JPS61283771A - ソ−ラポンドを熱源とするランキンサイクル・プラント - Google Patents
ソ−ラポンドを熱源とするランキンサイクル・プラントInfo
- Publication number
- JPS61283771A JPS61283771A JP60122602A JP12260285A JPS61283771A JP S61283771 A JPS61283771 A JP S61283771A JP 60122602 A JP60122602 A JP 60122602A JP 12260285 A JP12260285 A JP 12260285A JP S61283771 A JPS61283771 A JP S61283771A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- cooling tower
- cooling
- condenser
- heat
- 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
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Classifications
-
- 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
- F24S10/10—Solar heat collectors using working fluids the working fluids forming pools or ponds
-
- 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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
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- Engineering & Computer Science (AREA)
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- 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】
〔発明の技術分野〕
本発明はソーラポンド（太陽池）を熱源とするランキン
サイクル・プラントにかかり、特に冷却水の温度を低下
させることのできるランキンサイクル・プラントに関す
るものである。
サイクル・プラントにかかり、特に冷却水の温度を低下
させることのできるランキンサイクル・プラントに関す
るものである。
太陽エネルギーの利用形態の一つにソーラポンドがある
。これは浅い池に太陽の光を照射して池の中の水を暖め
ようとするもので、その中でも高温が得られる手法とし
て有塩ソーラポンドが注目されるようになって来た。有
塩ポンドは６０〜９０℃の温度が得られるため、各種の
熱利用の熱源とできるばかりでなく、ランキンサイクル
・プラントの高熱源とすることも可能である。第２図は
従来の有塩ソーラポンド（以下単にソーラポンドと略す
）を高熱源とするランキンサイクル・プラントの一例を
示すものである。
。これは浅い池に太陽の光を照射して池の中の水を暖め
ようとするもので、その中でも高温が得られる手法とし
て有塩ソーラポンドが注目されるようになって来た。有
塩ポンドは６０〜９０℃の温度が得られるため、各種の
熱利用の熱源とできるばかりでなく、ランキンサイクル
・プラントの高熱源とすることも可能である。第２図は
従来の有塩ソーラポンド（以下単にソーラポンドと略す
）を高熱源とするランキンサイクル・プラントの一例を
示すものである。
まずソーラポンドの基本的な構造であるが、全体は浅い
池となっていて、その深さは数面、水面の面積はシステ
ムの規模にもよるが数万尻以上に及ぶものもある。第２
図は池の断面と、深さ方向に対する水の温度（Ｔ）およ
び密度（ρ）の状況を示している。池の中の水は３つの
層から成っている。最下層１は、水に溶解して淡水より
も密度の大きな水溶液となるような物質、たとえば食塩
や塩化マグネシウムの濃い水溶液から成る蓄熱層であり
、表層は淡水から成る上部対流層２、中間層はその間に
あって両者の間で所定の＃１度勾配を有する水溶液から
成る非対流層３である。
池となっていて、その深さは数面、水面の面積はシステ
ムの規模にもよるが数万尻以上に及ぶものもある。第２
図は池の断面と、深さ方向に対する水の温度（Ｔ）およ
び密度（ρ）の状況を示している。池の中の水は３つの
層から成っている。最下層１は、水に溶解して淡水より
も密度の大きな水溶液となるような物質、たとえば食塩
や塩化マグネシウムの濃い水溶液から成る蓄熱層であり
、表層は淡水から成る上部対流層２、中間層はその間に
あって両者の間で所定の＃１度勾配を有する水溶液から
成る非対流層３である。
このＪ：うな構成の池に太陽のエネルギーが入射すると
、池内の水の温度は上昇し、水の密度は温度の上昇とと
もに小さくなるが、濃度による密度の増加が温度の上昇
による密度の低下よりも太き（ブれば、蓄熱層１の濃い
水は暖まっても上部対流層２まで上って来ることができ
ないので、池全体としての対流による熱の移動は妨げら
れ、池内は上部対流層２で断熱された形となるので、日
射条件や熱の利用形態にもよるが、蓄熱層１は６０〜９
０°Ｃもしくはそれ以上の温度の熱エネルギーを蓄積し
た状態となる。
、池内の水の温度は上昇し、水の密度は温度の上昇とと
もに小さくなるが、濃度による密度の増加が温度の上昇
による密度の低下よりも太き（ブれば、蓄熱層１の濃い
水は暖まっても上部対流層２まで上って来ることができ
ないので、池全体としての対流による熱の移動は妨げら
れ、池内は上部対流層２で断熱された形となるので、日
射条件や熱の利用形態にもよるが、蓄熱層１は６０〜９
０°Ｃもしくはそれ以上の温度の熱エネルギーを蓄積し
た状態となる。
この熱をランキンサイクル・プラントに利用する場合に
は、蓄熱層１の高温水を温水ポンプ４で汲み出し、蒸発
器５に導いてフロン等の低沸点動作流体を加熱、蒸発さ
せた俊、蓄熱層１に戻す。
は、蓄熱層１の高温水を温水ポンプ４で汲み出し、蒸発
器５に導いてフロン等の低沸点動作流体を加熱、蒸発さ
せた俊、蓄熱層１に戻す。
蒸発器５で蒸発した動作流体はタービン６を回し、発電
機７のような負荷に動力を伝える。タービン６の排気は
凝縮器８に入り、冷却水で冷却され凝縮し、媒体ポンプ
９で蒸発器５へと供給される。
機７のような負荷に動力を伝える。タービン６の排気は
凝縮器８に入り、冷却水で冷却され凝縮し、媒体ポンプ
９で蒸発器５へと供給される。
凝縮器８の冷却水としては海水や河川水がふん−だんに
使えれば問題はないが、消費できる水が限られる場合に
は、凝縮器８から出て来る暖まった冷却水を空気で冷や
して凝縮器８へ循環させることになる。冷却水を空気で
冷やす手段として広く用いられている方法は機械通風式
の冷却塔でおるが、この装置は設備費が高いうえに、運
転中は通ｆｆ１ｔｌの動力を必要とし、この動力がプラ
ントの所内動力として馬鹿にならない。そこで考えられ
ているがソーラボンドの上部対流層２を冷却油として流
用することであり、その具体的な例はたとえば一色尚次
「ソーラポンドとその開発状況」日本機械学会誌第８４
巻第７５７号（昭和５６年１２月）第５６頁の図３に見
られる。この技術を第２図で説明すると、上部対流層２
の水を冷水ポンプ１０で汲み出し、凝縮器８で熱交換を
行わせた後、上部対流層２へ放流するのである。上部対
流層２は広い表面をもっているので、冷水ポンプ１０の
吸水口と凝縮器８からの放水口が充分離れていれば、放
流された冷却水は上部対流層２中に広がり、その表面か
ら大気へ放熱するから、冷水ポンプ１ｏは温度の下った
水を冷却水として吸い込むことができる。この方式はソ
ーラボンド自身が放熱装置なので、特別な装置がまった
く不要である。
使えれば問題はないが、消費できる水が限られる場合に
は、凝縮器８から出て来る暖まった冷却水を空気で冷や
して凝縮器８へ循環させることになる。冷却水を空気で
冷やす手段として広く用いられている方法は機械通風式
の冷却塔でおるが、この装置は設備費が高いうえに、運
転中は通ｆｆ１ｔｌの動力を必要とし、この動力がプラ
ントの所内動力として馬鹿にならない。そこで考えられ
ているがソーラボンドの上部対流層２を冷却油として流
用することであり、その具体的な例はたとえば一色尚次
「ソーラポンドとその開発状況」日本機械学会誌第８４
巻第７５７号（昭和５６年１２月）第５６頁の図３に見
られる。この技術を第２図で説明すると、上部対流層２
の水を冷水ポンプ１０で汲み出し、凝縮器８で熱交換を
行わせた後、上部対流層２へ放流するのである。上部対
流層２は広い表面をもっているので、冷水ポンプ１０の
吸水口と凝縮器８からの放水口が充分離れていれば、放
流された冷却水は上部対流層２中に広がり、その表面か
ら大気へ放熱するから、冷水ポンプ１ｏは温度の下った
水を冷却水として吸い込むことができる。この方式はソ
ーラボンド自身が放熱装置なので、特別な装置がまった
く不要である。
しかし、上部対流＠２の水は、下の蓄熱層１から非対流
層３を経由して熱伝導の形態で伝わって来る熱で、わず
かではあるが常時加熱されているばかりでなく、ソーラ
ポンドの特徴として池内の水の濃度勾配を維持する必要
上、大気への放熱を促進するために上部対流層２の水を
攪拌したり、大気中へ散水したりすることが好ましくな
いため、上部対流層２から大気への放熱は消極的なもの
となり、冷却塔を用いる方式よりも高い温度の冷却水し
か得られない。ランキンサイクルにおいては冷却水の温
度は出力に多大な影響を及ぼすので、冷却水が冷えきら
ないこの方式は、冷却塔の方式に比へ小さな出力しか得
られない。
層３を経由して熱伝導の形態で伝わって来る熱で、わず
かではあるが常時加熱されているばかりでなく、ソーラ
ポンドの特徴として池内の水の濃度勾配を維持する必要
上、大気への放熱を促進するために上部対流層２の水を
攪拌したり、大気中へ散水したりすることが好ましくな
いため、上部対流層２から大気への放熱は消極的なもの
となり、冷却塔を用いる方式よりも高い温度の冷却水し
か得られない。ランキンサイクルにおいては冷却水の温
度は出力に多大な影響を及ぼすので、冷却水が冷えきら
ないこの方式は、冷却塔の方式に比へ小さな出力しか得
られない。
このように、両方の方式ともそれぞれ短所があり、プラ
ントの経済性向上の面から改善が望まれる。
ントの経済性向上の面から改善が望まれる。
本発明の目的とするところは、上記諸問題点を解決すべ
くなされたもので冷却塔方式のよウニ冷却塔の建設費や
所内動力を必要としないにもががわらず、冷却塔方式と
同等の温度の冷却水を得ることを可能にするソーラポン
ドを熱源とするランキンサイクル・プラン１〜を提供す
ることにある。
くなされたもので冷却塔方式のよウニ冷却塔の建設費や
所内動力を必要としないにもががわらず、冷却塔方式と
同等の温度の冷却水を得ることを可能にするソーラポン
ドを熱源とするランキンサイクル・プラン１〜を提供す
ることにある。
本発明はソーラポンドの上部対流層２の水を冷却塔で冷
却してから凝縮器８へ供給することを特徴とし、冷却塔
方式よりも小規模な冷却塔で冷却塔方式と同等の温度の
冷却水を得ることが可能となる。
却してから凝縮器８へ供給することを特徴とし、冷却塔
方式よりも小規模な冷却塔で冷却塔方式と同等の温度の
冷却水を得ることが可能となる。
第１図は本発明による手段を適用したソーラボンド利用
ランキンサイクル・プラントの構成概念図である。第１
図中第２図と同一部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。本発明では上部対流層２の水を第１の冷水ポ
ンプ１０ａで汲み出し、−担冷却塔１１に通して冷却し
た後、第２の冷水ボンプ１０ｂで凝縮器８へ供給する。
ランキンサイクル・プラントの構成概念図である。第１
図中第２図と同一部分には同一符号を付し、その説明は
省略する。本発明では上部対流層２の水を第１の冷水ポ
ンプ１０ａで汲み出し、−担冷却塔１１に通して冷却し
た後、第２の冷水ボンプ１０ｂで凝縮器８へ供給する。
このように上部対流層２による放熱と冷却塔１１による
放熱を併用すれば、上部対流層２の水は冷却塔１１で積
極的に大気へ放熱されるので、より一段と大気湿球温度
に近い冷却水が得られ、プラントの効率が向上する。ま
た、凝縮器８から排出される暖まった冷却水が直接に冷
却塔１１に入らず、上部対流層２で放熱し、ある程度冷
えてから来るので、冷却塔１１の規模は冷却塔１１のみ
を使う方式よりも小さくて良く、従って通風機の動力も
低減される。
放熱を併用すれば、上部対流層２の水は冷却塔１１で積
極的に大気へ放熱されるので、より一段と大気湿球温度
に近い冷却水が得られ、プラントの効率が向上する。ま
た、凝縮器８から排出される暖まった冷却水が直接に冷
却塔１１に入らず、上部対流層２で放熱し、ある程度冷
えてから来るので、冷却塔１１の規模は冷却塔１１のみ
を使う方式よりも小さくて良く、従って通風機の動力も
低減される。
冷却塔１１の規模はプラント全体のシステムから見て最
も都合の良いよう決めれば良く、また機械通風式に限ら
ず自然通風式であっても良い。また、必要に応じて、上
部対流層２もしくは冷却塔１１の一方または両方をバイ
パスする系統を設けても良い。
も都合の良いよう決めれば良く、また機械通風式に限ら
ず自然通風式であっても良い。また、必要に応じて、上
部対流層２もしくは冷却塔１１の一方または両方をバイ
パスする系統を設けても良い。
（発明の効果）
以上のように、本発明によれば、凝縮器で動作流体と熱
交換しソ・−ラポンドの上部対流層を通じて冷却させる
ものにおいて冷却塔を設けたのて充−分冷たい冷却水が
得られ、プラントの建設費や所内動力をあまり増加させ
ることなく、プラントの性能を向上させるとが可能とな
り、総合的に見てプラントの経済性を向上させる効果を
奏するソーラポンドを熱源とするランキンサイクル・プ
ラントを提供できる。
交換しソ・−ラポンドの上部対流層を通じて冷却させる
ものにおいて冷却塔を設けたのて充−分冷たい冷却水が
得られ、プラントの建設費や所内動力をあまり増加させ
ることなく、プラントの性能を向上させるとが可能とな
り、総合的に見てプラントの経済性を向上させる効果を
奏するソーラポンドを熱源とするランキンサイクル・プ
ラントを提供できる。
第１図は本発明によるソーラポンド利用ランキンサイク
ル・プラントの構成概念図、第２図は従来のソーラポン
ド利用ランキンサイクル・プラントの構成およびソーラ
ポンドの原理を示す概念図である。 １・・・蓄熱層、 ２・・・上部対流層、３・・・非対
流層、５・・・蒸発器、 ８・・・凝縮器、 １１・
・・冷却塔。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名〉
ル・プラントの構成概念図、第２図は従来のソーラポン
ド利用ランキンサイクル・プラントの構成およびソーラ
ポンドの原理を示す概念図である。 １・・・蓄熱層、 ２・・・上部対流層、３・・・非対
流層、５・・・蒸発器、 ８・・・凝縮器、 １１・
・・冷却塔。 代理人 弁理士 則 近 憲 佑 （ほか１名〉
Claims (1)
- ソーラポンドの表層の水をとり入れてその温度をさらに
低下させる冷却塔と、この冷却塔で冷却された水で動作
媒体を冷却し凝縮させる凝縮器と、この凝縮器で暖まっ
た水をソーラポンドの表層へ戻す系統とを有することを
特徴とするソーラポンドを熱源とするランキンサイクル
・プラント。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122602A JPS61283771A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | ソ−ラポンドを熱源とするランキンサイクル・プラント |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60122602A JPS61283771A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | ソ−ラポンドを熱源とするランキンサイクル・プラント |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61283771A true JPS61283771A (ja) | 1986-12-13 |
Family
ID=14839996
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60122602A Pending JPS61283771A (ja) | 1985-06-07 | 1985-06-07 | ソ−ラポンドを熱源とするランキンサイクル・プラント |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61283771A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002073099A1 (fr) * | 2001-03-12 | 2002-09-19 | Mikio Kinoshita | Systeme thermique solaire a bassin solaire et procede de maintenance du bassin solaire |
-
1985
- 1985-06-07 JP JP60122602A patent/JPS61283771A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002073099A1 (fr) * | 2001-03-12 | 2002-09-19 | Mikio Kinoshita | Systeme thermique solaire a bassin solaire et procede de maintenance du bassin solaire |
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