JP2002070646A - 熱電併給システム - Google Patents
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 熱電併給システムにおいてタービン又はエン
ジンの頻繁な出力調整や頻繁な発停を回避する。 【解決手段】 発電機３に連結したタービン２又はエン
ジンの排熱を蓄熱槽７に蓄熱する排熱回収手段５，８
と、蓄熱槽７から取り出して熱需要側に送る温熱の量を
熱需要側の必要熱量の増減に応じて調整する送熱調整手
段９，１０，１２と、蓄熱槽７の熱媒温度ｔ１が低温側
設定温度ｔａよりも低くなったときタービン２又はエン
ジンを起動し、かつ、蓄熱槽７の熱媒温度ｔ１が高温側
設定温度ｔｂよりも高くなったときタービン２又はエン
ジンを停止する発停手段１３とを設ける。
ジンの頻繁な出力調整や頻繁な発停を回避する。 【解決手段】 発電機３に連結したタービン２又はエン
ジンの排熱を蓄熱槽７に蓄熱する排熱回収手段５，８
と、蓄熱槽７から取り出して熱需要側に送る温熱の量を
熱需要側の必要熱量の増減に応じて調整する送熱調整手
段９，１０，１２と、蓄熱槽７の熱媒温度ｔ１が低温側
設定温度ｔａよりも低くなったときタービン２又はエン
ジンを起動し、かつ、蓄熱槽７の熱媒温度ｔ１が高温側
設定温度ｔｂよりも高くなったときタービン２又はエン
ジンを停止する発停手段１３とを設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電機に連結した
タービン又はエンジンの排熱を熱需要側への供給熱にす
る熱電併給システムに関する。
タービン又はエンジンの排熱を熱需要側への供給熱にす
る熱電併給システムに関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上記の如き熱電併給システムにお
いて熱需要側への熱供給を優先した運転を行なう場合、
タービン又はエンジンの排熱により加熱した熱媒を熱需
要側に循環供給する構成において、熱需要側に送る熱媒
の温度を設定送り温度に保つように、タービン又はエン
ジンの出力を調整する、ないしは、タービン又はエンジ
ンの発停間隔を調整するようにし、これら出力調整や発
停間隔の調整で熱需要側の必要熱量の増減に対応してい
た。
いて熱需要側への熱供給を優先した運転を行なう場合、
タービン又はエンジンの排熱により加熱した熱媒を熱需
要側に循環供給する構成において、熱需要側に送る熱媒
の温度を設定送り温度に保つように、タービン又はエン
ジンの出力を調整する、ないしは、タービン又はエンジ
ンの発停間隔を調整するようにし、これら出力調整や発
停間隔の調整で熱需要側の必要熱量の増減に対応してい
た。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような従
来の運転方式では、タービン又はエンジンの出力調整や
発停（起動と停止）が頻繁に繰り返され、それが原因
で、耐用年数や効率が低下する問題があった。
来の運転方式では、タービン又はエンジンの出力調整や
発停（起動と停止）が頻繁に繰り返され、それが原因
で、耐用年数や効率が低下する問題があった。
【０００４】この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、
合理的なシステム構成を採ることにより上記の如き問題
を効果的に解消する点にある。
合理的なシステム構成を採ることにより上記の如き問題
を効果的に解消する点にある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】〔１〕請求項１に係る発
明では、熱電併給システムを構成するのに、発電機に連
結したタービン又はエンジンの排熱を蓄熱槽に蓄熱する
排熱回収手段と、前記蓄熱槽から取り出して熱需要側に
送る温熱の量を熱需要側の必要熱量の増減に応じて調整
する送熱調整手段と、前記蓄熱槽の熱媒温度が低温側設
定温度よりも低くなったとき前記タービン又はエンジン
を起動し、かつ、前記蓄熱槽の熱媒温度が高温側設定温
度よりも高くなったとき前記タービン又はエンジンを停
止する発停手段を設ける。
明では、熱電併給システムを構成するのに、発電機に連
結したタービン又はエンジンの排熱を蓄熱槽に蓄熱する
排熱回収手段と、前記蓄熱槽から取り出して熱需要側に
送る温熱の量を熱需要側の必要熱量の増減に応じて調整
する送熱調整手段と、前記蓄熱槽の熱媒温度が低温側設
定温度よりも低くなったとき前記タービン又はエンジン
を起動し、かつ、前記蓄熱槽の熱媒温度が高温側設定温
度よりも高くなったとき前記タービン又はエンジンを停
止する発停手段を設ける。
【０００６】つまり、この構成によれば、熱需要側の必
要熱量の増減に対しては、送熱調整手段による蓄熱槽か
らの温熱取り出し量の調整で適切に対応しながらも、タ
ービン又はエンジンについては、発停手段による起動と
停止とにより、熱需要側の必要熱量の増減とは直接には
無関係に、排熱回収手段による蓄熱において蓄熱槽の熱
媒温度が低温側設定温度から高温側設定温度に上昇する
までの間、一定出力（好ましくは最大出力）で継続運転
することができ、また、蓄熱槽の熱媒温度が高温側設定
温度から低温側設定温度に低下するまでの間、運転停止
状態を保つことができる。
要熱量の増減に対しては、送熱調整手段による蓄熱槽か
らの温熱取り出し量の調整で適切に対応しながらも、タ
ービン又はエンジンについては、発停手段による起動と
停止とにより、熱需要側の必要熱量の増減とは直接には
無関係に、排熱回収手段による蓄熱において蓄熱槽の熱
媒温度が低温側設定温度から高温側設定温度に上昇する
までの間、一定出力（好ましくは最大出力）で継続運転
することができ、また、蓄熱槽の熱媒温度が高温側設定
温度から低温側設定温度に低下するまでの間、運転停止
状態を保つことができる。
【０００７】そして、低温側設定温度と高温側設定温度
との温度差を大きく取っておくことで、タービン又はエ
ンジンを一定出力で継続運転する時間（すなわち、蓄熱
槽の熱媒温度が低温側設定温度から高温側設定温度に上
昇するまでの時間）、及び、タービン又はエンジンを運
転停止状態に保つ時間（すなわち、蓄熱槽の熱媒温度が
高温側設定温度から低温側設定温度に低下するまでの時
間）の夫々を効果的に拡大することができる。
との温度差を大きく取っておくことで、タービン又はエ
ンジンを一定出力で継続運転する時間（すなわち、蓄熱
槽の熱媒温度が低温側設定温度から高温側設定温度に上
昇するまでの時間）、及び、タービン又はエンジンを運
転停止状態に保つ時間（すなわち、蓄熱槽の熱媒温度が
高温側設定温度から低温側設定温度に低下するまでの時
間）の夫々を効果的に拡大することができる。
【０００８】このことから、上記構成によれば、熱需要
側の必要熱量の増減に対しタービン又はエンジンの出力
調整や発停間隔の調整をもって対応する従来の運転方式
に比べ、タービン又はエンジンの頻繁な出力調整や頻繁
な発停を効果的に回避することができて、システムの耐
用年数及び効率を効果的に高めることができる。
側の必要熱量の増減に対しタービン又はエンジンの出力
調整や発停間隔の調整をもって対応する従来の運転方式
に比べ、タービン又はエンジンの頻繁な出力調整や頻繁
な発停を効果的に回避することができて、システムの耐
用年数及び効率を効果的に高めることができる。
【０００９】なお、低温側設定温度と高温側設定温度と
の温度差を大きく取るほど、タービン又はエンジンの発
停頻度を低減できることから、請求項１に係る発明の実
施にあたっては、低温側設定温度として熱需要側の必要
温度に極力近い温度（熱需要側の必要温度を確保できる
範囲内で極力低い温度）を選定し、かつ、高温側設定温
度としてタービン又はエンジンの排熱温度に極力近い温
度（タービン又はエンジンの排熱から確保できる範囲内
で極力高い温度）を選定するのが望ましい。
の温度差を大きく取るほど、タービン又はエンジンの発
停頻度を低減できることから、請求項１に係る発明の実
施にあたっては、低温側設定温度として熱需要側の必要
温度に極力近い温度（熱需要側の必要温度を確保できる
範囲内で極力低い温度）を選定し、かつ、高温側設定温
度としてタービン又はエンジンの排熱温度に極力近い温
度（タービン又はエンジンの排熱から確保できる範囲内
で極力高い温度）を選定するのが望ましい。
【００１０】〔２〕請求項２に係る発明では、請求項１
に係る発明の実施にあたり、前記排熱回収手段として、
前記タービン又はエンジンの排熱により熱媒を加熱する
排熱熱交換器、及び、この排熱熱交換器と前記蓄熱槽と
の間で熱媒を循環させる熱媒循環路を設け、前記送熱調
整手段として、前記熱媒循環路のうち前記蓄熱槽から前
記排熱熱交換器へ熱媒を送る往路部分に、その往路部分
の通過熱媒と熱需要側に循環供給する二次側熱媒とを熱
交換させる送熱熱交換器、及び、その送熱熱交換器に対
するバイパス路を設けるとともに、前記送熱熱交換器か
ら熱需要側に送る二次側熱媒の温度を設定送り温度に保
つように前記送熱熱交換器と前記バイパス路とに対する
熱媒分流比を調整する送熱量調整用の弁装置を設ける。
に係る発明の実施にあたり、前記排熱回収手段として、
前記タービン又はエンジンの排熱により熱媒を加熱する
排熱熱交換器、及び、この排熱熱交換器と前記蓄熱槽と
の間で熱媒を循環させる熱媒循環路を設け、前記送熱調
整手段として、前記熱媒循環路のうち前記蓄熱槽から前
記排熱熱交換器へ熱媒を送る往路部分に、その往路部分
の通過熱媒と熱需要側に循環供給する二次側熱媒とを熱
交換させる送熱熱交換器、及び、その送熱熱交換器に対
するバイパス路を設けるとともに、前記送熱熱交換器か
ら熱需要側に送る二次側熱媒の温度を設定送り温度に保
つように前記送熱熱交換器と前記バイパス路とに対する
熱媒分流比を調整する送熱量調整用の弁装置を設ける。
【００１１】つまり、この構成によれば、排熱熱交換器
と蓄熱槽と送熱熱交換器との三者間で熱媒を直列的に循
環させるから、例えば、排熱熱交換器と蓄熱槽との間で
の熱媒循環と、蓄熱槽と送熱熱交換器との間での熱媒循
環とを互いに並列的に行なう構成を採るに比べ、循環ポ
ンプの必要数を少なくできるとともに、蓄熱槽の構造
（特に熱媒出入口部の構造）を簡略にすることができ、
これらの点で、メンテナンスを容易にするとともに、設
備コストを安価にすることができる。
と蓄熱槽と送熱熱交換器との三者間で熱媒を直列的に循
環させるから、例えば、排熱熱交換器と蓄熱槽との間で
の熱媒循環と、蓄熱槽と送熱熱交換器との間での熱媒循
環とを互いに並列的に行なう構成を採るに比べ、循環ポ
ンプの必要数を少なくできるとともに、蓄熱槽の構造
（特に熱媒出入口部の構造）を簡略にすることができ、
これらの点で、メンテナンスを容易にするとともに、設
備コストを安価にすることができる。
【００１２】〔３〕請求項３に係る発明では、請求項２
に係る発明の実施にあたり、熱需要側への送熱時には、
前記蓄熱槽の上部から熱媒を取り出して、その取り出し
熱媒を前記往路部分を通じて前記排熱熱交換器に送ると
ともに、その排熱熱交換器からの送出熱媒を前記熱媒循
環路の復路部分を通じて前記蓄熱槽の下部に戻し、か
つ、熱需要側への送熱を停止した状態での前記蓄熱槽へ
の蓄熱時には、前記蓄熱槽の下部から熱媒を取り出し
て、その取り出し熱媒を前記往路部分を通じて前記排熱
熱交換器に送るとともに、その排熱熱交換器からの送出
熱媒を前記熱媒循環路の復路部分を通じて前記蓄熱槽の
上部に戻すように、前記蓄熱槽に対する前記熱媒循環路
の接続状態を切り換える熱媒流れ切換用の弁装置を設け
る。
に係る発明の実施にあたり、熱需要側への送熱時には、
前記蓄熱槽の上部から熱媒を取り出して、その取り出し
熱媒を前記往路部分を通じて前記排熱熱交換器に送ると
ともに、その排熱熱交換器からの送出熱媒を前記熱媒循
環路の復路部分を通じて前記蓄熱槽の下部に戻し、か
つ、熱需要側への送熱を停止した状態での前記蓄熱槽へ
の蓄熱時には、前記蓄熱槽の下部から熱媒を取り出し
て、その取り出し熱媒を前記往路部分を通じて前記排熱
熱交換器に送るとともに、その排熱熱交換器からの送出
熱媒を前記熱媒循環路の復路部分を通じて前記蓄熱槽の
上部に戻すように、前記蓄熱槽に対する前記熱媒循環路
の接続状態を切り換える熱媒流れ切換用の弁装置を設け
る。
【００１３】つまり、この構成によれば、熱需要側への
送熱時には、蓄熱槽の上部における高温熱媒を熱媒循環
路の往路部分における送熱熱交換器に供給することがで
き、そのことで、送熱熱交換器からの設定送り温度での
熱需要側への二次側熱媒の送給を安定化することができ
る。
送熱時には、蓄熱槽の上部における高温熱媒を熱媒循環
路の往路部分における送熱熱交換器に供給することがで
き、そのことで、送熱熱交換器からの設定送り温度での
熱需要側への二次側熱媒の送給を安定化することができ
る。
【００１４】また、熱需要側への送熱を停止した状態で
の蓄熱槽への蓄熱時には、排熱熱交換器で加熱された高
温熱媒を蓄熱槽の上部に戻して、蓄熱槽における温度成
層状態を保つようにすることができ、そのことで、蓄熱
槽でのいわゆる混合熱損失を低減することができる。
の蓄熱槽への蓄熱時には、排熱熱交換器で加熱された高
温熱媒を蓄熱槽の上部に戻して、蓄熱槽における温度成
層状態を保つようにすることができ、そのことで、蓄熱
槽でのいわゆる混合熱損失を低減することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】図１において、１は熱電併給ユニ
ットであり、この熱電併給ユニット１には、タービン２
と、そのタービン２に連結した発電機３と、タービン２
の排熱（タービン排ガスの保有熱）を回収する排熱回収
装置４とを装備し、排熱回収装置４には、タービン排熱
により熱媒Ｌ１を加熱する排熱熱交換器５を装備してあ
る。６はタービン２への燃料供給路である。
ットであり、この熱電併給ユニット１には、タービン２
と、そのタービン２に連結した発電機３と、タービン２
の排熱（タービン排ガスの保有熱）を回収する排熱回収
装置４とを装備し、排熱回収装置４には、タービン排熱
により熱媒Ｌ１を加熱する排熱熱交換器５を装備してあ
る。６はタービン２への燃料供給路である。
【００１６】７は貯留熱媒Ｌ１の保有熱として温熱を蓄
熱する蓄熱槽、８は蓄熱槽７と排熱回収装置４の排熱熱
交換器５との間で一次側循環ポンプＰ１により熱媒Ｌ１
を循環させる熱媒循環路であり、この熱媒循環路８を通
じての熱媒循環によりタービン２の排熱を蓄熱槽７に蓄
熱する。
熱する蓄熱槽、８は蓄熱槽７と排熱回収装置４の排熱熱
交換器５との間で一次側循環ポンプＰ１により熱媒Ｌ１
を循環させる熱媒循環路であり、この熱媒循環路８を通
じての熱媒循環によりタービン２の排熱を蓄熱槽７に蓄
熱する。
【００１７】熱媒循環路８のうち蓄熱槽７から排熱熱交
換器５へ熱媒Ｌ１を送る往路部分８ａには、その往路部
分８ａの通過熱媒Ｌ１と熱需要側に循環供給する二次側
熱媒Ｌ２とを熱交換させる送熱熱交換器９、及び、その
送熱熱交換器９に対するバイパス路１０を設けてあり、
そして、送熱熱交換器９から熱需要側に送る二次側熱媒
Ｌ２の温度ｔ２を検出する二次側温度センサ１１を設け
るとともに、この二次側温度センサ１１の検出温度ｔ２
に基づき、送熱熱交換器９とバイパス路１０とに対する
熱媒分流比を調整して、熱需要側に送る二次側熱媒Ｌ２
の温度ｔ２を設定送り温度ｔｓに自動調整する送熱量調
整用の三方弁装置１２を設けてある。
換器５へ熱媒Ｌ１を送る往路部分８ａには、その往路部
分８ａの通過熱媒Ｌ１と熱需要側に循環供給する二次側
熱媒Ｌ２とを熱交換させる送熱熱交換器９、及び、その
送熱熱交換器９に対するバイパス路１０を設けてあり、
そして、送熱熱交換器９から熱需要側に送る二次側熱媒
Ｌ２の温度ｔ２を検出する二次側温度センサ１１を設け
るとともに、この二次側温度センサ１１の検出温度ｔ２
に基づき、送熱熱交換器９とバイパス路１０とに対する
熱媒分流比を調整して、熱需要側に送る二次側熱媒Ｌ２
の温度ｔ２を設定送り温度ｔｓに自動調整する送熱量調
整用の三方弁装置１２を設けてある。
【００１８】つまり、熱需要側に送る二次側熱媒Ｌ２を
送熱熱交換器９において蓄熱槽７からの取り出し高温熱
媒Ｌ１により加熱することで熱需要側に温熱を送給し、
また、送熱熱交換器９と熱需要側との間での二次側熱媒
Ｌ２の循環において、送熱熱交換器９から熱需要側に送
る二次側熱媒Ｌ２の温度ｔ２を送熱量調整用の三方弁装
置１２により設定送り温度ｔｓに調整することで、熱需
要側の必要熱量の増減に応じて熱需要側への温熱送給量
を調整する。Ｐ２は送熱熱交換器９と熱需要側との間で
二次側熱媒Ｌ２を循環させる二次側循環ポンプである。
送熱熱交換器９において蓄熱槽７からの取り出し高温熱
媒Ｌ１により加熱することで熱需要側に温熱を送給し、
また、送熱熱交換器９と熱需要側との間での二次側熱媒
Ｌ２の循環において、送熱熱交換器９から熱需要側に送
る二次側熱媒Ｌ２の温度ｔ２を送熱量調整用の三方弁装
置１２により設定送り温度ｔｓに調整することで、熱需
要側の必要熱量の増減に応じて熱需要側への温熱送給量
を調整する。Ｐ２は送熱熱交換器９と熱需要側との間で
二次側熱媒Ｌ２を循環させる二次側循環ポンプである。
【００１９】１３はシステムを制御する制御装置、１４
は蓄熱槽７における貯留熱媒Ｌ１の温度ｔ１（本例では
蓄熱槽下部の熱媒温度）を検出する蓄熱側温度センサで
あり、制御装置１３は、熱電併給ユニット１の発停制御
として、蓄熱側温度センサ１４の検出温度ｔ１が低温側
設定温度ｔａよりも低くなったときタービン２を起動
し、かつ、蓄熱側温度センサ１４の検出温度ｔ１が高温
側設定温度ｔｂよりも高くなったときタービン２を停止
する。
は蓄熱槽７における貯留熱媒Ｌ１の温度ｔ１（本例では
蓄熱槽下部の熱媒温度）を検出する蓄熱側温度センサで
あり、制御装置１３は、熱電併給ユニット１の発停制御
として、蓄熱側温度センサ１４の検出温度ｔ１が低温側
設定温度ｔａよりも低くなったときタービン２を起動
し、かつ、蓄熱側温度センサ１４の検出温度ｔ１が高温
側設定温度ｔｂよりも高くなったときタービン２を停止
する。
【００２０】また、低温側設定温度ｔａには、熱需要側
の必要温度を確保できる範囲内で極力低い温度を選定
し、かつ、高温側設定温度ｔｂには、タービン２の排熱
から確保できる範囲内で極力高い温度を選定してあり、
例えば、熱需要側が送熱熱交換器９から供給される二次
側熱媒Ｌ２の放熱により道路などの融雪を行なう融雪装
置である場合には、低温側設定温度ｔａを１５〜３０℃
程度の温度にし、かつ、高温側設定温度ｔｂを７０〜９
０℃程度の温度にする。
の必要温度を確保できる範囲内で極力低い温度を選定
し、かつ、高温側設定温度ｔｂには、タービン２の排熱
から確保できる範囲内で極力高い温度を選定してあり、
例えば、熱需要側が送熱熱交換器９から供給される二次
側熱媒Ｌ２の放熱により道路などの融雪を行なう融雪装
置である場合には、低温側設定温度ｔａを１５〜３０℃
程度の温度にし、かつ、高温側設定温度ｔｂを７０〜９
０℃程度の温度にする。
【００２１】つまり、この発停制御により、熱需要側の
必要熱量の増減とは直接には無関係に、蓄熱槽７の熱媒
温度ｔ１が低温側設定温度ｔａから高温側設定温度ｔｂ
に上昇するまでの間（すなわち、低温側設定温度ｔａと
して熱需要側の必要温度を確保できる範囲内で極力低い
温度を選定し、かつ、高温側設定温度ｔｂとしてタービ
ン排熱から確保できる範囲内で極力高い温度を選定して
あることから、換言すれば、蓄熱槽７の有効蓄熱量が実
質的に０％から１００％に増大するまでの間）は、ター
ビン２を最大出力で継続運転し、また、蓄熱槽７の熱媒
温度ｔ１が高温側設定温度ｔｂから低温側設定温度ｔａ
に低下するまでの間（すなわち、蓄熱槽７の有効蓄熱量
が実質的に１００％から０％に減少するまでの間）は、
タービン２を運転停止状態に保つ。
必要熱量の増減とは直接には無関係に、蓄熱槽７の熱媒
温度ｔ１が低温側設定温度ｔａから高温側設定温度ｔｂ
に上昇するまでの間（すなわち、低温側設定温度ｔａと
して熱需要側の必要温度を確保できる範囲内で極力低い
温度を選定し、かつ、高温側設定温度ｔｂとしてタービ
ン排熱から確保できる範囲内で極力高い温度を選定して
あることから、換言すれば、蓄熱槽７の有効蓄熱量が実
質的に０％から１００％に増大するまでの間）は、ター
ビン２を最大出力で継続運転し、また、蓄熱槽７の熱媒
温度ｔ１が高温側設定温度ｔｂから低温側設定温度ｔａ
に低下するまでの間（すなわち、蓄熱槽７の有効蓄熱量
が実質的に１００％から０％に減少するまでの間）は、
タービン２を運転停止状態に保つ。
【００２２】１５は蓄熱槽７の上部口１６ａ及び下部口
１６ｂに対する熱媒循環路８の接続状態を切り換える熱
媒流れ切換用の四方弁装置であり、制御装置１３は、熱
需要側が温熱要求状態にあるときには、この四方弁装置
１５を図中実線で示す切り換え状態にするとともに、三
方弁装置１２を二次側温度センサ１１の検出温度ｔ２に
基づく熱媒分流比の調整状態にし、この状態で一次側及
び二次側循環ポンプＰ１，Ｐ２を運転して熱需要側へ送
熱する。
１６ｂに対する熱媒循環路８の接続状態を切り換える熱
媒流れ切換用の四方弁装置であり、制御装置１３は、熱
需要側が温熱要求状態にあるときには、この四方弁装置
１５を図中実線で示す切り換え状態にするとともに、三
方弁装置１２を二次側温度センサ１１の検出温度ｔ２に
基づく熱媒分流比の調整状態にし、この状態で一次側及
び二次側循環ポンプＰ１，Ｐ２を運転して熱需要側へ送
熱する。
【００２３】すなわち、この送熱時には、蓄熱槽７の上
部口１６ａから熱媒Ｌ１を取り出して、その取り出し熱
媒Ｌ１を熱媒循環路８の往路部分８ａを通じ排熱熱交換
器５に送るとともに、その排熱熱交換器５からの送出熱
媒Ｌ１を熱媒循環路８の復路部分８ｂを通じ蓄熱槽７の
下部口１６ｂから蓄熱槽７に戻す熱媒循環形態を採り、
これにより、送熱熱交換器９に蓄熱槽上部の高温熱媒Ｌ
１を供給して、設定送り温度ｔｓでの熱需要側への二次
側熱媒Ｌ２の送給を安定化するようにしながら、その熱
需要側への送熱に並行して前記発停制御を実行する。
部口１６ａから熱媒Ｌ１を取り出して、その取り出し熱
媒Ｌ１を熱媒循環路８の往路部分８ａを通じ排熱熱交換
器５に送るとともに、その排熱熱交換器５からの送出熱
媒Ｌ１を熱媒循環路８の復路部分８ｂを通じ蓄熱槽７の
下部口１６ｂから蓄熱槽７に戻す熱媒循環形態を採り、
これにより、送熱熱交換器９に蓄熱槽上部の高温熱媒Ｌ
１を供給して、設定送り温度ｔｓでの熱需要側への二次
側熱媒Ｌ２の送給を安定化するようにしながら、その熱
需要側への送熱に並行して前記発停制御を実行する。
【００２４】また、制御装置１３は、熱需要側の温熱要
求がない状態において前記発停制御によりタービン２を
運転する際には、四方弁装置１５を図中破線で示す切り
換え状態にするとともに、三方弁装置１２をバイパス路
１０のみを開いて送熱熱交換器９への熱媒送給を遮断す
る状態に保持し、この状態で一次側循環ポンプＰ１を運
転（二次側循環ポンプＰ２は停止）することにより、熱
需要側への送熱を停止した状態でタービン２の排熱を蓄
熱槽７に蓄熱する。
求がない状態において前記発停制御によりタービン２を
運転する際には、四方弁装置１５を図中破線で示す切り
換え状態にするとともに、三方弁装置１２をバイパス路
１０のみを開いて送熱熱交換器９への熱媒送給を遮断す
る状態に保持し、この状態で一次側循環ポンプＰ１を運
転（二次側循環ポンプＰ２は停止）することにより、熱
需要側への送熱を停止した状態でタービン２の排熱を蓄
熱槽７に蓄熱する。
【００２５】すなわち、この蓄熱時には、蓄熱槽７の下
部口１６ｂから熱媒Ｌ１を取り出して、その取り出し熱
媒Ｌ１を熱媒循環路８の往路部分８ａにおけるバイパス
路１０を通じ排熱熱交換器５に送るとともに、その排熱
熱交換器５からの送出熱媒Ｌ１を熱媒循環路８の復路部
分８ｂを通じ蓄熱槽７の上部口１６ａから蓄熱槽７に戻
す熱媒循環形態を採り、これにより、蓄熱槽７における
温度成層状態を極力保つようにしながら、タービン排熱
を蓄熱槽７に蓄熱する。
部口１６ｂから熱媒Ｌ１を取り出して、その取り出し熱
媒Ｌ１を熱媒循環路８の往路部分８ａにおけるバイパス
路１０を通じ排熱熱交換器５に送るとともに、その排熱
熱交換器５からの送出熱媒Ｌ１を熱媒循環路８の復路部
分８ｂを通じ蓄熱槽７の上部口１６ａから蓄熱槽７に戻
す熱媒循環形態を採り、これにより、蓄熱槽７における
温度成層状態を極力保つようにしながら、タービン排熱
を蓄熱槽７に蓄熱する。
【００２６】なお、制御装置１３は、熱需要側の温熱要
求がなく、かつ、前記発停制御によりタービン２の運転
を停止している際には、一次側循環ポンプＰ１及び二次
側循環ポンプＰ２をともに停止する。
求がなく、かつ、前記発停制御によりタービン２の運転
を停止している際には、一次側循環ポンプＰ１及び二次
側循環ポンプＰ２をともに停止する。
【００２７】以上、本実施形態において、排熱熱交換器
５及び熱媒循環路８は、発電機３に連結したタービン２
の排熱を蓄熱槽７に蓄熱する排熱回収手段を構成し、ま
た、送熱熱交換器９、バイパス路１０、送熱量調整用の
三方弁装置１２は、蓄熱槽７から取り出して熱需要側に
送る温熱の量を熱需要側の必要熱量の増減に応じて調整
する送熱調整手段を構成する。
５及び熱媒循環路８は、発電機３に連結したタービン２
の排熱を蓄熱槽７に蓄熱する排熱回収手段を構成し、ま
た、送熱熱交換器９、バイパス路１０、送熱量調整用の
三方弁装置１２は、蓄熱槽７から取り出して熱需要側に
送る温熱の量を熱需要側の必要熱量の増減に応じて調整
する送熱調整手段を構成する。
【００２８】そして、制御装置１３は、蓄熱槽７の熱媒
温度ｔ１が低温側設定温度ｔａよりも低くなったときタ
ービン２を起動し、かつ、蓄熱槽１の熱媒温度ｔ１が高
温側設定温度ｔｂよりも高くなったときタービン２を停
止する発停手段を構成する。
温度ｔ１が低温側設定温度ｔａよりも低くなったときタ
ービン２を起動し、かつ、蓄熱槽１の熱媒温度ｔ１が高
温側設定温度ｔｂよりも高くなったときタービン２を停
止する発停手段を構成する。
【００２９】〔別実施形態〕次に別の実施形態を列記す
る。
る。
【００３０】前述の実施形態で示したシステム構成にお
いて、タービン２の代わりにエンジンを用いるようにす
るなど、本発明の実施にあたっては、発電機に連結した
タービンの排熱を蓄熱槽に蓄熱する形態、あるいは、発
電機に連結したエンジンの排熱を蓄熱槽に蓄熱する形態
のいずれを採ってもよい。
いて、タービン２の代わりにエンジンを用いるようにす
るなど、本発明の実施にあたっては、発電機に連結した
タービンの排熱を蓄熱槽に蓄熱する形態、あるいは、発
電機に連結したエンジンの排熱を蓄熱槽に蓄熱する形態
のいずれを採ってもよい。
【００３１】前述の実施形態では、排熱熱交換器５と蓄
熱槽７と送熱熱交換器９との三者間で熱媒Ｌ１を直列的
に循環させるようにしたが、場合によっては、排熱熱交
換器５と蓄熱槽７との間での熱媒循環と、蓄熱槽７と送
熱熱交換器９との間での熱媒循環とを互いに並列的に実
施する構成にしてもよい。
熱槽７と送熱熱交換器９との三者間で熱媒Ｌ１を直列的
に循環させるようにしたが、場合によっては、排熱熱交
換器５と蓄熱槽７との間での熱媒循環と、蓄熱槽７と送
熱熱交換器９との間での熱媒循環とを互いに並列的に実
施する構成にしてもよい。
【００３２】送熱量調整用の弁装置は、前述の実施形態
で示した合流型の三方弁装置１２に限られるものではな
く、バイパス路１０の入口側に設ける分流型の三方弁装
置、あるいは、バイパス路１０や送熱熱交換器９の入出
口に介装する流量調整弁であってもよい。
で示した合流型の三方弁装置１２に限られるものではな
く、バイパス路１０の入口側に設ける分流型の三方弁装
置、あるいは、バイパス路１０や送熱熱交換器９の入出
口に介装する流量調整弁であってもよい。
【００３３】また、熱媒流れ切換用の弁装置も、前述の
実施形態で示した四方弁装置１５に限られるものではな
く、二方弁や三方弁を組み合わせたものであってもよ
い。
実施形態で示した四方弁装置１５に限られるものではな
く、二方弁や三方弁を組み合わせたものであってもよ
い。
【００３４】発電機に連結したタービン又はエンジンの
排熱を蓄熱槽に蓄熱する排熱回収手段の具体的構成、及
び、蓄熱槽から取り出して熱需要側に送る温熱の量を熱
需要側の必要熱量の増減に応じて調整する送熱調整手段
の具体的構成、並びに、蓄熱槽の具体的構成は、夫々、
前述の実施形態で示した構成に限定されるものでなく、
種々の構成変更が可能である。
排熱を蓄熱槽に蓄熱する排熱回収手段の具体的構成、及
び、蓄熱槽から取り出して熱需要側に送る温熱の量を熱
需要側の必要熱量の増減に応じて調整する送熱調整手段
の具体的構成、並びに、蓄熱槽の具体的構成は、夫々、
前述の実施形態で示した構成に限定されるものでなく、
種々の構成変更が可能である。
【００３５】蓄熱槽７における熱媒温度ｔ１の検出位置
は、蓄熱槽７内の温度勾配方向における低温側端部が好
ましいが、必ずしも低温側端部に限られるものではな
く、蓄熱槽７の形式や構造に応じて適当な検出位置を選
定すればよく、また、蓄熱槽７の複数箇所で熱媒温度を
検出して、それら複数の検出温度の平均値に基づきター
ビン又はエンジンの前述の如き発停制御を行なうように
してもよい。
は、蓄熱槽７内の温度勾配方向における低温側端部が好
ましいが、必ずしも低温側端部に限られるものではな
く、蓄熱槽７の形式や構造に応じて適当な検出位置を選
定すればよく、また、蓄熱槽７の複数箇所で熱媒温度を
検出して、それら複数の検出温度の平均値に基づきター
ビン又はエンジンの前述の如き発停制御を行なうように
してもよい。
【００３６】熱需要側の温熱用途は、融雪、給湯、暖
房、物品加熱など、どのようなものであってもよい。
房、物品加熱など、どのようなものであってもよい。
【図１】熱電併給システムの構成図
２ タービン ３ 発電機 ５ 排熱熱交換器 ７ 蓄熱槽 ８ 熱媒循環路 ８ａ 往路部分 ８ｂ 復路部分 ９ 送熱熱交換器 １０ バイパス路 １２ 送熱量調整用の弁装置 １３ 発停手段 １５ 熱媒流れ切換用の弁装置 ５，８ 排熱回収手段 ９，１０，１２ 送熱調整手段 Ｌ１ 熱媒 Ｌ２ 二次側熱媒 ｔ１ 蓄熱槽の熱媒温度 ｔ２ 二次側熱媒の温度 ｔａ 低温側設定温度 ｔｂ 高温側設定温度 ｔｓ 設定送り温度
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ２８Ｄ 20/00 Ｆ２８Ｄ 20/00 Ｂ
Claims (3)
- 【請求項１】 発電機に連結したタービン又はエンジン
の排熱を蓄熱槽に蓄熱する排熱回収手段と、 前記蓄熱槽から取り出して熱需要側に送る温熱の量を熱
需要側の必要熱量の増減に応じて調整する送熱調整手段
と、 前記蓄熱槽の熱媒温度が低温側設定温度よりも低くなっ
たとき前記タービン又はエンジンを起動し、かつ、前記
蓄熱槽の熱媒温度が高温側設定温度よりも高くなったと
き前記タービン又はエンジンを停止する発停手段を設け
てある熱電併給システム。 - 【請求項２】 前記排熱回収手段として、前記タービン
又はエンジンの排熱により熱媒を加熱する排熱熱交換
器、及び、この排熱熱交換器と前記蓄熱槽との間で熱媒
を循環させる熱媒循環路を設け、 前記送熱調整手段として、前記熱媒循環路のうち前記蓄
熱槽から前記排熱熱交換器へ熱媒を送る往路部分に、そ
の往路部分の通過熱媒と熱需要側に循環供給する二次側
熱媒とを熱交換させる送熱熱交換器、及び、その送熱熱
交換器に対するバイパス路を設けるとともに、 前記送熱熱交換器から熱需要側に送る二次側熱媒の温度
を設定送り温度に保つように前記送熱熱交換器と前記バ
イパス路とに対する熱媒分流比を調整する送熱量調整用
の弁装置を設けてある請求項１記載の熱電併給システ
ム。 - 【請求項３】 熱需要側への送熱時には、前記蓄熱槽の
上部から熱媒を取り出して、その取り出し熱媒を前記往
路部分を通じて前記排熱熱交換器に送るとともに、その
排熱熱交換器からの送出熱媒を前記熱媒循環路の復路部
分を通じて前記蓄熱槽の下部に戻し、 かつ、熱需要側への送熱を停止した状態での前記蓄熱槽
への蓄熱時には、前記蓄熱槽の下部から熱媒を取り出し
て、その取り出し熱媒を前記往路部分を通じて前記排熱
熱交換器に送るとともに、その排熱熱交換器からの送出
熱媒を前記熱媒循環路の復路部分を通じて前記蓄熱槽の
上部に戻すように、 前記蓄熱槽に対する前記熱媒循環路の接続状態を切り換
える熱媒流れ切換用の弁装置を設けてある請求項２記載
の熱電併給システム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000266994A JP2002070646A (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | 熱電併給システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000266994A JP2002070646A (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | 熱電併給システム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002070646A true JP2002070646A (ja) | 2002-03-08 |
Family
ID=18753983
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000266994A Pending JP2002070646A (ja) | 2000-09-04 | 2000-09-04 | 熱電併給システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002070646A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1628099A2 (en) * | 2004-08-17 | 2006-02-22 | Lg Electronics Inc. | Cogeneration system and method for controlling the same |
| JP2006275478A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | コージェネレーションシステム |
| US8132422B2 (en) | 2008-06-26 | 2012-03-13 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Cogeneration system |
| CN104061706A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-09-24 | 山东大学 | 基于分馏冷凝氨动力/制冷循环和sofc/gt的联供系统 |
-
2000
- 2000-09-04 JP JP2000266994A patent/JP2002070646A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1628099A2 (en) * | 2004-08-17 | 2006-02-22 | Lg Electronics Inc. | Cogeneration system and method for controlling the same |
| EP1628099A3 (en) * | 2004-08-17 | 2011-05-11 | LG Electronics, Inc. | Cogeneration system and method for controlling the same |
| JP2006275478A (ja) * | 2005-03-30 | 2006-10-12 | Osaka Gas Co Ltd | コージェネレーションシステム |
| US8132422B2 (en) | 2008-06-26 | 2012-03-13 | Aisin Seiki Kabushiki Kaisha | Cogeneration system |
| CN104061706A (zh) * | 2014-07-02 | 2014-09-24 | 山东大学 | 基于分馏冷凝氨动力/制冷循环和sofc/gt的联供系统 |
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