JP4101082B2

JP4101082B2 - コージェネレーションシステム

Info

Publication number: JP4101082B2
Application number: JP2003046154A
Authority: JP
Inventors: 雅人越智; 桂嗣滝本
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2003-02-24
Filing date: 2003-02-24
Publication date: 2008-06-11
Anticipated expiration: 2023-02-24
Also published as: JP2004257591A

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、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられているコージェネレーションシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のようなコージェネレーションシステムは、熱電併給装置が、ガスエンジンと発電機とを組み合わせたものや燃料電池などから構成され、熱電併給装置を運転させるとともに、排熱式加熱手段を作動させることにより、熱電併給装置にて発生する熱を利用して、貯湯タンク内への湯水の貯湯や、床暖房装置や浴室暖房装置などの熱消費端末への熱媒の供給を行い、補助加熱手段を作動させることにより、貯湯タンク内への湯水の貯湯や熱消費端末への熱媒の供給を行うようにしているものである。
【０００３】
上記のようなコージェネレーションシステムにおいて、従来では、貯湯タンクの下部から取り出した湯水を補助加熱手段にて加熱したのち貯湯タンクの上部に戻すように湯水循環路を通して貯湯タンク内の湯水を循環させる貯湯状態と、補助加熱手段にて加熱された湯水を熱媒循環路を通流する熱媒を加熱させる熱媒加熱用熱交換器を通過させるように湯水循環路を通して湯水を循環させる熱媒加熱状態とに切換可能な湯水循環手段が設けられ、運転制御手段が、熱媒加熱状態で湯水循環手段を作動させるとともに、補助加熱手段および熱媒循環手段を作動させることにより、熱媒加熱用熱交換器において補助加熱手段にて加熱された湯水にて熱媒循環路を通流する熱媒を加熱し、その加熱された熱媒を床暖房装置や浴室暖房装置などの熱消費端末に供給するようにしている（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２４８９０９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のコージェネレーションにおいて、補助加熱手段を作動させて熱消費端末に熱媒を供給する場合には、運転制御手段が、熱消費端末にて現在要求されている現暖房熱負荷を賄うように補助加熱手段の作動を制御することになる。
そして、運転制御手段は、例えば、補助加熱手段の作動中に、補助加熱手段の作動により現暖房熱負荷よりも設定負荷量だけ大きい負荷量が得られる状態となると、補助加熱手段の作動を停止させ、補助加熱手段の作動停止中に、現暖房熱負荷よりも設定負荷量だけ小さい負荷量を賄えない状態となると、補助加熱手段を作動させることにより、現暖房熱負荷を賄うようにしている。
【０００６】
現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段を作動させた場合には、補助加熱手段を作動させる回数が多くなる。
そして、補助加熱手段を作動させるたびに起動ロスが生じるので、補助加熱手段を作動させる回数が多くなると、それだけ必要となるエネルギー量が増加することとなって、現暖房熱負荷を賄うために必要となるエネルギー量が多くなる虞があった。
【０００７】
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、熱消費端末にて現在要求されている現暖房熱負荷を賄いながら、省エネルギー化を実現することができるコージェネレーションシステムを提供する点にある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１に記載の発明によれば、電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられているコージェネレーションシステムにおいて、
前記運転制御手段は、時系列的な給湯熱負荷を管理するように構成され、かつ、前記熱消費端末にて現在要求されている現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で前記補助加熱手段を作動させることが予測できる現時点において現時点よりも後に時系列的な給湯熱負荷が存在する場合には、その給湯熱負荷を先行対象用の給湯熱負荷として、作動状態を連続させる形態で前記補助加熱手段を作動させて前記先行対象用の給湯熱負荷分を先行して前記貯湯タンクに溜める連続作動状態と、作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で前記補助加熱手段を作動させかつ前記先行対象用の給湯熱負荷については現時点よりも後の作動タイミングになると前記補助加熱手段を作動させて賄う断続作動状態とのうち、前記現暖房熱負荷および前記先行対象用の給湯熱負荷を賄うために必要となるエネルギー量が小さい方を選択して、前記補助加熱手段を作動させるように構成されている。
【０００９】
すなわち、運転制御手段は、現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段を作動させることが予測できる場合には、現時点よりも後に先行対象用の給湯熱負荷が存在すると、現暖房熱負荷と先行対象用の給湯熱負荷とを賄うことを想定した状態で、連続作動状態と断続作動状態とのうちどちらが必要となるエネルギー量が小さいかを判別することになる。
そして、運転制御手段は、連続作動状態の方が断続作動状態よりも必要となるエネルギー量が小さい場合には、連続作動状態で補助加熱手段を作動させ、断続作動状態の方が連続作動状態よりも必要となるエネルギー量が小さい場合には、断続作動状態で補助加熱手段を作動させることになる。
【００１０】
したがって、現暖房熱負荷だけでなく、現暖房熱負荷と先行対象用の給湯熱負荷とを賄うことを想定した状態で、連続作動状態と断続作動状態とのうち必要となるエネルギー量が小さくなる方の作動状態にて補助加熱手段を作動させることができるので、現暖房熱負荷と先行対象用の給湯熱負荷とを賄いながら、極力必要となるエネルギー量を小さくさせることができることになる。
【００１１】
ちなみに、現暖房熱負荷および先行対象用の給湯熱負荷を賄うために必要となるエネルギー量について説明を加えると、連続作動状態においては、作動状態を連続させる形態で補助加熱手段を作動させることになるので、補助加熱手段を作動させる回数は少なくなり、この点では断続作動状態よりも必要となるエネルギー量が小さくなる。
それに対して、連続作動状態においては、先行対象用の給湯熱負荷を賄うために、貯湯タンクに溜められた熱が時間経過に伴って放熱することを見込んで、先行対象用の給湯熱負荷分よりも余分に貯湯タンクに溜めることになるので、この点では断続作動状態よりも必要となるエネルギー量が多くなる。
【００１２】
以上のことから、請求項１に記載の発明によれば、現暖房熱負荷と先行対象用の給湯熱負荷とを賄いながら、極力必要となるエネルギー量が小さい作動状態にて補助加熱手段を作動させることができることとなって、熱消費端末にて現在要求されている現暖房熱負荷を賄いながら、省エネルギー化を実現することができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、前記運転制御手段は、前記連続作動状態において、前記先行対象用の給湯熱負荷分と現時点から前記作動タイミングまでの放熱量分とを先行して前記貯湯タンクに溜めるように構成されている。
【００１４】
すなわち、運転制御手段は、連続作動状態にて補助加熱手段を作動させたときに、先行対象用の給湯熱負荷を賄うために、先行対象用の給湯熱負荷分と現時点から作動タイミングまでの放熱量分とを貯湯タンクに溜めることになるので、極力過不足がないように先行対象用の給湯熱負荷分を貯湯タンクに溜めることができることになる。
そして、運転制御手段は、極力過不足がないように先行対象用の給湯熱負荷分を貯湯タンクに溜めるように連続作動状態で補助加熱手段を作動させた場合に、現暖房熱負荷と先行対象用の給湯熱負荷とを賄うために必要となるエネルギー量を求めることができることになるので、連続作動状態において、現暖房熱負荷と先行対象用の給湯熱負荷とを賄うために必要となるエネルギー量を精度よく求めることができることになる。
したがって、現暖房熱負荷と先行対象用の給湯熱負荷とを賄うことを想定した状態において、連続作動状態と断続作動状態とのうちどちらが必要となるエネルギー量が小さいかの判別を的確に行うことができることとなって、省エネルギー化の実現がより的確なものとなる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、前記熱消費端末における時系列的な暖房熱負荷、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている現給湯熱負荷、および、前記現暖房熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その設定された運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されている。
【００１６】
すなわち、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な暖房熱負荷は、過去の使用状況に基づくものであり、現電力負荷、現給湯熱負荷、および、現暖房熱負荷は、現時点での使用状況に基づくものである。
そして、運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、時系列的な暖房熱負荷、現電力負荷、現給湯熱負荷、および、現暖房熱負荷から、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定するので、実際の使用者の使用状況に対応させた状態で、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定することができることになる。
【００１７】
したがって、運転制御手段は、実際の使用者の使用状況に対応させた状態で設定される省エネルギーを実現可能な運転用時間帯に熱電併給装置を運転させることになるので、実際の使用者の使用状況に対応させた状態で、省エネルギー化を実現することができることになる。
【００１８】
請求項４に記載の発明によれば、前記運転制御手段は、前記運転用時間帯以外の時間帯および前記運転用時間帯において前記熱電併給装置にて発生する熱だけでは前記現給湯熱負荷を賄えない場合には、前記補助加熱手段を作動させ、前記運転用時間帯以外の時間帯および前記運転用時間帯において前記熱電併給装置にて発生する熱だけでは前記現暖房熱負荷を賄えない場合には、前記補助加熱手段を作動させるように構成され、かつ、時系列的な給湯熱負荷のうち、前記補助加熱手段を作動させて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷を前記先行対象用の給湯熱負荷と設定するように構成されている。
【００１９】
すなわち、運転制御手段は、熱電併給装置にて発生する熱を補助加熱手段の作動よりも優先させる状態で、補助加熱手段を作動させて、現給湯熱負荷および現暖房熱負荷を賄うので、極力熱電併給装置にて発生する熱を使用する状態で現給湯熱負荷および現暖房熱負荷を賄うことができることとなって、それだけ省エネルギー化を実現することができることになる。
【００２０】
そして、請求項１に記載の発明では、熱電併給装置にて発生する熱にて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷が先行対象用の給湯熱負荷に含まれている場合でも、熱電併給装置にて発生する熱にて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷も補助加熱手段の作動により賄うことを想定して、継続作動状態と断続作動状態とのうちどちらが必要となるエネルギー量が小さくなるかを判別している。
したがって、熱電併給装置にて発生する熱にて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷が先行対象用の給湯熱負荷に含まれている場合に、連続作動状態にて補助加熱手段を作動させると、電併給装置の運転により賄うことによって省エネルギーを図ることが予測されている時系列的な給湯熱負荷についても、補助加熱手段の作動により先行して貯湯タンク内に溜められることになり、かえって省エネルギー化の実現を阻害することが考えられる。
【００２１】
しかしながら、請求項４に記載の発明では、運転制御手段が、時系列的な給湯熱負荷のうち、補助加熱手段を作動させて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷を先行対象用の給湯熱負荷と設定するので、熱電併給装置にて発生する熱にて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷を除いて、先行対象用の給湯熱負荷を設定することができることになる。
したがって、電併給装置の運転により賄うことによって省エネルギーを図ることが予測されている時系列的な給湯熱負荷についても、補助加熱手段の作動により賄われてしまうことを阻止することができることとなって、的確に省エネルギー化を実現することができることになる。
【００２２】
ちなみに、時系列的な給湯熱負荷のうち、補助加熱手段を作動させて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷を特定する構成について説明を加えると、請求項３の発明において説明した如く、運転用時間帯に熱電併給装置を運転させ、運転用時間帯を時系列的な給湯熱負荷などに基づいて設定しているので、時系列的な給湯熱負荷がどのような負荷量のときを運転用時間帯と設定しているかを把握することができる。
したがって、時系列的な給湯熱負荷がどのような負荷量であるかによって運転用時間帯を予測することができることになり、その予測される運転用時間帯以外の時間帯には、熱電併給装置の非運転中と予測することができ、予測される運転用時間帯には、熱電併給装置の運転中と予測することができることになる。
【００２３】
そして、熱電併給装置の非運転中には、熱電併給装置を運転させずに補助加熱手段を作動させることになるので、熱電併給装置の非運転中おける時系列的な給湯熱負荷は、補助加熱手段を作動させて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷とすることができる。
また、熱電併給装置の運転中であっても、そのときの給湯熱負荷の負荷量が熱電併給装置にて発生する熱だけでは賄えないような負荷量であると、補助加熱手段を作動させることになるので、熱電併給装置の運転中において熱電併給装置にて発生する熱だけでは賄えないような負荷量の給湯熱負荷は、補助加熱手段を作動させて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷とすることができる。
【００２４】
【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について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。
【００２５】
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を介して電気負荷１１に供給するように構成されている。
【００２６】
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、その余剰電力を熱に代え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。
【００２７】
前記電気ヒータ１４は、複数の電気ヒータから構成され、冷却水循環ポンプ１７の作動により冷却水循環路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。
【００２８】
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貯湯タンク４、湯水循環路１８を通して貯湯タンク４内の湯水などを循環させる湯水循環ポンプ１９、熱媒循環路２０を通して熱媒を熱消費端末５に循環供給させる熱媒循環手段としての熱媒循環ポンプ２１、湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させる排熱式熱交換器２２、熱媒循環路２０を通流する熱媒を加熱させる熱媒加熱用熱交換器２３、ファン２４を作動させた状態でのバーナ２５の燃焼により湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させる補助加熱用熱交換器２６などを備えて構成されている。
【００２９】
前記排熱式熱交換器２２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水循環路１５の冷却水を通流させることにより、湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させるように構成されている。
そして、排熱式加熱手段Ｎが、排熱式熱交換器２２により構成され、補助加熱手段Ｍが、ファン２４、バーナ２５、補助加熱用熱交換器２６により構成されている。
ちなみに、補助加熱手段Ｍは、バーナ２５の燃焼量を調整することにより、湯水の温度が貯湯設定温度や熱媒加熱用熱交換器２３に供給するための熱媒加熱用設定温度になるように加熱させるように構成されている。
【００３０】
前記熱媒加熱用熱交換器２３においては、排熱式熱交換器２２や補助加熱用熱交換器２６にて加熱された熱源用湯水を通流させることにより、熱媒循環路２０を通流する熱媒を加熱させるように構成されている。
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。
【００３１】
前記湯水循環路１８には、貯湯タンク４の下部と連通する取り出し路２７と貯湯タンク４の上部と連通する貯湯路２８が接続され、貯湯路２８には、貯湯弁２９が設けられている。
そして、湯水循環路１８には、取り出し路２７との接続箇所から湯水の循環方向の順に、排熱式熱交換器２２、湯水循環ポンプ１９、補助加熱用熱交換器２６、湯水の通流を断続する断続弁３０、熱媒加熱用熱交換器２３が設けられている。
【００３２】
また、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負荷計測手段３１が設けられ、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も設けられている。
【００３３】
前記運転制御部７は、熱電併給装置３の運転中には冷却水循環ポンプ１７を作動させる状態で、熱電併給装置３の運転および冷却水循環ポンプ１７の作動状態を制御するとともに、湯水循環ポンプ１９、熱源用循環ポンプ２１、熱媒循環ポンプ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に熱媒を供給する熱媒供給運転を行うように構成されている。
【００３４】
ちなみに、給湯するときには、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、補助加熱手段Ｍを作動させて、その補助加熱手段Ｍにて加熱された湯水を貯湯タンク４を経由させて給湯するように構成されている。
【００３５】
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日分の時系列的な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日分の時系列的な過去負荷データから、その日１日分の時系列的な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日分の時系列的な予測負荷データを求めた状態で、単位時間である１時間が経過するごとに、時系列的な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。
【００３６】
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、例えば、現時点が０時であると０時から１時までを運転用時間帯として設定するように、現時点から１時間先までの単位時間を熱電併給装置３を運転させる運転用時間帯として設定して、その運転用時間帯に熱電併給装置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。
【００３７】
そして、運転制御部７は、運転用時間帯において、貯湯タンク４内の貯湯量が満杯となると、熱電併給装置３の運転を開始してからの運転継続時間が設定時間（例えば、１時間）以上である場合には、熱電併給装置３の運転を停止させ、運転継続時間が設定時間（例えば、１時間）未満である場合には、貯湯タンク４内の貯湯量が満杯となっても、運転継続時間が設定時間（例えば、１時間）以上となるまで熱電併給装置３の運転を継続させるように構成されている。
ちなみに、貯湯タンク４内の貯湯量については、図示はしないが、貯湯タンク４内に設けられる複数のサーミスタの検出情報に基づいて検出するように構成されている。
【００３８】
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日分の時系列的な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。
【００３９】
まず、時系列的な過去負荷データについて説明すると、時系列的な過去負荷データは、時系列的な電力負荷データ、時系列的な給湯熱負荷データ、時系列的な暖房熱負荷データの３種類の時系列的な負荷データからなり、図３に示すように、１日分の時系列的な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日分の時系列的な過去負荷データは、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。
【００４０】
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、単位時間当たりの実電力負荷、実給湯熱負荷、および、実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、その計測した実電力負荷、実給湯熱負荷、および、実暖房熱負荷を記憶する状態で１日分の時系列的な実負荷データを曜日と対応付けて記憶させる。
そして、１日分の時系列的な実負荷データが１週間分記憶されると、曜日ごとに、時系列的な過去負荷データと時系列的な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、新しい時系列的な過去負荷データを求めて、その求めた新しい時系列的な過去負荷データを記憶して、時系列的な過去負荷データを更新するように構成されている。
【００４１】
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、時系列的な過去負荷データのうち日曜日に対応する時系列的な過去負荷データＤ１ｍと、時系列的な実負荷データのうち日曜日に対応する時系列的な実負荷データＡ１とから、下記の〔数１〕により、日曜日に対応する新しい時系列的な過去負荷データＤ１（ｍ＋１）が求められ、その求められた時系列的な過去負荷データＤ１（ｍ＋１）を記憶する。
なお、下記の〔数１〕において、Ｄ１ｍを、日曜日に対応する時系列的な過去負荷データとし、Ａ１を、日曜日に対応する時系列的な実負荷データとし、Ｋは、０．７５の定数であり、Ｄ１（ｍ＋１）を、新しい時系列的な過去負荷データとする。
【００４２】
【数１】
Ｄ１（ｍ＋１）＝（Ｄ１ｍ×Ｋ）＋｛Ａ１×（１−Ｋ）｝
【００４３】
前記予測負荷演算処理について説明を加えると、０時になるなど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日分の時系列的な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日分の時系列的な予測負荷データを求めるように構成されている。
【００４４】
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日分の時系列的な予測負荷データ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日分の時系列的な予測電力負荷データ、１日分の時系列的な予測給湯熱負荷データ、１日分の時系列的な予測暖房熱負荷データからなり、図４の（イ）は、１日分の時系列的な予測電力負荷を示しており、図４の（ロ）は、１日分の時系列的な予測給湯熱負荷を示しており、図４の（ハ）は、１日分の時系列的な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。
【００４５】
【数２】
Ｂ＝（Ｄ２ｍ×Ｑ）＋｛Ａ１×（１−Ｑ）｝
【００４６】
前記省エネ度基準値演算処理について説明を加えると、例えば、省エネ度基準値演算処理を前回実行したのが０時であると、１時になると省エネ度基準値演算処理を実行するように、単位時間である１時間が経過するごとに実行するように構成されている。
そして、時系列的な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。
【００４７】
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、時系列的な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。
【００４８】
具体的に説明を加えると、現時点が０時であると、０時から１時まで熱電併給装置３を運転させた場合の予測省エネ度については、０時から１時までの予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測暖房熱負荷から、下記の〔数３〕により求められ、０時から１時まで熱電併給装置３を運転させた場合の予測貯湯量についても、０時から１時までの予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測暖房熱負荷から求められる。
このようにして、現時点が０時である場合には、１時間ごとの予測省エネ度と予測貯湯量とを１２時までの１２個分求めるようにしている。
【００４９】
【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
【００５０】
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、

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
【００５１】
また、有効発電出力Ｅ１、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。
【００５２】
【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＋各種補機の消費電力）
ちなみに、各種補機とは、このコージェネレーションシステムで補助的に用いられる装置や機械であり、冷却水循環ポンプ１７や湯水循環ポンプ１９などがこれに該当する。
【００５３】
【数５】
Ｅ２＝熱消費端末５での消費熱量
【００５４】
【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−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。
【００５５】
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、時系列的な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。
【００５６】
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。
【００５７】
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。
【００５８】
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。
【００５９】
前記運転可否判別処理について説明を加えると、例えば、運転可否判別処理を前回実行したのが０時であると、１時になると運転可否判別処理を実行するように、単位時間である１時間が経過するごとに実行するように構成されている。
そして、現在要求されている現電力負荷、予測給湯熱負荷から求められる現在要求されている現給湯熱負荷、および、現在要求されている現暖房熱負荷から、上記の〔数３〕により、現省エネ度を求めて、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。
【００６０】
次に、運転制御部７による貯湯運転および熱媒供給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の運転中で冷却水循環ポンプ１７の作動により、排熱式熱交換器２２において、冷却水循環路１５を通流する冷却水にて湯水循環路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、湯水循環ポンプ１９を作動させて、貯湯タンク４の下部から湯水を湯水循環路１８に取出し、その湯水を排熱式熱交換器２２を通過させて加熱したのち、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。
また、排熱式熱交換器２２を通過した湯水の温度が貯湯設定温度になるように、貯湯弁２９と断続弁３０の開度を調整するように構成されている。
【００６１】
前記熱媒供給運転は、熱消費端末５にて熱が要求されていることを図外のリモコンにより指令されると実行され、貯湯弁２９を閉弁しかつ断続弁３０を開弁する状態で湯水循環ポンプ１９を作動させることにより、排熱式熱交換器２２と補助加熱用熱交換器２６との少なくとも一方にて湯水循環路１８を通流する湯水を加熱させて、その加熱された湯水を熱媒加熱用熱交換器２３を通過する状態で循環させ、熱媒加熱用熱交換器２３において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。
【００６２】
前記湯水循環路１８を通流する湯水の加熱については、熱電併給装置３の運転中である場合には、冷却水循環ポンプ１７の作動により、排熱式熱交換器２２において湯水を加熱させるように構成されている。
そして、排熱式用熱交換器２２おいて湯水を加熱させる状態において、熱消費端末５で現在要求されている現暖房熱負荷以上の負荷量を賄える場合には、貯湯弁２９を開弁させる状態でその開度を調整することにより、熱消費端末５で現在要求されている現暖房熱負荷を賄いながら、貯湯タンク４内への貯湯を行うように構成されている。
【００６３】
また、熱電併給装置３にて発生する熱だけでは熱消費端末５で現在要求されている現暖房熱負荷を賄えない場合や、熱電併給装置３の非運転中の場合には、補助加熱手段Ｍを作動させることにより、補助加熱用熱交換器２６において湯水を加熱させるように構成されている。
そして、運転制御部７は、補助加熱手段Ｍの作動中に、補助加熱手段Ｍの作動により現暖房熱負荷よりも設定負荷量だけ大きい負荷量が得られる状態となると、補助加熱手段Ｍの作動を停止させ、補助加熱手段Ｍの作動停止中に、現暖房熱負荷よりも設定負荷量だけ小さい負荷量を賄えない状態となると、補助加熱手段Ｍを作動させる形態で、補助加熱手段Ｍの作動を制御するように構成されている。
【００６４】
また、運転制御部７は、現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させることが予測できる現時点において現時点よりも後に予測給湯熱負荷が存在する場合には、その予測給湯熱負荷を先行対象用の給湯熱負荷として、作動状態を連続させる形態で補助加熱手段Ｍを作動させて先行対象用の給湯熱負荷分を先行して貯湯タンク４に溜める連続作動状態と、作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させかつ先行対象用の給湯熱負荷については現時点よりも後の作動タイミングになると補助加熱手段Ｍを作動させて賄う断続作動状態とのうち、現暖房熱負荷および先行対象用の給湯熱負荷を賄うために必要となるエネルギー量が小さい方を選択して、補助加熱手段Ｍを作動させるように構成されている。
【００６５】
説明を加えると、運転制御部７は、補助加熱手段Ｍの作動により賄う現暖房熱負荷の負荷量が小さいと判別した時点や、補助加熱手段Ｍを作動状態と非作動状態とを設定回数（例えば、２回）繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させた時点を、現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させることが予測できる現時点としている。
例えば、図６に示すように、現時点が１２時２０分であり、それ以前に補助加熱手段Ｍを作動状態と非作動状態とを設定回数（例えば、２回）繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させていると、現時点において現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させることが予測できる。
【００６６】
そして、運転制御部７は、現時点において、現時点よりも後に予測負荷演算処理にて求められた予測給湯熱負荷が予測されている場合には、その予測給湯熱負荷を先行対象用の給湯熱負荷とし、現暖房熱負荷と先行対象用の給湯熱負荷とを賄うことを想定した状態で、連続作動状態と断続作動状態とのうちどちらが必要となるエネルギー量が小さいかを判別する作動状態判別処理を行うように構成されている。
このようにして、運転制御部７は、作動状態判別処理において、連続作動状態の方が断続作動状態よりも必要となるエネルギー量が小さい場合には、連続作動状態で補助加熱手段Ｍを作動させ、断続作動状態の方が連続作動状態よりも必要となるエネルギー量が小さい場合には、断続作動状態で補助加熱手段Ｍを作動させるように構成されている。
【００６７】
前記作動状態判別処理について説明を加えると、例えば、図６に示すように、現時点が１２時２０分であり、現時点よりも後の１４時から１５時の間に予測給湯負荷が予測されている場合には、現時点から１３時まで作動状態を連続させる形態で補助加熱手段Ｍを作動させたときに１４時から１５時までの間の予測給湯負荷を賄えるのであれば、１４時から１５時までの間の予測給湯熱負荷を先行対象用の給湯熱負荷とし、その先行対象用の給湯熱負荷を賄うための作動タイミングを１４時とする。
【００６８】
すなわち、図６においては、現時点から１３時まで作動状態を連続させる形態で補助加熱手段Ｍを作動させたときに、斜線部分Ｃだけの負荷量が貯湯タンク４に先行して溜めることができ、その斜線部分Ｃの負荷量と１４時から１５時までの間の予測給湯負荷の負荷量である斜線部分Ｂとが同量であるので、現時点から１３時まで作動状態を連続させる形態で補助加熱手段Ｍを作動させたときに１４時から１５時までの間の予測給湯負荷を賄えることになる。
【００６９】
ちなみに、先行対象用の給湯熱負荷を設定するに当たって、現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させる時間を現時点からいつまでにするかについては、適宜変更が可能である。
例えば、図外のリモコンにより熱消費端末５にて熱を要求している熱要求時間帯が設定されている場合には、その熱要求時間帯の間、現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させることが予測できる。
【００７０】
そして、現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させる時間が長い場合には、現時点から熱要求時間帯が終了するまでの間作動状態を連続させる形態で補助加熱手段Ｍを作動させたときに賄える負荷量も大きくなるので、このような場合には、例えば、１４時から１５時までの間と、１７時から１８時までの間というように、現時点よりも後に予測給湯熱負荷が複数の時間帯に予測されていると、補助加熱手段Ｍを作動させたときに賄える負荷量を超えない範囲で、現時点に近いものから複数の時間帯における給湯熱負荷を先行対象用の給湯熱負荷とすることも可能である。
【００７１】
そして、下記の〔数７〕により、連続作動状態にて補助加熱手段Ｍを作動させたときに現暖房熱負荷と先行対象用の給湯熱負荷を賄うために必要となるエネルギー量Ｇ１を求めるとともに、下記の〔数８〕により、断続作動状態にて補助加熱手段Ｍを作動させたときに必要となる現暖房熱負荷と先行対象用の給湯熱負荷を賄うために必要となるエネルギー量Ｇ２を求める。
このようにして、求めた連続作動状態におけるエネルギー量Ｇ１と求めた断続作動状態におけるエネルギー量Ｇ２とのどちらが小さいかを判別するようにしている。
【００７２】
【数７】
Ｇ１＝Ａ／η１＋（ＨＬｏｓｓ＋Ｂ）／η１
ただし、Ａは、現暖房熱負荷の負荷量であり、η１は、作動状態を連続させる形態で補助加熱手段Ｍを作動させたときの効率であり、ＨＬｏｓｓは、現時点から作動タイミングまでの放熱量であり、Ｂは、先行対象用の給湯熱負荷の負荷量である。
【００７３】
【数８】
Ｇ２＝Ａ／η２＋Ｂ／η１
ただし、Ａは、現暖房熱負荷の負荷量であり、η１は、作動状態を連続させる形態で補助加熱手段Ｍを作動させたときの効率であり、η２は、作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させたときの効率であり、Ｂは、先行対象用の給湯熱負荷の負荷量である。
【００７４】
ちなみに、作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させたときには、補助加熱手段Ｍを作動させるたびに起動ロスが生じるので、作動状態を連続させる形態で補助加熱手段Ｍを作動させたときの効率η１の方が、作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させたときの効率η２よりも大きくなる。
【００７５】
前記連続作動状態においては、補助加熱手段Ｍの作動により現暖房熱負荷よりも設定負荷量だけ大きい負荷量が得られる状態となると、貯湯弁２９を開弁させ、現暖房熱負荷よりも設定負荷量だけ小さい負荷量を賄えない状態となると、貯湯弁２９を閉弁させる形態で貯湯弁２９の開閉を制御して、現暖房熱負荷を賄いながら、先行対象用の給湯熱負荷分と現時点から作動タイミングまでの放熱量分とを先行して貯湯タンク４に溜めるように構成されている。
【００７６】
前記断続作動状態においては、補助加熱手段Ｍの作動により現暖房熱負荷よりも設定負荷量だけ大きい負荷量が得られる状態となると、補助加熱手段Ｍの作動を停止させ、現暖房熱負荷よりも設定負荷量だけ小さい負荷量を賄えない状態となると、補助加熱手段Ｍを作動させて、作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させるように構成されている。
【００７７】
前記運転制御部７の制御動作において熱電併給装置３の運転について、データ更新処理および予測負荷演算処理を行っている状態で、１日の制御動作について、図７のフローチャートに基づいて説明を加える。
【００７８】
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、熱電併給装置３を運転させる（ステップ１〜４）。
【００７９】
そして、熱電併給装置３を運転させると、熱電併給装置３の運転を開始させてからの運転継続時間が設定時間（例えば、１時間）以上となっておらず、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行ってから単位時間である１時間が経過していなければ、熱電併給装置３の運転を継続させる（ステップ５，６）。
そして、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行ってから単位時間である１時間が経過していると、リターンして、再度、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行う（ステップ６）。
【００８０】
前記運転継続時間が設定時間（例えば、１時間）以上となると、運転可否判別処理において熱電併給装置３の運転が不可と判別されていたり、または、貯湯タンク４内の貯湯量が満杯であると、熱電併給装置３の運転を停止させる（ステップ７〜９）。
【００８１】
また、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行った際の運転可否判別処理において熱電併給装置３の運転が不可と判別された場合には（ステップ１〜３）、熱電併給装置３の運転中であると、熱電併給装置３の運転を開始させてからの運転継続時間が設定時間（例えば、１時間）以上となっておらず、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行ってから単位時間である１時間が経過していなければ、熱電併給装置３の運転を継続させる（ステップ１０，５，６）。
そして、熱電併給装置３が運転されていなければ、その運転を停止した状態を維持する（ステップ１０，９）。
【００８２】
このようにして、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行ってから単位時間である１時間が経過するまでは、上述のような制御動作を行い、単位時間である１時間が経過すると、再度、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ようにしている（ステップ１１）。
【００８３】
ちなみに、上述のような制御動作を行っている途中に、熱消費端末５にて熱が要求されていることを図外のリモコンにより指令されると、割り込み処理として、運転可否判別処理を行って、ステップ６またはステップ１１において、運転可否判別処理を行ってから単位時間である１時間が経過していなくても、そのときの時刻が７時や１８時など１時間の区切りの時刻になると、リターンして、再度、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行って、上述のような制御動作を行うようにしている。
【００８４】
また、運転制御部７による熱媒供給運転での補助加熱手段Ｍの作動について、図８のフローチャートに基づいて説明を加える。
熱消費端末５にて熱が要求されていることを図外のリモコンにより指令されると、熱電併給装置３の非運転中であるか、あるいは、熱電併給装置３が運転中であっても、熱電併給装置３から発生する熱だけでは現暖房熱負荷を賄えない場合には、補助加熱手段Ｍを作動させる（ステップ２１〜２４）。
【００８５】
そして、現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させることが予測でき、かつ、現時点よりも後に予測負荷演算処理にて求められた予測給湯熱負荷が予測されていて、作動状態判別処理実行用の条件が満たされると、作動状態判別処理を実行する（ステップ２５，２６）。
前記作動状態判別処理において、連続作動状態におけるエネルギー量Ｇ１が断続作動状態におけるエネルギー量Ｇ２よりも小さい場合には、連続作動状態にて補助加熱手段Ｍを作動させ、連続作動状態におけるエネルギー量Ｇ１が断続作動状態におけるエネルギー量Ｇ２以上である場合には、断続作動状態にて補助加熱手段Ｍを作動させる（ステップ２７〜２９）。
【００８６】
また、熱消費端末５における熱の要求の停止が図外のリモコンにより指令されたり、熱電併給装置３の運転中に、熱電併給装置３から発生する熱だけで現暖房熱負荷を賄える場合には（ステップ２１，２３）、連続作動状態中でなければ、補助加熱手段Ｍの作動を停止させる（ステップ３０，３１）。
【００８７】
〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、上記第１実施形態の作動状態判別処理における先行用の給湯熱負荷についての別実施形態であるので、その点を中心に説明を加える。
ちなみに、その他の構成については、上記第１実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
【００８８】
前記運転制御部７は、時系列的な給湯熱負荷のうち、補助加熱手段を作動させて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷を先行対象用の給湯熱負荷と設定するように構成されている。
【００８９】
すなわち、運転制御部７は、熱電併給装置３の非運転中における時系列的な給湯熱負荷や、熱電併給装置３の運転中に熱電併給装置３にて発生する熱だけでは賄えないような負荷量が大きな時系列的な給湯熱負荷を、補助加熱手段Ｍの作動により賄うと予測することができるので、このような時系列的な給湯熱負荷を補助加熱手段Ｍを作動させて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷として、先行対象用の給湯熱負荷を設定するように構成されている。
【００９０】
前記先行対象用の給湯熱負荷を設定する構成について説明を加えると、運転制御部７は、省エネ度基準値演算処理により求められる省エネ度基準値よりも現省エネ度が上回ると、熱電併給装置３を運転させることになるので、予測省エネ度が省エネ度基準値以上であるか否かによって、１日のうち、どのような時間帯に熱電併給装置３を運転させるかを予測する。
すなわち、図５において、省エネ度基準値は１０６であるので、予測省エネ度が省エネ度基準値よりも高い、５時間先から１１時間先までの間を、熱電併給装置３を運転させる時間帯と予測し、それ以外の時間帯を熱電併給装置３を運転させない時間帯と予測する。
【００９１】
そして、図９に示すように、熱電併給装置３を運転させないと予測された時間帯Ｔ２に、斜線部分Ｄで示すように、単位時間当たりの予測給湯熱負荷が存在すると、その予測給湯熱負荷を補助加熱手段Ｍを作動させて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷とする。
また、熱電併給装置３を運転させると予測された時間帯Ｔ１であっても、斜線部分Ｅで示すように、熱電併給装置３にて発生する熱にて賄える設定負荷量よりも大きな負荷量の予測給湯熱負荷が存在すると、設定負荷量以上の予測給湯熱負荷分を補助加熱手段Ｍを作動させて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷とする。
【００９２】
このようにして、時系列的な予測給湯熱負荷のうち、補助加熱手段Ｍを作動させて賄うことが予測されている予測給湯熱負荷を特定し、その状態において、現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で補助加熱手段Ｍを作動させることが予測できる場合には、現時点よりも後に特定されている予測給湯熱負荷が存在すると、その予測給湯熱負荷を先行対象用の給湯熱負荷と設定するように構成されている。
【００９３】
〔別実施形態〕
（１）上記第１および第２実施形態では、運転制御部７が、予測電力負荷、および、予測給湯熱負荷と予測暖房熱負荷とからなる予測熱負荷に基づいて、運転用時間帯を設定し、その運転用時間帯において、熱電併給装置３を運転させるように構成されているが、例えば、運転用時間帯における熱電併給装置３の運転に加え、使用者の人為操作によって、熱電併給装置３を運転させたり、あるいは、運転用時間帯を設定することなく、使用者の人為操作のみによって、熱電併給装置３を運転させるように構成して実施することも可能である。
【００９４】
（２）上記第１および第２実施形態では、運転制御部７が、運転用時間帯において、運転継続時間が設定時間未満である場合には、運転継続時間が設定時間以上となるまで熱電併給装置３の運転を継続させるように構成されているが、運転用時間帯において、運転継続時間が設定時間未満であっても、貯湯タンク４内の貯湯量が満杯となると、熱電併給装置３の運転を停止させるように構成して実施することも可能である。
【００９５】
（３）上記第１および第２実施形態では、連続作動状態において、先行対象用の給湯熱負荷分と現時点から作動タイミングまでの放熱量分とを先行して貯湯タンク４に溜めるようにしているが、例えば、先行対象用の給湯熱負荷分よりも設定量だけ多めに先行して貯湯タンク４に溜めるようにして実施することも可能である。
【００９６】
（４）上記第１および第２実施形態では、運転制御部７が、データ更新処理、予測負荷演算処理、省エネ度基準値演算処理、運転可否判別処理を行うことにより、予測電力負荷および予測熱負荷に基づいて、運転用時間帯を設定するようにしているが、運転用時間帯を設定する構成については適宜変更が可能である。
【００９７】
（５）上記第１および第２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。
【００９８】
（６）上記第１および第２実施形態では、熱電併給装置３として、ガスエンジン１によって発電装置２を駆動するものを例示したが、例えば、熱電併給装置として燃料電池を適応することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】コージェネレーションシステムの概略構成図
【図２】コージェネレーションシステムにおける制御ブロック図
【図３】データ更新処理における説明図
【図４】１日分の時系列的な予測負荷を示すグラフ
【図５】省エネ度基準値演算処理における説明図
【図６】作動状態判別処理における説明図
【図７】熱電併給装置の運転における制御動作を示すフローチャート
【図８】補助加熱手段の作動における制御動作を示すフローチャート
【図９】第２実施形態における先行対象用の給湯熱負荷の設定についての説明図
【符号の説明】
３熱電併給装置
４貯湯タンク
５熱消費端末
７運転制御手段
２０熱媒循環路
２１熱媒循環手段
Ｍ補助加熱手段
Ｎ排熱式加熱手段

Claims

電力と熱を発生する熱電併給装置と、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内の湯水および前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられている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、時系列的な給湯熱負荷を管理するように構成され、かつ、前記熱消費端末にて現在要求されている現暖房熱負荷を賄うために作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で前記補助加熱手段を作動させることが予測できる現時点において現時点よりも後に時系列的な給湯熱負荷が存在する場合には、その給湯熱負荷を先行対象用の給湯熱負荷として、作動状態を連続させる形態で前記補助加熱手段を作動させて前記先行対象用の給湯熱負荷分を先行して前記貯湯タンクに溜める連続作動状態と、作動状態と非作動状態とを繰り返す形態で前記補助加熱手段を作動させかつ前記先行対象用の給湯熱負荷については現時点よりも後の作動タイミングになると前記補助加熱手段を作動させて賄う断続作動状態とのうち、前記現暖房熱負荷および前記先行対象用の給湯熱負荷を賄うために必要となるエネルギー量が小さい方を選択して、前記補助加熱手段を作動させ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。
前記運転制御手段は、前記連続作動状態において、前記先行対象用の給湯熱負荷分と現時点から前記作動タイミングまでの放熱量分とを先行して前記貯湯タンクに溜めるように構成されている請求項１に記載のコージェネレーションシステム。
前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、前記熱消費端末における時系列的な暖房熱負荷、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている現給湯熱負荷、および、前記現暖房熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その設定された運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されている請求項１または２に記載のコージェネレーションシステム。
前記運転制御手段は、前記運転用時間帯以外の時間帯および前記運転用時間帯において前記熱電併給装置にて発生する熱だけでは前記現給湯熱負荷を賄えない場合には、前記補助加熱手段を作動させ、前記運転用時間帯以外の時間帯および前記運転用時間帯において前記熱電併給装置にて発生する熱だけでは前記現暖房熱負荷を賄えない場合には、前記補助加熱手段を作動させるように構成され、かつ、時系列的な給湯熱負荷のうち、前記補助加熱手段を作動させて賄うことが予測されている時系列的な給湯熱負荷を前記先行対象用の給湯熱負荷と設定するように構成されている請求項３に記載のコージェネレーションシステム。