JP3966827B2 - コージェネレーションシステム - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電力と熱を発生する熱電併給装置と、
貯湯用熱交換器を備えた貯湯用循環路を通じて貯湯タンクの湯水を循環させる貯湯用循環手段と、
加熱用熱交換器と放熱部とを備えた加熱用循環路を通じて熱媒を循環させる加熱用循環手段と、
前記熱電併給装置を冷却する冷却用流体を前記貯湯用熱交換器と前記加熱用熱交換器とに冷却用循環路を通じて循環させる冷却用循環手段と、
運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
その運転制御手段が、放熱運転の開始の指令に基づいて、前記加熱用循環手段、前記熱電併給装置及び前記冷却用循環手段を作動させ、且つ、前記冷却用流体の保有熱に余剰分がある場合にはその余剰分にて前記貯湯タンクの湯水を加熱すべく前記貯湯用循環手段を作動させる放熱運転を実行するように構成されたコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
かかるコージェネレーションシステムは、放熱運転では、加熱用循環手段、熱電併給装置及び冷却用循環手段を作動させて、熱電併給装置を運転して電力と熱を発生させ、熱媒を加熱用循環路を通じて加熱用熱交換器と放熱部とにわたって循環させ、熱電併給装置を冷却する冷却用流体を冷却用循環路を通じて貯湯用熱交換器と加熱用熱交換器とにわたって循環させて、加熱用熱交換器において、熱電併給装置にて発生する熱を回収した冷却用流体にて加熱用循環路を通流する熱媒を加熱して、その熱媒の保有熱を放熱部にて放熱させ、冷却用流体の保有熱に余剰分がある場合にはその余剰分にて貯湯タンクの湯水を加熱すべく貯湯用循環手段を作動させるようになっている。
ちなみに、前記放熱部としては、床暖房装置や浴室暖房装置等の熱消費端末を備えて構成するようになっている。（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
このようなコージェネレーションシステムでは、熱電併給装置の過熱を防止するために、貯湯用熱交換器での貯湯タンクの湯水との熱交換や加熱用熱交換器での熱媒との熱交換により、熱電併給装置にて発生した熱量を回収すべく冷却用流体を所定通りに冷却して熱電併給装置の戻す必要があるが、貯湯タンクの貯湯量が設定上限量（例えば満杯に設定される）に達すると、貯湯用熱交換器においては冷却用流体を所定通りに冷却することができなくなる。
そこで、従来では、貯湯タンクの貯湯量が設定上限量以上になると、熱電併給装置を停止するように運転制御手段が構成されていた。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−２４８９０５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように、従来では、貯湯タンクの貯湯量が設定上限量以上になると熱電併給装置を停止するように構成されていることから、放熱運転中に、貯湯タンクの貯湯量が設定上限量以上になると、熱電併給装置が停止されるので、放熱部での放熱を継続するために、コージェネレーションシステムに別途備えてある補助加熱器を加熱作動させて、加熱用循環路を通流する熱媒を加熱することになる。しかしながら、補助加熱器は、例えばバーナの燃焼により加熱作動させるように構成されるが、その補助加熱器のエネルギー効率は熱電併給装置のエネルギー効率に比べて低いことから、コージェネレーションシステム全体としてのエネルギー効率が低下することになり、コージェネレーションシステムの省エネルギー性を向上する上で未だ改善の余地があった。
【０００６】
本発明は、かかる実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱電併給装置の過熱を防止しながら、省エネルギー性を向上し得るコージェネレーションシステムを提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
〔請求項１記載の発明〕
請求項１に記載のコージェネレーションシステムは、電力と熱を発生する熱電併給装置と、
貯湯用熱交換器を備えた貯湯用循環路を通じて貯湯タンクの湯水を循環させる貯湯用循環手段と、
加熱用熱交換器と放熱部とを備えた加熱用循環路を通じて熱媒を循環させる加熱用循環手段と、
前記熱電併給装置を冷却する冷却用流体を前記貯湯用熱交換器と前記加熱用熱交換器とに冷却用循環路を通じて循環させる冷却用循環手段と、
運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
その運転制御手段が、放熱運転の開始の指令に基づいて、前記加熱用循環手段、前記熱電併給装置及び前記冷却用循環手段を作動させ、且つ、前記冷却用流体の保有熱に余剰分がある場合にはその余剰分にて前記貯湯タンクの湯水を加熱すべく前記貯湯用循環手段を作動させる放熱運転を実行するように構成されたものであって、
前記運転制御手段は、前記放熱運転中において、前記放熱部に要求される放熱量が前記熱電併給装置の発生熱量以上であるときは、前記貯湯タンクの貯湯量に拘らず前記熱電併給装置の運転を継続し、且つ、前記放熱量が前記発生熱量よりも小さいときは、前記貯湯タンクの貯湯量が設定上限量よりも少ない状態では前記熱電併給装置の運転を継続して、前記貯湯タンクの貯湯量が前記設定上限量以上になると前記熱電併給装置を停止するように構成されている点を特徴構成とする。
即ち、放熱運転中において、放熱部に要求される放熱量が熱電併給装置の発生熱量以上であるときは、貯湯タンクの貯湯量に拘らず熱電併給装置の運転が継続され、前記放熱量が前記発生熱量よりも小さいときは、貯湯タンクの貯湯量が設定上限量よりも少ない状態では熱電併給装置の運転が継続され、貯湯タンクの貯湯量が前記設定上限量以上になると熱電併給装置が停止される。尚、熱電併給装置の発電電力の余剰電力を貯湯タンクに貯湯するための熱として回収する電気ヒータを設ける場合は、熱電併給装置の発生熱量には、電気ヒータにて変換される熱量を含む。
つまり、前記放熱量が前記発生熱量以上であるときは、加熱用熱交換器での熱媒との熱交換のみにより、冷却用流体から前記発生熱量を熱媒に回収することができて、冷却用流体を所定通りに冷却してから熱電併給装置に戻して過熱を防止することができるので、貯湯タンクの貯湯量に拘らず、例えば貯湯量が設定上限量以上であったとしても、熱電併給装置の運転を継続する。
また、前記放熱量が前記発生熱量よりも小さいときは、加熱用熱交換器での熱媒との熱交換のみでは、冷却用流体から前記発生熱量を回収することができないが、貯湯タンクの貯湯量が設定上限量よりも少ない状態では、前記発生熱量のうち加熱用熱交換器で回収できない分を貯湯用熱交換器にて貯湯タンクの湯水との熱交換により回収することができて、熱電併給装置の過熱を防止することができるので、熱電併給装置の運転を継続し、貯湯タンクの貯湯量が設定上限量以上になると、熱電併給装置の運転を停止する。
そして、貯湯タンクの貯湯量が設定上限量以上であっても、前記放熱量が前記発生熱量以上であるときは、エネルギー効率の良い熱電併給装置の運転を継続するので、その分、省エネルギー性を向上することが可能となる。
従って、熱電併給装置の過熱を防止しながら、省エネルギー性を向上し得るコージェネレーションシステムを提供することができるようになった。
【０００８】
〔請求項２記載の発明〕
請求項２に記載のコージェネレーションシステムは、請求項１において、前記運転制御手段は、前記加熱用循環路を循環する熱媒の循環流量及び前記放熱部の上流側と下流側での熱媒の温度差から前記放熱量を求め、前記冷却用循環路を循環する冷却用流体の循環流量及び前記熱電併給装置の上流側と下流側での冷却用流体の温度差から前記発生熱量を求めて、前記放熱量が前記発生熱量以上であるか否かを判別するように構成されている点を特徴構成とする。
即ち、加熱用循環路を循環する熱媒の循環流量及び放熱部の上流側と下流側での熱媒の温度差から前記放熱量が求められ、冷却用循環路を循環する冷却用流体の循環流量及び熱電併給装置の上流側と下流側での冷却用流体の温度差から前記発生熱量が求められ、前記放熱量が前記発生熱量以上であるか否かが判別される。
つまり、加熱用循環路を循環する熱媒の循環流量及び放熱部の上流側と下流側での熱媒の温度差から、前記放熱量が精度良く求められ、冷却用循環路を循環する冷却用流体の循環流量及び熱電併給装置の上流側と下流側での冷却用流体の温度差から、前記発生熱量が精度良く求められ、そのように精度良く求められる前記放熱量と前記発生熱量を用いて、前記放熱量が前記発生熱量以上であるか否かが精度良く判別される。
通常、熱電併給装置の運転を継続するための判別条件としては、熱電併給装置の過熱を防止するために、安全性を見込んで、前記放熱量が設定量以上前記発生熱量よりも大きくなる条件に設定することになるが、前記放熱量が前記発生熱量以上であるか否かが精度良く判別されることになることにより、前記設定量を小さく設定することが可能となり、その分、熱電併給装置の運転時間を長くすることが可能となり、省エネルギー性の向上を一層図ることが可能となる。
従って、熱電併給装置の過熱を防止しながら、省エネルギー性の向上を一層図ることができるようになった。
【０００９】
〔請求項３記載の発明〕
請求項３に記載のコージェネレーションシステムは、請求項１において、前記冷却用循環路を通流する冷却用流体の温度を検出する冷却用流体温度検出手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記冷却用流体温度検出手段の検出温度が上昇しないときは前記放熱量が前記発生熱量以上であると判別し、上昇すると前記放熱量が前記発生熱量よりも小さいと判別するように構成されている点を特徴構成とする。即ち、冷却用流体温度検出手段の検出温度が上昇しないときは前記放熱量が前記発生熱量以上であると判別され、冷却用流体温度検出手段の検出温度が上昇すると前記放熱量が前記発生熱量よりも小さいと判別される。
つまり、冷却用流体を加熱用熱交換での熱媒との熱交換のみにより冷却する状態では、前記放熱量が前記発生熱量以上であるときは、前記発生熱量が熱媒に回収されるので、冷却用流体の温度が上昇することはないが、前記放熱量が前記発生熱量よりも小さくなると、前記発生熱量を熱媒に回収し切れなくなるので、冷却用流体の温度が上昇することになる。
このような冷却用流体の温度の挙動に基づくと、前記放熱量が前記発生熱量以上であるか否かの判別を、冷却用流体温度検出手段を設けるだけの簡素な構成にて行うことが可能となる。
従って、熱電併給装置の過熱を防止しながら省エネルギー性の向上を図ることができることに加えて、低廉化をも図ることができるようになった。
【００１０】
〔請求項４記載の発明〕
請求項４に記載のコージェネレーションシステムは、請求項３において、前記冷却用循環路を循環する冷却用流体の温度に基づいて前記熱電併給装置の過熱を防止すべく、前記冷却用循環路に冷却用流体の温度を検出するように設けられている過熱防止用温度検出手段が、前記冷却用流体温度検出手段に兼用されるように構成されている点を特徴構成とする。
即ち、熱電併給装置の過熱を防止するために設けられている過熱防止用温度検出手段が、冷却用流体温度検出手段に兼用されて、その過熱防止用温度検出手段の検出温度に基づいて、前記放熱量が前記発生熱量以上であるか否かの判別が行われる。
つまり、かかるコージェネレーションシステムにおいては、通常、冷却用循環路を循環する冷却用流体の温度が上昇し過ぎることによる熱電併給装置の過熱を防止するために、過熱防止用温度検出手段が冷却用流体の温度を検出するように冷却用循環路に設けられるが、この過熱防止用温度検出手段を冷却用流体温度検出手段に兼用して、この過熱防止用温度検出手段を用いて前記放熱量が前記発生熱量以上であるか否かの判別を行うのである。
従って、一層の低廉化を図ることができるようになった。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明にかかるコージェネレーションシステムを図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
このコージェネレーションシステムは、図１および図２に示すように、ガスエンジン１によって発電装置２を駆動するように構成された熱電併給装置３と、その熱電併給装置３にて発生する熱を利用しながら、貯湯タンク４への貯湯および熱消費端末５への熱媒供給を行う貯湯ユニット６と、熱電併給装置３および貯湯ユニット６の運転を制御する運転制御手段としての運転制御部７などから構成されている。前記熱消費端末５は、床暖房装置や浴室暖房装置などの暖房端末にて構成されている。
【００１２】
前記発電装置２の出力側には、系統連係用のインバータ８が設けられ、そのインバータ８は、発電装置２の出力電力を商用系統９から供給される電力と同じ電圧および同じ周波数にするように構成されている。
前記商用系統９は、例えば、単相３線式１００／２００Ｖであり、商業用電力供給ライン１０を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電力負荷１１に電気的に接続されている。
また、インバータ８は、コージェネ用供給ライン１２を介して商業用電力供給ライン１０に電気的に接続され、発電装置２からの発電電力がインバータ８およびコージェネ用供給ライン１２を介して電力負荷１１に供給するように構成されている。コージェネ用供給ライン１２の途中には、コージェネレーションシステムの後述する各種補機、発電電力の余剰電力を熱に代えて回収する電気ヒータ１４が接続されている。
【００１３】
前記商業用電力供給ライン１０には、電力負荷１１の負荷電力を計測する電力負荷計測手段１３が設けられ、この電力負荷計測手段１３は、商業用電力供給ライン１０を通して流れる電流に逆潮流が発生するか否かをも検出するように構成されている。
そして、逆潮流が生じないように、インバータ８により発電装置２から商業用電力供給ライン１０に供給される電力が制御され、発電電力の余剰電力は、その余剰電力を貯湯タンクに貯湯するための熱として回収する電気ヒータ１４に供給されるように構成されている。つまり、熱電併給装置３の発生熱量には、電気ヒータ１４にて変換される熱量が含まれる。
【００１４】
前記貯湯ユニット６は、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯する前記貯湯タンク４、貯湯用熱交換器２４を備えた貯湯用循環路１８を通して貯湯タンク４内の湯水を循環させる貯湯用循環ポンプ１９、加熱用熱交換器２５と放熱部Ｈとを備えた加熱用循環路２０を通して熱媒としての熱源用湯水を循環させる加熱用循環ポンプ２１、ガスエンジン１を冷却する冷却用流体としての冷却水を前記貯湯用熱交換器２４と前記加熱用熱交換器２５とに冷却用循環路１５を通じて循環させる冷却用循環ポンプ１７、貯湯タンク４内から取り出した湯水および加熱用循環路２０を通流する熱源用湯水を加熱させる補助加熱器２７などを備えて構成されている。
また、加熱用循環路２０には、熱源用湯水の通流を断続させる加熱用断続弁２８が設けられている。
【００１５】
前記冷却用循環路１５は、貯湯用熱交換器２４側と加熱用熱交換器２５側とに分岐され、その分岐箇所に、貯湯用熱交換器２４側に通流させる冷却水の流量と加熱用熱交換器２５側に通流させる冷却水の流量との割合を調整する分流弁３０が設けられている。
そして、分流弁３０は、冷却用循環路１５の冷却水の全量を貯湯用熱交換器２４側に通流させたり、冷却用循環路１５の冷却水の全量を加熱用熱交換器２５側に通流させることもできるように構成されている。
【００１６】
つまり、前記貯湯用循環手段Ｃ１が貯湯用循環ポンプ１９により構成され、前記加熱用循環手段Ｃ２が加熱用循環ポンプ２１と加熱用断続弁２８とにより構成され、前記冷却用循環手段Ｃ３が冷却用循環ポンプ１７と分流弁３０とにより構成されている。
【００１７】
前記放熱部Ｈは、前記熱消費端末５、前記加熱用循環路２０に設けた放熱用熱交換器２６、それら熱消費端末５と放熱用熱交換器２６とに放熱用循環路２２を通じて熱媒を循環させる放熱用循環ポンプ２３などを備えて構成されている。
前記補助加熱器２７は、加熱対象の湯水を通流させる熱交換部２７ａ、その熱交換部２７ａを加熱するバーナ２７ｂ、そのバーナ２７ｂに燃焼用空気を供給するファン２７ｃなどから構成されている。
【００１８】
前記電気ヒータ１４は、複数の電気ヒータから構成され、前記冷却用循環路１５を通流するガスエンジン１の冷却水を加熱するように設けられ、発電装置２の出力側に接続された作動スイッチ１６によりＯＮ／ＯＦＦが切り換えられている。
また、作動スイッチ１６は、余剰電力の大きさが大きくなるほど、電気ヒータ１４の消費電力が大きくなるように、余剰電力の大きさに応じて電気ヒータ１４の消費電力を調整するように構成されている。
【００１９】
そして、前記貯湯用熱交換器２４においては、熱電併給装置３にて発生する熱を回収した冷却用循環路１５の冷却水を通流させることにより、貯湯用循環路１８を通流する貯湯タンク４の湯水を加熱させるように構成されている。
前記加熱用熱交換器２５においては、熱電併給装置３にて発生する熱を回収した冷却用循環路１５の冷却水を通流させることにより、加熱用循環路２０を通流する熱源用湯水を加熱させるように構成されている。
前記放熱用熱交換器２６においては、加熱用熱交換器２５や補助加熱器２７にて加熱された熱源用湯水を通流させることにより、放熱用循環路２２を通流する熱媒を加熱させるように構成されている。
【００２０】
また、熱電併給装置３の発生熱量を計測する発生熱量計測手段４０、貯湯タンク４から取り出した湯水を給湯するときの給湯熱負荷を計測する給湯熱負荷計測手段３１、熱消費端末５での暖房熱負荷を計測する暖房熱負荷計測手段３２が設けられている。ちなみに、熱消費端末５での暖房熱負荷は、放熱部Ｈに要求される放熱量に相当する。
前記発生熱量計測手段４０は、冷却用循環路１５を通流する冷却水の流量を検出する冷却水流量センサＱｃ、熱電併給装置３の上流側にて冷却用循環路１５を通流する冷却水の温度を検出すべく設けられた過熱防止用サーミスタＴａ、熱電併給装置３の下流側にて冷却用循環路１５を通流する冷却水の温度を検出する下流側冷却水サーミスタＴｂを備えて構成されている。
また、前記暖房熱負荷計測手段３２は、加熱用循環路２０を通流する熱源用湯水の流量を検出する熱源用湯水流量センサＱｈ、放熱用熱交換器２６の上流側にて加熱用循環路２０を通流する熱源用湯水の温度を検出する上流側熱源用湯水サーミスタＴｍ、放熱用熱交換器２６の下流側にて加熱用循環路２０を通流する熱源用湯水の温度を検出する下流側熱源用湯水サーミスタＴｎを備えて構成されている。
【００２１】
前記貯湯タンク４には、貯湯タンク４の貯湯量の検出用として、４個のタンクサーミスタＴｔが上下方向に間隔を隔てて設けられている。つまり、タンクサーミスタＴｔが設定温度以上の温度を検出することにより、その設置位置に湯が貯湯されているとして、検出温度が設定温度以上であるタンクサーミスタＴｔのうちの最下部のタンクサーミスタＴｔの位置に基づいて、貯湯量を４段階に検出するように構成され、４個のタンクサーミスタＴｔ全ての検出温度が前記設定温度以上になると、貯湯タンク４の貯湯量が満杯であることが検出されるように構成されている。そして、本実施形態では、貯湯タンク４の貯湯量の上限量を設定する設定上限量として満杯が設定されている。
【００２２】
前記補機には、このコージェネレーションシステム固有の補機と、このコージェネレーションシステムにおいて本来必要な補機とがあり、固有の補機としては、前記冷却用循環ポンプ１７や前記貯湯用循環ポンプ１９等が含まれ、本来必要な補機としては、前記放熱用循環ポンプ２３等が含まれ、本来必要な補機の消費電力は、前記電気負荷１１と同様に、使用者にて消費される電力として扱われる。
【００２３】
前記運転制御部７は、コージェネレーションシステムの運転状態において、熱電併給装置３の運転中には冷却用循環ポンプ１７を作動させる状態で、熱電併給装置３の運転および冷却用循環ポンプ１７の作動状態を制御するとともに、貯湯用循環ポンプ１９、加熱用循環ポンプ２１、放熱用循環ポンプ２３の作動状態を制御することによって、貯湯タンク４内に湯水を貯湯する貯湯運転や、熱消費端末５にて加熱対象部に熱を放熱させて暖房等を行う放熱運転を行うように構成されている。
【００２４】
ちなみに、給湯するときには、加熱用断続弁２８を閉弁した状態で貯湯タンク４から取り出した湯水を給湯するように構成され、貯湯タンク４内に貯湯用設定温度の湯水が貯湯されていれば、その湯水を補助加熱器２７にて加熱させずに給湯し、貯湯タンク４内に貯湯用設定温度の湯水が貯湯されていなければ、補助加熱器２７を作動させて、貯湯タンク４から取り出し湯水を補助加熱器２７にて加熱して給湯するように構成されている。
【００２５】
まず、運転制御部７による熱電併給装置３の運転の制御について説明を加える。
前記運転制御部７は、実際の使用状況に基づいて、１日分の過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するデータ更新処理を行い、日付が変わるごとに、記憶されている１日分の過去負荷データから、その日１日分の予測負荷データを求める予測負荷演算処理を行うように構成されている。
そして、運転制御部７は、その日１日分の予測負荷データを求めた状態で、予測負荷データから、熱電併給装置３を運転させるか否かの基準となる省エネ度基準値を求める省エネ度基準値演算処理を行うとともに、その省エネ度基準値演算処理にて求められた省エネ度基準値よりも現時点での実省エネ度が上回っているか否かによって、熱電併給装置３の運転の可否を判別する運転可否判別処理を行うように構成されている。
【００２６】
このようにして、運転制御部７は、運転可否判別処理において、熱電併給装置３の運転が可と判別されると、熱電併給装置３を運転させ、熱電併給装置３の運転が不可と判別されると、熱電併給装置３の運転を停止させるように構成されている。
【００２７】
前記データ更新処理について説明を加えると、１日のうちのどの時間帯にどれだけの電力負荷、熱負荷としての給湯熱負荷と暖房熱負荷があったかの１日分の過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するように構成されている。
【００２８】
まず、過去負荷データについて説明すると、過去負荷データは、電力負荷データ、給湯熱負荷データ、暖房熱負荷データの３種類の負荷データからなり、図３に示すように、１日分の過去負荷データが日曜日から土曜日までの曜日ごとに区分けした状態で記憶するように構成されている。
そして、１日分の過去負荷データは、２４時間のうち１時間を単位時間として、単位時間当たりの電力負荷データの２４個、単位時間当たりの給湯熱負荷データの２４個、および、単位時間当たりの暖房熱負荷データの２４個から構成されている。
【００２９】
上述のような過去負荷データを更新する構成について説明を加えると、実際の使用状況から、単位時間当たりの電力負荷、給湯熱負荷、および、暖房熱負荷の夫々を、電力負荷計測手段１３、給湯熱負荷計測手段３１、および、暖房熱負荷計測手段３２にて計測し、その計測した負荷データを記憶する状態で１日分の実負荷データを曜日と対応付けて記憶させる。
そして、１日分の実負荷データが１週間分記憶されると、曜日ごとに、過去負荷データと実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、新しい過去負荷データを求めて、その求めた新しい過去負荷データを記憶して、過去負荷データを更新するように構成されている。
【００３０】
日曜日を例に挙げて具体的に説明すると、図３に示すように、過去負荷データのうち日曜日に対応する過去負荷データＤ１ｍと、実負荷データのうち日曜日に対応する実負荷データＡ１とから、下記の〔数１〕により、日曜日に対応する新しい過去負荷データＤ１（ｍ＋１）が求められ、その求められた過去負荷データＤ１（ｍ＋１）を記憶する。
なお、下記の〔数１〕において、Ｄ１ｍを、日曜日に対応する過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する実負荷データとし、Ｋは、０．７５の定数であり、Ｄ１（ｍ＋１）を、新しい過去負荷データとする。
【００３１】
【数１】
Ｄ１（ｍ＋１）＝（Ｄ１ｍ×Ｋ）＋｛Ａ１×（１−Ｋ）｝
【００３２】
前記予測負荷演算処理について説明を加えると、日付が変わるごとに実行され、その日のどの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、暖房熱負荷が予測されているかの１日分の予測負荷データを求めるように構成されている。
すなわち、曜日ごとの７つの過去負荷データのうち、その日の曜日に対応する過去負荷データと前日の実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、暖房熱負荷が予測されているかのその日１日分の予測負荷データを求めるように構成されている。
【００３３】
月曜日１日分の予測負荷データを求める場合を例に挙げて具体的に説明すると、図３に示すように、曜日ごとの７つの過去負荷データＤ１ｍ〜Ｄ７ｍと曜日ごとの７つの実負荷データＡ１〜Ａ７とが記憶されているので、月曜日に対応する過去負荷データＤ２ｍと、前日の日曜日に対応する実負荷データＡ１とから、下記の〔数２〕により、月曜日の１日分の予測負荷データＢを求める。
そして、１日分の予測負荷データＢは、図４に示すように、１日分の予測電力負荷データ、１日分の予測給湯熱負荷データ、１日分の予測暖房熱負荷データからなり、図４の（イ）は、１日分の予測電力負荷を示しており、図４の（ロ）は、１日分の予測給湯熱負荷を示しており、図４の（ハ）は、１日分の予測暖房熱負荷を示している。
なお、下記の〔数２〕において、Ｄ２ｍを、月曜日に対応する過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する実負荷データとし、Ｑは、０．２５の定数であり、Ｂは、予測負荷データとする。
【００３４】
【数２】
Ｂ＝（Ｄ２ｍ×Ｑ）＋｛Ａ１×（１−Ｑ）｝
【００３５】
前記省エネ度基準値演算処理について説明を加えると、予測給湯熱負荷データを用いて、現時点から基準値用時間先までの間に必要となる貯湯必要量を賄えるように熱電併給装置３を運転させた場合に、熱電併給装置３を運転させることによって省エネルギー化を実現できる省エネ度基準値を求めるように構成されている。
【００３６】
例えば、単位時間を１時間とし、基準値用時間を１２時間として説明を加えると、まず、予測負荷データによる予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測暖房熱負荷から、下記の〔数３〕により、図５に示すように、熱電併給装置３を運転させた場合の予測省エネ度を１時間ごとに１２時間先までの１２個分を求めるとともに、熱電併給装置３を運転させた場合に貯湯タンク３に貯湯することができる予測貯湯量を１時間ごとに１２時間先までの１２個分を求める。
【００３７】
【数３】
省エネ度Ｐ＝｛（ＥＫ１＋ＥＫ２＋ＥＫ３）／熱電併給装置３の必要エネルギー｝×１００
【００３８】
ただし、ＥＫ１は、有効発電出力Ｅ１を変数とする関数であり、ＥＫ２は、Ｅ２を変数とする関数であり、ＥＫ３は、Ｅ３を変数とする関数であり、
ＥＫ１＝有効発電出力Ｅ１の発電所一次エネルギー換算値
＝ｆ１（有効発電出力Ｅ１，発電所での必要エネルギー）
ＥＫ２＝有効暖房熱出力Ｅ２の従来給湯器でのエネルギー換算値
＝ｆ２（有効暖房熱出力Ｅ２，バーナ効率（暖房時））
ＥＫ３＝有効貯湯熱出力Ｅ３の従来給湯器でのエネルギー換算値
＝ｆ３（有効貯湯熱出力Ｅ３，バーナ効率（給湯時））
熱電併給装置３の必要エネルギー：５．５ｋＷ
（熱電併給装置３を１時間稼動させたときに必要な都市ガス使用量を０．４３３ｍ³とする）
単位電力発電必要エネルギー：２．８ｋＷ
バーナ効率（暖房時）：０．８
バーナ効率（給湯時）：０．９
【００３９】
また、有効発電出力Ｅ１、有効暖房熱出力Ｅ２、有効貯湯熱出力Ｅ３の夫々は、下記の〔数４〕〜〔数６〕により求められる。
【００４０】
【数４】
Ｅ１＝電力負荷１１での消費電力＝熱電併給装置３の発電電力−（電気ヒータ１４の消費電力＋固有の補機電力）
【００４１】
【数５】
Ｅ２＝熱消費端末５での消費熱量
【００４２】
【数６】
Ｅ３＝（熱電併給装置３にて発生する熱量＋電気ヒータ１４の回収熱量−有効暖房熱出力Ｅ２）−放熱ロス
ただし、電気ヒータ１４の回収熱量＝電気ヒータ１４の消費電力×ヒータの熱効率とする。
【００４３】
そして、図５に示すように、１時間ごとの予測省エネ度および予測貯湯量を１２個分求めた状態において、まず、予測給湯熱負荷データから１２時間先までに必要とされている予測必要貯湯量を求め、その予測必要貯湯量から現時点での貯湯タンク４内の貯湯量を引いて、１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量を求める。
例えば、予測給湯熱負荷データから１２時間後に９．８ｋＷの給湯熱負荷が予測されていて、現時点での貯湯タンク４内の貯湯量が２．５ｋＷである場合には、１２時間先までの間に必要となる必要貯湯量は７．３ｋＷとなる。
【００４４】
そして、単位時間の予測貯湯量を足し合わせる状態で、その足し合わせた予測貯湯量が必要貯湯量に達するまで、１２個分の単位時間のうち、予測省エネ度の数値が高いものから選択していくようにしている。
【００４５】
説明を加えると、例えば、上述の如く、必要貯湯量が７．３ｋＷである場合には、図５に示すように、まず、予測省エネ度の一番高い７時間先から８時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせる。
次に予測省エネ度の高い６時間先から７時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が１．１ｋＷとなる。
また次に予測省エネ度の高い５時間先から６時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が４．０ｋＷとなる。
【００４６】
このようにして、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返していくと、図５に示すように、８時間先から９時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が７．３ｋＷに達する。
そうすると、８時間先から９時間先までの単位時間の省エネ度を省エネ度基準値として設定し、図５に示すものでは、省エネ度基準値が１０６となる。
【００４７】
前記運転可否判別処理について説明を加えると、運転可否判別処理では、現時点での電力負荷、予測給湯熱負荷、および、現時点での暖房熱負荷から、上記の〔数３〕により、現省エネ度を求める。
そして、その現省エネ度が省エネ度基準値よりも上回ると、熱電併給装置３の運転が可と判別し、現省エネ度が省エネ度基準値以下であると、熱電併給装置３の運転が不可と判別するようにしている。
【００４８】
次に、運転制御部７による貯湯運転及び放熱運転について説明を加える。
前記貯湯運転は、熱電併給装置３の運転中で、分流弁３０にて貯湯用熱交換器２４側に冷却水の全量が通流するように調整した状態での冷却用循環ポンプ１７の作動により、貯湯用熱交換器２４において、冷却用循環路１５を通流する冷却水にて貯湯用循環路１８を通流する湯水を加熱させることができる状態で行われる。
そして、貯湯用循環ポンプ１９を作動させて、貯湯タンク４の下部から湯水を貯湯用循環路１８に取出し、その湯水を貯湯用熱交換器２４を通過させて貯湯用設定温度に加熱したのち、貯湯タンク４の上部に戻して、貯湯タンク４内に貯湯用設定温度の湯水を貯湯するようにしている。
【００４９】
前記放熱運転は、放熱運転の開始が図外のリモコンにより指令されることにより実行し、その放熱運転では、加熱用断続弁２８を開弁させる状態で加熱用循環ポンプ２１と放熱用循環ポンプ２３とを作動させ、熱電併給装置３の運転中のときはその熱電併給装置３の運転を継続し、熱電併給装置３が停止中のときは前記省エネ基準値演算処及び運転可否判別処理を行って、運転可能であれば熱電併給装置３を運転させて、加熱用熱交換器２５にて熱源用湯水を加熱させて、その加熱された熱源用湯水を放熱用熱交換器２６を通過する状態で循環させ、放熱用熱交換器２６において熱源用湯水により加熱される熱媒を熱消費端末５に循環供給するようにしている。
また、運転制御部７は、前記リモコンから放熱運転の停止が指令されると、加熱用断続弁２８を閉弁させると共に、加熱用循環ポンプ２１及び放熱用循環ポンプ２３を停止させて、前記放熱運転を停止するように構成されている。
【００５０】
前記放熱運転において冷却水の保有熱の余剰分を貯湯タンク４の貯湯用に回すための制御について説明すると、放熱部Ｈに要求される放熱量、即ち、前記暖房熱負荷が熱電併給装置３の発生熱量以上であるときは、冷却水の全量が加熱用熱交換器２５側に通流する状態となり、前記暖房熱負荷が前記発生熱量よりも小さいときは、前記暖房熱負荷が小さくなるに伴って貯湯用熱交換器２４側への分流量が多くなるように、分流弁３０を調整し、且つ、冷却水が貯湯用熱交換器２４側に分流される状態では、貯湯用循環ポンプ１９を作動させるように構成されて、冷却水の保有熱に余剰分があるときにはその余剰分にて貯湯タンク４の湯水を加熱するように構成されている。
また、分流弁３０を、冷却水の全量が加熱用熱交換器２５側に通流する状態に調整しても、熱消費端末５で要求されている暖房熱負荷を賄えないときは、補助加熱器２７にて熱源用湯水を加熱させるように構成されている。
【００５１】
また、前記放熱運転の開始が指令されたときに、運転可否判別処理にて熱電併給装置３の運転が不可と判断した場合や、手動操作にて熱電併給装置３が停止されている場合のように、熱電併給装置３が非運転中の場合には、補助加熱器２７を加熱作動させて、その補助加熱器２７にて熱源用湯水を加熱させるように構成されている。
【００５２】
また、運転制御部７は、前記放熱運転中において、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるときは、タンクサーミスタＴｔにて検出される貯湯タンク４の貯湯量に拘らず熱電併給装置３の運転を継続し、且つ、前記暖房熱負荷が前記発生熱量よりも小さいときは、タンクサーミスタＴｔにて検出される貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量よりも少ない状態では熱電併給装置３の運転を継続して、貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量以上になると熱電併給装置３を停止するように構成されている。
【００５３】
そして、この第１実施形態においては、運転制御部７は、前記暖房熱負荷計測手段３２の計測情報に基づいて、加熱用循環路２０を循環する熱源用湯水の循環流量及び放熱部Ｈの上流側と下流側での熱源用湯水の温度差から前記暖房熱負荷を求め、前記発生熱量計測手段４０の計測情報に基づいて、冷却用循環路１５を循環する冷却水の循環流量及び熱電併給装置３の上流側と下流側での冷却水の温度差から前記発生熱量を求めて、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるか否かを判別するように構成されている。
【００５４】
次に、前記運転制御部７の制御動作において、前記貯湯運転及び前記放熱運転を行っている状態で、熱電併給装置３の運転を制御する制御動作について、図６のフローチャートに基づいて説明を加える。
まず、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行い、運転可否判別処理において熱電併給装置３の運転が可と判別されると、放熱運転中か否かを判別し、放熱運転中で無いときは、貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量以上か否かを判別して、貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量よりも少ない間は、熱電併給装置３を運転して貯湯運転を実行し、貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量以上なると、熱電併給装置３を停止させる（ステップ１〜８）。
【００５５】
放熱運転中は、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるか否かを判別して、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるときは、貯湯タンク４の貯湯量に拘らず熱電併給装置３の運転を継続し、前記暖房熱負荷が前記発生熱量よりも小さいときは、貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量よりも少ない間は、熱電併給装置３の運転を継続して、貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量以上なると、熱電併給装置３を停止させる（ステップ４，９，５〜８）。
【００５６】
上述の制御の実行中に、図外のリモコンにより放熱運転の開始が指令されると、割り込み処理として、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行って、上述の制御動作を行う。
【００５７】
以下、本発明の第２ないし第４の各実施形態を説明するが、第１実施形態と同じ構成要素や同じ作用を有する構成要素については、重複説明を避けるために、同じ符号を付すことにより説明を省略し、主として、第１実施形態と異なる構成を説明する。
【００５８】
〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、主として、放熱運転における制御構成が第１実施形態と異なるので、その構成を中心に図面に基づいて説明を加える。
【００５９】
この第２実施形態では、図７に示すように、第１実施形態において設けた冷却水流量センサＱｃ及び下流側冷却水サーミスタＴｂを省略してある。
そして、運転制御部７は、前記放熱運転は、第１実施形態と同様に、放熱運転の開始が図外のリモコンにより指令されることにより実行し、その放熱運転では、加熱用断続弁２８を開弁させる状態で加熱用循環ポンプ２１と放熱用循環ポンプ２３とを作動させ、熱電併給装置３の運転中のときはその熱電併給装置３の運転を継続し、熱電併給装置３が停止中のときは前記省エネ基準値演算処及び運転可否判別処理を行って、運転可能であれば熱電併給装置３を運転させるように構成されているが、冷却水の保有熱の余剰分を貯湯タンク４の貯湯用に回すための分流弁３０の制御動作が第１実施形態と異なる。
【００６０】
以下、その分流弁３０の制御動作について説明を加える。
前記放熱運転の開始が指令されると、冷却水の全量が加熱用熱交換器２５側に通流する状態となるように分流弁３０を調整し、その状態で、前記過熱防止用サーミスタＴａの検出温度が上昇し始めると、上昇し始めた時の温度に前記過熱防止用サーミスタＴａの検出温度を維持すべく、貯湯用熱交換器２４側への冷却水の分流量が多くなるように分流弁３０を調整し、前記過熱防止用サーミスタＴａの検出温度が下降し始めると、下降し始めた時の温度に前記過熱防止用サーミスタＴａの検出温度を維持すべく、貯湯用熱交換器２４側への冷却水の分流量が少なくなるように分流弁３０を調整し、且つ、冷却水が貯湯用熱交換器２４側に分流される状態では、貯湯用循環ポンプ１９を作動させるよう構成されている。
また、分流弁３０を、冷却水の全量が加熱用熱交換器２５側に通流する状態に調整しても、熱消費端末５で要求されている暖房熱負荷を賄えないときは、第１実施形態と同様に、補助加熱器２７にて熱源用湯水を加熱させるように構成されている。
【００６１】
また、運転制御部７は、第１実施形態と同様に、前記放熱運転中において、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるときは、タンクサーミスタＴｔにて検出される貯湯タンク４の貯湯量に拘らず熱電併給装置３の運転を継続し、且つ、前記暖房熱負荷が前記発生熱量よりも小さいときは、タンクサーミスタＴｔにて検出される貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量よりも少ない状態では熱電併給装置３の運転を継続して、貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量以上になると熱電併給装置３を停止するように構成されているが、放熱部Ｈに要求される暖房熱負荷が熱電併給装置３の発生熱量以上であるか否かを判別するための構成が第１実施形態と異なる。
【００６２】
つまり、この第２実施形態においては、運転制御部７は、冷却水の全量が加熱用熱交換器２５側に通流する状態となるように分流弁３０を調整した状態で、前記過熱防止用サーミスタＴａの検出温度が上昇しないときは前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であると判別し、上昇すると前記暖房熱負荷が前記発生熱量よりも小さいと判別するように構成されている。
この第２実施形態においては、前記過熱防止用サーミスタＴａが、放熱部Ｈに要求される暖房熱負荷が熱電併給装置３の発生熱量以上であるか否かを判別するために設ける冷却用流体温度検出手段に兼用するように構成されている。
【００６３】
前記貯湯運転及び前記放熱運転を行っている状態で、熱電併給装置３の運転を制御する制御動作は、下記の点以外は、図６に示すフローチャートに基づいて説明した第１実施形態における制御動作と同様であるので説明を省略する。
即ち、前記暖房熱負荷が前記発生熱量よりも小さいと判別したときに、補助加熱器２７を加熱作動させているときは、先ずその加熱作動を停止した後、再度、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるか否かを判別するように構成されている。
【００６４】
〔第３実施形態〕
この第３実施形態は、主として、貯湯用循環路、貯湯用熱交換器、貯湯用循環手段Ｃ１、加熱用循環路、加熱用熱交換器及び加熱用循環手段Ｃ２夫々の構成、並びに、貯湯運転及び放熱運転夫々における制御構成が第１実施形態と異なるので、それらの構成を中心に図面に基づいて説明を加える。
【００６５】
この第３実施形態では、図８に示すように、貯湯タンク４内の湯水を循環するとともに、熱源用湯水を循環させる貯湯加熱兼用循環路３３が設けられ、その貯湯加熱兼用循環路３３を通して貯湯タンク４内の湯水を循環させるとともに、熱源用湯水を循環させる貯湯加熱兼用循環ポンプ３４が設けられている。
つまり、貯湯加熱兼用循環路３３が、貯湯用循環路と加熱用循環路とを兼用するように構成され、貯湯加熱兼用循環ポンプ３４が、貯湯用循環ポンプと加熱用循環ポンプとを兼用するように構成されている。
【００６６】
前記貯湯加熱兼用循環路３３には、貯湯タンク４の下部と連通する取り出し路３５と貯湯タンク４の上部と連通する貯湯路３６が接続され、貯湯路３６には、貯湯弁３７が設けられている。
そして、貯湯加熱兼用循環路３３には、取り出し路３５との接続箇所から湯水の循環方向の順に、貯湯加熱兼用熱交換器３８、前記貯湯加熱兼用循環ポンプ３４、第１実施形態と同構成の補助加熱器２７、電磁比例弁にて構成されて、湯水の通流量の調整及び通流の断続を行う暖房弁３９、第１実施形態と同様の放熱用熱交換器２６が設けられている。
【００６７】
前記貯湯加熱兼用熱交換器３８においては、熱電併給装置３にて発生する熱を回収した冷却用循環路１５の冷却水を通流させることにより、貯湯加熱兼用循環路３３を通流する湯水を加熱させるように構成され、冷却用循環路１５には上記第１実施形態における分流弁３０は設けられていない。
つまり、貯湯加熱兼用熱交換器３８が、貯湯用熱交換器と加熱用熱交換器とを兼用するように構成されている。
【００６８】
そして、貯湯弁３７を開弁し且つ暖房弁３９を閉弁する状態で、貯湯加熱兼用循環ポンプ３４を作動させると、取り出し路３５を通じて貯湯タンク４の下部から湯水を貯湯加熱兼用循環路３３に取り出し、その湯水を貯湯加熱兼用熱交換器３８を通過させて加熱したのち、貯湯路３６を通じて貯湯タンク４の上部に戻す形態で、貯湯タンク４の湯水が循環されることになる。
また、暖房弁３９を開弁し、貯湯弁３７を開弁または閉弁する状態で、貯湯加熱兼用循環ポンプ３４を作動させると、貯湯加熱兼用循環路３３を通じて湯水が循環されることになる。
つまり、前記貯湯用循環手段Ｃ１が、貯湯加熱兼用循環ポンプ３４、貯湯弁３７及び暖房弁３９から構成され、加熱用循環手段Ｃ２も、貯湯加熱兼用循環ポンプ３４、貯湯弁３７及び暖房弁３９から構成され、冷却用循環手段Ｃ３が冷却用ポンプ１７にて構成されている。
【００６９】
また、貯湯加熱兼用循環路３３には、前記補助加熱器２７に流入する湯水の温度を検出する入口サーミスタＴｉ、補助加熱器２から流出する湯水の温度を検出する出口サーミスタＴｅが設けられている。
【００７０】
この第３実施形態における貯湯運転及び放熱運転での運転制御部７の制御動作について説明を加える。
前記貯湯運転は、熱電併給装置３の運転中に、暖房弁３９を閉弁し、貯湯加熱兼用循環ポンプ３４を作動させる状態で、入口サーミスタＴｉの検出温度が設定温度になるように貯湯弁３７の開度を調整することにより行われる。
その貯湯運転中は、貯湯弁３７の開度を設定最小開度に絞っても入口サーミスタＴｉの検出温度が前記設定温度よりも低いときは、入口サーミスタＴｉの検出温度が前記設定温度になるように、暖房弁３９を開弁すると共にその開度を調整して、排熱式熱交換器２４にて加熱された湯の一部を貯湯タンク４をバイパスさせて通流させる。
【００７１】
前記放熱運転は、放熱運転の開始が図外のリモコンにより指令されることにより実行し、その放熱運転では、暖房弁３９を開弁し、貯湯加熱兼用循環ポンプ３４と放熱用循環ポンプ２３とを作動させ、熱電併給装置３の運転中のときはその熱電併給装置３の運転を継続し、熱電併給装置３が停止中のときは前記省エネ基準値演算処及び運転可否判別処理を行って、運転可能であれば熱電併給装置３を運転させて、貯湯加熱兼用熱交換器３８にて熱源用湯水を加熱させて、その加熱された熱源用湯水を放熱用熱交換器２６を通過する状態で循環させ、放熱用熱交換器２６において熱源用湯水により加熱される熱媒を熱消費端末５に循環供給するようにしている。
また、運転制御部７は、前記リモコンから放熱運転の停止が指令されると、暖房弁３９を閉弁させると共に放熱用循環ポンプ２３を停止させて、前記放熱運転を停止するように構成されている。
【００７２】
前記放熱運転において冷却水の保有熱の余剰分を貯湯タンク４の貯湯用に回すための制御について説明すると、放熱部Ｈに要求される暖房熱負荷が熱電併給装置３の発生熱量以上であるときは、貯湯弁３７を閉弁し、前記暖房熱負荷が前記発生熱量よりも小さいときは、前記暖房熱負荷が小さくなるに伴って貯湯弁３７を開度が大きくなるように調整するように構成されて、冷却水の保有熱に余剰分があるときにはその余剰分にて貯湯タンク４の湯水を加熱するように構成されている。
また、貯湯弁３７を閉弁して、貯湯タンク４の湯水の循環を停止しても、入口サーミスタＴｉの検出温度が前記設定温度よりも低いときは、補助加熱器２７を加熱作動させると共に、出口サーミスタＴｅの検出温度が前記設定温度になるようにバーナ２７ｂの燃焼量を調節するように構成されている。
【００７３】
また、前記放熱運転の開始が指令されたときに、運転可否判別処理にて熱電併給装置３の運転が不可と判断した場合や、手動操作にて熱電併給装置３が停止されている場合のように、熱電併給装置３が非運転中の場合には、補助加熱器２７を加熱作動させて、その補助加熱器２７にて熱源用湯水を加熱させるように構成されている。
【００７４】
また、前記放熱運転中において、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるか否か及び貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量以上か否かの夫々の判別結果に基づいて熱電併給装置３の運転を制御する制御動作、並びに、放熱部Ｈに要求される暖房熱負荷が熱電併給装置３の発生熱量以上であるか否かを判別するための制御動作は、第１実施形態と同様であるので、説明を省略する。
また、前記貯湯運転及び前記放熱運転を行っている状態で、熱電併給装置３の運転を制御する制御動作は、図６に示すフローチャートに基づいて説明した第１実施形態における制御動作と同様であるので説明を省略する。
【００７５】
〔第４実施形態〕
この第４実施形態は、主として、貯湯用循環路、貯湯用熱交換器、貯湯用循環手段Ｃ１、加熱用循環路、加熱用熱交換器及び加熱用循環手段Ｃ２夫々の構成、並びに、貯湯運転及び放熱運転夫々における制御構成が第１実施形態と異なる。図９に示すように、第３実施形態と同様に、貯湯用循環路と加熱用循環路とを兼用する貯湯加熱兼用循環路３３、貯湯用熱交換器と加熱用熱交換器とを兼用する貯湯加熱兼用熱交換器３８、及び、貯湯用循環ポンプと加熱用循環ポンプとを兼用する貯湯加熱兼用循環ポンプ３４が設けられているので、それらの詳細な説明は省略する。
また、第３実施形態と同様に、前記貯湯用循環手段Ｃ１が貯湯加熱兼用循環ポンプ３４、貯湯弁３７及び暖房弁３９から構成され、加熱用循環手段Ｃ２も貯湯加熱兼用循環ポンプ３４、貯湯弁３７及び暖房弁３９から構成されているので、それらの詳細な説明は省略する。
また、第２実施形態と同様に、第１実施形態において設けた冷却水流量センサＱｃ及び下流側冷却水サーミスタＴｂを省略してある。
【００７６】
この第４実施形態における貯湯運転での運転制御部７の制御動作は、第３実施形態と同様であるので、説明を省略する。
また、前記放熱運転においては、第３実施形態と同様に、放熱運転の開始が図外のリモコンにより指令されることにより実行し、その放熱運転では、暖房弁３９を開弁し、貯湯加熱兼用循環ポンプ３４と放熱用循環ポンプ２３とを作動させ、熱電併給装置３の運転中のときはその熱電併給装置３の運転を継続し、熱電併給装置３が停止中のときは前記省エネ基準値演算処及び運転可否判別処理を行って、運転可能であれば熱電併給装置３を運転させるように構成されているが、冷却水の保有熱の余剰分を貯湯タンク４の貯湯用に回すための貯湯弁３７及び暖房弁３９の制御動作が第１実施形態と異なる。
【００７７】
以下、その貯湯弁３７及び暖房弁３９の制御動作について説明を加える。
前記放熱運転の開始が指令されると、貯湯タンク４の湯水の循環を停止するように貯湯弁３７を閉弁し、その状態で、前記過熱防止用サーミスタＴａの検出温度が上昇し始めると、上昇し始めた時の温度に前記過熱防止用サーミスタＴａの検出温度を維持すべく、貯湯タンク４の湯水の循環量が多くなるように貯湯弁３７を調整し、前記過熱防止用サーミスタＴａの検出温度が下降し始めると、下降し始めた時の温度に前記過熱防止用サーミスタＴａの検出温度を維持すべく、貯湯タンク４の湯水の循環量が少なくなるように貯湯弁３７を調整するように構成されている。
また、貯湯弁３７を閉弁して、貯湯タンク４の湯水の循環を停止しても、入口サーミスタＴｉの検出温度が前記設定温度よりも低いときは、補助加熱器２７を加熱作動させると共に、出口サーミスタＴｅの検出温度が前記設定温度になるようにバーナ２７ｂの燃焼量を調節するように構成されている。
【００７８】
また、前記放熱運転中において、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるか否か及び貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量以上か否かの夫々の判別結果に基づいて熱電併給装置３の運転を制御する制御動作は第１実施形態と同様であり、放熱部Ｈに要求される暖房熱負荷が熱電併給装置３の発生熱量以上であるか否かを判別するための制御動作は、第２実施形態と同様であるので、説明を省略する。つまり、この第４実施形態においては、第２実施形態と同様に、前記過熱防止用サーミスタＴａが、放熱部Ｈに要求される暖房熱負荷が熱電併給装置３の発生熱量以上であるか否かを判別するために設ける冷却用流体温度検出手段に兼用するように構成されている。
【００７９】
前記貯湯運転及び前記放熱運転を行っている状態で、熱電併給装置３の運転を制御する制御動作は、下記の点以外は、図６に示すフローチャートに基づいて説明した第１実施形態における制御動作と同様であるので説明を省略する。
即ち、第２実施形態と同様に、前記暖房熱負荷が前記発生熱量よりも小さいと判別したときに、補助加熱器２７を加熱作動させているときは、先ずその加熱作動を停止した後、再度、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるか否かを判別するように構成されている。
【００８０】
〔別実施形態〕
（イ） 放熱部Ｈに要求される暖房熱負荷が熱電併給装置３の発生熱量以上であるか否かを判別するための構成は、上記の実施形態において例示した構成以外にも、種々の構成が可能である。
例えば、熱電併給装置３は定格運転されて、その定格運転状態では熱電併給装置３の発生熱量は定格発生熱量で略一定であるので、熱電併給装置３の発生熱量を前記定格発生熱量に固定的に設定し、前記暖房熱負荷は、暖房対象域を暖房するための目標温度と暖房対象域の検出温度との偏差に基づいて求め、それらに基づいて前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるか否かを判別するように構成しても良い。
【００８１】
（ロ） 上記の実施形態においては、予測熱負荷、予測電力負荷及び省エネ度Ｐに基づいて運転用時間帯を設定して、その運転用時間帯にて熱電併給装置３を運転するように構成したが、これに限定されるものではない。
例えば、上記の実施形態のように予測した予測熱負荷及び予測電力負荷に基づいて、単に熱負荷の多い時間帯、例えば貯湯熱負荷の多い時間帯や暖房熱負荷の多い時間帯を予測運転時間帯として求めたり、単に電力負荷の多い時間帯を予測運転時間帯として求めて、その予測運転時間帯において熱電併給装置３を運転するように構成して、その予測運転時間帯において前記放熱運転が実行されると、上記の実施形態のように、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるか否か及び貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量以上か否かの夫々の判別結果に基づいて熱電併給装置３の運転を制御するように構成しても良い。
【００８２】
（ハ） 使用者の人為操作によって、熱電併給装置３を運転させるように構成しても良い。
【００８３】
（ニ） 熱電併給装置３の停止中に、放熱運転の開始が指令されると、上記の実施形態のように省エネ基準値演算処理及び運転可否判別処理を実行して熱電併給装置３の運転の可否を判別するのではなく、放熱運転の開始が指令されると、無条件に熱電併給装置３を運転して放熱運転を開始し、その放熱運転中に、上記の実施形態のように、前記暖房熱負荷が前記発生熱量以上であるか否か及び貯湯タンク４の貯湯量が設定上限量以上か否かの夫々の判別結果に基づいて熱電併給装置３の運転を制御するように構成しても良い。
【００８４】
（ホ） 上記の第２及び第４の各実施形態においては、前記過熱防止用サーミスタＴａを前記冷却用流体温度検出手段に兼用するように構成する場合について例示したが、前記過熱防止用サーミスタＴａとは別に、前記冷却用流体温度検出手段として、熱電併給装置３の下流側にて冷却用循環路１５を通流する冷却水の温度を検出する下流側冷却水サーミスタＴｂを設けても良い。
【００８５】
（ヘ） 放熱部Ｈの具体構成は、上記の実施形態において例示した構成に限定されるものではない。
例えば、加熱用熱交換器で加熱された熱媒を、加熱用循環路を通じて直接熱消費端末５に循環させるように構成して、放熱部Ｈを熱消費端末５にて構成しても良い。
【００８６】
（ト） 上記実施形態では、電気ヒータ１４がガスエンジン１の冷却水を加熱するように構成されているが、電気ヒータ１４にて貯湯タンク４内の湯水を加熱するように構成して実施することも可能である。
【００８７】
（チ） 上記の実施形態においては、熱電併給装置３として、ガスエンジン１により発電装置２を駆動するように構成したものを例示したが、例えば、燃料電池にて構成しても良い。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態におけるコージェネレーションシステムのブロック図
【図２】第１実施形態におけるコージェネレーションシステムの制御構成を示すブロック図
【図３】データ更新処理を説明する説明図
【図４】１日分の予測負荷を示す図
【図５】省エネ度基準値演算処理を説明する図
【図６】制御動作のフローチャートを示す図
【図７】第２実施形態におけるコージェネレーションシステムのブロック図
【図８】第３実施形態におけるコージェネレーションシステムのブロック図
【図９】第４実施形態におけるコージェネレーションシステムのブロック図
【符号の説明】
３ 熱電併給装置
４ 貯湯タンク
７ 運転制御手段
１５ 冷却用循環路
１８ 貯湯用循環路
２０ 加熱用循環路
２４ 貯湯用熱交換器
２５ 加熱用熱交換器
３３ 貯湯用循環路、加熱用循環路
３８ 貯湯用熱交換器、加熱用熱交換器
Ｃ１ 貯湯用循環手段
Ｃ２ 加熱用循環手段
Ｃ３ 冷却用循環手段
Ｈ 放熱部
Ｔａ 冷却用流体温度検出手段、過熱防止用温度検出手段

Claims (4)

1. 電力と熱を発生する熱電併給装置と、
   貯湯用熱交換器を備えた貯湯用循環路を通じて貯湯タンクの湯水を循環させる貯湯用循環手段と、
   加熱用熱交換器と放熱部とを備えた加熱用循環路を通じて熱媒を循環させる加熱用循環手段と、
   前記熱電併給装置を冷却する冷却用流体を前記貯湯用熱交換器と前記加熱用熱交換器とに冷却用循環路を通じて循環させる冷却用循環手段と、
   運転を制御する運転制御手段とが設けられ、
   その運転制御手段が、放熱運転の開始の指令に基づいて、前記加熱用循環手段、前記熱電併給装置及び前記冷却用循環手段を作動させ、且つ、前記冷却用流体の保有熱に余剰分がある場合にはその余剰分にて前記貯湯タンクの湯水を加熱すべく前記貯湯用循環手段を作動させる放熱運転を実行するように構成されたコージェネレーションシステムであって、
   前記運転制御手段は、前記放熱運転中において、前記放熱部に要求される放熱量が前記熱電併給装置の発生熱量以上であるときは、前記貯湯タンクの貯湯量に拘らず前記熱電併給装置の運転を継続し、且つ、前記放熱量が前記発生熱量よりも小さいときは、前記貯湯タンクの貯湯量が設定上限量よりも少ない状態では前記熱電併給装置の運転を継続して、前記貯湯タンクの貯湯量が前記設定上限量以上になると前記熱電併給装置を停止するように構成されているコージェネレーションシステム。
2. 前記運転制御手段は、前記加熱用循環路を循環する熱媒の循環流量及び前記放熱部の上流側と下流側での熱媒の温度差から前記放熱量を求め、前記冷却用循環路を循環する冷却用流体の循環流量及び前記熱電併給装置の上流側と下流側での冷却用流体の温度差から前記発生熱量を求めて、前記放熱量が前記発生熱量以上であるか否かを判別するように構成されている請求項１記載のコージェネレーションシステム。
3. 前記冷却用循環路を通流する冷却用流体の温度を検出する冷却用流体温度検出手段が設けられ、
   前記運転制御手段は、前記冷却用流体温度検出手段の検出温度が上昇しないときは前記放熱量が前記発生熱量以上であると判別し、上昇すると前記放熱量が前記発生熱量よりも小さいと判別するように構成されている請求項１記載のコージェネレーションシステム。
4. 前記冷却用循環路を循環する冷却用流体の温度に基づいて前記熱電併給装置の過熱を防止すべく、前記冷却用循環路に冷却用流体の温度を検出するように設けられている過熱防止用温度検出手段が、前記冷却用流体温度検出手段に兼用されるように構成されている請求項３記載のコージェネレーションシステム。

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