JP2008057854A - Cogeneration system - Google Patents

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JP2006235194A
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Masahiko Komura
雅彦 甲村
Hiroaki Kato
浩明 加藤
Noboru Sebe
昇 瀬部
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Kyushu Institute of Technology NUC
Aisin Corp
Original Assignee
Aisin Seiki Co Ltd
Kyushu Institute of Technology NUC
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    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To attain the operation of a power generator with a high energy-saving effect while appropriately coping with the use situation of hot and cold water by frequently updating an operation plan. <P>SOLUTION: An operation control device 40 of this cogeneration system derives operation plans of the power generator every predetermined time (every 30 minutes) in a day based on a consumption pattern of electric energy consumed in a load device, a consumption pattern of the amount of hot and cold water consumed in a hot and cold water use device, and the predicted value of the residual amount of hot water in a hot water storage tank, and updates and stores them (step 108), and performs operation according to the updated and stored operation plans and controls the power generator to obtain the amount of generated electric power corresponding to an indicated value of the amount of generated electric power. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は、コジェネレーションシステムに関する。   The present invention relates to a cogeneration system.

コジェネレーションシステムとしては、負荷装置に電力を供給する発電装置と、発電量指示値に応じた発電量となるように前記発電装置を制御する運転制御装置と、発電装置の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯槽とを備えたものが知られている。   The cogeneration system includes a power generation device that supplies power to the load device, an operation control device that controls the power generation device so as to achieve a power generation amount according to a power generation amount instruction value, and hot water that recovers exhaust heat from the power generation device. What is equipped with the hot water storage tank which stores hot water is known.

このコジェネレーションシステムの一例としては、特許文献1に示されているコジェネレーションシステムがある。このコジェネレーションシステムは、燃料電池の運転を1回/日を基本とし(以後オンオフ1回制御と呼ぶ)、時刻帯別温水消費量モデルパターンによる1日の温水消費量が、1日連続して稼働率一定値以上で燃料電池を運転した場合の排熱回収による温水貯湯量を上回る場合、或いは余剰電力を電熱変換手段で熱に変換し排熱回収に加算した温水貯湯量を上回る場合は、オンオフ1回制御を中止して1日連続して燃料電池を運転するものである。このとき、一日一回だけ所定時刻に(例えば24:00の時点で)翌日の運転計画が立てられている。   As an example of this cogeneration system, there is a cogeneration system disclosed in Patent Document 1. In this cogeneration system, the fuel cell operation is based on once / day (hereinafter referred to as “on / off once control”), and the daily hot water consumption according to the hot water consumption model pattern by time zone is continuous for one day. When exceeding the amount of hot water stored by exhaust heat recovery when operating the fuel cell at a constant operating rate or above, or when exceeding the amount of hot water stored by converting the surplus power into heat by means of electric heat conversion means and adding to the exhaust heat recovery, The control is stopped once on and off, and the fuel cell is operated continuously for one day. At this time, the operation plan for the next day is made only once a day at a predetermined time (for example, at 24:00).

また、他の一例としては、特許文献2に示されているコジェネレーションシステムがある。このコジェネレーションシステムは、居住者の外出等によりコジェネレーションシステムが設けられた建物(一般家屋等)における電力需要及び/又は給湯需要が突然減少してしまうという事態にも対処することが出来る様になっている。具体的には、このコジェネレーションシステムは、燃料電池(FC)と、電力需要計測手段(2)と、熱需要計測手段(給湯需要計測手段3)と、制御手段(A)とを有しており、該制御手段(A)は、(過去の運転データから)需要を予測する予測手段(9)と、該予測手段(9)の需要予測に基づいて運転モードを決定するモード選択手段(10)と、需要が少ない事態におけるデータを記憶する記憶手段とを有している。   Another example is a cogeneration system disclosed in Patent Document 2. This cogeneration system can cope with the situation where the demand for electric power and / or hot water supply suddenly decreases in the building (general house, etc.) where the cogeneration system is installed due to the resident's going out, etc. It has become. Specifically, this cogeneration system has a fuel cell (FC), a power demand measuring means (2), a heat demand measuring means (hot water supply demand measuring means 3), and a control means (A). The control means (A) includes a prediction means (9) for predicting demand (from past operation data) and a mode selection means (10 for determining an operation mode based on the demand prediction of the prediction means (9). ) And storage means for storing data in a situation where demand is low.

この場合、通常の制御ロジックと外出時専用のロジックの何れかによって運転されている。通常の制御ロジックでは、ある一日の運転計画(当初の運転予定)が予め決定されており、その運転計画にしたがってシステムは運転される。外出時専用のロジックでは、外出して帰宅した際に、運転停止時から帰宅するまでの外出による運転時間の減少を考慮し、運転計画の再検討(再予測)を行い、当初の運転計画時の運転終了時までの1次エネルギ消費量に対して、起動時刻と停止時刻を設定時間間隔毎に変化させた組み合わせの各々について、1次エネルギ消費量が例えば+10%の許容範囲以内か否かを判断している。
特開2005−38676号公報 特開2005−09846号公報
In this case, it is operated by either normal control logic or logic dedicated to going out. In normal control logic, an operation plan for one day (original operation schedule) is determined in advance, and the system is operated according to the operation plan. When you go out and go home, the logic dedicated to going out considers the reduction of the driving time due to going out from the stoppage to the time you go home, and reexamines (re-predicts) the operation plan. Whether or not the primary energy consumption is within an allowable range of, for example, + 10% for each combination in which the start time and the stop time are changed for each set time interval with respect to the primary energy consumption until the end of the operation Judging.
JP 2005-38676 A JP 2005-09846 A

ところで、特許文献1に記載のコジェネレーションシステムにおいては、一日分の運転計画を一日一回だけ立てているので、予期しない湯水の消費(例えばいつもはしない朝風呂)に対応した運転ができないという問題があった。また、特許文献2に記載のコジェネレーションシステムにおいては、一日分の運転計画を一日一回だけ立てるのではなく、外出して帰宅した際に運転計画を再検討するようになっているが、上記特許文献1と同様に、予期しない湯水の消費に対応した運転ができないという問題があった。いずれの場合にも、予期しない湯水の消費に適切に対応した運転ができないため湯切れとなる。この湯切れ分を補充するためにガスや電気を使って追い炊きするので、湯切れを起こさない場合と比べて省エネ効果が悪くなる。   By the way, in the cogeneration system of patent document 1, since the operation plan for one day is made only once a day, the operation | movement corresponding to consumption of the unexpected hot water (for example, the morning bath which is not usual) cannot be performed. There was a problem. In addition, in the cogeneration system described in Patent Document 2, a driving plan for one day is not made only once a day, but the driving plan is reconsidered when going out and returning home. As with the above-mentioned Patent Document 1, there is a problem that operation corresponding to unexpected consumption of hot water cannot be performed. In either case, the hot water runs out because it cannot be operated appropriately for unexpected hot water consumption. In order to replenish the hot water, gas or electricity is used for additional cooking, so the energy saving effect is worse than when no hot water is caused.

また、特許文献1および特許文献2に記載のコジェネレーションシステムにおいては、在宅しているが通常に比べて湯水を使用しない場合、一日分の運転計画を一日一回だけ立てているので、その状況に対応した運転ができないという問題もあった。すなわち、湯水を使用しないので、発電してもそのとき発生する熱を捨てることになり、省エネ効果が悪くなっていた。   In addition, in the cogeneration system described in Patent Document 1 and Patent Document 2, when you are at home but do not use hot water compared to normal, because the operation plan for one day is made only once a day, There was also a problem that operation corresponding to the situation was not possible. That is, since hot water is not used, the heat generated at that time is thrown away even if power is generated, and the energy saving effect is deteriorated.

本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、運転計画を頻繁に更新することにより、湯水の使用状況に適切に対応しつつ省エネ効果がよい発電装置の運転ができるコ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 to solve the above-described problems, and is a cogeneration system capable of operating a power generator with good energy-saving effect while appropriately responding to the use situation of hot water by frequently updating the operation plan. The purpose is to provide a system.

上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、負荷装置に電力を供給する発電装置と、発電装置の排熱を回収した湯水を貯湯するとともに湯水使用装置に該湯水を供給する貯湯槽と、負荷装置で消費される電力量の消費パターン、湯水使用装置で消費される湯水量の消費パターンおよび貯湯槽内の残湯量の予測値に基づいて発電装置の運転計画を1日のうち所定時間毎に導出して更新記憶し、該更新記憶した運転計画に従って運転するとともに発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置を制御する運転制御装置と、を備えたことである。   In order to solve the above problems, the structural feature of the invention according to claim 1 is that a power generation device that supplies power to a load device, hot water that recovers exhaust heat from the power generation device, Operation plan of the power generator based on the hot water supply tank that supplies hot water and the consumption pattern of the electric energy consumed by the load device, the consumption pattern of the hot water consumed by the hot water use device, and the predicted amount of remaining hot water in the hot water tank An operation control device that derives and updates and stores at predetermined time intervals within a day, operates in accordance with the updated and stored operation plan, and controls the power generation device so that the power generation amount corresponds to the power generation amount instruction value. It is to be prepared.

また請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、運転制御装置は、電力量の消費パターン、湯水量の消費パターンおよび残湯量の予測値を所定時間毎に導出して更新記憶することである。   According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the operation control device derives and updates a power consumption pattern, a hot water consumption pattern, and a predicted amount of remaining hot water every predetermined time. It is to remember.

また請求項3に係る発明の構成上の特徴は、請求項1または請求項2において、運転制御装置は、電力量および湯水量を所定時間毎に検出し、今回の各検出結果も使用して電力量の消費パターンおよび湯水量の消費パターンを導出して更新記憶することである。   In addition, the structural feature of the invention according to claim 3 is that, in claim 1 or claim 2, the operation control device detects the amount of electric power and the amount of hot water every predetermined time, and also uses each detection result of this time. Deriving a power consumption pattern and a hot water consumption pattern to update and store them.

また請求項4に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至請求項3の何れか一項において、所定時間は、運転制御装置が運転計画を導出するのに必要十分な時間、かつ湯水量の消費パターンにしたがっていない予定外の湯水の使用に対して貯湯槽による熱回収が対応できる時間となるように設定されていることである。   According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the predetermined time is a time sufficient for the operation control device to derive an operation plan, and hot water. It is set so that the heat recovery by the hot water tank can cope with unscheduled use of hot water that does not follow the consumption pattern of water.

また請求項5に係る発明の構成上の特徴は、請求項1乃至請求項4の何れか一項において、電力量の消費パターン、湯水量の消費パターンおよび残湯量の予測値を24時間より大きい時間を単位として作成することである。   Further, the structural feature of the invention according to claim 5 is that in any one of claims 1 to 4, the consumption pattern of electric energy, the consumption pattern of hot water, and the predicted value of remaining hot water are larger than 24 hours. It is to create time as a unit.

上記のように構成した請求項1に係る発明においては、運転制御装置が、負荷装置で消費される電力量の消費パターン、湯水使用装置で消費される湯水量の消費パターンおよび貯湯槽内の残湯量の予測値に基づいて発電装置の運転計画を1日のうち所定時間毎に導出して更新記憶し、該更新記憶した運転計画に従って運転するとともに発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置を制御する。これにより、従来と比べて頻繁に運転計画を立てることができるので、予期しない湯水の消費があった場合でも、その消費に対応した運転を実施することができる。したがって、予期しない湯水の消費による湯切れの発生を防止することができるので、湯切れを防止しつつ省エネ効果がよい発電装置の運転ができるコジェネレーションシステムを提供することができる。   In the invention according to claim 1 configured as described above, the operation control device includes a consumption pattern of the amount of power consumed by the load device, a consumption pattern of the amount of hot water consumed by the hot water usage device, and the remaining amount in the hot water tank. Based on the predicted amount of hot water, the operation plan of the power generator is derived and stored every predetermined time of the day so that the power generation amount is in accordance with the power generation amount instruction value while operating according to the updated operation plan. To control the power generator. Thereby, since an operation plan can be made more frequently than in the past, even if there is unexpected consumption of hot water, operation corresponding to the consumption can be performed. Therefore, since it is possible to prevent the occurrence of hot water due to unexpected consumption of hot water, it is possible to provide a cogeneration system capable of operating the power generator with good energy saving effect while preventing hot water from running out.

上記のように構成した請求項2に係る発明においては、請求項1に係る発明において、運転制御装置は、電力量の消費パターン、湯水量の消費パターンおよび残湯量の予測値を所定時間毎に導出して更新記憶するので、それら導出した結果に基づいて発電装置の運転計画を正確かつ確実に導出することができる。   In the invention according to claim 2 configured as described above, in the invention according to claim 1, the operation control device calculates the consumption pattern of the electric energy, the consumption pattern of the hot water, and the predicted value of the remaining hot water every predetermined time. Since it is derived and updated and stored, the operation plan of the power generator can be derived accurately and reliably based on the derived results.

上記のように構成した請求項3に係る発明においては、請求項1または請求項2に係る発明において、運転制御装置は、電力量および湯水量を所定時間毎に検出し、今回の各検出結果も使用して電力量の消費パターンおよび湯水量の消費パターンを導出して更新記憶するので、最新の消費情報を正確かつ確実に消費パターンに反映させることができる。   In the invention according to claim 3 configured as described above, in the invention according to claim 1 or claim 2, the operation control device detects the amount of electric power and the amount of hot water every predetermined time, and each detection result of this time Also, the consumption pattern of power consumption and consumption consumption pattern of hot water are derived and updated and stored, so that the latest consumption information can be accurately and reliably reflected in the consumption pattern.

上記のように構成した請求項4に係る発明においては、請求項1乃至請求項3の何れか一項に係る発明において、所定時間は、運転制御装置が運転計画を導出するのに必要十分な時間、かつ湯水量の消費パターンにしたがっていない予定外の湯水の使用に対して貯湯槽による熱回収が対応できる時間となるように設定されているので、適切な時間間隔で運転計画を更新することができる。   In the invention according to claim 4 configured as described above, in the invention according to any one of claims 1 to 3, the predetermined time is necessary and sufficient for the operation control device to derive the operation plan. Since the time is set so that the heat recovery by the hot water tank can cope with unscheduled use of hot water that does not follow the consumption pattern of hot water, update the operation plan at appropriate time intervals Can do.

上記のように構成した請求項5に係る発明においては、請求項1乃至請求項4の何れか一項に係る発明において、電力量の消費パターン、湯水量の消費パターンおよび残湯量の予測値を24時間より大きい時間を単位として作成する。これにより、1日単位でなくより長い単位の運転計画を作成することができるので、在宅しているが通常に比べて湯水を使用しない場合でも、発電時間を短くして貯湯槽が温度的に満タンにならず、省エネ効果がよい発電装置の運転ができるコジェネレーションシステムを提供することができる。したがって、運転計画を頻繁に更新することにより、湯水の使用状況に適切に対応しつつ省エネ効果がよい発電装置の運転ができるコジェネレーションシステムを提供することができる。   In the invention according to Claim 5 configured as described above, in the invention according to any one of Claims 1 to 4, the consumption pattern of electric energy, the consumption pattern of hot water, and the predicted value of remaining hot water are obtained. Created in units of time greater than 24 hours. As a result, it is possible to create an operation plan in a longer unit rather than a unit of one day, so even if you are at home but do not use hot water compared to normal, the power generation time is shortened and the hot water tank is It is possible to provide a cogeneration system that can operate a power generation device that does not become full and has an energy saving effect. Therefore, by frequently updating the operation plan, it is possible to provide a cogeneration system that can operate the power generation device with good energy saving effect while appropriately responding to the use situation of hot water.

以下、本発明によるコジェネレーションシステムの一実施形態について説明する。図1はこのコジェネレーションシステムの概要を示す概要図である。このコジェネレーションシステムは、負荷装置21に電力を供給する発電装置10と、発電装置10の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯槽30と、発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置10を制御する運転制御装置40とを備えている。   Hereinafter, an embodiment of a cogeneration system according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overview of this cogeneration system. In this cogeneration system, the power generation device 10 that supplies power to the load device 21, the hot water storage tank 30 that stores hot water from which the exhaust heat of the power generation device 10 is collected, and the power generation amount according to the power generation amount instruction value are obtained. And an operation control device 40 that controls the power generation device 10.

発電装置10は、燃料電池発電装置であり、直流電力を発生する発電器11と、発電器11から供給された直流電力を交流電力に変換して出力する変換器(例えばインバータ)12とを備えている。なお、発電装置10としては、燃料電池発電装置の他に、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスタービン、マイクロガスタービンなどの原動機とこの原動機によって駆動される発電機から構成されたものでもよい。   The power generation device 10 is a fuel cell power generation device, and includes a power generator 11 that generates DC power, and a converter (for example, an inverter) 12 that converts the DC power supplied from the power generator 11 into AC power and outputs the AC power. ing. In addition to the fuel cell power generation device, the power generation device 10 may be configured by a prime mover such as a diesel engine, a gas engine, a gas turbine, or a micro gas turbine, and a generator driven by the prime mover.

発電器11は、改質装置、一酸化炭素低減装置(以下CO低減装置という)および燃料電池から構成されている。改質装置は、燃料供給装置13から供給される燃料を水供給装置14から供給される水で水蒸気改質して水素リッチな改質ガスを生成してCO低減装置に導出するものである。CO低減装置は、改質ガスに含まれる一酸化炭素を低減して燃料電池に導出するものである。燃料電池は、燃料極に供給された改質ガス中の水素および空気極に供給された酸化剤ガスである空気を用いて発電するものである。   The generator 11 includes a reformer, a carbon monoxide reduction device (hereinafter referred to as a CO reduction device), and a fuel cell. In the reformer, the fuel supplied from the fuel supply device 13 is steam-reformed with water supplied from the water supply device 14 to generate a hydrogen-rich reformed gas, which is led to the CO reduction device. The CO reduction device reduces carbon monoxide contained in the reformed gas and leads it to the fuel cell. The fuel cell generates power using hydrogen in the reformed gas supplied to the fuel electrode and air that is an oxidant gas supplied to the air electrode.

燃料供給装置13と発電器11の間には、発電器11に投入される燃料量を検出する燃料投入量検出手段である流量計13aが設けられており、流量計13aは検出した燃料投入量を運転制御装置40に送信するようになっている。なお、燃料電池発電装置の場合の燃料投入量は、改質装置に供給される燃料の投入量を指す。   Between the fuel supply device 13 and the power generator 11, a flow meter 13a serving as a fuel input amount detecting means for detecting the amount of fuel input to the power generator 11 is provided. The flow meter 13a detects the detected fuel input amount. Is transmitted to the operation control device 40. Note that the amount of fuel input in the case of a fuel cell power generator refers to the amount of fuel supplied to the reformer.

変換器12は、電力使用場所20に設置されている複数の負荷装置21に送電線15を介してそれぞれ接続されており、変換器12から出力される交流電力は必要に応じて各負荷装置21に供給されている。変換器12には、発電装置10から出力される発電出力量を検出する発電出力量検出手段である電力計10aが設けられており、電力計10aは検出した発電出力量を運転制御装置40に送信するようになっている。   The converter 12 is connected to a plurality of load devices 21 installed at the power use place 20 via the power transmission line 15, and the AC power output from the converter 12 is supplied to each load device 21 as necessary. Has been supplied to. The converter 12 is provided with a wattmeter 10a that is a power generation output amount detecting means for detecting the power generation output amount output from the power generation device 10, and the wattmeter 10a sends the detected power generation output amount to the operation control device 40. It is supposed to send.

負荷装置21は、電灯、アイロン、テレビ、洗濯機、電気コタツ、電気カーペット、エアコン、冷蔵庫などの電気器具である。なお、変換器12と電力使用場所20とを接続する送電線15には電力会社の系統電源16も接続されており(系統連系)、発電装置10の発電量より負荷装置21の総電力消費量が上回った場合、その不足電力を系統電源16から受電して補うようになっている。電力計22は、負荷装置21にて消費された電力消費量を検出する電力消費量検出手段であり、電力使用場所20で使用される全ての負荷装置21の合計電力消費量を検出して、運転制御装置40に送信するようになっている。   The load device 21 is an electric appliance such as an electric lamp, iron, television, washing machine, electric kotatsu, electric carpet, air conditioner, and refrigerator. In addition, the power source 15 of the power company is also connected to the power transmission line 15 that connects the converter 12 and the power use place 20 (system connection), and the total power consumption of the load device 21 is determined by the power generation amount of the power generation device 10. When the amount exceeds, the insufficient power is received from the system power supply 16 and compensated. The wattmeter 22 is power consumption detection means for detecting the power consumption consumed by the load device 21, detects the total power consumption of all the load devices 21 used in the power usage place 20, This is transmitted to the operation control device 40.

また、発電器11には、発電器11の排熱を回収して発電器11を冷却する熱媒体が循環する冷却回路31が接続されている。冷却回路31上には、熱交換器32およびラジエータ37が配設されている。ラジエータ37は、冷却回路31を循環する熱媒体を冷却する冷却手段であり、運転制御装置40の指令によってオン・オフ制御されており、オン状態のときには熱媒体を冷却し、オフ状態のときには冷却しないものである。   The generator 11 is connected to a cooling circuit 31 through which a heat medium for recovering exhaust heat of the generator 11 and cooling the generator 11 circulates. On the cooling circuit 31, a heat exchanger 32 and a radiator 37 are disposed. The radiator 37 is a cooling means for cooling the heat medium circulating in the cooling circuit 31, and is controlled to be turned on / off by a command from the operation control device 40. The heat medium is cooled in the on state and cooled in the off state. It is something that does not.

一方、後述する貯湯槽30には、貯湯槽30内の湯水(貯湯水)を加熱するための湯水循環回路33が接続されている。湯水循環回路33上には、熱交換器32が配設されている。熱交換器32は、冷却回路31を循環する熱媒体と湯水循環回路33を循環する湯水との間で熱交換が行われるものである。これにより、発電器11の発電中に図示しないポンプが駆動されて、冷却回路31を熱媒体が循環し、湯水循環回路33を湯水が循環すると、発電器11の排熱が熱媒体および熱交換器32を通って湯水に回収されて湯水が加熱されるようになっている。発電器11の排熱とは、例えば、燃料電池発電装置の場合、燃料電池スタックの排熱や改質装置の排熱などをいい、エンジン発電装置の場合、エンジンの排熱などが挙げられる。しかし、それに限定せず発電機それ自体の熱など回収可能な排熱なら何でも利用できる。   On the other hand, a hot water circulation circuit 33 for heating hot water (hot water) in the hot water tank 30 is connected to the hot water tank 30 described later. A heat exchanger 32 is disposed on the hot water circulation circuit 33. The heat exchanger 32 performs heat exchange between the heat medium circulating in the cooling circuit 31 and the hot water circulating in the hot water circulation circuit 33. As a result, a pump (not shown) is driven during power generation by the power generator 11 so that the heat medium circulates in the cooling circuit 31 and hot water circulates in the hot water circulation circuit 33, so that the exhaust heat of the power generator 11 is exchanged with the heat medium and heat. The hot water is recovered as hot water through the vessel 32 and heated. For example, in the case of a fuel cell power generation device, the exhaust heat of the power generator 11 refers to exhaust heat of a fuel cell stack or exhaust heat of a reformer, and in the case of an engine power generation device, examples include exhaust heat of an engine. However, the present invention is not limited to this, and any recoverable exhaust heat such as heat of the generator itself can be used.

貯湯槽30は、1つの柱状容器を備えており、その内部に温水が層状に、すなわち上部の温水が最も高温であり下部にいくにしたがって低温となり下部の温水が最も低温であるように貯留されるようになっている。貯湯槽30に貯留されている高温の温水が貯湯槽30の柱状容器の上部から導出され、その導出された分を補給するように水供給装置14からの水道水などの水(低温の水)が貯湯槽30の柱状容器の下部から導入されるようになっている。このような貯湯槽30は、発電装置10の近くに設置されている。   The hot water tank 30 is provided with one columnar container, in which hot water is stored in a layered manner, that is, hot water in the upper part is the hottest and becomes lower as it goes to the lower part, and the hot water in the lower part is stored at the lowest temperature. It has become so. Hot water stored in the hot water tank 30 is derived from the upper part of the columnar container of the hot water tank 30, and water such as tap water from the water supply device 14 (low temperature water) so as to replenish the derived amount. Is introduced from the lower part of the columnar container of the hot water tank 30. Such a hot water tank 30 is installed near the power generation apparatus 10.

貯湯槽30の内部には残湯量検出センサである温度センサ群34が設けられている。温度センサ群34は複数(本実施形態においては10個)の温度センサ34−1,34−2,34−3,・・・,34−10から構成されており、上下方向(鉛直方向)に沿って等間隔(貯湯槽30内の上下方向高さの九分の一の距離)にて配設されている。温度センサ34−1は貯湯槽30の内部上面位置に配置されている。各温度センサ34−1,34−2,34−3,・・・,34−10はその位置の貯湯槽30内の液体(温水または水)の温度をそれぞれ検出するものである。この温度センサ群による各位置での湯温の検出結果に基づいて貯湯槽30内の残湯量が導出されるようになっている。残湯量は、貯湯槽30内に蓄えられた熱量を表している。   Inside the hot water tank 30, a temperature sensor group 34 that is a remaining hot water amount detection sensor is provided. The temperature sensor group 34 includes a plurality (ten in the present embodiment) of temperature sensors 34-1, 34-2, 34-3,..., 34-10, and is arranged in the vertical direction (vertical direction). It is arranged at equal intervals (distance of 1/9 of the vertical height in the hot water tank 30). The temperature sensor 34-1 is disposed on the inner upper surface of the hot water tank 30. Each of the temperature sensors 34-1, 34-2, 34-3,..., 34-10 detects the temperature of the liquid (hot water or water) in the hot water storage tank 30 at that position. The amount of remaining hot water in the hot water storage tank 30 is derived based on the detection result of the hot water temperature at each position by the temperature sensor group. The remaining hot water amount represents the amount of heat stored in the hot water tank 30.

貯湯槽30と水供給装置14の間には貯湯槽30に供給される水(例えば水道水)の温度を検出する温度センサ38が設けられている。温度センサ38の検出結果(水道水温度)は運転制御装置40に送信されるようになっている。   Between the hot water storage tank 30 and the water supply device 14, a temperature sensor 38 that detects the temperature of water (for example, tap water) supplied to the hot water storage tank 30 is provided. The detection result (tap water temperature) of the temperature sensor 38 is transmitted to the operation control device 40.

貯湯槽30には、給湯管35が接続されている。給湯管35には、上流から順番に補助加熱装置であるガス湯沸かし器(図示省略)、温度センサ(図示省略)および流量センサ36が配設されている。ガス湯沸かし器は、給湯管35を通過する貯湯槽30からの湯水を加熱して給湯するようになっている。温度センサはガス湯沸かし器を通過した後の湯水の温度を検出するものであり、その検出信号は運転制御装置40に送信されるようになっている。すなわち、温度センサで検出した湯水の温度が設定された給湯温度となるように、ガス湯沸かし器で加熱している。また、図示していないが、給湯管35には貯湯槽30の導出口と温度センサとの間に水供給装置14からの水道水が合流するようになっている。これにより、貯湯槽30からの湯水を降温している。流量センサ36は、貯湯槽30から供給されている湯水消費量(給湯量)を検出するものである。流量センサ36の検出信号は運転制御装置40に送信されるようになっている。   A hot water supply pipe 35 is connected to the hot water tank 30. The hot water supply pipe 35 is provided with a gas water heater (not shown), a temperature sensor (not shown), and a flow rate sensor 36 which are auxiliary heating devices in order from the upstream side. The gas water heater heats hot water from the hot water storage tank 30 passing through the hot water supply pipe 35 to supply hot water. The temperature sensor detects the temperature of the hot water after passing through the gas water heater, and the detection signal is transmitted to the operation control device 40. That is, the hot water is heated by the gas water heater so that the temperature of the hot water detected by the temperature sensor becomes the set hot water temperature. Although not shown, tap water from the water supply device 14 joins the hot water supply pipe 35 between the outlet of the hot water tank 30 and the temperature sensor. Thereby, the temperature of the hot water from the hot water tank 30 is lowered. The flow rate sensor 36 detects the amount of hot water consumption (hot water supply amount) supplied from the hot water storage tank 30. A detection signal of the flow sensor 36 is transmitted to the operation control device 40.

給湯管35には、貯湯槽30に貯留している湯水を給湯として利用する湯水使用場所25に設置されている複数の湯利用機器26aが接続されている。この湯利用機器26aとしては、浴槽、シャワ、キッチン(キッチンの蛇口)、洗面所(洗面所の蛇口)などがある。また、給湯管35には、貯湯槽30の湯水を熱源として利用する湯水使用場所25に設置されている熱利用機器26bが接続されている。この熱利用機器26bとしては、浴室暖房、床暖房、浴槽の湯の追い炊き機構などがある。なお、熱利用機器26bは貯湯槽30の湯水を直接利用する場合や貯湯槽30の湯水を間接的に利用する場合がある。湯利用機器26aおよび熱利用機器26bは湯水使用装置である。   Connected to the hot water supply pipe 35 are a plurality of hot water use devices 26a installed in a hot water use place 25 that uses hot water stored in the hot water tank 30 as hot water supply. Examples of the hot water use device 26a include a bathtub, a shower, a kitchen (kitchen faucet), and a washroom (toilet faucet). The hot water supply pipe 35 is connected to a heat utilization device 26b installed in a hot water use place 25 that uses hot water in the hot water tank 30 as a heat source. Examples of the heat utilization device 26b include bathroom heating, floor heating, and a hot water reheating mechanism. The heat utilization device 26b may use the hot water in the hot water tank 30 directly or indirectly use the hot water in the hot water tank 30. The hot water use device 26a and the heat use device 26b are hot water use devices.

運転制御装置40は、マイクロコンピュータ(図示省略)を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAMおよびROM(いずれも図示省略)を備えている。CPUは、図2〜図7のフローチャートに対応したプログラムを実行して、発電装置の運転計画を導出して更新記憶し、該更新記憶した運転計画に従って運転するとともに発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置を制御している。RAMは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ROMは前記プログラムを記憶するものである。   The operation control device 40 has a microcomputer (not shown), and the microcomputer includes an input / output interface, a CPU, a RAM, and a ROM (all not shown) connected via a bus. The CPU executes a program corresponding to the flowcharts of FIGS. 2 to 7, derives and updates the operation plan of the power generation apparatus, operates in accordance with the updated and stored operation plan, and generates power according to the power generation amount instruction value. The power generation device is controlled so that the quantity becomes constant. The RAM temporarily stores variables necessary for executing the program, and the ROM stores the program.

次に、上述したコジェネレーションシステムの作動について図2〜図7を参照して説明する。運転制御装置40は、図示しない主電源が投入されると、ステップ100にてプログラムを起動しプログラムをステップ102に進める。運転制御装置40は、図1に示すステップ102〜110の処理によって運転計画を一日のうち第1所定時間T1毎に導出して更新記憶する。また、運転制御装置40は、更新記憶した運転計画に従って図7に示すステップ602〜608の処理によって発電装置を運転する。すなわち、運転計画にしたがって発電装置10の運転(発電)を停止したり連続発電したりする。   Next, the operation of the above-described cogeneration system will be described with reference to FIGS. When the main power supply (not shown) is turned on, the operation control device 40 starts the program in step 100 and advances the program to step 102. The operation control device 40 derives and updates the operation plan every first predetermined time T1 in the day by the processing of steps 102 to 110 shown in FIG. Further, the operation control device 40 operates the power generation device by the processing of steps 602 to 608 shown in FIG. 7 according to the updated operation plan. That is, the operation (power generation) of the power generation apparatus 10 is stopped or continuously generated according to the operation plan.

第1所定時間T1は、24時間(1日)より小さい時間に設定されており、本実施形態では30分である。この第1所定時間T1は、運転制御装置40が運転計画を導出するのに必要十分な時間、かつ湯水量の消費パターンにしたがっていない予定外の湯水の使用に対して貯湯槽30による熱回収が対応できる時間となるように設定されている。   The first predetermined time T1 is set to a time shorter than 24 hours (one day), and is 30 minutes in the present embodiment. This first predetermined time T1 is a time necessary and sufficient for the operation control device 40 to derive an operation plan, and heat recovery by the hot water tank 30 is performed for unscheduled use of hot water that does not follow the consumption pattern of hot water. The time is set so that it can be handled.

運転制御装置40が運転計画を導出するのに必要十分な時間は、運転制御装置40の演算能力にもよるが、5分以上、10分以上、20分以上あればよい。湯推量の消費パターンにしたがっていない予定外の湯水の使用に対して貯湯槽30による熱回収に対応できる時間は、予定外の使用状況にもよるが、40分以下、50分以下、60分以下であることが好ましい。したがって、運転制御装置40が運転計画を導出するのに必要十分な時間と、予定外の湯水の使用に対して貯湯槽30による熱回収に対応できる時間との各組合せにより、第1所定時間T1の好ましい範囲とすることができる。   The time necessary and sufficient for the operation control device 40 to derive the operation plan may be 5 minutes or more, 10 minutes or more, or 20 minutes or more, depending on the calculation capability of the operation control device 40. The time that can be used for heat recovery by the hot water storage tank 30 for unscheduled use of hot water that does not follow the consumption pattern of hot water amount is 40 minutes or less, 50 minutes or less, or 60 minutes or less, depending on unscheduled use conditions. It is preferable that Therefore, the first predetermined time T1 is determined by each combination of a time necessary and sufficient for the operation control device 40 to derive the operation plan and a time that can be used for heat recovery by the hot water tank 30 for unscheduled use of hot water. It can be set as the preferable range.

運転制御装置40は、ステップ102において、図3に示す電力消費パターン作成ルーチンに沿ってプログラムを実行し、一日分の電力消費パターンを作成して更新記憶する。この電力消費パターンは、一定期間(例えば1週間)の過去の電力消費データから電力消費パターンを予測したものである。   In step 102, the operation control device 40 executes a program according to the power consumption pattern creation routine shown in FIG. 3, and creates and updates a power consumption pattern for one day. This power consumption pattern is a prediction of a power consumption pattern from past power consumption data for a certain period (for example, one week).

運転制御装置40は、電力消費パターンを作成するための行列Eo_tempを初期化する(ステップ202)。運転制御装置40は、行列Eo_tempの各要素に7日分の各時間帯の電力消費量を代入する。代入した結果の一例を図8に示している。なお、本システムを設置当初においては、家族構成、地域などの条件から予め作成された平均的な消費モデルパターンの数値を代入する。また、少なくとも1週間運転した後は、実際に発電停止時間帯毎に測定した電力消費量から作成され更新記憶された前回の電力消費パターンの数値を代入する。   The operation control device 40 initializes a matrix Eo_temp for creating a power consumption pattern (step 202). The operation control apparatus 40 substitutes the power consumption of each time zone for 7 days into each element of the matrix Eo_temp. An example of the result of substitution is shown in FIG. At the beginning of installation of this system, a numerical value of an average consumption model pattern created in advance based on conditions such as family composition and region is substituted. Also, after at least one week of operation, the value of the previous power consumption pattern that is created and updated from the power consumption actually measured for each power generation stoppage time period is substituted.

行列Eo_tempにおいては、図8に示すように、列が何日前のデータであることを示し、行が一日のうちの時間帯を示している。1行1列の要素は、1日前の0:00に計測した電力消費量すなわち2日前の23:30から1日前の0:00までに計測した電力消費量の平均値であり、例えば図8では300Wである。2行1列の要素は、1日前の0:30に計測した電力消費量すなわち1日前の0:00から0:30までに計測した電力消費量の平均値であり、例えば図8では400Wである。1行2列の要素は、2日前の0:00に計測した電力消費量すなわち3日前の23:30から2日前の0:00までに計測した電力消費量の平均値であり、例えば図8では250Wである。なお、1日前のデータのなかには、本日のデータと前日のデータが混在している。同様に2日前のデータのなかには、前日のデータと前前日のデータが混在している。   In the matrix Eo_temp, as shown in FIG. 8, the column indicates how many days ago the data is, and the row indicates the time zone of the day. The element of 1 row and 1 column is the power consumption measured at 0:00 one day ago, that is, the average value of the power consumption measured from 23:30 two days ago to 0:00 one day ago, for example, FIG. Then it is 300W. The element in 2 rows and 1 column is the power consumption measured at 0:30 the day before, that is, the average value of the power consumption measured from 0:00 to 0:30 the day before, for example, 400 W in FIG. is there. The element in the first row and the second column is the power consumption measured at 0:00 two days ago, that is, the average value of the power consumption measured from 23:30 three days ago to 2:00 two days ago. Then it is 250W. Note that the data of the day before and the data for the previous day are mixed in the data of the day before. Similarly, the data of the previous day and the data of the previous day are mixed in the data of two days ago.

運転制御装置40は、電力計22によって電力消費量を制御周期毎に計測し(ステップ204)、計測した電力消費量をフィルタ処理する(ステップ206)。運転制御装置40は、ステップ206において、電力消費量を計測する度にその計測したデータおよび記憶されている過去数件分(本実施形態においては29件分)のデータに基づいて下記数1によってフィルタ処理を実行している。上記制御周期は後述する第2所定時間T2と同一であり、本実施形態では1分である。   The operation control device 40 measures the power consumption for each control cycle by the wattmeter 22 (step 204), and filters the measured power consumption (step 206). In step 206, the operation control device 40 performs the following equation 1 based on the measured data and the stored data for the past several cases (29 in this embodiment) each time the power consumption is measured. Filtering is being executed. The control cycle is the same as a second predetermined time T2 described later, and is 1 minute in this embodiment.

Figure 2008057854
Figure 2008057854

なお、u[k]およびy[k]は現時点でのデータ例えば時刻kの入力データおよび出力値(処理値)であり、zは遅れ演算子である。   Note that u [k] and y [k] are current data, for example, input data and output values (process values) at time k, and z is a delay operator.

運転制御装置40は、電力消費量の計測開始時点から30分経過するまでの間、ステップ208で「NO」と判定し続け、上記電力消費量の計測とそのフィルタ処理を繰り返し実行して、その30分間の電力消費量をフィルタ処理して平均値を算出する。   The operation control device 40 continues to determine “NO” in step 208 until 30 minutes have elapsed from the measurement start time of the power consumption, repeatedly execute the measurement of the power consumption and the filtering process, The average value is calculated by filtering the power consumption for 30 minutes.

そして、運転制御装置40は、電力消費量の計測開始時点から30分経過した時点にて、ステップ208で「YES」と判定し、現在の時刻を読み込む(ステップ210)。例えば、現在の時刻が0:00であり、それまで30分間(23:00〜0:00)のフィルタ処理値が500Wであるとする。   Then, the operation control device 40 determines “YES” in step 208 when 30 minutes have elapsed from the measurement start time of the power consumption, and reads the current time (step 210). For example, it is assumed that the current time is 0:00 and the filter processing value for 30 minutes (23: 0 to 0:00) is 500 W.

運転制御装置40は、行列Eo_tempにおいて、7日前の同時刻(電力消費量を計測しフィルタ処理が完了した時刻)のデータを消去するとともに、同時刻(同行)の残っているデータを一つずつ右に移動させる(ステップ212)。例えば、今回の時刻は0:00であるので、図9に示すように、7日前の0:00のデータである1行7列の要素の440Wを消去する。そして、1日前の0:00のデータである1行1列の要素の300Wを1行2列に移動させ、2日前の0:00のデータである1行2列の要素の250Wを1行3列に移動させ、その他の1行3列から1行6列までの各要素も同様に移動させる。   In the matrix Eo_temp, the operation control device 40 deletes the data at the same time (the time when the power consumption is measured and the filter process is completed) seven days ago and the remaining data at the same time (the same line) one by one. Move to the right (step 212). For example, since the current time is 0:00, as shown in FIG. 9, 440 W of the element in the first row and the seventh column, which is the data at 0:00 seven days ago, is deleted. Then, 300 W of the element of 1 row and 1 column, which is 0:00 data of 1 day before, is moved to 1 row and 2 columns, and 250 W of the element of 1 row and 2 columns, which is 0:00 data of 2 days ago, is 1 row. The other elements from 1 row 3 columns to 1 row 6 columns are also moved in the same manner.

そして、運転制御装置40は、図9に示すように、上述のように導出したフィルタ処理値(例えば500W)を行列Eo_tempの空いている1行1列に追加する(ステップ214)。運転制御装置40は、このように作成された行列Eo_tempの各行のデータを平均化することにより電力消費予測値すなわち電力消費パターンを導出して更新記憶する(ステップ216)。導出された電力消費予測値の一例を図10に示す。0:00の電力消費量は340Wであり、0:30の電力消費量は420Wであり、・・・、23:30の電力消費量は900Wである。この電力消費パターンの一例を図11に示す。   Then, as shown in FIG. 9, the operation control device 40 adds the filter processing value (for example, 500 W) derived as described above to an empty 1-row 1-column of the matrix Eo_temp (step 214). The operation control device 40 derives and updates and stores the predicted power consumption value, that is, the power consumption pattern, by averaging the data of each row of the matrix Eo_temp created in this way (step 216). An example of the derived power consumption prediction value is shown in FIG. The power consumption at 0:00 is 340 W, the power consumption at 0:30 is 420 W,..., And the power consumption at 23:30 is 900 W. An example of this power consumption pattern is shown in FIG.

次に、運転制御装置40は、ステップ104において、図4に示す湯水消費パターン作成ルーチンに沿ってプログラムを実行し、一日分の湯水消費パターンを作成して更新記憶する。この湯水消費パターンは、一定期間(例えば1週間)の過去の湯水消費データから湯水消費パターンを予測したものである。   Next, in step 104, the operation control device 40 executes a program in accordance with the hot water / water consumption pattern creation routine shown in FIG. 4, and creates and updates a hot water consumption pattern for one day. This hot water consumption pattern is a prediction of a hot water consumption pattern from past hot water consumption data for a certain period (for example, one week).

すなわち、運転制御装置40は、上述したステップ202〜216の処理と同様に、ステップ302〜316の処理によって湯水消費パターンを作成する。具体的には、運転制御装置40は、湯水消費パターンを作成するための行列Qout_tempを初期化する(ステップ302)。行列Qout_tempは、行列Eo_tempと同様に列が何日前のデータであることを示し、行が一日のうちの時間帯を示している。   That is, the operation control device 40 creates a hot water consumption pattern by the processing of Steps 302 to 316, similarly to the processing of Steps 202 to 216 described above. Specifically, the operation control device 40 initializes a matrix Qout_temp for creating a hot water consumption pattern (step 302). As with the matrix Eo_temp, the matrix Qout_temp indicates how many days ago the column is data, and the row indicates the time zone of the day.

運転制御装置40は、流量センサ36によって湯水消費量を制御周期毎に計測し(ステップ304)、計測した湯水消費量をフィルタ処理する(ステップ306)。運転制御装置40は、湯水消費量の計測開始時点から30分経過するまでの間、ステップ308で「NO」と判定し続け、上記湯水消費量の計測とそのフィルタ処理を繰り返し実行して、その30分間の湯水消費量をフィルタ処理して平均値を算出する。   The operation control device 40 measures the hot water consumption by the flow rate sensor 36 for each control cycle (step 304), and filters the measured hot water consumption (step 306). The operation control device 40 continues to determine “NO” in step 308 until 30 minutes have elapsed from the start of measurement of hot water consumption, repeatedly execute the measurement of the hot water consumption and its filter processing, The average value is calculated by filtering hot water consumption for 30 minutes.

そして、運転制御装置40は、湯水消費量の計測開始時点から30分経過した時点にて、ステップ308で「YES」と判定し、現在の時刻を読み込む(ステップ310)。運転制御装置40は、行列Qout_tempにおいて、7日前の同時刻のデータを消去するとともに、同時刻(同行)の残っているデータを一つずつ右に移動させる(ステップ312)。そして、運転制御装置40は、ステップ306で導出したフィルタ処理値を行列Qout_tempの空いている1行1列に追加する(ステップ314)。運転制御装置40は、このように作成された行列Qout_tempの各行のデータを平均化することにより湯水消費予測値すなわち湯水消費パターンを導出して更新記憶する(ステップ316)。この湯水消費パターンの一例を図12に示す。   Then, the operation control device 40 determines “YES” in step 308 when 30 minutes have elapsed from the measurement start time of the hot water consumption, and reads the current time (step 310). In the matrix Qout_temp, the operation control device 40 deletes the data at the same time seven days ago and moves the remaining data at the same time (the same line) one by one to the right (step 312). Then, the operation control device 40 adds the filter processing value derived in Step 306 to an empty 1-row 1-column of the matrix Qout_temp (Step 314). The operation control device 40 derives a hot water consumption predicted value, that is, a hot water consumption pattern by averaging the data of each row of the matrix Qout_temp created in this way, and updates and stores it (step 316). An example of this hot water consumption pattern is shown in FIG.

次に、運転制御装置40は、ステップ106において、図5に示す貯湯槽残湯量推定ルーチンに沿ってプログラムを実行し、現在時刻の貯湯槽30の残湯量を導出して記憶する。具体的には、運転制御装置40は、温度センサ38によって貯湯槽30に補給される水(例えば水道水)の温度を計測する(ステップ402)。運転制御装置40は、各温度センサ34−1〜34−10によって貯湯槽30内の各位置の湯水の温度を計測する(ステップ404)。そして、運転制御装置40は、補給される水の温度および貯湯槽30内の各位置の温度を下記数2に代入して貯湯槽30の残湯量を導出する(ステップ406)。   Next, in step 106, the operation control device 40 executes a program in accordance with the hot water tank remaining hot water amount estimation routine shown in FIG. 5, and derives and stores the remaining hot water amount of the hot water storage tank 30 at the current time. Specifically, the operation control device 40 measures the temperature of water (for example, tap water) supplied to the hot water tank 30 by the temperature sensor 38 (step 402). The operation control device 40 measures the temperature of the hot water at each position in the hot water tank 30 by the temperature sensors 34-1 to 34-10 (step 404). Then, the operation control device 40 substitutes the temperature of the water to be supplied and the temperature at each position in the hot water storage tank 30 into the following equation 2 to derive the remaining hot water amount in the hot water storage tank 30 (step 406).

Figure 2008057854
Figure 2008057854

ここで、Qは貯湯槽30に蓄えられている熱量[J]であり、Cpは水の比熱(4.189×10−3[J/(kg・K)])であり、Vは貯湯槽30の容積(本実施形態では150l=150kg)であり、Twは水道水の温度であり、Tiは貯湯槽30内のi番目の温度である。 Here, Q is the amount of heat [J] stored in the hot water tank 30, Cp is the specific heat of water (4.189 × 10 −3 [J / (kg · K)]), and V is the hot water tank. The volume is 30 (150 l = 150 kg in this embodiment), Tw is the temperature of the tap water, and Ti is the i-th temperature in the hot water tank 30.

次に、運転制御装置40は、ステップ108において、図6に示す運転計画導出・更新記憶ルーチンに沿ってプログラムを実行し、発電装置10の運転計画を導出して(立てて)、その運転計画を更新記憶する。   Next, in step 108, the operation control device 40 executes a program according to the operation plan derivation / update storage routine shown in FIG. 6, derives an operation plan for the power generator 10, and sets the operation plan. Is updated and stored.

運転制御装置40は、上記ステップ102で作成して記憶されている電力消費パターン(図11に示すパターン)、および上記ステップ104で作成して記憶されている湯水消費パターン(図12に示すパターン)を読み込み(ステップ502)、上記ステップ106で導出した貯湯槽残湯量を読み込む(ステップ504)。そして、運転制御装置40は、ステップ506〜518の処理によりそれら読み込んだ最新の情報を使用して最適な運転計画を立てる。   The operation control device 40 has the power consumption pattern created and stored in step 102 (pattern shown in FIG. 11) and the hot water consumption pattern created and stored in step 104 (pattern shown in FIG. 12). Is read (step 502), and the remaining hot water storage tank amount derived in step 106 is read (step 504). And the driving | operation control apparatus 40 makes an optimal driving | operation plan using the newest information read by the process of steps 506-518.

運転制御装置40は、発電を停止する(発電停止を開始する)停止時刻と発電を開始する(発電停止を終了する)開始時刻を変更して発電停止時間帯を設定する(ステップ506)。例えば、1日(0:00〜24:00)の中で30分刻みで停止時刻と開始時刻を変更させる。これにより、発電停止時間帯の全組み合わせは、0:00〜0:00(停止しない)、0:00〜0:30、0:00〜1:00、・・・、0:00〜24:00、0:30〜1:00、・・・、0:30〜24:00、・・・、23:00〜23:30、・・・、23:00〜24:00、および23:30〜24:00となり、1177通り(=49+1)設定することができる。 The operation control device 40 sets the power generation stop time zone by changing the stop time for stopping power generation (starting power generation stop) and the start time for starting power generation (ending power generation stop) (step 506). For example, the stop time and the start time are changed every 30 minutes within one day (0:00 to 24:00). Thereby, all combinations of the power generation stop time zone are 0: 00 to 0: 00 (not stopped), 0: 00 to 0:30, 0: 00 to 1: 00, ..., 0: 00 to 24: 00, 0:30 to 10:00, ..., 0:30 to 24:00, ..., 23: 00 to 23:30, ..., 23: 00 to 24:00, and 23:30 ˜24: 00 and 1177 ways (= 49 C 2 +1) can be set.

運転制御装置40は、このすべての組み合わせの一つずつについて省エネ効果指標値を導出する(ステップ508〜514)。まず、運転制御装置40は、ステップ506で設定した発電停止時間帯、ステップ502で読み込んだ電力消費パターン、および下記数3から、電力消費パターンの設定時間単位(本実施形態では24時間)で各時刻の排熱回収量を導出する(ステップ508)。例えば、一回目の計算では、一つ目の組み合わせ0:00〜0:00についての排熱回収量を導出する。また、発電停止時間帯が4:00から17:00までである運転計画が最適な運転計画として導出された場合、排熱回収量の予測値は図13に示すように導出される。   The operation control device 40 derives an energy saving effect index value for each of all the combinations (steps 508 to 514). First, the operation control device 40 sets each power consumption stop time zone set in step 506, the power consumption pattern read in step 502, and the following equation 3 in units of time set for the power consumption pattern (24 hours in this embodiment). The amount of exhaust heat recovery at the time is derived (step 508). For example, in the first calculation, the exhaust heat recovery amount for the first combination 0:00 to 0:00 is derived. Further, when an operation plan in which the power generation stoppage time period is from 4:00 to 17:00 is derived as an optimal operation plan, the predicted value of the exhaust heat recovery amount is derived as shown in FIG.

Figure 2008057854
Figure 2008057854

ここで、Qin[k]はk時刻(時間)での排熱回収量[J]であり、Eoは電力消費パターン[W]であり、tdは予測の間隔(本実施形態では30分)である。aは排熱回収特性[W/W]であり、aは排熱回収特性[W]であり、いずれの値も実機を使用して得た実験データから算出されるものである。なお、排熱回収特性aの単位のうち分母は電気のワットを示し分子は熱のワットを示している。 Here, Qin [k] is the exhaust heat recovery amount [J] at time k (time), Eo is the power consumption pattern [W], and td is the prediction interval (30 minutes in this embodiment). is there. a 1 is the exhaust heat recovery characteristic [W / W], a 2 is the exhaust heat recovery characteristic [W], and both values are calculated from experimental data obtained using an actual machine. Note that the denominator of the unit of the exhaust heat recovery characteristics a 1 molecular indicates watt electric represents the watts of heat.

上記数3によれば、毎時正時と30分の排熱回収量を導出することができる。また、それらの時間が設定された発電停止時間帯でなければ、数3の上の式を使用して排熱回収量を導出することができる。設定された発電停止時間帯であれば、数3の下の式を使用して排熱回収量を導出することができる。すなわち、発電していないので、排熱回収量は0である。   According to the above formula 3, it is possible to derive the exhausted heat recovery amount every hour on the hour and 30 minutes. Further, if the time is not the power generation stoppage time period set, the exhaust heat recovery amount can be derived using the above equation of Equation 3. If the power generation stoppage time period is set, the exhaust heat recovery amount can be derived using the equation below. That is, since no power is generated, the amount of exhaust heat recovery is zero.

なお、電力消費パターンの電力消費量が発電器11の最大発電量を超えない場合、上記数3において電力消費パターンEoをそのまま使用することができるが、超える場合、上記数3において電力消費パターンEoの代わりに発電器11の最大発電量を使用する。   If the power consumption amount of the power consumption pattern does not exceed the maximum power generation amount of the power generator 11, the power consumption pattern Eo can be used as it is in the above equation 3, but if it exceeds, the power consumption pattern Eo in the above equation 3 is used. Is used instead of the maximum power generation amount of the generator 11.

運転制御装置40は、ステップ506で設定した発電停止時間帯による運転計画で貯湯槽30の残湯量の推移を導出(予測)する(ステップ510)。運転制御装置40は、ステップ502で読み込んだ湯水消費パターンQout、ステップ504で読み込んだ貯湯槽残湯量Qo、およびステップ508で導出した排熱回収量Qinを下記数4に代入して貯湯槽30の残湯量の推移を導出する。例えば、一回目の計算では、一つ目の組み合わせ0:00〜0:00についての貯湯槽30の残湯量の推移を導出する。また、発電停止時間帯が4:00から17:00までである運転計画が最適な運転計画として導出された場合、貯湯槽残湯量の予測値は図14に示すように導出される。   The operation control device 40 derives (predicts) the transition of the remaining hot water amount in the hot water tank 30 based on the operation plan based on the power generation stop time period set in step 506 (step 510). The operation control device 40 substitutes the hot water consumption pattern Qout read in step 502, the remaining hot water storage hot water amount Qo read in step 504, and the exhaust heat recovery amount Qin derived in step 508 into the following equation 4 to store the hot water storage tank 30. Derive the amount of remaining hot water. For example, in the first calculation, the transition of the remaining hot water amount in the hot water storage tank 30 for the first combination 0:00 to 0:00 is derived. Further, when an operation plan in which the power generation stoppage time period is from 4:00 to 17:00 is derived as an optimal operation plan, the predicted value of the hot water tank remaining hot water amount is derived as shown in FIG.

Figure 2008057854
Figure 2008057854

ここで、Q[k]は貯湯槽30の残湯量の推移予測値である。この推移予測値は、湯水消費パターンに対応する時間(本実施形態では24時間)を単位として導出される。   Here, Q [k] is a transition predicted value of the remaining hot water amount in the hot water tank 30. This transition prediction value is derived in units of time corresponding to the hot water consumption pattern (24 hours in the present embodiment).

運転制御装置40は、ステップ506で設定した発電停止時間帯による運転計画で省エネ効果指標値である評価関数Jを導出する(ステップ512)。運転制御装置40は、ステップ510で導出した貯湯槽30の残湯量の推移予測値Q[k]、ステップ502で読み込んだ電力消費パターンEo、および下記数5から、評価関数Jを導出する。この評価関数はJは各時刻の省エネ効果を1日分加算した値である。例えば、一回目の計算では、一つ目の組み合わせ0:00〜0:00についての1日分の総省エネ効果を導出する。本実施形態の評価関数(省エネ効果指標値)は、一次エネルギ(発電装置10に供給される燃料)の削減量である。例えば、発電停止時間帯が0:00〜0:00である場合、評価関数値は19686(J)である。   The operation control device 40 derives an evaluation function J, which is an energy saving effect index value, in the operation plan based on the power generation stop time period set in step 506 (step 512). The operation control device 40 derives the evaluation function J from the transition predicted value Q [k] of the remaining hot water amount in the hot water storage tank 30 derived in step 510, the power consumption pattern Eo read in step 502, and the following equation 5. In this evaluation function, J is a value obtained by adding the energy saving effect at each time for one day. For example, in the first calculation, the total energy saving effect for one day for the first combination 0:00 to 0:00 is derived. The evaluation function (energy saving effect index value) of the present embodiment is a reduction amount of primary energy (fuel supplied to the power generation apparatus 10). For example, when the power generation stop time period is 0:00 to 0:00, the evaluation function value is 19686 (J).

Figure 2008057854
Figure 2008057854

ここで、J[k]はk時刻の省エネ効果であり、Eoは電力消費パターンであり、Qfullは最大貯湯槽熱量である。bは省エネ効果換算値[J/W]であり、bは省エネ効果換算値[J]であり、いずれの値も実機を使用して得た実験データから算出されるものである。cは貯湯槽30が温度的に満タンである場合の省エネ効果換算値[J/W]であり、cは貯湯槽30が温度的に満タンである場合の省エネ効果換算値[J]であり、いずれの値も実機を使用して得た実験データおよびラジエータ37の特性から算出されるものである。 Here, J 1 [k] is the energy saving effect at time k, Eo is the power consumption pattern, and Qfull is the maximum hot water tank heat quantity. b 1 is an energy saving effect conversion value [J / W], b 2 is an energy saving effect conversion value [J], and both values are calculated from experimental data obtained using an actual machine. c 1 is an energy saving effect conversion value [J / W] when the hot water storage tank 30 is full in temperature, and c 2 is an energy saving effect conversion value when the hot water storage tank 30 is full in temperature [J / W]. These values are calculated from the experimental data obtained using the actual machine and the characteristics of the radiator 37.

Qfullは下記数6で導出される。   Qfull is derived by the following equation (6).

Figure 2008057854
Figure 2008057854

ここで、Cpは水の比熱(4.189×10−3[J/(kg・K)])であり、Vは貯湯槽30の容積(本実施形態では150l=150kg)であり、Tmaxは排熱回収最高温度(例えば70℃)であり、Twは水道水の温度である。 Here, Cp is the specific heat of water (4.189 × 10 −3 [J / (kg · K)]), V is the volume of the hot water tank 30 (150 l = 150 kg in this embodiment), and Tmax is The exhaust heat recovery maximum temperature (for example, 70 ° C.), and Tw is the temperature of tap water.

そして、運転制御装置40は、ステップ506で設定した発電停止時間帯とステップ512で導出した評価関数値(省エネ効果指標値)とを関連付けて記憶装置に記憶する(ステップ514)。   Then, the operation control device 40 associates the power generation stop time zone set in step 506 with the evaluation function value (energy saving effect index value) derived in step 512 and stores it in the storage device (step 514).

運転制御装置40は、上述した発電停止時間帯のすべての組み合わせについて上述したステップ506〜514の処理を繰り返し実施する(ステップ516で「NO」と判定し続ける)。すべての組み合わせについて発電停止時間帯と省エネ効果指標値との関連付けが終了すると、運転制御装置40は、ステップ516で「YES」と判定し、プログラムをステップ518に進める。   The operation control device 40 repeatedly performs the above-described processing of Steps 506 to 514 for all combinations of the above-described power generation stop time period (continues to determine “NO” in Step 516). When the association between the power generation stop time zone and the energy saving effect index value is completed for all the combinations, the operation control device 40 determines “YES” in step 516, and advances the program to step 518.

運転制御装置40は、ステップ518において、それまで記憶した発電停止時間帯と省エネ効果指標値との関連付けのなかから、省エネ効果指標値が最大となるものを選択する。記憶している発電停止時間帯と省エネ効果指標値との関連付けを3次元グラフで表したものを図15に示す。図15において、横軸が発電の停止時刻を示し、縦軸が発電の開始時刻を示している。両軸とも0:00から24:00まで30分刻みで示してある。省エネ効果指標値は、等高線で示している。等高線L1で示す範囲が省エネ効果指標値が最も大きい範囲である。等高線L1から外側にいくにしたがって省エネ効果指標値が小さくなっている。   In step 518, the operation control device 40 selects the one having the maximum energy saving effect index value from the association between the power generation stop time zone stored so far and the energy saving effect index value. FIG. 15 shows a relationship between the stored power generation stoppage time period and the energy saving effect index value in a three-dimensional graph. In FIG. 15, the horizontal axis indicates the power generation stop time, and the vertical axis indicates the power generation start time. Both axes are shown in increments of 30 minutes from 0:00 to 24:00. The energy saving effect index values are indicated by contour lines. The range indicated by the contour line L1 is the range where the energy saving effect index value is the largest. The energy saving effect index value becomes smaller as going outward from the contour line L1.

この図15から明らかなように、停止時刻が3:00〜5:00で、開始時刻が16:00〜18:00である場合、省エネ効果指標値が最大となる。運転制御装置40は、そのなかでも最も省エネ効果指標値が大きい値となる停止時刻4:00と開始時刻17:00との組み合わせからなる発電停止時間帯を有する運転計画を最適な運転計画として導出する。そして、運転制御装置40は、その導出した運転計画を更新記憶する(ステップ520)。   As can be seen from FIG. 15, when the stop time is 3:00 to 5:00 and the start time is 16:00 to 18:00, the energy saving effect index value is maximum. The operation control device 40 derives an operation plan having a power generation stoppage time period composed of a combination of the stop time 4:00 and the start time 17:00 that has the largest energy saving effect index value as the optimum operation plan. To do. Then, the operation control device 40 updates and stores the derived operation plan (step 520).

そして、運転制御装置40は、ステップ110にて、運転計画を導出して更新記憶した後、第1所定時間T1が経過するのを待って次回の運転計画の導出、更新記憶の処理を開始する。   In step 110, the operation control device 40 derives and updates the operation plan, and then waits for the first predetermined time T1 to elapse to start the next operation plan derivation and update storage processing. .

また、運転制御装置40は、上述した運転計画の導出、更新記憶の処理とは別に、発電器11が発電可能な状態となると、図7に示すように、発電停止運転と連続発電運転とを切り替えて発電装置10の運転を制御している。運転制御装置40は、ステップ602〜608の処理を第2所定時間T2毎(例えば60秒毎)に繰り返し実行している。第2所定時間T2は比較的短時間な値に設定されるものであり、上述した第1所定時間より十分小さい値である。   In addition to the above-described operation plan derivation and update storage processing, the operation control device 40 performs a power generation stop operation and a continuous power generation operation as shown in FIG. The operation of the power generator 10 is controlled by switching. The operation control device 40 repeatedly executes the processing of steps 602 to 608 every second predetermined time T2 (for example, every 60 seconds). The second predetermined time T2 is set to a relatively short time value, and is sufficiently smaller than the first predetermined time described above.

具体的には、運転制御装置40は、ステップ602において、現在の時刻が上記導出された最新の発電停止時間帯であるか否かを判定する。運転制御装置40は、現在時刻がその発電停止時間帯であれば、ステップ602にて「YES」と判定しプログラムをステップ604に進める。運転制御装置40は、ステップ604において、発電装置10の発電停止運転を実施する。すなわち、運転制御装置40は、発電量指示値を0に設定し、発電装置10の発電を停止する。   Specifically, in step 602, the operation control device 40 determines whether or not the current time is the latest power generation stop time period derived above. If the current time is the power generation stop time zone, operation controller 40 determines “YES” in step 602 and advances the program to step 604. In step 604, the operation control device 40 performs the power generation stop operation of the power generation device 10. That is, the operation control device 40 sets the power generation amount instruction value to 0 and stops the power generation of the power generation device 10.

一方、現在時刻が発電停止時間帯でない場合には、ステップ602にて「NO」と判定しプログラムをステップ606に進める。運転制御装置40は、ステップ606において、発電装置10の連続発電運転を実施する。すなわち、運転制御装置40は、電力計22によって電力消費量を第2所定時間T2(制御周期)毎に計測し、計測した電力消費量をフィルタ処理する。このフィルタ処理は、電力消費量を計測する度にその計測したデータおよび記憶されている過去数件分(本実施形態においては4件分)のデータに基づいて上記数1と同様の下記数7によってフィルタ処理を実行している。   On the other hand, if the current time is not the power generation stop time zone, “NO” is determined in step 602, and the program proceeds to step 606. In step 606, the operation control device 40 performs continuous power generation operation of the power generation device 10. In other words, the operation control device 40 measures the power consumption by the wattmeter 22 every second predetermined time T2 (control cycle), and filters the measured power consumption. This filtering process is performed each time the power consumption is measured, and based on the measured data and stored data for the past several cases (four cases in the present embodiment), the following number 7 similar to the above number 1. The filtering process is executed.

Figure 2008057854
Figure 2008057854

運転制御装置40は、このフィルタ処理値を発電量指示値に設定し、その発電量指示値を発電器11に指示する。これにより、発電装置10は、急激に変化する電力消費量に追従することなく、発電量の振動を抑制することができるため効率のよい発電が可能となる。   The operation control device 40 sets this filter processing value as the power generation amount instruction value, and instructs the power generator 11 of the power generation amount instruction value. Thereby, since the electric power generating apparatus 10 can suppress the vibration of electric power generation amount, without tracking the electric power consumption which changes rapidly, efficient electric power generation is attained.

上述した制御によれば、図16に示すように電力消費量が変化する場合において、4:00から17:00までの間は発電が停止されるので発電量は0である。0:00から4:00まで間と17:00から24:00までの間は電力消費量に追従して発電されている。この運転計画によれば、省エネ効果を最大限得ることができる。図16においては、太い濃い実線で電力消費量を示し、細い薄い線で発電量を示している。   According to the control described above, when the power consumption changes as shown in FIG. 16, power generation is stopped between 4:00 and 17:00, so the power generation amount is zero. Electric power is generated following the power consumption between 0:00 and 4:00 and between 17:00 and 24:00. According to this operation plan, it is possible to obtain the maximum energy saving effect. In FIG. 16, power consumption is indicated by a thick solid line, and power generation is indicated by a thin thin line.

上述した説明から明らかなように、本実施形態においては、運転制御装置40が、負荷装置21で消費される電力量の消費パターン、湯水使用装置26a,26bで消費される湯水量の消費パターンおよび貯湯槽30内の残湯量の予測値に基づいて発電装置10の運転計画を1日のうち所定時間毎(30分毎)に導出して更新記憶し(ステップ108)、該更新記憶した運転計画に従って運転するとともに発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置を制御する(ステップ602〜608)。これにより、従来と比べて頻繁に運転計画を立てることができるので、予期しない湯水の消費があった場合でも、その消費に対応した運転を実施することができる。したがって、予期しない湯水の消費による湯切れの発生を防止することができるので、湯切れを防止しつつ省エネ効果がよい発電装置の運転ができるコジェネレーションシステムを提供することができる。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the operation control device 40 uses the consumption pattern of the amount of power consumed by the load device 21, the consumption pattern of the amount of hot water consumed by the hot water use devices 26 a and 26 b, and Based on the predicted value of the remaining hot water amount in the hot water tank 30, the operation plan of the power generation apparatus 10 is derived and stored every predetermined time (every 30 minutes) in one day (step 108), and the updated operation plan is stored. And the power generation device is controlled so that the power generation amount according to the power generation amount instruction value is obtained (steps 602 to 608). Thereby, since an operation plan can be made more frequently than in the past, even if there is unexpected consumption of hot water, operation corresponding to the consumption can be performed. Therefore, since it is possible to prevent the occurrence of hot water due to unexpected consumption of hot water, it is possible to provide a cogeneration system capable of operating the power generator with good energy saving effect while preventing hot water from running out.

また、運転制御装置40は、電力量の消費パターン、湯水量の消費パターンおよび残湯量の予測値を所定時間毎(30分毎)に導出して更新記憶する(ステップ102〜106)ので、それら導出した結果に基づいて発電装置10の運転計画を正確かつ確実に導出することができる。   Further, the operation control device 40 derives and updates the consumption pattern of the electric energy, the consumption pattern of the hot water and the predicted value of the remaining hot water every predetermined time (every 30 minutes) (steps 102 to 106). Based on the derived result, the operation plan of the power generation device 10 can be accurately and reliably derived.

また、運転制御装置は、電力量および湯水量を所定時間毎(30分毎)に検出し、今回の各検出結果も使用して電力量の消費パターンおよび湯水量の消費パターンを導出して更新記憶する(ステップ102、104)ので、最新の消費情報を正確かつ確実に消費パターンに反映させることができる。   In addition, the operation control device detects the amount of electric power and the amount of hot water every predetermined time (every 30 minutes), and also uses each detection result this time to derive and update the consumption pattern of the electric energy and the consumption pattern of the hot water. Since it is stored (steps 102 and 104), the latest consumption information can be accurately and reliably reflected in the consumption pattern.

また、第1所定時間は、運転制御装置40が運転計画を導出するのに必要十分な時間、かつ湯水量の消費パターンにしたがっていない予定外の湯水の使用に対して貯湯槽30による熱回収が対応できる時間となるように設定されているので、適切な時間間隔で運転計画を更新することができる。   In addition, the first predetermined time is a time necessary and sufficient for the operation control device 40 to derive an operation plan, and heat recovery by the hot water tank 30 is performed for unscheduled use of hot water that does not follow the consumption pattern of hot water. Since the time is set so as to correspond, the operation plan can be updated at an appropriate time interval.

なお、上述した実施形態においては、電力量の消費パターン、湯水量の消費パターンおよび残湯量の予測値を24時間より大きい時間(例えば2日)を単位として作成するようにしてもよい。これにより、1日単位でなくより長い単位の運転計画を作成することができるので、在宅しているが通常に比べて湯水を使用しない場合でも、発電時間を短くして貯湯槽30が温度的に満タンにならず、省エネ効果がよい発電装置10の運転ができるコジェネレーションシステムを提供することができる。したがって、運転計画を頻繁に更新することにより、湯水の使用状況に適切に対応しつつ省エネ効果がよい発電装置の運転ができるコジェネレーションシステムを提供することができる。   In the above-described embodiment, the consumption pattern of the electric energy, the consumption pattern of the hot water amount, and the predicted value of the remaining hot water amount may be created in units of time longer than 24 hours (for example, two days). As a result, it is possible to create an operation plan of a longer unit instead of a unit of one day. Therefore, even when the person is at home but does not use hot water compared to normal, the power generation time is shortened and the hot water storage tank 30 is heated. Therefore, it is possible to provide a cogeneration system that can operate the power generation apparatus 10 that is not fully charged and has a good energy saving effect. Therefore, by frequently updating the operation plan, it is possible to provide a cogeneration system that can operate the power generation device with good energy saving effect while appropriately responding to the use situation of hot water.

また、上述した実施形態においては、省エネルギ効果の指標としてエネルギ量を上げたが、他の指標(例えばCO削減量、家庭の光熱費)を採用するようにしてもよい。 In the above-described embodiment, the energy amount is increased as an index of the energy saving effect, but other indexes (for example, CO 2 reduction amount, household utility cost) may be adopted.

また、発電装置10としては、発電器11が交流電力を発生して交換器12を介さずに直接出力するものもある。   Further, as the power generation device 10, there is a power generation device 11 in which the power generator 11 generates AC power and directly outputs it without going through the exchanger 12.

本発明によるコジェネレーションシステムの一実施形態の概要を示す概要図である。It is a schematic diagram showing an outline of one embodiment of a cogeneration system according to the present invention. 図1に示した運転制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the control program performed with the operation control apparatus shown in FIG. 図1に示した運転制御装置にて実行される電力消費パターン作成ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the power consumption pattern creation routine performed with the operation control apparatus shown in FIG. 図1に示した運転制御装置にて実行される湯水消費パターン作成ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the hot water consumption pattern creation routine performed with the operation control apparatus shown in FIG. 図1に示した運転制御装置にて実行される貯湯槽残湯量推定ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the hot water storage tank remaining hot water amount estimation routine performed with the operation control apparatus shown in FIG. 図1に示した運転制御装置にて実行される運転計画導出・更新記憶ルーチンのフローチャートである。2 is a flowchart of an operation plan derivation / update storage routine executed by the operation control device shown in FIG. 図1に示した運転制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。It is a flowchart of the control program performed with the operation control apparatus shown in FIG. 行列Eo_tempを示す図である。It is a figure which shows matrix Eo_temp. 行列Eo_tempの更新状況を示す図である。It is a figure which shows the update condition of matrix Eo_temp. 電力消費予測値を行列で示した図である。It is the figure which showed the power consumption prediction value with the matrix. 電力消費パターンの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of a power consumption pattern. 湯水消費パターンの一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the hot water consumption pattern. 発電停止時間帯が4:00から17:00までである運転計画が最適な運転計画として導出された場合の排熱回収量の予測値を示すグラフである。It is a graph which shows the predicted value of the waste heat recovery amount when the operation plan whose power generation stoppage time period is from 4:00 to 17:00 is derived as an optimal operation plan. 発電停止時間帯が4:00から17:00までである運転計画が最適な運転計画として導出された場合の貯湯槽残湯量の予測値を示すグラフである。It is a graph which shows the predicted value of the hot water storage tank residual water amount when the operation plan whose power generation stop time is from 4:00 to 17:00 is derived | led-out as an optimal operation plan. 発電停止時間帯の停止時刻および開始時刻と省エネ効果指標値との関係の一例を示すグラフである。It is a graph which shows an example of the relationship between the stop time and start time of a power generation stop time zone, and an energy saving effect index value. 変動する電力消費量および発電量を示すグラフである。It is a graph which shows the electric power consumption and electric power generation which are fluctuate | varied.

符号の説明Explanation of symbols

10…発電装置、10a…電力計、11…発電器、12…変換器、13…燃料供給装置、13a…流量計、14…水供給装置、15…送電線、16…系統電源、21…負荷装置、26a…湯利用機器、26b…熱利用機器、30…貯湯槽、34…温度センサ群、36…流量センサ、40…運転制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Power generation device, 10a ... Wattmeter, 11 ... Generator, 12 ... Converter, 13 ... Fuel supply device, 13a ... Flow meter, 14 ... Water supply device, 15 ... Transmission line, 16 ... System power supply, 21 ... Load Apparatus, 26a ... Hot water use device, 26b ... Heat use device, 30 ... Hot water storage tank, 34 ... Temperature sensor group, 36 ... Flow rate sensor, 40 ... Operation control device.

Claims (5)

負荷装置に電力を供給する発電装置と、
前記発電装置の排熱を回収した湯水を貯湯するとともに湯水使用装置に該湯水を供給する貯湯槽と、
前記負荷装置で消費される電力量の消費パターン、前記湯水使用装置で消費される湯水量の消費パターンおよび前記貯湯槽内の残湯量の予測値に基づいて前記発電装置の運転計画を1日のうち所定時間毎に導出して更新記憶し、該更新記憶した運転計画に従って運転するとともに発電量指示値に応じた発電量となるように前記発電装置を制御する運転制御装置と、
を備えたことを特徴とするコジェネレーションシステム。
A power generator for supplying power to the load device;
A hot water storage tank for storing hot water recovered from the exhaust heat of the power generation device and supplying the hot water to the hot water use device;
Based on the consumption pattern of the amount of power consumed by the load device, the consumption pattern of the amount of hot water consumed by the hot water use device, and the predicted value of the amount of remaining hot water in the hot water tank, An operation control device for deriving and storing the update every predetermined time, operating according to the updated and stored operation plan and controlling the power generation device so that the power generation amount corresponds to the power generation amount instruction value;
Cogeneration system characterized by having
請求項1において、前記運転制御装置は、前記電力量の消費パターン、前記湯水量の消費パターンおよび前記残湯量の予測値を前記所定時間毎に導出して更新記憶することを特徴とするコジェネレーションシステム。   The cogeneration system according to claim 1, wherein the operation control device derives and updates the consumption pattern of the electric energy, the consumption pattern of the hot water, and the predicted value of the remaining hot water every predetermined time. system. 請求項1または請求項2において、前記運転制御装置は、前記電力量および前記湯水量を前記所定時間毎に検出し、今回の各検出結果も使用して前記電力量の消費パターンおよび前記湯水量の消費パターンを導出して更新記憶することを特徴とするコジェネレーションシステム。   3. The operation control device according to claim 1 or 2, wherein the operation control device detects the amount of electric power and the amount of hot water every predetermined time, and also uses each detection result of this time, and the consumption pattern of the electric energy and the amount of hot water. Cogeneration system characterized by deriving and storing the consumption pattern of 請求項1乃至請求項3の何れか一項において、前記所定時間は、前記運転制御装置が前記運転計画を導出するのに必要十分な時間、かつ前記湯水量の消費パターンにしたがっていない予定外の湯水の使用に対して前記貯湯槽による熱回収が対応できる時間となるように設定されていることを特徴とするコジェネレーションシステム。   4. The predetermined time according to claim 1, wherein the predetermined time is a time sufficient for the operation control device to derive the operation plan and is not in accordance with a consumption pattern of the hot water amount. A cogeneration system, which is set so that it is time for heat recovery by the hot water tank to correspond to the use of hot water. 請求項1乃至請求項4の何れか一項において、前記電力量の消費パターン、前記湯水量の消費パターンおよび前記残湯量の予測値を24時間より大きい時間を単位として作成することを特徴とするコジェネレーションシステム。   5. The method according to claim 1, wherein the consumption pattern of the electric energy, the consumption pattern of the hot water amount, and the predicted value of the remaining hot water amount are created in units of time longer than 24 hours. Cogeneration system.
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