JP2016017690A - 集熱レシーバ - Google Patents

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Abstract

【課題】太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる集熱レシーバを提供する。
【解決手段】吸収体10Aにおける太陽光SBが照射される被照射面のうち、中央部を第1のハニカム体22の外側端面221により形成し、中央部を囲む周辺部を第2のハニカム体23の外側端面231により形成した。そして、第1のハニカム体22における第1のハニカム体流路222の通気抵抗よりも、第2のハニカム体23における第2のハニカム体流路232の通気抵抗を高くした。これにより、吸引した空気の温度の低下を防止して、太陽光SBのエネルギー密度が一様でない集熱レシーバ10Aから効率よくエネルギーを回収することができる。
【選択図】図5

Description

本発明は、太陽光を受けて熱に変換する集熱レシーバに関する。
太陽熱、地熱などを利用した自然エネルギーは、天然資源を枯渇させることがない上に、大気汚染、地球温暖化、廃棄物等の問題がなく、核燃料、化石燃料に替わるエネルギー源として期待されている。中でも太陽光を利用した太陽熱発電は、エネルギーの量が豊富であり、地熱エネルギーのように偏在せず、どこでも得られるのでその利用が期待されている。
太陽熱発電には、太陽の追尾機能を有するミラーを用い太陽光をタワーに備えられた集熱レシーバに集光させるタワー型の太陽熱発電がある。タワー型の太陽熱発電では、多くのミラーからの光を1カ所に集めるので高い温度が得られ、エネルギー効率が高い特徴がある。
タワー型の太陽熱発電に用いられる集熱レシーバは、高い温度を得るために、材質、構造など様々な工夫がされている。
特許文献1には、集熱レシーバを通過して温度上昇した空気を熱交換し、温度の低くなった空気を一部又は全部を、分岐管を用いて集熱レシーバの前面に返送し、再度吸引させるようにした集熱レシーバの構造が提案されている。
特開2012−93003号公報
しかしながら、集熱レシーバは、吸収体の被照射面に対して均一に太陽の反射光が照射されることはなく、被照射面の中央部に照射される反射光に比較して、被照射面の中央部を囲む周辺部に照射される反射光は弱い。
すなわち、従来の集熱レシーバは、吸収体の被照射面が受け取るエネルギー密度が、中央部と周辺部で異なるため、吸収体の内側から排出される気体の温度が中央部と周辺部とで異なる。換言すれば、中央部の裏側から排出される温風と、周辺部の裏側から排出される温風のエネルギー密度とが不均一となっていた。このため、集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することが困難であった。
本発明では、前記課題を鑑み、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる集熱レシーバを提供することを目的とする。
前記課題を解決するための本発明の集熱レシーバは、太陽光を吸収する吸収体と、前記吸収体を保持するハウジングと、からなる集熱レシーバであって、前記吸収体における前記太陽光が照射される被照射面のうち、前記被照射面の中央部が第1のハニカム体の外側端面により形成され、前記被照射面の前記中央部を囲む周辺部が第2のハニカム体の外側端面により形成され、前記第1のハニカム体における第1のハニカム体流路の通気抵抗よりも前記第2のハニカム体における第2のハニカム体流路の通気抵抗の方が高い集熱レシーバ。
本発明の集熱レシーバによれば、太陽光を吸収する吸収体と、吸収体を保持するハウジングとからなるので、吸収体により吸収された熱を、ハウジング内に取り込んで外部に漏らさないようにすることができる。
また、吸収体における太陽光が照射される被照射面のうち、中央部を第1のハニカム体の外側端面により形成し、中央部を囲む周辺部を第2のハニカム体の外側端面により形成した。このため、太陽光により温度が上昇した中央部の熱い空気は、第1のハニカム体の外側端面から吸収される。また、太陽光によって温度があまり上昇していない周辺部の空気は、第2のハニカム体の外側端面から吸収される。
そして、第1のハニカム体における第1のハニカム体流路の通気抵抗よりも、第2のハニカム体における第2のハニカム体流路の通気抵抗を高くした。
このため、被照射面の中央部の熱い空気を第1のハニカム体により十分に吸引するとともに、被照射面の周辺部の温度が低い空気の第2のハニカム体による吸引を抑えることができる。これにより、吸引した空気の温度の低下を防止して、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
さらに、本発明の集熱レシーバは、以下の態様であることが望ましい。
(1)前記第2のハニカム体は、前記第2のハニカム体流路に抵抗要素を有している。
このため、抵抗要素が第2のハニカム体の空気を流れ難くするので、第2のハニカム体による空気の吸引を抑えることができる。これにより、温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体から吸引した空気の温度の低下を防止するので、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
(2)前記第1のハニカム体の前記外側端面における単位面積当たりの前記第1のハニカム体流路の開口率よりも、前記第2のハニカム体の前記外側端面における単位面積当たりの前記第2のハニカム体流路の開口率が小さい。
すなわち、開口率が小さいと、開口面積が小さくなるとともに、中央部における流速が小さくなる。このため、第2のハニカム体による空気の吸引量を、第1のハニカム体による吸引量よりも少なくする。これにより、温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体が吸引した空気の温度の低下を防止することができ、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
(3)前記第1のハニカム体の前記第1のハニカム体流路の流路長さが、前記第2のハニカム体の前記第2のハニカム体流路の流路長さよりも短い。
すなわち、第2のハニカム体の第2のハニカム体流路の流路長さは、第1のハニカム体の第1のハニカム体流路の流路長さよりも長いので、第2のハニカム体の流通抵抗が大きくなり、吸引量が減少する。これにより、第2のハニカム体による温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体が吸引した空気の温度の低下を防止することができ、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
(4)前記第1のハニカム体は前記第1のハニカム体流路を複数有するとともに、前記第2のハニカム体は前記第2のハニカム体流路を複数有し、前記第1のハニカム体の前記外側端面における前記第1のハニカム体流路の開口率よりも前記第2のハニカム体の前記外側端面における前記第2のハニカム体流路の開口率が小さい。
すなわち、第2のハニカム体の外側端面における第2のハニカム体流路の開口率が、第1のハニカム体流路の開口率よりも小さいので、第2のハニカム体の流通に抵抗を生じさせることができる。これにより、第2のハニカム体による温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体が吸引した空気の温度の低下を防止することができ、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
(5)前記被照射面の前記中央部と前記周辺部との間に空隙部が設けられている。
第1のハニカム体と第2のハニカム体とは、受ける太陽光のエネルギーが異なるので熱膨張量が異なるが、空隙部が熱膨張を吸収するので、集熱レシーバの変形やずれを防止することができる。
(6)前記第2のハニカム体における前記外側端面の幅寸法は、前記太陽光を前記被照射面に反射するミラーと前記第2のハニカム体との距離に対する例えばsin0.4度〜sin1.5度である。
すなわち、第2のハニカム体における外側端面の幅寸法が、太陽光を反射するミラーからの距離が例えば5m〜30mであるので、中央部が加熱し、効率よくエネルギーを回収できる。
本発明によれば、第1のハニカム体における第1のハニカム体流路の通気抵抗よりも、第2のハニカム体における第2のハニカム体流路の通気抵抗を高くした。これにより、被照射面の中央部の熱い空気を十分に吸引するとともに、被照射面の温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、吸引した空気の温度の低下を防止するので、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収できる。
本発明に係る集熱レシーバを用いた発電装置の全体図である。 (A)は集熱レシーバの正面図、(B)は第1のハニカム体と第2のハニカム体の配置を示す正面図である。 本発明に係る第1実施形態の集熱レシーバの断面図である。 (A)はハニカム体を上下左右に隣接して配置して生じる空隙部を示す断面図であり、(B)は空隙部に充填材を充填した場合を示す断面図である。 (A)および(B)は第2のハニカム体流路の通気抵抗を高める構造例を示す概略断面図である。 本発明に係る第2実施形態の集熱レシーバの断面図であり、(A)は開口率が大きい場合、(B)は開口率が小さい場合を示す。 (A)〜(C)は本発明に係る第3実施形態の集熱レシーバにおけるハニカム体の長さを変えた場合を示す断面図である。 (A)本発明に係る第4実施形態の集熱レシーバにおけるハニカム体のハニカム体流路の開口率が大きい場合の断面図であり、(B)は開口率が小さい場合の断面図である。
本発明の集熱レシーバについて説明する。
本発明の集熱レシーバは、太陽光を吸収する吸収体と、前記吸収体を保持するハウジングと、からなる集熱レシーバであって、前記吸収体における前記太陽光が照射される被照射面のうち、前記被照射面の中央部が第1のハニカム体の外側端面により形成され、前記被照射面の前記中央部を囲む周辺部が第2のハニカム体の外側端面により形成され、前記第1のハニカム体における第1のハニカム体流路の通気抵抗よりも前記第2のハニカム体における第2のハニカム体流路の通気抵抗の方が高い。
本発明の集熱レシーバによれば、太陽光を吸収する吸収体と、吸収体を保持するハウジングとからなるので、吸収体により吸収された熱を、ハウジング内に取り込んで外部に漏らさないようにすることができる。
また、吸収体における太陽光が照射される被照射面のうち、中央部を第1のハニカム体の外側端面により形成し、中央部を囲む周辺部を第2のハニカム体の外側端面により形成した。このため、太陽光により温度が上昇した中央部の熱い空気は、第1のハニカム体の外側端面から吸収される。また、太陽光によって温度があまり上昇していない周辺部の空気は、第2のハニカム体の外側端面から吸収される。
そして、第1のハニカム体における第1のハニカム体流路の通気抵抗よりも、第2のハニカム体における第2のハニカム体流路の通気抵抗を高くした。
このため、被照射面の中央部の熱い空気を第1のハニカム体により十分に吸引するとともに、被照射面の周辺部の温度が低い空気の第2のハニカム体による吸引を抑えることができる。これにより、吸引した空気の温度の低下を防止して、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
さらに、本発明の集熱レシーバは、以下の態様であることが望ましい。
(1)前記第2のハニカム体は、前記第2のハニカム体流路に抵抗要素を有している。
このため、抵抗要素が第2のハニカム体の空気を流れ難くするので、第2のハニカム体による空気の吸引を抑えることができる。これにより、温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体から吸引した空気の温度の低下を防止するので、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
(2)前記第1のハニカム体の前記外側端面における単位面積当たりの前記第1のハニカム体流路の開口率よりも、前記第2のハニカム体の前記外側端面における単位面積当たりの前記第2のハニカム体流路の開口率が小さい。
すなわち、開口率が小さいと、開口面積が小さくなるとともに、中央部における流速が小さくなる。このため、第2のハニカム体による空気の吸引量を、第1のハニカム体による吸引量よりも少なくする。これにより、温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体が吸引した空気の温度の低下を防止することができ、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
(3)前記第1のハニカム体の前記第1のハニカム体流路の流路長さが、前記第2のハニカム体の前記第2のハニカム体流路の流路長さよりも短い。
すなわち、第2のハニカム体の第2のハニカム体流路の流路長さは、第1のハニカム体の第1のハニカム体流路の流路長さよりも長いので、第2のハニカム体の流通抵抗が大きくなり、吸引量が減少する。これにより、第2のハニカム体による温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体が吸引した空気の温度の低下を防止することができ、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
(4)前記第1のハニカム体は前記第1のハニカム体流路を複数有するとともに、前記第2のハニカム体は前記第2のハニカム体流路を複数有し、前記第1のハニカム体の前記外側端面における前記第1のハニカム体流路の開口率よりも前記第2のハニカム体の前記外側端面における前記第2のハニカム体流路の開口率が小さい。
これにより、第2のハニカム体による温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体が吸引した空気の温度の低下を防止することができ、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
(5)前記被照射面の前記中央部と前記周辺部との間に空隙部が設けられている。
第1のハニカム体と第2のハニカム体とは、受ける太陽光のエネルギーが異なるので熱膨張量が異なるが、空隙部が熱膨張を吸収するので、集熱レシーバの変形やずれを防止することができる。
(6)前記第2のハニカム体における前記外側端面の幅寸法は、前記太陽光を前記被照射面に反射するミラーと前記第2のハニカム体との距離に対する例えばsin0.4度〜sin1.5度である。
すなわち、第2のハニカム体における外側端面の幅寸法が、太陽光を反射するミラーからの距離が例えば5m〜30mであるので、レシーバ中央部が加熱し、エネルギーを効率よく回収できる。
図1に示すように、以下に説明する各実施形態の集熱レシーバ10は、太陽光を用いた発電装置1に用いることができる。発電装置1は、中央に中央タワー2を有しする。中央タワー2の最も高い位置には、後述する集熱レシーバ10が複数個収容されたレシーバアレイ3が配設されている。レシーバアレイ3の下には、順次、蒸気発生器4、蓄熱器5および蒸気タービン6が配設されている。
中央タワー2の周囲には、多数のヘリオスタット(ミラー)8が配置されている。ヘリオスタット8は、反射角度や鉛直方向を軸とした回転方向を自由に制御することが可能なように設定されている。ヘリオスタット8は、時事刻々と変化する太陽光を反射して、中央タワー2のレシーバアレイ3に集めるように自動的に制御されている。
なお、ヘリオスタット8と後述する第2のハニカム体23との距離をL1とする。
図2(A)および図2(B)に示すように、レシーバアレイ3では、太陽光照射面が開放された箱に複数の集熱レシーバ10が、太陽光SB(図3参照)の照射を受ける被照射面を正面に向けて整列した状態で配置されている。
集熱レシーバ10では、太陽光により昇温した高温の空気を吸引し、蒸気タービン6を駆動した後、冷却されて外部に排気される。
(第1実施形態)
次に、第1実施形態の集熱レシーバについて、図を用いながら説明する。
図2(A)および図3に示すように、第1実施形態の集熱レシーバ10Aは、ヘリオスタット8から反射してきた太陽光SBを吸収する被照射面を有する吸収体20Aと、吸収体20Aを保持するハウジング30を有する。
吸収体20Aは、複数のハニカム体21により形成されている。吸収体20Aは、例えば、正方形の断面形状を有するハウジング30に、複数個のハニカム体21を収容している。ここでは、例えば、縦5個×横5個の合計25個のハニカム体21が収容されている。ハニカム体21は、セラミックで形成されている。ハニカム体21は、例えば、アルミナ、コージェライト、炭化硅素、チタン酸アルミニウムより選択される1または2以上のセラミックより形成されているのが望ましい。
隣接するハニカム体21は、空隙部24により隔てられている。空隙部24は、図4(A)に示すように、ハニカム体21を上下左右に隣接して配置する際に自然に発生する程度の大きさとすることができる。あるいは、図4(B)のように、空隙部24に、鉱物性のウール状のマット等の充填材27を充填することもできる。
図2(A)および図2(B)に示すように、複数のハニカム体21は、複数の第1のハニカム体22と複数の第2のハニカム体23を有する。図2(B)に示すように、ハウジング30における中央部には第1のハニカム体22が配置され、第1のハニカム体22の周囲には第2のハニカム体23が配置されている。
すなわち、図3に示すように、吸収体20Aにおいて太陽光SBが照射される被照射面は、中央部に配置された第1のハニカム体22の外側端面221と、周囲に配置された第2のハニカム体23の外側端面231により形成されている。
ここでは、中央部の9個のハニカム体21が、第1のハニカム体22となっている。また、第2のハニカム体23における外側端面231の幅寸法をW1とする(図2(A)参照)。
図3に示すように、第1のハニカム体22には、外側端面221と内側端面223とを連通する複数の第1のハニカム体流路222が、平行に設けられている。また、第2のハニカム体23には、外側端面231と内側端面223とを連通する複数の第2のハニカム体流路232が、平行に設けられている。
そして、第1のハニカム体流路222の通気抵抗よりも、第2のハニカム体流路232の通気抵抗の方が高くなっている。
図5(A)および図5(B)には、第2のハニカム体流路232の通気抵抗を高くする抵抗要素の例が示されている。
図5(A)では、第2のハニカム体流路232に突起(抵抗要素)25を設けた。第2のハニカム体流路232は矩形の内壁を有するので、内壁の全てに突起25を設けることができる。あるいは、選択的にいくつかの内壁に設けることもできる。なお、突起25の形状は特に限定するものではない。
図5(B)では、第2のハニカム体流路232の内壁に凹凸(抵抗要素)26を設けた。凹凸26は、内壁の全てに設けることができる。あるいは、選択的にいくつかの内壁に設けることもできる。さらに、第2のハニカム体流路232に沿って全長に設けることもできるし、一部にのみ設けることも可能である。
次に、本実施形態の集熱レシーバ10Aの作用、効果について説明する。
本実施形態の集熱レシーバ10Aによれば、太陽光SBを吸収する吸収体20Aと、吸収体20Aを保持するハウジング30とからなるので、吸収体20Aにより吸収された熱を、ハウジング30内に取り込んで外部に漏らさないようにすることができる。
また、吸収体20Aにおける太陽光SBが照射される被照射面のうち、中央部を第1のハニカム体22の外側端面221により形成し、中央部を囲む周辺部を第2のハニカム体23の外側端面231により形成した。このため、太陽光SBにより温度が上昇した中央部の熱い空気は、第1のハニカム体22の外側端面221から吸収される。また、太陽光SBによって温度があまり上昇していない周辺部の空気は、第2のハニカム体23の外側端面231から吸収される。
そして、第1のハニカム体22における第1のハニカム体流路222の通気抵抗よりも、第2のハニカム体23における第2のハニカム体流路232の通気抵抗を高くした。
このため、被照射面の中央部の熱い空気を第1のハニカム体22により十分に吸引するとともに、被照射面の周辺部の温度が低い空気の第2のハニカム体23による吸引を抑えることができる。これにより、吸引した空気の温度の低下を防止して、太陽光SBのエネルギー密度が一様でない集熱レシーバ10Aから効率よくエネルギーを回収することができる。
本実施形態の集熱レシーバ10Aによれば、第2のハニカム体23は、第2のハニカム体流路232に抵抗要素として突起25や凹凸26を有している。
このため、突起25や凹凸26が第2のハニカム体23の空気を流れ難くするので、第2のハニカム体23による空気の吸引を抑えることができる。これにより、温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体22から吸引した空気の温度の低下を防止するので、太陽光SBのエネルギー密度が一様でない集熱レシーバ10Aから効率よくエネルギーを回収することができる。
本実施形態の集熱レシーバ10Aによれば、被照射面の中央部と周辺部との間に空隙部24が設けられている。
第1のハニカム体22と第2のハニカム体23とは、受ける太陽光SBのエネルギーが異なるので熱膨張量が異なるが、空隙部24が熱膨張を吸収するので、集熱レシーバ10Aの変形やずれを防止することができる。
本実施形態の集熱レシーバ10Aによれば、第2のハニカム体23における外側端面の幅寸法W1は、太陽光SBを被照射面に反射するミラーと第2のハニカム体23との距離L1に対する例えばsin0.4度〜sin1.5度である。
すなわち、第2のハニカム体23における外側端面231の幅寸法W1が、太陽光SBを反射するヘリオスタット8からの距離L1に対するL1sin0.4度〜L1sin1.5度であるので、レシーバー中央部が加熱され、効率よくエネルギーが回収できる。
(第2実施形態)
次に、第2実施形態の集熱レシーバについて、図を用いながら説明する。なお、前述した第1実施形態に係る集熱レシーバ10Aと共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図6(A)には、第2実施形態の集熱レシーバ10Bの吸収体20Bにおける第1のハニカム体22の外側端面221が示されている。また、図6(B)には、第2のハニカム体23の外側端面231が示されている。
図6(A)および図6(B)に示すように、単位面積当たりの第1のハニカム体流路222の開口率よりも、単位面積当たりの第2のハニカム体流路232の開口率が小さい。いずれの場合でも、第1のハニカム体流路222および第2のハニカム体流路232において、内壁224、234の近傍では流速Vは、ゼロである。流速Vは、内壁224、234から離れるにつれて早くなる。従って、開口率が大きな第1のハニカム体22の流速V1の方(図6(A)参照)が、開口率が小さな第2のハニカム体23の流速V2(図6(B)参照)よりも大きくなることができ、流量が大きくなる。
次に、本実施形態の集熱レシーバ10Bの作用、効果について説明する。
本実施形態の集熱レシーバによれば、第1のハニカム体の外側端面における単位面積当たりの第1のハニカム体流路の開口率よりも、第2のハニカム体の外側端面における単位面積当たりの第2のハニカム体流路の開口率を小さくした。
すなわち、開口率が小さいと、開口面積が小さくなるとともに、中央部における流速が小さくなる。このため、第2のハニカム体による空気の吸引量を、第1のハニカム体による吸引量よりも少なくすることができる。これにより、温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体22が吸引した空気の温度の低下を防止することができ、太陽光のエネルギー密度が一様でない集熱レシーバから効率よくエネルギーを回収することができる。
(第3実施形態)
次に、第3実施形態の集熱レシーバについて、図を用いながら説明する。なお、前述した第1実施形態に係る集熱レシーバ10Aおよび第2実施形態に係る集熱レシーバ10Bと共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図7(A)ないし図7(C)には、第3実施形態の集熱レシーバ10Cの吸収体20Cにおける第1のハニカム体22および第2のハニカム体23の長さが示されている。
第3実施形態の集熱レシーバ10Cでは、第1のハニカム体22の第1のハニカム体流路222の流路長さを、第2のハニカム体23の第2のハニカム体流路232の流路長さよりも短く設定した。
すなわち、図7(A)に示す場合は、集熱レシーバ10Cの被照射面の中央部に配置されている第1のハニカム体22の第1のハニカム体流路222の長さを、被照射面の周辺部に配置されている第2のハニカム体23の第2のハニカム体流路232よりも短くした。第2のハニカム体流路232の長さは、全て同一とした。
図7(B)に示す場合は、集熱レシーバ10Cの被照射面の中央部に配置されている第1のハニカム体22の第1のハニカム体流路222の長さを、被照射面の周辺部に配置されている第2のハニカム体23の第2のハニカム体流路232よりも短くした。そして、第2のハニカム体流路232の長さは、外側に向かうにつれて長くなるように設定した。
また、図7(C)に示す場合は、集熱レシーバ10Cの被照射面において暖かい空気が溜まりやすい上側のハニカム体21のハニカム体流路211を短くし、冷えた空気が溜まりやすい下側のハニカム体流路211を長く設定した。
次に、本実施形態の集熱レシーバ10Cの作用、効果について説明する。
本実施形態の集熱レシーバ10Cによれば、第1のハニカム体流路222の流路長さを、第2のハニカム体流路232の流路長さよりも短く設定したので、第1のハニカム体22よりも第2のハニカム体23の流通抵抗が大きくなり、第2のハニカム体23の吸引量が減少する。これにより、第2のハニカム体23による温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体22が吸引した空気の温度の低下を防止することができ、太陽光SBのエネルギー密度が一様でない集熱レシーバ10Cから効率よくエネルギーを回収することができる。
(第4実施形態)
次に、第4実施形態の集熱レシーバについて、図を用いながら説明する。なお、前述した第1実施形態に係る集熱レシーバ10Aないし第3実施形態に係る集熱レシーバ10Cと共通する部位には同じ符号を付して、重複する説明を省略することとする。
図8(A)および図8(B)には、第4実施形態の集熱レシーバ10Dの吸収体20Dにおけるハニカム体21の断面が示されている。ハニカム体21は、複数のハニカム体流路211を有する。図8(A)に示すハニカム体21では、ハニカム体流路211の開口率が高く、ハニカム体21の略全面に開口している。一方、図8(B)に示すハニカム体21では、ハニカム体流路211の開口率が低く、ハニカム体21の約半分が開口している。
本実施形態では、第1のハニカム体22に図8(A)の配置を適用して開口率を大きくし、第2のハニカム体23に図8(B)の配置を適用して開口率を小さくする。
次に、本実施形態の集熱レシーバ10Dの作用、効果について説明する。
本実施形態の集熱レシーバ10Dによれば、第2のハニカム体23の外側端面231における第2のハニカム体流路232の開口率が、第1のハニカム体流路222の開口率よりも小さいので、第2のハニカム体23の流通に抵抗を生じさせることができる。これにより、第2のハニカム体23による温度が低い周辺部の空気の吸引を抑えて、第1のハニカム体22が吸引した空気の温度の低下を防止することができ、太陽光SBのエネルギー密度が一様でない集熱レシーバ10Dから効率よくエネルギーを回収することができる。
本発明の集熱レシーバは、前述した各実施形態に限定されるものでなく、適宜な変形、改良等が可能である。
本発明の集熱レシーバは、太陽光を受けて熱に変換して発電する発電機等に用いることができる。
8 ヘリオスタット(ミラー)
10A、10B、10C、10D 集熱レシーバ
20A、20B、20C、20D 吸収体
22 第1のハニカム体
221 外側端面(被照射面)
222 第1のハニカム体流路
23 第2のハニカム体
231 外側端面(被照射面)
232 第2のハニカム体流路
24 空隙部
25 突起(抵抗要素)
26 凹凸(抵抗要素)
30 ハウジング
L1 距離
SB 太陽光
W1 幅寸法

Claims (7)

  1. 太陽光を吸収する吸収体と、前記吸収体を保持するハウジングと、からなる集熱レシーバであって、
    前記吸収体における前記太陽光が照射される被照射面のうち、前記被照射面の中央部が第1のハニカム体の外側端面により形成され、前記被照射面の前記中央部を囲む周辺部が第2のハニカム体の外側端面により形成され、
    前記第1のハニカム体における第1のハニカム体流路の通気抵抗よりも前記第2のハニカム体における第2のハニカム体流路の通気抵抗の方が高い集熱レシーバ。
  2. 請求項1に記載の集熱レシーバにおいて、
    前記第2のハニカム体は、前記第2のハニカム体流路に抵抗要素を有している集熱レシーバ。
  3. 請求項2に記載の集熱レシーバにおいて、
    前記第1のハニカム体の前記外側端面における単位面積当たりの前記第1のハニカム体流路の開口率よりも、前記第2のハニカム体の前記外側端面における単位面積当たりの前記第2のハニカム体流路の開口率が小さい集熱レシーバ。
  4. 請求項2に記載の集熱レシーバにおいて、
    前記第1のハニカム体の前記第1のハニカム体流路の流路長さが、前記第2のハニカム体の前記第2のハニカム体流路の流路長さよりも短い集熱レシーバ。
  5. 請求項2に記載の集熱レシーバにおいて、
    前記第1のハニカム体は前記第1のハニカム体流路を複数有するとともに、前記第2のハニカム体は前記第2のハニカム体流路を複数有し、
    前記第1のハニカム体の前記外側端面における前記第1のハニカム体流路の開口率よりも前記第2のハニカム体の前記外側端面における前記第2のハニカム体流路の開口率が小さい集熱レシーバ。
  6. 請求項1から請求項5のうちのいずれか1項に記載の集熱レシーバにおいて、
    前記被照射面の前記中央部と前記周辺部との間に空隙部が設けられている集熱レシーバ。
  7. 請求項1から請求項6のうちのいずれか1項に記載の集熱レシーバにおいて、
    前記第2のハニカム体における前記外側端面の幅寸法は、前記太陽光を前記被照射面に反射するミラーと前記第2のハニカム体との距離に対するsin0.4度〜sin1.5度である集熱レシーバ。
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