JPS6298156A - 太陽光による蓄熱装置 - Google Patents

太陽光による蓄熱装置

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JPS6298156A
JPS6298156A JP60235530A JP23553085A JPS6298156A JP S6298156 A JPS6298156 A JP S6298156A JP 60235530 A JP60235530 A JP 60235530A JP 23553085 A JP23553085 A JP 23553085A JP S6298156 A JPS6298156 A JP S6298156A
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JP
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heat
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absorbing
storage device
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JP60235530A
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JPH044503B2 (ja
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Shinji Sawada
澤田 慎治
Masayuki Kamimoto
神本 正行
Nobuyuki Abe
宜之 阿部
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National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
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Agency of Industrial Science and Technology
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028Material parameters
    • G01N2291/02836Flow rate, liquid level
    • GPHYSICS
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    • G01N2291/02854Length, thickness
    • 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

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】 3、 分明の評細な脱明 〔産業上の利用分野〕 この発明は、f:kIJの激しい太陽光の熱エネルギー
’v*熱し、必要なときに安定した熱エネルギーを供給
することができる太陽光による蓄熱装置に関するもので
ある。
〔従来の技術〕
従来、100℃以上の温度で蓄熱する蓄熱装置として圧
力容器の中に水を蓄えた顕熱型蓄熱装置がある。
またれんがを蓄熱材として積み上げた深夜電力用の蓄熱
暖房装置がある。
〔発明が解決しようとする問題点〕
ところで、上記のような従来の顕熱製蓄熱装置は、圧力
容器を使用する必要から容器の安全率を考慮した辱さ以
上の強度と耐久性を有する鋼板を使用しなげればならず
、さらに顕熱のみを利用するために容器の形状が大きく
なって重量が増大するにもかかわらず蓄熱密度の満足す
るものが得られなかった。
またれんがy!−蓄熱材として積み上げた除夜電力用の
蓄熱暖房装置においても同様に顕熱を利用するため形状
が大きくなり電量が増大するにもかかわらず蓄熱密度が
不十分であった。また熱伝導が悪いため、れんがを粒状
にしたり、凹凸表向や多孔形状とする等の対策が施こさ
れてきたが、結末として破損し易く、また粉末を生じて
飛散する等の問題点があった。さらに二次加工が不可能
に近い等の問題点を有するため普及し難い現状にある。
このように、上記の従来例はいずれも顕熱利用製の蓄熱
装置であるため、利用時に出力温度か経時的に降下して
しま(・、希望温度を恒常的に得られない等の問題点が
あった。
また潜熱を利用した蓄熱装置の提案がありたが。
過冷却現象等の熱的安定性および形状の安定性がなく、
熱交換の温度効率の面で実用的な機能YM足できるもの
ではなかった。さらに130’C前後で潜熱を吸収し放
出するとともに化学的に安定である蓄熱材料は無く、こ
の温度ノベルで安定な利用温度を得ることができない等
の問題点があった。
この発明は、上記の問題点!解決するためになされたも
ので、従来の顕熱のみt使用する蓄熱装置に比べ、潜熱
を利用することによって利用温度の恒温性を良くし、一
定温度による安定した熱供給を可能とする太陽熱の蓄熱
装置を得ることを目的とする。
〔問題点を解決するための手段〕
この発明にかかる太陽熱の蓄熱装置は、容器内に130
℃lia後で潜熱を吸収し放出するポリエチレンの単位
蓄熱子の多数個からなる蓄熱材を密封し、また容器内に
熱伝達用の媒体を密封して蓄熱器′lt構成し、この蓄
熱器の一方の面に太陽光を集光する集光手段を設けると
ともに、一方の面を集光手段により集光された太陽光の
熱エネルギーケ蓄熱材に受熱する吸収面とし、蓄熱器の
他方の面を蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーを放出する
放出面とし、さらに吸収面と放出面とにそれぞれ着脱可
能の断熱材を設けたものである。
〔作用〕
この発明においては、集光手段により太Plth#元ヶ
集光して得られた熱エネルギーを蓄熱材に蓄熱し、放熱
時は断熱材を取り外して蓄熱された熱エネルギーが一定
温度で放熱される。
〔実施例〕
第1図はこの発明の一実施例を示す側断面図で、1は蓄
熱器、2は単位蓄熱子で、棒状の高密度のポリエチレン
からなり、130℃前後において約200KJ/Kgの
潜熱を吸収し放出するとともに光面または全体が架橋さ
れているか、架橋ポリエチレンの外被を有するものであ
る。3はua記単位蓄熱子2の多数個が所要の間隔で配
列されている蓄熱材、4は掴記単位蓄熱子2と干渉し難
い熱伝達用の媒体で、例えはエチVングリコールまたは
プロピノングリコール等で、単位蓄熱子2の周囲に直接
接触することによって熱伝達と対流とによる伝熱が行わ
れる。5は朗記蓄熱材3と媒体4とtVj封している容
器で、熱伝導度の曳好な金属により形成されている。ま
た容器5は密閉容器であるが、蓄熱材3および媒体4の
熱膨張による体積変化に対しては一部に秋圧望P!tY
:設けるか、容器5の一部に膨張収縮機能tもたせた部
品を取り付けて構成する。また6は断熱ブロック、7は
来光手段である短欄形の反射鏡、8は太陽光である。
蓄熱器1の一方の面は、太陽光8を反射して来光する集
光手段としての反射誂7を設け、反射睨7により反射し
た反射光8aが集光されて熱エネルギーン吸収する吸収
量 1 mとなる。吸収面1aは黒色または選択吸収面
とし、第2図の斜視図で示す断熱ブP7り6を楽元幅に
近い大きさとし、太陽光8tさえぎることのないように
角6aY@めに切り取った形状とする。そして、集光位
置の断熱ブロック6を取り外して受光し、時間、季節等
による太陽の高度の変化に応じて、断熱フロック6の取
り外し位m”ri更する。短柵状の反射鏡7がほぼ東西
に近いときは集光位置が一日中で大幅に移動することが
ない。
またwJ3図に示すように線状に集光するリニア7/ネ
ルVンズ9も同様にほぼ東西に長く配置すると、集光位
置の移動が短期日以内であればきわめて少ない。断熱ブ
ロック6の外側は反射性の材料で光面を形成する。
蓄熱器1の他方の面の呈内側は、蓄熱器1の背TkU1
bと上面1Cに取り外し可能のp「熱材10゜11か、
下111dと側@ 1 e (Ml、 5図、第6図寥
照)には固定された断熱材12.13が設けられ保温さ
れている。なお、蓄熱器1のill向16の断熱材13
は取り外し可能であってもよい。また蓄熱器1の上面1
Cは断熱材10Y取り外したとき。
例えば食品の熱加工調理の可能な金J48!あるいは耐
熱樹脂をクーテイングした金属板で形成されている。な
お、14は窓を示す。
第3図は系元手段としてリニアツノネルレンズ9ケ月い
た蓄熱装置の実施例であり、作用は反射鏡7と同様に集
光位i!に当る断熱ブロック6を取り外して集光し、集
光により蓄熱された後は断熱ブロック6を取り付ける。
上記#!1図のようIc構成された太陽光による蓄熱装
置は、短柵状の反射鏡7が複数個差べられ、太陽光8の
反射光8亀が1本の線にをまぼ集まるような角度に堆り
付けて調整されている。従つて、反射光8aの集まる部
分の断熱ブロック6を取り外して受熱する。容器5の外
壁向は吸収効率が曳く、放射損失の少ない選択吸収面の
加工処理を施す。受熱した熱エネルギーは、容器5内の
媒体4に伝熱し、自然対流と直接接触の伝熱により蓄熱
材3に伝熱する。なお、絽3図の実施例も同様に使用で
きる。
蓄熱材3の篩密度のポリエチ/ンの付性’kNi1表に
示す。
第 1 表 また潜熱を含む蓄熱時性、放熱軸性を第4図に示す。こ
の図において、tは蓄熱および熱利用の経過時間、Tは
温度、Qは熱量l示す。蓄熱材3は熱mQの吸収に対し
温[T−130℃近くまで比較的速く昇温し、熱tI&
収する間は一定の温度であり、蓄熱が完了するとさらに
昇温する。また放aj時は熱量Qの放出に対しほぼ一定
の温度で出力が継続し、利用温度以下に降温すると、顕
熱分の熱エネルギーを短時間に放出する。
第5図は蓄熱された熱を利用する場合の一例を示す斜視
図である。この図において、太陽光8の集光部分を断熱
プI:+7り6で密閉(図中、斜kt施したS分)した
後、蓄熱器1の上面1Cの断熱材10v取り外して食品
の熱加工調理台として使用すると、主に潜熱による蓄熱
であることおよび媒体4の直接接触自然対流作用により
顕熱型蓄熱では不可症な130’CI[I後で一定温度
の熱が継続的に出力される、 第6図は蓄熱された熱を利用する場合の他の例を示す斜
視図である。この因においては、蓄熱器1の背面1bの
断熱材11’Y敗り外すことにより蓄熱器1からの熱放
射によって室内の暖房ン行5ものである。なお、ifm
缶1の背面1bは放射性の良い塗料で仕上げることもで
きる。
〔発明の効果〕
以上説明したようにこの発明は、容器内に130’Ci
+1後で潜熱を吸収し放出するポリエチ/ンの単位蓄熱
子の多数イーからなる蓄熱材を密封し、また容器内に熱
伝達用の媒体を密封して蓄熱器′lt構成し、この蓄熱
器の一方の面に太陽光を集光する来光手段を設けるとと
もに、一方の面を集光手段により集光された太陽光の熱
エネルギーを蓄熱材に受熱する吸収面とし、蓄熱器の他
方の面を蓄熱材に蓄熱された熱エネルギーを放出する放
出面とし、さらに吸収向と放出面とにそれぞれ着脱可能
の断熱材を設けたので、太陽光の集光手段に付随する配
管部、ポンプが不用で、熱利用においても蓄熱器の場所
で活用するため、調理熱源として、また蓄熱暖房器とし
ての熱利用効率がきわめて高い。
また蓄熱容器も50〜60℃の温水槽と比較して1/2
〜1/4の大きさで同一熱量を蓄熱することができるた
め、熱利用に対する経費が少なく、経済的である等の利
点を有する。
【図面の簡単な説明】
1i141図はこの発明の一実施例を示す1iill断
佃図、第2図は第1図の断熱ブロックの斜視図、fjp
J3図はこの発明の他の実り列を示す側断面図、j14
4図は蓄熱材の特性ン示す図、第5図、第6図はいずれ
も蓄熱された熱の利用例を示す斜視図である。 図中、1は蓄熱器、2は単位蓄熱子、3は蓄熱材、4は
媒体、5は容器、6は断熱ブロック、7は反射鏡、8は
太陽光、10.11,12.13暑 指定代理人 電子技術総合研究次長 佐 藤 牢乎□ 
。 、・i゛・(1 第1図 第3図 第4図 トー 蕃熱時−→H−−孫ネリ用時 −−it(hr)
−第5図 第6図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 容器内に130℃前後で潜熱を吸収し放出するポリエチ
    レンの単位蓄熱子の多数個からなる蓄熱材を密封し、ま
    た前記容器内に熱伝達用の媒体を密封して蓄熱器を構成
    し、この蓄熱器の一方の面に太陽光を集光する集光手段
    を設けるとともに、前記一方の面を前記集光手段により
    集光された太陽光の熱エネルギーを前記蓄熱材に受熱す
    る吸収面とし、前記蓄熱器の他方の面を前記蓄熱材に蓄
    熱された熱エネルギーを放出する放出面とし、さらに前
    記吸収面と前記放出面とにそれぞれ着脱可能の断熱材を
    設けたことを特徴とする太陽光による蓄熱装置。
JP60235530A 1985-10-22 1985-10-22 太陽光による蓄熱装置 Granted JPS6298156A (ja)

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JPS6298156A true JPS6298156A (ja) 1987-05-07
JPH044503B2 JPH044503B2 (ja) 1992-01-28

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