[发明专利]太阳光聚光系统

说明书

技术领域

本发明涉及将从多个定日镜（反射镜）反射的太阳光聚光到接收器（受热部），并且在上述接收器中热介质进行循环的太阳光聚光系统。

背景技术

近年来，忧虑于石油资源的枯竭及其价格的高涨，正在研究从作为地球温暖化原因之一的石油资源向新的能量资源的转移。作为新能源之一，有将太阳光聚光并作为能量来使用的太阳能发电。

在太阳光聚光系统中，已知有利用作为反射镜的定日镜将太阳光向系统中央部的上方反射，并以被称为中心反射镜的大型反射镜将该反射光聚光到设置于下方的接收器（受热部）的聚光式（Beam-Down）太阳光聚光系统（例如，参照专利文献1）。

该接收器有时由热介质（例如，熔盐等）在内部进行循环的管等构成。此时，利用接收器从太阳光取得了热能的热介质被送入到发电部。发电部例如由利用热介质的热产生水蒸汽，并将该水蒸汽供给水蒸汽涡轮机来进行发电的发电装置等构成。

作为提高利用该太阳光聚光系统的发电的效率的方法，公开了将聚热接收器构成为壶形（空腔形状）的发明（参照专利文献2）。该专利文献2所记载的发明的构成为，使侵入到壶的内部的太阳光反射多次，将热高效地传递给热介质，使太阳光不至于逃逸到外部。根据该结构，太阳光发电的效率变得非常高。

但是，由于对比文献2中记载的壶形接收器为将一根管成形为壶形的构造，所以制造非常困难，且具有制造成本上升的问题。而且，由于接收器的尺寸变得巨大，所以一体型的接收器不容易被搬运，另外，在现场建造的情况下也变为困难的工作。

另外，在管的破损等接收器故障时，需要更换接收器整体。在此，例如在建造400～500m见方的聚光式太阳光聚光系统的情况下，壶形的接收器的直径约为8～10m，变得非常巨大。

另外，在接收器内太阳光照到的部位不均匀，因温度分布的不均匀而使构成接收器的管的热膨胀量变得不均匀。为此，具有在接收器中产生间隙、或在狭窄的地方膨胀，根据情况不同产生管破裂等故障的问题。

进而，在因管破损等而接收器发生了故障的情况下，由于接收器由一根管构成，所以需要更换整体，更换作业就变得大规模。进一步，具有用于准备新的接收器的成本增大的问题。

进而，在太阳光聚光系统中，大多使用热介质在150～500℃变为液相的硝酸钠等熔盐。在使用该熔盐时，需要在阴天或夜间从接收器取出熔盐且将其移动到保温槽内。这是因为熔盐在变冷时固化，在接收器管内引起堵塞。在回收该熔盐时，在对比文献2中记载的由螺旋状管构成的接收器中，取出熔盐需要花费时间。特别是，存在紧急时不能与需要迅速回收熔盐的情况相对应的问题。

专利文献1：专利2951297号公报

专利文献2：国际公开第2006／025449号。

发明内容

本发明是鉴于上述状况而创造的，其目的在于，提供一种太阳光聚光系统，其通过能将制造成本、搬运成本及建造成本抑制地很低，并且发生故障时的恢复作业很容易，而且紧急时能迅速回收在内部循环的热介质的接收器，实现了发电成本的抑制。

为了达成上述目的的本发明所涉及的太阳光聚光系统，其将太阳光从多个定日镜反射到使热介质循环的受热部，并且从所述热介质取出能量，其特征在于，通过多个模块的立体组合构成所述受热部，并且所述模块的至少一部分为梯形状模块，所述梯形状模块具有：上方集管、比所述上方集管短的下方集管、以及连结所述两个集管的多个受热管，所述受热管以在正视中成为从上方朝向下方变细的楔形，在侧视中成为从上方朝向下方变粗的楔形的方式逐渐变更截面形状而构成，进而以所述热介质在所述模块内循环的方式构成。

根据该结构，由于可将由受热管和集管构成的单纯模块立体地组合并连结，并能作为接收器（受热部），所以制造变得容易。另外，由于能将模块在零散的状态下进行搬运，所以搬运也变得容易，也能抑制搬运成本。另外，在现场进行建造时，可容易地进行组装。进而，在因管等破损而接收器发生故障时，不是接收器整体，而仅通过更换作为其对象的模块即可完成修理，因此，修理作业变得容易，且能削减更换品的成本。

进而，将多个模块不连结成一个而分为多个系统进行连结，能抑制太阳光带来的加热不均匀。即，通过进行增加温度上升的模块的热介质的流量，相反地减少温度不太高的模块的热介质的流量的控制，能抑制接收器中温度的不均匀。