JP6154755B2 - 熱電統合型エネルギ管理システムおよびその制御方法 - Google Patents
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Description
条件C1は、地熱を地熱ヒートポンプ11へ利用して室内の暖気へ変換するときの条件である。セントラルヒーティング14が使用不可であり、かつ、室温が所定温度(例えば10℃)未満の場合に条件C1が成立し、地熱を用いて施設1内の暖房が行われる。セントラルヒーティング14が使用不可とは、故障などでセントラルヒーティング14が使用できない状態にあることを意味する。なお、所定温度としての数値は例示であり、その値に限定されない。また、条件毎に所定温度を変えてもよい。さらに、季節変化に応じて、所定温度を変更してもよい。
条件C2は、地熱を蓄熱槽12へ貯蔵するときの条件である。蓄電池19が満充電状態であり、かつセントラルヒーティング14が使用可能であり、かつ、室温が所定温度(例えば10℃)以上の場合に条件C2が成立し、地熱は蓄熱槽12へ貯蔵される。
条件C3は、地熱を熱電変換部13で電力へ変換するときの条件である。蓄電池19が満充電状態ではなく、かつ、外部の電力系統2から電力が供給されていない場合に条件C3が成立する。条件C3が成立すると、熱電変換部13は、地熱から電力を生成する。なお、熱電変換部13で生成した電力は、別の基準に従って利用先を決定する。例えば、熱電変換部13からの電力は、家庭用電気機器18、家庭用蓄電池19、セントラルヒーティング14のいずれか一つまたは複数または全部に供給することができる。外部の電力系統2から電力が供給されない場合とは、例えば、送電路の断線や短絡などの事故により、施設1の外部から電力が供給されない状態を意味する。
条件C4は、蓄熱槽12の熱を地熱ヒートポンプ11を介して施設1内の暖気として利用するときの条件である。地熱からの出力が所定値以下であり、かつ、セントラルヒーティング14が使用不可の場合に、条件C4が成立する。条件C4が成立すると、地熱ヒートポンプ11は蓄熱槽12に貯蔵した熱を利用して施設1内を暖房する。地熱からの出力が所定値以下の場合とは、地熱の温度が所定の地熱温度よりも低い状態にあることを意味する。
条件C5は、蓄熱槽12の熱を熱電変換部13で電力へ変換するときの条件である。地熱からの出力が所定値以下であり、かつ、外部の電力系統2から電力が供給されていない場合に条件C5が成立する。条件C5が成立すると、熱電変換部13は、蓄熱槽12の貯蔵した熱を電力に変換する。変換された電力は、上述の通り、別の基準に従って、電力を必要とする一つまたは複数の装置に供給される。
条件C6は、熱電変換部13が地熱から変換した電力を家庭用の蓄電池19に貯蔵するときの条件である。室温が所定温度(例えば10℃)以上であり、かつ、蓄熱槽12が完全に充填されており、かつ家庭用蓄電池19が満充電状態ではない場合に条件C6が成立する。条件C6が成立すると、熱電変換部13で生成した電力は、家庭用蓄電池19に貯蔵される。蓄熱槽12が完全に充填されている場合とは、蓄熱槽12が現在値以上に熱エネルギを貯蔵できない状態である。
条件C7は、熱電変換部13が地熱から変換した電力を家庭用電気機器18に供給して利用させるときの条件である。室温が所定温度(例えば10℃)以上であり、かつ、蓄熱槽12が完全に充填されており、かつ家庭用蓄電池19が満充電状態の場合に条件C7が成立する。条件C7が成立すると、熱電変換部13で生成した電力は、家庭用電気機器18に供給されて利用される。
条件C8は、熱電変換部13が地熱から変換した電力をセントラルヒーティング14に供給して利用させるときの条件である。室温が所定温度(例えば10度)未満であり、かつ家庭用蓄電池19から供給する電力量が所定量以下である場合に条件C8が成立する。条件C8が成立すると、熱電変換部13で生成した電力は、セントラルヒーティング14に供給されて利用される。家庭用蓄電池19から供給する電力量が所定量以下の場合とは、家庭用蓄電池19の蓄電量が少なく、十分な電力を供給できない状態であることを意味する。
条件C9は、PV15の電力をPV用蓄電池16に貯蔵するときの条件である。PV15の発電量が施設1内での電力消費量よりも多く、かつ、PV用蓄電池16が満充電状態ではない場合に条件C9が成立する。条件C9が成立すると、PV15で発電した電力は、PV用蓄電池16に貯蔵される。PV15の発電量が施設1内の電力消費量よりも多い場合とは、PV15の発電量が、家庭用電気機器18の電力消費量およびセントラルヒーティング14の電力消費量の合計よりも大きい状態にあることを意味する。
条件C10は、PV15の電力を外部の電力系統2に送電するときの条件である。PV15で発電した電力を電力系統2に逆潮流させて、売電する場合の条件である。PV15の発電量が施設1内での電力消費量よりも多く、かつ、PV用蓄電池16が満充電状態の場合に条件C10が成立する。
条件C11は、PV15で発電した電力を熱電変換部13に供給する条件である。PV用蓄電池16が満充電状態であり、かつ、電力系統2への送電を行うことができず、かつ、セントラルヒーティング14が使用不可の場合に条件C11が成立する。条件C11が成立すると、PV15で発電した電力は熱電変換部13を経由して、電力を必要とするいずれかの装置14,18に供給される。電力系統2への送電ができない場合としては、例えば断線や短絡などの事故が生じた場合、電力系統の管理者から売電が禁止された場合などがある。
条件C12は、PV15で発電した電力をセントラルヒーティング14に供給して利用させるときの条件である。PV用蓄電池16が満充電状態であり、かつ、電力系統2へ電力を供給することができず、かつ、熱電変換部13を使用できない場合に条件C12が成立する。条件C12が成立すると、PV15で発電した電力は、セントラルヒーティング14に供給されて利用される。熱電変換部13を使用できない場合とは、例えば、熱電変換部13が故障した場合である。
Claims (9)
- エネルギ供給先施設へ供給する熱エネルギと電気エネルギを管理する熱電統合型エネルギ管理システムであって、
熱エネルギ源および電気エネルギ源の状態を検出するセンサ群と、熱エネルギを利用する熱エネルギ利用部と、電気エネルギを利用する電気エネルギ利用部と、に通信可能に接続される通信部と、
前記通信部を介して、前記熱エネルギ源、前記電気エネルギ源、前記熱エネルギ利用部および前記電気エネルギ利用部の状態をそれぞれ取得する状態取得部と、
記憶部に予め記憶されている所定の条件と前記状態取得部が取得した前記各状態とに基づいて、前記熱エネルギ利用部または前記電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方についてのエネルギ利用方法を判定する判定部と、
前記判定部により判定されたエネルギ利用方法を実現するための制御信号を、前記通信部を介して前記熱エネルギ利用部または前記電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方に送信する制御出力部と、
を備え、
前記熱エネルギ源は地熱源であり、前記電気エネルギ源は太陽光発電装置および系統電力である、
熱電統合型エネルギ管理システム。 - 前記熱エネルギ利用部は、熱エネルギを電気エネルギに変換して出力する熱電変換部を含む、
請求項1に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。 - 前記熱電変換部は、前記熱エネルギ源および前記電気エネルギ源の両方に接続されており、前記熱エネルギ源からの熱エネルギを電気エネルギに変換して出力できるほかに、前記電気エネルギ源から熱エネルギに変換して出力することもできる、
請求項2に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。 - 前記熱電変換部から出力する電気エネルギを前記電気エネルギ利用部に供給する、
請求項3に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。 - 前記熱エネルギ利用部は、前記熱エネルギ源からの熱エネルギを貯蔵する蓄熱槽を含んでおり、
前記電気エネルギ利用部は、前記電気エネルギ源からの電気エネルギを貯蔵する蓄電池を含んでいる、
請求項4に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。 - 前記熱エネルギ源を主エネルギ源として使用し、前記電気エネルギ源を補助エネルギ源として使用する、
請求項5に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。 - 前記熱エネルギ利用部は、熱エネルギを用いて前記エネルギ供給先施設を暖房する地熱式暖房装置を含んでおり、
前記電気エネルギ利用部は、電気エネルギを用いて前記エネルギ供給先施設を暖房する電気式暖房装置を含んでいる、
請求項6に記載の熱電統合型エネルギ管理システム。 - エネルギ供給先施設へ供給する熱エネルギと電気エネルギを管理する熱電統合型エネルギ管理システムの制御方法であって、
熱エネルギ源および電気エネルギ源の状態を検出するセンサ群から情報を取得し、
熱エネルギを利用する熱エネルギ利用部と電気エネルギを利用する電気エネルギ利用部とから情報を取得し、
前記熱エネルギ源、前記電気エネルギ源、前記熱エネルギ利用部および前記電気エネルギ利用部からそれぞれ取得した状態と、予め記憶されている所定の条件とに基づいて、前記熱エネルギ利用部または前記電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方についてのエネルギ利用方法を判定し、
判定したエネルギ利用方法を実現するための制御信号を、前記熱エネルギ利用部または前記電気エネルギ利用部のいずれかまたは両方に送信するものであり、
前記熱エネルギ源は地熱源であり、前記電気エネルギ源は太陽光発電装置および系統電力である、
熱電統合型エネルギ管理システムの制御方法。 - 前記熱エネルギ利用部は、熱エネルギを電気エネルギに変換して出力する熱電変換部を含む、
請求項8に記載の熱電統合型エネルギ管理システムの制御方法。
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