JP6048680B2 - 発電システム及びその運転方法 - Google Patents
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Description
図1は、本発明の実施の形態1に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。図1に示すように、本実施の形態1に係る発電システム100は、建物1の内部に配置されている。発電システム100は、燃料電池システム10、燃焼装置30、制御装置50、及び、給排気機構60を備えている。
図2は、発電システム100の実施例1に係る動作を示すフローチャートである。この図2に示すように、制御装置50は、燃料電池システム10に対して発電指令が入力されたか否か判定する(ステップS100)。この発電指令が入力される例としては、燃料電池システム10の使用者が、図示されていないリモコンを操作して、燃料電池システム10が作動するように操作した場合や、予めスケジュールされた燃料電池システム10の作動開始時間になった場合などが挙げられる。
図3は、発電システム100の実施例2に係る動作を示すフローチャートである。図3に示すフローでも、実施例1に示した各ステップの処理を実行する。但し、本実施例2では、ステップS100の処理とステップS200の処理との間に、換気器15を起動する処理(ステップS101)を実行する。即ち、発電指令の入力があった場合(ステップS100)には、換気器15を起動(ステップS101)した後に、給気の温度判定(ステップS200)を行う。
図4は、発電システム100の実施例3に係る動作を示すフローチャートである。図4に示すフローでは、実施例2に示した各ステップの処理を実行する。但し、本実施例3では、ステップS200の処理とステップS300の処理との間に、ステップS201,S202の各処理を実行する。
図5は、発電システム100の実施例4に係る動作を示すフローチャートである。図5に示すフローでは、実施例3に示したステップS100,S101,S200,S201の各処理を実行する。そして、ステップS201において、給気が第2温度以下であると判定した場合に、実施例3とは異なる処理を実行する。
図6は、発電システム100の実施例5に係る動作を示すフローチャートである。図6に示すフローでは、実施例4に示したフローのうち、ステップS204の処理がステップS205の処理に置換されている点が相違する。即ち、実施例4では、停止させた換気器15の再起動のタイミングを、燃焼装置30の起動時からの経過時間に基づいて判断するものである。これに対して本実施例5では、同タイミングを、給気温検知器51により検知された給気の温度に基づいて判断する。
図7は、発電システム100の実施例6に係る動作を示すフローチャートである。図7に示すフローでも、実施例1のフロー(図2参照)に示した各ステップの処理を実行する。但し、本実施例6では、燃料電池システムの起動(ステップS400)の後に、所定条件に基づいて燃焼装置30を停止させる処理(ステップS401,S402)を実行する。
図8は、発電システム100の実施例7に係る動作を示すフローチャートである。図8に示すフローでは、実施例6に示したフローのうち、ステップS402の処理がステップS403の処理に置換されている点が相違する。即ち、実施例6では、燃焼装置30の停止タイミングを、燃焼装置30の起動時からの経過時間に基づいて判断するものである。これに対して本実施例7では、同タイミングを、給気温検知器51により検知された給気の温度に基づいて判断する。
図9は、発電システム100の実施例8に係る動作を示すフローチャートである。図9に示すフローでは、実施例2に示したフロー(図3参照)の各ステップの処理を実行するが、ステップS207,S208を更に実行する点が相違する。
図10は、実施の形態2に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。本実施の形態2に係る発電システム100は、実施の形態1に係る発電システム100と大部分において同じ構成を備えているが、以下の点で異なる。即ち、燃焼装置30は、熱交換器37と水循環流路38とを備えている。
図11は、実施の形態3に係る発電システムの概略構成を示す模式図である。本実施の形態2に係る発電システム100は、実施の形態1に係る発電システム100と大部分において同じ構成を備えているが、燃料ガス供給器12の構成、及び、燃料電池14からのオフ燃料ガスの排出される流路において異なっている。具体的に説明すると、燃料ガス供給器(以下、本実施の形態では「水素生成装置」と称する)12は、改質器12a、燃焼器12b、及び燃焼ファン12cを有している。
10 燃料電池システム
11 筐体
14 燃料電池
30 燃焼装置
50 制御装置
51 給気温検知器
60 給排気機構
61 排ガス流路
62 給気流路
100 発電システム
Claims (8)
- 給気流路と、
燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて発電する燃料電池、該燃料電池を収納する筐体、前記燃料電池に燃料ガスを供給する燃料ガス供給器、前記給気流路を介して外気を前記筐体へ供給する空気供給器、及び、前記筐体への給気の温度を検知する給気温検知器、を有する燃料電池システムと、
燃料を燃焼して水を加熱する前記筐体の外部に配設された燃焼装置と、
前記燃料電池システムに接続された上流端から延設され、前記燃料電池システムからの排ガスを排出する第1流路と、前記燃焼装置に接続された上流端から延設され、前記燃焼装置で生じた燃焼排ガスを外部へ排出する第2流路と、両流路が合流する合流部と、該合流部から大気開放された下流端へ延設され、前記燃料電池システムからの排ガス及び前記燃焼装置で生じた燃焼排ガスを外部へ排出する共通流路と、を有する排ガス流路と、
制御装置と、
を備える発電システムであって、
前記燃焼装置は、前記燃料電池システムを動作させることなく動作させることが可能であり、
前記給気流路と前記排ガス流路とは、互いの流路を流れる媒体間で熱交換が可能なように、前記給気流路が前記排ガス流路の少なくとも一部に接するようにして配設されており、
前記制御装置は、発電指令の入力があった場合には、前記筐体への給気の温度を前記給気温検知器により検知し、前記検知した温度が所定の第1温度以下の場合は、前記燃焼装置を動作させる、発電システム。 - 前記給気温検知器は、前記給気流路に配置されており、
前記制御装置は、発電指令の入力があった場合には、前記空気供給器を動作させた後に前記給気温検知器により温度を検知する、請求項1に記載の発電システム。 - 前記制御装置は、前記給気温検知器が検知した温度が所定の第2温度以下の場合には、前記空気供給器を停止させ、前記燃焼装置を動作させ、
前記第2温度は、前記第1温度以下であるように設定されている、請求項2に記載の発電システム。 - 前記制御装置は、前記給気温検知器が前記第2温度以下の温度を検知することにより前記空気供給器を停止させた場合は、所定の第1時間だけ前記燃焼装置を動作させた後に、前記空気供給器を動作させ、前記燃料電池システムを起動させる、請求項3に記載の発電システム。
- 前記制御装置は、前記給気温検知器が前記第2温度以下の温度を検知することにより前記空気供給器を停止させた場合は、前記給気温検知器が所定の第3温度以上の温度を検知するまで前記燃焼装置を動作させた後に、前記空気供給器を動作させ、前記燃料電池システムを起動させる、請求項3に記載の発電システム。
- 前記制御装置は、前記給気温検知器が前記第1温度以下の温度を検知することにより前記燃焼装置を動作させる場合は、所定の第2時間だけ前記燃焼装置を動作させた後に、該燃焼装置を停止させる、請求項1乃至5の何れかに記載の発電システム。
- 前記制御装置は、前記給気温検知器が前記第1温度以下の温度を検知することにより前記燃焼装置を動作させる場合は、前記給気温検知器が所定の第4温度以上の温度を検知するまで前記燃焼装置を動作させた後に、該燃焼装置を停止させる、請求項1乃至5の何れかに記載の発電システム。
- 前記制御装置は、前記給気温検知器が前記第1温度以下の温度を検知することにより前記燃焼装置を動作させる場合には、該燃料電池システムの起動より先に前記燃焼装置を動作させる、請求項1乃至7の何れかに記載の発電システム。
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