JP2002174493A - コジェネレーションシステム - Google Patents
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- Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
- Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
- Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
- Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 安定した温度での蓄熱及び熱利用が可能なコ
ジェネレーションシステムを得る。 【解決手段】 発電設備１から排出される排熱から熱を
回収して蓄熱し、その蓄熱された熱を温熱需要に応じて
利用するコジェネレーションシステムにおいて、発電設
備１から回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材３Ａを備え
た。
ジェネレーションシステムを得る。 【解決手段】 発電設備１から排出される排熱から熱を
回収して蓄熱し、その蓄熱された熱を温熱需要に応じて
利用するコジェネレーションシステムにおいて、発電設
備１から回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材３Ａを備え
た。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコジェネレーション
システムに関するものである。
システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】コジェネレーションシステムに関する従
来技術としては、例えば、特開２０００−２０５０４４
号や特開２０００−１４６３５９号がある。特開２００
０−２０５０４４号には、熱機関や発電機等からなる発
電設備からの排熱を、コンクリートおよび水を用いた蓄
熱体を備えた蓄熱装置に蓄える技術が開示されている。
また、特開２０００−１４６３５９号には、発電役備と
してのガスタービンからの排熱を排熱回収装置で回収
し、回収した排熱を蒸気アキュムレータにて蓄熱し、そ
の熱で吸収式冷凍機を駆動して冷熱を生成する技術が開
示されている。さらに、コジェネレーションシステムを
構成する冷凍機で生成した冷熱を蓄熱利用する技術が、
特開２０００−１４６３５９号、特開Ｐ２０００−１７
９９８４号、あるいは特開平６−１９３９９８号に開示
され、そこでは氷を冷熱の蓄熱体として用いることが示
されている。
来技術としては、例えば、特開２０００−２０５０４４
号や特開２０００−１４６３５９号がある。特開２００
０−２０５０４４号には、熱機関や発電機等からなる発
電設備からの排熱を、コンクリートおよび水を用いた蓄
熱体を備えた蓄熱装置に蓄える技術が開示されている。
また、特開２０００−１４６３５９号には、発電役備と
してのガスタービンからの排熱を排熱回収装置で回収
し、回収した排熱を蒸気アキュムレータにて蓄熱し、そ
の熱で吸収式冷凍機を駆動して冷熱を生成する技術が開
示されている。さらに、コジェネレーションシステムを
構成する冷凍機で生成した冷熱を蓄熱利用する技術が、
特開２０００−１４６３５９号、特開Ｐ２０００−１７
９９８４号、あるいは特開平６−１９３９９８号に開示
され、そこでは氷を冷熱の蓄熱体として用いることが示
されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、コンク
リートや水を用いた蓄熱は蓄熱体の顕熱のみを利用した
蓄熱であり、蓄熱密度が小さいために蓄熱装置が大きく
なってしまう。また、蓄熱、放熱している際に蓄熱体の
温度が絶えず変化してしまい、ある温度を安定して蓄
熱、放熱することが難しい。また、発電装置に再生器付
マイクロガスタービンを使用するような場合には、その
排熱温度が２５０℃程度であるため排熱回収温度が低
く、蒸気アキュムレータでの蓄熱では蓄熱密度が著しく
低下してしまう。さらに、氷を冷熱の蓄熱体として用い
る場合には、氷点以下の冷熱温度を発生させなければな
らず、冷房用の５℃程度の冷熱を生成する場合に比較し
て冷凍機のエネルギー効率が低くなってしまうという問
題がある。本発明は、これらの課題を解決したコジェネ
レーションシステムを提供することを目的とする。
リートや水を用いた蓄熱は蓄熱体の顕熱のみを利用した
蓄熱であり、蓄熱密度が小さいために蓄熱装置が大きく
なってしまう。また、蓄熱、放熱している際に蓄熱体の
温度が絶えず変化してしまい、ある温度を安定して蓄
熱、放熱することが難しい。また、発電装置に再生器付
マイクロガスタービンを使用するような場合には、その
排熱温度が２５０℃程度であるため排熱回収温度が低
く、蒸気アキュムレータでの蓄熱では蓄熱密度が著しく
低下してしまう。さらに、氷を冷熱の蓄熱体として用い
る場合には、氷点以下の冷熱温度を発生させなければな
らず、冷房用の５℃程度の冷熱を生成する場合に比較し
て冷凍機のエネルギー効率が低くなってしまうという問
題がある。本発明は、これらの課題を解決したコジェネ
レーションシステムを提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明の第１の態様は、
発電設備から排出される排熱から熱を回収して蓄熱し、
その蓄熱された熱を利用するコジェネレーションシステ
ムにおいて、前記回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材を備
えることを特徴とする。これにより、蓄熱材が潜熱を保
有する温度で蓄熱、放熱が可能となり、安定した温度で
の熱利用が可能となる。
発電設備から排出される排熱から熱を回収して蓄熱し、
その蓄熱された熱を利用するコジェネレーションシステ
ムにおいて、前記回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材を備
えることを特徴とする。これにより、蓄熱材が潜熱を保
有する温度で蓄熱、放熱が可能となり、安定した温度で
の熱利用が可能となる。
【０００５】本発明の第２の態様は、発電設備から排出
される排熱から熱を回収して蓄熱し、その蓄熱された熱
により冷凍装置を駆動し、該冷凍装置で生成された冷熱
を利用するコジェネレーションシステムにおいて、前記
回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材を備えることを特徴と
する。これにより、蓄熱材が潜熱を保有する温度で蓄
熱、放熱が可能となり、冷凍装置を任意の時間に、かつ
安定した温度で駆動することが可能となる。
される排熱から熱を回収して蓄熱し、その蓄熱された熱
により冷凍装置を駆動し、該冷凍装置で生成された冷熱
を利用するコジェネレーションシステムにおいて、前記
回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材を備えることを特徴と
する。これにより、蓄熱材が潜熱を保有する温度で蓄
熱、放熱が可能となり、冷凍装置を任意の時間に、かつ
安定した温度で駆動することが可能となる。
【０００６】本発明の第３の態様は、発電設備から排出
される排熱から回収した熱により冷凍装置を駆動し、該
冷凍装置で生成された冷熱を利用するコジェネレーショ
ンシステムにおいて、前記冷凍装置をエジェクタ式冷凍
装置としたことを特徴とする。これによれば、エジェク
タ式冷凍装置が比較的低温の熱源でも駆動できるので、
発電設備から排出される排熱が比較的低い温度であって
も駆動可能な冷凍システムを備えたコジェネレーション
システムが作れる。
される排熱から回収した熱により冷凍装置を駆動し、該
冷凍装置で生成された冷熱を利用するコジェネレーショ
ンシステムにおいて、前記冷凍装置をエジェクタ式冷凍
装置としたことを特徴とする。これによれば、エジェク
タ式冷凍装置が比較的低温の熱源でも駆動できるので、
発電設備から排出される排熱が比較的低い温度であって
も駆動可能な冷凍システムを備えたコジェネレーション
システムが作れる。
【０００７】本発明の第４の態様は、上記第３の態様に
おいて、前記回収した熱を蓄熱し、その蓄熱された熱に
より前記エジェクタ式冷凍装置を駆動するようにしたこ
とを特徴とする。本発明の第５の態様は、上記第４の態
様において、前記回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材を備
えることを特徴とする。これらにより、冷凍装置を任意
の時間に、安定した温度で駆動することが可能となる。
おいて、前記回収した熱を蓄熱し、その蓄熱された熱に
より前記エジェクタ式冷凍装置を駆動するようにしたこ
とを特徴とする。本発明の第５の態様は、上記第４の態
様において、前記回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材を備
えることを特徴とする。これらにより、冷凍装置を任意
の時間に、安定した温度で駆動することが可能となる。
【０００８】本発明の第６の態様は、上記第１、２また
は５の態様において、前記潜熱蓄熱材の融点を７０℃〜
１００℃としたことを特徴とする。これにより、蓄熱温
度を需要家の熱利用に適した温度とすることができる。
は５の態様において、前記潜熱蓄熱材の融点を７０℃〜
１００℃としたことを特徴とする。これにより、蓄熱温
度を需要家の熱利用に適した温度とすることができる。
【０００９】また、本発明の第７の態様は、上記第２乃
至６の態様において、前記冷凍装置により生成された冷
熱を蓄熱し、その蓄熱された冷熱を利用できるようにし
て、冷熱の安定供給を図ったものである。さらに、本発
明の第８及び９の態様は、上記第７の態様において、前
記冷熱を蓄熱及び搬送する媒体を、冷却によって準包接
水和物を生成する水溶液を含む潜熱蓄熱材、例えば、水
−臭化テトラｎ・ブチルアンモニウムの水溶液を含む潜
熱蓄熱材としたものである。これにより、冷凍装置の高
効率化、冷凍システムの小型化、及び冷熱媒体の搬送動
力の低減が図れる。
至６の態様において、前記冷凍装置により生成された冷
熱を蓄熱し、その蓄熱された冷熱を利用できるようにし
て、冷熱の安定供給を図ったものである。さらに、本発
明の第８及び９の態様は、上記第７の態様において、前
記冷熱を蓄熱及び搬送する媒体を、冷却によって準包接
水和物を生成する水溶液を含む潜熱蓄熱材、例えば、水
−臭化テトラｎ・ブチルアンモニウムの水溶液を含む潜
熱蓄熱材としたものである。これにより、冷凍装置の高
効率化、冷凍システムの小型化、及び冷熱媒体の搬送動
力の低減が図れる。
【００１０】
【発明の実施の形態】以下、本発明の詳細を実施例に基
づいて説明する。
づいて説明する。
【００１１】実施の形態１ 図１は、本発明の第１の実施例を示す概略図である。図
示するように、発電設備１で発電する際に発生する排ガ
スは、排熱回収装置２にて排熱回収媒体と熱交換し排気
される。排熱回収媒体は蓄熱装置３からポンプ４により
排熱回収装置２に送られ、排熱回収装置２で熱交換して
昇温し蓄熱装置３へ戻る。なお、本例では、排熱回収媒
体がポンプ４により搬送されているが、これを自然循環
によって蓄熱装置３と排熱回収装置２との間で循環させ
てもよい。
示するように、発電設備１で発電する際に発生する排ガ
スは、排熱回収装置２にて排熱回収媒体と熱交換し排気
される。排熱回収媒体は蓄熱装置３からポンプ４により
排熱回収装置２に送られ、排熱回収装置２で熱交換して
昇温し蓄熱装置３へ戻る。なお、本例では、排熱回収媒
体がポンプ４により搬送されているが、これを自然循環
によって蓄熱装置３と排熱回収装置２との間で循環させ
てもよい。
【００１２】蓄熱装置３には蓄熱媒体として内部に潜熱
蓄熱材３Ａが充填されており、それが熱回収媒体と接触
して熱交換することにより熱を蓄える。なお、潜熱蓄熱
材３Ａが流動性を有する場合には、潜熱蓄熱材３Ａを排
熱回収媒体として直接排熱回収装置２との間で循環させ
てもよい。
蓄熱材３Ａが充填されており、それが熱回収媒体と接触
して熱交換することにより熱を蓄える。なお、潜熱蓄熱
材３Ａが流動性を有する場合には、潜熱蓄熱材３Ａを排
熱回収媒体として直接排熱回収装置２との間で循環させ
てもよい。
【００１３】蓄熱装置３は温熱搬送配管６を介して熱需
要家５と接続されており、蓄熱装置３に蓄えられたは温
熱は、熱需要に応じて温熱搬送ポンプ７により温熱搬送
媒体を介して熱需要家５に循環搬送される。なお、ここ
でも、潜熱蓄熱材３Ａが流動性を有する場合には、潜熱
蓄熱材３Ａを直接熱需要家５へ循環させてもよい。
要家５と接続されており、蓄熱装置３に蓄えられたは温
熱は、熱需要に応じて温熱搬送ポンプ７により温熱搬送
媒体を介して熱需要家５に循環搬送される。なお、ここ
でも、潜熱蓄熱材３Ａが流動性を有する場合には、潜熱
蓄熱材３Ａを直接熱需要家５へ循環させてもよい。
【００１４】潜熱蓄熱材３Ａとして潜熱量の大きい媒体
を選定することにより蓄熱容量が増加し、蓄熱装置３が
小型化できると共に、蓄熱媒体が潜熱を保有する温度で
蓄熱、放熱が可能となり、安定した温度での熱利用が可
能となる。給湯や暖房に用いられる温熱は７０〜１００
℃であり、また、排ガスの排熱から回収する熱量は蓄熱
温度が低いほど大きいため、熱利用に適した蓄熱温度
は、７０〜１００℃である。そのため、潜熱蓄熱材３Ａ
の融点は７０〜１００℃であることが好ましい。このよ
うな潜熱蓄熱材として、例えば、水酸化バリウム水和物
（Ｂａ(ＯＨ)2・８Ｈ2Ｏ，融点７８℃）や、硝酸マグネ
シウム水和物（Ｍｇ（ＮＯ3）2・６Ｈ2Ｏ，融点８９
℃）が上げられる。なお、融点が７０〜１００℃であっ
て好ましい潜熱蓄熱材は上記のものに限らず、他の潜熱
を有する蓄熱媒体でもよい。さらに、二種以上の蓄熱媒
体を混合して用いてもよい。
を選定することにより蓄熱容量が増加し、蓄熱装置３が
小型化できると共に、蓄熱媒体が潜熱を保有する温度で
蓄熱、放熱が可能となり、安定した温度での熱利用が可
能となる。給湯や暖房に用いられる温熱は７０〜１００
℃であり、また、排ガスの排熱から回収する熱量は蓄熱
温度が低いほど大きいため、熱利用に適した蓄熱温度
は、７０〜１００℃である。そのため、潜熱蓄熱材３Ａ
の融点は７０〜１００℃であることが好ましい。このよ
うな潜熱蓄熱材として、例えば、水酸化バリウム水和物
（Ｂａ(ＯＨ)2・８Ｈ2Ｏ，融点７８℃）や、硝酸マグネ
シウム水和物（Ｍｇ（ＮＯ3）2・６Ｈ2Ｏ，融点８９
℃）が上げられる。なお、融点が７０〜１００℃であっ
て好ましい潜熱蓄熱材は上記のものに限らず、他の潜熱
を有する蓄熱媒体でもよい。さらに、二種以上の蓄熱媒
体を混合して用いてもよい。
【００１５】実施の形態２ 図２は、本発明の第２の実施例を示す概略図である。こ
れは図１のシステムにエジェクタ式冷凍装置１０を追加
したもので、そのエジェクタ式冷凍装置１０は、ノズル
１１及びディフューザ１２を有したエジェクタ１３、蒸
気発生器１４、蒸発器１５、凝縮器１６、凝縮水ポンプ
１７などから構成されている。
れは図１のシステムにエジェクタ式冷凍装置１０を追加
したもので、そのエジェクタ式冷凍装置１０は、ノズル
１１及びディフューザ１２を有したエジェクタ１３、蒸
気発生器１４、蒸発器１５、凝縮器１６、凝縮水ポンプ
１７などから構成されている。
【００１６】エジェクタ式冷凍装置１０は、発電設備１
の排熱を利用して流体を蒸発させ、その流体蒸気でエジ
ェクタ１３を駆動して得られる負圧により、エジェクタ
１３に接続された蒸発器１５内の流体を蒸発させ、その
気化熱で冷熱を発生させる。
の排熱を利用して流体を蒸発させ、その流体蒸気でエジ
ェクタ１３を駆動して得られる負圧により、エジェクタ
１３に接続された蒸発器１５内の流体を蒸発させ、その
気化熱で冷熱を発生させる。
【００１７】蓄熱装置３は駆動熱搬送配管１８を介して
蒸気発生装置１４に接続されており、駆動熱搬送ポンプ
１９により駆動熱搬送媒体が蒸気発生器１４へ搬送さ
れ、それがエジェクタ式冷凍装置１０の駆動熱源として
利用される。ここでも、潜熱蓄熱材３Ａが流動性を有す
る場合には、その潜熱蓄熱材３Ａを駆動熱搬送媒体とし
て直接蒸気発生器１４へ循環させてもよい。蒸気発生器
１４にはエジェクタ駆動流体が入っており、蒸気発生器
１４内部の圧力は、その駆動流体の駆動熱源温度（駆動
熱搬送媒体温度）における飽和圧力以下に保たれてい
る。例えば、エジェクタ駆動流体が水の場合で、駆動熱
源温度が８０℃の場合は、その飽和圧力４７．３６ｋＰ
ａ（絶対圧）以下に保たれている。
蒸気発生装置１４に接続されており、駆動熱搬送ポンプ
１９により駆動熱搬送媒体が蒸気発生器１４へ搬送さ
れ、それがエジェクタ式冷凍装置１０の駆動熱源として
利用される。ここでも、潜熱蓄熱材３Ａが流動性を有す
る場合には、その潜熱蓄熱材３Ａを駆動熱搬送媒体とし
て直接蒸気発生器１４へ循環させてもよい。蒸気発生器
１４にはエジェクタ駆動流体が入っており、蒸気発生器
１４内部の圧力は、その駆動流体の駆動熱源温度（駆動
熱搬送媒体温度）における飽和圧力以下に保たれてい
る。例えば、エジェクタ駆動流体が水の場合で、駆動熱
源温度が８０℃の場合は、その飽和圧力４７．３６ｋＰ
ａ（絶対圧）以下に保たれている。
【００１８】一方、凝縮器１６内の圧力は、そこに供給
されている冷却水温度に対応する当該流体の飽和圧力に
保たれている。一般に冷却水温度は、クーリングタワー
を用いる場合には３５℃以下であり、凝縮器１６内圧力
は蒸気発生器１４内圧力より低い。蒸気発生器１４は、
配管によりエジェクタ１３を介して凝縮器１６に接続さ
れており、蒸気発生器１４で発生したエジェクタ駆動流
体の蒸気（エジェクタ駆動蒸気）は、より低い圧力の凝
縮器１６に吸引される形でエジェクタ１３のノズル１１
に導かれ、ノズル１１においてエジェクタ駆動蒸気は加
速されディフューザ１２に流入する。この時、圧力エネ
ルギが運動エネルギに変換される分、エジェクタ駆動蒸
気の圧力は低下する。
されている冷却水温度に対応する当該流体の飽和圧力に
保たれている。一般に冷却水温度は、クーリングタワー
を用いる場合には３５℃以下であり、凝縮器１６内圧力
は蒸気発生器１４内圧力より低い。蒸気発生器１４は、
配管によりエジェクタ１３を介して凝縮器１６に接続さ
れており、蒸気発生器１４で発生したエジェクタ駆動流
体の蒸気（エジェクタ駆動蒸気）は、より低い圧力の凝
縮器１６に吸引される形でエジェクタ１３のノズル１１
に導かれ、ノズル１１においてエジェクタ駆動蒸気は加
速されディフューザ１２に流入する。この時、圧力エネ
ルギが運動エネルギに変換される分、エジェクタ駆動蒸
気の圧力は低下する。
【００１９】また、蒸発器１５は配管を介してデイフュ
ーザ１２に接続されており、その内部にはエジェクタ駆
動流体と同じ流体が入っている。蒸発器１５内の圧力は
ノズル１１を通過した後の低圧のエジェクタ駆動蒸気と
概略等圧となるため、蒸発器１５内の流体は蒸発し、そ
の温度は当該圧力における飽和温度となる。例えば、ノ
ズル１１通過後のエジェクタ駆動蒸気の圧力が１ｋＰａ
の場合には、蒸発器１５内温度は約７℃となる。この蒸
発器１５にて得られる冷熱を、直接もしくは熱交換して
間接的に取り出し、冷熱搬送配管２０を介して冷熱搬送
ポンプ２１により搬送して熱需要家５の利用に供する。
なお、間接的に冷熱を取り出す場合には、冷熱蓄熱・搬
送媒体を用いることもできる。
ーザ１２に接続されており、その内部にはエジェクタ駆
動流体と同じ流体が入っている。蒸発器１５内の圧力は
ノズル１１を通過した後の低圧のエジェクタ駆動蒸気と
概略等圧となるため、蒸発器１５内の流体は蒸発し、そ
の温度は当該圧力における飽和温度となる。例えば、ノ
ズル１１通過後のエジェクタ駆動蒸気の圧力が１ｋＰａ
の場合には、蒸発器１５内温度は約７℃となる。この蒸
発器１５にて得られる冷熱を、直接もしくは熱交換して
間接的に取り出し、冷熱搬送配管２０を介して冷熱搬送
ポンプ２１により搬送して熱需要家５の利用に供する。
なお、間接的に冷熱を取り出す場合には、冷熱蓄熱・搬
送媒体を用いることもできる。
【００２０】蒸発器１５において蒸発した流体（蒸気）
は、デイフューザ１２内部でノズル１１からの高速低圧
蒸気と混合し、減速・圧力回復しながらデイフューザ１
２を出て凝縮器１６に至る。凝縮器１６内で冷却水と熱
交換することにより冷却され、凝縮したエジェクタ駆動
流体は、その一部が蒸発器１５に戻り、残りは凝縮水ポ
ンプ１７により蒸気発生器１４に戻る。凝縮器１６の方
が蒸発器１５より圧力が高いため、蒸発器１５へ戻る配
管にはポンプは不要である。また、凝縮器１６を蒸気発
生器１４より十分高いところに設置することにより、凝
縮水をそのヘッド差を利用して蒸気発生器１４に戻して
も良い。その場合には、凝縮水ポンプは不要となる。
は、デイフューザ１２内部でノズル１１からの高速低圧
蒸気と混合し、減速・圧力回復しながらデイフューザ１
２を出て凝縮器１６に至る。凝縮器１６内で冷却水と熱
交換することにより冷却され、凝縮したエジェクタ駆動
流体は、その一部が蒸発器１５に戻り、残りは凝縮水ポ
ンプ１７により蒸気発生器１４に戻る。凝縮器１６の方
が蒸発器１５より圧力が高いため、蒸発器１５へ戻る配
管にはポンプは不要である。また、凝縮器１６を蒸気発
生器１４より十分高いところに設置することにより、凝
縮水をそのヘッド差を利用して蒸気発生器１４に戻して
も良い。その場合には、凝縮水ポンプは不要となる。
【００２１】エジェクタ式冷凍装置１０を用いることに
より、発電設備１の排熱温度が１００℃程度の比較的低
い場合でも駆動可能な、可動部の無い構造の単純な冷熱
供給システムを構築することができる。また、エジェク
タ式冷凍装置１０のエジェクタ駆動流体として水を選定
することにより、フロンや吸収剤・吸着剤を一切使用し
ない冷凍装置を構成することが可能となり、環境に対す
る負荷を低減できる。
より、発電設備１の排熱温度が１００℃程度の比較的低
い場合でも駆動可能な、可動部の無い構造の単純な冷熱
供給システムを構築することができる。また、エジェク
タ式冷凍装置１０のエジェクタ駆動流体として水を選定
することにより、フロンや吸収剤・吸着剤を一切使用し
ない冷凍装置を構成することが可能となり、環境に対す
る負荷を低減できる。
【００２２】上記のように、発電設備１からの排熱を蓄
熱装置３で一旦蓄熱し、その蓄えられた熱によりエジェ
クタ式冷凍装置１０を駆動することにより、電力需要と
冷熱需要の負荷変動に左右されずに、発電設備１の排熱
を有効に冷熱発生源として活用することが可能となる。
また、蓄熱媒体を潜熱蓄熱材３Ａとしたことで、エジェ
クタ式冷凍装置１０を駆動する駆動熱量および駆動温度
の安定化が可能となり、この冷凍装置１０の運転効率が
向上する。なお、発電設備１からの排熱が安定して得ら
れる場合には、発電設備１の排ガスを、蓄熱装置を介さ
ずに直接エジェクタ式冷凍装置１０の蒸発器１４へ導入
しても良い。また、排熱回収装置２により排熱を回収す
る排熱回収媒体を、熱需要家５へ温熱を搬送する温熱搬
送媒体として用いてもよく、さらにエジェクタ式冷凍装
置１０の駆動熱搬送媒体として用いてもよい。
熱装置３で一旦蓄熱し、その蓄えられた熱によりエジェ
クタ式冷凍装置１０を駆動することにより、電力需要と
冷熱需要の負荷変動に左右されずに、発電設備１の排熱
を有効に冷熱発生源として活用することが可能となる。
また、蓄熱媒体を潜熱蓄熱材３Ａとしたことで、エジェ
クタ式冷凍装置１０を駆動する駆動熱量および駆動温度
の安定化が可能となり、この冷凍装置１０の運転効率が
向上する。なお、発電設備１からの排熱が安定して得ら
れる場合には、発電設備１の排ガスを、蓄熱装置を介さ
ずに直接エジェクタ式冷凍装置１０の蒸発器１４へ導入
しても良い。また、排熱回収装置２により排熱を回収す
る排熱回収媒体を、熱需要家５へ温熱を搬送する温熱搬
送媒体として用いてもよく、さらにエジェクタ式冷凍装
置１０の駆動熱搬送媒体として用いてもよい。
【００２３】また、エジェクタ式冷凍装置１０で得られ
た冷熱を一旦冷熱蓄熱装置（図示せず）に蓄熱し、冷熱
需要に応じてその冷熱蓄熱装置から熱需要家５へ搬送し
て利用するようにしてもよい。この時、例えば冷熱蓄熱
媒体として、流動性を有する潜熱蓄熱材である水−臭化
テトラｎ−ブチルアンモニウムの準包接水和物を用いれ
ば、冷熱を潜熱として貯蔵できるだけでなく、熱需要家
へ直接搬送も可能となり、冷熱蓄熱装置や冷熱搬送配管
の小型化及び搬送動力の低減といったメリットが得られ
る。加えて、水−臭化テトラｎ−ブチルアンモニウムの
準包接水和物は５〜１２℃にて潜熱を有するため、氷を
用いて冷熱を蓄熱する場合に比較してエジェクタ式冷凍
装置１０の冷凍温度を高くできるため、エジェクタ式冷
凍装置１０の効率を向上させることができる。
た冷熱を一旦冷熱蓄熱装置（図示せず）に蓄熱し、冷熱
需要に応じてその冷熱蓄熱装置から熱需要家５へ搬送し
て利用するようにしてもよい。この時、例えば冷熱蓄熱
媒体として、流動性を有する潜熱蓄熱材である水−臭化
テトラｎ−ブチルアンモニウムの準包接水和物を用いれ
ば、冷熱を潜熱として貯蔵できるだけでなく、熱需要家
へ直接搬送も可能となり、冷熱蓄熱装置や冷熱搬送配管
の小型化及び搬送動力の低減といったメリットが得られ
る。加えて、水−臭化テトラｎ−ブチルアンモニウムの
準包接水和物は５〜１２℃にて潜熱を有するため、氷を
用いて冷熱を蓄熱する場合に比較してエジェクタ式冷凍
装置１０の冷凍温度を高くできるため、エジェクタ式冷
凍装置１０の効率を向上させることができる。
【００２４】ところで、上記第１の実施例と第２の実施
例において、発電装置にマイクロガスタービン（ＭＧ
Ｔ）を用い、投入熱量を１００とした場合の、それぞれ
の実施例のエネルギー利用効率は以下のようになった。 （１）第１の実施例の場合 ＭＧＴ発電効率：２５ 温熱利用：０（夏季），５０（冬季） 総合エネルギー効率：２５（夏季），７５（冬季） （２）第２の実施例の場合 ＭＧＴ発電：２５ 温熱利用：０（夏季），５０（冬季） 冷熱利用：３０（夏季），０（冬季） 総合エネルギー効率：５５（夏季），７５（冬季） 特に、第２の実施例の場合、夏季のエネルギー効率が大
きく改善されたことがわかる。
例において、発電装置にマイクロガスタービン（ＭＧ
Ｔ）を用い、投入熱量を１００とした場合の、それぞれ
の実施例のエネルギー利用効率は以下のようになった。 （１）第１の実施例の場合 ＭＧＴ発電効率：２５ 温熱利用：０（夏季），５０（冬季） 総合エネルギー効率：２５（夏季），７５（冬季） （２）第２の実施例の場合 ＭＧＴ発電：２５ 温熱利用：０（夏季），５０（冬季） 冷熱利用：３０（夏季），０（冬季） 総合エネルギー効率：５５（夏季），７５（冬季） 特に、第２の実施例の場合、夏季のエネルギー効率が大
きく改善されたことがわかる。
【００２５】
【発明の効果】本発明によれば、発電設備から排出され
る排熱から回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材を用いたの
で、温度の安定した蓄熱や熱利用が可能となるうえ、蓄
熱装置の小型化も図れる。また、本発明によれば、蓄熱
材が潜熱を保有する温度で蓄熱、放熱が可能となり、冷
凍装置を任意の時間に、かつ安定した温度で駆動するこ
とが可能となる。また、本発明によれば、発電設備から
排出される排熱から回収した熱を利用してエジェクタ式
冷凍装置を駆動するようにしたので、発電設備から排出
される排熱が比較的低い温度であっても駆動可能な冷凍
システムを備えたコジェネレーションシステムが得られ
る。さらに、冷凍装置で生成された冷熱を蓄熱及び搬送
する媒体を、冷却によって準包接水和物を生成する水溶
液を含む潜熱蓄熱材とすることで、冷凍装置の高効率化
及び冷凍システムの小型化も図れる。
る排熱から回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材を用いたの
で、温度の安定した蓄熱や熱利用が可能となるうえ、蓄
熱装置の小型化も図れる。また、本発明によれば、蓄熱
材が潜熱を保有する温度で蓄熱、放熱が可能となり、冷
凍装置を任意の時間に、かつ安定した温度で駆動するこ
とが可能となる。また、本発明によれば、発電設備から
排出される排熱から回収した熱を利用してエジェクタ式
冷凍装置を駆動するようにしたので、発電設備から排出
される排熱が比較的低い温度であっても駆動可能な冷凍
システムを備えたコジェネレーションシステムが得られ
る。さらに、冷凍装置で生成された冷熱を蓄熱及び搬送
する媒体を、冷却によって準包接水和物を生成する水溶
液を含む潜熱蓄熱材とすることで、冷凍装置の高効率化
及び冷凍システムの小型化も図れる。
【図１】本発明の第１の実施例を示すコジェネレーショ
ンシステムの構成図である。
ンシステムの構成図である。
【図２】本発明の第２の実施例を示すコジェネレーショ
ンシステムの構成図である。
ンシステムの構成図である。
１ 発電設備 ２ 排熱回収装置 ３ 蓄熱装置 ３Ａ 潜熱蓄熱材 ４ ポンプ ５ 熱需要家 ６ 温熱搬送配管 ７ 温熱搬送ポンプ １０ エジェクタ式冷凍装置 ２０ 冷熱搬送配管 ２１ 冷熱搬送ポンプ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石塚 仁司 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内 (72)発明者 荒木 修 東京都千代田区丸の内一丁目１番２号 日 本鋼管株式会社内
Claims (9)
- 【請求項１】 発電設備から排出される排熱から熱を回
収して蓄熱し、その蓄熱された熱を利用するコジェネレ
ーションシステムにおいて、 前記回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材を備えることを特
徴とするコジェネレーションシステム。 - 【請求項２】 発電設備から排出される排熱から熱を回
収して蓄熱し、その蓄熱された熱により冷凍装置を駆動
し、該冷凍装置で生成された冷熱を利用するコジェネレ
ーションシステムにおいて、 前記回収した熱の蓄熱用に潜熱蓄熱材を備えることを特
徴とするコジェネレーションシステム。 - 【請求項３】 発電設備から排出される排熱から回収し
た熱により冷凍装置を駆動し、該冷凍装置で生成された
冷熱を利用するコジェネレーションシステムにおいて、 前記冷凍装置をエジェクタ式冷凍装置としたことを特徴
とするコジェネレーションシステム。 - 【請求項４】 請求項３において、前記回収した熱を蓄
熱し、その蓄熱された熱により前記エジェクタ式冷凍装
置を駆動するようにしたことを特徴とするコジェネレー
ションシステム。 - 【請求項５】 請求項４において、前記回収した熱の蓄
熱用に潜熱蓄熱材を備えることを特徴とするコジェネレ
ーションシステム。 - 【請求項６】 請求項１、２または５において、前記潜
熱蓄熱材の融点を７０℃〜１００℃としたことを特徴と
するコジェネレーションシステム。 - 【請求項７】 請求項２乃至６において、前記冷凍装置
により生成された冷熱を蓄熱し、その蓄熱された冷熱を
利用することを特徴とするコジェネレーションシステ
ム。 - 【請求項８】 請求項７において、前記冷熱を蓄熱及び
搬送する媒体が、冷却によって準包接水和物を生成する
水溶液を含む潜熱蓄熱材であることを特徴とするコジェ
ネレーションシステム。 - 【請求項９】 請求項７または８において、前記潜熱蓄
熱材が、水−臭化テトラｎ・ブチルアンモニウムの水溶
液を含む潜熱蓄熱材であることを特徴とするコジェネレ
ーションシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374084A JP2002174493A (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | コジェネレーションシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000374084A JP2002174493A (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | コジェネレーションシステム |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002174493A true JP2002174493A (ja) | 2002-06-21 |
Family
ID=18843351
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000374084A Pending JP2002174493A (ja) | 2000-12-08 | 2000-12-08 | コジェネレーションシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002174493A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005172352A (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-30 | Jfe Engineering Kk | 移動体用空調装置 |
| JP2013024489A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Dainichi Co Ltd | 蓄熱装置 |
| WO2018147065A1 (ja) * | 2017-02-08 | 2018-08-16 | 株式会社デンソー | 冷熱生成装置 |
| JP2019158299A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 日新電機株式会社 | 蒸気発生システム |
| CN114251875A (zh) * | 2016-05-03 | 2022-03-29 | 开利公司 | 喷射器增强型热回收制冷系统 |
| JP7519815B2 (ja) | 2020-06-09 | 2024-07-22 | 慶應義塾 | 加熱システム、および、加熱方法 |
-
2000
- 2000-12-08 JP JP2000374084A patent/JP2002174493A/ja active Pending
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005172352A (ja) * | 2003-12-11 | 2005-06-30 | Jfe Engineering Kk | 移動体用空調装置 |
| JP2013024489A (ja) * | 2011-07-22 | 2013-02-04 | Dainichi Co Ltd | 蓄熱装置 |
| CN114251875A (zh) * | 2016-05-03 | 2022-03-29 | 开利公司 | 喷射器增强型热回收制冷系统 |
| WO2018147065A1 (ja) * | 2017-02-08 | 2018-08-16 | 株式会社デンソー | 冷熱生成装置 |
| JP2018128191A (ja) * | 2017-02-08 | 2018-08-16 | 株式会社デンソー | 冷熱生成装置 |
| JP2019158299A (ja) * | 2018-03-16 | 2019-09-19 | 日新電機株式会社 | 蒸気発生システム |
| JP7042411B2 (ja) | 2018-03-16 | 2022-03-28 | 日新電機株式会社 | 蒸気発生システム |
| JP7519815B2 (ja) | 2020-06-09 | 2024-07-22 | 慶應義塾 | 加熱システム、および、加熱方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050419 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050510 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050913 |