JP-2026077162-A - 温水式熱電発電器システム及び温水式熱電発電器システムの運用方法
Abstract
【課題】 本発明の目的は、熱交換器の熱媒体の循環経路を簡易な設備で自然循環可能な温水式熱電発電器システム及び温水式熱電発電器システムの運用方法を提供することにある。 【解決手段】 本発明の温水式熱電発電器システムは、熱電素子を備えた熱電発電器の加熱部に熱媒体を供給する第一の熱交換器と、前記熱電発電器の加熱部である第二の熱交換器と、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との熱媒体の循環経路を備え、前記循環経路は、熱媒体が上昇する上昇経路と熱媒体が下降する下降経路を含み、前記循環経路にて熱媒体が自然循環するよう、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器とが上下方向で所定の間隔で配置されていることを特徴とする。 【選択図】図１
Inventors
- 鈴木 義人
Assignees
- アイデックス株式会社
Dates
- Publication Date
- 20260513
- Application Date
- 20241025
Claims (8)
- 熱電素子を備えた熱電発電器の加熱部に熱媒体を供給する第一の熱交換器と、 前記熱電発電器の加熱部である第二の熱交換器と、 前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との熱媒体の循環経路を備え、 前記循環経路は、熱媒体が上昇する上昇経路と熱媒体が下降する下降経路を含み、 前記循環経路にて熱媒体が自然循環するよう、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器とが上下方向で所定の間隔で配置されていることを特徴とする温水式熱電発電器システム。
- 請求項１に記載の温水式熱電発電器システムにおいて、 前記循環経路の熱媒体の上昇経路と下降経路との温度差が大きくなるよう構成されていることを特徴とする温水式熱電発電器システム。
- 請求項１に記載の温水式熱電発電器システムにおいて、 前記循環経路に、前記第二の熱交換器から排出される熱媒体を気水分離する気水分離装置を備えることを特徴とする温水式熱電発電器システム。
- 請求項１に記載の温水式熱電発電器システムにおいて、 前記循環経路の下降経路で、前記第二の熱交換器と前記第一の熱交換器との間に第三の熱交換器を備えることを特徴とする温水式熱電発電器システム。
- 請求項３に記載の温水式熱電発電器システムにおいて、 第一の起動用ブロー弁を、前記循環経路の前記第二の熱交換器と前記気水分離装置との間に備え、 第二の起動用ブロー弁を、前記循環経路の前記気水分離装置と前記第一の熱交換器との間に備えることを特徴とする温水式熱電発電器システム。
- 請求項１に記載の温水式熱電発電器システムにおいて、 前記循環経路の上昇経路であって、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との間に断熱手段を備えることを特徴とする温水式熱電発電器システム。
- 請求項１に記載の温水式熱電発電器システムにおいて、 前記循環経路の下降経路であって、前記第一の熱交換器を格納する熱源貯水槽の加熱用媒体と接触する部位に断熱手段を備えることを特徴とする温水式熱電発電器システム。
- 熱電素子を備えた熱電発電器の加熱部に熱媒体を供給する第一の熱交換器と、前記熱電発電器の加熱部である第二の熱交換器と、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との熱媒体の循環経路を備え、前記循環経路は、熱媒体が上昇する上昇経路と熱媒体が下降する下降経路を含み、前記循環経路にて熱媒体が自然循環するよう、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器とが上下方向で所定の間隔で配置され、前記循環経路に、前記第二の熱交換器から排出される熱媒体を気水分離する気水分離装置を有し、第一の起動用ブロー弁を前記循環経路の前記第二の熱交換器と前記気水分離装置との間に備え、第二の起動用ブロー弁を、前記循環経路の前記気水分離装置と前記第一の熱交換器との間に備えた温水式熱電発電器システムの運用方法において、 前記第一の起動用ブロー弁を開状態とし、所定時間後、閉状態とする前記第一の起動用ブロー弁の開閉ステップと、 前記第一の起動用ブロー弁の開閉ステップの所定時間後、前記第二の起動用ブロー弁を開状態とし、所定時間後、閉状態とする前記第二の起動用ブロー弁の開閉ステップとを含むことを特徴とする温水式熱電発電器システムの運用方法。
Description
本発明は、温水式熱電発電器システム及び温水式熱電発電器システムの運用方法に関する。 温水式温度差発電器は熱源となる温水媒体を熱交換器に通水することにより発電器に熱エネルギーを持ち込む。温水媒体が水頭圧を有する場合はその水頭高さより低い位置に発電器を設置することにより発電器内の熱交換器に通水が可能である。一方、温水媒体の水頭圧より温水式温度差発電器の設置位置が高い場合には、ポンプにより温水を昇圧して発電器に通水する必要がある。温水式温度差発電器において、有用な技術が望まれる。 特開２０２０－７６３３３号公報 実施例１に係る温水式熱電発電器システムの構成図を示す。実施例２に係る温水式熱電発電器システムの構成図を示す。実施例３に係る温水式熱電発電器システムの構成図を示す。熱電発電器の構成図の一例を示す。熱電発電器の構成図の別例を示す。温水式熱電発電器システムの自然循環現象の起動動作のフローを示す。 以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。実施例は、本発明を説明するための例示であって、説明の明確化のため、適宜、省略および簡略化がなされている。本発明は、他の種々の形態でも実施することが可能である。特に限定しない限り、各構成要素は単数でも複数でも構わない。 図面において示す各構成要素の位置、大きさ、形状、範囲などは、発明の理解を容易にするため、実際の位置、大きさ、形状、範囲などを表していない場合がある。このため、本発明は、必ずしも、図面に開示された位置、大きさ、形状、範囲などに限定されない。 本発明の温水式熱電発電器システムは、熱電素子を備えた熱電発電器の加熱部に熱媒体を供給する第一の熱交換器と、前記熱電発電器の加熱部である第二の熱交換器と、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器との熱媒体の循環経路を備え、前記循環経路は、熱媒体が上昇する上昇経路と熱媒体が下降する下降経路を含み、前記循環経路にて熱媒体が自然循環するよう、前記第一の熱交換器と前記第二の熱交換器とが上下方向で所定の間隔で配置され、前記循環経路に、前記第二の熱交換器から排出される熱媒体を気水分離する気水分離装置を有し、第一の起動用ブロー弁を前記循環経路の前記第二の熱交換器と前記気水分離装置との間に備え、第二の起動用ブロー弁を、前記循環経路の前記気水分離装置と前記第一の熱交換器との間に備え、前記第一の起動用ブロー弁は、起動時に開状態とし、所定時間後、閉状態とする弁であり、前記第二の起動用ブロー弁は、前記第一の起動用ブロー弁の開閉ステップの所定時間後、開状態とし、所定時間後、閉状態とする弁であることを特徴とする。 また、第一の起動用ブロー弁１１、第二の起動用ブロー弁１０を循環経路に配置している。第一の起動用ブロー弁１１は、循環経路にて、第二の熱交換器２と第三の熱交換器３との間に配置され、望ましくは、第二の熱交換器２とヘッドタンク８の間に配置される。第二の起動用ブロー弁１０は、循環経路内の下降流の途中に配置される。その際、例えば、ヘッドタンク８と第一の熱交換器１との間、望ましくは第三の熱交換器３と第一の熱交換器１との間に配置される。これら弁の開閉動作により、循環経路の適切な自然循環を開始することができる。具体的には後述する。 循環経路の自然循環の起動につき一例を説明する。図２及び図３の第一の起動用ブロー弁１１及び第二の起動用ブロー弁１０の開閉操作の流れを、図６を用い説明する。図６は、温水式熱電発電器システムの自然循環現象の起動動作のフローを示す。まず、ステップＳ０にて起動操作を実施する。 ステップＳ１にて、温水式温度差発電器システムの循環経路を起動する際に、第一の起動用ブロー弁１１を開状態とする。第二の起動用ブロー弁１０は閉の状態である。 ステップＳ２にて、気水分離機であるヘッドタンク８から熱媒体を循環経路に張りこむ。第一の起動用ブロー弁１１より熱媒体を流出したら一旦張り込みを中止する。所定時間、第一の起動用ブロー弁１１を開状態とする。 ステップＳ３にて、所定時間後、第一の起動用ブロー弁１１を閉状態とする。この状態をしばらく維持する。 ステップＳ５にて、第二の起動用ブロー弁１０を開状態とし、ヘッドタンク８から媒体を張り込む。第一の熱交換器１にて加温された熱媒体を第二の起動用ブロー弁１０から加温された媒体が排出される所定時間まで継続する。 ステップＳ６にて、ステップＳ５の状態にて、循環経路の上昇流と下降流との温度差が生じているので、第二の起動用ブロー弁１０を閉状態とすれば循環経路で自然に熱媒体が循環継続することができる。 以上のように、第一の起動用ブロー弁１１及び第二の起動用ブロー弁１２を配置することで、自然循環を誘導することができる。 １…第一の熱交換器、２…第二の熱交換器、３…第三の熱交換器、４…熱電素子、５…冷却部、６…熱電発電器、７…熱源貯水槽、８…ヘッドタンク、１１…第一の起動用ブロー弁、１０…第二の起動用ブロー弁、１２…断熱材、１３…断熱材。