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身近に利用できるエネルギーがあります。
現在、地球温暖化問題への世界的な取り組みが進む中、環境へ与える負荷が小さく、資源制約の少ないクリーンな未利用エネルギーの有効活用が求められています。日立では、これまで見逃されていた未利用水力エネルギーを発電水車により電気エネルギ-として回収する「エネルギー回収システム」をご提案します。
回収した電力は設備の動力を低減したり、照明・給湯用などさまざまな用途でご活用いただけます。改正省エネ法が施行されて以来、省エネニーズはますます高くなっています。日立はエネルギー回収システムでお客さまのソリューションにお応えします。
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このカタログについて
ドキュメント名 | 水の力を電気に変える 日立エネルギー回収システム |
---|---|
ドキュメント種別 | 製品カタログ |
ファイルサイズ | 2.2Mb |
登録カテゴリ | |
取り扱い企業 | 株式会社日立産機システム (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
この企業の関連カタログ
このカタログの内容
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日立エネルギー回収システム
水の力を電気に変える
日立エネルギー回収システム
身近に利用できるエネルギーがあります。
平成20年度 日本機械工業連合会
会長賞受賞
第5回エコプロダクツ大賞受賞
エコプロダクツ大賞推進協議会 会長賞
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現在、地球温暖化問題への世界的な取り組みが進む中、環境へ与える負荷が小さく、 エネルギー回収システム(マイクロ水力発電)
資源制約の少ないクリーンな未利用エネルギーの有効活用が求められています。
日立では、これまで見逃されていた未利用水力エネルギーを発電水車により
電気エネルギ-として回収する「エネルギー回収システム」をご提案します。
回収した電力は設備の動力を低減したり、照明・給湯用など
さまざまな用途でご活用いただけます。
改正省エネ法が施行されて以来、省エネニーズはますます高くなっています。
日立はエネルギー回収システムでお客さまのソリューションにお応えします。
特 長
1. エネルギー回収率約60%の高効率※1 4. 省スペースで取り付けられます
流量と落差の変化に対して、水車の発電効率が最大となる 本体は水車、発電機が一体構造で、小形、軽量。配管途
ように制御する最適運転制御可変速発電システムを開発。 中に設置可能なインライン設計で、 狭い空間でも取り付
特許第5268871号 けられます。
特許第4456807号 (3kW出力機種の場合)
2. 電気出力のため多様な負荷に対応が可能
インバータ駆動している機器には、コントローラから直接
インバータへ直流送電(。直流出力タイプ)※2また、系統
3kW水車 9kW水車 連系装置を介して三相200Vの交流送電が可能 です。 ※1 : エネルギー回収効率は、(1)式で示す総合効率(η)です。
(交流出力タイプ) η=P/(0.163×Q×H)×100‥‥‥‥(1)
P:制御盤出力[kW]
特許第4824097号 Q:流量[m3/min]
H:有効落差[m]
「エネルギー回収システム」は、有効落差に応じた水車の 3. 落差、流量に応じ、さらに多くの電力回
収も可能 H=H1-H2‥‥‥‥‥(2) H1:水車入口圧力ヘッド[m]
最適回転数制御により高効率のエネルギー回収を実現します。 ビルや設備位置の高さ(落差)、流量に応じて より多く の H2:水車出口圧力ヘッド[m]
η:総合効率[%]
小型の発電機一体型インライン水車の採用により、配管途中 電力を回収できます。高層で落差が大きい場 合は水 車 η=ηt× ×ηc‥‥‥(3)
への取り付けが可能で、狭い場所にも設置できます。 2台を直列運転、また流量が多い場合は並列運 転させ る ηt:水車効率[%]
環境への負荷を低減するため当社の流体・モータ・制御の など、規模に見合った対応が可能です。 :発電機効率[%]
技術を結集し、未利用エネルギーの高回収を実現した特長ある (9kW機種では直列・並列運転はできません
。 ) ηc:制御盤効率[%]
製品です。 特許第4610866号 ※2 : 送電先のインバータは200V級に限ります。
特許第5041889号 他社インバータへの出力はお問い合わせください。
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回収した未利用エネルギーを広範囲で活かし、節電・環境保全に貢献します。
用 途 適用基準
● ビル空調の蓄熱式冷温水供給サイクルに ① 使用環境
● 工場内の冷却水系統に 周囲温度:0 ~ 40℃(凍結なし)
周囲湿度:20 ~ 85%(結露なし)
● ホテル、病院等の空調系統に
② 使用条件
● 山間部における湧水排水
水 質:水道水相当 pH6 ~ 8
など (不凍液混入は可能)
液 温 度:0 ~ 80℃
③ 設置場所:屋内専用
納入事例
事例1 : A社
事務所ビルの空調設備に3kW機種2台を設置。(直列運転)
発電電力は建物内の照明用電源に使用。
空調負荷 有効落差50m
(ポンプ圧力分含む)
発電機一体型
インライン水車 制御盤
水 2.4kW×2台
流 流量約1m3-/min 水車発電機
照
落水防止弁 明
に
供
給
P 空調用ポンプ
蓄熱槽(冷温水) 地上6階 地下1階(地下蓄熱水槽)
事例2 : B社
冷却水循環設備に9kW機種を設置。
稼働日数 : 年間360日 水車発電機
発電量 : 6kW
エネルギー回収状況が
目に見えるように発電量
をパネル表示
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エネルギー回収システム(マイクロ水力発電)
適用例
ビル空調の事例
・流量変化に対応して水車および
空調負荷 電動弁を制御し、環水配管の
A.H(. 10F) 圧力を一定に保ちます。
A.H(. 9F)
A.H(. 5F)
インライン形
水車発電機
電動弁
落水防止弁 入口弁 M 出口弁
P 空調用ポンプ
蓄熱槽(冷温水)
工場における冷却水系統の事例
・環水配管内を満水状態にする
クーリングタワー ため、エアー抜きが必要になり
(開放) ます。
・水車にバイパス配管を設け、
エアー抜き 電動弁 発電が停止したときに電動弁を
生産設備 M 開き、クーリングタワーからの
生産設備 オーバーフローを防止します。
インライン形
生産設備 水車発電機
入口弁 出口弁
手動閉止弁
P 循環ポンプ
貯水槽
工業用水導入部の事例
送水 ・通常は水車を介して工業用水
インライン形
水車発電機 を貯水槽に取り込みます。
電動弁 ポンプからの送水量が増え、
工業用水 ストレーナ 入口弁 M 貯水槽の水位が下限水位になる
FM P ポンプ とFM弁を開き補給量を増やし
ます。ポンプからの送水量が
上限水位 減り貯水槽水位が上限水位に
なると電動弁とFM弁を閉じ
下限水位 水車は停止します。
貯水槽
注)工業用水を利用する際は水道事業者
に水車設置の可否を必ず確認して
ください。
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電力の出力形式
1. インバータ負荷直流送電タイプ
ポンプ、ファンなどを駆動するインバータ制御機器がある場合、そのインバータへ直流送電します。
水流 出力形式:直流 商用電源
水 水車制御盤
車 直流出力
発 コントローラ 日立インバータ 負荷
電
機
商用電源からの消費電力が
注)負荷用インバータは200V級に限ります。 発電した電力分だけ低減
他社インバータへの出力の際はお問い合わせください。
2. 交流送電タイプ
系統連系装置※1を介して商用電源へ帰還させることができ、動力電源を低減します。
水流 出力形式:交流 発電した電力は基本的に建物・
工場内の負荷で消費することを
水車制御盤 お勧めします。 水
車 交流出力
発 コントローラ 系統連系装置 3相3線式200Vまたは400V
電
機
電力会社との系統連系協議が必要です。
性能曲線
45
40
出力
35 3.0 EBS-F125H
9(kW)
2.5
30 8
2.0 2.5 7 9(kW)
25 6
1.5 8
7
20 2.0
3.0(kW) 5
1.0 2.5
6
4
1.5 2.0 5
15 EBS-F80H 1.5 3 41.0
1.0 2
3
10 2
EBS-F80M 1 EBS-F125M
1
5
EBS-F80L
0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
流量 Q(m3/min)
5
有効落差 H(m)
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エネルギー回収システム(マイクロ水力発電)
電力の出力形式 製品仕様
1. インバータ負荷直流送電タイプ EBS-F80H EBS-F80M EBS-F80L EBS-F125H EBS-F125M
ポンプ、ファンなどを駆動するインバータ制御機器がある場合、そのインバータへ直流送電します。 水車口径 80mm 80mm 80mm 入口100mm、出口125mm 入口100mm、出口125mm
※1
水流 発電効率 MAX56% MAX57% MAX61% MAX59% MAX66%出力形式:直流 商用電源 出力 0.5~3.0kW 0.5~2.6kW 0.5~3.5kW 1.0~9.0kW 1.0~9.0kW
水車制御盤
水 流量 0.6~1.05m
3/min 0.7~1.08m3/min 0.8~1.4m3/min 1.5~2.8m3/min 1.8~3.15m3/min
車 直流出力 有効落差※2 10~36m 9~26m 8~27m 10~35m 8~26m
発 コントローラ 日立インバータ 負荷
電 最大流入圧力 1.0MPa 1.0MPa 1.0MPa 1.0MPa 1.0MPa
機
商用電源からの消費電力が 質量 53㎏ 48㎏ 46㎏ 182㎏ 182㎏
注)負荷用インバータは200V級に限ります。 発電した電力分だけ低減 発電機 同期発電機 誘導発電機
他社インバータへの出力の際はお問い合わせください。
注)本表は系統連系(交流200V)タイプの仕様です。
2. 交流送電タイプ ※1 : 直流タイプ(負荷インバータへ出力する場合)の発電効率は60%以上です。
※2 : 最大有効落差を越える場合は2台直列設置も可能です。(9kW機種では直列設置できません)
系統連系装置※1を介して商用電源へ帰還させることができ、動力電源を低減します。
水流 出力形式:交流 発電した電力は基本的に建物・
工場内の負荷で消費することを 寸法図
水 水車制御盤
お勧めします。
車 交流出力
発 コントローラ 系統連系装置 3相3線式200Vまたは400V
電 3kW水車 寸法図 9kW水車寸法図
機
電力会社との系統連系協議が必要です。
φ22
8-M16ボルト穴 8-M20ボルト穴
φ100 φ125
φ175 φ210
水車 φ210 φ250
性能曲線 発電機 吸込フランジ 吐出フランジ
JIS10K 並型 JIS10K 並型
45 端子箱⦆ ゲージ用穴
3/8B 8-M12ボルト穴
40
出力 端子箱 ゲージ用穴 ゲージ用穴
35 3.0 EBS-F125H 3/8B 3/8B
9(kW)
2.5 22 22 φ80
30 8 φ130
B C
2.0 2.5 7 9(kW) φ150
25 H6 φ185
1.5 8 フランジ 24 24
2.0 3.0(kW) 5
7 JIS10K 薄型
20 6 4-φ19
1.0 2.5 4
1.5 5 250 基礎ボルト穴2.0 寸法表 160 180 6050 21015 EBS-F80H 1.5 3 4 280 3801.0 各部寸法(mm) 概算質量:182kg3 口径 概算質量 660
10 1.0
2
2 (mm)
形式
A B C H R E F W TL (㎏)
EBS-F80M 1 EBS-F125M 80
1 EBS-F80H 100 200 230 430 360 163 145 308 460 53
5
EBS-F80L 80 EBS-F80M 100 180 210 390 360 148 128 276 460 48
80 EBS-F80L 100 190 200 390 369 133 110 243 469 46
0
0 0.5 1 1.5 2 2.5 3 3.5
流量 Q(m3/min)
5 6
有効落差 H(m)
TL ( W)
A R ( E)( F)
920
300 620
(478)
(225) (253)
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標準付属品 特別付属品 オプション仕様
制御盤(屋内自立形) ……………… 1面 系統連系装置 ………………………1台 (1) 出力電圧 AC400V
圧力計 ……………………………… 2個 (2)直列運転※
圧力センサ ………………………… 2個 (3)並列運転※
入口側仕切弁 ……………………… 1個 ※ 9kW機種は水車と制御盤が一対です。直列・
出口側仕切弁 ……………………… 1個 並列設置の場合、制御盤は2面になります。
省エネ効果
【省エネ効果計算式】
省エネ効果金額 = エネルギー回収システム出力 × 電気代単価 × 稼動時間 × 年間稼働日
【例1】 【例2】
~工場の空調設備や工場の冷却水設備など連続 ~オフィスビルなど季節により稼動状況が変化する
運転する場合~(9kW機種) 場合~(3kW機種・並列運転)
流量2.8(m3/min)、有効落差35(m)の場合9.0(kW)を 流量2.2(m3/min)、有効落差32(m)の場合 6.4※(kW)を
出力 出力 ※ 2台並列運転時
年間省エネ効果金額=9.0(kW)×15(円/ kWh)× 年間省エネ効果金額=6.4(kW)×15(円/ kWh)×
24(hr)×365(日)=1,182,600円 12(hr)×250(日)=288,000円
注)電力会社との契約料金、流量、落差、稼動状況により年間省エネ効果
金額は変わります。
運転方式決定上の注意事項
(1) 年間を通じての最大流量で選定してしてください。
(2) 流量が水車の適用範囲を超える場合は並列設置になります。
(3) 落差が水車の適用範囲を超える場合は直列設置になります。
【直列運転】 【並列運転】
(1) 最高流入圧力(水車入口側圧力)は最大0.7(MPa) (1) 水車入口側および出口側にヘッダー管が必要となり
までとなります。 ます。
(2) 有効落差は各水車の設置場所で変わります。 (2) 並列設置の場合でもバイパス管は一本で対応しま
す。(但し、最大流量によりバイパス管口径は異なり
ます。)
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エネルギー回収システム(マイクロ水力発電)
事前確認項目
1. 適用する配管系統
【 開放型水循環方式】 【密閉型水循環方式】
開放型の配管例 空調機または 密閉型の配管例 空調機
機械設備
負荷 負荷
P ポンプ 落水防止弁
水槽 P チラー
真空破壊弁
(1)配管系統 負荷
・開放型水循環方式に限ります。密閉型水循環方式は不可。
・ 落水防止弁(または流量調整弁)がない場合、開放還水法※1を採用
還り主管
しているものに限ります。 P
※1 : 開放還水法とは、還水管の最上部を大気に解放して還り主管の水を落水させる方法。 水槽
システム内の冷温水が抜け落ちないように還水管頂部を立上げる。(右図参照)
(2)用途
(3)負荷は何か ・ 空調機 ・機械設備 ・その他
(4)クーリングタワーの有無 ・有り(屋上設置・地上設置) ・ 無し
(5)落水防止弁の有無 ・有り ・無し
(6)真空破壊弁の有無 ・有り ・無し
(7)設置場所 ・屋内 ・ 屋外
2.取扱液の種類
冷温水(温度:最低 ℃、最高 ℃、不凍液の有無:種類と濃度(wt%))
工場冷却水(スラリーの有無、スラリー濃度200ppm以上は水質調査が必要)
備考欄
3.有効落差
・定落差 m ・変落差 ~ m
どちらか一方のみ記入
( 落水防止弁が有る場合:落水防止弁入口側圧力 MPa、出口側圧力 MPa)
4.水 量
・定流量 m3/min ・変流量 ~ m3/min
どちらか一方のみ記入
5.回収電力の用途
・電力出力タイプ
(1)インバータへ直接出力(但し、使用インバータは三相200Vに限ります)
( 2)系統連系( ・三相200V ・三相400V )
6.運転時間
時間/年 1日当たりの運転時間 時間
1年当たりの運転日数 日
7.電力単価
円/ kWh
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適用検討に際する注意点
(1)水車が発電を停止すると、水車通過流量が発電時の (3)水車は圧力を使って発電しますので、水車出口の
約1/3に減少します。所定流量を確保する必要がある 圧力が、有効落差分小さくなります。水車出口において、
場合は、バイパス配管側に電動弁を設け、電動弁で流量を 所定の圧力が必要な場合は、その分だけ有効落差が小
制御してください。 さくなります。
(2)クーリングタワーの環水配管に適用する場合は、 (4)工業用水引込系統への設置を検討する際は、水道
環水配管内を満水にするため、配管最上部にエアー抜き 事業者に水車設置の可否を必ずご確認ください。
配管を設けてください。
発電電力の売電に関して
直流出力の場合
電気回路の構造上、発電電力は系統へ逆潮流しませんので、売電はできません。
また、直流電力は系統連系に当たりませんので、電力会社との系統連系協議は必要ありません。
水力発電の法規制
ダム・堰を有さない出力20kW未満の場合 ダム・堰を有さない出力20kW~200kW未満の場合
一般電気工作物に該当しますので、法規制はありません。 事業用電気工作物に該当しますので、次の規制が生じます。
(1)事業用電気工作物の維持
(2)保安規定の作成と届け出
(3)第三種電気主任技術者の選任
20kW未満の水力発電設備を複数台設置する場合でも、
合計出力が20kWを超えるときは、規制の対象となります。
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エネルギー回収システム(マイクロ水力発電)
M E M O
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お問い合わせ営業窓口
本社・営業統括本部 〒101-0022 東京都千代田区神田練塀町3番地(AKSビル) (03)4345-6041
関東地区窓口 〒101-0022 東京都千代田区神田練塀町3番地(AKSビル) (03)4345-6045
北 海 道 支 社 〒063-0814 北海道札幌市西区琴似四条一丁目1番30号 (011)611-1224
東 北 支 社 〒985-0843 宮城県多賀城市明月二丁目3番2号 (022)364-2710
福 島 支 店 〒963-8041 福島県郡山市富田町字町西32番2号 (024)961-0500
北 陸 支 社 〒939-8213 富山県富山市黒瀬81番1号 (076)420-5711
中 部 支 社 〒456-8544 愛知県名古屋市熱田区桜田町16番17号 (052)884-5822
関 西 支 社 〒660-0806 兵庫県尼崎市金楽寺町一丁目2番1号 (06)4868-1265
中 国 支 社 〒735-0029 広島県安芸郡府中町茂陰一丁目9番20号 (082)282-8112
四 国 支 社 〒761-8012 香川県高松市香西本町142番地5号 (087)882-1192
九 州 支 社 〒812-0051 福岡県福岡市東区箱崎ふ頭五丁目9番26号 (092)651-0141
産業システム事業部 〒101-0022 東京都千代田区神田練塀町3番地(AKSビル) (03)4345-6027
海外営業企画部 〒101-0022 東京都千代田区神田練塀町3番地(AKSビル) (03)4345-6529
サービスステーションを中心に、
行き届いた保守・サービス活動を行っています。
北陸地区 北海道地区
北陸( 076)420-5411
中部地区
中部( 052)884-5812
静岡( 北海道地区0545)55-3260
北海道( 011)611-4121
近畿地区 東北地区
大阪( ) - 東北地区06 4868 1201
京都( ) - 東北( 022)364-4121075 661 1081
滋賀( ) - 秋田( 018)846-99330748 46 6606
姫路( ) - 北陸地区 八戸( 0178)41-2711079 234 9571
福島( 024)961-0500
中国地区
中国( 関東・甲信越地区082)282-8111
岡山( ) - 東京( 047)451-3111086 263 3022
山陰( ) - 中国地区 東京中央( 03)5245-03580854 22 5552
山口( ) 埼玉( 048)728-85210835 23-7705
栃木( 0285)25-3536
四国地区 高崎( 027)377-9902
四国( 087)882- 関東・甲信越地区 1212 中部地区 茨城( 029)273-7424
九州地区 筑波( 029)826-5851
九州( ) 横浜( 045)540-2731092 651-0131 近畿地区
北九州( ) - 四国地区
凡例 新潟( 025)274-6914
093 582 1175 本社
南九州( ) - 九州地区 甲信( 0266)56-6222099 260 2818 支社・支店
製造・エンジニアリング拠点
サービスステーション
https://www.hitachi-ies.co.jp
信用と行き届いたサービスの当社へ
登録番号:JQA-EM6974 登録番号:JQA-1153
日立産機システム習志野事業所は、環境マネジ 日立産機システム習志野事業所は、本カタログに掲
メントシステムの国際規格ISO14001の認証 載されているエネルギー回収システムの品質保証に
を取得しています。 関する国際規格ISO9001の認証を取得しています。
●このカタログに掲載した内容は、予告なく変更することがありますのでご了承ください。
HP-365S 2018.11
Printed in Japan(H)