JP2019128059A - 密閉式太陽熱発電装置の温度制御方式および上昇気流を発生させる機器を階層別に配置した密閉式太陽熱発電装置 - Google Patents

Abstract

【課題】密閉式太陽熱発電装置において，装置箱内の温度を設定範囲内にして、発電機の発電量を一定にすること。【解決手段】温室箱６０内に温室箱温度センサー６３を、発熱箱３０内に発熱箱用温度センサー３１、装置箱１０の天井に天井用温度センサー４０を設け、装置内の温度，発熱箱の温度，温室箱の温度を制御装置８０で測定し，装置内の温度を設定範囲内にし，かつ，発電機１３の発電量を設定範囲内にするために，制御装置で、ヒーター３２、放熱管用送風機７０、温室箱用送風機５１を制御する。【選択図】図２

Description

本発明は装置箱１０内に、蓄熱箱１１、冷却装置一式（電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２、キャピラリーチューブ２３、膨張弁２４、蒸発器２５、サクションパイプ２６）、複数個のＬ字型ノズルを固着した回転管１２、発電機１３、放熱管１４を内蔵し、装置箱１０の外に放熱管用送風機７０を設置した密閉式太陽熱発電装置において、装置箱１０の外に設置された太陽熱を蓄熱する温室箱６０と、蓄熱箱１１内に発熱箱３０を設置し、発熱箱３０内に発熱用温度センサー３１と、ヒーター３２を内蔵し、装置箱１０の天井に天井用温度センサー４０と、温室箱６０内に温室箱温度センサー６３と、発熱箱３０内に発熱箱用温度センサー３１を設置し、天井用温度センサー４０で装置箱１０の天井の温度を、発熱箱用温度センサー３１で発熱箱３０内の温度を、温室箱温度センサー６３で温室箱６０内の温度を測定し、温室箱６０に装置箱１０の空気を送風する温室箱用送風機５１、放熱管１４に外気を送風する放熱管用送風機７０、発熱箱３０内に熱を放熱するヒーター３２を制御装置８０で制御して、装置箱内の温度を一定に保つことにより、発電機１３の発電量を設定範囲内に保つことに関する密閉式太陽熱発電装置の温度制御方式に関する

また、電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２を１階に、発熱箱を２階に、温室箱からの空気を２階の屋上に送風することにより、発熱源を階層別にしたことに関する

従来の循環式循環式太陽熱発電装置は太陽熱、電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２、補助電動機１００，補助圧縮機１０１、補助凝縮器１０２、ヒーター３２の熱で上昇気流を発生させ、蒸発器２５、放熱管１４で装置箱１０内の空気を冷却して下降気流が発生して、空気が装置箱１０内を循環することにより、上昇気流、下降気流のエネルギーを発電エネルギーに変換する装置であるが、装置箱１０内の温度制御はされていなかった。

また、ヒーター３２の熱および太陽熱が直接電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２、補助電動機１００、補助圧縮機１０１、補助凝縮器１０２に輻射されるので、これらの機器を損傷、破損させる。

特許第5816899号 公報

従来の循環式太陽熱発電装置において、装置箱１０の南面はガラスまたはアクリル板で太陽熱を蓄熱して、装置内の温度を上昇させる。しかしながら、ガラス、アクリル板で、かつ、太陽熱が直接装置箱１０内に照射して蓄熱箱（１１）の温度を上昇させる方式であるために、夜間時、または、雨天時には逆に装置箱１０内の温度を下げる欠点があった。

また、蓄熱箱１１の上部に温度検出器９０を設けて、蓄熱箱１１の内部の温度を測定をするが、装置箱１０内で蒸発器２５，放熱管２７で冷却された温度を測定することができない欠点があった。

また、補助電動機１００、補助圧縮機１０１、補助凝縮器１０２を設けることにより、製造コストが高くなる欠点があった。

また、放熱管１４に送風する放熱管用送風機７０は常時外気を放熱管１４に送風するので、外気温度に装置箱１０内の温度が影響されて、昼夜、晴雨、季節、地域において、装置箱１０内の温度を設定範囲内に保つことができない欠点があった。

また、ヒーター３２を蓄熱箱１１内に直接設置しているために、ヒーター３２の熱が蓄積されないために、上昇気流にヒーター３２で発生した熱が直接奪われるので、蓄熱箱１１の温度を高めるためにはヒーター３２の消費電力を大きくしなければならない欠点があった。

また、温度検出器９０で蓄熱箱１１の温度を制御装置８０が測定して、ヒーター３２の制御をしているが、蒸発器２５による冷却と、放熱管１４による冷却により冷却された温度を測定することができないので、装置箱１０内の温度を設定範囲内に制御できない欠点があった。

また、電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２、ヒーター３２、補助電動機１００、補助圧縮機１０１、補助凝縮器１０２をランダムに設置していたために、ヒーター３２の熱により、電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２、補助電動機１００、補助圧縮機１０１、補助凝縮器１０２を熱して、破損等をさせる欠点があった。

本発明は上記従来の課題を解決するもので、装置箱１０の天井の温度を天井用温度センサー４０で測定し、発熱箱３０の温度を発熱箱用温度センサーで測定し、温室箱６０の温度を温室箱温度センサー６３で測定をし、ヒーター３２、放熱管用送風機７０、温室箱用送風機５１を制御装置８０で制御することにより、装置箱１０内の温度を設定範囲内に制御することができ、昼夜、晴雨、場所、季節に関係なく発電機１３の発電量を一定にすることができる密閉式太陽熱発電装置の温度制御方式を目的とする。

上記課題を解決するために、本発明では、電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２で発生する熱と、発熱箱３０で発生する熱と、温室箱６０で太陽熱を蓄熱した熱で上昇気流を発生させ、蒸発器２５で冷却し、かつ、放熱管１４で装置箱１０内の熱を装置箱１０外に放熱して冷却し、装置箱10内の温度を天井用温度センサー４０で、発熱箱３０の温度を発熱用温度センサー３１で、温室箱６０の温度を温室箱温度センサー６３で制御装置が測定し、測定された温度に基づいて、制御装置８０がヒーター３２，温室箱用送風機５１，放熱管用送風機７０を制御することを特徴とする。

また、補助電動機１００、補助圧縮機１０１、補助凝縮器１０２をなくし、
電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２を１階に、発熱箱３０を２階に設置することにより、電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２にヒーター３２の熱が輻射しないことを特徴とする。

また、発熱箱３０内にヒーター３２を内蔵することにより、ヒーター３２で発生した熱を発熱箱３０内で蓄熱し、蓄熱された熱量を蓄熱箱１１に放熱することができることを特徴とする。

電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２の熱で発生した上昇気流がヒーター３２で発生した熱を吸収して、上昇気流の温度を高め、高められた上昇気流と、温室箱６０で暖められた高温の空気と混合して、蓄熱箱１１の温度を高めることを特徴とする。

また、発熱箱３０に発熱箱用温度センサー３１を内蔵して、発熱箱３０内の温度を測定して、測定された温度でヒーター３２を制御装置８０が制御することにより、発熱箱３０から蓄熱箱１１に放熱する熱量を設定範囲内に保つことができることを特徴とする。

また、装置箱１０の天井に設けられた天井用温度センサー４０で天井の温度を測定し、発熱箱用温度センサー３１で発熱箱３０の温度を測定し、温室箱温度センサー６３で温室箱６０の温度を制御装置８０で測定して、これらの温度に基づいて、制御装置８０で放熱管用送風機７０、ヒーター３２，温室箱用送風機５１を制御して、装置箱１０内の温度を設定範囲内に保ち、かつ、発電機１３の発電量を設定範囲内に保つことができることを特徴とする

ヒーター３２を密閉された発熱箱３０に内蔵することにより、ヒーター３２で発生した熱を蓄熱することができるので、高温の熱量を蓄熱箱１１に放熱することができる効果がある。

ヒーター３２で発生した熱および、温室箱６０で高温になった空気の熱が蓄熱箱１１内にある電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２を熱することがないので、電動機２０、圧縮機２１、凝縮器２２を破損しない効果がある。

また、発熱箱用温度センサー３１で発熱箱３０の温度を測定して、ヒーター３２を制御装置８０で制御をすることにより、発熱箱３０からの放熱量を設定範囲内に保つことにより、蓄熱箱１１の温度を設定範囲内にすることができる効果がある。

また、天井用温度センサー４０で温度を測定し、発熱箱３０の温度を発熱箱温度センサーで測定し、温室箱６０の温度を温室箱温度センサーで測定して、制御装置８０でヒーター３２、放熱管用送風機７０、温室箱用送風機５１を制御することにより、装置箱１０内の温度を設定範囲内に制御し、かつ、発電機１３の発電量を設定範囲内にすることができる効果がある。

したがって、発熱箱３０を蓄熱箱１１内に設置し、温室箱６０を装置箱１０の外に設置し、装置箱１０の天井に天井用温度センサー４０、発熱箱３０内に発熱用温度センサー３１、ヒーターを内蔵し、温室箱６０に温室箱温度用センサー６３を設置して、装置箱１０の温度、発熱箱３０内の温度、温室箱６０の温度を制御装置８０で計測して、ヒーター３２、放熱管用送風機７０、温室箱用送風機５１を制御することにより、発電機１３が設定範囲内で発電することができる。

また、温度制御することにより、晴雨、昼夜、季節、場所に関係なく、設定範囲内の電力を市場に供給することができる。

従来の循環式太陽熱発電装置の断面である 請求項１、２に記載された密閉式太陽熱発電装置の断面である。 請求項２に記載された制御装置の配線図である。

１０ 装置箱
１１ 蓄熱箱
１２ 複数個のL字型ノズルを固着した回転管
１３ 発電機
１４ 放熱管
２０ 電動機
２１ 圧縮機
２２ 凝縮器
２３ キャピラリーチューブ
２４ 膨張弁
２５ 蒸発器
２６ サクションパイプ
３０ 発熱箱
３１ 発熱箱用温度センサー
３２ ヒーター
４０ 天井用温度センサー
５０ 装置箱側天井通風口
５１ 温室箱用送風機
６０ 温室箱
６１ 温室箱側通風口
６２ 温室箱出口通風口
６３ 温室箱温度センサー
６４ 装置箱側流入通風口
７０ 放熱管用送風機
８ ０ 制御装置
９０ 温度検出器
１００ 補助電動機
１０１ 補助圧縮機
１０２ 補助凝縮器

Claims (2)

1. 蓄熱箱と複数個のL字型ノズルを固着した回転管と発電機と放熱管と放熱管に外気の空気を送風する放熱管用送風機と冷却装置一式（電動機と圧縮機と凝縮器とキャピラリーチューブと蒸発器と膨張弁とサクションパイプで構成する冷却装置）を装置箱に内蔵し、放熱管用送風機を装置箱外に設置した密閉式太陽熱発電装置において、太陽熱を蓄熱する温室箱を装置箱外に設け、装置箱の上部から温室箱に送風するための装置箱側天井通風口を設け、温室箱の上部に装置箱からの空気を取り入れるための温室箱側天井通風口を設け、装置箱側天井通風口と温室箱側天井通風口を連結し、装置箱側天井通風口に温室箱用送風機を設置し、装置箱の底部に温室箱からの空気を流入するための装置箱側流入通風口を設け、温室箱の底部に温室箱から装置箱へ空気を送風するための温室箱側流出通風口を設け、装置箱側流入通風口と温室箱側流出通風口を連結し、蓄熱箱内に発熱箱を設置し、発熱箱内に発熱箱用温度センサー、ヒーターを設置し、装置箱の天井に天井用温度センサーを設け、温室箱内に温室箱温度センサーを設け、天井用温度センサー、発熱箱用温度センサー、温室箱温度センサーと制御装置を接続し、かつ、ヒーター、放熱管用送風機、放熱管用送風機を制御装置に接続し、天井用温度センサーで装置箱の天井の温度を、発熱箱用温度センサーで発熱箱の温度を、温室箱温度センサーで温室箱の温度を測定し、ヒーター、温室箱用送風機、放熱管用送風機を制御する制御装置を備え、制御装置により、発熱箱内の温度、装置箱の天井の温度、および、温室箱の温度を測定し、ヒーター、放熱管用送風機および温室箱用送風機を制御装置で制御して、装置箱の温度を設定範囲内にし、かつ、発電機の発電量を設定範囲内に制御することを特徴とする密閉式循環式太陽熱発電装置の温度制御方式
2. 冷却装置の電動機、圧縮機、凝縮器を１階に設置し、発熱箱を２階に設置し、電動機、圧縮機、凝縮器で発生する熱で上昇気流が発生し、発生した上昇気流が２階に流入し、２階の発熱箱で発生した熱で１階からの上昇気流が加熱され、加熱された上昇気流を、温室箱で太陽熱により加熱された空気が加熱することにより、蓄熱箱の温度を高め、かつ、電動機、圧縮機、凝縮器を損傷および破損等を発生させないために、発熱源を階層別にしたことを特徴とする請求項１の密閉式太陽熱発電装置

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