JP2002081743A - Waste heat utilizing system - Google Patents

Waste heat utilizing system

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JP2002081743A
JP2002081743A JP2000269704A JP2000269704A JP2002081743A JP 2002081743 A JP2002081743 A JP 2002081743A JP 2000269704 A JP2000269704 A JP 2000269704A JP 2000269704 A JP2000269704 A JP 2000269704A JP 2002081743 A JP2002081743 A JP 2002081743A
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Japan
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heat
exhaust heat
waste heat
heat utilization
cogeneration
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JP2000269704A
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Japanese (ja)
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Hiroaki Takeuchi
弘明 竹内
Susumu Aikawa
進 相川
Kinya Arita
欽也 有田
Hirofumi Sato
裕文 佐藤
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Toto Ltd
Original Assignee
Toto Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a waste heat utilizing system of a cogeneration apparatus. SOLUTION: There are provided a cogeneration apparatus, a plurality of waste heat utilizing apparatuses for utilizing waste heat from the cogeneration apparatus, and waste heat distribution means for distributing waste heat from the cogeneration apparatus. The cogeneration apparatus is applicable to any of a solid high polymer type fuel cell or a micro gas turbine heat-combined supply apparatus or a gas engine heat-combined supply apparatus. The waste heat utilizing apparatus is at least two or more of a water heater, a heating apparatus, a cooling apparatus, a dehumidifying apparatus, and a heat storage apparatus.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は熱電併給装置からの
排熱を利用する排熱利用システムに関する。特に家庭住
宅などの民生分野で熱需要が変動する分野における熱電
併給装置の排熱を有効に利用する技術に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a waste heat utilization system utilizing waste heat from a cogeneration unit. In particular, the present invention relates to a technique for effectively utilizing waste heat of a cogeneration system in a field where heat demand fluctuates in a consumer field such as a home.

【0002】[0002]

【従来の技術】水素等のクリーンな燃料を用いた熱電併
給装置として燃料電池が知られている。燃料電池はアノ
ードとカソード間でイオンを伝達する電解質の種類によ
って大別され、固体酸化物型燃料電池の運転温度は約1
000℃、溶融炭酸塩型燃料電池の運転温度は約650
℃、リン酸型燃料電池の運転温度は約200℃、固体高
分子型燃料電池の運転温度は約80℃である。
2. Description of the Related Art A fuel cell is known as a cogeneration system using a clean fuel such as hydrogen. Fuel cells are roughly classified according to the type of electrolyte that transfers ions between the anode and the cathode. The operating temperature of a solid oxide fuel cell is about 1
000 ° C., the operating temperature of the molten carbonate fuel cell is about 650
C., the operating temperature of the phosphoric acid type fuel cell is about 200 ° C., and the operating temperature of the polymer electrolyte fuel cell is about 80 ° C.

【0003】固体高分子型燃料電池の運転温度は前記の
ように約80℃であり、これより回収される排熱は理想
的には80℃であるが、実際は放熱ロスにより80℃以
下となる。
[0003] The operating temperature of a polymer electrolyte fuel cell is about 80 ° C as described above, and the exhaust heat recovered therefrom is ideally 80 ° C, but is actually 80 ° C or less due to heat dissipation loss. .

【0004】また、近年マイクロガスタービンや小型の
ガスエンジンによる熱電併給装置が開発されている。こ
れらの内燃機関の運転温度は数百℃であるが、タービン
やエンジンの冷却は、冷却ジャケットに冷却水を循環さ
せて熱交換を行い、一般的に80〜90℃程度の温水と
して排熱回収されている。
In recent years, a cogeneration system using a micro gas turbine or a small gas engine has been developed. The operating temperature of these internal combustion engines is several hundred degrees Celsius, but for cooling turbines and engines, heat is exchanged by circulating cooling water through cooling jackets and generally recovering exhaust heat as hot water of about 80 to 90 ° C. Have been.

【0005】上記のようにこれらの熱電併給装置の排熱
は、温水として回収利用されることが多く、今後は家庭
住宅などの民生分野において広く普及していくことが予
想されている。
As described above, the waste heat of these cogeneration devices is often recovered and used as hot water, and is expected to be widely used in the household and other household fields in the future.

【0006】固体高分子型燃料電池の排熱を利用したシ
ステムとして、特開平10−311564号公報に開示
されるものがある。このシステムは燃料電池のカソード
からの排ガス、電池本体及び改質器の排熱を室内空調用
の熱交換器に送り込み、この熱交換器で外気を加熱して
暖房を行うようにしたものである。また、外気を加熱す
る代わりに、図2に示すように、燃料電池1からの排熱
を利用して、熱交換器31により上水を加熱して温水に
するシステムも公知である。
As a system utilizing the exhaust heat of a polymer electrolyte fuel cell, there is a system disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 10-311564. This system sends the exhaust gas from the cathode of the fuel cell, the exhaust heat of the cell body and the reformer to the heat exchanger for indoor air conditioning, and heats the outside air with this heat exchanger to perform heating. . Further, instead of heating the outside air, as shown in FIG. 2, a system is also known in which waste water from the fuel cell 1 is used to heat clean water by a heat exchanger 31 to make hot water.

【0007】[0007]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
技術においては、固体高分子型燃料電池などの熱電併給
装置からの排熱が単独の温熱利用であるために、例えば
前記特開平10−311564号公報に開示されるシス
テムでは、暖房を必要としない夏期においては排熱が余
ってしまい排熱利用効率が低くなってしまうという重大
な問題があった。このような場合、熱電併給装置では排
熱回収による冷却が行われないため、運転温度が上昇し
て安定な運転ができなくなることもある。これを回避す
るためには、排熱を大気に放出する装置を設置する必要
があり、コストアップと装置の複雑化を招いていた。
However, in the prior art, since the waste heat from a cogeneration unit such as a polymer electrolyte fuel cell is a single use of heat, for example, the above-mentioned Japanese Patent Application Laid-Open No. H10-311564 is disclosed. In the system disclosed in the gazette, there is a serious problem that waste heat is excessive in summer when heating is not required, and the waste heat utilization efficiency is reduced. In such a case, since cooling by exhaust heat recovery is not performed in the combined heat and power supply device, the operating temperature may increase and stable operation may not be performed. In order to avoid this, it is necessary to install a device for discharging exhaust heat to the atmosphere, which has led to an increase in cost and complexity of the device.

【0008】固体高分子型燃料電池のような熱電併給装
置においては、排熱の高効率利用が重要であり、熱需要
の季節変動あるいは1日の時間変動に対して柔軟に対応
でき、排熱を無駄なく利用できる技術の開発が求められ
ている。
In a cogeneration system such as a polymer electrolyte fuel cell, it is important to use waste heat with high efficiency, and it is possible to flexibly cope with seasonal fluctuations in heat demand or temporal fluctuations in a day. There is a demand for the development of technology that can utilize the data without waste.

【0009】本発明は、このような従来技術の問題点に
鑑み、熱電併給装置からの排熱を有効利用することがで
きる排熱利用システムを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above-described problems of the related art, and has as its object to provide a waste heat utilization system that can effectively utilize waste heat from a cogeneration unit.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記のような従来技術の
問題点を解決するために、
In order to solve the above-mentioned problems of the prior art,

【0011】第1の発明による排熱利用システムは、熱
電併給装置と、該熱電併給装置からの排熱を利用する複
数の排熱利用装置と、前記熱電併給装置からの排熱を分
配する排熱分配手段と、を有することを特徴とする。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a waste heat utilization system, comprising: a combined heat and power supply device; a plurality of waste heat utilization devices utilizing waste heat from the combined heat and power supply device; and a waste heat distributing waste heat from the combined heat and power supply device. Heat distributing means.

【0012】第2の発明による排熱利用システムは、前
記熱電併給装置が、アノード及びカソードを備えた固体
高分子型燃料電池であることを特徴とする。
[0012] A waste heat utilization system according to a second invention is characterized in that the cogeneration unit is a polymer electrolyte fuel cell having an anode and a cathode.

【0013】第3の発明による排熱利用システムは、前
記熱電併給装置が、マイクロガスタービン式熱電併給装
置であることを特徴とする。
[0013] A waste heat utilization system according to a third invention is characterized in that the cogeneration system is a micro gas turbine type cogeneration system.

【0014】第4の発明による排熱利用システムは、前
記熱電併給装置が、ガスエンジン式熱電併給装置である
ことを特徴とする。
[0014] A waste heat utilization system according to a fourth aspect of the present invention is characterized in that the cogeneration system is a gas engine cogeneration system.

【0015】第5の発明による排熱利用システムは、前
記排熱分配手段が、状態量検知手段および該状態量検知
手段からの信号を処理するコントローラによって制御さ
れることを特徴とする。
The exhaust heat utilization system according to a fifth aspect is characterized in that the exhaust heat distribution means is controlled by a state quantity detecting means and a controller which processes a signal from the state quantity detecting means.

【0016】ここで、状態量検知手段は、熱電併給装置
の運転状態(温度、湿度、発電電圧、発電電流、圧力な
ど)、排熱利用装置の運転状態(温度、湿度、圧力な
ど)および排熱利用装置が設置される環境の状態(温
度、湿度、圧力など)を検知する温度センサ、湿度セン
サ、電圧センサ、電流センサ、圧力センサなどの検知手
段を言う。これらの状態量検知手段で検知した状態量に
基づいて、排熱分配手段を適正に制御することが可能と
なる。
Here, the state quantity detecting means includes an operating state (temperature, humidity, generated voltage, generated current, pressure, etc.) of the cogeneration system, an operating state (temperature, humidity, pressure, etc.) of the waste heat utilization device, and a discharge state. It refers to detection means such as a temperature sensor, a humidity sensor, a voltage sensor, a current sensor, and a pressure sensor for detecting the state (temperature, humidity, pressure, etc.) of the environment in which the heat utilization device is installed. The exhaust heat distribution means can be appropriately controlled based on the state quantities detected by these state quantity detection means.

【0017】第6の発明による排熱利用システムは、前
記排熱利用装置が、給湯装置、暖房装置、冷房装置、除
湿装置、蓄熱装置の少なくとも2つ以上の組み合わせで
あることを特徴とする。
The exhaust heat utilization system according to a sixth invention is characterized in that the exhaust heat utilization device is a combination of at least two of a hot water supply device, a heating device, a cooling device, a dehumidifying device, and a heat storage device.

【0018】第7の発明による排熱利用システムは、前
記冷房装置がオープンサイクル式吸着除湿冷房装置であ
ることを特徴とする。
The exhaust heat utilization system according to a seventh aspect is characterized in that the cooling device is an open cycle type adsorption / dehumidification cooling device.

【0019】第8の発明による排熱利用システムは、前
記除湿装置が吸着除湿装置であることを特徴とする。
An exhaust heat utilization system according to an eighth aspect is characterized in that the dehumidifier is an adsorption dehumidifier.

【0020】[0020]

【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図1は本発明に係る排熱利用
システムの構成図の一例であり、固体高分子型燃料電池
1と給湯装置5と暖房装置6とオープンサイクル式吸着
除湿冷房装置7と排熱分配器4と排熱分配コントローラ
41とを組み合わせて構成される。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is an example of a configuration diagram of an exhaust heat utilization system according to the present invention, which includes a polymer electrolyte fuel cell 1, a hot water supply device 5, a heating device 6, an open cycle adsorption / dehumidification / cooling device 7, an exhaust heat distributor 4, The exhaust heat distribution controller 41 is configured in combination.

【0021】固体高分子型燃料電池1は、アノード(燃
料極、負極)、カソード(空気極、正極)、水素イオン
(H+)は通すが電子は通さない高分子膜及び冷却器か
ら主要部が構成されている。なお、図1では固体高分子
型燃料電池1の内部構成は示していない。アノードに供
給される燃料としては、純水素ガスまたは水素リッチな
燃料ガスが用いられる。一般的には、都市ガス、プロパ
ンガス、ガソリン、メタノールなどの原燃料を燃料処理
装置2によって変換することによって得られる水素リッ
チガスが用いられる。
The polymer electrolyte fuel cell 1 includes an anode (a fuel electrode, a negative electrode), a cathode (an air electrode, a positive electrode), a polymer membrane that allows passage of hydrogen ions (H + ) but does not allow electrons, and a cooling unit. Is configured. FIG. 1 does not show the internal configuration of the polymer electrolyte fuel cell 1. Pure hydrogen gas or hydrogen-rich fuel gas is used as the fuel supplied to the anode. Generally, a hydrogen-rich gas obtained by converting a raw fuel such as city gas, propane gas, gasoline, or methanol by the fuel processor 2 is used.

【0022】アノードに供給された水素ガスは高分子膜
面で触媒の働きにより、電子(e-)と水素イオン
(H+)に分れ、水素イオン(H+)のみが高分子膜を通
ってカソードに至り、電子(e-)は導体を介してカソ
ードに至り、この間に電気的な仕事を行う。カソードに
到達した水素イオン(H+)はカソードに供給された空
気中の酸素(O2)と反応して水(H2O)となり、この
水(H2O)を含んだガスが排空気としてカソードから
排出される。また、アノードに供給された燃料ガスは、
発電反応に使用された後排出されるが、この燃料排ガス
中には残留水素を含むため燃料処理装置2に送られ、改
質器などの加熱用の燃料として使用される。ここで、固
体高分子型燃料電池の運転温度は80℃程度であり、そ
れから得られる排熱は80℃以下であり、放熱損失など
の状態によっては60℃程度となる。
The hydrogen gas supplied to the anode is separated into electrons (e ) and hydrogen ions (H + ) by the action of a catalyst on the surface of the polymer film, and only hydrogen ions (H + ) pass through the polymer film. To the cathode, and the electrons (e ) reach the cathode via the conductor, and perform electrical work during this time. The hydrogen ions (H + ) reaching the cathode react with oxygen (O 2 ) in the air supplied to the cathode to become water (H 2 O), and the gas containing the water (H 2 O) is discharged into the exhaust air. Is discharged from the cathode. The fuel gas supplied to the anode is
It is discharged after being used for the power generation reaction, but is sent to the fuel processor 2 because it contains residual hydrogen in the fuel exhaust gas, and is used as a fuel for heating a reformer or the like. Here, the operating temperature of the polymer electrolyte fuel cell is about 80 ° C., and the exhaust heat obtained therefrom is 80 ° C. or less, and is about 60 ° C. depending on conditions such as heat dissipation loss.

【0023】給湯装置5は、固体高分子型燃料電池1か
ら排出される排熱によって上水を加熱し、給湯する装置
である。
The hot water supply device 5 is a device for supplying hot water by heating tap water by exhaust heat discharged from the polymer electrolyte fuel cell 1.

【0024】暖房装置6は、固体高分子型燃料電池1か
ら排出される排熱によって空気を昇温し、暖気として室
内に供給する装置である。
The heating device 6 is a device that raises the temperature of the air by the exhaust heat exhausted from the polymer electrolyte fuel cell 1 and supplies it to the room as warm air.

【0025】オープンサイクル式吸着除湿冷房装置7の
一例を図3に示す。除湿機12、加熱器16、顕熱交換
器13及び蒸発冷却器から基本的に構成されており、除
湿機12で外気中の水分を除去し、この水分が除去され
た空気を顕熱交換器13にて熱交換して冷却し、このあ
る程度冷却された空気を蒸発冷却器にて更に冷却して室
内に供給し、一方室内の暖かくなった空気は前記蒸発冷
却器にて冷却した後前記顕熱交換器13に送り込んで顕
熱交換器13を冷却し、この後、加熱器16にて除湿機
12の吸着剤を再生し得る温度まで加熱され、この後除
湿機12に送られ、吸着剤を再生し、外部に放出され
る。また、前記蒸発冷却器は特に寒冷地などにおいては
設置されないこともある。なお、図3は固体高分子型燃
料電池1からの低温排熱をオープンサイクル式吸着除湿
冷房装置7の吸着剤の再生熱に利用した例であり、本実
施例においても同様に排熱を利用する。
FIG. 3 shows an example of the open cycle type adsorption / dehumidification / cooling apparatus 7. It is basically composed of a dehumidifier 12, a heater 16, a sensible heat exchanger 13, and an evaporative cooler. The dehumidifier 12 removes moisture in the outside air, and the air from which the moisture has been removed is used as a sensible heat exchanger. The heat is exchanged at 13 and cooled, and the air cooled to a certain extent is further cooled by an evaporative cooler and supplied to the room, while the warmed air in the room is cooled by the evaporative cooler and then cooled. The sensible heat exchanger 13 is sent to the heat exchanger 13 to cool the sensible heat exchanger 13 and then heated by the heater 16 to a temperature at which the adsorbent of the dehumidifier 12 can be regenerated. Regenerate and be released outside. Further, the evaporative cooler may not be provided particularly in a cold region. FIG. 3 shows an example in which the low-temperature exhaust heat from the polymer electrolyte fuel cell 1 is used for the regeneration heat of the adsorbent of the open-cycle adsorption / dehumidification / cooling apparatus 7, and the exhaust heat is also used in this embodiment. I do.

【0026】排熱分配器4は、固体高分子型燃料電池か
ら排出される排熱を、その排熱を利用する排熱利用装置
へと熱需要に応じて分配するものであり、例えば、複数
の電磁弁の組み合わせで構成することができる。
The exhaust heat distributor 4 distributes the exhaust heat discharged from the polymer electrolyte fuel cell to an exhaust heat utilization device utilizing the exhaust heat in accordance with the heat demand. Can be constituted by the combination of the solenoid valves.

【0027】排熱分配コントローラ41は、室内およ
び、あるいは、室外の状態量を元に、排熱利用装置への
排熱分配が最適となるように、排熱分配器を制御する機
能を有する。本実施例である図1においては、状態量は
温度、湿度であり、温度センサ42および湿度センサ4
3により検知される。
The exhaust heat distribution controller 41 has a function of controlling the exhaust heat distributor so as to optimize the distribution of the exhaust heat to the exhaust heat utilization device based on the indoor and / or outdoor state quantity. In FIG. 1, which is the present embodiment, the state quantities are temperature and humidity, and the temperature sensor 42 and the humidity sensor 4
3 is detected.

【0028】一般的な居住空間においては、冷房、暖
房、給湯などといった熱需要が季節的あるいは一日の時
系列的に変動する。本実施例では、固体高分子型燃料電
池からの80℃以下の排熱でも駆動できるオープンサイ
クル式吸着除湿冷房装置7を給湯装置5および暖房装置
6と組み合わせ、さらにこれらの排熱利用装置への排熱
の分配は、室内外の温度および湿度を検知する温度セン
サ42および湿度センサ43からの信号を処理する排熱
分配コントローラ41により排熱分配器4を制御し、熱
需要の変動に対応できるようにした。
In a general living space, heat demands such as cooling, heating, hot water supply and the like fluctuate seasonally or chronologically in one day. In this embodiment, an open cycle type adsorption / dehumidification / cooling device 7 which can be driven by exhaust heat of 80 ° C. or less from a polymer electrolyte fuel cell is combined with a hot water supply device 5 and a heating device 6, and further, these exhaust heat utilization devices are used. In the distribution of the exhaust heat, the exhaust heat distributor 4 is controlled by the exhaust heat distribution controller 41 that processes signals from the temperature sensor 42 and the humidity sensor 43 that detect the temperature and humidity inside and outside the room, and can cope with fluctuations in heat demand. I did it.

【0029】例えば、夏において高温である場合は、排
熱をオープンサイクル式吸着除湿冷房装置7への配分を
多くすることにより、その冷熱需要に対応することがで
きる。冬において低温である場合は、排熱を暖房装置6
への配分を多くすることにより、その温熱需要に対応す
ることができる。
For example, when the temperature is high in the summer, the demand for the cold heat can be met by increasing the distribution of the exhaust heat to the open-cycle adsorption / dehumidification / cooling apparatus 7. When the temperature is low in winter, the exhaust heat is
By increasing the allocation to the heat, it is possible to respond to the heat demand.

【0030】なお、給湯装置5への排熱分配により得ら
れたお湯は、給湯需要が大きくなる時間の給湯に対応す
るために、貯湯槽を備えて貯湯しておくことが望まし
い。
The hot water obtained by distributing the exhaust heat to the hot water supply device 5 is desirably provided with a hot water storage tank in order to accommodate hot water supply during a time when hot water supply demand increases.

【0031】本実施例以外の排熱利用の例としては、多
湿の場合は、吸着除湿装置の吸着剤再生熱源として排熱
を吸着除湿装置への配分を多くして除湿を行う方法、熱
需要が小さい時間は、蓄熱装置に排熱を分配して排熱を
蓄熱しておき、熱需要が大きい時間にその蓄熱分を利用
する方法などがあり、総合的に排熱を無駄なく利用する
ことができる。なお、排熱利用装置としては、地域性な
どによる熱需要の相違を考慮し、全体として、熱効率の
高くなるような排熱利用装置の組み合わせとすることが
望ましい。
Examples of the use of exhaust heat other than the present embodiment include, in the case of high humidity, a method of performing dehumidification by increasing the distribution of exhaust heat as an adsorbent regeneration heat source of the adsorption and dehumidification device to the adsorption and dehumidification device; When the heat is small, there is a method of distributing the waste heat to the heat storage device and storing the waste heat, and using the heat storage during the time when the heat demand is large. Can be. In addition, it is desirable that the exhaust heat utilization device is a combination of the exhaust heat utilization devices that enhances the thermal efficiency as a whole in consideration of the difference in heat demand due to regional characteristics and the like.

【0032】上記の実施例においては、熱電併給システ
ムとして固体高分子型燃料電池の排熱利用の例を示した
が、マイクロガスタービン、ガスエンジンといったよう
な他の熱電併給システムからの排熱も同様に利用するこ
とができる。
In the above-described embodiment, an example of utilizing the exhaust heat of the polymer electrolyte fuel cell as the cogeneration system has been described, but the exhaust heat from other cogeneration systems such as a micro gas turbine and a gas engine may also be used. It can be used as well.

【0033】[0033]

【発明の効果】以上に説明したように、第1の発明乃至
第4の発明に記載の排熱利用システムでは、複数の排熱
利用装置および排熱分配器を有することにより、熱電併
給装置からの排熱利用方法を選択的に利用することがで
きる。
As described above, in the exhaust heat utilization systems according to the first to fourth inventions, since a plurality of exhaust heat utilization devices and exhaust heat distributors are provided, the heat and power supply devices can be reduced. Waste heat utilization method can be selectively used.

【0034】第5の発明記載のシステムでは、状態量検
知手段およびコントローラを備え、状態量により排熱分
配量を制御することにより、熱需要の変動に対応するこ
とができる。
The system according to the fifth aspect of the present invention includes a state quantity detecting means and a controller, and can control fluctuations in heat demand by controlling the amount of exhaust heat distribution based on the state quantity.

【0035】第6の発明記載のシステムでは、排熱利用
装置を、給湯装置、暖房装置、冷房装置、除湿装置、蓄
熱装置の少なくとも2つ以上の組み合わせとすることに
より、熱需要の季節的、時間的変化に適合した排熱利用
が出来る。
In the system according to the sixth aspect, the exhaust heat utilization device is a combination of at least two of a hot water supply device, a heating device, a cooling device, a dehumidifying device, and a heat storage device. The waste heat can be used according to the change over time.

【0036】第7の発明記載のシステムでは、冷房装置
をオープンサイクル式吸着除湿冷房装置とすることで、
低温の排熱でも冷熱利用が出来る。
[0036] In the system according to the seventh aspect of the invention, the cooling device is an open-cycle adsorption dehumidifying cooling device,
Cold heat can be used even with low-temperature exhaust heat.

【0037】第8の発明記載のシステムでは、除湿装置
を吸着除湿装置とすることで、低温の排熱を除湿剤の再
生熱として用い除湿が可能となる。
In the system according to the eighth aspect of the present invention, since the dehumidifying device is an adsorption dehumidifying device, dehumidification can be performed using low-temperature exhaust heat as regeneration heat of the dehumidifying agent.

【0038】特に、暖房、給湯、冷房などといった熱需
要の季節的、時間的変動が大きい居住空間に対する電熱
併給システムとしては、その排熱の利用方法が大きな問
題となるが、本発明により熱需要変動に対応する無駄の
ない排熱利用が可能となる。
In particular, in a cogeneration system for a living space in which the seasonal and temporal fluctuations in heat demand such as heating, hot water supply, and cooling are large, the method of utilizing the exhaust heat is a major problem. It is possible to use waste heat without waste corresponding to the fluctuation.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 本発明に係る固体高分子型燃料電池排熱利用
システムの全体構成図の一例
FIG. 1 is an example of an overall configuration diagram of a solid polymer fuel cell exhaust heat utilization system according to the present invention.

【図2】 燃料電池の排熱を利用した従来の固体高分子
型燃料電池システムの全体構成図の一例
FIG. 2 is an example of an overall configuration diagram of a conventional polymer electrolyte fuel cell system using exhaust heat of a fuel cell.

【図3】 燃料電池の排熱をオープンサイクル式吸着除
湿冷房装置に利用した固体高分子型燃料電池システムの
全体構成図の一例
FIG. 3 is an example of an overall configuration diagram of a polymer electrolyte fuel cell system in which exhaust heat of a fuel cell is used in an open cycle adsorption / dehumidification / cooling apparatus.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 固体高分子型燃料電池 2 燃料処理装置 4 排熱分配器 5 給湯装置 6 暖房装置 7 オープンサイクル式吸着除湿冷房装置 10 蓄熱装置 12 回転型除湿機 13 回転型顕熱交換器 16 排熱加熱器 31 熱交換器 41 排熱分配コントローラ 42 温度センサ 43 湿度センサ REFERENCE SIGNS LIST 1 solid polymer fuel cell 2 fuel processor 4 exhaust heat distributor 5 hot water supply device 6 heating device 7 open cycle adsorption dehumidifying and cooling device 10 heat storage device 12 rotary dehumidifier 13 rotary sensible heat exchanger 16 exhaust heat heater 31 heat exchanger 41 exhaust heat distribution controller 42 temperature sensor 43 humidity sensor

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐藤 裕文 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番1 号 東陶機器株式会社内 Fターム(参考) 5H026 AA06  ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuation of the front page (72) Inventor Hirofumi Sato 2-1-1 Nakajima, Kokurakita-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka F-term (reference) 5H026 AA06

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】熱電併給装置と、該熱電併給装置からの排
熱を利用する複数の排熱利用装置と、前記熱電併給装置
からの排熱を分配する排熱分配手段と、を有することを
特徴とする排熱利用システム。
1. A heat and power supply apparatus, comprising: a plurality of waste heat utilization apparatuses utilizing waste heat from the heat and power supply apparatus; and exhaust heat distribution means for distributing waste heat from the heat and power supply apparatus. Characteristic waste heat utilization system.
【請求項2】前記熱電併給装置が、アノード及びカソー
ドを備えた固体高分子型燃料電池であることを特徴とす
る請求項1記載の排熱利用システム。
2. The exhaust heat utilization system according to claim 1, wherein said cogeneration system is a polymer electrolyte fuel cell having an anode and a cathode.
【請求項3】前記熱電併給装置が、マイクロガスタービ
ン式熱電併給装置であることを特徴とする請求項1記載
の排熱利用システム。
3. The exhaust heat utilization system according to claim 1, wherein said cogeneration system is a micro gas turbine type cogeneration system.
【請求項4】前記熱電併給装置が、ガスエンジン式熱電
併給装置であることを特徴とする請求項1記載の排熱利
用システム。
4. The exhaust heat utilization system according to claim 1, wherein said cogeneration system is a gas engine type cogeneration system.
【請求項5】前記排熱分配手段が、状態量検知手段およ
び該状態量検知手段からの信号を処理するコントローラ
によって制御されることを特徴とする請求項1〜4のい
ずれか1つ記載の排熱利用システム。
5. The apparatus according to claim 1, wherein said exhaust heat distribution means is controlled by a state quantity detecting means and a controller which processes a signal from said state quantity detecting means. Waste heat utilization system.
【請求項6】前記排熱利用装置が、給湯装置、暖房装
置、冷房装置、除湿装置、蓄熱装置の少なくとも2つ以
上の組み合わせであることを特徴とする請求項1〜5の
いずれか1つ記載の排熱利用システム。
6. The apparatus according to claim 1, wherein the exhaust heat utilization device is a combination of at least two of a hot water supply device, a heating device, a cooling device, a dehumidifying device, and a heat storage device. Exhaust heat utilization system as described.
【請求項7】前記冷房装置がオープンサイクル式吸着除
湿冷房装置であることを特徴とする請求項6記載の排熱
利用システム。
7. The exhaust heat utilization system according to claim 6, wherein said cooling device is an open cycle adsorption / dehumidification cooling device.
【請求項8】前記除湿装置が吸着除湿装置であることを
特徴とする請求項6記載の排熱利用システム。
8. The system according to claim 6, wherein said dehumidifying device is an adsorption dehumidifying device.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101060283B1 (en) * 2009-02-13 2011-08-29 주식회사 동양건설산업 Fuel Cell System and Driving Method of Fuel Cell System

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