JP2003314902A - 複合放物面集光（ｃｐｃ）型太陽集熱器の集熱配管構造 - Google Patents
複合放物面集光（ｃｐｃ）型太陽集熱器の集熱配管構造Info
- Publication number
- JP2003314902A JP2003314902A JP2002120801A JP2002120801A JP2003314902A JP 2003314902 A JP2003314902 A JP 2003314902A JP 2002120801 A JP2002120801 A JP 2002120801A JP 2002120801 A JP2002120801 A JP 2002120801A JP 2003314902 A JP2003314902 A JP 2003314902A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- heat collecting
- cpc
- collector
- reflecting mirror
- Prior art date
- Legal status (The legal status 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 status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S10/00—Solar heat collectors using working fluids
- F24S10/70—Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S23/00—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors
- F24S23/70—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors
- F24S23/80—Arrangements for concentrating solar-rays for solar heat collectors with reflectors having discontinuous faces
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/44—Heat exchange systems
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】２次元トラフ（樋）型のＣＰＣ型太陽集熱器に
おける従来技術の集熱配管構造では折り返し部分を断熱
材とケースで覆う構造となっているが、折り返し部分で
の熱損失が大きく、また、集熱器の全表面積に対する太
陽光の受熱有効面積の割合が低下するという欠点、断熱
材などの材料費が嵩むという短所がある。 【解決手段】２次元トラフ（樋）型のＣＰＣ型太陽集熱
器における集熱配管を全て反射鏡の内部に格納する配管
構造にすることによって太陽光の受熱に有効な面積を増
加し、なおかつ反射鏡とガラスカバーに囲まれた空間に
集熱管を配置することで熱損失を低減することができ
る。さらに、断熱材などの余分なコストを削減すること
ができ、より低コストで高効率のＣＰＣ型コレクタを製
作することができる。
おける従来技術の集熱配管構造では折り返し部分を断熱
材とケースで覆う構造となっているが、折り返し部分で
の熱損失が大きく、また、集熱器の全表面積に対する太
陽光の受熱有効面積の割合が低下するという欠点、断熱
材などの材料費が嵩むという短所がある。 【解決手段】２次元トラフ（樋）型のＣＰＣ型太陽集熱
器における集熱配管を全て反射鏡の内部に格納する配管
構造にすることによって太陽光の受熱に有効な面積を増
加し、なおかつ反射鏡とガラスカバーに囲まれた空間に
集熱管を配置することで熱損失を低減することができ
る。さらに、断熱材などの余分なコストを削減すること
ができ、より低コストで高効率のＣＰＣ型コレクタを製
作することができる。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】この発明は、太陽エネルギー
を利用した温水および高温熱媒体の製造に関する。
を利用した温水および高温熱媒体の製造に関する。
【０００２】
【従来の技術】住宅等の暖房用温水および高温熱媒体な
どの加熱用として、従来の平板型集熱器に替わる高効率
の太陽集熱器（ソーラーコレクタと呼ぶ、以下コレクタ
と表記）として、ＣＰＣ型コレクタがある。ＣＰＣ型コ
レクタの一例として図６にその概略を示す。ＣＰＣ型コ
レクタは一般にトラフ(樋)型の反射鏡１と集熱管２から
成り、反射鏡１によって太陽光が集熱管２に入射し、集
熱管の内部に熱媒体３を循環することによって温水を得
る。表面は高透過率の強化ガラスカバー４（シングルも
しくはペアガラス）で覆われ、側面、背面などコレクタ
内部の空隙部分は断熱材６で断熱してある。
どの加熱用として、従来の平板型集熱器に替わる高効率
の太陽集熱器（ソーラーコレクタと呼ぶ、以下コレクタ
と表記）として、ＣＰＣ型コレクタがある。ＣＰＣ型コ
レクタの一例として図６にその概略を示す。ＣＰＣ型コ
レクタは一般にトラフ(樋)型の反射鏡１と集熱管２から
成り、反射鏡１によって太陽光が集熱管２に入射し、集
熱管の内部に熱媒体３を循環することによって温水を得
る。表面は高透過率の強化ガラスカバー４（シングルも
しくはペアガラス）で覆われ、側面、背面などコレクタ
内部の空隙部分は断熱材６で断熱してある。
【０００３】通常、集熱管は直列配管となるため、コレ
クタ端面において折り返す必要があり、従来技術では、
この折り返し配管部分５は反射鏡１とガラスカバー４で
囲まれた閉空間の外部でコの字型に折り返され、再び反
射鏡１の内部を通る構造となっており、折り返し配管部
分を断熱材６で覆うことによって熱損失を防止する仕組
みとなっている。しかしながら、以上の従来技術によれ
ば、折り返し配管部分５は集熱に全く寄与せず、熱損失
が大きいという欠点がある。さらに折り返し部分を全て
断熱材６と外装ケース７で覆う必要があるため、集熱器
の全表面積（外寸法）に対する太陽光の受熱有効面積の
割合が低下するという短所がある。
クタ端面において折り返す必要があり、従来技術では、
この折り返し配管部分５は反射鏡１とガラスカバー４で
囲まれた閉空間の外部でコの字型に折り返され、再び反
射鏡１の内部を通る構造となっており、折り返し配管部
分を断熱材６で覆うことによって熱損失を防止する仕組
みとなっている。しかしながら、以上の従来技術によれ
ば、折り返し配管部分５は集熱に全く寄与せず、熱損失
が大きいという欠点がある。さらに折り返し部分を全て
断熱材６と外装ケース７で覆う必要があるため、集熱器
の全表面積（外寸法）に対する太陽光の受熱有効面積の
割合が低下するという短所がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】解決しようとする問題
点の第一は、ＣＰＣ型コレクタにおける従来技術の集熱
配管構造では折り返し配管部分における熱損失が大きい
ということである。また、第２はその配管構造ゆえに集
熱器の全表面積に対する太陽光の受熱有効面積の割合が
低下するということである。さらに、第３は断熱材など
の材料費が嵩むということである。
点の第一は、ＣＰＣ型コレクタにおける従来技術の集熱
配管構造では折り返し配管部分における熱損失が大きい
ということである。また、第２はその配管構造ゆえに集
熱器の全表面積に対する太陽光の受熱有効面積の割合が
低下するということである。さらに、第３は断熱材など
の材料費が嵩むということである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の３つの問題点を解
決するために、本発明では、集熱配管を全て反射鏡とガ
ラスカバーで囲まれた閉空間の内部に格納する構造を提
案する。これによって太陽光の受熱に有効な面積を増加
し、なおかつ熱損失を低減することができる。また、断
熱材などの余分なコストを削減することができる。
決するために、本発明では、集熱配管を全て反射鏡とガ
ラスカバーで囲まれた閉空間の内部に格納する構造を提
案する。これによって太陽光の受熱に有効な面積を増加
し、なおかつ熱損失を低減することができる。また、断
熱材などの余分なコストを削減することができる。
【０００６】
【発明の実施の形態】図１は、本発明のＣＰＣ型コレク
タの集熱配管構造の実施形態を示している。
タの集熱配管構造の実施形態を示している。
【０００７】図１に示すように、反射鏡１の一部を切り
欠き、集熱配管の折り返し部分を反射鏡１の切欠き部分
８を通すことによって、集熱管２の全てを反射鏡１とガ
ラスカバー４に囲まれた閉空間内部に格納することがで
きる。このときガラスカバー４は、一般のシングルガラ
スではなく、真空複層ガラスや希ガス封入複層ガラスな
どの断熱性能の高いものを用いると断熱効果がさらに向
上する。
欠き、集熱配管の折り返し部分を反射鏡１の切欠き部分
８を通すことによって、集熱管２の全てを反射鏡１とガ
ラスカバー４に囲まれた閉空間内部に格納することがで
きる。このときガラスカバー４は、一般のシングルガラ
スではなく、真空複層ガラスや希ガス封入複層ガラスな
どの断熱性能の高いものを用いると断熱効果がさらに向
上する。
【０００８】
【実施例】図１では、集熱配管は直列構造であるが、他
の実施例として図２に示すようにヘッダー管９を用いた
並列構造の場合もある。また、他の実施例として、図３
に示すように集熱配管の折り返し部分５にも集光するよ
うな工夫をした折り返し配管用の反射鏡１０を配置する
ことによって、折り返し部における集熱ロスを低減させ
ることができる。図３の場合も直列構造だけでなく、図
４に示すようにヘッダー管９を用いた並列構造の場合も
ある。さらに、他の実施例として図５に示すように、集
熱管の折り返し部分５がコの字型の場合だけでなく、Ｕ
の字型の場合も考えられる。
の実施例として図２に示すようにヘッダー管９を用いた
並列構造の場合もある。また、他の実施例として、図３
に示すように集熱配管の折り返し部分５にも集光するよ
うな工夫をした折り返し配管用の反射鏡１０を配置する
ことによって、折り返し部における集熱ロスを低減させ
ることができる。図３の場合も直列構造だけでなく、図
４に示すようにヘッダー管９を用いた並列構造の場合も
ある。さらに、他の実施例として図５に示すように、集
熱管の折り返し部分５がコの字型の場合だけでなく、Ｕ
の字型の場合も考えられる。
【０００９】また、本発明は、太陽集熱器とほぼ同様の
配管構造を有する放射冷却器（スカイラジエータ）にも
適用することがある。
配管構造を有する放射冷却器（スカイラジエータ）にも
適用することがある。
【００１０】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によって、
従来無駄にしていた折り返し配管部分を受熱面として有
効に利用することができ、さらにガラスカバーで覆われ
た反射鏡内部に格納されることから、熱損失も抑えるこ
とができる。これによって断熱材などの費用を削減する
ことができ、より低コストでＣＰＣ型コレクタを製作す
ることが可能となる。
従来無駄にしていた折り返し配管部分を受熱面として有
効に利用することができ、さらにガラスカバーで覆われ
た反射鏡内部に格納されることから、熱損失も抑えるこ
とができる。これによって断熱材などの費用を削減する
ことができ、より低コストでＣＰＣ型コレクタを製作す
ることが可能となる。
【図１】ＣＰＣ型コレクタの集熱配管構造の実施の形態
を示した説明図である。
を示した説明図である。
【図２】ＣＰＣ型コレクタの集熱配管構造の他の実施例
１を示した概略図である。
１を示した概略図である。
【図３】ＣＰＣ型コレクタの集熱配管構造の他の実施例
２を示した概略図である。
２を示した概略図である。
【図４】ＣＰＣ型コレクタの集熱配管構造の他の実施例
３を示した概略図である。
３を示した概略図である。
【図５】ＣＰＣ型コレクタの集熱配管構造の他の実施例
４を示した概略図である。
４を示した概略図である。
【図６】ＣＰＣ型コレクタの従来の集熱配管構造の概略
図である。
図である。
１ 反射鏡
２ 集熱管
３ 熱媒体
４ ガラスカバー
５ 集熱管折り返し
６ 断熱材
７ ケース
８ 切欠き
９ ヘッダー管
１０ 折り返し配管用の反射鏡
Claims (4)
- 【請求項１】 トラフ(樋)形状の複合放物面集光（Comp
ound Parabolic Concentrator、以下CPC）型太陽集熱器
において、入口・出口以外の集熱配管全てを反射鏡の内
部に格納することによって、太陽光の受熱に有効な面積
を増加し、熱損失を低減するという特長を有する集熱配
管構造。 - 【請求項２】 トラフ(樋)形状のＣＰＣ型太陽集熱器に
おいて、反射鏡の一部を切り欠き、集熱配管の折り返し
部分を反射鏡の切り欠き部分を通すことによって、全て
の集熱配管を受熱面として利用し、熱損失を低減すると
いう特長を有する請求項１記載の集熱配管構造。 - 【請求項３】 トラフ(樋)形状のＣＰＣ型太陽集熱器に
おいて、集熱配管の折り返し部分にも集光する反射鏡を
有することによって、全ての集熱配管を受熱面として利
用し、熱損失を低減するという特長を有する請求項１記
載の集熱配管構造。 - 【請求項４】 トラフ(樋)形状のＣＰＣ型太陽集熱器の
集熱管において、ヘッダー管を用いた並列配管とした場
合、反射鏡の一部を切り欠き、その部分にヘッダー管を
通すことによって、全ての集熱配管を受熱面として利用
し、熱損失を低減するという特長を有する請求項１記載
の集熱配管構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002120801A JP2003314902A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 複合放物面集光（ｃｐｃ）型太陽集熱器の集熱配管構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2002120801A JP2003314902A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 複合放物面集光（ｃｐｃ）型太陽集熱器の集熱配管構造 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2003314902A true JP2003314902A (ja) | 2003-11-06 |
Family
ID=29536924
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2002120801A Pending JP2003314902A (ja) | 2002-04-23 | 2002-04-23 | 複合放物面集光（ｃｐｃ）型太陽集熱器の集熱配管構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2003314902A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012503755A (ja) * | 2008-09-26 | 2012-02-09 | テイー・ブイ・ピー・ソーラー・エス・アー | 放射スクリーン付き真空太陽熱パネル |
| CN103090347A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-08 | 常州龙腾太阳能热电设备有限公司 | 采用cpc太阳能聚光集热器的蒸汽发生装置 |
| KR101317361B1 (ko) | 2011-10-13 | 2013-10-18 | 성광기전주식회사 | 곡면 반사경을 이용한 태양열 발전 장치 |
-
2002
- 2002-04-23 JP JP2002120801A patent/JP2003314902A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2012503755A (ja) * | 2008-09-26 | 2012-02-09 | テイー・ブイ・ピー・ソーラー・エス・アー | 放射スクリーン付き真空太陽熱パネル |
| KR101317361B1 (ko) | 2011-10-13 | 2013-10-18 | 성광기전주식회사 | 곡면 반사경을 이용한 태양열 발전 장치 |
| CN103090347A (zh) * | 2013-02-04 | 2013-05-08 | 常州龙腾太阳能热电设备有限公司 | 采用cpc太阳能聚光集热器的蒸汽发生装置 |
| CN103090347B (zh) * | 2013-02-04 | 2014-08-06 | 常州龙腾太阳能热电设备有限公司 | 采用cpc太阳能聚光集热器的蒸汽发生装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US4686961A (en) | Integrated solar thermal energy collector system | |
| CN2913955Y (zh) | 可自散热的太阳能聚集型光伏发电装置 | |
| Ustaoglu et al. | Numerical investigation of concentrating photovoltaic/thermal (CPV/T) system using compound hyperbolic–trumpet, V-trough and compound parabolic concentrators | |
| US4427838A (en) | Direct and diffused solar radiation collector | |
| US4033118A (en) | Mass flow solar energy receiver | |
| US8226253B2 (en) | Concentrators for solar power generating systems | |
| CN101098112A (zh) | 可自散热的太阳能聚集型光伏发电装置 | |
| CN101405545A (zh) | 聚集式太阳集能器 | |
| EP0025305A1 (en) | Absorber for electromagnetic energy | |
| JPS6361579B2 (ja) | ||
| JP2002228271A (ja) | 集熱装置用反射面部材及びその製造方法 | |
| EP2156106A1 (en) | Heat collector | |
| CN113992146B (zh) | 一种太阳能光谱分频与余光汇聚再辐射耦合的光能梯级发电装置和系统 | |
| RU2225966C1 (ru) | Солнечный модуль с концентратором (варианты) | |
| JP2003227661A (ja) | 光ファイバーソーラーコレクタ | |
| JP2002517707A (ja) | ソーラコレクタ | |
| JP2004278837A (ja) | 太陽集熱装置 | |
| CN113423998A (zh) | 多腔室太阳能收集器 | |
| KR20100067519A (ko) | 태양열 집열 진공관 | |
| JP2001221514A (ja) | 集熱装置 | |
| JPS6015068Y2 (ja) | 真空管型太陽熱集熱器 | |
| JP2009275451A (ja) | 太陽集熱器一体型の屋根用折板及び屋根 | |
| RU2224188C1 (ru) | Солнечный коллектор | |
| CN2331916Y (zh) | 二次聚焦高效太阳能热水器 | |
| JPS6050339A (ja) | 真空管式太陽熱集熱器 |