JP4208792B2

JP4208792B2 - コージェネレーションシステム

Info

Publication number: JP4208792B2
Application number: JP2004235445A
Authority: JP
Inventors: 一裕平井; 健田畑; 規寿神家; 彰人早野
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2004-08-12
Filing date: 2004-08-12
Publication date: 2009-01-14
Anticipated expiration: 2024-08-12
Also published as: JP2006052902A

Description

本発明は、一戸建て住宅毎や集合住宅の住戸毎等のように、主として一般家庭毎に設置され、加熱対象の湯水を、発電装置の排熱を回収して湯水を加熱する排熱回収手段と、前記発電装置の余剰電力により前記排熱回収手段で加熱された湯水を加熱する電気ヒータとに通流させるコージェネレーションシステムに関する。

かかるコージェネレーションシステムでは、エンジン駆動発電機や燃料電池等の発電装置を備えて、発電装置の発電電力を、電力消費部に供給すると共に、排熱回収手段において発電装置の排熱を回収して加熱された湯水を、例えば貯湯タンクに一旦貯留させて給湯部に供給するように構成される。

そして、このようなコージェネレーションシステムを各家庭等の需要地に設けることで、その需要地で消費される電力の少なくとも一部をコージェネレーションシステムの発電電力で補うことができるので、商用電源からの受電電力を少なくすることができる上に、そのときに発生した排熱を湯水として利用することができるため、省エネルギ性及び経済性の点で有効である。

このようなコージェネレーションシステムでは、例えば発電装置として、再度の起動に伴うエネルギ損失や運転停止に伴うセルの劣化を抑制するために常時運転状態とする必要がある燃料電池を採用した場合等において、発電装置の発電電力に対して電力消費部の消費電力が比較的少なく、その発電電力から電力消費部における消費電力を差し引いた分の余剰電力が発生する場合がある。

そして、このような余剰電力を有効利用するために、発電装置の余剰電力により排熱回収手段で加熱された湯水を加熱する電気ヒータを備えて、余剰電力の熱への変換を行うように構成されたコージェネレーションシステムが知られている（例えば、特許文献１及び２を参照。）。

特開２００４−９５３６０号公報特開２００３−５６９０９号公報

上記のように発電装置の余剰電力により湯水を加熱する電気ヒータを備えたコージェネレーションシステムでは、電力消費部における消費電力の変化に伴って、電気ヒータに供給される余剰電力が変化して、電気ヒータで加熱された湯水の温度が変化する場合がある。

そして、従来のコージェネレーションシステムでは、上記のような電気ヒータで加熱された湯水の温度変化を抑制するために、電気ヒータで加熱された湯水の温度を検出し、その検出した湯水の温度に基づいて、電気ヒータを通流する湯水の流量を制御するように構成する場合がある。

しかしながら、例えば電力消費部における電気機器の運転の開始や停止に伴って、電気ヒータに供給される余剰電力が急激に変化した場合には、湯水の温度変化に基づく流量制御が遅れてしまい、電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変化が発生してしまうことがある。

また、上記のような電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変化を防止するために、湯水の温度変化に基づく流量制御の応答速度を早くした場合には、湯水の流量変動が頻繁になりすぎることがある。
湯水の流量変動が頻繁になりすぎると、例えば、排熱回収手段が、発電装置を冷却するための冷却水と湯水との熱交換を行うように構成されている場合には、排熱回収手段から排出される冷却水の温度が大きく変動して、発電装置の過剰昇温や過剰冷却等の問題が発生する恐れがある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、加熱対象の湯水を、発電装置の排熱を回収して湯水を加熱する排熱回収手段と、前記発電装置の余剰電力により前記排熱回収手段で加熱された湯水を加熱する電気ヒータとに通流させる場合において、電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変動を抑制することができ、更には、湯水の過剰な流量変動を抑制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。

上記目的を達成するための本発明に係るコージェネレーションシステムは、加熱対象の湯水を、発電装置の排熱を回収して湯水を加熱する排熱回収手段と、前記発電装置の余剰電力により前記排熱回収手段で加熱された湯水を加熱する電気ヒータとに通流させるものであって、その第１特徴構成は、前記発電装置の余剰電力量の変化状態に応じて前記電気ヒータを通流する湯水の流量を変更する湯水流量変更制御を実行する湯水流量制御手段を備え、前記湯水流量制御手段が、前記湯水流量変更制御として、前記余剰電力量の設定積算期間における積算値を求めて、前記余剰電力量の変化状態としての前記積算値の変化状態に応じて前記電気ヒータを通流する湯水の流量を変更するように構成されている点にある。

上記第１特徴構成によれば、上記湯水流量制御手段により上記のような湯水流量変更制御を実行することで、発電装置の余剰電力量が増加した場合には、それに伴って電気ヒータの発熱量が増加するので、電気ヒータを通流する湯水の流量を増加側に変更して、電気ヒータにおける湯水の過剰な温度上昇を抑制することができ、逆に、発電装置の余剰電力量が減少した場合には、それに伴って電気ヒータの発熱量が減少するので、電気ヒータを通流する湯水の流量を減少側に変更して、電気ヒータにおける湯水の過剰な温度低下を抑制することができる。
従って、本発明により。電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変動を抑制することができるコージェネレーションシステムを実現することができる。
また、第１特徴構成によれば、上記湯水流量制御手段により上記のような湯水流量変更制御を実行することで、余剰電力量の瞬時値よりも緩慢に変化する余剰電力量の現時点までの設定積算期間における積算値の変化状態に応じて、電気ヒータを通流する湯水の過剰な流量変動を抑制することができる。
即ち、余剰電力量の変化が瞬間的なものである場合や、余剰電力が比較的短い周期で増減する場合のように、電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変動が発生し難い場合には、上記余剰電力量の積算値が大幅に変化しないことから、電気ヒータを通流する湯水の流量の変化量を比較的小さくすることができ、湯水の過剰な流量変動を抑制することができる。
逆に、余剰電力の変化が継続的なものである場合や、余剰電力が比較的長い周期で増減する場合のように、電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変動が発生し易い場合には、上記余剰電力量の積算値が大幅に変化することから、電気ヒータを通流する湯水の流量の変化量を比較的大きくすることができ、電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変動を抑制することができる。

本発明に係るコージェネレーションシステムの第２特徴構成は、上記第１特徴構成に加えて、前記湯水流量制御手段が、前記排熱回収手段から前記電気ヒータに供給される湯水の温度を目標湯水温度とするように、前記排熱回収手段を通流する湯水の流量を制御する湯水温度設定制御を実行し、且つ、前記湯水流量変更制御として、前記湯水温度設定制御で制御される湯水の流量を前記余剰電力量の変化状態に応じて補正して、前記電気ヒータを通流する湯水の流量を変更するように構成されている点にある。

上記第２特徴構成によれば、上記湯水流量制御手段により上記のような湯水温度設定制御を実行して、排熱回収手段を通流する湯水の流量を制御することで、排熱回収手段から電気ヒータに供給される湯水の温度を目標湯水温度とすることができる。
そして、このような湯水温度設定制御を実行する場合において、上記湯水流量変更制御として、上記湯水温度設定制御の制御対象である排熱回収手段を通流する湯水の流量を補正する形態で、電気ヒータを通流する湯水の流量を発電装置の余剰電力量の変化状態に応じて変更して、電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変動を抑制することができる。

本発明に係るコージェネレーションシステムの第３特徴構成は、前記湯水流量制御手段が、前記排熱回収手段から前記電気ヒータに供給される湯水の温度を目標湯水温度とするように、前記排熱回収手段を通流する湯水の流量を制御する湯水温度設定制御を実行し、且つ、前記湯水流量変更制御として、前記排熱回収手段をバイパスして前記電気ヒータに供給される湯水の流量を前記余剰電力量の変化状態に応じて変更して、前記電気ヒータを通流する湯水の流量を変更するように構成されている点にある。

上記第３特徴構成によれば、上記湯水流量制御手段により上記のような湯水温度設定制御を実行して、排熱回収手段を通流する湯水の流量を制御することで、排熱回収手段から電気ヒータに供給される湯水の温度を目標湯水温度とすることができる。
そして、このような湯水温度設定制御を実行する場合において、上記湯水流量変更制御として、上記湯水温度設定制御の制御対象である排熱回収手段を通流する湯水の流量ではなく、その排熱回収手段をバイパスした後に電気ヒータに供給される湯水の流量を変更する形態で、電気ヒータを通流する湯水の流量を発電装置の余剰電力量の変化状態に応じて変更して、電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変動を抑制することができる。

本発明に係るコージェネレーションシステムの第４特徴構成は、前記発電装置が燃料電池である点にある。

上記第４特徴構成によれば、上記発電装置として燃料電池を採用し、再起動に伴うエネルギ損失や運転停止に伴うセルの劣化等を回避するために、その燃料電気を比較的継続して運転することで余剰電力が多く発生する場合においても、上記湯水流量制御手段により上記のような湯水流量変更制御を実行することで、その余剰電力が供給される電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変動を抑制することができる。
更に、上記湯水流量制御手段を、湯水流量変更制御として、余剰電力量の変化状態としての積算値の変化状態に応じて電気ヒータを通流する湯水の流量を変更するように構成すれば、湯水の過剰な流量変動を抑制することができるので、排熱回収手段において安定して燃料電池の排熱を回収して、燃料電池の過剰昇温等を防止することができる。

本発明に係るコージェネレーションシステムの第５特徴構成は、湯水を、温度成層を形成する形態で貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクと前記排熱回収手段と前記電気ヒータとの間で湯水が循環する湯水循環路とが設けられて、前記貯湯タンクの下方の湯水が、前記加熱対象の湯水として、前記排熱回収手段と前記電気ヒータとに通流させるように構成されている点にある。

上記第５特徴構成によれば、上記湯水循環路に湯水を循環させることで、貯湯タンクの下方の低温の湯水を上記加熱対象の湯水として排熱回収手段及び電気ヒータに通流させて加熱することができ、更に、上記湯水流量制御手段により上記のような湯水流量変更制御を実行することで、その余剰電力が供給される電気ヒータで加熱された湯水の過剰な温度変動を抑制することができるので、高温且つ安定した温度に加熱された湯水を貯湯タンクの上方に流入させることができ、貯湯タンクに形成される温度成層を良好なものに維持することができる。

本発明の実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１に示すコージェネレーションシステムは、加熱対象の湯水を、発電装置としての燃料電池１の排熱を回収して湯水を加熱する排熱回収手段１１と、燃料電池１の余剰電力により排熱回収手段１１で加熱された湯水を加熱する電気ヒータ１８とに通流させるように構成されており、燃料電池１の発電電力を、電力消費部３７に供給すると共に、排熱回収手段１１において発電装置の排熱を回収して加熱された湯水を、貯湯タンク２０に一旦貯留させて給湯部３６に供給する。

詳しくは、コージェネレーションシステムは、燃料電池１と、その燃料電池１から回収した排熱により湯水を加熱する排熱回収手段１１と、その排熱回収手段１１で加熱された湯水を燃料電池１の余剰電力により加熱する電気ヒータ１８と、その加熱された湯水を、温度成層を形成する形態で貯留する貯湯タンク２０とを備え、更に、運転制御を行う制御装置４０を備える。

先ず、コージェネレーションシステムが備える各種構成について説明する。
燃料電池１は、循環ポンプ３を作動させて冷却水循環路２に冷却水を循環させることで冷却される。
また、この冷却水循環路２には、燃料電池１に流入する冷却水の温度である流入冷却水温度を検出する流入冷却水温度検出センサ４と、燃料電池１から流出した冷却水の温度である流出冷却水温度を検出する流出冷却水温度検出センサ５とが配置されている。

そして、排熱回収手段１１は、循環ポンプ１４を作動させた状態で湯水循環路１３を循環する湯水を加熱するように構成されており、詳しくは、冷却水循環路２を循環する冷却水と湯水循環路１３を循環する湯水との熱交換を行う排熱回収用熱交換器として構成されている。

更に、制御装置４０は、上記流出冷却水温度検出センサ５で検出される流出冷却水温度が、例えば７５℃〜８０℃程度の目標流出冷却水温度となるように、循環ポンプ３の作動制御により、冷却水循環路２を循環する冷却水の流量である冷却水流量を制御するように構成されている。
更に、制御装置４０は、流入冷却水温度検出センサ４で検出される流入冷却水温度の大幅な変化を抑制するために、流入冷却水温度が所定の目標流入冷却水温度範囲内となるように、冷却水流量の補正を行うように構成されている。

貯湯タンク２０は、湯水循環路１３に接続された流入部２０ａから上方に湯水が流入すると共に、湯水循環路１３の流入部２０ａの接続箇所よりも下流側且つ排熱回収手段１１よりも上流側に接続された流出部２０ｂから下方の湯水が流出するように構成されている。
また、湯水循環路１３の排熱回収手段１１よりも下流側且つ上記流入部１２との接続部よりも上流側には、貯湯タンク２０に供給される湯水の温度である供給湯水温度を検出する供給湯水温度センサ１７が設けられている。

また、貯湯タンク２０は密閉式に構成されて、下方に水道圧、若しくは減圧弁（図示せず）によって減圧した水道水を給水する給水路３１を接続し、上方に給湯部３６に通じる給湯路３０を接続して、給湯路３０を通じて上方から湯水が送出されるのに伴って、給水路３１を通じて下方に給水されるように構成されている。

湯水循環路１３と貯湯タンク２０の流出部２０ｂとの接続部には、三方切換弁２６が設けられており、その三方切換弁２６の湯水循環路１３の下流側の接続ポートを常に開放しながら、その三方切換弁２６の流出部２０ｂ側の接続ポートを開放することで、湯水循環路１３から貯湯タンク２０の流入部２０ａへの湯水の供給を許可する貯湯状態となり、その三方切換弁２６の流出部２０ｂとの接続ポートを閉鎖することで、湯水循環路１３から貯湯タンク２０の流入部２０ａへの湯水の供給を禁止する非貯湯状態となる。

また、三方切換弁２６の湯水循環路１３の上流側の接続ポートについては、上記貯湯状態のときに閉鎖して、湯水循環路１３の湯水の全量を貯湯タンク２０側に供給するように構成しても構わないが、上記貯湯状態のときに開放しておき、湯水循環路１３の湯水の一部を貯湯タンク２０側に供給するように構成しても構わない。

そして、制御装置４０は、給湯水温度センサ１７で検出された供給湯水温度が所定の目標貯湯温度以上となる湯水を貯湯タンク２０に供給するように、三方切換弁２６の作動を制御するように構成されている。
詳しくは、上記制御手段４０は、供給湯水温度が目標貯湯温度以上であれば、三方切換弁２６を貯湯状態としてその湯水を貯湯タンク２０に貯湯させ、供給湯水温度が目標貯湯温度未満であれば、三方切換弁２６を非貯湯状態としてその湯水を貯湯タンク２０に貯湯させることなく、湯水循環路１３に循環させる。
よって、貯湯タンク２０の上方には、常に目標貯湯温度以上の湯水が供給されることになり、貯湯タンク２０は、その目標貯湯温度以上の湯水を、温度成層を形成する状態で貯留することになる。

電気ヒータ１８は、燃料電池１が発電した発電電力から、燃料電池１から電力消費部３７に供給される電力を差し引いた余剰電力が供給されて、湯水循環路１３の排熱回収手段１１よりも下流側且つ貯湯タンク２０の流入部２０ａの接続箇所よりも上流側の湯水を加熱するように構成されており、更に、この電気ヒータ１８に供給される余剰電力量を計測する余剰電力量計測器１９が設けられている。
この余剰電力量計測器１９は、電気ヒータ１８に供給される電力量を余剰電力量として直接計測するように構成することができるが、燃料電池１の発電量と、燃料電池１から電力消費部３７に供給される電力量とを計測し、それらの差から、上記余剰電力量を求めるように構成しても構わない。

湯水循環路１３の流出部２０ｂの接続箇所よりも下流側且つ排熱回収手段１１よりも上流側に、湯水を放熱させる放熱手段２２が設けられている。
この放熱手段２２は、通流する湯水の表面積が大きくなるように流路を形成した放熱用熱交換器２３と、放熱用熱交換器２０ａに対して通風動作して、放熱用熱交換器２３を通流する湯水が有する熱の放熱効果を高めるためのファン２４とで構成されている。
よって、この放熱手段２２を作動させて、湯水循環路１３において排熱回収手段１１に供給される湯水を放熱させることで、排熱回収手段１１において冷却水循環路２を循環する冷却水を十分に冷却することができ、燃料電池１の異常昇温を防止することができる。

また、上記放熱手段２２は常に作動させておいても構わないが、上記排熱回収手段１１へ供給される湯水の温度が許容温度以上となる場合のみ作動させ、過剰な放熱による熱効率の低下を抑制するように構成することもできる。
また、上記放熱手段２２には、放熱手段２２の作動するか否かに拘わらず、常時湯水を通流させておいても構わないが、放熱手段２２を作動するときのみ放熱手段２２に湯水を通流させ、放熱手段２２を作動しないときには放熱手段２２をバイパスさせて湯水を通流させても構わない。
更に、上記放熱手段２２は、湯水循環路１３の流入部２０ａの接続箇所よりも下流側且つ流出部２０ｂの接続箇所よりも上流側に設けても構わない。

また、湯水循環路１３の排熱回収手段１１よりも下流側且つ電気ヒータ１８よりも上流側には、排熱回収手段１１から電気ヒータ１８に供給される湯水の温度である排熱回収湯水温度を検出する排熱回収湯水温度センサ１６が設けられている。

更に、制御装置４０は、電気ヒータ１８で加熱された湯水の過剰な温度変動を抑制することができ、更には、湯水の過剰な流量変動を抑制するために、循環ポンプ１４の作動制御により、湯水循環路１３を循環する湯水の流量である湯水循環量等を制御する湯水流量制御手段４１として機能するように構成されており、以下、この湯水流量制御手段４１の詳細構成について説明する。

先ず、湯水流量制御手段４１は、排熱回収湯水温度センサ１６で検出される排熱回収湯水温度を目標湯水温度とするように、排熱回収手段１１を通流する湯水の流量を制御する湯水温度設定制御を実行するように構成されている。

即ち、湯水流量制御手段４１は、湯水温度設定制御として、排熱回収湯水温度が例えば６０℃〜６５℃程度の目標湯水温度よりも高い場合には、排熱回収手段１１を通流する湯水の流量を増加させるべく、循環ポンプ１４の出力を増加させて、湯水循環路１３における湯水循環量を増加させる。
逆に、湯水流量制御手段４１は、湯水温度設定制御として、排熱回収湯水温度が目標湯水温度よりも低い場合には、排熱回収手段１１を通流する湯水の流量を減少させるべく、循環ポンプ１４の出力を減少させて、湯水循環路１３における湯水循環量を減少させる。

更に、湯水流量制御手段４１は、余剰電力量計測器１９で計測した燃料電池１の余剰電力量の変化状態に応じて、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を変更する湯水流量変更制御を実行することで、電気ヒータ１８で加熱された湯水の過剰な温度変動を抑制するように構成されている。
即ち、湯水流量制御手段４１は、上記湯水流量変更制御において、余剰電量が増加した場合には、それに伴って電気ヒータ１８の発熱量が増加するので、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を増加に変更して、電気ヒータ１４における湯水の過剰な温度上昇を抑制し、逆に、余剰電力量が減少した場合には、それに伴って電気ヒータ１８の発熱量が減少するので、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を減少側に変更して、電気ヒータ１４における湯水の過剰な温度低下を抑制するように構成されている。

また、湯水流量制御手段４１は、上記のような湯水流量変更制御において、余剰電力量計測器１９で計測時間毎に計測された余剰電力量を設定積算期間経過するまで記憶しておき、その余剰電力を現時点までの設定積算期間において積算することで、余剰電力量の設定積算期間における積算値を求め、余剰電力量の変化状態としての上記積算値の変化状態に応じて、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を変更するように構成されている。

よって、余剰電力量の変化が瞬間的なものである場合や、余剰電力が比較的短い周期で増減する場合には、上記余剰電力量の積算値が大幅に変化しないことから、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量があまり変化されずに、湯水の過剰な流量変動が抑制され、逆に、余剰電力の変化が継続的なものである場合や、余剰電力が比較的長い周期で増減する場合には、上記余剰電力量の積算値が大幅に変化することから、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量が比較的大きく変化されて、電気ヒータ１８で加熱された湯水の過剰な温度変動が抑制される。

次に、湯水流量変更手段における電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を変化させるための構成についての第１実施例と第２実施例とを説明する。

〔第１実施例〕
図１を参照して、湯水流量制御手段４１は、湯水流量変更制御として、上述した湯水温度設定制御で制御される湯水の流量を余剰電力量の変化状態に応じて補正して、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を変更するように構成されている。
即ち、湯水流量制御手段４１は、余剰電量が増加した場合には、それに伴って電気ヒータ１８の発熱量が増加するので、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を増加側に変更するべく、上述した湯水温度設定制御の制御対象である、循環ポンプ１４の出力及び湯水循環路１３における湯水循環量を増加側に補正して、電気ヒータ１４における湯水の過剰な温度上昇を抑制する。

逆に、湯水流量制御手段４１は、余剰電力量が減少した場合には、それに伴って電気ヒータ１８の発熱量が減少するので、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を減少側に変更するべく、上述した湯水温度設定制御の制御対象である、循環ポンプ１４の出力及び湯水循環路１３における湯水循環量を減少側に補正して、電気ヒータ１４における湯水の過剰な温度低下を抑制する。

〔第２実施例〕
図２を参照して、湯水流量制御手段４１は、湯水流量変更制御として、排熱回収手段１１をバイパスして電気ヒータ１８に供給される湯水の流量を余剰電力量の変化状態に応じて変更して、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を変更するように構成されている
即ち、湯水循環路１３において排熱回収手段１１をバイパスするバイパス路２４とバイパス路２４を通流する湯水の流量を調整する調整弁２５とを設けてある。
そして、湯水流量制御手段４１は、余剰電量が増加した場合には、それに伴って電気ヒータ１８の発熱量が増加するので、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を増加側に変更するべく、調整弁２５の開度を増加側に変更することでバイパス路２４を通流する比較的低温の湯水の流量を増加させて、電気ヒータ１４における湯水の過剰な温度上昇を抑制する。

逆に、湯水流量制御手段４１は、余剰電力量が減少した場合には、それに伴って電気ヒータ１８の発熱量が減少するので、電気ヒータ１８を通流する湯水の流量を減少側に変更するべく、調整弁２５の開度を減少側に変更することでバイパス路２４を通流する比較的低温の湯水の流量を減少させて、電気ヒータ１４における湯水の過剰な温度低下を抑制する。

〔別実施形態〕
（１）上記実施の形態では、発電装置として燃料電池１を例にして本発明に係るコージェネレーションシステムの説明を行ったが、発電装置としてエンジン駆動発電機を備えるなど、発電装置の構造、発電装置から排熱を回収する排熱回収手段の構成などは様々な形態に改変可能である。

（２）上記実施の形態では、貯湯タンク２０を密閉式に構成して、給水路３１から水道水が供給され、且つ、給湯路３０を通じて貯湯槽１２内の湯水が送出されるように構成したが、貯湯タンク２０の構造や、給湯機構なども様々な形態に改変可能である。

（３）上記実施の形態では、貯湯タンク２０の流入部２０ａと流出部２０ｂとを湯水循環路１３に接続して、湯水循環路１３を循環して排熱回収手段１１及び電気ヒータ１８で加熱された湯水を、貯湯タンク２０に供給して貯留させるように構成したが、別に、排熱回収手段１１及び電気ヒータ１８で加熱された湯水を直接貯湯タンク２０に供給する形態で、貯湯タンク２０に湯水を貯留させるように構成しても構わない。

（４）上記実施の形態では、湯水循環路１３の流出部２０ｂの接続箇所よりも下流側且つ排熱回収手段１１よりも上流側に、放熱手段２２を設けて、排熱回収手段１１に供給される湯水を冷却するように構成したが、例えば、燃料電池１にラジエタ等の放熱手段が内蔵されており、排熱回収手段１１に供給する湯水を冷却する必要がない場合には、上記放熱手段２２を省略しても構わない。
また、放熱手段２２は、湯水循環路１３の流入部２０ａの接続箇所よりも下流側且つ流出部２０ｂの接続箇所よりも上流側に設けても構わない。

コージェネレーションシステムの実施の形態を示す概略構成図コージェネレーションシステムの別の実施の形態を示す概略構成図

符号の説明

１：燃料電池（発電装置）
１１：排熱回収手段
１８：電気ヒータ
４１：湯水流量制御手段
１３：湯水循環路
２０：貯湯タンク

Claims

加熱対象の湯水を、発電装置の排熱を回収して湯水を加熱する排熱回収手段と、前記発電装置の余剰電力により前記排熱回収手段で加熱された湯水を加熱する電気ヒータとに通流させるコージェネレーションシステムであって、
前記発電装置の余剰電力量の変化状態に応じて前記電気ヒータを通流する湯水の流量を変更する湯水流量変更制御を実行する湯水流量制御手段を備え、
前記湯水流量制御手段が、前記湯水流量変更制御として、前記余剰電力量の設定積算期間における積算値を求めて、前記余剰電力量の変化状態としての前記積算値の変化状態に応じて前記電気ヒータを通流する湯水の流量を変更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。
前記湯水流量制御手段が、前記排熱回収手段から前記電気ヒータに供給される湯水の温度を目標湯水温度とするように、前記排熱回収手段を通流する湯水の流量を制御する湯水温度設定制御を実行し、且つ、前記湯水流量変更制御として、前記湯水温度設定制御で制御される湯水の流量を前記余剰電力量の変化状態に応じて補正して、前記電気ヒータを通流する湯水の流量を変更す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。
前記湯水流量制御手段が、前記排熱回収手段から前記電気ヒータに供給される湯水の温度を目標湯水温度とするように、前記排熱回収手段を通流する湯水の流量を制御する湯水温度設定制御を実行し、且つ、前記湯水流量変更制御として、前記排熱回収手段をバイパスして前記電気ヒータに供給される湯水の流量を前記余剰電力量の変化状態に応じて変更して、前記電気ヒータを通流する湯水の流量を変更す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。
前記発電装置が燃料電池である請求項１〜３の何れか一項に記載のコージェネレーションシステム。
湯水を、温度成層を形成する形態で貯留する貯湯タンクと、前記貯湯タンクと前記排熱回収手段と前記電気ヒータとの間で湯水が循環する湯水循環路とが設けられて、前記貯湯タンクの下方の湯水が、前記加熱対象の湯水として、前記排熱回収手段と前記電気ヒータとに通流させるように構成されている請求項１〜４の何れか一項に記載のコージェネレーションシステム。