JP6057564B2 - Heat supply system - Google Patents
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Description
本発明は、電力で作動する電動補機を有すると共に、加熱部で発生した熱を熱利用部へ供給する熱源機と、
電力を発生する発電機と電力を蓄える蓄電池とを有する補助電源と、
運転を制御する制御手段と、を備え、
前記熱源機が、外部電源に加えて前記補助電源からも給電可能に構成されている熱供給システムに関する。
The present invention has an electric auxiliary machine that operates with electric power, and a heat source machine that supplies heat generated in the heating unit to the heat utilization unit,
An auxiliary power source having a generator for generating electric power and a storage battery for storing electric power;
Control means for controlling the operation,
The present invention relates to a heat supply system in which the heat source device is configured to be able to supply power from the auxiliary power supply in addition to an external power supply.
ライフラインの安定性向上の観点から、ガス利用機器は、停電等の非常時には、乾電池や車のバッテリー等の非常電源により運転できることが望ましい。そこで、従来技術において、通常時には外部電源としての商用電源から、非常時には蓄電池を有する補助電源から、電力供給を受けて作動するガスコンロが発明されている(例えば特許文献1参照)。例えば特許文献1のガスコンロは、停電時には乾電池式の補助電源から電力の供給を受けて作動するように構成されている。
また、バーナなどの加熱部で発生した熱を給湯栓や暖房機器などの熱利用部へ供給する熱源機を備えた熱供給システムにおいて、電力で作動する電動弁、ポンプ、ヒータなどの熱源機が有する電動補機に対しても、商用電源に加えて補助電源からも給電可能に構成することが、本願発明者らによって鋭意研究開発されている。
From the viewpoint of improving the stability of the lifeline, it is desirable that the gas utilization device can be operated by an emergency power source such as a dry battery or a car battery in case of an emergency such as a power failure. Therefore, in the prior art, there has been invented a gas stove that operates by receiving power supply from a commercial power source as an external power source in a normal state or from an auxiliary power source having a storage battery in an emergency (see, for example, Patent Document 1). For example, the gas stove disclosed in Patent Document 1 is configured to operate upon receiving power supply from a dry cell type auxiliary power supply during a power failure.
In addition, in a heat supply system including a heat source device that supplies heat generated in a heating unit such as a burner to a heat utilization unit such as a hot water tap or a heating device, a heat source device such as an electric valve, a pump, or a heater that operates with electric power is provided. The inventors of the present application have also earnestly researched and developed that the electric auxiliary machine that can be supplied from the auxiliary power supply in addition to the commercial power supply.
特に、コンロに比べて消費電力が比較的大きい熱供給システムでは、蓄電池を直接接続して作動が可能とした場合において、太陽光発電機などの発電機を補助電源に追加し蓄電池を充電できるようにすれば、停電時等の非常時だけでなく、通常時においても、外部電源からの給電量を少なくして、外部電源のピークカットや光熱費の節約に役立てることができると考えられる。
しかしながら、通常時において補助電源から熱源機への給電を行うように構成すると、例えば、太陽光発電機のように発電量が不安定な発電機を補助電源に追加した場合や、熱源機の消費電力が大きい場合には、蓄電池が過放電により劣化が進行するという問題があり、更には、突発的な非常時に対応させて、必要な電力を補助電源からの給電で賄うことができなくなることが懸念される。
In particular, in a heat supply system that consumes relatively large power compared to a stove, it is possible to charge a storage battery by adding a generator such as a solar power generator to an auxiliary power source when the storage battery is directly connected and can be operated. In this case, it is considered that the power supply amount from the external power supply can be reduced not only in an emergency such as a power outage but also in a normal time, which can be used for peak cutting of the external power supply and saving of utility costs.
However, if power is supplied from the auxiliary power source to the heat source unit during normal times, for example, a generator with unstable power generation, such as a solar power generator, is added to the auxiliary power source, or the heat source unit is consumed. When the power is large, there is a problem that the storage battery deteriorates due to overdischarge, and furthermore, it may not be possible to cover the necessary power with the power supply from the auxiliary power source in response to a sudden emergency. Concerned.
本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、その目的は、熱源機が有する電動補機に対して外部電源に加えて補助電源からも給電可能に構成した熱供給システムにおいて、補助電源が有する蓄電池の過放電を抑制しながら、補助電源から熱源機に適切に給電を行って、外部電源からの給電量のピークカットや光熱費の節約に役立てることができる熱供給システムを提供する点にある。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an auxiliary power source in a heat supply system configured to be able to supply power from an auxiliary power source in addition to an external power source to an electric auxiliary machine included in the heat source unit. Providing a heat supply system that can appropriately supply power from the auxiliary power supply to the heat source device while suppressing overdischarge of the storage battery of the battery, and can be used to cut the amount of power supplied from the external power supply and save utility costs It is in.
この目的を達成するための本発明に係る熱供給システムは、
電力で作動する電動補機を有すると共に、加熱部で発生した熱を熱利用部へ供給する熱源機と、
電力を発生する発電機と電力を蓄える蓄電池とを有する補助電源と、
運転を制御する制御手段と、を備え、
前記熱源機が、外部電源に加えて前記補助電源からも給電可能に構成されている熱供給システムであって、
その第1特徴構成は、
前記熱源機が、夫々が前記電動補機を有する複数の機能部を備え、
前記制御手段が、
前記熱源機の運転状態として、前記複数の機能部のうち作動状態となる当該機能部の数である作動機能部数を認識可能に構成され、
前記作動機能部数が設定作動機能部数よりも多い場合には前記電動補機の消費電力が大きい高負荷状態であると判定し、前記作動機能部数が前記設定作動機能部数以下の場合には低負荷状態であると判定し、
前記高負荷状態では、前記外部電源と前記補助電源との両方から前記熱源機に給電する両電源給電モードとし、前記低負荷状態では、前記発電機で発生した電力のすべてを前記蓄電池に充電しつつ前記外部電源のみから前記熱源機に給電する外部電源給電モードとする給電モード切替制御を実行すると共に、
当該給電モード切替制御において、前記蓄電池の蓄電量が下限許容値未満であると判定した場合には、前記運転状態に拘らず、前記熱源機への給電モードを前記外部電源給電モードとすると共に、前記外部電源からの受電電力を前記補助電源へ供給して前記蓄電池を充電する強制充電制御を実行する点にある。
In order to achieve this object, the heat supply system according to the present invention comprises:
A heat source machine that has an electric auxiliary machine that operates with electric power and supplies heat generated in the heating part to the heat utilization part,
An auxiliary power source having a generator for generating electric power and a storage battery for storing electric power;
Control means for controlling the operation,
The heat source unit is a heat supply system configured to be able to supply power from the auxiliary power source in addition to an external power source,
The first characteristic configuration is
The heat source machine includes a plurality of functional units each having the electric auxiliary machine,
The control means is
As the operating state of the heat source machine, it is configured to be able to recognize the number of operating function units that are the number of the function units that are in the operating state among the plurality of function units,
When the number of operation function units is larger than the number of set operation function units, it is determined that the power consumption of the electric auxiliary machine is large and the load is high. When the number of operation function units is equal to or less than the number of set operation function units, the load is low It is determined that
In the high load state, the aforementioned external power from both the auxiliary power supply and dual supply power supply mode for supplying power to the heat source apparatus, in the low load state, charging all the power generated by the generator to the battery While performing power supply mode switching control to be an external power supply mode that supplies power to the heat source device only from the external power supply,
In the power supply mode switching control, when the storage amount of the battery is determined to be less than the lower limit permissible value, before regardless Kiun rolling state, the power supply mode to the heat source unit and the external power supply power supply mode At the same time, forced charging control for supplying the power received from the external power source to the auxiliary power source to charge the storage battery is performed.
上記第1特徴構成によれば、上記制御手段により、上記給電モード制御を実行するにあたり、補助電源が有する蓄電池の蓄電量が下限許容値未満であると判定された場合には、例え熱源機の運転状態が外部電源に加えて補助電源からも給電する上記両電源給電モードに適した状態であったとしても、熱源機への給電モードが、補助電源からの給電は行わずに外部電源のみから給電する上記外部電源給電モードとされることになる。よって、蓄電池の蓄電量が下限許容値未満となった状態で更に放電が要求されるような過放電を抑制することができる。
また、このように蓄電池の蓄電量が下限許容値未満であると判定したことにより、熱源機への給電モードを上記外部電源給電モードとされたときには、上記強制充電制御が実行されるので、例えば発電機の発電量が不安定な場合であったとしても、早期に蓄電池の蓄電量を下限許容値以上に回復させることができる。よって、熱源機の運転状態が外部電源に加えて補助電源からも給電する上記両電源給電モードに適した状態であった場合には、熱源機への給電モードをできるだけ両電源給電モードとして、外部電源からの給電量のピークカットや外部電源からの受電量に応じた光熱費の節約に役立てることができる。
また、上記給電モード切替制御を実行するにあたり、熱源機が有する電動補機の消費電力に応じて熱源機への給電モードを切り替えることで、外部電源からの給電量の変化をできるだけ平準化して、外部電源からの給電量のピークカットを実現することができる。
即ち、電動補機の消費電力が大きい上記高負荷状態では、熱源機への給電モードが、外部電源と補助電源との両方から給電する両電源給電モードとされ、一方、電動補機の消費電力が小さい上記低負荷状態では、熱源機への給電モードが、外部電源のみから給電する外部電源給電モードとされるので、電動補機の消費電力が上記高負荷状態と上記低負荷状態との間で変動した場合でも、そのピークとなる部分の一部を補助電源からの給電で補う形態で、外部電源からの給電量を平準化させることができる。
また、上記給電モード切替制御を実行するにあたり、熱源機が有する電動補機の消費電力を直接計測する必要がなく、上記作動機能部数により熱源機が有する電動補機の消費電力を推定する形態で、高負荷状態であるか低負荷状態であるかを判定することができる。
即ち、上記作動機能部数が設定作動機能部数よりも多い場合には、電力を消費する電動補機の多くが作動していると考えられることから、電動補機の消費電力が大きい高負荷状態であると判定して、熱源機への給電モードを両電源給電モードとして、外部電源と補助電源との両方から熱源機へ給電を行うことができる。一方、上記作動機能部数が設定作動機能部数以下の場合には、電力を消費する電動補機の多くが作動していないと考えられることから、電動補機の消費電力が小さい低負荷状態であると判定して、熱源機への給電モードを外部電源給電モードとして、外部電源のみから熱源機へ給電を行うことができる。
According to the first characteristic configuration, when it is determined by the control means that the storage amount of the storage battery included in the auxiliary power source is less than the lower limit allowable value when the power supply mode control is performed, Even if the operating state is suitable for the above dual power supply mode in which power is supplied from the auxiliary power supply in addition to the external power supply, the power supply mode to the heat source unit is not supplied from the auxiliary power supply, but only from the external power supply. The external power supply mode for supplying power is set. Therefore, it is possible to suppress overdischarge that requires further discharge in a state where the storage amount of the storage battery is less than the lower limit allowable value.
Further, when the power supply mode to the heat source unit is set to the external power supply mode by determining that the storage amount of the storage battery is less than the lower limit allowable value, the forced charge control is executed. Even if the power generation amount of the generator is unstable, the power storage amount of the storage battery can be restored to the lower limit allowable value or more early. Therefore, when the operating state of the heat source unit is suitable for the dual power supply mode that supplies power from the auxiliary power supply in addition to the external power source, the power supply mode to the heat source unit is set to the dual power supply mode as much as possible. This can be used to cut the peak of the amount of power supplied from the power source and to save on utility costs according to the amount of power received from the external power source.
Moreover, in executing the power supply mode switching control, by changing the power supply mode to the heat source machine according to the power consumption of the electric auxiliary machine that the heat source machine has, the change in the amount of power supplied from the external power source is leveled as much as possible. A peak cut in the amount of power supplied from an external power source can be realized.
That is, in the high load state where the power consumption of the electric auxiliary machine is large, the power supply mode to the heat source machine is the dual power supply mode in which power is supplied from both the external power supply and the auxiliary power supply, while the power consumption of the electric auxiliary machine is In the low load state where the power supply is small, the power supply mode to the heat source device is the external power supply power supply mode in which power is supplied only from the external power supply, so the power consumption of the electric auxiliary machine is between the high load state and the low load state. Even if it fluctuates, the amount of power supplied from the external power supply can be leveled in such a form that part of the peak portion is supplemented by power supplied from the auxiliary power supply.
Further, in executing the power supply mode switching control, it is not necessary to directly measure the power consumption of the electric auxiliary machine possessed by the heat source unit, and the power consumption of the electric auxiliary unit possessed by the heat source unit is estimated by the number of operation function units. It can be determined whether the load is high or low.
That is, when the number of operating function units is greater than the set number of operating function units, it is considered that many of the electric auxiliary machines that consume electric power are operating. If it is determined that there is a power supply mode to the heat source device, the power supply mode can be set to the dual power supply mode, and power can be supplied to the heat source device from both the external power supply and the auxiliary power supply. On the other hand, when the number of operation function units is equal to or less than the number of set operation function units, it is considered that many of the electric auxiliary devices that consume electric power are not operating, and thus the electric power consumption of the electric auxiliary devices is low and the load is low. Thus, the power supply mode to the heat source device can be set as the external power supply mode, and power can be supplied from only the external power source to the heat source device.
本発明に係る熱供給システムの第2特徴構成は、上記第1特徴構成に加えて、
前記複数の機能部には、前記加熱部にて加熱された流体を供給する給湯機能部と、前記加熱部にて加熱された流体を循環させる暖房機能部と、浴槽との間で循環する浴槽水を前記加熱部により加熱された流体との熱交換により加熱する追焚回路を有した風呂機能部とを含む点にある。
The second characteristic configuration of the heat supply system according to the present invention is in addition to the first characteristic configuration described above,
The plurality of functional units include a hot water supply functional unit that supplies the fluid heated by the heating unit, a heating functional unit that circulates the fluid heated by the heating unit, and a bathtub that circulates between the bathtubs And a bath function unit having a memory circuit for heating water by heat exchange with the fluid heated by the heating unit .
本発明に係る熱供給システムの第3特徴構成は、上記第2特徴構成に加えて、
前記複数の機能部にはさらに、前記機能部の回路を通流する流体の凍結を防止するために当該回路を通流する流体を加熱する電気ヒータを備えた凍結防止ヒータ部を含み、
前記制御手段は、前記作動機能部数に関わらず、前記凍結防止ヒータ部が動作状態である場合には常に、前記高負荷状態であると判定する点にある。
The third characteristic configuration of the heat supply system according to the present invention is in addition to the second characteristic configuration described above,
The plurality of functional units further includes an antifreeze heater unit including an electric heater that heats the fluid flowing through the circuit in order to prevent freezing of the fluid flowing through the circuit of the functional unit,
Regardless of the number of operation function units, the control means determines that the anti-freezing heater unit is in the high load state whenever the freeze prevention heater unit is in an operating state .
本発明に係る熱供給システムの第4特徴構成は、上記第1乃至第3特徴構成の何れかに加えて、
前記制御手段が、前記給電モード切替制御において、前記外部電源が停電の場合には、前記強制充電制御を実行することなく、前記熱源機への給電モードを前記補助電源のみから給電する補助電源給電モードとする点にある。
The fourth characteristic configuration of the heat supply system according to the present invention is in addition to any of the first to third characteristic configurations,
In the power supply mode switching control, when the external power supply is out of power, the control means supplies the power supply mode to the heat source unit only from the auxiliary power supply without executing the forced charge control. It is in the point to be a mode.
上記第4特徴構成によれば、上記給電モード切替制御を実行するにあたり、外部電源が停電の場合には、強制充電制御を実行することなく、熱源機への給電モードを上記補助電源給電モードとして、補助電源から熱源機への給電を行うので、停電時においても熱源機を作動させることができる。 According to the fourth characteristic configuration, when the power supply mode switching control is executed, if the external power supply is in a power failure, the power supply mode to the heat source unit is set as the auxiliary power supply mode without executing the forced charge control. Since the auxiliary power source supplies power to the heat source unit, the heat source unit can be operated even during a power failure.
本発明に係る熱供給システムの第5特徴構成は、上記第1乃至第4特徴構成の何れかに加えて、
前記熱源機が、前記外部電源に対してコンバータを介して接続されて直流電流が通流する直流線を有すると共に、前記電動補機が、前記直流線に接続されて直流電流で作動し、
前記熱源機に、前記直流線に対する前記蓄電池の充放電を切り替える充放電回路を備え、
前記補助電源が、前記充放電回路に接続されている点にある。
In addition to any of the first to fourth feature configurations described above, the fifth feature configuration of the heat supply system according to the present invention includes:
The heat source machine, which has a direct line direct current flowing is connected via a converter to the external power source, the electric auxiliary machine is operated by a DC current is connected to the DC line,
The heat source device includes a charge / discharge circuit that switches charge / discharge of the storage battery with respect to the DC line,
The auxiliary power supply is connected to the charge / discharge circuit.
上記第5特徴構成によれば、通常時には、外部電源から給電された交流電流を、コンバータを介して直流電流に変換した後に電動補機に供給するので、かかる電動補機を直流電流で作動する一般的な構成のものとすることができる。また、このように熱源機が直流電流を通流する直流線を有する場合には、直流電流により充放電される蓄電池を上記熱源機に備えた充放電回路を介してその直流線に接続し、蓄電池が放電した直流電流を当該直流線を介して電動補機に供給する放電状態と、外部電源からコンバータを介して直流線に供給された直流電流を蓄電池に供給して当該蓄電池を充電する充電状態とを切り替えることができる。 According to the fifth characterizing feature, operating in the normal, the alternating current power from an external power source, since the supply to the auxiliary electric motor after converted into a direct current via a converter, such auxiliary electric motor with direct current It can be of a general configuration. In addition, when the heat source device has a direct current line through which direct current flows, a storage battery charged and discharged by direct current is connected to the direct current line through a charge / discharge circuit provided in the heat source device, a discharge state for supplying direct current to the electric auxiliary machine via the DC line storage battery is discharged, and charges the battery by supplying a direct current supplied to the DC line via the converter from an external power source to the battery The state of charge can be switched.
本発明に係る熱供給システムの第6特徴構成は、上記第1乃至第5特徴構成の何れかに加えて、
前記熱源機が、前記加熱部で水を加熱して温水を生成し、当該温水を利用して給湯運転及び暖房運転を行う給湯暖房機として構成されている点にある。
The sixth feature configuration of the heat supply system according to the present invention is in addition to any of the first to fifth feature configurations,
The heat source machine is configured as a hot water heater that heats water by the heating unit to generate hot water and performs hot water supply operation and heating operation using the hot water.
上記第6特徴構成によれば、熱源機として給湯運転及び暖房運転を行う一般的な給湯暖房機を採用した場合でも、補助電源が有する蓄電池の過放電を抑制しながら、補助電源から給湯暖房機に適切に給電を行って、外部電源からの給電量のピークカットや光熱費の節約に役立てることができる熱供給システムを実現することができる。 According to the sixth characteristic configuration, even when a general hot water heater / heater that performs hot water supply operation and heating operation is adopted as the heat source device, the hot water heater is connected from the auxiliary power source while suppressing overdischarge of the storage battery of the auxiliary power source. Thus, it is possible to realize a heat supply system that can appropriately supply power and can be used to cut the peak of the amount of power supplied from an external power source and save utility costs.
本発明に係る熱供給システムの実施形態について、図面に基づいて説明する。
図1に示す熱供給システムは、電力で作動する電動補機Aを有すると共に、加熱部2で発生した熱を熱利用部Bへ供給する熱源機1と、太陽光発電機41(発電機の一例)と当該太陽光発電機41の発電電力を蓄える蓄電池42とを有する補助電源40と、運転を制御する制御部10(制御手段の一例)と、を備える。そして、熱源機1が、商用電源30(外部電源の一例)に加えて補助電源40からも給電可能に構成されている。
以下、補助電源40と熱源機1との詳細構成について、説明を加える。
An embodiment of a heat supply system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
The heat supply system shown in FIG. 1 includes an electric auxiliary machine A that operates with electric power, a heat source unit 1 that supplies heat generated in the heating unit 2 to a heat utilization unit B, and a solar power generator 41 (of the generator). An
Hereinafter, the detailed configuration of the
〔補助電源〕
補助電源40は、太陽光発電機41(発電機の一例)を備えると共に、その太陽光発電機41が発電した電力を蓄える蓄電池42を備える。
また、補助電源40は、熱源機1が備える充放電回路22を介して、複数の電動補機Aが接続された直流線20に接続されており、制御部10が充放電回路22を制御することにより、蓄電池42から熱源機1の直流線20に直流電流を供給して当該蓄電池42の放電を行う放電状態と、熱源機1の直流線20から蓄電池42に直流電流を供給して当該蓄電池42の充電を行う充電状態とが切り替えられる。
尚、放電状態においては、太陽光発電機41が発電した電力は、主に熱源機1の直流線20に供給されることになり、その不足分の電力が蓄電池42が蓄えていた電力で賄われることになる。
[Auxiliary power supply]
The
The
In the discharged state, the power generated by the
〔熱源機〕
熱源機1は、100Vの電圧で交流電流を供給する商用電源30に対してインバータ回路21(コンバータ、以下同様)を介して接続されている直流線20を有する。即ち、商用電源30から供給された交流電流がインバータ回路21により直流電流に変換されて、この直流線20には、その直流電流が通流することになる。
そして、熱源機1には、電動ポンプ、電動弁、電気ヒータなどの電動補機Aが複数設けられており、これら電動補機Aは、直流線20に供給された直流電流により作動するものとして構成されている。
[Heat source machine]
The heat source unit 1 has a
The heat source unit 1 is provided with a plurality of electric auxiliary machines A such as an electric pump, an electric valve, and an electric heater, and these electric auxiliary machines A are operated by a DC current supplied to the
熱源機1は、一般的なガス給湯暖房機と同様の構成であるため詳細な説明は割愛するが、加熱部2が燃料ガスGを燃焼させるバーナ2aを有し、このバーナ2aにより加熱した温水Hを、各熱利用部Bに供給する形態、又は、各熱利用部Bとの間で循環させる形態で、各熱利用部Bに対して熱を供給するように構成されている。
Since the heat source unit 1 has the same configuration as a general gas hot water heater, a detailed description thereof is omitted, but the heating unit 2 has a
熱源機1には、夫々が上記電動補機Aを有する複数の機能部Xとして、給湯機能部3、暖房機能部4、風呂機能部5、凍結防止ヒータ部6が設けられている。
尚、これら機能部Xの構成について、公知のガス熱源機のものと同様の構成が採用されている。各機能部Xが有する電動補機Aや熱利用部Bの具体例について、以下に説明を加える。
The heat source unit 1 is provided with a hot water
In addition, about the structure of these function parts X, the structure similar to the thing of a well-known gas heat source machine is employ | adopted. Specific examples of the electric auxiliary machine A and the heat utilization part B included in each functional part X will be described below.
上記給湯機能部3は、熱利用部Bとしての給湯栓に対して加熱部2にて加熱された温水Hを供給する所謂給湯運転を行うための給湯回路を有し、かかる給湯回路には、上記電動補機Aとしての、電動弁、電動ポンプ、各種センサー等が適宜配置されている。
上記暖房機能部4は、熱利用部Bとして床暖房パネルなどの暖房機器に対して加熱部2にて加熱された温水H又は当該温水Hとの熱交換により加熱された熱媒流体を循環させる所謂暖房運転を行うための暖房回路を有し、かかる温水回路には、上記電動補機Aとしての、電動弁、電動ポンプ、各種センサー等が適宜配置されている。
上記風呂機能部5は、熱利用部Bとしての浴槽に対して加熱部2にて加熱された温水Hを供給する所謂湯張運転を行うための湯張回路、並びに、同浴槽との間で循環する浴槽水を加熱部2により加熱された温水Hとの熱交換により加熱する所謂追焚運転を行うための追焚回路を有し、かかる湯張回路や追焚回路には、上記電動補機としての、電動弁、電動ポンプ、各種センサー等が適宜配置されている。
上記凍結防止ヒータ部6は、上記電動補機Aとして。上記のような各種回路を通流する流体が冬季において凍結することを防止するために当該回路を通流する流体を適宜加熱する所謂凍結防止運転を行うための電気ヒータを備える。
The hot water
The
The
The
熱源機1には、補助電源40の蓄電池42の充放電を切り替えるための充放電回路22が、直流線20に接続される形態で設けられている。即ち、この充放電回路22を制御することにより、蓄電池42から直流線20に直流電流を供給することで、蓄電池42が蓄えている電力を各電動補機Aに供給する放電状態と、直流線20から蓄電池42に向けて直流電流を供給することで、商用電源30から直流線20に供給された電力で蓄電池42を充電する充電状態とが切り替えられる。
The heat source device 1 is provided with a charging / discharging
熱源機1には、コンピュータからなる制御部10が設けられており、この制御部10は、各機能部Xにおける電動補機Aの作動制御を実行すると共に、上述したインバータ回路21や充放電回路22を制御して、商用電源30や補助電源40からの電力の供給状態を制御する。
また、この制御部10は、熱源機1の運転状態として、熱源機1が有する電動補機Aの消費電力の大きさを推定するべく、複数の機能部Xのうち作動状態となる当該機能部の数である作動機能部数n(図2参照)を認識可能に構成されている。例えば、給湯機能部3による給湯運転と、暖房機能部4により暖房運転とを実行し、その他機能部Xの運転は停止している場合には、作動機能部数nは2となる。
The heat source unit 1 is provided with a
In addition, the
更に、この制御部10は、熱源機1の運転状態に基づいて、商用電源30と補助電源40の蓄電池42との両方から熱源機1へ給電する両電源給電モードと、商用電源30のみから熱源機1へ給電する外部電源給電モードとの間で、熱源機1への給電モードを切り替える給電モード切替制御を実行するように構成されており、かかる給電モード切替制御において、適宜、商用電源30からのインバータ回路21を介して直流線20に供給された直流電流を補助電源40の蓄電池42へ供給して、蓄電池42の充電を行う強制充電制御を実行するように構成されている。
以下、かかる制御部10により実行される給電モード切替制御を含む制御フローについて、図2に基づいて説明する。
Further, the
Hereinafter, a control flow including power supply mode switching control executed by the
先ず、商用電源30が停電しておらず、商用電源30から熱源機1への給電が正常に行われている場合には(ステップ#01)、蓄電池42の出力電圧が計測され当該蓄電池42の蓄電量vが検出される(ステップ#02)。
そして、蓄電池42の蓄電量vが予め設定された下限許容値V未満であると判定された場合には(ステップ#03)、上述した強制充電制御が開始されて(ステップ#04)、充放電回路22が充電状態に制御され、蓄電池42の充電が行われる。同時に、熱源機1への給電モードが外部電源給電モードとされて(ステップ#09)、商用電源30のみから熱源機1への給電が行われることになる(ステップ#10)。
即ち、この場合には、商用電源30からインバータ回路21を介して熱源機1の直流線20に供給された直流電流は、作動中の各電動補機Aに供給されると共に、充放電回路22を介して蓄電池42へ供給されて蓄電池42の充電が行われ、蓄電池42の蓄電量vが上記下限許容値V以上に回復されることになる。
First, when the
And when it determines with the electrical storage amount v of the
That is, in this case, the DC current supplied from the
また、上記ステップ#03において、蓄電池42の蓄電量vが上記下限許容値V以上であると判定された場合には、上記強制充電制御が停止された上で(ステップ#05)、上述したように複数の機能部Xのうち作動状態となる当該機能部の数である作動機能部数nが検出される(ステップ#06)。
そして、上記作動機能部数nが所定の設定作動機能部数N(例えば2)以上であると判定された場合には(ステップ#07)、電動補機Aの消費電力が大きい高負荷状態であると判断されて、蓄電池42への給電モードが両電源給電モードとされて(ステップ#11)、商用電源30と補助電源40の蓄電池42との両方から熱源機1への給電が行われる(ステップ#12、ステップ#13)。
即ち、この場合には、商用電源30からインバータ回路21を介して熱源機1の直流線20に直流電流が供給されると同時に、蓄電池42からも充放電回路22を介して熱源機1の直流線20に直流電流が供給されるので、商用電源30からの給電量のピークが低く抑えられることになる。
If it is determined in
And when it determines with the said operation function part number n being more than the predetermined setting operation function part number N (for example, 2) (step # 07), it is in the high load state where the power consumption of the electric auxiliary machine A is large. Thus, the power supply mode to the
That is, in this case, a direct current is supplied from the
尚、上記ステップ#07において、上記作動機能部数nが所定の設定作動機能部数N未満であると判定された場合には、電動補機Aの消費電力が上述した高負荷状態よりも小さい低負荷状態であると判断されて、蓄電池42から熱源機1への給電が停止され(ステップ#08)、熱源機1への給電モードが外部電源給電モードとされて(ステップ#09)、商用電源30のみから熱源機1への給電が行われることになる(ステップ#10)。
即ち、この場合には、蓄電池42に蓄えられている電力が次の放電のために温存され、更に、太陽光発電機41が発電を行っている際には、その発電電力の全てが蓄電池42に蓄えられて蓄電池42の充電が行われることになる。
In
That is, in this case, the electric power stored in the
また、上記ステップ#01において、商用電源30が停電して、商用電源30から熱源機1への給電が停止している場合には、熱源機1への給電モードが補助電源給電モードとされて(ステップ#14)、補助電源40のみから熱源機1への給電が行われることになる(ステップ#15)。
即ち、この場合には、太陽光発電機41が発電した電力及び蓄電池42に蓄えられていた電力が熱源機1に供給されるので、熱源機1の作動を継続できることになる。
In
That is, in this case, since the electric power generated by the
〔その他の実施形態〕
最後に、本発明のその他の実施形態について説明する。なお、以下に説明する各実施形態の構成は、それぞれ単独で適用されるものに限られず、矛盾が生じない限り、他の実施形態の構成と組み合わせて適用することも可能である。
(1)上記実施形態では、給電モード切替制御において、作動状態にある機能部Xの数である作動機能部数nが設定作動機能部数Nよりも多い場合には、熱源機1における電動補機Aの消費電力が大きい高負荷状態であると判定し、同作動機能部数nが設定作動機能部数以下の場合には低負荷状態であると判定したが、別の基準で高負荷状態と低負荷状態とを判定しても構わない。例えば、比較的消費電力が大きい凍結防止ヒータ部6が作動状態である場合には、常に高負荷状態であると判定して、熱源機1への給電モードを両電源給電モードとしても構わない。
[Other Embodiments]
Finally, other embodiments of the present invention will be described. Note that the configuration of each embodiment described below is not limited to being applied independently, and can be applied in combination with the configuration of other embodiments as long as no contradiction arises.
(1) In the above embodiment, in the power feeding mode switching control, when the number of operating function parts n, which is the number of function parts X in the operating state, is larger than the set operating function part number N, the electric auxiliary machine A in the heat source machine 1 It is determined that the power consumption is high and the load is high, and if the number of operating function units n is less than or equal to the set number of operating functions, it is determined that the load is low. It may be determined. For example, when the freeze
(2)上記実施形態では、本発明に係る熱供給システムを、所謂ガス給湯器として構成された加熱部2を備えた熱源機1に適用した例を示したが、加熱部2を電気給湯器として構成された熱源機1にも適用可能である。 (2) In the above embodiment, the example in which the heat supply system according to the present invention is applied to the heat source device 1 including the heating unit 2 configured as a so-called gas water heater has been described. It is applicable also to the heat source machine 1 comprised as follows.
(3)上記実施形態では、補助電源40において、発電機として太陽光発電機41を設けたが、別に、燃料電池やガスエンジン発電機などの他の発電機を設けても構わない。
(3) In the above embodiment, the
(4)上記実施形態では、補助電源40を熱源機1が有する直流線20に充放電回路22を介して接続して、補助電源40と熱源機1との電力の授受を直流電流で行うように構成したが、当該直流電流を適宜交流電流に変換しても構わない。
(4) In the above embodiment, the
(5)上記実施形態では、直流線20に対する蓄電池42の充放電を切り替える充放電回路22を熱源機1に内蔵した構成を説明したが、別に、充放電回路22を熱源機1とは独立して設け、当該充放電回路22を熱源機1の入出力部を介して直流線20に接続するように構成しても構わない。
(5) In the above-described embodiment, the configuration in which the charge /
本発明は、電力で作動する電動補機を有すると共に、加熱部で発生した熱を熱利用部へ供給する熱源機と、電力を発生する発電機と電力を蓄える蓄電池とを有する補助電源と、運転を制御する制御手段と、を備え、前記熱源機が、外部電源に加えて前記補助電源からも給電可能に構成されている熱供給システムとして好適に利用可能である。 The present invention has an electric auxiliary machine that operates with electric power, an auxiliary power source that has a heat source unit that supplies heat generated by the heating unit to a heat utilization unit, a generator that generates electric power, and a storage battery that stores electric power, Control means for controlling operation, and the heat source device can be suitably used as a heat supply system configured to be able to supply power from the auxiliary power supply in addition to the external power supply.
1 :熱源機
2 :加熱部
10 :制御部
20 :直流線
21 :インバータ回路(コンバータ)
22 :充放電回路
30 :商用電源(外部電源)
40 :補助電源
41 :太陽光発電機(発電機)
42 :蓄電池
A :電動補機
B :熱利用部
X :機能部
1: Heat source machine 2: Heating unit 10: Control unit 20: DC wire 21: Inverter circuit (converter)
22: Charge / discharge circuit 30: Commercial power supply (external power supply)
40: Auxiliary power supply 41: Solar power generator (generator)
42: Storage battery A: Electric auxiliary machine B: Heat utilization part X: Functional part
Claims (6)
電力を発生する発電機と電力を蓄える蓄電池とを有する補助電源と、
運転を制御する制御手段と、を備え、
前記熱源機が、外部電源に加えて前記補助電源からも給電可能に構成されている熱供給システムであって、
前記熱源機が、夫々が前記電動補機を有する複数の機能部を備え、
前記制御手段が、
前記熱源機の運転状態として、前記複数の機能部のうち作動状態となる当該機能部の数である作動機能部数を認識可能に構成され、
前記作動機能部数が設定作動機能部数よりも多い場合には前記電動補機の消費電力が大きい高負荷状態であると判定し、前記作動機能部数が前記設定作動機能部数以下の場合には低負荷状態であると判定し、
前記高負荷状態では、前記外部電源と前記補助電源との両方から前記熱源機に給電する両電源給電モードとし、前記低負荷状態では、前記発電機で発生した電力のすべてを前記蓄電池に充電しつつ前記外部電源のみから前記熱源機に給電する外部電源給電モードとする給電モード切替制御を実行すると共に、
当該給電モード切替制御において、前記蓄電池の蓄電量が下限許容値未満であると判定した場合には、前記運転状態に拘らず、前記熱源機への給電モードを前記外部電源給電モードとすると共に、前記外部電源からの受電電力を前記補助電源へ供給して前記蓄電池を充電する強制充電制御を実行する熱供給システム。 A heat source machine that has an electric auxiliary machine that operates with electric power and supplies heat generated in the heating part to the heat utilization part,
An auxiliary power source having a generator for generating electric power and a storage battery for storing electric power;
Control means for controlling the operation,
The heat source unit is a heat supply system configured to be able to supply power from the auxiliary power source in addition to an external power source,
The heat source machine includes a plurality of functional units each having the electric auxiliary machine,
The control means is
As the operating state of the heat source machine, it is configured to be able to recognize the number of operating function units that are the number of the function units that are in the operating state among the plurality of function units,
When the number of operation function units is larger than the number of set operation function units, it is determined that the power consumption of the electric auxiliary machine is large and the load is high. When the number of operation function units is equal to or less than the number of set operation function units, the load is low It is determined that
In the high load state, the aforementioned external power from both the auxiliary power supply and dual supply power supply mode for supplying power to the heat source apparatus, in the low load state, charging all the power generated by the generator to the battery While performing power supply mode switching control to be an external power supply mode that supplies power to the heat source device only from the external power supply,
In the power supply mode switching control, when the storage amount of the battery is determined to be less than the lower limit permissible value, before regardless Kiun rolling state, the power supply mode to the heat source unit and the external power supply power supply mode In addition, a heat supply system that executes forced charge control for charging the storage battery by supplying received power from the external power source to the auxiliary power source.
前記制御手段は、前記作動機能部数に関わらず、前記凍結防止ヒータ部が動作状態である場合には常に、前記高負荷状態であると判定する請求項2に記載の熱供給システム。3. The heat supply system according to claim 2, wherein the control means determines that the high-load state is always provided when the freeze prevention heater unit is in an operating state regardless of the number of operation function units.
前記熱源機に、前記直流線に対する前記蓄電池の充放電を切り替える充放電回路を備え、
前記補助電源が、前記充放電回路に接続されている請求項1〜4の何れか1項に記載の熱供給システム。 The heat source machine, which has a direct line direct current flowing is connected via a converter to the external power source, the electric auxiliary machine is operated by a DC current is connected to the DC line,
The heat source device includes a charge / discharge circuit that switches charge / discharge of the storage battery with respect to the DC line,
The heat supply system according to any one of claims 1 to 4, wherein the auxiliary power source is connected to the charge / discharge circuit.
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