JP2005353292A - Fuel cell system - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a fuel cell system capable of restraining lowering of operation efficiency by avoiding generation of warning from a microcomputer meter without invalidating a protection function of the microcomputer meter. <P>SOLUTION: The fuel cell system comprises a fuel cell unit 3 composed of a reforming device 31 generating hydrogen-rich fuel gas h by reforming commercial gas G passing through the microcomputer meter 2, and a fuel cell unit 32 generating electric power to be supplied to a load side by electrochemical reaction of the fuel gas h; a power consumption measuring means 39 measuring the electric power consumed at the load side; and a control device 9 keeping the fuel cell unit 3 in a stopped state for a prescribed second period lasting for a prescribed first period from the start of the operation of the fuel cell unit 3, depending on a schedule of the power consumption measured by the power consumption measuring means 39. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は燃料電池システムに関し、特に所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発するメータを通過した商用ガスを燃料ガスに改質して導入する燃料電池を備える燃料電池システムに関するものである。   The present invention relates to a fuel cell system, and more particularly to a fuel cell system including a fuel cell that reforms and introduces commercial gas that has passed through a meter that issues an alarm when gas continues to flow for a predetermined time.

近年の環境保全に対する関心が高まる中、地球温暖化の原因となる二酸化炭素や窒素酸化物等の有害ガスの排出量を大幅に削減することができる燃料電池を備えた発電システムである燃料電池システムが注目されている。燃料電池システムは、一般的に、改質器において原料燃料を改質して水素に富む燃料ガスを生成し、生成された燃料ガスと酸素を含む酸化剤ガスとの電気化学的反応により発電するシステムである。原料燃料は、都市ガス、LPG、消化ガス、メタノール、GTL(Gas to Liquid)や灯油などの種種の原料燃料を使用することができるが、特に分散型電源として家庭に燃料電池システムが設置されるときは、入手容易性の観点から都市ガス等の商用ガスが用いられる。   A fuel cell system that is a power generation system equipped with a fuel cell that can significantly reduce emissions of harmful gases such as carbon dioxide and nitrogen oxides, which cause global warming, in recent years, with increasing interest in environmental conservation. Is attracting attention. In general, a fuel cell system reforms a raw material fuel in a reformer to generate a fuel gas rich in hydrogen, and generates electric power by an electrochemical reaction between the generated fuel gas and an oxidant gas containing oxygen. System. As the raw material fuel, various raw material fuels such as city gas, LPG, digestion gas, methanol, GTL (Gas to Liquid) and kerosene can be used. In particular, a fuel cell system is installed at home as a distributed power source. Sometimes, commercial gas such as city gas is used from the viewpoint of availability.

ところで、商用ガスの供給を受けるときは、安全性の観点から所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発したり自動的にガスの流れを遮断するメータを介してガスの供給を受ける場合があり、特に家庭で商用ガスの供給を受ける場合は顕著である。このような保護機能を持つメータは一般にマイコンメータと呼ばれている。マイコンメータは、例えば、ゴム管が外れたときのようにガスが不自然に大量に流れた場合や風呂のつけ放しのように必要以上にガスの使用時間が長い場合のように一定時間以上所定の流量のガスが流れたときに自動的にガスの流れを遮断し、さらに、ゴム管にヒビがありガスが漏れて微小量のガスが所定時間(例えば30日以上)流れ続けた場合のようなときには警報を発するという機能を持つメータである。   By the way, when receiving supply of commercial gas, from the viewpoint of safety, there is a case where the supply of gas is received through a meter that issues an alarm or automatically shuts off the gas flow when the gas continues to flow for a predetermined time. This is particularly noticeable when supplying commercial gas at home. A meter having such a protection function is generally called a microcomputer meter. For example, the microcomputer meter can be used for a certain period of time, such as when the gas flows unnaturally in large quantities, such as when the rubber tube is removed, or when the gas usage time is longer than necessary, such as leaving the bath. The gas flow is automatically shut off when a gas of the flow rate of flows, and furthermore, there is a crack in the rubber tube, the gas leaks, and a minute amount of gas continues to flow for a predetermined time (for example, 30 days or more). It is a meter that has a function to issue an alarm when it is not.

燃料電池も燃料ガスの原料燃料として商用ガスを用いる場合はマイコンメータを通過したガスを改質器に導入することがあり、特に家庭においてはマイコンメータを介してガスの供給を受けることが一般的である。   When using commercial gas as a raw material fuel for fuel cells, the gas that has passed through the microcomputer meter may be introduced into the reformer. In general, the gas is supplied via the microcomputer meter at home. It is.

しかしながら、一定の電力負荷が絶えずある場合は、燃料電池を常に運転させるために燃料電池の運転に合わせて改質器に商用ガスを導入していると、所定時間(例えば30日以上)ガスが流れ続けたときに、それが正常な運転であってもマイコンメータはガス漏れがあったと誤認して警報を発する場合がある。警報が発せられるとユーザーが警報を止めなければならないという煩わしさがあり、また、警報を止めるためには所定時間(例えば3分以上)マイコンメータがパルスを検出しない状態、すなわちガスの流れが無い状態にしなければならない。警報を止めるために改質器に導入するガスの流れを遮断すると燃料ガスの生成が停止され、燃料ガスの供給が絶たれた燃料電池も停止してしまう。一旦燃料電池の運転が停止してしまうと定常運転の状態に戻るまでに時間がかかる。これが電力負荷が大きい時間帯に行なわれると多くの電力を外部から購入しなければならず、燃料電池システムを導入したメリットを充分に活かすことができない、すなわち運用効率の低下を招くことになる。一方、安全性の観点からマイコンメータの保護機能を無効にすることは難しい。   However, when there is a constant power load constantly, if commercial gas is introduced into the reformer in accordance with the operation of the fuel cell in order to always operate the fuel cell, the gas will be consumed for a predetermined time (for example, 30 days or more). When it continues to flow, even if it is in normal operation, the microcomputer meter may mistakenly recognize that there is a gas leak and issue an alarm. When an alarm is issued, there is annoyance that the user must stop the alarm, and in order to stop the alarm, the microcomputer meter does not detect a pulse for a predetermined time (for example, 3 minutes or more), that is, there is no gas flow. Must be in a state. If the flow of gas introduced into the reformer to stop the alarm is interrupted, the production of fuel gas is stopped, and the fuel cell from which the supply of fuel gas is cut off is also stopped. Once the operation of the fuel cell is stopped, it takes time to return to the steady operation state. If this is performed during a time period when the power load is large, a large amount of power must be purchased from the outside, and the merit of introducing the fuel cell system cannot be fully utilized, that is, the operation efficiency is lowered. On the other hand, it is difficult to disable the protection function of the microcomputer meter from the viewpoint of safety.

本発明は上述の課題に鑑み、マイコンメータの保護機能を無効にすることなく、マイコンメータによる警報の発生を回避して、燃料電池システムの運用効率の低下を抑制することができる燃料電池システムを提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, the present invention provides a fuel cell system capable of avoiding an alarm from being generated by the microcomputer meter and suppressing a decrease in operation efficiency of the fuel cell system without invalidating the protection function of the microcomputer meter. The purpose is to provide.

上記の目的を達成するために請求項1に記載の燃料電池システムは、例えば図1に示すように、所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発するメータ2を通過した商用ガスGを導入し該商用ガスGを改質して水素に富む燃料ガスhを生成する改質装置31と、燃料ガスhを導入し電気化学的反応により負荷側に供給する電力を発電すると共に熱を発生する燃料電池32とを有する燃料電池ユニット3と;負荷側で使用された消費電力を計測する消費電力計測手段39と;燃料電池ユニット3の起動及び停止を制御する制御装置9であって、消費電力計測手段39で計測された消費電力のスケジュールに基づいて、燃料電池ユニット3の運転を開始した後第1の所定時間が経過するまでの間に、燃料電池ユニット3を第2の所定時間の間停止状態に保持する制御装置9とを備える。   In order to achieve the above object, the fuel cell system according to claim 1 introduces a commercial gas G that has passed through a meter 2 that issues an alarm when gas continues to flow for a predetermined time, for example, as shown in FIG. A reformer 31 that reforms the commercial gas G to produce a hydrogen-rich fuel gas h, and a fuel that generates heat by introducing the fuel gas h and supplying power to the load side by an electrochemical reaction A fuel cell unit 3 having a battery 32; a power consumption measuring means 39 for measuring the power consumption used on the load side; and a control device 9 for controlling the start and stop of the fuel cell unit 3 and measuring the power consumption. Based on the schedule of power consumption measured by the means 39, the fuel cell unit 3 is stopped for a second predetermined time after starting the operation of the fuel cell unit 3 until the first predetermined time elapses. Condition And a control unit 9 for holding the.

このように構成すると、消費電力計測手段で計測された消費電力のスケジュールに基づいて、燃料電池の運転を開始した後第1の所定時間が経過するまでの間に、燃料電池を第2の所定時間の間停止状態に保持するので、メータが警報を発することを回避する燃料電池システムを構築することができる。   If comprised in this way, based on the schedule of the power consumption measured by the power consumption measuring means, after starting the operation of the fuel cell and before the first predetermined time elapses, the fuel cell is set to the second predetermined time. Since the fuel cell system is kept stopped for a period of time, a fuel cell system that prevents the meter from issuing an alarm can be constructed.

なお、「商用ガス」とは、都市ガスやプロパンガスなどの対価を支払って外部から供給を受けるガスをいう。また、「負荷側」とは、電気や給湯などの熱を消費する部分をいい、「スケジュール」とは、一日のうちで負荷側が電気や熱を消費する時間帯をいう。また、「第1の所定時間」は、典型的には、ゴム管にヒビがあってガスが漏れたときのように、所定の流量のガスが一定時間以上流れたときにメータが警報を発するのに要する時間(例えば30日)である。また、「第2の所定時間」は、典型的には、第1の所定時間の計測を中断するために必要な時間(例えば60分)である。   The “commercial gas” refers to a gas that is supplied from outside by paying consideration such as city gas and propane gas. The “load side” refers to a portion that consumes heat such as electricity or hot water, and the “schedule” refers to a time period during which the load side consumes electricity or heat during the day. In addition, the “first predetermined time” typically indicates that the meter issues an alarm when a predetermined flow rate of gas flows for a predetermined time or more, such as when a gas leaks due to a crack in a rubber tube. This is the time required (for example, 30 days). Further, the “second predetermined time” is typically a time (for example, 60 minutes) necessary for interrupting the measurement of the first predetermined time.

また、請求項2に記載の燃料電池システムは、例えば図1に示すように、請求項1に記載の燃料電池システムにおいて、制御装置9は、スケジュールから読み取った消費電力が、最小となる時間帯又は燃料電池ユニット3の最小出力以下となる時間帯であって、且つ消費電力計測手段39で計測された消費電力が所定の電力以下のときに燃料電池ユニット3を停止状態に保持する。   In addition, in the fuel cell system according to claim 2, for example, as shown in FIG. 1, in the fuel cell system according to claim 1, the control device 9 has a time zone in which the power consumption read from the schedule is minimum. Alternatively, the fuel cell unit 3 is held in a stopped state when the power consumption measured by the power consumption measuring means 39 is equal to or lower than a predetermined power in a time zone where the fuel cell unit 3 is below the minimum output.

このように構成すると、スケジュールから読み取った消費電力が、最小となる時間帯又は燃料電池ユニットの最小出力以下となる時間帯であって、且つ消費電力計測手段で計測された消費電力が所定の電力以下のときに燃料電池ユニットを停止状態に保持するので、電力負荷が最小又は燃料電池ユニットの最小出力以下のときに燃料電池の運転を停止してメータを通過するガスの流れを第2の所定時間の間遮断することとなり、電力負荷が大きいときにメータの警報が発せられることを回避する結果燃料電池の運転が停止することを回避することができ、運用効率の低下を最小限に留めた燃料電池システムとなる。なお、「所定の電力」とは、典型的には、スケジュールから読み取った消費電力の最小値又は燃料電池ユニットの最小出力に相当する電力であり、余裕係数を掛けた値も含む。   With this configuration, the power consumption read from the schedule is a minimum time zone or a time zone where the power consumption is less than the minimum output of the fuel cell unit, and the power consumption measured by the power consumption measuring means is a predetermined power. Since the fuel cell unit is held in the stopped state at the following times, the operation of the fuel cell is stopped when the power load is the minimum or the minimum output of the fuel cell unit and the flow of gas passing through the meter is set to the second predetermined value. As a result of shutting down for a period of time and avoiding the alarm of the meter being issued when the power load is large, it is possible to avoid the stop of the fuel cell operation and minimize the decrease in operational efficiency. It becomes a fuel cell system. The “predetermined power” is typically power corresponding to the minimum value of power consumption read from the schedule or the minimum output of the fuel cell unit, and includes a value multiplied by a margin coefficient.

また、請求項3に記載の燃料電池システムは、例えば図1に示すように、請求項1又は請求項2に記載の燃料電池システムにおいて、燃料電池32で発生した熱を、温水を媒体として蓄える貯湯ユニット4と;貯湯ユニット4から負荷側に向けて導出される温水の流量を計測する温水流量計測手段49A、49Bと;温水流量計測手段49A、49Bで計測された温水の流量のスケジュールに基づいて、燃料電池ユニット3の運転を開始した後第1の所定時間が経過するまでの間に、燃料電池ユニット3を第2の所定時間の間停止状態に保持する制御装置9とを備える。   Further, as shown in FIG. 1, for example, the fuel cell system according to claim 3 stores heat generated in the fuel cell 32 using hot water as a medium in the fuel cell system according to claim 1 or 2. Hot water storage unit 4; hot water flow rate measuring means 49A and 49B for measuring the flow rate of hot water derived from the hot water storage unit 4 toward the load side; and based on the schedule of the flow rate of hot water measured by the hot water flow rate measuring means 49A and 49B And a control device 9 that holds the fuel cell unit 3 in a stopped state for a second predetermined time after the operation of the fuel cell unit 3 is started until the first predetermined time elapses.

このように構成すると、温水流量計測手段で計測された温水の流量のスケジュールに基づいて、燃料電池の運転を開始した後第1の所定時間が経過するまでの間に、燃料電池を第2の所定時間の間停止状態に保持するので、メータが警報を発することを回避し、さらに運用効率の低下を抑制した燃料電池システムを構築することができる。   If comprised in this way, based on the schedule of the flow rate of the warm water measured by the warm water flow rate measuring means, the fuel cell is placed in the second period after the start of the fuel cell until the first predetermined time elapses. Since the fuel cell system is maintained in a stopped state for a predetermined time, it is possible to construct a fuel cell system that prevents the meter from issuing an alarm and further suppresses a decrease in operation efficiency.

また、請求項4に記載の燃料電池システムは、例えば図1に示すように、請求項3に記載の燃料電池システムにおいて、制御装置9は、スケジュールから読み取った負荷側で使用される熱量が貯湯ユニット4にあるときに燃料電池ユニット3を停止状態に保持する   Further, in the fuel cell system according to claim 4, for example, as shown in FIG. 1, in the fuel cell system according to claim 3, the control device 9 is configured such that the amount of heat used on the load side read from the schedule is stored in hot water. Hold fuel cell unit 3 in a stopped state when in unit 4

このように構成すると、スケジュールから読み取った負荷側で使用される熱量が貯湯ユニットにあるときに燃料電池ユニットを停止状態に保持するので、負荷側で使用される熱量の蓄熱を燃料電池の排熱で賄うことができ、メータが警報を発することを回避すると共に運用効率の低下を抑制した燃料電池システムを構築することができる。なお、「スケジュールから読み取った負荷側で使用される熱量が貯湯ユニットにあるとき」とは、典型的には、燃料電池ユニットを停止する際に貯湯ユニットが保有している有効に利用可能な熱量が燃料電池ユニット停止中に使用されることが予想される熱量より多いとき、又は燃料電池ユニットを停止する際に貯湯ユニットが保有している有効に利用可能な熱量と燃料電池ユニットの運転が再開されてから蓄熱されることが予想される熱量との合計の熱量が燃料電池ユニット停止中を含めた以後使用されることが予想される熱量より多いときである。   With this configuration, since the fuel cell unit is held in a stopped state when the amount of heat used on the load side read from the schedule is in the hot water storage unit, the heat stored in the amount of heat used on the load side is stored in the exhaust heat of the fuel cell. Thus, it is possible to construct a fuel cell system that prevents the meter from issuing an alarm and suppresses a decrease in operational efficiency. Note that “when the amount of heat used on the load side read from the schedule is in the hot water storage unit” typically means the amount of heat that can be used effectively by the hot water storage unit when the fuel cell unit is stopped. Is more than the amount of heat expected to be used while the fuel cell unit is stopped, or when the fuel cell unit is stopped, the amount of heat available to the hot water storage unit and the operation of the fuel cell unit resumes. This is when the total amount of heat with the amount of heat that is expected to be stored after the start is greater than the amount of heat that is expected to be used after the fuel cell unit is stopped.

また、請求項5に記載の燃料電池システムは、例えば図1に示すように、請求項3又は請求項4に記載の燃料電池システムにおいて、制御装置9は、スケジュールから読み取った温水の流量が最小となる時間帯に燃料電池ユニット3を停止状態に保持する。   Further, in the fuel cell system according to claim 5, for example, as shown in FIG. 1, in the fuel cell system according to claim 3 or 4, the control device 9 has a minimum flow rate of hot water read from the schedule. The fuel cell unit 3 is held in a stopped state during the time period.

このように構成すると、スケジュールから読み取った温水の流量が最小となる時間帯に燃料電池ユニット3を停止状態に保持するので、電力負荷のみならず熱需要も最小のときに燃料電池の運転を停止してメータを通過するガスの流れを第2の所定時間の間遮断することにより、電力負荷及び熱需要の少なくとも一方が大きいときにメータの警報が発せられることを回避する結果燃料電池の運転が停止することを回避することができ、さらに運用効率の低下を最小限に留めた燃料電池システムとなる。なお、スケジュールから読み取った温水の流量の最小とは、唯一最小の流量ではなく、ゼロを含む最小値付近の一定の幅内にある流量も含む。   With this configuration, since the fuel cell unit 3 is held in a stopped state during a time period in which the flow rate of the hot water read from the schedule is minimum, the operation of the fuel cell is stopped when not only the power load but also the heat demand is minimum. Thus, by shutting off the flow of gas through the meter for a second predetermined time, the fuel cell operation is avoided as a result of avoiding a meter alarm when at least one of the power load and heat demand is high. The fuel cell system can be prevented from being stopped, and the decrease in operation efficiency is minimized. The minimum flow rate of hot water read from the schedule includes not only the minimum flow rate but also a flow rate within a certain range near the minimum value including zero.

本発明によれば、消費電力計測手段で計測された消費電力のスケジュールに基づいて、燃料電池の運転を開始した後第1の所定時間が経過するまでの間に、燃料電池を第2の所定時間の間停止状態に保持するので、メータが警報を発することを回避する燃料電池システムを構築することができる。   According to the present invention, on the basis of the power consumption schedule measured by the power consumption measuring means, the fuel cell is connected to the second predetermined time after starting the operation of the fuel cell until the first predetermined time elapses. Since the fuel cell system is kept stopped for a period of time, a fuel cell system that prevents the meter from issuing an alarm can be constructed.

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において、互いに同一又は相当する装置には同一符号を付し、重複した説明は省略する。なお、図中、破線は制御信号を表す。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. In each figure, the same or equivalent devices are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted. In the figure, a broken line represents a control signal.

図1を参照して本発明の実施の形態に係る燃料電池システムの構成について説明する。図1は、本発明の実施の形態に係る燃料電池システム1を説明するブロック図である。燃料電池システム1は、燃料電池ユニット3と貯湯ユニット4と消費電力計39と制御装置9と電力を蓄えるバッテリー61とを備えている。   The configuration of the fuel cell system according to the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram illustrating a fuel cell system 1 according to an embodiment of the present invention. The fuel cell system 1 includes a fuel cell unit 3, a hot water storage unit 4, a power consumption meter 39, a control device 9, and a battery 61 that stores electric power.

燃料電池ユニット3は、商用ガスGを導入して改質し水素に富む燃料ガスhを生成する改質装置31と、燃料ガスhと酸素を含有する酸化剤ガスaとを導入して電気化学的反応により発電し、水及び熱を発生する燃料電池32とを備えている。   The fuel cell unit 3 introduces a reformer 31 that introduces a commercial gas G to reform and generates a fuel gas h rich in hydrogen, and introduces a fuel gas h and an oxidant gas a containing oxygen into an electrochemical system. And a fuel cell 32 that generates water and heat by a natural reaction.

改質装置31は、改質に必要な改質熱を得るための燃焼部31aを有する。また、改質装置31は、商用ガスGを導入するノズルと、改質剤sを導入するノズルと、改質反応により生成される燃料ガスhを導出するノズルとを有する。さらに、燃焼部31aに、燃料電池32から排出されるアノードオフガスpを導入するノズルを有する。改質装置31で生成された燃料ガスhを導出するノズルは、燃料電池32の燃料極32aと接続されている。商用ガスGを導入するノズルには配管53が接続されており、配管53にはガス流量計37と流量調整弁38とが配置されている。配管53は燃料電池ユニット3外の配管52に接続されており、配管52にはメータ2が配置されている。   The reformer 31 has a combustion section 31a for obtaining reforming heat necessary for reforming. The reformer 31 has a nozzle for introducing the commercial gas G, a nozzle for introducing the modifier s, and a nozzle for deriving the fuel gas h generated by the reforming reaction. Further, the combustion section 31 a has a nozzle for introducing the anode off gas p discharged from the fuel cell 32. A nozzle for deriving the fuel gas h generated by the reformer 31 is connected to the fuel electrode 32 a of the fuel cell 32. A pipe 53 is connected to the nozzle for introducing the commercial gas G, and a gas flow meter 37 and a flow rate adjustment valve 38 are arranged in the pipe 53. The pipe 53 is connected to a pipe 52 outside the fuel cell unit 3, and the meter 2 is arranged in the pipe 52.

ガス流量計37と制御装置9との間には信号ケーブルが敷設されている。ガス流量計37は、燃料電池ユニット3の改質装置31に導入されるガスGの流量を計測し、計測したガスGの流量を信号として制御装置9に送信することができるように構成されている。   A signal cable is laid between the gas flow meter 37 and the control device 9. The gas flow meter 37 is configured to measure the flow rate of the gas G introduced into the reforming device 31 of the fuel cell unit 3 and transmit the measured flow rate of the gas G to the control device 9 as a signal. Yes.

流量調整弁38は電動二方弁で、改質装置31に導入するガスGの流量を調整し、ガスGの流れを遮断できるように構成されている。流量調整弁38と制御装置9との間には信号ケーブルが敷設されている。流量調整弁38は制御装置9からの信号を受信して弁の開閉動作をすることにより、改質装置31へのガスGの導入を制御して燃料電池32の運転及び停止を制御することができるように構成されている。   The flow rate adjusting valve 38 is an electric two-way valve, and is configured to adjust the flow rate of the gas G introduced into the reformer 31 and to block the flow of the gas G. A signal cable is laid between the flow regulating valve 38 and the control device 9. The flow rate adjustment valve 38 can control the operation and stop of the fuel cell 32 by receiving the signal from the control device 9 and controlling the introduction of the gas G to the reforming device 31 by opening and closing the valve. It is configured to be able to.

メータ2は、一定時間以上所定の流量のガスが流れたときにガスGの流れを遮断し、所定時間ガスが流れ続けたときには警報を発する機能(安全装置)を持っており、マイコンメータと呼ばれることもある。メータ2は、例えば、ゴム管が外れたときのようにガスが不自然に大量に流れた場合や風呂のつけ放しのように必要以上にガスの使用時間が長い場合のように一定時間以上所定の流量のガスが流れたときに自動的にガスの流れを遮断し、さらに、ゴム管にヒビがありガスが漏れて微小量のガスが所定時間流れ続けた場合のようなときには警報を発するように構成されている。ここで、所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発する場合における「所定時間」は、本実施の形態では30日であり、これが第1の所定時間に相当する。また、所定時間ガスが流れ続けていても流れる量が極めて少量であるときはメータ2が警報を発することを回避することができるが、この場合における「極めて少量」とは、一般的に10ml/min程度以下の量なので、実質的に30日(第1の所定時間)以内に一度ガスの流れを遮断する必要がある。また、メータ2は、30日以内に所定時間の間ガスの流れが無い場合にガス漏れがなく正常であると判断し30日の計測を中断して新たに30日の計測を開始するが、この場合の「所定時間」は、本実施の形態では60分であり、これが第2の所定時間に相当する。メータ2を通過したガスGは、改質装置31、補助加熱器42A、42B、及びシステム外のガスコンロ等のガス器具99などに供給される。   The meter 2 has a function (safety device) that interrupts the flow of the gas G when a predetermined flow rate of gas flows for a predetermined time or more and issues an alarm when the gas continues to flow for a predetermined time, and is called a microcomputer meter. Sometimes. The meter 2 is set for a predetermined time or longer, for example, when the gas flows unnaturally in a large amount, such as when the rubber tube is removed, or when the usage time of the gas is longer than necessary, such as leaving the bath. The gas flow is automatically shut off when a gas of the flow rate of flows, and an alarm is issued when there is a crack in the rubber tube and the gas leaks and a small amount of gas continues to flow for a predetermined time. It is configured. Here, the “predetermined time” when the alarm is issued when the gas continues to flow for a predetermined time is 30 days in the present embodiment, and this corresponds to the first predetermined time. Further, even if the gas continues to flow for a predetermined time, when the flow rate is very small, it can be avoided that the meter 2 issues an alarm. In this case, the “very small amount” generally means 10 ml / Since the amount is less than about min, it is necessary to cut off the gas flow once within 30 days (first predetermined time). In addition, the meter 2 determines that there is no gas leakage when there is no gas flow for a predetermined time within 30 days, and determines that the meter 2 is normal and interrupts the 30-day measurement and starts a new 30-day measurement. In this case, the “predetermined time” is 60 minutes in the present embodiment, and this corresponds to the second predetermined time. The gas G that has passed through the meter 2 is supplied to the reformer 31, auxiliary heaters 42A and 42B, and a gas appliance 99 such as a gas stove outside the system.

燃料電池32は、固体高分子形燃料電池であり、燃料極32aと空気極32bと冷却水流路32cとを有する。燃料極32aには、改質装置31で生成され導入される燃料ガスhを導入するノズルと、アノードオフガスpを排出するノズルが配置されている。空気極32bには、ブロワ88から送出される酸化剤ガスaを導入するノズルと、カソードオフガスqを排出するノズルが配置されている。冷却水流路32cには、循環ポンプ35により圧送される冷却流体としての冷却水cを導入するノズルと、冷却水cを導出するノズルが配置されている。   The fuel cell 32 is a polymer electrolyte fuel cell, and includes a fuel electrode 32a, an air electrode 32b, and a cooling water channel 32c. The fuel electrode 32a is provided with a nozzle for introducing the fuel gas h generated and introduced by the reformer 31, and a nozzle for discharging the anode off gas p. In the air electrode 32b, a nozzle for introducing the oxidant gas a delivered from the blower 88 and a nozzle for discharging the cathode off gas q are arranged. In the cooling water flow path 32c, a nozzle for introducing the cooling water c as a cooling fluid pumped by the circulation pump 35 and a nozzle for deriving the cooling water c are arranged.

空気極32bに酸化剤ガスaを送るブロワ88と制御装置9との間には信号ケーブルが敷設されている。ブロワ88は制御装置9からの信号を受信して回転翼の回転数を調整し、燃料極32aに送られる燃料ガスhの流量に応じた流量の酸化剤ガスaを空気極32bに送るように構成されている。   A signal cable is laid between the blower 88 that sends the oxidant gas a to the air electrode 32 b and the control device 9. The blower 88 receives a signal from the control device 9, adjusts the rotational speed of the rotor blade, and sends the oxidant gas a having a flow rate corresponding to the flow rate of the fuel gas h sent to the fuel electrode 32a to the air electrode 32b. It is configured.

改質装置31及び燃料電池32を備える燃料電池ユニット3は、さらに燃料電池32で発電された直流電流を交流電流に変換するインバータ33、燃料電池32で発生した熱を貯湯ユニット4に蓄えるために熱交換する熱交換器34、冷却水流路32c及び熱交換器34に冷却水cを循環させる循環ポンプ35、熱交換器34及び貯湯ユニット4に排熱温水tを循環させる循環ポンプ36を備えている。   The fuel cell unit 3 including the reformer 31 and the fuel cell 32 further includes an inverter 33 that converts the direct current generated by the fuel cell 32 into an alternating current, and the heat generated in the fuel cell 32 is stored in the hot water storage unit 4. A heat exchanger 34 that performs heat exchange, a circulation pump 35 that circulates the cooling water c in the heat exchanger 34, and a circulation pump 36 that circulates the exhaust heat hot water t in the heat exchanger 34 and the hot water storage unit 4 are provided. Yes.

貯湯ユニット4は、燃料電池32からの排熱を温水として蓄える貯湯槽41と、貯湯槽41から導出されて主として給湯に使用される消費温水uを加熱することができる補助加熱器42Aと、主として暖房や浴槽の追い炊き用に循環される循環温水wを加熱することができる補助加熱器42Bと、消費温水uの流量を計測する消費温水流量計49Aと、循環温水wの流量を計測する循環温水流量計49Bとを備えている。   The hot water storage unit 4 includes a hot water storage tank 41 that stores exhaust heat from the fuel cell 32 as hot water, an auxiliary heater 42A that can heat the hot water consumption u that is derived from the hot water storage tank 41 and used mainly for hot water supply, Auxiliary heater 42B that can heat circulating hot water w that is circulated for heating and bathing, hot water consumption meter 49A that measures the flow rate of consumed hot water u, and circulation that measures the flow rate of circulating hot water w And a hot water flow meter 49B.

貯湯槽41は、上部には温度が上昇した排熱温水tを導入するノズルと給湯器具等の給湯負荷に向けて消費温水uを導出するノズルとが、下部には温度が下がった排熱温水tを熱交換器34に向けて導出するノズルが配置されている。また、貯湯槽41内の上部には電気で発熱する発熱体62が配置されている。   The hot water storage tank 41 has a nozzle for introducing exhaust hot water t whose temperature has risen at the upper part and a nozzle for deriving the hot water consumption u toward a hot water supply load such as a hot water supply appliance, and a waste heat hot water having a lower temperature at the lower part. A nozzle for deriving t toward the heat exchanger 34 is arranged. A heating element 62 that generates heat by electricity is disposed in the upper part of the hot water storage tank 41.

補助加熱器42Aは、貯湯槽41から導出される温度が高い消費温水uが流れる配管54に配置されている。補助加熱器42Aは、流量調整弁48Aを介して商用ガスGを導入し、導入したガスを燃焼させて配管54内を流れる消費温水uを加熱できるように構成されている。流量調整弁48Aは電動二方弁で、補助加熱器42Aに導入するガスGの流量を調整し、ガスGの流れを遮断できるように構成されている。流量調整弁48Aと制御装置9との間には信号ケーブルが敷設されている。流量調整弁48Aは制御装置9からの信号を受信して弁の開閉動作をすることにより、補助加熱器42AへのガスGの導入を制御して配管54内を流れる消費温水uの温度を制御することができるように構成されている。   The auxiliary heater 42 </ b> A is disposed in the pipe 54 through which the consumed hot water u with a high temperature derived from the hot water tank 41 flows. The auxiliary heater 42A is configured to introduce the commercial gas G through the flow rate adjustment valve 48A, burn the introduced gas, and heat the consumed hot water u flowing in the pipe 54. The flow rate adjusting valve 48A is an electric two-way valve, and is configured to adjust the flow rate of the gas G introduced into the auxiliary heater 42A and to block the flow of the gas G. A signal cable is laid between the flow rate adjusting valve 48 </ b> A and the control device 9. The flow regulating valve 48A receives the signal from the control device 9 and opens and closes the valve, thereby controlling the introduction of the gas G to the auxiliary heater 42A and controlling the temperature of the consumed hot water u flowing in the pipe 54. It is configured to be able to.

補助加熱器42Bは、循環温水wが流れる配管55に配置されている。補助加熱器42Bは、流量調整弁48Bを介して商用ガスGを導入し、導入したガスを燃焼させて配管55内を流れる循環温水wを加熱できるように構成されている。流量調整弁48Bは電動二方弁で、補助加熱器42Bに導入するガスGの流量を調整し、ガスGの流れを遮断できるように構成されている。流量調整弁48Bと制御装置9との間には信号ケーブルが敷設されている。流量調整弁48Bは制御装置9からの信号を受信して弁の開閉動作をすることにより、補助加熱器42BへのガスGの導入を制御して配管55内を流れる循環温水wの温度を制御することができるように構成されている。   The auxiliary heater 42B is disposed in the pipe 55 through which the circulating hot water w flows. The auxiliary heater 42B is configured to introduce the commercial gas G through the flow rate adjustment valve 48B, burn the introduced gas, and heat the circulating hot water w flowing in the pipe 55. The flow rate adjustment valve 48B is an electric two-way valve, and is configured to adjust the flow rate of the gas G introduced into the auxiliary heater 42B and to block the flow of the gas G. A signal cable is laid between the flow rate adjusting valve 48B and the control device 9. The flow rate adjusting valve 48B receives a signal from the control device 9 and opens and closes the valve, thereby controlling the introduction of the gas G to the auxiliary heater 42B and controlling the temperature of the circulating hot water w flowing in the pipe 55. It is configured to be able to.

補助加熱器42Aの上流側の配管54には温度検知器43が、下流側の配管54には温度検知器44がそれぞれ配置されている。補助加熱器42Bの上流側の配管55には温度検知器45が、下流側の配管55には温度検知器46がそれぞれ配置されている。各温度検知器43、44、45、46と制御装置9との間には信号ケーブルがそれぞれ敷設されている。温度検知器43、44は配管54内を流れる消費温水uの温度をそれぞれ検知し、検知した消費温水uの温度を信号として制御装置9にそれぞれ送信することができるように構成されている。温度検知器45、46は配管55内を流れる循環温水wの温度をそれぞれ検知し、検知した循環温水wの温度を信号として制御装置9にそれぞれ送信することができるように構成されている。   A temperature detector 43 is arranged in the upstream pipe 54 of the auxiliary heater 42A, and a temperature detector 44 is arranged in the downstream pipe 54, respectively. A temperature detector 45 is arranged in the upstream pipe 55 of the auxiliary heater 42B, and a temperature detector 46 is arranged in the downstream pipe 55, respectively. A signal cable is laid between each temperature detector 43, 44, 45, 46 and the control device 9. The temperature detectors 43 and 44 are each configured to detect the temperature of the consumed hot water u flowing in the pipe 54 and to transmit the detected temperature of the consumed hot water u as a signal to the control device 9. The temperature detectors 45 and 46 are configured to detect the temperature of the circulating hot water w flowing in the pipe 55 and transmit the detected temperature of the circulating hot water w as a signal to the control device 9.

温度検知器44の下流側の配管54及び温度検知器46の下流側の配管55には消費温水流量計49A、循環温水流量計49Bがそれぞれ配置されている。消費温水流量計49Aは、貯湯槽41から導出される消費温水uの量、すなわち給湯負荷の量を計測できるように構成されている。循環温水流量計49Bは、暖房器具や風呂の追い炊き配管を流れる循環温水wの量、すなわち暖房負荷や追い炊き負荷(以下「温水負荷」という。)の量を計測できるように構成されている。消費温水流量計49A、循環温水流量計49Bと制御装置9との間には信号ケーブルがそれぞれ敷設されており、消費温水流量計49A、循環温水流量計49Bで計測される温水の流量の計測結果を随時信号としてそれぞれ制御装置9に送信することができるように構成されている。   A consumed hot water flow meter 49A and a circulating hot water flow meter 49B are respectively arranged in a pipe 54 on the downstream side of the temperature detector 44 and a pipe 55 on the downstream side of the temperature detector 46. The consumed hot water flow meter 49A is configured to measure the amount of consumed hot water u derived from the hot water storage tank 41, that is, the amount of hot water supply load. The circulating hot water flow meter 49B is configured to be able to measure the amount of circulating hot water w flowing through the heating appliance and the additional cooking pipe of the bath, that is, the amount of heating load and additional cooking load (hereinafter referred to as “hot water load”). . A signal cable is laid between the consumption hot water flow meter 49A, the circulating hot water flow meter 49B and the control device 9, and the measurement result of the flow rate of the hot water measured by the consumption hot water flow meter 49A and the circulating hot water flow meter 49B. Can be transmitted to the control device 9 as signals as needed.

消費電力計39は、燃料電池32で発電されインバータ33で交流に変換された電気と商用電源から供給を受ける電気Eとを導入し、機器の動力や電灯などの電力負荷に電気を供給するように構成されている。消費電力計39は、電力負荷がどれくらいあったか、燃料電池ユニット3の発電量はどれくらいあったか、商用電源から電力の供給をどれくらい受けたかについて計測することができるように構成されている。消費電力計39と制御装置9との間には信号ケーブルが敷設されており、消費電力計39で計測される発電電流の量や電力負荷の計測結果を随時信号として制御装置9に送信することができるように構成されている。   The power consumption meter 39 introduces electricity generated by the fuel cell 32 and converted into alternating current by the inverter 33 and electricity E supplied from a commercial power source so as to supply electricity to power loads such as power of equipment and lamps. It is configured. The power consumption meter 39 is configured to measure how much power is loaded, how much power is generated by the fuel cell unit 3, and how much power is supplied from a commercial power source. A signal cable is laid between the power consumption meter 39 and the control device 9, and the amount of generated current measured by the power consumption meter 39 and the measurement result of the power load are transmitted to the control device 9 as needed. It is configured to be able to.

制御装置9は、消費電力計39からの電力負荷計測信号を随時受信して、一日のうちのどの時間帯に電力負荷がどれくらいあったか、燃料電池ユニット3の発電量はどれくらいあったか、商用電源から電力の供給をどれくらい受けたかの計測結果を少なくとも30日分保持できるように構成されている。また、消費温水流量計49Aからの給湯負荷信号及び循環温水流量計49Bからの温水負荷計測信号を随時受信して、一日のうちのどの時間帯に給湯負荷信号及び温水負荷がどれくらいあったかの計測結果を少なくとも30日分保持できるように構成されている。制御装置9は、消費電力計39並びに消費温水流量計49A及び循環温水流量計49Bから受信したそれぞれの信号に基づいて、必要な燃料電池32での発電量及び必要な温水量を割り出し、必要に応じて流量調整弁38、48A、48Bに開度調節信号を送信し、必要に応じてブロワ88に回転数調整信号を送信して燃料電池システム1の運転・停止を制御できるように構成されている。   The control device 9 receives the power load measurement signal from the power consumption meter 39 at any time, how much power load was in what time of the day, how much power was generated by the fuel cell unit 3, and from the commercial power supply. The measurement result of how much power has been supplied can be held for at least 30 days. In addition, the hot water load signal from the consumption hot water flow meter 49A and the hot water load measurement signal from the circulating hot water flow meter 49B are received at any time, and the hot water load signal and the hot water load are measured at which time of the day. The result is configured to be retained for at least 30 days. The control device 9 determines the necessary power generation amount in the fuel cell 32 and the necessary hot water amount based on the respective signals received from the power consumption meter 39, the consumed hot water flow meter 49A, and the circulating hot water flow meter 49B. Accordingly, an opening degree adjusting signal is transmitted to the flow rate adjusting valves 38, 48A, 48B, and a rotational speed adjusting signal is transmitted to the blower 88 as necessary to control operation / stop of the fuel cell system 1. Yes.

バッテリー61は、燃料電池ユニット3で発電された電力が電力負荷よりも多い場合に余剰電力を蓄えることができるように構成されている。また、バッテリー61は、燃料電池ユニット3で発電された電力が電力負荷よりも少ない場合又は電力負荷がバッテリー61の充電量で足りる場合には、放電して電力負荷の一部又は全部に充当することができるように構成されている。   The battery 61 is configured to be able to store surplus power when the power generated by the fuel cell unit 3 is greater than the power load. In addition, when the power generated by the fuel cell unit 3 is less than the power load or when the power load is sufficient for the amount of charge of the battery 61, the battery 61 is discharged and applied to a part or all of the power load. It is configured to be able to.

なお、メータ2を通過した商用ガスGは、燃料電池システム1を構成する燃料電池ユニット3及び貯湯ユニット4以外である、燃料電池システム1外のコンロ等のガス器具99にも供給されている。   The commercial gas G that has passed through the meter 2 is also supplied to a gas appliance 99 such as a stove outside the fuel cell system 1 other than the fuel cell unit 3 and the hot water storage unit 4 constituting the fuel cell system 1.

続いて図1を参照して燃料電池システム1の作用について説明する。
改質装置31では、改質用水である改質剤sとメータ2を通過した商用ガスGとが導入されて改質剤sと商用ガスGとの水蒸気改質反応により水素に富む燃料ガスhが生成される。水蒸気改質反応は吸熱反応であり、反応に必要な熱は燃焼部31aで燃焼用ガスが燃焼されることにより得られる。生成された燃料ガスhは燃料電池32の燃料極32aに送られる。
Next, the operation of the fuel cell system 1 will be described with reference to FIG.
In the reformer 31, the reformer s that is the reforming water and the commercial gas G that has passed through the meter 2 are introduced, and the fuel gas h rich in hydrogen by the steam reforming reaction between the reformer s and the commercial gas G. Is generated. The steam reforming reaction is an endothermic reaction, and the heat necessary for the reaction is obtained by burning the combustion gas in the combustion section 31a. The generated fuel gas h is sent to the fuel electrode 32a of the fuel cell 32.

燃料電池32では、燃料極32aに導入された燃料ガスhとブロワ88により空気極32bに導入された酸化剤ガスaとの電気化学的反応により発電し、水と熱を発生する。反応に使われなかった燃料ガスh及び酸化剤ガスaは、それぞれアノードオフガスp、カソードオフガスqとして燃料電池32から排出される。アノードオフガスpは改質装置31の燃焼部31aに導かれ、水蒸気改質反応に必要な熱を得るために燃焼用ガスとして燃焼される。燃料電池32で発電した電流は直流電流であり、インバータ33にて交流電流に変換されて消費電力計39に送電される。水は空気極32bで発生し、発生した水が水蒸気の場合はカソードオフガスqと混合して排出され、水滴の場合は酸化剤ガスaの風圧によりカソードオフガスqと共に排出される。発生した熱は冷却水流路32cを流れる冷却水cにより冷却される。冷却水流路32cで受熱した冷却水cは循環ポンプ35により熱交換器34に圧送され、排熱温水tと熱交換される。   In the fuel cell 32, power is generated by an electrochemical reaction between the fuel gas h introduced into the fuel electrode 32a and the oxidant gas a introduced into the air electrode 32b by the blower 88 to generate water and heat. The fuel gas h and the oxidant gas a that have not been used for the reaction are discharged from the fuel cell 32 as an anode offgas p and a cathode offgas q, respectively. The anode off gas p is led to the combustion section 31a of the reformer 31, and is burned as a combustion gas in order to obtain heat necessary for the steam reforming reaction. The current generated by the fuel cell 32 is a direct current, which is converted into an alternating current by the inverter 33 and transmitted to the power consumption meter 39. Water is generated at the air electrode 32b. When the generated water is water vapor, it is mixed with the cathode offgas q and discharged. When it is water droplets, it is discharged together with the cathode offgas q by the wind pressure of the oxidant gas a. The generated heat is cooled by the cooling water c flowing through the cooling water channel 32c. The cooling water c received by the cooling water flow path 32c is pumped to the heat exchanger 34 by the circulation pump 35, and is heat-exchanged with the exhaust heat water t.

排熱温水tは、貯湯ユニット4の貯湯槽41下部の温度が低い部分から採水されて循環ポンプ36により熱交換器34に圧送される。熱交換器34で冷却水cから受熱して温度が上昇した排熱温水tは、貯湯槽41上部に戻される。温度が上昇して貯湯槽41に戻った排熱温水tは、貯湯槽41の上部から消費温水uとして混合水栓などの給湯負荷に向けて導出される。貯湯槽41から導出される消費温水uの温度が給湯負荷が必要とする温度以上であれば補助加熱器42Aは起動しないが、貯湯槽41から導出される消費温水uの温度が給湯負荷が必要とする温度以下であれば流量調整弁48Aで流量調整されたガスGが補助加熱器42Aに供給されて補助加熱器42Aが起動し、消費温水uを所定の温度になるように加熱する。補助加熱器42Aの発停の判断は温度検知器43で検知される温度に基づいて行なわれ、流量調整弁48Aの開度調整は温度検知器44で検知される温度に基づいて行なわれる。給湯負荷に向けて導出される消費温水uの流量は消費温水流量計49Aで計測され、計測された流量は信号として随時制御装置9に送信される。   The waste heat hot water t is sampled from a portion at a lower temperature of the hot water storage tank 41 of the hot water storage unit 4 and is pumped to the heat exchanger 34 by the circulation pump 36. The exhaust heat water t that has received heat from the cooling water c by the heat exchanger 34 and has risen in temperature is returned to the upper part of the hot water storage tank 41. The exhaust heat hot water t that has returned to the hot water storage tank 41 due to an increase in temperature is derived from the upper part of the hot water storage tank 41 toward the hot water supply load such as a mixed water tap as the consumed hot water u. The auxiliary heater 42A does not start if the temperature of the consumed hot water u derived from the hot water tank 41 is higher than the temperature required by the hot water supply load, but the temperature of the consumed hot water u derived from the hot water tank 41 requires the hot water load. If the temperature is equal to or lower than the temperature, the gas G whose flow rate is adjusted by the flow rate adjusting valve 48A is supplied to the auxiliary heater 42A, the auxiliary heater 42A is activated, and the consumed hot water u is heated to a predetermined temperature. Whether the auxiliary heater 42A is started or stopped is determined based on the temperature detected by the temperature detector 43, and the opening adjustment of the flow rate adjustment valve 48A is performed based on the temperature detected by the temperature detector 44. The flow rate of the consumed hot water u derived toward the hot water supply load is measured by the consumed hot water flow meter 49A, and the measured flow rate is transmitted to the control device 9 as needed.

一方、不図示の暖房器具や風呂の追い炊きなどが運転されると循環温水wが循環を開始し、暖房器具や風呂の追い炊きなどの運転が停止されると循環温水wの循環が停止する。循環温水wが循環している間は、流量調整弁48Bで流量調整されたガスGが補助加熱器42Bに供給されて補助加熱器42Bが起動し、循環温水wを所定の温度になるように加熱する。流量調整弁48Bの開度調整は、温度検知器46で検知される温度に基づいて行なわれる。流れる循環温水wの流量は消費温水流量計49Bで計測され、計測された流量は信号として随時制御装置9に送信される。   On the other hand, when a heating appliance (not shown) or a reheating bath is operated, the circulating hot water w starts to circulate, and when an operation such as a heating appliance or a reheating bath is stopped, the circulation of the circulating hot water w stops. . While the circulating hot water w is circulating, the gas G whose flow rate is adjusted by the flow rate adjusting valve 48B is supplied to the auxiliary heater 42B, the auxiliary heater 42B is activated, and the circulating hot water w is set to a predetermined temperature. Heat. The opening adjustment of the flow rate adjusting valve 48B is performed based on the temperature detected by the temperature detector 46. The flow rate of the circulating hot water w flowing is measured by the consumption hot water flow meter 49B, and the measured flow rate is transmitted to the control device 9 as needed.

燃料電池ユニット3から消費電力計39に送電された電流は、不図示の電灯や電気機器などの電力負荷に向けて送電される。燃料電池ユニット3で発電された電力では要求される電力負荷に対して不足する場合は、不足分の電力を商用電源から供給を受け、燃料電池ユニット3で発電された電力と商用電源から供給を受けた電力Eとが合流して電力負荷に送電される。電力負荷に送電される電力は、消費電力計39で計測され、計測された電力は信号として随時制御装置9に送信される。   The current transmitted from the fuel cell unit 3 to the power consumption meter 39 is transmitted toward a power load such as a light (not shown) or an electric device. When the power generated by the fuel cell unit 3 is insufficient for the required power load, the shortage of power is supplied from the commercial power supply, and the power generated by the fuel cell unit 3 and the commercial power supply are supplied. The received power E is merged and transmitted to the power load. The power transmitted to the power load is measured by the power consumption meter 39, and the measured power is transmitted to the control device 9 as needed as a signal.

上述のように商用ガスGから供給を受けメータ2を通過したガスGは、燃料電池ユニット3、貯湯ユニット4、燃料電池システム1外のガス器具99などに分配される。燃料電池ユニット3は電力負荷がある限り運転を続けようとし、燃料電池ユニット3の運転を継続するには改質装置31にガスGを導入し続ける必要があるが、メータ2をガスが連続して第2の所定時間(本実施の形態では60分)以上停止することなく第1の所定時間(本実施の形態では30日)以上流れ続けた場合はメータ2が警報を発し、警報を止めるにはガスの流れを遮断しなければならない。警報を止めるためにガスの流れを遮断しなければならない時間帯が電力負荷が多い時間帯であった場合は、燃料電池ユニット3の発電電力が使用できなくなり運用効率が低下する。また、燃料電池は一度停止すると起動して定常運転に戻るまでに相当の時間がかかるため、定常運転になるまでの時間に電力負荷の多い時間帯が来てしまうと効率のよい燃料電池システム1の運転ができなくなる。また、警報を止めるためにガスの流れを遮断しなければならない時間帯が給湯負荷や温水負荷が多い時間帯であったときは、補助加熱器42A、42Bに供給されるガスも遮断されてしまうため要求される温度まで消費温水u及び循環温水wの温度を上昇させることができなくなる。   As described above, the gas G supplied from the commercial gas G and passing through the meter 2 is distributed to the fuel cell unit 3, the hot water storage unit 4, the gas appliance 99 outside the fuel cell system 1, and the like. The fuel cell unit 3 tries to continue operation as long as there is an electric power load. In order to continue the operation of the fuel cell unit 3, it is necessary to continuously introduce the gas G into the reformer 31. If the flow continues for the first predetermined time (in this embodiment, 30 days) without stopping for more than the second predetermined time (60 minutes in this embodiment), the meter 2 issues an alarm and stops the alarm. The gas flow must be cut off. If the time period during which the gas flow must be interrupted to stop the alarm is a time period when the power load is heavy, the generated power of the fuel cell unit 3 cannot be used and the operation efficiency is lowered. In addition, since the fuel cell takes a considerable amount of time to start and return to the steady operation after being stopped once, an efficient fuel cell system 1 is obtained when a time zone with a large power load comes in the time until the steady operation is started. Can no longer drive. Moreover, when the time zone in which the gas flow must be shut off to stop the alarm is a time zone during which there are many hot water supply loads or hot water loads, the gas supplied to the auxiliary heaters 42A and 42B is also shut off. Therefore, it becomes impossible to raise the temperature of the consumed hot water u and the circulating hot water w to the required temperature.

このような不都合を回避するため、燃料電池システム1は、燃料電池システム1の運転が開始されてから第1の所定時間(本実施の形態では30日)以内の間で、電力負荷が最小又は燃料電池ユニット3の最小出力以下で且つ給湯負荷及び温水負荷が最小と予想される時間帯でさらにスケジュールから読み取った負荷側で使用される予想熱量が貯湯ユニット4に現にある場合に自ら燃料電池ユニット3の運転を停止する(いわゆる学習制御)ことにより、電力負荷並びに給湯負荷及び温水負荷が多い時間帯にメータ2で発せられた警報を止めるためにガスの流れを遮断することに起因する燃料電池システム1の運用効率の低下を防ぐこととしている。なお、一般的に、電力負荷が最小の時間帯は人が活動していない時間帯であると考えられ、ガス器具99等の使用も無いと考えられる。以下、図2〜図4を参照して自ら燃料電池ユニット3の運転を停止するに至る流れについて説明する。なお、以下の説明で使用する構成の符号については、適宜図1を参照するものとする。   In order to avoid such an inconvenience, the fuel cell system 1 has a minimum power load within a first predetermined time (30 days in the present embodiment) after the operation of the fuel cell system 1 is started. The fuel cell unit itself when the hot water storage unit 4 actually has an expected amount of heat to be used on the load side read from the schedule in a time zone where the fuel cell unit 3 is less than the minimum output and the hot water supply load and the hot water load are expected to be minimum. The fuel cell caused by shutting off the gas flow to stop the alarm issued by the meter 2 during the time when there is a lot of electric power load, hot water supply load and hot water load by stopping the operation of 3 (so-called learning control) It is intended to prevent a decrease in the operational efficiency of the system 1. In general, it is considered that the time zone in which the power load is minimum is a time zone in which a person is not active, and the gas appliance 99 or the like is not used. Hereinafter, the flow leading to stopping the operation of the fuel cell unit 3 by itself will be described with reference to FIGS. In addition, about the code | symbol of the structure used by the following description, FIG. 1 shall be referred suitably.

図2は、燃料電池ユニット3を運転開始後第1の所定時間が経過するまでの間に第2の所定時間の間停止する動作を説明するフローチャートである。
制御装置9は、消費電力計39、消費温水流量計49A、循環温水流量計49Bから受信した信号に基づきそれぞれ消費電力量、消費温水量、循環温水量を取得し、さらに消費電力計39で計測された燃料電池ユニット3の発電量から発熱量を算出して貯湯ユニット4に蓄えられる熱量を算出し、燃料電池ユニット3の運転開始から27日が経過するまでの各日の時間帯ごとに取得及び算出した結果を保持しておく(S201)。
FIG. 2 is a flowchart for explaining the operation of stopping the fuel cell unit 3 for the second predetermined time after the start of operation until the first predetermined time elapses.
The control device 9 acquires the power consumption amount, the consumption hot water amount, and the circulating hot water amount based on the signals received from the power consumption meter 39, the consumption hot water flow meter 49A, and the circulation hot water flow meter 49B, respectively. The calorific value is calculated from the amount of power generated by the fuel cell unit 3 and the amount of heat stored in the hot water storage unit 4 is calculated and acquired every time period from the start of operation of the fuel cell unit 3 until 27 days have passed. The calculated result is held (S201).

一日の電力負荷の推移は電気が使用される場所(各家庭など)や日ごとに異なるのが一般的であることを考慮して、燃料電池ユニット3の起動から27日が経過するまでの電力負荷の推移を制御装置9に保持しておく。電力負荷の推移として、例えば図3に示すようなものが把握される。図3において、電気は一日中常に使用されているが、6時から9時までと17時から23時までの使用量は多くなっており、電気使用のピークは18時頃となっている。逆に、2時から6時までと10時から17時までの使用量が比較的少なくなっている。なお、燃料電池ユニット3の起動から定常運転に至るまでに必要な時間も把握しておく。   In consideration of the fact that the transition of the daily power load is generally different depending on the place where electricity is used (such as each household) and each day, 27 days have passed since the start of the fuel cell unit 3. The control device 9 holds the transition of the power load. As the transition of the power load, for example, the one shown in FIG. 3 is grasped. In FIG. 3, electricity is always used throughout the day, but the amount of use from 6 o'clock to 9 o'clock and from 17 o'clock to 23 o'clock is large, and the peak of electricity use is around 18:00. Conversely, the usage from 2 o'clock to 6 o'clock and from 10 o'clock to 17 o'clock is relatively small. Note that the time required from the start of the fuel cell unit 3 to the steady operation is also grasped.

電力負荷の推移の把握と同様に、給湯負荷、温水負荷、蓄熱量の推移も制御装置9に保持しておく。給湯負荷の推移として、例えば図4に示すようなものが把握される。図4において、給湯は6時から8時までと17時から21時半まで使用され、22時から23時半までは断続的に使用されている。温水負荷の推移も、例示としての図示はしないが電力負荷や給湯負荷と同様に把握して制御装置9に保持しておく。また、蓄熱量の推移は給湯負荷及び温水負荷並びに電力負荷の推移から推測して制御装置9に保持しておく。   Similarly to grasping the transition of the electric power load, the transition of the hot water supply load, the hot water load, and the heat storage amount is also held in the control device 9. As a transition of the hot water supply load, for example, the one shown in FIG. 4 is grasped. In FIG. 4, hot water is used from 6 o'clock to 8 o'clock and from 17 o'clock to 21:30, and is used intermittently from 22:00 to 23:30. The transition of the hot water load is also grasped in the same manner as the electric power load and the hot water supply load, but not shown as an example, and is held in the control device 9. Moreover, the transition of the heat storage amount is estimated from the transition of the hot water supply load, the hot water load, and the power load, and is held in the control device 9.

27日間の各日・各時間帯の消費電力量、消費温水量、循環温水量、蓄熱量の取得及び算出結果から、最も運用効率の低下が少なく燃料電池ユニット3を停止できる時間帯の候補を抽出する(S202)。最も運用効率の低下が少なく燃料電池ユニット3を停止できる時間帯は、典型的には、予想される電力負荷が最小又は燃料電池ユニット3の最小出力以下で且つ給湯負荷及び温水負荷が最小となる時間帯であって、且つメータ2が警報を発するまでの時間の計測を中断できる第2の所定時間(本実施の形態では60分)に燃料電池ユニット3の起動から定常運転に至るまでに必要な時間(例えば50分)を加えた110分以上ある時間帯で、さらにスケジュールから読み取った負荷側で使用される熱量が貯湯ユニット4にある場合である。例えば図3及び図4に示した例においては、2時から6時までと10時から17時までである。   From the acquisition and calculation results of power consumption, hot water consumption, circulating hot water consumption, and heat storage amount for each day / time zone for 27 days, a candidate for a time zone in which the fuel cell unit 3 can be stopped with the least decrease in operation efficiency is obtained. Extract (S202). The time period during which the fuel cell unit 3 can be stopped with the least decrease in operation efficiency is typically the expected power load is the minimum or less than the minimum output of the fuel cell unit 3, and the hot water supply load and the hot water load are the minimum. Necessary from the start of the fuel cell unit 3 to the steady operation within the second predetermined time (60 minutes in the present embodiment) during which it is possible to interrupt the measurement of the time until the meter 2 issues an alarm. This is a case where the amount of heat used on the load side read from the schedule is in the hot water storage unit 4 in a time zone of 110 minutes or more including a long time (for example, 50 minutes). For example, in the example shown in FIGS. 3 and 4, it is from 2 o'clock to 6 o'clock and from 10 o'clock to 17 o'clock.

ここで、燃料電池ユニット3を停止できる候補の時間帯が複数あるときは、燃料電池ユニット3の再起動後の一定の時間帯に給湯負荷が少ないと予想される方の時間帯を選択する。上述のように燃料電池は一度停止すると起動して定常運転に戻るまでに相当の時間がかかるが、この間は燃料電池の排熱を利用することができない。すなわち、燃料電池ユニット3の再起動後に比較的多い給湯負荷が予想される時間帯に燃料電池ユニット3を停止すると、負荷は日によって変動することがあるので、読み取ったスケジュールから前倒しして給湯負荷が増加した場合は貯湯槽41に蓄えてある温水量では不足する場合があり、この場合は燃料電池システム1の運用効率が低下することとなる。一方、燃料電池ユニット3の再起動後に比較的少ない給湯負荷が予想される時間帯に燃料電池ユニット3を停止すれば、貯湯槽41に蓄えてある温水量が要求される給湯負荷に対して不足する事態が生じる可能性が低い。このような観点から、本実施の形態では2時〜6時を燃料電池ユニット3を停止できる候補の時間とするのがよい。   Here, when there are a plurality of candidate time zones in which the fuel cell unit 3 can be stopped, the time zone in which the hot water supply load is expected to be small in a certain time zone after the fuel cell unit 3 is restarted is selected. As described above, once the fuel cell is stopped, it takes a considerable time to start and return to the steady operation, but during this time, the exhaust heat of the fuel cell cannot be used. That is, if the fuel cell unit 3 is stopped in a time zone where a relatively large hot water supply load is expected after the fuel cell unit 3 is restarted, the load may fluctuate depending on the day. When the amount of water increases, the amount of hot water stored in the hot water storage tank 41 may be insufficient, and in this case, the operation efficiency of the fuel cell system 1 is reduced. On the other hand, if the fuel cell unit 3 is stopped during a time period when a relatively small hot water supply load is expected after the restart of the fuel cell unit 3, the amount of hot water stored in the hot water storage tank 41 is insufficient for the required hot water supply load. Is unlikely to happen. From this point of view, in the present embodiment, it is preferable to set the time from 2 o'clock to 6 o'clock as a candidate time for which the fuel cell unit 3 can be stopped.

また、燃料電池ユニット3を停止できる候補の時間帯が複数あるときにいずれの時間帯で停止するかの別の判断基準として、燃料電池ユニット3を停止する時間が短かい時間帯を選択してもよい。一般的に、燃料電池は低出力で運転すると高出力で運転するよりも効率が低い。また、燃料電池は、起動・停止の際に予熱等の発電に供されない燃料を消費するため起動・停止の回数は少ない方がよい。すなわち、電力負荷が少なく燃料電池ユニット3を運転すると低出力運転となる場合は、一度燃料電池ユニット3を停止したら電力負荷が増加するまで停止させておいた方がよい場合がある。一方、蓄熱槽41に蓄えられた温水は時間経過と共に放熱していくので燃料電池ユニット3の排熱が貯湯槽41に蓄熱されないと貯湯槽41内の蓄熱量が減少していく。したがって、蓄熱槽41内の放熱による損失を抑制する観点からは、燃料電池ユニット3を停止する時間は第2の所定時間を超えた後は短かい方がよい。このような観点からも、本実施の形態では2時〜6時を燃料電池ユニット3を停止できる候補の時間とするのがよい。   In addition, as another criterion for determining which time zone to stop when there are a plurality of candidate time zones in which the fuel cell unit 3 can be stopped, select a time zone in which the fuel cell unit 3 is stopped for a short time. Also good. In general, a fuel cell is less efficient when operated at low power than at high power. In addition, since the fuel cell consumes fuel that is not used for power generation such as preheating when starting and stopping, it is better that the number of times of starting and stopping is small. That is, when the fuel cell unit 3 is operated with low power load and low output operation, it may be better to stop the fuel cell unit 3 until the power load increases once the fuel cell unit 3 is stopped. On the other hand, since the hot water stored in the heat storage tank 41 dissipates heat over time, the amount of heat stored in the hot water storage tank 41 decreases unless the exhaust heat of the fuel cell unit 3 is stored in the hot water storage tank 41. Therefore, from the viewpoint of suppressing loss due to heat radiation in the heat storage tank 41, it is preferable that the time for stopping the fuel cell unit 3 is shorter after the second predetermined time is exceeded. Also from this point of view, in the present embodiment, it is preferable to set the time from 2 o'clock to 6 o'clock as a candidate time when the fuel cell unit 3 can be stopped.

なお、燃料電池ユニット3を停止できる候補の時間帯が複数あり、上記の利点が一つの時間帯に一致しない場合にいずれの燃料電池ユニット3を停止できる候補の時間で燃料電池ユニット3を停止させるかは、燃料電池システム1の利用者があらかじめ制御装置9に設定しておくことで適宜選択することができる。   If there are a plurality of candidate time zones in which the fuel cell unit 3 can be stopped and the above advantages do not coincide with one time zone, the fuel cell unit 3 is stopped at a candidate time in which any fuel cell unit 3 can be stopped. This can be selected as appropriate by the user of the fuel cell system 1 setting the control device 9 in advance.

ここから再び燃料電池ユニット3の運転を停止するに至る流れの説明に戻る。28日目の燃料電池ユニット3を停止できる候補の時間(例えば2時〜2時10分)になったとき、電力負荷が所定の電力(電力負荷が最小又は燃料電池ユニット3の最小出力)以下で且つ給湯負荷及び温水負荷が最小の状態で、さらにスケジュールから読み取った負荷側で使用される熱量が貯湯ユニット4にあるか否かを判断する(S203)。電力負荷が所定の電力以下で且つ給湯負荷及び温水負荷が最小の状態で、さらにスケジュールから読み取った負荷側で使用される熱量が貯湯ユニット4にあれば燃料電池ユニット3を停止するステップ(S205)に進み、なければ次のステップ(S204)に進む。   Returning to the description of the flow from here to the stop of the operation of the fuel cell unit 3 again. When it becomes a candidate time (for example, 2 o'clock to 2:10 o'clock) that can stop the fuel cell unit 3 on the 28th day, the power load is equal to or less than a predetermined power (the power load is the minimum or the minimum output of the fuel cell unit 3). In addition, it is determined whether or not the hot water storage unit 4 has the amount of heat used on the load side read from the schedule while the hot water supply load and the hot water load are at a minimum (S203). A step of stopping the fuel cell unit 3 if the electric power load is equal to or lower than the predetermined electric power and the hot water supply load and the hot water load are at a minimum, and the amount of heat used on the load side read from the schedule is in the hot water storage unit 4 (S205). If not, the process proceeds to the next step (S204).

29日目の燃料電池ユニット3を停止できる候補の時間(例えば2時〜2時10分)が来たか否か判断し(S204)、時間が来ていなければ時間が来るまで待ち、時間が来たら電力負荷が所定の電力以下で且つ給湯負荷及び温水負荷が最小の状態で、さらにスケジュールから読み取った負荷側で使用される熱量が貯湯ユニット4にあるか否かにかかわらず、燃料電池ユニット3を停止するステップ(S205)に進む。燃料電池ユニット3が停止したときの電力は、商用電源から供給を受ける。電力負荷が所定の電力以下で且つ給湯負荷及び温水負荷が最小の状態ではないときに燃料電池ユニット3を停止すると燃料電池システム1の運用効率が良いとはいえないが、電力負荷並びに給湯負荷及び温水負荷が大きい時間帯に自動的に停止するよりは燃料電池システム1の運用効率の低下が少なくて済む。   It is determined whether or not a candidate time (for example, 2:00 to 2:10) that can stop the fuel cell unit 3 on the 29th day has come (S204). Then, regardless of whether or not the amount of heat used on the load side read from the schedule is in the hot water storage unit 4 in a state where the power load is equal to or less than the predetermined power and the hot water supply load and the hot water load are minimum, the fuel cell unit 3 The process proceeds to the step of stopping (S205). Electric power when the fuel cell unit 3 is stopped is supplied from a commercial power source. If the fuel cell unit 3 is stopped when the power load is equal to or lower than the predetermined power and the hot water supply load and the hot water load are not at a minimum state, it cannot be said that the operation efficiency of the fuel cell system 1 is good. The operation efficiency of the fuel cell system 1 can be reduced less than when the hot water load is automatically stopped at a time when the hot water load is large.

燃料電池ユニット3が停止すると、メータ2が警報を発するまでの時間の計測を中断できる時間である第2の所定時間(本実施の形態では60分)の計測が開始される(S206)。第2の所定時間の計測が開始された後は第2の所定時間が経過したか否かを判断するステップ(S207)に進む。第2の所定時間が経過していれば燃料電池ユニット3を再起動するステップ(S209)に進み、経過していなければ次のステップに進む。   When the fuel cell unit 3 is stopped, measurement of a second predetermined time (60 minutes in the present embodiment), which is a time during which measurement of the time until the meter 2 issues an alarm, can be started (S206). After the measurement of the second predetermined time is started, the process proceeds to a step (S207) for determining whether or not the second predetermined time has elapsed. If the second predetermined time has elapsed, the process proceeds to a step of restarting the fuel cell unit 3 (S209). If not, the process proceeds to the next step.

第2の所定時間が経過していなければ、補助加熱器42A又は42Bの使用があったか否かの判断(S208)をする。補助加熱器42A又は42Bの使用が無ければ第2の所定時間が経過したか否かを判断するステップ(S207)に戻り、補助加熱器42A又は42Bの使用があれば第2の所定時間を計測するステップ(S205)に戻って始めから第2の所定時間を計測し直す。   If the second predetermined time has not elapsed, it is determined whether or not the auxiliary heater 42A or 42B has been used (S208). If the auxiliary heater 42A or 42B is not used, the process returns to the step of determining whether or not the second predetermined time has elapsed (S207), and if the auxiliary heater 42A or 42B is used, the second predetermined time is measured. Returning to step (S205), the second predetermined time is measured again from the beginning.

計測を開始してから第2の所定時間以上が経過すると、燃料電池ユニット3が再起動される(S209)。燃料電池ユニット3が再起動すると、再び27日が経過するまでの各日の時間帯ごとに消費電力量、消費温水量、循環温水量、蓄熱量の取得及び算出結果を制御装置9に保持するステップ(S201)に戻る。以下、燃料電池ユニット3が第2の所定時間以上停止するまで上記の一連の動作を繰り返す。   When the second predetermined time or more has elapsed since the start of measurement, the fuel cell unit 3 is restarted (S209). When the fuel cell unit 3 is restarted, the control device 9 holds the acquisition and calculation results of the power consumption amount, the hot water consumption amount, the circulating hot water amount, and the heat storage amount for each time period until the 27th day again. The process returns to step (S201). Thereafter, the above series of operations is repeated until the fuel cell unit 3 stops for a second predetermined time or longer.

以上の説明では、改質方式は水蒸気改質方式として説明したが、部分酸化改質方式やオートサーマル改質方式であってもよい。部分酸化改質方式やオートサーマル改質方式を採用した場合は燃焼部31aが不要になり、燃料電池ユニット3をコンパクトにすることができる。   In the above description, the reforming method has been described as the steam reforming method, but it may be a partial oxidation reforming method or an autothermal reforming method. When the partial oxidation reforming method or the autothermal reforming method is adopted, the combustion part 31a is not necessary, and the fuel cell unit 3 can be made compact.

以上の説明では第1の所定時間は30日、第2の所定時間は60分であるとして説明したが、これらに限定されないことはいうまでもない。   In the above description, the first predetermined time is 30 days and the second predetermined time is 60 minutes. However, it is needless to say that the first predetermined time is not limited to these.

以上の説明では、電力負荷並びに給湯負荷及び温水負荷に基づいて燃料電池ユニット3を停止する時間帯の候補を決定したが、電力負荷のみに基づいて、又は電力負荷と給湯負荷に基づいて燃料電池ユニット3を停止する時間帯の候補を決定してもよいことはいうまでもない。   In the above description, the candidate time zone for stopping the fuel cell unit 3 is determined based on the electric power load, the hot water supply load, and the hot water load. However, the fuel cell is based only on the electric power load or based on the electric power load and the hot water supply load. It goes without saying that a candidate for a time zone for stopping the unit 3 may be determined.

以上の説明では27日以降に予備日を設けたが、停止までの期間を延ばす観点から、30日目の負荷が少ない時間に停止するように設定してもよい。   In the above description, the preliminary day is provided after the 27th day, but from the viewpoint of extending the period until the stop, it may be set to stop at a time when the load on the 30th day is small.

以上のように、本実施の形態に係る燃料電池システム1は、メータ2の保護機能を無効にすることなく、ガスの流れの停止を最小限に抑制し、ガスの流れを停止するときは燃料電池システム1の運用効率の低下を抑制することができる。   As described above, the fuel cell system 1 according to the present embodiment suppresses the stoppage of the gas flow to the minimum without invalidating the protection function of the meter 2, and the fuel cell system 1 is used when the gas flow is stopped. A decrease in operational efficiency of the battery system 1 can be suppressed.

本発明の実施の形態に係る燃料電池システム1を説明するブロック図である。1 is a block diagram illustrating a fuel cell system 1 according to an embodiment of the present invention. 燃料電池ユニットの運転開始後第1の所定時間が経過するまでの間に第2の所定時間の間停止する動作を説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the operation | movement which stops for a 2nd predetermined time before the 1st predetermined time passes after the driving | operation start of a fuel cell unit. ある一日の電力負荷の推移を表すグラフである。It is a graph showing transition of the electric power load of a certain day. ある一日の給湯負荷の推移を表すグラフである。It is a graph showing transition of the hot water supply load of a certain day.

符号の説明Explanation of symbols

1 燃料電池システム
2 メータ
3 燃料電池ユニット
4 貯湯ユニット
9 制御装置
31 改質装置
32 燃料電池
39 消費電力計
49A 消費温水流量計
49B 循環温水流量計
G 商用ガス
h 燃料ガス
t 排熱温水
u 消費温水
w 循環温水
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Fuel cell system 2 Meter 3 Fuel cell unit 4 Hot water storage unit 9 Control device 31 Reformer 32 Fuel cell 39 Power consumption meter 49A Consumption hot water flow meter 49B Circulation hot water flow meter G Commercial gas h Fuel gas t Waste heat water u Consumption hot water w Circulating hot water

Claims (5)

所定時間ガスが流れ続けたときに警報を発するメータを通過した商用ガスを導入し該商用ガスを改質して水素に富む燃料ガスを生成する改質装置と、該燃料ガスを導入し電気化学的反応により負荷側に供給する電力を発電すると共に熱を発生する燃料電池とを有する燃料電池ユニットと;
前記負荷側で使用された消費電力を計測する消費電力計測手段と;
前記燃料電池ユニットの起動及び停止を制御する制御装置であって、前記消費電力計測手段で計測された消費電力のスケジュールに基づいて、前記燃料電池ユニットの運転を開始した後第1の所定時間が経過するまでの間に、前記燃料電池ユニットを第2の所定時間の間停止状態に保持する制御装置とを備える;
燃料電池システム。
A reformer that introduces a commercial gas that has passed through a meter that issues an alarm when the gas continues to flow for a predetermined time and reforms the commercial gas to produce a hydrogen-rich fuel gas, and introduces the fuel gas into an electrochemistry A fuel cell unit having a fuel cell that generates electric power to be supplied to the load side by a thermal reaction and generates heat;
Power consumption measuring means for measuring power consumption used on the load side;
A control device for controlling the start and stop of the fuel cell unit, wherein a first predetermined time after starting the operation of the fuel cell unit based on a schedule of power consumption measured by the power consumption measuring means A control device that holds the fuel cell unit in a stopped state for a second predetermined period of time until it has elapsed;
Fuel cell system.
前記制御装置は、前記スケジュールから読み取った前記消費電力が、最小となる時間帯又は前記燃料電池ユニットの最小出力以下となる時間帯であって、且つ前記消費電力計測手段で計測された消費電力が所定の電力以下のときに前記燃料電池ユニットを停止状態に保持する;
請求項1に記載の燃料電池システム。
The control device is a time zone in which the power consumption read from the schedule is a minimum time period or a time period in which the power consumption is less than a minimum output of the fuel cell unit, and the power consumption measured by the power consumption measurement unit is Holding the fuel cell unit in a stopped state when it is below a predetermined power;
The fuel cell system according to claim 1.
前記燃料電池で発生した熱を、温水を媒体として蓄える貯湯ユニットと;
前記貯湯ユニットから負荷側に向けて導出される温水の流量を計測する温水流量計測手段と;
前記温水流量計測手段で計測された温水の流量のスケジュールに基づいて、前記燃料電池ユニットの運転を開始した後第1の所定時間が経過するまでの間に、前記燃料電池ユニットを第2の所定時間の間停止状態に保持する制御装置とを備える;
請求項1又は請求項2に記載の燃料電池システム。
A hot water storage unit for storing heat generated in the fuel cell using hot water as a medium;
Hot water flow rate measuring means for measuring the flow rate of hot water derived from the hot water storage unit toward the load side;
Based on the schedule of the flow rate of hot water measured by the hot water flow rate measuring means, the fuel cell unit is moved to the second predetermined time after the start of the operation of the fuel cell unit until the first predetermined time elapses. A control device for holding in a stopped state for a period of time;
The fuel cell system according to claim 1 or 2.
前記制御装置は、前記スケジュールから読み取った前記負荷側で使用される熱量が前記貯湯ユニットにあるときに前記燃料電池ユニットを停止状態に保持する;
請求項3に記載の燃料電池システム。
The control device holds the fuel cell unit in a stopped state when the amount of heat used on the load side read from the schedule is in the hot water storage unit;
The fuel cell system according to claim 3.
前記制御装置は、前記スケジュールから読み取った前記温水の流量が最小となる時間帯に前記燃料電池ユニットを停止状態に保持する;
請求項3又は請求項4に記載の燃料電池システム。
The control device holds the fuel cell unit in a stopped state in a time zone in which the flow rate of the hot water read from the schedule is minimized;
The fuel cell system according to claim 3 or 4.
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