JP2004263620A - コージェネレーションシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムの提供。
【解決手段】運転制御手段７は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、熱電併給装置３の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に熱電併給装置３を運転させるように構成され、熱電併給装置３の運転を禁止させる禁止時間帯を設定する禁止時間帯設定手段Ｒが設けられ、運転制御手段７は、運転用時間帯であっても、禁止時間帯設定手段Ｒにて設定された禁止時間帯内であると、熱電併給装置３の運転を禁止させるように構成されている。
【選択図】 図２
【解決手段】運転制御手段７は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、熱電併給装置３の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に熱電併給装置３を運転させるように構成され、熱電併給装置３の運転を禁止させる禁止時間帯を設定する禁止時間帯設定手段Ｒが設けられ、運転制御手段７は、運転用時間帯であっても、禁止時間帯設定手段Ｒにて設定された禁止時間帯内であると、熱電併給装置３の運転を禁止させるように構成されている。
【選択図】 図２
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなコージェネレーションシステムは、熱電併給装置が、ガスエンジンと発電機とを組み合わせたものや燃料電池などから構成され、熱電併給装置を運転させるとともに、排熱式加熱手段を作動させることにより、熱電併給装置にて発生する熱を利用して、貯湯タンク内への湯水の貯湯や、床暖房装置や浴室暖房装置などの熱消費端末への熱媒の供給を行い、補助加熱手段を作動させることにより、貯湯タンク内への湯水の貯湯や熱消費端末への熱媒の供給を行うようにしているものである。
【０００３】
そして、従来では、例えば、１日を設定周期として、その設定周期内での時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に熱電併給装置を運転させるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３８９０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のコージェネレーションシステムでは、運転制御手段が、省エネルギーを実現可能であると設定した運転用時間帯に熱電併給装置を運転させるので、熱電併給装置を運転させる時間帯および運転させない時間帯が予測により設定されている。
しかしながら、実際に使用者が熱電併給装置を運転させたい時間帯および運転させたくない時間帯と、予測により設定された熱電併給装置を運転させる時間帯および運転させない時間帯とは必ずしも一致するものではなく、異なる場合もある。
そして、実際に使用者が熱電併給装置を運転させたい時間帯および運転させたくない時間帯と、予測により設定された熱電併給装置を運転させる時間帯および運転させない時間帯とが異なると、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転できない虞があった。
【０００６】
例えば、深夜には騒音の問題が生じるので、使用者は深夜に熱電併給装置を運転させたくなくても、深夜に給湯や暖房の使用があると、深夜にも運転用時間帯が設定され、深夜に熱電併給装置を運転させることがある。
また、使用者が旅行などにより不在中であっても、運転用時間帯が設定されると、給湯や暖房の予定がないにもかかわらず、熱電併給装置にて熱を発生することになり、熱電併給装置を無駄に運転させてしまうことになる。
さらに、給湯や暖房の使用形態は、設定期間としての１日内でいつも同じというわけでなく、給湯や暖房をいつもよりも早い時間帯に終了すると、給湯や暖房の１日の使用が終了したあとに、運転用時間帯が設定され、給湯や暖房の予定がないにもかかわらず、熱電併給装置にて熱を発生することになり、熱電併給装置を無駄に運転させてしまうことになる。
【０００７】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムにおいて、
前記熱電併給装置の運転を禁止させる禁止時間帯を設定する禁止時間帯設定手段が設けられ、前記運転制御手段は、前記運転用時間帯であっても、前記禁止時間帯設定手段にて設定された禁止時間帯内であると、前記熱電併給装置の運転を禁止させるように構成されている。
【０００９】
すなわち、使用者は、深夜など熱電併給装置を運転させたくない時間帯を禁止時間帯として禁止時間帯設定手段にて設定することができることになり、その使用者による設定によって、運転制御手段は、使用者によって設定された禁止時間帯には、運転用時間帯であっても、熱電併給装置の運転を禁止することになる。したがって、使用者が熱電併給装置を運転させたくない時間帯には、熱電併給装置の運転を禁止させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムであって、
前記熱電併給装置は、定格出力にて電力と熱を発生する定格運転状態と、前記定格出力よりも小さい出力にて電力と熱を発生する制限運転状態にて運転可能に構成され、
前記熱電併給装置を前記制限運転状態にて運転させる制限時間帯を設定する制限時間帯設定手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記運転用時間帯であっても、前記制限時間帯設定手段にて設定された前記制限時間帯内であると、前記制限運転状態にて前記熱電併給装置を運転させ、前記運転用時間帯でかつ前記制限時間帯設定手段にて設定された前記制限時間帯内でなければ、前記定格運転状態にて前記熱電併給装置を運転させるように構成されている。
【００１１】
すなわち、使用者は、定格出力の電力と熱が得られなくても騒音を抑えたい時間帯を制限時間帯として制限時間帯設定手段にて設定することができることになり、その使用者による設定によって、運転制御手段は、使用者によって設定された制限時間帯には、運転用時間帯であっても、制限運転状態にて前記熱電併給装置を運転させることになる。
したがって、使用者が定格出力の電力と熱が得られなくても騒音を抑えたい時間帯には、騒音を抑えながら、定格出力よりも小さい出力にて電力と熱を発生するように熱電併給装置を運転させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムにおいて、
不在であることを指令する不在指令手段が設けられ、前記運転制御手段は、前記不在指令手段にて不在であることが指令されている場合には、前記熱電併給装置を運転停止状態に維持し、前記不在指令手段にて不在であることが指令されていない場合には、前記運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されている。
【００１３】
すなわち、使用者は、外出して不在となることを不在指令手段にて指令することができることになり、その使用者による指令によって、不在により、今後、電力、給湯、暖房を使用する予定がないことを指令することができることになる。そして、運転制御手段は、不在指令手段にて不在であることが指令されている場合には、熱電併給装置を運転停止状態に維持するので、今後、電力、給湯、暖房を使用する予定がない場合には、熱電併給装置を運転停止状態に維持させて、無駄に熱電併給装置を運転させることを阻止できることになる。
【００１４】
したがって、使用者の不在により、電力、給湯、暖房を使用する予定がない場合には、熱電併給装置を運転停止状態に維持させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、前記不在指令手段は、不在となる期間を設定可能に構成されている。
【００１６】
すなわち、使用者は、不在となる期間を不在指令手段にて設定できることになり、その使用者の設定によって、運転制御手段は、不在指令手段により設定された不在となる期間には、熱電併給装置を運転停止状態に維持し、不在指令手段により設定された不在となる期間が経過すると、運転用時間帯に熱電併給装置を運転させることになる。
したがって、使用者は、不在指令手段により不在となる期間を設定するだけで、その期間が経過したあとには、帰宅してからあらたな操作を行わなくても、自動的に運転用時間帯に熱電併給装置を運転させることができることとなって、使い勝手の向上を図ることができる。
【００１７】
また、使用者の不在だけでなく、家族が長期旅行で一人だけが残った場合でも、電気、給湯の使用量が極端に少なくなるので、不在指令手段にて不在の期間を設定することによって、その不在の期間に熱電併給装置を運転停止状態に維持させることができ、このような場合にも有効なものとなる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムにおいて、
設定期間内での運転終了を指令する運転終了指令手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記設定期間内で前記運転用時間帯を設定するように構成され、かつ、前記運転終了指令手段にて運転終了が指令された場合には、前記運転用時間帯であっても、前記熱電併給装置の運転を停止させ、前記運転終了指令手段にて運転終了が指令されていない場合には、前記運転用時間帯に熱電併給装置を運転させるように構成されている。
【００１９】
すなわち、例えば、設定期間を１日とすると、使用者は、電力、給湯、暖房の１日の使用が終了したことを運転終了指令手段にて指令できることになり、その使用者による設定によって、設定期間内では、今後、電力、給湯、暖房の使用の予定がないことを指令できることになる。
そして、運転制御手段は、運転終了指令手段にて運転終了が指令された場合には、運転用時間帯であっても、熱電併給装置の運転を停止させるので、今後、電力、給湯、暖房を使用する予定がない場合には、熱電併給装置の運転を停止させて、無駄に熱電併給装置を運転させることを阻止できることになる。
【００２０】
また、運転制御手段は、運転終了指令手段にて運転終了が指令された場合には、その指令から設定時間が経過したのちや設定期間が終了することによって、運転終了の指令を自動的に解除するように構成することによって、運転終了指令手段にて運転終了が指令されたあとでも、自動的に運転用時間帯に熱電併給装置を運転させるように復帰させることができることになる。
【００２１】
したがって、設定期間内での電力、給湯、暖房の使用が終了したことにより、設定期間内で電力、給湯、暖房を使用する予定がない場合には、熱電併給装置の運転を停止させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムにおいて、
時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な前記熱消費端末の使用形態を設定する人為操作式の使用形態設定手段が設けられ、前記運転制御手段は、前記使用形態設定手段にて設定された情報に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理するように構成されている。
【００２３】
すなわち、使用者は、自分の使用予定に合わせる状態で、電力、給湯、暖房の時系列的な使用形態を使用形態設定手段にて設定できることになり、その使用者による設定によって、運転制御手段は、使用者の使用予定に合わせる状態で、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理することができることになる。
そして、運転制御手段は、使用者の使用予定に合わせる状態で管理している、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷に基づいて、運転用時間帯を設定することになるので、使用者の使用予定に合った運転用時間帯を設定することができることになる。
【００２４】
したがって、使用者の使用予定に合った運転用時間帯に、熱電併給装置を運転させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷と併せて、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている給湯熱負荷、および、前記熱消費端末において現在要求されている現端末熱負荷を管理して、その管理している状態に基づいて、前記運転用時間帯を設定するように構成されている。
【００２６】
すなわち、現電力負荷、現給湯熱負荷、および、現端末熱負荷は、現時点での使用状況に基づくものである。
そして、運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、時系列的な端末熱負荷、現電力負荷、現給湯熱負荷、および、現端末熱負荷から、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定するので、現時点での使用状況に対応させた状態で、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定することができることになる。
【００２７】
したがって、運転制御手段は、現時点での使用状況に対応しながら、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯に熱電併給装置を運転させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させながら、省エネルギー化を実現することができることになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるコージェネレーションシステムについて図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
このコージェネレーションシステムは、図１および図２に示すように、ガスエンジン１によって発電装置２を駆動するように構成された熱電併給装置３と、その熱電併給装置３にて発生する熱を利用しながら、貯湯タンク４への貯湯および熱消費端末５への熱媒供給を行う貯湯ユニット６と、熱電併給装置３および貯湯ユニット６の運転を制御する運転制御手段としての運転制御部７などから構成されている。
【００２９】
前記熱電併給装置３は、定格出力にて電力と熱を発生するように構成され、発電装置２の出力側には、系統連係用のインバータ８が設けられ、そのインバータ８は、発電装置２の出力電力を商用系統９から供給される電力と同じ電圧および同じ周波数にするように構成されている。
前記商用系統９は、例えば、単相３線式１００／２００Ｖであり、商業用電力供給ライン１０を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電力負荷１１に電気的に接続されている。
また、インバータ８は、コージェネ用供給ライン１２を介して商業用電力供給ライン１０に電気的に接続され、発電装置２からの発電電力がインバータ８およびコージェネ用供給ライン１２を介して電力負荷１１に供給するように構成されている。
【００３０】
前記商業用電力供給ライン１０には、商用系統９からの電力を計測する電力計測手段１３が設けられ、運転制御部７は、電力計測手段１３による計測値とインバータ８の出力から電力負荷１１の負荷電力を計測するように構成されている。また、運転制御部７は、商業用電力供給ライン１０を通して流れる電流に逆潮流が発生するか否かをも検出するように構成されている。
【００３１】
前記電気ヒータ１４は、複数の電気ヒータから構成され、冷却水循環ポンプ１７の作動により冷却水循環路１５を通流するガスエンジン１の冷却水を加熱するように設けられ、インバータ８の出力側に接続された作動スイッチ１６によりＯＮ／ＯＦＦが切り換えられている。
また、作動スイッチ１６は、余剰電力の大きさが大きくなるほど、電気ヒータ１４の消費電力が大きくなるように、余剰電力の大きさに応じて電気ヒータ１４の消費電力を調整するように構成されている。
【００３２】
前記貯湯ユニット６は、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯する貯湯タンク４、湯水循環路１８を通して貯湯タンク４内の湯水などを循環させる湯水循環ポンプ１９、熱媒循環路２０を通して熱媒を熱消費端末５に循環供給させる熱媒循環手段としての熱媒循環ポンプ２１、湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させる排熱式熱交換器２２、熱媒循環路２０を通流する熱媒を加熱させる熱媒加熱用熱交換器２３、ファン２４を作動させた状態でのバーナ２５の燃焼により湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させる補助加熱用熱交換器２６などを備えて構成されている。
【００３３】
前記排熱式熱交換器２２においては、熱電併給装置３にて発生する熱を回収した冷却水循環路１５の冷却水を通流させることにより、湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させるように構成されている。
そして、排熱式加熱手段Ｎが、排熱式熱交換器２２により構成され、補助加熱手段Ｍが、ファン２４、バーナ２５、補助加熱用熱交換器２６により構成されている。
ちなみに、補助加熱手段Ｍは、バーナ２５の燃焼量を調整することにより、湯水の温度が貯湯設定温度や熱媒加熱用熱交換器２３に供給するための熱媒加熱用設定温度になるように加熱させるように構成されている。
【００３４】
前記熱媒加熱用熱交換器２３においては、排熱式熱交換器２２や補助加熱用熱交換器２６にて加熱された熱源用湯水を通流させることにより、熱媒循環路２０を通流する熱媒を加熱させるように構成されている。
前記熱消費端末５は、床暖房装置や浴室暖房装置などの暖房端末にて構成されている。
【００３５】
前記湯水循環路１８には、貯湯タンク４の下部と連通する取り出し路２７と貯湯タンク４の上部と連通する貯湯路２８が接続され、貯湯路２８には、貯湯弁２９が設けられている。
そして、湯水循環路１８には、取り出し路２７との接続箇所から湯水の循環方向の順に、排熱式熱交換器２２、湯水循環ポンプ１９、補助加熱用熱交換器２６、湯水の通流を断続する断続弁３０、熱媒加熱用熱交換器２３が設けられている。
【００３６】
また、貯湯タンク４から取り出した湯水を給湯するときの給湯熱負荷を計測する給湯負荷計測手段３１が設けられ、熱消費端末５での端末熱負荷を計測する端末熱負荷計測手段３２も設けられている。
【００３７】
前記運転制御部７に各種の指令を与えるリモコンＲが設けられ、そのリモコンＲには、自動運転を行う自動運転モードと手動運転を行う手動運転モードとを選択するモード選択スイッチ３３、手動運転モードにおいて、熱電併給装置３の運転の開始および停止を指令する発電スイッチ３４などが設けられている。
ちなみに、リモコンＲにおけるモード選択スイッチ３３、発電スイッチ３４は、照光式のスイッチであり、使用者は、点灯か消灯かによって、現在の状態を認識できるように構成されている。
【００３８】
そして、リモコンＲは、熱電併給装置３の運転を禁止させる禁止時間帯を設定可能に構成され、発電スイッチ３４によって、不在であることを指令したり、設定期間内での運転終了を指令可能に構成されている。
説明を加えると、発電スイッチ３４を設定時間（例えば、３秒間）継続して押し操作することにより、不在であることを指令するように構成され、自動運転モード中に、発電スイッチ３４にて熱電併給装置３の運転停止を指令することにより、例えば、設定期間としての１日での運転終了を指令するように構成されている。
そして、禁止時間帯設定手段が、リモコンＲにて構成され、不在指令手段が、発電スイッチ３４にて構成され、運転終了指令手段も、発電スイッチ３４にて兼用するように構成されている。
また、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されている場合に、発電スイッチ３４が押し操作されるなど、リモコンＲに何らかの操作が行われると、不在であることの指令を解除するようにしている。
【００３９】
そして、運転制御部７は、熱電併給装置３の運転中には冷却水循環ポンプ１７を作動させる状態で、熱電併給装置３の運転および冷却水循環ポンプ１７の作動状態を制御するとともに、湯水循環ポンプ１９、熱源用循環ポンプ２１、熱媒循環ポンプ２３の作動状態を制御することによって、貯湯タンク４内に湯水を貯湯する貯湯運転や、図外の暖房スイッチの指令により熱消費端末５に熱媒を供給する熱媒供給運転を行うように構成されている。
【００４０】
ちなみに、給湯するときには、貯湯タンク４内に貯湯用設定温度の湯水が貯湯されていれば、その湯水を給湯し、貯湯タンク４内に貯湯用設定温度の湯水が貯湯されていなければ、補助加熱手段Ｍを作動させて、その補助加熱手段Ｍにて加熱された湯水を給湯するように構成されている。
【００４１】
まず、自動運転における運転制御部７による熱電併給装置３の運転の制御について説明を加える。
前記運転制御部７は、実際の使用状況に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、熱消費端末５における時系列的な端末熱負荷を管理して、それに併せて、現在要求されている現電力負荷、予測給湯熱負荷から求められる現在要求されている現給湯熱負荷、および、現在要求されている現端末熱負荷を管理するように構成されている。
前記運転制御部７は、設定期間としての１日分の時系列的な過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するデータ更新処理を行い、日付が変わるごとに、記憶されている１日分の時系列的な過去負荷データから、その日１日分の時系列的な予測負荷データを求める予測負荷演算処理を行うように構成されている。
そして、運転制御部７は、その日１日分の時系列的な予測負荷データを求めた状態で、例えば、数秒間隔で、時系列的な予測負荷データから、熱電併給装置３を運転させるか否かの基準となる省エネ度基準値を求める省エネ度基準値演算処理を行うとともに、その省エネ度基準値演算処理にて求められた省エネ度基準値よりも現時点での実省エネ度が上回っているか否かによって、熱電併給装置３の運転の可否を判別する運転可否判別処理を行うように構成されている。
【００４２】
このようにして、運転制御部７は、運転可否判別処理において、熱電併給装置３の運転が可と判別されると、現時点から、例えば、１時間先までを運転用時間帯と設定して、その運転用時間帯に熱電併給装置３を運転させ、熱電併給装置３の運転が不可と判別されると、熱電併給装置３の運転を停止させるように構成されている。
【００４３】
前記運転制御部７は、上述の如く、基本的には、運転用時間帯に熱電併給装置３を運転させるようにしているが、使用者の操作によって、運転用時間帯であっても、熱電併給装置３を運転させない場合もあるので、その場合について説明を加える。
前記運転制御部７は、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されている場合には、熱電併給装置３を運転停止状態に維持し、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されていない場合には、運転用時間帯に熱電併給装置３を運転させるように構成されている。
また、運転制御部７は、運転用時間帯であっても、リモコンＲにて設定された禁止時間帯内であると、熱電併給装置３の運転を禁止させるように構成されている。
さらに、運転制御部７は、発電スイッチ３４にて１日の運転終了が指令された場合には、運転用時間帯であっても、熱電併給装置３の運転を停止させ、発電スイッチ３４にて１日の運転終了がまだ指令されていない場合には、運転用時間帯に熱電併給装置３を運転させるように構成されている。
【００４４】
前記データ更新処理について説明を加えると、１日のうちのどの時間帯にどれだけの電力負荷、熱負荷としての給湯熱負荷と端末熱負荷があったかの１日分の時系列的な過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するように構成されている。
【００４５】
まず、時系列的な過去負荷データについて説明すると、時系列的な過去負荷データは、時系列的な電力負荷データ、時系列的な給湯熱負荷データ、時系列的な端末熱負荷データの３種類の時系列的な負荷データからなり、図３に示すように、１日分の時系列的な過去負荷データが日曜日から土曜日までの曜日ごとに区分けした状態で記憶するように構成されている。
そして、１日分の時系列的な過去負荷データは、２４時間のうち１時間を単位時間として、単位時間当たりの電力負荷データの２４個、単位時間当たりの給湯熱負荷データの２４個、および、単位時間当たりの端末熱負荷データの２４個から構成されている。
【００４６】
上述のような過去負荷データを更新する構成について説明を加えると、実際の使用状況から、単位時間当たりの実電力負荷、実給湯熱負荷、および、実端末熱負荷の夫々を、電力負荷計測手段１３、給湯熱負荷計測手段３１、および、端末熱負荷計測手段３２にて計測し、その計測した実電力負荷、実給湯熱負荷、および、実端末熱負荷を記憶する状態で１日分の時系列的な実負荷データを曜日と対応付けて記憶させる。
そして、１日分の時系列的な実負荷データが１週間分記憶されると、曜日ごとに、時系列的な過去負荷データと時系列的な実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、新しい時系列的な過去負荷データを求めて、その求めた新しい時系列的な過去負荷データを記憶して、時系列的な過去負荷データを更新するように構成されている。
【００４７】
日曜日を例に挙げて具体的に説明すると、図３に示すように、時系列的な過去負荷データのうち日曜日に対応する時系列的な過去負荷データＤ１ｍと、時系列的な実負荷データのうち日曜日に対応する時系列的な実負荷データＡ１とから、下記の〔数１〕により、日曜日に対応する新しい時系列的な過去負荷データＤ１（ｍ＋１）が求められ、その求められた時系列的な過去負荷データＤ１（ｍ＋１）を記憶する。
なお、下記の〔数１〕において、Ｄ１ｍを、日曜日に対応する時系列的な過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する時系列的な実負荷データとし、Ｋは、０．７５の定数であり、Ｄ１（ｍ＋１）を、新しい時系列的な過去負荷データとする。
【００４８】
【数１】
Ｄ１（ｍ＋１）＝（Ｄ１ｍ×Ｋ）＋｛Ａ１×（１−Ｋ）｝
【００４９】
ちなみに、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されている場合には、電力、給湯、暖房が行われないので、発電スイッチ３４にて不在が指令されている場合には、時系列的な実電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、時系列的な端末熱負荷を計測せずに、その実負荷データをデータ更新処理の対象から除外するようにしている。
また、不在であることの指令が解除された日については、その１日分の実負荷データを得られないので、この不在であることの指令が解除された日の実負荷データもデータ更新処理の対象から除外するようにしている。
【００５０】
前記予測負荷演算処理について説明を加えると、０時になるなど日付が変わるごとに実行され、その日のどの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、端末熱負荷が予測されているかの１日分の時系列的な予測負荷データを求めるように構成されている。
すなわち、曜日ごとの７つの過去負荷データのうち、その日の曜日に対応する過去負荷データと前日の実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、端末熱負荷が予測されているかのその日１日分の時系列的な予測負荷データを求めるように構成されている。
【００５１】
月曜日１日分の予測負荷データを求める場合を例に挙げて具体的に説明すると、図３に示すように、曜日ごとの７つの過去負荷データＤ１ｍ〜Ｄ７ｍと曜日ごとの７つの実負荷データＡ１〜Ａ７とが記憶されているので、月曜日に対応する過去負荷データＤ２ｍと、前日の日曜日に対応する実負荷データＡ１とから、下記の〔数２〕により、月曜日の１日分の時系列的な予測負荷データＢを求める。そして、１日分の予測負荷データＢは、図４に示すように、１日分の時系列的な予測電力負荷データ、１日分の時系列的な予測給湯熱負荷データ、１日分の時系列的な予測端末熱負荷データからなり、図４の（イ）は、１日分の時系列的な予測電力負荷を示しており、図４の（ロ）は、１日分の時系列的な予測給湯熱負荷を示しており、図４の（ハ）は、１日分の時系列的な予測端末熱負荷を示している。
なお、下記の〔数２〕において、Ｄ２ｍを、月曜日に対応する過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する実負荷データとし、Ｑは、０．２５の定数であり、Ｂは、予測負荷データとする。
【００５２】
【数２】
Ｂ＝（Ｄ２ｍ×Ｑ）＋｛Ａ１×（１−Ｑ）｝
【００５３】
前記省エネ度基準値演算処理について説明を加えると、時系列的な予測給湯熱負荷データを用いて、現時点から基準値用時間先までの間に必要となる貯湯必要量を賄えるように熱電併給装置３を運転させた場合に、熱電併給装置３を運転させることによって省エネルギー化を実現できる省エネ度基準値を求めるように構成されている。
【００５４】
例えば、単位時間を１時間とし、基準値用時間を１２時間として説明を加えると、まず、時系列的な予測負荷データによる予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測端末熱負荷から、下記の〔数３〕により、図５に示すように、熱電併給装置３を運転させた場合の予測省エネ度を１時間ごとに１２時間先までの１２個分を求めるとともに、熱電併給装置３を運転させた場合に貯湯タンク３に貯湯することができる予測貯湯量を１時間ごとに１２時間先までの１２個分を求める。
【００５５】
具体的に説明を加えると、現時点が０時であると、０時から１時まで熱電併給装置３を運転させた場合の予測省エネ度については、０時から１時までの予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測端末熱負荷から、下記の〔数３〕により求められ、０時から１時まで熱電併給装置３を運転させた場合の予測貯湯量についても、０時から１時までの予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測端末熱負荷から求められる。
このようにして、現時点が０時である場合には、１時間ごとの予測省エネ度と予測貯湯量とを１２時までの１２個分求めるようにしている。
【００５６】
【数３】
省エネ度Ｐ＝｛（ＥＫ１＋ＥＫ２＋ＥＫ３）／熱電併給装置３の必要エネルギー｝×１００
【００５７】
ただし、ＥＫ１は、有効発電出力Ｅ１を変数とする関数であり、ＥＫ２は、Ｅ２を変数とする関数であり、ＥＫ３は、Ｅ３を変数とする関数であり、
ＥＫ１＝有効発電出力Ｅ１の発電所一次エネルギー換算値
＝ｆ１（有効発電出力Ｅ１，発電所での必要エネルギー）
ＥＫ２＝有効暖房熱出力Ｅ２の従来給湯器でのエネルギー換算値
＝ｆ２（有効暖房熱出力Ｅ２，バーナ効率（暖房時））
ＥＫ３＝有効貯湯熱出力Ｅ３の従来給湯器でのエネルギー換算値
＝ｆ３（有効貯湯熱出力Ｅ３，バーナ効率（給湯時））
熱電併給装置３の必要エネルギー：５．５ｋＷ
（熱電併給装置３を１時間稼動させたときに必要な都市ガス使用量を０．４３３ｍ３とする）
単位電力発電必要エネルギー：２．８ｋＷ
バーナ効率（暖房時）：０．８
バーナ効率（給湯時）：０．９
【００５８】
また、有効発電出力Ｅ１、有効暖房熱出力Ｅ２、有効貯湯熱出力Ｅ３の夫々は、下記の〔数４〕〜〔数６〕により求められる。
【００５９】
【数４】
Ｅ１＝電力負荷１１での消費電力＝熱電併給装置３の発電電力−（電気ヒータ１４の消費電力＋各種補機の消費電力）
ちなみに、各種補機とは、このコージェネレーションシステムで固有に補助的に用いられる装置や機械であり、冷却水循環ポンプ１７や湯水循環ポンプ１９などがこれに該当する。
【００６０】
【数５】
Ｅ２＝熱消費端末５での消費熱量
【００６１】
【数６】
Ｅ３＝（熱電併給装置３にて発生する熱量＋電気ヒータ１４の回収熱量−有効暖房熱出力Ｅ２）−放熱ロス
ただし、電気ヒータ１４の回収熱量＝電気ヒータ１４の消費電力×ヒータの熱効率とする。
【００６２】
そして、図５に示すように、１時間ごとの予測省エネ度および予測貯湯量を１２個分求めた状態において、まず、時系列的な予測給湯熱負荷データから１２時間先までに必要とされている予測必要貯湯量を求め、その予測必要貯湯量から現時点での貯湯タンク４内の貯湯量を引いて、１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量を求める。
例えば、予測給湯熱負荷データから１２時間後に９．８ｋＷの給湯熱負荷が予測されていて、現時点での貯湯タンク４内の貯湯量が２．５ｋＷである場合には、１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量は７．３ｋＷとなる。
【００６３】
そして、単位時間の予測貯湯量を足し合わせる状態で、その足し合わせた予測貯湯量が必要貯湯量に達するまで、１２個分の単位時間のうち、予測省エネ度の数値が高いものから選択していくようにしている。
【００６４】
説明を加えると、例えば、上述の如く、必要貯湯量が７．３ｋＷである場合には、図５に示すように、まず、予測省エネ度の一番高い７時間先から８時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせる。
次に予測省エネ度の高い６時間先から７時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が１．１ｋＷとなる。
また次に予測省エネ度の高い５時間先から６時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が４．０ｋＷとなる。
【００６５】
このようにして、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返していくと、図５に示すように、８時間先から９時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が７．３ｋＷに達する。
そうすると、８時間先から９時間先までの単位時間の省エネ度を省エネ度基準値として設定し、図５に示すものでは、省エネ度基準値が１０６となる。
【００６６】
この省エネ基準値演算処理では、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された禁止時間帯を含まない場合と含む場合とでは、省エネ度基準値の求める構成が多少異なるので、その点について説明を加える。
【００６７】
現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された禁止時間帯を含まない場合には、禁止時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理を行うように構成されている。
すなわち、禁止時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理では、現時点から基準値用時間先までの間のどの単位時間でも、熱電併給装置３を運転させることは可能である。
したがって、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返していく場合に、現時点から基準値用時間先までの間、どの単位時間でも選択することができるので、図５において、上述の説明の如く、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返して、省エネ度基準値を１０６と求める。
【００６８】
現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された禁止時間帯を含む場合には、禁止時間帯用の省エネ度基準値演算処理を行うように構成されている。
すなわち、禁止時間帯用の省エネ度基準値演算処理では、禁止時間帯に熱電併給装置３の運転を禁止させるので、禁止時間帯を除外した状態で省エネ度基準値を求めるようにしている。
説明を加えると、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返していく場合に、禁止時間帯に相当する単位時間を除外した状態で、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返して、省エネ度基準値を求める。
【００６９】
例えば、現時点が１２時であり、禁止時間帯が２１時〜２４時に設定されている場合を例に挙げて説明すると、図５において、禁止時間帯に相当する単位時間が、９時間先〜１２時間先までの３つの単位時間となる。
したがって、９時間先〜〜１２時間先以外で、単位時間の予測貯湯量を足し合わせる状態で、その足し合わせた予測貯湯量が必要貯湯量に達するまで、１２個分の単位時間のうち、予測省エネ度の数値が高いものから選択していくようにしている。
そして、図５に示すものでは、３時間先から４時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が７．３ｋＷに達するので、３時間先から４時間先までの単位時間の予測省エネ度を省エネ度基準値として設定し、省エネ度基準値が１０２となる。
【００７０】
前記運転可否判別処理について説明を加えると、現在要求されている現電力負荷、予測給湯熱負荷から求められる現在要求されている現給湯熱負荷、および、現在要求されている現端末熱負荷から、上記の〔数３〕により、現省エネ度を求めて、その現省エネ度が省エネ度基準値よりも上回ると、熱電併給装置３の運転が可と判別し、現省エネ度が省エネ度基準値以下であると、熱電併給装置３の運転が不可と判別するようにしている。
【００７１】
次に、手動運転における運転制御部７による熱電併給装置３の運転の制御について説明を加える。
前記運転制御部７は、発電スイッチ３４にて運転開始が指令されると、熱電併給装置３を運転させ、発電スイッチ３４にて運転停止が指令されると、熱電併給装置３の運転を停止させるように構成されている。
【００７２】
前記運転制御部７による貯湯運転および熱媒供給運転の動作について説明を加える。
前記貯湯運転は、熱電併給装置３の運転中で冷却水循環ポンプ１７の作動により、排熱式熱交換器２２において、冷却水循環路１５を通流する冷却水にて湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させることができる状態で行われる。
そして、湯水循環ポンプ１９を作動させて、貯湯タンク４の下部から湯水を湯水循環路１８に取出し、その湯水を排熱式熱交換器２２を通過させて加熱したのち、貯湯タンク４の上部に戻して、貯湯タンク４内に貯湯用設定温度の湯水を貯湯するようにしている。
また、排熱式熱交換器２２を通過した湯水の温度が貯湯設定温度になるように、貯湯弁２９と断続弁３０の開度を調整するように構成されている。
【００７３】
前記熱媒供給運転は、図外の暖房スイッチによる熱消費端末５の運転開始および運転停止の指令に基づいて行われ、湯水循環ポンプ１９を作動させることにより、排熱式熱交換器２２と補助加熱用熱交換器２６との少なくとも一方にて湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させて、その加熱された湯水を熱媒加熱用熱交換器２３を通過する状態で循環させ、熱媒加熱用熱交換器２３において湯水により加熱される熱媒を熱消費端末５に循環供給するようにしている。
そして、例えば、補助加熱用熱交換器２６を通過した湯水の温度が６５〜７０℃になるように、貯湯開閉弁２７と断続弁３４の開度を調整するようにしている。
【００７４】
前記湯水循環路１８を通流する湯水の加熱については、熱電併給装置３の運転中である場合には、冷却水循環ポンプ１７の作動により、排熱式熱交換器２２において湯水を加熱させるように構成されている。
そして、排熱式用熱交換器２２における加熱量よりも熱消費端末５で現在要求されている現端末熱負荷の方が小さい場合には、熱消費端末５で現在要求されている現端末熱負荷を賄いながら、貯湯タンク４内への貯湯を行うように、貯湯弁２９の開度を調整するように構成されている。
【００７５】
また、熱電併給装置３にて発生する熱だけでは熱消費端末５で現在要求されている現端末熱負荷を賄えない場合や、熱電併給装置３の非運転中の場合には、補助加熱手段Ｍを作動させることにより、補助加熱用熱交換器２６において湯水を加熱させるように構成されている。
【００７６】
前記運転制御部７の制御動作について、図６のフローチャートに基づいて説明を加える。
まず、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されていれば、熱電併給装置３を運転停止状態に維持する（ステップ１，２）。
発電スイッチ３４にて不在であることが指令されていなければ、モード選択スイッチ３３にて手動運転モードが指令されると、手動運転を行い、モード選択スイッチ３３にて自動運転モードが指令されると、自動運転を行う（ステップ３〜５）。
【００７７】
そして、自動運転中に、発電スイッチ３４にて１日の運転終了が指令されると、熱電併給装置３および補助加熱手段Ｍの運転を強制停止させ、その強制停止させた状態から自動復帰用設定時間（例えば、１時間）が経過するまで、熱電併給装置３および補助加熱手段Ｍの運転を強制停止させる（ステップ６〜８）。
また、熱電併給装置３および補助加熱手段Ｍの運転を強制停止させた状態から自動復帰用設定時間（例えば、１時間）が経過すると、自動運転を復帰させるように構成されている。
【００７８】
ちなみに、手動運転中に、モード選択スイッチ３３にて手動運転モードが指令されると、割り込み処理として、手動運転を停止して、自動運転を行い、逆に、自動運転中に、モード選択スイッチ３３にて自動運転モードが指令されると、割り込み処理として、自動運転を停止して、手動運転を行うように構成されている。
【００７９】
前記自動運転での運転制御部７の制御動作について、データ更新処理および予測負荷演算処理を行っている状態で、図７のフローチャートに基づいて説明を加える。
【００８０】
まず、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された禁止時間帯が含まれない場合には、禁止時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理を行い、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された禁止時間帯が含まれる場合には、禁止時間帯用の省エネ度基準値演算処理を行う（ステップ１１〜１３）。
そして、現時点が禁止時間帯であれば、熱電併給装置３の運転を停止させた状態に維持する（ステップ１４〜１５）。
【００８１】
現時点が禁止時間帯でなければ、運転可否判別処理を行い、運転可否判別処理において熱電併給装置３の運転が可と判別されると、熱電併給装置３を運転させる（ステップ１４，１６，１７，１８）。
【００８２】
〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、上記第１実施形態において、熱電併給装置３の運転を禁止する禁止時間帯を設定する構成についての別実施形態であるので、その点を中心に説明を加える。
ちなみに、その他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
上記第１実施形態では、リモコンＲによって熱電併給装置３の運転を禁止する禁止時間帯を設定するように構成しているが、この構成に代えて、リモコンＲによって熱電併給装置３の運転を行っても、その出力を絞った状態で運転させる時間帯を設定するように構成されている。
【００８４】
すなわち、熱電併給装置３は、定格出力にて電力と熱を発生する定格運転状態と、定格出力よりも小さい出力にて電力と熱を発生する制限運転状態にて運転可能に構成されている。
前記リモコンＲは、熱電併給装置３を制限運転状態にて運転させる制限時間帯を設定可能に構成され、制限時間帯設定手段がリモコンＲにて構成されている。そして、運転制御部７は、運転用時間帯であっても、リモコンＲにて設定された制限時間帯内であると、制限運転状態にて熱電併給装置３を運転させ、運転用時間帯でかつリモコンＲにて設定された制限時間帯内でなければ、定格運転状態にて熱電併給装置３を運転させるように構成されている。
【００８５】
説明を加えると、運転制御部７は、省エネ基準値演算処理において、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯を含まない場合と含む場合とでは、省エネ度基準値の求める構成が多少異なるので、その点について説明を加える。
【００８６】
現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯を含まない場合には、制限時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理を行うように構成されている。
すなわち、制限時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理では、現時点から基準値用時間先までの間のどの単位時間でも、熱電併給装置３を定格運転状態にて運転させることは可能であるので、現時点から基準値用時間先までの単位時間において、熱電併給装置３を定格運転状態にて運転させることを想定して、省エネ度基準値を求めるように構成されている。
【００８７】
説明を加えると、図８に示すように、定格運転状態で熱電併給装置３を運転させた場合に、上記〔数３〕を用いて、単位時間である１時間ごとの予測省エネ度および予測貯湯量を、現時点から基準値用時間先までの１２個分求める。
そして、足し合わせた予測貯湯量が１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量になるまで、予測省エネ度の数値が高いものから、単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを行い、例えば、必要貯湯量が７．３ｋＷであると、８時間先から９時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が７．３ｋＷに達する。
そうすると、８時間先から９時間先までの単位時間の省エネ度を省エネ度基準値として設定し、図８に示すものでは、省エネ度基準値が１０６となる。
【００８８】
現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯を含む場合には、制限時間帯用の省エネ度基準値演算処理を行うように構成されている。
すなわち、制限時間帯用の省エネ度基準値演算処理では、制限時間帯に熱電併給装置３の制限運転状態にて運転させるので、制限時間帯については熱電併給装置３を制限運転状態にて運転させ、かつ、制限時間帯以外の時間帯については熱電併給装置３を定格運転状態にて運転させることを想定して、省エネ度基準値を求めるように構成されている。
【００８９】
例えば、現時点が１２時であり、制限時間帯が２１時〜２４時に設定されている場合を例に挙げて説明すると、図８において、制限時間帯に相当する単位時間が、９時間先〜〜１２時間先までの３つの単位時間となる。
そして、現時間から９時間先までは、定格運転状態で熱電併給装置３を運転させた場合に、上記〔数３〕を用いて、単位時間である１時間ごとの予測省エネ度および予測貯湯量を求め、９時間先から１２時間先までは、制限運転状態で熱電併給装置３を運転させた場合に、上記〔数３〕を用いて、単位時間である１時間ごとの予測省エネ度および予測貯湯量を求める。
【００９０】
ちなみに、制限運転状態で熱電併給装置３を運転させた場合の予測省エネ度の演算については、上記〔数３〕において、例えば、有効発電出力Ｅ１、有効暖房熱出力Ｅ２、有効貯湯熱出力Ｅ３を、定格運転状態の５０パーセントとするなどして、有効発電出力Ｅ１、有効暖房熱出力Ｅ２、有効貯湯熱出力Ｅ３や熱電併給装置３の必要エネルギーを、制限運転状態で熱電併給装置３を運転させたときの値を用いるようにしている。
【００９１】
そして、足し合わせた予測貯湯量が１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量になるまで、予測省エネ度の数値が高いものから、単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを行い、例えば、必要貯湯量が７．３ｋＷであると、４時間先から５時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が７．３ｋＷに達する。
そうすると、４時間先から５時間先までの単位時間の省エネ度を省エネ度基準値として設定し、図８に示すものでは、省エネ度基準値が１０４となる。
【００９２】
このようにして、運転制御部７は、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯を含まない場合には、制限時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理を行い、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯を含む場合には、制限時間帯用の省エネ度基準値演算処理を行って、省エネ度基準値を求めるように構成されている。
そして、運転制御部７は、運転可否判別処理を行って、運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯であっても、制限時間帯内であると、制限運転状態にて熱電併給装置３を運転させ、運転用時間帯でかつリモコンＲにて設定された制限時間帯内でなければ、定格運転状態にて熱電併給装置３を運転させるように構成されている。
【００９３】
この第２実施形態における自動運転での運転制御部７の制御動作について、データ更新処理および予測負荷演算処理を行っている状態で、図９のフローチャートにおいて説明を加える。
まず、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯が含まれない場合には、制限時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理を行い、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯が含まれる場合には、制限時間帯用の省エネ度基準値演算処理を行う（ステップ２１〜２３）。
そして、運転可否判別処理を行い、運転可否判別処理において熱電併給装置３の運転が可と判別されると、現時点が制限時間帯であれば、制限運転状態で熱電併給装置３を運転させる（ステップ２４〜２７）。
また、現時点が制限時間帯でなければ、定格運転状態で熱電併給装置３を運転させる（ステップ２６，２８）。
前記運転可否判別処理において熱電併給装置３の運転が不可と判別されると、熱電併給装置３を運転停止に維持させる（ステップ２５，２９）。
【００９４】
〔第３実施形態〕
この第３実施形態は、上記第１実施形態における時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理する構成についての別実施形態であるので、この点を中心に説明する。
ちなみに、その他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００９５】
前記リモコンＲは、時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な熱消費端末５の使用形態を設定可能に構成され、人為操作式の使用形態設定手段がリモコンＲにて構成されている。
そして、運転制御部７は、リモコンＲにて設定された時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な熱消費端末５の使用形態に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理するように構成されている。
【００９６】
例えば、図１０に示すように、リモコンＲによって、部屋の照明のＯＮ／ＯＦＦ、冷蔵庫の使用形態などを設定することにより、時系列的な電力の使用形態を設定する。
また、リモコンＲによって、風呂に入る時間帯を設定することにより、時系列的な給湯の使用形態を設定し、熱消費端末５を使用する時間帯を設定することにより、時系列的な熱消費端末５の使用形態を設定する。
そして、運転制御部７は、図１０に示すものでは、１８〜１９時には、電力負荷を１２００Ｗ、給湯熱負荷を無し、端末熱負荷を２．３ｋＷというように、単位時間である１時間ごとに、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理するように構成されている。
【００９７】
〔別実施形態〕
（１）上記第１〜第３実施形態では、発電スイッチ３４にて不在であることを指令するように構成されているが、この構成に代えて、例えば、リモコンＲにより不在となる期間を設定するように構成してもよく、この場合には、不在指令手段がリモコンＲにて構成される。
【００９８】
（２）上記第１〜第３実施形態では、運転制御部７は、不在となる期間の長さとは無関係に、不在が解除されたのち、データ更新処理を行うように構成されているが、例えば、運転制御部７は、不在となる期間が設定期間未満である場合には、不在が解除されたのち、通常のデータ更新処理を行い、不在となる期間が設定期間以上である場合には、不在が解除されたのち、不在後用のデータ更新処理を行うように構成してもよい。
【００９９】
説明を加えると、不在を指令してから不在を解除するまでの期間が長くなると、その間に季節が変わり、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷が、不在を解除した季節に合わなくなっていることがある。
したがって、例えば、運転制御部７は、不在となる期間が設定期間以上である場合には、不在後用のデータ更新処理として、時系列的な過去負荷データに補正係数を乗じることにより新しい時系列的な過去負荷データを求めて、その求めた新しい時系列的な過去負荷データを記憶して、時系列的な過去負荷データを更新するように構成してもよい。
【０１００】
（２）上記第１〜第３実施形態では、使用者の操作によって、運転用時間帯であっても、熱電併給装置３を運転させない構成として、リモコンＲにて禁止時間帯を設定し、運転制御部７が、運転用時間帯であっても、リモコンＲにて設定された禁止時間帯内であると、熱電併給装置３の運転を禁止させる構成と、発電スイッチ３４にて不在であることを指令し、運転制御部７が、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されている場合には、熱電併給装置３を運転停止状態に維持させる構成と、発電スイッチ３４にて１日の運転終了を指令し、運転制御部７が、発電スイッチ３４にて１日の運転終了が指令された場合には、運転用時間帯であっても、熱電併給装置３の運転を停止させる構成の３つの構成を採用した場合を例示したが、上述の３つの構成のうちから、適宜選択したひとつまたは２つを採用して実施することも可能である。
【０１０１】
例えば、リモコンＲにて禁止時間帯を設定し、運転制御部７が、運転用時間帯であっても、リモコンＲにて設定された禁止時間帯内であると、熱電併給装置３の運転を禁止させる構成のみを採用したり、あるいは、リモコンＲにて禁止時間帯を設定し、運転制御部７が、運転用時間帯であっても、リモコンＲにて設定された禁止時間帯内であると、熱電併給装置３の運転を禁止させる構成と、発電スイッチ３４にて不在であることを指令し、運転制御部７が、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されている場合には、熱電併給装置３を運転停止状態に維持させる構成とを採用して実施することが可能である。
【０１０２】
（３）上記第３実施形態では、運転制御部７は、リモコンＲにて設定された時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な熱消費端末５の使用形態に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理するように構成されているが、例えば、運転制御部７は、リモコンＲより設定された使用形態に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理する人為管理モードと、実際の使用状況から、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理する自動管理モードとを備えて、管理モード選択スイッチにて選択された管理モードを実行するように構成して実施することも可能である。
すなわち、運転制御部７が、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理する構成については、適宜変更可能である。
【０１０３】
（４）上記第３実施形態では、リモコンＲにより時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な熱消費端末５の使用形態を設定するように構成しているが、例えば、パソコンや携帯電話などから、時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な熱消費端末５の使用形態を設定するように構成して実施することも可能である。
【０１０４】
（５）上記第１実施形態では、発電スイッチ３４にて不在指令手段と運転終了指令手段とを兼用するようにしているが、不在であることを指令する人為操作式のスイッチと設定期間内での運転終了を指令する人為操作式のスイッチとを設けて実施することも可能である。
【０１０５】
（６）上記第１〜第３実施形態では、自動運転モードと手動運転モードとを備えているが、自動運転モードのみまたは手動運転モードのみを備えて実施することも可能である。
【０１０６】
（７）上記第１〜３実施形態では、運転制御部７が、運転用時間帯において、運転継続時間が設定時間未満である場合には、運転継続時間が設定時間以上となるまで熱電併給装置３の運転を継続させるように構成されているが、運転用時間帯において、運転継続時間が設定時間未満であっても、貯湯タンク４内の貯湯量が満杯となると、熱電併給装置３の運転を停止させるように構成して実施することも可能である。
【０１０７】
（８）上記第１〜第３実施形態では、運転制御部７が、データ更新処理、予測負荷演算処理、省エネ度基準値演算処理、運転可否判別処理を行うことにより、予測電力負荷および予測熱負荷に基づいて、運転用時間帯を設定するようにしているが、運転用時間帯を設定する構成については適宜変更が可能である。
また、省エネ度を求める際に用いられる式については、上記〔数３〕に代えて、下記〔数７〕を用いて省エネ度を求めてもよく、適宜変更が可能である。
【０１０８】
【数７】
省エネ度Ｐ＝ＧΔｔ／｛（ＧΔｔ×μＥ／μＣＰ）＋ＧΔｔ×μＨ×（１−ＨＬｏｓｓ）｝
ただし、Ｇは、負荷の負荷量であり、Δｔは、熱電併給装置３を運転させる時間であり、μＥは、発電効率であり、μＣＰは、火力発電所など、電力供給会社から供給を受ける場合の発電効率であり、μＨは、排熱率であり、ＨＬｏｓｓは、貯湯タンク４に溜めた熱が利用されるまでの放熱ロスである。
ちなみに、μＥの発電効率については、熱電併給装置３の余剰電力を電気ヒータ１４にて熱に変換する場合は、余剰電力を引いた実質の発電効率とし、μＨの排熱率については、熱電併給装置３の余剰電力を電気ヒータ１４にて熱に変換する場合は、余剰電力分を加えた実質の排熱率とする。
【０１０９】
（９）上記第１〜第３実施形態では、電気ヒータ１４がガスエンジン１の冷却水を加熱するように構成されているが、電気ヒータ１４にて貯湯タンク４内の湯水を加熱するように構成して実施することも可能である。
【０１１０】
（１０）上記第１〜第３実施形態では、熱電併給装置３として、ガスエンジン１によって発電装置２を駆動するものを例示したが、例えば、熱電併給装置として燃料電池を適応することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】コージェネレーションシステムの概略構成図
【図２】コージェネレーションシステムにおける制御ブロック図
【図３】データ更新処理における説明図
【図４】１日分の時系列的な予測負荷を示すグラフ
【図５】第１実施形態における省エネ度基準値演算処理の説明図
【図６】制御動作を示すフローチャート
【図７】自動運転モードにおける制御動作を示すフローチャート
【図８】第２実施形態における省エネ度基準値演算処理の説明図
【図９】第２実施形態における制御動作を示すフローチャート
【図１０】第３実施形態における使用形態の一例を示す図
【符号の説明】
３ 熱電併給装置
４ 貯湯タンク
５ 熱消費端末
７ 運転制御手段
２０ 熱媒循環路
２１ 熱媒循環手段
３４ 不在指令手段
３４ 運転終了手段
Ｒ 禁止時間帯設定手段
Ｒ 制限時間帯設定手段
Ｒ 使用形態設定手段
Ｎ 排熱加熱手段
Ｍ 補助加熱手段
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなコージェネレーションシステムは、熱電併給装置が、ガスエンジンと発電機とを組み合わせたものや燃料電池などから構成され、熱電併給装置を運転させるとともに、排熱式加熱手段を作動させることにより、熱電併給装置にて発生する熱を利用して、貯湯タンク内への湯水の貯湯や、床暖房装置や浴室暖房装置などの熱消費端末への熱媒の供給を行い、補助加熱手段を作動させることにより、貯湯タンク内への湯水の貯湯や熱消費端末への熱媒の供給を行うようにしているものである。
【０００３】
そして、従来では、例えば、１日を設定周期として、その設定周期内での時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に熱電併給装置を運転させるようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−１３８９０２号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のコージェネレーションシステムでは、運転制御手段が、省エネルギーを実現可能であると設定した運転用時間帯に熱電併給装置を運転させるので、熱電併給装置を運転させる時間帯および運転させない時間帯が予測により設定されている。
しかしながら、実際に使用者が熱電併給装置を運転させたい時間帯および運転させたくない時間帯と、予測により設定された熱電併給装置を運転させる時間帯および運転させない時間帯とは必ずしも一致するものではなく、異なる場合もある。
そして、実際に使用者が熱電併給装置を運転させたい時間帯および運転させたくない時間帯と、予測により設定された熱電併給装置を運転させる時間帯および運転させない時間帯とが異なると、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転できない虞があった。
【０００６】
例えば、深夜には騒音の問題が生じるので、使用者は深夜に熱電併給装置を運転させたくなくても、深夜に給湯や暖房の使用があると、深夜にも運転用時間帯が設定され、深夜に熱電併給装置を運転させることがある。
また、使用者が旅行などにより不在中であっても、運転用時間帯が設定されると、給湯や暖房の予定がないにもかかわらず、熱電併給装置にて熱を発生することになり、熱電併給装置を無駄に運転させてしまうことになる。
さらに、給湯や暖房の使用形態は、設定期間としての１日内でいつも同じというわけでなく、給湯や暖房をいつもよりも早い時間帯に終了すると、給湯や暖房の１日の使用が終了したあとに、運転用時間帯が設定され、給湯や暖房の予定がないにもかかわらず、熱電併給装置にて熱を発生することになり、熱電併給装置を無駄に運転させてしまうことになる。
【０００７】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムにおいて、
前記熱電併給装置の運転を禁止させる禁止時間帯を設定する禁止時間帯設定手段が設けられ、前記運転制御手段は、前記運転用時間帯であっても、前記禁止時間帯設定手段にて設定された禁止時間帯内であると、前記熱電併給装置の運転を禁止させるように構成されている。
【０００９】
すなわち、使用者は、深夜など熱電併給装置を運転させたくない時間帯を禁止時間帯として禁止時間帯設定手段にて設定することができることになり、その使用者による設定によって、運転制御手段は、使用者によって設定された禁止時間帯には、運転用時間帯であっても、熱電併給装置の運転を禁止することになる。したがって、使用者が熱電併給装置を運転させたくない時間帯には、熱電併給装置の運転を禁止させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００１０】
請求項２に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムであって、
前記熱電併給装置は、定格出力にて電力と熱を発生する定格運転状態と、前記定格出力よりも小さい出力にて電力と熱を発生する制限運転状態にて運転可能に構成され、
前記熱電併給装置を前記制限運転状態にて運転させる制限時間帯を設定する制限時間帯設定手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記運転用時間帯であっても、前記制限時間帯設定手段にて設定された前記制限時間帯内であると、前記制限運転状態にて前記熱電併給装置を運転させ、前記運転用時間帯でかつ前記制限時間帯設定手段にて設定された前記制限時間帯内でなければ、前記定格運転状態にて前記熱電併給装置を運転させるように構成されている。
【００１１】
すなわち、使用者は、定格出力の電力と熱が得られなくても騒音を抑えたい時間帯を制限時間帯として制限時間帯設定手段にて設定することができることになり、その使用者による設定によって、運転制御手段は、使用者によって設定された制限時間帯には、運転用時間帯であっても、制限運転状態にて前記熱電併給装置を運転させることになる。
したがって、使用者が定格出力の電力と熱が得られなくても騒音を抑えたい時間帯には、騒音を抑えながら、定格出力よりも小さい出力にて電力と熱を発生するように熱電併給装置を運転させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００１２】
請求項３に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムにおいて、
不在であることを指令する不在指令手段が設けられ、前記運転制御手段は、前記不在指令手段にて不在であることが指令されている場合には、前記熱電併給装置を運転停止状態に維持し、前記不在指令手段にて不在であることが指令されていない場合には、前記運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されている。
【００１３】
すなわち、使用者は、外出して不在となることを不在指令手段にて指令することができることになり、その使用者による指令によって、不在により、今後、電力、給湯、暖房を使用する予定がないことを指令することができることになる。そして、運転制御手段は、不在指令手段にて不在であることが指令されている場合には、熱電併給装置を運転停止状態に維持するので、今後、電力、給湯、暖房を使用する予定がない場合には、熱電併給装置を運転停止状態に維持させて、無駄に熱電併給装置を運転させることを阻止できることになる。
【００１４】
したがって、使用者の不在により、電力、給湯、暖房を使用する予定がない場合には、熱電併給装置を運転停止状態に維持させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、前記不在指令手段は、不在となる期間を設定可能に構成されている。
【００１６】
すなわち、使用者は、不在となる期間を不在指令手段にて設定できることになり、その使用者の設定によって、運転制御手段は、不在指令手段により設定された不在となる期間には、熱電併給装置を運転停止状態に維持し、不在指令手段により設定された不在となる期間が経過すると、運転用時間帯に熱電併給装置を運転させることになる。
したがって、使用者は、不在指令手段により不在となる期間を設定するだけで、その期間が経過したあとには、帰宅してからあらたな操作を行わなくても、自動的に運転用時間帯に熱電併給装置を運転させることができることとなって、使い勝手の向上を図ることができる。
【００１７】
また、使用者の不在だけでなく、家族が長期旅行で一人だけが残った場合でも、電気、給湯の使用量が極端に少なくなるので、不在指令手段にて不在の期間を設定することによって、その不在の期間に熱電併給装置を運転停止状態に維持させることができ、このような場合にも有効なものとなる。
【００１８】
請求項５に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムにおいて、
設定期間内での運転終了を指令する運転終了指令手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記設定期間内で前記運転用時間帯を設定するように構成され、かつ、前記運転終了指令手段にて運転終了が指令された場合には、前記運転用時間帯であっても、前記熱電併給装置の運転を停止させ、前記運転終了指令手段にて運転終了が指令されていない場合には、前記運転用時間帯に熱電併給装置を運転させるように構成されている。
【００１９】
すなわち、例えば、設定期間を１日とすると、使用者は、電力、給湯、暖房の１日の使用が終了したことを運転終了指令手段にて指令できることになり、その使用者による設定によって、設定期間内では、今後、電力、給湯、暖房の使用の予定がないことを指令できることになる。
そして、運転制御手段は、運転終了指令手段にて運転終了が指令された場合には、運転用時間帯であっても、熱電併給装置の運転を停止させるので、今後、電力、給湯、暖房を使用する予定がない場合には、熱電併給装置の運転を停止させて、無駄に熱電併給装置を運転させることを阻止できることになる。
【００２０】
また、運転制御手段は、運転終了指令手段にて運転終了が指令された場合には、その指令から設定時間が経過したのちや設定期間が終了することによって、運転終了の指令を自動的に解除するように構成することによって、運転終了指令手段にて運転終了が指令されたあとでも、自動的に運転用時間帯に熱電併給装置を運転させるように復帰させることができることになる。
【００２１】
したがって、設定期間内での電力、給湯、暖房の使用が終了したことにより、設定期間内で電力、給湯、暖房を使用する予定がない場合には、熱電併給装置の運転を停止させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムにおいて、
時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な前記熱消費端末の使用形態を設定する人為操作式の使用形態設定手段が設けられ、前記運転制御手段は、前記使用形態設定手段にて設定された情報に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理するように構成されている。
【００２３】
すなわち、使用者は、自分の使用予定に合わせる状態で、電力、給湯、暖房の時系列的な使用形態を使用形態設定手段にて設定できることになり、その使用者による設定によって、運転制御手段は、使用者の使用予定に合わせる状態で、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理することができることになる。
そして、運転制御手段は、使用者の使用予定に合わせる状態で管理している、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷に基づいて、運転用時間帯を設定することになるので、使用者の使用予定に合った運転用時間帯を設定することができることになる。
【００２４】
したがって、使用者の使用予定に合った運転用時間帯に、熱電併給装置を運転させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させることができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷と併せて、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている給湯熱負荷、および、前記熱消費端末において現在要求されている現端末熱負荷を管理して、その管理している状態に基づいて、前記運転用時間帯を設定するように構成されている。
【００２６】
すなわち、現電力負荷、現給湯熱負荷、および、現端末熱負荷は、現時点での使用状況に基づくものである。
そして、運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、時系列的な端末熱負荷、現電力負荷、現給湯熱負荷、および、現端末熱負荷から、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定するので、現時点での使用状況に対応させた状態で、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定することができることになる。
【００２７】
したがって、運転制御手段は、現時点での使用状況に対応しながら、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯に熱電併給装置を運転させることができることとなって、使用者の意図に沿った状態で熱電併給装置を運転させながら、省エネルギー化を実現することができることになる。
【００２８】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるコージェネレーションシステムについて図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
このコージェネレーションシステムは、図１および図２に示すように、ガスエンジン１によって発電装置２を駆動するように構成された熱電併給装置３と、その熱電併給装置３にて発生する熱を利用しながら、貯湯タンク４への貯湯および熱消費端末５への熱媒供給を行う貯湯ユニット６と、熱電併給装置３および貯湯ユニット６の運転を制御する運転制御手段としての運転制御部７などから構成されている。
【００２９】
前記熱電併給装置３は、定格出力にて電力と熱を発生するように構成され、発電装置２の出力側には、系統連係用のインバータ８が設けられ、そのインバータ８は、発電装置２の出力電力を商用系統９から供給される電力と同じ電圧および同じ周波数にするように構成されている。
前記商用系統９は、例えば、単相３線式１００／２００Ｖであり、商業用電力供給ライン１０を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電力負荷１１に電気的に接続されている。
また、インバータ８は、コージェネ用供給ライン１２を介して商業用電力供給ライン１０に電気的に接続され、発電装置２からの発電電力がインバータ８およびコージェネ用供給ライン１２を介して電力負荷１１に供給するように構成されている。
【００３０】
前記商業用電力供給ライン１０には、商用系統９からの電力を計測する電力計測手段１３が設けられ、運転制御部７は、電力計測手段１３による計測値とインバータ８の出力から電力負荷１１の負荷電力を計測するように構成されている。また、運転制御部７は、商業用電力供給ライン１０を通して流れる電流に逆潮流が発生するか否かをも検出するように構成されている。
【００３１】
前記電気ヒータ１４は、複数の電気ヒータから構成され、冷却水循環ポンプ１７の作動により冷却水循環路１５を通流するガスエンジン１の冷却水を加熱するように設けられ、インバータ８の出力側に接続された作動スイッチ１６によりＯＮ／ＯＦＦが切り換えられている。
また、作動スイッチ１６は、余剰電力の大きさが大きくなるほど、電気ヒータ１４の消費電力が大きくなるように、余剰電力の大きさに応じて電気ヒータ１４の消費電力を調整するように構成されている。
【００３２】
前記貯湯ユニット６は、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯する貯湯タンク４、湯水循環路１８を通して貯湯タンク４内の湯水などを循環させる湯水循環ポンプ１９、熱媒循環路２０を通して熱媒を熱消費端末５に循環供給させる熱媒循環手段としての熱媒循環ポンプ２１、湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させる排熱式熱交換器２２、熱媒循環路２０を通流する熱媒を加熱させる熱媒加熱用熱交換器２３、ファン２４を作動させた状態でのバーナ２５の燃焼により湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させる補助加熱用熱交換器２６などを備えて構成されている。
【００３３】
前記排熱式熱交換器２２においては、熱電併給装置３にて発生する熱を回収した冷却水循環路１５の冷却水を通流させることにより、湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させるように構成されている。
そして、排熱式加熱手段Ｎが、排熱式熱交換器２２により構成され、補助加熱手段Ｍが、ファン２４、バーナ２５、補助加熱用熱交換器２６により構成されている。
ちなみに、補助加熱手段Ｍは、バーナ２５の燃焼量を調整することにより、湯水の温度が貯湯設定温度や熱媒加熱用熱交換器２３に供給するための熱媒加熱用設定温度になるように加熱させるように構成されている。
【００３４】
前記熱媒加熱用熱交換器２３においては、排熱式熱交換器２２や補助加熱用熱交換器２６にて加熱された熱源用湯水を通流させることにより、熱媒循環路２０を通流する熱媒を加熱させるように構成されている。
前記熱消費端末５は、床暖房装置や浴室暖房装置などの暖房端末にて構成されている。
【００３５】
前記湯水循環路１８には、貯湯タンク４の下部と連通する取り出し路２７と貯湯タンク４の上部と連通する貯湯路２８が接続され、貯湯路２８には、貯湯弁２９が設けられている。
そして、湯水循環路１８には、取り出し路２７との接続箇所から湯水の循環方向の順に、排熱式熱交換器２２、湯水循環ポンプ１９、補助加熱用熱交換器２６、湯水の通流を断続する断続弁３０、熱媒加熱用熱交換器２３が設けられている。
【００３６】
また、貯湯タンク４から取り出した湯水を給湯するときの給湯熱負荷を計測する給湯負荷計測手段３１が設けられ、熱消費端末５での端末熱負荷を計測する端末熱負荷計測手段３２も設けられている。
【００３７】
前記運転制御部７に各種の指令を与えるリモコンＲが設けられ、そのリモコンＲには、自動運転を行う自動運転モードと手動運転を行う手動運転モードとを選択するモード選択スイッチ３３、手動運転モードにおいて、熱電併給装置３の運転の開始および停止を指令する発電スイッチ３４などが設けられている。
ちなみに、リモコンＲにおけるモード選択スイッチ３３、発電スイッチ３４は、照光式のスイッチであり、使用者は、点灯か消灯かによって、現在の状態を認識できるように構成されている。
【００３８】
そして、リモコンＲは、熱電併給装置３の運転を禁止させる禁止時間帯を設定可能に構成され、発電スイッチ３４によって、不在であることを指令したり、設定期間内での運転終了を指令可能に構成されている。
説明を加えると、発電スイッチ３４を設定時間（例えば、３秒間）継続して押し操作することにより、不在であることを指令するように構成され、自動運転モード中に、発電スイッチ３４にて熱電併給装置３の運転停止を指令することにより、例えば、設定期間としての１日での運転終了を指令するように構成されている。
そして、禁止時間帯設定手段が、リモコンＲにて構成され、不在指令手段が、発電スイッチ３４にて構成され、運転終了指令手段も、発電スイッチ３４にて兼用するように構成されている。
また、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されている場合に、発電スイッチ３４が押し操作されるなど、リモコンＲに何らかの操作が行われると、不在であることの指令を解除するようにしている。
【００３９】
そして、運転制御部７は、熱電併給装置３の運転中には冷却水循環ポンプ１７を作動させる状態で、熱電併給装置３の運転および冷却水循環ポンプ１７の作動状態を制御するとともに、湯水循環ポンプ１９、熱源用循環ポンプ２１、熱媒循環ポンプ２３の作動状態を制御することによって、貯湯タンク４内に湯水を貯湯する貯湯運転や、図外の暖房スイッチの指令により熱消費端末５に熱媒を供給する熱媒供給運転を行うように構成されている。
【００４０】
ちなみに、給湯するときには、貯湯タンク４内に貯湯用設定温度の湯水が貯湯されていれば、その湯水を給湯し、貯湯タンク４内に貯湯用設定温度の湯水が貯湯されていなければ、補助加熱手段Ｍを作動させて、その補助加熱手段Ｍにて加熱された湯水を給湯するように構成されている。
【００４１】
まず、自動運転における運転制御部７による熱電併給装置３の運転の制御について説明を加える。
前記運転制御部７は、実際の使用状況に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、熱消費端末５における時系列的な端末熱負荷を管理して、それに併せて、現在要求されている現電力負荷、予測給湯熱負荷から求められる現在要求されている現給湯熱負荷、および、現在要求されている現端末熱負荷を管理するように構成されている。
前記運転制御部７は、設定期間としての１日分の時系列的な過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するデータ更新処理を行い、日付が変わるごとに、記憶されている１日分の時系列的な過去負荷データから、その日１日分の時系列的な予測負荷データを求める予測負荷演算処理を行うように構成されている。
そして、運転制御部７は、その日１日分の時系列的な予測負荷データを求めた状態で、例えば、数秒間隔で、時系列的な予測負荷データから、熱電併給装置３を運転させるか否かの基準となる省エネ度基準値を求める省エネ度基準値演算処理を行うとともに、その省エネ度基準値演算処理にて求められた省エネ度基準値よりも現時点での実省エネ度が上回っているか否かによって、熱電併給装置３の運転の可否を判別する運転可否判別処理を行うように構成されている。
【００４２】
このようにして、運転制御部７は、運転可否判別処理において、熱電併給装置３の運転が可と判別されると、現時点から、例えば、１時間先までを運転用時間帯と設定して、その運転用時間帯に熱電併給装置３を運転させ、熱電併給装置３の運転が不可と判別されると、熱電併給装置３の運転を停止させるように構成されている。
【００４３】
前記運転制御部７は、上述の如く、基本的には、運転用時間帯に熱電併給装置３を運転させるようにしているが、使用者の操作によって、運転用時間帯であっても、熱電併給装置３を運転させない場合もあるので、その場合について説明を加える。
前記運転制御部７は、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されている場合には、熱電併給装置３を運転停止状態に維持し、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されていない場合には、運転用時間帯に熱電併給装置３を運転させるように構成されている。
また、運転制御部７は、運転用時間帯であっても、リモコンＲにて設定された禁止時間帯内であると、熱電併給装置３の運転を禁止させるように構成されている。
さらに、運転制御部７は、発電スイッチ３４にて１日の運転終了が指令された場合には、運転用時間帯であっても、熱電併給装置３の運転を停止させ、発電スイッチ３４にて１日の運転終了がまだ指令されていない場合には、運転用時間帯に熱電併給装置３を運転させるように構成されている。
【００４４】
前記データ更新処理について説明を加えると、１日のうちのどの時間帯にどれだけの電力負荷、熱負荷としての給湯熱負荷と端末熱負荷があったかの１日分の時系列的な過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するように構成されている。
【００４５】
まず、時系列的な過去負荷データについて説明すると、時系列的な過去負荷データは、時系列的な電力負荷データ、時系列的な給湯熱負荷データ、時系列的な端末熱負荷データの３種類の時系列的な負荷データからなり、図３に示すように、１日分の時系列的な過去負荷データが日曜日から土曜日までの曜日ごとに区分けした状態で記憶するように構成されている。
そして、１日分の時系列的な過去負荷データは、２４時間のうち１時間を単位時間として、単位時間当たりの電力負荷データの２４個、単位時間当たりの給湯熱負荷データの２４個、および、単位時間当たりの端末熱負荷データの２４個から構成されている。
【００４６】
上述のような過去負荷データを更新する構成について説明を加えると、実際の使用状況から、単位時間当たりの実電力負荷、実給湯熱負荷、および、実端末熱負荷の夫々を、電力負荷計測手段１３、給湯熱負荷計測手段３１、および、端末熱負荷計測手段３２にて計測し、その計測した実電力負荷、実給湯熱負荷、および、実端末熱負荷を記憶する状態で１日分の時系列的な実負荷データを曜日と対応付けて記憶させる。
そして、１日分の時系列的な実負荷データが１週間分記憶されると、曜日ごとに、時系列的な過去負荷データと時系列的な実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、新しい時系列的な過去負荷データを求めて、その求めた新しい時系列的な過去負荷データを記憶して、時系列的な過去負荷データを更新するように構成されている。
【００４７】
日曜日を例に挙げて具体的に説明すると、図３に示すように、時系列的な過去負荷データのうち日曜日に対応する時系列的な過去負荷データＤ１ｍと、時系列的な実負荷データのうち日曜日に対応する時系列的な実負荷データＡ１とから、下記の〔数１〕により、日曜日に対応する新しい時系列的な過去負荷データＤ１（ｍ＋１）が求められ、その求められた時系列的な過去負荷データＤ１（ｍ＋１）を記憶する。
なお、下記の〔数１〕において、Ｄ１ｍを、日曜日に対応する時系列的な過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する時系列的な実負荷データとし、Ｋは、０．７５の定数であり、Ｄ１（ｍ＋１）を、新しい時系列的な過去負荷データとする。
【００４８】
【数１】
Ｄ１（ｍ＋１）＝（Ｄ１ｍ×Ｋ）＋｛Ａ１×（１−Ｋ）｝
【００４９】
ちなみに、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されている場合には、電力、給湯、暖房が行われないので、発電スイッチ３４にて不在が指令されている場合には、時系列的な実電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、時系列的な端末熱負荷を計測せずに、その実負荷データをデータ更新処理の対象から除外するようにしている。
また、不在であることの指令が解除された日については、その１日分の実負荷データを得られないので、この不在であることの指令が解除された日の実負荷データもデータ更新処理の対象から除外するようにしている。
【００５０】
前記予測負荷演算処理について説明を加えると、０時になるなど日付が変わるごとに実行され、その日のどの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、端末熱負荷が予測されているかの１日分の時系列的な予測負荷データを求めるように構成されている。
すなわち、曜日ごとの７つの過去負荷データのうち、その日の曜日に対応する過去負荷データと前日の実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、端末熱負荷が予測されているかのその日１日分の時系列的な予測負荷データを求めるように構成されている。
【００５１】
月曜日１日分の予測負荷データを求める場合を例に挙げて具体的に説明すると、図３に示すように、曜日ごとの７つの過去負荷データＤ１ｍ〜Ｄ７ｍと曜日ごとの７つの実負荷データＡ１〜Ａ７とが記憶されているので、月曜日に対応する過去負荷データＤ２ｍと、前日の日曜日に対応する実負荷データＡ１とから、下記の〔数２〕により、月曜日の１日分の時系列的な予測負荷データＢを求める。そして、１日分の予測負荷データＢは、図４に示すように、１日分の時系列的な予測電力負荷データ、１日分の時系列的な予測給湯熱負荷データ、１日分の時系列的な予測端末熱負荷データからなり、図４の（イ）は、１日分の時系列的な予測電力負荷を示しており、図４の（ロ）は、１日分の時系列的な予測給湯熱負荷を示しており、図４の（ハ）は、１日分の時系列的な予測端末熱負荷を示している。
なお、下記の〔数２〕において、Ｄ２ｍを、月曜日に対応する過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する実負荷データとし、Ｑは、０．２５の定数であり、Ｂは、予測負荷データとする。
【００５２】
【数２】
Ｂ＝（Ｄ２ｍ×Ｑ）＋｛Ａ１×（１−Ｑ）｝
【００５３】
前記省エネ度基準値演算処理について説明を加えると、時系列的な予測給湯熱負荷データを用いて、現時点から基準値用時間先までの間に必要となる貯湯必要量を賄えるように熱電併給装置３を運転させた場合に、熱電併給装置３を運転させることによって省エネルギー化を実現できる省エネ度基準値を求めるように構成されている。
【００５４】
例えば、単位時間を１時間とし、基準値用時間を１２時間として説明を加えると、まず、時系列的な予測負荷データによる予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測端末熱負荷から、下記の〔数３〕により、図５に示すように、熱電併給装置３を運転させた場合の予測省エネ度を１時間ごとに１２時間先までの１２個分を求めるとともに、熱電併給装置３を運転させた場合に貯湯タンク３に貯湯することができる予測貯湯量を１時間ごとに１２時間先までの１２個分を求める。
【００５５】
具体的に説明を加えると、現時点が０時であると、０時から１時まで熱電併給装置３を運転させた場合の予測省エネ度については、０時から１時までの予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測端末熱負荷から、下記の〔数３〕により求められ、０時から１時まで熱電併給装置３を運転させた場合の予測貯湯量についても、０時から１時までの予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測端末熱負荷から求められる。
このようにして、現時点が０時である場合には、１時間ごとの予測省エネ度と予測貯湯量とを１２時までの１２個分求めるようにしている。
【００５６】
【数３】
省エネ度Ｐ＝｛（ＥＫ１＋ＥＫ２＋ＥＫ３）／熱電併給装置３の必要エネルギー｝×１００
【００５７】
ただし、ＥＫ１は、有効発電出力Ｅ１を変数とする関数であり、ＥＫ２は、Ｅ２を変数とする関数であり、ＥＫ３は、Ｅ３を変数とする関数であり、
ＥＫ１＝有効発電出力Ｅ１の発電所一次エネルギー換算値
＝ｆ１（有効発電出力Ｅ１，発電所での必要エネルギー）
ＥＫ２＝有効暖房熱出力Ｅ２の従来給湯器でのエネルギー換算値
＝ｆ２（有効暖房熱出力Ｅ２，バーナ効率（暖房時））
ＥＫ３＝有効貯湯熱出力Ｅ３の従来給湯器でのエネルギー換算値
＝ｆ３（有効貯湯熱出力Ｅ３，バーナ効率（給湯時））
熱電併給装置３の必要エネルギー：５．５ｋＷ
（熱電併給装置３を１時間稼動させたときに必要な都市ガス使用量を０．４３３ｍ３とする）
単位電力発電必要エネルギー：２．８ｋＷ
バーナ効率（暖房時）：０．８
バーナ効率（給湯時）：０．９
【００５８】
また、有効発電出力Ｅ１、有効暖房熱出力Ｅ２、有効貯湯熱出力Ｅ３の夫々は、下記の〔数４〕〜〔数６〕により求められる。
【００５９】
【数４】
Ｅ１＝電力負荷１１での消費電力＝熱電併給装置３の発電電力−（電気ヒータ１４の消費電力＋各種補機の消費電力）
ちなみに、各種補機とは、このコージェネレーションシステムで固有に補助的に用いられる装置や機械であり、冷却水循環ポンプ１７や湯水循環ポンプ１９などがこれに該当する。
【００６０】
【数５】
Ｅ２＝熱消費端末５での消費熱量
【００６１】
【数６】
Ｅ３＝（熱電併給装置３にて発生する熱量＋電気ヒータ１４の回収熱量−有効暖房熱出力Ｅ２）−放熱ロス
ただし、電気ヒータ１４の回収熱量＝電気ヒータ１４の消費電力×ヒータの熱効率とする。
【００６２】
そして、図５に示すように、１時間ごとの予測省エネ度および予測貯湯量を１２個分求めた状態において、まず、時系列的な予測給湯熱負荷データから１２時間先までに必要とされている予測必要貯湯量を求め、その予測必要貯湯量から現時点での貯湯タンク４内の貯湯量を引いて、１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量を求める。
例えば、予測給湯熱負荷データから１２時間後に９．８ｋＷの給湯熱負荷が予測されていて、現時点での貯湯タンク４内の貯湯量が２．５ｋＷである場合には、１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量は７．３ｋＷとなる。
【００６３】
そして、単位時間の予測貯湯量を足し合わせる状態で、その足し合わせた予測貯湯量が必要貯湯量に達するまで、１２個分の単位時間のうち、予測省エネ度の数値が高いものから選択していくようにしている。
【００６４】
説明を加えると、例えば、上述の如く、必要貯湯量が７．３ｋＷである場合には、図５に示すように、まず、予測省エネ度の一番高い７時間先から８時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせる。
次に予測省エネ度の高い６時間先から７時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が１．１ｋＷとなる。
また次に予測省エネ度の高い５時間先から６時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が４．０ｋＷとなる。
【００６５】
このようにして、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返していくと、図５に示すように、８時間先から９時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が７．３ｋＷに達する。
そうすると、８時間先から９時間先までの単位時間の省エネ度を省エネ度基準値として設定し、図５に示すものでは、省エネ度基準値が１０６となる。
【００６６】
この省エネ基準値演算処理では、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された禁止時間帯を含まない場合と含む場合とでは、省エネ度基準値の求める構成が多少異なるので、その点について説明を加える。
【００６７】
現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された禁止時間帯を含まない場合には、禁止時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理を行うように構成されている。
すなわち、禁止時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理では、現時点から基準値用時間先までの間のどの単位時間でも、熱電併給装置３を運転させることは可能である。
したがって、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返していく場合に、現時点から基準値用時間先までの間、どの単位時間でも選択することができるので、図５において、上述の説明の如く、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返して、省エネ度基準値を１０６と求める。
【００６８】
現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された禁止時間帯を含む場合には、禁止時間帯用の省エネ度基準値演算処理を行うように構成されている。
すなわち、禁止時間帯用の省エネ度基準値演算処理では、禁止時間帯に熱電併給装置３の運転を禁止させるので、禁止時間帯を除外した状態で省エネ度基準値を求めるようにしている。
説明を加えると、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返していく場合に、禁止時間帯に相当する単位時間を除外した状態で、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返して、省エネ度基準値を求める。
【００６９】
例えば、現時点が１２時であり、禁止時間帯が２１時〜２４時に設定されている場合を例に挙げて説明すると、図５において、禁止時間帯に相当する単位時間が、９時間先〜１２時間先までの３つの単位時間となる。
したがって、９時間先〜〜１２時間先以外で、単位時間の予測貯湯量を足し合わせる状態で、その足し合わせた予測貯湯量が必要貯湯量に達するまで、１２個分の単位時間のうち、予測省エネ度の数値が高いものから選択していくようにしている。
そして、図５に示すものでは、３時間先から４時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が７．３ｋＷに達するので、３時間先から４時間先までの単位時間の予測省エネ度を省エネ度基準値として設定し、省エネ度基準値が１０２となる。
【００７０】
前記運転可否判別処理について説明を加えると、現在要求されている現電力負荷、予測給湯熱負荷から求められる現在要求されている現給湯熱負荷、および、現在要求されている現端末熱負荷から、上記の〔数３〕により、現省エネ度を求めて、その現省エネ度が省エネ度基準値よりも上回ると、熱電併給装置３の運転が可と判別し、現省エネ度が省エネ度基準値以下であると、熱電併給装置３の運転が不可と判別するようにしている。
【００７１】
次に、手動運転における運転制御部７による熱電併給装置３の運転の制御について説明を加える。
前記運転制御部７は、発電スイッチ３４にて運転開始が指令されると、熱電併給装置３を運転させ、発電スイッチ３４にて運転停止が指令されると、熱電併給装置３の運転を停止させるように構成されている。
【００７２】
前記運転制御部７による貯湯運転および熱媒供給運転の動作について説明を加える。
前記貯湯運転は、熱電併給装置３の運転中で冷却水循環ポンプ１７の作動により、排熱式熱交換器２２において、冷却水循環路１５を通流する冷却水にて湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させることができる状態で行われる。
そして、湯水循環ポンプ１９を作動させて、貯湯タンク４の下部から湯水を湯水循環路１８に取出し、その湯水を排熱式熱交換器２２を通過させて加熱したのち、貯湯タンク４の上部に戻して、貯湯タンク４内に貯湯用設定温度の湯水を貯湯するようにしている。
また、排熱式熱交換器２２を通過した湯水の温度が貯湯設定温度になるように、貯湯弁２９と断続弁３０の開度を調整するように構成されている。
【００７３】
前記熱媒供給運転は、図外の暖房スイッチによる熱消費端末５の運転開始および運転停止の指令に基づいて行われ、湯水循環ポンプ１９を作動させることにより、排熱式熱交換器２２と補助加熱用熱交換器２６との少なくとも一方にて湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させて、その加熱された湯水を熱媒加熱用熱交換器２３を通過する状態で循環させ、熱媒加熱用熱交換器２３において湯水により加熱される熱媒を熱消費端末５に循環供給するようにしている。
そして、例えば、補助加熱用熱交換器２６を通過した湯水の温度が６５〜７０℃になるように、貯湯開閉弁２７と断続弁３４の開度を調整するようにしている。
【００７４】
前記湯水循環路１８を通流する湯水の加熱については、熱電併給装置３の運転中である場合には、冷却水循環ポンプ１７の作動により、排熱式熱交換器２２において湯水を加熱させるように構成されている。
そして、排熱式用熱交換器２２における加熱量よりも熱消費端末５で現在要求されている現端末熱負荷の方が小さい場合には、熱消費端末５で現在要求されている現端末熱負荷を賄いながら、貯湯タンク４内への貯湯を行うように、貯湯弁２９の開度を調整するように構成されている。
【００７５】
また、熱電併給装置３にて発生する熱だけでは熱消費端末５で現在要求されている現端末熱負荷を賄えない場合や、熱電併給装置３の非運転中の場合には、補助加熱手段Ｍを作動させることにより、補助加熱用熱交換器２６において湯水を加熱させるように構成されている。
【００７６】
前記運転制御部７の制御動作について、図６のフローチャートに基づいて説明を加える。
まず、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されていれば、熱電併給装置３を運転停止状態に維持する（ステップ１，２）。
発電スイッチ３４にて不在であることが指令されていなければ、モード選択スイッチ３３にて手動運転モードが指令されると、手動運転を行い、モード選択スイッチ３３にて自動運転モードが指令されると、自動運転を行う（ステップ３〜５）。
【００７７】
そして、自動運転中に、発電スイッチ３４にて１日の運転終了が指令されると、熱電併給装置３および補助加熱手段Ｍの運転を強制停止させ、その強制停止させた状態から自動復帰用設定時間（例えば、１時間）が経過するまで、熱電併給装置３および補助加熱手段Ｍの運転を強制停止させる（ステップ６〜８）。
また、熱電併給装置３および補助加熱手段Ｍの運転を強制停止させた状態から自動復帰用設定時間（例えば、１時間）が経過すると、自動運転を復帰させるように構成されている。
【００７８】
ちなみに、手動運転中に、モード選択スイッチ３３にて手動運転モードが指令されると、割り込み処理として、手動運転を停止して、自動運転を行い、逆に、自動運転中に、モード選択スイッチ３３にて自動運転モードが指令されると、割り込み処理として、自動運転を停止して、手動運転を行うように構成されている。
【００７９】
前記自動運転での運転制御部７の制御動作について、データ更新処理および予測負荷演算処理を行っている状態で、図７のフローチャートに基づいて説明を加える。
【００８０】
まず、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された禁止時間帯が含まれない場合には、禁止時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理を行い、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された禁止時間帯が含まれる場合には、禁止時間帯用の省エネ度基準値演算処理を行う（ステップ１１〜１３）。
そして、現時点が禁止時間帯であれば、熱電併給装置３の運転を停止させた状態に維持する（ステップ１４〜１５）。
【００８１】
現時点が禁止時間帯でなければ、運転可否判別処理を行い、運転可否判別処理において熱電併給装置３の運転が可と判別されると、熱電併給装置３を運転させる（ステップ１４，１６，１７，１８）。
【００８２】
〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、上記第１実施形態において、熱電併給装置３の運転を禁止する禁止時間帯を設定する構成についての別実施形態であるので、その点を中心に説明を加える。
ちなみに、その他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８３】
上記第１実施形態では、リモコンＲによって熱電併給装置３の運転を禁止する禁止時間帯を設定するように構成しているが、この構成に代えて、リモコンＲによって熱電併給装置３の運転を行っても、その出力を絞った状態で運転させる時間帯を設定するように構成されている。
【００８４】
すなわち、熱電併給装置３は、定格出力にて電力と熱を発生する定格運転状態と、定格出力よりも小さい出力にて電力と熱を発生する制限運転状態にて運転可能に構成されている。
前記リモコンＲは、熱電併給装置３を制限運転状態にて運転させる制限時間帯を設定可能に構成され、制限時間帯設定手段がリモコンＲにて構成されている。そして、運転制御部７は、運転用時間帯であっても、リモコンＲにて設定された制限時間帯内であると、制限運転状態にて熱電併給装置３を運転させ、運転用時間帯でかつリモコンＲにて設定された制限時間帯内でなければ、定格運転状態にて熱電併給装置３を運転させるように構成されている。
【００８５】
説明を加えると、運転制御部７は、省エネ基準値演算処理において、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯を含まない場合と含む場合とでは、省エネ度基準値の求める構成が多少異なるので、その点について説明を加える。
【００８６】
現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯を含まない場合には、制限時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理を行うように構成されている。
すなわち、制限時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理では、現時点から基準値用時間先までの間のどの単位時間でも、熱電併給装置３を定格運転状態にて運転させることは可能であるので、現時点から基準値用時間先までの単位時間において、熱電併給装置３を定格運転状態にて運転させることを想定して、省エネ度基準値を求めるように構成されている。
【００８７】
説明を加えると、図８に示すように、定格運転状態で熱電併給装置３を運転させた場合に、上記〔数３〕を用いて、単位時間である１時間ごとの予測省エネ度および予測貯湯量を、現時点から基準値用時間先までの１２個分求める。
そして、足し合わせた予測貯湯量が１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量になるまで、予測省エネ度の数値が高いものから、単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを行い、例えば、必要貯湯量が７．３ｋＷであると、８時間先から９時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が７．３ｋＷに達する。
そうすると、８時間先から９時間先までの単位時間の省エネ度を省エネ度基準値として設定し、図８に示すものでは、省エネ度基準値が１０６となる。
【００８８】
現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯を含む場合には、制限時間帯用の省エネ度基準値演算処理を行うように構成されている。
すなわち、制限時間帯用の省エネ度基準値演算処理では、制限時間帯に熱電併給装置３の制限運転状態にて運転させるので、制限時間帯については熱電併給装置３を制限運転状態にて運転させ、かつ、制限時間帯以外の時間帯については熱電併給装置３を定格運転状態にて運転させることを想定して、省エネ度基準値を求めるように構成されている。
【００８９】
例えば、現時点が１２時であり、制限時間帯が２１時〜２４時に設定されている場合を例に挙げて説明すると、図８において、制限時間帯に相当する単位時間が、９時間先〜〜１２時間先までの３つの単位時間となる。
そして、現時間から９時間先までは、定格運転状態で熱電併給装置３を運転させた場合に、上記〔数３〕を用いて、単位時間である１時間ごとの予測省エネ度および予測貯湯量を求め、９時間先から１２時間先までは、制限運転状態で熱電併給装置３を運転させた場合に、上記〔数３〕を用いて、単位時間である１時間ごとの予測省エネ度および予測貯湯量を求める。
【００９０】
ちなみに、制限運転状態で熱電併給装置３を運転させた場合の予測省エネ度の演算については、上記〔数３〕において、例えば、有効発電出力Ｅ１、有効暖房熱出力Ｅ２、有効貯湯熱出力Ｅ３を、定格運転状態の５０パーセントとするなどして、有効発電出力Ｅ１、有効暖房熱出力Ｅ２、有効貯湯熱出力Ｅ３や熱電併給装置３の必要エネルギーを、制限運転状態で熱電併給装置３を運転させたときの値を用いるようにしている。
【００９１】
そして、足し合わせた予測貯湯量が１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量になるまで、予測省エネ度の数値が高いものから、単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを行い、例えば、必要貯湯量が７．３ｋＷであると、４時間先から５時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が７．３ｋＷに達する。
そうすると、４時間先から５時間先までの単位時間の省エネ度を省エネ度基準値として設定し、図８に示すものでは、省エネ度基準値が１０４となる。
【００９２】
このようにして、運転制御部７は、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯を含まない場合には、制限時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理を行い、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯を含む場合には、制限時間帯用の省エネ度基準値演算処理を行って、省エネ度基準値を求めるように構成されている。
そして、運転制御部７は、運転可否判別処理を行って、運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯であっても、制限時間帯内であると、制限運転状態にて熱電併給装置３を運転させ、運転用時間帯でかつリモコンＲにて設定された制限時間帯内でなければ、定格運転状態にて熱電併給装置３を運転させるように構成されている。
【００９３】
この第２実施形態における自動運転での運転制御部７の制御動作について、データ更新処理および予測負荷演算処理を行っている状態で、図９のフローチャートにおいて説明を加える。
まず、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯が含まれない場合には、制限時間帯以外用の省エネ度基準値演算処理を行い、現時点から基準値用時間先までの間に、リモコンＲにて設定された制限時間帯が含まれる場合には、制限時間帯用の省エネ度基準値演算処理を行う（ステップ２１〜２３）。
そして、運転可否判別処理を行い、運転可否判別処理において熱電併給装置３の運転が可と判別されると、現時点が制限時間帯であれば、制限運転状態で熱電併給装置３を運転させる（ステップ２４〜２７）。
また、現時点が制限時間帯でなければ、定格運転状態で熱電併給装置３を運転させる（ステップ２６，２８）。
前記運転可否判別処理において熱電併給装置３の運転が不可と判別されると、熱電併給装置３を運転停止に維持させる（ステップ２５，２９）。
【００９４】
〔第３実施形態〕
この第３実施形態は、上記第１実施形態における時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理する構成についての別実施形態であるので、この点を中心に説明する。
ちなみに、その他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００９５】
前記リモコンＲは、時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な熱消費端末５の使用形態を設定可能に構成され、人為操作式の使用形態設定手段がリモコンＲにて構成されている。
そして、運転制御部７は、リモコンＲにて設定された時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な熱消費端末５の使用形態に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理するように構成されている。
【００９６】
例えば、図１０に示すように、リモコンＲによって、部屋の照明のＯＮ／ＯＦＦ、冷蔵庫の使用形態などを設定することにより、時系列的な電力の使用形態を設定する。
また、リモコンＲによって、風呂に入る時間帯を設定することにより、時系列的な給湯の使用形態を設定し、熱消費端末５を使用する時間帯を設定することにより、時系列的な熱消費端末５の使用形態を設定する。
そして、運転制御部７は、図１０に示すものでは、１８〜１９時には、電力負荷を１２００Ｗ、給湯熱負荷を無し、端末熱負荷を２．３ｋＷというように、単位時間である１時間ごとに、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理するように構成されている。
【００９７】
〔別実施形態〕
（１）上記第１〜第３実施形態では、発電スイッチ３４にて不在であることを指令するように構成されているが、この構成に代えて、例えば、リモコンＲにより不在となる期間を設定するように構成してもよく、この場合には、不在指令手段がリモコンＲにて構成される。
【００９８】
（２）上記第１〜第３実施形態では、運転制御部７は、不在となる期間の長さとは無関係に、不在が解除されたのち、データ更新処理を行うように構成されているが、例えば、運転制御部７は、不在となる期間が設定期間未満である場合には、不在が解除されたのち、通常のデータ更新処理を行い、不在となる期間が設定期間以上である場合には、不在が解除されたのち、不在後用のデータ更新処理を行うように構成してもよい。
【００９９】
説明を加えると、不在を指令してから不在を解除するまでの期間が長くなると、その間に季節が変わり、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷が、不在を解除した季節に合わなくなっていることがある。
したがって、例えば、運転制御部７は、不在となる期間が設定期間以上である場合には、不在後用のデータ更新処理として、時系列的な過去負荷データに補正係数を乗じることにより新しい時系列的な過去負荷データを求めて、その求めた新しい時系列的な過去負荷データを記憶して、時系列的な過去負荷データを更新するように構成してもよい。
【０１００】
（２）上記第１〜第３実施形態では、使用者の操作によって、運転用時間帯であっても、熱電併給装置３を運転させない構成として、リモコンＲにて禁止時間帯を設定し、運転制御部７が、運転用時間帯であっても、リモコンＲにて設定された禁止時間帯内であると、熱電併給装置３の運転を禁止させる構成と、発電スイッチ３４にて不在であることを指令し、運転制御部７が、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されている場合には、熱電併給装置３を運転停止状態に維持させる構成と、発電スイッチ３４にて１日の運転終了を指令し、運転制御部７が、発電スイッチ３４にて１日の運転終了が指令された場合には、運転用時間帯であっても、熱電併給装置３の運転を停止させる構成の３つの構成を採用した場合を例示したが、上述の３つの構成のうちから、適宜選択したひとつまたは２つを採用して実施することも可能である。
【０１０１】
例えば、リモコンＲにて禁止時間帯を設定し、運転制御部７が、運転用時間帯であっても、リモコンＲにて設定された禁止時間帯内であると、熱電併給装置３の運転を禁止させる構成のみを採用したり、あるいは、リモコンＲにて禁止時間帯を設定し、運転制御部７が、運転用時間帯であっても、リモコンＲにて設定された禁止時間帯内であると、熱電併給装置３の運転を禁止させる構成と、発電スイッチ３４にて不在であることを指令し、運転制御部７が、発電スイッチ３４にて不在であることが指令されている場合には、熱電併給装置３を運転停止状態に維持させる構成とを採用して実施することが可能である。
【０１０２】
（３）上記第３実施形態では、運転制御部７は、リモコンＲにて設定された時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な熱消費端末５の使用形態に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理するように構成されているが、例えば、運転制御部７は、リモコンＲより設定された使用形態に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理する人為管理モードと、実際の使用状況から、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理する自動管理モードとを備えて、管理モード選択スイッチにて選択された管理モードを実行するように構成して実施することも可能である。
すなわち、運転制御部７が、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理する構成については、適宜変更可能である。
【０１０３】
（４）上記第３実施形態では、リモコンＲにより時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な熱消費端末５の使用形態を設定するように構成しているが、例えば、パソコンや携帯電話などから、時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な熱消費端末５の使用形態を設定するように構成して実施することも可能である。
【０１０４】
（５）上記第１実施形態では、発電スイッチ３４にて不在指令手段と運転終了指令手段とを兼用するようにしているが、不在であることを指令する人為操作式のスイッチと設定期間内での運転終了を指令する人為操作式のスイッチとを設けて実施することも可能である。
【０１０５】
（６）上記第１〜第３実施形態では、自動運転モードと手動運転モードとを備えているが、自動運転モードのみまたは手動運転モードのみを備えて実施することも可能である。
【０１０６】
（７）上記第１〜３実施形態では、運転制御部７が、運転用時間帯において、運転継続時間が設定時間未満である場合には、運転継続時間が設定時間以上となるまで熱電併給装置３の運転を継続させるように構成されているが、運転用時間帯において、運転継続時間が設定時間未満であっても、貯湯タンク４内の貯湯量が満杯となると、熱電併給装置３の運転を停止させるように構成して実施することも可能である。
【０１０７】
（８）上記第１〜第３実施形態では、運転制御部７が、データ更新処理、予測負荷演算処理、省エネ度基準値演算処理、運転可否判別処理を行うことにより、予測電力負荷および予測熱負荷に基づいて、運転用時間帯を設定するようにしているが、運転用時間帯を設定する構成については適宜変更が可能である。
また、省エネ度を求める際に用いられる式については、上記〔数３〕に代えて、下記〔数７〕を用いて省エネ度を求めてもよく、適宜変更が可能である。
【０１０８】
【数７】
省エネ度Ｐ＝ＧΔｔ／｛（ＧΔｔ×μＥ／μＣＰ）＋ＧΔｔ×μＨ×（１−ＨＬｏｓｓ）｝
ただし、Ｇは、負荷の負荷量であり、Δｔは、熱電併給装置３を運転させる時間であり、μＥは、発電効率であり、μＣＰは、火力発電所など、電力供給会社から供給を受ける場合の発電効率であり、μＨは、排熱率であり、ＨＬｏｓｓは、貯湯タンク４に溜めた熱が利用されるまでの放熱ロスである。
ちなみに、μＥの発電効率については、熱電併給装置３の余剰電力を電気ヒータ１４にて熱に変換する場合は、余剰電力を引いた実質の発電効率とし、μＨの排熱率については、熱電併給装置３の余剰電力を電気ヒータ１４にて熱に変換する場合は、余剰電力分を加えた実質の排熱率とする。
【０１０９】
（９）上記第１〜第３実施形態では、電気ヒータ１４がガスエンジン１の冷却水を加熱するように構成されているが、電気ヒータ１４にて貯湯タンク４内の湯水を加熱するように構成して実施することも可能である。
【０１１０】
（１０）上記第１〜第３実施形態では、熱電併給装置３として、ガスエンジン１によって発電装置２を駆動するものを例示したが、例えば、熱電併給装置として燃料電池を適応することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】コージェネレーションシステムの概略構成図
【図２】コージェネレーションシステムにおける制御ブロック図
【図３】データ更新処理における説明図
【図４】１日分の時系列的な予測負荷を示すグラフ
【図５】第１実施形態における省エネ度基準値演算処理の説明図
【図６】制御動作を示すフローチャート
【図７】自動運転モードにおける制御動作を示すフローチャート
【図８】第２実施形態における省エネ度基準値演算処理の説明図
【図９】第２実施形態における制御動作を示すフローチャート
【図１０】第３実施形態における使用形態の一例を示す図
【符号の説明】
３ 熱電併給装置
４ 貯湯タンク
５ 熱消費端末
７ 運転制御手段
２０ 熱媒循環路
２１ 熱媒循環手段
３４ 不在指令手段
３４ 運転終了手段
Ｒ 禁止時間帯設定手段
Ｒ 制限時間帯設定手段
Ｒ 使用形態設定手段
Ｎ 排熱加熱手段
Ｍ 補助加熱手段
Claims (7)
- 電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムであって、
前記熱電併給装置の運転を禁止させる禁止時間帯を設定する禁止時間帯設定手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記運転用時間帯であっても、前記禁止時間帯設定手段にて設定された禁止時間帯内であると、前記熱電併給装置の運転を禁止させるように構成されているコージェネレーションシステム。 - 電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムであって、
前記熱電併給装置は、定格出力にて電力と熱を発生する定格運転状態と、前記定格出力よりも小さい出力にて電力と熱を発生する制限運転状態にて運転可能に構成され、
前記熱電併給装置を前記制限運転状態にて運転させる制限時間帯を設定する制限時間帯設定手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記運転用時間帯であっても、前記制限時間帯設定手段にて設定された前記制限時間帯内であると、前記制限運転状態にて前記熱電併給装置を運転させ、前記運転用時間帯でかつ前記制限時間帯設定手段にて設定された前記制限時間帯内でなければ、前記定格運転状態にて前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステム。 - 電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムであって、
不在であることを指令する不在指令手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記不在指令手段にて不在であることが指令されている場合には、前記熱電併給装置を運転停止状態に維持し、前記不在指令手段にて不在であることが指令されていない場合には、前記運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステム。 - 前記不在指令手段は、不在となる期間を設定可能に構成されている請求項３に記載のコージェネレーションシステム。
- 電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムであって、
設定期間内での運転終了を指令する運転終了指令手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記設定期間内で前記運転用時間帯を設定するように構成され、かつ、前記運転終了指令手段にて運転終了が指令された場合には、前記運転用時間帯であっても、前記熱電併給装置の運転を停止させ、前記運転終了指令手段にて運転終了が指令されていない場合には、前記運転用時間帯に熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステム。 - 電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱するおよび前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステムであって、
時系列的な電力の使用形態、時系列的な給湯の使用形態、および、時系列的な前記熱消費端末の使用形態を設定する人為操作式の使用形態設定手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記使用形態設定手段にて設定された情報に基づいて、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷を管理するように構成されているコージェネレーションシステム。 - 前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷と併せて、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている給湯熱負荷、および、前記熱消費端末において現在要求されている現端末熱負荷を管理して、その管理している状態に基づいて、前記運転用時間帯を設定するように構成されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のコージェネレーションシステム。
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