JP2000297963A - コジェネレーション装置 - Google Patents
コジェネレーション装置Info
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- 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
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- 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
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 複数の独立した熱需要に適切に応じることが
できるコジェネレーション装置を提供すること。 【解決手段】 エンジン発電機10の排熱を利用して第
1温水を作る第1熱交換器20と、第1温水から熱を取
出して第2温水を作るための第2熱交換器22とを貯湯
タンク17内に設ける。コントローラ29は第1温水を
利用する第1熱負荷21および第2温水を利用する第2
熱負荷24の熱需要に応じてエンジン発電機10を運転
する。第2熱負荷24に供給する温水を加熱する追い焚
きボイラ25と、ボイラ25を通過した第2温水を、第
2熱負荷に供給するか第2熱負荷をバイパスして第2熱
交換器22に戻すかを切替える三方弁26を設けてい
る。
できるコジェネレーション装置を提供すること。 【解決手段】 エンジン発電機10の排熱を利用して第
1温水を作る第1熱交換器20と、第1温水から熱を取
出して第2温水を作るための第2熱交換器22とを貯湯
タンク17内に設ける。コントローラ29は第1温水を
利用する第1熱負荷21および第2温水を利用する第2
熱負荷24の熱需要に応じてエンジン発電機10を運転
する。第2熱負荷24に供給する温水を加熱する追い焚
きボイラ25と、ボイラ25を通過した第2温水を、第
2熱負荷に供給するか第2熱負荷をバイパスして第2熱
交換器22に戻すかを切替える三方弁26を設けてい
る。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、発電設備を含むコ
ジェネレーション装置に関し、特に、変動する熱需要に
対して適切に熱エネルギを供給することができるコジェ
ネレーション装置に関する。
ジェネレーション装置に関し、特に、変動する熱需要に
対して適切に熱エネルギを供給することができるコジェ
ネレーション装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年、地球環境保護の必要性が喧伝さ
れ、都市ガス等を燃料とするガスエンジン等を動力源と
して発電および給湯等を行う自家発電設備としてのコジ
ェネレーション装置が注目されている。この種のコジェ
ネレーション装置では、発電に伴って発生する熱を熱需
要に応じて適切に取出せることが必要であるが、発電に
伴う熱エネルギを直ちに消費する熱需要がない場合も多
いため、次のような工夫がなされている。例えば、特開
平8−4586号公報には、発電機から取出した熱エネ
ルギを温水に変換して貯めておく貯湯タンクを設けたコ
ジェネレーションシステムが開示されている。
れ、都市ガス等を燃料とするガスエンジン等を動力源と
して発電および給湯等を行う自家発電設備としてのコジ
ェネレーション装置が注目されている。この種のコジェ
ネレーション装置では、発電に伴って発生する熱を熱需
要に応じて適切に取出せることが必要であるが、発電に
伴う熱エネルギを直ちに消費する熱需要がない場合も多
いため、次のような工夫がなされている。例えば、特開
平8−4586号公報には、発電機から取出した熱エネ
ルギを温水に変換して貯めておく貯湯タンクを設けたコ
ジェネレーションシステムが開示されている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記公報に記載された
従来のコジェネレーションシステムでは、熱エネルギを
貯めておくことができるので、発電運転時以外に発生し
た熱需要にも応じることができるという利点がある。と
ころで、例えば、給湯と暖房のように独立した異なる熱
需要に応ずるためには、それぞれの熱需要の変動に別個
に応じなければならない。しかし、従来のコジェネレー
ションシステムではこのような変動する複数の熱需要に
適切に応ずることができないという問題点があった。
従来のコジェネレーションシステムでは、熱エネルギを
貯めておくことができるので、発電運転時以外に発生し
た熱需要にも応じることができるという利点がある。と
ころで、例えば、給湯と暖房のように独立した異なる熱
需要に応ずるためには、それぞれの熱需要の変動に別個
に応じなければならない。しかし、従来のコジェネレー
ションシステムではこのような変動する複数の熱需要に
適切に応ずることができないという問題点があった。
【0004】本発明はこのような問題点に鑑みてなされ
たものであり、その目的は、独立した複数の熱需要に対
して適切に熱エネルギを供給することができるコジェネ
レーション装置を提供することにある。
たものであり、その目的は、独立した複数の熱需要に対
して適切に熱エネルギを供給することができるコジェネ
レーション装置を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明のコジェネレーシ
ョン装置は、発電装置の運転による排熱を利用して作ら
れた第1温水を貯湯タンクに貯溜し、かつ貯湯タンク内
に設けられた熱交換器で前記第1温水から熱を取出して
第2温水を作るように構成すると共に、前記第1温水を
利用する第1熱負荷および前記第2温水を利用する第2
熱負荷の熱需要に応じて前記発電装置の運転を制御する
コントローラと、前記第2温水を前記第2熱負荷に供給
するための、前記熱交換器を含む管路に設けられた追い
焚きボイラと、前記追い焚きボイラを通過した第2温水
を、前記第2熱負荷に供給するか、該第2熱負荷をバイ
パスして前記熱交換器に戻すかの切替えを行う弁手段と
を具備した点に第1の特徴がある。
ョン装置は、発電装置の運転による排熱を利用して作ら
れた第1温水を貯湯タンクに貯溜し、かつ貯湯タンク内
に設けられた熱交換器で前記第1温水から熱を取出して
第2温水を作るように構成すると共に、前記第1温水を
利用する第1熱負荷および前記第2温水を利用する第2
熱負荷の熱需要に応じて前記発電装置の運転を制御する
コントローラと、前記第2温水を前記第2熱負荷に供給
するための、前記熱交換器を含む管路に設けられた追い
焚きボイラと、前記追い焚きボイラを通過した第2温水
を、前記第2熱負荷に供給するか、該第2熱負荷をバイ
パスして前記熱交換器に戻すかの切替えを行う弁手段と
を具備した点に第1の特徴がある。
【0006】また、本発明は、前記第1熱負荷が給湯負
荷であり、前記第2熱負荷が暖房負荷であって、前記貯
湯タンクに給水する給水管路および該貯湯タンクから前
記給湯負荷へ温水を供給する給湯管路と、前記貯湯タン
クを経由せず、前記給湯管路へ給水管路から直接給水す
る混合弁とを具備した点に第2の特徴がある。
荷であり、前記第2熱負荷が暖房負荷であって、前記貯
湯タンクに給水する給水管路および該貯湯タンクから前
記給湯負荷へ温水を供給する給湯管路と、前記貯湯タン
クを経由せず、前記給湯管路へ給水管路から直接給水す
る混合弁とを具備した点に第2の特徴がある。
【0007】さらに、前記発電装置を含むコジェネレー
ション・ユニットと、前記追い焚きボイラと、前記貯湯
タンクとはそれぞれが独立のユニットを構成し、互いが
配管接続されている点に第3の特徴がある。
ション・ユニットと、前記追い焚きボイラと、前記貯湯
タンクとはそれぞれが独立のユニットを構成し、互いが
配管接続されている点に第3の特徴がある。
【0008】第1〜第3の特徴によれば、発電装置から
回収した熱量を独立した2つの熱需要に対応して供給す
ることができる。特に、追い焚きボイラを経由した温水
を貯湯タンクまたは第2熱負荷に供給できるので急激な
熱需要の変化にも追従できる。
回収した熱量を独立した2つの熱需要に対応して供給す
ることができる。特に、追い焚きボイラを経由した温水
を貯湯タンクまたは第2熱負荷に供給できるので急激な
熱需要の変化にも追従できる。
【0009】第2の特徴によれば、貯湯タンクから第1
熱負荷に供給される温水の温度を混合弁から供給される
水によって適温に調節することができる。また、第3の
特徴によれば、コジェネレーション装置を、配管で接続
された複数のユニットで構成できるので、各ユニットを
利用者のニーズに応じて選択し、最適のシステムを構成
することができる。
熱負荷に供給される温水の温度を混合弁から供給される
水によって適温に調節することができる。また、第3の
特徴によれば、コジェネレーション装置を、配管で接続
された複数のユニットで構成できるので、各ユニットを
利用者のニーズに応じて選択し、最適のシステムを構成
することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下に図面を参照して本発明の一
実施形態を詳細に説明する。図1はエンジン発電機を商
用電力系統に連系させたコジェネレーション装置の構成
を示すブロック図である。エンジン発電機10は、互い
に機械的に連結された(内燃)エンジン11と発電機1
2とを含み、エンジン11が発電機12を駆動してエン
ジン回転数に応じた交流電力を発生する。
実施形態を詳細に説明する。図1はエンジン発電機を商
用電力系統に連系させたコジェネレーション装置の構成
を示すブロック図である。エンジン発電機10は、互い
に機械的に連結された(内燃)エンジン11と発電機1
2とを含み、エンジン11が発電機12を駆動してエン
ジン回転数に応じた交流電力を発生する。
【0011】電力変換装置13は発電機12から出力さ
れた交流電力を商用電力系統と同じ品質(電圧、周波
数、ノイズ等に関して)の交流に変換し、商用電力系統
の位相と同期をとって連系させる機能を有する。具体的
には、発電機12から出力された交流を直流に変換する
コンバータ、およびコンバータで変換された直流を商用
電力系統の周波数、電圧に合致した交流に変換するイン
バータ、ならびにノイズフィルタおよび連系スイッチ等
の機能を有している。系統連系用電力変換装置の一例は
特公平4−10302号公報に開示されている。電力変
換装置13で変換された発電機12の出力交流は商用電
力系統14と連系して電気負荷15に接続されている。
れた交流電力を商用電力系統と同じ品質(電圧、周波
数、ノイズ等に関して)の交流に変換し、商用電力系統
の位相と同期をとって連系させる機能を有する。具体的
には、発電機12から出力された交流を直流に変換する
コンバータ、およびコンバータで変換された直流を商用
電力系統の周波数、電圧に合致した交流に変換するイン
バータ、ならびにノイズフィルタおよび連系スイッチ等
の機能を有している。系統連系用電力変換装置の一例は
特公平4−10302号公報に開示されている。電力変
換装置13で変換された発電機12の出力交流は商用電
力系統14と連系して電気負荷15に接続されている。
【0012】エンジン11は発電機12の運転に伴って
熱を発生し、この熱はエンジン11の水冷装置16で熱
交換により回収される。なお、この熱回収はエンジン1
1のマフラー等の高温部分全てを対象とすることが好ま
しい。水冷装置16を通過する管路18内の冷却水はポ
ンプ19で循環され、この冷却水を媒体として貯湯タン
ク17に熱量が運搬される。貯湯タンク17には前記管
路18に接続された熱交換器(以下、「第1熱交換器」
という)20が設けられ、図示しない水供給源から貯湯
タンク17に供給された水はこの第1熱交換器20から
熱を得て温水になる。貯湯タンク17に蓄えられた温水
は第1熱負荷としての給湯器21に供給されて利用され
る。
熱を発生し、この熱はエンジン11の水冷装置16で熱
交換により回収される。なお、この熱回収はエンジン1
1のマフラー等の高温部分全てを対象とすることが好ま
しい。水冷装置16を通過する管路18内の冷却水はポ
ンプ19で循環され、この冷却水を媒体として貯湯タン
ク17に熱量が運搬される。貯湯タンク17には前記管
路18に接続された熱交換器(以下、「第1熱交換器」
という)20が設けられ、図示しない水供給源から貯湯
タンク17に供給された水はこの第1熱交換器20から
熱を得て温水になる。貯湯タンク17に蓄えられた温水
は第1熱負荷としての給湯器21に供給されて利用され
る。
【0013】水供給源と貯湯タンク17との間にはバル
ブ(図示せず)が設けられ、貯湯タンク17内の水量が
基準値以下になったときに、このバルブが開かれて給水
されるようになっている。ポンプ19はエンジン発電機
10の運転に連動して起動する一方、エンジン発電機1
0が停止されると、その時点から予定時間(タイマによ
って設定される)経過後に停止するようにするのがよ
い。ポンプ19の起動は、エンジン11側の温度が貯湯
タンク17側より高くなった時に行ってもよい。なお、
本明細書では、水冷装置16およびポンプ19を含めた
場合のエンジン発電機10を、「コジェネレーション・
ユニット」と呼ぶ。
ブ(図示せず)が設けられ、貯湯タンク17内の水量が
基準値以下になったときに、このバルブが開かれて給水
されるようになっている。ポンプ19はエンジン発電機
10の運転に連動して起動する一方、エンジン発電機1
0が停止されると、その時点から予定時間(タイマによ
って設定される)経過後に停止するようにするのがよ
い。ポンプ19の起動は、エンジン11側の温度が貯湯
タンク17側より高くなった時に行ってもよい。なお、
本明細書では、水冷装置16およびポンプ19を含めた
場合のエンジン発電機10を、「コジェネレーション・
ユニット」と呼ぶ。
【0014】また、第1熱交換器20の上方には第2熱
交換器22が設けられる。第2熱交換器22に接続され
た管路23にはセントラルヒーティングシステムや床暖
房システム等、第2熱負荷としての暖房装置24が接続
されており、貯湯タンク17内の温水を給湯器21に供
給する温水経路とは独立した第2の温水経路を構成して
いる。この第2の温水経路によって、貯湯タンク17か
ら2次的に効率よく熱を回収することができる。
交換器22が設けられる。第2熱交換器22に接続され
た管路23にはセントラルヒーティングシステムや床暖
房システム等、第2熱負荷としての暖房装置24が接続
されており、貯湯タンク17内の温水を給湯器21に供
給する温水経路とは独立した第2の温水経路を構成して
いる。この第2の温水経路によって、貯湯タンク17か
ら2次的に効率よく熱を回収することができる。
【0015】第2熱交換器22を第1熱交換器20より
も上方の位置に配置したのは、第1熱交換器20から熱
量を得た温度の高い水は、対流により第1熱交換器20
よりも上方に移動しているためである。第1熱交換器2
0よりも第2熱交換器22を上方に配置することによ
り、対流して上方に移動した高温の温水から多くの熱量
を取出すことができる。
も上方の位置に配置したのは、第1熱交換器20から熱
量を得た温度の高い水は、対流により第1熱交換器20
よりも上方に移動しているためである。第1熱交換器2
0よりも第2熱交換器22を上方に配置することによ
り、対流して上方に移動した高温の温水から多くの熱量
を取出すことができる。
【0016】前記第2の温水経路には追い焚きボイラ2
5と三方弁26とが設けられている。追い焚きボイラ2
5には第2の温水経路内で温水を循環させるためのポン
プ27が設けられている。三方弁26はバイパス28側
または暖房装置24側に温水を循環させるための切り替
え手段である。この三方弁26を制御することによっ
て、次のような経路を形成できる。すなわち、三方弁2
6を暖房装置24側に切り替えると、貯湯タンク17か
ら出た温水が、追い焚きボイラ25および暖房装置24
を経て貯湯タンク17に戻る温水経路が形成される。一
方、三方弁26をバイパス28側に切り替えると、貯湯
タンク17から出た温水が、追い焚きボイラ25を通過
した後、暖房装置24を経由せずバイパス28を経て貯
湯タンク17に戻る温水経路が形成される。
5と三方弁26とが設けられている。追い焚きボイラ2
5には第2の温水経路内で温水を循環させるためのポン
プ27が設けられている。三方弁26はバイパス28側
または暖房装置24側に温水を循環させるための切り替
え手段である。この三方弁26を制御することによっ
て、次のような経路を形成できる。すなわち、三方弁2
6を暖房装置24側に切り替えると、貯湯タンク17か
ら出た温水が、追い焚きボイラ25および暖房装置24
を経て貯湯タンク17に戻る温水経路が形成される。一
方、三方弁26をバイパス28側に切り替えると、貯湯
タンク17から出た温水が、追い焚きボイラ25を通過
した後、暖房装置24を経由せずバイパス28を経て貯
湯タンク17に戻る温水経路が形成される。
【0017】コントローラ29は熱需要の有無またはそ
の大きさに基づいてエンジン11の始動および停止の制
御を行う。すなわち、コントローラ29は、給湯器21
または暖房装置24の少なくとも一方が稼働していると
きに、熱需要が発生していると判断してエンジン11を
駆動して熱量を発生させる。この熱需要発生にもとづく
エンジン11の駆動では、エンジン11は、発電機12
が一定の発電電力を出力するように運転してもよいし、
電力負荷15の大きさに応じた発電電力を出力するよう
に、電力負荷追随型で運転してもよい。一定発電出力型
においては、駆動源であるエンジン11は、その回転数
がほぼ一定である定格運転にすることができるので、燃
料消費量が少なくかつ排気ガスの状態も良好な、高い効
率の運転が可能である。ここで、大きい電力需要が生じ
て発電機12による発電電力に不足が生じた場合は、商
用電源14からの電力で不足分をまかなうことができ
る。
の大きさに基づいてエンジン11の始動および停止の制
御を行う。すなわち、コントローラ29は、給湯器21
または暖房装置24の少なくとも一方が稼働していると
きに、熱需要が発生していると判断してエンジン11を
駆動して熱量を発生させる。この熱需要発生にもとづく
エンジン11の駆動では、エンジン11は、発電機12
が一定の発電電力を出力するように運転してもよいし、
電力負荷15の大きさに応じた発電電力を出力するよう
に、電力負荷追随型で運転してもよい。一定発電出力型
においては、駆動源であるエンジン11は、その回転数
がほぼ一定である定格運転にすることができるので、燃
料消費量が少なくかつ排気ガスの状態も良好な、高い効
率の運転が可能である。ここで、大きい電力需要が生じ
て発電機12による発電電力に不足が生じた場合は、商
用電源14からの電力で不足分をまかなうことができ
る。
【0018】貯湯タンク17内の水温は、温水消費量つ
まり熱需要の大きさや、エンジン発電機10の運転方法
つまり一定発電出力型であるか電力負荷追随型であるか
によって大きく左右される。例えば、温水消費量が少な
い場合は、コジェネレーション・ユニット10が運転さ
れていて、エンジン11の冷却水から熱量を得た貯湯タ
ンク17内の温水の温度は80°C程度に維持できる。
しかし、温水が急激に大量に使用された場合等、給湯器
21および暖房装置24の双方で熱需要が発生して熱要
求の和が貯湯タンク17内に蓄熱された熱量とコジェネ
レーション・ユニット10の連続運転で得られる熱量を
超えたような場合や、システムの立上げ時には、貯湯タ
ンク17内の温水の温度は低下し、給水された水の温度
が熱需要に応じられる温度になっていないことがある。
まり熱需要の大きさや、エンジン発電機10の運転方法
つまり一定発電出力型であるか電力負荷追随型であるか
によって大きく左右される。例えば、温水消費量が少な
い場合は、コジェネレーション・ユニット10が運転さ
れていて、エンジン11の冷却水から熱量を得た貯湯タ
ンク17内の温水の温度は80°C程度に維持できる。
しかし、温水が急激に大量に使用された場合等、給湯器
21および暖房装置24の双方で熱需要が発生して熱要
求の和が貯湯タンク17内に蓄熱された熱量とコジェネ
レーション・ユニット10の連続運転で得られる熱量を
超えたような場合や、システムの立上げ時には、貯湯タ
ンク17内の温水の温度は低下し、給水された水の温度
が熱需要に応じられる温度になっていないことがある。
【0019】このように、貯湯タンク17内の温水の温
度をコジェネレーション・ユニット10からの回収熱の
みでは基準温度に維持できないときに、追い焚きボイラ
25が有効に機能する。温水コントローラ30は、給湯
器21および暖房装置24の稼働状況に応じ、追い焚き
ボイラ25に追い焚き指令Bを出力すると共に、三方弁
26に切替指令Cを出力する。すなわち、温水コントロ
ーラ30は、給湯器21および暖房装置24が稼働して
いるかということと、その稼働時の熱需要の大小に基づ
いて追い焚き指令Bおよび切替指令Cを出力する。切替
指令Cがオンのとき三方弁26はバイパス28に切り替
えられる。なお、三方弁26の切替えによってすべての
温水を第2熱交換器22に戻すのに限らず、流量可変の
三方弁として、一部の温水を第2熱交換器22に戻して
もよい。
度をコジェネレーション・ユニット10からの回収熱の
みでは基準温度に維持できないときに、追い焚きボイラ
25が有効に機能する。温水コントローラ30は、給湯
器21および暖房装置24の稼働状況に応じ、追い焚き
ボイラ25に追い焚き指令Bを出力すると共に、三方弁
26に切替指令Cを出力する。すなわち、温水コントロ
ーラ30は、給湯器21および暖房装置24が稼働して
いるかということと、その稼働時の熱需要の大小に基づ
いて追い焚き指令Bおよび切替指令Cを出力する。切替
指令Cがオンのとき三方弁26はバイパス28に切り替
えられる。なお、三方弁26の切替えによってすべての
温水を第2熱交換器22に戻すのに限らず、流量可変の
三方弁として、一部の温水を第2熱交換器22に戻して
もよい。
【0020】図2は、給湯器21および暖房装置24の
熱需要の大小と追い焚き指令Bおよび切替指令Cとの関
係を示す図である。なお、給湯器21と暖房装置24の
熱需要の大小は、それぞれに供給される温水の温度に基
づいて判断することができる。例えば、給湯温度が予定
の基準温度以下になったときに検出信号を出力する温度
検出器を給湯器21および暖房装置24にそれぞれ設
け、これらの温度検出器から入力される検出信号に基づ
いて熱需要の大小を判断する。
熱需要の大小と追い焚き指令Bおよび切替指令Cとの関
係を示す図である。なお、給湯器21と暖房装置24の
熱需要の大小は、それぞれに供給される温水の温度に基
づいて判断することができる。例えば、給湯温度が予定
の基準温度以下になったときに検出信号を出力する温度
検出器を給湯器21および暖房装置24にそれぞれ設
け、これらの温度検出器から入力される検出信号に基づ
いて熱需要の大小を判断する。
【0021】図2において、給湯器21および暖房装置
24の双方の熱需要が大きい場合、すなわち、給湯器2
1および暖房装置24の双方で熱需要が増大した場合
は、給湯器21へ給湯される温水の温度維持を優先させ
るのがよい。したがって、追い焚き指令Bおよび切替指
令Cをいずれもオン(ON)にし、追い焚きボイラ25
を稼働させるとともに三方弁26をバイパス28側に切
り替える。これにより、追い焚きボイラ25で加熱され
た温水が管路23を循環し、温度が高められた温水は第
2熱交換器22を通じて貯湯タンク17内の水の温度を
上昇させ、給湯器21に供給される温水の温度が上昇す
る。
24の双方の熱需要が大きい場合、すなわち、給湯器2
1および暖房装置24の双方で熱需要が増大した場合
は、給湯器21へ給湯される温水の温度維持を優先させ
るのがよい。したがって、追い焚き指令Bおよび切替指
令Cをいずれもオン(ON)にし、追い焚きボイラ25
を稼働させるとともに三方弁26をバイパス28側に切
り替える。これにより、追い焚きボイラ25で加熱され
た温水が管路23を循環し、温度が高められた温水は第
2熱交換器22を通じて貯湯タンク17内の水の温度を
上昇させ、給湯器21に供給される温水の温度が上昇す
る。
【0022】このように三方弁26をバイパス28側に
切り替えることによって暖房装置24には温水が循環し
なくなる。しかし、給湯器21からの給湯需要が風呂や
台所用の給湯であれば、たいていの場合、長時間連続し
て給湯されることは少ない。また、熱負荷が暖房装置2
4である場合、一旦室内の温度が上昇した後の熱需要の
変化は比較的緩慢であるため、室温が低くなり過ぎると
いうことはなく、実用上の問題は発生しにくい。
切り替えることによって暖房装置24には温水が循環し
なくなる。しかし、給湯器21からの給湯需要が風呂や
台所用の給湯であれば、たいていの場合、長時間連続し
て給湯されることは少ない。また、熱負荷が暖房装置2
4である場合、一旦室内の温度が上昇した後の熱需要の
変化は比較的緩慢であるため、室温が低くなり過ぎると
いうことはなく、実用上の問題は発生しにくい。
【0023】給湯器21および暖房装置24のいずれか
一方の熱需要が大きく、他方の熱需要が小さい場合は、
熱需要が大きい方に循環される温水の温度を高めるよう
に制御される。すなわち、給湯器21の熱需要が大きく
暖房装置24の熱需要が小さい場合は、追い焚き指令B
および切替指令Cをいずれもオンにする。また、暖房装
置24の熱需要が大きく給湯器21の熱需要が小さい場
合は、追い焚き指令Bをオンにし切替指令Cをオフにし
て、加熱した温水を暖房装置24に供給するように制御
する。給湯器21および暖房装置24のいずれの熱需要
も小さい場合は他方の熱需要が小さい場合は、追い焚き
指令Bおよび切替指令Cをいずれもオフにする。
一方の熱需要が大きく、他方の熱需要が小さい場合は、
熱需要が大きい方に循環される温水の温度を高めるよう
に制御される。すなわち、給湯器21の熱需要が大きく
暖房装置24の熱需要が小さい場合は、追い焚き指令B
および切替指令Cをいずれもオンにする。また、暖房装
置24の熱需要が大きく給湯器21の熱需要が小さい場
合は、追い焚き指令Bをオンにし切替指令Cをオフにし
て、加熱した温水を暖房装置24に供給するように制御
する。給湯器21および暖房装置24のいずれの熱需要
も小さい場合は他方の熱需要が小さい場合は、追い焚き
指令Bおよび切替指令Cをいずれもオフにする。
【0024】給湯器21および暖房装置24がいずれも
稼働されていない場合は、熱需要がともに小さい場合と
同様、追い焚き指令Bおよび切替指令Cをいずれもオフ
にする。なお、熱需要の大きさは給湯器21や暖房装置
24に供給される温水の温度で判断するのに限定されな
い。例えば、給湯器21や暖房装置24の連続運転時間
を監視するタイマ手段を設け、連続運転時間が予定時間
より長い場合に熱需要が大きいと判断してもよい。
稼働されていない場合は、熱需要がともに小さい場合と
同様、追い焚き指令Bおよび切替指令Cをいずれもオフ
にする。なお、熱需要の大きさは給湯器21や暖房装置
24に供給される温水の温度で判断するのに限定されな
い。例えば、給湯器21や暖房装置24の連続運転時間
を監視するタイマ手段を設け、連続運転時間が予定時間
より長い場合に熱需要が大きいと判断してもよい。
【0025】上記システムは次のような変形が可能であ
る。図1において、貯湯タンク17と給湯器21とをつ
なぐ管路33上に混合弁34を設け、給水源からの水を
この混合弁34に接続するための管路35を設ける。貯
湯タンク17の上部における水温は80°Cという高温
である。この高温の温水を給湯器21に直接供給すると
使用するには高温すぎることがある。そこで、混合弁3
4から給水することにより、風呂や台所用に適した温水
を得ることができる。混合弁34は、次のように制御で
きる。例えば、貯湯タンク17から出る温水の温度が予
定の温度以下である場合は混合弁34を閉じて管路35
からの給水をしないようにする一方、温水の温度が予定
の温度を超過していたならば混合弁34を開いて管路3
5から給水して貯湯タンク17からの温水に水を混合さ
せる。なお、混合弁34は開度が可変であるのが望まし
い。
る。図1において、貯湯タンク17と給湯器21とをつ
なぐ管路33上に混合弁34を設け、給水源からの水を
この混合弁34に接続するための管路35を設ける。貯
湯タンク17の上部における水温は80°Cという高温
である。この高温の温水を給湯器21に直接供給すると
使用するには高温すぎることがある。そこで、混合弁3
4から給水することにより、風呂や台所用に適した温水
を得ることができる。混合弁34は、次のように制御で
きる。例えば、貯湯タンク17から出る温水の温度が予
定の温度以下である場合は混合弁34を閉じて管路35
からの給水をしないようにする一方、温水の温度が予定
の温度を超過していたならば混合弁34を開いて管路3
5から給水して貯湯タンク17からの温水に水を混合さ
せる。なお、混合弁34は開度が可変であるのが望まし
い。
【0026】上記コジェネレーション装置は複数のユニ
ットに分けて構成することができる。図1において、コ
ジェネレーション・ユニット10を第1のユニットU
1、追い焚きボイラ25を第2のユニットU2、貯湯タ
ンク17と三方弁26および混合弁34とを第3のユニ
ットU3に分けることができる。これらのユニット間は
配管によって接続できるので、設置場所の状況に応じた
配置が可能であり、かつ利用者のニーズに応じて、エン
ジン発電機10の発電/熱出力、追い焚きボイラ25の
熱出力、および貯湯タンク17の容量等を自由に選択す
ることができる。また、追い焚きボイラ25や貯湯タン
ク17は市販されているものの中から適当な容量のもの
を選択することができる。
ットに分けて構成することができる。図1において、コ
ジェネレーション・ユニット10を第1のユニットU
1、追い焚きボイラ25を第2のユニットU2、貯湯タ
ンク17と三方弁26および混合弁34とを第3のユニ
ットU3に分けることができる。これらのユニット間は
配管によって接続できるので、設置場所の状況に応じた
配置が可能であり、かつ利用者のニーズに応じて、エン
ジン発電機10の発電/熱出力、追い焚きボイラ25の
熱出力、および貯湯タンク17の容量等を自由に選択す
ることができる。また、追い焚きボイラ25や貯湯タン
ク17は市販されているものの中から適当な容量のもの
を選択することができる。
【0027】なお、これらのユニット構成は、図示の例
に限らない。例えば、ユニットU1のポンプ19はユニ
ット3側にあってもよいし、ユニットU3の三方弁26
や混合弁34は外付けつまり外部配管に含めてもよい。
また、コントローラ29および温水コントローラ30は
マイクロコンピュータによって構成することができ、そ
の場合、両者は一体として、単一のCPUで制御するこ
ともできる。
に限らない。例えば、ユニットU1のポンプ19はユニ
ット3側にあってもよいし、ユニットU3の三方弁26
や混合弁34は外付けつまり外部配管に含めてもよい。
また、コントローラ29および温水コントローラ30は
マイクロコンピュータによって構成することができ、そ
の場合、両者は一体として、単一のCPUで制御するこ
ともできる。
【0028】前記ユニットU1〜U3のうち、追い焚き
ボイラ25や貯湯タンク17については、壁掛け型とす
ることができる。家庭用等、比較的小型のシステムでは
追い焚きボイラ25や貯湯タンク17は小型のものでも
よいため、このように壁掛け型にすることによって、全
システムの設置投影床面積を小さくできるだけでなく、
立体的な空間使用により、配管の自由度を高めることが
できる。
ボイラ25や貯湯タンク17については、壁掛け型とす
ることができる。家庭用等、比較的小型のシステムでは
追い焚きボイラ25や貯湯タンク17は小型のものでも
よいため、このように壁掛け型にすることによって、全
システムの設置投影床面積を小さくできるだけでなく、
立体的な空間使用により、配管の自由度を高めることが
できる。
【0029】以上、本発明を好ましい実施形態に従って
説明したが、種々の変形は可能である。例えば、給湯器
21や暖房装置24等の熱負荷はこれらに限定されず、
設置台数も上述の実施形態に限定されない。また、貯湯
タンク17の容量に対して暖房装置24での消費熱量が
小さいシステムでは、追い焚きボイラ25や三方弁26
を省略することができる。
説明したが、種々の変形は可能である。例えば、給湯器
21や暖房装置24等の熱負荷はこれらに限定されず、
設置台数も上述の実施形態に限定されない。また、貯湯
タンク17の容量に対して暖房装置24での消費熱量が
小さいシステムでは、追い焚きボイラ25や三方弁26
を省略することができる。
【0030】なお、以上の実施例では排熱を利用する発
電装置としてエンジン発電機について説明したが、燃料
電池発電装置等の他の発電装置にも同様に適用すること
が可能である。
電装置としてエンジン発電機について説明したが、燃料
電池発電装置等の他の発電装置にも同様に適用すること
が可能である。
【0031】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、請求項
1〜請求項6の発明によれば、独立した熱需要に対し
て、発電装置から適切な熱出力を供給することができ
る。発電装置から回収した排熱では十分に応じきれない
急激な熱需要の変化に対しても対応することができる。
また、第2熱交換器を、貯湯タンクから第2熱負荷への
熱量の取出しと、追い焚きボイラによる貯湯タンクへの
熱量の供給とに兼用できる。
1〜請求項6の発明によれば、独立した熱需要に対し
て、発電装置から適切な熱出力を供給することができ
る。発電装置から回収した排熱では十分に応じきれない
急激な熱需要の変化に対しても対応することができる。
また、第2熱交換器を、貯湯タンクから第2熱負荷への
熱量の取出しと、追い焚きボイラによる貯湯タンクへの
熱量の供給とに兼用できる。
【0032】熱需要に応じて発電装置を細かく運転・停
止できるので排気される熱エネルギを抑制することがで
きる一方、熱需要中心の運転により特に熱需要の大きい
寒冷地域における、セントラルヒーティングのような家
庭用エネルギ供給源としてきわめて有用である。
止できるので排気される熱エネルギを抑制することがで
きる一方、熱需要中心の運転により特に熱需要の大きい
寒冷地域における、セントラルヒーティングのような家
庭用エネルギ供給源としてきわめて有用である。
【0033】特に、請求項2の発明によれば、エンジン
発電装置を熱需要に応じて一定発電出力で運転すること
により、燃料消費量の削減および排気ガスの良好状態を
維持することができ、かつエンジンの長寿命化を図るこ
とができる。
発電装置を熱需要に応じて一定発電出力で運転すること
により、燃料消費量の削減および排気ガスの良好状態を
維持することができ、かつエンジンの長寿命化を図るこ
とができる。
【図1】 本発明の一実施形態に係るコジェネレーショ
ン装置の構成を示すブロック図である。
ン装置の構成を示すブロック図である。
【図2】 追い焚きボイラと三方弁の切替え条件を示す
図である。
図である。
10…エンジン発電機、 11…エンジン、 12…発
電機、 13…電力変換装置、 14…商用電力系統、
15…電気負荷、 16…水冷装置、 17…貯湯タ
ンク、 20…第1熱交換器、 21…給湯器、 22
…第2熱交換器、24…暖房装置、 25…追い焚きボ
イラ、 26…三方弁、 29…コントローラ、 30
…温水コントローラ
電機、 13…電力変換装置、 14…商用電力系統、
15…電気負荷、 16…水冷装置、 17…貯湯タ
ンク、 20…第1熱交換器、 21…給湯器、 22
…第2熱交換器、24…暖房装置、 25…追い焚きボ
イラ、 26…三方弁、 29…コントローラ、 30
…温水コントローラ
Claims (6)
- 【請求項1】 発電装置と、 前記発電装置の運転による排熱を利用して第1温水を作
る第1熱交換器と、 前記第1温水を貯溜する貯湯タンクと、 前記第1温水から熱を取出して第2温水を作るため前記
貯湯タンク内に設けられた第2熱交換器と、 前記第1温水を利用する第1熱負荷および前記第2温水
を利用する第2熱負荷の熱需要に応じて前記発電装置の
運転を制御するコントローラと、 前記第2温水を前記第2熱負荷に供給するための、前記
第2熱交換器を含む管路に設けられた追い焚きボイラ
と、 前記追い焚きボイラを通過した第2温水を、前記第2熱
負荷に供給するか、該第2熱負荷をバイパスして前記第
2熱交換器に戻すかの切替えを行う弁手段とを具備した
ことを特徴とするコジェネレーション装置。 - 【請求項2】 前記発電装置をエンジン発電機で構成
し、このエンジン発電機の出力電力と商用電力系統から
供給される電力とを系統連係させるとともに、 前記コントローラは、一定発電出力で前記エンジン発電
機を運転させることを特徴とする請求項1記載のコジェ
ネレーション装置。 - 【請求項3】 前記第1熱交換器を前記貯湯タンク内に
設置するとともに、第2熱交換器を第1熱交換器より上
方に配置したことを特徴とする請求項1または請求項2
記載のコジェネレーション装置。 - 【請求項4】 前記第1熱負荷が給湯負荷であり、前記
第2熱負荷が暖房負荷であることを特徴とする請求項1
〜請求項3のいずれかに記載のコジェネレーション装
置。 - 【請求項5】 前記貯湯タンクに給水する給水管路およ
び該貯湯タンクから前記給湯負荷へ温水を供給する給湯
管路と、 前記貯湯タンクを経由せず、前記給湯管路へ給水管路か
ら直接給水する混合弁とを具備したことを特徴とする請
求項4記載のコジェネレーション装置。 - 【請求項6】 前記発電装置を含むコジェネレーション
・ユニットと、前記追い焚きボイラと、前記貯湯タンク
とはそれぞれが独立のユニットを構成し、互いが配管接
続されていることを特徴とする請求項1〜請求項5のい
ずれかに記載のコジェネレーション装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10629599A JP2000297963A (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | コジェネレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10629599A JP2000297963A (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | コジェネレーション装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000297963A true JP2000297963A (ja) | 2000-10-24 |
Family
ID=14430061
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10629599A Pending JP2000297963A (ja) | 1999-04-14 | 1999-04-14 | コジェネレーション装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000297963A (ja) |
Cited By (12)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100414391B1 (ko) * | 2001-05-29 | 2004-01-07 | 윤장순 | 응축수탱크의 폐열을 이용한 난방방법 |
JP2004101061A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Rinnai Corp | コージェネレーションシステム |
JP2004163008A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | Rinnai Corp | コージェネレーションシステム |
JP2005009456A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーション・システム |
US7615878B2 (en) | 2004-09-17 | 2009-11-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Cogeneration apparatus |
EP1959535A3 (en) * | 2007-02-19 | 2012-01-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Cogeneration system |
US8172157B2 (en) | 2004-09-14 | 2012-05-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Cogeneration apparatus |
GB2485930A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-30 | Tacoma Properties Llc | Micro combined heat and power generation system having a means for mounting on a wall |
GB2485927A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-30 | Tacoma Properties Llc | Micro combined heat and power unit having multiple heat exchangers |
GB2485928A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-30 | Tacoma Properties Llc | Micro combined heat and power unit having a rectifier and inverter to convert alternator generator output to predetermined AC frequency |
GB2485929A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-30 | Tacoma Properties Llc | Micro combined heat and power unit with heat exchanger diverter valve arrangement |
JP2014084792A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Hitachi Ltd | コージェネレーションシステム |
-
1999
- 1999-04-14 JP JP10629599A patent/JP2000297963A/ja active Pending
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR100414391B1 (ko) * | 2001-05-29 | 2004-01-07 | 윤장순 | 응축수탱크의 폐열을 이용한 난방방법 |
JP2004101061A (ja) * | 2002-09-09 | 2004-04-02 | Rinnai Corp | コージェネレーションシステム |
JP2004163008A (ja) * | 2002-11-13 | 2004-06-10 | Rinnai Corp | コージェネレーションシステム |
JP2005009456A (ja) * | 2003-06-20 | 2005-01-13 | Chofu Seisakusho Co Ltd | コージェネレーション・システム |
US8172157B2 (en) | 2004-09-14 | 2012-05-08 | Honda Motor Co., Ltd. | Cogeneration apparatus |
US7615878B2 (en) | 2004-09-17 | 2009-11-10 | Honda Motor Co., Ltd. | Cogeneration apparatus |
EP1959535A3 (en) * | 2007-02-19 | 2012-01-25 | Honda Motor Co., Ltd. | Cogeneration system |
GB2485930A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-30 | Tacoma Properties Llc | Micro combined heat and power generation system having a means for mounting on a wall |
GB2485927A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-30 | Tacoma Properties Llc | Micro combined heat and power unit having multiple heat exchangers |
GB2485928A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-30 | Tacoma Properties Llc | Micro combined heat and power unit having a rectifier and inverter to convert alternator generator output to predetermined AC frequency |
GB2485929A (en) * | 2010-10-29 | 2012-05-30 | Tacoma Properties Llc | Micro combined heat and power unit with heat exchanger diverter valve arrangement |
GB2485927B (en) * | 2010-10-29 | 2013-02-27 | Sustainable Power Ltd | Micro combined heat and power unit with internal combustion engine exhaust gas heat exchanger |
JP2014084792A (ja) * | 2012-10-24 | 2014-05-12 | Hitachi Ltd | コージェネレーションシステム |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050811 |
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A521 | Written amendment |
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A02 | Decision of refusal |
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