WO2017002262A1

WO2017002262A1 - 加熱装置

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Publication number: WO2017002262A1
Application number: PCT/JP2015/069150
Authority: WO
Inventors: 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: 2015-07-02
Filing date: 2015-07-02
Publication date: 2017-01-05

Abstract

加熱装置（４０）は、太陽熱を受ける熱媒が流れる熱媒流路（１１）を加熱する。熱媒流路（１１）は、集光された太陽光を受ける第１集熱管（１２ａ）および第２集熱管（１２ｂ）と、第１集熱管（１２ａ）の一端部（２０ａ）と第２集熱管（１２ｂ）の一端部（２１ａ）とを接続する連結配管（１４）とを備える。加熱装置（４０）は、第１集熱管（１２ａ）の他端部（２０ｂ）と第２集熱管（１２ｂ）の他端部（２１ｂ）とに接続された接続配線（２２）と、接続配線（２２）に対して直列に接続された抵抗部材（２８）とを備える。

Description

加熱装置

　本発明は、太陽熱発電システムの熱媒流路を加熱するための加熱装置に関する。

　反射鏡を用いて太陽光を熱媒流路に集光させ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を発生させ、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他に蓄熱により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。

　図１は、熱媒流路を加熱するための加熱装置の一例を説明するための図である。図１に示す熱媒流路２００は、太陽熱発電システムの集光エリアで用いられる熱媒流路の一部である。熱媒流路２００には溶融塩が流される。熱媒流路２００は、第１反射板２０４によって集光された太陽光を受ける第１集熱管２０８と、第２反射板２０６によって集光された太陽光を受ける第２集熱管２１０と、第１集熱管２０８の一端部２０８ａと第２集熱管２１０の一端部２１０ａとを接続する連結配管２１２とを備える。

　加熱装置２０２は、第１集熱管２０８の他端部２０８ｂと第２集熱管２１０の他端部２１０ｂとを電気的に接続する接続配線２１３と、熱媒流路２００に電流を流すための電源２１４と、電源２１４の一方の極２１４ａと第１集熱管２０８の中心点２０８ｃとを接続する第１電源配線２１６と、電源２１４の他方の極２１４ｂと第２集熱管２１０の中心点２１０ｃとを接続する第２電源配線２１８とを備える。

　図１に示す構成において、第１電源配線２１６、第１集熱管２０８の中心点２０８ｃから一端部２０８ａまでの部分、連結配管２１２、第２集熱管２１０の一端部２１０ａから中心点２１０ｃまでの部分および第２電源配線２１８は、電源２１４からの電流を流す第１電流経路を形成している。また、第１電源配線２１６、第１集熱管２０８の中心点２０８ｃから他端部２０８ｂまでの部分、接続配線２１３、第２集熱管２１０の他端部２１０ｂから中心点２１０ｃまでの部分および第２電源配線２１８は、電源２１４からの電流を流す第２電流経路を形成している。第１電流経路および第２電流経路に電源２１４から電流を流すと、ジュール熱により第１集熱管２０８、第２集熱管２１０および連結配管２１２を温めることができる。

特開２０１４－１０２０１３号公報

　図１に示すような構成においては、通常、連結配管２１２の抵抗値は、接続配線２１３の抵抗値よりも高い。その理由として接続配線２１３は通常、抵抗値の非常に低い材質（例えば銅）で形成されるが、連結配管２１２は、高温の溶融塩に耐えうる材質（例えばステンレス鋼）で形成される必要があり、接続配線２１３と同様の低い抵抗値の材質は選択できないためである。そのため、第１電流経路と第２電流経路の全長が同じ場合でも、第１電流経路全体の合成抵抗は第２電流経路全体の合成抵抗よりも大きくなり、第１電流経路を流れる電流は第２電流経路を流れる電流よりも小さくなる。このように第１電流経路を流れる電流と第２電流経路を流れる電流が異なると、熱媒流路の位置によって発生するジュール熱が異なることとなるため、熱媒流路全体を適切に加熱できない可能性がある。例えば、第１集熱管２０８の一端部２０８ａと他端部２０８ｂでは、発生するジュール熱が異なる可能性がある。第１電流経路と第２電流経路に別々の電源を用意すれば第１電流経路を流れる電流と第２電流経路を流れる電流を同じにできるが、この場合は費用が増大する。

　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、太陽熱発電システムにおいて熱媒流路を適切に加熱できる加熱装置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装置は、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装置である。熱媒流路は、集光された太陽光を受ける第１集熱管および第２集熱管と、第１集熱管の一端部と第２集熱管の一端部とを接続する連結配管とを備える。加熱装置は、熱媒流路に電流を流すための電源と、電源の一方の極と第１集熱管の中間とを接続する第１電源配線と、電源の他方の極と第２集熱管の中間とを接続する第２電源配線と、第１集熱管の他端部と第２集熱管の他端部とに接続された接続配線と、接続配線に対して直列に接続された抵抗部材と、を備える。

　上記のように構成された加熱装置においては、第１電源配線、第１集熱管の中間から一端部までの部分、連結配管、第２集熱管の一端部から中間までの部分および第２電源配線は、第１電流回路を形成する。また、第１電源配線、第１集熱管の中間から他端部までの部分、接続配線、抵抗部材、第２集熱管の他端部から中間までの部分および第２電源配線は、第２電流経路を形成する。この加熱装置によれば、接続配線に対して直列に抵抗部材を設けることにより、第２電流経路全体の合成抵抗を上げて、第１電流経路全体の合成抵抗に近づけることができる。これにより、第１電流経路を流れる電流と第２電流経路を流れる電流との差分が小さくなり、熱媒流路の位置によるジュール熱の差異が小さくなるため、熱媒流路を適切に加熱することができる。

　熱媒流路は、第１集熱管、連結配管および第２集熱管をＵ字状に接続することにより形成され、第１集熱管と第２集熱管は、互いに平行であり、第１電源配線は、一方の極と第１集熱管の中心点とを接続し、第２電源配線は、他方の極と第２集熱管の中心点とを接続してもよい。

　抵抗部材は、連結配管の抵抗値に相当する抵抗値を有してもよい。

　抵抗部材は、連結配管と同種の配管を用いて構成されてもよい。

　第１電源配線、第１集熱管の中間から一端部までの部分、連結配管、第２集熱管の一端部から中間までの部分および第２電源配線の第１合成抵抗値と、第１電源配線、第１集熱管の中間から他端部までの部分、接続配線、抵抗部材、第２集熱管の他端部から中間までの部分および第２電源配線の第２合成抵抗値の差は、第１合成抵抗値の１０％以内であってもよい。

　抵抗部材は、接続配線との接続位置を変えるための接続位置可変手段を備えてもよい。

　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、太陽熱発電システムの熱媒流路を適切に加熱できる加熱装置を提供できる。

熱媒流路を加熱するための加熱装置の一例を説明するための図である。本発明の実施形態に係る太陽熱発電システムを説明するための図である。本発明の実施形態に係る太陽熱収集装置を説明するための図である。本発明の実施形態に係る加熱装置を説明するための図である。本発明の実施形態に係る加熱装置の変形例を説明するための図である。図６（ａ）～図６（ｃ）は、抵抗用配管の一例を説明するための図である。本実施形態に係る抵抗用配管の使用方法を説明するための図である。

　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２は、本発明の実施形態に係る太陽熱発電システム１００を説明するための図である。太陽熱発電システム１００は、集光エリア１２１、蓄熱エリア１２２、発電エリア１２３の３つのエリアを含む。

　集光エリア１２１は、主に太陽熱収集装置８を含む。太陽熱収集装置８は、熱媒を流すための熱媒流路１１と、太陽光を熱媒流路に集光して熱媒を加熱する複数の反射板１３とを備える。加熱された熱媒は、蓄熱エリア１２２に送られる。

　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に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、蒸気タービン発電機１０６と、復水器１０８と、を含む。蒸気発生器１０４は、冷却水と加熱された熱媒との熱交換により蒸気を発生させ、蒸気タービン発電機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。復水器１０８は蒸気を冷却水に戻す。

　図３は、本発明の実施形態に係る太陽熱収集装置８を説明するための図である。図３に示すように、太陽熱収集装置８は、複数（図２では４つ）の集光ユニット１０と、連結流路５０とを含む。各集光ユニット１０は、熱媒流路１１と、複数の反射板１３と、を含む。熱媒流路１１は、熱媒流路１１に沿って配置された複数の支柱（図示せず）によって支持される。また、反射板１３は、支柱によって回転可能に支持される。

　反射板１３は、熱媒流路１１に太陽光を集光させ、熱媒流路１１内を流れる熱媒を加熱する。反射板１３には、回転装置（図示せず）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反射板１３を回転させる。これにより、熱媒は断続的に加熱される。

　各熱媒流路１１は、Ｕ字状に形成され、互いに平行な長直線部１１ａおよび１１ｂと、長直線部１１ａおよび１１ｂの一端部同士をつなぐ短直線部１１ｃとから成る。長直線部１１ａおよび１１ｂは、それぞれ、直線状に配置された複数の集熱管１２から成る。隣接する２つの集熱管１２のそれぞれの端部には、フレキシブルホース（図示せず）が接続される。これら２つのフレキシブルホースは、配管（図示せず）により接続される。短直線部１１ｃは、連結配管１４から成る。長直線部１１ａ、１１ｂの長さＡは約５００～６００ｍであってよく、各集熱管１２の長さは約１００～２００ｍであってよく、長直線部１１ａは２～３本の集熱管１２から構成されてよい。また、短直線部１１ｃの長さＢは２０～３０ｍであってよい。

　集熱管１２は、直線的に延びる管であり、その中心が反射板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。連結配管１４は、長直線部１１ａと長直線部１１ｂの端に位置する集熱管１２同士を連通している。集熱管１２および連結配管１４は、異なる金属材料から形成されてもよいし、同じ金属材料から形成されてもよい。また、集熱管１２は、断熱のために真空ガラス管で覆われてもよい。

　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、運転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熱媒流路１１に溶融塩を流し込むとき、熱媒流路１１の温度が比較的低い状態にあると熱媒流路１１に熱を奪われて固化しうる。そのため、熱媒流路１１に溶融塩を流し込む前に、熱媒流路１１を所定の温度以上に温めておく必要がある。

　熱媒流路１１を温める手法としては、熱媒流路１１に電熱線を這わせ、そこに電流を流して熱媒流路１１を温めることが考えられる。しかしながら、熱媒流路１１の集熱管１２は、断熱のために真空ガラス管で覆われている場合には、電熱線を這わせることができない。そこで、本実施形態の集光ユニット１０は、熱媒流路１１自体に電流を流し、そのときに発生するジュール熱で熱媒流路１１を温める加熱装置（後述）を備える。

　連結流路５０は、環状の流路であり、各熱媒流路１１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、各熱媒流路１１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。連結流路５０にはコールドタンク１０３から熱媒が流れこむ。連結流路５０を流れる熱媒は、各熱媒流路１１の長直線部１１ａに流し込まれる。長直線部１１ａの集熱管１２を通って加熱された熱媒は、連結配管１４を通って長直線部１１ｂに流れる。長直線部１１ｂの集熱管１２を通って加熱された熱媒は、連結流路５０に戻り、ホットタンク１０２に流れ込む。

　図４は、本発明の実施形態に係る加熱装置４０を説明するための図である。図４は、Ｕ字状の熱媒流路１１の端部を示す。熱媒流路１１は、第１反射板１３ａによって集光された太陽光を受ける第１集熱管１２ａと、第２反射板１３ｂによって集光された太陽光を受ける第２集熱管１２ｂと、第１集熱管１２ａの一端部２０ａと第２集熱管１２ｂの一端部２１ａとを接続する連結配管１４とを備える。図４に示すように、第１集熱管１２ａ、連結配管１４および第２集熱管１２ｂは、Ｕ字状に接続される。第１集熱管１２ａと第２集熱管１２ｂは等しい長さを有し、互いに平行に配置される。

　加熱装置４０は、溶融塩が流れる第１集熱管１２ａ、連結配管１４および第２集熱管１２ｂを加熱する。加熱装置４０は、第１集熱管１２ａの他端部２０ｂと第２集熱管１２ｂの他端部２１ｂとに接続された接続配線２２と、熱媒流路１１に電流を流すための電源２３と、電源２３の一方の極２３ａと第１集熱管１２ａの中心点２０ｃとを接続する第１電源配線２４と、電源２３の他方の極２３ｂと第２集熱管１２ｂの中心点２１ｃとを接続する第２電源配線２５とを備える。

　本実施形態に係る加熱装置４０は、さらに、接続配線２２に対して直列に接続された抵抗部材２８を備える。この抵抗部材２８は、連結配管１４の抵抗値に相当する抵抗値（例えば銅で形成される接続配線２２の抵抗値よりも高い）を有している。接続配線２２と直列に抵抗部材２８を設けた場合、第１集熱管１２ａの他端部２０ｂと第２集熱管１２ｂの他端部２１ｂとの間の抵抗値は、接続配線２２と抵抗部材２８の合成抵抗値、すなわち接続配線２２の抵抗値と抵抗部材２８の抵抗値の和となる。

　抵抗部材２８は、例えばワイヤから構成されてよい。この場合、抵抗部材２８の抵抗値は、ワイヤの材質、太さ、長さ等を変えることにより変化させることができる。例えば、ワイヤを太くするほど、抵抗部材２８の抵抗値は小さくなる。また、ワイヤの長さを長くするほど、抵抗部材２８の抵抗値は大きくなる。

　図４に示す構成において、第１電源配線２４、第１集熱管１２ａの中心点２０ｃから一端部２０ａまでの部分、連結配管１４、第２集熱管１２ｂの一端部２１ａから中心点２１ｃまでの部分および第２電源配線２５は、電源２３からの電流を流す第１電流経路２６を形成している。また、第１電源配線２４、第１集熱管１２ａの中心点２０ｃから他端部２０ｂまでの部分、接続配線２２、抵抗部材２８、第２集熱管１２ｂの他端部２１ｂから中心点２１ｃまでの部分および第２電源配線２５は、電源２３からの電流を流す第２電流経路２７を形成している。第１電流経路２６と第２電流経路２７は、閉ループ回路を構成している。第１電流経路２６および第２電流経路２７に電源２３から電流を流すと、第１集熱管１２ａ、第２集熱管１２ｂおよび連結配管１４が有する電気抵抗によりジュール熱が発生する。これにより、第１集熱管１２ａ、第２集熱管１２ｂおよび連結配管１４を温めることができる。

　本実施形態では、第１電源配線２４は第１集熱管１２ａの中心点２０ｃに接続され、第２電源配線２５は第２集熱管１２ｂの中心点２１ｃに接続されている。第１電流経路２６における第１電源配線２４、第１集熱管１２ａの中心点２０ｃから一端部２０ａまでの部分、第２集熱管１２ｂの一端部２１ａから中心点２１ｃまでの部分および第２電源配線２５の合成抵抗と、第２電流経路２７における第１電源配線２４、第１集熱管１２ａの中心点２０ｃから他端部２０ｂまでの部分、第２集熱管１２ｂの他端部２１ｂから中心点２１ｃまでの部分および第２電源配線２５の合成抵抗は、同じである。従って、第１電流経路２６全体の合成抵抗値（以下「第１合成抵抗値」と呼ぶ）と、第２電流経路２７全体の合成抵抗値（以下「第２合成抵抗値」と呼ぶ）との差は、連結配管１４の抵抗値と、第１集熱管１２ａの他端部２０ｂと第２集熱管１２ｂの他端部２１ｂとの間の抵抗値とに依存する。

　本実施形態に係る加熱装置４０においては、接続配線２２に対して直列に抵抗部材２８を設けることにより、第１集熱管１２ａの他端部２０ｂと第２集熱管１２ｂの他端部２１ｂとの間の抵抗値を（抵抗部材２８を設けない場合と比べて）上げて、連結配管１４の抵抗値に近づけることができる。これにより、第２電流経路２７の第２合成抵抗値が第１電流経路２６の第１合成抵抗値に近づくため、第１電流経路２６を流れる電流と第２電流経路２７を流れる電流との差分が小さくなる。その結果、熱媒流路の位置によるジュール熱の差異が小さくなるため、熱媒流路１１全体を適切に加熱することができる。例えば、第１電流経路２６を流れる電流と第２電流経路２７を流れる電流とが近似している場合、第１集熱管１２ａの一端部２０ａと他端部２０ｂで発生するジュール熱も近似する。

　上述の実施形態では、第１電源配線２４を第１集熱管１２ａの中心点２０ｃに接続し、第２電源配線２５を第２集熱管１２ｂの中心点２１ｃに接続した。しかしながら、第１電源配線２４、第２電源配線２５の接続先は、第１集熱管１２ａ、第２集熱管１２ｂの中心点に限定されず、第１集熱管１２ａ、第２集熱管１２ｂの中間（すなわち、集熱管の両端部間の任意の位置）であればよい。この場合、抵抗部材２８の抵抗値は、第１合成抵抗値が第２合成抵抗値に近似するように設定される。第１合成抵抗値と第２合成抵抗値の差は、例えば第１合成抵抗値の１０％以内とすることが好ましい。

　図５は、本発明の実施形態に係る加熱装置の変形例を説明するための図である。本変形例に係る加熱装置６０は、接続配線２２に対して直列に接続される抵抗部材２８として、第１抵抗用配管６１および第２抵抗用配管６２を備える。第１抵抗用配管６１と第２抵抗用配管６２は、接続配線６３によって直列に接続されている。第１抵抗用配管６１および第２抵抗用配管６２は、連結配管１４と同種の配管、すなわち連結配管１４と同じ材質、外径および内径を有する配管を用いて構成される。

　本変形例に係る加熱装置６０においても、接続配線２２に対して直列に第１抵抗用配管６１および第２抵抗用配管６２を接続することにより、第１集熱管１２ａの他端部２０ｂと第２集熱管１２ｂの他端部２１ｂとの間の抵抗値を上げて、連結配管１４の抵抗値に近づけることができる。これにより、第２電流経路２７の第２合成抵抗値が第１電流経路２６の第１合成抵抗値に近づくため、第１電流経路２６を流れる電流と第２電流経路２７を流れる電流との差分が小さくなる。その結果、熱媒流路の位置によるジュール熱の差異が小さくなるため、熱媒流路１１全体を適切に加熱することができる。

　本変形例に係る加熱装置６０においては、第１抵抗用配管６１と第２抵抗用配管６２を足した長さを、連結配管１４の長さにできるだけ近づけることが望ましい。この場合、第１集熱管１２ａの他端部２０ｂと第２集熱管１２ｂの他端部２１ｂとの間の抵抗値を、連結配管１４の抵抗値とほぼ同等にできるため、第１電流経路２６を流れる電流と第２電流経路２７を流れる電流との差分を非常に小さくでき、熱媒流路１１全体をより適切に加熱することができる。

　本変形例に係る加熱装置６０では２つの抵抗用配管を用いたが、抵抗用配管の数は特に限定されず、例えば１つの抵抗用配管を抵抗部材２８として用いてもよい。

　図６（ａ）～図６（ｃ）は、抵抗用配管の一例を説明するための図である。図６（ａ）は抵抗用配管の平面図、図６（ｂ）は抵抗用配管の側面図、図６（ｃ）は抵抗用配管の正面図である。図６（ａ）～図６（ｃ）に示す抵抗用配管６４は、図５で説明した第１抵抗用配管６１、第２抵抗用配管６２として利用可能である。

　上述したように、抵抗用配管は、連結配管１４と同種の配管を用いて構成される。図６（ａ）～図６（ｃ）に示すように、抵抗用配管６４の周囲には、連結配管１４と同様に保温部材６５が設けられる。通常、金属の抵抗値は温度によって変動する。本実施形態のように抵抗用配管６４の周囲に保温部材６５を設けることにより、抵抗用配管６４の温度条件を連結配管１４と一致させることができるため、第１集熱管１２ａの他端部２０ｂと第２集熱管１２ｂの他端部２１ｂとの間の抵抗値を連結配管１４の抵抗値に近づける上で好ましい。

　図６（ａ）～図６（ｃ）に示すように、保温部材６５に包まれた抵抗用配管６４は、支持部材７０を介して台車７２上に搭載されている。保温部材６５と支持部材７０との間には、電気絶縁が施されている。あるいは、保温部材６５と、保温部材６５を覆う保温外装材との間で電気絶縁が施されてもよい。

　図６（ａ）～図６（ｃ）に示すように、抵抗用配管６４の側面には、所定の間隔（例えば１ｍ間隔）で複数の接続位置可変部６６が設けられている。接続位置可変部６６は、金属製の板状片から成り、保温部材６５の外側まで延在している。これらの接続位置可変部６６は、抵抗用配管６４と接続配線との接続位置を変えることができるようにするために設けられている。各接続位置可変部６６には、接続配線を取り付けるための取付部が形成されている。

　図７は、本実施形態に係る抵抗用配管６４の使用方法を説明するための図である。この抵抗用配管６４によれば、太陽熱発電システムの設置場所において作業者が接続配線２２の接続先を複数の接続位置可変部６６の中から選択することで、抵抗部材２８の抵抗値を変えることができる。図７に示すように、一方の接続配線２２を抵抗用配管６４の左端に設けられた第１接続位置可変部６６ａに接続し、他方の接続配線２２を抵抗用配管６４の右端に設けられた第２接続位置可変部６６ｂに接続した場合、抵抗部材２８の抵抗値は、抵抗用配管６４における第１接続位置可変部６６ａから第２接続位置可変部６６ｂまでの部分の抵抗値となる。作業者が抵抗部材２８の抵抗値を変えたい場合には、一方の接続配線２２の接続先を第１接続位置可変部６６ａから別の接続位置可変部、例えば第１接続位置可変部６６ａの右隣に位置する第３接続位置可変部６６ｃに変えればよい。この場合、抵抗部材２８の抵抗値は、抵抗用配管６４における第３接続位置可変部６６ｃから第２接続位置可変部６６ｂまでの部分の抵抗値となるため、接続先を変える前よりも抵抗部材２８の抵抗値は小さくなる。このように、本実施形態に係る抵抗用配管６４によれば、設置場所において容易に抵抗部材２８の抵抗値を変えることができるため、第１電流経路２６の第１合成抵抗値と第２電流経路２７の第２合成抵抗値とを好適に近づけることができ、熱媒流路１１をより適切に加熱することができる。

　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。

　１０　集光ユニット、　１１　熱媒流路、　１２　集熱管、　１２ａ　第１集熱管、　１２ｂ　第２集熱管、　１３　反射板、　１４　連結配管、　２２、６３　接続配線、　２３　電源、　２６　第１電流経路、　２７　第２電流経路、　２８　抵抗部材、　４０、６０　加熱装置、　５０　連結流路、　６１　第１抵抗用配管、　６２　第２抵抗用配管、　６４　抵抗用配管、　６５　保温部材、　６６　接続位置可変部、　１００　太陽熱発電システム。

　本発明は、太陽熱発電システムで熱媒流路を加熱するために使用される加熱装置に利用できる。

Claims

　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装置であって、
　前記熱媒流路は、集光された太陽光を受ける第１集熱管および第２集熱管と、前記第１集熱管の一端部と前記第２集熱管の一端部とを接続する連結配管と、を備え、
　前記熱媒流路に電流を流すための電源と、
　前記電源の一方の極と前記第１集熱管の中間とを接続する第１電源配線と、
　前記電源の他方の極と前記第２集熱管の中間とを接続する第２電源配線と、
　前記第１集熱管の他端部と前記第２集熱管の他端部とに接続された接続配線と、
　前記接続配線に対して直列に接続された抵抗部材と、
　を備えることを特徴とする加熱装置。
　前記熱媒流路は、前記第１集熱管、前記連結配管および前記第２集熱管をＵ字状に接続することにより形成され、
　前記第１集熱管と前記第２集熱管は、互いに平行であり、
　前記第１電源配線は、前記一方の極と前記第１集熱管の中心点とを接続し、
　前記第２電源配線は、前記他方の極と前記第２集熱管の中心点とを接続することを特徴とする請求項１に記載の加熱装置。
　前記抵抗部材は、前記連結配管の抵抗値に相当する抵抗値を有することを特徴とする請求項１または２に記載の加熱装置。
　前記抵抗部材は、前記連結配管と同種の配管を用いて構成され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装置。
　前記第１電源配線、前記第１集熱管の中間から一端部までの部分、前記連結配管、前記第２集熱管の一端部から中間までの部分および前記第２電源配線の第１合成抵抗値と、前記第１電源配線、前記第１集熱管の中間から他端部までの部分、前記接続配線、前記抵抗部材、前記第２集熱管の他端部から中間までの部分および前記第２電源配線の第２合成抵抗値の差は、前記第１合成抵抗値の１０％以内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装置。
　前記抵抗部材は、前記接続配線との接続位置を変えるための接続位置可変手段を備え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装置。