JPH07135010A - 燃料電池発電プラントの除熱装置 - Google Patents
燃料電池発電プラントの除熱装置Info
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- JPH07135010A JPH07135010A JP5282523A JP28252393A JPH07135010A JP H07135010 A JPH07135010 A JP H07135010A JP 5282523 A JP5282523 A JP 5282523A JP 28252393 A JP28252393 A JP 28252393A JP H07135010 A JPH07135010 A JP H07135010A
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- Japan
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- exhaust
- equipment
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- H01M8/04007—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids related to heat exchange
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-
- H—ELECTRICITY
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- Y02E60/50—Fuel cells
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Abstract
(57)【要約】
【目的】設備容量、スペースを削減すると共に、屋外に
設置する設備の数量を削減し、さらにエアクーラの設置
スペースを低減することにある。 【構成】建屋９内に設置、あるいはエンクロージャに設
置した燃料電池発電プラントにおいて、プラント１との
間で循環系が構成されプラント１からの排熱水２を放熱
作用により冷却する放熱用クーラと、プラント機器、配
管から発生する熱により温度上昇した建屋９あるいはエ
ンクロージャ内からの排気を放熱処理する換気設備とを
排気が放熱用クーラを通して放散されるように統合し、
且つ換気設備のガラリ部にエアクーラの伝熱エレメント
を設置したものである。
設置する設備の数量を削減し、さらにエアクーラの設置
スペースを低減することにある。 【構成】建屋９内に設置、あるいはエンクロージャに設
置した燃料電池発電プラントにおいて、プラント１との
間で循環系が構成されプラント１からの排熱水２を放熱
作用により冷却する放熱用クーラと、プラント機器、配
管から発生する熱により温度上昇した建屋９あるいはエ
ンクロージャ内からの排気を放熱処理する換気設備とを
排気が放熱用クーラを通して放散されるように統合し、
且つ換気設備のガラリ部にエアクーラの伝熱エレメント
を設置したものである。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は燃料電池発電プラントに
おいて、特に屋内に設置あるいはエンクロージャ内に収
容した燃料電池発電プラントの除熱装置に関する。
おいて、特に屋内に設置あるいはエンクロージャ内に収
容した燃料電池発電プラントの除熱装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に燃料電池発電プラントは、燃料の
水素と空気中の酸素との電気化学反応により電気と熱を
発生させるものである。この燃料電池発電プラントから
発生する熱は蒸気あるいは温水の形で取出され、空調用
あるいは給湯用として有効利用されることが多い。しか
し、熱需要がない場合もあり得ることを想定すると、プ
ラントとしては排熱を大気、河川、海水等に放散する設
備が必要となる。
水素と空気中の酸素との電気化学反応により電気と熱を
発生させるものである。この燃料電池発電プラントから
発生する熱は蒸気あるいは温水の形で取出され、空調用
あるいは給湯用として有効利用されることが多い。しか
し、熱需要がない場合もあり得ることを想定すると、プ
ラントとしては排熱を大気、河川、海水等に放散する設
備が必要となる。
【０００３】通常は立地条件の制約を受けない設備とし
て冷却水を冷却塔で放熱する方法が採られる。また、プ
ラントから発生する熱量としては蒸気あるいは温水の状
態での排熱以外に機器、配管の表面から放出される熱が
ある。この発熱に関しては、屋外設置のプラントの場合
は大気に放出されるので問題ないが、屋内設置あるいは
エンクロージャ内に収容する場合は、プラント雰囲気温
度の上昇を抑えるために換気設備が必要になる。
て冷却水を冷却塔で放熱する方法が採られる。また、プ
ラントから発生する熱量としては蒸気あるいは温水の状
態での排熱以外に機器、配管の表面から放出される熱が
ある。この発熱に関しては、屋外設置のプラントの場合
は大気に放出されるので問題ないが、屋内設置あるいは
エンクロージャ内に収容する場合は、プラント雰囲気温
度の上昇を抑えるために換気設備が必要になる。
【０００４】従って、燃料電池発電設備を屋内あるいは
エンクロージャ内に収容する場合は、排熱放散設備に加
え、換気設備が必要となる。図３は燃料電池発電プラン
トを屋内に設置、あるいはエンクロージャ内に収容する
場合の排熱放散設備と換気設備の系統構成を示すもので
ある。
エンクロージャ内に収容する場合は、排熱放散設備に加
え、換気設備が必要となる。図３は燃料電池発電プラン
トを屋内に設置、あるいはエンクロージャ内に収容する
場合の排熱放散設備と換気設備の系統構成を示すもので
ある。
【０００５】図３において、プラント１から冷却塔３に
排熱水２が導かれ、この冷却塔３で放熱された後、冷却
水４としてプラント１へ循環供給される。この場合、冷
却水４の温度は冷却塔３の台数調整により一定の温度以
下に制御される。
排熱水２が導かれ、この冷却塔３で放熱された後、冷却
水４としてプラント１へ循環供給される。この場合、冷
却水４の温度は冷却塔３の台数調整により一定の温度以
下に制御される。
【０００６】一方、機器、配管からの発熱に関しては、
以下に説明する換気設備で処理される。即ち、吸気ガラ
リ５から取入れられた外気は、吸気フィルタ６、吸気サ
イレンサ７を通り、吸気ファン８によりプラント１を収
容する建屋９に供給される。建屋９内に供給された外気
は、プラント１から発生する熱により温度上昇し、排気
ファン１０により排気サイレンサ１１を通り、排気ガラ
リ１２から放出される。この場合、建屋９の出口温度は
吸気ファン８及び排気ファン１０の台数調整により一定
の温度以下に制御される。
以下に説明する換気設備で処理される。即ち、吸気ガラ
リ５から取入れられた外気は、吸気フィルタ６、吸気サ
イレンサ７を通り、吸気ファン８によりプラント１を収
容する建屋９に供給される。建屋９内に供給された外気
は、プラント１から発生する熱により温度上昇し、排気
ファン１０により排気サイレンサ１１を通り、排気ガラ
リ１２から放出される。この場合、建屋９の出口温度は
吸気ファン８及び排気ファン１０の台数調整により一定
の温度以下に制御される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】このように燃料電池発
電プラントを屋内に設置，あるいはエンクロージャ内に
収容する場合、排熱放散用の冷却塔に加え、換気設備が
必要となり、設備数量、スペースが膨大となり、屋外に
設置する設備の数量も大きくなる。
電プラントを屋内に設置，あるいはエンクロージャ内に
収容する場合、排熱放散用の冷却塔に加え、換気設備が
必要となり、設備数量、スペースが膨大となり、屋外に
設置する設備の数量も大きくなる。
【０００８】特に、換気設備自体は建屋内の機器の保
護、作業者の環境性の維持の点から室内を比較的低温度
に保つ必要があり、発熱量に比べて換気風量が比較的多
くなり、設備の容量、スペースが大きくなる。また、屋
外に設置する設備の数量が多いため、設備各々に騒音対
策を施す必要があり、その設備規模、スペースも大きく
なる。
護、作業者の環境性の維持の点から室内を比較的低温度
に保つ必要があり、発熱量に比べて換気風量が比較的多
くなり、設備の容量、スペースが大きくなる。また、屋
外に設置する設備の数量が多いため、設備各々に騒音対
策を施す必要があり、その設備規模、スペースも大きく
なる。
【０００９】本発明は、排熱放散用の冷却塔と換気設備
を統合して設備容量、スペースを削減すると共に、屋外
に設置する設備の数量を削減し、さらに排気塔のガラリ
部にエアクーラの伝熱エレメントを設置することにより
エアクーラの設置スペースを低減することができる燃料
電池発電プラントの除熱装置を提供することを目的とす
る。
を統合して設備容量、スペースを削減すると共に、屋外
に設置する設備の数量を削減し、さらに排気塔のガラリ
部にエアクーラの伝熱エレメントを設置することにより
エアクーラの設置スペースを低減することができる燃料
電池発電プラントの除熱装置を提供することを目的とす
る。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は上記の目的を達
成するため、建屋内に設置、あるいはエンクロージャに
設置した燃料電池発電プラントにおいて、プラントとの
間で循環系が構成されプラントからの排熱水を放熱作用
により冷却する放熱用クーラと、前記プラント機器、配
管から発生する熱により温度上昇した前記建屋あるいは
エンクロージャ内からの排気を放熱処理する換気設備と
を前記排気が前記放熱用クーラを通して放散されるよう
に統合させて構成したものである.また、上記構成にお
いて、換気設備の排気塔のガラリ部にエアクーラの伝熱
エレメントを設置したものである。
成するため、建屋内に設置、あるいはエンクロージャに
設置した燃料電池発電プラントにおいて、プラントとの
間で循環系が構成されプラントからの排熱水を放熱作用
により冷却する放熱用クーラと、前記プラント機器、配
管から発生する熱により温度上昇した前記建屋あるいは
エンクロージャ内からの排気を放熱処理する換気設備と
を前記排気が前記放熱用クーラを通して放散されるよう
に統合させて構成したものである.また、上記構成にお
いて、換気設備の排気塔のガラリ部にエアクーラの伝熱
エレメントを設置したものである。
【００１１】
【作用】このような構成の燃料電池発電プラントの除熱
装置にあっては、換気設備の排気をエアクーラの冷却用
空気に利用して換気設備と冷却塔を統合するようにした
ので、ファンを兼用することができる。また、排気塔の
ガラリ部にエアクーラの伝熱エレメントを設置すること
により、エアクーラの伝熱エレメントが換気設備の排気
塔を兼ねるので、エアクーラの設置スペースを低減する
ことができる。
装置にあっては、換気設備の排気をエアクーラの冷却用
空気に利用して換気設備と冷却塔を統合するようにした
ので、ファンを兼用することができる。また、排気塔の
ガラリ部にエアクーラの伝熱エレメントを設置すること
により、エアクーラの伝熱エレメントが換気設備の排気
塔を兼ねるので、エアクーラの設置スペースを低減する
ことができる。
【００１２】
【実施例】以下本発明の一実施例を図面を参照して説明
する。図１は本発明による燃料電池発電プラントの除熱
装置の構成例を示すもので、図３と同一部分には同一符
号を付して説明する。図１において、吸気ガラリ５から
取入れた外気は吸気フィルタ６、吸気サイレンサ７を通
して吸気ファン８に吸引され、その一部がダンパ１５を
通して燃料電池発電プラント１を収容した建屋９内に供
給される。建屋９内に供給された外気はプラント１から
発生する熱により温度上昇し、その排気は吸気ファン８
より建屋９をバイパスさせた外気と合流して排気ファン
１０に吸引される。この排気ファン１０に吸引された排
気は排気サイレンサ１１を通して排気塔１３に送込ま
れ、排気塔１３の外周のガラリ部に設置されたエアクー
ラの伝熱エレメント１４を通って大気に排出される。
する。図１は本発明による燃料電池発電プラントの除熱
装置の構成例を示すもので、図３と同一部分には同一符
号を付して説明する。図１において、吸気ガラリ５から
取入れた外気は吸気フィルタ６、吸気サイレンサ７を通
して吸気ファン８に吸引され、その一部がダンパ１５を
通して燃料電池発電プラント１を収容した建屋９内に供
給される。建屋９内に供給された外気はプラント１から
発生する熱により温度上昇し、その排気は吸気ファン８
より建屋９をバイパスさせた外気と合流して排気ファン
１０に吸引される。この排気ファン１０に吸引された排
気は排気サイレンサ１１を通して排気塔１３に送込ま
れ、排気塔１３の外周のガラリ部に設置されたエアクー
ラの伝熱エレメント１４を通って大気に排出される。
【００１３】この排気塔１３は、伝熱エレメント１４を
通って大気に排出される排気をエアクーラの冷却用空気
として利用し、プラント１から供給される排熱水２と熱
交換して冷却水４としてプラント１に戻すようにしたも
のである。
通って大気に排出される排気をエアクーラの冷却用空気
として利用し、プラント１から供給される排熱水２と熱
交換して冷却水４としてプラント１に戻すようにしたも
のである。
【００１４】図２はかかる排気塔１３の外観を示す図で
あり、プラントの排熱により温度の上昇した排気は排気
ファン１０により排気塔１３内を上昇し、排気サイレン
サ１１を通り、排気塔１３の外周のガラリ部に設置され
る伝熱エレメント１４を通って大気に放出されるように
なっている。
あり、プラントの排熱により温度の上昇した排気は排気
ファン１０により排気塔１３内を上昇し、排気サイレン
サ１１を通り、排気塔１３の外周のガラリ部に設置され
る伝熱エレメント１４を通って大気に放出されるように
なっている。
【００１５】このような構成の燃料電池発電プラントの
除熱装置とすれば、換気設備の排気をエアクーラの冷却
用空気に利用することにより、換気設備と冷却塔とを統
合することが可能となり、排気ファンを換気設備とエア
クーラに共通の兼用設備とすることができる。
除熱装置とすれば、換気設備の排気をエアクーラの冷却
用空気に利用することにより、換気設備と冷却塔とを統
合することが可能となり、排気ファンを換気設備とエア
クーラに共通の兼用設備とすることができる。
【００１６】また、換気設備自体は建屋内の機器の耐温
性の制約及び作業者の環境性の維持の点から比較的低温
度に保つ必要があり、従って換気の排気温度も比較的低
温度であるため、エアクーラの冷却用空気に利用するこ
とは十分可能であると同時に、換気用空気の有効利用、
トータルの除熱風量の低減につながる。
性の制約及び作業者の環境性の維持の点から比較的低温
度に保つ必要があり、従って換気の排気温度も比較的低
温度であるため、エアクーラの冷却用空気に利用するこ
とは十分可能であると同時に、換気用空気の有効利用、
トータルの除熱風量の低減につながる。
【００１７】さらに、排気塔１３のガラリ部にエアクー
ラの伝熱エレメント１４を設置することにより、エアク
ーラの伝熱エレメントが排気塔のガラリを兼ねることが
できる。
ラの伝熱エレメント１４を設置することにより、エアク
ーラの伝熱エレメントが排気塔のガラリを兼ねることが
できる。
【００１８】このように上記実施例によれば、換気設備
と冷却塔を統合するようにしたので、排気ファンを換気
設備とエアクーラに共通の兼用設備にすることができ、
設備数量、スペースの低減を図ることができる。また、
換気の排気温度が比較的低温度であることから、換気用
空気の有効利用、トータルの除熱風量の低減につなが
り、設備容量、スペースの低減につながる。さらに、換
気設備と冷却塔を統合することにより、屋外に設置する
設備あるいは屋外へのアクセスが必要な設備の数量が低
減し、敷地条件の点で有利となり、騒音対策を施す必要
のある設備の数量も低減することから、騒音対策設備の
規模、スペースも小さくなる。またさらに、プラントの
配管機器からの発熱量の見込値に対して実績値に若干の
変動があってもダンパで風量を調整すれば対応可能であ
り、換気専用設備とした場合の換気風量の過不足の問題
もなくなる。
と冷却塔を統合するようにしたので、排気ファンを換気
設備とエアクーラに共通の兼用設備にすることができ、
設備数量、スペースの低減を図ることができる。また、
換気の排気温度が比較的低温度であることから、換気用
空気の有効利用、トータルの除熱風量の低減につなが
り、設備容量、スペースの低減につながる。さらに、換
気設備と冷却塔を統合することにより、屋外に設置する
設備あるいは屋外へのアクセスが必要な設備の数量が低
減し、敷地条件の点で有利となり、騒音対策を施す必要
のある設備の数量も低減することから、騒音対策設備の
規模、スペースも小さくなる。またさらに、プラントの
配管機器からの発熱量の見込値に対して実績値に若干の
変動があってもダンパで風量を調整すれば対応可能であ
り、換気専用設備とした場合の換気風量の過不足の問題
もなくなる。
【００１９】一方、排気塔のガラリ部にエアクーラの伝
熱エレメントを設置することにより、エアクーラの伝熱
エレメントが換気設備の排気塔のガラリを兼ねることが
可能となり、エアクーラの設置スペースを削減できる。
ちなみに、エアクーラの伝熱エレメントの面積は１１Ｍ
Ｗ級の燃料電池の場合、１３０〜１８０ｍ2 とかなり大
きなものとなる。
熱エレメントを設置することにより、エアクーラの伝熱
エレメントが換気設備の排気塔のガラリを兼ねることが
可能となり、エアクーラの設置スペースを削減できる。
ちなみに、エアクーラの伝熱エレメントの面積は１１Ｍ
Ｗ級の燃料電池の場合、１３０〜１８０ｍ2 とかなり大
きなものとなる。
【００２０】また、エアクーラの伝熱エレメントが換気
設備の排気塔のガラリを兼ねているため、ガラリが不要
となる。上記実施例では、燃料電池発電プラントとし
て、機器、配管からの発熱量より蒸気、温水の状態で取
出される排熱量の方が遥かに大きく、空気の熱交換温度
が換気設備よりも冷却塔の方が大きいことを考慮して
も、風量としては換気設備よりも冷却塔の方が大きいこ
とから換気側をバイパスしたが、風量が等量の場合はバ
イパスをなくし、逆に換気風量が多くなる場合にはエア
クーラ側をバイパスすればよい。
設備の排気塔のガラリを兼ねているため、ガラリが不要
となる。上記実施例では、燃料電池発電プラントとし
て、機器、配管からの発熱量より蒸気、温水の状態で取
出される排熱量の方が遥かに大きく、空気の熱交換温度
が換気設備よりも冷却塔の方が大きいことを考慮して
も、風量としては換気設備よりも冷却塔の方が大きいこ
とから換気側をバイパスしたが、風量が等量の場合はバ
イパスをなくし、逆に換気風量が多くなる場合にはエア
クーラ側をバイパスすればよい。
【００２１】また、上記実施例による除熱装置と排熱放
散用冷却塔を併用して排熱の一部を除熱装置で除熱する
場合にも上記と同様に実施できる。さらに、上記実施例
では燃料電池発電プラントに限定されず、ガスタービン
等、冷却水排熱と、機器、配管からの排熱を有するあら
ゆるプラントの除熱装置に利用できる。
散用冷却塔を併用して排熱の一部を除熱装置で除熱する
場合にも上記と同様に実施できる。さらに、上記実施例
では燃料電池発電プラントに限定されず、ガスタービン
等、冷却水排熱と、機器、配管からの排熱を有するあら
ゆるプラントの除熱装置に利用できる。
【００２２】
【発明の効果】以上述べたように本発明によれば、排熱
放散用の冷却塔と換気設備を統合することにより設備容
量、スペースを削減すると共に、屋外に設置する設備の
数量を削減し、さらに排気塔のガラリ部にエアクーラの
伝熱エレメントを設置することによりエアクーラの設置
スペースを低減することができる燃料電池発電プラント
の除熱装置を提供できる。
放散用の冷却塔と換気設備を統合することにより設備容
量、スペースを削減すると共に、屋外に設置する設備の
数量を削減し、さらに排気塔のガラリ部にエアクーラの
伝熱エレメントを設置することによりエアクーラの設置
スペースを低減することができる燃料電池発電プラント
の除熱装置を提供できる。
【図１】図１の本発明による燃料電池発電プラントの除
熱装置の一実施例を示す系統構成図。
熱装置の一実施例を示す系統構成図。
【図２】同実施例における排気塔を模式的に示す斜視
図。
図。
【図３】従来の燃料電池発電プラントの除熱装置を示す
系統構成図。
系統構成図。
１…燃料電池発電プラント、２…排熱水、３…冷却塔、
４…冷却水、５…吸気ガラリ、６…吸気フィルタ、７…
吸気サイレンサ、８…吸気ファン、９…建屋、１０…排
気ファン、１１…排気サイレンサ、１２…排気ガラリ、
１３…排気塔、１４…伝熱エレメント、１５…ダンパ。
４…冷却水、５…吸気ガラリ、６…吸気フィルタ、７…
吸気サイレンサ、８…吸気ファン、９…建屋、１０…排
気ファン、１１…排気サイレンサ、１２…排気ガラリ、
１３…排気塔、１４…伝熱エレメント、１５…ダンパ。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 村瀬 善朗 東京都千代田区神田神保町二丁目２番30号 東京電力株式会社開発研究所内 (72)発明者 秋吉 正寛 東京都港区芝浦一丁目１番１号 株式会社 東芝本社事務所内
Claims (2)
- 【請求項１】 建屋内に設置、あるいはエンクロージャ
に設置した燃料電池発電プラントにおいて、プラントと
の間で循環系が構成されプラントからの排熱水を放熱作
用により冷却する放熱用クーラと、前記プラント機器、
配管から発生する熱により温度上昇した前記建屋あるい
はエンクロージャ内からの排気を放熱処理する換気設備
とを前記排気が前記放熱用クーラを通して放散されるよ
うに統合させて構成したことを特徴とする燃料電池発電
プラントの除熱装置。 - 【請求項２】 請求項１に記載の燃料電池発電プラント
の除熱装置において、換気設備の排気塔のガラリ部にエ
アクーラの伝熱エレメントを設置したことを特徴とする
燃料電池発電プラントの除熱装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282523A JPH07135010A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 燃料電池発電プラントの除熱装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5282523A JPH07135010A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 燃料電池発電プラントの除熱装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07135010A true JPH07135010A (ja) | 1995-05-23 |
Family
ID=17653567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5282523A Pending JPH07135010A (ja) | 1993-11-11 | 1993-11-11 | 燃料電池発電プラントの除熱装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07135010A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998004011A3 (en) * | 1996-07-19 | 1998-04-23 | Ztek Corp | Fuel cell system for electric generation, heating, cooling and ventilation |
| EP1158590A3 (de) * | 2000-05-20 | 2005-02-16 | Ballard Power Systems AG | Brennstoffzellensystem |
-
1993
- 1993-11-11 JP JP5282523A patent/JPH07135010A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO1998004011A3 (en) * | 1996-07-19 | 1998-04-23 | Ztek Corp | Fuel cell system for electric generation, heating, cooling and ventilation |
| EP1158590A3 (de) * | 2000-05-20 | 2005-02-16 | Ballard Power Systems AG | Brennstoffzellensystem |
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