WO2017209031A1 - 燃料電池コージェネレーションシステム - Google Patents

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WO2017209031A1
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heat recovery
hot water
fuel cell
circulation pump
cooling water
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雅樹 三井
慎一朗 堀
貴士 飯塚
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パナソニックＩｐマネジメント株式会社
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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24H—FLUID HEATERS, e.g. WATER OR AIR HEATERS, HAVING HEAT-GENERATING MEANS, e.g. HEAT PUMPS, IN GENERAL
    • F24H1/00—Water heaters, e.g. boilers, continuous-flow heaters or water-storage heaters
    • F24H1/18—Water-storage heaters
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M8/00—Fuel cells; Manufacture thereof
    • H01M8/04—Auxiliary arrangements, e.g. for control of pressure or for circulation of fluids
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30—Hydrogen technology
    • Y02E60/50—Fuel cells

Definitions

  • This disclosure relates to a method for determining an erroneous pipe connection in a fuel cell cogeneration system.
  • These cogeneration systems are generally configured by combining a generator such as a gas engine or a fuel cell and a hot water storage tank.
  • the hot water storage tank functions as a heat storage device that effectively uses the heat generated by power generation.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a schematic configuration of a conventional fuel cell cogeneration system.
  • the conventional fuel cell cogeneration system 101 includes a fuel cell 102, a cooling water line 103, an electric heater 105 provided in the cooling water line 103, and the heat of the cooling water into exhaust heat recovery water.
  • the heat exchanger 106 to transmit, the waste heat recovery water line 108, the hot water storage tank 110, the derived water temperature detector 113a, the introduced water temperature detector 113b, and the determination device 116 are provided.
  • the exhaust heat recovery water line 108 includes a high temperature exhaust heat recovery line 108a and a low temperature exhaust heat recovery line 108b.
  • the high temperature exhaust heat recovery line 108 a guides the exhaust heat recovery water from the heat exchanger 106 to the hot water storage tank 110.
  • the low temperature exhaust heat recovery line 108 b guides the exhaust heat recovery water from the hot water tank 110 to the heat exchanger 106.
  • a derived water temperature detector 113a for detecting the temperature of the exhaust heat recovery water to be derived from the hot water tank 110 is disposed in the low temperature exhaust heat recovery line 108b.
  • the high temperature exhaust heat recovery line 108a is provided with an introduction water temperature detector 113b that detects the temperature of the exhaust heat recovery water to be introduced from the hot water storage tank 110.
  • the determination device 116 determines an erroneous connection between the high-temperature exhaust heat recovery line 108a and the low-temperature exhaust heat recovery line 108b and the heat exchanger 106 when the electric heater 105 operates. Specifically, when the high temperature exhaust heat recovery line 108a and the low temperature exhaust heat recovery line 108b are erroneously connected, the heated water flows to the outlet water temperature detector 113a side via the heat exchanger 106. Thereby, the temperature detected by the derived water temperature detector 113a is higher than the temperature detected by the introduced water temperature detector 113b. Therefore, the determination device 116 determines that the connection is incorrect when the temperature detected by the derived water temperature detector 113a is high.
  • the conventional fuel cell cogeneration system 101 needs to heat the cooling water flowing through the cooling water line 103, the heat exchanger 106, and the low-temperature exhaust heat recovery water line 108 using the electric heater 105. Thereby, unnecessary power consumption by the electric heater 105 occurs.
  • the determination device 116 cannot determine until the temperature of the cooling water flowing through each line rises, workability is reduced.
  • This disclosure provides a fuel cell cogeneration system that can quickly detect a misconnection between a heat recovery high temperature path and a heat recovery low temperature path.
  • a fuel cell cogeneration system of the present disclosure includes a fuel cell that generates power by reacting a fuel gas and an oxidant gas, a cooling water tank that stores cooling water that recovers heat generated during power generation of the fuel cell, and a cooling water
  • a cooling water pump that circulates to the fuel cell and the cooling water tank, a heat exchanger that recovers the heat of the cooling water to the exhaust heat recovery water, and a hot water storage circulation pump that supplies the exhaust heat recovery water to the hot water storage tank are provided.
  • an on-off valve provided between the discharge side of the hot water circulation pump and the cooling water tank, a heat recovery high-temperature path for sending water from the heat exchanger to the hot water storage tank by the hot water circulation pump, and exhaust heat recovery water from the hot water storage tank
  • a determination unit that determines whether the heat recovery high-temperature path and the heat recovery low-temperature path are erroneously connected based on the heat recovery low-temperature path for supplying water and the output signal of the hot water circulation pump is provided. Then, the determination unit performs a pipe state confirmation operation for detecting an output signal of the hot water circulation pump during a preset period during the water filling operation to the cooling water tank of the fuel cell cogeneration system, and the hot water circulation is performed during the pipe state confirmation operation. When the output signal of the pump is out of a predetermined range, it is determined that the heat recovery high temperature path and the heat recovery low temperature path are misconnected.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell cogeneration system according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of a method for determining an erroneous pipe connection in the fuel cell cogeneration system.
  • FIG. 3 is a configuration diagram of a conventional fuel cell cogeneration system.
  • the fuel cell cogeneration system includes a large number of auxiliary devices. Therefore, when the installation area is made as small as possible, many pipes and wires are densely arranged. Thereby, the case where piping etc. are connected incorrectly arises.
  • the heat recovery high temperature path and the heat recovery low temperature path which are water pipes that carry the heat generated in the fuel cell to the hot water storage tank, are misconnected, the water functioning as cooling water cannot be supplied to the fuel cell via the regular path. For this reason, the fuel cell cannot be maintained at an appropriate temperature. This makes it impossible to operate the fuel cell cogeneration system.
  • the fuel cell cogeneration system includes a fuel cell that generates power by reacting a fuel gas and an oxidant gas, and a cooling that stores cooling water that recovers heat generated during power generation of the fuel cell.
  • a water tank, a cooling water pump that circulates the cooling water to the fuel cell and the cooling water tank, a heat exchanger that recovers the heat of the cooling water to the exhaust heat recovery water, and a hot water circulation that supplies the exhaust heat recovery water to the hot water storage tank Provide a pump.
  • an on-off valve provided between the discharge side of the hot water circulation pump and the cooling water tank, a heat recovery high-temperature path for sending water from the heat exchanger to the hot water storage tank by the hot water circulation pump, and exhaust heat recovery water from the hot water storage tank
  • a determination unit that determines whether the heat recovery high-temperature path and the heat recovery low-temperature path are erroneously connected based on the heat recovery low-temperature path for supplying water and the output signal of the hot water circulation pump is provided. Then, the determination unit performs a pipe state confirmation operation for detecting an output signal of the hot water circulation pump during a preset period during the water filling operation to the cooling water tank of the fuel cell cogeneration system, and the hot water circulation is performed during the pipe state confirmation operation. When the output signal of the pump is out of a predetermined range, it is determined that the heat recovery high temperature path and the heat recovery low temperature path are misconnected.
  • the pipe state confirmation operation is performed to detect the output signal of the hot water circulation pump during a preset period.
  • the output signal of the hot water circulation pump is the rotation speed of the hot water circulation pump.
  • the second aspect it is possible to easily detect an erroneous connection between the heat recovery high temperature path and the heat recovery low temperature path from the rotation speed of the hot water circulation pump.
  • the output signal of the hot water circulation pump is a current value for driving the hot water circulation pump.
  • the third aspect it is possible to easily detect an erroneous connection between the heat recovery high temperature path and the heat recovery low temperature path from the current value for driving the hot water circulation pump.
  • the determination unit of the fuel cell cogeneration system sets a predetermined number of times as an upper limit when the output signal of the hot water circulation pump exceeds a predetermined value during the piping state confirmation operation.
  • the piping state confirmation operation is repeated until the value falls below the predetermined value.
  • the determination unit may detect a connection between the heat recovery high temperature path and the heat recovery low temperature path as an incorrect pipe. Therefore, according to the fourth aspect, when the output signal of the hot water circulation pump exceeds a predetermined value, the pipe state confirmation operation is repeated with a predetermined number of times as an upper limit. Thereby, it can prevent that the determination part detects the connection of a heat recovery high temperature path
  • the determination unit of the fuel cell cogeneration system determines that the heat recovery high-temperature path and the heat recovery low-temperature path are erroneously connected, the erroneous connection information is notified. Accordingly, it is possible to promptly notify the installation installer or user who newly installs the fuel cell cogeneration system or performs the relocation work about the occurrence of the erroneous connection. As a result, it is possible to prompt the installer and user to quickly eliminate erroneous connections.
  • FIG. 1 is a configuration diagram of a fuel cell cogeneration system according to the present embodiment.
  • the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment includes a fuel cell 2, a cooling water tank 3, a cooling water pump 4, a heat exchanger 5, a hot water circulation pump 7, and an open / close state.
  • the return path 12A and the first forward path 12B are provided.
  • the cooling water tank 3 stores cooling water that is a first heat medium that recovers heat generated during power generation of the fuel cell 2.
  • the cooling water pump 4 circulates the cooling water through the fuel cell 2 and the cooling water tank 3.
  • the heat exchanger 5 recovers the heat of the cooling water into exhaust heat recovery water.
  • the hot water storage circulation pump 7 supplies the exhaust heat recovery water to the hot water storage tank 6.
  • the on-off valve 14 is provided between the discharge side of the hot water circulation pump 7 and the cooling water tank 3 and controls the flow of the cooling water.
  • the heat recovery high temperature path 8 ⁇ / b> B constitutes a path for supplying water from the heat exchanger 5 to the hot water storage tank 6 by driving the hot water circulation pump 7.
  • the heat recovery low-temperature path 8 ⁇ / b> A constitutes a path for sending exhaust heat recovery water from the hot water storage tank 6.
  • the detection unit 9 detects the operation state (for example, an output signal) of the hot water circulation pump 7.
  • the determination unit 10 determines whether or not the heat recovery high-temperature path 8B and the heat recovery low-temperature path 8A are erroneously connected based on an output signal (for example, rotation speed, current value, etc.) of the hot water storage circulation pump 7.
  • the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment includes a fuel cell 2, a cooling water tank 3, a cooling water pump 4, a heat exchanger 5, a hot water circulation pump 7, and an on-off valve 14.
  • the detection unit 9, the determination unit 10, the first circulation path 12, and the like are disposed in the housing of the fuel cell system 11.
  • the fuel cell 2 has an anode and a cathode (not shown).
  • the fuel cell 2 generates electricity and heat by electrochemically reacting a fuel gas supplied to the anode and an oxidant gas (air) supplied to the cathode.
  • the power conversion device (not shown) converts the power generated by the fuel cell 2 from DC power to AC power and performs voltage adjustment.
  • the converted and voltage-adjusted AC power is 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. Note that the configuration of the fuel cell 2 is the same as that of a general fuel cell, and thus detailed description thereof is omitted.
  • the fuel cell 2 has a cooling water passage 2A inside.
  • the cooling water flow path 2 ⁇ / b> A allows cooling water for cooling the fuel cell 2 to flow and collects heat generated in the fuel cell 2.
  • the outlet of the cooling water flow path 2A is connected to the upstream end of the first forward path 12B of the first circulation path 12.
  • the downstream end of the first forward path 12B is connected to the cooling water tank 3.
  • the downstream side of the cooling water tank 3 is connected to the heat exchanger 5.
  • the suction side of the cooling water pump 4 is connected to the downstream side of the heat exchanger 5.
  • the inlet of the cooling water passage 2A is connected to the downstream end of the first return passage 12A.
  • the upstream end of the first return path 12 ⁇ / b> A is connected to the discharge side of the cooling water pump 4.
  • the cooling water circulation path constituting the primary flow path of the heat exchanger 5 is connected to the first circulation path 12.
  • the heat exchanger 5 is disposed in the first return path 12A (in other words, the cooling water tank 3 is disposed on the upstream side of the heat exchanger 5).
  • the present invention is not limited to this. You may employ
  • the exhaust heat recovery water path that constitutes the secondary flow path of the heat exchanger 5 is connected to the second circulation path 8. More specifically, the upstream end of the secondary side flow path of the heat exchanger 5 is connected to the downstream end of the heat recovery low temperature path 8 ⁇ / b> A constituting the second forward path of the second circulation path 8. The downstream end of the secondary side flow path of the heat exchanger 5 is connected to the upstream end of the heat recovery high temperature path 8 ⁇ / b> B constituting the second return path of the second circulation path 8.
  • the upstream end of the heat recovery low temperature path 8A is connected to the lower part of the hot water storage tank 6, and the downstream end of the heat recovery high temperature path 8B is connected to the upper part of the hot water storage tank 6.
  • the hot water circulation pump 7 is disposed in the middle of the heat recovery low-temperature path 8A.
  • the hot water storage circulation pump 7 drives the second heat medium (for example, exhaust heat recovery water such as city water) through the second circulation path 8 by driving.
  • the hot water storage circulation pump 7 various pumps such as a centrifugal pump and a plunger pump can be used.
  • the on-off valve 14 is disposed between a path for supplying city water from the discharge side of the hot water circulation pump 7 to the cooling water tank 3.
  • the primary flow path and the secondary flow path of the heat exchanger 5 are configured.
  • the first heat medium (cooling water) heated by the fuel cell 2 is supplied to the heat exchanger 5.
  • the first heat medium is heat-exchanged with the second heat medium (exhaust heat recovery water) flowing through the second circulation path 8 inside the heat exchanger 5.
  • the controller 13 opens the on-off valve 14. Thereby, the water filling operation to the fuel cell cogeneration system 1 is started by the pressure of city water.
  • the hot water circulation pump 7 may be simply abbreviated as a pump.
  • the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment first sets a reference rotation speed range of the pump rotation speed when water is filled. Then, the set reference rotation speed range is compared with the actually detected rotation speed of the pump. At this time, when the actual rotational speed of the pump is higher than the reference rotational speed range, it can be determined that there is an air layer in the pump. That is, it can be determined that the heat recovery high temperature path 8B and the heat recovery low temperature path 8A are erroneously connected based on the rotation speed of the pump.
  • misconnection between the heat recovery high temperature path 8B and the heat recovery low temperature path 8A may be determined based on the value of the pump drive current.
  • the current value required for driving the pump is uniquely determined. Therefore, the reference current range of the pump drive current when water is filled is set. Then, the set reference current range is compared with the actual pump drive current. At this time, if the actual pump drive current is lower than the reference current range, it can be determined that there is an air layer in the pump. That is, the erroneous connection between the heat recovery high temperature path 8B and the heat recovery low temperature path 8A can be determined based on the drive current of the pump, similarly to the rotation speed of the pump.
  • the controller 13 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 13 includes an arithmetic processing unit, a storage unit, a clock unit, and the like (not shown) in addition to the detection unit 9 and the determination unit 10 described above.
  • the arithmetic processing unit is composed of a microprocessor, a CPU, and the like.
  • the storage unit is composed of a memory or the like, and stores a program for executing each control operation.
  • the controller 13 reads out a predetermined control program stored in the storage unit by the arithmetic processing unit, and executes the control program. Thereby, various devices constituting the fuel cell cogeneration system 1 are controlled.
  • the controller 13 is not limited to a single controller, but may be a controller group in which a plurality of controllers cooperate to execute control of the fuel cell cogeneration system 1. . Further, the controller 13 may be configured by a micro control unit, or may be configured by an MPU (Micro Processing Unit), a PLC (Programmable Logic Controller), a logic circuit, or the like.
  • MPU Micro Processing Unit
  • PLC Programmable Logic Controller
  • the detection unit 9 of the controller 13 detects at least one of the output signal of the hot water circulation pump 7, specifically, the number of revolutions of the pump and the drive current of the pump.
  • the determination unit 10 determines whether the heat recovery high temperature path 8B and the heat recovery low temperature path 8A are erroneously connected based on the output signal of the hot water circulation pump 7 detected by the detection unit 9.
  • the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment is configured.
  • the operation (for example, power generation operation) of the fuel cell cogeneration system 1 of the present embodiment is the same as the operation of a known fuel cell cogeneration system, description thereof is omitted. Note that whether or not the heat recovery high temperature path 8B and the heat recovery low temperature path 8A of the fuel cell cogeneration system 1 are erroneously connected may be determined during a test operation after maintenance of the fuel cell cogeneration system 1.
  • FIG. 2 is a flowchart showing an example of a method for determining whether or not the heat recovery high temperature path 8B and the heat recovery low temperature path 8A of the fuel cell cogeneration system 1 are erroneously connected.
  • step S101 it is determined whether or not a water filling process to the fuel cell cogeneration system 1 is started (step S101). If the water filling process is not started (N in step S101), the process waits.
  • step S101 the controller 13 opens the on-off valve 14.
  • the controller 13 determines whether or not a predetermined time T1 (sec) has elapsed at the clock unit. If the predetermined time T1 (sec) has not elapsed (N in step S102), the process waits until it elapses. At this time, due to the pressure of city water supplied from the outside, the water is supplied through the water filling route that reaches the hot water circulation pump 7 through the heat recovery low-temperature route 8A.
  • the predetermined time T1 (sec) is set to a time until the water sufficiently reaches the hot water storage circulation pump 7 when the heat recovery high temperature path 8B and the heat recovery low temperature path 8A are properly connected.
  • the time T1 (sec) is determined by the pressure of city water, the pressure loss of the water filling path of the fuel cell cogeneration system 1, and the like. Therefore, it is desirable to set the time T1 (sec) to a time until the water reaches the hot water circulation pump 7 sufficiently even when the city water pressure is the lowest. Therefore, in the present embodiment, the time T1 (sec) is set to, for example, about 60 seconds in consideration of the above conditions.
  • controller 13 starts operation of hot water circulation pump 7 (Step S103).
  • the rotation speed of the hot water storage circulation pump 7 is set to a rotation speed capable of sufficiently supplying city water to the cooling water tank 3 with respect to the pressure loss of the water filling path.
  • the controller 13 determines whether or not the time T2 (sec) has elapsed in the clock unit (step S104). If the predetermined time T2 (sec) has not elapsed (N in step S104), the process waits until it elapses.
  • the predetermined time T2 (sec) is a time for the rotational speed of the hot water circulation pump 7 to be stabilized and the residual air in the hot water circulation pump 7 to be discharged. Therefore, in the present embodiment, the time T2 (sec) is set to about 30 sec, for example.
  • Step S104 determines whether or not the rotation speed of the hot water circulation pump 7 is equal to or higher than the reference rotation speed range. Is determined (step S105).
  • Step S105 determines whether or not the number of operations of the hot water circulation pump 7 has reached the predetermined number A (step S106). ).
  • Step S106 is a process for reliably discharging the residual air in the hot water circulation pump 7. That is, in step S104, a certain amount of residual air in the hot water circulation pump 7 is discharged, but there is a possibility that air remains.
  • step S106 the hot water circulation pump 7 is operated a plurality of times (predetermined number of times A). Thereby, the residual air in the hot water circulation pump 7 can be reliably discharged.
  • the predetermined number A is, for example, 5 to 10 times.
  • step S106 the controller 13 stops the hot water circulation pump 7 (step S107), and returns to step S103. And the controller 13 performs the subsequent steps.
  • the determination unit 10 of the controller 13 misconnects the heat recovery high temperature path 8B and the heat recovery low temperature path 8A. Is determined (step S108), and the determination process is terminated.
  • the determination unit 10 determines that the heat recovery high-temperature path 8B and the heat recovery low-temperature path 8A are erroneously connected by the processing of step S105 and step S106.
  • the controller 13 preferably executes a display on a remote controller (not shown), a display with a lamp, or a process of sounding a buzzer.
  • a display on a remote controller not shown
  • a display with a lamp or a process of sounding a buzzer.
  • step S109 is a process of reliably discharging the residual air in the hot water circulation pump 7 as in step S106. That is, in step S104, a certain amount of residual air in the hot water circulation pump 7 is discharged, but there is a possibility that air remains.
  • the hot water circulation pump 7 is operated a plurality of times (predetermined number of times B). Thereby, the residual air in the hot water circulation pump 7 can be reliably discharged.
  • the predetermined number B is, for example, 5 to 19 times.
  • step S109 the controller 13 stops the hot water circulation pump 7 (step S110), and returns to step S103. And the controller 13 performs the subsequent steps.
  • Step S109 when the number of operations of the hot water circulation pump 7 reaches the predetermined number B (Y in Step S109), it is determined that the heat recovery high temperature path 8B and the heat recovery low temperature path 8A are properly connected (Step S111). The determination process ends.
  • This disclosure is useful for a fuel cell cogeneration system or the like that is required to prevent erroneous pipe connection during construction installation.

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Abstract

本開示の燃料電池コージェネレーションシステム（１）は、燃料電池（２）と、燃料電池（２）の生成する熱を回収する冷却水を貯蔵する冷却水タンク（３）と、冷却水を循環させる冷却水ポンプ（４）と、冷却水の熱を排熱回収水に回収する熱交換器（５）と、排熱回収水を送水する貯湯循環ポンプ（７）を備える。そして、熱交換器５から貯湯タンク（６）へ送水する熱回収高温経路（８Ｂ）と、排熱回収水を貯湯タンク（６）から送水する熱回収低温経路（８Ａ）を備える。さらに、貯湯循環ポンプ（７）の出力信号から熱回収高温経路（８Ｂ）と熱回収低温経路（８Ａ）の誤接続を判定する判定部（１０）を備える。これにより、誤接続を迅速に検知する。

Description

燃料電池コージェネレーションシステム
　本開示は、燃料電池コージェネレーションシステムの配管誤接続の判定方法に関する。
　従来、ガスエンジン発電機またはガスエンジンコージェネレーションシステムなどのコージェネレーションシステムが知られている。近年、特に、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注目されている。
　これらのコージェネレーションシステムは、一般的に、ガスエンジンまたは燃料電池などの発電機と、貯湯タンクとを組み合わせて構成される。貯湯タンクは、発電にともなって発生する熱を有効利用する蓄熱装置として機能する。
　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において、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提案されている（例えば、特許文献１参照）。
　以下、特許文献１に記載された従来の燃料電池コージェネレーションシステムについて、図３を用いて、説明する。
　図３は、従来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。
　従来の燃料電池コージェネレーションシステム１０１は、図３に示すように、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を備える。
　排熱回収水ライン１０８は、高温排熱回収ライン１０８ａと、低温排熱回収ライン１０８ｂで構成される。高温排熱回収ライン１０８ａは、排熱回収水を熱交換器１０６から貯湯槽１１０へ導く。低温排熱回収ライン１０８ｂは、排熱回収水を貯湯槽１１０から熱交換器１０６へ導く。
　さらに、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が配設される。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が配設される。
　判断装置１１６は、電気ヒータ１０５の動作時に、高温排熱回収ライン１０８ａおよび低温排熱回収ライン１０８ｂと、熱交換器１０６との誤接続を判断する。具体的には、高温排熱回収ライン１０８ａと低温排熱回収ライン１０８ｂとが誤接続されている場合、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。これにより、導出水温度検知器１１３ａが検知する温度は、導入水温度検知器１１３ｂが検知する温度と比べて高くなる。そこで、判断装置１１６は、導出水温度検知器１１３ａが検知する温度が高い場合、誤接続されていると判断する。
　そのため、従来の燃料電池コージェネレーションシステム１０１は、電気ヒータ１０５を用いて、冷却水ライン１０３、熱交換器１０６ならびに低温の排熱回収水ライン１０８を流れる冷却水などを加温する必要がある。これにより、電気ヒータ１０５による不要な電力消費が発生する。
　また、判断装置１１６は、各ラインを流れる冷却水の温度が上昇するまで判定できないため、作業性が低下する。
特開２００９－２１８０５２号公報
　本開示は、熱回収高温経路と熱回収低温経路の誤接続を速やかに検知できる燃料電池コージェネレーションシステムを提供する。
　本開示の燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料ガスと酸化剤ガスを反応させて発電する燃料電池と、燃料電池の発電時に生成する熱を回収する冷却水を貯蔵する冷却水タンクと、冷却水を燃料電池と冷却水タンクに循環する冷却水ポンプと、冷却水の熱を排熱回収水に回収する熱交換器と、排熱回収水を貯湯タンクへ送水する貯湯循環ポンプを備える。さらに、貯湯循環ポンプの吐出側と冷却水タンクとの間に設けられた開閉弁と、貯湯循環ポンプにより熱交換器から貯湯タンクへ送水する熱回収高温経路と、排熱回収水を貯湯タンクから送水する熱回収低温経路と、貯湯循環ポンプの出力信号に基づいて、熱回収高温経路と熱回収低温経路が誤接続されているか否かを判定する判定部を備える。そして、判定部は、燃料電池コージェネレーションシステムの冷却水タンクへの水張り運転時において、予め設定した期間の貯湯循環ポンプの出力信号を検出する配管状態確認運転を行い、配管状態確認運転時に貯湯循環ポンプの出力信号が所定の範囲を外れた場合、熱回収高温経路と熱回収低温経路が誤接続されていると判定する。
　これにより、燃料電池コージェネレーションシステムの設置施工時などにおいて、熱回収高温経路と熱回収低温経路の誤接続を、容易に検知できる。
図１は、本実施の形態に係る燃料電池コージェネレーションシステムの構成図である。 図２は、同燃料電池コージェネレーションシステムの配管誤接続の判定方法の一例を示すフローチャートである。 図３は、従来の燃料電池コージェネレーションシステムの構成図である。
　（本開示の基礎となった知見）
　近年、設置面積が可能な限り小さい燃料電池コージェネレーションシステムが求められている。燃料電池コージェネレーションシステムは、多数の付帯機器を備える。そのため、設置面積を可能な限り小さくすると、多くの配管や配線が密集して配置される。これにより、配管などを誤接続する場合が生じる。
　特に、燃料電池で発生した熱を貯湯タンクへ運ぶ水配管である熱回収高温経路と熱回収低温経路を誤接続すると、冷却水として機能する水を、正規の経路で燃料電池に供給できない。そのため、燃料電池を適正な温度に保つことができなくなる。これにより、燃料電池コージェネレーションシステムの運転が不可能になる。
　そこで、本開示の第１態様に係る燃料電池コージェネレーションシステムは、燃料ガスと酸化剤ガスを反応させて発電する燃料電池と、燃料電池の発電時に生成する熱を回収する冷却水を貯蔵する冷却水タンクと、冷却水を燃料電池と冷却水タンクに循環する冷却水ポンプと、冷却水の熱を排熱回収水に回収する熱交換器と、排熱回収水を貯湯タンクへ送水する貯湯循環ポンプを備える。さらに、貯湯循環ポンプの吐出側と冷却水タンクとの間に設けられた開閉弁と、貯湯循環ポンプにより熱交換器から貯湯タンクへ送水する熱回収高温経路と、排熱回収水を貯湯タンクから送水する熱回収低温経路と、貯湯循環ポンプの出力信号に基づいて、熱回収高温経路と熱回収低温経路が誤接続されているか否かを判定する判定部を備える。そして、判定部は、燃料電池コージェネレーションシステムの冷却水タンクへの水張り運転時において、予め設定した期間の貯湯循環ポンプの出力信号を検出する配管状態確認運転を行い、配管状態確認運転時に貯湯循環ポンプの出力信号が所定の範囲を外れた場合、熱回収高温経路と熱回収低温経路が誤接続されていると判定する。
　第１態様によれば、燃料電池コージェネレーションシステムの設置施工時に行う冷却水タンクへの水張り運転時において、予め設定した期間の貯湯循環ポンプの出力信号を検出する配管状態確認運転を行う。これにより、熱回収高温経路と熱回収低温経路の誤接続を、速やかに検知できる。その結果、燃料電池システムが運転不能な状態に陥ることを防止できる。
　また、本開示の第２態様に係る燃料電池コージェネレーションシステムは、貯湯循環ポンプの出力信号が、貯湯循環ポンプの回転数である。
　第２態様によれば、貯湯循環ポンプの回転数から、熱回収高温経路と熱回収低温経路の誤接続を容易に検知できる。
　また、本開示の第３態様に係る燃料電池コージェネレーションシステムは、貯湯循環ポンプの出力信号が、貯湯循環ポンプを駆動する電流値である。
　第３態様によれば、貯湯循環ポンプを駆動する電流値から、熱回収高温経路と熱回収低温経路の誤接続を容易に検知できる。
　また、本開示の第４態様に係る燃料電池コージェネレーションシステムの判定部は、配管状態確認運転時において、貯湯循環ポンプの出力信号が所定値を超えた場合、予め定めた所定回数を上限にして、所定値を下回るまで配管状態確認運転を繰り返す。
　この場合、配管状態確認運転時において、通常、貯湯循環ポンプ内に残留空気が存在すると、貯湯循環ポンプの回転数を示す出力信号が、所定の回転数の出力信号より大きくなる。そのため、判定部は、熱回収高温経路と熱回収低温経路との接続を誤配管として検出する虞がある。そこで、第４態様によれば、貯湯循環ポンプの出力信号が所定値を超えた場合、予め定めた所定回数を上限として、配管状態確認運転を繰り返す。これにより、判定部が、熱回収高温経路と熱回収低温経路との接続を誤配管として検出することを防止できる。さらに、貯湯循環ポンプ内の残留空気を確実に排出できる。
　また、本開示の第５態様に係る燃料電池コージェネレーションシステムの判定部は、熱回収高温経路と熱回収低温経路が誤接続されていると判定した場合、誤接続情報を報知する。これにより、燃料電池コージェネレーションシステムを新たに設置する、あるいは移設作業を行う設置施工者やユーザーに、誤接続の発生を速やかに報知できる。その結果、設置施工者やユーザーに、誤接続の迅速な解消を促すことができる。
　（実施の形態）
　以下、本開示の実施の形態について、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、本開示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。なお、本開示は、以下の実施の形態に限定されるものではない。
　［燃料電池コージェネレーションシステムの構成］
　まず、燃料電池コージェネレーションシステムの構成について、図１を用いて、説明する。
　図１は、本実施の形態に係る燃料電池コージェネレーションシステムの構成図である。
　図１に示すように、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１は、燃料電池２と、冷却水タンク３と、冷却水ポンプ４と、熱交換器５と、貯湯循環ポンプ７と、開閉弁１４と、第２循環経路８を構成する熱回収高温経路８Ｂおよび熱回収低温経路８Ａと、検知部９および判定部１０などを含む制御器１３と、第１循環経路１２を構成する第１復路１２Ａおよび第１往路１２Ｂなどを備える。
　冷却水タンク３は、燃料電池２の発電時に生成する熱を回収する第１熱媒体である冷却水を貯蔵する。冷却水ポンプ４は、冷却水を、燃料電池２と冷却水タンク３に循環させる。熱交換器５は、冷却水の熱を排熱回収水に回収する。貯湯循環ポンプ７は、排熱回収水を貯湯タンク６へ送水する。開閉弁１４は、貯湯循環ポンプ７の吐出側と冷却水タンク３との間に設けられ、冷却水の通流を制御する。熱回収高温経路８Ｂは、貯湯循環ポンプ７の駆動により、熱交換器５から貯湯タンク６へ送水する経路を構成する。熱回収低温経路８Ａは、排熱回収水を貯湯タンク６から送水する経路を構成する。検知部９は、貯湯循環ポンプ７の運転状態（例えば、出力信号など）を検知する。判定部１０は、貯湯循環ポンプ７の出力信号（例えば、回転数、電流値など）に基づいて、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが誤接続されているか否かを判定する。
　このとき、図１に示すように、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１は、燃料電池２、冷却水タンク３、冷却水ポンプ４、熱交換器５、貯湯循環ポンプ７、開閉弁１４、検知部９、判定部１０、第１循環経路１２などが、燃料電池システム１１の筐体に配置される。
　燃料電池２は、図示しない、アノードとカソードなどを有する。燃料電池２は、アノードに供給される燃料ガスと、カソードに供給される酸化剤ガス（空気）とを、電気化学的に反応させて、電気と熱を発生させる。電力変換装置（図示せず）は、燃料電池２で発電した電力を、直流電力から交流電力に変換および電圧調整を行う。そして、変換および電圧調整された交流電力は、電灯や各種電気機器などの電力負荷に供給される。
　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などの各種の燃料電池を用いることができる。なお、燃料電池２の構成は、一般的な燃料電池の構成と同様であるので、詳細な説明は省略する。
　また、燃料電池２は、内部に、冷却水流路２Ａを有する。冷却水流路２Ａは、燃料電池２を冷却するための冷却水を通流させ、燃料電池２で発生した熱を回収する。冷却水流路２Ａの出口は、第１循環経路１２の第１往路１２Ｂの上流端に接続される。第１往路１２Ｂの下流端は、冷却水タンク３に接続される。冷却水タンク３の下流側は、熱交換器５に接続される。そして、熱交換器５の下流側には、冷却水ポンプ４の吸込側が接続される。
　また、冷却水流路２Ａの入口は、第１復路１２Ａの下流端に接続される。第１復路１２Ａの上流端は、冷却水ポンプ４の吐出側に接続される。
　つまり、熱交換器５の一次側流路を構成する冷却水循環経路は、第１循環経路１２に接続される。
　なお、本実施の形態では、熱交換器５が第１復路１２Ａに配設されている形態（換言すると、冷却水タンク３が熱交換器５の上流側に配設されている形態）を例に説明したが、これに限定されない。熱交換器５を、第１往路１２Ｂに配設する形態を採用してもよい。
　また、熱交換器５の二次側流路を構成する排熱回収水経路は、第２循環経路８に接続される。より詳細には、熱交換器５の二次側流路の上流端は、第２循環経路８の第２往路を構成する熱回収低温経路８Ａの下流端に接続される。熱交換器５の二次側流路の下流端は、第２循環経路８の第２復路を構成する熱回収高温経路８Ｂの上流端に接続される。そして、熱回収低温経路８Ａの上流端は貯湯タンク６の下部に接続され、熱回収高温経路８Ｂの下流端は貯湯タンク６の上部に接続される。
　貯湯循環ポンプ７は、熱回収低温経路８Ａの途中に配設される。貯湯循環ポンプ７は、駆動により、第２熱媒体（例えば、市水などの排熱回収水）を第２循環経路８内に通流させる。貯湯循環ポンプ７として、例えば遠心ポンプやプランジャーポンプなどの各種ポンプが使用できる。
　開閉弁１４は、貯湯循環ポンプ７の吐出側から冷却水タンク３へ市水を供給する経路の間に配設される。
　以上のように、熱交換器５の一次側流路および二次側流路が構成される。
　そして、冷却水ポンプ４および貯湯循環ポンプ７が作動すると、燃料電池２で加熱された第１熱媒体（冷却水）が、熱交換器５に供給される。第１熱媒体は、熱交換器５の内部で、第２循環経路８を通流する第２熱媒体（排熱回収水）と熱交換される。
　つぎに、燃料電池コージェネレーションシステム１の設置施工時に実施する水張り運転について、具体的に説明する。
　まず、制御器１３は、開閉弁１４を開く。これにより、市水の圧力で燃料電池コージェネレーションシステム１への水張り運転が開始される。
　このとき、第２循環経路８を構成する熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが正規に接続されている場合、水は熱回収低温経路８Ａを通り、貯湯循環ポンプ７へ供給される。そして、貯湯循環ポンプ７に供給された水は、開閉弁１４を経由して、冷却水タンク３へ供給される。
　一方、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが誤接続、つまり反対に接続されている場合（図１の２点鎖線で示す接続に相当）、水は熱回収低温経路８Ａを通り、熱交換器５に供給される。そして、熱交換器５に供給された水は、開閉弁１４から冷却水タンク３へ供給される。そのため、貯湯循環ポンプ７へは、水が供給されない。この場合、貯湯循環ポンプ７の内部および貯湯循環ポンプ７の上流側配管と下流側配管は、水で満たされず、空気が満たされたままの状態となる。この理由は、誤接続状態で開閉弁１４を開いた場合、熱回収高温経路８Ｂ、熱回収低温経路８Ａ、熱交換器５、貯湯循環ポンプ７および貯湯タンク６の経路が閉塞経路になる。そのため、経路内に空気が残留する。
　通常、貯湯循環ポンプ７として、上述した遠心ポンプやプランジャーポンプなどの各種ポンプが使用される。なお、以降では、貯湯循環ポンプ７を、単にポンプと略記する場合がある。
　しかし、上記いずれのポンプも、燃料電池コージェネレーションシステム１の設置施工時において、ポンプの内部は水が満たされていないため、空気などが残留している。ポンプの内部に空気が残留している場合、ポンプの回転に対する負荷が軽くなる。そのため、水が満たされている場合と比較して、ポンプの回転数が上昇する。
　そこで、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１は、まず、水が満たされている場合のポンプの回転数の基準回転数範囲を設定する。そして、設定した基準回転数範囲と、実際に検知されるポンプの回転数とを比較する。このとき、実際のポンプの回転数が基準回転数範囲より高い場合、ポンプ内に空気層があると判断できる。つまり、ポンプの回転数に基づいて、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが誤接続されていると判定できる。
　なお、ポンプの回転数以外に、ポンプの駆動電流の値に基づいて、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａの誤接続を判定してもよい。一般に、ポンプの駆動に要する電流値は、一義的に決まる。そこで、水が満たされている場合のポンプの駆動電流の基準電流範囲を設定する。そして、設定した基準電流範囲と、実際のポンプの駆動電流とを比較する。このとき、実際のポンプの駆動電流が基準電流範囲より低い場合、ポンプ内に空気層があると判断できる。つまり、上記ポンプの回転数と同様に、ポンプの駆動電流に基づいて、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａの誤接続を判定できる。
　また、制御器１３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。例えば、制御器１３は、上述の検知部９および判定部１０に加えて、図示しない演算処理部、記憶部および時計部などを備える。演算処理部は、マイクロプロセッサ、ＣＰＵなどで構成される。記憶部は、メモリなどから構成され、各制御動作を実行するためのプログラムを格納する。
　そして、制御器１３は、記憶部に格納された所定の制御プログラムを演算処理部で読み出し、制御プログラムを実行する。これにより、燃料電池コージェネレーションシステム１を構成する各種機器の制御を行う。
　なお、制御器１３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もよい。また、制御器１３は、マイクロコントロールユニットで構成しても、ＭＰＵ（Ｍｉｃｒｏ　Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ　Ｕｎｉｔ）、ＰＬＣ（Ｐｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅ　Ｌｏｇｉｃ　Ｃｏｎｔｒｏｌｌｅｒ）、論理回路などで構成してもよい。
　また、制御器１３の検知部９は、貯湯循環ポンプ７の出力信号、具体的にはポンプの回転数、ポンプの駆動電流の少なくとも一方を検知する。判定部１０は、検知部９で検知された貯湯循環ポンプ７の出力信号に基づいて、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが誤接続されているか否かを判定する。
　以上のように、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１が構成される。
　［燃料電池コージェネレーションシステムの動作］
　以下に、本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１の設置施工時において、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが誤接続されているか否かの判定方法について、図１を参照しながら、図２を用いて説明する。
　本実施の形態の燃料電池コージェネレーションシステム１の動作（例えば、発電動作）は、公知の燃料電池コージェネレーションシステムの動作と同様であるため、その説明は省略する。なお、燃料電池コージェネレーションシステム１の熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが誤接続されているか否かを判定は、燃料電池コージェネレーションシステム１のメンテナンス後の試運転時に実行してもよい。
　図２は、同燃料電池コージェネレーションシステム１の熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが誤接続されているか否かの判定方法の一例を示すフローチャートである。
　図２に示すように、まず、試運転として、燃料電池コージェネレーションシステム１への水張り処理を開始するか否かを判断する（ステップＳ１０１）。水張り処理を開始しない場合（ステップＳ１０１のＮ）、待機する。
　一方、水張り処理を開始する場合（ステップＳ１０１のＹ）、制御器１３は、開閉弁１４を開く。
　つぎに、制御器１３は、時計部で、所定の時間Ｔ１（ｓｅｃ）が経過したか否かを判定する。所定の時間Ｔ１（ｓｅｃ）が経過していない場合（ステップＳ１０２のＮ）、経過するまで待機する。このとき、外部から供給される市水の圧力により、水は熱回収低温経路８Ａを通り、貯湯循環ポンプ７に到達する水張り経路を介して、供給される。
　なお、所定の時間Ｔ１（ｓｅｃ）は、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが正規に接続されている場合、水が十分に貯湯循環ポンプ７に到達するまでの時間に設定される。通常、時間Ｔ１（ｓｅｃ）は、市水の圧力と、燃料電池コージェネレーションシステム１の水張り経路の圧力損失などにより決まる。そのため、時間Ｔ１（ｓｅｃ）は、市水の圧力が最低の場合でも、水が十分に貯湯循環ポンプ７に到達するまでの時間に設定することが望ましい。そこで、本実施の形態では、上記条件を考慮して、時間Ｔ１（ｓｅｃ）を、例えば６０ｓｅｃ程度に設定している。
　そして、所定の時間Ｔ１（ｓｅｃ）が経過すると（ステップＳ１０２のＹ）、制御器１３は、貯湯循環ポンプ７の運転を開始する（ステップＳ１０３）。この場合、貯湯循環ポンプ７の回転数として、水張り経路の圧力損失に対し、市水を十分に冷却水タンク３に供給できる回転数が設定される。
　本実施の形態では、貯湯循環ポンプ７の回転数の基準値として、例えば回転数Ｘ＝４５００ｒ／ｍｉｎ程度を設定している。さらに、この基準値に対して、貯湯循環ポンプ７の回転数ばらつき値（例えば、α＝５００ｒ／ｍｉｎ）を考慮し、貯湯循環ポンプ７の基準回転数範囲を設定している。この理由は、貯湯循環ポンプ７の基準回転数範囲を回転数ばらつき値以下の値に設定すると、誤判定する可能性がある。そこで、回転数の基準値に回転数ばらつきを考慮して、基準回転数範囲を設定している。
　つぎに、制御器１３は、時計部で、時間Ｔ２（ｓｅｃ）が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。所定の時間Ｔ２（ｓｅｃ）が経過していない場合（ステップＳ１０４のＮ）、経過するまで待つ。なお、所定の時間Ｔ２（ｓｅｃ）は、貯湯循環ポンプ７の回転数が安定し、かつ貯湯循環ポンプ７内の残留空気を排出させるための時間である。そこで、本実施の形態では、時間Ｔ２（ｓｅｃ）を、例えば３０ｓｅｃ程度に設定している。
　一方、所定の時間Ｔ２（ｓｅｃ）が経過した場合（ステップＳ１０４のＹ）、制御器１３の判定部１０は、貯湯循環ポンプ７の回転数が基準回転数範囲以上の回転数となるか否かを判定する（ステップＳ１０５）。貯湯循環ポンプ７の回転数が基準回転数範囲以上の回転数となった場合（ステップＳ１０５のＹ）、貯湯循環ポンプ７の運転回数が所定回数Ａに達したか否かを判定する（ステップＳ１０６）。なお、ステップＳ１０６は、貯湯循環ポンプ７内の残留空気を、確実に排出する処理である。つまり、ステップＳ１０４で、貯湯循環ポンプ７内の残留空気を一定量排出しているが、空気が残留している虞がある。そこで、ステップＳ１０６で、貯湯循環ポンプ７を複数回（所定回数Ａ）運転させる。これにより、貯湯循環ポンプ７内の残留空気を確実に排出できる。なお、所定回数Ａは、例えば５回から１０回である。
　そして、貯湯循環ポンプ７の運転回数が所定回数Ａに達していない場合（ステップＳ１０６のＮ）、制御器１３は、貯湯循環ポンプ７を停止し（ステップＳ１０７）、ステップＳ１０３に戻る。そして、制御器１３は、以降のステップを実行する。
　一方、貯湯循環ポンプ７の運転回数が所定回数Ａに達した場合（ステップＳ１０６のＹ）、制御器１３の判定部１０は、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが誤接続されていると判定し（ステップＳ１０８）、判定処理を終了する。
　つまり、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａとが正規の接続された場合でも、貯湯循環ポンプ７内に残留空気が残っていると、貯湯循環ポンプ７の出力信号（回転数）が高く出力される。しかし、上記ステップＳ１０５およびステップＳ１０６の処理により、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａとが誤接続されていると、判定部１０が判定することを回避できる。
　そして、誤接続と判定した後、制御器１３は、図示しないリモコンへの表示やランプなどでの表示、もしくはブザーなどを鳴らす処理を実行することが望ましい。これにより、燃料電池コージェネレーションシステム１の設置施工作業を行なう設置施工者やユーザーに、誤接続が発生していることを速やかに伝え、誤接続を解消する対応を促すことができる。
　また、貯湯循環ポンプ７の回転数が基準回転数範囲未満である場合（ステップＳ１０５のＮ）、制御器１３の判定部１０は、貯湯循環ポンプ７の運転回数が所定回数Ｂに達したか否かを判定する（ステップＳ１０９）。なお、ステップＳ１０９は、ステップＳ１０６と同様に、貯湯循環ポンプ７内の残留空気を、確実に排出する処理である。つまり、ステップＳ１０４で、貯湯循環ポンプ７内の残留空気を一定量排出しているが、空気が残留している虞がある。そこで、ステップＳ１０９で、貯湯循環ポンプ７を複数回（所定回数Ｂ）運転させる。これにより、貯湯循環ポンプ７内の残留空気を確実に排出できる。なお、所定回数Ｂは、例えば５回から１９回である。
　そして、貯湯循環ポンプ７の運転回数が所定回数Ｂに達していない場合（ステップＳ１０９のＮ）、制御器１３は、貯湯循環ポンプ７を停止し（ステップＳ１１０）、ステップＳ１０３に戻る。そして、制御器１３は、以降のステップを実行する。
　一方、貯湯循環ポンプ７の運転回数が所定回数Ｂに達した場合（ステップＳ１０９のＹ）、熱回収高温経路８Ｂと熱回収低温経路８Ａが正規に接続されていると判定し（ステップＳ１１１）、判定処理を終了する。
　以上で説明したように、本実施の形態によれば、燃料電池コージェネレーションシステムの熱回収高温経路と熱回収低温経路との誤接続を速やかに検知することができる。
　また、本実施の形態によれば、燃料電池を冷却するための冷却水循環経路に電気ヒータを設ける必要がない。そのため、配管状態確認運転中において、電気ヒータによる電力消費が生じない。
　また、上述したように、従来の技術では、電気ヒータで冷却水温度を上昇させるため、上昇するまでの待機時間が必要である。つまり、配管誤接続の判定に数十分程度の時間が必要であった。しかし、本実施の形態によれば、数分間程度で配管の誤接続判定が可能となる。
　そのため、誤接続の防止とともに、作業効率や信頼性に優れた燃料電池コージェネレーションシステムを実現できる。
　本開示は、施工設置時などにおける配管誤接続の防止が要望される燃料電池コージェネレーションシステムなどに有用である。
　１，１０１　　燃料電池コージェネレーションシステム
　２，１０２　　燃料電池
　２Ａ　　冷却水流路
　３　　冷却水タンク
　４　　冷却水ポンプ
　５，１０６　　熱交換器
　６　　貯湯タンク
　７　　貯湯循環ポンプ
　８　　第２循環経路
　８Ａ　　熱回収低温経路
　８Ｂ　　熱回収高温経路
　９　　検知部
　１０　　判定部
　１１　　燃料電池システム
　１２　　第１循環経路
　１２Ａ　　第１復路
　１２Ｂ　　第１往路
　１３　　制御器
　１４　　開閉弁
　１０３　　冷却水ライン
　１０５　　電気ヒータ
　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

Claims (5)

  1. 燃料ガスと酸化剤ガスを反応させて発電する燃料電池と、
    前記燃料電池の発電時に生成する熱を回収する冷却水を貯蔵する冷却水タンクと、
    前記冷却水を前記燃料電池と前記冷却水タンクに循環させる冷却水ポンプと、
    前記冷却水の熱を排熱回収水に回収する熱交換器と、
    前記排熱回収水を貯湯タンクへ送水する貯湯循環ポンプと、
    前記貯湯循環ポンプの吐出側と前記冷却水タンクとの間に設けられた開閉弁と、
    前記貯湯循環ポンプにより前記熱交換器から前記貯湯タンクへ送水する熱回収高温経路と、
    前記排熱回収水を前記貯湯タンクから送水する熱回収低温経路と、
    前記貯湯循環ポンプの出力信号に基づいて、前記熱回収高温経路と前記熱回収低温経路が誤接続されているか否かを判定する判定部と、
    を備える燃料電池コージェネレーションシステムであって、
    前記判定部は、前記燃料電池コージェネレーションシステムの前記冷却水タンクへの水張り運転時において、予め設定した期間の前記貯湯循環ポンプの出力信号を検出する配管状態確認運転を行い、前記配管状態確認運転時に前記貯湯循環ポンプの出力信号が所定値の範囲から外れた場合、前記熱回収高温経路と前記熱回収低温経路が誤接続されていると判定する、燃料電池コージェネレーションシステム。
  2. 前記貯湯循環ポンプの出力信号は、前記貯湯循環ポンプの回転数である、請求項１に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
  3. 前記貯湯循環ポンプの出力信号は、前記貯湯循環ポンプを駆動する電流値である、請求項１に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
  4. 前記判定部は、前記配管状態確認運転時において、前記貯湯循環ポンプの出力信号が前記所定値を超えた場合、予め定めた所定回数を上限にして、前記所定値を下回るまで前記配管状態確認運転を繰り返す、請求項１に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
  5. 前記判定部は、前記熱回収高温経路と前記熱回収低温経路が誤接続されていると判定した場合、誤接続情報を報知する、請求項１に記載の燃料電池コージェネレーションシステム。
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