JP2016031025A - コジェネレーションシステム - Google Patents

Abstract

【課題】コジェネレーションシステムにおいて、ユーザに対する利便性の悪化を招くことなくサービス性を向上させる。【解決手段】コジェネレーションシステムの発電制御装置１４は、電力発生装置１１の出力電力が判定値以下であり、かつ、給湯装置２１における燃料の燃焼が行われていない場合に、ユーザが不在であると判定し（不在判定部：ステップＳ１０２）、電力発生装置１１または給湯装置２１への燃料の供給が継続する継続時間が、第一所定時間以上かつ前記第一所定時間より長い第二所定時間未満である場合であって、不在判定部によってユーザが不在であると判定されたとき、電力発生装置１１および給湯装置２１の運転を停止して、マイコンメータ４１の燃料の遮断を回避する（遮断回避制御部：ステップＳ１０８）。【選択図】 図２

Description

本発明は、コジェネレーションシステムに関する。

コジェネレーションシステムの一形式として、特許文献１に示されているものが知られている。特許文献１の図２，３に示されているように、コジェネレーションシステムは、運転実績データを逐次に蓄積記憶しながら、不在判定手段が使用者が不在であるか否かを判定し続ける。コジェネレーションシステムは、不在であると判定した時には運転実績の蓄積記憶を中止し、さらに不在開始時に遡及し、それ以降に蓄積記憶した運転実績データを消去するようになっている。また、コジェネレーションシステムは、不在が長期の場合およびその他の条件により、貯湯槽からの出湯を禁止して貯湯槽内の水の入替えを推奨する表示を使用者に向けて行うようになっている。

特開２００６−０９０６０４号公報

上述したコジェネレーションシステムにおいては、一般的に、燃料供給源と電力発生装置および給湯装置との間に設けられ、燃料の使用状況を監視し停止判断をするとともに、停止判断をしたときに燃料の遮断をするマイコンメータが設けられている。このマイコンメータは、燃料の流通が一定期間以上継続すると、燃料の遮断をする。マイコンメータが遮断状態となると、ユーザはその解除のためメンテナンスを依頼する必要が生じるため、手間がかかりサービス性が悪化するという問題があった。

本発明は、上述した問題を解消するためになされたもので、コジェネレーションシステムにおいて、ユーザに対する利便性の悪化を招くことなくサービス性を向上させることを目的とする。

上記の課題を解決するため、請求項１に係るコジェネレーションシステムは、燃料供給源から供給された燃料により発電をするとともに、発電の際に発生する熱エネルギーを回収する排熱回収部を備えている電力発生装置と、燃料供給源から供給された燃料の燃焼、および排熱回収部によって回収された熱エネルギーの少なくとも何れか一方によって湯水を生成して湯水使用場所に供給する給湯装置と、燃料供給源と電力発生装置および給湯装置との間に設けられ、燃料の使用状況を監視し停止判断をするとともに、停止判断をしたときに燃料の遮断をするマイコンメータと、電力発生装置の発電を制御するとともに給湯装置の燃料の燃焼を制御するための制御装置と、を備え、制御装置は、電力発生装置の出力電力が判定値以下であり、かつ、給湯装置における燃料の燃焼が行われていない場合に、ユーザが不在であると判定する不在判定部と、電力発生装置または給湯装置への燃料の供給が継続する継続時間が、第一所定時間以上かつ前記第一所定時間より長い第二所定時間未満である場合であって、不在判定部によってユーザが不在であると判定されたとき、電力発生装置および給湯装置の運転を停止して、マイコンメータの燃料の遮断を回避する遮断回避制御部と、を備えている。

これによれば、コジェネレーションシステムは、ユーザが不在であることを確実に確認した上で、電力発生装置および給湯装置の運転を停止させることにより、マイコンメータの燃料の遮断を回避することができる。よって、コジェネレーションシステムは、燃料の流通（供給）が一定期間以上継続することによりマイコンメータが燃料の遮断をする前であってユーザの不在時にマイコンメータの燃料の遮断を回避することが可能となる。その結果、ユーザに対する利便性の悪化を招くことなくサービス性を向上させることができる。

また請求項２に係る発明は、請求項１に係るコジェネレーションシステムにおいて、排熱回収部は、熱エネルギーを熱媒体に回収し、給湯装置は、熱媒体を供給する熱媒体供給管が接続され、制御装置は、不在判定部によってユーザが不在であると判定されたとき、外気温度が判定温度以下である場合、熱媒体供給管に高温である熱媒体を流通させることにより、熱媒体供給管の凍結を防止する凍結防止制御部をさらに備えている。
これによれば、コジェネレーションシステムは、ユーザが不在であることを確実に確認した上で、マイコンメータの燃料の遮断を回避することに加えて、熱媒体供給管の凍結を防止することができる。よって、コジェネレーションシステムは、ユーザの不在時に熱媒体供給管の凍結の防止をすることが可能となる。その結果、ユーザが給湯装置を使用する際に、凍結によって湯水が供給されないという不具合の発生を確実に抑制し、ユーザの利便性を向上させることができる。

また請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に係るコジェネレーションシステムにおいて、制御装置は、不在判定部によってユーザが不在であると判定されたとき、電力発生装置および給湯装置を制御して、排熱回収部によって回収された熱エネルギーを利用して湯水を生成する湯水生成制御部をさらに備えている。
これによれば、コジェネレーションシステムは、ユーザが不在であることを確実に確認した上で、マイコンメータの燃料の遮断を回避することに加えて、排熱回収部によって回収された熱エネルギーを利用して湯水を生成することができる。よって、コジェネレーションシステムは、給湯装置における燃料の燃焼を利用して湯水を生成するのではなく、排熱回収部によって回収された熱エネルギーを優先的に利用して湯水を生成することが可能となる。その結果、熱効率を向上させることができ、経済性を向上させることができる。

また請求項４に係る発明は、請求項１乃至請求項３の何れか一項に係るコジェネレーションシステムにおいて、電力発生装置は、原動機による発電機を備えている。
これによれば、原動機による発電機を備えているコジェネレーションシステム（例えばガスエンジンコジェネレーションシステム、ガスタービンコジェネレーションシステムなど）は、起動運転・停止運転が比較的短時間で行われるものであるため、上述したマイコンメータの燃料の遮断の回避、熱媒体供給管の凍結の防止、および、排熱回収部によって回収された熱エネルギーを利用する湯水の生成をより有効に行うことができる。

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を示す概要図である。 図１に示す発電制御装置で実行される制御プログラム（マイコンメータ燃料遮断回避制御）のフローチャートである。 図１に示す発電制御装置で実行される制御プログラム（不在判定）のフローチャートである。 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第一変形例を示す概要図である。 図４に示す発電制御装置で実行される制御プログラム（マイコンメータ燃料遮断回避制御＋凍結防止制御）のフローチャートである。 図４に示す発電制御装置で実行される制御プログラム（マイコンメータ燃料遮断回避制御＋湯水生成制御）のフローチャートである。

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に示すように、コジェネレーションシステムは、発電ユニット１０および給湯ユニット２０を備えている。

発電ユニット１０は、電力発生装置１１、電力変換装置１２、熱交換器１３および発電制御装置１４を備えている。電力発生装置１１は、燃料供給源Ｇｓから供給された燃料により発電をする。
電力発生装置１１は、ガスエンジン１１ａ、発電機１１ｂおよび排熱回収部１１ｃを備えている。ガスエンジン１１ａは、燃料供給管１５を介して燃料供給源Ｇｓから燃料が供給される。ガスエンジン１１ａは、ガス（例えば、天然ガス）を燃料として動力を発生する内燃機関（原動機）であり、ガスエンジン１１ａの出力によって発電機１１ｂが駆動される。発電機１１ｂは、機械的エネルギー（仕事）から電気エネルギー（電力）を得る機械（電力機器）であり、ガスエンジン１１ａを動力源として電力を発生し電力変換装置１２に出力する。

排熱回収部１１ｃは、発電の際にガスエンジン１１ａおよび発電機１１ｂで発生する熱エネルギーを回収するものである。例えば、排熱回収部１１ｃは、ガスエンジン１１ａおよび発電機１１ｂで発生する熱エネルギーと熱媒体（例えば冷却水）とが熱交換する熱交換器により構成されている。

電力変換装置１２は、電力発生装置１１から供給された直流電流（直流電力）を交流電流（交流電力）に変換するものである。また、電力変換装置１２は、変換した交流電流を出力する機能を備えている。電力変換装置１２には、送電線１６の一端が接続されており、電力変換装置１２の交流電力が送電線１６に出力されるようになっている。送電線１６の他端には、負荷装置１７が接続されている。電力変換装置１２が出力する電力は、必要に応じて送電線１６を介して負荷装置１７に供給されるようになっている。負荷装置１７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。負荷装置１７は、電力使用場所Ａ１に設置されている。

なお、電力発生装置１１は交流電流（交流電力）を発生するものでもよい。この場合、電力変換装置１２は、交流電流を直流電力に変換する機能を備えるようにすればよい。

また、電力変換装置１２は、電源ライン３１および送電線１６を介して供給される系統電源３０からの交流電力を直流電力に変換して出力する機能も備えている。電力変換装置１２は、供給された直流電力を所定の直流電力に変換して発電制御装置１４、補機などに供給している。補機は、燃料を供給するためのポンプ１５ａ、熱媒体循環ライン１８の熱媒体を循環するためのポンプ１８ａなどである。

送電線１６上であって電力変換装置１２と負荷装置１７の間には、一端が系統電源３０に接続された電源ライン３１の他端が接続部１６ａで接続されている。発電ユニット１０が発電する電力より負荷装置１７の消費電力が上回った場合、その不足電力は、系統電源３０からの電力が電源ライン３１を介して供給されるようになっている。このように、負荷装置１７は、系統電源３０からの電力および電力変換装置１２からの電力が供給されるようになっている。

また、電源ライン３１上であって系統電源３０と接続部１６ａの間には、電流センサ３１ａが配設されている。電流センサ３１ａは、系統電源３０から電力変換装置１２へ供給される電力の電流を検出するものである。なお、本実施形態においては、系統電源３０の電流を検出するために電流センサ３１ａを配設しているが、系統電源３０から電力変換装置１２へ供給される電力を検出する電力センサを配設するようにしても良い。

また、送電線１６上であって電力変換装置１２と接続部１６ａとの間に開閉器１６ｂが設けられている。開閉器１６ｂは、開路または閉路することにより電力変換装置１２と系統電源３０とを電気的に遮断または接続するものである。

また、燃料供給管１５には、ポンプ１５ａおよびマイコンメータ４１が設けられている。ポンプ１５ａは、ガスエンジン１１ａに燃料を供給する燃料供給装置であり、発電制御装置１４からの制御指令値にしたがって燃料供給源Ｇｓからの燃料供給量（供給流量（単位時間あたりの流量））を調整するものである。

マイコンメータ４１は、燃料供給源Ｇｓと電力発生装置１１および給湯装置２１との間に設けられている。マイコンメータ４１は、電力発生装置１１および給湯装置２１に供給されている燃料の使用状況を監視し停止判断をするとともに、停止判断をしたときに燃料の遮断を行う。すなわち、マイコンメータ４１は、燃料の供給が所定期間（例えば３０日）以上継続した場合、燃料の供給の遮断を行うように構成されている。

熱交換器１３は、排熱回収部１１ｃが設けられている熱媒体循環ライン１８に設けられている。熱媒体循環ライン１８には、排熱回収部１１ｃにて排熱を回収した（熱交換した）熱媒体が循環されている。熱交換器１３は、熱媒体循環ライン１８の熱媒体と熱媒体循環ライン２７の熱媒体との間で熱交換が行われる。よって、排熱回収部１１ｃからの回収排熱が熱媒体循環ライン２７の熱媒体に回収される。なお、熱媒体循環ライン１８には、ポンプ１８ａが設けられている。ポンプ１８ａは、熱媒体循環ライン１８の熱媒体を循環する循環装置であり、発電制御装置１４からの制御指令値にしたがって循環流量（単位時間あたりの流量）を調整するものである。

発電制御装置１４は、電力発生装置１１の制御を少なくとも行うもの（発電ユニット１０を統括的に制御するもの）である。具体的には、発電制御装置１４は、電流センサ３１ａによって検出される負荷装置１７の消費電力となるように電力発生装置１１の発電量の制御を行う。発電制御装置１４は、負荷装置１７の消費電力となるようにガスエンジン１１ａおよび発電機１１ｂの制御を行う。このとき、電力発生装置１１の発電する電力が負荷装置１７の消費電力を下回る場合は、その不足電力を系統電源３０から受電して補うようになっている。

発電制御装置１４は、電流センサ３１ａの検出信号が入力されるようになっている。発電制御装置１４は、入力された電流センサ３１ａの信号に基づいて、負荷装置１７の消費電力量を算出したり、系統電源３０の停電を検出したりする。また、発電制御装置１４は、開閉器１６ｂを開閉制御する。

給湯ユニット２０は、図１に示すように、給湯装置２１および給湯制御装置２２を備えている。
給湯装置２１は、燃料供給源Ｇｓから供給された燃料の燃焼、および排熱回収部１１ｃによって回収された熱エネルギー（回収排熱）の少なくとも何れか一方によって湯水を生成して湯水使用場所Ａ２に供給するものである。

給湯装置２１は、燃焼装置２１ａおよび２つの熱交換器２１ｂ，２１ｃを含んで構成されている。
燃焼装置２１ａは、燃料供給管１５に接続されている燃料供給管２３を介して燃料供給源Ｇｓから燃料が供給されている。燃料供給管２３は、燃料供給管１５（マイコンメータ４１と電力発生装置１１と間）に接続されており、ポンプ２３ａが設けられている。ポンプ２３ａは、燃焼装置２１ａに燃料を供給する燃料供給装置であり、給湯制御装置２２からの制御指令値にしたがって燃料供給源Ｇｓからの燃料供給量（供給流量（単位時間あたりの流量））を調整するものである。

燃焼装置２１ａは、燃料供給源Ｇｓから供給された燃料の燃焼が行われるように構成されている。燃焼装置２１ａには、熱交換器２１ｂが付設されている。熱交換器２１ｂは、燃焼装置２１ａの燃焼熱と、給水管２４を介して給水源Ｗｓから供給される給水とを熱交換する。すなわち、熱交換器２１ｂは、燃焼装置２１ａの燃焼熱により給水を加熱する。熱交換器２１ｂには、一端が湯利用機器Ａ２ａに接続されている給湯管２５の他端が接続されている。熱交換器２１ｂは、供給された給水を燃焼装置２１ａによって加熱して湯水として湯利用機器Ａ２ａに供給する。湯利用機器Ａ２ａは、湯水使用場所Ａ２に設置されており、湯水を給湯として利用するものである。湯利用機器Ａ２ａ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）などである。

また、熱交換器２１ｂは、燃焼装置２１ａの燃焼熱と、湯水循環ライン２６を介して熱利用機器Ａ２ｂから供給される熱媒体（湯水である）とを熱交換する。すなわち、熱交換器２１ｂは、燃焼装置２１ａの燃焼熱により熱媒体を加熱する。湯水循環ライン２６には、熱交換器２１ｂ、熱交換器２１ｃおよび熱利用機器Ａ２ｂが配設されている。熱交換器２１ｂは、供給された熱媒体を燃焼装置２１ａによって加熱して熱利用機器Ａ２ｂに供給する。熱利用機器Ａ２ｂは、湯水使用場所Ａ２に設置されており、熱媒体（湯水）を熱源として利用するものである。熱利用機器Ａ２ｂは、浴室暖房、床暖房、浴槽の湯の追い炊き機構などである。

熱交換器２１ｃは、熱交換器１３が設けられている熱媒体循環ライン２７に設けられている。なお、熱媒体循環ライン２７は、発電ユニット１０と給湯ユニット２０との間に配設されており、室外に曝されている部分もある。外気温度が低いとき、この室外に曝されている部分が凍結する可能性がある。熱媒体循環ライン２７には、熱交換器１３にて熱交換した熱媒体が循環されている。熱交換器１３においては、熱媒体循環ライン１８を循環する、排熱回収部１１ｃにて排熱を回収した（熱交換した）熱媒体と、熱媒体循環ライン２７の熱媒体と、の間で熱交換が行われる。よって、排熱回収部１１ｃからの回収排熱が熱媒体循環ライン２７の熱媒体に回収される。

熱交換器２１ｃは、排熱回収部１１ｃからの回収排熱と、給水管２４を介して給水源Ｗｓから供給される給水とを熱交換する。すなわち、熱交換器２１ｃは、回収排熱により給水を加熱する。熱交換器２１ｃは、給湯管２５の途中に配設されている。熱交換器２１ｃは、供給された給水を回収排熱によって加熱して湯水として湯利用機器Ａ２ａに供給することが可能である。

また、熱交換器２１ｃは、回収排熱と、湯水循環ライン２６を介して熱利用機器Ａ２ｂから供給される熱媒体とを熱交換する。すなわち、熱交換器２１ｃは、回収排熱により熱媒体を加熱する。熱交換器２１ｃは、湯水循環ライン２６を循環する熱媒体を燃焼装置２１ａによって加熱して熱利用機器Ａ２ｂに供給することが可能である。

なお、給水管２４、湯水循環ライン２６、および熱媒体循環ライン２７には、ポンプ２４ａ，２６ａ，２７ａがそれぞれ設けられている。ポンプ２４ａは、熱交換器２１ｂおよび熱交換器２１ｃに給水する給水装置であり、給湯制御装置２２からの制御指令値にしたがって給水源Ｗｓからの給水量（供給流量（単位時間あたりの流量））を調整するものである。ポンプ２６ａは、湯水循環ライン２６の熱媒体を循環する循環装置であり、給湯制御装置２２からの制御指令値にしたがって循環流量（単位時間あたりの流量）を調整するものである。ポンプ２７ａは、熱媒体循環ライン２７の熱媒体を循環する循環装置であり、給湯制御装置２２からの制御指令値にしたがって循環流量（単位時間あたりの流量）を調整するものである。

給湯制御装置２２は、発電制御装置１４と互いに通信可能に接続されている。給湯制御装置２２は、給湯装置２１を統括的に制御するものである。
さらに、給湯ユニット２０は、リモコン２８を備えている。リモコン２８は、湯水使用場所Ａ２に設置されている。リモコン２８は、給湯ユニット２０を遠隔から操作するものであり、発電ユニット１０も操作できる。リモコン２８は、給湯制御装置２２と互いに通信可能に接続されており、操作部、表示部を備えている。操作部は、給湯温度、床暖房の設定温度、湯張り設定温度などを操作により設定できる。表示部は、給湯温度、床暖房の設定温度、湯張り設定温度などを表示できるとともに、電力発生装置１１（発電ユニット１０）の発電する電力や使用電力量などの発電ユニット１０の運転状況を表示できる。また、リモコン２８は、前述した設定状況、運転状況が音声で出力されるように構成されている。

次に、上述したコジェネレーションシステムの基本動作について説明する。発電制御装置１４は、図示しないスタートスイッチが押されて運転が開始される場合、または計画運転にしたがって運転が開始される場合には、起動運転を開始する。ここで、系統電源３０から電力の供給がある場合（停電などない場合）は、開閉器１６ｂは閉路となるように発電制御装置１４によって制御されている。このように、系統電源３０からの電力供給が正常である場合、すなわち電力発生装置１１が系統電源３０と系統連系されている。

起動運転が開始されるときは、発電制御装置１４は、ポンプ１５ａなどを作動させ、電力発生装置１１のガスエンジン１１ａに燃料の供給を開始する。さらに、発電制御装置１４は、ガスエンジン１１ａのスロットル（図示省略）の開度を制御して、ガスエンジン１１ａをアイドリング状態にする。アイドリング状態において、ガスエンジン１１ａは最低発電量を出力する。ガスエンジン１１ａの所定箇所が所定温度以上となれば、起動運転は終了し、定常運転（通常発電運転）が開始される。

通常発電運転中では、発電制御装置１４は、電力発生装置１１の発電する電力が、電流センサ３１ａからの検出信号に基づいて算出される負荷装置１７の消費電力となるようにポンプ１５ａからの供給量を制御して、燃料をガスエンジン１１ａに供給する。さらに、発電制御装置１４は、算出された負荷装置１７の消費電力となるようにガスエンジン１１ａのスロットルの開度を調整する。

このような発電運転中に、図示しないストップスイッチが押されて発電運転が停止される場合、または運転計画にしたがって運転が停止される場合には、発電制御装置１４は、コジェネレーションシステムの停止運転（停止処理）を実施する。発電制御装置１４は、電力発生装置１１から電力を引くのを停止し、ガスエンジン１１ａへの燃料供給を停止する。

このような停止運転が終了すると、コジェネレーションシステムは待機状態（待機時）となる。待機時は、コジェネレーションシステムの発電停止状態（すなわち、起動運転、発電運転、停止運転のいずれの運転中でない状態である。）のことであり、発電指示（スタートスイッチのオンなど）を待っている状態のことである。

次に、コジェネレーションシステムの不在時制御の一例について説明する。発電制御装置１４は、コジェネレーションシステムが運転中において、図２に示すフローチャートに対応するプログラムを所定の短時間毎に実行している。

発電制御装置１４は、ステップＳ１０２において、ユーザが不在であるか否かの判定（不在判定）をする。具体的には、発電制御装置１４は、図３に示すフローチャートに対応するプログラムを実行する。発電制御装置１４は、系統電源３０からの電力である系統電力量（負荷装置１７の総消費電力量すなわち電力発生装置１１の出力電力量）が判定値（例えば、３００Ｗ）より小さい状態が所定時間（例えば１時間）継続し、かつ、給湯装置２１の燃焼装置２１ａにオン指令がない場合（給湯装置２１における燃料の燃焼が行われていない場合）、ステップＳ２０２，２０４にて「ＹＥＳ」と判定し、ユーザが不在である旨の判定をする（ステップＳ２０６）。

一方、発電制御装置１４は、系統電源３０からの電力である系統電力量が判定値（例えば、３００Ｗ）以上となった場合、ステップＳ２０２にて「ＮＯ」と判定し、ユーザが在宅である旨の判定をする（ステップＳ２０８）。なお、系統電源３０からの電力である系統電力が判定値（例えば、３００Ｗ）以上となった状態が所定時間継続する場合、ユーザが在宅である旨の判定をするようにしてもよい。また、ステップＳ２０２の処理の後に、系統電源３０からの電力である系統電力量が、上述した判定値に所定値（例えば５０Ｗ）を加算して得た値である判定値（例えば、３５０Ｗ）以上であるか否かを判定する処理を加えてもよい。これにより、不在判定にヒステリシスを設定することができる。

また、発電制御装置１４は、給湯装置２１の燃焼装置２１ａにオン指令がある場合、ステップＳ２０４にて「ＮＯ」と判定し、ユーザが在宅である旨の判定をする（ステップＳ２０８）。このように、発電制御装置１４は、系統電源３０からの電力である系統電力が判定値以上となった場合、または、給湯装置２１の燃焼装置２１ａにオン指令がある場合、ユーザが在宅である旨の判定をする。

なお、ユーザが不在である場合、基本的には負荷装置１７は通常使用されておらず、負荷装置１７の消費電力は待機電力の合計である。よって、ステップＳ２０２において、負荷装置１７の総消費電力量と判定値とを比較することにより、ユーザが不在であるか否かを判定することができる。なお、判定値はユーザによって設定変更可能である。不在時における負荷装置１７の総消費電力は、ユーザによって異なるからである。

また、ユーザが不在である場合、基本的には給湯装置２１は使用されておらず、給湯装置２１の燃焼装置２１ａに対するオン指令はない。よって、ステップＳ２０４において、給湯装置２１の燃焼装置２１ａに対するオン指令の有無により、ユーザが不在であるか否かを判定することができる。

発電制御装置１４は、ユーザが在宅である場合、ステップＳ１０２にて「ＮＯ」の判定を繰り返す。一方、発電制御装置１４は、ユーザが不在である場合、ステップＳ１０２にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１０４に進める。

発電制御装置１４は、ステップＳ１０４において、燃料供給の継続時間が第一所定時間（例えば２５日）以上かつ第一所定時間より長い第二所定時間（３０日）未満であるか否かを判定する。燃料供給の継続時間は、ガスエンジン１１ａの駆動および給湯装置２１の燃焼装置２１ａの燃焼の少なくともいずれか一方が行われているため、燃料の供給が継続している時間である。なお、第二所定時間は、マイコンメータ４１にて行われる燃料の遮断にかかる所定期間（３０日）に設定されるのが好ましい。また、第二所定時間は、余裕を見て所定期間より短い期間（例えば、２８〜２９日）に設定されるのがより好ましい。

発電制御装置１４は、燃料供給の継続時間が第一所定時間（例えば２５日）以上かつ第一所定時間より長い第二所定時間（３０日）未満でない場合、ステップＳ１０４にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１０２に戻す。一方、燃料供給の継続時間が第一所定時間（例えば２５日）以上かつ第一所定時間より長い第二所定時間（３０日）未満である場合、ステップＳ１０４にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１０６以降に進める。

発電制御装置１４は、電力発生装置１１または給湯装置２１への燃料の供給が継続する継続時間が、第一所定時間以上かつ第二所定時間未満である場合であって、ステップＳ１０２（不在判定部）によってユーザが不在であると判定されたとき、原則として、電力発生装置１１および給湯装置２１の運転を停止して、電力発生装置１１および給湯装置２１への燃料の供給を停止する（ステップＳ１０８：マイコンメータ遮断回避制御）。これにより、マイコンメータ４１の燃料の遮断を回避することができる。

なお、発電制御装置１４は、不在判定時が設定時間帯内であれば、ステップＳ１０６にて「ＹＥＳ」と判定し、プログラムをステップＳ１０８に進めて、その判定時にマイコンメータ遮断回避制御を実施する。一方、発電制御装置１４は、不在判定時が設定時間帯外であれば、ステップＳ１０６にて「ＮＯ」と判定し、プログラムをステップＳ１０２に戻す。なお、設定時間帯は、ユーザが任意の時間帯に設定することができる。例えば、設定時間帯は、平日の昼間であるユーザが留守の時間帯に設定される。

さらに、発電制御装置１４は、マイコンメータ遮断回避制御が開始された時点以降であって、ユーザの不在が所定時間（例えば１時間）継続した場合、ステップＳ１１０，１１２にてそれぞれ「ＹＥＳ」と判定し、マイコンメータ遮断回避制御を中止（終了）する（ステップＳ１１４）。以降、電力発生装置１１および給湯装置２１は通常の運転が実施される。

ステップＳ１１０においては、上述したステップＳ１０２と同様な処理が行われる。ステップＳ１１２においては、マイコンメータ遮断回避制御が開始された時点から、ユーザの不在が所定時間経過したか否かが判定される。ステップＳ１１４において、電力発生装置１１および給湯装置２１への燃料の供給の停止が解除される。

上述した実施形態から明らかなように、本実施形態に係るコジェネレーションシステムは、燃料供給源Ｇｓから供給された燃料により発電をするとともに、発電の際に発生する熱エネルギーを回収する排熱回収部１１ｃを備えている電力発生装置１１と、燃料供給源Ｇｓから供給された燃料の燃焼、および排熱回収部１１ｃによって回収された熱エネルギーの少なくとも何れか一方によって湯水を生成して湯水使用場所Ａ２に供給する給湯装置２１と、燃料供給源Ｇｓと電力発生装置１１および給湯装置２１との間に設けられ、燃料の使用状況を監視し停止判断をするとともに、停止判断をしたときに燃料の遮断をするマイコンメータ４１と、電力発生装置１１の発電を制御するとともに給湯装置２１の燃料の燃焼を制御するための発電制御装置１４（制御装置）と、を備えている。発電制御装置１４は、電力発生装置１１の出力電力が判定値以下であり、かつ、給湯装置２１における燃料の燃焼が行われていない場合に、ユーザが不在であると判定する不在判定部（ステップＳ１０２）と、電力発生装置１１または給湯装置２１への燃料の供給が継続する継続時間が、第一所定時間以上かつ前記第一所定時間より長い第二所定時間未満である場合であって、不在判定部（ステップＳ１０２）によってユーザが不在であると判定されたとき、電力発生装置１１および給湯装置２１の運転を停止して、マイコンメータ４１の燃料の遮断を回避する遮断回避制御部（ステップＳ１０８）と、を備えている。

これによれば、コジェネレーションシステムは、ユーザが不在であることを確実に確認した上で、電力発生装置１１および給湯装置２１の運転を停止させることにより、マイコンメータ４１の燃料の遮断を回避することができる。よって、コジェネレーションシステムは、燃料の流通（供給）が一定期間（第二所定期間：例えば３０日）以上継続することによりマイコンメータ４１が燃料の遮断をする前であってユーザの不在時にマイコンメータ４１の燃料の遮断を回避することが可能となる。その結果、ユーザに対する利便性の悪化を招くことなくサービス性を向上させることができる。

また本実施形態に係るコジェネレーションシステムにおいて、電力発生装置１１は、ガスエンジン１１ａ（原動機）による発電機１１ｂを備えている。
これによれば、原動機による発電機１１ｂを備えているコジェネレーションシステム（例えばガスエンジンコジェネレーションシステム、ガスタービンコジェネレーションシステムなど）は、起動運転・停止運転が比較的短時間で行われるものであるため、上述したマイコンメータ４１の燃料の遮断の回避（、熱媒体供給管の凍結の防止、および、排熱回収部１１ｃによって回収された熱エネルギーを利用する湯水の生成）をより有効に行うことができる。

次に、コジェネレーションシステムの不在時制御の第一変形例（凍結防止制御）について説明する。
本第一変形例によるコジェネレーションシステムは、図４に示すように、外気温度を検出する温度センサ４２を備えている。温度センサ４２の検出結果は、発電制御装置１４に出力されるようになっている。

さらに、コジェネレーションシステムは、回収した電力発生装置１１の排熱を貯める小型タンク１９を備えている。小型タンク１９は、熱交換器１３が設けられている熱媒体循環ライン１９ａに設けられている。熱交換器１３は、熱媒体循環ライン１８の熱媒体と熱媒体循環ライン１９ａの熱媒体との間で熱交換が行われる。熱媒体循環ライン１９ａには、熱交換器１３にて排熱（電力発生装置１１の排熱）を回収した（熱交換した）熱媒体が循環されている。小型タンク１９内には熱媒体が貯湯できるようになっている。

熱交換器１３は、熱媒体循環ライン１９ａの熱媒体と熱媒体循環ライン２７の熱媒体との間で熱交換が行われる。小型タンク１９に蓄えられている排熱は、熱媒体循環ライン２７の熱媒体に回収（移動）可能である。
なお、熱媒体循環ライン１９ａには、ポンプ１９ａ１が設けられている。ポンプ１９ａ１は、熱媒体循環ライン１９ａの熱媒体を循環する循環装置であり、発電制御装置１４からの制御指令値にしたがって循環流量（単位時間あたりの流量）を調整するものである。
他の構成は、上述した実施形態と同様であるため、同一符号を付してその説明を省略する。

発電制御装置１４は、コジェネレーションシステムが運転中において、図５に示すフローチャートに対応するプログラムを所定の短時間毎に実行している。本第一変形例においては、ステップＳ１０８のマイコンメータ遮断回避制御と同時に凍結防止制御を実施する（ステップＳ３０４）とともに、ステップＳ１１４のマイコンメータ遮断回避制御の中止と同時に凍結防止制御の中止を実施（ステップＳ３０６）する点で、上述したマイコンメータ遮断回避制御の場合と異なる。他の処理は、上述したマイコンメータ遮断回避制御の場合と同様であるため、同一符号を付してその説明を省略する。

ステップＳ３０２において、発電制御装置１４は、温度センサ４２から外気温度を取得し、外気温度が判定温度（例えば０℃）以下であるか否かを判定する。外気温度が判定温度より高い場合、発電制御装置１４は、ステップＳ３０２にて「ＮＯ」と判定し、凍結防止制御を実施しない。一方、外気温度が判定温度以下である場合、発電制御装置１４は、ステップＳ３０２にて「ＹＥＳ」と判定し、凍結防止制御を実施する（ステップＳ３０４）。

ステップＳ３０４において、発電制御装置１４は、ポンプ２７ａを駆動させて、熱媒体循環ライン２７に熱媒体を循環させる。これにより、外気温度が低くても、熱媒体循環ライン２７が凍結するのを防止することができる。このとき、発電制御装置１４は、ポンプ１９ａ１も駆動させて、熱媒体循環ライン１９ａに熱媒体を循環させる。これにより、小型タンク１９に蓄えられている高温の熱媒体によって、熱媒体循環ライン２７の熱媒体が加熱され、熱媒体循環ライン２７が凍結するのをより確実に防止することができる。

ステップＳ３０６において、発電制御装置１４は、ポンプ２７ａの駆動を中止して、熱媒体循環ライン２７の熱媒体の循環を中止する。また、発電制御装置１４は、ポンプ１９ａ１の駆動も中止して、熱媒体循環ライン１９ａの熱媒体の循環も中止する。

本第一変形例によるコジェネレーションシステムにおいて、排熱回収部１１ｃは、電力発生装置１１で発生する熱エネルギーを熱媒体に回収し、給湯装置２１は、熱エネルギーを回収した熱媒体を供給する熱媒体供給管である熱媒体循環ライン２７が接続されている。発電制御装置１４は、不在判定部（ステップＳ１０２）によってユーザが不在であると判定されたとき、外気温度が判定温度以下である場合、熱媒体循環ライン２７に高温である熱媒体を流通させることにより、熱媒体循環ライン２７の凍結を防止する凍結防止制御部（ステップＳ３０４）をさらに備えている。
これによれば、コジェネレーションシステムは、ユーザが不在であることを確実に確認した上で、マイコンメータ４１の燃料の遮断を回避することに加えて、熱媒体循環ライン２７の凍結を防止することができる。よって、コジェネレーションシステムは、ユーザの不在時に熱媒体循環ライン２７の凍結の防止をすることが可能となる。その結果、ユーザが給湯装置２１を使用する際に、凍結によって湯水が供給されないという不具合の発生を確実に抑制し、ユーザの利便性を向上させることができる。

なお、第一変形例においては、発電制御装置１４は、コジェネレーションシステムが運転中において、図２に示すフローチャートのステップＳ１０４の処理を省略するとともに、ステップＳ１０８の処理の代わりにステップＳ３０２の処理を実行し、ステップＳ１１４の処理の代わりにステップＳ３０６の処理を実行するようにしてもよい。

次に、コジェネレーションシステムの不在時制御の第二変形例（湯水生成制御）について説明する。本第二変形例によるコジェネレーションシステムは、上述した第一変形例と構成は同様である。
発電制御装置１４は、コジェネレーションシステムが運転中において、図６に示すフローチャートに対応するプログラムを所定の短時間毎に実行している。本第二変形例においては、ステップＳ１０８のマイコンメータ遮断回避制御と同時に湯水生成制御を実施する（ステップＳ３１２）とともに、ステップＳ１１４のマイコンメータ遮断回避制御の中止と同時に湯水生成制御の中止を実施（ステップＳ３１４）する点で、上述したマイコンメータ遮断回避制御の場合と異なる。他の処理は、上述したマイコンメータ遮断回避制御の場合と同様であるため、同一符号を付してその説明を省略する。

ステップＳ３１２において、発電制御装置１４は、ポンプ２７ａを駆動させて、熱媒体循環ライン２７に熱媒体を循環させる。さらに、発電制御装置１４は、ポンプ１９ａ１も駆動させて、熱媒体循環ライン１９ａに熱媒体を循環させる。これにより、熱交換器１３にて、小型タンク１９に蓄えられている高温の熱媒体によって、熱媒体循環ライン２７の熱媒体が加熱される。さらに、熱交換器２１ｃにて、熱媒体循環ライン２７の高温となった熱媒体（排熱回収部１１ｃにて排熱（熱エネルギー）を回収した熱媒体）によって、給水および熱媒体循環ライン２７の熱媒体が加熱される。

ステップＳ３１４において、発電制御装置１４は、ポンプ２７ａの駆動を中止して、熱媒体循環ライン２７の熱媒体の循環を中止する。また、発電制御装置１４は、ポンプ１９ａ１の駆動も中止して、熱媒体循環ライン１９ａの熱媒体の循環も中止する。

本第二変形例によるコジェネレーションシステムにおいて、発電制御装置１４は、不在判定部（ステップＳ１０２）によってユーザが不在であると判定されたとき、電力発生装置１１および給湯装置２１を制御して、排熱回収部１１ｃによって回収された熱エネルギーを利用して湯水を生成する湯水生成制御部（ステップＳ３１２）をさらに備えている。
これによれば、コジェネレーションシステムは、ユーザが不在であることを確実に確認した上で、マイコンメータ４１の燃料の遮断を回避することに加えて、排熱回収部１１ｃによって回収された熱エネルギーを利用して湯水を生成することができる。よって、コジェネレーションシステムは、給湯装置２１における燃焼装置２１ａによる燃料の燃焼を利用して湯水を生成するのではなく、排熱回収部１１ｃによって回収された熱エネルギーを優先的に利用して湯水を生成することが可能となる。その結果、熱効率を向上させることができ、経済性を向上させることができる。

なお、第二変形例においては、発電制御装置１４は、コジェネレーションシステムが運転中において、図２に示すフローチャートのステップＳ１０４の処理を省略するとともに、ステップＳ１０８の処理の代わりにステップＳ３１２の処理を実行し、ステップＳ１１４の処理の代わりにステップＳ３１４の処理を実行するようにしてもよい。

なお、電力発生装置１１は、ガスエンジン１１ａを含んで構成したが、ガスエンジン１１ａの代わりに他の原動機であるガスタービンエンジンで構成するようにしてもよく、電力発生装置１１を、改質用原料として天然ガスなどが供給され改質された燃料が供給される燃料電池を含んで構成するようにしてもよい。

また、上述した実施形態において、発電制御装置１４が特許請求の範囲に記載の制御装置であったが、給湯制御装置２２を制御装置としてもよく、発電制御装置１４および給湯制御装置２２を合わせて制御装置としてもよい。

１０…発電ユニット、１１…電力発生装置、１１ａ…燃焼装置、１１ｂ…発電機、１１ｃ…排熱回収部、１２…電力変換装置、１３…熱交換器、１４…発電制御装置（制御装置）、１５…燃料供給管、１５ａ…ポンプ、１６…送電線、１７…負荷装置、１８…熱媒体循環ライン、１８ａ…ポンプ、１９…小型タンク、１９ａ…熱媒体循環ライン、１９ａ１…ポンプ、２０…給湯ユニット、２１…給湯装置、２１ａ…燃焼装置、２１ｂ…熱交換器、２１ｃ…熱交換器、２２…給湯制御装置、２３…燃料供給管、２４…給水管、２５…給湯管、２６…湯水循環ライン、２６ａ…ポンプ、２７…熱媒体循環ライン、２７ａ…ポンプ、２８…リモコン、３０…系統電源、３１ａ…電流センサ、４１…マイコンメータ、４２…温度センサ、Ａ２…湯水使用場所、Ａ２ａ…湯利用機器、Ａ２ｂ…熱利用機器、Ｇｓ…燃料供給源。

Claims (4)

1. 燃料供給源から供給された燃料により発電をするとともに、前記発電の際に発生する熱エネルギーを回収する排熱回収部を備えている電力発生装置と、
   前記燃料供給源から供給された前記燃料の燃焼、および前記排熱回収部によって回収された熱エネルギーの少なくとも何れか一方によって湯水を生成して湯水使用場所に供給する給湯装置と、
   前記燃料供給源と前記電力発生装置および前記給湯装置との間に設けられ、前記燃料の使用状況を監視し停止判断をするとともに、前記停止判断をしたときに前記燃料の遮断をするマイコンメータと、
   前記電力発生装置の前記発電を制御するとともに前記給湯装置の前記燃料の燃焼を制御するための制御装置と、を備え、
   前記制御装置は、
   前記電力発生装置の出力電力が判定値以下であり、かつ、前記給湯装置における前記燃料の燃焼が行われていない場合に、ユーザが不在であると判定する不在判定部と、
   前記電力発生装置または前記給湯装置への前記燃料の供給が継続する継続時間が、第一所定時間以上かつ前記第一所定時間より長い第二所定時間未満である場合であって、前記不在判定部によって前記ユーザが不在であると判定されたとき、前記電力発生装置および前記給湯装置の運転を停止して、前記マイコンメータの前記燃料の遮断を回避する遮断回避制御部と、
   を備えているコジェネレーションシステム。
2. 前記排熱回収部は、前記熱エネルギーを熱媒体に回収し、
   前記給湯装置は、前記熱媒体を供給する熱媒体供給管が接続され、
   前記制御装置は、前記不在判定部によって前記ユーザが不在であると判定されたとき、外気温度が判定温度以下である場合、前記熱媒体供給管に高温である前記熱媒体を流通させることにより、前記熱媒体供給管の凍結を防止する凍結防止制御部をさらに備えている請求項１記載のコジェネレーションシステム。
3. 前記制御装置は、前記不在判定部によって前記ユーザが不在であると判定されたとき、前記電力発生装置および前記給湯装置を制御して、前記排熱回収部によって回収された前記熱エネルギーを利用して前記湯水を生成する湯水生成制御部をさらに備えている請求項１または請求項２記載のコジェネレーションシステム。
4. 前記電力発生装置は、原動機による発電機を備えている請求項１乃至請求項３の何れか一項記載のコジェネレーションシステム。

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