JP2003035250A - 風力利用融雪システム - Google Patents
風力利用融雪システムInfo
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Classifications
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/30—Wind power
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- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 低コストを実現しつつ無風時でも融雪のため
の熱を付与し続け得る風力利用融雪システムを提供す
る。 【構成】 風車1が風によって回転すると、同期発電機
2の回転軸が回転され、この回転によって同期発電機2
において交流電力が発生する。この交流電力は電力供給
路3によって電気ヒーター4に供給される。電気ヒータ
ー4は、例えば、カーボン(炭素)を含有する面状発熱
体を利用して構成される。この電気ヒーター4上には、
これに接するようにして潜熱蓄熱材5が設けられてい
る。潜熱蓄熱材5は、約5℃前後の温度において与えら
れた熱を状態変化に費やすことで蓄熱する性質を有す
る。
の熱を付与し続け得る風力利用融雪システムを提供す
る。 【構成】 風車1が風によって回転すると、同期発電機
2の回転軸が回転され、この回転によって同期発電機2
において交流電力が発生する。この交流電力は電力供給
路3によって電気ヒーター4に供給される。電気ヒータ
ー4は、例えば、カーボン(炭素)を含有する面状発熱
体を利用して構成される。この電気ヒーター4上には、
これに接するようにして潜熱蓄熱材5が設けられてい
る。潜熱蓄熱材5は、約5℃前後の温度において与えら
れた熱を状態変化に費やすことで蓄熱する性質を有す
る。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、風力発電装置を用い
た風力利用融雪システムに関する。
た風力利用融雪システムに関する。
【0002】
【従来の技術】従来より、風力発電装置によって得られ
た交流電力をインバータ等によって直流電力に変換し、
この直流電力を二次電池に蓄電したり、或いは太陽光発
電装置によって得られた直流電力を二次電池に蓄電し、
この直流電力を電気ヒーターに供給することによってこ
れを発熱させ、この熱にて融雪を行うシステムが提案さ
れている。
た交流電力をインバータ等によって直流電力に変換し、
この直流電力を二次電池に蓄電したり、或いは太陽光発
電装置によって得られた直流電力を二次電池に蓄電し、
この直流電力を電気ヒーターに供給することによってこ
れを発熱させ、この熱にて融雪を行うシステムが提案さ
れている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記二
次電池を用いるシステムでは、二次電池及びその制御装
置にコストがかかるため、システム価格が割高になり、
しかも、二次電池のメンテナンス等が必要になるため、
ランニングコストも割高になってしまう。また、風力発
電において交流を出力する発電機を用いる場合、直流電
力化のためにインバータ等が必要になるから、更に割高
になる。一方、二次電池を無くして発生電力を直接にヒ
ーターに供給することとした場合、風力発電や太陽光発
電では自然現象に依存するため、融雪必要時に発電が行
われないことが生じる。特に、太陽光発電では、降雪時
(日照は殆ど無し)や夜間においては、二次電池に蓄え
た電力を消費するのみであり、電力を使い切ってしまう
と、もはや融雪が行えないといった不具合を生じること
になる。
次電池を用いるシステムでは、二次電池及びその制御装
置にコストがかかるため、システム価格が割高になり、
しかも、二次電池のメンテナンス等が必要になるため、
ランニングコストも割高になってしまう。また、風力発
電において交流を出力する発電機を用いる場合、直流電
力化のためにインバータ等が必要になるから、更に割高
になる。一方、二次電池を無くして発生電力を直接にヒ
ーターに供給することとした場合、風力発電や太陽光発
電では自然現象に依存するため、融雪必要時に発電が行
われないことが生じる。特に、太陽光発電では、降雪時
(日照は殆ど無し)や夜間においては、二次電池に蓄え
た電力を消費するのみであり、電力を使い切ってしまう
と、もはや融雪が行えないといった不具合を生じること
になる。
【0004】この発明は、上記の事情に鑑み、低コスト
を実現しつつ無風時でも融雪のための熱を付与し続け得
る風力利用融雪システムを提供することを目的とする。
を実現しつつ無風時でも融雪のための熱を付与し続け得
る風力利用融雪システムを提供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明の風力利用融雪
システムは、上記の課題を解決するために、風力発電装
置と、前記風力発電装置にて得られた電力を供給する電
力供給路と、前記電力供給路から電力を得て発熱する電
気ヒーターと、前記電気ヒーターが発する熱を蓄える潜
熱蓄熱材と、を備えて成ることを特徴とする。
システムは、上記の課題を解決するために、風力発電装
置と、前記風力発電装置にて得られた電力を供給する電
力供給路と、前記電力供給路から電力を得て発熱する電
気ヒーターと、前記電気ヒーターが発する熱を蓄える潜
熱蓄熱材と、を備えて成ることを特徴とする。
【0006】上記の構成であれば、二次電池、インバー
タ、及びそれらの制御装置等は不要であるから、システ
ム価格及びランニングコストは割安になる。そして、風
力発電によって得られた電力は電気ヒーターに与えられ
て熱に変換されていき、熱のかたちで潜熱蓄熱材に蓄え
られていくことになり、無風時(非発電時)においても
融雪のための熱を付与し続けることができる。また、風
力発電は太陽光発電と異なり、降雪時(日照は殆ど無
し)でも風が吹いていれば発電するため、融雪に有利と
なる。
タ、及びそれらの制御装置等は不要であるから、システ
ム価格及びランニングコストは割安になる。そして、風
力発電によって得られた電力は電気ヒーターに与えられ
て熱に変換されていき、熱のかたちで潜熱蓄熱材に蓄え
られていくことになり、無風時(非発電時)においても
融雪のための熱を付与し続けることができる。また、風
力発電は太陽光発電と異なり、降雪時(日照は殆ど無
し)でも風が吹いていれば発電するため、融雪に有利と
なる。
【0007】電気ヒーター及び潜熱蓄熱材を屋根材下へ
設置する構成、建物敷地内へ埋設する構成、道路下へ埋
設する構成を採用できる。また、潜熱蓄熱材における潜
熱温度は約5℃であるのがよい。
設置する構成、建物敷地内へ埋設する構成、道路下へ埋
設する構成を採用できる。また、潜熱蓄熱材における潜
熱温度は約5℃であるのがよい。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施形態の風力
利用融雪システムを図1乃至図5に基づいて説明してい
く。
利用融雪システムを図1乃至図5に基づいて説明してい
く。
【0009】図1はこの実施形態の風力利用融雪システ
ムの概要を示した説明図である。このシステムにおい
て、風力発電装置は、ダリウス型の風車1と同期発電機
(交流発電機)2とによって構成されている。風車1が
風によって回転すると、同期発電機2の回転軸が回転さ
れ、この回転によって同期発電機2において交流電力が
発生する。この交流電力は電力供給路3によって電気ヒ
ーター(例えば、200V型)4に供給される。電力供
給路3には、変圧器(電圧調整器)3aが設けられてお
り、供給電圧の調節が行えるようにしている。
ムの概要を示した説明図である。このシステムにおい
て、風力発電装置は、ダリウス型の風車1と同期発電機
(交流発電機)2とによって構成されている。風車1が
風によって回転すると、同期発電機2の回転軸が回転さ
れ、この回転によって同期発電機2において交流電力が
発生する。この交流電力は電力供給路3によって電気ヒ
ーター(例えば、200V型)4に供給される。電力供
給路3には、変圧器(電圧調整器)3aが設けられてお
り、供給電圧の調節が行えるようにしている。
【0010】電気ヒーター4は電力を得て発熱するもの
であり、例えば、カーボン(炭素)を含有する面状発熱
体を利用して構成することができる。また、屋外に設置
するものであるので、樹脂等から成る被覆材にて覆うな
ど、防水加工を施しておくのが望ましい。この電気ヒー
ター4上には、これに接するようにして潜熱蓄熱材5が
設けられている。
であり、例えば、カーボン(炭素)を含有する面状発熱
体を利用して構成することができる。また、屋外に設置
するものであるので、樹脂等から成る被覆材にて覆うな
ど、防水加工を施しておくのが望ましい。この電気ヒー
ター4上には、これに接するようにして潜熱蓄熱材5が
設けられている。
【0011】潜熱蓄熱材5は、雪が融ける温度において
潜熱温度が設定されているものであり、この実施形態で
は、約5℃としている。すなわち、約5℃の温度におい
て与えられた熱を状態変化に費やすことで蓄熱する性質
を有するものを用いている。この潜熱蓄熱材5として
は、無機水和塩を樹脂袋(容器)内に封止して成るもの
を用いることができるが、これに限るものではない。そ
して、潜熱蓄熱材5上には、これを覆うための覆い部材
6が設けられる。
潜熱温度が設定されているものであり、この実施形態で
は、約5℃としている。すなわち、約5℃の温度におい
て与えられた熱を状態変化に費やすことで蓄熱する性質
を有するものを用いている。この潜熱蓄熱材5として
は、無機水和塩を樹脂袋(容器)内に封止して成るもの
を用いることができるが、これに限るものではない。そ
して、潜熱蓄熱材5上には、これを覆うための覆い部材
6が設けられる。
【0012】かかる構成であれば、二次電池、インバー
タ、及びそれらの制御装置は不要であるから、システム
価格及びランニングコストは割安になる。そして、風力
発電によって得られた電力は電気ヒーター4に与えられ
て熱に変換されていき、熱のかたちで潜熱蓄熱材5に蓄
えられていくことになり、無風時(非発電時)において
も融雪のための熱を付与し続けることができる。また、
風力発電は太陽光発電と異なり、降雪時(日照は殆ど無
し)でも風が吹いていれば発電するため、融雪に有利と
なる。
タ、及びそれらの制御装置は不要であるから、システム
価格及びランニングコストは割安になる。そして、風力
発電によって得られた電力は電気ヒーター4に与えられ
て熱に変換されていき、熱のかたちで潜熱蓄熱材5に蓄
えられていくことになり、無風時(非発電時)において
も融雪のための熱を付与し続けることができる。また、
風力発電は太陽光発電と異なり、降雪時(日照は殆ど無
し)でも風が吹いていれば発電するため、融雪に有利と
なる。
【0013】図2及び図3は建物の屋根に適用した風力
利用融雪システムの要部を示した断面図である。軒先に
は破風下地桟11が位置しており、この破風下地桟11
の表面側には鉄板等から成る破風水切り12が装着され
ている。そして、この軒先における野地板13と屋根瓦
14との間及び前記破風下地桟11と破風水切り12と
の間には、前述した風力利用融雪システムにおける電気
ヒーター4及び潜熱蓄熱材5が積層されて配置されてい
る。この軒先(特に北側)には、氷堤や氷柱ができやす
く、かかる箇所において電気ヒーター4及び潜熱蓄熱材
5を設ける構成であれば、氷堤や氷柱の生成を防止し、
すがもりを抑制できる。勿論、軒先の屋根部分だけでな
く、屋根全体に電気ヒーター4及び潜熱蓄熱材5を設け
てもよいものである。
利用融雪システムの要部を示した断面図である。軒先に
は破風下地桟11が位置しており、この破風下地桟11
の表面側には鉄板等から成る破風水切り12が装着され
ている。そして、この軒先における野地板13と屋根瓦
14との間及び前記破風下地桟11と破風水切り12と
の間には、前述した風力利用融雪システムにおける電気
ヒーター4及び潜熱蓄熱材5が積層されて配置されてい
る。この軒先(特に北側)には、氷堤や氷柱ができやす
く、かかる箇所において電気ヒーター4及び潜熱蓄熱材
5を設ける構成であれば、氷堤や氷柱の生成を防止し、
すがもりを抑制できる。勿論、軒先の屋根部分だけでな
く、屋根全体に電気ヒーター4及び潜熱蓄熱材5を設け
てもよいものである。
【0014】図4は建物の敷地に適用した風力利用融雪
システムの概要を示した説明図である。この図では、門
扉から玄関までの地面に電気ヒーター4及び潜熱蓄熱材
5を埋設している。そして、ダリウス型の風車1と同期
発電機(交流発電機)2は敷地内に立てたポール9の頂
部に設けてある。かかる構成であれば、門扉から玄関ま
での通路上における融雪が図れることになる。なお、図
示はしていないが、敷地内車庫における車の出入り箇所
に電気ヒーター4及び潜熱蓄熱材5を埋設するのもよ
い。
システムの概要を示した説明図である。この図では、門
扉から玄関までの地面に電気ヒーター4及び潜熱蓄熱材
5を埋設している。そして、ダリウス型の風車1と同期
発電機(交流発電機)2は敷地内に立てたポール9の頂
部に設けてある。かかる構成であれば、門扉から玄関ま
での通路上における融雪が図れることになる。なお、図
示はしていないが、敷地内車庫における車の出入り箇所
に電気ヒーター4及び潜熱蓄熱材5を埋設するのもよ
い。
【0015】図5は道路に適用した風力利用融雪システ
ムの概要を示した説明図である。車道のアスファルト下
に電気ヒーター4及び潜熱蓄熱材5が埋設されている。
そして、ダリウス型の風車1と同期発電機(交流発電
機)2は道路わきに立てたポール9の頂部に設けてあ
る。かかる構成であれば、車道における融雪が図れるこ
とになる。
ムの概要を示した説明図である。車道のアスファルト下
に電気ヒーター4及び潜熱蓄熱材5が埋設されている。
そして、ダリウス型の風車1と同期発電機(交流発電
機)2は道路わきに立てたポール9の頂部に設けてあ
る。かかる構成であれば、車道における融雪が図れるこ
とになる。
【0016】なお、上述した実施形態においては、電気
ヒーター4上に潜熱蓄熱材5を配置する形態としたが、
その逆に潜熱蓄熱材5上に電気ヒーター4を配置する形
態、すなわち、雪側に電気ヒーター4を配置する形態と
してもよい。また、電気ヒーター4や潜熱蓄熱材5とし
て面状(板状)のものを用いたが、例えば、電気ヒータ
ー4を棒状のものとし、これを潜熱蓄熱材5で包むよう
に構成してもよく、更に、かかる構成の電気ヒーター4
及び潜熱蓄熱材5を例えば鋼管内に埋め込む構成として
もよい。また、風車としてダリウス型の垂直型風車を示
したが、これに限るものではなく、クロスフロー型等の
他の形式の垂直型風車や水平型風車を用いてもよい。ま
た、同期発電機2は磁束(磁界)を変化させることで電
圧制御が行える利点があるため、この実施形態では、同
期発電機2を用いることとしたが、他の誘導型や直流型
の発電機を用いることも可能である。また、冬期以外に
おいては、風力発電装置の発生電力を他の用途に用いる
べく、電力供給路3に経路切り替えスイッチを設けるよ
うにしてもよい。更に、温度センサ及び降雨センサを設
け、降雪を検出したときに、経路切り替えスイッチを自
動で切り替えて電力を電気ヒーター4に供給する構成と
してもよい。
ヒーター4上に潜熱蓄熱材5を配置する形態としたが、
その逆に潜熱蓄熱材5上に電気ヒーター4を配置する形
態、すなわち、雪側に電気ヒーター4を配置する形態と
してもよい。また、電気ヒーター4や潜熱蓄熱材5とし
て面状(板状)のものを用いたが、例えば、電気ヒータ
ー4を棒状のものとし、これを潜熱蓄熱材5で包むよう
に構成してもよく、更に、かかる構成の電気ヒーター4
及び潜熱蓄熱材5を例えば鋼管内に埋め込む構成として
もよい。また、風車としてダリウス型の垂直型風車を示
したが、これに限るものではなく、クロスフロー型等の
他の形式の垂直型風車や水平型風車を用いてもよい。ま
た、同期発電機2は磁束(磁界)を変化させることで電
圧制御が行える利点があるため、この実施形態では、同
期発電機2を用いることとしたが、他の誘導型や直流型
の発電機を用いることも可能である。また、冬期以外に
おいては、風力発電装置の発生電力を他の用途に用いる
べく、電力供給路3に経路切り替えスイッチを設けるよ
うにしてもよい。更に、温度センサ及び降雨センサを設
け、降雪を検出したときに、経路切り替えスイッチを自
動で切り替えて電力を電気ヒーター4に供給する構成と
してもよい。
【0017】
【発明の効果】以上説明したように、この発明の風力利
用融雪システムによれば、二次電池等は不要であるから
システム価格及びランニングコストは割安になる。電気
ヒーターが発した熱は潜熱蓄熱材にて蓄えられるため、
無風時(非発電時)においても融雪のための熱を付与し
続けることができる。また、風力発電は太陽光発電と異
なり、降雪時(日照は殆ど無し)でも風が吹いていれば
発電するため、融雪に有利となる。
用融雪システムによれば、二次電池等は不要であるから
システム価格及びランニングコストは割安になる。電気
ヒーターが発した熱は潜熱蓄熱材にて蓄えられるため、
無風時(非発電時)においても融雪のための熱を付与し
続けることができる。また、風力発電は太陽光発電と異
なり、降雪時(日照は殆ど無し)でも風が吹いていれば
発電するため、融雪に有利となる。
【図1】この発明の実施形態の風力利用融雪システムの
概要を示した説明図である。
概要を示した説明図である。
【図2】この発明の実施形態の風力利用融雪システムを
屋根に適用した構成を示した要部断面図である。
屋根に適用した構成を示した要部断面図である。
【図3】この発明の実施形態の風力利用融雪システムを
屋根に適用した構成を示した要部断面図である。
屋根に適用した構成を示した要部断面図である。
【図4】この発明の実施形態の風力利用融雪システムを
建物敷地に適用した構成を示した説明図である。
建物敷地に適用した構成を示した説明図である。
【図5】この発明の実施形態の風力利用融雪システムを
車道に適用した構成を示した説明図である。
車道に適用した構成を示した説明図である。
1 風車
2 同期発電機
3 電力供給路
4 電気ヒーター
5 潜熱蓄熱材
フロントページの続き
(72)発明者 尾山 誠
奈良県奈良市左京6丁目6番地2 株式会
社大和総合技術研究所内
(72)発明者 岸本 竜征
奈良県奈良市左京6丁目6番地2 株式会
社大和総合技術研究所内
(72)発明者 東郷 武
奈良県奈良市左京6丁目6番地2 株式会
社大和総合技術研究所内
Fターム(参考) 3H078 AA08 AA22 BB00 CC01 CC34
5H590 AA30 CA14 CC01 CD01 CE10
EA08 EA13
Claims (5)
- 【請求項1】 風力発電装置と、前記風力発電装置にて
得られた電力を供給する電力供給路と、前記電力供給路
から電力を得て発熱する電気ヒーターと、前記電気ヒー
ターが発する熱を蓄える潜熱蓄熱材と、を備えて成るこ
とを特徴とする風力利用融雪システム。 - 【請求項2】 請求項1に記載の風力利用融雪システム
において、電気ヒーター及び潜熱蓄熱材は屋根材下に設
けられていることを特徴とする風力利用融雪システム。 - 【請求項3】 請求項1に記載の風力利用融雪システム
において、電気ヒーター及び潜熱蓄熱材は建物敷地内に
埋設されていることを特徴とする風力利用融雪システ
ム。 - 【請求項4】 請求項1に記載の風力利用融雪システム
において、電気ヒーター及び潜熱蓄熱材は道路下に埋設
されていることを特徴とする風力利用融雪システム。 - 【請求項5】 請求項1乃至請求項4のいずれかに記載
の風力利用融雪システムにおいて、潜熱蓄熱材における
潜熱温度は約5℃であることを特徴とする風力利用融雪
システム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001221760A JP2003035250A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 風力利用融雪システム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001221760A JP2003035250A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 風力利用融雪システム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2003035250A true JP2003035250A (ja) | 2003-02-07 |
Family
ID=19055381
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2001221760A Pending JP2003035250A (ja) | 2001-07-23 | 2001-07-23 | 風力利用融雪システム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2003035250A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100642984B1 (ko) | 2004-12-15 | 2006-11-10 | 신대식 | 자동차의 주행 압력과 풍력을 이용한 복합 대체 에너지발전 및 재활용 시스템 |
JP2007040268A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Shinko Electric Co Ltd | 風力発電装置 |
CN106121919A (zh) * | 2016-06-24 | 2016-11-16 | 王晓岚 | 一种通过蓄能稳定输出的发电工艺 |
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2001
- 2001-07-23 JP JP2001221760A patent/JP2003035250A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR100642984B1 (ko) | 2004-12-15 | 2006-11-10 | 신대식 | 자동차의 주행 압력과 풍력을 이용한 복합 대체 에너지발전 및 재활용 시스템 |
JP2007040268A (ja) * | 2005-08-05 | 2007-02-15 | Shinko Electric Co Ltd | 風力発電装置 |
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