JPH1155860A - エネルギ供給システム - Google Patents
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- JPH1155860A JPH1155860A JP9217074A JP21707497A JPH1155860A JP H1155860 A JPH1155860 A JP H1155860A JP 9217074 A JP9217074 A JP 9217074A JP 21707497 A JP21707497 A JP 21707497A JP H1155860 A JPH1155860 A JP H1155860A
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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- F02C—GAS-TURBINE PLANTS; AIR INTAKES FOR JET-PROPULSION PLANTS; CONTROLLING FUEL SUPPLY IN AIR-BREATHING JET-PROPULSION PLANTS
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02G—HOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 太陽光発電装置とエンジン発電装置の排熱を
有効利用したエネルギ供給システムを提供する。 【解決手段】 太陽光コージェネ１とエンジンコージェ
ネ２で発電された電力は電力利用機器に配電されるとと
もに、排熱は排熱利用機器３に給送されて利用される。
太陽光コージェネ１は日照の具合で発電電力が低下する
ので、電力計６および電力監視装置７で発電電力を監視
し、発電電力が低下したときにはエンジンコージェネ２
の発電量を増大させるように運転を制御する。こうし
て、太陽光コージェネ１とエンジンコージェネ２で発電
したトータルの電力が安定化すると同時に、太陽光コー
ジェネ１とエンジンコージェネ２から得られるトータル
の熱量も比較的安定に得られる。結果的に、排熱利用機
器３および電力利用機器５に安定したエネルギを供給す
ることが可能となる。
有効利用したエネルギ供給システムを提供する。 【解決手段】 太陽光コージェネ１とエンジンコージェ
ネ２で発電された電力は電力利用機器に配電されるとと
もに、排熱は排熱利用機器３に給送されて利用される。
太陽光コージェネ１は日照の具合で発電電力が低下する
ので、電力計６および電力監視装置７で発電電力を監視
し、発電電力が低下したときにはエンジンコージェネ２
の発電量を増大させるように運転を制御する。こうし
て、太陽光コージェネ１とエンジンコージェネ２で発電
したトータルの電力が安定化すると同時に、太陽光コー
ジェネ１とエンジンコージェネ２から得られるトータル
の熱量も比較的安定に得られる。結果的に、排熱利用機
器３および電力利用機器５に安定したエネルギを供給す
ることが可能となる。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、太陽エネルギを利
用するエネルギ供給システムに関し、特に、種類が異な
る複数のエネルギ発生装置で得られるエネルギをエネル
ギ利用機器へ安定供給するのに適したエネルギ供給シス
テムに関する。
用するエネルギ供給システムに関し、特に、種類が異な
る複数のエネルギ発生装置で得られるエネルギをエネル
ギ利用機器へ安定供給するのに適したエネルギ供給シス
テムに関する。
【０００２】
【従来の技術】化石燃料を使用した内燃機関で発電を行
うとともに、この内燃機関で発生した熱を熱交換器で回
収してエネルギとして利用する熱併給発電システム（コ
ージェネレーションシステム）が知られている。
うとともに、この内燃機関で発生した熱を熱交換器で回
収してエネルギとして利用する熱併給発電システム（コ
ージェネレーションシステム）が知られている。
【０００３】また近年では太陽エネルギの利用もさかん
に検討されており、例えば、特開平８−１８６９３５号
公報では、コージェネレーションシステムに太陽光発電
および商用電源を組合わせた電力供給システムが提案さ
れている。この電力供給システムによれば、需要に見合
った電力を最適な電力源からバランス良く供給できると
ともに、電力発生量が天候に左右されやすいという太陽
光発電の欠点を補うことも期待される。
に検討されており、例えば、特開平８−１８６９３５号
公報では、コージェネレーションシステムに太陽光発電
および商用電源を組合わせた電力供給システムが提案さ
れている。この電力供給システムによれば、需要に見合
った電力を最適な電力源からバランス良く供給できると
ともに、電力発生量が天候に左右されやすいという太陽
光発電の欠点を補うことも期待される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記太陽光発電装置に
着目すると、特に太陽光を発電セルに集光して発電電力
を取出す発電装置の場合、発電セルの発熱量が大きいた
め、この熱をエネルギとして利用することが考えられ
る。しかし、この発電セルの発熱量も、天候に左右され
やすい電力発生量と一緒に変化するため、化石燃料を使
用する発電装置のように安定した量の排熱を取出すこと
が困難であるという問題点がある。
着目すると、特に太陽光を発電セルに集光して発電電力
を取出す発電装置の場合、発電セルの発熱量が大きいた
め、この熱をエネルギとして利用することが考えられ
る。しかし、この発電セルの発熱量も、天候に左右され
やすい電力発生量と一緒に変化するため、化石燃料を使
用する発電装置のように安定した量の排熱を取出すこと
が困難であるという問題点がある。
【０００５】太陽光発電の排熱を利用した太陽電池コー
ジェネレーションシステムとしては、特開平５−３３２
６３６号にその一例が提案されている。しかし、この太
陽電池コージェネレーションシステムでは排熱を回収し
た後の冷却水温度があまり高くないため、これを断熱圧
縮して温度を上げた後利用する必要があることから、シ
ステムの複雑化を招くといった問題点がある。
ジェネレーションシステムとしては、特開平５−３３２
６３６号にその一例が提案されている。しかし、この太
陽電池コージェネレーションシステムでは排熱を回収し
た後の冷却水温度があまり高くないため、これを断熱圧
縮して温度を上げた後利用する必要があることから、シ
ステムの複雑化を招くといった問題点がある。
【０００６】本発明は、上記問題点を解消し、太陽エネ
ルギを利用するエネルギ供給システムにおいて、天候に
左右されずに安定したエネルギを供給できるようにする
とともに、システムの簡素化を図ることを目的とする。
ルギを利用するエネルギ供給システムにおいて、天候に
左右されずに安定したエネルギを供給できるようにする
とともに、システムの簡素化を図ることを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決し、目
的を達成するための本発明は、発電セル、および該発電
セルに太陽光を集光する集光手段からなる太陽光発電装
置と、前記発電セルを冷却する第１の冷却手段と、燃料
を使用するエンジンで駆動される燃料発電装置と、前記
エンジンを冷却する第２の冷却手段と、前記第１の冷却
手段で前記発電セルから回収された熱量および前記第２
の冷却手段で前記エンジンから回収された熱量を熱源と
して利用する排熱利用機器と、前記太陽光発電装置およ
び燃料発電装置による総発電電力量を監視する電力監視
手段と、前記総発電電力量が予定の目標値に一致するよ
うに前記燃料発電装置を運転する制御装置とを具備した
点に第１の特徴がある。
的を達成するための本発明は、発電セル、および該発電
セルに太陽光を集光する集光手段からなる太陽光発電装
置と、前記発電セルを冷却する第１の冷却手段と、燃料
を使用するエンジンで駆動される燃料発電装置と、前記
エンジンを冷却する第２の冷却手段と、前記第１の冷却
手段で前記発電セルから回収された熱量および前記第２
の冷却手段で前記エンジンから回収された熱量を熱源と
して利用する排熱利用機器と、前記太陽光発電装置およ
び燃料発電装置による総発電電力量を監視する電力監視
手段と、前記総発電電力量が予定の目標値に一致するよ
うに前記燃料発電装置を運転する制御装置とを具備した
点に第１の特徴がある。
【０００８】この第１の特徴によれば、前記太陽光発電
装置および燃料発電装置で発生した熱量が排熱利用機器
の熱源として利用される。そして、該両方の発電装置に
よる総発電電力量が安定するように燃料発電装置が運転
されるので、例えば太陽光発電装置の発電電力が天候の
具合で低下したときに燃料発電装置は発電電力を増大さ
せるように運転される。燃料発電装置の発電電力が増大
すれば、該燃料発電装置のエンジンの冷却水から得られ
る熱量が増大し、結果的に、システム全体として、発電
電力が安定するだけでなく、排熱利用機器に供給される
熱量も安定する。
装置および燃料発電装置で発生した熱量が排熱利用機器
の熱源として利用される。そして、該両方の発電装置に
よる総発電電力量が安定するように燃料発電装置が運転
されるので、例えば太陽光発電装置の発電電力が天候の
具合で低下したときに燃料発電装置は発電電力を増大さ
せるように運転される。燃料発電装置の発電電力が増大
すれば、該燃料発電装置のエンジンの冷却水から得られ
る熱量が増大し、結果的に、システム全体として、発電
電力が安定するだけでなく、排熱利用機器に供給される
熱量も安定する。
【０００９】また、本発明は、前記第１および第２の冷
却手段が冷却水で発電セルまたはエンジンを冷却するも
のであり、かつ前記冷却水をさらに加温するための集光
加熱手段または／および排気加熱手段を具備した点に第
２の特徴がある。この第２の特徴によれば、冷却水を加
温でき、より高い温度の熱源を提供することができる。
却手段が冷却水で発電セルまたはエンジンを冷却するも
のであり、かつ前記冷却水をさらに加温するための集光
加熱手段または／および排気加熱手段を具備した点に第
２の特徴がある。この第２の特徴によれば、冷却水を加
温でき、より高い温度の熱源を提供することができる。
【００１０】また、本発明は、排熱利用機器として吸収
式エアコンを有し、該吸収式エアコンの吸収液の加熱再
生のための熱源として前記冷却水を利用できるようにし
た点に第３の特徴があり、太陽光発電装置およびエンジ
ン発電装置の発電電力を前記排熱利用機器の電気エネル
ギとして利用するように構成した点に第４の特徴があ
る。この第３および第４の特徴によれば吸収式エアコン
の電気エネルギおよび熱エネルギの双方を太陽光発電装
置およびエンジン発電装置から得ることができる。
式エアコンを有し、該吸収式エアコンの吸収液の加熱再
生のための熱源として前記冷却水を利用できるようにし
た点に第３の特徴があり、太陽光発電装置およびエンジ
ン発電装置の発電電力を前記排熱利用機器の電気エネル
ギとして利用するように構成した点に第４の特徴があ
る。この第３および第４の特徴によれば吸収式エアコン
の電気エネルギおよび熱エネルギの双方を太陽光発電装
置およびエンジン発電装置から得ることができる。
【００１１】特に、冷房については、太陽光の照射量が
大きく冷房需要の大きいときに、発電セルの排熱をさら
にその照射量の大きな太陽光の集光加熱によって昇温調
節して吸収式エアコンの駆動エネルギとして供給するこ
とができるため、効率よい冷房運転がおこなえる。
大きく冷房需要の大きいときに、発電セルの排熱をさら
にその照射量の大きな太陽光の集光加熱によって昇温調
節して吸収式エアコンの駆動エネルギとして供給するこ
とができるため、効率よい冷房運転がおこなえる。
【００１２】また、本発明は、前記吸収液の加熱再生の
ための再生器の圧力を低下させて運転温度を低下させら
れるようにした点に第５の特徴がある。第５の特徴によ
れば、再生器の運転温度を低下させられるので、太陽光
発電装置およびエンジン発電装置の冷却手段の冷却水か
ら得られるエネルギによって、前記吸収液を再生させる
ために十分な温度で再生器を駆動することができる。
ための再生器の圧力を低下させて運転温度を低下させら
れるようにした点に第５の特徴がある。第５の特徴によ
れば、再生器の運転温度を低下させられるので、太陽光
発電装置およびエンジン発電装置の冷却手段の冷却水か
ら得られるエネルギによって、前記吸収液を再生させる
ために十分な温度で再生器を駆動することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明を
詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るエネ
ルギ供給システムの構成図である。同図に示すように、
該エネルギ供給システムは、太陽光コージェネレーショ
ンシステム（以下、「太陽光コージェネ」という）１と
エンジン発電コージェネレーションシステム（以下、
「エンジンコージェネ」という）２とを含んでいる。太
陽光コージェネ１とエンジンコージェネ２の詳細な構成
は後述する。太陽光コージェネ１とエンジンコージェネ
２で得られた熱水は、排熱利用機器３に供給される。以
下の説明では、排熱利用機器３の例として吸収式冷凍機
（エアコン）を想定する。前記熱水は吸収式エアコン３
で使用されて温度が低下し、再び太陽光コージェネ１お
よびエンジンコージェネ２に循環される。吸収式エアコ
ンについても詳細は後述する。
詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態に係るエネ
ルギ供給システムの構成図である。同図に示すように、
該エネルギ供給システムは、太陽光コージェネレーショ
ンシステム（以下、「太陽光コージェネ」という）１と
エンジン発電コージェネレーションシステム（以下、
「エンジンコージェネ」という）２とを含んでいる。太
陽光コージェネ１とエンジンコージェネ２の詳細な構成
は後述する。太陽光コージェネ１とエンジンコージェネ
２で得られた熱水は、排熱利用機器３に供給される。以
下の説明では、排熱利用機器３の例として吸収式冷凍機
（エアコン）を想定する。前記熱水は吸収式エアコン３
で使用されて温度が低下し、再び太陽光コージェネ１お
よびエンジンコージェネ２に循環される。吸収式エアコ
ンについても詳細は後述する。
【００１４】一方、太陽光コージェネ１とエンジンコー
ジェネ２とで発生した直流電力はインバータ４で交流に
変換されて電力利用機器５に供給される。電力利用機器
５としては電灯や前記エアコン等、一般家庭用電器機器
が想定される。インバータ４の出力側には電力計６が設
けられている。電力監視装置７は電力計６の出力を、予
め設定した目標値と比較して、偏差を出力する。電力監
視装置７の出力はエンジンコージェネ２の出力を制御す
るため、該エンジンコージェネ２に設けられている後述
の燃料噴射装置（一般にはスロットル弁調整をも含む燃
料制御装置）に供給される。該電力監視装置７はマイコ
ンによって構成することができる。
ジェネ２とで発生した直流電力はインバータ４で交流に
変換されて電力利用機器５に供給される。電力利用機器
５としては電灯や前記エアコン等、一般家庭用電器機器
が想定される。インバータ４の出力側には電力計６が設
けられている。電力監視装置７は電力計６の出力を、予
め設定した目標値と比較して、偏差を出力する。電力監
視装置７の出力はエンジンコージェネ２の出力を制御す
るため、該エンジンコージェネ２に設けられている後述
の燃料噴射装置（一般にはスロットル弁調整をも含む燃
料制御装置）に供給される。該電力監視装置７はマイコ
ンによって構成することができる。
【００１５】次に、上記エネルギ供給システムをさらに
詳細に説明する。図２は図１に示したシステムの詳細構
成図である。同図において、太陽光コージェネ１には発
電セル８が設けられ、該発電セル８は内部に冷却水が通
される冷却管９の上に装着される。フレネルレンズ１０
は太陽光を発電セル８に集光する。フレネルレンズ１０
は例えば２５０倍集光のものを使用する。太陽光を正確
に発電セル８上の所定位置に集光できるようにフレネル
レンズ１０と発電セル８とは一体型とするのが望まし
い。フレネルレンズ１０と発電セル８とを一体型とした
光発電装置の一例が米国特許５，４９８，２９７号に記
載されており、本実施形態では、この光発電装置のうち
冷却フィンを取り除いたものを使用できる。
詳細に説明する。図２は図１に示したシステムの詳細構
成図である。同図において、太陽光コージェネ１には発
電セル８が設けられ、該発電セル８は内部に冷却水が通
される冷却管９の上に装着される。フレネルレンズ１０
は太陽光を発電セル８に集光する。フレネルレンズ１０
は例えば２５０倍集光のものを使用する。太陽光を正確
に発電セル８上の所定位置に集光できるようにフレネル
レンズ１０と発電セル８とは一体型とするのが望まし
い。フレネルレンズ１０と発電セル８とを一体型とした
光発電装置の一例が米国特許５，４９８，２９７号に記
載されており、本実施形態では、この光発電装置のうち
冷却フィンを取り除いたものを使用できる。
【００１６】発電セル８は集光により高温になるので、
冷却管９に導入される循環冷却水（以下、「冷却水」と
いう）で冷却する。冷却水は配管１１によって送り込ま
れ、入口９ａから冷却管９に導入される。発電セル８か
ら熱を吸収した冷却水は温水となって出口９ｂから排出
される。出口９ｂから出た温水はさらに配管１２を通じ
て加温部に給送されて温度が上げられる。加温部は、加
温セルすなわち第２の冷却管１３と該第２の冷却管１３
に太陽光を集光するフレネルレンズ１４からなる。この
フレネルレンズ１４も例えば２５０倍集光のものを使用
する。第２の冷却管１３の入口１３ａから導入された温
水は出口１３ｂから熱水となって排出される。
冷却管９に導入される循環冷却水（以下、「冷却水」と
いう）で冷却する。冷却水は配管１１によって送り込ま
れ、入口９ａから冷却管９に導入される。発電セル８か
ら熱を吸収した冷却水は温水となって出口９ｂから排出
される。出口９ｂから出た温水はさらに配管１２を通じ
て加温部に給送されて温度が上げられる。加温部は、加
温セルすなわち第２の冷却管１３と該第２の冷却管１３
に太陽光を集光するフレネルレンズ１４からなる。この
フレネルレンズ１４も例えば２５０倍集光のものを使用
する。第２の冷却管１３の入口１３ａから導入された温
水は出口１３ｂから熱水となって排出される。
【００１７】一方、エンジンコージェネ２はエンジン１
５および該エンジン１５で駆動される発電機１６、なら
びにエンジン１５のマフラー１７を含んでいる。エンジ
ン１５には燃料タンク（図示せず）から供給される燃料
をエンジン１５内に噴射する燃料噴射弁１８および該燃
料噴射弁１８の開弁デューティを指示する開弁制御装置
（図示せず）が設けられる。エンジン１５の種類は特に
限定されないが、ＬＰＧやＬＮＧ等のガス燃料を使用す
るものが望ましい。また、燃料噴射弁による燃料制御の
ほか、キャブレター方式のエンジンであってもよい。
５および該エンジン１５で駆動される発電機１６、なら
びにエンジン１５のマフラー１７を含んでいる。エンジ
ン１５には燃料タンク（図示せず）から供給される燃料
をエンジン１５内に噴射する燃料噴射弁１８および該燃
料噴射弁１８の開弁デューティを指示する開弁制御装置
（図示せず）が設けられる。エンジン１５の種類は特に
限定されないが、ＬＰＧやＬＮＧ等のガス燃料を使用す
るものが望ましい。また、燃料噴射弁による燃料制御の
ほか、キャブレター方式のエンジンであってもよい。
【００１８】エンジン１５には冷却のためのウォータジ
ャケット（図示せず）が設けられており、このウォータ
ジャケットには冷却水が導入され、エンジン１５の熱を
吸収して温水となって排出される。エンジン１５の排気
はマフラー１７を通して外気に排出される。前記エンジ
ン１５のウォータジャケットから排出された温水は配管
１９を通じてマフラー１７内に案内される。そして、該
温水はマフラー１７内で排気によって加温され、熱水と
なる。熱水は配管２０を通じてマフラー１７から排出さ
れ、前記第２の冷却管１３から配管２１を通じて排出さ
れる熱水と合流される。
ャケット（図示せず）が設けられており、このウォータ
ジャケットには冷却水が導入され、エンジン１５の熱を
吸収して温水となって排出される。エンジン１５の排気
はマフラー１７を通して外気に排出される。前記エンジ
ン１５のウォータジャケットから排出された温水は配管
１９を通じてマフラー１７内に案内される。そして、該
温水はマフラー１７内で排気によって加温され、熱水と
なる。熱水は配管２０を通じてマフラー１７から排出さ
れ、前記第２の冷却管１３から配管２１を通じて排出さ
れる熱水と合流される。
【００１９】前記太陽光コージェネ１およびエンジンコ
ージェネ２で発生し、配管２０，２１によって給送され
た熱水は、さらに合流配管２２に合流して吸収式エアコ
ン３の冷媒を再生する再生器２３に導入される。吸収式
エアコン３では、冷媒から冷媒蒸気が発生して該冷媒の
温度が低下するとともに、冷媒蒸気を吸収した吸収液の
温度が上昇する。そして、これら吸収液や冷媒を冷却水
と熱交換して所望の空調用冷風や温風を得るようにして
いる。
ージェネ２で発生し、配管２０，２１によって給送され
た熱水は、さらに合流配管２２に合流して吸収式エアコ
ン３の冷媒を再生する再生器２３に導入される。吸収式
エアコン３では、冷媒から冷媒蒸気が発生して該冷媒の
温度が低下するとともに、冷媒蒸気を吸収した吸収液の
温度が上昇する。そして、これら吸収液や冷媒を冷却水
と熱交換して所望の空調用冷風や温風を得るようにして
いる。
【００２０】前記吸収液は冷媒蒸気を吸収することによ
って濃度が低下し、吸収能力が低下するので、この吸収
液濃度を回復するため、吸収液から冷媒を分離するため
に前記再生器２３が設けられる。再生器２３には管路２
４を通じて希釈された吸収液（希液）が給送される。前
記熱水を再生器２３に導入することによって前記吸収液
が加熱され、吸収液から冷媒蒸気が加熱分離される。冷
媒が分離されて濃度が回復した吸収液および分離された
冷媒は管路２５，２６を通じて吸収式エアコン３にそれ
ぞれ回収されて再び吸収サイクルに使用される。なお、
前記太陽光コージェネ１およびエンジンコージェネ２に
よって発生した熱で加熱された熱水のみで再生器２３に
必要な熱量を得ることが十分でない場合にはバーナ（図
示せず）を併用することができる。また、このバーナに
代えて、前記太陽光コージェネ１やエンジンコージェネ
２で発電した電力を利用できるヒータを用いてもよい。
って濃度が低下し、吸収能力が低下するので、この吸収
液濃度を回復するため、吸収液から冷媒を分離するため
に前記再生器２３が設けられる。再生器２３には管路２
４を通じて希釈された吸収液（希液）が給送される。前
記熱水を再生器２３に導入することによって前記吸収液
が加熱され、吸収液から冷媒蒸気が加熱分離される。冷
媒が分離されて濃度が回復した吸収液および分離された
冷媒は管路２５，２６を通じて吸収式エアコン３にそれ
ぞれ回収されて再び吸収サイクルに使用される。なお、
前記太陽光コージェネ１およびエンジンコージェネ２に
よって発生した熱で加熱された熱水のみで再生器２３に
必要な熱量を得ることが十分でない場合にはバーナ（図
示せず）を併用することができる。また、このバーナに
代えて、前記太陽光コージェネ１やエンジンコージェネ
２で発電した電力を利用できるヒータを用いてもよい。
【００２１】前記管路２６の途中には図示しない凝縮器
が設けられ、再生器２３で加熱された吸収液から発生し
た冷媒蒸気を凝縮する。再生器２３の圧力を低下させる
ため、該凝縮器と再生器２３との間にコンプレッサ２７
を設けている。吸収液としてＤＭＩ誘導体（ジメチルイ
ミダゾリジノン）を使用し、冷媒としてＴＦＥ（トリフ
ルオロエタノール）を使用する組合わせでは、再生器２
３での運転温度は例えば１３５度Ｃである。したがっ
て、再生器２３に導入される熱水の温度がこれより低い
場合は、冷媒はその気化温度に達しない。そこで、コン
プレッサ２７を運転して再生器２３の圧力を低下させ、
冷媒の気化温度を低下させる。該コンプレッサ２７は、
再生器２３に導入される熱水の温度に従い、該熱水温度
が１３５度Ｃより低い場合にのみ運転するようにでき
る。前記太陽光コージェネ１やエンジンコージェネ２で
発電された電気は吸収式エアコン３の動力や前記ヒータ
用として使用することができるが、その他の電灯や電気
利用機器に配電してもよい。
が設けられ、再生器２３で加熱された吸収液から発生し
た冷媒蒸気を凝縮する。再生器２３の圧力を低下させる
ため、該凝縮器と再生器２３との間にコンプレッサ２７
を設けている。吸収液としてＤＭＩ誘導体（ジメチルイ
ミダゾリジノン）を使用し、冷媒としてＴＦＥ（トリフ
ルオロエタノール）を使用する組合わせでは、再生器２
３での運転温度は例えば１３５度Ｃである。したがっ
て、再生器２３に導入される熱水の温度がこれより低い
場合は、冷媒はその気化温度に達しない。そこで、コン
プレッサ２７を運転して再生器２３の圧力を低下させ、
冷媒の気化温度を低下させる。該コンプレッサ２７は、
再生器２３に導入される熱水の温度に従い、該熱水温度
が１３５度Ｃより低い場合にのみ運転するようにでき
る。前記太陽光コージェネ１やエンジンコージェネ２で
発電された電気は吸収式エアコン３の動力や前記ヒータ
用として使用することができるが、その他の電灯や電気
利用機器に配電してもよい。
【００２２】続いて、前記電力監視装置７および開弁制
御装置について説明する。図３は電力監視装置７および
開弁制御装置の要部機能を示すブロック図である。電力
計６は前記インバータ４で交流に変換された電力を測定
する。電力計６で検出された電力値は電力監視装置７の
比較部２８に入力される。比較部２８では、目標値設定
部２９に設定された目標値と前記電力値とが比較され、
目標値に対する偏差を示す差信号が出力される。この差
信号は、開弁制御装置３０のデューティ設定部３１に供
給される。デューティ設定部３１には大小のデューティ
値を予め設定しており、比較部２８から正の差信号つま
り前記電力値がしきい値より大きいことを示す差信号が
入力されれば小さいデューティ値を出力し、負の差信号
つまり前記電力値がしきい値より小さいことを示す信号
が入力されれば大きいデューティ値を出力する。
御装置について説明する。図３は電力監視装置７および
開弁制御装置の要部機能を示すブロック図である。電力
計６は前記インバータ４で交流に変換された電力を測定
する。電力計６で検出された電力値は電力監視装置７の
比較部２８に入力される。比較部２８では、目標値設定
部２９に設定された目標値と前記電力値とが比較され、
目標値に対する偏差を示す差信号が出力される。この差
信号は、開弁制御装置３０のデューティ設定部３１に供
給される。デューティ設定部３１には大小のデューティ
値を予め設定しており、比較部２８から正の差信号つま
り前記電力値がしきい値より大きいことを示す差信号が
入力されれば小さいデューティ値を出力し、負の差信号
つまり前記電力値がしきい値より小さいことを示す信号
が入力されれば大きいデューティ値を出力する。
【００２３】前記デューティ値は駆動部３２に供給さ
れ、駆動部３２は供給されたデューティ値に従って噴射
弁１８の開弁用電磁コイルを付勢する。すなわち、デュ
ーティ値が大きい場合は噴射弁１８による燃料噴射量は
大きくなり、デューティ値が小さい場合は燃料噴射量は
小さくなる。また、前記目標値を多段階設定し、該目標
値と比較した多数の差信号を得るようにすれば、該差信
号に対応した多数のデューティ値を得ることができる。
なお、ここでは、噴射弁の開弁時間の制御のみを説明し
たが、エンジンコージェネ２の出力調整のためのスロッ
トル調整等も同様に行うことができる。
れ、駆動部３２は供給されたデューティ値に従って噴射
弁１８の開弁用電磁コイルを付勢する。すなわち、デュ
ーティ値が大きい場合は噴射弁１８による燃料噴射量は
大きくなり、デューティ値が小さい場合は燃料噴射量は
小さくなる。また、前記目標値を多段階設定し、該目標
値と比較した多数の差信号を得るようにすれば、該差信
号に対応した多数のデューティ値を得ることができる。
なお、ここでは、噴射弁の開弁時間の制御のみを説明し
たが、エンジンコージェネ２の出力調整のためのスロッ
トル調整等も同様に行うことができる。
【００２４】こうして、太陽光コージェネ１とエンジン
コージェネ２とによって発電された総電力量が前記目標
値より小さいときにはエンジンコージェネ２のエンジン
の出力を増大させて発電量を大きくし、発電量がしきい
値より大きいときにはエンジンの出力を低下させてエン
ジンコージェネ２の発電量を小さくするように制御す
る。その結果、日照の具合で太陽光コージェネ１の発電
量が変動したときにも、エネルギ供給システム全体とし
ての電力発生量は一定にできる。これと同時に、太陽光
コージェネ１とエンジンコージェネ２とから発生される
熱量（排熱エネルギ）も比較的安定に維持できる。
コージェネ２とによって発電された総電力量が前記目標
値より小さいときにはエンジンコージェネ２のエンジン
の出力を増大させて発電量を大きくし、発電量がしきい
値より大きいときにはエンジンの出力を低下させてエン
ジンコージェネ２の発電量を小さくするように制御す
る。その結果、日照の具合で太陽光コージェネ１の発電
量が変動したときにも、エネルギ供給システム全体とし
ての電力発生量は一定にできる。これと同時に、太陽光
コージェネ１とエンジンコージェネ２とから発生される
熱量（排熱エネルギ）も比較的安定に維持できる。
【００２５】なお、本実施形態では、太陽光コージェネ
１およびエンジンコージェネ２で発電される電力の合計
値を監視して、この合計値を安定させるように制御した
が、太陽光コージェネ１による発電電力を監視する手段
を設け、該発電電力が変動したときにこの低下分を補償
するようにエンジンコージェネ２を運転することもでき
る。
１およびエンジンコージェネ２で発電される電力の合計
値を監視して、この合計値を安定させるように制御した
が、太陽光コージェネ１による発電電力を監視する手段
を設け、該発電電力が変動したときにこの低下分を補償
するようにエンジンコージェネ２を運転することもでき
る。
【００２６】図４は変形例を示すブロック図であり、電
力変動検出部３３は太陽光コージェネ１による発電量に
基づき、その単位時間あたりの変動量（正負の値）を検
出する。エンジンコージェネ２の出力調整部３４には前
記変動量に対応した調整出力量が設定されており、前記
電力変動検出部３３から出力される電力変動量に応答し
てエンジンコージェネ２の出力を調整する。出力調整
は、例えば上述のように燃料噴射弁の開弁時間の調整に
よって行う。
力変動検出部３３は太陽光コージェネ１による発電量に
基づき、その単位時間あたりの変動量（正負の値）を検
出する。エンジンコージェネ２の出力調整部３４には前
記変動量に対応した調整出力量が設定されており、前記
電力変動検出部３３から出力される電力変動量に応答し
てエンジンコージェネ２の出力を調整する。出力調整
は、例えば上述のように燃料噴射弁の開弁時間の調整に
よって行う。
【００２７】上記変形例はさらに次のように変形でき
る。すなわち、出力調整部３４を、エンジンコージェネ
２の発電電力量が予定の目標値に一致する制御を行うよ
うに変形する。そして、出力調整部３４の目標値は、電
力変動検出部３３から出力される電力変動量で更新する
ように構成する。そうすることで、出力調整部３４で
は、太陽光コージェネ１の発電電力量の変動を補償する
ようにエンジンコージェネ２の出力を調整できる。
る。すなわち、出力調整部３４を、エンジンコージェネ
２の発電電力量が予定の目標値に一致する制御を行うよ
うに変形する。そして、出力調整部３４の目標値は、電
力変動検出部３３から出力される電力変動量で更新する
ように構成する。そうすることで、出力調整部３４で
は、太陽光コージェネ１の発電電力量の変動を補償する
ようにエンジンコージェネ２の出力を調整できる。
【００２８】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、前記太陽光発電装置および燃料発電装置で発
電したトータルの電力を安定化させられると同時に、前
記太陽光発電装置および燃料発電装置のエンジンの冷却
水から得られるトータルの熱量も比較的安定に得るるこ
とができる。したがって、排熱利用機器および電力利用
機器等のエネルギ利用機器に安定したエネルギを供給す
ることが可能となる。
によれば、前記太陽光発電装置および燃料発電装置で発
電したトータルの電力を安定化させられると同時に、前
記太陽光発電装置および燃料発電装置のエンジンの冷却
水から得られるトータルの熱量も比較的安定に得るるこ
とができる。したがって、排熱利用機器および電力利用
機器等のエネルギ利用機器に安定したエネルギを供給す
ることが可能となる。
【図１】 本発明の一実施形態に係るエネルギ供給シス
テムの構成図である。
テムの構成図である。
【図２】 本発明の一実施形態に係るエネルギ供給シス
テムの詳細な構成図である。
テムの詳細な構成図である。
【図３】 電力安定のための制御装置の機能を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図４】 一実施形態の変形例に係る要部機能ブロック
図である。
図である。
１…太陽光コージェネレーション、 ２…エンジンコー
ジェネレーション、 ３…排熱利用機器（吸収式エアコ
ン）、 ６…電力計、 ７…電力監視装置、 ８…発電
セル、 ９…第１の冷却管、 １３…第２の冷却管、
１５…エンジン、１６…発電装置、 １７…マフラー、
２７…コンプレッサ
ジェネレーション、 ３…排熱利用機器（吸収式エアコ
ン）、 ６…電力計、 ７…電力監視装置、 ８…発電
セル、 ９…第１の冷却管、 １３…第２の冷却管、
１５…エンジン、１６…発電装置、 １７…マフラー、
２７…コンプレッサ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０２Ｎ 6/00 Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｊ Ｈ０２Ｐ 9/04 Ｐ Ｈ０１Ｌ 31/04 Ｋ Ｈ０１Ｍ 8/00 Ａ Ｚ
Claims (10)
- 【請求項１】 発電セル、および該発電セルに太陽光を
集光する集光手段からなる太陽光発電装置と、 前記発電セルを冷却する第１の冷却手段と、 燃料を使用するエンジンで駆動される燃料発電装置と、 前記エンジンを冷却する第２の冷却手段と、 前記第１の冷却手段で前記発電セルから回収された熱量
および前記第２の冷却手段で前記エンジンから回収され
た熱量を熱源として利用する排熱利用機器と、 前記太陽光発電装置および燃料発電装置による総発電電
力量を監視する電力監視手段と、 前記総発電電力量が予定の目標値に一致するように前記
燃料発電装置を運転する制御装置とを具備したことを特
徴とするエネルギ供給システム。 - 【請求項２】 前記制御装置が、前記総発電電力量が予
定の目標値に一致するように前記燃料発電装置を運転す
ることにより、太陽光発電装置で発電された電力値の変
動を補償するように構成されたことを特徴とする請求項
１記載のエネルギ供給システム。 - 【請求項３】 発電セル、および該発電セルに太陽光を
集光する集光手段からなる太陽光発電装置と、 前記発電セルを冷却する第１の冷却手段と、 燃料を使用するエンジンで駆動される燃料発電装置と、 前記エンジンを冷却する第２の冷却手段と、 前記第１の冷却手段で前記発電セルから回収された熱量
および前記第２の冷却手段で前記エンジンから回収され
た熱量を熱源として利用する排熱利用機器と、 前記太陽光発電装置で発電された電力の変動を監視する
太陽光発電電力監視手段と、 前記太陽光発電装置で発電された電力の変動相当分だけ
発電電力を増減させるように前記燃料発電装置を運転す
る制御装置とを具備したことを特徴とするエネルギ供給
システム。 - 【請求項４】 前記燃料発電装置で発電された電力の値
を監視する燃料発電電力監視手段を具備し、 前記制御装置が、前記燃料発電装置で発電された電力の
値を予定の目標値に一致させるように該燃料発電装置を
運転するように構成されているとともに、前記太陽光発
電装置で発電された電力の変動相当分だけ前記目標値を
変化させる目標値設定手段を含んでいることを特徴とす
る請求項３記載のエネルギ供給システム。 - 【請求項５】 前記第１の冷却手段が、発電セルを冷却
水で冷却するように構成され、前記第２の冷却手段が、
エンジンを冷却水で冷却するように構成されていると共
に、 該第１の冷却手段の排水を太陽光の集光によって加熱す
る集光加熱手段と、 前記排熱利用機器に前記集光加熱手段および第２の冷却
手段から冷却水を導入する配管とを具備したことを特徴
とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載のエネルギ
供給システム。 - 【請求項６】 前記第２の冷却手段の排水を前記エンジ
ンの排気で加熱する排気加熱手段をさらに具備し、前記
排熱利用機器に前記集光加熱手段および前記排気加熱手
段から冷却水を導入する配管とを具備したことを特徴と
する請求項５記載のエネルギ供給システム。 - 【請求項７】 前記排熱利用機器が、吸収式エアコンで
あり、吸収液の加熱再生のために前記冷却水を前記吸収
液の再生器へ導入するように構成したことを特徴とする
請求項５または６記載のエネルギ供給システム。 - 【請求項８】 前記太陽光発電装置およびエンジン発電
装置の発電電力を前記排熱利用機器の電気エネルギとし
て利用するように構成したことを特徴とする請求項５〜
７のいずれかに記載のエネルギ供給システム。 - 【請求項９】 発電セル、および該発電セルに太陽光を
集光する集光手段からなる太陽光発電装置と、 前記発電セルを冷却水で冷却する第１の冷却手段と、 前記第１の冷却手段の排水を太陽光の集光によって加熱
する集光加熱手段と、 前記太陽光発電装置の発電電力および前記冷却水の熱エ
ネルギを利用する吸収式エアコンとを具備し、前記吸収
式エアコンの吸収液の加熱再生のために前記冷却水を前
記吸収液の再生器に導入するように構成したことを特徴
とするエネルギ供給システム。 - 【請求項１０】 前記再生器の駆動温度を低下させるた
め、前記再生器の圧力を低下させるコンプレッサを具備
したことを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の
エネルギ供給システム。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21707497A JP3738929B2 (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | エネルギ供給システム |
| US09/119,947 US6160318A (en) | 1997-07-28 | 1998-07-23 | Energy supplying system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP21707497A JP3738929B2 (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | エネルギ供給システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1155860A true JPH1155860A (ja) | 1999-02-26 |
| JP3738929B2 JP3738929B2 (ja) | 2006-01-25 |
Family
ID=16698434
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP21707497A Expired - Fee Related JP3738929B2 (ja) | 1997-07-28 | 1997-07-28 | エネルギ供給システム |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6160318A (ja) |
| JP (1) | JP3738929B2 (ja) |
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| WO2021002145A1 (ja) * | 2019-07-04 | 2021-01-07 | 株式会社大気社 | 太陽光発電システム用の冷却システム |
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| US20050011513A1 (en) * | 2003-07-17 | 2005-01-20 | Johnson Neldon P. | Solar energy collector |
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| US20070157922A1 (en) * | 2005-12-29 | 2007-07-12 | United Technologies Corporation | Integrated electrical and thermal energy solar cell system |
| CN100425925C (zh) * | 2006-01-23 | 2008-10-15 | 杜培俭 | 利用天然工质以及太阳能或废热的发电、空调及供暖装置 |
| WO2008052224A2 (en) * | 2006-10-27 | 2008-05-02 | Zingher Arthur R | Solar poly farm for solar power generation and agriculture |
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| US8074458B2 (en) * | 2008-07-31 | 2011-12-13 | General Electric Company | Power plant heat recovery system having heat removal and refrigerator systems |
| US8746232B2 (en) * | 2009-08-07 | 2014-06-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Hot water supply system |
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| US4462213A (en) * | 1979-09-26 | 1984-07-31 | Lewis Arlin C | Solar-wind energy conversion system |
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