JP6551062B2 - コージェネレーションシステム - Google Patents
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Description
図1に示すように、コージェネレーションシステム1は、発電を行なう燃料電池発電装置2と、湯水を貯湯する貯湯給湯装置3と、燃料電池発電装置2と貯湯給湯装置3との間に湯水を循環させて燃料電池発電装置2の排気ガスから排熱を回収する排熱回収循環回路15等から構成されている。
図2に示すように、燃料電池発電装置2は、貯湯給湯装置3の外部熱源機であり、燃料電池発電モジュール2a、この燃料電池発電モジュール2aに空気、燃料ガス、純水等を供給する為の各種の供給装置2b〜2e、発電後の排気ガスを排出する為の排出通路2f、排気ガスと湯水との間で熱交換を行う排熱回収熱交換器2g、排熱回収熱交換器2gで生成された凝縮水を回収して純水に浄化する水処理装置2h、燃料電池発電モジュール2aの出力を調整する為のインバータ2i等を備え、これらの各種機器がケース部材2jに一体的に収納されて構成されている。
排熱回収循環回路15は、貯湯タンク4と燃料電池発電装置2との間に湯水を循環させて燃料電池発電装置2の排熱を回収する閉回路であり、低温側循環通路部15a、高温側循環通路部15b等を有し、低温側循環通路部15aの上流端が貯湯タンク4の下部に接続され、高温側循環通路部15bの下流端が貯湯タンク4の上部に接続されている。
図3に示すように、貯湯給湯装置3は、貯湯、給湯、浴槽への給湯及び浴槽の追焚き、床暖房パネル等の温水暖房端末への温水の供給等の機能を有するものであり、貯湯タンク4、補助熱源機5、風呂熱利用熱交換器6、暖房熱利用熱交換器7、給水系通路8、給湯系通路9、出湯通路11、風呂追焚回路12、温水暖房回路13、熱利用循環回路14、排熱回収循環回路15、制御ユニット45、貯湯給湯装置の各種設定を行う操作リモコン46等を備え、これら大部分は外装ケース16内に一体的に収納されている。外装ケース16には、外気温度を検出可能な外気温度検出センサ16aが設置されている。
貯湯タンク4は、燃料電池発電装置2で加熱された高温の湯水(例えば、65〜90℃)を貯留可能な密閉タンクで構成され、貯留された湯水の放熱を防ぐ為にタンク周囲は断熱材で覆われている。貯湯タンク4の外周部には、下側から上側に向かって等間隔に複数の湯水温度検出センサ4a〜4dが順に設けられ、これら複数の湯水温度検出センサ4a〜4dにより貯湯タンク4内の複数の貯留層の湯水温度が検出される。
補助熱源機5は、バーナや熱交換器等を内蔵した公知のガス給湯器で構成されている。補助熱源機5は、貯湯タンク4内の湯水温度が低下した場合、貯湯タンク内の湯水の給湯が停止されている場合等の特別な場合に限り、制御ユニット45から指令が送信されて燃焼作動され、湯水を加熱するものである。
給水系通路8は、上水源から低温の上水を貯湯タンク4等に供給するものであり、上流給水通路部8a、中間給水通路部8b、下流給水通路部8cを有し、上流給水通路部8aの上流端が上水源に接続され、下流給水通路部8cの下流端が貯湯タンク4の下部に接続されている。上流給水通路部8aには、減圧弁8dが設置され、中間給水通路部8bには、逆止弁8eが設置されている。
給湯系通路9は、貯湯タンク4に貯湯された湯水を風呂等の所望の給湯先に供給するものであり、給湯栓に接続される給湯通路21、貯湯タンク4の上部から給湯通路21に接続されるタンク出湯通路22、このタンク出湯通路22から分岐され燃焼式の補助熱源機5に接続される補助加熱通路23、補助熱源機5から給湯通路21に接続される補助熱源機出湯通路24等を有している。
貯湯給湯装置3は、制御ユニット45によって制御される。各種のセンサの検出信号が制御ユニット45に送信され、この制御ユニット45により、貯湯給湯装置3の動作、各種のポンプの作動・停止、各種の弁の開閉状態の切り換え及び開度調整等を制御し、各種運転(給湯運転、湯張り運転、追焚き運転、高温差し湯運転、暖房運転、通常発電運転時の凍結防止運転、自立発電運転時の凍結防止運転、排熱回収運転等)を実行する。
図6に示すように、一般住宅Hには、漏電遮断器や配線用遮断器等を備えた分電盤40が設置され、この分電盤40に系統電源41から電源線41aを介して商用電力が供給されている。電源線41aには、家庭内の使用電力を測定する為の電力量計50が設置されている。分電盤40には、一般住宅H内外に設置された複数のコンセント51が配線52を介して夫々接続されている。
貯湯給湯装置3が備えた制御手段45は、在宅判定手段によって、使用者の在宅を判定することができ(S4)、予測手段によって、給湯の使用量を学習・記憶して時間帯毎の給湯使用予測し(S5)、使用者が在宅中かつ設定量以上の給湯使用が予測される時間帯の一定時間前に加熱殺菌が完了するように制御(S6)して貯湯タンク4内の湯水の加熱殺菌運転を行うことができるので、加熱殺菌の為に加熱された貯湯タンク4内の湯水をその後効率的に給湯に使用することができ、貯湯タンクの満蓄状態が解消され発電の継続が容易になる。
[1]前記実施例において、発電装置として燃料電池発電装置2について説明したが、これに限定する必要はなく、ガスエンジン発電装置等を採用しても良いし、これら以外にも種々の公知なものを採用可能である。
[4]その他、当業者であれば、本発明の趣旨を逸脱することなく、前記実施例に種々の変更を付加した形態で実施可能であり、本発明はそのような変更形態を包含するものである。
2 燃料電池発電装置
3 貯湯給湯装置
4 貯湯タンク
45 制御ユニット
Claims (2)
- 発電装置と、この発電装置の排熱を利用して貯湯タンク内の湯水を加熱する貯湯給湯装置とを備えたコージェネレーションシステムであって、貯湯タンク内の温水温度が一定温度以下の状態が一定時間以上継続したことを条件として貯湯タンク内の湯水を加熱殺菌するコージェネレーションシステムにおいて、
使用者が在宅しているか否かを判定する在宅判定手段と、
給湯の使用量を学習・記憶して時間帯毎の給湯使用予測を行う予測手段とを備え、
前記貯湯タンクの加熱殺菌運転を行う際は、前記在宅判定手段によって使用者が在宅であると判定されているとともに、前記予測手段によって給湯使用が予測される時間帯の一定時間前に加熱殺菌が完了するように制御されることを特徴とするコージェネレーションシステム。 - 前記給湯使用が予測される時間帯は、単位時間当たりの給湯使用量が設定量以上となると予測される時間帯であることを特徴とする請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
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JP2015168949A JP6551062B2 (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | コージェネレーションシステム |
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JP2015168949A JP6551062B2 (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | コージェネレーションシステム |
Publications (2)
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ID=58211741
Family Applications (1)
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JP2015168949A Active JP6551062B2 (ja) | 2015-08-28 | 2015-08-28 | コージェネレーションシステム |
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