JP2005056836A - Fuel cell co-generation system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell co-generation system preventing hot water from getting short capable of improving convenience. <P>SOLUTION: The co-generation system comprises a fuel cell 1; a cooling system for the fuel cell 1; an internal heat-conveyance medium heater 100; a heat utilizing part 16 for storing the heat recovered through the cooling system so as to utilize the same; a detection means 101A-101C for detecting the amount of heat remaining in the utilizing part 16; and a control device 201. The control device 201 determines whether the amount of the heat remaining in the utilizing part 16 is enough for raising the temperature of the fuel cell 1 up to its operation temperature or not, and depending on the result, raises the temperature of the fuel cell 1 up to operation temperature by supplying the remaining heat through the cooling system and/or by heating the cooling water in the cooling system by the internal heat-conveyance medium heater 100. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、燃料電池コージェネレーションシステムに関する。   The present invention relates to a fuel cell cogeneration system.

従来の燃料電池コージェネレーションシステムとして以下のようなものがある(例えば特許文献1参照)。   Conventional fuel cell cogeneration systems include the following (see, for example, Patent Document 1).

図16は、この従来の燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。
図16において、この燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料ガスと酸化剤ガスを用いて発電を行う燃料電池1と、原料燃料を水蒸気改質及び一酸化炭素変成して燃料ガスを発生させる燃料処理装置2と、燃料電池1に供給する燃料ガスを加湿する燃料側加湿器5と、酸化剤の空気を燃料電池1に供給する空気供給装置6と、供給空気を加湿する酸化側加湿器7とを備えている。
FIG. 16 is a block diagram showing the configuration of this conventional fuel cell cogeneration system.
In FIG. 16, this fuel cell cogeneration system includes a fuel cell 1 that generates power using a fuel gas and an oxidant gas, and a fuel processing apparatus that generates fuel gas by steam reforming and carbon monoxide conversion of the raw material fuel. 2, a fuel-side humidifier 5 that humidifies the fuel gas supplied to the fuel cell 1, an air supply device 6 that supplies oxidant air to the fuel cell 1, and an oxidation-side humidifier 7 that humidifies the supply air. I have.

また、この燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料電池1に不凍液などを送って燃料電池1の温度調整をする冷却配管8と、冷却水を循環させるポンプ9と、燃料電池1で発生した熱を外部熱輸送媒体(市水など)と熱交換する熱交換器12とを備え、これにより熱交換された外部熱輸送媒体によって燃料電池の排熱を回収する貯湯タンクなどの熱利用手段16に貯え、かつ排熱輸送制御手段17により、燃料電池起動時に排熱回収時とは逆方向に外部熱輸送媒体を輸送し熱利用手段16に回収された排熱を、熱交換手段12を介して燃料電池1に排熱輸送するように構成されている。
特開2002−042841号公報(第3−6頁、第1図)
In addition, this fuel cell cogeneration system sends a cooling pipe 8 for adjusting the temperature of the fuel cell 1 by sending antifreeze or the like to the fuel cell 1, a pump 9 for circulating cooling water, and heat generated in the fuel cell 1 from the outside. A heat exchanger 12 that exchanges heat with a heat transport medium (city water, etc.), and stores the heat in the heat utilization means 16 such as a hot water storage tank that recovers exhaust heat of the fuel cell by the external heat transport medium that has been heat-exchanged; In addition, the exhaust heat transport control means 17 transports the external heat transport medium in the direction opposite to that at the time of exhaust heat recovery when the fuel cell is started, and the exhaust heat recovered by the heat utilization means 16 is passed through the heat exchange means 12 to the fuel cell. 1 is configured to transport exhaust heat.
JP 2002-042841 A (page 3-6, FIG. 1)

ところで、上記従来の燃料電池コージェネレーションシステムのように、起動時に燃料電池1を加温するための熱として熱利用手段に貯えられた湯を用いる方が、起動時間の短縮及びエネルギー利用効率の点から最適である。   By the way, as in the above-described conventional fuel cell cogeneration system, the use of hot water stored in the heat utilization means as heat for heating the fuel cell 1 at the time of activation shortens the activation time and increases the energy utilization efficiency. Is the best.

しかし、利用者は、一般的に熱利用手段の残湯量に無関係に給湯利用するので、熱利用手段の残湯量が少ない場合は給湯利用により熱利用手段の残湯が無くなり、いわゆる湯切れしてしまうことがあった。特に、熱利用手段の湯切れの場合に、給湯を確保するためのバックアップ用給湯装置等を内蔵していない熱利用手段にあっては、湯切れした場合、給湯利用できず極めて利便性の悪いという問題があった。   However, since the user generally uses hot water regardless of the amount of remaining hot water in the heat utilization means, when the amount of remaining hot water in the heat utilization means is small, the remaining hot water in the heat utilization means disappears due to the use of hot water, so There was a case. In particular, in the case of a heat utilization means that does not have a built-in backup hot water supply device or the like for securing hot water supply in the case of running out of hot water, the hot water supply cannot be used when the water runs out, which is extremely inconvenient. There was a problem.

本発明は上記のような課題を解決するためになされたもので、湯切れを防止して利便性を向上可能な燃料電池コージェネレーションシステムを提供することを目的としている。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a fuel cell cogeneration system that can improve the convenience by preventing running out of hot water.

上記課題を解決するため、本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料電池と、前記燃料電池と内部熱輸送媒体とが熱交換するよう該内部熱輸送媒体を循環させる冷却システムと、前記内部熱輸送媒体を加熱する内部熱輸送媒体ヒータと、外部熱輸送媒体を利用者が利用可能に貯える熱利用部と、前記冷却システムの内部熱輸送媒体と外部熱輸送媒体とが熱交換するように前記熱利用部を通って該外部熱輸送媒体を循環させる排熱利用システムと、前記熱利用部の残存熱量を検知する残存熱量検知手段と、制御装置と、を備え、前記制御装置が、前記燃料電池の起動時に、前記検知された前記熱利用部の残存熱量が、前記燃料電池を運転温度までに昇温するのに必要な熱量である燃料電池昇温熱量以上のある閾値熱量以上であるか否か判定し、該判定結果に基づいて、前記熱利用部の残存熱量を熱交換により前記内部熱輸送媒体に伝達して前記燃料電池を昇温する第1の昇温動作と前記内部熱輸送媒体ヒータにより前記内部熱輸送媒体を加熱して前記燃料電池を昇温する第2の昇温動作との配分を決めて、該第1の昇温動作及び又は該第2の昇温動作により前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させる。   In order to solve the above problems, a fuel cell cogeneration system according to the present invention includes a fuel cell, a cooling system for circulating the internal heat transport medium so that the fuel cell and the internal heat transport medium exchange heat, and the internal heat. An internal heat transport medium heater that heats the transport medium, a heat utilization unit that stores the external heat transport medium so that a user can use it, and the internal heat transport medium and the external heat transport medium of the cooling system exchange heat. A waste heat utilization system that circulates the external heat transport medium through the heat utilization section, a residual heat amount detection means that detects a residual heat amount of the heat utilization section, and a control device, wherein the control device includes the fuel At the time of starting the battery, the detected residual heat amount of the heat utilization unit is equal to or greater than a threshold heat amount that is equal to or greater than the fuel cell temperature increase amount, which is the amount of heat necessary for increasing the temperature of the fuel cell to the operating temperature. A first temperature raising operation for raising the temperature of the fuel cell by transferring the residual heat quantity of the heat utilization part to the internal heat transport medium by heat exchange based on the judgment result and the internal heat transport A distribution to a second temperature raising operation for heating the internal heat transport medium by a medium heater to raise the temperature of the fuel cell is determined, and the first temperature raising operation and / or the second temperature raising operation The fuel cell is heated to the operating temperature.

前記制御装置は、前記残存熱量が前記閾値熱量以上である場合には、前記第1の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記残存熱量が前記閾値熱量未満である場合には、前記第2の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させてもよい。   When the residual heat quantity is equal to or greater than the threshold heat quantity, the control device mainly raises the temperature of the fuel cell to the operating temperature in the first temperature raising operation, and the residual heat quantity is less than the threshold heat quantity. In this case, the fuel cell may be heated to the operating temperature mainly in the second temperature raising operation.

前記燃料電池コージェネレーションシステムが、前記熱利用部に貯えられた外部熱輸送媒体の温度を検知する手段を備え、前記制御装置は、前記残存熱量が前記閾値熱量未満である場合には、前記第2の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記残存熱量が前記閾値熱量以上である場合には、前記検知された外部熱輸送媒体の温度が前記運転温度以上であるか否か判定し、該判定結果に基づいて、前記第1の昇温動作と前記第2の昇温動作との配分を決めて、該第1の昇温動作及び又は該第2の昇温動作により前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させてもよい。   The fuel cell cogeneration system includes means for detecting a temperature of an external heat transport medium stored in the heat utilization unit, and the control device, when the remaining heat amount is less than the threshold heat amount, In the case where the temperature of the fuel cell is raised to the operation temperature mainly in the temperature raising operation of No. 2 and the residual heat quantity is not less than the threshold heat quantity, the detected temperature of the external heat transport medium is not less than the operation temperature. And determining the distribution between the first temperature raising operation and the second temperature raising operation on the basis of the determination result, the first temperature raising operation and / or the second temperature raising operation. The fuel cell may be heated to the operating temperature by operation.

前記制御装置は、前記外部熱輸送媒体の温度が前記運転温度以上である場合には、前記第1の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記外部熱輸送媒体の温度が前記運転温度未満である場合には、前記第2の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させてもよい。   When the temperature of the external heat transport medium is equal to or higher than the operating temperature, the control device mainly raises the temperature of the fuel cell to the operating temperature in the first temperature raising operation, When the temperature is lower than the operating temperature, the fuel cell may be heated to the operating temperature mainly by the second temperature raising operation.

前記燃料電池コージェネレーションシステムは、前記燃料電池の外部の気温を検知する手段を備え、前記制御装置は、前記外部熱輸送媒体の温度が前記運転温度以上である場合には、前記第1の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記外部熱輸送媒体の温度が前記運転温度未満である場合には、前記外部熱輸送媒体の温度が前記検知された外部の気温以上であるか否か判定し、該判定結果に基づいて、前記第1の昇温動作と前記第2の昇温動作との配分を決めて、該第1の昇温動作及び又は該第2の昇温動作により前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させてもよい。   The fuel cell cogeneration system includes means for detecting an air temperature outside the fuel cell, and the control device, when the temperature of the external heat transport medium is equal to or higher than the operating temperature, When the temperature of the external heat transport medium is lower than the operation temperature, the temperature of the external heat transport medium is equal to or higher than the detected external air temperature. And determining the distribution between the first temperature raising operation and the second temperature raising operation based on the determination result, and the first temperature raising operation and / or the second temperature raising operation. The fuel cell may be heated to the operating temperature by a temperature raising operation.

前記制御装置は、前記外部熱輸送媒体の温度が前記検知された外部の気温以上である場合には、前記第1の昇温動作と前記第2の昇温動作とを組み合わせて前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記外部熱輸送媒体の温度が前記検知された外部の気温未満である場合には、前記第2の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させてもよい。   When the temperature of the external heat transport medium is equal to or higher than the detected external temperature, the control device combines the first temperature raising operation and the second temperature raising operation to combine the fuel cell. When the temperature is raised to the operating temperature and the temperature of the external heat transport medium is lower than the detected outside air temperature, the fuel cell is raised to the operating temperature mainly in the second temperature raising operation. May be.

前記閾値熱量が前記燃料電池昇温熱量と所定の熱量とからなり、前記制御装置は、前記残存熱量が前記閾値熱量以上である場合には、前記第1の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記残存熱量が前記閾値熱量未満である場合には、前記第2の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させてもよい。   When the threshold heat amount is composed of the fuel cell temperature increase heat amount and a predetermined heat amount, and the control device is configured to mainly control the fuel cell in the first temperature increase operation when the remaining heat amount is equal to or greater than the threshold heat amount. When the temperature is raised to the operating temperature and the residual heat quantity is less than the threshold heat quantity, the fuel cell may be raised mainly to the operating temperature mainly in the second temperature raising operation.

前記所定の熱量が、前記燃料電池の起動時における該起動時から所定の時間に渡る起動時間帯において利用者に利用されると想定された起動時間帯利用熱量であってもよい。   The predetermined amount of heat may be an amount of heat used during a start-up time period that is assumed to be used by a user during a start-up time period extending from a start time of the fuel cell to a predetermined time.

前記燃料電池コージェネレーションシステムは、前記熱利用部に貯えられた外部熱輸送媒体の利用による利用熱量を検知する手段と、時刻を取得する手段と、前記検知された利用熱量を前記取得した時刻とともに記憶する記憶手段とを備え、前記制御装置が、前記時刻とともに記憶された前記利用熱量に基づいて前記起動時間帯利用熱量を算出してもよい。   The fuel cell cogeneration system includes means for detecting the amount of heat used due to the use of an external heat transport medium stored in the heat utilization unit, means for acquiring time, and the time when the detected amount of heat used is acquired. Storage means for storing, and the control device may calculate the use heat amount for the startup time zone based on the use heat amount stored together with the time.

前記制御装置が、所定の期間に渡る平均値を取るようにして前記起動時間帯利用熱量を算出してもよい。   The control device may calculate the start-up time zone use heat amount so as to take an average value over a predetermined period.

前記所定の熱量が固定量と補正量とからなり、前記制御装置が、前記算出した起動時間帯利用熱量に基づいて前記補正量を変更してもよい。   The predetermined heat amount may be a fixed amount and a correction amount, and the control device may change the correction amount based on the calculated startup time zone use heat amount.

前記燃料電池コージェネレーションシステムは、前記燃料電池の外部の気温を検知する手段を備え、前記制御装置が、前記検知された外部の気温に基づいて前記所定の熱量を変更してもよい。
前記燃料電池コージェネレーションシステムは、前記利用される外部熱輸送媒体の温度を検出する手段を備え、前記制御装置が、前記検知された利用される外部熱輸送媒体の温度が所定値以下となる頻度に応じて、前記所定の熱量を変更してもよい。
The fuel cell cogeneration system may include means for detecting a temperature outside the fuel cell, and the control device may change the predetermined amount of heat based on the detected outside temperature.
The fuel cell cogeneration system includes means for detecting the temperature of the external heat transport medium to be used, and the control device has a frequency at which the detected temperature of the external heat transport medium to be used becomes a predetermined value or less. The predetermined heat quantity may be changed according to the above.

前記外部熱輸送媒体が水であり、かつ前記熱利用部が貯湯タンクであってもよい。   The external heat transport medium may be water, and the heat utilization unit may be a hot water storage tank.

前記貯湯タンクが積層沸き上げタイプのもので構成されていてもよい。   The hot water storage tank may be composed of a stacked boiling type.

前記制御装置は、前記残存熱量が前記燃料電池昇温熱量以上である場合には、前記第1の昇温動作のみで前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記残存熱量が前記燃料電池昇温熱量未満である場合には、前記第2の昇温動作のみで前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させてもよい。   When the residual heat amount is equal to or higher than the fuel cell temperature increase amount, the control device raises the fuel cell temperature to the operating temperature only by the first temperature increase operation, and the residual heat amount is the fuel cell amount. If it is less than the temperature rise, the fuel cell may be raised to the operating temperature only by the second temperature raising operation.

本発明は、以上に説明したような構成を有し、燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、湯切れを防止して利便性を向上することができるという効果を奏する。その結果、特に燃料電池コージェネレーションシステムに貯湯タンクの湯切れ時のバックアップのための給湯機を内蔵しないものにあっては、極めて有用な装置となる。   The present invention has a configuration as described above, and in the fuel cell cogeneration system, there is an effect that it is possible to prevent the hot water from running out and improve convenience. As a result, the fuel cell cogeneration system is an extremely useful device especially when the hot water storage tank does not have a built-in hot water heater for backup when the hot water tank runs out.

以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。   Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。
(Embodiment 1)
1 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell cogeneration system according to Embodiment 1 of the present invention.

図1において、燃料電池コージェネレーションシステムの構成は、ハードウェアの構成と制御系統の構成とに大別される。   In FIG. 1, the configuration of the fuel cell cogeneration system is roughly divided into a hardware configuration and a control system configuration.

まず、ハードウェアの構成について説明する。この燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料ガスと酸化剤ガスを用いて発電を行う燃料電池1と、原料と水とから燃料ガスを生成してこれを燃料電池1に供給する燃料処理装置2と、この燃料電池1に供給される燃料ガスを途中で加湿する燃料側加湿器5と、酸化剤としての空気を燃料電池1に供給する空気供給装置6と、この燃料電池1に供給される空気を途中で加湿する酸化側加湿器7とを備えている。燃料処理装置2は、原料を水蒸気改質して燃料ガスを生成する改質器3とこの生成された燃料ガスを変成する変成器4とを有している。   First, the hardware configuration will be described. The fuel cell cogeneration system includes a fuel cell 1 that generates power using fuel gas and an oxidant gas, a fuel processing device 2 that generates fuel gas from raw material and water, and supplies the fuel gas to the fuel cell 1, A fuel-side humidifier 5 that humidifies the fuel gas supplied to the fuel cell 1 on the way, an air supply device 6 that supplies air as an oxidant to the fuel cell 1, and air supplied to the fuel cell 1 An oxidation side humidifier 7 that humidifies in the middle is provided. The fuel processing apparatus 2 includes a reformer 3 that generates a fuel gas by steam reforming a raw material, and a transformer 4 that converts the generated fuel gas.

また、この燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料電池1を冷却する冷却システムとこの冷却システムで回収された排熱を利用する排熱利用システムとを有している。   The fuel cell cogeneration system includes a cooling system that cools the fuel cell 1 and an exhaust heat utilization system that uses exhaust heat recovered by the cooling system.

この冷却システムは、燃料電池1の冷却水流路(以下、内部流路という)1aの入口及び出口にその両端が接続され内部熱輸送媒体としての冷却水(ここでは不凍液)が通流する冷却水配管8と、冷却水配管8の途中に設けられ冷却水を循環させる冷却水ポンプ9と、冷却水配管8の途中に設けられ冷却水の保持する熱を外部熱輸送媒体(ここでは貯湯水(市水))と交換する熱交換器12とを備えている。熱交換器12は、その一対の熱交換用流路の一方が冷却水配管8に接続されるように設けられている。   This cooling system is a cooling water in which both ends thereof are connected to an inlet and an outlet of a cooling water flow path (hereinafter referred to as an internal flow path) 1a of the fuel cell 1 and a cooling water (an antifreeze liquid in this case) flows as an internal heat transport medium. The piping 8, the cooling water pump 9 provided in the middle of the cooling water piping 8 and circulating the cooling water, and the heat held in the cooling water piping 8 and held in the cooling water are transferred to an external heat transport medium (here, hot water ( A heat exchanger 12 for exchanging with city water)). The heat exchanger 12 is provided so that one of the pair of heat exchange channels is connected to the cooling water pipe 8.

また、配管8の、熱交換器12の両側に位置する部分を結ぶように配管31が配設され、この配管31の途中に冷却水を加熱する冷却水ヒータ100と流量調整弁13とが設けられている。また、配管8の、該配管8と配管31との接続部分と熱交換器12との間の部分に流量調整弁14が設けられている。冷却水ヒータ100は、例えば、抵抗加熱方式のヒータで構成され、電力系統に接続された電源(図示せず)から供給される電流によって発熱するよう構成されている。   Further, a pipe 31 is provided so as to connect portions of the pipe 8 located on both sides of the heat exchanger 12, and a cooling water heater 100 and a flow rate adjusting valve 13 for heating the cooling water are provided in the middle of the pipe 31. It has been. Further, a flow rate adjusting valve 14 is provided in a portion of the pipe 8 between the connection portion between the pipe 8 and the pipe 31 and the heat exchanger 12. The cooling water heater 100 is composed of, for example, a resistance heating type heater, and is configured to generate heat by a current supplied from a power source (not shown) connected to the power system.

上記排熱利用システムは、熱利用部としての貯湯タンク16と、一対の配管15a,15bと、循環方向切換手段17とを備えている。貯湯タンク16の利用形態としては、ここでは、積層沸き上げ方式が採用されている。具体的には、貯湯タンク16は、ここでは筒状に形成されその中心軸が鉛直方向に延びるように配設されている。そして、貯湯タンク16の上端と熱交換器12の一対の熱交換用流路の他方の一端との間が配管15aによって接続されている。また、貯湯タンク16の下端と熱交換器12の一対の熱交換用流路の他方の他端との間が配管15bによって接続されている。そして、配管15bの途中に、循環方向切換手段17が設けられている。   The exhaust heat utilization system includes a hot water storage tank 16 as a heat utilization unit, a pair of pipes 15a and 15b, and a circulation direction switching means 17. As a usage form of the hot water storage tank 16, a stacked boiling system is employed here. Specifically, the hot water storage tank 16 is formed in a cylindrical shape here so that its central axis extends in the vertical direction. The upper end of the hot water storage tank 16 and the other end of the pair of heat exchange channels of the heat exchanger 12 are connected by a pipe 15a. Further, the lower end of the hot water storage tank 16 and the other other end of the pair of heat exchange channels of the heat exchanger 12 are connected by a pipe 15b. A circulation direction switching means 17 is provided in the middle of the pipe 15b.

循環方向切換手段17は、外部熱輸送媒体循環手段としての貯湯水ポンプ20と、貯湯水ポンプ20の吐出ポート及び吸入ポートにそれぞれ接続された吐出側分岐継手23及び吸入側分岐継手24と、配管15bの熱交換器12側の部分、吐出側分岐継手23、及び吸入側分岐継手24に接続された第1の流路切換弁21と、配管15bの貯湯タンク16側の部分、吸入側分岐継手24、及び吐出側分岐継手23に接続された第2の流路切換弁22とを備えている。この構成により、循環方向切換手段17は、第1の流路切換弁21を、配管15bの熱交換器側の部分を吸入側分岐継手24に接続するよう切り換え、第2の流路切換弁22を、配管15bの貯湯タンク16側の部分を吐出側分岐継手24に接続するよう切り換えることによって、貯湯水を貯湯タンク16の上端から取り出して貯湯タンク16の下端に送り込むような方向(矢印B方向)に循環させ、かつ第1の流路切換弁21を、配管15bの熱交換器側の部分を吐出側分岐継手23に接続するよう切り換え、第2の流路切換弁22を、配管15bの貯湯タンク16側の部分を吸入側分岐継手24に接続するよう切り換えることによって、貯湯水を貯湯タンク16の下端から取り出して貯湯タンク16の上端に送り込むような方向(矢印A方向)に循環させることができる。   The circulation direction switching means 17 includes a hot water pump 20 as an external heat transport medium circulation means, a discharge side branch joint 23 and a suction side branch joint 24 connected to the discharge port and the suction port of the hot water pump 20, respectively, and piping. 15b portion of the heat exchanger 12 side, the discharge side branch joint 23, the first flow path switching valve 21 connected to the suction side branch joint 24, the portion of the pipe 15b on the hot water storage tank 16 side, the suction side branch joint 24, and a second flow path switching valve 22 connected to the discharge side branch joint 23. With this configuration, the circulation direction switching means 17 switches the first flow path switching valve 21 so that the heat exchanger side portion of the pipe 15b is connected to the suction side branch joint 24, and the second flow path switching valve 22 is connected. Is switched so that the portion of the pipe 15b on the hot water storage tank 16 side is connected to the discharge-side branch joint 24, so that hot water is taken out from the upper end of the hot water storage tank 16 and sent to the lower end of the hot water storage tank 16 (arrow B direction). And the first flow path switching valve 21 is switched so that the heat exchanger side portion of the pipe 15b is connected to the discharge side branch joint 23, and the second flow path switching valve 22 is switched to the pipe 15b. A direction in which hot water is taken out from the lower end of the hot water storage tank 16 and sent to the upper end of the hot water storage tank 16 (arrow A) by switching so that the hot water storage tank 16 side portion is connected to the suction side branch joint 24. It can be circulated countercurrent).

また、排熱利用システムは、貯湯タンク16の下端に接続された市水を供給するための配管32と、貯湯タンク16の上端に接続された貯湯水を利用者に供給するための配管33とを備えており、これにより、配管32から貯湯タンク16に送り込まれた市水が燃料電池1の排熱により温水化され、この温水が配管33から取り出されて、利用者に供給される。   The exhaust heat utilization system includes a pipe 32 for supplying city water connected to the lower end of the hot water storage tank 16, and a pipe 33 for supplying hot water stored in the hot water storage tank 16 to the user. Thus, the city water sent from the pipe 32 to the hot water storage tank 16 is warmed by the exhaust heat of the fuel cell 1, and this hot water is taken out from the pipe 33 and supplied to the user.

次に、制御系統の構成を説明する。燃料電池コージェネレーションシステムは、制御装置201と、残存熱量検知手段としての第1〜第3のタンク温度センサ101A〜101Cと、利用熱量検知手段としての流量計102と、燃料電池1のスタックの温度を検知するスタック温度センサ202と、第1の熱交換温度センサ18と、第2の熱交換温度センサ19とを備えている。制御装置201は、演算装置で構成され、演算部105と、記憶部104と、計時部103とを有している。この演算装置として、ここではマイコンが用いられ、演算部105はCPUで、記憶部104はROM、RAM等の半導体メモリで、それぞれ構成されている。   Next, the configuration of the control system will be described. The fuel cell cogeneration system includes a control device 201, first to third tank temperature sensors 101A to 101C as residual heat amount detection means, a flow meter 102 as utilization heat amount detection means, and the temperature of the stack of the fuel cell 1. Is provided with a stack temperature sensor 202, a first heat exchange temperature sensor 18, and a second heat exchange temperature sensor 19. The control device 201 is composed of a computing device and includes a computing unit 105, a storage unit 104, and a time measuring unit 103. Here, a microcomputer is used as the arithmetic unit, the arithmetic unit 105 is a CPU, and the storage unit 104 is a semiconductor memory such as a ROM or a RAM.

第1〜第3の温度センサ101A〜101Cは、例えばサーミスタ又は熱電対で構成され、貯湯タンク16の鉛直方向における温度分布を検知可能なように配設されている。ここでは、第1〜第3の温度センサ101A〜101Cは、貯湯タンク16の上部16a、中部16b、及び下部16cの各表面の中央にそれぞれ位置するように設けられている。   The first to third temperature sensors 101 </ b> A to 101 </ b> C are composed of, for example, a thermistor or a thermocouple, and are arranged so as to detect the temperature distribution in the vertical direction of the hot water storage tank 16. Here, the 1st-3rd temperature sensors 101A-101C are provided so that it may each be located in the center of each surface of the upper part 16a of the hot water storage tank 16, the intermediate part 16b, and the lower part 16c.

第1〜第3の温度センサ101A〜101Cの出力(温度検知信号)は制御装置201の演算部105にそれぞれ入力されている。   Outputs (temperature detection signals) of the first to third temperature sensors 101A to 101C are input to the calculation unit 105 of the control device 201, respectively.

スタック温度センサ202は、例えばサーミスタ又は熱電対で構成され、燃料電池1のスタックに配設されている。スタック温度センサ202の出力(温度検知信号)は制御装置201の演算部105に入力されている。   The stack temperature sensor 202 is composed of, for example, a thermistor or a thermocouple, and is disposed in the stack of the fuel cell 1. The output (temperature detection signal) of the stack temperature sensor 202 is input to the calculation unit 105 of the control device 201.

流量計102は貯湯水を利用者に供給する配管33に配設され、その出力(流量検知信号)が制御装置201の演算部105に入力されている。   The flow meter 102 is disposed in a pipe 33 that supplies hot water to a user, and its output (flow rate detection signal) is input to the calculation unit 105 of the control device 201.

第1、第2の熱交換温度センサ18,19は、例えばサーミスタでそれぞれ構成されている。第1の熱交換温度センサ18は、配管15aの熱交換器12への接続部近傍に配設され、第2の熱交換温度センサ19は、配管15bの熱交換器12への接続部近傍に配設されている。第1、第2の熱交換温度センサ18,19の出力(温度検知信号)は制御装置201の演算部105に入力されている。   The first and second heat exchange temperature sensors 18 and 19 are each formed of, for example, a thermistor. The first heat exchange temperature sensor 18 is arranged in the vicinity of the connection portion of the pipe 15a to the heat exchanger 12, and the second heat exchange temperature sensor 19 is in the vicinity of the connection portion of the pipe 15b to the heat exchanger 12. It is arranged. Outputs (temperature detection signals) of the first and second heat exchange temperature sensors 18 and 19 are input to the calculation unit 105 of the control device 201.

一方、この演算部105は、冷却水ヒータ100のオン・オフと循環方向切換手段17の動作とを制御している。   On the other hand, the calculation unit 105 controls the on / off of the cooling water heater 100 and the operation of the circulation direction switching means 17.

さらに、図示されてはいないが、この演算部105には燃料電池コージェネレーションシステムの所要のセンサの出力が入力されるとともに、燃料電池コージェネレーションシステムの所要の構成要素がこの演算部105によって制御されている。これにより、演算部105は、各入力に基づいて演算、処理等を行い、これに基づいて各構成要素に制御信号を出力することによって、後述する昇温手段選択制御を含む燃料電池コージェネレーションシステムの動作を制御する。   Further, although not shown in the figure, the output of a required sensor of the fuel cell cogeneration system is input to the calculation unit 105 and necessary components of the fuel cell cogeneration system are controlled by the calculation unit 105. ing. Thus, the calculation unit 105 performs calculation, processing, and the like based on each input, and outputs a control signal to each component based on this, thereby including a fuel cell cogeneration system including temperature raising means selection control described later. To control the operation.

次に、以上のように構成された燃料電池コージェネレーションシステムの動作を説明する。この動作は、上述のように制御装置201の制御により遂行される。なお、制御装置201自体は、常時(正確には燃料電池コージェネレーションシステムが設置された以降は常時)、動作している。   Next, the operation of the fuel cell cogeneration system configured as described above will be described. This operation is performed under the control of the control device 201 as described above. Note that the control device 201 itself is always operating (more accurately, after the fuel cell cogeneration system is installed).

まず、一般的な動作を説明する。燃料電池コージェネレーションシステムは、動作モードとして、起動モードと、運転モードと、停止モードとを有しており、起動モードにおいて、所定の動作により燃料電池コージェネレーションシステムが円滑かつ安全に立ち上げられ、運転モードにおいて発電が行われ、停止モードにおいて、所定の動作により燃料電池コージェネレーションシステムが円滑かつ安全に停止される。   First, a general operation will be described. The fuel cell cogeneration system has a start mode, an operation mode, and a stop mode as operation modes. In the start mode, the fuel cell cogeneration system is smoothly and safely started by a predetermined operation. Power generation is performed in the operation mode, and in the stop mode, the fuel cell cogeneration system is smoothly and safely stopped by a predetermined operation.

具体的には、図1において、運転モードでは、改質器3に原料ガスと水が供給され、そこで水素リッチな改質ガスからなる燃料ガスが生成される。この燃料ガスは変成器4に供給され、そこでシフト反応により水素ガスの濃度が高められ、次いで、燃料側加湿器5に供給されてそこで加湿され、次いで、燃料電池1の燃料極(図示せず)に供給される。   Specifically, in FIG. 1, in the operation mode, the raw material gas and water are supplied to the reformer 3, where fuel gas composed of hydrogen-rich reformed gas is generated. This fuel gas is supplied to the transformer 4, where the concentration of hydrogen gas is increased by a shift reaction, then supplied to the fuel-side humidifier 5, where it is humidified, and then the fuel electrode (not shown) of the fuel cell 1. ).

一方、空気供給装置6から酸化ガスとしての空気が酸化側加湿器7に供給されてそこで加湿され、次いで、燃料電池1の空気極(図示せず)に供給される。この酸化ガスはそこで燃料極の燃料と反応して電気及び熱を発生する。   On the other hand, air as an oxidizing gas is supplied from the air supply device 6 to the oxidation side humidifier 7 where it is humidified, and then supplied to the air electrode (not shown) of the fuel cell 1. This oxidizing gas then reacts with the fuel at the anode to generate electricity and heat.

そして、反応に使用されなかった燃料及び酸化ガスは燃料電池1の外部に排出される。発生した電気は図示されない出力部から負荷等に供給される。   The fuel and oxidizing gas that have not been used for the reaction are discharged to the outside of the fuel cell 1. The generated electricity is supplied to a load or the like from an output unit (not shown).

一方、冷却システム及び排熱利用システムでは、運転モードにおいては、流量調整弁13が全閉されるとともに流量調整弁14が全開され、冷却水ポンプ9により、冷却水が燃料電池1の内部流路1aと、配管8と、熱交換器12とを通って循環する。これにより、燃料電池1で発生した熱(排熱)が冷却水によって回収されるとともに燃料電池1が冷却され、この回収された熱が熱交換器12において貯湯水に伝達される。   On the other hand, in the cooling system and the exhaust heat utilization system, in the operation mode, the flow rate adjusting valve 13 is fully closed and the flow rate adjusting valve 14 is fully opened, and the cooling water pump 9 supplies the cooling water to the internal flow path of the fuel cell 1. It circulates through 1a, the pipe 8, and the heat exchanger 12. Thereby, the heat (exhaust heat) generated in the fuel cell 1 is recovered by the cooling water, the fuel cell 1 is cooled, and the recovered heat is transmitted to the hot water storage in the heat exchanger 12.

また、循環方向切換手段17においては、第1の流路切換弁21が、配管15bの熱交換器側の部分を吐出側分岐継手23に接続するよう切り換えられるとともに、第2の流路切換弁22が、配管15bの貯湯タンク16側の部分を吸入側分岐継手24に接続するよう切り換えられ、貯湯水が、貯湯水ポンプ20によって、矢印A方向、すなわち、貯湯タンク16の下端から取り出されて貯湯タンク16の上端に送り込まれるような方向に循環される。これにより、熱交換器12において、貯湯水に冷却水から熱が伝達(回収)されるとともに冷却水が貯湯水によって冷却される。このように熱が伝達された貯湯水はそれによって昇温しタンク16に下から上へ温度が高くなるよう積層されるようにして貯えられる。このように貯えられた貯湯水が、配管33とカラン等の給湯端末とを通じて、利用者により、適時、利用(消費)される。そして、この消費された貯湯水を補充するように、配管32から貯湯タンク16に市水が供給される。   In the circulation direction switching means 17, the first flow path switching valve 21 is switched to connect the portion on the heat exchanger side of the pipe 15b to the discharge-side branch joint 23, and the second flow path switching valve. 22 is switched to connect a portion of the pipe 15b on the hot water storage tank 16 side to the suction side branch joint 24, and the hot water is taken out from the hot water storage pump 20 in the direction of arrow A, that is, from the lower end of the hot water storage tank 16. Circulation is performed in such a direction as to be sent to the upper end of the hot water storage tank 16. Thereby, in the heat exchanger 12, heat is transferred (recovered) from the cooling water to the hot water, and the cooling water is cooled by the hot water. The stored hot water to which heat has been transmitted in this way is heated and thereby stored in the tank 16 in such a manner that the temperature increases from the bottom to the top. The stored hot water is used (consumed) by the user in a timely manner through the pipe 33 and a hot water supply terminal such as a currant. Then, city water is supplied from the pipe 32 to the hot water storage tank 16 so as to replenish the consumed hot water storage.

次に、本発明を特徴付ける燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を図1及び図2用いて説明する。図2図1の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。   Next, the temperature raising means selection operation of the fuel cell cogeneration system characterizing the present invention will be described with reference to FIGS. 2 is a flowchart showing the temperature raising means selection operation of the fuel cell cogeneration system of FIG.

図1及び図2を参照して、この昇温手段選択動作において、制御装置201の演算部105は、貯湯タンク16の残存熱量Qを演算する(ステップS1)。具体的には、以下のように行う。   Referring to FIGS. 1 and 2, in this temperature raising means selection operation, calculation unit 105 of control device 201 calculates a residual heat quantity Q of hot water storage tank 16 (step S1). Specifically, this is performed as follows.

図1及び図2において、演算部105には、第1〜第3のタンク温度センサ101A〜101Cから貯湯タンク16の上部16a、中部16b、及び下部16cの温度がそれぞれ逐次入力される。演算部105は、次のようにして貯湯タンク16の残存熱量Qを算出する。まず、貯湯タンク16の上部16aの体積と第1のタンク温度センサ101Aから入力される貯湯タンク16の上部16aの温度との積に所定の係数を掛けることによって貯湯タンク16の上部16aの残存熱量を算出する。また、貯湯タンク16の中部16bの体積と第2のタンク温度センサ101Bから入力される貯湯タンク16の中部16bの温度との積に所定の係数を掛けることによって貯湯タンク16の中部の残存熱量を算出する。また、貯湯タンク16の下部16cの体積と第3のタンク温度センサ101Cから入力される貯湯タンク16の下部16cの温度との積に所定の係数を掛けることによって貯湯タンク16の下部16cの残存熱量を算出する。そして、貯湯タンク16の各部の残存熱量を合計して、貯湯タンク16の残存熱量Qを得る。なお、貯湯タンク16の各部16a〜16cの体積は、実験によって測定してもよい。   1 and 2, the temperatures of the upper portion 16a, the middle portion 16b, and the lower portion 16c of the hot water storage tank 16 are sequentially input from the first to third tank temperature sensors 101A to 101C to the calculation unit 105, respectively. The calculating part 105 calculates the residual heat quantity Q of the hot water storage tank 16 as follows. First, by multiplying the product of the volume of the upper part 16a of the hot water storage tank 16 and the temperature of the upper part 16a of the hot water storage tank 16 input from the first tank temperature sensor 101A, a residual heat quantity of the upper part 16a of the hot water storage tank 16 is obtained. Is calculated. Further, the product of the volume of the middle portion 16b of the hot water storage tank 16 and the temperature of the middle portion 16b of the hot water storage tank 16 input from the second tank temperature sensor 101B is multiplied by a predetermined coefficient to thereby reduce the remaining heat amount in the middle portion of the hot water storage tank 16. calculate. Further, the product of the volume of the lower part 16c of the hot water storage tank 16 and the temperature of the lower part 16c of the hot water storage tank 16 input from the third tank temperature sensor 101C is multiplied by a predetermined coefficient, thereby remaining heat in the lower part 16c of the hot water storage tank 16 Is calculated. Then, the residual heat quantity of each part of the hot water storage tank 16 is summed to obtain the residual heat quantity Q of the hot water storage tank 16. In addition, you may measure the volume of each part 16a-16c of the hot water storage tank 16 by experiment.

次に、演算部105は、燃料電池1をその運転温度まで昇温するのに必要な熱量(以下、燃料電池昇温熱量という)QFを演算する(ステップS2)。具体的には、スタック温度センサ202から演算部105にスタックの温度検知信号が入力され、演算部105はこの温度検知信号を変換してステックの温度を得る。一方、制御装置201の記憶部104には、燃料電池1の運転温度とスタックの熱容量とが記憶されており、演算部105は、これらを記憶部104から読み出して、燃料電池1の運転温度と入力されたスタックの温度との差分にスタックの熱容量を掛けることによって燃料電池昇温熱量QFを算出する。なお、演算を簡略化する場合には、スタックの温度を考慮せずに、燃料電池昇温熱量QFを固定値とし、これを記憶部104に記憶して適宜読み出してもよい。   Next, the calculation unit 105 calculates the amount of heat (hereinafter referred to as fuel cell temperature increase amount) QF required to raise the temperature of the fuel cell 1 to its operating temperature (step S2). Specifically, a stack temperature detection signal is input from the stack temperature sensor 202 to the calculation unit 105, and the calculation unit 105 converts the temperature detection signal to obtain a stick temperature. On the other hand, the storage unit 104 of the control device 201 stores the operating temperature of the fuel cell 1 and the heat capacity of the stack, and the calculation unit 105 reads out these from the storage unit 104 and determines the operating temperature of the fuel cell 1. The fuel cell heating heat quantity QF is calculated by multiplying the difference between the input stack temperature and the stack heat capacity. In the case of simplifying the calculation, the fuel cell heating heat amount QF may be set as a fixed value without considering the temperature of the stack, and stored in the storage unit 104 and appropriately read out.

次に、演算部105は、燃料電池1が起動時であるか否か判定する(ステップS3)。ここで、既述のように、制御装置105は常時動作(オン)しており、起動停止されるのは、この燃料電池コージェネレーションシステムの制御装置201を除く部分である。従って、「燃料電池1の起動時」とは、制御装置201から燃料電池1に起動モードを開始するための制御信号が出力される時をいう。但し、このステップS3における判定対象の「時」は「起動時」に限定する必要はなく、設計に応じて起動モード中の適宜な時点を選択することができる。   Next, the calculating part 105 determines whether the fuel cell 1 is at the time of starting (step S3). Here, as described above, the control device 105 is always operating (ON), and it is the portion excluding the control device 201 of this fuel cell cogeneration system that is activated and stopped. Therefore, “when the fuel cell 1 is activated” refers to a time when a control signal for starting the activation mode is output from the control device 201 to the fuel cell 1. However, the “time” to be determined in step S3 need not be limited to “startup”, and an appropriate time point in the start-up mode can be selected according to the design.

そして、起動時でない場合はステップS1に戻る。一方、起動時である場合は、貯湯タンク16の残存熱量Qが燃料電池昇温熱量QF(閾値熱量、以下、昇温手段選択閾値QLTという)以上であるか否か判定する(ステップS4)。   If it is not the time of startup, the process returns to step S1. On the other hand, if it is during startup, it is determined whether or not the residual heat quantity Q of the hot water storage tank 16 is equal to or higher than the fuel cell temperature rise heat quantity QF (threshold heat quantity, hereinafter referred to as the temperature rise means selection threshold value QLT) (step S4).

そして、貯湯タンク16の残存熱量Qが燃料電池昇温QF以上である場合には、この残存熱量Qにより燃料電池1を昇温し(ステップS5)、貯湯タンク16の残存熱量Qが燃料電池昇温QF未満である場合には、冷却水ヒータ100により燃料電池1を昇温する(ステップS6)。   If the residual heat quantity Q in the hot water storage tank 16 is equal to or higher than the fuel cell temperature rise QF, the fuel cell 1 is heated up by this residual heat quantity Q (step S5), and the residual heat quantity Q in the hot water storage tank 16 is increased. If the temperature is lower than QF, the temperature of the fuel cell 1 is raised by the cooling water heater 100 (step S6).

以下、これらの昇温動作を具体的に説明する。まず、貯湯タンク16の残存熱量Qで燃料電池1を昇温する場合には、冷却システムの流量調整弁14が全開され、流量調整弁13が全閉され、かつ冷却水ポンプ9が作動される。また、循環方向切換手段17においては、第1の流路切換弁21が、配管15bの熱交換器側の部分を吸入側分岐継手24に接続するよう切り換えられるとともに、第2の流路切換弁22が、配管15bの貯湯タンク16側の部分を吐出側分岐継手23に接続するよう切り換えられ、かつ貯湯水ポンプ20が作動される。これにより、貯湯水が、貯湯水ポンプ20によって、矢印B方向、すなわち、貯湯タンク16の上端から取り出されて貯湯タンク16の下端に送り込まれるような方向に循環され、貯湯タンク16に貯えられた熱が、熱交換器12において貯湯水から冷却水に伝達される。そして、この熱を伝達された冷却水が燃料電池1の内部流路1aを通流し、その熱によって燃料電池1が昇温される。   Hereinafter, these temperature raising operations will be specifically described. First, when the temperature of the fuel cell 1 is raised by the residual heat quantity Q in the hot water storage tank 16, the flow rate adjustment valve 14 of the cooling system is fully opened, the flow rate adjustment valve 13 is fully closed, and the cooling water pump 9 is operated. . In the circulation direction switching means 17, the first flow path switching valve 21 is switched to connect the heat exchanger side portion of the pipe 15 b to the suction side branch joint 24, and the second flow path switching valve. 22 is switched to connect the portion of the pipe 15b on the hot water storage tank 16 side to the discharge-side branch joint 23, and the hot water storage water pump 20 is operated. Thus, the hot water is circulated and stored in the hot water storage tank 16 by the hot water storage pump 20 in the direction of arrow B, that is, in the direction of being taken out from the upper end of the hot water storage tank 16 and sent to the lower end of the hot water storage tank 16. Heat is transferred from the hot water to the cooling water in the heat exchanger 12. Then, the cooling water to which this heat has been transmitted flows through the internal flow path 1a of the fuel cell 1, and the temperature of the fuel cell 1 is raised by the heat.

一方、冷却水ヒータ100により燃料電池1を昇温する場合には、冷却システムの流量調整弁14が全閉され、流量調整弁13が全開され、かつ冷却水ポンプ9が作動される。一方、循環方向切換手段17においては貯湯ポンプ20が停止される。これにより、冷却水ヒータ100によって加熱された冷却水が燃料電池1の内部流路1aを通流し、燃料電池1が昇温する。   On the other hand, when the temperature of the fuel cell 1 is raised by the cooling water heater 100, the flow rate adjustment valve 14 of the cooling system is fully closed, the flow rate adjustment valve 13 is fully opened, and the cooling water pump 9 is operated. On the other hand, the hot water storage pump 20 is stopped in the circulation direction switching means 17. Thereby, the cooling water heated by the cooling water heater 100 flows through the internal flow path 1a of the fuel cell 1, and the temperature of the fuel cell 1 is increased.

以上のように、本実施の形態では、貯湯タンク16の残存熱量Qが、燃料電池1の昇温に必要な熱量QF以上の場合にのみ、冷却水ヒータ100を用いずに貯湯タンク16の残存熱量Qで燃料電池1を昇温するので、燃料電池1の昇温に起因する湯切れを防止することができる。   As described above, in the present embodiment, the hot water storage tank 16 remains without using the cooling water heater 100 only when the residual heat quantity Q of the hot water storage tank 16 is equal to or greater than the heat quantity QF necessary for raising the temperature of the fuel cell 1. Since the temperature of the fuel cell 1 is increased by the amount of heat Q, it is possible to prevent running out of hot water due to the temperature increase of the fuel cell 1.

[変形例1]
次に、本実施の形態の変形例1を説明する。
[Modification 1]
Next, a first modification of the present embodiment will be described.

図3は本変形例における燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。   FIG. 3 is a flowchart showing the temperature raising means selection operation of the fuel cell cogeneration system in this modification.

本変形例では、制御装置201の制御による昇温手段選択動作が図2の昇温手段選択動作と相違し、その他の点は図1及び図2の構成と同じである。具体的には、図1及び図3に示すように、制御装置201の演算部105は、ステップS2で燃料電池昇温熱量QFを演算した後、貯湯水温度TW及び燃料電池運転温度TOを取得する。すなわち、演算部105は、第1のタンク温度センサ101Aから入力される貯湯水タンク16の上部の温度検知信号を所定の変換式を用いて温度に変換し、この温度を貯湯水温度TWとして用いる。また、制御装置201の記憶部104には予め燃料電池1の運転温度TOが記憶されており、演算部105はこの燃料電池運転温度TOを記憶部104から読み出してこれを取得する。   In this modification, the temperature raising means selection operation by the control of the control device 201 is different from the temperature raising means selection operation of FIG. 2, and the other points are the same as the configurations of FIGS. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 3, the calculation unit 105 of the control device 201 calculates the fuel cell heating temperature QF in step S <b> 2 and then obtains the hot water temperature TW and the fuel cell operating temperature TO. To do. That is, the calculation unit 105 converts the temperature detection signal of the upper part of the hot water tank 16 input from the first tank temperature sensor 101A into a temperature using a predetermined conversion formula, and uses this temperature as the hot water temperature TW. . In addition, the operation temperature TO of the fuel cell 1 is stored in advance in the storage unit 104 of the control device 201, and the calculation unit 105 reads out the fuel cell operation temperature TO from the storage unit 104 and acquires it.

そして、演算部105は、ステップS4で残存熱量Qが燃料電池昇温熱量QF以上であると判定された場合に、その後、貯湯水温度TWが燃料電池運転温度TO以上であるか否か、判定する(ステップS12)。そして、貯湯水温度TWが燃料電池運転温度TO以上であると残存熱量Qにより燃料電池1を昇温し、貯湯水温度TWが燃料電池運転温度TO未満であると冷却水100により燃料電池1を昇温する。この他の点は、図2の昇温手段選択動作と同じである。   Then, when it is determined in step S4 that the residual heat quantity Q is equal to or higher than the fuel cell temperature increase heat quantity QF, the calculation unit 105 determines whether or not the stored hot water temperature TW is equal to or higher than the fuel cell operating temperature TO. (Step S12). When the hot water temperature TW is equal to or higher than the fuel cell operating temperature TO, the temperature of the fuel cell 1 is raised by the residual heat quantity Q. When the hot water temperature TW is lower than the fuel cell operating temperature TO, the fuel cell 1 is cooled by the cooling water 100. Raise the temperature. The other points are the same as the temperature raising means selection operation of FIG.

これにより、燃料電池1を確実に所定の運転温度TOにまで昇温することができる。   Thereby, the temperature of the fuel cell 1 can be reliably raised to the predetermined operating temperature TO.

[変形例2]
次に、本実施の形態の変形例2を説明する。
[Modification 2]
Next, a second modification of the present embodiment will be described.

図4は本変形例における燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャート、図5は残存熱量の1日の経時変化を示すグラフ、図6は利用者による利用熱量の1日の経時時変化の一例を示すグラフである。   FIG. 4 is a flowchart showing the temperature raising means selection operation of the fuel cell cogeneration system according to the present modification, FIG. 5 is a graph showing the daily change in the remaining heat amount, and FIG. 6 is the daily change in the amount of heat used by the user. It is a graph which shows an example of a time change.

本変形例では、制御装置201の制御による昇温手段選択動作が図2の昇温手段選択動作と相違し、その他の点は図1及び図2の構成と同じである。具体的には、図1及び図4に示すように、制御装置201の演算部105は、ステップS1で残存熱量Qを既述の方法で算出するが、ここでは、この算出した残存熱量Qを計時部103から入力される時刻と一緒に記憶部104に記憶する。この残存熱量Qは、1日の残存熱量として、1日単位で記憶される。このデータは、現在から所定の日数分保存され、所定の日数を経過すると順次消去される(上書きされる)。   In this modification, the temperature raising means selection operation by the control of the control device 201 is different from the temperature raising means selection operation of FIG. 2, and the other points are the same as the configurations of FIGS. Specifically, as shown in FIGS. 1 and 4, the calculation unit 105 of the control device 201 calculates the residual heat quantity Q by the above-described method in step S <b> 1, but here, the calculated residual heat quantity Q is calculated. It is stored in the storage unit 104 together with the time input from the time measuring unit 103. This residual heat quantity Q is stored as a daily residual heat quantity in units of one day. This data is stored for a predetermined number of days from the present, and is sequentially deleted (overwritten) when the predetermined number of days elapses.

次いで、演算部105は、ステップS2で燃料電池昇温熱量QFを演算し、その後、ステップS13で利用熱量Eを演算する。すなわち、配管33を通じて利用される貯湯水(以下、給湯水という)の流量は、逐次、流量計102から制御装置201の演算部105に入力される。また、演算部105には、第1のタンク温度センサ101Aから貯湯タンク16の上部16aの温度が逐次入力される。演算部105は、流量計102から入力される給湯水の流量と、第1のタンク温度センサ101Aから入力される貯湯タンク16の上部16aの温度との積に所定の係数を掛けることによって利用者による利用熱量Eを算出し、この利用熱量Eを計時部103から入力される時刻と一緒に記憶部104に記憶する。この利用熱量Eは、1日の利用者による利用熱量として、1日単位で記憶される。このデータは、現在から所定の日数分保存され、所定の日数を経過すると順次消去される(上書きされる)。   Next, the computing unit 105 computes the fuel cell heating heat quantity QF in step S2, and then computes the use heat quantity E in step S13. That is, the flow rate of the hot water used through the pipe 33 (hereinafter referred to as hot water supply) is sequentially input from the flow meter 102 to the calculation unit 105 of the control device 201. Further, the temperature of the upper portion 16a of the hot water storage tank 16 is sequentially input to the calculation unit 105 from the first tank temperature sensor 101A. The calculation unit 105 multiplies the product of the flow rate of hot water input from the flow meter 102 and the temperature of the upper part 16a of the hot water storage tank 16 input from the first tank temperature sensor 101A by a predetermined coefficient. The amount of heat E used is calculated, and this amount of heat E is stored in the storage unit 104 together with the time input from the time measuring unit 103. This amount of used heat E is stored in units of one day as the amount of heat used by the user for one day. This data is stored for a predetermined number of days from the present, and is sequentially deleted (overwritten) when the predetermined number of days elapses.

次いで、演算部105は、燃料電池1が起動されるか否か判定し(ステップS3)、起動されるまでステップS1,2,13、3を繰り返す。そして、起動されると、貯湯タンク16の残存熱量Qが燃料電池昇温熱量QFと利用熱量Eのうちの起動時間帯利用熱量ESAとの合計値以上であるか否か判定する(ステップS4)。   Next, the calculation unit 105 determines whether or not the fuel cell 1 is activated (step S3), and repeats steps S1, 2, 13, and 3 until it is activated. When activated, it is determined whether or not the residual heat quantity Q of the hot water storage tank 16 is equal to or greater than the total value of the fuel cell temperature rise heat quantity QF and the use time period use heat quantity ESA of the use heat quantity E (step S4). .

そして、残存熱量Qが燃料電池昇温熱量QFと起動時間帯利用熱量ESAとの合計値以上であると、残存熱量Qにより燃料電池1を昇温し(ステップS5)、残存熱量Qが燃料電池昇温熱量QFと起動時間帯利用熱量ESAとの合計値未満であると、冷却水ヒータ100により燃料電池1を昇温する(ステップS5)。   If the residual heat quantity Q is equal to or greater than the total value of the fuel cell temperature rise heat quantity QF and the startup time zone use heat quantity ESA, the temperature of the fuel cell 1 is raised by the residual heat quantity Q (step S5), and the residual heat quantity Q is the fuel cell. If it is less than the total value of the temperature rise heat quantity QF and the startup time zone use heat quantity ESA, the temperature of the fuel cell 1 is raised by the cooling water heater 100 (step S5).

次に、ステップS4における昇温手段選択判定について詳しく説明する。演算部105が、ステップS1,2,13,4〜6の動作を繰り返すことにより、記憶部104には、1日の利用熱量の経時変化と1日の残存熱量の経時変化とが記憶される。   Next, the temperature raising means selection determination in step S4 will be described in detail. The calculation unit 105 repeats the operations of steps S1, 2, 13, and 4 to 6, and the storage unit 104 stores the daily change in the amount of heat used and the change in the amount of heat remaining in the day over time. .

この利用熱量(ここでは実質的に給湯利用量を意味する)Eは、例えば、1日において、図6に実線で示すように経時変化する。図6では、午前6時頃と、昼12頃と、夕方から夜にかけての18時〜24時の時間帯に熱利用があり、特に18時〜24時の時間帯の利用熱量ES1が多い。この場合、貯湯タンク16の残存熱量Qは、図5に実線で示すように経時変化し、1日の終わり(24時)頃には、最終的にQ1という熱量になる。   The amount of heat used (substantially meaning the amount of hot water supply used here) E changes over time as shown by a solid line in FIG. In FIG. 6, heat is used in the time zone from 18:00 to 12:00 and from 18:00 to 24:00 from evening to night, and the amount of heat used ES1 is particularly large in the time zone from 18:00 to 24:00. In this case, the remaining heat quantity Q of the hot water storage tank 16 changes with time as shown by a solid line in FIG. 5, and finally becomes a heat quantity of Q1 around the end of the day (24:00).

本変形例では、燃料電池コージェネレーションシステムは、自動的に起動及び停止されるように設定されており、朝6時頃(時刻t1)に起動し、夜24時頃に停止する。また、本変形例では、昇温手段選択の判定基準となる利用熱量Eは利用者の生活パターンを考慮して決定されており、具体的には、起動時間帯(ここでは期間tA(時刻:t1〜t2))における利用熱量ES2がこの判定基準となる熱量(以下、起動時間帯利用熱量ESAという)として用いられる。ここで、本明細書において、「起動時間帯」とは、「燃料電池コージェネレーションシステムの起動から、これと同時又はこの後に開始された熱利用が所定時間以上停止されるまでの時間帯」をいう。この所定時間として、本変形例では60 分が用いられる。但し、熱利用の頻度は、利用者の熱利用形態又は利用者数の多寡等によって異なるため、「起動時間帯」は、この所定時間(60分)に限定されるものではない。例えば、熱利用頻度が多い又は利用者数が多い場合には所定時間を長くする必要があり、逆に熱利用頻度が少ない又は利用者数が少ない場合には所定時間を短くする必要がある。このようにすると、使用実態に合った「起動時間帯」を規定することができる。   In this modification, the fuel cell cogeneration system is set to be automatically started and stopped, starts at about 6:00 in the morning (time t1), and stops at about 24:00 at night. Further, in this modification, the amount of heat E used as a criterion for selecting the temperature raising means is determined in consideration of the life pattern of the user, and specifically, the activation time zone (here, period tA (time: The amount of heat used ES2 in t1 to t2)) is used as the amount of heat that serves as this criterion (hereinafter referred to as start-up time zone used heat amount ESA). Here, in this specification, “start-up time zone” means “a time zone from the start of the fuel cell cogeneration system until the heat use started at the same time or thereafter is stopped for a predetermined time or more”. Say. As this predetermined time, 60 minutes is used in this modification. However, since the frequency of heat use varies depending on the heat use form of the user or the number of users, the “start-up time zone” is not limited to this predetermined time (60 minutes). For example, when the heat use frequency is high or the number of users is large, it is necessary to lengthen the predetermined time. Conversely, when the heat use frequency is low or the number of users is small, it is necessary to shorten the predetermined time. In this way, it is possible to define a “start-up time zone” that matches the actual usage.

従って、ある日の残存熱量Q及び利用熱量Eの経時変化が図5及び図6に実線で示すようなものであった場合、演算部105は、翌日の起動時(時刻T1)に、ステップS4において、残存熱量QとしてのQ1が、起動時間帯利用熱量ESAとしての利用熱量ES2と燃料電池昇温熱量QFとの合計値以上であるか否か判定する。ここでは、この残存熱量Q1が、利用熱量ES2と燃料電池昇温熱量QFとの合計値より小さいと仮定する。この場合、演算部105は、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと起動時間帯利用熱量ESAとの合計値未満であると判定して、冷却水ヒータ100により燃料電池1を昇温する(ステップS6)。これにより、燃料電池1の起動時に生活パターンによりある利用熱量(ES2)が見込まれる場合における湯切れを防止することができる。なお、図5において、期間tA中の残存熱量Qの減少量QL1は利用熱量ES2と燃料電池昇温熱量QFとの合計値に相当する。   Therefore, when the temporal change in the residual heat quantity Q and the used heat quantity E on a certain day is as shown by the solid lines in FIGS. 5 and 6, the calculation unit 105 performs step S4 at the time of startup (time T1) on the next day. , It is determined whether or not Q1 as the remaining heat quantity Q is equal to or greater than the total value of the used heat quantity ES2 as the startup time zone used heat quantity ESA and the fuel cell heating heat quantity QF. Here, it is assumed that the residual heat quantity Q1 is smaller than the total value of the use heat quantity ES2 and the fuel cell heating heat quantity QF. In this case, the arithmetic unit 105 determines that the remaining heat quantity Q is less than the total value of the fuel cell heating heat quantity QF and the startup time zone use heat quantity ESA, and raises the temperature of the fuel cell 1 by the cooling water heater 100. (Step S6). As a result, when the fuel cell 1 is started up, it is possible to prevent the hot water from running out when a certain heat of use (ES2) is expected due to the life pattern. In FIG. 5, the decrease amount QL1 of the residual heat quantity Q during the period tA corresponds to the total value of the use heat quantity ES2 and the fuel cell temperature rise heat quantity QF.

一方、前記ある日の18時〜24時の時間帯における利用熱量ES3が図6に一点鎖線で示すように少なかった場合、貯湯タンク16の残存熱量Qは、図5に一点鎖線で示すように最終的にQ2という熱量になる。ここでは、この残存熱量Q2が、利用熱量ES3と燃料電池昇温熱量QFとの合計値より大きいと仮定する。この場合、翌朝の起動時に、演算部105は、ステップ4において、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと起動時間帯利用熱量ESAとの合計値以上であると判定し、残存熱量Qにより燃料電池1を起動する。これにより、燃料電池コージェネレーションシステムでは、期間tAにおける利用熱量ES2を確保した上で、燃料電池1が昇温される。その結果、期間tAにおいて、給湯による利用熱量ES2と燃料電池昇温熱量QFの合計値に相当する残存熱量Qの減少QL2が生じるが、給湯利用終了時t2に湯切れすることはない。   On the other hand, when the utilization heat quantity ES3 in the time zone from 18:00 to 24:00 on the day is small as shown by the one-dot chain line in FIG. 6, the remaining heat quantity Q of the hot water storage tank 16 is as shown by the one-dot chain line in FIG. Eventually, the amount of heat becomes Q2. Here, it is assumed that the remaining heat quantity Q2 is larger than the total value of the use heat quantity ES3 and the fuel cell heating heat quantity QF. In this case, at the start of the next morning, the calculation unit 105 determines in step 4 that the remaining heat amount Q is equal to or greater than the total value of the fuel cell heating heat amount QF and the starting time zone use heat amount ESA. The fuel cell 1 is activated. Thereby, in the fuel cell cogeneration system, the temperature of the fuel cell 1 is raised after ensuring the amount of heat used ES2 in the period tA. As a result, in the period tA, there is a decrease QL2 in the residual heat quantity Q corresponding to the total value of the use heat quantity ES2 due to hot water supply and the fuel cell heating heat quantity QF, but the hot water does not run out at the end of use of hot water supply t2.

このように、本変形例によれば、貯湯タンク16に運転時に貯えられた残存熱量Qに応じて、燃料電池1の起動時に、利用者の給湯利用に不足を生じさせずに回収した排熱を有効に利用することができる。   As described above, according to the present modification, the exhaust heat recovered without causing shortage in the use of the hot water supply of the user when the fuel cell 1 is started according to the remaining heat quantity Q stored in the hot water storage tank 16 during operation. Can be used effectively.

なお、上記の説明では、起動時間帯利用熱量ESAとして前日の起動時間帯tAにおける利用熱量ES2を用いたが、構成を簡略化する場合には、起動時間帯利用熱量ESAを固定値としてもよい。   In the above description, the use heat amount ES2 in the start time zone tA of the previous day is used as the start time zone use heat amount ESA. However, when the configuration is simplified, the start time zone use heat amount ESA may be a fixed value. .

[変形例3]
次に、本実施の形態の変形例3を説明する。変形例2では、利用者の生活パターンを考慮して昇温手段選択判定における閾値QLTが設定されたが、具体的には起動時間帯利用熱量ESAとして前日の起動時間帯tAにおける利用熱量ES2が用いられている。しかし、個々の利用熱量ES2は日によって変動するため、特に、当日と前日との間における変動が大きい場合には、湯切れを適切に防止できない場合も生じる。本変形例は、この課題の解決を図ったものである。
[Modification 3]
Next, a third modification of the present embodiment will be described. In the second modification, the threshold value QLT in the temperature raising means selection determination is set in consideration of the life pattern of the user. Specifically, the use heat amount ES2 in the start time zone tA of the previous day is set as the start time zone use heat amount ESA. It is used. However, since the amount of heat used ES2 varies depending on the day, particularly when the variation between the current day and the previous day is large, it may not be possible to prevent hot water from being appropriately prevented. The present modification is intended to solve this problem.

図7は本変形例における燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。   FIG. 7 is a flowchart showing the temperature raising means selection operation of the fuel cell cogeneration system in this modification.

本変形例では、変形例2とは以下の点が相違する。すなわち、図7に示すように、ステップS3で起動時でないと判定した場合には、演算部105が、起動時間帯利用熱量ESA(ここでは起動時間帯である期間tAにおける利用熱量ES2)の所定期間毎の平均値ESAAを算出し、この算出した起動時間帯利用熱量ESAの平均値(以下、平均起動時間帯利用熱量という)ESAAを記憶部104に記憶する。前記所定の期間として、例えば、1週間、1ヶ月あるいは季節等が用いられる。この平均起動時間帯利用熱量ESAAは前記所定期間より長い期間毎に更新される。   This modification differs from modification 2 in the following points. That is, as shown in FIG. 7, when it is determined in step S3 that it is not at the start-up time, the calculation unit 105 determines a predetermined start-up time zone use heat amount ESA (here, the use heat amount ES2 in the period tA that is the start-up time zone). An average value ESAA for each period is calculated, and the calculated average value of start-up time zone use heat amount ESA (hereinafter referred to as average start-up time zone use heat amount) ESAA is stored in the storage unit 104. As the predetermined period, for example, one week, one month or season is used. This average startup time zone use heat quantity ESAA is updated every period longer than the predetermined period.

そして、ステップS4で、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと平均起動時間帯利用熱量ESAAとの合計値以上であるか否かが判定される。その他の点は変形例2と同様である。   Then, in step S4, it is determined whether or not the remaining heat quantity Q is equal to or greater than the total value of the fuel cell heating temperature quantity QF and the average startup time zone use heat quantity ESAA. Other points are the same as in the second modification.

このような本変形例によれば、昇温手段選択閾値OLTにおいて考慮される起動時間帯利用熱量ESAとしてその平均値ESAAが用いられるため、昇温手段選択閾値QLTの変動が小さくなり、当日と前日との間における変動が大きい場合における湯切れを低減することができる。   According to this modification, since the average value ESAA is used as the startup time zone use heat amount ESA considered in the temperature raising means selection threshold value OLT, the fluctuation in the temperature raising means selection threshold value QLT is reduced, and It is possible to reduce hot water shortage when there is a large fluctuation from the previous day.

(実施の形態2)
実施の形態1の変形例2及び3では、利用者の生活パターンを考慮して昇温手段選択閾値OLTが設定されたが、この利用者の生活パターンは季節の変化に影響されて変動する。例えば、一般的に、朝方における給湯や暖房などに利用される熱量は、外気温が低いほど増加する。本発明の実施の形態2は、この季節の変化による起動時間帯の利用熱量の変化を見込んで昇温手段選択閾値OLTが設定される例を示す。
(Embodiment 2)
In the second and third modifications of the first embodiment, the temperature raising means selection threshold value OLT is set in consideration of the user's life pattern. However, the user's life pattern fluctuates by being affected by seasonal changes. For example, in general, the amount of heat used for hot water supply or heating in the morning increases as the outside air temperature decreases. Embodiment 2 of the present invention shows an example in which the temperature raising means selection threshold value OLT is set in anticipation of a change in the amount of heat used in the startup time zone due to this seasonal change.

図8は本発明の実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。図8において、図1と同一又は相当する部分には同じ符号を付してその説明を省略する。   FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell cogeneration system according to Embodiment 2 of the present invention. 8, parts that are the same as or correspond to those in FIG. 1 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

本実施の形態では、外気温を検知する外気温センサ106が適所に配設され、この外気温センサ106の温度検知信号が制御装置201の演算部105に入力される。そして、演算部105がこの検知された外気温を考慮して昇温手段を選択する。外気温センサ106としてはサーミスタ等の温度センサが用いられる。これ以外の点は実施の形態1(図1及び図2の構成)と同様である。   In the present embodiment, an outside air temperature sensor 106 that detects the outside air temperature is disposed at an appropriate place, and a temperature detection signal of the outside air temperature sensor 106 is input to the calculation unit 105 of the control device 201. Then, the calculation unit 105 selects the temperature raising means in consideration of the detected outside air temperature. A temperature sensor such as a thermistor is used as the outside air temperature sensor 106. The other points are the same as in the first embodiment (configuration in FIGS. 1 and 2).

次に、以上のように構成された燃料電池コージェネレーションシステムの動作を説明する。図9は図8の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。図9において図4と同一又は相当するステップには同じ符号を付してその説明を省略する。   Next, the operation of the fuel cell cogeneration system configured as described above will be described. FIG. 9 is a flowchart showing the temperature raising means selection operation of the fuel cell cogeneration system of FIG. 9, steps that are the same as or correspond to those in FIG. 4 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図8及び図9において、本実施の形態では、演算部105は、ステップS2で燃料電池昇温熱量QFを演算した後、ステップS15で外気温による補正量QHを演算する。そして、ステップS4で、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと基準起動時間帯利用熱量QAとこの補正量QHとの合計値以上であるか否か判定する。その他の点は、実施の形態1の図1及び図2の構成と同様である。   8 and 9, in the present embodiment, the calculation unit 105 calculates the fuel cell temperature rise amount QF in step S2, and then calculates the correction amount QH based on the outside air temperature in step S15. Then, in step S4, it is determined whether or not the remaining heat quantity Q is equal to or greater than the total value of the fuel cell heating heat quantity QF, the reference startup time zone use heat quantity QA, and the correction quantity QH. The other points are the same as the configurations of FIGS. 1 and 2 of the first embodiment.

以下、実施の形態1との相違点について詳しく説明する。   Hereinafter, differences from the first embodiment will be described in detail.

図10は外気温TAの変化に対する起動時間帯利用熱量ESAの変化(以下、外気温―起動時間帯利用熱量特性という)を示すグラフである。   FIG. 10 is a graph showing a change in start-up time zone use heat amount ESA (hereinafter referred to as an outside air temperature-start-up time zone use heat amount characteristic) with respect to a change in outside air temperature TA.

一般的に、起動時間帯tAにおける利用熱量は外気温が低くなるに連れて増大する。本実施の形態では、予め、外気温―起動時間帯利用熱量特性が制御装置201の記憶部104に記憶されている。この外気温―起動時間帯利用熱量特性は、ここでは、実験、シミュレーション等で求められる。図10は、この外気温―起動時間帯利用熱量特性の一例を示したものである。そして、記憶部104には、この外気温−起動時間帯熱量特性を用いて昇温手段選択閾値QLTを設定するための基準起動時間帯利用熱量QAが記憶されている。この基準起動時間帯利用熱量QAは任意の値に設定してよいが、ここでは、この外気温―起動時間帯利用熱量特性において標準的な外気温に対応する起動時間帯利用熱量に設定されている。   In general, the amount of heat used in the startup time zone tA increases as the outside air temperature decreases. In the present embodiment, the outside air temperature-starting time zone use heat quantity characteristic is stored in advance in the storage unit 104 of the control device 201. The heat capacity characteristic of the outside air temperature-start-up time zone is obtained here through experiments, simulations, and the like. FIG. 10 shows an example of the outside air temperature-startup time zone use heat quantity characteristic. And the memory | storage part 104 memorize | stores the reference | standard starting time zone use calorie | heat amount QA for setting the temperature rising means selection threshold value QLT using this external temperature-starting time zone calorie | heat amount characteristic. This reference start time zone use heat quantity QA may be set to an arbitrary value, but here the start time zone use heat quantity corresponding to the standard outside temperature in this outside temperature-startup time zone use heat quantity characteristic is set. Yes.

ステップS15において、演算部105は、外気温センサ106から入力される外気温検知信号を温度に変換して外気温TAを取得し、かつ記憶部104から外気温―起動時間帯利用熱量特性と基準起動時間帯利用熱量QAを読み出す。そして、外気温―起動時間帯利用熱量特性上の外気温TA(図10ではTA1)に対応する起動時間帯利用熱量ESA(図10ではESA1)と基準起動時間帯利用熱量QAとの差分ΔESAを補正量QHとして取得する。   In step S15, the operation unit 105 converts the outside air temperature detection signal input from the outside air temperature sensor 106 into a temperature to obtain the outside air temperature TA, and also uses the outside air temperature-startup time zone heat quantity characteristic and the reference from the storage unit 104. Reads the amount of heat QA used during the startup time. Then, the difference ΔESA between the startup time zone use heat amount ESA (ESA1 in FIG. 10) corresponding to the outside temperature TA (TA1 in FIG. 10) on the outside temperature-startup time zone use heat quantity characteristic and the reference startup time zone use heat amount QA is obtained. Obtained as a correction amount QH.

そして、ステップS4において、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと基準起動時間帯利用熱量QAとこの補正量QHとの合計値以上である場合、すなわち、
Q ≧ QF + QA + QH = QLT
である場合には、残存熱量Qにより燃料電池を昇温する(ステップS5)。
In step S4, when the remaining heat quantity Q is equal to or greater than the total value of the fuel cell heating heat quantity QF, the reference start time zone use heat quantity QA, and the correction quantity QH, that is,
Q ≧ QF + QA + QH = QLT
If so, the temperature of the fuel cell is raised by the residual heat quantity Q (step S5).

一方、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと基準起動時間帯利用熱量QAとこの補正量QHとの合計値未満である場合、すなわち、
Q < QF + QA + QH =QLT
である場合には、冷却水ヒータ100により燃料電池を昇温する(ステップS6)。
On the other hand, when the residual heat quantity Q is less than the total value of the fuel cell heating heat quantity QF, the reference startup time zone use heat quantity QA, and the correction quantity QH, that is,
Q <QF + QA + QH = QLT
If so, the temperature of the fuel cell is raised by the coolant heater 100 (step S6).

以上のように、本実施の形態によれば、季節の変化により起動時間帯tAの利用熱量が変化しても、自動的に昇温手段選択閾値QLTを補正して追従するため、燃料電池起動時に湯切れをきたすことなく、極めて利便性がよくかつ省エネルギーなコージェネレーションシステムを提供することができる。   As described above, according to the present embodiment, even if the amount of heat used in the start-up time zone tA changes due to a change in season, the fuel cell start-up is automatically performed to correct and follow the temperature raising means selection threshold QLT. An extremely convenient and energy-saving cogeneration system can be provided without running out of hot water.

なお、上記の説明では、外気温―起動時間帯利用熱量特性を実験等で求めたが、起動時間帯利用熱量ESAを実施の形態1と同様にして求め、この起動時間帯利用熱量ESAと外気温センサ106で検知された外気温TAとを記憶部104に記憶して蓄積し、この蓄積した起動時間帯利用熱量ESAと外気温TAとを演算部105が回帰分析等で統計的に処理して外気温―起動時間帯利用熱量特性を得るように構成してもよい。   In the above description, the outside air temperature-starting time zone use heat quantity characteristic was obtained through experiments, etc., but the start up time zone use heat quantity ESA was obtained in the same manner as in Embodiment 1, and this start up time zone use heat quantity ESA The outside air temperature TA detected by the air temperature sensor 106 is stored and stored in the storage unit 104, and the operation unit 105 statistically processes the accumulated start time zone use heat amount ESA and the outside air temperature TA by regression analysis or the like. Thus, it may be configured so as to obtain the outside air temperature-starting time zone use heat quantity characteristic.

[変形例1]
次に、本実施の形態の変形例1を説明する。
[Modification 1]
Next, a first modification of the present embodiment will be described.

本変形例では、図8において外気温を検知する外気温センサ106が省略されている。そして、演算部105が月別の平均起動時間帯利用熱量を演算し、この月別平均起動時間帯利用熱量に基づいて昇温手段を選択することにより、結果的に外気温を考慮して昇温手段を選択する。これ以外の点は図8及び図9の構成と同様である。   In this modification, the outside air temperature sensor 106 that detects the outside air temperature is omitted in FIG. Then, the calculation unit 105 calculates the monthly average startup time zone use heat amount, and selects the temperature increase means based on the monthly average start time zone use heat amount, so that the temperature rise means in consideration of the outside temperature as a result. Select. The points other than this are the same as the configurations of FIGS. 8 and 9.

以下、図8及び図9の構成との相違点を詳しく説明する。   Hereinafter, differences from the configuration of FIGS. 8 and 9 will be described in detail.

図11は本変形例の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャート、図12は本変形例の燃料電池コージェネレーションシステムにおける月別平均起動時間帯利用熱量の経時変化を示すグラフである。   FIG. 11 is a flowchart showing the temperature raising means selection operation of the fuel cell cogeneration system of this variation, and FIG. 12 is a graph showing the change over time in the monthly average startup time zone heat quantity in the fuel cell cogeneration system of this variation. .

図8及び図11において、本変形例では、演算部105は、ステップS2で燃料電池昇温熱量QFを演算した後、ステップS13で実施の形態1の変形例2と同様にして利用熱量Eを演算する。   8 and 11, in the present modification, the calculation unit 105 calculates the fuel cell heating heat amount QF in step S <b> 2, and then calculates the use heat amount E in step S <b> 13 in the same manner as in the second modification of the first embodiment. Calculate.

その後、ステップS15で外気温による補正量QHを演算する。そして、ステップS3で起動時ではないと判定された場合に、その後、ステップS14’で月別起動時間帯利用熱量変化曲線を作成する。その他の点は、図9の昇温手段選択動作と同様である。   Thereafter, in step S15, a correction amount QH based on the outside air temperature is calculated. And when it determines with it not being at the time of starting by step S3, after that, a monthly starting time zone utilization heat amount change curve is produced by step S14 '. The other points are the same as the temperature raising means selection operation of FIG.

具体的には、ステップS14’において、演算部105は、ステップS13で演算した利用熱量Eのうち、起動時間帯利用熱量ESAを月毎に合算した後これをその月の日数で除して、月毎の平均起動時間帯利用熱量(以下、月別平均起動時間帯利用熱量という)ESAAを算出し、これをその月と一緒に(関連付けて)記憶部104に記憶する。このデータは、例えば、現在から過去1年の間の分が保存され、1年を経過すると順次消去される(新しいデータを上書きされる)。そして、演算部105は、図12に例示するように、時間軸−月別平均起動時間帯利用熱量ESAA軸平面上において過去1年間の各月別平均起動時間帯利用熱量ESAAのプロットを直線で結んで(プロット間を直線で補間して)、1年間の月別平均起動時間帯利用熱量ESAAの経時変化曲線(以下、月別起動時間帯利用熱量変化曲線という)を作成し、これを記憶部104に記憶する。   Specifically, in step S14 ′, the calculation unit 105 adds the start-up time use heat amount ESA for each month out of the use heat amount E calculated in step S13, and then divides this by the number of days in the month. ESAA is calculated for each month's average startup time zone use heat amount (hereinafter referred to as monthly average startup time zone use heat amount), and is stored in the storage unit 104 together with (associated with) that month. This data is, for example, stored for the past one year from the present, and is sequentially deleted when one year elapses (new data is overwritten). Then, as illustrated in FIG. 12, the calculation unit 105 connects the plots of the monthly average startup time zone use heat amount ESAA for the past year with a straight line on the time axis-monthly average startup time zone use heat amount ESAA axis plane. (Interpolate between the plots with a straight line) Create a time-dependent change curve of monthly average start-up time use heat amount ESAA for one year (hereinafter referred to as a monthly start-up time use heat amount change curve) and store it in the storage unit 104 To do.

一方、記憶部104には、この月別起動時間帯利用熱量変化曲線を用いて昇温手段選択閾値QLTを設定するための基準起動時間帯利用熱量QAが記憶されている。この基準起動時間帯利用熱量QAは任意の値に設定してよいが、ここでは、この月別起動時間帯利用熱量変化曲線において標準的な月別起動時間帯利用熱量に設定されている。   On the other hand, the storage unit 104 stores a reference startup time zone use heat amount QA for setting the temperature raising means selection threshold QLT using the monthly startup time zone use heat amount change curve. The reference start time zone use heat amount QA may be set to an arbitrary value, but here, the standard start time zone use heat amount is set in the monthly start time zone use heat amount change curve.

そして、ステップS15において、演算部105は、計時部103から現在時刻を取得し、かつ記憶部104から月別起動時間帯利用熱量変化曲線と基準起動時間帯利用熱量QAを読み出す。そして、月別起動時間帯利用熱量変化曲線上の現在時刻t(図12ではt3)に対応する月別平均起動時間帯利用熱量ESAA(図12ではESAA1)と基準起動時間帯利用熱量QAとの差分ΔESAAを補正量QHとして取得する。   In step S <b> 15, the calculation unit 105 acquires the current time from the time measuring unit 103, and reads the monthly startup time zone usage heat amount change curve and the reference startup time zone usage heat amount QA from the storage unit 104. Then, the difference ΔESAA between the monthly average startup time zone use heat amount ESAA (ESAA1 in FIG. 12) corresponding to the current time t (t3 in FIG. 12) on the monthly start time zone use heat amount change curve and the reference startup time zone use heat amount QA. Is obtained as the correction amount QH.

そして、ステップS4において、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと基準起動時間帯利用熱量QAとこの補正量QHとの合計値以上である場合、すなわち、
Q ≧ QF + QA + QH = QLT
である場合には、残存熱量Qにより燃料電池を昇温する(ステップS5)。
In step S4, when the remaining heat quantity Q is equal to or greater than the total value of the fuel cell heating heat quantity QF, the reference start time zone use heat quantity QA, and the correction quantity QH, that is,
Q ≧ QF + QA + QH = QLT
If so, the temperature of the fuel cell is raised by the residual heat quantity Q (step S5).

一方、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと基準起動時間帯利用熱量QAとこの補正量QHとの合計値未満である場合、すなわち、
Q < QF + QA + QH =QLT
である場合には、冷却水ヒータ100により燃料電池を昇温する(ステップS6)。
On the other hand, when the residual heat quantity Q is less than the total value of the fuel cell heating heat quantity QF, the reference startup time zone use heat quantity QA, and the correction quantity QH, that is,
Q <QF + QA + QH = QLT
If so, the temperature of the fuel cell is raised by the coolant heater 100 (step S6).

このように本変形例によっても、季節の変化により起動時間帯の利用熱量が変化しても、自動的に昇温手段選択閾値QLTを補正して追従するため、燃料電池起動時に湯切れをきたすことなく、極めて利便性がよくかつ省エネルギーなコージェネレーションシステムを提供することができる。しかも、外気温センサ106を省略することができる。   As described above, even in this modification, even when the amount of heat used in the start-up time changes due to a change in season, the temperature raising means selection threshold QLT is automatically corrected and followed. Therefore, an extremely convenient and energy-saving cogeneration system can be provided. In addition, the outside air temperature sensor 106 can be omitted.

なお、上記の説明では、月別起動時間帯利用熱量経時変化曲線をリアルタイムに演算で求めたが、構成を簡略化する場合には、これを予め実験等で求めて記憶部104に記憶させるように構成してもよい。   In the above description, the monthly startup time zone utilization heat amount aging curve is obtained by calculation in real time. However, in the case of simplifying the configuration, it is obtained in advance through experiments or the like and stored in the storage unit 104. It may be configured.

なお、上記では、補正量QHを、外気温―起動時間帯利用熱量特性及び月別起動時間帯利用熱量経時変化曲線のいずれかに基づいて求めるようにしたが、これらの双方に基づいて求めてもよい。この場合、例えば、外気温―起動時間帯利用熱量特性及び月別起動時間帯利用熱量経時変化曲線に基づいてそれぞれ補正量QH’,QH”を求め、この補正量QH’,QH”を所定の比率でウエイト付けして加算することにより補正量QHを求めればよい。   In the above description, the correction amount QH is obtained based on either the outside air temperature-starting time zone use heat amount characteristic or the monthly start time zone use heat amount change curve. However, the correction amount QH may be obtained based on both of them. Good. In this case, for example, correction amounts QH ′ and QH ″ are obtained on the basis of the outside air temperature-starting time zone use heat amount characteristic and monthly start time zone use heat amount change curve, and the correction amounts QH ′ and QH ″ are set to predetermined ratios. Thus, the correction amount QH may be obtained by adding the weights at (1).

(実施の形態3)
図13は本発明の実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。図13において、図8と同一又は相当する部分には同一符号を付してその説明を省略する。
(Embodiment 3)
FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a fuel cell cogeneration system according to Embodiment 3 of the present invention. In FIG. 13, parts that are the same as or correspond to those in FIG.

図13に示すように、本実施の形態では、貯湯タンク16の貯湯水を給湯利用するための配管33に給湯水の温度を検知する給湯水温度センサ107が配設されている。この給湯水温度センサ107の出力は制御装置201の演算部105に入力されている。そして、演算部105は、この検知された給湯水の温度を考慮して昇温手段を選択する。その他の点は実施の形態2と同様である。   As shown in FIG. 13, in the present embodiment, a hot water temperature sensor 107 that detects the temperature of hot water is provided in a pipe 33 for using hot water in the hot water storage tank 16. The output of the hot water temperature sensor 107 is input to the calculation unit 105 of the control device 201. Then, calculation unit 105 selects the temperature raising means in consideration of the detected temperature of the hot water. Other points are the same as in the second embodiment.

次に、以上のように構成された燃料電池コージェネレーションシステムの動作を説明する。   Next, the operation of the fuel cell cogeneration system configured as described above will be described.

図14は図13の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。   FIG. 14 is a flowchart showing the temperature raising means selection operation of the fuel cell cogeneration system of FIG.

図14において、図9と同一又は相当するステップには同一の符号を付してその説明を省略する。   14, steps that are the same as or correspond to those in FIG. 9 are given the same reference numerals, and descriptions thereof are omitted.

図14に示すように、本実施の形態では、演算部105が、ステップS15で外気温による補正量QHを演算した後、ステップS16で湯切れを考慮した補正係数Khを演算する。具体的には、給湯水温度センサ107から温度検知信号が演算部105に入力され、演算部105は、この温度検知信号を変換して給湯水温度を取得する。一方、記憶部104には、給湯水の温度の所定の閾値が予め記憶されている。この閾値は、例えば、市水の通常の温度に設定されている。演算部105は、この閾値を記憶部104から読み出して上記取得した給湯水温度と比較し、給湯水温度が閾値以下であると、湯切れが発生したと判定する。湯切れが発生した場合、給湯水の温度が市水の温度まで低下するからである。   As shown in FIG. 14, in the present embodiment, the calculation unit 105 calculates a correction amount QH based on the outside air temperature in step S15, and then calculates a correction coefficient Kh considering hot water shortage in step S16. Specifically, a temperature detection signal is input from the hot water supply temperature sensor 107 to the calculation unit 105, and the calculation unit 105 converts the temperature detection signal to acquire the hot water supply water temperature. On the other hand, the storage unit 104 stores a predetermined threshold value of the temperature of the hot water supply in advance. This threshold is set to a normal temperature of city water, for example. The calculation unit 105 reads this threshold value from the storage unit 104 and compares it with the acquired hot water temperature, and determines that hot water has run out if the hot water temperature is equal to or lower than the threshold value. This is because when hot water runs out, the temperature of the hot water is lowered to the temperature of city water.

そして、ステップS16で演算した補正量QHに積算する補正係数Khを算出する。この補正係数Khは、1.0以上の値であって、一定時間(例えば、1日)当たりに湯切れが発生した回数に応じて、増加するようにして算出される。   Then, a correction coefficient Kh to be added to the correction amount QH calculated in step S16 is calculated. This correction coefficient Kh is a value of 1.0 or more, and is calculated so as to increase in accordance with the number of times that hot water has run out for a certain time (for example, one day).

そして、ステップS4において、演算部105は、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと、基準起動時間帯利用熱量QAと、補正量QHとこの補正係数Khとの積と、の合計値以上であるか判定する。   In step S4, the calculation unit 105 determines that the remaining heat quantity Q is equal to or greater than the total value of the fuel cell heating heat quantity QF, the reference start time zone use heat quantity QA, the product of the correction quantity QH and the correction coefficient Kh. It is determined whether it is.

そして、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと、基準起動時間帯利用熱量QAと、補正量QHと補正係数Khとの積と、の合計値以上である場合、すなわち、
Q ≧ QF + QA + QH・Kh = QLT
である場合には、残存熱量Qにより燃料電池を昇温する(ステップS5)。
When the residual heat quantity Q is equal to or greater than the total value of the fuel cell heating heat quantity QF, the reference startup time zone use heat quantity QA, and the product of the correction quantity QH and the correction coefficient Kh, that is,
Q ≧ QF + QA + QH · Kh = QLT
If so, the temperature of the fuel cell is raised by the residual heat quantity Q (step S5).

一方、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと、基準起動時間帯利用熱量QAと、補正量QHと補正係数Khとの積と、の合計値未満である場合、すなわち、
Q < QF + QA + QH・Kh = QLT
である場合には、冷却水ヒータ100により燃料電池を昇温する(ステップS6)。
On the other hand, when the residual heat quantity Q is less than the total value of the fuel cell heating heat quantity QF, the reference startup time zone use heat quantity QA, and the product of the correction quantity QH and the correction coefficient Kh, that is,
Q <QF + QA + QH · Kh = QLT
If so, the temperature of the fuel cell is raised by the coolant heater 100 (step S6).

このように、本実施の形態では、万一、利用者の利用熱量の増加による湯切れが発生した場合には、即座に、対応処理する(自動的に昇温手段選択閾値QLTを増加させて実情に追従するようコージェネレーションステムを制御する)ため、燃料電池1の起動時の熱利用に再度の不足をきたすことなく、極めて利便性がよく、かつ省エネルギーなコージェネレーションシステムを提供できる。   As described above, in this embodiment, in the unlikely event that hot water runs out due to an increase in the amount of heat used by the user, an immediate response process is performed (the temperature raising means selection threshold QLT is automatically increased). Since the cogeneration system is controlled so as to follow the actual situation), it is possible to provide an extremely convenient and energy-saving cogeneration system without causing a shortage of heat utilization when the fuel cell 1 is started.

なお、上記の構成を実施の形態2の変形例1に上記と同様に適用できることは明らかである。この場合、上記のステップS16で求めた補正係数Khを、実施の形態2の変形例1で演算した補正量QHに乗じて、ステップS4において、残存熱量Qが、燃料電池昇温熱量QFと、基準起動時間帯利用熱量QAと、この補正量QHと補正係数Khとの積と、の合計値以上であるか否か判定すればよい。   It is obvious that the above configuration can be applied to the first modification of the second embodiment in the same manner as described above. In this case, the correction coefficient Kh obtained in step S16 is multiplied by the correction amount QH calculated in the first modification of the second embodiment, and in step S4, the remaining heat amount Q is changed to the fuel cell heating heat amount QF. What is necessary is just to determine whether it is more than the total value of the reference | standard starting time zone utilization heat amount QA and the product of this correction amount QH and the correction coefficient Kh.

(実施の形態4)
本発明の実施の形態4は、実施の形態1の変形例1をさらに変形したものである。本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステムのハードウェアは、図8に示す実施の形態2の燃料電池コージェネレーションシステムと同様に構成されている。すなわち、実施の形態1の変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムのハードウェアの構成(図1)に、さらに、外気温センサ106が付加されている。そして、制御装置201の演算部105が、外気温と貯湯水温度とを考慮して、昇温手段を選択する。その他の点は実施の形態1の変形例1と同様である。
(Embodiment 4)
The fourth embodiment of the present invention is a further modification of the first modification of the first embodiment. The hardware of the fuel cell cogeneration system of the present embodiment is configured in the same manner as the fuel cell cogeneration system of the second embodiment shown in FIG. That is, the outside air temperature sensor 106 is further added to the hardware configuration (FIG. 1) of the fuel cell cogeneration system according to the first modification of the first embodiment. Then, the calculation unit 105 of the control device 201 selects the temperature raising means in consideration of the outside air temperature and the stored hot water temperature. The other points are the same as in the first modification of the first embodiment.

以下、具体的に説明する。   This will be specifically described below.

図15は本発明の実施の形態4に係るコージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。図15において図3と同一のステップには同一の符号を付してその説明を省略する。   FIG. 15 is a flowchart showing the temperature raising means selection operation of the cogeneration system according to Embodiment 4 of the present invention. In FIG. 15, the same steps as those in FIG.

図8及び図15に示すように、本実施の形態では、ステップS11で演算部105が貯湯水温度TW及び燃料電池運転温度TOを取得した後、ステップS17で演算部105が、外気温センサ106から入力される温度検知信号を変換して外気温を取得する。   As shown in FIGS. 8 and 15, in the present embodiment, after the calculation unit 105 obtains the hot water temperature TW and the fuel cell operating temperature TO in step S <b> 11, the calculation unit 105 performs the outside air temperature sensor 106 in step S <b> 17. The outside air temperature is acquired by converting the temperature detection signal input from.

そして、ステップS4で、演算部105は、残存熱量Qが燃料電池昇温熱量QF以上であるか否か判定し、残存熱量Qが燃料電池昇温熱量QF未満であると、冷却水ヒータ100により燃料電池1を昇温し、残存熱量Qが燃料電池昇温熱量QF以上であると、ステップS12に進む。   In step S4, the calculation unit 105 determines whether or not the remaining heat quantity Q is equal to or greater than the fuel cell temperature rise heat quantity QF, and if the remaining heat quantity Q is less than the fuel cell temperature rise heat quantity QF, the cooling water heater 100 When the temperature of the fuel cell 1 is raised and the remaining heat quantity Q is equal to or higher than the fuel cell raised heat quantity QF, the process proceeds to step S12.

ステップS12では、演算部105は、貯湯水温度TWが燃料電池運転温度TO以上であるか否か判定する。そして、貯湯水温度TWが燃料電池運転温度TO以上であると、残存熱量Qにより燃料電池1を昇温し(ステップS5)、貯湯水温度TWが燃料電池運転温度TO未満であるとステップS18に進む。   In step S <b> 12, calculation unit 105 determines whether hot water temperature TW is equal to or higher than fuel cell operating temperature TO. Then, if the hot water temperature TW is equal to or higher than the fuel cell operating temperature TO, the temperature of the fuel cell 1 is raised by the residual heat quantity Q (step S5). move on.

ステップS18では、演算部105は、貯湯水温度TWが外気温TA以上であるか否か判定する。そして、貯湯水温度TWが外気温TA未満であると、冷却水ヒータ100により燃料電池1を昇温する。一方、貯湯水温度TWが外気温TA以上であると、残存熱量Qと冷却水ヒータ100との双方(組み合わせ)により燃料電池1を昇温する。この場合、例えば、演算部105は、まず、残存熱量Qにより燃料電池1を昇温し、スタック温度センサ202で検知されたスタックの温度が貯湯水温度TWに近づいた時点で残存熱量Qによる燃料電池1の昇温を停止する。その後、冷却水ヒータ100により燃料電池1を昇温する。   In step S18, calculation unit 105 determines whether or not hot water temperature TW is equal to or higher than outside air temperature TA. When the hot water temperature TW is lower than the outside air temperature TA, the temperature of the fuel cell 1 is raised by the cooling water heater 100. On the other hand, when the stored hot water temperature TW is equal to or higher than the outside air temperature TA, the temperature of the fuel cell 1 is raised by both the remaining heat amount Q and the cooling water heater 100 (combination). In this case, for example, the calculation unit 105 first raises the temperature of the fuel cell 1 with the remaining heat quantity Q, and the fuel with the remaining heat quantity Q is reached when the temperature of the stack detected by the stack temperature sensor 202 approaches the stored hot water temperature TW. The temperature rise of the battery 1 is stopped. Thereafter, the temperature of the fuel cell 1 is raised by the cooling water heater 100.

(実施の形態5)
本発明の実施の形態5は、実施の形態1〜3において、燃料電池1の昇温動作を以下のように変えたものである。
(Embodiment 5)
In the fifth embodiment of the present invention, the temperature raising operation of the fuel cell 1 in the first to third embodiments is changed as follows.

すなわち、実施の形態1〜3の昇温手段選択動作のステップS5において、残存熱量Qによる燃料電池1の昇温と冷却水ヒータ100による燃料電池1の昇温とを併用し、前者を主として後者を従とする(前者の占める割合を後者の占める割合より大きくする)。また、ステップS6において、冷却水ヒータ100による燃料電池1の昇温と残存熱量Qによる燃料電池1の昇温とを併用し、前者を主として後者を従とする(前者の占める割合を後者の占める割合より大きくする)。この場合、残存熱量Qによる燃料電池1の昇温動作と冷却水ヒータ100による燃料電池1の昇温動作との比率(配分)は、時間配分又は冷却水の流量配分により決定される。   That is, in step S5 of the temperature raising means selection operation of the first to third embodiments, the temperature rise of the fuel cell 1 by the residual heat quantity Q and the temperature rise of the fuel cell 1 by the cooling water heater 100 are used in combination. (The ratio of the former is greater than the ratio of the latter). Further, in step S6, the temperature rise of the fuel cell 1 by the cooling water heater 100 and the temperature rise of the fuel cell 1 by the residual heat quantity Q are used in combination, and the former is mainly subordinate (the proportion of the former is occupied by the latter). Larger than percentage). In this case, the ratio (distribution) between the temperature raising operation of the fuel cell 1 by the residual heat quantity Q and the temperature raising operation of the fuel cell 1 by the cooling water heater 100 is determined by time distribution or flow rate distribution of the cooling water.

図1,8,13において、残存熱量Qによる燃料電池1の昇温と冷却水ヒータ100による燃料電池1の昇温との比率が時間配分により決められた場合には、残存熱量Qによる燃料電池1の昇温と冷却水ヒータ100による燃料電池1の昇温とを、両者の時間が決められた比率になるよう、切り換えて行われる。   1, 8, and 13, when the ratio between the temperature rise of the fuel cell 1 due to the residual heat quantity Q and the temperature rise of the fuel cell 1 due to the cooling water heater 100 is determined by time distribution, the fuel cell due to the residual heat quantity Q The temperature rise of 1 and the temperature rise of the fuel cell 1 by the cooling water heater 100 are switched so that the time of both becomes a predetermined ratio.

一方、残存熱量Qによる燃料電池1の昇温と冷却水ヒータ100による燃料電池1の昇温との比率が冷却水の流量配分により決められた場合には、流量調整弁13と流量調整弁14とが同時に開放され、両者を通過する冷却水の流量の比率がこの決められた比率になるように、両者の弁の開度が調整される。そして冷却水ポンプ9と冷却水ヒータ10が作動されるととともに、貯湯水ポンプ20が作動され、貯湯水がB方向に循環するよう循環方向切換手段17が制御される。   On the other hand, when the ratio between the temperature rise of the fuel cell 1 due to the residual heat quantity Q and the temperature rise of the fuel cell 1 due to the cooling water heater 100 is determined by the flow rate distribution of the cooling water, the flow rate adjustment valve 13 and the flow rate adjustment valve 14. Are opened at the same time, and the degree of opening of both valves is adjusted so that the ratio of the flow rate of the cooling water passing through the two is the determined ratio. When the cooling water pump 9 and the cooling water heater 10 are operated, the hot water storage pump 20 is operated, and the circulation direction switching means 17 is controlled so that the hot water is circulated in the B direction.

このような構成としても、実施の形態1〜3とほぼ同様の効果が得られる。但し、実施の形態1〜3において残存熱量Qのみにより燃料電池1を起動すべき場合に冷却水ヒータ100を併用した場合には、その分、燃料電池コージェネレーションシステムのエネルギー効率が低下する。一方、実施の形態1〜3において冷却水ヒータ100のみにより燃料電池1を起動すべき場合に残存熱量Qを併用した場合には、その分、利用者が起動時間帯tAに利用可能な熱量(ここでは給湯水量)が減少する。   Even with such a configuration, substantially the same effect as in the first to third embodiments can be obtained. However, when the cooling water heater 100 is used together when the fuel cell 1 is to be started up only by the residual heat quantity Q in the first to third embodiments, the energy efficiency of the fuel cell cogeneration system is reduced accordingly. On the other hand, in the first to third embodiments, when the remaining heat quantity Q is used in combination when the fuel cell 1 should be started only by the cooling water heater 100, the amount of heat that can be used by the user in the startup time period tA ( Here, the amount of hot water is reduced.

なお、実施の形態1〜5では、残存熱量検知手段101を、貯湯タンク16の表面に、鉛直方向に間隔を置いて貼り付けた複数の温度センサで構成したが、これを、図1,8,13に示すように、熱交換器12の出口及び入口(貯湯水を矢印A方向に通流した場合)にそれぞれに配設された熱交換器出口温度センサ18及び熱交換器入口温度センサ19と排熱回収配管15a,15bに配設された図示されない流量計とで構成し、演算部105において、熱交換器出口温度センサ18と熱交換器入口温度センサ19との温度差と流量計で検知した排熱回収配管15a,15bに流れる貯湯水の流量との積から排熱回収熱量を演算し、この排熱回収熱量から利用熱量Eを差し引いた残りの熱量を演算してもよい。   In the first to fifth embodiments, the remaining heat amount detecting means 101 is constituted by a plurality of temperature sensors attached to the surface of the hot water storage tank 16 at intervals in the vertical direction. , 13, a heat exchanger outlet temperature sensor 18 and a heat exchanger inlet temperature sensor 19 respectively disposed at the outlet and inlet of the heat exchanger 12 (when hot water is passed in the direction of arrow A). And a flow meter (not shown) disposed in the exhaust heat recovery pipes 15a and 15b. In the calculation unit 105, the temperature difference between the heat exchanger outlet temperature sensor 18 and the heat exchanger inlet temperature sensor 19 is determined by the flow meter. The exhaust heat recovery heat amount may be calculated from the product of the detected flow rate of the hot water stored in the exhaust heat recovery pipes 15a and 15b, and the remaining heat amount obtained by subtracting the use heat amount E from the exhaust heat recovery heat amount may be calculated.

また、実施の形態1〜5では、回収した廃熱を給湯に利用する場合を示したが、この回収した廃熱を暖房や乾燥等に利用する場合にも、同様に本発明を適用して同様の効果を得ることができる。   In the first to fifth embodiments, the case where the recovered waste heat is used for hot water supply is shown, but the present invention is similarly applied to the case where the recovered waste heat is used for heating or drying. Similar effects can be obtained.

また、実施の形態1〜5では、貯湯タンク16を積層沸き上げタイプのもので構成したが、これを積層沸き上げタイプ以外のタイプのもので構成してもよい。   Moreover, in Embodiments 1-5, although the hot water storage tank 16 was comprised with the thing of the laminated boiling type, you may comprise this with types other than a laminated boiling type.

また、実施の形態1〜5では、内部熱輸送媒体として不凍液を、外部熱輸送媒体として水を、それぞれ用いたが、これら以外の熱輸送媒体を用いても構わない。   In the first to fifth embodiments, the antifreeze liquid is used as the internal heat transport medium and water is used as the external heat transport medium. However, other heat transport media may be used.

また、実施の形態1〜5では、燃料電池コージェネレーションシステム全体の動作と昇温手段選択動作とを1つの制御装置201で制御するよう構成したが、燃料電池コージェネレーションシステムの複数の所要の構成要素に対応して複数の制御装置を配置し、これら複数の制御装置が共働して各構成要素及び燃料電池コージェネレーションシステム全体の動作を制御するように構成してもよい。このことから、本明細書においては、制御装置とは、単独の制御装置と、共働する複数の制御装置からなる制御装置群との双方を意味する。   In the first to fifth embodiments, the operation of the entire fuel cell cogeneration system and the temperature raising means selection operation are controlled by one control device 201. However, a plurality of required configurations of the fuel cell cogeneration system are used. A plurality of control devices may be arranged corresponding to the elements, and the plurality of control devices may cooperate to control the operation of each component and the entire fuel cell cogeneration system. Therefore, in this specification, the control device means both a single control device and a control device group including a plurality of control devices working together.

また、実施の形態1〜5において、制御装置201は記憶手段として内部メモリからなる記憶部104を用いたが、情報記録媒体とこの情報記録媒体を装着してこれへ情報を書き込み及び読み出し可能な情報記録媒体駆動装置を記憶手段として用いてもよい。   In the first to fifth embodiments, the control device 201 uses the storage unit 104 including an internal memory as a storage unit. However, the information recording medium and the information recording medium can be mounted and information can be written to and read from the information recording medium. An information recording medium driving device may be used as the storage means.

本発明の燃料電池コージェネレーションシステムは、湯切れを防止して利便性を向上可能な燃料電池コージェネレーションシステム等として有用である。   The fuel cell cogeneration system of the present invention is useful as a fuel cell cogeneration system that can improve the convenience by preventing running out of hot water.

本発明の実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel cell cogeneration system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 図1の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the temperature rising means selection operation | movement of the fuel cell cogeneration system of FIG. 実施の形態1の変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a temperature raising means selection operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification of the first embodiment. 実施の形態1の変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a temperature raising means selection operation of a fuel cell cogeneration system according to a second modification of the first embodiment. 1日の残存熱量の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows a time-dependent change of the amount of residual heat of the day. 1日の利用者による利用熱量の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows the time-dependent change of the heat usage amount by the user of 1 day. 実施の形態1の変形例3の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。10 is a flowchart showing a temperature raising means selection operation of a fuel cell cogeneration system according to a third modification of the first embodiment. 本発明の実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel cell cogeneration system which concerns on Embodiment 2 of this invention. 図8の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the temperature rising means selection operation | movement of the fuel cell cogeneration system of FIG. 外気温の変化に対する起動時間帯利用熱量の変化を示すグラフである。It is a graph which shows the change of the amount of use heat of starting time zone to change of outside temperature. 実施の形態2の変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。6 is a flowchart showing a temperature raising means selection operation of a fuel cell cogeneration system according to a first modification of the second embodiment. 月別平均起動時間帯利用熱量の経時変化を示すグラフである。It is a graph which shows a time-dependent change of the monthly average starting time zone utilization heat amount. 本発明の実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the fuel cell cogeneration system which concerns on Embodiment 3 of this invention. 図13の燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the temperature rising means selection operation | movement of the fuel cell cogeneration system of FIG. 本発明の実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステムの昇温手段選択動作を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the temperature rising means selection operation | movement of the fuel cell cogeneration system which concerns on Embodiment 4 of this invention. 従来の燃料電池コージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional fuel cell cogeneration system.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料電池
2 燃料処理装置
3 改質器
4 変成器
5 燃料側加湿器
6 空気供給装置
7 酸化ガス側加湿器
8 冷却水配管
9 冷却水ポンプ
12 熱交換器
13 流量調整弁
14 流量調整弁
15a,15b 配管
16 熱利用部(貯湯タンク)
17 循環方向切換手段(排熱輸送制御手段)
18 第1の熱交換温度センサ
19 第2の熱交換温度センサ
20 貯湯水ポンプ
21 第1の流路切換弁
22 第2の流路切換弁
23 吐出側分岐継手
24 吸入側分岐継手
31,32,33 配管
100 冷却水ヒータ
101A〜101C 第1〜3のタンク温度センサ
102 流量計(利用熱量検知手段)
103 計時部
104 記憶部
105 演算部
106 外気温センサ
107 給湯水温度センサ
201 制御装置
202 スタック温度センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell 2 Fuel processing apparatus 3 Reformer 4 Transformer 5 Fuel side humidifier 6 Air supply apparatus 7 Oxidizing gas side humidifier 8 Cooling water piping 9 Cooling water pump 12 Heat exchanger 13 Flow rate adjustment valve 14 Flow rate adjustment valve 15a , 15b Piping 16 Heat utilization part (hot water storage tank)
17 Circulation direction switching means (exhaust heat transport control means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 18 1st heat exchange temperature sensor 19 2nd heat exchange temperature sensor 20 Hot water storage pump 21 1st flow-path switching valve 22 2nd flow-path switching valve 23 Discharge side branch joint 24 Suction side branch joint 31, 32, 33 Piping 100 Cooling water heater 101A to 101C First to third tank temperature sensors 102 Flow meter (utilization heat quantity detection means)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 103 Time measuring part 104 Memory | storage part 105 Calculation part 106 Outside temperature sensor 107 Hot-water supply temperature sensor 201 Control apparatus 202 Stack temperature sensor

Claims (16)

燃料電池と、前記燃料電池と内部熱輸送媒体とが熱交換するよう該内部熱輸送媒体を循環させる冷却システムと、前記内部熱輸送媒体を加熱する内部熱輸送媒体ヒータと、外部熱輸送媒体を利用者が利用可能に貯える熱利用部と、前記冷却システムの内部熱輸送媒体と外部熱輸送媒体とが熱交換するように前記熱利用部を通って該外部熱輸送媒体を循環させる排熱利用システムと、前記熱利用部の残存熱量を検知する残存熱量検知手段と、制御装置と、を備え、
前記制御装置が、前記燃料電池の起動時に、前記検知された前記熱利用部の残存熱量が、前記燃料電池を運転温度までに昇温するのに必要な熱量である燃料電池昇温熱量以上のある閾値熱量以上であるか否か判定し、該判定結果に基づいて、前記熱利用部の残存熱量を熱交換により前記内部熱輸送媒体に伝達して前記燃料電池を昇温する第1の昇温動作と前記内部熱輸送媒体ヒータにより前記内部熱輸送媒体を加熱して前記燃料電池を昇温する第2の昇温動作との配分を決めて、該第1の昇温動作及び又は該第2の昇温動作により前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させる、燃料電池コージェネレーションシステム。
A fuel cell; a cooling system that circulates the internal heat transport medium so as to exchange heat between the fuel cell and the internal heat transport medium; an internal heat transport medium heater that heats the internal heat transport medium; and an external heat transport medium. Exhaust heat utilization for circulating heat through the heat utilization section so that heat exchange between the heat utilization section that can be used by the user and the internal heat transport medium and the external heat transport medium of the cooling system exchanges heat. A system, a residual heat amount detecting means for detecting a residual heat amount of the heat utilization unit, and a control device,
When the fuel cell is started up, the control device has a detected residual heat amount of the heat utilization unit that is equal to or higher than a fuel cell heating amount that is a heat amount required to raise the temperature of the fuel cell to an operating temperature. It is determined whether the amount of heat is greater than a certain threshold heat amount, and based on the determination result, the remaining heat amount of the heat utilization part is transferred to the internal heat transport medium by heat exchange to raise the temperature of the fuel cell. The first temperature raising operation and / or the second temperature raising operation is determined by allocating a temperature operation and a second temperature raising operation for heating the internal heat transport medium by the internal heat transport medium heater to raise the temperature of the fuel cell. A fuel cell cogeneration system that raises the temperature of the fuel cell to the operating temperature by a temperature raising operation of 2.
前記制御装置は、前記残存熱量が前記閾値熱量以上である場合には、前記第1の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記残存熱量が前記閾値熱量未満である場合には、前記第2の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させる、請求項1記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   When the residual heat quantity is equal to or greater than the threshold heat quantity, the control device mainly raises the temperature of the fuel cell to the operating temperature in the first temperature raising operation, and the residual heat quantity is less than the threshold heat quantity. 2. The fuel cell cogeneration system according to claim 1, wherein the temperature of the fuel cell is raised to the operating temperature mainly in the second temperature raising operation. 前記熱利用部に貯えられた外部熱輸送媒体の温度を検知する手段を備え、
前記制御装置は、前記残存熱量が前記閾値熱量未満である場合には、前記第2の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記残存熱量が前記閾値熱量以上である場合には、前記検知された外部熱輸送媒体の温度が前記運転温度以上であるか否か判定し、該判定結果に基づいて、前記第1の昇温動作と前記第2の昇温動作との配分を決めて、該第1の昇温動作及び又は該第2の昇温動作により前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させる、請求項1記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
Means for detecting the temperature of the external heat transport medium stored in the heat utilization section;
When the residual heat quantity is less than the threshold heat quantity, the control device mainly raises the temperature of the fuel cell to the operation temperature in the second temperature raising operation, and the residual heat quantity is equal to or greater than the threshold heat quantity. In this case, it is determined whether or not the detected temperature of the external heat transport medium is equal to or higher than the operating temperature, and based on the determination result, the first temperature raising operation and the second temperature raising operation are performed. 2. The fuel cell cogeneration system according to claim 1, wherein the fuel cell is heated to the operating temperature by the first temperature raising operation and the second temperature raising operation.
前記制御装置は、前記外部熱輸送媒体の温度が前記運転温度以上である場合には、前記第1の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記外部熱輸送媒体の温度が前記運転温度未満である場合には、前記第2の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させる、請求項3記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   When the temperature of the external heat transport medium is equal to or higher than the operating temperature, the control device mainly raises the temperature of the fuel cell to the operating temperature in the first temperature raising operation, 4. The fuel cell cogeneration system according to claim 3, wherein when the temperature is lower than the operation temperature, the fuel cell is heated to the operation temperature mainly in the second temperature raising operation. 5. 前記燃料電池の外部の気温を検知する手段を備え、
前記制御装置は、前記外部熱輸送媒体の温度が前記運転温度以上である場合には、前記第1の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記外部熱輸送媒体の温度が前記運転温度未満である場合には、前記外部熱輸送媒体の温度が前記検知された外部の気温以上であるか否か判定し、該判定結果に基づいて、前記第1の昇温動作と前記第2の昇温動作との配分を決めて、該第1の昇温動作及び又は該第2の昇温動作により前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させる、請求項1記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
Means for detecting the temperature outside the fuel cell;
When the temperature of the external heat transport medium is equal to or higher than the operating temperature, the control device mainly raises the temperature of the fuel cell to the operating temperature in the first temperature raising operation, When the temperature is lower than the operating temperature, it is determined whether the temperature of the external heat transport medium is equal to or higher than the detected external temperature, and the first temperature raising operation is performed based on the determination result. 2. The fuel according to claim 1, wherein the fuel cell is heated to the operating temperature by determining the distribution between the first temperature raising operation and the second temperature raising operation. Battery cogeneration system.
前記制御装置は、前記外部熱輸送媒体の温度が前記検知された外部の気温以上である場合には、前記第1の昇温動作と前記第2の昇温動作とを組み合わせて前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記外部熱輸送媒体の温度が前記検知された外部の気温未満である場合には、前記第2の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させる、請求項5記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   When the temperature of the external heat transport medium is equal to or higher than the detected external temperature, the control device combines the first temperature raising operation and the second temperature raising operation to combine the fuel cell. The temperature is raised to the operating temperature, and when the temperature of the external heat transport medium is lower than the detected outside air temperature, the fuel cell is mainly raised to the operating temperature in the second temperature raising operation. The fuel cell cogeneration system according to claim 5. 前記閾値熱量が、前記燃料電池昇温熱量と所定の熱量とからなり、前記制御装置は、前記残存熱量が前記閾値熱量以上である場合には、前記第1の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記残存熱量が前記閾値熱量未満である場合には、前記第2の昇温動作を主として前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させる、請求項1記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   When the threshold heat quantity is composed of the fuel cell temperature rise heat quantity and a predetermined heat quantity, and when the remaining heat quantity is equal to or greater than the threshold heat quantity, the control device mainly performs the first temperature rise operation. 2. The fuel according to claim 1, wherein when the residual heat quantity is less than the threshold heat quantity, the fuel cell is mainly heated up to the operation temperature in the second temperature raising operation. Battery cogeneration system. 前記所定の熱量が、前記燃料電池の起動時における該起動時から所定の時間に渡る起動時間帯において利用者に利用されると想定された起動時間帯利用熱量である、請求項7記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   The fuel according to claim 7, wherein the predetermined amount of heat is an amount of heat used in a start-up time period that is assumed to be used by a user in a start-up time period extending from a start time of the fuel cell to a predetermined time. Battery cogeneration system. 前記熱利用部に貯えられた外部熱輸送媒体の利用による利用熱量を検知する手段と、時刻を取得する手段と、
前記検知された利用熱量を前記取得した時刻とともに記憶する記憶手段とを備え、
前記制御装置が、前記時刻とともに記憶された前記利用熱量に基づいて前記起動時間帯利用熱量を算出する、請求項8記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
Means for detecting the amount of heat used due to the use of an external heat transport medium stored in the heat utilization unit; means for acquiring time;
Storage means for storing the detected amount of heat used together with the acquired time,
9. The fuel cell cogeneration system according to claim 8, wherein the control device calculates the start-up time zone use heat amount based on the use heat amount stored together with the time.
前記制御装置が、所定の期間に渡る平均値を取るようにして前記起動時間帯利用熱量を算出する、請求項9記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   10. The fuel cell cogeneration system according to claim 9, wherein the control device calculates the start-up time zone use heat amount so as to take an average value over a predetermined period. 前記所定の熱量が固定量と補正量とからなり、
前記制御装置が、前記算出した起動時間帯利用熱量に基づいて前記補正量を変更する、請求項9記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
The predetermined amount of heat consists of a fixed amount and a correction amount,
The fuel cell cogeneration system according to claim 9, wherein the control device changes the correction amount based on the calculated start-up time zone use heat amount.
前記燃料電池の外部の気温を検知する手段を備え、
前記制御装置が、前記検知された外部の気温に基づいて前記所定の熱量を変更する、請求項7記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
Means for detecting the temperature outside the fuel cell;
The fuel cell cogeneration system according to claim 7, wherein the control device changes the predetermined amount of heat based on the detected external temperature.
前記利用される外部熱輸送媒体の温度を検出する手段を備え、
前記制御装置が、前記検知された利用される外部熱輸送媒体の温度が所定値以下となる頻度に応じて、前記所定の熱量を変更する、請求項7記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
Means for detecting the temperature of the utilized external heat transport medium,
8. The fuel cell cogeneration system according to claim 7, wherein the control device changes the predetermined amount of heat in accordance with a frequency at which the detected temperature of the used external heat transport medium becomes equal to or lower than a predetermined value.
前記外部熱輸送媒体が水であり、かつ前記熱利用部が貯湯タンクである、請求項1記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   The fuel cell cogeneration system according to claim 1, wherein the external heat transport medium is water, and the heat utilization unit is a hot water storage tank. 前記貯湯タンクが積層沸き上げタイプのもので構成されている、請求項14記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   The fuel cell cogeneration system according to claim 14, wherein the hot water storage tank is of a stacked boiling type. 前記制御装置は、前記残存熱量が前記閾値量以上である場合には、前記第1の昇温動作のみで前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させ、前記残存熱量が前記閾値熱量未満である場合には、前記第2の昇温動作のみで前記燃料電池を前記運転温度まで昇温させる、請求項2記載の燃料電池コージェネレーションシステム。   When the residual heat amount is equal to or greater than the threshold amount, the control device raises the temperature of the fuel cell to the operating temperature only by the first temperature raising operation, and the residual heat amount is less than the threshold heat amount. In this case, the fuel cell cogeneration system according to claim 2, wherein the temperature of the fuel cell is raised to the operating temperature only by the second temperature raising operation.
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