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JP6538516B2 - Solar heat collecting system and cooling medium supply system - Google Patents
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JP6538516B2 - Solar heat collecting system and cooling medium supply system - Google Patents

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Description

本発明の実施形態は、太陽熱集熱システム及び冷却媒体供給システムに関する。   Embodiments of the present invention relate to a solar heat collection system and a cooling medium supply system.

太陽光線から太陽熱を集熱する太陽熱集熱システムは、一般にトラフ型、フレネル型、タワー型、固定パネル型などに分類される。図14及び図15は、トラフ型の太陽熱集熱システムを示している。図16は、トラフ型の太陽熱集熱システムを構成する集熱器1を示している。図14〜図16では、同一または類似の構成要素には同一の符号を付し、各構成要素についての重複する説明は省略する。   A solar heat collection system which collects solar heat from solar rays is generally classified into a trough type, a Fresnel type, a tower type, a fixed panel type and the like. 14 and 15 show a trough type solar heat collecting system. FIG. 16 shows the heat collector 1 that constitutes a trough-type solar heat collection system. In FIG. 14 to FIG. 16, the same or similar components are denoted by the same reference numerals, and repeated description of each component is omitted.

図16は、従来の集熱器1の構造を示す斜視図である。   FIG. 16 is a perspective view showing the structure of a conventional heat collector 1.

図16の集熱器1は、複数の反射鏡2と、複数の集熱管3とを具備している。具体的には、図16は、2列の反射鏡2と2本の集熱管3を示しており、各列の反射鏡2は、3枚の反射鏡2を含んでいる。これらの集熱管3は、熱媒体流路4に並列に接続されている。集熱器1は、太陽光線Sを反射鏡2により集熱管3に集光する事で、集熱管3内の熱媒体を加熱する。熱媒体は、例えば水や油である。   The heat collector 1 of FIG. 16 includes a plurality of reflecting mirrors 2 and a plurality of heat collecting tubes 3. Specifically, FIG. 16 shows two rows of reflecting mirrors 2 and two heat collecting tubes 3, and each row of reflecting mirrors 2 includes three reflecting mirrors 2. The heat collecting pipes 3 are connected in parallel to the heat medium flow path 4. The heat collector 1 heats the heat medium in the heat collection tube 3 by condensing the sunlight S on the heat collection tube 3 by the reflecting mirror 2. The heat medium is, for example, water or oil.

各反射鏡2は、水平方向を長手方向とする曲面状の形状を有している。各反射鏡2の長手方向に垂直な断面形状は、放物線である。集熱器1は、太陽光線Sが放物線の軸(焦点と頂点とを結ぶ直線)と平行になるように、反射鏡2を回転駆動させる。即ち、反射鏡2は、高度に関して太陽を追尾する。反射鏡2の回転中心は、放物線の焦点と一致していてもよいし、放物線の焦点と一致していなくてもよい。   Each reflecting mirror 2 has a curved surface shape whose longitudinal direction is the horizontal direction. The cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of each reflecting mirror 2 is a parabola. The heat collector 1 rotationally drives the reflecting mirror 2 so that the sun ray S is parallel to the axis of the parabola (the straight line connecting the focal point and the apex). That is, the reflecting mirror 2 tracks the sun with respect to the altitude. The center of rotation of the reflecting mirror 2 may or may not coincide with the focal point of the parabola.

各集熱管3は、放物線の焦点位置に設置されている。集熱管3は、反射鏡2の回転軸と平行に配置された管である。太陽光線Sは、反射鏡2で反射されて、集熱管3の位置に集光される。熱媒体は、集熱管3内を流通しており、各集熱管3の一方の端部から他方の端部へと流れる。集熱管3は、その集光部分のみが透明なガラス管内に配置されている事が多い。   Each heat collection tube 3 is installed at the focal position of the parabola. The heat collecting pipe 3 is a pipe disposed in parallel with the rotation axis of the reflecting mirror 2. The sun rays S are reflected by the reflecting mirror 2 and condensed at the position of the heat collecting tube 3. The heat medium flows in the heat collecting pipe 3 and flows from one end of each heat collecting pipe 3 to the other end. In many cases, the heat collecting tube 3 is disposed in a transparent glass tube only at its light collecting portion.

図14は、従来の太陽熱集熱システムの構成の第1の例を示す模式図である。   FIG. 14 is a schematic view showing a first example of the configuration of a conventional solar heat collecting system.

図14の太陽熱集熱システムは、集熱器1を具備している。図14の集熱器1は、複数の反射鏡2と1本の集熱管3を具備している。図14は、複数の反射鏡2として、1列分の6枚の反射鏡2a〜2fを示している。図14の太陽熱集熱システムはさらに、熱媒体流路4と、熱媒体ポンプ5と、膨張タンク6と、加熱器7と、温度センサ8とを具備している。   The solar heat collecting system of FIG. 14 includes a heat collector 1. The heat collector 1 of FIG. 14 comprises a plurality of reflecting mirrors 2 and a single heat collecting tube 3. FIG. 14 shows six reflecting mirrors 2 a to 2 f for one row as the plurality of reflecting mirrors 2. The solar heat collecting system of FIG. 14 further includes a heat medium flow path 4, a heat medium pump 5, an expansion tank 6, a heater 7 and a temperature sensor 8.

熱媒体は、熱媒体流路4内を流通する。熱媒体流路4は、集熱器1と加熱器7との間で熱媒体を熱媒体ポンプ5により循環させる。熱媒体流路4は配管で構成されており、配管は保温材で覆われ保温されている。   The heat medium flows in the heat medium channel 4. The heat medium flow path 4 circulates the heat medium by the heat medium pump 5 between the heat collector 1 and the heater 7. The heat medium flow path 4 is constituted by a pipe, and the pipe is covered with a heat insulating material and kept warm.

熱媒体の体積は、熱媒体の温度変化に伴い変化する。膨張タンク6は、この体積変化を吸収するために、熱媒体流路4よりも高い位置に設けられている。膨張タンク6内には、膨張タンク6内に封入されている気体と、熱媒体流路4から流入した熱媒体(液体)との気液界面が存在する。熱媒体の種類によっては、膨張タンク6内の熱媒体は大気解放されていてもよい。   The volume of the heat transfer medium changes with the temperature change of the heat transfer medium. The expansion tank 6 is provided at a position higher than the heat medium channel 4 in order to absorb this volume change. In the expansion tank 6, a gas-liquid interface between the gas sealed in the expansion tank 6 and the heat medium (liquid) flowing from the heat medium channel 4 exists. Depending on the type of heat transfer medium, the heat transfer medium in the expansion tank 6 may be open to the atmosphere.

集熱器1により加熱された熱媒体は、加熱器7に搬送され、符号Fで示す被加熱流体を加熱器7内で加熱する。例えば、熱媒体の熱を太陽熱発電用に利用する場合には、被加熱流体は蒸気タービンの作動流体である。   The heat medium heated by the heat collector 1 is conveyed to the heater 7 and heats the fluid to be heated indicated by the symbol F in the heater 7. For example, when the heat of the heat medium is used for solar thermal power generation, the fluid to be heated is the working fluid of the steam turbine.

熱媒体が油(熱媒油)である場合、熱媒体が充分に高温になると、熱変性により熱媒体の性状が劣化する。その結果、油の熱媒体としての機能が低下する。また、熱媒体が水である場合、熱媒体が局所的にでも沸点以上になると、熱媒体が沸騰する。その結果、太陽熱集熱システムの運転や制御が実施しにくくなる。   When the heat medium is oil (heat medium oil), when the temperature of the heat medium becomes sufficiently high, the properties of the heat medium deteriorate due to heat denaturation. As a result, the function of the oil as a heat transfer medium is reduced. Further, in the case where the heat medium is water, the heat medium boils if the heat medium locally reaches or exceeds the boiling point. As a result, operation and control of the solar heat collection system become difficult to implement.

そのため、熱媒体の許容上限温度を定め、熱媒体の温度が許容上限温度に達しないように太陽熱集熱システムを運転する。油の許容上限温度は、油の種類によって異なるが、ある事例では余裕度を持たせて300〜350℃程度に設定されている。一方、水の許容上限温度は、水が使用される圧力下での沸点を考慮して設定され、余裕度を持たせてこの沸点より充分に低い温度に設定される。   Therefore, the allowable upper limit temperature of the heat transfer medium is determined, and the solar heat collecting system is operated so that the temperature of the heat transfer medium does not reach the allowable upper limit temperature. The allowable upper limit temperature of oil varies depending on the type of oil, but in some cases, it is set to about 300 to 350 ° C. with a margin. On the other hand, the allowable upper limit temperature of water is set in consideration of the boiling point under the pressure at which water is used, and is set to a temperature sufficiently lower than the boiling point with a margin.

熱媒体流路4において、熱媒体が最も高温になる位置は、集熱器1の出口である。そのため、図14の温度センサ8は、集熱器1の出口付近の地点Pにおいて、集熱管3に温度センサ8を差し込むように設置されている。地点Pは、集熱器1の最下流に配置された反射鏡2fの下流に位置している。温度センサ8は、地点Pを流れる熱媒体の温度を測定する。太陽熱集熱システムは、温度センサ8の測定温度が許容上限温度にならないように運転する事で、太陽熱集熱システム全体で熱媒体の温度を許容上限温度より低く維持する事ができる。 In the heat medium channel 4, the position where the heat medium reaches the highest temperature is the outlet of the heat collector 1. Therefore, the temperature sensor 8 in FIG. 14, at a point P 1 in the vicinity of the outlet of the heat collector 1, is provided so as to insert the temperature sensor 8 to Atsumarinetsukan 3. Point P 1 is located downstream of the reflecting mirror 2f disposed on the most downstream of the heat collector 1. Temperature sensor 8 measures the temperature of the heat medium flowing through the point P 1. By operating the solar heat collecting system so that the temperature measured by the temperature sensor 8 does not reach the allowable upper limit temperature, the temperature of the heat medium can be maintained lower than the allowable upper limit temperature in the entire solar heat collecting system.

太陽熱集熱システムは、熱媒体の温度が許容上限温度を越えた場合、反射鏡2を回転駆動させる事で太陽光線Sの焦点外しを実施する。集熱器1は、少なくとも太陽光線Sの反射光が集熱管3に集光されなくなる角度まで、反射鏡2を回転駆動させる。集熱管3の加熱量は、焦点外しにより充分に小さくなり、熱媒体の温度は許容上限温度より低くなる。   When the temperature of the heat medium exceeds the allowable upper limit temperature, the solar heat collecting system performs defocusing of the sun beam S by rotationally driving the reflecting mirror 2. The heat collector 1 rotationally drives the reflecting mirror 2 at least to an angle at which the reflected light of the sunlight S is not collected on the heat collecting tube 3. The heating amount of the heat collection tube 3 becomes sufficiently small by defocusing, and the temperature of the heat medium becomes lower than the allowable upper limit temperature.

なお、集熱器1が並列配置された複数列の反射鏡2を具備する場合、回転駆動する反射鏡2は、熱媒体の温度が許容上限温度を越えた列のみでもよいし、全ての列でもよい。また、太陽熱集熱システムは、熱媒体の温度が許容上限温度を越えた場合に、反射鏡2を回転駆動させる代わりに、熱媒体の流量を増加させてもよいし、加熱器7の熱回収量を増加させてもよい。   When the heat collector 1 is provided with a plurality of rows of reflecting mirrors 2 arranged in parallel, the rotating mirror may be only the row where the temperature of the heat medium exceeds the allowable upper limit temperature, or all the rows May be. Further, the solar heat collecting system may increase the flow rate of the heat medium instead of rotating the reflecting mirror 2 when the temperature of the heat medium exceeds the allowable upper limit temperature, or the heat recovery of the heater 7 The amount may be increased.

図15は、従来の太陽熱集熱システムの構成の第2の例を示す模式図である。   FIG. 15 is a schematic view showing a second example of the configuration of the conventional solar heat collecting system.

図15の温度センサ8は、集熱器1内の地点Pにおいて、集熱管3に温度センサ8を差し込むように設置されている。地点Pは、集熱器1の最下流に配置された反射鏡2fと、反射鏡2fに隣接する反射鏡2eとの間に位置している。このように、温度センサ8は、集熱器1の出口付近の地点P以外に設置してもよい。 Temperature sensor 8 of FIG. 15, at the point P 2 in the heat collector 1, is provided so as to insert the temperature sensor 8 to Atsumarinetsukan 3. Point P 2 is located between the reflecting mirror 2f disposed on the most downstream of the heat collector 1, a reflecting mirror 2e adjacent to the reflection mirror 2f. Thus, the temperature sensor 8 may be installed at a point other than the point P 1 near the outlet of the heat collector 1.

なお、許容上限温度による熱媒体の温度制御は、トラフ型以外の太陽熱集熱システムにも適用可能である。例えば、反射鏡2の焦点外しは、フレネル型やタワー型の太陽熱集熱システムにも適用可能である。また、熱媒体の流量増加や加熱器7の熱回収量の増加は、フレネル型、タワー型、固定パネル型にも適用可能である。   The temperature control of the heat medium by the allowable upper limit temperature is also applicable to solar heat collection systems other than trough type. For example, defocusing of the reflecting mirror 2 is also applicable to a solar heat collecting system of Fresnel type or tower type. Further, the increase in the flow rate of the heat medium and the increase in the amount of heat recovery of the heater 7 are also applicable to the Fresnel type, the tower type and the fixed panel type.

特開2012−127607号公報JP 2012-127607 A

許容上限温度による熱媒体の温度制御には、以下の問題がある。   The temperature control of the heat medium by the allowable upper limit temperature has the following problems.

焦点外しは、太陽光線Sの集光位置が放物線の焦点位置からずれて、かつ太陽光線Sが1箇所に集光しなくなるように行われる。しかしながら、集熱管3は太いため、反射鏡2の回転角度が小さいと、太陽光線Sの大部分が集熱管3の表面のいずれかの場所に当たり集熱管3に集光される。そのため、太陽光線Sが集熱管3に集光されなくなる角度まで、反射鏡2を回転駆動させる必要がある。しかしながら、反射鏡2は重量も寸法も大きな部品であるため、反射鏡2の高速駆動は難しい。そのため、熱媒体は反射鏡2の回転駆動中にさらに高温になる事が多い。また、固定パネル型の集熱器1は反射鏡2を具備していないため、その場合には焦点外しのような集光量低減方策を行う事ができない。   The defocusing is performed so that the condensing position of the sunlight S deviates from the focal position of the parabola and the sunlight S does not condense at one place. However, since the heat collecting tube 3 is thick, when the rotation angle of the reflecting mirror 2 is small, most of the sun rays S hit any place on the surface of the heat collecting tube 3 and are collected in the heat collecting tube 3. Therefore, it is necessary to rotationally drive the reflecting mirror 2 to an angle at which the sunlight S is not collected on the heat collecting tube 3. However, since the reflecting mirror 2 is a part having a large weight and size, high speed driving of the reflecting mirror 2 is difficult. Therefore, the heat medium often becomes higher in temperature while the reflecting mirror 2 is rotationally driven. In addition, since the fixed panel type heat collector 1 is not equipped with the reflecting mirror 2, in that case, it is impossible to take measures for reducing the amount of collected light such as defocusing.

また、熱媒体の流量を増加させる事には、以下の問題がある。熱媒体の温度は、熱媒体の温度が上昇傾向にあるときに許容上限温度に達する。そのため、熱媒体の流量が増加しても、上昇傾向が抑制されるだけで、上昇傾向は続く。流量の増加から充分な時間が経過すれば、熱媒体の温度は低下に転じて許容上限温度より低くなる。しかしながら、熱媒体の温度が低下に転じるまでに、熱媒体の温度が許容上限温度より長時間高くなる可能性がある。また、許容上限温度を余裕度を持たせて設定しても、熱媒体の温度が許容上限温度より高くなる可能性がある。   Moreover, there are the following problems in increasing the flow rate of the heat medium. The temperature of the heat transfer medium reaches the allowable upper limit temperature when the temperature of the heat transfer medium tends to rise. Therefore, even if the flow rate of the heat medium is increased, the upward tendency continues only by suppressing the upward tendency. When a sufficient time has elapsed from the increase in the flow rate, the temperature of the heat transfer medium starts to fall and becomes lower than the allowable upper limit temperature. However, by the time the temperature of the heat transfer medium starts to decrease, the temperature of the heat transfer medium may be higher than the allowable upper limit temperature for a long time. In addition, even if the allowable upper limit temperature is set with a margin, the temperature of the heat medium may be higher than the allowable upper limit temperature.

また、加熱器7の熱回収量を増加させる事には、以下の問題がある。加熱器7の熱回収量を増加させると、加熱器7の出口における熱媒体の流体塊は温度低下する。この流体塊が集熱器1の出口に到達すれば、集熱器1の出口での熱媒体の温度が低下する。しかしながら、流体塊がそこに到達するまでには充分な時間が必要である。さらに、熱媒体の温度は、熱媒体の温度が上昇傾向にあるときに許容上限温度に達する。そのため、加熱器7の熱回収量を増加しても、上昇傾向が抑制されるだけで、上昇傾向は続く。よって、許容上限温度を余裕度を持たせて設定しても、熱媒体の温度が許容上限温度より高くなる可能性がある。   Further, increasing the heat recovery amount of the heater 7 has the following problems. When the heat recovery amount of the heater 7 is increased, the fluid mass of the heat medium at the outlet of the heater 7 decreases in temperature. When this fluid mass reaches the outlet of the heat collector 1, the temperature of the heat medium at the outlet of the heat collector 1 decreases. However, sufficient time is required for the fluid mass to reach it. Furthermore, the temperature of the heat transfer medium reaches the allowable upper limit temperature when the temperature of the heat transfer medium tends to rise. Therefore, even if the heat recovery amount of the heater 7 is increased, the upward tendency continues only by suppressing the upward tendency. Therefore, even if the allowable upper limit temperature is set with a margin, the temperature of the heat medium may be higher than the allowable upper limit temperature.

従って、熱媒体の温度が許容上限温度を超える事を確実に防止し、熱媒体の性状の劣化を防止する事が望まれる。   Therefore, it is desirable to surely prevent the temperature of the heat medium from exceeding the allowable upper limit temperature and to prevent the deterioration of the properties of the heat medium.

そこで、本発明は、熱媒体の劣化を抑制する事が可能な太陽熱集熱システム及び冷却媒体供給システムを提供する事を課題とする。   Then, this invention makes it a subject to provide the solar-heat-collection system and the cooling-medium supply system which can suppress deterioration of a thermal medium.

一の実施形態によれば、太陽熱集熱システムは、集熱管内の熱媒体を太陽光線により加熱する集熱器と、前記熱媒体により被加熱流体を加熱する加熱器と、前記集熱器と前記加熱器との間で前記熱媒体を循環させる熱媒体流路とを具備する。前記システムはさらに、前記集熱管または前記熱媒体流路の第1地点に接続されており、前記第1地点に冷却媒体を供給して、前記熱媒体に前記冷却媒体を混入させる第1流路を具備する。   According to one embodiment, a solar heat collection system includes a heat collector for heating a heat medium in a heat collection tube by a solar beam, a heater for heating a fluid to be heated by the heat medium, and the heat collector And a heat medium passage for circulating the heat medium between the heater and the heater. The system is further connected to a first point of the heat collection pipe or the heat medium flow path, and supplies a cooling medium to the first point to mix the cooling medium into the heat medium. Equipped with

第1実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of 1st Embodiment. 第1実施形態の第1変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of the 1st modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の第2変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of the 2nd modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の第3変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of the 3rd modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の第4変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of the 4th modification of 1st Embodiment. 第1実施形態の第5変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collection system of the 5th modification of 1st Embodiment. 第2実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of 2nd Embodiment. 第3実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of 3rd Embodiment. 第4実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of 4th Embodiment. 第5実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of 5th Embodiment. 第6実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of 6th Embodiment. 第6実施形態の変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of the modification of 6th Embodiment. 第7実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of 7th Embodiment. 従来の太陽熱集熱システムの構成の第1の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 1st example of a structure of the conventional solar-heat collection system. 従来の太陽熱集熱システムの構成の第2の例を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the 2nd example of a structure of the conventional solar-heat collection system. 従来の集熱器の構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the structure of the conventional heat collector.

以下、本発明の実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1〜図16では、同一または類似の構成要素には同一の符号を付し、各構成要素についての重複する説明は省略する。また、図1〜図13に示す構成要素について説明する際に、図14〜図16の説明と重複する説明は省略する。   In FIG. 1 to FIG. 16, the same or similar components are denoted by the same reference numerals, and overlapping description of each component is omitted. Moreover, when demonstrating the component shown in FIGS. 1-13, the description which overlaps with description of FIGS. 14-16 is abbreviate | omitted.

(第1実施形態)
図1は、第1実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。
First Embodiment
FIG. 1: is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of 1st Embodiment.

図1の太陽熱集熱システムは、図14及び図15に示す構成要素に加え、冷却媒体タンク11と、冷却媒体ポンプ12と、弁13と、冷却媒体流路14と、制御部15とを具備している。冷却媒体流路14は、第1流路の例である。符号11〜15の構成要素は、太陽熱集熱システムに冷却媒体を供給する冷却媒体供給システムを構成している。   The solar heat collecting system of FIG. 1 includes a cooling medium tank 11, a cooling medium pump 12, a valve 13, a cooling medium flow path 14, and a control unit 15 in addition to the components shown in FIGS. doing. The cooling medium channel 14 is an example of a first channel. The components 11 to 15 constitute a cooling medium supply system for supplying a cooling medium to the solar heat collecting system.

図1は、集熱器1の出口付近の地点Pと、集熱器1内の地点P、Pとを示している。地点Pは、集熱器1の最下流に配置された反射鏡2fの下流に位置している。地点P、Pは、集熱器1の最下流に配置された反射鏡2fと、反射鏡2fに隣接する反射鏡2eとの間に位置している。反射鏡2fは、第1反射鏡の例である。反射鏡2eは、第2反射鏡の例である。本実施形態の温度センサ8は、地点Pにて集熱管3に差し込まれており、地点Pを流れる熱媒体の温度を測定(検出)する。温度センサ8は、温度検出器の例である。 FIG. 1 shows a point P 1 near the outlet of the heat collector 1 and points P 2 and P 3 in the heat collector 1. Point P 1 is located downstream of the reflecting mirror 2f disposed on the most downstream of the heat collector 1. The points P 2 and P 3 are located between the reflecting mirror 2 f disposed on the most downstream side of the heat collector 1 and the reflecting mirror 2 e adjacent to the reflecting mirror 2 f. The reflecting mirror 2 f is an example of a first reflecting mirror. The reflecting mirror 2e is an example of a second reflecting mirror. Temperature sensor 8 of this embodiment is inserted at a point P 2 in Atsumarinetsukan 3, the temperature of the heat medium flowing through the point P 2 is measured (detected). The temperature sensor 8 is an example of a temperature detector.

冷却媒体流路14の一方の端部は、地点Pにて集熱管3に接続されており、冷却媒体流路14の他方の端部は、冷却媒体タンク11に接続されている。地点Pは、第1地点の例である。冷却媒体ポンプ12と弁13は、冷却媒体流路14に設けられている。 One end of the cooling medium channel 14 is connected to the heat collecting pipe 3 at a point P 3 , and the other end of the cooling medium channel 14 is connected to the cooling medium tank 11. Point P 3 is an example of the first point. The coolant pump 12 and the valve 13 are provided in the coolant channel 14.

冷却媒体タンク11は、冷却媒体を貯蔵している。本実施形態の冷却媒体は、熱媒体流路4を流れる熱媒体と同じ種類の熱媒体であり、常温で貯蔵されている。一方、地点P、Pを流れる熱媒体は、集熱器1により加熱されているため、常温より高温である。よって、太陽熱集熱システムの運転中において、冷却媒体の温度は、地点P、Pにおける熱媒体の温度より低温である。従って、冷却媒体は、地点Pを流れる熱媒体を冷却するために使用可能である。 The coolant tank 11 stores a coolant. The cooling medium of the present embodiment is a heat medium of the same type as the heat medium flowing through the heat medium channel 4 and is stored at normal temperature. On the other hand, since the heat medium which flows through points P 2 and P 3 is heated by the heat collector 1, the temperature is higher than normal temperature. Thus, during operation of the solar heat collecting system, the temperature of the cooling medium is lower than the temperature of the heat medium at the points P 2 and P 3 . Thus, the cooling medium can be used to cool the heat medium flowing through the point P 3.

制御部15は、太陽熱集熱システムの種々の動作を制御する。例えば、制御部15は、温度センサ8から熱媒体の測定温度を受信する。また、制御部15は、熱媒体の許容上限温度の設定値を保持している。   The control unit 15 controls various operations of the solar heat collecting system. For example, the control unit 15 receives the measured temperature of the heat medium from the temperature sensor 8. Further, the control unit 15 holds the set value of the allowable upper limit temperature of the heat medium.

制御部15は、熱媒体の測定温度が許容上限温度に達したら、弁13を閉状態から開状態に変化させ、弁13を開くと共に、冷却媒体ポンプ12を稼働させる。その結果、冷却媒体タンク11内の冷却媒体が、冷却媒体ポンプ12により冷却媒体流路14を介して地点Pに供給され、地点Pを流れる熱媒体に合流(混入)する。集熱管3内の熱媒体は、熱媒体より低温な冷却媒体と合流する事で急冷される。よって、熱媒体が最も高温になる地点Pでも、熱媒体の温度が低下する。これにより、熱媒体の温度を許容上限温度より低く戻す事ができ、熱媒体の性状の劣化を防止する事ができる。 When the measured temperature of the heat medium reaches the allowable upper limit temperature, the control unit 15 changes the valve 13 from the closed state to the open state, opens the valve 13 and operates the cooling medium pump 12. As a result, the cooling medium in the cooling medium tank 11 is supplied to the point P 3 via the cooling medium channel 14 by the cooling medium pump 12, it merges into the heat medium flowing through the point P 3 to (mixed). The heat medium in the heat collection tube 3 is rapidly cooled by joining with a cooling medium having a temperature lower than that of the heat medium. Therefore, the temperature of the heat medium decreases at the point P 1 where the heat medium reaches the highest temperature. Thereby, the temperature of the heat medium can be returned lower than the allowable upper limit temperature, and the deterioration of the properties of the heat medium can be prevented.

なお、熱媒体流路4を流れる熱媒体の総量は、冷却媒体の合流により増加する。この体積増加は、熱媒体流路4に接続された膨張タンク6により吸収される。   The total amount of heat medium flowing through the heat medium channel 4 is increased by the merging of the cooling media. This volume increase is absorbed by the expansion tank 6 connected to the heat medium channel 4.

集熱器1内の地点P(合流地点)は、集熱器1の出口に近い事が望ましい。理由は、地点Pが集熱器1の出口に近いほど、地点Pを流れる最も高温の熱媒体を冷却媒体により短時間で温度低下させる事ができるからである。そのため、本実施形態の地点Pは、反射鏡2fと反射鏡2eとの間に位置している。理由は、反射鏡2fと反射鏡2eとの間の地点は、互いに隣接する他の反射鏡2の間の地点より、集熱器1の出口に近いからである。 It is desirable that the point P 3 (junction point) in the heat collector 1 be close to the outlet of the heat collector 1. Because, as the point P 3 is close to the outlet of the heat collector 1, because a short time can reduce the temperature by the hottest heat medium cooling medium flowing through the point P 1. Therefore, the point P 3 of the present embodiment is positioned between the reflecting mirror 2f and the reflecting mirror 2e. The reason is that the point between the reflecting mirror 2 f and the reflecting mirror 2 e is closer to the exit of the heat collector 1 than the point between the other reflecting mirrors 2 adjacent to each other.

以下、図2〜図6を参照して、第1実施形態の種々の変形例について説明する。本実施形態では、図1の構成の代わりに図2〜図6の構成を採用してもよい。   Hereinafter, various modifications of the first embodiment will be described with reference to FIGS. 2 to 6. In the present embodiment, the configurations of FIGS. 2 to 6 may be adopted instead of the configuration of FIG. 1.

図2は、第1実施形態の第1変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。   FIG. 2: is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of the 1st modification of 1st Embodiment.

本変形例の温度センサ8は、地点Pにて集熱管3に差し込まれており、地点Pを流れる熱媒体の温度を測定する。この場合、温度センサ8は、最も高温の熱媒体の温度を測定する事ができる。よって、本変形例によれば、温度センサ8の測定温度から、冷却媒体を供給すべきタイミングを適切に判断する事が可能となる。なお、地点Pは、集熱管3の下流で加熱器7より上流の熱媒体流路4に位置していてもよい。 Temperature sensor 8 of the present modification is inserted in the point P 1 to Atsumarinetsukan 3 measures the temperature of the heat medium flowing through the point P 1. In this case, the temperature sensor 8 can measure the temperature of the highest temperature heat transfer medium. Therefore, according to the present modification, it is possible to appropriately determine the timing at which the cooling medium should be supplied from the measured temperature of the temperature sensor 8. Incidentally, the point P 1 may be located upstream of the heat medium flow path 4 from heater 7 downstream of Atsumarinetsukan 3.

ここで、第1実施形態と第1変形例とを比較する。   Here, the first embodiment and the first modification will be compared.

第1実施形態の温度センサ8は、地点Pにて集熱管3に差し込まれており、地点Pを流れる熱媒体の温度を測定する。よって、第1実施形態の温度センサ8は、第1変形例の温度センサ8より上流で熱媒体の温度を測定する。そのため、第1実施形態の温度センサ8は、第1変形例の温度センサ8に比べて、熱媒体の温度変化の傾向を早いタイミングで観測する事ができる。よって、第1実施形態によれば、冷却媒体の供給を迅速に開始する事が可能となる。 Temperature sensor 8 of the first embodiment is inserted at a point P 2 in Atsumarinetsukan 3 measures the temperature of the heat medium flowing through the point P 2. Therefore, the temperature sensor 8 of the first embodiment measures the temperature of the heat medium upstream of the temperature sensor 8 of the first modification. Therefore, the temperature sensor 8 of the first embodiment can observe the tendency of the temperature change of the heat medium at an earlier timing than the temperature sensor 8 of the first modification. Therefore, according to the first embodiment, the supply of the cooling medium can be quickly started.

なお、第1実施形態の許容上限温度は、地点Pと地点Pとの温度差を考慮して、第1変形例の許容上限温度より低く設定する事が望ましい。例えば、第1変形例の許容上限温度をTとし、第1実施形態の許容上限温度をTとする場合(T>T)、第1実施形態の制御部15は、地点Pの熱媒体の温度をTより低く制御する事で、地点Pの熱媒体の温度をTより低く制御する事が可能となる。この場合、Tの値は、このような制御を実現できるように、Tの値に基づいて事前に設定しておく。 Incidentally, the allowable upper limit temperature of the first embodiment, in consideration of the temperature difference between point P 1 and point P 2, it is desirable to set lower than the upper allowable temperature limit of the first modification. For example, the allowable upper limit temperature of the first modification and T 1, when the upper allowable temperature limit of the first embodiment and T 2 (T 1> T 2 ), the control unit 15 of the first embodiment, the point P 2 of the temperature of the heat medium by controlling lower than T 2, it is possible to control below T 1 the temperature of the heat medium at the point P 1. In this case, the value of T 2 is set in advance based on the value of T 1 so as to realize such control.

図3は、第1実施形態の第2変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。   FIG. 3: is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of the 2nd modification of 1st Embodiment.

本変形例の温度センサ8は、集熱器1内の地点Pにて集熱管3に差し込まれている。地点Pは、地点Pや地点Pより上流に位置している。このように、温度センサ8は、地点P以外の地点Pで、集熱器1内の熱媒体の温度を測定してもよい。 Temperature sensor 8 of the present modification is plugged into Atsumarinetsukan 3 at point P 4 in the heat collector 1. Point P 4 is located upstream of the point P 2 and the point P 3. Thus, the temperature sensor 8 is at the point P 4 other than the point P 2, it may measure the temperature of the heat medium in the heat collector 1.

図4は、第1実施形態の第3変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。   FIG. 4: is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of the 3rd modification of 1st Embodiment.

本変形例の冷却媒体流路14は、上記の地点Pにて集熱管3に接続されている。このように、冷却媒体流路14は、地点P以外の地点Pで、集熱器1内の熱媒体に冷却媒体を合流させてもよい。 Coolant flow 14 of the present modified example is connected to Atsumarinetsukan 3 at point P 4 above. Thus, the cooling medium channel 14, at a point P 4 other than the point P 3, may be merged with the cooling medium to the heat medium in the heat collector 1.

図5は、第1実施形態の第4変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。   FIG. 5: is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of the 4th modification of 1st Embodiment.

本変形例の冷却媒体流路14は、集熱器1の入口付近の地点Pにて集熱管3に接続されている。地点Pは、集熱器1の最上流に配置された反射鏡2aの上流に位置している。なお、地点Pは、集熱管3の上流で熱媒体ポンプ5より下流の熱媒体流路4に位置していてもよい。 Coolant flow 14 of the present modified example is connected to Atsumarinetsukan 3 at point P 5 in the vicinity of the inlet of the heat collector 1. Point P 5 is located upstream of the reflector 2a arranged on the most upstream of the heat collector 1. Incidentally, the point P 5 may be located downstream of the heat medium flow path 4 from the heat transfer medium pump 5 upstream of Atsumarinetsukan 3.

図6は、第1実施形態の第5変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。   FIG. 6: is a schematic diagram which shows the structure of the solar-heat collecting system of the 5th modification of 1st Embodiment.

本変形例の集熱器1は、2列の反射鏡2と、2本の集熱管3とを具備している。熱媒体流路4は、地点Q、Qで分岐して、これらの集熱管3に接続されている。各列の反射鏡2は、6枚の反射鏡2a〜2fを含んでいる。2個の温度センサ8の内の一方は、一方の列の反射鏡2e、2fの間の地点Pに配置されている。2個の温度センサ8の内の他方は、他方の列の反射鏡2e、2fの間の地点Pに配置されている。 The heat collector 1 of the present modification includes two rows of reflecting mirrors 2 and two heat collecting tubes 3. The heat medium flow path 4 is branched at points Q 1 and Q 2 and connected to the heat collection tubes 3. The reflecting mirrors 2 in each row include six reflecting mirrors 2a to 2f. One of the two temperature sensors 8, reflector 2e in one row are arranged at a point P 2 between the 2f. The other of the two temperature sensors 8, reflector 2e of the other row are arranged in a point P 2 between the 2f.

本変形例の太陽熱集熱システムは、冷却媒体タンク11と、冷却媒体ポンプ12と、2個の弁13と、2本の分岐流路を有する冷却媒体流路14と、制御部15とを具備している。一方の分岐流路は、一方の弁13を有し、一方の地点Pに接続されている。他方の分岐流路は、他方の弁13を有し、他方の地点Pに接続されている。 The solar heat collecting system according to the present modification includes a cooling medium tank 11, a cooling medium pump 12, two valves 13, a cooling medium flow path 14 having two branch flow paths, and a control unit 15. doing. One branch channel has one valve 13 is connected to one point P 3. The other branch channel has the other valve 13, is connected to the other point P 3.

以下、温度センサ8の一方を第1の温度センサ8と呼び、第1の温度センサ8に対応する弁13、分岐流路を第1の弁13、第1の分岐流路と呼ぶ。また、温度センサ8の他方を第2の温度センサ8と呼び、第2の温度センサ8に対応する弁13、分岐流路を第2の弁13、第2の分岐流路と呼ぶ。   Hereinafter, one of the temperature sensors 8 is referred to as a first temperature sensor 8, and the valve 13 corresponding to the first temperature sensor 8 and the branch flow channel are referred to as a first valve 13 and a first branch flow channel. Further, the other of the temperature sensors 8 is called a second temperature sensor 8, and the valve 13 corresponding to the second temperature sensor 8 and the branch flow path are called a second valve 13 and a second branch flow path.

制御部15は、第1の温度センサ8の測定温度が許容上限温度に達したら、第1の弁13を開くと共に、冷却媒体ポンプ12を稼働させる。その結果、冷却媒体タンク11内の冷却媒体が、第1の分岐流路を介して一方の地点Pに供給される。その結果、一方の集熱管3内の熱媒体が温度低下する。 The control unit 15 opens the first valve 13 and operates the cooling medium pump 12 when the measured temperature of the first temperature sensor 8 reaches the allowable upper limit temperature. As a result, the cooling medium in the cooling medium tank 11 is supplied to one point P 3 via the first branch flow channel. As a result, the temperature of the heat medium in one of the heat collection tubes 3 decreases.

また、制御部15は、第2の温度センサ8の測定温度が許容上限温度に達したら、第2の弁13を開くと共に、冷却媒体ポンプ12を稼働させる。その結果、冷却媒体タンク11内の冷却媒体が、第2の分岐流路を介して他方の地点Pに供給される。その結果、他方の集熱管3内の熱媒体が温度低下する。 Further, when the measurement temperature of the second temperature sensor 8 reaches the allowable upper limit temperature, the control unit 15 opens the second valve 13 and operates the cooling medium pump 12. As a result, the cooling medium in the cooling medium tank 11 is supplied to the other point P 3 via a second branch flow path. As a result, the temperature of the heat medium in the other heat collecting tube 3 is lowered.

なお、本変形例の集熱器1は、3列以上の反射鏡2と、3本以上の集熱管3とを具備していてもよい。この場合、すべての列に温度センサ8、弁13、分岐流路を設ける事が望ましい。また、制御部15は、ある温度センサ8の測定温度が許容上限温度に達したら、対応する弁13のみを開いて、対応する集熱管3内の熱媒体を温度低下させる事が望ましい。   In addition, the heat collector 1 of this modification may be equipped with three or more rows of reflecting mirrors 2 and three or more heat collecting tubes 3. In this case, it is desirable to provide the temperature sensor 8, the valve 13, and the branch flow path in all the rows. Further, it is desirable that the control unit 15 lowers the temperature of the heat medium in the corresponding heat collection tube 3 by opening only the corresponding valve 13 when the measured temperature of a certain temperature sensor 8 reaches the allowable upper limit temperature.

以上のように、本実施形態の太陽熱集熱システムは、集熱管3または熱媒体流路4に冷却媒体を供給して、熱媒体に冷却媒体を混入させる冷却媒体流路14を具備している。よって、本実施形態によれば、熱媒体を冷却媒体により温度低下させる事で、熱媒体の劣化を抑制する事が可能となる。   As described above, the solar heat collecting system according to the present embodiment includes the cooling medium flow path 14 that supplies the cooling medium to the heat collecting pipe 3 or the heat medium flow path 4 and mixes the cooling medium into the heat medium. . Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the heat medium by reducing the temperature of the heat medium by the cooling medium.

なお、本実施形態の太陽熱集熱システムは、トラフ型以外でもよく、例えば、フレネル型、タワー型、または固定パネル型でもよい。これは、後述する第2〜第7実施形態でも同様である。また、第1〜第5変形例は、互いに組み合わせて第1実施形態に適用してもよい。また、第1〜第5変形例は、単独でまたは互いに組み合わせて後述する第2〜第7実施形態に適用してもよい。   The solar heat collecting system of the present embodiment may be other than the trough type, and may be, for example, a Fresnel type, a tower type, or a fixed panel type. The same applies to the second to seventh embodiments described later. The first to fifth modifications may be combined with each other and applied to the first embodiment. In addition, the first to fifth modifications may be applied to second to seventh embodiments described later singly or in combination with each other.

(第2実施形態)
図7は、第2実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。
Second Embodiment
FIG. 7 is a schematic view showing the configuration of the solar heat collecting system of the second embodiment.

図7の太陽熱集熱システムは、図1に示す構成要素に加え、弁16と、冷却媒体流路17とを具備している。冷却媒体流路17は、第2流路の例である。   The solar heat collecting system of FIG. 7 includes a valve 16 and a cooling medium channel 17 in addition to the components shown in FIG. 1. The cooling medium channel 17 is an example of a second channel.

図7は、熱媒体流路4上の地点Pを示している。地点Pは、集熱器1と熱媒体ポンプ5との間において、熱媒体ポンプ5の下流に位置している。冷却媒体流路17の一方の端部は、地点Pにて熱媒体流路4に接続されており、冷却媒体流路17の他方の端部は、冷却媒体タンク11に接続されている。地点Pは、第2地点の例である。弁16は、冷却媒体流路17に設けられている。 Figure 7 shows a point P 6 on the heat medium flow path 4. The point P 6 is located downstream of the heat medium pump 5 between the heat collector 1 and the heat medium pump 5. One end of the cooling medium passage 17 is connected to the heat medium passage 4 at a point P 6 , and the other end of the cooling medium passage 17 is connected to the cooling medium tank 11. Point P 6 is an example of the second point. The valve 16 is provided in the cooling medium channel 17.

制御部15は、熱媒体の測定温度が許容上限温度に達したら、弁13、16を閉状態から開状態に変化させ、弁13、16を開くと共に、冷却媒体ポンプ12を稼働させる。その結果、冷却媒体タンク11内の冷却媒体が、冷却媒体流路14を介して地点Pに供給され、集熱管3内の熱媒体が温度低下する。さらには、地点Pの熱媒体が、冷却媒体流路17を介して冷却媒体タンク11内に供給される。地点Pから冷却媒体タンク11に流入する熱媒体の量は、冷却媒体タンク11から地点Pに流出する冷却媒体の量と同量である。地点Pから冷却媒体タンク11に流入した熱媒体は、冷却媒体として使用される。 When the measured temperature of the heat medium reaches the allowable upper limit temperature, the control unit 15 changes the valves 13 and 16 from the closed state to the open state, opens the valves 13 and 16, and operates the cooling medium pump 12. As a result, the cooling medium in the cooling medium tank 11 is supplied to the point P 3 via a cooling medium flow passage 14, the heat medium in the Atsumarinetsukan 3 is lowered temperatures. Furthermore, the heat medium at point P 6 is supplied into the cooling medium tank 11 via the cooling medium channel 17. The amount of the heat medium flowing from the point P 6 to the cooling medium tank 11 is the same amount of cooling medium flowing out from the cooling medium tank 11 to a point P 3. Heat medium having flowed into the cooling medium tank 11 from the point P 6 is used as a cooling medium.

地点Pは加熱器7より下流なので、地点Pからの熱媒体は、地点Pの熱媒体よりは充分に低温である。しかしながら、地点Pからの熱媒体は、冷却媒体タンク11内に予め貯蔵された常温の熱媒体(冷却媒体)よりは充分に高温である。そのため、本実施形態では、冷却媒体流路17から冷却媒体タンク11の頂部に熱媒体を流入させ、冷却媒体タンク11の底部から冷却媒体流路14に熱媒体を流出させる事で、冷却媒体タンク11内の熱媒体を温度成層化させる事が望ましい。これにより、冷却媒体タンク11の鉛直方向の深さを充分に深くしなくても、集熱器1の焦点外しが完了するまでの間は、集熱管3に常温の熱媒体を供給できる。 Since the point P 6 downstream from the heater 7, the heat medium from the point P 6 is sufficiently low temperature than the heat medium point P 3. However, the heat medium from the point P 6 are sufficiently high temperature than previously stored cold heat medium in the cooling medium tank 11 (cooling medium). Therefore, in the present embodiment, the heat medium flows from the cooling medium passage 17 to the top of the cooling medium tank 11 and the heat medium flows out from the bottom of the cooling medium tank 11 to the cooling medium passage 14. It is desirable that the heat medium in 11 be temperature stratified. As a result, even if the depth of the cooling medium tank 11 in the vertical direction is not sufficiently deep, a heat medium at normal temperature can be supplied to the heat collection tube 3 until the defocusing of the heat collector 1 is completed.

なお、地点Pは、図7では熱媒体ポンプ5の下流に位置しているが、熱媒体ポンプ5の上流に位置していてもよい。また、地点Pは、集熱管3上に位置していてもよい。 Incidentally, the point P 6 is located downstream of the heat transfer medium pump 5 7, may be located upstream of the heat transfer medium pump 5. Further, the point P 6 can be located on Atsumarinetsukan 3.

弁13、16を開くと、集熱器1の入口と地点Pとの間の領域での熱媒体の流量が減少するので、この領域内での熱媒体の温度は上昇する。しかしながら、地点Pに常温の冷却媒体が注入される効果が大きいので、地点Pと集熱器1の出口との間の領域では熱媒体は充分に冷却される。 When opening the valve 13 and 16, since the flow rate of the heat medium in the region between the inlet and the point P 3 of the heat collector 1 is reduced, the temperature of the heat medium in this region is increased. However, since the effect of ambient temperature of the cooling medium to the point P 3 is injected is large, the heat medium in the region between the outlet point P 3 and the heat collector 1 is sufficiently cooled.

ここで、第1実施形態と第2実施形態とを比較する。   Here, the first embodiment and the second embodiment will be compared.

第1実施形態では、集熱器1内の熱媒体を充分に冷却するためには、冷却媒体タンク11を大気解放するか、冷却媒体ポンプ12を高出力にして冷却媒体タンク11から大量の熱媒体を大量に流出させる必要がある。一方、第2実施形態では、このような方法によらずに、集熱器1内の熱媒体を充分に冷却する事ができる。   In the first embodiment, in order to sufficiently cool the heat medium in the heat collector 1, the cooling medium tank 11 is released to the atmosphere, or the cooling medium pump 12 is set to a high output to generate a large amount of heat from the cooling medium tank 11. A large amount of medium needs to be drained. On the other hand, in the second embodiment, the heat medium in the heat collector 1 can be sufficiently cooled regardless of such a method.

(第3実施形態)
図8は、第3実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。
Third Embodiment
FIG. 8 is a schematic view showing the configuration of the solar heat collecting system of the third embodiment.

図8の太陽熱集熱システムは、図7に示す構成要素を具備しているが、冷却媒体ポンプ12は具備していない。よって、冷却媒体タンク11内の冷却媒体は、冷却媒体ポンプ12を介さずに地点Pに供給される。 The solar heat collecting system of FIG. 8 comprises the components shown in FIG. 7 but without the coolant pump 12. Thus, the cooling medium in the cooling medium tank 11 is supplied to the point P 3 without passing through a cooling medium pump 12.

ここで、第2実施形態と第3実施形態とを比較する。   Here, the second embodiment and the third embodiment will be compared.

第2実施形態では、冷却媒体流路14、17の圧力損失が充分に小さく、かつ、冷却媒体ポンプ12と地点Pとの鉛直方向の高さが充分に小さい場合に、冷却媒体タンク11内の冷却媒体を冷却媒体ポンプ12を用いずに地点Pに送液する事ができる。そこで、第3実施形態の太陽熱集熱システムは、第2実施形態の太陽熱集熱システムから冷却媒体ポンプ12を除去して構成されている。 In the second embodiment, sufficient pressure loss of the coolant flow 14 and 17 is small and, when the cooling medium is sufficiently small vertical height between the pump 12 and the point P 3, the cooling medium tank 11 it can be sent to the point P 3 of the cooling medium without using a cooling medium pump 12. Thus, the solar heat collecting system of the third embodiment is configured by removing the cooling medium pump 12 from the solar heat collecting system of the second embodiment.

本実施形態では、地点Pが熱媒体ポンプ5の下流に位置している。これにより、冷却媒体流路14、17内の熱媒体を熱媒体ポンプ5の搬送能力により搬送する事が可能となる。本実施形態によれば、冷却媒体ポンプ12を用いずに太陽熱集熱システムを構成する事で、太陽熱集熱システムの構成を簡略化する事が可能となる。 In the present embodiment, the point P 6 is located downstream of the heat medium pump 5. As a result, the heat medium in the cooling medium channels 14 and 17 can be transported by the transfer capacity of the heat medium pump 5. According to the present embodiment, by configuring the solar heat collecting system without using the cooling medium pump 12, it is possible to simplify the configuration of the solar heat collecting system.

(第4実施形態)
図9は、第4実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。
Fourth Embodiment
FIG. 9 is a schematic view showing the configuration of the solar heat collecting system of the fourth embodiment.

図9の太陽熱集熱システムは、図8に示す構成要素を具備しているが、冷却媒体タンク11、弁16、及び冷却媒体流路17は具備していない。さらに、冷却媒体流路14の一方の端部は地点Pに接続され、冷却媒体流路14の他方の端部は地点Pに接続されている。よって、熱媒体流路4の熱媒体は、地点Pから冷却媒体流路14に流入し、冷却媒体タンク11及び冷却媒体ポンプ12を介さずに地点Pに冷却媒体として供給される。 The solar heat collecting system of FIG. 9 includes the components shown in FIG. 8 but does not include the cooling medium tank 11, the valve 16, and the cooling medium flow path 17. Further, one end of the coolant flow field 14 is connected to the point P 3, the other end portion of the coolant flow field 14 is connected to the point P 6. Accordingly, the heat medium of the heat medium flow path 4 flows from the point P 6 to the coolant passage 14, is supplied as a cooling medium to the point P 3 without passing through a cooling medium tank 11 and the coolant pump 12.

ここで、第3実施形態と第4実施形態とを比較する。   Here, the third embodiment and the fourth embodiment will be compared.

第3実施形態では、地点Pを流れる熱媒体の温度が充分に温度低下している場合、この熱媒体を冷却媒体タンク11内で自然冷却する必要はない。この熱媒体の温度が常温ではないが、地点Pを流れる熱媒体の温度より充分に低温であれば、この熱媒体は冷却媒体として充分に機能できるからである。そこで、第4実施形態の太陽熱集熱システムは、第3実施形態の太陽熱集熱システムから冷却媒体タンク11を除去して構成されている。 In the third embodiment, when the temperature of the heat medium flowing through the point P 6 is sufficiently temperature drop, there is no need to cool in the heat medium cooling medium tank 11. The temperature of the heat medium is not a normal temperature but, if sufficiently low temperature than the temperature of the heat medium flowing through the point P 3, the heat medium is because it functions well as a cooling medium. Therefore, the solar heat collecting system of the fourth embodiment is configured by removing the cooling medium tank 11 from the solar heat collecting system of the third embodiment.

本実施形態によれば、冷却媒体タンク11を用いずに太陽熱集熱システムを構成する事で、太陽熱集熱システムの構成をさらに簡略化する事が可能となる。   According to this embodiment, by configuring the solar heat collecting system without using the cooling medium tank 11, the configuration of the solar heat collecting system can be further simplified.

(第5実施形態)
図10は、第5実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。
Fifth Embodiment
FIG. 10 is a schematic view showing the configuration of the solar heat collecting system of the fifth embodiment.

図10の太陽熱集熱システムは、図8に示す構成要素を具備しているが、冷却媒体タンク11と弁16は具備していない。また、冷却媒体流路14の一方の端部は地点Pに接続され、冷却媒体流路14の他方の端部は膨張タンク6に接続されている。また、冷却媒体流路17の一方の端部は熱媒体流路4上の地点Pに接続され、冷却媒体流路17の他方の端部は膨張タンク6に接続されている。地点Pは、加熱器7と熱媒体ポンプ5との間において、熱媒体ポンプ5の上流に位置している。地点Pは、第2地点の例である。このように、本実施形態の膨張タンク6は、冷却媒体流路14、17と連通している。 The solar heat collecting system of FIG. 10 comprises the components shown in FIG. 8 but without the coolant reservoir 11 and the valve 16. Further, one end of the cooling medium channel 14 is connected to the point P 3, and the other end of the cooling medium channel 14 is connected to the expansion tank 6. Further, one end of the cooling medium channel 17 is connected to a point P 7 on the heat medium channel 4, and the other end of the cooling medium channel 17 is connected to the expansion tank 6. The point P 7 is located upstream of the heat medium pump 5 between the heater 7 and the heat medium pump 5. Point P 7 is an example of the second point. Thus, the expansion tank 6 of the present embodiment is in communication with the cooling medium channels 14 and 17.

熱媒体流路4を流れる熱媒体の体積が増加すると、熱媒体が地点Pから冷却媒体流路17を介して膨張タンク6に流入する。これにより、熱媒体の体積増加が膨張タンク6により吸収される。 When the volume of the heat medium flowing through the heat medium channel 4 increases, the heat medium flows from the point P 7 into the expansion tank 6 via the cooling medium channel 17. Thereby, the volume increase of the heat medium is absorbed by the expansion tank 6.

制御部15は、熱媒体の測定温度が許容上限温度に達したら、弁13を閉状態から開状態に変化させ、弁13を開くと共に、冷却媒体ポンプ12を稼働させる。その結果、膨張タンク6内の熱媒体が、冷却媒体流路14を介して地点Pに冷却媒体として供給され、集熱管3内の熱媒体が温度低下する。さらには、地点Pの熱媒体が、冷却媒体流路17を介して膨張タンク6に流入する。 When the measured temperature of the heat medium reaches the allowable upper limit temperature, the control unit 15 changes the valve 13 from the closed state to the open state, opens the valve 13 and operates the cooling medium pump 12. As a result, the heat medium in expansion tank 6 is supplied as a cooling medium to the point P 3 via a cooling medium flow passage 14, the heat medium in the Atsumarinetsukan 3 is lowered temperatures. Furthermore, the heat medium at the point P 7 flows into the expansion tank 6 via the cooling medium channel 17.

なお、第4実施形態では、熱媒体流路4の熱媒体をただちに冷却媒体として使用するのに対し、本実施形態では、熱媒体流路4の熱媒体を膨張タンク6内に貯蔵した後に冷却媒体として使用する。よって、本実施形態では、第4実施形態に比べて低温の熱媒体を冷却媒体として使用する事ができる。また、膨張タンク6内の熱媒体の温度は一般に、熱媒体流路4を流れる熱媒体の温度とは異なり、常温に近いので、温度低下させやすい。よって、本実施形態では、冷却媒体タンク11が不要となる。   In the fourth embodiment, the heat medium of the heat medium channel 4 is immediately used as a cooling medium, whereas in the present embodiment, the heat medium of the heat medium channel 4 is stored in the expansion tank 6 and then cooled. Use as a medium. Therefore, in the present embodiment, a heat medium having a temperature lower than that of the fourth embodiment can be used as a cooling medium. Further, the temperature of the heat medium in the expansion tank 6 is generally different from the temperature of the heat medium flowing through the heat medium channel 4 and is close to normal temperature, so it is easy to reduce the temperature. Therefore, in the present embodiment, the cooling medium tank 11 becomes unnecessary.

なお、膨張タンク6の出口(膨張タンク6と冷却媒体流路14との接続点)は、膨張タンク6の入口(膨張タンク6と冷却媒体流路17との接続点)から遠くに配置する事が望ましい。これにより、膨張タンク6内に入口から流入した流体塊が、膨張タンク6の出口からただちに流出する事を回避する事が可能となる。   The outlet of the expansion tank 6 (the connection point between the expansion tank 6 and the cooling medium channel 14) is disposed far from the inlet of the expansion tank 6 (the connection point between the expansion tank 6 and the cooling medium channel 17). Is desirable. As a result, it is possible to avoid that the fluid lump that has flowed into the expansion tank 6 from the inlet immediately flows out of the outlet of the expansion tank 6.

また、地点Pは、図10では熱媒体ポンプ5の上流に位置しているが、熱媒体ポンプ5の下流に位置していてもよい。 Further, the point P 7 is located upstream of the heat transfer medium pump 5 in FIG. 10 may be located downstream of the heat transfer medium pump 5.

(第6実施形態)
図11は、第6実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。
Sixth Embodiment
FIG. 11 is a schematic view showing the configuration of the solar heat collecting system of the sixth embodiment.

図11の太陽熱集熱システムは、図1に示す構成要素を具備しているが、冷却媒体タンク11、冷却媒体ポンプ12、弁13、及び冷却媒体流路14は具備していない。   The solar heat collecting system of FIG. 11 comprises the components shown in FIG. 1 but does not comprise the coolant tank 11, the coolant pump 12, the valve 13 and the coolant channel.

図11の熱媒体流路4は、集熱器1をバイパスして熱媒体を流通させるバイパス流路21を具備している。バイパス流路21は、地点Rにて熱媒体流路4の本流から分岐しており、地点Rにて熱媒体流路4の本流に合流している。バイパス流路21には、熱媒体ポンプ22と、熱媒体ポンプ22の上流に位置する弁23と、熱媒体ポンプ22の下流に位置する弁24が設けられている。地点Rからバイパス流路21に流入した熱媒体は、熱媒体ポンプ22により地点Rまで送液される。また、弁27は、地点Rと集熱器1との間の熱媒体流路4に設けられ、弁28は、地点Rと集熱器1との間の熱媒体流路4に設けられている。また、流路29は、熱媒体ポンプ22をバイパスするように設けられており、弁30は、流路29に設けられている。 The heat medium flow path 4 of FIG. 11 includes a bypass flow path 21 that bypasses the heat collector 1 and circulates the heat medium. Bypass passage 21 is branched from the main flow of the heat medium flow path 4 at point R 1, and joins the main stream of the heat medium flow path 4 at the point R 2. The bypass channel 21 is provided with a heat medium pump 22, a valve 23 located upstream of the heat medium pump 22, and a valve 24 located downstream of the heat medium pump 22. The heat medium that has flowed into the bypass flow path 21 from the point R 1 is transported by the heat medium pump 22 to the point R 2 . Further, the valve 27 is provided in the heat medium flow channel 4 between the point R 1 and the heat collector 1, and the valve 28 is provided in the heat medium flow channel 4 between the point R 2 and the heat collector 1 It is done. Further, the flow path 29 is provided to bypass the heat medium pump 22, and the valve 30 is provided in the flow path 29.

図11の太陽熱集熱システムは、冷却媒体流路14の代わりに冷却媒体流路25を具備している。冷却媒体流路25の一方の端部は、バイパス流路21上の地点Rにてバイパス流路21に接続されており、冷却媒体流路25の他方の端部は、地点Pにて集熱管3に接続されている。地点Rは、熱媒体ポンプ22と弁24との間において、熱媒体ポンプ22の下流に位置している。冷却媒体流路25は、地点Rからの熱媒体を冷却媒体として地点Pに供給する。冷却媒体流路25は、第1流路の例である。地点Pは、第1地点の例である。地点Rは、第2地点の例である。冷却媒体流路25には、弁26が設けられている。 The solar heat collecting system of FIG. 11 has a cooling medium channel 25 instead of the cooling medium channel 14. One end of the coolant flow field 25 is connected to the bypass passage 21 at a point R 3 on the bypass flow path 21, the other end portion of the cooling medium flow passage 25, at the point P 3 It is connected to the heat collecting pipe 3. The point R 3 is located downstream of the heat medium pump 22 between the heat medium pump 22 and the valve 24. Coolant flow 25 is supplied to the point P 3 heat medium from the point R 3 as a cooling medium. The cooling medium channel 25 is an example of a first channel. Point P 3 is an example of the first point. Point R 3 is an example of the second point. The coolant flow path 25 is provided with a valve 26.

太陽熱集熱システムの集熱運転時には、弁23、24、26を閉じておき、弁27、28を開いておく。この場合、熱媒体は、集熱器1内を流通し、バイパス流路21には流通しない。弁30は、閉じておいても開いておいてもよい。   During heat collecting operation of the solar heat collecting system, the valves 23, 24, 26 are closed and the valves 27, 28 are opened. In this case, the heat medium flows in the heat collector 1 and does not flow in the bypass channel 21. The valve 30 may be closed or open.

また、太陽熱集熱システムを何らかの理由で集熱運転からバイパス運転に切り替える際には、弁23、24、30を開いた後、弁27、28の一方または両方を閉じる。この場合、熱媒体は、集熱器1をバイパスして地点Rから地点Rまでバイパス流路21を流通する。 In addition, when the solar heat collecting system is switched from the heat collecting operation to the bypass operation for some reason, one or both of the valves 27, 28 are closed after the valves 23, 24, 30 are opened. In this case, the heat medium flows through the bypass flow path 21 from the point R 1 bypass the heat collector 1 to the point R 2.

太陽熱集熱システムの集熱運転時には、バイパス流路21内に常温の熱媒体が保管される。制御部15は、熱媒体の測定温度が許容上限温度に達したら、弁24を閉じたまま、かつ弁27、28を開いたままで、弁23、26を開き、弁30を閉じ、熱媒体ポンプ22を稼働させる。その結果、バイパス流路21内の常温の熱媒体が、熱媒体ポンプ22により地点Rを介して冷却媒体流路25に冷却媒体として供給され、地点Pを流れる熱媒体に合流する。さらには、熱媒体が地点Rからバイパス流路21に流入する。地点Rからバイパス流路21に流入する熱媒体の量は、バイパス流路21から冷却媒体流路25に流出する熱媒体の量と同量である。 During heat collection operation of the solar heat collection system, a heat medium at normal temperature is stored in the bypass flow passage 21. When the measured temperature of the heat medium reaches the allowable upper limit temperature, the control unit 15 opens the valves 23 and 26 and closes the valve 30, with the valve 24 closed and the valves 27 and 28 kept open, and the heat medium pump Activate 22 As a result, the normal temperature of the heat medium in the bypass flow path 21, the heat transfer medium pump 22 is supplied as a cooling medium to the cooling medium flow passage 25 through the point R 3, it merges into the heat medium flowing through the point P 3. Furthermore, the heat medium flows from the point R 1 in the bypass passage 21. The amount of the heat medium flowing from the point R 1 into the bypass channel 21 is the same as the amount of the heat medium flowing from the bypass channel 21 to the cooling medium channel 25.

弁23、26を開くと、集熱器1の入口と地点Pとの間の領域での熱媒体の流量が減少するので、この領域内での熱媒体の温度は上昇する。しかしながら、地点Pに常温の冷却媒体が注入される効果が大きいので、地点Pと集熱器1の出口との間の領域では熱媒体は充分に温度低下する。 When opening the valve 23 and 26, since the flow rate of the heat medium in the region between the inlet and the point P 3 of the heat collector 1 is reduced, the temperature of the heat medium in this region is increased. However, since the effect of ambient temperature of the cooling medium to the point P 3 is injected is large, the heat medium in the region between the outlet point P 3 and the heat collector 1 is sufficiently lowered temperature.

パイパス流路21内の熱媒体の温度は一般に、バイパス運転中やバイパス運転の直後を除き、常温に近い。よって、本実施形態では、冷却媒体タンク11が不要となる。また、本実施形態のバイパス流路21や冷却媒体流路25の長さは一般に、第1〜第5実施形態の冷却媒体流路14の長さや、第2、第3、第5実施形態の冷却媒体流路17の長さに比べて短い。よって、本実施形態の熱媒体ポンプ22の必要動力は、第1実施形態等の冷却媒体ポンプ12の必要動力より小さくなる。   Generally, the temperature of the heat medium in the bypass flow passage 21 is close to normal temperature except during the bypass operation or immediately after the bypass operation. Therefore, in the present embodiment, the cooling medium tank 11 becomes unnecessary. Further, the lengths of the bypass flow channel 21 and the cooling medium flow channel 25 of the present embodiment are generally the lengths of the cooling medium flow channel 14 of the first to fifth embodiments and the second, third, and fifth embodiments. The length is shorter than the length of the coolant channel 17. Therefore, the required power of the heat medium pump 22 of the present embodiment is smaller than the required power of the cooling medium pump 12 of the first embodiment and the like.

図12は、第6実施形態の変形例の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。   FIG. 12 is a schematic view showing the configuration of a solar heat collecting system according to a modification of the sixth embodiment.

本変形例の集熱器1は、上述の第5変形例と同様に、2列の反射鏡2と、2本の集熱管3とを具備している。熱媒体流路4は、地点Q、Qで分岐して、これらの集熱管3に接続されている。各列の反射鏡2は、6枚の反射鏡2a〜2fを含んでいる。2個の温度センサ8の内の一方は、一方の列の反射鏡2e、2fの間の地点Pに配置されている。2個の温度センサ8の内の他方は、他方の列の反射鏡2e、2fの間の地点Pに配置されている。 The heat collector 1 of this modification is equipped with the reflective mirror 2 of 2 rows, and the two heat collector tubes 3 similarly to the above-mentioned 5th modification. The heat medium flow path 4 is branched at points Q 1 and Q 2 and connected to the heat collection tubes 3. The reflecting mirrors 2 in each row include six reflecting mirrors 2a to 2f. One of the two temperature sensors 8, reflector 2e in one row are arranged at a point P 3 between the 2f. The other of the two temperature sensors 8, reflector 2e of the other row are arranged at a point P 3 between the 2f.

本変形例の太陽熱集熱システムは、2組のバイパス流路21、熱媒体ポンプ22、冷却媒体流路25、弁23、24、26、27、28、30、及び流路29を具備している。各組のバイパス流路21等の構成は、図11に示す構成と同様である。制御部15は、ある温度センサ8の測定温度が許容上限温度に達したら、対応する弁23、26のみを開き、対応する弁30のみを閉じ、対応する熱媒体ポンプ22のみを稼働させる事で、対応する集熱管3内の熱媒体を温度低下させる。   The solar heat collecting system according to the present modification includes two sets of bypass flow paths 21, a heat medium pump 22, a cooling medium flow path 25, valves 23, 24, 26, 27, 28, 30 and a flow path 29. There is. The configuration of each set of bypass channels 21 and the like is the same as the configuration shown in FIG. When the measured temperature of a certain temperature sensor 8 reaches the allowable upper limit temperature, the control unit 15 opens only the corresponding valve 23, 26 and closes only the corresponding valve 30, and operates only the corresponding heat medium pump 22. , The temperature of the heat medium in the corresponding heat collecting tube 3 is reduced.

なお、本変形例の太陽熱集熱システムは、バイパス流路21、熱媒体ポンプ22、弁23、24、27、28、30、及び流路29を1組のみ具備し、冷却媒体流路25及び弁26を2組具備していてもよい。この場合、1本のバイパス流路21から2本の冷却媒体流路25が分岐し、各冷却媒体流路25に1個の弁26が設けられる。制御部15は、ある温度センサ8の測定温度が許容上限温度に達したら、弁23を開き、弁30を閉じると共に、この温度センサ8に対応する弁26を開き、熱媒体ポンプ22を稼働させる事で、対応する集熱管3内の熱媒体を温度低下させる。   The solar heat collecting system of this modification includes only one set of the bypass flow passage 21, the heat medium pump 22, the valves 23, 24, 27, 28, 30 and the flow passage 29, and the cooling medium flow passage 25 and Two sets of valves 26 may be provided. In this case, two coolant channels 25 branch from one bypass channel 21, and one valve 26 is provided in each coolant channel 25. The control unit 15 opens the valve 23 and closes the valve 30, opens the valve 26 corresponding to the temperature sensor 8, and operates the heat medium pump 22 when the measured temperature of a certain temperature sensor 8 reaches the allowable upper limit temperature. Thus, the temperature of the heat medium in the corresponding heat collecting tube 3 is reduced.

また、本変形例の集熱器1は、3列以上の反射鏡2と、3本以上の集熱管3とを具備していてもよい。この場合には、上述の2列の例と同様に、各列に1組のバイパス流路21等を個別に設けてもよいし、複数列に1組のバイパス流路21等を共通に設けてもよい。また、1つの太陽熱集熱システムにこれらの構成を組み合わせて採用してもよい。複数列に1組のバイパス流路21等を共通に設ける場合には、1本のバイパス流路21から複数本の冷却媒体流路25を分岐させ、各冷却媒体流路25に1個の弁26を設ける。いずれの構成においても、制御部15は、ある温度センサ8の測定温度が許容上限温度に達したら、少なくともこの温度センサ8に対応する弁26を開く事で、対応する集熱管3内の熱媒体を温度低下させる。   Moreover, the heat collector 1 of this modification may be equipped with three or more rows of reflecting mirrors 2 and three or more heat collecting tubes 3. In this case, as in the above-described two-row example, one set of bypass channels 21 may be individually provided in each column, or one set of bypass channels 21 may be commonly provided in a plurality of columns. May be In addition, one solar heat collecting system may be combined with these configurations. In the case where one set of bypass flow channels 21 and the like are commonly provided in a plurality of rows, the plurality of cooling medium flow channels 25 are branched from one bypass flow channel 21, and one valve is provided in each cooling medium flow channel 25. 26 is provided. In any of the configurations, the control unit 15 opens the valve 26 corresponding to at least the temperature sensor 8 when the measured temperature of the certain temperature sensor 8 reaches the allowable upper limit temperature, so that the heat medium in the corresponding heat collection tube 3 Reduce the temperature.

以上のように、本実施形態の太陽熱集熱システムは、集熱管3または熱媒体流路4に冷却媒体を供給して、熱媒体に冷却媒体を混入させる冷却媒体流路25を具備している。よって、本実施形態によれば、熱媒体を冷却媒体により冷却する事で、熱媒体の劣化を抑制する事が可能となる。   As described above, the solar heat collecting system according to the present embodiment includes the cooling medium flow path 25 that supplies the cooling medium to the heat collecting pipe 3 or the heat medium flow path 4 and mixes the cooling medium into the heat medium. . Therefore, according to the present embodiment, it is possible to suppress the deterioration of the heat medium by cooling the heat medium with the cooling medium.

なお、第6実施形態の上記変形例は、後述する第7実施形態に適用してもよい。   The above modification of the sixth embodiment may be applied to the seventh embodiment described later.

(第7実施形態)
図13は、第7実施形態の太陽熱集熱システムの構成を示す模式図である。
Seventh Embodiment
FIG. 13 is a schematic view showing a configuration of a solar heat collecting system according to a seventh embodiment.

図13の太陽熱集熱システムは、図12に示す構成要素を具備しているが、熱媒体ポンプ22、流路29、及び弁30は具備していない。よって、地点Rからバイパス流路21に流入した熱媒体は、熱媒体ポンプ22を介さずに地点Rや地点Rに送液される。 The solar heat collecting system of FIG. 13 comprises the components shown in FIG. 12 but does not comprise the heating medium pump 22, the flow passage 29 and the valve 30. Accordingly, the heat medium having flowed from the point R 1 in the bypass passage 21 is fed to the point R 2 and the point R 3 not through the heat transfer medium pump 22.

ここで、第6実施形態と第7実施形態とを比較する。   Here, the sixth embodiment and the seventh embodiment will be compared.

第6実施形態では、バイパス流路21と冷却媒体流路25の圧力損失が充分に小さく、かつ、熱媒体ポンプ5と地点Pとの鉛直方向の高さが充分に小さい場合に、バイパス流路21内の熱媒体を熱媒体ポンプ22を用いずに地点Rや地点Rに送液する事ができる。そこで、第7実施形態の太陽熱集熱システムは、第6実施形態の太陽熱集熱システムから熱媒体ポンプ22を除去して構成されている。 In the sixth embodiment, when the pressure loss in the bypass flow passage 21 and the cooling medium flow passage 25 is sufficiently small, and the vertical height between the heat medium pump 5 and the point P 3 is sufficiently small, the bypass flow The heat medium in the passage 21 can be sent to the point R 2 or the point R 3 without using the heat medium pump 22. Therefore, the solar heat collecting system of the seventh embodiment is configured by removing the heat medium pump 22 from the solar heat collecting system of the sixth embodiment.

本実施形態では、バイパス流路21や冷却媒体流路25内の熱媒体を熱媒体ポンプ5の搬送能力により搬送する。本実施形態によれば、熱媒体ポンプ23を用いずに太陽熱集熱システムを構成する事で、太陽熱集熱システムの構成を簡略化する事が可能となる。   In the present embodiment, the heat medium in the bypass flow path 21 and the cooling medium flow path 25 is transported by the transfer capacity of the heat medium pump 5. According to the present embodiment, by configuring the solar heat collecting system without using the heat medium pump 23, it is possible to simplify the configuration of the solar heat collecting system.

以上、いくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例としてのみ提示したものであり、発明の範囲を限定する事を意図したものではない。本明細書で説明した新規なシステムは、その他の様々な形態で実施する事ができる。また、本明細書で説明したシステムの形態に対し、発明の要旨を逸脱しない範囲内で、種々の省略、置換、変更を行う事ができる。添付の特許請求の範囲及びこれに均等な範囲は、発明の範囲や要旨に含まれるこのような形態や変形例を含むように意図されている。   While certain embodiments have been described above, these embodiments have been presented by way of example only, and are not intended to limit the scope of the invention. The novel systems described herein may be implemented in various other forms. In addition, various omissions, substitutions, and changes can be made to the form of the system described in the present specification without departing from the scope of the invention. The appended claims and their equivalents are intended to cover such forms and modifications as would fall within the scope and spirit of the invention.

1:集熱器、2:反射鏡、3:集熱管、4:熱媒体流路、
5:熱媒体ポンプ、6:膨張タンク、7:加熱器、8:温度センサ、
11:冷却媒体タンク、12:冷却媒体ポンプ、13:弁、
14:冷却媒体流路、15:制御部、16:弁、17:冷却媒体流路、
21:バイパス流路、22:熱媒体ポンプ、23:弁、24:弁、
25:冷却媒体流路、26:弁、27:弁、28:弁、29:流路、30:弁
1: Heat collector, 2: Reflector, 3: Heat collector, 4: Heat medium flow path,
5: heat medium pump, 6: expansion tank, 7: heater, 8: temperature sensor,
11: Coolant tank, 12: Coolant pump, 13: Valve,
14: Coolant channel, 15: Controller, 16: Valve, 17: Coolant channel,
21: bypass flow path, 22: heat medium pump, 23: valve, 24: valve,
25: cooling medium flow channel, 26: valve, 27: valve, 28: valve, 29: flow channel, 30: valve

Claims (14)

集熱管内の熱媒体を太陽光線により加熱する集熱器と、
前記熱媒体により被加熱流体を加熱する加熱器と、
前記集熱器と前記加熱器との間で前記熱媒体を循環させる熱媒体流路と、
前記集熱管または前記熱媒体流路の第1地点に接続されており、前記第1地点に冷却媒体を供給して、前記熱媒体に前記冷却媒体を混入させる第1流路と、
を具備し、
前記第1地点は、前記集熱器の最下流に配置された第1反射鏡と、前記第1反射鏡に隣接する第2反射鏡との間に位置する事を特徴とする太陽熱集熱システム。
A heat collector that heats the heat medium in the heat collection tube with a sunlight,
A heater for heating a fluid to be heated by the heat medium;
A heat medium channel for circulating the heat medium between the heat collector and the heater;
A first flow path connected to a first point of the heat collection pipe or the heat medium flow path, supplying a cooling medium to the first point, and mixing the cooling medium into the heat medium;
Equipped with
A solar heat collecting system characterized in that the first point is located between a first reflecting mirror disposed at the most downstream of the heat collector and a second reflecting mirror adjacent to the first reflecting mirror. .
前記冷却媒体は、前記第1地点における前記熱媒体の温度より低い温度を有する事を特徴とする、請求項1に記載の太陽熱集熱システム。   The solar heat collecting system according to claim 1, wherein the cooling medium has a temperature lower than the temperature of the heat medium at the first point. 前記熱媒体の温度を検出する温度検出器と、
前記温度検出器により検出された前記温度に基づいて、前記冷却媒体を前記第1流路から前記第1地点に供給する制御部と、
を具備する事を特徴とする、請求項1または2に記載の太陽熱集熱システム。
A temperature detector for detecting the temperature of the heat medium;
A control unit configured to supply the cooling medium from the first flow path to the first point based on the temperature detected by the temperature detector;
The solar heat collection system according to claim 1 or 2 , characterized by comprising.
前記温度検出器は、前記第1反射鏡と前記第2反射鏡との間において、または前記第1反射鏡の下流で前記加熱器より上流において、前記熱媒体の温度を検出する事を特徴とする、請求項に記載の太陽熱集熱システム。 It said temperature detector, between said first reflector and said second reflector, or in the upstream of the heater downstream of the first reflecting mirror, and characterized in that for detecting the temperature of the heating medium The solar heat collection system according to claim 3 . 前記冷却媒体を貯蔵する冷却媒体タンクを具備し、
前記第1流路は、前記冷却媒体タンク内の前記冷却媒体を前記第1地点に供給する事を特徴とする、請求項1からのいずれか1項に記載の太陽熱集熱システム。
A coolant tank storing the coolant;
The solar heat collecting system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first flow path supplies the cooling medium in the cooling medium tank to the first point.
前記熱媒体流路または前記集熱管の第2地点に接続されており、前記第2地点からの前記熱媒体を前記冷却媒体として前記冷却媒体タンクに供給する第2流路を具備する事を特徴とする、請求項に記載の太陽熱集熱システム。 A second flow path is connected to the heat medium flow path or the second point of the heat collection pipe, and supplies the heat medium from the second point to the cooling medium tank as the cooling medium. The solar heat collection system according to claim 5 , wherein 前記第1流路に設けられ、前記冷却媒体タンク内の前記冷却媒体を前記第1流路を介して前記第1地点に供給する冷却媒体ポンプを具備する事を特徴とする、請求項またはに記載の太陽熱集熱システム。 6. The cooling medium pump according to claim 5 , further comprising: a cooling medium pump provided in the first flow path and supplying the cooling medium in the cooling medium tank to the first point via the first flow path. The solar heat collecting system according to 6 . 前記第1流路は、前記冷却媒体タンク内の前記冷却媒体を冷却媒体ポンプを介さずに前記第1地点に供給する事を特徴とする、請求項またはに記載の太陽熱集熱システム。 The first flow path, the cooling medium, characterized in that it is supplied to the first point without passing through a cooling medium pump, solar heat collection system according to claim 5 or 6 of the cooling medium tank. 前記第1流路は、前記熱媒体流路または前記集熱管の第2地点に接続されており、前記第2地点からの前記熱媒体を前記冷却媒体として冷却媒体タンク及び冷却媒体ポンプを介さずに前記第1地点に供給する事を特徴とする、請求項1からのいずれか1項に記載の太陽熱集熱システム。 The first flow path is connected to the heat medium flow path or a second point of the heat collection pipe, and the heat medium from the second point is not used as a cooling medium but via a cooling medium tank and a cooling medium pump. The solar heat collecting system according to any one of claims 1 to 4 , characterized in that the first point is supplied to the first point. 前記熱媒体流路または前記集熱管の第2地点に接続された流路と連通している膨張タンクを具備し、
前記第1流路は、前記膨張タンク内の前記熱媒体を前記冷却媒体として前記第1地点に供給する事を特徴とする、請求項1からのいずれか1項に記載の太陽熱集熱システム。
An expansion tank in communication with the heat medium channel or a channel connected to a second point of the heat collection pipe,
The solar heat collecting system according to any one of claims 1 to 4 , wherein the first flow path supplies the heat medium in the expansion tank as the cooling medium to the first point. .
前記熱媒体流路は、前記集熱器をバイパスして前記熱媒体を流通させるバイパス流路を具備し、
前記第1流路は、前記バイパス流路の第2地点に接続されており、前記第2地点からの前記熱媒体を前記冷却媒体として前記第1地点に供給する事を特徴とする、請求項1からのいずれか1項に記載の太陽熱集熱システム。
The heat medium flow path includes a bypass flow path that bypasses the heat collector and allows the heat medium to flow.
The first flow path is connected to a second point of the bypass flow path, and the heat medium from the second point is supplied to the first point as the cooling medium. The solar heat collection system according to any one of 1 to 4 .
前記バイパス流路に設けられ、前記バイパス流路に流入した前記熱媒体を前記第2地点に供給する熱媒体ポンプを具備する事を特徴とする、請求項11に記載の太陽熱集熱システム。 The solar heat collecting system according to claim 11 , further comprising: a heat medium pump provided in the bypass flow path and supplying the heat medium flowing into the bypass flow path to the second point. 前記バイパス流路は、前記バイパス流路に流入した前記熱媒体を熱媒体ポンプを介さずに前記第2地点に供給する事を特徴とする、請求項11に記載の太陽熱集熱システム。 The solar heat collecting system according to claim 11 , wherein the bypass channel supplies the heat medium having flowed into the bypass channel to the second point without passing through a heat medium pump. 集熱管内の熱媒体を太陽光線により加熱する集熱器と、
前記熱媒体により被加熱流体を加熱する加熱器と、
前記集熱器と前記加熱器との間で前記熱媒体を循環させる熱媒体流路と、
を具備する太陽熱集熱システムに冷却媒体を供給する冷却媒体供給システムであって、
前記集熱管または前記熱媒体流路の第1地点に接続されており、前記第1地点に前記冷却媒体を供給して、前記熱媒体に前記冷却媒体を混入させる第1流路と、
前記第1流路に設けられ、前記第1流路から前記第1地点への前記熱媒体の供給を制御する弁と、
を具備し、
前記第1地点は、前記集熱器の最下流に配置された第1反射鏡と、前記第1反射鏡に隣接する第2反射鏡との間に位置する事を特徴とする冷却媒体供給システム。
A heat collector that heats the heat medium in the heat collection tube with a sunlight,
A heater for heating a fluid to be heated by the heat medium;
A heat medium channel for circulating the heat medium between the heat collector and the heater;
A cooling medium supply system for supplying a cooling medium to a solar heat collecting system comprising:
A first flow path connected to a first point of the heat collection pipe or the heat medium flow path, supplying the cooling medium to the first point, and mixing the cooling medium into the heat medium;
A valve provided in the first flow path and controlling supply of the heat medium from the first flow path to the first point;
Equipped with
The cooling medium supply system according to claim 1, wherein the first point is located between a first reflecting mirror disposed at the most downstream of the heat collector and a second reflecting mirror adjacent to the first reflecting mirror. .
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