JP4877991B2 - 燃料電池コージェネレーションシステム及びその制御方法並びに制御プログラム - Google Patents
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Description
に関する。
[構成]
本発明の第1の実施形態に係る燃料電池コージェネレーションシステムの構成について、図1〜3を参照して説明する。
[数1]QFC =(T2 −T1 )×GFC
[数2]Q=(Tex −Tin )×G
上記の構成からなる本実施形態の作用について、図2のフローチャートを用いて説明する。図2に示すように、制御装置5では、演算部51が、排熱量計測装置3によって検出される供給排熱量から積算した現在の貯湯量と将来の貯湯予測量との総和を演算する(S201)。次に、熱需要量予測部52が、ユーザの過去の熱需要パターンから、将来の熱需要量を予測する(S202)。
[構成]
本発明の第2の実施形態に係る燃料電池コージェネレーションシステムの構成について、図4を参照して説明する。第1の実施形態では、ユーザの熱需要パターンが変化し将来の熱需要不足あるいは熱余りが予想される状態で排熱量を増加又は低減させたが、本実施形態では、これを補助熱源機7を用い、さらに、熱不足又は熱余りの場合に、この補助熱源機7で供給する熱量分を費用算出し、熱利用に関する経済性をユーザに提供するものである。
以上のような構成からなる本実施形態の作用について図5を参照して説明する。同図に示すように、制御装置5では、演算部51が、排熱量計測装置3によって検出される供給排熱量から積算した現在の貯湯量と将来の貯湯予測量との総和を演算する(S501)。次に、熱需要量予測部52が、ユーザの過去の熱需要パターンから、将来の熱需要量を予測する(S502)。そして、ユーザが熱需要予測量パターンとは異なる熱利用を行った場合には、熱需要過不足判定部53においてこれを検出し、現在の貯湯熱量と将来の予測貯湯熱量の総和と、将来の熱需要量との比較から、将来熱需要不足が発生するか否かを判定する(S503)。
なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、次に例示するような他の実施形態も含むものである。例えば、第1の実施形態では、ユーザの熱需要パターンが変化し将来の熱需要不足あるいは熱余りが予想される場合には、排熱量制御部54によって排熱量を増加又は低減させたが、本発明ではこのような処理を省略しても本発明の作用効果を奏することが可能である。
2…貯湯槽
3…排熱量計測装置
4…供給熱量計測装置
5…制御装置
6…指示装置
7…補助熱源機
31…供給温度計
32…戻り温度計
33…排熱温水流量計
41…温水温度計
42…市水温度計
43…流量計
51…演算部
52…熱需要量予測部
53…熱需要過不足判定部
54…排熱量制御部
55…熱利用パターン算出部
56…案内部
57…補助熱源機制御部
58…補助熱源機費用算出部
Claims (11)
- 燃料電池と、この燃料電池の排熱によって発生した温水を貯める貯湯槽と、を備えた燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、
前記貯湯槽に供給する熱量を測定する手段と、
前記貯湯槽から給湯する熱量を測定する手段と、
前記貯湯槽からの給湯に熱量を補充する熱源補充手段と、
前記貯湯槽に供給する熱量と貯湯槽から給湯する熱量とから現在の貯湯熱量を算出するとともにこれに基づいて将来の貯湯熱量を予測する手段と、
過去のユーザの熱利用パターンから将来の熱需要量を予測する手段と、
前記熱需要量と異なる熱利用をユーザが行った場合にこれを検出し、前記現在及び将来の貯湯熱量と前記将来の熱需要量とを比較して、将来の熱量の過不足を判定する手段と、
将来の熱量に対する過不足が判定された場合に、ユーザに対して熱利用パターンの変更を案内する手段と、
前記将来の熱量の過不足を、前記熱源補充手段において使用される燃料として換算し、この費用を算出する手段と、を備え、
前記ユーザに対して熱利用パターンの変更を案内する手段は、前記燃料費用を熱利用パターンを変更する場合の経済的指標として用いることを特徴とする燃料電池コージェネレーションシステム。 - 将来の熱量の過不足を判定する手段において前記将来の熱量が不足すると判定された場合に、前記燃料電池の排熱量を増加させる手段を備えることを特徴とする請求項1記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
- 前記貯湯槽に供給する熱量を測定する手段は、燃料電池から貯湯槽に供給する温水の温度を計測する温度計と、貯湯槽から燃料電池への戻り温度を計測する温度計と、貯湯槽に供給する温水流量とを備え、
前記貯湯槽から給湯する熱量を測定する手段は、貯湯槽から給湯する温水の温度を計測する温度計と、市水の温度計と、給湯する温水の流量計とを備えることを特徴とする請求項1または2に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。 - 前記ユーザに熱利用パターンの変更を案内する手段は、ユーザに音声で案内することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
- 前記ユーザに熱利用パターンの変更を案内する手段は、リモートコントロールユニットへの表示により案内することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
- ユーザに熱利用パターンの変更を案内する手段は、ユーザの携帯端末装置へのメッセージを送信することにより案内することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
- ユーザに熱利用パターンの変更を案内する手段は、ユーザに対して電子メールを送信することにより案内することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
- 燃料電池と、この燃料電池の排熱によって発生した温水を貯める貯湯槽と、を備えた燃料電池コージェネレーションシステムにおける燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法であって、
制御部により、
前記貯湯槽に供給する熱量を測定する処理と、
前記貯湯槽から給湯する熱量を測定する処理と、
前記貯湯槽からの給湯に熱量を補充する熱源補充手段を用いて行う熱量補充処理と、
前記貯湯槽に供給する熱量と貯湯槽から給湯する熱量とから現在の貯湯熱量を算出するとともにこれに基づいて将来の貯湯熱量を予測する処理と、
過去のユーザの熱利用パターンから将来の熱需要量を予測する処理と、
前記熱需要量と異なる熱利用をユーザが行った場合にこれを検出し、前記現在及び将来の貯湯熱量と前記将来の熱需要量とを比較して、将来の熱量の過不足を判定する処理と、
将来の熱量に対する過不足が判定された場合に、ユーザに対して熱利用パターンの変更を案内する処理と、
前記将来の熱量の過不足を、前記熱源補充手段において使用される燃料として換算し、この費用を算出する処理と、を実行し、
前記ユーザに対して熱利用パターンの変更を案内する処理では、前記燃料費用を熱利用パターンを変更する場合の経済的指標として用いることを特徴とする燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法。 - 将来の熱量の過不足を判定する処理において前記将来の熱量が不足すると判定された場合に、前記制御部は、前記燃料電池の排熱量を増加させる処理を実行することを特徴とする請求項8記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御方法。
- 燃料電池と、この燃料電池の排熱によって発生した温水を貯める貯湯槽と、を備えた燃料電池コージェネレーションシステムにおいて、コンピュータを用いて実行される燃料電池コージェネレーションシステムの制御プログラムであって、
このプログラムは、前記コンピュータに、
前記貯湯槽に供給する熱量を測定させ、
前記貯湯槽から給湯する熱量を測定させ、
前記貯湯槽からの給湯に熱量を補充する熱源補充手段を用いて熱量を補充させ、
前記貯湯槽に供給する熱量と貯湯槽から給湯する熱量とから現在の貯湯熱量を算出させるとともにこれに基づいて将来の貯湯熱量を予測させ、
過去のユーザの熱利用パターンから将来の熱需要量を予測させ、
前記熱需要量と異なる熱利用をユーザが行った場合にこれを検出させ、前記現在及び将来の貯湯熱量と前記将来の熱需要量とを比較して、将来の熱量の過不足を判定させ、
将来の熱量に対する過不足が判定された場合に、ユーザに対して熱利用パターンの変更を案内させ、
前記将来の熱量の過不足を、前記熱源補充手段において使用される燃料として換算させ、この費用を算出させ、
前記ユーザに対して熱利用パターンの変更を案内する処理では、前記燃料費用を熱利用パターンを変更する場合の経済的指標として案内させることを特徴とする燃料電池コージェネレーションシステムの制御プログラム。 - 将来の熱量の過不足を判定させる処理において前記将来の熱量が不足すると判定された場合に、前記コンピュータに、前記燃料電池の排熱量を増加させる処理を実行させることを特徴とする請求項10記載の燃料電池コージェネレーションシステムの制御プログラム。
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