JP2016048138A - 太陽熱利用システム - Google Patents
太陽熱利用システム Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016048138A JP2016048138A JP2014173079A JP2014173079A JP2016048138A JP 2016048138 A JP2016048138 A JP 2016048138A JP 2014173079 A JP2014173079 A JP 2014173079A JP 2014173079 A JP2014173079 A JP 2014173079A JP 2016048138 A JP2016048138 A JP 2016048138A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- hot water
- temperature
- stored
- solar
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/0034—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material
- F28D20/0039—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using liquid heat storage material with stratification of the heat storage material
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/50—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates
- F24S10/502—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed between plates having conduits formed by paired plates and internal partition means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
- F24S10/72—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits the tubular conduits being integrated in a block; the tubular conduits touching each other
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S80/00—Details, accessories or component parts of solar heat collectors not provided for in groups F24S10/00-F24S70/00
- F24S80/30—Arrangements for connecting the fluid circuits of solar collectors with each other or with other components, e.g. pipe connections; Fluid distributing means, e.g. headers
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
図1は、実施形態1に係る太陽熱利用システム100の概略構成を示す図である。太陽熱利用システム100は、太陽光発電システム200の太陽電池210から得た熱を利用して加熱した湯を蓄える貯湯システムである。太陽熱利用システム100は、集熱ユニット300、温度成層型貯湯槽(以下、単に「貯湯槽」という)400等を備えている。また、太陽光発電システム200は、例えば集光型の太陽光発電システムであり、図2に示すように太陽電池210および集光ミラー220等を備える。太陽電池210は、例えば複数の発電素子(Photovoltaic(PV)素子)をモジュール化して構成されている。太陽電池210の発電素子は、光起電力効果を利用して光エネルギーを直接電力に変換する素子である。太陽光が集光ミラー220によって太陽電池210に集光されることで、高効率な太陽光発電を行うことができる。太陽光発電システム200は、例えば上述した太陽電池210、およびその太陽電池210に太陽光を集める集光ミラー220のセットを複数基備えている。また、太陽光発電システム200は、太陽位置に応じて集光ミラー220の姿勢を可変とする駆動集光型の太陽光発電システムであってもよい。また、集光ミラー220の形状は、種々の形状を採用することができる。
共に各集熱器310に熱媒を分配する熱媒分配管320を備えている。集熱器310は、太陽電池210にそれぞれ取り付けられており、熱媒を流す冷却ジャケットを内部に有している。本実施形態では、図2に示す太陽電池210の各々に対して、図3に示す集熱器310がそれぞれ取り付けられている。また、図3に示す熱媒分配管320は、例えば地面に敷設されており、太陽電池210の近傍で当該太陽電池210の高さまで立ち上げられている。熱媒分配管320として、例えば可撓性を有する合成ゴムのチューブを用いる態様が一例と挙げられる。図3に示す例では、10基の集熱器310を熱媒分配管320によって連結している。但し、集熱器310を連結する数は自由に変更することができ、また、単一の集熱器310を循環用配管110に接続してもよい。この場合、熱媒分配管320を配設せず、集熱器310を直接循環用配管110に接続するとよい。
孔を含んで構成されている。内部流路313における多数の矩形孔は互いに並列配置されており、且つ、蛇行状の平面パターンで配置されている。このように集熱器310の内部流路313を多数並列する孔構造とし、且つ、蛇行パターンとすることで太陽電池210からの受熱面積(伝熱面積)を広げることができる。これにより、太陽光の受光によって加熱された太陽電池210の排熱を、集熱ユニット300の各集熱器310においてより多く奪い、取得することができる。その結果、太陽電池210を効率的に冷却することができる。
等によって混ざり合うことを抑制するために設置されている。図1に示す例では、仕切り板450が千鳥状に配置されている。
供給管532が接続されており、第三供給管532に圧送ポンプ533が設置されている。第四熱交換器540は、給水管401に接続されている。
貯留される。
からの排熱として太陽電池210からから熱を奪う集熱器310の伝熱面積を十分確保することができる。そのため、太陽電池210から熱を奪う前後における熱媒の温度差が大きく、しかも小型の集熱器310を提供することができる。
次に、実施形態2について説明する。図11は、実施形態2に係る太陽熱利用システム100Aの概略構成を示す図である。本実施形態に係る太陽熱利用システム100Aのうち、実施形態1に係る太陽熱利用システム100と共通する構成については同じ符号を付すことで詳しい説明を省略する。太陽熱利用システム100Aの貯湯槽400Aは、実施形態1と同様に、上部から第一温度成層部410、第二温度成層部420、第三温度成層部430、第四温度成層部440が形成された温度成層型の貯湯槽である。また、貯湯槽400Aの内部には、各温度成層部410〜440間を部分的に遮断することで仕切る仕切り板450が設けられている。
110・・・循環用配管
120・・・循環ポンプ
200・・・太陽光発電装置
210・・・太陽電池
220・・・集光ミラー
300・・・集熱ユニット
310・・・集熱器
313・・・内部流路
320・・・熱媒分配管
400・・・貯湯槽
410、420、430、440・・・温度成層部
450・・・仕切り板
500・・・熱交換装置
510、520、530、540・・・熱交換器
600・・・給湯ボイラ
700・・・給湯負荷
Claims (5)
- 熱媒が循環する循環路と、
前記循環路に接続され、太陽電池から得た熱を利用して前記熱媒を加熱する集熱器と、
前記熱媒と熱交換するための水を貯留すると共に、貯留水の温度範囲が相互に異なる複数の温度成層部が内部に形成される温度成層型の貯湯槽と、
前記循環路に接続され、前記集熱器において加熱された前記熱媒と前記貯留水との間で熱交換させることで該貯留水を温める熱交換装置と、
を備え、
前記熱交換装置は、温度範囲が相対的に高温の温度成層部に貯留されている貯留水と熱交換させた後の熱媒を、温度範囲が相対的に低温の温度成層部に貯留されている貯留水と熱交換させることを特徴とする太陽熱利用システム。 - 前記熱交換装置は、前記貯湯槽の外部に設置される熱交換器と、温度範囲が相対的に低温の温度成層部に貯留されている貯留水を前記熱交換器に移送する移送管と、前記熱交換器において前記熱媒と熱交換した後の貯留水を温度範囲が相対的に高温の温度成層部に供給する供給管と、を含むことを特徴とする
請求項1に記載の太陽熱利用システム。 - 前記貯湯槽は、隣接する前記温度成層部の境界を部分的に仕切る仕切り部材を有することを特徴とする
請求項1又は2に記載の太陽熱利用システム。 - 前記集熱器の内部には前記熱媒を流す内部流路が形成されており、
前記内部流路は、互いに並列配置されると共に蛇行状の平面パターンで配置された複数の孔を含んでいることを特徴とする
請求項1から3の何れか一項に記載の太陽熱利用システム。 - 前記貯湯槽に併設されるボイラと、
前記貯湯槽において、温度範囲が最も低い前記温度成層部に貯留されている貯留水を前記ボイラに供給する供給手段と、
前記ボイラで加熱した後の貯留水を、温度範囲が最も高い前記温度成層部に給湯する給湯手段と、
を備えることを特徴とする
請求項1から4の何れか一項に記載の太陽熱利用システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014173079A JP6466667B2 (ja) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | 太陽熱利用システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014173079A JP6466667B2 (ja) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | 太陽熱利用システム |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016048138A true JP2016048138A (ja) | 2016-04-07 |
JP6466667B2 JP6466667B2 (ja) | 2019-02-06 |
Family
ID=55649142
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014173079A Active JP6466667B2 (ja) | 2014-08-27 | 2014-08-27 | 太陽熱利用システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6466667B2 (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190078130A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 삼성중공업 주식회사 | 해양 구조물 결빙 방지 장치 |
CN111397229A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-10 | 东南大学 | 一种强化温度分层的大体积储热水罐 |
Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3996759A (en) * | 1975-11-03 | 1976-12-14 | Milton Meckler | Environment assisted hydronic heat pump system |
US4119143A (en) * | 1975-09-22 | 1978-10-10 | Scientific-Atlanta, Inc. | Heat transfer system |
JPS5830162U (ja) * | 1981-08-25 | 1983-02-26 | 株式会社日立ホームテック | 給湯器 |
JPS5874047U (ja) * | 1981-06-18 | 1983-05-19 | 高砂熱学工業株式会社 | 太陽熱利用の蓄熱槽 |
JPS5895154A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽熱集熱装置 |
JPS59100353A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-09 | Sharp Corp | 太陽熱集熱装置 |
JPS60165767U (ja) * | 1984-04-10 | 1985-11-02 | 松下電工株式会社 | 太陽熱利用給湯装置 |
JPH10281562A (ja) * | 1997-04-07 | 1998-10-23 | Sekisui Chem Co Ltd | 光熱ハイブリッドパネル及びその製造方法 |
JP2001153377A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-06-08 | Nishimatsu Constr Co Ltd | 温水供給システム及び該温水供給システムを備える構造物 |
US20070186922A1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-16 | Hydrogain Technologies, Inc. | Solar panel with a translucent multi-walled sheet for heating a circulating fluid |
JP2008190738A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Toyota Motor Corp | 蓄熱装置 |
JP2013008786A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 太陽エネルギ利用システム |
JP2013528775A (ja) * | 2010-05-13 | 2013-07-11 | キョントン ナビエン カンパニー リミテッド | 太陽熱システム |
-
2014
- 2014-08-27 JP JP2014173079A patent/JP6466667B2/ja active Active
Patent Citations (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US4119143A (en) * | 1975-09-22 | 1978-10-10 | Scientific-Atlanta, Inc. | Heat transfer system |
US3996759A (en) * | 1975-11-03 | 1976-12-14 | Milton Meckler | Environment assisted hydronic heat pump system |
JPS5874047U (ja) * | 1981-06-18 | 1983-05-19 | 高砂熱学工業株式会社 | 太陽熱利用の蓄熱槽 |
JPS5830162U (ja) * | 1981-08-25 | 1983-02-26 | 株式会社日立ホームテック | 給湯器 |
JPS5895154A (ja) * | 1981-12-02 | 1983-06-06 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 太陽熱集熱装置 |
JPS59100353A (ja) * | 1982-11-30 | 1984-06-09 | Sharp Corp | 太陽熱集熱装置 |
JPS60165767U (ja) * | 1984-04-10 | 1985-11-02 | 松下電工株式会社 | 太陽熱利用給湯装置 |
JPH10281562A (ja) * | 1997-04-07 | 1998-10-23 | Sekisui Chem Co Ltd | 光熱ハイブリッドパネル及びその製造方法 |
JP2001153377A (ja) * | 1999-11-26 | 2001-06-08 | Nishimatsu Constr Co Ltd | 温水供給システム及び該温水供給システムを備える構造物 |
US20070186922A1 (en) * | 2006-01-27 | 2007-08-16 | Hydrogain Technologies, Inc. | Solar panel with a translucent multi-walled sheet for heating a circulating fluid |
JP2008190738A (ja) * | 2007-02-01 | 2008-08-21 | Toyota Motor Corp | 蓄熱装置 |
JP2013528775A (ja) * | 2010-05-13 | 2013-07-11 | キョントン ナビエン カンパニー リミテッド | 太陽熱システム |
JP2013008786A (ja) * | 2011-06-23 | 2013-01-10 | Hitachi Plant Technologies Ltd | 太陽エネルギ利用システム |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190078130A (ko) * | 2017-12-26 | 2019-07-04 | 삼성중공업 주식회사 | 해양 구조물 결빙 방지 장치 |
KR102335061B1 (ko) * | 2017-12-26 | 2021-12-03 | 삼성중공업 주식회사 | 해양 구조물 결빙 방지 장치 |
CN111397229A (zh) * | 2020-03-09 | 2020-07-10 | 东南大学 | 一种强化温度分层的大体积储热水罐 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6466667B2 (ja) | 2019-02-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101452412B1 (ko) | 단일 고온 용융염 열저장탱크를 이용한 태양열 발전 시스템 | |
AU2007315397B2 (en) | Heating system, wind turbine or wind park, method for utilizing surplus heat of one or more wind turbine components and use hereof | |
AU2013338644B2 (en) | Method for operating an arrangement for storing thermal energy | |
CN103718310A (zh) | 无动力冷却型太阳能电池板 | |
CN207554279U (zh) | 一种塔式光热发电系统 | |
US11431289B2 (en) | Combination photovoltaic and thermal energy system | |
CN108105918A (zh) | 双源复合热泵与光伏热管理一体化系统及其控制方法 | |
JP6466667B2 (ja) | 太陽熱利用システム | |
KR101332326B1 (ko) | 밀폐 및 개방회로 복합형 태양열 시스템 | |
CN113739434A (zh) | 一种太阳能多级相变蓄热供暖系统 | |
JP7022487B2 (ja) | ソーラー発電給湯システム | |
JP5626323B2 (ja) | 太陽光熱ハイブリッドパネル及びソーラーシステム | |
US11967928B2 (en) | Hybrid energy generation device using sunlight and solar heat | |
CN103291566A (zh) | 一种太阳能热发电系统及其高温储能装置 | |
JP6138495B2 (ja) | 発電システム | |
KR20200063276A (ko) | 축열조 및 열공급 시스템 | |
CN105805962B (zh) | 一种具有发电功能的内翅片太阳能集热器 | |
KR101215102B1 (ko) | 하이브리드 냉난방 급탕 시스템 | |
CN103940118B (zh) | 太阳能发电系统 | |
KR101882839B1 (ko) | 태양열 집열기를 이용한 발전시스템 | |
CN202531372U (zh) | 一种太阳能热发电系统及其高温储能装置 | |
KR102055002B1 (ko) | 태양열 흡수 패널 | |
KR101262749B1 (ko) | 태양 에너지 및 상용 전원 겸용 난방 시스템 | |
KR101256876B1 (ko) | 하이브리드 흡수식 냉난방 시스템 | |
KR102192680B1 (ko) | 태양열을 이용한 발전장치 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170817 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180528 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180605 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180806 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181211 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190110 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6466667 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |