JPS588943A - 太陽集熱装置 - Google Patents
太陽集熱装置Info
- Publication number
- JPS588943A JPS588943A JP56105681A JP10568181A JPS588943A JP S588943 A JPS588943 A JP S588943A JP 56105681 A JP56105681 A JP 56105681A JP 10568181 A JP10568181 A JP 10568181A JP S588943 A JPS588943 A JP S588943A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- solar
- pump
- receiving tank
- heat medium
- 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.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
- F24S40/70—Preventing freezing
-
- 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
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
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- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は太陽集熱装置に関するもので、熱媒を集熱器
において蒸発させ，かつ熱媒循環ポンプの駆動には太陽
電池を用うろことをその特徴とし。
において蒸発させ，かつ熱媒循環ポンプの駆動には太陽
電池を用うろことをその特徴とし。
設備費が比較的少なく，経常費（ランユングコスト）が
非常κ安くてすみ、凍結や腐蝕κよる事故が殆んど起ら
ない太陽集熱装置を提供することをその目的としている
。
非常κ安くてすみ、凍結や腐蝕κよる事故が殆んど起ら
ない太陽集熱装置を提供することをその目的としている
。
従来の太陽集熱装置は熱媒として水の顕熱を利用してい
る。また熱媒ポンプの駆動用の電源として一般の電力会
社からＯ充電を利用している。このような従来の太陽集
熱装置では，熱媒κ水を使用し，集熱器出口と入口の温
度差を５℃とか１０℃としても，１ｆｌの水が輸送でき
る熱量はｈ５Ｋ Ｏ ＩＬ ｘ／に４とか１ ０ Ｋｃ
ａｌ／ＫＩ程度である。したがりて集熱のための熱媒循
環量は大きくなり、ポンプの消費動力は流量（重量）と
ヘッドの積に比飼するので、従来Ｏ顕熱集熱では熱媒ポ
ンプの駆動のために多くの動力を消費する。を九熱媒ポ
ンプの発停のための自動制御機器に消費される電力も無
視できない。そのため太陽熱利用によって節約されるエ
ネルギーの和尚程度がこれらの動力関係Ｏために相殺さ
れてしまうという不都合を免かれなかった。
る。また熱媒ポンプの駆動用の電源として一般の電力会
社からＯ充電を利用している。このような従来の太陽集
熱装置では，熱媒κ水を使用し，集熱器出口と入口の温
度差を５℃とか１０℃としても，１ｆｌの水が輸送でき
る熱量はｈ５Ｋ Ｏ ＩＬ ｘ／に４とか１ ０ Ｋｃ
ａｌ／ＫＩ程度である。したがりて集熱のための熱媒循
環量は大きくなり、ポンプの消費動力は流量（重量）と
ヘッドの積に比飼するので、従来Ｏ顕熱集熱では熱媒ポ
ンプの駆動のために多くの動力を消費する。を九熱媒ポ
ンプの発停のための自動制御機器に消費される電力も無
視できない。そのため太陽熱利用によって節約されるエ
ネルギーの和尚程度がこれらの動力関係Ｏために相殺さ
れてしまうという不都合を免かれなかった。
そζでこの発明では熱媒Ｏ蒸発（凝縮）潜熱を利用し、
熱媒循環量を小とし、かつ熱媒ポンプの電源として太陽
電池を利用するものであって、外部からの充電を全く消
費する必要がなくなるものである。
熱媒循環量を小とし、かつ熱媒ポンプの電源として太陽
電池を利用するものであって、外部からの充電を全く消
費する必要がなくなるものである。
図について説明すれば、第１図は従来の集熱回路の一例
を示し、太陽集熱器１．蓄熱槽３１熱媒ポンプ４などが
配管２で接続されている。５はポンプを駆動するための
外部電源を示している。６は集熱器にとシつけ九温変検
知器、７は蓄熱槽に設けえ温度検知器、８．９は夫々の
検知器とポンプを結ぶ信号線である。しかして集熱器内
集熱板温度と蓄熱槽内水温との差温が設定値以上たとえ
ば３℃以上と表ったら、熱媒ポンプＯ運転に開始し１両
者Ｏ差温が設定値以下例えば（’１５℃以下となったら
熱媒ポンプの運転を停止する。この従来の装置は水の顕
熱を利用したもので、前記の如き種々の欠点を有してい
た。
を示し、太陽集熱器１．蓄熱槽３１熱媒ポンプ４などが
配管２で接続されている。５はポンプを駆動するための
外部電源を示している。６は集熱器にとシつけ九温変検
知器、７は蓄熱槽に設けえ温度検知器、８．９は夫々の
検知器とポンプを結ぶ信号線である。しかして集熱器内
集熱板温度と蓄熱槽内水温との差温が設定値以上たとえ
ば３℃以上と表ったら、熱媒ポンプＯ運転に開始し１両
者Ｏ差温が設定値以下例えば（’１５℃以下となったら
熱媒ポンプの運転を停止する。この従来の装置は水の顕
熱を利用したもので、前記の如き種々の欠点を有してい
た。
第２図はこの発明の集熱回路の一実施洞を示し、集熱器
１１熱交換器２１１受液タンク２２１熱媒循環ポンプ４
が配管２で連結されている。受液タンク２２には真空引
吸ロ２５．水位検知器２４゜圧力または温度スイッチ２
５が取シつけられている。集熱器１とならんで太陽電池
２０を設けて熱媒ポンプの駆動源とする。しかして太陽
電池と水位検知器、圧力または温度スイッチ、ポンプの
間は夫々信号線２６，２７．２８．２９で連結される。
１１熱交換器２１１受液タンク２２１熱媒循環ポンプ４
が配管２で連結されている。受液タンク２２には真空引
吸ロ２５．水位検知器２４゜圧力または温度スイッチ２
５が取シつけられている。集熱器１とならんで太陽電池
２０を設けて熱媒ポンプの駆動源とする。しかして太陽
電池と水位検知器、圧力または温度スイッチ、ポンプの
間は夫々信号線２６，２７．２８．２９で連結される。
しかして熱媒ポンプにはギヤポンプなどの容積型ポンプ
をｉ用し、その駆動は直流電動機で行なう。この電動機
は太陽電池からの直流で駆動される。又、受液タンクの
水位が下がった夛、圧力または温度が上がったら太陽電
池からの電流を切るようＫなっている。
をｉ用し、その駆動は直流電動機で行なう。この電動機
は太陽電池からの直流で駆動される。又、受液タンクの
水位が下がった夛、圧力または温度が上がったら太陽電
池からの電流を切るようＫなっている。
真空吸引口２３によって系内で真空に保っているので、
熱媒は集熱器で蒸発し、熱交換器で凝縮して負荷回路２
１′に熱を与えたのち受液タンクに戻り、ポンプによっ
て循環する。
熱媒は集熱器で蒸発し、熱交換器で凝縮して負荷回路２
１′に熱を与えたのち受液タンクに戻り、ポンプによっ
て循環する。
第３図にある太陽電池を４並列３直列（、実線９）およ
び６並列２直列（破線Ｃ）に接続した場合の容積型ポン
プによる熱媒送液量、受光面日射量。
び６並列２直列（破線Ｃ）に接続した場合の容積型ポン
プによる熱媒送液量、受光面日射量。
および予想集熱効率を示す０図で実線ム拡受光面日射量
（Ｋｃａ１／−・ｈ）、実線Ｂは４並列５直列ＩＤｔＪ
Ｉ合Ｏ熱媒流量（Ａ／ｍｉｎ ） 、破線Ｃは６並列２
直列の場合Ｏ熱媒流量（ｊ／ｗｉｎ ） 、実線りは４
並列３直列の場合の予想集熱効率を夫々示す。簡ここＫ
あげた例では集熱器は平板型集熱器で集熱効率はやや低
くなっている。
（Ｋｃａ１／−・ｈ）、実線Ｂは４並列５直列ＩＤｔＪ
Ｉ合Ｏ熱媒流量（Ａ／ｍｉｎ ） 、破線Ｃは６並列２
直列の場合Ｏ熱媒流量（ｊ／ｗｉｎ ） 、実線りは４
並列３直列の場合の予想集熱効率を夫々示す。簡ここＫ
あげた例では集熱器は平板型集熱器で集熱効率はやや低
くなっている。
□朝方日射量が増加しまたとえば６並列２直列の一合（
破線０）Ｋは、日射量が２３０ Ｋｃａｌ／ｍ’ｓｈと
なる８時２５分頃から送液を開始する。熱媒ポンプが送
液で開始するまでの間は、太陽電池の起電力が小さく、
ポンプは回転しても集熱器までの静揚程に打ち勝つこと
ができずにいる。すなわち、７時頃では太陽電池の起電
力がきわめて小さく、ポンプも回転しない。８時頃にな
ると太陽電池の起電力が増えてポンプは回転するが、集
熱器への送液は行なわれない。４並列Ｓ直列の場合（実
線Ｂ）には日射量が５５０ Ｋｃａｌ／が”ｈとなる９
時１０分頃からポンプは送液１開始する。
破線０）Ｋは、日射量が２３０ Ｋｃａｌ／ｍ’ｓｈと
なる８時２５分頃から送液を開始する。熱媒ポンプが送
液で開始するまでの間は、太陽電池の起電力が小さく、
ポンプは回転しても集熱器までの静揚程に打ち勝つこと
ができずにいる。すなわち、７時頃では太陽電池の起電
力がきわめて小さく、ポンプも回転しない。８時頃にな
ると太陽電池の起電力が増えてポンプは回転するが、集
熱器への送液は行なわれない。４並列Ｓ直列の場合（実
線Ｂ）には日射量が５５０ Ｋｃａｌ／が”ｈとなる９
時１０分頃からポンプは送液１開始する。
熱媒が集熱器に送液されるようＫなりてから。
わずかの時間遅れを経て集熱されるようになる。
たとえばこの４並列５直列の場合には実線り示すような
集熱効率が期待される。
集熱効率が期待される。
夕方になシ受光面日射量が低下すると太陽電池の起電力
が小さくなシ、送液量が小さくなる。たとえば４並列３
直列では、１６時１５分ごろ停止しく実線Ｂ）！並列２
直列では１６時５５分停止する。（破線０） 中間期等で熱負荷が少ない場合には、受液タンクに圧力
または温度スイッチを設けておき、設定圧力または温度
（たとえばＩ Ｑ／ａｍ” ａｂｓｉたは９８℃）とな
ったら太陽電池からの電力を切るようにしておく。熱媒
ポンプが停止すると集熱器への熱媒の供給がなくなるの
で、熱の供給が停止できる。
が小さくなシ、送液量が小さくなる。たとえば４並列３
直列では、１６時１５分ごろ停止しく実線Ｂ）！並列２
直列では１６時５５分停止する。（破線０） 中間期等で熱負荷が少ない場合には、受液タンクに圧力
または温度スイッチを設けておき、設定圧力または温度
（たとえばＩ Ｑ／ａｍ” ａｂｓｉたは９８℃）とな
ったら太陽電池からの電力を切るようにしておく。熱媒
ポンプが停止すると集熱器への熱媒の供給がなくなるの
で、熱の供給が停止できる。
第４図は、別の実施例を示し、集熱器１．熱負荷５０．
受液タンク２２．熱媒ポンプ４が配管２で接続されてい
る。すなわち蓄熱槽の代りに、熱負荷部５０が吸収冷凍
機や暖房用熱交換器、あるいは給湯用熱交換器の場合を
示している。
受液タンク２２．熱媒ポンプ４が配管２で接続されてい
る。すなわち蓄熱槽の代りに、熱負荷部５０が吸収冷凍
機や暖房用熱交換器、あるいは給湯用熱交換器の場合を
示している。
この発明において、日射量が増加すれば、集熱器内で蒸
発量が増加して多くＯ熱媒を必要とするが太陽電池の起
電力も増して送液量も多くなる。
発量が増加して多くＯ熱媒を必要とするが太陽電池の起
電力も増して送液量も多くなる。
また日射量が減少すれば、必要熱媒量は減少するが、太
陽電池の起電力もヘシ、送液量も減少する。
陽電池の起電力もヘシ、送液量も減少する。
すなわち太陽電池が熱媒ポンプＯ送液量管零から必要量
まで自動的にコントロールすることになシ。
まで自動的にコントロールすることになシ。
特別の自動制御機器および熱媒ポンプの動力費が不要と
なる。また圧力または一温度スイッチや水位検知器によ
シ熱媒ポンプを停止させるよう罠なっているので、系内
の圧力または温度が異常に高くなって危険な状態になっ
た一５１熱媒ポンプの空運転をすることがなくなる。こ
れらのスイッチや水位計には電気式でないもＯｔ使用す
るか、あるいは電気式の場合には太陽電池を電源に利用
する。
なる。また圧力または一温度スイッチや水位検知器によ
シ熱媒ポンプを停止させるよう罠なっているので、系内
の圧力または温度が異常に高くなって危険な状態になっ
た一５１熱媒ポンプの空運転をすることがなくなる。こ
れらのスイッチや水位計には電気式でないもＯｔ使用す
るか、あるいは電気式の場合には太陽電池を電源に利用
する。
第１図は従来の集熱回路を示す図、第２図はこの発明の
集熱回路を示す図、第３図はこの発明の回路の熱媒流量
、集熱効率を示す図、第４図はこの発明の別実施例を示
す図である。 符号の説明 １・・・集熱器、２・・−回路、３鳴・・蓄熱器、４・
＠Φ熱媒ポンプ＆５−・１電源、６．７・・・温度検知
器、８．９・・・信号線、２０・・・太陽電池、２１拳
・・熱交換器、２２−・・受液タンク、２５＊＠魯真空
吸引０．２４＠・・水位検知器、２５１１・・圧力スイ
ッチ、２６゜２７．２８．２９・・・信号線＆３００−
・熱負荷 ・ （ｒよ〃１２６）
集熱回路を示す図、第３図はこの発明の回路の熱媒流量
、集熱効率を示す図、第４図はこの発明の別実施例を示
す図である。 符号の説明 １・・・集熱器、２・・−回路、３鳴・・蓄熱器、４・
＠Φ熱媒ポンプ＆５−・１電源、６．７・・・温度検知
器、８．９・・・信号線、２０・・・太陽電池、２１拳
・・熱交換器、２２−・・受液タンク、２５＊＠魯真空
吸引０．２４＠・・水位検知器、２５１１・・圧力スイ
ッチ、２６゜２７．２８．２９・・・信号線＆３００−
・熱負荷 ・ （ｒよ〃１２６）
Claims (4)
- （１） 集熱器、熱交換器、受液タンクおよび熱媒循
環ポンプを配管で接続して閉回路を構成し、と０系内に
熱媒を封入し、熱媒循環ポンプにて受液タンク内の熱媒
を集熱器内に送シ、集熱器内で蒸発した熱媒蒸気が熱交
換器に至ル負荷側に熱を与えて自らは凝縮して受液タン
クに房シ、上記Ｏ熱媒循項ポンプには直流電動機駆動の
ポンプを使用し、そＯ電源として、太陽電池を使用した
ことを特徴とする太陽集熱装置。 - （２）前記Ｏ受液タンクは熱交換器よシ低い位置に設置
しであることを特徴とする特許 範囲第１項記載の太陽集熱装置。 - （３） 前記Ｏ受液タンクに圧力または温度スイッチ
を設け、受液タンク内の圧力または温度が設定値以上と
なったら太陽電池からの電力を切るようになっているこ
とを特徴とする前記特許請求の範囲第１項記載Ｄ太陽集
熱装置。 - （４）前記Ｏ受液タンクに水位検知器を設け．受液タン
ク内の水位が設定水位以下となったら太陽電池からの電
力を切るようにしたことを特徴とする前記特許請求の範
囲第１項記載の太陽集熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56105681A JPS588943A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 太陽集熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56105681A JPS588943A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 太陽集熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS588943A true JPS588943A (ja) | 1983-01-19 |
Family
ID=14414157
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56105681A Pending JPS588943A (ja) | 1981-07-08 | 1981-07-08 | 太陽集熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS588943A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2120290A1 (es) * | 1994-02-07 | 1998-10-16 | Barreto Avero Manuel | Colector compacto para energia solar. |
| KR101109535B1 (ko) | 2009-08-07 | 2012-01-31 | 한국에너지기술연구원 | 태양 에너지를 이용한 증발식 해수담수화 시스템 |
-
1981
- 1981-07-08 JP JP56105681A patent/JPS588943A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2120290A1 (es) * | 1994-02-07 | 1998-10-16 | Barreto Avero Manuel | Colector compacto para energia solar. |
| KR101109535B1 (ko) | 2009-08-07 | 2012-01-31 | 한국에너지기술연구원 | 태양 에너지를 이용한 증발식 해수담수화 시스템 |
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