JPH0816475B2 - 温度差発電方法およびその装置ならびに温度差発電・海洋生物増養殖複合装置 - Google Patents
温度差発電方法およびその装置ならびに温度差発電・海洋生物増養殖複合装置Info
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- JPH0816475B2 JPH0816475B2 JP2324989A JP32498990A JPH0816475B2 JP H0816475 B2 JPH0816475 B2 JP H0816475B2 JP 2324989 A JP2324989 A JP 2324989A JP 32498990 A JP32498990 A JP 32498990A JP H0816475 B2 JPH0816475 B2 JP H0816475B2
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- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/30—Energy from the sea, e.g. using wave energy or salinity gradient
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- Farming Of Fish And Shellfish (AREA)
- Heat-Exchange Devices With Radiators And Conduit Assemblies (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、温度差発電方法、および温度差発電装置、
ならびにこの低温熱源および海洋生物増養殖装置の栄養
塩海水として深層海水を利用する温度差発電・海洋生物
増養殖複合装置に関するものである。
ならびにこの低温熱源および海洋生物増養殖装置の栄養
塩海水として深層海水を利用する温度差発電・海洋生物
増養殖複合装置に関するものである。
［従来の技術］ 従来の海洋温度差発電装置は、深層海水を凝縮器に供
給する低温熱源として用い、表層海水やソーラポンド等
を蒸発器に供給する高温熱源として温度差を利用して発
電を行なっていた。
給する低温熱源として用い、表層海水やソーラポンド等
を蒸発器に供給する高温熱源として温度差を利用して発
電を行なっていた。
また、近年は深層海水の高栄養塩性および清浄性が注
目されており、これを利用して海洋生物を増養殖する海
洋生物増養殖装置も開発されている。これらの装置の多
くのものは、陸上に設けられた各種養殖池や水槽に深層
海水を引い入れてその利用を図っている。
目されており、これを利用して海洋生物を増養殖する海
洋生物増養殖装置も開発されている。これらの装置の多
くのものは、陸上に設けられた各種養殖池や水槽に深層
海水を引い入れてその利用を図っている。
［発明が解決しようとする課題］ このような海洋生物増養殖装置においては、深層海水
の容存酸素量が比較的少ないために、通常エアレーショ
ンとして多量の空気が圧縮機によって海水中に供給され
ている。従って従来装置においては、このときに大量の
電力が必要になるという問題点があった。
の容存酸素量が比較的少ないために、通常エアレーショ
ンとして多量の空気が圧縮機によって海水中に供給され
ている。従って従来装置においては、このときに大量の
電力が必要になるという問題点があった。
また、海洋温度差発電装置では、深層低温海水は温海
水にくらべて粘性が大きくて凝縮器における海水強制対
流熱伝達は、流速が同一または圧力損失が同一である温
海水にくらべて小さいために、凝縮器全体の効率を低い
レベルにとどめている。このため、凝縮器で高性能化が
各種試みられてはいるが、高価な加工工程が必要となっ
たり、海水側の乱流促進を行っても圧力損失がその効果
以上に増大したりして、装置の実用化に際しての大きな
課題の一つとなっている。
水にくらべて粘性が大きくて凝縮器における海水強制対
流熱伝達は、流速が同一または圧力損失が同一である温
海水にくらべて小さいために、凝縮器全体の効率を低い
レベルにとどめている。このため、凝縮器で高性能化が
各種試みられてはいるが、高価な加工工程が必要となっ
たり、海水側の乱流促進を行っても圧力損失がその効果
以上に増大したりして、装置の実用化に際しての大きな
課題の一つとなっている。
本発明の目的は、凝縮器の効率を改善し得る深層海水
を利用した温度差発電方法およびその装置を提供すると
共に、海洋生物増養殖装置において必要不可欠な酸素を
付加するためのエアレーションを、凝縮器の効率改善に
利用するためによって、システムとしての装置全体の消
費エネルギを減少させることができる温度差発電・海洋
生物増養殖複合装置を提供することにある。
を利用した温度差発電方法およびその装置を提供すると
共に、海洋生物増養殖装置において必要不可欠な酸素を
付加するためのエアレーションを、凝縮器の効率改善に
利用するためによって、システムとしての装置全体の消
費エネルギを減少させることができる温度差発電・海洋
生物増養殖複合装置を提供することにある。
［課題を解決するための手段］ 本発明による第一の形態は、凝縮器を通過させる低温
熱源として深層海水を用いる温度差発電装置において、
前記深層海水の強制対流伝達効率を改善するの微小気泡
をこの深層海水に混合して前記凝縮器に供給する空気混
合装置を設けたことを特徴とする温度差発電装置にあ
る。
熱源として深層海水を用いる温度差発電装置において、
前記深層海水の強制対流伝達効率を改善するの微小気泡
をこの深層海水に混合して前記凝縮器に供給する空気混
合装置を設けたことを特徴とする温度差発電装置にあ
る。
また、本発明による第二の形態は、凝縮器を通過させ
る低温熱源として深層海水を用いる温度差発電装置にお
いて、前記深層海水とその深層海水の強制対流熱伝達効
率を改善する量の空気の微小気泡とを混合する空気混合
装置を前記凝縮器に対する前記深層海水の入側に設けた
ことを特徴とする温度差発電装置にある。
る低温熱源として深層海水を用いる温度差発電装置にお
いて、前記深層海水とその深層海水の強制対流熱伝達効
率を改善する量の空気の微小気泡とを混合する空気混合
装置を前記凝縮器に対する前記深層海水の入側に設けた
ことを特徴とする温度差発電装置にある。
さらに、本発明による第三の形態は、凝縮器を通過さ
せる低温熱源として深層海水を用いる温度差発電装置
と、前記凝縮器を通過して前記深層海水を栄養塩海水と
して用いる海洋生物増養殖装置とを組み合わせた温度差
・海洋生物増養殖複合装置において、前記深層海水とこ
の深層海水の強制対流熱伝達効率を改善する量の空気の
微小気泡とを混合する空気混合装置を前記凝縮器に対す
る前記深層海水の入即に設けたことを特徴とする温度差
発電・海洋生物増養殖複合装置にある。
せる低温熱源として深層海水を用いる温度差発電装置
と、前記凝縮器を通過して前記深層海水を栄養塩海水と
して用いる海洋生物増養殖装置とを組み合わせた温度差
・海洋生物増養殖複合装置において、前記深層海水とこ
の深層海水の強制対流熱伝達効率を改善する量の空気の
微小気泡とを混合する空気混合装置を前記凝縮器に対す
る前記深層海水の入即に設けたことを特徴とする温度差
発電・海洋生物増養殖複合装置にある。
［作 用］ 本発明によれば、空気混合装置が凝縮器に対する深層
海水の入側において空気の微小気泡を深層海水に混合す
る。それによって凝縮器の伝熱管内における深層海水の
流れの乱れを生じさせ、強制対流熱伝達の効率を向上さ
せることにより、凝縮器の効率が改善させる。一方、凝
縮器を出た空気気泡を含む深層海水は、その流路におい
て空気を海水中に溶け込ませ、容存酸素量を十分に増や
すと共に、プランクトン培養槽などの増養殖池へ導か
れ、余分の空気は海水に撹拌効果を及ぼした後、大気へ
戻っていく。
海水の入側において空気の微小気泡を深層海水に混合す
る。それによって凝縮器の伝熱管内における深層海水の
流れの乱れを生じさせ、強制対流熱伝達の効率を向上さ
せることにより、凝縮器の効率が改善させる。一方、凝
縮器を出た空気気泡を含む深層海水は、その流路におい
て空気を海水中に溶け込ませ、容存酸素量を十分に増や
すと共に、プランクトン培養槽などの増養殖池へ導か
れ、余分の空気は海水に撹拌効果を及ぼした後、大気へ
戻っていく。
このように空気混合装置が深層海水に空気微小気泡を
混入させることにより、凝縮器における伝熱性能の向上
が図れるとともに、栄養塩海水として深層海水を利用す
る装置に対しても十分な酸素供給および撹拌効果を与え
ることができて、システムとしての装置全体の効率を向
上させることができる。
混入させることにより、凝縮器における伝熱性能の向上
が図れるとともに、栄養塩海水として深層海水を利用す
る装置に対しても十分な酸素供給および撹拌効果を与え
ることができて、システムとしての装置全体の効率を向
上させることができる。
［実施例］ 以下、図面を用いて本発明の実施例を説明する。
第１図は、本発明の一実施例の構成を示す構成図であ
る。本実施例においては、海洋温度差発電装置Ａはクロ
ーズドサイクル型であり、海洋生物増養殖装置Ｂは陸上
設置型となっている。
る。本実施例においては、海洋温度差発電装置Ａはクロ
ーズドサイクル型であり、海洋生物増養殖装置Ｂは陸上
設置型となっている。
第１図において、１は深層冷海水、２は深層海水取水
管、３はポンプである。４は空気取入口５から空気を取
り入れて圧縮する空気圧縮機、６はポンプ３によって汲
み上げられた深層冷海水に空気を混合する混合槽であ
り、この混合槽６と空気圧縮機４とによって空気混合装
置Ｃが構成されている。
管、３はポンプである。４は空気取入口５から空気を取
り入れて圧縮する空気圧縮機、６はポンプ３によって汲
み上げられた深層冷海水に空気を混合する混合槽であ
り、この混合槽６と空気圧縮機４とによって空気混合装
置Ｃが構成されている。
７は作動流体を凝縮する凝縮器、８はタービン、９は
発電機、10は作動流体を蒸発させる蒸発器であり、11は
作動流体を循環させるためのポンプである。12は表層温
海水14を汲み上げるポンプ、13は表層海水取水管、19は
排水口である。
発電機、10は作動流体を蒸発させる蒸発器であり、11は
作動流体を循環させるためのポンプである。12は表層温
海水14を汲み上げるポンプ、13は表層海水取水管、19は
排水口である。
15はプランクトン培養槽、16は魚介類養殖池、17は排
水口、18は排水である。
水口、18は排水である。
深層冷海水１は深層海水取水管２とポンプ３とによっ
て汲み上げられて凝縮器７に供給される。そして凝縮器
７で熱交換を行なった後、海洋生物増養殖装置Ｂに送ら
れる。この過程において空気混合装置Ｃは深層冷海水１
に空気の微小気泡を混入させる。従って凝縮器７内にお
いては、強制対流熱伝達の効率が高まるとともに、深層
冷海水１の圧力損失は減少する。さらにこの微小気泡に
より深層冷海水１中の溶存酸素量が高まり撹拌された深
層冷海水１が海洋生物増養殖装置Ｂに供給される。
て汲み上げられて凝縮器７に供給される。そして凝縮器
７で熱交換を行なった後、海洋生物増養殖装置Ｂに送ら
れる。この過程において空気混合装置Ｃは深層冷海水１
に空気の微小気泡を混入させる。従って凝縮器７内にお
いては、強制対流熱伝達の効率が高まるとともに、深層
冷海水１の圧力損失は減少する。さらにこの微小気泡に
より深層冷海水１中の溶存酸素量が高まり撹拌された深
層冷海水１が海洋生物増養殖装置Ｂに供給される。
第２図は本実施例の混合槽６と凝縮器７との構成を示
す構成図である。第２図において、１はポンプによって
供給される深層冷海水、22は伝熱管であり、深層冷海水
１は伝熱管22の内側を下方から上方に向けて流れる。23
は気泡発生器であり、空気圧縮器によって圧縮空気入口
部24に供縮される圧縮空気を多孔質管25を用いて深層冷
海水１中の気泡26にする。
す構成図である。第２図において、１はポンプによって
供給される深層冷海水、22は伝熱管であり、深層冷海水
１は伝熱管22の内側を下方から上方に向けて流れる。23
は気泡発生器であり、空気圧縮器によって圧縮空気入口
部24に供縮される圧縮空気を多孔質管25を用いて深層冷
海水１中の気泡26にする。
伝熱管22の外側には外筒27が設けられており、この伝
熱管22と外筒27の間を作動流体が上方から下方に移動し
つつ冷却されて凝縮する。29は作動流体の入口部、28は
冷却されて凝縮した作動流体の出口部である。
熱管22と外筒27の間を作動流体が上方から下方に移動し
つつ冷却されて凝縮する。29は作動流体の入口部、28は
冷却されて凝縮した作動流体の出口部である。
気泡26は深層冷海水１と共に伝熱管22内を上方へ流れ
るが、この時、伝熱管22内面の近傍の深層冷海水１を微
小撹拌し、深層冷海水１足の強制対流熱伝達率を大きく
する。
るが、この時、伝熱管22内面の近傍の深層冷海水１を微
小撹拌し、深層冷海水１足の強制対流熱伝達率を大きく
する。
第２図に示す装置を実際に製作して（伝熱管寸法：内
径16mm,外形20mm,長さ2000mm）、低温水１の流速および
多孔質管25の気孔率（メッシュ数）をパラメータとして
伝熱性能の実験を行なった。
径16mm,外形20mm,長さ2000mm）、低温水１の流速および
多孔質管25の気孔率（メッシュ数）をパラメータとして
伝熱性能の実験を行なった。
なお、この実験においては、深層冷海水の代わりに低
温水を用い、また温められた作動流体の換わりに高温水
を入口部29から供給し、さらに空気の代わりに窒素ガス
を圧縮空気入口部24から供給した。
温水を用い、また温められた作動流体の換わりに高温水
を入口部29から供給し、さらに空気の代わりに窒素ガス
を圧縮空気入口部24から供給した。
その実験結果を第３図に示す。第３図は窒素ガス注入
量と低温水１側の熱伝達率の関係を示した図であり、同
図から明らかなように、窒素ガス注入量が増せばそれだ
け熱伝達率も向上する。
量と低温水１側の熱伝達率の関係を示した図であり、同
図から明らかなように、窒素ガス注入量が増せばそれだ
け熱伝達率も向上する。
［発明の効果］ 以上説明したように、本発明によれば、深層海水の強
制対流熱伝達効率を改善する量の微小気泡をこの深層海
水に混合して凝縮器に供給するようにしたので、凝縮器
の効率を改善することができる。
制対流熱伝達効率を改善する量の微小気泡をこの深層海
水に混合して凝縮器に供給するようにしたので、凝縮器
の効率を改善することができる。
また、海洋生物増養殖装置において必要不可欠な酸素
を付加するためのエアレーションを、凝縮器の効率改善
に利用することによって、システムとしての装置全体の
消費エネルギを減少させることができる。
を付加するためのエアレーションを、凝縮器の効率改善
に利用することによって、システムとしての装置全体の
消費エネルギを減少させることができる。
第１図は本発明の一実施例の構成を示す構成図、 第２図は混合槽および凝縮器の構成を示す構成図、 第３図は窒素ガス注入量と熱伝達率との関係を示す関係
図である。 １……深層冷海水、 ２……深層海水取水管、 3,11,12……ポンプ、 ４……空気圧縮機、 ６……混合槽、 ７……凝縮器、 ８……タービン、 ９……発電機、 10……蒸発器、 13……表層海水取水管、 14……表層海水、 15……プランクトン培養槽、 16……魚介類養殖池、 17……排水口、 22……伝熱管、 23……気泡発生器、 24……圧縮空気入口部、 25……多孔質管、 26……気泡、 27……外筒、 28……出口部、 29……入口部。
図である。 １……深層冷海水、 ２……深層海水取水管、 3,11,12……ポンプ、 ４……空気圧縮機、 ６……混合槽、 ７……凝縮器、 ８……タービン、 ９……発電機、 10……蒸発器、 13……表層海水取水管、 14……表層海水、 15……プランクトン培養槽、 16……魚介類養殖池、 17……排水口、 22……伝熱管、 23……気泡発生器、 24……圧縮空気入口部、 25……多孔質管、 26……気泡、 27……外筒、 28……出口部、 29……入口部。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭51−63295（ＪＰ，Ａ) 特開 昭55−160105（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−271080（ＪＰ，Ａ) 特開 昭50−18292（ＪＰ，Ａ) 特開 昭54−20896（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】凝縮器を通過させる低温熱源として深層海
水を用いる温度差発電方法において、 前記深層海水の強制対流伝達効率を改善する量の微小気
泡をこの深層海水に混合して前記凝縮器に供給するよう
にしたこと を特徴とする温度差発電方法。 - 【請求項２】凝縮器を通過させる低温熱源として深層海
水を用いる温度差発電装置において、 前記深層海水とこの深層海水の強制対流熱伝達効率を改
善する量の空気の微小気泡とを混合する空気混合装置を
前記凝縮器に対する前記深層海水の入側に設けたこと を特徴とする温度差発電装置。 - 【請求項３】凝縮器を通過させる低温熱源として深層海
水を用いる温度差発電装置と、 前記凝縮器を通過して前記深層海水を栄養塩海水として
用いる海洋生物増養殖装置と を組み合わせた温度差・海洋生物増養殖複合装置におい
て、 前記深層海水とこの深層海水の強制対流熱伝達効率を改
善する量の空気の微小気泡とを混合する空気混合装置を
前記凝縮器に対する前記深層海水の入側に設けたこと を特徴とする温度差発電・海洋生物増養殖複合装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324989A JPH0816475B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 温度差発電方法およびその装置ならびに温度差発電・海洋生物増養殖複合装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2324989A JPH0816475B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 温度差発電方法およびその装置ならびに温度差発電・海洋生物増養殖複合装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04194370A JPH04194370A (ja) | 1992-07-14 |
| JPH0816475B2 true JPH0816475B2 (ja) | 1996-02-21 |
Family
ID=18171891
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2324989A Expired - Lifetime JPH0816475B2 (ja) | 1990-11-27 | 1990-11-27 | 温度差発電方法およびその装置ならびに温度差発電・海洋生物増養殖複合装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0816475B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011028402A2 (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Mcalister Roy E | Increasing the efficiency of supplemented ocean thermal energy conversion (sotec) systems |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH06249128A (ja) * | 1992-11-07 | 1994-09-06 | Naohisa Sawada | 環境保全に貢献する熱電併給方法 |
| JP2005143403A (ja) * | 2003-11-17 | 2005-06-09 | Ouchi Ocean Consultant Inc | 漂流式海洋深層水利用施設 |
| FR2977016B1 (fr) * | 2011-06-27 | 2013-07-26 | Dcns | Systeme d'energie thermique et procede pour le faire fonctionner |
| KR101500489B1 (ko) * | 2013-08-21 | 2015-03-10 | 한국해양과학기술원 | 해수 히트펌프 배출수를 이용한 해양 온도차 발전시스템 |
| CN114013587A (zh) * | 2021-12-17 | 2022-02-08 | 海南大学 | 一种温差能发电冷却水综合利用装置 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3928145A (en) * | 1974-09-16 | 1975-12-23 | Donald F Othmer | Process for producing power, fresh water, and food from the sea and sun |
| JPS55160105A (en) * | 1979-04-24 | 1980-12-12 | Nippon Buroaa Kk | Generating set utilizing sea water |
| JP2680674B2 (ja) * | 1989-04-12 | 1997-11-19 | 財団法人電力中央研究所 | 海洋・廃熱温度差発電システム |
-
1990
- 1990-11-27 JP JP2324989A patent/JPH0816475B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011028402A2 (en) * | 2009-08-27 | 2011-03-10 | Mcalister Roy E | Increasing the efficiency of supplemented ocean thermal energy conversion (sotec) systems |
| WO2011028402A3 (en) * | 2009-08-27 | 2011-06-16 | Mcalister Roy E | Increasing the efficiency of supplemented ocean thermal energy conversion (sotec) systems |
| CN102713282A (zh) * | 2009-08-27 | 2012-10-03 | 麦卡利斯特技术有限责任公司 | 提高补充的海洋热能转化(sotec)系统的效率 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH04194370A (ja) | 1992-07-14 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| EXPY | Cancellation because of completion of term |