JP4297700B2

JP4297700B2 - Cogeneration system

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Publication number: JP4297700B2
Application number: JP2003054650A
Authority: JP
Inventors: 義孝栢原; 伸岩田; 桂嗣滝本; 正博吉村; 博司高木; 哲吉田; 武浩清水; 卓治佐伯; 啓山本
Original assignee: Saibu Gas Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Noritz Corp; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Saibu Gas Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Noritz Corp; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2009-07-15
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004263621A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、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を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水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を行い、貯湯タンク内に湯水が貯湯されていない状態でも、補助加熱手段を作動させることにより、補助加熱手段にて加熱された湯水を給湯する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、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が設けられ、排熱式加熱手段が、熱電併給装置にて発生する熱にて熱媒循環路を通流する熱媒を加熱するように構成され、運転制御手段が、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、貯湯タンク内への湯水の貯湯を行い、熱電併給装置を運転させるとともに、排熱式加熱手段および熱媒循環手段を作動させることにより、熱消費端末に熱媒を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システムでは、リモコンに熱電併給装置の運転開始や運転停止を指令する人為操作式の発電スイッチが設けられ、端末用のリモコンに熱消費端末の運転開始や運転停止を指令する人為操作式の暖房スイッチが設けられている。
そして、運転制御手段は、発電スイッチや暖房スイッチにて運転開始が指令されると、熱電併給装置の運転を開始させるように構成されている。
また、運転制御手段は、熱電併給装置の運転中に発電スイッチにて運転停止が指令されると、熱電併給装置の運転を停止させ、熱電併給装置の運転中に暖房スイッチにて運転停止が指令されると、熱消費端末の運転を開始してから設定時間（例えば、１時間）が経過すると、熱電併給装置の運転を停止させるように構成されている。
このようにして、人為操作によって、熱電併給装置の運転を開始させたり、その運転を停止させるようにしている。
【０００６】
したがって、誤操作によって発電スイッチや暖房スイッチにて運転開始が指令された場合でも、熱電併給装置の運転を開始させてしまい、誤った運転開始の指令に伴って熱電併給装置を運転させてしまうことになる。
そして、熱電併給装置は、例えば、ガスエンジンと発電機とを組み合わせたものでは３０分、燃料電池では１時間というように、起動させてから発生する熱を活用できる状態となるまで時間がかかるので、誤って熱電併給装置を運転させてしまうと、エネルギー消費量が多大になるという不利があった。
【０００７】
また、上記従来のコージェネレーションシステムでは、熱電併給装置の運転中に暖房スイッチにて運転停止が指令されると、単に、熱消費端末の運転を開始してから設定時間（例えば、１時間）が経過することによって、熱電併給装置の運転を停止させているので、かえってエネルギー消費量が多大になることもあった。
【０００８】
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、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。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明によれば、熱と電力を発生する熱電併給装置と、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を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱し且つ起動から発生する熱を活用できる状態となるまでの時間が前記熱電併給装置よりも短い補助加熱手段と、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、
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が設けられ、前記排熱式加熱手段が、前記熱電併給装置にて発生する熱にて前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱するように構成され、前記補助加熱手段が、前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱するように構成され、
前記運転制御手段は、手動操作式の端末運転開始指令手段にて前記熱消費端末の運転開始が指令されると、前記補助加熱手段を作動させたのち端末用遅延時間が経過すると、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、運転制御手段は、人為操作により熱消費端末の運転開始が指令されると、まず、補助加熱手段を作動させて、その作動から端末用遅延時間が経過すると、熱電併給装置の運転を開始させるので、人為操作から端末用遅延時間が経過するまでは、熱電併給装置の運転開始を遅延させることができることになる。そして、使用者は、誤操作によって運転開始を指令したことに気づくと、すぐに人為操作によって熱電併給装置の運転停止を指令することになる。
したがって、誤操作によって運転開始が指令されても、その誤った運転開始の指令から端末用遅延時間が経過するまでに、人為操作による熱電併給装置の運転停止の指令が行われることにより、誤って熱電併給装置を運転させてしまうことを阻止することができることになる。
【００１７】
そして、誤操作によって運転開始が指令されると、補助加熱手段を作動させることになるが、補助加熱手段は、起動から発生する熱を活用できる状態となるまでの時間が熱電併給装置よりも短いので、熱電併給装置を運転させるよりも補助加熱手段を作動させる方が、エネルギー消費量は小さくなり、エネルギー消費量の低減を図ることができることになる。
しかも、人為操作によって熱消費端末の運転開始が指令されると、補助加熱手段を作動させるので、その人為操作を尊重して、補助加熱手段にて加熱された熱媒が熱消費端末に供給されることになり、熱消費端末を運転させたいという使用者の意図を満足することができることになる。
【００１８】
ちなみに、省エネルギーが実現できるように熱電併給装置を運転させるものでは、熱消費端末の運転開始が指令されても、必ずしも熱電併給装置を運転させるわけではなく、例えば、その時点に要求されている時系列的な電力負荷が５０Ｗしかない場合には、熱電併給装置を運転させないこともある。
また、端末停止指令されても、給湯用のために、熱電併給装置を運転継続することもある。
【００１９】
以上のことから、請求項１に記載の発明によれば、人為操作を尊重しながら、誤操作による熱消費端末の運転開始指令によって、誤って熱電併給装置を運転させてしまうことを阻止することができることとなって、使用者の意図を満足させながら、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。
【００３０】
【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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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、インバータ８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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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での端末熱負荷を計測する端末熱負荷計測手段３２も設けられている。
【００３９】
前記運転制御部７に各種の指令を与えるコージェネ用リモコンＲ１が設けられ、そのコージェネ用リモコンＲ１には、自動運転モードと手動運転モードとを選択するモード選択スイッチ３３、手動運転モードにおいて、熱電併給装置３の運転の開始および停止を指令する運転開始指令手段としての発電スイッチ３４などが設けられている。
また、運転制御部７に熱消費端末５の運転について指令を与える端末用リモコンＲ２が設けられ、その端末用リモコンＲ２に、熱消費端末５の運転開始および運転停止を指令する端末運転開始指令手段および端末運転停止指令手段としての暖房スイッチ３５が設けられている。
ちなみに、モード選択スイッチ３３、発電スイッチ３４、暖房スイッチ３５の夫々は、照光式のスイッチであり、使用者は、点灯か消灯かによって、現在の状態を認識できるように構成されている。
【００４０】
そして、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、暖房スイッチ３５のＯＮ操作により熱消費端末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。
【００４１】
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給湯するように構成されている。
【００４２】
まず、自動運転モードにおける運転制御部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、例えば、数秒間隔で、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。
【００４３】
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、現時点から、例えば、１時間先までを運転用時間帯と設定して、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。
【００４４】
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端末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。
【００４５】
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、時系列的な端末熱負荷データの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、単位時間当たりの端末熱負荷データの２４個から構成されている。
【００４６】
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、実端末熱負荷の夫々を、電力負荷計測手段１３、給湯熱負荷計測手段３１、および、端末熱負荷計測手段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、実端末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。
【００４７】
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。
【００４８】
【数１】
Ｄ１（ｍ＋１）＝（Ｄ１ｍ×Ｋ）＋｛Ａ１×（１−Ｋ）｝
【００４９】
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、端末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、端末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。
【００５０】
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端末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端末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。
【００５１】
【数２】
Ｂ＝（Ｄ２ｍ×Ｑ）＋｛Ａ１×（１−Ｑ）｝
【００５２】
前記省エネ度基準値演算処理について説明を加えると、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。
【００５３】
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、予測端末熱負荷から、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。
【００５４】
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、予測端末熱負荷から、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、予測端末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。
【００５５】
【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
【００５６】
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
【００５７】
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。
【００５８】
【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固有に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。
【００５９】
【数５】
Ｅ２＝熱消費端末５での消費熱量
【００６０】
【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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
前記運転可否判別処理について説明を加えると、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端末熱負荷から、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。
【００６６】
また、運転制御部７は、暖房スイッチ３５にて熱消費端末５の運転開始が指令されると、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行い、その運転可否判別処理において運転可と判別された場合には、補助加熱手段Ｍを作動させたのち端末用遅延時間（例えば、５分）が経過すると、熱電併給装置３を運転させるように構成されている。
説明を加えると、運転制御部７は、暖房スイッチ３５にて熱消費端末５の運転開始が指令されると、まず、補助加熱手段Ｍを作動させ、その作動から端末用遅延時間が経過すると、熱電併給装置３の運転を開始させる。
そして、補助加熱手段Ｍの作動開始よりも熱電併給装置３の運転開始を遅延時間（例えば、５分）だけ遅らせているときに、暖房スイッチ３５にて運転停止が指令されると、補助加熱手段Ｍの作動を停止させて、暖房スイッチ３５の誤操作によって、熱電併給装置３が運転されるのを阻止するようにしている。
また、熱電併給装置３にて発生する熱だけで熱消費端末５にて現在要求されている現端末熱負荷を賄える場合には、補助加熱手段Ｍの作動を停止させ、熱電併給装置３にて発生する熱だけでは熱消費端末５にて現在要求されている現端末熱負荷を賄えない場合には、補助加熱手段Ｍの作動を継続させる。
【００６７】
また、運転制御部７は、暖房スイッチ３５にて運転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および運転可否判別処理を行い、運転可否判別処理において運転可と判別されると、熱電併給装置３を運転させ、熱電併給装置３の運転中に暖房スイッチ３５にて運転停止が指令されると、熱消費端末５の運転を開始してから設定時間（例えば、１時間）が経過すると、熱電併給装置の運転を停止させるように構成されている。
【００６８】
前記自動運転モードにおいて、暖房スイッチ３５にて熱消費端末５の運転開始が指令された場合について、図６のフローチャートに基づいて説明を加える。
【００６９】
まず、暖房スイッチ３５にて熱消費端末５の運転開始が指令されると、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、補助加熱手段を作動させる（ステップ１〜５）。
そして、補助加熱手段Ｍの作動から端末用遅延時間（例えば、５分）が経過すると、熱電併給装置３を運転させる（ステップ１〜７）。
【００７０】
また、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ると、熱電併給装置３の運転停止に維持させる（ステップ４，８）。
【００７１】
ちなみに、補助加熱手段Ｍの作動から端末遅延時間（例えば、５分）が経過するまでに、暖房スイッチ３５にて熱消費端末５の運転停止が指令されると、補助加熱手段Ｍの作動を停止させる。
【００７２】
次に、手動運転モードにおける運転制御部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、発電スイッチ３４にて熱電併給装置３の運転開始が指令されると、その運転開始の指令から発電用遅延時間（例えば、１０秒以内）が経過すると、熱電併給装置３を運転させるように構成されている。
そして、運転制御部７は、熱電併給装置３の運転開始を発電用遅延時間（例えば、１０秒以内）だけ遅らせることにより、発電スイッチ３４の誤操作によって、熱電併給装置３が運転されるのを阻止するようにしている。
【００７３】
ちなみに、運転制御部７は、自動運転モードであっても、熱電併給装置３の運転停止中に発電スイッチ３４が操作されると、その発電スイッチ３４の操作を優先して、熱電併給装置３を運転させ、自動運転モードであっても、熱電併給装置３の運転中に発電スイッチ３４が操作されると、その発電スイッチ３４の操作を優先して、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。
【００７４】
前記手動運転モードにおける運転制御部７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。
前記発電スイッチ３４にて熱電併給装置３の運転開始が指令されると、その運転開始の指令から発電用遅延時間（例えば、１０秒以内）が経過すると、熱電併給装置３を運転させる（ステップ１１〜１３）。
そして、熱電併給装置３の運転中に、発電スイッチ３４にて熱電併給装置３の運転停止が指令されると、熱電併給装置３の運転を停止させる（ステップ１４，１５）。
【００７５】
前記運転制御部７による貯湯運転および熱媒供給運転の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。
【００７６】
前記熱媒供給運転は、暖房スイッチ３５にて運転開始が指令されると実行され、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。
そして、例えば、補助加熱用熱交換器２６を通過した湯水の温度が６５〜７０℃になるように、貯湯開閉弁２７と断続弁３４の開度を調整するようにしている。
【００７７】
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における加熱量よりも熱消費端末５で現在要求されている現端末熱負荷の方が小さい場合には、熱消費端末５で現在要求されている現端末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、貯湯弁２９の開度を調整するように構成されている。
【００７８】
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端末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。
【００８４】
〔第２実施形態〕
この第２実施形態は、第１実施形態において、熱電併給装置３の運転を停止させる構成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。
【００８５】
前記運転制御部７は、自動運転モードにおいて、熱電併給装置３の運転中に暖房スイッチ３５にて熱消費端末５の運転停止が指令されると、前記熱電併給装置の運転を継続させてその後に存在する時系列的な給湯熱負荷分を先行して前記貯湯タンクに溜める継続運転と、前記熱電併給装置の運転を停止させかつその後に存在する時系列的な給湯負荷については再度前記熱電併給装置の運転を開始させる停止運転とのうち、省エネルギー度の高い方を選択して、前記熱電併給装置を運転させるように構成されている。
【００８６】
説明を加えると、運転制御部７は、自動運転モードにおいて、熱電併給装置３を運転させてから設定時間（例えば、１５分）経過したときに暖房スイッチ３５にて熱消費端末５の運転停止が指令されると、その後の時系列的な給湯熱負荷を賄うことを想定した状態で、継続運転と停止運転のどちらが省エネルギー度が高いかを判別する運転選択処理を行い、その運転選択処理において、継続運転の方が停止運転よりも省エネルギー度が高ければ、継続運転を行い、停止運転の方が継続運転よりも省エネルギー度が高ければ、停止運転を行う。
【００８７】
例えば、現時点よりも３時間後の単位時間に予測給湯熱負荷が予測されている場合を例に挙げて運転選択処理について説明を加えると、熱電併給装置３を運転させることにより３時間後に予測されている予測給湯熱負荷を賄うことを想定した状態では、継続運転における省エネルギー率Ｑ１が、下記の〔数７〕により求められ、停止運転における省エネルギー率Ｑ２が、下記の〔数８〕より求められるので、その求めた継続運転における省エネルギー率Ｑ１と停止運転における省エネルギー率Ｑ２とのどちらが高いかを判別するようにしている。
【００８８】
そして、継続運転では、現時点から熱電併給装置３の運転を継続させることにより、３時間後の予測給湯熱負荷分を先行して貯湯タンク４に溜めておくので、継続運転における省エネルギー率Ｑ１は、現時点から３時間後までの貯湯タンク４からの放熱分を含めた状態で求められる。
また、停止運転では、現時点で熱電併給装置３の運転を停止させ、３時間後の予測給湯熱負荷については、再度、３時間後の熱電併給装置３を運転させるので、停止運転における省エネルギー率Ｑ２は、３時間後に熱電併給装置３を運転させるときの起動ロスを含めた状態で求められる。
【００８９】
【数７】
Ｑ１＝ＧΔｔ／｛（ＧΔｔ×μＥ／μＣＰ）＋ＧΔｔ×μＨ×（１−ＨＬｏｓｓ）｝
ただし、ＧΔｔは、現時点からｔ時間だけ運転させたときのガス量または熱量換算ガスであり、μＥは、発電効率であり、μＣＰは、火力発電所など、電力供給会社から供給を受ける場合の発電効率であり、μＨは、排熱率であり、ＨＬｏｓｓは、先行して貯湯タンク４に溜めた熱が利用されるまでの放熱ロスの百分率換算値である。
ちなみに、μＥの発電効率については、熱電併給装置３の余剰電力を電気ヒータ１４にて熱に変換する場合は、余剰電力を引いた実質の発電効率とし、μＨの排熱率については、熱電併給装置３の余剰電力を電気ヒータ１４にて熱に変換する場合は、余剰電力分を加えた実質の排熱率とする。
また、ＨＬｏｓｓの放熱ロスについては、３時間後の単位時間に予測給湯熱負荷が予測されているので、３時間の間の放熱ロスの百分率換算値とする。
【００９０】
【数８】
Ｑ２＝ＧΔｔ／｛ＧΔｔ×μＥ／μＣＰ）＋ＧΔｔ×μＨ×（１−ＫＬｏｓｓ）｝
ただし、Ｇは、予測されている予測給湯熱負荷の負荷量であり、Δｔは、熱電併給装置３を運転させる時間であり、μＥは、発電効率であり、μＣＰは、火力発電所など、電力供給会社から供給を受ける場合の発電効率であり、μＨは、排熱率であり、ＫＬｏｓｓは、時系列的な給湯熱負荷を賄うために熱電併給装置３を運転させるときの起動ロスである。
ちなみに、μＥの発電効率については、熱電併給装置３の余剰電力を電気ヒータ１４にて熱に変換する場合は、余剰電力を引いた実質の発電効率とし、μＨの排熱率については、熱電併給装置３の余剰電力を電気ヒータ１４にて熱に変換する場合は、余剰電力分を加えた実質の排熱率とする。
また、ＫＬｏｓｓの起動ロスについては、３時間後の単位時間に予測給湯熱負荷が予測されているので、３時間後に熱電併給装置３を運転させるときの起動ロスとする。
【００９１】
この第２実施形態における運転制御部７の制御動作について、図８のフローチャートに基づいて説明する。
前記熱電併給装置３の運転中に、暖房スイッチ３５にて熱消費端末５の運転停止が指令されると、運転選択処理を行う（ステップ２１〜２３）。
そして、運転選択処理において、継続運転における省エネルギー率Ｑ１が停止運転における省エネルギー率Ｑ２よりも高ければ、継続運転を行い、停止運転における省エネルギー率Ｑ２が継続運転における省エネルギー率Ｑ１以上であると、停止運転を行う（ステップ２４〜２６）。
【００９５】
〔別実施形態〕
（１）上記第１及び第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。
【００９６】
（２）上記第１及び第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。
【００９７】
（３）上記第１及び第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】自動運転モードにおける制御動作を示すフローチャート
【図７】手動運転モードにおける制御動作を示すフローチャート
【図８】第２実施形態における制御動作を示すフローチャート
【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
３５端末運転開始指令手段
Ｎ排熱式加熱手段
Ｍ補助加熱手段 [0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention includes a combined heat and power device that generates heat and electric power, exhaust heat heating means that heats hot water in a hot water storage tank with heat generated by the combined heat and power device, and hot water is stored in the hot water storage tank. The present invention relates to a cogeneration system provided with auxiliary heating means for heating hot water when not running and operation control means for controlling operation.
[0002]
[Prior art]
In the cogeneration system as described above, the combined heat and power unit is composed of a combination of a gas engine and a generator, a fuel cell, etc., and operates the combined heat and power unit and operates the exhaust heat type heating means. The hot water is stored in the hot water storage tank using the heat generated by the combined heat and power supply device, and even if no hot water is stored in the hot water storage tank, the auxiliary heating means is operated to The heated hot water is supplied with hot water.
[0003]
In the cogeneration system as described above, conventionally, a heat medium circulation means for circulatingly supplying the heat medium to the heat consuming terminal through the heat medium circulation path is provided, and the exhaust heat heating means is the heat generated by the combined heat and power supply device. The heating medium flowing through the heating medium circulation path is heated, and the operation control means operates the combined heat and power supply device and activates the exhaust heat heating means, whereby hot water into the hot water storage tank is operated. In addition to operating the combined heat and power supply device and operating the exhaust heat type heating means and the heat medium circulation means, the heat medium is supplied to the heat consuming terminal (see, for example, Patent Document 1). .
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 2001-248909
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional cogeneration system described above, a human-operated power generation switch is provided for instructing the start and stop of operation of the combined heat and power unit on the remote control, and the manpower for instructing the start and stop of operation of the heat-consuming terminal to the remote control for the terminal An operational heating switch is provided.
The operation control means is configured to start the operation of the combined heat and power supply device when the operation start is instructed by the power generation switch or the heating switch.
Also, the operation control means stops the operation of the combined heat and power supply device when the operation stop is commanded by the power generation switch during the operation of the combined heat and power supply device, and stops the operation by the heating switch during the operation of the combined heat and power supply device. Then, when a set time (for example, 1 hour) elapses after the operation of the heat consuming terminal is started, the operation of the combined heat and power supply device is stopped.
In this way, the operation of the combined heat and power supply apparatus is started or stopped by human operation.
[0006]
Therefore, even when an operation start is commanded by a power generation switch or a heating switch due to an erroneous operation, the operation of the cogeneration device is started, and the cogeneration device is operated in accordance with an erroneous operation start command. Become.
And, since the combined heat and power unit takes 30 minutes for a combination of a gas engine and a generator, for example, 1 hour for a fuel cell, it takes time until the heat generated can be utilized. If the cogeneration device is operated by mistake, there is a disadvantage that the energy consumption becomes large.
[0007]
Further, in the conventional cogeneration system, when the operation stop is commanded by the heating switch during the operation of the combined heat and power supply device, the set time (for example, 1 hour) is simply set after the operation of the heat consuming terminal is started. Since the operation of the combined heat and power supply device has been stopped by the elapse of time, the energy consumption may be rather large.
[0008]
This invention is made paying attention to this point, and the objective is to provide the cogeneration system which can implement | achieve energy saving.
[0015]
[Means for Solving the Problems]
According to the first aspect of the present invention, a combined heat and power device for generating heat and electric power, a waste heat type heating means for heating hot water in a hot water storage tank with heat generated by the combined heat and power device, and the hot water storage Auxiliary heating means for heating the hot water when the hot water is not stored in the tank and being able to utilize the heat generated from the start- up, and an operation control means for controlling the operation. Is a cogeneration system with
A heat medium circulation means for circulatingly supplying the heat medium to the heat consuming terminal through the heat medium circulation path is provided, and the exhaust heat type heating means flows through the heat medium circulation path with heat generated by the heat and power supply device. The auxiliary heating means is configured to heat the heat medium flowing through the heat medium circuit,
When the operation start of the heat consuming terminal is commanded by the manually operated terminal operation start command means, the operation control means operates when the terminal delay time elapses after the auxiliary heating means is activated. The device is configured to operate.
[0016]
That is, when the operation control means is instructed to start the operation of the heat consuming terminal by human operation, first, the auxiliary heating means is activated, and when the terminal delay time has elapsed from the activation, the operation of the cogeneration device is started. Therefore, the start of operation of the combined heat and power supply apparatus can be delayed until the terminal delay time elapses from the manual operation. When the user notices that the operation start has been instructed due to an erroneous operation, the user immediately commands to stop the operation of the combined heat and power supply device by human operation.
Therefore, even if an operation start is commanded due to an erroneous operation, an instruction to stop the operation of the combined heat and power unit by an artificial operation is issued before the terminal delay time elapses from the erroneous operation start command. It is possible to prevent the cooperating device from being operated.
[0017]
And if the start of operation is commanded due to an erroneous operation, the auxiliary heating means will be activated, but the auxiliary heating means has a shorter time until it can utilize the heat generated from the start than the combined heat and power supply device. The energy consumption is reduced and the energy consumption can be reduced by operating the auxiliary heating means rather than operating the cogeneration apparatus.
Moreover, when the start of operation of the heat consuming terminal is commanded by human operation, the auxiliary heating means is activated, so that the heat medium heated by the auxiliary heating means is supplied to the heat consuming terminal with respect to the human operation. Therefore, the user's intention to drive the heat consuming terminal can be satisfied.
[0018]
By the way, in the case of operating the combined heat and power device so that energy saving can be realized, even if the start of operation of the heat consumption terminal is commanded, the combined heat and power device is not necessarily operated, for example, when it is requested at that time When the sequential power load is only 50 W, the cogeneration apparatus may not be operated.
Even if a terminal stop command is issued, the combined heat and power supply device may be continued for hot water supply.
[0019]
From the above, according to the first aspect of the invention, it is possible to prevent the cogeneration device from being erroneously operated by an operation start command of the heat consuming terminal due to an erroneous operation while respecting the human operation. As a result, it has become possible to provide a cogeneration system capable of realizing energy saving while satisfying the user's intention.
[0030]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A cogeneration system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
As shown in FIGS. 1 and 2, this cogeneration system uses a combined heat and power supply device 3 configured to drive a power generation device 2 by a gas engine 1 and heat generated in the combined heat and power supply device 3. However, it comprises a hot water storage unit 6 for storing hot water in the hot water storage tank 4 and supplying a heat medium to the heat consuming terminal 5, an operation control unit 7 as operation control means for controlling the operation of the combined heat and power unit 3 and the hot water storage unit 6, and the like. Has been.
[0031]
On the output side of the power generation device 2, an inverter 8 for system linkage is provided, and the inverter 8 makes the output power of the power generation device 2 the same voltage and the same frequency as the power supplied from the commercial system 9. It is configured.
The commercial system 9 is, for example, a single-phase three-wire system 100/200 V, and is electrically connected to a power load 11 such as a television, a refrigerator, or a washing machine via a commercial power supply line 10.
The inverter 8 is electrically connected to the commercial power supply line 10 via the cogeneration supply line 12, and the generated power from the power generator 2 is supplied to the power load 11 via the inverter 8 and the cogeneration supply line 12. It is configured to supply.
[0032]
The commercial power supply line 10 is provided with power load measuring means 13 for measuring the load power of the power load 11, and this power load measuring means 13 generates a reverse power flow in the current flowing through the commercial power supply line 10. Whether or not to do so is also detected.
And the electric power supplied to the commercial power supply line 10 from the power generator 2 is controlled by the inverter 8 so that a reverse power flow does not occur, and the surplus power of the generated power is recovered by replacing the surplus power with heat. It is configured to be supplied to the heater 14.
[0033]
The electric heater 14 is composed of a plurality of electric heaters, and is provided so as to heat the cooling water of the gas engine 1 flowing through the cooling water circulation path 15 by the operation of the cooling water circulation pump 17, and is connected to the output side of the inverter 8. ON / OFF is switched by the actuated switch 16.
The operation switch 16 is configured to adjust the power consumption of the electric heater 14 according to the amount of surplus power so that the power consumption of the electric heater 14 increases as the amount of surplus power increases. Yes.
[0034]
The hot water storage unit 6 has a hot water storage tank 4 for storing hot water in a state where temperature stratification is formed, a hot water circulation pump 19 for circulating hot water in the hot water storage tank 4 through the hot water circulation path 18, and a heat medium circulation path 20 through the heat medium circulation path 20. Heat medium circulating pump 21 serving as a heat medium circulating means for circulating supply to the heat consuming terminal 5, exhaust heat heat exchanger 22 for heating hot water flowing through the hot water circulation path 18, and heat flowing through the heat medium circulation path 20 A heat exchanger 23 for heating the medium, and a heat exchanger 26 for auxiliary heating for heating the hot water flowing through the hot water circulation path 18 by the combustion of the burner 25 in a state where the fan 24 is operated. It is configured.
[0035]
In the exhaust heat heat exchanger 22, the hot water flowing through the hot water circulation path 18 is heated by passing the cooling water of the cooling water circulation path 15 that has recovered the heat generated in the combined heat and power supply device 3. It is configured.
The exhaust heat type heating means N is constituted by an exhaust heat type heat exchanger 22, and the auxiliary heating means M is constituted by a fan 24, a burner 25, and an auxiliary heating heat exchanger 26.
Incidentally, the auxiliary heating means M adjusts the combustion amount of the burner 25 so that the temperature of the hot water becomes the set temperature for heating medium heating to be supplied to the stored hot water temperature or the heat exchanger 23 for heating the heating medium. It is configured to be heated.
[0036]
In the heat exchanger for heat medium heating 23, the hot water for the heat source heated by the exhaust heat heat exchanger 22 or the auxiliary heat exchanger 26 is allowed to flow, thereby allowing the heat medium circulation path 20 to flow. The heating medium is configured to be heated.
The said heat consumption terminal 5 is comprised by heating terminals, such as a floor heating apparatus and a bathroom heating apparatus.
[0037]
The hot water circulation path 18 is connected to a take-out path 27 communicating with the lower part of the hot water storage tank 4 and a hot water storage path 28 communicating with the upper part of the hot water storage tank 4, and a hot water storage valve 29 is provided in the hot water storage path 28.
The hot water circulation path 18 is connected with the exhaust heat heat exchanger 22, the hot water circulation pump 19, the auxiliary heating heat exchanger 26, and the hot water flow in the order of the hot water circulation direction from the connection point with the extraction path 27. An intermittent valve 30 for intermittent connection and a heat exchanger for heat medium heating 23 are provided.
[0038]
Further, a hot water supply load measuring means 31 for measuring the hot water supply heat load when hot water taken out from the hot water storage tank 4 is supplied, and a terminal thermal load measuring means 32 for measuring the terminal heat load at the heat consuming terminal 5 are also provided. ing.
[0039]
A cogeneration remote controller R1 for providing various commands to the operation control unit 7 is provided. The cogeneration remote controller R1 includes a mode selection switch 33 for selecting an automatic operation mode and a manual operation mode, and a combined heat and power supply in the manual operation mode. A power generation switch 34 is provided as an operation start command means for commanding start and stop of the operation of the device 3.
Further, a terminal remote controller R2 is provided which gives a command to the operation control unit 7 for operation of the heat consuming terminal 5, and terminal operation start command means for instructing the terminal remote controller R2 to start and stop the operation of the heat consuming terminal 5. A heating switch 35 is provided as terminal operation stop command means.
Incidentally, each of the mode selection switch 33, the power generation switch 34, and the heating switch 35 is an illuminated switch, and is configured so that the user can recognize the current state depending on whether it is turned on or off.
[0040]
The operation control unit 7 controls the operation of the combined heat and power supply device 3 and the operating state of the cooling water circulation pump 17 in a state where the cooling water circulation pump 17 is operated during the operation of the combined heat and power supply device 3. By controlling the operating state of the heat source circulation pump 21 and the heat medium circulation pump 23, the hot medium is stored in the hot water storage tank 4, or the heating switch 35 is turned on to supply the heat medium to the heat consuming terminal 5. It is comprised so that the heat-medium supply operation to perform may be performed.
[0041]
By the way, when hot water is supplied, if hot water at the set temperature for hot water storage is stored in the hot water storage tank 4, the hot water is supplied, and if hot water at the set temperature for hot water storage is not stored in the hot water storage tank 4, auxiliary heating is performed. The means M is operated to supply hot water heated by the auxiliary heating means M.
[0042]
First, description is added about control of the operation of the combined heat and power supply device 3 by the operation control unit 7 in the automatic operation mode.
The operation control unit 7 performs a data update process for updating and storing time-series past load data for one day in a state of associating with a day of the week based on an actual use state, and stores the data every time the date changes. It is configured to perform predicted load calculation processing for obtaining one day of time-series predicted load data from the one day of time-series past load data.
And the operation control part 7 is the state which calculated | required the time series prediction load data for the 1st of the day, for example, it is operated at several second intervals from the time series prediction load data, whether the cogeneration apparatus 3 is operated. The energy conservation level reference value calculation process for obtaining the standard value for energy conservation level is performed, and whether or not the current energy conservation level exceeds the energy conservation level reference value determined in the energy conservation level reference value calculation process. Thus, the operation availability determination process for determining whether the operation of the combined heat and power supply device 3 is performed is performed.
[0043]
Thus, when it is determined that the operation of the combined heat and power supply device 3 is possible in the operation availability determination process, the operation control unit 7 sets, for example, one hour ahead as the operation time zone from the present time, When the combined heat and power supply device 3 is operated during the operation time period and it is determined that the combined operation of the combined heat and power supply device 3 is not possible, the combined operation of the combined heat and power supply device 3 is stopped.
[0044]
When the data update process is further described, one day of time-series past load data indicating how much power load, hot water supply heat load as a thermal load, and terminal heat load existed in which time zone of the day. Is updated and stored in a state of being associated with the day of the week.
[0045]
First, time-series past load data will be described. Time-series past load data includes three types of time-series power load data, time-series hot water supply heat load data, and time-series terminal heat load data. As shown in FIG. 3, the time-series past load data for one day is stored in a state divided for each day of the week from Sunday to Saturday.
And the time-series past load data for one day includes 24 pieces of power load data per unit time, 24 pieces of hot water supply heat load data per unit time, and 1 hour out of 24 hours, and , It is composed of 24 pieces of terminal thermal load data per unit time.
[0046]
The configuration for updating the past load data as described above will be described. From the actual usage situation, the actual power load per unit time, the actual hot water supply thermal load, and the actual terminal thermal load are determined as the power load measuring means. 13. Measured by hot water supply thermal load measurement means 31 and terminal thermal load measurement means 32, and when the measured actual power load, actual hot water supply thermal load, and actual terminal thermal load are stored for one day The sequential actual load data is stored in association with the day of the week.
When one day of time-series actual load data is stored for one week, the time-series past load data and the time-series actual load data are added at a predetermined ratio for each day of the week. Thus, the new time-series past load data is obtained, the obtained new time-series past load data is stored, and the time-series past load data is updated.
[0047]
More specifically, taking Sunday as an example, as shown in FIG. 3, time-series past load data D1m corresponding to Sunday among time-series past load data and time-series actual load data Among them, new time-series past load data D1 (m + 1) corresponding to Sunday is obtained from the time-series actual load data A1 corresponding to Sunday by the following [Equation 1], and the obtained time-series Historical past load data D1 (m + 1) is stored.
In the following [Equation 1], D1m is time-series past load data corresponding to Sunday, A1 is time-series actual load data corresponding to Sunday, and K is a constant of 0.75. D1 (m + 1) is new time-series past load data.
[0048]
[Expression 1]
D1 (m + 1) = (D1m × K) + {A1 × (1-K)}
[0049]
When the predicted load calculation process is described, it is executed every time the date changes, such as 0 o'clock, and one day of how much power load, hot water supply heat load, and terminal heat load are predicted in which time zone of the day. It is configured to obtain minute time-series predicted load data.
That is, out of the seven past load data for each day of the week, the past load data corresponding to the day of the day and the actual load data of the previous day are added together at a predetermined ratio to determine how much power load and hot water supply in which time zone. It is configured so as to obtain time-series predicted load data for one day on whether the thermal load and the terminal thermal load are predicted.
[0050]
Specifically, the case of obtaining the predicted load data for one day on Monday will be described as an example. As shown in FIG. 3, seven past load data D1m to D7m for each day of the week and seven actual load data A1 for each day of the week are shown. ~ A7 are stored, so the past load data D2m corresponding to Monday and the actual load data A1 corresponding to Sunday of the previous day are used to calculate the time series for one day on Monday by the following [Equation 2]. Predictive load data B is obtained. As shown in FIG. 4, the predicted load data B for one day includes time-series predicted power load data for one day, time-series predicted hot water supply heat load data for one day, and data for one day. 4 includes time-series predicted terminal thermal load data, (a) in FIG. 4 indicates a time-series predicted power load for one day, and (b) in FIG. 4 indicates a time series for one day. 4 shows a typical predicted hot water supply heat load, and (c) in FIG. 4 shows a time series predicted terminal heat load for one day.
In the following [Equation 2], D2m is past load data corresponding to Monday, A1 is actual load data corresponding to Sunday, Q is a constant of 0.25, and B is a predicted load. Data.
[0051]
[Expression 2]
B = (D2m × Q) + {A1 × (1-Q)}
[0052]
When the energy-saving standard value calculation processing is described, a combined heat and power supply device can cover the required hot water storage amount from the present time to the reference value time using the time-series predicted hot water supply thermal load data When the operation unit 3 is operated, the energy-saving standard value capable of realizing energy saving by operating the combined heat and power supply device 3 is obtained.
[0053]
For example, assuming that the unit time is 1 hour and the reference value time is 12 hours, first, from the predicted power load, predicted hot water supply thermal load, and predicted terminal thermal load based on time-series predicted load data, From [Equation 3], as shown in FIG. 5, the predicted energy-saving degree when the combined heat and power supply device 3 is operated is obtained for 12 hours every 12 hours, and the combined heat and power supply device 3 is operated. In this case, the predicted hot water storage amount that can be stored in the hot water storage tank 3 is obtained for 12 hours every 12 hours.
[0054]
Specifically, if the current time is 0 o'clock, the predicted energy saving when the combined heat and power supply device 3 is operated from 0 o'clock to 1 o'clock is predicted as the predicted power load from 0 o'clock to 1 o'clock From the hot water supply heat load and the predicted terminal heat load, it is obtained by the following [Equation 3], and the predicted hot water storage amount when the combined heat and power supply device 3 is operated from 0 o'clock to 1 o'clock is also from 0 o'clock to 1 o'clock. The predicted power load, the predicted hot water supply heat load, and the predicted terminal heat load.
In this way, when the current time is 0:00, the predicted energy saving degree and the predicted hot water storage amount for every hour are obtained for 12 pieces up to 12:00.
[0055]
[Equation 3]
Energy saving level P = {(EK1 + EK2 + EK3) / required energy of cogeneration apparatus 3} × 100
[0056]
However, EK1 is a function with the effective power generation output E1 as a variable, EK2 is a function with E2 as a variable, EK3 is a function with E3 as a variable,
EK1 = Equivalent power generation output E1 power plant primary energy conversion value = f1 (Effective power generation output E1, required energy at the power plant)
EK2 = energy conversion value in conventional water heater of effective heating heat output E2 = f2 (effective heating heat output E2, burner efficiency (during heating))
EK3 = Effective hot water heat output E3 energy conversion value in conventional water heater = f3 (effective hot water heat output E3, burner efficiency (during hot water supply))
Necessary energy of the combined heat and power supply device 3: 5.5 kW
(The amount of city gas required when the cogeneration unit 3 is operated for 1 hour is 0.433 m ³ )
Unit power generation required energy: 2.8kW
Burner efficiency (heating): 0.8
Burner efficiency (with hot water supply): 0.9
[0057]
Moreover, each of the effective power generation output E1, the effective heating heat output E2, and the effective hot water storage heat output E3 is obtained by the following [Equation 4] to [Equation 6].
[0058]
[Expression 4]
E1 = Power consumption at the power load 11 = Power generated by the combined heat and power supply device 3− (Power consumption of the electric heater 14 + Power consumption of various auxiliary machines)
Incidentally, the various auxiliary machines are devices and machines that are inherently and supplementarily used in this cogeneration system, such as the cooling water circulation pump 17 and the hot water circulation pump 19.
[0059]
[Equation 5]
E2 = Amount of heat consumed at the heat-consuming terminal 5
[Formula 6]
E3 = (amount of heat generated in the combined heat and power supply device 3 + amount of heat recovered by the electric heater 14−an effective heating heat output E2) −a heat dissipation loss However, the amount of heat recovered by the electric heater 14 = power consumption of the electric heater 14 × heat efficiency of the heater .
[0061]
And in the state which calculated | required the prediction energy saving degree and prediction hot water storage amount for every 12 hours as shown in FIG. 5, it is first required from the time-sequential prediction hot water supply thermal load data to 12 hours ahead. The required amount of stored hot water is obtained, and the amount of hot water stored in the hot water storage tank 4 at the present time is subtracted from the required amount of stored hot water to obtain the necessary amount of stored hot water until 12 hours ahead.
For example, if a hot water supply heat load of 9.8 kW is predicted 12 hours later from the predicted hot water supply heat load data and the hot water storage amount in the hot water storage tank 4 is 2.5 kW at the present time, the time until 12 hours ahead The required hot water storage required for 7.3 is 7.3 kW.
[0062]
And in the state where the predicted hot water storage amount of the unit time is added, until the total predicted hot water storage amount reaches the required hot water storage amount, select from among the unit time for 12 units that has the highest predicted energy saving level I am going to go.
[0063]
For example, when the required hot water storage amount is 7.3 kW as described above, first, as shown in FIG. 5, first, the unit from 7 hours to 8 hours ahead with the highest predicted energy saving degree is shown. Select the time, and add the predicted hot water storage amount per unit time.
Next, a unit time from 6 hours ahead to 7 hours ahead with a high predicted energy saving degree is selected, and the predicted hot water storage amount in the unit time is added, and the predicted hot water storage amount at that time is 1.1 kW.
Moreover, the unit time from 5 hours ahead to 6 hours ahead with the highest predicted energy saving degree is selected, and the predicted hot water storage amount in the unit time is added, and the predicted hot water storage amount at that time is 4.0 kW. .
[0064]
In this way, when the selection of the unit time from the one with the high predicted energy saving value and the addition of the predicted hot water storage amount are repeated, the unit time from 8 hours to 9 hours ahead as shown in FIG. When is selected, the combined predicted hot water storage amount reaches 7.3 kW.
If it does so, the energy-saving degree of the unit time from 8 hours ahead to 9 hours ahead will be set as an energy-saving degree reference value, and in the thing shown in FIG.
[0065]
In addition to the description of the operation availability determination process, from the current power load currently requested, the current hot water heat load currently requested obtained from the predicted hot water supply heat load, and the current terminal heat load currently requested, When the current energy saving level is obtained by the above [Equation 3] and the current energy saving level exceeds the energy saving level reference value, it is determined that the cogeneration device 3 can be operated, and the current energy saving level is less than the energy saving level reference value. If so, it is determined that the operation of the combined heat and power supply device 3 is impossible.
[0066]
In addition, when the operation start of the heat consuming terminal 5 is instructed by the heating switch 35, the operation control unit 7 sequentially performs an energy saving reference value calculation process and an operation availability determination process, and determines that the operation is possible in the operation availability determination process. In such a case, when the terminal delay time (for example, 5 minutes) elapses after the auxiliary heating means M is operated, the combined heat and power supply device 3 is operated.
In addition, when the operation start of the heat consuming terminal 5 is commanded by the heating switch 35, the operation control unit 7 first operates the auxiliary heating means M, and when the terminal delay time elapses from the operation, The operation of the cogeneration apparatus 3 is started.
When the heating switch 35 is instructed to stop the operation when the operation start of the combined heat and power supply device 3 is delayed by a delay time (for example, 5 minutes) from the operation start of the auxiliary heating unit M, the auxiliary heating unit The operation of M is stopped and the operation of the combined heat and power supply device 3 due to an erroneous operation of the heating switch 35 is prevented.
Further, in the case where the current terminal heat load currently required by the heat consuming terminal 5 can be covered only by the heat generated in the combined heat and power supply device 3, the operation of the auxiliary heating means M is stopped and the combined heat and power supply device 3 If the generated heat alone cannot cover the current terminal thermal load currently required by the heat consuming terminal 5, the operation of the auxiliary heating means M is continued.
[0067]
Further, when the operation start is instructed by the heating switch 35, the operation control unit 7 performs an energy saving reference value calculation process and an operation availability determination process as an interrupt process, and when it is determined that the operation is possible in the operation availability determination process. When the cogeneration apparatus 3 is operated and the operation stop is commanded by the heating switch 35 during the operation of the cogeneration apparatus 3, the set time (for example, 1 hour) is set after the operation of the heat consuming terminal 5 is started. If it passes, it will be comprised so that the operation | movement of a combined heat and power supply apparatus may be stopped.
[0068]
In the automatic operation mode, the case where the start of operation of the heat consuming terminal 5 is commanded by the heating switch 35 will be described based on the flowchart of FIG.
[0069]
First, when the operation start of the heat consuming terminal 5 is instructed by the heating switch 35, the energy saving reference value calculation process and the operation availability determination process are sequentially performed. In the operation availability determination process, it is determined that the operation of the cogeneration apparatus 3 is possible. Then, the auxiliary heating means is activated (steps 1 to 5).
And if the delay time for terminals (for example, 5 minutes) passes since the action | operation of the auxiliary heating means M, the thermoelectric cogeneration apparatus 3 will be drive | operated (steps 1-7).
[0070]
If it is determined that the operation of the combined heat and power supply device 3 is not possible in the operation permission / inhibition determination process, the operation of the combined heat and power supply device 3 is maintained to be stopped (steps 4 and 8).
[0071]
Incidentally, when the operation of the heat consuming terminal 5 is instructed by the heating switch 35 before the terminal delay time (for example, 5 minutes) elapses from the operation of the auxiliary heating means M, the operation of the auxiliary heating means M is stopped. Let
[0072]
Next, description is added about control of the operation of the combined heat and power supply device 3 by the operation control unit 7 in the manual operation mode.
When the operation start of the cogeneration device 3 is instructed by the power generation switch 34, the operation control unit 7, when a delay time for power generation (for example, within 10 seconds) elapses from the operation start command, the cogeneration device 3. Is configured to drive.
Then, the operation control unit 7 delays the start of operation of the cogeneration device 3 by a delay time for power generation (for example, within 10 seconds), thereby preventing the cogeneration device 3 from being operated due to an erroneous operation of the power generation switch 34. Like to do.
[0073]
Incidentally, even in the automatic operation mode, the operation control unit 7 gives priority to the operation of the power generation switch 34 when the power generation switch 34 is operated while the combined heat and power supply apparatus 3 is stopped. Even in the automatic operation mode, if the power generation switch 34 is operated during the operation of the cogeneration apparatus 3, the operation of the power generation switch 34 is prioritized and the operation of the cogeneration apparatus 3 is stopped. It is configured.
[0074]
The control operation of the operation control unit 7 in the manual operation mode will be described based on the flowchart of FIG.
When the operation start of the cogeneration device 3 is instructed by the power generation switch 34, the cogeneration device 3 is operated when a delay time for power generation (for example, within 10 seconds) elapses from the operation start command (step 11). ~ 13).
Then, when the operation of the cogeneration apparatus 3 is instructed by the power generation switch 34 during the operation of the cogeneration apparatus 3, the operation of the cogeneration apparatus 3 is stopped (steps 14 and 15).
[0075]
The operation of the hot water storage operation and the heat medium supply operation by the operation control unit 7 will be described.
In the hot water storage operation, the operation of the cooling water circulation pump 17 during the operation of the combined heat and power supply device 3 causes the hot water circulation path 18 to flow with the cooling water flowing through the cooling water circulation path 15 in the exhaust heat heat exchanger 22. It is performed in a state where hot water can be heated.
Then, the hot water circulation pump 19 is operated, hot water is taken out from the lower part of the hot water storage tank 4 to the hot water circulation path 18, and the hot water is heated through the exhaust heat heat exchanger 22. The hot water is stored in the hot water storage tank 4 at a set temperature for hot water storage.
Moreover, it is comprised so that the opening degree of the hot water storage valve 29 and the intermittent valve 30 may be adjusted so that the temperature of the hot water which passed the exhaust heat type heat exchanger 22 may become hot water storage preset temperature.
[0076]
The heat medium supply operation is executed when the start of operation is commanded by the heating switch 35, and by operating the hot water circulation pump 19, at least the exhaust heat heat exchanger 22 and the auxiliary heating heat exchanger 26 are operated. On the other hand, hot water flowing through the hot water circulation path 18 is heated, and the heated hot water is circulated in a state of passing through the heat exchanger 23 for heat medium heating. The heating medium to be heated is circulated and supplied to the heat consuming terminal 5.
For example, the opening degree of the hot water storage opening / closing valve 27 and the intermittent valve 34 is adjusted so that the temperature of the hot water passing through the auxiliary heating heat exchanger 26 is 65 to 70 ° C.
[0077]
Regarding the heating of the hot water flowing through the hot water circulation path 18, when the combined heat and power supply device 3 is in operation, the hot water is heated in the exhaust heat heat exchanger 22 by the operation of the cooling water circulation pump 17. It is configured.
If the current terminal heat load currently requested by the heat consuming terminal 5 is smaller than the heating amount in the exhaust heat heat exchanger 22, the current terminal heat currently requested by the heat consuming terminal 5 is used. The opening of the hot water storage valve 29 is adjusted so that hot water is stored in the hot water storage tank 4 while covering the load.
[0078]
In addition, when only the heat generated in the combined heat and power supply device 3 cannot cover the current terminal heat load currently required by the heat consuming terminal 5, or when the combined heat and power supply device 3 is not in operation, the auxiliary heating means By operating M, the auxiliary heating heat exchanger 26 is configured to heat hot water.
[0084]
[ Second Embodiment]
Since this 2nd Embodiment is another embodiment about the structure which stops the driving | operation of the cogeneration apparatus 3 in 1st Embodiment, it adds description centering on the point.
Incidentally, since other configurations are the same as those in the first embodiment, detailed description thereof will be omitted.
[0085]
In the automatic operation mode, when the operation stop of the heat consuming terminal 5 is instructed by the heating switch 35 during the operation of the cogeneration device 3, the operation control unit 7 continues the operation of the cogeneration device and thereafter Continuing operation in which the existing time-series hot water supply heat load is accumulated in the hot water storage tank in advance, and the operation of the combined heat and power supply apparatus is stopped, and the time-series hot water supply load existing thereafter is again the heat and power supply apparatus. Among the stop operations for starting the operation, the one with the higher energy saving level is selected to operate the combined heat and power supply apparatus.
[0086]
If it adds explanation, operation control part 7 will stop operation of heat consumption terminal 5 in heating switch 35, when set time (for example, 15 minutes) has passed since it operated cogeneration apparatus 3 in automatic operation mode. When commanded, with the assumption that the subsequent time-series hot water supply heat load will be covered, an operation selection process is performed to determine which of the continuous operation and the stop operation has a higher degree of energy saving. If the continuous operation has a higher energy conservation level than the stop operation, the continuous operation is performed. If the stop operation has a higher energy conservation level than the continuous operation, the stop operation is performed.
[0087]
For example, when the operation selection process is described by taking as an example a case where the predicted hot water supply heat load is predicted in a unit time 3 hours after the current time, the operation is selected after 3 hours by operating the combined heat and power supply device 3. Assuming that the predicted hot water supply heat load is covered, the energy saving rate Q1 in the continuous operation is obtained by the following [Equation 7], and the energy saving rate Q2 in the stop operation is obtained by the following [Equation 8]. Therefore, it is determined which one of the energy saving rate Q1 in the continuous operation and the energy saving rate Q2 in the stop operation that is obtained is higher.
[0088]
In the continuous operation, since the operation of the combined heat and power supply device 3 is continued from the present time, the predicted hot water supply heat load after 3 hours is stored in the hot water storage tank 4 in advance, so the energy saving rate Q1 in the continuous operation is It is obtained in a state including the amount of heat released from the hot water storage tank 4 until 3 hours after the present time.
In the stop operation, the operation of the combined heat and power supply device 3 is stopped at the present time, and the predicted hot water supply heat load after 3 hours is operated again, so that the combined heat and power supply device 3 after 3 hours is operated. Is obtained in a state including a start-up loss when the cogeneration apparatus 3 is operated after 3 hours.
[0089]
[Expression 7]
Q1 = GΔt / {(GΔt × μE / μCP) + GΔt × μH × (1-HLoss)}
However, GΔt is a gas amount or calorie conversion gas when operated for t hours from the present time, μE is power generation efficiency, and μCP is power generation when receiving supply from a power supply company such as a thermal power plant. It is efficiency, μH is an exhaust heat rate, and HLoss is a percentage conversion value of heat dissipation loss until the heat previously stored in the hot water storage tank 4 is used.
Incidentally, regarding the power generation efficiency of μE, when the surplus power of the combined heat and power supply device 3 is converted into heat by the electric heater 14, the power generation efficiency is obtained by subtracting the surplus power, and the exhaust heat rate of μH is combined with the heat and power supply. When the surplus electric power of the apparatus 3 is converted into heat by the electric heater 14, it is set as a substantial exhaust heat rate with the surplus electric power added.
Moreover, about the heat loss of HLoss, since the estimated hot water supply heat load is predicted in the unit time after 3 hours, it is set as the percentage conversion value of the heat loss for 3 hours.
[0090]
[Equation 8]
Q2 = GΔt / {GΔt × μE / μCP) + GΔt × μH × (1-KLoss)}
Where G is the predicted amount of predicted hot water supply heat load, Δt is the time for which the combined heat and power supply device 3 is operated, μE is the power generation efficiency, μCP is the power of a thermal power plant, etc. The power generation efficiency in the case of receiving supply from a supplier, μH is the exhaust heat rate, and KLoss is the start-up loss when operating the combined heat and power supply device 3 to cover the time-series hot water supply heat load.
Incidentally, regarding the power generation efficiency of μE, when the surplus power of the combined heat and power supply device 3 is converted into heat by the electric heater 14, the power generation efficiency is obtained by subtracting the surplus power, and the exhaust heat rate of μH is combined with the heat and power supply. When the surplus electric power of the apparatus 3 is converted into heat by the electric heater 14, it is set as a substantial exhaust heat rate with the surplus electric power added.
Moreover, about the Kloss start-up loss, since the predicted hot water supply heat load is predicted in the unit time after 3 hours, it is set as the start-up loss when operating the combined heat and power supply device 3 after 3 hours.
[0091]
The control operation of the operation control unit 7 in the second embodiment will be described based on the flowchart of FIG.
When the operation of the heat consuming terminal 5 is instructed by the heating switch 35 during the operation of the cogeneration apparatus 3, operation selection processing is performed (steps 21 to 23).
In the operation selection process, if the energy saving rate Q1 in the continuous operation is higher than the energy saving rate Q2 in the stop operation, the continuous operation is performed. If the energy saving rate Q2 in the stop operation is equal to or higher than the energy saving rate Q1 in the continuous operation, the stop operation is performed. (Steps 24-26).
[0095]
[Another embodiment]
( 1 ) In the first and second embodiments described above, the operation control unit 7 performs the data update process, the predicted load calculation process, the energy saving level reference value calculation process, and the driving availability determination process, whereby the predicted power load and the predicted heat are calculated. Although the operation time zone is set based on the load, the configuration for setting the operation time zone can be appropriately changed.
[0096]
( 2 ) In the first and second embodiments, the electric heater 14 is configured to heat the cooling water of the gas engine 1, but the electric heater 14 heats the hot water in the hot water storage tank 4. It is also possible to configure and implement.
[0097]
( 3 ) In the first and second embodiments, the heat and power supply device 3 is exemplified by the one that drives the power generation device 2 by the gas engine 1. However, for example, a fuel cell can be applied as the heat and power supply device. is there.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cogeneration system. FIG. 2 is a control block diagram in the cogeneration system. FIG. 3 is an explanatory diagram in data update processing. FIG. 4 is a graph showing a time-series predicted load for one day. 5] the control operation in the illustration FIG. 6 is a flowchart 8 showing the control operation of the automatic flow 7 showing a control operation in the operation mode manual operation mode a second embodiment of the energy saving of the reference value calculation process Flow chart shown [Explanation of symbols]
3 cogeneration apparatus 4 hot water storage tank 5 heat dissipation terminal 7 operation controlling means 20 heat medium circulation passage 21 heat medium circulation hand stage
3 5 terminal operation start instruction manual stage N exhaust heat heating means M auxiliary heating hands stage

Claims

A combined heat and power device for generating heat and electric power, exhaust heat heating means for heating hot water in the hot water storage tank with heat generated by the combined heat and power device, and when hot water is not stored in the hot water storage tank It is a cogeneration system provided with auxiliary heating means that takes less time than the combined heat and power supply device and operation control means for controlling the operation until the hot water is heated and the heat generated from the start can be utilized. And
A heat medium circulation means for circulatingly supplying the heat medium to the heat consuming terminal through the heat medium circulation path is provided, and the exhaust heat type heating means flows through the heat medium circulation path with heat generated by the heat and power supply device. The auxiliary heating means is configured to heat the heat medium flowing through the heat medium circuit,
When the operation start of the heat consuming terminal is commanded by the manually operated terminal operation start command means, the operation control means operates when the terminal delay time elapses after the auxiliary heating means is activated. A cogeneration system configured to operate the device .