JPH02623B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH02623B2 JPH02623B2 JP56111542A JP11154281A JPH02623B2 JP H02623 B2 JPH02623 B2 JP H02623B2 JP 56111542 A JP56111542 A JP 56111542A JP 11154281 A JP11154281 A JP 11154281A JP H02623 B2 JPH02623 B2 JP H02623B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- heat
- collector
- absorber tank
- pump
- heat medium
- 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.)
- Expired - Lifetime
Links
Classifications
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
- F24S40/70—Preventing freezing
-
- 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
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)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、密閉した配管回路内で熱媒体として
の液体を強制循環させる太陽熱集熱システムに関
し、特に熱媒体の過熱時の沸謄と寒期における凍
結の問題を解決しようとする太陽熱集熱システム
に関するものである。
の液体を強制循環させる太陽熱集熱システムに関
し、特に熱媒体の過熱時の沸謄と寒期における凍
結の問題を解決しようとする太陽熱集熱システム
に関するものである。
太陽熱集熱システムの集熱配管回路には、大き
くわけて大気開放方式と密閉方式とがある。開放
方式はポンプ停止時に集熱器内に熱媒体がなくな
るもので、集熱器が過熱して熱媒体の沸謄するこ
とに基く吹き出しや集熱器の凍結破損の問題を容
易に解決することができる。しかし、この開放方
式では大きなポンプ動力を必要とし、しかも熱媒
体が新鮮な大気にふれることが多いため、配管の
腐食や熱媒体の劣化等の問題がある。この問題を
解決するものとして密閉方式の集熱システムがあ
る。この密閉方式では熱媒体として不凍液を使用
すれば凍結問題は解決できるものの、沸謄時の問
題はいぜん残つたままである。
くわけて大気開放方式と密閉方式とがある。開放
方式はポンプ停止時に集熱器内に熱媒体がなくな
るもので、集熱器が過熱して熱媒体の沸謄するこ
とに基く吹き出しや集熱器の凍結破損の問題を容
易に解決することができる。しかし、この開放方
式では大きなポンプ動力を必要とし、しかも熱媒
体が新鮮な大気にふれることが多いため、配管の
腐食や熱媒体の劣化等の問題がある。この問題を
解決するものとして密閉方式の集熱システムがあ
る。この密閉方式では熱媒体として不凍液を使用
すれば凍結問題は解決できるものの、沸謄時の問
題はいぜん残つたままである。
本発明の目的は上述した欠点を除去し、開放方
式および密閉方式をその利点のみが得られるよう
に組合わせて熱媒体の過熱時の沸謄と寒期におけ
る凍結とを防ぐよう適切に構成した太陽熱集熱シ
ステムを提供しようとするものである。
式および密閉方式をその利点のみが得られるよう
に組合わせて熱媒体の過熱時の沸謄と寒期におけ
る凍結とを防ぐよう適切に構成した太陽熱集熱シ
ステムを提供しようとするものである。
本発明は、不凍液よりなる熱媒体を太陽熱集熱
器と放熱部（例えば熱交換器、放熱器、蓄熱器
等）との間で循環させる太陽熱集熱システムにお
いて、集熱器を水平面に対して傾斜させて、又は
垂直に配置し、その集熱器と放熱部との間で集熱
器の下流側に熱媒体を収容するアブソーバタンク
を設け、このアブソーバタンク内で、太陽熱集熱
器の最も低い入口部分より若千下側に常に熱媒体
の自由表面が形成されるようにしたことを特徴と
するものである。
器と放熱部（例えば熱交換器、放熱器、蓄熱器
等）との間で循環させる太陽熱集熱システムにお
いて、集熱器を水平面に対して傾斜させて、又は
垂直に配置し、その集熱器と放熱部との間で集熱
器の下流側に熱媒体を収容するアブソーバタンク
を設け、このアブソーバタンク内で、太陽熱集熱
器の最も低い入口部分より若千下側に常に熱媒体
の自由表面が形成されるようにしたことを特徴と
するものである。
以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
る。
る。
第１図は本発明による太陽熱集熱システムに適
用するアブソーバタンクの一例の構成を示す線図
である。アブソーバタンク１は、所定の容積を有
する室２を具え、この室２は上下の出入口配管に
比べ大きな断面積を有している。
用するアブソーバタンクの一例の構成を示す線図
である。アブソーバタンク１は、所定の容積を有
する室２を具え、この室２は上下の出入口配管に
比べ大きな断面積を有している。
第２図は本発明による太陽熱集熱システムの一
例の構成を示す線図である。放熱部４の入力側５
を構成する配管の出口端をポンプ６を介して集熱
器７の入口端８に連結する。集熱器７の出口端９
を、アブソーバタンク１を介して放熱部４の入力
側５の配管の入口端に連結する。集熱器７は図示
のように傾斜させるか又は垂直にする。従つてこ
の集熱システムは密閉方式を構成する。この集熱
システムに熱媒体としての不凍液を封入する。熱
媒体の量は、第３図に示すようにポンプ６の停止
時に、アブソーバタンク１内に熱媒体の自由表面
１０が形成されるように定める。また、アブソー
バタンク１を集熱器７の入口端８より垂直方向に
おいて下方に配置する。このアブソーバタンク１
の内容積は、停止時のアブソーバタンク内の熱媒
体量が作動時に集熱器内を満たす熱媒体量より多
くなるように、換言すればポンプ６の作動時にも
アブソーバタンク内に熱媒体の自由表面１０がで
きるように定める。
例の構成を示す線図である。放熱部４の入力側５
を構成する配管の出口端をポンプ６を介して集熱
器７の入口端８に連結する。集熱器７の出口端９
を、アブソーバタンク１を介して放熱部４の入力
側５の配管の入口端に連結する。集熱器７は図示
のように傾斜させるか又は垂直にする。従つてこ
の集熱システムは密閉方式を構成する。この集熱
システムに熱媒体としての不凍液を封入する。熱
媒体の量は、第３図に示すようにポンプ６の停止
時に、アブソーバタンク１内に熱媒体の自由表面
１０が形成されるように定める。また、アブソー
バタンク１を集熱器７の入口端８より垂直方向に
おいて下方に配置する。このアブソーバタンク１
の内容積は、停止時のアブソーバタンク内の熱媒
体量が作動時に集熱器内を満たす熱媒体量より多
くなるように、換言すればポンプ６の作動時にも
アブソーバタンク内に熱媒体の自由表面１０がで
きるように定める。
このような構成の太陽熱集熱システムの動作を
説明する。第３図に示すように、ポンプ６の停止
時に集熱器７内の熱媒体は集熱器の勾配に沿つて
入口端より自重で落下して、アブソーバタンク１
内にできる自由表面とほぼ同一のレベルまで下が
る。アブソーバタンク１を集熱器より低い位置に
設けたので、ポンプ６の停止時には集熱器７内に
熱媒体が残ることはない。ポンプ６の稼動時に
は、第４図に示すように、ポンプ６の圧力により
熱媒体は集熱器７に流入して太陽熱で加熱され、
出口端９より流出してアブソーバタンク１内に落
下する。上述のようにアブソーバタンク内には常
に熱媒体の自由表面が形成されるようにしたの
で、熱媒体は一旦アブソーバタンク内に収容され
てから放熱部４に流入する。放熱部はこの熱媒体
の熱を出力側に伝達する。
説明する。第３図に示すように、ポンプ６の停止
時に集熱器７内の熱媒体は集熱器の勾配に沿つて
入口端より自重で落下して、アブソーバタンク１
内にできる自由表面とほぼ同一のレベルまで下が
る。アブソーバタンク１を集熱器より低い位置に
設けたので、ポンプ６の停止時には集熱器７内に
熱媒体が残ることはない。ポンプ６の稼動時に
は、第４図に示すように、ポンプ６の圧力により
熱媒体は集熱器７に流入して太陽熱で加熱され、
出口端９より流出してアブソーバタンク１内に落
下する。上述のようにアブソーバタンク内には常
に熱媒体の自由表面が形成されるようにしたの
で、熱媒体は一旦アブソーバタンク内に収容され
てから放熱部４に流入する。放熱部はこの熱媒体
の熱を出力側に伝達する。
なお、上述したシステムは密閉方式なので、前
述したとおり熱媒体に不凍液を使用することによ
つて寒期における凍結を防ぐことができる。ま
た、この密閉システム内の気相部に不活性ガスを
封入すれば、システム内の熱媒体の変質及び配管
の腐食をさらに減少させることができる。
述したとおり熱媒体に不凍液を使用することによ
つて寒期における凍結を防ぐことができる。ま
た、この密閉システム内の気相部に不活性ガスを
封入すれば、システム内の熱媒体の変質及び配管
の腐食をさらに減少させることができる。
集熱器７から、その下方に配置したアブソーバ
タンク内に熱媒体が落ち込む際気泡が発生し、こ
れがポンプのサクシヨン部に貯ることによりポン
プが停止することがある。このことを防止するた
め第５図に示すようにアブソーバタンクを垂直方
向に長くしたり第６図に示すようにアブソーバタ
ンク内に気液分離器１２を設け、一旦発生した気
泡がアブソーバタンク１より下流に流出しないよ
うにするのが有利である。さらにアブソーバタン
クへの熱媒体の出入口を、アブソーバタンクの側
方に設け、タンク内に発生する気泡の量を減らす
こともできる。
タンク内に熱媒体が落ち込む際気泡が発生し、こ
れがポンプのサクシヨン部に貯ることによりポン
プが停止することがある。このことを防止するた
め第５図に示すようにアブソーバタンクを垂直方
向に長くしたり第６図に示すようにアブソーバタ
ンク内に気液分離器１２を設け、一旦発生した気
泡がアブソーバタンク１より下流に流出しないよ
うにするのが有利である。さらにアブソーバタン
クへの熱媒体の出入口を、アブソーバタンクの側
方に設け、タンク内に発生する気泡の量を減らす
こともできる。
以上の説明から明らかなように、本発明の太陽
熱集熱システムによれば、このシステムを作動さ
せるポンプの停止時に、熱媒体が集熱器内に残ら
ないようにアブソーバタンクを設けたので下記の
ような優れた効果がある。
熱集熱システムによれば、このシステムを作動さ
せるポンプの停止時に、熱媒体が集熱器内に残ら
ないようにアブソーバタンクを設けたので下記の
ような優れた効果がある。
(i) 集熱器が過熱して熱媒体が沸謄する恐れがあ
る場合、ポンプを停止して、集熱器内の熱媒体
を全てアブソーバタンク内に回収できるので熱
媒体の気化に伴なう圧力上昇を回避し、太陽熱
集熱システムの安全性が保たれる。
る場合、ポンプを停止して、集熱器内の熱媒体
を全てアブソーバタンク内に回収できるので熱
媒体の気化に伴なう圧力上昇を回避し、太陽熱
集熱システムの安全性が保たれる。
(ii) 熱媒体として不凍液を使用するので特別な凍
結対策を施さなくても寒冷時における集熱器及
びその周辺部での凍結破損が防止できる。
結対策を施さなくても寒冷時における集熱器及
びその周辺部での凍結破損が防止できる。
(iii) 密閉配管であるので、熱媒体の変質、配管の
腐食等が少ない。
腐食等が少ない。
(vi) 停止時のサーモサイフオンによる熱損失を防
ぐための逆止弁としてアブソーバタンクが機能
するので逆止弁を別に配置することが不要とな
る。したがつてシステムが簡素化できる。
ぐための逆止弁としてアブソーバタンクが機能
するので逆止弁を別に配置することが不要とな
る。したがつてシステムが簡素化できる。
(v) ポンプ揚程はアブソーバタンク内の自由表面
から集熱器上端まであればよく、完全落水式の
ものにおけるよりも少ない動力ですみ省エネル
ギー化が図れる。
から集熱器上端まであればよく、完全落水式の
ものにおけるよりも少ない動力ですみ省エネル
ギー化が図れる。
(vi) 密閉方式では熱媒体の熱膨張を吸収するため
に膨張タンクが必要になるが、本発明のアブソ
ーバタンクは膨張タンクの役目も兼ねており、
膨張タンクは不要となる。
に膨張タンクが必要になるが、本発明のアブソ
ーバタンクは膨張タンクの役目も兼ねており、
膨張タンクは不要となる。
(vii) 集熱器に温度センサを設けて、その検出した
温度に応じてポンプの作動を制御すれば沸謄や
凍結を完全に自動的に防止することが可能とな
る。
温度に応じてポンプの作動を制御すれば沸謄や
凍結を完全に自動的に防止することが可能とな
る。
第１図は、本発明による太陽熱集熱システムに
適用するアブソーバタンクの一例の構成を示す線
図、第２図は本発明による太陽熱集熱システムの
一例の構成を示す線図、第３図は第２図に示すシ
ステム停止時におけるアブソーバタンク内の熱媒
体の自由表面を示す線図、第４図は第２図に示す
システムの稼動時の動作を説明するための線図、
第５図は本発明による太陽熱集熱システムに適用
するアブソーバタンクの他の例の構成を示す線
図、第６図は本発明による太陽熱集熱システムに
適用するアブソーバタンクのさらに他の例の構成
を示す線図である。 １…アブソーバタンク、２…室、４…放熱部、
６…ポンプ、７…集熱器、１０…熱媒体の自由表
面。
適用するアブソーバタンクの一例の構成を示す線
図、第２図は本発明による太陽熱集熱システムの
一例の構成を示す線図、第３図は第２図に示すシ
ステム停止時におけるアブソーバタンク内の熱媒
体の自由表面を示す線図、第４図は第２図に示す
システムの稼動時の動作を説明するための線図、
第５図は本発明による太陽熱集熱システムに適用
するアブソーバタンクの他の例の構成を示す線
図、第６図は本発明による太陽熱集熱システムに
適用するアブソーバタンクのさらに他の例の構成
を示す線図である。 １…アブソーバタンク、２…室、４…放熱部、
６…ポンプ、７…集熱器、１０…熱媒体の自由表
面。
Claims (1)
- １ 不凍液よりなる熱媒体を太陽熱集熱器と放熱
部との間でポンプにより循環させる太陽熱集熱シ
ステムにおいて、集熱器を水平面に対して傾斜さ
せて、又は垂直に配置し、その集熱器と放熱部と
の間で集熱器の下流側に熱媒体を収容するアブソ
ーバタンクを設け、ポンプの停止時に集熱器内の
熱媒体を集熱器外に排出させてアブソーバタンク
内に回収する構成とし、そのアブソーバタンク内
で集熱器の最も低い入口部分より若千下側に常に
熱媒体の自由表面が形成されるようにしたことを
特徴とする太陽熱集熱システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111542A JPS5833055A (ja) | 1981-07-18 | 1981-07-18 | 太陽熱集熱システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP56111542A JPS5833055A (ja) | 1981-07-18 | 1981-07-18 | 太陽熱集熱システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5833055A JPS5833055A (ja) | 1983-02-26 |
| JPH02623B2 true JPH02623B2 (ja) | 1990-01-08 |
Family
ID=14564005
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP56111542A Granted JPS5833055A (ja) | 1981-07-18 | 1981-07-18 | 太陽熱集熱システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5833055A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2613152B2 (ja) * | 1992-05-18 | 1997-05-21 | エーピーシー エアロスペシャルティ株式会社 | 静翼の電解加工方法および装置 |
-
1981
- 1981-07-18 JP JP56111542A patent/JPS5833055A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5833055A (ja) | 1983-02-26 |
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