JP6789750B2 - Power generation hot water supply system and power generation hot water supply heating system - Google Patents
Power generation hot water supply system and power generation hot water supply heating system Download PDFInfo
- Publication number
- JP6789750B2 JP6789750B2 JP2016195751A JP2016195751A JP6789750B2 JP 6789750 B2 JP6789750 B2 JP 6789750B2 JP 2016195751 A JP2016195751 A JP 2016195751A JP 2016195751 A JP2016195751 A JP 2016195751A JP 6789750 B2 JP6789750 B2 JP 6789750B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- power generation
- heat
- power
- control device
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims description 581
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims description 390
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims description 95
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 115
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims description 81
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims description 5
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 claims 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 20
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 14
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 7
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 3
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 3
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 3
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 2
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 2
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000012217 deletion Methods 0.000 description 1
- 230000037430 deletion Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010257 thawing Methods 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Description
本発明は、熱電併給装置と、貯湯タンクと、燃焼熱源機と、を有する発電給湯システム及び発電給湯暖房システムに関する。 The present invention relates to a power generation hot water supply system and a power generation hot water supply / heating system having a combined heat and power supply device, a hot water storage tank, and a combustion heat source machine.
例えば特許文献1には、1つの貯湯タンク内の温水を、熱電併給装置によって加熱することが可能であるとともに、ヒートポンプ装置によって加熱することも可能な貯湯式熱源装置が開示されている。貯湯タンクから取り出された温水は、給水と混合されたり、バーナ式燃焼装置によって加熱されたりして温度が調整されて給湯利用個所や暖房に利用されている。
For example,
特許文献1に記載された貯湯式熱源装置は、1つの貯湯タンクにて、熱電併給装置からの排熱と、ヒートポンプ装置にて発生させた熱とを蓄熱している。ところが熱電併給装置を高効率で運転した場合の排熱によって加熱される温水の温度と、ヒートポンプ装置を高効率で運転した場合に発生される熱によって加熱される温水の温度と、の温度差が比較的大きいので、熱バランスが悪い。例えば熱電併給装置によって加熱される温水の温度のほうが、ヒートポンプ装置によって加熱される温水の温度よりも低い場合、ヒートポンプ装置によって加熱された温水が貯湯タンク内に充填されているときには、熱電併給装置によって貯湯タンク内の温水を、それ以上の温度に加熱することができないので、熱電併給装置の排熱を捨てなければならず、熱電併給装置のエネルギー効率が低下する。
In the hot water storage type heat source device described in
本発明は、このような点に鑑みて創案されたものであり、熱電併給装置の更なるエネルギー効率の向上を図り、システム全体のエネルギー効率をより向上させることができる発電給湯システム及び発電給湯暖房システムを提供することを課題とする。 The present invention has been devised in view of these points, and is capable of further improving the energy efficiency of the combined heat and power system and further improving the energy efficiency of the entire system. The challenge is to provide a system.
上記課題を解決するため、本発明に係る発電給湯システム及び発電給湯暖房システムは次の手段をとる。まず、本発明の第1の発明は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置にて発生した熱を用いて加熱した湯水を貯湯する発電部貯湯タンクと、電気ヒートポンプ装置と、前記電気ヒートポンプ装置にて発生した熱を用いて加熱した湯水を貯湯する非発電部貯湯タンクと、前記発電部貯湯タンクから供給される湯水である発電部湯水と前記非発電部貯湯タンクから供給される湯水である非発電部湯水との少なくとも一方を含む湯水を燃焼装置にて加熱して被給湯機器に供給する燃焼熱源機と、を有する、発電給湯システムである。 In order to solve the above problems, the power generation hot water supply system and the power generation hot water supply / heating system according to the present invention take the following means. First, the first invention of the present invention includes a combined heat and power device that generates heat and electric power, a hot water storage tank of a power generation unit that stores hot water heated by using the heat generated by the combined heat and power device, and an electric heat pump device. , A non-power generation unit hot water storage tank that stores hot water heated by using the heat generated by the electric heat pump device, a power generation unit hot water that is hot water supplied from the power generation unit hot water storage tank, and a non-power generation unit hot water storage tank. It is a power generation hot water supply system having a combustion heat source machine that heats hot water including at least one of the non-power generation part hot water which is the hot water to be generated by a combustion device and supplies it to the hot water supply equipment.
次に、本発明の第2の発明は、上記第1の発明に係る発電給湯システムであって、前記非発電部貯湯タンクから供給される前記非発電部湯水と、前記発電部貯湯タンクから供給される前記発電部湯水を含む湯水と、を混合した第1混合水を吐出する第1混合装置と、前記第1混合装置から前記第1混合水が吐出される吐出口に一方端が接続された第1混合装置吐出配管と、を有し、前記第1混合装置吐出配管の他方端は、前記燃焼熱源機の流入口に接続されている、発電給湯システムである。 Next, the second invention of the present invention is the power generation hot water supply system according to the first invention, which is supplied from the non-power generation unit hot water storage tank and the power generation unit hot water storage tank. One end is connected to a first mixing device that discharges a first mixed water that is a mixture of the hot water containing the hot water of the power generation unit and a discharge port that discharges the first mixed water from the first mixing device. A first mixing device discharge pipe, and the other end of the first mixing device discharge pipe is a power generation hot water supply system connected to an inflow port of the combustion heat source machine.
次に、本発明の第3の発明は、上記第2の発明に係る発電給湯システムであって、熱源機バイパス配管と、バイパス弁と、を有し、前記燃焼熱源機の吐出口には、熱源機吐出配管が接続されており、前記熱源機バイパス配管は、一方端が前記第1混合装置吐出配管に接続され、他方端が前記熱源機吐出配管に接続されており、前記バイパス弁は、前記熱源機バイパス配管に設けられて前記熱源機バイパス配管の開度を調整する、発電供給システムである。 Next, the third invention of the present invention is the power generation hot water supply system according to the second invention, which has a heat source machine bypass pipe and a bypass valve, and the discharge port of the combustion heat source machine has a heat source machine bypass pipe and a bypass valve. The heat source machine discharge pipe is connected, and one end of the heat source machine bypass pipe is connected to the first mixing device discharge pipe and the other end is connected to the heat source machine discharge pipe. It is a power generation supply system provided in the heat source machine bypass pipe and adjusting the opening degree of the heat source machine bypass pipe.
次に、本発明の第4の発明は、上記第2の発明または第3の発明に係る発電給湯システムであって、第2混合装置を有し、前記第1混合装置には、前記発電部湯水を含む湯水の代わりに上水が供給されており、前記第1混合装置吐出配管の他方端は、前記燃焼熱源機の流入口の代わりに前記第2混合装置の流入口に接続されており、前記第2混合装置は、前記第1混合装置吐出配管から流入する前記第1混合水と、前記発電部貯湯タンクから供給される前記発電部湯水を含む湯水と、を混合した第2混合水を吐出し、前記第2混合装置から前記第2混合水が吐出される吐出口と、前記燃焼熱源機の流入口と、が第2混合装置吐出配管にて接続されている、発電給湯システムである。 Next, the fourth invention of the present invention is the power generation hot water supply system according to the second invention or the third invention, which has a second mixing device, and the first mixing device includes the power generation unit. Clean water is supplied in place of hot water containing hot water, and the other end of the discharge pipe of the first mixing device is connected to the inflow port of the second mixing device instead of the inflow port of the combustion heat source machine. The second mixing device is a second mixed water in which the first mixed water flowing in from the discharge pipe of the first mixing device and the hot water containing the hot water of the power generation unit supplied from the hot water storage tank of the power generation unit are mixed. In a power generation hot water supply system in which a discharge port from which the second mixed water is discharged from the second mixing device and an inflow port of the combustion heat source machine are connected by a second mixing device discharge pipe. is there.
次に、本発明の第5の発明は、上記第1の発明〜第4の発明のいずれか1つに係る発電給湯システムであって、前記電気ヒートポンプ装置に代えて、太陽熱集熱装置を有している、発電給湯システムである。 Next, the fifth invention of the present invention is a power generation hot water supply system according to any one of the first to fourth inventions, and has a solar heat collector in place of the electric heat pump device. It is a power generation hot water supply system.
次に、本発明の第6の発明は、上記第1の発明〜第3の発明のいずれか1つに係る発電給湯システムであって、前記熱電併給装置の動作の制御と前記発電部貯湯タンクの状態の検出が可能な熱電併給制御装置と、前記電気ヒートポンプ装置の動作の制御が可能なヒートポンプ制御装置と、前記非発電部貯湯タンクの状態の検出が可能な非発電部貯湯タンク制御装置と、前記燃焼熱源機の動作の制御が可能な燃焼熱源機制御装置と、少なくとも給湯温度の指示を入力可能な給湯コントローラと、前記熱電併給制御装置と、前記ヒートポンプ制御装置と、前記非発電部貯湯タンク制御装置と、前記燃焼熱源機制御装置と、のそれぞれと互いに情報を送受信することが可能なマスタ制御装置と、を有する。そして、前記マスタ制御装置は、給湯の際、前記給湯コントローラに入力された給湯温度と各制御装置からの情報に基づいて、前記発電部貯湯タンクから供給するべき前記発電部湯水の量と、前記非発電部貯湯タンクから供給するべき前記非発電部湯水の量とを求め、求めたそれぞれの湯水の量に基づいて給湯を行う、発電給湯システムである。 Next, the sixth invention of the present invention is the power generation hot water supply system according to any one of the first to third inventions, in which the operation of the heat and power combined supply device is controlled and the power generation unit hot water storage tank. A combined heat and power control device capable of detecting the state of the above, a heat pump control device capable of controlling the operation of the electric heat pump device, and a non-power generation unit hot water storage tank control device capable of detecting the state of the non-power generation unit hot water storage tank. , The combustion heat source machine control device capable of controlling the operation of the combustion heat source machine, the hot water supply controller capable of inputting at least the instruction of the hot water supply temperature, the heat and power combined supply control device, the heat pump control device, and the non-power generation unit hot water storage. It has a tank control device, the combustion heat source machine control device, and a master control device capable of transmitting and receiving information to and from each other. Then, when hot water is supplied, the master control device determines the amount of hot water in the power generation unit to be supplied from the hot water storage tank of the power generation unit and the amount of hot water in the power generation unit based on the hot water supply temperature input to the hot water supply controller and information from each control device. This is a power generation hot water supply system that obtains the amount of hot water in the non-power generation section to be supplied from the hot water storage tank of the non-power generation section and supplies hot water based on the obtained amount of each hot water.
次に、本発明の第7の発明は、上記第4の発明に係る発電給湯システムであって、前記熱電併給装置の動作の制御と前記発電部貯湯タンクの状態の検出が可能な熱電併給制御装置と、前記電気ヒートポンプ装置の動作の制御が可能なヒートポンプ制御装置と、前記非発電部貯湯タンクの状態の検出が可能な非発電部貯湯タンク制御装置と、前記燃焼熱源機の動作の制御が可能な燃焼熱源機制御装置と、前記第2混合装置の動作の制御が可能な混合制御装置と、少なくとも給湯温度の指示を入力可能な給湯コントローラと、前記熱電併給制御装置と、前記ヒートポンプ制御装置と、前記非発電部貯湯タンク制御装置と、前記燃焼熱源機制御装置と、前記混合制御装置と、のそれぞれと互いに情報を送受信することが可能なマスタ制御装置と、を有する。そして、前記マスタ制御装置は、給湯の際、前記給湯コントローラに入力された給湯温度と各制御装置からの情報に基づいて、前記発電部貯湯タンクから供給するべき前記発電部湯水の量と、前記非発電部貯湯タンクから供給するべき前記非発電部湯水の量とを求め、求めたそれぞれの湯水の量に基づいて給湯を行うとともに、混合装置制御量を求め、求めた前記混合装置制御量を前記混合制御装置に送信し、前記混合制御装置は、前記マスタ制御装置から前記混合装置制御量を受信すると、受信した前記混合装置制御量に基づいて、前記発電部湯水の割合と、前記非発電部湯水の割合と、を調整する、発電給湯システムである。 Next, the seventh invention of the present invention is the power generation hot water supply system according to the fourth invention, which can control the operation of the heat and power combined supply device and detect the state of the hot water storage tank of the power generation unit. The operation of the device, the heat pump control device capable of controlling the operation of the electric heat pump device, the non-power generation section hot water storage tank control device capable of detecting the state of the non-power generation section hot water storage tank, and the operation of the combustion heat source machine can be controlled. A possible combustion heat source machine control device, a mixing control device capable of controlling the operation of the second mixing device, a hot water supply controller capable of inputting at least an instruction of a hot water supply temperature, a combined heat and power control device, and the heat pump control device. A master control device capable of transmitting and receiving information to and from each of the non-power generation unit hot water storage tank control device, the combustion heat source device control device, and the mixing control device. Then, the master control device determines the amount of hot water in the power generation unit to be supplied from the hot water storage tank of the power generation unit and the amount of hot water in the power generation unit based on the hot water supply temperature input to the hot water supply controller and information from each control device at the time of hot water supply. The amount of hot water in the non-power generation unit to be supplied from the hot water storage tank of the non-power generation unit is obtained, hot water is supplied based on each obtained amount of hot water, and the control amount of the mixing device is obtained, and the obtained control amount of the mixing device is obtained. When it is transmitted to the mixing control device and the mixing control device receives the mixing device control amount from the master control device, the ratio of the hot water of the power generation unit and the non-power generation are based on the received mixing device control amount. It is a power generation hot water supply system that adjusts the ratio of hot water and water.
次に、本発明の第8の発明は、上記第6の発明または第7の発明に係る発電給湯システムであって、前記マスタ制御装置は、給湯の際に前記発電部湯水からの供給量と前記非発電部湯水からの供給量とを求めるとき、前記非発電部湯水からの供給よりも前記発電部湯水からの供給を優先させ、前記発電部湯水を優先的に使用する、発電給湯システムである。 Next, the eighth invention of the present invention is the power generation hot water supply system according to the sixth invention or the seventh invention, and the master control device is a supply amount from the power generation unit hot water at the time of hot water supply. In a power generation hot water supply system in which the supply from the non-power generation section hot water is prioritized over the supply from the non-power generation section hot water, and the power generation section hot water is preferentially used when obtaining the supply amount from the non-power generation section hot water. is there.
次に、本発明の第9の発明は、上記第6の発明〜第8の発明のいずれか1つに係る発電給湯システムであって、予め設定されたエリア内へ供給する電力を分配する分電盤を有し、前記分電盤には、商用電力が供給されるとともに前記熱電併給装置にて発生させた電力が供給されており、前記電気ヒートポンプ装置、前記燃焼熱源機には、前記分電盤から電力が供給されており、前記マスタ制御装置は、前記商用電力から前記分電盤に供給された電力需要量と、前記熱電併給装置にて発生させた発電量と、前記発電部貯湯タンクに貯湯されている前記発電部湯水の量と、前記非発電部貯湯タンクに貯湯されている前記非発電部湯水の量と、前記発電部湯水及び前記非発電部湯水から給湯に使用された給湯量と、を時刻に対応させて複数日分記憶しており、当該記憶に基づいて、時刻に対応させた前記熱電併給装置と前記電気ヒートポンプ装置の運転予定を含むスケジュールを作成し、作成した前記スケジュールに基づいて熱電併給装置と電気ヒートポンプ装置の運転を制御する、発電給湯システムである。 Next, the ninth invention of the present invention is a power generation hot water supply system according to any one of the sixth to eighth inventions, and is a portion for distributing electric power to be supplied into a preset area. It has an electric board, and commercial power is supplied to the distribution board and power generated by the combined heat and power device is supplied to the electric heat pump device and the combustion heat source machine. Electricity is supplied from the electric panel, and the master control device includes the amount of electric power demand supplied from the commercial electric power to the distribution panel, the amount of electric power generated by the combined heat and power supply device, and the hot water storage of the power generation unit. The amount of hot water in the power generation unit stored in the tank, the amount of hot water in the non-power generation unit stored in the hot water storage tank in the non-power generation unit, and the hot water in the power generation unit and the hot water in the non-power generation unit were used for hot water supply. The amount of hot water supplied and the amount of hot water supplied are stored for a plurality of days corresponding to the time, and based on the storage, a schedule including the operation schedules of the combined heat and power device and the electric heat pump device corresponding to the time is created and created. It is a power generation hot water supply system that controls the operation of the combined heat and power supply device and the electric heat pump device based on the schedule.
次に、本発明の第10の発明は、上記第9の発明に係る発電給湯システムであって、前記マスタ制御装置は、前記スケジュールを作成する際、前記電気ヒートポンプ装置を動作させるヒートポンプ動作時間帯を、前記熱電併給装置における発電効率が最も高くなる発電量である最高効率発電量よりも前記電力需要量が低い発電低効率時間帯に優先的に設定することで、前記発電低効率時間帯における前記熱電併給装置の発電量を前記最高効率発電量に近づける、発電給湯システムである。 Next, the tenth invention of the present invention is the power generation hot water supply system according to the ninth invention, and the master control device operates the electric heat pump device when the schedule is created. Is set preferentially in the power generation low efficiency time zone in which the power demand amount is lower than the maximum efficiency power generation amount, which is the power generation amount in which the power generation efficiency in the combined heat and power supply device is highest, in the power generation low efficiency time zone. It is a power generation hot water supply system that brings the amount of power generated by the combined heat and power device close to the amount of power generated with the highest efficiency.
次に、本発明の第11の発明は、上記第1の発明〜第4の発明、第6の発明〜第10の発明のいずれか1つに係る発電給湯システムであって、前記電気ヒートポンプ装置は、前記熱電併給装置に隣接する位置に配置されており、前記熱電併給装置は、発生した熱の一部を前記電気ヒートポンプ装置に供給する、発電給湯システムである。 Next, the eleventh invention of the present invention is a power generation hot water supply system according to any one of the first to fourth inventions and the sixth to tenth inventions, and is the electric heat pump device. Is a power generation hot water supply system that is arranged at a position adjacent to the combined heat and power supply device, and supplies a part of the generated heat to the electric heat pump device.
次に、本発明の第12の発明は、上記第1の発明〜第4の発明、第6の発明〜第11の発明のいずれか1つに係る発電給湯システムを用いた発電給湯暖房システムであって、熱媒を用いて暖房する熱媒暖房装置と、前記熱媒暖房装置による暖房温度の指示を入力可能な暖房コントローラと、を有し、前記熱媒は、前記燃焼熱源機と前記熱媒暖房装置とに接続された熱媒循環配管内で循環されており、前記熱媒循環配管には、前記熱媒を前記電気ヒートポンプ装置へと導くことが可能な熱媒ヒートポンプ往配管と、前記電気ヒートポンプ装置にて加熱した前記熱媒を前記熱媒循環配管へと戻す熱媒ヒートポンプ戻り配管と、が接続されており、前記マスタ制御装置は、前記暖房コントローラに入力された暖房温度に基づいて、前記燃焼熱源機と前記電気ヒートポンプ装置の運転を制御する、発電給湯暖房システムである。 Next, the twelfth invention of the present invention is a power generation hot water supply / heating system using the power generation hot water supply system according to any one of the above-mentioned first invention to fourth invention and sixth invention to eleventh invention. It has a heat medium heating device that heats using a heat medium and a heating controller that can input an instruction of a heating temperature by the heat medium heating device, and the heat medium is the combustion heat source machine and the heat. The heat medium circulation pipe is circulated in the heat medium circulation pipe connected to the medium heating device, and the heat medium circulation pipe includes a heat medium heat pump forward pipe capable of guiding the heat medium to the electric heat pump device, and the heat medium heat pump forward pipe. A heat medium heat pump return pipe that returns the heat medium heated by the electric heat pump device to the heat medium circulation pipe is connected, and the master control device is based on the heating temperature input to the heating controller. , A power generation hot water supply / heating system that controls the operation of the combustion heat source machine and the electric heat pump device.
第1の発明によれば、発電部貯湯タンクと、非発電部貯湯タンクとの2つの貯湯タンクを有し、熱電併給装置の排熱を発電部貯湯タンクに蓄え、電気ヒートポンプ装置からの熱を非発電部貯湯タンクに蓄える。これにより、1つの貯湯タンクで蓄熱する場合と比較して、熱バランスの悪化を解消し、熱電併給装置の排熱を捨てる頻度を減らすことができるので、熱電併給装置の更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。 According to the first invention, it has two hot water storage tanks, a hot water storage tank for a power generation unit and a hot water storage tank for a non-power generation unit, and stores the exhaust heat of the combined heat and power supply device in the hot water storage tank of the power generation unit to store the heat from the electric heat pump device. Store in the hot water storage tank of the non-power generation section. As a result, compared with the case where heat is stored in one hot water storage tank, the deterioration of the heat balance can be eliminated and the frequency of discarding the exhaust heat of the combined heat and power unit can be reduced, so that the energy efficiency of the combined heat and power unit can be further improved. Can be planned.
第2の発明によれば、発電部湯水を含む湯水と非発電部湯水とを混合して第1混合水を吐出する第1混合装置を有し、発電部湯水を積極的に使用することで、熱電併給装置の排熱を捨てる頻度を減らし、熱電併給装置の更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。 According to the second invention, it has a first mixing device that mixes hot water containing hot water in the power generation section and hot water in the non-power generation section and discharges the first mixed water, and positively uses the hot water in the power generation section. , It is possible to reduce the frequency of discarding the exhaust heat of the combined heat and power device and further improve the energy efficiency of the combined heat and power device.
第3の発明によれば、燃焼熱源機から吐出された湯水に、バイパス弁で流量を調整された熱源機バイパス配管からの湯水を混合することで、例えば5[℃]以上の昇温しかできないような燃焼熱源機であっても、5[℃]未満の昇温を可能とする。従って、発電給湯システム全体のエネルギー効率をより向上させることができる。 According to the third invention, by mixing the hot water discharged from the combustion heat source machine with the hot water from the heat source machine bypass pipe whose flow rate is adjusted by the bypass valve, the temperature can be raised only to 5 [° C.] or more, for example. Even with such a combustion heat source machine, it is possible to raise the temperature to less than 5 [° C.]. Therefore, the energy efficiency of the entire power generation and hot water supply system can be further improved.
第4の発明によれば、第1混合装置と第2混合装置を有することで、発電部湯水を更に積極的に使用することが可能となり、熱電併給装置の排熱を捨てる頻度を更に減らし、熱電併給装置の更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。 According to the fourth invention, by having the first mixing device and the second mixing device, it becomes possible to use the hot water of the power generation unit more positively, and further reduce the frequency of discarding the exhaust heat of the heat and power cogeneration device. It is possible to further improve the energy efficiency of the combined heat and power device.
第5の発明によれば、電気ヒートポンプの代わりに太陽熱集熱装置を有することで、発電給湯システム全体のエネルギー効率をより向上させることができる。また太陽熱集熱装置による蓄熱量は、天候や季節や時間帯に対して変動して不安定であるが、発電部貯湯タンクと非発電部貯湯タンクとを別々にしているので、熱電併給装置と太陽熱集熱装置のそれぞれからの蓄熱を効率よく行うことができる。 According to the fifth invention, by having the solar heat collector instead of the electric heat pump, the energy efficiency of the entire power generation hot water supply system can be further improved. In addition, the amount of heat stored by the solar heat collector fluctuates and is unstable depending on the weather, season, and time zone, but since the hot water storage tank for the power generation section and the hot water storage tank for the non-power generation section are separated, it is possible to use the combined heat and power supply device. It is possible to efficiently store heat from each of the solar heat collectors.
第6の発明によれば、マスタ制御装置を設けてシステム全体のコントロールを行うことで、適切かつ効率よくシステム全体を動作させることができる。また熱電併給装置、電気ヒートポンプ、非発電部貯湯タンク、燃焼熱源機等が既存の機器である場合、マスタ制御装置の開発に注力すればよく、システムの開発を効率よく行うことができる。 According to the sixth invention, by providing the master control device and controlling the entire system, the entire system can be operated appropriately and efficiently. In addition, when the combined heat and power supply device, electric heat pump, hot water storage tank for non-power generation unit, combustion heat source machine, etc. are existing devices, it is sufficient to focus on the development of the master control device, and the system can be developed efficiently.
第7の発明によれば、第6の発明と同様に、マスタ制御装置を設けてシステム全体のコントロールを行うことで、適切かつ効率よくシステム全体を動作させることが可能であり、システムの開発を効率よく行うことができる。さらに、第2混合装置を適切に制御することができる。 According to the seventh invention, as in the sixth invention, by providing a master control device and controlling the entire system, it is possible to operate the entire system appropriately and efficiently, and to develop the system. It can be done efficiently. Further, the second mixing device can be appropriately controlled.
第8の発明によれば、給湯の際、非発電部湯水よりも発電部湯水の使用を優先することで、熱電併給装置の排熱を捨てる頻度を減らすことができるので、熱電併給装置の更なるエネルギー効率の向上を図ることができる。 According to the eighth invention, by prioritizing the use of the hot water of the power generation section over the hot water of the non-power generation section when supplying hot water, the frequency of discarding the exhaust heat of the combined heat and power supply device can be reduced. It is possible to improve the energy efficiency.
第9の発明によれば、マスタ制御装置を用いて、エネルギー効率のよい熱電併給装置と電気ヒートポンプ装置の運転を行うスケジュールを適切に作成し、作成したスケジュールに基づいて熱電併給装置と電気ヒートポンプ装置を運転する。これにより、熱電併給装置の運転による発電と発電部湯水の貯湯、電気ヒートポンプ装置による電力消費と非発電部湯水の貯湯、そして給湯、を効率よく行うことができる。 According to the ninth invention, the master control device is used to appropriately create a schedule for operating the energy-efficient combined heat and power device and the electric heat pump device, and the combined heat and power device and the electric heat pump device are based on the created schedule. To drive. As a result, it is possible to efficiently perform power generation by operating the combined heat and power supply device and hot water storage in the power generation section, power consumption by the electric heat pump device, hot water storage in the non-power generation section, and hot water supply.
第10の発明によれば、熱電併給装置のエネルギー効率を更に向上させることができる。 According to the tenth invention, the energy efficiency of the combined heat and power device can be further improved.
第11の発明によれば、熱電併給装置にて発生した熱であって発電部湯水に蓄熱されなかった熱を、電気ヒートポンプ装置にて利用することで、システム全体のエネルギー効率をより向上させることができる。 According to the eleventh invention, the energy efficiency of the entire system is further improved by using the heat generated in the combined heat and power device and not stored in the hot water of the power generation unit in the electric heat pump device. Can be done.
第12の発明によれば、エネルギー効率のよいシステムにて、給湯だけでなく暖房も行うことができるので、システム全体のエネルギー効率をより向上させることができる。 According to the twelfth invention, in an energy-efficient system, not only hot water supply but also heating can be performed, so that the energy efficiency of the entire system can be further improved.
以下に本発明を実施するための第1の形態〜第7の実施の形態を、図面を用いて説明する。なお、いずれの実施の形態も、一般的な住宅に適用した発電給湯システム(または発電給湯暖房システム)の例を示している。 The first to seventh embodiments for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, each embodiment shows an example of a power generation hot water supply system (or power generation hot water supply heating system) applied to a general house.
●[第1の実施の形態の発電給湯システム1Aの全体構成(図1)]
図1に示すように、第1の実施の形態の発電給湯システム1Aは、発電部貯湯タンク12を有する熱電併給装置10、電気ヒートポンプ装置20、非発電部貯湯タンク32を有する主貯湯装置30、燃焼熱源機40、給湯コントローラ40R、マスタ制御装置50等を有している。
● [Overall configuration of the power generation hot
As shown in FIG. 1, the power generation hot
熱電併給装置10は、例えば家庭用燃料電池コージェネレーションシステムであり、熱電併給制御装置11と、発電部貯湯タンク12と、ポンプ12Pと、発電機13と、インバータ14と、送風ファン15と、湯水混合装置16等を有している。熱電併給制御装置11は、通信線51Tを介してマスタ制御装置50と互いに通信可能である。熱電併給制御装置11は、マスタ制御装置50から送信される情報(駆動指示等)に基づいて、発電機13、インバータ14、ポンプ12P、送風ファン15を制御する。
The combined heat and
発電機13には、都市ガス等の燃料が供給されており、当該燃料と空気中の酸素を用いて発電し、発電した電力をインバータ14に出力する。また発電の際に発生した排熱を用いて、例えばポンプ12Pを用いて発電部貯湯タンク12内の湯水または閉回路内の熱媒13Nを循環させて発電部貯湯タンク12内の発電部湯水を加熱する。またインバータ14は、発電機13から入力された電力を、商用電力の周波数及び振幅と同じ交流電力に変換して位相を調整して分電盤70に出力する。熱電併給装置10から分電盤70へと電力を供給する電力線10Eには電力検出手段10S(電力検出センサ等)が設けられており、マスタ制御装置50は、電力検出手段10Sからの検出信号に基づいて、熱電併給装置10から分電盤70へと供給された電力を検出することができる。湯水混合装置16は、発電部貯湯タンク12内の発電部湯水と、配管12Hを介して供給される上水とが供給され、供給された発電部湯水と上水とを混合した混合水を発電部吐出配管12Jへと吐出する。また湯水混合装置16における発電部湯水と上水との混合比は、熱電併給制御装置11から制御される。
Fuel such as city gas is supplied to the
発電部貯湯タンク12には、配管12Hを介して上水(例えば水道水)が供給されており、熱電併給制御装置11は、マスタ制御装置50からの情報等に基づいて、上水を発電部貯湯タンク12内に取り込む。なお、発電部貯湯タンク12の貯湯容量は、非発電部貯湯タンク32の貯湯容量よりも小さい。発電部貯湯タンク12内の発電部湯水は、上述したように、例えば熱媒13Nを介して加熱される。また発電部貯湯タンク12内の発電部湯水は、非発電部貯湯タンク32内の非発電部湯水が吐出されると、上水の圧力等を利用して、湯水混合装置16にて発電部湯水を含む湯水(混合水)とされて発電部吐出配管12Jを介して発電部貯湯タンク12から非発電部貯湯タンク32へ向けて吐出される。なお、図示省略するが、発電部貯湯タンク12には、種々の位置に温度検出手段や水位検出手段が設けられており、熱電併給制御装置11は、発電部貯湯タンク12内の発電部湯水の量及び温度を検出することができる。
Clean water (for example, tap water) is supplied to the hot
熱電併給制御装置11は、熱電併給装置10の内部温度(温度検出手段は図示省略)を検出し、熱電併給装置10の内部の冷却が必要であると判断した場合は、送風ファン15を駆動する。また送風ファン15の送風方向の先には、電気ヒートポンプ装置20が近接するように配置されている。そして送風ファンによる温風は、電気ヒートポンプ装置20の霜取りや電気ヒートポンプによる加熱等に利用される。従って、熱電併給装置10で発生した熱であって発電部貯湯タンクに蓄熱されなかった熱は、送風ファンによって熱電併給装置10から捨てられるが、この熱をも本願では電気ヒートポンプ装置20にて利用する。従って、システム全体のエネルギー効率をより向上させることができる。なお、ダクト等を介して温風を電気ヒートポンプ装置に送ってもよいし、熱交換機や熱媒等を介して電気ヒートポンプ装置に熱を送ってもよい。
The combined heat and
電気ヒートポンプ装置20は、ヒートポンプ制御装置21と、電気ヒートポンプ23と、熱交換器24と、ポンプ24P等を有している。ヒートポンプ制御装置21は、通信線52Tを介してマスタ制御装置50と互いに通信可能であり、通信線32Tを介して非発電部貯湯タンク制御装置31と互いに通信可能である。ヒートポンプ制御装置21は、マスタ制御装置50や非発電部貯湯タンク制御装置31から送信される情報(駆動指示等)に基づいて、電気ヒートポンプ23、ポンプ24Pを制御する。
The electric
電気ヒートポンプ装置20には、分電盤70から電力線20Eを介して電力が供給されており、電力線20Eには電力検出手段20S(電力検出センサ等)が設けられている。マスタ制御装置50は、電力検出手段20Sからの検出信号に基づいて、分電盤70から電気ヒートポンプ装置20へ供給された電力(すなわち、電気ヒートポンプ装置20の消費電力)を検出することができる。
Electric power is supplied to the electric
電気ヒートポンプ23は、ヒートポンプ制御装置21から制御されると、熱交換器24を介して、非発電部貯湯タンク32内の非発電部湯水を加熱する。ポンプ24Pは、非発電部貯湯タンク32の下部に設けられた配管24Hから取り出された非発電部湯水を熱交換器24に導き、熱交換器24にて加熱された湯水を、配管24Jを介して非発電部貯湯タンク32の上部に戻す。
When controlled by the heat
主貯湯装置30は、非発電部貯湯タンク制御装置31と、非発電部貯湯タンク32等を有している。非発電部貯湯タンク制御装置31は、通信線53Tを介してマスタ制御装置50と互いに通信可能であり、通信線32Tを介してヒートポンプ制御装置21と互いに通信可能であり、通信線34Tを介して燃焼熱源機制御装置41と互いに通信可能である。非発電部貯湯タンク制御装置31は、マスタ制御装置50またはヒートポンプ制御装置21または燃焼熱源機制御装置41から送信される情報(駆動指示等)に基づいて、主貯湯装置30の出湯温度を制御する。
The main hot
非発電部貯湯タンク32には、発電部吐出配管12Jを介して発電部貯湯タンク12内の発電部湯水を含む湯水(発電部湯水と上水との混合水)が供給されている。非発電部貯湯タンク32内から非発電部湯水が吐出されると、上水の圧力等を利用して発電部吐出配管12Jを介して発電部貯湯タンク12内の発電部湯水を含む湯水(発電部湯水と上水との混合水)が、非発電部貯湯タンク32に向けて吐出される。なお、燃焼熱源機40の流入口に接続された熱源機流入配管42Hは、非発電部吐出配管32Jと一体とされている。また主貯湯装置30には、電力線30Eにて燃焼熱源機40から電力が供給されている。なお、図示省略するが、非発電部貯湯タンク32には、種々の位置に温度検出手段や水位検出手段が設けられており、非発電部貯湯タンク制御装置31は、非発電部貯湯タンク32内の非発電部湯水の量及び温度を検出することができる。
Hot water containing the hot water of the power generation unit (mixed water of hot water of the power generation unit and clean water) in the hot
燃焼熱源機40は、例えば都市ガスを燃料とするいわゆるボイラであり、燃焼熱源機制御装置41と、加熱バーナ42等を有している。燃焼熱源機制御装置41は、通信線54Tを介してマスタ制御装置50と互いに通信可能であり、通信線34Tを介して非発電部貯湯タンク制御装置31と互いに通信可能である。また燃焼熱源機制御装置41は、通信線40Tを介して給湯コントローラ40Rと互いに通信可能である。燃焼熱源機制御装置41は、給湯コントローラ40Rから送信される情報(給湯温度情報等)や、マスタ制御装置50や非発電部貯湯タンク制御装置31から送信される情報(駆動指示等)に基づいて、加熱バーナ42を制御する。
The combustion
加熱バーナ42(燃焼装置に相当)は、熱源機流入配管42Hから流入された温水を加熱し、加熱した温水を熱源機吐出配管42Jから吐出する。熱源機吐出配管42Jから給湯配管Hへと吐出された温水は、給湯を要求している個所(浴槽、洗面台、キッチン等)の被給湯装置に供給される。
The heating burner 42 (corresponding to the combustion device) heats the hot water flowing in from the heat source
給湯コントローラ40Rは、例えばリビングやキッチン等の部屋内に設けられており、ユーザから給湯温度情報や、浴槽の湯張時間及び湯張温度を含む湯張情報等が入力される。そして給湯温度情報や湯張情報等は、給湯コントローラ40Rから燃焼熱源機制御装置41に送信され、燃焼熱源機制御装置41からマスタ制御装置50へと送信される。マスタ制御装置50は、後述するスケジュール(熱電併給装置10や電気ヒートポンプ装置20の運転スケジュール)を作成する際、当該給湯温度情報及び湯張情報を利用する。
The hot
燃焼熱源機40には、分電盤70から電力線40Eを介して電力が供給されており、電力線40Eには電力検出手段40S(電力検出センサ等)が設けられている。マスタ制御装置50は、電力検出手段40Sからの検出信号に基づいて、分電盤70から燃焼熱源機40及び主貯湯装置30(電力線30Eより)及びマスタ制御装置50(電力線50Eより)へ供給された電力(すなわち、燃焼熱源機40及び主貯湯装置30及びマスタ制御装置50の消費電力)を検出することができる。
Power is supplied to the combustion
分電盤70には、電力線70Eを介して商用電力が供給されており、電力線10Eを介して熱電併給装置10にて発電した電力が供給されている。そして分電盤70は、電力線20Eを介して電気ヒートポンプ装置20に電力を供給し、電力線40Eを介して燃焼熱源機40及び主貯湯装置30及びマスタ制御装置50に電力を供給し、電力線Eを介して住宅内の種々の機器に電力を供給する。電力線70Eには電力検出手段70S(電力検出センサ等)が設けられており、マスタ制御装置50は、電力検出手段70Sからの検出信号に基づいて、商用電力から供給された電力を検出することができる。
Commercial power is supplied to the
●[マスタ制御装置による、熱電併給装置と電気ヒートポンプ装置の運転スケジュールの作成手順の例(図2)]
マスタ制御装置50は、電力検出手段70S、10Sからの検出信号に基づいて、対象とする住宅での(予め設定されたエリア内での)、時刻に応じた電力需要量を検出することができる。またマスタ制御装置50は、給湯配管Hに設けられた給湯量検出手段(図示省略)からの検出信号に基づいて、対象とする住宅での、時刻に応じた給湯量を検出することができる。マスタ制御装置50は、時刻に応じた電力需要量、時刻に応じた給湯量を、複数日にわたって記憶し、例えば曜日毎のスケジュール(熱電併給装置10の運転スケジュールや電気ヒートポンプ装置20の運転スケジュールを含む)を作成し、作成したスケジュールに基づいて熱電併給装置10や電気ヒートポンプ装置20の運転を制御する(制御装置毎の運転の指示を、各制御装置に送信する)。
● [Example of procedure for creating an operation schedule for a combined heat and power device and an electric heat pump device using the master control device (Fig. 2)]
The
例えば図2は、マスタ制御装置50が、ある日曜日のスケジュールを、前日の土曜日に作成した例を示している。時刻に応じた電力需要量(予測)及び給湯量(予測)は、マスタ制御装置50が記憶している過去の複数日分の日曜日の平均等から求められる。時刻に応じた熱電併給装置発電量である熱電併給装置の運転スケジュール(計画)を作成する際、マスタ制御装置は、電力需要量(予測)以下かつ熱電併給装置最高効率発電量以下として求め、図2における1段目の図のハッチングを施した部分を、熱電併給装置の運転スケジュール(計画)として作成する。また時刻に応じた給湯量を確保するために電気ヒートポンプ装置の運転スケジュールを作成する際、マスタ制御装置は、それぞれの給湯量(予測)の前に、発電部貯湯タンクと非発電部貯湯タンクに充分な貯湯量を確保し、かつ貯湯している湯水を適切な温度まで昇温しておくように電気ヒートポンプ装置の運転スケジュール(計画)を作成する。図2における4段目の図の実線のハッチング部分が、電気ヒートポンプ装置の運転スケジュール(計画)の例である。なおマスタ制御装置は、スケジュールを作成する際、給湯コントローラ40Rからの給湯温度情報と湯張情報を考慮して作成する。そして、マスタ制御装置は、給湯の際、給湯コントローラに入力された給湯温度と各制御装置からの情報に基づいて、発電部貯湯タンクから供給するべき発電部湯水の量と、非発電部貯湯タンクから供給するべき非発電部湯水の量とを求め、求めたそれぞれの湯水の量に基づいて給湯を行う。
For example, FIG. 2 shows an example in which the
ここで、熱電併給装置のエネルギー効率をより向上させてシステム全体のエネルギー効率を向上させるために、マスタ制御装置は、以下のように、熱電併給装置の運転スケジュール(計画)と、電気ヒートポンプ装置の運転スケジュール(計画)を修正する。 Here, in order to further improve the energy efficiency of the combined heat and power device and improve the energy efficiency of the entire system, the master control device uses the operation schedule (plan) of the combined heat and power device and the electric heat pump device as follows. Revise the operation schedule (plan).
図2の1段目の図に示すように、時刻0時〜時刻5時の区間では、熱電併給装置の発電量が低く、最高効率発電量に達していないので、熱電併給装置のエネルギー効率がやや低い。しかし、発電した電力が消費されないのに発電しても無駄となる。そこでマスタ制御装置は、熱電併給装置の発電量が最高効率発電量よりも低い時刻(時間帯)、かつ電気ヒートポンプ装置が運転されていない時刻(この場合、時刻0時〜時刻5時)で、電気ヒートポンプ装置を運転して熱電併給装置の発電量を最高効率発電量に近づけるようにスケジュールを修正する。つまり、マスタ制御装置は、電気ヒートポンプ装置の動作時間帯(運転時間帯)を、熱電併給装置の最高効率発電量よりも電力需要量が低い発電低効率時間帯(図2の1段目の図の場合、時刻0時〜時刻5時の時間帯)に優先的に設定する。これにより、発電低効率時間帯における熱電併給装置の発電量を最高効率発電量に近づけることが可能となり、熱電併給装置のエネルギー効率をより向上させてシステム全体のエネルギー効率をより向上させることができる。
As shown in the first row of FIG. 2, in the section from 0:00 to 5:00, the amount of power generated by the combined heat and power device is low and the maximum efficiency power generation amount has not been reached, so that the energy efficiency of the combined heat and power device is high. Somewhat low. However, even if the generated power is not consumed, it is useless. Therefore, the master control device is used at a time (time zone) when the power generation amount of the combined heat and power cogeneration device is lower than the maximum efficiency power generation amount and at a time when the electric heat pump device is not operated (in this case,
この結果、マスタ制御装置は、1段目の図における時刻0時〜時刻5時の電力需要量(予測)を、点線のように修正する。またマスタ制御装置は、2段目の図における時刻0時〜時刻5時の発電部貯湯タンク貯湯量(計画)も点線のように修正する。そしてマスタ制御装置は、4段目の図における時刻0時〜時刻5時に、電気ヒートポンプ装置の運転スケジュール(計画)にスケジュールB1を追加する。そしてマスタ制御装置は、電力需要量が熱電併給装置の最高効率発電量を超えている時刻(時間帯)、かつ電気ヒートポンプ装置の運転がスケジュールされている中から、追加したスケジュールB1へと移動してもよいスケジュール部分(4段目の図の例ではスケジュールB2)を削除する。つまり、スケジュールB2をスケジュールB1に移動させ、熱電併給装置の最高効率発電量で発電できる時間を長くする。
As a result, the master control device corrects the power demand (forecast) from
この結果、マスタ制御装置は、1段目の図における時刻0時〜時刻5時の電力需要量、及び時刻15時〜時刻24時の電力需要量を点線のように修正し、時刻0時〜時刻5時の熱電併給装置の発電量を最高効率発電量に近づけるように修正し、2段目の図における時刻0時〜時刻5時の発電部貯湯タンクの貯湯量(計画)を点線のように修正する。またマスタ制御装置は、4段目の図における時刻15時〜時刻20時のスケジュールB2を、時刻0時〜時刻5時のスケジュールB1へと移動させるように修正する。そしてマスタ制御装置は、3段目の図における非発電部貯湯タンクの貯湯量(計画)を、上記の修正内容に基づいて点線のように修正する。以上により、熱電併給装置の更なるエネルギー効率を向上させてシステム全体のエネルギー効率をより向上させることができる。 As a result, the master control device corrects the power demand amount from time 0:00 to time 5:00 and the power demand amount from time 15:00 to time 24:00 in the first stage figure as shown by the dotted lines, and from time 0:00 to time. Corrected the power generation amount of the combined heat and power supply device at 5 o'clock so that it approaches the maximum efficiency power generation amount, and the hot water storage amount (plan) of the hot water storage tank of the power generation section from 0 o'clock to 5 o'clock in the second figure is shown by the dotted line. Correct to. Further, the master control device modifies the schedule B2 from time 15:00 to time 20:00 in the fourth stage diagram so as to move to the schedule B1 from time 0:00 to time 5:00. Then, the master control device corrects the hot water storage amount (plan) of the non-power generation unit hot water storage tank in the third stage figure as shown by the dotted line based on the above correction contents. As described above, it is possible to further improve the energy efficiency of the combined heat and power device and further improve the energy efficiency of the entire system.
なお、発電部貯湯タンク12に貯湯される発電部湯水の温度は、刻々と変化する発電出力や給湯利用状況等に依存するが、発電部と非発電部で貯湯タンクを別々に設け、発電部に内蔵された湯水混合装置16を用いて発電部湯水と上水とを混合して、非発電部貯湯タンク32に貯湯されている非発電部湯水の温度よりも低い温度にして非発電部貯湯タンク32に供給することで、熱バランスの悪化を解消し、エネルギー効率をより向上させることができる。図1に示す第1の実施の形態では、発電部貯湯タンク12内の発電部湯水を、発電部吐出配管12Jを介して非発電部貯湯タンク32に送り、非発電部貯湯タンク32内の非発電部湯水を、非発電部吐出配管32J及び熱源機流入配管42Hを介して燃焼熱源機40に送る構成である。マスタ制御装置は、給湯の際、発電機湯水を優先して使用することで、熱電併給装置の更なるエネルギー効率を向上させてシステム全体のエネルギー効率をより向上させることができる。
The temperature of the hot water of the power generation unit stored in the hot
●[第2の実施の形態の発電給湯システム1Bの全体構成(図3)]
次に図3を用いて、第2の実施の形態の発電給湯システム1Bについて説明する。図3に示す第2の実施の形態の発電給湯システム1Bは、図1に示す第1の実施の形態の発電給湯システム1Aに対して、主貯湯装置30に第1混合装置33が追加されている点、及び第1混合装置33の周囲の配管の接続状態が異なる。以下、この相違点を主に説明する。その他の点については第1の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
● [Overall configuration of the power generation hot
Next, the power generation hot
第1混合装置33には、非発電部吐出配管32Jを介して非発電部貯湯タンク32内の非発電部湯水と、発電部吐出配管12Jから分岐した配管33Hを介して発電部貯湯タンク12内の発電部湯水を含む湯水(発電部湯水と上水との混合水)と、が供給されている。そして第1混合装置33は、供給された非発電部湯水と、発電部湯水を含む湯水と、を混合した第1混合水を、第1混合装置吐出配管33Jから吐出する。また第1混合装置吐出配管33Jは、一方端が第1混合装置33の吐出口に接続され、他方端が熱源機流入配管42Hと一体となって燃焼熱源機40の流入口に接続されている。また第1混合装置33は、非発電部貯湯タンク制御装置31から混合比等が制御される。非発電部貯湯タンク制御装置31は、マスタ制御装置50から指示された目標温度と、非発電部湯水の温度と、発電部湯水の温度と、に基づいて、第1混合水の温度が目標温度となるように、第1混合装置33の混合比を制御する。
In the
第2の実施の形態の発電給湯システム1Bでは、第1混合装置33を有することで、燃焼熱源機40に供給する湯水の温度を調整することができる(比較的温度が低い発電部湯水にて比較的温度が高い非発電部湯水の温度を下げることができる)。従って発電給湯システム1Bは、第1の実施の形態の発電給湯システム1Aよりも非発電部湯水の温度を高い温度に保持して給湯時に自由に温度調整できるので、燃焼熱源機の燃料の節約が可能となり、より高いエネルギー効率で給湯を行うことができる。
In the power generation hot
●[第3の実施の形態の発電給湯システム1Cの全体構成(図4)]
次に図4を用いて、第3の実施の形態の発電給湯システム1Cについて説明する。図4に示す第3の実施の形態の発電給湯システム1Cは、図3に示す第2の実施の形態の発電給湯システム1Bに対して、主貯湯装置30(または燃焼熱源機40)に、熱源機バイパス配管33Bと、バイパス弁33Vが追加されている点が異なる。以下、この相違点を主に説明する。その他の点については第2の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
● [Overall configuration of the power generation hot water supply system 1C of the third embodiment (Fig. 4)]
Next, the power generation hot water supply system 1C of the third embodiment will be described with reference to FIG. The power generation hot water supply system 1C of the third embodiment shown in FIG. 4 has a heat source in the main hot water storage device 30 (or combustion heat source machine 40) with respect to the power generation hot
熱源機バイパス配管33Bは、一方端が第1混合装置吐出配管33Jに接続され、他方端が熱源機吐出配管42Jに接続されている。またバイパス弁33Vは、熱源機バイパス配管33Bに設けられており、非発電部貯湯タンク制御装置31(または燃焼熱源機制御装置41)から制御され、熱源機バイパス配管33Bの開度を調整する。
One end of the heat source
第3の実施の形態の発電給湯システム1Cでは、熱源機バイパス配管33B及びバイパス弁33Vを有することで、燃焼熱源機40のエネルギー効率を向上させる。例えば燃焼熱源機40には、1[℃]〜5[℃]の温度上昇をすることができず、5[℃]以上の温度上昇しかできないものがある。例えば40[℃]の湯水の給湯を所望したが第1混合装置33からは38[℃]までの湯水しか吐出できない場合、第1混合装置33にて35[℃]まで温度を下げて吐出し、燃焼熱源機40で40[℃]まで昇温しなければならない。しかし、第3の実施の形態では、燃焼熱源機40で43[℃]まで昇温して熱源機バイパス配管33Bから38[℃]の湯水と混合して40[℃]とすることができるので、燃焼熱源機に湯水を供給する際、湯水の温度を必要以上に下げる必要がなく、燃焼熱源機の燃料を節約することができる。すなわち、システム全体のエネルギー効率をより向上させることができる。
In the power generation hot water supply system 1C of the third embodiment, the energy efficiency of the combustion
●[第4の実施の形態の発電給湯システム1Dの全体構成(図5)]
次に図5を用いて、第4の実施の形態の発電給湯システム1Dについて説明する。図5に示す第4の実施の形態の発電給湯システム1Dは、図3に示す第2の実施の形態の発電給湯システム1Bに対して、第2混合装置60が追加されている点、及び第2混合装置60の周囲の配管の接続状態が異なる。以下、この相違点を主に説明する。その他の点については第2の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
● [Overall configuration of the power generation hot
Next, the power generation hot
第2混合装置60には、第1混合装置33からの第1混合水と、発電部吐出配管12Jを介して発電部貯湯タンク12内の発電部湯水を含む湯水(発電部湯水と上水との混合水)と、が供給されている。そして第2混合装置60は、供給された第1混合水と、発電部湯水を含む湯水と、を混合した第2混合水を、第2混合装置吐出配管60J(熱源機流入配管42Hと一体とされている)から吐出する。第2混合装置吐出配管60J(熱源機流入配管42H)は、一方端が第2混合装置60の吐出口に接続され、他方端が燃焼熱源機40の流入口に接続されている。
The
また第2混合装置60は混合制御装置61を有しており、混合制御装置61は、通信線56Tを介してマスタ制御装置50と互いに通信可能である。第2混合装置60は、マスタ制御装置50からの指示に基づいて、混合比が制御される。マスタ制御装置は、給湯の際、給湯コントローラに入力された給湯温度情報と各制御装置からの情報に基づいて、発電部貯湯タンクから供給するべき発電部湯水の量と、非発電部貯湯タンクから供給するべき非発電部湯水の量とを求め、求めたそれぞれの湯水の量に基づいて給湯を行うとともに、混合装置制御量を求め、求めた混合装置制御量を混合制御装置に送信する。そして混合制御装置は、マスタ制御装置から混合装置制御量を受信すると、受信した混合装置制御量に基づいて、発電部湯水の割合と非発電部湯水の割合(混合割合)を調整する。
Further, the
また第1混合装置33には、発電部吐出配管12Jからの発電部湯水を含む湯水(発電部湯水と上水との混合水)の代わりに、配管33Hから上水が供給されている。従って第4の実施の形態では、第1混合装置33は、非発電部湯水と上水とを混合した第1混合水を、第1混合装置吐出配管33Jから吐出する。また第1混合装置吐出配管33Jは、一方端が第1混合装置33の吐出口に接続され、他方端が第2混合装置60の一方の流入口に接続されている(第2混合装置60の他方の流入口には発電部吐出配管12Jが接続されている)。
Further, the
また非発電部貯湯タンク32には、発電部吐出配管12Jからの発電部湯水を含む湯水(発電部湯水と上水との混合水)の代わりに、配管32Hから上水が供給されている。非発電部貯湯タンク制御装置31は、マスタ制御装置50からの情報等に基づいて、上水(例えば水道水)を非発電部貯湯タンク32内に取り込む。
Further, the non-power generation unit hot
第4の実施の形態の発電給湯システム1Dでは、第2混合装置60を有し、かつ第1混合装置33に上水を供給することで、第1混合装置からの第1混合水の温度調整範囲を広くして、第2混合装置60に供給する発電部湯水の量を、より多くすることができる。つまり、発電部貯湯タンク12内の発電部湯水を優先的に使用する際に便利である。
In the power generation hot
●[第5の実施の形態の発電給湯システム1Eの全体構成(図6)]
次に図6を用いて、第5の実施の形態の発電給湯システム1Eについて説明する。図6に示す第5の実施の形態の発電給湯システム1Eは、図5に示す第4の実施の形態の発電給湯システム1Dに対して、主貯湯装置30(または燃焼熱源機40)に、第3の実施の形態にて説明した熱源機バイパス配管33B及びバイパス弁33Vが追加されている点が異なる。以下、この相違点を主に説明する。その他の点については第4の実施の形態と同様であるので説明を省略する。
● [Overall configuration of the power generation hot
Next, the power generation hot
熱源機バイパス配管33Bは、第3の実施の形態と同様、一方端が第1混合装置吐出配管33Jに接続され、他方端が熱源機吐出配管42Jに接続されている。またバイパス弁33Vは、熱源機バイパス配管33Bに設けられており、非発電部貯湯タンク制御装置31(または燃焼熱源機制御装置41)から制御され、熱源機バイパス配管33Bの開度を調整する。
Similar to the third embodiment, the heat source
第5の実施の形態の発電給湯システム1Eでは、第3の実施の形態と同様、燃焼熱源機40のエネルギー効率を向上させてシステム全体のエネルギー効率をより向上させることができる。また第4の実施の形態と同様、第2混合装置60を有し、かつ第1混合装置33に上水を供給することで、発電部貯湯タンク12内の発電部湯水を優先的に使用する際に便利である。
In the power generation and hot
●[第6の実施の形態の発電給湯システム1Fの全体構成(図7)]
次に図7を用いて、第6の実施の形態の発電給湯システム1Fについて説明する。図7に示す第6の実施の形態の発電給湯システム1Fは、図6に示す第5の実施の形態の発電給湯システム1Eに対して、電気ヒートポンプ装置20に代えて太陽熱集熱装置90を有し、主貯湯装置30がポンプ24Pを有している点が異なる。また電気ヒートポンプ装置20に代えて太陽熱集熱装置90としているので、第5の実施の形態の発電給湯システム1Eに対して、電力線20E、電力検出手段20S、通信線52T、通信線32Tが省略されている。以下、この相違点を主に説明する。その他の点については第5の実施の形態と同様であるので説明を省略する。なお第6の実施の形態の発電給湯システム1Fは、第5の実施の形態の発電給湯システム1Eから電気ヒートポンプ装置20を太陽熱集熱装置90に置き換えた例を示しているが、第1の実施の形態〜第5の実施の形態にて説明したそれぞれの発電給湯システムから電気ヒートポンプ装置を太陽熱集熱装置に置き換えてもよい。第6の実施の形態では、第5の実施の形態の発電給湯システム1Eから電気ヒートポンプ装置20を太陽熱集熱装置90に置き換えた例について説明する。
● [Overall configuration of the power generation hot
Next, the power generation hot
太陽熱集熱装置90は、非発電部貯湯タンク32の下部に設けられた配管24Hから非発電部湯水が流入され、流入された湯水を太陽熱で加熱し、加熱した湯水を配管24Jを介して非発電部貯湯タンク32の上部に戻す。また配管24Hを介して非発電部湯水を太陽熱集熱装置90に供給するポンプ24Pは、非発電部貯湯タンク制御装置31にて制御される。
In the
第6の実施の形態の発電給湯システム1Fでは、電気ヒートポンプ装置20の代わりに太陽熱集熱装置90を有することで、システム全体の消費電力を低減し、エネルギー効率をより向上させることができる。ただし、太陽熱集熱装置90を用いて非発電部貯湯タンク32内の非発電部湯水を加熱できる温度や時間帯が、季節や天候の影響を受けるので、熱電併給装置の運転スケジュールを、給湯状況と貯湯状態に応じて適宜修正する必要がある。
In the power generation hot
●[第7の実施の形態の発電給湯暖房システム1Gの全体構成(図8)]
次に図8を用いて、第7の実施の形態の発電給湯『暖房』システム1Gについて説明する。図8に示す第7の実施の形態の発電給湯暖房システム1Gは、図6に示す第5の実施の形態の発電給湯システム1Eに対して、熱媒暖房装置80と、暖房コントローラ80Rと、暖房用加熱バーナ43と、ポンプ43Pと、暖房用熱交換器25と、ポンプ25Pと、これらに接続された各配管と、を有している点が異なる。以下、この相違点を主に説明する。その他の点については第5の実施の形態と同様であるので説明を省略する。なお第7の実施の形態の発電給湯暖房システム1Gは、第5の実施の形態の発電給湯システム1Eに上記の熱媒暖房装置80等を追加した例を示しているが、第1の実施の形態〜第5の実施の形態にて説明したそれぞれの発電給湯システムに上記の熱媒暖房装置80等を追加してもよい。第7の実施の形態では、第5の実施の形態の発電給湯システム1Eに上記の熱媒暖房装置80等を追加した例について説明する。
● [Overall configuration of the power generation hot water supply /
Next, the power generation hot water supply “heating”
熱媒暖房装置80は、温水等の熱媒を利用して暖房を行う暖房装置であり、例えば床暖房装置である。熱媒暖房装置80には、熱媒が循環される熱媒循環配管43H、43Jが接続されている。熱媒循環配管43Hは、一方端が暖房用加熱バーナ43の吐出口に接続され、他方端が熱媒暖房装置80の流入口に接続されている。また熱媒循環配管43Hには、燃焼熱源機制御装置41から制御されるポンプ43Pが設けられている。熱媒循環配管43Jは、一方端が熱媒暖房装置80の吐出口に接続され、他方端が暖房用加熱バーナ43の流入口に接続されている。また暖房用加熱バーナ43は、燃焼熱源機制御装置41から制御される。
The heat
熱媒循環配管43Jには、上流側に熱媒ヒートポンプ往配管25Hが接続され、下流側に熱媒ヒートポンプ戻り配管25Jが接続されている。熱媒ヒートポンプ往配管25Hは、一方端が熱媒循環配管43Jに接続され、他方端が暖房用熱交換器25の流入口に接続されている。また熱媒ヒートポンプ戻り配管25Jは、一方端が暖房用熱交換器25の吐出口に接続され、他方端が熱媒循環配管43Jに接続されている。また熱媒ヒートポンプ戻り配管25Jには、ヒートポンプ制御装置21から制御されるポンプ25Pが設けられている。なおポンプ43Pとポンプ25Pが動作している場合では、暖房用加熱バーナ43から吐出された熱媒は、熱媒循環配管43H−熱媒暖房装置80−熱媒循環配管43J−熱媒ヒートポンプ往配管25H−暖房用熱交換器25−熱媒ヒートポンプ戻り配管25J−熱媒循環配管43J−暖房用加熱バーナ43、の経路を循環する。またポンプ43Pのみが動作している場合では、暖房用加熱バーナ43から吐出された熱媒は、熱媒循環配管43H−熱媒暖房装置80−熱媒循環配管43J−暖房用加熱バーナ43、の経路を循環する。
A heat medium heat pump
暖房コントローラ80Rは、例えばリビングに設けられており、通信線80Tを介して燃焼熱源機制御装置41と互いに通信可能である。暖房コントローラ80Rは、ユーザから暖房運転指示情報や暖房温度情報等が入力され、入力された情報を燃焼熱源機制御装置41に送信する。燃焼熱源機制御装置41は、暖房運転指示情報や暖房温度情報を受信すると、受信した情報をマスタ制御装置50に送信する。なお、暖房コントローラ80Rと給湯コントローラ40Rとを一体化した給湯暖房コントローラを構成してもよい。そしてマスタ制御装置50は、暖房の開始から所定期間の間では、温度の立ち上がりが早い燃焼熱源機40にて熱媒を加熱するように、暖房用加熱バーナ43及びポンプ43Pを動作させる指示情報を、燃焼熱源機制御装置41に送信する。またマスタ制御装置50は、温度の立ち上がりが遅いがエネルギー効率が燃焼熱源機よりも高い電気ヒートポンプ装置20の暖房用熱交換器25にて熱媒を加熱する準備をするように、電気ヒートポンプ23及びポンプ25Pを動作させる指示情報を、ヒートポンプ制御装置21に送信する。そしてマスタ制御装置50は、電気ヒートポンプ装置20の暖房用熱交換器25で熱媒を充分加熱できる状態となった場合、暖房用加熱バーナ43の動作を停止させ(ポンプ43Pは動作)、電気ヒートポンプ23及びポンプ25Pを動作させる。
The
第7の実施の形態の発電給湯暖房システム1Gでは、システム全体のエネルギー効率をより向上させることができる発電給湯システム1Eに熱媒暖房装置80等を追加しており、発電と給湯だけでなく暖房をもより高いエネルギー効率で利用することができるので、非常に便利である。
In the power generation hot water supply /
以上、第1〜第7の実施の形態において、燃焼熱源機40は、発電部貯湯タンク12から供給される発電部湯水と、非発電部貯湯タンク32から供給される非発電部湯水と、の少なくとも一方を含む湯水を、加熱バーナ42(燃焼装置)にて加熱して被給湯機器に供給している。
As described above, in the first to seventh embodiments, the combustion
本発明の発電給湯システム1A〜1F、及び発電給湯暖房システム1Gは、本実施の形態で説明した構成、動作等に限定されず、本発明の要旨を変更しない範囲で種々の変更、追加、削除が可能である。例えばポンプの数やポンプの配置は、本実施の形態にて説明した数や配置に限定されるものではない。
The power generation hot
本実施の形態の説明では、熱電併給装置10として家庭用燃料電池コージェネレーションシステムを用いた例を説明したが、熱電併給装置としては、ガスエンジンコージェネレーションシステム等、種々のコージェネレーションシステムを用いることができる。
In the description of the present embodiment, an example in which a household fuel cell cogeneration system is used as the combined heat and
1A〜1F 発電給湯システム
1G 発電給湯暖房システム
10 熱電併給装置
10E、20E、30E、40E、50E、70E 電力線
10S、20S、40S、70S 電力検出手段
11 熱電併給制御装置
12 発電部貯湯タンク
12H、24H、24J、32H、33H 配管
12J 発電部吐出配管
12P ポンプ
13 発電機
14 インバータ
15 送風ファン
16 湯水混合装置
20 電気ヒートポンプ装置
21 ヒートポンプ制御装置
23 電気ヒートポンプ
24 熱交換器
24P、25P ポンプ
25 暖房用熱交換器
25H 熱媒ヒートポンプ往配管
25J 熱媒ヒートポンプ戻り配管
30 主貯湯装置
31 非発電部貯湯タンク制御装置
32 非発電部貯湯タンク
32J 非発電部吐出配管
33 第1混合装置
33B 熱源機バイパス配管
33J 第1混合装置吐出配管
33V バイパス弁
40 燃焼熱源機
40R 給湯コントローラ
41 燃焼熱源機制御装置
42 加熱バーナ(燃焼装置)
42H 熱源機流入配管
42J 熱源機吐出配管
43 暖房用加熱バーナ
43H、43J 熱媒循環配管
43P ポンプ
50 マスタ制御装置
51T、52T、53T、54T、56T、32T、34T、40T、80T 通信線
60 第2混合装置
60J 第2混合装置吐出配管
61 混合制御装置
70 分電盤
80 熱媒暖房装置
80R 暖房コントローラ
90 太陽熱集熱装置
H 給湯配管
1A ~ 1F Power generation hot
42H heat source machine inflow piping 42J heat source machine discharge piping 43
Claims (12)
前記熱電併給装置にて発生した熱を用いて加熱した湯水を貯湯する発電部貯湯タンクと、
電気ヒートポンプ装置と、
前記電気ヒートポンプ装置にて発生した熱を用いて加熱した湯水を貯湯する非発電部貯湯タンクと、
前記発電部貯湯タンクから供給される湯水である発電部湯水と前記非発電部貯湯タンクから供給される湯水である非発電部湯水との少なくとも一方を含む湯水を燃焼装置にて加熱して被給湯機器に供給する燃焼熱源機と、を有し、
前記非発電部貯湯タンクから供給される前記非発電部湯水と、上水と、を混合した第1混合水を吐出する第1混合装置と、
前記第1混合装置から前記第1混合水が吐出される吐出口に一方端が接続された第1混合装置吐出配管と、を有し、
第2混合装置を有し、
前記第1混合装置吐出配管の他方端は、前記第2混合装置の流入口に接続されており、
前記第2混合装置は、前記第1混合装置吐出配管から流入する前記第1混合水と、前記発電部貯湯タンクから供給される前記発電部湯水を含む湯水と、を混合した第2混合水を吐出し、
前記第2混合装置から前記第2混合水が吐出される吐出口と、前記燃焼熱源機の流入口と、が第2混合装置吐出配管にて接続されている、
発電給湯システム。 A combined heat and power device that generates heat and electricity,
A power generation unit hot water storage tank that stores hot water heated by using the heat generated by the combined heat and power device, and
Electric heat pump device and
A non-power generation unit hot water storage tank that stores hot water heated by using the heat generated by the electric heat pump device, and
Hot water to be supplied by heating hot water containing at least one of the hot water of the power generation section, which is the hot water supplied from the hot water storage tank of the power generation section, and the hot water of the non-power generation section, which is the hot water supplied from the hot water storage tank of the non-power generation section. Has a combustion heat source machine that supplies the equipment,
A first mixing device that discharges a first mixed water that is a mixture of the non-power generation part hot water and clean water supplied from the non-power generation part hot water storage tank.
It has a first mixing device discharge pipe having one end connected to a discharge port from which the first mixed water is discharged from the first mixing device.
A second mixing device,
The first mixing device the other end of the discharge pipe is connected to the inlet of the second mixing device,
The second mixing device is a second mixed water in which the first mixed water flowing in from the discharge pipe of the first mixing device and the hot water including the hot water of the power generation unit supplied from the hot water storage tank of the power generation unit are mixed. Discharge,
The discharge port from which the second mixed water is discharged from the second mixing device and the inflow port of the combustion heat source machine are connected by a second mixing device discharge pipe.
Power generation hot water supply system.
熱源機バイパス配管と、バイパス弁と、を有し、
前記燃焼熱源機の吐出口には、熱源機吐出配管が接続されており、
前記熱源機バイパス配管は、一方端が前記第1混合装置吐出配管に接続され、他方端が前記熱源機吐出配管に接続されており、
前記バイパス弁は、前記熱源機バイパス配管に設けられて前記熱源機バイパス配管の開度を調整する、
発電給湯システム。 The power generation hot water supply system according to claim 1 .
It has a heat source machine bypass pipe and a bypass valve.
A heat source machine discharge pipe is connected to the discharge port of the combustion heat source machine.
One end of the heat source machine bypass pipe is connected to the first mixing device discharge pipe, and the other end is connected to the heat source machine discharge pipe.
The bypass valve is provided in the heat source machine bypass pipe to adjust the opening degree of the heat source machine bypass pipe.
Power generation hot water supply system.
前記電気ヒートポンプ装置に代えて、太陽熱集熱装置を有している、
発電給湯システム。 The power generation hot water supply system according to claim 1 or 2 .
It has a solar heat collector instead of the electric heat pump device.
Power generation hot water supply system.
前記熱電併給装置にて発生した熱を用いて加熱した湯水を貯湯する発電部貯湯タンクと、
電気ヒートポンプ装置と、
前記電気ヒートポンプ装置にて発生した熱を用いて加熱した湯水を貯湯する非発電部貯湯タンクと、
前記発電部貯湯タンクから供給される湯水である発電部湯水と前記非発電部貯湯タンクから供給される湯水である非発電部湯水との少なくとも一方を含む湯水を燃焼装置にて加熱して被給湯機器に供給する燃焼熱源機と、を有し、
前記熱電併給装置の動作の制御と前記発電部貯湯タンクの状態の検出が可能な熱電併給制御装置と、
前記電気ヒートポンプ装置の動作の制御が可能なヒートポンプ制御装置と、
前記非発電部貯湯タンクの状態の検出が可能な非発電部貯湯タンク制御装置と、
前記燃焼熱源機の動作の制御が可能な燃焼熱源機制御装置と、
少なくとも給湯温度の指示を入力可能な給湯コントローラと、
前記熱電併給制御装置と、前記ヒートポンプ制御装置と、前記非発電部貯湯タンク制御装置と、前記燃焼熱源機制御装置と、のそれぞれと互いに情報を送受信することが可能なマスタ制御装置と、を有し、
前記マスタ制御装置は、給湯の際、前記給湯コントローラに入力された給湯温度と各制御装置からの情報に基づいて、前記発電部貯湯タンクから供給するべき前記発電部湯水の量と、前記非発電部貯湯タンクから供給するべき前記非発電部湯水の量とを求め、求めたそれぞれの湯水の量に基づいて給湯を行う、
発電給湯システム。 A combined heat and power device that generates heat and electricity,
A power generation unit hot water storage tank that stores hot water heated by using the heat generated by the combined heat and power device, and
Electric heat pump device and
A non-power generation unit hot water storage tank that stores hot water heated by using the heat generated by the electric heat pump device, and
Hot water to be supplied by heating hot water containing at least one of the hot water of the power generation section, which is the hot water supplied from the hot water storage tank of the power generation section, and the hot water of the non-power generation section, which is the hot water supplied from the hot water storage tank of the non-power generation section. Has a combustion heat source machine that supplies the equipment,
A combined heat and power control device capable of controlling the operation of the combined heat and power device and detecting the state of the hot water storage tank of the power generation unit.
A heat pump control device capable of controlling the operation of the electric heat pump device, and
The non-power generation unit hot water storage tank control device capable of detecting the state of the non-power generation unit hot water storage tank,
A combustion heat source machine control device capable of controlling the operation of the combustion heat source machine,
At least a hot water controller that can input hot water temperature instructions,
The combined heat and power control device, the heat pump control device, the non-power generation unit hot water storage tank control device, and the combustion heat source device control device each have a master control device capable of transmitting and receiving information to and from each other. And
At the time of hot water supply, the master control device determines the amount of hot water in the power generation unit to be supplied from the hot water storage tank of the power generation unit and the non-power generation based on the hot water supply temperature input to the hot water supply controller and information from each control device. The amount of the non-power generation part hot water to be supplied from the part hot water storage tank is obtained, and hot water is supplied based on the obtained amount of each hot water.
Power generation hot water supply system.
前記非発電部貯湯タンクから供給される前記非発電部湯水と、前記発電部貯湯タンクから供給される前記発電部湯水を含む湯水と、を混合した第1混合水を吐出する第1混合装置と、 A first mixing device that discharges a first mixed water that is a mixture of the non-power generation unit hot water supplied from the non-power generation unit hot water storage tank and the hot water containing the power generation unit hot water supplied from the power generation unit hot water storage tank. ,
前記第1混合装置から前記第1混合水が吐出される吐出口に一方端が接続された第1混合装置吐出配管と、を有し、 It has a first mixing device discharge pipe having one end connected to a discharge port from which the first mixed water is discharged from the first mixing device.
前記第1混合装置吐出配管の他方端は、前記燃焼熱源機の流入口に接続されている、 The other end of the discharge pipe of the first mixing device is connected to the inflow port of the combustion heat source machine.
発電給湯システム。 Power generation hot water supply system.
熱源機バイパス配管と、バイパス弁と、を有し、 It has a heat source machine bypass pipe and a bypass valve.
前記燃焼熱源機の吐出口には、熱源機吐出配管が接続されており、 A heat source machine discharge pipe is connected to the discharge port of the combustion heat source machine.
前記熱源機バイパス配管は、一方端が前記第1混合装置吐出配管に接続され、他方端が前記熱源機吐出配管に接続されており、 One end of the heat source machine bypass pipe is connected to the first mixing device discharge pipe, and the other end is connected to the heat source machine discharge pipe.
前記バイパス弁は、前記熱源機バイパス配管に設けられて前記熱源機バイパス配管の開度を調整する、 The bypass valve is provided in the heat source machine bypass pipe to adjust the opening degree of the heat source machine bypass pipe.
発電給湯システム。 Power generation hot water supply system.
前記熱電併給装置の動作の制御と前記発電部貯湯タンクの状態の検出が可能な熱電併給制御装置と、
前記電気ヒートポンプ装置の動作の制御が可能なヒートポンプ制御装置と、
前記非発電部貯湯タンクの状態の検出が可能な非発電部貯湯タンク制御装置と、
前記燃焼熱源機の動作の制御が可能な燃焼熱源機制御装置と、
前記第2混合装置の動作の制御が可能な混合制御装置と、
少なくとも給湯温度の指示を入力可能な給湯コントローラと、
前記熱電併給制御装置と、前記ヒートポンプ制御装置と、前記非発電部貯湯タンク制御装置と、前記燃焼熱源機制御装置と、前記混合制御装置と、のそれぞれと互いに情報を送受信することが可能なマスタ制御装置と、を有し、
前記マスタ制御装置は、給湯の際、前記給湯コントローラに入力された給湯温度と各制御装置からの情報に基づいて、前記発電部貯湯タンクから供給するべき前記発電部湯水の量と、前記非発電部貯湯タンクから供給するべき前記非発電部湯水の量とを求め、求めたそれぞれの湯水の量に基づいて給湯を行うとともに、混合装置制御量を求め、求めた前記混合装置制御量を前記混合制御装置に送信し、
前記混合制御装置は、前記マスタ制御装置から前記混合装置制御量を受信すると、受信した前記混合装置制御量に基づいて、前記発電部湯水の割合と、前記非発電部湯水の割合と、を調整する、
発電給湯システム。 The power generation hot water supply system according to claim 1 or 2 .
A combined heat and power control device capable of controlling the operation of the combined heat and power device and detecting the state of the hot water storage tank of the power generation unit.
A heat pump control device capable of controlling the operation of the electric heat pump device, and
The non-power generation unit hot water storage tank control device capable of detecting the state of the non-power generation unit hot water storage tank,
A combustion heat source machine control device capable of controlling the operation of the combustion heat source machine,
A mixing control device capable of controlling the operation of the second mixing device, and
At least a hot water controller that can input hot water temperature instructions,
A master capable of transmitting and receiving information to and from each of the combined heat and power control device, the heat pump control device, the non-power generation unit hot water storage tank control device, the combustion heat source device control device, and the mixing control device. With a control device,
At the time of hot water supply, the master control device determines the amount of hot water in the power generation unit to be supplied from the hot water storage tank of the power generation unit and the non-power generation based on the hot water supply temperature input to the hot water supply controller and information from each control device. The amount of the non-power-generating part hot water to be supplied from the hot water storage tank is obtained, hot water is supplied based on the obtained amount of each hot water, the control amount of the mixing device is obtained, and the obtained control amount of the mixing device is mixed. Send to the controller
When the mixing control device receives the mixing device control amount from the master control device, the mixing control device adjusts the ratio of the hot water of the power generation unit and the ratio of the hot water of the non-power generation unit based on the received control amount of the mixing device. To do
Power generation hot water supply system.
前記マスタ制御装置は、
給湯の際に前記発電部湯水からの供給量と前記非発電部湯水からの供給量とを求めるとき、前記非発電部湯水からの供給よりも前記発電部湯水からの供給を優先させ、前記発電部湯水を優先的に使用する、
発電給湯システム。 The power generation hot water supply system according to any one of claims 4 to 7 .
The master control device
When obtaining the supply amount from the power generation section hot water and the supply amount from the non-power generation section hot water at the time of hot water supply, the supply from the power generation section hot water is prioritized over the supply from the non-power generation section hot water, and the power generation Priority is given to using hot water from the club.
Power generation hot water supply system.
予め設定されたエリア内へ供給する電力を分配する分電盤を有し、
前記分電盤には、商用電力が供給されるとともに前記熱電併給装置にて発生させた電力が供給されており、
前記電気ヒートポンプ装置、前記燃焼熱源機には、前記分電盤から電力が供給されており、
前記マスタ制御装置は、
前記商用電力から前記分電盤に供給された電力需要量と、前記熱電併給装置にて発生させた発電量と、前記発電部貯湯タンクに貯湯されている前記発電部湯水の量と、前記非発電部貯湯タンクに貯湯されている前記非発電部湯水の量と、前記発電部湯水及び前記非発電部湯水から給湯に使用された給湯量と、を時刻に対応させて複数日分記憶しており、当該記憶に基づいて、時刻に対応させた前記熱電併給装置と前記電気ヒートポンプ装置の運転予定を含むスケジュールを作成し、作成した前記スケジュールに基づいて前記熱電併給装置と前記電気ヒートポンプ装置の運転を制御する、
発電給湯システム。 The power generation hot water supply system according to any one of claims 4 to 8 .
It has a distribution board that distributes the power to be supplied into the preset area.
Commercial power is supplied to the distribution board, and the power generated by the combined heat and power device is also supplied.
Electric power is supplied to the electric heat pump device and the combustion heat source machine from the distribution board.
The master control device
The amount of power demand supplied from the commercial power to the distribution board, the amount of power generated by the combined heat and power supply device, the amount of hot water stored in the hot water storage tank of the power generation unit, and the non-heat generation unit. The amount of hot water stored in the non-power generation section hot water stored in the hot water storage tank of the power generation section and the amount of hot water supplied from the power generation section hot water and the non-power generation section hot water are stored for a plurality of days according to the time. cage, operation based on the storage, creates a schedule including the said the cogeneration device to correspond to the time scheduled driving of the electric heat pump apparatus, the electrical heat pump device and the cogeneration device based on the schedule created To control,
Power generation hot water supply system.
前記マスタ制御装置は、
前記スケジュールを作成する際、前記電気ヒートポンプ装置を動作させるヒートポンプ動作時間帯を、前記熱電併給装置における発電効率が最も高くなる発電量である最高効率発電量よりも前記電力需要量が低い発電低効率時間帯に優先的に設定することで、前記発電低効率時間帯における前記熱電併給装置の発電量を前記最高効率発電量に近づける、
発電給湯システム。 The power generation hot water supply system according to claim 9.
The master control device
When creating the schedule, the heat pump operating time zone in which the electric heat pump device is operated has a power generation low efficiency in which the power demand amount is lower than the maximum efficiency power generation amount, which is the power generation amount at which the power generation efficiency of the combined heat and power device is highest. By preferentially setting the time zone, the amount of power generated by the combined heat and power device in the low efficiency time zone of power generation is brought closer to the maximum efficiency power generation amount.
Power generation hot water supply system.
前記電気ヒートポンプ装置は、前記熱電併給装置に隣接する位置に配置されており、
前記熱電併給装置は、発生した熱の一部を前記電気ヒートポンプ装置に供給する、
発電給湯システム。 The power generation hot water supply system according to any one of claims 1, 2, 4 to 10.
The electric heat pump device is arranged at a position adjacent to the heat and power cogeneration device.
The combined heat and power device supplies a part of the generated heat to the electric heat pump device.
Power generation hot water supply system.
熱媒を用いて暖房する熱媒暖房装置と、
前記熱媒暖房装置による暖房温度の指示を入力可能な暖房コントローラと、を有し、
前記熱媒は、前記燃焼熱源機と前記熱媒暖房装置とに接続された熱媒循環配管内で循環されており、
前記熱媒循環配管には、前記熱媒を前記電気ヒートポンプ装置へと導くことが可能な熱媒ヒートポンプ往配管と、前記電気ヒートポンプ装置にて加熱した前記熱媒を前記熱媒循環配管へと戻す熱媒ヒートポンプ戻り配管と、が接続されており、
前記マスタ制御装置は、前記暖房コントローラに入力された暖房温度に基づいて、前記燃焼熱源機と前記電気ヒートポンプ装置の運転を制御する、
発電給湯暖房システム。
A power generation hot water supply / heating system using the power generation hot water supply system according to any one of claims 4 to 10 .
A heat medium heating device that heats using a heat medium,
It has a heating controller capable of inputting an instruction of a heating temperature by the heat medium heating device.
The heat medium is circulated in a heat medium circulation pipe connected to the combustion heat source machine and the heat medium heating device.
In the heat medium circulation pipe, the heat medium heat pump forward pipe capable of guiding the heat medium to the electric heat pump device and the heat medium heated by the electric heat pump device are returned to the heat medium circulation pipe. The heat medium heat pump return pipe is connected,
The master control device controls the operation of the combustion heat source machine and the electric heat pump device based on the heating temperature input to the heating controller.
Power generation hot water supply and heating system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016195751A JP6789750B2 (en) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Power generation hot water supply system and power generation hot water supply heating system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2016195751A JP6789750B2 (en) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Power generation hot water supply system and power generation hot water supply heating system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2018059644A JP2018059644A (en) | 2018-04-12 |
JP6789750B2 true JP6789750B2 (en) | 2020-11-25 |
Family
ID=61907549
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2016195751A Expired - Fee Related JP6789750B2 (en) | 2016-10-03 | 2016-10-03 | Power generation hot water supply system and power generation hot water supply heating system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6789750B2 (en) |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP3264197B2 (en) * | 1996-12-27 | 2002-03-11 | 株式会社ノーリツ | Hot water supply device with solar hot water supply function |
JP4253616B2 (en) * | 2004-05-24 | 2009-04-15 | 関西電力株式会社 | Hybrid hot water supply system |
JP5463114B2 (en) * | 2009-10-01 | 2014-04-09 | 株式会社長府製作所 | Operation method of water heater and water heater |
JP5851229B2 (en) * | 2011-12-20 | 2016-02-03 | トヨタホーム株式会社 | Hot water system |
JP6317154B2 (en) * | 2014-03-26 | 2018-04-25 | 大和ハウス工業株式会社 | Hot water system |
JP2018006018A (en) * | 2016-06-28 | 2018-01-11 | 三浦工業株式会社 | Fuel cell system |
-
2016
- 2016-10-03 JP JP2016195751A patent/JP6789750B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2018059644A (en) | 2018-04-12 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP5011062B2 (en) | Cogeneration system | |
JP2012013293A (en) | Heat supply system | |
JP6153328B2 (en) | Cogeneration system and heating equipment | |
JP7116907B2 (en) | hot water storage system | |
JP2017053626A (en) | Cogeneration system and heating equipment | |
JP6789750B2 (en) | Power generation hot water supply system and power generation hot water supply heating system | |
JP7260352B2 (en) | energy supply system | |
JP6378959B2 (en) | Heat utilization system | |
JP5921416B2 (en) | Cogeneration system and hot water supply equipment | |
JP5192778B2 (en) | Hot water heater | |
JP2006329576A (en) | Hot water supply apparatus | |
JP5037985B2 (en) | Bath equipment | |
JP2017020774A (en) | Cogeneration system and heating equipment | |
EP2484983B1 (en) | Operation method for micro-cogeneration system | |
JP4304601B2 (en) | Storage water heater and cogeneration system | |
JP6075181B2 (en) | Thermoelectric supply system | |
JP5317810B2 (en) | Water heater | |
JP5914799B2 (en) | Power generation system | |
JP4154363B2 (en) | Hot water supply system | |
JP2004316974A (en) | Water supply equipment | |
JP2006275418A (en) | Hot-water storage type heat processing device | |
KR101470545B1 (en) | Co-generation system and a method of the same | |
JP2008267652A (en) | Hot water storage type hot water supply system and its hot water supply pipe heat-retaining operation method | |
JP2006275417A (en) | Hot-water storage type heat processing device | |
JP6522948B2 (en) | Hot water storage system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20190617 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20200422 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20200519 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20200716 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20201027 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20201104 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 6789750 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |