JP2006172770A - 燃料電池システム、燃料電池システム制御方法および建造物 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 燃料電池40が生成した温水を貯湯する貯湯槽44と、燃料電池40を冷却するための水を貯湯槽44から取り出し、燃料電池40に供給する冷却水配管58と、燃料電池40を冷却することによって生成した温水を貯湯槽44に供給する温水配管56と、貯湯槽44に貯湯される温水の持つ熱量が、貯湯槽44に貯湯される温水を消費する熱負荷42の必要とする熱量に比べて余剰である場合に、貯湯槽44のより高温の水を冷却水配管58に取り出して燃料電池40へ供給し、貯湯槽44に貯湯される温水の持つ熱量が熱負荷42の消費する熱量に比べて余剰でない場合に、貯湯槽44のより低温の水を冷却水配管58に取り出して燃料電池40へ供給する制御部50とを備えた。
【選択図】 図1
Description
Claims (12)
- 燃料電池と、
前記燃料電池が生成した温水を貯湯する貯湯槽と、
前記燃料電池を冷却するための水を前記貯湯槽から取り出し、前記燃料電池に供給する冷却水配管と、
前記燃料電池を冷却することによって生成した温水を前記貯湯槽に供給する温水配管と、
前記貯湯槽に貯湯される温水の持つ熱量が、前記貯湯槽に貯湯される温水を消費する熱負荷の必要とする熱量に比べて余剰である場合に、前記貯湯槽のより高温の水を前記冷却水配管に取り出して前記燃料電池へ供給し、前記貯湯槽に貯湯される温水の持つ熱量が前記熱負荷の消費する熱量に比べて余剰でない場合に、前記貯湯槽のより低温の水を前記冷却水配管に取り出して前記燃料電池へ供給する制御部と
を備える燃料電池システム。 - 前記冷却水配管は、より低温の水を前記貯湯槽の下部から取り出す下部取出口と、より高温の水を前記貯湯槽の前記下部よりも上方の位置から取り出す上部取出口を有し、
前記制御部は、前記貯湯槽のより高温の水を前記冷却水配管に取り出す場合には、前記冷却水配管に取り出される水の合計量に占める、前記上部取出口から取り出される水の量の割合を増加させ、前記貯湯槽のより低温の水を前記冷却水配管に取り出す場合には、前記冷却水配管に取り出される水の合計量に占める、前記下部取出口から取り出される水の量の割合を増加させる請求項1に記載の燃料電池システム。 - 前記燃料電池が発電した電力を消費する電力負荷の消費電力量、および前記熱負荷の消費熱量の履歴を、天候および気温に基づいて管理する履歴管理部を更に備え、
前記制御部は、前記履歴管理部が管理する消費電力量および消費熱量の履歴、ならびに、現在の、前記貯湯槽に貯湯される温水の持つ熱量、天候、および気温に基づいて、前記貯湯槽に貯湯される温水の持つ熱量が前記熱負荷の必要とする熱量に比べて余剰であるか否かを判断する請求項2に記載の燃料電池システム。 - 前記冷却水配管の内部の水の温度を検出する水温検出手段を更に備え、
前記制御部は、前記水温検出手段で検出される前記冷却水配管の内部の水の温度が、前記燃料電池を冷却するために許容される最大許容温度を超える場合に、前記冷却水配管に取り出される水の合計量に占める、前記下部取出口から取り出される水の量の割合を増加させる請求項3に記載の燃料電池システム。 - 前記制御部は、前記冷却水配管が前記下部取出口から水を取り出しており、かつ前記上部取出口から水を取り出していない場合において、前記冷却水配管の内部の水の温度が前記最大許容温度を超えることを条件として、前記燃料電池の運転を停止する請求項4に記載の燃料電池システム。
- 燃料電池が生成した温水を貯湯槽に貯湯するステップと、
冷却水配管を用いて、前記燃料電池を冷却するための水を前記貯湯槽から取り出し、前記燃料電池に供給するステップと、
前記燃料電池を冷却することによって生成した温水を、温水配管を用いて前記貯湯槽に供給するステップと、
前記貯湯槽に貯湯される温水の持つ熱量が、前記貯湯槽に貯湯される温水を消費する熱負荷の必要とする熱量に比べて余剰である場合に、前記貯湯槽のより高温の水を前記冷却水配管に取り出して前記燃料電池へ供給し、前記貯湯槽に貯湯される温水の持つ熱量が前記熱負荷の消費する熱量に比べて余剰でない場合に、前記貯湯槽のより低温の水を前記冷却水配管に取り出して前記燃料電池へ供給する制御ステップと
を備える燃料電池システム制御方法。 - 前記冷却水配管は、より低温の水を前記貯湯槽の下部から取り出す下部取出口と、より高温の水を前記貯湯槽の前記下部よりも上方の位置から取り出す上部取出口を有しており、
前記制御ステップは、前記貯湯槽のより高温の水を前記冷却水配管に取り出す場合には、前記冷却水配管に取り出される水の合計量に占める、前記上部取出口から取り出される水の量の割合を増加させ、前記貯湯槽のより低温の水を前記冷却水配管に取り出す場合には、前記冷却水配管に取り出される水の合計量に占める、前記下部取出口から取り出される水の量の割合を増加させる請求項6に記載の燃料電池システム制御方法。 - 前記燃料電池が発電した電力を消費する電力負荷の消費電力量および前記熱負荷の消費熱量の履歴を、天候および気温に基づいて履歴管理部で管理するステップを更に備え、
前記制御ステップは、前記履歴管理部で管理される消費電力量および消費熱量の履歴、ならびに、現在の、前記貯湯槽に貯湯される温水の持つ熱量、天候、および気温に基づいて、前記貯湯槽に貯湯される温水の持つ熱量が前記熱負荷の必要とする熱量に比べて余剰であるか否かを判断する請求項7に記載の燃料電池システム制御方法。 - 前記冷却水配管の内部の水の温度を水温検出手段を用いて検出するステップを更に備え、
前記制御ステップは、前記水温検出手段で検出される前記冷却水配管の内部の水の温度が、前記燃料電池を冷却するために許容される最大許容温度を超える場合に、前記冷却水配管に取り出される水の合計量に占める、前記下部取出口から取り出される水の量の割合を増加させる請求項8に記載の燃料電池システム制御方法。 - 前記制御ステップは、前記冷却水配管が前記下部取出口から水を取り出しており、かつ前記上部取出口から水を取り出していない場合において、前記水温検出手段で検出される水の温度が前記最大許容温度を超えることを条件として、前記燃料電池の運転を停止する請求項9に記載の燃料電池システム制御方法。
- 燃料電池と、
前記燃料電池が生成した温水を貯湯する貯湯槽と、
前記貯湯槽に貯湯される温水を消費する熱負荷と、
前記燃料電池を冷却するための水を前記貯湯槽から取り出し、前記燃料電池に供給する冷却水配管と、
前記燃料電池を冷却することによって生成した温水を前記貯湯槽に供給する温水配管と、
前記貯湯槽に貯湯される温水の持つ熱量が、前記熱負荷の必要とする熱量に比べて余剰である場合に、前記貯湯槽のより高温の水を前記冷却水配管に取り出して前記燃料電池へ供給し、前記貯湯槽に貯湯される温水の持つ熱量が前記熱負荷の消費する熱量に比べて余剰でない場合に、前記貯湯槽のより低温の水を前記冷却水配管に取り出して前記燃料電池へ供給する制御部と
を備える建造物。 - 前記冷却水配管は、より低温の水を前記貯湯槽の下部から取り出す下部取出口と、より高温の水を前記貯湯槽の前記下部よりも上方の位置から取り出す上部取出口を有し、
前記制御部は、前記貯湯槽のより高温の水を前記冷却水配管に取り出す場合には、前記冷却水配管に取り出される水の合計量に占める、前記上部取出口から取り出される水の量の割合を増加させ、前記貯湯槽のより低温の水を前記冷却水配管に取り出す場合には、前記冷却水配管に取り出される水の合計量に占める、前記下部取出口から取り出される水の量の割合を増加させる請求項11に記載の建造物。
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