JP2004101061A

JP2004101061A - Cogeneration system

Info

Publication number: JP2004101061A
Application number: JP2002263238A
Authority: JP
Inventors: Hisahiro Satou; 佐藤　寿洋; Hirotada Kikuzawa; 菊沢　央忠
Original assignee: Rinnai Corp; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Rinnai Corp; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2002-09-09
Filing date: 2002-09-09
Publication date: 2004-04-02
Anticipated expiration: 2022-09-09
Also published as: JP3839379B2

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide technology for improving thermal efficiency and reducing amount of water to use by utilizing a member provided originally in a cogeneration system and reusing bathtub water. <P>SOLUTION: A pipe in a power generation heat recovery medium circulation passage 4 for recovering power generation heat and a first water supply pipe 64a which is a city water passage for hot-water supply are arranged in a hot-water storage tank 44. Hot water in the hot-water storage tank 44 which is heat storage body is supplied into a bathtub 90 and is used as bathtub water. Bathtub water after use is returned into the hot-water storage tank 44 for storage. The recovered bathtub water is heated by power generation heat in the hot-water storage tank 44 and is supplied into the bathtub 90 again. Since hot water in the hot-water storage tank 44 is heated up to high temperature by power generation heat, miscellaneous bacteria such as legionella are sterilized. Hot water in the hot-water storage tank 44 is supplied into the bathtub 90 only when it is sterilized. If it is not sterilized yet, city water heated in the hot-water storage tank 44 through the first water supply pipe 64a is supplied into the bathtub. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

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システム（電気と熱の併給システム）に関する。特に、発電に伴って発生する熱を利用して温水を得、その温水を利用して生活を快適にするシステムにおいて、入浴後の浴槽水を回収して再利用することによって熱効率を向上させるとともに水の節約を図る技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】コージェネレーションシステムは、電力と発電熱を発生する発電機と、貯湯槽と、貯湯槽内の水を発電機に送って発電熱で加熱して貯湯槽に戻す発電熱回収媒体循環路を備えており、発電に伴って発生する発電熱を利用して水を加熱し、加熱された温水を貯湯槽に貯湯する。貯湯槽内の温水を適温に調温して温水利用箇所（例えば、床暖房システムや風呂やシャワーや温水栓）に給湯する。温水利用箇所で必要とされる湯温よりも高温の温水が貯湯槽に貯湯されていれば、貯湯槽内の温水を上水と混合させることで必要湯温に調整できる。温水利用箇所で必要とされる湯温よりも低温の温水が貯湯槽に貯湯されていれば、調温用に配設された燃焼装置でさらに加熱する必要があるが、発電熱で加熱された温水を加熱すればよいことから、加熱に要する熱量を少なくすることができる。コージェネレーションシステムは、総合的なエネルギー効率が高い。
【０００３】
ところで、入浴時に浴槽に貯められた浴槽水は、使用後に排水される。しかし、浴槽水は使用後であっても充分な熱量を保持しており、エネルギーとしての価値が高い。このことから給湯装置においては従来より浴槽水からの熱回収が試みられている。例えば、使用後の浴槽水から熱交換によって得た熱を給湯装置の熱源として利用する技術（例えば、特許文献１や特許文献２参照）や、浴槽水を熱媒として利用して貯湯槽に熱を運搬し、この熱を給湯装置の熱源と利用する技術（例えば、特許文献３参照）が開示されている。
【特許文献１】
特開平５−３４０１４号公報
【特許文献２】
特公平６−９７１１６号公報
【特許文献３】
特開２０００−１３０８８５号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記の技術によれば浴槽水の保持する熱をある程度回収して再利用することは可能であるが、熱を回収した後の水自体は排水されている。水は重要な資源であり、再利用されることが望ましい。しかし、使用後の浴槽水は汚染されており、浴槽水を再利用するためには汚染を除去する装置が必要となる。髪の毛や垢等の除去にはフィルタが有効であり手軽な方法の１つであるが、レジオネラ菌等の微細な雑菌の除去には不向きである。紫外線照射装置やオゾン発生装置をシステムに配設することによってレジオネラ菌等を殺菌する方法はあるが、システムのランニングコストが増大してしまう。浴槽水の循環配管に加熱殺菌用のヒータを配設すれば殺菌は可能であるが、多くの熱エネルギーを消費することとなり、コージェネレーションシステムの利点が損なわれてしまう。
【０００５】
本発明は、コージェネレーションシステムが本来的に備えている部材を利用して浴槽水を再利用することによって、熱効率を向上させ、水の使用量を減少させる技術を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段と作用と効果】本発明のコージェネレーションシステムは、発電に伴って発生する発電熱を利用するシステムであり、電力と発電熱を発生する発電機と、貯湯槽とを有している。また、発電熱回収媒体が循環し、発電機と貯湯槽を通過し、発電機を通過する間に発電熱によって加熱された発電熱回収媒体が貯湯槽を通過する間に貯湯槽内の湯水を加熱し、貯湯槽内の湯水を加熱することによって冷却された発電熱回収媒体を発電機に送る発電熱回収媒体循環路を有している。さらに、貯湯槽内に上水を給水する第１給水経路と、貯湯槽を通過して給湯器に上水を給水する第２給水経路と、浴槽と、貯湯槽内の湯水を浴槽に送る浴槽水送り経路と、浴槽内の湯水を貯湯槽に戻す浴槽水戻り経路とを有している。
【０００７】
本発明のコージェネレーションシステムでは、発電機から発電熱を回収する発電熱回収媒体は貯湯槽内の湯水と混合されることなく発電熱回収媒体循環路内を循環する。貯湯槽内の湯水は貯湯槽内を通過する発電熱回収媒体と熱交換することによって加熱される。また、給湯用に給水される水の経路である第２給水経路は貯湯槽内の湯水と混合されることなく貯湯槽内を通過する。第２給水経路内の水は発電熱によって加熱された貯湯槽内の湯水と熱交換することによって加熱される。さらに貯湯槽内の湯水は浴槽に給水されて浴槽水として使用される。そして、使用後の浴槽水は貯湯槽に戻されて貯湯される。この回収された浴槽水は貯湯槽内で加熱されて再び浴槽に給水される。即ち、貯湯槽内の湯水は蓄熱体として利用されると同時に浴槽水としても利用される。
使用後の浴槽水は汚染されており、汚染された浴槽水を繰返して使用することによってレジオネラ菌等の雑菌が繁殖しやすい。しかし、このコージェネレーションシステムでは、発電機が運転中のとき、貯湯槽内の湯水は発電熱によって高温（６０℃以上）に加熱される。レジオネラ菌等の雑菌は約６０℃まで加熱されると死滅するため、貯湯槽内の湯水には雑菌が繁殖しない。
以上のように、本発明のコージェネレーションシステムでは、浴槽水の持つ熱だけでなく、従来は排水してしまっていた熱回収後の水自体も有効に再利用することができる。通常の発電運転が行なわれていれば貯湯槽内の湯水は殺菌されるため、新たに殺菌装置を付加することなく浴槽水を殺菌することができ、コストアップを抑えることができる。
【０００８】
このコージェネレーションシステムは、浴槽水送り経路と浴槽水戻り経路のそれぞれの中間部には共用経路が設けられており、その共用経路に上流側から下流側に浴槽水を送る浴槽水用ポンプが設置されていることが好ましい。そして、浴槽水送り経路の貯湯槽側経路は共用経路の上流側に接続され、浴槽水送り経路の浴槽側経路は共用経路の下流側に接続され、浴槽水戻り経路の浴槽側経路は共用経路の上流側に接続され、浴槽水戻り経路の貯湯槽側経路は共用経路の下流側に接続されて、一つの浴槽水用ポンプによって、浴槽水の送りと戻しが実現されることが好ましい。
浴槽水の送りと戻しは同時に行なわれることはない。これによって、一つの浴槽水用ポンプを共用することができ、コストダウンを図ることができる。
【０００９】
また、このコージェネレーションシステムには、前記合流点と分岐点のそれぞれに三方弁が配置されており、三方弁を切替えることで、浴槽水戻り経路と共用経路と浴槽水送り経路とによって貯湯槽をバイパスして浴槽水を循環させる浴槽水循環経路と、浴槽水送り経路と、浴槽水戻り経路のいずれかの一が選択されることが好ましい。
これによれば、二つの三方弁のそれぞれの入力口や出力口の開閉を制御することによって、浴槽水循環経路と浴槽水送り経路と浴槽水戻り経路とを容易に切替えることができる。
【００１０】
さらに、このコージェネレーションシステムでは、前記共用経路に、前記給湯器からの温水供給路が合流し、その合流点に浴槽水補給弁が配置されていることが好ましい。
このようにすれば、浴槽に給水するとき、貯湯槽内に貯湯されている湯水の水量が必要量に満たない場合等に上水を補給することができる。このとき、第２給水経路を経て給水され、貯湯槽内を通過するときに加熱された上水を補給することができる。即ち、浴槽に給水するとき、貯湯槽に貯水された湯水を最大限に利用し、水量が不足するときには貯湯槽に蓄熱された熱によって加熱された湯水を補給して、追焚きに用いられる熱を最小限に抑えることができる。このことによって貯湯槽に貯湯されている湯水と、貯湯槽に蓄熱されていた熱を効率よく利用することができる。
例えば、加熱殺菌済みの貯湯槽内の湯水を浴槽に給水する場合、貯湯槽内の湯水の水温が湯張り温度として設定された温度より高温であることがある。このようなときには、貯湯槽内の湯水を給水した後に上水を給水して水温と水量を調整する。このようにすれば、補助熱源機を利用することなく、貯湯槽内の湯水の持つ熱量を最大限に利用し、設定した水温と水量に湯張りすることができる。
【００１１】
このコージェネレーションシステムは、給湯器から供給された温水を給湯器に戻す温水循環経路と、温水循環経路と前記共用経路間に配置されている浴槽水追焚き用熱交換器をさらに有していてもよい。
温水利用箇所（例えば浴室乾燥機等）を通過する温水循環経路内の湯水は、給湯器が運転中であるとき所定の高温に加熱される。このコージェネレーションシステムでは、温水循環経路内の湯水の持つ熱が浴槽水追焚き用熱交換器に入力され、この熱が浴槽水循環経路内の湯水を加熱する。このようにすれば、湯張りを行なうとき、浴槽水の水温が必要温度に満たない場合等には、加熱して追焚きすることができる。
また、このようにすれば、貯湯槽内の湯水を温水循環経路内の湯水によって加熱することも可能となる。発電機が運転停止中等で発電熱が得られない場合であっても、貯湯槽内の湯水を加熱殺菌することができる。
【００１２】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽内に給水した浴槽水の温度が設定温度に満たないときに、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、給湯器を作動させることが好ましい。
このコージェネレーションシステムでは、加熱殺菌済みの貯湯槽内の湯水の温度が湯張りの設定温度よりも低下しているとき、まず貯湯槽内の湯水を浴槽の設定水位まで給水する。その後に追焚きによって設定温度まで加熱する。これによれば、貯湯槽に貯湯されていた湯水を最大限に利用し、不足する熱量のみを給湯器によって補う。貯湯槽に貯湯されていた湯水やその湯水が持つ熱量を優先的に利用するため、エネルギー効率を向上させることができる。
【００１３】
このコージェネレーションシステムでは、発電機の運転停止中に浴槽へ湯張りしている間に貯湯槽内の水位が許容最低水位以下に低下すると、浴槽水循環経路を選択し、給湯器を作動させ、浴槽水補給弁を開くようにしてもよい。
このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水量が湯張りの設定水位まで給水するのに不足する場合、貯湯槽内の湯水の水位が許容される最低水位にまで減少したときに浴槽水送り経路から浴槽水循環経路に切替えて、この浴槽水循環経路に上水を給水する。このように貯湯槽内の湯水を最大限に利用して不足分があれば上水を補給することによって、貯湯槽内に蓄えられていたエネルギーを優先的に利用できて効率的である。
発電機が運転停止中であれば発電熱は発生せず、貯湯槽に蓄熱することはないため、本来ならば貯湯槽内の湯水を全て使ってしまっても構わない。このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽に許容最低水位が設けられているが、これは貯湯槽内の水温を常時検出できるようにするためである。即ち、貯湯槽内の湯水の水温を検出するための温度センサは、低水位であっても水温を検出することができるように貯湯槽内の下部に配設されることが多い。この温度センサによって温度検出をすることができる水位が許容最低水位として設定されている。貯湯槽内の湯水を浴槽に湯張りするとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最低水位以下には低下しないため、温度センサによって常時水温を検出することができる。
【００１４】
このコージェネレーションシステムでは、発電機の運転中に貯湯槽内の水位が発電時許容最低水位以下に低下すると、第１給水経路から貯湯槽に給水することが好ましい。
発電機の発電運転中は発電熱が発生する。貯湯槽内にはこの発電熱を蓄熱する蓄熱体として湯水が貯湯されている。このコージェネレーションシステムでは、蓄熱体である貯湯槽内の湯水を浴槽水として使用するため、貯湯槽内の湯水の水位は変動する。従って、発電時の熱交換に必要な発電時許容最低水位が設定されており、貯湯槽内の湯水の水位がこの発電時許容最低水位まで低下すると、貯湯槽に接続された第１給水経路から上水が給水されて熱交換に必要な水位が確保される。これによって、貯湯槽内の湯水を蓄熱体としても、浴槽水としても利用することができ、エネルギーを効率よく利用することができる。
【００１５】
このコージェネレーションシステムでは、発電機の運転中に貯湯槽内の水位が発電時許容最低水位以上であって許容最高水位を下回る水位となり、且つ、貯湯槽内の水温が許容最高温度まで上昇したときに、第１給水経路から貯湯槽に給水するようにしてもよい。
このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水位は蓄熱量に伴って変化する。発電機の運転中は、貯湯槽内の湯水の水位が先述の発電時許容最低水位以上であれば、湯水の水温が設定された許容最高温度（例えば７０℃）に上昇するまで給水されない。貯湯槽内の湯水の温度が許容最高温度まで上昇したときに所定量だけ給水されるため、貯湯槽内の水温は常時高温に保たれる。このようにすれば、貯湯槽内の湯水にはレジオネラ菌等の雑菌が繁殖せず、貯湯槽内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。また、貯湯槽を満水状態で使用せず、必要量だけ給水して使用するため、水の使用量を必要最低限に留めることができる。
【００１６】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が第１所定温度以上に加熱されて殺菌されたときに限り、浴槽水送り経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動することが好ましい。
レジオネラ菌等の雑菌は高温（約６０℃）に加熱されることによって殺菌される。このコージェネレーションシステムでは、浴槽に湯張りするとき、貯湯槽内の湯水がそれまでに第１所定温度（殺菌温度）まで昇温している場合に限って貯湯槽内の湯水を浴槽に給水する。即ち、浴槽に湯張りするとき、そのときの貯湯槽内の湯水の水温が何℃であっても、一度レジオネラ菌等の雑菌が殺菌される第１所定温度（例えば６０℃）まで昇温していればその時点で湯水は殺菌されているため、この貯湯槽内の湯水を浴槽水として利用することができる。このようにすれば、殺菌されていない湯水は浴槽に給水されず、殺菌された衛生的な湯水のみが浴槽水として再利用される。
【００１７】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が第１所定温度以下に留まって殺菌が不充分であれば、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水補給弁を開くようにしてもよい。
貯湯槽内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌の殺菌温度である第１所定温度（例えば６０℃）まで昇温していないと、貯湯槽内の湯水が雑菌によって汚染されている可能性がある。汚染された湯水を浴槽水として利用することは衛生上回避しなければならない。このコージェネレーションシステムによれば、貯湯槽内の湯水が一度も殺菌温度まで昇温していないときには貯湯槽内の湯水を浴槽に給水せず、第２給水経路を経た上水を浴槽に給水する。この第２給水経路内の湯水は貯湯槽内を通過するときに貯湯槽内の湯水の持つ熱によって加熱されている。即ち、たとえ貯湯槽内の湯水を利用できなくても、貯湯槽内の湯水の持つ熱を利用することができる。貯湯槽に蓄熱された熱を効率よく利用することができる。
【００１８】
このコージェネレーションシステムでは、浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、浴槽水戻り経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させることが好ましい。
このようにすれば、浴槽水を貯湯槽内に回収することができる。入浴後の浴槽の残り湯はたとえ使用後であっても大きな熱エネルギーを持っている。このように使用した熱を回収して再利用することによってエネルギーの総合効率を向上させることができる。
【００１９】
このコージェネレーションシステムは、浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、貯湯槽内の水位が前記の許容最高水位であり、浴槽水循環経路内の湯水の温度が温水循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いとき、浴槽水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、温水循環経路に設置されている温水循環ポンプを駆動させるようにしてもよい。
浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達すると、それ以上の浴槽水を回収することはできない。即ち、それ以上浴槽水から貯湯槽内へ熱を回収することができない。このコージェネレーションシステムでは、浴槽内の湯水を貯湯槽に回収するとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達すると、浴槽内の湯水の熱を浴槽水追焚き用熱交換器に入力させ、温水循環経路（例えば高温水を利用する浴室乾燥機用の循環経路等）内の湯水を温水循環ポンプ（例えば暖房用ポンプ）によって循環させて加熱する。このようにすれば、貯湯槽内の貯湯量が最大であるときには、浴槽水の熱のみを回収して温水循環経路内に蓄熱することができる。それまでは排水されていた使用後の浴槽水の持つエネルギーを再利用することができ、エネルギーの総合効率を増大させることができる。
【００２０】
このコージェネレーションシステムは、貯湯槽から、浴槽水送り経路と共用経路と浴槽水戻り経路を通って、浴槽をバイパスして貯湯槽に戻る貯湯槽貯水循環経路が形成され、貯湯槽内の水位が許容最高水位であり、貯湯槽内の水温が許容最高温度であり、浴槽水循環経路内の湯水の温度が温水循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いとき、貯湯槽貯水循環経路を選択し、浴槽水用ポンプを駆動させ、温水循環ポンプを駆動させることが好ましい。
貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達し、且つ貯湯槽内の湯水の水温が許容最高温度に達すると、それ以上の蓄熱をすることはできない。このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達し、且つ貯湯槽内の湯水の水温が許容最高温度に達すると、貯湯槽内の湯水の熱を浴槽水追焚き用熱交換器に入力させ、温水循環経路（例えば高温水を利用する浴室乾燥機用の循環経路等）内の湯水を温水循環ポンプ（例えば暖房用ポンプ）によって循環させて加熱する。このようにすれば、貯湯槽内の蓄熱量が最大であるときには、温水循環経路内に蓄熱することができる。また、このようにすれば、逆に、温水循環経路内の熱を貯湯槽に回収することも可能である。コージェネレーションシステムの既存の部材を利用して全体の蓄熱量を増大させることができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
（形態１）　発電熱を回収する発電熱回収媒体循環路は、発電熱回収媒体が貯湯槽内の湯水と混合されることなく貯湯槽内を通過するように配設されている。給湯用の第２給水経路も貯湯槽内の湯水と混合されることなく貯湯槽内を通過するように配設されている。貯湯槽内の湯水を浴槽に送る湯張り経路と浴槽内の湯水を貯湯槽に戻す浴槽水回収経路が配設されており、貯湯槽内に貯湯される湯水は蓄熱体として利用されるとともに、浴槽に給水して浴槽水としても利用し、使用後の浴槽の残り湯は貯湯槽に回収して再利用することができる。
（形態２）　湯張りの設定温度から必要熱量を算出し、湯張りの設定水位から必要水量を算出する。貯湯槽からの給水温度と給水量を監視し、給水される上水の給水温度を外気温から推定する。貯湯槽内の湯水の給水温度と上水の推定給水温度から、設定温度で設定水位まで湯張りされるように貯湯槽内の湯水の給水量を算出する。
（形態３）　浴槽に給水する場合、貯湯槽内の湯水が第１所定温度まで昇温していれば貯湯槽内の湯水を浴槽に給水し、第１所定温度まで昇温していなければ、第２給水経路を経た上水を給水する。
（形態４）　浴槽水の追焚きは暖房用循環経路内の湯水との熱交換によって行なう。
（形態５）　貯湯槽内の湯水には発電時許容最低水位が設けられている。発電運転中に貯湯槽内の湯水の水位が発電時許容最低水位まで減少すると第１給水経路から給水される。また、貯湯槽内の湯水には許容最高温度が設けられている。発電運転中に貯湯槽内の湯水の温度が許容最高温度まで上昇すると第１給水経路から給水される。
（形態６）　貯湯槽内の湯水には許容最高水位が設けられている。浴槽水を貯湯槽に回収するときに貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位まで上昇すると、浴槽水循環経路内の湯水の温度が暖房用循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いときに、浴槽水循環経路内の湯水の熱を暖房用循環経路に蓄熱する。
（形態７）　貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位まで上昇し、且つ許容最高温度まで上昇すると、浴槽水循環経路内の湯水の温度が暖房用循環経路内の湯水の温度より所定温度以上高いときに、貯湯槽内の湯水の熱を暖房用循環経路に蓄熱する。
【００２２】
【実施例】
本発明を具現化した実施例を図１〜７を用いて説明する。図１は本実施例のコージェネレーションシステムの概略構成図であり、図２は制御ユニットとその周辺のブロック図であり、図３〜７は制御ユニットで実施される処理のフローチャートである。
コージェネレーションシステムの構成について説明する。図１に示すように、コージェネレーションシステム１０は、電力と発電熱を発生する発電ユニット２０と、発電ユニット２０の発電熱を蓄熱し、この発電熱によって加熱される温水を利用する蓄熱ユニット１５等から構成される。発電ユニット２０は、燃料電池２２と、改質器３０等から構成され、これらは発電ユニットハウジング２１に収納されている。改質器３０は、炭化水素系の原燃料ガスから水素ガスを生成する。水素を効率よく生成するためには高温度が必要とされることから、改質器３０にはバーナ３２が内蔵されている。また、改質器３０には燃焼ガス管３４が接続されており、この燃焼ガス管３４は熱交換器７０を通過するように配置されている。この構成により、バーナ３２の燃焼ガスは燃焼ガス管３４を介して熱交換器７０に入力されて熱を回収された後、発電ユニットハウジング２１外に放出される（図中矢印）。
【００２３】
燃料電池２２は複数のセルから構成される。燃料電池２２には改質器３０と連通する図示しない配管が接続されている。その配管を介して改質器３０で生成された水素ガスが燃料電池２２に供給される。燃料電池２２は、空気中の酸素を取込み、取込まれた酸素と改質器３０から供給される水素ガスを反応させて発電を行なう。燃料電池２２は発電の際に発熱する。燃料電池２２には熱媒循環経路２４が接続されており、その熱媒循環経路２４の熱媒が発電の際に生じる発電熱を回収するようになっている。熱媒循環経路２４には熱媒循環ポンプ８が配設されている。本実施例では熱媒として純水を用いる。純水は図示しない純水装置に上水を通過させることによって得る。
【００２４】
熱媒循環経路２４は、熱交換器７４を通過するように配置されている。この構成により、熱媒によって回収された燃料電池２２の発電熱が熱交換器７４に入力されることになる。
また、熱媒循環経路２４には三方弁３６が配設されている。三方弁３６は、１つの入力口と２つの出力口を備える。三方弁３６によって熱媒循環経路２４が二手に分岐している。三方弁３６の一方の出力口と接続されている熱媒循環経路２４は放熱機２８を介するように配置されており、他方の出力口と接続されている熱媒循環経路２４は放熱機２８を介さないように配置されている。この三方弁３６は、制御ユニット６０によってどちらの出力口を開口するかが制御される。この制御により熱媒が放熱機２８を経由して循環するか、放熱機２８を経由せずに循環するかが切替えられる。具体的には、図示しない温度センサで測定される熱媒温度が異常に高いときには、熱媒が放熱機２８を経由して循環するように三方弁３６の出力口が切替えられる。放熱機２８は、例えば送風を行なうことで熱媒を冷却する。なお、図示２５はシスターンである。
【００２５】
蓄熱ユニット１５は、貯湯槽４４と給湯暖房機５０と制御ユニット６０等から構成され、これらは蓄熱ユニットハウジング１６に収納されている。この蓄熱ユニット１５には外気温センサＴＸが配設されている。発電ユニット２０と貯湯槽４４の間には、発電熱回収媒体循環路４が配設されている。この発電熱回収媒体循環路４は貯湯槽４４内を通過して貯湯槽４４内の湯水と混合されないように配管されている。発電熱回収媒体循環路４内の湯水は貯湯槽４４内を通過するときに貯湯槽４４内の湯水と熱交換される。発電熱回収媒体循環路４の配管は貯湯槽４４内の湯水と効率よく熱交換を行なえるように波状に折れ曲がった形状で貯湯槽４４内に配設されている。発電熱回収媒体循環路４内の湯水は貯湯槽４４の上部から発電ユニット２０に送られ、発電ユニット２０内の２つの熱交換器７４，７０を通過し、貯湯槽４４の下部から戻るように配設されている。発電熱回収媒体循環路４には発電熱回収媒体循環ポンプ６が配設されている。この発電熱回収媒体循環ポンプ６が駆動することで発電熱回収媒体循環路４内の湯水が循環する（図中矢印方向に循環する）。発電熱回収媒体循環路４を循環する温水は熱交換器７０，７４で加熱されて昇温し、貯湯槽４４内に貯湯された湯水を加熱する。なお、発電熱回収媒体循環ポンプ６は制御ユニット６０によって駆動制御される。発電熱回収媒体循環ポンプ６は燃料電池２２の発電運転中に駆動するように制御される。
【００２６】
蓄熱ユニット１５には上水を給水するための給水管６４が配されている。給水管６４は三手に分岐している。第１給水管６４ａは貯湯槽４４の下部と接続して貯湯槽４４内を通過して貯湯槽４４内の上部に接続されている。第１給水管６４ａは貯湯槽４４の上部で第１出湯管５２と接続されており、この第１出湯管５２は後述するミキシングユニット７２の一方の入力口７２ａと接続している。第１給水管６４ａは上水と貯湯槽４４内の湯水とが混合されないように配管されている。第１給水管６４ａ内の上水は貯湯槽４４内を通過するときに貯湯槽４４内の湯水と熱交換される。第１給水管６４ａは上水と貯湯槽４４内の湯水とが効率よく熱交換を行なえるように波状に折れ曲がった形状で貯湯槽４４内に配設されている。第２給水管６４ｂはミキシングユニット７２の他方の入力口７２ｂと接続している。第３給水管６４ｃは貯湯槽４４の上部に接続しており、給水弁６２が開かれると貯湯槽４４内の上部に配設された散水器６３に給水する。この散水器６３は貯湯槽４４内の発電熱回収媒体循環路４の上方に配設されている。貯湯槽４４内に給水するときにこの散水器６３を介することにより、上水が発電熱回収媒体循環路４に効率よく滴下して熱交換性を向上させている。なお、給水弁６２は制御ユニット６０によって開閉制御される。この制御は後述する。第１出湯管５２には温度センサＴ１が配設されており、第２給水管６４ｂには温度センサＴ２が配設されている。また、貯湯槽４４内の下部には貯湯槽４４内の湯水の水温を検出するための温度センサＴ３が配設されており、貯湯槽４４内には貯湯槽４４内の湯水の水位を検出するための貯湯槽水位センサＬ１が配設されている。
【００２７】
貯湯槽４４の下部には排水弁５３が配された下部排水管５４ａが接続されている。また、貯湯槽４４の上部にはオーバーフロー管５４ｂが接続されている。下部排水管５４ａとオーバーフロー管５４ｂは排水管５４に接続されている。
また、貯湯槽４４の下部には貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に送る湯張り経路と浴槽９０から貯湯槽４４に戻す浴槽水回収経路が接続されている。これらの経路は、貯湯槽４４の湯水を送る貯水送り経路６６ａと、貯湯槽４４へ湯水を戻す貯水戻り経路６６ｂと、浴槽９０へ湯水を送る浴槽水送り経路６８ａと、浴槽９０の湯水を戻す浴槽水戻り経路６８ｂと、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に送る経路と浴槽９０から貯湯槽４４に戻す経路とを共用する共用経路６７と、２つの三方弁１３，１４から構成されている。三方弁１３は２つの入力口１３ａ，１３ｂと出力口１３ｃを有している。三方弁１４は入力口１４ａと２つの出力口１４ｂ，１４ｃを有している。共用経路６７には温度センサＴ４と流量センサＦ１と浴槽水用ポンプ９９が配設されている。浴槽９０には浴槽水位センサＬ２が配設されている。詳しい構成は以下に述べる。なお、浴槽水用ポンプ９９は制御ユニット６０によって駆動制御され、この制御については後述する。
【００２８】
貯水送り経路６６ａは貯湯槽４４の下部に接続されている。この貯水送り経路６６ａの他端は三方弁１３の一方の入力口１３ａに接続されている。三方弁１３の出力口１３ｃには共用経路６７が接続され、この共用経路６７の他端は三方弁１４の入力口１４ａに接続されている。三方弁１４の一方の出力口１４ｂには浴槽水送り経路６８ａが接続され、この浴槽水送り経路６８ａの他端は浴槽９０に接続されている。即ち、三方弁１３は入力口１３ａと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４は入力口１４ａと出力口１４ｂが開放された状態となっている。このように形成される湯張り経路によって、貯湯槽４４内の湯水が貯水送り経路６６ａから共用経路６７と浴槽水送り経路６８ａを経て浴槽９０に給水される。
また、浴槽水戻り経路６８ｂは浴槽９０に接続されている。この浴槽水戻り経路６８ｂの他端は三方弁１３の一方の入力口１３ｂに接続されている。先述のように三方弁１３の出力口１３ｃには共用経路６７が接続され、この共用経路６７の他端は三方弁１４の入力口１４ａに接続されている。三方弁１４の一方の出力口１４ｃには貯水戻り経路６６ｂが接続され、この貯水戻り経路６６ｂの他端は貯湯槽４４の下部に接続されている。即ち、三方弁１３は入力口１３ｂと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４は入力口１４ａと出力口１４ｃが開放された状態となっている。このように形成される浴槽水回収経路によって、浴槽水が浴槽水戻り経路６８ｂから共用経路６７と貯水戻り経路６６ｂを経て貯湯槽４４に回収される。
【００２９】
ミキシングユニット７２は、２つの入力口７２ａ，７２ｂと１つの出力口７２ｃを有している。このミキシングユニット７２の一方の入力口７２ａには第１出湯管５２を介して貯湯槽４４で加熱された上水が入力され、他方の入力口７２ｂには第２給水管６４ｂを介した上水が入力される。ミキシングユニット７２の２つの入力口７２ａ，７２ｂは、それぞれの開口度が可変である。即ち、温水と上水の入力比率が可変である。２つの入力口７２ａ，７２ｂの開口度は制御ユニット６０によって制御される。開口度が制御されることで、例えば上水を遮断して（入力口７２ｂを閉じて）第１出湯管５２からの温水のみをミキシングユニット７２に入力する（入力口７２ａを開く）ことが可能であり、逆に温水を遮断して（入力口７２ａを閉じて）第２給水管６４ｂからの上水のみを入力する（入力口７２ｂを開く）ことも可能である。また、入力比率を例えば温水７０％、上水３０％とすることも可能である。ミキシングユニット７２では、入力された温水と上水が混合される。ミキシングユニット７２の出力口７２ｃには、第２出湯管７６が接続されている。第２出湯管７６は給湯暖房機５０に接続されている。ミキシングユニット７２で混合された温水は上水の供給圧力によって第２出湯管７６を経て給湯暖房機５０へ供給される。
【００３０】
給湯暖房機５０にはシスターン５１と２つのバーナ３８，５６が備えられている。給湯暖房機５０には湯水を案内する複数の経路が配されている。また、給湯暖房機５０の外部には外気温センサＴＸが配設されている。
ミキシングユニット７２に接続された第２出湯管７６の他端は給湯経路９４に接続されている。この給湯経路９４は二手に分岐している。一方の給湯経路９４ａは例えば洗面所や台所の蛇口等の給湯箇所に続いている。給湯箇所での給湯温度は図示しないリモコン（１７：図２参照）によって予め操作されて設定されている。この給湯経路９４ａには図示しない温度センサが配設されている。給湯経路９４ａは、給湯経路９４ａ内の湯水がバーナ３８によって加熱されるように配設されている。バーナ３８は制御ユニット６０によって駆動制御される。具体的には、給湯経路９４ａ内の湯水の温度が給湯箇所での給湯設定温度より低い場合にバーナ３８が駆動される。
バーナ３８を通過後の給湯経路９４ａには温水供給路８０が接続されている。この温水供給路８０は先述の共用経路６７に接続されている。温水供給路８０には浴槽水補給弁８２が配されており、この浴槽水補給弁８２が開かれると、給湯経路９４ａを介して上水が共用経路６７に誘導される。浴槽水補給弁８２は制御ユニット６０によって開閉制御される。
また、他方の給湯経路９４ｂはシスターン５１に接続されている。シスターン５１と接続されている給湯経路９４ｂには暖房用補水弁９５が配設されている。暖房用補水弁９５が開かれると、給湯経路９４からの湯水がシスターン５１に導入される。暖房用補水弁９５は制御ユニット６０によって開閉制御される。
【００３１】
シスターン５１には高温用循環経路８４と低温用循環経路８６が接続されている。詳しくは、シスターン５１には１つの共通経路２が接続されており、この共通経路２には暖房用ポンプ３と温度センサＴ５が配設されている。この共通経路２が二手に分岐し、高温用循環経路８４と低温用循環経路８６を形成している。
高温水用循環路８４は高温用負荷９２を通過するように配設されている。高温用循環経路８４は、シスターン５１内の湯水を高温用負荷９２に送り、利用された後の湯水をシスターン５１に戻す（図中矢印方向）。高温用循環経路８４には熱動弁８５が配設されている。この熱動弁８５が開くことによってシスターン５１内の湯水が高温用負荷９２に送られる。熱動弁８５は高温用負荷９２の運転スイッチのオン・オフを切替えることによって開閉する。本実施例では、高温用負荷９２は浴室乾燥機である。高温用循環経路８４の湯水は、先述の暖房用ポンプ３が駆動することによって循環する。この暖房用ポンプ３は制御ユニット６０によって駆動制御される。この制御については後述する。
バーナ５６は高温用循環経路８４内の湯水を加熱するために配設されている。バーナ５６は制御ユニット６０によって駆動制御される。高温用循環経路８４内の湯水は通常約８０℃になるように制御されている。
【００３２】
高温用循環経路８４には追焚き用循環経路８８が接続されている。追焚き用循環経路８８には追焚き用熱交換器９１が配設されている。この追焚き用循環経路８８に配設された熱動弁８９が開くと、高温用循環経路８４から高温の湯水が誘導され、湯水の熱が追焚き用熱交換器９１に入力される。熱動弁８９は制御ユニット６０によって開閉制御される。
浴槽水を追焚きするとき、浴槽水は浴槽水循環経路内を循環する。この浴槽水循環経路は先述の浴槽水送り経路６８ａと浴槽水戻り経路６８ｂと共用経路６７と２つの三方弁１３，１４から構成されている。共用経路６７は先述の追焚き用熱交換器９１を通過するように配設されている。浴槽水は浴槽水戻り経路６８ｂから送られて、共用経路６７を通り、浴槽水送り経路６８ａを経て浴槽９０へ戻される。このとき、三方弁１３は入力口１３ｂと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４は入力口１４ａと出力口１４ｂが開放された状態となっている。先述のように共用経路６７には浴槽水用ポンプ９９が配設され、この浴槽水用ポンプ９９が駆動することによって浴槽水循環経路内の湯水が循環する。浴槽水の追焚きは浴槽水が追焚き用熱交換器９１で加熱されることによって行なわれる。
【００３３】
低温用循環路８６は低温用負荷９６を通過するように配設されている。低温用循環経路８６は、シスターン５１内の湯水を低温用負荷９６に送り、利用された後の湯水をシスターン５１に戻す（図中矢印方向）。低温用循環経路８６の経路８６ａには熱動弁８７が配設されている。この熱動弁８７が開くことによってシスターン５１内の湯水が低温用負荷９６に送られる。熱動弁８７は制御ユニット６０によって開閉制御される。本実施例では、低温用負荷９６は床暖房機である。低温用循環経路８６の湯水は、先述の暖房用ポンプ３が駆動することによって循環する。低温用循環経路８６内の湯水は通常約６０℃になるように制御されている。
【００３４】
次に、図２を用いて制御ユニット６０とそれに接続される各種装置の構成を説明する。図２は制御ユニット６０に各種装置が接続される様子を示したブロック図である。なお、図２には本発明を特徴付けるセンサと装置のみを示している。制御ユニット６０は、発電ユニット２０と蓄熱ユニット１５の双方を構成する機器を統括的に制御する。
図２に示すように、制御ユニット６０は、ＣＰＵ１０２とＲＯＭ１０３とＲＡＭ１０５と出力ポート１０８と入力ポート１０７から構成される。これらＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３およびＲＡＭ１０５はバス１０９によって出力ポート１０８および入力ポート１０７と相互に接続されている。
ＣＰＵ１０２は、ＲＯＭ１０３に格納された制御プログラムに従ってコージェネレーションシステム１０を構成する各種装置を統括的に制御する。ＲＯＭ１０３に格納されている制御プログラムには、各温度センサＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５が検出する温度や、貯湯槽水位センサＬ１や浴槽水位センサＬ２が検出する水位や、流量センサＦ１が検出する水量等に基づいて各三方弁３６，１３，１４の切替えや各熱動弁６２，８２，９５，８５，８７，８９の開閉、所定のポンプ８，６，３，９９の駆動を行なう処理等を実現するためのプログラムが含まれている。ＲＡＭ１０５は、ワークメモリとして使用されるメイン記憶素子であって、温度等の各種データや出入力信号等が各種プログラムの実行に応じて格納される。
【００３５】
入力ポート１０７には、外気温センサＴＸや温度センサＴ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５や貯湯槽水位センサＬ１や浴槽水位センサＬ２や流量センサＦ１が接続されている。また、入力ポート１０７は、給湯暖房機５０を介してリモコン１７から信号を受信することができる。
外気温センサＴＸは外気温を示し、温度センサＴ１は貯湯槽４４内を通過する第１給水管６４ａ内の湯水をミキシングユニット７２へ給水する第１出湯管５２内の水温を示し、温度センサＴ２は上水をミキシングユニット７２へ給水する第２給水管６４ｂ内の水温を示し、温度センサＴ３は貯湯槽４４内の湯水の水温を示し、温度センサＴ４は共用経路６７内の湯水の水温を示し、温度センサＴ５は高温用循環経路８４と低温用循環経路８６の共通経路２内の湯水の水温を示す。貯湯槽水位センサＬ１は貯湯槽４４内の湯水の水位を示し、浴槽水位センサＬ２は浴槽９０内の湯水の水位を示す。流量センサＦ１は共用経路６７を通過する湯水の水量を示す。入力ポート１０７は温度や水位や水量のデータをそれぞれ所定のデータ信号に変換して出力する。これらの各センサは温度や水位や水量を常時測定し、その測定結果を常時出力している。
給湯暖房機５０は、リモコン１７を用いて使用者が設定した給湯設定温度や、暖房設定温度や、風呂の湯張りの設定温度や設定水位等を所定のデータ信号に変換にして出力する。各センサや給湯暖房機５０から出力された信号は入力ポート１０７で受信され、入力ポート１０７で受信された信号はバス１０９を介してＣＰＵ１０２、ＲＯＭ１０３，ＲＡＭ１０５に取込まれる。ＲＡＭ１０５では、各センサで測定されたデータが常時更新される（書換えられる）。
【００３６】
出力ポート１０８には、三方弁３６，１３，１４、給水弁６２、浴槽水補給弁８２、暖房用補水弁９５、高温用熱動弁８５、低温用熱動弁８７、追焚き用熱動弁８９、熱媒循環ポンプ８、発電熱回収媒体循環ポンプ６、暖房用ポンプ３、浴槽水用ポンプ９９、燃料電池２２、改質器３０、ミキシングユニット７２、給湯暖房機５０が接続されている。
三方弁３６，１３，１４は制御ユニット６０からの信号に基づいて入力口や出力口を切替える。各熱動弁６２，８２，９５，８５，８７，８９は制御ユニット６０からの信号に基づいて開閉する。各ポンプ８，６，３，９９は制御ユニット６０からの信号に基づいて駆動する。燃料電池２２は、制御ユニット６０からの信号に基づいて発電運転を行なう。改質器３０は、制御ユニット６０からの信号に基づいてその起動と停止を行なう。改質器３０が駆動しているときにはバーナ３２で加熱が行われる。ミキシングユニット７２は、制御ユニット６０からの信号に基づいて２つの入力口７２ａ，７２ｂの開口比率を変更する。給湯暖房機５０は、制御ユニット６０からの信号に基づいてバーナ３８，５６を燃焼させる。
【００３７】
次に、図３〜図７を用いて制御ユニット６０が行なう処理について説明する。なお、以下で説明する処理は、本発明を特徴付ける処理についてのみ説明する。従って、ミキシングユニット７２での入力口７２ａ，７２ｂの開口比率の決定処理、決定された開口比率に従ってミキシングユニット７２を駆動する処理、給湯処理等については公知の処理が実施されればよく、本明細書での説明は省略するものとする。
図３に示す処理では、まず発電ユニット２０が発電運転中であるかが判別される（ステップＳ１０）。発電運転が停止中であれば（ステップＳ１０でＮＯであれば）後述するＡ以下の処理（図４参照）に進み、発電運転中であれば（ステップＳ１０でＹＥＳであれば）ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２では貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃に達したか否かが判別される。貯湯槽４４内の湯水を浴槽水として繰返して利用することによってレジオネラ菌等の雑菌が繁殖する可能性がある。しかし、湯水を６０℃以上に加熱することで雑菌は殺菌される。従って、温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃以上であれば（ステップＳ１２でＹＥＳであれば）貯湯槽４４内の湯水は殺菌済みであるとみなされてステップＳ１４に進む。水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ１２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされて後述するステップＳ２６に進む。
ステップＳ１４では浴槽９０への湯張り要求があるかが判別される。湯張り要求がなければ（ステップＳ１４でＮＯであれば）ステップＳ１０に戻り、湯張り要求があれば（ステップＳ１４でＹＥＳであれば）ステップＳ１６に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放する。このステップＳ１６の処理によって湯張り経路が形成され、貯湯槽４４内の湯水が浴槽９０へ給水される。
【００３８】
ステップＳ１８に進み、浴槽９０への湯張りに必要な貯湯槽４４内の湯水の水量を以下に記すように演算する。
湯張りの場合、利用者によって湯張り温度と湯張り水位が設定される。湯張りの設定温度から必要熱量を算出し、湯張りの設定水位から必要水量を算出する。貯湯槽４４からの給水温度は温度センサＴ４によって検出される。温水供給路８０から給水される上水の給水温度は外気温から後述のように推定される。外気温は外気温センサＴＸによって検出される。このようにして得られる貯湯槽４４内の湯水の給水温度データと上水の推定給水温度データから、設定温度で設定水位まで湯張りされるように貯湯槽４４内の湯水の給水量（Ｘリットルとする）を次のように演算する。
（貯湯槽４４からの給水温度）×Ｘ＋（上水の推定給水温度）×（必要水量−Ｘ）＝必要熱量
例えば、湯張りの設定温度が４０℃であり、湯張りの設定水位から水量が３００リットル必要である場合、必要とされる熱量は１２０００ｋｃａｌ（３００×４０）である。貯湯槽４４から給水される湯水の給水温度が６０℃であり、外気温が２５℃であるときの貯湯槽４４からの給水量（Ｘリットル）を演算する。
外気温から推定される上水の推定給水温度は以下のように設定されている。外気温が３０℃以上のときは上水の推定水温を２５℃とする。外気温が２０℃以上３０℃未満のときは上水の推定水温を２０℃とする。外気温が５℃以上２０℃未満のときは上水の推定水温を１５℃とする。外気温が５℃以下のときは上水の推定水温を１０℃とする。従って、外気温が２５℃であれば上水の推定水温を２０℃として貯湯槽４４からの給水量（Ｘリットル）を演算する。
６０Ｘ＋２０（３００−Ｘ）＝１２０００
Ｘ＝１５０（リットル）
従って、貯湯槽４４内の湯水を１５０リットル浴槽９０へ給水する。そして、設定水位まで湯張りするため、さらに１５０リットル（３００−１５０）の上水を給水する。このようにすれば、計算上は浴槽９０に給水された湯水の水温が設定温度である４０℃となる。
【００３９】
ステップＳ２０に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が発電時許容最低水位（４４ａ：図１参照）以上であるか否かが判別される。発電時許容最低水位は、貯湯槽４４内の湯水と発電熱回収媒体循環路４内の湯水とが熱交換したときに設計値の熱回収量が保障できる水位をさす。このときは発電運転中であるため、貯湯槽４４から浴槽９０へ給水することによって貯湯槽４４内の湯水の水位が発電時許容最低水位を下回ったときには（ステップＳ２０でＮＯのときには）、貯湯槽４４から浴槽９０への給水を停止しなければならない。即ち、まずステップＳ２４に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。次にステップＳ２８に進んで三方弁１３の入力口１３ａを入力口１３ｂに切替えて入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂはそのまま開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ２４とＳ２８の処理によって貯湯槽４４内の湯水の浴槽９０への給水が停止し、温水供給路８０から上水が補水される。上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ３０でＹＥＳとなるまで）補水される。
また、貯湯槽４４から浴槽９０へ給水しても貯湯槽４４内の湯水の水位が発電時許容最低水位以上であれば（ステップＳ２０でＹＥＳであれば）、ステップＳ２２に進む。ステップＳ２２では貯湯槽４４からの給水量がＸリットルに達したか否かを判別する。流量センサＦ１が測定している共用経路６７内の水量データがＸリットルに達していれば（ステップＳ２２でＹＥＳであれば）、ステップＳ２４に進んで貯湯槽４４からの給水を終了させ、ステップＳ２８に進んで上水を補水し、さらにステップＳ３０に進んで浴槽９０内の湯水の水位を微調整する。共用経路６７内の水量データがＸリットルに達するまで（ステップＳ２２でＹＥＳとなるまで）ステップＳ２０とＳ２２の処理が繰返される。
【００４０】
ステップＳ１２で貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃に達したか否かが判別されたとき、温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ１２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされる。このような未殺菌の湯水を浴槽水として利用することは衛生面から好ましくない。従って、ステップＳ１６〜Ｓ２４の貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水する処理は行なわず、ステップＳ２６に進む。貯湯槽４４内の湯水が未殺菌状態であるときに湯張り要求があった場合（ステップＳ２６でＹＥＳとなった場合）にはステップＳ２８に進み、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ２８の処理によって上水が浴槽９０へ給水される。この上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ３０でＹＥＳとなるまで）補水される。
このとき給水される上水は貯湯槽４４内の第１給水管６４ａを通過した上水である。この上水は貯湯槽４４内の湯水の熱によって給水温度より昇温している。即ち、貯湯槽４４内の湯水が未殺菌であるときには湯水自体は利用せず、貯湯槽４４内の湯水の熱のみを利用する。
【００４１】
ステップＳ３０で浴槽９０内に設定水位まで給水されると、ステップＳ３２に進む。ステップＳ３２では、浴槽水補給弁８２を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、追焚き用熱動弁８９を開く。さらにステップＳ３４に進み、暖房用ポンプ３を起動させ、暖房用バーナ５６を燃焼させる。なお、このステップＳ３４の処理は強制的に暖房用バーナ５６を燃焼させて暖房用循環経路（追焚き用循環経路８８）内の湯水を循環させるものであり、このとき暖房運転中であればこのステップＳ３４の処理は行なわない。このステップＳ３２からＳ３４の処理によって上水の補水が停止し、浴槽水が追焚きされる。追焚き運転は浴槽水の水温が設定温度となるまで（ステップＳ３６でＹＥＳとなるまで）行なわれる。
ステップＳ３６で浴槽水が設定温度まで追焚きされると、ステップＳ３８に進む。ステップＳ３８では、浴槽水用ポンプ９９を停止させ、追焚き用熱動弁８９を閉じる。さらにステップＳ４０に進み、暖房用ポンプ３を停止させ、暖房用バーナ５６を停止させる。なお、このステップＳ４０の処理も、このとき暖房運転中であれば行なわない。このステップＳ３８からＳ４０の処理によって浴槽水の追焚きが停止する。
【００４２】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電ユニット２０が発電運転中であって、貯湯槽４４内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌が殺菌される温度（本実施例では６０℃）まで昇温していれば、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水して浴槽水として利用する。このとき、貯湯槽４４内の湯水を最大限に利用する。即ち、貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より高温であれば、湯張りに必要な熱量は全て貯湯槽４４内の湯水から得るため、補助熱源機（本実施例では暖房用バーナ５６）を燃焼させることなく湯張りを行なうことができる。また、貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より低温であっても、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水し、追焚きすることによって浴槽水として利用することができる。
一方、貯湯槽４４内の湯水が殺菌される温度まで昇温していなければ、衛生上の配慮から浴槽９０へは給水しない。湯張りには貯湯槽４４内の湯水は利用せず、上水のみを給水して追焚きして利用する。このとき給水される上水は貯湯槽４４内を通過した上水であり、通過するときに昇温している。貯湯槽４４内の湯水の持つ熱を利用することができる。
【００４３】
図３のステップＳ１０で発電ユニット２０が発電運転中であるかが判別されたとき、発電運転が停止中であれば（ステップＳ１０でＮＯであれば）図４に示す処理を行なう。この図４に示す処理は先述の図３の処理とほぼ同様である。
図３に示す処理では、貯湯槽４４内の湯水の水温が殺菌温度である６０℃に達したか否かが判別される（ステップＳ５２）。温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃以上であれば（ステップＳ５２でＹＥＳであれば）貯湯槽４４内の湯水は殺菌済みであるとみなされてステップＳ５４に進む。水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ５２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされて後述するステップＳ６６に進む。
ステップＳ５４では浴槽９０への湯張り要求があるかが判別される。湯張り要求がなければ（ステップＳ５４でＮＯであれば）図３のステップＳ１０に戻り、湯張り要求があれば（ステップＳ５４でＹＥＳであれば）ステップＳ５６に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放する。このステップＳ５６の処理によって湯張り経路が形成され、貯湯槽４４内の湯水が浴槽９０へ給水される。
【００４４】
ステップＳ５８に進み、浴槽９０への湯張りに必要な貯湯槽４４内の湯水の水量（Ｘリットル）を先述のように演算する。ステップＳ６０に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最低水位（４４ｂ：図１参照）以上であるか否かが判別される。許容最低水位は、貯湯槽４４の下部に配設されている温度センサＴ３によって温度を検出することができる最低の水位をさす。このとき発電運転は停止中であり貯湯槽４４内の湯水は蓄熱しなくてもよいため、貯湯槽４４内の湯水を全て利用してしまってもよい。この許容最低水位は貯湯槽４４内の湯水の水温を常時検出可能にするために設けられている。貯湯槽４４から浴槽９０へ給水することによって貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最低水位を下回ったときには（ステップＳ６０でＮＯのときには）、貯湯槽４４から浴槽９０への給水を停止しなければならない。即ち、まずステップＳ６４に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。次にステップＳ６８に進んで三方弁１３の入力口１３ａを入力口１３ｂに切替えて入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂはそのまま開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ６４とＳ６８の処理によって貯湯槽４４内の湯水の浴槽９０への給水が停止し、温水供給路８０から上水が補水される。上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ７０でＹＥＳとなるまで）補水される。
また、貯湯槽４４から浴槽９０へ給水しても貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最低水位以上であれば（ステップＳ６０でＹＥＳであれば）、ステップＳ６２に進む。ステップＳ６２では貯湯槽４４からの給水量がＸリットルに達したか否かを判別する。流量センサＦ１が測定している共用経路６７内の水量データがＸリットルに達していれば（ステップＳ６２でＹＥＳであれば）、ステップＳ６４に進んで貯湯槽４４からの給水を終了させ、ステップＳ６８に進んで上水を補水し、さらにステップＳ７０に進んで浴槽９０内の湯水の水位を微調整する。共用経路６７内の水量データがＸリットルに達するまで（ステップＳ６２でＹＥＳとなるまで）ステップＳ６０とＳ６２の処理が繰返される。
【００４５】
ステップＳ５２で貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃に達したか否かが判別されたとき、温度センサＴ３から受信している水温のデータが６０℃を下回っていれば（ステップＳ５２でＮＯであれば）、貯湯槽４４内の湯水は未殺菌であるとみなされる。ステップＳ５６〜Ｓ６４の貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水する処理は行なわず、ステップＳ６６に進む。貯湯槽４４内の湯水が未殺菌状態であるときに湯張り要求があった場合（ステップＳ６６でＹＥＳとなった場合）にはステップＳ６８に進み、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｂを開放し、浴槽水補給弁８２を開く。このステップＳ６８の処理によって上水が浴槽９０へ給水される。この上水は浴槽水の水位が設定水位となるまで（ステップＳ７０でＹＥＳとなるまで）補水される。
【００４６】
ステップＳ７０で浴槽９０内に設定水位まで給水されると、ステップＳ７２に進む。なお、ステップＳ７２以降の処理は図３に示すステップＳ３２以降の処理と同様である。ステップＳ７２では、浴槽水補給弁８２を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、追焚き用熱動弁８９を開く。さらにステップＳ７４に進み、暖房用ポンプ３を起動させ、暖房用バーナ５６を燃焼させる。なお、このとき暖房運転中であればこのステップＳ７４の処理は行なわない。このステップＳ７２からＳ７４の処理によって上水の補水が停止し、浴槽水が追焚きされる。追焚き運転は浴槽水の水温が設定温度となるまで（ステップＳ７６でＹＥＳとなるまで）行なわれる。
ステップＳ７６で浴槽水が設定温度まで追焚きされると、ステップＳ７８に進む。ステップＳ７８では、浴槽水用ポンプ９９を停止させ、追焚き用熱動弁８９を閉じる。さらにステップＳ８０に進み、暖房用ポンプ３を停止させ、暖房用バーナ５６を停止させる。なお、このステップＳ８０の処理も、このとき暖房運転中であれば行なわない。このステップＳ７８からＳ８０の処理によって浴槽水の追焚きが停止する。
【００４７】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電ユニット２０が発電運転が停止中であっても発電運転中と同様の効果が得られる。貯湯槽４４内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌が殺菌される温度（本実施例では６０℃）まで昇温していれば、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水して浴槽水として利用する。このときも、貯湯槽４４内の湯水を最大限に利用する。貯湯槽４４内の湯水は熱交換用の水位を維持しなくてもよいため、さらに多くの湯水を利用することが可能である。貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より高温であれば、湯張りに必要な熱量は全て貯湯槽４４内の湯水から得るため、補助熱源機（本実施例では暖房用バーナ５６）を燃焼させることなく湯張りを行なうことができる。また、貯湯槽４４内の湯水の水温が湯張りの設定温度より低温であっても、貯湯槽４４内の湯水を浴槽９０に給水し、追焚きすることによって浴槽水として利用することができる。
一方、貯湯槽４４内の湯水が殺菌される温度まで昇温していなければ、衛生上の配慮から浴槽９０へは給水しない。湯張りには貯湯槽４４内の湯水は利用せず、上水のみを給水して追焚きして利用する。このとき給水される上水は貯湯槽４４内を通過した上水であり、通過するときに殺菌温度にまでは達していないものの昇温している。貯湯槽４４内の湯水の持つ熱を利用することができる。
【００４８】
ところで、このコージェネレーションシステム１０では、図５に示すように蓄熱が行なわれる。発電ユニット２０が発電運転中であるとき（ステップＳ９０でＹＥＳであるとき）、ステップＳ９２へ進む。ステップＳ９２では貯湯槽４４内の湯水の温度が７０℃以上であるか否かを判別する。温度センサＴ３が測定している温度データが７０℃以上になったとき（ＹＥＳになったとき）、ステップＳ９４に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が貯湯槽４４内の許容最高水位（４４ｃ：図１参考）に達したか否かを判別する。この許容最高水位は発電熱回収媒体循環路４や第１給水管６４ａと貯湯槽４４内の湯水との熱交換部より上方に位置し、且つ貯湯槽４４内に配設された散水器６３より下方に位置しており、熱交換や上水の散水を正常に行なうことができる上限の水位である。貯湯槽水位センサＬ１が監視している貯湯槽４４内の湯水の水位がこの許容最高水位に達すると（ステップＳ９４でＹＥＳになると）、貯湯槽４４内にはこれ以上貯湯することができない。即ち、貯湯槽４４内にはこれ以上蓄熱することができない。
【００４９】
そこで、ステップＳ９６に進み、暖房運転が停止中であるか否かが判別される。暖房運転が停止中であれば（ステップＳ９６でＹＥＳであれば）暖房用循環経路８４，８６内の湯水の水温が低い可能性が高い。従って、ステップＳ９８に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃを開放する。このステップＳ９８の処理によって、貯湯槽貯水循環経路内の湯水が循環する。この貯湯槽貯水循環経路は貯水送り経路６６ａと貯水戻り経路６６ｂと共用経路６７と２つの三方弁１３，１４から構成されている。三方弁１３の入力口１３ａと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃが開放され、浴槽水用ポンプ９９が駆動することにより、貯湯槽４４内の湯水は貯水送り経路６６ａから送られて、共用経路６７を通り、貯水戻り経路６６ｂを経て貯湯槽４４へ戻される。この貯湯槽貯水循環経路内の湯水が循環することによって貯湯槽４４内の湯水の熱が共用経路６７に配された追焚き用熱交換器９１に入力される。
さらにステップＳ１００に進み、暖房用ポンプ３を起動させ、追焚き用熱動弁８９を開く。このステップＳ１００の処理によって、追焚き用熱交換器９１に入力された熱が暖房用循環経路８４，８６内の湯水に入力される。即ち、ステップＳ９８とＳ１００の処理によって貯湯槽４４内の熱が暖房用循環経路８４，８６内に運ばれて蓄熱される。
【００５０】
ステップＳ１０２に進み、貯湯槽貯水循環経路内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が１０℃以下となったか否かが判別される。貯湯槽貯水循環経路内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が１０℃以下になるまでステップＳ９６〜Ｓ１０２の処理が繰返される。これらの経路内の水温の差が１０℃以下となったら（ステップＳ１０２でＹＥＳとなったら）ステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４では暖房用ポンプ３を停止させ、追焚き用熱動弁８９を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１０４の処理によって貯湯槽４４から暖房用循環経路８４，８６への熱の移動が終了する。
【００５１】
ステップＳ９４で貯湯槽水位センサＬ１が監視している貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最高水位に達していなければ（ステップＳ９４でＮＯであれば）ステップＳ１０６に進む。ステップＳ１０６では第３給水管６４ｃに設けられた給水弁６２が開かれる。貯湯槽４４内の上部に配された散水器６３を介して貯湯槽４４内に上水が給水される。上水の給水によって貯湯槽４４内の水温が下降し、殺菌温度である６０℃に達したら（ステップＳ１０８でＹＥＳになったら）ステップＳ１１０に進んで給水弁６２を閉じる。ステップＳ１０６〜Ｓ１１０の処理によって、殺菌温度を維持しながら貯湯槽４４内の蓄熱体である湯水の水量を増加させ、蓄熱可能な熱量を増大させる。
ステップＳ９６で暖房運転中であれば暖房用循環経路８４，８６内の湯水はすでに高温である可能性が高く、これ以上の蓄熱は期待できない。従って、ステップＳ１１０に進んで発電熱回収媒体循環ポンプ６を強制的に停止させ、発電熱の回収を停止する。
【００５２】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電ユニット２０の発電運転によって生じる発電熱の蓄熱量に応じて貯湯槽４４内の湯水の水位を上昇させる。このとき、貯湯槽４４内の湯水の温度は、レジオネラ菌等の雑菌が繁殖できない高温（本実施例では６０℃）に維持される。貯湯槽４４内の水位が限界となるまで蓄熱された場合、暖房運転が停止中であれば、貯湯槽４４内の熱を暖房用循環経路８４，８６内に運搬して蓄熱させる。このことによって、貯湯槽４４内の湯水を常時殺菌された状態で貯湯し、浴槽水として利用することができる。また、貯湯槽４４の蓄熱量が最大となったときには暖房用循環経路８４，８６内にも蓄熱することができ、新たな部材を付加することなく蓄熱量を増大させることができる。
【００５３】
次に、浴槽９０に貯湯されて使用された後の残り湯を貯湯槽４４に回収する際の処理を図６に示す。浴槽水の回収要求があると（ステップＳ１２０でＹＥＳとなると）ステップＳ１２２に進み、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃが開放され、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃが開放される。このステップＳ１２２の処理によって浴槽水回収経路が形成され、浴槽水が貯湯槽４４へ回収される。
【００５４】
ステップＳ１２４に進み、貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最高水位（４４ｃ：図１参照）に達したか否かが判別される。貯湯槽水位センサＬ１が測定する水位データが許容最高水位に達していなければ（ステップＳ１２４でＮＯであれば）ステップＳ１３８に進んでこれ以上浴槽水を回収可能か否かが判別される。即ち、浴槽水位センサＬ２が測定する水位データが、回収可能な許容最低水位に達していなければ（ステップＳ１３８でＮＯであれば）ステップＳ１２４に戻り、許容最低水位に達していれば（ステップＳ１３８でＹＥＳであれば）ステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させて回収を停止する。また、貯湯槽水位センサＬ１が測定する水位データが許容最高水位に達していれば（ステップＳ１２４でＹＥＳであれば）ステップＳ１２６に進む。このとき貯湯槽４４内の湯水の水位が許容最大であるため、ステップＳ１２６以降で暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱可能であるかを判別し、可能であれば以下に示す処理を行なう。
【００５５】
ステップＳ１２６では暖房運転が停止中であるか否かが判別される。暖房運転が停止中であれば（ステップＳ１２６でＹＥＳであれば）暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱可能であるとみなされてステップＳ１２８に進み、暖房用ポンプ３を起動させる。さらにステップＳ１３０に進み、三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃはそのまま開放され、三方弁１４の出力口１４ｃを出力口１４ｂに切替えて入力口１４ａと出力口１４ｂが開放される。このステップＳ１２８〜Ｓ１３０の処理によって浴槽水回収経路から浴槽水循環経路に切替えられ、浴槽水の熱が追焚き用熱交換器９１に入力されて、さらにこの熱が暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱される。この暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱は、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温との差が１０℃以下となるまで（ステップＳ１３２でＹＥＳとなるまで）行なわれる。ステップＳ１３４に進んで暖房用ポンプ３を停止し、追焚き用熱動弁８９を閉じ、さらにステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１３４〜Ｓ１３６の処理によって浴槽水循環経路内から暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱が終了する。
【００５６】
ステップＳ１２６で暖房運転中であれば（ステップＳ１２６でＮＯであれば）ステップＳ１４０に進み、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温との差が１０℃以上であるか否かが判別される。これらの水温の差が１０℃以上であれば（ステップＳ１４０でＹＥＳであれば）、暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱可能であるとみなされてステップＳ１４２に進む。ステップＳ１４２では三方弁１３の入力口１３ｂと出力口１３ｃはそのまま開放され、三方弁１４の出力口１４ｃを出力口１４ｂに切替えて入力口１４ａと出力口１４ｂが開放される。このステップＳ１４２の処理によって浴槽水回収経路から浴槽水循環経路に切替えられ、浴槽水の熱が追焚き用熱交換器９１に入力されて、さらにこの熱が暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱される。この暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱は、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温との差が１０℃以下となるまで（ステップＳ１４４でＹＥＳとなるまで）行なわれた後、ステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１３６の処理によって浴槽水循環経路内から暖房用循環経路８４，８６内への蓄熱が終了する。
ステップＳ１４０で共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が１０℃を下回れば（ステップＳ１４０でＮＯであれば）、暖房用循環経路８４，８６内に蓄熱することは不可能であるとみなされてステップＳ１３６に進んで浴槽水用ポンプ９９を停止させて浴槽水の貯湯槽４４への回収を停止させる。
【００５７】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、浴槽９０内に貯湯して使用した浴槽水の残り湯を回収して再利用することができる。貯湯槽４４の許容最高水位まで浴槽水を回収することができる。貯湯槽４４内の湯水が許容最高水位に達した場合、これ以上湯水を回収することができないため、暖房運転が停止しているときであれば、浴槽水の熱のみを暖房用循環経路８４，８６内に回収する。暖房運転中であっても、共用経路６７内の水温と暖房用循環経路８４，８６内の水温の差が所定の温度差（本実施例では１０℃）以上であれば、浴槽水の熱を暖房用循環経路８４，８６内に回収することができる。
【００５８】
このコージェネレーションシステム１０では、貯湯槽４４内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。しかし、貯湯槽４４内の湯水がレジオネラ菌等の雑菌が繁殖できない高温（本実施例では６０℃）まで昇温していない場合には浴槽水として利用することはできない（図３参照）。そこで、発電ユニット２０が継続的に発電運転を行なっていない場合等、発電熱によって貯湯槽４４内の湯水を殺菌温度まで昇温させられないとき、以下に示す図７の処理によって貯湯槽４４内の湯水を殺菌温度まで昇温させることができる。
【００５９】
ステップＳ１６０で発電運転が停止しているか否かが判別され、停止していれば（ＹＥＳであれば）ステップＳ１６２に進む。ステップＳ１６２では暖房運転が停止しているか否かが判別され、停止中であれば（ＹＥＳであれば）ステップＳ１６４に進み、運転中であればステップＳ１７６に進む。
ステップＳ１６４では貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であるか否かが判別される。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上であれば（ステップＳ１６４でＮＯであれば）、以降の処理は不要であるためにステップＳ１６０に戻る。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であれば（ステップＳ１６４でＹＥＳであれば）ステップＳ１６６に進む。ステップＳ１６８では暖房用ポンプ３を起動させ、暖房用バーナ５６を燃焼させて、強制的に暖房用循環経路８４，８６内の湯水を循環させて加熱する。ステップＳ１６８に進み、追焚き用熱動弁８９を開き、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃを開放する。このステップＳ１６８の処理によって貯湯槽貯水循環経路が形成され、加熱された暖房用循環経路８４，８６内の湯水の熱が追焚き用熱交換器９１を介して貯湯槽貯水循環経路内の湯水に入力される。即ち、貯湯槽４４に貯水されていた湯水が加熱される。この加熱は貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上に昇温するまで（ステップＳ１７０でＹＥＳとなるまで）行なわれる。貯湯槽４４内の湯水が殺菌温度である６０℃まで昇温するとステップＳ１７２に進んで暖房用ポンプ３を停止させ、暖房用バーナ５６を停止させる。さらにステップＳ１７４に進んで追焚き用熱動弁８９を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１７４の処理によって貯湯槽貯水循環経路内の湯水の循環が停止し、加熱が終了する。
【００６０】
ステップＳ１６２で暖房運転中であればステップＳ１７６に進み、貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であるか否かが判別される。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上であれば（ステップＳ１７６でＮＯであれば）、以降の処理は不要であるためにステップＳ１６０に戻る。貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以下であれば（ステップＳ１７６でＹＥＳであれば）ステップＳ１７８に進む。ステップＳ１７８では追焚き用熱動弁８９を開き、浴槽水用ポンプ９９を起動させ、三方弁１３の入力口１３ａと１３ｃを開放し、三方弁１４の入力口１４ａと出力口１４ｃを開放する。このステップＳ１７８の処理によって貯湯槽貯水循環経路が形成され、暖房運転によって高温となっている暖房用循環経路８４，８６内の湯水の熱が追焚き用熱交換器９１を介して貯湯槽貯水循環経路内の湯水に入力される。即ち、貯湯槽４４に貯水されていた湯水が加熱される。この加熱は貯湯槽４４内の湯水の水温が６０℃以上に昇温するまで（ステップＳ１８０でＹＥＳとなるまで）行なわれる。貯湯槽４４内の湯水が殺菌温度である６０℃まで昇温するとステップＳ１７４に進んで追焚き用熱動弁８９を閉じ、浴槽水用ポンプ９９を停止させる。このステップＳ１７４の処理によって貯湯槽貯水循環経路内の湯水の循環が停止し、加熱が終了する。
【００６１】
以上のことから、このコージェネレーションシステム１０では、発電運転が停止している場合、貯湯槽４４内の湯水を暖房用循環経路８４，８６等の温水循環経路内の湯水と熱交換させる。暖房用バーナ５６等の補助熱源機が燃焼中でなければ強制的に燃焼させ、貯湯槽４４内の湯水を温水循環経路内の湯水と熱交換させる。このことによって、発電熱が得られないときであっても貯湯槽４４内の湯水を殺菌することができる温度まで加熱することができ、常時、貯湯槽４４内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。
【００６２】
本発明のコージェネレーションシステムでは、蓄熱体である貯湯槽内の湯水は浴槽に給水されて浴槽水として使用される。そして、使用後の浴槽水は貯湯槽に戻されて貯湯される。この回収された浴槽水は貯湯槽内で加熱されて再び浴槽に給水される。即ち、貯湯槽内の湯水は、蓄熱体として利用されると同時に浴槽水として繰返し利用される。貯湯槽内の湯水は発電熱によって高温に加熱されるため、新たに殺菌用の機器を付加することなくレジオネラ菌等の雑菌を殺菌することができる。従って、衛生上、何ら問題なく貯湯槽内の湯水を浴槽水として繰返し利用することができる。
【００６３】
また、本発明のコージェネレーションシステムでは、浴槽へ湯張りするとき、貯湯槽内の湯水が加熱殺菌済みであれば浴槽水として利用し、未殺菌であれば利用せずに上水を給水して使用する。貯湯槽内の湯水を湯張りする場合、貯湯槽内の湯水や湯水の持つ熱を可能な限り利用する。例えば、貯湯槽内の湯水が湯張りの設定温度より高温であれば、必要熱量は貯湯槽内の湯水から得るようにし、水位調整は上水を給水することによって行なう。また、貯湯槽内の湯水が湯張りの設定温度より低温であれば、貯湯槽内の湯水を設定水位まで給水し、湯温調整は追焚きすることによって行なう。さらに、貯湯槽内の湯水の水量が不足するときには貯湯槽に蓄熱された熱によって加熱された上水を補水して追焚きに用いられる熱を最小限に抑える。これによれば、貯湯槽内の湯水を積極的に再利用するため、エネルギーを最大限に再利用することとなり、エネルギーの総合効率を非常に向上させることができる。
【００６４】
さらに、本発明のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の湯水の水位を蓄熱量の増加に伴って上昇させる。このことによって蓄熱体としての水の使用量は低下するだけでなく、貯湯槽内の湯水の水温を高温に維持して雑菌の繁殖を防止することができる。また、このことによって貯湯槽内には水道圧が掛らないため、低圧に保持することができる。従って、貯湯槽の形状の制約が緩和され、コストダウンをも実現することができる。
【００６５】
加えて、本発明のコージェネレーションシステムによれば、貯湯槽への蓄熱量が最大値に達した場合には、暖房用循環経路等の温水循環経路内に蓄熱することができる。また、浴槽水を貯湯槽へ回収するとき、貯湯槽内の湯水の水位が許容最高水位に達した場合には、浴槽水の熱のみを暖房用循環経路等の温水循環経路内に回収することができる。コストアップを招くことなく、且つ新たに蓄熱用の部材を付加することなく、蓄熱量を増大させることができる。
【００６６】
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施例のコージェネレーションシステムの概略構成図。
【図２】制御ユニットとその周辺のブロック図。
【図３】制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図４】制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図５】制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図６】制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【図７】制御ユニットで実施される処理のフローチャート。
【符号の説明】
２：共通経路
３：暖房用ポンプ
４：発電熱回収媒体循環路
６：発電熱回収媒体循環ポンプ
８：熱媒循環ポンプ
１０：コージェネレーションシステム
１３：三方弁、１３ａ：入力口、１３ｂ：出力口、１３ｃ：出力口
１４：三方弁、１４ａ：入力口、１４ｂ：出力口、１４ｃ：出力口
１５：蓄熱ユニット
１６：蓄熱ユニットハウジング
１７：リモコン
２０：発電ユニット
２１：発電ユニットハウジング
２２：燃料電池
２４：熱媒循環経路
２５：シスターン
２８：放熱機
３０：改質器
３２：バーナ
３４：ガス管
３６：三方弁
３８：バーナ
４４：貯湯槽、４４ａ：発電時許容最低水位、４４ｂ：許容最低水位、４４ｃ：許容最高水位
５０：給湯暖房機
５１：シスターン
５２：第１出湯管
５３：排水弁
５４：排水管、５４ａ：下部排水管、５４ｂ：オーバーフロー管
５６：バーナ
６０：制御ユニット
６２：給水弁
６３：散水器
６４：給水管、６４ａ：第１給水管、６４ｂ：第２給水管、６４ｃ：第３給水管
６６ａ：貯水送り経路、６６ｂ、貯水戻り経路
６７：共用経路
６８ａ：浴槽水送り経路、６８ｂ：浴槽水戻り経路
７０：熱交換器
７２：ミキシングユニット、７２ａ：入力口、７２ｂ：入力口、７２ｃ：出力口
７４：熱交換器
７６：第２出湯管
８０：温水供給路
８２：浴槽水補給弁
８４：高温用循環経路
８５：熱動弁
８６：低温用循環経路
８７：熱動弁
８８：追焚き用循環経路
８９：追焚き用熱動弁
９０：浴槽
９１：熱交換器
９２：浴室乾燥機
９４ａ，９４ｂ：給湯経路
９５：暖房用補水弁
９６：床暖房機
９９：浴槽水用ポンプ
ＴＸ：外気温センサ
Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４，Ｔ５：温度センサ
Ｌ１：貯湯槽水位センサ
Ｌ２：浴槽水位センサ
Ｆ１：流量センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cogeneration system (cogeneration system for electricity and heat). In particular, in a system that uses the heat generated by power generation to obtain hot water and make life easier using that hot water, the bathtub water after bathing is collected and reused to improve thermal efficiency. It relates to technology for saving water.
[0002]
2. Description of the Related Art A cogeneration system is composed of a generator for generating electric power and heat for power generation, a hot water storage tank, and a power generation heat recovery medium for sending water in the hot water storage tank to the generator and heating the generated heat to return to the hot water storage tank. A circulation path is provided, and water is heated using generated heat generated by power generation, and the heated hot water is stored in a hot water storage tank. The temperature of the hot water in the hot water storage tank is adjusted to an appropriate temperature, and the hot water is supplied to a hot water use location (for example, a floor heating system, a bath, a shower, or a hot water tap). If hot water higher than the hot water temperature required at the hot water use location is stored in the hot water storage tank, the hot water in the hot water storage tank can be adjusted to the required hot water temperature by mixing it with clean water. If hot water at a temperature lower than the required hot water temperature is stored in the hot water storage tank, it is necessary to further heat it with the combustion device installed for temperature control, but it was heated by the generated heat Since the hot water only needs to be heated, the amount of heat required for heating can be reduced. Cogeneration systems have high overall energy efficiency.
[0003]
By the way, bathtub water stored in a bathtub at the time of bathing is drained after use. However, bathtub water retains a sufficient amount of heat even after use, and is highly valuable as energy. For this reason, in water heaters, heat recovery from bath water has conventionally been attempted. For example, a technique of using heat obtained by heat exchange from used bathtub water as a heat source of a hot water supply device (for example, see Patent Literature 1 and Patent Literature 2), or a technique of using bathtub water as a heat medium to generate heat in a hot water tank. And a technology that uses this heat as a heat source of a hot water supply device (for example, see Patent Document 3).
[Patent Document 1]
JP-A-5-34014
[Patent Document 2]
Japanese Patent Publication No. 6-97116
[Patent Document 3]
JP 2000-130885 A
[0004]
According to the above technique, it is possible to recover and reuse the heat retained in the bathtub water to some extent, but the water itself after the recovery of the heat is drained. Water is an important resource and should be reused. However, the used bathtub water is contaminated, and a device for removing the contamination is required to reuse the bathtub water. Although a filter is effective and one of the easy methods for removing hair and scale, it is not suitable for removing minute germs such as Legionella bacteria. Although there is a method of disinfecting Legionella bacteria by disposing an ultraviolet irradiation device or an ozone generator in the system, the running cost of the system increases. Sterilization is possible if a heater for heating and disinfection is provided in the circulation pipe of bathtub water, but a large amount of heat energy is consumed and the advantage of the cogeneration system is lost.
[0005]
An object of the present invention is to provide a technique for improving thermal efficiency and reducing the amount of water used by reusing bath water using members originally provided in a cogeneration system.
[0006]
The cogeneration system of the present invention is a system that utilizes generated heat generated by power generation, and includes a generator that generates electric power and generated heat, a hot water storage tank, and the like. have. In addition, the power generation heat recovery medium circulates, passes through the generator and the hot water storage tank, and while the power generation heat recovery medium heated by the generated heat passes through the generator, the hot water in the hot water storage tank is removed while passing through the hot water storage tank. It has a power generation heat recovery medium circulation path that sends the power generation heat recovery medium cooled by heating and heating the hot water in the hot water storage tank to the generator. Further, a first water supply path for supplying clean water to the hot water tank, a second water supply path for supplying clean water to the hot water supply through the hot water tank, a bathtub, and a bathtub for sending hot water in the hot water tank to the bathtub. It has a water feed path and a bathtub water return path for returning hot water in the bathtub to the hot water tank.
[0007]
In the cogeneration system of the present invention, the generated heat recovery medium that recovers generated heat from the generator circulates in the generated heat recovery medium circulation path without being mixed with the hot water in the hot water storage tank. Hot water in the hot water tank is heated by exchanging heat with a power generation heat recovery medium passing through the hot water tank. A second water supply path, which is a path of water supplied for hot water supply, passes through the hot water tank without being mixed with hot water in the hot water tank. The water in the second water supply path is heated by exchanging heat with hot water in the hot water tank heated by the generated heat. Further, hot water in the hot water storage tank is supplied to the bath tub and used as bath water. Then, the used bathtub water is returned to the hot water tank and stored. The collected bathtub water is heated in the hot water tank and supplied to the bathtub again. That is, the hot and cold water in the hot water storage tank is used as a heat storage body and also as a bathtub water.
The bathtub water after use is contaminated, and by repeatedly using the contaminated bathtub water, various bacteria such as Legionella bacteria easily propagate. However, in this cogeneration system, when the generator is operating, the water in the hot water tank is heated to a high temperature (60 ° C. or higher) by the generated heat. Since various germs such as Legionella die when heated to about 60 ° C., the germs do not propagate in the hot water in the hot water storage tank.
As described above, in the cogeneration system of the present invention, not only the heat of bathtub water but also the water itself after heat recovery, which has conventionally been drained, can be effectively reused. If the normal power generation operation is performed, the hot water in the hot water storage tank is sterilized, so that the bathtub water can be sterilized without newly adding a sterilizing device, thereby suppressing an increase in cost.
[0008]
In this cogeneration system, a shared path is provided in the middle part of each of the bathtub water feed path and the bathtub water return path, and a bathtub water pump that sends bathtub water from upstream to downstream is installed on the shared path. It is preferred that And the hot water tank side route of the bathtub water feed path is connected to the upstream side of the common route, the bathtub side route of the bathtub water feed route is connected to the downstream side of the common route, and the bathtub side route of the bathtub water return route is the common route. It is preferable that the hot water tank side path of the bathtub water return path is connected to the downstream side of the shared path, and the bathtub water pumping and return be realized by one bathtub water pump.
Bath water feed and return are not performed simultaneously. As a result, one bathtub water pump can be shared, and cost can be reduced.
[0009]
Further, in this cogeneration system, a three-way valve is disposed at each of the junction and the branch point. By switching the three-way valves, the hot water tank is formed by the bathtub water return route, the common route, and the bathtub water feed route. It is preferable that one of a bathtub water circulation path for bypassing and circulating bathtub water, a bathtub water feed path, and a bathtub water return path be selected.
According to this, by controlling the opening and closing of the respective input ports and output ports of the two three-way valves, the bathtub water circulation path, the bathtub water feed path, and the bathtub water return path can be easily switched.
[0010]
Further, in this cogeneration system, it is preferable that a hot water supply path from the water heater is joined to the shared path, and a bathtub water supply valve is disposed at the junction.
In this way, when water is supplied to the bathtub, when the amount of hot water stored in the hot water tank is less than a required amount, water can be replenished. At this time, the water supplied through the second water supply path and heated when passing through the hot water storage tank can be supplied. That is, when supplying water to the bathtub, make full use of the hot water stored in the hot water tank, and when the amount of water is insufficient, replenish the hot water heated by the heat stored in the hot water tank, and use the heat used for additional heating. Can be minimized. This makes it possible to efficiently use the hot water stored in the hot water tank and the heat stored in the hot water tank.
For example, when hot water in a hot water tank that has been heat-sterilized is supplied to the bath, the temperature of the hot water in the hot water tank may be higher than the temperature set as the hot water temperature. In such a case, hot water is supplied after the hot water in the hot water tank is supplied, and the water temperature and the water amount are adjusted. This makes it possible to make full use of the amount of heat of the hot water in the hot water storage tank and fill the set water temperature and water amount without using the auxiliary heat source device.
[0011]
The cogeneration system further includes a hot water circulation path for returning the hot water supplied from the water heater to the water heater, and a heat exchanger for reheating the bath water disposed between the hot water circulation path and the common path. Is also good.
Hot water in a hot water circulation path passing through a hot water utilization point (for example, a bathroom dryer) is heated to a predetermined high temperature while the water heater is in operation. In this cogeneration system, the heat of the hot water in the hot water circulation path is input to the bathtub water reheating heat exchanger, and this heat heats the hot water in the bathtub water circulation path. In this manner, when filling with hot water, when the temperature of the bathtub water is lower than the required temperature, etc., heating and additional heating can be performed.
In addition, in this way, the hot water in the hot water storage tank can be heated by the hot water in the hot water circulation path. Even in the case where the generated heat cannot be obtained, for example, when the generator is stopped, the hot water in the hot water tank can be heated and sterilized.
[0012]
In this cogeneration system, when the temperature of the bathtub water supplied into the bathtub is lower than the set temperature, it is preferable to select a bathtub water circulation path, drive the bathtub water pump, and operate the water heater.
In this cogeneration system, when the temperature of the hot water in the heat-sterilized hot water tank is lower than the set temperature of the hot water, first, the hot water in the hot water tank is supplied to the set water level of the bathtub. After that, it is heated to the set temperature by additional heating. According to this, the hot water stored in the hot water storage tank is used to the maximum extent, and only the shortage of heat is supplemented by the water heater. Since the hot water stored in the hot water storage tank and the amount of heat of the hot water are preferentially used, energy efficiency can be improved.
[0013]
In this cogeneration system, if the water level in the hot water tank falls below the minimum allowable water level while filling the bathtub while the generator is stopped, the bathtub water circulation path is selected, the water heater is activated, and the bathtub is turned on. The water supply valve may be opened.
In this cogeneration system, when the amount of hot water in the hot water tank is insufficient to supply the water to the set water level, when the level of hot water in the hot water tank decreases to the lowest allowable water level, The path is switched to the bathtub water circulation path, and water is supplied to the bathtub water circulation path. In this way, by making full use of the hot water in the hot water tank and supplying water if there is a shortage, the energy stored in the hot water tank can be used preferentially and efficiently.
If the generator is not operating, no generated heat is generated and no heat is stored in the hot water tank, so that all the hot water in the hot water tank may be used. In this cogeneration system, the allowable minimum water level is provided in the hot water tank, so that the water temperature in the hot water tank can be constantly detected. That is, the temperature sensor for detecting the temperature of the hot water in the hot water tank is often provided at a lower portion in the hot water tank so as to be able to detect the water temperature even at a low water level. The water level at which the temperature can be detected by this temperature sensor is set as the allowable minimum water level. When the hot water in the hot water storage tank is filled with hot water in the bathtub, the water level in the hot water storage tank does not drop below the allowable minimum water level, so that the temperature sensor can always detect the water temperature.
[0014]
In this cogeneration system, it is preferable to supply water from the first water supply path to the hot water storage tank when the water level in the hot water storage tank falls below the minimum power generation allowable level during operation of the generator.
During the power generation operation of the generator, generated heat is generated. Hot water is stored in the hot water storage tank as a heat storage body for storing the generated heat. In this cogeneration system, the water level in the hot water storage tank fluctuates because hot water in the hot water storage tank that is a heat storage body is used as bath water. Therefore, the power generation allowable minimum water level required for heat exchange during power generation is set, and when the level of hot water in the hot water storage tank falls to this power generation allowable minimum water level, the first water supply path connected to the hot water storage tank is used. Water is supplied and the water level required for heat exchange is secured. Thereby, the hot and cold water in the hot water storage tank can be used as both a heat storage body and a bathtub water, and the energy can be efficiently used.
[0015]
In this cogeneration system, when the water level in the hot water storage tank is equal to or higher than the allowable minimum water level during power generation and lower than the maximum allowable water level during the operation of the generator, and the water temperature in the hot water storage tank rises to the maximum allowable temperature. Alternatively, water may be supplied from the first water supply path to the hot water storage tank.
In this cogeneration system, the water level of the hot water in the hot water tank changes with the amount of stored heat. During the operation of the generator, if the level of the hot water in the hot water storage tank is equal to or higher than the above-described power generation allowable minimum water level, water is not supplied until the water temperature rises to a set allowable maximum temperature (for example, 70 ° C.). Since a predetermined amount of water is supplied when the temperature of the hot water in the hot water tank rises to the allowable maximum temperature, the water temperature in the hot water tank is always kept at a high temperature. By doing so, various bacteria such as Legionella bacteria do not propagate in the hot water in the hot water tank, and the hot water in the hot water tank can be repeatedly used as bath water. Further, since the hot water storage tank is not used in a full state, but is used by supplying only a necessary amount of water, it is possible to minimize the amount of water used.
[0016]
In this cogeneration system, when filling the bathtub, the bathtub water feed path is selected and the bathtub water pump is driven only when the hot water in the hot water tank is heated to a first predetermined temperature or more and sterilized. Is preferred.
Bacteria such as Legionella bacteria are sterilized by being heated to a high temperature (about 60 ° C.). In this cogeneration system, when the bath is filled with hot water, the hot water in the hot water tank is supplied to the bath tub only when the hot water in the hot water tank has been heated to the first predetermined temperature (sterilization temperature). . That is, when the bath is filled with hot water, the temperature of the hot water in the hot water storage tank at that time is raised to a first predetermined temperature (for example, 60 ° C.) at which bacteria such as Legionella bacteria are once sterilized, no matter what the temperature is. If so, the hot water is sterilized at that time, so that the hot water in the hot water tank can be used as bath water. In this way, unsterilized hot water is not supplied to the bathtub, and only sterilized sanitary hot water is reused as bathtub water.
[0017]
In this cogeneration system, when hot water is filled in the bathtub, if the hot water in the hot water tank stays below the first predetermined temperature and sterilization is insufficient, a bathtub water circulation path is selected and the bathtub water supply valve is opened. You may.
If the temperature of the hot water in the hot water storage tank is not raised to a first predetermined temperature (for example, 60 ° C.) which is a sterilization temperature of various bacteria such as Legionella bacteria, the hot water in the hot water storage tank may be contaminated by various bacteria. The use of contaminated hot and cold water as bathtub water must be hygienically avoided. According to this cogeneration system, when the hot water in the hot water storage tank has never risen to the sterilization temperature, the hot water in the hot water storage tank is not supplied to the bath tub, and the clean water passing through the second water supply path is supplied to the bath tub. . Hot water in the second water supply path is heated by the heat of the hot water in the hot water tank when passing through the hot water tank. That is, even if the hot water in the hot water tank cannot be used, the heat of the hot water in the hot water tank can be used. The heat stored in the hot water storage tank can be used efficiently.
[0018]
In this cogeneration system, when hot water in the bathtub is collected in the hot water tank, it is preferable to select a bathtub water return path and drive the bathtub water pump.
In this way, bathtub water can be collected in the hot water tank. The remaining hot water in the bathtub after bathing has large thermal energy even after use. By recovering and reusing the used heat in this way, the overall energy efficiency can be improved.
[0019]
In this cogeneration system, when collecting hot water in the bathtub into the hot water tank, the water level in the hot water tank is the allowable maximum water level, and the temperature of the hot water in the bathtub water circulation path is higher than the temperature of the hot water in the hot water circulation path. When the temperature is higher than the predetermined temperature, the bath water circulation path may be selected, the bath water pump may be driven, and the hot water circulation pump installed in the hot water circulation path may be driven.
When collecting the hot water in the bathtub into the hot water tank, if the level of the hot water in the hot water tank reaches the maximum allowable water level, no more bathtub water can be collected. That is, heat cannot be recovered from the bathtub water into the hot water storage tank any more. In this cogeneration system, when the hot water in the hot tub reaches the maximum allowable water level when the hot water in the hot tub is collected in the hot tub, the heat of the hot water in the hot tub is input to the heat exchanger for additional heating of the hot tub. Then, hot water in a hot water circulation path (for example, a circulation path for a bathroom dryer using high-temperature water or the like) is circulated and heated by a hot water circulation pump (for example, a heating pump). In this way, when the amount of hot water stored in the hot water tank is the maximum, only the heat of the bath water can be recovered and stored in the hot water circulation path. The energy of the used bathtub water that has been drained before can be reused, and the overall energy efficiency can be increased.
[0020]
In this cogeneration system, a hot water tank storage circulation path is formed from a hot water tank through a bath water supply path, a common path, and a bath water return path, bypassing the bath and returning to the hot water tank, and the water level in the hot water tank is formed. When the water temperature in the hot water tank is the allowable maximum temperature and the temperature of the hot water in the bath water circulation path is higher than the temperature of the hot water in the hot water circulation path by a predetermined temperature or more, the hot water tank water circulation path is selected. It is preferable to drive the bath water pump and drive the hot water circulation pump.
When the level of the hot water in the hot water tank reaches the maximum allowable water level and the temperature of the hot water in the hot water tank reaches the maximum allowable temperature, no more heat can be stored. In this cogeneration system, when the level of the hot water in the hot water tank reaches the maximum allowable water level and the temperature of the hot water in the hot water tank reaches the maximum allowable temperature, the heat of the hot water in the hot water tank is reheated to the bathtub water. The water is input to the exchanger, and hot water in a hot water circulation path (for example, a circulation path for a bathroom dryer using high-temperature water) is circulated by a hot water circulation pump (for example, a heating pump) to be heated. In this way, when the amount of heat stored in the hot water storage tank is the maximum, heat can be stored in the hot water circulation path. In addition, in this way, on the contrary, heat in the hot water circulation path can be recovered in the hot water storage tank. It is possible to increase the total amount of heat storage by utilizing existing components of the cogeneration system.
[0021]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below.
(Mode 1) The power generation heat recovery medium circulation path for recovering the power generation heat is disposed so that the power generation heat recovery medium passes through the hot water storage tank without being mixed with the hot water in the hot water storage tank. The second water supply path for hot water supply is also arranged to pass through the hot water tank without being mixed with hot water in the hot water tank. A hot water path for sending hot water in the hot tub to the bath tub and a hot tub water collecting path for returning hot water in the hot tub to the hot tub are provided, and the hot water stored in the hot tub is used as a heat storage body, Water is supplied to the bathtub and used as bathtub water, and the remaining hot water in the bathtub after use can be collected in a hot water storage tank and reused.
(Mode 2) The required heat amount is calculated from the set temperature of the hot water filling, and the required water amount is calculated from the set water level of the hot water filling. It monitors the temperature and amount of water supplied from the hot water storage tank, and estimates the temperature of the supplied water from the outside air temperature. From the hot water supply temperature in the hot water storage tank and the estimated water supply temperature of the clean water, the water supply amount in the hot water storage tank is calculated so that the hot water is filled to the set water level at the set temperature.
(Mode 3) When water is supplied to the bathtub, if the water in the hot water tank has been heated to the first predetermined temperature, the hot water in the hot water tank is supplied to the bathtub, and if the temperature has not been raised to the first predetermined temperature, Water is supplied through the second water supply path.
(Mode 4) Reheating of bath water is performed by heat exchange with hot water in the circulation circuit for heating.
(Mode 5) The hot water in the hot water storage tank is provided with an allowable minimum water level during power generation. When the level of hot water in the hot water storage tank decreases to the minimum allowable water level during power generation during power generation operation, water is supplied from the first water supply path. Also, the maximum allowable temperature is set for the hot water in the hot water storage tank. When the temperature of the hot water in the hot water tank rises to the maximum allowable temperature during the power generation operation, water is supplied from the first water supply path.
(Mode 6) The maximum allowable water level is set for the hot water in the hot water storage tank. When the level of hot water in the hot water tank rises to the maximum allowable water level when collecting the bath water in the hot water tank, the temperature of the hot water in the hot water bath circulation path is higher than the temperature of the hot water in the heating circulation path by a predetermined temperature or more. The heat of the hot and cold water in the bathtub water circulation path is stored in the heating circulation path.
(Mode 7) When the level of the hot water in the hot water tank rises to the maximum allowable water level and rises to the maximum allowable temperature, the temperature of the hot water in the bathtub water circulation path is higher than the temperature of the hot water in the heating circulation path by a predetermined temperature or more. At this time, the heat of the hot water in the hot water storage tank is stored in the heating circulation path.
[0022]
【Example】
An embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system of the present embodiment, FIG. 2 is a block diagram of a control unit and its periphery, and FIGS. 3 to 7 are flowcharts of processing performed by the control unit.
The configuration of the cogeneration system will be described. As shown in FIG. 1, a cogeneration system 10 includes a power generation unit 20 that generates electric power and generated heat, a heat storage unit 15 that stores heat generated by the power generation unit 20 and uses hot water heated by the generated heat. Consists of The power generation unit 20 includes a fuel cell 22, a reformer 30, and the like, which are housed in a power generation unit housing 21. The reformer 30 generates hydrogen gas from a hydrocarbon-based raw fuel gas. Since a high temperature is required to generate hydrogen efficiently, the reformer 30 has a built-in burner 32. Further, a combustion gas pipe 34 is connected to the reformer 30, and the combustion gas pipe 34 is arranged so as to pass through the heat exchanger 70. With this configuration, the combustion gas of the burner 32 is input to the heat exchanger 70 via the combustion gas pipe 34 to recover heat, and then released to the outside of the power generation unit housing 21 (arrow in the drawing).
[0023]
The fuel cell 22 includes a plurality of cells. A pipe (not shown) communicating with the reformer 30 is connected to the fuel cell 22. The hydrogen gas generated in the reformer 30 is supplied to the fuel cell 22 via the pipe. The fuel cell 22 takes in oxygen in the air, and reacts the taken-in oxygen with hydrogen gas supplied from the reformer 30 to generate power. The fuel cell 22 generates heat during power generation. A heat medium circulation path 24 is connected to the fuel cell 22, and the heat medium in the heat medium circulation path 24 recovers generated heat generated during power generation. The heat medium circulation pump 24 is provided in the heat medium circulation path 24. In this embodiment, pure water is used as a heat medium. Pure water is obtained by passing clean water through a pure water device (not shown).
[0024]
The heat medium circulation path 24 is arranged to pass through the heat exchanger 74. With this configuration, the generated heat of the fuel cell 22 recovered by the heat medium is input to the heat exchanger 74.
A three-way valve 36 is provided in the heat medium circulation path 24. The three-way valve 36 has one input port and two output ports. The heat medium circulation path 24 is bifurcated by the three-way valve 36. The heat medium circulation path 24 connected to one output port of the three-way valve 36 is disposed so as to pass through a radiator 28, and the heat medium circulation path 24 connected to the other output port connects the radiator 28. It is arranged not to go through. The control unit 60 controls which of the three-way valve 36 is opened. This control switches between circulating the heat medium via the radiator 28 and circulating without passing through the radiator 28. Specifically, when the heat medium temperature measured by a temperature sensor (not shown) is abnormally high, the output port of the three-way valve 36 is switched so that the heat medium circulates through the radiator 28. The radiator 28 cools the heat medium by, for example, blowing air. Incidentally, FIG. 25 shows a cis-turn.
[0025]
The heat storage unit 15 includes a hot water storage tank 44, a hot water supply / room heater 50, a control unit 60, and the like, which are housed in a heat storage unit housing 16. The heat storage unit 15 is provided with an outside air temperature sensor TX. Between the power generation unit 20 and the hot water storage tank 44, the power generation heat recovery medium circulation path 4 is provided. The power generation heat recovery medium circulation path 4 is provided so as to pass through the hot water storage tank 44 and not mix with the hot water in the hot water storage tank 44. Hot water in the power generation heat recovery medium circulation path 4 exchanges heat with hot water in the hot water storage tank 44 when passing through the hot water storage tank 44. The piping of the power generation heat recovery medium circulation path 4 is disposed in the hot water storage tank 44 in a wave-like bent shape so that heat exchange with hot water in the hot water storage tank 44 can be performed efficiently. Hot water in the power generation heat recovery medium circulation path 4 is sent from the upper part of the hot water storage tank 44 to the power generation unit 20, passes through the two heat exchangers 74 and 70 in the power generation unit 20, and returns from the lower part of the hot water storage tank 44. It is arranged. A power generation heat recovery medium circulation pump 6 is provided in the power generation heat recovery medium circulation path 4. When the power generation heat recovery medium circulation pump 6 is driven, hot water in the power generation heat recovery medium circulation path 4 circulates (circulates in the direction of the arrow in the figure). The hot water circulating in the power generation heat recovery medium circulation path 4 is heated by the heat exchangers 70 and 74 to increase the temperature, and heats the hot water stored in the hot water storage tank 44. The drive of the power generation heat recovery medium circulation pump 6 is controlled by the control unit 60. The power generation heat recovery medium circulation pump 6 is controlled so as to be driven during the power generation operation of the fuel cell 22.
[0026]
The heat storage unit 15 is provided with a water supply pipe 64 for supplying clean water. The water supply pipe 64 has three branches. The first water supply pipe 64a is connected to the lower part of the hot water tank 44, passes through the hot water tank 44, and is connected to the upper part of the hot water tank 44. The first water supply pipe 64a is connected to the first tapping pipe 52 at an upper portion of the hot water storage tank 44, and the first tapping pipe 52 is connected to one input port 72a of a mixing unit 72 described later. The first water supply pipe 64a is provided so that the tap water and the hot water in the hot water storage tank 44 are not mixed. The clean water in the first water supply pipe 64a exchanges heat with the hot water in the hot water storage tank 44 when passing through the hot water storage tank 44. The first water supply pipe 64a is disposed in the hot water storage tank 44 in a wave-like bent shape so that the clean water and the hot water in the hot water storage tank 44 can efficiently perform heat exchange. The second water supply pipe 64b is connected to the other input port 72b of the mixing unit 72. The third water supply pipe 64c is connected to the upper part of the hot water storage tank 44, and when the water supply valve 62 is opened, water is supplied to the sprinkler 63 disposed in the upper part of the hot water storage tank 44. The sprinkler 63 is disposed above the power generation heat recovery medium circulation path 4 in the hot water storage tank 44. When water is supplied into the hot water storage tank 44, the water is efficiently dropped onto the power generation heat recovery medium circulation path 4 through the water sprinkler 63 to improve heat exchangeability. The water supply valve 62 is controlled to open and close by the control unit 60. This control will be described later. The first tapping pipe 52 is provided with a temperature sensor T1, and the second water supply pipe 64b is provided with a temperature sensor T2. Further, a temperature sensor T3 for detecting the temperature of the hot water in the hot water tank 44 is provided at a lower portion of the hot water tank 44, and the temperature of the hot water in the hot water tank 44 is detected in the hot water tank 44. Tank level sensor L1 is provided.
[0027]
A lower drainage pipe 54a provided with a drainage valve 53 is connected to a lower portion of the hot water storage tank 44. An overflow pipe 54b is connected to an upper portion of the hot water storage tank 44. The lower drain pipe 54a and the overflow pipe 54b are connected to the drain pipe 54.
A lower part of the hot water storage tank 44 is connected to a hot water supply path for sending hot water in the hot water storage tank 44 to the bath tub 90 and a bath water recovery path for returning the hot water from the bath tub 90 to the hot water storage tank 44. These paths include a water storage feed path 66a for sending hot water from the hot water tank 44, a water storage return path 66b for returning hot water to the hot water tank 44, a bath water feed path 68a for sending hot water to the bathtub 90, and a hot water return for the bath 90. It is composed of a bathtub water return route 68b, a shared route 67 for sharing a route for sending hot water in the hot water tank 44 to the bathtub 90 and a route for returning the hot water from the bathtub 90 to the hot water tank 44, and two three-way valves 13 and 14. . The three-way valve 13 has two input ports 13a and 13b and an output port 13c. The three-way valve 14 has an input port 14a and two output ports 14b and 14c. A temperature sensor T4, a flow rate sensor F1, and a bathtub water pump 99 are provided in the common path 67. The bathtub 90 is provided with a bathtub water level sensor L2. The detailed configuration will be described below. The bathtub water pump 99 is driven and controlled by the control unit 60, and this control will be described later.
[0028]
The water storage feed path 66 a is connected to a lower part of the hot water storage tank 44. The other end of the water storage feed path 66a is connected to one input port 13a of the three-way valve 13. A common path 67 is connected to an output port 13 c of the three-way valve 13, and the other end of the common path 67 is connected to an input port 14 a of the three-way valve 14. A bathtub water feed path 68a is connected to one output port 14b of the three-way valve 14, and the other end of the bathtub water feed path 68a is connected to a bathtub 90. That is, the three-way valve 13 has the input port 13a and the output port 13c opened, and the three-way valve 14 has the input port 14a and the output port 14b opened. The hot water in the hot water storage tank 44 is supplied to the bathtub 90 from the water storage feed path 66a via the shared path 67 and the bathtub water feed path 68a by the hot water filling path thus formed.
Further, the bathtub water return path 68 b is connected to the bathtub 90. The other end of the bathtub water return path 68b is connected to one input port 13b of the three-way valve 13. As described above, the shared path 67 is connected to the output port 13 c of the three-way valve 13, and the other end of the shared path 67 is connected to the input port 14 a of the three-way valve 14. A water return path 66b is connected to one output port 14c of the three-way valve 14, and the other end of the water return path 66b is connected to a lower part of the hot water tank 44. That is, the three-way valve 13 has the input port 13b and the output port 13c opened, and the three-way valve 14 has the input port 14a and the output port 14c opened. By the bathtub water recovery path formed in this manner, bathtub water is recovered from the bathtub water return path 68b to the hot water tank 44 via the shared path 67 and the water storage return path 66b.
[0029]
The mixing unit 72 has two input ports 72a and 72b and one output port 72c. The tap water heated in the hot water storage tank 44 is inputted to one input port 72a of the mixing unit 72 via the first tapping pipe 52, and the tap water supplied to the other input port 72b via the second feed pipe 64b. Is entered. The two input ports 72a and 72b of the mixing unit 72 have variable opening degrees. That is, the input ratio of warm water and clean water is variable. The opening degrees of the two input ports 72a and 72b are controlled by the control unit 60. By controlling the degree of opening, it is possible to input only warm water from the first tapping pipe 52 to the mixing unit 72 (open the input port 72a), for example, by shutting off the water supply (closing the input port 72b). Conversely, it is also possible to shut off the hot water (close the input port 72a) and input only the clean water from the second water supply pipe 64b (open the input port 72b). Also, the input ratio can be, for example, 70% for hot water and 30% for tap water. In the mixing unit 72, the input warm water and clean water are mixed. A second tapping pipe 76 is connected to an output port 72c of the mixing unit 72. The second tapping pipe 76 is connected to the hot water supply heater 50. The hot water mixed in the mixing unit 72 is supplied to the hot water supply heater 50 via the second tapping pipe 76 by the supply pressure of the tap water.
[0030]
The hot water supply / heating unit 50 includes a cistern 51 and two burners 38 and 56. The hot water supply / heating unit 50 is provided with a plurality of routes for guiding hot and cold water. An outside air temperature sensor TX is provided outside the hot water supply / room heater 50.
The other end of the second tapping pipe 76 connected to the mixing unit 72 is connected to a hot water supply path 94. This hot water supply path 94 is branched into two hands. One hot water supply path 94a continues to a hot water supply point such as a washroom or a kitchen faucet. The hot water supply temperature at the hot water supply location is set in advance by operating a remote controller (not shown) (17: see FIG. 2). A temperature sensor (not shown) is provided in the hot water supply path 94a. Hot water supply path 94a is provided such that hot water in hot water supply path 94a is heated by burner 38. The burner 38 is driven and controlled by the control unit 60. Specifically, burner 38 is driven when the temperature of hot water in hot water supply path 94a is lower than the set hot water supply temperature at the hot water supply location.
The hot water supply path 80 is connected to the hot water supply path 94 a after passing through the burner 38. This hot water supply path 80 is connected to the above-mentioned common path 67. The hot water supply path 80 is provided with a bathtub water supply valve 82. When the bathtub water supply valve 82 is opened, clean water is guided to the shared path 67 via the hot water supply path 94a. The bathtub water supply valve 82 is controlled by the control unit 60 to open and close.
Further, the other hot water supply path 94b is connected to the cistern 51. A hot water supply valve 95 is provided in the hot water supply path 94b connected to the cistern 51. When the heating water refill valve 95 is opened, hot water from the hot water supply path 94 is introduced into the cistern 51. The heating water supply valve 95 is controlled to be opened and closed by the control unit 60.
[0031]
A high-temperature circulation path 84 and a low-temperature circulation path 86 are connected to the cistern 51. More specifically, one common path 2 is connected to the cistern 51, and the heating pump 3 and the temperature sensor T5 are disposed on the common path 2. The common path 2 branches into two, forming a high-temperature circulation path 84 and a low-temperature circulation path 86.
The high-temperature water circulation path 84 is provided so as to pass through the high-temperature load 92. The high-temperature circulation path 84 sends hot water in the cistern 51 to the high-temperature load 92, and returns the used hot water to the cistern 51 (in the direction of the arrow in the figure). A thermal valve 85 is provided in the high temperature circulation path 84. By opening the thermal valve 85, the hot and cold water in the cistern 51 is sent to the high temperature load 92. The thermal valve 85 opens and closes by switching the operation switch of the high temperature load 92 on and off. In this embodiment, the high temperature load 92 is a bathroom dryer. The hot and cold water in the high-temperature circulation path 84 circulates when the above-described heating pump 3 is driven. The driving of the heating pump 3 is controlled by the control unit 60. This control will be described later.
The burner 56 is provided to heat the hot water in the high-temperature circulation path 84. The burner 56 is driven and controlled by the control unit 60. The hot and cold water in the high-temperature circulation path 84 is normally controlled to be about 80 ° C.
[0032]
A circulation path 88 for additional heating is connected to the circulation path 84 for high temperature. The additional heating heat exchanger 91 is provided in the additional heating circulation path 88. When the thermal valve 89 disposed in the additional heating circulation path 88 is opened, high-temperature hot water is guided from the high-temperature circulation path 84, and the heat of the hot water is input to the additional heating heat exchanger 91. The thermal valve 89 is opened and closed by the control unit 60.
When reheating the bathtub water, the bathtub water circulates in the bathtub water circulation path. The bathtub water circulation path includes the bathtub water feed path 68a, the bathtub water return path 68b, the common path 67, and the two three-way valves 13 and 14. The common path 67 is disposed so as to pass through the additional heat exchanger 91 described above. The bath water is sent from the bath water return path 68b, passes through the common path 67, and returns to the bath 90 via the bath water feed path 68a. At this time, the three-way valve 13 has the input port 13b and the output port 13c opened, and the three-way valve 14 has the input port 14a and the output port 14b opened. As described above, the common bath 67 is provided with the bathtub water pump 99, and when the bathtub water pump 99 is driven, the hot water in the bathtub water circulation route is circulated. The additional heating of the bathtub water is performed by heating the bathtub water in the additional heat exchanger 91.
[0033]
The low temperature circulation path 86 is disposed so as to pass through the low temperature load 96. The low-temperature circulation path 86 sends the hot water in the cistern 51 to the low-temperature load 96, and returns the used hot water to the cistern 51 (in the direction of the arrow in the figure). A thermal valve 87 is provided in a path 86 a of the low-temperature circulation path 86. By opening the thermal valve 87, the hot and cold water in the cistern 51 is sent to the low temperature load 96. The opening and closing of the thermal valve 87 is controlled by the control unit 60. In this embodiment, the low-temperature load 96 is a floor heater. The hot and cold water in the low-temperature circulation path 86 is circulated by driving the heating pump 3 described above. The temperature of the hot and cold water in the low-temperature circulation path 86 is normally controlled to be about 60 ° C.
[0034]
Next, the configuration of the control unit 60 and various devices connected thereto will be described with reference to FIG. FIG. 2 is a block diagram showing how various devices are connected to the control unit 60. FIG. 2 shows only the sensors and devices that characterize the present invention. The control unit 60 controls the devices constituting both the power generation unit 20 and the heat storage unit 15 as a whole.
As shown in FIG. 2, the control unit 60 includes a CPU 102, a ROM 103, a RAM 105, an output port 108, and an input port 107. The CPU 102, the ROM 103 and the RAM 105 are mutually connected to an output port 108 and an input port 107 by a bus 109.
The CPU 102 controls various devices constituting the cogeneration system 10 according to a control program stored in the ROM 103. The control program stored in the ROM 103 includes the temperature detected by each of the temperature sensors T1, T2, T3, T4, and T5, the water level detected by the hot water tank water level sensor L1 and the bathtub water level sensor L2, and the flow rate sensor F1. A process for switching the three-way valves 36, 13, 14 and opening / closing the respective thermal valves 62, 82, 95, 85, 87, 89 and driving predetermined pumps 8, 6, 3, 99 based on the amount of water to be supplied. A program for realizing the above is included. The RAM 105 is a main storage element used as a work memory, and stores various data such as temperature, input / output signals, and the like in accordance with execution of various programs.
[0035]
An external temperature sensor TX, temperature sensors T1, T2, T3, T4, T5, a hot water tank water level sensor L1, a bathtub water level sensor L2, and a flow rate sensor F1 are connected to the input port 107. The input port 107 can receive a signal from the remote controller 17 via the hot water supply / room heater 50.
The outside air temperature sensor TX indicates the outside air temperature, the temperature sensor T1 indicates the water temperature in the first tapping pipe 52 for supplying the hot water in the first water supply pipe 64a passing through the hot water storage tank 44 to the mixing unit 72, and the temperature sensor T2. Indicates the water temperature in the second water supply pipe 64b for supplying clean water to the mixing unit 72, the temperature sensor T3 indicates the temperature of the hot water in the hot water tank 44, and the temperature sensor T4 indicates the temperature of the hot water in the common path 67. The temperature sensor T5 indicates the temperature of hot and cold water in the common path 2 of the high-temperature circulation path 84 and the low-temperature circulation path 86. Hot water tank level sensor L1 indicates the level of hot water in hot water tank 44, and bath level sensor L2 indicates the level of hot water in bath 90. The flow sensor F1 indicates the amount of hot and cold water passing through the common route 67. The input port 107 converts the data of the temperature, the water level and the amount of water into predetermined data signals and outputs them. Each of these sensors constantly measures temperature, water level, and water volume, and constantly outputs the measurement results.
The hot water supply / room heater 50 converts a hot water supply set temperature, a heating set temperature, a bath hot water set temperature, a set water level, and the like set by the user using the remote controller 17 into a predetermined data signal and outputs the data signal. A signal output from each sensor or the hot water supply / room heater 50 is received at the input port 107, and the signal received at the input port 107 is taken into the CPU 102, the ROM 103, and the RAM 105 via the bus 109. In the RAM 105, data measured by each sensor is constantly updated (rewritten).
[0036]
The output port 108 includes three-way valves 36, 13, 14, a water supply valve 62, a bathtub water supply valve 82, a heating water supply valve 95, a high-temperature thermal valve 85, a low-temperature thermal valve 87, and a reheating thermal valve. 89, a heat medium circulation pump 8, a power generation heat recovery medium circulation pump 6, a heating pump 3, a bathtub water pump 99, a fuel cell 22, a reformer 30, a mixing unit 72, and a hot water supply / heating unit 50 are connected.
The three-way valves 36, 13, 14 switch input ports and output ports based on a signal from the control unit 60. Each of the thermal valves 62, 82, 95, 85, 87, 89 opens and closes based on a signal from the control unit 60. Each of the pumps 8, 6, 3, and 99 is driven based on a signal from the control unit 60. The fuel cell 22 performs a power generation operation based on a signal from the control unit 60. The reformer 30 starts and stops based on a signal from the control unit 60. When the reformer 30 is driven, heating is performed by the burner 32. The mixing unit 72 changes the opening ratio of the two input ports 72a and 72b based on a signal from the control unit 60. Hot water supply / room heater 50 burns burners 38 and 56 based on a signal from control unit 60.
[0037]
Next, processing performed by the control unit 60 will be described with reference to FIGS. In the following description, only processing that characterizes the present invention will be described. Therefore, for the processing for determining the opening ratio of the input ports 72a and 72b in the mixing unit 72, the processing for driving the mixing unit 72 in accordance with the determined opening ratio, the hot water supply processing, and the like, known processing may be performed. The description in the text will be omitted.
In the process shown in FIG. 3, first, it is determined whether the power generation unit 20 is performing a power generation operation (step S10). If the power generation operation is stopped (if NO in step S10), the process proceeds to a process A or later (see FIG. 4) described later, and if the power generation operation is performed (if YES in step S10), the process proceeds to step S12. . In step S12, it is determined whether the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 has reached 60 ° C. By repeatedly using the hot water in the hot water storage tank 44 as bath water, there is a possibility that various germs such as Legionella bacteria may propagate. However, the various bacteria are sterilized by heating the hot water to 60 ° C. or more. Therefore, if the water temperature data received from the temperature sensor T3 is equal to or higher than 60 ° C. (YES in step S12), the hot water in the hot water storage tank 44 is regarded as sterilized, and the process proceeds to step S14. If the water temperature data is lower than 60 ° C. (NO in step S12), the hot water in hot water storage tank 44 is regarded as unsterilized, and the process proceeds to step S26 described below.
In step S14, it is determined whether there is a request for filling the bathtub 90 with hot water. If there is no hot water request (NO in step S14), the process returns to step S10, and if there is a hot water request (if YES in step S14), the process proceeds to step S16, and the bathtub water pump 99 is started, The input port 13a and the output port 13c of the valve 13 are opened, and the input port 14a and the output port 14b of the three-way valve 14 are opened. A hot water path is formed by the processing in step S16, and hot water in hot water storage tank 44 is supplied to bath tub 90.
[0038]
Proceeding to step S18, the amount of hot water in the hot water tank 44 necessary for filling the bathtub 90 is calculated as described below.
In the case of hot water, the user sets the hot water temperature and hot water level. The required heat amount is calculated from the set temperature of the hot water filling, and the required water amount is calculated from the set water level of the hot water filling. The temperature of water supplied from hot water storage tank 44 is detected by temperature sensor T4. The supply temperature of clean water supplied from the hot water supply passage 80 is estimated from the outside air temperature as described later. The outside air temperature is detected by an outside air temperature sensor TX. From the thus obtained hot water supply temperature data and hot water supply water temperature data in the hot water storage tank 44, the amount of hot water supply in the hot water storage tank 44 (X liters) so that the hot water is filled to the set water level at the set temperature. Is calculated as follows.
(Water supply temperature from hot water storage tank 44) x X + (estimated water supply water temperature) x (required water quantity-X) = required heat quantity
For example, when the setting temperature of the hot water filling is 40 ° C. and the amount of water is required to be 300 liters from the setting water level of the hot water filling, the required heat quantity is 12000 kcal (300 × 40). The water supply amount (X liter) from the hot water storage tank 44 when the supply temperature of the hot water supplied from the hot water storage tank 44 is 60 ° C. and the outside air temperature is 25 ° C. is calculated.
The estimated supply water temperature of the clean water estimated from the outside air temperature is set as follows. When the outside air temperature is 30 ° C. or more, the estimated water temperature of clean water is set to 25 ° C. When the outside air temperature is 20 ° C. or more and less than 30 ° C., the estimated water temperature of the clean water is set to 20 ° C. When the outside air temperature is 5 ° C or more and less than 20 ° C, the estimated water temperature of the clean water is set to 15 ° C. When the outside air temperature is 5 ° C or less, the estimated water temperature of the clean water is set to 10 ° C. Therefore, if the outside air temperature is 25 ° C., the estimated water temperature of the clean water is set at 20 ° C., and the amount of water supply (X liter) from the hot water storage tank 44 is calculated.
60X + 20 (300-X) = 12000
X = 150 (liter)
Therefore, the hot water in the hot water storage tank 44 is supplied to the 150 liter bath 90. Then, in order to fill the water to the set water level, 150 liters (300-150) of tap water is further supplied. By doing so, the temperature of the hot water supplied to the bathtub 90 becomes 40 ° C., which is the set temperature, in calculation.
[0039]
Proceeding to step S20, it is determined whether or not the level of the hot water in the hot water tank 44 is equal to or higher than the power generation allowable minimum level (44a: see FIG. 1). The power generation allowable minimum water level refers to a water level at which a designed heat recovery amount can be guaranteed when the hot water in the hot water storage tank 44 and the hot water in the power generation heat recovery medium circulation path 4 exchange heat. At this time, since the power generation operation is being performed, when the level of the hot water in the hot water tank 44 falls below the allowable minimum water level during power generation by supplying water from the hot water tank 44 to the bathtub 90 (when NO in step S20), the hot water tank is operated. Water supply from 44 to the bathtub 90 must be stopped. That is, the process first proceeds to step S24, and the bathtub water pump 99 is stopped. Next, in step S28, the input port 13a of the three-way valve 13 is switched to the input port 13b to open the input port 13b and the output port 13c, and the input port 14a and the output port 14b of the three-way valve 14 are opened as they are. The supply valve 82 is opened. By the processes of steps S24 and S28, the supply of hot water to the bathtub 90 in the hot water storage tank 44 is stopped, and clean water is supplied from the hot water supply passage 80. The clean water is replenished until the bathtub water level reaches the set water level (until YES is determined in step S30).
If the level of the hot water in the hot water tank 44 is equal to or higher than the allowable power level during power generation even if water is supplied from the hot water tank 44 to the bath tub 90 (if YES in step S20), the process proceeds to step S22. In step S22, it is determined whether or not the amount of water supplied from hot water storage tank 44 has reached X liters. If the water amount data in the common route 67 measured by the flow rate sensor F1 has reached X liters (YES in step S22), the process proceeds to step S24, in which the water supply from the hot water storage tank 44 is terminated, and step S28 is performed. Then, the water supply is replenished, and the process proceeds to step S30, where the water level in the bathtub 90 is finely adjusted. Until the water amount data in the shared route 67 reaches X liters (until YES is determined in step S22), the processing of steps S20 and S22 is repeated.
[0040]
When it is determined in step S12 whether the water temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 has reached 60 ° C., if the water temperature data received from the temperature sensor T3 is lower than 60 ° C. (NO in step S12) If so, the hot water in the hot water storage tank 44 is regarded as unsterilized. It is not preferable to use such unsterilized hot and cold water as bath water from the viewpoint of hygiene. Therefore, the process of supplying hot water in the hot water storage tank 44 to the bathtub 90 in steps S16 to S24 is not performed, and the process proceeds to step S26. If there is a hot water filling request when the hot water in the hot water storage tank 44 is not sterilized (YES in step S26), the process proceeds to step S28, and the input port 13b and the output port 13c of the three-way valve 13 are connected. Open, the input port 14a and the output port 14b of the three-way valve 14 are opened, and the bath water supply valve 82 is opened. Water is supplied to the bathtub 90 by the processing in step S28. The clean water is replenished until the bathtub water level reaches the set water level (until YES is determined in step S30).
The tap water supplied at this time is tap water passing through the first water supply pipe 64a in the hot water storage tank 44. The temperature of the clean water is higher than the supply water temperature due to the heat of the hot water in the hot water storage tank 44. That is, when the hot water in the hot water tank 44 is not sterilized, the hot water itself is not used, and only the heat of the hot water in the hot water tank 44 is used.
[0041]
When water is supplied to the set water level in the bathtub 90 in step S30, the process proceeds to step S32. In step S32, the bathtub water supply valve 82 is closed, the bathtub water pump 99 is started, and the additional heating thermal valve 89 is opened. In step S34, the heating pump 3 is started, and the heating burner 56 is burned. The processing in step S34 is to forcibly burn the heating burner 56 to circulate hot water in the heating circulation path (the additional heating circulation path 88). Step S34 is not performed. Water replenishment is stopped by the processes of steps S32 to S34, and the bathtub water is additionally heated. The additional heating operation is performed until the temperature of the bathtub water reaches the set temperature (until YES is determined in step S36).
When the bathtub water is additionally heated to the set temperature in step S36, the process proceeds to step S38. In step S38, the bathtub water pump 99 is stopped, and the additional heating valve 89 is closed. In step S40, the heating pump 3 is stopped, and the heating burner 56 is stopped. The process in step S40 is not performed if the heating operation is being performed at this time. The reheating of the bathtub water is stopped by the processing of steps S38 to S40.
[0042]
From the above, in the cogeneration system 10, the power generation unit 20 is performing the power generation operation and the hot water in the hot water storage tank 44 rises to a temperature (60 ° C. in the present embodiment) at which various bacteria such as Legionella bacteria are sterilized. If it is warm, the hot water in the hot water storage tank 44 is supplied to the bathtub 90 and used as the bathtub water. At this time, the hot water in the hot water storage tank 44 is used to the maximum. That is, if the temperature of the hot water in the hot water tank 44 is higher than the set temperature of the hot water tank, all the heat required for hot water is obtained from the hot water in the hot water tank 44. Filling can be performed without burning the burner 56). Further, even if the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 is lower than the set temperature of the hot water filling, the hot water in the hot water storage tank 44 can be supplied to the bath tub 90 and re-fired to be used as bath water.
On the other hand, if the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 has not been raised to a sterilizing temperature, the water is not supplied to the bathtub 90 due to hygiene considerations. The hot water in the hot water storage tank 44 is not used for the hot water filling, but only the clean water is supplied and refired for use. The tap water supplied at this time is tap water passing through the hot water storage tank 44, and the temperature rises when passing. The heat of the hot water in the hot water storage tank 44 can be used.
[0043]
When it is determined in step S10 of FIG. 3 that the power generation unit 20 is performing the power generation operation, if the power generation operation is stopped (NO in step S10), the processing illustrated in FIG. 4 is performed. The processing shown in FIG. 4 is almost the same as the processing in FIG. 3 described above.
In the process shown in FIG. 3, it is determined whether or not the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 has reached the sterilization temperature of 60 ° C. (step S52). If the water temperature data received from the temperature sensor T3 is equal to or higher than 60 ° C. (if YES in step S52), the hot water in the hot water storage tank 44 is regarded as sterilized, and the process proceeds to step S54. If the water temperature data is lower than 60 ° C. (NO in step S52), the hot water in hot water storage tank 44 is regarded as unsterilized, and the process proceeds to step S66 described below.
In step S54, it is determined whether there is a request for filling the bathtub 90 with hot water. If there is no hot water request (if NO in step S54), the process returns to step S10 in FIG. 3. If there is a hot water request (if YES in step S54), the process proceeds to step S56 to start bathtub water pump 99. Then, the input port 13a and the output port 13c of the three-way valve 13 are opened, and the input port 14a and the output port 14b of the three-way valve 14 are opened. A hot water path is formed by the processing in step S56, and hot water in hot water storage tank 44 is supplied to bath tub 90.
[0044]
Proceeding to step S58, the amount of hot water (X liter) in the hot water storage tank 44 required for filling the bathtub 90 is calculated as described above. Proceeding to step S60, it is determined whether or not the level of the hot water in the hot water storage tank 44 is equal to or higher than the allowable minimum water level (44b: see FIG. 1). The allowable minimum water level refers to the lowest water level at which the temperature can be detected by the temperature sensor T3 disposed below the hot water tank 44. At this time, since the power generation operation is stopped and the hot water in the hot water storage tank 44 does not need to store heat, all the hot water in the hot water storage tank 44 may be used. This allowable minimum water level is provided so that the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 can always be detected. When the level of hot water in hot water tank 44 falls below the allowable minimum water level by supplying water from hot water tank 44 to bath tub 90 (NO in step S60), water supply from hot water tank 44 to bath tub 90 must be stopped. No. That is, the process first proceeds to step S64, and the bathtub water pump 99 is stopped. Next, proceeding to step S68, the input port 13a of the three-way valve 13 is switched to the input port 13b to open the input port 13b and the output port 13c, and the input port 14a and the output port 14b of the three-way valve 14 are opened as they are. The supply valve 82 is opened. By the processing of steps S64 and S68, the supply of hot water to the bathtub 90 in the hot water storage tank 44 is stopped, and fresh water is supplied from the hot water supply passage 80. The clean water is replenished until the bathtub water level reaches the set water level (until YES is determined in step S70).
If the level of hot water in hot water tank 44 is equal to or higher than the allowable minimum water level even if water is supplied from hot water tank 44 to bathtub 90 (YES in step S60), the process proceeds to step S62. In step S62, it is determined whether or not the amount of water supplied from hot water storage tank 44 has reached X liters. If the water amount data in the common route 67 measured by the flow rate sensor F1 has reached X liters (YES in step S62), the process proceeds to step S64, in which the water supply from the hot water storage tank 44 is terminated, and step S68 is performed. The process proceeds to step S70 to replenish the water supply, and further proceeds to step S70 to finely adjust the level of the hot water in the bathtub 90. Until the water amount data in the common route 67 reaches X liters (until YES is obtained in step S62), the processing of steps S60 and S62 is repeated.
[0045]
When it is determined in step S52 whether the water temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 has reached 60 ° C., if the water temperature data received from the temperature sensor T3 is lower than 60 ° C. (NO in step S52) If so, the hot water in the hot water storage tank 44 is regarded as unsterilized. The process of supplying the hot water in the hot water storage tank 44 to the bathtub 90 in steps S56 to S64 is not performed, and the process proceeds to step S66. If the hot water in the hot water storage tank 44 has not been sterilized and there is a hot water filling request (if YES in step S66), the process proceeds to step S68, where the input port 13b and the output port 13c of the three-way valve 13 are connected. Open, the input port 14a and the output port 14b of the three-way valve 14 are opened, and the bath water supply valve 82 is opened. Water is supplied to the bathtub 90 by the process of step S68. The clean water is replenished until the bathtub water level reaches the set water level (until YES is determined in step S70).
[0046]
When water is supplied to the set water level in the bathtub 90 in step S70, the process proceeds to step S72. The processing after step S72 is the same as the processing after step S32 shown in FIG. In step S72, the bathtub water supply valve 82 is closed, the bathtub water pump 99 is started, and the additional heating valve 89 is opened. In step S74, the heating pump 3 is started, and the heating burner 56 is burned. If the heating operation is being performed at this time, the process of step S74 is not performed. Water replenishment is stopped by the processing of steps S72 to S74, and the bathtub water is additionally heated. The additional heating operation is performed until the temperature of the bathtub water reaches the set temperature (until YES is determined in step S76).
When the bathtub water is additionally heated to the set temperature in step S76, the process proceeds to step S78. In step S78, the bathtub water pump 99 is stopped, and the additional heating valve 89 is closed. In step S80, the heating pump 3 is stopped, and the heating burner 56 is stopped. The process in step S80 is not performed if the heating operation is being performed at this time. The additional heating of the bathtub water is stopped by the processing of steps S78 to S80.
[0047]
As described above, in the cogeneration system 10, even when the power generation unit 20 is stopped, the same effect as that during the power generation operation can be obtained. If the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 is raised to a temperature (60 ° C. in this embodiment) at which various bacteria such as Legionella bacteria are sterilized, the hot water in the hot water storage tank 44 is supplied to the bathtub 90 and used as bathtub water. I do. Also at this time, the hot water in the hot water storage tank 44 is used to the maximum. Since the hot water in the hot water storage tank 44 does not need to maintain the water level for heat exchange, more hot water can be used. If the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 is higher than the set temperature of the hot water filling, all the heat required for hot water filling is obtained from the hot water in the hot water storing tank 44, and therefore, the auxiliary heat source unit (the heating burner 56 in this embodiment). ) Can be filled without burning. Further, even if the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 is lower than the set temperature of the hot water filling, the hot water in the hot water storage tank 44 can be supplied to the bath tub 90 and re-fired to be used as bath water.
On the other hand, if the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 has not been raised to a sterilizing temperature, the water is not supplied to the bathtub 90 due to hygiene considerations. The hot water in the hot water storage tank 44 is not used for the hot water filling, but only the clean water is supplied and refired for use. The tap water supplied at this time is the tap water that has passed through the hot water storage tank 44, and when passing through, the temperature has not reached the sterilization temperature but has increased. The heat of the hot water in the hot water storage tank 44 can be used.
[0048]
By the way, in this cogeneration system 10, heat is stored as shown in FIG. When the power generation unit 20 is performing the power generation operation (YES in step S90), the process proceeds to step S92. In step S92, it is determined whether the temperature of the hot water in hot water storage tank 44 is 70 ° C. or higher. When the temperature data measured by the temperature sensor T3 is equal to or higher than 70 ° C. (when YES is determined), the process proceeds to step S94, and the level of the hot water in the hot water tank 44 is set to the maximum allowable water level in the hot water tank 44 (44c). : See FIG. 1). This allowable maximum water level is higher than the heat exchange section between the power generation heat recovery medium circulation path 4 and the first water supply pipe 64 a and the hot water in the hot water storage tank 44, and from the water sprinkler 63 disposed in the hot water storage tank 44. It is located below and is the upper limit water level at which heat exchange and water sprinkling can be performed normally. When the level of the hot water in the hot water tank 44 monitored by the hot water tank water level sensor L1 reaches this allowable maximum water level (YES in step S94), no more hot water can be stored in the hot water tank 44. That is, no more heat can be stored in hot water storage tank 44.
[0049]
Therefore, the process proceeds to step S96, and it is determined whether the heating operation is stopped. If the heating operation is stopped (YES in step S96), there is a high possibility that the temperatures of the hot and cold water in the heating circulation paths 84 and 86 are low. Accordingly, the process proceeds to step S98, in which the bathtub water pump 99 is started, the input port 13a and the output port 13c of the three-way valve 13 are opened, and the input port 14a and the output port 14c of the three-way valve 14 are opened. The hot water in the hot water tank water storage circulation path is circulated by the process of step S98. This hot water tank water storage circulation path includes a water storage feed path 66a, a water storage return path 66b, a common path 67, and two three-way valves 13 and 14. The input port 13a and the output port 13c of the three-way valve 13 are opened, and the input port 14a and the output port 14c of the three-way valve 14 are opened. The water is sent from the path 66a, passes through the common path 67, and returns to the hot water storage tank 44 via the water storage return path 66b. By circulating the hot water in the hot water tank water circulation path, the heat of the hot water in the hot water tank 44 is input to the additional heating heat exchanger 91 disposed on the common path 67.
The process further proceeds to step S100, in which the heating pump 3 is started, and the additional heating thermal valve 89 is opened. By the process of step S100, the heat input to the additional heat exchanger 91 is input to the hot and cold water in the heating circulation paths 84 and 86. That is, the heat in the hot water storage tank 44 is carried into the heating circulation paths 84 and 86 by the processing in steps S98 and S100 to be stored.
[0050]
Proceeding to step S102, it is determined whether or not the difference between the water temperature in the hot water tank water storage circulation path and the water temperature in the heating circulation paths 84 and 86 is 10 ° C. or less. Steps S96 to S102 are repeated until the difference between the water temperature in the hot water tank water circulation path and the water temperature in the heating circulation paths 84 and 86 becomes 10 ° C. or less. If the difference between the water temperatures in these paths is 10 ° C. or less (if YES in step S102), the process proceeds to step S104. In step S104, the heating pump 3 is stopped, the thermal valve 89 for additional heating is closed, and the bathtub water pump 99 is stopped. By the process of step S104, the transfer of heat from the hot water storage tank 44 to the heating circulation paths 84 and 86 ends.
[0051]
If the water level in the hot water tank 44 monitored by the hot water tank water level sensor L1 has not reached the maximum allowable water level in step S94 (if NO in step S94), the process proceeds to step S106. In step S106, the water supply valve 62 provided in the third water supply pipe 64c is opened. Water is supplied into the hot water storage tank 44 via a water sprinkler 63 arranged at an upper part in the hot water storage tank 44. The water temperature in the hot water storage tank 44 is lowered by the supply of clean water, and when the water temperature reaches 60 ° C., which is the sterilization temperature (if YES in step S108), the process proceeds to step S110 to close the water supply valve 62. By the processing of steps S106 to S110, the amount of hot water as the heat storage body in the hot water storage tank 44 is increased while maintaining the sterilizing temperature, and the amount of heat that can be stored is increased.
If the heating operation is being performed in step S96, there is a high possibility that the hot and cold water in the heating circulation paths 84 and 86 is already at a high temperature, and further heat storage cannot be expected. Therefore, the process proceeds to step S110, in which the power generation heat recovery medium circulation pump 6 is forcibly stopped to stop the generation heat generation.
[0052]
From the above, in the cogeneration system 10, the water level of the hot water in the hot water storage tank 44 is raised in accordance with the amount of heat generation of the generated heat generated by the power generation operation of the power generation unit 20. At this time, the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 is maintained at a high temperature (60 ° C. in the present embodiment) at which various bacteria such as Legionella bacteria cannot propagate. In the case where the heat is stored until the water level in the hot water storage tank 44 reaches a limit, if the heating operation is stopped, the heat in the hot water storage tank 44 is transferred to the heating circulation paths 84 and 86 to store the heat. Thus, the hot water in the hot water storage tank 44 can be stored in a constantly sterilized state, and can be used as bath water. Further, when the amount of heat stored in the hot water storage tank 44 is maximized, heat can also be stored in the heating circulation paths 84 and 86, and the amount of heat stored can be increased without adding new members.
[0053]
Next, FIG. 6 shows a process when the remaining hot water that has been stored and used in the bathtub 90 is collected in the hot water tank 44. If there is a request to collect bathtub water (YES in step S120), the process proceeds to step S122 to start the bathtub water pump 99, the input port 13b and the output port 13c of the three-way valve 13 are opened, and the input of the three-way valve 14 is performed. The port 14a and the output port 14c are opened. The bathtub water collection path is formed by the processing in step S122, and the bathtub water is collected in the hot water tank 44.
[0054]
Proceeding to step S124, it is determined whether the level of the hot water in the hot water storage tank 44 has reached the maximum allowable water level (44c: see FIG. 1). If the water level data measured by the hot water tank water level sensor L1 has not reached the allowable maximum water level (NO in step S124), the process proceeds to step S138, and it is determined whether or not bathtub water can be collected any further. That is, if the water level data measured by the bathtub water level sensor L2 has not reached the allowable minimum water level that can be collected (if NO in step S138), the process returns to step S124, and if the water level data has reached the allowable minimum water level (in step S138). If YES), the process proceeds to step S136, in which the bathtub water pump 99 is stopped to stop the collection. If the water level data measured by the hot water tank water level sensor L1 has reached the maximum allowable water level (if YES in step S124), the process proceeds to step S126. At this time, since the level of the hot water in the hot water storage tank 44 is the maximum allowable, it is determined whether or not the heat can be stored in the heating circulation paths 84 and 86 after step S126, and if possible, the following processing is performed.
[0055]
In step S126, it is determined whether the heating operation is stopped. If the heating operation is stopped (YES in step S126), it is considered that the heat can be stored in the heating circulation paths 84 and 86, and the process proceeds to step S128 to start the heating pump 3. Further, in step S130, the input port 13b and the output port 13c of the three-way valve 13 are left open, and the output port 14c of the three-way valve 14 is switched to the output port 14b to open the input port 14a and the output port 14b. By the processing in steps S128 to S130, the bathtub water recovery path is switched to the bathtub water circulation path, and the heat of the bathtub water is input to the additional heat exchanger 91, and this heat is further transferred to the heating circulation paths 84 and 86. Heat is stored. The heat storage in the heating circulation paths 84 and 86 is performed until the difference between the water temperature in the common path 67 and the water temperature in the heating circulation paths 84 and 86 becomes 10 ° C. or less (until “YES” in step S132). Done. Proceeding to step S134, the heating pump 3 is stopped, the reheating valve 89 is closed, and further proceeding to step S136, the bathtub water pump 99 is stopped. By the processing in steps S134 to S136, the heat storage from the bathtub water circulation path to the heating circulation paths 84 and 86 ends.
[0056]
If the heating operation is being performed in step S126 (if NO in step S126), the process proceeds to step S140 to determine whether the difference between the water temperature in the shared route 67 and the water temperature in the heating circulation routes 84 and 86 is 10 ° C. or more. It is determined whether or not it is. If the difference between these water temperatures is 10 ° C. or more (YES in step S140), it is considered that heat can be stored in heating circulation paths 84 and 86, and the process proceeds to step S142. In step S142, the input port 13b and the output port 13c of the three-way valve 13 are opened as they are, the output port 14c of the three-way valve 14 is switched to the output port 14b, and the input port 14a and the output port 14b are opened. By the processing in step S142, the bathtub water recovery path is switched to the bathtub water circulation path, the heat of the bathtub water is input to the additional heat exchanger 91, and this heat is further stored in the heating circulation paths 84, 86. You. The heat storage in the heating circulation paths 84 and 86 is performed until the difference between the water temperature in the common path 67 and the water temperature in the heating circulation paths 84 and 86 becomes 10 ° C. or less (until “YES” in step S144). After the operation, the process proceeds to step S136, and the bathtub water pump 99 is stopped. By the processing in step S136, the heat storage from the bathtub water circulation path into the heating circulation paths 84 and 86 ends.
If the difference between the water temperature in the common path 67 and the water temperature in the heating circulation paths 84 and 86 is less than 10 ° C. in step S140 (NO in step S140), the heat is stored in the heating circulation paths 84 and 86. Is determined to be impossible, the process proceeds to step S136, the bathtub water pump 99 is stopped, and the collection of bathtub water in the hot water storage tank 44 is stopped.
[0057]
From the above, in the cogeneration system 10, the remaining hot water of the bathtub water that has been stored and used in the bathtub 90 can be recovered and reused. Bathtub water can be collected up to the maximum allowable water level of the hot water storage tank 44. If the hot water in the hot water storage tank 44 reaches the maximum allowable water level, no more hot water can be collected. Therefore, when the heating operation is stopped, only the heat of the bath water is transferred to the heating circulation path 84, Collect in 86. Even during the heating operation, if the difference between the water temperature in the common route 67 and the water temperature in the heating circulation routes 84 and 86 is equal to or greater than a predetermined temperature difference (10 ° C. in the present embodiment), the heat of the bathtub water is reduced. It can be collected in the circulation paths 84 and 86 for heating.
[0058]
In this cogeneration system 10, hot water in hot water storage tank 44 can be repeatedly used as bath water. However, if the hot water in the hot water storage tank 44 has not been heated to a high temperature (60 ° C. in this embodiment) at which various bacteria such as Legionella bacteria cannot grow, it cannot be used as bath water (see FIG. 3). Therefore, when the hot water in the hot water storage tank 44 cannot be heated to the sterilization temperature by the generated heat, such as when the power generation unit 20 is not continuously performing the power generation operation, the processing in the hot water storage tank 44 shown in FIG. Can be raised to the sterilization temperature.
[0059]
In step S160, it is determined whether or not the power generation operation is stopped. If the power generation operation is stopped (if YES), the process proceeds to step S162. In step S162, it is determined whether or not the heating operation is stopped. If the heating operation is stopped (if YES), the process proceeds to step S164. If the heating operation is being performed, the process proceeds to step S176.
In step S164, it is determined whether the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 is equal to or lower than 60 ° C. If the temperature of the hot water in hot water storage tank 44 is equal to or higher than 60 ° C. (NO in step S164), the process returns to step S160 because the subsequent processing is unnecessary. If the temperature of the hot water in hot water storage tank 44 is equal to or lower than 60 ° C. (YES in step S164), the process proceeds to step S166. In step S168, the heating pump 3 is started, the heating burner 56 is burned, and the hot and cold water in the heating circulation paths 84 and 86 is circulated and heated. Proceeding to step S168, the reheating valve 89 is opened, the bath water pump 99 is started, the input ports 13a and 13c of the three-way valve 13 are opened, and the input port 14a and the output port 14c of the three-way valve 14 are opened. I do. By the process of step S168, a hot water tank water circulation path is formed, and the heat of the heated hot water in the heating circulation paths 84 and 86 is transferred to the hot water in the hot water tank water circulation path via the additional heat exchanger 91. Is entered. That is, the hot water stored in the hot water storage tank 44 is heated. This heating is performed until the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 rises to 60 ° C. or higher (until “YES” in step S170). When the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 rises to 60 ° C., which is the sterilization temperature, the process proceeds to step S172, where the heating pump 3 is stopped, and the heating burner 56 is stopped. Further, the process proceeds to step S174, in which the additional heating valve 89 is closed and the bathtub water pump 99 is stopped. By the process in step S174, the circulation of the hot water in the hot water tank water storage circulation path is stopped, and the heating ends.
[0060]
If the heating operation is being performed in step S162, the process proceeds to step S176, and it is determined whether the temperature of the hot water in the hot water tank 44 is equal to or lower than 60 ° C. If the temperature of the hot water in hot water storage tank 44 is equal to or higher than 60 ° C. (NO in step S176), the process returns to step S160 because the subsequent processing is unnecessary. If the temperature of the hot water in hot water storage tank 44 is 60 ° C. or lower (YES in step S176), the flow proceeds to step S178. In step S178, the reheating valve 89 is opened, the bathtub water pump 99 is started, the input ports 13a and 13c of the three-way valve 13 are opened, and the input port 14a and the output port 14c of the three-way valve 14 are opened. A hot water tank water storage circulation path is formed by the processing in step S178, and the heat of the hot water in the heating circulation paths 84 and 86, which has become high temperature due to the heating operation, is transferred to the hot water tank water storage circulation via the additional heat exchanger 91. Input to hot water in the route. That is, the hot water stored in the hot water storage tank 44 is heated. This heating is performed until the temperature of the hot water in hot water storage tank 44 rises to 60 ° C. or higher (until YES is determined in step S180). When the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 rises to 60 ° C., which is the sterilization temperature, the process proceeds to step S174, where the additional heating valve 89 is closed, and the bath water pump 99 is stopped. By the process in step S174, the circulation of the hot water in the hot water tank water storage circulation path is stopped, and the heating ends.
[0061]
As described above, in the cogeneration system 10, when the power generation operation is stopped, the hot water in the hot water storage tank 44 exchanges heat with the hot water in the hot water circulation paths such as the heating circulation paths 84 and 86. If the auxiliary heat source device such as the heating burner 56 is not burning, the fuel is forcibly burned and heat exchanges the hot water in the hot water storage tank 44 with the hot water in the hot water circulation path. This makes it possible to heat the hot water in the hot water storage tank 44 to a temperature at which the hot water can be sterilized even when power generation heat is not obtained, and always uses the hot water in the hot water storage tank 44 repeatedly as bath water. be able to.
[0062]
In the cogeneration system of the present invention, hot water in the hot water storage tank, which is a heat storage body, is supplied to the bathtub and used as bathtub water. Then, the used bathtub water is returned to the hot water tank and stored. The collected bathtub water is heated in the hot water tank and supplied to the bathtub again. That is, the hot and cold water in the hot water storage tank is used as a heat storage body and also used repeatedly as bath water. Since the hot water in the hot water storage tank is heated to a high temperature by the generated heat, various bacteria such as Legionella can be sterilized without newly adding a sterilizing device. Therefore, the hot water in the hot water tank can be repeatedly used as the bath water without any problem on hygiene.
[0063]
In addition, in the cogeneration system of the present invention, when hot water is filled in the bathtub, the hot water in the hot water storage tank is used as the bathtub water if heat-sterilized, and if not sterilized, the tap water is supplied without using the water. use. When the hot water in the hot water tank is filled with water, the hot water and the heat of the hot water in the hot water tank are used as much as possible. For example, if the temperature of the hot water in the hot water tank is higher than the set temperature of the hot water, the necessary heat quantity is obtained from the hot water in the hot water tank, and the water level is adjusted by supplying clean water. If the temperature of the hot water in the hot water tank is lower than the set temperature of the hot water, the hot water in the hot water tank is supplied to the set water level, and the hot water temperature is adjusted by additional heating. Further, when the amount of hot water in the hot water tank is insufficient, water supplied by the heat stored in the hot water tank is supplemented to minimize the heat used for reheating. According to this, since the hot water in the hot water tank is actively reused, the energy is reused to the maximum, and the overall energy efficiency can be greatly improved.
[0064]
Further, in the cogeneration system of the present invention, the level of the hot water in the hot water storage tank is increased with an increase in the amount of stored heat. This not only reduces the amount of water used as a heat storage body, but also keeps the temperature of the hot water in the hot water storage tank at a high temperature, thereby preventing the propagation of various bacteria. Further, since water pressure is not applied to the hot water storage tank, low pressure can be maintained. Therefore, restrictions on the shape of the hot water storage tank are relaxed, and cost reduction can be realized.
[0065]
In addition, according to the cogeneration system of the present invention, when the amount of heat stored in the hot water storage tank reaches the maximum value, heat can be stored in a hot water circulation path such as a heating circulation path. In addition, when collecting the bathtub water into the hot water tank, if the level of the hot water in the hot water tank reaches the maximum allowable water level, only the heat of the bathtub water should be collected in the hot water circulation path such as the heating circulation path. Can be. The heat storage amount can be increased without increasing the cost and without newly adding a heat storage member.
[0066]
As mentioned above, although the specific example of this invention was demonstrated in detail, these are only illustrations and do not limit a claim. The technology described in the claims includes various modifications and alterations of the specific examples illustrated above.
In addition, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. The technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system of the present embodiment.
FIG. 2 is a block diagram of a control unit and its periphery.
FIG. 3 is a flowchart of a process performed by a control unit.
FIG. 4 is a flowchart of a process performed by a control unit.
FIG. 5 is a flowchart of a process performed by the control unit.
FIG. 6 is a flowchart of a process performed by the control unit.
FIG. 7 is a flowchart of a process performed by the control unit.
[Explanation of symbols]
2: Common route
3: Pump for heating
4: Power generation heat recovery medium circuit
6: Power generation heat recovery medium circulation pump
8: Heat medium circulation pump
10: Cogeneration system
13: three-way valve, 13a: input port, 13b: output port, 13c: output port
14: three-way valve, 14a: input port, 14b: output port, 14c: output port
15: Thermal storage unit
16: Heat storage unit housing
17: Remote control
20: Power generation unit
21: Power generation unit housing
22: Fuel cell
24: Heat medium circulation path
25: Systern
28: Heat radiator
30: Reformer
32: Burner
34: Gas pipe
36: Three-way valve
38: Burner
44: Hot water tank, 44a: Allowable minimum water level during power generation, 44b: Allowable minimum water level, 44c: Allowable maximum water level
50: Hot water heater
51: Systern
52: First tapping pipe
53: Drain valve
54: drain pipe, 54a: lower drain pipe, 54b: overflow pipe
56: Burner
60: Control unit
62: Water supply valve
63: Sprinkler
64: water supply pipe, 64a: first water supply pipe, 64b: second water supply pipe, 64c: third water supply pipe
66a: water storage feed path, 66b, water storage return path
67: Shared route
68a: Bathtub water feed route, 68b: Bathtub water return route
70: Heat exchanger
72: mixing unit, 72a: input port, 72b: input port, 72c: output port
74: heat exchanger
76: 2nd tap
80: Hot water supply path
82: Bathtub water supply valve
84: Circulation route for high temperature
85: Thermal valve
86: Circulation route for low temperature
87: Thermal valve
88: Circulation route for reheating
89: Thermal valve for reheating
90: Bathtub
91: Heat exchanger
92: Bathroom dryer
94a, 94b: hot water supply route
95: Water refill valve for heating
96: Floor heater
99: Bathtub water pump
TX: Outside temperature sensor
T1, T2, T3, T4, T5: Temperature sensor
L1: Hot water tank water level sensor
L2: Bathtub water level sensor
F1: Flow rate sensor

Claims

It is a system that uses generated heat generated by power generation,
A generator that generates electricity and heat generated,
A hot water tank,
The power generation heat recovery medium circulates, passes through the generator and the hot water storage tank, and heats the hot water in the hot water storage tank while the power generation heat recovery medium heated by the generated heat passes through the power generator while passing through the power generation tank. A power generation heat recovery medium circulation path for sending the power generation heat recovery medium cooled by heating the hot water in the hot water storage tank to the generator,
A first water supply path for supplying clean water into the hot water storage tank;
A second water supply path that passes through the hot water tank and supplies clean water to the water heater;
A bathtub,
A bathtub water feed path that sends hot water in the hot water tank to the bathtub,
A bathtub water return path for returning the hot water in the bathtub to the hot water tank,
Cogeneration system having

A shared path is provided in the middle of each of the bathtub water feed path and the bathtub water return path, and a bathtub water pump that sends bathtub water from upstream to downstream is installed on the shared path. The hot water tank side path of the feed path is connected to the upstream side of the common path, the bathtub side path of the bathtub water feed path is connected to the downstream side of the common path, and the bathtub side path of the bathtub water return path is upstream of the common path. The hot water tank side path of the bathtub water return path is connected to the downstream side of the shared path, and the feed and return of the bathtub water are realized by one bathtub water pump. The cogeneration system according to 1.

A three-way valve is disposed at each of the merging point and the branch point, and by switching the three-way valve, a bathtub that circulates bathtub water by bypassing the hot water tank by the bathtub water return path, the common path, and the bathtub water feed path. The cogeneration system according to claim 2, wherein one of a water circulation path, a bathtub water feed path, and a bathtub water return path is selected.

4. The cogeneration system according to claim 2, wherein a hot water supply path from the water heater joins the common path, and a bathtub water supply valve is disposed at the junction. 5.

The method according to claim 2, further comprising a hot water circulation path for returning hot water supplied from the water heater to the water heater, and a tub water reheating heat exchanger disposed between the hot water circulation path and the common path. 5. The cogeneration system according to any one of 4.

The bathtub water circulation path is selected, the bathtub water pump is driven, and the water heater is operated when the temperature of the bathtub water supplied into the bathtub is lower than the set temperature. Generation system.

If the water level in the hot water tank falls below the minimum allowable water level while filling the bathtub while the generator is stopped, select the bathtub water circulation path, activate the water heater, and open the bathtub water supply valve. The cogeneration system according to any one of claims 4 to 6, wherein

The cogeneration according to any one of claims 1 to 7, wherein if the water level in the hot water tank falls below the minimum water level during power generation during operation of the generator, water is supplied from the first water supply path to the hot water tank. system.

A first water supply path when the water level in the hot water storage tank is equal to or higher than the allowable minimum water level during power generation and lower than the allowable maximum water level during the operation of the generator, and the water temperature in the hot water storage tank rises to the allowable maximum temperature; The cogeneration system according to any one of claims 1 to 8, wherein water is supplied to the hot water storage tank from a water source.

When filling the bathtub, the bathtub water feed path is selected and the bathtub water pump is driven only when the hot water in the hot water tank is heated above the first predetermined temperature and sterilized. Item 10. The cogeneration system according to any one of Items 1 to 9.

5. The bathtub water circulation path is selected and the bathtub water supply valve is opened if the hot water in the hot water tank stays below the first predetermined temperature and sterilization is insufficient when filling the bathtub with water. 11. The cogeneration system according to any one of claims 1 to 10.

The cogeneration system according to any one of claims 3 to 11, wherein when collecting hot water in the bathtub into the hot water tank, a bathtub water return path is selected and a bathtub water pump is driven.

When collecting the hot water in the bathtub into the hot water tank, when the water level in the hot water tank is the allowable maximum water level and the temperature of the hot water in the bathtub water circulation path is higher than the temperature of the hot water in the hot water circulation path by a predetermined temperature or more, 13. The cogeneration system according to claim 5, wherein a bathtub water circulation path is selected, a bathtub water pump is driven, and a hot water circulation pump installed in the hot water circulation path is driven.

From the hot water tank, a hot water tank water circulation path, a common water path, and a hot water tank return path, a hot water tank water circulation path is formed to return to the hot water tank by bypassing the hot water tank, the water level in the hot water tank is the allowable maximum water level, When the water temperature in the hot water tank is the maximum allowable temperature and the temperature of the hot water in the bath water circulation path is higher than the temperature of the hot water in the hot water circulation path by a predetermined temperature or more, select the hot water tank water storage circulation path and turn on the bath water pump. The cogeneration system according to any one of claims 3 to 13, wherein the cogeneration system is driven to drive the hot water circulation pump.