財団法人 電力中央研究所

電力中央研究所 研究報告書(電力中央研究所報告)
[CRIEPI Research Report]

研究報告書「電力中央研究所報告」は当研究所の研究成果を取りまとめた刊行物として、昭和28年より発行されております。 一部の研究報告書はPDF形式で全文をダウンロードすることができます。 ダウンロードの際には、当サイトの利用規約を遵守の上ご利用ください。

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研究報告書 詳細情報
[Detailed Information]

報告書番号 [Report Number]
Q08018
タイトル
ヒートポンプ式給湯機組合せ蓄電システムの試作
[Title]
Development of Prototype of Battery Energy Storage System Coupled with Heat Pump Water Heater
概要 (図表や脚注は「報告書全文」に掲載しております)
電化推進による温室効果ガス排出低減効果への期待があり、オール電化住宅の普及は民生部門からの排出量低減に寄与する。オール電化住宅への蓄電システム導入は利便性、安心・信頼性を向上させうる。そこで、オール電化住宅の利便性向上の観点(軽量・コンパクト化、設置面積の削減)を目的に家庭用ヒートポンプ式給湯機と蓄電池システムとの組合せシステムを提案する。組合せシステムの最適なシステム構築の課題抽出するために仕様を検討、試作した。(1)ヒートポンプ式給湯機組合せ蓄電システムの概念設計により、‥澣┐砲話覺屬糧羈單高い気温を利用可能なためCOPが向上し5 %程度の省エネ効果があること、夏季での給湯需要が比較的少なく夜間電力を給湯以外の需要に展開できること、が分かった。(2)蓄電池(リチウムイオン電池、定格電力容量6 kWh)、双方向インバータ(定格入出力4.5 kW)等で構成したヒートポンプ式給湯機組合せ蓄電システムを試作した。以下の特徴を有する。|湯槽容積の従来機器からの低減、組合せシステム全体での容積低減が可能、蓄電池設置面積はヒートポンプ本体(室外機)以下で新たなスペース不要、∩佇向インバータの直流部(定格電圧330 V)からの直流電源出力により、ヒートポンプ式給湯機などへの機器への直流電源供給が可能、C湯タンク(370L仕様)の貯湯量上限を模擬的に変更可能とし、各種データを収集可能
[Abstract]
Electrification reduces greenhouse gas emissions, and popularization of all-electric houses shall contribute to accelerate reduction of greenhouse gas emissions. Installation of battery energy storage system (BESS) can improve convenience and reliability against emergency and black-out for all-electric houses. We would like to propose the combination system with heat pump water heater (HPWH) and BESS. We discussed the specifications of the combination system and tried to build up prototype of the system, in order to optimize the system structure and operation on utilization and energy efficiency. In winter; daytime operation of heat pump can advance energy efficiency by approximately 5 % for energy-saving, because the environment temperature is warmer than at nighttime. And the electricity stored by BESS during nighttime can be supplied to other electric appliances during daytime. We tried to build up a prototype of BESS with HPWH, which includes the battery system of lithium-ion battery of 6 kWh, and the electric power system of bi-directional inverter of 4.5 kW. It is characterized as followings, a) The total volume and footprint of the combined system because hot water volume required by hot-water cylinder tank can be reduced and a small-sized battery box can be put on the chassis of heat pump outdoor machine . b) The bi-directional inverter can supply DC power to DC-driven electric appliances, including HPWH. c) Hot-water cylinder can be varied from 150 L to370 L for optimization of hot water tank volume.
報告書年度 [Report's Fiscal Year]
2008
発行年月 [Issued Year / Month]
2009/10
報告者 [Author]

担当

氏名

所属

三田 裕一

材料科学研究所 エネルギー変換・貯蔵材料領域

池谷 知彦

材料科学研究所 先進機能材料領域

宮代 一

材料科学研究所 エネルギー変換・貯蔵材料領域

小林 陽

材料科学研究所 エネルギー変換・貯蔵材料領域

所 健一

システム技術研究所 情報数理領域

橋本 克巳

エネルギー技術研究所 エネルギー変換工学領域

浅利 真宏

システム技術研究所 需要家システム領域

キーワード [Keywords]
和文 英文
蓄電システム Battery energy storage system
ヒートポンプ式給湯機 Heat pump water heater
オール電化住宅 All-electric home
リチウム二次電池 Lithium secondary battery
夜間電力 Nighttime power
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