JP2010270942A - コジェネレーションシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】温水流路切替のための切替弁を不要とし、制御の簡素化と低コスト化を図ること。
【解決手段】発電ユニット101と、貯湯ユニット102と、貯湯タンク102の下部の水を発電ユニット101の発電時の排熱を利用して加熱して温水とし温水を貯湯タンク105の上部に戻す熱回収回路とを備え、温水を貯湯タンク105の上部に戻す配管106を貯湯タンク105に熱交換可能に接触させたことで、貯湯タンク105上部の温水温度を著しく低下させることがなく、切替弁が不要で制御の簡素化と低コストを実現できる。
【選択図】図1
【解決手段】発電ユニット101と、貯湯ユニット102と、貯湯タンク102の下部の水を発電ユニット101の発電時の排熱を利用して加熱して温水とし温水を貯湯タンク105の上部に戻す熱回収回路とを備え、温水を貯湯タンク105の上部に戻す配管106を貯湯タンク105に熱交換可能に接触させたことで、貯湯タンク105上部の温水温度を著しく低下させることがなく、切替弁が不要で制御の簡素化と低コストを実現できる。
【選択図】図1
Description
本発明は、エンジン発電機や燃料電池のように排熱を発生する発電機で発電する際に、発電機の排熱を利用して給湯を行なうことができるようにしたコジェネレーションシステムに関するものである。
従来の排熱を給湯に使用することを目的としたコジェネレーションシステムでは次に記載されているようなものがあった(例えば、特許文献1参照)。
図3は前記特許文献1に記載された従来のコジェネレーションシステムを示すものである。図3に示すように、従来のコジェネレーションシステムは発電ユニット1と貯湯ユニット2より構成され、発電ユニット1と貯湯ユニット2は熱回収配管3,4と貯湯タンク5上部に戻す配管6と貯湯タンク5に戻さずに熱回収配管4に接続されるバイパス配管7で構成され、循環ポンプ8により水を循環させている。発電ユニット1と貯湯ユニット2を循環する水は、貯湯タンク5の下部より循環ポンプ8を通り、発電機9の排熱で排熱回収熱交換器10により加熱し温水となる。温水は、貯湯タンク5の上部温度を低下させないようにするために、温度センサー11で検出され、その温度が貯湯タンク5の上部の温度よりも高い時は貯湯タンク5上部に戻す配管6によって貯湯タンク5の上部に搬送される。ここで加熱された熱回収の温水の温度が貯湯タンク5の上部の温度よりも低い時は切替弁12によってバイパス配管7に搬送され回路内を循環する。また、水は、給水配管13で供給され、給湯として使用されるお湯14は貯湯タンク5上部から給湯配管15の温水と給水配管13の水を混合弁16で所定の温度に混合し出湯される。
しかしながら、前記従来の構成では、排熱回収した水の温度によって切替弁で、流路を切り替える必要があり、制御が複雑になると共にコストが増加するという課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、水の流路制御を簡略化すると共にコスト低減が図れるコ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。
前記従来の課題を解決するために、本発明のコジェネレーションシステムは、発電ユニットの発電時の排熱を利用して加熱した温水を貯湯タンクの上部に戻す配管を貯湯タンクに熱交換可能に接触させたものである。
これによって、熱回収された温水の温度が低い場合においても、貯湯タンクの熱によって、配管を流れる温水の温度を上げることができ、切替弁を廃止することができることになる。
また、本発明のコジェネレーションシステムは、温水を貯湯タンクの上部に戻す配管を、貯湯タンクの上部に向かって貯湯タンクに螺旋状に巻き付けたことで配管と貯湯タンク
の熱交換効率を向上させたものである。
の熱交換効率を向上させたものである。
これによって、熱回収された温水の温度が低い場合においても、貯湯タンクの熱によって、配管を流れる温水の温度を安定して上げることができ、貯湯タンク上部に戻す温水の温度を安定して保つことができるので、切替弁を廃止できることになる
本発明のコジェネレーションシステムは、切替弁を不要とすることができるので、流路切り替えの制御が不要になると共にコストを低減させることができる。
第1の発明は、発電ユニットと、貯湯ユニットと、前記貯湯タンクの下部の水を前記発電ユニットの発電時の排熱を利用して加熱して温水とし前記温水を前記貯湯タンクの上部に戻す熱回収回路とを備え、前記温水を前記貯湯タンクの上部に戻す配管を前記貯湯タンクに熱交換可能に接触させたことにより、熱回収配管を流れる温水の温度によって流路を切り替える制御を行っていた切替弁を廃止することができ、制御の簡素化とコスト低減を図ることができる。
第2の発明は、特に第1の発明の温水を前記貯湯タンクの上部に戻す配管を、前記貯湯タンクの上部に向かって前記貯湯タンクに螺旋状に巻き付けたことを特徴としたことで、貯湯タンクに流入する温水の温度をより安定化することができる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照にしながら説明する。なお、本実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1における燃料電池コジェネレーションシステムの構成図である。図1において、燃料電池コジェネレーションシステムは、発電ユニット101と貯湯ユニット102より構成され、発電ユニット101と貯湯ユニット102は熱回収配管103,104と貯湯タンク105上部に戻す配管106で構成され、循環ポンプ107により水を循環させている。発電ユニット101と貯湯ユニット102を循環する水は、貯湯タンク105の下部より循環ポンプ107を通り、発電機108の排熱で排熱回収熱交換器109により加熱し温水となって、熱回収配管103と貯湯タンク105の上部に戻す配管を流れ、貯湯タンク105内に貯められる。貯湯タンク105内に貯められた温水は、貯湯タンク105の上部の給湯配管110より流出し、給水配管111より供給される水と混合弁112により所定の温度に調整され、出湯口113より出湯される。また、給水配管111は貯湯タンク105の下部より貯湯タンク105内に流入し、出湯113で使用された水量に見合う分を供給する。本発明の実施の形態では、貯湯タンク105の上部に戻す配管106と貯湯タンク105を熱交換できるように接触させているので、配管106を流れる温水の温度が低い場合でも、貯湯タンク105の熱を熱配管106が受け取ることができるので、貯湯タンク105の上部に配管106の温水が到達するときには、貯湯タンク105の上部温度近くまで温度が上昇し、貯湯タンク105の上部温度を著しく低下させることがない。
図1は、本発明の実施の形態1における燃料電池コジェネレーションシステムの構成図である。図1において、燃料電池コジェネレーションシステムは、発電ユニット101と貯湯ユニット102より構成され、発電ユニット101と貯湯ユニット102は熱回収配管103,104と貯湯タンク105上部に戻す配管106で構成され、循環ポンプ107により水を循環させている。発電ユニット101と貯湯ユニット102を循環する水は、貯湯タンク105の下部より循環ポンプ107を通り、発電機108の排熱で排熱回収熱交換器109により加熱し温水となって、熱回収配管103と貯湯タンク105の上部に戻す配管を流れ、貯湯タンク105内に貯められる。貯湯タンク105内に貯められた温水は、貯湯タンク105の上部の給湯配管110より流出し、給水配管111より供給される水と混合弁112により所定の温度に調整され、出湯口113より出湯される。また、給水配管111は貯湯タンク105の下部より貯湯タンク105内に流入し、出湯113で使用された水量に見合う分を供給する。本発明の実施の形態では、貯湯タンク105の上部に戻す配管106と貯湯タンク105を熱交換できるように接触させているので、配管106を流れる温水の温度が低い場合でも、貯湯タンク105の熱を熱配管106が受け取ることができるので、貯湯タンク105の上部に配管106の温水が到達するときには、貯湯タンク105の上部温度近くまで温度が上昇し、貯湯タンク105の上部温度を著しく低下させることがない。
以上のように、本実施の形態においては、発電ユニット101と、貯湯ユニット102
と、貯湯タンク105の下部の水を発電ユニット101の発電時の排熱を利用して加熱して温水とし温水を貯湯タンク105の上部に戻す熱回収回路とを備え、温水を貯湯タンクの上部に戻す配管106を貯湯タンク105に熱交換可能に接触させたことにより、配管106を流れる温水の温度が低い場合においても、貯湯タンク105上部に流入する時点では、貯湯タンク105上部の温度近くまで、上昇させることができるので、貯湯タンク105上部の温度を著しく低下させることはない。これにより切替弁は不要で切替弁制御も不必要となり、コストを低減させることを可能とすることができる。
と、貯湯タンク105の下部の水を発電ユニット101の発電時の排熱を利用して加熱して温水とし温水を貯湯タンク105の上部に戻す熱回収回路とを備え、温水を貯湯タンクの上部に戻す配管106を貯湯タンク105に熱交換可能に接触させたことにより、配管106を流れる温水の温度が低い場合においても、貯湯タンク105上部に流入する時点では、貯湯タンク105上部の温度近くまで、上昇させることができるので、貯湯タンク105上部の温度を著しく低下させることはない。これにより切替弁は不要で切替弁制御も不必要となり、コストを低減させることを可能とすることができる。
なお、配管106と貯湯タンク105を接触させた状態の上に断熱材を巻くことで、更に貯湯タンク105上部に流入する温度を安定させることができる。
(実施の形態2)
図2は、本発明の実施の形態2における燃料電池コジェネレーションシステムの構成図である。図2において、燃料電池コジェネレーションシステムは、発電ユニット101と貯湯ユニット102より構成され、発電ユニット101と貯湯ユニット102は熱回収配管103,104と貯湯タンク105上部に戻す配管106で構成され、循環ポンプ107により水を循環させている。発電ユニット101と貯湯ユニット102を循環する水は、貯湯タンク105の下部より循環ポンプ107を通り、発電機108の排熱で排熱回収熱交換器109により加熱し温水となって、熱回収配管103と貯湯タンク105の上部に戻す配管を流れ貯湯タンク105内に貯められる。貯湯タンク105内に貯められた温水は、貯湯タンク105の上部の給湯配管110より流出し、給水配管111より供給される水と混合弁112により所定の温度に調整され、出湯口113より出湯される。また、給水配管111は貯湯タンク105の下部より貯湯タンク105内に流入し、出湯113で使用された水量に見合う分を供給する。本発明の実施の形態では、温水を貯湯タンク105の上部に戻す配管106を、貯湯タンク105の上部に向かって貯湯タンク105に螺旋状に巻き付けているので、配管106を流れる温水の温度が低い場合でも、貯湯タンク105の熱を熱配管106が受け取ることができるので、貯湯タンク105の上部に配管106の温水が到達するときには、貯湯タンク105の上部温度近くまで温度が上昇し、貯湯タンク105の上部温度を著しく低下させることがない。
図2は、本発明の実施の形態2における燃料電池コジェネレーションシステムの構成図である。図2において、燃料電池コジェネレーションシステムは、発電ユニット101と貯湯ユニット102より構成され、発電ユニット101と貯湯ユニット102は熱回収配管103,104と貯湯タンク105上部に戻す配管106で構成され、循環ポンプ107により水を循環させている。発電ユニット101と貯湯ユニット102を循環する水は、貯湯タンク105の下部より循環ポンプ107を通り、発電機108の排熱で排熱回収熱交換器109により加熱し温水となって、熱回収配管103と貯湯タンク105の上部に戻す配管を流れ貯湯タンク105内に貯められる。貯湯タンク105内に貯められた温水は、貯湯タンク105の上部の給湯配管110より流出し、給水配管111より供給される水と混合弁112により所定の温度に調整され、出湯口113より出湯される。また、給水配管111は貯湯タンク105の下部より貯湯タンク105内に流入し、出湯113で使用された水量に見合う分を供給する。本発明の実施の形態では、温水を貯湯タンク105の上部に戻す配管106を、貯湯タンク105の上部に向かって貯湯タンク105に螺旋状に巻き付けているので、配管106を流れる温水の温度が低い場合でも、貯湯タンク105の熱を熱配管106が受け取ることができるので、貯湯タンク105の上部に配管106の温水が到達するときには、貯湯タンク105の上部温度近くまで温度が上昇し、貯湯タンク105の上部温度を著しく低下させることがない。
以上のように、本実施の形態においては、発電ユニット101と、貯湯ユニット102と、貯湯タンク105の下部の水を発電ユニット101の発電時の排熱を利用して加熱して温水とし温水を貯湯タンク105の上部に戻す熱回収回路とを備え、温水を貯湯タンク105の上部に戻す配管106を、貯湯タンク105の上部に向かって貯湯タンク105に螺旋状に巻き付けたことにより、配管106を流れる温水の温度が低い場合においても、貯湯タンク105上部に流入する時点では、貯湯タンク105上部の温度近くまで、安定して上昇させることができるので、貯湯タンク105上部の温度を著しく低下させることはない。これにより切替弁は不要で切替弁制御も不必要となり、コストを低減させることを可能とすることができる。
なお、配管106と貯湯タンク105を接触させた状態の上に断熱材を巻くことで、更に貯湯タンク105上部に流入する温度を安定させることができる。
本発明のコジェネレーションシステムによれば、発電機の排熱回収温度が低くても、貯湯タンク上部に流入させる温水の温度を安定させることができるので、切替弁を廃止することができ、制御を簡素化できると共にコスト低減できるので、燃料電池用等の特に低コストが求められるコジェネレーションシステムに適している。
101 発電ユニット
102 貯湯ユニット
105 貯湯タンク
106 配管
102 貯湯ユニット
105 貯湯タンク
106 配管
Claims (2)
- 発電ユニットと、貯湯タンクを有する貯湯ユニットと、前記貯湯タンクの下部の水を前記発電ユニットの発電時の排熱を利用して加熱して温水とし前記温水を前記貯湯タンクの上部に戻す熱回収回路とを備え、前記温水を前記貯湯タンクの上部に戻す配管を前記貯湯タンクに熱交換可能に接触させたコジェネレーションシステム。
- 前記温水を前記貯湯タンクの上部に戻す配管を、前記貯湯タンクの上部に向かって前記貯湯タンクに螺旋状に巻き付けた請求項1記載のコジェネレーションシステム。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009121655A JP2010270942A (ja) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | コジェネレーションシステム |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009121655A JP2010270942A (ja) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | コジェネレーションシステム |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2010270942A true JP2010270942A (ja) | 2010-12-02 |
Family
ID=43419121
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009121655A Pending JP2010270942A (ja) | 2009-05-20 | 2009-05-20 | コジェネレーションシステム |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2010270942A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2014029805A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Noritz Corp | 燃料電池コージェネレーションシステムおよび貯湯タンクユニット |
JP2017026288A (ja) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 株式会社ガスター | 熱源装置 |
-
2009
- 2009-05-20 JP JP2009121655A patent/JP2010270942A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2014029805A (ja) * | 2012-07-31 | 2014-02-13 | Noritz Corp | 燃料電池コージェネレーションシステムおよび貯湯タンクユニット |
JP2017026288A (ja) * | 2015-07-28 | 2017-02-02 | 株式会社ガスター | 熱源装置 |
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