JP7259986B2 - Fresh water system - Google Patents
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Description
本発明は離島等の無電化地域で生活用水、飲料水などを造水する造水システムに関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a fresh water generating system for generating domestic water, drinking water, etc. in non-electrified areas such as remote islands.
従来技術として、離島等の無電化地域において、外部電力に頼らず再生可能エネルギー源により造水する生成水製造装置が知られている。例えば、特許文献1には、逆浸透法を利用した生成水製造装置であって、特に、太陽電池モジュールにより発電された電力を用いて海水から淡水を製造する生成水製造装置が開示されている。 As a conventional technology, there is known a generated water manufacturing apparatus that generates water using a renewable energy source without relying on external power in non-electrified areas such as remote islands. For example, Patent Literature 1 discloses a produced water producing apparatus using a reverse osmosis method, and in particular, a produced water producing apparatus that produces fresh water from seawater using power generated by a solar cell module. .
しかしながら、離島等の無電化地域の場合、システムを安価とする要請があるため太陽光発電パネル等の再生可能エネルギー源を小規模にせざるを得ない。したがって、上述のような従来技術では、いかに蓄電池に電力を貯蔵したとしても、天候不良時や夜間にポンプを安定して稼働させることは困難であるという問題がある。 However, in the case of non-electrified areas such as remote islands, there is a demand to make the system inexpensive, so there is no choice but to reduce the scale of renewable energy sources such as photovoltaic panels. Therefore, in the conventional technology as described above, no matter how much power is stored in the storage battery, there is a problem that it is difficult to stably operate the pump during bad weather or at night.
本発明の一態様は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は小規模な再生可能エネルギー源や蓄電池であっても、安定稼働できる造水システムを提供することにある。 One aspect of the present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to provide a fresh water generation system that can stably operate even with a small-scale renewable energy source or a storage battery.
本発明の一態様に係る造水システムは、再生可能エネルギーに基づいて発電する再生可能エネルギー装置と、蓄電池の残量に応じて作動し、発電する発電機と、前記再生可能エネルギー装置または前記発電機で発電された電力を一時的に蓄える蓄電池と、水精製装置に被処理水を供給するポンプと、被処理水から浄水を精製する水精製装置と、前記蓄電池に蓄えられた電力を前記ポンプに供給するパワーコントローラとを備える。 A desalination system according to an aspect of the present invention includes a renewable energy device that generates power based on renewable energy, a generator that operates and generates power according to the remaining amount of a storage battery, and the renewable energy device or the power generation. a storage battery for temporarily storing electric power generated by the machine, a pump for supplying water to be treated to the water purifier, a water purifier for purifying water from the water to be treated, and the power stored in the storage battery for transferring the power to the pump. and a power controller that supplies to.
本発明の一態様によれば、離島等の無電化地域においても、造水システムは安定稼働することができる。 According to one aspect of the present invention, the desalination system can stably operate even in non-electrified areas such as remote islands.
〔実施形態1〕
(構成例)
図1は、本実施形態に係る造水システム1の構成を示すブロック図である。造水システム1は、再生可能エネルギー装置2と、発電機3と、パワーコントローラ4と、蓄電池5と、ポンプ6と、水精製装置7と、紫外線照射装置8と、オゾン生成装置9とを備える。本実施形態に係る造水システム1は、被処理水から生活用水を造水するシステムである。[Embodiment 1]
(Configuration example)
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of a fresh water generation system 1 according to this embodiment. The desalination system 1 includes a
再生可能エネルギー装置2は、再生可能エネルギーに基づいて発電し、パワーコントローラ4を介して、蓄電池5に電力を供給する装置である。再生可能エネルギー装置2の発電方法として、例えば、太陽光発電、風力発電、水力発電、地熱発電、またはバイオマス発電、等が挙げられるが、特に限定するものではない。再生可能エネルギー装置2(太陽光発電、風力発電、水力発電、地熱発電)では、天候等の自然環境によって発電量が変動する。また、バイオマス発電では、燃料の品質(成分)が一定ではなく、発電量が変動する。
The
発電機3は、蓄電池の残量に応じて作動し、パワーコントローラ4を介して、蓄電池5に電力を供給する装置である。発電機3の発電方法として、例えば、プロパンガスまたは軽油等の化石燃料を用いる方法、あるいは水素を燃料とする燃料電池を用いる方法、等が挙げられるが、特に限定するものではない。発電機3では、品質が安定している燃料を用いて発電するため、発電量が制御可能であり、天候等の自然環境によって発電機3の発電量は変動しない。
The
パワーコントローラ4は、再生可能エネルギー装置2または発電機3で発電された電力を蓄電池5に供給する。また、パワーコントローラ4は、蓄電池5に蓄えられた電力を、ポンプ6と、紫外線照射装置8と、オゾン生成装置9とに分配する。パワーコントローラ4は、再生可能エネルギー装置2および発電機3で発電された電力と、ポンプ6、紫外線照射装置8、およびオゾン生成装置9で必要な電力とに応じて、蓄電池5に充電するか、蓄電池5から電力を取り出すかを切り替える。ここで、パワーコントローラ4は、蓄電池5の残量に応じて、発電機の作動を制御する機能も持つ。
The
蓄電池5は、再生可能エネルギー装置2または発電機3で発電された電力を一時的に蓄える装置である。蓄電池5は、蓄えた電力をパワーコントローラ4に供給する。蓄電池5は、例えば、鉛蓄電池、リチウムイオン電池、ニッケル水素電池、ナトリウム・硫黄電池、レドックスフロー電池等の二次電池からなるが、特に限定するものではない。
The
ポンプ6は、被処理水を水精製装置7に供給する装置である。ここで、被処理水とは処理の対象となる水のことであり、海、川、湖沼、雨など自然に存在する水のことである。ポンプ6は、パワーコントローラ4から供給される電力を使用することで、被処理水を貯留する取水施設から、被処理水をくみ上げる。
The
水精製装置7は、ポンプ6から供給される被処理水から浄水を精製する装置である。水精製装置7は、例えば、被処理水をろ過するフィルターを有する。特に、本実施形態における水精製装置7では、ろ過技術を用いて被処理水に含まれる汚濁物質を除去する。被処理水のろ過には、例えばセルロースまたは樹脂からなる多孔質膜のフィルターが用いられる。ここで、多孔質膜として、例えば、MF(精密ろ過)膜、UF(限外ろ過)膜、NF(ナノろ過)膜、またはこれらを複数組み合わせたものが使用される。
The
フィルターの材質は、例えば、酢酸セルロース、ポリプロピレン、ポリアミド、またはフッ素樹脂系ポリマー(例えば、ポリフッ化ビニリデンまたはポリテトラフルオロエチレン)である。フィルターの形状は中空糸型、またはスパイラル型である。 The material of the filter is, for example, cellulose acetate, polypropylene, polyamide, or fluororesin-based polymer (eg, polyvinylidene fluoride or polytetrafluoroethylene). The shape of the filter is hollow fiber type or spiral type.
フィルターの材質は、耐久性に優れるフッ素樹脂系ポリマーが好ましく、ポリテトラフルオロエチレン(例えば住友電気工業株式会社製である、ポアフロン(登録商標))が特に好ましい。これにより、フィルターの交換頻度を遅らせてメンテナンス周期を長くすることができるので、離島等のアクセスが難しい土地に造水システムを設置する場合に有効である。 The material of the filter is preferably a fluororesin polymer having excellent durability, and particularly preferably polytetrafluoroethylene (for example, POREFLON (registered trademark) manufactured by Sumitomo Electric Industries, Ltd.). This makes it possible to delay the replacement frequency of the filter and prolong the maintenance cycle, which is effective when installing the desalination system on a land that is difficult to access, such as a remote island.
分離対象物質の大きさまたは被処理水の不純物の性質に応じて、様々なろ過膜が使用される。それぞれ、MF膜は0.1μm~10μm、UF膜は0.01μm~0.1μm、NF膜は1nm~0.01μm、RO(逆浸透)膜は1nm以下程度の分離対象物質をろ過する。例えば、上記ポアフロン(登録商標)はMF膜に該当し、0.1~1.0μm程度の物質の除去に好適である。 Various filtration membranes are used depending on the size of the substances to be separated or the nature of the impurities in the water to be treated. MF membranes filter substances of 0.1 μm to 10 μm, UF membranes of 0.01 μm to 0.1 μm, NF membranes of 1 nm to 0.01 μm, and RO (reverse osmosis) membranes of approximately 1 nm or less. For example, the above POREFLON (registered trademark) corresponds to the MF membrane and is suitable for removing substances with a size of about 0.1 to 1.0 μm.
紫外線照射装置8は、紫外線により被処理水または浄水を殺菌する装置である。紫外線照射装置8で使用される電力は、パワーコントローラ4から供給される。紫外線照射装置8としては、例えば、紫外線殺菌灯、または紫外線LED(発光ダイオード)などが使用される。
The
オゾン生成装置9は、オゾンにより被処理水または浄水を殺菌する装置である。オゾン生成装置9で使用される電力は、パワーコントローラ4から供給される。なお、紫外線照射装置8およびオゾン生成装置9はどちらか一方のみを使用してもよいし、両方を省略してもよい。
The
(動作例)
本発明の一実施形態における、造水システム1が被処理水から生活用水を造水する場合の動作例を説明する。(Operation example)
An example of operation when the fresh water generation system 1 generates domestic water from water to be treated in one embodiment of the present invention will be described.
まず、再生可能エネルギー装置2で発電される電力は、パワーコントローラ4に供給される。ここで、再生可能エネルギー装置2の典型的な例としての太陽光発電装置は、直流電力を発電する。なお、再生可能エネルギー装置2が交流電力を発電する場合は、交流電力を直流電力に変換するために、再生可能エネルギー装置2とパワーコントローラ4との間にコンバータが配置される。
First, power generated by the
また、パワーコントローラ4は、蓄電池5の残量(蓄電量)が第1所定値未満になると、発電機3を作動させる。逆に、パワーコントローラ4は、蓄電池5の残量が、第1所定値より値の大きい第2所定値以上になると、発電機3を停止させる。つまり、再生可能エネルギー装置2が安定して電力を供給できない場合でも、発電機3が作動して蓄電池5に電力を供給することで、造水システムを継続運転することが出来る。パワーコントローラ4は、発電機3の作動の制御を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するコンピュータを備えている。
Moreover, the
発電機3で発電された電力は、パワーコントローラ4に供給される。ここで、発電機3は交流電力を発電するので、交流電力を直流電力に変換するために、発電機3とパワーコントローラ4との間にコンバータが配置される。
Electric power generated by the
パワーコントローラ4は、受け取った電力を、負荷(ポンプ6、紫外線照射装置8、およびオゾン生成装置9)および蓄電池5に分配する。例えば、パワーコントローラ4は、負荷における電力需要が発電された電力を上回っていれば、蓄電池5から電力を取り出し、取り出した電力をポンプ6に供給する。例えば、パワーコントローラ4は、負荷における電力需要が発電された電力を下回っていれば、余った電力を蓄電池5に供給する。
The
蓄電池5は、パワーコントローラ4から電力を受けとり蓄電し、必要に応じてパワーコントローラ4に電力を供給する。ここで、直流電力を交流電力に変換するために、パワーコントローラ4と各々の出力先(各負荷)との間に、出力先の仕様に応じてコンバータが配置される。
The
ポンプ6は、パワーコントローラ4から供給される電力を使用することで、被処理水を貯留する取水施設から、被処理水をくみ上げる。ポンプ6は、上記被処理水を水精製装置7に供給する。
The
水精製装置7は、例えば中空糸型のMF膜を備える場合、ポンプ6から供給される被処理水を膜内部に流通させ固形物をろ過し、膜外部に浄水を精製する。また、紫外線照射装置8およびオゾン生成装置9は、パワーコントローラ4から供給される電力を使用することで、水精製装置7でろ過された浄水を殺菌する。
For example, when the
離島等の無電化地域では、システムを安価とする要請があるため、再生可能エネルギー装置あるいは蓄電池を小規模にせざるを得ない。そのため、無電化地域における再生可能エネルギー装置は、自然活動による影響を大きく受ける。そこで、本実施形態に係る造水システム1は、再生可能エネルギー装置2の電力供給が不足した場合に、発電機3が電力を補うシステムとなっている。したがって、本実施形態は、離島等の無電化地域で、小規模な再生可能エネルギー装置を用いた場合であっても、自然活動に左右されずに安定して稼働できる造水システムを提供する。
In non-electrified areas such as remote islands, there is a demand for low-cost systems, so there is no choice but to reduce the size of renewable energy devices or storage batteries. Therefore, renewable energy installations in non-electrified areas are greatly affected by natural activities. Therefore, the fresh water generation system 1 according to the present embodiment is a system in which the
なお、精製された浄水を浄水タンクに貯水しておくこともできる。水需要の変動に備えて浄水タンクを設けることは、電力需要の変動に備えて大容量の蓄電池を設けるよりも比較的安価に行うことができる。そのため、従来の造水システムでは、再生可能エネルギーに余裕があるときに造水した浄水を溜めておけばよかったので、再生可能エネルギー装置に加えて発電機を設ける動機がなかった。このように、造水システムでは、電力需要の変動に応じてリアルタイムに発電量を変動させる必要がある発電システムとは事情が異なる。 In addition, purified water can be stored in a purified water tank. Providing a purified water tank in preparation for fluctuations in water demand is relatively inexpensive compared to providing a large-capacity storage battery in preparation for fluctuations in power demand. Therefore, in the conventional desalination system, there was no motivation to install a generator in addition to the renewable energy device because it was sufficient to store the purified water generated when renewable energy was available. In this way, the desalination system is different from the power generation system, which needs to change the amount of power generation in real time according to fluctuations in power demand.
一方で、造水システム1の設置環境によっては、大規模な浄水タンクを設けることが難しい場合がある。本実施形態の造水システム1では、再生可能エネルギー装置2に加えて発電機3を設けることにより、再生可能エネルギーを効率よく利用し、かつ、安価に小さい面積に設置することができるシステムを実現できる。
On the other hand, depending on the installation environment of the desalination system 1, it may be difficult to provide a large-scale purified water tank. In the desalination system 1 of the present embodiment, by providing the
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。[Embodiment 2]
Other embodiments of the invention are described below. For convenience of description, members having the same functions as those of the members described in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(構成例)
図2は、本実施形態に係る造水システム20の構成を示すブロック図である。造水システム20は、再生可能エネルギー装置2と、発電機3と、パワーコントローラ4と、蓄電池5と、ポンプ6と、水精製装置7と、温水生成装置21とを備える。本実施形態に係る造水システム20は、被処理水から生活用水を造水し、メンテナンス時に温水で水精製装置7のフィルターを洗浄するシステムである。(Configuration example)
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the fresh water generation system 20 according to this embodiment. The desalination system 20 includes a
温水生成装置21は水精製装置7近くに配置され、水精製装置7のフィルターを洗浄する温水を生成する装置である。温水生成装置21は、例えば、ヒーター、太陽熱、またはこれらの組み合わせにより温水を生成する。温水生成装置21は、送水するポンプを含んでいてもよい。特に、温水生成装置21は、離島等の電力供給が困難な立地の場合、太陽熱のみで温水を生成することが好ましい。温水生成装置21がヒーターにより使用する電力は、パワーコントローラ4から供給される。
The
温水生成装置21が生成する温水は、例えば40℃~100℃であり高温であるほど洗浄効果が高まる。しかし、高温でフィルターを洗浄すると樹脂の劣化を加速することがある。そのため、温水生成装置21を用いる場合には、水精製装置7のフィルターとして耐熱温度の高いポリテトラフルオロエチレンを用いることがより一層好ましい。
The hot water generated by the
(動作例)
温水生成装置21がヒーターを備える場合の造水システム20の動作例について説明する。パワーコントローラ4には、メンテナンス予定日時が予め登録されている。もしくは、パワーコントローラ4は、外部のサーバ(図示せず)からメンテナンス予定日時の情報を受信してもよい。(Operation example)
An operation example of the fresh water generation system 20 when the
パワーコントローラ4は、メンテナンス予定日時の所定期間前になると、電力を温水生成装置21にも供給し、温水生成装置21に温水を生成する指示を出力する。
The
温水生成装置21は、パワーコントローラ4から温水を生成する指示を受けると、パワーコントローラ4から供給された電力をヒーターに使用することにより、水精製装置7によって精製された浄水から温水を生成する。
When receiving an instruction to generate hot water from the
パワーコントローラ4は、メンテナンス予定日時になると、温水生成装置21にメンテナンス開始の指示を出力する。
The
温水生成装置21は、パワーコントローラ4からメンテナンス開始の指示を受けると、上記温水を水精製装置7のフィルターへ逆流させることにより、上記フィルターを洗浄する。
When receiving an instruction to start maintenance from the
なお、パワーコントローラ4は、メンテナンス予定日時の前の所定期間において、再生可能エネルギー装置2の発電量に余裕がある時間帯に、温水生成装置21に温水を生成させてもよい。例えば、パワーコントローラ4は、蓄電池5の残量が、第2所定値以上の第3所定値以上である期間に、温水生成装置21を動作させてもよい。例えば、再生可能エネルギー装置2が太陽光発電を行う場合、昼間に温水生成装置21を動作させるのが好ましい。これにより、発電機3による燃料消費を抑制することができる。
In addition, the
フィルターのメンテナンスは、例えば半月毎~一カ月毎程度の頻度で行うのが好ましい。 Filter maintenance is preferably carried out, for example, every half month to every month.
本実施形態に係る造水システム20は、温水生成装置21が温水を生成することにより、上記フィルターの有機物からなる汚れを洗浄する効果を高めることができる。また、温水を利用することにより、洗浄時間を短縮し、また、酸/アルカリを用いて洗浄する場合の酸/アルカリ濃度を低くすることができ、離島等での自然環境への配慮に有効である。
In the fresh water generation system 20 according to the present embodiment, the
〔実施形態3〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。[Embodiment 3]
Other embodiments of the invention are described below. For convenience of description, members having the same functions as those of the members described in the above embodiments are denoted by the same reference numerals, and description thereof will not be repeated.
(構成例)
図3は、本実施形態に係る造水システム30の構成を示すブロック図である。造水システム30は、再生可能エネルギー装置2と、発電機3と、パワーコントローラ4と、蓄電池5と、第1ポンプ31と、第1水精製装置32と、中間水タンク部40と、第2ポンプ33と、第2水精製装置34とを備える。本実施形態に係る造水システム30は、RO膜法を用いて被処理水から飲料水などの純水を造水するシステムである。(Configuration example)
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the fresh water generation system 30 according to this embodiment. The desalination system 30 includes a
本実施形態においては、被処理水(例えば海水)から純水(例えば飲料水)の精製を行う。純水とは全て蒸発させたときの残留物が数mg/L以下の水であり、純水を精製するためにはイオンまたは塩の分離が必要である。そこで、RO膜を用いたRO膜法(逆浸透法)により、イオンまたは塩の分離を行う。純水製造におけるRO膜法は水流に圧を加えて、RO膜に水だけを透過させ、純水を得る方法である。さらに、純水から極限まで不純物を除いた超純水を精製してもよい。超純水製造の場合は紫外線殺菌またはイオン交換も組み合わせて、より純度の高い水を得ることが可能である。 In this embodiment, purified water (eg, drinking water) is purified from water to be treated (eg, seawater). Pure water is water with a residue of several mg/L or less when all is evaporated, and separation of ions or salts is necessary to purify pure water. Therefore, ions or salts are separated by an RO membrane method (reverse osmosis method) using an RO membrane. The RO membrane method in pure water production is a method of applying pressure to a water flow to allow only water to permeate through an RO membrane to obtain pure water. Further, ultrapure water obtained by removing impurities from pure water to the utmost limit may be purified. In the case of ultrapure water production, ultraviolet sterilization or ion exchange can also be combined to obtain water of higher purity.
第1ポンプ31は、被処理水を第1水精製装置32に供給する装置である。第1ポンプ31は、パワーコントローラ4から供給される電力を使用することで、被処理水を貯留する取水施設から、被処理水をくみ上げる。
The
第1水精製装置32は、第1ポンプ31から供給される被処理水から中間水を精製する装置である。ここで、中間水とは、被処理水に含まれる不純物の多くが除去されるも、イオンまたは塩などの残留物を含む生成水のことである。第1水精製装置32は、MF膜、UF膜、NF膜、またはこれらを複数組み合わせたものをフィルターとして備える。第1水精製装置32は、一次ろ過を行う。
The
中間水タンク部40は、中間水を一時的に貯留するタンクである。
The intermediate
第2ポンプ33は、中間水を第2水精製装置34に供給するROポンプである。第2ポンプ33は、パワーコントローラ4から供給される電力を使用することで、中間水タンク部40から中間水をくみ上げ、浸透圧(例えば、海水の場合には約2.5MPa)以上の圧力を加える。
The second pump 33 is an RO pump that supplies intermediate water to the second
第2水精製装置34は、第2ポンプ33から供給される中間水から浄水を精製する装置である。第2水精製装置34は、RO膜をフィルターとして備える。第2水精製装置34は、RO膜法により二次ろ過を行う。
The second
(動作例)
本実施形態におけるパワーコントローラ4は、電力を、第1ポンプ31と第2ポンプ33とに分配する。(Operation example)
The
次に、第1ポンプ31は、パワーコントローラ4から供給される電力を使用することで、被処理水を貯留する取水施設から、被処理水をくみ上げる。第1ポンプ31は、上記被処理水を第1水精製装置32に供給する。
Next, the
次に、第1水精製装置32は、例えば中空糸型のMF膜を備える場合、第1ポンプ31から供給される被処理水を膜内部に流通させ固形物をろ過し、膜外部に中間水を精製する。第1水精製装置32は、上記中間水を中間水タンク部40に供給する。
Next, when the
次に、第2ポンプ33は、パワーコントローラ4から供給される電力を使用することで、中間水タンク部40から、中間水をくみ上げ、浸透圧以上の圧力を加える。第2ポンプ33は、上記中間水を第2水精製装置34に供給する。
Next, the second pump 33 uses electric power supplied from the
次に、第2水精製装置34は、第2ポンプ33から供給される中間水をRO膜に流通させ、中間水からイオンまたは塩を分離することで、浄水を精製する。
Next, the
本実施形態に係る造水システム30は、MF膜、UF膜、NF膜、またはこれらを複数組み合わせたもので一次ろ過した後に、RO膜で二次ろ過を行うことで、被処理水からイオンまたは塩を分離した飲料水などの純水を精製することができる。したがって、離島等の無電化地域においても、再生可能エネルギー装置または発電機により、被処理水から飲料水を安定して提供することができる。さらに、上記純水および上記超純水は、飲料水だけでなく半導体製造・食品加工・医療などの分野で需要が高まっている。 The fresh water generation system 30 according to the present embodiment performs primary filtration with an MF membrane, UF membrane, NF membrane, or a combination thereof, and then performs secondary filtration with an RO membrane, thereby removing ions or Pure water such as drinking water from which salts have been separated can be purified. Therefore, even in non-electrified areas such as isolated islands, drinking water can be stably supplied from the water to be treated by using the renewable energy device or generator. Further, the demand for pure water and ultrapure water is increasing not only in drinking water but also in fields such as semiconductor manufacturing, food processing, and medical care.
(まとめ)
本発明の一態様に係る造水システムは、再生可能エネルギーに基づいて発電する再生可能エネルギー装置と、蓄電池の残量に応じて作動し、発電する発電機と、前記再生可能エネルギー装置または前記発電機で発電された電力を一時的に蓄える蓄電池と、水精製装置に被処理水を供給するポンプと、被処理水から浄水を精製する水精製装置と、前記蓄電池に蓄えられた電力を前記ポンプに供給するパワーコントローラとを備える。(summary)
A desalination system according to an aspect of the present invention includes a renewable energy device that generates power based on renewable energy, a generator that operates and generates power according to the remaining amount of a storage battery, and the renewable energy device or the power generation. a storage battery for temporarily storing electric power generated by the machine, a pump for supplying water to be treated to the water purifier, a water purifier for purifying water from the water to be treated, and the power stored in the storage battery for transferring the power to the pump. and a power controller that supplies to.
上記構成によれば、自然活動の影響により再生可能エネルギー装置の発電量が減少し、蓄電池からポンプ等への電力供給が不足した場合に、発電機が作動して電力を補うことができる。それゆえ、造水システムは、離島等の無電化地域においても安定稼働することができる。 According to the above configuration, when the amount of power generated by the renewable energy device decreases due to the influence of natural activity and the power supply from the storage battery to the pump or the like becomes insufficient, the power generator can operate to compensate for the power. Therefore, the desalination system can stably operate even in non-electrified areas such as remote islands.
また、前記水精製装置は、フッ素樹脂系フィルターを用いる構成であってもよい。 Further, the water purifier may be configured to use a fluororesin filter.
上記構成によれば、フッ素樹脂系ポリマーは耐久性に優れているので、フィルターの交換頻度を遅らせてメンテナンス周期を長くすることができる。したがって、離島等のアクセスが難しい立地に造水システムを設置する場合に有効である。 According to the above configuration, since the fluororesin-based polymer is excellent in durability, it is possible to delay the replacement frequency of the filter and lengthen the maintenance cycle. Therefore, it is effective when the desalination system is installed in a difficult-to-access location such as a remote island.
また、前記水精製装置は、被処理水または浄水を殺菌する紫外線照射装置またはオゾン生成装置を備える構成であってもよい。 Further, the water purifier may be configured to include an ultraviolet irradiation device or an ozone generator for sterilizing the water to be treated or the purified water.
上記構成によれば、紫外線またはオゾンの殺菌作用により、殺菌された浄水を供給することができる。 According to the above configuration, purified water that has been sterilized by the sterilizing action of ultraviolet rays or ozone can be supplied.
また、前記造水システムは、温水を生成し、温水を前記水精製装置に供給する温水生成装置を備える構成であってもよい。 Further, the fresh water generation system may be configured to include a hot water generator that generates hot water and supplies the hot water to the water purifier.
上記構成によれば、前記造水システムは、温水を提供することができる。 According to the above configuration, the fresh water generation system can provide hot water.
また、前記温水生成装置の温水が前記フッ素樹脂系フィルターの洗浄に用いられる構成であってもよい。 Moreover, the hot water of the hot water generator may be used for cleaning the fluororesin filter.
上記構成によれば、温水により、前記フッ素樹脂系フィルターの有機物からなる汚れを洗浄する効果を高めることができる。また、温水を利用することにより、洗浄時間を短縮し、また、酸/アルカリを用いて洗浄する場合の酸/アルカリ濃度を低くすることができる。そのため、離島等での自然環境への配慮に有効である。 According to the above configuration, it is possible to enhance the effect of cleaning the fluororesin-based filter of dirt made of organic matter with warm water. In addition, by using hot water, the cleaning time can be shortened, and the acid/alkali concentration can be lowered when acid/alkali are used for cleaning. Therefore, it is effective in considering the natural environment on isolated islands.
また、前記造水システムは、飲料水を提供する構成であってもよい。 Further, the fresh water generation system may be configured to provide drinking water.
上記構成によれば、離島等の無電化地域で小規模な再生可能エネルギー装置であっても、安定して飲料水を提供することが出来る。 According to the above configuration, it is possible to stably supply drinking water even with a small-scale renewable energy device in a non-electrified area such as a remote island.
また、前記発電機は、前記蓄電池の残量が第1所定値未満になると作動して前記蓄電池に電力を供給し、前記蓄電池の残量が第2所定値以上になると停止する、構成であってもよい。 Further, the generator operates to supply power to the storage battery when the remaining amount of the storage battery becomes less than a first predetermined value, and stops when the remaining amount of the storage battery becomes equal to or greater than a second predetermined value. may
上記構成によれば、自然活動の影響により前記再生可能エネルギー装置の発電量が減少し、前記蓄電池の残量が第1所定値未満になると、パワーコントローラが前記発電機を作動させることができる。したがって、前記発電機が電力を補い、前記造水システムを安定して稼働させることができる。また、前記再生可能エネルギー装置の発電量が増加し、前記蓄電池の残量が第2所定値以上になると、パワーコントローラが前記発電機を停止させることができる。したがって、前記発電機の作動を最小限に留めることができ、自然環境への配慮に有効である。 According to the above configuration, when the power generation amount of the renewable energy device decreases due to the influence of natural activity and the remaining amount of the storage battery becomes less than the first predetermined value, the power controller can operate the generator. Therefore, the generator can supplement electric power, and the fresh water generation system can be operated stably. Further, when the power generation amount of the renewable energy device increases and the remaining amount of the storage battery reaches or exceeds a second predetermined value, the power controller can stop the generator. Therefore, the operation of the generator can be minimized, which is effective in consideration of the natural environment.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, but can be modified in various ways within the scope of the claims, and can be obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. is also included in the technical scope of the present invention.
1 造水システム
2 再生可能エネルギー装置
3 発電機
4 パワーコントローラ
5 蓄電池
6 ポンプ
7 水精製装置
8 紫外線照射装置
9 オゾン生成装置
20 造水システム
21 温水生成装置
30 造水システム
31 第1ポンプ
32 第1水精製装置
33 第2ポンプ
34 第2水精製装置
40 中間水タンク部
1 Fresh
Claims (5)
蓄電池の残量に応じて作動し、発電する発電機であって、自然環境によって発電量が変動しない発電機と、
前記再生可能エネルギー装置または前記発電機で発電された電力を一時的に蓄える蓄電池と、
水精製装置に被処理水を供給するポンプと、
前記被処理水から浄水を精製する前記水精製装置と、
前記蓄電池に蓄えられた電力を前記ポンプに供給するパワーコントローラと、
温水を生成し、前記温水を前記水精製装置に供給する温水生成装置とを備え、
前記発電機は、前記蓄電池の残量が第1所定値未満になると作動して前記蓄電池に電力を供給し、前記蓄電池の残量が第2所定値以上になると停止し、
前記パワーコントローラは、前記蓄電池の残量が、前記第2所定値以上の第3所定値以上である期間に、前記温水生成装置を動作させる、造水システム。 a renewable energy device that generates electricity based on renewable energy;
a generator that operates according to the remaining amount of a storage battery to generate power, the power generation amount of which does not fluctuate depending on the natural environment ;
a storage battery that temporarily stores power generated by the renewable energy device or the generator;
a pump that supplies water to be treated to the water purifier;
the water purifier for purifying purified water from the water to be treated;
a power controller that supplies power stored in the storage battery to the pump ;
a hot water generator that generates hot water and supplies the hot water to the water purification device,
the generator operates to supply power to the storage battery when the remaining amount of the storage battery becomes less than a first predetermined value, and stops when the remaining amount of the storage battery becomes equal to or greater than a second predetermined value;
The power controller operates the hot water generator during a period in which the remaining amount of the storage battery is equal to or greater than the second predetermined value and equal to or greater than a third predetermined value.
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