(57)【要約】【課題】システム全体の集光効率を向上させることが可能な太陽熱収集システムを提供する。【解決手段】太陽熱収集システムは、受光部２１を含む集熱装置２０と、複数のミラー３０と、ミラーの角度を制御する制御装置５０と、を備え、制御装置５０は、複数のミラー３０の一部を、当該ミラーに入射した太陽光Ｌを受光部２１に向けて直接反射させる第１ミラー３１として制御し、複数のミラー３０の他の一部を、当該ミラーに入射した太陽光Ｌを受光部２１に向けて間接的に反射させる第２ミラー３２とし、複数のミラー３０のさらに他の一部または全てを第３ミラー３３として、第２ミラー３２を、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように制御する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
受光部を含む集熱装置と、
前記集熱装置の周囲に配置された複数のミラーと、
前記複数のミラーの少なくとも一部の角度を制御する制御装置と、を備えた太陽熱収集システムであって、
前記制御装置は、
前記複数のミラーの一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて直接反射させる第１ミラーとして制御し、
前記複数のミラーの他の一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて間接的に反射させる第２ミラーとし、前記複数のミラーのさらに他の一部または全てを第３ミラーとして、第２ミラーを、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように制御する、太陽熱収集システム。
【請求項２】
前記制御装置は、第１ミラー及び第２ミラーを、太陽の位置に基づいて決定する、請求項１に記載の太陽熱収集システム。
【請求項３】
第３ミラーは、前記集熱装置とその周囲の第１ミラー及び第２ミラーとが配置されている領域の周囲に配置されている、請求項１または２に記載の太陽熱収集システム。
【請求項４】
第３ミラーは、その角度が前記受光部に対して固定されている、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽熱収集システム。
【請求項５】
前記受光部の上方に配置された第４ミラーを更に含む、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽熱収集システム。
【請求項６】
前記制御装置は、第１ミラー及び第２ミラーの角度を制御することによって、前記受光部の第１ミラーからの反射光によって照射される第１領域の位置と、前記受光部の第２ミラー及び第３ミラーを介した反射光によって照射される第２領域の位置とを、第１領域及び第２領域の温度が所定の温度以下となるように制御する、請求項１〜５のいずれか一項に記載の太陽熱収集システム。
【請求項７】
前記制御装置は、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように、さらに第３ミラーの角度を制御する、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽熱収集システム。
【請求項８】
前記制御装置は、第１ミラー並びに第２ミラー及び第３ミラーの角度を制御することによって、前記受光部の第１ミラーからの反射光によって照射される第１領域の位置と、前記受光部の第２ミラー及び第３ミラーを介した反射光によって照射される第２領域の位置とを、第１領域及び第２領域の温度が所定の温度以下となるように制御する、請求項７に記載の太陽熱収集システム。
【請求項９】
受光部を含む集熱装置と、
前記集熱装置の周囲に配置された複数のミラーと、を含む太陽熱収集システムにおいて、前記複数のミラーの少なくとも一部の角度を制御するための制御装置であって、
当該制御装置によって制御される各ミラーの位置及び太陽の位置に関する情報を格納する情報格納部と、
前記情報格納部に格納された情報に基づいて、当該制御装置によって制御される各ミラーの角度を決定するミラー角度決定部と、
前記ミラー角度決定部で決定された角度に基づいて、当該制御装置によって制御される各ミラーの角度を制御する制御部と、を備え、
前記ミラー角度決定部は、
前記複数のミラーの一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて直接反射させる第１ミラーとして、第１ミラーの角度を決定し、
前記複数のミラーの他の一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて間接的に反射させる第２ミラーとし、前記複数のミラーのさらに他の一部または全てを第３ミラーとして、第２ミラーの角度を、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように決定し、
前記制御部は、前記ミラー角度決定部で決定された第１ミラー及び第２ミラーの角度に基づいて、第１ミラー及び第２ミラーの角度を制御する、制御装置。
【請求項１０】
前記ミラー角度決定部は、第１ミラー及び第２ミラーの角度を決定することによって、前記受光部の第１ミラーからの反射光によって照射される第１領域の位置と、前記受光部の第２ミラー及び第３ミラーを介した反射光によって照射される第２領域の位置とを、第１領域及び第２領域の温度が所定の温度以下となるように決定する、請求項９に記載の制御装置。
【請求項１１】
前記ミラー角度決定部は、さらに第３ミラーの角度を、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように決定し、
前記制御部は、前記ミラー角度決定部で決定された第１ミラー、第２ミラー及び第３ミラーの角度に基づいて、第１ミラー、第２ミラー及び第３ミラーの角度を制御する、請求項９に記載の制御装置。
【請求項１２】
前記ミラー角度決定部は、第１ミラー、第２ミラー及び第３ミラーの角度を決定することによって、前記受光部の第１ミラーからの反射光によって照射される第１領域の位置と、前記受光部の第２ミラー及び第３ミラーを介した反射光によって照射される第２領域の位置とを、第１領域及び第２領域の温度が所定の温度以下となるように決定する、請求項１１に記載の制御装置。
【請求項１３】
受光部を含む集熱装置と、
前記集熱装置の周囲に配置された稼働ミラーであって、その角度が制御可能な稼働ミラーと、
前記集熱装置の周囲に配置された固定ミラーであって、その角度が前記受光部に対して固定されている固定ミラーと、を含む太陽熱収集システムにおいて、前記稼働ミラーの角度を制御するための制御装置であって、
太陽の位置に関する情報を格納する情報格納部と、
前記情報格納部に格納された情報に基づいて、前記稼働ミラーの角度を決定するミラー角度決定部と、
前記ミラー角度決定部で決定された前記稼働ミラーの角度に基づいて、前記稼働ミラーの角度を制御する制御部と、を備え、
前記ミラー角度決定部は、
太陽の位置に応じて、前記稼働ミラーの角度を、当該稼働ミラーに入射した太陽光が前記受光部に向けて直接反射されるように決定し、あるいは、当該稼働ミラーに入射した太陽光が前記固定ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように決定する、制御装置。
【請求項１４】
受光部を含む集熱装置と、
前記集熱装置の周囲に配置された複数のミラーと、を含む太陽熱収集システムにおいて、前記複数のミラーの少なくとも一部の角度を制御する制御方法であって、
各ミラーの位置及び太陽の位置に関する情報を取得し、
前記情報に基づいて、前記複数のミラーの一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて直接反射させる第１ミラーとして、第１ミラーの角度を決定し、
前記複数のミラーの他の一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて間接的に反射させる第２ミラーとし、前記複数のミラーのさらに他の一部または全てを第３ミラーとして、第２ミラーの角度を、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように決定し、
第１ミラー及び第２ミラーの前記決定された角度に基づいて、第１ミラー及び第２ミラーの角度を制御する、制御方法。
【請求項１５】
第３ミラーの角度を、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように、さらに決定し、
第３ミラーの前記決定された角度に基づいて、第３ミラーの角度を制御する、請求項１４に記載の制御方法。
【請求項１６】
請求項１４または１５に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項１７】
請求項１６に記載されたプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【請求項１８】
受光部を含む集熱装置と、
前記集熱装置の周囲に配置された稼働ミラーであって、その角度が制御可能な稼働ミラーと、
前記集熱装置の周囲に配置された固定ミラーであって、その角度が前記受光部に対して固定されている固定ミラーと、を含む太陽熱収集システムにおいて、前記稼働ミラーの角度を制御するための制御方法であって、
太陽の位置に関する情報を取得し、
前記情報に基づいて、前記稼働ミラーの角度を、当該稼働ミラーに入射した太陽光が前記受光部に向けて直接反射されるように決定し、あるいは、当該稼働ミラーに入射した太陽光が前記固定ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように決定し、
前記決定された角度に基づいて、前記稼働ミラーの角度を制御する、制御方法。
【請求項１９】
請求項１８に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【請求項２０】
請求項１９に記載されたプログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱収集システムに関する。また、本発明は、太陽熱収集システムに用いられる制御装置、制御方法及びプログラム、並びに、当該プログラムを記録した記録媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、太陽光を集めて熱エネルギーに変え、その熱エネルギーにより発電や海水の淡水化を行う技術が知られている。例えば特許文献１は、受光部を含む集熱装置と、集熱装置の周囲に配置された複数のミラーと、を備えた太陽光集光システムを開示している。複数のミラーはそれぞれ、その角度を太陽の動きに連動して変化させるようになっており、太陽光を受光部へ向けて反射するように制御されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１５−４９０３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、ミラーがその角度を太陽の動きに連動して変化させるものであっても、太陽の位置によっては、ミラーに入射した太陽光を集熱装置の受光部に向けて反射させることができない場合がある。あるいは、太陽光を集熱装置の受光部に反射させることができたとしても、十分な光量の太陽光を反射させることができない場合がある。例えば、早朝、ミラーに東側から入射する太陽光を入射させるためには、ミラーを東側に向ける必要がある。しかしながら、この場合、集熱装置の東側に位置するミラーは、当該ミラーに入射した太陽光を集熱装置に向けて反射させることができない。このような問題を解決するために、集熱装置の東側に位置するミラーの角度を略水平にして、当該ミラーに入射した太陽光を受光部へ向けて反射させることも考えられる。しかしながら、この場合、当該ミラーに対する太陽光の入射角度が大きくなってしまって、当該ミラーは十分な光量の太陽光を反射させることができない。このように、太陽の位置によって、すなわち時間帯や季節によって、一部のヘリオスタットが有効に利用されず、システム全体の集光効率が損なわれていた。
【０００５】
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、太陽の位置によって有効に利用されないミラーの数を低減させることができ、システム全体の集光効率を向上させることが可能な、太陽熱収集システム、太陽熱収集システムに用いられる制御装置、制御方法及びプログラム、並びに、当該プログラムを記録した記録媒体を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による太陽熱収集システムは、
受光部を含む集熱装置と、
前記集熱装置の周囲に配置された複数のミラーと、
前記複数のミラーの少なくとも一部の角度を制御する制御装置と、を備えた太陽熱収集システムであって、
前記制御装置は、
前記複数のミラーの一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて直接反射させる第１ミラーとして制御し、
前記複数のミラーの他の一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて間接的に反射させる第２ミラーとし、前記複数のミラーのさらに他の一部または全てを第３ミラーとして、第２ミラーを、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように制御する。
【０００７】
前記制御装置は、第１ミラー及び第２ミラーを、太陽の位置に基づいて決定してもよい。
【０００８】
第３ミラーは、前記集熱装置とその周囲の第１ミラー及び第２ミラーとが配置されている領域の周囲に配置されていてもよい。
【０００９】
第３ミラーは、その角度が前記受光部に対して固定されていてもよい。
【００１０】
本発明による太陽熱収集システムは、前記受光部の上方に配置された第４ミラーを更に含んでいてもよい。
【００１１】
前記制御装置は、第１ミラー及び第２ミラーの角度を制御することによって、前記受光部の第１ミラーからの反射光によって照射される第１領域の位置と、前記受光部の第２ミラー及び第３ミラーを介した反射光によって照射される第２領域の位置とを、第１領域及び第２領域の温度が所定の温度以下となるように制御するものであってもよい。
【００１２】
あるいは、前記制御装置は、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように、さらに第３ミラーの角度を制御するものであってもよい。
【００１３】
この場合、前記制御装置は、第１ミラー並びに第２ミラー及び第３ミラーの角度を制御することによって、前記受光部の第１ミラーからの反射光によって照射される第１領域の位置と、前記受光部の第２ミラー及び第３ミラーを介した反射光によって照射される第２領域の位置とを、第１領域及び第２領域の温度が所定の温度以下となるように制御するものであってもよい。
【００１４】
また、本発明による制御装置は、
受光部を含む集熱装置と、
前記集熱装置の周囲に配置された複数のミラーと、を含む太陽熱収集システムにおいて、前記複数のミラーの少なくとも一部の角度を制御するための制御装置であって、
当該制御装置によって制御される各ミラーの位置及び太陽の位置に関する情報を格納する情報格納部と、
前記情報格納部に格納された情報に基づいて、当該制御装置によって制御される各ミラーの角度を決定するミラー角度決定部と、
前記ミラー角度決定部で決定された角度に基づいて、当該制御装置によって制御される各ミラーの角度を制御する制御部と、を備え、
前記ミラー角度決定部は、
前記複数のミラーの一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて直接反射させる第１ミラーとして、第１ミラーの角度を決定し、
前記複数のミラーの他の一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて間接的に反射させる第２ミラーとし、前記複数のミラーのさらに他の一部または全てを第３ミラーとして、第２ミラーの角度を、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように決定し、
前記制御部は、前記ミラー角度決定部で決定された第１ミラー及び第２ミラーの角度に基づいて、第１ミラー及び第２ミラーの角度を制御する。
【００１５】
この場合、前記ミラー角度決定部は、第１ミラー及び第２ミラーの角度を決定することによって、前記受光部の第１ミラーからの反射光によって照射される第１領域の位置と、前記受光部の第２ミラー及び第３ミラーを介した反射光によって照射される第２領域の位置とを、第１領域及び第２領域の温度が所定の温度以下となるように決定するものであってもよい。
【００１６】
あるいは、前記ミラー角度決定部は、さらに第３ミラーの角度を、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように決定し、前記制御部は、前記ミラー角度決定部で決定された第１ミラー、第２ミラー及び第３ミラーの角度に基づいて、第１ミラー、第２ミラー及び第３ミラーの角度を制御するものであってもよい。
【００１７】
この場合、前記ミラー角度決定部は、第１ミラー、第２ミラー及び第３ミラーの角度を決定することによって、前記受光部の第１ミラーからの反射光によって照射される第１領域の位置と、前記受光部の第２ミラー及び第３ミラーを介した反射光によって照射される第２領域の位置とを、第１領域及び第２領域の温度が所定の温度以下となるように決定するものであってもよい。
【００１８】
また、本発明による制御装置は、
受光部を含む集熱装置と、
前記集熱装置の周囲に配置された稼働ミラーであって、その角度が制御可能な稼働ミラーと、
前記集熱装置の周囲に配置された固定ミラーであって、その角度が前記受光部に対して固定されている固定ミラーと、を含む太陽熱収集システムにおいて、前記稼働ミラーの角度を制御するための制御装置であって、
太陽の位置に関する情報を格納する情報格納部と、
前記情報格納部に格納された情報に基づいて、前記稼働ミラーの角度を決定するミラー角度決定部と、
前記ミラー角度決定部で決定された前記稼働ミラーの角度に基づいて、前記稼働ミラーの角度を制御する制御部と、を備え、
前記ミラー角度決定部は、
太陽の位置に応じて、前記稼働ミラーの角度を、当該稼働ミラーに入射した太陽光が前記受光部に向けて直接反射されるように決定し、あるいは、当該稼働ミラーに入射した太陽光が前記固定ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように決定する。
【００１９】
また、本発明による制御方法は、
受光部を含む集熱装置と、
前記集熱装置の周囲に配置された複数のミラーと、を含む太陽熱収集システムにおいて、前記複数のミラーの少なくとも一部の角度を制御する制御方法であって、
各ミラーの位置及び太陽の位置に関する情報を取得し、
前記情報に基づいて、前記複数のミラーの一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて直接反射させる第１ミラーとして、第１ミラーの角度を決定し、
前記複数のミラーの他の一部を、当該ミラーに入射した太陽光を前記受光部に向けて間接的に反射させる第２ミラーとし、前記複数のミラーのさらに他の一部または全てを第３ミラーとして、第２ミラーの角度を、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように決定し、
第１ミラー及び第２ミラーの前記決定された角度に基づいて、第１ミラー及び第２ミラーの角度を制御する。
【００２０】
この場合、当該制御方法は、第３ミラーの角度を、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように、さらに決定し、第３ミラーの前記決定された角度に基づいて、第３ミラーの角度を制御してもよい。
【００２１】
本発明によるプログラムは、上記制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００２２】
本発明による記録媒体は、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【００２３】
あるいは、本発明による制御方法は、
受光部を含む集熱装置と、
前記集熱装置の周囲に配置された稼働ミラーであって、その角度が制御可能な稼働ミラーと、
前記集熱装置の周囲に配置された固定ミラーであって、その角度が前記受光部に対して固定されている固定ミラーと、を含む太陽熱収集システムにおいて、前記稼働ミラーの角度を制御するための制御方法であって、
太陽の位置に関する情報を取得し、
前記情報に基づいて、前記稼働ミラーの角度を、当該稼働ミラーに入射した太陽光が前記受光部に向けて直接反射されるように決定し、あるいは、当該稼働ミラーに入射した太陽光が前記固定ミラーを介して前記受光部に向けて間接的に反射されるように決定し、
前記決定された角度に基づいて、前記稼働ミラーの角度を制御する。
【００２４】
本発明によるプログラムは、上記制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムである。
【００２５】
本発明による記録媒体は、上記プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体である。
【発明の効果】
【００２６】
本発明によれば、太陽の位置によって有効に利用されないミラーの数を低減させることができ、システム全体の集光効率が向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明する図であって、タワー型太陽熱収集システムの全体構成を示す概略斜視図。
【図２】図１に示す太陽熱収集システムの平面図。
【図３】図１に示す太陽熱収集システムにおいて、第１ミラーに入射した太陽光が受光部に向けて直接反射される様子、並びに、第２ミラーに入射した太陽光が第３ミラーを介して受光部に向けて間接的に反射される様子を示す図。
【図４】受光部で反射された光を、第４ミラーで受光部に向けて反射させる様子を示す図。
【図５】図１に示す制御装置の概略ブロック図。
【図６】図５に示す制御装置による制御方法を示すフロー図。
【図７】本発明の第２の実施の形態を説明する図であって、タワー型太陽熱収集システムの全体構造を示す概略断面図。
【図８】図７に示す制御装置による制御方法を示すフロー図。
【図９】本発明の第３の実施の形態の制御装置を示す概略ブロック図。
【図１０】図９に示す制御装置による制御方法を示すフロー図。
【図１１】本発明の太陽熱収集システムの変形例を説明する図であって、ビームダウン型太陽熱収集システムの全体構成を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明の実施形態に係る太陽熱収集システムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は、本発明の実施形態の一例であって、本発明はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、図面の寸法比率は、説明の都合上、実際の比率とは異なる場合があり、また、構成の一部が図面から省略される場合がある。
【００２９】
［第１の実施の形態］
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。図１は、第１の実施の形態による太陽熱収集システムを示す斜視図である。また、図２は、図１に示す太陽熱収集システムの平面図であり、図３は、図２に示す太陽熱収集システムのIII−III線断面図である。
【００３０】
図１に示すように、第１の実施の形態の太陽熱収集システム１０は、タワー型太陽熱収集システムである。太陽熱収集システム１０は、その中央に配置されたタワー型の集熱装置２０と、集熱装置２０の周囲に配置された複数のミラー３０と、を備えている。また、図１に示す例においては、太陽熱収集システム１０は、発電装置２４をさらに有している。
【００３１】
集熱装置２０は、複数のミラーからの反射光Ｌを受光する受光部２１と、受光部２１の内側に配置された加熱部２２と、発電装置２４と、熱媒である水蒸気を循環させる熱媒回路２３と、を有している。タワー型太陽熱収集システムの場合、受光部２１及び加熱部２３は、タワー型の集熱装置２０の上部に設置されている。
【００３２】
図１及び図２によく示されているように、複数のミラー３０は、集熱装置２０を中心に、放射状に配置されている。複数のミラー３０は、太陽の位置に合わせて角度を変えることのできる複数の稼働ミラー３０ａを含んでいる。稼働ミラー３０ａは、図３に示すように、稼働ミラー３０ａの角度を変更可能なアクチュエータ４１を含む支持体４２によって支持されている。図３に示す例においては、アクチュエータ４１は、稼働ミラー３０ａを、水平方向に旋回させ、及び／または、上下方向に俯仰させることによって、稼働ミラー３０ａの角度を変えるようになっている。複数の稼働ミラー３０ａの一部または全ては、後述する制御装置５０によって、第１ミラー３１及び第２ミラー３２に選別される。
【００３３】
また、複数のミラー３０は、ミラーの角度が集熱装置２０の受光部２１に対して固定された複数の第３ミラー（固定ミラー）３３を含んでいる。第３ミラー３３は、支持体４３に支持されている。図１〜図３に示す例において、第３ミラー３３は、パラボリックミラーである。また、第３ミラー３３は、集熱装置２０とその周囲の稼働ミラー３０ａが配置されている領域Ａの周囲に配置されている。
【００３４】
また、集熱装置２０の受光部２１の上方には、第４ミラー３４が設けられている。第４ミラー３４は、タワー型集熱装置２０に固定されている。ここで、図４に示すように、受光部２１に入射した光Ｌ（集熱装置２０の周囲に配置された複数のミラー３０からの反射光Ｌ）は、受光部２１において反射してしまうことがある。第４ミラー３４は、このような受光部２１からの反射光Ｌを、受光部２１に向けてさらに反射させるようになっている。
【００３５】
また、タワー型太陽熱収集システム１０は、稼働ミラー３０ａの角度を制御する制御装置５０を備えている。稼働ミラー３０ａは、図５に示すように、稼働ミラー３０ａを支持する支持体４２に設けられたアクチュエータ４１を駆動させることによって、稼働ミラー３０ａの角度を制御するようになっている。
【００３６】
ところで、集熱装置の周囲に配置されたミラーの角度を太陽の動きに連動して変化させても、太陽の位置によっては、ミラーに入射した太陽光を集熱装置の受光部に向けて反射させることができない場合がある。あるいは、反射させることができたとしても、ミラーに対する太陽光の入射角度が大きくなってしまって、十分な光量の太陽光を反射させることができない場合がある。このため、太陽の位置によって、すなわち時間帯や季節によって、集熱装置の周囲に配置されたミラーの一部が有効に利用されず、太陽光収集システムの集光効率が制限される、という問題が生じていた。
【００３７】
このような問題を解決するため、本実施の形態の稼働ミラー３０ａの角度を制御する制御装置５０は、太陽の位置に基づいて、複数の稼働ミラー３０ａの中から、十分な光量の太陽光Ｌを受光部２１に向けて直接反射させることができるミラー（第１ミラー３１）と、十分な光量の太陽光Ｌを受光部２１に向けて直接反射させることができないミラー（第２ミラー３２）と、を選別する。ここで、第１ミラー３１として選別されるミラー及び第２ミラー３２として選別されるミラーは、太陽の位置によって変化する。したがって、ある時点において第１ミラー３１として選別されるミラーが、他の時点において第２ミラー３２として選別されることもあり、その逆もまたある。そして、このようにして選別された第２ミラー３２については、第２ミラー３２が太陽光Ｌを他のミラーを介して受光部２１に向けて間接的に反射させるように、第２ミラー３２の角度を制御する。
【００３８】
より具体的には、図５に示すように、本実施の形態の制御装置５０は、各稼働ミラー３０ａの位置及び太陽の位置に関する情報を格納する情報格納部５１と、各稼働ミラー３０ａの角度を決定するミラー角度決定部５２と、各稼働ミラー３０ａの角度を制御する制御部５３と、を有している。
【００３９】
情報格納部５１に格納される各稼働ミラー３０ａの位置に関する情報とは、各稼働ミラー３０ａの緯度や経度、あるいは、集熱装置２０を基準とした各稼働ミラー３０ａの位置に関する情報等である。また、情報格納部５１に格納される太陽の位置に関する情報とは、各日毎の太陽の軌道に関する情報や、各日時毎の太陽の高度及び方位に関する情報等である。情報格納部５１は、予め入力された情報を格納するものであってもよいし、随時、図示しない入力手段により入力される情報を格納するものであってもよい。
【００４０】
ミラー角度決定部５２は、情報格納部５１に格納された情報に基づいて、各稼働ミラー３０ａの角度を決定する。より具体的には、ミラー角度決定部５２は、各稼働ミラー３０ａの位置及び太陽の位置に関する情報に基づいて、複数の稼働ミラー３０ａの中から、上述の第１ミラー３１と第２ミラー３２とを選別する。そして、第１ミラー３１の角度を、第１ミラー３１に入射した太陽光Ｌが受光部２１に向けて直接反射されるように決定する。また、第２ミラー３２の角度を、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように、決定する。
【００４１】
制御部５３は、ミラー角度決定部５２によって決定された角度に基づいて、各第１ミラー３１及び各第２ミラー３２の角度を制御する。具体的には、図５に示すように、各第１ミラー３１及び各第２ミラー３２を支持する支持体４２のアクチュエータ４１を駆動制御することによって、各第１ミラー３１及び各第２ミラー３２の角度を制御する。
【００４２】
なお、制御装置５０の機能は、ハードウェアで構成されていてもよいし、ソフトウェアで構成されていてもよい。ハードウェアで構成する場合は、複数の機器を組み合わせて制御装置５０の処理を行ってもよいし、単独の機器で処理を行ってもよい。ソフトウェアで構成する場合は、例えば制御装置５０の処理を行うコンピュータプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納しておき、このプログラムをコンピュータで読み出して実行してもよい。ここでいうコンピュータとは、プログラムを実行するプロセッサを内蔵した種々の情報処理装置を指す。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
【００４３】
次に、図３〜図６を参照して、第１の実施の形態による太陽光収集システム１０の作用について説明する。
【００４４】
まず、所定時刻（例えば午前６時）になると、太陽光収集システム１０の制御装置５０が、稼働ミラー３０ａの制御を開始する。具体的には、制御装置５０のミラー角度決定部５２が、情報格納部５１から、各稼働ミラー３０ａの位置及び太陽の位置に関する情報を取得する（ステップＳ１）。
【００４５】
ミラー角度決定部５２は、情報格納部５１から取得した情報に基づいて、複数の稼働ミラー３０ａのうち、十分な光量の太陽光Ｌを受光部２１に向けて直接反射させることができるミラーを第１ミラー３１として、第１ミラー３１の角度を決定する。具体的には、第１ミラー３１の角度を、第１ミラー３１に入射した太陽光Ｌが受光部２１に向けて直接反射されるように決定する。
【００４６】
また、ミラー角度決定部５２は、情報格納部５１から取得した情報に基づいて、複数の稼働ミラー３０ａのうち、十分な光量の太陽光Ｌを受光部２１に向けて直接反射させることができないミラーの一部あるいは全てを第２ミラー３２として、第２ミラー３２の角度を決定する。具体的には、第２ミラー３２の角度を、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように、決定する（ステップＳ２）。このとき、複数の第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが、一つの第３ミラー３３を介して受光部２１に向けて反射されるようにしてもよい。
【００４７】
ここで、ミラー角度決定部５２は、以下のことを考慮して、各ミラー３１，３２の角度を決定する。すなわち、第１ミラー３１からの反射光Ｌと、第２ミラー３２及び第３ミラー３３からの反射光Ｌと、が受光部２１の同じ領域に照射されると、受光部２１の当該領域が高温になりすぎてしまって、集熱装置２０を破損させてしまう虞がある。例えば、一つの第３ミラー３３を介して複数の第２ミラー３２からの反射光Ｌを受光部２１に照射する場合、当該反射光Ｌの光量は、単一の第１ミラー３１からの反射光Ｌの光量よりも大きくなる場合がある。このような光量の高い光Ｌは、受光部２１を局所的に高温にしてしまい、そのような高温になった場所に更に第１ミラー３１等からの反射光Ｌが照射されると、集熱装置２０を破損させてしまう虞がある。
【００４８】
したがって、図５の例のミラー角度決定部５２は、第１ミラー及び第２ミラーの角度を決定することによって、受光部２１の第１ミラー３１からの反射光Ｌによって照射される第１領域Ｓ１の位置と、受光部２１の第２ミラー３２及び第３ミラー３３を介した反射光Ｌによって照射される第２領域Ｓ２の位置とを、第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２の温度が所定の温度以下となるように決定する。
【００４９】
次に、制御部５３は、ミラー角度決定部５２で決定された角度に基づいて、各第１ミラー３１及び各第２ミラー３２の角度を制御する。具体的には、各第１ミラー３１及び各第２ミラー３２を支持する支持体４２に設けられたアクチュエータ４１を駆動制御することにより、各第１ミラー３１及び各第２ミラー３２の角度を制御する（ステップＳ３）。
【００５０】
図３に示すように、制御部５３によってその角度が制御された各第１ミラー３１は、太陽光Ｌを、集熱装置２０の受光部２１に向けて直接反射させる。一方、制御部５３によってその角度が制御された各第２ミラー３２は、太陽光Ｌを、固定ミラー３３に向けて反射させ、固定ミラー３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射させる。このとき、制御装置５０が第１ミラー３１及び第２ミラー３２の角度を制御することによって、受光部２１の第１ミラー３１からの反射光Ｌによって照射される第１領域Ｓ１の位置と、受光部２１の第２ミラー３２及び第３ミラー３３を介した反射光Ｌによって照射される第２領域Ｓ２の位置とは、第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２の温度が所定の温度以下となるように位置決めされる。
【００５１】
第１ミラー３１並びに第２ミラー３２及び第３ミラー３３で反射された太陽光は、集熱装置２０の受光部２１に入射する。図４に示すように、受光部２１においてさらに反射された光Ｌは、受光部２１の上方に配置された第４ミラー３４に入射する。第４ミラー３４に入射した光Ｌは、第４ミラー３４で反射されて、受光部２１に入射する。
【００５２】
第１ミラー３１や第２ミラー３２及び第３ミラー３３、第４ミラー３４を介して受光部２１に入射した太陽光Ｌは、受光部２１の内側に設けられた加熱部２２を通る熱媒回路２３を加熱する。これにより、熱媒回路２３内を循環する水蒸気が加熱される。加熱部２２で加熱された水蒸気は、発電装置２４へ送られて、発電に利用される。
【００５３】
図６に戻って、各第１ミラー３１及び各第２ミラー３２の角度を制御した制御部５３は、制御終了時刻（例えば午後６時）を経過したか否かの判定を行う。制御終了時刻を経過していない場合には（ステップＳ４のＮＯ）、ミラー角度決定部５２が、再び、情報格納部５１から、各稼働ミラー３０ａの位置及び太陽の位置に関する情報を取得する（ステップＳ１）。一方、制御終了時刻を経過した場合には（ステップＳ４のＹＥＳ）、制御装置５０は、稼働ミラー３０ａの角度の制御を終了する。
【００５４】
以上のように、第１の実施の形態による太陽熱収集システム１０は、受光部２１を含む集熱装置２０と、集熱装置２０の周囲に配置された複数のミラー３０と、複数のミラー３０の少なくとも一部の角度を制御する制御装置５０と、を備えている。制御装置５０は、複数のミラー３０の一部を、当該ミラーに入射した太陽光Ｌを受光部２１に向けて直接反射させる第１ミラー３１として制御する。また、複数のミラー３０の他の一部を、当該ミラーに入射した太陽光Ｌを受光部２１に向けて間接的に反射させる第２ミラー３２とし、複数のミラー３０のさらに他の一部または全てを第３ミラー３３として、第２ミラー３２を、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように制御する。
【００５５】
このような太陽熱収集システム１０によれば、太陽の位置によって有効に利用されないミラーの数を低減させることができ、システム１０全体の集光効率が向上させることができる。この場合、制御装置５０は、第１ミラー３１及び第２ミラー３２を、太陽の位置に基づいて決定する。
【００５６】
第３ミラー３３は、集熱装置２０とその周囲の第１ミラー３１及び第２ミラー３２とが配置されている領域Ａの周囲に配置されている。これにより、第１ミラーから受光部２１へ向かう反射光Ｌが第３ミラーによって遮られてしまう、ということや、第２ミラーから第３ミラーへ向かう反射光Ｌが他の第３ミラーによって遮られてしまう、ということが防止される。
【００５７】
また、第３ミラー３３は、その角度が受光部２１に対して固定されている。これにより、第２ミラー３２の角度を決定することが容易である。
【００５８】
また、第１の実施の形態の太陽熱収集システム１０は、受光部２１の上方に配置された第４ミラー３４を更に含む。第４ミラー３４により、受光部２１で反射した光Ｌをさらに反射させ、受光部２１に再び入射させることができる。これにより、太陽熱収集システム１０の集光効率が、さらに向上する。
【００５９】
また、制御装置５０は、第１ミラー３１及び第２ミラー３２の角度を制御することによって、受光部２１の第１ミラー３１からの反射光Ｌによって照射される第１領域Ｓ１の位置と、受光部２１の第２ミラー３２及び第３ミラー３３を介した反射光Ｌによって照射される第２領域Ｓ２の位置とを、第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２の温度が所定の温度以下となるように制御する。これにより、受光部２１の温度が高温になりすぎてしまって集熱装置２０が破損してしまう、ということが防止される。
【００６０】
また、第１の実施の形態の制御装置５０は、受光部２１を含む集熱装置２０と、集熱装置２０の周囲に配置された複数のミラー３０と、を含む太陽熱収集システム１０において、複数のミラー３０の少なくとも一部の角度を制御するための制御装置５０である。制御装置５０は、当該制御装置５０によって制御される各ミラーの位置及び太陽の位置に関する情報を格納する情報格納部５１と、情報格納部５１に格納された情報に基づいて、当該制御装置５０によって制御される各ミラーの角度を決定するミラー角度決定部５２と、ミラー角度決定部５２で決定された角度に基づいて、当該制御装置５０によって制御される各ミラーの角度を制御する制御部５３と、を備えている。ミラー角度決定部５２は、複数のミラーの一部を、当該ミラーに入射した太陽光Ｌを受光部２１に向けて直接反射させる第１ミラー３１として、第１ミラー３１の角度を決定する。また、複数のミラーの他の一部を、当該ミラーに入射した太陽光Ｌを受光部２１に向けて間接的に反射させる第２ミラー３２とし、複数のミラーのさらに他の一部または全てを第３ミラー３３として、第２ミラー３２の角度を、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように決定し、制御部５３は、ミラー角度決定部５２で決定された第１ミラー３１及び第２ミラー３２の角度に基づいて、第１ミラー３１及び第２ミラー３２の角度を制御する。
【００６１】
このような制御装置５０によれば、太陽の位置によって有効に利用されないミラーの数を低減させることができ、システム１０全体の集光効率が向上させることができる。
【００６２】
また、ミラー角度決定部５２は、第１ミラー３１及び第２ミラー３２の角度を決定することによって、受光部２１の第１ミラー３１からの反射光Ｌによって照射される第１領域Ｓ１の位置と、受光部２１の第２ミラー３２及び第３ミラー３３を介した反射光Ｌによって照射される第２領域Ｓ２の位置とを、第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２の温度が所定の温度以下となるように決定する。これにより、受光部２１の温度が高温になりすぎてしまって集熱装置２０が破損してしまう、ということが防止される。
【００６３】
また、第１の実施の形態の制御方法は、受光部２１を含む集熱装置２０と、集熱装置２０の周囲に配置された複数のミラー３０と、を含む太陽熱収集システム１０において、複数のミラー３０の少なくとも一部の角度を制御する制御方法である。当該制御方法は、各ミラーの位置及び太陽の位置に関する情報を取得し、情報に基づいて、複数のミラー３０の一部を、当該ミラーに入射した太陽光Ｌを受光部２１に向けて直接反射させる第１ミラー３１として、第１ミラー３１の角度を決定する。また、複数のミラー３０の他の一部を、当該ミラーに入射した太陽光Ｌを受光部２１に向けて間接的に反射させる第２ミラー３２とし、複数のミラー３０のさらに他の一部または全てを第３ミラー３３として、第２ミラー３２の角度を、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように決定する。そして、第１ミラー３１及び第２ミラー３２の決定された角度に基づいて、第１ミラー３１及び第２ミラー３２の角度を制御する。
【００６４】
このような制御方法によれば、太陽の位置によって有効に利用されないミラーの数を低減させることができ、システム１０全体の集光効率が向上させることができる。
【００６５】
［第２の実施の形態］
以下、図７及び図８を参照して、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態は、第３ミラーが稼働ミラーである点が異なるのみであり、他の構成は、第１の実施の形態と略同一である。第２の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００６６】
図７に示す太陽熱収集システム１１０においては、第３ミラー１３３は、集熱装置２０の周囲に配置された複数の稼働ミラー３０ａの一部である。より具体的には、第３ミラー１３３は、太陽の位置に基づいて複数の稼働ミラー３０ａの中から選択される。したがって、第３ミラー１３３は、第１ミラー３１及び第２ミラー３２と同様、アクチュエータ４１を有する支持体４２によって支持されており、第３ミラー１３３の角度を変更することができるようになっている。
【００６７】
ここで、第１ミラー３１として選択されるミラー、第２ミラー３２として選択されるミラー及び第３ミラー１３３として選択されるミラーは、太陽の位置によって変化する。したがって、ある時点において第１ミラー３１として選択されるミラーが、他の時点において第２ミラー３２あるいは第３ミラー１３３として選択されることもある。また、ある時点において第２ミラー３２として選択されるミラーが、他の時点において第１ミラー３１あるいは第３ミラー１３３として選択されることもある。また、ある時点において第３ミラー１３３として選択されるミラーが、他の時点において第１ミラー３１あるいは第２ミラー３２として選択されることもある。
【００６８】
このような太陽熱収集システム１１０において、制御装置５０は、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー１３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように、さらに第３ミラー１３３の角度を制御する。
【００６９】
図８を参照して、太陽熱収集システム１１０の制御装置５０の作用について説明する。
【００７０】
まず、所定時刻（例えば午前６時）になると、制御装置５０のミラー角度決定部５２が、情報格納部５１から、各稼働ミラー３０ａの位置及び太陽の位置に関する情報を取得する（ステップＳ１）。
【００７１】
ミラー角度決定部５２は、情報格納部５１から取得した情報に基づいて、複数の稼働ミラー３０ａのうち、十分な光量の太陽光Ｌを受光部２１に向けて直接反射させることができるミラーを第１ミラー３１として、第１ミラー３１の角度を決定する。具体的には、第１ミラー３１の角度を、第１ミラー３１に入射した太陽光Ｌが受光部２１に向けて直接反射されるように決定する。
【００７２】
また、ミラー角度決定部５２は、情報格納部５１から取得した情報に基づいて、複数の稼働ミラー３０ａのうち、十分な光量の太陽光Ｌを受光部２１に向けて直接反射させることができないミラーの一部を第２ミラー３２とし、さらに他の一部または全てを第３ミラー１３３として、第２ミラー３２及び第３ミラー１３３の角度を決定する。具体的には、第２ミラー３２及び第３ミラー１３３の角度を、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー１３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように、決定する（ステップＳ１２）。
【００７３】
このとき、ミラー角度決定部５２は、第１ミラー３１、第２ミラー３２及び第３ミラー１３３の角度を決定することによって、受光部２１の第１ミラー３１からの反射光Ｌによって照射される第１領域Ｓ１の位置と、受光部２１の第２ミラー３２及び第３ミラー１３３を介した反射光Ｌによって照射される第２領域Ｓ２の位置とを、第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２の温度が所定の温度以下となるように決定する。
【００７４】
次に、制御部５３は、ミラー角度決定部５２で決定された角度に基づいて、各第１ミラー３１、各第２ミラー３２及び各第３ミラー１３３の角度を制御する。具体的には、各第１ミラー３１、各第２ミラー３２及び各第３ミラー１３３を支持する支持体４２に設けられたアクチュエータ４１を駆動制御することにより、各第１ミラー３１、各第２ミラー３２及び各第３ミラー１３３の角度を制御する（ステップＳ１３）。
【００７５】
このとき、制御装置５０が第１ミラー３１並びに第２ミラー３２及び第３ミラー１３３の角度を制御することによって、受光部２１の第１ミラー３１からの反射光Ｌによって照射される第１領域Ｓ１の位置と、受光部２１の第２ミラー３２及び第３ミラー１３３を介した反射光Ｌによって照射される第２領域Ｓ２の位置とは、第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２の温度が所定の温度以下となるように位置決めされる。
【００７６】
各第１ミラー３１、各第２ミラー３２及び各第３ミラー１３３の角度を制御した制御部５３は、制御終了時刻（例えば午後６時）を経過したか否かの判定を行う。制御終了時刻を経過していない場合には（ステップＳ４のＮＯ）、ミラー角度決定部５２が、再び、情報格納部５１から、各稼働ミラー３０ａの位置及び太陽の位置に関する情報を取得する（ステップＳ１）。一方、制御終了時刻を経過した場合には（ステップＳ４のＹＥＳ）、制御装置５０は、稼働ミラー３０ａの角度の制御を終了する。
【００７７】
以上のように、第２の実施の形態による太陽熱収集システム１１０において、制御装置５０は、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー１３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように、さらに第３ミラー１３３の角度を制御する。
【００７８】
第２の実施の形態による太陽熱収集システム１１０によっても、太陽の位置によって有効に利用されないミラーの数を低減させることができ、システム１１０全体の集光効率が向上させることができる。
【００７９】
この場合、ミラー角度決定部５２は、さらに第３ミラー１３３の角度を、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー１３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように決定する。そして、制御部５０は、ミラー角度決定部５２で決定された第１ミラー３１、第２ミラー３２及び第３ミラー１３３の角度に基づいて、第１ミラー３１、第２ミラー３２及び第３ミラー１３３の角度を制御する。
【００８０】
また、制御装置５０は、第１ミラー３１並びに第２ミラー３２及び第３ミラー１３３の角度を制御することによって、受光部２１の第１ミラー３１からの反射光Ｌによって照射される第１領域Ｓ１の位置と、受光部２１の第２ミラー３２及び第３ミラー１３３を介した反射光Ｌによって照射される第２領域Ｓ２の位置とを、第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２の温度が所定の温度以下となるように制御する。これにより、受光部２１の温度が高温になりすぎてしまって集熱装置２０が破損してしまう、ということが防止される。
【００８１】
この場合、ミラー角度決定部５２は、第１ミラー３１、第２ミラー３２及び第３ミラー１３３の角度を決定することによって、受光部２１の第１ミラー３１からの反射光Ｌによって照射される第１領域Ｓ１の位置と、受光部２１の第２ミラー３２及び第３ミラー１３３を介した反射光Ｌによって照射される第２領域Ｓ２の位置とを、第１領域Ｓ１及び第２領域Ｓ２の温度が所定の温度以下となるように決定する。
【００８２】
また、第２の実施の形態による制御方法において、第３ミラー１３３の角度を、第２ミラー３２に入射した太陽光Ｌが第３ミラー１３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように、さらに決定し、第３ミラー１３３の決定された角度に基づいて、第３ミラー１３３の角度を制御する。
【００８３】
第２の実施の形態による制御方法によっても、太陽の位置によって有効に利用されないミラーの数を低減させることができ、システム１１０全体の集光効率が向上させることができる。
【００８４】
［第３の実施の形態］
以下、図９及び図１０を参照して、第３の実施の形態について説明する。第３の実施の形態は、個々の稼働ミラーが制御装置を有する点が異なるのみであり、他の構成は、第１の実施の形態と略同一である。第３の実施の形態において、第１の実施の形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。また、第１の実施の形態において得られる作用効果が本実施の形態においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【００８５】
図９に示す例において、制御装置２５０は、各稼働ミラー３０ａに対して設けられている。制御装置２５０は、太陽の位置に関する情報を格納する情報格納部２５１と、制御装置２５０に対応する稼働ミラー３０ａの角度を決定するミラー角度決定部２５２と、当該稼働ミラー３０ａの角度を制御する制御部２５３と、を有している。
【００８６】
情報格納部２５１に格納される太陽の位置に関する情報とは、各日毎の太陽の軌道に関する情報や、各日時毎の太陽の高度及び方位等である。情報格納部２５１は、予め入力された情報を格納するものであってもよいし、随時、図示しない入力手段により入力される情報を格納するものであってもよい。
【００８７】
ミラー角度決定部２５２は、情報格納部２５１に格納された情報に基づいて、制御装置２５０に対応する稼働ミラー３０ａの角度を決定する。より具体的には、ミラー角度決定部２５２は、太陽の位置に基づいて、当該稼働ミラー３０ａを、上述の第１ミラー３１とすべきか、あるいは、第２ミラー３２とすべきか判定する。そして、第１ミラー３１とすべきと判定した場合、当該稼働ミラー３０ａの角度を、当該稼働ミラー３０ａに入射した太陽光Ｌが受光部２１に向けて直接反射されるように決定する。一方、第２ミラー３２とすべきと判定した場合、当該稼働ミラー３０ａの角度を、当該稼働ミラー３０ａに入射した太陽光Ｌが第３ミラー３３（固定ミラー）を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように、決定する。
【００８８】
制御部２５３は、ミラー角度決定部２５２によって決定された角度に基づいて、制御装置２５０に対応する稼働ミラー３０ａの角度を制御する。具体的には、当該稼働ミラー３０ａを支持する支持体４２のアクチュエータ４１を駆動制御することによって、当該稼働ミラー３０ａの角度を制御する。
【００８９】
次に、図１０を参照して、第３の実施の形態の制御装置２５０の作用について説明する。
【００９０】
まず、所定時刻（例えば午前６時）になると、制御装置２５０のミラー角度決定部２５２が、情報格納部２５１から、太陽の位置に関する情報を取得する（ステップＳ２１）。
【００９１】
ミラー角度決定部２５２は、情報格納部２５１から取得した情報に基づいて、制御装置２５０に対応する稼働ミラー３０ａを、第１ミラー３１とすべきか、あるいは第２ミラー３２とすべきか判定する。そして、第１ミラー３１とすべきと判定した場合、当該稼働ミラー３０ａの角度を、当該稼働ミラー３０ａに入射した太陽光Ｌが受光部２１に向けて直接反射されるように決定する。一方、第２ミラー３２とすべきと判定した場合、当該稼働ミラー３０ａに入射した太陽光Ｌが第３ミラー３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように決定する（ステップＳ２２）。
【００９２】
次に、制御部２５３は、ミラー角度決定部２５２で決定された角度に基づいて、制御装置２５０に対応する稼働ミラー３０ａの角度を制御する。具体的には、当該稼働ミラー３０ａを支持する支持体４２に設けられたアクチュエータ４１を駆動制御することにより、当該稼働ミラー３０ａの角度を制御する（ステップＳ２３）。
【００９３】
制御装置２５０に対応する稼働ミラー３０ａの角度を制御した制御部２５３は、制御終了時刻（例えば午後６時）を経過したか否かの判定を行う。制御終了時刻を経過していない場合には（ステップＳ２４のＮＯ）、ミラー角度決定部２５２が、再び、情報格納部２５１から、太陽の位置に関する情報を取得する（ステップＳ２１）。一方、制御終了時刻を経過した場合には（ステップＳ２４のＹＥＳ）、制御装置５０は、制御装置２５０に対応する稼働ミラー３０ａの角度の制御を終了する。
【００９４】
なお、制御装置２５０の機能は、ハードウェアで構成されていてもよいし、ソフトウェアで構成されていてもよい。ハードウェアで構成する場合は、複数の機器を組み合わせて制御装置２５０の処理を行ってもよいし、単独の機器で処理を行ってもよい。ソフトウェアで構成する場合は、例えば制御装置２５０の処理を行うコンピュータプログラムをフレキシブルディスクやＣＤ−ＲＯＭ等の記録媒体に格納しておき、このプログラムをコンピュータで読み出して実行してもよい。ここでいうコンピュータとは、プログラムを実行するプロセッサを内蔵した種々の情報処理装置を指す。記録媒体は、磁気ディスクや光ディスク等の着脱可能なものに限定されず、ハードディスク装置やメモリなどの固定型の記録媒体でもよい。
【００９５】
以上のように、第３の実施の形態の制御装置２５０は、受光部２１を含む集熱装置２０と、集熱装置２０の周囲に配置された稼働ミラー３０ａであって、その角度が制御可能な稼働ミラー３０ａと、集熱装置２０の周囲に配置された固定ミラー３３であって、その角度が受光部２１に対して固定されている固定ミラー３３と、を含む太陽熱収集システム１０において、稼働ミラー３０ａの角度を制御するための制御装置２５０である。制御装置２５０は、太陽の位置に関する情報を格納する情報格納部２５１と、情報格納部２５１に格納された情報に基づいて、稼働ミラー３０ａの角度を決定するミラー角度決定部２５２と、ミラー角度決定部２５２で決定された稼働ミラー３０ａの角度に基づいて、稼働ミラー３０ａの角度を制御する制御部２５３と、を備えている。ミラー角度決定部２５２は、太陽の位置に応じて、稼働ミラー３０ａの角度を、当該稼働ミラー３０ａに入射した太陽光Ｌが受光部２１に向けて直接反射されるように決定し、あるいは、当該稼働ミラー３０ａに入射した太陽光Ｌが固定ミラー３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように決定する。
【００９６】
第３の実施の形態の制御装置２５０によれば、制御装置２５０に対応する稼働ミラー３０ａが、太陽の位置によって有効に利用されない時間を短縮させることができ、あるいは無くすことができる。この結果、システム１０全体の集光効率が向上させることができる。
【００９７】
また、第３の実施の形態の制御方法は、受光部２１を含む集熱装置２０と、集熱装置２０の周囲に配置された稼働ミラー３０ａであって、その角度が制御可能な稼働ミラー３０ａと、集熱装置２０の周囲に配置された固定ミラー３３であって、その角度が受光部２１に対して固定されている固定ミラー３３と、を含む太陽熱収集システム１０において、稼働ミラー３０ａの角度を制御するための制御方法である。当該制御方法は、太陽の位置に関する情報を取得し、当該情報に基づいて、稼働ミラー３０ａの角度を、当該稼働ミラー３０ａに入射した太陽光Ｌが受光部２１に向けて直接反射されるように決定し、あるいは、当該稼働ミラー３０ａに入射した太陽光Ｌが固定ミラー３３を介して受光部２１に向けて間接的に反射されるように決定する。そして、決定された角度に基づいて、稼働ミラー３０ａの角度を制御する。
【００９８】
第３の実施の形態の制御方法によれば、稼働ミラー３０ａが、太陽の位置によって有効に利用されない時間を短縮させることができ、あるいは無くすことができる。この結果、システム１０全体の集光効率が向上させることができる。
【００９９】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。
【０１００】
上述の実施の形態においては、太陽光収集システムは、タワー型太陽光収集システムであったが、これに限られない。例えば、太陽光収集システムは、図１０に示すような、ビームダウン型太陽光収集システムであってもよい。図１０に示すビームダウン型太陽光収集システム３５０の集熱装置３２０においては、加熱部３２２は受光部３２１の下方に設けられている。受光部３２１は、集熱装置３２０の周囲に設けられた複数のミラー３０からの反射光Ｌを、さらに反射させて、加熱部３２２に向ける。
【０１０１】
また、太陽光収集システムは、発電以外の他の用途、例えば海水の淡水化等、に利用されるものであってもよい。
【０１０２】
また、受光部２１の上方に第４ミラー３４を設ける代わりに、第３ミラー３３を設けてもよい。この場合、第３ミラー３３は、その角度を変更可能に設けられていてもよいし、受光部２１に対して固定されていてもよい。
【０１０３】
また、第２ミラー３２は、太陽光Ｌを、２つ以上の他のミラーを介して、受光部２１に向けて反射させてもよい。
【０１０４】
本発明の実施の形態及び当該実施の形態に対する幾つかの変形例を説明したが、上述の実施の形態やその変形例は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。この新規な実施形態やその変形例は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。この実施の形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【０１０５】
１０  太陽熱収集システム
２０  集熱装置
２１  受光部
３０  複数のミラー
３０ａ  稼働ミラー
３１  第１ミラー
３２  第２ミラー
３３  第３ミラー
３４  第４ミラー
４１  アクチュエータ
４２  支持体
５０  制御装置
５１  情報格納部
５２  ミラー角度決定部
５３  制御部
【図１】
2018124005.tif 000003
【図２】
2018124005.tif 000004
【図３】
2018124005.tif 000005
【図４】
2018124005.tif 000006
【図５】
2018124005.tif 000007
【図６】
2018124005.tif 000008
【図７】
2018124005.tif 000009
【図８】
2018124005.tif 000010
【図９】
2018124005.tif 000011
【図１０】
2018124005.tif 000012
【図１１】
2018124005.tif 000013