JP2006169971A - Rankine system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば太陽光等の自然界で発生する熱、内燃機関やボイラの廃熱、工場廃熱等を熱源として利用することにより、発電及び給湯等を行うランキンシステムに関するものである。 The present invention relates to a Rankine system that performs power generation, hot water supply, and the like by using, as a heat source, heat generated in nature such as sunlight, waste heat from internal combustion engines and boilers, factory waste heat, and the like.
従来、この種のランキンシステムとしては、作動流体を所定の熱源により加熱して蒸発させる蒸発器と、蒸発器によって蒸発した作動流体の膨張により動力を発生するタービン等の動力発生機と、動力発生機から流出する作動流体を凝縮させる凝縮器と、凝縮器から流出する作動流体を吸入して蒸発器側に吐出するポンプとを備え、動力発生機によって発電機を駆動するとともに、凝縮器を流通する作動流体の熱により暖房用の空気の加熱、給湯用の温水の生成を行うようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照。)。
しかしながら、前記ランキンシステムでは、凝縮器を流通する作動流体が常に暖房用の空気または給湯用の温水と熱交換しているため、暖房または給湯を行わないときには凝縮後の作動流体の温度を無用に低下させ、システム全体の熱効率が低下するという問題点があった。 However, in the Rankine system, since the working fluid flowing through the condenser always exchanges heat with air for heating or hot water for hot water supply, the temperature of the working fluid after condensation is useless when heating or hot water is not used. There is a problem that the thermal efficiency of the entire system is lowered.
本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、作動流体の熱を発電、暖房及び温水の生成にそれぞれ効率的に利用することのできるランキンシステムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a Rankine system that can efficiently use the heat of a working fluid for power generation, heating, and hot water generation. It is in.
本発明は前記目的を達成するために、作動流体を所定の熱源により加熱して蒸発させる蒸発器と、蒸発器から流出する作動流体の膨張により動力を発生する動力発生機と、動力発生機から流出する作動流体を凝縮させる凝縮器と、凝縮器から流出する作動流体を吸入して蒸発器側に吐出するポンプとを備え、動力発生機によって発電機を駆動するとともに、作動流体の熱によって暖房用の空気を加熱するようにしたランキンシステムにおいて、前記動力発生機から流出する作動流体と蒸発器に流入する作動流体とを熱交換する第1の熱交換器と、一端側を動力発生機と凝縮器との間に接続され、他端側を凝縮器の流出側に接続されたバイパス流路と、動力発生機から流出した作動流体を凝縮器側とバイパス流路側の何れか一方に流通させる流路切換弁と、バイパス流路を流通する作動流体と暖房用の空気とを熱交換する第2の熱交換器とを備えている。 To achieve the above object, the present invention provides an evaporator that heats and evaporates a working fluid with a predetermined heat source, a power generator that generates power by expansion of the working fluid flowing out of the evaporator, and a power generator. A condenser that condenses the flowing working fluid and a pump that sucks the working fluid flowing out from the condenser and discharges it to the evaporator side, drives the generator by a power generator, and heats the working fluid by the heat of the working fluid In the Rankine system that heats the working air, a first heat exchanger that exchanges heat between the working fluid that flows out of the power generator and the working fluid that flows into the evaporator, and a power generator on one end side A bypass flow path connected between the condenser and the other end side connected to the outflow side of the condenser, and the working fluid flowing out from the power generator is circulated to either the condenser side or the bypass flow path side. Flow And switching valve, the working fluid flowing through the bypass passage and the air for heating and a second heat exchanger for exchanging heat.
これにより、動力発生機から流出した作動流体を流路切換弁によりバイパス流路に流通させることにより、動力発生機から流出した作動流体が第2の熱交換器に流入し、暖房用の空気が第2の熱交換器の作動流体によって加熱されることから、暖房用の空気の加熱を行う場合は、作動流体を凝縮器に流通させることなく暖房用の空気を加熱することが可能となる。その際、蒸発器側に流入する作動流体が動力発生機から流出した作動流体と第1の熱交換器によって熱交換されることから、蒸発器側に流入する低温の作動流体が動力発生機から流出した高温の作動流体によって加熱される。 As a result, the working fluid that has flowed out of the power generator is circulated to the bypass flow path by the flow path switching valve, so that the working fluid that has flowed out of the power generator flows into the second heat exchanger, and the heating air is Since the heating air is heated by the working fluid of the second heat exchanger, the heating air can be heated without circulating the working fluid to the condenser. At this time, since the working fluid flowing into the evaporator side is heat-exchanged by the first heat exchanger with the working fluid flowing out from the power generator, the low-temperature working fluid flowing into the evaporator side is exchanged from the power generator. Heated by the hot working fluid that has flowed out.
また、本発明は前記目的を達成するために、作動流体を所定の熱源により加熱して蒸発させる蒸発器と、蒸発器から流出する作動流体の膨張により動力を発生する動力発生機と、動力発生機から流出する作動流体を凝縮させる凝縮器と、凝縮器から流出する作動流体を吸入して蒸発器側に吐出するポンプとを備え、動力発生機によって発電機を駆動するとともに、作動流体の熱によって貯湯槽の温水を生成するようにしたランキンシステムにおいて、前記動力発生機から流出する作動流体と蒸発器に流入する作動流体とを熱交換する第1の熱交換器と、一端側を動力発生機と凝縮器との間に接続され、他端側を凝縮器の流出側に接続されたバイパス流路と、動力発生機から流出した作動流体を凝縮器側とバイパス流路側の何れか一方に流通させる流路切換弁と、バイパス流路を流通する作動流体と貯湯槽に流入する水とを熱交換する第2の熱交換器とを備えている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an evaporator that heats and evaporates a working fluid with a predetermined heat source, a power generator that generates power by expansion of the working fluid flowing out of the evaporator, A condenser for condensing the working fluid flowing out from the machine, and a pump for sucking the working fluid flowing out from the condenser and discharging it to the evaporator side. The power generator drives the generator, and heat of the working fluid In the Rankine system configured to generate hot water in the hot water storage tank, a first heat exchanger for exchanging heat between the working fluid flowing out from the power generator and the working fluid flowing into the evaporator generates power at one end side. A bypass flow path connected between the compressor and the condenser, with the other end connected to the outflow side of the condenser, and the working fluid flowing out from the power generator to either the condenser side or the bypass flow path side. Distributed A flow path switching valve that, the water flowing into the working fluid and the hot water storage tank flowing through the bypass passage and a second heat exchanger for exchanging heat.
これにより、動力発生機から流出した作動流体を流路切換弁によりバイパス流路に流通させることにより、動力発生機から流出した作動流体が第2の熱交換器に流入し、貯湯槽に流入する水が第2の熱交換器の作動流体によって加熱されることから、貯湯槽の温水の加熱を行う場合は、作動流体を凝縮器に流通させることなく貯湯槽に流入する水を加熱することが可能となる。その際、蒸発器側に流入する作動流体が動力発生機から流出した作動流体と第1の熱交換器によって熱交換されることから、蒸発器側に流入する低温の作動流体が動力発生機から流出した高温の作動流体によって加熱される。 Thereby, the working fluid that has flowed out of the power generator is caused to flow through the bypass flow path by the flow path switching valve, so that the working fluid that has flowed out of the power generator flows into the second heat exchanger and flows into the hot water storage tank. Since water is heated by the working fluid of the second heat exchanger, when heating the hot water in the hot water tank, the water flowing into the hot water tank can be heated without circulating the working fluid to the condenser. It becomes possible. At this time, since the working fluid flowing into the evaporator side is heat-exchanged by the first heat exchanger with the working fluid flowing out from the power generator, the low-temperature working fluid flowing into the evaporator side is exchanged from the power generator. Heated by the hot working fluid that has flowed out.
また、本発明は前記目的を達成するために、作動流体を所定の熱源により加熱して蒸発させる蒸発器と、蒸発器から流出する作動流体の膨張により動力を発生する動力発生機と、動力発生機から流出する作動流体を凝縮させる凝縮器と、凝縮器から流出する作動流体を吸入して蒸発器側に吐出するポンプとを備え、動力発生機によって発電機を駆動するとともに、作動流体の熱によって暖房用の空気を加熱するようにしたランキンシステムにおいて、前記動力発生機から流出する作動流体と蒸発器に流入する作動流体とを熱交換する第1の熱交換器と、一端側を動力発生機と凝縮器との間に接続され、他端側を凝縮器の流出側に接続された第1のバイパス流路と、動力発生機から流出した作動流体を凝縮器側と第1のバイパス流路側の何れか一方に流通させる第1の流路切換弁と、第1のバイパス流路を流通する作動流体と暖房用の空気とを熱交換する第2の熱交換器と、一端側を蒸発器と動力発生機との間に接続され、他端側を第2の熱交換器の流入側に接続された第2のバイパス流路と、蒸発器から流出した作動流体を動力発生機側と第2のバイパス流路側の何れか一方に流通させる第2の流路切換弁とを備えている。 In order to achieve the above object, the present invention provides an evaporator that heats and evaporates a working fluid with a predetermined heat source, a power generator that generates power by expansion of the working fluid flowing out of the evaporator, A condenser for condensing the working fluid flowing out from the machine, and a pump for sucking the working fluid flowing out from the condenser and discharging it to the evaporator side. The power generator drives the generator, and heat of the working fluid In the Rankine system in which heating air is heated by the first heat exchanger for exchanging heat between the working fluid flowing out from the power generator and the working fluid flowing into the evaporator, power is generated at one end side. A first bypass flow path connected between the compressor and the condenser and having the other end connected to the outflow side of the condenser, and the working fluid flowing out from the power generator is connected to the condenser side and the first bypass flow Either on the roadside A first flow path switching valve that circulates in the direction, a second heat exchanger that exchanges heat between the working fluid that flows through the first bypass flow path and the air for heating, and an evaporator at one end side to generate power A second bypass flow path connected between the power generator and the other end side of the second heat exchanger connected to the inflow side of the second heat exchanger, and the working fluid flowing out of the evaporator from the power generator side and the second bypass And a second flow path switching valve that circulates in any one of the flow path sides.
これにより、動力発生機から流出した作動流体を第1の流路切換弁により第1のバイパス流路に流通させることにより、動力発生機から流出した作動流体が第2の熱交換器に流入し、暖房用の空気が第2の熱交換器の作動流体によって加熱されることから、暖房用の空気の加熱を行う場合は、作動流体を凝縮器に流通させることなく暖房用の空気を加熱することが可能となる。その際、蒸発器側に流入する作動流体が動力発生機から流出した作動流体と第1の熱交換器によって熱交換されることから、蒸発器側に流入する低温の作動流体が動力発生機から流出した高温の作動流体によって加熱される。また、蒸発器から流出した作動流体を第2の流路切換弁により第2のバイパス流路に流通させることにより、蒸発器から流出した作動流体が第2の熱交換器に流入することから、暖房用の空気が蒸発器から流出する高温の作動流体によって加熱される。 As a result, the working fluid that has flowed out of the power generator flows into the first bypass flow path by the first flow path switching valve, so that the working fluid that has flowed out of the power generator flows into the second heat exchanger. Since the heating air is heated by the working fluid of the second heat exchanger, when heating the heating air, the heating air is heated without circulating the working fluid to the condenser. It becomes possible. At this time, since the working fluid flowing into the evaporator side is heat-exchanged by the first heat exchanger with the working fluid flowing out from the power generator, the low-temperature working fluid flowing into the evaporator side is exchanged from the power generator. Heated by the hot working fluid that has flowed out. In addition, since the working fluid that has flowed out of the evaporator flows into the second bypass flow path by the second flow path switching valve, the working fluid that has flowed out of the evaporator flows into the second heat exchanger, Heating air is heated by the hot working fluid flowing out of the evaporator.
本発明によれば、作動流体の熱によって暖房用の空気を加熱する場合、作動流体を凝縮器に流通させることなく暖房用の空気を加熱することができるので、作動流体の熱を発電及び暖房用の空気の加熱にそれぞれ効率的に利用することができる。その際、動力発生機から流出した高温の作動流体によって蒸発器側に流入する低温の作動流体を加熱することができるので、蒸発器における作動流体の再蒸発を促進することができる。 According to the present invention, when heating air is heated by the heat of the working fluid, the heating air can be heated without circulating the working fluid to the condenser. Therefore, the heat of the working fluid is generated and heated. Each can be used efficiently for heating the air. At this time, since the low-temperature working fluid flowing into the evaporator can be heated by the high-temperature working fluid flowing out from the power generator, re-evaporation of the working fluid in the evaporator can be promoted.
また、本発明によれば、作動流体の熱によって貯湯槽に流入する水を加熱する場合、作動流体を凝縮器に流通させることなく貯湯槽に流入する水を加熱することができるので、作動流体の熱を発電及び貯湯槽の温水の加熱にそれぞれ効率的に利用することができる。その際、動力発生機から流出した高温の作動流体によって蒸発器側に流入する低温の作動流体を加熱することができるので、蒸発器における作動流体の再蒸発を促進することができる。 Further, according to the present invention, when the water flowing into the hot water tank is heated by the heat of the working fluid, the water flowing into the hot water tank can be heated without circulating the working fluid to the condenser. Can be efficiently used for power generation and heating of hot water in a hot water tank. At this time, since the low-temperature working fluid flowing into the evaporator can be heated by the high-temperature working fluid flowing out from the power generator, re-evaporation of the working fluid in the evaporator can be promoted.
また、本発明によれば、発電を行わずに暖房用の空気を加熱する場合、暖房用の空気を高温の作動流体によって加熱することができるので、作動流体から十分な熱量を得ることができる。 Further, according to the present invention, when heating air is heated without generating electricity, the heating air can be heated by a high temperature working fluid, so that a sufficient amount of heat can be obtained from the working fluid. .
図1は本発明の第1の実施形態を示すもので、ランキンシステムの概略構成図である。 FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention and is a schematic configuration diagram of a Rankine system.
このランキンシステムは、作動流体を蒸発させる蒸発器1と、蒸発器1から流出する作動流体の膨張により動力を発生する動力発生機2と、動力発生機2から流出する作動流体を凝縮させる凝縮器3と、凝縮器3から流出した作動流体を受容する受液器4と、受液器4側から作動流体を吸入して蒸発器1側に吐出するポンプ5と、動力発生機2から流出する作動流体と蒸発器1に流入する作動流体とを熱交換する第1の熱交換器6と、動力発生機2の流出側回路から分岐するバイパス流路7と、バイパス流路7を流通する作動流体と暖房用の空気とを熱交換する第2の熱交換器8とを備え、動力発生機2によって発電機Gを駆動するとともに、作動流体の熱によって暖房用の空気を加熱するようにようになっている。
This Rankine system includes an
蒸発器1は、内部を流通する作動流体を所定の熱源(例えば太陽光等の自然エネルギー、工場廃熱等)によって蒸発させるように構成され、熱源としては、例えば太陽光等の自然エネルギー、工場廃熱等が用いられる。また、作動流体には、例えばフロン(R245fa等)が用いられる。
The
動力発生機2はタービン、スクロール型膨張機等の周知の機器からなり、作動流体の流入側を蒸発器1の流出側に接続されるとともに、その回転軸を発電機Gに連結されている。
The
凝縮器3は、内部を流通する作動流体を外気との熱交換によって凝縮させるように構成され、その近傍には外気送風用の送風機3aが設けられている。
The
受液器4は、内部に流入した作動流体を気体と液体に分離するように構成され、液状の作動流体をポンプ5側に流出するようになっている。
The
ポンプ5は作動流体を圧送する周知の機器からなり、蒸発器1の流入側と受液器4の流出側との間に設けられている。
The
第1の熱交換器6は動力発生機2の流出側回路と蒸発器1の流入側回路に設けられ、動力発生機2から流出する作動流体と蒸発器1に流入する作動流体とを互いに熱交換させるように構成されている。
The
バイパス流路7は一端を動力発生機2の流出側(第1の熱交換器6の流出側)と凝縮器3との間の流路に接続され、その他端は凝縮器3と受液器4との間の流路に接続されている。動力発生機2の流出側とバイパス流路7の流入側との間には流路切換弁としての三方弁7aが設けられ、三方弁7aによって流路を切換えることにより、動力発生機2から流出した作動流体を凝縮器3側とバイパス流路7側の何れか一方に流通させるようになっている。
One end of the
第2の熱交換器8はバイパス流路7に設けられ、バイパス流路7を流通する作動流体と暖房用の空気とを互いに熱交換させるように構成されている。この場合、第2の熱交換器8によって加熱された空気は送風機8aによって所定の暖房空間(図示せず)に供給されるようになっている。
The
本実施形態のランキンシステムにおいて発電のみを行う場合は、三方弁7aによって動力発生機2の流出側を凝縮器3の流入側に連通する。これにより、蒸発器1で加熱されて蒸発した作動流体が動力発生機2に流入し、動力発生機2内で膨張する。その際、動力発生機2が作動流体の膨張により回転し、動力発生機2によって発電機Gが駆動される。動力発生機2から流出した作動流体は凝縮器3に流入して凝縮し、凝縮器3から流出した作動流体は受液器4を介してポンプ5に吸入されるとともに、ポンプ5によって蒸発器1側に吐出される。その際、蒸発器1側に流入する作動流体は、動力発生機2から流出した作動流体と第1の熱交換器6によって熱交換された後、蒸発器1に流入して再び蒸発する。
When only power generation is performed in the Rankine system of this embodiment, the outflow side of the
また、前記ランキンシステムにおいて発電及び暖房を行う場合は、三方弁7aによって動力発生機2の流出側をバイパス流路7に連通する。これにより、動力発生機2から流出した作動流体がバイパス流路7を流通し、凝縮器3を介さずに受液器4に流入する。その際、バイパス流路7を流通する作動流体が第2の熱交換器8を介して暖房用の空気と熱交換され、暖房用の空気が作動流体により加熱されて所定の暖房空間へ供給される。
Further, when power generation and heating are performed in the Rankine system, the outflow side of the
このように、本実施形態のランキンシステムによれば、動力発生機2から流出した作動流体を三方弁7aにより流路を切換えてバイパス流路7の第2の熱交換器8に流通させることにより、第2の熱交換器8を流通する作動流体によって暖房用の空気を加熱するようにしたので、発電及び暖房を行う場合は作動流体を凝縮器3に流通させることなく暖房用の空気を加熱することができ、作動流体の熱を発電及び暖房にそれぞれ効率的に利用することができる。その際、動力発生機2から流出した作動流体と蒸発器1側に流入する作動流体とを第1の熱交換器6によって熱交換するようにしたので、動力発生機2から流出した高温の作動流体によって蒸発器1側に流入する低温の作動流体を加熱することができ、蒸発器1における作動流体の再蒸発を促進することができる。
Thus, according to the Rankine system of the present embodiment, the working fluid that has flowed out of the
また、作動流体の流路をバイパス流路7側に切換える三方弁7aを動力発生機2の流出側とバイパス流路7の流入側との間に設けたので、バイパス流路7の流入側を動力発生機2の流出側に確実に連通することができる。
Further, since the three-way valve 7a for switching the working fluid flow path to the
図2は本発明の第2の実施形態を示すもので、ランキンシステムの概略構成図である。尚、第1の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。 FIG. 2 shows a second embodiment of the present invention and is a schematic configuration diagram of a Rankine system. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component equivalent to 1st Embodiment.
本実施形態のランキンシステムは、第1の実施形態の三方弁7aに代わる流路切換弁として、凝縮器3の流出側とバイパス流路7の流出側との間に設けられた三方弁7bを備えている。これにより、凝縮器3及びバイパス流路7の流出側は動力発生機2の流出側よりも作動流体の温度が低いため、三方弁7bとして耐熱性の高い高価なものを用いる必要がなく、低コスト化を図ることができる。
The Rankine system according to the present embodiment includes a three-way valve 7b provided between the outflow side of the
図3は本発明の第3の実施形態を示すもので、ランキンシステムの概略構成図である。尚、第1の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。 FIG. 3 shows a third embodiment of the present invention and is a schematic configuration diagram of a Rankine system. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component equivalent to 1st Embodiment.
本実施形態のランキンシステムは、バイパス流路7を流通する作動流体と貯湯槽Hに流入する水とを熱交換する第2の熱交換器9と、貯湯槽Hの水を第2の熱交換器9に循環する水回路10と、第2の熱交換器9から貯湯槽Hに流入する水を加熱する加熱器11とを備えている。
The Rankine system according to the present embodiment includes a second heat exchanger 9 that exchanges heat between the working fluid flowing through the
第2の熱交換器9はバイパス流路7及び水回路10に設けられ、バイパス流路7を流通する作動流体と水回路10の水とを互いに熱交換させるように構成されている。
The second heat exchanger 9 is provided in the
水回路10は第2の熱交換器9及び貯湯槽Hに接続され、貯湯槽H内の水をポンプ10aによって第2の熱交換器9に循環するようになっている。また、貯湯槽Hには給水管12を介して外部から水道水が供給されるとともに、貯湯槽H内の温水は給湯管13から任意に吐出されるようになっている。
The
加熱器11は補助加熱手段としての電気ヒータ11aを有し、内部を流通する水回路10の水を電気ヒータ11aによって加熱するようになっている。
The heater 11 has an electric heater 11a as auxiliary heating means, and heats the water in the
本実施形態のランキンシステムにおいて発電のみを行う場合は、三方弁7aによって動力発生機2の流出側を凝縮器3の流入側に連通することにより、第1の実施形態と同様、動力発生機2が作動流体の膨張により回転し、動力発生機2によって発電機Gが駆動される。その際、動力発生機2から流出した作動流体は凝縮器3に流入し、凝縮器3によって凝縮する。
When only the power generation is performed in the Rankine system of the present embodiment, the
また、前記ランキンシステムにおいて発電及び給湯を行う場合は、三方弁7aによって動力発生機2の流出側をバイパス流路7に連通する。これにより、動力発生機2から流出した作動流体がバイパス流路7を流通し、凝縮器3を介さずに受液器4に流入する。その際、バイパス流路7を流通する作動流体が第2の熱交換器9を介して水回路10の水と熱交換され、水回路10の水が作動流体により加熱されて貯湯槽H内に温水として貯えられる。また、加熱器11の電気ヒータ11aを作動することにより、貯湯槽Hに流入する水が電気ヒータ11aによっても加熱される。
Further, when power generation and hot water supply are performed in the Rankine system, the outflow side of the
このように、本実施形態のランキンシステムによれば、動力発生機2から流出した作動流体を三方弁7aにより流路を切換えてバイパス流路7の第1の熱交換器9に流通させることにより、第1の熱交換器9を流通する作動流体によって水回路10の水を加熱するようにしたので、発電及び給湯を行う場合は作動流体を凝縮器3に流通させることなく水回路10の水を加熱することができ、作動流体の熱を発電及び給湯にそれぞれ効率的に利用することができる。
As described above, according to the Rankine system of the present embodiment, the working fluid flowing out from the
また、作動流体の流路をバイパス流路7側に切換える三方弁7aを動力発生機2の流出側とバイパス流路7の流入側との間に設けたので、バイパス流路7の流入側を動力発生機2の流出側に確実に連通することができる。
Further, since the three-way valve 7a for switching the working fluid flow path to the
更に、貯湯槽Hに流入する水を加熱器11の電気ヒータ11aによって加熱することができるので、バイパス流路7を流通する作動流体の熱量が不足する場合でも、貯湯槽Hの温水を電気ヒータ11aによって必要な温度まで加熱することができる。
Furthermore, since the water flowing into the hot water tank H can be heated by the electric heater 11a of the heater 11, even when the amount of heat of the working fluid flowing through the
図4は本発明の第4の実施形態を示すもので、ランキンシステムの概略構成図である。尚、第3の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。 FIG. 4 shows a fourth embodiment of the present invention and is a schematic configuration diagram of a Rankine system. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component equivalent to 3rd Embodiment.
本実施形態のランキンシステムは、第3の実施形態の三方弁7aに代わる流路切換弁として、凝縮器3の流出側とバイパス流路7の流出側との間に設けられた三方弁7bを備えている。これにより、凝縮器3及びバイパス流路7の流出側は動力発生機2の流出側よりも作動流体の温度が低いため、三方弁7bとして耐熱性の高い高価なものを用いる必要がなく、低コスト化を図ることができる。
The Rankine system according to the present embodiment includes a three-way valve 7b provided between the outflow side of the
図5は本発明の第5の実施形態を示すもので、ランキンシステムの概略構成図である。尚、第1の実施形態と同等の構成部分には同一の符号を付して示す。 FIG. 5 shows a fifth embodiment of the present invention and is a schematic configuration diagram of a Rankine system. In addition, the same code | symbol is attached | subjected and shown to the component equivalent to 1st Embodiment.
本実施形態のランキンシステムは、動力発生機2の流出側回路から分岐する第1のバイパス流路14と、蒸発器1の流出側回路から分岐する第2のバイパス流路15とを備え、第1のバイパス流路14には前記第2の熱交換器8が設けられている。
The Rankine system according to the present embodiment includes a
第1のバイパス流路14は第1の実施形態と同様、一端を動力発生機2の流出側と凝縮器3との間の流路に接続され、その他端は凝縮器3と受液器4との間の流路に接続されている。動力発生機2の流出側と第1のバイパス流路14の流入側との間には第1の流路切換弁としての第1の三方弁14aが設けられ、第1の三方弁14aによって流路を切換えることにより、動力発生機2から流出した作動流体を凝縮器3側と第1のバイパス流路14側の何れか一方に流通させるようになっている。
As in the first embodiment, one end of the
第2のバイパス流路15は一端を蒸発器1と動力発生機2との間の流路に接続され、その他端は第1のバイパス流路14における第2の熱交換器8の流入側に接続されている。蒸発器1の流出側と動力発生機2の流入側との間には第2の流路切換弁としての第2の三方弁15aが設けられ、第2の三方弁15aによって流路を切換えることにより、蒸発器1から流出した作動流体を動力発生機2側と第2のバイパス流路15側の何れか一方に流通させるようになっている。また、第2のバイパス流路15における第2の熱交換器8の流入側には膨張弁15bが設けられている。
The second
本実施形態のランキンシステムにおいて発電のみを行う場合は、第1の三方弁14aによって動力発生機2の流出側を凝縮器3の流入側に連通することにより、第1の実施形態と同様、動力発生機2が作動流体の膨張により回転し、動力発生機2によって発電機Gが駆動される。その際、動力発生機2から流出した作動流体は凝縮器3に流入し、凝縮器3によって凝縮する。
When only the power generation is performed in the Rankine system of the present embodiment, the first three-way valve 14a communicates the outflow side of the
また、前記ランキンシステムにおいて発電及び暖房を行う場合は、第1の三方弁14aによって動力発生機2の流出側を第1のバイパス流路14に連通する。これにより、動力発生機2から流出した作動流体が第1のバイパス流路14を流通し、凝縮器3を介さずに受液器4に流入する。その際、第1のバイパス流路14を流通する作動流体が第2の熱交換器8を介して暖房用の空気と熱交換され、暖房用の空気が作動流体によって加熱される。
When power generation and heating are performed in the Rankine system, the outflow side of the
更に、前記ランキンシステムにおいて暖房のみを行う場合は、第2の三方弁15aによって蒸発器1の流出側を第2のバイパス流路15に連通する。これにより、蒸発器1から流出した作動流体が第2のバイパス流路15を流通し、動力発生機2及び凝縮器3を介さずに第2の熱交換器8に流入する。その際、第2の熱交換器8を流通する作動流体によって暖房用の空気が加熱される。
Furthermore, when only heating is performed in the Rankine system, the outflow side of the
このように、本実施形態のランキンシステムによれば、蒸発器1から流出した作動流体を第2の三方弁15aにより流路を切換えて第2のバイパス流路15に流通させ、第2のバイパス流路15から第2の熱交換器8に流通させることにより、第2の熱交換器8を流通する作動流体によって暖房用の空気を加熱するようにしたので、暖房を行う場合は作動流体を動力発生機2及び凝縮器3に流通させることなく暖房用の空気を加熱することができ、作動流体の熱を発電及び暖房にそれぞれ効率的に利用することができる。その際、暖房用の空気を蒸発器1から流出する高温の作動流体によって加熱することができるので、暖房用の空気を加熱する際、作動流体から十分な熱量を得ることができる。
Thus, according to the Rankine system of the present embodiment, the working fluid flowing out of the
1…蒸発器、2…動力発生機、3…凝縮器、5…ポンプ、6…第1の熱交換器、7…バイパス回路、7a,7b…三方弁、8…第2の熱交換器、11a…電気ヒータ、14…第1のバイパス回路、14a,14c…第1の三方弁、15…第2のバイパス回路、15a…第2の三方弁、G…発電機、H…貯湯槽。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記動力発生機から流出する作動流体と蒸発器に流入する作動流体とを熱交換する第1の熱交換器と、
一端側を動力発生機と凝縮器との間に接続され、他端側を凝縮器の流出側に接続されたバイパス流路と、
動力発生機から流出した作動流体を凝縮器側とバイパス流路側の何れか一方に流通させる流路切換弁と、
バイパス流路を流通する作動流体と暖房用の空気とを熱交換する第2の熱交換器とを備えた
ことを特徴とするランキンシステム。 An evaporator that heats and evaporates the working fluid with a predetermined heat source, a power generator that generates power by expansion of the working fluid that flows out of the evaporator, a condenser that condenses the working fluid that flows out of the power generator, A Rankine system that includes a pump that sucks the working fluid flowing out of the condenser and discharges it to the evaporator side, drives the generator by a power generator, and heats the air for heating by the heat of the working fluid In
A first heat exchanger for exchanging heat between the working fluid flowing out of the power generator and the working fluid flowing into the evaporator;
A bypass flow path having one end connected between the power generator and the condenser and the other end connected to the outflow side of the condenser;
A flow path switching valve for flowing the working fluid flowing out from the power generator to either the condenser side or the bypass flow path side;
A Rankine system comprising a second heat exchanger for exchanging heat between the working fluid flowing through the bypass flow path and the air for heating.
前記動力発生機から流出する作動流体と蒸発器に流入する作動流体とを熱交換する第1の熱交換器と、
一端側を動力発生機と凝縮器との間に接続され、他端側を凝縮器の流出側に接続されたバイパス流路と、
動力発生機から流出した作動流体を凝縮器側とバイパス流路側の何れか一方に流通させる流路切換弁と、
バイパス流路を流通する作動流体と貯湯槽に流入する水とを熱交換する第2の熱交換器とを備えた
ことを特徴とするランキンシステム。 An evaporator that heats and evaporates the working fluid with a predetermined heat source, a power generator that generates power by expansion of the working fluid that flows out of the evaporator, a condenser that condenses the working fluid that flows out of the power generator, A Rankine system comprising a pump that sucks the working fluid flowing out from the condenser and discharges it to the evaporator side, drives the generator by a power generator, and generates hot water in the hot water tank by the heat of the working fluid In
A first heat exchanger for exchanging heat between the working fluid flowing out of the power generator and the working fluid flowing into the evaporator;
A bypass flow path having one end connected between the power generator and the condenser and the other end connected to the outflow side of the condenser;
A flow path switching valve for flowing the working fluid flowing out from the power generator to either the condenser side or the bypass flow path side;
A Rankine system comprising: a second heat exchanger for exchanging heat between the working fluid flowing through the bypass passage and the water flowing into the hot water storage tank.
ことを特徴とする請求項2記載のランキンシステム。 The Rankine system according to claim 2, further comprising auxiliary heating means for heating water flowing into the hot water storage tank from the heat exchanger.
ことを特徴とする請求項1、2または3記載のランキンシステム。 The Rankine system according to claim 1, 2 or 3, wherein the flow path switching valve is provided between the outflow side of the power generator and the inflow side of the bypass flow path.
ことを特徴とする請求項1、2または3記載のランキンシステム。 The Rankine system according to claim 1, 2 or 3, wherein the flow path switching valve is provided between the outflow side of the condenser and the outflow side of the bypass flow path.
前記動力発生機から流出する作動流体と蒸発器に流入する作動流体とを熱交換する第1の熱交換器と、
一端側を動力発生機と凝縮器との間に接続され、他端側を凝縮器の流出側に接続された第1のバイパス流路と、
動力発生機から流出した作動流体を凝縮器側と第1のバイパス流路側の何れか一方に流通させる第1の流路切換弁と、
第1のバイパス流路を流通する作動流体と暖房用の空気とを熱交換する第2の熱交換器と、
一端側を蒸発器と動力発生機との間に接続され、他端側を第2の熱交換器の流入側に接続された第2のバイパス流路と、
蒸発器から流出した作動流体を動力発生機側と第2のバイパス流路側の何れか一方に流通させる第2の流路切換弁とを備えた
ことを特徴とするランキンシステム。 An evaporator that heats and evaporates the working fluid with a predetermined heat source, a power generator that generates power by expansion of the working fluid that flows out of the evaporator, a condenser that condenses the working fluid that flows out of the power generator, A Rankine system that includes a pump that sucks the working fluid flowing out of the condenser and discharges it to the evaporator side, drives the generator by a power generator, and heats the air for heating by the heat of the working fluid In
A first heat exchanger for exchanging heat between the working fluid flowing out of the power generator and the working fluid flowing into the evaporator;
A first bypass flow path having one end connected between the power generator and the condenser and the other end connected to the outflow side of the condenser;
A first flow path switching valve for flowing the working fluid flowing out of the power generator to either the condenser side or the first bypass flow path side;
A second heat exchanger for exchanging heat between the working fluid flowing through the first bypass flow path and the air for heating;
A second bypass flow path having one end connected between the evaporator and the power generator and the other end connected to the inflow side of the second heat exchanger;
A Rankine system comprising: a second flow path switching valve for flowing the working fluid flowing out of the evaporator to either the power generator side or the second bypass flow path side.
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JP2004359389A JP2006169971A (en) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | Rankine system |
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JP2004359389A JP2006169971A (en) | 2004-12-13 | 2004-12-13 | Rankine system |
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Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009257159A (en) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Tlv Co Ltd | Condensate force feed device |
ES2344494A1 (en) * | 2008-06-06 | 2010-08-27 | Juan Carlos Cubero Simon | Energetic support system in housing and type buildings, with solid cogenerated thermal and electric production (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
KR101528935B1 (en) * | 2009-03-15 | 2015-06-15 | 임효진 | The generating system using the waste heat of condenser |
WO2018062696A1 (en) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 두산중공업 주식회사 | Hybrid power generation system |
-
2004
- 2004-12-13 JP JP2004359389A patent/JP2006169971A/en active Pending
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009257159A (en) * | 2008-04-15 | 2009-11-05 | Tlv Co Ltd | Condensate force feed device |
ES2344494A1 (en) * | 2008-06-06 | 2010-08-27 | Juan Carlos Cubero Simon | Energetic support system in housing and type buildings, with solid cogenerated thermal and electric production (Machine-translation by Google Translate, not legally binding) |
KR101528935B1 (en) * | 2009-03-15 | 2015-06-15 | 임효진 | The generating system using the waste heat of condenser |
WO2018062696A1 (en) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 두산중공업 주식회사 | Hybrid power generation system |
KR20180035008A (en) * | 2016-09-28 | 2018-04-05 | 두산중공업 주식회사 | Hybrid type power generation system |
US10731515B2 (en) | 2016-09-28 | 2020-08-04 | Doosan Heavy Industries Construction Co., Ltd. | Hybrid type power generation system |
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