JPS6155550A - 太陽池 - Google Patents

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】 〔発明の技術分野〕 本発明は太陽池；こ係り、特）こ有塩型太陽池に関する
。

し発明の技術的背景とその問題点〕 太陽池は、太陽エネルギーの吸収・蓄熱材として使用す
る液体の粧＠１こよって、単一の水（淡水）を用いる無
塩型と、各種の塩（エン）類の水溶液を用いる有塩型と
１こ大別されるほか、構造など１こよっても分類される
。

これらの中で、有塩型太陽池は、食塩（塩化ナトリウム
）、塩化マグネシウム、はう酸など各種の塩を、水深２
〜３ｍ程度の比較的浅い池１こ水溶液として貯え、池の
深い方はど高濃度１こ、浅い方はど低濃度になるよう水
溶液の濃度に勾配を作るように構成する（第３図（ｂ）
）。このようにすると、水中を透過しながら、波長１こ
応じた水深の部分で熱として吸収された太陽光線は、最
終的１こ池の深部に透して全量を吸収されるが、池の水
は濃度勾配、すなわち比重の勾配が形成されており、池
の深部はど高比重であるため、加熱された深部の水は表
層へ上昇することがない。すなわち、池全体の水は自然
対流が阻止されて、結果的に高温のま＼その水深に留ま
ること１こなる。すなわち太陽光線はこの水中で完全に
熱の形ｔこ変換・吸収され、その形態は第３図（ｂ）の
濃度勾配とはソ相似な温度勾配を維持して蓄熱される。

このよう１こ、有塩型太陽池は、他の型式の太陽池）こ
比べ最も高温が得られるだめ、多用され、最も高温とな
る底層（第３図（ａ）蓄熱層）の塩水を外部１こ取り出
し、熱源として使用するのが通常である。

このよう）こ有塩型太陽池では水深１こ対応して塩のＩ
ｉλ度勾配を形成せしめ、かつ運転中も常時これを維持
することが必要であるが、これは仲々困難な作業である
。

現在実施されている方法としては、別（こ水槽を準備し
、この水槽で所定の濃度の塩の水溶液を作って池に送り
、次１こそれより低い濃度の液を作って前の水溶液の上
に積重ね、以下何回かに分けてこの作業をくり返し、順
次濃度の異なる層を重ねて濃度勾配を形成する方法があ
る。また極く簡単な方法として、直接池の中に塩を投入
し、先ず高濃度の水溶液を作り、この上）こ淡水を満た
し自然拡散させる方法なども行なわれている。

しかし、これらの方法は池の規模が小さい場合）こ有効
であっても、数千−を超える実用規模の太陽池ともなれ
ば、ここ１こ貯えられる水量は１万トンを超え、使用さ
れる塩の量も１０００　トンに達するから、上記の方法
では別置の水槽も大きなものが必要となり、所要時間も
２〜３ケ月を要するなど、経済的にも時間的にも池の規
模を制約する要因とな・つていた。

ｌた一旦形成された０反勾配２ま、塩の自然］広散１こ
よって次第）こ勾配を失い、均一化されて来るので、底
層）こ塩を補給し、表層には淡水をかけ流すなどの方法
）こよってこの勾配を維持すること；こなるが、これも
仲々困翔な作条である。特１こ従来の固定された取水、
戻水口の構造では強風、沸ｆｌｕ、その他の原因によっ
て濃度勾配が破壊された場合１こはこれを補修し、当初
の濃度勾配に短期間１こ復旧することは不可能であって
、池の全溶液を捨てて、最初からやり直すという大作業
となる。徒たこの場合）こは、高濃度の溶液を太陽池よ
り放出せざるを得ないため一般河川へ放流すると公害問
題となる虞がある。

〔発明の目的〕

本発明は上記のこれらの点を改善するため）こなされた
もので、短期間１こ経済的にＬ度勾配を形成せしめ、も
って大規模の太陽池を実現せしめることを目的とする。

本発明のまた別の目的は、大規模の太陽池の’ＵＡ度勾
配を短時間に、溶湯）こ補修あるいトま復修し、もって
安定な運転を保証する太陽池を提供することｂる。

〔発明の概要〕

上記目的を達成するためｊこ、本発明は、取・戻水口を
固定せず、その位置を深さ方向ｌこ可変とすることｔこ
より、初期濃度勾配形成を連続的に、短時間ｌこ行なう
と共ｌこ、運転中の濃度勾配の補修を容易１こし、ある
いは濃度勾配破壊時の復旧を経済的Ｉこかつ無公害的１
こ実施せしめうるのである。

〔発明の実施例〕

第１図は本発明の具体的実施の一例である。固定されて
いない取水口ｌおよび戻水口２は、それぞれ自在管３ａ
および３ｂを介して取水管４および戻水ｇ５に接続され
る。取水口１および戻水口２はそれぞれ位置調節装置６
ａおよび６ｂｊこよって、それぞれの水深１こおける位
置を調節できる。

もちろん必要ｆこ応じて水・平方向１ζζ移動筒できる
ことは云うまでもない。

先ず初期０肛勾配を形成せしめる場合の作用を説明する
と、取水口ｌおよび戻水口２はそれぞれ位置調節装置６
ａおよび６ｂをｇｌ’Ｊ節して太陽池１０の底部に近く
置き、これらが浸る程度に水を満たす。このときの最初
の水は、外部の槽８ｂで、ある濃度の水溶液を作ってこ
れを注入してもよいが、これでは長時間を要する場合が
多いので、むしろ淡水であってもよい。ポンプ７を運転
し、熱交換器１１および系内の槽８ａを通して太陽池１
０の水を取水口１から戻水口２へ循環させる。この間；
こ系内の槽８ａへ塩を投入しながら、太陽池１０に満た
した水が所定の濃度１こなるまで循環する。

最初の層の水が所定の濃度）こな・つたら、位置調節装
置６ａおよび６ｂを調節して取水口１および戻水口２を
引き上げながら上記作業をくり返し、以降徐々に齢度を
下げて行く。この間ポンプ７は停止する必吸がセフ、槽
８ａへの塩の投入量や位置調節装置５ａ、５ｂによる取
水口１、戻水口２の引上げ速度をに１コ節するだけで、
連続的１こ短時間にかつ極めて容易Ｉこ副産勾配と形成
させることができる。

次の邪要を作用は、運転中の１友勾配の修復や復旧であ
る。濃度勾配が乱れて来たり、所定の濃度から錐れた層
があれば、その修復すべき水深］こ取水口１と戻水口２
を位置調節装置５ａ＋６ｂｉこよって調節し、ポンプ７
によってこの層の水を循環せしめ、この層の濃度を上げ
たいときは槽８　ａｉこ塩を投入し、逆（ここの層の濃
度を下げる必要のある場合には槽８ａｌこ淡水を注入し
てこの層の濃度が所定の値１こ達するまで循環作業を続
ける。

これを応用すれば、蓄憎層の厚さを任意１こ変更して太
陽池ｌＯ全全体蓄熱量を増減したり、運転温度を変更し
たりして、日射量や熱負荷に応じた自由な柔軟な運転分
行なうことができて利用範囲の広い極めて有用な太陽池
となる。

太陽池１０の水全体が、台風等１こよって攪拌され、ｍ
Ｗ勾配が消滅して均一な濃度となったような極端な場合
でも、従来ならばこれは全量投棄して初めから作り直さ
ねばならず、経済的１こは勿論、大組の高儂度塩水を無
公害的ｉこ処理して棄てる作業は莫大な費用やスペース
や日時が必要であったが、本発明によれば前述の作業の
くり返しにより、極めてｔｉｊ」単に復旧が可能である
。

このような場合にＦま、取水口１と戻水口２の深さを同
一とぜず、例えば取水口１と浅く、戻水口２を６ｉ　＜
置いて、上層の高証５度塩水を深層１こ移ｆｊ伝したり
することも可能であり、’ａ　（８ａおよび／またはＢ
ｂ）を併用することによって、種々な組合せで各層の沿
度を補修、イ１，３復できる。

くり返して述べるが、本発明の作用は、これらの作条が
常に連続的１こ実施でさ、したがって短時間１こ完了す
ることに特徴がある。

ここで取水口ｌおよび戻水口２は、小規模の太陽池であ
れば球状あるいは箱状のものｆこ孔あるいはスリットを
設けたもの（第２図（ａ）　（ｂ）　）でもよいが、幅
の大きな大規模の池では第２図（Ｃ）の如く、管１こス
リットあるいは多孔分設けたものとするのがよい。しか
し、基本的１ここれらの取水口１および戻水口２の描造
自体は、本発明の主旨を満足するならば特別の仕様会要
求されない。勿論会長ｉこ応じて複数個設けてもよい。

同様に自在管３　ａ　１３　ｂも、蛇高式や、柔軟な材
料１こよる可撓管の使用が可能であるし、位置調節装ｆ
ｔ　（６ａ　＋　６　ｂ　）　　は通常のチェーンブロ
ックなど巻き揚げ装置が何ら支障なく適用できるし、こ
れは手動であっても、水深計測装置と連動した自動装置
であっても、本発明の主旨を妨げない。

〔発明の効果〕

以上述べた如く、本発明（こよれば取水口１および戻水
口２を固定せず、水深方向に可変とするよう（こ構成し
たので、初期のａ度勾配形成時トまもとより、運転中の
め度勾配の部分的補修や蓄熱層の厚さの速かな、かつ連
続的な変更が可能であり、また演度勾配が破壊した場合
ｆこも極めて容易１こ、無公害的１こ修復でき、もって
大規模で経済的な太陽池とすることが可能である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る太陽池のブロック線図、第２１；
４　（ａ）　、　（Ｉ））　、　（ｃ）は第１図１こ示
した取水口、戻水口の種々の実施例とそれぞれ示す外観
図、第３図（ａ）　、　（ｂ）は一般的な太陽池の概念
を説明するだめの断面図およびグラフである。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 太陽エネルギーを吸収・蓄熱する太陽池において、この
   太陽池の取水口および戻水口を水深方向において位置を
   可変とすることを特徴とする太陽池。