JP4688430B2 - Hot water supply system - Google Patents
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Description
本発明は、例えば固体高分子型燃料電池(PEFC)等の発電装置の排熱を利用して貯湯槽に蓄積した湯を給湯先に給湯するコジェネレーション給湯熱源装置を備えた給湯熱源システムに関するものである。 The present invention relates to a hot water supply heat source system including a cogeneration hot water supply heat source device that supplies hot water accumulated in a hot water storage tank to a hot water supply destination using exhaust heat of a power generation device such as a polymer electrolyte fuel cell (PEFC). It is.
近年、省エネルギー効果を奏することが可能なシステムとして、例えば固体高分子型燃料電池等の発電装置の排熱を利用して、貯湯槽に蓄積した湯を給湯先に給湯するコジェネレーション給湯熱源装置が提案されている(例えば、特許文献1参照。)。 In recent years, as a system capable of achieving an energy saving effect, for example, a cogeneration hot water supply heat source device that supplies hot water accumulated in a hot water storage tank to a hot water supply destination using waste heat of a power generation device such as a polymer electrolyte fuel cell It has been proposed (see, for example, Patent Document 1).
図6には、コジェネレーション給湯熱源装置の一例が示されている。このコジェネレーション給湯熱源装置3は、発電装置1と貯湯槽2とを有し、貯湯槽2は、貯湯槽2内に給水を導入する給水路11と貯湯槽2の湯を送水する給湯路(給湯の通路)12を備えている。給湯路12には湯水温検出センサ100が設けられている。
FIG. 6 shows an example of a cogeneration hot water supply heat source device. The cogeneration hot water supply
貯湯槽2と発電装置1との間には、冷却水導入通路13と排熱湯導入通路14とが配備されており、冷却水導入通路13は貯湯槽2内の水を発電装置1の冷却水として発電装置1側に導入し、この水を発電装置1の発電時に生じる排熱によって加熱して例えば60℃といった設定温度の湯とし、排熱湯導入通路14を介して貯湯槽2に蓄積する。つまり、冷却水導入通路13と排熱湯導入通路14は、貯湯槽2内の水を発電装置1の排熱により加熱して湯にする手段を形成している。
Between the hot
貯湯槽2の下方側には、貯湯槽2内の水を排水する排水通路15が設けられ、該排水通路15には排水弁(例えば排水電磁弁)52が設けられている。貯湯槽2の上方側には、圧力逃がし通路16が設けられており、圧力逃がし通路16には、過圧逃がし弁50が設けられている。貯湯槽2内は、通常、湯または水によって満たされており、この図では、図を分かりやすくするために、湯が充填されている領域を斜線で示している。
A
このコジェネレーション給湯熱源装置3において、発電装置1が作動すると、貯湯槽2の下部側に貯められている水が冷却水導入通路13を通して発電装置1に導入され、発電装置1の発電時の排熱によって暖められて湯とされ、この湯が排熱湯導入通路14を通って貯湯槽2の上方側から貯湯槽2内に導入される。この動作が繰り返されると、貯湯槽2の下部側の水が発電装置1の排熱によって湯にされて貯湯槽2の上部側に導入されるので、図6の破線Aで示す、貯湯槽2内の水と湯との境界線が貯湯槽2の下部側に移動していく。
In the cogeneration hot water supply
また、貯湯槽2の湯が給湯路12を通して適宜の給湯場所に送水されると、この送水によって減少した湯量だけ、給水管11から貯湯槽2内に給水が行われるので、この場合、図6の破線Aで示す、貯湯槽2内の水と湯との境界線は貯湯槽2の上部側に移動していく。
Further, when the hot water in the
上記のようなコジェネレーション給湯熱源装置3は、例えば、通水の水を加熱して湯を作成する機能を備えた補助給湯熱源装置と併設されて用いられることが多い。補助給湯熱源装置は、通常、給湯器を備えており、補助給湯熱源装置とコジェネレーション給湯熱源装置3とを併設すると、複合給湯熱源システムが形成される。
The cogeneration hot water supply
このような複合給湯熱源システムにおいて、コジェネレーション給湯熱源装置3の貯湯槽2から送水される湯水温(例えば湯水温検出センサ100の検出温度)が、例えば(給湯設定温度+1)℃未満になって、蓄熱が無くなったと判断された場合、給湯熱源を補助給湯熱源装置に切り替えて給湯を継続するようにしている。
In such a combined hot water supply heat source system, the hot water temperature (for example, the detection temperature of the hot water temperature detection sensor 100) supplied from the hot
コジェネレーション給湯熱源装置3と補助給湯熱源装置とを備えた複合給湯熱源システムは、例えば、図5(a)に示すように、コジェネレーション給湯熱源装置3と補助給湯熱源装置4とを並列に接続して形成され、このシステムにおいて、三方弁99によって、前記貯湯槽2の湯を熱源としての給湯と補助給湯熱源装置4を熱源としての給湯とを適宜切り替えて行うことができる。
The combined hot water supply heat source system including the cogeneration hot water supply
しかしながら、例えば上記のような、コジェネレーション給湯熱源装置3と補助給湯熱源装置4とを備えた給湯熱源システムにおいて、コジェネレーション給湯熱源装置3の貯湯槽2に蓄熱が無くなったと判断される場合は、補助給湯熱源装置を給湯熱源としての給湯が行われるので、例えば図5(b)に示すように、出湯温度の変動があり、使用者が不快な思いをしてしまうといった問題があった。
However, for example, in the hot water supply system including the cogeneration hot water supply
つまり、上記の場合は、図5(b)のAに示すように、コジェネレーション給湯熱源装置3の貯湯槽2から設定温度の湯が出湯されていた後、貯湯槽2の蓄熱が無くなって、三方弁99を切り替えたときに、図5(b)のBで湯温が急激に下がり、その後、図5(b)のCに示すように、補助給湯熱源装置で加熱された設定温度の湯が出湯されるといったようになり、使用者は非常に不快な思いをすることになる。
That is, in the above case, as shown in A of FIG. 5B, after the hot water of the set temperature is discharged from the hot
本発明は、上記従来の課題を解決するために成されたものであり、その目的は、出湯温度の変動を抑制でき、使用者が快適に使用可能な給湯熱源システムを提供することにある。 The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to provide a hot water supply heat source system that can suppress fluctuations in tapping temperature and can be used comfortably by the user.
上記目的を達成するために、本発明は次のような構成をもって課題を解決する手段としている。すなわち、第1の発明は、発電装置の排熱との熱交換を利用して貯湯槽に蓄積した湯を該貯湯槽から給湯路を通して給湯先に給湯するコジェネレーション給湯熱源装置と、通水の水を加熱して湯を作成する機能を備えた補助給湯熱源装置とが併設され、該補助給湯熱源装置で作成した湯を前記コジェネレーション給湯熱源装置の貯湯槽に導入する補助給湯通路が設けられており、前記発電装置の稼働状況を検出する発電装置稼働状況検出部と、該発電装置稼働状況検出部から得られる情報と時計機構から得られる時刻情報とに基づいて、1日の整数倍(1以上の整数倍)を周期とする設定周期ごとの時間軸上の各時刻に対する前記発電装置を利用した電力使用量のデータを検出する電力使用量データ検出部と、該電力使用量データ検出部により検出した検出データを蓄積して該蓄積データに基づき前記設定周期ごとの時間軸上の時刻と発電装置利用の電力使用量との関係を電力使用量関係データとして学習記憶する電力使用量関係データ学習記憶部と、前記設定周期ごとの時間軸上の各時刻に対する前記貯湯槽からの給湯の使用量データを流量センサから得られる給湯流量の情報と時計機構から得られる時刻情報とに基づいて検出する給湯使用量データ検出部と、該給湯使用量データ検出部により検出した検出データを蓄積して該蓄積データに基づき前記設定周期ごとの時間軸上の時刻と給湯使用量との関係を給湯使用量関係データとして学習記憶する給湯使用量関係データ学習記憶部とを有し、前記電力使用量関係データと前記給湯使用量関係データとを参照し、前記発電装置の稼働に伴い前記貯湯槽に蓄積されると予測される蓄積湯の量を前記電力使用量関係データに基き求め、この求めた蓄積湯の量より貯湯槽からの給湯量が大きいと予測される時刻には前記蓄積湯の量と貯湯槽からの給湯量との差に対応させて多くの量の湯を前記補助給湯通路を介して前記補助給湯熱源装置から貯湯槽に導入する補助給湯導入量制御手段を有し、前記補助給湯熱源装置は前記発電装置と貯湯槽の湯との熱交換の回路から除外した配置構成と成し、前記補助給湯通路は前記発電装置と貯湯槽の湯との熱交換の回路を経由せずに補助給湯熱源装置で作成した湯を直接的に前記貯湯槽に導入する構成をもって課題を解決する手段としている。 In order to achieve the above object, the present invention has the following configuration as means for solving the problems. That is, the first invention provides a cogeneration hot water supply heat source device that supplies hot water accumulated in a hot water storage tank using the heat exchange with the exhaust heat of the power generator from the hot water storage tank to a hot water supply destination through a hot water supply path , An auxiliary hot water supply heat source device having a function of heating water to create hot water is provided, and an auxiliary hot water supply passage is provided for introducing the hot water created by the auxiliary hot water supply heat source device into the hot water storage tank of the cogeneration hot water supply heat source device. And an integer multiple of a day (based on information obtained from the power generator operating status detector and time information obtained from the clock mechanism) A power usage data detection unit for detecting power usage data using the power generation apparatus for each time on a time axis for each set period having a cycle of an integer multiple of 1 and the power usage data detection unit By Power usage amount relationship data learning that accumulates detected detection data and learns and stores the relationship between the time on the time axis for each set period and the power usage amount used by the power generator as power usage amount relationship data based on the accumulated data The storage unit detects hot water use amount data from the hot water storage tank for each time on the time axis for each set period based on information on the hot water flow rate obtained from the flow sensor and time information obtained from the clock mechanism. The hot water use amount data detection unit and the detection data detected by the hot water use amount data detection unit are accumulated, and the relationship between the time on the time axis and the hot water use amount for each set period based on the accumulated data A hot water supply usage relationship data learning storage unit that learns and stores the relationship data, and refers to the power usage relationship data and the hot water usage relationship data, Calculated based the amount of accumulated water which is expected to be accumulated in the hot water storage tank with the work in the power consumption related data, the time the sheet hot water from the hot water tank is expected to be greater than the amount of the obtained accumulated water the storage water quantity and the difference in correspondence with the amounts of water and through the auxiliary water heating passage is introduced into the hot water tank from the auxiliary hot water supply heat source device auxiliary hot water introduction amount control of the feed hot water from the hot water tank to have a means, the auxiliary hot-water supply heat source apparatus form the excluded arrangement of the circuit of the heat exchange with the hot water of the power generator and the hot water storage tank, the auxiliary hot water supply passage heat and hot water of the power generator and the hot water storage tank The hot water produced by the auxiliary hot water supply heat source device is directly introduced into the hot water storage tank without going through the replacement circuit .
また、第2の発明は、上記第1の発明の構成に加え、前記給湯路は貯湯槽の上部側に接続され、補助給湯通路は前記給湯路の当該接続位置と離して該給湯路よりも下方側位置で前記貯湯槽の上部側に接続され、前記貯湯槽の下部側には給水管が接続されており、発電装置の排熱を利用して貯湯槽に蓄積する湯は貯湯槽上方より蓄積される構成と成し、前記給湯路を通して送水される前記貯湯槽内の湯の減少湯量分だけ前記給水管から貯湯槽内に給水が行われる構成をもって課題を解決する手段としている。さらに、第3の発明は上記第1または第2の発明の構成に加え、前記コジェネレーション給湯熱源装置の貯湯槽は、該貯湯槽内に給水を導入する給水路と貯湯槽の湯を送水する給湯路を備え、貯湯槽と発電装置との間には発電装置の排熱または前記発電装置の排熱吸収流体の熱を利用して貯湯槽内の水を加熱して湯にする手段が配備され、該手段によって形成された湯を貯湯槽に蓄積し、この貯湯槽の湯を前記給湯路を通して給湯先に供給する構成をもって課題を解決する手段としている。 Further, in the second invention, in addition to the configuration of the first invention, the hot water supply passage is connected to an upper side of the hot water storage tank, and the auxiliary hot water supply passage is separated from the connection position of the hot water supply passage, and more than the hot water supply passage. Connected to the upper side of the hot water tank at a lower position, and a water supply pipe is connected to the lower side of the hot water tank. Hot water accumulated in the hot water tank using the exhaust heat of the power generator is from above the hot water tank. It is a means for solving the problem with a configuration in which water is supplied from the water supply pipe into the hot water storage tank by the amount of hot water in the hot water storage tank that is fed through the hot water supply path. Further, in addition to the configuration of the first or second invention, the third invention is such that the hot water storage tank of the cogeneration hot water supply heat source device feeds hot water in the hot water storage tank and the water supply path for introducing the water supply into the hot water storage tank. A hot water supply passage is provided, and a means for heating the water in the hot water tank to hot water using the exhaust heat of the power generator or the heat of the exhaust heat absorbing fluid of the power generator is provided between the hot water tank and the power generator. The hot water formed by the means is stored in a hot water storage tank, and the hot water in the hot water storage tank is supplied to the hot water supply destination through the hot water supply passage.
さらに、第4の発明は、上記第1または第2または第3の発明の構成に加え、前記発電装置は水素と酸素を反応させて電気を発生する燃料電池とした構成をもって課題を解決する手段としている。 Further, a fourth invention is a means for solving the problems by having a configuration in which the power generation device is a fuel cell that reacts hydrogen and oxygen to generate electricity in addition to the configuration of the first, second, or third invention. It is said.
本発明によれば、設定周期ごとの時間軸上の時刻と発電装置利用の電力使用量との関係を電力使用量関係データとして、設定周期ごとの時間軸上の時刻と給湯使用量との関係を給湯使用量関係データとして、それぞれ学習記憶し、これらのデータを参照し、発電装置の稼働に伴い貯湯槽に蓄積されると予測される蓄積湯の量より貯湯槽からの給湯量が大きいと予測される時刻には、前記蓄積湯の量と貯湯槽からの給湯量との差に対応させて多くの量の湯を補助給湯熱源装置から貯湯槽に導入するので、貯湯槽内には給湯量に対応する量の湯を貯湯することができる。 According to the present invention, the relationship between the time on the time axis for each set cycle and the power usage amount used by the power generator is used as the power usage amount relationship data, and the relationship between the time on the time axis for each set cycle and the hot water supply usage amount as hot water usage related data, respectively learned and stored, by referring to these data, a sheet hot water is large from the hot water tank than the amount of accumulated water which is expected to be accumulated in the hot water storage tank with the operation of the generator the expected time, since introducing a large amount of hot water so as to correspond to the difference between the supply amount of hot water from the amount and the hot water tank of the storage hot water from the auxiliary water heater heat source apparatus in the hot water storage tank, feeding the hot water tank An amount of hot water corresponding to the amount of hot water can be stored.
したがって、貯湯槽から給湯を行うことにより、常に安定した設定温度の湯を出湯することができ、使用者が快適に使用できる給湯熱源システムを実現できる。 Therefore, by supplying hot water from the hot water storage tank, hot water having a stable set temperature can always be discharged, and a hot water supply heat source system that can be used comfortably by the user can be realized.
また、本発明において、コジェネレーション給湯熱源装置の貯湯槽と発電装置との間に配備された手段によって形成された湯を貯湯槽に蓄積し、この貯湯槽の湯を、貯湯槽に備えられた給湯路を通して給湯先に供給する構成によれば、コジェネレーション給湯熱源装置による湯の蓄積と、貯湯槽からの湯の給湯とを効率的に行うことができる。 Further, in the present invention, hot water formed by means provided between the hot water storage tank of the cogeneration hot water supply heat source device and the power generation apparatus is accumulated in the hot water storage tank, and the hot water of the hot water storage tank is provided in the hot water storage tank. According to the configuration of supplying to the hot water supply destination through the hot water supply path, hot water accumulation by the cogeneration hot water supply heat source device and hot water supply from the hot water storage tank can be performed efficiently.
さらに、本発明において、発電装置は水素と酸素を反応させて電気を発生する燃料電池とした構成によれば、発電装置を燃料電池とすることによって、環境に悪影響を与える物質を排出することなく、コジェネレーション給湯熱源装置を運転できるので、環境に優しい給湯熱源システムを構築することができる。 Furthermore, in the present invention, according to the configuration in which the power generation device is a fuel cell that reacts hydrogen and oxygen to generate electricity, by using the power generation device as a fuel cell, a substance that adversely affects the environment is not discharged. Since the cogeneration hot water supply heat source device can be operated, an environmentally friendly hot water supply heat source system can be constructed.
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図2には、本発明に係る給湯熱源システムの一実施形態例のシステム構成が示されており、図1には、その制御構成が示されている。図2に示すように、本実施形態例は、発電装置1の排熱を利用して貯湯槽2に蓄積した湯を給湯先に給湯するコジェネレーション給湯熱源装置3と、通水の水を加熱して作成した湯を給湯先に供給する機能を備えた補助給湯熱源装置4とを併設した複合的な給湯システムである。なお、コジェネレーション給湯熱源装置3において、図6と同様の構成についての重複説明は省略または簡略化する。
FIG. 2 shows a system configuration of an embodiment of a hot water supply heat source system according to the present invention, and FIG. 1 shows a control configuration thereof. As shown in FIG. 2, the present embodiment heats the water of the cogeneration hot water supply
本実施形態例で適用している発電装置1は、例えば固体高分子型燃料電池(PEFC)等の燃料電池により形成されており、水の電気分解の逆反応で、都市ガス等の燃料から取り出された水素2H+と空気中の酸素(1/2)O2とを反応させて発電する装置である。
The
コジェネレーション給湯熱源装置3を有するシステムは、省エネルギー効果を奏することが可能なシステムとして注目されており、本実施形態例では、特に、発電装置1を燃料電池により形成することによって、環境に悪影響を与える物質を排出することなく、コジェネレーション給湯熱源装置3を運転でき、環境に優しい給湯熱源システムを構築することができる。
The system having the cogeneration hot water supply
本実施形態例において、コジェネレーション給湯熱源装置3の貯湯槽2の容量は特に限定されるものではないが、例えば200Lである。
In the present embodiment, the capacity of the hot
補助給湯熱源装置4は、給湯器5を有して形成されており、給湯器5は燃焼室23を有している。給湯器5の燃焼室23内には、バーナ6と、バーナ6の燃焼の給排気を行なう燃焼ファン8と、バーナ6の燃焼により加熱される給湯熱交換器19とが設けられている。
The auxiliary hot water supply heat source device 4 has a
バーナ6には、それぞれのバーナ6に燃料を供給するガス管22が接続されており、ガス管22には、ガス比例弁86とガス開閉弁81が介設されている。これらの弁81,86はいずれも電磁弁により形成されており、ガス開閉弁81は対応するバーナ6への燃料供給・停止を制御し、ガス比例弁86は対応するバーナ6への供給燃料量を弁開度でもって制御する。
A
前記給湯熱交換器19の入口側には給水導入通路18が設けられており、この給水導入通路18は給水路11の分岐通路11aに接続されている。給水路11には給水温度検出センサ112と減圧逆止弁64が設けられ、分岐通路11aには電磁弁により形成された湯水開閉弁24とギアモータにより形成された湯水比例弁21が設けられている。給水導入通路18の入り口側には、給水導入通路18を流れる湯水の量を検出する流量センサ73が設けられている。
A water
また、給湯熱交換器19の出口側には出湯湯温検出センサ114が設けられており、前記給湯熱交換器19の途中部には過熱防止装置(サーモスタット)115が設けられている。
A hot water
補助給湯熱源装置4と前記貯湯槽2との間には、補助給湯熱源装置4で作成した湯を前記コジェネレーション給湯熱源装置3の貯湯槽2に導入する補助給湯通路17が設けられており、補助給湯通路17には、湯水開閉弁20が設けられている。
Between the auxiliary hot water supply heat source device 4 and the hot
本実施形態例は、発電装置1の排熱により貯湯槽2に湯を蓄積すると共に、補助給湯熱源装置4の駆動により形成された湯を補助給湯通路17を介して貯湯槽2に蓄積し、これら貯湯槽2に蓄積された貯湯槽2の湯を給湯路12から給湯する。
In the present embodiment, hot water is accumulated in the hot
なお、給湯路12には、湯水混合ユニット10が接続されており、この湯水混合ユニット10を介して前記給水路11の分岐通路11bと出湯通路45に接続されている。給湯路12からの給湯は湯水混合ユニット10を介し、出湯通路45から行われる。
A hot water / water mixing unit 10 is connected to the hot
湯水混合ユニット10は、前記給湯路12の開閉を行う湯水開閉弁54と、給湯路12から送水される湯の流量を開弁度によって可変制御する湯水比例弁55と、給水路11から給水される水の流量を開弁度によって可変制御する湯水比例弁56と、出湯通路45の入り口側に設けられた流量センサ71とを有している。湯水開閉弁54は電磁弁により、湯水比例弁55,56はギアモータにより形成されている。給湯路12の出口側には湯水温検出センサ120が設けられ、出湯通路45の入口側には、湯水温検出センサ118が設けられている。
The hot water mixing unit 10 is supplied with water from the hot
次に、本実施形態例の制御構成について説明する。図1に示すように、制御装置44は、発電装置稼働状況検出部47、時計機構41、電力使用量データ検出部39、電力使用量関係データ学習記憶部43、給湯使用量データ検出部37、給湯使用量関係データ学習記憶部38、補助給湯導入量制御手段48、燃焼制御部42、貯湯槽利用給湯温度制御部40を有している。
Next, the control configuration of this embodiment will be described. As shown in FIG. 1, the
発電装置駆動状況検出部47は、発電装置1の稼働状況を検出し、検出情報を電力使用量データ検出部39に加える。
The power generation device drive
電力使用量データ検出部39は、発電装置稼働状況検出部47から得られる情報(発電装置稼働状況検出部47の検出情報)と時計機構41から得られる時刻情報とに基づいて、1日の整数倍(1以上の整数倍)を周期とする設定周期ごとの時間軸上の各時刻に対する発電装置1を利用した電力使用量のデータを検出する。そして、この検出データを電力使用量関係データ学習記憶部43に加える。
The power usage amount
電力使用量関係データ学習記憶部43は、電力使用量データ検出部39により検出した検出データを蓄積して該蓄積データに基づき前記設定周期ごとの時間軸上の時刻と発電装置利用の電力使用量との関係を電力使用量関係データとして学習記憶する。この電力使用量関係データの一例が、図3(a)に示されている。
The power usage amount related data learning
給湯使用量データ検出部37は、前記設定周期ごとの時間軸上の各時刻に対する給湯熱源システムの給湯使用量のデータを、流量センサ70から得られる給湯流量の情報と時計機構41から得られる時刻情報とに基づいて検出する。給湯使用量データ検出部37は、検出データを給湯使用量関係データ学習記憶部38に加える。
The hot water use amount
給湯使用量関係データ学習記憶部38は、給湯使用量データ検出部37により検出した検出データを蓄積して、該蓄積データに基づき、前記設定周期ごとの時間軸上の時刻と給湯使用量との関係を関係データとして学習記憶する。この給湯使用量関係データの一例が、図3(b)に示されている。
The hot water use amount-related data learning storage unit 38 accumulates the detection data detected by the hot water use amount
補助給湯導入量制御手段48は、前記電力使用量関係データと前記給湯使用量関係データとを参照し、前記発電装置1の稼働に伴い前記貯湯槽2に蓄積されると予測される蓄積湯の量より貯湯槽2からの給湯量が大きいと予測される時刻には、前記蓄積湯の量と貯湯槽2からの給湯量との差に対応させて、多くの量の湯を前記補助給湯通路17を介して前記補助給湯熱源装置4から貯湯槽2に導入する。
The auxiliary hot water supply introduction amount control means 48 refers to the electric power usage amount relation data and the hot water supply usage amount relation data, and stores the accumulated hot water that is predicted to be accumulated in the hot
補助給湯導入量制御手段48には、電力使用量関係データ学習記憶部43によって学習記憶された電力使用量関係データに基づき、発電装置1の稼働に伴い貯湯槽2内に蓄積される湯の量を求めるための蓄積湯量算出データが与えられており、この蓄積湯量算出データと前記電力使用量関係データとに基づいて、補助給湯導入量制御手段48は、発電装置1の稼働に伴い貯湯槽2内に蓄積される湯(蓄積湯)の量を求める。そして、この蓄積湯の量と貯湯槽2からの給湯量との差に対応させて、補助給湯導入量制御手段48は、補助給湯通路17を介して前記補助給湯熱源装置4から貯湯槽2に導入する湯量を求める。
In the auxiliary hot water supply introduction amount control means 48, the amount of hot water accumulated in the hot
そして、補助給湯導入量制御手段48は、燃焼制御部42に、補助給湯熱源装置4の燃焼制御を行うように指令を加えると共に、補助給湯通路17に設けられている湯水開閉弁20と分岐通路11aに設けられている湯水開閉弁24を開き、補助給湯通路17を介して補助給湯熱源装置4から貯湯槽2に導入する。また、補助給湯熱源装置4から貯湯槽2に導入する湯の量は、湯水比例弁21の開弁量によって調整する。
Then, the auxiliary hot water supply amount control means 48 gives a command to the
燃焼制御部42は、流量センサ73の検出流量を参照しながら、ガス開閉弁81を開き、ガス比例弁86の開弁量を調節してバーナ6に供給されるガス量を調節すると共に、燃焼ファン8の風量調節を行い、給湯熱交換器19を通って出湯される湯が設定温度の湯となるようにバーナ6の燃焼制御を行う。
The
貯湯槽利用給湯温度制御部40は、貯湯槽2の給湯路12に設けられている湯水温検出センサ100,120および給水温度検出センサ112の検出温度に基づき、出湯通路45から出湯される湯の温度が給湯設定温度となるように、湯水開閉弁54を開けて湯水比例弁55,56の開弁量を調節し、給湯温度を制御する。
The hot water storage tank hot water supply
本実施形態例は以上のように構成されており、発電装置1の稼働によって形成される排熱を利用して、貯湯槽2内への湯の蓄積が行われ、それと共に、設定周期ごとの時間軸上の時刻と発電装置1を利用した電力使用量との関係が、電力使用量関係データとして電力使用量関係データ学習記憶部43によって学習記憶される。
The present embodiment is configured as described above, and hot water is accumulated in the hot
また、貯湯槽2の給湯路12からの給湯が行われると、設定周期ごとの時間軸上の時刻と給湯使用量との関係が、給湯使用量関係データとして給湯使用量関係データ学習記憶部38によって学習記憶される。
Further, when hot water is supplied from the hot
そして、上記電力使用量関係データと給湯使用量関係データとを、補助給湯導入量制御手段48が参照し、補助給湯導入量制御手段48は、発電装置1の稼働に伴い貯湯槽2に蓄積されると予測される蓄積湯の量より貯湯槽2からの給湯量が大きいと予測される時刻には、前記蓄積湯の量と貯湯槽2からの給湯量との差に対応させて多くの量の湯を補助給湯熱源装置4から貯湯槽に導入するので、貯湯槽2内には給湯量に対応する量の湯を貯湯することができる。
The auxiliary hot water supply introduction amount control means 48 refers to the power usage amount relation data and the hot water use amount relation data, and the auxiliary hot water introduction amount control means 48 is accumulated in the
したがって、この貯湯槽2から前記のように給湯を行うことにより、本実施形態例は、常に安定した設定温度の湯を出湯することができ、使用者が快適に使用できる給湯熱源システムを実現できる。
Therefore, by performing hot water supply from the hot
また、本実施形態例は、コジェネレーション給湯熱源装置3の貯湯槽2と発電装置1との間に配備された手段によって形成された湯を貯湯槽2に蓄積し、この貯湯槽2の湯を、貯湯槽2に備えられた給湯路12を通して給湯先に供給するので、コジェネレーション給湯熱源装置3による湯の蓄積と、貯湯槽2からの湯の給湯とを効率的に行うことができる。
Further, in the present embodiment, hot water formed by means arranged between the hot
なお、本発明は上記実施形態例に限定されることはなく、様々な態様を採り得る。例えば、上記実施形態例では、設定周期を1日としたが、設定周期は1日とは限らず1週間としてもよく、1日×1以上の整数に適宜設定されるものである。 In addition, this invention is not limited to the said embodiment, It can take various aspects. For example, in the above embodiment, the setting cycle is 1 day, but the setting cycle is not limited to 1 day, and may be 1 week, and is appropriately set to an integer of 1 day × 1 or more.
また、上記実施形態例では、コジェネレーション給湯熱源装置3の発電装置1は燃料電池としたが、発電装置1にはガスタービン発電装置やディーゼルエンジン発電装置等を適用することができ、発電システムの排熱を用いて貯湯槽2内への蓄熱を行ってもよいものであり、発電装置1の燃料や構成は特に限定されるものでなく、適宜設定されるものである。
In the above embodiment, the
さらに、湯水比例弁21、湯水電磁弁20、流量センサ73は、給湯器5内にあるパーツ(部品)を転用しても構わない。また、上記実施形態例では、湯水電磁弁20,24を設けたが、これらの湯水電磁弁20,24のうち一方のみを設けても構わない。
Furthermore, the hot water
さらに、図2の破線に示すように、貯湯槽2と分岐通路11bとの間に電磁弁30を設けて、湯水比例弁21や湯水電磁弁20がオン(開)のときに、電磁弁30をオフ(閉)としても構わない。
Further, as shown by the broken line in FIG. 2, when the
さらに、上記実施形態例では、コジェネレーション給湯熱源装置3の貯湯槽2と発電装置1との間には発電装置1の排熱を利用して貯湯槽2内の水を加熱して湯にする手段を配備したが、図4(a)、(b)に示すように、発電装置1の排熱吸収流体の熱を利用して貯湯槽2内の水を加熱して湯にする手段を配備して、該手段によって形成された湯を貯湯槽2に蓄積してもよい。
Further, in the above embodiment, the water in the hot
図4(a)に示す構成は、発電装置1の排熱吸収流体を循環させる循環管路66を貯湯槽2内に通し、排熱吸収流体と貯湯槽2内の水との間で熱交換を行って、貯湯槽2内の水を湯にする。また、このとき、排熱吸収流体は、その熱を貯湯槽2内の水に与えることにより、冷却され、排熱吸収流体は冷却流体となって発電装置1に送られるものである。
In the configuration shown in FIG. 4A, a
また、図4(b)に示す構成は、貯湯槽2と発電装置1との間に、例えば銅板等によって形成した熱交換部材67を設け、発電装置1の排熱吸収流体を循環させる循環管路66を熱交換部材67に通し、また、熱交換部材67には、貯湯槽2内の水を循環させる循環管路68を設け、熱交換部材67を介し、循環管路66を通る排熱吸収流体と循環管路68を通る水との間で熱交換させる。つまり、熱交換部材67を介し、排熱吸収流体の熱を、循環管路68を通る貯湯槽2内の水に与えて貯湯槽2内の水を湯にし、このとき、排熱吸収流体を冷却して冷却流体とするものである。
The configuration shown in FIG. 4B is a circulation pipe in which a
1 発電装置
2 貯湯槽
3 コジェネレーション給湯熱源装置
4 補助給湯熱源装置
5 給湯器
17 補助給湯通路
37 給湯使用量データ検出部
38 給湯使用量関係データ学習記憶部
39 電力使用量データ検出部
40 貯湯槽利用給湯温度制御部
41 時計機構
42 燃焼制御部
43 電力使用量関係データ学習記憶部
44 制御装置
48 補助給湯導入量制御手段
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