JP4915115B2 - コージェネレーションシステム - Google Patents

Description

本発明は、発電装置により発生した電気を家庭の電力負荷に供給し、発電装置により発生した熱を家庭の熱負荷に供給するコージェネレーションシステムに関する。

小型化が可能なガスエンジンや燃料電池を用いたコージェネレーションシステムは、電気と熱の供給を同時に行うため総合効率が高く、省エネルギー機器として注目されている。

従来のコージェネレーションシステムとしては、図５に示すようなシステムが提供されている（例えば、特許文献１参照)。

図５において、発電装置としての燃料電池１１は、還元剤ガスとして空気供給装置１５から供給される空気と、酸化剤ガスとして燃料処理装置１６から供給される水素を含む燃料ガスとを内部で反応させることにより発電を行う。燃料ガスは都市ガスやプロパン、灯油などの炭化水素を主原料とした原料を、燃料処理装置１６の内部で水蒸気改質反応を行うことにより生成される。さらに燃料電池１１は、冷却水ポンプ１２により冷却水経路１４を通流する冷却水により温度調節される。

燃料電池１１から熱を回収した冷却水は、排熱回収ポンプ２２により排熱回収経路２３を通流する排熱回収媒体としての貯湯水と熱交換器１３で熱交換を行う。

貯湯水は、排熱回収経路２３が蓄熱器としての蓄熱槽２１に接続された取水口から取水され、燃料電池１１の排熱を回収した後、排熱回収経路２３が蓄熱槽２１に接続された入水口から蓄熱槽２１に戻される。

蓄熱槽２１には、上部に熱供給経路としての給湯経路２８と下部に給水経路２５とが接続され、給湯経路２８から熱負荷にお湯が給湯されるとともに給水経路２５から不足した水が給水される。また、給水経路２５には給水温度を検出する給水温度検出器２６が、給湯経路２８には給湯温度を検出する給湯温度検出器２９が設置されている。

給湯経路２８には、追焚給湯装置２４が設置され、蓄熱槽温度検出器２７により検出された蓄熱槽温度から蓄熱槽２１に蓄えられた熱が不足していると判断した時には都市ガスなどの原料を燃焼して蓄熱槽２１から供給された貯湯水や給水経路２５からの水を加熱して熱負荷へ供給する。さらに、追焚給湯装置２４は、混合弁（図示せず）により給水経路２５からの水と蓄熱槽２１から供給された貯湯水とを混合することで、給湯温度検出器２９で検出された給湯温度がコントロールパネル（図示せず）により設定された値になるよう調節する。

また、コントロールパネルには、蓄熱槽温度と給水温度の温度差と貯湯槽２１の容量から演算装置（図示せず）により算出された蓄積エネルギー量や、蓄積エネルギー量から換算された削減可能なガス料金などが表示される。

さらには、電力負荷需要量を検出する電力負荷検出器（図示せず）を備え、電力負荷需要量と、給湯温度と給水温度の温度差と給湯量から算出した熱負荷需要量、貯湯槽２１に蓄えられた熱エネルギー量に例示されるような蓄積エネルギー量などから省エネルギー量が最大となるよう目指してコージェネレーションシステムの運転時間や発電量を決定する運転計画装置（図示せず）とを備えている（例えば、特許文献２参照)。

なお、コージェネレーションシステムを構成するこうした機器は、制御装置（図示せず）により適切に制御されている。
特開２００３−１２０９９８号公報（第７項、図１） 特開２００２−２９８８８６号公報

しかしながら、上記従来のコージェネレーションシステムでは、熱負荷需要量や蓄積エネルギー量などの各熱量算出には、算出時に給水温度検出器２６で検出された水温が使用されるが、給水温度検出器２６はコージェネレーションシステム内部に設置されているため、給水経路２５内の水が通流せず滞留している場合や通流開始時には、給水温度検出器２６で検出される給水経路内の水温は外気の熱の影響を受け真の値からずれてしまう。通常は上水道などの給水配管が地中に設置されていることから、貯湯槽２１に供給される水温の真の値はほぼ地中温度に等しくなると考えられるが、図６に示すように地中温度は年間を通じてほぼ一定であるのに対して、気温は夏季には地中温度より高く、冬季には地中温度より低くなり変化が激しい。このため、図７に示すように、滞留時における給水経路２５内の水温は気温の影響を受け、例えば、夏季には真の値（地中温度）より高くなり、冬季には真の値（地中温度）より低くなる。このため、前記従来の構成では、真の給水温度を検出することができず、蓄熱量などの熱量の算出精度が低下し、上記特許文献２に記載のような熱量を考慮した運転計画装置において省エネルギー量の向上に影響を与えていた。

本発明は、前記従来の課題を解決するもので、気温に影響されることなく、正確な熱量算出を可能にしたコージェネレーションシステムを提供することを目的とする。

この課題を解決するために、第１の本発明のコージェネレーションシステムは、発電装置と、前記発電装置の排熱を回収する熱媒体と前記熱媒体を蓄える蓄熱器と、排熱回収した前記熱媒体の温度および熱負荷に供給される前記熱媒体の温度の少なくとも一つの温度を第１の温度として検出する第１の温度検出器と、前記蓄熱器に供給される未排熱回収の前記熱媒体の温度を第２の温度として検出する第２の温度検出器と、前記未排熱回収の熱媒体の代表温度を設定する代表温度設定器と、前記第１の温度検出器で検出される第１の温度と前記代表温度との温度差に基づき熱量を算出する熱量算出器と、所定の熱供給期間における第２の温度の変化方向を判定する変化方向判定器と、前記代表温度と所定の前記熱供給期間中の第２の温度を比較する温度比較器とを備え、前記変化方向判定器により前記第２の温度が減少方向であると判定され、かつ前記温度比較器により前記代表温度よりも前記所定の熱供給期間の最終の前記第２の温度が低いと判定されると、前記代表温度設定器は、前記最終の第２の温度を前記代表温度として設定することを特徴とする。

上記構成により、大気温の影響が少なく真の給水温度に近い温度が代表温度として熱量計算に使用され、正確な熱量算出が可能になる。従って、省エネルギー量の向上を目指した、精度の高い運転計画が実現可能なコージェネレーションシステムを提供することがで
きる。
また、上記構成により、熱供給期間が短いため真の給水温度からのずれが大きい最終の給水温度が代表温度として設定されることがなく、より真の給水温度に近い温度が、代表温度として使用され、より精度の高い熱量算出が可能なコージェネレーションシステムを提供することができる。
また、第２の本発明のコージェネレーションシステムは、発電装置と、前記発電装置の排熱を回収する熱媒体と前記熱媒体を蓄える蓄熱器と、排熱回収した前記熱媒体の温度および熱負荷に供給される前記熱媒体の温度の少なくとも一つの温度を第１の温度として検出する第１の温度検出器と、前記蓄熱器に供給される未排熱回収の前記熱媒体の温度を第２の温度として検出する第２の温度検出器と、前記未排熱回収の熱媒体の代表温度を設定する代表温度設定器と、前記第１の温度検出器で検出される第１の温度と前記代表温度との温度差に基づき熱量を算出する熱量算出器と、所定の熱供給期間における第２の温度の変化方向を判定する変化方向判定器と、前記代表温度と所定の前記熱供給期間中の第２の温度を比較する温度比較器とを備え、前記変化方向判定器により前記第２の温度が増加方向であると判定され、かつ前記温度比較器により前記代表温度よりも前記所定の熱供給期間の最終の前記第２の温度が高いと判定されると、前記代表温度設定器は、前記最終の第２の温度を前記代表温度として設定することを特徴とする。
上記構成により、熱供給期間が短いため真の給水温度からのずれが大きい最終の給水温度が代表温度として設定されることがなく、より真の給水温度に近い温度が、代表温度として使用され、より精度の高い熱量算出が可能なコージェネレーションシステムを提供することができる。

また、第３の本発明のコージェネレーションシステムは、前記蓄熱器から前記熱負荷へ供給される前記熱媒体の流量および前記蓄熱器へ供給される前記未排熱回収の熱媒体の流量の少なくとも一つの流量を検出する流量検出器を備え、前記流量検出器で検出された流量値が所定の閾値以上の期間を前記熱供給期間とすることを特徴とする。

また、第４の本発明のコージェネレーションシステムは、前記蓄熱器から前記熱負荷へ前記熱媒体を供給する熱供給経路と、前記熱供給経路上に設けられた弁とを備え、前記弁が開の期間を前記熱供給期間とすることを特徴とする。

上記構成により、別途給水流量検出器を備えることなく熱供給期間を決定でき、より簡便に熱量算出の精度を向上することが可能となる。

また、第５の本発明のコージェネレーションシステムは、前記代表温度設定器は、所定の期間毎に前記代表温度を初期化し、初期化後の所定の前記熱供給期間の最終の第２の温度に基づき前記代表温度を設定することを特徴とする。

季節の変化に伴い気温と地中温度との上下関係が維持されたまま地中温度が上昇する時期や下降する時期においては、上記第１の発明及び第２の発明の構成では過去の代表温度が維持されたままになり現時点における真の給水温度とのずれが生じるが、第５の本発明によりこのような時期において現時点における真の給水温度により近い温度を代表温度として使用することが可能となり、より精度の高い熱量算出が可能なコージェネレーションシステムを提供できる。

また、第６の本発明のコージェネレーションシステムは、所定の熱供給期間が継続した時間を計測する熱供給時間計測器を備え、前記熱供給時間計測器で計測された時間が所定の閾値以上のとき、前記代表温度設定器は、前記所定の熱供給期間の最終の前記第２の温度を前記代表温度として設定することを特徴とする。

上記構成により、熱供給期間が所定時間以上継続する場合のみ、すなわち第２の温度検出器で検出される温度が真の給水温度近傍で安定化すると想定される場合にのみ熱供給期間の最終の給水温度を代表温度とすることで、真の給水温度により近い温度を代表温度として使用することが可能となり、より精度の高い熱量算出が可能なコージェネレーションシステムを提供できる。

また、第７の本発明のコージェネレーションシステムは、前記発電装置が、燃料電池で
あることを特徴とする。

以上説明した本発明のコージェネレーションシステムのように、熱負荷への熱の供給が発生した熱供給期間の最後の給水温度を代表温度とし、熱量算出にこの代表温度を用いることで、大気温の影響が少なく真の給水温度に近い温度を給水温度の代表温度として熱量計算に使用され、正確な熱量算出が可能になる。これにより、省エネルギー量の向上を目指した、精度の高い運転計画が実現可能なコージェネレーションシステムを提供することができる。

以下、本発明の実施の形態について、図１から図４を用いて説明する。

（実施の形態１）
図１は、本発明の第１の実施の形態におけるコージェネレーションシステムを示すシステム構成図である。

図１において、１１は発電装置としての燃料電池で、アノード（図示せず）には燃焼供給経路１７と排水素経路（図示せず）とが、カソード（図示せず）には空気供給経路１７と排空気経路（図示せず）とが、それぞれ接続されている。１４は、燃料電池１１を冷却する冷却水が通流する冷却水経路で、冷却水ポンプ１２と、熱交換器１３を有している。１５は空気供給装置で、空気供給経路１７に接続され、１６は燃料処理装置で、原料供給経路１８と、燃料供給経路１９とが接続されている。２１は蓄熱器としての貯湯槽であり、第１の温度検出器である貯湯槽温度検出器２７が設置されている。２３は、発電装置から熱を回収する熱媒体である貯湯水が通流する排熱回収経路２３であり、排熱回収経路２３の両端は貯湯槽２１に接続され、この回路上には排熱回収ポンプ２２、熱交換器１３が設けられている。２５は貯湯槽２１に市水インフラより給水するための給水経路であり、貯湯槽２１と、第２の温度検出器である給水温度検出器２６と、流量検出器としての給水流量検出器３０とが設けられている。２８は熱負荷に貯湯槽２１内の温水を供給するための給湯経路であり、貯湯槽２１と、追焚給湯装置２４と、給湯温度検出器２９が設けられている。また、追焚給湯装置２４には、給水経路２５の分岐路が接続されている。給水温度検出器２６と、貯湯槽温度検出器２７と、給湯温度検出器２９と、給水流量検出器３０の出力信号は、代表温度設定器４１および熱量算出器４２に入力される。

本実施の形態のコージェネレーションシステムにおいて、発電装置としての燃料電池１１の発電運転を行う場合の動作について説明する。都市ガスやプロパン、灯油などの炭化水素に例示される少なくとも炭素及び水素より構成される有機化合物を主成分とする原料が、原料供給経路１８により燃料処理装置１６に供給され、燃料処理装置１６内で水蒸気改質反応を行うことにより、水素を含む燃料ガスが生成される。この燃料ガスは、燃料供給経路１９から燃料電池１１のアノードに供給される。燃料電池１１のカソードには、空気供給装置１５により空気供給経路１７から空気が供給され、燃料電池１１内では、酸化剤ガスとしての燃料ガスと還元剤ガスとしての空気との電気化学反応により発電を行い、発生した電力は家庭の電力負荷等に供給される。

つぎに、本実施の形態のコージェネレーションシステムにおいて、燃料電池１１の発電と同時に発生する排熱の回収動作について説明する。燃料電池１１は、発電運転中は反応により熱を発生する。この熱は、冷却水経路１４内の冷却水を冷却水ポンプ１２で循環させることで冷却水に伝熱され、さらにこの冷却水に伝熱された熱が熱交換器１３を介して排熱回収経路２３内の熱媒体としての貯湯水に伝えられ温水となる。この温水は、排熱回収ポンプ２２により搬送され、貯湯槽２１に貯えられる。

つぎに、本実施の形態のコージェネレーションシステムにおいて、熱負荷に熱を供給する給湯動作について説明する。熱負荷において蛇口を開けるなどの熱需要が発生すると、貯湯槽２１に貯えられた貯湯水が給湯経路２８より熱負荷に供給される。熱負荷に供給されることで減少した貯湯水は、給水経路２５から貯湯槽２１へ供給される。熱負荷で要求されるお湯の温度はリモコン（図示せず）により設定され、貯湯槽２１内の貯湯水の温度が設定温度よりも低い場合には、追焚給湯装置２４によりバーナー（図示せず）で都市ガスなどの原料を燃焼することにより貯湯水を加熱して供給される。一方、貯湯槽２１内の貯湯水の温度が設定温度よりも高い場合には、追焚給湯装置２４内の混合弁（図示せず）により給水経路２５の分岐路内の水と貯湯水を混合して温度調節を行う。

つぎに、本実施の形態のコージェネレーションシステムにおける熱量算出方法について説明する。熱量算出器４２において、リモコンへの表示や、運転計画に用いられる各種熱量が算出される。熱負荷における熱使用量である熱負荷需要量の算出は、給湯温度検出器２９により検出された給湯温度と代表温度設定器４１に設定された代表温度との温度差と、給水流量検出器３０で検出された給水流量の積から算出される。また、熱に関する蓄積エネルギー量である貯湯槽２１に回収され蓄えられた蓄熱量の算出は、貯湯槽２１に設置された貯湯槽温度検出器２７により検出された貯湯槽温度と代表温度との温度差と、あらかじめ設定された貯湯槽２１の容積との積により算出される。

つぎに、本実施の形態のコージェネレーションシステムにおける代表温度設定方法について説明する。給水流量検出器３０による給水流量の検出値が所定の閾値（例えば、１L/min）以上であるときを熱供給期間として、給水温度検出器２６による給水温度の検出を開始し、給水流量の検出値が所定の閾値（例えば、１L/min）以下になったとき熱供給期間が終了したとする。このとき、代表温度設定器４１は、給水温度検出器２６により上記熱供給期間の最後に検出された温度を代表温度として設定する。

以上説明した本実施のコージェネレーションシステムにより、真の給水温度と気温に差があっても、熱負荷への熱の供給が発生した熱供給期間における最後の給水温度を代表温度とし、熱量算出に用いることで、大気温に影響が除外された真の給水温度を用いた正確な熱量算出が可能となる。これにより、少なくとも熱エネルギーを考慮し省エネルギー運転を行うコージェネレーションシステムにおいてはより省エネルギー量の向上を目指した、精度の高い運転計画が実現可能となる。

なお、本実施の形態では、発電装置から排熱回収した熱媒体の温度を検出する第１の温度検出器として貯湯槽温度検出器２７を用いる構成を示したが、燃交換器１３から貯湯槽２１に至る排熱回収経路２３に設置した回収温度検出器（図示せず）を用いても構わない。また、追焚給湯装置２４より上流に給湯温度検出器２９が設置されていればこれを、発電装置から排熱回収した熱媒体の温度を検出する第１の温度検出器として用いても構わないし、本実施の形態のように給湯温度検出器２９が追焚給湯装置２４の下流に設置されていても追焚給湯装置による昇温分を除くことで、これを発電装置から排熱回収した熱媒体の温度を検出する第１の温度検出器として用いることが可能となる。

また、熱負荷に供給される熱媒体の温度を第１の温度として検出する第１の温度検出器として、給湯温度検出器２９を用いる構成を示したが、上記発電装置から排熱回収した熱媒体の温度を検出する第１の温度検出器で検出された温度に追焚給湯装置による昇温分を加算することで上記発電装置から排熱回収した熱媒体の温度を検出する第１の温度検出器を熱負荷に供給される熱媒体の温度を第１の温度として検出する第１の温度検出器として使用することも可能である。

また、貯湯槽温度検出器２７として、貯湯槽２１に設置された一つの温度検出器を用いた構成を示したが、複数の温度検出器を用いる構成でも同様の効果が得られる。

なお、複数の温度検出器が等間隔で設置されている場合には設置個数の平均温度を貯湯槽温度とすれば良く、等間隔でない場合には、それぞれの間隔に対応する貯湯槽２１の容積から熱量を算出できる。

また、流量検出器として、給水流量検出器３０を給水経路２５に設置する構成としたが、給湯流量を検出する給湯流量検出器（図示せず）を給湯経路２８に設置する構成でも構わない。

［変形例１］
本実施の形態では、給水流量検出器３０による給水流量の検出値が所定の閾値以上であるときを熱供給期間とする例を述べた。同様に給湯経路２８に開閉弁（図示せず）を備え、リモコンからの指令や、タイマー予約等により開閉動作を行い熱負荷に熱供給を行う構成の場合、開閉弁が開の期間を熱供給期間としても良い。これにより、給水流量検出器３０を備えることなく通常設置される給湯経路２８の開閉弁の動作に基づき熱供給期間を決定することができ、より簡便に熱量算出の精度を向上することが可能となる。

（実施の形態２）
図２は、本発明の第２の実施の形態におけるコージェネレーションシステムを示すシステム構成図である。実施の形態１と同様の構成要素については、同一符号を付与し、その説明を省略する。本実施の形態におけるコージェネレーションシステムは、給水温度検出器２６と、貯湯槽温度検出器２８と、給湯温度検出器２６と、給水流量検出器３０の出力信号が入力される代表温度設定器４１および熱量算出器４２、変化方向判定器４３、温度比較器４４とで構成されている。

本実施の形態のコージェネレーションシステムにおける熱量算出方法について説明する。熱量算出器４２において、リモコンへの表示や、運転計画に用いられる各種熱量が算出される。熱負荷における熱使用量である熱負荷需要量の算出は、給湯温度検出器２９により検出された給湯温度と代表温度設定器４１に設定された代表温度との温度差と、給水流量検出器３０で検出された給水流量の積から算出される。また、貯湯槽２１に回収され蓄えられた熱量である蓄積エネルギー量の算出は、貯湯槽２１に設置された蓄熱槽温度検出器２７により検出された貯湯槽温度と代表温度との温度差と、あらかじめ設定された貯湯槽２１の容積との積により算出される。

つぎに、本実施の形態のコージェネレーションシステムにおける代表温度設定方法について、図３に示すフローチャートを用いて説明する。変化方向判定器４３は、給水流量検出器３０による給水流量の検出値が所定の閾値（例えば、１L/min）以上であるとき（ステップS１）を熱供給期間として、給水温度検出器２６による給水温度の検出し（ステップS２）、所定の時間（例えば１分間）経過後熱供給期間の継続を判定し（ステップS３）、熱供給期間が継続している場合は、所定の熱供給期間における給水温度の増減（変化方向）を判定する（ステップS４）。温度比較器４４では、所定の熱供給期間の最終の給水温度と代表温度設定器に設定されている代表温度とを比較する。代表温度設定器４１は、温度比較器４４の判定結果と、変化方向判定器４３の判定結果に基づき代表温度を設定する。より具体的には、変化方向判定器４３が給水温度の変化が減少方向であると判定した場合、温度比較器４４により所定時間内の最終の給水温度と代表温度とを比較して低いと判定された温度を選択し（ステップS５）、変化方向判定器４３が給水温度の変化が増加方向であると判定した場合、温度比較器４４により所定時間内における最終の給水温度と代表温度とを比較して高いと判定された温度を選択する（ステップS６）。代表温度設定器４１は、温度比較器４４により選択された温度を新たな代表温度として設定する（ステップS７）。さらに熱供給期間が継続する場合には、ステップＳ１以降を繰り返し実行する。このように熱供給期間が終了するまで上記処理を繰り返すことにより最終的に所定の熱供給期間における給水温度検出器２６の検出温度に対する変化方向判定器による判定結果と、給水温度検出器２６で検出される所定の熱供給期間の最終温度と既に設定されている代表温度に対する温度比較器４４による判定結果に基づいて代表温度設定器４１により代表温度が設定される。

本実施のコージェネレーションシステムの構成およびその動作により、真の給水温度と気温に差がある場合においても、熱負荷への熱の供給が発生した期間に給水温度の検出を行い、給水温度の変化方向に対応して給水温度と代表温度を比較し、代表温度を更新するため、熱供給期間が短いため真の給水温度からのずれが大きい最終の給水温度が代表温度として設定されることがなく、より真の給水温度に近い温度が、代表温度として使用され、熱量計算の精度が向上する。

なお、本実施の形態では、熱供給期間内の所定時間毎に変化方向判定器４３と温度比較器４４による判定を実行し、その結果に基づき代表温度設定器４１により代表温度を設定したが熱供給期間内の所定時間毎でなく、熱供給期間の最終の給水温度と代表温度との温度比較器４４の判定結果と熱供給期間全体に対する変化方向判定器４３による判定結果を用いて代表温度設定器４１により代表温度を設定しても、上述に記載の方法と実質的に同様の効果が得られる。

（実施の形態３）
本発明の第３の実施の形態について、同じく図２を用いて説明する。本実施の形態では、実施の形態２の特徴に加えて代表温度設定器４１は、所定の期間毎に代表温度を初期化し、初期化後の所定の熱供給期間の最後の給水温度を代表温度として設定することを特徴とする。

これは、図６に示されるように季節の変化に伴い気温と地中温度との上下関係が維持されたまま地中温度が上昇傾向を維持する時期や下降傾向を維持する時期があるが、このような時期においては代表温度の初期化を行わずに、上述の実施の形態２のような方法のみで代表温度を設定すると、過去の代表温度が維持されたままになり現時点における真の給水温度を代表温度として設定できないという不都合が生じる。

例えば、気温が地中温度よりも高い７月、８月の場合、熱供給期間における給水温度検出器２６で検出される給水温度の変化方向は減少傾向であり、このような状況において地中温度が継続的に上昇を続けると既に設定されたより低い代表温度に維持されたままの状態となり、地中温度の上昇が反映された現時点の真の給水温度が代表温度として設定されなくなる。

従って、本実施の形態では、上述のように所定の期間毎に代表温度を初期化して、初期化後の所定の熱供給期間の最終の給水温度を新たに代表温度として採用することで現時点における真の給水温度により近い温度を代表温度として設定することが可能となる。これにより、より精度の高い熱量計算が可能となる。

（実施の形態４）
図４は、本発明の第４の実施の形態におけるコージェネレーションシステムを示すシステム構成図である。実施の形態１および２と同様の構成要素については、同一符号を付与し、その説明を省略する。本実施の形態におけるコージェネレーションシステムは、熱供給時間計測器４５をさらに備えている。

本実施の形態のコージェネレーションシステムにおける代表温度設定方法について説明する。代表温度設定器４１は、給水流量検出器３０による給水流量の検出値が所定の閾値（例えば、１L/min）以上であるときを熱供給期間とする。このとき、熱供給時間計測器４５は、熱供給期間の継続時間を計測し、所定の継続時間（例えば、１０分）以上であれば、熱供給期間の最後に検出された給水温度を代表温度として設定する。

本実施のコージェネレーションシステムの構成およびその動作により、熱供給期間が所定時間以上継続する風呂などによる十分な熱負荷需要が発生した場合のみ、熱供給期間の最終の給水温度を代表温度とすることで、給水温度の変化が安定した真の給水温度近傍で安定した温度を代表温度として設定でき、より正確な熱量算出が可能となる。

なお、本実施の形態では、熱供給時間計測器４５で、熱供給期間の継続時間を計測し、所定の継続時間以上であれば、熱供給期間の最後に検出された給水温度を代表温度として設定するとしたが、熱供給期間における給水流量検出器３０による給水流量の合計（給水量）が所定の閾値以上である場合、熱供給期間の最後に検出された給水温度を代表温度として設定するとしても同様の効果が得られる。

本発明のコージェネレーションシステムによれば、気温の影響を受けることなく給水温度の検出ができ、例えば家庭用のコージェネレーションシステム等として有用である。

本発明の第１の実施の形態によるコージェネレーションシステムのシステム構成図 本発明の第２の実施の形態によるコージェネレーションシステムのシステム構成図 本発明の第２の実施の形態によるコージェネレーションシステムの動作例を示したフローチャート 本発明の第４の実施の形態によるコージェネレーションシステムのシステムシステム構成図 従来のコージェネレーションシステムのシステム構成図 気温と地中温度の関係を示すグラフ 給水温度と時間の関係を示すグラフ

符号の説明

１１ 燃料電池
１２ 冷却水ポンプ
１３ 熱交換器
１４ 冷却水経路
１５ 空気供給装置
１６ 燃料処理装置
１７ 空気供給経路
１８ 原料供給経路
１９ 燃料供給経路
２１ 貯湯槽
２２ 排熱回収ポンプ
２３ 排熱回収経路
２４ 追焚給湯装置
２５ 給水経路
２６ 給水温度検出器
２７ 貯湯槽温度検出器
２８ 給湯経路
２９ 給湯温度検出器
３０ 給水流量検出器
４１ 代表温度設定器
４２ 熱量算出器
４３ 変化方向判定器
４４ 温度比較器
４５ 熱供給時間計測器

Claims (7)

1. 発電装置と、
   前記発電装置の排熱を回収する熱媒体と前記熱媒体を蓄える蓄熱器と、
   排熱回収した前記熱媒体の温度および熱負荷に供給される前記熱媒体の温度の少なくとも一つの温度を第１の温度として検出する第１の温度検出器と、
   前記蓄熱器に供給される未排熱回収の前記熱媒体の温度を第２の温度として検出する第２の温度検出器と、
   前記未排熱回収の熱媒体の代表温度を設定する代表温度設定器と、
   前記第１の温度検出器で検出される第１の温度と前記代表温度との温度差に基づき熱量を算出する熱量算出器と、
   所定の熱供給期間における第２の温度の変化方向を判定する変化方向判定器と、
   前記代表温度と所定の前記熱供給期間中の第２の温度を比較する温度比較器とを備え、
   前記変化方向判定器により前記第２の温度が減少方向であると判定され、かつ前記温度比較器により前記代表温度よりも前記所定の熱供給期間の最終の前記第２の温度が低いと判定されると、前記代表温度設定器は、前記最終の第２の温度を前記代表温度として設定することを特徴とするコージェネレーションシステム。
2. 発電装置と、
   前記発電装置の排熱を回収する熱媒体と前記熱媒体を蓄える蓄熱器と、
   排熱回収した前記熱媒体の温度および熱負荷に供給される前記熱媒体の温度の少なくとも一つの温度を第１の温度として検出する第１の温度検出器と、
   前記蓄熱器に供給される未排熱回収の前記熱媒体の温度を第２の温度として検出する第２の温度検出器と、
   前記未排熱回収の熱媒体の代表温度を設定する代表温度設定器と、
   前記第１の温度検出器で検出される第１の温度と前記代表温度との温度差に基づき熱量を算出する熱量算出器と、
   所定の熱供給期間における第２の温度の変化方向を判定する変化方向判定器と、
   前記代表温度と所定の前記熱供給期間中の第２の温度を比較する温度比較器とを備え、
   前記変化方向判定器により前記第２の温度が増加方向であると判定され、かつ前記温度比較器により前記代表温度よりも前記所定の熱供給期間の最終の前記第２の温度が高いと判定されると、前記代表温度設定器は、前記最終の第２の温度を前記代表温度として設定することを特徴とするコージェネレーションシステム。
3. 前記蓄熱器から前記熱負荷へ供給される前記熱媒体の流量および前記蓄熱器へ供給される前記未排熱回収の熱媒体の流量の少なくとも一つの流量を検出する流量検出器を備え、
   該流量検出器で検出された流量値が所定の閾値以上の期間を前記熱供給期間とすること
   を特徴とする請求項１または２に記載のコージェネレーションシステム。
4. 前記蓄熱器から前記熱負荷へ前記熱媒体を供給する熱供給経路と、
   前記熱供給経路上に設けられた弁とを備え、
   前記弁が開の期間を前記熱供給期間とすることを特徴とする請求項１または２に記載のコージェネレーションシステム。
5. 前記代表温度設定器は、所定の期間毎に前記代表温度を初期化し、初期化後の所定の前記熱供給期間の最終の第２の温度に基づき前記代表温度を設定することを特徴とする請求項１または２に記載のコージェネレーションシステム。
6. 所定の熱供給期間が継続した時間を計測する熱供給時間計測器を備え、
   前記熱供給時間計測器で計測された時間が所定の閾値以上のとき、前記代表温度設定器は、前記所定の熱供給期間の最終の前記第２の温度を前記代表温度として設定することを特徴とする請求項１または２に記載のコージェネレーションシステム。
7. 前記発電装置が、燃料電池であることを特徴とする請求項１または２に記載のコージェネレーションシステム。

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