JP2012209173A - 発電システム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】貯湯タンク104から燃料電池装置100へ熱媒体を供給する経路上に配置され、第1熱利用経路内の熱媒体と外気との顕熱交換を行う熱交換器106をさらに有する構成としたものである。これによって、発電量に応じて熱交換器106の冷却ファン108の送風能力を制御できることから、燃料電池装置への入水温度を確実に低下させることができ、燃料電池発電部の冷却と水自立が可能となる。
【選択図】図1
Description
質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池を有し、電力と熱を供給する燃料電池装置と、前記燃料電池装置から排出される水蒸気含有ガスを冷却して凝縮水を発生させる凝縮器と、前記凝縮器及び前記燃料電池装置から熱を回収する熱媒体が循環している第1熱利用経路と、前記第1熱利用経路が接続される貯湯タンクと、原料ガスを燃焼して熱を供給する燃焼装置と、前記燃焼装置と前記貯湯タンクとを接続する第2熱利用経路と、前記燃料電池装置及び前記燃焼装置に原料ガスを供給するための原料ガス供給部と、前記第1熱利用経路のうちの前記貯湯タンクから前記燃料電池装置へ熱媒体を供給する経路上に配置され、前記第1熱利用経路内の熱媒体と外気との顕熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器を冷却するファンと、少なくとも前記ファンの送風能力を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記燃料電池の出力が所定の出力以上である場合は、前記ファンの送風能力を高くし、前記燃料電池の出力が所定の出力より低い場合は、前記ファンの送風能力を低くする又は停止するよう制御するように構成されたものである。
前記燃焼装置と前記貯湯タンクとを接続する第2熱利用経路と、前記燃料電池装置及び前記燃焼装置に原料ガスを供給するための原料ガス供給部と、前記第1熱利用経路のうちの前記貯湯タンクから前記燃料電池装置へ熱媒体を供給する経路上に配置され、前記第1熱利用経路内の熱媒体と外気との顕熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器を冷却するファンと、少なくとも前記ファンの送風能力を制御する制御部とを備え、前記制御部は、前記燃料電池の出力が所定の出力以上である場合は、前記ファンの送風能力を高くし、前記燃料電池の出力が所定の出力より低い場合は、前記ファンの送風能力を低くする又は停止するよう制御する、発電システムとする。この構成により、発電量に応じて熱交換器の冷却ファンの送風能力を制御できることから、燃料電池装置への入水温度を確実に低下させることができ、燃料電池発電部の冷却と水自立が可能となることから燃料電池装置の運転計画機能が考える計画時間分の発電運転をより容易に継続ことができ、燃料電池装置の起動回数を無駄にせず機器の利便性を向上させることができる。
利用経路内の熱媒体と外気との顕熱交換を行う熱交換器と、前記熱交換器を冷却するファンと、少なくとも前記ファンの送風能力を制御する制御部と、前記第2熱利用経路の温度を検出する温度検知器とを備え、前記制御部は、前記温度検知器で検出される温度が所定の温度以上である場合は、前記ファンの送風能力を高くし、前記温度検知器で検出される温度が所定の温度より低い場合は、前記ファンの送風能力を低くする又は停止するよう制御する、発電システムとする。この構成により、貯湯タンクにボイラーを加えた構成とした場合も燃焼装置が貯湯タンクへ供給する温度が検知でき、燃焼装置から貯湯タンクへ供給する熱の温度によって熱交換器の冷却ファンの送風能力を制御できることから、燃料電池装置への入水温度を確実に低下させることができ、燃料電池発電部の冷却と水自立が可能となることから燃料電池装置の運転計画機能が考える計画時間分の発電運転をより容易に継続ことができ、燃料電池装置の起動回数を無駄にせず機器の利便性を向上させることができる。
図1は本発明の実施の形態1における発電システムの構成図を示すものである。
食等により、燃料電池装置100の性能が経時的に劣化するからである。そのため、従来の燃料電池装置には水道により供給される水からカルシウムや塩素等の成分を十分に除去するために、イオン交換樹脂等を備える浄水器が設けられている。本実施の形態では前記イオン交換樹脂の構成、作用の説明は割愛する。
2の熱利用経路の温度が第1の値以上であるか否かを判定する(STEP2)。それぞれの要素が第1の値以上を検出、または前記第1の値に到達するよりも所定値だけ低い値を検出した場合(STEP2、Yes)、熱交換器106に配された冷却ファン108の送風量を高く制御し、燃料電池装置100への入水温度を積極的に冷却する(STEP3)。第1の値以上でない、または第1の値よりよりも所定値だけ低い値を検出しなかった場合(STEP2、No)、前記冷却ファン108の送風量を低く制御する(STEP6)。さらに送風量を低く制御している場合に、発電量が第2の発電量以下であるか、または燃焼装置111が使用する原料ガス流量が第2のガス流量以下であるか、または燃焼装置111が作動していてかつ第2の熱利用経路の温度が第2の値以下であるか否かを判定する(STEP7)。それぞれの要素が第2の値以下であった場合(STEP7、Yes)、冷却ファン108の送風を停止する。第2の値以下でない場合(STEP7、No)、制御部113は冷却ファン108の送風量を低く制御した状態で維持する。
101 燃料ガス供給部
102 燃料電池
103 凝縮器
104 貯湯タンク
105 第1熱利用経路
106 熱交換器
107 放熱フィン
108 冷却ファン
110 原料ガス供給部
111 燃焼装置
112 第2熱利用経路
113 制御部
116 流量計
117 温度検知器
Claims (4)
- 原料ガス及び凝縮水の改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池を有し、電力と熱を供給する燃料電池装置と、
前記燃料電池装置から排出される水蒸気含有ガスを冷却して凝縮水を発生させる凝縮器と、
前記凝縮器及び前記燃料電池装置から熱を回収する熱媒体が循環している第1熱利用経路と、
前記第1熱利用経路が接続される貯湯タンクと、
原料ガスを燃焼して熱を供給する燃焼装置と、
前記燃焼装置と前記貯湯タンクとを接続する第2熱利用経路と、
前記燃料電池装置及び前記燃焼装置に原料ガスを供給するための原料ガス供給部と、
前記第1熱利用経路のうちの前記貯湯タンクから前記燃料電池装置へ熱媒体を供給する経路上に配置され、前記第1熱利用経路内の熱媒体と外気との顕熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器を冷却するファンと、
少なくとも前記ファンの送風能力を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記燃料電池の出力が所定の出力以上である場合は、前記ファンの送風能力を高くし、前記燃料電池の出力が前記所定の出力より低い場合は、前記ファンの送風能力を低くする又は停止するよう制御する、発電システム。 - 原料ガス及び凝縮水の改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池を有し、電力と熱を供給する燃料電池装置と、
前記燃料電池装置から排出される水蒸気含有ガスを冷却して凝縮水を発生させる凝縮器と、
前記凝縮器及び前記燃料電池装置から熱を回収する熱媒体が循環している第1熱利用経路と、
前記第1熱利用経路が接続される貯湯タンクと、
原料ガスを燃焼して熱を供給する燃焼装置と、
前記燃焼装置と前記貯湯タンクとを接続する第2熱利用経路と、
前記燃料電池装置及び前記燃焼装置に原料ガスを供給するための原料ガス供給部と、
前記第1熱利用経路のうちの前記貯湯タンクから前記燃料電池装置へ熱媒体を供給する経路上に配置され、前記第1熱利用経路内の熱媒体と外気との顕熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器を冷却するファンと、
少なくとも前記ファンの送風能力を制御する制御部と、
前記原料ガス供給部から前記燃焼装置へ供給される原料ガスの流量を検知する流量計と、
を備え、
前記制御部は、前記流量計で検出される原料ガスの流量が所定の流量以上である場合は、前記ファンの送風能力を高くし、前記流量計で検出される原料ガスの流量が前記所定の流量より少ない場合は、前記ファンの送風能力を低く又は停止するよう制御する、発電システム。 - 原料ガス及び凝縮水の改質反応から生成される燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電を行う燃料電池を有し、電力と熱を供給する燃料電池装置と、
前記燃料電池装置から排出される水蒸気含有ガスを冷却して凝縮水を発生させる凝縮器と、
前記凝縮器及び前記燃料電池装置から熱を回収する熱媒体が循環している第1熱利用経
路と、
前記第1熱利用経路が接続される貯湯タンクと、
原料ガスを燃焼して熱を供給する燃焼装置と、
前記燃焼装置と前記貯湯タンクとを接続する第2熱利用経路と、
前記燃料電池装置及び前記燃焼装置に原料ガスを供給するための原料ガス供給部と、
前記第1熱利用経路のうちの前記貯湯タンクから前記燃料電池装置へ熱媒体を供給する経路上に配置され、前記第1熱利用経路内の熱媒体と外気との顕熱交換を行う熱交換器と、
前記熱交換器を冷却するファンと、
少なくとも前記ファンの送風能力を制御する制御部と、
前記第2熱利用経路の温度を検出する温度検知器と、
を備え、
前記制御部は、前記温度検知器で検出される温度が所定の温度以上である場合は、前記ファンの送風能力を高くし前記温度検知器で検出される温度が前記所定の温度より低い場合は、前記ファンの送風能力を低くする又は停止するよう制御する、発電システム。 - 前記熱交換器は、前記第1熱利用経路上に設けられた放熱フィンである、請求項1〜3のいずれかに記載の発電システム。
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