JPS6135478B2 - - Google Patents
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- JPS6135478B2 JPS6135478B2 JP57064815A JP6481582A JPS6135478B2 JP S6135478 B2 JPS6135478 B2 JP S6135478B2 JP 57064815 A JP57064815 A JP 57064815A JP 6481582 A JP6481582 A JP 6481582A JP S6135478 B2 JPS6135478 B2 JP S6135478B2
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- storage tank
- hydrogen storage
- hydrogen
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D20/00—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00
- F28D20/003—Heat storage plants or apparatus in general; Regenerative heat-exchange apparatus not covered by groups F28D17/00 or F28D19/00 using thermochemical reactions
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/14—Thermal energy storage
-
- Y—GENERAL 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
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Sorption Type Refrigeration Machines (AREA)
- Other Air-Conditioning Systems (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、金属水素化物を用いる蓄熱利用シ
ステムに関し、詳しくは金属水素化物を充填した
ひとつの蓄熱槽に対して金属水素化物を充填した
複数個の水素貯蔵槽を設置することによつて低質
熱源からの伝熱速度を高めた蓄熱利用システムに
関する。
ステムに関し、詳しくは金属水素化物を充填した
ひとつの蓄熱槽に対して金属水素化物を充填した
複数個の水素貯蔵槽を設置することによつて低質
熱源からの伝熱速度を高めた蓄熱利用システムに
関する。
ある種の金属や合金は液体水素と同等あるいは
それ以上の密度で水素貯蔵が可能であり、新しい
水素の貯蔵材として注目されている。また金属水
素化物は単に水素を貯蔵するという特性を有する
ばかりでなく、水素という化学エネルギーを熱あ
るいは機械エネルギーに変換するためのエネルギ
ー変換材料としての機能を有し、熱の貯蔵，輸
送，ヒートポンプ，太陽熱利用の冷暖房給湯シス
テム，熱機関，コンプレツサー，ポンプなどの媒
体として期待されている。ここで熱の貯蔵に関し
ては、化学エネルギーと熱エネルギーの変換機能
を利用する訳であるが、従来の顕熱型や潜熱型蓄
熱材料は単位重量当りの蓄熱量が40〜70cal／ｇ
（温度差約60℃時）程度であるのに対し、金属水
素化物（Mg2Ni）では250cal／ｇ（顕熱を除く）
と計算され、蓄熱材料として大いに期待されてい
る。この金属水素化物を利用した蓄熱システムは
現在開発段階にあるが、その中で金属水素化物は
水素との吸着・解離反応が十分迅速であるにも拘
わらず熱伝導が著しく小さいために蓄熱・放熱を
〓〓〓〓〓
すみやかに行わせることが困難である。
それ以上の密度で水素貯蔵が可能であり、新しい
水素の貯蔵材として注目されている。また金属水
素化物は単に水素を貯蔵するという特性を有する
ばかりでなく、水素という化学エネルギーを熱あ
るいは機械エネルギーに変換するためのエネルギ
ー変換材料としての機能を有し、熱の貯蔵，輸
送，ヒートポンプ，太陽熱利用の冷暖房給湯シス
テム，熱機関，コンプレツサー，ポンプなどの媒
体として期待されている。ここで熱の貯蔵に関し
ては、化学エネルギーと熱エネルギーの変換機能
を利用する訳であるが、従来の顕熱型や潜熱型蓄
熱材料は単位重量当りの蓄熱量が40〜70cal／ｇ
（温度差約60℃時）程度であるのに対し、金属水
素化物（Mg2Ni）では250cal／ｇ（顕熱を除く）
と計算され、蓄熱材料として大いに期待されてい
る。この金属水素化物を利用した蓄熱システムは
現在開発段階にあるが、その中で金属水素化物は
水素との吸着・解離反応が十分迅速であるにも拘
わらず熱伝導が著しく小さいために蓄熱・放熱を
〓〓〓〓〓
すみやかに行わせることが困難である。
特に蓄熱容量が大きくなり、システムが大きく
なるに従い伝熱速度は重大な問題となりシステム
の大型化を図る際にはそのまま形状を大きくする
という訳にはいかない。
なるに従い伝熱速度は重大な問題となりシステム
の大型化を図る際にはそのまま形状を大きくする
という訳にはいかない。
この発明は、上記の金属水素化物の熱伝導性が
低いという問題点を解決するためになされたもの
で、金属水素化物が充填された水素貯蔵槽の複数
個、これらの水素貯蔵槽に共通の第１熱交換器お
よび分枝状に延びそれぞれ開閉弁を介して各水素
貯蔵槽に至る分枝導管群よりなる水素貯蔵システ
ム部と、水素貯蔵槽中の金属水素化物より同一温
度における水素平衡解離圧が低い金属水素化物が
充填され第２交換器が接設されたひとつの蓄熱槽
と、この蓄熱槽と分枝導管群の幹部とを主開閉弁
を介して連結する主導管と、第２熱交換器を介し
て連結された集熱利用システム部と、第１熱交換
器を介して連結された冷却システム部および低質
熱供給システム部とを備え、主開閉弁および各開
閉弁を適宜作動させると共に、集熱量余剰時に冷
却システム部を、集熱量不足時に低質熱供給シス
テム部をそれぞれ作動させることによつて、蓄熱
利用を図るよう構成されてなる蓄熱用利用システ
ムを提供するものである。
低いという問題点を解決するためになされたもの
で、金属水素化物が充填された水素貯蔵槽の複数
個、これらの水素貯蔵槽に共通の第１熱交換器お
よび分枝状に延びそれぞれ開閉弁を介して各水素
貯蔵槽に至る分枝導管群よりなる水素貯蔵システ
ム部と、水素貯蔵槽中の金属水素化物より同一温
度における水素平衡解離圧が低い金属水素化物が
充填され第２交換器が接設されたひとつの蓄熱槽
と、この蓄熱槽と分枝導管群の幹部とを主開閉弁
を介して連結する主導管と、第２熱交換器を介し
て連結された集熱利用システム部と、第１熱交換
器を介して連結された冷却システム部および低質
熱供給システム部とを備え、主開閉弁および各開
閉弁を適宜作動させると共に、集熱量余剰時に冷
却システム部を、集熱量不足時に低質熱供給シス
テム部をそれぞれ作動させることによつて、蓄熱
利用を図るよう構成されてなる蓄熱用利用システ
ムを提供するものである。
この発明のシステムは一槽の蓄熱槽に対して水
素貯蔵槽を複数個に分割して設置して低質の熱源
から伝熱速度を高めたものである。またこの発明
のシステムは、再生熱の必要量に応じて水素貯蔵
槽の運転台数を変化させたり、水素貯蔵槽の修理
や取替えも運転を停止せずに行えることなどの利
点がある。
素貯蔵槽を複数個に分割して設置して低質の熱源
から伝熱速度を高めたものである。またこの発明
のシステムは、再生熱の必要量に応じて水素貯蔵
槽の運転台数を変化させたり、水素貯蔵槽の修理
や取替えも運転を停止せずに行えることなどの利
点がある。
集熱利用システム部として、ひとつの太陽熱集
熱利用システムを用いた場合のこの発明の蓄熱利
用システムの概略系統図を第１図に示した。
熱利用システムを用いた場合のこの発明の蓄熱利
用システムの概略系統図を第１図に示した。
１は金属水素化物を充填した蓄熱槽であり、２
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは金属水素化物を充填した
複数個の水素貯蔵槽であり、これら水素貯蔵槽は
開閉弁４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ付き導管３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄで並列に連結され、これらの水素
貯蔵槽群は主開閉弁６付き主導管５で蓄熱槽１に
連結されている。
ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄは金属水素化物を充填した
複数個の水素貯蔵槽であり、これら水素貯蔵槽は
開閉弁４ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄ付き導管３ａ，３
ｂ，３ｃ，３ｄで並列に連結され、これらの水素
貯蔵槽群は主開閉弁６付き主導管５で蓄熱槽１に
連結されている。
また水素貯蔵槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄには共
通の第１熱交換器７が接設され、これを介して、
冷却水注入管１０と冷却排水管１１とからなる冷
却水供給システムが設置され、さらに低質熱源１
２、導管１３，１４、熱交換器１５およびポンプ
１６ｅ，１６ｆとからなる低質熱供給システムが
設置されている。一方蓄熱槽１にはこれに接設さ
れた第２熱交換器１７を介して太陽熱集熱利用シ
ステムが設置されている。１８は太陽熱コレクタ
ー、１９は冷暖房給湯などの熱エネルギー負荷
部、２０は水などを熱媒体に用いた短期蓄熱器、
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは熱媒循環用ポ
ンプ、２１，２２，２３は熱交換器および２４，
２５，２６は熱媒導管である。
通の第１熱交換器７が接設され、これを介して、
冷却水注入管１０と冷却排水管１１とからなる冷
却水供給システムが設置され、さらに低質熱源１
２、導管１３，１４、熱交換器１５およびポンプ
１６ｅ，１６ｆとからなる低質熱供給システムが
設置されている。一方蓄熱槽１にはこれに接設さ
れた第２熱交換器１７を介して太陽熱集熱利用シ
ステムが設置されている。１８は太陽熱コレクタ
ー、１９は冷暖房給湯などの熱エネルギー負荷
部、２０は水などを熱媒体に用いた短期蓄熱器、
１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄは熱媒循環用ポ
ンプ、２１，２２，２３は熱交換器および２４，
２５，２６は熱媒導管である。
この蓄熱利用システムは熱エネルギーの需要の
少ない時期に太陽熱集熱による余剰熱エネルギー
を長期にわたつて貯え、エネルギーの需要の大き
い時期（例えば冷暖房を必要とする時期）に熱エ
ネルギーを再生してロードレベリングを行うもの
であり、蓄熱槽１にはCaNi5水素化物のような水
素の平衡解離圧力の低い金属水素化物を充填し、
水素貯蔵槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにはLaNi5水
素化物のような、同一温度における水素平衡解離
圧が上記蓄熱槽１に充填されたものより高い金属
水素化物が充填される。また低質熱源としては一
般に50℃近傍の工場排水などが用いられ、冷却シ
ステムでは20℃近傍の水が用いられる。
少ない時期に太陽熱集熱による余剰熱エネルギー
を長期にわたつて貯え、エネルギーの需要の大き
い時期（例えば冷暖房を必要とする時期）に熱エ
ネルギーを再生してロードレベリングを行うもの
であり、蓄熱槽１にはCaNi5水素化物のような水
素の平衡解離圧力の低い金属水素化物を充填し、
水素貯蔵槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄにはLaNi5水
素化物のような、同一温度における水素平衡解離
圧が上記蓄熱槽１に充填されたものより高い金属
水素化物が充填される。また低質熱源としては一
般に50℃近傍の工場排水などが用いられ、冷却シ
ステムでは20℃近傍の水が用いられる。
次にこの太陽熱蓄熱利用システムの作動につい
て述べる。
て述べる。
(i) 太陽熱集熱量が熱エネルギー負荷部を作動さ
せてなお余る場合 太陽熱コレクター１８によつて加熱された熱媒
体はポンプ１６ａによつて熱媒体循環管路２４を
循環して熱交換器２２を介して熱媒循環管路２６
中ポンプ１６ｃで循環されている熱媒に熱交換
し、この熱媒によつて熱エネルギー負荷部１９を
作動させる。なおこの場合熱交換器２３は作動さ
せない。一方余剰熱量は熱交換器２１を介して、
熱媒循環管路２５中をポンプ１６ｂによつて循環
させている熱媒に熱交換される。次いでこの余剰
熱量は熱交換器１７を介して蓄熱槽１に移動す
る。この熱エネルギーによつて蓄熱槽１内の金属
水素化物M1Hが分解し発生した水素は、主開閉
弁６を開き、余剰熱の量によつて適宜開閉弁４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを開いて水素貯蔵槽２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄへ水素導管５，３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄを通じて送られる。
せてなお余る場合 太陽熱コレクター１８によつて加熱された熱媒
体はポンプ１６ａによつて熱媒体循環管路２４を
循環して熱交換器２２を介して熱媒循環管路２６
中ポンプ１６ｃで循環されている熱媒に熱交換
し、この熱媒によつて熱エネルギー負荷部１９を
作動させる。なおこの場合熱交換器２３は作動さ
せない。一方余剰熱量は熱交換器２１を介して、
熱媒循環管路２５中をポンプ１６ｂによつて循環
させている熱媒に熱交換される。次いでこの余剰
熱量は熱交換器１７を介して蓄熱槽１に移動す
る。この熱エネルギーによつて蓄熱槽１内の金属
水素化物M1Hが分解し発生した水素は、主開閉
弁６を開き、余剰熱の量によつて適宜開閉弁４
ａ，４ｂ，４ｃ，４ｄを開いて水素貯蔵槽２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄへ水素導管５，３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄを通じて送られる。
〓〓〓〓〓
一方M1Hの分解によつて発生した水素は水素
貯蔵槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ内の金属M2と反
応してM2Hを生成し反応熱を放出する（但し、
蓄熱槽１内のM1の水素化反応による熱の放出速
度より遅い）。この反応熱は、冷却水をその注入
管１０より熱交換器７に注入し排水管１１より排
水することによつて吸収され、水素貯蔵槽２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄに水素が貯蔵されると共に余剰
熱が蓄熱される。
一方M1Hの分解によつて発生した水素は水素
貯蔵槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ内の金属M2と反
応してM2Hを生成し反応熱を放出する（但し、
蓄熱槽１内のM1の水素化反応による熱の放出速
度より遅い）。この反応熱は、冷却水をその注入
管１０より熱交換器７に注入し排水管１１より排
水することによつて吸収され、水素貯蔵槽２ａ，
２ｂ，２ｃ，２ｄに水素が貯蔵されると共に余剰
熱が蓄熱される。
このようにこのシステムでは水素貯蔵槽を複数
個設けてあるので、高い伝熱速度が得られ余剰熱
の量によつて水素貯蔵槽の嫁動台数を選択するこ
とができる。また水素貯蔵槽の修理、取り替えも
システムを嫁動させたまゝで行うことができる。
個設けてあるので、高い伝熱速度が得られ余剰熱
の量によつて水素貯蔵槽の嫁動台数を選択するこ
とができる。また水素貯蔵槽の修理、取り替えも
システムを嫁動させたまゝで行うことができる。
(ii) 太陽熱集熱量が熱エネルギー負荷部を嫁動さ
せるのに不足する場合 この場合、太陽熱コレクター１８で集めた熱エ
ネルギーを熱エネルギー負荷部１９で直接に使用
できないので、水素貯蔵槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ内にM2Hとして貯えられている水素を蓄熱槽
１に移動させ蓄熱槽１中のM1と反応させて発生
させた熱を利用する。このため太陽熱コレクター
１８で加熱された熱媒体は、ポンプ１６ａによつ
て熱媒体循環路２４を循環させ、その熱エネルギ
ーは熱交換器２１によつて熱交換され、熱媒体循
環管路２５中の熱媒体に移動されその熱媒体はポ
ンプ１６ｂによつて熱媒体循環管路２５を循環す
る〔この場合熱交換器２２は作動しない〕。
せるのに不足する場合 この場合、太陽熱コレクター１８で集めた熱エ
ネルギーを熱エネルギー負荷部１９で直接に使用
できないので、水素貯蔵槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２
ｄ内にM2Hとして貯えられている水素を蓄熱槽
１に移動させ蓄熱槽１中のM1と反応させて発生
させた熱を利用する。このため太陽熱コレクター
１８で加熱された熱媒体は、ポンプ１６ａによつ
て熱媒体循環路２４を循環させ、その熱エネルギ
ーは熱交換器２１によつて熱交換され、熱媒体循
環管路２５中の熱媒体に移動されその熱媒体はポ
ンプ１６ｂによつて熱媒体循環管路２５を循環す
る〔この場合熱交換器２２は作動しない〕。
一方低質熱源１２の熱媒体をポンプ１６ｆによ
つて熱媒管路１３を循環させその熱量を熱交換器
１５を介して熱媒体管路１４中をポンプ１６ｅに
よつて循環されている熱媒体に移動させ、次いで
その熱エネルギーを熱交換器７を介して水素貯蔵
槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ中に移動させ金属水素
化物M2Hに与え分解させ水素が速やかに放出さ
れる。この水素は、開閉弁４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄを適宜開き、主開閉弁６を関き、水素導管３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，５を通じて熱蓄熱槽１に
送られM1＋Ｈ→M1H＋△Ｈの反応を起し△Ｈの
熱量を発生する。この熱は熱交換器１７を介して
ポンプ１６ｂで循環管路２５を循環されている熱
媒体に移動される。かくしてこの熱エネルギーと
上記の太陽熱コレクター１８で集められた熱エネ
ルギーとを循環管路２５中の熱媒体中で合し、次
いでこの熱エネルギーは、ポンプ１６ｃによつて
熱媒体循環管路２６中を循環している熱媒体に熱
交換器２３を介して移動され熱エネルギー負荷部
を作動させる。
つて熱媒管路１３を循環させその熱量を熱交換器
１５を介して熱媒体管路１４中をポンプ１６ｅに
よつて循環されている熱媒体に移動させ、次いで
その熱エネルギーを熱交換器７を介して水素貯蔵
槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ中に移動させ金属水素
化物M2Hに与え分解させ水素が速やかに放出さ
れる。この水素は、開閉弁４ａ，４ｂ，４ｃ，４
ｄを適宜開き、主開閉弁６を関き、水素導管３
ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ，５を通じて熱蓄熱槽１に
送られM1＋Ｈ→M1H＋△Ｈの反応を起し△Ｈの
熱量を発生する。この熱は熱交換器１７を介して
ポンプ１６ｂで循環管路２５を循環されている熱
媒体に移動される。かくしてこの熱エネルギーと
上記の太陽熱コレクター１８で集められた熱エネ
ルギーとを循環管路２５中の熱媒体中で合し、次
いでこの熱エネルギーは、ポンプ１６ｃによつて
熱媒体循環管路２６中を循環している熱媒体に熱
交換器２３を介して移動され熱エネルギー負荷部
を作動させる。
太陽熱コレクター１８によつて加熱された熱媒
体はポンプ１６ａによつて熱媒体循環管路２４を
循環して熱交換器２２を介して熱媒循環管路２６
中ポンプ１６ｃで循環されている熱媒の熱交換し
かつポンプ１６ｄを作動して熱媒循環管路２７中
の熱媒を循環させて熱エネルギー負荷部１９を嫁
動させるとともに、夜間など太陽から集熱できな
いときに熱エネルギー負荷部１９を嫁動させるた
めの熱を短期蓄熱器２０に蓄熱する。そして夜間
などには、ポンプ１６ｃを停止しポンプ１６ｄの
み作動させて短期蓄熱器２０に蓄熱された熱を送
つて熱エネルギー負荷部１９を作動させる。
体はポンプ１６ａによつて熱媒体循環管路２４を
循環して熱交換器２２を介して熱媒循環管路２６
中ポンプ１６ｃで循環されている熱媒の熱交換し
かつポンプ１６ｄを作動して熱媒循環管路２７中
の熱媒を循環させて熱エネルギー負荷部１９を嫁
動させるとともに、夜間など太陽から集熱できな
いときに熱エネルギー負荷部１９を嫁動させるた
めの熱を短期蓄熱器２０に蓄熱する。そして夜間
などには、ポンプ１６ｃを停止しポンプ１６ｄの
み作動させて短期蓄熱器２０に蓄熱された熱を送
つて熱エネルギー負荷部１９を作動させる。
このシステムは複数の水素貯蔵槽を有するの
で、高い伝熱速度が得られまた必要な再生熱量に
よつて適切な数の水素貯蔵槽を作動させることが
できる。
で、高い伝熱速度が得られまた必要な再生熱量に
よつて適切な数の水素貯蔵槽を作動させることが
できる。
この発明はもう一つの態様として次のシステム
もこの発明に含まれる。
もこの発明に含まれる。
すなわちそのシステムは、前記第１図に示した
蓄熱利用システムの(ii)太陽熱集熱量が熱エネルギ
ー負荷部を嫁動させるのに不足する場合におい
て、水素貯蔵槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ中に低質
熱源１２の熱を移動させ金属水素化物M2Hに与
えて分解させて水素導管３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ，５を通じて蓄熱槽１に送る場合に、まず主開
閉弁６と開閉弁４ａとを開き水素貯蔵槽２ａにて
発生した水素のみを蓄熱槽１に送る。次いで水素
貯蔵槽２ａ内の金属水素化物の温度が設定温度ま
で低下したならば開閉弁４ｂを開いて開閉弁４ａ
を閉じて次の水素貯蔵槽２ｂにで発生した水素を
蓄熱槽１に送る。なおこの設定温度は、水素貯蔵
槽から蓄熱槽へ充分な圧力差で水素が移動しうる
温度であつて、使用される金属水素化物の種類に
よつて異なるが適宜選択される。そしてこの水素
貯蔵槽２ｂ中の金属水素化物が上記設定温度まで
低下したならば開閉弁４ｃを開いて開閉弁４ｂを
閉じて次の水素貯蔵槽２ｃにて発生した水素を蓄
熱槽１に送る。このように順次各水素貯蔵槽から
水素を蓄熱槽１に送りうるよう制御された蓄熱利
用システムである。そして金属水素化物の温度が
〓〓〓〓〓
低下して水素供給を停止した水素貯蔵槽内の金属
水素化物は水素供給停止中に低質熱源温度まで加
熱され次の水素供給に備えられる。
蓄熱利用システムの(ii)太陽熱集熱量が熱エネルギ
ー負荷部を嫁動させるのに不足する場合におい
て、水素貯蔵槽２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ中に低質
熱源１２の熱を移動させ金属水素化物M2Hに与
えて分解させて水素導管３ａ，３ｂ，３ｃ，３
ｄ，５を通じて蓄熱槽１に送る場合に、まず主開
閉弁６と開閉弁４ａとを開き水素貯蔵槽２ａにて
発生した水素のみを蓄熱槽１に送る。次いで水素
貯蔵槽２ａ内の金属水素化物の温度が設定温度ま
で低下したならば開閉弁４ｂを開いて開閉弁４ａ
を閉じて次の水素貯蔵槽２ｂにで発生した水素を
蓄熱槽１に送る。なおこの設定温度は、水素貯蔵
槽から蓄熱槽へ充分な圧力差で水素が移動しうる
温度であつて、使用される金属水素化物の種類に
よつて異なるが適宜選択される。そしてこの水素
貯蔵槽２ｂ中の金属水素化物が上記設定温度まで
低下したならば開閉弁４ｃを開いて開閉弁４ｂを
閉じて次の水素貯蔵槽２ｃにて発生した水素を蓄
熱槽１に送る。このように順次各水素貯蔵槽から
水素を蓄熱槽１に送りうるよう制御された蓄熱利
用システムである。そして金属水素化物の温度が
〓〓〓〓〓
低下して水素供給を停止した水素貯蔵槽内の金属
水素化物は水素供給停止中に低質熱源温度まで加
熱され次の水素供給に備えられる。
この態様のシステムでは、蓄熱槽１に送られる
水素の圧力がほゞ一定でしかも水素貯蔵槽と蓄熱
槽との水素の圧力差とを充分とることができるの
で、蓄熱槽で単位時間当り発生する熱量が均一で
しかも高温で得られるという優れた利点を有す
る。
水素の圧力がほゞ一定でしかも水素貯蔵槽と蓄熱
槽との水素の圧力差とを充分とることができるの
で、蓄熱槽で単位時間当り発生する熱量が均一で
しかも高温で得られるという優れた利点を有す
る。
第１図はこの発明の一実施態様の太陽熱蓄熱利
用システムの概略系統図である。 １……蓄熱槽、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ……水
素貯蔵槽、５……水素主導管、３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄ……水素導管、６……主開閉弁、４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄ……開閉弁、７……第１熱交換
器、１７……第２熱交換器、１０……冷却水導
管、１１……排水導管、１２……低質熱源、１
３，１４，２４，２５，２６および２７……熱媒
体導体、１５，２１，２２および２３……熱交換
器、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，
１６ｆ，１６ｇ……ポンプ、１８……太陽熱コレ
クター、１９……熱エネルギー負荷部、および２
０……短期蓄熱器。 〓〓〓〓〓
用システムの概略系統図である。 １……蓄熱槽、２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ……水
素貯蔵槽、５……水素主導管、３ａ，３ｂ，３
ｃ，３ｄ……水素導管、６……主開閉弁、４ａ，
４ｂ，４ｃ，４ｄ……開閉弁、７……第１熱交換
器、１７……第２熱交換器、１０……冷却水導
管、１１……排水導管、１２……低質熱源、１
３，１４，２４，２５，２６および２７……熱媒
体導体、１５，２１，２２および２３……熱交換
器、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ，１６ｄ，１６ｅ，
１６ｆ，１６ｇ……ポンプ、１８……太陽熱コレ
クター、１９……熱エネルギー負荷部、および２
０……短期蓄熱器。 〓〓〓〓〓
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属水素化物が充填された水素貯蔵槽の複数
個、これらの水素貯蔵槽に共通の第１熱交換器お
よび分枝状に延びそれぞれ開閉弁を介して各水素
貯蔵槽に至る分枝導管群よりなる水素貯蔵システ
ム部と、水素貯蔵槽中の金属水素化物より同一温
度における水素平衡解離圧が低い金属水素化物が
充填され第２交換器が接設されたひとつの蓄熱槽
と、この蓄熱槽と分枝導管群の幹部とを主開閉弁
を介して連結する主導管と、第２熱交換器を介し
て連結された集熱利用システム部と、第１熱交換
器を介して連結された冷却システム部および低質
熱供給システム部とを備え、主開閉弁および各開
閉弁を適宜作動させると共に、集熱量余剰時に冷
却システム部を、集熱量不足時に低質熱供給シス
テム部をそれぞれ作動させることによつて、蓄熱
利用を図るよう構成されてなる蓄熱利用システ
ム。 ２ 集熱量不足時に、分枝導管群の各開閉弁のう
ちひとつの水素貯蔵槽に対応する開閉弁のみが開
き次いでこの水素貯蔵槽内の金属水素化物の温度
が設定温度まで低下するとその開閉弁が閉じて他
のひとつの水素貯蔵槽に対応する開閉弁のみが開
き、この作動を繰り返し各水素貯蔵槽から順次循
環式に水素を蓄熱槽に送りうるよう制御された特
許請求の範囲第１項記載のシステム。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57064815A JPS58182089A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 蓄熱利用システム |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP57064815A JPS58182089A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 蓄熱利用システム |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS58182089A JPS58182089A (ja) | 1983-10-24 |
| JPS6135478B2 true JPS6135478B2 (ja) | 1986-08-13 |
Family
ID=13269114
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP57064815A Granted JPS58182089A (ja) | 1982-04-20 | 1982-04-20 | 蓄熱利用システム |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS58182089A (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2011105989A2 (en) * | 2009-09-17 | 2011-09-01 | Wayne Thomas Bliesner | Reversible hydride thermal energy storage cell optimize for solar applications |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5380372A (en) * | 1976-12-27 | 1978-07-15 | Agency Of Ind Science & Technol | Method and apparatus for acquiring heat energy by hydrogenation reaction of metal |
-
1982
- 1982-04-20 JP JP57064815A patent/JPS58182089A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS58182089A (ja) | 1983-10-24 |
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