WO2013031513A1 - 太陽光反射板および集光集熱装置 - Google Patents

太陽光反射板および集光集熱装置 Download PDF

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佐志　一道
貴彦 大重
西山　直樹
坂本　義仁
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Definitions

  • the present invention relates to a solar light reflector and a concentrating heat collecting device that are suitably used for solar thermal power generation.
  • Patent Document 1 discloses a base formed of an appropriate material such as a metal such as aluminum, a steel plate, and stainless steel, an alloy, or plastic.
  • a material 4 a metal reflective film 5 formed of aluminum, silver or the like deposited on the substrate 4, and a glassy film such as SiO or SiO 2 deposited on the surface of the metal reflective film 5.
  • “It is formed including the formed transparent inorganic protective film 6” (see the upper right column on page 2).
  • the present invention has been made in view of the above points, and an object of the present invention is to provide a solar light reflector and a condensing heat collecting apparatus that can obtain excellent condensing performance.
  • the present inventors have intensively studied to achieve the above object. As a result, the present inventors have found that an excellent light collecting property can be obtained by arranging a solar light reflector having a predetermined surface roughness in a specific direction with respect to the heat collecting tube, and completed the present invention. That is, the present invention provides the following (1) to (5).
  • Sunlight reflection used in a light collecting and collecting apparatus including a sunlight reflecting plate that reflects and collects sunlight, and a heat collecting tube that receives and heats the sunlight collected by the sunlight reflecting plate.
  • the surface of the solar light reflecting surface which is a plate and includes at least a rolled base material and reflects the sunlight, has an arithmetic average roughness Ra of 0.02 to 1.0 ⁇ m.
  • a solar light reflector which is disposed in a direction in which an angle formed by the rolling direction of the base material and the longitudinal direction of the heat collecting tube is 80 to 100 °.
  • a concentrating heat collecting apparatus comprising: a solar light reflecting plate that reflects and collects sunlight; and a heat collecting tube that receives and heats the sunlight condensed by the solar reflecting plate,
  • the light reflecting plate includes at least a rolled base material, and the surface roughness of the sunlight reflecting surface that is the outermost surface that reflects sunlight in the sunlight reflecting plate is an arithmetic mean roughness Ra of 0.
  • FIG. 1 is a plan view schematically showing a light collecting and collecting apparatus 1.
  • FIG. It is sectional drawing which expands and shows an example of the sunlight reflecting plate. It is sectional drawing which expands and shows another example of the sunlight reflecting plate. It is sectional drawing which expands and shows another example of the sunlight reflecting plate.
  • FIG. 1 is a cross-sectional view schematically showing the condensing heat collecting apparatus 1, and FIG. 2 is a plan view thereof.
  • the condensing heat collecting apparatus 1 includes at least a sunlight reflecting plate 11 that reflects and collects sunlight, and a heat collecting tube 51 that receives and heats the sunlight condensed by the sunlight reflecting plate 11.
  • the solar reflector 11 is curved with a predetermined radius of curvature, and collects sunlight incident in parallel with the optical axis at the focal point.
  • the heat collecting tube 51 is disposed at this focal point.
  • a heat medium such as oil flows through the heat collecting pipe 51, and the heat medium is circulated by a pump (not shown). Yes. And the heat collection pipe
  • the heat collecting tube 51 is a hollow member that extends linearly, and any heat medium can flow through the heat collecting tube 51, and a conventionally known hollow tube can be used.
  • the heat collecting tube 51 may have a double wall structure in which the inside is evacuated in order to provide heat insulation, and the outer surface of the heat collecting tube 51 has a high solar absorptance and a low emissivity. You may coat
  • As a material of such a heat collecting tube 51 for example, copper, aluminum, iron, glass or the like can be suitably used.
  • the sunlight reflecting plate 11 is mainly composed of a rolled base material 12 (see FIGS. 3 to 5), and has an outermost surface (sunlight reflecting surface 21) that reflects sunlight in the rolling direction.
  • a plurality of rolling bars 22 formed along the line appear.
  • the rolling bar 22 is formed at the time of rolling.
  • FIG. 3 is an enlarged sectional view showing an example of the sunlight reflecting plate 11
  • FIG. 4 is an enlarged sectional view showing another example of the sunlight reflecting plate 11
  • FIG. It is sectional drawing which expands and shows another example of the reflecting plate.
  • the solar reflector 11 may be composed of only the base material 12 as shown in FIG. 3, but the reflective film 13 may be formed on the base material 12 as shown in FIG. As shown in FIG. 5, a protective film 14 may be further formed on the reflective film 13. The details of the material of the base material 12, the reflective film 13, and the protective film 14 will be described later.
  • the sunlight reflecting plate 11 is composed only of the base material 12 (see FIG. 3)
  • the surface of the base material 12 becomes the solar light reflecting surface 21, and the solar light reflecting surface 21 is formed on the base material 12.
  • the rolling bars 22 appear as they are.
  • the sunlight reflecting plate 11 is composed of the base material 12 and the reflecting film 13 (see FIG. 4), the surface of the reflecting film 13 which is the outermost surface becomes the sunlight reflecting surface 21.
  • the reflective film 13 is formed by reflecting the uneven shape of the substrate 12 as it is. Therefore, rolling stripes 22 also appear on the sunlight reflecting surface 21 that is the surface of the reflective film 13.
  • the protective film 14 is formed on the reflective film 13 (see FIG. 5).
  • the surface of the protective film 14 that is the outermost surface is the sunlight reflecting surface 21.
  • the protective film 14 is formed by directly reflecting the uneven shape of the base material 12 and the reflective film 13. Therefore, rolling stripes 22 also appear on the sunlight reflecting surface 21 that is the surface of the protective film 14.
  • the surface roughness of the sunlight reflecting surface 21, which is the outermost surface on which the rolling stripes 22 appear is 0.02 to 1.0 ⁇ m in terms of arithmetic average roughness Ra.
  • the surface roughness (arithmetic average roughness Ra) is measured in accordance with JIS B0601: 2001 in the direction perpendicular to the rolling direction of the substrate 12 (C direction).
  • the regular reflectance is low, but the surface roughness of the sunlight reflecting surface 21 is reduced.
  • the present inventors have found that the regular reflectance is improved by doing so.
  • the present inventors have clarified that although the regular reflectance is increased by reducing the surface roughness of the sunlight reflecting surface 21, the light condensing property to the heat collecting tube 51 is not necessarily increased. . That is, the more the surface roughness of the sunlight reflecting surface 21 is reduced, the better the light collecting property is.
  • the present inventors consider as follows. That is, when the sunlight reflecting surface 21 is made to have a low roughness by mirror finishing or the like, the reflectance in the flat state is good, but when it is curved like the sunlight reflecting plate 11 shown in FIG. It is considered that the optical axis tends to shift due to the influence of distortion or the like. However, when the surface roughness of the sunlight reflecting surface 21 is within the above range, the curved sunlight reflecting plate 11 is not easily distorted and becomes an ideal shape for the heat collecting tube 51. The optical axis is difficult to shift and the light collecting property is excellent.
  • the surface roughness of the sunlight reflecting surface 21 is preferably 0.04 to 0.50 ⁇ m in terms of arithmetic average roughness Ra, and is 0.10 to 0.50 ⁇ m. Is more preferable.
  • the rolling rebar 22 becomes thinner and less visible as the surface roughness is reduced, but even if the rolling rebar 22 cannot be visually recognized, it is included in the scope of the present invention.
  • the sunlight reflecting plate 11 and the heat collecting tube 51 have a rolling direction of the sunlight reflecting plate 11 (virtual line parallel to the rolling bar 22) and the length of the heat collecting tube 51.
  • the angle (indicated by ⁇ in FIG. 2) formed with the direction (imaginary line passing through the center of the heat collecting tube 51) is 80 to 100 ° (90 ⁇ 10 °).
  • FIGS. 6A and 6B are schematic views showing a state in which light is applied to the flat solar reflective plate 11, where FIG. 6A is a side view and FIG. 6B is a perspective view.
  • a visible light laser L for example, a green laser having a wavelength of 532 nm, a red laser having a wavelength of 635 to 690 nm, etc.
  • irradiated from the laser pointer P in parallel with the rolling direction is applied to the sunlight reflecting surface 21. I'm hitting it diagonally.
  • the visible light laser L seems to be specularly reflected, but when looking at FIG. 6B, it is confirmed that the visible light laser L spreads in a direction perpendicular to the rolling direction. it can. This light spreads one-dimensionally, and the approximate aspect ratio is about 3 to 80.
  • the one-dimensional spread of light and the longitudinal direction of the heat collecting tube 51 are matched, that is, the angle formed by the rolling direction of the solar reflector 11 and the longitudinal direction of the heat collecting tube 51 is 80.
  • the light collecting property is excellent.
  • the angle is preferably 85 to 95 °, more preferably 88 to 92 °, for the reason that the light collecting property is more excellent.
  • the base material 12 is not particularly limited as long as it is rolled, and examples of the material include a steel plate, an aluminum plate, and a plastic plate.
  • the steel plate is not particularly limited as long as it is a normal steel plate, but from the viewpoint of light resistance, weather resistance, and economy, a cold-rolled steel plate and a stainless steel plate are preferable, and a stainless steel plate is more preferable because it has excellent corrosion resistance on the back surface.
  • the base material 12 such as a stainless steel plate is preferably provided with rolling bars 22 along the rolling direction, and is formed into a streak shape by polishing with appropriate abrasive grains in the rolling direction as in a hairline finish. Those are more preferred.
  • the sunlight reflecting plate 11 is curved. From the viewpoint of facilitating the bending process, the substrate 12 is preferably thin. Specifically, the thickness of the substrate 12 is preferably 0.5 mm or less, and more preferably 0.15 mm or less.
  • the reflective film 13 is a film containing a metal.
  • the metal silver (Ag) and aluminum (Al) having high reflectivity are preferably used, and aluminum is preferable from an economical viewpoint.
  • the metal content in the reflective film 13 is preferably 50% by mass or more, more preferably 80% by mass or more, and still more preferably 90% by mass or more, because good reflectance can be obtained.
  • a method for depositing the reflective film 13 on the substrate 12 is not particularly limited, and examples thereof include a vapor deposition method such as a vacuum vapor deposition method; a plating method such as an electroplating method and a hot dipping method.
  • the thickness of the reflective film 13 is preferably 0.5 ⁇ m or less, and more preferably 0.2 ⁇ m or less, from the viewpoint of uniformity.
  • the thickness of the reflective film 13 is about 5 to 50 ⁇ m.
  • the surface of the base material 12 can be polished to form the sunlight reflecting plate 11 without forming the reflective film 13.
  • the protective film 14 is a transparent conventionally known protective film for withstanding outdoor erosion.
  • the protective film 14 is mainly composed of silicon oxide (SiO, SiO 2 ) and aluminum oxide (Al 2 O 3 ).
  • the main component means that the components described above, it contains SiO 2 and / or Al 2 O 3 in terms of at least 60 wt%.
  • the protective film 14 mainly composed of silicon oxide, for example, a silanol-based agent, a silane coupling agent, a silicone resin, or the like is applied on the reflective film 13 and then cured by heating or ultraviolet irradiation. A method is mentioned.
  • the method of vapor-depositing on the reflective film 13 using vapor deposition methods, such as a vacuum vapor deposition method is mentioned, for example.
  • the thickness of the protective layer 14 is not particularly limited, but is preferably 10 ⁇ m or less, more preferably 5 ⁇ m or less, from the viewpoint of the balance between reflectivity and protection.
  • Examples 1 to 20, Comparative Examples 1 to 19 The substrate 12 shown in Table 1 below is used, and skin pass finishing and annealing are performed to form a reflective film 13 and optionally a protective film 14 shown in Table 1 below. A light reflector 11 was obtained.
  • the reflective film 13 which is an aluminum (Al) metal film, is formed on one surface of the substrate 12 by generating metal vapor by a vacuum deposition method.
  • the protective film 14 mainly composed of silicon oxide (SiO 2 ) and the protective film 14 mainly composed of aluminum oxide (Al 2 O 3 ) were formed by a vacuum deposition method.
  • FIG. 7A and 7B are schematic views showing an outline of a method for measuring the condensing rate, in which FIG. 7A is a cross-sectional view and FIG.
  • the planar sunlight reflecting plate 11 was curved with a curvature radius of 1 m.
  • the red laser L beam diameter: 5 mm
  • the red laser L irradiated from the laser pointer P in parallel with the rolling direction is inclined with respect to the bending direction of the solar reflector 11 (shown by a broken line in FIG. 7A).
  • a detector (light power meter 3664, manufactured by Hioki Electric Co., Ltd.) that is incident on the sunlight reflecting surface 21 at an angle of 45 ° and that detects the light intensity at the position where it is a regular reflection position through a slit (diameter: 10 mm) S Measured using D. At this time, the intensity of the reflected light diffused one-dimensionally was measured while simultaneously moving the slit S and the detector D.
  • the moving direction of the slit S and the detector D is 90 ° with respect to the bending direction of the sunlight reflecting plate 11 and an angle formed with the rolling direction (indicated by ⁇ in FIG. 7B). Was changed as appropriate.
  • the moving range was ⁇ 20 cm with the regular reflection position as the base point.
  • the intensity measured in this way was integrated (integrated intensity), and the ratio of the integrated intensity to the light intensity of the incident laser L was defined as the light collection rate (%) during bending.
  • the results are shown in Table 1 below.
  • a condensing rate is 80% or more, it can evaluate as what is excellent in condensing property.
  • Examples 1 to 8 in which the surface roughness (arithmetic mean roughness Ra) is within the range of the present invention (0.02 to 1.0 ⁇ m).
  • Comparative Example 1 to 4 in which the surface roughness is less than the lower limit of the present invention and the surface roughness is the upper limit of the present invention.
  • Comparative Examples 5 to 9 exceeding the value, the light collection rate was less than 80%, and it was found that the light collection property was inferior.
  • the light condensing rate is 80% or more, and the light condensing property is obtained. It turned out to be excellent.

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Abstract

　太陽光を反射し集光する太陽光反射板と、上記太陽光反射板によって集光した太陽光を受け加熱される集熱管と、を備える集光集熱装置に用いられる太陽光反射板であって、少なくとも、圧延加工された基材を備え、太陽光を反射する最外表面である太陽光反射面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０２～１．０μｍであり、上記基材の圧延方向と上記集熱管の長手方向とのなす角度が８０～１００°である向きに配置される、太陽光反射板。

Description

太陽光反射板および集光集熱装置
　本発明は、太陽熱発電に好適に用いられる太陽光反射板および集光集熱装置に関する。
　従来、太陽熱発電に用いられる集光集熱装置として、一般的に、太陽光を集光する太陽光反射板と、その焦点に配置される集熱管とを備える装置が知られている。
　このような集光集熱装置が備える太陽光反射板（反射鏡）として、例えば特許文献１には、「アルミニウム、鋼板、ステンレスなどの金属、合金またはプラスチックなどの適宜な材料で形成された基材４、この基材４上に被着されたアルミニウム、銀などで形成された金属反射膜５、この金属反射膜５の表面に被着されたたとえばＳｉＯ、ＳｉＯ２のようなガラス質膜で形成された透明性無機質保護膜６を含んで形成されている」ものが開示されている（２頁右上欄参照）。
特開昭５７－４００３号公報
　特許文献１に開示されているように、太陽光反射板（反射鏡）が反射膜を有する場合、拡散反射率は向上するものの、太陽熱発電において重要な正反射率が低いものとなる。
　そこで、発明者らが検討を行ったところ、太陽光反射板の最外表面（反射膜の表面）の表面粗さを低減することにより正反射率が向上することを見出した。
　しかしながら、正反射率が高いにも拘わらず、その集光性は低く、期待するほど発電効率が向上しない場合があることが明らかとなった。
　本発明は、以上の点を鑑みてなされた発明であり、優れた集光性が得られる太陽光反射板および集光集熱装置を提供することを目的とする。
　本発明者らは、上記目的を達成するために鋭意検討を行った。その結果、所定の表面粗さを有する太陽光反射板が、集熱管に対して特定の向きに配置されることで、優れた集光性が得られることを見出し、本発明を完成させた。
　すなわち、本発明は、以下の（１）～（５）を提供する。
　（１）太陽光を反射し集光する太陽光反射板と、上記太陽光反射板によって集光した太陽光を受け加熱される集熱管と、を備える集光集熱装置に用いられる太陽光反射板であって、少なくとも、圧延加工された基材を備え、太陽光を反射する最外表面である太陽光反射面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０２～１．０μｍであり、上記基材の圧延方向と上記集熱管の長手方向とのなす角度が８０～１００°である向きに配置される、太陽光反射板。
　（２）上記基材上に、金属を含有する反射膜を備える、上記（１）に記載の太陽光反射板。
　（３）上記反射膜上に、保護膜を備える、上記（２）に記載の太陽光反射板。
　（４）上記基材が、ステンレス鋼板または冷延鋼板である、上記（１）～（３）のいずれか１つに記載の太陽光反射板。
　（５）太陽光を反射し集光する太陽光反射板と、上記太陽光反射板によって集光した太陽光を受け加熱される集熱管と、を備える集光集熱装置であって、上記太陽光反射板が、少なくとも、圧延加工された基材を備え、上記太陽光反射板における太陽光を反射する最外表面である太陽光反射面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０２～１．０μｍであり、上記太陽光反射板が、上記基材の圧延方向と上記集熱管の長手方向とのなす角度が８０～１００°である向きに配置される、集光集熱装置。
　本発明によれば、優れた集光性が得られる太陽光反射板および集光集熱装置を提供することができる。
集光集熱装置１を模式的に示す断面図である。 集光集熱装置１を模式的に示す平面図である。 太陽光反射板１１の一例を拡大して示す断面図である。 太陽光反射板１１の別の一例を拡大して示す断面図である。 太陽光反射板１１のさらに別の一例を拡大して示す断面図である。 平面にした太陽光反射板１１に光を照射した状態を示す模式図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は斜視図である。 集光率の測定方法の概要を示す模式図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
　本発明の集光集熱装置および太陽光反射板の一実施形態について、図１～図５に基いて説明する。
［集光集熱装置］
　図１は、集光集熱装置１を模式的に示す断面図であり、図２は、その平面図である。集光集熱装置１は、少なくとも、太陽光を反射し集光する太陽光反射板１１と、太陽光反射板１１によって集光した太陽光を受け加熱される集熱管５１とを備える。太陽光反射板１１は、所定の曲率半径で湾曲しており、光軸と平行に入射された太陽光を焦点に集める。集熱管５１は、この焦点に配置されている。
　集光集熱装置１が太陽熱発電に用いられる場合においては、集熱管５１の内部をオイル等の熱媒体（図示せず）が流れており、熱媒体はポンプ（図示せず）によって循環されている。そして、太陽光反射板１１で反射した太陽光により集熱管５１が加熱されることで、集熱管５１を流れる熱媒体も加熱され、加熱された熱媒体が蒸気タービン（図示せず）に送られて水を蒸発させ、この蒸気タービンを回すことにより、発電が行われる。
 〔集熱管〕
　集熱管５１は、直線状に延びた中空の部材であって、その内部を熱媒体が流れることができればよく、従来公知の中空管を用いることができる。集熱管５１は、断熱性を持たせるため、内部を真空にした二重壁構造であってもよく、また、集熱管５１の外表面は、太陽光吸収率が高く、かつ、放射率が低い選択吸収膜で被覆されていてもよい。このような集熱管５１の材質としては、例えば、銅、アルミニウム、鉄、ガラス等を好適に用いることができる。
 〔太陽光反射板〕
　太陽光反射板１１は、圧延加工された基材１２（図３～図５を参照）を主体に構成され、太陽光を反射する最外表面（太陽光反射面２１）には、圧延方向に沿って形成された複数本の圧延筋２２が現れている。圧延筋２２は、圧延加工の際に形成されるものである。
　図３は、太陽光反射板１１の一例を拡大して示す断面図であり、図４は、太陽光反射板１１の別の一例を拡大して示す断面図であり、図５は、太陽光反射板１１のさらに別の一例を拡大して示す断面図である。
　太陽光反射板１１は、図３に示すように基材１２のみで構成されていてもよいが、図４に示すように、基材１２上に反射膜１３が形成されていてもよく、また、図５に示すように、反射膜１３上に保護膜１４がさらに形成されていてもよい。なお、基材１２、反射膜１３、および保護膜１４の材質等の詳細については後述する。
　太陽光反射板１１が基材１２のみで構成されている場合（図３参照）、基材１２の表面が太陽光反射面２１となり、太陽光反射面２１には、基材１２に形成されている圧延筋２２がそのまま現れている。
　これに対して、太陽光反射板１１が基材１２および反射膜１３で構成されている場合（図４参照）、最外表面となる反射膜１３の表面が太陽光反射面２１となる。このとき、反射膜１３は、基材１２の凹凸形状をそのまま反映して形成される。そのため、反射膜１３の表面である太陽光反射面２１においても、圧延筋２２が現れる。
　反射膜１３上に保護膜１４が形成されている場合（図５参照）も同様である。この場合、最外表面となる保護膜１４の表面が太陽光反射面２１となる。このとき、保護膜１４は、基材１２および反射膜１３の凹凸形状をそのまま反映して形成される。そのため、保護膜１４の表面である太陽光反射面２１においても、圧延筋２２が現れる。
　〈表面粗さ〉
　太陽光反射板１１において、圧延筋２２が現れている最外表面である太陽光反射面２１の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０２～１．０μｍである。
　なお、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）は、基材１２の圧延方向と直角方向（Ｃ方向）について、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準じて測定されたものである。
　上述したように、基材１２上に反射膜１３が形成されている場合（図４または図５を参照）、正反射率は低いものとなるが、太陽光反射面２１の表面粗さを低減することにより正反射率が向上することを本発明者らは見出した。
　しかしながら、本発明者らは、太陽光反射面２１の表面粗さを低減することによって正反射率が高くなるにも拘わらず、集熱管５１への集光性は必ずしも高くならないことを明らかにした。つまり、太陽光反射面２１の表面粗さが低減すればするほど集光性に優れる、というものではなかった。
　そこで、さらに本発明者らが検討を行った結果、意外にも、太陽光反射面２１が比較的粗い、その算術平均粗さＲａが０．０２～１．０μｍの範囲内である場合に、集熱管５１への集光性が大きく向上することが明らかとなったものである。
　その理由は明確ではないが本発明者らは次のように考える。すなわち、鏡面仕上げ等によって太陽光反射面２１を低粗度にした場合、平面状態での反射率は良好であるが、図１に示す太陽光反射板１１のように湾曲させた際には研磨歪み等の影響によって、光軸がずれやすい傾向にあると考えられる。
　しかしながら、太陽光反射面２１の表面粗さが上記範囲内である場合には、湾曲させた太陽光反射板１１において、歪みが入りにくく、集熱管５１に対して理想的な形状になるため、光軸がずれにくく、集光性に優れる。
　集光性がより優れるという理由から、太陽光反射面２１の表面粗さは、算術平均粗さＲａで０．０４～０．５０μｍであるのが好ましく、０．１０～０．５０μｍであるのがより好ましい。
　なお、表面粗さが低減するほど圧延筋２２は薄くなり視認しにくくなるが、圧延筋２２が視認できないものであっても、本発明の範囲には含まれるものである。
 〈太陽光反射板と集熱管とがなす角度〉
　図２に示すように、集光集熱装置１において、太陽光反射板１１および集熱管５１は、太陽光反射板１１の圧延方向（圧延筋２２と平行な仮想線）と集熱管５１の長手方向（集熱管５１の中心を通る仮想線）とのなす角度（図２中、θで示す）が８０～１００°（９０±１０°）となる向きに配置される。
　ところで、算術平均粗さＲａが光の波長程度である圧延筋が形成された平面では、反射光が圧延方向と直交する方向に広がる傾向にある。
　図６は、平面にした太陽光反射板１１に光を照射した状態を示す模式図であり、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は斜視図である。図６においては、レーザポインタＰから圧延方向と平行に照射される可視光のレーザＬ（例えば、波長５３２ｎｍの緑色レーザ、波長６３５～６９０ｎｍの赤色レーザなど）を、太陽光反射面２１に対して斜めに当てている。
　図６（Ａ）を見ると、可視光レーザＬは正反射しているように思われるが、図６（Ｂ）を見ると、可視光レーザＬが圧延方向と直交する方向に広がる様子が確認できる。この光の広がり方は一次元的であり、およそのアスペクト比は３～８０程度となる。
　そこで、本発明においては、この一次元的な光の広がりと集熱管５１の長手方向とを一致させる、すなわち、太陽光反射板１１の圧延方向と集熱管５１の長手方向とのなす角度を８０～１００°（９０±１０°）とすることにより、集光性が優れたものとなる。
　集光性がより優れるという理由から、上記角度は、８５～９５°であるのが好ましく、８８～９２°であるのがより好ましい。
　〈基材〉
　基材１２は、圧延加工されたものであれば特に限定されず、その材料としては、例えば、鋼板、アルミニウム板、プラスチック板等が挙げられる。鋼板としては、通常の鋼板であれば特に限定されないが、耐光性、耐候性、経済性の観点から、冷延鋼板、ステンレス鋼板が好ましく、裏面の耐食性に優れるという理由から、ステンレス鋼板がより好ましい。
　ステンレス鋼板などの基材１２は、圧延方向に沿って圧延筋２２が形成されているのが好ましく、ヘアーライン仕上げのように、圧延方向に適当な砥粒などにより研磨して筋状となっているものがより好ましい。
　また、図１に示すように、太陽光反射板１１は湾曲したものである。湾曲加工を容易にする観点からは、基材１２は薄い方が好ましく、具体的には、基材１２の板厚は０．５ｍｍ以下が好ましく、０．１５ｍｍ以下がより好ましい。
　〈反射膜〉
　反射膜１３は、金属を含有する膜であり、この金属としては、反射率の高い銀（Ａｇ）、アルミニウム（Ａｌ）が好適に用いられ、経済的な観点からは、アルミニウムが好ましい。
　反射膜１３における金属の含有量は、良好な反射率が得られるという理由から、５０質量％以上が好ましく、８０質量％以上がより好ましく、９０質量％以上がさらに好ましい。
　反射膜１３を基材１２に被着させる方法としては、特に限定されないが、真空蒸着法などの蒸着法；電気めっき法、溶融めっき法などのめっき法；等が挙げられる。
　蒸着法を採用する場合、反射膜１３の厚さは、均一性の観点から、０．５μｍ以下が好ましく、０．２μｍ以下がより好ましい。一方、めっき法を採用する場合、反射膜１３の厚さは、約５～５０μｍとなる。
　なお、蒸着法を採用する場合には基材１２の表面粗さを調整することが必要となる場合があり、また、めっき法を採用する場合には、反射膜１３の表面粗さを研磨等で調整することが必要となる場合がある。
　なお、特に、基材１２がアルミニウム板である場合には、基材１２の表面に対して研磨などを施すことによって、反射膜１３を形成せずに太陽光反射板１１とすることができる。
　〈保護膜〉
　保護膜１４は、屋外侵食に耐えるための透明な従来公知の保護膜であり、例えば、酸化ケイ素（ＳｉＯ、ＳｉＯ２）を主成分とした保護膜、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とした保護膜などが挙げられる。なお、主成分とは、上記の成分を、ＳｉＯ２および／またはＡｌ２Ｏ３換算で６０質量％以上含有していることをいう。
　酸化ケイ素を主成分とした保護膜１４を形成する方法としては、例えば、シラノール系薬剤、シランカップリング剤、シリコーン樹脂などを、反射膜１３上に塗布した後、加熱や紫外線照射によって、硬化させる方法が挙げられる。
　また、酸化アルミニウムを主成分とした保護膜１４を形成する方法としては、例えば、真空蒸着法などの蒸着法を用いて、反射膜１３上に蒸着させる方法が挙げられる。
　保護層１４の厚さとしては特に限定されないが、反射率と保護性とのバランスの観点から、１０μｍ以下が好ましく、５μｍ以下がより好ましい。
　以下に、実施例を挙げて本発明を具体的に説明する。ただし、本発明はこれらに限定されるものではない。
 〔実施例１～２０、比較例１～１９〕
　基材１２として、下記第１表に示すものを用い、スキンパス仕上げおよび焼鈍を行い、下記第１表に示す反射膜１３および任意で保護膜１４を形成し、平面状の（湾曲前の）太陽光反射板１１を得た。
　〈反射膜〉
　アルミニウム（Ａｌ）金属膜である反射膜１３は、真空蒸着法によって金属蒸気を発生させて、基材１２の一面に形成したものである。
　〈保護膜〉
　酸化ケイ素（ＳｉＯ２）を主成分とする保護膜１４および酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）を主成分とする保護膜１４については、真空蒸着法により形成した。
　（表面粗さ）
　上記のようにして得られた平面状の太陽光反射板１１における太陽光反射面２１について、ＪＩＳ Ｂ０６０１：２００１に準拠して、表面粗さ測定機（サーフテストＳＪ－４００、ミツトヨ社製）を用いて、基材１２の圧延方向と直角方向（Ｃ方向）における算術平均粗さＲａを測定した。測定結果を下記第１表に示す。
　（正反射率）
　平面状の太陽光反射板１１における太陽光反射面２１について、分光光度計（ＵＶ－３１００ＰＣ、島津製作所社製）を用いて、波長３００～２５００ｎｍにおける正反射率を測定し、この平均値を正反射率とした。結果を下記第１表に示す。
　（集光率）
　図７は、集光率の測定方法の概要を示す模式図であり、（Ａ）は断面図、（Ｂ）は平面図である。
　まず、平面状の太陽光反射板１１を、曲率半径１ｍで湾曲させた。
　次に、レーザポインタＰから圧延方向と平行に照射される赤色レーザＬ（ビーム径：５ｍｍ）を、太陽光反射板１１の曲げ方向（図７（Ａ）中、破線で示す）に対して斜め４５°の角度で、太陽光反射面２１に入射し、正反射位置となる位置での光強度を、スリット（径：１０ｍｍ）Ｓを介した検出器（光パワーメータ３６６４、日置電機社製）Ｄを用いて測定した。
　このとき、スリットＳと検出器Ｄとを同時に移動させながら、一次元的に拡散した反射光の強度を測定した。スリットＳと検出器Ｄとの移動方向は、太陽光反射板１１の曲げ方向に対して９０°の方向であり、かつ、圧延方向とのなす角度（図７（Ｂ）中、θで示す）を適宜変更した。なお、この移動範囲としては、正反射位置を基点として±２０ｃｍとした。
　このように測定された強度を積算し（積算強度）、入射レーザＬの光強度に対する、この積算強度の割合を、湾曲時の集光率（％）とした。結果を下記第１表に示す。
　なお、集光率が８０％以上であれば、集光性に優れるものとして評価できる。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　第１表に示す結果から明らかなように、実施例１～２０の太陽光反射板においては、湾曲時の集光率が高く、集光性に優れることが分かった。
　より詳細には、例えば、第１表（その１）を見ると、表面粗さ（算術平均粗さＲａ）が本発明の範囲内（０．０２～１．０μｍ）である実施例１～８においては、集光率が８０％以上であり集光性に優れるのに対して、表面粗さが本発明の下限値未満である比較例１～４、および、表面粗さが本発明の上限値を超える比較例５～９においては、集光率が８０％未満であり集光性に劣ることが分かった。
　また、第１表（その２）を見ると、角度θが本発明の範囲内（８０～１００°）である実施例９～１３においては、集光率が８０％以上であり集光性に優れるのに対して、角度θが本発明の下限値未満である比較例１０～１４、および、角度θが本発明の上限値を超える比較例１５～１９においては、集光率が８０％未満であり集光性に劣ることが分かった。
　さらに、第１表（その３）を見ると、反射膜上に保護膜を設けた場合や、ステンレス鋼板以外の基材を用いた場合においても、集光率が８０％以上であり集光性に優れることが分かった。
　１　　集光集熱装置
１１　　太陽光反射板
１２　　基材
１３　　反射膜
１４　　保護膜
２１　　太陽光反射面
２２　　圧延筋
５１　　集熱管
　Ｄ　　検出器
　Ｌ　　レーザ
　Ｐ　　レーザポインタ
　Ｓ　　スリット

Claims (5)

  1. 　太陽光を反射し集光する太陽光反射板と、前記太陽光反射板によって集光した太陽光を受け加熱される集熱管と、を備える集光集熱装置に用いられる太陽光反射板であって、
    　少なくとも、圧延加工された基材を備え、
    　太陽光を反射する最外表面である太陽光反射面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０２～１．０μｍであり、
    　前記基材の圧延方向と前記集熱管の長手方向とのなす角度が８０～１００°である向きに配置される、太陽光反射板。
  2. 　前記基材上に、金属を含有する反射膜を備える、請求項１に記載の太陽光反射板。
  3. 　前記反射膜上に、保護膜を備える、請求項２に記載の太陽光反射板。
  4. 　前記基材が、ステンレス鋼板または冷延鋼板である、請求項１～３のいずれか１項に記載の太陽光反射板。
  5. 　太陽光を反射し集光する太陽光反射板と、前記太陽光反射板によって集光した太陽光を受け加熱される集熱管と、を備える集光集熱装置であって、
    　前記太陽光反射板が、少なくとも、圧延加工された基材を備え、
    　前記太陽光反射板における太陽光を反射する最外表面である太陽光反射面の表面粗さが、算術平均粗さＲａで０．０２～１．０μｍであり、
    　前記太陽光反射板が、前記基材の圧延方向と前記集熱管の長手方向とのなす角度が８０～１００°である向きに配置される、集光集熱装置。
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