JP2004163008A - Cogeneration system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cogeneration system for supplying the sufficient hot water without impairing the usability. <P>SOLUTION: This cogeneration system 10 comprises a power generation unit 20, a hot water storage tank 44, a temperature sensor 138 in the hot water storage tank 44, a water heater 15, first water supply passages 53, 112, 57 for supplying the tap water to the water heater 15 through a pressure reducing valve and the hot water storage tank 44, a second water supply passage 40a for directly supplying the tap water to the water heater, a switching means 54 for opening the first water supply passages 53, 112, 57 and closing the second water supply passage 40a at a first position, and closing the first water supply passages 53, 112, 57 and opening the second water supply passage 40a at a second position, and a controller 60. The controller 60 controls the switching means 54 to be located at the first position when a measured value of the temperature sensor 138 is more than a predetermined temperature, and at the second position when the measured value of the temperature sensor 138 is less than the predetermined temperature. <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に関するものである。詳しくは、温水使用箇所に温水を供給したり浴槽に湯張りするために温水を圧送する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、温水使用箇所に温水を供給したり浴槽に湯張りする給湯器を備えたコージェネレーションシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0003】
【特許文献1】
特開2001−248905号公報
【0004】
このコージェネレーションシステムでは、貯湯槽に貯められた温水を給湯器に供給する。水道水を温水使用箇所で必要とされる湯温に加熱するのに必要な熱量に比して、発電熱で加熱された温水を必要湯温に加熱するのに必要な熱量の方が少なくてすむことから、発電熱を効果的に利用することによって消費熱量を節減することが可能となる。貯湯槽に貯められた温水を給湯器に供給する方式では、温水使用箇所で使用された量の水道水を貯湯槽に補給しなければならない。このために、水道水を貯湯槽に給水する給水経路が貯湯槽に接続されている。
水道水の圧力が貯湯槽に直接加わると、貯湯槽の耐圧強度を大きくしなければならない。貯湯槽の耐圧強度を大きくすると、貯湯槽の製造コストが増大してしまう。このために通常のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽に給水する経路の途中に減圧弁を設け、貯湯槽にかかる圧力を水道水圧力よりも低くする。貯湯槽にかかる圧力が低く抑えられると、貯湯槽の耐圧強度を小さくすることが許容される。従って、貯湯槽の製造コストの上昇を抑制することができる。
この方式では、水道水圧力よりも減圧された水が給湯器に供給され、減圧された圧力を利用して、温水使用箇所や浴槽へ給湯する。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】多くの場合に貯湯槽は地表面に設置される。それに対して温水使用箇所や浴槽が高い場所(例えば3階)に配置されることがある。温水使用箇所や浴槽が高い場所に配置されていると、貯湯槽の減圧された圧力では温水使用箇所や浴槽に送水できる湯量が低下して使い勝手が悪い。
【0006】
本発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、温水使用箇所や浴槽が高い場所に配置されていても、使い勝手を損ねないコージェネレーションシステムを提供することを課題とする。
【0007】
【課題を解決するための手段および作用と効果】請求項1に記載のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、温水使用箇所に温水を供給する給湯器と、減圧弁と貯湯槽を介して水道水を給湯器に給水する第1給水経路と、水道水を給湯器に直接給水する第2給水経路と、第1位置で第1給水経路を開いて第2給水経路を閉じるとともに第2位置で第1給水経路を閉じて第2給水経路を開く開閉手段と、温度センサと開閉手段に接続されたコントローラとを備えている。そのコントローラは、温度センサの計測値が所定温度以上の場合に開閉手段を第1位置とし、温度センサの計測値が所定温度未満の場合に開閉手段を第2位置とする。
上記のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内の温水が所定温度以上の場合に開閉手段が第1位置にされ、減圧弁と貯湯槽を介して減圧された水道水を給湯器に給水する第1給水経路が開かれ、水道水を給湯器に直接給水する第2給水経路が閉じられる。貯湯槽内の温水が所定温度未満の場合には開閉手段が第2位置にされ、この場合には第1給水経路が閉じられて第2給水経路が開かれる。
このように構成されていると、貯湯槽内の温水が所定温度以上の場合には貯湯槽の温水が優先的に利用され、発電熱を無駄なく利用することができる。貯湯槽内の温水が所定温度未満の場合には、水道水圧力を利用して温水使用箇所や浴槽に圧送する。減圧されていない水道水圧力を利用して圧送すると、温水使用箇所や浴槽が高い場所に配置されていても、十分な送水量を確保することができる。
【0008】
請求項2に記載のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、温水使用箇所に温水を供給するとともに浴槽に湯張りする給湯器と、減圧弁と貯湯槽を介して水道水を給湯器に給水する第1給水経路と、水道水を給湯器に直接給水する第2給水経路と、第1位置で第1給水経路を開いて第2給水経路を閉じるとともに第2位置で第1給水経路を閉じて第2給水経路を開く開閉手段と、温度センサと開閉手段に接続されたコントローラとを備えている。そのコントローラは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、温度センサの計測値が所定温度以上の場合に開閉手段を第1位置とし、温度センサの計測値が所定温度未満の場合に開閉手段を第2位置とする。
上記のコージェネレーションシステムは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、温度センサの計測値が所定温度以上の場合に開閉手段を第1位置とする。開閉手段が第1位置にされると、減圧弁と貯湯槽を介して減圧された水道水を給湯器に給水する第1給水経路が開かれ、水道水を給湯器に直接給水する第2給水経路が閉じられる。このように構成されていると、貯湯槽内の温水が所定温度以上の場合には貯湯槽の温水が優先的に利用されて湯張りされ、発電熱を無駄なく利用することができる。減圧された水道水圧力を利用して圧送するために湯張り速度が低下する可能性があるが、時間をかけて湯張りしてもかまわないことが多く、受容できないものではない。
温度センサの計測値が所定温度未満の場合に開閉手段を第2位置とし、第1給水経路を閉じて第2給水経路が開かれる。この場合、減圧されていない水道水圧力を利用して浴槽に圧送する。減圧されていない水道水圧力を利用して圧送すると、湯張り時間を短縮化することができる。
【0009】
請求項3に記載のコージェネレーションシステムは、発電ユニットと、発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、温水使用箇所に温水を供給する給湯器と、減圧弁と貯湯槽を介して水道水を給湯器に給水する第1給水経路と、水道水を給湯器に直接給水する第2給水経路と、第1位置で第1給水経路を開いて第2給水経路を閉じるとともに第2位置で第1給水経路を閉じて第2給水経路を開く開閉手段と、操作スイッチと、温度センサと開閉手段と操作スイッチに接続されたコントローラを備えている。そのコントローラは、温度センサの計測値が所定温度以上であり、かつ給湯器が温水使用箇所に温水を供給する場合に、操作スイッチの操作によって、開閉手段を第1位置または第2位置に切替える。
上記のコージェネレーションシステムでは、貯湯槽内が所定温度以上であり、かつ給湯器が温水使用箇所に温水を供給する場合に、操作スイッチの操作によって開閉手段を第1位置または第2位置に切替える。開閉手段が第1位置にされると、減圧弁と貯湯槽を介して減圧された水道水を給湯器に給水する第1給水経路が開かれ、水道水を給湯器に直接給水する第2給水経路が閉じられる。開閉手段が第2位置にされると、第1給水経路が閉じられて第2給水経路が開かれる。従って、貯湯槽内が所定温度以上であり、かつ温水使用箇所に送水する場合に、使用者が操作スイッチを操作して貯湯槽の減圧された水道水圧力を利用して圧送するか、減圧されない水道水圧力を利用して圧送するかを選択することができる。
貯湯槽内の圧力は減圧弁に減圧されているので、圧送できる水量は少ない。温水使用箇所で多くの水量を必要とする場合もあるし、少ない水量しか必要としない場合もある。操作スイッチを操作して、減圧された水道水圧力を利用して圧送するか減圧されない水道水圧力を利用して圧送するかを選択できるようにすると、少ない水量しか必要としない場合に貯湯槽の減圧された水道水圧力を利用して圧送する方式を選択することによって、使い勝手は悪化しない。少ない水量しか必要としない場合に、貯湯槽の温水を無駄なく使用することができるために、発電熱が効果的に利用される。
【0010】
【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。
(第1実施形態)
請求項2に記載のコージェネレーションシステムにおいて、コントローラに接続された外気温度計測用の外気温度センサがさらに設けられている。コントローラは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、外気温度センサの計測値が特定温度以下の場合には、開閉手段を第2位置とする。
このようなコージェネレーションシステムで特定温度を低い値(例えば、10℃)に設定すると、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、外気温度が低い場合には開閉手段が第2位置になる。開閉手段が第2位置になると、水道水が直接給湯器に給水されて温水になり、その温水によって浴槽の湯張りが行われる。水道水圧力は、減圧された水道水圧力が加えられている貯湯槽内圧力よりも高い。このため、開閉手段が第2位置になると、より多くの水量を浴槽に送水することができる。外気温度が低い季節に外出から帰ってきた場合には、早く風呂に入りたい場合が多い。上記の構成のコージェネレーションシステムは、外気温度が低く、早く風呂に入りたい場合に、浴槽の湯張りを迅速に行うことができる。
【0011】
(第2実施形態)
請求項2に記載のコージェネレーションシステムにおいて、温水使用箇所と浴槽湯張り用の両者への送水量を検出する総水量センサと、浴槽への湯張量を検出する湯張量センサがさらに設けられている。総水量センサと湯張量センサは、コントローラに接続されている。コントローラは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、総水量センサと湯張量センサの検出値が等しくなく、かつ湯張量センサの検出値が所定流量以下の場合には、開閉手段を第2位置とする。
総水量センサと湯張量センサの検出値が等しくない場合には、温水使用箇所への送水と浴槽への湯張りが同時に行われている。温水使用箇所への送水と浴槽への湯張りが同時に行われると、減圧された水道水圧力しか加えられていない貯湯槽から送水していたのでは、浴槽に所定流量以下の湯張量しか供給できない可能性がある。そこで、上記のコージェネレーションシステムは、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、総水量センサと湯張量センサの検出値が等しくなく、かつ湯張量センサの検出値が所定流量以下の場合には、開閉手段を第2位置とする。開閉手段が第2位置になると、水道水が直接給湯器に給水されて温水になり、その温水が温水使用箇所と浴槽に送水される。水道水圧力は、減圧された水道水圧力が加えられている貯湯槽内圧力よりも高い。このため開閉手段が第2位置になると、所定流量以上の湯張量を浴槽に送水することができる。
【0012】
(第3実施形態)
請求項2に記載のコージェネレーションシステムにおいて、コントローラに接続された浴槽への湯張量を検出する湯張量センサがさらに設けられている。コントローラは、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、湯張量センサの検出値が湯張りを開始したときのよりも特定流量以上増加した場合には、開閉手段を第2位置とする。
湯張量センサの検出値が湯張りを開始したときのよりも特定流量以上増加した場合には、使用者が湯張りを早く完了させようとしている判断できる。そこで、上記のコージェネレーションシステムは、貯湯槽の温度センサの計測値が所定温度以上であっても、湯張量センサの検出値が湯張りを開始したときのよりも特定流量以上増加した場合には、開閉手段を第2位置とする。開閉手段が第2位置になると、水道水が直接給湯器に給水されて温水になり、その温水によって浴槽の湯張りが行われる。水道水圧力は、減圧された水道水圧力が加えられている貯湯槽内圧力よりも高い。このため開閉手段が第2位置になると、浴槽の湯張りをより早く完了させることができる。
【0013】
【実施例】
(第1実施例) 本発明の第1実施例に係るコージェネレーションシステム10を図面を参照しながら説明する。
図1に示されているように、コージェネレーションシステム10は、発電ユニット20と温水ユニット15から構成されている。温水ユニット15は、発電ユニット20が発生する発電熱で加熱された温水を回収して利用する。コージェネレーションシステム10は、地面上に設置されている。
発電ユニット20は、改質器30、燃料電池22、熱交換器70,74、放熱器28等から構成されている。改質器30は、炭化水素系のガスから水素ガスを生成する。改質器30には、バーナ32が設けられている。バーナ32が作動して熱を発生すると、その熱によって改質器30は燃料ガスを効率良く水素ガスに改質する。改質器30と熱交換器70とを連通する燃焼ガス排気管34が設けられている。燃焼ガス排気管34は、バーナ32の燃焼ガスを熱交換器70に通過させ、熱交換して冷却された燃焼ガスを排気する。熱交換器70には、後記する循環経路11が通過している。循環経路11には、温水が循環する。循環経路11を流れる温水は、熱交換器70を通過することによって、改質器30の排熱によってさらに加熱される。
【0014】
燃料電池22は、複数のセルから構成されている。燃料電池22と改質器30は、水素ガス供給配管35によって連通されている。改質器30で生成された水素ガスは、水素ガス供給配管35を流れて燃料電池22に供給される。燃料電池22は、改質器30から供給された水素ガスと、空気中の酸素とを反応させて発電を行う。この発電の際に、燃料電池22は発電熱を発生する。
燃料電池22には、熱媒循環経路24が接続されている。熱媒循環経路24は、熱媒としての純水を流通させる。熱媒循環経路24は、燃料電池22、熱交換器74、リザーブタンク26、熱媒ポンプ13、熱媒三方弁36を通って再び燃料電池22に戻る循環路を形成している。熱媒三方弁36には、放熱器28を通過して燃料電池22に戻る経路25が接続されている。
【0015】
熱媒三方弁36には、1つの入口36aと、2つの出口36b、36cが設けられている。熱媒三方弁36は、入口36aと出口36bを連通させるか、入口36aと出口36cを連通させるかを切り替える。放熱器28に隣接して、熱媒冷却ファン29が設けられている。熱媒冷却ファン29が作動すると、冷却空気が放熱器28に向けて送風される。熱媒が過熱されると、入口36aと出口36bを連通させて、過熱された熱媒を冷却して適温に戻す。
燃料電池22、熱媒ポンプ13、熱媒三方弁36、熱媒冷却ファン29、改質器30、バーナ32は、温水ユニット15内に装着されているコントローラ60によって制御される。コントローラ60は、温水ユニット15と発電ユニット20を統合して制御する。
コントローラ60は、CPU、ROM、RAM等を備えたデジタル式であり、ROMに格納されている制御プログラムをCPUが処理することにより、コージェネレーションシステム10を制御する。コントローラ60に入力される検知データ等や、CPUが処理動作を行う過程で生成される各種データは、RAMに記憶される。
コントローラ60で温水ユニット15と発電ユニット20を統合して制御する方式に代えて、各機器ごとにコントローラを設け、コントローラ間で通信することによって統合制御するようにしてもよい。
【0016】
燃料電池22が作動すると、熱媒三方弁36の入口36aと出口36cが連通されるとともに、熱媒ポンプ13が駆動される。熱媒ポンプ13が駆動されると、熱媒循環経路24を熱媒が循環する。熱媒循環経路24を熱媒が循環すると、燃料電池22が発生している発電熱が熱媒によって回収される(熱媒が加熱される)。熱媒によって回収された発電熱は、熱媒とともに熱交換器74まで運ばれ、熱交換器74を介して循環経路11を流れる温水を加熱する。
【0017】
熱媒循環経路24には、熱媒の温度を検知する温度センサ(図示省略)が設けられている。熱媒の温度が高くなりすぎると、熱媒三方弁36は、入口36aと出口36bを連通させる。また、同時に熱媒冷却ファン29が駆動される。すると、熱媒は熱媒循環経路24から冷却経路25に流入し、放熱器28を流れてから熱媒循環経路24に戻る。このように熱媒が流れると、放熱器28を介して外部に放熱が行われ、熱媒が冷却される。熱媒冷却ファン29が駆動されて放熱器28に向けて送風することにより、放熱器28からの放熱がより効率的に行われる。放熱器28で冷却されて熱媒の温度が下がると、熱媒三方弁36は、再び入口36aと出口36cを連通させる。このように熱媒三方弁36の流路の切り替えが繰り返されることにより、熱媒の温度は所定範囲内に維持される。
【0018】
温水ユニット15は、貯湯槽44、ミキシングユニット54、第1三方弁102、給湯暖房機50、およびこれらの間を連通させる複数の経路等から構成されている。
貯湯槽44の底部には、水道水供給用の給水経路40が接続されている。給水経路40の入口近傍には、給水が逆流するのを防止する逆止弁106と、給水温度を検知する給水サーミスタ105が装着されている。給水経路40は、その途中で第1三方弁側経路40aに分枝されている。第1三方弁側経路40aは、給水経路40の分枝部と第1三方弁102のBポート102bとを連通させている。給水経路40は、第1三方弁側経路40aへの分枝部の下流側で、ミキシングユニット側経路40bに分枝されている。ミキシングユニット側経路40bは、分枝部とミキシングユニット54の給水入口54bとを連通させている。
給水経路40の、第1三方弁側経路40aへの分枝部とミキシングユニット側経路40bへの分枝部の途中に、減圧弁108が設けられている。減圧弁108は、貯湯槽44とミキシングユニット54への給水圧力を調整する。貯湯槽44内の温水が減少したり、ミキシングユニット54の給水入口54bが開いたりして減圧弁108の下流側圧力がその調圧値以下になると、減圧弁108が開いて貯湯槽44やミキシングユニット54に給水が行われる。貯湯槽44内は、水道水圧力が減圧弁108によって減圧された、水道水圧力よりも低い圧力に維持される。
【0019】
貯湯槽44の上部には、貯湯槽44内の圧力を開放するリリーフ弁43が設けられている。貯湯槽44内の圧力は、リリーフ弁43と減圧弁108によって、貯湯槽44の耐圧々力である0.17MPa以下に維持される。リリーフ弁43には、開放された圧力を外部に導く圧力開放経路45が設けられている。貯湯槽44の底部に一端が接続され、他端が圧力開放経路45の途中に接続されている排水経路37が設けられている。排水経路37は、貯湯槽44からの排水を行う。排水経路37には、手動操作の排水弁47が装着されている。排水弁47を開くと、貯湯槽44に貯められている水が排水経路37と圧力開放経路45を通って外部に排水される。
貯湯槽44の上部の、後述する貯湯槽経路66が通過している部分の近傍に貯湯槽上部サーミスタ138が装着され、貯湯槽44の下部に貯湯槽下部サーミスタ139が装着されている。貯湯槽上部サーミスタ138と貯湯槽下部サーミスタ139は、貯湯槽44内の温度を検知する。貯湯槽上部サーミスタ138と貯湯槽下部サーミスタ139の検知信号は、コントローラ60に送信される。
【0020】
循環経路11は、循環往路11bと循環復路11aによって貯湯槽44と発電ユニット20との間を循環する経路を形成している。循環往路11bの途中には、循環ポンプ49が装着されている。循環ポンプ49は、コントローラ60に接続されている。循環ポンプ49が駆動されると、貯湯槽44の底部から温水が吸い出される。貯湯槽44の底部から吸い出された温水は、循環往路11bを流れてから発電ユニット20の熱交換器74、70を通過する。熱交換器74、70を通過することによって温水は加熱され、循環復路11aを流れて貯湯槽44の上部に戻される。このように、貯湯槽44の底部から吸い出された温水が熱交換器74、70で加熱され、貯湯槽44の上部に戻される循環が行われると、貯湯槽44の上部に高温の温水が蓄えられ、貯湯槽44の下部には低温の温水が蓄えられる。詳しくは後述するが、温水は、貯湯槽44の上部に一端が接続されている温水経路53から送り出される。従って、貯湯槽44内の全ての温水が高温となっていなくても、貯湯槽44は高温の温水を供給することができる。
【0021】
ミキシングユニット54は、温水入口54a、上述した給水入口54b、温水出口54cを備えている。温水経路53の他端は、ミキシングユニット54の温水入口54aに接続されている。ミキシングユニット54は、コントローラ60に制御されて温水入口54a側の開度と、給水入口54b側の開度を変化させる。温水入口54a側の開度と、給水入口54b側の開度が変化されると、貯湯槽44からの温水と水道水(冷水)とのミキシング割合が調整され、温水出口54cから送り出される温水の温度がコントロールされる。
ミキシングユニット54の温水出口54cと第1三方弁102のAポート102aは、温水経路112によって連通されている。温水経路112の途中には、逆止弁113が装着されている。逆止弁113は、水が第1三方弁102側からミキシングユニット54側に逆流するのを防止する。第1三方弁102は、コントローラ60に制御されてAポート102aとCポート102cを連通させるか、Bポート102bとCポート102cを連通させるかを切替える。
【0022】
給湯暖房機50は、バーナ55、56、追焚き熱交換器92、補給水弁48、注湯弁91、シスターン51、水位電極59等を備えている。
第1三方弁102のCポート102cには、温水経路57の一端が接続されている。温水経路57の他端側は、給湯栓側経路57aとシスターン側経路57bに分枝されている。給湯栓側経路57aの一部には、経路が屈曲成形された加熱部57cが設けられている。加熱部57cは、ガス燃焼式のバーナ55によって加熱される。バーナ55は、コントローラ60に制御され、ミキシングユニット54からの温水の温度が所定値よりも低い場合に作動する。
温水経路57の分枝部の上流側に、温水経路57を流れる水量を検知する水量センサ115が装着されている。給湯栓側経路57aの加熱部57cの下流には、温水温度を検知する出湯サーミスタ116が装着されている。水量センサ115と出湯サーミスタ116は、コントローラ60に検知信号を送信する。
給湯栓側経路57aの下流端には、給湯栓46が装着されている。給湯栓46は、建物の3階に設けられている浴室、洗面所、台所に配置されている(図1では、これら複数の給湯栓46を1つで代表して図示している)。3階に配置されている給湯栓46とコージェネレーションシステム10との間には、大きな高低差が存在する。
【0023】
シスターン側経路57bの下流端は、シスターン51に入れられている。シスターン側経路57bの途中には、コントローラ60に制御される補給水弁48が装着されている。補給水弁48はソレノイドを内蔵しており、ソレノイドが駆動されることにより開閉する。補給水弁48が開かれると、貯湯槽44からシスターン51に至る経路が開放される。貯湯槽44内の圧力は外部よりも高い。このため、補給水弁48が開かれると、貯湯槽44内の温水が温水経路53、ミキシングユニット54、温水経路112、第1三方弁102、温水経路57、シスターン側経路57bを流れてシスターン51に供給される。シスターン51に温水が供給されると、その供給された分の水道水が給水経路40を通って貯湯槽44に送り込まれる。
【0024】
シスターン51内には、コントローラ60に接続された水位電極59が装着されている。水位電極59は、棒状のハイレベルスイッチ59aとローレベルスイッチ59bを有している。ハイレベルスイッチ59aの下端とローレベルスイッチ59bの下端は、それぞれシスターン51に設定されている上限水位と下限水位に配置されている。ハイレベルスイッチ59aとローレベルスイッチ59bは、水に触れていると検知信号をコントローラ60に出力する。コントローラ60は、水位電極59からの検知信号に基づいて、シスターン51の水位が上限水位を超えているか、適正範囲(上限水位と下限水位との間)にあるか、下限水位未満であるかを判別する。そして、コントローラ60は、補給水弁48を制御することによりシスターン51の水位を適正範囲に維持する。
シスターン51の底部には、シスターン出水経路61の一端が接続されている。シスターン出水経路61の途中には、温水循環ポンプ62が装着されている。温水循環ポンプ62は、コントローラ60によって制御される。シスターン出水経路61の他端側は、高温水経路86と低温水経路84とに分枝されている。
【0025】
高温水経路86は、暖房端末機80を経由してシスターン51に戻る経路を形成している。暖房端末機80は、後述する暖房端末熱動弁58およびコントローラ60に接続された操作スイッチ80aと、温水が通過する熱交換器と、熱交換器に向けて送風する電動ファンとを備えている(熱交換器と電動ファンの図示は、省略されている)。高温水経路86のシスターン出水経路61との分枝部の下流には、経路が屈曲成形された加熱部86aが設けられている。加熱部86aは、バーナ56によって加熱される。高温水経路86の加熱部86aの上流側と下流側には、高温水経路86を流れる温水の温度を検知する暖房低温サーミスタ117と暖房高温サーミスタ63が装着されている。暖房低温サーミスタ117と暖房高温サーミスタ63の検知信号は、コントローラ60に送信される。
【0026】
暖房端末機80の上流側に、高温水経路86を開閉する暖房端末熱動弁58が設けられている。暖房端末熱動弁58は、膨張エレメントと、この膨張エレメントと機械的に連結された開閉弁を内蔵している。操作スイッチ80aがオンにされると、膨張エレメントに通電が行われる。通電された膨張エレメントは膨張して開閉弁を駆動し、暖房端末熱動弁58は開になる。また、操作スイッチ80aがオンにされると、その操作信号がコントローラ60に送信される。コントローラ60は、操作スイッチ80aがオンになると、温水循環ポンプ62を作動させる。
暖房端末機80の操作スイッチ80aが操作されて温水循環ポンプ62が駆動され、暖房端末熱動弁58が開になるとシスターン51から温水が吸い出される。コントローラ60は、暖房低温サーミスタ117と暖房高温サーミスタ63が検知した温度に基づいてバーナ56の動作を制御し、高温水経路86の加熱部86aの下流温度を所定範囲に維持する。暖房端末機80は、熱交換器を通過する温水が加熱した空気を電動ファンの作動によって吹き出し、部屋の暖房を行う。
【0027】
給湯栓側経路57aの加熱部57cの下流側と、風呂循環経路94の風呂循環ポンプ98の下流側とを連通させる風呂湯張経路89が設けられている。風呂湯張経路89の途中には、コントローラ60によって制御されるソレノイド駆動タイプの注湯弁91が装着されている。注湯弁91は、風呂湯張経路89を開閉する。
浴槽96に湯張りを行うときには、補給水弁48が閉じられ、注湯弁91が開かれる。補給水弁48が閉じられ、注湯弁91が開かれると、温水が給湯栓側経路57aから風呂循環経路94に流入する。風呂循環経路94に流入した温水は温水供給口96a、96bから浴槽96に供給され、これによって浴槽96への湯張りが行われる。湯張り時には風呂循環ポンプ98は運転されず、風呂湯張経路89にかかっている水圧で湯張りする。
【0028】
高温水経路86の暖房高温サーミスタ63の下流と、高温水経路86のシスターン51への入口部の上流とは、追焚き経路88によって連通されている。追焚き経路88は、追焚き熱交換器92を通過している。追焚き経路88の追焚き熱交換器92下流側には、コントローラ60によって制御されて追焚き経路88の開閉を行う追焚き熱動弁90が装着されている。
浴槽96には、温水吸出口96aと温水供給口96bが設けられている。温水吸出口96aと温水供給口96bは、風呂循環経路94によって連通されている。風呂循環経路94の途中に、風呂循環ポンプ98、風呂水位センサ122、湯張量センサ123、風呂水流スイッチ124が装着されている。風呂水位センサ122は、センサにかかる水圧から浴槽96に入れられている湯の水位を検知する。湯張量センサ123は、風呂循環経路94を流れる水量を検知する。風呂水流スイッチ124は、風呂循環経路94を水が流れると、それを検知する。風呂水位センサ122、湯張量センサ123、風呂水流スイッチ124の検知信号は、コントローラ60に送信される。風呂循環ポンプ98は、コントローラ60によって制御される。
浴槽96は、建物の3階に配置されている。このため、給湯栓46と同様に、浴槽96とコージェネレーションシステム10との間には、大きな高低差が存在する。
【0029】
バーナ56と温水循環ポンプ62が作動している状態で追焚き熱動弁90が開かれると、温水が追焚き経路88を流れて追焚き熱交換器92を通過する。同時に風呂循環ポンプ98が作動すると、浴槽96の温水吸出口96aから温水が吸出され、風呂循環経路94を流れて再び温水供給口96bに戻る循環が行われる。風呂循環経路94を流れる温水は、追焚き熱交換器92を通過する。追焚き経路88と風呂循環経路を流れる温水が追焚き熱交換器92を通過すると、風呂循環経路94を流れる温水が、追焚き経路88を流れる温水によって加熱される。追焚き経路88を流れる温水が加熱されると、浴槽96に入れられている湯の追焚きが行われる。
【0030】
低温水経路84には、その経路内を流れる温水の温度を検知する低温サーミスタ93が装着されている。低温サーミスタ93の検知信号は、コントローラ60に送信される。低温水経路84は、その途中で3つの床暖房経路85と、低温バイパス経路126に分枝されている。床暖房経路85のそれぞれの途中には、床暖房熱動弁52が装着されている。低温バイパス経路126の途中には、バイパス熱動弁128が装着されている。床暖房熱動弁52とバイパス熱動弁128はコントローラ60に制御され、それぞれ床暖房経路85と低温バイパス経路126の開閉を行う。床暖房経路85は、床暖房機82を通過してから合流し、再び1つの低温水経路84になる。低温バイパス経路126の下流端は、低温水経路84の床暖房機82の下流側に接続されている。
床暖房機82による床暖房を行う場合には、床暖房熱動弁52が開かれ、バイパス熱動弁128が閉じられて温水が床暖房機82に導かれる。床暖房機82による床暖房を行わない場合には、暖房熱動弁52が閉じられ、バイパス熱動弁128が開かれて温水は床暖房機82をバイパスする。
【0031】
第2三方弁132は、Aポート132a、Bポート132b、Cポート132cを備えている。低温水経路84の下流端は、第2三方弁132のCポート132cに接続されている。第2三方弁132は、コントローラ60に制御されてAポート132aとCポート132cを連通させるか、Bポート132bとCポート132cを連通させるかを切替える。低温水戻り経路134が設けられており、その一端は第2三方弁132のBポート132bに接続され、他端は高温水経路86の暖房端末機80の下流側に接続されてシスターン51に戻る。
貯湯槽44の上部を通過する貯湯槽経路66が設けられている。貯湯槽経路66の一端は第2三方弁132のAポート132aに接続され、他端は高温水経路86の追焚き経路88への分枝部の上流側に接続されている。
【0032】
温水循環ポンプ62が作動すると、シスターン51から温水が吸い出され、低温水経路84を流れる。この状態で床暖房熱動弁52が開かれると、温水は低温水経路84、床暖房経路85を経由して床暖房機82に導かれ、床暖房機82を暖める。床暖房機82を暖めると、温水温度は低下する。コントローラ60は、低温サーミスタ93が検知した温度と、貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温度を比較し、その結果によって第2三方弁132を切替える。例えば、低温サーミスタ93が検知した温度よりも貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温度の方が低い場合(例えば、10℃以上低い)には、第2三方弁132のBポート132bとCポート132cが連通される。Bポート132bとCポート132cが連通されると、低温水経路84からの温水は貯湯槽経路66をバイパスし、低温水戻り経路134、高温水経路86を流れてシスターン51に戻される。
【0033】
低温サーミスタ93が検知した温度よりも貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温度の方が高い場合には、第2三方弁132のAポート132aとCポート132cが連通される。Aポート132aとCポート132cが連通されると、低温水経路84からの温水は貯湯槽経路66を流れる。貯湯槽経路66を流れる温水は、貯湯槽44上部の温水によって加熱され、温度が上昇する。貯湯槽経路66を通過して温度が上昇した温水は、高温水経路86を流れてシスターン51に戻される。シスターンに51に戻された温水は、再び低温水経路84に吸い込まれる。
外気温度(屋外の温度)を検知する外気温サーミスタ140が設けられている。外気サーミスタ140は、検知した外気温度を信号としてコントローラ60に送信する。
【0034】
リモコン71が、コントローラ60に接続されている。コントローラ60は、リモコン71から送信されてくる操作信号に基づいてコージェネレーションシステム10を制御する。リモコン71には、発電ユニット20が発生する発電熱を優先して利用するか否かを設定するための発電熱優先ボタン71aが設けられている(発電熱がどのようにして優先利用されるかについては、後述にて詳細に説明する。リモコン71には、発電熱優先ボタン以外にも、給湯栓46の給湯温度を設定する給湯温度ボタンや、浴槽96への湯張りを指示する湯張ボタン等が設けられているが、図1においてはそれらの図示は省略されている。
発電ユニット20が用いられていない温水ユニット15であっても、リモコン71に発電熱優先ボタン71aを設けておいてもよい。このようなリモコン71にしておくと、将来、発電ユニット20を追加した場合に、リモコン71の取替えが不要になり、経済的である。
【0035】
コージェネレーションシステム10の制御に係る一連の処理フローについて、図2〜図4のフローチャートを参照しながら説明する。
図2に示されているように、発電熱利用処理S10の最初の処理S12では、リモコン71の発電熱優先ボタン71aがオンであるか否かが判別される。S12で発電熱優先ボタン71aがオンであると判別された場合(YESの場合)には、S14が実行される。S12で発電熱優先ボタン71aがオンではないと判別された場合(NOの場合)には、図3に示されているS37に移行する。このS37以降の処理については、後述にて説明する。
S14では、リモコン71の湯張ボタンがオンであるか否かが判別される。S14で湯張ボタンがオンであると判別された場合(YESの場合)には、S16が行われる。S14で湯張ボタンがオンではないと判別された場合(NOの場合)には、図4に示されているS60移行する。このS60以降の処理については、後述にて説明する。
【0036】
S16では、第1三方弁102のAポート102aとCポート102cを連通させるとともに、注湯弁91が開かれる。第1三方弁102のAポート102aとCポート102cが連通され、注湯弁91が開かれると、貯湯槽44からの温水が温水経路53、ミキシングユニット54、温水経路112、57、風呂湯張経路89、風呂循環経路94を流れて温水供給口96bから浴槽96に供給される。温水が温水供給口96bから供給されると、浴槽96に湯張りが行われる。湯張り時には、風呂循環ポンプ98は作動せず、貯湯槽44の圧力によって浴槽96に湯張りが行われる。
S16に続くS18では、水量センサ115と湯張量センサ123が検知した水量が等しいか否かが判別される。この判別は、浴槽96に湯張りを行っているときに給湯栓46が開かれているか、閉じられているかを判断するために設けられている。
【0037】
水量センサ115が検知した水量と湯張量センサ123が検知した水量が等しくない場合(NOの場合)には、水量センサ115が検知した水量の全てが浴槽96の湯張りに用いられず、給湯栓46への給湯にも用いられていると判断できる。上述したように、浴槽96と給湯栓46は建物の3階に配置されている。高い場所に送水するためには、高い送水圧力を必要とする。湯張りと給湯の両方が行われていると、圧力が低い貯湯槽44からの送水では湯張りの水量を確保できない可能性がある。そこで、S18で水量センサ115が検知した水量と湯張量センサ123が検知した水量が等しくないと判別された場合には、S34が実行される。
【0038】
S34では、湯張量センサ123が検知した水量が3(リットル/分)以上であるか否かが判別される。この水量3(リットル/分)は、浴槽96に湯張りとして供給しなければならない最低流量として設定されているものである。S34で湯張量センサ123が検知した水量が3(リットル/分)以上ではないと判別された場合(NOの場合)には、湯張りとしての最低流量が確保されていない。すなわち、貯湯槽44内の圧力では、湯張りの最低流量を送り出すことができない。従って、S34で湯張量センサ123が検知した水量が3(リットル/分)以上ではないと判別された場合には、S36に移行して第1三方弁102のBポート102bとCポート102cが連通される。
湯張りと給湯の両方が行われている状態で湯張り最低流量が確保されていれば、圧力が低い貯湯槽44からの送水で必要な湯量が確保されていることから、S36の処理をしない。
【0039】
S36の処理によってBポート102bとCポート102cが連通されると、貯湯槽44を介さずに、水道水が給水経路40と第1三方弁側経路40aを経由して温水経路57に直接導かれる。水道水の圧力は、減圧弁108によって減圧されている貯湯槽44内の圧力よりも高いので、湯張りの最低流量である3(リットル/分)よりも多い水量が浴槽96に供給される。このように、水道水の圧力を直接温水経路57に加えることにより、浴槽96が3階に配置されていても、その高さ分の圧力(水柱圧力)に打ち勝って、十分な送水量を確保することができる。なお、水道水を直接用いて湯張り、あるいは給湯を行う場合にはバーナ55が作動し水道水を加熱して温水にする。
S34で、湯張量センサが検知した水量が3(リットル/分)以上であると判別された場合(YESの場合)には、湯張りの最低流量が確保されている。この場合には、S36がスキップされ、貯湯槽44から浴槽96への温水供給が継続して行われる。S34でYESと判別された場合、あるいはS36実行後、後述するS28が行われる。
【0040】
一方、S18で、水量センサ115が検知した水量と湯張量センサ123が検知した水量が等しいと判別された場合(YESの場合)には、S20が実行される。
S20では、湯張量センサ123が検知した湯張量(この値をX(リットル/分)とする)をコントローラ60のRAMに記憶する処理が行われる。
S20に続いて、S22が行われる。S22では、貯湯槽上部サーミスタ138が検知した貯湯槽44上部の温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上であるか否かが判別される。S22でNOと判別されるのは、貯湯槽44上部と水道水との温度差が5℃以下と小さい場合である。従って、この場合には、水道水との温度差がほとんどない貯湯槽44から湯張りを行うよりも、圧力が高い水道水を直接用いて湯張りを行い、早く湯張りを完了させる方が得策である。そこでS22での判別がNOとされると、S36を実行して温水経路57に水道水が直接導かれる。S22で貯湯槽上部サーミスタ138が検知した貯湯槽44上部の温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上であると判別された場合(YESの場合)には、S24が実行される。
【0041】
S24では、外気温度が10℃以下であるか否かが判別される。S24で外気温度が10℃以下であると判別された場合(YESの場合)には、S26が行われる。S24で外気温度が10℃以下ではないと判別された場合(NOの場合)には、S34が行われる
S26では、湯張量センサ123が検知した湯張量が、S20の処理で記憶された湯張量X(リットル/分)から5(リットル/分)を減算した値以上であるか否かが判別される。S26は、S24で外気温度が10℃以下であると判別された場合に実行される。このように外気温度が低いときには、浴槽96への湯張りを早く行いたい。そこで、S26で湯張量センサ123が検知した湯張量が、X−5(リットル/分)よりも少ないと判別された場合(NOの場合)には、S36を実行して温水経路57に水道水が直接導かれ、浴槽96に供給される湯張量が増やされる。なおS26に相当する判別を、湯張量センサ123の絶対値(例えば、6(リットル/分)以上であるか、以下であるか)によって行うこともできる。S26で湯張量センサ123が検知した湯張量が、X−5(リットル/分)以上であると判別された場合(YESの場合)には、S28が行われる。
【0042】
なお、S24とS26の判別を関連付けずに、S24(外気温度が10℃以下であるか否か)のみを判別し、外気温度が10℃以下の場合には、S36(第1三方弁102のBポート102bとCポート102cを連通)を実行するように構成することもできる。外気温度が10℃以下のように低いときに外出から帰宅すると、早く風呂に入りたいものである。外気温度が10℃以下の場合に第1三方弁102のBポート102bとCポート102cを連通させると、浴槽の湯張りを迅速に行うことができる。
【0043】
S28では、浴槽96への湯張りが規定水位まで行われたか否かが判別される。湯張りの水位は、風呂水位センサ122によって検知される。S28で湯張りが規定水位まで行われていると判別された場合(YESの場合)には、S30に移行して注湯弁91が閉じられ、湯張りが停止される。続くS32では、風呂の焚き上げが行われる。風呂の焚き上げが行われると、浴槽96に湯張りされた湯が所定温度まで焚き上げられる。焚き上げる湯温は、リモコン71で設定することができる。風呂の焚き上げにおいて、温水ユニット15がどのように動作するかについては、既に述べた風呂の追焚きと同様なので、これ以上の説明は省略する。
S32が実行してから、発電熱利用処理S10を終了する。
なお、第1三方弁102が、Bポート102bとCポート102cが連通している状態に切替えられた場合には、Aポート102aとCポート102cが連通している状態に戻らないことが好ましい。第1三方弁102のポートの切替が頻繁に行われると、温水を供給する各経路内の圧力が変動し、それにともなって温水流量も増減するので、温水温度が安定しなくなってしまうからである。
【0044】
S12で発電熱優先ボタン71aがオンではないと判別された場合(NOの場合)には、図3に示されているS37への移行が行われる。S37では、湯張ボタンがオンであるか否かが判別される。S37で湯張ボタンがオンであると判別された場合(YESの場合)には、S38が実行される。S38では、第1三方弁102のAポート102aとCポート102cが連通されるとともに、注湯弁91が開かれる。Aポート102aとCポート102cが連通するとともに注湯弁91が開かれると、貯湯槽44からの温水によって浴槽96への湯張りが行われる。
【0045】
S38に続くS40では、貯湯槽上部サーミスタ138が検知した貯湯槽44上部の温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上であるか否かが判別される。S40で、貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温水温度から給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が5℃以上ではないと判別された場合(NOの場合)には、S46が実行される。S46では、第1三方弁102のBポート102bとCポート102cが連通される。Bポート102bとCポート102cが連通されると、貯湯槽44を介さずに、水道水が直接供給されて浴槽96の湯張りが行われる。貯湯槽44内よりも圧力が高い水道水が直接供給されることにより、浴槽96には、十分な水量が供給される。S46実行後、S48への移行が行われる。
S40で、貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温水温度から給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が5℃以上であると判別された場合(YESの場合)には、S42が実行される。
【0046】
S42では、水量センサ115と湯張量センサ123が検知した水量が等しいか否かが判別される。S42で水量センサ115と湯張量センサ123が検知した水量が等しくないと判別された場合(NOの場合)には、浴槽96への湯張りに加えて、給湯栓46からの給湯が行われていると判断できる。そこで、浴槽96と給水栓46へ十分な水量を供給するために、S42でNOと判別された場合には、S46に移行する。
S42で水量センサ115と湯張量センサ123が検知した水量が等しいと判別された場合(YESの場合)には、S44が実行される。
【0047】
S44では、湯張量センサ123が検知した水量が、湯張りの最低流量である3(リットル/分)以上であるか否かが判別される。S44で、湯張量センサ123が検知した水量が3(リットル/分)以上ではないと判別された場合(NOの場合)には、湯張りの最低流量が確保されていない。そこで、S46に移行して水道水を直接供給し、十分な水量を確保する。S44で、湯張量センサ123が検知した水量が3(リットル/分)以上であると判別された場合(YESの場合)には、S48が実行される。
ステップS40,42,44ですべてイエスであれば、発電熱優先ボタン71aがオフであっても、第1三方弁102を利用して貯湯槽44の温水を優先して利用する。
S48では、浴槽96への湯張りが規定水位まで行われたか否かが判別される。S48で、湯張りが規定水位まで行われていないと判別された場合には、図2に示されているように、発電熱利用処理S10の最初の処理S12が再び行われる。S48で湯張りが規定水位まで行われていると判別された場合(YESの場合)には、S50が実行されて注湯弁91が閉じられることにより、浴槽96への湯張りが停止される。そして、S52に移行して風呂を焚き上げてから発電熱利用処理S10を終了する。
【0048】
一方、S37で湯張ボタンはオンではないと判別された場合(NOの場合)には、S54が実行される。
S54では、水量センサ115が水量を検知しているか否かが判別される。S54は、S36で湯張ボタンがオンではないと判別されてから行われる。従って、S54で水量センサが水量を検知していると判別されるのは、浴槽96への湯張りは行われず、給湯栓46からの給湯が行われている場合である。S54で水量センサ115が水量を検知していると判別された場合(YESの場合)には、第1三方弁102のBポート102bとCポート102cが連通されるとともに、給湯運転が行われる。Bポート102bとCポート102cが連通されると、水道水が直接温水経路57に導かれる。水道水が直接温水経路57に導かれると、十分な水量が給湯栓46に供給される。給湯運転が行われると、バーナ55が運転されて給湯栓側経路57aの加熱部57cを加熱し、加熱された温水が給湯栓46から給湯される。S56を実行してから、発電熱利用処理S10の最初の処理S12が再び行われる。S54で水量センサ115が水量を検知していないと判別された場合(NOの場合)には、S56がスキップされる。
【0049】
図2に示されているように、S14で湯張ボタンがオンではないと判別された場合(NOの場合)には、図4に示されているS60が実行される。
S60では、水量センサ115が水量を検知しているか否かが判別される。S60は、S14で湯張ボタンがオンではないと判別されてから実行されている。従って、S60で水量センサ115が水量を検知していると判別された場合(YESの場合)には、浴槽96への湯張りは行われておらず、給湯栓46からの給湯のみが行われている。S60で水量センサ115が水量を検知していると判別された場合(YESの場合)には、S62が行われる。S62では、貯湯槽上部サーミスタ138が検知した貯湯槽44上部の温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上であるか否かが判別される。S62で貯湯槽上部サーミスタ138が検知した貯湯槽44上部の温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上であると判別された場合(YESの場合)には、S64が実行される。
【0050】
S64では、第1三方弁102のAポート102aとCポート102cが連通され、貯湯槽44からの温水が温水経路57に導かれる。S64に続くS68では、給湯運転が行われる。この場合、貯湯槽44内の低い圧力によって給湯されるために湯量が少ない可能性がある。この場合、操作者が意図して発電熱優先ボタン71aをオンしており、少ない湯量を甘受することが多い。少ない湯量に不満があれば、発電熱優先ボタン71aをオフにすることによって水道水の高い圧力を利用して湯量を増加させることができる。給湯運転が行われると、貯湯槽44の温水の温度が低ければ、バーナ55が運転されて給湯栓側経路57aの加熱部57cを加熱し、加熱された温水が給湯栓46から給湯される。貯湯槽44の温水の温度が高ければ、ミキシングユニット54で低温の水道水と混合されて冷却され、適温に冷却された温水が給湯栓46から給湯される。S68を実行してから、図2に示されているように、発電熱利用処理S10の最初の処理S12が再び行われる。
S62で貯湯槽上部サーミスタ138が検知した貯湯槽44上部の温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上ではないと判別された場合(NOの場合)には、S66が実行される。
S66では、第1三方弁102のBポート102bとCポート102cが連通され、水道水が温水経路57に導かれる。水道水が温水経路57に導かれると、十分な水量が給湯栓46に供給される。S66を実行後、S68に移行する。
一方、S60で水量センサ115が水量を検知していないと判別された場合(NOの場合)には、浴槽96への湯張りも、給湯栓46から給湯も行われていない。そこで、S60でNOと判別された場合には、S62〜S68の処理がスキップされる。
【0051】
図9は、発電熱優先ボタン71aのオン/オフ、外気温度、湯張りのみを行った場合、湯張りと給湯を同時に行った場合、給湯のみを行った場合について、貯湯槽44からの送水が行われるか、貯湯槽44を介さずに直接水道水からの送水が行われるかをまとめたものである。なお、図9は、貯湯槽44の温水を送水に用いることができる場合のものであり、図2のフローチャートにおいて、S22とS34はYESと判別されるとの前提で作成されている。
図9から明らかなように、発電熱優先ボタン71aがオンにされている場合には、水道水から直接送水が行われるのは、湯張りと給湯を同時に行い、外気温度が10℃以下の場合のみである。これに対して、発電熱優先ボタン71aがオフの場合には、貯湯槽44からの送水が行われるのは、湯張りが行われているときのみである。
【0052】
なお、本実施例のコージェネレーションシステム10において、発電ユニット20と貯湯槽44はオプションとすることもできる。このような構成とすると、将来、燃料電池式の発電ユニット20が広く普及した場合に、発電ユニット20と貯湯槽44を追加してシステムアップできるという、魅力ある商品を実現することができる。このようなことが可能なのは、水道水を直接に給湯暖房機50に供給する経路が設けられているからである。
【0053】
(第2実施例)
本発明の第2実施例に係るコージェネレーションシステム150について、図面を参照しながら説明する。なお、コージェネレーションシステム150は、既に説明した第1実施例のコージェネレーションシステム10と多くの構成が共通している。従って、以下においては、コージェネレーションシステム150としての特徴的な部分を主体に説明する。
図5に示されているように、コージェネレーションシステム150の貯湯槽44の底部には、水道水供給用の給水経路158が接続されている。給水経路158は、その途中でミキシングユニット側経路158aに分枝されている。給水経路158のミキシングユニット側経路158aへの分枝部の下流に、貯湯槽44への給水圧力を調整する第1減圧弁152が装着されている。
【0054】
ミキシングユニット側経路158aは、給水経路158の分枝部とミキシングユニット54の給水入口54bとを連通させている。ミキシングユニット側経路158aの途中に、第2減圧弁154が装着されている。第2減圧弁154は、ミキシングユニット54の給水入口54bへの水道水給水圧力を調整する。第2減圧弁154の調圧値は、第1減圧弁152のそれよりも高く設定されている。
ミキシングユニット54の温水出口54cには、温水経路162の一端が接続されている。温水経路162の他端側は、給湯栓側経路57aとシスターン側経路57bに分枝されている。
【0055】
コージェネレーションシステム150の制御に係る一連の処理フローについて、図6〜図8のフローチャートを参照しながら説明する。図6の発電熱利用処理100は、S35以外については、図2に示されている発電熱利用処理S10と同じである。
S34で、湯張量センサ123が検知した水量が3(リットル/分)以上ではないと判別された場合(NOの場合)には、湯張りとしての最低流量が確保されていない。この場合には、S35に移行してミキシングユニット54の貯湯槽側開度が0%にされ、水道水側開度が100%にされる(給水入口54bと温水出口54cを連通させる)。ミキシングユニット54の貯湯槽側開度が0%にされ、水道水側開度が100%にされると、水道水が給水経路158とミキシングユニット側経路158aを経由して温水経路162に導かれる。上述したように、第2減圧弁154の調圧値は、第1減圧弁152よりも高く設定されている。また、ミキシングユニット側経路158aは、貯湯槽44と温水経路53を経てミキシングバルブ54の温水入口54aに至る経路よりも短いので、圧力損失が小さい。このため、貯湯槽44からの送水が行われるよりも、ミキシングユニット54の貯湯槽側開度が0%にされ、水道水側開度が100%にされて第2減圧弁154を経由して水道水が温水経路162に導かれる方が、送水量が多くなる。S34で湯張量センサ123が検知した水量が3(リットル/分)以上であると判別された場合(YESの場合)には、湯張りの最低流量が確保されている。このためS35がスキップされ、貯湯槽44からの温水供給が継続して行われる。
【0056】
S22で貯湯槽上部サーミスタ138が検知した貯湯槽44の上部温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が5℃以上ではないと判別された場合(NOの場合)、あるいはS26で湯張量センサ123が検知した湯張量が、X−5(リットル/分)以上ではないと判別された場合(NOの場合)にも、S35が実行される。
【0057】
S12で、発電熱優先ボタン71aがオンではないと判別された場合(NOの場合)には、図7に示されているS37以降の処理が行われる。図7のS39、S45、S55以外は、図3と同様である。S37で湯張ボタンがオンであると判別された場合(YESの場合)には、S39が実行される。S39が実行されると、注湯弁91が開かれる。
S40で貯湯槽上部サーミスタ138が検知した貯湯槽44の上部温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が5℃以上ではないと判別された場合(NOの場合)、S42で水量センサ115と湯張量センサ123が検知した水量が等しくないと判別された場合(NOの場合)、S44で湯張量センサ123が検知した値が3(リットル/分)以上ではないと判別された場合(NOの場合)には、S45が行われる。
【0058】
S45では、ミキシングユニット54の貯湯槽側開度が0%にされ、水道水側開度が100%にされる。ミキシングユニット54の貯湯槽側開度が0%にされ、水道水側開度が100%にされると、水道水が給水経路158とミキシングユニット側経路158aを経由して温水経路162に導かれる。
S54で水量センサ115が水量を検知していると判別された場合(YESの場合)には、ミキシングユニット54の貯湯槽側開度が0%にされ、水道水側開度が100%にされ、水道水が給水経路158とミキシングユニット側経路158aを経由して温水経路162に導かれる。
【0059】
図6のS14で湯張ボタンがオンではないと判別された場合(NOの場合)には、図8に示されているS60以降の処理が行われる。図8は、図4からS64が除かれ、図4のS66がS67に置き換えられている点が図4と異なる。
S62で貯湯槽上部サーミスタ138が検知した貯湯槽44の上部温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が5℃以上ではないと判別された場合(NOの場合)には、S67が行われる。S67では、ミキシングユニット54の貯湯槽側開度が0%にされ、水道水側開度が100%にされ、水道水が給水経路158とミキシングユニット側経路158aを経由して温水経路162に導かれる。
以上説明したように、本第2実施例のコージェネレーションシステム150の構成でも、第1実施例のコージェネレーションシステムと同様の動作を実現することができる。
【0060】
(第3実施例)
本発明の第3実施例に係るコージェネレーションシステムについて、図面を参照しながら説明する。本第3実施例のコージェネレーションシステムは、図1に示されているコージェネレーションシステム10から湯張りに係る部分を除いた構成を有している。すなわち、浴槽96の湯張りや、追い焚きの機能を備えていない。以下においては、図1に記載されている符号を用いて説明を進める。
本コージェネレーションシステムの発電熱利用処理S200について、図10を参照しながら説明する。発電熱利用処理200の最初の処理S202では、発電熱優先ボタンがオンであるか否かの判別が行われる。S202で、発電熱優先ボタンがオンであると判別された場合(YESの場合)には、S204が行われる。
S204では、第1三方弁102のAポート102aとCポート102が連通される。Aポート102aとCポート102が連通されると、貯湯槽44からの温水が温水経路57に導かれる。
【0061】
S204に続いて行われるS206では、水量センサ115が水量を検知しているか否かの判別が行われる。S206で水量センサ115が水量を検知していないと判別された場合(NOの場合)には、S202からの処理が再び行われる。S206で水量センサ115が水量を検知していると判別された場合(YESの場合)には、S208への移行が行われる。
S208では、貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上であるか否かが判別される。S208で、貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上ではないと判別された場合(NOの場合)には、S210が行われる。
S210では、第1三方弁102のBポート102bとCポート102cが連通される。Bポート102bとCポート102cが連通されると、水道水が給水経路40と第1三方弁側経路40aを経由して温水経路57に導かれる。水道水が温水経路57に導かれると、給湯栓46が3階に配置されていても、貯湯槽44からの場合よりも多く送水して、十分な給湯量を確保することができる。S210実行後、S212へ移行する。
【0062】
S208で貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上であると判別された場合(YESの場合)には、S210がスキップされる。
S212では、給湯運転が行われる。給湯運転が行われると、バーナ55が作動することにより、貯湯槽44からの温水、あるいは水道水が加熱される。S212を行ってから、S202の処理に戻る。
【0063】
一方、S202で発電熱優先ボタンがオンではないと判別された場合(NOの場合)には、S214が実行される。
S214では水量センサ115が水量を検知しているか否かが判別される。S214で水量センサ115が水量を検知していないと判別された場合(NOの場合)には、S202の処理に戻る。S214で水量センサ115が水量を検知していると判別された場合(YESの場合)には、S216に移行する。
S216では、貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上であるか否かが判別される。S216で貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上であると判別された場合(YESの場合)には、S218が行われる。
S218では、第1三方弁102のAポート102aとCポート102cが連通される。Aポート102aとCポート102cが連通されると、貯湯槽44からの温水が温水経路57に導かれる。そして、S222で給湯運転が行われる。S222を行ってから、S202に戻る。
【0064】
S216で貯湯槽上部サーミスタ138が検知した温水温度から、給水サーミスタ105が検知した給水温度を減算した値が、5℃以上ではないと判別された場合(NOの場合)には、S220が行われる。
S220では、第1三方弁102のBポート102bとCポート102cが連通される。Bポート102bとCポート102cが連通されると、水道水が給水経路40と第1三方弁側経路40aを経由して温水経路57に導かれる。S220実行後、S222の給湯運転が行われる。
このように、給湯機能のみを有するコージェネレーションシステムにおいても、給湯栓が高い場所に位置していても、十分な給湯量を確保することができる。
【0065】
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、出願時の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。
従って、例えば、以下に記載するように構成することもできる。
【0066】
(1)水道水が断水した場合に、貯湯槽に貯められている水を非常用に使用できるように、貯湯槽に非常用の開閉弁を設けることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例に係るコージェネレーションシステムの系統図。
【図2】第1実施例に係る発電熱利用処理のフローチャート。
【図3】同上。
【図4】同上。
【図5】第2実施例に係るコージェネレーションシステムの系統図。
【図6】第2実施例に係る発電熱利用処理のフローチャート。
【図7】同上。
【図8】同上。
【図9】第1実施例に係るコージェネレーションシステムにおいて、貯湯槽から送水されるか、貯湯槽を経由せずに水道水から直接送水されるかを整理した表。
【図10】第3実施例に係る発電熱利用処理のフローチャート。
【符号の説明】
10:コージェネレーションシステム(第1実施形態)
11:循環経路、11a:循環復路、11b:循環往路
13:熱媒ポンプ
15:温水ユニット
20:発電ユニット
22:燃料電池
24:熱媒循環経路
25:冷却経路
26:リザーブタンク
28:放熱器
29:熱媒冷却ファン
30:改質器
32:バーナ
34:燃焼ガス排気管
35:酸素供給配管
36:熱媒三方弁、36a:入口、36b:出口、36c:出口
37:排水経路
40:給水経路、40a:第1三方弁側経路、40b:ミキシングユニット側経路
43:リリーフ弁
44:貯湯槽
45:圧力開放経路
46:給湯栓
47:排水弁
48:補給水弁
49:循環ポンプ
50:給湯暖房機
51:シスターン
52:床暖房熱動弁
53:温水経路
54:ミキシングユニット、54a:温水入口、54b:給水入口
55、56:バーナ
57:温水経路、57a:給湯栓側経路、57b:シスターン側経路、57c:加熱部
58:暖房端末熱動弁
59:水位電極、59a:ハイレベルスイッチ、59b:ローレベルスイッチ
60:コントローラ
61:シスターン出水経路
62:温水循環ポンプ
63:暖房高温サーミスタ
66:貯湯槽経路
70:熱交換器
71:リモコン、71a:発電熱優先ボタン
74:熱交換器
80:暖房端末機、80a:スイッチ
84:低温水経路
85:床暖房経路
86:高温水経路、86a:加熱部
88:追焚き経路
89:風呂湯張経路
90:追焚き熱動弁
91:注湯弁
92:追焚き熱交換器
93:低温サーミスタ
94:風呂循環経路
96:浴槽、96a:温水吸出口、96b:温水供給口
98:風呂循環ポンプ
102:第1三方弁、102a:Aポート、102b:Bポート、102c:Cポート
105:給水サーミスタ
106:逆止弁
108:減圧弁
112:温水経路
113:逆止弁
115:水量センサ
116:出湯サーミスタ
117:暖房低温サーミスタ
122:風呂水位センサ
123:湯張量センサ
124:風呂水流スイッチ
126:低温バイパス経路
128:バイパス熱動弁
132:第2三方弁、132a:Aポート、132b:Bポート、132c:Cポート
134:低温水戻り経路
138:貯湯槽上部サーミスタ
139:貯湯槽下部サーミスタ
140:外気温サーミスタ
150:コージェネレーションシステム(第2実施形態)
152:第1減圧弁
154:第2減圧弁
158:給水経路、158a:ミキシングユニット側経路
[0001]
[0001] The present invention relates to a cogeneration system. More specifically, the present invention relates to a technique for supplying hot water to a hot water usage point or for pumping hot water to fill a bathtub with hot water.
[0002]
2. Description of the Related Art A cogeneration system including a power generation unit, a hot water storage tank for storing hot water heated by generated heat generated by the power generation unit, and a water heater for supplying hot water to a location where hot water is used or filling a bathtub with hot water is known. It is known (for example, see Patent Document 1).
[0003]
[Patent Document 1]
JP 2001-248905 A
[0004]
In this cogeneration system, hot water stored in a hot water tank is supplied to a water heater. Compared to the amount of heat required to heat tap water to the required hot water temperature at the hot water usage point, the amount of heat required to heat the hot water heated by the generated heat to the required hot water temperature is smaller. As a result, the amount of heat consumed can be reduced by effectively using the generated heat. In the method of supplying the hot water stored in the hot water tank to the water heater, the amount of tap water used at the hot water use location must be supplied to the hot water tank. To this end, a water supply path for supplying tap water to the hot water tank is connected to the hot water tank.
When the pressure of tap water is directly applied to the hot water tank, the pressure resistance of the hot water tank must be increased. If the pressure resistance of the hot water storage tank is increased, the manufacturing cost of the hot water storage tank increases. For this reason, in a normal cogeneration system, a pressure reducing valve is provided in the middle of the path for supplying water to the hot water tank, and the pressure applied to the hot water tank is made lower than the tap water pressure. When the pressure applied to the hot water storage tank is kept low, it is allowed to reduce the pressure resistance of the hot water storage tank. Therefore, an increase in the manufacturing cost of the hot water storage tank can be suppressed.
In this method, water reduced in pressure from the tap water pressure is supplied to a water heater, and hot water is supplied to a hot water use location or a bathtub using the reduced pressure.
[0005]
In many cases, hot water tanks are installed on the ground surface. On the other hand, it may be arranged at a place where hot water is used or a bathtub is high (for example, on the third floor). If the hot water use location or the bathtub is arranged in a high place, the reduced pressure of the hot water storage tank reduces the amount of hot water that can be supplied to the hot water use location or the bathtub, which is inconvenient.
[0006]
The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a cogeneration system that does not impair usability even when a hot water use location or a bathtub is arranged at a high place.
[0007]
The cogeneration system according to the first aspect of the present invention includes a power generation unit, a hot water storage tank for storing hot water heated by generated heat generated by the power generation unit, and a hot water storage in the hot water storage tank. A temperature sensor that measures the temperature, a water heater that supplies hot water to the hot water usage point, a first water supply path that supplies tap water to the water heater through a pressure reducing valve and a hot water storage tank, and tap water is directly supplied to the water heater. Opening / closing means for opening the first water supply path at the first position to close the second water supply path and closing the first water supply path at the second position to open the second water supply path; A controller connected to the means. The controller sets the opening / closing means to the first position when the measurement value of the temperature sensor is equal to or higher than the predetermined temperature, and sets the opening / closing means to the second position when the measurement value of the temperature sensor is lower than the predetermined temperature.
In the above cogeneration system, the opening / closing means is set to the first position when the temperature of the hot water in the hot water tank is equal to or higher than a predetermined temperature, and the first water supply for supplying tap water reduced in pressure through the pressure reducing valve and the hot water tank to the water heater. The path is opened, and the second water supply path for supplying tap water directly to the water heater is closed. When the hot water in the hot water tank is lower than the predetermined temperature, the opening / closing means is moved to the second position. In this case, the first water supply path is closed and the second water supply path is opened.
With this configuration, when the temperature of the hot water in the hot water tank is equal to or higher than the predetermined temperature, the hot water in the hot water tank is preferentially used, and the generated heat can be used without waste. When the hot water in the hot water storage tank is lower than a predetermined temperature, the hot water is pumped to a hot water use location or a bathtub using tap water pressure. When pumping is performed using tap water pressure that has not been depressurized, a sufficient amount of water can be secured even if a hot water use location or a bathtub is arranged in a high place.
[0008]
The cogeneration system according to claim 2 includes a power generation unit, a hot water storage tank that stores hot water heated by generated heat generated by the power generation unit, a temperature sensor that measures a temperature in the hot water storage tank, A first water supply path for supplying tap water to the water heater through a pressure reducing valve and a hot water tank, and a second water supply path for supplying tap water directly to the water heater. Opening and closing means for opening the first water supply path at the first position to close the second water supply path and closing the first water supply path at the second position to open the second water supply path; a controller connected to the temperature sensor and the opening and closing means; It has. When the water heater fills the bathtub, the controller sets the opening / closing means to the first position when the measured value of the temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature, and sets the opening / closing means when the measured value of the temperature sensor is lower than the predetermined temperature. The second position.
The above cogeneration system sets the opening / closing means to the first position when the value of the temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature when the water heater fills the bathtub. When the opening / closing means is in the first position, the first water supply path for supplying depressurized tap water to the water heater through the pressure reducing valve and the hot water tank is opened, and the second water supply for supplying tap water directly to the water heater. The path is closed. With this configuration, when the temperature of the hot water in the hot water storage tank is equal to or higher than a predetermined temperature, the hot water in the hot water storage tank is preferentially used to fill the hot water, and the generated heat can be used without waste. There is a possibility that the filling speed may decrease due to the pressure feeding using the reduced tap water pressure, but the filling may take a long time in many cases, and this is not unacceptable.
When the measured value of the temperature sensor is lower than the predetermined temperature, the opening / closing means is set to the second position, the first water supply path is closed, and the second water supply path is opened. In this case, the water is pumped to the bathtub using tap water pressure that has not been reduced. If the water is pumped using the tap water pressure that has not been reduced, the filling time can be shortened.
[0009]
A cogeneration system according to claim 3, wherein the power generation unit, a hot water storage tank for storing hot water heated by generated heat generated by the power generation unit, a temperature sensor for measuring a temperature in the hot water storage tank, and a hot water , A first water supply path for supplying tap water to the water heater via a pressure reducing valve and a hot water storage tank, a second water supply path for supplying tap water directly to the water heater, and a first water supply path for supplying water to the water heater. A controller connected to the opening / closing means for opening the water supply path and closing the second water supply path and closing the first water supply path at the second position to open the second water supply path; an operation switch; a temperature sensor; It has. The controller switches the opening / closing means to the first position or the second position by operating the operation switch when the measured value of the temperature sensor is equal to or higher than the predetermined temperature and the water heater supplies hot water to the hot water use location.
In the above cogeneration system, when the inside of the hot water tank is at a predetermined temperature or higher and the hot water supply supplies hot water to the hot water usage point, the operation switch is operated to switch the opening / closing means to the first position or the second position. When the opening / closing means is in the first position, the first water supply path for supplying depressurized tap water to the water heater through the pressure reducing valve and the hot water tank is opened, and the second water supply for supplying tap water directly to the water heater. The path is closed. When the opening / closing means is in the second position, the first water supply path is closed and the second water supply path is opened. Therefore, when the inside of the hot water tank is at a predetermined temperature or higher and water is to be supplied to a hot water use location, the user operates the operation switch to pump the water using the depressurized tap water pressure of the hot water tank, or the pressure is not reduced. It is possible to select whether to perform pumping using tap water pressure.
Since the pressure in the hot water tank is reduced by the pressure reducing valve, the amount of water that can be pumped is small. A hot water use location may require a large amount of water, or may require a small amount of water. By operating the operation switch, it is possible to select whether to pump using the depressurized tap water pressure or to pump using the non-depressurized tap water pressure. Usability does not deteriorate by selecting a method of pumping using the reduced tap water pressure. When only a small amount of water is required, the hot water in the hot water storage tank can be used without waste, and the generated heat is effectively used.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below.
(1st Embodiment)
The cogeneration system according to claim 2, further comprising an outside air temperature sensor connected to the controller for measuring outside air temperature. When the water heater fills the bathtub, the controller opens and closes the opening / closing means if the measured value of the outside air temperature sensor is equal to or lower than the specific temperature, even if the measured value of the temperature sensor of the hot water tank is equal to or higher than the predetermined temperature. Two positions.
When the specific temperature is set to a low value (for example, 10 ° C.) in such a cogeneration system, the opening / closing means is turned off when the outside air temperature is low even if the measurement value of the temperature sensor of the hot water tank is equal to or higher than a predetermined temperature. It will be 2 positions. When the opening / closing means is at the second position, tap water is directly supplied to the water heater to become hot water, and the hot water fills the bathtub. The tap water pressure is higher than the pressure in the hot water tank to which the reduced tap water pressure is applied. Therefore, when the opening / closing means is at the second position, a larger amount of water can be sent to the bathtub. When returning from outside during the season when the outside air temperature is low, it is often desired to take a bath early. The cogeneration system having the above configuration can quickly fill the bathtub when the outside air temperature is low and it is desired to take a bath early.
[0011]
(2nd Embodiment)
3. The cogeneration system according to claim 2, further comprising: a total water amount sensor for detecting an amount of water supplied to both a hot water use point and a bathtub hot water filling bath; and a hot water filling amount sensor for detecting a hot water filling amount to the bathtub. ing. The total water amount sensor and the hot water amount sensor are connected to the controller. When the hot water heater fills the bathtub, the controller detects that the total water amount sensor and the hot water amount sensor do not have the same value, and When the detection value of the sensor is equal to or less than the predetermined flow rate, the opening / closing means is set to the second position.
When the detection values of the total water amount sensor and the hot water amount sensor are not equal, the water supply to the hot water usage point and the hot water filling to the bathtub are performed at the same time. If water is supplied to the hot water usage area and hot water is applied to the bath tub at the same time, water is supplied from the hot water storage tank to which only reduced pressure of tap water is applied. May not be possible. Therefore, in the above cogeneration system, even if the measurement value of the temperature sensor of the hot water tank is equal to or higher than the predetermined temperature, the detection values of the total water amount sensor and the filling amount sensor are not equal, and the detection value of the filling amount sensor is When the flow rate is equal to or less than the predetermined flow rate, the opening / closing means is set to the second position. When the opening / closing means is at the second position, tap water is directly supplied to the water heater to become hot water, and the hot water is sent to the hot water use location and the bathtub. The tap water pressure is higher than the pressure in the hot water tank to which the reduced tap water pressure is applied. For this reason, when the opening / closing means is at the second position, it is possible to send a hot water quantity equal to or more than a predetermined flow rate to the bathtub.
[0012]
(Third embodiment)
In the cogeneration system according to claim 2, a filling level sensor for detecting a filling level in a bathtub connected to the controller is further provided. Even if the measured value of the temperature sensor of the hot water storage tank is equal to or higher than the predetermined temperature, the controller sets the opening / closing means to the first state when the detection value of the hot water level sensor increases by a specific flow rate or more than when the hot water is started. Two positions.
If the detection value of the filling level sensor has increased by a specific flow rate or more than when the filling was started, it can be determined that the user is about to complete filling earlier. Therefore, the above cogeneration system, even if the measured value of the temperature sensor of the hot water tank is equal to or higher than the predetermined temperature, when the detection value of the filling level sensor is increased by more than a specific flow rate than when the filling was started Sets the opening / closing means to the second position. When the opening / closing means is at the second position, tap water is directly supplied to the water heater to become hot water, and the hot water fills the bathtub. The tap water pressure is higher than the pressure in the hot water tank to which the reduced tap water pressure is applied. Therefore, when the opening / closing means is at the second position, the filling of the bathtub can be completed more quickly.
[0013]
【Example】
First Embodiment A cogeneration system 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the cogeneration system 10 includes a power generation unit 20 and a hot water unit 15. The hot water unit 15 collects and uses hot water heated by the generated heat generated by the power generation unit 20. The cogeneration system 10 is installed on the ground.
The power generation unit 20 includes a reformer 30, a fuel cell 22, heat exchangers 70 and 74, a radiator 28, and the like. The reformer 30 generates hydrogen gas from a hydrocarbon-based gas. The reformer 30 is provided with a burner 32. When the burner 32 operates to generate heat, the reformer 30 efficiently reforms the fuel gas into hydrogen gas by the heat. A combustion gas exhaust pipe 34 that connects the reformer 30 and the heat exchanger 70 is provided. The combustion gas exhaust pipe 34 allows the combustion gas of the burner 32 to pass through the heat exchanger 70, and exchanges heat to exhaust the cooled combustion gas. The heat exchanger 70 passes through a circulation path 11 described later. Hot water circulates in the circulation path 11. The hot water flowing through the circulation path 11 is further heated by the exhaust heat of the reformer 30 by passing through the heat exchanger 70.
[0014]
The fuel cell 22 is composed of a plurality of cells. The fuel cell 22 and the reformer 30 are connected by a hydrogen gas supply pipe 35. The hydrogen gas generated by the reformer 30 flows through the hydrogen gas supply pipe 35 and is supplied to the fuel cell 22. The fuel cell 22 generates power by reacting the hydrogen gas supplied from the reformer 30 with oxygen in the air. During this power generation, the fuel cell 22 generates heat.
A heating medium circulation path 24 is connected to the fuel cell 22. The heat medium circulation path 24 circulates pure water as a heat medium. The heat medium circulation path 24 forms a circulation path that returns to the fuel cell 22 again through the fuel cell 22, the heat exchanger 74, the reserve tank 26, the heat medium pump 13, and the heat medium three-way valve 36. The heat medium three-way valve 36 is connected to the path 25 that passes through the radiator 28 and returns to the fuel cell 22.
[0015]
The heat medium three-way valve 36 is provided with one inlet 36a and two outlets 36b and 36c. The heat medium three-way valve 36 switches between communication between the inlet 36a and the outlet 36b or communication between the inlet 36a and the outlet 36c. A heat medium cooling fan 29 is provided adjacent to the radiator 28. When the heat medium cooling fan 29 operates, cooling air is blown toward the radiator 28. When the heating medium is overheated, the inlet 36a and the outlet 36b are communicated to cool the heated heating medium to return to an appropriate temperature.
The fuel cell 22, the heat medium pump 13, the heat medium three-way valve 36, the heat medium cooling fan 29, the reformer 30, and the burner 32 are controlled by a controller 60 mounted in the hot water unit 15. The controller 60 integrates and controls the hot water unit 15 and the power generation unit 20.
The controller 60 is a digital type including a CPU, a ROM, a RAM, and the like, and controls the cogeneration system 10 by the CPU processing a control program stored in the ROM. Detection data and the like input to the controller 60 and various data generated in the course of the CPU performing the processing operation are stored in the RAM.
Instead of the system in which the controller 60 integrates and controls the hot water unit 15 and the power generation unit 20, a controller may be provided for each device, and integrated control may be performed by communicating between the controllers.
[0016]
When the fuel cell 22 operates, the inlet 36a and the outlet 36c of the heat medium three-way valve 36 communicate with each other, and the heat medium pump 13 is driven. When the heat medium pump 13 is driven, the heat medium circulates through the heat medium circulation path 24. When the heat medium circulates through the heat medium circulation path 24, the heat generated by the fuel cell 22 is recovered by the heat medium (the heat medium is heated). The generated heat recovered by the heat medium is carried to the heat exchanger 74 together with the heat medium, and heats the hot water flowing through the circulation path 11 via the heat exchanger 74.
[0017]
The heat medium circulation path 24 is provided with a temperature sensor (not shown) for detecting the temperature of the heat medium. If the temperature of the heat medium becomes too high, the heat medium three-way valve 36 connects the inlet 36a and the outlet 36b. At the same time, the heat medium cooling fan 29 is driven. Then, the heat medium flows into the cooling path 25 from the heat medium circulation path 24, flows through the radiator 28, and returns to the heat medium circulation path 24. When the heat medium flows in this manner, heat is radiated to the outside via the radiator 28, and the heat medium is cooled. When the heat medium cooling fan 29 is driven and blows air toward the radiator 28, heat radiation from the radiator 28 is performed more efficiently. When the temperature of the heat medium is lowered by cooling by the radiator 28, the heat medium three-way valve 36 again connects the inlet 36a and the outlet 36c. As described above, the switching of the flow path of the heat medium three-way valve 36 is repeated, so that the temperature of the heat medium is maintained within a predetermined range.
[0018]
The hot water unit 15 includes a hot water storage tank 44, a mixing unit 54, a first three-way valve 102, a hot water supply / heating unit 50, and a plurality of paths that communicate between them.
A water supply path 40 for supplying tap water is connected to the bottom of the hot water storage tank 44. In the vicinity of the inlet of the water supply path 40, a check valve 106 for preventing the water from flowing back and a water supply thermistor 105 for detecting the temperature of the water supply are mounted. The water supply path 40 is branched on the way to a first three-way valve side path 40a. The first three-way valve side path 40a connects the branch portion of the water supply path 40 with the B port 102b of the first three-way valve 102. The water supply path 40 is branched to the mixing unit side path 40b on the downstream side of the branch to the first three-way valve side path 40a. The mixing unit side path 40b connects the branch portion and the water supply inlet 54b of the mixing unit 54.
A pressure reducing valve 108 is provided in a branch of the water supply path 40 to the first three-way valve side path 40a and a branch to the mixing unit side path 40b. The pressure reducing valve 108 adjusts the pressure of water supplied to the hot water tank 44 and the mixing unit 54. When the hot water in the hot water storage tank 44 decreases or the water supply inlet 54b of the mixing unit 54 opens, and the downstream pressure of the pressure reducing valve 108 becomes equal to or less than the pressure regulation value, the pressure reducing valve 108 opens to open the hot water storage tank 44 and mixing. Water is supplied to the unit 54. In the hot water storage tank 44, the tap water pressure is maintained at a pressure lower than the tap water pressure reduced by the pressure reducing valve 108.
[0019]
Above the hot water storage tank 44, a relief valve 43 for releasing the pressure in the hot water storage tank 44 is provided. The pressure in the hot water storage tank 44 is maintained by the relief valve 43 and the pressure reducing valve 108 at 0.17 MPa or less, which is the pressure resistance of the hot water storage tank 44. The relief valve 43 is provided with a pressure release path 45 for guiding the released pressure to the outside. A drain path 37 is provided, one end of which is connected to the bottom of the hot water storage tank 44 and the other end of which is connected in the middle of the pressure release path 45. The drain passage 37 drains water from the hot water storage tank 44. A manually operated drain valve 47 is attached to the drain path 37. When the drain valve 47 is opened, the water stored in the hot water tank 44 is drained to the outside through the drain path 37 and the pressure release path 45.
A hot water tank upper thermistor 138 is mounted near a portion where a hot water tank path 66 to be described later passes above the hot water tank 44, and a hot water tank lower thermistor 139 is mounted below the hot water tank 44. The hot water tank upper thermistor 138 and the hot water tank lower thermistor 139 detect the temperature inside the hot water tank 44. The detection signals of the hot water tank upper thermistor 138 and the hot water tank lower thermistor 139 are transmitted to the controller 60.
[0020]
The circulation path 11 forms a path that circulates between the hot water storage tank 44 and the power generation unit 20 by the circulation forward path 11b and the circulation return path 11a. A circulation pump 49 is mounted in the middle of the circulation forward path 11b. The circulation pump 49 is connected to the controller 60. When the circulation pump 49 is driven, hot water is sucked from the bottom of the hot water storage tank 44. The hot water sucked from the bottom of the hot water storage tank 44 flows through the circulation forward path 11b and then passes through the heat exchangers 74 and 70 of the power generation unit 20. The hot water is heated by passing through the heat exchangers 74 and 70, flows through the circulation return path 11a, and returns to the upper part of the hot water storage tank 44. In this way, when the hot water sucked from the bottom of the hot water storage tank 44 is heated by the heat exchangers 74 and 70 and returned to the upper part of the hot water storage tank 44 and circulated, high-temperature hot water is supplied to the upper part of the hot water storage tank 44. The hot water is stored at a lower portion of the hot water storage tank 44. As will be described in detail later, the hot water is sent out from a hot water path 53 having one end connected to the upper part of the hot water storage tank 44. Therefore, even if all the hot water in the hot water tank 44 is not at a high temperature, the hot water tank 44 can supply high-temperature hot water.
[0021]
The mixing unit 54 includes a warm water inlet 54a, the above-described water supply inlet 54b, and a warm water outlet 54c. The other end of the hot water path 53 is connected to a hot water inlet 54a of the mixing unit 54. The mixing unit 54 is controlled by the controller 60 to change the opening degree on the hot water inlet 54a side and the opening degree on the water supply inlet 54b side. When the opening degree of the hot water inlet 54a side and the opening degree of the water supply inlet 54b side are changed, the mixing ratio between the hot water from the hot water storage tank 44 and the tap water (cold water) is adjusted, and the hot water discharged from the hot water outlet 54c is adjusted. Temperature is controlled.
The hot water outlet 54c of the mixing unit 54 and the A port 102a of the first three-way valve 102 are connected by a hot water path 112. A check valve 113 is mounted in the middle of the hot water path 112. The check valve 113 prevents water from flowing back from the first three-way valve 102 to the mixing unit 54. The first three-way valve 102 is controlled by the controller 60 to switch between communication between the A port 102a and the C port 102c or communication between the B port 102b and the C port 102c.
[0022]
The hot water supply / heating unit 50 includes burners 55 and 56, a reheating heat exchanger 92, a makeup water valve 48, a hot water valve 91, a cistern 51, a water level electrode 59, and the like.
One end of the hot water path 57 is connected to the C port 102c of the first three-way valve 102. The other end of the hot water path 57 is branched into a hot water tap side path 57a and a cistern side path 57b. A heating portion 57c having a bent path is provided in a part of the hot-water tap side path 57a. The heating section 57c is heated by a gas combustion type burner 55. The burner 55 is controlled by the controller 60 and operates when the temperature of the hot water from the mixing unit 54 is lower than a predetermined value.
A water amount sensor 115 for detecting the amount of water flowing through the hot water path 57 is mounted on the upstream side of the branch of the hot water path 57. Downstream of the heating section 57c of the hot-water tap side path 57a, a tapping thermistor 116 for detecting hot water temperature is mounted. The water amount sensor 115 and the tapping thermistor 116 transmit a detection signal to the controller 60.
A hot water tap 46 is attached to the downstream end of the hot water tap side path 57a. Hot water taps 46 are arranged in bathrooms, washrooms, and kitchens provided on the third floor of the building (in FIG. 1, one of these hot water taps 46 is shown as a representative). There is a large height difference between the hot water tap 46 arranged on the third floor and the cogeneration system 10.
[0023]
The downstream end of the cistern-side path 57b is placed in the cistern 51. A makeup water valve 48 controlled by the controller 60 is mounted in the middle of the cistern side path 57b. The make-up water valve 48 has a built-in solenoid, and opens and closes when the solenoid is driven. When the makeup water valve 48 is opened, the path from the hot water storage tank 44 to the cistern 51 is opened. The pressure in the hot water storage tank 44 is higher than the outside. Therefore, when the makeup water valve 48 is opened, the hot water in the hot water storage tank 44 flows through the hot water path 53, the mixing unit 54, the hot water path 112, the first three-way valve 102, the hot water path 57, the cistern side path 57b, and the cistern 51. Supplied to When hot water is supplied to the cistern 51, the supplied tap water is sent to the hot water storage tank 44 through the water supply path 40.
[0024]
A water level electrode 59 connected to the controller 60 is mounted in the cistern 51. The water level electrode 59 has a rod-shaped high level switch 59a and a low level switch 59b. The lower end of the high-level switch 59a and the lower end of the low-level switch 59b are located at the upper and lower water levels set in the cistern 51, respectively. The high-level switch 59a and the low-level switch 59b output a detection signal to the controller 60 when touching water. Based on the detection signal from the water level electrode 59, the controller 60 determines whether the water level of the cistern 51 is higher than the upper water level, is in an appropriate range (between the upper water level and the lower water level), or is lower than the lower water level. Determine. The controller 60 controls the make-up water valve 48 to maintain the water level of the cistern 51 in an appropriate range.
One end of a cistern water discharge path 61 is connected to the bottom of the cistern 51. A hot water circulation pump 62 is mounted in the middle of the cistern water discharge path 61. The hot water circulation pump 62 is controlled by the controller 60. The other end of the cistern water discharge path 61 is branched into a high-temperature water path 86 and a low-temperature water path 84.
[0025]
The high-temperature water path 86 forms a path that returns to the cistern 51 via the heating terminal 80. The heating terminal device 80 includes an operation switch 80a connected to a heating terminal thermal valve 58 and a controller 60, which will be described later, a heat exchanger through which hot water passes, and an electric fan that blows air toward the heat exchanger. (The illustration of the heat exchanger and the electric fan is omitted). Downstream of the branch of the high-temperature water path 86 from the cistern water discharge path 61, a heating section 86a having a bent path is provided. The heating section 86a is heated by the burner 56. A heating low-temperature thermistor 117 and a heating high-temperature thermistor 63 that detect the temperature of the hot water flowing through the high-temperature water path 86 are mounted on the upstream side and the downstream side of the heating section 86 a of the high-temperature water path 86. The detection signals of the heating low temperature thermistor 117 and the heating high temperature thermistor 63 are transmitted to the controller 60.
[0026]
On the upstream side of the heating terminal 80, a heating terminal thermal valve 58 for opening and closing the high-temperature water path 86 is provided. The heating terminal thermal valve 58 includes an expansion element and an on-off valve mechanically connected to the expansion element. When the operation switch 80a is turned on, power is supplied to the expansion element. The energized expansion element expands to drive the on-off valve, and the heating terminal thermal valve 58 opens. When the operation switch 80a is turned on, the operation signal is transmitted to the controller 60. When the operation switch 80a is turned on, the controller 60 operates the hot water circulation pump 62.
When the operation switch 80a of the heating terminal 80 is operated to drive the hot water circulation pump 62 and the heating terminal thermal valve 58 is opened, hot water is sucked from the cistern 51. The controller 60 controls the operation of the burner 56 based on the temperatures detected by the heating low-temperature thermistor 117 and the heating high-temperature thermistor 63, and maintains the downstream temperature of the heating section 86a of the high-temperature water path 86 within a predetermined range. The heating terminal 80 blows out the air heated by the hot water passing through the heat exchanger by operating the electric fan to heat the room.
[0027]
A bath hot water path 89 is provided for communicating the downstream side of the heating section 57c of the hot water tap side path 57a with the downstream side of the bath circulation pump 98 of the bath circulation path 94. In the middle of the bath hot water route 89, a solenoid-driven pouring valve 91 controlled by the controller 60 is mounted. The pouring valve 91 opens and closes the bath hot water path 89.
When filling the bathtub 96 with hot water, the makeup water valve 48 is closed and the pouring valve 91 is opened. When the makeup water valve 48 is closed and the pouring valve 91 is opened, hot water flows into the bath circulation path 94 from the hot-water tap side path 57a. The hot water flowing into the bath circulation path 94 is supplied to the bathtub 96 from the hot water supply ports 96a and 96b, whereby the bathtub 96 is filled with hot water. At the time of bathing, the bath circulation pump 98 is not operated, and the bath is filled with the water pressure applied to the bath bathing route 89.
[0028]
The downstream of the heating high-temperature thermistor 63 in the high-temperature water path 86 and the upstream of the inlet of the high-temperature water path 86 to the cistern 51 are connected by a reheating path 88. The additional heating path 88 passes through the additional heating heat exchanger 92. On the downstream side of the additional heating heat exchanger 92 of the additional heating path 88, an additional heating thermal valve 90 controlled by the controller 60 to open and close the additional heating path 88 is mounted.
The bathtub 96 is provided with a hot water suction port 96a and a hot water supply port 96b. The hot water suction port 96a and the hot water supply port 96b are connected by a bath circulation path 94. A bath circulation pump 98, a bath water level sensor 122, a hot water level sensor 123, and a bath water flow switch 124 are mounted in the middle of the bath circulation path 94. Bath water level sensor 122 detects the water level of hot water put in bathtub 96 from the water pressure applied to the sensor. The hot water amount sensor 123 detects the amount of water flowing through the bath circulation path 94. The bath water flow switch 124 detects when water flows through the bath circulation path 94. The detection signals from the bath water level sensor 122, the hot water level sensor 123, and the bath water flow switch 124 are transmitted to the controller 60. Bath circulation pump 98 is controlled by controller 60.
Bathtub 96 is located on the third floor of the building. Therefore, similarly to the hot water tap 46, there is a large difference between the bathtub 96 and the cogeneration system 10.
[0029]
When the additional heating thermal valve 90 is opened while the burner 56 and the hot water circulation pump 62 are operating, the hot water flows through the additional heating path 88 and passes through the additional heating heat exchanger 92. When the bath circulation pump 98 is operated at the same time, hot water is sucked out from the hot water suction port 96a of the bathtub 96, and circulation is performed through the bath circulation path 94 and back to the hot water supply port 96b again. The warm water flowing through the bath circulation path 94 passes through the additional heat exchanger 92. When the hot water flowing through the additional heating path 88 and the bath circulation path passes through the additional heating heat exchanger 92, the hot water flowing through the bath circulation path 94 is heated by the hot water flowing through the additional heating path 88. When the warm water flowing through the additional heating path 88 is heated, additional heating of the hot water contained in the bathtub 96 is performed.
[0030]
A low-temperature thermistor 93 for detecting the temperature of hot water flowing in the low-temperature water path 84 is mounted. The detection signal of the low temperature thermistor 93 is transmitted to the controller 60. The low-temperature water path 84 is branched on the way into three floor heating paths 85 and a low-temperature bypass path 126. In the middle of each of the floor heating paths 85, the floor heating thermal valve 52 is mounted. In the middle of the low-temperature bypass passage 126, a bypass thermal valve 128 is mounted. The floor heating heat valve 52 and the bypass heat valve 128 are controlled by the controller 60 to open and close the floor heating path 85 and the low-temperature bypass path 126, respectively. The floor heating path 85 joins after passing through the floor heater 82 and becomes one low-temperature water path 84 again. The downstream end of the low-temperature bypass path 126 is connected to the low-temperature water path 84 on the downstream side of the floor heater 82.
When floor heating is performed by the floor heater 82, the floor heating thermal valve 52 is opened, the bypass thermal valve 128 is closed, and hot water is guided to the floor heater 82. When floor heating by the floor heater 82 is not performed, the heating thermal valve 52 is closed, the bypass thermal valve 128 is opened, and hot water bypasses the floor heater 82.
[0031]
The second three-way valve 132 has an A port 132a, a B port 132b, and a C port 132c. The downstream end of the low-temperature water path 84 is connected to the C port 132c of the second three-way valve 132. The second three-way valve 132 is controlled by the controller 60 to switch between communication between the A port 132a and the C port 132c or communication between the B port 132b and the C port 132c. A low-temperature water return path 134 is provided, one end of which is connected to the B port 132b of the second three-way valve 132, and the other end is connected to the downstream side of the heating terminal 80 of the high-temperature water path 86 and returns to the cistern 51. .
A hot water tank path 66 that passes over the hot water tank 44 is provided. One end of the hot water tank path 66 is connected to the A port 132a of the second three-way valve 132, and the other end is connected to the upstream side of the branch of the high-temperature water path 86 into the reheating path 88.
[0032]
When the hot water circulation pump 62 operates, hot water is drawn from the cistern 51 and flows through the low temperature water path 84. When the floor heating thermal valve 52 is opened in this state, the hot water is guided to the floor heater 82 via the low-temperature water path 84 and the floor heating path 85, and warms the floor heater 82. When the floor heater 82 is heated, the hot water temperature decreases. The controller 60 compares the temperature detected by the low temperature thermistor 93 with the temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138, and switches the second three-way valve 132 according to the result. For example, when the temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138 is lower than the temperature detected by the low temperature thermistor 93 (for example, lower than 10 ° C.), the B port 132b and the C port 132c of the second three-way valve 132 are connected. Communicated. When the B port 132b and the C port 132c are connected, the hot water from the low-temperature water path 84 bypasses the hot-water tank path 66, flows through the low-temperature water return path 134 and the high-temperature water path 86, and returns to the cistern 51.
[0033]
When the temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138 is higher than the temperature detected by the low temperature thermistor 93, the A port 132a and the C port 132c of the second three-way valve 132 are connected. When the A port 132a and the C port 132c are connected, the hot water from the low temperature water path 84 flows through the hot water tank path 66. The hot water flowing through the hot water tank path 66 is heated by the hot water above the hot water tank 44, and the temperature rises. The hot water whose temperature has risen after passing through the hot water tank path 66 flows through the high-temperature water path 86 and is returned to the cistern 51. The warm water returned to the cistern 51 is sucked into the low-temperature water path 84 again.
An outside air temperature thermistor 140 that detects outside air temperature (outdoor temperature) is provided. The outside air thermistor 140 transmits the detected outside air temperature to the controller 60 as a signal.
[0034]
A remote controller 71 is connected to the controller 60. The controller 60 controls the cogeneration system 10 based on an operation signal transmitted from the remote controller 71. The remote control 71 is provided with a generated heat priority button 71a for setting whether or not to preferentially use the generated heat generated by the power generation unit 20 (how the generated heat is preferentially used). The remote controller 71 has a hot water supply temperature button for setting the hot water supply temperature of the hot water tap 46 and a hot water button for instructing hot water to the bathtub 96, in addition to the power generation heat priority button. Are provided, but are not shown in FIG.
Even in the hot water unit 15 in which the power generation unit 20 is not used, the power generation heat priority button 71a may be provided on the remote controller 71. With such a remote controller 71, when the power generation unit 20 is added in the future, it is not necessary to replace the remote controller 71, which is economical.
[0035]
A series of processing flows related to the control of the cogeneration system 10 will be described with reference to the flowcharts of FIGS.
As shown in FIG. 2, in the first process S12 of the generated heat utilization process S10, it is determined whether or not the generated heat priority button 71a of the remote controller 71 is turned on. If it is determined in S12 that the power generation heat priority button 71a is ON (YES), S14 is executed. If it is determined in S12 that the power generation heat priority button 71a is not on (in the case of NO), the process proceeds to S37 shown in FIG. The processing after S37 will be described later.
In S14, it is determined whether or not the hot water button of remote controller 71 is on. If it is determined in S14 that the hot water button is ON (YES), S16 is performed. If it is determined in S14 that the hot water button is not on (NO), the process proceeds to S60 shown in FIG. The processing after S60 will be described later.
[0036]
In S16, the A port 102a and the C port 102c of the first three-way valve 102 are communicated, and the pouring valve 91 is opened. When the A port 102a and the C port 102c of the first three-way valve 102 are connected to each other and the pouring valve 91 is opened, the hot water from the hot water storage tank 44 receives the hot water path 53, the mixing unit 54, the hot water paths 112 and 57, and the bath water. The hot water is supplied from the hot water supply port 96b to the bathtub 96 through the path 89 and the bath circulation path 94. When hot water is supplied from the hot water supply port 96b, the bathtub 96 is filled with hot water. At the time of hot water filling, bath circulation pump 98 does not operate, and hot water is supplied to bath tub 96 by the pressure of hot water storage tank 44.
In S18 following S16, it is determined whether or not the water amount detected by the water amount sensor 115 and the water filling amount sensor 123 are equal. This determination is provided to determine whether the hot water tap 46 is open or closed when the bathtub 96 is being filled with hot water.
[0037]
When the water amount detected by the water amount sensor 115 is not equal to the water amount detected by the hot water amount sensor 123 (in the case of NO), not all of the water amount detected by the water amount sensor 115 is used for filling the bathtub 96 and hot water is supplied. It can be determined that it is also used to supply hot water to the stopper 46. As mentioned above, bathtub 96 and hot water tap 46 are located on the third floor of the building. To send water to a high place, a high water sending pressure is required. If both hot water supply and hot water supply are performed, there is a possibility that the water supply from the hot water storage tank 44 with a low pressure cannot secure the amount of hot water. Therefore, when it is determined in S18 that the water amount detected by the water amount sensor 115 and the water amount detected by the hot water amount sensor 123 are not equal, S34 is executed.
[0038]
In S34, it is determined whether or not the amount of water detected by the filling amount sensor 123 is 3 (liter / minute) or more. This amount of water 3 (liter / minute) is set as the minimum flow rate that must be supplied to the bathtub 96 as hot water. When it is determined that the water amount detected by the filling level sensor 123 is not more than 3 (liter / minute) in S34 (in the case of NO), the minimum flow rate for filling is not secured. In other words, the minimum flow rate of the hot water cannot be sent out with the pressure in the hot water storage tank 44. Therefore, when it is determined in S34 that the water amount detected by the filling level sensor 123 is not more than 3 (liter / minute), the process proceeds to S36, in which the B port 102b and the C port 102c of the first three-way valve 102 are connected. Communicated.
If the minimum filling flow rate is secured in a state where both the filling and the hot water supply are being performed, the processing of S36 is not performed because the required amount of hot water is secured by the water supply from the hot water storage tank 44 having a low pressure. .
[0039]
When the B port 102b and the C port 102c are communicated by the process of S36, the tap water is directly guided to the hot water path 57 via the water supply path 40 and the first three-way valve side path 40a without passing through the hot water tank 44. . Since the pressure of the tap water is higher than the pressure in the hot water storage tank 44 depressurized by the pressure reducing valve 108, the amount of water larger than 3 (liter / minute), which is the minimum flow rate of the hot water, is supplied to the bath tub 96. As described above, by directly applying the pressure of tap water to the hot water path 57, even if the bathtub 96 is arranged on the third floor, it overcomes the pressure corresponding to the height (water column pressure) and secures a sufficient amount of water supply. can do. When hot water or hot water is supplied directly using tap water, the burner 55 operates to heat the tap water to make it hot water.
In S34, when it is determined that the amount of water detected by the filling level sensor is 3 (liter / minute) or more (in the case of YES), the minimum flow rate of filling is secured. In this case, S36 is skipped, and the supply of hot water from hot water storage tank 44 to bath tub 96 is continued. If YES is determined in S34, or after execution of S36, S28 described later is performed.
[0040]
On the other hand, when it is determined in S18 that the water amount detected by the water amount sensor 115 is equal to the water amount detected by the hot water amount sensor 123 (in the case of YES), S20 is executed.
In S20, a process of storing the hot water amount detected by the hot water amount sensor 123 (this value is set to X (liter / minute)) in the RAM of the controller 60 is performed.
Subsequent to S20, S22 is performed. In S22, it is determined whether or not a value obtained by subtracting the water supply temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature in the upper part of the water storage tank 44 detected by the hot water tank upper thermistor 138 is 5 ° C. or more. S 22 is determined as NO when the temperature difference between the upper part of the hot water storage tank 44 and the tap water is as small as 5 ° C. or less. Therefore, in this case, it is better to fill the hot water directly with the high-pressure tap water and complete the filling as soon as possible, rather than filling the hot water from the hot water storage tank 44 having little temperature difference with the tap water. It is. Therefore, if the determination in S22 is NO, S36 is executed and the tap water is directly led to the hot water path 57. In S22, when it is determined that the value obtained by subtracting the water supply temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature at the upper part of the water storage tank 44 detected by the hot water tank upper thermistor 138 is 5 ° C. or more (in the case of YES). , S24 are executed.
[0041]
In S24, it is determined whether or not the outside air temperature is equal to or lower than 10 ° C. If it is determined in S24 that the outside air temperature is equal to or lower than 10 ° C. (YES), S26 is performed. If it is determined in S24 that the outside air temperature is not lower than 10 ° C. (NO), S34 is performed.
In S26, it is determined whether or not the filling amount detected by the filling amount sensor 123 is equal to or greater than a value obtained by subtracting 5 (liter / minute) from the filling amount X (liter / minute) stored in the process of S20. Is determined. S26 is executed when it is determined in S24 that the outside air temperature is 10 ° C. or less. When the outside air temperature is low, it is desired to fill the bathtub 96 with water quickly. Therefore, when it is determined that the filling amount detected by the filling amount sensor 123 in S26 is smaller than X-5 (liter / minute) (in the case of NO), S36 is executed and the hot water path 57 is set. Tap water is directly introduced, and the amount of hot water supplied to the bathtub 96 is increased. Note that the determination corresponding to S26 can also be made based on the absolute value of the filling amount sensor 123 (for example, whether it is 6 (liter / min) or more). If it is determined in S26 that the filling level detected by the filling level sensor 123 is equal to or more than X-5 (liter / minute) (in the case of YES), S28 is performed.
[0042]
It should be noted that, without associating the determinations of S24 and S26, only S24 (whether or not the outside air temperature is equal to or lower than 10 ° C.) is determined. (Communication between the B port 102b and the C port 102c). If you return home when the outside air temperature is as low as 10 ° C or less, you want to take a bath as soon as possible. If the B port 102b and the C port 102c of the first three-way valve 102 communicate with each other when the outside air temperature is 10 ° C. or less, the bathtub can be quickly filled with water.
[0043]
In S28, it is determined whether or not the bath tub 96 has been filled to the specified water level. The bath water level is detected by bath water level sensor 122. If it is determined in S28 that the filling has been performed to the prescribed water level (in the case of YES), the flow proceeds to S30, where the pouring valve 91 is closed, and the filling is stopped. In subsequent S32, the bath is heated. When the bath is heated, the hot water filled in the bathtub 96 is heated to a predetermined temperature. The temperature of hot water to be heated can be set by the remote controller 71. In the heating of the bath, how the hot water unit 15 operates is the same as the above-described additional heating of the bath, and therefore, further description will be omitted.
After the execution of S32, the power generation heat utilization process S10 ends.
When the first three-way valve 102 is switched to a state in which the B port 102b and the C port 102c are in communication, it is preferable that the first three-way valve 102 does not return to a state in which the A port 102a and the C port 102c are in communication. This is because if the port of the first three-way valve 102 is frequently switched, the pressure in each path for supplying the hot water fluctuates, and the flow rate of the hot water also increases and decreases, so that the hot water temperature becomes unstable. .
[0044]
If it is determined in S12 that the power generation heat priority button 71a is not on (NO), the process proceeds to S37 shown in FIG. In S37, it is determined whether or not the hot water button is on. If it is determined in S37 that the hot water button is on (YES), S38 is executed. In S38, the A port 102a and the C port 102c of the first three-way valve 102 are communicated, and the pouring valve 91 is opened. When the A port 102a communicates with the C port 102c and the pouring valve 91 is opened, hot water from the hot water storage tank 44 fills the bath tub 96 with hot water.
[0045]
In S40 following S38, it is determined whether or not a value obtained by subtracting the water supply temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature in the upper part of the water storage tank 44 detected by the hot water tank upper thermistor 138 is 5 ° C. or more. In S40, when it is determined that the value obtained by subtracting the supply water temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138 is not 5 ° C. or more (NO), S46 is executed. . In S46, the B port 102b and the C port 102c of the first three-way valve 102 are communicated. When the B port 102b and the C port 102c are communicated with each other, tap water is directly supplied without using the hot water storage tank 44 to fill the bathtub 96. By supplying tap water having a higher pressure than that in the hot water storage tank 44, a sufficient amount of water is supplied to the bathtub 96. After execution of S46, the process proceeds to S48.
In S40, if it is determined that the value obtained by subtracting the supply water temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138 is 5 ° C. or more (in the case of YES), S42 is executed. .
[0046]
In S42, it is determined whether or not the water amount detected by the water amount sensor 115 and the water amount sensor 123 are equal. If it is determined in S42 that the water amounts detected by the water amount sensor 115 and the hot water amount sensor 123 are not equal (NO), hot water is supplied from the hot water tap 46 in addition to the hot water in the bathtub 96. You can judge that. Therefore, in order to supply a sufficient amount of water to the bathtub 96 and the water tap 46, if NO is determined in S42, the process proceeds to S46.
If it is determined in S42 that the water amounts detected by the water amount sensor 115 and the hot water amount sensor 123 are equal (in the case of YES), S44 is executed.
[0047]
In S44, it is determined whether or not the amount of water detected by the filling level sensor 123 is equal to or more than the minimum flow rate of filling, 3 (liter / minute). In S44, when it is determined that the water amount detected by the filling level sensor 123 is not more than 3 (liter / minute) (in the case of NO), the minimum flow rate of the filling is not secured. Therefore, the flow shifts to S46 to supply the tap water directly to secure a sufficient amount of water. In S44, when it is determined that the water amount detected by the hot water amount sensor 123 is 3 (liter / minute) or more (in the case of YES), S48 is executed.
If all are YES in steps S40, S42, and S44, the hot water in the hot water storage tank 44 is preferentially used by using the first three-way valve 102 even if the power generation heat priority button 71a is off.
In S48, it is determined whether or not the bath tub 96 has been filled to the specified water level. If it is determined in S48 that filling has not been performed to the prescribed water level, as shown in FIG. 2, the first processing S12 of the generated heat utilization processing S10 is performed again. If it is determined in S48 that the filling has been performed to the prescribed water level (in the case of YES), S50 is executed and the pouring valve 91 is closed, so that filling of the bathtub 96 is stopped. . Then, the process proceeds to S52 to heat the bath, and then the power generation heat utilization process S10 ends.
[0048]
On the other hand, if it is determined in S37 that the hot water button is not on (NO), S54 is executed.
In S54, it is determined whether or not the water amount sensor 115 detects the water amount. S54 is performed after it is determined in S36 that the hot water button is not on. Therefore, it is determined that the water amount sensor is detecting the water amount in S54 when hot water is not supplied to the bathtub 96 and hot water is supplied from the hot water tap 46. When it is determined in S54 that the water amount sensor 115 is detecting the water amount (in the case of YES), the B port 102b and the C port 102c of the first three-way valve 102 are communicated, and the hot water supply operation is performed. When the B port 102b and the C port 102c communicate, the tap water is directly guided to the hot water path 57. When the tap water is directly led to the hot water path 57, a sufficient amount of water is supplied to the hot water tap 46. When the hot water supply operation is performed, the burner 55 is operated to heat the heating portion 57c of the hot water tap side passage 57a, and the heated hot water is supplied from the hot water tap 46. After executing S56, the first processing S12 of the generated heat utilization processing S10 is performed again. When it is determined that the water amount sensor 115 has not detected the water amount in S54 (NO), S56 is skipped.
[0049]
As shown in FIG. 2, when it is determined in S14 that the hot water button is not on (NO), S60 shown in FIG. 4 is executed.
In S60, it is determined whether or not the water amount sensor 115 detects the water amount. S60 is executed after it is determined in S14 that the hot water button is not on. Therefore, when it is determined that the water amount sensor 115 detects the water amount in S60 (in the case of YES), the hot water is not filled in the bathtub 96, and only the hot water from the hot water tap 46 is supplied. ing. When it is determined that the water amount sensor 115 detects the water amount in S60 (YES), S62 is performed. In S62, it is determined whether or not a value obtained by subtracting the water supply temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature of the upper part of the water storage tank 44 detected by the hot water tank upper thermistor 138 is 5 ° C. or more. If it is determined in S62 that the value obtained by subtracting the water supply temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature above the hot water tank 44 detected by the hot water tank upper thermistor 138 is 5 ° C. or more (in the case of YES), , S64 are executed.
[0050]
In S64, the A port 102a and the C port 102c of the first three-way valve 102 are communicated, and the hot water from the hot water storage tank 44 is guided to the hot water path 57. In S68 following S64, a hot water supply operation is performed. In this case, since the hot water is supplied by the low pressure in the hot water storage tank 44, the amount of hot water may be small. In this case, the operator intentionally turns on the power generation heat priority button 71a and often accepts a small amount of hot water. If the small amount of hot water is unsatisfactory, the high-pressure tap water can be used to increase the amount of hot water by turning off the power generation heat priority button 71a. When the hot water supply operation is performed, if the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 is low, the burner 55 is operated to heat the heating section 57c of the hot water tap side path 57a, and the heated hot water is supplied from the hot water tap 46. If the temperature of the hot water in the hot water storage tank 44 is high, the hot water is mixed and cooled with low-temperature tap water in the mixing unit 54, and the hot water cooled to an appropriate temperature is supplied from the hot water tap 46. After executing S68, as shown in FIG. 2, the first process S12 of the generated heat utilization process S10 is performed again.
When it is determined in S62 that the value obtained by subtracting the water supply temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature above the hot water tank 44 detected by the hot water tank upper thermistor 138 is not 5 ° C. or more (in the case of NO). , S66 are executed.
In S66, the B port 102b and the C port 102c of the first three-way valve 102 are communicated, and the tap water is guided to the hot water path 57. When the tap water is led to the hot water path 57, a sufficient amount of water is supplied to the hot water tap 46. After executing S66, the process proceeds to S68.
On the other hand, when it is determined that the water amount sensor 115 has not detected the water amount in S60 (NO), neither hot water is supplied to the bathtub 96 nor hot water is supplied from the hot water tap 46. Therefore, if NO is determined in S60, the processing of S62 to S68 is skipped.
[0051]
FIG. 9 shows the water supply from the hot water storage tank 44 when the power generation heat priority button 71a is turned on / off, when the outside air temperature is set, and when only hot water is supplied, when hot water is supplied and hot water is supplied at the same time, and when only hot water is supplied. This is a summary of whether the operation is performed or water is directly supplied from tap water without going through the hot water storage tank 44. FIG. 9 shows a case where the hot water in the hot water storage tank 44 can be used for water supply, and is created on the assumption that S22 and S34 are determined to be YES in the flowchart of FIG.
As is clear from FIG. 9, when the power generation heat priority button 71a is turned on, water is directly supplied from tap water only when hot water and hot water are supplied simultaneously and the outside air temperature is 10 ° C. or less. Only. On the other hand, when the power generation heat priority button 71a is off, water is supplied from the hot water storage tank 44 only when hot water is being filled.
[0052]
In addition, in the cogeneration system 10 of the present embodiment, the power generation unit 20 and the hot water tank 44 may be optional. With such a configuration, an attractive product that can be upgraded by adding the power generation unit 20 and the hot water tank 44 when the fuel cell type power generation unit 20 is widely spread in the future can be realized. This is possible because a path for supplying tap water directly to the hot water supply / room heater 50 is provided.
[0053]
(Second embodiment)
A cogeneration system 150 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The cogeneration system 150 has many configurations in common with the cogeneration system 10 of the first embodiment described above. Therefore, in the following, the characteristic part of the cogeneration system 150 will be mainly described.
As shown in FIG. 5, a water supply path 158 for supplying tap water is connected to the bottom of the hot water tank 44 of the cogeneration system 150. The water supply path 158 is branched on the way to a mixing unit side path 158a. Downstream of a branch of the water supply path 158 to the mixing unit side path 158a, a first pressure reducing valve 152 for adjusting the pressure of water supplied to the hot water storage tank 44 is mounted.
[0054]
The mixing unit side path 158 a connects the branch portion of the water supply path 158 to the water supply inlet 54 b of the mixing unit 54. A second pressure reducing valve 154 is mounted in the middle of the mixing unit side path 158a. The second pressure reducing valve 154 adjusts the tap water supply pressure to the water supply inlet 54b of the mixing unit 54. The pressure regulation value of the second pressure reducing valve 154 is set higher than that of the first pressure reducing valve 152.
One end of a hot water path 162 is connected to the hot water outlet 54c of the mixing unit 54. The other end of the hot water path 162 is branched into a hot water tap side path 57a and a cistern side path 57b.
[0055]
A series of processing flows related to the control of the cogeneration system 150 will be described with reference to the flowcharts of FIGS. Except for S35, the generated heat utilization process 100 of FIG. 6 is the same as the generated heat utilization process S10 shown in FIG.
In S34, when it is determined that the amount of water detected by the filling level sensor 123 is not more than 3 (liter / minute) (in the case of NO), the minimum flow rate for filling is not secured. In this case, the process proceeds to S35, where the opening degree of the mixing unit 54 on the hot water tank side is set to 0%, and the opening degree on the tap water side is set to 100% (the water supply inlet 54b and the hot water outlet 54c are communicated). When the opening degree of the hot water tank side of the mixing unit 54 is set to 0% and the opening degree of the tap water side is set to 100%, the tap water is guided to the hot water path 162 via the water supply path 158 and the mixing unit side path 158a. . As described above, the pressure regulation value of the second pressure reducing valve 154 is set higher than that of the first pressure reducing valve 152. Also, the mixing unit side path 158a is shorter than the path leading to the hot water inlet 54a of the mixing valve 54 via the hot water tank 44 and the hot water path 53, so that the pressure loss is small. Therefore, the opening degree of the mixing unit 54 on the hot water tank side is set to 0%, the opening degree on the tap water side is set to 100%, and the water is supplied from the hot water storage tank 44 via the second pressure reducing valve 154. When the tap water is guided to the hot water path 162, the amount of water supply increases. If it is determined in S34 that the water amount detected by the filling level sensor 123 is 3 (liter / min) or more (in the case of YES), the minimum flow rate of the filling is secured. For this reason, S35 is skipped, and the supply of hot water from the hot water storage tank 44 is continuously performed.
[0056]
If it is determined in S22 that the value obtained by subtracting the water supply temperature detected by the water supply thermistor 105 from the upper hot water temperature of the hot water tank 44 detected by the hot water tank upper thermistor 138 is not 5 ° C. or more (NO), or S26 If it is determined that the filling level detected by the filling level sensor 123 is not equal to or larger than X-5 (liter / minute) (NO), S35 is also executed.
[0057]
If it is determined in S12 that the power generation heat priority button 71a is not on (in the case of NO), the processing from S37 shown in FIG. 7 is performed. Except for S39, S45 and S55 in FIG. 7, they are the same as FIG. If it is determined in S37 that the hot water button is on (YES), S39 is executed. When S39 is executed, pouring valve 91 is opened.
When it is determined in S40 that the value obtained by subtracting the water supply temperature detected by the water supply thermistor 105 from the upper hot water temperature of the hot water tank 44 detected by the hot water tank upper thermistor 138 is not equal to or higher than 5 ° C (NO), in S42 When it is determined that the water amounts detected by the water amount sensor 115 and the water filling amount sensor 123 are not equal (in the case of NO), it is determined that the value detected by the water filling amount sensor 123 is not more than 3 (liter / minute) in S44. If so (NO), S45 is performed.
[0058]
In S45, the opening degree of the mixing unit 54 on the hot water storage tank side is set to 0%, and the opening degree of the tap water side is set to 100%. When the opening degree of the hot water tank side of the mixing unit 54 is set to 0% and the opening degree of the tap water side is set to 100%, the tap water is guided to the hot water path 162 via the water supply path 158 and the mixing unit side path 158a. .
When it is determined that the water amount sensor 115 detects the water amount in S54 (in the case of YES), the opening degree of the mixing unit 54 on the hot water tank side is set to 0%, and the opening degree of the tap water side is set to 100%. Tap water is guided to the hot water path 162 via the water supply path 158 and the mixing unit side path 158a.
[0059]
When it is determined that the hot water button is not turned on in S14 of FIG. 6 (in the case of NO), the processing from S60 shown in FIG. 8 is performed. 8 differs from FIG. 4 in that S64 is removed from FIG. 4 and S66 in FIG. 4 is replaced with S67.
If it is determined in S62 that the value obtained by subtracting the feed water temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature of the hot water tank 44 detected by the hot water tank upper thermistor 138 is not 5 ° C. or more (in the case of NO), S67 is performed. In S67, the hot water tank side opening of the mixing unit 54 is set to 0%, the tap water side opening is set to 100%, and the tap water is guided to the hot water path 162 via the water supply path 158 and the mixing unit side path 158a. I will be.
As described above, even the configuration of the cogeneration system 150 of the second embodiment can realize the same operation as that of the cogeneration system of the first embodiment.
[0060]
(Third embodiment)
A cogeneration system according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The cogeneration system of the third embodiment has a configuration in which a portion relating to hot water is removed from the cogeneration system 10 shown in FIG. That is, it does not have the function of filling the bathtub 96 or reheating. In the following, description will be made using the reference numerals described in FIG.
The generated heat utilization process S200 of the cogeneration system will be described with reference to FIG. In the first process S202 of the generated heat utilization process 200, it is determined whether or not the generated heat priority button is on. If it is determined in S202 that the power generation heat priority button is on (YES), S204 is performed.
In S204, the A port 102a and the C port 102 of the first three-way valve 102 are communicated. When the A port 102a and the C port 102 communicate with each other, the hot water from the hot water storage tank 44 is guided to the hot water path 57.
[0061]
In S206 performed after S204, it is determined whether or not the water amount sensor 115 detects the water amount. If it is determined that the water amount sensor 115 has not detected the water amount in S206 (NO), the processing from S202 is performed again. When it is determined that the water amount sensor 115 detects the water amount in S206 (in the case of YES), the process proceeds to S208.
In S208, it is determined whether or not a value obtained by subtracting the water supply temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138 is 5 ° C. or more. If it is determined in S208 that the value obtained by subtracting the feed water temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138 is not 5 ° C. or more (NO), the process proceeds to S210. Be done.
In S210, the B port 102b and the C port 102c of the first three-way valve 102 are communicated. When the B port 102b and the C port 102c communicate, the tap water is guided to the hot water path 57 via the water supply path 40 and the first three-way valve side path 40a. When the tap water is led to the hot water path 57, even if the hot water tap 46 is disposed on the third floor, more water is supplied than in the case of the hot water storage tank 44, and a sufficient amount of hot water can be secured. After execution of S210, the process proceeds to S212.
[0062]
If it is determined in S208 that the value obtained by subtracting the water supply temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138 is 5 ° C. or more (in the case of YES), S210 is skipped. You.
In S212, a hot water supply operation is performed. When the hot water supply operation is performed, the hot water from the hot water storage tank 44 or the tap water is heated by operating the burner 55. After performing S212, the process returns to S202.
[0063]
On the other hand, if it is determined in S202 that the power generation heat priority button is not on (NO), S214 is executed.
In S214, it is determined whether or not the water amount sensor 115 detects the water amount. When it is determined that the water amount sensor 115 has not detected the water amount in S214 (NO), the process returns to S202. If it is determined that the water amount sensor 115 detects the water amount in S214 (YES), the process proceeds to S216.
In S216, it is determined whether or not a value obtained by subtracting the supply water temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138 is 5 ° C. or more. If it is determined in S216 that the value obtained by subtracting the supply water temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138 is 5 ° C. or more (in the case of YES), S218 is performed. .
In S218, the A port 102a and the C port 102c of the first three-way valve 102 are communicated. When the A port 102a and the C port 102c communicate with each other, the hot water from the hot water storage tank 44 is guided to the hot water path 57. Then, a hot water supply operation is performed in S222. After performing S222, the process returns to S202.
[0064]
If it is determined in S216 that the value obtained by subtracting the supply water temperature detected by the water supply thermistor 105 from the hot water temperature detected by the hot water tank upper thermistor 138 is not 5 ° C. or more (in the case of NO), S220 is performed. .
In S220, the B port 102b and the C port 102c of the first three-way valve 102 are communicated. When the B port 102b and the C port 102c communicate, the tap water is guided to the hot water path 57 via the water supply path 40 and the first three-way valve side path 40a. After execution of S220, the hot water supply operation of S222 is performed.
As described above, even in the cogeneration system having only the hot water supply function, a sufficient amount of hot water can be ensured even when the hot water tap is located at a high place.
[0065]
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.
Further, 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.
Therefore, for example, it can be configured as described below.
[0066]
(1) An emergency open / close valve can be provided in the hot water tank so that the water stored in the hot water tank can be used for emergency use when tap water is cut off.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system diagram of a cogeneration system according to a first embodiment.
FIG. 2 is a flowchart of a generated heat utilization process according to the first embodiment.
FIG. 3 Same as above.
FIG. 4 Same as above.
FIG. 5 is a system diagram of a cogeneration system according to a second embodiment.
FIG. 6 is a flowchart of a generated heat utilization process according to a second embodiment.
FIG.
FIG.
FIG. 9 is a table summarizing whether water is supplied from a hot water tank or directly from tap water without passing through a hot water tank in the cogeneration system according to the first embodiment.
FIG. 10 is a flowchart of a generated heat utilization process according to a third embodiment.
[Explanation of symbols]
10: Cogeneration system (first embodiment)
11: circulation path, 11a: circulation return path, 11b: circulation outward path
13: Heat medium pump
15: Hot water unit
20: Power generation unit
22: Fuel cell
24: Heat medium circulation path
25: Cooling path
26: Reserve tank
28: radiator
29: Heat medium cooling fan
30: Reformer
32: Burner
34: Combustion gas exhaust pipe
35: Oxygen supply piping
36: heat medium three-way valve, 36a: inlet, 36b: outlet, 36c: outlet
37: Drainage channel
40: water supply path, 40a: first three-way valve side path, 40b: mixing unit side path
43: Relief valve
44: Hot water storage tank
45: Pressure release path
46: Hot water tap
47: Drain valve
48: Makeup water valve
49: Circulation pump
50: Hot water heater
51: Systern
52: Floor heating thermal valve
53: Hot water path
54: mixing unit, 54a: hot water inlet, 54b: water supply inlet
55, 56: Burner
57: hot water path, 57a: hot water tap side path, 57b: cistern side path, 57c: heating unit
58: Heating valve thermal valve
59: water level electrode, 59a: high level switch, 59b: low level switch
60: Controller
61: Systern flood channel
62: Hot water circulation pump
63: Heating high temperature thermistor
66: Hot water tank route
70: Heat exchanger
71: Remote control, 71a: Power generation heat priority button
74: heat exchanger
80: heating terminal, 80a: switch
84: Low-temperature water route
85: Floor heating route
86: high temperature water path, 86a: heating unit
88: Additional firing route
89: Bath Yubari Route
90: Additional firing thermal valve
91: Pouring valve
92: Refired heat exchanger
93: Low temperature thermistor
94: Bath circulation route
96: bathtub, 96a: hot water suction outlet, 96b: hot water supply port
98: Bath circulation pump
102: first three-way valve, 102a: A port, 102b: B port, 102c: C port
105: Water supply thermistor
106: Check valve
108: pressure reducing valve
112: Hot water path
113: Check valve
115: Water volume sensor
116: Hot water thermistor
117: Heating low temperature thermistor
122: Bath water level sensor
123: Filling amount sensor
124: bath water flow switch
126: Low temperature bypass path
128: Bypass thermal valve
132: 2nd three-way valve, 132a: A port, 132b: B port, 132c: C port
134: Cold water return route
138: Hot water tank upper thermistor
139: Hot water tank lower thermistor
140: Outside temperature thermistor
150: cogeneration system (second embodiment)
152: 1st pressure reducing valve
154: 2nd pressure reducing valve
158: Water supply path, 158a: Mixing unit side path

Claims (3)

発電ユニットと、
発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、
貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、
温水使用箇所に温水を供給する給湯器と、
減圧弁と貯湯槽を介して水道水を給湯器に給水する第1給水経路と、
水道水を給湯器に直接給水する第2給水経路と、
第1位置で第1給水経路を開いて第2給水経路を閉じ、第2位置で第1給水経路を閉じて第2給水経路を開く開閉手段と、
温度センサと開閉手段に接続されたコントローラとを備えており、
コントローラは、温度センサの計測値が所定温度以上の場合に開閉手段を第1位置とし、温度センサの計測値が所定温度未満の場合に開閉手段を第2位置とすることを特徴とするコージェネレーションシステム。
A power generation unit,
A hot water tank that stores hot water heated by the generated heat generated by the power generation unit,
A temperature sensor for measuring the temperature in the hot water tank,
A water heater that supplies hot water to hot water usage points,
A first water supply path for supplying tap water to the water heater through the pressure reducing valve and the hot water tank;
A second water supply path for supplying tap water directly to the water heater,
Opening and closing means for opening the first water supply path at the first position to close the second water supply path, and closing the first water supply path at the second position to open the second water supply path;
It has a temperature sensor and a controller connected to the opening and closing means,
The cogeneration system, wherein the controller sets the opening / closing means to the first position when the measured value of the temperature sensor is equal to or higher than a predetermined temperature, and sets the opening / closing means to the second position when the measured value of the temperature sensor is lower than the predetermined temperature. system.
発電ユニットと、
発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、
貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、
温水使用箇所に温水を供給するとともに浴槽に湯張りする給湯器と、
減圧弁と貯湯槽を介して水道水を給湯器に給水する第1給水経路と、
水道水を給湯器に直接給水する第2給水経路と、
第1位置で第1給水経路を開いて第2給水経路を閉じ、第2位置で第1給水経路を閉じて第2給水経路を開く開閉手段と、
温度センサと開閉手段に接続されたコントローラとを備えており、
コントローラは、給湯器が浴槽に湯張りするときに、温度センサの計測値が所定温度以上の場合に開閉手段を第1位置とし、温度センサの計測値が所定温度未満の場合に開閉手段を第2位置とすることを特徴とするコージェネレーションシステム。
A power generation unit,
A hot water tank that stores hot water heated by the generated heat generated by the power generation unit,
A temperature sensor for measuring the temperature in the hot water tank,
A hot water heater that supplies hot water to hot water usage points and fills the bathtub with hot water,
A first water supply path for supplying tap water to the water heater through the pressure reducing valve and the hot water tank;
A second water supply path for supplying tap water directly to the water heater,
Opening and closing means for opening the first water supply path at the first position to close the second water supply path, and closing the first water supply path at the second position to open the second water supply path;
It has a temperature sensor and a controller connected to the opening and closing means,
The controller sets the opening / closing means to the first position when the measured value of the temperature sensor is equal to or higher than the predetermined temperature when the water heater fills the bathtub, and sets the opening / closing means to the first position when the measured value of the temperature sensor is lower than the predetermined temperature. Cogeneration system characterized by two positions.
発電ユニットと、
発電ユニットが発生する発電熱で加熱された温水を貯める貯湯槽と、
貯湯槽内の温度を計測する温度センサと、
温水使用箇所に温水を供給する給湯器と、
減圧弁と貯湯槽を介して水道水を給湯器に給水する第1給水経路と、
水道水を給湯器に直接給水する第2給水経路と、
第1位置で第1給水経路を開いて第2給水経路を閉じ、第2位置で第1給水経路を閉じて第2給水経路を開く開閉手段と、
操作スイッチと、
温度センサと開閉手段と操作スイッチに接続されたコントローラとを備えており、
コントローラは、温度センサの計測値が所定温度以上であり、かつ給湯器が温水使用箇所に温水を供給する場合に、操作スイッチの操作によって、開閉手段を第1位置または第2位置に切替えることを特徴とするコージェネレーションシステム。
A power generation unit,
A hot water tank that stores hot water heated by the generated heat generated by the power generation unit,
A temperature sensor for measuring the temperature in the hot water tank,
A water heater that supplies hot water to hot water usage points,
A first water supply path for supplying tap water to the water heater through the pressure reducing valve and the hot water tank;
A second water supply path for supplying tap water directly to the water heater,
Opening and closing means for opening the first water supply path at the first position to close the second water supply path, and closing the first water supply path at the second position to open the second water supply path;
An operation switch,
It has a temperature sensor, an opening and closing means, and a controller connected to the operation switch,
The controller switches the opening / closing means to the first position or the second position by operating the operation switch when the measured value of the temperature sensor is equal to or higher than the predetermined temperature and the water heater supplies hot water to the hot water usage point. Cogeneration system characterized.
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