JP5772172B2 - Heat recovery utilization system and heat recovery utilization method - Google Patents

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Description

本発明は、熱回収利用システム及び熱回収利用方法に関する。   The present invention relates to a heat recovery utilization system and a heat recovery utilization method.

近年、蓄熱装置やケミカルヒートポンプを始めとする、廃熱を回収して利用するための熱回収利用システムが検討されている。   In recent years, heat recovery and utilization systems for recovering and using waste heat, such as heat storage devices and chemical heat pumps, have been studied.

一般的に、熱回収利用システムは、気体と可逆的に反応する化学蓄熱材が充填されている反応器と、化学蓄熱材と反応する気体を蒸発させる蒸発器と、化学蓄熱材と反応する気体を凝縮させる凝縮器とが、開閉機構を介して接続される。この時、反応媒体が蒸発器内で蒸発して反応気体となり、蒸発器と反応器の圧力差により反応器に移送され、化学蓄熱材が反応気体と反応して放熱する(放熱過程)。また、別の過程において、化学蓄熱材は加熱されて反応気体を放出する(蓄熱過程)。蓄熱過程において、放出された反応気体は、反応器と凝縮器の圧力差により凝縮器に移送され、凝縮器内で冷却され凝縮して反応液体となる。この放熱過程及び蓄熱過程を繰り返し行うことにより、例えば、低温で蓄熱した熱を昇温して高温出力で利用したり、高温で蓄熱した熱を増熱利用したりすることができる。   Generally, a heat recovery and utilization system includes a reactor filled with a chemical heat storage material that reacts reversibly with a gas, an evaporator that evaporates a gas that reacts with the chemical heat storage material, and a gas that reacts with the chemical heat storage material. Is connected to the condenser through an opening / closing mechanism. At this time, the reaction medium evaporates in the evaporator to become a reaction gas, is transferred to the reactor due to a pressure difference between the evaporator and the reactor, and the chemical heat storage material reacts with the reaction gas to dissipate heat (a heat release process). In another process, the chemical heat storage material is heated to release a reaction gas (heat storage process). In the heat storage process, the released reaction gas is transferred to the condenser due to the pressure difference between the reactor and the condenser, and cooled and condensed in the condenser to become a reaction liquid. By repeatedly performing the heat dissipation process and the heat storage process, for example, the heat stored at a low temperature can be raised in temperature and used at a high temperature output, or the heat stored at a high temperature can be increased.

しかしながら、熱回収システムは、その動作温度域が、化学蓄熱材に依存し、それぞれの材料毎に蓄熱できる温度下限が存在する。例えば、化学蓄熱材として硫酸カルシウムを、反応媒体として水を用いて、水の凝縮のための冷却源として25度の大気熱を利用する場合を挙げる。この場合、理論的には112℃を超える蓄熱温度が必要となる。   However, the operating temperature range of the heat recovery system depends on the chemical heat storage material, and there exists a lower temperature limit at which heat can be stored for each material. For example, a case where calcium sulfate is used as a chemical heat storage material, water is used as a reaction medium, and atmospheric heat of 25 degrees is used as a cooling source for water condensation. In this case, theoretically, a heat storage temperature exceeding 112 ° C. is required.

そこで、特許文献1には、化学蓄熱材料に添加材料を添加して、蓄熱温度を下げるための手法が開示されている。   Therefore, Patent Document 1 discloses a technique for adding an additive material to a chemical heat storage material to lower the heat storage temperature.

しかしながら、特許文献1に記載された構成においては、蓄熱温度の低下に伴い、放熱過程における放熱温度も下がる。そのため、放熱温度を下げずに蓄熱温度を下げる場合、水の凝縮のための冷凍機等の冷却源を別に準備する必要があり、廃熱の再生利用効率を大きく下がるという問題点を有していた。   However, in the configuration described in Patent Document 1, the heat dissipation temperature in the heat dissipation process also decreases as the heat storage temperature decreases. Therefore, when lowering the heat storage temperature without lowering the heat radiation temperature, it is necessary to prepare a cooling source such as a refrigerator for condensing water, which has the problem of greatly reducing the efficiency of recycling waste heat. It was.

そこで、本発明では、冷却源として冷凍機等の新規エネルギーを投入することなく、大気の環境温度等の自然エネルギーを利用して、効率的に廃熱を利用することができる熱回収利用システムを提供することを目的とする。   Therefore, in the present invention, a heat recovery and utilization system that can efficiently use waste heat by using natural energy such as ambient temperature of the atmosphere without using new energy such as a refrigerator as a cooling source. The purpose is to provide.

本発明によると、
反応媒体との化学反応による放熱と、加熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う化学蓄熱材と、前記化学蓄熱材と熱の授受を行う第一の熱交換器と、を有する第一の反応器と、
反応媒体との吸着による放熱と、加熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う吸着剤と、前記吸着剤と熱の授受を行う第二の熱交換器と、を有する第二の反応器と、
反応媒体を液化する凝縮用熱交換器を有する凝縮器と、
液化された反応媒体を気化する蒸発用熱交換器を有する蒸発器と、
を有し、前記第一の反応器と前記第二の反応器、前記第二の反応器と前記凝縮器、前記第一の反応器と前記蒸発器は、それぞれ開閉機構を介して接続されており、
前記反応媒体と前記化学蓄熱材との化学反応による放熱の温度が、前記化学蓄熱材から前記反応媒体を脱離させるときの加熱の温度よりも高い、熱回収利用システムが提供される。
According to the present invention,
A first heat exchanger having a chemical heat storage material that reversibly releases heat due to a chemical reaction with the reaction medium and desorption of the reaction medium by heating, and a first heat exchanger that transfers heat to and from the chemical heat storage material. A reactor of
A second reactor having an adsorbent that reversibly releases heat by adsorption with the reaction medium and desorption of the reaction medium by heating, and a second heat exchanger that exchanges heat with the adsorbent. When,
A condenser having a heat exchanger for condensing to liquefy the reaction medium;
An evaporator having an evaporation heat exchanger for vaporizing the liquefied reaction medium;
The first reactor and the second reactor, the second reactor and the condenser, the first reactor and the evaporator are connected via an open / close mechanism, respectively. And
There is provided a heat recovery and utilization system in which the temperature of heat release due to a chemical reaction between the reaction medium and the chemical heat storage material is higher than the temperature of heating when the reaction medium is desorbed from the chemical heat storage material .

本発明によれば、冷却源として冷凍機等の新規エネルギーを投入することなく、大気の環境温度等の自然エネルギーを利用して、効率的に廃熱を利用することができる熱回収利用システムが提供できる。   According to the present invention, there is provided a heat recovery and utilization system that can efficiently use waste heat by using natural energy such as ambient temperature of the atmosphere without introducing new energy such as a refrigerator as a cooling source. Can be provided.

図1は、本発明に係る熱回収利用システムの構成の一例を示す概略図である。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of the configuration of a heat recovery and utilization system according to the present invention. 図2は、図1の熱回収利用システムの蓄熱モードにおける接続形態例を示す概略図である。FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a connection form in the heat storage mode of the heat recovery and utilization system of FIG. 図3は、図1の熱回収利用システムの放熱モードにおける接続形態例を示す概略図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating an example of a connection form in the heat dissipation mode of the heat recovery utilization system of FIG. 図4は、化学蓄熱材の蓄・放熱の原理を説明する図であって、平衡時の反応媒体B(g)の蒸気圧を示す圧力(P)−温度(T)線図である。FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of storage and heat dissipation of the chemical heat storage material, and is a pressure (P) -temperature (T) diagram showing the vapor pressure of the reaction medium B (g) at equilibrium. 図5は、吸着剤と反応気体の吸脱着を説明するための、吸脱着等温線の模式図である。FIG. 5 is a schematic diagram of adsorption / desorption isotherms for explaining the adsorption / desorption of the adsorbent and the reaction gas. 図6は、本発明に係る冷却源の構成を例示する概略図である。FIG. 6 is a schematic view illustrating the configuration of the cooling source according to the present invention. 図7は、本発明に係る熱回収利用システムの構成の他の例を示す概略図である。FIG. 7 is a schematic diagram showing another example of the configuration of the heat recovery utilization system according to the present invention. 図8は、図7の熱回収利用システムの蓄熱モードにおける接続形態例を示す概略図である。FIG. 8 is a schematic diagram showing an example of a connection form in the heat storage mode of the heat recovery and utilization system of FIG. 図9は、図7の熱回収利用システムの放熱モードにおける接続形態例を示す概略図である。FIG. 9 is a schematic diagram showing an example of a connection form in the heat dissipation mode of the heat recovery and utilization system of FIG. 図10は、本発明に係る熱回収システムを乾燥装置に適用する方法を説明するための、乾燥装置の構成例の概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram of a configuration example of a drying apparatus for explaining a method of applying the heat recovery system according to the present invention to the drying apparatus. 図11は、従来の熱回収利用システムの構成を説明するための概略図である。FIG. 11 is a schematic diagram for explaining the configuration of a conventional heat recovery and utilization system. 図12は、図11の熱回収利用システムの蓄熱モードにおける接続形態例を示す概略図である。FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example of a connection form in the heat storage mode of the heat recovery and utilization system in FIG. 11. 図13は、図11の熱回収利用システムの放熱モードにおける接続形態例を示す概略図である。FIG. 13 is a schematic diagram illustrating an example of a connection form in the heat dissipation mode of the heat recovery utilization system of FIG.

本発明を実施するための形態を図面と共に説明する。   A mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

[第一の実施形態]
[熱回収利用システム100aの構成]
図1に、本発明の熱回収利用システムの構成の一例を示す概略図を示す。図1における熱回収システム100は、第一の反応器1、第二の反応器2、蒸発器6、凝縮器5を有する。
[First embodiment]
[Configuration of Heat Recovery Utilization System 100a]
In FIG. 1, the schematic which shows an example of a structure of the heat recovery utilization system of this invention is shown. A heat recovery system 100 in FIG. 1 includes a first reactor 1, a second reactor 2, an evaporator 6, and a condenser 5.

第一の反応器1は、化学蓄熱材10及び化学蓄熱材10と熱の授受を行う第一の熱交換器20を有する。化学蓄熱材10は、反応媒体12(反応気体12a)の脱離と、反応媒体12との反応とを、可逆的に行う。化学蓄熱材10を加熱した場合、化学蓄熱材10は、反応媒体を脱離する(即ち、蓄熱する)。一方、化学蓄熱材10が反応媒体12と反応する場合は、化学蓄熱材は放熱する(即ち、熱を出力する)。   The first reactor 1 has a chemical heat storage material 10 and a first heat exchanger 20 that exchanges heat with the chemical heat storage material 10. The chemical heat storage material 10 reversibly performs desorption of the reaction medium 12 (reaction gas 12a) and reaction with the reaction medium 12. When the chemical heat storage material 10 is heated, the chemical heat storage material 10 desorbs (that is, stores heat) the reaction medium. On the other hand, when the chemical heat storage material 10 reacts with the reaction medium 12, the chemical heat storage material dissipates heat (that is, outputs heat).

第二の反応器2は、吸着剤11及び吸着剤11と熱の授受を行う第二の熱交換器21を有する。吸着剤11は、反応媒体12(反応気体12a)の脱離と、反応媒体12の吸着とを、可逆的に行う。吸着剤11を加熱した場合、吸着剤11は反応媒体を脱離し、吸着剤11が反応媒体12を吸着する場合は、吸着剤11は放熱する。   The second reactor 2 has an adsorbent 11 and a second heat exchanger 21 that exchanges heat with the adsorbent 11. The adsorbent 11 reversibly desorbs the reaction medium 12 (reaction gas 12a) and adsorbs the reaction medium 12. When the adsorbent 11 is heated, the adsorbent 11 desorbs the reaction medium, and when the adsorbent 11 adsorbs the reaction medium 12, the adsorbent 11 dissipates heat.

蒸発器6は、反応媒体12(反応媒体12b)を加熱して気化させる蒸発用熱交換器23を有する。   The evaporator 6 has an evaporation heat exchanger 23 that heats and vaporizes the reaction medium 12 (reaction medium 12b).

凝縮器5は、反応媒体12(反応気体12a)を凝縮して液化し、熱を取り出す凝縮用熱交換器22を有する。   The condenser 5 has a condensation heat exchanger 22 that condenses and liquefies the reaction medium 12 (reaction gas 12a) and extracts heat.

第一の反応器1と第二の反応器2、第二の反応器2と凝縮器5、第一の反応器1と蒸発器6は、それぞれ第二の開閉機構31、第三の開閉機構32、第一の開閉機構30を介して配管7により接続されている。   The first reactor 1 and the second reactor 2, the second reactor 2 and the condenser 5, and the first reactor 1 and the evaporator 6 are a second opening / closing mechanism 31 and a third opening / closing mechanism, respectively. 32, connected by a pipe 7 through a first opening / closing mechanism 30.

また、凝縮器5において凝縮した反応液体12bは、蒸発器6に移動される。移動手段の例としては、例えば、図1に示すように、ポンプ8及び第四の開閉機構33を凝縮器5と蒸発器6の間の配管に具備させることで達成される。この時、蒸発器6において、移動された反応液体12bは、蒸発用熱交換器23に滴下して蒸発させる方式、蒸発用熱交換器23にスプレーして蒸発させる方式等により、蒸発される。   Further, the reaction liquid 12 b condensed in the condenser 5 is moved to the evaporator 6. As an example of the moving means, for example, as shown in FIG. 1, it is achieved by providing a pump 8 and a fourth opening / closing mechanism 33 in a pipe between the condenser 5 and the evaporator 6. At this time, in the evaporator 6, the moved reaction liquid 12b is evaporated by a method of dropping and evaporating on the evaporating heat exchanger 23, a method of spraying and evaporating on the evaporating heat exchanger 23, or the like.

第一の開閉機構30、第二の開閉機構31、第三の開閉機構32及び第四の開閉機構33は、開閉を自在に出来れば特に限定されず、具体的には開閉弁等が使用できる。   The first opening / closing mechanism 30, the second opening / closing mechanism 31, the third opening / closing mechanism 32, and the fourth opening / closing mechanism 33 are not particularly limited as long as they can be freely opened and closed. Specifically, an opening / closing valve or the like can be used. .

反応媒体12としては、特に限定されないが、環境的な観点から水(水蒸気)を使用することが好ましい。他にも、水とアルコールの混合物などを使用できる。   Although it does not specifically limit as the reaction medium 12, It is preferable to use water (water vapor | steam) from an environmental viewpoint. In addition, a mixture of water and alcohol can be used.

また、化学蓄熱材としては、反応媒体12(反応気体12a)の脱離と、反応媒体12との反応とを、可逆的に行うことができれば、特に限定されない。反応媒体として、水蒸気(水)を使用する場合、酸化カルシウム,酸化マグネシウム,塩化カルシウム,塩化マンガン,塩化マグネシウム,硫酸カルシウム、炭酸ナトリウムの群から選択される1つ又は2つ以上の化合物を有することが好ましい。   The chemical heat storage material is not particularly limited as long as it can reversibly desorb the reaction medium 12 (reaction gas 12a) and react with the reaction medium 12. When water vapor (water) is used as the reaction medium, it has one or more compounds selected from the group consisting of calcium oxide, magnesium oxide, calcium chloride, manganese chloride, magnesium chloride, calcium sulfate, and sodium carbonate. Is preferred.

さらに、吸着剤は、ゼオライト、シリカゲルのいずれか一方を含むことが好ましい。   Furthermore, the adsorbent preferably contains either zeolite or silica gel.

[熱回収利用システム100aを利用した熱回収利用方法]
次に、本発明の一実施形態である熱回収利用システム100aを利用した、熱回収利用方法について説明する。表1に、本発明の熱回収利用システムにおける、開閉機構の開閉状態の組み合わせ例を示す。また、図2に、図1の熱回収利用システムの蓄熱モードにおける接続形態例を示す概略図を示す。さらに図3に、図1の熱回収利用システムの放熱モードにおける接続形態例を示す概略図を示す。
[Heat recovery utilization method using heat recovery utilization system 100a]
Next, a heat recovery utilization method using the heat recovery utilization system 100a which is an embodiment of the present invention will be described. Table 1 shows a combination example of the open / close state of the open / close mechanism in the heat recovery utilization system of the present invention. FIG. 2 is a schematic diagram showing an example of a connection form in the heat storage mode of the heat recovery and utilization system of FIG. Further, FIG. 3 is a schematic diagram showing an example of connection form in the heat dissipation mode of the heat recovery and utilization system of FIG.

Figure 0005772172
表1におけるサイクルAでは、図2に示すように、熱回収利用システム100aは、廃熱源60a及び冷却源62aと熱的に接続される。第一の反応器1内の化学蓄熱材10は、第一の熱交換器20を介して加熱され、反応気体12aを脱離する。一方、第二の反応器2内の吸着剤11は、反応気体12aを吸着して発熱する。この時、吸着剤11は、冷却源62aにより第二の熱交換器21を介して冷却され、吸着が促進される。
Figure 0005772172
In cycle A in Table 1, as shown in FIG. 2, the heat recovery and utilization system 100a is thermally connected to the waste heat source 60a and the cooling source 62a. The chemical heat storage material 10 in the first reactor 1 is heated via the first heat exchanger 20 to desorb the reaction gas 12a. On the other hand, the adsorbent 11 in the second reactor 2 adsorbs the reaction gas 12a and generates heat. At this time, the adsorbent 11 is cooled by the cooling source 62a via the second heat exchanger 21, and the adsorption is promoted.

表1におけるサイクルBでは、図3に示すように、熱回収利用システム100aは、廃熱源60a、60b、冷却源62b及び加熱負荷61aと熱的に接続される。蒸発器6内の反応液体12bは、加熱されて気化し、反応気体12aとして第一の反応器1に供給される。第一の反応器1内の化学蓄熱材10は、供給された反応気体12aと反応して発熱し、第一の熱交換器20を介して加熱負荷61aに加熱出力が供給される。一方、第二の反応器2内の吸着剤11は、第二の熱交換器21を介して廃熱源60bにより加熱され、反応気体12aが脱離する。脱離した反応気体12aは凝縮器5に供給され、冷却源62bにより凝縮器用熱交換器22を介して冷却されて液化して反応液体12bとなる。   In cycle B in Table 1, as shown in FIG. 3, the heat recovery and utilization system 100a is thermally connected to the waste heat sources 60a and 60b, the cooling source 62b, and the heating load 61a. The reaction liquid 12b in the evaporator 6 is heated and vaporized, and is supplied to the first reactor 1 as a reaction gas 12a. The chemical heat storage material 10 in the first reactor 1 reacts with the supplied reaction gas 12a to generate heat, and the heating output is supplied to the heating load 61a through the first heat exchanger 20. On the other hand, the adsorbent 11 in the second reactor 2 is heated by the waste heat source 60b via the second heat exchanger 21, and the reaction gas 12a is desorbed. The desorbed reaction gas 12a is supplied to the condenser 5, cooled by the cooling source 62b via the condenser heat exchanger 22, and liquefied to become the reaction liquid 12b.

即ち、サイクルAでは、廃熱入力により化学蓄熱材10が反応気体12aを放出して蓄熱状態となり、サイクルBでは、化学蓄熱材10が反応気体12aと反応して放熱状態となる。これを繰り返すことにより、廃熱の蓄熱回収及び逆過程での放熱利用が可能となる。   That is, in cycle A, the chemical heat storage material 10 releases the reaction gas 12a due to waste heat input and enters a heat storage state. In cycle B, the chemical heat storage material 10 reacts with the reaction gas 12a and enters a heat dissipation state. By repeating this, the heat storage and recovery of waste heat and the use of heat dissipation in the reverse process become possible.

熱回収利用システム100aと、廃熱源、冷却源及び加熱負荷とを熱的に接続する方法としては、特に限定されないが、例えば、ポンプ等の輸送手段を用いて熱媒体を輸送する方法等があげられる。開閉機構の操作によってサイクルAとサイクルBとの切換に際し、熱回収利用システム100aと、廃熱源、冷却源及び加熱負荷との間の接続切換が必要となる。しかしながら、熱接続を前述の熱媒体による輸送とする場合、熱媒体の流路切換により、サイクルAとサイクルBに対応した熱接続の切換が可能である。   The method of thermally connecting the heat recovery utilization system 100a to the waste heat source, the cooling source, and the heating load is not particularly limited, and examples thereof include a method of transporting a heat medium using a transport means such as a pump. It is done. When switching between the cycle A and the cycle B by operating the opening / closing mechanism, connection switching between the heat recovery utilization system 100a and the waste heat source, the cooling source, and the heating load is required. However, when the heat connection is transported by the above-described heat medium, the heat connection corresponding to cycle A and cycle B can be switched by switching the flow path of the heat medium.

[熱回収利用システム100aを利用した低温熱源での蓄熱原理]
サイクルBの過程において、蒸発器6を廃熱源60aにより加熱して、蒸発器内の反応気体12aの圧力を高くする。これにより、第一の反応器1内での化学蓄熱材10と反応気体12aの反応における発熱温度を廃熱源60aによる入力温度よりも高温にすることができる(昇温利用)。本実施の形態においては、さらに、サイクルAの過程において、吸着剤11による反応気体12aの吸着現象を利用して、低温熱源での化学蓄熱材10への蓄熱を可能としている。
[Thermal storage principle at a low-temperature heat source using the heat recovery utilization system 100a]
In the process of cycle B, the evaporator 6 is heated by the waste heat source 60a to increase the pressure of the reaction gas 12a in the evaporator. Thereby, the heat generation temperature in the reaction between the chemical heat storage material 10 and the reaction gas 12a in the first reactor 1 can be made higher than the input temperature by the waste heat source 60a (utilization of temperature increase). In the present embodiment, in the process of cycle A, heat can be stored in the chemical heat storage material 10 using a low-temperature heat source by utilizing the adsorption phenomenon of the reaction gas 12a by the adsorbent 11.

化学蓄熱材10を低温の熱源で蓄熱するためには、一般的に、化学蓄熱材10から脱離した反応気体12aを冷却して液化させる必要があり、冷凍機等の冷却源を要する。しかしながら、本実施形態のような構成とすることで、冷却源として大気の環境温度等の自然エネルギーを利用して化学蓄熱材10への低温蓄熱が可能となる。即ち、化学蓄熱材10の蓄熱温度を低温化することができる。   In order to store the chemical heat storage material 10 with a low-temperature heat source, it is generally necessary to cool and liquefy the reaction gas 12a desorbed from the chemical heat storage material 10, which requires a cooling source such as a refrigerator. However, the configuration as in the present embodiment enables low-temperature heat storage to the chemical heat storage material 10 using natural energy such as ambient temperature of the atmosphere as a cooling source. That is, the heat storage temperature of the chemical heat storage material 10 can be lowered.

図4に、化学蓄熱材の蓄・放熱の原理を説明する図であって、平衡時の反応媒体B(g)の蒸気圧を示す圧力(P)−温度(T)線図を示す。横軸は温度の逆数を示し、縦軸は蒸気圧の対数を示す。   FIG. 4 is a diagram for explaining the principle of chemical heat storage material storage and heat dissipation, and shows a pressure (P) -temperature (T) diagram showing the vapor pressure of the reaction medium B (g) at equilibrium. The horizontal axis represents the reciprocal of temperature, and the vertical axis represents the logarithm of vapor pressure.

図4における、線Xは、下記式(1)の平衡時における、反応材の温度と反応媒体B(g)の蒸気圧との関係を示し、線Yは、下記式(2)における、反応媒体B(g)の飽和蒸気圧を示す。なお、式(1)及び式(2)において、固体及び液体の活量は1と仮定している。   The line X in FIG. 4 shows the relationship between the temperature of the reaction material and the vapor pressure of the reaction medium B (g) at the time of equilibrium of the following formula (1), and the line Y shows the reaction in the following formula (2). The saturated vapor pressure of the medium B (g) is shown. In the formulas (1) and (2), the activity of the solid and liquid is assumed to be 1.

A+B(g)⇔AB 式(1)
B(l)⇔B(g) 式(2)
図4において、線Xよりも右側の温度及び圧力条件においては、化学蓄熱材10は、反応気体12aと反応して発熱する。一方、線Xよりも左側の温度及び圧力条件においては、吸熱して反応気体12aの脱離反応が進行する。なお、一般的に、図4(a)に示すような、蓄熱温度より放熱温度が高い場合を昇温モードと呼び、図4(b)に示すような、蓄熱温度より放熱温度が低い場合を増熱モードと呼ぶ。
A + B (g) ⇔AB Formula (1)
B (l) ⇔B (g) Equation (2)
In FIG. 4, the chemical heat storage material 10 reacts with the reaction gas 12a to generate heat under the temperature and pressure conditions on the right side of the line X. On the other hand, under the temperature and pressure conditions on the left side of the line X, heat is absorbed and the desorption reaction of the reaction gas 12a proceeds. In general, a case where the heat release temperature is higher than the heat storage temperature as shown in FIG. 4A is called a temperature raising mode, and a case where the heat release temperature is lower than the heat storage temperature as shown in FIG. 4B. This is called the heat increase mode.

図5に、吸着剤と反応気体の吸脱着を説明するための、吸脱着等温線の模式図を示す。図5の横軸は、ある温度における、「系内の反応気体12aの圧力P」と、「反応気体12aの飽和圧力P」との比である相対圧P/Pを示し、縦軸は吸着剤が吸着可能である反応液体12bの重量を示す。本系においては、吸着等温線上では、まず相対圧が0から急勾配の部分があり、そこから漸次なだらかな勾配へと移行する。この時、勾配が最も大きくなる点における相対圧を、境界相対圧と呼ぶ。図5に示すように、ある境界相対圧よりも相対圧が低い場合、反応気体12aが吸着剤から脱着する。一方、ある境界相対圧よりも相対圧が高い場合、吸着剤が反応気体12aを吸着する。境界相対圧は、吸着剤の材料設計により当業者により制御でき、例えば、0.17に設定することができる。 FIG. 5 shows a schematic diagram of the adsorption / desorption isotherm for explaining the adsorption / desorption of the adsorbent and the reaction gas. The horizontal axis of FIG. 5 shows the relative pressure P / P 0 , which is the ratio of “the pressure P of the reaction gas 12a in the system” and “the saturation pressure P 0 of the reaction gas 12a” at a certain temperature. Indicates the weight of the reaction liquid 12b on which the adsorbent can be adsorbed. In the present system, on the adsorption isotherm, first, there is a portion where the relative pressure is 0 to a steep slope, and then gradually shifts to a gentle slope. At this time, the relative pressure at the point where the gradient becomes the largest is called the boundary relative pressure. As shown in FIG. 5, when the relative pressure is lower than a certain boundary relative pressure, the reaction gas 12a is desorbed from the adsorbent. On the other hand, when the relative pressure is higher than a certain boundary relative pressure, the adsorbent adsorbs the reaction gas 12a. The boundary relative pressure can be controlled by those skilled in the art depending on the material design of the adsorbent, and can be set to 0.17, for example.

吸着剤11として境界相対圧が0.17の材料を、化学蓄熱材10として硫酸カルシウムを使用した場合における、温度条件の一例を示すが、本発明はこれに限定されない。サイクルAにおいて、「系内の反応気体12aの圧力P」は、系内の温度(≒化学蓄熱材10の温度)に依存し、化学蓄熱材10の温度を90度とした場合には、平衡時において0.96kPaと仮定される。一方、大気の環境温度30℃とし、これが吸着剤11の温度と仮定した場合、「反応気体12aの飽和圧力P」は4.24kPaとなる。この時、相対圧は0.226となり、境界相対圧0.17よりも大きい。この時、吸着剤11は反応気体12aを吸着し、第一の反応器1側では化学蓄熱材10から反応気体12aの脱離が促進する。つまり、化学蓄熱材10の蓄熱が進行する。 Although an example of temperature conditions in the case where a material having a boundary relative pressure of 0.17 is used as the adsorbent 11 and calcium sulfate is used as the chemical heat storage material 10 is shown, the present invention is not limited to this. In the cycle A, the “pressure P of the reaction gas 12a in the system” depends on the temperature in the system (≈the temperature of the chemical heat storage material 10), and when the temperature of the chemical heat storage material 10 is 90 degrees, At times 0.96 kPa is assumed. On the other hand, when it is assumed that the ambient temperature is 30 ° C. and this is the temperature of the adsorbent 11, the “saturation pressure P 0 of the reaction gas 12a” is 4.24 kPa. At this time, the relative pressure is 0.226, which is larger than the boundary relative pressure 0.17. At this time, the adsorbent 11 adsorbs the reaction gas 12a, and the desorption of the reaction gas 12a from the chemical heat storage material 10 is promoted on the first reactor 1 side. That is, the heat storage of the chemical heat storage material 10 proceeds.

サイクルAの過程で低温蓄熱された化学蓄熱材10は、前述の通り、図3に示す装置構成におけるサイクルBの過程で、反応気体12aの圧力を高くすることで高温発熱する。化学蓄熱材10の高温発熱と並行して、第二の反応器2内の吸着剤11は、廃熱源60bにより加熱され、反応気体12aを脱着する。脱着した反応気体12aは、凝縮器5内で凝縮器用熱交換器22を介して冷却源62bにより冷却・液化され、次のサイクルAの過程で、化学蓄熱材10から脱離した反応気体12aを吸着する。   As described above, the chemical heat storage material 10 that has been stored at low temperature in the process of cycle A generates heat at a high temperature by increasing the pressure of the reaction gas 12a in the process of cycle B in the apparatus configuration shown in FIG. In parallel with the high temperature heat generation of the chemical heat storage material 10, the adsorbent 11 in the second reactor 2 is heated by the waste heat source 60b to desorb the reaction gas 12a. The desorbed reaction gas 12a is cooled and liquefied by the cooling source 62b through the condenser heat exchanger 22 in the condenser 5, and the reaction gas 12a desorbed from the chemical heat storage material 10 is removed in the process of the next cycle A. Adsorb.

廃熱源60a、60bは、独立した個別の熱源でもいいし、例えば、一つの廃熱源から熱媒循環により取り出した熱をカスケード利用するような形態であっても良い。   The waste heat sources 60a and 60b may be independent individual heat sources, or may be configured to use, for example, cascade use of heat extracted from one waste heat source by circulation of the heat medium.

図6に、本発明で使用できる冷却源の構成を例示する概略図を示す。冷却源は、例えば室温空気52を、ファン51によりダクト53に流通させ、ダクト53中に設置された気液熱交換器50に担わせる構成を使用できるが、本発明はこれに限定されない。   FIG. 6 is a schematic view illustrating the configuration of a cooling source that can be used in the present invention. As the cooling source, for example, a configuration in which room temperature air 52 is circulated through the duct 53 by the fan 51 and is carried by the gas-liquid heat exchanger 50 installed in the duct 53 can be used, but the present invention is not limited to this.

[第二の実施形態]
[熱回収利用システム100bの構成]
図7に、本発明に係る熱回収利用システムの構成の他の例を示す概略図を示す。図7の熱回収システム200は、図1のシステムに、さらに第三の反応器3と第四の反応器4を有する。
[Second Embodiment]
[Configuration of Heat Recovery Utilization System 100b]
In FIG. 7, the schematic which shows the other example of a structure of the heat recovery utilization system which concerns on this invention is shown. The heat recovery system 200 of FIG. 7 further includes a third reactor 3 and a fourth reactor 4 in the system of FIG.

第三の反応器3は、化学蓄熱材10及び化学蓄熱材10と熱の授受を行う第三の熱交換器24を有する。化学蓄熱材10は、反応媒体12(反応気体12a)の脱離と、反応媒体12との反応とを、可逆的に行う。化学蓄熱材10を加熱した場合、化学蓄熱材10は、反応媒体を脱離する(即ち、蓄熱する)。一方、化学蓄熱材10が反応媒体12と反応する場合は、化学蓄熱材は放熱する(即ち、熱を出力する)。   The third reactor 3 has a chemical heat storage material 10 and a third heat exchanger 24 that exchanges heat with the chemical heat storage material 10. The chemical heat storage material 10 reversibly performs desorption of the reaction medium 12 (reaction gas 12a) and reaction with the reaction medium 12. When the chemical heat storage material 10 is heated, the chemical heat storage material 10 desorbs (that is, stores heat) the reaction medium. On the other hand, when the chemical heat storage material 10 reacts with the reaction medium 12, the chemical heat storage material dissipates heat (that is, outputs heat).

第四の反応器4は、吸着剤11及び吸着剤11と熱の授受を行う第四の熱交換器25を有する。吸着剤11は、反応媒体12(反応気体12a)の脱離と、反応媒体12の吸着とを、可逆的に行う。吸着剤11を加熱した場合、吸着剤11は反応媒体を脱離し、吸着剤11が反応媒体12を吸着する場合は、吸着剤11は放熱する。   The fourth reactor 4 has an adsorbent 11 and a fourth heat exchanger 25 that exchanges heat with the adsorbent 11. The adsorbent 11 reversibly desorbs the reaction medium 12 (reaction gas 12a) and adsorbs the reaction medium 12. When the adsorbent 11 is heated, the adsorbent 11 desorbs the reaction medium, and when the adsorbent 11 adsorbs the reaction medium 12, the adsorbent 11 dissipates heat.

蒸発器6と第三の反応器3、第三の反応器3と第四の反応器4、第四の反応器4と凝縮器5は、それぞれ第五の開閉機構34、第六の開閉機構35、第七の開閉機構36を介して配管7により接続されている。   The evaporator 6 and the third reactor 3, the third reactor 3 and the fourth reactor 4, the fourth reactor 4 and the condenser 5 are a fifth opening / closing mechanism 34 and a sixth opening / closing mechanism, respectively. 35, connected by a pipe 7 via a seventh opening / closing mechanism 36.

[熱回収利用システム100bを利用した熱回収利用方法]
次に、本発明の他の実施形態である熱回収利用システム100bを利用した、熱回収利用方法について説明する。表2に、熱回収利用システム100bにおける、開閉機構の開閉状態の組み合わせ例を示す。
[Heat recovery utilization method using heat recovery utilization system 100b]
Next, a heat recovery and utilization method using a heat recovery and utilization system 100b according to another embodiment of the present invention will be described. Table 2 shows a combination example of the open / close state of the open / close mechanism in the heat recovery utilization system 100b.

Figure 0005772172
熱回収利用システム100bは、表2に示す開閉機構の開閉状態の組み合わせにより、サイクルCとサイクルDの二つのモードで動作する。各々モードでの動作は、図1のシステムと同様であり、図1のシステム100では、化学蓄熱材10の蓄熱と放熱を交互に行う形態であるのに対して、図7のシステム200では、蓄熱と放熱の交互動作する手段を2つ有し、各々が補完し合って蓄熱と放熱を連続して行うことが可能である。
Figure 0005772172
The heat recovery and utilization system 100b operates in two modes, cycle C and cycle D, depending on the combination of the open / close states of the open / close mechanisms shown in Table 2. The operation in each mode is the same as the system of FIG. 1. In the system 100 of FIG. 1, heat storage and heat dissipation of the chemical heat storage material 10 are alternately performed, whereas in the system 200 of FIG. It is possible to have two means for alternately performing heat storage and heat dissipation, each of which complements each other and continuously performs heat storage and heat dissipation.

図8に、図7の熱回収利用システムの蓄熱モードにおける接続形態例を示す概略図を示す。さらに図9に、図7の熱回収利用システムの放熱モードにおける接続形態例を示す概略図を示す。熱回収利用システム100bは、廃熱源60a、60b、60c、冷却源62a、62b、及び加熱負荷61aと熱的に接続される。熱的に接続する方法としては、熱回収利用システム100aの場合と同様に、特に限定されないが、例えば、ポンプ等の輸送手段を用いて熱媒体を輸送する方法等があげられる。   In FIG. 8, the schematic which shows the connection example in the heat storage mode of the heat recovery utilization system of FIG. 7 is shown. Further, FIG. 9 is a schematic view showing an example of connection form in the heat dissipation mode of the heat recovery and utilization system of FIG. The heat recovery utilization system 100b is thermally connected to the waste heat sources 60a, 60b, 60c, the cooling sources 62a, 62b, and the heating load 61a. The method of thermally connecting is not particularly limited, as in the case of the heat recovery and utilization system 100a, and examples thereof include a method of transporting a heat medium using a transport means such as a pump.

図8に示すサイクルCにおいては、第一の反応器1内の化学蓄熱材10は、廃熱源60aにより第一の熱交換器20を介して加熱され、反応気体12aを脱離する。一方、第二の反応器2内の吸着剤11は、反応気体12aを吸着して発熱する。この時、吸着剤11は、冷却源62aにより第二の熱交換器21を介して冷却され、吸着が促進される。また、蒸発器6内では、反応液体12bが加熱されて気化し、反応気体12aとして第三の反応器3に供給される。第三の反応器3では、化学蓄熱材10が供給された反応気体12aと反応して発熱し、第三の熱交換器24を介して加熱負荷61aに加熱出力が供給される。第四の反応器4内の吸着剤11は、廃熱源60cにより第四の熱交換器25を介して加熱されて反応気体12aが脱離する。脱離した反応気体12aは、凝縮器5に供給され、冷却源62bにより凝縮器用熱交換器22を介して冷却・液化して反応液体12bとなる。   In the cycle C shown in FIG. 8, the chemical heat storage material 10 in the first reactor 1 is heated via the first heat exchanger 20 by the waste heat source 60a to desorb the reaction gas 12a. On the other hand, the adsorbent 11 in the second reactor 2 adsorbs the reaction gas 12a and generates heat. At this time, the adsorbent 11 is cooled by the cooling source 62a via the second heat exchanger 21, and the adsorption is promoted. Moreover, in the evaporator 6, the reaction liquid 12b is heated and vaporized, and is supplied to the 3rd reactor 3 as the reaction gas 12a. In the third reactor 3, the chemical heat storage material 10 reacts with the reaction gas 12 a supplied to generate heat, and the heating output is supplied to the heating load 61 a through the third heat exchanger 24. The adsorbent 11 in the fourth reactor 4 is heated by the waste heat source 60c via the fourth heat exchanger 25, and the reaction gas 12a is desorbed. The desorbed reaction gas 12a is supplied to the condenser 5, and cooled and liquefied by the cooling source 62b via the condenser heat exchanger 22 to become the reaction liquid 12b.

図9に示すサイクルDにおいては、第三の反応器3内の化学蓄熱材10は、廃熱源60aにより第三の熱交換器24を介し加熱され、反応気体12aを脱離する。第四の反応器4内では、吸着剤11が反応気体12bを吸着して発熱する。吸着剤11は、冷却源62aにより第四の熱交換器25を介して冷却されるため、吸着が促進される。蒸発器6内では、反応液体12bが加熱されて気化し、反応気体12aとして第一の反応器1に供給される。第一の反応器1内では、化学蓄熱材10が供給された反応気体12aと反応して発熱し、第一の熱交換器20を介して加熱負荷61aに加熱出力が供給される。第二の反応器2内では、吸着剤11は廃熱源60cにより第二の熱交換器21を介して加熱され、反応気体12aが脱離する。脱離した反応気体12aは、凝縮器5に供給され、冷却源62bにより凝縮器用熱交換器22を介して冷却・液化して反応液体12bとなる。   In cycle D shown in FIG. 9, the chemical heat storage material 10 in the third reactor 3 is heated via the third heat exchanger 24 by the waste heat source 60a to desorb the reaction gas 12a. In the fourth reactor 4, the adsorbent 11 adsorbs the reaction gas 12b and generates heat. Since the adsorbent 11 is cooled by the cooling source 62a via the fourth heat exchanger 25, the adsorption is promoted. In the evaporator 6, the reaction liquid 12b is heated and vaporized, and is supplied to the first reactor 1 as the reaction gas 12a. In the first reactor 1, the chemical heat storage material 10 reacts with the supplied reaction gas 12 a to generate heat, and a heating output is supplied to the heating load 61 a through the first heat exchanger 20. In the second reactor 2, the adsorbent 11 is heated via the second heat exchanger 21 by the waste heat source 60c, and the reaction gas 12a is desorbed. The desorbed reaction gas 12a is supplied to the condenser 5, and cooled and liquefied by the cooling source 62b via the condenser heat exchanger 22 to become the reaction liquid 12b.

即ち、サイクルCでは、廃熱入力により第一の反応器1内の化学蓄熱材10が反応気体12aを放出して蓄熱状態となると共に、第三の反応器3内の化学蓄熱材10が反応気体12aと反応して放熱状態となる。また、サイクルDでは、第三の反応器3内の化学蓄熱材10が反応気体12aを放出して蓄熱状態となると共に、第一の反応器1内の化学蓄熱材10が反応気体12aと反応して放熱状態となる。サイクルCとDを繰り返して交互に動作させることにより、放熱過程の連続動作と蓄熱過程の連続動作を達成することができる。   That is, in cycle C, the chemical heat storage material 10 in the first reactor 1 releases the reaction gas 12a by the waste heat input to enter the heat storage state, and the chemical heat storage material 10 in the third reactor 3 reacts. It reacts with the gas 12a and enters a heat dissipation state. In cycle D, the chemical heat storage material 10 in the third reactor 3 releases the reaction gas 12a to be in a heat storage state, and the chemical heat storage material 10 in the first reactor 1 reacts with the reaction gas 12a. And it becomes a heat dissipation state. By repeating cycles C and D and operating alternately, continuous operation in the heat dissipation process and continuous operation in the heat storage process can be achieved.

熱回収利用システム100bにおいて、蒸発器6を廃熱源60bにより加熱して、容器内の反応気体12aの圧力を高くする。これにより、化学蓄熱材10と反応気体12aの反応における発熱温度を、蓄熱に用いる廃熱源60aの温度よりも高温にすることができる(昇温利用)。本実施の形態においては、さらに、吸着剤11による反応気体12aの吸着現象を利用することで、低温熱源での化学蓄熱材10への蓄熱を可能としている。   In the heat recovery and utilization system 100b, the evaporator 6 is heated by the waste heat source 60b to increase the pressure of the reaction gas 12a in the container. Thereby, the heat_generation | fever temperature in reaction of the chemical thermal storage material 10 and the reaction gas 12a can be made higher than the temperature of the waste heat source 60a used for heat storage (temperature rising utilization). In the present embodiment, by further utilizing the adsorption phenomenon of the reaction gas 12a by the adsorbent 11, it is possible to store heat in the chemical heat storage material 10 with a low-temperature heat source.

化学蓄熱材10を低温の熱源で蓄熱するためには、一般的に、化学蓄熱材10から脱離した反応気体12aを冷却して液化させる必要があり、冷凍機等の冷却源を要する。しかしながら、本実施形態のような構成とすることで、冷却源として大気の環境温度等の自然エネルギーを利用して化学蓄熱材10への低温蓄熱が可能となる。即ち、化学蓄熱材10の蓄熱温度を低温化することができる。   In order to store the chemical heat storage material 10 with a low-temperature heat source, it is generally necessary to cool and liquefy the reaction gas 12a desorbed from the chemical heat storage material 10, which requires a cooling source such as a refrigerator. However, the configuration as in the present embodiment enables low-temperature heat storage to the chemical heat storage material 10 using natural energy such as ambient temperature of the atmosphere as a cooling source. That is, the heat storage temperature of the chemical heat storage material 10 can be lowered.

低温蓄熱の原理については、前述した図1における熱回収システム100と同様であるため、ここでは説明を割愛する。   The principle of the low-temperature heat storage is the same as that of the heat recovery system 100 in FIG. 1 described above, and therefore the description is omitted here.

廃熱源60a、60b及び60cは、独立した個別の熱源でもいいし、例えば、一つの廃熱源から熱媒循環により取り出した熱をカスケード利用するような形態であっても良い。   The waste heat sources 60a, 60b, and 60c may be independent individual heat sources, or may be configured to use, for example, cascade use of heat extracted from one waste heat source by heat medium circulation.

冷却源は、前述の熱回収システム100の場合と同様に、例えば室温空気52を、ファン51によりダクト53に流通させ、ダクト53中に設置された気液熱交換器50に担わせる構成を使用できるが、本発明はこれに限定されない。   As in the case of the heat recovery system 100 described above, the cooling source uses a configuration in which, for example, room temperature air 52 is circulated through the duct 53 by the fan 51 and is carried by the gas-liquid heat exchanger 50 installed in the duct 53. However, the present invention is not limited to this.

[乾燥装置]
図10に、本発明の熱回収システム100を乾燥装置に適用する方法を説明するための、乾燥装置の構成例の概略図を示す。本実施の形態では、乾燥用空気52がダクト53を通じて、熱風生成用熱交換器70により加熱源65の生成熱で加熱され、その後、乾燥室72に導かれ、被乾燥物を乾燥後に排気する形態の乾燥装置200を例にとって説明する。また、冷却源としては、前述の図6の形態を利用する場合とする。
[Drying equipment]
In FIG. 10, the schematic of the structural example of a drying apparatus for demonstrating the method of applying the heat recovery system 100 of this invention to a drying apparatus is shown. In the present embodiment, the drying air 52 is heated by the hot air generating heat exchanger 70 with the generated heat of the heating source 65 through the duct 53, and then guided to the drying chamber 72 to exhaust the material to be dried after drying. An example of the drying apparatus 200 will be described. Further, as the cooling source, it is assumed that the above-described form of FIG. 6 is used.

なお、下記の説明においては、乾燥装置200と別の工程の廃熱源60aを利用する想定とするが、この廃熱源60aについては、廃熱回収用熱交換器71で回収した熱をカスケード利用することも可能である。   In the following description, it is assumed that the waste heat source 60a in a separate process from the drying apparatus 200 is used, but the heat recovered by the waste heat recovery heat exchanger 71 is cascaded for the waste heat source 60a. It is also possible.

熱回収利用システム100aは、熱媒流路81を介して乾燥装置200と熱的に接続される。また、サイクルAとサイクルBの切換においては、熱媒流路81中に、流路切替弁80a、80b、80c、80d、80e、80f、80g、80hを設置する。   The heat recovery and utilization system 100 a is thermally connected to the drying device 200 via the heat medium flow path 81. In switching between cycle A and cycle B, flow path switching valves 80 a, 80 b, 80 c, 80 d, 80 e, 80 f, 80 g, and 80 h are installed in the heat medium flow path 81.

サイクルAにおいては、図10中に実線で記載した熱媒流路81が、配管7により接続される。第一の反応器1及び第二の反応器は、それぞれ、廃熱回収用熱交換器71及び気液熱交換器50に接続されている。第一の反応器1内の化学蓄熱材10は、廃熱回収用熱交換器71によって回収した熱で加熱して蓄熱される。   In the cycle A, the heat medium flow path 81 indicated by a solid line in FIG. The first reactor 1 and the second reactor are connected to a waste heat recovery heat exchanger 71 and a gas-liquid heat exchanger 50, respectively. The chemical heat storage material 10 in the first reactor 1 is heated and stored with heat recovered by the waste heat recovery heat exchanger 71.

蓄熱が完了した後、サイクルBの運転に移行する。この時、図10中に点線で示したように、第一の反応器1が熱風生成用熱交換器70に、第二の反応器2が廃熱回収用熱交換器71に、凝縮器5が気液熱交換器50に、蒸発器6が廃熱源60aに接続される。化学蓄熱材10の発熱出力により熱風生成用熱交換器70を補助加熱することで、乾燥装置200の加熱源65の消費エネルギーを低減することができる。   After the heat storage is completed, the operation shifts to cycle B. At this time, as indicated by a dotted line in FIG. 10, the first reactor 1 is used as the heat exchanger 70 for generating hot air, the second reactor 2 is used as the heat exchanger 71 for recovering waste heat, and the condenser 5 is used. Are connected to the gas-liquid heat exchanger 50, and the evaporator 6 is connected to the waste heat source 60a. By auxiliary heating of the heat exchanger 70 for generating hot air with the heat output of the chemical heat storage material 10, the energy consumption of the heating source 65 of the drying apparatus 200 can be reduced.

以下、実施例に基づいて、本発明を具体的に説明する。   Hereinafter, based on an Example, this invention is demonstrated concretely.

[実施例1]
図1に示す熱回収利用システム100aを、表1に示すサイクルA、Bの条件切換で運転した。外部の廃熱源、冷却源及び加熱負荷との接続形態は、サイクルAにおいては、図2の接続形態で、サイクルBにおいては図3の接続形態で行った。なお、熱接続の切換は、図示しない流路切替弁による熱媒体の流路の切換により行った。
[Example 1]
The heat recovery utilization system 100a shown in FIG. 1 was operated by switching the conditions of cycles A and B shown in Table 1. The connection form of the external waste heat source, the cooling source, and the heating load is the connection form of FIG. 2 in the cycle A and the connection form of FIG. 3 in the cycle B. The heat connection was switched by switching the flow path of the heat medium using a flow path switching valve (not shown).

化学蓄熱材10には、硫酸カルシウムを使用し、吸着剤11には、境界相対圧が0.17となるゼオライト系の吸着剤を使用し、反応媒体12には水を用いた。   Calcium sulfate was used for the chemical heat storage material 10, a zeolite-based adsorbent having a boundary relative pressure of 0.17 was used for the adsorbent 11, and water was used for the reaction medium 12.

熱回収利用システム100aの運転においては、廃熱源60aの加熱により得られた97℃の熱媒を熱回収利用システム100aへ供給し、サイクルBの過程において、加熱負荷61aへ入力可能である熱媒体の温度を計測した。なお、冷却源62a及び62bは、図6で示した形態の気液熱交換器50を使用して、熱回収利用システム100aに対して23℃の熱媒を供給した。また、サイクルBにおいては、廃熱源60aからの97℃の入力熱媒により蒸発器6を加熱し、この蒸発器6での熱交換で5℃の温度降下した入力熱媒を第二の熱交換器2に流通させた。即ち、廃熱をカスケード利用することで、廃熱源60aに廃熱源60bの機能を担わせた。   In the operation of the heat recovery utilization system 100a, the heat medium at 97 ° C. obtained by heating the waste heat source 60a is supplied to the heat recovery utilization system 100a, and the heat medium that can be input to the heating load 61a in the process of cycle B The temperature of was measured. The cooling sources 62a and 62b supplied the heat medium at 23 ° C. to the heat recovery utilization system 100a using the gas-liquid heat exchanger 50 having the configuration shown in FIG. In cycle B, the evaporator 6 is heated by the 97 ° C. input heat medium from the waste heat source 60a, and the input heat medium whose temperature has dropped by 5 ° C. due to the heat exchange in the evaporator 6 is subjected to the second heat exchange. It was made to distribute | circulate to the container 2. That is, by using the waste heat in cascade, the waste heat source 60a has the function of the waste heat source 60b.

[実施例2]
図7に示す熱回収利用システム100bを、表2のサイクルC、Dの条件切換で運転した。外部の廃熱源、冷却源及び加熱負荷との接続形態は、サイクルCにおいては、図8の接続形態で、サイクルDにおいては図9の接続形態で行った。なお、熱接続の切換は、図示していない流路切替弁による熱媒体の流路の切換により行った。
[Example 2]
The heat recovery utilization system 100b shown in FIG. 7 was operated by changing the conditions of cycles C and D in Table 2. The connection form of the external waste heat source, the cooling source, and the heating load is the connection form of FIG. 8 in cycle C and the connection form of FIG. 9 in cycle D. The heat connection was switched by switching the flow path of the heat medium using a flow path switching valve (not shown).

実施例1と同様、化学蓄熱材10には、硫酸カルシウムを使用し、吸着剤11には、境界相対圧が0.17となるゼオライト系の吸着剤を使用し、反応媒体12には水を用いた。   As in Example 1, the chemical heat storage material 10 uses calcium sulfate, the adsorbent 11 uses a zeolite-based adsorbent having a boundary relative pressure of 0.17, and the reaction medium 12 contains water. Using.

熱回収利用システム100bの運転においては、廃熱源60aの加熱により得られた97℃の熱媒を熱回収利用システム100bへ供給し、サイクルDの過程において、加熱負荷61aへ連続入力できる熱媒体の温度を計測した。なお、サイクルCにおいては、廃熱源60aからの97℃の入力熱媒を、第一の反応器1、蒸発器6、第四の反応器4の順に流通させた。即ち、廃熱をカスケード利用することで、廃熱源60aに廃熱源60b及び廃熱源60cの機能を担わせた。また、サイクルDにおいては、廃熱源60aからの97℃の入力熱媒を、第三の反応器3、蒸発器6、第二の反応器2の順に流通させた。即ち、廃熱をカスケード利用することで、廃熱源60aに廃熱源60b及び廃熱源60cの機能を担わせた。   In the operation of the heat recovery and utilization system 100b, a heat medium of 97 ° C. obtained by heating the waste heat source 60a is supplied to the heat recovery and utilization system 100b, and in the process of cycle D, a heat medium that can be continuously input to the heating load 61a. The temperature was measured. In cycle C, the 97 ° C. input heat medium from the waste heat source 60 a was circulated in the order of the first reactor 1, the evaporator 6, and the fourth reactor 4. That is, by using waste heat in cascade, the waste heat source 60a has the functions of the waste heat source 60b and the waste heat source 60c. In cycle D, the 97 ° C. input heat medium from the waste heat source 60 a was circulated in the order of the third reactor 3, the evaporator 6, and the second reactor 2. That is, by using waste heat in cascade, the waste heat source 60a has the functions of the waste heat source 60b and the waste heat source 60c.

[比較例1]
図11に、従来の熱回収利用システム100cの構成を説明するための概略図を示す。熱回収利用システム100cは、第一の反応器1、蒸発器6、凝縮器5を有する。
[Comparative Example 1]
In FIG. 11, the schematic for demonstrating the structure of the conventional heat recovery utilization system 100c is shown. The heat recovery utilization system 100 c includes a first reactor 1, an evaporator 6, and a condenser 5.

第一の反応器1は、化学蓄熱材10及び化学蓄熱材10と熱の授受を行う第一の熱交換器20を有する。化学蓄熱材10は、反応媒体12(反応気体12a)の脱離と、反応媒体12との反応とを、可逆的に行う。化学蓄熱材10を加熱した場合、化学蓄熱材10は、反応媒体を脱離する(即ち、蓄熱する)。一方、化学蓄熱材10が反応媒体12と反応する場合は、化学蓄熱材は放熱する(即ち、熱を出力する)。   The first reactor 1 has a chemical heat storage material 10 and a first heat exchanger 20 that exchanges heat with the chemical heat storage material 10. The chemical heat storage material 10 reversibly performs desorption of the reaction medium 12 (reaction gas 12a) and reaction with the reaction medium 12. When the chemical heat storage material 10 is heated, the chemical heat storage material 10 desorbs (that is, stores heat) the reaction medium. On the other hand, when the chemical heat storage material 10 reacts with the reaction medium 12, the chemical heat storage material dissipates heat (that is, outputs heat).

蒸発器6は、反応媒体12(反応媒体12b)を加熱して気化させる蒸発用熱交換器23を有する。   The evaporator 6 has an evaporation heat exchanger 23 that heats and vaporizes the reaction medium 12 (reaction medium 12b).

凝縮器5は、反応媒体12(反応気体12a)を凝縮して液化し、熱を取り出す凝縮用熱交換器22を有する。   The condenser 5 has a condensation heat exchanger 22 that condenses and liquefies the reaction medium 12 (reaction gas 12a) and extracts heat.

第一の反応器1と蒸発器6、第一の反応器1と凝縮器6は、それぞれ第一の開閉機構30、第八の開閉機構37により接続した。また、ポンプ8及び第四の開閉機構33を凝縮器5と蒸発器6の間の配管に具備させた。   The first reactor 1 and the evaporator 6, and the first reactor 1 and the condenser 6 were connected by a first opening / closing mechanism 30 and an eighth opening / closing mechanism 37, respectively. Further, the pump 8 and the fourth opening / closing mechanism 33 are provided in a pipe between the condenser 5 and the evaporator 6.

この熱回収利用システム100cを、表3に示すサイクルE、Fの条件切替で運転した。図12に、図11の熱回収利用システムの、蓄熱モードにおける接続形態例を示し、図13に、図11の熱回収利用システムの、放熱モードにおける接続形態例を示す。外部の廃熱源、冷却源及び加熱負荷を、図12及び図13に示す接続形態のように接続した。なお、熱接続の切換は、図示していない流路切替弁による熱媒体の流路の切換により行った。   This heat recovery utilization system 100c was operated by switching the conditions of cycles E and F shown in Table 3. FIG. 12 shows an example of a connection form in the heat storage mode of the heat recovery use system of FIG. 11, and FIG. 13 shows an example of a connection form in the heat dissipation mode of the heat recovery use system of FIG. An external waste heat source, a cooling source, and a heating load were connected as in the connection form shown in FIGS. The heat connection was switched by switching the flow path of the heat medium using a flow path switching valve (not shown).

化学蓄熱材10には硫酸カルシウムを使用し、反応媒体12には水を用いた。   Calcium sulfate was used for the chemical heat storage material 10 and water was used for the reaction medium 12.

Figure 0005772172
熱回収利用システム100cの運転においては、廃熱源60aの加熱により得られた97℃の熱媒を熱回収利用システム100cへ供給し、サイクルFの過程において、加熱負荷61aへ入力できる熱媒体の温度を計測した。なお、冷却源62aは、図6で示した形態の気液熱交換器50を使用して、熱回収利用システム100cに対して23℃の熱媒を供給した。また、サイクルFにおいては、廃熱源60aからの97℃の入力熱媒により蒸発器6を加熱した。
Figure 0005772172
In the operation of the heat recovery and utilization system 100c, the temperature of the heat medium that can be input to the heating load 61a in the process of cycle F by supplying the heat medium of 97 ° C. obtained by heating the waste heat source 60a to the heat recovery and utilization system 100c. Was measured. In addition, the cooling source 62a supplied the heat medium of 23 degreeC with respect to the heat recovery utilization system 100c using the gas-liquid heat exchanger 50 of the form shown in FIG. Further, in cycle F, the evaporator 6 was heated by the 97 ° C. input heat medium from the waste heat source 60a.

[比較例2]
比較例1の冷却源62aとして、1℃の冷却媒体を生成供給できる冷却装置を使用して、熱回収利用システム100cに対して1℃の熱媒を供給した以外は、比較例1と同様の工程により、加熱負荷61aへ入力できる熱媒体の温度を計測した。
[Comparative Example 2]
As a cooling source 62a of Comparative Example 1, a cooling device capable of generating and supplying a 1 ° C. cooling medium was used, and a 1 ° C. heating medium was supplied to the heat recovery utilization system 100c. According to the process, the temperature of the heat medium that can be input to the heating load 61a was measured.

表4に、各実施例及び各比較例における、加熱負荷61aへ入力できる熱媒体の温度の計測結果を示す。   Table 4 shows the measurement results of the temperature of the heat medium that can be input to the heating load 61a in each example and each comparative example.

Figure 0005772172
実施例1及び2においては、97℃の低温の熱媒入力によっても、化学蓄熱材10の蓄熱が行うことができ、逆過程において、実施例1では間欠的な175℃の、実施例2では連続した170℃の昇温出力が得られた。これは、本発明における、吸着剤11の効果によるものである。実施例1及び2においては、新規エネルギーが必要となる冷却源を使用せず、図6に示す形態の室温空気52による冷却により、十分な蓄熱効果を奏することができる。
Figure 0005772172
In Examples 1 and 2, heat storage of the chemical heat storage material 10 can be performed even by a low-temperature heat medium input of 97 ° C., and in the reverse process, in Example 1, the temperature is intermittent at 175 ° C. A continuous heating output of 170 ° C. was obtained. This is due to the effect of the adsorbent 11 in the present invention. In Examples 1 and 2, a sufficient heat storage effect can be achieved by cooling with room temperature air 52 in the form shown in FIG. 6 without using a cooling source that requires new energy.

これに対し、比較例1では、新規エネルギー投入による冷却源なしでは、サイクルAでの化学蓄熱材10への蓄熱が行えない。そのため、逆過程においても、放熱出力を得ることができなかった。   On the other hand, in Comparative Example 1, heat storage to the chemical heat storage material 10 in the cycle A cannot be performed without a cooling source by introducing new energy. Therefore, the heat radiation output could not be obtained even in the reverse process.

また、比較例2では、実施例1と同様の低温蓄熱と昇温出力が得られたが、新規エネルギー投入による冷却源が必要であり、熱回収利用の観点で実用に供さない。   In Comparative Example 2, the same low-temperature heat storage and temperature rising output as in Example 1 were obtained, but a cooling source using new energy input was necessary, and it was not put into practical use from the viewpoint of heat recovery utilization.

1 第一の反応器
2 第二の反応器
3 第三の反応器
4 第四の反応器
5 凝縮器
6 蒸発器
7 配管
8 ポンプ
10 化学蓄熱材
11 吸着剤
12 反応媒体
20 第一の熱交換器
21 第二の熱交換器
22 凝縮用熱交換器
23 蒸発用熱交換器
30 第一の開閉機構
31 第二の開閉機構
32 第三の開閉機構
33 第四の開閉機構
100a、100b、100c 熱回収利用システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 1st reactor 2 2nd reactor 3 3rd reactor 4 4th reactor 5 Condenser 6 Evaporator 7 Piping 8 Pump 10 Chemical heat storage material 11 Adsorbent 12 Reaction medium 20 1st heat exchange Unit 21 Second heat exchanger 22 Condensing heat exchanger 23 Evaporating heat exchanger 30 First switching mechanism 31 Second switching mechanism 32 Third switching mechanism 33 Fourth switching mechanism 100a, 100b, 100c Collection and utilization system

特開2009−186119号公報JP 2009-186119 A

Claims (4)

反応媒体との化学反応による放熱と、加熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う化学蓄熱材と、前記化学蓄熱材と熱の授受を行う第一の熱交換器と、を有する第一の反応器と、
反応媒体との吸着による放熱と、加熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う吸着剤と、前記吸着剤と熱の授受を行う第二の熱交換器と、を有する第二の反応器と、
反応媒体を液化する凝縮用熱交換器を有する凝縮器と、
液化された反応媒体を気化する蒸発用熱交換器を有する蒸発器と、
を有し、前記第一の反応器と前記第二の反応器、前記第二の反応器と前記凝縮器、前記第一の反応器と前記蒸発器は、それぞれ開閉機構を介して接続されており、
前記反応媒体と前記化学蓄熱材との化学反応による放熱の温度が、前記化学蓄熱材から前記反応媒体を脱離させるときの加熱の温度よりも高い
熱回収利用システム。
A first heat exchanger having a chemical heat storage material that reversibly releases heat due to a chemical reaction with the reaction medium and desorption of the reaction medium by heating, and a first heat exchanger that transfers heat to and from the chemical heat storage material. A reactor of
A second reactor having an adsorbent that reversibly releases heat by adsorption with the reaction medium and desorption of the reaction medium by heating, and a second heat exchanger that exchanges heat with the adsorbent. When,
A condenser having a heat exchanger for condensing to liquefy the reaction medium;
An evaporator having an evaporation heat exchanger for vaporizing the liquefied reaction medium;
The first reactor and the second reactor, the second reactor and the condenser, the first reactor and the evaporator are connected via an open / close mechanism, respectively. And
The temperature of heat release due to a chemical reaction between the reaction medium and the chemical heat storage material is higher than the temperature of heating when the reaction medium is desorbed from the chemical heat storage material ,
Heat recovery system.
反応媒体との反応による放熱と、加熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う化学蓄熱材と、前記化学蓄熱材と熱の授受を行う第一の熱交換器と、を有する第一の反応器と、
反応媒体との吸着による放熱と、加熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う吸着剤と、前記吸着剤と熱の授受を行う第二の熱交換器と、を有する第二の反応器と、
反応媒体との反応による放熱と、加熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う化学蓄熱材と、前記化学蓄熱材と熱の授受を行う第三の熱交換器と、を有する第三の反応器と、
反応媒体との吸着による放熱と、加熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う吸着剤と、前記吸着剤と熱の授受を行う第四の熱交換器と、を有する第四の反応器と、
反応媒体を液化する凝縮用熱交換器を有する凝縮器と、
液化された反応媒体を気化する蒸発用熱交換器を有する蒸発器と、
を有し、前記第一の反応器と前記第二の反応器、前記第二の反応器と前記凝縮器、前記第一の反応器と前記蒸発器、前記第三の反応器と前記第四の反応器、前記第四の反応器と前記凝縮器、前記第三の反応器と前記蒸発器、それぞれ開閉機構を介して接続されており、
前記反応媒体と前記化学蓄熱材との化学反応による放熱の温度が、前記化学蓄熱材から前記反応媒体を脱離させるときの加熱の温度よりも高い、熱回収利用システム。
A first heat exchanger having a chemical heat storage material that reversibly releases heat by reaction with the reaction medium and desorption of the reaction medium by heating, and a first heat exchanger that transfers heat to and from the chemical heat storage material. A reactor,
A second reactor having an adsorbent that reversibly releases heat by adsorption with the reaction medium and desorption of the reaction medium by heating, and a second heat exchanger that exchanges heat with the adsorbent. When,
A third heat exchanger having a chemical heat storage material that reversibly releases heat by reaction with the reaction medium and desorption of the reaction medium by heating, and a third heat exchanger that transfers heat to and from the chemical heat storage material. A reactor,
A fourth reactor comprising an adsorbent that reversibly releases heat by adsorption with the reaction medium and desorption of the reaction medium by heating, and a fourth heat exchanger that exchanges heat with the adsorbent. When,
A condenser having a heat exchanger for condensing to liquefy the reaction medium;
An evaporator having an evaporation heat exchanger for vaporizing the liquefied reaction medium;
The first reactor and the second reactor, the second reactor and the condenser, the first reactor and the evaporator, the third reactor and the fourth The reactor, the fourth reactor and the condenser, the third reactor and the evaporator, respectively, are connected via an open / close mechanism ,
A heat recovery and utilization system in which a temperature of heat radiation by a chemical reaction between the reaction medium and the chemical heat storage material is higher than a heating temperature when the reaction medium is desorbed from the chemical heat storage material .
前記化学蓄熱材は、酸化カルシウム,酸化マグネシウム,塩化カルシウム,塩化マンガン,塩化マグネシウム,硫酸カルシウム、炭酸ナトリウムの群から選択される1つ又は2つ以上の化合物を有し、
前記吸着剤は、ゼオライト、シリカゲルのいずれか一方を含み、
前記反応媒体は水である、請求項1又は2に記載の熱回収利用システム。
The chemical heat storage material has one or two or more compounds selected from the group of calcium oxide, magnesium oxide, calcium chloride, manganese chloride, magnesium chloride, calcium sulfate, sodium carbonate,
The adsorbent contains either zeolite or silica gel,
The heat recovery utilization system according to claim 1 or 2, wherein the reaction medium is water.
反応媒体との化学反応による放熱と、加熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う化学蓄熱材と、前記化学蓄熱材と熱の授受を行う第一の熱交換器と、を有する第一の反応器と、
反応媒体との吸着による放熱と加熱による反応媒体の脱離とを可逆的に行う吸着剤と、前記吸着剤と熱の授受を行う第二の熱交換器と、を有する第二の反応器と、
反応媒体を液化する凝縮用熱交換器を有する凝縮器と、
液化された反応媒体を気化する蒸発用熱交換器を有する蒸発器と、
を有し、前記反応媒体と前記化学蓄熱材との化学反応による放熱の温度が、前記化学蓄熱材から前記反応媒体を脱離させるときの加熱の温度よりも高い熱回収利用システムの利用方法であって、
前記第一の反応器及び前記第二の反応器は開閉機構を介して同じ雰囲気を有し、
反応媒体と化学反応した前記化学蓄熱材を、廃熱源からの熱により前記第一の熱交換器を通じて加熱して該反応媒体を脱離させることで、前記廃熱源からの熱を蓄熱し、前記吸着剤を前記第二の熱交換器を通じて冷却して該反応媒体の吸着させることで前記蓄熱を促進させる、第一の工程と、
前記第一の反応器及び前記蒸発器は開閉機構を介して同じ雰囲気を有し、
前記第二の反応器及び前記凝縮器は開閉機構を介して同じ雰囲気を有し、
前記吸着剤を前記第二の熱交換器を通じて加熱して反応媒体を脱離させ、脱離した該反応媒体を前記凝縮用熱交換器により液化し、
前記蒸発器内の反応媒体を蒸発用熱交換器により気化させ、気化された該反応媒体と前記化学蓄熱材とを化学反応させることで発熱させ、前記第一の熱交換器を通じて該発熱した熱を出力する、第二の工程と、
前記凝縮器内の反応媒体を前記蒸発器に輸送する、第三の工程と、
を有する熱回収利用方法。
A first heat exchanger having a chemical heat storage material that reversibly releases heat due to a chemical reaction with the reaction medium and desorption of the reaction medium by heating, and a first heat exchanger that transfers heat to and from the chemical heat storage material. A reactor of
A second reactor comprising: an adsorbent that reversibly releases heat by adsorption with the reaction medium and desorption of the reaction medium by heating; and a second heat exchanger that exchanges heat with the adsorbent. ,
A condenser having a heat exchanger for condensing to liquefy the reaction medium;
An evaporator having an evaporation heat exchanger for vaporizing the liquefied reaction medium;
Have a temperature of the heat dissipation due to a chemical reaction between the chemical heat storage material and the reaction medium, the reaction medium from the chemical thermal storage medium in usage of high heat recovery and utilization system than the temperature of the heating when desorbing There,
The first reactor and the second reactor have the same atmosphere through an opening / closing mechanism,
The chemical heat storage material chemically reacted with the reaction medium is heated through the first heat exchanger with heat from a waste heat source to desorb the reaction medium, thereby storing heat from the waste heat source, A first step of promoting the heat storage by cooling the adsorbent through the second heat exchanger and adsorbing the reaction medium;
The first reactor and the evaporator have the same atmosphere through an opening and closing mechanism;
The second reactor and the condenser have the same atmosphere through an opening and closing mechanism;
The adsorbent is heated through the second heat exchanger to desorb the reaction medium, and the desorbed reaction medium is liquefied by the condensation heat exchanger,
The reaction medium in the evaporator is vaporized by an evaporation heat exchanger, the vaporized reaction medium and the chemical heat storage material are chemically reacted to generate heat, and the heat generated through the first heat exchanger is generated. A second step of outputting
A third step of transporting the reaction medium in the condenser to the evaporator;
A heat recovery utilization method comprising:
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Families Citing this family (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5768783B2 (en) * 2012-08-22 2015-08-26 株式会社豊田中央研究所 Adsorption heat pump system and cold heat generation method
JP6036444B2 (en) * 2013-03-21 2016-11-30 株式会社豊田中央研究所 Adsorption heat pump
JP6044236B2 (en) * 2012-09-28 2016-12-14 株式会社豊田中央研究所 Water heater
JP6135167B2 (en) * 2013-02-13 2017-05-31 株式会社豊田中央研究所 Regenerator structure, chemical heat storage system
JP6248623B2 (en) * 2013-02-18 2017-12-20 株式会社リコー Reaction material and chemical heat pump
JP2015105809A (en) * 2013-12-02 2015-06-08 東京瓦斯株式会社 Heat storage system, and heat storage and heat output method
JP6331548B2 (en) * 2014-03-24 2018-05-30 株式会社豊田中央研究所 Adsorption heat pump
JP6396056B2 (en) * 2014-03-28 2018-09-26 株式会社デンソー Chemical heat storage device
WO2016036242A1 (en) * 2014-09-02 2016-03-10 Nederlandse Organisatie Voor Toegepast-Natuurwetenschappelijk Onderzoek Tno System and method for thermochemical storage of energy
JP2017218492A (en) * 2016-06-06 2017-12-14 古河電気工業株式会社 Chemical thermal storage material and heat storage container using chemical thermal storage material
JP7474441B2 (en) 2020-08-31 2024-04-25 日新電機株式会社 Chemical heat storage system and heat storage method

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58145887A (en) * 1982-02-23 1983-08-31 Hitachi Zosen Corp Chemical heat storage method
JPH01239389A (en) * 1988-03-18 1989-09-25 Hitachi Ltd Chemical regenerative device
JPH0633976B2 (en) * 1990-03-30 1994-05-02 株式会社日立製作所 Heat storage device
JPH07113495B2 (en) * 1991-02-19 1995-12-06 西淀空調機株式会社 Low temperature heat driven adsorption refrigerator system and adsorption refrigerator
DE602007005941D1 (en) * 2007-08-09 2010-05-27 Millenium Energy Ind Inc Two-stage, cold-air cooled adsorption cooling unit
JP4946894B2 (en) * 2008-01-30 2012-06-06 富士通株式会社 Waste heat utilization system
JP5125726B2 (en) * 2008-04-24 2013-01-23 株式会社豊田中央研究所 Chemical heat storage system for vehicle and vehicle

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