WO2017002260A1 - 加熱システム - Google Patents

加熱システム Download PDF

Info

Publication number
WO2017002260A1
WO2017002260A1 PCT/JP2015/069148 JP2015069148W WO2017002260A1 WO 2017002260 A1 WO2017002260 A1 WO 2017002260A1 JP 2015069148 W JP2015069148 W JP 2015069148W WO 2017002260 A1 WO2017002260 A1 WO 2017002260A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
temperature
heat medium
flow path
medium flow
heat
Prior art date
Application number
PCT/JP2015/069148
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅也 金光
城太郎 白井
隆一 甲斐田
鈴木 靖
靖之 西島
Original Assignee
千代田化工建設株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 千代田化工建設株式会社 filed Critical 千代田化工建設株式会社
Priority to CN201580081416.3A priority Critical patent/CN107709892B/zh
Priority to PCT/JP2015/069148 priority patent/WO2017002260A1/ja
Priority to MA42284A priority patent/MA42284B1/fr
Priority to EP15897187.9A priority patent/EP3318816B1/en
Priority to ES15897187T priority patent/ES2849178T3/es
Priority to JP2017525772A priority patent/JP6543709B2/ja
Priority to PT158971879T priority patent/PT3318816T/pt
Publication of WO2017002260A1 publication Critical patent/WO2017002260A1/ja
Priority to SA518390672A priority patent/SA518390672B1/ar

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/425Horizontal axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/40Solar heat collectors combined with other heat sources, e.g. using electrical heating or heat from ambient air
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S23/00Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
    • F24S23/70Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
    • F24S23/74Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors with trough-shaped or cylindro-parabolic reflective surfaces
    • 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
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Definitions

  • the present invention relates to a heating system for heating a heat medium flow path of a solar heat collecting apparatus.
  • a solar thermal power generation system is known in which sunlight is collected in a heat medium flow path to heat the heat medium flowing in the heat medium flow path, and the steam turbine is rotated using the heated heat medium. Yes.
  • the solar thermal power generation system is cheaper to introduce than the solar power generation system and can generate power for 24 hours by heat storage.
  • a solar thermal power generation system using oil as a heat medium has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
  • molten salt has attracted attention as a heat medium used in solar thermal power generation systems. Since the molten salt has a high boiling point, the operating temperature can be relatively high according to the molten salt, and the generation efficiency is improved by generating high-temperature steam.
  • the molten salt solidifies at about 250 ° C., when the molten salt is poured into the heat medium flow path after start-up or maintenance, if the temperature of the heat medium flow path is relatively low, the heat medium flow is deprived of heat.
  • the molten salt can be solidified. Therefore, it is necessary to warm the heat medium flow path to a predetermined temperature or higher before pouring the molten salt into the heat medium flow path.
  • the heat medium flow path is generally composed of a plurality of members.
  • the electrical resistance varies from member to member, and the rate of temperature rise when a current is passed also varies from member to member. If the temperature of each member is measured, the entire heat medium flow path can be appropriately heated so that all members do not exceed the quality assurance temperature. However, some members have poor workability in attaching a sensor for temperature measurement.
  • the present invention has been made in view of such a situation, and an object of the present invention is to measure the temperature of one member of a plurality of members constituting the heat medium flow path, thereby measuring the temperature of another member. And providing a technique capable of appropriately heating the entire heat medium flow path.
  • a heating system is a heating system for heating a heat medium flow path through which a heat medium that receives solar heat flows, and the heat medium flow paths are connected in series.
  • the heating system is configured by a plurality of members having different electric resistances, and the heating system is configured to set a temperature of one member among the plurality of members, an energization unit that energizes the heat medium channel to heat the heat medium channel.
  • a temperature measuring unit to be measured, and a processing unit that compares the measured temperature of one member with a predetermined temperature assumed for one member with respect to the energization time and performs processing according to the comparison result, Prepare.
  • the processing unit may control energization by the energization unit according to the comparison result.
  • the processing unit may stop energization when the measured temperature of one member exceeds a predetermined temperature or a predetermined ratio than the assumed temperature, and may start energization when the measured temperature falls below the predetermined temperature or the predetermined ratio.
  • the assumed temperature of one member with respect to the energization time may be determined so that a plurality of members can be heated without exceeding their quality assurance temperatures.
  • One member whose temperature is measured by the temperature measuring unit may be a member having the lowest temperature increase rate due to energization among a plurality of members constituting the heat medium flow path.
  • the heat medium flow path is configured by a heat collecting tube that receives the collected light, a flexible hose connected to the heat collecting tube, and a pipe connected to the flexible hose, and the temperature is measured by the temperature measuring unit 1
  • One member may be piping.
  • the entire heat medium flow path is appropriately heated without measuring the temperature of the other members. it can.
  • FIG. 1 It is a schematic diagram which shows the solar thermal power generation system which concerns on embodiment. It is a schematic diagram which shows the solar heat collecting apparatus and heating system of FIG. It is a circuit diagram at the time of seeing the heat-medium flow path to which the heating apparatus was connected as a circuit. It is a block diagram which shows the function and structure of a heating system. It is the figure which graphed the assumption temperature of piping with respect to the electricity supply time hold
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a solar thermal power generation system 100 according to an embodiment.
  • the solar thermal power generation system 100 includes three areas: a heat collection area 121, a heat storage area 122, and a power generation area 123.
  • the heat collection area 121 mainly includes the solar heat collection device 8 and the heating system 2.
  • the solar heat collecting device 8 condenses sunlight and heats the heat medium flowing in the heat medium flow path (described later).
  • the heated heat medium is sent to the heat storage area 122.
  • the heating system 2 heats the heat medium flow path in advance so that when the molten salt is poured into the heat medium flow path, heat is lost to the heat medium flow path and the molten salt does not solidify.
  • the heat storage area 122 includes a hot tank 102 and a cold tank 103.
  • power can be generated when necessary. For example, it is possible to generate power during bad weather at night or during the day.
  • the power generation area 123 includes a steam generator 104, a steam turbine 106, and a condenser 108.
  • the steam generator 104 generates steam using the heated heat medium stored in the hot tank 102, and the steam turbine 106 rotates the turbine with the steam. Power is generated by this rotation.
  • the relatively low-temperature heat medium that has been heat-exchanged by the steam generator 104 is sent to the cold tank 103.
  • the condenser 108 returns the vapor to a liquid.
  • FIG. 2 is a schematic diagram showing the solar heat collecting device 8 and the heating system 2.
  • the solar heat collecting device 8 includes a first light collecting unit 10, a second light collecting unit 20, a third light collecting unit 30, a fourth light collecting unit 40, and a connection channel 50.
  • the first light collecting unit 10 includes a first heat medium flow path 11, a plurality of first support columns 12, and a plurality of first reflection plates 13.
  • the plurality of first support columns 12 are each formed of steel and are erected on a concrete mount (not shown).
  • the first support column 12 is disposed along the first heat medium flow path 11 and supports the first heat medium flow path 11.
  • pillar 12 supports the 1st reflecting plate 13 rotatably.
  • the first reflector 13 condenses sunlight in the first heat medium flow path 11 and heats the heat medium flowing in the first heat medium flow path 11.
  • a rotating device (not shown) is connected to the first reflector 13. The rotating device rotates the first reflecting plate 13 according to the position of the sun, for example. Thereby, the heating medium is efficiently heated.
  • the first heat medium flow path 11 includes a plurality of heat collecting tubes 11a, a plurality of flexible hoses 11b, and a plurality of pipes 11c. These are formed of a metal material such as stainless steel or aluminum.
  • the heat collecting tube 11 a is a tube that extends linearly, and is supported so that the center thereof is located at the focal point of the parabolic columnar reflecting surface of the first reflecting plate 13.
  • the flexible hose 11b is a flexible hose and is connected to the heat collecting tube 11a.
  • the pipe 11c is a hard pipe that is not flexible, and connects the flexible hoses 11b.
  • the heat collecting pipe 11a, the flexible hose 11b, and the pipe 11c are made of different materials, and therefore have different electric resistances.
  • the lengths of the heat collecting tubes 11a, the flexible hoses 11b, and the pipes 11c are 100 to 200 m, 1 to 5 m, and 5 to 30 m, respectively.
  • molten salt as a heat medium that receives solar heat flows.
  • Molten salt is warmed to a higher temperature because it has a higher boiling point than the synthetic oil conventionally used in solar collectors. Thereby, the power generation efficiency of the solar thermal power generation system 100 is improved.
  • the molten salt solidifies at about 250 ° C.
  • the molten salt is basically solidified because it is heated by solar heat at the time of condensing, but, for example, before the molten salt is poured into the first heating medium flow path 11 at start-up or after maintenance, the first heating medium is used. If the temperature of the flow path 11 is relatively low, the first heat medium flow path 11 can be deprived of heat and solidified. Therefore, before pouring the molten salt into the first heat medium flow path 11, it is necessary to warm the first heat medium flow path 11 to a predetermined temperature or higher.
  • the heating device 4 is connected to the first heat medium flow path 11 to pass a current through the first heat medium flow path 11 itself, and the first heat medium flow path 11 is caused by Joule heat at that time. warm.
  • FIG. 3 is a circuit diagram when the first heat medium flow path 11 to which the heating device 4 is connected is viewed as a circuit.
  • the heating device 4 and the connection wiring 5, the heating device 4 are sequentially circulated.
  • a closed loop circuit is formed.
  • the heat collecting pipe 11a, the flexible hose 11b, and the pipe 11c constituting the first heat medium flow path 11 become an electric resistance connected in series, and Joule heat is generated when a current flows through them. Thereby, the whole 1st heat-medium flow path 11 is warmed.
  • the second light collecting unit 20 includes a second heat medium flow path 21, a plurality of second struts 22, and a plurality of second reflecting plates 23.
  • the third light collecting unit 30 includes a third heat medium flow path 31, a plurality of third support columns 32, and a plurality of third reflection plates 33.
  • the fourth light collecting unit 40 includes a fourth heat medium flow channel 41, a plurality of fourth support columns 42, and a plurality of fourth reflection plates 43.
  • the second heat medium flow path 21, the third heat medium flow path 31, and the fourth heat medium flow path 41 are each configured similarly to the first heat medium flow path 11.
  • the second support column 22, the third support column 32, and the fourth support column 42 are each configured similarly to the first support column 12.
  • the second reflecting plate 23, the third reflecting plate 33, and the fourth reflecting plate 43 are each configured in the same manner as the first reflecting plate 13.
  • connection flow path 50 is an annular flow path and is connected to the first heat medium flow path 11, the second heat medium flow path 21, the third heat medium flow path 31, and the fourth heat medium flow path 41.
  • the connection channel 50 is also connected to the hot tank 102 and the cold tank 103 in the heat storage area 122. Therefore, the first heat medium flow path 11, the second heat medium flow path 21, the third heat medium flow path 31, the fourth heat medium flow path 41, the hot tank 102, and the cold tank 103 are connected via the connection flow path 50. And are connected.
  • the heat medium heated in each heat medium flow path is sent to the hot tank 102 via the connection pipe line 50.
  • the relatively low-temperature heat medium stored in the cold tank 103 is sent to each heat medium flow path via the connection pipe line 50.
  • the heating system 2 includes a heating device 4 that heats the heat medium flow path, and a heating control device 6 that controls heating by the heating device 4.
  • the heating device 4 is portable and moves on a loading platform of a vehicle (not shown).
  • connection flow path 50 is first heated prior to heating the heat medium flow path.
  • a heating wire may be provided in the connection channel 50, and the connection channel 50 may be heated by passing an electric current therethrough.
  • the connection channel 50 may be heated by the combustion heat of fossil fuel.
  • the heating device 4 is connected to the first heat medium flow path 11, and the first heat medium flow path 11 is heated by the heating system 2.
  • the first heat medium passage 11 is heated to a predetermined temperature (for example, 290 ° C.) or higher, the molten salt is poured into the first heat medium passage 11.
  • the heating by the heating system 2 is stopped.
  • sunlight is not condensed on the first heat medium flow path 11, when the heating by the heating system 2 is stopped, the molten salt is cooled while flowing in the first heat medium flow path 11, but that amount is also taken into consideration.
  • connection channel 50 is heated to a high temperature (for example, 330 ° C.), the molten salt does not solidify in the first heat medium channel 11 even if the heating by the heating system 2 is stopped. Subsequently, the heating device 4 is moved to the second light collecting unit 20 and connected to the second heat medium flow path 21, and the second heat medium flow path 21 is heated by the heating system 2. In this way, each heating medium flow path is heated in order.
  • a high temperature for example, 330 ° C.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the function and configuration of the heating system 2.
  • Each block shown here can be realized in hardware by an element such as a CPU of a computer or a mechanical device, and in software it is realized by a computer program or the like.
  • Draw functional blocks Therefore, those skilled in the art will understand that these functional blocks can be realized in various forms by a combination of hardware and software.
  • the heating device 4 includes an energization unit 67, a communication processing unit 63, and a measurement unit 64.
  • the communication processing unit 63 is a communication interface for connecting to the heating control device 6 wirelessly.
  • the energization unit 67 energizes the heat medium flow path.
  • the energization unit 67 includes a power generation unit 61 and a voltage conversion unit 62 in the present embodiment.
  • the power generation unit 61 receives a heating start instruction from the heating control device 6 via the communication processing unit 63, the power generation unit 61 starts power generation.
  • the power generation unit 61 generates power using, for example, fossil fuel.
  • the voltage conversion unit 62 boosts the supply voltage of the power generation unit 61 to a predetermined voltage (for example, 400 V), and supplies the boosted current to the heat medium flow path. Then, Joule heat is generated and the heat medium flow path is heated.
  • the power generation unit 61 when the power generation unit 61 receives a heating stop instruction from the heating control device 6 via the communication processing unit 63, the power generation unit 61 stops power generation. Then, no current is supplied to the heat medium flow path. That is, the heat medium passage is not heated.
  • the measurement unit 64 includes a current measurement unit 65 and a temperature measurement unit 66.
  • the current measuring unit 65 measures the value of current flowing through the heat medium flow path.
  • the temperature measurement unit 66 measures the temperature of any one of the heat collection pipe 11a, the flexible hose 11b, and the pipe 11c that constitute the heat medium flow path via a temperature sensor (not shown). In the present embodiment, the temperature measurement unit 66 measures the temperature of the pipe 11c with high temperature sensor mounting workability. In particular, the current measuring unit 65 measures the temperature of the downstream pipe that is most difficult to warm.
  • the measurement unit 64 sends the measurement result to the heating control device 6 via the communication processing unit 63.
  • the heating control device 6 includes a measurement result registration unit 71, a measurement result holding unit 72, an assumed temperature determination unit 73, an assumed temperature holding unit 74, a processing unit 75, and a communication processing unit 76.
  • the communication processing unit 76 is a communication interface for connecting to the heating device 4 wirelessly.
  • the measurement result registration unit 71 receives the measurement result from the heating device 4 via the communication processing unit 76 and registers it in the measurement result holding unit 72.
  • the assumed temperature determination unit 73 determines an assumed temperature of the pipe with respect to the heating (energization) time (hereinafter simply referred to as “an assumed temperature of the pipe”).
  • an assumed temperature of the pipe since the heat collection pipe, the flexible hose and the pipe are connected in series, the same amount of current flows through them. However, since the heat collecting pipe, the flexible hose, and the pipe have different electric resistances, the rate of temperature rise is also different. Therefore, even when the temperature of the piping does not exceed the quality assurance temperature, the temperature of the heat collecting tube or the flexible hose may exceed the quality assurance temperature. Accordingly, the assumed temperature determination unit 73 determines the assumed temperature of the pipe so that, in addition to the pipe, the heat collecting pipe and the flexible hose also do not exceed the quality assurance temperature.
  • the heat collection tube and flexible hose are assumed temperatures of pipes that have been confirmed by simulation that the quality assurance temperature does not exceed the quality assurance temperature.
  • An assumed temperature at which it is fastest for all to reach a predetermined temperature may be prepared in advance, and the assumed temperature determination unit 73 may select the temperature based on the environmental temperature.
  • the assumed temperature holding unit 74 holds the assumed temperature of the pipe determined by the assumed temperature determining unit 73.
  • FIG. 5 is a graph of the assumed temperature of the piping held in the assumed temperature holding unit 74.
  • the horizontal axis indicates the elapsed time since the start of heating (energization), and the vertical axis indicates the temperature of the pipe or the current flowing through the heat medium flow path.
  • the graph 81 shows the assumed temperature of the piping.
  • Graphs 82, 83, and 84 respectively show the temperature of the heat collecting tube, the temperature of the flexible hose, and the current flowing through the heat medium passage when the temperature of the pipe rises as shown in the graph 81.
  • a broken line 85 indicates the quality assurance temperature of the pipe, the heat collecting pipe, and the flexible hose.
  • the pipe has the lowest rate of temperature increase due to energization among a plurality of members constituting the heat medium flow path. Therefore, when the temperature of the pipe reaches a predetermined temperature, the other members have already reached the predetermined temperature. Therefore, by measuring the temperature of the pipe, it is possible to easily determine the completion of heating of the heat medium passage.
  • the processing unit 75 refers to the measurement result holding unit 72 and the assumed temperature holding unit 74, and the pipe temperature measured by the temperature measuring unit 66 of the heating device 4 (hereinafter simply referred to as “actual temperature”). And the estimated temperature of the pipe.
  • the processing unit 75 sends a heating stop instruction to the heating control device 6 when the actual temperature of the pipe becomes higher than the assumed temperature by a first ratio (for example, 5%) or more. Further, when the actual temperature of the pipe becomes lower than the assumed temperature by a second ratio (for example, 5%) or more, the processing unit 75 sends a heating start instruction to the heating control device 6. That is, the processing unit 75 controls the heating device 4 so that the temperature of the pipe rises along the graph 81 of FIG.
  • the pipe, the heat collecting tube, and the flexible hose are made of metal, their electrical resistance increases in proportion to the temperature rise. Moreover, since the heat collecting pipe occupies most of the heat medium flow path, when the heat medium flow path is viewed as a circuit, most of the electric resistance is occupied by the heat collecting pipe. Therefore, the amount of current flowing through the heat medium passage generally decreases in inverse proportion to the temperature rise of the heat collecting tube. In other words, the amount of current flowing through the heat medium passage is generally determined by the electric resistance of the heat collecting tube. Therefore, even if the temperature of the flexible hose having the highest rate of temperature rise due to energization rises and its electrical resistance increases, the amount of current does not change much.
  • the temperature of a flexible hose will be in an overheating state immediately after a heating (energization) start (refer FIG. 5).
  • the actual temperature of the pipe is a third rate ( ⁇ first rate) (e.g., the first rate) from the assumed temperature until a predetermined time elapses after heating is started or until the current flowing through the heat medium passage becomes constant. 5%) or higher, a heating stop instruction is sent to the heating control device 6, and when the actual temperature of the pipe is lower than the assumed temperature by a fourth ratio ( ⁇ second ratio) (for example, 5%) or more, the heating control apparatus A heating start instruction may be sent to 6.
  • ⁇ first rate e.g., the first rate
  • ⁇ second ratio for example, 5%
  • heating (energization) by the heating device 4 is controlled based on the actual temperature of the piping.
  • the temperature of the piping rises along the assumed temperature shown in the graph 81 of FIG.
  • the temperature of the heat collecting pipe and the flexible hose rises along the graphs 82 and 83 in FIG. That is, the pipe, the heat collecting pipe, and the flexible hose are heated to a predetermined temperature without exceeding the quality assurance temperature. Since the heat collection tube is covered with a glass tube and the flexible hose moves, both of the workability of attaching the temperature sensor are poor.
  • the work of attaching the temperature sensor By measuring only the temperature of the pipe having a relatively high property, the entire heat medium passage can be appropriately heated.
  • the heating device 4 is portable, and each heat medium flow path is heated in sequence.
  • the number of heating devices 4 can be reduced as compared with the case where a fixed heating device 4 is provided in each heat medium flow path.
  • the heating system 2 may include a plurality of heating devices 4, and each heating medium flow path may be warmed by the plurality of heating devices 4. For example, it occurs when three heating devices 4 are connected to the first heat medium flow path 11 and three closed loop circuits are formed by the three heating devices 4 and the first heat medium flow path 11, and current flows through each circuit.
  • the first heat medium flow path 11 may be warmed by Joule heat.
  • Each of the second heat medium flow path 21, the third heat medium flow path 31, and the fourth heat medium flow path 41 may be sequentially heated by the three heating devices 4.
  • the processing unit 75 of the heating control device 6 compares the actual temperature of the pipe with the assumed temperature, and sends a heating start instruction or a heating stop instruction to the heating device 4 based on the comparison result.
  • the processing unit 75 may notify the user that the actual temperature is deviated from the assumed temperature instead of sending a heating start instruction or a heating stop instruction to the heating device 4.
  • heating (energization) by the heating device 4 may be controlled by a user's manual operation.
  • the processing unit 75 when the actual temperature of the pipe becomes higher than the assumed temperature by a first ratio (for example, 5%) or more, the processing unit 75 sends a heating stop instruction to the heating control device 6 so that the actual temperature of the pipe is the assumed temperature.
  • the heating start instruction is sent to the heating control device 6 when it becomes lower than the second ratio (for example, 5%) is described, it is not limited thereto.
  • the processing unit 75 sends a heating stop instruction to the heating control device 6 so that the actual temperature of the pipe is a second temperature higher than the assumed temperature.
  • a heating start instruction may be sent to the heating control device 6.
  • the processing unit 75 of the heating control device 6 sends a heating stop instruction or a heating start instruction to the heating device 4 based on the actual temperature and the assumed temperature of the pipe, and stops heating (energization) by the heating device 4.
  • the temperature of the piping may be changed according to the assumed temperature by changing the current using a variable resistor, and in the case of DC, changing the current using a rectifier.
  • the present invention is not limited to this.
  • the temperature of the flexible hose may be measured, and heating (energization) by the heating device 4 may be controlled so that the temperature of the flexible hose increases along the assumed temperature of the flexible hose.
  • the assumed temperature of the flexible hose may be determined so that the temperature of the heat collecting pipe and the piping does not exceed the quality assurance temperature.
  • the solar heat collecting apparatus 8 has been described as including four light collecting units, but is not limited thereto.
  • the solar heat collecting device 8 may include one, two, or three or more light collecting units.
  • the present invention can be used for a heating system of a solar heat collecting apparatus.

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Pipe Accessories (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)
  • Instantaneous Water Boilers, Portable Hot-Water Supply Apparatuses, And Control Of Portable Hot-Water Supply Apparatuses (AREA)

Abstract

加熱システムは、太陽熱収集装置(8)の熱媒流路を加熱する。熱媒流路は、直列に接続された、集熱管と、フレキシブルホースと、配管と、を含む。これらは電気抵抗が異なる。加熱システムは、熱媒流路を加熱するために熱媒流路に通電する通電部(67)と、配管の温度を測定する温度測定部(66)と、測定された配管の温度と、予め定められた、通電時間に対する配管の想定温度とを比較し、その比較結果に応じた処理を行う処理部(75)と、を備える。

Description

加熱システム
 本発明は、太陽熱収集装置の熱媒流路を加熱する加熱システムに関する。
 太陽光を熱媒流路に集光して熱媒流路内を流れる熱媒を加熱し、加熱された熱媒を利用して蒸気タービンを回すことにより発電を行う太陽熱発電システムが知られている。太陽熱発電システムは、太陽光発電システムよりも導入費用が安いほか蓄熱により24時間の発電が可能である。従来では、熱媒にオイルを用いた太陽熱発電システムが提案されている(例えば特許文献1参照)。
 近年、太陽熱発電システムに用いる熱媒として溶融塩が注目されている。溶融塩は沸点が高いため、溶融塩によれば運転温度を比較的高くでき、高温蒸気を発生させることにより発電効率が向上する。
 溶融塩は250℃程度で固化してしまうため、スタートアップやメンテナンス後に熱媒流路に溶融塩を流し込むとき、熱媒流路の温度が比較的低い状態にあると熱媒流路に熱を奪われて溶融塩が固化しうる。そのため、熱媒流路に溶融塩を流し込む前に熱媒流路を所定の温度以上に温めておく必要がある。
 熱媒流路を温めるひとつの手法として、熱媒流路に電流を流すことが考えられる。電流を流すと、そのときのジュール熱で熱媒流路が温まる。
特開2014-102013号公報
 熱媒流路は、一般に、複数の部材によって構成される。電気抵抗は部材ごとに異なり、電流を流したときの温度上昇率も部材ごとに異なる。各部材の温度を測定すれば、すべての部材が品質保証温度を超えないよう熱媒流路全体を適切に加熱できる。しかしながら、部材の中には温度測定のためのセンサの取り付けの作業性が悪いものもある。
 本発明はこうした状況に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱媒流路を構成する複数の部材のうちの1つの部材の温度を測定することによって、他の部材の温度を測定せずに、熱媒流路全体を適切に加熱できる技術を提供することにある。
 上記課題を解決するために、本発明のある態様の加熱システムは、太陽熱を受ける熱媒が流れる熱媒流路を加熱するための加熱システムであって、熱媒流路は、直列に接続された、電気抵抗が異なる複数の部材により構成され、当該加熱システムは、熱媒流路を加熱するために熱媒流路に通電する通電部と、複数の部材のうちの1つの部材の温度を測定する温度測定部と、測定された1つの部材の温度と、予め定められた、通電時間に対する1つの部材の想定温度とを比較し、その比較結果に応じた処理を行う処理部と、を備える。
 この態様によると、例えば、予め定められた通電時間に対する想定温度に沿って1つの部材が温度上昇するよう通電することにより、他の部材も想定通りに温度上昇させることができ、特定の部材のみが適度に加熱され、他の部材が過度に加熱されたり、十分に加熱されなかったりするのを防ぐことができる。このため、熱媒流路全体を適切に加熱することができる。
 処理部は、比較結果に応じて、通電部による通電を制御してもよい。
 処理部は、測定された1つの部材の温度が、想定温度よりも所定温度または所定割合を上回ると通電を停止し、想定温度よりも所定温度または所定割合を下回ると通電を開始してもよい。
 通電時間に対する1つの部材の想定温度は、複数の部材が、それぞれの品質保証温度を超えることなく温められるよう定められていてもよい。
 温度測定部によって温度が測定される1つの部材は、熱媒流路を構成する複数の部材のうち、通電による温度上昇率が最も低い部材であってもよい。
 熱媒流路は、集光された光を受ける集熱管と、集熱管に接続されるフレキシブルホースと、フレキシブルホースに接続される配管と、により構成され、温度測定部によって温度が測定される1つの部材は、配管であってもよい。
 なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を装置、方法、システムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
 本発明によれば、熱媒流路を構成する複数の部材のうちの1つの部材の温度を測定することによって、他の部材の温度を測定せずに、熱媒流路全体を適切に加熱できる。
実施の形態に係る太陽熱発電システムを示す模式図である。 図1の太陽熱収集装置および加熱システムを示す模式図である。 加熱装置が接続された熱媒流路を回路として見た場合の回路図である。 加熱システムの機能および構成を示すブロック図である。 想定温度保持部に保持される、通電時間に対する配管の想定温度をグラフ化した図である。
 以下、各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
 図1は、実施形態に係る太陽熱発電システム100を示す模式図である。太陽熱発電システム100は、集熱エリア121、蓄熱エリア122、発電エリア123の3つのエリアを含む。
 集熱エリア121は、主に太陽熱収集装置8と、加熱システム2と、を含む。太陽熱収集装置8は、太陽光を集光し、熱媒流路(後述)内を流れる熱媒を加熱する。加熱された熱媒は、蓄熱エリア122に送られる。加熱システム2は、熱媒流路に溶融塩を流し込むときに熱媒流路に熱を奪われて溶融塩が固化しないよう、事前に熱媒流路を加熱する。
 蓄熱エリア122は、ホットタンク102と、コールドタンク103と、を含む。加熱された熱媒の熱をホットタンク102を用いて蓄えておくことにより、必要なときに発電できる。例えば夜間や日中の悪天候時の発電が可能となる。
 発電エリア123は、蒸気発生器104と、蒸気タービン106と、復水器108と、を含む。蒸気発生器104は、ホットタンク102に蓄えられた加熱された熱媒を用いて蒸気を発生させ、蒸気タービン106は蒸気によりタービンを回転させる。この回転により発電する。蒸気発生器104で熱交換された比較的低温の熱媒はコールドタンク103に送られる。復水器108は蒸気を液体に戻す。
 図2は、太陽熱収集装置8および加熱システム2を示す模式図である。
 太陽熱収集装置8は、第1集光ユニット10と、第2集光ユニット20と、第3集光ユニット30と、第4集光ユニット40と、連結流路50と、を含む。第1集光ユニット10は、第1熱媒流路11と、複数の第1支柱12と、複数の第1反射板13と、を含む。
 複数の第1支柱12はそれぞれ、スチールにより形成され、コンクリート製の架台(不図示)上に立設される。第1支柱12は、第1熱媒流路11に沿って配置され、第1熱媒流路11を支持する。また、第1支柱12は、第1反射板13を回転可能に支持する。
 第1反射板13は、第1熱媒流路11に太陽光を集光させ、第1熱媒流路11内を流れる熱媒を加熱する。第1反射板13には、回転装置(不図示)が接続されている。回転装置は、例えば太陽の位置に応じて第1反射板13を回転させる。これにより、熱媒は効率的に加熱される。
 第1熱媒流路11は、複数の集熱管11aと、複数のフレキシブルホース11bと、複数の配管11cと、を含む。これらは、ステンレスやアルミニウムなどの金属材料により形成される。集熱管11aは、直線的に延びる管であり、その中心が第1反射板13の放物柱面状の反射面の焦点に位置するように支持される。フレキシブルホース11bは、フレキシブルなホースであり、集熱管11aに接続される。配管11cは、フレキシブルでない硬質管であり、フレキシブルホース11b同士を接続する。集熱管11a、フレキシブルホース11bおよび配管11cは、それぞれ材質が異なり、したがって、それぞれ電気抵抗が異なる。各集熱管11a、各フレキシブルホース11b、各配管11cの長さはそれぞれ、一例としては、100~200m、1~5m、5~30mである。
 第1熱媒流路11内には、太陽熱を受ける熱媒としての溶融塩が流れる。溶融塩は、太陽熱収集装置において従来使用されてきた合成オイルよりも沸点が高いため、より高温に温められる。これにより、太陽熱発電システム100の発電効率が向上する。一方で、溶融塩は、250℃程度で固化してしまう。溶融塩は、集光時は太陽熱で加熱されているため基本的に固化することはないが、例えばスタートアップ時やメンテナンス後に第1熱媒流路11に溶融塩を流し込む前に、第1熱媒流路11の温度が比較的低い状態にあると第1熱媒流路11に熱を奪われて固化しうる。そのため、第1熱媒流路11に溶融塩を流し込む前には、第1熱媒流路11を所定の温度以上に温めておく必要がある。
 第1熱媒流路11を温める手法として、第1熱媒流路11に電熱線を這わせ、そこに電流を流して第1熱媒流路11を温めることが考えられる。しかしながら、第1熱媒流路11の集熱管11aは、断熱のために真空ガラス管で覆われているため、電熱線を這わせることができない。そこで、本実施の形態では、第1熱媒流路11に加熱装置4を接続して第1熱媒流路11自体に電流を流し、そのときのジュール熱で第1熱媒流路11を温める。
 図3は、加熱装置4が接続された第1熱媒流路11を回路として見た場合の回路図である。第1熱媒流路11と加熱装置4と接続配線5とによって、加熱装置4、集熱管11a、フレキシブルホース11b、配管11c、接続配線5、配管11c、フレキシブルホース11b、集熱管11aを順次巡る閉ループ回路が形成される。第1熱媒流路11を構成する集熱管11a、フレキシブルホース11bおよび配管11cは直列に接続された電気抵抗となり、それらに電流が流れるとジュール熱が発生する。これにより、第1熱媒流路11の全体が温められる。図2に戻る。
 第2集光ユニット20は、第2熱媒流路21と、複数の第2支柱22と、複数の第2反射板23と、を含む。
 第3集光ユニット30は、第3熱媒流路31と、複数の第3支柱32と、複数の第3反射板33と、を含む。
 第4集光ユニット40は、第4熱媒流路41と、複数の第4支柱42と、複数の第4反射板43と、を含む。
 第2熱媒流路21、第3熱媒流路31、第4熱媒流路41はそれぞれ、第1熱媒流路11と同様に構成される。
 第2支柱22、第3支柱32、第4支柱42はそれぞれ、第1支柱12と同様に構成される。
 第2反射板23、第3反射板33、第4反射板43はそれぞれ、第1反射板13と同様に構成される。
 連結流路50は、環状の流路であり、第1熱媒流路11、第2熱媒流路21、第3熱媒流路31および第4熱媒流路41と接続される。また連結流路50は、蓄熱エリア122のホットタンク102およびコールドタンク103とも接続される。したがって、連結流路50を介して、第1熱媒流路11、第2熱媒流路21、第3熱媒流路31および第4熱媒流路41と、ホットタンク102およびコールドタンク103とが連結される。各熱媒流路で加熱された熱媒は、連結管路50を介してホットタンク102に送られる。また、コールドタンク103に蓄えられた比較的低温の熱媒は、連結管路50を介して各熱媒流路に送られる。
 加熱システム2は、熱媒流路を加熱する加熱装置4と、加熱装置4による加熱を制御する加熱制御装置6と、を含む。加熱装置4は、可搬式であり、車両(不図示)の荷台などに載せられて移動する。
 熱媒流路に溶融塩を流し込む場合、熱媒流路の加熱に先だって、まず連結流路50を加熱する。例えば、連結流路50に電熱線を這わせ、そこに電流を流して連結流路50を加熱してもよい。また例えば、化石燃料の燃焼熱で連結流路50を加熱してもよい。連結流路50が所定の温度(例えば290℃)以上に温まったら、連結流路50に溶融塩を流す。
 続いて、加熱装置4を第1熱媒流路11に接続し、加熱システム2によって第1熱媒流路11を加熱する。第1熱媒流路11が所定の温度(例えば290℃)以上に温まったら、第1熱媒流路11に溶融塩を流し込む。溶融塩が固まることなく第1熱媒流路11内を流れることを確認したら、加熱システム2による加熱を止める。第1熱媒流路11に太陽光が集光されていない場合、加熱システム2による加熱を止めると、第1熱媒流路11内を流れる間に溶融塩は冷やされるが、その分も考慮して連結流路50において高温(例えば330℃)に温めておけば、加熱システム2による加熱を止めても溶融塩が第1熱媒流路11内で固化することはない。続いて、加熱装置4を第2集光ユニット20に移動して第2熱媒流路21に接続し、加熱システム2によって第2熱媒流路21を加熱する。このようにして、各熱媒流路を順々に温める。
 図4は、加熱システム2の機能および構成を示すブロック図である。ここに示す各ブロックは、ハードウェア的には、コンピュータのCPUをはじめとする素子や機械装置で実現でき、ソフトウェア的にはコンピュータプログラム等によって実現されるが、ここでは、それらの連携によって実現される機能ブロックを描いている。したがって、これらの機能ブロックはハードウェア、ソフトウェアの組合せによっていろいろなかたちで実現できることは、当業者には理解されるところである。
 加熱装置4は、通電部67と、通信処理部63と、測定部64と、を含む。通信処理部63は、無線により加熱制御装置6に接続するための通信インタフェースである。
 通電部67は、熱媒流路に通電する。具体的には、通電部67は、本実施の形態では、発電部61と、電圧変換部62と、を含む。発電部61は、通信処理部63を介して加熱制御装置6から加熱開始指示を受けると、発電を開始する。発電部61は、例えば化石燃料を用いて発電する。電圧変換部62は、発電部61の供給電圧を所定の電圧(例えば400V)に昇圧し、昇圧された電流を熱媒流路に供給する。するとジュール熱が発生して熱媒流路が加熱される。また発電部61は、通信処理部63を介して加熱制御装置6から加熱停止指示を受けると、発電を停止する。すると、熱媒流路に電流が供給されなくなる。つまり、熱媒流路が加熱されなくなる。
 測定部64は、電流測定部65と、温度測定部66と、を含む。電流測定部65は、熱媒流路を流れる電流値を測定する。温度測定部66は、温度センサ(不図示)を介して、熱媒流路を構成する集熱管11a、フレキシブルホース11bおよび配管11cのうちのいずれか1つの温度を測定する。本実施の形態では温度測定部66は、温度センサの取付作業性が高い配管11cの温度を測定する。電流測定部65は特に、最も温まりにくい下流側の配管の温度を測定する。測定部64は、通信処理部63を介して測定結果を加熱制御装置6に送る。
 加熱制御装置6は、測定結果登録部71と、測定結果保持部72と、想定温度決定部73と、想定温度保持部74と、処理部75と、通信処理部76と、を含む。通信処理部76は、無線により加熱装置4に接続するための通信インタフェースである。測定結果登録部71は、通信処理部76を介して加熱装置4から測定結果を受け取り、これを測定結果保持部72に登録する。
 想定温度決定部73は、加熱(通電)時間に対する配管の想定温度(以下、単に「配管の想定温度」と呼ぶ)を決定する。ここで、集熱管、フレキシブルホースおよび配管は直列に繋がっているため、これらには同量の電流が流れる。しかしながら、集熱管、フレキシブルホースおよび配管は、それぞれ電気抵抗は異なるので、温度上昇率も異なる。そのため、配管の温度が品質保証温度を超えていない場合でも、集熱管またはフレキシブルホースの温度が品質保証温度を超えることが起こりうる。したがって、想定温度決定部73は特に、配管に加えて、集熱管およびフレキシブルホースも品質保証温度を超えないように、配管の想定温度を決定する。
 例えば、集熱管およびフレキシブルホースも品質保証温度を超えないことがシミュレーションによって確認された配管の想定温度であって、環境温度がそれぞれ異なる場合の想定温度で、かつ、配管、集熱管およびフレキシブルホースのすべてが所定の温度に到達するのが最速である想定温度を予め用意しておき、想定温度決定部73が環境温度に基づいてその中から選択してもよい。
 想定温度保持部74は、想定温度決定部73により決定された、配管の想定温度を保持する。図5は、想定温度保持部74に保持される配管の想定温度をグラフ化した図である。図5において、横軸は加熱(通電)を開始してからの経過時間を示し、縦軸は配管の温度または熱媒流路を流れる電流を示す。グラフ81は、配管の想定温度を示す。グラフ82、83、84はそれぞれ、配管の温度がグラフ81のごとく上昇した場合における、集熱管の温度、フレキシブルホースの温度、熱媒流路を流れる電流、を示す。また、破線85は、配管、集熱管およびフレキシブルホースの品質保証温度を示す。
 図5に示されるように、配管は、熱媒流路を構成する複数の部材の中で、通電による温度上昇率が最も低い。したがって、配管の温度が所定の温度に達するときには、他の部材は既に所定の温度に達していることになる。そのため、配管の温度を測定することで、熱媒流路の加熱完了を容易に判断できる。
 図4に戻り、処理部75は、測定結果保持部72および想定温度保持部74を参照して、加熱装置4の温度測定部66により測定された配管の温度(以下、単に「実温度」と呼ぶ)と、配管の想定温度とを比較する。処理部75は、配管の実温度が想定温度よりも第1の割合(例えば5%)以上高くなると、加熱制御装置6に加熱停止指示を送る。また処理部75は、配管の実温度が想定温度よりも第2の割合(例えば5%)以上低くなると、加熱制御装置6に加熱開始指示を送る。すなわち処理部75は、配管の温度が図5のグラフ81に沿って上昇するよう、加熱装置4を制御する。
 ここで、配管、集熱管、フレキシブルホースは金属製であるため、これらの電気抵抗は温度上昇に比例して増大する。また、熱媒流路の大半を占めるのは集熱管であるため、熱媒流路を回路として見た場合、その電気抵抗の大半は集熱管が占める。したがって、熱媒流路を流れる電流量は、概ね、集熱管の温度上昇に反比例して減少する。言い換えると、熱媒流路を流れる電流量は、概ね、集熱管の電気抵抗によって決まる。したがって、通電による温度上昇率が最も高いフレキシブルホースの温度が上昇してその電気抵抗が増大しても、電流量はあまり変化しない。電気抵抗が増大しても電流量が変わらないと、フレキシブルホースの温度はさらに上昇する。これにより、フレキシブルホースの温度は、加熱(通電)開始直後に過加熱状態になる(図5参照)。
 そのため、フレキシブルホースが品質保証温度を超えないように、加熱(通電)開始直後は、より厳格に制御してもよい。例えば、加熱を開始してから所定時間経過するまであるいは熱媒流路を流れる電流が一定となるまでは、配管の実温度が想定温度よりも第3の割合(<第1の割合)(例えば5%)以上高くなると、加熱制御装置6に加熱停止指示を送り、配管の実温度が想定温度よりも第4の割合(<第2の割合)(例えば5%)以上低くなると、加熱制御装置6に加熱開始指示を送るようにしてもよい。
 以上説明した本実施の形態に係る加熱システム2によると、配管の実温度に基づいて加熱装置4による加熱(通電)が制御される。これにより、配管は、図5のグラフ81に示される想定温度に沿って温度上昇する。この場合、集熱管、フレキシブルホースはそれぞれ、図5のグラフ82、83に沿って温度上昇する。つまり、配管、集熱管、フレキシブルホースは、品質保証温度を超えることなく所定の温度に温められる。集熱管はガラス管で覆われているため、またフレキシブルホースは動くため、いずれも温度センサの取り付けの作業性が悪いところ、本実施の形態に係る加熱システム2によると、温度センサの取り付けの作業性が比較的高い配管の温度だけを測定することによって、熱媒流路全体を適切に加熱できる。
 また、本実施の形態に係る加熱システム2によると、加熱装置4は可搬式であり、各熱媒流路は順々に加熱される。各熱媒流路に固定式の加熱装置4が設けられる場合に比べ、加熱装置4の数を減らすことができる。
 以上、本発明を実施の形態をもとに説明した。この実施の形態は例示であり、それらの各構成要素や各処理プロセスの組合せにいろいろな変形例が可能なこと、またそうした変形例も本発明の範囲にあることは当業者に理解されるところである。
(変形例1)
 実施の形態では、1つの加熱装置4で各熱媒流路を温める場合について説明したが、これに限られない。加熱システム2は、複数の加熱装置4を含み、複数の加熱装置4により各熱媒流路を温めてもよい。例えば3つの加熱装置4を第1熱媒流路11に接続し、3つの加熱装置4と第1熱媒流路11により3つの閉ループ回路を形成し、それぞれの回路に電流が流れるときに発生するジュール熱によって第1熱媒流路11を温めてもよい。第2熱媒流路21、第3熱媒流路31、第4熱媒流路41はそれぞれ、3つの加熱装置4によって順々に温められてもよい。
(変形例2)
 実施の形態では、加熱制御装置6の処理部75、配管の実温度と想定温度とを比較し、その比較結果に基づいて加熱装置4に加熱開始指示または加熱停止指示を送り、加熱装置4による通電(加熱)を制御する場合について説明したが、これに限られない。処理部75は、加熱装置4に加熱開始指示または加熱停止指示を送る代わりに、実温度が想定温度から乖離していることをユーザに通知してもよい。この場合、ユーザのマニュアル操作により、加熱装置4による加熱(通電)を制御してもよい。
(変形例3)
 実施の形態では、処理部75は、配管の実温度が想定温度よりも第1の割合(例えば5%)以上高くなると、加熱制御装置6に加熱停止指示を送り、配管の実温度が想定温度よりも第2の割合(例えば5%)以上低くなると、加熱制御装置6に加熱開始指示を送る場合について説明したが、これに限られない。処理部75は、配管の実温度が想定温度よりも第1の温度(例えば5%)以上高くなると、加熱制御装置6に加熱停止指示を送り、配管の実温度が想定温度よりも第2の温度(例えば5%)以上低くなると、加熱制御装置6に加熱開始指示を送るようにしてもよい。
(変形例4)
 実施の形態では、加熱制御装置6の処理部75が、配管の実温度と想定温度とに基づいて加熱装置4に加熱停止指示または加熱開始指示を送り、加熱装置4による加熱(通電)を停止または開始することによって、配管の温度を想定温度にしたがって変化させる場合について説明したが、これに限られない。交流電源の場合は可変抵抗器によって電流を変化させ、直流の場合は整流器によって電流を変化させることによって、配管の温度を想定温度にしたがって変化させてもよい。
(変形例5)
 実施の形態では、配管の温度を測定し、配管の想定温度に沿って配管の温度が上昇するよう加熱装置4による加熱(通電)を制御する場合について説明したが、これに限られない。例えばフレキシブルホースの温度を測定し、フレキシブルホースの想定温度に沿ってフレキシブルホースの温度が上昇するよう加熱装置4による加熱(通電)を制御してもよい。この場合、集熱管および配管の温度が品質保証温度を超えないように、フレキシブルホースの想定温度が決定されればよい。
(変形例6)
 実施の形態では、太陽熱収集装置8は、4つの集光ユニットを備える場合について説明したが、これに限られない。太陽熱収集装置8は、1つ、2つまたは3つ以上の集光ユニットを備えていてもよい。
 上述した実施の形態および変形例の任意の組み合わせもまた本発明の実施の形態として有用である。組み合わせによって生じる新たな実施の形態は、組み合わされる実施の形態および変形例それぞれの効果をあわせもつ。また、請求項に記載の各構成要件が果たすべき機能は、実施の形態および変形例において示された各構成要素の単体もしくはそれらの連係によって実現されることも当業者には理解されるところである。
 2 加熱システム、 4 加熱装置、 6 加熱制御装置、 8 太陽熱収集装置、 11 第1熱媒流路、 21 第2熱媒流路、 31 第3熱媒流路、 41 第4熱媒流路、 66 温度測定部、 67 通電部、 73 想定温度決定部、 75 処理部、 100 太陽熱発電システム。
 本発明は、太陽熱収集装置の加熱システムに利用することができる。

Claims (6)

  1.  太陽熱を受ける熱媒が流れる熱媒流路を加熱するための加熱システムであって、
     前記熱媒流路は、直列に接続された、電気抵抗が異なる複数の部材により構成され、
     当該加熱システムは、
     前記熱媒流路を加熱するために前記熱媒流路に通電する通電部と、
     前記複数の部材のうちの1つの部材の温度を測定する温度測定部と、
     測定された前記1つの部材の温度と、予め定められた、通電時間に対する前記1つの部材の想定温度とを比較し、その比較結果に応じた処理を行う処理部と、を備えることを特徴とする加熱システム。
  2.  前記処理部は、前記比較結果に応じて、前記通電部による通電を制御することを特徴とする請求項1に記載の加熱システム。
  3.  前記処理部は、測定された前記1つの部材の温度が、想定温度よりも所定温度または所定割合を上回ると通電を停止し、想定温度よりも所定温度または所定割合を下回ると通電を開始することを特徴とする請求項2に記載の加熱システム。
  4.  通電時間に対する前記1つの部材の想定温度は、前記複数の部材が、それぞれの品質保証温度を超えることなく温められるよう定められていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の加熱システム。
  5.  前記温度測定部によって温度が測定される前記1つの部材は、熱媒流路を構成する前記複数の部材のうち、通電による温度上昇率が最も低い部材であることを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の加熱システム。
  6.  前記熱媒流路は、集光された光を受ける集熱管と、前記集熱管に接続されるフレキシブルホースと、フレキシブルホースに接続される配管と、により構成され、
     前記温度測定部によって温度が測定される前記1つの部材は、配管であることを特徴とする請求項1から5のいずれかに記載の加熱システム。
PCT/JP2015/069148 2015-07-02 2015-07-02 加熱システム WO2017002260A1 (ja)

Priority Applications (8)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201580081416.3A CN107709892B (zh) 2015-07-02 2015-07-02 加热系统
PCT/JP2015/069148 WO2017002260A1 (ja) 2015-07-02 2015-07-02 加熱システム
MA42284A MA42284B1 (fr) 2015-07-02 2015-07-02 Système de chauffage
EP15897187.9A EP3318816B1 (en) 2015-07-02 2015-07-02 Heating system
ES15897187T ES2849178T3 (es) 2015-07-02 2015-07-02 Sistema de calentamiento
JP2017525772A JP6543709B2 (ja) 2015-07-02 2015-07-02 加熱システム
PT158971879T PT3318816T (pt) 2015-07-02 2015-07-02 Sistema de aquecimento
SA518390672A SA518390672B1 (ar) 2015-07-02 2018-01-01 نظام تسخين لتدفق مائع لنقل الحرارة

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
PCT/JP2015/069148 WO2017002260A1 (ja) 2015-07-02 2015-07-02 加熱システム

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017002260A1 true WO2017002260A1 (ja) 2017-01-05

Family

ID=57608408

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2015/069148 WO2017002260A1 (ja) 2015-07-02 2015-07-02 加熱システム

Country Status (8)

Country Link
EP (1) EP3318816B1 (ja)
JP (1) JP6543709B2 (ja)
CN (1) CN107709892B (ja)
ES (1) ES2849178T3 (ja)
MA (1) MA42284B1 (ja)
PT (1) PT3318816T (ja)
SA (1) SA518390672B1 (ja)
WO (1) WO2017002260A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112484302A (zh) * 2020-12-18 2021-03-12 北京软通智慧城市科技有限公司 气体温度调节系统以及控制方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS628696B2 (ja) * 1981-03-04 1987-02-24 Chisso Eng Co Ltd
JPH06241376A (ja) * 1993-02-13 1994-08-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 通電加熱配管による加熱方法
US20100175689A1 (en) * 2009-01-13 2010-07-15 Hamilton Sundstrand Corporation Catalyzed hot gas heating system for pipes
JP2014159892A (ja) * 2013-02-19 2014-09-04 Toshiba Corp 太陽熱集熱装置、および、太陽熱発電システム
JP2014523997A (ja) * 2011-05-19 2014-09-18 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 溶融塩を送る管路
JP2014531552A (ja) * 2011-09-06 2014-11-27 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se パイプラインシステム及びパイプラインシステムをドレンする方法

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2466811B (en) * 2009-01-08 2011-02-23 Technip France System for heating a pipeline
US9347596B2 (en) * 2013-02-27 2016-05-24 Basf Se Apparatus for heating a pipeline
CN103759440A (zh) * 2013-09-27 2014-04-30 安徽华印机电股份有限公司 一种用于太阳能管道防冻电伴热系统
CN203731722U (zh) * 2013-12-30 2014-07-23 北京工业大学 一种槽式真空集热管直流大电流熔盐解冻预热装置
CN203836476U (zh) * 2014-05-05 2014-09-17 淮南中科储能科技有限公司 一种熔盐预热管道

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS628696B2 (ja) * 1981-03-04 1987-02-24 Chisso Eng Co Ltd
JPH06241376A (ja) * 1993-02-13 1994-08-30 Sumitomo Electric Ind Ltd 通電加熱配管による加熱方法
US20100175689A1 (en) * 2009-01-13 2010-07-15 Hamilton Sundstrand Corporation Catalyzed hot gas heating system for pipes
JP2014523997A (ja) * 2011-05-19 2014-09-18 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピア 溶融塩を送る管路
JP2014531552A (ja) * 2011-09-06 2014-11-27 ビーエーエスエフ ソシエタス・ヨーロピアBasf Se パイプラインシステム及びパイプラインシステムをドレンする方法
JP2014159892A (ja) * 2013-02-19 2014-09-04 Toshiba Corp 太陽熱集熱装置、および、太陽熱発電システム

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112484302A (zh) * 2020-12-18 2021-03-12 北京软通智慧城市科技有限公司 气体温度调节系统以及控制方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN107709892B (zh) 2020-04-24
CN107709892A (zh) 2018-02-16
EP3318816A1 (en) 2018-05-09
SA518390672B1 (ar) 2021-08-04
MA42284A (fr) 2018-05-09
EP3318816B1 (en) 2020-11-11
JP6543709B2 (ja) 2019-07-10
MA42284B1 (fr) 2021-04-30
JPWO2017002260A1 (ja) 2018-04-05
EP3318816A4 (en) 2019-01-09
ES2849178T3 (es) 2021-08-16
PT3318816T (pt) 2021-02-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Fasquelle et al. A temperature threshold evaluation for thermocline energy storage in concentrated solar power plants
US9046307B2 (en) Integrated solar energy thermal storage system and methods
JP2007170690A (ja) ヒートポンプ給湯機および該ヒートポンプ給湯機の制御方法
EP2476902B1 (en) Method and assembly for converting solar radiation in mechanical power
WO2017002260A1 (ja) 加熱システム
JP6543711B2 (ja) 太陽熱収集装置
JP6543710B2 (ja) 加熱装置
JP6581396B2 (ja) バイナリ発電システムおよびバイナリ発電方法
CN204630120U (zh) 真空集热管的支撑结构
CN104956160A (zh) 对出口气流温度进行改进控制的菲涅尔型太阳能集中器发电站
WO2017002262A1 (ja) 加熱装置
WO2017002259A1 (ja) 太陽熱収集装置の接地構造、太陽熱収集装置および太陽熱発電システム
WO2016189703A1 (ja) 太陽熱収集装置および集熱管の予熱方法
JP6611309B2 (ja) バイナリ発電・蓄電システム
JP5816639B2 (ja) 風呂装置
JP2020139550A (ja) ガス気化システム
WO2016189702A1 (ja) 太陽熱収集装置、集熱管の予熱方法および熱媒導入方法

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 15897187

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017525772

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2015897187

Country of ref document: EP