WO2014045593A1 - コージェネレーションシステム及びコージェネレーションシステムの運転方法 - Google Patents

コージェネレーションシステム及びコージェネレーションシステムの運転方法 Download PDF

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洋文 國分
吉村 晃久
楠村 浩一
中村 彰成
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パナソニック株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a cogeneration system and a method for operating the cogeneration system.
  • a gas engine generator or a gas engine cogeneration system As a cogeneration system, a gas engine generator or a gas engine cogeneration system has been known. However, a fuel cell cogeneration system that uses a fuel cell to supply both power and heat has recently attracted attention. There is a system. These cogeneration systems often combine a generator such as a gas engine or a fuel cell with a hot water storage tank as a heat storage device in order to effectively use the heat generated along with the power generation.
  • FIG. 30 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system disclosed in Patent Document 1. As shown in FIG.
  • a fuel cell cogeneration system 101 disclosed in Patent Document 1 includes a fuel cell 102, a cooling water line 103, an electric heater 105 provided in the cooling water line 103, and cooling water.
  • the exhaust heat recovery water line 108 includes a high temperature exhaust heat recovery line 108 a that should lead the exhaust heat recovery water from the heat exchanger 106 to the hot water tank 110, and a low temperature exhaust gas that should lead the exhaust heat recovery water from the hot water tank 110 to the heat exchanger 106. And a heat recovery line 108b.
  • the low temperature exhaust heat recovery line 108b is provided with a derived water temperature detector 113a for detecting the temperature of the exhaust heat recovered water to be derived from the hot water storage tank 110.
  • the high temperature exhaust heat recovery line 108a includes a hot water storage
  • An introduction water temperature detector 113b for detecting the temperature of the exhaust heat recovery water to be introduced from the tank 110 is provided.
  • the determination device 116 determines that there is an erroneous connection between the high temperature exhaust heat recovery line 108a and the low temperature exhaust heat recovery line 108b based on the temperature detected by the derived water temperature detector 113a. Specifically, when the electric heater 105 is operated, the determination device 116 detects that the heated water flows to the derived water temperature detector 113a side through the heat exchanger 106 when it is erroneously connected. Since the temperature detected by the detector 113a is higher than the temperature detected by the introduction water temperature detector 113b, it is determined that there has been an erroneous connection.
  • FIG. 31 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell system disclosed in Patent Document 2. As shown in FIG.
  • a fuel cell system 201 disclosed in Patent Document 2 includes a fuel cell unit 215 having a first case 204 that houses a fuel cell 202 and a heat exchanger 203 therein, and a hot water storage tank.
  • a hot water storage unit 233 including a second case 205 that houses 210 therein, and an exhaust heat recovery path 208 that connects the heat exchanger 203 and the hot water storage tank 210 are provided.
  • a high temperature maintenance valve 211 a and a low temperature maintenance valve 211 b are disposed between the first case 204 and the second case 205 in the exhaust heat recovery path 208.
  • the high temperature maintenance valve 211a or the low temperature maintenance valve 211b is configured as a check valve and the high temperature exhaust heat recovery line 108a and the low temperature exhaust heat recovery line 108b are erroneously connected,
  • the heat recovery line 108a and the low temperature exhaust heat recovery line 108b cannot flow.
  • the judgment device 116 of Patent Document 2 uses the high temperature exhaust heat recovery line 108a and the low temperature exhaust gas.
  • the heat recovery line 108b is erroneously connected, a second problem of determining that the heat recovery line 108b is not erroneously connected occurs.
  • the present invention solves at least one of the first problem and the second problem, and an abnormality of an on-off valve provided in the exhaust heat recovery path or a pipe constituting the exhaust heat recovery path It is an object of the present invention to provide a cogeneration system capable of detecting a connection abnormality and a method for operating the cogeneration system.
  • a cogeneration system includes a power generator that supplies power and heat, and a first circulation path through which a first heat medium for recovering heat from the power generator circulates.
  • a first temperature detector provided in the first circulation path for detecting the temperature of the first heat medium; a first heater provided in the first circulation path for heating the first heat medium;
  • a first heat medium circulator provided in the first circulation path for conveying the first heat medium; a first tank provided in the first circulation path for storing the first heat medium; and the first circulation.
  • a first valve provided in a path; and a controller, wherein the controller heats the first heat medium with the first heater and operates the first heat medium circulator.
  • a first heating operation to be controlled, and the first temperature detector after the first heating operation.
  • the cogeneration system When the temperature to be detected is lower than a first predetermined temperature set in advance, or the first temperature difference in which the temperature difference detected by the first temperature detector before and after the first heating operation is set in advance When the temperature change is less than, the cogeneration system is determined to be abnormal, the abnormality of the cogeneration system is notified, or the operation of the cogeneration system is stopped.
  • an abnormality of the cogeneration system such as an abnormality of the first valve provided in the first circulation path or an abnormality in connection of the pipes constituting the first circulation path.
  • the operation method of the cogeneration system which concerns on this invention circulates the generator which supplies electric power and heat, and the 1st heat medium for collect
  • a first valve provided in the first circulation path, wherein the first heater heats the first heat medium, and the first heat medium.
  • an abnormality of the cogeneration system such as an abnormality of the first valve provided in the first circulation path or an abnormality in connection of the pipes constituting the first circulation path.
  • the abnormality of the first valve provided in the first circulation path or the connection abnormality of the pipes constituting the first circulation path can be improved. Abnormality can be detected.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a cogeneration system (fuel cell cogeneration system) according to the first embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first embodiment.
  • FIG. 3 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first embodiment.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a cogeneration system (fuel cell cogeneration system) according to Modification 1 of Embodiment 1.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 6 is a flowchart illustrating another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification of the first embodiment.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to Modification 2 of the first embodiment.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the fuel cell cogeneration system according to the second embodiment.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the second embodiment.
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification example in the second embodiment.
  • FIG. 11 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification example in the second embodiment.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to Modification 2 of the second embodiment.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the second modification example in the second embodiment.
  • FIG. 14 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the second modification example in the second embodiment.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the fuel cell cogeneration system according to the third embodiment.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the third embodiment.
  • FIG. 17 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the third embodiment.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to Modification 1 of Embodiment 3.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification example in the third embodiment.
  • FIG. 20 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to Modification 1 of Embodiment 3.
  • FIG. 21 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 22 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the fuel cell cogeneration system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the fourth embodiment.
  • FIG. 24 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first embodiment.
  • FIG. 25 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to Modification 1 of Embodiment 4.
  • FIG. 26 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to Modification 1 of Embodiment 4.
  • FIG. 27 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the fuel cell cogeneration system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 28 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the fuel cell cogeneration system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 29 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the fifth embodiment.
  • FIG. 30 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 31 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell system disclosed in Patent Document 2.
  • the cogeneration system includes a generator that supplies electric power and heat, a first circulation path through which a first heat medium for recovering heat from the generator circulates, and a first circulation path.
  • a first temperature detector for detecting the temperature of the first heat medium; a first heater for heating the first heat medium; provided in the first circulation path;
  • a first heat medium circulator for conveying a heat medium; a first tank provided in the first circulation path for storing the first heat medium; a first valve provided in the first circulation path; and a controller.
  • the controller performs a first heating operation for heating the first heat medium with the first heater and controlling the first heat medium circulator to operate, and the first temperature detector after the first heating operation.
  • the temperature detected by is less than a preset first predetermined temperature, or before and after the first heating operation
  • the cogeneration system determines that the cogeneration system is abnormal, or notifies the abnormality of the cogeneration system, or Control to stop the operation of the cogeneration system.
  • the first valve is an on-off valve
  • the controller performs the first heating operation
  • the temperature detected by the first temperature detector after the first heating operation is When the temperature is lower than a preset first predetermined temperature, or the temperature difference detected by the first temperature detector before and after the first heating operation is a temperature change less than a preset first temperature difference.
  • the control may be performed so that the on-off valve is determined to be abnormal, the on-off valve abnormality is notified, or the cogeneration operation is stopped.
  • a fuel cell cogeneration system in which a power generator is configured by a fuel cell is shown, but the power generator uses a gas turbine, a gas engine, a steam turbine, or the like. May be.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a cogeneration system (fuel cell cogeneration system) according to the first embodiment.
  • a fuel cell cogeneration system 1 includes a fuel cell (power generator) 2, a first circulation path 3, a first heat medium circulator 4, a heater (first heater). ) 5, a first temperature detector 7, a first tank 10, a first on-off valve (first valve) 11A, a second on-off valve (first valve) 11B, and a controller 16.
  • the fuel cell 2 In the fuel cell cogeneration system 1 according to the first embodiment, the fuel cell 2, a part of the first circulation path 3, the first heat medium circulator 4, the heater 5, the first temperature detector 7,
  • the controller 16 is disposed inside the housing of the fuel cell system 15.
  • cooling water city water
  • the first heat medium In the first embodiment, cooling water (city water) is exemplified as the first heat medium.
  • the fuel cell 2 has an anode and a cathode (both not shown), and the fuel gas supplied to the anode and the oxidant gas supplied to the cathode react electrochemically, Electricity and heat are generated.
  • the power generated by the fuel cell 2 is converted from direct current power to alternating current power by a power conversion device (not shown), and the voltage is adjusted, and supplied to a power load such as an electric lamp or various electric devices.
  • the fuel cell 2 various fuel cells such as a polymer electrolyte fuel cell, a phosphoric acid fuel cell, and a solid oxide fuel cell can be used. Moreover, since the structure of the fuel cell 2 is comprised similarly to a general fuel cell, the detailed description is abbreviate
  • the fuel cell 2 is provided with a first heat medium flow path 2A through which a first heat medium (cooling water) for recovering the generated heat and cooling the fuel cell 2 flows.
  • the upstream end of the first forward path 3B is connected to the outlet of the first heat medium flow path 2A, and the downstream end of the first forward path 3B is connected to the upper part (here, the upper end) of the first tank 10. Yes.
  • the downstream end of the first return path 3A is connected to the inlet of the first heat medium flow path 2A.
  • the upstream end of the first return path 3A is connected to the lower portion of the first tank 10.
  • the first circulation path 3 may be regarded as being constituted by the first return path 3A and the first forward path 3B, and is configured by the first heat medium flow path 2A, the first return path 3A, and the first forward path 3B. You may consider that
  • a heater 5 for heating the first heat medium flowing through the first circulation path 3 is disposed in the first forward path 3B.
  • the heater 5 for example, an electric heater or the like can be used.
  • a first heat medium circulator 4 is disposed in the first return path 3A.
  • the first heat medium circulator 4 is configured such that the first heat medium flows from the heater 5 through the first tank 10 toward the first temperature detector 7.
  • various pumps such as a plunger pump can be used.
  • the first heat medium that has recovered the heat generated in the fuel cell 2 flows through the first forward path 3B and is supplied to the first tank 10.
  • the first heat medium in the first tank 10 flows through the first return path 3A and is supplied to the first heat medium flow path 2A.
  • the first tank 10 is a so-called stacked boiling type in which the first heat medium having a low temperature close to the city water temperature is stored in the lower part and the first heat medium having a high temperature is stored in the upper part. It becomes a tank.
  • a first on-off valve 11A is disposed in the first return path 3A upstream of the first heat medium circulator 4, and a second on-off valve is disposed in the first forward path 3B downstream of the heater 5.
  • 11B is arranged.
  • the first opening / closing valve 11 ⁇ / b> A and the second opening / closing valve 11 ⁇ / b> B may be an opening / closing valve that can be manually opened / closed, or an electromagnetic valve that is opened / closed under the control of the controller 16.
  • a mode in which both the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B are provided is adopted, but the present invention is not limited to this. It is sufficient that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is arranged.
  • a first temperature detector 7 is arranged in the first return path 3A downstream of the first heat medium circulator 4, and the first temperature detector 7 detects the detected temperature of the first heat medium. It is configured to output to the controller 16.
  • the controller 16 may be in any form as long as it is a device that controls each device constituting the fuel cell cogeneration system 1.
  • the controller 16 includes an arithmetic processing unit exemplified by a microprocessor, a CPU, and the like, a storage unit configured by a memory that stores a program for executing each control operation, and a clock unit. . Then, in the controller 16, the arithmetic processing unit reads out a predetermined control program stored in the storage unit and executes it to perform various controls relating to the fuel cell cogeneration system 1.
  • the controller 16 is not only configured as a single controller but also configured as a controller group in which a plurality of controllers cooperate to execute control of the fuel cell cogeneration system 1. It doesn't matter. Further, the controller 16 may be configured by a micro control, and may be configured by an MPU, a PLC (Programmable Logic Controller), a logic circuit, or the like.
  • the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system 1 will be described with reference to FIGS.
  • the general operation (power generation operation) of the fuel cell cogeneration system 1 is performed in the same manner as the general operation of a known fuel cell cogeneration system, and thus the description thereof is omitted. Further, the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system may be executed during a test operation after the construction of the fuel cell cogeneration system or after maintenance of the fuel cell cogeneration system.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B, operates the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (step S401), and performs the first heating operation. Execute. Thereby, the first heat medium is heated.
  • the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B may be opened manually by a user or a maintenance worker.
  • the controller 16 acquires the temperature T of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t1 (for example, 5 minutes) has elapsed (step S402), and the temperature acquired in step S402. It is determined whether T is less than the first predetermined temperature X1 ° C. (step S403).
  • a predetermined time t1 for example, 5 minutes
  • the predetermined time t1 may be set in accordance with the amount of heat detected by detecting the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10.
  • the correspondence relationship of the predetermined time t1 with respect to the amount of heat can be obtained in advance by experiments and stored in the storage unit of the controller 16.
  • the predetermined time t1 is shortened and the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10 is set.
  • predetermined time t1 may be lengthened.
  • the temperature of the first heat medium (for example, water) in the first tank 10 is approximately the same as the outside air temperature or approximately the same as the temperature of tap water. May be set in advance according to the capacity of the first tank 10. More specifically, the predetermined time t1 may be lengthened when the capacity of the first tank 10 is large, and the predetermined time t1 may be shortened when the capacity of the first tank 10 is small. In this case, the direction in which the first heat medium flows in the first return path 3A and the first forward path 3B may be either direction.
  • the first predetermined temperature X1 ° C. may be set from the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10 from the viewpoint of preventing erroneous detection.
  • the first predetermined temperature X1 ° C. is an arbitrary temperature higher than the temperature at which the first heat medium becomes highest (eg, 40 to 45 ° C.) due to the temperature in the environment where the fuel cell cogeneration system 1 is installed. (For example, 45 to 50 ° C.) may be set.
  • the first predetermined temperature X1 ° C. is supplied from the lower part of the first tank 10 to the first circulation path 3. Any temperature higher than the highest temperature may be set.
  • the first heat medium flows through the first circulation path 3 (including the first heat medium flow path 2A).
  • the temperature detected by the first temperature detector 7 rises due to the first heat medium heated by.
  • the first heat medium includes the first circulation path 3 (including the first heat medium flow path 2A). ) Does not flow, the temperature detected by the first temperature detector 7 does not rise.
  • step S403 when the temperature T is not lower than the first predetermined temperature X1 ° C. (when it is equal to or higher than the first predetermined temperature X1 ° C.) (No in step S403), the controller 16 sets the first on-off valve 11A and the second The on-off valve 11B (fuel cell cogeneration system 1) determines that there is no abnormality (step S404), stops the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (step S405), and ends this program.
  • Step S403 when the temperature T is lower than the first predetermined temperature X1 ° C. (Yes in Step S403), the controller 16 determines at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B; It is determined that one valve (fuel cell cogeneration system 1) is abnormal (step S406). Then, the controller 16 notifies that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (first valve) (step S407).
  • the notification may be in any form as long as it can notify the outside that the on-off valve (cogeneration system) is abnormal.
  • character data or image data may be displayed on the display (screen) of the remote controller of the fuel cell cogeneration system 1 or may be notified by voice through a speaker or the like.
  • voice through a speaker or the like.
  • it may be an aspect in which light or color is used for notification.
  • the aspect notified to a smart phone, a mobile telephone, or a tablet-type computer etc. with an email or an application via a communication network may be sufficient.
  • step S408 the controller 16 stops the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (step S408), stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S409), and ends this program. Note that the controller 16 does not have to execute step S407.
  • FIG. 3 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (step S411), and acquires the temperature T1 of the first heat medium detected by the first temperature detector 7. (Step S412). Next, the controller 16 operates the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (step S413), and executes the first heating operation. Thereby, the first heat medium is heated.
  • the controller 16 acquires the temperature T2 of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t1 (for example, 5 minutes) has elapsed (step S414). Then, the controller 16 determines whether or not the temperature difference between the temperature T1 acquired in step S412 and the temperature T2 acquired in step S414 is a temperature change less than the first temperature difference Z1 ° C. (step S415). .
  • a predetermined time t1 for example, 5 minutes
  • the first temperature difference Z1 ° C. is arbitrarily determined in advance by the amount of operation of the first heat medium circulator 4 and the heater 5, the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10, or by experiment. For example, it may be 10 ° C.
  • the temperature detected by the first temperature detector 7 rises, and thus the temperature difference between the temperature T1 and the temperature T2. Increases to the first temperature difference Z1 ° C. or more.
  • the temperature difference between the temperature T1 and the temperature T2 is a temperature change less than the first temperature difference Z1 ° C. It becomes.
  • the controller 16 determines that the temperature difference between the temperature T1 and the temperature T2 is not a temperature change less than the first temperature difference Z1 ° C. (when the temperature difference has increased to the first temperature difference Z1 ° C. or more) (in step S415). No), it is determined that the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (first valve) are not abnormal (step S416), the heater 5 and the first heat medium circulator 4 are stopped (step S417), Exit this program.
  • step S415 when the temperature difference between the temperature T1 and the temperature T2 is a temperature change less than the first temperature difference Z1 ° C. (Yes in step S415), the controller 16 sets the first on-off valve 11A and the second on-off valve. It is determined that at least one of the opening / closing valves (first valve) among 11B is abnormal (step S418). Then, the controller 16 notifies that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (step S419).
  • controller 16 stops the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (step S420), stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S421), and ends this program. Note that the controller 16 does not have to execute Step S419.
  • At least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B provided in the first circulation path 3 An abnormality of the fuel cell cogeneration system 1 such as an abnormality of the first valve can be detected.
  • the first temperature detector 7 is disposed in the first return path 3A.
  • the present invention is not limited to this, and the first temperature detector 7 is disposed in the first forward path 3B. May be adopted.
  • positions the heater 5 to the 1st outward path 3B was employ
  • the first temperature detector 7 when the first temperature detector 7 is arranged in the first outward path 3B, it is preferable to arrange the first temperature detector 7 in a path downstream of the heater 5 in the first outward path 3B.
  • the first temperature detector 7 is preferably arranged in a path downstream of the heater 5 in the first return path 3A. In these cases, when the first heating operation is performed, the temperature of the first heat medium heated by the heater 5 is detected by the first temperature detector 7 before passing through the first tank 10. The temperature change becomes more prominent.
  • the predetermined time t1 until the temperature T1 detected by the first temperature detector in step S402 can be shortened.
  • the time required for the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system 1 can be shortened.
  • the predetermined time t1 can be set.
  • the fuel cell cogeneration system includes a first forward path through which the first heat medium that has recovered heat from the generator flows toward the first tank, and the first tank to the generator.
  • a bypass path connecting the first return path through which the first heat medium flows toward the first path, and the first valve directs the flow path of the first heat medium in the first forward path to the first tank and the bypass path. Is configured to switch between.
  • FIG. 4 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to Modification 1 of Embodiment 1. As shown in FIG.
  • the fuel cell cogeneration system 1 of Modification 1 in Embodiment 1 includes a bypass path 18 that connects the first return path 3A and the first outbound path 3B, and a first outbound path 3B bypass path 18.
  • the difference is that it includes a three-way valve 19 provided in the connecting portion.
  • the first on-off valve 11A is provided in a path downstream of the connection point 17A to which the bypass path 18 of the first return path 3A is connected, and the second on-off valve 11B is In addition, it is provided on the upstream side of the connection point (portion where the three-way valve 19 is provided) to which the bypass route 18 of the first forward path 3B is connected.
  • the controller 16 switches the three-way valve 19 so that the flow destination of the first heat medium in the upstream path from the three-way valve 19 of the first forward path 3B is switched to the first tank 10 side or the bypass path 18 side.
  • the first valve is composed of the first on-off valve 11A, the second on-off valve 11B, and the three-way valve 19.
  • FIG. 5 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification of the first embodiment.
  • step S401A is executed instead of step S401.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B, controls the three-way valve 19, and controls the upstream path from the three-way valve 19 in the first forward path 3B.
  • the flow destination of the first heat medium is switched to the bypass path 18 side, the heater 5 and the first heat medium circulator 4 are operated, and the fourth heating operation is executed.
  • the predetermined time t1 can be set short.
  • the predetermined time t1 can be set regardless of the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10. .
  • FIG. 6 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification of the first embodiment.
  • step S411A is executed instead of step S411. Specifically, in step S411A, the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B, controls the three-way valve 19, and controls the upstream path from the three-way valve 19 of the first forward path 3B. The flow destination of the first heat medium is switched to the bypass path 18 side.
  • the heater 5 and the first heat medium circulator 4 are operated in step S413. Since the first heat medium flows from the first forward path 3B through the bypass path 18 through the first return path 3A and does not pass through the first tank 10, the temperature change of the first heat medium heated by the heater 5 becomes prominent. For this reason, the predetermined time t1 can be set short.
  • the predetermined time t1 can be set regardless of the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10. .
  • the fuel cell cogeneration system 1 of the first modification configured as described above has the same effects as the fuel cell cogeneration system 1 according to the first embodiment. Further, in the fuel cell cogeneration system 1 of the first modification, the time for executing the abnormality determination operation can be shortened as compared with the fuel cell cogeneration system 1 according to Embodiment 1, and the first The normality or abnormality of the valve can be determined.
  • step S401A or step S411A the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B are closed, the three-way valve 19 is controlled, and the upstream of the three-way valve 19 in the first forward path 3B.
  • route 18 side was employ
  • the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B are opened, the three-way valve 19 is controlled, and the flow path of the first heat medium in the path upstream of the three-way valve 19 in the first forward path 3B is set to the first tank. You may employ
  • the predetermined time t1 is set as in the first embodiment.
  • the fuel cell cogeneration system of Modification 2 in Embodiment 1 includes an exhaust gas path through which exhaust gas discharged from the generator flows, a first heat medium and an exhaust gas path through the first circulation path.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to a second modification of the first embodiment.
  • the basic configuration of the fuel cell cogeneration system 1 according to the second modification is the same as that of the fuel cell cogeneration system 1 according to the first embodiment, but the exhaust gas path 14, the heat exchanger 6 is different.
  • the exhaust gas path 14 is configured to allow high-temperature exhaust gas discharged from the fuel cell 2 to flow therethrough.
  • the fuel cell 2 is a solid oxide fuel cell (SOFC) or a molten carbon salt fuel cell (MCFC) that discharges high-temperature (for example, several hundred degrees Celsius) exhaust gas. It may be configured.
  • a heat exchanger 6 is provided (more precisely, a primary flow path of the heat exchanger 6 is interposed).
  • the first circulation path 3 is connected to the secondary flow path of the heat exchanger 6. More specifically, the downstream end of the first return path 3A is connected to the upstream end of the secondary flow path of the heat exchanger 6, and the upstream end of the first forward path 3B is connected to the downstream end of the secondary flow path. Is connected.
  • the heat exchanger 6 can exchange heat with the exhaust gas flowing through the exhaust gas path 14 and the first heat medium (for example, water) flowing through the first circulation path 3.
  • the first heat medium circulator 4 passes the first heat medium from the first heater 5 to the first temperature detector 7 via the first tank 10 and the heat exchanger 6. It is comprised so that it may flow through.
  • the fuel cell cogeneration system 1 according to the second modification configured as described above has the same operational effects as the fuel cell cogeneration system 1 according to the first embodiment.
  • the fuel cell cogeneration system includes a second circulation path through which the second heat medium circulates, a second heat medium circulator that is provided in the second circulation path and conveys the second heat medium, Heat that exchanges heat between the second tank that stores the second heat medium provided in the second circulation path, and the first heat medium that flows through the first circulation path and the second heat medium that flows through the second circulation path.
  • the first valve is an on-off valve provided in the second circulation path, and the first heat medium circulator is connected to the first temperature detector from the first heater via the heat exchanger.
  • the controller performs a first heating operation, and a temperature detected by the first temperature detector after the first heating operation is set in advance.
  • the second heat medium circulator When the temperature exceeds a predetermined temperature, the second heat medium circulator is operated, and the first temperature is set before and after the operation of the second heat medium circulator.
  • the on / off valve When the temperature difference of the temperature detected by the detector is higher than the preset second temperature difference, the on / off valve is determined to be abnormal, the on / off valve abnormality is notified, or the cogeneration operation is performed. Control to stop.
  • FIG. 8 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the fuel cell cogeneration system according to the second embodiment.
  • the basic configuration of the fuel cell cogeneration system 1 according to the second embodiment is the same as that of the fuel cell cogeneration system 1 according to the first embodiment.
  • Two circulation paths (exhaust heat recovery paths) 8 a second heat medium circulator (exhaust heat recovery water pump) 9, and a second tank 12, and a first on-off valve 11A and a second on-off valve 11B This is different from the point provided in the second circulation path 8.
  • the heat exchanger 6 is provided in the middle of the first circulation path 3 so that the primary flow path is interposed. More specifically, the heat exchanger 6 is provided in the middle of the first return path 3 ⁇ / b> A and is disposed upstream of the first heat medium circulator 4.
  • the first heat medium circulator 4 is configured to flow the first heat medium from the heater 5 through the first tank 10 and the heat exchanger 6 toward the first temperature detector 7.
  • the heat exchanger 6 is disposed in the first return path 3A (in other words, the first tank 10 is disposed on the upstream side of the heat exchanger 6).
  • the first tank 10 is disposed on the upstream side of the heat exchanger 6.
  • a form in which the heat exchanger 6 is disposed in the first forward path 3B may be employed. In this case, the heat exchanger 6 may be disposed between the heater 5 and the first tank 10.
  • the secondary flow path of the heat exchanger 6 is connected to the second circulation path 8. More specifically, the downstream end of the second forward path 8A of the second circulation path 8 is connected to the upstream end of the secondary flow path of the heat exchanger 6, and the downstream end of the secondary flow path is connected to the downstream end of the secondary flow path.
  • the upstream end of the second return path 8B of the two circulation paths 8 is connected.
  • the upstream end of the second forward path 8A is connected to the lower part of the second tank 12, and the downstream end of the second return path 8B is connected to the upper part of the second tank 12.
  • a second heat medium circulator 9 is provided in the middle of the second outward path 8A.
  • the second heat medium circulator 9 is configured such that a second heat medium (for example, exhaust heat recovery water (city water) or the like) flows through the second circulation path 8.
  • a second heat medium for example, exhaust heat recovery water (city water) or the like
  • various pumps such as a plunger pump can be used.
  • the first heat medium circulator 4, the heater 5, and the second heat medium circulator 9 are operated, whereby the first heat medium heated by the heater 5 is supplied to the heat exchanger 6, Heat exchange with the second heat medium flowing through the circulation path 8 can be performed.
  • a first on-off valve 11A is provided midway upstream of the second heat medium circulator 9 in the second forward path 8A.
  • a second on-off valve 11B is provided in the middle of the second return path 8B.
  • the first temperature detector 7 may be provided in the first forward path 3 ⁇ / b> B upstream of the heater 5.
  • FIG. 9 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the second embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B, operates the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (step S101), and performs the first heating operation. Execute. Thereby, the first heat medium is heated.
  • the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B may be opened manually by a user or a maintenance worker.
  • the controller 16 acquires the temperature TA of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t1 (for example, 5 minutes) has elapsed (step S102), and the temperature acquired in step S102. It is determined whether TA is equal to or higher than a second predetermined temperature X2 ° C. (step S103).
  • a predetermined time t1 for example, 5 minutes
  • the second predetermined temperature X2 ° C. may be set from the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10 from the viewpoint of preventing erroneous detection.
  • the second predetermined temperature X2 ° C. is an arbitrary temperature higher than the temperature at which the first heat medium becomes highest (for example, 40 to 45 ° C.) due to the temperature in the environment where the fuel cell cogeneration system 1 is installed. (For example, 45 to 50 ° C.) may be set.
  • step S103 when the temperature TA is lower than the second predetermined temperature X2 ° C. (No in step S103), the controller 16 determines that at least one of the heater 5 and the first heat medium circulator 4 is abnormal. It is determined that there is (step S104). And the controller 16 stops the heater 5 and the 1st heat medium circulator 4, and complete
  • Step S106 the controller 16 acquires the temperature TB of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t2 (for example, 10 minutes) has elapsed after operating the second heat medium circulator 9 ( Step S107).
  • a predetermined time t2 for example, 10 minutes
  • the predetermined time t2 is detected according to the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10 and the amount of heat of the second heat medium stored in the second tank 12, and is set according to the amount of heat. May be. Note that the correspondence relationship of the predetermined time t2 with respect to the amount of heat can be obtained in advance by experiments and can be stored in the storage unit of the controller 16.
  • the predetermined time t2 is set.
  • the predetermined time t2 is set to be long. May be.
  • the temperature of the first heat medium (for example, water) in the first tank 10 and the second heat medium (for example, water) in the second tank 12 is the outside air temperature.
  • the predetermined time t2 may be preset according to the capacity of the first tank 10. More specifically, the predetermined time t2 may be lengthened when the capacity of the first tank 10 is large, and the predetermined time t2 may be shortened when the capacity of the first tank 10 is small.
  • the direction in which the first heat medium flows in the first return path 3A and the first forward path 3B may be either direction.
  • the direction in which the second heat medium flows in the second forward path 8A and the second return path 8B may be either direction.
  • the controller 16 determines whether or not the temperature difference between the temperature TA acquired in step S102 and the temperature TB acquired in step S107 is higher than the second temperature difference Z2 ° C. (step S108). .
  • the second temperature difference Z2 ° C. is arbitrarily determined in advance by the amount of operation of the first heat medium circulator 4 and the heater 5, the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10, or by experiment. For example, it may be 10 ° C.
  • the second heat medium flows through the second circulation path 8 by operating the second heat medium circulator 9.
  • the first heat medium heated by the heater 5 is cooled by exchanging heat with the second heat medium flowing through the second circulation path 8 by the heat exchanger 6, and is then cooled by the first temperature detector 7. The temperature to detect becomes low.
  • the controller 16 does not increase the temperature difference between the temperature TA and the temperature TB to the second temperature difference Z2 ° C. or more (when the temperature difference between the temperature TA and the temperature TB decreases). (No in step S108), it is determined that the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (first valve) are not abnormal (step S109), and the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second The heat medium circulator 9 is stopped (step S110), and this program is terminated.
  • the controller 16 determines the first on-off valve 11A and the second on-off valve. It is determined that at least one of the opening / closing valves (first valve) among 11B is abnormal (step S111). Then, the controller 16 notifies that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (step S112).
  • controller 16 stops the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S113), and stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S114). End this program. Note that the controller 16 does not have to execute Step S112.
  • the fuel cell cogeneration system 1 according to the second embodiment configured as described above has the same operational effects as the fuel cell cogeneration system 1 according to the first embodiment.
  • the fuel cell cogeneration system of Modification 1 in Embodiment 2 includes a second circulation path through which the second heat medium circulates, and a second heat medium circulation that is provided in the second circulation path and conveys the second heat medium.
  • a heat exchanger to be exchanged wherein the first valve is an on-off valve provided in the second circulation path, and the first heat medium circulator passes through the heat exchanger from the first heater,
  • the controller is configured to flow the first heat medium toward the temperature detector, and the controller operates the second heat medium circulator together with the first heating operation, and operates the second heat medium circulator after the operation of the second heat medium circulator. 1 When the temperature detected by the temperature detector is equal to or higher than a preset third predetermined temperature, or 2 When the temperature difference between the temperatures detected by the first temperature detector before and after the operation of the heat medium circulator is higher than a preset third temperature difference, the on-off valve is determined to be abnormal. It controls to notify the abnormality or to stop the cogeneration operation.
  • the fuel cell cogeneration system 1 according to the first modification of the second embodiment is configured in the same manner as the fuel cell cogeneration system 1 according to the second embodiment, and thus detailed description of the configuration is omitted. .
  • FIG. 10 is a flowchart illustrating an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification example in the second embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (step S120). Next, the controller 16 activates the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S121), and performs the first heating operation and turns the second heat medium circulator 9 on. Operate.
  • the controller 16 acquires the temperature T3 of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t3 (for example, 10 minutes) has elapsed (step S122), and the temperature acquired in step S122. It is determined whether T3 is equal to or higher than a third predetermined temperature X3 ° C. (step S123).
  • a predetermined time t3 for example, 10 minutes
  • the predetermined time t3 is detected according to the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10 and the amount of heat of the second heat medium stored in the second tank 12, and is set according to the amount of heat. May be. Note that the correspondence relationship of the predetermined time t3 with respect to the amount of heat can be obtained in advance by experiments and stored in the storage unit of the controller 16.
  • the predetermined time t3 is set.
  • the predetermined time t3 is set to be long. May be.
  • the temperature of the first heat medium (for example, water) in the first tank 10 and the second heat medium (for example, water) in the second tank 12 is the outside air temperature.
  • the predetermined time t3 may be set in advance in accordance with the capacity of the first tank 10. More specifically, the predetermined time t3 may be lengthened when the capacity of the first tank 10 is large, and the predetermined time t3 may be shortened when the capacity of the first tank 10 is small.
  • the direction in which the first heat medium flows in the first return path 3A and the first forward path 3B may be either direction. Further, the direction in which the second heat medium flows in the second forward path 8A and the second return path 8B may be either direction.
  • the third predetermined temperature X3 ° C. may be set from the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10 from the viewpoint of preventing erroneous detection.
  • the third predetermined temperature X3 ° C. is an arbitrary temperature higher than the temperature at which the first heat medium becomes the highest (eg, 40 to 45 ° C.) due to the temperature in the environment where the fuel cell cogeneration system 1 is installed. (For example, 45 to 50 ° C.) may be set.
  • the second heat medium flows through the second circulation path 8 by operating the second heat medium circulator 9.
  • the first heat medium heated by the heater 5 is cooled by exchanging heat with the second heat medium flowing through the second circulation path 8 by the heat exchanger 6, and is then cooled by the first temperature detector 7. The temperature to detect becomes low.
  • the controller 16 Valve 11B The first valve (fuel cell cogeneration system 1) determines that there is no abnormality (step S124), and stops the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S125). ), This program ends.
  • step S123 when the temperature T3 is equal to or higher than the third predetermined temperature X3 ° C. (Yes in step S123), the controller 16 determines at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B; It is determined that one valve (fuel cell cogeneration system 1) is abnormal (step S126). Then, the controller 16 notifies that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (first valve) (step S127).
  • step S128 the controller 16 stops the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S128), and stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S129). End this program. Note that the controller 16 does not have to execute step S127.
  • FIG. 11 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification of the second embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (step S131), and acquires the temperature TC of the first heat medium detected by the first temperature detector 7. (Step S132). Next, the controller 16 activates the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S133), and performs the first heating operation and turns the second heat medium circulator 9 on. Operate.
  • the controller 16 acquires the temperature TD of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t3 (for example, 10 minutes) has elapsed (step S134). Then, the controller 16 determines whether or not the temperature difference between the temperature TC acquired in step S132 and the temperature TD acquired in step S134 has increased to a third temperature difference Z3 ° C. or more (step S135).
  • a predetermined time t3 for example, 10 minutes
  • the third temperature difference Z3 ° C. is arbitrarily determined in advance by the amount of operation of the first heat medium circulator 4 and the heater 5, the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10, or by experiment. For example, it may be 10 ° C.
  • step S135 When the temperature difference between the temperature TC and the temperature TD is a temperature change less than the third temperature difference Z3 ° C. (No in step S135), the controller 16 determines the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B ( It is determined that there is no abnormality in the first valve (step S136), the heater 5, the first heat medium circulator 4 and the second heat medium circulator 9 are stopped (step S137), and this program ends.
  • the controller 16 sets the first on-off valve 11A and the second on-off valve. It is determined that at least one of the opening / closing valves (first valve) among 11B is abnormal (step S138). Then, the controller 16 informs that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (first valve) (step S139).
  • the controller 16 stops the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S140), and stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S141). End this program. Note that the controller 16 does not have to execute Step S139.
  • the fuel cell cogeneration system 1 of the first modification configured as described above has the same operational effects as the fuel cell cogeneration system 1 according to the second embodiment. Further, in the fuel cell cogeneration system 1 according to the first modification, the heater 5, the first heat medium circulator 4 and the second heat medium circulator 9 are operated simultaneously, so that the fuel cell cogeneration according to the second embodiment is performed. Compared with the system 1, the time for executing the abnormality determination operation can be shortened, and normality or abnormality of the on-off valve can be determined at an early stage.
  • the fuel cell cogeneration system of Modification 2 in Embodiment 2 includes a second circulation path through which the second heat medium circulates, and a second heat medium circulation that is provided in the second circulation path and conveys the second heat medium.
  • a heat exchanger to be exchanged the first valve is an on-off valve provided in the second circulation path
  • the first temperature detector is provided in the second circulation path
  • the controller includes: When the second heat medium circulator is operated together with the first heating operation, and the temperature detected by the first temperature detector after the operation of the second heat medium circulator is lower than a preset fourth predetermined temperature, or The temperature difference between the temperatures detected by the first temperature detector before and after the operation of the second heat medium circulator is predicted. If the temperature change of less than a fourth temperature difference to be set, the on-off valve is determined to be abnormal, notifying the abnormality of the opening and closing valve, or performs control so as to stop the operation of the cogeneration.
  • FIG. 12 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to Modification 2 of the second embodiment.
  • the fuel cell cogeneration system 1 according to the second modification has the same basic configuration as the fuel cell cogeneration system 1 according to the second embodiment, but the first temperature detector 7 is the first one.
  • the two circulation paths 8 are provided.
  • the first temperature detector 7 is provided in the vicinity of the upstream end of the second return path 8B.
  • the first temperature detector 7 may be provided at any location within the second circulation path 8.
  • the first temperature detector 7 may be provided in both the first circulation path 3 and the second circulation path 8.
  • the first heat medium circulator 4 is configured to allow the first heat medium to flow from the heater 5 through the first tank 10 toward the heat exchanger 6.
  • the second heat medium circulator 9 is configured to allow the second heat medium to flow from the heat exchanger 6 toward the first temperature detector 7.
  • FIG. 13 is a flowchart illustrating an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the second modification example in the second embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (step S150). Next, the controller 16 activates the heater 5, the first heat medium circulator 4 and the second heat medium circulator 9 (step S151), and performs the first heating operation and turns the second heat medium circulator 9 on. Operate.
  • the controller 16 acquires the temperature T4 of the second heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t3 (for example, 10 minutes) has elapsed (step S152), and the temperature acquired in step S152. It is determined whether T4 is lower than a fourth predetermined temperature X4 ° C. (step S153).
  • a predetermined time t3 for example, 10 minutes
  • the fourth predetermined temperature X4 ° C. may be set from the amount of heat of the second heat medium stored in the second tank 12 from the viewpoint of preventing erroneous detection.
  • the fourth predetermined temperature X4 ° C. is an arbitrary temperature higher than the temperature (for example, 40 to 45 ° C.) at which the second heat medium becomes highest depending on the temperature in the environment where the fuel cell cogeneration system 1 is installed. (For example, 45 to 50 ° C.) may be set.
  • the fourth predetermined temperature X4 ° C. is supplied from the lower part of the second tank 12 to the second circulation path 8. Any temperature higher than the highest temperature may be set.
  • the second heat medium flows through the second circulation path 8 by operating the second heat medium circulator 9. Thereby, the second heat medium flowing through the second circulation path 8 is heated by exchanging heat with the first heat medium flowing through the first circulation path 3 by the heat exchanger 6, and the first temperature detection is performed. The temperature detected by the vessel 7 becomes high.
  • the controller 16 Open / close valve 11B: The first valve (fuel cell cogeneration system 1) determines that there is no abnormality (step S154) and stops the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S154). S155), this program is terminated.
  • Step S153 determines at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B; It is determined that one valve (fuel cell cogeneration system 1) is abnormal (step S156). Then, the controller 16 informs that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (first valve) (step S157).
  • the controller 16 stops the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S158), and stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S159). End this program. Note that the controller 16 does not have to execute Step S157.
  • FIG. 14 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the second modification of the second embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (step S161), and acquires the temperature TE of the second heat medium detected by the first temperature detector 7. (Step S162). Next, the controller 16 activates the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S163), and performs the first heating operation and turns the second heat medium circulator 9 on. Operate.
  • the controller 16 acquires the temperature TF of the second heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t3 (for example, 10 minutes) has elapsed (step S164). Then, the controller 16 determines whether or not the temperature difference between the temperature TE acquired in step S162 and the temperature TF acquired in step S164 is a temperature change less than the fourth temperature difference Z4 ° C. (step S165). .
  • a predetermined time t3 for example, 10 minutes
  • the fourth temperature difference Z4 ° C. is the amount of operation of the first heat medium circulator 4, the second heat medium circulator 9 and the heater 5, and the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10. It can be arbitrarily set in advance by the amount of heat of the second heat medium stored in the second tank 12 or by experiment, and may be 10 ° C., for example.
  • the controller 16 determines that the temperature difference between the temperature TE and the temperature TF is not a temperature change less than the fourth temperature difference Z4 ° C. (when the temperature rises to the fourth temperature difference Z4 ° C. or more) (No in step S165). Therefore, it is determined that the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (first valve) are not abnormal (step S166), and the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 are turned on. Stop (step S167) and end the program.
  • step S165 when the temperature difference between the temperature TE and the temperature TF is a temperature change less than the fourth temperature difference Z4 ° C. (Yes in step S165), the controller 16 sets the first on-off valve 11A and the second on-off valve. It is determined that at least one on-off valve (first valve) of 11B is abnormal (step S168). Then, the controller 16 notifies that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (first valve) (step S169).
  • the controller 16 stops the heater, the first heat medium circulator 4 and the second heat medium circulator 9 (step S170), stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S171), Exit this program. Note that the controller 16 does not have to execute Step S169.
  • the fuel cell cogeneration system 1 of the second modification configured as described above has the same operational effects as the fuel cell cogeneration system 1 according to the second embodiment. Further, in the fuel cell cogeneration system 1 of the second modification, the heater 5, the first heat medium circulator 4 and the second heat medium circulator 9 are operated simultaneously, so that the fuel cell cogeneration according to the second embodiment is performed. Compared with the system 1, the time for executing the abnormality determination operation can be shortened, and normality or abnormality of the on-off valve can be determined at an early stage.
  • the fuel cell cogeneration system includes a second circulation path through which the second heat medium circulates, a second heat medium circulator that is provided in the second circulation path and conveys the second heat medium, Heat that exchanges heat between the second tank that stores the second heat medium provided in the second circulation path, and the first heat medium that flows through the first circulation path and the second heat medium that flows through the second circulation path.
  • the first valve is an on-off valve provided in the second circulation path
  • the first heater is provided in the second tank so as to heat the second heat medium
  • the controller performs a second heating operation for operating the first heat medium circulator and the second heat medium circulator and controlling the second heat medium to be heated by the first heater, and after the second heating operation.
  • the on / off valve is determined to be abnormal, and an on / off valve abnormality is notified. Or it controls to stop the operation of cogeneration.
  • FIG. 15 is a schematic diagram showing a schematic configuration of the fuel cell cogeneration system according to the third embodiment.
  • the basic configuration of the fuel cell cogeneration system 1 according to the third embodiment is the same as that of the fuel cell cogeneration system 1 according to the second embodiment.
  • the difference is that the tank 12 is provided as an additional cooker.
  • the heater 5 may be provided in both the first circulation path 3 and the second tank 12.
  • the first heat medium circulator 4 is configured to allow the first heat medium to flow from the heat exchanger 6 toward the first temperature detector 7.
  • the first temperature detector 7 may be provided at any location within the first circulation path 3.
  • the first temperature detector 7 is provided near the outlet side of the heat exchanger 6 in the first circulation path 3. It may be.
  • FIG. 16 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the third embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (step S200). Next, the controller 16 operates the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S201), and executes the second heating operation.
  • the controller 16 acquires the temperature T5 of the second heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t3 (for example, 10 minutes) has elapsed (step S202), and the temperature acquired in step S202. It is determined whether T5 is less than a fifth predetermined temperature X5 ° C. (step S203).
  • a predetermined time t3 for example, 10 minutes
  • the fifth predetermined temperature X5 ° C. may be set from the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10 from the viewpoint of preventing erroneous detection.
  • the fifth predetermined temperature X5 ° C. is an arbitrary temperature higher than the temperature at which the first heat medium becomes highest (for example, 40 to 45 ° C.) depending on the temperature in the environment where the fuel cell cogeneration system 1 is installed. (For example, 45 to 50 ° C.) may be set.
  • the second heat medium in the second tank 12 heated by the heater 5 is activated by the operation of the second heat medium circulator 9. , Flows through the second circulation path 8.
  • the second heat medium flowing through the second circulation path 8 exchanges heat with the first heat medium flowing through the first circulation path 3 by the heat exchanger 6, thereby heating the first heat medium. The For this reason, the temperature detected by the first temperature detector 7 increases.
  • the controller 16 Valve 11B The first valve (fuel cell cogeneration system 1) determines that there is no abnormality (step S204), and stops the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S205). ), This program ends.
  • Step S203 determines at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B; It is determined that one valve (fuel cell cogeneration system 1) is abnormal (step S206). Then, the controller 16 informs that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (first valve) (step S207).
  • the controller 16 stops the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S208), and stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S209). End this program. Note that the controller 16 does not have to execute Step S207.
  • FIG. 17 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the third embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (step S211), and acquires the temperature TG of the second heat medium detected by the first temperature detector 7. (Step S212). Next, the controller 16 operates the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S213), and executes the second heating operation.
  • the controller 16 acquires the temperature TH of the second heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t3 (for example, 10 minutes) has elapsed (step S214). Then, the controller 16 determines whether or not the temperature difference between the temperature TG acquired in Step S212 and the temperature TH acquired in Step S214 is a temperature change less than the fifth temperature difference Z5 ° C. (Step S215). .
  • the fifth temperature difference Z5 ° C. is the amount of operation of the first heat medium circulator 4, the second heat medium circulator 9 and the heater 5, and the amount of heat of the first heat medium stored in the first tank 10. It can be arbitrarily set in advance by the amount of heat of the second heat medium stored in the second tank 12 or by experiment, and may be 10 ° C., for example.
  • step S215 When the temperature difference between the temperature TG and the temperature TH is not a temperature change less than the fifth temperature difference Z5 ° C. (when the temperature has risen to the fifth temperature difference Z5 ° C. or more) (No in step S215).
  • the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (first valve) are determined to be normal (step S216), and the heater 5, the first heat medium circulator 4 and the second heat medium circulator 9 are turned on. Stop (step S217) and end the program.
  • the controller 16 determines the first on-off valve 11A and the second on-off valve. It is determined that at least one of the opening / closing valves (first valve) among 11B is abnormal (step S218). Then, the controller 16 notifies that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (first valve) (step S219).
  • the controller 16 stops the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S220), and stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S221). End this program. Note that the controller 16 does not have to execute Step S219.
  • the fuel cell cogeneration system 1 according to the third embodiment configured as described above has the same effects as the fuel cell cogeneration system 1 according to the second embodiment. Further, in the fuel cell cogeneration system 1 according to the third embodiment, the heater 5, the first heat medium circulator 4 and the second heat medium circulator 9 are operated simultaneously, so the fuel cell according to the second embodiment. Compared with the cogeneration system 1, the time for executing the abnormality determination operation can be shortened, and normality or abnormality of the on-off valve can be determined early.
  • the fuel cell cogeneration system of Modification 1 in Embodiment 3 includes a second circulation path through which the second heat medium circulates, and a second heat medium circulation that is provided in the second circulation path and conveys the second heat medium.
  • the first temperature detector is provided in the second circulation path, and the controller controls the second heat medium circulator to operate and heats the second heat medium with the first heater.
  • the temperature detected by the first temperature detector after the third heating operation is set in advance.
  • the temperature difference between the temperatures detected by the first temperature detector before and after the third heating operation is a temperature change less than a preset sixth temperature difference
  • the on-off valve Is determined to be abnormal an abnormality of the on-off valve is notified, or control is performed so as to stop the cogeneration operation.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to Modification 1 of Embodiment 3.
  • the fuel cell cogeneration system 1 according to the first modification has the same basic configuration as the fuel cell cogeneration system 1 according to the third embodiment, but the first temperature detector 7 is the first one.
  • the two circulation paths 8 are provided.
  • the first temperature detector 7 is provided in the vicinity of the upstream end of the second return path 8B.
  • the first temperature detector 7 may be provided at any location within the second circulation path 8.
  • the first temperature detector 7 may be provided in both the first circulation path 3 and the second circulation path 8.
  • the second heat medium circulator 9 is configured to allow the second heat medium to flow from the heat exchanger 6 toward the first temperature detector 7.
  • FIG. 19 is a flowchart illustrating an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification example in the third embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (step S230). Next, the controller 16 operates the heater 5 and the second heat medium circulator 9 (step S231), and executes the third heating operation.
  • the controller 16 acquires the temperature T6 of the second heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t3 (for example, 10 minutes) has elapsed (step S232), and the temperature acquired in step S232. It is determined whether or not T6 is less than a sixth predetermined temperature X6 ° C. (step S233).
  • a predetermined time t3 for example, 10 minutes
  • the sixth predetermined temperature X6 ° C. may be set from the amount of heat of the second heat medium stored in the second tank 12 from the viewpoint of preventing erroneous detection.
  • the sixth predetermined temperature X6 ° C. is an arbitrary temperature higher than the temperature (for example, 40 to 45 ° C.) at which the second heat medium becomes highest depending on the temperature in the environment where the fuel cell cogeneration system 1 is installed. (For example, 45 to 50 ° C.) may be set.
  • the second heat medium in the second tank 12 heated by the heater 5 is activated by the operation of the second heat medium circulator 9. , Flows through the second circulation path 8. Thereby, the temperature detected by the first temperature detector 7 is increased.
  • the second heat medium does not flow through the second circulation path 8, and therefore the first temperature detection.
  • the temperature detected by the vessel 7 does not increase.
  • the controller 16 Valve 11B The first valve (fuel cell cogeneration system 1) determines that there is no abnormality (step S234), stops the heater 5 and the second heat medium circulator 9 (step S235), and ends this program.
  • Step S233 the controller 16 determines at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B; It is determined that one valve (fuel cell cogeneration system 1) is abnormal (step S236). Then, the controller 16 notifies that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (first valve) (step S237).
  • controller 16 stops the heater 5 and the second heat medium circulator 9 (step S238), stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S239), and ends this program. Note that the controller 16 does not have to execute Step S237.
  • FIG. 20 is a flowchart illustrating another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first modification of the third embodiment.
  • the controller 16 opens the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (step S241), and acquires the temperature TI of the second heat medium detected by the first temperature detector 7. (Step S242). Next, the controller 16 operates the heater 5 and the second heat medium circulator 9 (step S243), and executes the third heating operation.
  • the controller 16 acquires the temperature TJ of the second heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t3 (for example, 10 minutes) has elapsed (step S244). Then, the controller 16 determines whether or not the temperature difference between the temperature TI acquired in step S242 and the temperature TJ acquired in step S244 is a temperature change less than the sixth temperature difference Z6 ° C. (step S245). .
  • the sixth temperature difference Z6 ° C. is arbitrarily determined in advance by the amount of operation of the second heat medium circulator 9 and the heater 5, the amount of heat of the second heat medium stored in the second tank 12, or the experiment. For example, it may be 10 ° C.
  • the controller 16 determines that the temperature difference between the temperature TI and the temperature TJ is not a temperature change less than the sixth temperature difference Z6 ° C. (when the temperature rises to the sixth temperature difference Z6 ° C. or more) (No in step S245).
  • the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B (first valve) are determined to be normal (step S246), the heater 5 and the second heat medium circulator 9 are stopped (step S247), and the program Exit.
  • Step S245 when the temperature difference between the temperature TI and the temperature TJ is a temperature change less than the sixth temperature difference Z6 ° C. (Yes in Step S245), the controller 16 sets the first on-off valve 11A and the second on-off valve. It is determined that at least one of the opening / closing valves (first valve) among 11B is abnormal (step S248). Then, the controller 16 informs that at least one of the first on-off valve 11A and the second on-off valve 11B is abnormal (first valve) (step S249).
  • controller 16 stops the heater 5 and the second heat medium circulator 9 (step S250), stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S251), and ends this program. Note that the controller 16 does not have to execute Step S249.
  • the fuel cell cogeneration system 1 of the first modification configured as described above has the same operational effects as the fuel cell cogeneration system 1 according to the third embodiment. Further, in the fuel cell cogeneration system 1 of the first modification, the heater 5 and the second heat medium circulator 9 need not be operated, and the first heat medium circulator 4 need not be operated. Compared to the fuel cell cogeneration system 1, it is possible to suppress power consumption when performing an abnormality determination operation.
  • the first valve is a check valve
  • the first circulation path has a first pipe whose one end is connected to the first tank and one end connected to the generator.
  • Second pipe one end connected to the generator, the fourth pipe connected to the first tank, the other end of the first pipe, and the other end of the second pipe
  • a first connecting pipe configured to connect the second connecting pipe
  • a second connecting pipe configured to connect the other end of the third pipe and the other end of the fourth pipe.
  • the first circulation path Connection of the pipes is determined to be abnormal, notifying the abnormal connection of the pipes of the first circulation path, or performs control so as to stop the operation of the cogeneration.
  • FIG. 21 and 22 are schematic diagrams showing a schematic configuration of the fuel cell cogeneration system according to the fourth embodiment.
  • 21 shows a state in which the pipes constituting the first circulation path 3 are normally connected
  • FIG. 22 shows a state in which the pipes constituting the first circulation path 3 are connected by mistake. Yes.
  • the basic configuration of the fuel cell cogeneration system 1 according to the fourth embodiment is the same as that of the fuel cell cogeneration system 1 according to the first embodiment.
  • the point which is comprised with the stop valve 32 differs.
  • the check valve 32 is configured to prevent the first heat medium from flowing backward.
  • a tank unit 33 including a housing for storing the first tank 10 and the check valve 32 is provided.
  • the first circulation path 3 includes a first pipe 30A, a second pipe 30B, a third pipe 30C, a fourth pipe 30D, a first connection pipe 30E, and a second connection pipe 30F.
  • the first pipe 30 ⁇ / b> A and the fourth pipe 30 ⁇ / b> D are housed in the casing of the tank unit 33.
  • One end of the first pipe 30A is connected to the first tank 10, and one end of the second pipe 30B is connected to the fuel cell 2.
  • the first connection pipe 30E is configured to connect the other end of the first pipe 30A and the other end of the second pipe 30B.
  • one end of the third pipe 30C is connected to the fuel cell 2, and one end of the fourth pipe 30D is connected to the first tank 10.
  • the second connection pipe 30F is configured to connect the other end of the third pipe 30C and the other end of the fourth pipe 30D.
  • the first heat medium circulator 4 is configured to allow the first heat medium to flow from the heater 5 toward the first temperature detector 7. For this reason, as shown in FIG. 22, the first connecting pipe 30E connects the other end of the first pipe 30A and the other end of the third pipe 30C, and the second connecting pipe 30F connects the other end of the second pipe 30B and the second end. When the other end of the four pipes 30D is connected, the first heat medium cannot flow through the first circulation path 3 by the check valve 32 even if the first heat medium circulator 4 is activated.
  • connection state of each pipe in the first circulation path 3 is determined according to the following flowchart.
  • FIG. 23 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the fourth embodiment.
  • the controller 16 operates the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (Step S301), and executes the first heating operation. Thereby, the first heat medium is heated.
  • the controller 16 acquires the temperature T of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t1 (for example, 5 minutes) has elapsed (step S302), and the temperature acquired in step S302. It is determined whether T is lower than the first predetermined temperature X1 ° C. (step S303).
  • a predetermined time t1 for example, 5 minutes
  • the first heat medium flows through the first circulation path 3 (including the first heat medium flow path 2A). Due to the first heat medium heated by 5, the temperature detected by the first temperature detector 7 rises. On the other hand, when the connection of each pipe constituting the first circulation path 3 is abnormal, the first heat medium does not flow through the first circulation path 3 (including the first heat medium flow path 2A). The temperature detected by the first temperature detector 7 does not rise.
  • the controller 16 configures the first circulation path 3 when the temperature T is not lower than the first predetermined temperature X1 ° C. (when the temperature T is equal to or higher than the first predetermined temperature X1 ° C.) (No in step S303). It is determined that there is no abnormality in the connection of each pipe (fuel cell cogeneration system 1) (step S304), the heater 5 and the first heat medium circulator 4 are stopped (step S305), and this program ends.
  • step S303 when the temperature T is lower than the first predetermined temperature X1 ° C. (Yes in step S303), the controller 16 connects the pipes constituting the first circulation path 3 (fuel cell cogeneration system 1). It is determined that there is an abnormality (step S306). And the controller 16 alert
  • step S308 the controller 16 stops the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (step S308), stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S309), and ends this program. Note that the controller 16 does not have to execute step S307.
  • FIG. 24 is a flowchart showing another example of the abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the first embodiment.
  • the controller 16 acquires the temperature T1 of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 (step S311). Next, the controller 16 operates the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (step S312), and executes the first heating operation. Thereby, the first heat medium is heated.
  • the controller 16 acquires the temperature T2 of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t1 (for example, 5 minutes) has elapsed (step S313). Then, the controller 16 determines whether or not the temperature difference between the temperature T1 acquired in step S311 and the temperature T2 acquired in step S313 is a temperature change less than the first temperature difference Z1 ° C. (step S314). .
  • a predetermined time t1 for example, 5 minutes
  • the controller 16 determines that the temperature difference between the temperature T1 and the temperature T2 is not a temperature change less than the first temperature difference Z1 ° C. (in the case where the temperature difference has risen to the first temperature difference Z1 ° C. or more) (in step S314). No), it is determined that there is no abnormality in the connection of each pipe constituting the first circulation path 3 (step S315), the heater 5 and the first heat medium circulator 4 are stopped (step S316), and this program is terminated. To do.
  • step S314 when the temperature difference between the temperature T1 and the temperature T2 is a temperature change that is less than the first temperature difference Z1 ° C. (Yes in step S314), the controller 16 sets each pipe constituting the first circulation path 3. Is determined to be abnormal (step S317). And the controller 16 alert
  • controller 16 stops the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (step S319), stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S320), and ends this program. Note that the controller 16 does not have to execute Step S318.
  • the fuel cell cogeneration system 1 configured as described above, it is possible to detect an abnormality in the fuel cell cogeneration system 1 such as a connection abnormality in each pipe constituting the first circulation path 3. it can.
  • the first valve is a check valve, and the first circulation path has one end at the first tank as viewed from the flow direction of the first heat medium.
  • a first pipe connected to the generator, a second pipe connected at one end to the generator, a third pipe connected at the one end to the generator, and a fourth pipe connected at the one end to the first tank.
  • the controller is configured to perform a first heating operation, and a temperature detected by the first temperature detector after the first heating operation is lower than a first predetermined temperature set in advance.
  • a temperature difference between temperatures detected by the first temperature detector before and after the first heating operation is set in advance.
  • the connection abnormality of each pipe of the first circulation path is notified, or the cogeneration operation is stopped. Control as follows.
  • FIG. 25 and 26 are schematic diagrams showing a schematic configuration of a fuel cell cogeneration system according to Modification 1 of Embodiment 4.
  • FIG. 25 shows a state where the pipes constituting the first circulation path 3 are normally connected
  • FIG. 26 shows a state where the pipes constituting the first circulation path 3 are incorrectly connected. Yes.
  • the basic configuration of the fuel cell cogeneration system 1 according to the first modification is the same as that of the fuel cell cogeneration system 1 according to the fourth embodiment, but the exhaust gas path 14, the heat exchanger 6 is different.
  • the exhaust gas path 14 is configured to allow high-temperature exhaust gas discharged from the fuel cell 2 to flow therethrough.
  • the fuel cell 2 is a solid oxide fuel cell (SOFC) or a molten carbon salt fuel cell (MCFC) that discharges high-temperature (for example, several hundred degrees Celsius) exhaust gas. It may be configured.
  • a heat exchanger 6 is provided (more precisely, a primary flow path of the heat exchanger 6 is interposed).
  • the first circulation path 3 is connected to the secondary flow path of the heat exchanger 6. More specifically, the downstream end of the first return path 3A is connected to the upstream end of the secondary flow path of the heat exchanger 6, and the upstream end of the first forward path 3B is connected to the downstream end of the secondary flow path. Is connected.
  • the heat exchanger 6 can exchange heat with the exhaust gas flowing through the exhaust gas path 14 and the first heat medium (for example, water) flowing through the first circulation path 3.
  • the first heat medium circulator 4 causes the first heat medium to flow from the heater 5 through the first tank 10 and the heat exchanger 6 toward the first temperature detector 7. It is configured as follows.
  • the fuel cell cogeneration system 1 of the first modification configured as described above has the same effects as the fuel cell cogeneration system 1 according to the fourth embodiment.
  • the second circulation path includes a fifth pipe having one end connected to the second tank, a sixth pipe having one end connected to the heat exchanger, The seventh pipe having one end connected to the heat exchanger, the eighth pipe having one end connected to the second tank, and the other end of the fifth pipe and the other end of the sixth pipe are connected.
  • a third connecting pipe, and a fourth connecting pipe configured to connect the other end of the seventh pipe and the other end of the eighth pipe, and the first valve is provided in the second circulation path.
  • the temperature difference between the temperatures detected by the first temperature detector before and after the operation of the second heat medium circulator is activated.
  • the connection of the pipes constituting the second circulation path is determined to be abnormal, the connection abnormality of each pipe of the second circulation path is notified, or cogeneration Control to stop the operation.
  • FIG. 27 and 28 are schematic diagrams showing a schematic configuration of the fuel cell cogeneration system according to the fifth embodiment.
  • 27 shows a state where the pipes constituting the second heat medium circulator 9 are normally connected
  • FIG. 28 shows the pipes constituting the second heat medium circulator 9 being connected by mistake. Indicates the state.
  • the basic configuration of the fuel cell cogeneration system 1 according to the fifth embodiment is the same as that of the fuel cell cogeneration system 1 according to the second embodiment.
  • the point which is comprised with the stop valve 32 differs.
  • the check valve 32 is configured to prevent the second heat medium from flowing backward.
  • a tank unit 33 including a housing for storing the second tank 12 and the check valve 32 is provided.
  • the second circulation path 8 includes a fifth pipe 80A, a sixth pipe 80B, a seventh pipe 80C, an eighth pipe 80D, a third connection pipe 80E, and a fourth connection pipe 80F.
  • a fifth pipe 80A and an eighth pipe 80D are housed in the casing of the tank unit 33.
  • One end of the fifth pipe 80A is connected to the second tank 12, and one end of the sixth pipe 80B is connected to the heat exchanger 6 (more precisely, the entrance of the secondary flow path of the heat exchanger 6). ing.
  • the third connecting pipe 80E is configured to connect the other end of the fifth pipe 80A and the other end of the sixth pipe 80B.
  • the seventh pipe 80C has one end connected to the heat exchanger 6 (more precisely, the outlet of the secondary flow path of the heat exchanger 6), and the eighth pipe 80D has one end connected to the second tank 12. It is connected.
  • the fourth connecting pipe 80F is configured to connect the other end of the seventh pipe 80C and the other end of the eighth pipe 80D.
  • the second heat medium circulator 9 is configured such that the second heat medium heated by the heat exchanger 6 is supplied to the upper part of the second tank 12. For this reason, as shown in FIG. 28, the third connecting pipe 80E connects the other end of the fifth pipe 80A and the other end of the seventh pipe 80C, and the fourth connecting pipe 80F connects the other end of the sixth pipe 80B to the other end. When the other end of the eight pipes 80D is connected, the second heat medium cannot flow through the second circulation path 8 by the check valve 32 even if the second heat medium circulator 9 is activated.
  • connection state of each pipe in the second circulation path 8 is determined according to the following flowchart.
  • FIG. 29 is a flowchart showing an example of an abnormality determination operation of the fuel cell cogeneration system according to the fifth embodiment.
  • the controller 16 activates the heater 5 and the first heat medium circulator 4 (step S501), and executes the first heating operation. Thereby, the first heat medium is heated.
  • the controller 16 acquires the temperature TA of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t1 (for example, 5 minutes) has elapsed (step S502), and the temperature acquired in step S502. It is determined whether TA is equal to or higher than the second predetermined temperature X2 ° C. (step S503).
  • a predetermined time t1 for example, 5 minutes
  • the controller 16 determines that at least one of the heater 5 and the first heat medium circulator 4 is abnormal when the temperature TA is lower than the second predetermined temperature X2 ° C. (No in step S503). It is determined that there is (step S504). And the controller 16 stops the heater 5 and the 1st heat-medium circulation device 4, and complete
  • Step S503 when the temperature TA is equal to or higher than the second predetermined temperature X2 ° C. (Yes in Step S503), the controller 16 operates the second heat medium circulator 9 (Step S506). Then, the controller 16 acquires the temperature TB of the first heat medium detected by the first temperature detector 7 after a predetermined time t2 (for example, 10 minutes) has elapsed after operating the second heat medium circulator 9 ( Step S507).
  • a predetermined time t2 for example, 10 minutes
  • the controller 16 determines whether or not the temperature difference between the temperature TA acquired in step S502 and the temperature TB acquired in step S507 has increased to the second temperature difference Z2 ° C. or more (step S508). .
  • the second heat medium flows through the second circulation path 8 (including the secondary flow path of the heat exchanger 6).
  • the first heat medium heated by the heater 5 is cooled by exchanging heat with the second heat medium flowing through the second circulation path 8 by the heat exchanger 6, and is then cooled by the first temperature detector 7. The temperature to detect becomes low.
  • the second heat medium does not flow through the second circulation path 8 (including the secondary flow path of the heat exchanger 6). Therefore, heat exchange is not performed in the heat exchanger 6, and the temperature detected by the first temperature detector 7 rises.
  • the controller 16 does not increase the temperature difference between the temperature TA and the temperature TB to the second temperature difference Z2 ° C. or more (when the temperature difference between the temperature TA and the temperature TB decreases). (No in step S508), it is determined that there is no abnormality in the connection of each pipe constituting the second circulation path 8 (step S509), and the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator. 9 is stopped (step S510), and this program is terminated.
  • step S508 when the temperature difference between the temperature TA and the temperature TB has risen to the second temperature difference Z2 ° C. or more (Yes in step S508), the controller 16 sets each pipe constituting the second circulation path 8. Is determined to be abnormal (step S511). And the controller 16 alert
  • step S5 the controller 16 stops the heater 5, the first heat medium circulator 4, and the second heat medium circulator 9 (step S513), and stops the operation of the fuel cell cogeneration system 1 (step S514). End this program. Note that the controller 16 does not have to execute step S512.
  • the operation for determining the connection abnormality of each pipe constituting the second circulation path 8 is performed by the on-off valve of the fuel cell cogeneration system 1 according to the second embodiment. It is executed in the same manner as the abnormality determination operation. Therefore, the connection abnormality determination operation of each pipe constituting the second circulation path 8 is performed by the fuel cell of the first modification, the second modification, the third embodiment, and the first modification in the third embodiment. This can be executed in the same manner as the on / off valve abnormality determination operation of the cogeneration system 1.
  • the cogeneration system and the operation method of the cogeneration system of the present invention are useful because an abnormality of the cogeneration system can be detected.
  • Fuel cell cogeneration system 2 Fuel cell 2A 1st heat medium flow path 3 1st circulation path 3A 1st return path 3B 1st outbound path 4 1st heat medium circulator 5 Heater 6 Heat exchanger 7 1st temperature detector 8 1st 2 circulation path 8A 2nd outward path 8B 2nd return path 9 2nd heat medium circulator 10 1st tank 11A 1st on-off valve 11B 2nd on-off valve 11C 3rd on-off valve 12 2nd tank 13 2nd temperature detector 14 Exhaust gas Path 15 Fuel cell system 16 Controller 17A Connection point 18 Bypass path 19 Three-way valve 30A First pipe 30B Second pipe 30C Third pipe 30D Fourth pipe 30E First connection pipe 30F Second connection pipe 32 Check valve 33 Tank unit 80A 5th piping 80B 6th piping 80C 7th piping 80D 8th piping 80E 3rd connection pipe 80F 4th connection pipe 101 Fuel cell coating Energy system 102 Fuel cell 103 Cooling water line 105 Electric heater 106 Heat exchange

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Abstract

 本発明に係るコージェネレーションシステムは、発電器(2)と、第1循環経路(3)と、第1熱媒体循環器(4)と、第1加熱器(5)と、第1温度検知器(7)と、第1タンク(10)と、第1弁(11A、11B)と、制御器(16)と、を備え、第1熱媒体循環器(4)は、第1加熱器(5)から第1温度検知器(7)に向かって、第1熱媒体を通流させるように構成され、制御器(16)は、第1加熱器(5)で第1熱媒体を加熱し、かつ、第1熱媒体循環器(4)が動作するよう制御する第1加熱動作を行い、第1加熱動作後に第1温度検知器(7)が検知する温度が、予め設定される第1所定温度未満である場合、又は、第1加熱動作の前後で第1温度検知器(7)が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、コージェネレーションシステムが異常と判定する。

Description

コージェネレーションシステム及びコージェネレーションシステムの運転方法
 本発明は、コージェネレーションシステム及びコージェネレーションシステムの運転方法に関するものである。
 コージェネレーションシステムとしては、従来からガスエンジン発電機又はガスエンジンコージェネレーションシステムが知られているが、特に近年注目を浴びているものに、燃料電池を用いて電力と熱を併給する燃料電池コージェネレーションシステムがある。これらのコージェネレーションシステムは、ガスエンジン又は燃料電池等の発電機と、発電とともに発生した熱を有効利用するために蓄熱装置として貯湯タンクと、を組み合わせることが多い。
 発電機に燃料電池を用いたコージェネレーションシステムとして、熱媒体を流すラインの誤接続を察知する燃料電池コージェネレーションシステムが知られている(例えば、特許文献1参照)。図30は、特許文献1に開示されている燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。
 図30に示すように、特許文献1に開示されている燃料電池コージェネレーションシステム101は、燃料電池102と、冷却水ライン103と、冷却水ライン103に設けられている電気ヒータ105と、冷却水の熱を排熱回収水に伝達する熱交換器106と、排熱回収水ライン108と、貯湯槽110と、導出水温度検知器113aと、導入水温度検知器113bと、判断装置116と、を備えている。
 排熱回収水ライン108は、排熱回収水を熱交換器106から貯湯槽110へ導くべき高温排熱回収ライン108aと、排熱回収水を貯湯槽110から熱交換器106へ導くべき低温排熱回収ライン108bと、を有している。
 また、低温排熱回収ライン108bには、貯湯槽110から導出されるべき排熱回収水の温度を検出する導出水温度検知器113aが設けられていて、高温排熱回収ライン108aには、貯湯槽110から導入されるべき排熱回収水の温度を検出する導入水温度検知器113bが設けられている。
 そして、判断装置116は、導出水温度検知器113aの検出温度に基づいて、高温排熱回収ライン108aと低温排熱回収ライン108bに誤接続があったと判断する。具体的には、判断装置116は、電気ヒータ105の動作時に、誤接続されている場合は加熱された水が熱交換器106を介して導出水温度検知器113a側に流れるため、導出水温度検知器113aが検知する温度が、導入水温度検知器113bが検知する温度と比べて高くなることにより、誤接続があったと判断している。
 また、排熱回収路にバルブが設けられた燃料電池システムが知られている(例えば、特許文献2参照)。図31は、特許文献2に開示されている燃料電池システムの概略構成を示す模式図である。
 図31に示すように、特許文献2に開示されている燃料電池システム201は、燃料電池202及び熱交換器203を内部に収納する第1のケース204を備えた燃料電池ユニット215と、貯湯タンク210を内部に収納している第2のケース205を備えた貯湯ユニット233と、熱交換器203と貯湯タンク210を接続する排熱回収経路208と、を備えている。また、排熱回収経路208における第1のケース204と第2のケース205との間には、高温メンテバルブ211aと低温メンテバルブ211bが配置されている。
特開2009-218052号公報 特開2012-4132号公報
 ところで、図30に示す燃料電池コージェネレーションシステム101に図31に示す燃料電池システム201の高温メンテバルブ211a及び低温メンテバルブ211bの少なくとも一方のバルブを備える形態を採用すると、以下の課題が発生する。
 例えば、これらのバルブが開閉弁で構成されていて、当該開閉弁が閉止されている場合、排熱回収水は、高温排熱回収ライン108a及び低温排熱回収ライン108bを通流することができない。このため、導出水温度検知器113aで検出する温度は、導入水温度検知器113bで検出する温度と比べて高くならないので、開閉弁の異常を検知することができないという第1の課題が発生する。
 また、高温メンテバルブ211a又は低温メンテバルブ211bが逆止弁で構成されていて、高温排熱回収ライン108aと低温排熱回収ライン108bが誤接続されている場合、排熱回収水は、高温排熱回収ライン108a及び低温排熱回収ライン108bを通流することができない。このため、導出水温度検知器113aで検出する温度は、導入水温度検知器113bで検出する温度と比べて高くならないので、特許文献2の判断装置116は、高温排熱回収ライン108aと低温排熱回収ライン108bが誤接続されているにもかかわらず、誤接続されていないと判断するという第2の課題が発生する。
 本発明は、前記第1の課題及び第2の課題の少なくとも一方の課題を解決するものであり、排熱回収路に設けられている開閉弁の異常、又は排熱回収経路を構成する配管の接続異常を検知することができるコージェネレーションシステム及びコージェネレーションシステムの運転方法を提供することを目的とする。
 上記課題を解決するために、本発明に係るコージェネレーションシステムは、電力及び熱の供給を行う発電器と、前記発電器から熱を回収するための第1熱媒体が循環する第1循環経路と、前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体の温度を検知する第1温度検知器と、前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を加熱する第1加熱器と、前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を搬送する第1熱媒体循環器と、前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を貯める第1タンクと、前記第1循環経路に設けられた第1弁と、制御器と、を備え、前記制御器は、前記第1加熱器で前記第1熱媒体を加熱し、かつ、前記第1熱媒体循環器が動作するよう制御する第1加熱動作を行い、前記第1加熱動作後に前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第1所定温度未満である場合、又は、前記第1加熱動作の前後で前記第1温度検知器が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、コージェネレーションシステムが異常と判定する、前記コージェネレーションシステムの異常を報知する、又は、前記コージェネレーションシステムの運転を停止するよう制御する。
 これにより、第1循環経路に設けられている第1弁の異常、又は第1循環経路を構成する配管の接続異常といったコージェネレーションシステムの異常を検知することができる。
 また、上記課題を解決するために、本発明に係るコージェネレーションシステムの運転方法は、電力及び熱の供給を行う発電器と、前記発電器から熱を回収するための第1熱媒体が循環する第1循環経路と、前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体の温度を検知する第1温度検知器と、前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を加熱する第1加熱器と、前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を搬送する第1熱媒体循環器と、前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を貯める第1タンクと、前記第1循環経路に設けられた第1弁と、を備える、コージェネレーションシステムの運転方法であって、前記第1加熱器が前記第1熱媒体を加熱し、かつ、前記第1熱媒体循環器が前記第1加熱器から前記第1温度検知器に向かって、前記第1熱媒体を通流させる(A)と、(A)の後、前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第1所定温度未満である場合、又は、前記(A)の前後で前記第1温度検知器が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、コージェネレーションシステムが異常と判定する、前記コージェネレーションシステムの異常を報知する、又は、前記コージェネレーションシステムの運転を停止する(B)と、を備える。
 これにより、第1循環経路に設けられている第1弁の異常、又は第1循環経路を構成する配管の接続異常といったコージェネレーションシステムの異常を検知することができる。
 本発明に係るコージェネレーションシステム及びコージェネレーションシステムの運転方法によれば、第1循環経路に設けられている第1弁の異常、又は第1循環経路を構成する配管の接続異常といったコージェネレーションシステムの異常を検知することが可能となる。
図1は、本実施の形態1に係るコージェネレーションシステム(燃料電池コージェネレーションシステム)の概略構成を示す模式図である。 図2は、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。 図3は、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。 図4は、本実施の形態1における変形例1のコージェネレーションシステム(燃料電池コージェネレーションシステム)の概略構成を示す模式図である。 図5は、本実施の形態1における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。 図6は、本実施の形態1における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。 図7は、本実施の形態1における変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図8は、本実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図9は、本実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。 図10は、本実施の形態2における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。 図11は、本実施の形態2における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。 図12は、本実施の形態2における変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図13は、本実施の形態2における変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。 図14は、本実施の形態2における変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。 図15は、本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図16は、本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。 図17は、本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。 図18は、本実施の形態3における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図19は、本実施の形態3における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。 図20は、本実施の形態3における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。 図21は、本実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図22は、本実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図23は、本実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。 図24は、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。 図25は、本実施の形態4における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図26は、本実施の形態4における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図27は、本実施の形態5に係る燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図28は、本実施の形態5に係る燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図29は、本実施の形態5に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。 図30は、特許文献1に開示されている燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。 図31は、特許文献2に開示されている燃料電池システムの概略構成を示す模式図である。
 以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら説明する。なお、全ての図面において、同一または相当部分には同一符号を付し、重複する説明は省略する。また、全ての図面において、本発明を説明するために必要となる構成要素のみを抜粋して図示しており、その他の構成要素については図示を省略している場合がある。さらに、本発明は以下の実施の形態に限定されない。
  (実施の形態1)
 本実施の形態1に係るコージェネレーションシステムは、電力及び熱の供給を行う発電器と、発電器から熱を回収するための第1熱媒体が循環する第1循環経路と、第1循環経路に設けられ、第1熱媒体の温度を検知する第1温度検知器と、第1循環経路に設けられ、第1熱媒体を加熱する第1加熱器と、第1循環経路に設けられ、第1熱媒体を搬送する第1熱媒体循環器と、第1循環経路に設けられ、第1熱媒体を貯める第1タンクと、第1循環経路に設けられた第1弁と、制御器と、を備え、制御器は、第1加熱器で第1熱媒体を加熱し、かつ、第1熱媒体循環器が動作するよう制御する第1加熱動作を行い、第1加熱動作後に第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第1所定温度未満である場合、又は、第1加熱動作の前後で第1温度検知器が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、コージェネレーションシステムが異常と判定する、コージェネレーションシステムの異常を報知する、又は、コージェネレーションシステムの運転を停止するよう制御する。
 また、本実施の形態1に係るコージェネレーションシステムでは、第1弁が、開閉弁であり、制御器は、第1加熱動作を行い、第1加熱動作後に第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第1所定温度未満である場合、又は、第1加熱動作の前後で第1温度検知器が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、開閉弁が異常と判定する、開閉弁の異常を報知する、又は、コージェネレーションの運転を停止するよう制御してもよい。
 以下、本実施の形態1に係るコージェネレーションシステムの一例を図1~図3を参照しながら説明する。なお、以下の説明においては、コージェネレーションシステムの一例として、発電器が燃料電池で構成されている燃料電池コージェネレーションシステムを示すが、発電器は、ガスタービン、ガスエンジン、又は蒸気タービン等を用いてもよい。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの構成]
 図1は、本実施の形態1に係るコージェネレーションシステム(燃料電池コージェネレーションシステム)の概略構成を示す模式図である。
 図1に示すように、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1は、燃料電池(発電器)2、第1循環経路3、第1熱媒体循環器4、ヒータ(第1加熱器)5、第1温度検知器7、第1タンク10、第1開閉弁(第1弁)11A、第2開閉弁(第1弁)11B、及び制御器16を備えている。
 なお、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1では、燃料電池2、第1循環経路3の一部の経路、第1熱媒体循環器4、ヒータ5、第1温度検知器7、及び制御器16が燃料電池システム15の筐体内部に配置されている。また、本実施の形態1においては、第1熱媒体として冷却水(市水)を例示する。
 燃料電池2は、アノードとカソードを有していて(いずれも図示せず)、アノードに供給された燃料ガスと、カソードに供給された酸化剤ガスと、が、電気化学的に反応して、電気と熱が発生する。燃料電池2で発電した電力は、電力変換装置(図示せず)により、直流電力から交流電力に変換及び電圧調整が行われ、電灯や各種電気機器等の電力負荷に供給される。
 なお、燃料電池2としては、例えば、固体高分子形燃料電池、リン酸形燃料電池、固体酸化物形燃料電池等の各種の燃料電池を用いることができる。また、燃料電池2の構成は、一般的な燃料電池と同様に構成されているため、その詳細な説明は省略する。
 また、燃料電池2には、発生した熱を回収し、燃料電池2を冷却するための第1熱媒体(冷却水)が通流する第1熱媒体流路2Aが設けられている。第1熱媒体流路2Aの出口には、第1往路3Bの上流端が接続されていて、第1往路3Bの下流端は、第1タンク10の上部(ここでは、上端)に接続されている。また、第1熱媒体流路2Aの入口には、第1復路3Aの下流端が接続されている。第1復路3Aの上流端は、第1タンク10の下部に接続されている。なお、第1循環経路3は、第1復路3A及び第1往路3Bにより構成されているとみなしてもよく、第1熱媒体流路2A、第1復路3A、及び第1往路3Bから構成されているとみなしてもよい。
 第1往路3Bには、第1循環経路3を通流する第1熱媒体を加熱するヒータ5が配置されている。ヒータ5としては、例えば、電気ヒータ等を用いることができる。また、第1復路3Aには、第1熱媒体循環器4が配置されている。第1熱媒体循環器4は、第1熱媒体がヒータ5から、第1タンク10を経て、第1温度検知器7に向かって通流させるように構成されている。第1熱媒体循環器4としては、プランジャーポンプ等の各種のポンプを使用することができる。
 これにより、燃料電池2で発生した熱を回収した第1熱媒体は、第1往路3Bを通流して、第1タンク10に供給される。また、第1タンク10内の第1熱媒体は、第1復路3Aを通流して、第1熱媒体流路2Aに供給される。このような構成により、第1タンク10は、下部には市水温度に近い温度の低い第1熱媒体が貯えられ、高温化した第1熱媒体が上部より貯えられる、いわゆる積層沸き上げ型のタンクとなる。
 また、第1熱媒体循環器4よりも上流側の第1復路3Aには、第1開閉弁11Aが配置されていて、ヒータ5よりも下流側の第1往路3Bには、第2開閉弁11Bが配置されている。第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bは、手動で開閉することができる開閉弁であってもよく、制御器16の制御により開閉する電磁弁等であってもよい。なお、本実施の形態1においては、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bの両方の開閉弁が設けられている形態を採用したが、これに限定されない。第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bの少なくとも一方の開閉弁が配置されていればよい。
 さらに、第1熱媒体循環器4よりも下流側の第1復路3Aには、第1温度検知器7が配置されていて、第1温度検知器7は、検知した第1熱媒体の温度を制御器16に出力するように構成されている。
 制御器16は、燃料電池コージェネレーションシステム1を構成する各機器を制御する機器であれば、どのような形態であってもよい。制御器16は、マイクロプロセッサ、CPU等に例示される演算処理部と、各制御動作を実行するためのプログラムを格納した、メモリ等から構成される記憶部と、時計部と、を備えている。そして、制御器16は、演算処理部が、記憶部に格納された所定の制御プログラムを読み出し、これを実行することにより、燃料電池コージェネレーションシステム1に関する各種の制御を行う。
 なお、制御器16は、単独の制御器で構成される形態だけでなく、複数の制御器が協働して燃料電池コージェネレーションシステム1の制御を実行する制御器群で構成される形態であっても構わない。また、制御器16は、マイクロコントロールで構成されていてもよく、MPU、PLC(Programmable Logic Controller)、論理回路等によって構成されていてもよい。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの動作]
 次に、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1の異常判定動作について、図1~図3を参照しながら説明する。なお、燃料電池コージェネレーションシステム1の一般的な動作(発電動作)については、公知の燃料電池コージェネレーションシステムの一般的動作と同様に実行されるため、その説明は省略する。また、燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作は、燃料電池コージェネレーションシステムの施工後、又は燃料電池コージェネレーションシステムのメンテナンス後の試運転時に実行してもよい。
 図2は、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。
 図2に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放し、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を作動させ(ステップS401)、第1加熱動作を実行する。これにより、第1熱媒体が加熱される。なお、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bの開放は、使用者又はメンテナンス作業員等が手動で行ってもよい。
 次に、制御器16は、所定時間t1(例えば、5分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度Tを取得し(ステップS402)、ステップS402で取得した温度Tが第1所定温度X1℃未満であるか否かを判断する(ステップS403)。
 ここで、所定時間t1は、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量を検知し、その熱量に応じて、設定してもよい。なお、この熱量に対する所定時間t1の対応関係は、予め実験により得ることができ、制御器16の記憶部に格納しておくことができる。
 具体的には、例えば、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量が多い場合には、所定時間t1を短くし、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量が少ない場合には、所定時間t1を長くするよう設定してもよい。
 また、例えば、燃料電池コージェネレーションシステム1の試運転時など、第1タンク10内の第1熱媒体(例えば、水)の温度が外気温とほぼ同じ、又は水道水の温度とほぼ同じであることが想定される場合には、所定時間t1は第1タンク10の容量に応じて予め設定してもよい。より具体的には、第1タンク10の容量が大きい場合には、所定時間t1を長くし、第1タンク10の容量が小さい場合には、所定時間t1を短くするよう設定してもよい。この場合、第1復路3A及び第1往路3Bの内部を第1熱媒体が流れる向きはどちらの向きであってもかまわない。
 また、第1所定温度X1℃は、誤検知防止の観点から、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量から設定してもよい。例えば、第1所定温度X1℃は、燃料電池コージェネレーションシステム1が設置された環境下で、気温により、第1熱媒体が最も高くなる温度(例えば、40~45℃)よりも高い任意の温度(例えば、45~50℃)に設定してもよい。
 また、例えば、第1タンク10が、積層沸き上げ型のタンクである場合には、第1所定温度X1℃は、第1タンク10の下部から第1循環経路3に供給される第1熱媒体の最も高い温度よりも高い任意の温度に設定してもよい。
 そして、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bが正常であるならば、第1熱媒体は、第1循環経路3(第1熱媒体流路2Aを含む)を通流するので、ヒータ5により加熱された第1熱媒体により、第1温度検知器7が検知する温度は上昇する。一方、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁が異常である場合には、第1熱媒体は、第1循環経路3(第1熱媒体流路2Aを含む)を通流しないので、第1温度検知器7が検知する温度は上昇しない。
 このため、制御器16は、温度Tが第1所定温度X1℃未満ではない場合(第1所定温度X1℃以上である場合)(ステップS403でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B(燃料電池コージェネレーションシステム1)は異常なしと判定し(ステップS404)、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を停止させ(ステップS405)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度Tが第1所定温度X1℃未満である場合(ステップS403でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁;第1弁(燃料電池コージェネレーションシステム1)が異常であると判定する(ステップS406)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であることを報知する(ステップS407)。
 なお、報知は、開閉弁(コージェネレーションシステム)が異常であることを外部に知らせることができれば、どのような態様であってもよい。外部に知らせる態様としては、例えば、燃料電池コージェネレーションシステム1のリモコンの表示部(画面)に、文字データ又は画像データ等を表示させる態様であってもよく、スピーカー等により音声で知らせる態様であってもよく、光又は色で知らせるような態様であってもよい。また、通信ネットワークを介してスマートフォン、携帯電話、又はタブレット型コンピュータ等にメール又はアプリで知らせる態様であってもよい。
 次に、制御器16は、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を停止させ(ステップS408)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS409)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS407を実行しなくてもよい。
 図3は、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。
 図3に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放し(ステップS411)、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度T1を取得する(ステップS412)。ついで、制御器16は、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を作動させ(ステップS413)、第1加熱動作を実行する。これにより、第1熱媒体が加熱される。
 次に、制御器16は、所定時間t1(例えば、5分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度T2を取得する(ステップS414)。そして、制御器16は、ステップS412で取得した温度T1とステップS414で取得した温度T2との温度差が、第1温度差Z1℃未満の温度変化であるか否かを判断する(ステップS415)。
 ここで、第1温度差Z1℃は、第1熱媒体循環器4とヒータ5の操作量、及び第1タンク10に貯えられている第1熱媒体の熱量等により、又は実験により、予め任意に設定することができ、例えば、10℃であってもよい。
 そして、上述したように、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bが正常である場合には、第1温度検知器7が検知する温度は上昇するため、温度T1と温度T2との温度差は、第1温度差Z1℃以上に上昇する。一方、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁が異常である場合には、温度T1と温度T2との温度差は、第1温度差Z1℃未満の温度変化となる。
 したがって、制御器16は、温度T1と温度T2との温度差が、第1温度差Z1℃未満の温度変化ではない場合(第1温度差Z1℃以上に上昇している場合)(ステップS415でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B(第1弁)は異常なしと判定し(ステップS416)、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を停止させ(ステップS417)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度T1と温度T2との温度差が、第1温度差Z1℃未満の温度変化である場合(ステップS415でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であると判定する(ステップS418)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁が異常であることを報知する(ステップS419)。
 次に、制御器16は、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を停止させ(ステップS420)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS421)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS419を実行しなくてもよい。
 このように構成された、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1では、第1循環経路3に設けられている第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bの少なくとも一方の開閉弁(第1弁)の異常といった、燃料電池コージェネレーションシステム1の異常を検知することができる。
 なお、本実施の形態1においては、第1温度検知器7を第1復路3Aに配置する形態を採用したがこれに限定されず、第1温度検知器7を第1往路3Bに配置する形態を採用してもよい。また、ヒータ5を第1往路3Bに配置する形態を採用したがこれに限定されず、ヒータ5を第1復路3Aに配置する形態を採用してもよい。
 また、第1温度検知器7を第1往路3Bに配置する場合には、第1温度検知器7を第1往路3Bのヒータ5より下流側の経路に配置することが好ましい。ヒータ5を第1復路3Aに配置する場合には、第1温度検知器7を第1復路3Aのヒータ5より下流側の経路に配置することが好ましい。これらの場合、第1加熱動作を実行すると、ヒータ5で加熱された第1熱媒体が第1タンク10を経由する前に、第1温度検知器7で温度を検出するので、第1熱媒体の温度変化がより顕著となる。
 したがって、ステップS402の第1温度検知器が検知した温度T1を取得するまでの所定時間t1を短くすることができる。これにより、燃料電池コージェネレーションシステム1の異常判定動作にかかる時間を短縮することができる。
 また、ヒータ5で加熱された第1熱媒体が第1タンク10を経由する前に、第1温度検知器7で温度を検出するので、第1タンク10に貯められている湯水の熱量に関わらず、所定時間t1を設定することができる。
 [変形例1]
 次に、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1の変形例について説明する。
 本実施の形態1における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムは、発電器から熱を回収した第1熱媒体が第1タンクに向かって通流する第1往路と、第1タンクから発電器に向かって第1熱媒体が通流する第1復路と、を接続するバイパス経路をさらに備え、第1弁が、第1往路内の第1熱媒体の通流先を第1タンクとバイパス経路との間で切り替えるように構成されている。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの構成]
 図4は、本実施の形態1における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。
 図4に示すように、本実施の形態1における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1は、第1復路3Aと第1往路3Bを接続するバイパス経路18と、第1往路3Bバイパス経路18が接続する部分に設けられている三方弁19と、を備えている点が異なる。
 また、本変形例1においては、第1開閉弁11Aは、第1復路3Aのバイパス経路18が接続されている接続点17Aよりも下流側の経路に設けられていて、第2開閉弁11Bは、第1往路3Bのバイパス経路18が接続されている接続点(三方弁19が設けられている部分)よりも上流側の経路に設けられている。
 そして、制御器16は、第1往路3Bの三方弁19よりも上流側経路内の第1熱媒体の通流先を第1タンク10側、又はバイパス経路18側に切り替えるように、三方弁19を制御する。なお、本変形例1においては、第1弁は、第1開閉弁11A、第2開閉弁11B、及び三方弁19により構成されている。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの動作]
 図5は、本実施の形態1における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。
 図5に示すように、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1の異常判定動作は、図2に示す実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1の異常判定動作と基本的動作は同じであるが、ステップS401に代えてステップS401Aが実行される点が異なる。具体的には、制御器16は、ステップS401Aにおいて、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放させ、三方弁19を制御して、第1往路3Bの三方弁19よりも上流側経路内の第1熱媒体の通流先をバイパス経路18側に切り替え、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を作動させ、第4加熱動作を実行する。
 これにより、第1開閉弁11A、第2開閉弁11B、及び三方弁19が正常である場合には、第1熱媒体は、第1往路3Bから、バイパス経路18を経由して、第1復路3Aを通流し、第1タンク10を経由しないため、ヒータ5で加熱された第1熱媒体の温度変化が顕著となる。このため、所定時間t1を短く設定することができる。
 また、ヒータ5で加熱された第1熱媒体が第1タンク10を経由しないため、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量に関わらず、所定時間t1を設定することができる。
 図6は、本実施の形態1における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。
 図6に示すように、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1の異常判定動作は、図3に示す実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1の異常判定動作と基本的動作は同じであるが、ステップS411に代えてステップS411Aが実行される点が異なる。具体的には、制御器16は、ステップS411Aにおいて、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放させ、三方弁19を制御して、第1往路3Bの三方弁19よりも上流側経路内の第1熱媒体の通流先をバイパス経路18側に切り替える。
 これにより、第1開閉弁11A、第2開閉弁11B、及び三方弁19(第1弁)が正常である場合には、ステップS413でヒータ5及び第1熱媒体循環器4を作動させると、第1熱媒体は、第1往路3Bから、バイパス経路18を経由して、第1復路3Aを通流し、第1タンク10を経由しないため、ヒータ5で加熱された第1熱媒体の温度変化が顕著となる。このため、所定時間t1を短く設定することができる。
 また、ヒータ5で加熱された第1熱媒体が第1タンク10を経由しないため、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量に関わらず、所定時間t1を設定することができる。
 このように構成された、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1であっても、実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と同様の作用効果を奏する。また、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1では、実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1に比して、異常判定動作を実行する時間を短縮することができ、早期に第1弁の正常又は異常を判定することができる。
 なお、本変形例1においては、ステップS401A又はステップS411Aで、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを閉止させ、三方弁19を制御して、第1往路3Bの三方弁19よりも上流側経路内の第1熱媒体の通流先をバイパス経路18側に切り替える形態を採用したが、これに限定されない。第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放し、三方弁19を制御して、第1往路3Bの三方弁19よりも上流側経路内の第1熱媒体の通流先を第1タンク10側に切り替える形態を採用してもよい。この場合、所定時間t1は、実施の形態1と同様に設定される。
 [変形例2]
 本実施の形態1における変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムは、発電器から排出される排出ガスが通流する排出ガス経路と、第1循環経路を通流する第1熱媒体と排出ガス経路を通流する排出ガスとを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、第1熱媒体循環器は、第1加熱器から熱交換器を経て第1温度検知器に向かって、第1熱媒体を通流させるように構成されている。
 図7は、本実施の形態1における変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。
 図7に示すように、本変形例2の燃料電池コージェネレーションシステム1は、実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と基本的構成は同じであるが、排出ガス経路14、熱交換器6、をさらに備える点が異なる。
 具体的には、排出ガス経路14は、燃料電池2から排出された高温の排出ガスが通流するように構成されている。なお、本変形例1においては、燃料電池2は、高温(例えば、数百℃)の排出ガスを排出する固体酸化物形燃料電池(SOFC)、又は溶融炭素塩形燃料電池(MCFC)等で構成されていてもよい。
 また、排出ガス経路14の途中には、熱交換器6が設けられている(より正確には、熱交換器6の一次流路が介在している)。また、熱交換器6の二次流路には、第1循環経路3が接続されている。より詳細には、熱交換器6の二次流路の上流端には、第1復路3Aの下流端が接続されていて、二次流路の下流端には、第1往路3Bの上流端が接続されている。これにより、熱交換器6では、排出ガス経路14を通流する排出ガスと、第1循環経路3を通流する第1熱媒体(例えば、水)と、熱交換することができる。
 さらに、本変形例1では、第1熱媒体循環器4は、第1加熱器5から第1タンク10及び熱交換器6を経て、第1温度検知器7に向かって、第1熱媒体を通流させるように構成されている。
 このように構成された、本変形例2の燃料電池コージェネレーションシステム1であっても、実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と同様の作用効果を奏する。
 (実施の形態2)
 本実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステムは、第2熱媒体が循環する第2循環経路と、第2循環経路に設けられ、第2熱媒体を搬送する第2熱媒体循環器と、第2循環経路に設けられた第2熱媒体を貯める第2タンクと、第1循環経路を通流する第1熱媒体と第2循環経路を通流する第2熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、第1弁は、第2循環経路に設けられた開閉弁であり、第1熱媒体循環器は、第1加熱器から熱交換器を介して第1温度検知器に向かって、第1熱媒体を通流させるように構成され、制御器は、第1加熱動作を行い、第1加熱動作後に第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第2所定温度以上になると、第2熱媒体循環器を作動させ、第2熱媒体循環器の作動前後で第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第2温度差以上に上昇している場合に、開閉弁が異常と判定する、開閉弁の異常を報知する、又は、コージェネレーションの運転を停止するよう制御する。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの構成]
 図8は、本実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。
 図8に示すように、本実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1は、実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と基本的構成は同じであるが、熱交換器6、第2循環経路(排熱回収経路)8、第2熱媒体循環器(排熱回収水ポンプ)9、及び第2タンク12を備えている点と、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bが第2循環経路8に設けられている点と、が異なる。
 具体的には、熱交換器6は、第1循環経路3の途中に、その一次流路が介在するように、設けられている。より詳細には、熱交換器6は、第1復路3Aの途中に設けられていて、第1熱媒体循環器4よりも上流側に配設されている。第1熱媒体循環器4は、ヒータ5から、第1タンク10及び熱交換器6を経て、第1温度検知器7に向かって、第1熱媒体を通流させるように構成されている。
 なお、本実施の形態2においては、熱交換器6が第1復路3Aに配設されている形態(換言すると、第1タンク10が熱交換器6の上流側に配設されている形態)を採用したが、これに限定されない。熱交換器6が、第1往路3Bに配設されている形態を採用してもよい。この場合、熱交換器6は、ヒータ5と第1タンク10との間に配設されていてもよい。
 熱交換器6の二次流路は、第2循環経路8に接続されている。より詳細には、熱交換器6の二次流路の上流端には、第2循環経路8の第2往路8Aの下流端が接続されていて、二次流路の下流端には、第2循環経路8の第2復路8Bの上流端が接続されている。そして、第2往路8Aの上流端は、第2タンク12の下部に接続されていて、第2復路8Bの下流端は、第2タンク12の上部に接続されている。
 また、第2往路8Aの途中には、第2熱媒体循環器9が設けられている。第2熱媒体循環器9は、第2熱媒体(例えば、排熱回収水(市水)等)が、第2循環経路8内を通流させるように構成されている。第2熱媒体循環器9としては、プランジャーポンプ等の各種のポンプを使用することができる。
 これにより、第1熱媒体循環器4、ヒータ5、及び第2熱媒体循環器9が作動することにより、ヒータ5で加熱された第1熱媒体は、熱交換器6に供給され、第2循環経路8を通流する第2熱媒体と熱交換することができる。
 さらに、第2往路8Aの第2熱媒体循環器9よりも上流側の途中には、第1開閉弁11Aが設けられている。また、第2復路8Bの途中には、第2開閉弁11Bが設けられている。
 なお、第1温度検知器7は、ヒータ5よりも上流側の第1往路3Bに設けられていてもよい。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの動作]
 図9は、本実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。
 図9に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放し、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を作動させ(ステップS101)、第1加熱動作を実行する。これにより、第1熱媒体が加熱される。なお、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bの開放は、使用者又はメンテナンス作業員等が手動で行ってもよい。
 次に、制御器16は、所定時間t1(例えば、5分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度TAを取得し(ステップS102)、ステップS102で取得した温度TAが第2所定温度X2℃以上であるか否かを判断する(ステップS103)。
 ここで、第2所定温度X2℃は、誤検知防止の観点から、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量から設定してもよい。例えば、第2所定温度X2℃は、燃料電池コージェネレーションシステム1が設置された環境下で、気温により、第1熱媒体が最も高くなる温度(例えば、40~45℃)よりも高い任意の温度(例えば、45~50℃)に設定してもよい。
 次に、制御器16は、温度TAが第2所定温度X2℃未満である場合(ステップS103でNo)には、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4のうち、少なくとも一方の機器が異常であると判定する(ステップS104)。そして、制御器16は、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を停止させ、本プログラムを終了する(ステップS105)。
 一方、制御器16は、温度TAが第2所定温度X2℃以上である場合(ステップS103でYes)には、第2熱媒体循環器9を作動させる(ステップS106)。そして、制御器16は、第2熱媒体循環器9を作動後、所定時間t2(例えば、10分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度TBを取得する(ステップS107)。
 ここで、所定時間t2は、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量及び第2タンク12に貯えられている第2熱媒体の熱量を検知し、その熱量に応じて、設定してもよい。なお、この熱量に対する所定時間t2の対応関係は、予め実験により得ることができ、制御器16の記憶部に格納しておくことができる。
 具体的には、例えば、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量が多く、第2タンク12に貯えられている第2熱媒体の熱量が少ない場合には、所定時間t2を短くし、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量が少なく、第2タンク12に貯えられている第2熱媒体の熱量が多い場合には、所定時間t2を長くするよう設定してもよい。
 また、例えば、燃料電池コージェネレーションシステム1の試運転時など、第1タンク10内の第1熱媒体(例えば、水)及び第2タンク12の第2熱媒体(例えば、水)の温度が外気温とほぼ同じ、又は水道水の温度とほぼ同じであることが想定される場合には、所定時間t2は第1タンク10の容量に応じて予め設定してもよい。より具体的には、第1タンク10の容量が大きい場合には、所定時間t2を長くし、第1タンク10の容量が小さい場合には、所定時間t2を短くするよう設定してもよい。この場合、第1復路3A及び第1往路3Bの内部を第1熱媒体が流れる向きはどちらの向きであってもかまわない。また、第2往路8A及び第2復路8Bの内部を第2熱媒体が流れる向きはどちらの向きであってもかまわない。
 次に、制御器16は、ステップS102で取得した温度TAとステップS107で取得した温度TBとの温度差が、第2温度差Z2℃以上に上昇しているか否かを判断する(ステップS108)。
 ここで、第2温度差Z2℃は、第1熱媒体循環器4とヒータ5の操作量、及び第1タンク10に貯えられている第1熱媒体の熱量等により、又は実験により、予め任意に設定することができ、例えば、10℃であってもよい。
 そして、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bが正常であるならば、第2熱媒体循環器9が作動することにより、第2熱媒体が、第2循環経路8を通流する。これにより、ヒータ5で加熱された第1熱媒体は、熱交換器6で第2循環経路8を通流する第2熱媒体と熱交換することで、冷却され、第1温度検知器7で検知する温度は低くなる。
 一方、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁が異常である場合には、第2熱媒体は、第2循環経路8を通流しないので、熱交換器6で熱交換が行われず、第1温度検知器7が検知する温度は上昇する。
 このため、制御器16は、温度TAと温度TBとの温度差が、第2温度差Z2℃以上に上昇していない場合(温度TAと温度TBとの温度差が、下降している場合)(ステップS108でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B(第1弁)は異常なしと判定し(ステップS109)、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS110)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度TAと温度TBとの温度差が、第2温度差Z2℃以上に上昇している場合(ステップS108でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であると判定する(ステップS111)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁が異常であることを報知する(ステップS112)。
 次に、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS113)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS114)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS112を実行しなくてもよい。
 このように構成された、本実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1であっても、実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と同様の作用効果を奏する。
 [変形例1]
 次に、本実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1の変形例について説明する。
 本実施の形態2における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムは、第2熱媒体が循環する第2循環経路と、第2循環経路に設けられ、第2熱媒体を搬送する第2熱媒体循環器と、第2循環経路に設けられた第2熱媒体を貯める第2タンクと、第1循環経路を通流する第1熱媒体と第2循環経路を通流する第2熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、第1弁は、第2循環経路に設けられた開閉弁であり、第1熱媒体循環器は、第1加熱器から熱交換器を経て、第1温度検知器に向かって、第1熱媒体を通流させるように構成され、制御器は、第1加熱動作とともに、第2熱媒体循環器を作動させ、第2熱媒体循環器の作動後に第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第3所定温度以上である場合、又は、第2熱媒体循環器の作動前後で第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第3温度差以上に上昇している場合に、開閉弁が異常と判定する、開閉弁の異常を報知する、又は、コージェネレーションの運転を停止するよう制御する。
 なお、本実施の形態2における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1は、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と同様に構成されているので、その構成の詳細な説明は省略する。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの動作]
 図10は、本実施の形態2における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。
 図10に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放する(ステップS120)。ついで、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を作動させ(ステップS121)、第1加熱動作の実行とともに、第2熱媒体循環器9を作動させる。
 次に、制御器16は、所定時間t3(例えば、10分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度T3を取得し(ステップS122)、ステップS122で取得した温度T3が第3所定温度X3℃以上であるか否かを判断する(ステップS123)。
 ここで、所定時間t3は、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量及び第2タンク12に貯えられている第2熱媒体の熱量を検知し、その熱量に応じて、設定してもよい。なお、この熱量に対する所定時間t3の対応関係は、予め実験により得ることができ、制御器16の記憶部に格納しておくことができる。
 具体的には、例えば、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量が多く、第2タンク12に貯えられている第2熱媒体の熱量が少ない場合には、所定時間t3を短くし、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量が少なく、第2タンク12に貯えられている第2熱媒体の熱量が多い場合には、所定時間t3を長くするよう設定してもよい。
 また、例えば、燃料電池コージェネレーションシステム1の試運転時など、第1タンク10内の第1熱媒体(例えば、水)及び第2タンク12の第2熱媒体(例えば、水)の温度が外気温とほぼ同じ、又は水道水の温度とほぼ同じであることが想定される場合には、所定時間t3は第1タンク10の容量に応じて予め設定してもよい。より具体的には、第1タンク10の容量が大きい場合には、所定時間t3を長くし、第1タンク10の容量が小さい場合には、所定時間t3を短くするよう設定してもよい。この場合、第1復路3A及び第1往路3Bの内部を第1熱媒体が流れる向きはどちらの向きであってもかまわない。また、第2往路8A及び第2復路8Bの内部を第2熱媒体が流れる向きはどちらの向きであってもかまわない。
 第3所定温度X3℃は、誤検知防止の観点から、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量から設定してもよい。例えば、第3所定温度X3℃は、燃料電池コージェネレーションシステム1が設置された環境下で、気温により、第1熱媒体が最も高くなる温度(例えば、40~45℃)よりも高い任意の温度(例えば、45~50℃)に設定してもよい。
 そして、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bが正常であるならば、第2熱媒体循環器9が作動することにより、第2熱媒体が、第2循環経路8を通流する。これにより、ヒータ5で加熱された第1熱媒体は、熱交換器6で第2循環経路8を通流する第2熱媒体と熱交換することで、冷却され、第1温度検知器7で検知する温度は低くなる。
 一方、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁が異常である場合には、第2熱媒体は、第2循環経路8を通流しないので、熱交換器6で熱交換が行われず、第1温度検知器7が検知する温度は上昇する。
 このため、制御器16は、温度T3が第3所定温度X3℃以上でない場合(第3所定温度X3℃未満である場合)(ステップS123でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B;第1弁(燃料電池コージェネレーションシステム1)は異常なしと判定し(ステップS124)、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS125)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度T3が第3所定温度X3℃以上である場合(ステップS123でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁;第1弁(燃料電池コージェネレーションシステム1)が異常であると判定する(ステップS126)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であることを報知する(ステップS127)。
 次に、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS128)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS129)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS127を実行しなくてもよい。
 図11は、本実施の形態2における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。
 図11に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放し(ステップS131)、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度TCを取得する(ステップS132)。ついで、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を作動させ(ステップS133)、第1加熱動作の実行とともに、第2熱媒体循環器9を作動させる。
 次に、制御器16は、所定時間t3(例えば、10分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度TDを取得する(ステップS134)。そして、制御器16は、ステップS132で取得した温度TCとステップS134で取得した温度TDとの温度差が、第3温度差Z3℃以上に上昇しているか否かを判断する(ステップS135)。
 ここで、第3温度差Z3℃は、第1熱媒体循環器4とヒータ5の操作量、及び第1タンク10に貯えられている第1熱媒体の熱量等により、又は実験により、予め任意に設定することができ、例えば、10℃であってもよい。
 制御器16は、温度TCと温度TDとの温度差が、第3温度差Z3℃未満の温度変化である場合(ステップS135でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B(第1弁)は異常なしと判定し(ステップS136)、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS137)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度TCと温度TDとの温度差が、第3温度差Z3℃以上に上昇している場合(ステップS135でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であると判定する(ステップS138)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であることを報知する(ステップS139)。
 次に、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS140)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS141)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS139を実行しなくてもよい。
 このように構成された、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1であっても、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と同様の作用効果を奏する。また、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1では、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を同時作動させるため、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1に比して、異常判定動作を実行する時間を短縮することができ、早期に開閉弁の正常又は異常を判定することができる。
 [変形例2]
 本実施の形態2における変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムは、第2熱媒体が循環する第2循環経路と、第2循環経路に設けられ、第2熱媒体を搬送する第2熱媒体循環器と、第2循環経路に設けられた第2熱媒体を貯める第2タンクと、第1循環経路を通流する第1熱媒体と第2循環経路を通流する第2熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、第1弁は、第2循環経路に設けられた開閉弁であり、第1温度検知器は、第2循環経路に設けられていて、制御器は、第1加熱動作とともに、第2熱媒体循環器を作動させ、第2熱媒体循環器の作動後に第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第4所定温度未満である場合、又は、第2熱媒体循環器の作動前後で第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第4温度差未満の温度変化である場合に、開閉弁が異常と判定する、開閉弁の異常を報知する、又は、コージェネレーションの運転を停止するよう制御する。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの構成]
 図12は、本実施の形態2における変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。
 図12に示すように、本変形例2の燃料電池コージェネレーションシステム1は、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と基本的構成は同じであるが、第1温度検知器7が第2循環経路8に設けられている点が異なる。具体的には、第1温度検知器7は、第2復路8Bの上流端近傍に設けられている。なお、第1温度検知器7は、第2循環経路8内であれば、いずれの箇所に設けられていてもよい。また、第1温度検知器7は、第1循環経路3と第2循環経路8の両方に設けられていてもよい。
 また、本変形例2においては、第1熱媒体循環器4は、ヒータ5から、第1タンク10を経て熱交換器6に向かって、第1熱媒体を通流させるように構成されている。また、第2熱媒体循環器9は、熱交換器6から第1温度検知器7に向かって、第2熱媒体を通流させるように構成されている。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの動作]
 図13は、本実施の形態2における変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。
 図13に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放する(ステップS150)。ついで、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を作動させ(ステップS151)、第1加熱動作の実行とともに、第2熱媒体循環器9を作動させる。
 次に、制御器16は、所定時間t3(例えば、10分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第2熱媒体の温度T4を取得し(ステップS152)、ステップS152で取得した温度T4が第4所定温度X4℃未満であるか否かを判断する(ステップS153)。
 ここで、第4所定温度X4℃は、誤検知防止の観点から、第2タンク12に貯められている第2熱媒体の熱量から設定してもよい。例えば、第4所定温度X4℃は、燃料電池コージェネレーションシステム1が設置された環境下で、気温により、第2熱媒体が最も高くなる温度(例えば、40~45℃)よりも高い任意の温度(例えば、45~50℃)に設定してもよい。
 また、例えば、第2タンク12が、積層沸き上げ型のタンクである場合には、第4所定温度X4℃は、第2タンク12の下部から第2循環経路8に供給される第2熱媒体の最も高い温度よりも高い任意の温度に設定してもよい。
 そして、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bが正常であるならば、第2熱媒体循環器9が作動することにより、第2熱媒体が、第2循環経路8を通流する。これにより、第2循環経路8を通流する第2熱媒体は、熱交換器6で第1循環経路3を通流する第1熱媒体と熱交換することで、加熱され、第1温度検知器7で検知する温度は高くなる。
 一方、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁が異常である場合には、第2熱媒体は、第2循環経路8を通流しないので、熱交換器6で熱交換が行われず、第1温度検知器7が検知する温度は上昇しない。
 このため、制御器16は、温度T4が第4所定温度X4℃未満ではない場合(第4所定温度X4℃以上である場合)(ステップS153でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B;第1弁(燃料電池コージェネレーションシステム1)は異常なしと判定し(ステップS154)、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS155)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度T4が第4所定温度X4℃未満である場合(ステップS153でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁;第1弁(燃料電池コージェネレーションシステム1)が異常であると判定する(ステップS156)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であることを報知する(ステップS157)。
 次に、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS158)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS159)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS157を実行しなくてもよい。
 図14は、本実施の形態2における変形例2の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。
 図14に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放し(ステップS161)、第1温度検知器7が検知した第2熱媒体の温度TEを取得する(ステップS162)。ついで、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を作動させ(ステップS163)、第1加熱動作の実行とともに、第2熱媒体循環器9を作動させる。
 次に、制御器16は、所定時間t3(例えば、10分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第2熱媒体の温度TFを取得する(ステップS164)。そして、制御器16は、ステップS162で取得した温度TEとステップS164で取得した温度TFとの温度差が、第4温度差Z4℃未満の温度変化であるか否かを判断する(ステップS165)。
 ここで、第4温度差Z4℃は、第1熱媒体循環器4と第2熱媒体循環器9とヒータ5の操作量、及び第1タンク10に貯えられている第1熱媒体の熱量と第2タンク12に貯えられている第2熱媒体の熱量等により、又は実験により、予め任意に設定することができ、例えば、10℃であってもよい。
 制御器16は、温度TEと温度TFとの温度差が、第4温度差Z4℃未満の温度変化でない場合(第4温度差Z4℃以上に温度上昇している場合)(ステップS165でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B(第1弁)は異常なしと判定し(ステップS166)、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS167)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度TEと温度TFとの温度差が、第4温度差Z4℃未満の温度変化である場合(ステップS165でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であると判定する(ステップS168)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であることを報知する(ステップS169)。
 次に、制御器16は、ヒータ、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS170)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS171)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS169を実行しなくてもよい。
 このように構成された、本変形例2の燃料電池コージェネレーションシステム1であっても、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と同様の作用効果を奏する。また、本変形例2の燃料電池コージェネレーションシステム1では、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を同時作動させるため、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1に比して、異常判定動作を実行する時間を短縮することができ、早期に開閉弁の正常又は異常を判定することができる。
 (実施の形態3)
 本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステムは、第2熱媒体が循環する第2循環経路と、第2循環経路に設けられ、第2熱媒体を搬送する第2熱媒体循環器と、第2循環経路に設けられた第2熱媒体を貯める第2タンクと、第1循環経路を通流する第1熱媒体と第2循環経路を通流する第2熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、第1弁は、第2循環経路に設けられた開閉弁であり、第1加熱器は、第2熱媒体を加熱するよう第2タンク内に設けられていて、制御器は、第1熱媒体循環器及び第2熱媒体循環器を作動させ、かつ、第1加熱器で第2熱媒体を加熱するよう制御する第2加熱動作を行い、第2加熱動作後に第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第5所定温度未満である場合、又は、第2加熱動作前後で第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第5温度差未満の温度変化である場合に、開閉弁が異常と判定する、開閉弁の異常を報知する、又は、コージェネレーションの運転を停止するよう制御する。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの構成]
 図15は、本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。
 図15に示すように、本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステム1は、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と基本的構成は同じであるが、ヒータ5が、第2タンク12内に追い炊き器として、設けられている点が異なる。なお、ヒータ5は、第1循環経路3と第2タンク12内の両方に設けられていてもよい。
 また、本実施の形態3においては、第1熱媒体循環器4は、熱交換器6から第1温度検知器7に向かって、第1熱媒体を通流させるように構成されている。
 なお、第1温度検知器7は、第1循環経路3内であれば、いずれの箇所に設けられていてもよく、例えば、第1循環経路3における熱交換器6の出口側近傍に設けられていてもよい。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの動作]
 図16は、本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。
 図16に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放する(ステップS200)。ついで、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を作動させ(ステップS201)、第2加熱動作を実行する。
 次に、制御器16は、所定時間t3(例えば、10分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第2熱媒体の温度T5を取得し(ステップS202)、ステップS202で取得した温度T5が第5所定温度X5℃未満であるか否かを判断する(ステップS203)。
 ここで、第5所定温度X5℃は、誤検知防止の観点から、第1タンク10に貯められている第1熱媒体の熱量から設定してもよい。例えば、第5所定温度X5℃は、燃料電池コージェネレーションシステム1が設置された環境下で、気温により、第1熱媒体が最も高くなる温度(例えば、40~45℃)よりも高い任意の温度(例えば、45~50℃)に設定してもよい。
 そして、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bが正常であるならば、第2熱媒体循環器9が作動することにより、ヒータ5で加熱された第2タンク12内の第2熱媒体が、第2循環経路8を通流する。これにより、第2循環経路8を通流する第2熱媒体は、熱交換器6で第1循環経路3を通流する第1熱媒体と熱交換することで、第1熱媒体が加熱される。このため、第1温度検知器7で検知する温度は高くなる。
 一方、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁が異常である場合には、第2熱媒体は、第2循環経路8を通流しないので、熱交換器6で熱交換が行われず、第1温度検知器7が検知する温度は上昇しない。
 したがって、制御器16は、温度T5が第5所定温度X5℃未満ではない場合(第5所定温度X5℃以上である場合)(ステップS203でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B;第1弁(燃料電池コージェネレーションシステム1)は異常なしと判定し(ステップS204)、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS205)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度T5が第5所定温度X5℃未満である場合(ステップS203でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁;第1弁(燃料電池コージェネレーションシステム1)が異常であると判定する(ステップS206)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であることを報知する(ステップS207)。
 次に、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS208)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS209)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS207を実行しなくてもよい。
 図17は、本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。
 図17に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放し(ステップS211)、第1温度検知器7が検知した第2熱媒体の温度TGを取得する(ステップS212)。ついで、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を作動させ(ステップS213)、第2加熱動作を実行する。
 次に、制御器16は、所定時間t3(例えば、10分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第2熱媒体の温度THを取得する(ステップS214)。そして、制御器16は、ステップS212で取得した温度TGとステップS214で取得した温度THとの温度差が、第5温度差Z5℃未満の温度変化であるか否かを判断する(ステップS215)。
 ここで、第5温度差Z5℃は、第1熱媒体循環器4と第2熱媒体循環器9とヒータ5の操作量、及び第1タンク10に貯えられている第1熱媒体の熱量と第2タンク12に貯えられている第2熱媒体の熱量等により、又は実験により、予め任意に設定することができ、例えば、10℃であってもよい。
 制御器16は、温度TGと温度THとの温度差が、第5温度差Z5℃未満の温度変化でない場合(第5温度差Z5℃以上に温度上昇している場合)(ステップS215でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B(第1弁)は異常なしと判定し(ステップS216)、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS217)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度TGと温度THとの温度差が、第5温度差Z5℃未満の温度変化である場合(ステップS215でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であると判定する(ステップS218)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であることを報知する(ステップS219)。
 次に、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS220)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS221)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS219を実行しなくてもよい。
 このように構成された、本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステム1であっても、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と同様の作用効果を奏する。また、本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステム1では、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を同時作動させるため、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1に比して、異常判定動作を実行する時間を短縮することができ、早期に開閉弁の正常又は異常を判定することができる。
 [変形例1]
 次に、本実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステム1の変形例について説明する。
 本実施の形態3における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムは、第2熱媒体が循環する第2循環経路と、第2循環経路に設けられ、第2熱媒体を搬送する第2熱媒体循環器と、第2循環経路に設けられた第2熱媒体を貯める第2タンクと、第1循環経路を通流する第1熱媒体と第2循環経路を通流する第2熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、第1弁は、第2循環経路に設けられた開閉弁であり、第1加熱器は、第2熱媒体を加熱するよう第2タンク内に設けられていて、第1温度検知器は、第2循環経路に設けられていて、制御器は、第2熱媒体循環器を作動させ、かつ、第1加熱器で第2熱媒体を加熱するよう制御する第3加熱動作を行い、第3加熱動作後に第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第6所定温度未満である場合、又は、第3加熱動作前後で第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第6温度差未満の温度変化である場合に、開閉弁が異常と判定する、開閉弁の異常を報知する、又は、コージェネレーションの運転を停止するよう制御する。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの構成]
 図18は、本実施の形態3における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。
 図18に示すように、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1は、実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と基本的構成は同じであるが、第1温度検知器7が第2循環経路8に設けられている点が異なる。具体的には、第1温度検知器7は、第2復路8Bの上流端近傍に設けられている。なお、第1温度検知器7は、第2循環経路8内であれば、いずれの箇所に設けられていてもよい。また、第1温度検知器7は、第1循環経路3と第2循環経路8の両方に設けられていてもよい。
 また、本変形例1においては、第2熱媒体循環器9は、熱交換器6から第1温度検知器7に向かって、第2熱媒体を通流させるように構成されている。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの動作]
 図19は、本実施の形態3における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。
 図19に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放する(ステップS230)。ついで、制御器16は、ヒータ5及び第2熱媒体循環器9を作動させ(ステップS231)、第3加熱動作を実行する。
 次に、制御器16は、所定時間t3(例えば、10分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第2熱媒体の温度T6を取得し(ステップS232)、ステップS232で取得した温度T6が第6所定温度X6℃未満であるか否かを判断する(ステップS233)。
 ここで、第6所定温度X6℃は、誤検知防止の観点から、第2タンク12に貯められている第2熱媒体の熱量から設定してもよい。例えば、第6所定温度X6℃は、燃料電池コージェネレーションシステム1が設置された環境下で、気温により、第2熱媒体が最も高くなる温度(例えば、40~45℃)よりも高い任意の温度(例えば、45~50℃)に設定してもよい。
 そして、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bが正常であるならば、第2熱媒体循環器9が作動することにより、ヒータ5で加熱された第2タンク12内の第2熱媒体が、第2循環経路8を通流する。これにより、第1温度検知器7で検知する温度は高くなる。
 一方、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁が異常である場合には、第2熱媒体は、第2循環経路8を通流しないので、第1温度検知器7が検知する温度は上昇しない。
 したがって、制御器16は、温度T6が第6所定温度X6℃未満ではない場合(第6所定温度X6℃以上である場合)(ステップS233でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B;第1弁(燃料電池コージェネレーションシステム1)は異常なしと判定し(ステップS234)、ヒータ5及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS235)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度T6が第6所定温度X6℃未満である場合(ステップS233でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁;第1弁(燃料電池コージェネレーションシステム1)が異常であると判定する(ステップS236)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であることを報知する(ステップS237)。
 次に、制御器16は、ヒータ5及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS238)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS239)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS237を実行しなくてもよい。
 図20は、本実施の形態3における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。
 図20に示すように、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bを開放し(ステップS241)、第1温度検知器7が検知した第2熱媒体の温度TIを取得する(ステップS242)。ついで、制御器16は、ヒータ5及び第2熱媒体循環器9を作動させ(ステップS243)、第3加熱動作を実行する。
 次に、制御器16は、所定時間t3(例えば、10分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第2熱媒体の温度TJを取得する(ステップS244)。そして、制御器16は、ステップS242で取得した温度TIとステップS244で取得した温度TJとの温度差が、第6温度差Z6℃未満の温度変化であるか否かを判断する(ステップS245)。
 ここで、第6温度差Z6℃は、第2熱媒体循環器9とヒータ5の操作量、及び第2タンク12に貯えられている第2熱媒体の熱量等により、又は実験により、予め任意に設定することができ、例えば、10℃であってもよい。
 制御器16は、温度TIと温度TJとの温度差が、第6温度差Z6℃未満の温度変化でない場合(第6温度差Z6℃以上に温度上昇している場合)(ステップS245でNo)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11B(第1弁)は異常なしと判定し(ステップS246)、ヒータ5及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS247)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度TIと温度TJとの温度差が、第6温度差Z6℃未満の温度変化である場合(ステップS245でYes)には、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であると判定する(ステップS248)。そして、制御器16は、第1開閉弁11A及び第2開閉弁11Bのうち、少なくとも一方の開閉弁(第1弁)が異常であることを報知する(ステップS249)。
 次に、制御器16は、ヒータ5及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS250)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS251)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS249を実行しなくてもよい。
 このように構成された、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1であっても、実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と同様の作用効果を奏する。また、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1では、ヒータ5及び第2熱媒体循環器9を作動させ、第1熱媒体循環器4は作動させなくてもよいので、実施の形態3に係る燃料電池コージェネレーションシステム1に比して、異常判定動作を行う際の電力消費量を抑制することができる。
 (実施の形態4)
 実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステムは、第1弁は逆止弁であり、第1循環経路は、一端が第1タンクに接続されている第1配管と、一端が発電器に接続されている第2配管と、一端が発電器に接続されている第3配管と、一端が第1タンクに接続されている第4配管と、第1配管の他端と第2配管の他端を接続するように構成されている第1接続管と、第3配管の他端と第4配管の他端を接続するように構成されている第2接続管と、を備え、制御器は、第1加熱動作を行い、第1加熱動作後に第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第1所定温度より低い場合、又は、第1加熱動作の前後で第1温度検知器が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、第1循環経路の各配管の接続が異常と判定する、第1循環経路の各配管の接続異常を報知する、又は、コージェネレーションの運転を停止するよう制御する。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの構成]
 図21及び図22は、本実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。なお、図21は、第1循環経路3を構成する配管が正常に接続されている状態を示し、図22は、第1循環経路3を構成する配管が間違って接続されている状態を示している。
 図21に示すように、本実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステム1は、実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と基本的構成は同じであるが、第1弁が、逆止弁32で構成されている点が異なる。逆止弁32は、第1熱媒体が逆流することを防止するように構成されている。
 また、本実施の形態4においては、第1タンク10及び逆止弁32を収納する筐体を備えるタンクユニット33を備えている。第1循環経路3は、第1配管30A、第2配管30B、第3配管30C、第4配管30D、第1接続管30E、及び第2接続管30Fを備えている。なお、タンクユニット33の筐体内には、第1配管30Aと第4配管30Dが収納されている。
 第1配管30Aは、一端が第1タンク10に接続されていて、第2配管30Bは、一端が燃料電池2に接続されている。また、第1接続管30Eは、第1配管30Aの他端と第2配管30Bの他端を接続するように構成されている。
 また、第3配管30Cは、一端が燃料電池2に接続されていて、第4配管30Dは、一端が第1タンク10に接続されている。また、第2接続管30Fは、第3配管30Cの他端と第4配管30Dの他端を接続するように構成されている。
 そして、第1熱媒体循環器4は、ヒータ5から第1温度検知器7に向かって、第1熱媒体を通流させるように構成されている。このため、図22に示すように、第1接続管30Eが第1配管30Aの他端と第3配管30Cの他端を接続し、第2接続管30Fが第2配管30Bの他端と第4配管30Dの他端を接続すると、第1熱媒体循環器4が作動しても、逆止弁32によって、第1熱媒体は第1循環経路3内を通流することができなくなる。
 このため、本実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステム1では、以下のフローチャートに従って、第1循環経路3の各配管の接続状態を判定している。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの動作]
 図23は、本実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。
 図23に示すように、制御器16は、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を作動させ(ステップS301)、第1加熱動作を実行する。これにより、第1熱媒体が加熱される。
 次に、制御器16は、所定時間t1(例えば、5分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度Tを取得し(ステップS302)、ステップS302で取得した温度Tが第1所定温度X1℃未満であるか否かを判断する(ステップS303)。
 そして、第1循環経路3を構成する各配管の接続が正常であるならば、第1熱媒体は、第1循環経路3(第1熱媒体流路2Aを含む)を通流するので、ヒータ5により加熱された第1熱媒体により、第1温度検知器7が検知する温度は上昇する。一方、第1循環経路3を構成する各配管の接続が異常である場合には、第1熱媒体は、第1循環経路3(第1熱媒体流路2Aを含む)を通流しないので、第1温度検知器7が検知する温度は上昇しない。
 このため、制御器16は、温度Tが第1所定温度X1℃未満ではない場合(第1所定温度X1℃以上である場合)(ステップS303でNo)には、第1循環経路3を構成する各配管の接続(燃料電池コージェネレーションシステム1)は異常なしと判定し(ステップS304)、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を停止させ(ステップS305)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度Tが第1所定温度X1℃未満である場合(ステップS303でYes)には、第1循環経路3を構成する各配管の接続(燃料電池コージェネレーションシステム1)が異常であると判定する(ステップS306)。そして、制御器16は、第1循環経路3を構成する各配管の接続が異常であることを報知する(ステップS307)。
 次に、制御器16は、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を停止させ(ステップS308)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS309)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS307を実行しなくてもよい。
 図24は、本実施の形態1に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の他の例を示すフローチャートである。
 図24に示すように、制御器16は、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度T1を取得する(ステップS311)。ついで、制御器16は、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を作動させ(ステップS312)、第1加熱動作を実行する。これにより、第1熱媒体が加熱される。
 次に、制御器16は、所定時間t1(例えば、5分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度T2を取得する(ステップS313)。そして、制御器16は、ステップS311で取得した温度T1とステップS313で取得した温度T2との温度差が、第1温度差Z1℃未満の温度変化であるか否かを判断する(ステップS314)。
 そして、上述したように、第1循環経路3を構成する各配管の接続が正常である場合には、第1温度検知器7が検知する温度は上昇するため、温度T1と温度T2との温度差は、第1温度差Z1℃以上に上昇する。一方、第1循環経路3を構成する各配管の接続が異常である場合には、温度T1と温度T2との温度差は、第1温度差Z1℃未満の温度変化となる。
 したがって、制御器16は、温度T1と温度T2との温度差が、第1温度差Z1℃未満の温度変化ではない場合(第1温度差Z1℃以上に上昇している場合)(ステップS314でNo)には、第1循環経路3を構成する各配管の接続は異常なしと判定し(ステップS315)、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を停止させ(ステップS316)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度T1と温度T2との温度差が、第1温度差Z1℃未満の温度変化である場合(ステップS314でYes)には、第1循環経路3を構成する各配管の接続が異常であると判定する(ステップS317)。そして、制御器16は、第1循環経路3を構成する各配管の接続が異常であることを報知する(ステップS318)。
 次に、制御器16は、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を停止させ(ステップS319)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS320)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS318を実行しなくてもよい。
 このように構成された、本実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステム1では、第1循環経路3を構成する各配管の接続異常といった、燃料電池コージェネレーションシステム1の異常を検知することができる。
 [変形例1]
 次に、本実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステム1の変形例について説明する。
 本実施の形態4における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムは、第1弁は逆止弁であり、第1循環経路は、第1熱媒体の通流方向から見て、一端が第1タンクに接続されている第1配管と、一端が発電器に接続されている第2配管と、一端が発電器に接続されている第3配管と、一端が第1タンクに接続されている第4配管と、第1配管の他端と第2配管の他端を接続するように構成されている第1接続管と、第3配管の他端と第4配管の他端を接続するように構成されている第2接続管と、を備え、制御器は、第1加熱動作を行い、第1加熱動作後に第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第1所定温度より低い場合、又は、第1加熱動作の前後で第1温度検知器が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、第1循環経路を構成する配管の接続が異常と判定する、第1循環経路の各配管の接続異常を報知する、又は、コージェネレーションの運転を停止するよう制御する。
 図25及び図26は、本実施の形態4における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。なお、図25は、第1循環経路3を構成する配管が正常に接続されている状態を示し、図26は、第1循環経路3を構成する配管が間違って接続されている状態を示している。
 図25に示すように、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1は、実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と基本的構成は同じであるが、排出ガス経路14、熱交換器6、をさらに備える点が異なる。
 具体的には、排出ガス経路14は、燃料電池2から排出された高温の排出ガスが通流するように構成されている。なお、本変形例1においては、燃料電池2は、高温(例えば、数百℃)の排出ガスを排出する固体酸化物形燃料電池(SOFC)、又は溶融炭素塩形燃料電池(MCFC)等で構成されていてもよい。
 また、排出ガス経路14の途中には、熱交換器6が設けられている(より正確には、熱交換器6の一次流路が介在している)。また、熱交換器6の二次流路には、第1循環経路3が接続されている。より詳細には、熱交換器6の二次流路の上流端には、第1復路3Aの下流端が接続されていて、二次流路の下流端には、第1往路3Bの上流端が接続されている。これにより、熱交換器6では、排出ガス経路14を通流する排出ガスと、第1循環経路3を通流する第1熱媒体(例えば、水)と、熱交換することができる。
 さらに、本変形例1では、第1熱媒体循環器4は、ヒータ5から第1タンク10及び熱交換器6を経て、第1温度検知器7に向かって、第1熱媒体を通流させるように構成されている。
 このように構成された、本変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1であっても、実施の形態4に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と同様の作用効果を奏する。
 (実施の形態5)
 本実施の形態5に係る燃料電池コージェネレーションシステムは、第2循環経路は、一端が第2タンクに接続されている第5配管と、一端が熱交換器に接続されている第6配管と、一端が熱交換器に接続されている第7配管と、一端が第2タンクに接続されている第8配管と、第5配管の他端と第6配管の他端を接続するように構成されている第3接続管と、第7配管の他端と第8配管の他端を接続するように構成されている第4接続管と、を備え、第1弁は、第2循環経路に設けられた逆止弁であり、制御器は、第1加熱動作を行い、第1加熱動作後に第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第2所定温度以上になると、第2熱媒体循環器を作動させ、第2熱媒体循環器の作動前後で第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第2温度差以上に上昇している場合に、第2循環経路を構成する配管の接続が異常と判定する、第2循環経路の各配管の接続異常を報知する、又は、コージェネレーションの運転を停止するよう制御する。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの構成]
 図27及び図28は、本実施の形態5に係る燃料電池コージェネレーションシステムの概略構成を示す模式図である。なお、図27は、第2熱媒体循環器9を構成する配管が正常に接続されている状態を示し、図28は、第2熱媒体循環器9を構成する配管が間違って接続されている状態を示している。
 図27に示すように、本実施の形態5に係る燃料電池コージェネレーションシステム1は、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1と基本的構成は同じであるが、第1弁が、逆止弁32で構成されている点が異なる。逆止弁32は、第2熱媒体が逆流することを防止するように構成されている。
 また、本実施の形態5においては、第2タンク12及び逆止弁32を収納する筐体を備えるタンクユニット33を備えている。第2循環経路8は、第5配管80A、第6配管80B、第7配管80C、第8配管80D、第3接続管80E、及び第4接続管80Fを備えている。なお、タンクユニット33の筐体内には、第5配管80Aと第8配管80Dが収納されている。
 第5配管80Aは、一端が第2タンク12に接続されていて、第6配管80Bは、一端が熱交換器6(正確には、熱交換器6の二次流路の入り口)に接続されている。また、第3接続管80Eは、第5配管80Aの他端と第6配管80Bの他端を接続するように構成されている。
 また、第7配管80Cは、一端が熱交換器6(正確には、熱交換器6の二次流路の出口)に接続されていて、第8配管80Dは、一端が第2タンク12に接続されている。また、第4接続管80Fは、第7配管80Cの他端と第8配管80Dの他端を接続するように構成されている。
 そして、第2熱媒体循環器9は、熱交換器6で加熱された第2熱媒体が第2タンク12の上部に供給されるように構成されている。このため、図28に示すように、第3接続管80Eが第5配管80Aの他端と第7配管80Cの他端を接続し、第4接続管80Fが第6配管80Bの他端と第8配管80Dの他端を接続すると、第2熱媒体循環器9が作動しても、逆止弁32によって、第2熱媒体は第2循環経路8内を通流することができなくなる。
 このため、本実施の形態5に係る燃料電池コージェネレーションシステム1では、以下のフローチャートに従って、第2循環経路8の各配管の接続状態を判定している。
 [燃料電池コージェネレーションシステムの動作]
 図29は、本実施の形態5に係る燃料電池コージェネレーションシステムの異常判定動作の一例を示すフローチャートである。
 図29に示すように、制御器16は、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を作動させ(ステップS501)、第1加熱動作を実行する。これにより、第1熱媒体が加熱される。
 次に、制御器16は、所定時間t1(例えば、5分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度TAを取得し(ステップS502)、ステップS502で取得した温度TAが第2所定温度X2℃以上であるか否かを判断する(ステップS503)。
 次に、制御器16は、温度TAが第2所定温度X2℃未満である場合(ステップS503でNo)には、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4のうち、少なくとも一方の機器が異常であると判定する(ステップS504)。そして、制御器16は、ヒータ5及び第1熱媒体循環器4を停止させ、本プログラムを終了する(ステップS505)。
 一方、制御器16は、温度TAが第2所定温度X2℃以上である場合(ステップS503でYes)には、第2熱媒体循環器9を作動させる(ステップS506)。そして、制御器16は、第2熱媒体循環器9を作動後、所定時間t2(例えば、10分)経過後に、第1温度検知器7が検知した第1熱媒体の温度TBを取得する(ステップS507)。
 次に、制御器16は、ステップS502で取得した温度TAとステップS507で取得した温度TBとの温度差が、第2温度差Z2℃以上に上昇しているか否かを判断する(ステップS508)。
 そして、第2循環経路8を構成する各配管の接続が正常であるならば、第2熱媒体は、第2循環経路8(熱交換器6の二次流路を含む)を通流する。これにより、ヒータ5で加熱された第1熱媒体は、熱交換器6で第2循環経路8を通流する第2熱媒体と熱交換することで、冷却され、第1温度検知器7で検知する温度は低くなる。
 一方、第2循環経路8を構成する各配管の接続が異常である場合には、第2熱媒体は、第2循環経路8(熱交換器6の二次流路を含む)を通流しないので、熱交換器6で熱交換が行われず、第1温度検知器7が検知する温度は上昇する。
 このため、制御器16は、温度TAと温度TBとの温度差が、第2温度差Z2℃以上に上昇していない場合(温度TAと温度TBとの温度差が、下降している場合)(ステップS508でNo)には、第2循環経路8を構成する各配管の接続は異常なしと判定し(ステップS509)、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS510)、本プログラムを終了する。
 一方、制御器16は、温度TAと温度TBとの温度差が、第2温度差Z2℃以上に上昇している場合(ステップS508でYes)には、第2循環経路8を構成する各配管の接続が異常であると判定する(ステップS511)。そして、制御器16は、第2循環経路8を構成する各配管の接続が異常であることを報知する(ステップS512)。
 次に、制御器16は、ヒータ5、第1熱媒体循環器4、及び第2熱媒体循環器9を停止させ(ステップS513)、燃料電池コージェネレーションシステム1の運転を停止させ(ステップS514)、本プログラムを終了する。なお、制御器16は、ステップS512を実行しなくてもよい。
 このように構成された、本実施の形態5に係る燃料電池コージェネレーションシステム1では、第2循環経路8を構成する各配管の接続異常といった、燃料電池コージェネレーションシステム1の異常を検知することができる。
 なお、図29と図9を比較すれば明らかなように、第2循環経路8を構成する各配管の接続異常の判定動作は、実施の形態2に係る燃料電池コージェネレーションシステム1の開閉弁の異常判定動作と同様に実行されている。したがって、第2循環経路8を構成する各配管の接続異常の判定動作は、実施の形態2における変形例1と変形例2、実施の形態3、及び実施の形態3における変形例1の燃料電池コージェネレーションシステム1の開閉弁の異常判定動作と同様に実行することができる。
 上記説明から、当業者にとっては、本発明の多くの改良や他の実施形態が明らかである。したがって、上記説明は、例示としてのみ解釈されるべきであり、本発明を実行する最良の態様を当業者に教示する目的で提供されたものである。本発明の要旨を逸脱することなく、その構造及び/又は機能の詳細を実質的に変更できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組合せにより種々の発明を形成できる。
 本発明のコージェネレーションシステム及びコージェネレーションシステムの運転方法は、コージェネレーションシステムの異常を検知することができるので、有用である。
 1 燃料電池コージェネレーションシステム
 2 燃料電池
 2A 第1熱媒体流路
 3 第1循環経路
 3A 第1復路
 3B 第1往路
 4 第1熱媒体循環器
 5 ヒータ
 6 熱交換器
 7 第1温度検知器
 8 第2循環経路
 8A 第2往路
 8B 第2復路
 9 第2熱媒体循環器
 10 第1タンク
 11A 第1開閉弁
 11B 第2開閉弁
 11C 第3開閉弁
 12 第2タンク
 13 第2温度検知器
 14 排出ガス経路
 15 燃料電池システム
 16 制御器
 17A 接続点
 18 バイパス経路
 19 三方弁
 30A 第1配管
 30B 第2配管
 30C 第3配管
 30D 第4配管
 30E 第1接続管
 30F 第2接続管
 32 逆止弁
 33 タンクユニット
 80A 第5配管
 80B 第6配管
 80C 第7配管
 80D 第8配管
 80E 第3接続管
 80F 第4接続管
 101 燃料電池コージェネレーションシステム
 102 燃料電池
 103 冷却水ライン
 105 電気ヒータ
 106 熱交換器
 108 排熱回収水ライン
 108a 高温排熱回収ライン
 108b 低温排熱回収ライン
 110 貯湯槽
 113a 導出水温度検知器
 113b 導入水温度検知器
 116 判断装置
 201 燃料電池システム
 202 燃料電池
 203 熱交換器
 204 第1のケース
 205 第2のケース
 208 排熱回収経路
 210 貯湯タンク
 211a 高温メンテバルブ
 211b 低温メンテバルブ
 215 燃料電池ユニット
 233 貯湯ユニット

Claims (12)

  1.  電力及び熱の供給を行う発電器と、
     前記発電器から熱を回収するための第1熱媒体が循環する第1循環経路と、
     前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体の温度を検知する第1温度検知器と、
     前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を加熱する第1加熱器と、
     前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を搬送する第1熱媒体循環器と、
     前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を貯める第1タンクと、
     前記第1循環経路に設けられた第1弁と、
     制御器と、を備え、
     前記制御器は、前記第1加熱器で前記第1熱媒体を加熱し、かつ、前記第1熱媒体循環器が動作するよう制御する第1加熱動作を行い、前記第1加熱動作後に前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第1所定温度未満である場合、又は、前記第1加熱動作の前後で前記第1温度検知器が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、コージェネレーションシステムが異常と判定する、前記コージェネレーションシステムの異常を報知する、又は、前記コージェネレーションシステムの運転を停止するよう制御する、コージェネレーションシステム。
  2.  前記第1弁は、開閉弁であり、
     前記制御器は、前記第1加熱動作を行い、前記第1加熱動作後に前記第1温度検知器が検知する温度が、前記第1所定温度より低い場合、又は、前記第1加熱動作の前後で前記第1温度検知器が検知する温度の温度差が前記第1温度差未満の温度変化である場合に、前記開閉弁が異常と判定する、前記開閉弁の異常を報知する、又は、前記コージェネレーションの運転を停止するよう制御する、請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
  3.  前記発電器から排出される排出ガスが通流する排出ガス経路と、
     前記第1循環経路を通流する前記第1熱媒体と前記排出ガス経路を通流する前記排出ガスとを熱交換させる熱交換器と、をさらに備える、請求項1又は2に記載のコージェネレーションシステム。
  4.  前記第2熱媒体が循環する第2循環経路と、
     前記第2循環経路に設けられ、前記第2熱媒体を搬送する第2熱媒体循環器と、
     前記第2循環経路に設けられた前記第2熱媒体を貯める第2タンクと、
     前記第1循環経路を通流する前記第1熱媒体と前記第2循環経路を通流する前記第2熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、
      前記第1弁は、前記第2循環経路に設けられた開閉弁であり、
     前記第1熱媒体循環器は、前記第1加熱器から前記熱交換器を経て前記第1温度検知器に向かって、前記第1熱媒体を通流させるように構成され、
     前記制御器は、前記第1加熱動作を行い、前記第1加熱動作後に前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第2所定温度以上になると、前記第2熱媒体循環器を作動させ、前記第2熱媒体循環器の作動前後で前記第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第2温度差以上に上昇している場合に、前記開閉弁が異常と判定する、前記開閉弁の異常を報知する、又は、前記コージェネレーションの運転を停止するよう制御する、請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
  5.  前記第2熱媒体が循環する第2循環経路と、
     前記第2循環経路に設けられ、前記第2熱媒体を搬送する第2熱媒体循環器と、
     前記第2循環経路に設けられた前記第2熱媒体を貯める第2タンクと、
     前記第1循環経路を通流する前記第1熱媒体と前記第2循環経路を通流する前記第2熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、
      前記第1弁は、前記第2循環経路に設けられた開閉弁であり、
     前記第1熱媒体循環器は、前記第1加熱器から前記熱交換器を経て前記第1温度検知器に向かって、前記第1熱媒体を通流させるように構成され、
     前記制御器は、前記第1加熱動作とともに、前記第2熱媒体循環器を作動させ、前記第2熱媒体循環器の作動後に前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第3所定温度以上である場合、又は、前記第2熱媒体循環器の作動前後で前記第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第3温度差以上に上昇している場合に、前記開閉弁が異常と判定する、前記開閉弁の異常を報知する、又は、前記コージェネレーションの運転を停止するよう制御する、請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
  6.  前記第2熱媒体が循環する第2循環経路と、
     前記第2循環経路に設けられ、前記第2熱媒体を搬送する第2熱媒体循環器と、
     前記第2循環経路に設けられた前記第2熱媒体を貯める第2タンクと、
     前記第1循環経路を通流する前記第1熱媒体と前記第2循環経路を通流する前記第2熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、
      前記第1弁は、前記第2循環経路に設けられた開閉弁であり、
      前記第1温度検知器は、前記第2循環経路に設けられていて、
     前記制御器は、前記第1加熱動作とともに、前記第2熱媒体循環器を作動させ、前記第2熱媒体循環器の作動後に前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第4所定温度未満である場合、又は、前記第2熱媒体循環器の作動前後で前記第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第4温度差未満の温度変化である場合に、前記開閉弁が異常と判定する、前記開閉弁の異常を報知する、又は、前記コージェネレーションの運転を停止するよう制御する、請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
  7.  前記第2熱媒体が循環する第2循環経路と、
     前記第2循環経路に設けられ、前記第2熱媒体を搬送する第2熱媒体循環器と、
     前記第2循環経路に設けられた前記第2熱媒体を貯める第2タンクと、
     前記第1循環経路を通流する前記第1熱媒体と前記第2循環経路を通流する前記第2熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、
      前記第1弁は、前記第2循環経路に設けられた開閉弁であり、
      前記第1加熱器は、前記第2熱媒体を加熱するよう前記第2タンク内に設けられていて、
     前記制御器は、前記第1熱媒体循環器及び前記第2熱媒体循環器を作動させ、かつ、前記第1加熱器で前記第2熱媒体を加熱するよう制御する第2加熱動作を行い、前記第2加熱動作後に前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第5所定温度未満である場合、又は、前記第2加熱動作前後で前記第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第5温度差未満の温度変化である場合に、前記開閉弁が異常と判定する、前記開閉弁の異常を報知する、又は、前記コージェネレーションの運転を停止するよう制御する、請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
  8.  前記第2熱媒体が循環する第2循環経路と、
     前記第2循環経路に設けられ、前記第2熱媒体を搬送する第2熱媒体循環器と、
     前記第2循環経路に設けられた前記第2熱媒体を貯める第2タンクと、
     前記第1循環経路を通流する前記第1熱媒体と前記第2循環経路を通流する前記第2熱媒体とを熱交換させる熱交換器と、をさらに備え、
      前記第1弁は、前記第2循環経路に設けられた開閉弁であり、
      前記第1加熱器は、前記第2熱媒体を加熱するよう前記第2タンク内に設けられていて、
     前記第1温度検知器は、前記第2循環経路に設けられていて、
     前記制御器は、前記第2熱媒体循環器を作動させ、かつ、前記第1加熱器で前記第2熱媒体を加熱するよう制御する第3加熱動作を行い、前記第3加熱動作後に前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第6所定温度未満である場合、又は、前記第3加熱動作前後で前記第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第6温度差未満の温度変化である場合に、前記開閉弁が異常と判定する、前記開閉弁の異常を報知する、又は、前記コージェネレーションの運転を停止するよう制御する、請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
  9.  前記第1弁は逆止弁であり、
     前記第1循環経路は、一端が前記第1タンクに接続されている第1配管と、一端が前記発電器に接続されている第2配管と、一端が前記発電器に接続されている第3配管と、一端が前記第1タンクに接続されている第4配管と、前記第1配管の他端と前記第2配管の他端を接続するように構成されている第1接続管と、前記第3配管の他端と前記第4配管の他端を接続するように構成されている第2接続管と、を備え、
     前記制御器は、前記第1加熱動作を行い、前記第1加熱動作後に前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第1所定温度より低い場合、又は、前記第1加熱動作の前後で前記第1温度検知器が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、前記第1循環経路の各配管の接続が異常と判定する、前記第1循環経路の各配管の接続異常を報知する、又は、前記コージェネレーションの運転を停止するよう制御する、請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
  10.  前記第1弁は逆止弁であり、
     前記第1循環経路は、前記第1熱媒体の通流方向から見て、一端が前記第1タンクに接続されている第1配管と、一端が前記発電器に接続されている第2配管と、一端が前記発電器に接続されている第3配管と、一端が前記第1タンクに接続されている第4配管と、前記第1配管の他端と前記第2配管の他端を接続するように構成されている第1接続管と、前記第3配管の他端と前記第4配管の他端を接続するように構成されている第2接続管と、を備え、
     前記制御器は、前記第1加熱動作を行い、前記第1加熱動作後に前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第1所定温度より低い場合、又は、前記第1加熱動作の前後で前記第1温度検知器が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、前記第1循環経路を構成する配管の接続が異常と判定する、前記第1循環経路の各配管の接続異常を報知する、又は、前記コージェネレーションの運転を停止するよう制御する、請求項3に記載のコージェネレーションシステム。
  11.  前記第2循環経路は、一端が前記第2タンクに接続されている第5配管と、一端が前記熱交換器に接続されている第6配管と、一端が前記熱交換器に接続されている第7配管と、一端が前記第2タンクに接続されている第8配管と、前記第5配管の他端と前記第6配管の他端を接続するように構成されている第3接続管と、前記第7配管の他端と前記第8配管の他端を接続するように構成されている第4接続管と、を備え、
     前記第1弁は、前記第2循環経路に設けられた逆止弁であり、
     前記制御器は、前記第1加熱動作を行い、前記第1加熱動作後に前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第2所定温度以上になると、前記第2熱媒体循環器を作動させ、前記第2熱媒体循環器の作動前後で前記第1温度検知器が検知した温度の温度差が予め設定される第2温度差以上に上昇している場合に、前記第2循環経路を構成する配管の接続が異常と判定する、前記第2循環経路の各配管の接続異常を報知する、又は、前記コージェネレーションの運転を停止するよう制御する、請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
  12.  電力及び熱の供給を行う発電器と、
     前記発電器から熱を回収するための第1熱媒体が循環する第1循環経路と、
     前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体の温度を検知する第1温度検知器と、
     前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を加熱する第1加熱器と、
     前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を搬送する第1熱媒体循環器と、
     前記第1循環経路に設けられ、前記第1熱媒体を貯める第1タンクと、
     前記第1循環経路に設けられた第1弁と、を備える、コージェネレーションシステムの運転方法であって、
     前記第1加熱器が前記第1熱媒体を加熱し、かつ、前記第1熱媒体循環器が前記第1加熱器から前記第1温度検知器に向かって、前記第1熱媒体を通流させる(A)と、
     (A)の後、前記第1温度検知器が検知する温度が、予め設定される第1所定温度未満である場合、又は、前記(A)の前後で前記第1温度検知器が検知する温度の温度差が予め設定される第1温度差未満の温度変化である場合に、コージェネレーションシステムが異常と判定する、前記コージェネレーションシステムの異常を報知する、又は、前記コージェネレーションシステムの運転を停止する(B)と、を備える、コージェネレーションシステムの運転方法。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7522702B2 (ja) 2021-06-28 2024-07-25 東邦瓦斯株式会社 コージェネレーション試運転遠隔監視システム、温度計測装置、アプリケーションプログラム、及び、コージェネレーション試運転遠隔監視方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6226922B2 (ja) * 2015-08-13 2017-11-08 本田技研工業株式会社 燃料電池コージェネレーションシステムの起動方法及びその運転方法
CN112097306B (zh) * 2020-08-10 2021-09-28 珠海格力电器股份有限公司 温差控制方法、装置、系统及热水机
CN116344863B (zh) * 2023-05-17 2023-08-18 武汉海亿新能源科技有限公司 一种多燃料电池系统热电联供热管理系统及其控制方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003056910A (ja) * 2001-08-07 2003-02-26 Noritz Corp 熱回収装置およびコージェネレーションシステム
JP2004239581A (ja) * 2003-02-10 2004-08-26 Rinnai Corp コージェネレーションシステム
JP2004278836A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Noritz Corp 故障診断処理方法及び故障診断処理装置
JP2005147543A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ給湯装置
JP2009218052A (ja) 2008-03-10 2009-09-24 Ebara Ballard Corp 燃料電池コージェネレーションシステム
JP2010225406A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Panasonic Corp 燃料電池コージェネレーションシステム
JP2011094885A (ja) * 2009-10-29 2011-05-12 Noritz Corp ミスト機能付浴室暖房装置、並びに、開閉弁の故障判定方法
JP2011106735A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Tokyo Gas Co Ltd 浴室暖房装置における誤配管検知システム
JP2012004132A (ja) 2011-08-10 2012-01-05 Panasonic Corp 燃料電池システムの水張り方法

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7718290B2 (en) * 2005-02-18 2010-05-18 Panasonic Corporation Cogeneration system
JP4120683B2 (ja) * 2006-04-19 2008-07-16 ダイキン工業株式会社 給湯機の異常検出装置
JP4648361B2 (ja) * 2007-06-05 2011-03-09 リンナイ株式会社 温水システムの配管状態判定装置
JP4997062B2 (ja) * 2007-10-25 2012-08-08 本田技研工業株式会社 コージェネレーションシステム
JP2011099602A (ja) * 2009-11-05 2011-05-19 Panasonic Corp ヒートポンプ式給湯機
JP5704398B2 (ja) * 2011-04-20 2015-04-22 株式会社ノーリツ 熱回収装置、コージェネレーションシステム、並びに、配管の誤接続検知方法

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003056910A (ja) * 2001-08-07 2003-02-26 Noritz Corp 熱回収装置およびコージェネレーションシステム
JP2004239581A (ja) * 2003-02-10 2004-08-26 Rinnai Corp コージェネレーションシステム
JP2004278836A (ja) * 2003-03-13 2004-10-07 Noritz Corp 故障診断処理方法及び故障診断処理装置
JP2005147543A (ja) * 2003-11-17 2005-06-09 Matsushita Electric Ind Co Ltd ヒートポンプ給湯装置
JP2009218052A (ja) 2008-03-10 2009-09-24 Ebara Ballard Corp 燃料電池コージェネレーションシステム
JP2010225406A (ja) * 2009-03-24 2010-10-07 Panasonic Corp 燃料電池コージェネレーションシステム
JP2011094885A (ja) * 2009-10-29 2011-05-12 Noritz Corp ミスト機能付浴室暖房装置、並びに、開閉弁の故障判定方法
JP2011106735A (ja) * 2009-11-17 2011-06-02 Tokyo Gas Co Ltd 浴室暖房装置における誤配管検知システム
JP2012004132A (ja) 2011-08-10 2012-01-05 Panasonic Corp 燃料電池システムの水張り方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2899475A4

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7522702B2 (ja) 2021-06-28 2024-07-25 東邦瓦斯株式会社 コージェネレーション試運転遠隔監視システム、温度計測装置、アプリケーションプログラム、及び、コージェネレーション試運転遠隔監視方法

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