JPH084586A - コージェネレーションシステム - Google Patents
コージェネレーションシステムInfo
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- JPH084586A JPH084586A JP15959994A JP15959994A JPH084586A JP H084586 A JPH084586 A JP H084586A JP 15959994 A JP15959994 A JP 15959994A JP 15959994 A JP15959994 A JP 15959994A JP H084586 A JPH084586 A JP H084586A
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- hot water
- heat
- cogeneration system
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- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 111
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- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 5
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Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Abstract
(57)【要約】
【目的】 余剰電力を熱エネルギーとして貯蔵すること
ができ、総合的な省エネに貢献するとともに、負荷変動
に対する対応能力の向上したコージェネレーションシス
テムを提供する。 【構成】 本発明のコージェネレーションシステムは、
原動機１と、この原動機によって駆動される発電機３
と、原動機の排熱（冷却除去熱含む）を利用して温水を
製造する温水熱交換器５と、温水を貯留する貯湯槽７等
から構成されている。貯湯槽７内の温水を電気加熱する
温水ヒータ１１と、発電機３から温水ヒータ１１へ余剰
電力を供給する余剰電力供給手段１３とが備えられてい
ることが特徴である。余剰電力は、温水ヒータ１１に送
られて温水の加熱に供せられ、その熱エネルギーの形で
蓄えられるか、あるいは利用される。
ができ、総合的な省エネに貢献するとともに、負荷変動
に対する対応能力の向上したコージェネレーションシス
テムを提供する。 【構成】 本発明のコージェネレーションシステムは、
原動機１と、この原動機によって駆動される発電機３
と、原動機の排熱（冷却除去熱含む）を利用して温水を
製造する温水熱交換器５と、温水を貯留する貯湯槽７等
から構成されている。貯湯槽７内の温水を電気加熱する
温水ヒータ１１と、発電機３から温水ヒータ１１へ余剰
電力を供給する余剰電力供給手段１３とが備えられてい
ることが特徴である。余剰電力は、温水ヒータ１１に送
られて温水の加熱に供せられ、その熱エネルギーの形で
蓄えられるか、あるいは利用される。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、都市ガス等を燃料とす
るガスエンジン等を原動機とし、発電及び給湯（その他
の熱媒体供給を含む）を行うコージェネレーションシス
テム（発電兼用給湯装置）に関する。
るガスエンジン等を原動機とし、発電及び給湯（その他
の熱媒体供給を含む）を行うコージェネレーションシス
テム（発電兼用給湯装置）に関する。
【０００２】
【従来の技術】都市ガスを燃料とするガスエンジンを原
動機とし発電及び給湯を行うコージェネレーションシス
テムは、現在多数実用に供せられている。電気とともに
大量の熱エネルギー（お湯、蒸気等）を消費する工場や
ホテル、病院、オフィスにおいては、コージェネレーシ
ョンシステムを設置して電気とお湯等を得る。この際、
燃料のエネルギーの内、約３０％を電気、約４０％をお
湯や蒸気等の熱エネルギーに変換することができる。し
たがって、総合熱効率は約７０％と、きわめて高い値に
達する。なお、一般的な発電・送電システムにおける総
合的な発電効率は約３５％である。
動機とし発電及び給湯を行うコージェネレーションシス
テムは、現在多数実用に供せられている。電気とともに
大量の熱エネルギー（お湯、蒸気等）を消費する工場や
ホテル、病院、オフィスにおいては、コージェネレーシ
ョンシステムを設置して電気とお湯等を得る。この際、
燃料のエネルギーの内、約３０％を電気、約４０％をお
湯や蒸気等の熱エネルギーに変換することができる。し
たがって、総合熱効率は約７０％と、きわめて高い値に
達する。なお、一般的な発電・送電システムにおける総
合的な発電効率は約３５％である。
【０００３】このコージェネレーションシステムの運転
制御における基本的な考え方として、電主熱従運転と熱
主電従運転とがある。前者は、コージェネレーションシ
ステムの設置された建築物における全電力消費機器の電
気負荷（需要）に応じて、コージェネレーションシステ
ムの運転パターンが設定され、その運転に伴って発生す
る熱出力をできるだけ有効に利用しよう（使い切れなけ
れば捨てる）、という考え方である。後者はその逆の考
え方である。一般的な建築物のコージェネレーションシ
ステムの場合、電主熱従運転が多い。コージェネレーシ
ョンシステムの熱出力よりも建築物の熱負荷（需要）が
大きい場合は、コージェネレーションシステムとは別途
のボイラーを焚いて不足の熱負荷を満たしている。
制御における基本的な考え方として、電主熱従運転と熱
主電従運転とがある。前者は、コージェネレーションシ
ステムの設置された建築物における全電力消費機器の電
気負荷（需要）に応じて、コージェネレーションシステ
ムの運転パターンが設定され、その運転に伴って発生す
る熱出力をできるだけ有効に利用しよう（使い切れなけ
れば捨てる）、という考え方である。後者はその逆の考
え方である。一般的な建築物のコージェネレーションシ
ステムの場合、電主熱従運転が多い。コージェネレーシ
ョンシステムの熱出力よりも建築物の熱負荷（需要）が
大きい場合は、コージェネレーションシステムとは別途
のボイラーを焚いて不足の熱負荷を満たしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電気負荷が低
いためコージェネレーションシステムの電気出力の余裕
がある（コージェネレーションシステムの稼働率が低
い）場合であって、その際の熱出力よりも熱負荷が大と
いう場合がある。この場合、足りない熱出力を補うため
別途のボイラーを運転することとなる。しかし、そのよ
うなボイラーは意外と熱効率が低い（６５％〜７０％）
場合もあり、コージェネレーションシステムの総合熱効
率の方が高い場合もある。ところが、従来のコージェネ
レーションシステムの場合、余った電力を熱に替えて蓄
えておく設備配慮が施されていなかった。そのため、コ
ージェネレーションシステムの稼働率が低いにもかかわ
らず、別途のボイラーを運転せざるを得なかった。
いためコージェネレーションシステムの電気出力の余裕
がある（コージェネレーションシステムの稼働率が低
い）場合であって、その際の熱出力よりも熱負荷が大と
いう場合がある。この場合、足りない熱出力を補うため
別途のボイラーを運転することとなる。しかし、そのよ
うなボイラーは意外と熱効率が低い（６５％〜７０％）
場合もあり、コージェネレーションシステムの総合熱効
率の方が高い場合もある。ところが、従来のコージェネ
レーションシステムの場合、余った電力を熱に替えて蓄
えておく設備配慮が施されていなかった。そのため、コ
ージェネレーションシステムの稼働率が低いにもかかわ
らず、別途のボイラーを運転せざるを得なかった。
【０００５】本発明は、余剰電力を熱エネルギーとして
貯蔵することができ、総合的な省エネに貢献するととも
に、負荷変動に対する対応能力の向上したコージェネレ
ーションシステムを提供することを目的とする。
貯蔵することができ、総合的な省エネに貢献するととも
に、負荷変動に対する対応能力の向上したコージェネレ
ーションシステムを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明のコージェネレーションシステムは、原動機
と、この原動機によって駆動される発電機と、原動機の
排熱（冷却除去熱含む）を利用して温水を製造する温水
熱交換器と、温水を貯留する貯湯槽と、この貯湯槽内の
温水を電気加熱する温水ヒータと、上記発電機から温水
ヒータへ余剰電力を供給する余剰電力供給手段と、を具
備することを特徴とする。
め、本発明のコージェネレーションシステムは、原動機
と、この原動機によって駆動される発電機と、原動機の
排熱（冷却除去熱含む）を利用して温水を製造する温水
熱交換器と、温水を貯留する貯湯槽と、この貯湯槽内の
温水を電気加熱する温水ヒータと、上記発電機から温水
ヒータへ余剰電力を供給する余剰電力供給手段と、を具
備することを特徴とする。
【０００７】
【作用】本発明のコージェネレーションシステムは、原
動機で発生する排ガスや、原動機冷却水の有する顕熱
を、温水熱変換器で回収して温水を製造する。製造され
た温水は貯湯槽内に貯留される。この貯湯槽内には、温
水ヒータが設けられており、貯湯槽内の温水を電気加熱
することができる。コージェネレーションシステムの電
気出力から電気負荷を引いた残りの余剰電力は、発電機
から余剰電力供給手段を通じて温水ヒータに送られて温
水の加熱に供せられ、その熱エネルギーの形で蓄えられ
るか、あるいは利用される。温水ヒータ部の電気→熱変
換効率はほぼ１００％であるので、排熱利用と合わせれ
ば、ボイラーと遜色のない高熱効率の温水製造を行うこ
とができる。また、コージェネレーションシステムの稼
働率が高まることにより発電機の発電効率が向上する効
果も得られる。
動機で発生する排ガスや、原動機冷却水の有する顕熱
を、温水熱変換器で回収して温水を製造する。製造され
た温水は貯湯槽内に貯留される。この貯湯槽内には、温
水ヒータが設けられており、貯湯槽内の温水を電気加熱
することができる。コージェネレーションシステムの電
気出力から電気負荷を引いた残りの余剰電力は、発電機
から余剰電力供給手段を通じて温水ヒータに送られて温
水の加熱に供せられ、その熱エネルギーの形で蓄えられ
るか、あるいは利用される。温水ヒータ部の電気→熱変
換効率はほぼ１００％であるので、排熱利用と合わせれ
ば、ボイラーと遜色のない高熱効率の温水製造を行うこ
とができる。また、コージェネレーションシステムの稼
働率が高まることにより発電機の発電効率が向上する効
果も得られる。
【０００８】本発明のコージェネレーションシステム
は、さらに上記温水熱交換器への給水量を制御する流量
制御弁を具備することが望ましい。この流量制御弁を用
いて、温水熱変換器出側（すなわち貯湯槽入側）の温水
の量と温度を制御することができる。
は、さらに上記温水熱交換器への給水量を制御する流量
制御弁を具備することが望ましい。この流量制御弁を用
いて、温水熱変換器出側（すなわち貯湯槽入側）の温水
の量と温度を制御することができる。
【０００９】本発明のコージェネレーションシステム
は、さらに温水器交換器とは別系統の、上記貯湯槽に温
水を供給する温水器を具備することが望ましい。コージ
ェネレーションシステムの電気・熱出力が最大となって
もまだ熱が足りないようなときに、貯湯槽へ、別系統で
温水を供給できる。また、このようにすれば、貯湯槽か
ら各温水消費機器へ温水を送る温水ポンプを有効利用で
きるという利点もある。
は、さらに温水器交換器とは別系統の、上記貯湯槽に温
水を供給する温水器を具備することが望ましい。コージ
ェネレーションシステムの電気・熱出力が最大となって
もまだ熱が足りないようなときに、貯湯槽へ、別系統で
温水を供給できる。また、このようにすれば、貯湯槽か
ら各温水消費機器へ温水を送る温水ポンプを有効利用で
きるという利点もある。
【００１０】
【実施例】以下、本発明の実施例を説明する。図１は、
本発明の一実施例に係るコージェネレーションシステム
の系統図である。図１のコージェネレーションシステム
は、ガスエンジン１、発電機３、温水熱変換器５、温水
器１７、貯湯槽７等の主要設備から構成されている。
本発明の一実施例に係るコージェネレーションシステム
の系統図である。図１のコージェネレーションシステム
は、ガスエンジン１、発電機３、温水熱変換器５、温水
器１７、貯湯槽７等の主要設備から構成されている。
【００１１】ガスエンジン１（原動機）は、往復動タイ
プの内燃機関であり、都市ガスライン２から都市ガスの
供給を受けて稼働する。ガスエンジン１の出力軸は、発
電機３の入力軸に連結されており、発電機３が駆動さ
れ、発電が行われる。発電された電力は、電路６２を通
じて、電力消費機器６３に送られる。電力消費機器６３
の負荷が発電機３の能力をオーバーしている場合は、商
用電路６５から商用電力の供給を受ける。また、発電機
３の出力が電力消費機器６３の負荷を上回っている場合
は、余剰電力は電路１３（余剰電力供給手段）を通じて
貯湯槽７の温水ヒータ１１に送られる。
プの内燃機関であり、都市ガスライン２から都市ガスの
供給を受けて稼働する。ガスエンジン１の出力軸は、発
電機３の入力軸に連結されており、発電機３が駆動さ
れ、発電が行われる。発電された電力は、電路６２を通
じて、電力消費機器６３に送られる。電力消費機器６３
の負荷が発電機３の能力をオーバーしている場合は、商
用電路６５から商用電力の供給を受ける。また、発電機
３の出力が電力消費機器６３の負荷を上回っている場合
は、余剰電力は電路１３（余剰電力供給手段）を通じて
貯湯槽７の温水ヒータ１１に送られる。
【００１２】ガスエンジン１のハウジング等には冷却水
水路２１が設けられており、ガスエンジン１は水冷され
ている。この冷却水水路２１を出た冷却水は、廃ガス熱
交換器２５において、ガスエンジン１の廃ガスによって
加熱される。なお、ガスエンジン１の廃ガスは、廃ガス
排出路２３から廃ガス熱交換器２５に送られ、その後放
出される。廃ガス熱交換器２５を出た冷却水は、高温冷
却水路２７を通って、温水熱交換器５に送られる。
水路２１が設けられており、ガスエンジン１は水冷され
ている。この冷却水水路２１を出た冷却水は、廃ガス熱
交換器２５において、ガスエンジン１の廃ガスによって
加熱される。なお、ガスエンジン１の廃ガスは、廃ガス
排出路２３から廃ガス熱交換器２５に送られ、その後放
出される。廃ガス熱交換器２５を出た冷却水は、高温冷
却水路２７を通って、温水熱交換器５に送られる。
【００１３】温水熱交換器５においては、高温冷却水の
有する熱が、給水管３１から来る水や、各熱消費機器４
７に送られる熱媒の加熱に用いられる。すなわち、水道
から供給される水は給水管３１から、流量制御弁１５を
通り、温水熱交換器５に入り約８０℃に加熱され、温水
配管３５を通って貯湯槽７に送られる。
有する熱が、給水管３１から来る水や、各熱消費機器４
７に送られる熱媒の加熱に用いられる。すなわち、水道
から供給される水は給水管３１から、流量制御弁１５を
通り、温水熱交換器５に入り約８０℃に加熱され、温水
配管３５を通って貯湯槽７に送られる。
【００１４】熱媒は、熱消費機器４７（暖房や吸収式冷
房等）から、熱媒ポンプ４３によって温水熱交換器５に
送られて加熱され、熱媒管４９を通って各熱消費機器４
７に送られる。場合によっては、熱消費機器４７から戻
る熱媒は、三方切替弁４５から熱媒管５５を通って貯湯
槽７に送られ、貯湯槽７で一次加熱された後に、熱媒管
５３を通って温水熱交換器５で二次加熱される。
房等）から、熱媒ポンプ４３によって温水熱交換器５に
送られて加熱され、熱媒管４９を通って各熱消費機器４
７に送られる。場合によっては、熱消費機器４７から戻
る熱媒は、三方切替弁４５から熱媒管５５を通って貯湯
槽７に送られ、貯湯槽７で一次加熱された後に、熱媒管
５３を通って温水熱交換器５で二次加熱される。
【００１５】貯湯槽７には、本発明のコージェネレーシ
ョンシステムの特徴である、電気加熱の温水ヒータ１１
が設けられている。この温水ヒータ１１は、発電機３か
ら余剰電力の供給を受け、貯湯槽内の温水を電気抵抗加
熱する。つまり、余剰電力を熱エネルギーに変えて貯湯
槽７内に貯蔵するのである。
ョンシステムの特徴である、電気加熱の温水ヒータ１１
が設けられている。この温水ヒータ１１は、発電機３か
ら余剰電力の供給を受け、貯湯槽内の温水を電気抵抗加
熱する。つまり、余剰電力を熱エネルギーに変えて貯湯
槽７内に貯蔵するのである。
【００１６】貯湯槽７に温水を供給する設備として、温
水熱交換器５よりの温水配管３５とは別系統の設備とし
て、温水器１７が設けられている。温水器１７は、給水
管３１から供給される水を、都市ガス等を燃料として加
熱し温水として貯湯槽７に送る。この温水器１７は、ガ
スエンジン１の出力が最大となっているのに温水が足ら
ないような場合や、ガスエンジン１を稼働させるにはあ
まりに電力負荷が低くて効率が悪いような場合に、不足
する温水を製造する。貯湯槽７の温水は、温水消費機器
６１（風呂等）にポンプ６０によって送られて消費され
る。
水熱交換器５よりの温水配管３５とは別系統の設備とし
て、温水器１７が設けられている。温水器１７は、給水
管３１から供給される水を、都市ガス等を燃料として加
熱し温水として貯湯槽７に送る。この温水器１７は、ガ
スエンジン１の出力が最大となっているのに温水が足ら
ないような場合や、ガスエンジン１を稼働させるにはあ
まりに電力負荷が低くて効率が悪いような場合に、不足
する温水を製造する。貯湯槽７の温水は、温水消費機器
６１（風呂等）にポンプ６０によって送られて消費され
る。
【００１７】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明は
以下の効果を発揮する。 本発明のコージェネレーションシステムは、貯湯槽
内の温水を電気加熱する温水ヒータを有するので、発電
機で生ずる余剰電力を熱エネルギーとして貯蔵すること
ができる。したがって、より一層の省エネになる。
以下の効果を発揮する。 本発明のコージェネレーションシステムは、貯湯槽
内の温水を電気加熱する温水ヒータを有するので、発電
機で生ずる余剰電力を熱エネルギーとして貯蔵すること
ができる。したがって、より一層の省エネになる。
【００１８】 余剰電力が出る場合はそれを熱エネル
ギーに替えて貯蔵でき、この貯蔵した熱エネルギーを熱
負荷の大きな時に利用できるので、負荷変動に対する対
応能力の向上したコージェネレーションシステムを提供
できる。
ギーに替えて貯蔵でき、この貯蔵した熱エネルギーを熱
負荷の大きな時に利用できるので、負荷変動に対する対
応能力の向上したコージェネレーションシステムを提供
できる。
【図１】本発明の一実施例に係るコージェネレーション
システムの系統図である。
システムの系統図である。
１ ガスエンジン ２ 都市ガスライ
ン ３ 発電機 ７ 貯湯槽 １１ 温水ヒータ １３ 電路 １５ 流量制御弁 １７ 温水器 ２１ 冷却水流路 ２５ 廃ガス熱交換器 ４５ 三方弁 ４７ 熱消費機器 ６１ 温水消費機
器
ン ３ 発電機 ７ 貯湯槽 １１ 温水ヒータ １３ 電路 １５ 流量制御弁 １７ 温水器 ２１ 冷却水流路 ２５ 廃ガス熱交換器 ４５ 三方弁 ４７ 熱消費機器 ６１ 温水消費機
器
Claims (3)
- 【請求項１】 原動機と、 この原動機によって駆動される発電機と、 原動機の排熱（冷却除去熱含む）を利用して温水を製造
する温水熱交換器と、 温水を貯留する貯湯槽と、 この貯湯槽内の温水を電気加熱する温水ヒータと、 上記発電機から温水ヒータへ余剰電力を供給する余剰電
力供給手段と、 を具備することを特徴とするコージェネレーションシス
テム。 - 【請求項２】 さらに、上記温水熱交換器への給水量を
制御する流量制御弁を具備する請求項１記載のコージェ
ネレーションシステム。 - 【請求項３】 さらに、温水熱交換器とは別系統の、上
記貯湯槽に温水を供給する温水器を具備する請求項１又
は２記載のコージェネレーションシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15959994A JP3674790B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | コージェネレーションシステム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15959994A JP3674790B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | コージェネレーションシステム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH084586A true JPH084586A (ja) | 1996-01-09 |
| JP3674790B2 JP3674790B2 (ja) | 2005-07-20 |
Family
ID=15697225
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15959994A Expired - Fee Related JP3674790B2 (ja) | 1994-06-20 | 1994-06-20 | コージェネレーションシステム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3674790B2 (ja) |
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1045127A2 (en) | 1999-04-14 | 2000-10-18 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Cogeneration apparatus |
| EP1094214A2 (en) | 1999-10-22 | 2001-04-25 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Engine waste heat recovering apparatus |
| US6913068B2 (en) | 2001-04-20 | 2005-07-05 | Honda Giken Kogyo Kabushiki Kaisha | Engine exhaust heat recovering apparatus |
| KR100711788B1 (ko) * | 2005-05-27 | 2007-04-30 | 주식회사 케너텍 | 고효율 열병합 발전시스템 |
| KR100713620B1 (ko) * | 2006-05-26 | 2007-05-02 | 벽산건설 주식회사 | 열병합발전과 개별난방 통합시스템 |
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| JP2009191776A (ja) * | 2008-02-15 | 2009-08-27 | Honda Motor Co Ltd | コージェネレーション装置 |
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-
1994
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