JPS6399455A - 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】 〔発明の目的〕 （産業上の利用分野） 本発明は太陽池に係わり、更に詳しくは濃度調整や初期
濃度勾配形成の譜機能を持つ蒸発池を有する太陽池に関
するものである。

（従来の技術） 太陽池（ソーラポンド）は、太陽エネルギーの収集と蓄
熱機能の双方を計ったものである。代表的な太陽池に有
塩形があり、それは塩（食塩、塩化マグネシウム、硝酸
カリウムなど）を池の深さ方向にある濃度勾配をつけて
溶解せしめることにより、池の底部の水に太陽熱を封じ
込めるものである。池の深さは２〜３ｍ程度であるが、
それは大きく三層に分けられる６表層には上部対流層が
あり、常に淡い濃度の塩水が維持され、層内は対流によ
り濃度、温度は一定である。その下層にあるのが非対流
層であり１層内は上層から下層に向かって徐々に濃度が
高くなるように一定の濃度勾配が形成されており、対流
が防止される。非対流層に接し、池底面との間の池最下
層を形成し、最も高い塩濃度を有するのが蓄熱層である
。この蓄熱層で吸収された太陽熱は、先の非対流層の断
熱効果によって池の表面へ対流によって失われることが
なく蓄積される。従って池の水の温度分布は塩の濃度分
布と同様に深くなればなる程高い分布となる。蓄熱層内
は対流によって濃度、温度はほぼ一定となっている（温
度６０〜９０℃）。各層の構成を簡単なモデルで第４図
ａ、ｂに示す。

従来より考案・建設されている太陽池のシステムの構成
を第５図に示す。太陽光の入射により暖められた蓄熱層
３の熱水は熱水ポンプ５により抽出され装置熱交換器６
にて熱を放出、熱負荷８をまかなう。熱交換後の熱水は
濃度調整装置１４から熱水配管７を通って再度蓄熱層３
に戻される。地表面には淡水供給装置１３により表面の
かけ流しのための淡水が供給され、掛は流し後の淡水は
底部より上方拡散してくる塩を取りこみながらオーバー
フロー配管１２を経由して蒸発池９に流される。

蒸発池９では天日により淡水は蒸発し、高濃度塩水が作
られるので、それは塩水戻しポンプ１０により塩水戻し
配管１１を介して蓄熱層３に戻される。

蓄熱Ｍ３中の塩は上方への拡散後、最循環して元に戻る
ことになる。

濃度調整装置１４は熱水配管７の途中に設置されている
装置であり、装置１４に入ってくる熱水に塩に投入して
塩濃度を高めたり、逆に淡水を混合させて塩濃度を下げ
たりして蓄熱Ｍ３の濃度調整を行なう装置である。抽出
口１５と戻入口１６が所定のレベルに調整できるように
上下方向に移動できるようになっていれば、蓄熱層３の
濃度だけでなく非対流層２の濃度も調整でき太陽池４全
体の濃度勾配の調整も可能となる。さらに初期の濃度勾
配形成に際しては太陽池４の底層には濃度調整装置１４
を用いて高濃度塩水をまず供給し、順次抽出口１５、戻
入口１６の位置を上方に移動させながら、次第に濃度の
低い塩水を濃度調整装置１４で作りながら、太陽池４に
供給、底層から上方に次第に濃度の低くなる所定の濃度
勾配を形成することができる。

（発明が解決しようとする問題点） ところで、この太陽池のシステム構成のままでは、太陽
池４以外に装置熱交換器６．蒸発池９さらに濃度調整装
置１４などの多くの周辺装置が必要になるという問題が
あった。多くの周辺装置が必要になるということはその
分設備費がかがる事を意味し、さらに多くのスペースを
必要とすることにもなる。

本発明は従来技術のこのような欠点に鑑みなされてもの
で、その目的とするところは全体の機能を低下すること
なく１周辺装置の数を減らした簡潔な構成の太陽池を提
供することにある。

〔発明の構成〕

（問題点を解決するための手段） 上記目的を達成するため本発明は太陽池システムにおい
て濃度調整装置の機能を蒸発池に持たせて同装置を省略
し、蒸発池には蒸発池分割により従来の蒸発機能の他に
太陽池の濃度調整や初期濃度勾配形成の機能を付加した
ことを特徴とする。

（作用） 蒸発池を２つに分割し、そのうちの一つを濃度調整部と
して機能させることによって太陽池の濃度勾配の調整や
初期濃度勾配の形成を可能とした。

（実施例） 第１図は本発明による太陽池の具体的一実施例を示すも
のである。第２図は、第１図における蒸発池９の平面図
を示すものである。第１図において蒸発池９は二つに分
割することのできる池で、その際そのうちの一つの池は
濃度調整部１４ａとして機能する。′ａ変度調整１４ａ
内の塩水およびそれ以外の蒸発池９内の塩水は夫々弁２
０、弁１９により蓄熱層３に戻される。

次に作用を説明する０通常運転時は蒸発池９の中の仕切
板１８は取り外されており、蒸発池９全体が蒸発池とし
て機能する。すなわち太陽池４の表面かけ流し後の淡水
は底部より上方拡散してくる塩を取り込みながらオーバ
ーフロー配管１２を経由して蒸発池９に流される。蒸発
池９では仕切り板１８は取外されているので、オーバー
フロー配管１２から薄い塩水は蒸発池９全体にゆきわた
り、天日により高濃度塩水が作られる。高濃度塩水は塩
水戻しポンプ１０により蓄熱層３に戻される。

太陽池４の濃度勾配を調整する時には蒸発池９全体にお
けるａ度が希望する濃度でないかぎり、まず仕切り板１
８を取りつけて蒸発池９を二つに分ける。そして濃度調
整部１４ａに、濃い塩水が必要な時には塩を投入するな
どの調整を行ない、薄い塩水が必要な時には淡水を投入
して希望する濃度の塩水を作り、弁１９閉弁２０開状態
にて塩水戻しポンプ１０により戻入口１６より太陽池４
に注入する。

戻入口１６が上下方向に移動できる構造となっておれば
太陽池４内の任意のレベルの塩水濃度を調整することが
できる。太陽池４への塩水注入により太陽池４の塩水レ
ベルは上昇するが、その上昇分はオーバーフロー配管１
２により蒸発油９に戻される。この濃度調整に要する時
間は短時間であり、ゆっくりとしたペースで進む蒸発油
９の本来の蒸発作用に対して障害とはならない。濃度調
整終了後は仕切り板１８を取外して蒸発油９全体で蒸発
作用を行なわせることになる。

太陽池の土木建設後の初期濃度勾配を形成する時には蒸
発池９本来の蒸発機能は不要なので、蒸発油９を分割し
て使う必要はなく、基本的には仕切り板１８を取外した
状態で蒸発油９全体に塩と淡水を投入、攪伴させて所定
の濃度の塩水を作り、順次太陽池４へ、塩水戻しポンプ
１０により注入する。このとき、濃度勾配の調整のとき
と同様に、戻入口１６は上下方向に移動できる構造とな
っておれば、所定の濃度勾配は容易に形成できる。尚、
所定濃度の塩水を蒸発油９で作る際、夫々の濃度に対応
する塩水の容積によっては蒸発油９を分割し、小さな容
積ごとに作った方が良いときもあろう。その際は仕切り
板１８を取付けて、蒸発油９を分割して使用すればよい
。

尚、第１図、第２図に示すように本発明では蒸発油は二
分割としたが、分割数はこれに限定されるものではなく
、濃度勾配の調整をきめ細かく行なうときや、蒸発油９
の面積が広大である時などは三分割以上の分割数として
も良い。また気象条件によっては、蒸発作用が弱く、濃
度勾配の調整時に並行して蒸発作用を行なってもあまり
意味がないときや、蒸発油９の大きさが極めて小さく分
割するだけの意味があまりないときは蒸発油９の分割は
しないでもよい。その際は濃度勾配の調整は蒸発油９全
体を使って行なうことになる。さらに本発明では蒸発油
は分割するものとしたが、それに限定されるものではな
く、第３図に示すように、初めから２ヶ以上の蒸発油を
造っておき、各地を連通管２１、弁２２でつなげておき
第１図、第２図における運用と同様の運用を行なうこと
もできる６弁２２は仕切り板１８に相当する。

〔発明の効果〕

このように本発明によれば、蒸発油を２個以上に分割し
ておくだけで、本来の蒸発油の機能をそこなうことなく
太陽池の濃度勾配の調整、初期濃度勾配の形成を効果的
に行なうことが可能となるので、濃度調整装置の削減が
でき、設備費の低減、所要スペースの削減が可能となる
。

【図面の簡単な説明】

第１図は太陽池に関する本発明の一実施例を示すブロッ
ク図、第２図は第１図に示す蒸発油の平面図、第３図は
本発明の第２図に示した蒸発油の他の実施例を示す平面
図、第４図ａ、ｂは従来より考案、建設されている太陽
池の各層の構成を濃度および温度それぞれを示すグラフ
、第５図は従来より考案、建設されている太陽池のシス
テム構成を示す図である。 ４・・・太陽池、９・・・蒸発油、１０・・・塩水戻し
ポンプ、１４ａ・・・濃度調整部、１７・・・隔壁、１
８・・・仕切板、１９．２０．２２・・・弁、２１・・
・連通管。 ／４α 第２図　　　第３図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 蒸発池を有する太陽池システムにおいて、蒸発池を２個
   以上に分割して各分割された池の中の塩水が太陽池の塩
   水戻入口に移送できるような配管接続を行ない、蒸発池
   本来の蒸発機能の他に太陽池の濃度勾配の調整を可能に
   したことを特徴とする太陽池。