JPS6146741B2 - - Google Patents
Info
- Publication number
- JPS6146741B2 JPS6146741B2 JP56087903A JP8790381A JPS6146741B2 JP S6146741 B2 JPS6146741 B2 JP S6146741B2 JP 56087903 A JP56087903 A JP 56087903A JP 8790381 A JP8790381 A JP 8790381A JP S6146741 B2 JPS6146741 B2 JP S6146741B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- storage material
- collecting plate
- collector
- vacuum
- 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.)
- Expired
Links
- 238000005338 heat storage Methods 0.000 claims description 23
- 239000011232 storage material Substances 0.000 claims description 21
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims description 15
- 230000008018 melting Effects 0.000 claims description 12
- 238000002844 melting Methods 0.000 claims description 12
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 8
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 7
- 238000010304 firing Methods 0.000 description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 6
- 238000000576 coating method Methods 0.000 description 5
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 description 4
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 3
- VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L zinc bromide Chemical compound Br[Zn]Br VNDYJBBGRKZCSX-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 3
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- -1 NaClO3 Chemical compound 0.000 description 2
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L Sodium Carbonate Chemical compound [Na+].[Na+].[O-]C([O-])=O CDBYLPFSWZWCQE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K indium(iii) chloride Chemical compound Cl[In](Cl)Cl PSCMQHVBLHHWTO-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N lithium nitrate Chemical compound [Li+].[O-][N+]([O-])=O IIPYXGDZVMZOAP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- UAYWVJHJZHQCIE-UHFFFAOYSA-L zinc iodide Chemical compound I[Zn]I UAYWVJHJZHQCIE-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 2
- 238000010793 Steam injection (oil industry) Methods 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 238000004378 air conditioning Methods 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910001430 chromium ion Inorganic materials 0.000 description 1
- JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N chromium(6+) Chemical compound [Cr+6] JOPOVCBBYLSVDA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 description 1
- 239000011491 glass wool Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 230000003405 preventing effect Effects 0.000 description 1
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 1
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 1
- 239000011592 zinc chloride Substances 0.000 description 1
- 235000005074 zinc chloride Nutrition 0.000 description 1
- JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L zinc dichloride Chemical compound [Cl-].[Cl-].[Zn+2] JIAARYAFYJHUJI-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
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
- F28D20/02—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using latent heat
-
- 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
- F24S10/40—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors
- F24S10/45—Solar heat collectors using working fluids in absorbing elements surrounded by transparent enclosures, e.g. evacuated solar collectors the enclosure being cylindrical
-
- 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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、真空断熱層を備えた、いわゆる真空
管式太陽熱集熱器に関するものであり、その目的
は、高性能で、信頼性が高く、長寿命でしかも比
較的安価な集熱器を提供することである。
管式太陽熱集熱器に関するものであり、その目的
は、高性能で、信頼性が高く、長寿命でしかも比
較的安価な集熱器を提供することである。
太陽エネルギーは、地球上に約１kw/m2・hのエ
ネルギー強度で無尽蔵にふりそそがれているもの
であり、昨今のエネルギー事情から、この太陽エ
ネルギーを効率よく熱エネルギーとして収集する
太陽熱集熱器の開発が盛んに行われている。
ネルギー強度で無尽蔵にふりそそがれているもの
であり、昨今のエネルギー事情から、この太陽エ
ネルギーを効率よく熱エネルギーとして収集する
太陽熱集熱器の開発が盛んに行われている。
集熱器は、大別すると、平板式、真空管式およ
び集光式の各集熱器に分類される。このうち、平
板式集熱器は、製作が容易で比較的安価であると
いう特徴があるので、広く実用化されている。と
ころが、高温集熱を行う場合には、特性が不充分
であるので、これに代わつて真空管式や集光式の
集熱器が注目される。なかでも、真空管式集熱器
は、真空による断熱が効果的であり、すなわち、
空気の対流にもとづく熱損失が零に近くなるの
で、大幅な特性の向上が期待できる。
び集光式の各集熱器に分類される。このうち、平
板式集熱器は、製作が容易で比較的安価であると
いう特徴があるので、広く実用化されている。と
ころが、高温集熱を行う場合には、特性が不充分
であるので、これに代わつて真空管式や集光式の
集熱器が注目される。なかでも、真空管式集熱器
は、真空による断熱が効果的であり、すなわち、
空気の対流にもとづく熱損失が零に近くなるの
で、大幅な特性の向上が期待できる。
太陽光線を受けて熱エネルギーとするのは、集
熱板の役目であり、以前は黒色塗装を施した金属
や樹脂から製作されていた。ところが、最近大形
給湯システムや暖房システムあるいは冷房システ
ムなどの社会的要求が強くなり、これらのシステ
ムでは、たとえば、外気との温度差が60℃という
ような、いわゆる高温集熱をする必要があり、ま
た一層の集熱特性の向上が各形式の集熱器につい
て期待されているので、この対策の１つとして、
上記黒色塗装膜の代わりに、選択吸収膜が広く使
用されるようになつた。
熱板の役目であり、以前は黒色塗装を施した金属
や樹脂から製作されていた。ところが、最近大形
給湯システムや暖房システムあるいは冷房システ
ムなどの社会的要求が強くなり、これらのシステ
ムでは、たとえば、外気との温度差が60℃という
ような、いわゆる高温集熱をする必要があり、ま
た一層の集熱特性の向上が各形式の集熱器につい
て期待されているので、この対策の１つとして、
上記黒色塗装膜の代わりに、選択吸収膜が広く使
用されるようになつた。
選択吸収膜のなかで、陽極酸化アルミニウム膜
が最も広く実用化されていて、平板式や真空管式
集熱器にも適用されている。そのほかに、着色ス
テンレス鋼皮膜、ブラツク・ニツケル皮膜、真空
蒸着皮膜、ブラツク・クロム皮膜などがある。こ
れらの中で、吸収率（α）、放射率（ε）が最も
よいのはブラツク・クロム皮膜であり、α＝
0.95、ε＝0.10程度の非常にすぐれた選択吸収膜
特性を示し、比較的安定性、耐候性などにもすぐ
れているので、今後の広い実用化が期待されてい
る。
が最も広く実用化されていて、平板式や真空管式
集熱器にも適用されている。そのほかに、着色ス
テンレス鋼皮膜、ブラツク・ニツケル皮膜、真空
蒸着皮膜、ブラツク・クロム皮膜などがある。こ
れらの中で、吸収率（α）、放射率（ε）が最も
よいのはブラツク・クロム皮膜であり、α＝
0.95、ε＝0.10程度の非常にすぐれた選択吸収膜
特性を示し、比較的安定性、耐候性などにもすぐ
れているので、今後の広い実用化が期待されてい
る。
ところが、上記のような高性能な選択吸収膜を
用いて、断熱効果の大きい真空管式太陽熱集熱器
を製作すると、集熱効率が良い反面、問題点とし
て、熱媒が何らかのポンプの故障などで回らなか
つた場合には、いわゆる空焚き状態となり、この
時の200〜400℃という高温により選択吸収膜の性
能や、ガラスと金属の真空封口部の気密保持が熱
サイクルによつて劣化し易いということが生じる
ことがわかつた。また、屋上への設置時に水など
の熱媒を回すまでの放置時も、上記の空焚き状態
となり、真空管式集熱器の実用上の問題点とな
る。
用いて、断熱効果の大きい真空管式太陽熱集熱器
を製作すると、集熱効率が良い反面、問題点とし
て、熱媒が何らかのポンプの故障などで回らなか
つた場合には、いわゆる空焚き状態となり、この
時の200〜400℃という高温により選択吸収膜の性
能や、ガラスと金属の真空封口部の気密保持が熱
サイクルによつて劣化し易いということが生じる
ことがわかつた。また、屋上への設置時に水など
の熱媒を回すまでの放置時も、上記の空焚き状態
となり、真空管式集熱器の実用上の問題点とな
る。
この対策としては、まず空焚き状態としないこ
とであるが、集熱器システムを作動させないとき
も熱媒を常に回す必要があり、省電力の点で好ま
しくない。また、このようなとき集熱板の上部に
カバーを設けることも考えられるが、保守を要す
るので実用的でない。
とであるが、集熱器システムを作動させないとき
も熱媒を常に回す必要があり、省電力の点で好ま
しくない。また、このようなとき集熱板の上部に
カバーを設けることも考えられるが、保守を要す
るので実用的でない。
本発明は、上記問題点を解決するものであり、
集熱板と熱的に連結された部分に、通常作動時の
集熱温度以上の融点をもつ潜熱形蓄熱材を設け、
異常時、すなわち空焚時には太陽熱をこの蓄熱材
で吸収させるように構成したものである。
集熱板と熱的に連結された部分に、通常作動時の
集熱温度以上の融点をもつ潜熱形蓄熱材を設け、
異常時、すなわち空焚時には太陽熱をこの蓄熱材
で吸収させるように構成したものである。
本発明によれば、空焚温度における１日の太陽
熱の集熱量以上の熱容量を持たせるように、上記
蓄熱材の量を決定することによつて、この融点以
上には絶対に昇温しないようにすることができ
る。そして、太陽日射が弱くなつた時また夜間に
は、この蓄熱材は放熱する。このようにして、真
空管式集熱器の集熱板の温度を、空焚き時におい
ても抑制し、選択吸収膜の熱による特性劣化を防
ぐとともに、ガラスと金属の真空封口溶接部の信
頼性の向上を図ることができる。その結果、真空
管式集熱器の特性向上と長寿命化、高信頼性を達
成することができる。
熱の集熱量以上の熱容量を持たせるように、上記
蓄熱材の量を決定することによつて、この融点以
上には絶対に昇温しないようにすることができ
る。そして、太陽日射が弱くなつた時また夜間に
は、この蓄熱材は放熱する。このようにして、真
空管式集熱器の集熱板の温度を、空焚き時におい
ても抑制し、選択吸収膜の熱による特性劣化を防
ぐとともに、ガラスと金属の真空封口溶接部の信
頼性の向上を図ることができる。その結果、真空
管式集熱器の特性向上と長寿命化、高信頼性を達
成することができる。
以下、本発明の詳細について実施例とともに説
明する。
明する。
第１図は本発明の一実施例の真空管式集熱器を
構成する集熱管の構成図である。１は透明ソーダ
ガラス管であり、その大きさは、直径80mm、長さ
約1.8ｍである。２および３は直径9.35mmの銅製
パイプであり、それぞれ熱媒の出口および入口と
なる。４は公知の６価クロムイオンを含む電解液
中で黒色メツキをして得たブラツク・クロム選択
吸収膜付き集熱板である。５は管１の開口を封じ
た公知の特殊合金であり、ソーダガラスとほぼ同
一の熱膨脹係数をもつている。６は上記銅管付き
集熱板をガラス管内に固定する金具である。７は
排気管であり、ここから集熱管内部の気体を排出
したあとに封着してある。なお、排気は油回転ポ
ンプと、蒸気噴射ポンプを使用した。
構成する集熱管の構成図である。１は透明ソーダ
ガラス管であり、その大きさは、直径80mm、長さ
約1.8ｍである。２および３は直径9.35mmの銅製
パイプであり、それぞれ熱媒の出口および入口と
なる。４は公知の６価クロムイオンを含む電解液
中で黒色メツキをして得たブラツク・クロム選択
吸収膜付き集熱板である。５は管１の開口を封じ
た公知の特殊合金であり、ソーダガラスとほぼ同
一の熱膨脹係数をもつている。６は上記銅管付き
集熱板をガラス管内に固定する金具である。７は
排気管であり、ここから集熱管内部の気体を排出
したあとに封着してある。なお、排気は油回転ポ
ンプと、蒸気噴射ポンプを使用した。
第２図は第１図の横断面を示す。８は銅管製の
容器で、入口管２および出口管３に連なる銅製熱
媒管９に溶接され、内部には潜熱形の蓄熱材が入
れてある。
容器で、入口管２および出口管３に連なる銅製熱
媒管９に溶接され、内部には潜熱形の蓄熱材が入
れてある。
第３図は他の実施例を示すもので、集熱管１を
並置し、隣接する集熱管同志を入口管２と出口管
３とで連結し、熱媒が集熱板が直列に流れるよう
に構成したものである。この例では、蓄熱材は熱
媒の入口管２および出口管３と同軸に設けた管１
０内に入れてある。
並置し、隣接する集熱管同志を入口管２と出口管
３とで連結し、熱媒が集熱板が直列に流れるよう
に構成したものである。この例では、蓄熱材は熱
媒の入口管２および出口管３と同軸に設けた管１
０内に入れてある。
つぎに、蓄熱材として、融点約304℃、潜熱約
63cal/ｇの塩化第二鉄FeCl3を用い、集光面積
0.16m2の真空管１本当たりの蓄熱材量を約0.5Kg
として７本の集熱管で構成した第３図のような集
熱器をＡとする。また、比較例として蓄熱材を用
いない他は同じ構成の集熱器をＢとする。
63cal/ｇの塩化第二鉄FeCl3を用い、集光面積
0.16m2の真空管１本当たりの蓄熱材量を約0.5Kg
として７本の集熱管で構成した第３図のような集
熱器をＡとする。また、比較例として蓄熱材を用
いない他は同じ構成の集熱器をＢとする。
これらの集熱板について、初期集熱特性を求め
た後、空焚きテストをした。その結果を第４図に
示す。この図より、本発明による集熱器Ａは、蓄
熱材の融点付近で昇温はとまり、これ以上には上
がらないことがわかる。これに対し、比較例とし
ての蓄熱材を用いない場合には、日射強度に応じ
て急上昇し、最高410℃にまで達した。
た後、空焚きテストをした。その結果を第４図に
示す。この図より、本発明による集熱器Ａは、蓄
熱材の融点付近で昇温はとまり、これ以上には上
がらないことがわかる。これに対し、比較例とし
ての蓄熱材を用いない場合には、日射強度に応じ
て急上昇し、最高410℃にまで達した。
なお、ブラツク・クロム集熱板の特性は、310
℃以下では長期に亘つても劣化がほとんど生じな
いが、これ以上、たとえば400℃付近まで達する
と比較的短時間で劣化する。主の吸収率が低下
し、場合によつては基板から選択吸収膜が剥離し
てしまうこともある。したがつて、蓄熱材を用い
た場合には、融点での保持時間が多少長くなる
が、この悪影響はほとんど無視できるのである。
℃以下では長期に亘つても劣化がほとんど生じな
いが、これ以上、たとえば400℃付近まで達する
と比較的短時間で劣化する。主の吸収率が低下
し、場合によつては基板から選択吸収膜が剥離し
てしまうこともある。したがつて、蓄熱材を用い
た場合には、融点での保持時間が多少長くなる
が、この悪影響はほとんど無視できるのである。
以上のように本発明は、透明ガラス管内に集熱
板と熱媒管を真空封入した真空管式太陽熱集熱器
において、前記集熱板と熱的に連結された部分
に、通常の作動温度以上の融点を持つ潜熱形の蓄
熱材を入れた容器を設置したものであるので、空
焚時には熱を蓄熱材で吸収して異常高温になるの
を防止でき、またその後空焚の原因を除けば蓄熱
材で蓄えた熱を熱媒に供給できる。また本発明と
同様の目的を達成するために、集熱器に連結され
ている近傍の配管およびタンクの周囲をグラスウ
ールおよびパラフインで包み、配管内に水を入れ
ておけば、水が加熱されて自然循環し、空焚時に
はパラフインが溶けて放熱し、空焚を防止するよ
うにしたものがあるが、これにおいては、パラフ
インが空焚時にその熱を積極的に放散させること
により、空焚を防止しているものであり、しかる
に本発明においては、空焚時において、熱を蓄熱
材で吸収することにより、空焚を防止しているも
のであるため、空焚時に蓄熱された熱を集熱時以
外の時に有効に使うことができるという特有の効
果を有するものである。
板と熱媒管を真空封入した真空管式太陽熱集熱器
において、前記集熱板と熱的に連結された部分
に、通常の作動温度以上の融点を持つ潜熱形の蓄
熱材を入れた容器を設置したものであるので、空
焚時には熱を蓄熱材で吸収して異常高温になるの
を防止でき、またその後空焚の原因を除けば蓄熱
材で蓄えた熱を熱媒に供給できる。また本発明と
同様の目的を達成するために、集熱器に連結され
ている近傍の配管およびタンクの周囲をグラスウ
ールおよびパラフインで包み、配管内に水を入れ
ておけば、水が加熱されて自然循環し、空焚時に
はパラフインが溶けて放熱し、空焚を防止するよ
うにしたものがあるが、これにおいては、パラフ
インが空焚時にその熱を積極的に放散させること
により、空焚を防止しているものであり、しかる
に本発明においては、空焚時において、熱を蓄熱
材で吸収することにより、空焚を防止しているも
のであるため、空焚時に蓄熱された熱を集熱時以
外の時に有効に使うことができるという特有の効
果を有するものである。
つぎに、前記の集熱板を、水を熱媒として外気
との温度差を種々変えて集熱特性を調べた。その
結果、空焚きテスト以前ではほぼ同一性能を示し
ていたが、空焚き状態も含む実用テストを１年間
続けたところ、本発明による集熱器Ａはほぼ初期
の集熱効率を維持しているのに対し、集熱器Ｂは
初期効率の約75％に低下した。
との温度差を種々変えて集熱特性を調べた。その
結果、空焚きテスト以前ではほぼ同一性能を示し
ていたが、空焚き状態も含む実用テストを１年間
続けたところ、本発明による集熱器Ａはほぼ初期
の集熱効率を維持しているのに対し、集熱器Ｂは
初期効率の約75％に低下した。
なお、実施例では蓄熱材として塩化第二鉄を用
いたが、通常の集熱温度以上の融点を持つている
ものなら何でもよい。なかでも、集熱板の特性劣
化がはじまる温度以下で、できるだけ高い融点の
ものが好ましく、さらに蓄熱容量が大きく、過冷
却や相分離現象などの生じない安定なものが適し
ているのは当然である。
いたが、通常の集熱温度以上の融点を持つている
ものなら何でもよい。なかでも、集熱板の特性劣
化がはじまる温度以下で、できるだけ高い融点の
ものが好ましく、さらに蓄熱容量が大きく、過冷
却や相分離現象などの生じない安定なものが適し
ているのは当然である。
また、本発明はブラツク・クロム選択吸収膜付
き集熱板のときにとくに有効である。それは、ブ
ラツク・クロム選択吸収膜が高温にやや弱く、
250℃から350℃の範囲内以上では、一般に吸収率
が時間とともに低下するからである。そのため、
とくに高性能であるブラツク・クロム選択吸収膜
付き集熱板を真空管式太陽熱集熱器に適用する場
合に、本発明の効果がとくに大きい。
き集熱板のときにとくに有効である。それは、ブ
ラツク・クロム選択吸収膜が高温にやや弱く、
250℃から350℃の範囲内以上では、一般に吸収率
が時間とともに低下するからである。そのため、
とくに高性能であるブラツク・クロム選択吸収膜
付き集熱板を真空管式太陽熱集熱器に適用する場
合に、本発明の効果がとくに大きい。
この場合の蓄熱材として、とくにBeCl2、
InCl3、ZnI2、LiNO3、NaClO3、ZnBr2、ZnCl2、
FeCl3、NaOH、NaNO3、SeO2などが融点や蓄熱
量の観点から適している。
InCl3、ZnI2、LiNO3、NaClO3、ZnBr2、ZnCl2、
FeCl3、NaOH、NaNO3、SeO2などが融点や蓄熱
量の観点から適している。
第１図は本発明の一実施例による真空管式太陽
熱集熱器の構成を示す斜視図、第２図はその横断
面図、第３図は他の実施例の集熱器の構成を示す
要部の斜視図、第４図は空焚き温度の経時変化の
比較を示す。 １……ガラス管、４……集熱板、８，１０……
蓄熱材の容器、９……熱媒管。
熱集熱器の構成を示す斜視図、第２図はその横断
面図、第３図は他の実施例の集熱器の構成を示す
要部の斜視図、第４図は空焚き温度の経時変化の
比較を示す。 １……ガラス管、４……集熱板、８，１０……
蓄熱材の容器、９……熱媒管。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 透明ガラス管内に集熱板と熱媒管を真空封入
した真空管式太陽熱集熱器において、前記集熱板
と熱的に連結された部分に、通常の作動温度以上
の融点を持つ潜熱形の蓄熱材を入れた容器を設置
したことを特徴とする真空管式太陽熱集熱器。 ２ 蓄熱材が、隣接して並置される前記真空管を
連結する熱媒管の周囲に設置された特許請求の範
囲第１項記載の真空管式太陽熱集熱器。 ３ 集熱板がブラツク・クロム選択吸収膜付き集
熱板で構成され、蓄熱材が融点200〜400℃のもの
である特許請求の範囲第１項または第２項記載の
真空管式太陽熱集熱器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56087903A JPS57202456A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Vacuum tube type solar heat collector |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56087903A JPS57202456A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Vacuum tube type solar heat collector |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS57202456A JPS57202456A (en) | 1982-12-11 |
| JPS6146741B2 true JPS6146741B2 (ja) | 1986-10-15 |
Family
ID=13927850
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56087903A Granted JPS57202456A (en) | 1981-06-08 | 1981-06-08 | Vacuum tube type solar heat collector |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS57202456A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101433593B1 (ko) * | 2009-08-14 | 2014-09-02 | 김시태 | 태양열을 이용한 온수 공급 장치 |
| US9377216B2 (en) * | 2011-02-15 | 2016-06-28 | Tigi Ltd | Overheat protection mechanism for solar thermal collector |
| CN103673319A (zh) * | 2012-09-11 | 2014-03-26 | 安徽海帅电器制造有限公司 | 平板太阳能集热器 |
| CN103017355A (zh) * | 2012-12-27 | 2013-04-03 | 嘉兴市正兴能源科技有限公司 | 中温太阳能串并流真空管高效集热器 |
-
1981
- 1981-06-08 JP JP56087903A patent/JPS57202456A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS57202456A (en) | 1982-12-11 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Chopra et al. | Experimental performance evaluation of a novel designed phase change material integrated manifold heat pipe evacuated tube solar collector system | |
| Azad | Assessment of three types of heat pipe solar collectors | |
| US20150083114A1 (en) | Solar photo-thermal receiving device | |
| US9157659B2 (en) | Solar energy collection | |
| CN201593877U (zh) | 太阳能集热器 | |
| CN102102911A (zh) | 平板太阳能速热水器 | |
| CN103062743B (zh) | 一种腔体式自然循环式太阳能饱和蒸汽锅炉 | |
| CN101957014A (zh) | Cpc抛物线聚能太阳能采暖系统 | |
| JPS6146741B2 (ja) | ||
| CN101963407A (zh) | 太阳能集热单元结构 | |
| RU94316U1 (ru) | Панель солнечного коллектора | |
| CN104034067B (zh) | 一种太阳能储热型真空热管 | |
| CN107218734B (zh) | 一种太阳能供电供暖供冷三联供系统 | |
| US4256814A (en) | Photoelectro-chemical cell system | |
| CN209541193U (zh) | 一种防水雾的集热器 | |
| CN207797421U (zh) | 一种塔式太阳能光热发电能量回收热防护系统 | |
| KR20210049337A (ko) | 고효율 태양열 온수기 시스템 | |
| JPS58115260A (ja) | 真空管式太陽熱集熱器 | |
| CN207649147U (zh) | 一种太阳能供电供暖供冷三联供系统 | |
| Karthikeyan et al. | Experimental investigation of flat plate and V-trough solar water heater by using thermal analysis | |
| CN109458654A (zh) | 一种相变储能式太阳能新风供暖系统 | |
| CN204593899U (zh) | 二维跟踪式聚焦太阳能集热器 | |
| CN209084898U (zh) | 一种相变储能式太阳能新风供暖系统 | |
| Tripathi et al. | Solar Thermal Collector Materials–A Review | |
| CN202002363U (zh) | 热管式真空集热管 |