JPS60255A - 太陽エネルギ−集蓄熱方法 - Google Patents
太陽エネルギ−集蓄熱方法Info
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- JPS60255A JPS60255A JP58109020A JP10902083A JPS60255A JP S60255 A JPS60255 A JP S60255A JP 58109020 A JP58109020 A JP 58109020A JP 10902083 A JP10902083 A JP 10902083A JP S60255 A JPS60255 A JP S60255A
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- Japan
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- energy
- heat
- isomerization
- isomerization reaction
- reaction
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
-
- 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
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、異性化反応物質を用いる太陽エネルギー集蓄
熱方法に関する。
熱方法に関する。
ノルボルナジェンやアントラセン等の異性化反応物質は
、太陽光エネルギーにより異性化反応を起こし該太陽光
エネルギーを歪エネルギーとして内部に貯蔵し、逆反応
により元の分子構造に戻り、且つその際上記歪エネルギ
ーを熱エネルギーとして放出する性質を有していること
が知られている。そして、その貯蔵容量が、例えば、ノ
ルボルナジェン系の場合、２４０ Ｋｃａｌ／Ｋｇとか
なり大きいため、少量の異性化反応物質で多量の蓄熱が
可能となり、また、上記の逆反応を起こすには、加熱や
Ｒｈ （ＮＢＤ ）２Ｃ１２，Ｈｇ等の触媒を必要とす
るため、通常の状態では逆反応を起こし難く、長期の蓄
熱にも有利であることが知られている。
、太陽光エネルギーにより異性化反応を起こし該太陽光
エネルギーを歪エネルギーとして内部に貯蔵し、逆反応
により元の分子構造に戻り、且つその際上記歪エネルギ
ーを熱エネルギーとして放出する性質を有していること
が知られている。そして、その貯蔵容量が、例えば、ノ
ルボルナジェン系の場合、２４０ Ｋｃａｌ／Ｋｇとか
なり大きいため、少量の異性化反応物質で多量の蓄熱が
可能となり、また、上記の逆反応を起こすには、加熱や
Ｒｈ （ＮＢＤ ）２Ｃ１２，Ｈｇ等の触媒を必要とす
るため、通常の状態では逆反応を起こし難く、長期の蓄
熱にも有利であることが知られている。
しかし、上記の異性化反応物質の異性化反応は、太陽光
のうち、紫外線域から０．５μという限られた波長域の
光しか寄与しない。例えば、ノルボルナジェンの場合、
０．３μ以下の波長域の光しか役に立たない。
のうち、紫外線域から０．５μという限られた波長域の
光しか寄与しない。例えば、ノルボルナジェンの場合、
０．３μ以下の波長域の光しか役に立たない。
従って、異性化反応物質の異性化反応に利用可能な太陽
エネルギーは、波長０．５μ以下の光に基づ（ものに限
られ、全太陽エネルギーの約１５％に過ぎない。
エネルギーは、波長０．５μ以下の光に基づ（ものに限
られ、全太陽エネルギーの約１５％に過ぎない。
本発明者等は、異性化反応物質による一層効率的な太陽
エネルギーの集Ｍ熱方法について種々検討した結果、上
記異性化反応物質自体又は該物質を有機溶剤溶液に溶解
したものを染料で着色することにより、太陽エネルギー
を更に効率良く集蓄熱できることを知見した。
エネルギーの集Ｍ熱方法について種々検討した結果、上
記異性化反応物質自体又は該物質を有機溶剤溶液に溶解
したものを染料で着色することにより、太陽エネルギー
を更に効率良く集蓄熱できることを知見した。
本発明は、上記知見に基づきなされたもので、大陽光エ
ネルギーにより異性化反応を起こし該太陽光エネルギー
を歪エネルギーとして内部に貯蔵し、逆反応により元の
分子構造に戻り、且つその際上記歪エネルギーを熱エネ
ルギーとして放出する性質を有する異性化反応物質に又
は該物質を溶解した有機溶剤溶液に、染料を溶解して着
色した着色溶液を熱媒として用いることにより、太陽光
エネルギーを上記異性化反応物質内に歪エネルギーとし
て貯蔵すると共に、異性化反応物質が吸収できない長波
長域の太陽光エネルギーを顕熱エネルギーとして集蓄熱
することを特徴とする太陽エネルギー集蓄熱方法を提供
するものである。
ネルギーにより異性化反応を起こし該太陽光エネルギー
を歪エネルギーとして内部に貯蔵し、逆反応により元の
分子構造に戻り、且つその際上記歪エネルギーを熱エネ
ルギーとして放出する性質を有する異性化反応物質に又
は該物質を溶解した有機溶剤溶液に、染料を溶解して着
色した着色溶液を熱媒として用いることにより、太陽光
エネルギーを上記異性化反応物質内に歪エネルギーとし
て貯蔵すると共に、異性化反応物質が吸収できない長波
長域の太陽光エネルギーを顕熱エネルギーとして集蓄熱
することを特徴とする太陽エネルギー集蓄熱方法を提供
するものである。
以下、上記特徴を以てなる本発明の太陽エネルギー集蓄
熱方法について詳述する。
熱方法について詳述する。
本発明に用いられる上記異性化反応物質は、上述の性質
を有する、ものであれば制限されないが、好適な具体例
としては、アントラセン及びノルボルナジェンが挙げら
れる。
を有する、ものであれば制限されないが、好適な具体例
としては、アントラセン及びノルボルナジェンが挙げら
れる。
本発明で用いる異性化反応物質は、その種類によっては
、含有される不純物の影響等により液体のものもあり、
本発明の実施に対して液体のものを用いる場合には、有
機溶剤は不要であるが、以下には、上記異性化反応物質
として有機溶剤を必要とする異性化反応物質を用いる場
合の例について説明する。
、含有される不純物の影響等により液体のものもあり、
本発明の実施に対して液体のものを用いる場合には、有
機溶剤は不要であるが、以下には、上記異性化反応物質
として有機溶剤を必要とする異性化反応物質を用いる場
合の例について説明する。
上記異性化反応物質を有機溶剤に熔解し、異性化反応物
質の有機溶剤溶液を造る。この有機溶剤としては、トル
エン等の不活性溶媒が用いられ、異性化反応物質の濃度
を約５０重量％以上に調製するのが好ましい。濃度は高
い方が望ましいからである。しかし、異性化反応物質の
純度等により溶解炭が異なるため、熱媒としての使用に
支障を来さないように調製する必要がある。
質の有機溶剤溶液を造る。この有機溶剤としては、トル
エン等の不活性溶媒が用いられ、異性化反応物質の濃度
を約５０重量％以上に調製するのが好ましい。濃度は高
い方が望ましいからである。しかし、異性化反応物質の
純度等により溶解炭が異なるため、熱媒としての使用に
支障を来さないように調製する必要がある。
上記の如く調製した異性化反応物質の有機溶剤溶液に染
料を溶解し、該溶液を着色溶液とする。
料を溶解し、該溶液を着色溶液とする。
この染料としては、上記有機溶剤に可溶性で上記異性化
反応物質が吸収できない長波長域の太陽光を充分に吸収
可能なものであれば制限されないが、好適な具体例とし
ては、Ｏｉｌ Ｐｅａｃ’ｏｃｋ Ｂ１ｕｅ＋ （■シ
ラド化学） 、Ｏｉｌ Ｆａｓｔ Ｇｒｅｅｎ （＠シ
ラド化学） 、Ｏｉｌ Ｏｒａｎｇｅ ｓｓ （＠シラ
ド化学） 、Ｏｉｌ Ｒｅｄｓｓｔ ｅｘｔｒａ （＠
シラド化学）等が挙げられる。
反応物質が吸収できない長波長域の太陽光を充分に吸収
可能なものであれば制限されないが、好適な具体例とし
ては、Ｏｉｌ Ｐｅａｃ’ｏｃｋ Ｂ１ｕｅ＋ （■シ
ラド化学） 、Ｏｉｌ Ｆａｓｔ Ｇｒｅｅｎ （＠シ
ラド化学） 、Ｏｉｌ Ｏｒａｎｇｅ ｓｓ （＠シラ
ド化学） 、Ｏｉｌ Ｒｅｄｓｓｔ ｅｘｔｒａ （＠
シラド化学）等が挙げられる。
また、上記染料の使用量は、上記異性化反応物質に対し
て０．０５〜２重量％程度が好ましく、また上記有機溶
剤溶液に対して０．０５〜１重量％程度が好ましい。上
記未満の濃度では顕熱エネルギーの集熱量が少なくなり
、上記を超える濃度では異性化反応物質の異性化反応の
効率が悪くなり、歪エネルギーの貯蔵量が少なくなるか
らである。
て０．０５〜２重量％程度が好ましく、また上記有機溶
剤溶液に対して０．０５〜１重量％程度が好ましい。上
記未満の濃度では顕熱エネルギーの集熱量が少なくなり
、上記を超える濃度では異性化反応物質の異性化反応の
効率が悪くなり、歪エネルギーの貯蔵量が少なくなるか
らである。
尚、異性化反応物質及び染料の溶解順序は、上記と逆に
しても良く、両者を同時熔解することもできる。また、
液体である異性化反応物質を用いる場合の染料の添加量
は、上記の使用量に準じて決めれば良く、更に液体の状
態等により必要に応じ有機溶剤を使用しても差支えない
。
しても良く、両者を同時熔解することもできる。また、
液体である異性化反応物質を用いる場合の染料の添加量
は、上記の使用量に準じて決めれば良く、更に液体の状
態等により必要に応じ有機溶剤を使用しても差支えない
。
而して、本発明の太陽エネルギー集蓄熱方法は、上記の
如（して得られる着色溶液を熱媒として用い太陽エネル
ギーを集蓄熱するもので、本発明で用いる熱媒は、上述
の如き着色溶液からなるため、太陽光を受けると、異性
化反応物質は異性化反応を起こし、例えばノルボルナジ
ェンはクアドリサイクレンとなり、アントラセンはジア
ントラセンとなり、太陽光エネルギーを異性化反応物質
内に貯蔵し、また同時に、熱媒は上記染料により着色さ
れているため、異性化反応物質が吸収できない長波長域
の太陽光エネルギーを顕熱エネルギとして集蓄熱できる
。
如（して得られる着色溶液を熱媒として用い太陽エネル
ギーを集蓄熱するもので、本発明で用いる熱媒は、上述
の如き着色溶液からなるため、太陽光を受けると、異性
化反応物質は異性化反応を起こし、例えばノルボルナジ
ェンはクアドリサイクレンとなり、アントラセンはジア
ントラセンとなり、太陽光エネルギーを異性化反応物質
内に貯蔵し、また同時に、熱媒は上記染料により着色さ
れているため、異性化反応物質が吸収できない長波長域
の太陽光エネルギーを顕熱エネルギとして集蓄熱できる
。
次に、本発明の太陽エネルギー集蓄熱方法を、その好ま
しい一実施態様に基づき、その放熱方法と共に図面を参
照し乍ら説明する。
しい一実施態様に基づき、その放熱方法と共に図面を参
照し乍ら説明する。
第１図は、本発明の太陽エネルギー集Ｍ熱方法を実施す
るための一装置の概略を示すフローシートで、１はコレ
クター、２は熱媒の貯蔵槽、３は逆反応用触媒熱交換器
、４は顕熱用熱交換器で、コレクター１と貯蔵槽２との
間には、流路１０ａ及び１０ｂにより熱媒の循環路が形
成してあり、貯蔵槽２と顕熱用熱交換器４と逆反応触媒
熱交換器３との間には、流路１１ａ 、 ｌｌｂ及びＩ
ｌｃにより、循環路が形成してあり、貯蔵槽２に貯蔵さ
れた熱媒を取り出して循環させ得るようにしである。ま
た、流路１１ｂとｌｌｃを結ぶバイパス流路ｌｉｄを設
け、必要に応し熱媒を逆反応用触媒熱交換器３を通過さ
せずに循環させ得るようになしである。
るための一装置の概略を示すフローシートで、１はコレ
クター、２は熱媒の貯蔵槽、３は逆反応用触媒熱交換器
、４は顕熱用熱交換器で、コレクター１と貯蔵槽２との
間には、流路１０ａ及び１０ｂにより熱媒の循環路が形
成してあり、貯蔵槽２と顕熱用熱交換器４と逆反応触媒
熱交換器３との間には、流路１１ａ 、 ｌｌｂ及びＩ
ｌｃにより、循環路が形成してあり、貯蔵槽２に貯蔵さ
れた熱媒を取り出して循環させ得るようにしである。ま
た、流路１１ｂとｌｌｃを結ぶバイパス流路ｌｉｄを設
け、必要に応し熱媒を逆反応用触媒熱交換器３を通過さ
せずに循環させ得るようになしである。
また、１２ａは、顕熱用熱交換器４及び逆反応用触媒熱
交換器３において熱媒との熱交換により熱媒中のエネル
ギーを取り出す被加熱媒体（例えば、水又は空気）を顕
熱用熱交換器４に送る流路、１２ｂは、顕熱用熱交換器
４で加熱された上記媒体を逆反応用触媒熱交換器３に送
る流路、１２ｃは、逆反応用触媒熱交換器３で加熱され
た媒体（上記の場合、温水又は温風）を利用側に供給す
る流路である。
交換器３において熱媒との熱交換により熱媒中のエネル
ギーを取り出す被加熱媒体（例えば、水又は空気）を顕
熱用熱交換器４に送る流路、１２ｂは、顕熱用熱交換器
４で加熱された上記媒体を逆反応用触媒熱交換器３に送
る流路、１２ｃは、逆反応用触媒熱交換器３で加熱され
た媒体（上記の場合、温水又は温風）を利用側に供給す
る流路である。
尚、上記逆反応用触媒熱交換器３は、太陽光エネルギー
により異性化反応を起こして構造変化をした異性化反応
物質が通過すると、該異性化反応物質を触媒を用いた逆
反応により、元の構造に戻すようにしであると共に、逆
反応により生じる熱エネルギーを上記媒体と熱交換でき
るにようになしである。
により異性化反応を起こして構造変化をした異性化反応
物質が通過すると、該異性化反応物質を触媒を用いた逆
反応により、元の構造に戻すようにしであると共に、逆
反応により生じる熱エネルギーを上記媒体と熱交換でき
るにようになしである。
次に、上述の装置の作用効果を異性化反応物質としてノ
ルボルナジェンを用い、水を加熱する場合について説明
する。
ルボルナジェンを用い、水を加熱する場合について説明
する。
熱媒（着色溶液）は、コレクターｌにおいて太陽光を受
けると、前述の如く、太陽エネルギーを歪エネルギー及
び顕熱エネルギーとして集Ｍ熱し、ノルボルナジェンが
クアドリサイクレンに変化した形態で貯蔵槽２に貯蔵さ
れる。
けると、前述の如く、太陽エネルギーを歪エネルギー及
び顕熱エネルギーとして集Ｍ熱し、ノルボルナジェンが
クアドリサイクレンに変化した形態で貯蔵槽２に貯蔵さ
れる。
而して、貯蔵された熱媒を、流路１１ａ 、ｌｌｂ、１
１ｃを循環させる一方、流路１２ａから水を顕熱用熱交
換器４に送ると、顕熱用熱交換器４において、熱媒と水
との熱交換により、水は、熱媒中の顕熱エネルギーを吸
収して加熱され、更に流路１２ｂを経て逆反応用触媒熱
交換器３に入ると、そこで、熱媒中のクアドリサイクレ
ンがノルボルナジェンに逆反応により戻る際に放出する
熱エネルギー−との熱交換により更に加熱され、流路１
２ａからの水は、温水となって流路１２ｃから利用側に
供給される。
１ｃを循環させる一方、流路１２ａから水を顕熱用熱交
換器４に送ると、顕熱用熱交換器４において、熱媒と水
との熱交換により、水は、熱媒中の顕熱エネルギーを吸
収して加熱され、更に流路１２ｂを経て逆反応用触媒熱
交換器３に入ると、そこで、熱媒中のクアドリサイクレ
ンがノルボルナジェンに逆反応により戻る際に放出する
熱エネルギー−との熱交換により更に加熱され、流路１
２ａからの水は、温水となって流路１２ｃから利用側に
供給される。
尚、熱媒が充分な量の顕熱エネルギーを有しており、且
つ被加熱媒体の要する熱交換量が低い場合には、適宜熱
媒をバイパス流路ｌｉｄを通過させて、逆反応用触媒熱
交換器３における熱交換を省略することもでき、この場
合バイパス流路ｌｉｄへの切換は温度感知により自動的
に行うようにすることも可能である。
つ被加熱媒体の要する熱交換量が低い場合には、適宜熱
媒をバイパス流路ｌｉｄを通過させて、逆反応用触媒熱
交換器３における熱交換を省略することもでき、この場
合バイパス流路ｌｉｄへの切換は温度感知により自動的
に行うようにすることも可能である。
叙上の如く、本発明の太陽エネルギー集蓄熱方法は、異
性化反応物質又は該物質を溶解した有機溶剤溶液を染料
で着色した着色溶液を熱媒として用いることにより、太
陽光エネルギーを上記異性化反応物質内に歪エネルギー
として貯蔵すると共に、異性化反応物質が吸収できない
長波長域の太陽光エネルギーを顕熱エネルギーとして集
蓄熱できるようにしたものであるから、異性化反応物質
の異性化反応のみを利用した集蓄熱方式、及び太陽エネ
ルギーを顕熱エネルギーとして集Ｍ熱する従来法に比し
て集蓄熱効率の極めて高いものである。
性化反応物質又は該物質を溶解した有機溶剤溶液を染料
で着色した着色溶液を熱媒として用いることにより、太
陽光エネルギーを上記異性化反応物質内に歪エネルギー
として貯蔵すると共に、異性化反応物質が吸収できない
長波長域の太陽光エネルギーを顕熱エネルギーとして集
蓄熱できるようにしたものであるから、異性化反応物質
の異性化反応のみを利用した集蓄熱方式、及び太陽エネ
ルギーを顕熱エネルギーとして集Ｍ熱する従来法に比し
て集蓄熱効率の極めて高いものである。
以下に本発明の実施例を示す。
実施例
下記のｉｌｌ製により得た着色溶液を熱媒として用い、
第１図に示す装置により集熱を行ったところ、下記の結
果（集熱量）を得た。
第１図に示す装置により集熱を行ったところ、下記の結
果（集熱量）を得た。
・着色溶液の調製
１００ｇのノルボルナジェンを、１００ｇのトルエンに
熔解し、これに染料として、Ｏｉｌ ＦａｓｔＧｒｅｅ
ｎ （＠シラド化学）を０．１ｇｉ解して着色溶液を得
た。
熔解し、これに染料として、Ｏｉｌ ＦａｓｔＧｒｅｅ
ｎ （＠シラド化学）を０．１ｇｉ解して着色溶液を得
た。
集熱風
尚、対照は、上記着色溶液のｍ製において、ノルボルナ
ジェンを熔解した溶液を染料で着色しないものを熱媒と
して用いた場合の集熱量を示す。
ジェンを熔解した溶液を染料で着色しないものを熱媒と
して用いた場合の集熱量を示す。
上記の結果から、染料により異性化反応物質の有ｍ熔剤
溶液を着色した熱媒を用いることにより着色しない熱媒
を用いた場合に比して、集熱量が約３倍に増加すること
が判る。
溶液を着色した熱媒を用いることにより着色しない熱媒
を用いた場合に比して、集熱量が約３倍に増加すること
が判る。
第１図は、本発明の実施に用いられる装置の一例の概略
を示すフローシートである。 １・・・コレクター ２・・・蓄熱槽 ３・・・逆反応用触媒熱交換器 ４・・・顕熱用熱交換器
を示すフローシートである。 １・・・コレクター ２・・・蓄熱槽 ３・・・逆反応用触媒熱交換器 ４・・・顕熱用熱交換器
Claims (1)
- 太陽光エネルギーにより異性化反応を起こし該太陽光エ
ネルギーを歪エネルギーとして内部に貯蔵し、逆反応に
より元の分子構造に戻り、且つその際上記歪エネルギー
を熱エネルギーとして放出する性質を有する異性化反応
物質自体に又は該物質を熔解した有機溶剤溶液に、染料
を溶解して着色した着色溶液を熱媒として用いることに
より、太陽光エネルギーを上記異性化反応物質内に歪エ
ネルギーとして貯蔵すると共に、異性化反応物質が吸収
できない長波長域の太陽光エネルギーを顕熱エネルギー
として集蓄熱することを特徴とする太陽エネルギー集蓄
熱方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58109020A JPS60255A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 太陽エネルギ−集蓄熱方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58109020A JPS60255A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 太陽エネルギ−集蓄熱方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60255A true JPS60255A (ja) | 1985-01-05 |
Family
ID=14499551
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58109020A Pending JPS60255A (ja) | 1983-06-17 | 1983-06-17 | 太陽エネルギ−集蓄熱方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60255A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996009500A1 (en) * | 1994-09-22 | 1996-03-28 | Thermal Energy Accumulator Products Pty. Ltd. | A temperature control system for fluids |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5280278A (en) * | 1975-12-23 | 1977-07-05 | Battelle Development Corp | Catch* collection and utilization of solar energy and apparatus therefor |
-
1983
- 1983-06-17 JP JP58109020A patent/JPS60255A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5280278A (en) * | 1975-12-23 | 1977-07-05 | Battelle Development Corp | Catch* collection and utilization of solar energy and apparatus therefor |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1996009500A1 (en) * | 1994-09-22 | 1996-03-28 | Thermal Energy Accumulator Products Pty. Ltd. | A temperature control system for fluids |
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