JP2012068791A - Energy reduction amount display system - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エネルギー削減量表示システムに関する。 The present invention relates to an energy reduction amount display system.
従来、太陽熱集熱器、太陽光発電装置、及び燃料電池といった複数のエネルギー供給装置を組み合わせたエネルギー供給システムが提案されている。このエネルギー供給システムでは、太陽光発電装置からの発電電力を、インバータを介して住宅内負荷に供給すると共に、余剰分は配電盤を通じで電力会社に供給する。また、太陽光発電装置による発電電力に不足が生じる場合には燃料電池により不足分を補う。また、太陽熱集熱器により集められた熱は、水素を得るための改質に用いられ、燃料改質装置の運転効率を高めるようになっている(特許文献1参照)。 Conventionally, an energy supply system combining a plurality of energy supply devices such as a solar heat collector, a solar power generation device, and a fuel cell has been proposed. In this energy supply system, the generated power from the solar power generator is supplied to the residential load via the inverter, and the surplus is supplied to the power company through the switchboard. In addition, when a shortage occurs in the power generated by the solar power generation device, the shortage is compensated by a fuel cell. In addition, the heat collected by the solar heat collector is used for reforming to obtain hydrogen, and the operation efficiency of the fuel reformer is improved (see Patent Document 1).
また、コージェネレーションシステムで発生される電力量と熱量とを演算し、コージェネレーションシステムを導入したことによって低減した電気料金と炭酸ガス排出量とを表示する表示システムが提案されている(特許文献2参照)。 In addition, a display system has been proposed in which the amount of electric power and the amount of heat generated in the cogeneration system are calculated, and the reduced electricity bill and carbon dioxide emissions are displayed by introducing the cogeneration system (Patent Document 2). reference).
しかし、特許文献1に記載のように削減されたエネルギー量を熱量で表現する太陽熱温水器と、削減されたエネルギー量を電力で表現する太陽光発電装置や燃料電池とを組み合わせたシステムにおいて、特許文献2に記載のような表示システムにて表示を行うことを想定した場合、それぞれの削減されたエネルギー量の単位が異なることから、別々に表示しなければならず、利用者にとっては分かり難いものであった。
However, in a system that combines a solar water heater that expresses a reduced energy amount with heat as described in
本発明はこのような従来の課題を解決するためになされたものであり、その発明の目的とするところは、エネルギー削減量をより分かり易く表示することが可能なエネルギー削減量表示システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve such a conventional problem, and an object of the present invention is to provide an energy reduction amount display system capable of displaying the energy reduction amount in an easy-to-understand manner. There is.
本発明のエネルギー削減量表示システムは、太陽熱により水を加熱する太陽熱温水器と、太陽光により電力を発生させる太陽光発電装置、及び反応ガスの電気化学反応により電力を発生させる燃料電池の少なくとも1つからなる電力発生装置と、前記太陽熱温水器によって削減された熱量を算出する熱量算出手段と、前記電力発生装置によって削減された電力量を算出する電力量算出手段と、前記熱量算出手段により算出された熱量、及び、前記電力量算出手段により算出された電力量のいずれか一方のエネルギー量を、他方のエネルギー量に変換するエネルギー量変換手段と、前記一方のエネルギー量と前記エネルギー量変換手段により変換されたエネルギー量とを合算する合算手段と、前記合算手段により合算されたエネルギー量を表示する表示手段と、を備えることを特徴とする。 The energy reduction amount display system of the present invention includes at least one of a solar water heater that heats water by solar heat, a solar power generation device that generates power by sunlight, and a fuel cell that generates power by an electrochemical reaction of a reaction gas. Calculated by the power generation device comprising: a calorific value calculating means for calculating the amount of heat reduced by the solar water heater; a power amount calculating means for calculating the amount of power reduced by the power generating device; and the heat amount calculating means. Energy amount conversion means for converting one of the energy amount and the energy amount calculated by the power amount calculation means into the other energy amount, and the one energy amount and the energy amount conversion means Summing means for summing the energy amount converted by, and displaying the energy amount summed by the summing means A display unit that, characterized in that it comprises a.
このエネルギー削減量表示システムによれば、太陽熱温水器によって削減された熱量と電力発生装置によって削減された電力量との一方のエネルギー量を他方のエネルギー量に変換したうえで、合算して表示するため、熱量及び電力量のいずれか一方が他方のエネルギー量に変換されて合算表示されることとなり、両者のエネルギー量を別々に表示させることなく、エネルギー削減量をより分かり易く表示することができる。 According to this energy reduction amount display system, after converting one energy amount of the amount of heat reduced by the solar water heater and the amount of power reduced by the power generator into the other energy amount, the combined amount is displayed. Therefore, either one of the amount of heat and the amount of electric power is converted into the other energy amount and displayed together, and the energy reduction amount can be displayed more easily without displaying both energy amounts separately. .
本発明によれば、エネルギー削減量をより分かり易く表示することが可能なエネルギー削減量表示システムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the energy reduction amount display system which can display an energy reduction amount more easily can be provided.
以下、本発明の好適な実施形態を図面に基づいて説明する。図1は、本発明の実施形態に係るエネルギー削減量表示システムの一例を示す構成図である。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a configuration diagram showing an example of an energy reduction amount display system according to an embodiment of the present invention.
本実施形態に係るエネルギー削減量表示システム1は、図1に示すように、太陽熱温水器10と、太陽光発電装置(電力発生装置)20と、各種センサ31〜36と、宅内表示盤40とを備え、太陽熱温水器10や太陽光発電装置20の利用により削減されたエネルギー量を表示するものである。
As shown in FIG. 1, the energy reduction
太陽熱温水器10は、給水された水を太陽熱により加熱して宅内に供給するものである。太陽光発電装置20は、太陽光を光電変換して電力を発生させ、テレビ、冷蔵庫、及び洗濯機などの家庭内負荷Lに電力を供給するものである。なお、太陽光発電装置20に代えて、水素ガス(反応ガス)の電気化学反応により電力を発生させる燃料電池を用いるようにしてもよい。さらには、太陽光発電装置20と燃料電池との双方を用いるようにしてもよい。
The
入水温度センサ31は、太陽熱温水器10に給水される水の温度を計測するものである。出水温度センサ32は、太陽熱温水器10から出力された湯水の温度を計測するものである。出水流量センサ33は、太陽熱温水器10から出力された湯水の量を計測するものである。
The incoming
電圧センサ34は、太陽光発電装置20の発電電圧を計測するものである。電流センサ35は、太陽光発電装置20の発電電流を計測するものである。タイマ36は、家庭内負荷Lが稼働した時間を計測するものである。なお、タイマ36は、家庭内負荷Lの稼働時間に限られず、太陽光発電装置20の発電時間や、太陽光発電装置20から家庭内負荷Lに電力が供給される供給時間を計測するものであってもよい。
The
宅内表示盤40は、太陽熱温水器10及び太陽光発電装置20により削減されたエネルギー量を表示するものであって、表示部(表示手段)41を備えている。
The in-
表示部41は、削減されたエネルギー量、削減されたエネルギー量に基づく削減エネルギー料金、及び、削減されたエネルギー量に基づく削減二酸化炭素排出量を表示するものである。
The
ここで、太陽熱温水器10は熱量を得て水を温めるものであり、太陽光発電装置20は電力を得て家庭内負荷Lに供給するものである。このため、両者によって削減されるエネルギー量は異なることとなる。そして、異なるエネルギー量を別々に表示すると、ユーザにとって分かり難い表示となってしまう。
Here, the
そこで、本実施形態に係る宅内表示盤40は、表示部41に加えて、熱量算出部(熱量算出手段)42と、電力量算出部(電力量算出手段)43と、エネルギー量変換部(エネルギー量変換手段)44と、合算部(合算手段)45と、料金・排出量算出部46とを備えている。
Therefore, in addition to the
熱量算出部42は、太陽熱温水器10によって削減された熱量を算出するものである。具体的に熱量算出部42は、入水温度センサ31の信号により求められる太陽熱温水器10での加熱前の水の温度をTc[℃]とし、出水流量センサ33の信号により求められる太陽熱温水器10から出湯された湯水の流量をF[L]とし、出水温度センサ32の信号により求められる太陽熱温水器10から出湯された湯水の温度をTm[℃]とし、熱量換算係数Cとすると、
Q=(Tm−Tc)×F×C/1000[MJ]・・・(1)
なる式(1)から、太陽熱温水器10による水の加熱に利用された熱量Q、即ち、太陽熱温水器10によって削減することができた湯水の生成に要する熱量が算出できる。なお、一例として、流量Fは、水1L=1kgとしており、熱量換算係数Cは、水の比熱を示しており、C=1[kcal/kg ℃]=4.18605[kJ/kg K]である。
The heat
Q = (Tm−Tc) × F × C / 1000 [MJ] (1)
From Equation (1), the amount of heat Q used for heating the water by the
電力量算出部43は、太陽光発電装置20によって削減された電力量を算出するものである。具体的に太陽光発電装置20は、電圧センサ34の信号により求められる電圧をVとし、電流センサ35の信号により求められる電流をIとした場合、削減された電力量Wを
W=V×I・・・(2)
なる式(2)から算出する。
The electric energy calculation unit 43 calculates the electric energy reduced by the solar
Is calculated from the following equation (2).
エネルギー量変換部44は、熱量算出部42により算出された熱量Q、及び、電力量算出部43により算出された電力量Wのいずれか一方のエネルギー量を、他方のエネルギー量に変換するものである。すなわち、エネルギー量変換部44は、熱量算出部42により算出された熱量Qを電力量Wに変換したり、電力量算出部43により算出された電力量Wを熱量Qに変換したりする。なお、以下では、電力量算出部43により算出された電力量Wを熱量Qに変換する例を説明する。
The energy
具体的に電力量Wを熱量Qに変換する場合、エネルギー量変換部44は、タイマ36により計測された時間をTとした場合、
Q=W×T・・・(3)
なる式(3)から算出する。
Specifically, when converting the amount of electric power W into the amount of heat Q, the energy
Q = W × T (3)
It calculates from the following formula (3).
合算部45は、一方のエネルギー量(すなわちエネルギー量変換部44により変換されていないエネルギー量)と、エネルギー量変換部44により変換されたエネルギー量とを合算するものである。本実施形態の例において合算部45は、変換されていないエネルギー量として熱量算出部42により算出された熱量Qと、エネルギー量変換部44により電力量から変換された熱量Qとを合算することとなる。表示部41は、この合算部により合算されたエネルギー量(本実施形態では熱量Q〔MJ〕)を表示することとなる。
The summing unit 45 sums one energy amount (that is, the energy amount not converted by the energy amount converting unit 44) and the energy amount converted by the energy
料金・排出量算出部46は、太陽熱温水器10及び太陽光発電装置20の利用により削減されたエネルギー料金、及び、二酸化炭素排出量を算出するものである。
The fee / discharge
詳細には、以下のようにして削減エネルギー料金、及び、削減二酸化炭素量が算出される。まず、料金・排出量算出部46は、削減エネルギー量に基づいて削減燃料量Vnを算出する。ここで、燃料を都市ガスやプロパンガスなどの燃料ガスとした場合、燃料ガスの単位体積あたりの総発熱量をH[MJ/Nm3]とし、給湯器40の燃焼効率をk[%]とすると、
Vn=Qn/(H×k)[Nm3]・・・(4)
なる式(4)から、削減燃料量Vnを算出することができる。なお、一例として、都市ガスの単位体積あたりの総発熱量H1は、46.08[MJ/Nm3]であり、プロパンガスの単位体積あたりの総発熱量H2は、101.38[MJ/Nm3]である。また、kは、一般的に80%(一般型ガス給湯器)〜95%(高効率型ガス給湯器)などの一定の値である。
Specifically, the reduced energy charge and the reduced carbon dioxide amount are calculated as follows. First, the charge / discharge
Vn = Qn / (H × k) [Nm 3 ] (4)
From the equation (4), the reduced fuel amount Vn can be calculated. As an example, the total calorific value H1 per unit volume of city gas is 46.08 [MJ / Nm 3 ], and the total calorific value H2 per unit volume of propane gas is 101.38 [MJ / Nm]. 3 ]. Further, k is generally a constant value such as 80% (general type gas water heater) to 95% (high efficiency type gas water heater).
その後、料金・排出量算出部46は、削減燃料量Vnに基づいて削減エネルギー料金Ynを算出する。具体的に、燃料ガスの単位体積あたりのガス料金をB[円/Nm3]とすると、
Yn=Vn×B[円]・・・(5)
なる式(5)から、削減エネルギー料金Ynを算出することができる。なお、一例として、都市ガスの単位体積あたりのガス料金Bは、153[円/Nm3]であり、プロパンガスの単位体積あたりのガス料金Bは、385[円/Nm3]である。
Thereafter, the charge / discharge
Yn = Vn × B [yen] (5)
From equation (5), the reduced energy charge Yn can be calculated. As an example, the gas charge B per unit volume of city gas is 153 [yen / Nm 3 ], and the gas charge B per unit volume of propane gas is 385 [yen / Nm 3 ].
さらに、料金・排出量算出部46は、削減燃料量Vnに基づいて削減二酸化炭素排出量Xnを算出する。具体的に、燃料ガスの単位体積あたりの二酸化炭素排出量をE[kgCO2/Nm3]とすると、
Xn=Vn×E[kgCO2]・・・(6)
なる式(6)から、削減二酸化炭素排出量Xnを算出することができる。なお、一例として、都市ガスの単位体積あたりの二酸化炭素排出量Eは、2.355[kgCO2/Nm3]であり、プロパンガスの単位体積あたりの二酸化炭素排出量Eは、5.893[kgCO2/Nm3]である。
Further, the charge / discharge
Xn = Vn × E [kgCO 2 ] (6)
From Equation (6), the reduced carbon dioxide emission amount Xn can be calculated. As an example, the carbon dioxide emission E per unit volume of city gas is 2.355 [kgCO 2 / Nm 3 ], and the carbon dioxide emission E per unit volume of propane gas is 5.893 [ kgCO 2 / Nm 3] is.
次に、本実施形態に係るエネルギー削減量表示システム1の動作を説明する。まず、図2は、本実施形態に係る宅内表示盤40の動作を示すフローチャートである。図2に示すように、まず、宅内表示盤40は各種センサ31〜36の計測信号を入力する(S1)。次いで、熱量算出部42は太陽熱温水器10の利用によって削減された熱量Qを算出する(S2)。このとき、熱量算出部72は、上記式(1)に基づいて熱量Qを算出する。
Next, the operation of the energy reduction
次に、電力量算出部43は太陽光発電装置20の利用によって削減された電力量Wを算出する(S3)。このとき、電力量算出部43は、上記式(2)に基づいて電力量Wを算出する。その後、エネルギー量変換部44は、ステップS3において算出した電力量Wを熱量Qに変換する(S4)。このとき、エネルギー量変換部44は、上記式(3)に基づいてエネルギー量を変換する。
Next, the electric energy calculation part 43 calculates the electric energy W reduced by utilization of the solar power generation device 20 (S3). At this time, the electric energy calculation part 43 calculates the electric energy W based on said Formula (2). Thereafter, the energy
次いで、合算部45は、ステップS2にて算出された削減熱量Qと、ステップS4にて変換された熱量Qとを合算する(S5)。次に、料金・排出量算出部46は、削減エネルギー料金、及び削減二酸化炭素量を算出する(S6)。このとき、料金・排出量算出部46は、上記式(4)〜(6)に基づいて削減エネルギー料金、及び削減二酸化炭素量を算出する。その後、表示部41は、ステップS5において合算された熱量Qを削減エネルギー量として表示すると共に、ステップS6において算出された削減エネルギー料金、及び削減二酸化炭素量を表示する(S7)。その後、図2に示す処理は終了する。
Next, the summing unit 45 adds the reduced heat quantity Q calculated in step S2 and the heat quantity Q converted in step S4 (S5). Next, the charge / discharge
このようにして、本実施形態に係るエネルギー削減量表示システム1によれば、太陽熱温水器10によって削減された熱量Qと太陽光発電装置20によって削減された電力量Wとの一方のエネルギー量を他方のエネルギー量に変換したうえで、合算して表示するため、熱量Q及び電力量Wのいずれか一方が他方のエネルギー量に変換されて合算表示されることとなり、両者のエネルギー量を別々に表示させることなく、エネルギー削減量をより分かり易く表示することができる。
Thus, according to the energy reduction
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよい。例えば、本実施形態に係るエネルギー削減量表示システム1は、太陽光発電装置20を備えているが、これに代えて燃料電池を用いるようにしてもよいし、太陽光発電装置20と燃料電池とを組み合わせるようにしてもよい。さらに、燃料電池を用いた場合、燃料電池の排熱を利用して水の加熱を行い、加熱された水の温度及び量から削減された熱量を求めるようにしてもよい。
As described above, the present invention has been described based on the embodiment, but the present invention is not limited to the above embodiment, and may be modified without departing from the gist of the present invention. For example, although the energy reduction
1…エネルギー削減量表示システム
10…太陽熱温水器
20…太陽光発電装置(電力発生装置)
31〜35…センサ
36…タイマ
40…宅内表示盤
41…表示部(表示手段)
42…熱量算出部(熱量算出手段)
43…電力量算出部(電力量算出手段)
44…エネルギー量変換部(エネルギー量変換手段)
45…合算部(合算手段)
46…料金・排出量算出部
DESCRIPTION OF
31-35 ...
42 ... Calorie calculation part (calorie calculation means)
43 ... Electricity amount calculation unit (electricity amount calculation means)
44 ... Energy amount conversion unit (energy amount conversion means)
45. Summing unit (summing means)
46. Charge / emission calculation unit
Claims (1)
太陽光により電力を発生させる太陽光発電装置、及び反応ガスの電気化学反応により電力を発生させる燃料電池の少なくとも1つからなる電力発生装置と、
前記太陽熱温水器によって削減された熱量を算出する熱量算出手段と、
前記電力発生装置によって削減された電力量を算出する電力量算出手段と、
前記熱量算出手段により算出された熱量、及び、前記電力量算出手段により算出された電力量のいずれか一方のエネルギー量を、他方のエネルギー量に変換するエネルギー量変換手段と、
前記一方のエネルギー量と前記エネルギー量変換手段により変換されたエネルギー量とを合算する合算手段と、
前記合算手段により合算されたエネルギー量を表示する表示手段と、
を備えることを特徴とするエネルギー削減量表示システム。 A solar water heater that heats water by solar heat;
A power generation device comprising at least one of a solar power generation device that generates power by sunlight and a fuel cell that generates power by an electrochemical reaction of a reaction gas;
A calorific value calculating means for calculating a calorific value reduced by the solar water heater;
Power amount calculating means for calculating the amount of power reduced by the power generating device;
An energy amount converting means for converting one of the energy amount calculated by the heat amount calculating means and the energy amount calculated by the power amount calculating means into the other energy amount;
A summing means for summing the one energy amount and the energy amount converted by the energy amount converting means;
Display means for displaying the amount of energy added by the adding means;
An energy reduction amount display system characterized by comprising:
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