蓄熱を併用したコジェネレーションシステムの性能に関する研究

2002 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 12650596
• Research Institution: Nagoya University
• Principal Investigator: 奥宮 正哉 名古屋大学, 理工科学総合研究センター, 助教授 (30160815)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 田中 英紀 名古屋大学, 工学部, 助手 (00303660) ; 斎藤 輝幸 名古屋大学, 大学院・環境学研究科, 助教授 (30281067)
• Keywords: コジェネレーション / 蓄熱 / 熱利用率向上 / エネルギー消費量 / 環境負荷 / 新エネルギー

Research Abstract

コジェネレーションシステム(以下CGS)では、排熱の利用率を上げることがシステムの性能を向上させる要因となるが、これを達成するにはガスエンジンの容量、運転制御に対して、余剰排熱の発生を最小化させるような制限を加えなければならない。コジェネレーションの運転制御には一般によく知られているように熱主電従運転、電主熱従運転があり、熱主運転では空調負荷の変動に対してガスエンジンの稼働率を変化させるので、排熱利用率は高く維持されるが、配電システムの負荷率が下がる。また適当な容量を導入した電主運転において、コジェネレーション容量と利用率は相反する関係であり、この2つを掛け合わせたような指標が最大になるポイント付近が、システム全体の効率を最大にするポイントである。
ここでもしコジェネレーション容量と排熱利用率の間に何らかの緩衝(例えば蓄熱)を導入すれば、この利用率を維持したまま容量を上述の最適ポイントより大きくでき、結果としてシステム全体の効率を上げることができる。すなわち、CGSの効果をさらに発揮することが可能となると考えられる。そこで、本研究ではCGSに蓄熱を併用した場合の性能を検討し、その最適な設計手法を提案し、新エネルギー導入の促進に貢献しようとするものである。
そしてこれらの概念の実現性、効果を検討するため、ホテル・病院・事務所を対象CGSと蓄熱を併用した場合の性能検討、そしてCGSの台数分割などの効果を検討し、蓄熱を併用することによって、省エネルギー性、環境負荷低減生を向上させることができることを確認した。
本研究の成果は、別紙にあるように建築学会、空気調和・衛生工学会にて発表した。

Research Products

• [Publications] 石川 隼人, 奥宮 正哉: "蓄熱を併用したコージェネレーションシステムの可能性に関する研究 その1.ホテルを対象に電主熱従運転時に蓄熱を併用した場合の効果"空気調和・衛生工学会 学術講演会講演論文集. 1. 233 (2002)
• [Publications] 石川 隼人, 奥宮 正哉: "蓄熱を併用したコージェネレーションシステムの可能性に関する研究 第2報 各種対象建物に蓄熱槽や緒湯槽を併用した場合の効果"日本建築学会東海支部 東海支部研究報告集. 41号. 573 (2003)