JP2023183785A - Carbon dioxide-containing gas supply system, and carbon dioxide-containing gas supply method - Google Patents

Carbon dioxide-containing gas supply system, and carbon dioxide-containing gas supply method Download PDF

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JP2023183785A JP2022097486A JP2022097486A JP2023183785A JP 2023183785 A JP2023183785 A JP 2023183785A JP 2022097486 A JP2022097486 A JP 2022097486A JP 2022097486 A JP2022097486 A JP 2022097486A JP 2023183785 A JP2023183785 A JP 2023183785A
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孝政 大山
Takamasa Oyama
真一 宮下
Shinichi Miyashita
正夫 増田
Masao Masuda
理亮 川上
Riryo Kawakami
美志 鎌田
Yoshiyuki Kamata
一真 藤森
Kazuma Fujimori
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Abstract

To provide a system capable of supplying carbon dioxide-containing gas into a greenhouse as a demanding part of carbon dioxide-containing gas, and controlling humidity inside the greenhouse.SOLUTION: A carbon dioxide-containing gas supply system comprises: a boiler 20 which creates carbon dioxide-containing gas to be supplied to a demanding part of carbon dioxide-containing gas; a heat exchanger 31 which cools carbon dioxide-containing gas before supplying to the demanding part by heat exchange with outside air OA; a heat storage tank 32 which is constituted to be capable of repeatedly performing a heat storage operation and a heat radiation operation by adsorption and desorption of an adsorbate to a stored adsorbent M; an outward pipe 34 which introduces highly humid air RA in the demanding part to the heat storage tank 32; and a return pipe 35 which introduces low humid air SA which is created by drying the highly humid air RA by a heat radiation operation in the heat storage tank 32 to the demanding part, where the heat storage tank 32 performs a heat storage operation by introduction of the outside air OA which is heated by heat exchange with carbon dioxide-containing gas in the heat exchanger 31, and performs a heat radiation operation by introduction of highly humid air RA supplied from the demanding part.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、二酸化炭素含有ガスの需要部への二酸化炭素含有ガス供給システム及び二酸化炭素含有ガス供給方法に関するものである。 The present invention relates to a carbon dioxide-containing gas supply system and a carbon dioxide-containing gas supply method to a carbon dioxide-containing gas demand unit.

従来、ビニールハウス等の温室を利用した施設園芸では、温室内の温度管理を目的として、重油や灯油などの燃料を燃焼することで生成した熱を、温風や温水として温室内に供給している。また、このような施設園芸では、作物の生育促進や収量の増加を目的として、前記した燃料の燃焼により生成される二酸化炭素含有ガスを温室内に供給し、作物の光合成を促進することが行われている。 Conventionally, in greenhouse horticulture using greenhouses such as plastic greenhouses, heat generated by burning fuels such as heavy oil and kerosene is supplied to the greenhouse as hot air and hot water in order to control the temperature inside the greenhouse. There is. In addition, in such greenhouse horticulture, for the purpose of promoting crop growth and increasing yield, carbon dioxide-containing gas produced by burning the above-mentioned fuel is supplied into the greenhouse to promote photosynthesis of crops. It is being said.

例えば特許文献1には、作物生産用施設へ二酸化炭素含有ガスと熱を供給する供給装置が開示されている。特許文献1に記載の供給装置は、燃料を燃焼する燃焼炉と、燃焼炉から排出された燃焼排ガスとの熱交換により熱を得て作物生産用施設へ熱を供給する熱交換器と、を備える。また特許文献1に記載の供給装置によれば、燃焼排ガスに含まれる硫黄酸化物、煤塵、窒素酸化物、一酸化炭素及びエチレンを除去し、これらの除去により浄化された燃焼排ガスを作物生産用施設へと供給している。 For example, Patent Document 1 discloses a supply device that supplies carbon dioxide-containing gas and heat to crop production facilities. The supply device described in Patent Document 1 includes a combustion furnace that burns fuel, and a heat exchanger that obtains heat through heat exchange with combustion exhaust gas discharged from the combustion furnace and supplies heat to crop production facilities. Be prepared. Further, according to the supply device described in Patent Document 1, sulfur oxides, soot, nitrogen oxides, carbon monoxide, and ethylene contained in combustion exhaust gas are removed, and the combustion exhaust gas purified by these removals is used for crop production. It is supplied to the facility.

特開2016-36334号公報JP2016-36334A

ところでこの種の施設園芸においては、上記したような熱供給による温室内の温度管理や二酸化炭素含有ガスの供給による温室内の二酸化炭素濃度の管理に加え、同温室内の湿度管理が要求される場合がある。温室内の湿度管理が適切に行われない場合、これにより作物の光合成や呼吸に影響を及ぼすおそれや、害虫や病原菌の繁殖の原因となるおそれがある。 By the way, in this type of greenhouse horticulture, in addition to controlling the temperature inside the greenhouse by supplying heat and controlling the carbon dioxide concentration in the greenhouse by supplying carbon dioxide-containing gas as described above, it is also necessary to control the humidity inside the greenhouse. There are cases. If the humidity in a greenhouse is not properly controlled, this may affect the photosynthesis and respiration of crops or cause the breeding of pests and pathogens.

一例として温室内の湿度管理は、換気扇の設置による温室内空気の循環、入れ換えにより行われる。しかしながら、このように温室内の湿度管理を換気扇により行う場合、過度の換気により土壌や作物から水分を奪ってしまうおそれがある。また、このように換気扇により温室内の湿度管理を行う場合、温室内の相対湿度を低下できる一方、温室内の絶対湿度を低下させることは困難であった。 For example, humidity control in a greenhouse is performed by circulating and exchanging air within the greenhouse by installing a ventilation fan. However, when controlling the humidity in a greenhouse using a ventilation fan in this way, there is a risk that moisture will be taken away from the soil and crops due to excessive ventilation. Further, when controlling the humidity in the greenhouse using a ventilation fan in this way, it is possible to reduce the relative humidity in the greenhouse, but it is difficult to reduce the absolute humidity in the greenhouse.

前記した従来技術では、かかる点の改善についての開示や示唆がされておらず、温室内に熱や二酸化炭素含有ガスを供給しつつ、更に温室内の湿度管理、特に除湿が可能なシステムの開発が待たれていた。 The above-mentioned conventional technology does not disclose or suggest improvements to this point, and it is necessary to develop a system that can supply heat and carbon dioxide-containing gas to the greenhouse and also manage the humidity inside the greenhouse, especially dehumidifying the greenhouse. was awaited.

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、二酸化炭素含有ガスの需要部としての温室内への二酸化炭素含有ガスの供給に加え、同温室内の湿度管理が可能なシステムを提供することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above, and provides a system that can supply carbon dioxide-containing gas into a greenhouse as a demand unit for carbon dioxide-containing gas, and also manage humidity within the greenhouse. The purpose is to

前記問題の解決を図るため、本発明は、二酸化炭素含有ガスの需要部へのへの二酸化炭素含有ガス供給システムであって、燃料の燃焼により需要部へ供給する二酸化炭素含有ガスを生成するボイラと、導入した外気との熱交換により、前記需要部への供給前の前記二酸化炭素含有ガスを冷却する熱交換器と、収容した吸着材に対する吸着質の吸着及び脱着により蓄熱運転と放熱運転を繰り返し可能に構成された蓄熱槽と、処理対象の室内空気を前記需要部から前記蓄熱槽へと供給する往路管と、前記蓄熱槽での放熱運転により除湿された前記室内空気を前記蓄熱槽から前記需要部へと供給する復路管と、を備え、前記蓄熱槽は、前記熱交換器における前記二酸化炭素含有ガスとの熱交換により加熱された前記外気の導入により前記蓄熱運転を行い、前記需要部から供給される前記室内空気の導入により前記放熱運転を行う、ことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a system for supplying carbon dioxide-containing gas to a demand section, which includes a boiler that generates the carbon dioxide-containing gas to be supplied to the demand section by burning fuel. and a heat exchanger that cools the carbon dioxide-containing gas before being supplied to the demand section by heat exchange with the introduced outside air, and a heat storage operation and a heat radiation operation by adsorption and desorption of adsorbate to the stored adsorbent. A heat storage tank configured to be repeatable, an outgoing pipe that supplies indoor air to be treated from the demand unit to the heat storage tank, and a pipe that supplies the indoor air dehumidified by heat dissipation operation in the heat storage tank from the heat storage tank. a return pipe for supplying to the demand section, the heat storage tank performs the heat storage operation by introducing the outside air heated by heat exchange with the carbon dioxide-containing gas in the heat exchanger, and The heat dissipation operation is performed by introducing the indoor air supplied from the inside.

本発明によれば、ボイラから二酸化炭素含有ガスの需要部への二酸化炭素含有ガスの供給経路上に熱交換器を設け、当該熱交換器においてボイラからの二酸化炭素含有ガスと外気とを熱交換する。二酸化炭素含有ガスとの熱交換により加熱された外気は、吸着材を収容した蓄熱槽の蓄熱運転に供される。外気による蓄熱運転が行われた前記蓄熱槽においては、需要部から空気が導入されることで放熱運転が行われる。この放熱運転により室内空気が除湿され、その後、需要部に供給される。
すなわち本発明によれば、蓄熱槽での放熱運転により室内空気を除湿し、その後、除湿後の室内空気を需要部へと戻すことによって需要部の絶対湿度を下げることができる。
According to the present invention, a heat exchanger is provided on the supply path of the carbon dioxide-containing gas from the boiler to the demand section of the carbon dioxide-containing gas, and the heat exchanger exchanges heat with the carbon dioxide-containing gas from the boiler and outside air. do. The outside air heated by heat exchange with the carbon dioxide-containing gas is used for heat storage operation of a heat storage tank containing an adsorbent. In the heat storage tank that has been subjected to heat storage operation using outside air, heat radiation operation is performed by introducing air from the demand section. Indoor air is dehumidified by this heat dissipation operation, and then supplied to the demand section.
That is, according to the present invention, indoor air is dehumidified by heat dissipation operation in the heat storage tank, and then the dehumidified indoor air is returned to the demand section, thereby making it possible to lower the absolute humidity of the demand section.

また本発明によれば、前記した熱交換器の作用により、需要部への供給前の二酸化炭素含有ガスを冷却できる。これにより、特に需要部内での熱需要が小さい夏期運転に際して、ボイラからの熱を供給することなく二酸化炭素含有ガスのみを需要部内へと供給できる。
またこの時、二酸化炭素含有ガスから回収された熱は、蓄熱槽に収容された蓄熱材からの吸着質の脱着、すなわち蓄熱槽の蓄熱運転に供される。本発明によれば、このように吸着質の脱着により蓄熱を行うため、吸着材に蓄えられた熱は時間経過によりロスすることがなく、同吸着材による吸着質の吸着、すなわち蓄熱槽の放熱運転により室内空気を除湿できる。換言すれば、二酸化炭素含有ガスから回収した熱を用いて、任意のタイミングで適切に需要部内の湿度管理を行うことができる。
Further, according to the present invention, the action of the heat exchanger described above allows the carbon dioxide-containing gas to be cooled before being supplied to the demand section. As a result, only the carbon dioxide-containing gas can be supplied into the demand section without supplying heat from the boiler, especially during summer operation when the demand for heat within the demand section is small.
Further, at this time, the heat recovered from the carbon dioxide-containing gas is used for desorption of adsorbate from the heat storage material housed in the heat storage tank, that is, for heat storage operation of the heat storage tank. According to the present invention, since heat is stored by desorption of adsorbate in this way, the heat stored in the adsorbent is not lost over time, and the adsorption of adsorbate by the adsorbent, that is, heat dissipation from the heat storage tank, is prevented. Indoor air can be dehumidified by operation. In other words, using the heat recovered from the carbon dioxide-containing gas, it is possible to appropriately manage the humidity in the demand section at any timing.

二酸化炭素含有ガス供給システムは、前記需要部内の室温を調整するための温調用配管を備えていてもよい。
本発明によれば、前記した需要部内の湿度管理に加え、需要部内の温度管理を適切に行うことができ、これにより需要部内の温度を生育対象の作物に適した温度に維持できる。
The carbon dioxide-containing gas supply system may include temperature control piping for adjusting the room temperature within the demand section.
According to the present invention, in addition to the above-described humidity control within the demand section, temperature control within the demand section can be appropriately performed, and thereby the temperature within the demand section can be maintained at a temperature suitable for the crops to be grown.

なお、前記温調用配管を通流する熱媒としては、前記ボイラにより生成された温水を用いることができる。
このように熱媒として温水を用いることで、特に熱需要の大きな冬期/中間期の運転に際して、適切に需要部内の暖房(温度管理)を行うことができる。また、このようにボイラからの温水を熱媒として用いることで、温調用配管に通流させるための熱媒を新たに用意する必要がなく、システム運用に際しての資源やエネルギーの消費量削減を図ることができる。
Note that hot water generated by the boiler can be used as the heat medium flowing through the temperature control pipe.
By using hot water as a heat medium in this way, it is possible to appropriately heat (temperature control) the inside of the demand section, especially during operation during the winter/intermediate period when the demand for heat is large. Additionally, by using hot water from the boiler as a heat medium, there is no need to prepare a new heat medium to flow through the temperature control piping, reducing resource and energy consumption during system operation. be able to.

二酸化炭素含有ガス供給システムは、前記温調用配管を通流する熱媒を加熱するための第2の熱交換器を備えていてもよい。第2の熱交換器においては、前記放熱運転により除湿された後の室内空気と温調用配管を通流する熱媒の熱交換を行ってもよい。
本発明によれば、温調用配管を通流する熱媒との熱交換により除湿後の室内空気を冷却できるため、需要部内の雰囲気温度が過剰に上がることを抑制できる。またこの時、除湿後の室内空気との熱交換により温調用配管を通流する熱媒を加熱できるため、特に冬期/中間期の運転に際しての需要部内の暖房(温度管理)を、更に適切に行うことができる。
The carbon dioxide-containing gas supply system may include a second heat exchanger for heating the heat medium flowing through the temperature control pipe. In the second heat exchanger, heat exchange may be performed between the indoor air dehumidified by the heat dissipation operation and the heat medium flowing through the temperature control pipe.
According to the present invention, the indoor air after dehumidification can be cooled by heat exchange with the heat medium flowing through the temperature control pipe, so that it is possible to suppress the ambient temperature in the demand section from rising excessively. In addition, at this time, the heat medium flowing through the temperature control pipe can be heated by heat exchange with the indoor air after dehumidification, so heating (temperature control) in the demand section can be made more appropriate, especially during winter/intermediate operation. It can be carried out.

二酸化炭素含有ガス供給システムは、前記温調用配管を通流する熱媒との熱交換により、前記熱交換器における前記二酸化炭素含有ガスとの熱交換前の前記外気を加熱する予熱用熱交換器を備えていてもよい。
本発明によれば、熱交換器における二酸化炭素含有ガスとの熱交換に先立って外気を予熱できる。これにより、二酸化炭素含有ガスとの熱交換により蓄熱槽に導入する外気の温度をより高温にでき、同蓄熱槽における吸着材の乾燥(蓄熱運転)を更に効率的に行うことができる。
The carbon dioxide-containing gas supply system includes a preheating heat exchanger that heats the outside air before heat exchange with the carbon dioxide-containing gas in the heat exchanger by heat exchange with a heat medium flowing through the temperature control pipe. may be provided.
According to the present invention, outside air can be preheated prior to heat exchange with carbon dioxide-containing gas in a heat exchanger. Thereby, the temperature of the outside air introduced into the heat storage tank can be made higher by heat exchange with the carbon dioxide-containing gas, and the drying of the adsorbent in the heat storage tank (heat storage operation) can be performed more efficiently.

二酸化炭素含有ガス供給システムは、前記二酸化炭素含有ガスから得た熱を蓄熱するための蓄熱用タンクと、前記二酸化炭素含有ガスを冷却するための冷却塔と、前記蓄熱用タンク及び前記冷却塔の少なくともいずれかとの間で循環される冷媒との熱交換により、前記需要部への供給前の前記二酸化炭素含有ガスを冷却する第3の熱交換器と、を備えていてもよい。
本発明によれば、需要部内に供給される二酸化炭素含有ガスの温度を更に低下させることができ、これにより、特に需要部内での熱需要が小さい夏期運転の効率を向上できる。
The carbon dioxide-containing gas supply system includes a heat storage tank for storing heat obtained from the carbon dioxide-containing gas, a cooling tower for cooling the carbon dioxide-containing gas, and a heat storage tank and a cooling tower. and a third heat exchanger that cools the carbon dioxide-containing gas before being supplied to the demand unit by heat exchange with a refrigerant circulated between at least one of the parts.
According to the present invention, the temperature of the carbon dioxide-containing gas supplied into the demand section can be further lowered, and thereby the efficiency can be improved, particularly during summer operation when the demand for heat within the demand section is small.

なお、前記した第3の熱交換器は、前記二酸化炭素含有ガスの供給経路において、外気との熱交換を行う前記熱交換器の下流側に配置されることが望ましい。
本発明によれば、より高温の二酸化炭素含有ガスを熱交換器により回収し、蓄熱槽の蓄熱運転に供することができるため、当該蓄熱槽における蓄熱効率を向上できる。
Note that the third heat exchanger described above is desirably disposed downstream of the heat exchanger that performs heat exchange with outside air in the supply route of the carbon dioxide-containing gas.
According to the present invention, the higher temperature carbon dioxide-containing gas can be recovered by the heat exchanger and used for the heat storage operation of the heat storage tank, so that the heat storage efficiency in the heat storage tank can be improved.

なお、前記温調用配管を通流する熱媒としては、前記冷却塔において生成された冷水を用いてもよい。
温調用配管を通流する熱媒として冷水を用いることで、特に冷熱需要の大きな夏期の運転に際して、需要部内の冷房(温度管理)を適切に行うことができる。また、冷却塔からの冷水を熱媒として用いることで、温調用配管に通流させるための熱媒を新たに用意する必要がなく、システム運用に際しての資源やエネルギーの消費量削減を図ることができる。
Note that cold water generated in the cooling tower may be used as the heat medium flowing through the temperature control pipe.
By using chilled water as a heat medium flowing through the temperature control piping, it is possible to appropriately cool (temperature control) the inside of the demand section, especially during operation in the summer when there is a large demand for cooling and heat. In addition, by using the cold water from the cooling tower as a heat medium, there is no need to prepare a new heat medium to flow through the temperature control piping, and it is possible to reduce resource and energy consumption during system operation. can.

また、前記蓄熱用タンクにおいて生成された温水を熱媒として前記温調用配管に通流させるようにしてもよい。
これにより、ボイラからの温水を熱媒として用いる場合と同様に、特に冬期/中間期に需要部内の暖房(温度管理)を適切に行うことができると共に、システム運用に係る資源やエネルギーの消費量削減を図ることができる。
Further, hot water generated in the heat storage tank may be made to flow through the temperature control piping as a heat medium.
This makes it possible to properly heat (temperature control) the demand section, especially during the winter/mid-season, in the same way as when hot water from the boiler is used as a heat medium, and also reduces resource and energy consumption related to system operation. reduction can be achieved.

二酸化炭素含有ガス供給システムは、前記需要部内の二酸化炭素濃度及び温湿度を計測する計測手段と、制御手段と、を更に備えていてもよい。この時、前記制御手段は、前記計測手段による計測結果に基づいて、前記需要部内に導入する二酸化炭素含有ガスの風量及び温湿度を制御することが望ましい。
本発明によれば、需要部内の環境に基づいてシステム制御を行うため、温室内を生育対象の作物に適した環境により好適に維持でき、この結果、作物の品質や収量を向上できる。
The carbon dioxide-containing gas supply system may further include a measuring means for measuring the carbon dioxide concentration and temperature and humidity in the demand section, and a control means. At this time, it is preferable that the control means controls the air volume and temperature/humidity of the carbon dioxide-containing gas introduced into the demand section based on the measurement result by the measurement means.
According to the present invention, since the system is controlled based on the environment within the demand section, the inside of the greenhouse can be maintained in an environment suitable for the crops to be grown, and as a result, the quality and yield of the crops can be improved.

別な観点に係る本発明は、二酸化炭素含有ガスの需要部への二酸化炭素含有ガス供給方法であって、燃料の燃焼により二酸化炭素含有ガスを生成する工程と、導入した外気との熱交換により、前記需要部への供給前の前記二酸化炭素含有ガスを冷却する工程と、前記熱交換により冷却された前記二酸化炭素含有ガスを前記需要部内に供給する工程と、前記二酸化炭素含有ガスとの熱交換により加熱された前記外気を、吸着材を収容した蓄熱槽に導入して当該蓄熱槽の蓄熱運転を行う工程と、前記需要部からの室内空気を前記蓄熱槽に導入して当該蓄熱槽の放熱運転を行う工程と、前記放熱運転により除湿された前記室内空気を前記需要部内へ供給する工程と、を含むことを特徴としている。 The present invention according to another aspect is a method for supplying carbon dioxide-containing gas to a demand section for carbon dioxide-containing gas, which includes a step of generating carbon dioxide-containing gas by burning fuel and exchanging heat with introduced outside air. , a step of cooling the carbon dioxide-containing gas before being supplied to the demand section, a step of supplying the carbon dioxide-containing gas cooled by the heat exchange into the demand section, and a step of cooling the carbon dioxide-containing gas before being supplied to the demand section; A step of introducing the outside air heated by the exchange into a heat storage tank containing an adsorbent to perform a heat storage operation of the heat storage tank; The method is characterized in that it includes a step of performing a heat radiation operation, and a step of supplying the indoor air dehumidified by the heat radiation operation into the demand section.

また、二酸化炭素含有ガス供給方法は、前記需要部内の二酸化炭素濃度及び温湿度を計測する工程を更に含んでいてもよい。この時、計測された前記需要部内の二酸化炭素濃度及び温湿度に基づいて、前記需要部内に導入する二酸化炭素含有ガスの風量及び温湿度を決定することが望ましい。 Moreover, the carbon dioxide-containing gas supply method may further include the step of measuring the carbon dioxide concentration and temperature and humidity in the demand section. At this time, it is desirable to determine the air volume and temperature/humidity of the carbon dioxide-containing gas to be introduced into the demand section based on the measured carbon dioxide concentration and temperature/humidity within the demand section.

本発明によれば、二酸化炭素含有ガスの需要部としての温室内への二酸化炭素含有ガスの供給に加え、同温室内の湿度管理が可能なシステムを提供できる。 According to the present invention, it is possible to provide a system capable of supplying carbon dioxide-containing gas into a greenhouse as a demand unit for carbon dioxide-containing gas, as well as controlling humidity within the greenhouse.

実施の形態にかかる二酸化炭素含有ガス供給システムの系統の概略を模式的に示した説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram schematically showing an outline of a system of a carbon dioxide-containing gas supply system according to an embodiment. 吸着材を収容した蓄熱槽の構成の概略を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram schematically showing the configuration of a heat storage tank containing an adsorbent. 他の実施形態にかかる二酸化炭素含有ガス供給システムの系統の概略を模式的に示した説明図である。FIG. 3 is an explanatory diagram schematically showing an outline of a system of a carbon dioxide-containing gas supply system according to another embodiment. 冬期/中間期の日中における二酸化炭素含有ガス供給システムの動作例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the operation of the carbon dioxide-containing gas supply system during the daytime during the winter/intermediate period. 冬期/中間期の日中における二酸化炭素含有ガス供給システムの他の動作例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing another example of the operation of the carbon dioxide-containing gas supply system during the daytime during the winter/intermediate period. 冬期/中間期の日中における二酸化炭素含有ガス供給システムの他の動作例を示す説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram showing another example of the operation of the carbon dioxide-containing gas supply system during the daytime during the winter/intermediate period. 冬期/中間期の夜間における二酸化炭素含有ガス供給システムの動作例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the operation of the carbon dioxide-containing gas supply system at night during the winter/intermediate period. 夏期の日中における二酸化炭素含有ガス供給システムの動作例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the operation of the carbon dioxide-containing gas supply system during the daytime in summer. 夏期の夜間における二酸化炭素含有ガス供給システムの動作例を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing an example of the operation of the carbon dioxide-containing gas supply system at night in summer.

以下、本発明の実施形態について説明する。図1は、実施の形態にかかる二酸化炭素含有ガス供給システム1の系統の概略を模式的に示している。一実施形態において二酸化炭素含有ガス供給システム1は、温室10、ボイラ20、温湿度調整部30及び温度調整部40を備える。 Embodiments of the present invention will be described below. FIG. 1 schematically shows an outline of a system of a carbon dioxide-containing gas supply system 1 according to an embodiment. In one embodiment, the carbon dioxide-containing gas supply system 1 includes a greenhouse 10, a boiler 20, a temperature and humidity adjustment section 30, and a temperature adjustment section 40.

温室10は、植物工場やビニールハウス等の作物生産用施設であって、内部で作物等の生育(施設園芸)を行う。温室10には、内部供給管11、内部温調管12、温調用熱交換器13及び換気部14が設けられている。 The greenhouse 10 is a facility for producing crops, such as a plant factory or a plastic greenhouse, and grows crops (facilities horticulture) therein. The greenhouse 10 is provided with an internal supply pipe 11, an internal temperature control pipe 12, a temperature control heat exchanger 13, and a ventilation section 14.

内部供給管11は、温室10内に後述するボイラ20からの二酸化炭素含有ガスを供給するための配管であって、上流側端部が後述する外部供給管21に接続され、下流側端部が温室10内における所望の位置に配置されている。
内部温調管12は、温室10内の温度調整をするための配管であって、一例において温室10に埋設され、後述する外部温調管22を介してボイラ20との間で熱媒としての温水や冷水を循環させることにより、地中から温室10内の温度を調整する。
温調用熱交換器13は、例えば内部温調管12を通流する熱媒との熱交換により、温室10の雰囲気を温度調整する。換言すれば、内部温調管12は、温調用熱交換器13において温室10内の空気との熱交換を行うための枝管12aに分岐されていてもよい。
一実施形態において換気部14は換気扇、開口部及び除湿器の少なくともいずれかを含み得る。換気部14は、例えば作物からの蒸発散や土壌表面からの水分蒸発、又は人為的な加湿等により高まった温室10内の湿度(相対湿度)を低下させる。
The internal supply pipe 11 is a pipe for supplying carbon dioxide-containing gas from a boiler 20, which will be described later, into the greenhouse 10, and its upstream end is connected to an external supply pipe 21, which will be described later, and its downstream end is connected to an external supply pipe 21, which will be described later. It is placed at a desired position within the greenhouse 10.
The internal temperature control pipe 12 is a pipe for adjusting the temperature inside the greenhouse 10, and is buried in the greenhouse 10 in one example, and is connected to the boiler 20 as a heat medium via an external temperature control pipe 22, which will be described later. The temperature inside the greenhouse 10 is adjusted from underground by circulating hot water and cold water.
The temperature adjustment heat exchanger 13 adjusts the temperature of the atmosphere in the greenhouse 10, for example, by exchanging heat with a heat medium flowing through the internal temperature adjustment pipe 12. In other words, the internal temperature control pipe 12 may be branched into a branch pipe 12a for exchanging heat with the air in the greenhouse 10 in the temperature control heat exchanger 13.
In one embodiment, the ventilation section 14 may include at least one of a ventilation fan, an opening, and a dehumidifier. The ventilation section 14 reduces the humidity (relative humidity) in the greenhouse 10 that has increased due to, for example, evapotranspiration from crops, water evaporation from the soil surface, or artificial humidification.

なお、温調用熱交換器13に熱媒を供給するための枝管12aには、温調用熱交換器13に対する熱媒の通流を制御するための図示しないダンパが設けられていてもよい。 Note that the branch pipe 12a for supplying the heat medium to the temperature control heat exchanger 13 may be provided with a damper (not shown) for controlling the flow of the heat medium to the temperature control heat exchanger 13.

ボイラ20は、供給された燃料を燃焼して、排ガスである高温の二酸化炭素含有ガスを排出する。ボイラ20に供給される燃料は、二酸化炭素含有ガスを生成できるものであれば、任意に選択できる。例えば、燃料としては重油や灯油などの液体燃料、又は天然ガスなどの気体燃料を選択し得る。ボイラ20で生成された二酸化炭素含有ガスは、外部供給管21及び内部供給管11を介して温室10内に供給される。 The boiler 20 burns the supplied fuel and discharges high-temperature carbon dioxide-containing gas as exhaust gas. The fuel supplied to the boiler 20 can be arbitrarily selected as long as it can generate carbon dioxide-containing gas. For example, the fuel may be a liquid fuel such as heavy oil or kerosene, or a gaseous fuel such as natural gas. Carbon dioxide-containing gas generated in the boiler 20 is supplied into the greenhouse 10 via an external supply pipe 21 and an internal supply pipe 11.

二酸化炭素含有ガスの供給経路である外部供給管21には、温湿度調整部30の後述する第1の熱交換器31、送気手段21a、及び温度調整部40の後述する第3の熱交換器41が上流側からこの順に配置されている。 The external supply pipe 21, which is a supply route for carbon dioxide-containing gas, includes a first heat exchanger 31 (described later) of the temperature/humidity adjustment section 30, an air supply means 21a, and a third heat exchanger (described later) of the temperature adjustment section 40. The vessels 41 are arranged in this order from the upstream side.

一実施形態において送気手段21aはファンを含む。送気手段21aのファンは、インバータ制御されるファンであってもよい。送気手段21aは、入口側(ボイラ20側)に設けられた図示しないダンパを介して二酸化炭素含有ガスを導入し、導入した二酸化炭素含有ガスを、下流側に配置された第3の熱交換器41に向けて送風する。 In one embodiment, the air supply means 21a includes a fan. The fan of the air supply means 21a may be an inverter-controlled fan. The air supply means 21a introduces carbon dioxide-containing gas via a damper (not shown) provided on the inlet side (boiler 20 side), and transfers the introduced carbon dioxide-containing gas to a third heat exchanger disposed on the downstream side. Air is blown toward the container 41.

またボイラ20においては、前記した燃料の燃焼に際して温水が生成される。生成された温水は、外部温調管22を介して内部温調管12(温室10)との間で循環され、温室10内の温度調整に供される。
なお本実施形態においては、外部温調管22と内部温調管12が、本発明に係る「温調用配管」に相当する。
Further, in the boiler 20, hot water is generated when the above-mentioned fuel is combusted. The generated hot water is circulated between the internal temperature regulating pipe 12 (greenhouse 10 ) via the external temperature regulating pipe 22 and is used to adjust the temperature inside the greenhouse 10 .
In this embodiment, the external temperature control pipe 22 and the internal temperature control pipe 12 correspond to "temperature control piping" according to the present invention.

熱媒の循環経路である外部温調管22には、循環手段22aが配置されている。一実施形態において循環手段22aはポンプを含む。循環手段22aのポンプは、インバータ制御されるポンプであってもよい。本実施形態において温調用配管には、この循環手段22aの作用により熱媒としての温水や冷水が循環される。 A circulation means 22a is arranged in the external temperature control pipe 22, which is a circulation path for the heat medium. In one embodiment, circulation means 22a includes a pump. The pump of the circulation means 22a may be an inverter-controlled pump. In this embodiment, hot water or cold water as a heat medium is circulated through the temperature control piping by the action of the circulation means 22a.

温湿度調整部30は、第1の熱交換器31、蓄熱槽32、第2の熱交換器33、往路管34及び復路管35を備える。温湿度調整部30では、ボイラ20から供給される二酸化炭素含有ガスを冷却すると共に、温室10から供給される多湿空気RAの湿度を低下させる。 The temperature and humidity adjustment section 30 includes a first heat exchanger 31 , a heat storage tank 32 , a second heat exchanger 33 , an outgoing pipe 34 , and a returning pipe 35 . The temperature and humidity adjustment unit 30 cools the carbon dioxide-containing gas supplied from the boiler 20 and lowers the humidity of the humid air RA supplied from the greenhouse 10.

第1の熱交換器31は、二酸化炭素含有ガスの供給経路である外部供給管21において、前記した送気手段21aの上流側に配置されている。第1の熱交換器31では、導入した外気OAとの熱交換により、ボイラ20から排出された温室10に供給される前の二酸化炭素含有ガスの温度を低下させる。
二酸化炭素含有ガスとの熱交換に供された外気OAは、少なくとも第1の熱交換器31へ導入する前の外気OAと比較して高温低湿の乾燥空気DAとして、外気導入管31aを介して後述の蓄熱槽32に導入される。
The first heat exchanger 31 is arranged upstream of the above-mentioned air supply means 21a in the external supply pipe 21 which is a supply route for carbon dioxide-containing gas. The first heat exchanger 31 lowers the temperature of the carbon dioxide-containing gas discharged from the boiler 20 before being supplied to the greenhouse 10 by exchanging heat with the introduced outside air OA.
The outside air OA subjected to heat exchange with the carbon dioxide-containing gas is passed through the outside air introduction pipe 31a as dry air DA having a higher temperature and lower humidity than the outside air OA before being introduced into the first heat exchanger 31. It is introduced into a heat storage tank 32, which will be described later.

一実施形態において外気導入管31aには、第1の熱交換器31へ外気OAを導入するための送気手段31cが接続されている。送気手段31cはファンを含む。送気手段31cのファンは、インバータ制御されるファンであってもよい。送気手段31cは、入口側から外気OAを導入し、導入した外気OAを、下流側に配置された第1の熱交換器31に向けて送風する。 In one embodiment, an air supply means 31c for introducing outside air OA to the first heat exchanger 31 is connected to the outside air introduction pipe 31a. The air supply means 31c includes a fan. The fan of the air supply means 31c may be an inverter-controlled fan. The air supply means 31c introduces outside air OA from the inlet side, and blows the introduced outside air OA toward the first heat exchanger 31 disposed on the downstream side.

図2に示すように、蓄熱槽32は、通気性のある仕切り板で区画して吸着材Mを充填した充填部32aを有し、充填部32aの上流側及び下流側には、空間32b、32cが設けられている。上流側の空間32bには、外気導入管31aと往路管34が接続されている。下流側の空間32cには、外気排出管31bと復路管35が接続されている。 As shown in FIG. 2, the heat storage tank 32 has a filling part 32a filled with an adsorbent M divided by a breathable partition plate, and spaces 32b, 32c is provided. An outside air introduction pipe 31a and an outgoing pipe 34 are connected to the upstream space 32b. An outside air exhaust pipe 31b and a return pipe 35 are connected to the downstream space 32c.

なお、図2においては上流側の空間32bには、外気導入管31aと往路管34が合流された後に接続される場合、すなわち1本の管のみが空間32bに接続される場合を例に図示を行っているが、図1に示したように、外気導入管31aと往路管34は、独立して空間32bに接続されてもよい。同様に、上流側の空間32cには、図2に示すように外気排出管31bと復路管35を一の管として接続してその後に分岐させてもよいし、図1に示すように外気排出管31bと復路管35を独立して接続してもよい。
なお、以降の説明で用いる図面(図3~図9)においては、説明の明瞭化のため、蓄熱槽32に対して外気導入管31a、往路管34、外気排出管31b及び復路管35が独立して接続される場合を例に図示を行っている。
In addition, in FIG. 2, the upstream space 32b is illustrated for the case where the outside air introduction pipe 31a and the outgoing pipe 34 are connected after being merged, that is, the case where only one pipe is connected to the space 32b. However, as shown in FIG. 1, the outside air introduction pipe 31a and the outgoing pipe 34 may be independently connected to the space 32b. Similarly, in the upstream space 32c, the outside air exhaust pipe 31b and the return pipe 35 may be connected as one pipe as shown in FIG. The pipe 31b and the return pipe 35 may be connected independently.
In addition, in the drawings (FIGS. 3 to 9) used in the following explanation, for clarity of explanation, the outside air introduction pipe 31a, the outgoing pipe 34, the outside air exhaust pipe 31b, and the returning pipe 35 are shown to be independent of the heat storage tank 32. The illustration is based on an example where the cables are connected as follows.

蓄熱槽32に接続された外気導入管31a、外気排出管31b、往路管34及び復路管35には、図2に示したように、各々に対応するダンパd1~d4が設けられている。温湿度調整部30では、これらダンパd1~d4の開閉を制御することで、蓄熱槽32に対する乾燥空気DAや後述する多湿空気RAの導入が制御される。なお、これらダンパd1~d4については、例えば制御が容易なモーターダンパが用いられ得る。 As shown in FIG. 2, the outside air inlet pipe 31a, the outside air discharge pipe 31b, the outgoing pipe 34, and the incoming pipe 35 connected to the heat storage tank 32 are provided with corresponding dampers d1 to d4, respectively. The temperature and humidity adjustment section 30 controls the introduction of dry air DA and humid air RA, which will be described later, into the heat storage tank 32 by controlling the opening and closing of these dampers d1 to d4. Note that for these dampers d1 to d4, for example, motor dampers that are easy to control may be used.

また、温室10からの多湿空気RAを蓄熱槽32に導入する往路管34には、送気手段34aが設けられている。
一実施形態において送気手段34aはファンを含む。送気手段34aのファンは、インバータ制御されるファンであってもよい。送気手段34aは、入口側(温室10側)に設けられた図示しないダンパを介して多湿空気RAを導入し、導入した多湿空気RAを、下流側に配置された蓄熱槽32に向けて送風する。
Further, the outgoing pipe 34 that introduces the humid air RA from the greenhouse 10 into the heat storage tank 32 is provided with an air supply means 34a.
In one embodiment, the air supply means 34a includes a fan. The fan of the air supply means 34a may be an inverter-controlled fan. The air supply means 34a introduces humid air RA through a damper (not shown) provided on the inlet side (greenhouse 10 side), and blows the introduced humid air RA toward the heat storage tank 32 disposed on the downstream side. do.

一実施形態において、充填部32aに充填される吸着材Mとしては、例えば造粒された吸着材を使用できる。この吸着材Mには、例えばシリカゲルやゼオライト等の吸着質を吸着することで発熱する公知の吸着材を用いることができ、通風抵抗や熱/物質伝達など、所望の性能を有する吸着材の造粒体を、蓄熱機能を有する吸着材として用いることができる。かかる場合、非晶質アルミニウムケイ酸塩と低結晶性粘土からなる複合体、例えばハスクレイ(登録商標)や高分子収着剤の低温再生型吸着材、或いは、従来の吸着材(シリカゲルやゼオライト等)を吸着材Mとして適用できる。 In one embodiment, as the adsorbent M filled in the filling part 32a, for example, a granulated adsorbent can be used. This adsorbent M can be a known adsorbent that generates heat by adsorbing an adsorbate such as silica gel or zeolite, and can be used to create an adsorbent with desired performance such as ventilation resistance and heat/mass transfer. The granules can be used as an adsorbent with a heat storage function. In such cases, a composite consisting of amorphous aluminum silicate and low-crystalline clay, such as Hasclay (registered trademark) or a low-temperature regenerated adsorbent of a polymer sorbent, or a conventional adsorbent (such as silica gel or zeolite) may be used. ) can be applied as the adsorbent M.

蓄熱槽32では、外気導入管31aを介して導入される乾燥空気DAにより吸着材Mからの吸着質の脱着、すなわち蓄熱運転を行う。蓄熱槽32の蓄熱運転に供された乾燥空気DAは、外気排出管31bを介して蓄熱槽32の外部に排出される。
また蓄熱槽32では、往路管34を介して温室10から導入される多湿空気RAにより吸着材Mへの吸着質の吸着、すなわち放熱運転を行う。蓄熱槽32の放熱運転に供された多湿空気RAは、当該放熱運転に伴う吸着材Mの発熱及び吸着材Mへの吸着質の吸着により加熱及び乾燥され、少なくとも多湿空気RAよりも高温低湿の低湿空気SAとして温室10へと供給される。
In the heat storage tank 32, the adsorbent is desorbed from the adsorbent M by the dry air DA introduced through the outside air introduction pipe 31a, that is, heat storage operation is performed. The dry air DA used in the heat storage operation of the heat storage tank 32 is discharged to the outside of the heat storage tank 32 via the outside air discharge pipe 31b.
In addition, in the heat storage tank 32, the humid air RA introduced from the greenhouse 10 through the outgoing pipe 34 adsorbs adsorbate onto the adsorbent M, that is, performs a heat dissipation operation. The humid air RA subjected to the heat dissipation operation of the heat storage tank 32 is heated and dried by the heat generation of the adsorbent M accompanying the heat dissipation operation and the adsorption of adsorbate to the adsorbent M, so that the humid air RA has a higher temperature and lower humidity than the humid air RA. The air is supplied to the greenhouse 10 as low humidity air SA.

第2の熱交換器33は、蓄熱槽32からの低湿空気SAの供給経路上、すなわち復路管35に配置されている。第2の熱交換器33では、例えば外部温調管22を通流する熱媒との熱交換により、蓄熱槽32から導出された高温の低湿空気SAの温度を低下させる。換言すれば、外部温調管22は、第2の熱交換器33において低湿空気SAとの熱交換を行うための枝管22bに分岐されていてもよい。 The second heat exchanger 33 is arranged on the supply path of the low-humidity air SA from the heat storage tank 32, that is, on the return pipe 35. The second heat exchanger 33 lowers the temperature of the high-temperature, low-humidity air SA drawn out from the heat storage tank 32, for example, by exchanging heat with the heat medium flowing through the external temperature control pipe 22. In other words, the external temperature control pipe 22 may be branched into a branch pipe 22b for exchanging heat with the low-humidity air SA in the second heat exchanger 33.

なお、外部温調管22における枝管22bとの分岐部分には、第2の熱交換器33に対する熱媒の通流を制御するための図示しないダンパが設けられていてもよい。このダンパの開閉により、外部温調管22を循環する熱媒を第2の熱交換器33を介して温室10へと供給するか、又は第2の熱交換器33を介さずに温室10へと供給するかを選択できる。 Note that a damper (not shown) for controlling the flow of the heat medium to the second heat exchanger 33 may be provided at a branch portion of the external temperature control pipe 22 from the branch pipe 22b. By opening and closing this damper, the heat medium circulating through the external temperature control pipe 22 is supplied to the greenhouse 10 via the second heat exchanger 33 or to the greenhouse 10 without passing through the second heat exchanger 33. You can choose whether to supply

温度調整部40は、第3の熱交換器41、冷媒管42、ヒートストレージ43、冷却塔44を備える。温度調整部40では、ボイラ20から供給される二酸化炭素含有ガスを冷却する。 The temperature adjustment section 40 includes a third heat exchanger 41, a refrigerant pipe 42, a heat storage 43, and a cooling tower 44. The temperature adjustment section 40 cools the carbon dioxide-containing gas supplied from the boiler 20.

第3の熱交換器41は、二酸化炭素含有ガスの供給経路である外部供給管21において、前記した送気手段21aの下流側に配置されている。換言すれば、温度調整部40は温湿度調整部30の下流側に配置される。また第3の熱交換器41は、冷媒管42を介して後述するヒートストレージ43及び冷却塔44と接続され、これらヒートストレージ43、冷却塔44との間で冷媒を循環可能に構成されている。 The third heat exchanger 41 is arranged on the downstream side of the above-mentioned air supply means 21a in the external supply pipe 21 which is a supply route for carbon dioxide-containing gas. In other words, the temperature adjustment section 40 is arranged downstream of the temperature and humidity adjustment section 30. Further, the third heat exchanger 41 is connected to a heat storage 43 and a cooling tower 44, which will be described later, via a refrigerant pipe 42, and is configured to be able to circulate the refrigerant between the heat storage 43 and the cooling tower 44. .

第3の熱交換器41では、冷媒管42の内部を循環する冷媒との熱交換により、ボイラ20から排出された二酸化炭素含有ガスの温度を低下させる。より具体的には、温室10に供給する二酸化炭素含有ガスの除湿が必要ない場合(温湿度調整部30を動作する必要がない場合)に、ボイラ20からの二酸化炭素含有ガスの温度を低下させる。第3の熱交換器41において冷却された二酸化炭素含有ガスは、その後、温室10に供給される。
第3の熱交換器41により二酸化炭素含有ガスから回収された熱は、後述するように冷媒管42を介してヒートストレージ43に送られ、該ヒートストレージ43に蓄熱される。
The third heat exchanger 41 lowers the temperature of the carbon dioxide-containing gas discharged from the boiler 20 by exchanging heat with the refrigerant circulating inside the refrigerant pipe 42 . More specifically, when there is no need to dehumidify the carbon dioxide-containing gas supplied to the greenhouse 10 (when there is no need to operate the temperature/humidity adjustment section 30), the temperature of the carbon dioxide-containing gas from the boiler 20 is lowered. . The carbon dioxide-containing gas cooled in the third heat exchanger 41 is then supplied to the greenhouse 10.
The heat recovered from the carbon dioxide-containing gas by the third heat exchanger 41 is sent to the heat storage 43 via the refrigerant pipe 42, as described later, and is stored in the heat storage 43.

ただし、第3の熱交換器41は、温室10に供給する二酸化炭素含有ガスの除湿が必要ない場合に限らず、ボイラ20から排出され、第1の熱交換器31による冷却後の二酸化炭素含有ガスの温度を更に低下させたい場合においても、用いられてもよい。 However, the third heat exchanger 41 is not limited to cases in which there is no need to dehumidify the carbon dioxide-containing gas supplied to the greenhouse 10; It may also be used when it is desired to further lower the gas temperature.

冷媒の循環経路である冷媒管42には、循環手段42aが配置されている。一実施形態において循環手段42aはポンプを含む。循環手段42aのポンプは、インバータ制御されるポンプであってもよい。本実施形態において温度調整部40では、この循環手段42aの作用により冷媒管42内に冷媒が循環される。 A circulation means 42a is arranged in the refrigerant pipe 42, which is a refrigerant circulation path. In one embodiment, circulation means 42a includes a pump. The pump of the circulation means 42a may be an inverter-controlled pump. In the present embodiment, in the temperature adjustment section 40, the refrigerant is circulated within the refrigerant pipe 42 by the action of the circulation means 42a.

ヒートストレージ43は、上記したように、二酸化炭素含有ガスとの熱交換により加熱された冷媒を導入することで、当該ヒートストレージ43内に収容された蓄熱材(例えば水)に二酸化炭素含有ガスから得られた熱を蓄える。
なお、ヒートストレージ43における蓄熱方法は特に限定されず、すなわち顕熱蓄熱が行われてもよいし、潜熱蓄熱が行われてもよい。
As described above, the heat storage 43 introduces a refrigerant heated by heat exchange with the carbon dioxide-containing gas, thereby removing the carbon dioxide-containing gas from the carbon dioxide-containing gas into the heat storage material (for example, water) housed in the heat storage 43. Store the heat obtained.
Note that the heat storage method in the heat storage 43 is not particularly limited, and that is, sensible heat storage or latent heat storage may be performed.

またヒートストレージ43は、接続配管43aを介して温調用配管としての外部温調管22に接続されている。接続配管43aには図示しないダンパが設けられており、外部温調管22に対する接続配管43aの接続を任意に切り替え可能に構成されている。
ヒートストレージ43では、図示しないダンパの開放により接続配管43aを外部温調管22と接続させることで温室10との間で熱媒を循環させることができ、これにより蓄熱材に蓄えた熱により熱媒の加熱を行うことができる。
Further, the heat storage 43 is connected to the external temperature control pipe 22 as a temperature control pipe via a connection pipe 43a. The connecting pipe 43a is provided with a damper (not shown), and is configured to be able to switch the connection of the connecting pipe 43a to the external temperature control pipe 22 as desired.
In the heat storage 43, by opening the damper (not shown) and connecting the connecting pipe 43a to the external temperature control pipe 22, the heat medium can be circulated between the greenhouse 10 and the heat stored in the heat storage material. Heating of the medium can be performed.

冷却塔44は、冷媒の循環経路である冷媒管42において、ヒートストレージ43の下流側に配置される。冷却塔44では、第3の熱交換器41における二酸化炭素含有ガスとの熱交換、及びヒートストレージ43における蓄熱材への蓄熱に供されて温度が上昇した冷媒を冷却する。
冷却塔44で冷却された冷媒は、冷媒管42を介して、第3の熱交換器41へと再度供給され、二酸化炭素含有ガスの冷却に供される。
The cooling tower 44 is arranged downstream of the heat storage 43 in the refrigerant pipe 42 which is a refrigerant circulation path. In the cooling tower 44, the refrigerant whose temperature has increased due to heat exchange with the carbon dioxide-containing gas in the third heat exchanger 41 and heat storage in the heat storage material in the heat storage 43 is cooled.
The refrigerant cooled in the cooling tower 44 is supplied again to the third heat exchanger 41 via the refrigerant pipe 42, and is used to cool the carbon dioxide-containing gas.

また冷却塔44は、接続配管44aを介して温調用配管としての外部温調管22に接続されている。接続配管44aには図示しないダンパが設けられており、外部温調管22に対する接続配管44aの接続を任意に切り替え可能に構成されている。
そして冷却塔44では、図示しないダンパの開放により接続配管44aを外部温調管22と接続させることで温室10との間で熱媒としての冷水を循環させることができ、温室10の内部温度を低下させることができる。
Further, the cooling tower 44 is connected to the external temperature control pipe 22 as a temperature control pipe via a connection pipe 44a. The connecting pipe 44a is provided with a damper (not shown), and is configured to be able to switch the connection of the connecting pipe 44a to the external temperature control pipe 22 as desired.
In the cooling tower 44, by opening a damper (not shown) and connecting the connecting pipe 44a with the external temperature control pipe 22, cold water as a heat medium can be circulated between the greenhouse 10 and the internal temperature of the greenhouse 10. can be lowered.

なお、このように冷却塔44からの冷水を温調用配管に循環させる場合、換言すれば、温調用配管に冷水系統を接続する場合には、当該温調用配管は、ボイラ20や第2の熱交換器33などの温水系統とは流体的に分離されることが望ましい。この温水系統と冷水系統との切換えは、例えば、図示しないダンパの開閉により実現し得る。 In addition, when circulating the cold water from the cooling tower 44 to the temperature control pipe in this way, in other words, when connecting the cold water system to the temperature control pipe, the temperature control pipe is connected to the boiler 20 or the second heat control pipe. It is desirable to be fluidly separated from the hot water system such as the exchanger 33. Switching between the hot water system and the cold water system can be achieved, for example, by opening and closing a damper (not shown).

また冷媒管42には、ヒートストレージ43及び/又は冷却塔44に対する冷媒の通流を制御するための図示しないダンパが更に設けられていてもよい。このダンパの開閉により、冷媒管42を循環する冷媒をヒートストレージ43と冷却塔44の両方に循環させるか、又は、これらのうちいずれか一方のみに循環させるかを選択できる。 Further, the refrigerant pipe 42 may further be provided with a damper (not shown) for controlling the flow of refrigerant to the heat storage 43 and/or the cooling tower 44. By opening and closing this damper, it is possible to select whether the refrigerant circulating through the refrigerant pipe 42 is circulated to both the heat storage 43 and the cooling tower 44, or only to one of them.

以上のように構成された二酸化炭素含有ガス供給システム1には制御手段2が設けられていてもよい。制御手段2は二酸化炭素含有ガス供給システム1と一体に構成されていてもよいし、又は二酸化炭素含有ガス供給システム1を遠隔で制御可能に構成されてもよい。制御手段2は、一例として、二酸化炭素含有ガス供給システム1が備える各種ダンパ、送気手段、循環手段の動作を個別に制御し得る。また制御手段2は、一例として、図示しない計測手段により計測された温室10の内部環境(例えば内部温度、内部湿度や二酸化炭素濃度)に基づいて、二酸化炭素含有ガス供給システム1が備える各種要素の動作を制御し、温室10に供給する二酸化炭素含有ガスの風量や温度、熱媒の温度や流量等を適宜変更可能に構成されてもよい。 The control means 2 may be provided in the carbon dioxide-containing gas supply system 1 configured as described above. The control means 2 may be configured integrally with the carbon dioxide-containing gas supply system 1, or may be configured to be able to control the carbon dioxide-containing gas supply system 1 remotely. For example, the control means 2 can individually control the operations of various dampers, air supply means, and circulation means included in the carbon dioxide-containing gas supply system 1. Further, the control means 2 controls various elements of the carbon dioxide-containing gas supply system 1 based on the internal environment (for example, internal temperature, internal humidity, and carbon dioxide concentration) of the greenhouse 10 measured by a measuring means (not shown), for example. It may be configured such that the operation can be controlled and the air volume and temperature of the carbon dioxide-containing gas supplied to the greenhouse 10, the temperature and flow rate of the heating medium, etc. can be changed as appropriate.

以上、種々の例示的実施形態について説明してきたが、上述した例示的実施形態に限定されることなく、様々な追加、省略、置換、及び変更がなされてもよい。また、異なる実施形態における要素を組み合わせて他の実施形態を形成することが可能である。 Although various exemplary embodiments have been described above, various additions, omissions, substitutions, and changes may be made without being limited to the exemplary embodiments described above. Also, elements from different embodiments may be combined to form other embodiments.

例えば、上記実施形態においてはボイラ20が排ガス(二酸化炭素含有ガス)と同時に温水を生成可能な温水ボイラである場合を例に説明を行った。しかしながら、ボイラ20に代えて、少なくとも二酸化炭素含有ガスを生成、供給できる装置が接続されてもよい。この場合、ボイラ20で生成される温水を温調用配管に循環させることに代え、他の熱媒供給手段を用いて温調用配管に熱媒を循環、又は供給してもよい。 For example, in the above embodiment, the boiler 20 is a hot water boiler that can generate hot water at the same time as exhaust gas (carbon dioxide-containing gas). However, instead of the boiler 20, a device capable of generating and supplying at least carbon dioxide-containing gas may be connected. In this case, instead of circulating the hot water generated by the boiler 20 to the temperature control pipe, the heat medium may be circulated or supplied to the temperature control pipe using another heat medium supply means.

例えば、上記実施形態においては、第1の熱交換器31においてボイラ20からの二酸化炭素含有ガスと外気OAとの熱交換を行ったが、二酸化炭素含有ガスとの熱交換は必ずしも外気OAと行われる必要はない。すなわち、少なくともボイラ20からの二酸化炭素含有ガスよりも低温であり、当該二酸化炭素含有ガスとの熱交換後に蓄熱槽32の蓄熱運転に供することができれば、例えば工場用力や、その他の排ガスが用いられてもよい。 For example, in the above embodiment, heat exchange was performed between the carbon dioxide-containing gas from the boiler 20 and the outside air OA in the first heat exchanger 31, but the heat exchange with the carbon dioxide-containing gas is not necessarily performed with the outside air OA. There's no need to be disappointed. That is, if it is at least lower temperature than the carbon dioxide-containing gas from the boiler 20 and can be used for the heat storage operation of the heat storage tank 32 after heat exchange with the carbon dioxide-containing gas, for example, factory power or other exhaust gas may be used. You can.

例えば、上記実施形態においては、二酸化炭素含有ガスの供給経路である外部供給管21に、温湿度調整部30(第1の熱交換器31)と温度調整部40(第3の熱交換器41)を上流側からこの順に配置したが、温度調整部40を温湿度調整部30の上流側に配置することも可能である。 For example, in the above embodiment, the external supply pipe 21, which is the supply route for carbon dioxide-containing gas, includes the temperature and humidity adjustment section 30 (first heat exchanger 31) and the temperature adjustment section 40 (third heat exchanger 41). ) are arranged in this order from the upstream side, but it is also possible to arrange the temperature adjustment section 40 upstream of the temperature and humidity adjustment section 30.

例えば、上記実施形態においては温湿度調整部30において蓄熱槽32を1つのみ配置したが、ボイラ20から供給される二酸化炭素含有ガスの温度に応じ、蓄熱槽32の数は適宜変更可能である。この時、複数の蓄熱槽32は、二酸化炭素含有ガスの供給経路である外部供給管21に対して直列に接続されてもよいし、並列に接続されてもよい。 For example, in the above embodiment, only one heat storage tank 32 is arranged in the temperature/humidity adjustment section 30, but the number of heat storage tanks 32 can be changed as appropriate depending on the temperature of the carbon dioxide-containing gas supplied from the boiler 20. . At this time, the plurality of heat storage tanks 32 may be connected in series or in parallel to the external supply pipe 21 which is a supply route for carbon dioxide-containing gas.

更に例えば、上記実施形態においては、蓄熱槽32に導入される外気OAをボイラ20からの二酸化炭素含有ガスとのみ熱交換させたが、図3に示すように、蓄熱槽32に対する外気OAの供給経路(外気導入管31a)における熱交換器31の上流側に予熱用熱交換器50を設けてもよい。
二酸化炭素含有ガスとの熱交換に先立って、温調用配管を循環する熱媒と外気OAの熱交換を行うことで、蓄熱槽32に導入する二酸化炭素含有ガスとの熱交換後の乾燥空気DAを高温化することができ、蓄熱槽32における吸着材Mの蓄熱密度を大きくできる。
また後述のように、特に夏期運転に際しては温調用配管を循環する熱媒としての冷水と外気OAの熱交換を行うことで、第1の熱交換器31に導入する外気OAを低温化することができ、温室10に供給する二酸化炭素含有ガスの温度を低下できる。
Furthermore, for example, in the above embodiment, the outside air OA introduced into the heat storage tank 32 is heat-exchanged only with the carbon dioxide-containing gas from the boiler 20, but as shown in FIG. A preheating heat exchanger 50 may be provided upstream of the heat exchanger 31 in the path (outside air introduction pipe 31a).
Prior to heat exchange with the carbon dioxide-containing gas, by performing heat exchange between the heat medium circulating through the temperature control piping and the outside air OA, dry air DA after heat exchange with the carbon dioxide-containing gas introduced into the heat storage tank 32 can be heated to a high temperature, and the heat storage density of the adsorbent M in the heat storage tank 32 can be increased.
In addition, as will be described later, especially during summer operation, the outside air OA introduced into the first heat exchanger 31 can be lowered in temperature by exchanging heat between the outside air OA and cold water as a heat medium circulating through the temperature control piping. This allows the temperature of the carbon dioxide-containing gas supplied to the greenhouse 10 to be lowered.

本実施形態に係る二酸化炭素含有ガス供給システム1は、以上のように構成されている。次に、上記した二酸化炭素含有ガス供給システム1の季節別、時間別の制御例について、図を参照して説明する。 The carbon dioxide-containing gas supply system 1 according to this embodiment is configured as described above. Next, examples of seasonal and hourly control of the carbon dioxide-containing gas supply system 1 described above will be described with reference to the drawings.

<冬期/中間期の日中における制御例>
図4は、冬期/中間期の日中における二酸化炭素含有ガス供給システム1の動作例を示す概略図である。なお、図4においては、黒抜き部及び太線部が稼働部を表し、白抜き部及び細線部が非稼働部を表す。
二酸化炭素含有ガス供給システム1では、温室10内の作物が光合成を行う日中においては、蓄熱槽32の蓄熱運転を行うと共に、温室10内へ二酸化炭素含有ガスを供給する。
<Example of control during daytime during winter/intermediate period>
FIG. 4 is a schematic diagram showing an example of the operation of the carbon dioxide-containing gas supply system 1 during the daytime during the winter/intermediate period. In addition, in FIG. 4, a black part and a thick line part represent a working part, and a white part and a thin line part represent a non-working part.
In the carbon dioxide-containing gas supply system 1, during the day when crops in the greenhouse 10 perform photosynthesis, the heat storage tank 32 is operated to store heat, and a carbon dioxide-containing gas is supplied into the greenhouse 10.

具体的には、先ず、ボイラ20に燃料を供給し、燃焼させることで、二酸化炭素含有ガス及び温水を生成する。
生成された二酸化炭素含有ガスは、外部供給管21及び内部供給管11を介して温室10へと供給され、これにより温室10内での作物の光合成を促進する。なお、温室10内の二酸化炭素濃度は、一例において大気中濃度の約3倍(1000~1200ppm程度)に制御されることが望ましい。過剰分の二酸化炭素含有ガスは、外部供給管21に接続された図示しない排気管を介して温室10の外部に排出され得る。
また、生成された温水は、日中において外気温が高く温室10の内部温度を上昇させる必要がない場合には、温室10内に循環させる必要はなく、外部温調管22に接続された図示しない排出管を介して温室10の外部に排出され得る。一方、例えば雨天等の外気温が低い場合で、温室10の内部を暖房する必要がある場合には、ボイラ20からの温水を熱媒として温室10との間で循環させてもよい。
Specifically, first, fuel is supplied to the boiler 20 and burned to generate carbon dioxide-containing gas and hot water.
The generated carbon dioxide-containing gas is supplied to the greenhouse 10 via the external supply pipe 21 and the internal supply pipe 11, thereby promoting photosynthesis of crops within the greenhouse 10. Note that the carbon dioxide concentration in the greenhouse 10 is desirably controlled to be approximately three times the concentration in the atmosphere (approximately 1000 to 1200 ppm), for example. Excess carbon dioxide-containing gas can be discharged to the outside of the greenhouse 10 via an exhaust pipe (not shown) connected to the external supply pipe 21.
In addition, if the outside temperature is high during the day and there is no need to raise the internal temperature of the greenhouse 10, the generated hot water does not need to be circulated within the greenhouse 10, and the generated hot water is connected to the external temperature control pipe 22. It can be discharged to the outside of the greenhouse 10 through a discharge pipe that is not connected to the greenhouse 10. On the other hand, if it is necessary to heat the inside of the greenhouse 10 when the outside temperature is low, such as on a rainy day, hot water from the boiler 20 may be circulated between the greenhouse 10 and the greenhouse 10 as a heat medium.

ここで、ボイラ20からは、燃料の燃焼により高温の二酸化炭素含有ガスが排出されるが、この高温の二酸化炭素含有ガスをそのまま温室10へと供給した場合、温室10の内部温度が過剰に上昇するおそれがある。これにより温室10の内部温度が生育対象の作物の適正温度を超えた場合、例えば作物の光合成能力の低下や呼吸量の増加を引き起こし、この結果、作物の品質や収量が低下するおそれがある。 Here, high-temperature carbon dioxide-containing gas is discharged from the boiler 20 by combustion of fuel, but if this high-temperature carbon dioxide-containing gas is directly supplied to the greenhouse 10, the internal temperature of the greenhouse 10 will rise excessively. There is a risk of As a result, if the internal temperature of the greenhouse 10 exceeds the appropriate temperature for the crops to be grown, this may cause, for example, a decrease in the photosynthetic ability of the crops or an increase in the amount of respiration, which may result in a decrease in the quality and yield of the crops.

そこで本実施形態に係る二酸化炭素含有ガス供給システム1では、温湿度調整部30を用いて二酸化炭素含有ガスの温度を低下させた後、温室10内へ当該二酸化炭素含有ガスを供給する。 Therefore, in the carbon dioxide-containing gas supply system 1 according to the present embodiment, the temperature and humidity adjustment section 30 is used to lower the temperature of the carbon dioxide-containing gas, and then the carbon dioxide-containing gas is supplied into the greenhouse 10 .

具体的には、ボイラ20から排出された高温の二酸化炭素含有ガスは、温湿度調整部30の第1の熱交換器31において、少なくともボイラ20からの二酸化炭素含有ガスと比較して低温の外気OAと熱交換される。この外気OAとの熱交換により二酸化炭素含有ガスが冷却される。 Specifically, the high-temperature carbon dioxide-containing gas discharged from the boiler 20 is transferred to the first heat exchanger 31 of the temperature/humidity adjustment section 30 by the outside air, which is at least lower temperature than the carbon dioxide-containing gas from the boiler 20. Heat is exchanged with OA. The carbon dioxide-containing gas is cooled by heat exchange with the outside air OA.

そして、第1の熱交換器31により冷却された二酸化炭素含有ガスは温室10へと供給され、作物の光合成に供される。 Then, the carbon dioxide-containing gas cooled by the first heat exchanger 31 is supplied to the greenhouse 10 and is used for photosynthesis of crops.

なお、第1の熱交換器31により冷却された二酸化炭素含有ガスが、例えば温室10に供給できる程度まで冷却されていない場合には、図5に示すように、温度調整部40の第3の熱交換器41において更に二酸化炭素含有ガスを冷却してもよい。第3の熱交換器41における冷媒による二酸化炭素含有ガスの冷却量、換言すれば第3の熱交換器41に導入される冷媒の温度は、一例として、図示しない計測手段により取得された第1の熱交換器31による冷却後の二酸化炭素含有ガスの温度と、温室10に供給する二酸化炭素含有ガスの目標温度(又は温室10の内部温度)との差分に基づいて決定されてもよい。第3の熱交換器41に導入される冷媒の温度、換言すれば冷却塔44による冷媒の冷却能力は、例えば制御手段2により制御され得る。 Note that, if the carbon dioxide-containing gas cooled by the first heat exchanger 31 is not cooled to the extent that it can be supplied to the greenhouse 10, for example, as shown in FIG. The carbon dioxide-containing gas may be further cooled in the heat exchanger 41. The amount of cooling of the carbon dioxide-containing gas by the refrigerant in the third heat exchanger 41, in other words, the temperature of the refrigerant introduced into the third heat exchanger 41 is, for example, the temperature of the first The temperature may be determined based on the difference between the temperature of the carbon dioxide-containing gas after cooling by the heat exchanger 31 and the target temperature of the carbon dioxide-containing gas supplied to the greenhouse 10 (or the internal temperature of the greenhouse 10). The temperature of the refrigerant introduced into the third heat exchanger 41, in other words, the cooling capacity of the refrigerant by the cooling tower 44, can be controlled by the control means 2, for example.

第1の熱交換器31における高温の二酸化炭素含有ガスとの熱交換に供された外気OAは、かかる熱交換により加熱及び除湿され、少なくとも第1の熱交換器31に導入する前の外気OAと比較して高温低湿の乾燥空気DAとして蓄熱槽32に導入される。 The outside air OA subjected to heat exchange with the high-temperature carbon dioxide-containing gas in the first heat exchanger 31 is heated and dehumidified by such heat exchange, and at least the outside air OA is heated and dehumidified before being introduced into the first heat exchanger 31. The dry air DA is introduced into the heat storage tank 32 as dry air DA, which has a higher temperature and lower humidity than that of the dry air DA.

蓄熱槽32では、乾燥空気DAの導入により蓄熱運転が行われる。具体的に蓄熱槽32では、外気導入管31a及び外気排出管31bに対応するダンパd1、d2(図2を参照)を開放、往路管34及び復路管35に対応するダンパd3、d4を閉止する。これによって第1の熱交換器31からの乾燥空気DAは、蓄熱槽32の空間32cから充填部32aへと送られ、充填部32aに充填されている吸着材Mを通過し、乾燥空気DAよりも低温高湿の排出空気として空間32bから外気排出管31bを通って排出される。この時、高温低湿の乾燥空気DAによって吸着材Mから水分(吸着質)が脱着され、これにより吸着材Mが再生され、蓄熱槽32の放熱運転が可能になる。 In the heat storage tank 32, a heat storage operation is performed by introducing dry air DA. Specifically, in the heat storage tank 32, the dampers d1 and d2 (see FIG. 2) corresponding to the outside air introduction pipe 31a and the outside air discharge pipe 31b are opened, and the dampers d3 and d4 corresponding to the outgoing pipe 34 and the returning pipe 35 are closed. . As a result, the dry air DA from the first heat exchanger 31 is sent from the space 32c of the heat storage tank 32 to the filling part 32a, passes through the adsorbent M filled in the filling part 32a, and the dry air DA is The air is also discharged as low-temperature, high-humidity exhaust air from the space 32b through the outside air exhaust pipe 31b. At this time, moisture (adsorbate) is desorbed from the adsorbent M by the high-temperature, low-humidity dry air DA, and the adsorbent M is thereby regenerated, allowing the heat storage tank 32 to perform heat dissipation operation.

第3の熱交換器41において二酸化炭素含有ガスの冷却を行う場合において、第3の熱交換器41における二酸化炭素含有ガスとの熱交換に供された冷媒は、かかる熱交換により加熱された後、ヒートストレージ43、冷却塔44にこの順で循環される。
ヒートストレージ43では、二酸化炭素含有ガスとの熱交換により得た熱を、当該ヒートストレージ43に収容された蓄熱材(例えば水)に蓄熱する。
冷却塔44では、導入された冷媒の再冷却を行い、二酸化炭素含有ガスとの熱交換により得た熱を廃棄する。
When cooling the carbon dioxide-containing gas in the third heat exchanger 41, the refrigerant subjected to heat exchange with the carbon dioxide-containing gas in the third heat exchanger 41 is heated by such heat exchange and then , heat storage 43, and cooling tower 44 in this order.
In the heat storage 43, heat obtained by heat exchange with the carbon dioxide-containing gas is stored in a heat storage material (for example, water) accommodated in the heat storage 43.
In the cooling tower 44, the introduced refrigerant is recooled, and the heat obtained by heat exchange with the carbon dioxide-containing gas is discarded.

なお、二酸化炭素含有ガスとの熱交換により得た熱が小さい場合、ヒートストレージ43への冷媒の供給は適宜省略されてもよく、この場合、第3の熱交換器からの冷媒は冷却塔44のみに循環されてもよい。 Note that if the heat obtained through heat exchange with the carbon dioxide-containing gas is small, the supply of refrigerant to the heat storage 43 may be omitted as appropriate; in this case, the refrigerant from the third heat exchanger is supplied to the cooling tower 44. may only be circulated.

また、本実施形態に係る二酸化炭素含有ガス供給システム1では、このように温室10内の除湿を行う必要がなく、且つ、同温室10内に供給する二酸化炭素含有ガスの冷却を行いたい場合には、図4に示した温湿度調整部30の第1の熱交換器31による二酸化炭素含有ガスの冷却に代え、図6に示すように、温度調整部40の第3の熱交換器41のみを用いて二酸化炭素含有ガスの冷却を行ってもよい。
この場合、第3の熱交換器41における二酸化炭素含有ガスとの熱交換に供された冷媒は、かかる熱交換により加熱された後、ヒートストレージ43に循環され、該ヒートストレージ43において、二酸化炭素含有ガスとの熱交換により得た熱を蓄熱材(例えば水)に蓄熱する。
かかる温度調整部40の第3の熱交換器41のみを用いた二酸化炭素含有ガスの冷却は、例えば蓄熱槽32において吸着材Mに対する蓄熱が十分に行われた状態で行われる。
Further, in the carbon dioxide-containing gas supply system 1 according to the present embodiment, there is no need to dehumidify the inside of the greenhouse 10 as described above, and when it is desired to cool the carbon dioxide-containing gas supplied into the greenhouse 10, Instead of cooling the carbon dioxide-containing gas by the first heat exchanger 31 of the temperature/humidity adjustment section 30 shown in FIG. 4, as shown in FIG. 6, only the third heat exchanger 41 of the temperature adjustment section 40 is used. The carbon dioxide-containing gas may be cooled using the following method.
In this case, the refrigerant subjected to heat exchange with the carbon dioxide-containing gas in the third heat exchanger 41 is heated by such heat exchange and then circulated to the heat storage 43. The heat obtained through heat exchange with the contained gas is stored in a heat storage material (for example, water).
Cooling of the carbon dioxide-containing gas using only the third heat exchanger 41 of the temperature adjustment section 40 is performed, for example, in a state where sufficient heat is stored in the adsorbent M in the heat storage tank 32.

本実施形態によれば、このようにボイラ20から温室10への二酸化炭素含有ガスの供給経路(外部供給管21)上に温湿度調整部30を設けることで、温室10への供給前の二酸化炭素含有ガスを冷却する。これにより、二酸化炭素含有ガスの供給により温室10の内部温度が過剰に上昇することが抑制され、この結果、作物の品質や収量の低下を抑制できる。 According to the present embodiment, by providing the temperature and humidity adjustment unit 30 on the supply path (external supply pipe 21) of carbon dioxide-containing gas from the boiler 20 to the greenhouse 10, the carbon dioxide before being supplied to the greenhouse 10 is Cooling the carbon-containing gas. This prevents the internal temperature of the greenhouse 10 from rising excessively due to the supply of carbon dioxide-containing gas, and as a result, it is possible to suppress a decrease in the quality and yield of crops.

また本発明によれば、二酸化炭素含有ガスとの熱交換により加熱された外気OAが、吸着材Mを収容した蓄熱槽32の蓄熱運転、すなわち吸着材Mからの吸着質の脱着に供される。
従来、二酸化炭素含有ガスから得た熱は、例えばヒートストレージ43において蓄熱材に蓄熱していたが、この場合、時間経過に伴う放熱ロスが発生するという問題があった。
この点本発明では、二酸化炭素含有ガスから得た熱を吸着材Mからの吸着質の脱着という形で蓄熱することで従来のような放熱ロスをなくすことができ、時間や季節を超えた長期的な蓄熱を行うことができる。また、蓄熱槽32に収容する吸着材Mとして蓄熱密度の大きな材料を選定することで、従来と比較して二酸化炭素含有ガスからより多くの熱を蓄えることができる。
Further, according to the present invention, the outside air OA heated by heat exchange with the carbon dioxide-containing gas is used for heat storage operation of the heat storage tank 32 containing the adsorbent M, that is, for desorption of adsorbate from the adsorbent M. .
Conventionally, heat obtained from carbon dioxide-containing gas has been stored in a heat storage material, for example, in the heat storage 43, but in this case, there has been a problem that heat radiation loss occurs over time.
In this regard, in the present invention, the heat obtained from the carbon dioxide-containing gas is stored in the form of desorption of the adsorbate from the adsorbent M, thereby eliminating the conventional heat radiation loss and providing long-term storage over time and seasons. It is possible to store heat. Furthermore, by selecting a material with a large heat storage density as the adsorbent M accommodated in the heat storage tank 32, more heat can be stored from the carbon dioxide-containing gas than in the past.

また本実施形態によれば、二酸化炭素含有ガスの供給経路(外部供給管21)上に温度調整部40を更に設けることで、例えば温湿度調整部30により二酸化炭素含有ガスを十分に冷却できない場合、又は蓄熱槽32に収容する吸着材Mへの蓄熱が完全に進行した後であっても、温室10への供給前の二酸化炭素含有ガスを適切に冷却できる。 Furthermore, according to the present embodiment, by further providing the temperature adjustment section 40 on the supply path (external supply pipe 21) of the carbon dioxide-containing gas, for example, when the temperature and humidity adjustment section 30 cannot sufficiently cool the carbon dioxide-containing gas, Alternatively, even after heat storage in the adsorbent M accommodated in the heat storage tank 32 has completely progressed, the carbon dioxide-containing gas before being supplied to the greenhouse 10 can be appropriately cooled.

<冬期/中間期の夜間における制御例>
図7は、冬期/中間期の夜間における二酸化炭素含有ガス供給システム1の動作例を示す概略図である。二酸化炭素含有ガス供給システム1では、温室10内の作物が光合成を行わない夜間においては、蓄熱槽32の放熱運転により温室10内の除湿、及び温室10内への熱の供給を行う。
<Example of control at night during winter/intermediate season>
FIG. 7 is a schematic diagram showing an example of the operation of the carbon dioxide-containing gas supply system 1 at night during the winter/intermediate period. In the carbon dioxide-containing gas supply system 1, at night when the crops in the greenhouse 10 do not perform photosynthesis, the heat storage tank 32 operates to dehumidify the greenhouse 10 and supply heat to the greenhouse 10.

ここで、作物が光合成を行わない夜間においては、温室10内では、外気温の低下に伴う内部温度の低下、作物の呼吸等に伴う湿度の上昇が進行する。上記したように、温室10の内部湿度が過剰に上昇した場合、例えば作物の呼吸に影響を及ぼすおそれや、害虫や病原菌の繁殖の原因となるおそれがある。 Here, at night when the crops do not perform photosynthesis, inside the greenhouse 10, the internal temperature decreases as the outside temperature decreases, and the humidity increases as the crops respire. As described above, if the internal humidity of the greenhouse 10 increases excessively, it may affect the respiration of crops or cause the propagation of pests and pathogenic bacteria, for example.

そこで本実施形態においては、先ず、ボイラ20への燃料の供給を停止し、温室10への二酸化炭素含有ガス及びボイラ20からの温水の供給を停止する。
次に、往路管34の送気手段34aを作動させ、当該往路管34を介して、温室10の湿度が上昇した多湿空気RAを蓄熱槽32へと導入する。
Therefore, in this embodiment, first, the supply of fuel to the boiler 20 is stopped, and the supply of carbon dioxide-containing gas and hot water from the boiler 20 to the greenhouse 10 is stopped.
Next, the air supply means 34a of the outgoing pipe 34 is activated, and the humid air RA with increased humidity in the greenhouse 10 is introduced into the heat storage tank 32 through the outgoing pipe 34.

蓄熱槽32では、多湿空気RAの導入により放熱運転が行われる。具体的に蓄熱槽32では、外気導入管31a及び外気排出管31bに対応するダンパd1、d2を閉止、往路管34及び復路管35に対応するダンパd3、d4を開放する。これによって送気手段34aからの多湿空気RAは、蓄熱槽32の空間32bから充填部32aへと送られ、充填部32aに充填されている吸着材Mを通過する。この時、多湿空気RA中の水分(吸着質)が吸着材Mに吸着され、これにより吸着材Mが発熱して、多湿空気RAよりも高温低湿の低湿空気SAとして、空間32cから復路管35へ導出される。これにより吸着材Mが乾燥され、蓄熱槽32においては、外気導入管31aから乾燥空気DAを再度導入することで蓄熱運転が可能である。 In the heat storage tank 32, heat radiation operation is performed by introducing humid air RA. Specifically, in the heat storage tank 32, the dampers d1 and d2 corresponding to the outside air introduction pipe 31a and the outside air discharge pipe 31b are closed, and the dampers d3 and d4 corresponding to the outgoing pipe 34 and the returning pipe 35 are opened. As a result, the humid air RA from the air supply means 34a is sent from the space 32b of the heat storage tank 32 to the filling part 32a, and passes through the adsorbent M filled in the filling part 32a. At this time, the moisture (adsorbate) in the humid air RA is adsorbed by the adsorbent M, and the adsorbent M generates heat, and the air is transferred from the space 32c to the return pipe 35 as the low-humidity air SA, which is higher in temperature and lower in humidity than the humid air RA. is derived. As a result, the adsorbent M is dried, and in the heat storage tank 32, a heat storage operation is possible by again introducing dry air DA from the outside air introduction pipe 31a.

蓄熱槽32から導出された高温の低湿空気SAは、次に、第2の熱交換器33へと導入される。上記したように、温室10に高温の空気が導入され、内部温度が過剰に上昇した場合、これにより作物に悪影響を及ぼすおそれがある。
そこで本実施形態に係る温湿度調整部30では、蓄熱槽32から導出された高温の低湿空気SAを、温調用配管を循環する熱媒との熱交換により冷却し、温度を低下させた後に温室10の内部へと供給する。
The high temperature, low humidity air SA led out from the heat storage tank 32 is then introduced into the second heat exchanger 33. As described above, if high temperature air is introduced into the greenhouse 10 and the internal temperature rises excessively, this may have an adverse effect on crops.
Therefore, in the temperature and humidity adjustment unit 30 according to the present embodiment, the high-temperature, low-humidity air SA derived from the heat storage tank 32 is cooled by heat exchange with the heat medium circulating through the temperature control piping, and after lowering the temperature, 10.

第2の熱交換器33における高温の低湿空気SAとの熱交換に供された熱媒は、かかる熱交換により加熱され、これにより温水が生成される。次いで、低湿空気SAとの熱交換により生成された温水は、枝管22b及び外部温調管22を介して内部温調管12へと導入され、温室10の温度調節に供される。 The heat medium subjected to heat exchange with the high-temperature, low-humidity air SA in the second heat exchanger 33 is heated by such heat exchange, thereby generating hot water. Next, the hot water generated by heat exchange with the low-humidity air SA is introduced into the internal temperature control pipe 12 via the branch pipe 22b and the external temperature control pipe 22, and is used to control the temperature of the greenhouse 10.

内部温調管12に導入された温水は、当該内部温調管12を通流することで温室10の内部を地中から調整してもよいし、又は、枝管12aを介して温調用熱交換器13に導入されることで、温室10の室内空気との熱交換により温度調整をしてもよい。
なお、温室10の内部温度を上昇させる必要がない場合、すなわち温室10の内部が十分に暖かい場合には、生成された温水は外部温調管22に接続された図示しない排出管を介して温室10の外部に排出され得る。
一方、温室10の内部温度を更に上昇させる必要がある場合、すなわち温室10の蓄熱槽32の放熱運転のみによっては温室10の充分な温調効果を得られない場合には、ヒートストレージ43に蓄えられた熱を用いて温調用配管を通流する熱媒の更なる加熱を行ってもよい。
The hot water introduced into the internal temperature control pipe 12 may flow through the internal temperature control pipe 12 to adjust the inside of the greenhouse 10 from underground, or may be used to supply heat for temperature control via the branch pipe 12a. By being introduced into the exchanger 13, the temperature may be adjusted by heat exchange with the indoor air of the greenhouse 10.
Note that when there is no need to increase the internal temperature of the greenhouse 10, that is, when the inside of the greenhouse 10 is sufficiently warm, the generated hot water is discharged into the greenhouse via a discharge pipe (not shown) connected to the external temperature control pipe 22. 10 can be discharged to the outside.
On the other hand, when it is necessary to further increase the internal temperature of the greenhouse 10, that is, when sufficient temperature control effect of the greenhouse 10 cannot be obtained only by the heat dissipation operation of the heat storage tank 32 of the greenhouse 10, the temperature is stored in the heat storage 43. The generated heat may be used to further heat the heat medium flowing through the temperature control pipe.

本実施形態によれば、日中にボイラ20からの排ガスである高温の二酸化炭素含有ガスを用いて蓄熱運転を行った蓄熱槽32を、温室10内の多湿空気RAを用いて放熱運転させる。蓄熱槽32の放熱運転に供された多湿空気RAは、蓄熱槽32に収容された吸着材Mの放熱により加熱及び除湿され、低湿空気SAとして温室10内へと戻される。これにより、温室10内の空気が多湿空気RAから低湿空気SAへと換気され、この結果、温室10内の絶対湿度を低下できる。 According to this embodiment, the heat storage tank 32, which has been subjected to heat storage operation during the day using high temperature carbon dioxide-containing gas that is exhaust gas from the boiler 20, is caused to perform heat dissipation operation using humid air RA in the greenhouse 10. The humid air RA subjected to the heat dissipation operation of the heat storage tank 32 is heated and dehumidified by the heat dissipation of the adsorbent M housed in the heat storage tank 32, and is returned into the greenhouse 10 as low humidity air SA. As a result, the air within the greenhouse 10 is ventilated from high humidity air RA to low humidity air SA, and as a result, the absolute humidity within the greenhouse 10 can be reduced.

また本実施形態によれば、蓄熱槽32の放熱運転により生成された熱を、高温の低湿空気SAとの熱交換により、温調用配管を循環する熱媒の加熱に利用する。これにより、日中に二酸化炭素含有ガスから得た熱を利用して、夜間に温室10内の温度を調整できる。 Further, according to the present embodiment, the heat generated by the heat dissipation operation of the heat storage tank 32 is used to heat the heat medium circulating through the temperature control piping by heat exchange with the high temperature, low humidity air SA. Thereby, the temperature inside the greenhouse 10 can be adjusted at night by using the heat obtained from the carbon dioxide-containing gas during the day.

本実施形態によれば、このように夜間においてはボイラ20を稼働させることなく、日中の蓄熱運転により吸着材Mに蓄えた熱のみを用いて、温室10内の温度管理(温水供給)に加え、湿度管理(除湿)を更に行うことができる。また、このように夜間にボイラ20を稼働させる必要がないため、従来と比較してボイラ20における燃料の使用量を削減できる。 According to this embodiment, the boiler 20 is not operated at night, and only the heat stored in the adsorbent M during the daytime heat storage operation is used for temperature control (hot water supply) in the greenhouse 10. In addition, humidity control (dehumidification) can be further performed. Furthermore, since it is not necessary to operate the boiler 20 at night, the amount of fuel used in the boiler 20 can be reduced compared to the conventional method.

<夏期の日中における制御例>
続いて、夏期における二酸化炭素含有ガス供給システム1の制御例について説明する。図8は、夏期の日中における二酸化炭素含有ガス供給システム1の動作例を示す概略図である。なお、以下の夏期の制御例に係る説明においては、冬期/中間期と実質的に同一の制御については、詳細な説明を省略する。
<Example of control during daytime in summer>
Next, an example of controlling the carbon dioxide-containing gas supply system 1 in summer will be described. FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of the operation of the carbon dioxide-containing gas supply system 1 during the daytime in summer. In addition, in the following description of the control example for the summer period, detailed description of control that is substantially the same as that for the winter/intermediate period will be omitted.

先ず、ボイラ20に燃料を供給し、燃焼させることで、二酸化炭素含有ガスを生成する。
生成された二酸化炭素含有ガスは、外部供給管21及び内部供給管11を介して温室10へと供給され、これにより温室10内での作物の光合成を促進する。この時、ボイラ20で生成される二酸化炭素含有ガスは高温であるため、冬期/中間期の運転と同様に、温湿度調整部30を用いて二酸化炭素含有ガスの温度を低下させた後、温室10内へ当該二酸化炭素含有ガスを供給する。
また、第1の熱交換器31における高温の二酸化炭素含有ガスとの熱交換に供された外気OAは、かかる熱交換により加熱及び除湿され、蓄熱槽32の蓄熱運転に供される。
First, fuel is supplied to the boiler 20 and burned to generate carbon dioxide-containing gas.
The generated carbon dioxide-containing gas is supplied to the greenhouse 10 via the external supply pipe 21 and the internal supply pipe 11, thereby promoting photosynthesis of crops within the greenhouse 10. At this time, since the carbon dioxide-containing gas generated in the boiler 20 is at a high temperature, the temperature and humidity adjustment section 30 is used to lower the temperature of the carbon dioxide-containing gas, and then the greenhouse is heated. The carbon dioxide-containing gas is supplied into 10.
In addition, the outside air OA subjected to heat exchange with the high temperature carbon dioxide-containing gas in the first heat exchanger 31 is heated and dehumidified by such heat exchange, and is used for heat storage operation of the heat storage tank 32.

なお、夏期運転に際しては外気温が高く、温室10内に温水を循環させる必要がない。そこで、ボイラ20において生成された温水は、外部温調管22に接続された図示しない排出管を介して温室10の外部に排出し得る。
またこのような夏期運転に際しては、上記したように温室10に熱媒としての温水を循環させない場合であっても、外気温に起因して温室10の室内温度が生育対象の作物の適正温度を超えてしまうおそれがある。
そこで本実施形態に係る二酸化炭素含有ガス供給システム1の夏期運転に際しては、ボイラ20からの温水に代えて、冷却塔44からの冷水を熱媒として温調用配管に循環させる。ボイラ20を含む温水系統と冷却塔44を含む冷水系統との接続切替は、上記したように図示しないダンパの開閉により行い得る。
Note that during summer operation, the outside temperature is high and there is no need to circulate hot water within the greenhouse 10. Therefore, the hot water generated in the boiler 20 can be discharged to the outside of the greenhouse 10 via a discharge pipe (not shown) connected to the external temperature control pipe 22.
In addition, during such summer operation, even if hot water is not circulated as a heat medium in the greenhouse 10 as described above, the indoor temperature of the greenhouse 10 may be lower than the appropriate temperature for the crops to be grown due to the outside temperature. There is a risk that it will be exceeded.
Therefore, during summer operation of the carbon dioxide-containing gas supply system 1 according to the present embodiment, instead of the hot water from the boiler 20, cold water from the cooling tower 44 is circulated as a heat medium through the temperature control piping. Connection switching between the hot water system including the boiler 20 and the cold water system including the cooling tower 44 can be performed by opening and closing a damper (not shown) as described above.

本実施形態によれば、二酸化炭素含有ガス供給システム1の夏期運転に際しても、冬期/中間期の運転と同様に温室10に二酸化炭素含有ガスを供給し、作物の光合成を促進できる。またこの時、二酸化炭素含有ガスとの熱交換により加熱された外気OAにより、適切に蓄熱槽32の蓄熱運転を行うことができる。 According to this embodiment, even during summer operation of the carbon dioxide-containing gas supply system 1, carbon dioxide-containing gas can be supplied to the greenhouse 10 to promote photosynthesis of crops in the same way as during winter/intermediate operation. Further, at this time, the heat storage tank 32 can be appropriately operated for heat storage by the outside air OA heated by heat exchange with the carbon dioxide-containing gas.

また本実施形態にかかる夏期運転に際しては、ボイラ20からの温水に代えて、冷却塔44からの冷水を熱媒として温調用配管に循環させる。これにより、外気温の高い夏期運転に際しても温室10内の温度を低下させ、適切に作物の適正温度に維持できる。 Further, during summer operation according to the present embodiment, instead of hot water from the boiler 20, cold water from the cooling tower 44 is circulated as a heat medium through the temperature control piping. Thereby, the temperature inside the greenhouse 10 can be lowered even during summer operation when the outside temperature is high, and the temperature can be appropriately maintained at the appropriate temperature for the crops.

なお上記したように、二酸化炭素含有ガス供給システム1の夏期運転に際しては、熱媒としての温水を温室10(内部温調管12)に循環させる必要がない。換言すれば、温調用配管を循環する熱媒を加熱する必要がない。
かかる観点から、上記したヒートストレージ43での放熱ロスを鑑み、夏期運転に際しては温度調整部40の冷媒管42を循環する冷媒をヒートストレージ43には供給せず、冷却塔44のみに循環させるようにしてもよい。温度調整部40における冷媒の循環経路は、上記したように図示しないダンパの開閉動作により制御し得る。
As described above, during summer operation of the carbon dioxide-containing gas supply system 1, there is no need to circulate hot water as a heat medium through the greenhouse 10 (internal temperature control pipe 12). In other words, there is no need to heat the heat medium circulating through the temperature control piping.
From this point of view, in consideration of the heat radiation loss in the heat storage 43 described above, during summer operation, the refrigerant circulating through the refrigerant pipes 42 of the temperature adjustment section 40 is not supplied to the heat storage 43, but is circulated only to the cooling tower 44. You may also do so. The circulation path of the refrigerant in the temperature adjustment section 40 can be controlled by the opening/closing operation of the damper (not shown) as described above.

なお、図示は省略するが、第1の熱交換器31により冷却された二酸化炭素含有ガスが例えば温室10に供給できる程度まで冷却されていない場合には、図5に示した例と同様に、ボイラ20からの二酸化炭素含有ガスを温度調整部40の第3の熱交換器41において更に冷却してもよい。 Although not shown, if the carbon dioxide-containing gas cooled by the first heat exchanger 31 has not been cooled to the extent that it can be supplied to the greenhouse 10, for example, as in the example shown in FIG. The carbon dioxide-containing gas from the boiler 20 may be further cooled in the third heat exchanger 41 of the temperature adjustment section 40.

<夏期の夜間における制御例>
図9は、夏期の夜間における二酸化炭素含有ガス供給システム1の動作例を示す概略図である。なお、以下の夏期の制御例に係る説明においては、冬期/中間期と実質的に同一の制御については、詳細な説明を省略する。
<Example of control at night in summer>
FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of the operation of the carbon dioxide-containing gas supply system 1 at night in summer. In addition, in the following description of the control example for the summer period, detailed description of control that is substantially the same as that for the winter/intermediate period will be omitted.

先ず、ボイラ20への燃料の供給を停止し、温室10への二酸化炭素含有ガスの供給を停止する。
次に、往路管34の送気手段34aを作動させ、当該往路管34を介して、温室10から湿度が上昇した多湿空気RAを蓄熱槽32へと導入する。蓄熱槽32では、温室10からの多湿空気RAにより放熱運転が進行する。
蓄熱槽32の放熱運転により加熱及び除湿された低湿空気SAは、第2の熱交換器33における温調用配管を循環する熱媒との熱交換により冷却され、温室10へと戻される。
First, the supply of fuel to the boiler 20 is stopped, and the supply of carbon dioxide-containing gas to the greenhouse 10 is stopped.
Next, the air supply means 34a of the outgoing pipe 34 is activated to introduce humid air RA with increased humidity from the greenhouse 10 into the heat storage tank 32 through the outgoing pipe 34. In the heat storage tank 32, heat dissipation operation proceeds with the humid air RA from the greenhouse 10.
The low-humidity air SA heated and dehumidified by the heat dissipation operation of the heat storage tank 32 is cooled by heat exchange with the heat medium circulating through the temperature control piping in the second heat exchanger 33, and is returned to the greenhouse 10.

ここで、夏期の夜間運転に際しても、第2の熱交換器33での低湿空気SAとの熱交換により温水が生成されるが、上記したように、夏期においては外気温に影響して温室10の室内温度が生育対象の作物の適正温度を超えてしまうおそれがある。
そこで、上記した夏期日中の運転と同様、夏期の夜間運転に際しても、ボイラ20からの温水に代えて、冷却塔44からの冷水を熱媒として温調用配管に循環させ、この冷水により熱媒の冷却、及び温室10の冷房を行うようにしてもよい。
Here, even during nighttime operation in the summer, hot water is generated by heat exchange with the low-humidity air SA in the second heat exchanger 33, but as described above, in the summer, the greenhouse 10 There is a risk that the indoor temperature may exceed the appropriate temperature for the crops being grown.
Therefore, in the same way as the above-mentioned daytime operation in summer, during nighttime operation in summer, cold water from the cooling tower 44 is circulated through the temperature control piping as a heat medium instead of hot water from the boiler 20, and this cold water is used as a heat medium. , and the greenhouse 10 may also be cooled.

本実施形態によれば、二酸化炭素含有ガス供給システム1の夏期の夜間運転に際しても、冬期/中間期の夜間運転と同様に、蓄熱槽32の放熱運転により温室10の空気を多湿空気RAから低湿空気SAへと換気でき、この結果、温室10内の絶対湿度を低下できる。 According to this embodiment, when the carbon dioxide-containing gas supply system 1 is operated at night during the summer season, the air in the greenhouse 10 is changed from high-humidity air RA to low-humidity air by the heat dissipation operation of the heat storage tank 32, similarly to the night-time operation during the winter/intermediate period. Ventilation can be performed to the air SA, and as a result, the absolute humidity inside the greenhouse 10 can be reduced.

また本実施形態によれば、日中運転と同様に、温調用配管にボイラ20からの温水に代えて冷却塔44からの冷水を循環させる。これにより、外気温の高い夏期運転に際しても温室10内の温度を低下させ、適切に作物の適正温度に維持できる。 Further, according to the present embodiment, like the daytime operation, cold water from the cooling tower 44 is circulated through the temperature control pipe instead of hot water from the boiler 20. Thereby, the temperature inside the greenhouse 10 can be lowered even during summer operation when the outside temperature is high, and the temperature can be appropriately maintained at the appropriate temperature for the crops.

また本実施形態によれば、このように夜間においてはボイラ20を稼働させることなく、日中の蓄熱運転により吸着材Mに蓄えた熱のみを用いて、温室10内の湿度管理(除湿)を行うことができるとともに、従来と比較してボイラ20における燃料の使用量を削減できる。 Further, according to the present embodiment, the humidity control (dehumidification) in the greenhouse 10 is performed using only the heat stored in the adsorbent M during the daytime heat storage operation without operating the boiler 20 at night. In addition, the amount of fuel used in the boiler 20 can be reduced compared to the conventional method.

本発明は、施設園芸における温室内の温湿度管理に供される二酸化炭素含有ガス供給システムに有用である。
ただし、本発明に係る二酸化炭素含有ガス供給システム1が適用されるのは上記した施設園芸における温室には限られず、二酸化炭素含有ガスを種々の目的で利用する各種需要部において適用できる。二酸化炭素含有ガスの利用方法としては、例えば、上記した農業利用の他、藻類育成利用、化学製品(微生物反応、メタネーション化)への利用、酸素・ギ酸(人口光合成)への利用、コンクリート製造への利用、ドライアイス製造への利用、アーク溶接への利用などが考えられる。
すなわち本発明に係る二酸化炭素含有ガス供給システムは、二酸化炭素含有ガスの需要部としての、施設園芸における温室、化学プラント、化学実験施設、人口光合成施設、コンクリート製造施設、ドライアイス製造施設及びアーク溶接現場、等においても有用である。
INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention is useful for a carbon dioxide-containing gas supply system used for controlling temperature and humidity in a greenhouse in greenhouse horticulture.
However, the application of the carbon dioxide-containing gas supply system 1 according to the present invention is not limited to the above-mentioned greenhouse in greenhouse horticulture, but can be applied to various demand units that utilize carbon dioxide-containing gas for various purposes. Examples of ways to use carbon dioxide-containing gas include, in addition to the above-mentioned agricultural uses, algae cultivation, chemical products (microbial reactions, methanation), oxygen and formic acid (artificial photosynthesis), and concrete production. Possible uses include dry ice production, arc welding, etc.
That is, the carbon dioxide-containing gas supply system according to the present invention is applicable to greenhouses in greenhouse horticulture, chemical plants, chemical experiment facilities, artificial photosynthesis facilities, concrete manufacturing facilities, dry ice manufacturing facilities, and arc welding as demand parts for carbon dioxide-containing gas. It is also useful in the field.

1 二酸化炭素含有ガス供給システム
2 制御手段
10 温室
20 ボイラ
30 温湿度調整部
31 第1の熱交換器
32 蓄熱槽
33 第2の熱交換器
34 往路管
35 復路管
40 温度調整部
41 第3の熱交換器
43 ヒートストレージ
44 冷却塔
50 予熱用熱交換器
DA 乾燥空気
M 吸着材
OA 外気
RA 多湿空気
SA 低湿空気
1 Carbon dioxide-containing gas supply system 2 Control means 10 Greenhouse 20 Boiler 30 Temperature and humidity adjustment section 31 First heat exchanger 32 Heat storage tank 33 Second heat exchanger 34 Outbound pipe 35 Return pipe 40 Temperature adjustment section 41 Third Heat exchanger 43 Heat storage 44 Cooling tower 50 Preheating heat exchanger DA Dry air M Adsorbent OA Outside air RA Humid air SA Low humidity air

Claims (12)

二酸化炭素含有ガスの需要部への二酸化炭素含有ガス供給システムであって、
燃料の燃焼により前記需要部へ供給する二酸化炭素含有ガスを生成するボイラと、
導入した外気との熱交換により、前記需要部への供給前の前記二酸化炭素含有ガスを冷却する熱交換器と、
収容した吸着材に対する吸着質の吸着及び脱着により蓄熱運転と放熱運転を繰り返し可能に構成された蓄熱槽と、
処理対象の室内空気を前記需要部から前記蓄熱槽へと供給する往路管と、
前記蓄熱槽での放熱運転により除湿された前記室内空気を前記蓄熱槽から前記需要部へと供給する復路管と、を備え、
前記蓄熱槽は、
前記熱交換器における前記二酸化炭素含有ガスとの熱交換により加熱された前記外気の導入により前記蓄熱運転を行い、
前記需要部から供給される前記室内空気の導入により前記放熱運転を行う、ことを特徴とする、二酸化炭素含有ガス供給システム。
A carbon dioxide-containing gas supply system to a demand unit for carbon dioxide-containing gas, the system comprising:
a boiler that generates carbon dioxide-containing gas to be supplied to the demand unit by burning fuel;
a heat exchanger that cools the carbon dioxide-containing gas before being supplied to the demand unit by heat exchange with introduced outside air;
a heat storage tank configured to be capable of repeating heat storage operation and heat release operation by adsorption and desorption of adsorbate to the adsorbent contained therein;
an outgoing pipe that supplies indoor air to be treated from the demand unit to the heat storage tank;
a return pipe that supplies the indoor air dehumidified by the heat dissipation operation in the heat storage tank from the heat storage tank to the demand section;
The heat storage tank is
Performing the heat storage operation by introducing the outside air heated by heat exchange with the carbon dioxide-containing gas in the heat exchanger,
A carbon dioxide-containing gas supply system, characterized in that the heat dissipation operation is performed by introducing the indoor air supplied from the demand section.
前記需要部内の室温を調整するための温調用配管を備えることを特徴とする、請求項1に記載の二酸化炭素含有ガス供給システム。 The carbon dioxide-containing gas supply system according to claim 1, further comprising temperature control piping for adjusting the room temperature in the demand section. 前記ボイラにより生成された温水を熱媒として前記温調用配管に通流させることを特徴とする、請求項2に記載の二酸化炭素含有ガス供給システム。 The carbon dioxide-containing gas supply system according to claim 2, wherein hot water generated by the boiler is made to flow through the temperature control piping as a heat medium. 前記放熱運転により除湿された後の室内空気との熱交換により、前記温調用配管を通流する熱媒を加熱する第2の熱交換器を備えることを特徴とする、請求項2又は3に記載の二酸化炭素含有ガス供給システム。 According to claim 2 or 3, further comprising a second heat exchanger that heats the heat medium flowing through the temperature control pipe by heat exchange with indoor air after being dehumidified by the heat dissipation operation. A carbon dioxide-containing gas supply system as described. 前記温調用配管を通流する熱媒との熱交換により、前記熱交換器における前記二酸化炭素含有ガスとの熱交換前の前記外気を加熱する予熱用熱交換器を備えることを特徴とする、請求項2又は3に記載の二酸化炭素含有ガス供給システム。 characterized by comprising a preheating heat exchanger that heats the outside air before heat exchange with the carbon dioxide-containing gas in the heat exchanger by heat exchange with a heat medium flowing through the temperature control pipe; The carbon dioxide-containing gas supply system according to claim 2 or 3. 前記二酸化炭素含有ガスから得た熱を蓄熱するための蓄熱用タンクと、
前記二酸化炭素含有ガスを冷却するための冷却塔と、
前記蓄熱用タンク及び前記冷却塔の少なくともいずれかとの間で循環される冷媒との熱交換により、前記需要部への供給前の前記二酸化炭素含有ガスを冷却する第3の熱交換器と、を備えることを特徴とする、請求項1に記載の二酸化炭素含有ガス供給システム。
a heat storage tank for storing heat obtained from the carbon dioxide-containing gas;
a cooling tower for cooling the carbon dioxide-containing gas;
a third heat exchanger that cools the carbon dioxide-containing gas before being supplied to the demand section by heat exchange with a refrigerant circulated between at least one of the heat storage tank and the cooling tower; The carbon dioxide-containing gas supply system according to claim 1, comprising: a carbon dioxide-containing gas supply system according to claim 1;
前記第3の熱交換器は、前記二酸化炭素含有ガスの供給経路において、前記熱交換器の下流側に配置されることを特徴とする、請求項6に記載の二酸化炭素含有ガス供給システム。 The carbon dioxide-containing gas supply system according to claim 6, wherein the third heat exchanger is arranged downstream of the heat exchanger in the supply route of the carbon dioxide-containing gas. 前記需要部内の室温を調整するための温調用配管を備え、
前記冷却塔において生成された冷水を熱媒として前記温調用配管に通流させることを特徴とする、請求項6又は7に記載の二酸化炭素含有ガス供給システム。
Equipped with temperature control piping for adjusting the room temperature in the demand section,
The carbon dioxide-containing gas supply system according to claim 6 or 7, characterized in that cold water generated in the cooling tower is made to flow through the temperature control piping as a heat medium.
前記需要部内の室温を調整するための温調用配管を備え、
前記蓄熱用タンクにおいて生成された温水を熱媒として前記温調用配管に通流させることを特徴とする、請求項6又は7のいずれか一項に記載の二酸化炭素含有ガス供給システム。
Equipped with temperature control piping for adjusting the room temperature in the demand section,
8. The carbon dioxide-containing gas supply system according to claim 6, wherein hot water generated in the heat storage tank is passed through the temperature control piping as a heat medium.
前記需要部内の二酸化炭素濃度及び温湿度を計測する計測手段と、
制御手段と、を更に備え、
前記制御手段は、前記計測手段による計測結果に基づいて、前記需要部内に導入する二酸化炭素含有ガスの風量及び温湿度を制御することを特徴とする、請求項1に記載の二酸化炭素含有ガス供給システム。
Measuring means for measuring carbon dioxide concentration and temperature/humidity in the demand section;
further comprising a control means;
The carbon dioxide-containing gas supply according to claim 1, wherein the control means controls the air volume and temperature/humidity of the carbon dioxide-containing gas introduced into the demand section based on the measurement result by the measuring means. system.
二酸化炭素含有ガスの需要部への二酸化炭素含有ガス供給方法であって、
燃料の燃焼により二酸化炭素含有ガスを生成する工程と、
導入した外気との熱交換により、前記需要部への供給前の前記二酸化炭素含有ガスを冷却する工程と、
前記熱交換により冷却された前記二酸化炭素含有ガスを前記需要部内に供給する工程と、
前記二酸化炭素含有ガスとの熱交換により加熱された前記外気を、吸着材を収容した蓄熱槽に導入して当該蓄熱槽の蓄熱運転を行う工程と、
前記需要部からの室内空気を前記蓄熱槽に導入して当該蓄熱槽の放熱運転を行う工程と、
前記放熱運転により除湿された前記室内空気を前記需要部内へ供給する工程と、を含むことを特徴とする、二酸化炭素含有ガス供給方法。
A method for supplying carbon dioxide-containing gas to a demand unit for carbon dioxide-containing gas, the method comprising:
producing carbon dioxide-containing gas by burning fuel;
cooling the carbon dioxide-containing gas before being supplied to the demand unit by heat exchange with the introduced outside air;
supplying the carbon dioxide-containing gas cooled by the heat exchange into the demand section;
introducing the outside air heated by heat exchange with the carbon dioxide-containing gas into a heat storage tank containing an adsorbent and performing a heat storage operation of the heat storage tank;
a step of introducing indoor air from the demand unit into the heat storage tank and performing heat dissipation operation of the heat storage tank;
A carbon dioxide-containing gas supply method comprising the step of supplying the indoor air dehumidified by the heat dissipation operation into the demand unit.
前記需要部内の二酸化炭素濃度及び温湿度を計測する工程、を更に含み、
計測された前記需要部内の二酸化炭素濃度及び温湿度に基づいて、前記需要部内に導入する二酸化炭素含有ガスの風量及び温湿度を決定することを特徴とする、請求項11に記載の二酸化炭素含有ガス供給方法。
further comprising the step of measuring carbon dioxide concentration and temperature/humidity in the demand section,
The carbon dioxide containing gas according to claim 11, characterized in that the air volume and temperature and humidity of the carbon dioxide-containing gas introduced into the demand section are determined based on the measured carbon dioxide concentration and temperature and humidity in the demand section. Gas supply method.
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