JPS6146852A - 太陽熱集熱装置 - Google Patents

太陽熱集熱装置

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Publication number
JPS6146852A
JPS6146852A JP59168264A JP16826484A JPS6146852A JP S6146852 A JPS6146852 A JP S6146852A JP 59168264 A JP59168264 A JP 59168264A JP 16826484 A JP16826484 A JP 16826484A JP S6146852 A JPS6146852 A JP S6146852A
Authority
JP
Japan
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heat
refrigerant
reservoir
collector
liquid
Prior art date
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Pending
Application number
JP59168264A
Other languages
English (en)
Inventor
Koji Ebisu
戎 晃司
Shiro Hozumi
穂積 史郎
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Priority to JP59168264A priority Critical patent/JPS6146852A/ja
Publication of JPS6146852A publication Critical patent/JPS6146852A/ja
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S90/00Solar heat systems not otherwise provided for
    • F24S90/10Solar heat systems not otherwise provided for using thermosiphonic circulation
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
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  • Sustainable Development (AREA)
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  • 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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、太陽熱を集熱器により集熱し、集熱器より下
方の熱負荷に、放熱部を介して熱を供給する太陽熱集熱
装置において、熱媒搬送を電気エネルギーを用いずに、
集熱器で集熱した太陽エネルギーの一部を用いて行う、
電力消費の無い太陽熱集熱装置に関する。
従来例の構成とその問題点 従来の太陽熱集熱装置で、集熱器と熱負荷との間の熱媒
搬送を太陽エネルギーの一部を用いて行う太陽熱集熱装
置の概要構成を示すと、第1図の通りであり、図におい
て集熱器液溜め1の下部と集熱器2の下部とは液配管3
により接続され、集熱器液溜め1の上部と、集熱器2の
上部とけ、蒸気配管4により、集熱器2より下方に位置
する蓄熱槽5内の熱交換器6と接続され、熱交換器6の
他方の口は、液配管7により、蓄熱槽6と伝熱板8を介
して熱的に接触した冷媒液溜め9に接続されて密閉管路
を形成し、管路内部に冷媒10を封入している。
このような従来装置における動作について次に説明する
まず、日射により集熱器2が加熱され、内部の液化状態
の冷媒10は、気化して蒸気配管4を流れて、熱交換器
6に至り、蓄熱槽5に熱を与えて凝縮液化し、液配管7
を通って冷媒液溜め9に蓄えられる。一方、集熱器2内
の冷媒10が気化した分は、集熱器液溜め1より、液配
管3を通して冷媒10が供給される。このような状態は
、集熱器2内の液化状態の冷媒10が無くなるか、もし
くは日射が少くなり、集熱器2内で冷媒1oが気化しな
くなるまで続く。
次に、日射が無くなり、集熱器2の温度が低下し、圧力
が低くなると、蓄熱槽5の熱が伝熱板8を通して冷媒液
溜め9に供給されている為に、冷媒液溜め9内の温度は
一定に保たれており、圧力も一定であるので、冷媒液溜
め9内の圧力の方が高くなり、冷媒液溜め9内の液化状
態の冷媒10は、集熱器2内及び集熱器液溜め1内に戻
される。
以上の動作が順次繰り返されて、上部に位置する集熱器
2よりの熱が、下部に位置する熱交換器6に、何らの動
作をも利用する事なく熱輸送をすることができる。
従来の太陽熱集熱装置は、以上のように構成され作動す
る為に、冷媒液溜め9内の液化状態の冷媒1oを集熱器
2内及び集熱器液溜め1内に戻す動作において、そのエ
ネルギーを蓄熱槽6の熱に依存している為に、集熱状態
の間に、蓄熱槽6の熱を熱負荷に供給して、蓄熱槽5の
温度が低下した場合に、冷媒1oを集熱器2内及び集熱
器液溜め1内に戻す事が出来なくなり、以後集熱出来な
くなるという問題があった。
発明の目的 本発明は上述の問題点を除去する為になされたもので、
集熱初期において、集熱器で集熱された熱を化学蓄熱部
により蓄え、冷媒液溜めの冷媒を集熱器及び集熱器液溜
めに戻す動作エネルギーを、化学蓄熱部の熱を利用する
事により、その動作を確実にするものである。
発明の構成 そして本発明は上記目的を達成するために、集熱時にお
いては、集熱器内の液冷媒を加熱し、蒸発させ気化冷媒
とし、集熱初期において集熱器より下方に位置する冷媒
液溜め内の化学蓄熱部を、前記気化冷媒により加熱し、
この化学蓄熱部の蓄熱が飽和した後は、前記集熱器より
下方で、前記冷媒液溜めより上方に位置する放熱部を、
この気化冷媒により加熱し、凝縮した液冷媒を前記冷媒
液溜めに蓄え、非集熱時においては、前記冷媒液溜め内
の液冷媒の一部を、前記化学蓄熱部の熱により加熱し、
蒸発させる事により、前記冷媒液溜め内の圧力を上昇さ
せて、冷媒液溜め内の液冷媒を集熱器に戻す構成とした
ものである。
実施例の説明 本発明の一実施例を第2図に基づいて説明する。
第1図と同一部分は同一符号とする。図において、集熱
器液溜め1の下部と集熱器2の下部とは逆止弁11人及
び液配管3により接続され、集熱器液溜め1の上部と、
集熱器2の上部とは、逆止弁11B、蒸気配管4.及び
逆止弁11Cにより、集熱器2より下方に位置する冷媒
液溜め9内の化学蓄熱熱交換器12に接続され、蒸気配
管4と液配管3とは、逆止弁11D及び液戻り管13に
より接続されている。化学蓄熱熱交換器12と、冷媒液
溜め9より上方で、集熱器2より下方に位置する蓄熱槽
6内の熱交換器6は、蒸気配管14により接続され、熱
交換器6の他方の口は、冷媒液溜め9と液配管アにより
接続され、冷媒液溜め9の下部は蒸気配管4と、液戻り
管16及び逆止弁11Eにより接続されて密閉管路を形
成し、管路内部に冷媒10を封入している。
一方、冷媒液溜め9内の化学蓄熱部16は、リチウムブ
ロマイド容器17と、水蒸気容器18とが、開閉弁19
により接続されて密閉空間を形成し、空間内部に水及び
リチウムブロマイドを封入している。
以上のような本太陽熱集熱装置における動作について説
明する。
まず、日射により集熱器2が加熱され、内部の液化状態
の冷媒1oは、気化して逆止弁11B。
蒸気配管4.及び逆止弁11Cを経て化学蓄熱熱交換器
12に至り、リチウムブロマイド容器17内のリチウム
ブロマイド水溶液を加熱し、冷媒10は凝縮液化し、一
方加熱されたリチウムブロマイド水溶液は、水蒸気を発
生し、開閉弁19を経て水蒸気容器18内に蓄えられる
。この状態は水蒸気圧力が上昇し、リチウムブロマイド
水溶液より水蒸気が発生しなくなるまで続き、水蒸気が
発生しなくなった時点で開閉弁19を閉じる。開閉弁1
9を閉じるとリチウムブロマイド水溶液の温度は上昇し
、冷媒1oが凝縮液化しなくなり、冷媒10の蒸気は蒸
気配管14を経て熱交換器6に至り、蓄熱槽6に熱を与
えて冷媒1oけ凝縮液化し、重力により冷媒1oの液は
冷媒液溜め9に流れ内部に蓄えられる。一方、集熱器2
内の冷媒10が気化した分け、集熱器液溜め1より、逆
止−、廉11A、及び液配管3を通して冷媒1oが供給
される。このような状態は、集熱器2内の液化状態の冷
媒10が無くなるか、もしくは日射が少くなり、集熱器
2内で冷媒10が気化しなくなるまで続く。
次に日射が無くなり、集熱器2の温度が低下し、圧力が
低くなった時点で、開閉弁19を開くと、水蒸気容器1
8内の水蒸気が、リチウムブロマイド容器17内のリチ
ウムブロマイド水溶液に吸収され、吸収熱を発生し、リ
チウムブロマイド容器17は高温となり、冷媒液溜め9
内の液化状態の冷媒10に熱を与え、冷媒10の一部が
気化して冷媒液溜め9内の圧力が上昇し、冷媒液溜め9
内の液化状態の冷媒10け、液戻り管16.逆止弁11
E、蒸気配管4.逆止弁11D、及び液戻り管13を経
て集熱器2内及び集熱器液溜め1内に戻される。
以上の動作が順次繰り返されて、上部に位置する集熱器
2よりの熱が、下部に位置する熱交換器6に熱輸送する
ことができる。
本太陽熱集熱装置の冷媒10として水を用い、蓄熱槽5
内の蓄熱媒体として3004の水を用い、これを20°
Cより60’cまで昇温させるのには、12000Kc
a/の熱量が必要で、水の蒸発潜熱は平均で670 K
ca/ 7kgであるので、冷媒10としての水の量は
、21kg必要である。
一方、非集熱時において冷媒液溜め9内の液化状態の冷
媒10を、集熱器2内及び集熱器液溜め1内に戻す動作
において、冷媒液溜め9と集熱器液溜め1との高低差を
6mとし、集熱器2の温度を20°Cとすると、集熱器
2内の蒸気圧は0.024 kg/caで、冷媒1oの
液比重量力998 kg / mであるから、冷媒液溜
め9内の蒸気圧は0・523kg’/c、4以上にする
必要があり、前記蒸気圧に平衡する冷媒10の温度は8
2°Cであり、冷媒1oの必要蒸発量は、冷媒1oの蒸
気比重量が0.293 kg / m’テあるから0.
0718kgであり、これに必要な熱量は40Kca7
!であり、一方、リチウムブロマイド水溶液の吸収熱を
水蒸気の凝縮熱とすると、o、o7kgの水蒸気が必要
で、リチウムブロマイド水溶液を82°Cとするには、
濃度は67%以上必要であり、濃度変化を1%とすると
、リチウムブロマイドはrkg必要となる。
発明の効果 以上のように本発明によれば、上部に位置する集熱器よ
りの熱が、下部に位置する熱交換器に、何らの動力をも
利用する事なく熱輸送することができ、且つ、冷媒の液
の戻しのエネルギーを集熱初期に蓄えているので、その
動作が確実となり、信頼性の高い太陽熱集熱装置を得る
事が出来る。
【図面の簡単な説明】
第1図は従来の太陽熱集熱装置を示す概略図、第2図は
、本発明の太陽熱集熱装置の一実施例を示す概略図であ
る。 1・・・・・・集熱器液溜め、2・・・・・・集熱器、
3・・・・・・液配管、4・・・・・・蒸気配管、5・
・・・・・蓄熱槽、6・・・・・・熱交換器、7・・・
・・・液配管、8・・・・・・伝熱板、9・・・・・・
冷媒液溜め、1o・・・・・・冷媒、11・・・・・・
逆止弁、12・・・・・・化学蓄熱熱交換器、13・・
・・・・液戻り管、14・・・・・・蒸気配管、16・
・・・・・液戻り管、16・・・・・・化学り熱部、1
7・・・・・・リチウムブロマイド容器、18・・・・
・・水蒸気容器、19・・山・開閉弁。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 はが1名第1

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)集熱時においては、集熱器内の液冷媒を加熱し、
    蒸発させ気化冷媒とし、集熱初期において集熱器より下
    方に位置する冷媒液溜め内の化学蓄熱部を、前記気化冷
    媒により加熱し、この化学蓄熱部の蓄熱が飽和した後は
    、前記集熱器より下方で、前記冷媒液溜めより上方に位
    置する放熱部を、この気化冷媒により加熱し、凝縮した
    液冷媒を前記冷媒液溜めに蓄え、非集熱時においては、
    前記冷媒液溜め内の液冷媒の一部を、前記化学蓄熱部の
    熱により加熱し、蒸発させる事により、前記冷媒液溜め
    内の圧力を上昇させて、冷媒液溜め内の液冷媒を集熱器
    に戻す構成とした太陽熱集熱装置。
  2. (2)化学蓄熱部内の化学蓄熱材料として、水及びリチ
    ウムブロマイドを用いるとともに、この化学蓄熱部は分
    離されたリチウムブロマイド容器と水蒸気容器とを開閉
    弁を介して接続して構成した特許請求の範囲第1項の太
    陽熱集熱装置。
JP59168264A 1984-08-11 1984-08-11 太陽熱集熱装置 Pending JPS6146852A (ja)

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JPS6146852A true JPS6146852A (ja) 1986-03-07

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113623878A (zh) * 2021-07-19 2021-11-09 西安交通大学 基于化学蓄热的太阳能干燥、供暖和调湿系统及工作方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113623878A (zh) * 2021-07-19 2021-11-09 西安交通大学 基于化学蓄热的太阳能干燥、供暖和调湿系统及工作方法

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