JP2017166783A - Control device, control method and program - Google Patents

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Takao Hasegawa
隆生 長谷川
博隆 佐藤
Hirotaka Sato
博隆 佐藤
悠二 増田
Yuji Masuda
悠二 増田
鎌田 大介
Daisuke Kamata
大介 鎌田
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve efficiency for converting solar energy during time of restricting power generation output.SOLUTION: A pump control part (13) controls a pump to change the current flow rate of a heat medium into a first direction and then, if a second heat collection amount exceeds a first heat collection amount, change the post-change flow rate further into the first direction and, if the second heat collection amount is equal to or lower than the first heat collection amount, change the post-change flow rate into a second direction till the current flow rate becomes a flow rate after the current flow rate is changed into the second direction opposite to the first direction.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、制御装置、制御方法、およびプログラムに関する。   The present invention relates to a control device, a control method, and a program.

太陽光発電および風力発電等は、自然エネルギを利用することによって二酸化炭素の排出量を抑制できる発電方式として注目されている。また、その発電電力を電力事業者が買い取る制度が実施されたことにより、特に、太陽光発電の一般家庭および産業用施設への普及が進んでいる。   Photovoltaic power generation, wind power generation, and the like are attracting attention as power generation methods that can suppress carbon dioxide emissions by using natural energy. In addition, with the implementation of a system in which electric power companies purchase the generated power, the spread of solar power generation to general households and industrial facilities is progressing.

また、従来、太陽光発電パネルの裏面に太陽熱を集めるための集熱器を取り付けた、いわゆる太陽光発電集熱パネルも提案されている。このパネルは、太陽光発電に加えて太陽熱の集熱をも行うことができる。集めた熱を給湯または暖房等に利用すれば、自然エネルギの活用をより促進することができる。特許文献1に、従来の太陽光発電集熱システムの一例が開示されている。   Conventionally, a so-called photovoltaic power collection panel in which a collector for collecting solar heat is attached to the back surface of the photovoltaic panel has also been proposed. This panel can collect solar heat in addition to photovoltaic power generation. If the collected heat is used for hot water supply or heating, utilization of natural energy can be further promoted. Patent Document 1 discloses an example of a conventional solar power collection system.

特開2013−185724号公報(2013年9月19日公開)JP 2013-185724 A (published September 19, 2013)

特許文献1のシステムは、太陽光発電パネルの温度を制御して発電出力を安定化させるために、熱媒循環路内を循環する熱媒の流量を適宜増減させる。しかし、太陽光発電パネルの温度変化による発電出力の変動を抑えたとしても、それ以上に、日射または天候の変化によって発電出力の変動が大きくなる。昼の日射が強くなる時間帯において、太陽光発電による発電出力が大きくなる結果、電力の供給が電力需要以上になってしまうと、電力系統が不安定になることによって大規模停電が発生するなどの恐れがある。   The system of Patent Document 1 appropriately increases or decreases the flow rate of the heat medium circulating in the heat medium circulation path in order to stabilize the power generation output by controlling the temperature of the photovoltaic power generation panel. However, even if the fluctuation of the power generation output due to the temperature change of the photovoltaic power generation panel is suppressed, the fluctuation of the power generation output becomes larger due to the change of solar radiation or weather. In the time zone when the solar radiation is strong during the day, if the power supply exceeds the power demand as a result of the increase in power generation output by solar power generation, a large-scale power outage will occur due to instability of the power system, etc. There is a fear.

従来、そのような事態を起こさないために、必要に応じて、電力需要を供給が上回らないように太陽光発電の系統への接続を制限する出力制限が行われる。出力制限がかかると、系統に供給可能な太陽発電の電力量に制限がかかるので、それに対応すべく、太陽光発電パネルの出力電力を低下させるように太陽光発電パネルの発電負荷状態が変更される。この結果、本来は電力に変換可能な太陽エネルギのうちの一部が電力に変換されず、熱としてそのまま捨てられる他なくなる。このように従来技術には、発電出力の制限時に太陽エネルギの変換効率が低下するという問題が生ずる。   Conventionally, in order not to cause such a situation, output restriction is performed to restrict the connection to the photovoltaic power generation system so that the supply of electric power does not exceed the power demand as necessary. When the output is restricted, the amount of solar power that can be supplied to the system is restricted, so the power generation load state of the photovoltaic panel is changed to reduce the output power of the photovoltaic panel to cope with it. The As a result, a part of the solar energy that can be converted into electric power is not converted into electric power but is discarded as heat. As described above, the conventional technique has a problem that the conversion efficiency of solar energy is lowered when the power generation output is limited.

本発明は上記の課題を解決するために完成されたものである。そして、その目的は、発電出力の制限時における太陽エネルギの変換効率を向上させることができる制御装置、制御方法、およびプログラムを提供することにある。   The present invention has been completed to solve the above problems. And the objective is to provide the control apparatus, control method, and program which can improve the conversion efficiency of the solar energy at the time of restriction | limiting of an electric power generation output.

本発明に係る制御装置は、上記の課題を解決するために、太陽光発電パネルに設けられた集熱器に接続される循環路内において熱媒体を循環させる循環装置を制御する制御装置であって、上記熱媒体の現在の流量に基づき、上記集熱器における上記熱の第1の集熱量を算出し、上記太陽光発電パネルによる発電出力を制限する指示を受けた場合、上記流量を第1の方向に変化させるように上記循環装置を制御し、変化後の上記流量に基づき、上記集熱器における上記熱の第2の集熱量を算出し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量を上回る場合、変化後の上記流量を、上記第1の方向にさらに変化させるように上記循環装置を制御し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下である場合、変化後の上記流量を、変化前の上記流量を上記第1の方向とは逆の第2の方向に変化させた後の流量になるまで上記第2の方向に変化させるように上記循環装置を制御する、ことを特徴としている。   In order to solve the above problems, a control device according to the present invention is a control device that controls a circulation device that circulates a heat medium in a circulation path connected to a heat collector provided in a photovoltaic power generation panel. When the first heat collection amount of the heat in the heat collector is calculated based on the current flow rate of the heat medium and an instruction to limit the power generation output by the solar power generation panel is received, the flow rate is changed to the first flow rate. The circulation device is controlled to change in the direction of 1, the second heat collection amount of the heat in the heat collector is calculated based on the flow rate after the change, and the second heat collection amount is the first heat collection amount. If the amount of heat collected exceeds the amount of heat collected, the circulating device is controlled so as to further change the flow rate after the change in the first direction, and the second amount of collected heat is less than or equal to the first amount of collected heat. The flow rate after change is the same as the flow rate before change. The direction controls the circulation unit to change to the second direction until the flow rate of the after changing in a second direction opposite, is characterized in that.

本発明に係る制御方法は、上記の課題を解決するために、太陽光発電パネルに設けられた集熱器に接続される循環路内において熱媒体を循環させる循環装置を制御する制御方法であって、上記熱媒体の現在の流量に基づき、上記集熱器における上記熱の第1の集熱量を算出し、上記太陽光発電パネルによる発電出力を制限する指示を受けた場合、上記流量を第1の方向に変化させるように上記循環装置を制御し、変化後の上記流量に基づき、上記集熱器における上記熱の第2の集熱量を算出し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量を上回る場合、上記流量を上記第1の方向にさらに変化させるように上記循環装置を制御し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下である場合、変化後の上記流量を、変化前の上記流量を上記第1の方向とは逆の第2の方向に変化させた後の流量になるまで上記第2の方向に変化させるように上記循環装置を制御する、ことを特徴としている。   In order to solve the above problems, a control method according to the present invention is a control method for controlling a circulation device that circulates a heat medium in a circulation path connected to a heat collector provided in a photovoltaic power generation panel. When the first heat collection amount of the heat in the heat collector is calculated based on the current flow rate of the heat medium and an instruction to limit the power generation output by the solar power generation panel is received, the flow rate is changed to the first flow rate. The circulation device is controlled to change in the direction of 1, the second heat collection amount of the heat in the heat collector is calculated based on the flow rate after the change, and the second heat collection amount is the first heat collection amount. If the amount of heat collected exceeds the amount of heat collected, the circulation device is controlled to further change the flow rate in the first direction, and if the second amount of collected heat is less than or equal to the first amount of collected heat, the changed amount The flow rate before the change is changed to the first direction. Until the flow rate after the changing in a second direction opposite to control the circulation unit to change to the second direction, and wherein the.

本発明の一態様によれば、太陽熱の集熱効率を向上させることができるという効果を奏する。   According to one aspect of the present invention, there is an effect that the heat collection efficiency of solar heat can be improved.

本発明の実施形態1に係る制御装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る太陽光発電集熱システムの要部構成を示す図である。It is a figure which shows the principal part structure of the solar energy power collection system which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係るソーラパネルの出力電圧(動作電圧)と出力電力との関係を示す図である。It is a figure which shows the relationship between the output voltage (operating voltage) and output electric power of the solar panel which concerns on Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1における集熱効率の向上を説明する図である。It is a figure explaining the improvement of the heat collection efficiency in Embodiment 1 of this invention. 本発明の実施形態1に係る制御装置が実行する処理全体の流れを説明するフローチャートである。It is a flowchart explaining the flow of the whole process which the control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention performs. 本発明の実施形態1に係る制御装置が実行する熱媒体の流量制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the flow control process of the thermal medium which the control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention performs. 本発明の実施形態2に係る太陽光発電集熱システムの要部構成を示す図である。It is a figure which shows the principal part structure of the solar power generation heat collecting system which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2に係る制御装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the control apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention. 本発明の実施形態2において流量変化後および変化前における各パラメータの表記を一覧にした図である。It is the figure which listed the description of each parameter after the flow volume change in Embodiment 2 of this invention, and before a change. 本発明の実施形態2に係る制御装置が実行する熱媒体の集熱量制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the heat collection amount control process of the heat medium which the control apparatus which concerns on Embodiment 2 of this invention performs. 本発明の実施形態3に係る太陽光発電集熱システムの要部構成を示す図である。It is a figure which shows the principal part structure of the solar power generation heat collecting system which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態3に係る制御装置の要部構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the principal part structure of the control apparatus which concerns on Embodiment 3 of this invention. 本発明の実施形態1に係る制御装置が実行する熱媒体の流量制御処理の流れを示すフローチャートである。It is a flowchart which shows the flow of the flow control process of the thermal medium which the control apparatus which concerns on Embodiment 1 of this invention performs. 本発明の実施形態4に係る太陽光発電集熱システムの要部構成を示す図である。It is a figure which shows the principal part structure of the solar power generation heat collecting system which concerns on Embodiment 4 of this invention.

〔実施形態1〕
図1〜図6を参照して、本発明に係る実施形態1を以下に説明する。
Embodiment 1
Embodiment 1 according to the present invention will be described below with reference to FIGS.

(太陽光発電集熱システム10の構成)
図2は、本発明の実施形態1に係る太陽光発電集熱システム10の要部構成を示す図である。この図に示すように、太陽光発電集熱システム10は、制御装置1、ソーラパネル2(太陽光発電パネル)、パワーコンディショナ3、集熱器4、循環路5、ポンプ6(循環装置)、蓄熱タンク7、およびサーバ8を備えている。これらのうち、サーバ8は、商用電力系統を各家庭に提供する電力事業者側に設置されており、残りは、一般家庭用に設置されているものとする。ソーラパネル2、パワーコンディショナ3、および集熱器4は、太陽光発電集熱装置を構成する。
(Configuration of the solar power collection system 10)
FIG. 2 is a diagram illustrating a main configuration of the solar power generation heat collecting system 10 according to Embodiment 1 of the present invention. As shown in this figure, a solar power generation heat collection system 10 includes a control device 1, a solar panel 2 (photovoltaic power generation panel), a power conditioner 3, a heat collector 4, a circulation path 5, and a pump 6 (circulation device). , A heat storage tank 7 and a server 8. Of these, it is assumed that the server 8 is installed on the side of the electric power company that provides the commercial power system to each household, and the rest is installed for general households. The solar panel 2, the power conditioner 3, and the heat collector 4 constitute a solar power collector.

ソーラパネル2は、照射された太陽光を用いて直流電力を発電し、パワーコンディショナ3に供給する。   The solar panel 2 generates direct-current power using the irradiated sunlight and supplies it to the power conditioner 3.

パワーコンディショナ3は、ソーラパネル2が発電した直流電力を交流電力に変換して、図示しない家庭負荷および蓄電装置などに供給する。また、パワーコンディショナ3は、基本的に、ソーラパネル2の発電電力が常に最大となるようにソーラパネル2の動作電圧を制御する。   The power conditioner 3 converts the DC power generated by the solar panel 2 into AC power and supplies it to a household load, a power storage device, etc. (not shown). The power conditioner 3 basically controls the operating voltage of the solar panel 2 so that the generated power of the solar panel 2 is always maximized.

集熱器4は、ソーラパネル2の下面に設置されており、太陽光の照射によって発生した熱によって暖められる。   The heat collector 4 is installed on the lower surface of the solar panel 2 and is warmed by heat generated by the irradiation of sunlight.

循環路5は、断熱性の材料によって構成される中空の配管である。循環路5の内部は熱媒体によって満たされており、この熱媒体は、ポンプ6の駆動によって循環路5の内部を循環する。   The circulation path 5 is a hollow pipe made of a heat insulating material. The inside of the circulation path 5 is filled with a heat medium, and this heat medium circulates inside the circulation path 5 by driving the pump 6.

ポンプ6は、制御装置1による制御に基づき駆動することによって、循環路5の内部において熱媒体を循環させる。   The pump 6 is driven based on the control by the control device 1 to circulate the heat medium inside the circulation path 5.

ポンプ6は、熱媒体の流量を制御する機能を有するものであれば、どのような構成であってもよい。たとえばポンプ6は、流量を連続的に変化させることできるポンプであればよい。または、ポンプの動作または停止のディーティ比を制御することによって、流量を変化させることができるポンプであってもよい。   The pump 6 may have any configuration as long as it has a function of controlling the flow rate of the heat medium. For example, the pump 6 may be a pump that can continuously change the flow rate. Alternatively, the pump may be capable of changing the flow rate by controlling the duty ratio of the operation or stop of the pump.

あるいは、ポンプ6は、動作または停止は可能であるが、流量を変更できる機能を持たないものでもよい。この場合、ポンプ6の出力側に、流量を制御可能な何らかの流量制御装置(たとえば開閉量を調整できる弁等)を追加で設ければよい。ポンプ6に流量制御の機能がない場合、ポンプ制御部13は、この流量制御装置を制御することによって、熱媒体の流量を変化させる。   Alternatively, the pump 6 may be operated or stopped, but may not have a function of changing the flow rate. In this case, a flow rate control device that can control the flow rate (for example, a valve that can adjust the opening / closing amount) may be additionally provided on the output side of the pump 6. When the pump 6 does not have a flow control function, the pump control unit 13 changes the flow rate of the heat medium by controlling the flow control device.

蓄熱タンク7は、集熱器4によって集熱された太陽熱を蓄積するタンクである。   The heat storage tank 7 is a tank that accumulates solar heat collected by the heat collector 4.

サーバ8は、発電出力制御情報を制御装置1に送信する。発電出力制御情報は、特定の年月日の特定の時間帯における、太陽光発電装置の交流出力の上限をパーセントで示したデータである。太陽光発電装置に応じて、異なる出力制御パターンが用意される。   The server 8 transmits the power generation output control information to the control device 1. The power generation output control information is data indicating the upper limit of the AC output of the photovoltaic power generation apparatus in a specific time zone on a specific date as a percentage. Different output control patterns are prepared depending on the photovoltaic power generation apparatus.

熱媒体は、循環路5は内部を循環可能な流体であれば、どのようなものでもよい。たとえば水でもよいし、または各種の不凍液(プロピレングリコール水溶液、エチレングリコール水溶液等)であってもよい。   The heat medium may be any fluid as long as the circulation path 5 is a fluid that can circulate inside. For example, water may be used, or various antifreeze solutions (propylene glycol aqueous solution, ethylene glycol aqueous solution, etc.) may be used.

(熱媒体の循環)
集熱器4は、その内部に熱媒体が流入可能なように構成されている。循環路5の一端は、集熱器4に熱媒体が流入する入口に接続されており、他端は、集熱器4から熱媒体が流出する出口に接続されている。ポンプ6は、循環路5における集熱器4の入口により近い側に配置されており、一方、蓄熱タンク7は、循環路5における集熱器4の出口により近い側に配置されている。
(Heat medium circulation)
The heat collector 4 is configured so that a heat medium can flow into the heat collector 4. One end of the circulation path 5 is connected to an inlet through which the heat medium flows into the heat collector 4, and the other end is connected to an outlet through which the heat medium flows out from the heat collector 4. The pump 6 is arranged closer to the inlet of the heat collector 4 in the circulation path 5, while the heat storage tank 7 is arranged closer to the outlet of the heat collector 4 in the circulation path 5.

ポンプ6は、熱媒体が集熱器4の入口から集熱器4の内部に流入するように、熱媒体を流量で循環させる。集熱器4の出口から流出した熱媒体は、まず蓄熱タンク7に向かい、蓄熱タンク7を経由してポンプ6に向かい、最後にポンプ6を経由して集熱器4の入口に向かうように、循環路5の内部を循環する。   The pump 6 circulates the heat medium at a flow rate so that the heat medium flows from the inlet of the heat collector 4 into the heat collector 4. The heat medium flowing out from the outlet of the heat collector 4 first goes to the heat storage tank 7, goes to the pump 6 through the heat storage tank 7, and finally goes to the inlet of the heat collector 4 through the pump 6. Circulates inside the circulation path 5.

(太陽熱の集熱および蓄積)
集熱器4は、ソーラパネル2に照射された太陽光が有する太陽熱(熱エネルギ)によって暖められる。集熱器4は、循環路5を循環する熱媒体が集熱器4の内部を集熱器4の入口から出口に向かって移動する際、集熱器4と熱媒体との間で熱交換が行われるように構成されている。この熱交換によって、熱媒体の温度が集熱器4の温度よりも低い場合、熱媒体で集熱器4によって温められる。これにより集熱器4は、太陽熱を熱媒体に集熱する。
(Solar heat collection and accumulation)
The heat collector 4 is warmed by solar heat (thermal energy) of sunlight irradiated on the solar panel 2. The heat collector 4 exchanges heat between the heat collector 4 and the heat medium when the heat medium circulating in the circulation path 5 moves inside the heat collector 4 from the inlet to the outlet of the heat collector 4. Is configured to be performed. When the temperature of the heat medium is lower than the temperature of the heat collector 4 by this heat exchange, the heat medium 4 is heated by the heat medium. Thereby, the heat collector 4 collects solar heat into a heat medium.

蓄熱タンク7の内部には、熱を蓄積するための熱媒体(たとえば水)が蓄積されている。循環路5の内部において、熱媒体は、集熱器4の出口から蓄熱タンク7の入口に向かって循環する。そのため、集熱器4によって昇温された熱媒体が、循環路5を通じて蓄熱タンク7に供給される。蓄熱タンク7において、蓄熱タンク7の内部に蓄積された熱媒体と、循環路5を循環する熱媒体との間で熱交換が行われる。この熱交換によって、蓄熱タンク7内の熱媒体の温度が循環路5内の熱媒体の温度よりも低い場合、蓄熱タンク7の内の熱媒体が循環路5内の熱媒体によって温められる。その結果、集熱器4によって集熱された太陽熱が、蓄熱タンク7に蓄積される。   A heat medium (for example, water) for accumulating heat is accumulated in the heat storage tank 7. Inside the circulation path 5, the heat medium circulates from the outlet of the heat collector 4 toward the inlet of the heat storage tank 7. Therefore, the heat medium heated by the heat collector 4 is supplied to the heat storage tank 7 through the circulation path 5. In the heat storage tank 7, heat exchange is performed between the heat medium accumulated in the heat storage tank 7 and the heat medium circulating in the circulation path 5. By this heat exchange, when the temperature of the heat medium in the heat storage tank 7 is lower than the temperature of the heat medium in the circulation path 5, the heat medium in the heat storage tank 7 is warmed by the heat medium in the circulation path 5. As a result, the solar heat collected by the heat collector 4 is accumulated in the heat storage tank 7.

集熱器4の入口から流入した熱媒体が、集熱器4によって暖められてから集熱器4の出口から流出するので、基本的に、集熱器4の入口における熱媒体の入口温度T1よりも、集熱器4の出口における熱媒体の出口温度T2の方が高くなる。   Since the heat medium flowing in from the inlet of the heat collector 4 is heated by the heat collector 4 and then flows out from the outlet of the heat collector 4, basically, the heat medium inlet temperature T <b> 1 at the inlet of the heat collector 4. Rather, the outlet temperature T2 of the heat medium at the outlet of the heat collector 4 becomes higher.

(制御装置1の構成)
図1は、本発明の実施形態1に係る制御装置1の要部構成を示すブロック図である。この図に示すように、制御装置1は、発電出力制御部11、温度取得部12、ポンプ制御部13、集熱量算出部14、および集熱量比較部15を備えている。
(Configuration of control device 1)
FIG. 1 is a block diagram illustrating a main configuration of a control device 1 according to Embodiment 1 of the present invention. As illustrated in FIG. 1, the control device 1 includes a power generation output control unit 11, a temperature acquisition unit 12, a pump control unit 13, a heat collection amount calculation unit 14, and a heat collection amount comparison unit 15.

発電出力制御部11は、サーバ8から発電出力制御情報を受信する。発電出力制御部11は、受信した発電出力制御情報を参照することによって、パワーコンディショナ3の発電出力を制限すべきか否かを判定する。その判定結果に基づき、発電出力の制限またはその解除を、パワーコンディショナ3に指示する。   The power generation output control unit 11 receives power generation output control information from the server 8. The power generation output control unit 11 determines whether or not to limit the power generation output of the power conditioner 3 by referring to the received power generation output control information. Based on the determination result, the power conditioner 3 is instructed to limit or cancel the power generation output.

温度取得部12は、集熱器4の入口における循環路5内の熱媒体の温度(入口温度T1)、および、集熱器4の出口における循環路5内の熱媒体の温度(出口温度T2)をそれぞれ取得する。   The temperature acquisition unit 12 includes the temperature of the heat medium in the circulation path 5 at the inlet of the heat collector 4 (inlet temperature T1) and the temperature of the heat medium in the circulation path 5 at the outlet of the heat collector 4 (outlet temperature T2). ) Respectively.

ポンプ制御部13は、ポンプ6を制御する。たとえば、ポンプ6を動作させたり停止させたりする。あるいは、循環路5を流れる熱媒体の単位時間当たりの流量を変化させるように、ポンプ6に指示する。   The pump control unit 13 controls the pump 6. For example, the pump 6 is operated or stopped. Alternatively, the pump 6 is instructed to change the flow rate per unit time of the heat medium flowing through the circulation path 5.

集熱量算出部14は、集熱器4による太陽熱の収集量(集熱量)を算出する。   The heat collection amount calculation unit 14 calculates the amount of solar heat collected by the heat collector 4 (heat collection amount).

集熱量比較部15は、異なる2つの時点にそれぞれ算出された集熱量同士を比較する。詳しくは後述するが、ポンプ制御部13は、この比較結果に基づき、熱媒体の流量を適宜変化させるようにポンプ6を制御する。   The heat collection amount comparison unit 15 compares the heat collection amounts calculated at two different points in time. As will be described in detail later, the pump control unit 13 controls the pump 6 so as to appropriately change the flow rate of the heat medium based on the comparison result.

(発電出力の制御)
パワーコンディショナ3の発電出力を制御するための具体的な手法について、図3を参照して説明する。図3は、本発明の実施形態1に係るソーラパネル2の出力電圧(動作電圧)と出力電力との関係を示す図である。この図の横軸はソーラパネル2の出力電圧を示し、縦軸はソーラパネル2の出力電力を示す。
(Control of power generation output)
A specific method for controlling the power generation output of the power conditioner 3 will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a diagram showing the relationship between the output voltage (operating voltage) and the output power of the solar panel 2 according to Embodiment 1 of the present invention. In this figure, the horizontal axis represents the output voltage of the solar panel 2, and the vertical axis represents the output power of the solar panel 2.

パワーコンディショナ3は、通常、ソーラパネル2の出力電力が最大となるように、ソーラパネル2の負荷点を設定する。負荷点とは、図3に示すソーラパネル2の出力電圧および出力電力の関係を規定する曲線上の任意の点のことである。たとえば、図3の例では、負荷点31が、ソーラパネル2の出力電力が最大になる点である。パワーコンディショナ3は、負荷点31に対応する出力電圧で動作するようにソーラパネル2を制御すれば、ソーラパネル2の負荷点は負荷点31に設定される。このとき、ソーラパネル2の出力電力は、最大出力電力Pmaxである。   The power conditioner 3 normally sets the load point of the solar panel 2 so that the output power of the solar panel 2 is maximized. The load point is an arbitrary point on the curve that defines the relationship between the output voltage and output power of the solar panel 2 shown in FIG. For example, in the example of FIG. 3, the load point 31 is a point where the output power of the solar panel 2 is maximized. If the power conditioner 3 controls the solar panel 2 to operate at an output voltage corresponding to the load point 31, the load point of the solar panel 2 is set to the load point 31. At this time, the output power of the solar panel 2 is the maximum output power Pmax.

発電出力の制限指示を受けると、パワーコンディショナ3は、ソーラパネル2の出力電力が最大値よりも小さい値になるように、ソーラパネル2の負荷点を変更する。図3の例では、パワーコンディショナ3は、発電出力の制限時、負荷点32に対応する出力電圧または負荷点33に対応する出力電圧で動作するようにソーラパネル2を制御すれば、ソーラパネル2の負荷点は負荷点32または33に設定される。これらの場合、いずれも、ソーラパネル2の出力電力は、負荷点32または33に対応する出力電力Plimにまで低減する。これに伴い、パワーコンディショナ3による交流電力の発電出力も、出力電力Plimに応じた出力に制限される。   When receiving the power generation output restriction instruction, the power conditioner 3 changes the load point of the solar panel 2 so that the output power of the solar panel 2 becomes smaller than the maximum value. In the example of FIG. 3, when the power conditioner 3 controls the solar panel 2 to operate at the output voltage corresponding to the load point 32 or the output voltage corresponding to the load point 33 when the power generation output is limited, The second load point is set to the load point 32 or 33. In either case, the output power of the solar panel 2 is reduced to the output power Plim corresponding to the load point 32 or 33. Accordingly, the power generation output of AC power by the power conditioner 3 is also limited to an output corresponding to the output power Plim.

一方、発電出力制限の解除指示を受けると、パワーコンディショナ3は、ソーラパネル2の出力電力が最大値になるように、ソーラパネル2の負荷点を変更する。図3の例では、パワーコンディショナ3は、発電出力制限の解除時、負荷点31に対応する出力電圧で動作するようにソーラパネル2を制御することによって、ソーラパネル2の負荷点が負荷点31に設定される。これにより、ソーラパネル2の出力電力は、負荷点31に対応する最大出力電力Pmaxにまで上昇する。これに伴い、パワーコンディショナ3による交流電力の発電出力が、最大出力電力Pmaxに応じた出力にまで復帰する。   On the other hand, when receiving the power generation output restriction release instruction, the power conditioner 3 changes the load point of the solar panel 2 so that the output power of the solar panel 2 becomes the maximum value. In the example of FIG. 3, the power conditioner 3 controls the solar panel 2 so as to operate at the output voltage corresponding to the load point 31 when the power generation output restriction is released, so that the load point of the solar panel 2 becomes the load point. 31 is set. Thereby, the output power of the solar panel 2 rises to the maximum output power Pmax corresponding to the load point 31. Along with this, the power generation output of AC power by the power conditioner 3 returns to an output corresponding to the maximum output power Pmax.

(集熱効率の向上)
図4は、本発明の実施形態1における集熱効率の向上を説明する図である。集熱器4における集熱効率は、次の式によって規定される。
(Improvement of heat collection efficiency)
FIG. 4 is a diagram for explaining improvement in heat collection efficiency in the first embodiment of the present invention. The heat collection efficiency in the heat collector 4 is defined by the following equation.

集熱効率=a0−a1×(出入口平均温度−気温)÷日射量
この式において、出入口平均温度は、入口温度T1と出口温度T2との平均値((T1+T2)÷2)である。a0およびa1は、集熱効率の実測値と、(出入口平均温度−気温)×日射量の実測値との関係をプロットした結果に対する1次回帰直線の0次係数および1次係数である。すなわち、a0およびa1は実験によって求められる値である。a0は1次回帰直線における切片であり、a1は1次回帰直線の傾きである。a0およびa1は、基本的にはソーラパネル2の集熱性能に応じて決まる値である。ただし、本実施形態のように、ソーラパネル2の裏面に太陽熱を集める集熱器4が取り付けられたいわゆる光電ハイブリッドパネルにおいては、その発電負荷状態に応じて決まる値である。
Heat collection efficiency = a0−a1 × (average entrance / exit temperature−air temperature) ÷ amount of solar radiation In this equation, the entrance / exit average temperature is the average value of the entrance temperature T1 and the exit temperature T2 ((T1 + T2) ÷ 2). a0 and a1 are the zeroth order coefficient and the first order coefficient of the linear regression line with respect to the result of plotting the relationship between the measured value of the heat collection efficiency and the measured value of (entrance / exit average temperature−temperature) × the amount of solar radiation. That is, a0 and a1 are values obtained by experiments. a0 is an intercept in the linear regression line, and a1 is the slope of the linear regression line. a0 and a1 are basically values determined according to the heat collecting performance of the solar panel 2. However, in the so-called photoelectric hybrid panel in which the solar collector 4 that collects solar heat is attached to the back surface of the solar panel 2 as in this embodiment, the value is determined according to the power generation load state.

図4の縦軸は集熱効率を示し、横軸は、(出入口平均温度−気温)×日射量を示す。ソーラパネル2が最大出力電力Pmaxに対応する負荷点31で動作する場合の、集熱効率と(出入口平均温度−気温)×日射量との関係を示す1次回帰直線を、図4において直線41として示す。一方、ソーラパネル2が発電出力制限時の出力電力Plimに対応する負荷点32または33で動作し、かつ、制御装置1による図5および図6に示す流量制御処理(詳しくは後述する)が行われた場合の、集熱効率と(出入口平均温度−気温)×日射量との関係を示す1次回帰直線を、図4において直線42として示す。   The vertical axis in FIG. 4 indicates the heat collection efficiency, and the horizontal axis indicates (entrance / exit average temperature−air temperature) × the amount of solar radiation. When the solar panel 2 operates at the load point 31 corresponding to the maximum output power Pmax, a linear regression line indicating the relationship between the heat collection efficiency and (the average temperature of the inlet / outlet) × the amount of solar radiation is shown as a straight line 41 in FIG. Show. On the other hand, the solar panel 2 operates at the load point 32 or 33 corresponding to the output power Plim when the power generation output is limited, and the flow rate control processing (details will be described later) shown in FIG. 5 and FIG. In FIG. 4, a linear regression line indicating the relationship between the heat collection efficiency and (the average temperature of the entrance / exit-temperature) × the amount of solar radiation is shown as a straight line 42 in FIG.

図4に示すように、ソーラパネル2の太陽光発電に関する負荷状態によって集熱器4の集熱効率特性が異なるので、発電負荷状態に応じて集熱器4の集熱制御状態を変更すれば、集熱量を増やすことができる余地が生じる。   As shown in FIG. 4, since the heat collection efficiency characteristics of the heat collector 4 are different depending on the load state related to solar power generation of the solar panel 2, if the heat collection control state of the heat collector 4 is changed according to the power generation load state, There is room for increasing the amount of heat collection.

本実施形態に係る太陽光発電集熱システム10は、太陽光に含まれるエネルギを電力に変化することによる太陽光発電、および、太陽光に含まれるエネルギを熱として集める太陽光集熱の両方を行う。発電出力の制限時には、本来は発電に利用可能な太陽エネルギのうち、一部が発電に用いられなくなる。従来、このエネルギは有効に活用されず、ただ捨てられていただけであった。本実施形態に係る太陽光発電集熱システム10では、発電出力制限時に集熱器4における集熱量を増加させるための流量制御を行うことによって、発電出力制限時に発電に使われなくなった太陽エネルギを熱エネルギとして有効活用できるようにする。その詳細について、以下に説明する。   The solar power generation heat collecting system 10 according to the present embodiment performs both solar power generation by changing energy contained in sunlight into electric power and solar heat collection that collects energy contained in sunlight as heat. Do. When the power generation output is limited, part of the solar energy that is originally available for power generation is not used for power generation. Traditionally, this energy has not been effectively utilized and has simply been thrown away. In the solar power generation heat collecting system 10 according to the present embodiment, by performing flow rate control for increasing the amount of heat collected in the heat collector 4 when the power generation output is limited, solar energy that is no longer used for power generation when the power generation output is limited. Make effective use of heat energy. Details thereof will be described below.

(処理全体の流れ)
図5は、本発明の実施形態1に係る制御装置1が実行する処理全体の流れを説明するフローチャートである。
(Overall processing flow)
FIG. 5 is a flowchart for explaining the overall flow of processing executed by the control device 1 according to the first embodiment of the present invention.

まず、発電出力制御部11が、サーバ8から送信された発電出力制御情報を受信する(S1)。発電出力制御部11は、受信した情報を参照することによって、ソーラパネル2の発電出力を制限すべきか否かを判定する(S2)。たとえば、現在の時刻が、発電出力制御情報において発電出力の上限が100%未満であると規定されている時間帯内である場合、発電出力を制限すべきと判定する。   First, the power generation output control unit 11 receives the power generation output control information transmitted from the server 8 (S1). The power generation output control unit 11 determines whether or not to limit the power generation output of the solar panel 2 by referring to the received information (S2). For example, when the current time is within the time zone defined in the power generation output control information that the upper limit of the power generation output is less than 100%, it is determined that the power generation output should be limited.

S2がNOなら、図5の処理はS1に戻る。一方、S2がYESなら、発電出力制御部11は、発電出力を制限するようにパワーコンディショナ3に指示する(S3)。この指示を受けて、パワーコンディショナ3は、ソーラパネル2の負荷点を、発電出力が最大値よりも低減する負荷点32または33に設定する。これにより、発電出力が制限される。   If S2 is NO, the process of FIG. 5 returns to S1. On the other hand, if S2 is YES, the power generation output control unit 11 instructs the power conditioner 3 to limit the power generation output (S3). In response to this instruction, the power conditioner 3 sets the load point of the solar panel 2 to the load point 32 or 33 where the power generation output is reduced below the maximum value. Thereby, the power generation output is limited.

S3の後、ポンプ制御部13は、熱媒体の現在の流量を記憶する(S4)。その後、制御装置1は、集熱量を増加させるための熱媒体の流量制御処理を実行する(S5)。この処理の詳細は後述する。   After S3, the pump control unit 13 stores the current flow rate of the heat medium (S4). Thereafter, the control device 1 executes a heat medium flow rate control process for increasing the heat collection amount (S5). Details of this processing will be described later.

S5の実行中に、発電出力制御部11は、適宜、受信済みの発電出力制御情報を参照することによって、ソーラパネル2の発電出力制限を解除すべきか否かを判定する(S6)。たとえば、現在の時刻が、発電出力制御情報において発電出力の上限が100%であると規定されている時間帯内である場合、発電出力を解除すべきと判定する。S7がNOなら、制御装置1は、集熱量を増加させるための流量制御を継続する(S7)。また、図5の処理はS6に戻る。そのため制御装置1は、発電出力を制限すべき状況が続く限り、集熱量を増加させるための流量制御を継続する。   During the execution of S5, the power generation output control unit 11 appropriately determines whether or not to cancel the power generation output limit of the solar panel 2 by referring to the received power generation output control information (S6). For example, when the current time is within the time zone defined in the power generation output control information that the upper limit of the power generation output is 100%, it is determined that the power generation output should be canceled. If S7 is NO, the control device 1 continues the flow rate control for increasing the heat collection amount (S7). Further, the processing of FIG. 5 returns to S6. Therefore, the control device 1 continues the flow rate control for increasing the heat collection amount as long as the situation where the power generation output should be limited continues.

一方、S6がYESなら、制御装置1は、集熱量を増加させるための流量制御を停止する(S8)。停止処理が完了すると、ポンプ制御部13は、熱媒体の流量を元の値(記憶済みの値)に戻すようにポンプ6を制御する(S9)。これによりポンプ6は、熱媒体の流量を、発電出力制限前の値に戻す。   On the other hand, if S6 is YES, the control device 1 stops the flow rate control for increasing the heat collection amount (S8). When the stop process is completed, the pump control unit 13 controls the pump 6 to return the flow rate of the heat medium to the original value (stored value) (S9). Thereby, the pump 6 returns the flow rate of the heat medium to the value before the power generation output limit.

S9の後、発電出力制御部11は、発電出力の制限解除をパワーコンディショナ3に指示する(S10)。この指示を受けて、パワーコンディショナ3は、ソーラパネル2の負荷点を、最大発電出力が得られる負荷点32に設定する。これにより、最大発電の制限が解除される。その後は、制限前の流量で熱媒体が循環路5内を循環する。   After S9, the power generation output control unit 11 instructs the power conditioner 3 to cancel the limitation of the power generation output (S10). In response to this instruction, the power conditioner 3 sets the load point of the solar panel 2 to the load point 32 at which the maximum power generation output is obtained. As a result, the restriction on maximum power generation is released. Thereafter, the heat medium circulates in the circulation path 5 at a flow rate before the restriction.

(熱媒体の流量制御処理)
図6は、本発明の実施形態1に係る制御装置1が実行する熱媒体の流量制御処理の流れを示すフローチャートである。
(Heat medium flow control process)
FIG. 6 is a flowchart showing the flow of the heat medium flow rate control process executed by the control device 1 according to the first embodiment of the present invention.

この図に示すように、まず集熱量算出部14が、熱媒体の現在の流量に基づく集熱器4における集熱量X1(第1の集熱量)を算出する(S21)。熱媒体の流量に基づく集熱量の算出には、次の式(1)が用いられる。   As shown in this figure, first, the heat collection amount calculation unit 14 calculates a heat collection amount X1 (first heat collection amount) in the heat collector 4 based on the current flow rate of the heat medium (S21). The following formula (1) is used to calculate the amount of heat collection based on the flow rate of the heat medium.

集熱量=出入口温度差×熱媒体の流量×熱媒体の比熱×熱媒体の密度・・・式(1)
式(1)において、出入口温度差は、集熱器4の出口温度T2から入口温度T1を引いた値(T2−T1)である。これは温度取得部12によって算出される。熱媒体の比熱および密度は、定数として予め制御装置1に設定されている。
Heat collection amount = inlet / outlet temperature difference x flow rate of heat medium x specific heat of heat medium x density of heat medium (1)
In Expression (1), the inlet / outlet temperature difference is a value (T2−T1) obtained by subtracting the inlet temperature T1 from the outlet temperature T2 of the heat collector 4. This is calculated by the temperature acquisition unit 12. The specific heat and density of the heat medium are preset in the control device 1 as constants.

熱媒体の流量に基づく集熱量の算出手順は次の通りである。まず、温度取得部12が、流量変更前の入口温度T1および出口温度T2をそれぞれ取得し、出口温度T2から入口温度T1を引くことによって出入口温度差を算出し、集熱量算出部14に供給する。ポンプ制御部13は、熱媒体の現在の流量を記憶しており、その値を集熱量算出部14に供給する。集熱量算出部14は、供給された出入口温度差および流量に基づき、式(1)を用いて集熱量X1を算出する。   The calculation procedure of the heat collection amount based on the flow rate of the heat medium is as follows. First, the temperature acquisition unit 12 acquires the inlet temperature T1 and the outlet temperature T2 before the flow rate is changed, calculates the inlet / outlet temperature difference by subtracting the inlet temperature T1 from the outlet temperature T2, and supplies it to the heat collection amount calculation unit 14. . The pump control unit 13 stores the current flow rate of the heat medium, and supplies the value to the heat collection amount calculation unit 14. The heat collection amount calculation unit 14 calculates the heat collection amount X1 using Equation (1) based on the supplied inlet / outlet temperature difference and flow rate.

(流量増加による集熱量制御)
集熱量比較部15は、算出された集熱量X1を記憶する(S22)。その後、ポンプ制御部13は、熱媒体の現在の流量を所定値ΔUだけ増加させるように、ポンプ6を制御する(S23)。この制御を受けて、ポンプ6は、熱媒体の流量をΔUだけ増加させる(F=F+ΔU)。また、ポンプ制御部13は、熱媒体の流量の記憶値をΔUだけ増加させる。
(Control of heat collection by increasing flow rate)
The heat collection amount comparison unit 15 stores the calculated heat collection amount X1 (S22). Thereafter, the pump control unit 13 controls the pump 6 so as to increase the current flow rate of the heat medium by a predetermined value ΔU (S23). Under this control, the pump 6 increases the flow rate of the heat medium by ΔU (F = F + ΔU). Further, the pump control unit 13 increases the stored value of the flow rate of the heat medium by ΔU.

流量の増加制御が完了すると、集熱量算出部14は、増加後の流量に基づく集熱器4の集熱量X2(第2の集熱量)を、式(1)を用いて算出する(S24)。その際、まず温度取得部12が、流量変更増加後の入口温度T1および出口温度T2をそれぞれ取得し、出口温度T2から入口温度T1を引くことによって、流量増加後の出入口温度差を算出し、集熱量算出部14に供給する。ポンプ制御部13は、増加後の流量の記憶値を集熱量算出部14に供給する。集熱量算出部14は、供給された出入口温度差および流量に基づき、式(1)を用いて集熱量X2を算出する(S24)。   When the increase control of the flow rate is completed, the heat collection amount calculation unit 14 calculates the heat collection amount X2 (second heat collection amount) of the heat collector 4 based on the flow rate after the increase using Expression (1) (S24). . At that time, the temperature acquisition unit 12 first acquires the inlet temperature T1 and the outlet temperature T2 after the flow rate change increase, and calculates the inlet / outlet temperature difference after the flow rate increase by subtracting the inlet temperature T1 from the outlet temperature T2, It supplies to the heat collection amount calculation part 14. The pump control unit 13 supplies the stored value of the increased flow rate to the heat collection amount calculation unit 14. The heat collection amount calculation unit 14 calculates the heat collection amount X2 using Equation (1) based on the supplied inlet / outlet temperature difference and flow rate (S24).

集熱量比較部15は、算出された集熱量X2と、集熱量X1の記憶値とを比較することによって、集熱量X2が集熱量X1を上回るか否かを判定する(S25)。S25がYESなら、集熱量比較部15は、集熱量X1の記憶値を集熱量X2に更新する(S26)。この後、図6の処理はS23に戻る。したがって、ポンプ制御部13は、熱媒体の現在の流量を所定値ΔUだけさらに増加させるように、ポンプ6を制御する(S23)。この結果、熱媒体の流量はΔUだけさらに増加する。   The heat collection amount comparison unit 15 determines whether or not the heat collection amount X2 exceeds the heat collection amount X1 by comparing the calculated heat collection amount X2 and the stored value of the heat collection amount X1 (S25). If S25 is YES, the heat collection amount comparison unit 15 updates the stored value of the heat collection amount X1 to the heat collection amount X2 (S26). Thereafter, the processing of FIG. 6 returns to S23. Therefore, the pump control unit 13 controls the pump 6 so as to further increase the current flow rate of the heat medium by the predetermined value ΔU (S23). As a result, the flow rate of the heat medium further increases by ΔU.

この制御の後、集熱量算出部14は、2回目の増加後の流量に基づく集熱量X2を算出する(S24)。集熱量比較部15は、2回目の流量増加後の集熱量X2と、集熱量X1の記憶値とを比較する(S25)。前回のS26の処理によって、この時点の集熱量X1の記憶値は、1回目の増加後の流量に基づく集熱量に等しくなっているので、結局のところ、集熱量算出部14は、2回目の増加後の流量に基づく集熱量X2と、1回目の増加後の流量に基づく集熱量とを比較していることになる。これにより集熱量比較部15は、流量をΔUだけさらに増加させると集熱量がさらに増加するか否かを判定する。   After this control, the heat collection amount calculation unit 14 calculates a heat collection amount X2 based on the flow rate after the second increase (S24). The heat collection amount comparison unit 15 compares the heat collection amount X2 after the second increase in the flow rate with the stored value of the heat collection amount X1 (S25). Since the stored value of the heat collection amount X1 at this time is equal to the heat collection amount based on the flow rate after the first increase by the previous processing of S26, the heat collection amount calculation unit 14 is eventually the second time. The heat collection amount X2 based on the increased flow rate is compared with the heat collection amount based on the first increased flow rate. Thus, the heat collection amount comparison unit 15 determines whether or not the heat collection amount further increases when the flow rate is further increased by ΔU.

S25がYESであることは、流量の増加が集熱量の増加に効果的であったことを意味する。そこで制御装置1は、流量をさらに増加させれば集熱量がさらに増加することを期待して、図6の処理をS23に戻すのである。したがって制御装置1は、流量の増加によって集熱量が増加する限り、熱媒体の流量を一方的に上昇させ続けるようにポンプ6を制御することになる。   If S25 is YES, it means that the increase in flow rate was effective in increasing the amount of heat collected. Therefore, the control device 1 returns the process of FIG. 6 to S23 in the hope that the amount of heat collection will further increase if the flow rate is further increased. Therefore, the control device 1 controls the pump 6 so as to continuously increase the flow rate of the heat medium as long as the amount of heat collection increases due to the increase in the flow rate.

一方、S25がNOなら、ポンプ制御部13は、熱媒体の流量を増加前の値に戻すようにポンプ6を制御する(S27)。この制御を受けて、ポンプ6は、熱媒体の流量をΔUだけ減少させる(F=F−ΔU)。また、ポンプ制御部13は、熱媒体の流量の記憶値をΔUだけ減少させる。   On the other hand, if S25 is NO, the pump control unit 13 controls the pump 6 so as to return the flow rate of the heat medium to the value before the increase (S27). Under this control, the pump 6 decreases the flow rate of the heat medium by ΔU (F = F−ΔU). Further, the pump control unit 13 decreases the stored value of the flow rate of the heat medium by ΔU.

S25がNOであることは、流量の増加が集熱量の増加に効果的ではなかった(むしろ逆効果であった)ことを意味する。この場合、流量を増加させなかった方が望ましいので、制御装置1は、流量を増加前の値に戻すようにポンプ6を制御することによって、集熱量を、流量増加前の値に戻す。この結果、流量の増加によって集熱量が減少した(集熱量X2が集熱量X1よりも小さかった)場合、その減少分を回復させることができる。したがって集熱量の低下を防ぐことができる。   The fact that S25 is NO means that the increase in the flow rate was not effective in increasing the amount of collected heat (rather, it was counterproductive). In this case, since it is desirable not to increase the flow rate, the control device 1 controls the pump 6 to return the flow rate to the value before the increase, thereby returning the heat collection amount to the value before the increase in the flow rate. As a result, when the heat collection amount is reduced by the increase in the flow rate (the heat collection amount X2 is smaller than the heat collection amount X1), the decrease can be recovered. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the amount of heat collection.

(流量低減による集熱量制御)
流量の増加が集熱量の増加に効果的ではないことは、逆に言えば、流量の減少が集熱量の増加に効果的である可能性があることを意味する。そこで、S25がNOの場合、ポンプ制御部13は、増加前の値に戻した流量を、今度は逆に所定量ΔLだけ減少させるようにポンプ6を制御する(S28)。この制御を受けて、ポンプ6は、熱媒体の流量をΔUだけ増加させる(F=F−ΔL)。また、ポンプ制御部13は、熱媒体の流量の記憶値をΔLだけ減少させる。
(Heat collection control by reducing flow rate)
In other words, the increase in the flow rate is not effective in increasing the heat collection amount, which means that the decrease in the flow rate may be effective in increasing the heat collection amount. Therefore, when S25 is NO, the pump control unit 13 controls the pump 6 so that the flow rate returned to the value before the increase is decreased by a predetermined amount ΔL (S28). Under this control, the pump 6 increases the flow rate of the heat medium by ΔU (F = F−ΔL). Further, the pump control unit 13 decreases the stored value of the flow rate of the heat medium by ΔL.

流量の減少制御が完了すると、集熱量算出部14は、減少後の流量に基づく集熱器4の集熱量X2を、式(1)を用いて算出する(S29)。その際、まず温度取得部12が、流量減少後の入口温度T1および出口温度T2をそれぞれ取得し、出口温度T2から入口温度T1を引くことによって、流量減少後の出入口温度差を算出し、集熱量算出部14に供給する。ポンプ制御部13は、減少後の流量の記憶値を集熱量算出部14に供給する。集熱量算出部14は、供給された出入口温度差および流量に基づき、式(1)を用いて集熱量X2を算出する(S29)。   When the flow rate reduction control is completed, the heat collection amount calculation unit 14 calculates the heat collection amount X2 of the heat collector 4 based on the flow rate after the reduction, using Equation (1) (S29). At that time, the temperature acquisition unit 12 first acquires the inlet temperature T1 and the outlet temperature T2 after the flow rate is reduced, and subtracts the inlet temperature T1 from the outlet temperature T2, thereby calculating the inlet / outlet temperature difference after the flow rate is reduced. This is supplied to the calorific value calculation unit 14. The pump control unit 13 supplies the memory value of the reduced flow rate to the heat collection amount calculation unit 14. The heat collection amount calculation unit 14 calculates the heat collection amount X2 using Equation (1) based on the supplied inlet / outlet temperature difference and flow rate (S29).

集熱量比較部15は、算出された集熱量X2と、集熱量X1の記憶値とを比較することによって、集熱量X2が集熱量X1を上回るか否かを判定する(S30)。S30がYESなら、集熱量比較部15は、集熱量X1の記憶値を集熱量X2に更新する(S31)。この後、図6の処理はS28に戻る。したがって、ポンプ制御部13は、熱媒体の現在の流量を所定値ΔLだけさらに減少させるように、ポンプ6を制御する(S28)。この結果、熱媒体の流量はΔLだけさらに減少する。   The heat collection amount comparison unit 15 determines whether or not the heat collection amount X2 exceeds the heat collection amount X1 by comparing the calculated heat collection amount X2 and the stored value of the heat collection amount X1 (S30). If S30 is YES, the heat collection amount comparison unit 15 updates the stored value of the heat collection amount X1 to the heat collection amount X2 (S31). Thereafter, the processing of FIG. 6 returns to S28. Therefore, the pump control unit 13 controls the pump 6 so as to further reduce the current flow rate of the heat medium by the predetermined value ΔL (S28). As a result, the flow rate of the heat medium is further reduced by ΔL.

この制御の後、集熱量算出部14は、2回目の減少後の流量に基づく集熱量X2を算出する(S29)。集熱量比較部15は、2回目の流量減少後の集熱量X2と、集熱量X1の記憶値とを比較する(S30)。前回のS31の処理によって、この時点の集熱量X1の記憶値は、1回目の減少後の流量に基づく集熱量に等しくなっているので、結局のところ、集熱量算出部14は、2回目の減少後の流量に基づく集熱量X2と、1回目の減少後の流量に基づく集熱量とを比較していることになる。これにより集熱量比較部15は、流量をΔUだけさらに減少させると集熱量がさらに増加するか否かを判定する。   After this control, the heat collection amount calculation unit 14 calculates a heat collection amount X2 based on the flow rate after the second decrease (S29). The heat collection amount comparison unit 15 compares the heat collection amount X2 after the second flow rate decrease with the stored value of the heat collection amount X1 (S30). Since the stored value of the heat collection amount X1 at this time is equal to the heat collection amount based on the flow rate after the first decrease by the previous processing of S31, the heat collection amount calculation unit 14 is eventually the second time. This means that the heat collection amount X2 based on the flow rate after reduction is compared with the heat collection amount based on the flow rate after the first reduction. Thus, the heat collection amount comparison unit 15 determines whether or not the heat collection amount further increases when the flow rate is further decreased by ΔU.

S30がYESであることは、流量の減少が集熱量の減少に効果的であったことを意味する。そこで制御装置1は、流量をさらに減少させれば集熱量がさらに増加することを期待して、図6の処理をS28に戻すのである。したがって制御装置1は、流量の減少によって集熱量が増加する限り、熱媒体の流量を一方的に減少させ続けるようにポンプ6を制御することになる。   If S30 is YES, it means that the reduction in the flow rate was effective in reducing the heat collection amount. Therefore, the control device 1 returns the process of FIG. 6 to S28 in the hope that the amount of heat collection will further increase if the flow rate is further decreased. Therefore, the control device 1 controls the pump 6 so as to continuously decrease the flow rate of the heat medium as long as the amount of heat collection increases due to the decrease in the flow rate.

一方、S30がNOなら、ポンプ制御部13は、熱媒体の流量を減少前の値に戻すようにポンプ6を制御する(S27)。この制御を受けて、ポンプ6は、熱媒体の流量をΔUだけ増加させる(F=F+ΔL)。また、ポンプ制御部13は、熱媒体の流量の記憶値をΔLだけ増加させる。   On the other hand, if S30 is NO, the pump control unit 13 controls the pump 6 to return the flow rate of the heat medium to the value before the decrease (S27). Under this control, the pump 6 increases the flow rate of the heat medium by ΔU (F = F + ΔL). Further, the pump control unit 13 increases the stored value of the flow rate of the heat medium by ΔL.

S25がNOであることは、流量の減少が集熱量の増加に効果的ではなかった(むしろ逆効果であった)ことを意味する。この場合、流量を減少させなかった方が望ましいので、制御装置1は、流量を減少前の値に戻すようにポンプ6を制御することによって、集熱量を、流量減少前の値に戻す。この結果、流量の減少によって集熱量が減少した(集熱量X2が集熱量X1よりも小さかった)場合、その減少分を回復させることができる。したがって集熱量の低下を防ぐことができる。   The fact that S25 is NO means that the decrease in the flow rate was not effective in increasing the amount of collected heat (rather, it was counterproductive). In this case, since it is desirable not to reduce the flow rate, the control device 1 controls the pump 6 so as to return the flow rate to the value before the reduction, thereby returning the heat collection amount to the value before the flow rate reduction. As a result, when the amount of heat collection is reduced due to the decrease in the flow rate (the amount of heat collection X2 is smaller than the amount of heat collection X1), the reduced amount can be recovered. Therefore, it is possible to prevent a decrease in the amount of heat collection.

流量の減少が集熱量の増加に効果的ではないことは、逆に言えば、流量の増加が集熱量の増加に効果的である可能性があることを意味する。そこで、S30がNOの場合、ポンプ制御部13は、減少前の値に戻した流量を、今度は逆に所定量ΔUだけ増加させるようにポンプ6を制御する(S23)。したがって、再び、S23以降の処理が行われる。   In other words, the decrease in the flow rate is not effective for increasing the heat collection amount, which means that the increase in the flow rate may be effective for increasing the heat collection amount. Therefore, when S30 is NO, the pump control unit 13 controls the pump 6 so that the flow rate returned to the value before the decrease is increased by a predetermined amount ΔU this time (S23). Therefore, the processing after S23 is performed again.

以上のように、制御装置1は、熱媒体の流量増加による集熱量制御R1を行った結果として集熱量が増加した場合、流量をさらに増加させた上で集熱量制御R1を再度実行する。一方、集熱量制御R1によって集熱量が増加しなかった場合、今度は熱媒体の流量減少による集熱量制御R2を行う。そして、集熱量制御R2によって集熱量が増加した場合、流量をさらに減少させた上で集熱量制御R2を再度実行する。一方、集熱量制御R2によって集熱量が増加しなかった場合、今度は、熱媒体の流量増加による集熱量制御R1を実行する。   As described above, when the heat collection amount increases as a result of performing the heat collection amount control R1 by increasing the flow rate of the heat medium, the control device 1 executes the heat collection amount control R1 again after further increasing the flow rate. On the other hand, when the heat collection amount does not increase by the heat collection amount control R1, the heat collection amount control R2 by decreasing the flow rate of the heat medium is performed. When the amount of heat collection is increased by the heat collection amount control R2, the heat collection amount control R2 is executed again after further reducing the flow rate. On the other hand, if the heat collection amount does not increase by the heat collection amount control R2, the heat collection amount control R1 by increasing the flow rate of the heat medium is executed.

このように、制御装置1は、集熱量制御R1または集熱量制御R2とを、集熱量の増減結果に応じて適宜実行することによって、集熱量が増加するように流量を制御することができる。言い換えると、熱媒体の流量を、達成可能な最高の集熱量が得られる流量に調整することができる。この結果、集熱器4の集熱量を向上させることができる。   Thus, the control device 1 can control the flow rate so that the heat collection amount increases by appropriately performing the heat collection amount control R1 or the heat collection amount control R2 according to the increase / decrease result of the heat collection amount. In other words, the flow rate of the heat medium can be adjusted to a flow rate that provides the highest amount of heat collection that can be achieved. As a result, the heat collection amount of the heat collector 4 can be improved.

なお、図5および図6に示す流量制御は、必ずしも発電出力の制限時のみに行われるとは限らない。すなわち制御装置1aは、発電出力の制限指示を受けていない場合であっても、図5および図6に示す流量制御を行うことができる。これにより、流量制御開始前の集熱効率に向上の余地があれば、図5および図6に示す流量制御によって集熱効率を向上させる効果が得られる。   Note that the flow control shown in FIGS. 5 and 6 is not necessarily performed only when the power generation output is limited. That is, the control device 1a can perform the flow rate control shown in FIGS. 5 and 6 even when the instruction for limiting the power generation output is not received. Thereby, if there is room for improvement in the heat collection efficiency before the start of the flow control, the effect of improving the heat collection efficiency by the flow control shown in FIGS. 5 and 6 can be obtained.

〔実施形態2〕
図7〜図10を参照して、本発明に係る実施形態2を以下に説明する。上述した実施形態1と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
[Embodiment 2]
A second embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Each member common to Embodiment 1 described above is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.

(太陽光発電集熱システム10aの構成)
図7は、本発明の実施形態2に係る太陽光発電集熱システム10aの要部構成を示す図である。この図に示すように、太陽光発電集熱システム10aは、制御装置1a、ソーラパネル2、パワーコンディショナ3、集熱器4、循環路5、ポンプ6、蓄熱タンク7、サーバ8、気温計71、および日射計72を備えている。これらのうち制御装置1a、気温計71、および日射計72以外は実施形態1と同一であるので、詳細な説明を省略する。
(Configuration of Solar Power Collection System 10a)
FIG. 7 is a diagram illustrating a main configuration of a solar power collection system 10a according to Embodiment 2 of the present invention. As shown in this figure, a solar power generation heat collecting system 10a includes a control device 1a, a solar panel 2, a power conditioner 3, a heat collector 4, a circulation path 5, a pump 6, a heat storage tank 7, a server 8, and a thermometer. 71 and a pyranometer 72. Since these are the same as those of the first embodiment except for the control device 1a, the thermometer 71, and the pyranometer 72, detailed description thereof is omitted.

気温計71および日射計72はソーラパネル2等と共に一般家庭用に設置されている。気温計71はソーラパネル2が設置された場所の気温を測定し、日射計72は、ソーラパネル2に対する日射を測定する。   The thermometer 71 and the pyranometer 72 are installed for general households together with the solar panel 2 and the like. The thermometer 71 measures the temperature of the place where the solar panel 2 is installed, and the solar radiation meter 72 measures the solar radiation on the solar panel 2.

(制御装置1aの構成)
図8は、本発明の実施形態2に係る制御装置1aの要部構成を示すブロック図である。この図に示すように、制御装置1は、発電出力制御部11、温度取得部12、ポンプ制御部13、集熱量算出部14、集熱量比較部15、気温取得部16、および日射量取得部17を備えている。
(Configuration of control device 1a)
FIG. 8 is a block diagram showing a main configuration of the control device 1a according to the second embodiment of the present invention. As shown in this figure, the control device 1 includes a power generation output control unit 11, a temperature acquisition unit 12, a pump control unit 13, a heat collection amount calculation unit 14, a heat collection amount comparison unit 15, an air temperature acquisition unit 16, and a solar radiation amount acquisition unit. 17 is provided.

気温取得部16は、気温計71によって測定された気温を取得する。日射量取得部17は、日射計72によって測定された日射量を取得する。取得された気温および日射量は、いずれも集熱量算出部14に供給される。   The temperature acquisition unit 16 acquires the temperature measured by the thermometer 71. The solar radiation amount acquisition unit 17 acquires the solar radiation amount measured by the solar radiation meter 72. The acquired temperature and solar radiation amount are both supplied to the heat collection amount calculation unit 14.

実施形態1において説明したように、集熱器4の集熱効率は、次の式によって規定できる。   As described in the first embodiment, the heat collection efficiency of the heat collector 4 can be defined by the following equation.

集熱効率=a0−a1×(出入口平均温度−気温)÷日射量
また、集熱効率と集熱量との間には次の式(2)に示す関係がある。
Heat collection efficiency = a0−a1 × (average entrance / exit temperature−air temperature) ÷ amount of solar radiation Further, the relationship shown in the following equation (2) exists between the heat collection efficiency and the heat collection amount.

集熱量=集熱効率×日射量×ソーラパネル2の面積・・・式(2)
式(2)には、流量が含まれていない。そこで集熱量算出部14は、式(2)を用いることによって、流量ではなく、気温および日射量に基づく集熱器4の集熱量を算出することができる。
Heat collection amount = heat collection efficiency x solar radiation quantity x area of solar panel 2 Formula (2)
Equation (2) does not include the flow rate. Therefore, the heat collection amount calculation unit 14 can calculate the heat collection amount of the heat collector 4 based on the temperature and the amount of solar radiation instead of the flow rate by using the equation (2).

式(2)は、集熱器4の集熱量が、気温および日射量の影響を受けることを意味する。言い換えると、気温および日射量が変動することによって集熱量が変化する場合がある。仮に、実施形態1の集熱量制御R1または集熱量制御R2を実行するために要する時間内に、気温または日射量が大きく変動した場合、集熱量の増加の要因が、集熱量制御R1または集熱量制御R2を実行したことであったのか、それとも気温または日射量が変動したことであったのか、区別が付かなくなる恐れがある。そのため、実際には流量変化ではなく気温または日射量の変動によって集熱量が増加しなかったにも関わらず、誤って、流量変化は集熱量の増加に効果的ではなかったと判定される可能性が生ずる。   Equation (2) means that the amount of heat collected by the heat collector 4 is affected by the temperature and the amount of solar radiation. In other words, the amount of heat collection may change due to changes in the temperature and the amount of solar radiation. If the temperature or the amount of solar radiation greatly fluctuates within the time required to execute the heat collection amount control R1 or the heat collection amount control R2 of the first embodiment, the cause of the increase in the heat collection amount is the heat collection amount control R1 or the heat collection amount. It may not be possible to distinguish whether the control R2 has been executed or whether the temperature or the amount of solar radiation has fluctuated. Therefore, there is a possibility that it is erroneously determined that the flow rate change was not effective in increasing the heat collection amount even though the heat collection amount did not actually increase due to changes in the temperature or solar radiation rather than the flow rate change. Arise.

本実施形態に係る制御装置1aは、このような誤判定を防ぐために、集熱量制御R1または集熱量制御R2の後、気温または日射量の影響による集熱量の大きな変化があったと判定した場合、集熱量制御R1または集熱量制御R2による制御を無効にして、同じ制御をやり直すようにする。   In order to prevent such erroneous determination, the control device 1a according to the present embodiment, after determining the amount of heat collection due to the influence of the temperature or the amount of solar radiation after the heat collection amount control R1 or the heat collection amount control R2, The control by the heat collection amount control R1 or the heat collection amount control R2 is invalidated, and the same control is performed again.

(パラメータの表記)
図9は、本発明の実施形態2における流量変化後および変化前における各パラメータの表記を一覧にした図である。
(Parameter notation)
FIG. 9 is a table listing the notation of each parameter after the flow rate change and before the change in Embodiment 2 of the present invention.

図9を参照して、集熱量算出部14は、流量に基づく集熱量X1およびX2を、式1を用いて次の通り算出する。   Referring to FIG. 9, the heat collection amount calculation unit 14 calculates the heat collection amounts X1 and X2 based on the flow rate using Equation 1 as follows.

X1=(T2.1−T1.1)×変化前の流量×比熱×密度
X2=(T2.1−T1.1)×変化後の流量×比熱×密度
ここで、集熱量制御R1の場合、変化後の流量=変化前の流量+ΔUである。一方、集熱量制御R2の場合、変化後の流量=変化前の流量−ΔLである。
X1 = (T2.1−T1.1) × flow rate before change × specific heat × density X2 = (T2.1−T1.1) × flow rate after change × specific heat × density Here, in the case of the heat collection amount control R1, Flow rate after change = flow rate before change + ΔU. On the other hand, in the case of the heat collection amount control R2, the flow rate after change = the flow rate before change−ΔL.

また、図9を参照して、集熱量算出部14は、気温および日射量に基づく集熱量X1b(第3の集熱量)、X2b、およびX2b’(第4の集熱量)を、式(2)を用いてそれぞれ次の通り算出する。   Referring to FIG. 9, the heat collection amount calculation unit 14 calculates a heat collection amount X1b (third heat collection amount), X2b, and X2b ′ (fourth heat collection amount) based on the air temperature and the amount of solar radiation from the equation (2). ) To calculate as follows.

X1b=(a0−a1×((T1.1+T2.1)÷2−A1)÷B1)×B1×ソーラパネル2の面積
X2b=(a0−a1×((T1.2+T2.2)÷2−A2)÷B2)×B2×ソーラパネル2の面積
X2b’=(a0−a1×((T1.1+T2.1)÷2−A2)÷B2)×B2×ソーラパネル2の面積
図4を参照して説明したように、a0およびa1は、ソーラパネル2の発電負荷状態に応じて求められる値であり、また、太陽光発電集熱システム10aの使用態様によって異なる値を取りうる。本実施形態では、式(2)を用いて集熱量を算出する際、いずれかの使用態様(たとえば最大電力に対応する負荷点31でのソーラパネル2の動作)において予め求めたa0およびa1を、常に用いるものとする。
X1b = (a0−a1 × ((T1.1 + T2.1) ÷ 2−A1) ÷ B1) × B1 × Solar panel 2 area X2b = (a0−a1 × ((T1.2 + T2.2) ÷ 2−A2) ) ÷ B2) × B2 × Solar panel 2 area X2b ′ = (a0−a1 × ((T1.1 + T2.1) ÷ 2−A2) ÷ B2) × B2 × Solar panel 2 area Referring to FIG. As explained, a0 and a1 are values determined according to the power generation load state of the solar panel 2, and can take different values depending on the usage mode of the solar power generation heat collecting system 10a. In the present embodiment, when calculating the amount of heat collection using Equation (2), a0 and a1 obtained in advance in any usage mode (for example, operation of the solar panel 2 at the load point 31 corresponding to the maximum power) are calculated. , Always used.

集熱量X1bは、現在の気温および日射量に基づく集熱量である。集熱量X2bは、流量変化(増加または減少)後の出入口平均温度、気温、および日射量に基づく集熱量である。集熱量X2b’は、流量変化(増加または減少)前の出入口平均温度、ならびに流量変化(増加または減少)後の気温、および日射量に基づく集熱量である。   The heat collection amount X1b is a heat collection amount based on the current temperature and the amount of solar radiation. The heat collection amount X2b is the amount of heat collection based on the average temperature at the entrance and exit after the flow rate change (increase or decrease), the air temperature, and the amount of solar radiation. The heat collection amount X2b 'is a heat collection amount based on the average temperature at the entrance and exit before the flow rate change (increase or decrease), the air temperature after the flow rate change (increase or decrease), and the amount of solar radiation.

X2bの算出には流量変化後の出入口平均温度が用いられるので、X2bの値は、流量変化による入口温度T1および出口温度T2の変化の影響を受ける。したがって、X2bは、流量変化前のX1bに対して、流量変化、気温変化、および日射量変化のすべてを原因とした集熱量の変化量を加えた値であると見なせる。   Since the average inlet / outlet temperature after the flow rate change is used for calculating X2b, the value of X2b is affected by changes in the inlet temperature T1 and the outlet temperature T2 due to the flow rate change. Therefore, X2b can be regarded as a value obtained by adding the amount of change in the heat collection amount caused by all of the flow rate change, the temperature change, and the solar radiation amount change to X1b before the flow rate change.

一方、X2b’の算出には、流量変化前の出入口平均温度が用いられるので、X2b’の値は、流量変化による入口温度T1および出口温度T2の変化の影響を受けない。したがって、X2b’は、流量変化前のX1bに対して、気温変化および日射量変化を原因として集熱量の変化量を加えた値であると見なせる。   On the other hand, since the average inlet / outlet temperature before the flow rate change is used for the calculation of X2b ′, the value of X2b ′ is not affected by changes in the inlet temperature T1 and the outlet temperature T2 due to the flow rate change. Therefore, X2b ′ can be regarded as a value obtained by adding the amount of change in the heat collection amount due to the change in temperature and the amount of solar radiation to X1b before the change in flow rate.

そこで、X1bと、X2b’とを比較すれば、流量変化とは無関係な、気温および日射量の変化による集熱量の変化率がどれだけの大きさだったかを判定することができる。制御装置1aは、この判定結果に基づき、集熱量制御R1または集熱量制御R2を無効にして再度やり直す否かを決定する。   Therefore, by comparing X1b and X2b ', it is possible to determine how large the rate of change of the heat collection amount due to changes in the temperature and the amount of solar radiation is irrelevant to the change in flow rate. Based on the determination result, the control device 1a determines whether to invalidate the heat collection amount control R1 or the heat collection amount control R2 and start again.

(熱媒体の流量制御処理)
図10は、本発明の実施形態2に係る制御装置1aが実行する熱媒体の集熱量制御処理の流れを示すフローチャートである。
(Heat medium flow control process)
FIG. 10 is a flowchart showing a flow of the heat collection amount control process of the heat medium executed by the control device 1a according to the second embodiment of the present invention.

この図に示すように、まず集熱量算出部14が、熱媒体の現在の流量に基づく集熱器4における集熱量X1を算出する(S21)。また、現在の気温および日射量に基づく集熱量X1bを算出する(S42)。   As shown in this figure, first, the heat collection amount calculation unit 14 calculates a heat collection amount X1 in the heat collector 4 based on the current flow rate of the heat medium (S21). Further, the heat collection amount X1b based on the current temperature and the amount of solar radiation is calculated (S42).

気温および日射量に基づく集熱量の算出手順は次の通りである。温度取得部12は、現在の出入口温度差を算出する際に出入口温度平均も算出し、集熱量算出部14に供給する。気温取得部16は、現在の気温を取得して集熱量算出部14に供給する。日射量取得部17は、現在の日射量を取得して集熱量算出部14に供給する。集熱量算出部14は、供給された出入口温度平均、気温、および日射量に流量に基づき、式(2)を用いて集熱量X1bを算出する。   The procedure for calculating the amount of heat collected based on the temperature and the amount of solar radiation is as follows. The temperature acquisition unit 12 also calculates the inlet / outlet temperature average when calculating the current inlet / outlet temperature difference, and supplies it to the heat collection amount calculation unit 14. The temperature acquisition unit 16 acquires the current temperature and supplies it to the heat collection amount calculation unit 14. The solar radiation amount acquisition unit 17 acquires the current solar radiation amount and supplies it to the heat collection amount calculation unit 14. The heat collection amount calculation unit 14 calculates the heat collection amount X1b using Equation (2) based on the flow rate based on the supplied inlet / outlet temperature average, air temperature, and amount of solar radiation.

(流量増加による集熱量制御)
X1およびX1bは集熱量比較部15に供給される。集熱量比較部15は、集熱量X1およびX1bを、それぞれ記憶する(S43)。その後、ポンプ制御部13は、熱媒体の現在の流量を所定値ΔUだけ増加させるように、ポンプ6を制御する(S44)。S44〜S48までは、図5のS23〜S27と同様である。
(Control of heat collection by increasing flow rate)
X1 and X1b are supplied to the heat collection amount comparison unit 15. The collected heat amount comparison unit 15 stores the collected heat amounts X1 and X1b (S43). Thereafter, the pump control unit 13 controls the pump 6 so as to increase the current flow rate of the heat medium by a predetermined value ΔU (S44). S44 to S48 are the same as S23 to S27 in FIG.

なお、後のX2bおよびX2b’の算出のために、S44の後、気温取得部16は、流量増加後の気温を取得する。同様の理由で、S44の後、日射量取得部17は流量増加後の日射量を取得し、温度取得部12は、流量増加後の出入口温度差を算出する際に、流量増加後の出入口温度平均も算出する。これらはいずれも集熱量算出部14に供給される。   In order to calculate X2b and X2b 'later, after S44, the air temperature acquisition unit 16 acquires the air temperature after the flow rate is increased. For the same reason, after S44, the solar radiation amount acquisition unit 17 acquires the solar radiation amount after the increase in the flow rate, and the temperature acquisition unit 12 calculates the inlet / outlet temperature after the increase in the flow rate when calculating the inlet / outlet temperature difference after the increase in the flow rate. The average is also calculated. All of these are supplied to the heat collection amount calculation unit 14.

S48の後、集熱量算出部14は、流量増加後の出入口平均温度、気温、および日射量に基づく集熱量X2bを算出する(S49)。また、流量増加前の出入口平均温度、ならびに流量増加後の気温および日射量に基づく集熱量X2b’を算出する(S50)。   After S48, the heat collection amount calculation unit 14 calculates a heat collection amount X2b based on the inlet / outlet average temperature, the air temperature, and the amount of solar radiation after the flow rate is increased (S49). Further, the heat collection amount X2b 'based on the average temperature at the entrance and exit before the flow rate is increased, and the air temperature and the amount of solar radiation after the flow rate is increased (S50).

集熱量比較部15は、X2b’とX1bとを比較することによって、X1bからX2b’への変化率の絶対値が、閾値α(変化率の閾値)を下回るか否かを判定する(S51)。αは、1回の集熱量制御R1または集熱量制御R2によって期待される集熱量の変化率の設定値である。たとえば、1回の集熱量制御R1または集熱量制御R2によって、1%の集熱量の変化を期待する場合、α=1%が、制御装置1aに予め設定される。   The heat collection amount comparison unit 15 compares X2b ′ and X1b to determine whether or not the absolute value of the change rate from X1b to X2b ′ is less than a threshold value α (change rate threshold value) (S51). . α is a set value of the rate of change of the heat collection amount expected by one heat collection amount control R1 or heat collection amount control R2. For example, when a change in the heat collection amount of 1% is expected by one heat collection amount control R1 or heat collection amount control R2, α = 1% is preset in the control device 1a.

S51がNOなら、集熱量比較部15は、集熱量X1bの記憶値を、集熱量X2bに更新する(S52)。この後、図10の処理はS44に戻る。   If S51 is NO, the heat collection amount comparison unit 15 updates the stored value of the heat collection amount X1b to the heat collection amount X2b (S52). Thereafter, the processing of FIG. 10 returns to S44.

S51がNOであることは、集熱量の変化に対する気温および日射量の変化の影響が大きかったことを意味する。この場合、流量を増加しても集熱量が増加しなかった真の原因が、流量増加が効果的ではなかったことではなく、気温および日射量の変化の影響が大きかったことであると見なせる。そこで制御装置1aは、S51がNOの場合、集熱量制御R1をやり直すことによって、流量増加が効果的ではなかったと誤って判定されることを防止する。   The fact that S51 is NO means that the influence of the change in the temperature and the amount of solar radiation on the change in the heat collection amount was great. In this case, even if the flow rate is increased, the true cause of the increase in the heat collection amount is not that the increase in the flow rate is not effective, but that the influence of changes in the temperature and the amount of solar radiation is great. Therefore, when S51 is NO, the control device 1a prevents the erroneous determination that the flow rate increase has not been effective by performing the heat collection amount control R1 again.

一方、S51がYESなら、図10の処理はS53に進む。これによりポンプ制御部13は、熱媒体の現在の流量を所定値ΔLだけ減少させるように、ポンプ6を制御する(S53)。S53からS57までは、図5のS28〜S32までと同一である。   On the other hand, if S51 is YES, the process of FIG. 10 proceeds to S53. Accordingly, the pump control unit 13 controls the pump 6 so as to decrease the current flow rate of the heat medium by a predetermined value ΔL (S53). S53 to S57 are the same as S28 to S32 in FIG.

なお、後のX2bおよびX2b’の算出のために、S53の後、気温取得部16は、流量減少後の気温を取得する。同様の理由で、S53の後、日射量取得部17は、流量減少後の日射量を取得し、温度取得部12は、流量減少後の出入口温度差を算出する際に、流量減少後の出入口温度平均も算出する。これらはいずれも集熱量算出部14に供給される。   In order to calculate X2b and X2b 'later, the air temperature acquisition unit 16 acquires the air temperature after the flow rate decreases after S53. For the same reason, after S53, the solar radiation amount obtaining unit 17 obtains the solar radiation amount after the flow rate is reduced, and the temperature obtaining unit 12 calculates the entrance / exit temperature difference after the flow rate is reduced. The temperature average is also calculated. All of these are supplied to the heat collection amount calculation unit 14.

αは固定値ではなく、流量に基づく集熱量の変化率(集熱量X1から集熱量X2への変化率)の絶対値としてもよい。この場合、実際に算出された集熱量X1およびX2に基づく変化率がαとして設定されるので、気温および日射量の影響の有無をより正確に判定することができる。   α is not a fixed value but may be an absolute value of the rate of change of the heat collection amount based on the flow rate (the rate of change from the heat collection amount X1 to the heat collection amount X2). In this case, since the change rate based on the actually collected heat collection amounts X1 and X2 is set as α, it is possible to more accurately determine whether there is an influence of the temperature and the amount of solar radiation.

S57の後、集熱量算出部14は、流量減少後の出入口平均温度、気温、および日射量に基づく集熱量X2bを算出する(S58)。また、流量増減少前の出入口平均温度、ならびに流量減少後の気温および日射量に基づく集熱量X2b’を算出する(S59)。   After S57, the heat collection amount calculation unit 14 calculates a heat collection amount X2b based on the inlet / outlet average temperature, the air temperature, and the amount of solar radiation after the flow rate is reduced (S58). Also, the heat collection amount X2b 'based on the average temperature at the entrance and exit before the increase and decrease of the flow rate, and the temperature and solar radiation amount after the decrease of the flow rate is calculated (S59).

集熱量比較部15は、X2b’とX1bとを比較することによって、X1bからX2b’への変化率の絶対値が、閾値αを下回るか否かを判定する(S60)。S60がNOなら、集熱量比較部15は、集熱量X1bの記憶値を、集熱量X2bに更新する(S60)。この後、図10の処理はS53に戻る。   The heat collection amount comparison unit 15 determines whether or not the absolute value of the rate of change from X1b to X2b ′ is below the threshold α by comparing X2b ′ and X1b (S60). If S60 is NO, the heat collection amount comparison unit 15 updates the stored value of the heat collection amount X1b to the heat collection amount X2b (S60). Thereafter, the processing of FIG. 10 returns to S53.

S60がNOであることは、集熱量の変化に対する気温および日射量の変化の影響が大きかったことを意味する。この場合、流量を減少しても集熱量が増加しなかった真の原因が、流量減少が効果的ではなかったことではなく、気温および日射量の変化の影響が大きかったことであると見なせる。そこで制御装置1aは、S60がNOの場合、集熱量制御R2をやり直すことによって、流量減少が効果的ではなかったと誤って判定されることを防止する。   The fact that S60 is NO means that the influence of the change in the temperature and the amount of solar radiation on the change in the heat collection amount was great. In this case, it can be considered that the true cause of the increase in the amount of heat collected even when the flow rate is decreased is not that the decrease in the flow rate is effective, but that the influence of changes in temperature and solar radiation is large. Therefore, when S60 is NO, the control device 1a prevents the erroneous determination that the flow rate reduction is not effective by performing the heat collection amount control R2 again.

一方、S60がYESなら、図10の処理はS44に進む。これにより、集熱量制御R1が再び実行される。   On the other hand, if S60 is YES, the process of FIG. 10 proceeds to S44. Thereby, heat collection amount control R1 is performed again.

以上のように、制御装置1は、熱媒体の流量増加による集熱量制御R1を行った結果として集熱量が増加しなかった場合、影響判定J1を行うことによって、気温および日射量の影響による集熱量の変化率が充分に小さかったか否かを判定する。影響判定J1がNOなら、集熱量制御R1をやり直し、一方、影響判定J1がYESなら、集熱量制御R2を行う。これにより、流量の増加が集熱量の増加に効果的ではなかったと誤って判定することを防ぐことができる。   As described above, when the heat collection amount does not increase as a result of performing the heat collection amount control R1 by increasing the flow rate of the heat medium, the control device 1 performs the influence determination J1 to collect the heat collection amount due to the influence of the temperature and the amount of solar radiation. It is determined whether the rate of change in the amount of heat was sufficiently small. If the influence determination J1 is NO, the heat collection amount control R1 is performed again. On the other hand, if the influence determination J1 is YES, the heat collection amount control R2 is performed. Thereby, it can prevent erroneously determining that the increase in the flow rate is not effective in increasing the heat collection amount.

制御装置1は、熱媒体の流量減少による集熱量制御R2を行った結果として集熱量が増加しなかった場合、影響判定J2を行うことによって、気温および日射量の影響による集熱量の変化率が充分に小さかったか否かを判定する。影響判定J2がNOなら、集熱量制御R2をやり直し、一方、影響判定J2がYESなら、集熱量制御R1を行う。これにより、流量の減少が集熱量の増加に効果的ではなかったと誤って判定することを防ぐことができる。   When the heat collection amount does not increase as a result of performing the heat collection amount control R2 by reducing the flow rate of the heat medium, the control device 1 performs the influence determination J2, and thus the rate of change of the heat collection amount due to the influence of the temperature and the amount of solar radiation is obtained. Determine if it was small enough. If the influence determination J2 is NO, the heat collection amount control R2 is performed again. On the other hand, if the influence determination J2 is YES, the heat collection amount control R1 is performed. Thereby, it can prevent erroneously determining that the decrease in the flow rate is not effective in increasing the heat collection amount.

また、制御装置1aは、集熱量制御R1によって流量に基づく集熱量が増加した(X2>X1)場合は、影響判定J1を行うまでもなく、流量をさらに増加させる。これは、流量増加の影響にせよ、気温および日射量の変化の影響にせよ、集熱量が増加したという望ましい結果が得られたため、問題ないとする判断である。同様に、集熱量制御R2によって流量に基づく集熱量が増加した(X2>X1)場合は、影響判定J2を行うまでもなく、流量をさらに減少させる。これは、流量の増加の影響にせよ、気温および日射量の変化の影響にせよ、集熱量が増加したという望ましい結果が得られたため、問題ないとする判断である。   Further, when the heat collection amount based on the flow rate is increased by the heat collection amount control R1 (X2> X1), the control device 1a further increases the flow rate without performing the influence determination J1. This is a judgment that there is no problem because a desirable result that the amount of heat collection has increased is obtained regardless of the influence of an increase in the flow rate or the influence of changes in the temperature and the amount of solar radiation. Similarly, when the heat collection amount based on the flow rate is increased by the heat collection amount control R2 (X2> X1), the flow rate is further decreased without performing the influence determination J2. This is a judgment that there is no problem because a desirable result that the amount of heat collection has increased is obtained regardless of the influence of the increase in the flow rate or the influence of the change in the temperature and the amount of solar radiation.

〔実施形態3〕
図11〜図13を参照して、本発明に係る実施形態3を以下に説明する。上述した実施形態1または2と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
[Embodiment 3]
A third embodiment according to the present invention will be described below with reference to FIGS. Each member common to the above-described first or second embodiment is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.

(太陽光発電集熱システム10bの構成)
図11は、本発明の実施形態3に係る太陽光発電集熱システム10bの要部構成を示す図である。この図に示すように、太陽光発電集熱システム10bは、制御装置1b、ソーラパネル2、パワーコンディショナ3、集熱器4、循環路5、ポンプ6、蓄熱タンク7、サーバ8、および風速計111を備えている。これらのうち制御装置1bおよび風速計111以外は実施形態1と同一であるので、詳細な説明を省略する。
(Configuration of solar power collection system 10b)
FIG. 11 is a diagram illustrating a main configuration of a solar power generation heat collecting system 10b according to Embodiment 3 of the present invention. As shown in this figure, the solar power generation heat collecting system 10b includes a control device 1b, a solar panel 2, a power conditioner 3, a heat collector 4, a circulation path 5, a pump 6, a heat storage tank 7, a server 8, and a wind speed. A total of 111 is provided. Since these are the same as those of the first embodiment except for the control device 1b and the anemometer 111, detailed description thereof is omitted.

風速計111は、ソーラパネル2等と共に一般家庭用に設置されている。風速計111は、ソーラパネル2が設置された場所の風速を測定する。   The anemometer 111 is installed for general households together with the solar panel 2 and the like. The anemometer 111 measures the wind speed at the place where the solar panel 2 is installed.

(制御装置1bの構成)
図12は、本発明の実施形態3に係る制御装置1bの要部構成を示すブロック図である。この図に示すように、制御装置1bは、発電出力制御部11、温度取得部12、ポンプ制御部13、集熱量算出部14、集熱量比較部15、気温取得部16、日射量取得部17、および風速取得部18を備えている。
(Configuration of control device 1b)
FIG. 12 is a block diagram illustrating a main configuration of the control device 1b according to the third embodiment of the present invention. As shown in this figure, the control device 1b includes a power generation output control unit 11, a temperature acquisition unit 12, a pump control unit 13, a heat collection amount calculation unit 14, a heat collection amount comparison unit 15, an air temperature acquisition unit 16, and a solar radiation amount acquisition unit 17. , And a wind speed acquisition unit 18.

風速取得部18は、風速計111によって測定された風速を取得する。取得された風速は集熱量算出部14に供給される。   The wind speed acquisition unit 18 acquires the wind speed measured by the anemometer 111. The acquired wind speed is supplied to the heat collection amount calculation unit 14.

集熱器4の集熱量は、ソーラパネル2の周辺の風速による影響を受ける。風速があまりに高いと、正確な集熱量を算出できなくなる恐れがある。そこで本実施形態に係る制御装置1bは、風速が閾値δ(風速の閾値)を下回るまで集熱量の算出を保留する。言い換えると、風速が閾値δ以上である間は集熱量を算出せずに待機し、風速が閾値δを下回ってから集熱量を算出する。このような待機処理は、流量に基づく集熱量X1およびX2、ならびに気温および日射量に基づく集熱量X1b、X2b、およびX2bの算出のすべてに適用される。   The amount of heat collected by the heat collector 4 is affected by the wind speed around the solar panel 2. If the wind speed is too high, it may not be possible to calculate an accurate amount of heat collection. Therefore, the control device 1b according to the present embodiment suspends the calculation of the heat collection amount until the wind speed falls below the threshold δ (wind speed threshold). In other words, while the wind speed is equal to or higher than the threshold value δ, the process waits without calculating the heat collection amount, and the heat collection amount is calculated after the wind speed falls below the threshold value δ. Such standby processing is applied to all of the calculation of the heat collection amounts X1 and X2 based on the flow rate, and the heat collection amounts X1b, X2b, and X2b based on the temperature and the amount of solar radiation.

δの値は任意でよいが、4m/sとすることが好ましい。これにより、JIS規格に定められた液体集熱式集熱器の試験条件を満たすことができる。   The value of δ may be arbitrary, but is preferably 4 m / s. Thereby, it is possible to satisfy the test conditions of the liquid heat collection type collector defined in the JIS standard.

(集熱量増加のための流量制御処理)
図13は、本発明の実施形態1に係る制御装置1が実行する熱媒体の流量制御処理の流れを示すフローチャートである。この図に示す処理の流れは、基本的に図10に共通するため、差分を重点的に説明する。
(Flow control process for increasing heat collection)
FIG. 13 is a flowchart illustrating the flow of the heat medium flow rate control process executed by the control device 1 according to the first embodiment of the present invention. Since the processing flow shown in this figure is basically the same as that shown in FIG. 10, differences will be mainly described.

図13の処理開始後、風速取得部18は、風速計111から現在の風速Hを取得し、集熱量算出部14に供給する。集熱量算出部14は、風速Hが閾値δを下回るか否かを判定する(S71)。S71がNOなら、図13の処理はS71に戻る。すなわち集熱量算出部14は、S71において風速Hが閾値δを下回るまで待機する。   After starting the processing of FIG. 13, the wind speed acquisition unit 18 acquires the current wind speed H from the anemometer 111 and supplies it to the heat collection amount calculation unit 14. The heat collection amount calculation unit 14 determines whether or not the wind speed H is lower than the threshold δ (S71). If S71 is NO, the process of FIG. 13 returns to S71. That is, the heat collection amount calculation unit 14 stands by until the wind speed H falls below the threshold δ in S71.

一方、S71がYESなら、集熱量算出部14は、現在の流量に基づく集熱量X1を算出する(S41)。これにより、ソーラパネル2の周囲の風速が充分に低い状態での集熱量X1が算出されるので、正確な値の集熱量X1が算出される。集熱量算出部14は、集熱量X1の算出後、次に、現在の気温および日射量に基づく集熱量X1bを算出する(S42)。これにより、ソーラパネル2の周囲の風速が充分に低い状態での集熱量X1bが算出されるので、正確な値の集熱量X1bが算出される。   On the other hand, if S71 is YES, the heat collection amount calculation unit 14 calculates a heat collection amount X1 based on the current flow rate (S41). As a result, the heat collection amount X1 in a state where the wind speed around the solar panel 2 is sufficiently low is calculated, and thus an accurate value of the heat collection amount X1 is calculated. After calculating the heat collection amount X1, the heat collection amount calculation unit 14 then calculates a heat collection amount X1b based on the current temperature and solar radiation amount (S42). As a result, the heat collection amount X1b in a state where the wind speed around the solar panel 2 is sufficiently low is calculated, and thus the heat collection amount X1b having an accurate value is calculated.

S43およびS44は、図11と同一である。S44の後、風速取得部18は、風速計111から現在の風速Hを取得し、集熱量算出部14に供給する。集熱量算出部14は、風速Hが閾値δを下回るか否かを判定する(S72)。S72がNOなら、図13の処理はS72に戻る。すなわち集熱量算出部14は、S72において風速Hが閾値δを下回るまで待機する。   S43 and S44 are the same as FIG. After S <b> 44, the wind speed acquisition unit 18 acquires the current wind speed H from the anemometer 111 and supplies it to the heat collection amount calculation unit 14. The heat collection amount calculation unit 14 determines whether or not the wind speed H is lower than the threshold δ (S72). If S72 is NO, the process of FIG. 13 returns to S72. That is, the heat collection amount calculation unit 14 stands by until the wind speed H falls below the threshold δ in S72.

一方、S72がYESなら、集熱量算出部14は、増加後の流量に基づく集熱量X2を算出する(S45)。これにより、ソーラパネル2の周囲の風速が充分に低い状態での集熱量X2が算出されるので、正確な値の集熱量X2が算出される。   On the other hand, if S72 is YES, the heat collection amount calculation unit 14 calculates the heat collection amount X2 based on the increased flow rate (S45). As a result, the heat collection amount X2 in a state where the wind speed around the solar panel 2 is sufficiently low is calculated, and thus an accurate value of the heat collection amount X2 is calculated.

S46〜S53は、図11と同一である。なお、S49およびS50も、S72がYESの場合に実行されるので、正確な値の集熱量X2bおよびX2b’が算出される。   S46 to S53 are the same as those in FIG. Since S49 and S50 are also executed when S72 is YES, accurate heat collection amounts X2b and X2b 'are calculated.

S53の後、風速取得部18は、風速計111から現在の風速Hを取得し、集熱量算出部14に供給する。集熱量算出部14は、風速Hが閾値δを下回るか否かを判定する(S73)。S73がNOなら、図13の処理はS73に戻る。すなわち集熱量算出部14は、S73において風速Hが閾値δを下回るまで待機する。   After S <b> 53, the wind speed acquisition unit 18 acquires the current wind speed H from the anemometer 111 and supplies it to the heat collection amount calculation unit 14. The heat collection amount calculation unit 14 determines whether or not the wind speed H is below the threshold δ (S73). If S73 is NO, the process of FIG. 13 returns to S73. That is, the heat collection amount calculation unit 14 stands by until the wind speed H falls below the threshold δ in S73.

一方、S72がYESなら、集熱量算出部14は、減少後の流量に基づく集熱量X2を算出する(S54)。これにより、ソーラパネル2の周囲の風速が充分に低い状態での集熱量X2が算出されるので、正確な値の集熱量X2が算出される。   On the other hand, if S72 is YES, the heat collection amount calculation unit 14 calculates the heat collection amount X2 based on the decreased flow rate (S54). As a result, the heat collection amount X2 in a state where the wind speed around the solar panel 2 is sufficiently low is calculated, and thus an accurate value of the heat collection amount X2 is calculated.

S55〜S61は、図10と同一である。なお、S58およびS59も、S73がYESの場合に実行されるので、正確な値の集熱量X2bおよびX2b’が算出される。   S55 to S61 are the same as those in FIG. Since S58 and S59 are also executed when S73 is YES, accurate heat collection amounts X2b and X2b 'are calculated.

以上のように、本実施形態では、不正確な集熱量の算出を防止することができるので、集熱量増加のための流量制御をより的確に実行することができる。   As described above, in the present embodiment, an inaccurate calculation of the heat collection amount can be prevented, so that the flow control for increasing the heat collection amount can be executed more accurately.

〔実施形態4〕
図14を参照して、本発明に係る実施形態4を以下に説明する。上述した実施形態1と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。
[Embodiment 4]
Embodiment 4 according to the present invention will be described below with reference to FIG. Each member common to Embodiment 1 described above is denoted by the same reference numeral, and detailed description thereof is omitted.

図14は、本発明の実施形態4に係る太陽光発電集熱システム10cの要部構成を示す図である。この図に示すように、太陽光発電集熱システム10cは、制御装置1c、ソーラパネル2、集熱器4、パワーコンディショナ3、ポンプ6、循環路5、蓄熱タンク7、およびサーバ8を備えている。   FIG. 14: is a figure which shows the principal part structure of the solar power generation heat collecting system 10c which concerns on Embodiment 4 of this invention. As shown in this figure, the solar power generation heat collecting system 10c includes a control device 1c, a solar panel 2, a heat collector 4, a power conditioner 3, a pump 6, a circulation path 5, a heat storage tank 7, and a server 8. ing.

制御装置1cの構成は、実施形態1に係る制御装置1と基本的に同一である。ただし、本実施形態に係る制御装置1cは、蓄熱タンク7の内部の熱媒体(水)の温度T3をも取得できるように構成されている。   The configuration of the control device 1c is basically the same as that of the control device 1 according to the first embodiment. However, the control device 1c according to the present embodiment is configured so that the temperature T3 of the heat medium (water) inside the heat storage tank 7 can also be acquired.

(ポンプ6の駆動条件)
温度取得部12は、現在の入口温度T1、出口温度T2、および温度T3をそれぞれ取得する。ポンプ制御部13は、ポンプ6の停止中に出口温度T2>温度T3+βになった場合、ポンプ6を駆動させることによって、実施形態1に係る熱媒体の流量制御を開始する。βは所定の定数であり、事前にポンプ制御部13に設定される。これにより、熱媒体の出口温度T2が、蓄熱タンク7内の水の温度T3よりも充分に高い場合に熱媒体の循環が開始されるので、循環路5内の熱媒体と蓄熱タンク7内の水との間で熱が効率的に交換される。これにより、蓄熱タンク7内の熱を効率的に蓄積することができる。
(Driving conditions for pump 6)
The temperature acquisition unit 12 acquires the current inlet temperature T1, the outlet temperature T2, and the temperature T3. The pump control unit 13 starts the flow control of the heat medium according to the first embodiment by driving the pump 6 when the outlet temperature T2> temperature T3 + β when the pump 6 is stopped. β is a predetermined constant, and is set in the pump control unit 13 in advance. Thereby, since the circulation of the heat medium is started when the outlet temperature T2 of the heat medium is sufficiently higher than the temperature T3 of the water in the heat storage tank 7, the heat medium in the circulation path 5 and the heat storage tank 7 Heat is exchanged efficiently with water. Thereby, the heat in the heat storage tank 7 can be efficiently accumulated.

熱媒体の出口温度T2が水の温度T3よりも充分に高くない場合、蓄熱タンク7への熱の蓄積が効率的に行われない。この状況でポンプ6が動作し続けると、ポンプ6の動作電力が無駄に消費されてしまう。本実施形態では、このような問題の発生を未然に防止することができる。   If the outlet temperature T2 of the heat medium is not sufficiently higher than the temperature T3 of water, heat is not efficiently accumulated in the heat storage tank 7. If the pump 6 continues to operate in this situation, the operating power of the pump 6 is wasted. In the present embodiment, occurrence of such a problem can be prevented in advance.

(ポンプ6の停止条件)
本実施形態では、ポンプ制御部13は、ポンプ6の動作中に出口温度T2<温度T3+γになった場合、ポンプ6を停止させることによって、実施形態1に係る熱媒体の流量制御を停止する。γは所定の定数であり、制御装置1cに予め設定される。これにより、熱媒体の出口温度T2が、蓄熱タンク7内の水の温度T3よりも充分に低い場合に熱媒体の循環が停止されるので、蓄熱タンク7内の水の温度が低下することが防止される。
(Pump 6 stop condition)
In the present embodiment, the pump control unit 13 stops the flow control of the heat medium according to the first embodiment by stopping the pump 6 when the outlet temperature T2 <temperature T3 + γ is satisfied during the operation of the pump 6. γ is a predetermined constant and is preset in the control device 1c. Thereby, since the circulation of the heat medium is stopped when the outlet temperature T2 of the heat medium is sufficiently lower than the temperature T3 of the water in the heat storage tank 7, the temperature of the water in the heat storage tank 7 may decrease. Is prevented.

βおよびγの値を増減すれば、ポンプ6の駆動頻度および停止頻度を調整することができるので、その結果として、集熱器4の集熱量を調整することもできる。なお、βの値があまり小さいと、蓄熱タンク7内の水とあまり温度の変わらない熱媒体が蓄熱タンク7に循環されるので、蓄熱タンク7内における熱交換の効率が高くならない。一方、βの値があまりに大きいと、出口温度T2が非常に高くならない限り熱媒体の循環が開始されないので、蓄熱タンク7内への熱の蓄積がなかなか開始されない。そこで、これらを考慮した上で適切な値のβを制御装置1cに設定することが望ましい。   If the values of β and γ are increased or decreased, the drive frequency and stop frequency of the pump 6 can be adjusted. As a result, the amount of heat collected by the heat collector 4 can also be adjusted. If the value of β is too small, water in the heat storage tank 7 and a heat medium that does not change much in temperature are circulated to the heat storage tank 7, so that the efficiency of heat exchange in the heat storage tank 7 does not increase. On the other hand, if the value of β is too large, the circulation of the heat medium is not started unless the outlet temperature T2 becomes very high, so that the heat accumulation in the heat storage tank 7 is hardly started. Therefore, it is desirable to set β having an appropriate value in the control device 1c in consideration of these.

なお、本実施形態に係る各条件は、実施形態2または実施形態3の流量制御を開始または停止させるための各条件としても、当然に採用することができる。   It should be noted that the respective conditions according to the present embodiment can naturally be adopted as the respective conditions for starting or stopping the flow rate control of the second or third embodiment.

制御装置1〜1Cの制御ブロックは、集積回路(ICチップ)等に形成された論理回路(ハードウェア)によって実現してもよいし、CPU(Central Processing Unit)を用いてソフトウェアによって実現してもよい。   The control blocks of the control devices 1 to 1C may be realized by a logic circuit (hardware) formed in an integrated circuit (IC chip) or the like, or may be realized by software using a CPU (Central Processing Unit). Good.

後者の場合、制御装置1〜1Cは、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するCPU、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ(またはCPU)で読み取り可能に記録されたROM(Read Only Memory)または記憶装置(これらを「記録媒体」と称する)、上記プログラムを展開するRAM(Random Access Memory)などを備えている。そして、コンピュータ(またはCPU)が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、たとえば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路などを用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体(通信ネットワークや放送波等)を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。   In the latter case, the control devices 1 to 1C include a CPU that executes instructions of a program that is software that realizes each function, and a ROM (Read Only Memory) in which the program and various data are recorded so as to be readable by a computer (or CPU). ) Or a storage device (these are referred to as “recording media”), a RAM (Random Access Memory) for expanding the program, and the like. And the objective of this invention is achieved when a computer (or CPU) reads the said program from the said recording medium and runs it. As the recording medium, a “non-temporary tangible medium” such as a tape, a disk, a card, a semiconductor memory, a programmable logic circuit, or the like can be used. The program may be supplied to the computer via an arbitrary transmission medium (such as a communication network or a broadcast wave) that can transmit the program. The present invention can also be realized in the form of a data signal embedded in a carrier wave in which the program is embodied by electronic transmission.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る制御装置は、太陽光発電パネル(ソーラパネル2)に設けられた集熱器に接続される循環路内において熱媒体を循環させる循環装置(ポンプ6)を制御する制御装置であって、上記熱媒体の現在の流量に基づき、上記集熱器における太陽熱の第1の集熱量(X1)を算出し、上記太陽光発電パネルによる発電出力を制限する指示を受けた場合、上記現在の流量を第1の方向に変化させるように上記循環装置を制御し、変化後の上記流量に基づき、上記集熱器における上記熱の第2の集熱量(X2)を算出し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量を上回る場合、変化後の上記流量を、上記第1の方向にさらに変化させるように上記循環装置を制御し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下である場合、変化後の上記流量を、上記現在の流量を上記第1の方向とは逆の第2の方向に変化させた後の流量になるまで上記第2の方向に変化させるように上記循環装置を制御する、ことを特徴としている。
[Summary]
The control apparatus which concerns on aspect 1 of this invention is the control which controls the circulation apparatus (pump 6) which circulates a thermal medium in the circulation path connected to the heat collector provided in the photovoltaic power generation panel (solar panel 2). When the apparatus receives an instruction to calculate the first heat collection amount (X1) of solar heat in the heat collector based on the current flow rate of the heat medium and to limit the power generation output by the solar power generation panel , Controlling the circulation device to change the current flow rate in the first direction, and calculating a second heat collection amount (X2) of the heat in the heat collector based on the flow rate after the change, When the second heat collection amount exceeds the first heat collection amount, the circulation device is controlled to further change the flow rate after the change in the first direction, and the second heat collection amount is When the amount is not more than the first heat collection amount, the above after the change Controlling the circulation device to change the amount in the second direction until the amount becomes the flow rate after the current flow rate is changed in the second direction opposite to the first direction. It is a feature.

上記の構成によれば、現在の流量を第1の方向に変化(たとえば増加)させたことが集熱量の増加に効果的であれば、増加後の流量をさらに第1の方向に変化させることで、集熱量がさらに増加することを期待できる。一方、現在の流量を第1の方向に変化させたことが集熱量の増加に効果的でなければ、今度は、変化後の流量を、変化前の流量(現在の流量)を第2の方向に変化させた後の流量になるまで第2の方向に変化させる(たとえば減少)ことで、集熱量が増加することを期待できる。これにより、集熱量を減少させるような流量制御を行うことを回避できるので、集熱量を効果的に増加させることができる。   According to the above configuration, if changing the current flow rate in the first direction (for example, increasing) is effective for increasing the heat collection amount, the increased flow rate is further changed in the first direction. Therefore, it can be expected that the amount of heat collection will further increase. On the other hand, if changing the current flow rate in the first direction is not effective in increasing the amount of collected heat, this time, the flow rate after the change is changed to the flow rate before the change (current flow rate) in the second direction. It can be expected that the amount of heat collection will increase by changing (for example, decreasing) in the second direction until the flow rate after changing to. Thereby, since it is possible to avoid performing flow rate control that reduces the heat collection amount, the heat collection amount can be effectively increased.

また、上記の構成によれば、太陽光発電パネルまたは集熱器の構成を変更することなく、流量の制御によって集熱量を増加させることができる。そのため、太陽光発電パネルによる発電出力を制限する指示を受けた場合に、集熱器による太陽熱の集熱効率を向上させることができる。これにより、発電出力の制限時に発電に用いられなくなった太陽エネルギを、熱としてより有効に活用することができるので、発電出力の制限時における太陽エネルギの変換効率を向上させることができる。   Moreover, according to said structure, the amount of heat collection can be increased by control of flow volume, without changing the structure of a photovoltaic power generation panel or a heat collector. Therefore, when the instruction | indication which restrict | limits the electric power generation output by a solar power generation panel is received, the heat collection efficiency of the solar heat by a heat collector can be improved. Thereby, since the solar energy that is no longer used for power generation when the power generation output is limited can be used more effectively as heat, the conversion efficiency of solar energy when the power generation output is limited can be improved.

本発明の態様2に係る制御装置は、上記態様1において、上記現在の流量を増加させるように上記循環装置を制御し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量を上回る場合、増加後の上記流量をさらに増加させるように上記循環装置を制御し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下である場合、増加後の上記流量を、上記現在の流量よりも少ない流量に減少させるように上記循環装置を制御する、ことを特徴としている。   The control device according to aspect 2 of the present invention controls the circulation device to increase the current flow rate in the aspect 1, and increases when the second heat collection amount exceeds the first heat collection amount. When the circulation device is controlled to further increase the subsequent flow rate, and the second heat collection amount is equal to or less than the first heat collection amount, the increased flow rate is less than the current flow rate. It is characterized in that the circulating device is controlled so as to be reduced.

上記の構成によれば、現在の流量を増加させることが集熱量の増加に効果的であれば、増加後の流量をさらに増加にさせることで、集熱量がさらに増加することを期待できる。一方、現在の流量を増加させることが集熱量の増加に効果的でなければ、今度は、増加後の流量を、増加前の流量(現在の流量)よりも少ない流量に減少にさせることで、集熱量が増加することを期待できる。これにより、集熱量を減少させるような流量制御を行うことを回避できるので、集熱量を効果的に増加させることができる。   According to the above configuration, if increasing the current flow rate is effective for increasing the heat collection amount, it is expected that the heat collection amount can be further increased by further increasing the flow rate after the increase. On the other hand, if increasing the current flow rate is not effective in increasing the amount of collected heat, this time, by reducing the flow rate after the increase to a flow rate less than the flow rate before the increase (current flow rate), The amount of heat collected can be expected to increase. Thereby, since it is possible to avoid performing flow rate control that reduces the heat collection amount, the heat collection amount can be effectively increased.

本発明の態様3に係る制御装置は、上記態様1または2において、上記現在の流量を減少させるように上記循環装置を制御し、上記第2の集熱量が上記第2の集熱量を上回る場合、減少後の上記流量をさらに減少させるように上記循環装置を制御し、上記第2の集熱量が上記第2の集熱量以下である場合、減少後の上記流量を、上記現在の流量よりも多い流量に増加させるように上記循環装置を制御する、ことを特徴としている。   When the control apparatus which concerns on aspect 3 of this invention controls the said circulation apparatus so that the said present flow volume may be decreased in the said aspect 1 or 2, and the said 2nd heat collection amount exceeds the said 2nd heat collection amount The circulating device is controlled so as to further reduce the flow rate after the decrease, and when the second heat collection amount is equal to or less than the second heat collection amount, the flow rate after the decrease is more than the current flow rate. The circulation device is controlled so as to increase to a large flow rate.

上記の構成によれば、現在の流量を減少させるとが集熱量の増加に効果的であれば、減少後の流量をさらに減少にさせることで、集熱量がさらに増加することを期待できる。一方、現在の流量を減少させることが集熱量の増加に効果的でなければ、今度は、減少後の流量を、減少前の流量(現在の流量)よりも多い流量に増加にさせることで、集熱量が増加することを期待できる。これにより、集熱量を減少させるような流量制御を行うことを回避できるので、集熱量を効果的に増加させることができる。   According to the above configuration, if reducing the current flow rate is effective for increasing the heat collection amount, it is expected that the heat collection amount can be further increased by further reducing the flow rate after the decrease. On the other hand, if decreasing the current flow rate is not effective for increasing the amount of heat collected, this time, by increasing the flow rate after the decrease to a flow rate that is higher than the flow rate before the decrease (current flow rate), The amount of heat collected can be expected to increase. Thereby, since it is possible to avoid performing flow rate control that reduces the heat collection amount, the heat collection amount can be effectively increased.

本発明の態様4に係る制御装置は、上記態様1〜3のいずれかにおいて、上記循環路は、上記集熱器の内部に上記熱媒体が流入する入口および上記集熱器の内部から上記熱媒体が流出する出口にそれぞれ接続されており、上記現在の流量を変化させる前の上記入口の温度、上記出口の温度、気温、および日射量に基づく第3の集熱量を算出し、上記現在の流量を変化させる前の上記入口の温度および上記出口の温度、ならびに上記現在の流量を変化させた後の気温および日射量に基づく第4の集熱量を算出し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下であり、かつ、上記第3の集熱量から上記第4の集熱量への変化率が、変化率の閾値を下回る場合、変化後の上記流量を、上記第2の方向に変化させるように上記循環装置に制御する、ことを特徴としている。   In the control device according to aspect 4 of the present invention, in any one of the aspects 1 to 3, the circulation path includes the inlet through which the heat medium flows into the heat collector and the heat from the heat collector. A third heat collection amount is calculated based on the inlet temperature, the outlet temperature, the air temperature, and the amount of solar radiation before the current flow rate is changed. A fourth heat collection amount is calculated based on the inlet temperature and the outlet temperature before the flow rate is changed, and the air temperature and the amount of solar radiation after the current flow rate is changed, and the second heat collection amount is calculated as described above. When the change rate from the third heat collection amount to the fourth heat collection amount is lower than the threshold value of the change rate, the flow rate after the change is changed to the second direction. Controlling the above circulation device to change to It is characterized.

上記の構成によれば、現在の流量を第1の方向に変化させたことが集熱量の増加に効果的ではなく、かつ、集熱量の変化率に対する気温および日射量の影響が充分に小さかった場合、変化後の流量が第2の方向に変化される。これにより、集熱量の変化率に対する気温および日射量の影響が小さいことを確認した上で、流量の変化が集熱量の増加に効果的であったと正しく判定することができる。   According to the above configuration, changing the current flow rate in the first direction is not effective in increasing the heat collection amount, and the influence of the temperature and the amount of solar radiation on the rate of change in the heat collection amount is sufficiently small. In this case, the changed flow rate is changed in the second direction. Thereby, after confirming that the influence of the temperature and the amount of solar radiation on the rate of change of the heat collection amount is small, it can be correctly determined that the change in the flow rate is effective in increasing the heat collection amount.

本発明の態様5に係る制御装置は、上記態様4において、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下であり、かつ、上記第3の集熱量から上記第4の集熱量への変化率が、上記変化率の閾値以上である場合、変化後の上記流量に基づき、上記熱の第2の集熱量を再度算出する、ことを特徴としている。   In the control device according to aspect 5 of the present invention, in the aspect 4, the second heat collection amount is equal to or less than the first heat collection amount, and the third heat collection amount is changed to the fourth heat collection amount. When the rate of change is equal to or greater than the threshold value of the rate of change, the second heat collection amount of the heat is calculated again based on the flow rate after the change.

上記の構成によれば、集熱量の変化率に対する気温および日射量の影響が充分に大きい場合、流量変化後の第2の集熱量が再度算出される。これにより、流量の変化が集熱量の増加に効果的ではなかったと誤って判定されることを防止することができる。   According to the above configuration, when the influence of the air temperature and the amount of solar radiation on the rate of change of the heat collection amount is sufficiently large, the second heat collection amount after the flow rate change is calculated again. As a result, it is possible to prevent erroneous determination that the change in the flow rate is not effective in increasing the heat collection amount.

本発明の態様6に係る制御装置は、上記態様4または5において、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量を上回る場合、上記第3の集熱量から上記第4の集熱量への変化率に関係なく、変化後の上記流量を、上記第1の方向にさらに変化させるように上記循環装置を制御する、ことを特徴としている。   In the aspect 4 or 5, the control device according to aspect 6 of the present invention converts the third heat collection amount to the fourth heat collection amount when the second heat collection amount exceeds the first heat collection amount. Regardless of the rate of change, the circulating device is controlled so as to further change the flow rate after the change in the first direction.

上記の構成によれば、流量、気温、または日射量のいずれの変化が効果的であったを問わず、集熱量の増加という望ましい結果を得ることができる。   According to the above configuration, it is possible to obtain a desirable result of an increase in the amount of collected heat regardless of which change in flow rate, temperature, or amount of solar radiation was effective.

本発明の態様7に係る制御装置は、上記態様4〜6のいずれかにおいて、上記変化率の閾値は、上記第1の集熱量から上記第2の集熱量への変化率である、ことを特徴としている。   In the control device according to aspect 7 of the present invention, in any of the above aspects 4 to 6, the change rate threshold is a change rate from the first heat collection amount to the second heat collection amount. It is a feature.

上記の構成によれば、流量に基づく集熱量の実際の変化に応じた変化率の閾値が比較対象となるので、集熱量の変化率に対する気温および日射量の影響の有無をより正確に判定することができる。   According to the above configuration, since the threshold value of the change rate according to the actual change in the heat collection amount based on the flow rate is a comparison target, the presence or absence of the influence of the temperature and solar radiation amount on the change rate of the heat collection amount is more accurately determined be able to.

本発明の態様8に係る制御装置は、上記態様1〜7のいずれかにおいて、上記第1の集熱量または上記第2の集熱量の算出を、上記太陽光発電パネルの周囲における現在の風速が、風速の閾値を下回るまで保留する、ことを特徴としている。   The control device according to aspect 8 of the present invention, in any of the above aspects 1 to 7, calculates the first heat collection amount or the second heat collection amount according to the current wind speed around the photovoltaic power generation panel. The suspension is made until the wind speed falls below the threshold value.

上記の構成によれば、より正確な第1の集熱量または第2の集熱量を算出することができる。   According to the above configuration, it is possible to calculate a more accurate first heat collection amount or second heat collection amount.

本発明の態様9に係る制御装置は、上記態様1〜8のいずれかにおいて、上記太陽光発電パネルによる発電出力を制限する指示を受けていない場合、上記現在の流量を上記第1の方向に変化させるように上記循環装置を制御する、ことを特徴としている。   The control device according to aspect 9 of the present invention, in any of the above aspects 1 to 8, when the instruction to limit the power generation output by the solar power generation panel is not received, the current flow rate in the first direction. The circulating device is controlled so as to be changed.

上記の構成によれば、発電出力の制限時でない場合にも集熱量をより向上させることができる。   According to the above configuration, the amount of heat collection can be further improved even when the power generation output is not limited.

本発明の態様10に係る制御方法は、太陽光発電パネルに設けられた集熱器に接続される循環路内において熱媒体を循環させる循環装置を制御する制御方法であって、上記熱媒体の現在の流量に基づき、上記集熱器における上記熱の第1の集熱量を算出し、上記太陽光発電パネルによる発電出力を制限する指示を受けた場合、上記流量を第1の方向に変化させるように上記循環装置を制御し、変化後の上記流量に基づき、上記集熱器における上記熱の第2の集熱量を算出し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量を上回る場合、上記流量を上記第1の方向にさらに変化させるように上記循環装置を制御し、上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下である場合、変化後の上記流量を、変化前の上記流量を上記第1の方向とは逆の第2の方向に変化させた後の流量になるまで上記第2の方向に変化させるように上記循環装置を制御する、ことを特徴としている。   A control method according to the tenth aspect of the present invention is a control method for controlling a circulation device that circulates a heat medium in a circulation path connected to a heat collector provided in a solar power generation panel. When the first heat collection amount of the heat in the heat collector is calculated based on the current flow rate and an instruction to limit the power generation output by the solar power generation panel is received, the flow rate is changed in the first direction. When the circulation device is controlled as described above, the second heat collection amount of the heat in the heat collector is calculated based on the changed flow rate, and the second heat collection amount exceeds the first heat collection amount When the circulation device is controlled to further change the flow rate in the first direction, and the second heat collection amount is equal to or less than the first heat collection amount, the flow rate after the change is changed to the value before the change. The flow rate in a second direction opposite to the first direction. Controlling the circulation device to change to the second direction until the flow rate after being reduction is characterized by.

上記の構成によれば、発電出力の制限時における太陽エネルギの変換効率を向上させることができる。   According to said structure, the conversion efficiency of the solar energy at the time of restriction | limiting of an electric power generation output can be improved.

また、上述した制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラムおよびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。   A program for causing a computer to execute the control method described above and a computer-readable recording medium on which the program is recorded also fall within the scope of the present invention.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能である。異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることによって、新しい技術的特徴を形成することもできる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims. Embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments are also included in the technical scope of the present invention. A new technical feature can also be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

特許請求の範囲等に記載の「第1の方向への変化」とは、増加または減少を包含した上位概念である。第1の方向への変化が増加の場合、第2の方向への変化は減少であり、逆に、第2の方向への変化が減少の場合、第2の方向への変化は増加である。   The “change in the first direction” described in the claims is a superordinate concept including an increase or a decrease. If the change in the first direction is an increase, the change in the second direction is a decrease. Conversely, if the change in the second direction is a decrease, the change in the second direction is an increase. .

1、1a、1b、1c 制御装置
2 ソーラパネル(太陽光発電パネル)
3 パワーコンディショナ
4 集熱器
5 循環路
6 ポンプ(循環装置)
7 蓄熱タンク(蓄熱装置)
8 サーバ
10、10a、10b、10c 太陽光発電集熱システム
11 発電出力制御部
12 温度取得部
13 ポンプ制御部
14 集熱量算出部
15 集熱量比較部
16 気温取得部
17 日射量取得部
18 風速取得部
71 気温計
72 日射計
111 風速計
1, 1a, 1b, 1c Control device 2 Solar panel (solar power generation panel)
3 Power conditioner 4 Heat collector 5 Circulation path 6 Pump (circulation device)
7 Heat storage tank (heat storage device)
8 Servers 10, 10a, 10b, 10c Photovoltaic power collection system 11 Power generation output control unit 12 Temperature acquisition unit 13 Pump control unit 14 Heat collection amount calculation unit 15 Heat collection amount comparison unit 16 Temperature acquisition unit 17 Solar radiation amount acquisition unit 18 Wind speed acquisition Part 71 Thermometer 72 Radiometer 111 Anemometer

Claims (6)

太陽光発電パネルに設けられた集熱器に接続される循環路内において熱媒体を循環させる循環装置を制御する制御装置であって、
上記熱媒体の現在の流量に基づき、上記集熱器における太陽熱の第1の集熱量を算出し、
上記太陽光発電パネルによる発電出力を制限する指示を受けた場合、上記現在の流量を、第1の方向に変化させるように上記循環装置を制御し、
変化後の上記流量に基づき、上記集熱器における上記熱の第2の集熱量を算出し、
上記第2の集熱量が上記第1の集熱量を上回る場合、変化後の上記流量を、上記第1の方向にさらに変化させるように上記循環装置を制御し、
上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下である場合、変化後の上記流量を、上記現在の流量を上記第1の方向とは逆の第2の方向に変化させた後の流量になるまで上記第2の方向に変化させるように上記循環装置を制御する、
ことを特徴とする制御装置。
A control device for controlling a circulation device that circulates a heat medium in a circulation path connected to a heat collector provided in a solar power generation panel,
Based on the current flow rate of the heat medium, calculate a first heat collection amount of solar heat in the collector,
When receiving an instruction to limit the power generation output by the solar power generation panel, the circulating device is controlled to change the current flow rate in the first direction,
Based on the flow rate after the change, calculate the second heat collection amount of the heat in the heat collector,
When the second heat collection amount exceeds the first heat collection amount, the circulating device is controlled to further change the flow rate after the change in the first direction,
When the second heat collection amount is equal to or less than the first heat collection amount, the flow rate after changing the current flow rate in a second direction opposite to the first direction is changed. Controlling the circulating device to change in the second direction until
A control device characterized by that.
上記循環路は、上記集熱器の内部に上記熱媒体が流入する入口および上記集熱器の内部から上記熱媒体が流出する出口にそれぞれ接続されており、
上記現在の流量を変化させる前の上記入口の温度、上記出口の温度、気温、および日射量に基づく第3の集熱量を算出し、
上記現在の流量を変化させる前の上記入口の温度および上記出口の温度、ならびに上記流量を変化させた後の気温および日射量に基づく第4の集熱量を算出し、
上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下であり、かつ、上記第3の集熱量から上記第4の集熱量への変化率が、変化率の閾値を下回る場合、変化後の上記流量を、上記現在の流量を上記第1の方向とは逆の第2の方向に変化させた後の流量になるまで上記第2の方向に変化させるように上記循環装置に制御する、
ことを特徴とする請求項1に記載の制御装置。
The circulation path is connected to an inlet through which the heat medium flows into the heat collector and an outlet through which the heat medium flows out from the heat collector,
Calculating a third heat collection amount based on the inlet temperature, the outlet temperature, the air temperature, and the amount of solar radiation before changing the current flow rate;
Calculating the fourth heat collection amount based on the temperature of the inlet and the temperature of the outlet before changing the current flow rate, and the air temperature and the amount of solar radiation after changing the flow rate,
When the second heat collection amount is equal to or less than the first heat collection amount and the rate of change from the third heat collection amount to the fourth heat collection amount is lower than a change rate threshold, the changed amount Controlling the flow rate to change in the second direction until the flow rate becomes a flow rate after changing the current flow rate in a second direction opposite to the first direction,
The control device according to claim 1.
上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下であり、かつ、上記第3の集熱量から上記第4の集熱量への変化率が、上記変化率の閾値以上である場合、変化後の上記流量に基づき、上記熱の第2の集熱量を再度算出する、
ことを特徴とする請求項2に記載の制御装置。
When the second heat collection amount is less than or equal to the first heat collection amount and the rate of change from the third heat collection amount to the fourth heat collection amount is equal to or greater than the threshold value of the change rate, after the change Recalculating the second heat collection amount of the heat based on the flow rate of
The control device according to claim 2.
上記第2の集熱量が上記第1の集熱量を上回る場合、上記第3の集熱量から上記第4の集熱量への変化率に関係なく、変化後の上記流量を、上記第1の方向にさらに変化させるように上記循環装置を制御する、
ことを特徴とする請求項2または3に記載の制御装置。
When the second heat collection amount exceeds the first heat collection amount, the flow rate after the change is changed in the first direction regardless of the rate of change from the third heat collection amount to the fourth heat collection amount. Controlling the circulator to change further to
The control device according to claim 2 or 3, wherein
太陽光発電パネルに設けられた集熱器に接続される循環路内において熱媒体を循環させる循環装置を制御する制御方法であって、
上記熱媒体の現在の流量に基づき、上記集熱器における太陽熱の第1の集熱量を算出し、
上記太陽光発電パネルによる発電出力を制限する指示を受けた場合、上記現在の流量を第1の方向に変化させるように上記循環装置を制御し、
変化後の上記流量に基づき、上記集熱器における上記熱の第2の集熱量を算出し、
上記第2の集熱量が上記第1の集熱量を上回る場合、変化後の上記流量を上記第1の方向にさらに変化させるように上記循環装置を制御し、
上記第2の集熱量が上記第1の集熱量以下である場合、変化後の上記流量を、上記現在の流量を上記第1の方向とは逆の第2の方向に変化させた後の流量になるまで上記第2の方向に変化させるように上記循環装置を制御する、
ことを特徴とする制御方法。
A control method for controlling a circulation device for circulating a heat medium in a circulation path connected to a heat collector provided in a photovoltaic power generation panel,
Based on the current flow rate of the heat medium, calculate a first heat collection amount of solar heat in the collector,
When receiving an instruction to limit the power generation output by the solar power generation panel, the circulating device is controlled to change the current flow rate in the first direction,
Based on the flow rate after the change, calculate the second heat collection amount of the heat in the heat collector,
When the second heat collection amount exceeds the first heat collection amount, the circulation device is controlled to further change the flow rate after the change in the first direction,
When the second heat collection amount is equal to or less than the first heat collection amount, the flow rate after changing the current flow rate in a second direction opposite to the first direction is changed. Controlling the circulating device to change in the second direction until
A control method characterized by that.
請求項5に記載の制御方法をコンピュータに実行させるためのプログラム。   A program for causing a computer to execute the control method according to claim 5.
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