JP2007322071A - Cogeneration system - Google Patents
Cogeneration system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2007322071A JP2007322071A JP2006153274A JP2006153274A JP2007322071A JP 2007322071 A JP2007322071 A JP 2007322071A JP 2006153274 A JP2006153274 A JP 2006153274A JP 2006153274 A JP2006153274 A JP 2006153274A JP 2007322071 A JP2007322071 A JP 2007322071A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- storage tank
- temperature
- heat
- path
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、発電熱で加熱した温水を貯湯タンクに貯湯しておき、貯湯タンクに貯湯しておいた温水を利用して給湯し、さらに、貯湯タンクに貯湯しておいた温水を利用して熱媒を加熱して暖房や風呂の追焚き等を行うコージェネレーションシステムに関する。特に、貯湯タンクの温水を必要に応じて熱源機で加熱し、熱源機で加熱した温水を給湯やそれ以外の用途(暖房や風呂の追焚き等)に利用するコージェネレーションシステムに関する。 The present invention stores hot water heated by generated heat in a hot water storage tank, supplies hot water using the hot water stored in the hot water storage tank, and further uses the hot water stored in the hot water storage tank. The present invention relates to a cogeneration system that heats a heat medium and performs heating and bathing. In particular, the present invention relates to a cogeneration system in which hot water in a hot water storage tank is heated by a heat source machine as necessary, and the hot water heated by the heat source machine is used for hot water supply or other purposes (heating, bathing, etc.).
発電熱で加熱した温水を貯湯しておいて給湯するコージェネレーションシステムが知られている。発電熱で加熱した温水は貯湯タンクに貯湯される。給湯運転時に温水利用箇所で必要とする温水温度(給湯設定温度)よりも高温の温水が貯湯タンクに貯湯されていれば、貯湯タンクから送り出される温水と水道水(冷水)を混合手段で混合することによって必要温度に冷却して給湯する(非燃焼給湯運転)。温水利用箇所で必要とする温水温度(給湯設定温度)よりも低温の温水が貯湯タンクに貯湯されていれば、熱源機等で加熱して給湯する(燃焼給湯運転)必要があるが、水道水(冷水)を熱源機等で加熱して給湯するときに比して必要な熱量は少なくてすむ。コージェネレーションシステムは、総合的なエネルギー効率が高い。 A cogeneration system that stores hot water heated by generated heat and supplies it is known. Hot water heated by the generated heat is stored in a hot water storage tank. If hot water that is hotter than the hot water temperature (hot water set temperature) required at the hot water usage point during hot water operation is stored in the hot water storage tank, the hot water sent from the hot water tank and tap water (cold water) are mixed by the mixing means. The hot water is then cooled to the required temperature (non-combustion hot water supply operation). If hot water at a temperature lower than the hot water temperature required at the location where hot water is used (hot water supply set temperature) is stored in the hot water storage tank, it is necessary to heat and supply hot water with a heat source machine (combustion hot water operation). The amount of heat required is less than when (cold water) is heated with a heat source machine to supply hot water. Cogeneration systems are highly energy efficient.
上記のコージェネレーションシステムでは、貯湯タンクに貯湯されている温水を給湯に利用するだけでなく、貯湯タンクに貯湯されている熱量を暖房や風呂の追焚きなどに利用することもできる。発電ユニットから貯湯タンクに回収された発電熱の用途を増やすことで、総合的なエネルギー効率がさらに向上する。このようなコージェネレーションシステムが、例えば特許文献1から3に記載されている。 In the above-mentioned cogeneration system, not only the hot water stored in the hot water storage tank is used for hot water supply, but also the amount of heat stored in the hot water storage tank can be used for heating or bathing. By increasing the use of the generated heat recovered from the power generation unit to the hot water storage tank, the overall energy efficiency is further improved. Such a cogeneration system is described in Patent Documents 1 to 3, for example.
発電ユニットの種類や大きさによっては、貯湯タンクに貯えられている温水の温度が、暖房や風呂の追い焚き等で必要とされる温水の温度よりも低い場合がある。例えば、一般的な固体高分子型の燃料電池を用いたコージェネレーションシステムの場合、発電熱を回収した温水の温度は60℃程度であり、暖房や風呂の追い焚き等に利用するには不十分な温度である。このような場合には、燃焼給湯運転で利用する熱源機を利用し、貯湯タンクに貯えられている温水を加熱し、加熱された温水を暖房や風呂の追焚きに利用する必要がある。 Depending on the type and size of the power generation unit, the temperature of the hot water stored in the hot water storage tank may be lower than the temperature of the hot water required for heating or bathing. For example, in the case of a cogeneration system using a general polymer electrolyte fuel cell, the temperature of the hot water from which the generated heat is recovered is about 60 ° C., which is insufficient for use in heating, bathing, etc. Temperature. In such a case, it is necessary to use the heat source machine used in the combustion hot water supply operation, to heat the hot water stored in the hot water storage tank, and to use the heated hot water for heating or reheating the bath.
給湯とそれ以外の用途(暖房、風呂の追焚き等)に共通の熱源機を利用する場合、貯湯タンクに貯えられている温水を熱源機で加熱し、熱源機で加熱した温水と熱交換して熱媒を加熱し、熱媒と熱交換した温水を貯湯タンクの上部へ戻す構成とすることが有効である。この構成とすると、暖房運転や追焚き運転の際には、熱源機によって貯湯タンクの温水を必要温度にまで加熱し、加熱した温水と熱交換することによって熱媒を必要温度にまで加熱し、加熱された熱媒を利用して暖房や風呂の追焚き等を行うことができる。給湯運転の際には、熱源機によって貯湯タンクの温水を必要温度にまで加熱し、必要温度に加熱された温水を貯湯タンクの上部へ戻し、貯湯タンクの上部から給湯することで、必要温度の温水を給湯することができる。このような構成によれば、給湯を行っている最中に給湯以外の用途の熱負荷が変動し、貯湯タンクの上部に戻る温水の温度が変動した場合でも、貯湯タンクの上部がバッファタンクとして機能するため、給湯湯温を安定させることができる。 When using a common heat source for hot water supply and other purposes (heating, bathing, etc.), heat the hot water stored in the hot water storage tank with the heat source and exchange heat with the hot water heated by the heat source. It is effective to heat the heat medium and return the hot water heat-exchanged with the heat medium to the upper part of the hot water storage tank. With this configuration, during heating operation and reheating operation, the hot water in the hot water storage tank is heated to the required temperature by the heat source device, and the heat medium is heated to the required temperature by exchanging heat with the heated hot water, Heating or bathing can be performed using the heated heat medium. During hot water supply operation, the hot water in the hot water storage tank is heated to the required temperature by the heat source device, the hot water heated to the required temperature is returned to the upper part of the hot water storage tank, and hot water is supplied from the upper part of the hot water storage tank. Hot water can be supplied. According to such a configuration, even when the heat load for uses other than hot water fluctuates during hot water supply and the temperature of hot water returning to the upper part of the hot water tank fluctuates, the upper part of the hot water tank serves as a buffer tank. Since it functions, the hot water temperature can be stabilized.
上記のシステムでは、暖房運転や風呂の追焚き運転の最中には、熱媒と熱交換することによって冷却された温水が貯湯タンクの上部へ戻される。熱媒と熱交換したことによる温水温度の低下幅は、暖房運転や風呂の追焚き運転の熱負荷の大小に応じて変化する。温水温度の低下幅の変動範囲がわずかなものであれば、貯湯タンクの上部がバッファタンクとして機能するから、蓄熱の利用効率にそれほど大きな影響はない。しかしながら、温水温度の低下幅の変動範囲が大きく、低温の温水が貯湯タンクの上部へ流れ込む事態が発生すると、貯湯タンク内の温度成層状態が崩れてしまい、蓄熱の利用効率を低下させてしまう。 In the above system, during the heating operation or the bath reheating operation, the hot water cooled by exchanging heat with the heat medium is returned to the upper part of the hot water storage tank. The amount of decrease in the hot water temperature due to heat exchange with the heat medium varies depending on the heat load of the heating operation or the bath reheating operation. If the fluctuation range of the decrease width of the hot water temperature is slight, the upper part of the hot water storage tank functions as a buffer tank, so that there is no significant influence on the utilization efficiency of the heat storage. However, if the fluctuation range of the temperature drop of the hot water temperature is large and a situation where low-temperature hot water flows into the upper part of the hot water storage tank occurs, the temperature stratification state in the hot water storage tank collapses and the utilization efficiency of the heat storage decreases.
熱媒と熱交換したことによる温水温度の低下幅が大きく、その温水を貯湯タンクの上部へ戻すと貯湯タンク内の温度成層状態が崩れてしまう場合には、その温水を貯湯タンクの下部へ戻す構成とすることで、貯湯タンク内の温度成層状態を維持することができる。しかしながら、貯湯タンクの下部に蓄えられている水は、発電ユニットへ供給する冷却水としての役割を担うため、水道水と同程度に低温である必要がある。熱媒と熱交換して冷却された温水の温度が、発電ユニットの冷却水として用いるには高温である場合には、その温水を貯湯タンクの下部へ戻すと、発電ユニットの動作に不具合を生じてしまうおそれがある。また、発電ユニットの冷却水として用いるには高温である温水を貯湯タンクの下部へ流入させると、貯湯タンク内で対流が生じ、貯湯タンク内の温度成層状態が崩れ、蓄熱の利用効率を低下させてしまうおそれがある。 If the temperature of the hot water drops greatly due to the heat exchange with the heat medium, and the hot water is returned to the upper part of the hot water tank, the temperature stratification state in the hot water tank will collapse. Return the hot water to the lower part of the hot water tank. By setting it as a structure, the temperature stratification state in a hot water storage tank can be maintained. However, since the water stored in the lower part of the hot water storage tank plays a role as cooling water supplied to the power generation unit, it needs to be as low as tap water. If the temperature of the hot water cooled by heat exchange with the heat medium is high enough to be used as the cooling water for the power generation unit, returning the hot water to the bottom of the hot water storage tank will cause a malfunction in the operation of the power generation unit. There is a risk that. In addition, when hot water that is high in temperature is allowed to flow into the lower part of the hot water storage tank to be used as cooling water for the power generation unit, convection occurs in the hot water storage tank, and the temperature stratification state in the hot water storage tank collapses, reducing the utilization efficiency of heat storage. There is a risk that.
上記のように、発電ユニットの発電熱を回収して貯湯タンクに蓄熱し、その蓄熱を給湯とそれ以外の用途(暖房、風呂の追焚き等)に利用するコージェネレーションシステムでは、運用中に熱負荷が変動する場合でも、発電ユニットの動作に不具合を起こさず、かつ貯湯タンク内の温度成層状態を維持して、高い熱効率を実現することが可能なシステムが望まれている。 As described above, in a cogeneration system that collects the heat generated by the power generation unit, stores it in a hot water storage tank, and uses the stored heat for hot water supply and other purposes (heating, bathing, etc.), heat is generated during operation. Even when the load fluctuates, there is a demand for a system capable of realizing high thermal efficiency by causing no trouble in the operation of the power generation unit and maintaining the temperature stratification state in the hot water storage tank.
本発明は、上記の問題を鑑みてなされたものである。運用中に熱負荷が変動する場合でも、発電ユニットの動作に不具合を起こすことなく、高い熱効率を実現することが可能な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する。 The present invention has been made in view of the above problems. An object of the present invention is to provide a cogeneration system capable of realizing high thermal efficiency without causing trouble in the operation of the power generation unit even when the thermal load fluctuates during operation.
本発明は、発電ユニットで発生する発電熱で水を加熱し、加熱した温水を貯湯しておき、貯湯しておいた温水を利用して給湯し、さらに、貯湯しておいた温水を利用して熱媒を加熱することが可能なコージェネレーションシステムに具現化される。そのコージェネレーションシステムは、温水を貯える貯湯タンクと、貯湯タンクの下部に貯えられている温水を発電ユニットに送り発電熱によって加熱された温水を貯湯タンクの上部に戻す発電熱回収手段と、温水を加熱する熱源機と、貯湯タンクに貯えられている温水を熱源機に送る温水往路と、熱源機で加熱された温水を貯湯タンクの上部に戻す第1温水復路と、貯湯タンクの上部から温水利用箇所へ温水を供給する給湯手段と、第1温水復路を通る温水と熱媒との間で熱交換する熱交換器と、熱交換器より下流で第1温水復路を通る温水の温度を検出する温度センサと、温度センサより下流で第1温水復路から分岐しており貯湯タンクを通さずに温水往路に温水を導く第2温水復路と、温度センサより下流で第1温水復路から分岐しており貯湯タンクの下部に温水を導く第3温水復路と、熱交換器を経由した温水の流路を、第1温水復路を経由して貯湯タンクの上部へ流入する第1の流路と、第2温水復路を経由して温水往路へ流入する第2の流路と、第3温水復路を経由して貯湯タンクの下部へ流入する第3の流路の何れかに切換える切換え手段を備えている。その切換え手段は、温度センサで検出される温度が第1所定温度より高い場合に第1の流路に切換え、温度センサで検出される温度が第1所定温度より低く第2所定温度より高い場合に第2の流路に切換え、温度センサで検出される温度が第2所定温度より低い場合に第3の流路に切換える。 The present invention heats water with the generated heat generated in the power generation unit, stores the heated hot water, supplies hot water using the stored hot water, and further uses the stored hot water. It is embodied in a cogeneration system that can heat the heating medium. The cogeneration system includes a hot water storage tank for storing hot water, power generation heat recovery means for returning the hot water stored in the lower part of the hot water storage tank to the power generation unit and returning the hot water heated by the generated heat to the upper part of the hot water storage tank. Heat source that heats, hot water forward route that sends hot water stored in the hot water storage tank to the heat source device, first hot water return passage that returns the hot water heated by the heat source device to the upper part of the hot water storage tank, and hot water usage from the upper part of the hot water storage tank The hot water supply means for supplying hot water to the location, the heat exchanger for exchanging heat between the hot water passing through the first hot water return path and the heat medium, and the temperature of the hot water passing through the first hot water return path downstream from the heat exchanger are detected. A temperature sensor, a second hot water return path that branches from the first hot water return path downstream from the temperature sensor and directs the hot water to the hot water forward path without passing through the hot water storage tank, and a branch from the first hot water return path downstream from the temperature sensor A third hot water return path for guiding hot water to the lower part of the hot water storage tank, a hot water flow path via the heat exchanger, a first flow path for flowing into the upper part of the hot water storage tank via the first hot water return path, There is provided switching means for switching to either the second flow path flowing into the warm water forward path via the 2 hot water return path or the third flow path flowing into the lower part of the hot water storage tank via the 3rd hot water return path. . The switching means switches to the first flow path when the temperature detected by the temperature sensor is higher than the first predetermined temperature, and when the temperature detected by the temperature sensor is lower than the first predetermined temperature and higher than the second predetermined temperature. When the temperature detected by the temperature sensor is lower than the second predetermined temperature, the third channel is switched.
上記システムでは、貯湯タンクの下部から発電ユニットへ温水を送り、発電熱によって加熱された温水を貯湯タンクの上部へ戻すことによって、発電熱によって加熱された温水が貯湯タンクに貯湯される。貯湯タンクの内部には温度成層状態が形成され、貯湯タンクの上部に高温の温水が貯えられる。この高温の温水を温水利用箇所へ給湯することによって、発電ユニットの発電熱を利用した給湯を行うことができる。 In the above system, hot water is sent from the lower part of the hot water storage tank to the power generation unit, and the hot water heated by the generated heat is returned to the upper part of the hot water storage tank, whereby the hot water heated by the generated heat is stored in the hot water storage tank. A temperature stratification state is formed inside the hot water tank, and hot hot water is stored in the upper part of the hot water tank. Hot water supply using the generated heat of the power generation unit can be performed by supplying hot water to the hot water use location.
上記システムでは、貯湯タンクの上部に貯えられている温水温度が低く、温水利用箇所で必要とされる温水温度よりも低温の場合には、貯湯タンクの上部の温水を熱源機で加熱してから給湯することができる。この場合、貯湯タンク内の温水は温水往路を経由して熱源機へ送られ、熱源機で加熱された温水は第1温水復路を経由して貯湯タンクの上部へ流入する。これによって、温水利用箇所で必要とされる温水温度まで加熱された温水が、貯湯タンクの上部から給湯される。このような構成とすると、貯湯タンクの上部がバッファタンクとして機能するから、温水利用箇所へ給湯される温水の温度を安定化することができる。 In the above system, when the hot water temperature stored in the upper part of the hot water storage tank is low and lower than the hot water temperature required at the hot water use location, the hot water in the upper part of the hot water storage tank is heated with a heat source machine. Hot water can be supplied. In this case, the hot water in the hot water storage tank is sent to the heat source machine via the hot water outgoing path, and the hot water heated by the heat source machine flows into the upper part of the hot water storage tank via the first hot water return path. Thus, hot water heated to the hot water temperature required at the hot water use location is supplied from the upper part of the hot water storage tank. With such a configuration, since the upper part of the hot water storage tank functions as a buffer tank, the temperature of the hot water supplied to the hot water use location can be stabilized.
上記システムで暖房運転や風呂の追焚き運転を行う場合、貯湯タンクから熱源機へ温水を送り、その温水を必要とされる温度にまで加熱する。そして加熱された温水を熱交換器で熱媒と熱交換し、熱媒を加熱する。加熱された熱媒を利用して、暖房運転や風呂の追焚き運転を行うことができる。上記システムでは、熱媒との熱交換によって冷却された温水の戻り先を、その温水の温度に基づいて決定する。熱媒との熱交換によって冷却された温水の温度は、温度センサによって検出される。温度センサで検出される温度が第1所定温度より高い場合には、温水は第1温水復路を経由して貯湯タンクの上部に戻される。これによって、貯湯タンクの上部には第1所定温度よりも高温の温水が流入するため、第1所定温度に適切な値を設定しておけば、貯湯タンクの内部の温度成層状態が崩れることがない。温度センサで検出される温度が第2所定温度より低い場合には、温水は第3温水復路を経由して貯湯タンクの下部に戻される。これによって、貯湯タンクの下部に第2所定温度よりも低温の温水が流入する。第2所定温度に適切な値を設定しておけば、貯湯タンクの下部の温水が低温に保たれ、発電ユニットの動作に不具合を起こすことがない。さらに温度センサで検出される温度が第1所定温度より低く第2所定温度より高い場合には、温水は貯湯タンクをバイパスして、温水往路に流入する。これによって、貯湯タンクの上部に戻すには低温であるが貯湯タンクの下部に戻すには高温であるような中途半端な温度の温水は、貯湯タンクに流入することなく温水往路に流入する。貯湯タンクの温度成層状態が崩れることがない。 When performing the heating operation or the reheating operation of the bath with the above system, hot water is sent from the hot water storage tank to the heat source machine, and the hot water is heated to a required temperature. And the heated warm water is heat-exchanged with a heat medium with a heat exchanger, and a heat medium is heated. Using the heated heat medium, it is possible to perform a heating operation or a bath reheating operation. In the above system, the return destination of the hot water cooled by heat exchange with the heat medium is determined based on the temperature of the hot water. The temperature of the hot water cooled by heat exchange with the heat medium is detected by a temperature sensor. When the temperature detected by the temperature sensor is higher than the first predetermined temperature, the hot water is returned to the upper part of the hot water storage tank via the first hot water return path. Accordingly, since hot water having a temperature higher than the first predetermined temperature flows into the upper part of the hot water storage tank, if an appropriate value is set for the first predetermined temperature, the temperature stratification state inside the hot water storage tank may collapse. Absent. When the temperature detected by the temperature sensor is lower than the second predetermined temperature, the hot water is returned to the lower part of the hot water storage tank via the third hot water return path. As a result, hot water having a temperature lower than the second predetermined temperature flows into the lower part of the hot water storage tank. If an appropriate value is set for the second predetermined temperature, the hot water in the lower part of the hot water storage tank is kept at a low temperature, and there is no problem with the operation of the power generation unit. Further, when the temperature detected by the temperature sensor is lower than the first predetermined temperature and higher than the second predetermined temperature, the hot water bypasses the hot water storage tank and flows into the hot water forward path. As a result, hot water having a halfway temperature that is low in temperature to return to the upper part of the hot water storage tank but high in temperature to return to the lower part of the hot water storage tank flows into the hot water forward path without flowing into the hot water storage tank. The temperature stratification of the hot water storage tank does not collapse.
上記システムでは、運用中に暖房や風呂の追焚き等の熱負荷が変動すると、熱交換器において温水から熱媒へ与える熱量が増減し、熱媒との熱交換後の温水の温度が変動する。このような場合でも、上記のシステムによれば、熱媒との熱交換後の温水温度に基づいてその温水の戻り先を切換えているから、貯湯タンク内の温度成層状態を崩すことがない。蓄熱の利用効率を高めることができる。また、貯湯タンクの下部の温度を低温に保つことができ、発電ユニットの動作に不具合を起こすことがない。 In the above system, if the heat load such as heating or bathing changes during operation, the amount of heat given from the hot water to the heat medium in the heat exchanger increases and decreases, and the temperature of the hot water after heat exchange with the heat medium fluctuates. . Even in such a case, according to the above system, since the return destination of the hot water is switched based on the hot water temperature after heat exchange with the heat medium, the temperature stratification state in the hot water storage tank is not destroyed. Use efficiency of heat storage can be increased. Moreover, the temperature of the lower part of the hot water storage tank can be kept low, and there is no problem in the operation of the power generation unit.
上記のコージェネレーションシステムでは、前記熱媒が暖房端末機と熱交換器の間で循環することが好ましい。
このような構成とすることによって、熱源機で加熱された温水との熱交換によって加熱された熱媒を利用して、暖房端末機で暖房を行うことができる。
In the cogeneration system, it is preferable that the heat medium circulates between the heating terminal and the heat exchanger.
By setting it as such a structure, it can heat with a heating terminal machine using the heat medium heated by heat exchange with the warm water heated with the heat-source equipment.
上記のコージェネレーションシステムでは、風呂の浴槽から送り出される温水と熱媒の間で熱交換する追焚き用熱交換器をさらに備え、前記熱媒が熱交換器と追焚き用熱交換器の間で循環することが好ましい。
このような構成とすることによって、熱源機で加熱された温水との熱交換によって加熱された熱媒を利用して、風呂の追焚きを行うことができる。
The above-mentioned cogeneration system further includes a reheating heat exchanger that exchanges heat between the hot water sent from the bath tub and the heat medium, and the heat medium is interposed between the heat exchanger and the reheating heat exchanger. It is preferable to circulate.
By setting it as such a structure, the bath can be refurbished using the heat medium heated by heat exchange with the warm water heated with the heat source machine.
本発明のコージェネレーションシステムによれば、運用中に熱負荷が変動する場合でも、発電ユニットの動作に不具合を起こすことなく、高い熱効率を実現することができる。 According to the cogeneration system of the present invention, even when the thermal load fluctuates during operation, high thermal efficiency can be realized without causing a malfunction in the operation of the power generation unit.
以下、本発明の好適な実施形態を説明する。
(形態1)前記温水往路は貯湯タンクの中間部に接続されている。
(形態2)前記熱媒は水である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described.
(Form 1) The said warm water outward path is connected to the intermediate part of the hot water storage tank.
(Mode 2) The heating medium is water.
本発明のコージェネレーションシステムを具現化した一実施例を図面を参照しながら説明する。本実施例のコージェネレーションシステムは、図1に示すように、発電ユニット150、給湯ユニット10、熱負荷108を備えている。
An embodiment embodying the cogeneration system of the present invention will be described with reference to the drawings. As shown in FIG. 1, the cogeneration system of the present embodiment includes a
発電ユニット150は、燃料電池(図示省略)、改質器(図示省略)、熱媒循環経路152、熱回収用熱交換器154を備えている。燃料電池は、改質器で生成される水素ガスを空気中の酸素と反応させて発電を行う。発電に伴って発電熱が発生し、発電熱によって熱媒循環経路152内の熱媒が加熱される。熱媒循環経路152内の熱媒の熱は熱回収用熱交換器154に入力される。
The
給湯ユニット10は、貯湯部12、バーナ部68、暖房用熱交換器114、風呂用熱交換器124、各種流路、コントローラ146等を備えている。
コントローラ146は、制御プログラムを記憶している。コントローラ146には、リモコン148の操作信号と、以下で説明する各種流量センサの検出信号と各種サーミスタの検出信号等が入力される。コントローラ146は、入力された信号を制御プログラムで処理し、以下で説明する各種ポンプ、各種弁、バーナ等を制御する。
The hot
The
貯湯部12は、貯湯タンク14、第1タンクサーミスタ16、第2タンクサーミスタ18、第3タンクサーミスタ20、第4タンクサーミスタ22を備えている。各タンクサーミスタ16,18,20,22は縦方向にほぼ均等に配置されており、貯湯タンク14内のそれぞれの位置の温水の温度を検出する。各タンクサーミスタ16,18,20,22の検出信号はコントローラ146に出力される。
貯湯タンク14の底部には、貯湯タンク14に水道水を給水する給水経路24が接続されている。給水経路24には、減圧弁26、給水サーミスタ28、給水量センサ30、給水量サーボ32、混合サーボ34が介装されている。減圧弁26は、給水経路24の上流端近傍に配置されている。減圧弁26は給水圧力を調整するものであり、減圧弁26の下流側圧力が低下すると開き、圧力を所定の調圧値に維持しようとする。このため、貯湯タンク14内の温水が減少したり、後述する混合サーボ34が開いたりすると、減圧弁26の作用によって水道水が給水される。給水サーミスタ28は、給水される水道水の温度を検出する。給水量センサ30は、給水される水道水の流量を検出する。給水サーミスタ28の検出信号と給水量センサ30の検出信号はコントローラ146に出力される。給水量サーボ32と混合サーボ34は、いずれもステッピングモータを内蔵しており、これが駆動されることによって開度が調整されて流量を変化させる。給水量サーボ32は、給水される水道水の流量を調整する。給水量サーボ32の開度はコントローラ146によって制御される。混合サーボ34は、給水経路24と混合経路36の接続部に配置されている。混合サーボ34については後で詳述する。
給水経路24の混合サーボ34の下流側に排水経路38が接続されている。排水経路38の他端は圧力開放経路42に接続されている。圧力開放経路42はコージェネレーションシステムの外部に開放されている。排水経路38には排水弁40が介装されている。排水弁40の開閉は手動で行う。排水弁40が開かれると、貯湯タンク14内の温水が排水経路38と圧力開放経路42を経て排水される。
The hot
A
A
貯湯タンク14の天井部には、貯湯タンク14内の温水を給湯栓44に給湯する給湯経路46が接続されている。給湯栓44は、浴室、洗面所、台所等にそれぞれ配設されている。給湯経路46には、圧力逃し弁48、温水電磁弁50、高温サーミスタ52、給湯サーミスタ54が介装されている。また、給湯経路46には、先述の混合経路36が接続されている。混合経路36は、温水電磁弁50の下流側であり、かつ高温サーミスタ52と給湯サーミスタ54の間に接続されている。
圧力逃し弁48は圧力開放経路42と接続されている。温水電磁弁50は、給湯が開始されると開かれ、給湯が終了すると閉じられる。給湯が開始されたか否かは、給水量センサ30の検出流量に基づいてコントローラ146によって判断される(後で詳述する)。高温サーミスタ52は、貯湯タンク14から送り出された温水の温度を検出する。給湯サーミスタ54は、給湯経路46からの温水と混合経路36からの水道水との混合水の温度を検出する。高温サーミスタ52と給湯サーミスタ54の検出信号はコントローラ146に出力される。給湯経路46からの温水と混合経路36からの水道水との混合比は、混合サーボ34の開度によって調整される。混合サーボ34の開度を調整することによって給湯温度を調温することができる。混合サーボ34の開度は、給水サーミスタ28の検出温度と給湯サーミスタ54の検出温度に基づいてコントローラ146によって指示される。
A hot
The
貯湯タンク14と発電ユニット150は熱回収循環経路56によって接続されている。熱回収循環経路56は熱回収用熱交換器154を通過するように配設されている。熱回収循環経路56は、貯湯タンク14から熱回収用熱交換器154へ向かう経路が熱回収循環往路56aであり、熱回収用熱交換器154から貯湯タンク14へ向かう経路が熱回収循環復路56bである。
熱回収循環往路56aは貯湯タンク14の底部と熱回収用熱交換器154の上流端を接続している。熱回収循環往路56aには熱回収循環ポンプ58と循環往路サーミスタ60が介装されている。熱回収循環ポンプ58は熱回収循環経路56内の温水を循環させる。熱回収循環ポンプ58は、発電運転中や熱回収循環経路56内の温水の凍結防止運転中に駆動される。熱回収循環ポンプ58の駆動はコントローラ146によって制御される。循環往路サーミスタ60は、貯湯タンク14の近傍に配置されて、貯湯タンク14から送り出される温水の温度を検出する。循環往路サーミスタ60の検出信号はコントローラ146に出力される。
熱回収循環復路56bは熱回収用熱交換器154の下流端と貯湯タンク14の天井部を接続している。熱回収循環復路56bには循環復路サーミスタ62と三方弁64が介装されている。循環復路サーミスタ62は三方弁64の上流側に配置されて、熱回収用熱交換器154を通過した後の温水の温度を検出する。循環復路サーミスタ62の検出信号はコントローラ146に出力される。三方弁64は2つの入口64a,64bと出口64cを有している。熱回収循環復路56bの上流側部分が入口64aに接続されており、熱回収循環復路56bの下流側部分が出口64cに接続されている。三方弁64の入口64bにはバイパス経路66の一端が接続されている。バイパス経路66の他端は熱回収循環往路56aの途中に接続されている。三方弁64の入口64aと出口64cが連通すると、発電ユニット150と貯湯タンク14を経由する循環経路が形成され、三方弁64の入口64bと出口64cが連通すると、発電ユニット150を経由して貯湯タンク14をバイパスする循環経路が形成される。三方弁64の切換えはコントローラ146によって制御される。
The hot water storage tank 14 and the
The heat recovery circulation forward
The heat recovery
バーナ部68は、バーナ70、潜熱熱交換器72、顕熱熱交換器74を備えている。バーナ70は、ガスを燃料として燃焼する。バーナ70で発生する燃焼排ガスの熱によって潜熱熱交換器72内の温水が予備加熱される。このときの燃焼排ガスの温度低下によって燃焼排ガス中の水蒸気が凝縮し、窒素酸化物が溶け込んだ酸性ドレンが生成される。潜熱熱交換器72で予備加熱された温水は、顕熱熱交換器74でバーナ70の燃焼熱によって再加熱される。
潜熱熱交換器72には、ドレンを排出又は回収するためのドレン経路92が接続されている。ドレン経路92は、圧力開放経路42に接続されている。ドレン経路92には、中和器94が介装されている。中和器94内には炭酸カルシウムが充填されている。酸性のドレンは、中和器94内を通過する間に、炭酸カルシウムによってpH6から7に中和される。ドレン経路92の中和器94の下流側には、オーバーフロー経路98が接続している。オーバーフロー経路98の他端はシスターン100に接続されており、シスターン100内の温水が所定の水位を超える場合に、その所定の水位を超える分の温水をシスターン100から排出する。
The
A
貯湯タンク14とバーナ部68はバーナ循環経路76によって接続されている。バーナ循環経路76は、バーナ部68内の潜熱熱交換器72と顕熱熱交換器74を順に通過するように配設されている。バーナ循環経路76は、貯湯タンク14からバーナ部68へ向かう経路がバーナ循環往路76aであり、バーナ部68から貯湯タンク14へ向かう経路がバーナ循環復路76bである。バーナ循環経路76にはバーナ部68をバイパスするバイパス経路78が形成されている。バイパス経路78の上流端はバーナ循環往路76aに接続されており、バイパス経路78の下流端はバーナ循環復路76bに接続されている。
バーナ循環往路76aは貯湯タンク14の中間部(第1タンクサーミスタ16と第2タンクサーミスタ18との中間)と潜熱熱交換器72の上流端を接続している。バーナ循環往路76aには、バーナ循環ポンプ80、バーナ循環流量センサ82、バーナ循環流量サーボ84、バーナバイパスサーボ86が介装されている。バーナ循環ポンプ80はバーナ循環経路76内の温水を循環させる。バーナ循環ポンプ80の駆動はコントローラ146によって制御される。バーナ循環流量センサ82は、バーナ循環経路76内の温水の流量を検出する。バーナ循環流量センサ82の検出信号はコントローラ146に出力される。バーナ循環流量サーボ84とバーナバイパスサーボ86は、いずれもステッピングモータを内蔵しており、これが駆動されることによって開度が調整されて流量を変化させる。バーナ循環流量サーボ84は、バーナ循環経路76内の温水の流量を調整する。バーナ循環流量サーボ84の開度はコントローラ146によって制御される。バーナバイパスサーボ86は、バーナ循環往路76aとバイパス経路78の上流端との接続部に配置されており、バーナ循環経路76内の温水のうち、バーナ部68側へ流れる温水の流量とバイパス経路78側へ流れる温水の流量の割合を調整する。バーナバイパスサーボ86の開度を調整することによって、バーナ循環復路76bとバイパス経路78の下流端との接続部の下流側の温水温度を調温することができる。バーナバイパスサーボ86の開度はコントローラ146によって制御される。
バーナ循環復路76bは顕熱熱交換器74の下流端と貯湯タンク14の天井部を接続している。バーナ循環復路76bは暖房用熱交換器114を通過するように配設されている。暖房用熱交換器114にはバーナ循環復路76b内の温水の熱が入力される。バーナ循環復路76bにはバーナ出口サーミスタ88と熱交換器出口サーミスタ90が介装されている。バーナ出口サーミスタ88は、バーナ循環復路76bとバイパス経路78の下流端との接続部よりも下流側に配置されて、バーナ部68及び/又はバイパス経路78を通過した後の温水の温度を検出する。熱交換器出口サーミスタ90は、暖房用熱交換器114の下流側に配置されて、暖房用熱交換器114を通過した後の温水の温度を検出する。バーナ出口サーミスタ88の検出信号と熱交換器出口サーミスタ90の検出信号はコントローラ146に出力される。バーナ循環復路76bの熱交換器出口サーミスタ90の下流側には、第1制御弁160が設けられている。第1制御弁160の開閉は、コントローラ146によって制御される。
The hot water storage tank 14 and the
The burner circulation forward
The burner
バーナ循環復路76bの熱交換器出口サーミスタ90と第1制御弁160の間に、第2バーナ循環復路166の一端が接続している。第2バーナ循環復路166の他端は、バーナ循環往路76aの貯湯タンク14とバーナ循環ポンプ80の間に接続している。第2バーナ循環復路166には第2制御弁162が設けられている。第2制御弁162の開閉は、コントローラ146によって制御される。
One end of the second burner
バーナ循環復路76bの熱交換器出口サーミスタ90と第1制御弁160の間に、第3バーナ循環復路168の一端が接続している。第3バーナ循環復路168の他端は、貯湯タンク14の下部に接続している。第3バーナ循環復路168には第3制御弁164が設けられている。第3制御弁164の開閉は、コントローラ146によって制御される。
One end of a third burner
第1制御弁160、第2制御弁162および第3制御弁164は、何れか1つが開かれ、他の2つは閉じられるように、コントローラ146によって制御される。第1制御弁160が開かれ、第2制御弁162と第3制御弁164が閉じられると、暖房用熱交換器114を通過した温水はバーナ循環復路76bを経由して貯湯タンク14の上部に流入する。第2制御弁162が開かれ、第1制御弁160と第3制御弁164が閉じられると、暖房用熱交換器114を通過した温水はバーナ循環復路76bから第2バーナ循環復路166を経由してバーナ循環往路76aに流入する。第3制御弁164が開かれ、第1制御弁160と第2制御弁162が閉じられると、暖房用熱交換器114を通過した温水はバーナ循環復路76bから第3バーナ循環復路166を経由して貯湯タンク14の下部に流入する。
The
給湯経路46からは、シスターン給水経路102が分岐している。シスターン給水経路102には、負圧弁104、シスターン給水弁106が介装されている。負圧弁104は、断水時等で給水経路24が負圧になったときに開かれ、大気を吸引して貯湯タンク14の負圧による破損を防止する。シスターン給水弁106は、シスターン100に貯湯タンク14からの温水を給水するときに開かれる。シスターン100内の温水は図示しない水位センサによって水位が監視されている。シスターン100内の温水の水位が、所定の水位範囲内であるときにはシスターン給水弁106は閉じられており、所定の水位範囲を逸脱したことが判別されるとシスターン給水弁106が開かれる。シスターン給水弁106の開閉はコントローラ146によって制御される。
From the hot
本実施例では、熱負荷108として暖房装置、風呂装置、給湯装置を有している。暖房装置の端末機としては、エアコンと床暖房機を有している。図1中では、エアコンと床暖房機を暖房端末機110として示している。シスターン100と暖房端末機110は暖房循環経路112によって接続されている。暖房循環経路112は、シスターン100から暖房端末機110へ向かう経路が暖房循環往路112aであり、暖房端末機110からシスターン100へ向かう経路が暖房循環復路112bである。暖房循環往路112aは暖房用熱交換器114を通過するように配設されている。暖房循環往路112aには、暖房循環ポンプ116、暖房循環サーミスタ118が介装されている。暖房循環ポンプ116は、暖房循環経路112内の温水を循環させる。暖房循環ポンプ116は、暖房端末機110のスイッチの操作に伴って駆動される。暖房循環ポンプ116の駆動はコントローラ146によって制御される。暖房循環サーミスタ118は、暖房用熱交換器114の下流側に配置されて、暖房用熱交換器114を通過した後の温水の温度を検出する。暖房循環サーミスタ118の検出信号はコントローラ146に出力される。暖房端末機110内の暖房循環経路112には暖房熱動弁120が介装されている。暖房熱動弁120は、暖房端末機のスイッチの操作に伴って開閉する。暖房熱動弁120の開閉はコントローラ146によって制御される。
In this embodiment, the
暖房循環往路112aの暖房用熱交換器114の下流側であり、かつ暖房循環サーミスタ118の下流側からは、追焚き経路122が分岐している。追焚き経路122の下流端は暖房循環復路112bのシスターン100近傍に接続されている。追焚き経路122は風呂用熱交換器124を通過するように配設されている。暖房循環往路112a内の温水の熱は、風呂用熱交換器124に入力される。追焚き経路122には、追焚き熱動弁126が介装されている。追焚き熱動弁126は、風呂の追焚きスイッチの操作に伴って開閉する。追焚き熱動弁126の開閉はコントローラ146によって制御される。
On the downstream side of the
風呂の浴槽128には風呂循環経路130が接続されている。風呂循環経路130は、風呂用熱交換器124を通過するように配設されている。風呂循環経路130は、浴槽128から風呂用熱交換器124へ向かう経路が風呂循環往路130aであり、風呂用熱交換器124から浴槽128へ向かう経路が風呂循環復路130bである。風呂循環往路130aには、風呂水位センサ132、風呂循環ポンプ134、風呂水流スイッチ136、風呂循環サーミスタ138が介装されている。風呂水位センサ132は、風呂循環経路130内の温水の水圧を検出する。風呂水位センサ132の検出信号はコントローラ146に出力される。風呂水位センサ132によって検出される水圧は、浴槽128内の温水の水位を推定するために利用される。風呂循環ポンプ134は、風呂循環経路130内の温水を循環させる。風呂循環ポンプ134は、リモコン148のスイッチの操作に伴って駆動される。風呂循環ポンプ134の駆動はコントローラ146によって制御される。風呂水流スイッチ136は、風呂循環経路130内を温水が流れるとオンとなる。風呂水流スイッチ136のオンオフ信号はコントローラ146に出力される。風呂循環サーミスタ138は、風呂用熱交換器124の上流側に配置されて、風呂用熱交換器124に入水する温水の温度を検出する。風呂循環サーミスタ138の検出信号はコントローラ146に出力される。
A
給湯経路46と風呂循環経路130は、湯張り経路140によって接続されている。湯張り経路140の上流端は給湯経路46の給湯サーミスタ54の下流側に接続されており、湯張り経路140の下流端は風呂循環経路130の風呂循環往路130aの風呂循環ポンプ134と風呂水流スイッチ136との間に接続されている。湯張り経路140には、湯張り量センサ142、注湯電磁弁144が介装されている。湯張り量センサ142は、湯張り経路140を通過する温水の流量を検出する。湯張り量センサ142の検出信号はコントローラ146に出力される。注湯電磁弁144は、リモコン148のスイッチの操作や浴槽128内の温水の水位によって開閉する。注湯電磁弁144の開閉はコントローラ146によって制御される。
The hot
次に、給湯ユニット10で行われる蓄熱運転、給湯運転、暖房運転、風呂湯張り運転、風呂追焚き運転についてそれぞれ説明する。
Next, the heat storage operation, hot water supply operation, heating operation, bath hot water operation, and bath renewal operation performed in the hot
(蓄熱運転)
蓄熱運転については、従来のコージェネレーションシステムと同様に行われるため、詳細な説明を避け、概略の説明に留める。発電ユニット150において発電運転が行われると、熱媒循環経路152内の熱媒が循環し、熱回収用熱交換器154に発電熱が入力される。給湯ユニット10では、熱回収循環ポンプ58が駆動され、貯湯タンク14内の温水が、貯湯タンク14の底部から熱回収循環往路56aへ吸い出される。熱回収循環往路56a内の温水は、熱回収用熱交換器154へ流入して加熱される。加熱された温水は熱回収循環復路56bを経て貯湯タンク14の天井部へ戻される。これによって、発電ユニット150において発電に伴って発生する発電熱が貯湯タンク14内へ回収されて蓄熱される。貯湯タンク14内の温水は上部から昇温していく。
(Heat storage operation)
Since the heat storage operation is performed in the same manner as a conventional cogeneration system, a detailed description is avoided and only a general description is given. When the power generation operation is performed in the
貯湯タンク14内への蓄熱が完了し、満蓄状態となると、シスターン給水弁106が開かれる。これによって、貯湯タンク14の上部に貯められていた高温水がシスターン給水経路102を経てシスターン100内へ供給される。シスターン100内の温水は、後述する暖房運転や風呂の追焚き運転を行うときに利用する。
When the heat storage in the hot water storage tank 14 is completed and the full storage state is reached, the cistern
(給湯運転)
給湯運転について、図2、図3を用いて説明する。図2は給湯運転におけるコージェネレーションシステムの動作の概要を示している。給湯運転では、図2中に太線で示す経路内を水又は温水が流通する。図3は給湯運転のフローチャートである。
(Hot water operation)
The hot water supply operation will be described with reference to FIGS. FIG. 2 shows an outline of the operation of the cogeneration system in the hot water supply operation. In the hot water supply operation, water or hot water circulates in the path indicated by a thick line in FIG. FIG. 3 is a flowchart of the hot water supply operation.
図3のステップS10では、給水量センサ30の検出流量が2.7リットル/min以上であるか否かが判別される。給水量センサ30の検出流量が2.7リットル/min以上となると(ステップS10でYESとなると)、給湯栓44が開かれて給湯要求があったとみなされる。ステップS12に進み、温水電磁弁50が開かれる。これによって、貯湯タンク14内の上部に貯められていた温水が給湯経路46に送り出される。
In step S10 of FIG. 3, it is determined whether or not the detected flow rate of the water
ステップS14に進み、第1タンクサーミスタ16の検出温度が60℃以上であるか否かが判別される。第1タンクサーミスタ16の検出温度が60℃以上であれば(ステップS14でYESであれば)、貯湯タンク14内の温水を加熱することなく給湯に利用することが可能とみなされる。このような場合、ステップS16に進み、非燃焼給湯運転が行われる。非燃焼給湯運転では、バーナ70を燃焼させず、バーナ循環ポンプ80も駆動されない。ステップS16では、バーナ70が燃焼していれば消火し、バーナ循環ポンプ80が駆動していれば停止する。
In step S14, it is determined whether or not the detected temperature of the
第1タンクサーミスタ16の検出温度が60℃未満であれば(ステップS14でNOであれば)、貯湯タンク14内の温水を加熱することなく給湯に利用することが不可能とみなされる。このような場合、ステップS22に進み、燃焼給湯運転が行われる。燃焼給湯運転では、バーナ70を燃焼させ、バーナ循環ポンプ80を駆動させる。ステップS18では、バーナ70が燃焼していなければ点火し、バーナ循環ポンプ80が駆動していなければ駆動する。ステップS20では、第1制御弁160が開かれ、第2制御弁162と第3制御弁164が閉じられる。これによって、貯湯タンク14の中間部の温水が、バーナ循環往路76aを経てバーナ部68に送り出されて加熱される。ステップS22では、バーナ出口サーミスタ88の検出温度が65℃となるようにバーナ70の燃焼量とバーナバイパスサーボ86の開度が制御される。バーナ部68に送り出された温水は65℃に加熱され、バーナ循環復路76bを経て貯湯タンク14の上部に戻される。
If the detected temperature of the
ステップS24では、給湯サーミスタ54の検出温度が給湯設定温度となるように、混合サーボ34の開度が調整される。これによって、貯湯タンク14の上部から給湯経路46に送り出された温水が、給湯設定温度に調温されて、給湯栓44に供給される。
ステップS26では、給水量センサ30の検出流量が2.0リットル/min以下であるか否かが判別される。給水量センサ30の検出流量が2.0リットル/minを超えていれば(ステップS26でNOであれば)、まだ給湯栓44は開かれており、給湯中であるとみなされてステップS14へ戻る。貯湯タンク14の上部の温水温度が60℃以上であれば非燃焼給湯運転が行われ、貯湯タンク14の上部の温水温度が60℃未満であれば燃焼給湯運転が行われることとなる。燃焼給湯運転が行われることによって、バーナ70によって65℃に加熱された温水が、貯湯タンク14の第1タンクサーミスタ16より上部に貯められる。これによって、貯湯タンク14の上部は65℃の温水が貯められたバッファタンクとなる。バッファタンク化した貯湯タンク14の上部から65℃の温水が給湯経路46に送り出され、給湯設定温度に調温されて給湯される。給湯温度の調温は、混合サーボ34の開度を調整することによってなされる。給水サーミスタ28の検出温度と給湯サーミスタ54の検出温度から、給湯サーミスタ28の検出温度が給湯設定温度となるように混合サーボ34の開度が調整される。
ステップS26で、給水量センサ30の検出流量が2.0リットル/min以下となれば(YESとなれば)、給湯栓44が閉じられたとみなされる。ステップS28へ進み、温水電磁弁50が閉じられて給湯運転が終了される。
In step S24, the opening degree of the mixing
In step S26, it is determined whether or not the detected flow rate of the water
In step S26, if the detected flow rate of the water
(暖房運転)
暖房運転について、図4から図8を用いて説明する。図4から図6は暖房運転におけるコージェネレーションシステムの動作の概要を示している。暖房運転では、温水の流路の切換えに応じて、図4から図6中に実線で示す経路内を水又は温水が流通する。図7と図8は暖房運転のフローチャートである。
(Heating operation)
The heating operation will be described with reference to FIGS. 4 to 6 show an outline of the operation of the cogeneration system in the heating operation. In the heating operation, water or hot water flows through the path indicated by the solid line in FIGS. 4 to 6 in accordance with the switching of the hot water flow path. 7 and 8 are flowcharts of the heating operation.
図7のステップS40では、暖房装置のリモコンのスイッチが操作されて、暖房のオン信号が出力されたか否かが判別される。暖房のオン信号が出力されたことが判別されると(ステップS40でYESとなると)、暖房端末機110の運転要求があったとみなされる。以下では、起動した暖房装置が低温端末機である床暖房機である場合について説明する。ステップS42に進み、バーナ循環ポンプ80が駆動される。これによって、バーナ部68に温水が送り出される。また、暖房端末機110の暖房熱動弁120が開かれ、暖房循環ポンプ116が駆動される。これによって、シスターン100内の温水が、暖房用熱交換器114を通過して、暖房端末機110に送り出される。
In step S40 in FIG. 7, it is determined whether or not a heating ON signal has been output by operating a switch on the remote controller of the heating device. If it is determined that the heating ON signal has been output (YES in step S40), it is considered that there has been an operation request for
ステップS44では、第2タンクサーミスタ18の検出温度が62℃以上であるか否かが判別される。第2タンクサーミスタ18の検出温度が62℃以上であれば(ステップS44でYESであれば)、貯湯タンク14の中間部より上方の蓄熱のみで暖房運転が可能とみなされる。このような場合、暖房用熱交換器114から送り出される温水を貯湯タンク14の上部に戻す必要はなく、その温水を貯湯タンク14の下部に戻すか、貯湯タンク14をバイパスしてバーナ循環往路76aへ流入させるかを、ステップS46以降で選択する。ステップS46では、第4タンクサーミスタ22の検出温度が40℃以上であるか否かが判別される。第4タンクサーミスタ22の検出温度が40℃以上の場合(ステップS46でYESの場合)、貯湯タンク14が満蓄状態であって、発電ユニット150から貯湯タンク14への熱回収は行われていないから、貯湯タンク14の下部の温水が高温となっても問題はない。従って、このような場合、ステップS48へ進み、バーナ循環復路76bからの温水を貯湯タンク14の下部へ流入させる。ステップS48では、この時点でバーナ70が燃焼していれば消火する。ステップS50では、第3制御弁164が開かれ、第1制御弁160と第2制御弁162が閉じられる。これによって、図6に示すように、貯湯タンク14の中間部の温水が、バーナ循環往路76aを経てバーナ部68に送り出され、加熱されることなく暖房用熱交換器114に送り出される。暖房用熱交換器114での熱交換によって冷却された温水は、貯湯タンク14の下部に戻される。一方、シスターン100から送り出された温水は、暖房用熱交換器114での熱交換によって加熱されて、暖房端末機110での暖房に利用される。暖房端末機110を通過した温水は、シスターン100へ戻る。
In step S44, it is determined whether or not the detected temperature of the
図7のステップS46で第4タンクサーミスタ22の検出温度が40℃未満の場合(NOの場合)、貯湯タンク14は満蓄状態ではないから、発電ユニット150から貯湯タンク14への熱回収が行われる可能性がある。従って、このような場合には、貯湯タンク14の下部の温水が高温とならないようにする必要がある。ステップS52では、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃以上であるか否かが判別される。熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃に満たない場合(ステップS52でNOの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は十分に低温となっているから、ステップS48へ進み、その温水を貯湯タンク14の下部に戻す。熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃以上の場合(ステップS52でYESの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は十分に低温となっていないから、ステップS54へ進み、その温水を貯湯タンク14に戻さずに、バーナ循環往路76aへ流入させる。ステップS54では、第2制御弁162が開かれ、第1制御弁160と第3制御弁164が閉じられる。これによって、図5に示すように、温水はバーナ循環往路76aを経てバーナ部68に送り出され、加熱されることなく暖房用熱交換器114に送り出される。暖房用熱交換器114での熱交換によって冷却された温水は、再びバーナ循環往路76aに流入する。
If the detected temperature of the
図7のステップS44で第2タンクサーミスタ18の検出温度が62℃未満であれば(NOであれば)、貯湯タンク14の上部の蓄熱のみでは暖房運転を行えないと判断される。このような場合、図8のステップS62に進み、燃焼暖房運転を行う。ステップS62では、バーナ70がすでに燃焼しているか否かが判別される。バーナ70が燃焼していない場合(ステップS62でNOの場合)、バーナ70の点火の要否を判断するために、処理はステップS66へ進む。ステップS66では、暖房循環サーミスタ118で検出される温度が48℃を下回るか否かが判別される。暖房循環サーミスタ118で検出される温度が48℃を下回る場合(ステップS66でYESの場合)、暖房端末機110へ送り出される温水の温度が低いため、ステップS68に進み、バーナ70を点火する。ステップS70では、バーナ出口サーミスタ88の検出温度が65℃となるようにバーナ70の燃焼量とバーナバイパスサーボ86の開度が制御される。
If the detected temperature of the
ステップS66で、暖房循環サーミスタ118で検出される温度が48℃以上の場合(ステップS66でNOの場合)、バーナ70を燃焼させなくても、暖房端末機110で必要とされる温度の温水が暖房端末機110へ送り出されているため、バーナ70を点火することなく、処理はステップS72へ進む。
In step S66, when the temperature detected by the
ステップS62で、バーナ70がすでに燃焼している場合(ステップS62でYESの場合)、バーナ70の消火の要否を判断するために、処理はステップS64へ進む。ステップS64では、暖房循環サーミスタ118で検出される温度が72℃を超えているか否かが判別される。暖房循環サーミスタ118で検出される温度が72℃を超えている場合(ステップS64でYESの場合)、暖房端末機110に送り出される温水が高温となり過ぎているから、ステップS65へ進んで、バーナ70を消火する。
If the
ステップS64で暖房循環サーミスタ118で検出される温度が72℃以下の場合(NOの場合)、バーナ70の燃焼が維持される。この場合、処理はステップS70へ進んで、バーナ出口サーミスタ88の検出温度が65℃となるようにバーナ70の燃焼量とバーナバイパスサーボ86の開度が制御される。
When the temperature detected by the
ステップS62〜S70の処理によって、暖房用熱交換器114から暖房端末機110へ送り出される温水の温度が60℃±12℃の範囲に収まるように、バーナ70の点火と消火が制御される。バーナ70が燃焼していないときに暖房循環サーミスタ118の検出温度が48℃を下回ると、ステップS68でバーナ70を点火する。バーナ70が燃焼しているときに暖房循環サーミスタ118の検出温度が72℃を超えると、ステップS65でバーナ70を消火する。これによって、暖房端末機110へ送り出される温水が必要とされる温度まで暖房用熱交換器114で加熱されるように、バーナ70の点火と消火が制御される。
By the processes in steps S62 to S70, the ignition and extinguishing of the
ステップS72では、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が60℃以上であるか否かが判別される。熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が60℃以上の場合(ステップS72でYESの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は貯湯タンク14の上部に戻しても問題がない程度に高温である。このような場合、ステップS74へ進み、第1制御弁160が開かれ、第2制御弁162と第3制御弁164が閉じられる。これによって、図4に示すように、暖房用熱交換器114から送り出される温水は貯湯タンク14の上部に戻される。この場合には、貯湯タンク14の中間部の温水が、バーナ循環往路76aを経てバーナ部68に送り出され、必要に応じて加熱されて、暖房用熱交換器114に送り出される。暖房用熱交換器114での熱交換によって冷却された温水(冷却後の温度が60℃以上である点に留意されたい)は、貯湯タンク14の上部に戻される。一方、シスターン100から送り出された温水は、暖房用熱交換器114での熱交換によって加熱されて、暖房端末機110での暖房に利用される。暖房端末機110を通過した温水は、シスターン100へ戻る。
In step S72, it is determined whether or not the detected temperature of the heat
図8のステップS72で、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が60℃に満たない場合(NOの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は貯湯タンク14の上部へ戻すには低温であるから、ステップS76へ進む。ステップS76では、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃以上であるか否かが判別される。熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃以上の場合(ステップS76でYESの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は貯湯タンク14の下部へ戻すには高温であるから、ステップS80へ進み、第2制御弁162を開いて、第1制御弁160と第3制御弁164を閉じる。これによって、暖房用熱交換器114から送り出される温水は、貯湯タンク14をバイパスして、バーナ循環往路76aへ流入する。
If the detected temperature of the heat
ステップS76で、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃に満たない場合(NOの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は貯湯タンク14の下部に戻しても問題がない程度に低温である。このような場合、ステップS78へ進み、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が第2タンクサーミスタ18の検出温度を下回るか否かが判別される。熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が第2タンクサーミスタ18の検出温度を下回る場合(ステップS78でYESの場合)、ステップS82へ進み、第3制御弁164が開かれ、第1制御弁160と第2制御弁162が閉じられる。これによって、暖房用熱交換器114から送り出される温水は、貯湯タンク14の下部に戻される。
In step S76, when the detected temperature of the heat
ステップS78で熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が第2タンクサーミスタ18の検出温度以上の場合(NOの場合)、貯湯タンク14からバーナ部68に送り出される温水の温度より、暖房用熱交換器114から送り出される温水の温度の方が高い。このような場合には、ステップS80へ進み、暖房用熱交換器114から送り出される温水を貯湯タンク14に戻さずに、バーナ循環往路76aへ流入させる。これによって、バーナ部68へより高温の温水を供給することができる。暖房運転で必要とされるバーナ70の燃焼量を抑制することができ、熱効率を向上することができる。
When the detected temperature of the heat
ステップS74、ステップS80またはステップS82の後、処理は図7のステップS56へ移行する。ステップS56では、暖房装置のリモコンのスイッチが操作されて、暖房のオフ信号が出力されたか否かが判別される。暖房のオフ信号が出力されるまでは、上記のステップS44以降の処理が繰返される。暖房のオフ信号が出力されると(ステップS56でYESとなると)、暖房端末機110の運転停止要求があったとみなされる。この場合、ステップS58に進み、バーナ70がこの時点で燃焼していれば、バーナ70が消火される。さらにステップS60に進み、バーナ循環ポンプ80が停止され、暖房熱動弁120が閉じられ、暖房循環ポンプ56が停止されて暖房運転が終了する。
After step S74, step S80, or step S82, the process proceeds to step S56 in FIG. In step S56, it is determined whether or not a heating off signal has been output by operating the remote control switch of the heating device. Until the heating off signal is output, the processes in and after step S44 are repeated. When the heating off signal is output (YES in step S56), it is considered that there is a request to stop the operation of
なお上記では暖房端末機110において低温端末機である床暖房機が起動した場合について説明したが、高温端末機であるエアコンが起動した場合にも、同様の処理によって暖房運転を行うことができる。この場合、ステップS44、ステップS64、ステップS66およびステップS72で判断の基準としている温度が、高温端末機に合わせた温度に変更される。またステップS70で制御の基準としている温度が、高温端末機に合わせた温度に変更される。
In addition, although the case where the floor heater which is a low temperature terminal starts in the
(風呂追焚き運転)
風呂の追焚き運転について、図9から図13を用いて説明する。図9から図11は追焚き運転におけるコージェネレーションシステムの動作の概要を示している。追焚き運転では、温水の流路の切換えに応じて、図9から図11中に実線で示す経路内を水又は温水が流通する。図12と図13は追焚き運転のフローチャートである。
(Bath bathing operation)
The bath chasing operation will be described with reference to FIGS. 9 to 11 show an outline of the operation of the cogeneration system in the chasing operation. In the chasing operation, water or hot water circulates in a path indicated by a solid line in FIGS. 9 to 11 in accordance with switching of the hot water flow path. 12 and 13 are flowcharts of the chasing operation.
図12のステップS90では、リモコン148の風呂の追焚きスイッチが操作されて、追焚きのオン信号が出力されたか否かが判別される。追焚きのオン信号が出力されたことが判別されると(ステップS90でYESとなると)、追焚き要求があったとみなされる。ステップS92に進み、バーナ循環ポンプ80が駆動される。これによって、バーナ部68に温水が送り出される。また、追焚き熱動弁126が開かれ、暖房循環ポンプ116が駆動される。これによって、シスターン100内の温水が、暖房用熱交換器114を通過して、風呂用熱交換器124に送り出される。さらに、風呂循環ポンプ134が駆動される。これによって、浴槽128内の温水が、風呂循環往路130aに送り出され、風呂用熱交換器124を通過して、浴槽128へ戻る。
In step S90 of FIG. 12, it is determined whether or not the bath reheating switch of the
ステップS94では、第2タンクサーミスタ18の検出温度が82℃以上であるか否かが判別される。第2タンクサーミスタ18の検出温度が82℃以上であれば(ステップS94でYESであれば)、貯湯タンク14の中間部より上方の蓄熱のみで追焚き運転が可能とみなされる。このような場合、暖房用熱交換器114から送り出される温水を貯湯タンク14の上部に戻す必要はなく、その温水を貯湯タンク14の下部に戻すか、貯湯タンク14をバイパスしてバーナ循環往路76aへ流入させるかを、ステップS96以降で選択する。ステップS96では、第4タンクサーミスタ22の検出温度が40℃以上であるか否かが判別される。第4タンクサーミスタ22の検出温度が40℃以上の場合(ステップS96でYESの場合)、貯湯タンク14が満蓄状態であって、発電ユニット150から貯湯タンク14への熱回収は行われていないから、貯湯タンク14の下部の温水が高温となっても問題はない。従って、このような場合、ステップS98へ進み、バーナ循環復路76bからの温水を貯湯タンク14の下部へ流入させる。ステップS98では、この時点でバーナ70が燃焼していれば消火する。ステップS100では、第3制御弁164が開かれ、第1制御弁160と第2制御弁162が閉じられる。これによって、図11に示すように、貯湯タンク14の中間部の温水が、バーナ循環往路76aを経てバーナ部68に送り出され、加熱されることなく暖房用熱交換器114に送り出される。暖房用熱交換器114での熱交換によって冷却された温水は、貯湯タンク14の下部に戻される。一方、シスターン100から送り出された温水は、暖房用熱交換器114での熱交換によって加熱されて、風呂用熱交換器124に送り出される。風呂用熱交換器124での熱交換によって冷却された温水は、シスターン100に戻される。さらに、浴槽128から送り出された温水は、風呂用熱交換器124での熱交換によって加熱されて、浴槽128へ戻る。
In step S94, it is determined whether or not the detected temperature of the
図12のステップS96で第4タンクサーミスタ22の検出温度が40℃未満の場合(NOの場合)、貯湯タンク14は満蓄状態ではないから、発電ユニット150から貯湯タンク14への熱回収が行われる可能性がある。従って、このような場合には、貯湯タンク14の下部の温水が高温とならないようにする必要がある。ステップS102では、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃以上であるか否かが判別される。熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃に満たない場合(ステップS102でNOの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は十分に低温となっているから、ステップS98へ進み、その温水を貯湯タンク14の下部に戻す。熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃以上の場合(ステップS102でYESの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は十分に低温となっていないから、ステップS104へ進み、その温水を貯湯タンク14に戻さずに、バーナ循環往路76aへ流入させる。ステップS104では、第2制御弁162が開かれ、第1制御弁160と第3制御弁164が閉じられる。これによって、図10に示すように、温水はバーナ循環往路76aを経てバーナ部68に送り出され、加熱されることなく暖房用熱交換器114に送り出される。暖房用熱交換器114での熱交換によって冷却された温水は、再びバーナ循環往路76aに流入する。
If the detected temperature of the
図12のステップS94で第2タンクサーミスタ18の検出温度が82℃未満であれば(NOであれば)、貯湯タンク14の上部の蓄熱のみでは追焚き運転を行えないと判断される。このような場合、図13のステップS112に進み、燃焼追焚き運転を行う。ステップS112では、バーナ70がすでに燃焼しているか否かが判別される。バーナ70が燃焼していない場合(ステップS112でNOの場合)、バーナ70の点火の要否を判断するために、処理はステップS118へ進む。ステップS118では、暖房循環サーミスタ118で検出される温度が68℃を下回るか否かが判別される。暖房循環サーミスタ118で検出される温度が68℃を下回る場合(ステップS118でYESの場合)、浴槽128の温水を加熱するために風呂用熱交換器124へ送り出される温水の温度が低いため、ステップS120に進み、バーナ70を点火する。ステップS122では、バーナ出口サーミスタ88の検出温度が85℃となるようにバーナ70の燃焼量とバーナバイパスサーボ86の開度が制御される。
If the detected temperature of the
ステップS118で、暖房循環サーミスタ118で検出される温度が68℃以上の場合(ステップS118でNOの場合)、バーナ70を燃焼させなくても、浴槽128の温水を加熱するうえで十分に高温な温水が風呂用熱交換器124に送り出されているため、バーナ70を点火することなく、処理はステップS124へ進む。
If the temperature detected by the
ステップS112で、バーナ70がすでに燃焼している場合(ステップS112でYESの場合)、バーナ70の消火の要否を判断するために、処理はステップS114へ進む。ステップS114では、暖房循環サーミスタ118で検出される温度が87℃を超えているか否かが判別される。暖房循環サーミスタ118で検出される温度が87℃を超えている場合(ステップS114でYESの場合)、風呂用熱交換器124に送り出される温水が高温となり過ぎているから、ステップS116へ進んで、バーナ70を消火する。
If the
ステップS114で暖房循環サーミスタ118で検出される温度が87℃以下の場合(NOの場合)、バーナ70の燃焼が維持される。この場合、処理はステップS122へ進んで、バーナ出口サーミスタ88の検出温度が85℃となるようにバーナ70の燃焼量とバーナバイパスサーボ86の開度が制御される。
When the temperature detected by
ステップS112〜S122の処理によって、暖房用熱交換器114から風呂用熱交換器124へ送り出される温水の温度が80℃−12℃=68℃から80℃+7℃=87℃の範囲に収まるように、バーナ70の点火と消火が制御される。バーナ70が燃焼していないときに暖房循環サーミスタ118の検出温度が68℃を下回ると、ステップS120でバーナ70を点火する。バーナ70が燃焼しているときに暖房循環サーミスタ118の検出温度が87℃を超えると、ステップS116でバーナ70を消火する。これによって、風呂用熱交換器124へ送り出される温水が必要とされる温度まで暖房用熱交換器114で加熱されるように、バーナ70の点火と消火が制御される。
By the processing of steps S112 to S122, the temperature of the hot water sent from the
ステップS124では、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が80℃以上であるか否かが判別される。熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が80℃以上の場合(ステップS124でYESの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は貯湯タンク14の上部に戻しても問題がない程度に高温である。このような場合、ステップS126へ進み、第1制御弁160が開かれ、第2制御弁162と第3制御弁164が閉じられる。これによって、図9に示すように、暖房用熱交換器114から送り出される温水は貯湯タンク14の上部に戻される。この場合には、貯湯タンク14の中間部の温水が、バーナ循環往路76aを経てバーナ部68に送り出され、必要に応じて加熱されて、暖房用熱交換器114に送り出される。暖房用熱交換器114での熱交換によって冷却された温水(冷却後の温度が80℃以上である点に留意されたい)は、貯湯タンク14の上部に戻される。一方、シスターン100から送り出された温水は、暖房用熱交換器114での熱交換によって加熱されて、風呂用熱交換器124に送り出される。風呂用熱交換器124での熱交換によって冷却された温水は、シスターン100に戻される。さらに、浴槽128から送り出された温水は、風呂用熱交換器124での熱交換によって加熱されて、浴槽128へ戻る。
In step S124, it is determined whether or not the detected temperature of the heat
図13のステップS124で、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が80℃に満たない場合(NOの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は貯湯タンク14の上部へ戻すには低温であるから、ステップS128へ進む。ステップS128では、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃以上であるか否かが判別される。熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃以上の場合(ステップS128でYESの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は貯湯タンク14の下部へ戻すには高温であるから、ステップS130へ進み、第2制御弁162を開いて、第1制御弁160と第3制御弁164を閉じる。これによって、暖房用熱交換器114から送り出される温水は、貯湯タンク14をバイパスして、バーナ循環往路76aへ流入する。
When the detected temperature of the heat
ステップS128で、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が38℃に満たない場合(NOの場合)、暖房用熱交換器114から送り出される温水は貯湯タンク14の下部に戻しても問題がない程度に低温である。このような場合、ステップS132へ進み、熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が第2タンクサーミスタ18の検出温度を下回るか否かが判別される。熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が第2タンクサーミスタ18の検出温度を下回る場合(ステップS132でYESの場合)、ステップS134へ進み、第3制御弁164が開かれ、第1制御弁160と第2制御弁162が閉じられる。これによって、暖房用熱交換器114から送り出される温水は、貯湯タンク14の下部に戻される。
In step S128, when the detected temperature of the heat
ステップS132で熱交換器出口サーミスタ90の検出温度が第2タンクサーミスタ18の検出温度以上の場合(NOの場合)、貯湯タンク14からバーナ部68に送り出される温水の温度より、暖房用熱交換器114から送り出される温水の温度の方が高い。このような場合には、ステップS130へ進み、暖房用熱交換器114から送り出される温水を貯湯タンク14に戻さずに、バーナ循環往路76aへ流入させる。これによって、バーナ部68へより高温の温水を供給することができる。追焚き運転で必要とされるバーナ70の燃焼量を抑制することができ、熱効率を向上することができる。
When the detected temperature of the heat
ステップS126、ステップS130またはステップS134の後、処理は図12のステップS106へ移行する。ステップS106では、風呂循環サーミスタ138の検出温度が追焚き設定温度となったか否かが判別される。風呂循環サーミスタ138の検出温度が追焚き設定温度となるまでは、上記のステップS94以降の処理が繰り返される。風呂循環サーミスタ138の検出温度が追焚き設定温度となると(ステップS106でYESとなると)、浴槽128内の温水の温度が追焚き設定温度となったとみなされる。この場合、ステップS108に進み、バーナ70がこの時点で燃焼していれば、バーナ70が消火される。さらにステップS110に進み、バーナ循環ポンプ80が停止され、追焚き熱動弁126が閉じられ、暖房循環ポンプ56が停止され、風呂循環ポンプ134が停止されて、風呂の追焚き運転が終了する
After step S126, step S130, or step S134, the process proceeds to step S106 in FIG. In step S106, it is determined whether or not the detected temperature of the
(風呂湯張り運転)
風呂の湯張り運転について、図14、図15を用いて説明する。図14は湯張り運転におけるコージェネレーションシステムの動作の概要を示している。湯張り運転では、図14中に実線で示す経路内を水又は温水が流通する。図15は湯張り運転のフローチャートである。
(Bath bathing operation)
The bath filling operation will be described with reference to FIGS. 14 and 15. FIG. 14 shows an outline of the operation of the cogeneration system in the hot water operation. In the hot water filling operation, water or hot water circulates in the path indicated by the solid line in FIG. FIG. 15 is a flowchart of the hot water operation.
図15のステップS140では、リモコン148の風呂の湯張りスイッチが操作されて、湯張りのオン信号が出力されたか否かが判別される。湯張りのオン信号が出力されたことが判別されると(ステップS140でYESとなると)、湯張り要求があったとみなされる。ステップS142に進み、注湯電磁弁144が開かれるとともに、温水電磁弁50が開かれる。これによって、貯湯タンク14内の上部に貯められていた温水が給湯経路46に送り出され、湯張り経路140、風呂循環経路130を経て、浴槽128内に供給される。ステップS144では、湯張り量センサ142の検出流量の積算が開始される。
In step S140 of FIG. 15, it is determined whether the hot water filling switch of the
ステップS146に進み、第1タンクサーミスタ16の検出温度が60℃以上であるか否かが判別される。第1タンクサーミスタ16の検出温度が60℃以上であれば(ステップS146でYESであれば)、貯湯タンク14内の温水を加熱することなく湯張りに利用することが可能とみなされる。このような場合、ステップS148に進み、非燃焼湯張り運転が行われる。非燃焼湯張り運転では、バーナ70を燃焼させず、バーナ循環ポンプ80も駆動されない。ステップS148では、バーナ70が燃焼していれば消火し、バーナ循環ポンプ80が駆動していれば停止する。
Proceeding to step S146, it is determined whether or not the detected temperature of the
第1タンクサーミスタ16の検出温度が60℃未満であれば(ステップS146でNOであれば)、貯湯タンク14内の温水を加熱することなく湯張りに利用することが不可能とみなされる。このような場合、ステップS150に進み、燃焼湯張り運転が行われる。燃焼湯張り運転では、バーナ70が点火され、バーナ循環ポンプ80が駆動される。ステップS150では、バーナ70が燃焼していなければ点火し、バーナ循環ポンプ80が駆動していなければ駆動する。ステップS152では、第1制御弁160が開かれ、第2制御弁162と第3制御弁164が閉じられる。これによって、貯湯タンク14の中間部の温水が、バーナ循環往路76aを経てバーナ部68に送り出されて加熱される。ステップS154では、バーナ出口サーミスタ88の検出温度が65℃となるようにバーナ70の燃焼量とバーナバイパスサーボ86の開度が制御される。バーナ部68に送り出された温水は65℃に加熱され、バーナ循環復路76bを経て貯湯タンク14の上部に戻される。
If the detected temperature of the
ステップS156では、給湯サーミスタ54の検出温度が湯張り設定温度となるように、混合サーボ34の開度が調整される。これによって、貯湯タンク14の上部から給湯経路46に送り出された温水が、湯張り設定温度に調温されて、浴槽128に供給される。
ステップS158では、湯張り量センサ142の積算流量が湯張り設定水量であるか否かが判別される。湯張り量センサ142の積算流量が湯張り設定水量に満たなければ(ステップS158でNOであれば)、ステップS146へ戻る。貯湯タンク14の上部の温水温度が60℃以上であれば非燃焼湯張り運転が行われ、貯湯タンク14の上部の温水温度が60℃未満であれば燃焼湯張り運転が行われることとなる。燃焼湯張り運転が行われることによって、バーナ70によって65℃に加熱された温水が、貯湯タンク14の第1タンクサーミスタ16より上部に貯められる。これによって、貯湯タンク14の上部は60℃以上の温水が貯められたバッファタンクとなる。バッファタンク化した貯湯タンク14の上部から60℃以上の温水が給湯経路46に送り出され、湯張り設定温度に調温されて給湯される。湯張り温度の調温は、混合サーボ34の開度を調整することによってなされる。給水サーミスタ28の検出温度と給湯サーミスタ54の検出温度から、給湯サーミスタ28の検出温度が湯張り設定温度となるように混合サーボ34の開度が調整される。
ステップS158で、湯張り量センサ142の積算流量が湯張り設定水量となれば(YESとなれば)、湯張りが完了したとみなされる。ステップS160へ進み、注湯電磁弁144が閉じられるとともに、温水電磁弁50が閉じられて湯張り運転が終了される。
In step S156, the opening degree of the mixing
In step S158, it is determined whether or not the integrated flow rate of the hot water filling
If the integrated flow rate of the hot water filling
本実施例では、貯湯タンク14の中間部から温水を取り出してバーナ70に送り出すため、貯湯タンク14内の蓄熱量が少ないときであっても、蓄熱を有効利用することができる。
In the present embodiment, since hot water is taken out from the intermediate portion of the hot water storage tank 14 and sent to the
本実施例では、貯湯タンク14内の温水をバーナ70に送り出し、バーナ70で加熱された温水を貯湯タンク14へ戻すためのバーナ循環経路76を利用して、暖房循環経路112内の温水を加熱することができる。また、この暖房循環経路112から分岐した風呂の追焚き経路122を利用して、浴槽128と接続されている風呂循環経路130内の温水を加熱することができる。1つの循環経路(バーナ循環経路76)を多様に活用することができるため、システムの構成を簡素化し、システムをコンパクト化することができる。
In this embodiment, the hot water in the
本実施例では、バーナ循環復路76bを通る温水の戻り先を、熱交換器出口サーミスタ90での検出温度に応じて切換えることができる。熱交換器出口サーミスタ90での検出温度に応じて、温水の戻り先を貯湯タンク14の上部としたり、貯湯タンク14の下部としたり、貯湯タンク14をバイパスしてバーナ循環往路76aとしたりすることができる。このように温水の戻り先を切換えることによって、貯湯タンク14の内部に形成される温度成層状態を崩すことがない。
In the present embodiment, the return destination of the hot water passing through the burner
以上、本発明の具体例を詳細に説明したが、これらは例示にすぎず、特許請求の範囲を限定するものではない。特許請求の範囲に記載の技術には、以上に例示した具体例を様々に変形、変更したものが含まれる。
また、本明細書または図面に説明した技術要素は、単独であるいは各種の組み合わせによって技術的有用性を発揮するものであり、出願時請求項記載の組み合わせに限定されるものではない。また、本明細書または図面に例示した技術は複数目的を同時に達成するものであり、そのうちの一つの目的を達成すること自体で技術的有用性を持つものである。
Specific examples of the present invention have been described in detail above, but these are merely examples and do not limit the scope of the claims. The technology described in the claims includes various modifications and changes of the specific examples illustrated above.
In addition, the technical elements described in the present specification or the drawings exhibit technical usefulness alone or in various combinations, and are not limited to the combinations described in the claims at the time of filing. In addition, the technology illustrated in the present specification or the drawings achieves a plurality of objects at the same time, and has technical utility by achieving one of the objects.
10:給湯ユニット
12:貯湯部
14:貯湯タンク
16:第1タンクサーミスタ
18:第2タンクサーミスタ
20:第3タンクサーミスタ
22:第4タンクサーミスタ
24:給水経路
26:減圧弁
28:給水サーミスタ
30:給水量センサ
32:給水量サーボ
34:混合サーボ
36:混合経路
38:排水経路
40:排水弁
42:圧力開放経路
44:給湯栓
46:給湯経路
48:圧力逃し弁
50:温水電磁弁
52:高温サーミスタ
54:給湯サーミスタ
56:熱回収循環経路、56a:循環往路、56b:循環復路
58:熱回収循環ポンプ
60:循環往路サーミスタ
62:循環復路サーミスタ
64:三方弁、64a:入口、64b:入口、64c:出口
66:バイパス経路
68:バーナ部
70:バーナ
72:潜熱熱交換器
74:顕熱熱交換器
76:バーナ循環経路、76a:循環往路、76b:循環復路
78:バイパス経路
80:バーナ循環ポンプ
82:バーナ循環流量センサ
84:バーナ循環流量サーボ
86:バーナバイパスサーボ
88:バーナ出口サーミスタ
90:熱交換器出口サーミスタ
92:ドレン経路
94:中和器
98:オーバーフロー経路
100:シスターン
102:シスターン給水経路
104:負圧弁
106:シスターン給水弁
108:熱負荷
110:暖房端末機
112:暖房循環経路、112a:循環往路、112b:循環復路
114:暖房用熱交換器
116:暖房循環ポンプ
118:暖房循環サーミスタ
120:暖房熱動弁
122:追焚き経路
124:風呂用熱交換器
126:追焚き熱動弁
128:浴槽
130:風呂循環経路、130a:循環往路、130b:循環復路
132:風呂水位センサ
134:風呂循環ポンプ
136:風呂水流スイッチ
138:風呂循環サーミスタ
140:湯張り経路
142:湯張り量センサ
144:注湯電磁弁
146:コントローラ
148:リモコン
150:発電ユニット
152:熱媒循環経路
154:熱回収用熱交換器
160:第1制御弁
162:第2制御弁
164:第3制御弁
10: Hot water supply unit 12: Hot water storage section 14: Hot water storage tank 16: First tank thermistor 18: Second tank thermistor 20: Third tank thermistor 22: Fourth tank thermistor 24: Water supply path 26: Pressure reducing valve 28: Water supply thermistor 30: Water supply amount sensor 32: Water supply amount servo 34: Mixing servo 36: Mixing route 38: Drainage route 40: Drainage valve 42: Pressure release route 44: Hot water tap 46: Hot water supply route 48: Pressure relief valve 50: Hot water solenoid valve 52: High temperature Thermistor 54: Hot water supply thermistor 56: Heat recovery circulation path, 56a: Circulation return path, 56b: Circulation return path 58: Heat recovery circulation pump 60: Circulation return path thermistor 62: Circulation return path thermistor 64: Three-way valve, 64a: Inlet, 64b: Inlet, 64c: outlet 66: bypass path 68: burner section 70: burner 72: latent heat exchanger 74: sensible heat exchanger 7 : Burner circulation path, 76a: Circulation return path, 76b: Circulation return path 78: Bypass path 80: Burner circulation pump 82: Burner circulation flow sensor 84: Burner circulation flow servo 86: Burner bypass servo 88: Burner outlet thermistor 90: Heat exchanger Outlet thermistor 92: Drain path 94: Neutralizer 98: Overflow path 100: Systurn 102: Systurn water supply path 104: Negative pressure valve 106: Systurn water supply valve 108: Thermal load 110: Heating terminal 112: Heating circulation path, 112a: Circulation Outward path 112b: Circulation return path 114: Heating heat exchanger 116: Heating circulation pump 118: Heating circulation thermistor 120: Heating circulation valve 122: Reheating path 124: Bath heat exchanger 126: Reheating heat valve 128: Bathtub 130: Bath circulation path, 130a: Circulation forward path, 130b: Circulation Return path 132: Bath water level sensor 134: Bath circulation pump 136: Bath water flow switch 138: Bath circulation thermistor 140: Hot water filling path 142: Hot water filling amount sensor 144: Pouring solenoid valve 146: Controller 148: Remote control 150: Power generation unit 152: Heat medium circulation path 154: heat recovery heat exchanger 160: first control valve 162: second control valve 164: third control valve
Claims (3)
温水を貯える貯湯タンクと、
貯湯タンクの下部に貯えられている温水を発電ユニットに送り、発電熱によって加熱された温水を貯湯タンクの上部に戻す発電熱回収手段と、
温水を加熱する熱源機と、
貯湯タンクに貯えられている温水を熱源機に送る温水往路と、
熱源機で加熱された温水を貯湯タンクの上部に戻す第1温水復路と、
貯湯タンクの上部から温水利用箇所へ温水を供給する給湯手段と、
第1温水復路を通る温水と熱媒との間で熱交換する熱交換器と、
熱交換器より下流で第1温水復路を通る温水の温度を検出する温度センサと、
温度センサより下流で第1温水復路から分岐しており、貯湯タンクを通さずに温水往路に温水を導く第2温水復路と、
温度センサより下流で第1温水復路から分岐しており、貯湯タンクの下部に温水を導く第3温水復路と、
熱交換器を経由した温水の流路を、第1温水復路を経由して貯湯タンクの上部へ流入する第1の流路と、第2温水復路を経由して温水往路へ流入する第2の流路と、第3温水復路を経由して貯湯タンクの下部へ流入する第3の流路の何れかに切換える切換え手段を備えており、
その切換え手段は、温度センサで検出される温度が第1所定温度より高い場合に第1の流路に切換え、温度センサで検出される温度が第1所定温度より低く第2所定温度より高い場合に第2の流路に切換え、温度センサで検出される温度が第2所定温度より低い場合に第3の流路に切換えることを特徴とするコージェネレーションシステム。 Water is heated with the generated heat generated by the power generation unit, the heated hot water is stored, hot water is stored using the stored hot water, and the heat medium is heated using the stored hot water. A cogeneration system capable of
A hot water storage tank for storing hot water,
Power generation heat recovery means for sending hot water stored in the lower part of the hot water storage tank to the power generation unit and returning the hot water heated by the generated heat to the upper part of the hot water storage tank;
A heat source machine for heating hot water;
A hot water outbound route that sends hot water stored in a hot water storage tank to a heat source machine,
A first hot water return path for returning hot water heated by the heat source machine to the upper part of the hot water storage tank;
Hot water supply means for supplying hot water from the upper part of the hot water storage tank to the hot water use location,
A heat exchanger for exchanging heat between the hot water passing through the first hot water return path and the heat medium;
A temperature sensor for detecting the temperature of hot water passing through the first hot water return path downstream from the heat exchanger;
A second hot water return path that branches from the first hot water return path downstream of the temperature sensor and guides the hot water to the hot water forward path without passing through the hot water storage tank;
A third hot water return path that branches from the first hot water return path downstream of the temperature sensor and guides the hot water to the lower part of the hot water storage tank;
A first flow path that flows into the upper part of the hot water storage tank via the first hot water return path and a second flow path that flows into the warm water forward path via the second hot water return path are connected to the hot water flow path via the heat exchanger. A switching means for switching to one of the flow path and the third flow path flowing into the lower part of the hot water storage tank via the third hot water return path,
The switching means switches to the first flow path when the temperature detected by the temperature sensor is higher than the first predetermined temperature, and when the temperature detected by the temperature sensor is lower than the first predetermined temperature and higher than the second predetermined temperature. The cogeneration system is switched to the second flow path and switched to the third flow path when the temperature detected by the temperature sensor is lower than the second predetermined temperature.
前記熱媒が熱交換器と追焚き用熱交換器の間で循環することを特徴とする請求項1又は2のコージェネレーションシステム。
It is further equipped with a reheating heat exchanger that exchanges heat between hot water sent from the bath tub and the heat medium,
The cogeneration system according to claim 1 or 2, wherein the heat medium circulates between a heat exchanger and a reheating heat exchanger.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006153274A JP4820213B2 (en) | 2006-06-01 | 2006-06-01 | Cogeneration system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2006153274A JP4820213B2 (en) | 2006-06-01 | 2006-06-01 | Cogeneration system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2007322071A true JP2007322071A (en) | 2007-12-13 |
JP4820213B2 JP4820213B2 (en) | 2011-11-24 |
Family
ID=38855047
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2006153274A Expired - Fee Related JP4820213B2 (en) | 2006-06-01 | 2006-06-01 | Cogeneration system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4820213B2 (en) |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009015435A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Hydox Pty Ltd | Fluid heater |
JP2009174773A (en) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Rinnai Corp | Cogeneration system |
WO2011052233A1 (en) * | 2009-11-02 | 2011-05-05 | パナソニック株式会社 | Fuel cell cogeneration system |
JP2011233378A (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Noritz Corp | Fuel cell hot-water supply system |
JP2013190189A (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Toho Gas Co Ltd | Hot water supply and heating system |
JP2019086224A (en) * | 2017-11-07 | 2019-06-06 | リンナイ株式会社 | Hot water supply heating device |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002098411A (en) * | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water feeding device |
JP2003240346A (en) * | 2002-02-13 | 2003-08-27 | Tokyo Gas Co Ltd | Hot water supply system and its control method |
JP2004340439A (en) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Osaka Gas Co Ltd | Heat source device utilizing exhaust heat |
JP2005016787A (en) * | 2003-06-24 | 2005-01-20 | Chofu Seisakusho Co Ltd | Cogeneration system |
JP2005291627A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Gastar Corp | Hot-water supply heat source system |
-
2006
- 2006-06-01 JP JP2006153274A patent/JP4820213B2/en not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002098411A (en) * | 2000-09-22 | 2002-04-05 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water feeding device |
JP2003240346A (en) * | 2002-02-13 | 2003-08-27 | Tokyo Gas Co Ltd | Hot water supply system and its control method |
JP2004340439A (en) * | 2003-05-14 | 2004-12-02 | Osaka Gas Co Ltd | Heat source device utilizing exhaust heat |
JP2005016787A (en) * | 2003-06-24 | 2005-01-20 | Chofu Seisakusho Co Ltd | Cogeneration system |
JP2005291627A (en) * | 2004-03-31 | 2005-10-20 | Gastar Corp | Hot-water supply heat source system |
Cited By (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2009015435A1 (en) * | 2007-08-01 | 2009-02-05 | Hydox Pty Ltd | Fluid heater |
JP2009174773A (en) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Rinnai Corp | Cogeneration system |
WO2011052233A1 (en) * | 2009-11-02 | 2011-05-05 | パナソニック株式会社 | Fuel cell cogeneration system |
JP2011233378A (en) * | 2010-04-28 | 2011-11-17 | Noritz Corp | Fuel cell hot-water supply system |
JP2013190189A (en) * | 2012-03-15 | 2013-09-26 | Toho Gas Co Ltd | Hot water supply and heating system |
JP2019086224A (en) * | 2017-11-07 | 2019-06-06 | リンナイ株式会社 | Hot water supply heating device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4820213B2 (en) | 2011-11-24 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4912792B2 (en) | Hot water storage unit | |
JP4820213B2 (en) | Cogeneration system | |
JP5333847B2 (en) | Cogeneration system | |
JP4527893B2 (en) | Water heater | |
JP5175124B2 (en) | Hot water storage hot water supply system | |
JP2005061677A (en) | Hot-water supply heater | |
JP5140634B2 (en) | Hot water storage hot water supply system and cogeneration system | |
JP2008045841A (en) | Hot water storage type hot water supply system and cogeneration system | |
JP5162289B2 (en) | Hot water storage hot water supply system | |
JP4875923B2 (en) | Hot water storage hot water supply system | |
JP2001248906A (en) | Exhaust heat recovering hot water supply system | |
JP4875948B2 (en) | Hot water storage hot water supply system and cogeneration system | |
JP4843409B2 (en) | Hot water heating system | |
JP5708975B2 (en) | Water heater | |
JP2004179077A (en) | Cogeneration system | |
JP4091046B2 (en) | Cogeneration system | |
JP4182432B2 (en) | Combustion device | |
JP4488884B2 (en) | Hot water system | |
JP4226576B2 (en) | Cogeneration system | |
JP4454169B2 (en) | Water heater | |
JP5061153B2 (en) | Hot water storage hot water supply system and cogeneration system | |
JP5107759B2 (en) | Hot water storage hot water supply system | |
JP3972199B2 (en) | Heating device and cogeneration system | |
JP4223499B2 (en) | Cogeneration system | |
JP2004340429A (en) | Cogeneration system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090415 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110809 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110902 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140909 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4820213 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |