JP6013129B2 - 燃料電池コジェネレーションシステム、その制御プログラムおよび制御方法 - Google Patents
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Description
ラムは、貯湯ユニットと燃料電池ユニットとからなる燃料電池コジェネレーションシステムに搭載されたコンピュータに実行させるための制御プログラムである。この制御プログラムは、前記燃料電池ユニットに設置された燃料電池の発電開始前、前記燃料電池に循環する冷却水の温度情報を取り込み、前記燃料電池ユニットに設置されたポンプを起動して前記燃料電池に前記冷却水を循環させる循環路に前記冷却水を循環させ、発熱手段と燃焼排ガスの熱を前記冷却水に熱交換する第1の熱交換手段とにより前記冷却水を加熱するとともに、前記貯湯ユニットに設置された貯湯タンク内の上水の温度が前記冷却水の温度よりも高い場合に、前記上水と前記冷却水との間で熱交換する第2の熱交換手段により前記冷却水を加熱し、前記温度情報により前記冷却水が所定温度に到達しているか否かを判断し、前記冷却水が所定温度に到達するまで前記燃料電池の発電動作を待機状態に制御する処理を前記コンピュータに実行させる。
a)冷却水12の循環系統にあるヒータ26
b)燃料改質器23の燃焼排ガス
c)貯湯タンク30の蓄熱
d)a)〜c)いずれか2以上の組み合わせ
を冷却水12の加熱手段に用いることにより、発電前に冷却水12を加温する。これにより、冷却水12からエア抜きを迅速に行うことができ、発電前の起動動作を短縮化でき、発電動作への移行を迅速化できる。
3−1、3−2 制御系統
4 燃料電池ユニット
6 貯湯ユニット
8 燃料電池スタック
10 冷却水循環路(循環路)
12 冷却水
14 エアベント
16 冷却水タンク
18−1 第1の熱交換器
18−2 第2の熱交換器
20−1 冷却水ポンプ
20−2 貯湯ポンプ
22 上水
23 燃料改質器
24−1、24−2 温度センサ
26 ヒータ
28 レベルセンサ
30 貯湯タンク
32 貯湯循環路
32−1、32−2 バイパス管
36 制御部
38 CPU
40 ROM
42 RAM
44 入出部(I/O)
46 バス
48 加熱制御部
50 交流電源
52 冷却水制御機能
56 起動機能
57 冷却水加熱制御機能
58 ポンプ出力断続機能
60 ポンプ出力変動機能
62−1、62−2 切替弁
Claims (6)
- 上水を溜める貯湯タンクと、前記貯湯タンクに接続されて前記貯湯タンクの前記上水を循環させる貯湯循環路と、前記貯湯循環路に前記上水を循環させる貯湯ポンプとを備える貯湯ユニットと、
燃料電池に冷却水を循環させる循環路と、前記循環路に前記冷却水を循環させるポンプと、前記循環路に循環する前記冷却水を加熱する発熱手段と、前記冷却水に燃焼排ガスの熱を熱交換する第1の熱交換手段と、前記冷却水と前記上水との間で熱交換する第2の熱交換手段と、前記冷却水の温度を検出する温度検出手段と、前記燃料電池の発電開始前、前記発熱手段および前記第1の熱交換手段により前記冷却水を加熱するとともに、前記貯湯タンクの前記上水の温度が前記冷却水の温度よりも高い場合に前記貯湯ポンプで前記上水を循環させて前記第2の熱交換手段により前記冷却水を加熱し、前記冷却水の検出温度が所定温度に到達するまで前記燃料電池の発電動作を待機状態に制御する制御部とを備える燃料電池ユニットと、
からなることを特徴とする燃料電池コジェネレーションシステム。 - 前記制御部は、前記冷却水を前記循環路に循環させる前記ポンプの動作を断続させ、または断続動作中の前記ポンプの出力を変動させることを特徴とする請求項1に記載の燃料電池コジェネレーションシステム。
- 貯湯ユニットと燃料電池ユニットとからなる燃料電池コジェネレーションシステムに搭載されたコンピュータに実行させるための制御プログラムであって、
前記燃料電池ユニットに設置された燃料電池の発電開始前、前記燃料電池に循環する冷却水の温度情報を取り込み、
前記燃料電池ユニットに設置されたポンプを起動して前記燃料電池に前記冷却水を循環させる循環路に前記冷却水を循環させ、発熱手段と燃焼排ガスの熱を前記冷却水に熱交換する第1の熱交換手段とにより前記冷却水を加熱するとともに、前記貯湯ユニットに設置された貯湯タンク内の上水の温度が前記冷却水の温度よりも高い場合に、前記上水と前記冷却水との間で熱交換する第2の熱交換手段により前記冷却水を加熱し、
前記温度情報により前記冷却水が所定温度に到達しているか否かを判断し、
前記冷却水が所定温度に到達するまで前記燃料電池の発電動作を待機状態に制御する
処理を前記コンピュータに実行させるための制御プログラム。 - 前記燃料電池に接続されている前記循環路にあるポンプの動作を断続させる処理、または断続動作中の前記ポンプの出力を変動させる処理のいずれかを前記コンピュータに実行させる、
請求項3に記載の燃料電池コジェネレーションシステムの制御プログラム。 - 貯湯ユニットと燃料電池ユニットとからなる燃料電池コジェネレーションシステムの制御方法であって、
前記燃料電池ユニットに設置された燃料電池の発電開始前、前記燃料電池に循環させる冷却水を加熱手段により加熱し、
前記燃料電池の発電開始前、前記冷却水の温度を温度検出手段により検出し、
前記燃料電池ユニットに設置されたポンプを起動して前記燃料電池に前記冷却水を循環させる循環路に前記冷却水を循環させ、発熱手段と燃焼排ガスの熱を前記冷却水に熱交換する第1の熱交換手段とにより前記冷却水を加熱するとともに、前記貯湯ユニットに設置された貯湯タンク内の上水の温度が前記冷却水の温度よりも高い場合に、前記上水と前記冷却水との間で熱交換する第2の熱交換手段により前記冷却水を加熱し、
前記冷却水が所定温度に到達しているか否かを判断し、
前記冷却水が所定温度に到達するまで前記燃料電池の発電動作を待機状態に制御する
ことを特徴とする燃料電池コジェネレーションシステムの制御方法。 - 前記燃料電池に接続されている前記循環路にあるポンプの動作を断続させ、または断続動作中に前記ポンプの出力を変動させる
ことを特徴とする請求項5に記載の燃料電池コジェネレーションシステムの制御方法。
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