JPH1037845A - 太陽熱等を利用した熱格差発電装置 - Google Patents
太陽熱等を利用した熱格差発電装置Info
- Publication number
- JPH1037845A JPH1037845A JP19718396A JP19718396A JPH1037845A JP H1037845 A JPH1037845 A JP H1037845A JP 19718396 A JP19718396 A JP 19718396A JP 19718396 A JP19718396 A JP 19718396A JP H1037845 A JPH1037845 A JP H1037845A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- solar heat
- generator
- chamber
- low
- power generation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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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
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/46—Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines
Landscapes
- Engine Equipment That Uses Special Cycles (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽光発電に比較して安定した効率のよい発
電が可能な太陽熱等を利用した熱格差発電装置を提供す
る。 【解決手段】 太陽熱の集熱装置１等の高温源と、地下
水の水タンク等の低温源９と、これらの両熱源の温度を
利用して作業流体を気化及び凝縮させる気化室３及び凝
縮室７と、それらの間に設置され作業流体の状態変化を
利用してタービン５等により駆動される発電機６とより
なる。
電が可能な太陽熱等を利用した熱格差発電装置を提供す
る。 【解決手段】 太陽熱の集熱装置１等の高温源と、地下
水の水タンク等の低温源９と、これらの両熱源の温度を
利用して作業流体を気化及び凝縮させる気化室３及び凝
縮室７と、それらの間に設置され作業流体の状態変化を
利用してタービン５等により駆動される発電機６とより
なる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽熱等の高温源
と地下水等の低温源との熱格差を利用して発電を行う太
陽熱等を利用した熱格差発電装置に関するものである。
と地下水等の低温源との熱格差を利用して発電を行う太
陽熱等を利用した熱格差発電装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】電力需要の増加にともない電力会社は新
たな発電所の建設を進めているが、水力発電所は立地条
件が難しく、火力発電所や原子力発電所は環境汚染の問
題から新たな発電所の建設は容易ではない。そこで環境
汚染のおそれのないクリーンなエネルギー源として、太
陽エネルギーが注目されている。そしてこれまでのとこ
ろ、太陽電池を用いて太陽光から直接電力を得る方法が
主力となっている。ところが、太陽光発電は太陽電池パ
ネルが高価であること、刻々と変化する日照条件により
発電される電力が変化すること、発電効率が低いこと等
の問題があるため、広く普及するには至っていない。
たな発電所の建設を進めているが、水力発電所は立地条
件が難しく、火力発電所や原子力発電所は環境汚染の問
題から新たな発電所の建設は容易ではない。そこで環境
汚染のおそれのないクリーンなエネルギー源として、太
陽エネルギーが注目されている。そしてこれまでのとこ
ろ、太陽電池を用いて太陽光から直接電力を得る方法が
主力となっている。ところが、太陽光発電は太陽電池パ
ネルが高価であること、刻々と変化する日照条件により
発電される電力が変化すること、発電効率が低いこと等
の問題があるため、広く普及するには至っていない。
【０００３】また太陽熱等を利用した熱格差発電装置と
しては、水面付近の海水と深海の海水との温度差を利用
した発電も知られているが、数百ｍ以上の深海から低温
の海水をくみ上げる必要があり、多大な設備コスト及び
ランニングコストが必要となる等の問題があるため、や
はり広く普及するには至っていない。
しては、水面付近の海水と深海の海水との温度差を利用
した発電も知られているが、数百ｍ以上の深海から低温
の海水をくみ上げる必要があり、多大な設備コスト及び
ランニングコストが必要となる等の問題があるため、や
はり広く普及するには至っていない。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上記した従来
の問題点を解決して、高価な太陽電池パネルを必要とせ
ず、太陽光発電に比較して安定した効率のよい発電が可
能であり、また設備コスト及びランニングコストも比較
的安価な太陽熱等を利用した熱格差発電装置を提供する
ためになされたものである。
の問題点を解決して、高価な太陽電池パネルを必要とせ
ず、太陽光発電に比較して安定した効率のよい発電が可
能であり、また設備コスト及びランニングコストも比較
的安価な太陽熱等を利用した熱格差発電装置を提供する
ためになされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めになされた本発明の太陽熱等を利用した熱格差発電装
置は、太陽熱等の高温源と、地下水等の低温源と、これ
らの両熱源の温度を利用して作業流体を気化及び凝縮さ
せる気化室及び凝縮室と、これらの両室間における作業
流体の状態変化を利用して駆動される発電機とよりなる
ことを特徴とするものである。
めになされた本発明の太陽熱等を利用した熱格差発電装
置は、太陽熱等の高温源と、地下水等の低温源と、これ
らの両熱源の温度を利用して作業流体を気化及び凝縮さ
せる気化室及び凝縮室と、これらの両室間における作業
流体の状態変化を利用して駆動される発電機とよりなる
ことを特徴とするものである。
【０００６】
【発明の実施の形態】以下に本発明の好ましい実施の形
態を、図面を参照しつつ説明する。図１において、１は
高温源である太陽熱の集熱装置であり、集熱装置１で加
熱された温水その他の加熱液がパイプ２中を循環する形
式のものを用いることができる。３は作業流体であるフ
レオン又はアンモニア等の低沸点液体が収納された気化
室であり、この例では集熱装置１から延びるパイプ２が
気化室３内を循環し、低沸点液体を気化させる。なお、
フレオンやアンモニアの沸点は氷点下であるが、気化室
３の内圧を９〜10気圧に維持することにより、沸点を上
昇させることができる。
態を、図面を参照しつつ説明する。図１において、１は
高温源である太陽熱の集熱装置であり、集熱装置１で加
熱された温水その他の加熱液がパイプ２中を循環する形
式のものを用いることができる。３は作業流体であるフ
レオン又はアンモニア等の低沸点液体が収納された気化
室であり、この例では集熱装置１から延びるパイプ２が
気化室３内を循環し、低沸点液体を気化させる。なお、
フレオンやアンモニアの沸点は氷点下であるが、気化室
３の内圧を９〜10気圧に維持することにより、沸点を上
昇させることができる。
【０００７】気化室３において気化された低沸点液体の
ガスは、ノズル４で絞られたうえタービン５の入口側に
導かれる。このタービン５の出口側は凝縮室７に接続さ
れている。凝縮室７の内部には多数の冷却パイプ８が設
けられており、この冷却パイプ８を低温源９に接続して
冷却液や不凍液等の冷却液をポンプ10で循環させること
により、凝縮室７内を冷却する。低温源９は高温源との
間に20℃以上の温度差を確保できるものであればよく、
例えば海水や地下水の水タンク等を利用することができ
る。また凝縮室７の外面には多数のフィン11を設けてお
き、大気中への放熱を併用することが好ましい。
ガスは、ノズル４で絞られたうえタービン５の入口側に
導かれる。このタービン５の出口側は凝縮室７に接続さ
れている。凝縮室７の内部には多数の冷却パイプ８が設
けられており、この冷却パイプ８を低温源９に接続して
冷却液や不凍液等の冷却液をポンプ10で循環させること
により、凝縮室７内を冷却する。低温源９は高温源との
間に20℃以上の温度差を確保できるものであればよく、
例えば海水や地下水の水タンク等を利用することができ
る。また凝縮室７の外面には多数のフィン11を設けてお
き、大気中への放熱を併用することが好ましい。
【０００８】このように気化室３と凝縮室７との間に設
置されたタービン５は、気化室３と凝縮室７との間にお
ける作業流体の状態変化を利用して駆動される。すなわ
ち、気化室３において作業流体は加熱されて高温高圧の
ガスとなってタービン５の入口側に導かれ、一方タービ
ン５の出口側は低温低圧に維持されている。このため、
高温高圧のガスはタービン５を通過する間に急激に膨張
しつつタービン５を回転させ、発電機６を駆動して発電
を行う。そしてタービン５を通過したガスは、凝縮室７
に入る。ガスは凝縮室７において冷却されて凝結し、液
化する。液化した低沸点液体は凝縮室７の底部に溜ま
り、圧力ポンプ12により圧力パイプ13を介して元の気化
室３に戻る。以下同様のサイクルを繰り返し、高温源と
太陽熱の集熱装置１と低温源９との温度差が20℃以上あ
る限り、連続して発電を行うことができる。
置されたタービン５は、気化室３と凝縮室７との間にお
ける作業流体の状態変化を利用して駆動される。すなわ
ち、気化室３において作業流体は加熱されて高温高圧の
ガスとなってタービン５の入口側に導かれ、一方タービ
ン５の出口側は低温低圧に維持されている。このため、
高温高圧のガスはタービン５を通過する間に急激に膨張
しつつタービン５を回転させ、発電機６を駆動して発電
を行う。そしてタービン５を通過したガスは、凝縮室７
に入る。ガスは凝縮室７において冷却されて凝結し、液
化する。液化した低沸点液体は凝縮室７の底部に溜ま
り、圧力ポンプ12により圧力パイプ13を介して元の気化
室３に戻る。以下同様のサイクルを繰り返し、高温源と
太陽熱の集熱装置１と低温源９との温度差が20℃以上あ
る限り、連続して発電を行うことができる。
【０００９】なお、本発明においてはタービン５の回転
数を一定に保つことは必ずしも容易ではないため、発電
機６としては回転数によって周波数の変化する交流発電
機よりも直流発電機を使用し、コンバータ14により交流
に変換することが好ましい。
数を一定に保つことは必ずしも容易ではないため、発電
機６としては回転数によって周波数の変化する交流発電
機よりも直流発電機を使用し、コンバータ14により交流
に変換することが好ましい。
【００１０】また、気化室３と凝縮室７との間の作業流
体の状態変化を利用して発電機６を駆動するには、図１
のようにタービン５を使用するほか、図２のように往復
機関を使用してもよい。この場合にはシリンダ15の上下
のガス導入口16、17にそれぞれ電磁弁18、19を取り付け
ておき、高圧のガスを交互にシリンダ15の上下に導入し
てピストン20を駆動し、フライホイール21を備えた出力
軸22を連続回転させればよい。
体の状態変化を利用して発電機６を駆動するには、図１
のようにタービン５を使用するほか、図２のように往復
機関を使用してもよい。この場合にはシリンダ15の上下
のガス導入口16、17にそれぞれ電磁弁18、19を取り付け
ておき、高圧のガスを交互にシリンダ15の上下に導入し
てピストン20を駆動し、フライホイール21を備えた出力
軸22を連続回転させればよい。
【００１１】上記したように、本発明の太陽熱等を利用
した熱格差発電装置は高温源と低温源９との温度差が確
保される間は発電が可能であるから、小型化して自動車
等に積載することもできる。この場合には低温源９を大
気とし、風冷フィンを利用すればよい。
した熱格差発電装置は高温源と低温源９との温度差が確
保される間は発電が可能であるから、小型化して自動車
等に積載することもできる。この場合には低温源９を大
気とし、風冷フィンを利用すればよい。
【００１２】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の太陽熱
等を利用した熱格差発電装置は太陽熱等の高温源と地下
水等の低温源とを利用することにより、連続して発電を
行うことができるものであるから、太陽光発電に比較し
て日照の変化等に影響されにくく、安定した発電が可能
である。また高価な太陽電池パネルを必要とせず、太陽
光発電よりも高い熱効率でクリーンな発電を行うことが
できる。さらに海水の温度差を利用した熱格差発電とは
異なり設備コスト及びランニングコストが安価となる利
点もあるから、従来の問題点を解消したクリーンな発電
装置として、価値の高いものである。
等を利用した熱格差発電装置は太陽熱等の高温源と地下
水等の低温源とを利用することにより、連続して発電を
行うことができるものであるから、太陽光発電に比較し
て日照の変化等に影響されにくく、安定した発電が可能
である。また高価な太陽電池パネルを必要とせず、太陽
光発電よりも高い熱効率でクリーンな発電を行うことが
できる。さらに海水の温度差を利用した熱格差発電とは
異なり設備コスト及びランニングコストが安価となる利
点もあるから、従来の問題点を解消したクリーンな発電
装置として、価値の高いものである。
【図１】本発明の実施形態を示す配管系統図である。
【図２】往復機関を使用した発電機を示す断面図であ
る。
る。
１ 太陽熱の集熱装置 ２ パイプ ３ 気化室 ４ ノズル ５ タービン ６ 発電機 ７ 凝縮室 ８ 冷却パイプ ９ 低温源 10 ポンプ 11 フィン 12 圧力ポンプ 13 圧力パイプ 14 コンバータ 15 シリンダ 16 ガス導入口 17 ガス導入口 18 電磁弁 19 電磁弁 20 ピストン 21 フライホイール 22 出力軸
Claims (6)
- 【請求項１】 太陽熱等の高温源と、地下水等の低温源
と、これらの両熱源の温度を利用して作業流体を気化及
び凝縮させる気化室及び凝縮室と、これらの両室間にお
ける作業流体の状態変化を利用して駆動される発電機と
よりなることを特徴とする太陽熱等を利用した熱格差発
電装置。 - 【請求項２】 作業流体がフレオン又はアンモニア等の
低沸点液体である請求項１に記載の太陽熱等を利用した
熱格差発電装置。 - 【請求項３】 発電機がタービンまたは往復機関により
回転される請求項１に記載の太陽熱等を利用した熱格差
発電装置。 - 【請求項４】 高温源が太陽熱の集熱装置であり、この
集熱装置により加熱された加熱液をパイプを通じて気化
室に供給する請求項１に記載の太陽熱等を利用した熱格
差発電装置。 - 【請求項５】 低温源が地下水等の水タンクであり、こ
の水タンクで冷却された冷却液をパイプを通じて凝縮室
に供給する請求項１に記載の太陽熱等を利用した熱格差
発電装置。 - 【請求項６】 凝縮室と気化室との間に、凝縮させた低
沸点液体を気化室に戻す圧力ポンプを設けた請求項１に
記載の太陽熱等を利用した熱格差発電装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19718396A JPH1037845A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 太陽熱等を利用した熱格差発電装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP19718396A JPH1037845A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 太陽熱等を利用した熱格差発電装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1037845A true JPH1037845A (ja) | 1998-02-13 |
Family
ID=16370192
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP19718396A Pending JPH1037845A (ja) | 1996-07-26 | 1996-07-26 | 太陽熱等を利用した熱格差発電装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1037845A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006072808A1 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Dimos Maglaras | Production of electric energy with solar collectors of hot water and compressed steam of ammonia that moves steam-electro-generator |
| JP2010156897A (ja) * | 2008-12-29 | 2010-07-15 | Hideo Masubuchi | 太陽光発電装置 |
| CN112360583A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-12 | 李方耀 | 温差能热能利用装置及方法 |
-
1996
- 1996-07-26 JP JP19718396A patent/JPH1037845A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2006072808A1 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Dimos Maglaras | Production of electric energy with solar collectors of hot water and compressed steam of ammonia that moves steam-electro-generator |
| JP2010156897A (ja) * | 2008-12-29 | 2010-07-15 | Hideo Masubuchi | 太陽光発電装置 |
| CN112360583A (zh) * | 2020-10-28 | 2021-02-12 | 李方耀 | 温差能热能利用装置及方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20000208 |