JPS637304B2 - - Google Patents
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- JPS637304B2 JPS637304B2 JP57086732A JP8673282A JPS637304B2 JP S637304 B2 JPS637304 B2 JP S637304B2 JP 57086732 A JP57086732 A JP 57086732A JP 8673282 A JP8673282 A JP 8673282A JP S637304 B2 JPS637304 B2 JP S637304B2
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- F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
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Description
【発明の詳細な説明】
本発明は熱搬送材料として光異性体材料を利用
した太陽熱集熱装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a solar heat collection device that utilizes a photoisomer material as a heat transfer material.
従来の太陽熱集熱装置は黒色塗膜や選択吸収膜
を表面に形成したコレクターで太陽エネルギーを
顕熱として熱搬送材料が吸収し、この熱搬送材料
を熱交換器に与えて熱交換し、貯湯槽の水を湯化
する形式のものであり、コレクターの方式ならび
に面積と熱搬送材料の流速および貯溜槽容積等で
定まる湯温まで昇温し、貯湯するものである。こ
のため、太陽熱集熱装置は、高温貯湯する場合に
は放熱ロスが大きくなりがちで、保温コストが大
となり、一方、低温貯湯して放熱ロスを少なくし
ようとすると、高温出湯のために追焚き装置を要
し、その追焚のための電気、ガス、石油等のエネ
ルギーを要するものであつた。 Conventional solar heat collectors are collectors with a black paint film or selective absorption film formed on the surface, and a heat transfer material absorbs solar energy as sensible heat, and this heat transfer material is supplied to a heat exchanger for heat exchange and hot water storage. The water in the tank is heated to a temperature determined by the type and area of the collector, the flow rate of the heat transfer material, the volume of the storage tank, etc., and then stored. For this reason, when storing hot water at a high temperature, solar thermal collectors tend to have a large heat radiation loss, which increases the cost of heat retention.On the other hand, when trying to reduce the heat radiation loss by storing hot water at a low temperature, it is necessary to reheat the hot water for hot water extraction. It required equipment and energy such as electricity, gas, oil, etc. for additional heating.
また、熱搬送材料としてノルボルナジエン等の
光異性体材料を用いて太陽エネルギーをクアドリ
シクラン等の光異性化潜熱として吸収し、吸熱さ
れた熱エネルギーを搬送して触媒反応器において
クアドシクランからノルボルナジエンへの逆反応
を起させて熱エネルギーに変換しようとするもの
も考えられてきているが、この熱搬送材料は太陽
エネルギーの低波長領域が主体で、吸収効率の悪
いものであつた。このため、吸収効率の改善策と
して増感剤を添加した光異性体材料を熱搬送体と
して用いる方法等も考えられるが、これとても5
%を超える太陽エネルギー変換効率を得ることは
難しいものである。 In addition, a photoisomer material such as norbornadiene is used as a heat transfer material to absorb solar energy as the latent heat of photoisomerization of quadricyclane, etc., and transfer the absorbed thermal energy to convert quadricyclane to norbornadiene in a catalytic reactor. Some researchers have considered materials that attempt to convert heat energy by causing a reverse reaction, but these heat transport materials mainly absorb solar energy in the low wavelength region and have poor absorption efficiency. Therefore, as a measure to improve absorption efficiency, it is possible to use a photoisomer material added with a sensitizer as a heat transporter, but this method is very
It is difficult to obtain a solar energy conversion efficiency of more than %.
本発明はこのような問題に留意し、熱搬送材料
として光異性体材料を用いたものにおいて、省エ
ネルギー度の高い、かつ、効率的で、しかも、簡
単な構成の太陽熱集熱装置を提供することを目的
とするものである。 The present invention takes these problems into consideration and provides a solar heat collection device that uses a photoisomer material as a heat transfer material and is highly energy-saving, efficient, and has a simple configuration. The purpose is to
この目的を達成するために、本発明は熱搬送材
料として光異性体材料に着色物質を分散させ、太
陽エネルギーを顕熱エネルギーおよび光異性化潜
熱エネルギーとして吸収する太陽熱吸収材料を用
い、コレクターを含む前記太陽エネルギー吸収材
料の第1の循環回路と、前記第1の循環回路に順
次に挿入された顕熱エネルギーを熱交換する第1
の熱交換器および太陽エネルギー吸収材料の貯湯
槽と、前記貯溜槽に接続された太陽エネルギー吸
収材料の第2の循環回路と、前記第2の循環回路
に順次に挿入された光異性化潜熱エネルギーを顕
熱エネルギーに変換する触媒反応装置および、こ
の触媒反応装置で得られる顕熱エネルギーを熱交
換する第2の熱交換器と、前記第1、第2の循環
回路の強制循環手段よりなる太陽熱集熱装置の構
成としたものである。 To achieve this objective, the present invention uses a solar heat-absorbing material that disperses a colored substance in a photoisomer material as a heat transfer material, absorbs solar energy as sensible heat energy and photoisomerization latent heat energy, and includes a collector. A first circulation circuit for the solar energy absorbing material and a first circulation circuit for exchanging sensible heat energy sequentially inserted into the first circulation circuit.
a heat exchanger and a hot water storage tank for a solar energy absorbing material, a second circulation circuit for the solar energy absorption material connected to the storage tank, and a photoisomerization latent heat energy sequentially inserted into the second circulation circuit. a catalytic reaction device that converts the sensible heat energy into sensible heat energy; a second heat exchanger that exchanges the sensible heat energy obtained by the catalytic reaction device; and forced circulation means for the first and second circulation circuits. It has the configuration of a heat collecting device.
上記構成になる本発明の太陽熱集熱装置は、光
異性体材料に着色物質を分散させた太陽エネルギ
ー吸収材料が、コレクターにおいて太陽エネルギ
ーを顕熱エネルギーおよび光異性化潜熱エネルギ
ーとして吸収し、この太陽エネルギーを吸収した
太陽エネルギー吸収材料を強制循環手段により第
1循環回路に循環させて第1の熱交換器において
熱交換させるとともに、貯溜槽に溜められ、さら
に再びコレクターへ送る。そして1回の循環では
必ずしも全量の光異性体材料の光異性化反応は完
了しないが、循環を繰り返すことによつて光異性
化反応は進み、全量の光異性化反応を完了するこ
ととなる。前記第1の熱交換器で熱交換した前記
顕熱エネルギーは蓄熱材料に低温蓄熱したり、熱
搬送媒体を低温加熱し他へ搬送して利用される。
また、光異性化反応をした光異性体材料を含む太
陽エネルギー吸収材料は前記貯溜槽に貯溜され
る。 In the solar heat collecting device of the present invention having the above configuration, the solar energy absorbing material in which a colored substance is dispersed in a photoisomer material absorbs solar energy as sensible heat energy and photoisomerization latent heat energy in the collector, The solar energy absorbing material that has absorbed energy is circulated through the first circulation circuit by a forced circulation means to undergo heat exchange in the first heat exchanger, and is stored in a storage tank and further sent to the collector again. Although the photoisomerization reaction of the entire amount of the photoisomer material is not necessarily completed in one circulation, the photoisomerization reaction progresses by repeating the circulation, and the photoisomerization reaction of the entire amount is completed. The sensible heat energy heat-exchanged in the first heat exchanger is used by storing heat in a heat storage material at a low temperature, or by heating a heat transfer medium at a low temperature and conveying it to another place.
Further, the solar energy absorbing material containing the photoisomer material that has undergone a photoisomerization reaction is stored in the storage tank.
このようにして貯溜された光異性化反応をした
光異性体材料は、太陽エネルギー吸収材料として
強制循環手段により第2の循環回路を循環し、触
媒反応装置において逆反応を起させて光異性化潜
熱エネルギーを顕熱エネルギーに変換させ、その
後第2の熱交換器にて熱交換させ、さらに再び前
記貯溜槽へと還る。前記第2の熱交換器で熱交換
した顕熱エネルギーは高温が得られるので、前記
低温蓄熱した蓄熱材料を追焚きしたり、または他
の蓄熱材料に高温蓄熱したり、熱搬送媒体により
他へ搬送したり、前記低温加熱した熱搬送媒体を
追焚加温して他へ搬送して利用される。 The photoisomer material that has undergone the photoisomerization reaction that has been stored in this way is circulated through the second circulation circuit by forced circulation means as a solar energy absorbing material, and is photoisomerized by causing a reverse reaction in the catalytic reaction device. The latent heat energy is converted into sensible heat energy, then heat exchanged in a second heat exchanger, and then returned to the storage tank. Since the sensible heat energy heat exchanged in the second heat exchanger has a high temperature, it can be used to reheat the heat storage material that has stored the low temperature heat, to store the high temperature heat in another heat storage material, or to transfer it to others using a heat transfer medium. The heat transfer medium heated at a low temperature is reheated and transported to another place for use.
前記第1、第2の循環回路にそれぞれ設けられ
た強制循環手段はそれぞれ独立に機能できるか
ら、前述の作用をそれぞれ最適化するようにそれ
ぞれの太陽エネルギー吸収材料の流量を決定する
ことも可能である。 Since the forced circulation means provided in each of the first and second circulation circuits can function independently, it is also possible to determine the flow rate of each solar energy absorbing material so as to optimize each of the aforementioned effects. be.
以下本発明の一実施例を第1図にもとづき説明
する。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to FIG.
図において1はコレクターであり、前記コレク
ター1を含む太陽エネルギー吸収材料の第1の循
環回路2を設け、この第1の循環回路2には貯湯
槽3内に装置されたところの第1の熱交換器4、
太陽エネルギー吸収材料の貯溜槽5、第1の循環
ポンプ6を順次に挿入している。 In the figure, reference numeral 1 denotes a collector, and a first circulation circuit 2 of solar energy absorbing material including the collector 1 is provided. exchanger 4,
A solar energy absorbing material storage tank 5 and a first circulation pump 6 are sequentially inserted.
前記貯溜槽5には太陽エネルギー吸収材料の第
2の循環回路7を接続しており、この第2の循環
回路7には第2の循環ポンプ8、触媒反応装置
9、第2の熱交換器10を順次に挿入してあり、
前記第2の熱交換器10は貯湯槽3の出湯回路1
1に設けられている。なお、図中の12は給水
口、13は給湯口である。 A second circulation circuit 7 for solar energy absorbing material is connected to the storage tank 5, and this second circulation circuit 7 includes a second circulation pump 8, a catalytic reaction device 9, and a second heat exchanger. 10 are inserted sequentially,
The second heat exchanger 10 is connected to the hot water outlet circuit 1 of the hot water storage tank 3.
1 is provided. In addition, 12 in the figure is a water supply inlet, and 13 is a hot water supply inlet.
前記コレクター1は第2図に示すように構成さ
れ、すなわち、下面に遠赤外線を反射する選択透
過膜14をもつ白色板ガラス15と、外殻16に
より凾体を形成し、この凾体の内部に白色板ガラ
ス17とステンレス板18とで太陽エネルギー吸
収材料の流路19を形成し、この流路19の下部
に断熱材20、アルミシートなどよりなる赤外線
反射板21、断熱材22を配して構成されてい
る。 The collector 1 is constructed as shown in FIG. 2. That is, a white plate glass 15 having a selective transmission film 14 for reflecting far infrared rays on the lower surface and an outer shell 16 form a case. A channel 19 for the solar energy absorbing material is formed by a white plate glass 17 and a stainless steel plate 18, and a heat insulating material 20, an infrared reflecting plate 21 made of an aluminum sheet, etc., and a heat insulating material 22 are arranged below this channel 19. has been done.
前記太陽熱吸収材料は光異性体材料に着色物質
を分散させてなるものであり、光異性体材料とし
ては、たとえば、
ノルボルナジエン→クワドリシクラン系異性
化反応を利用
シス−トランス異性化反応を利用
分子内ビアントラセンの形成を利用した反応
芳香核異性化を利用
1・3ジエンの異性化を利用
(2+2)型光環化付加反応を利用
などがあり、いずれの系の適用も可能である。そ
して着色物質としてはカーボン粒子を用いる。 The solar heat absorbing material is made by dispersing a colored substance in a photoisomer material, and examples of the photoisomer material include: Norbornadiene → Quadricyclane system isomerization reaction Utilizing a cis-trans isomerization reaction Molecules Reactions that utilize the formation of endobianthracene, aromatic nucleus isomerization, 1,3-diene isomerization, and (2+2) type photocycloaddition reactions, and any of these systems can be applied. Carbon particles are used as the coloring substance.
また、光異性体材料は同時に光反応の増感剤を
含んでもよい。ただし、この増感剤は着色物質と
は全く目的が違うため、区別する必要がある。 The photoisomeric material may also contain a photoreaction sensitizer at the same time. However, since the purpose of this sensitizer is completely different from that of a coloring substance, it is necessary to distinguish between them.
なお、以下の説明は光異性体材料としてノルボ
ルナジエン系を中心に行なう。 Note that the following explanation will focus on norbornadiene-based photoisomer materials.
次に動作について説明する。コレクター1で太
陽エネルギー吸収材料に太陽エネルギーを吸収さ
せるに当り、ノルボルナジエンに低波長側の太陽
エネルギーを光異性化潜熱エネルギーとして吸収
させてクアドリシクランに変える光異性化反応を
起させ、カーボン粒子に全波長の太陽エネルギー
を顕熱エネルギーとして吸収させて太陽エネルギ
ー吸収材料を昇温させる。この太陽エネルギーを
吸収させた太陽エネルギー吸収材料は第1の循環
回路2を第1の循環ポンプ6の運転により循環さ
せられる。そして第1の熱交換器において前記顕
熱エネルギーを熱交換して貯湯槽3の水を加温し
て湯とする働きをする。顕熱エネルギーを熱交換
して冷やされた太陽エネルギー吸収材料は貯溜槽
5を経てコレクター1へもどり、再び太陽エネル
ギーの吸収をする。1回の循環では必ずしも全量
のノルボルナジエンが光異性反応を起すことはで
きないが、循環を繰返すうちには全量のノルボル
ナジエンが光異性化反応を起しクアドリシクラン
へ光異性化し、光異性化潜熱エネルギーとして太
陽エネルギーを吸収した太陽エネルギー吸収材料
として貯溜槽5に貯溜される。 Next, the operation will be explained. When solar energy is absorbed by the solar energy absorbing material in collector 1, norbornadiene absorbs solar energy on the low wavelength side as photoisomerization latent heat energy and causes a photoisomerization reaction that converts it into quadricyclane, which converts it into carbon particles. Solar energy of all wavelengths is absorbed as sensible heat energy to raise the temperature of the solar energy absorbing material. The solar energy absorbing material that has absorbed this solar energy is circulated through the first circulation circuit 2 by operating the first circulation pump 6. The first heat exchanger then exchanges the sensible heat energy to heat the water in the hot water storage tank 3 and convert it into hot water. The solar energy absorbing material, which has been cooled by heat exchange of sensible heat energy, returns to the collector 1 via the storage tank 5 and absorbs solar energy again. It is not necessarily possible for the entire amount of norbornadiene to undergo a photoisomerization reaction in one cycle, but as the circulation is repeated, the entire amount of norbornadiene undergoes a photoisomerization reaction and is photoisomerized to quadricyclane, which generates latent heat energy of photoisomerization. The material is stored in the storage tank 5 as a solar energy absorbing material that has absorbed solar energy.
貯溜槽5に貯溜されたノルボルナジエンに太陽
エネルギーを光異性化潜熱エネルギーとして吸収
したクアドリシクランを含む太陽エネルギー吸収
材料は、第2の循環ポンプ8によつて第2の循環
回路7の触媒反応装置9、第2の熱交換器10を
経て貯溜槽5へもどる。この循環において、ノル
ボルナジエンに太陽エネルギーを光異性化潜熱エ
ネルギーとして吸収したクアドリシクランを含む
太陽エネルギー吸収材料は、触媒反応装置9にお
いてクアドリシクランが逆反応を起してノルボル
ナジエンにもどされることにより、光異性化潜熱
エネルギーは変換されて顕熱エネルギーとなり、
触媒反応装置9の後流側に一体に設けた第2の熱
交換器10によつて熱交換され、貯湯槽3から送
られてきた低温の湯を追焚き加熱して高温の湯と
し、これを給湯口13より給湯する。太陽エネル
ギー吸収材料は第1、第2の循環ポンプ6,8に
より第1、第2の循環回路2,7を時に、あるい
は選択的に流れ、所望の温度の湯を得ることがで
きる。 The solar energy absorbing material containing quadricyclane, which has absorbed solar energy as photoisomerization latent heat energy in norbornadiene stored in the storage tank 5, is transferred to the catalytic reaction device of the second circulation circuit 7 by the second circulation pump 8. 9. Return to the storage tank 5 via the second heat exchanger 10. In this cycle, the solar energy absorbing material containing quadricyclane that has absorbed solar energy as photoisomerization latent heat energy in norbornadiene undergoes a reverse reaction in the catalytic reaction device 9 and is returned to norbornadiene. Photoisomerization latent heat energy is converted into sensible heat energy,
The low-temperature hot water sent from the hot water storage tank 3 is heat-exchanged by the second heat exchanger 10 provided integrally on the downstream side of the catalytic reaction device 9, and is reheated and heated to produce high-temperature hot water. Hot water is supplied from the hot water supply port 13. The solar energy absorbing material flows through the first and second circulation circuits 2 and 7 at times or selectively by the first and second circulation pumps 6 and 8 to obtain hot water at a desired temperature.
なお、本実施例では触媒反応装置9と第2の熱
交換器10を一体に構成しているが、触媒反応装
置9と第2の熱交換器10の間を配管で結合し、
分離して構成してもよい。また、第2の熱交換器
10を触媒反応装置9で囲むように構成してもよ
い。さらに、図示していないが、第2の熱交換器
10を高温貯湯槽に内蔵して、第1図に示す低温
の貯湯槽の湯を追い焚きして高温貯湯するように
構成してもよい。また、第2の熱交換器10によ
り前述の低温貯湯した湯を追い焚きするのではな
く、他の被加熱物質を加熱して高温貯湯したり、
他へ搬送して利用するようにしてもよい。 In this embodiment, the catalytic reaction device 9 and the second heat exchanger 10 are integrated, but the catalytic reaction device 9 and the second heat exchanger 10 are connected by piping,
It may be configured separately. Further, the second heat exchanger 10 may be surrounded by the catalytic reaction device 9. Furthermore, although not shown, the second heat exchanger 10 may be built into the high-temperature hot water storage tank to reheat the hot water in the low-temperature hot water storage tank shown in FIG. 1 and store the hot water at a high temperature. . In addition, instead of reheating the hot water stored at a low temperature using the second heat exchanger 10, it is possible to heat another substance to be heated and store the hot water at a high temperature.
It may also be transported to another location for use.
太陽エネルギー吸収材料の光異性体材料として
は、ノルボルナジエンの代りに2cl−2cNノルボ
ルナジエンのようなノルボルナジエン誘導体や、
ジアセチルインジゴ等を利用することができる。
また、着色粒子として、カーボン粒子の代りに
鉄、銅、マンガン等の複合酸化物による選択吸収
性粒子を用いることもできる。 Photoisomer materials for solar energy absorbing materials include norbornadiene derivatives such as 2cl-2cN norbornadiene instead of norbornadiene,
Diacetyl indigo and the like can be used.
Further, as the colored particles, selectively absorbing particles made of composite oxides of iron, copper, manganese, etc. can also be used instead of carbon particles.
つぎに本発明と対比するために、本発明の一実
施例を示す第1図に示した装置から、太陽エネル
ギー吸収材料の貯湯槽5を除いた太陽熱集熱装置
の例を第3図に示し説明する。第3図に示した太
陽熱集熱装置においては、太陽エネルギー吸収材
料の貯溜槽5がないから、太陽エネルギー吸収材
料の貯溜ができないため、太陽エネルギー吸収材
料の量が少量しか充填できず、光異性体材料とし
てのノルボルナジエンの量も少量となり、光異性
化潜熱エネルギーの蓄積も少く、すぐに太陽エネ
ルギーの吸収が飽和してしまう。また、逆反応を
起させて光異性化潜熱エネルギーを顕熱エネルギ
ーに変換しようとすると、太陽エネルギーを吸収
する第1の循環回路2の太陽エネルギー吸収材料
の流量に影響を与えてしまう。したがつて、本発
明のように貯溜槽5を設けることは非常に有効で
ある。 Next, for comparison with the present invention, FIG. 3 shows an example of a solar heat collecting device obtained by removing the hot water storage tank 5 made of solar energy absorbing material from the device shown in FIG. 1 showing an embodiment of the present invention. explain. In the solar heat collecting device shown in FIG. 3, since there is no storage tank 5 for the solar energy absorbing material, the solar energy absorbing material cannot be stored, so only a small amount of the solar energy absorbing material can be filled. The amount of norbornadiene as a body material is also small, and the accumulation of photoisomerization latent heat energy is also small, so the absorption of solar energy quickly becomes saturated. Moreover, if an attempt is made to convert the photoisomerization latent heat energy into sensible heat energy by causing a reverse reaction, the flow rate of the solar energy absorbing material in the first circulation circuit 2 that absorbs solar energy will be affected. Therefore, providing the storage tank 5 as in the present invention is very effective.
第4図は本発明の他の実施例を示し、このもの
は前記第1の熱交換器および第2の熱交換器をそ
れぞれ1対のもの4a,4b,10a,10bと
し、両者4aと4b,10aと10bを独立した
熱搬送媒体用配管23,24で接続したものであ
る。 FIG. 4 shows another embodiment of the present invention, in which the first heat exchanger and the second heat exchanger are each a pair of 4a, 4b, 10a, 10b, and both 4a and 4b , 10a and 10b are connected by independent heat transfer medium pipes 23 and 24.
この実施例のものでは、光異性体材料と水とを
直接に熱交換せず、プロピレングリコール等の食
品安全性の高い熱搬送材料を介して間接的に熱交
換することもできる。このように間接的に熱交換
することは熱交換率は多少低下する場合もある
が、実用上の配慮で解決可能であり、万が一熱交
換器に穴があいた場合でも、水に食品安全性の低
い物質の混入をさせないという食品安全上の効果
を有する。 In this example, instead of directly exchanging heat between the photoisomer material and water, it is also possible to exchange heat indirectly through a food-safe heat transfer material such as propylene glycol. This indirect heat exchange may slightly reduce the heat exchange efficiency, but it can be solved with practical considerations, and even if the heat exchanger has a hole, the water will still be food-safe. It has the effect of preventing the contamination of low-level substances in terms of food safety.
本発明は以上説明したように光異性材料に着色
物質を分散させた太陽エネルギー吸収材料により
顕熱エネルギーと光異性化潜熱エネルギーとして
太陽エネルギーを吸収するため、太陽エネルギー
吸収のための配管結合が簡単な構成でありなが
ら、太陽エネルギーを熱源として高温と低温の2
つの温度レンジの集熱ができるという効果があ
る。しかも、太陽エネルギー吸収材料の貯溜槽を
設け、この貯溜槽を介して太陽エネルギー吸収材
料中の光異性化潜熱エネルギーとして太陽エネル
ギーを吸収した光異性体材料を逆反応させて顕熱
エネルギーに変換させて利用するための第2の循
環回路を構成しているから、太陽エネルギー吸収
材料の充填量が大きくできる効果を有する。さら
に、太陽エネルギー吸収材料に太陽エネルギーを
吸収するための第1の循環回路の太陽エネルギー
吸収材料の流量と、太陽エネルギーを吸収した太
陽エネルギー吸収材料の光異性化潜熱エネルギー
を逆反応により顕熱エネルギーに変換して利用す
るための第2の循環回路の太陽エネルギー吸収材
料の流量とをそれぞれ独立のものとしてそれぞれ
最適な流量に設定できるという効果を有する。こ
の効果の重要性は、たとえば低温貯湯した湯を追
焚きして高温出湯しようとする際、その出湯量、
低温貯湯した湯の温度、光異性体材料の光異性化
比率、高温出湯しようとする湯の温度等により、
太陽エネルギーを吸収した太陽エネルギー吸収材
料の第2の循環回路への流量を加減する必要があ
るが、これを自由に設定できるものであり、か
つ、この流量設定が、太陽エネルギー吸収のため
の前記第1の循環回路の太陽エネルギー吸収材料
の流量設定に影響を及ぼさずに行えるから、太陽
エネルギー吸収のための第1の循環回路の太陽エ
ネルギー吸収材料の流量設定を最適になるように
設定し、これを維持できるという効果を有する。 As explained above, the present invention absorbs solar energy as sensible heat energy and photoisomerization latent heat energy using a solar energy absorbing material in which a colored substance is dispersed in a photoisomer material, so that piping connections for solar energy absorption are easy. Although it has a high temperature and low temperature structure, it uses solar energy as a heat source.
It has the effect of collecting heat from two temperature ranges. Furthermore, a storage tank for the solar energy absorbing material is provided, and through this storage tank, the photoisomer material that has absorbed solar energy as photoisomerization latent heat energy in the solar energy absorbing material is reverse-reacted and converted into sensible heat energy. Since the second circulation circuit is configured for use as a solar energy absorbing material, it has the effect of increasing the amount of solar energy absorbing material filled. Furthermore, sensible heat energy is generated by a reverse reaction between the flow rate of the solar energy absorbing material in the first circulation circuit for absorbing solar energy into the solar energy absorbing material and the photoisomerization latent heat energy of the solar energy absorbing material that has absorbed solar energy. This has the effect that the flow rate of the solar energy absorbing material in the second circulation circuit for converting into solar energy and the flow rate of the solar energy absorbing material in the second circulation circuit can be set to the optimum flow rate, respectively, independently of each other. The importance of this effect is that, for example, when hot water that has been stored at a low temperature is reheated to produce hot water at a high temperature, the amount of hot water dispensed,
Depending on the temperature of hot water stored at low temperature, the photoisomerization ratio of photoisomer materials, the temperature of hot water to be discharged at high temperature, etc.
It is necessary to adjust the flow rate of the solar energy absorbing material that has absorbed solar energy to the second circulation circuit, but this can be set freely, and this flow rate setting is the same as the one described above for solar energy absorption. Since this can be done without affecting the flow rate setting of the solar energy absorbing material in the first circulation circuit, the flow rate setting of the solar energy absorbing material in the first circulation circuit for solar energy absorption is set to be optimal; This has the effect of being able to maintain this.
また、太陽エネルギー吸収材料の量を大とする
ことができるから、飽和することなしに太陽エネ
ルギーを光異性化潜熱エネルギーとして吸収し貯
溜できるから、日照のないときや、夜間に熱エネ
ルギーとして利用したいときに余裕をもつて利用
できるという効果を有する。 In addition, since the amount of solar energy absorbing material can be increased, solar energy can be absorbed and stored as photoisomerization latent heat energy without becoming saturated, so it can be used as thermal energy when there is no sunlight or at night. It has the effect of allowing you to use it with plenty of time.
さらに、高温貯湯をする構成の場合は、比較的
小型の第2の熱交換器を用いても大量の高温出湯
が可能となる効果を有するものである。 Furthermore, in the case of a configuration in which hot water is stored at a high temperature, a large amount of hot water can be drawn out even if a relatively small second heat exchanger is used.
本発明の省エネルギー効果は以上述べたように
大きいものである。 As described above, the energy saving effect of the present invention is large.
第1図は本発明の一実施例の太陽熱集熱装置の
回路図、第2図は同装置のコレクターの要部断面
図、第3図は本発明を比較するための太陽熱集熱
装置の回路図、第4図は本発明の他の実施例の太
陽熱集熱装置の回路図である。
1……コレクター、2……第1の循環回路、3
……貯湯槽、4……第1の熱交換器、5……貯溜
槽、6……第1の循環ポンプ、7……第2の循環
回路、8……第2の循環ポンプ、9……触媒反応
装置、10……第2の熱交換器。
Fig. 1 is a circuit diagram of a solar heat collector according to an embodiment of the present invention, Fig. 2 is a cross-sectional view of a main part of a collector of the same device, and Fig. 3 is a circuit diagram of a solar heat collector for comparison with the present invention. 4 are circuit diagrams of a solar heat collector according to another embodiment of the present invention. 1... Collector, 2... First circulation circuit, 3
... hot water storage tank, 4 ... first heat exchanger, 5 ... storage tank, 6 ... first circulation pump, 7 ... second circulation circuit, 8 ... second circulation pump, 9 ... ...Catalytic reaction device, 10...Second heat exchanger.
Claims (1)
分散させ、太陽エネルギーを顕熱エネルギーおよ
び光異性化潜熱エネルギーとして吸収する太陽エ
ネルギー吸収材料を用い、コレクターを含む前記
太陽エネルギー吸収材料の第1の循環回路と、前
記第1の循環回路に挿入された顕熱エネルギーを
熱交換する第1の熱交換器および太陽エネルギー
吸収材料の貯溜槽と、前記貯溜槽に接続された太
陽エネルギー吸収材料の第2循環回路と、前記第
2の循環回路に順次に挿入された光異性化潜熱エ
ネルギーを顕熱エネルギーに変換する触媒反応装
置およびこの触媒反応装置で得られる顕熱エネル
ギーを熱交換する第2の熱交換器と、前記第1お
よび第2の循環回路の強制循環手段よりなる太陽
熱集熱装置。 2 第1の熱交換器と第2の熱交換器はそれぞれ
各1対の熱交換器で構成され、各1対の熱交換器
が独立した流路を形成する熱搬送媒体用配管で接
続された特許請求の範囲第1項に記載の太陽熱集
熱装置。[Scope of Claims] 1. Using a solar energy absorbing material in which a colored substance is dispersed in a photoisomer material as a heat transporting material and absorbing solar energy as sensible heat energy and photoisomerization latent heat energy, the solar energy including a collector is used. a first circulation circuit of an absorbing material, a first heat exchanger for heat exchange of sensible heat energy inserted into the first circulation circuit, and a storage tank of solar energy absorption material, connected to the storage tank. A second circulation circuit of solar energy absorbing material, a catalytic reaction device that converts the photoisomerization latent heat energy sequentially inserted into the second circulation circuit into sensible heat energy, and a sensible heat energy obtained by this catalytic reaction device. A solar heat collector comprising a second heat exchanger for exchanging heat, and forced circulation means for the first and second circulation circuits. 2. The first heat exchanger and the second heat exchanger each consist of a pair of heat exchangers, and each pair of heat exchangers are connected by heat transfer medium piping that forms an independent flow path. A solar heat collector according to claim 1.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57086732A JPS58203349A (en) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | Solar heat collecting apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57086732A JPS58203349A (en) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | Solar heat collecting apparatus |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58203349A JPS58203349A (en) | 1983-11-26 |
| JPS637304B2 true JPS637304B2 (en) | 1988-02-16 |
Family
ID=13895006
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57086732A Granted JPS58203349A (en) | 1982-05-21 | 1982-05-21 | Solar heat collecting apparatus |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58203349A (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR3087251B1 (en) * | 2018-10-15 | 2021-01-01 | Commissariat Energie Atomique | HEAT EXCHANGER |
-
1982
- 1982-05-21 JP JP57086732A patent/JPS58203349A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58203349A (en) | 1983-11-26 |
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