JP2015202457A - Apparatus and method for compound desalination - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide solar heat utilization type fresh water production equipment which is substantially extended in operation time and increased in fresh water production efficiency, compared with conventional apparatuses.SOLUTION: A compound desalination method includes a first thermal conversion of converting high-temperature heat input which is inputted from the outside and has a first temperature equal to or higher than a specified temperature into a moderate-temperature heat output having a second temperature 50°C or more lower than the first temperature and a second heat conversion of converting the moderate-temperature heat output into a low-temperature output having a third temperature 20°C or more lower than the second temperature.

Description

本発明は、複合淡水化装置、及び複合淡水化方法に関する。   The present invention relates to a composite desalination apparatus and a composite desalination method.

特許文献１に、太陽熱による吸収式ないし吸着式冷凍空調が開示されている。また、特許文献１には、太陽熱集熱器と冷凍サイクルとを組み合わせた装置が開示されている。   Patent Document 1 discloses an absorption type or adsorption type refrigeration air conditioning system using solar heat. Patent Document 1 discloses an apparatus in which a solar heat collector and a refrigeration cycle are combined.

特許文献２及び特許文献３には、蓄熱材を用いた負荷平準機能について開示されている。   Patent Document 2 and Patent Document 3 disclose a load leveling function using a heat storage material.

特許文献４には、吸着式冷凍において、吸着材が海水等から真水だけを吸着することを利用して、冷凍空調と海水淡水化を同時に行う吸着冷凍淡水化技術について開示されている。   Patent Document 4 discloses an adsorption refrigeration desalination technology that simultaneously performs refrigeration air conditioning and seawater desalination using an adsorbent that adsorbs only fresh water from seawater or the like in adsorption refrigeration.

特許第３３０２８５９号公報Japanese Patent No. 3302859 特許第３１３８７８４号公報Japanese Patent No. 3138784 特許第３１６８３６２号公報Japanese Patent No. 3168362 特開２００３−２２５６５３号公報JP 2003-225653 A 特許第５１７７３８６号公報Japanese Patent No. 5177386

本発明が解決しようとする課題は、上記吸着冷凍淡水化の二重効用化による淡水製造効率の向上である。   The problem to be solved by the present invention is to improve the fresh water production efficiency by the dual effect of the above-mentioned adsorption refrigeration desalination.

本開示の一態様に係る複合淡水化装置は、２００度以上の高温熱入力を、これより少なくとも５０℃以上温度の低い中温熱出力に変換する第一の熱変換部と、前記第一の熱変換部からえられた中温熱入力を、これより少なくとも２０℃以上低い低温熱出力に変換する第二の熱変換部を備える。第一の熱変換部は水との化学反応によって蓄熱を行う化学蓄熱材を備えた蓄熱装置であり、第二の熱変換部は水を物理吸着する物理吸着材を備えた吸着式冷凍器である。第一の熱変換部は、前記化学蓄熱材の脱水動作により得られる水蒸気凝縮潜熱を回収して中温熱出力を行う第一の熱回路と、化学蓄熱材の水和動作より得られる水和熱を回収して中温熱出力を行う第二の熱回路と、前記第一の熱回路と前記第二の熱回路との切り替え機構を備える。さらに第一の熱変換部は、海水その他の不純水から水を気化して化学蓄熱材に供給する第一の水蒸気回路（水和用水蒸気回路）と、脱水動作において放出される水蒸気を凝縮して純水を得るための第二の水蒸気回路（脱水用水蒸気回路）と、前記第一の水蒸気回路と前記第二の水蒸気回路との切り替え機構を備える。また、第二の熱変換部は、海水その他の不純水から水を気化して物理吸着材に供給する蒸発系統と、物理吸着材の再生動作において放出される水蒸気を凝縮して純水を得るための凝縮系統を備える。   A composite desalination apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a first heat conversion unit that converts a high-temperature heat input of 200 ° C. or higher into a medium-temperature heat output having a temperature of at least 50 ° C. or lower, and the first heat A second heat conversion unit is provided that converts the medium temperature heat input obtained from the conversion unit into a low temperature heat output that is at least 20 ° C. lower than this. The first heat conversion unit is a heat storage device equipped with a chemical heat storage material that stores heat by a chemical reaction with water, and the second heat conversion unit is an adsorption type refrigerator equipped with a physical adsorbent that physically adsorbs water. is there. The first heat conversion unit includes a first heat circuit that recovers the steam condensation latent heat obtained by the dehydration operation of the chemical heat storage material and outputs intermediate temperature heat, and the heat of hydration obtained from the hydration operation of the chemical heat storage material. And a switching mechanism for switching between the first thermal circuit and the second thermal circuit. Furthermore, the first heat conversion unit condenses the water vapor released in the dehydration operation and the first water vapor circuit (hydration water vapor circuit) that vaporizes water from seawater and other impure water and supplies it to the chemical heat storage material. And a second water vapor circuit (dehydration water vapor circuit) for obtaining pure water, and a switching mechanism between the first water vapor circuit and the second water vapor circuit. In addition, the second heat conversion unit vaporizes water from seawater or other impure water and supplies it to the physical adsorbent, and condenses the water vapor released in the regeneration operation of the physical adsorbent to condense pure water. Condensing system for obtaining.

さらに、第一の熱変換部は、化学蓄熱材の水和動作、すなわち海水その他の不純水から水を気化して化学蓄熱材に供給する動作において、蓄熱材の水和熱により前記海水その他の不純水を加熱する熱交換器を有する。   Further, in the hydration operation of the chemical heat storage material, that is, the operation of vaporizing water from seawater or other impure water and supplying the chemical heat storage material to the seawater or the like, A heat exchanger for heating the impure water.

第一の熱変換部と第二の熱変換部で熱をカスケード利用して、第一の熱変換部では化学蓄熱剤の水蒸気吸収効果を利用し、第二の熱変換部では物理吸着剤の水蒸気吸着効果を利用して淡水化を行うことにより、淡水製造の二重効用化により効率を増大することが可能である。同時に第一の熱変換部が蓄熱部であることから、冷凍空調ないし淡水化の動作時間延長や負荷平準を行うことが可能である。さらに、水和熱を用いて海水その他の不純水を加熱する機構を持つことにより、水和反応速度を向上し、第二の熱変換部の効率維持に必要な高い温度の中温出力を、安定的に第一の熱変換部から出力することが可能となる。   The first heat conversion unit and the second heat conversion unit use heat in cascade, the first heat conversion unit uses the water vapor absorption effect of the chemical heat storage agent, and the second heat conversion unit uses the physical adsorbent. By performing desalination using the water vapor adsorption effect, it is possible to increase the efficiency due to the dual effect of fresh water production. At the same time, since the first heat conversion section is a heat storage section, it is possible to extend the operating time and load leveling for refrigeration air conditioning or desalination. Furthermore, by having a mechanism that heats seawater and other impure water using heat of hydration, the hydration reaction rate is improved, and a medium temperature output at a high temperature necessary for maintaining the efficiency of the second heat conversion unit is achieved. It is possible to stably output from the first heat conversion unit.

従来の吸着冷凍淡水化装置の構成および順動作説明図である。It is a structure and forward operation explanatory drawing of the conventional adsorption | suction freezing desalination apparatus. 従来の吸着冷凍淡水化装置の構成および逆動作説明図である。It is a structure and reverse operation explanatory drawing of the conventional adsorption | suction freezing desalination apparatus. 本開示の複合淡水化装置の構成説明図である。It is composition explanatory drawing of the composite desalination apparatus of this indication. 本開示の複合淡水化装置の脱水動作説明図である。It is dehydration operation explanatory drawing of the composite desalination apparatus of this indication. 本開示の複合淡水化装置の水和動作説明図である。It is hydration operation explanatory drawing of the composite desalination apparatus of this indication. 本開示の複合淡水化装置を示す図である。It is a figure which shows the composite desalination apparatus of this indication.

本開示の一態様に係る複合淡水化装置は、２００度以上の高温熱入力を、これより少なくとも５０℃以上温度の低い中温熱出力に変換する第一の熱変換部と、前記第一の熱変換部からえられた中温熱入力を、これより少なくとも２０℃以上低い低温熱出力に変換する第二の熱変換部を備え、第一の熱変換部は水との化学反応によって蓄熱を行う化学蓄熱材を備えた蓄熱装置であり、第二の熱変換部は水を物理吸着する物理吸着材を備えた吸着式冷凍器であることを特徴とする複合淡水化装置である。   A composite desalination apparatus according to an aspect of the present disclosure includes a first heat conversion unit that converts a high-temperature heat input of 200 ° C. or higher into a medium-temperature heat output having a temperature of at least 50 ° C. or lower, and the first heat A second heat conversion unit that converts the medium temperature heat input obtained from the conversion unit into a low temperature heat output that is at least 20 ° C. lower than this, and the first heat conversion unit stores heat by a chemical reaction with water. It is a heat storage device provided with a heat storage material, and the second heat conversion unit is a composite desalination device characterized in that it is an adsorption refrigerator that includes a physical adsorption material that physically adsorbs water.

第一の熱変換部は、海水もしくは不純水から水を気化して化学蓄熱材に供給する第一の水蒸気回路（水和用水蒸気回路）と、脱水動作において放出される水蒸気を凝縮して純水を得るための第二の水蒸気回路（脱水用水蒸気回路）と、前記第一の水蒸気回路と前記第二の水蒸気回路との切り替え機構を備える。   The first heat conversion unit condenses the first water vapor circuit (hydration water vapor circuit) that vaporizes water from seawater or impure water and supplies it to the chemical heat storage material, and the water vapor released in the dehydration operation. A second steam circuit (dewatering steam circuit) for obtaining pure water and a switching mechanism between the first steam circuit and the second steam circuit are provided.

また、第二の熱変換部は、海水もしくは不純水から水を気化して物理吸着材に供給する蒸発系統と、物理吸着材の再生動作において放出される水蒸気を凝縮して純水を得るための凝縮系統を備える。   In addition, the second heat conversion unit vaporizes water from seawater or impure water and supplies it to the physical adsorbent, and condenses water vapor released in the physical adsorbent regeneration operation to obtain pure water. Condensing system for

かかる構成によって、第一の熱変換部、第二の変換部の両方で海水淡水化ないし不純水の純水化が可能となり、二重効用化が可能となる。   With such a configuration, seawater desalination or impure water purification can be achieved in both the first heat conversion section and the second conversion section, and a double effect can be realized.

また、本開示の一態様に係る複合淡水化装置は、第一の熱変換部にマグネシウムもしくはカルシウムを組成の少なくとも一部として含む化学蓄熱材を具備することを特徴とする複合淡水化装置である。   Moreover, the composite desalination apparatus which concerns on 1 aspect of this indication is a composite desalination apparatus characterized by providing the 1st heat conversion part with the chemical heat storage material which contains magnesium or calcium as at least one part of a composition. .

とりわけ、特許文献５に開示される塩化リチウム添加水酸化マグネシウム等は脱水反応の操作温度が低く、上述の高温熱入力温度を下げ、本原理による二重効用動作を容易化する点で特に好ましい。   In particular, lithium chloride-added magnesium hydroxide and the like disclosed in Patent Document 5 are particularly preferable in that the operation temperature of the dehydration reaction is low, the above-described high-temperature heat input temperature is lowered, and the double effect operation according to the present principle is facilitated.

また、本開示の一態様に係る複合淡水化装置は、前記化学蓄熱材の脱水動作により得られる水蒸気凝縮潜熱を回収して中温熱出力を行う第一の熱回路と、化学蓄熱材の水和動作より得られる水和熱を回収して中温熱出力を行う第二の熱回路と、前記第一の熱回路と前記第二の熱回路との切り替え機構を第一の熱変換部に備えることを特徴とする複合淡水化装置である。   Further, the composite desalination apparatus according to one aspect of the present disclosure includes a first thermal circuit that recovers the latent heat of steam condensation obtained by the dehydration operation of the chemical heat storage material and outputs a medium temperature heat, and hydration of the chemical heat storage material A first heat conversion unit is provided with a second heat circuit that recovers heat of hydration obtained from operation and outputs a medium temperature heat, and a switching mechanism between the first heat circuit and the second heat circuit. Is a composite desalination apparatus characterized by

かかる構成によって、化学蓄熱材の脱水動作（蓄熱動作）のときも、水和動作（放熱動作）のときにも第二の熱変換部（吸着冷凍機）に中温熱出力が可能であり、太陽光を利用した場合にも昼夜連続的な淡水製造および冷凍空調を行うことが可能となる。   With such a configuration, it is possible to output intermediate temperature heat to the second heat conversion unit (adsorption refrigerator) during both dehydration operation (heat storage operation) and hydration operation (heat release operation) of the chemical heat storage material. Even when light is used, day-and-night continuous fresh water production and refrigeration air conditioning can be performed.

さらに、第一の熱変換部は、化学蓄熱材の水和動作、すなわち海水もしくは不純水から水を気化して化学蓄熱材に供給する動作において、蓄熱材の水和熱により前記海水もしくは不純水を加熱する熱交換器を有する。   Furthermore, in the hydration operation of the chemical heat storage material, i.e., the operation of vaporizing water from seawater or impure water and supplying the chemical heat storage material to the chemical heat storage material, the first heat conversion unit is configured to generate the seawater or non-condensation by the heat of hydration of the heat storage material. It has a heat exchanger that heats pure water.

かかる構成を備えることにより、水和動作に供する海水の水蒸気分圧が上がり、水和反応の反応速度が上昇するため、前記第二の熱回路から充分な温度および量の中温熱出力を取り出すことを可能とする。   By providing such a configuration, the water vapor partial pressure of seawater used for the hydration operation is increased, and the reaction rate of the hydration reaction is increased. Therefore, a sufficient temperature and amount of medium temperature heat output can be taken out from the second thermal circuit. Is possible.

さらに、第一の熱変換部は、供給される海水と排出される濃縮海水とを熱交換する再生熱交換器を有していても良い。これによって熱ロスを減らして効率を高めることが出来る。   Furthermore, the first heat conversion unit may have a regenerative heat exchanger that exchanges heat between the supplied seawater and the concentrated seawater discharged. This can reduce heat loss and increase efficiency.

また、第一の熱変換部は、化学蓄熱材の水和状態を検知する検知部を備えていても良い。水和状態の情報の一例は、化学蓄熱材の水和割合である。水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）２のモル重量（分子量）は５８であり、酸化マグネシウムＭｇＯのモル重量は４０であるので、例えば５８０ｋｇの水酸化マグネシウムを充填した場合、この完全脱水（０％水和）のときの重量は４００ｋｇであり、また重量が４９０ｋｇのときの水和割合は５０％水和である。このような重量検知によって容易に水和状態を検知することができる。この水和割合を検知することにより、特に水和動作におけるリザーブ量（残りの動作可能時間）を検知することが可能であり、利便性を向上することが可能である。 Moreover, the 1st heat conversion part may be provided with the detection part which detects the hydration state of a chemical heat storage material. An example of the hydration state information is the hydration ratio of the chemical heat storage material. Since the molar weight (molecular weight) of magnesium hydroxide Mg (OH) 2 is 58 and the molar weight of magnesium oxide MgO is 40, for example, when 580 kg of magnesium hydroxide is charged, this complete dehydration (0% hydration) ) Is 400 kg, and the hydration ratio when the weight is 490 kg is 50% hydration. The hydration state can be easily detected by such weight detection. By detecting this hydration ratio, it is possible to detect the reserve amount (remaining operation possible time) particularly in the hydration operation, and it is possible to improve convenience.

また、本開示の一態様における複合淡水化装置は第一の熱変換部と第二の熱変換部との間に二次蓄熱部を有していても良い。かかる構成によって第一の熱変換部からの熱出力と第二の熱変換部の熱需要を負荷平準して、利便性を向上することが可能である。   Moreover, the composite desalination apparatus in 1 aspect of this indication may have a secondary heat storage part between the 1st heat conversion part and the 2nd heat conversion part. With this configuration, it is possible to improve the convenience by leveling the heat output from the first heat conversion unit and the heat demand of the second heat conversion unit.

また、本開示の一態様における複合淡水化装置は高温熱入力が太陽光集熱器であることを特徴とするか、もしくは高温熱入力が産業排熱であることを特徴とする複合淡水化装置はである。   Moreover, the composite desalination apparatus according to one aspect of the present disclosure is characterized in that the high-temperature heat input is a solar heat collector, or the high-temperature heat input is industrial waste heat. Is.

すなわち、本発明は太陽光利用を念頭においてなされたものであるが、例えば産業排熱等が高温熱源である場合にも作用効果は同様であり、特に熱源の種別を問わない。   That is, the present invention has been made with the use of sunlight in mind, but for example, when the industrial waste heat or the like is a high-temperature heat source, the same effect is obtained, and the type of the heat source is not particularly limited.

（実施の形態１）
最初に、吸着冷凍淡水化装置（第一の熱変換部）の構成及び動作の一例を説明する。なお、以下、全ての図を通じて同一又は対応する構成に同一の参照符号を付して、その説明を省略する。 (Embodiment 1)
First, an example of the configuration and operation of the adsorption refrigeration desalination apparatus (first heat conversion unit) will be described. Hereinafter, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals throughout all the drawings, and the description thereof is omitted.

図１に、第一の熱変換部である吸着冷凍淡水化装置の構成を示す。図１に示す第一の熱変換部は、蒸発室２１０と、第一の吸着室２２０と、第二の吸着室２３０と、凝縮室２４０とを備える。例えば、蒸発室２１０と、第一の吸着室２２０と、第二の吸着室２３０と、凝縮室２４０とは一体化されている。   In FIG. 1, the structure of the adsorption | suction freezing desalination apparatus which is a 1st heat conversion part is shown. The first heat conversion unit shown in FIG. 1 includes an evaporation chamber 210, a first adsorption chamber 220, a second adsorption chamber 230, and a condensation chamber 240. For example, the evaporation chamber 210, the first adsorption chamber 220, the second adsorption chamber 230, and the condensing chamber 240 are integrated.

＜蒸発室２１０＞
蒸発室２１０は、蒸発室熱交換器２１２とシャワーノズル２１１とを有する。シャワーノズル２１１は、外部から取得された水を蒸発室熱交換器２１２に供給する。外部から取得された水の例は海水である。例えば、ポンプなどにより、外部から海水が取得される。 <Evaporation chamber 210>
The evaporation chamber 210 includes an evaporation chamber heat exchanger 212 and a shower nozzle 211. The shower nozzle 211 supplies water acquired from the outside to the evaporation chamber heat exchanger 212. An example of water obtained from the outside is seawater. For example, seawater is acquired from the outside by a pump or the like.

蒸発室２１０では、濃縮海水または濃縮不純水２１６が保持されるタンクを有する。濃縮海水または濃縮不純水２１６とは、外部から取得された海水のうち一部が蒸発した海水を意味する。また、蒸発室２１０は、外部に水を排出する排出口を有する。例えば、排出口から所定以上に濃縮された濃縮海水または濃縮不純水２１６が排出される。   The evaporation chamber 210 has a tank in which concentrated seawater or concentrated impure water 216 is held. Concentrated seawater or concentrated impure water 216 means seawater in which part of seawater obtained from the outside has evaporated. Further, the evaporation chamber 210 has a discharge port for discharging water to the outside. For example, concentrated seawater or concentrated impure water 216 concentrated to a predetermined level or more is discharged from the discharge port.

蒸発室２１０は、真空ポンプ２１４を有する。真空ポンプ２１４により、蒸発室２１０の内部空間の真空度を調整し得る。   The evaporation chamber 210 has a vacuum pump 214. The degree of vacuum in the internal space of the evaporation chamber 210 can be adjusted by the vacuum pump 214.

蒸発室熱交換器２１２は、外部の冷熱負荷２１３と熱的に接続されている。冷熱負荷２１３の例は不凍液等の冷媒である。   The evaporation chamber heat exchanger 212 is thermally connected to an external cooling load 213. An example of the cooling load 213 is a refrigerant such as an antifreeze liquid.

＜第一の吸着室２２０＞
第一の吸着室２２０には、第一の吸着部２２１が内蔵されている。第一の吸着部２２１は、水を吸着する。第一の吸着部２２１の例はシリカゲルである。 <First adsorption chamber 220>
The first suction chamber 220 has a first suction part 221 built therein. The first adsorption unit 221 adsorbs water. The example of the 1st adsorption | suction part 221 is a silica gel.

第一の吸着部２２１は、吸着された水を加熱し、かつ脱離するための第一の再生熱交換器２２２を有する。   The first adsorption unit 221 has a first regenerative heat exchanger 222 for heating and desorbing the adsorbed water.

さらに、第一の吸着室２２０と蒸発室２１０との間には、蒸発室２１０から発生した水蒸気を第一の吸着室２２０に供給する、もしくは遮断するために開閉可能な第一の蒸発室弁２２３を備える。   Furthermore, between the first adsorption chamber 220 and the evaporation chamber 210, a first evaporation chamber valve that can be opened and closed to supply or block water vapor generated from the evaporation chamber 210 to the first adsorption chamber 220. 223.

さらに、第一の吸着室２２０と凝縮室２４０との間には、第一の吸着室２２０で脱離した水蒸気を凝縮室２４０に供給する、もしくは遮断するために開閉可能な第一の凝縮室弁２２４を備える。   Further, between the first adsorption chamber 220 and the condensing chamber 240, the first condensing chamber that can be opened and closed to supply or block the water vapor desorbed in the first adsorbing chamber 220 to the condensing chamber 240. A valve 224 is provided.

＜第二の吸着室２３０＞
第二の吸着室２３０には、第一の吸着部２２１と同様の第二の吸着部２３１が内蔵されている。第二の吸着部２３１の例もシリカゲルである。 <Second adsorption chamber 230>
The second suction chamber 230 contains a second suction portion 231 similar to the first suction portion 221. The example of the 2nd adsorption | suction part 231 is also a silica gel.

第二の吸着部２３１は、吸着された水を加熱し、かつ脱離するための第二の再生熱交換器２３２を有する。   The second adsorption unit 231 has a second regenerative heat exchanger 232 for heating and desorbing the adsorbed water.

さらに、第二の吸着室２３０と蒸発室２１０との間には、蒸発室２１０から発生した水蒸気を第二の吸着室２３０に供給する、もしくは遮断するために開閉可能な第二の蒸発室弁２３３を備える。   Furthermore, between the second adsorption chamber 230 and the evaporation chamber 210, a second evaporation chamber valve that can be opened and closed to supply or shut off the water vapor generated from the evaporation chamber 210 to the second adsorption chamber 230. 233.

さらに、第二の吸着室２３０と凝縮室２４０との間には、第二の吸着室２３０で脱離した水蒸気を凝縮室２４０に供給する、もしくは遮断するために開閉可能な第二の凝縮室弁２３４を備える。   Furthermore, between the second adsorption chamber 230 and the condensing chamber 240, a second condensing chamber that can be opened and closed to supply or block the water vapor desorbed in the second adsorbing chamber 230 to the condensing chamber 240. A valve 234 is provided.

＜凝縮室２４０＞
凝縮室２４０には、水の循環により冷却塔２４３と熱的に接続されている凝縮室熱交換器２４２が備えられている。さらに凝縮室熱交換器２４２において凝縮した水を回収する回収器２４１を備えており、回収器は外部の淡水タンク２４４に接続していて回収された淡水を排出することが可能な構成になっている。淡水タンクとは純粋タンクとも表記する。 <Condensation chamber 240>
The condensing chamber 240 is provided with a condensing chamber heat exchanger 242 that is thermally connected to the cooling tower 243 by circulating water. Further, a recovery device 241 for recovering water condensed in the condensing chamber heat exchanger 242 is provided, and the recovery device is connected to an external fresh water tank 244 so that the recovered fresh water can be discharged. Yes. A freshwater tank is also referred to as a pure tank.

第一の再生熱交換器２２２および第二の再生熱交換器２３２には、第一の中温熱入力切り替え弁２５１および第二の中温熱入力切り替え弁２５２を介して、一例としてソーラーコレクタ２６０により生成した６０−９０℃程度の温水が供給可能な構成になっている。   The first regenerative heat exchanger 222 and the second regenerative heat exchanger 232 are generated by the solar collector 260, for example, via the first intermediate temperature heat input switching valve 251 and the second medium temperature heat input switching valve 252. The hot water of about 60-90 ° C. can be supplied.

（動作）
まず、図１を参照して、第一の熱変換部である吸着冷凍淡水化装置の順動作を説明する。 (Operation)
First, with reference to FIG. 1, the forward operation of the adsorption refrigeration desalination apparatus which is a 1st heat conversion part is demonstrated.

一例として、蒸発室２１０が１／１００気圧程度に減圧されると、蒸発室内のシャワーノズル２１１から海水または不純水２１５が噴霧される。噴霧された海水または不純水２１５により、蒸発室熱交換器２１２から熱が奪われ、例えば、７℃程度で気化する。この気化潜熱を冷凍出力として冷熱負荷２１３に取り出すことが、吸着冷凍機２５０の基本原理である。また、海水から気化するものは塩分を含まない淡水のみが海水から気化することが、淡水化の基本原理である。   As an example, when the evaporation chamber 210 is depressurized to about 1/100 atm, seawater or impure water 215 is sprayed from the shower nozzle 211 in the evaporation chamber. The sprayed seawater or impure water 215 removes heat from the evaporation chamber heat exchanger 212 and vaporizes at about 7 ° C., for example. Taking out this latent heat of vaporization as a refrigeration output to the cooling load 213 is a basic principle of the adsorption refrigerator 250. The basic principle of desalination is that only fresh water that does not contain salt is vaporized from sea water.

第一の吸着室２２０内の第一の吸着部２２１は、図１においては開かれている第一の蒸発室弁２２３を介して、その吸着能力が飽和するまで蒸発室２１０から水蒸気を吸着する。このとき、第一の吸着部２２１は上記の圧力まで蒸発室を減圧する吸着ポンプの役割を果たしている。   The first adsorption unit 221 in the first adsorption chamber 220 adsorbs water vapor from the evaporation chamber 210 through the first evaporation chamber valve 223 opened in FIG. 1 until the adsorption capacity is saturated. . At this time, the first adsorption unit 221 serves as an adsorption pump that depressurizes the evaporation chamber to the above pressure.

このときソーラーコレクタ２６０により生成した６０−９０℃程度の温水は、第一の中温熱入力切り替え弁２５１および第二の中温熱入力切り替え弁２５２の切り替えにより、第二の再生熱交換器２３２に供給され、第二の吸着室２３０内の第二の吸着部２３１を加熱して吸着水を脱離する。脱離された水蒸気は、図１においては開かれている第二の凝縮室弁２３４を介して凝縮室２４０に流入し、凝縮室熱交換器２４２により凝縮する。凝縮水は液滴として直下の回収器２４１に滴下し、淡水タンク２４４に排出される。   At this time, the hot water of about 60-90 ° C. generated by the solar collector 260 is supplied to the second regenerative heat exchanger 232 by switching the first medium temperature heat input switching valve 251 and the second medium temperature heat input switching valve 252. Then, the second adsorption part 231 in the second adsorption chamber 230 is heated to desorb the adsorbed water. The desorbed water vapor flows into the condensing chamber 240 via the second condensing chamber valve 234 that is opened in FIG. 1 and is condensed by the condensing chamber heat exchanger 242. Condensed water drops as a droplet to the collector 241 directly below and is discharged to the fresh water tank 244.

続いて、図２を参照して、第一の熱変換部である吸着冷凍淡水化装置の逆動作を説明する。   Then, with reference to FIG. 2, the reverse operation | movement of the adsorption | suction freezing desalination apparatus which is a 1st heat conversion part is demonstrated.

図１の順動作を継続すると、第一の吸着室２２０内の第一の吸着部２２１は、水蒸気吸着につれてその吸着能力を失い、従い蒸発室２１０における蒸発量が減少して冷凍能力が減少する。他方第二の吸着室２３０内の第二の吸着部２３１は吸着水の脱離につれて吸着能力を回復する。   If the forward operation of FIG. 1 is continued, the first adsorption part 221 in the first adsorption chamber 220 loses its adsorption capability as the water vapor is adsorbed, and accordingly, the amount of evaporation in the evaporation chamber 210 decreases and the refrigeration capability decreases. . On the other hand, the second adsorption part 231 in the second adsorption chamber 230 recovers the adsorption capacity as the adsorbed water is desorbed.

このとき、第一の中温熱入力切り替え弁２５１および第二の中温熱入力切り替え弁２５２の切り替え、第一の蒸発室弁２２３を閉じて第二の蒸発室弁２３３を開く蒸発室弁の切り替え、第二の凝縮室弁２３４を閉じて第一の凝縮室弁２２４を開く凝縮室弁の切り替えによって、図２に示す如く逆動作の状態を生じせしめる。   At this time, switching of the first medium temperature heat input switching valve 251 and the second medium temperature heat input switching valve 252, switching of the evaporation chamber valve that closes the first evaporation chamber valve 223 and opens the second evaporation chamber valve 233, By switching the condensing chamber valve which closes the second condensing chamber valve 234 and opens the first condensing chamber valve 224, a reverse operation state is caused as shown in FIG.

吸着能力の回復した第二の吸着室２３０内の第二の吸着部２３１は、図２においては開かれている第二の蒸発室弁２３３を介して、その吸着能力が飽和するまで蒸発室２１０から水蒸気を吸着する。また、ソーラーコレクタ２６０により生成した６０−９０℃程度の温水は、第一の再生熱交換器２２２に供給され、図１の順動作で水を吸着した第一の吸着室２２０内の第一の吸着部２２１を加熱して吸着水を脱離し、時間とともに吸着能力が回復する。このとき脱離された水蒸気は、図２においては開かれている第一の凝縮室弁２２４を介して凝縮室２４０に流入し、凝縮室熱交換器２４２により凝縮する。凝縮水は液滴として直下の回収器２４１に滴下し、淡水タンク２４４に排出される。   The second adsorbing portion 231 in the second adsorbing chamber 230 whose adsorbing capacity has been recovered passes through the second evaporating chamber valve 233 which is opened in FIG. 2 until the adsorbing capacity is saturated. Adsorb water vapor. Moreover, the hot water of about 60-90 ° C. generated by the solar collector 260 is supplied to the first regenerative heat exchanger 222 and the first adsorption chamber 220 in which the water is adsorbed by the forward operation of FIG. The adsorption unit 221 is heated to desorb adsorbed water, and the adsorption capacity is recovered with time. The water vapor desorbed at this time flows into the condensing chamber 240 through the first condensing chamber valve 224 that is opened in FIG. 2, and is condensed by the condensing chamber heat exchanger 242. Condensed water drops as a droplet to the collector 241 directly below and is discharged to the fresh water tank 244.

すなわち、図１に示した順動作と図２に示した逆動作を交互に繰り返すことによって、連続的に冷凍出力を得ることが可能であり、また連続的に海水から淡水を製造することが可能である。なお、海水に換えて重金属汚染等した不純水を用いた場合にも、同じ動作で重金属等を含まない純水を得ることが出来る。   That is, by alternately repeating the forward operation shown in FIG. 1 and the reverse operation shown in FIG. 2, it is possible to obtain a refrigeration output continuously and to produce fresh water continuously from seawater. It is. In addition, even when impure water contaminated with heavy metals is used instead of seawater, pure water containing no heavy metals can be obtained by the same operation.

以下、図面を参照して、実施の形態１に係る複合淡水化装置を説明する。なお、以下、全ての図を通じて同一又は対応する構成に同一の参照符号を付して、その説明を省略する。   Hereinafter, a composite desalination apparatus according to Embodiment 1 will be described with reference to the drawings. Hereinafter, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals throughout all the drawings, and the description thereof is omitted.

＜複合淡水化装置１０００＞
図３に、実施の形態１に係る複合淡水化装置１０００の構成の一例を示す。 <Composite desalination equipment 1000>
In FIG. 3, an example of a structure of the composite desalination apparatus 1000 which concerns on Embodiment 1 is shown.

図３に示す複合淡水化装置１０００は、第一の熱変換部１００と、第二の熱変換部２００とを備える。第一の熱変換部１００を蓄熱装置とも表記し、第二の熱変換部２００を吸着冷凍機とも表記する。   A composite desalination apparatus 1000 illustrated in FIG. 3 includes a first heat conversion unit 100 and a second heat conversion unit 200. The first heat conversion unit 100 is also referred to as a heat storage device, and the second heat conversion unit 200 is also referred to as an adsorption refrigerator.

第二の熱変換部２００の構成及び動作は上述の通りであり、説明を割愛する。   The configuration and operation of the second heat conversion unit 200 are as described above and will not be described.

第一の熱変換部１００は、化学蓄熱材タンク１１１と、加熱回路と、蒸発タンク１３２と、蒸発熱交換器と、熱伝導回路とを備える。   The first heat conversion unit 100 includes a chemical heat storage material tank 111, a heating circuit, an evaporation tank 132, an evaporation heat exchanger, and a heat conduction circuit.

＜化学蓄熱材タンク１１１＞
化学蓄熱材タンク１１１は、化学蓄熱材１１０を貯留する。化学蓄熱材１１０の一例は、水酸化マグネシウムである。化学蓄熱材１１０は後述する加熱回路により、高温熱が入力され、水及び脱水化学蓄熱材になる。詳細は後述する。 <Chemical heat storage material tank 111>
The chemical heat storage material tank 111 stores the chemical heat storage material 110. An example of the chemical heat storage material 110 is magnesium hydroxide. The chemical heat storage material 110 receives high-temperature heat by a heating circuit described later, and becomes water and a dehydrated chemical heat storage material. Details will be described later.

＜加熱回路＞
加熱回路は、高温熱入力熱交換器１２１と高温熱出力熱交換器１２２とを有する。
外部から高温熱が高温熱入力熱交換器１２１に入力される。高温熱入力熱交換器１２１の一例は、トラフ型のソーラーコレクタ又はリニアフレネル型のソーラーコレクタである。ソーラーコレクタは太陽熱を取得する。又は、高温熱入力熱交換器１２１は、ソーラーコレクタと熱的に接続された入力部であり、ソーラーコレクタから太陽熱が入力される。 <Heating circuit>
The heating circuit includes a high temperature heat input heat exchanger 121 and a high temperature heat output heat exchanger 122.
High temperature heat is input to the high temperature heat input heat exchanger 121 from the outside. An example of the high temperature heat input heat exchanger 121 is a trough type solar collector or a linear Fresnel type solar collector. Solar collectors get solar heat. Or the high temperature heat input heat exchanger 121 is an input part thermally connected with the solar collector, and solar heat is input from the solar collector.

高温熱出力熱交換器１２２は、化学蓄熱材１１０と熱的に接触しており、化学蓄熱材１１０に、高温熱入力熱交換器１２１に入力された熱を出力する。出力された熱により、例えば、化学蓄熱材１１０の温度は、２００℃以上に上がる。   The high temperature heat output heat exchanger 122 is in thermal contact with the chemical heat storage material 110 and outputs the heat input to the high temperature heat input heat exchanger 121 to the chemical heat storage material 110. Due to the output heat, for example, the temperature of the chemical heat storage material 110 rises to 200 ° C. or higher.

例えば、加熱回路に、合成油などの熱媒体を循環させることもできる。高温熱入力熱交換器１２１により、外部から合成油に熱が入力される。加熱回路の高温熱出力熱交換器１２２において、合成油から化学蓄熱材１１０に熱が出力される。   For example, a heat medium such as synthetic oil can be circulated in the heating circuit. Heat is input to the synthetic oil from the outside by the high-temperature heat input heat exchanger 121. In the high-temperature heat output heat exchanger 122 of the heating circuit, heat is output from the synthetic oil to the chemical heat storage material 110.

化学蓄熱材タンク１１１は、水和動作水蒸気管１３４と脱水動作水蒸気管１２４とを備える。   The chemical heat storage material tank 111 includes a hydration operation steam pipe 134 and a dehydration operation steam pipe 124.

化学蓄熱材タンク１１１は、水和動作水蒸気管１３４により、蒸発タンク１３２と接続されている。蒸発タンク１３２は、水が供給され、かつ、供給された水を蒸発させる。   The chemical heat storage material tank 111 is connected to the evaporation tank 132 by a hydration operation steam pipe 134. The evaporation tank 132 is supplied with water and evaporates the supplied water.

＜蒸発タンク１３２＞
蒸発タンク１３２は、水が貯留されているタンクと水供給管を介して、接続される。例えば、水供給管から蒸発タンク１３２に海水が供給される。 <Evaporation tank 132>
The evaporation tank 132 is connected to a tank in which water is stored through a water supply pipe. For example, seawater is supplied from the water supply pipe to the evaporation tank 132.

蒸発タンク１３２は、貯留される水を排出する水排出管を備える。例えば、水排出管から外部に、濃縮海水が排出される。   The evaporation tank 132 includes a water discharge pipe for discharging stored water. For example, concentrated seawater is discharged from the water discharge pipe to the outside.

水和動作水蒸気管１３４は水和動作水蒸気弁１３３を有する。水和動作水蒸気弁１３３の開閉により、蒸発タンク１３２から化学蓄熱材タンク１１１に供給される水蒸気の量が調整される。   The hydration operation steam pipe 134 has a hydration operation steam valve 133. By opening and closing the hydration operation steam valve 133, the amount of steam supplied from the evaporation tank 132 to the chemical heat storage material tank 111 is adjusted.

＜淡水タンク１２５＞
化学蓄熱材タンク１１１は、脱水動作水蒸気管１２４により、淡水タンク１２５と接続される。化学蓄熱材１１０の脱水により発生した水蒸気が、脱水動作水蒸気管１２４を介して淡水タンク１２５に出力される。 <Fresh water tank 125>
The chemical heat storage material tank 111 is connected to the fresh water tank 125 by a dehydrating water vapor pipe 124. The water vapor generated by the dehydration of the chemical heat storage material 110 is output to the fresh water tank 125 through the dehydration operation water vapor pipe 124.

脱水動作水蒸気管１２４は脱水動作水蒸気弁１２３を有する。脱水動作水蒸気弁１２３の開閉により、化学蓄熱材タンク１１１から淡水タンク１２５に供給される水蒸気の量が調整される。   The dewatering operation steam pipe 124 has a dehydration operation steam valve 123. The amount of water vapor supplied from the chemical heat storage material tank 111 to the fresh water tank 125 is adjusted by opening and closing the dewatering operation water vapor valve 123.

＜蒸発熱交換器＞
化学蓄熱材タンク１１１と蒸発タンク１３２とに熱的に接するように、蒸発熱交換器が位置する。例えば、化学蓄熱材１１０の水和熱が蒸発タンク１３２に伝わる。水和熱により、蒸発タンク１３２に貯留される海水が気化される。 <Evaporation heat exchanger>
The evaporative heat exchanger is positioned so as to be in thermal contact with the chemical heat storage material tank 111 and the evaporation tank 132. For example, the heat of hydration of the chemical heat storage material 110 is transmitted to the evaporation tank 132. Seawater stored in the evaporation tank 132 is vaporized by heat of hydration.

また、図３に示すように、蒸発タンク１３２が化学蓄熱材タンク１１１の少なくとも外周の一部を覆うように位置しても良い。このような蒸発タンク１３２及び化学蓄熱材タンク１１１は筐体熱交換器とも表記される。   As shown in FIG. 3, the evaporation tank 132 may be positioned so as to cover at least a part of the outer periphery of the chemical heat storage material tank 111. Such an evaporating tank 132 and a chemical heat storage material tank 111 are also referred to as a housing heat exchanger.

＜熱伝導回路＞
熱伝導回路は、水和動作熱交換器１３６と脱水動作熱交換器１２６とを備え、第二の熱変換部２００と熱的に接触している。図３に示すように、熱伝導回路は、第二の熱変換部２００との間に、第一の中温熱出力切替弁１４１と、第二の中温熱出力切替弁１４２とを備える。いずれかの回路を用いて中温熱出力を行うかを切り替えることが可能な構成になっている。 <Heat conduction circuit>
The heat conduction circuit includes a hydration operation heat exchanger 136 and a dehydration operation heat exchanger 126, and is in thermal contact with the second heat conversion unit 200. As illustrated in FIG. 3, the heat conduction circuit includes a first medium temperature heat output switching valve 141 and a second medium temperature heat output switching valve 142 between the second heat conversion unit 200. It is configured to be able to switch whether to perform medium temperature heat output using any of the circuits.

第一の熱変換部１００は、第一の制御部を備える。第一の制御部は、所定の基準に基づいて、水供給管、水排出管、水和動作水蒸気弁１３３、脱水動作水蒸気弁１２３、第一の中温熱出力切替弁１４１と、第二の中温熱出力切替弁１４２の開閉を制御する。   The first heat conversion unit 100 includes a first control unit. The first control unit includes a water supply pipe, a water discharge pipe, a hydration operation steam valve 133, a dehydration operation steam valve 123, a first medium temperature heat output switching valve 141, and a second medium based on a predetermined standard. The opening and closing of the thermal output switching valve 142 is controlled.

例えば、上記のタンク及び配管は、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３１６等のステンレス材料から構成される。また、上記のタンク及び配管は、チタン等で構成されることにより、海水に対して高い耐蝕性を有する。   For example, the tank and the pipe are made of a stainless material such as SUS304 or SUS316. Moreover, said tank and piping have high corrosion resistance with respect to seawater by being comprised with titanium etc.

＜制御部＞
制御部は、加熱回路により化学蓄熱材１１０を加熱し、水蒸気と脱水化学蓄熱材とを生成する回路（経路）と、脱水化学蓄熱材に淡水タンク１２５から水蒸気を供給し、化学蓄熱材１１０を生成する回路（経路）との切り替えを制御する。なお、水蒸気と脱水化学蓄熱材とを生成する回路は、熱を供給により反応を進められる。水蒸気を供給し、化学蓄熱材１１０を生成する回路は、反応により熱が得られる。 <Control unit>
The control unit heats the chemical heat storage material 110 with a heating circuit, generates water vapor and a dehydrated chemical heat storage material, supplies water vapor from the fresh water tank 125 to the dehydrated chemical heat storage material, Controls switching with the circuit (path) to be generated. In addition, the circuit which produces | generates water vapor | steam and a dehydration chemical thermal storage material can advance reaction by supplying heat. The circuit that supplies the water vapor and generates the chemical heat storage material 110 obtains heat by reaction.

（動作）
＜第一動作＞
図４を参照して、本実施の形態の複合淡水化装置１０００の第一動作の一例を説明する。第一動作は、例えば、外部から高温熱が高温熱入力熱交換器１２１に入力される場合の動作である。例えば、太陽光からの熱を取得可能な昼間を意味する。 (Operation)
<First action>
With reference to FIG. 4, an example of the 1st operation | movement of the composite desalination apparatus 1000 of this Embodiment is demonstrated. The first operation is, for example, an operation when high-temperature heat is input to the high-temperature heat input heat exchanger 121 from the outside. For example, it means the daytime when heat from sunlight can be acquired.

図４に示す太実線は、第一動作時に動作する構成及び経路を示す。図４に示す太実線の経路を第一の循環経路とも表記する。第二の熱変換部の構成及び動作は既に詳述したため説明を割愛する。   A thick solid line shown in FIG. 4 indicates a configuration and a path that operate during the first operation. The thick solid line shown in FIG. 4 is also referred to as a first circulation path. Since the configuration and operation of the second heat conversion unit have already been described in detail, the description is omitted.

高温熱入力熱交換器１２１により熱が得られる。高温熱入力熱交換器１２１の一例はソーラーコレクタである。例えば、ソーラーコレクタにより太陽熱が得られる。高温熱入力熱交換器１２１により得られた熱を、高温の熱媒とも表記する。例えば、ソーラーコレクタにより得られた高温の熱媒は３００℃を有する。   Heat is obtained by the high temperature heat input heat exchanger 121. An example of the high temperature heat input heat exchanger 121 is a solar collector. For example, solar heat is obtained by a solar collector. The heat obtained by the high temperature heat input heat exchanger 121 is also expressed as a high temperature heat medium. For example, a high temperature heating medium obtained by a solar collector has 300 ° C.

高温熱入力熱交換器１２１から、化学蓄熱材タンク１１１に、高温の熱媒が入力される。化学蓄熱材タンク１１１は、高温熱出力熱交換器１２２と、化学蓄熱材１１０とを有する。高温熱出力熱交換器１２２により、入力された高温の熱媒を用いて、化学蓄熱材１１０が加熱される。   A high-temperature heat medium is input from the high-temperature heat input heat exchanger 121 to the chemical heat storage material tank 111. The chemical heat storage material tank 111 includes a high temperature heat output heat exchanger 122 and a chemical heat storage material 110. The chemical heat storage material 110 is heated by the high temperature heat output heat exchanger 122 using the input high temperature heat medium.

化学蓄熱材１１０の一例は、水酸化マグネシウムである。式１に、化学蓄熱材１１０が水酸化マグネシウムである場合に、化学蓄熱材１１０が加熱される反応式を示す。   An example of the chemical heat storage material 110 is magnesium hydroxide. Formula 1 shows a reaction formula in which the chemical heat storage material 110 is heated when the chemical heat storage material 110 is magnesium hydroxide.

（式１） Ｍｇ（ＯＨ）２→ＭｇＯ＋Ｈ２Ｏ δＨ＝−８１ｋＪ／ｍｏｌ
水酸化マグネシウムは脱水し、酸化マグネシウムになる。このとき１モルあたり８１ｋＪの熱を吸収することにより、加熱される。 (Formula 1) Mg (OH) 2 → MgO + H 2 O δH = −81 kJ / mol
Magnesium hydroxide is dehydrated to become magnesium oxide. At this time, it is heated by absorbing heat of 81 kJ per mole.

脱水動作水蒸気弁１２３を開くことによって、脱水された水は水蒸気として、脱水動作水蒸気管１２４通じて、淡水タンク１２５に供給される。   By opening the dewatering operation steam valve 123, the dehydrated water is supplied as steam to the fresh water tank 125 through the dehydration operation steam pipe 124.

淡水タンク１２５の内部に位置する脱水動作熱交換器１２６により、水蒸気が冷却されて、凝縮して、淡水タンク１２５内に回収される。このとき、脱水動作熱交換器１２６は、水蒸気凝縮潜熱を回収し、一例として８５℃程度の温水が生成される。   The water vapor is cooled by the dehydration operation heat exchanger 126 located inside the fresh water tank 125, condensed, and collected in the fresh water tank 125. At this time, the dehydrating operation heat exchanger 126 collects steam condensation latent heat, and as an example, hot water of about 85 ° C. is generated.

生成された温水は、第二の中温熱出力切替弁１４２を介して、図４中の太線の熱回路に流入し、第二の熱変換部２００に供給される。その後、冷熱発生のための所定のエネルギーを失って、第一の中温熱出力切替弁１４１を介して、再度、脱水動作熱交換器１２６に流入する。この動作により、昼間動作では太陽熱から連続的に第一の熱変換部から中温熱出力が取り出され、第二の変換部で連続的に冷熱を供給することができる。   The generated hot water flows into the thick heat circuit in FIG. 4 via the second intermediate temperature heat output switching valve 142 and is supplied to the second heat conversion unit 200. Thereafter, the predetermined energy for generating the cold energy is lost, and again flows into the dehydrating operation heat exchanger 126 via the first intermediate temperature heat output switching valve 141. By this operation, in the daytime operation, the intermediate temperature heat output is continuously taken out from the first heat conversion unit from the solar heat, and the cold heat can be continuously supplied from the second conversion unit.

＜第二動作＞
図５を参照して、本実施の形態の複合淡水化装置１０００の第二動作の一例を説明する。第二動作は、例えば、外部から高温熱が高温熱入力熱交換器１２１に入力されていない場合の動作である。例えば、太陽光からの熱を取得できない夜間を意味する。 <Second operation>
With reference to FIG. 5, an example of the 2nd operation | movement of the composite desalination apparatus 1000 of this Embodiment is demonstrated. The second operation is, for example, an operation when high-temperature heat is not input to the high-temperature heat input heat exchanger 121 from the outside. For example, it means nighttime when heat from sunlight cannot be acquired.

図５に示す太実線は、第二動作時に動作する構成及び経路を示す。図５に示す太実線の経路を第二の循環経路とも表記する。第二の熱変換部の構成及び動作は既に詳述したため説明を割愛する。   The thick solid line shown in FIG. 5 indicates the configuration and path that operate during the second operation. The bold solid path shown in FIG. 5 is also referred to as a second circulation path. Since the configuration and operation of the second heat conversion unit have already been described in detail, the description is omitted.

第一動作時に脱水された化学蓄熱材１１０には水和余地がある。そのため、化学蓄熱材１１０に水蒸気を与えることにより水和物となる。式２に、化学蓄熱材１１０の反応式を示す。水和物になる反応時に、モルあたり８１ｋＪの熱を放出する。   The chemical heat storage material 110 dehydrated during the first operation has room for hydration. Therefore, it becomes a hydrate by giving water vapor to the chemical heat storage material 110. Formula 2 shows the reaction formula of the chemical heat storage material 110. During the reaction to become a hydrate, it releases 81 kJ of heat per mole.

（式２）ＭｇＯ＋Ｈ２Ｏ→Ｍｇ（ＯＨ）２ δＨ＝８１ｋＪ／ｍｏｌ
水の気化潜熱は４０．６ｋＪ／ｍｏｌであるので、上記８１ｋＪ／ｍｏｌのうち半分をこの反応で消費される水（海水）の気化に使い、半分を外部へ出力することで、連続的に熱出力を行うことが可能である。 (Formula 2) MgO + H 2 O → Mg (OH) 2 δH = 81 kJ / mol
Since the latent heat of vaporization of water is 40.6 kJ / mol, half of the 81 kJ / mol is used for vaporization of water (seawater) consumed in this reaction, and half is output to the outside, so that heat is continuously generated. Output can be performed.

図５において、化学蓄熱材タンク１１１の外周には蒸発タンク１３２が位置し、化学蓄熱材１１０の発熱で外部の海水または不純水１３１が加熱可能な筺体熱交換器となっている。蒸発タンク１３２に海水または不純水１３１を供給すると、上記化学反応において発生した熱により海水が加熱され、水蒸気を発生する。（この水蒸気は当然のことながら塩を含まず、これを凝縮すると淡水となる。）一例として、このときの海水温度は一例として８５℃であり、その蒸気圧は０．５８気圧である。この水蒸気は水和動作水蒸気弁１３３を開くことによって水和動作水蒸気管１３４通じて化学蓄熱材タンク１１１に供給され、上記（式２）の反応に与り、（式２）に示す水和熱を生じる。このうち約半分を水和動作熱交換器１３６から回収し、一例として８５℃程度の温水が生成される。   In FIG. 5, an evaporation tank 132 is located on the outer periphery of the chemical heat storage material tank 111, which is a housing heat exchanger that can heat external seawater or impure water 131 by the heat generated by the chemical heat storage material 110. When seawater or impure water 131 is supplied to the evaporation tank 132, the seawater is heated by the heat generated in the chemical reaction, and water vapor is generated. (This water vapor naturally does not contain salt, and when it is condensed, it becomes fresh water.) As an example, the seawater temperature at this time is 85 ° C. as an example, and the vapor pressure is 0.58 atm. This water vapor is supplied to the chemical heat storage material tank 111 through the hydration operation steam pipe 134 by opening the hydration operation steam valve 133, and is subjected to the reaction of the above (Equation 2), and the hydration heat shown in (Equation 2). Produce. About half of this is recovered from the hydration operation heat exchanger 136, and as an example, hot water of about 85 ° C. is generated.

この温水は第二の中温熱出力切替弁１４２を介して図中太線の熱回路に流入し、第二の熱変換部２００に供給された後、冷熱発生のための所定のエネルギーを失って、第一の中温熱出力切替弁１４１を介して、再度、水和動作熱交換器１３６に流入するという図中太線の循環熱回路を構成する。この動作により、夜間動作では海水との水和反応により連続的に第一の熱変換部から中温熱出力が取り出され、第二の変換部で連続的に冷熱を供給することができる。   This hot water flows into the heat circuit indicated by the thick line in the figure via the second medium temperature heat output switching valve 142 and is supplied to the second heat conversion unit 200, and then loses a predetermined energy for generating cold. A circulation heat circuit indicated by a bold line in the figure is configured to flow again into the hydration operation heat exchanger 136 via the first intermediate temperature heat output switching valve 141. With this operation, in the night operation, the medium temperature heat output is continuously taken out from the first heat conversion unit by the hydration reaction with seawater, and cold heat can be continuously supplied from the second conversion unit.

以上を纏め、本複合淡水化装置は下記の効用を奏する。   In summary, the composite desalination apparatus has the following effects.

（１）第一の変換部の第一の機能は蓄熱である。昼間の脱水動作により蓄熱を行い、夜間の水和動作により放熱を行う。   (1) The first function of the first converter is heat storage. Heat is stored by daytime dehydration, and heat is released by nighttime hydration.

（２）第一の変換部の第二の機能は淡水化である。夜間の水和動作により海水から淡水のみを水和し、昼間の脱水動作によりこれを放出して凝縮することにより淡水を製造する。   (2) The second function of the first converter is desalination. Fresh water is produced by hydrating only fresh water from seawater by nighttime hydration, and discharging and condensing it by daytime dehydration.

（３）第一の変換部と第二の変換部をカスケード接続することにより、第一の変換部、第二の変換部の双方で淡水を製造することが可能となり、すなわち二重効用化が可能となる。   (3) By cascade-connecting the first conversion unit and the second conversion unit, it becomes possible to produce fresh water in both the first conversion unit and the second conversion unit. It becomes possible.

（４）また、第一の変換部の第一の機能は蓄熱であるので、第二の変換部の動作時間を延長することが可能である。これは冷凍空調設備と共役した淡水化装置を想定した場合、夕方以降、日照はないが気温が高く冷房等が必要な場合における利便性を高めることができる。   (4) Moreover, since the 1st function of a 1st conversion part is heat storage, it is possible to extend the operation time of a 2nd conversion part. Assuming a desalination apparatus conjugated with a refrigeration air-conditioning facility, it is possible to enhance convenience in the evening when there is no sunshine but the temperature is high and cooling is required.

（実施の形態２）（図６）
図６に、実施の形態２に係る冷凍機を示す。以下に、図６に示す冷凍機は、図３に示す冷凍機と異なる点を説明する。
（１）蒸発タンク１３２に供給される海水または不純水１３１と排出される濃縮海水または濃縮不純水１３７とを熱交換する再生熱交換器１３８を有している。 (Embodiment 2) (FIG. 6)
FIG. 6 shows a refrigerator according to the second embodiment. Below, the refrigerator shown in FIG. 6 demonstrates a different point from the refrigerator shown in FIG.
(1) It has a regenerative heat exchanger 138 for exchanging heat between seawater or impure water 131 supplied to the evaporation tank 132 and discharged concentrated seawater or concentrated impure water 137.

塩（塩化ナトリウム）の飽和濃度は２５重量％程度であり、例えば海水塩分濃度を２．５％とするならば１０倍以上濃縮すると塩が析出するため、適宜排出しながら水和動作を行わなければならない。他方、（実施の形態１）で述べたとおり、蒸発タンク内の海水温度は一例として８５℃である。従い、温濃縮海水を排出することにより熱ロスが発生するが、再生熱交換器によりこの廃熱で入りの海水を加熱することにより熱ロスを減らして効率を高めることが出来る。   The saturation concentration of salt (sodium chloride) is about 25% by weight. For example, if the salt concentration of seawater is 2.5%, the salt will precipitate if it is concentrated 10 times or more. I must. On the other hand, as described in (Embodiment 1), the seawater temperature in the evaporation tank is 85 ° C. as an example. Accordingly, heat loss is generated by discharging the temperature-concentrated seawater. However, heating the seawater with this waste heat using a regenerative heat exchanger can reduce the heat loss and increase the efficiency.

（１）蒸発タンク１３２下部に検知部１５０（重量計）を有している。   (1) The detector 150 (weighing scale) is provided below the evaporation tank 132.

化学蓄熱材の水和状態の情報の一例は、化学蓄熱材の水和割合である。水酸化マグネシウムＭｇ（ＯＨ）２のモル重量（分子量）は５８であり、酸化マグネシウムＭｇＯのモル重量は４０であるので、例えば５８０ｋｇの水酸化マグネシウムを充填した場合、この完全脱水（０％水和）のときの重量は４００ｋｇであり、また重量が４９０ｋｇのときの水和割合は５０％水和である。このような重量検知によって容易に水和状態を検知することができる。この水和割合を検知することにより、特に水和動作におけるリザーブ量（残りの動作可能時間）を検知することが可能であり、利便性を向上することが可能である。図６では、海水水位を一定にしたときの蓄熱材タンクおよび蒸発タンク重量を予め測っておくことにより、総重量からこれを差し引いて蓄熱材重量を求め、水和状態を検知することが出来る。 An example of the information on the hydration state of the chemical heat storage material is the hydration ratio of the chemical heat storage material. Since the molar weight (molecular weight) of magnesium hydroxide Mg (OH) 2 is 58 and the molar weight of magnesium oxide MgO is 40, for example, when 580 kg of magnesium hydroxide is charged, this complete dehydration (0% hydration) ) Is 400 kg, and the hydration ratio when the weight is 490 kg is 50% hydration. The hydration state can be easily detected by such weight detection. By detecting this hydration ratio, it is possible to detect the reserve amount (remaining operation possible time) particularly in the hydration operation, and it is possible to improve convenience. In FIG. 6, by measuring the weight of the heat storage material tank and the evaporation tank when the seawater level is kept constant, the weight of the heat storage material can be obtained by subtracting this from the total weight, and the hydration state can be detected.

（２）第一の熱変換部１００と第二の熱変換部２００との間に二次蓄熱部３００（温水タンク）を有している。   (2) A secondary heat storage unit 300 (hot water tank) is provided between the first heat conversion unit 100 and the second heat conversion unit 200.

かかる構成によって第一の熱変換部（一次蓄熱部）からの熱出力と第二の熱変換部（吸着冷凍機）の熱需要を負荷平準して、利便性を向上することが可能である。   With this configuration, the heat output from the first heat conversion unit (primary heat storage unit) and the heat demand of the second heat conversion unit (adsorption refrigerator) can be leveled and the convenience can be improved.

このように、本実施の形態は（実施の形態１）よりもさらに実用性の高い形態である。   Thus, the present embodiment is a more practical form than (Embodiment 1).

吸収式冷凍サイクルもしくは吸着式冷凍サイクルは、電動機（電動コンプレッサー）の出現以前から存在する古典的な冷凍技術である。２０世紀には電力の普及、電動機やコンプレッサーの性能向上、冷媒性能の向上等による性能の飛躍的向上により、電動式冷凍機が大幅に普及したため、主にその利用はビル空調、産業用に用いられる大型の吸収冷凍機等に留まっている。しかし、近年はエネルギー価格の高騰、地球温暖化、これらに端を発した省エネルギー化の潮流があり、太陽熱が利用できるこれら熱式ヒートポンプ技術に対する見直しの機運がある。とりわけ、日射量が多く外気温が高い地域、通称サンベルトといわれる地域（インド、中近東、中南米等）においては、冷凍空調用電力の伸びによる電力需給の逼迫という現状があり、これら熱式ヒートポンプ技術に対する期待が近年高まっている。   The absorption refrigeration cycle or the adsorption refrigeration cycle is a classic refrigeration technology that has existed before the advent of electric motors (electric compressors). In the twentieth century, electric refrigerators were widely used due to the dramatic increase in performance due to the spread of electric power, improved performance of electric motors and compressors, improved refrigerant performance, etc., so their use is mainly used for building air conditioning and industrial use. It remains in a large absorption refrigerator that can be used. However, in recent years, energy prices have risen, global warming has led to energy-saving trends, and there is an opportunity to review these thermal heat pump technologies that can use solar heat. In particular, in areas where the amount of solar radiation is high and the outside air temperature is high, the so-called sun belt (India, the Middle East, Central and South America, etc.), there is a current situation of tight power supply and demand due to the increase in power for refrigeration and air conditioning. Expectations for technology have increased in recent years.

上述のように、本発明はケミカルヒートポンプの往復動作により、昼間動作においては太陽熱から、夜間動作においては水和反応から連続的に冷熱および淡水を供給することが可能である。冷凍空調としては従来に比して大幅な動作時間延長を行い、また二重効用化により効率を高めた淡水製造装置を提供することを可能とする。   As described above, according to the present invention, the reciprocating operation of the chemical heat pump can supply cold heat and fresh water continuously from solar heat in daytime operation and from hydration reaction in nighttime operation. As a refrigerating and air-conditioning system, it is possible to provide a fresh water production apparatus that greatly extends the operation time compared with the conventional one and that has increased efficiency by double effect.

１００ 第一の熱変換部
１１０ 化学蓄熱材
１１１ 化学蓄熱材タンク
１２１ 高温熱入力熱交換器
１２２ 高温熱出力熱交換器
１２３ 脱水動作水蒸気弁
１２４ 脱水動作水蒸気管
１２５ 淡水タンク
１２６ 脱水動作熱交換器
１３１ 海水または不純水
１３２ 蒸発タンク
１３３ 水和動作水蒸気弁
１３４ 水和動作水蒸気管
１３６ 水和動作熱交換器
１３７ 濃縮海水または濃縮不純水
１３８ 再生熱交換器
１４１ 第一の中温熱出力切替弁
１４２ 第二の中温熱出力切替弁
１５０ 検知部
２００ 第二の熱変換部
２１０ 蒸発室
２１１ シャワーノズル
２１２ 蒸発室熱交換器
２１３ 冷熱負荷
２１４ 真空ポンプ
２１５ 海水または不純水
２１６ 濃縮海水または濃縮不純水
２２０ 第一の吸着室
２２１ 第一の吸着部
２２２ 第一の再生熱交換器
２２３ 第一の蒸発室弁
２２４ 第一の凝縮室弁
２３０ 第二の吸着室
２３１ 第二の吸着部
２３２ 第二の再生熱交換器
２３３ 第二の蒸発室弁
２３４ 第二の凝縮室弁
２４０ 凝縮室
２４１ 回収器
２４２ 凝縮室熱交換器
２４３ 冷却塔
２４４ 淡水タンク
２５０ 吸着冷凍機
２５１ 第一の中温熱入力切り替え弁
２５２ 第二の中温熱入力切り替え弁
２６０ ソーラーコレクタ
３００ 二次蓄熱部
１０００ 複合淡水化装置 DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 1st heat conversion part 110 Chemical heat storage material 111 Chemical heat storage material tank 121 High temperature heat input heat exchanger 122 High temperature heat output heat exchanger 123 Dehydration operation steam valve 124 Dehydration operation steam pipe 125 Fresh water tank 126 Dehydration operation heat exchanger 131 Seawater or impure water 132 Evaporation tank 133 Hydration operation steam valve 134 Hydration operation steam pipe 136 Hydration operation heat exchanger 137 Concentrated seawater or concentrated impure water 138 Regenerative heat exchanger 141 First medium temperature heat output switching valve 142 Second medium temperature heat output switching valve 150 Detection unit 200 Second heat conversion unit 210 Evaporation chamber 211 Shower nozzle 212 Evaporation chamber heat exchanger 213 Cold load 214 Vacuum pump 215 Seawater or impure water 216 Concentrated seawater or concentrated impure water 220 1st adsorption chamber 221 1st adsorption section 222 1st regeneration heat exchanger 22 First evaporation chamber valve 224 First condensation chamber valve 230 Second adsorption chamber 231 Second adsorption section 232 Second regeneration heat exchanger 233 Second evaporation chamber valve 234 Second condensation chamber valve 240 Condensing chamber 241 Recovery unit 242 Condensing chamber heat exchanger 243 Cooling tower 244 Fresh water tank 250 Adsorption refrigerator 251 First medium temperature heat input switching valve 252 Second medium temperature heat input switching valve 260 Solar collector 300 Secondary heat storage unit 1000 Combined desalination unit

Claims (10)

外部から入力される所定以上の温度である第一の温度を有する高温熱入力を、前記第一の温度より５０℃以上低い第二の温度を有する中温熱出力に変換する第一の熱変換部と、
前記中温熱出力を、前記第二の温度よりも２０℃以上低い第三の温度を有する低温出力に変換する第二の熱変換部とを備え、
前記第一の変換部は、
化学蓄熱材を貯留する化学蓄熱材タンクと、
前記高温熱入力を取得し、前記化学蓄熱材を加熱により水蒸気と脱水化学蓄熱材とを生成する加熱回路と、
前記生成された水蒸気を凝縮して淡水を得る淡水タンクと、
前記化学蓄熱材タンクの前記脱水化学蓄熱材に、水蒸気を供給する水蒸気を貯留する蒸発タンクと、
前記加熱回路による前記化学蓄熱材を加熱と、前記蒸発タンクからの前記脱水化学蓄熱材への水蒸気を供給と切り替える制御部とを有し、
前記第二の熱変換部は、
水を吸着する吸着部と、
海水もしくは不純水から水を気化して物理吸着材に供給する蒸発系統と、
物理吸着材の再生動作において放出される水蒸気を凝縮して純水を得るための凝縮系統とを有する、複合淡水化装置。 A first heat conversion unit that converts a high-temperature heat input having a first temperature that is a predetermined temperature or more input from the outside into a medium-temperature heat output having a second temperature that is 50 ° C. lower than the first temperature. When,
A second heat conversion section that converts the medium temperature heat output into a low temperature output having a third temperature that is 20 ° C. lower than the second temperature,
The first converter is
A chemical heat storage material tank for storing the chemical heat storage material;
A heating circuit that obtains the high-temperature heat input and generates steam and a dehydrated chemical heat storage material by heating the chemical heat storage material;
A fresh water tank for condensing the generated water vapor to obtain fresh water;
An evaporation tank that stores water vapor to supply water vapor to the dehydrated chemical heat storage material of the chemical heat storage material tank;
Heating the chemical heat storage material by the heating circuit, and a controller that switches the supply of water vapor to the dehydrated chemical heat storage material from the evaporation tank,
The second heat conversion unit is
An adsorbing part that adsorbs water;
An evaporation system that vaporizes water from seawater or impure water and supplies it to the physical adsorbent;
A composite desalination apparatus having a condensing system for condensing water vapor released in the regeneration operation of the physical adsorbent to obtain pure water. ２００度以上の高温熱入力を、これより少なくとも５０℃以上温度の低い中温熱出力に変換する第一の熱変換部と、前記第一の熱変換部からえられた中温熱入力を、これより少なくとも２０℃以上低い低温熱出力に変換する第二の熱変換部を備え、
第一の熱変換部は水との化学反応によって蓄熱を行う化学蓄熱材を備えた蓄熱装置であり、第二の熱変換部は水を物理吸着する物理吸着材を備えた吸着式冷凍器であり、
第一の熱変換部は、海水もしくは不純水から水を気化して化学蓄熱材に供給する第一の水蒸気回路と、脱水動作において放出される水蒸気を凝縮して純水を得るための第二の水蒸気回路と、前記第一の水蒸気回路と前記第二の水蒸気回路との切り替え機構を備え、
第二の熱変換部は、海水もしくは不純水から水を気化して物理吸着材に供給する蒸発系統と、物理吸着材の再生動作において放出される水蒸気を凝縮して純水を得るための凝縮系統を備える、複合淡水化装置。 A first heat conversion unit that converts a high-temperature heat input of 200 ° C. or higher into a medium-temperature heat output that is at least 50 ° C. lower than this, and a medium-temperature heat input obtained from the first heat conversion unit A second heat conversion unit for converting to a low temperature heat output at least 20 ° C. or lower,
The first heat conversion unit is a heat storage device equipped with a chemical heat storage material that stores heat by a chemical reaction with water, and the second heat conversion unit is an adsorption type refrigerator equipped with a physical adsorbent that physically adsorbs water. Yes,
The first heat conversion unit is configured to vaporize water from seawater or impure water and supply the chemical heat storage material to the first water vapor circuit, and to condense the water vapor released in the dehydration operation to obtain pure water. A second water vapor circuit, a switching mechanism between the first water vapor circuit and the second water vapor circuit,
The second heat conversion unit is for evaporating water from seawater or impure water and supplying it to the physical adsorbent, and for condensing water vapor released in the regeneration operation of the physical adsorbent to obtain pure water A combined desalination system with a condensing system. 前記第一の熱変換部は、マグネシウムもしくはカルシウムを組成の少なくとも一部として含む化学蓄熱材を具備する、請求項２に記載の複合淡水化装置。   The composite desalination apparatus according to claim 2, wherein the first heat conversion unit includes a chemical heat storage material containing magnesium or calcium as at least a part of the composition. 化学蓄熱材の脱水動作により得られる水蒸気凝縮潜熱を回収して中温熱出力を行う第一の熱回路と、化学蓄熱材の水和動作より得られる水和熱を回収して中温熱出力を行う第二の熱回路と、前記第一の熱回路と前記第二の熱回路との切り替え機構を第一の熱変換部に備える、請求項２又は３に記載の複合淡水化装置。   The first thermal circuit that collects the steam condensation latent heat obtained by the dehydration operation of the chemical heat storage material and outputs the intermediate temperature, and the heat of hydration obtained from the hydration operation of the chemical heat storage material and outputs the intermediate temperature output The composite desalination apparatus of Claim 2 or 3 provided with the switching mechanism of a 2nd thermal circuit, a said 1st thermal circuit, and a said 2nd thermal circuit in a 1st heat conversion part. 前記第一の熱変換部に、化学蓄熱材の水和熱により前記海水もしくは不純水を加熱するための熱交換器を有する、請求項２から４のいずれか１つに記載の複合淡水化装置。   The composite desalination according to any one of claims 2 to 4, wherein the first heat conversion unit has a heat exchanger for heating the seawater or impure water by heat of hydration of a chemical heat storage material. apparatus. 前記第一の熱変換部に、供給される海水と排出される濃縮海水とを熱交換する再生熱交換器を有する、請求項２から５のいずれか１つに記載の複合淡水化装置。   The composite desalination apparatus according to any one of claims 2 to 5, wherein the first heat conversion unit includes a regenerative heat exchanger that exchanges heat between the supplied seawater and the concentrated seawater discharged. 前記第一の熱変換部は、化学蓄熱材の水和状態を検知する検知部を備えている、
請求項２から６のいずれか１つに記載の複合淡水化装置。 The first heat conversion unit includes a detection unit that detects a hydration state of the chemical heat storage material.
The composite desalination apparatus as described in any one of Claim 2 to 6. 第一の熱変換部と第二の熱変換部との間に二次蓄熱部を備えている、
請求項２から請求項７のいずれか１つに記載の複合淡水化装置。 A secondary heat storage unit is provided between the first heat conversion unit and the second heat conversion unit,
The composite desalination apparatus according to any one of claims 2 to 7. 前記高温熱入力が、太陽光集熱器により取得され、又は前記高温熱入力が産業排熱である、請求項２から請求項８に記載の複合淡水化装置。   The composite desalination apparatus according to claim 2, wherein the high temperature heat input is acquired by a solar heat collector, or the high temperature heat input is industrial waste heat. 外部から入力される所定以上の温度である第一の温度を有する高温熱入力を、前記第一の温度より５０℃以上低い第二の温度を有する中温熱出力に変換する第一の熱変換と、
前記中温熱出力を、前記第二の温度よりも２０℃以上低い第三の温度を有する低温出力に変換する第二の熱変換とを含む複合淡水化方法であって、
前記第一の変換は、
前記高温熱入力を取得し、化学蓄熱材タンクに貯留された化学蓄熱材を加熱により水蒸気と脱水化学蓄熱材とを生成し、
前記生成された水蒸気を凝縮して淡水を取得し、
前記化学蓄熱材タンクの前記脱水化学蓄熱材に、淡水タンクに貯留された水蒸気を供給しと、
前記加熱回路による前記化学蓄熱材を加熱と、前記蒸発タンクからの前記脱水化学蓄熱材への水蒸気を供給と切り替え、
前記第二の熱変換は、
海水もしくは不純水から水を気化して物理吸着材に供給する蒸発系統と、物理吸着材の再生動作において放出される水蒸気を凝縮して純水を得るための凝縮系統とを含む、複合淡水化方法。 A first heat conversion for converting a high-temperature heat input having a first temperature that is a predetermined temperature or more input from the outside into a medium-temperature heat output having a second temperature that is 50 ° C. or more lower than the first temperature; ,
A second desalination method for converting the intermediate temperature heat output into a low temperature output having a third temperature lower than the second temperature by 20 ° C. or more,
The first transformation is
Obtaining the high-temperature heat input, generating steam and dehydrated chemical heat storage material by heating the chemical heat storage material stored in the chemical heat storage material tank,
Condensing the generated water vapor to obtain fresh water,
Supplying water vapor stored in a fresh water tank to the dehydrated chemical heat storage material of the chemical heat storage material tank;
Heating the chemical heat storage material by the heating circuit, and switching between supplying water vapor to the dehydrated chemical heat storage material from the evaporation tank,
The second heat conversion is
Composite freshwater that includes an evaporation system that vaporizes water from seawater or impure water and supplies it to the physical adsorbent, and a condensing system for condensing water vapor released during the regeneration operation of the physical adsorbent to obtain pure water Method.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105923676A (en) * 2016-04-27 2016-09-07 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 Efficient solar seawater desalination and air conditioner refrigeration combined operation method and system thereof
WO2017185930A1 (en) * 2016-04-27 2017-11-02 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 Combined solar-powered seawater desalination and air-conditioned cooling method and system having high efficiency
CN105923676B (en) * 2016-04-27 2018-10-23 武汉凯迪工程技术研究总院有限公司 High-efficiency solar sea water desalination and air conditioner refrigerating cooperation method and system

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