JP2016095114A - Solar heat light collection device and solar heat light collection system - Google Patents

Solar heat light collection device and solar heat light collection system Download PDF

Info

Publication number
JP2016095114A
JP2016095114A JP2014232734A JP2014232734A JP2016095114A JP 2016095114 A JP2016095114 A JP 2016095114A JP 2014232734 A JP2014232734 A JP 2014232734A JP 2014232734 A JP2014232734 A JP 2014232734A JP 2016095114 A JP2016095114 A JP 2016095114A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
sub
pipe
main
pipes
fluid
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2014232734A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
俊泰 光成
Toshiyasu Mitsunari
俊泰 光成
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sumitomo Heavy Industries Ltd filed Critical Sumitomo Heavy Industries Ltd
Priority to JP2014232734A priority Critical patent/JP2016095114A/en
Publication of JP2016095114A publication Critical patent/JP2016095114A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To restrict reduction of light collection efficiency caused by shades of pipes and supporting parts and restrict influence of strong wind against pipes.SOLUTION: Even if sub-pipes connected to receivers 8 and main pipes connected to the sub-pipes are sub-supply pipes 6 and main supply pipes 3 for supplying fluid to the receivers 8 or sub-discharging pipes 7 and main discharging pipes 4 for discharging fluid from the receivers 8, a plurality of sub-pipes are merged into the main pipes, thereby a diameter of the sub-pipe is made finer and lighter weight than that of the main pipes. With this arrangement as above, the supporting parts for supporting the sub-pipes are also made fine. Further, the main pipes are arranged at positions where incidence of solar light into mirrors 9 and the receivers 8 is not prevented. Under the above arrangement, a reduction of light collecting efficiency influenced by the shades of the main pipes, sub-pipes and the supporting parts is restricted, and influence of strong wind against the pipes due to light-weight formations of the sub-pipes is restricted.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、太陽熱集光装置及び太陽熱集光システムに関する。   The present invention relates to a solar heat collecting apparatus and a solar heat collecting system.

従来、地面付近に設置されたミラーで太陽光を上方へ反射し、レシーバに反射光を入射させ集光させることで、管状のレシーバ内部を流通する熱媒体を加熱し発電に利用する太陽熱集光システムが知られている（例えば、特許文献１参照）。この太陽熱集光システムで用いられる太陽熱集光装置では、レシーバは、熱媒体（流体）が流通するための配管を有すると共に、反射光を入射すべく支持台（支持部）により高所に支持されている。   Conventionally, solar heat condensing is used for power generation by heating the heat medium that circulates inside the tubular receiver by reflecting the sunlight upward with a mirror installed near the ground and making the reflected light incident on the receiver and condensing it. A system is known (see, for example, Patent Document 1). In the solar heat collecting apparatus used in this solar heat collecting system, the receiver has a pipe through which a heat medium (fluid) flows and is supported at a high place by a support base (support part) so as to receive reflected light. ing.

特開２０１４−０２０７４９号公報JP 2014-020749 A

ところで、太陽熱集光装置では、レシーバの配管を太くすることで、流通する流体の熱輸送量を増大させている。しかしながら、地上のミラーの上方に太い配管が配置されると、ミラーに対する配管の影が大きくなるため、集光効率が低下する。また、高所に配置された太く重い配管は強風の影響を受けて揺動するおそれがある。このため、強風による配管の揺動を抑制するために支持部を太くして剛性を高める必要があり、この場合も、ミラーに対する支持部の影が大きくなり、更に集光効率が低下することになる。   By the way, in the solar thermal condensing device, the heat transport amount of the circulating fluid is increased by thickening the pipe of the receiver. However, if a thick pipe is arranged above the ground mirror, the shadow of the pipe on the mirror becomes large, so that the light collection efficiency decreases. Also, thick and heavy pipes arranged at high places may swing under the influence of strong winds. For this reason, it is necessary to increase the rigidity by thickening the support part in order to suppress the swing of the pipe due to the strong wind. In this case also, the shadow of the support part with respect to the mirror becomes large, and the light collection efficiency is further reduced. Become.

本発明は、このような課題を解決するためになされたものであり、配管及び支持部の影による集光効率の低下を抑制できると共に、配管に対する強風の影響を抑制できる太陽熱集光装置及び太陽熱集光システムを提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such a problem, and it is possible to suppress a decrease in light collection efficiency due to the shadow of the pipe and the support portion, and to suppress the influence of strong wind on the pipe and a solar heat collector and solar heat It aims at providing a condensing system.

本発明に係る太陽熱集光装置は、太陽光を反射する反射部と、反射部で反射された太陽光を集光し、流体を加熱する集光部と、集光部に接続される副配管と、副配管が複数合流する主配管と、を備え、主配管は、反射部及び集光部への太陽光の入射を妨げない位置に配置されている。   The solar heat collecting apparatus according to the present invention includes a reflecting portion that reflects sunlight, a collecting portion that collects sunlight reflected by the reflecting portion and heats a fluid, and a sub-pipe connected to the collecting portion. And a main pipe in which a plurality of sub-pipes are joined, and the main pipe is disposed at a position that does not hinder the incidence of sunlight on the reflecting part and the light collecting part.

この太陽熱集光装置によれば、集光部に接続される副配管及び当該副配管に接続される主配管が、流体を集光部へ供給する側であっても、かつ／または、集光部に接続される副配管及び当該副配管に接続される主配管が、流体を集光部から排出する側であっても、複数の副配管が主配管に合流する構成のため、副配管を主配管より細く軽くすることができ、また、これにより、副配管を支持する支持部も細くすることができる。更に、主配管は、反射部及び集光部への太陽光の入射を妨げない位置に配置される。以上により、主配管及び副配管、並びに支持部の影による集光効率の低下を抑制できると共に、副配管の軽量化により配管に対する強風の影響を抑制できる。   According to this solar thermal concentrator, even if the auxiliary pipe connected to the condensing part and the main pipe connected to the auxiliary pipe are on the side supplying fluid to the condensing part and / or Even if the sub pipe connected to the main pipe and the main pipe connected to the sub pipe are on the side where the fluid is discharged from the light collecting section, the sub pipe is connected to the main pipe because of the configuration in which the sub pipes merge with the main pipe. It can be made thinner and lighter than the main pipe, and the support portion for supporting the sub pipe can also be made thinner. Further, the main pipe is disposed at a position that does not prevent the sunlight from entering the reflecting portion and the light collecting portion. As described above, it is possible to suppress a decrease in light collection efficiency due to the shadow of the main pipe and the sub pipe and the support portion, and it is possible to suppress the influence of strong wind on the pipe by reducing the weight of the sub pipe.

ここで、上記作用を好適に奏する構成としては、具体的には、主配管は、集光部へ流体を供給する側の主供給配管かつ／または集光部から流体を排出する側の主排出配管を有し、副配管は、集光部へ流体を供給する側の副供給配管かつ／または集光部から流体を排出する側の副排出配管を有する構成が挙げられる。   Here, as a configuration that preferably exhibits the above-described operation, specifically, the main pipe is a main supply pipe on the side that supplies fluid to the light collecting section and / or a main discharge on the side that discharges fluid from the light collecting section. The structure which has piping and sub piping has the sub discharge piping of the side which discharges the fluid from the sub supply piping and / or the light condensing part by which the fluid is supplied to the condensing part is mentioned.

また、主供給配管かつ／または主排出配管は、反射部の下方に設けられていてもよい。この場合、太い主供給配管かつ／または太い主排出配管を反射部の下方に配置できるため、敷地を有効に活用できる。   Further, the main supply pipe and / or the main discharge pipe may be provided below the reflecting portion. In this case, since the thick main supply pipe and / or the thick main discharge pipe can be arranged below the reflecting portion, the site can be used effectively.

また、本発明に係る太陽熱集光システムは、上記太陽熱集光装置と、上記太陽熱集光装置で発生した熱をエネルギーとして利用するエネルギー変換部と、を備えている。この太陽熱集光システムによれば、上記作用効果を好適に実現することができると共に、好適にエネルギーとして利用できる。   Moreover, the solar thermal condensing system which concerns on this invention is equipped with the said solar thermal condensing device and the energy conversion part which utilizes the heat which generate | occur | produced in the said solar thermal condensing device as energy. According to this solar thermal condensing system, the above-mentioned operational effects can be suitably realized and can be suitably used as energy.

本発明によれば、配管及び支持部の影による集光効率の低下を抑制できると共に、配管に対する強風の影響を抑制できる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, while being able to suppress the fall of the condensing efficiency by the shadow of piping and a support part, the influence of the strong wind with respect to piping can be suppressed.

第１実施形態に係る太陽熱集光システムを示す概略図である。It is the schematic which shows the solar thermal condensing system which concerns on 1st Embodiment. 図１中の太陽熱集光装置を示す概略側面図である。It is a schematic side view which shows the solar thermal condensing apparatus in FIG. 第２実施形態に係る太陽熱集光装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the solar thermal condensing device which concerns on 2nd Embodiment. 第３実施形態に係る太陽熱集光装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the solar thermal condensing device which concerns on 3rd Embodiment. 第４実施形態に係る太陽熱集光装置を示す概略図である。It is the schematic which shows the solar thermal condensing device which concerns on 4th Embodiment.

［第１実施形態］
以下、本発明の好適な実施形態について図面を参照しながら説明する。図１は、第１実施形態に係る太陽熱集光システムを示す概略図、図２は、図１中の太陽熱集光装置を示す概略側面図である。図１に示すように、太陽熱集光システム３０は、太陽光を反射させ集光させて流体を加熱する太陽熱集光装置１と、加熱された流体との間で熱交換を行って得た熱を利用し発電を行う発電装置（エネルギー変換部）２と、を備える。なお、ここでは特に好ましいとして流体を空気としているが、空気に限定されず、オイル、溶融塩等を用いてもよい。 [First Embodiment]
Preferred embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic view showing a solar thermal condensing system according to the first embodiment, and FIG. 2 is a schematic side view showing the solar thermal concentrating device in FIG. As shown in FIG. 1, the solar heat collecting system 30 is a heat obtained by exchanging heat between a solar heat collecting device 1 that reflects and collects sunlight to heat a fluid and heats the fluid. And a power generation device (energy conversion unit) 2 that generates power using the power. Note that although the fluid is air here as being particularly preferable here, the fluid is not limited to air, and oil, molten salt, or the like may be used.

太陽熱集光装置１は、図１及び図２に示すように、主供給配管（主配管）３、主排出配管（主配管）４、及び複数の太陽熱集光ユニット５を備えている。太陽熱集光ユニット５は、それぞれ、副供給配管（副配管）６、副排出配管（副配管）７、複数のレシーバ（集光部）８、及び複数のミラー（反射部）９を有している。   As shown in FIGS. 1 and 2, the solar heat collector 1 includes a main supply pipe (main pipe) 3, a main discharge pipe (main pipe) 4, and a plurality of solar heat collection units 5. Each of the solar heat collecting units 5 includes a sub supply pipe (sub pipe) 6, a sub discharge pipe (sub pipe) 7, a plurality of receivers (light collecting portions) 8, and a plurality of mirrors (reflecting portions) 9. Yes.

主供給配管３は、発電装置２における熱交換によって冷却され配管１８を経由した流体を、各太陽熱集光ユニット５へ供給するためのものである。主供給配管３は、例えば内径約０．４ｍの太いステンレス鋼鋼管に断熱材（不図示）を被覆して形成されており、ミラー９（詳しくは後述）の下方に配置されている。また、主供給配管３は、ミラー９下において約２００ｍに亘って直線状に延在する直線部を有している。   The main supply pipe 3 is for supplying a fluid that has been cooled by heat exchange in the power generation device 2 and that has passed through the pipe 18 to each solar heat collecting unit 5. The main supply pipe 3 is formed, for example, by covering a thick stainless steel pipe having an inner diameter of about 0.4 m with a heat insulating material (not shown), and is disposed below a mirror 9 (described later in detail). Further, the main supply pipe 3 has a straight portion extending linearly over about 200 m under the mirror 9.

各太陽熱集光ユニット５を構成するそれぞれの副供給配管６は、主供給配管３を流通する流体を分流させ、当該各太陽熱集光ユニット５の各レシーバ８へ送るためのものである。副供給配管６は、例えば内径約０．１ｍの細いステンレス鋼鋼管に断熱材（不図示）を被覆して形成されている。副供給配管６は、主供給配管３から分岐し上方に向かって略垂直に立設された垂直部６ａと、垂直部６ａの上端部に接続され、主供給配管３の延在方向に沿って略水平方向に横設され端部が閉止された水平部６ｂと、を有している。そして、各太陽熱集光ユニット５の各副供給配管６が主供給配管３にそれぞれ接続され、これらの複数の副供給配管６が主供給配管３に合流する構成となっている。   Each sub supply pipe 6 constituting each solar heat collecting unit 5 is for diverting the fluid flowing through the main supply pipe 3 and sending it to each receiver 8 of each solar heat collecting unit 5. The auxiliary supply pipe 6 is formed, for example, by covering a thin stainless steel pipe having an inner diameter of about 0.1 m with a heat insulating material (not shown). The sub supply pipe 6 is branched from the main supply pipe 3 and is connected to a vertical portion 6a erected substantially vertically upward, and an upper end portion of the vertical portion 6a, and extends along the extending direction of the main supply pipe 3. And a horizontal portion 6b provided in a substantially horizontal direction and having an end portion closed. Then, each sub supply pipe 6 of each solar heat collecting unit 5 is connected to the main supply pipe 3, and the plurality of sub supply pipes 6 merge with the main supply pipe 3.

主排出配管４は、太陽熱集光ユニット５のレシーバ８（詳しくは後述）において加熱された流体を、太陽熱集光ユニット５から取り出すためのものである。主排出配管４は、例えば内径約０．５ｍの太いステンレス鋼鋼管に断熱材（不図示）を被覆して形成されており、主供給配管３と同様に、ミラー９の下方に配置されている。また、主排出配管４は、ミラー９下において約２００ｍに亘って直線状に延在する直線部を、主供給配管３と同様に有している。なお、主排出配管４の直線部は、主供給配管３の直線部と並設されている。   The main discharge pipe 4 is for taking out the fluid heated in the receiver 8 (described later in detail) of the solar heat collecting unit 5 from the solar heat collecting unit 5. The main discharge pipe 4 is formed, for example, by covering a thick stainless steel pipe having an inner diameter of about 0.5 m with a heat insulating material (not shown), and is arranged below the mirror 9 like the main supply pipe 3. . Further, the main discharge pipe 4 has a straight portion extending linearly over about 200 m below the mirror 9 in the same manner as the main supply pipe 3. The straight portion of the main discharge pipe 4 is juxtaposed with the straight portion of the main supply pipe 3.

各太陽熱集光ユニット５を構成するそれぞれの副排出配管７は、当該各太陽熱集光ユニット５の各レシーバ８からの加熱された流体を取り出して主排出配管４へ送り、主排出配管４で合流させるためのものである。副排出配管７は、例えば内径約０．１ｍの細いステンレス鋼鋼管に断熱材（不図示）を被覆して形成されている。副排出配管７は、主排出配管４から分岐し上方に向かって略垂直に立設された垂直部７ａと、垂直部７ａの上端部に接続され、主排出配管４の延在方向に沿って略水平方向に横設され端部が閉止された水平部７ｂと、を有している。そして、各太陽熱集光ユニット５の各副排出配管７が主排出配管４にそれぞれ接続され、これらの複数の副排出配管７が主排出配管４に合流する構成となっている。   Each sub discharge pipe 7 constituting each solar heat collecting unit 5 takes out the heated fluid from each receiver 8 of each solar heat collecting unit 5 and sends it to the main discharge pipe 4. It is for making it happen. The auxiliary discharge pipe 7 is formed, for example, by covering a thin stainless steel pipe having an inner diameter of about 0.1 m with a heat insulating material (not shown). The sub discharge pipe 7 is branched from the main discharge pipe 4 and is connected to a vertical portion 7a erected substantially vertically upward, and an upper end portion of the vertical portion 7a, and extends along the extending direction of the main discharge pipe 4. And a horizontal portion 7b provided in a substantially horizontal direction and having an end portion closed. Each sub-discharge pipe 7 of each solar heat collecting unit 5 is connected to the main discharge pipe 4, and the plurality of sub-discharge pipes 7 are joined to the main discharge pipe 4.

副供給配管６及び副排出配管７について、各々の垂直部６ａ，７ａは、各太陽熱集光ユニット５における両端付近に互いに離間して立設されている。また、各々の水平部６ｂ，７ｂは、それぞれ垂直部６ａ，７ａの上端部から他方の垂直部７ａ，６ａの上端部付近に向かって、互いに近接し並ぶように延びている。なお、本実施形態では、副供給配管６の水平部６ｂの方が、副排出配管７の水平部７ｂより上方に配置されているが、水平部６ｂ，７ｂの上下関係は特に限定されるものではない。また、副供給配管６及び副排出配管７は、支持部（不図示）によって支持されている。   With respect to the sub supply pipe 6 and the sub discharge pipe 7, the vertical portions 6 a and 7 a are erected apart from each other in the vicinity of both ends of each solar heat collecting unit 5. The horizontal portions 6b and 7b extend from the upper end portions of the vertical portions 6a and 7a toward the vicinity of the upper end portion of the other vertical portions 7a and 6a so as to be adjacent to each other. In the present embodiment, the horizontal portion 6b of the sub supply pipe 6 is disposed above the horizontal portion 7b of the sub discharge pipe 7, but the vertical relationship between the horizontal portions 6b and 7b is particularly limited. is not. Further, the sub supply pipe 6 and the sub discharge pipe 7 are supported by a support portion (not shown).

レシーバ８は、太陽光を集光すると共に、内部に流体を流通させることで、伝熱によって流体を加熱するものである。レシーバ８は、例えばステンレス鋼鋼管を用いて形成されており、その一端が副供給配管６の水平部６ｂに接続されると共に、その他端が副排出配管７の水平部７ｂに接続されている。   The receiver 8 condenses sunlight and circulates the fluid inside to heat the fluid by heat transfer. The receiver 8 is formed using, for example, a stainless steel pipe, and one end thereof is connected to the horizontal part 6 b of the sub supply pipe 6 and the other end is connected to the horizontal part 7 b of the sub discharge pipe 7.

レシーバ８は、本実施形態においては、各太陽熱集光ユニット５に４つずつ設けられている。レシーバ８は、副供給配管６及び副排出配管７の水平部６ｂ，７ｂに、配管の延在方向に沿って等間隔に設けられ、隣り合うレシーバ８，８同士の間隔は約３．３ｍとなるように構成されている。また、太陽熱集光ユニット５の配管の延在方向の長さは約１３ｍであり、太陽熱集光ユニット５は、主供給配管３及び主排出配管４の直線部に１６ユニットが並んでいる（図１では、３ユニットのみ図示）。なお、上記レシーバ８，８同士の間隔、太陽熱集光ユニット５の配管の長さ、及びユニット数等は、好適な実施形態の一例であって、特に限定されるものではない。   In the present embodiment, four receivers 8 are provided in each solar heat collecting unit 5. The receivers 8 are provided at equal intervals along the extending direction of the pipes in the horizontal portions 6b and 7b of the sub supply pipe 6 and the sub discharge pipe 7, and the interval between the adjacent receivers 8 and 8 is about 3.3 m. It is comprised so that it may become. The length of the solar heat collecting unit 5 in the extending direction of the pipe is about 13 m, and the solar heat collecting unit 5 has 16 units arranged in a straight line portion of the main supply pipe 3 and the main discharge pipe 4 (see FIG. 1 shows only 3 units). In addition, the space | interval of the said receivers 8 and 8, the length of the piping of the solar thermal condensing unit 5, a unit number, etc. are examples of suitable embodiment, Comprising: It does not specifically limit.

なお、各太陽熱集光ユニット５に設けられるレシーバ８の個数は４つに限られない。例えば、レシーバ８を、より少ない個数ずつ設けることとすれば、副供給配管６及び副排出配管７をより細く軽くすることができるため、配管の影による集光効率の低下をより抑制できると共に、副供給配管６及び副排出配管７の軽量化により配管に対する強風の影響をより抑制できる。また、レシーバ８を、より多い個数ずつ設けることとすれば、副供給配管６及び副排出配管７の垂直部６ａ，７ａの数を減らすことができるため、配管及び支持部の影による集光効率の低下をより抑制できる。   The number of receivers 8 provided in each solar heat collecting unit 5 is not limited to four. For example, if a smaller number of receivers 8 are provided, the sub supply pipe 6 and the sub discharge pipe 7 can be made thinner and lighter. By reducing the weight of the auxiliary supply pipe 6 and the auxiliary discharge pipe 7, the influence of strong wind on the pipe can be further suppressed. Further, if a larger number of receivers 8 are provided, the number of vertical portions 6a and 7a of the sub supply pipe 6 and the sub discharge pipe 7 can be reduced. Can be further suppressed.

ミラー９は、太陽光を反射し、レシーバ８に入射させるためのものである。図示する例では、ミラー９は、各レシーバ８に対して１５枚ずつ、主供給配管３及び主排出配管４と直交し且つ略水平方向に、一列に整列するように配置されている。各ミラー９は、角度を傾けるための駆動装置（不図示）を備えており、太陽の動きに合わせて自動で角度を変えることで、常に反射光がレシーバ８に入射するように制御されている。なお、図１においては、説明のために、太陽光が一部のミラー９にのみ反射し、一つのレシーバ８にのみ入射するように示しているが、実際は略全てのミラー９に太陽光が反射し、各々対応するレシーバ８に入射する。   The mirror 9 is for reflecting sunlight and making it incident on the receiver 8. In the illustrated example, 15 mirrors 9 are arranged for each receiver 8 so as to be aligned in a line perpendicular to the main supply pipe 3 and the main discharge pipe 4 and in a substantially horizontal direction. Each mirror 9 is provided with a drive device (not shown) for tilting the angle, and is controlled so that reflected light is always incident on the receiver 8 by automatically changing the angle according to the movement of the sun. . In FIG. 1, for the sake of explanation, it is shown that sunlight is reflected on only a part of the mirrors 9 and is incident on only one receiver 8. Reflected and incident on the corresponding receiver 8.

図１に示すように、発電装置２は、太陽熱集光装置１で加熱され配管１９を経由した流体と熱交換を行い蓄熱する蓄熱部１０と、蓄熱部１０で蓄熱した熱を利用して発電を行う発電部１１と、を有している。   As shown in FIG. 1, the power generation device 2 generates power using the heat storage unit 10 that is heated by the solar heat collector 1 and exchanges heat with the fluid that passes through the pipe 19 to store heat, and the heat stored in the heat storage unit 10. And a power generation unit 11 that performs.

蓄熱部１０は、固体の蓄熱体を敷き詰めたものであり、配管１９からの加熱された流体が蓄熱体の隙間を通過する過程で、蓄熱体と流体との間の熱交換を行う。ここでは、蓄熱部１０は、蓄熱体を通過する前後で流体の温度を例えば約６５０℃から約１２０℃まで低下させる。蓄熱体としては、例えば石を使用することができ、この場合、コストを低減しつつ、蓄熱体に要求される十分な性能を確保できる。   The heat storage unit 10 lays a solid heat storage body, and performs heat exchange between the heat storage body and the fluid in a process in which the heated fluid from the pipe 19 passes through the gap between the heat storage bodies. Here, the heat storage unit 10 reduces the temperature of the fluid from, for example, about 650 ° C. to about 120 ° C. before and after passing through the heat storage body. As the heat storage body, for example, stone can be used. In this case, sufficient performance required for the heat storage body can be secured while reducing the cost.

発電部１１は、蓄熱部１０が流体から得た熱によって水から蒸気を発生させる蒸気発生器１３と、当該蒸気によって回転駆動される蒸気タービン１４と、蒸気タービン１４と連動して回転駆動され発電を行う発電機１５と、蒸気タービン１４を通過した蒸気を水に戻す復水器１６と、主に復水器１６を通過した水から空気を取り除く脱気器１７と、を有している。なお、発電部１１としては上記構成に限定されず、蓄熱部１０が得た熱を利用して発電を行うことができれば、あらゆる構成を採用することができる。   The power generation section 11 is a steam generator 13 that generates steam from water by heat obtained from the fluid by the heat storage section 10, a steam turbine 14 that is rotationally driven by the steam, and is rotationally driven in conjunction with the steam turbine 14 to generate power. And a condenser 16 for returning the steam that has passed through the steam turbine 14 to water, and a deaerator 17 that mainly removes air from the water that has passed through the condenser 16. The power generation unit 11 is not limited to the above configuration, and any configuration can be adopted as long as the power generation can be performed using the heat obtained by the heat storage unit 10.

続いて、太陽熱集光装置１及び太陽熱集光システム３０の作用・効果について説明する。   Next, functions and effects of the solar heat collecting apparatus 1 and the solar heat collecting system 30 will be described.

太陽熱集光システム３０において、ファン１２の吸引により蓄熱部１０を通過して冷却された流体は、配管１８を経由し主供給配管３を流通する。主供給配管３は、流体の全量が流通できるように太く形成されている。   In the solar heat collecting system 30, the fluid cooled by passing through the heat storage unit 10 by suction of the fan 12 flows through the main supply pipe 3 via the pipe 18. The main supply pipe 3 is formed thick so that the entire amount of fluid can flow.

流体は、主供給配管３から、各太陽熱集光ユニット５の副供給配管６に分流される。太陽熱集光ユニット５は、本実施形態においては、１６ユニットから構成され、各々の副供給配管６における流体の流量は主供給配管３における流量の約１６分の１となる。このため、副供給配管６は主供給配管３と比較して細く形成されている。   The fluid is diverted from the main supply pipe 3 to the sub supply pipe 6 of each solar heat collecting unit 5. In this embodiment, the solar heat collecting unit 5 is composed of 16 units, and the flow rate of the fluid in each sub supply pipe 6 is about 1/16 of the flow rate in the main supply pipe 3. For this reason, the sub supply pipe 6 is formed thinner than the main supply pipe 3.

副供給配管６は、ミラー９の上方に配置されているが、細いためミラー９に対する配管の影が小さく、集光効率の低下が抑制される。また、副供給配管６は、高所に配置されているが、細く軽量であるため強風の影響による揺動が抑制される。更に、副供給配管６は、強風の影響による揺動を抑制するために支持部を太くして剛性を高める必要がないことからも、ミラー９に対する支持部の影が大きくならず、集光効率の低下が抑制される。   Although the sub supply pipe 6 is disposed above the mirror 9, the sub supply pipe 6 is thin, so the shadow of the pipe with respect to the mirror 9 is small, and a reduction in light collection efficiency is suppressed. Further, although the auxiliary supply pipe 6 is arranged at a high place, the sub supply pipe 6 is thin and lightweight, so that the swing due to the influence of strong wind is suppressed. Further, since the auxiliary supply pipe 6 does not need to be thickened to increase the rigidity in order to suppress the swing due to the influence of strong wind, the shadow of the support part on the mirror 9 does not increase, and the light collection efficiency Is suppressed.

そして、副供給配管６を流通する流体は、対応する太陽熱集光ユニット５の各レシーバ８を介して、副排出配管７へ移動する。このとき、流体は、太陽光が集光されたレシーバ８を通過することで、温度が約１２０℃から約６５０℃まで加熱される。   And the fluid which distribute | circulates the sub supply piping 6 moves to the sub discharge piping 7 via each receiver 8 of the corresponding solar thermal condensing unit 5. FIG. At this time, the fluid is heated from about 120 ° C. to about 650 ° C. by passing through the receiver 8 where sunlight is collected.

副排出配管７における流体の流量は、副供給配管６における流量と同様に、主供給配管３における流量の約１６分の１となる。このため、副排出配管７は主供給配管３と比較して細く形成されている。副排出配管７は、ミラー９の上方に配置されているが、細いためミラー９に対する配管の影が小さく、集光効率の低下が抑制される。また、副排出配管７は、高所に配置されているが、細く軽量であるため強風の影響による揺動が抑制される。更に、副排出配管７は、強風の影響による揺動を抑制するために支持部を太くして剛性を高める必要がないことからも、ミラー９に対する支持部の影が大きくならず、集光効率の低下が抑制される。   The flow rate of the fluid in the sub discharge pipe 7 is about 1/16 of the flow rate in the main supply pipe 3, similarly to the flow rate in the sub supply pipe 6. For this reason, the sub discharge pipe 7 is formed thinner than the main supply pipe 3. Although the sub discharge pipe 7 is disposed above the mirror 9, the sub-discharge pipe 7 is thin, so that the shadow of the pipe with respect to the mirror 9 is small, and a reduction in light collection efficiency is suppressed. Moreover, although the sub discharge piping 7 is arrange | positioned at a high place, since it is thin and lightweight, the rocking | fluctuation by the influence of a strong wind is suppressed. Further, since the auxiliary discharge pipe 7 does not need to be thickened to increase the rigidity in order to suppress the swing due to the influence of strong wind, the shadow of the support part on the mirror 9 does not increase, and the light collection efficiency Is suppressed.

そして、各太陽熱集光ユニット５の副排出配管７を流通する流体は、主排出配管４に合流される。主排出配管４は、１６ユニットある太陽熱集光ユニット５からの流体が合流されるため、主供給配管３における流量と同量の流量となる。このため、主排出配管４は、流体の全量が流通できるように太く形成されている。   Then, the fluid flowing through the sub discharge pipe 7 of each solar heat collecting unit 5 is joined to the main discharge pipe 4. The main discharge pipe 4 has a flow rate equal to the flow rate in the main supply pipe 3 because the fluid from the 16 solar heat collecting units 5 is joined. For this reason, the main discharge pipe 4 is formed thick so that the entire amount of fluid can flow.

主排出配管４を流通する加熱された流体は、配管１９を経由して蓄熱部１０に至り、蓄熱部１０を通過する際に蓄熱体との間で熱交換が行われて冷却され、冷却された流体は、配管１８を経由して再び主供給配管に供給され、主供給配管３を流通する。一方、発電部１１では、蒸気発生器１３において、蓄熱部１０が流体から得た熱によって水から蒸気が発生し、当該蒸気によって蒸気タービン１４及び発電機１５を回転駆動させることで発電を行う。   The heated fluid flowing through the main discharge pipe 4 reaches the heat storage unit 10 via the pipe 19, and is cooled and cooled by exchanging heat with the heat storage body when passing through the heat storage unit 10. The fluid is supplied again to the main supply pipe via the pipe 18 and flows through the main supply pipe 3. On the other hand, in the power generation unit 11, steam is generated from water by the heat generated by the heat storage unit 10 from the fluid in the steam generator 13, and the steam turbine 14 and the generator 15 are rotationally driven by the steam to generate power.

以上説明したように、本実施形態に係る太陽熱集光装置１によれば、レシーバ８に接続される副配管及び当該副配管に接続される主配管が、流体をレシーバ８へ供給する側の副供給配管６及び主供給配管３であっても、流体をレシーバ８から排出する側の副排出配管７及び主排出配管４であっても、複数の副配管が主配管に合流する構成のため、副配管を主配管より細く軽くすることができ、また、これにより、副配管を支持する支持部も細くすることができる。更に、主配管は、ミラー９及びレシーバ８への太陽光の入射を妨げない位置、すなわち、ミラー９の下方に配置される。以上により、主配管及び副配管、並びに支持部の影による集光効率の低下を抑制できると共に、副配管の軽量化により配管に対する強風の影響を抑制できる。   As described above, according to the solar heat concentrating device 1 according to the present embodiment, the auxiliary pipe connected to the receiver 8 and the main pipe connected to the auxiliary pipe are on the side where the fluid is supplied to the receiver 8. Even if it is the supply pipe 6 and the main supply pipe 3, even if it is the auxiliary discharge pipe 7 and the main discharge pipe 4 on the side of discharging the fluid from the receiver 8, a plurality of auxiliary pipes join the main pipe. The sub piping can be made thinner and lighter than the main piping, and the support portion for supporting the sub piping can also be made thinner. Further, the main pipe is disposed at a position that does not prevent the sunlight from entering the mirror 9 and the receiver 8, that is, below the mirror 9. As described above, it is possible to suppress a decrease in light collection efficiency due to the shadow of the main pipe and the sub pipe and the support portion, and it is possible to suppress the influence of strong wind on the pipe by reducing the weight of the sub pipe.

また、このように、主排出配管４及び主供給配管３は、ミラー９の下方に設けられているため、太い主排出配管４及び太い主供給配管３をミラー９の下方に配置でき、敷地を有効に活用できる。   Since the main discharge pipe 4 and the main supply pipe 3 are provided below the mirror 9 as described above, the thick main discharge pipe 4 and the thick main supply pipe 3 can be arranged below the mirror 9, Can be used effectively.

また、本実施形態に係る太陽熱集光システム３０は、上記太陽熱集光装置１と、上記太陽熱集光装置１で発生した熱をエネルギーとして利用する発電装置２と、を備えているため、上記作用効果を好適に実現することができると共に、好適にエネルギーとして利用できる。   Moreover, since the solar heat concentrating system 30 according to the present embodiment includes the solar heat concentrating device 1 and the power generation device 2 that uses the heat generated in the solar heat concentrating device 1 as energy, the above-described operation is performed. The effect can be preferably realized and can be preferably used as energy.

なお、本実施形態においては、主供給配管３及び主排出配管４の両方が、ミラー９及びレシーバ８への太陽光の入射を妨げない位置に配置されているが、主供給配管３又は主排出配管４の何れか一方が、ミラー９及びレシーバ８への太陽光の入射を妨げない位置に配置されていてもよい。この場合、ミラー９及びレシーバ８への太陽光の入射を妨げない主供給配管３又は主排出配管４の何れか一方が、ミラー９の下方に設けられていることが好ましい。   In the present embodiment, both the main supply pipe 3 and the main discharge pipe 4 are arranged at positions that do not hinder the incidence of sunlight on the mirror 9 and the receiver 8. Either one of the pipes 4 may be disposed at a position that does not prevent the sunlight from entering the mirror 9 and the receiver 8. In this case, it is preferable that either the main supply pipe 3 or the main discharge pipe 4 that does not interfere with the incidence of sunlight on the mirror 9 and the receiver 8 is provided below the mirror 9.

また、主供給配管３及び主排出配管４は、地中に埋設してもよい。この場合、主供給配管３及び主排出配管４を断熱材で被覆する必要がなくなると共に、敷地を有効に活用できる。   Moreover, you may embed the main supply piping 3 and the main discharge piping 4 in the ground. In this case, it is not necessary to cover the main supply pipe 3 and the main discharge pipe 4 with a heat insulating material, and the site can be used effectively.

また、上記実施形態において、エネルギー変換部は、発電装置２によって構成されているが、給湯装置、空調装置等であってもよい。   Moreover, in the said embodiment, although the energy conversion part is comprised by the electric power generating apparatus 2, a hot water supply apparatus, an air conditioner, etc. may be sufficient.

［第２実施形態］
図３は、第２実施形態に係る太陽熱集光装置を示す概略図である。この第２実施形態の太陽熱集光装置２０では、流体が、主供給配管３及び主排出配管４の直線部を互いに反対方向に向かうように流通している。具体的には、主供給配管３の直線部を流通する流体は、各太陽熱集光ユニット５において加熱されて折り返し、主排出配管４の直線部を流通し、主供給配管３と配管１８とが接続されている側へ向かう。このため、加熱された流体が流れる配管を、第１実施形態における配管１９のように遠回りさせる必要がない。 [Second Embodiment]
FIG. 3 is a schematic view showing a solar thermal concentrator according to the second embodiment. In the solar heat concentrating device 20 of the second embodiment, the fluid flows through the straight portions of the main supply pipe 3 and the main discharge pipe 4 in opposite directions. Specifically, the fluid flowing through the straight portion of the main supply pipe 3 is heated and folded in each solar heat collecting unit 5, flows through the straight portion of the main discharge pipe 4, and the main supply pipe 3 and the pipe 18 are connected. Head to the connected side. For this reason, it is not necessary to detour the piping through which the heated fluid flows like the piping 19 in the first embodiment.

また、この太陽熱集光装置２０では、水平部に２つのレシーバ８が設けられている。このため、水平部に４つのレシーバ８が設けられている第１実施形態の場合と比較して各水平部６ｂ、７ｂの長さが短くなり、流体が水平部６ｂ、７ｂを流通する際の圧損がより減ることになって、圧損を低減できる。   Moreover, in this solar thermal condensing device 20, the two receivers 8 are provided in the horizontal part. For this reason, the length of each horizontal part 6b, 7b becomes short compared with the case of 1st Embodiment in which the four receivers 8 are provided in the horizontal part, and when the fluid distribute | circulates the horizontal parts 6b, 7b, The pressure loss is further reduced, and the pressure loss can be reduced.

［第３実施形態］
図４は、第３実施形態に係る太陽熱集光装置を示す概略図である。この第３実施形態の太陽熱集光装置２１では、副供給配管６及び副排出配管７がＴ字状をなしている。具体的には、副供給配管６及び副排出配管７は、垂直部６ａ，７ａが互いに隣接して設けられると共に、垂直部６ａ，７ａの上端から両方の水平方向へ延びるように水平部６ｂ，７ｂがそれぞれ設けられており、水平部の各片側にはそれぞれ２つのレシーバ８が設けられている。このため、第１実施形態の場合と比較して、流体が水平部６ｂ、７ｂを流通する際の圧損がより減ることになり、圧損を低減できる。 [Third Embodiment]
FIG. 4 is a schematic view showing a solar thermal concentrator according to the third embodiment. In the solar heat collector 21 of the third embodiment, the sub supply pipe 6 and the sub discharge pipe 7 are T-shaped. Specifically, the sub supply pipe 6 and the sub discharge pipe 7 are provided with the vertical portions 6a and 7a adjacent to each other and the horizontal portions 6b and 6a extending in the horizontal direction from the upper ends of the vertical portions 6a and 7a. 7b is provided, and two receivers 8 are provided on each side of the horizontal portion. For this reason, compared with the case of 1st Embodiment, the pressure loss at the time of a fluid distribute | circulating the horizontal parts 6b and 7b will decrease more, and pressure loss can be reduced.

なお、太陽熱集光装置２１では、第２実施形態の場合と同様に、主供給配管３の直線部を流通する流体は、各太陽熱集光ユニット５において加熱されて折り返し、主排出配管４の直線部を流通し、主供給配管３と配管１８とが接続されている側へ向かうため、加熱された流体が流れる配管を、第１実施形態における配管１９のように遠回りさせる必要がない。   In the solar heat concentrator 21, as in the case of the second embodiment, the fluid flowing through the straight portion of the main supply pipe 3 is heated and folded in each solar heat concentrator unit 5, and the straight line of the main discharge pipe 4 is returned. Therefore, the pipe through which the heated fluid flows does not need to be detoured like the pipe 19 in the first embodiment because it goes to the side where the main supply pipe 3 and the pipe 18 are connected.

［第４実施形態］
図５は、第４実施形態に係る太陽熱集光装置を示す概略図である。この第４実施形態の太陽熱集光装置２２では、副供給配管６及び副排出配管７の水平部６ｂ，７ｂの各片側に、それぞれ１つのレシーバ８が設けられている点で、第３実施形態の太陽熱集光装置２１と主に相違する。 [Fourth Embodiment]
FIG. 5 is a schematic view showing a solar thermal concentrator according to the fourth embodiment. In the solar heat concentrator 22 of the fourth embodiment, the third embodiment is such that one receiver 8 is provided on each side of the horizontal portions 6b, 7b of the sub supply pipe 6 and the sub discharge pipe 7. The solar heat concentrating device 21 is mainly different.

このような第４実施形態の太陽熱集光装置２２によれば、第３実施形態の場合と比較して、流体が水平部６ｂ、７ｂを流通する際の圧損がより減ることになり、より圧損を低減できる。   According to the solar heat collecting apparatus 22 of the fourth embodiment, the pressure loss when the fluid flows through the horizontal portions 6b and 7b is further reduced as compared with the case of the third embodiment, and the pressure loss is further increased. Can be reduced.

なお、太陽熱集光装置２２においても、第２実施形態及び第３実施形態の場合と同様に、主供給配管３の直線部を流通する流体が各太陽熱集光ユニット５において加熱されて折り返し、主排出配管４の直線部を流通し、主供給配管３と配管１８とが接続されている側へ向かう構成としてもよく、この場合、加熱された流体が流れる配管を、第１実施形態における配管１９のように遠回りさせる必要がなくなる。   In the solar heat collector 22 as well, as in the case of the second and third embodiments, the fluid flowing through the straight portion of the main supply pipe 3 is heated in each solar heat collector unit 5 and turned back. It is good also as a structure which distribute | circulates the straight part of the discharge piping 4, and goes to the side to which the main supply piping 3 and the piping 18 are connected, and in this case, the piping through which the heated fluid flows is the piping 19 in 1st Embodiment. There is no need to make a detour like this.

１，２０，２１，２２…太陽熱集光装置、３…主供給配管（主配管）、４…主排出配管（主配管）、６…副供給配管（副配管）、７…副排出配管（副配管）、８…レシーバ（集光部）、９…ミラー（反射部）、３０…太陽熱集光システム。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,20,21,22 ... Solar thermal condensing device, 3 ... Main supply piping (main piping), 4 ... Main discharge piping (main piping), 6 ... Sub supply piping (sub piping), 7 ... Sub discharge piping (sub) Piping), 8 ... Receiver (condensing part), 9 ... Mirror (reflecting part), 30 ... Solar thermal condensing system.

Claims (4)

太陽光を反射する反射部と、
前記反射部で反射された太陽光を集光し、流体を加熱する集光部と、
前記集光部に接続される副配管と、
前記副配管が複数合流する主配管と、を備え、
前記主配管は、前記反射部及び前記集光部への太陽光の入射を妨げない位置に配置されていることを特徴とする太陽熱集光装置。 A reflector that reflects sunlight;
A light collecting unit that collects sunlight reflected by the reflecting unit and heats the fluid;
Sub piping connected to the light collecting part;
A main pipe where a plurality of the sub pipes merge,
The said main piping is arrange | positioned in the position which does not prevent the incidence | injection of the sunlight to the said reflection part and the said condensing part, The solar thermal condensing apparatus characterized by the above-mentioned. 前記主配管は、前記集光部へ前記流体を供給する側の主供給配管かつ／または前記集光部から前記流体を排出する側の主排出配管を有し、
前記副配管は、前記集光部へ前記流体を供給する側の副供給配管かつ／または前記集光部から前記流体を排出する側の副排出配管を有することを特徴とする請求項１記載の太陽熱集光装置。 The main pipe has a main supply pipe on the side for supplying the fluid to the light collecting section and / or a main discharge pipe on the side for discharging the fluid from the light collecting section,
2. The sub pipe according to claim 1, wherein the sub pipe includes a sub supply pipe on a side for supplying the fluid to the light collecting section and / or a sub discharge pipe on a side for discharging the fluid from the light collecting section. Solar heat collector. 前記主供給配管かつ／または前記主排出配管は、前記反射部の下方に設けられていることを特徴とする請求項２記載の太陽熱集光装置。   The solar heat concentrating device according to claim 2, wherein the main supply pipe and / or the main discharge pipe is provided below the reflecting portion. 請求項１〜３のいずれか一項記載の太陽熱集光装置と、
前記太陽熱集光装置で発生した熱をエネルギーとして利用するエネルギー変換部と、を備えた太陽熱集光システム。 The solar thermal condensing device according to any one of claims 1 to 3,
A solar heat condensing system comprising: an energy conversion unit that uses heat generated by the solar heat concentrating device as energy.
JP2014232734A 2014-11-17 2014-11-17 Solar heat light collection device and solar heat light collection system Pending JP2016095114A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014232734A JP2016095114A (en) 2014-11-17 2014-11-17 Solar heat light collection device and solar heat light collection system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2014232734A JP2016095114A (en) 2014-11-17 2014-11-17 Solar heat light collection device and solar heat light collection system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2016095114A true JP2016095114A (en) 2016-05-26

Family

ID=56070981

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014232734A Pending JP2016095114A (en) 2014-11-17 2014-11-17 Solar heat light collection device and solar heat light collection system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2016095114A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020166526A1 (en) * 2019-02-14 2020-08-20 株式会社Ihi Vapor supply device and drying system

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020166526A1 (en) * 2019-02-14 2020-08-20 株式会社Ihi Vapor supply device and drying system
AU2020223611B2 (en) * 2019-02-14 2023-05-11 Ihi Corporation Vapor supply device and drying system

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5602306B2 (en) Solar boiler and solar power plant using the same
AU2009312347B2 (en) Solar thermal power plant and dual-purpose pipe for use therewith
US9989278B1 (en) Solar energy collector and/or concentrator, and thermal energy storage and retrieval system including the same
JP5951396B2 (en) Heat collector for solar boiler and tower solar boiler equipped with the same
US20120111006A1 (en) Solar energy transfer and storage apparatus
US20130133324A1 (en) Hybrid solar power plant
US9279416B2 (en) Solar power system
US10072875B2 (en) Heat concentrator device for solar power system
JP2014159892A (en) Solar heat collection device and solar heat power generation system
WO2013065492A1 (en) Solar heat turbine electricity generation device and control method therefor
JP2012202556A (en) Solar heat collecting apparatus and solar power generating system
JP2016095114A (en) Solar heat light collection device and solar heat light collection system
JP2011214829A (en) Temperature fluctuation suppressing device for heating medium, heating medium supply facility, and solar heat generation facility
JP2013245685A (en) Steam rankine cycle solar plant and method of operating the plant
WO2018050076A1 (en) Heat collection device for solar energy collector
WO2018050075A1 (en) Solar energy collector
WO2016017323A1 (en) Solar heat collecting device
WO2014065158A1 (en) Combined power generation plant
CN206988033U (en) A kind of butterfly fused salt solar-thermal generating system
WO2013005479A1 (en) Solar light collection system and solar thermal electric power generation system
US20140150428A1 (en) High-power tower receiver configuration
US20130269683A1 (en) Solar collector having a multi-tube receiver, thermosolar plants that use said collector and method for operating said plants
JP2011220286A (en) Solar thermal power generation system
JP2013148332A (en) Solar concentration system, and solar power generation system
CN101581507B (en) Composite working tube and solar energy steam-generating equipment