JPS6269094A - 金属水素化物を利用した長距離熱輸送方法 - Google Patents

金属水素化物を利用した長距離熱輸送方法

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JPS6269094A
JPS6269094A JP60206292A JP20629285A JPS6269094A JP S6269094 A JPS6269094 A JP S6269094A JP 60206292 A JP60206292 A JP 60206292A JP 20629285 A JP20629285 A JP 20629285A JP S6269094 A JPS6269094 A JP S6269094A
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heat
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Kenji Nasako
名迫 賢二
Ikuro Yonezu
育郎 米津
Naojiro Honda
本田 直二郎
Sanehiro Furukawa
古川 修弘
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Sanyo Electric Co Ltd
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Sanyo Electric Co Ltd
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    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
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    • F28D20/003Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using thermochemical reactions
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
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    • YGENERAL 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
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 (イ)産業上の利用分野 本発明は金属水素化物を利用した熱輸送システムに関す
る。
(ロ)従来の技術 従来、太陽熱集熱器や地熱等のローカルエネルギーの熱
輸送方法は、例えば第3図に示すように、集熱器1で集
熱した熱を一旦菩熱槽2に貯え、熱媒配管3.4を用い
て蓄熱槽2と熱負荷5の間に熱媒を@環させる方法であ
った。
しかし、この上うな熱媒を用いた方法では、輸送中に大
きな熱損失が生じて熱媒の温度時Fをもたらし、熱発生
個所での比較的高質の熱が熱利用個所では低質の熱に変
化し、エネルギー的に非常に大きな損失を伴っていた。
特に産業用プロセス等において利用する熱は、総熱量と
共に、熱の温度レベルは非常に重要な役割を果し、質の
低];シた熱は利用価値が無くなるので、熱媒配管の断
熱には極めて断熱効果の高い断熱処理を施さなければな
らなかった。
更に、太陽熱を利用したシステムでは、エネルギー密度
が小さいため集熱面積が大きくなり、熱利用個所があま
り離れていなくても熱媒配管が長くなる傾向にある。同
時に太陽熱集熱温度が高くなるに従い集熱効率は低くな
るため、できるだけ集熱温度が低く、温度レベルの低下
が小さい熱輸送か望まれていた。しかし、これまで熱媒
による熱輸送より優る方法は提案されていなかった。
(ハ)発明が解決しようとする問題点 本発明は、金属水素化物を利用することにより、熱発生
個所から熱利用個所まで温度レベルの低下がなく、効率
良く熱輸送できる熱輸送システムを提供することを目的
とする。
(ニ)問題点を解決するための手段 このため本発明は、熱発生個所と熱利用個所のそれぞれ
に2台の金属水素化物容器を設置して水素配管で連結し
、熱発生個所で生じる熱を=一方の金属水素化物容器に
与えて水素を発生させ、これを一方の水素配管を介して
熱利用個所に送り、一方の金属水素化物容器を介して熱
を取り出し利用すると同時に、廃熱を利用して熱利用個
所側の他方の金属水素化物容器から他方の水素配管を介
して熱発生個所側の他方の冷却した金属水素化物容器に
水素を戻す操作を交互に切り換えて連続して行なうよう
にしたことを特徴としている4(ホ)作用 熱発生個所で発生する熱を、金属水素化物により化学エ
ネルギーである水素ガスに変換、l1g4送し、熱利用
個所で熱を再生するために、利用熱温度レベルを発生熱
温度レベルと全く同一にすることが可能となる。
また、熱輸送は水素ガスにより行なわれるため、輸送中
の熱損失は水素ガスの顕熱損失に限られる。
そのため、輸送配管の距離は、はとんど問題とならない
。同時に、@送中の熱損失が小さいために、断熱効果の
高い断熱処理は必要とされず、安全面からの断熱処理(
水素ガスの顕:係tこより熱発生個所の近くの配管が高
温になる)だけで良いようになる。
(へ)実施例 以下、本発明の実施例を図面を参照して説明する。
第1図は本発明の一実施例に係る熱輸送システムの概念
構成図を示したもので、第3図と同一符号は同一または
相当部分を示す。図において、熱発生個所には、集熱器
1の近傍に金1/1水素(に物6を収納した2つの金属
水素化物容器7A、7Bからなる熱輸送ユニット7が設
置される。一方、熱利用個所には、暖房器具等の熱負荷
5の近傍に金属水素化物8を収納した2つの金属水素化
物容器9A 、 9Bからなる熱再生ユニット9が設置
される。これら金属水素化物容器7A、9Aおよび7B
と9Bとのl1flを連結して2本の水素配管10A、
IOBが配設されている。
また、熱発生個所側の金属水素化物容器7A、7Bには
、三方切替弁11を介して集熱器1に接続される熱媒配
管12が、外部の耐圧容器を気密に貫通して集熱器1か
ら内部に熱媒を流し、金属水素化物6に熱を供給し得る
ように配管されている。また、同様にして金属水素化物
容器7A、7Bには、三方切替弁13を介して水源に接
続される冷却水配管14が。
耐圧容器を気密に貫通して内部に冷却水を流し。
金属水素化物6を冷却し得るように配管されている。
一方、熱利用個所側の金属水素化物容器9A、9Bには
、三方切替弁15を介して蓄熱槽2に接続される熱媒配
管16が、耐圧容器を気密に貫通して内部に熱媒を流し
、金属水素化物8から発生する熱を蓄熱槽2に取り出し
得るように配管されている。
また、同様にして金属水素化物容器9A、9Bには、三
方切替弁17を介して、低質熱源である廃熱源に接続さ
れる熱媒配管18が耐圧容器を気密に貫通して内部に熱
媒を流し、金属水素化物8に熱を供給し得るように配管
されている。
以上の構成で、熱発生個所では、金属水素化物容器7A
を集熱器1に、金属水素化物容器7Bを冷却水源に接続
するように三方切替弁11.13を切替える。一方、熱
利用個所では金属水素化物容器9Aを蓄熱槽2に、金属
水素化物容器9Bを廃熱源に接続するように三方切替弁
15.17を切替える。これにより、集熱器1で集熱さ
れた熱は集熱器1近傍に設置された熱輸送ユニット7内
の1つの金属水素化物容器7Aに供給される。ここで、
金属水素化物容器7A内に充填さ扛た金属水素化物は、
熱の供給により水素尊前反応(吸熱反応)を生じ1発生
した水素は、水素配管10Aにより、熱再生ユニット9
内の一つの金属水素化物容器9Aに輸送される。輸送さ
れた水素は容器9A内に充填された金属水素化物8と反
応しく発熱反応)、その反応熱は熱媒配管16により回
収され、蓄熱槽2を通して、熱負荷5に供給される(熱
輸送過程)。この水素ガスによる熱輸送と同時に熱再生
ユニット9内の他方の金属水素化物容器9Bには、低質
の熱11E((廃熱)から熱媒が供給され、水素配管J
OBを通して集輸送ユニット7内の他方の金属水素化物
容器7Bに水素が戻される(再生過程)。
次に、熱輸送ユニット7および熱再生ユニソ1〜9に収
納される金属水素化物容器7A、9Aは、所定量の水素
(有効水素移!I!llff1)が輸送された後は、再
生過程に切り替わる6同時に、再生過程であった金属水
素化物容器9B、7Bは、熱輸送過程に切り替わり、熱
再生ユニット9内の容器9Bから集熱温度レベルの熱が
回収される。このように、熱輸送ユニット7内の容器7
A、7Bおよび熱再生ユニッ)−9内の容器9A、9B
を順次切り替えることにより、集熱器1により集熱され
た熱を熱負荷5へ連続的に輸送することができる。
このときの熱輸送効率を第3図に示した熱媒を用いた従
来例の場合と比較してみる。この場合、熱負荷を100
,0OOkca Q /hr(温度レベル126〜15
0℃)、熱輸送距離を800m、輸送熱媒量を70 Q
 /min、熱媒輸送配管の断熱材の厚さを5cm、配
管の熱損失総括伝熱係数を0.1kca Q /hr−
m・℃とする。
その結果、従来の熱媒による熱輸送では、第3図に示す
ように、熱媒配管での熱損失は、熱媒前v3で105,
000kca Q /hr、熱媒配管4で71,000
kca Q /hrとなり、往復で176.000kc
a Q /hrにも達し、熱効率も0.36に低下する
。また、熱媒の温度レベルも熱損失に伴い低下するため
、熱負荷に150℃の熱媒を供給するためには、熱媒)
温度を175℃にしなければならない。
これに対して、金属水素化物を利用した本実施例の熱輸
送では、水素配管での熱損失は小さいために(損失熱量
2,000kca Q /hr以下)、高効率で熱輸送
が可能である。しかし、連続運転のために必要となる熱
輸送ユニットおよび集再生ユニットの2つの金属水素化
物容器の切り替えにより、熱効率は低下し、そのため全
体効率も約0.5となる。
しかし、熱輸送による温度低下はないために、集熱温度
レベルは150℃で良く、そのため太陽熱集熱効率は高
くなる。
このように本実施例の水素ガスによる熱輸送は従来の集
媒による熱輸送に比べ、熱効率的に優り。
集熱温度も低く設定できることが判る。
第2図は本発明による熱輸送システムスを広大な集熱面
積を有する太陽熱利用装置(例えば、太陽熱発電、太陽
熱利用海水淡水化プラント等)に適用した場合の例であ
る。図示の如く、複数の集熱器群20A 、 20B 
、 20Cにそれぞれ熱輸送ユニット21A。
21[3,21Cを配固し、それぞれに連結される水素
配管22により、熱輸送することにより、有効に太陽熱
を回収することができる。また、それぞれの水素配管2
2は熱再生ユニツ1−23に集中し、熱に再生された後
、蓄熱槽24を経て、熱負荷25に供給される。
このように1本発明の熱輸送システムは太陽熱を有効に
利用することができるが、言う迄もなく。
長距雛の熱輸送が必要とされる熱利用装置全般において
適用が可能である。
(ト)発明の詳細 な説明したように本発明によれば、熱発生個所で発生す
る熱を金属水素化物により化学エネルギーである水素ガ
スに変換、@送し、熱利用個所で熱を再生するために、
利用熱温度レベルは発生熱温度レベルと全く同一にする
ことが可能である。
また、が輸送は水素カスにより行なわれるため、輸送中
の熱損失Iま水素ガスの顕熱損失しこ限られ、そのため
輸送配管の距離はほとんど問題とならない。同時に輸送
中の熱損失は小さいために、断熱効果の高い断、熱処理
は必要とされず1発生熱の温度レベルを保持しながらの
高効率で長距離熱輸送か〒iT能な熱輸送システムが得
られるようになる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例に係る金属水素化物を((1
用した熱輸送システムの概念図、第2図は本発明の他の
実施例に係る金属水素化物利用輸送システムの概念図、
第3図は従来の熱媒顕熱によるが・輸送システムの概念
図である。 1 ・集熱1(ス、2,24・−・蓄熱槽、3,4,1
6.18・・・熱媒配′l↑、5,25  ・熱負荷、
6,8・・・金属水素化物、7,21A、218.21
C・熱輸送ユニット、7A 、 7B 。 OA 、 913   金属水素化物容器、9,23・
・・熱再生ユニッl−1IOA、IOB  ・水素配管
、11,1.3,15.17・・・三方切替弁、12 
 ・・熱媒管、14  ・・冷却水配管。 20A、20B、20C集熱器群、22  ・水素配管

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 熱発生個所には、第1の切替バルブを介して熱源から熱
    媒を流す熱媒配管と、第2の切替バルブを介して冷却水
    源から冷却水を流す冷却水配管とを耐圧容器内部に金属
    水素化物と共に気密に貫通配置してなる2つの金属水素
    化物容器を設置する一方、熱利用個所には、第3の切替
    バルブを介して熱負荷へ熱媒を流す熱媒配管と、第4の
    切替バルブを介して低質熱源から熱媒を流す熱媒配管と
    を耐圧容器内部に金属水素化物と共に気密に貫通配置し
    て成る2つの金属水素化物容器を設置すると共に、前記
    熱発生個所側と熱利用個所側の各金属水素化物容器をそ
    れぞれ水素配管で連結し、前記各切替バルブを切替える
    ことにより、前記水素配管で連結される一対の金属水素
    化物容器に熱源と熱負荷を接続して熱発生個所側から熱
    利用個所側に水素を輸送している間に、前記水素配管で
    連結される他の一対の金属水素化物容器に冷却水源と低
    質熱源を接続して熱利用個所側から熱発生個所側に水素
    を戻す操作を交互に繰り返し実行することを特徴とする
    金属水素化物を利用した熱輸送システム。
JP60206292A 1985-09-20 1985-09-20 金属水素化物を利用した長距離熱輸送方法 Granted JPS6269094A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6423069A (en) * 1987-07-17 1989-01-25 Sanyo Electric Co Heat pump system
KR20040050758A (ko) * 2002-12-09 2004-06-17 엘지전자 주식회사 수소 저장합금을 이용한 냉난방장치 및 그 제어 방법

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58195768A (ja) * 1982-05-11 1983-11-15 積水化学工業株式会社 金属水素化物装置の運転方法
JPS5945914A (ja) * 1982-06-07 1984-03-15 Kuraray Chem Kk 炭素系分子篩の製法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS58195768A (ja) * 1982-05-11 1983-11-15 積水化学工業株式会社 金属水素化物装置の運転方法
JPS5945914A (ja) * 1982-06-07 1984-03-15 Kuraray Chem Kk 炭素系分子篩の製法

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6423069A (en) * 1987-07-17 1989-01-25 Sanyo Electric Co Heat pump system
KR20040050758A (ko) * 2002-12-09 2004-06-17 엘지전자 주식회사 수소 저장합금을 이용한 냉난방장치 및 그 제어 방법

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JPH0441271B2 (ja) 1992-07-07

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