JP2000320401A - コージェネレーション装置 - Google Patents
コージェネレーション装置Info
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- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 耐用性及び電力自給率を高く確保しながら電
力の逆潮流を防止する。 【解決手段】 発電に伴い発電手段１で生じる排熱を回
収して、その回収熱により貯湯槽７内の水を加熱する排
熱利用加熱手段８を設ける構成において、電力消費機器
５への送電ライン６と外部商用電源３からの受電ライン
４と発電手段１の電力出力ライン２との接続系統から分
岐送電ライン１０を通じて電力供給を受ける電気ヒータ
９を設けるとともに、この電気ヒータ９に対する供給電
力Ｗｈを調整するヒータ調整手段１２を設け、電力消費
機器５の需要電力Ｗｚと発電手段１の発電出力Ｗｇとの
バランス状態の検出結果に基づき、発電手段１の発電出
力Ｗｇが電力消費機器５の需要電力Ｗｚに対し過剰の状
況で、その過剰電力を電気ヒータ９で消費させるように
ヒータ調整手段１２を制御する逆潮流防止制御手段１４
を設ける。
力の逆潮流を防止する。 【解決手段】 発電に伴い発電手段１で生じる排熱を回
収して、その回収熱により貯湯槽７内の水を加熱する排
熱利用加熱手段８を設ける構成において、電力消費機器
５への送電ライン６と外部商用電源３からの受電ライン
４と発電手段１の電力出力ライン２との接続系統から分
岐送電ライン１０を通じて電力供給を受ける電気ヒータ
９を設けるとともに、この電気ヒータ９に対する供給電
力Ｗｈを調整するヒータ調整手段１２を設け、電力消費
機器５の需要電力Ｗｚと発電手段１の発電出力Ｗｇとの
バランス状態の検出結果に基づき、発電手段１の発電出
力Ｗｇが電力消費機器５の需要電力Ｗｚに対し過剰の状
況で、その過剰電力を電気ヒータ９で消費させるように
ヒータ調整手段１２を制御する逆潮流防止制御手段１４
を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明はコージェネレーショ
ン装置に関し、詳しくは、電力消費機器への送電ライン
に外部商用電源からの受電ラインと発電手段の電力出力
ラインを接続し、発電に伴い発電手段で生じる排熱を回
収して、その回収熱により貯湯槽内の水を加熱する排熱
利用加熱手段を設けるコージェネレーション装置に関す
る。
ン装置に関し、詳しくは、電力消費機器への送電ライン
に外部商用電源からの受電ラインと発電手段の電力出力
ラインを接続し、発電に伴い発電手段で生じる排熱を回
収して、その回収熱により貯湯槽内の水を加熱する排熱
利用加熱手段を設けるコージェネレーション装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種のコージェンレーション装置で
は、電力消費機器の需要電力の低下で発電手段の発電出
力が電力消費機器の需要電力を上回る状態になって、外
部商用電源の側への電力の逆潮流が生じる状況になる
と、外部商用電源からの受電ラインを切断することで、
外部商用電源の側への電力の逆潮流を防止するが、外部
商用電源からの受電ラインを切断すると、その切断が発
電手段に悪影響を及ぼす（例えばエンジン駆動発電機で
はエンジン回転数が急激な負荷低下のために急上昇す
る）ことで、発電手段の耐用年数の大幅な低下を招く問
題がある。
は、電力消費機器の需要電力の低下で発電手段の発電出
力が電力消費機器の需要電力を上回る状態になって、外
部商用電源の側への電力の逆潮流が生じる状況になる
と、外部商用電源からの受電ラインを切断することで、
外部商用電源の側への電力の逆潮流を防止するが、外部
商用電源からの受電ラインを切断すると、その切断が発
電手段に悪影響を及ぼす（例えばエンジン駆動発電機で
はエンジン回転数が急激な負荷低下のために急上昇す
る）ことで、発電手段の耐用年数の大幅な低下を招く問
題がある。
【０００３】また、このような事態を防止するには、電
力消費機器の需要電力の変動に対し発電出力が電力消費
機器の需要電力を上回る状況が頻繁に生じることの無い
ように、定格の発電出力が小さい小能力の発電手段を用
いることが必要になり、そのことでコージェネレーショ
ン装置としての電力の自給率が低く制限されてしまう問
題もある。
力消費機器の需要電力の変動に対し発電出力が電力消費
機器の需要電力を上回る状況が頻繁に生じることの無い
ように、定格の発電出力が小さい小能力の発電手段を用
いることが必要になり、そのことでコージェネレーショ
ン装置としての電力の自給率が低く制限されてしまう問
題もある。
【０００４】これらのことから、従来、この種のコージ
ェンレーション装置では、発電手段の発電出力を電力消
費機器の需要電力の変動に応じ調整（例えばエンジン駆
動発電機ではエンジン出力を調整）することで、外部商
用電源の側への電力の逆潮流を防止して、外部商用電源
からの受電ラインの切断に至る事態を回避するようにし
ていた。
ェンレーション装置では、発電手段の発電出力を電力消
費機器の需要電力の変動に応じ調整（例えばエンジン駆
動発電機ではエンジン出力を調整）することで、外部商
用電源の側への電力の逆潮流を防止して、外部商用電源
からの受電ラインの切断に至る事態を回避するようにし
ていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、電力消費機器
の需要電力の変動に応じて発電手段の発電出力を調整す
る方式にしても、頻繁な出力調整のために発電手段の耐
用年数が低下する問題があり、また、図６に実線で示す
如く、電力消費機器の需要電力Ｗｚの急激な低下に対し
発電出力Ｗｇ´の調整が追従できずに外部商用電源の側
への電力の逆潮流を招いて外部商用電源からの受電ライ
ンの切断に至る危険性があることから、破線で示す如く
発電出力Ｗｇを電力消費機器の需要電力Ｗｚに比べ予め
低く制限しておくことが必要になり、このことで、やは
りコージェネレーション装置としての電力の自給率が低
く制限されてしまう問題があった。
の需要電力の変動に応じて発電手段の発電出力を調整す
る方式にしても、頻繁な出力調整のために発電手段の耐
用年数が低下する問題があり、また、図６に実線で示す
如く、電力消費機器の需要電力Ｗｚの急激な低下に対し
発電出力Ｗｇ´の調整が追従できずに外部商用電源の側
への電力の逆潮流を招いて外部商用電源からの受電ライ
ンの切断に至る危険性があることから、破線で示す如く
発電出力Ｗｇを電力消費機器の需要電力Ｗｚに比べ予め
低く制限しておくことが必要になり、このことで、やは
りコージェネレーション装置としての電力の自給率が低
く制限されてしまう問題があった。
【０００６】これらの実情に鑑み、本発明の主たる課題
は、合理的な改良により、発電手段の耐用年数を長く確
保し、また、高い電力自給率を確保しながら、外部商用
電源の側への電力の逆潮流を確実に防止する点にある。
は、合理的な改良により、発電手段の耐用年数を長く確
保し、また、高い電力自給率を確保しながら、外部商用
電源の側への電力の逆潮流を確実に防止する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】〔１〕請求項１に係る発
明では、電力消費機器への送電ラインに外部商用電源か
らの受電ラインと発電手段の電力出力ラインを接続し、
発電に伴い前記発電手段で生じる排熱を回収して、その
回収熱により貯湯槽内の水を加熱する排熱利用加熱手段
を設けるコージェネレーション装置において、前記電力
消費機器への送電ラインと前記外部商用電源からの受電
ラインと前記発電手段の電力出力ラインとの接続系統か
ら分岐送電ラインを通じて電力供給を受ける電気ヒータ
を設けるとともに、この電気ヒータに対する前記分岐送
電ラインからの供給電力を調整するヒータ調整手段を設
け、前記電力消費機器の需要電力と前記発電手段の発電
出力とのバランス状態を検出して、その検出結果に基づ
き、前記発電手段の発電出力が前記電力消費機器の需要
電力に対し過剰の状況ではその過剰電力を前記電気ヒー
タで消費させ、かつ、前記発電手段の発電出力が前記電
力消費機器の需要電力に対し不足の状況では前記電気ヒ
ータへの電力供給を断つ又は前記電気ヒータへの供給電
力を所定の最小電力に制限するように前記ヒータ調整手
段を制御する逆潮流防止制御手段を設ける。
明では、電力消費機器への送電ラインに外部商用電源か
らの受電ラインと発電手段の電力出力ラインを接続し、
発電に伴い前記発電手段で生じる排熱を回収して、その
回収熱により貯湯槽内の水を加熱する排熱利用加熱手段
を設けるコージェネレーション装置において、前記電力
消費機器への送電ラインと前記外部商用電源からの受電
ラインと前記発電手段の電力出力ラインとの接続系統か
ら分岐送電ラインを通じて電力供給を受ける電気ヒータ
を設けるとともに、この電気ヒータに対する前記分岐送
電ラインからの供給電力を調整するヒータ調整手段を設
け、前記電力消費機器の需要電力と前記発電手段の発電
出力とのバランス状態を検出して、その検出結果に基づ
き、前記発電手段の発電出力が前記電力消費機器の需要
電力に対し過剰の状況ではその過剰電力を前記電気ヒー
タで消費させ、かつ、前記発電手段の発電出力が前記電
力消費機器の需要電力に対し不足の状況では前記電気ヒ
ータへの電力供給を断つ又は前記電気ヒータへの供給電
力を所定の最小電力に制限するように前記ヒータ調整手
段を制御する逆潮流防止制御手段を設ける。
【０００８】つまり、この構成では、電力消費機器の需
要電力に対し発電手段の発電出力が過剰となる状況が生
じると、上記の逆潮流防止制御手段によるヒータ調整手
段の制御（すなわち、電気ヒータへの供給電力の調整）
により発電電力の過剰分を分岐送電ラインを通じて電気
ヒータで消費させ、これにより、外部商用電源の側への
電力の逆潮流を防止する。
要電力に対し発電手段の発電出力が過剰となる状況が生
じると、上記の逆潮流防止制御手段によるヒータ調整手
段の制御（すなわち、電気ヒータへの供給電力の調整）
により発電電力の過剰分を分岐送電ラインを通じて電気
ヒータで消費させ、これにより、外部商用電源の側への
電力の逆潮流を防止する。
【０００９】また、電力消費機器の需要電力に対し発電
手段の発電出力が不足となる状況では、上記の逆潮流防
止制御手段によるヒータ調整手段の制御により分岐送電
ラインからの電気ヒータへの電力供給を断つ又は電気ヒ
ータへの供給電力を所定の最小電力に制限し、これによ
り、外部商用電源からの受電電力を電気ヒータで不必要
に消費することを回避ないし抑制した状態で、電力消費
機器の需要電力に対する発電出力の不足分を外部商用電
源からの受電電力で賄うようにする。
手段の発電出力が不足となる状況では、上記の逆潮流防
止制御手段によるヒータ調整手段の制御により分岐送電
ラインからの電気ヒータへの電力供給を断つ又は電気ヒ
ータへの供給電力を所定の最小電力に制限し、これによ
り、外部商用電源からの受電電力を電気ヒータで不必要
に消費することを回避ないし抑制した状態で、電力消費
機器の需要電力に対する発電出力の不足分を外部商用電
源からの受電電力で賄うようにする。
【００１０】すなわち、この構成によれば、電力消費機
器への送電ラインと外部商用電源からの受電ラインと発
電手段の電力出力ラインとの接続系統から電気ヒータに
供給して電気ヒータで消費させる電力の調整により外部
商用電源の側への電力の逆潮流を防止するから、外部商
用電源からの受電ラインの切断を不要にしてその切断に
原因する発電手段への悪影響を回避するとともに、発電
手段の頻繁な出力調整も抑止ないし不要にすることがで
き、これにより、発電手段の耐用年数ひいてはコージェ
ネレーション装置の耐用年数を長くすることができる。
器への送電ラインと外部商用電源からの受電ラインと発
電手段の電力出力ラインとの接続系統から電気ヒータに
供給して電気ヒータで消費させる電力の調整により外部
商用電源の側への電力の逆潮流を防止するから、外部商
用電源からの受電ラインの切断を不要にしてその切断に
原因する発電手段への悪影響を回避するとともに、発電
手段の頻繁な出力調整も抑止ないし不要にすることがで
き、これにより、発電手段の耐用年数ひいてはコージェ
ネレーション装置の耐用年数を長くすることができる。
【００１１】また、電力消費機器の需要電力の変動に対
し発電出力が電力消費機器の需要電力を上回る状況が頻
繁に生じることの無いように、定格発電出力の小さい小
能力の発電手段を用いたり、発電出力を電力消費機器の
需要電力に比べ予め低く制限した状態で電力消費機器の
需要電力の変動に応じ発電出力を調整するといったこと
も不要になり、これにより、コージェネレーション装置
としての電力の自給率も高く確保することができて、コ
ージェネレーション装置の省エネ効果を高めることがで
きる。
し発電出力が電力消費機器の需要電力を上回る状況が頻
繁に生じることの無いように、定格発電出力の小さい小
能力の発電手段を用いたり、発電出力を電力消費機器の
需要電力に比べ予め低く制限した状態で電力消費機器の
需要電力の変動に応じ発電出力を調整するといったこと
も不要になり、これにより、コージェネレーション装置
としての電力の自給率も高く確保することができて、コ
ージェネレーション装置の省エネ効果を高めることがで
きる。
【００１２】そしてまた、電力消費機器の需要電力に対
し発電出力が不足となる状況では、電気ヒータへの電力
供給を断って又は電気ヒータへの供給電力を所定の最小
電力に制限して、外部商用電源からの受電電力を電気ヒ
ータで不必要に消費することを回避ないし抑制すること
からも、コージェネレーション装置の省エネ効果を高め
ることができ、さらに、電力消費機器の需要電力と発電
手段の発電出力とのバランス状態の検出結果に基づき電
気ヒータへの供給電力を調整することから、電力消費機
器の需要電力と発電手段の発電出力とのバランス状態に
応じた電気ヒータに対する供給電力の調整を的確にし
て、上記の如き外部商用電源の側への電力の逆潮流の防
止、及び、外部商用電源からの受電電力を電気ヒータで
不必要に消費することの回避ないし抑制を確実にするこ
とができる。
し発電出力が不足となる状況では、電気ヒータへの電力
供給を断って又は電気ヒータへの供給電力を所定の最小
電力に制限して、外部商用電源からの受電電力を電気ヒ
ータで不必要に消費することを回避ないし抑制すること
からも、コージェネレーション装置の省エネ効果を高め
ることができ、さらに、電力消費機器の需要電力と発電
手段の発電出力とのバランス状態の検出結果に基づき電
気ヒータへの供給電力を調整することから、電力消費機
器の需要電力と発電手段の発電出力とのバランス状態に
応じた電気ヒータに対する供給電力の調整を的確にし
て、上記の如き外部商用電源の側への電力の逆潮流の防
止、及び、外部商用電源からの受電電力を電気ヒータで
不必要に消費することの回避ないし抑制を確実にするこ
とができる。
【００１３】〔２〕請求項２に係る発明では、請求項１
に係る発明の実施にあたり、前記電気ヒータを前記排熱
利用加熱手段とともに前記貯湯槽内の水に対して加熱作
用させる構成にする。
に係る発明の実施にあたり、前記電気ヒータを前記排熱
利用加熱手段とともに前記貯湯槽内の水に対して加熱作
用させる構成にする。
【００１４】この構成によれば、前記電気ヒータの発生
熱、すなわち、電力消費機器の需要電力に対する発電電
力の過剰分による発生熱を貯湯槽内の水の加熱に回収利
用するから、発電手段で生じる排熱を用いて排熱利用加
熱手段により貯湯槽内の水を加熱することによるコージ
ェネレーション装置の本来の省エネ効果と相俟って、よ
り高い省エネ効果を得ることができる。
熱、すなわち、電力消費機器の需要電力に対する発電電
力の過剰分による発生熱を貯湯槽内の水の加熱に回収利
用するから、発電手段で生じる排熱を用いて排熱利用加
熱手段により貯湯槽内の水を加熱することによるコージ
ェネレーション装置の本来の省エネ効果と相俟って、よ
り高い省エネ効果を得ることができる。
【００１５】なお、電気ヒータを貯湯槽内の水に対して
加熱作用させるには、電気ヒータを貯湯槽内の水に対し
て直接的に加熱作用させる方式、あるいは、適当な熱媒
体を介して電気ヒータを貯湯槽内の水に対し加熱作用さ
せる方式のいずれを採用してもよい。
加熱作用させるには、電気ヒータを貯湯槽内の水に対し
て直接的に加熱作用させる方式、あるいは、適当な熱媒
体を介して電気ヒータを貯湯槽内の水に対し加熱作用さ
せる方式のいずれを採用してもよい。
【００１６】〔３〕請求項３に係る発明では、請求項１
又は２に係る発明の実施にあたり、前記電気ヒータを複
数設け、前記ヒータ調整手段を、これら複数の電気ヒー
タに対する前記分岐送電ラインからの電力供給を選択的
に断続して、これら複数の電気ヒータへの総供給電力を
調整する構成にする。
又は２に係る発明の実施にあたり、前記電気ヒータを複
数設け、前記ヒータ調整手段を、これら複数の電気ヒー
タに対する前記分岐送電ラインからの電力供給を選択的
に断続して、これら複数の電気ヒータへの総供給電力を
調整する構成にする。
【００１７】この構成によれば、交流電力であるか直流
電力であるかを問わず、各電気ヒータへの電力供給を選
択的に断続するリレー等の単純なスイッチ構造で前記ヒ
ータ調整手段を構成できるから、電気ヒータへの供給電
力の調整面で装置構成を簡易にすることができる。
電力であるかを問わず、各電気ヒータへの電力供給を選
択的に断続するリレー等の単純なスイッチ構造で前記ヒ
ータ調整手段を構成できるから、電気ヒータへの供給電
力の調整面で装置構成を簡易にすることができる。
【００１８】なお、複数の電気ヒータに互いの定格消費
電力が相違する電気ヒータを用いれば、電気ヒータの数
を少数にしながらも上記の選択的電力供給により電気ヒ
ータへの総供給電力を多様に調整することができて、外
部商用電源の側への電力の逆潮流を防止すること、及
び、外部商用電源からの受電電力を電気ヒータで不必要
に消費するのを回避ないし抑制することの対応性を高め
ることができる。
電力が相違する電気ヒータを用いれば、電気ヒータの数
を少数にしながらも上記の選択的電力供給により電気ヒ
ータへの総供給電力を多様に調整することができて、外
部商用電源の側への電力の逆潮流を防止すること、及
び、外部商用電源からの受電電力を電気ヒータで不必要
に消費するのを回避ないし抑制することの対応性を高め
ることができる。
【００１９】〔４〕請求項４に係る発明では、請求項１
〜３のいずれか１項に係る発明の実施にあたり、前記逆
潮流防止制御手段を、前記外部商用電源からの受電ライ
ンに付設の電力検出手段により検出する前記外部商用電
源からの受電電力に基づき前記電力消費機器の需要電力
と前記発電手段の発電出力とのバランス状態を検出する
構成にする。
〜３のいずれか１項に係る発明の実施にあたり、前記逆
潮流防止制御手段を、前記外部商用電源からの受電ライ
ンに付設の電力検出手段により検出する前記外部商用電
源からの受電電力に基づき前記電力消費機器の需要電力
と前記発電手段の発電出力とのバランス状態を検出する
構成にする。
【００２０】この構成によれば、例えば電力消費機器の
需要電力及び発電手段の発電出力（発電電力）を検出し
て、それらの差を演算する形態で電力消費機器の需要電
力と発電手段の発電出力とのバランス状態を検出するに
比べ、それらのバランス状態を外部商用電源からの受電
電力の直接的検出だけで簡易に検出することができ、こ
れにより、装置構成を簡略にすることができる。
需要電力及び発電手段の発電出力（発電電力）を検出し
て、それらの差を演算する形態で電力消費機器の需要電
力と発電手段の発電出力とのバランス状態を検出するに
比べ、それらのバランス状態を外部商用電源からの受電
電力の直接的検出だけで簡易に検出することができ、こ
れにより、装置構成を簡略にすることができる。
【００２１】〔５〕請求項５に係る発明では、請求項１
〜４のいずれか１項に係る発明の実施にあたり、前記発
電手段を一定の発電出力で運転する構成にする。
〜４のいずれか１項に係る発明の実施にあたり、前記発
電手段を一定の発電出力で運転する構成にする。
【００２２】この構成によれば、発電手段の出力調整に
原因する耐用年数の低下をより一層効果的に防止でき
て、発電手段の耐用年数ひいてはコージェネレーション
装置の耐用年数をさらに効果的に長くすることができ
る。
原因する耐用年数の低下をより一層効果的に防止でき
て、発電手段の耐用年数ひいてはコージェネレーション
装置の耐用年数をさらに効果的に長くすることができ
る。
【００２３】
【発明の実施の形態】図１はエンジン駆動発電機を用い
たコージェネレーション装置を示し、発電手段１として
発電機１ａとこの発電機１ａを駆動するガスエンジン１
ｂを設け、この発電手段１の電力出力ライン２と外部商
用電源３からの受電ライン４とを電力消費機器５への送
電ライン６に接続してある。
たコージェネレーション装置を示し、発電手段１として
発電機１ａとこの発電機１ａを駆動するガスエンジン１
ｂを設け、この発電手段１の電力出力ライン２と外部商
用電源３からの受電ライン４とを電力消費機器５への送
電ライン６に接続してある。
【００２４】７は給湯用の貯湯槽、８は発電に伴い発電
手段１で生じる排熱を回収してその回収熱により貯湯槽
７内の水を加熱する排熱利用加熱手段であり、この排熱
利用加熱手段８は、具体的には、貯湯槽７内に設けた水
加熱用の熱交換器８ａと、エンジン１ｂの排熱（エンジ
ン排ガスの保有熱やエンジン冷却での奪取熱）により加
熱した熱媒Ｒを熱交換器８ａに循環させる循環路８ｂと
で構成してある。
手段１で生じる排熱を回収してその回収熱により貯湯槽
７内の水を加熱する排熱利用加熱手段であり、この排熱
利用加熱手段８は、具体的には、貯湯槽７内に設けた水
加熱用の熱交換器８ａと、エンジン１ｂの排熱（エンジ
ン排ガスの保有熱やエンジン冷却での奪取熱）により加
熱した熱媒Ｒを熱交換器８ａに循環させる循環路８ｂと
で構成してある。
【００２５】また、貯湯槽７内には上記の熱交換器８ａ
とともに貯湯槽７内の水に対して加熱作用させる電気ヒ
ータ９を設けてあり、この電気ヒータ９へは発電手段１
の電力出力ライン２から分岐した分岐送電ライン１０を
通じて電力供給を行うようにしてある。
とともに貯湯槽７内の水に対して加熱作用させる電気ヒ
ータ９を設けてあり、この電気ヒータ９へは発電手段１
の電力出力ライン２から分岐した分岐送電ライン１０を
通じて電力供給を行うようにしてある。
【００２６】１１は電力消費機器５の需要電力Ｗｚと発
電手段１の発電出力Ｗｇとのバランス状態に応じて電気
ヒータ９への供給電力Ｗｈを調整する制御ユニットであ
り、この制御ユニット１１には、電気ヒータ９への供給
電力Ｗｈを調整するヒータ調整手段として電気ヒータ９
への分岐送電ライン１０に介装するサイリスタ等のゲー
ト素子１２と、外部商用電源３からの受電電力Ｗｉｎ
（買電電力）を検出する電力検出手段として外部商用電
源３からの受電ライン４に付設する電力検出器１３と、
逆潮流防止用の制御手段として電力検出器１３の検出情
報に基づきゲート素子１２を制御する制御器１４とを装
備してある。
電手段１の発電出力Ｗｇとのバランス状態に応じて電気
ヒータ９への供給電力Ｗｈを調整する制御ユニットであ
り、この制御ユニット１１には、電気ヒータ９への供給
電力Ｗｈを調整するヒータ調整手段として電気ヒータ９
への分岐送電ライン１０に介装するサイリスタ等のゲー
ト素子１２と、外部商用電源３からの受電電力Ｗｉｎ
（買電電力）を検出する電力検出手段として外部商用電
源３からの受電ライン４に付設する電力検出器１３と、
逆潮流防止用の制御手段として電力検出器１３の検出情
報に基づきゲート素子１２を制御する制御器１４とを装
備してある。
【００２７】そして、この制御器１４は、Ｗｉｎ＝Ｗｚ
＋Ｗｈ−Ｗｇとなる電力関係において、電力検出器１３
により検出される外部商用電源３からの受電電力Ｗｉｎ
が０未満に低下する傾向を示すと、外部商用電源３から
の受電電力Ｗｉｎを０に保つように電気ヒータ９への供
給電力Ｗｈを増加側に調整し、一方、電気ヒータ９への
供給電力Ｗｈが調整下限のＷｈ＝０（又はＷｈ＝所定の
正の最小値）まで未だ減少していない状況で、電力検出
器１３により検出される外部商用電源３からの受電電力
Ｗｉｎが増加傾向を示すと、電気ヒータ９への供給電力
Ｗｈを減少側に調整するように、ゲート素子１２を制御
（例えば位相角制御）する構成にしてあり、これによ
り、発電手段１の発電出力Ｗｇが電力消費機器５の需要
電力Ｗｚに対し過剰の状況では、その過剰電力（＝Ｗｇ
−Ｗｚ）を電気ヒータ９で消費させて、外部商用電源３
の側への電力の逆潮流を防止し、また、発電手段１の発
電出力Ｗｇが電力消費機器５の需要電力Ｗｚに対し不足
の状況では電気ヒータ９への電力供給を断って（又は電
気ヒータ９への供給電力Ｗｈを所定の最小電力に制限し
て）、外部商用電源３からの受電電力Ｗｉｎを電気ヒー
タ９で不必要に消費することを抑止する。
＋Ｗｈ−Ｗｇとなる電力関係において、電力検出器１３
により検出される外部商用電源３からの受電電力Ｗｉｎ
が０未満に低下する傾向を示すと、外部商用電源３から
の受電電力Ｗｉｎを０に保つように電気ヒータ９への供
給電力Ｗｈを増加側に調整し、一方、電気ヒータ９への
供給電力Ｗｈが調整下限のＷｈ＝０（又はＷｈ＝所定の
正の最小値）まで未だ減少していない状況で、電力検出
器１３により検出される外部商用電源３からの受電電力
Ｗｉｎが増加傾向を示すと、電気ヒータ９への供給電力
Ｗｈを減少側に調整するように、ゲート素子１２を制御
（例えば位相角制御）する構成にしてあり、これによ
り、発電手段１の発電出力Ｗｇが電力消費機器５の需要
電力Ｗｚに対し過剰の状況では、その過剰電力（＝Ｗｇ
−Ｗｚ）を電気ヒータ９で消費させて、外部商用電源３
の側への電力の逆潮流を防止し、また、発電手段１の発
電出力Ｗｇが電力消費機器５の需要電力Ｗｚに対し不足
の状況では電気ヒータ９への電力供給を断って（又は電
気ヒータ９への供給電力Ｗｈを所定の最小電力に制限し
て）、外部商用電源３からの受電電力Ｗｉｎを電気ヒー
タ９で不必要に消費することを抑止する。
【００２８】発電手段１は、図２において破線で示す如
く、その運転開始から貯湯槽７内の水が所定温度に上昇
するまでの間、定格出力で一定出力運転するようにして
あり、この定格運転において同図２に示す如く、発電手
段１の発電出力Ｗｇが電力消費機器５の需要電力Ｗｚを
上回る状況では、上記制御器１４による電気ヒータ９へ
の供給電力Ｗｈ（換言すれば電気ヒータ９の消費電力）
の調整により発電手段１の発電出力Ｗｇの過剰分（＝Ｗ
ｇ−Ｗｚ）が電気ヒータ９で消費されて貯湯槽７内の水
の加熱に利用され、逆に、電力消費機器５の需要電力Ｗ
ｚが発電手段１の発電出力Ｗｇを上回る状況では、上記
制御器１４による電気ヒータ９への供給電力Ｗｈの調整
により電気ヒータ９への電力供給が断たれた状態で電力
不足分（＝Ｗｚ−Ｗｇ）が外部商用電源３からの受電
（買電）により賄われる。
く、その運転開始から貯湯槽７内の水が所定温度に上昇
するまでの間、定格出力で一定出力運転するようにして
あり、この定格運転において同図２に示す如く、発電手
段１の発電出力Ｗｇが電力消費機器５の需要電力Ｗｚを
上回る状況では、上記制御器１４による電気ヒータ９へ
の供給電力Ｗｈ（換言すれば電気ヒータ９の消費電力）
の調整により発電手段１の発電出力Ｗｇの過剰分（＝Ｗ
ｇ−Ｗｚ）が電気ヒータ９で消費されて貯湯槽７内の水
の加熱に利用され、逆に、電力消費機器５の需要電力Ｗ
ｚが発電手段１の発電出力Ｗｇを上回る状況では、上記
制御器１４による電気ヒータ９への供給電力Ｗｈの調整
により電気ヒータ９への電力供給が断たれた状態で電力
不足分（＝Ｗｚ−Ｗｇ）が外部商用電源３からの受電
（買電）により賄われる。
【００２９】〔別実施形態〕次に別の実施形態を列記す
る。
る。
【００３０】前述の実施形態では、ヒータ調整手段をサ
イリスタ等のゲート素子１２で構成したが、電気ヒータ
９への供給電力Ｗｈを調整するヒータ調整手段には種々
の形式のものを採用でき、例えば図３に示す如く、複数
の電気ヒータ９ａ〜９ｅを設ける構成にして、各電気ヒ
ータ９ａ〜９ｅへの分岐送電ライン１０からの電力供給
を選択的に断続するリレー等のスイッチ１２ａ〜１２ｅ
によりヒータ調整手段を構成し、これらスイッチ１２ａ
〜１２ｅを電力検出器１３による検出受電電力Ｗｉｎに
基づき制御器１４により選択的に開閉して複数の電気ヒ
ータ９ａ〜９ｅへの総供給電力Ｗｈを調整するようにし
てもよい。
イリスタ等のゲート素子１２で構成したが、電気ヒータ
９への供給電力Ｗｈを調整するヒータ調整手段には種々
の形式のものを採用でき、例えば図３に示す如く、複数
の電気ヒータ９ａ〜９ｅを設ける構成にして、各電気ヒ
ータ９ａ〜９ｅへの分岐送電ライン１０からの電力供給
を選択的に断続するリレー等のスイッチ１２ａ〜１２ｅ
によりヒータ調整手段を構成し、これらスイッチ１２ａ
〜１２ｅを電力検出器１３による検出受電電力Ｗｉｎに
基づき制御器１４により選択的に開閉して複数の電気ヒ
ータ９ａ〜９ｅへの総供給電力Ｗｈを調整するようにし
てもよい。
【００３１】なお、図３に示す装置構成において複数の
電気ヒータ９ａ〜９ｅに互いの定格消費電力が相違する
電気ヒータを用いれば、電気ヒータ９ａ〜９ｅの数を少
数にしながらも、それら電気ヒータ９ａ〜９ｅに対する
選択的電力供給により電気ヒータ９ａ〜９ｅへの総供給
電力Ｗｈを多様に調整することができる。
電気ヒータ９ａ〜９ｅに互いの定格消費電力が相違する
電気ヒータを用いれば、電気ヒータ９ａ〜９ｅの数を少
数にしながらも、それら電気ヒータ９ａ〜９ｅに対する
選択的電力供給により電気ヒータ９ａ〜９ｅへの総供給
電力Ｗｈを多様に調整することができる。
【００３２】図３において、１５は発電手段１に燃料電
池などの直流発電手段を用いることに対し、その直流の
発電出力Ｗｇを交流に変換するインバータであり、ま
た、図３に示す装置構成において、発電手段１に交流発
電手段を用いる場合には図中破線で示す如き整流器１６
をインバータ１５の上流側に介装する。
池などの直流発電手段を用いることに対し、その直流の
発電出力Ｗｇを交流に変換するインバータであり、ま
た、図３に示す装置構成において、発電手段１に交流発
電手段を用いる場合には図中破線で示す如き整流器１６
をインバータ１５の上流側に介装する。
【００３３】電気ヒータ９を排熱利用加熱手段８ととも
に貯湯槽７内の水に対して加熱作用させる場合、前述の
実施形態の如く電気ヒータ９を貯湯槽７内の水に対し直
接に加熱作用させるに代え、図４に示す如く、水加熱用
の熱交換器８ａと発電手段１との間で循環させる熱媒Ｒ
に対して電気ヒータ９を加熱作用させる構成にしてもよ
い。
に貯湯槽７内の水に対して加熱作用させる場合、前述の
実施形態の如く電気ヒータ９を貯湯槽７内の水に対し直
接に加熱作用させるに代え、図４に示す如く、水加熱用
の熱交換器８ａと発電手段１との間で循環させる熱媒Ｒ
に対して電気ヒータ９を加熱作用させる構成にしてもよ
い。
【００３４】電気ヒータ９，９ａ〜９ｅの発生熱は貯湯
槽７内の水の加熱に限らず種々の温熱用途に有効利用す
ることができ、また場合によっては、図５に示す如く電
気ヒータ９の発生熱を外部へ放熱するようにしてもよ
い。
槽７内の水の加熱に限らず種々の温熱用途に有効利用す
ることができ、また場合によっては、図５に示す如く電
気ヒータ９の発生熱を外部へ放熱するようにしてもよ
い。
【００３５】前述の実施形態では電気ヒータ９への分岐
送電ライン１０を発電手段１の電力出力ライン２から分
岐したが、これに限らず、電気ヒータ９への分岐送電ラ
イン１０は、発電手段１の電力出力ライン２と外部商用
電源３からの受電ライン４と電力消費機器５への送電ラ
イン６との接続系統におけるいずれの箇所から分岐して
もよい。
送電ライン１０を発電手段１の電力出力ライン２から分
岐したが、これに限らず、電気ヒータ９への分岐送電ラ
イン１０は、発電手段１の電力出力ライン２と外部商用
電源３からの受電ライン４と電力消費機器５への送電ラ
イン６との接続系統におけるいずれの箇所から分岐して
もよい。
【００３６】前述の実施形態では、外部商用電源３から
の受電ライン４に付設の電力検出手段１３により外部商
用電源３からの受電電力Ｗｉｎを検出して、その検出受
電電力Ｗｉｎに基づき電力消費機器５の需要電力Ｗｚと
発電手段１の発電出力Ｗｇとのバランス状態を検出する
ようにしたが、電力消費機器５の需要電力Ｗｚと発電手
段１の発電出力Ｗｇとのバランス状態を検出する具体的
検出手段は種々の構成変更が可能であり、例えば、電力
消費機器５の需要電力Ｗｚと発電手段１の発電出力Ｗｇ
との差を演算する形態で両者のバランス状態を検出する
ようにしてもよい。
の受電ライン４に付設の電力検出手段１３により外部商
用電源３からの受電電力Ｗｉｎを検出して、その検出受
電電力Ｗｉｎに基づき電力消費機器５の需要電力Ｗｚと
発電手段１の発電出力Ｗｇとのバランス状態を検出する
ようにしたが、電力消費機器５の需要電力Ｗｚと発電手
段１の発電出力Ｗｇとのバランス状態を検出する具体的
検出手段は種々の構成変更が可能であり、例えば、電力
消費機器５の需要電力Ｗｚと発電手段１の発電出力Ｗｇ
との差を演算する形態で両者のバランス状態を検出する
ようにしてもよい。
【００３７】発電手段１は、エンジンをもって発電機を
駆動するエンジン駆動式のものや燃料電池、あるいは、
ガスタービン形式のものなど、発電に伴い排熱を生じる
ものであればどのような形式のものであってもよい。
駆動するエンジン駆動式のものや燃料電池、あるいは、
ガスタービン形式のものなど、発電に伴い排熱を生じる
ものであればどのような形式のものであってもよい。
【００３８】また、前述の実施形態では、発電手段１を
一定出力で運転するようにしたが、発電手段１を電力消
費機器５の需要電力Ｗｚの変動に応じ段階的に又は緩や
かに出力調整する構成にして、その段階的ないし緩やか
な出力調整で電力消費機器５の需要電力Ｗｚの変動に対
し追従し切れずに生じる発電出力Ｗｇの過剰分を電気ヒ
ータ９で消費するようにしてもよい。
一定出力で運転するようにしたが、発電手段１を電力消
費機器５の需要電力Ｗｚの変動に応じ段階的に又は緩や
かに出力調整する構成にして、その段階的ないし緩やか
な出力調整で電力消費機器５の需要電力Ｗｚの変動に対
し追従し切れずに生じる発電出力Ｗｇの過剰分を電気ヒ
ータ９で消費するようにしてもよい。
【図１】実施形態を示すコージェネレーション装置の装
置構成図
置構成図
【図２】装置の運転形態を示すグラフ
【図３】別実施形態を示す装置構成図
【図４】他の別実施形態を示す装置構成図
【図５】他の別実施形態を示す装置構成図
【図６】従来の発電出力調整形態を示すグラフ
１ 発電手段 ２ 電力出力ライン ３ 外部商用電源 ４ 受電ライン ５ 電力消費機器 ６ 送電ライン ７ 貯湯槽 ８ 排熱利用加熱手段 ９ 電気ヒータ ９ａ〜９ｅ 電気ヒータ １０ 分岐送電ライン １２ ヒータ調整手段 １２ａ〜１２ｅ ヒータ調整手段 １３ 電力検出手段 １４ 逆潮流防止制御手段 Ｗｇ 発電手段の発電出力 Ｗｈ 電気ヒータへの供給電力 Ｗｉｎ 外部商用電源からの受電電力 Ｗｚ 電力消費機器の需要電力
Claims (5)
- 【請求項１】 電力消費機器への送電ラインに外部商用
電源からの受電ラインと発電手段の電力出力ラインを接
続し、 発電に伴い前記発電手段で生じる排熱を回収して、その
回収熱により貯湯槽内の水を加熱する排熱利用加熱手段
を設けてあるコージェネレーション装置であって、 前記電力消費機器への送電ラインと前記外部商用電源か
らの受電ラインと前記発電手段の電力出力ラインとの接
続系統から分岐送電ラインを通じて電力供給を受ける電
気ヒータを設けるとともに、この電気ヒータに対する前
記分岐送電ラインからの供給電力を調整するヒータ調整
手段を設け、 前記電力消費機器の需要電力と前記発電手段の発電出力
とのバランス状態を検出して、その検出結果に基づき、
前記発電手段の発電出力が前記電力消費機器の需要電力
に対し過剰の状況ではその過剰電力を前記電気ヒータで
消費させ、かつ、前記発電手段の発電出力が前記電力消
費機器の需要電力に対し不足の状況では前記電気ヒータ
への電力供給を断つ又は前記電気ヒータへの供給電力を
所定の最小電力に制限するように前記ヒータ調整手段を
制御する逆潮流防止制御手段を設けてあるコージェネレ
ーション装置。 - 【請求項２】 前記電気ヒータを前記排熱利用加熱手段
とともに前記貯湯槽内の水に対して加熱作用させる構成
にしてある請求項１記載のコジェネレーション装置。 - 【請求項３】 前記電気ヒータを複数設け、前記ヒータ
調整手段を、これら複数の電気ヒータに対する前記分岐
送電ラインからの電力供給を選択的に断続して、これら
複数の電気ヒータへの総供給電力を調整する構成にして
ある請求項１又は２記載のコージェネレーション装置。 - 【請求項４】 前記逆潮流防止制御手段を、前記外部商
用電源からの受電ラインに付設の電力検出手段により検
出する前記外部商用電源からの受電電力に基づき前記電
力消費機器の需要電力と前記発電手段の発電出力とのバ
ランス状態を検出する構成にしてある請求項１〜３のい
ずれか１項に記載のコージェネレーション装置。 - 【請求項５】 前記発電手段を一定の発電出力で運転す
る構成にしてある請求項１〜４のいずれか１項に記載の
コージェネレーション装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12868799A JP4485616B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | コージェネレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP12868799A JP4485616B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | コージェネレーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000320401A true JP2000320401A (ja) | 2000-11-21 |
| JP4485616B2 JP4485616B2 (ja) | 2010-06-23 |
Family
ID=14990951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP12868799A Expired - Fee Related JP4485616B2 (ja) | 1999-05-10 | 1999-05-10 | コージェネレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4485616B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002286785A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Osaka Gas Co Ltd | コージェネレーションシステムの診断装置 |
| JP2003106218A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーションシステムの制御装置 |
| JP2003106217A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーションシステムの制御装置 |
| JP2006070750A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーションシステム |
| JP2010229885A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コジェネレーションシステム |
-
1999
- 1999-05-10 JP JP12868799A patent/JP4485616B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002286785A (ja) * | 2001-03-27 | 2002-10-03 | Osaka Gas Co Ltd | コージェネレーションシステムの診断装置 |
| JP4484386B2 (ja) * | 2001-03-27 | 2010-06-16 | 大阪瓦斯株式会社 | コージェネレーションシステムの診断装置 |
| JP2003106218A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーションシステムの制御装置 |
| JP2003106217A (ja) * | 2001-09-28 | 2003-04-09 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーションシステムの制御装置 |
| JP2006070750A (ja) * | 2004-08-31 | 2006-03-16 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーションシステム |
| JP4623557B2 (ja) * | 2004-08-31 | 2011-02-02 | 株式会社長府製作所 | コージェネレーションシステム |
| JP2010229885A (ja) * | 2009-03-27 | 2010-10-14 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | コジェネレーションシステム |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4485616B2 (ja) | 2010-06-23 |
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