JP2007232362A - コージェネレーションシステム - Google Patents

コージェネレーションシステム Download PDF

Info

Publication number
JP2007232362A
JP2007232362A JP2007071325A JP2007071325A JP2007232362A JP 2007232362 A JP2007232362 A JP 2007232362A JP 2007071325 A JP2007071325 A JP 2007071325A JP 2007071325 A JP2007071325 A JP 2007071325A JP 2007232362 A JP2007232362 A JP 2007232362A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
heat
hot water
load
power
time
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2007071325A
Other languages
English (en)
Other versions
JP4290206B2 (ja
Inventor
Yoshitaka Kashiwabara
義孝 栢原
Shin Iwata
伸 岩田
Keiji Takimoto
桂嗣 滝本
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP2007071325A priority Critical patent/JP4290206B2/ja
Publication of JP2007232362A publication Critical patent/JP2007232362A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP4290206B2 publication Critical patent/JP4290206B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14Combined heat and power generation [CHP]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/50Fuel cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02TCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
    • Y02T10/00Road transport of goods or passengers
    • Y02T10/10Internal combustion engine [ICE] based vehicles
    • Y02T10/12Improving ICE efficiencies

Landscapes

  • Fuel Cell (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

【課題】省エネルギー化を実現できるコージェネレーションシステムの提供。
【解決手段】熱電併給装置3にて発生する熱にて貯湯タンク4内の湯水を加熱する排熱式加熱手段Nと、補助加熱手段Mと、運転制御手段7とが設けられ、運転制御手段7は、手動操作式の運転開始指令手段34にて熱電併給装置3の運転開始が指令されると、その運転開始の指令から発電用遅延時間が経過すると、熱電併給装置3を運転させ、かつ、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、熱消費端末における時系列的な端末熱負荷、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている現給湯熱負荷、および、熱消費端末において現在要求されている現端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、熱電併給装置3の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その設定された運転用時間帯に熱電併給装置3を運転させるように構成されている。
【選択図】図2

Description

本発明は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられているコージェネレーションシステムに関する。
上記のようなコージェネレーションシステムは、熱電併給装置が、ガスエンジンと発電機とを組み合わせたものや燃料電池などから構成され、熱電併給装置を運転させるとともに、排熱式加熱手段を作動させることにより、熱電併給装置にて発生する熱を利用して貯湯タンク内への湯水の貯湯を行い、貯湯タンク内に湯水が貯湯されていない状態でも、補助加熱手段を作動させることにより、補助加熱手段にて加熱された湯水を給湯するようにしているものである。
上記のようなコージェネレーションシステムにおいて、従来では、熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段が設けられ、排熱式加熱手段が、熱電併給装置にて発生する熱にて熱媒循環路を通流する熱媒を加熱するように構成され、運転制御手段が、熱電併給装置を運転させるとともに、排熱式加熱手段を作動させることにより、貯湯タンク内への湯水の貯湯を行い、熱電併給装置を運転させるとともに、排熱式加熱手段および熱媒循環手段を作動させることにより、熱消費端末に熱媒を供給するようにしている(例えば、特許文献1参照)。
特開2001−248909号公報
上記従来のコージェネレーションシステムでは、リモコンに熱電併給装置の運転開始や運転停止を指令する人為操作式の発電スイッチが設けられ、端末用のリモコンに熱消費端末の運転開始や運転停止を指令する人為操作式の暖房スイッチが設けられている。
そして、運転制御手段は、発電スイッチや暖房スイッチにて運転開始が指令されると、熱電併給装置の運転を開始させるように構成されている。
また、運転制御手段は、熱電併給装置の運転中に発電スイッチにて運転停止が指令されると、熱電併給装置の運転を停止させ、熱電併給装置の運転中に暖房スイッチにて運転停止が指令されると、熱消費端末の運転を開始してから設定時間(例えば、1時間)が経過すると、熱電併給装置の運転を停止させるように構成されている。
このようにして、人為操作によって、熱電併給装置の運転を開始させたり、その運転を停止させるようにしている。
したがって、誤操作によって発電スイッチや暖房スイッチにて運転開始が指令された場合でも、熱電併給装置の運転を開始させてしまい、誤った運転開始の指令に伴って熱電併給装置を運転させてしまうことになる。
そして、熱電併給装置は、例えば、ガスエンジンと発電機とを組み合わせたものでは30分、燃料電池では1時間というように、起動させてから発生する熱を活用できる状態となるまで時間がかかるので、誤って熱電併給装置を運転させてしまうと、エネルギー消費量が多大になるという不利があった。
また、上記従来のコージェネレーションシステムでは、熱電併給装置の運転中に暖房スイッチにて運転停止が指令されると、単に、熱消費端末の運転を開始してから設定時間(例えば、1時間)が経過することによって、熱電併給装置の運転を停止させているので、かえってエネルギー消費量が多大になることもあった。
本発明は、かかる点に着目してなされたものであり、その目的は、省エネルギー化を実現することができるコージェネレーションシステムを提供する点にある。
この目的を達成するために、本発明にかかるコージェネレーションシステムの第1特徴構成は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられているコージェネレーションシステムにおいて、
前記運転制御手段は、手動操作式の運転開始指令手段にて前記熱電併給装置の運転開始が指令されると、その運転開始の指令から発電用遅延時間が経過すると、前記熱電併給装置を運転させるように構成され、かつ、
時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、熱消費端末における時系列的な端末熱負荷、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている現給湯熱負荷、および、前記熱消費端末において現在要求されている現端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その設定された運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されている点にある。
すなわち、運転制御手段は、人為操作により熱電併給装置の運転開始が指令されると、その運転開始の指令から発電用遅延時間が経過すると、熱電併給装置を運転させるので、人為操作から発電用遅延時間が経過するまでは、熱電併給装置の運転開始を遅延させることができることになる。
そして、使用者は、誤操作によって運転開始を指令したことに気づくと、すぐに人為操作によって熱電併給装置の運転停止を指令することになる。
したがって、誤操作によって運転開始が指令されても、その誤った運転開始の指令から発電用遅延時間が経過するまでに、人為操作による熱電併給装置の運転停止の指令が行われることにより、誤って熱電併給装置を運転させてしまうことを阻止することができることになる。
しかも、発電用遅延時間を極力短い時間とすることにより、人為操作から極力早い段階で熱電併給装置の運転を開始させることができ、人為操作を極力尊重することもできることになる。
以上のことから、人為操作を極力尊重しながら、誤操作による運転開始の指令によって、誤って熱電併給装置を運転させてしまうことを阻止することができることとなって、使用者の意図に極力沿いながら、省エネルギー化を実現することができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
また、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷は、過去の使用状況に基づくものであり、現電力負荷、現給湯熱負荷、および、現端末熱負荷は、現時点での使用状況に基づくものである。
そして、運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、時系列的な端末熱負荷、現電力負荷、現給湯熱負荷、および、現端末熱負荷から、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定するので、実際の使用者の過去の使用状況および現在の使用状況に対応させた状態で、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定することができることになる。
したがって、運転制御手段は、実際の使用者の過去の使用状況および現在の使用状況に対応させた状態で設定される省エネルギーを実現可能な運転用時間帯に熱電併給装置を運転させることになるので、実際の使用者の使用状況に対応させた状態で、省エネルギー化を実現することができることになる。
本発明にかかるコージェネレーションシステムの第2特徴構成は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられているコージェネレーションシステムにおいて、
手動操作式の運転開始指令手段にて前記熱電併給装置の運転開始が指令されると、その運転開始の指令が正しいことを確認する確認動作を行う確認手段が設けられ、前記運転制御手段は、前記確認手段にて前記確認動作が行われたのち、前記熱電併給装置を運転させるように構成されている点にある。
すなわち、運転制御手段は、確認手段による確認動作により、人為操作による運転開始の指令が正しいことが確認されている状態において、熱電併給装置を運転させるので、人為操作による運転開始の指令が正しい場合のみ、熱電併給装置を運転させることになる。
したがって、誤操作により誤って運転開始の指令がされても、確認手段による確認動作により、その運転開始の指令が正しいことを確認できないことになり、その結果、誤って熱電併給装置を運転させてしまうことを阻止することができることになる。
以上のことから、誤操作による運転開始の指令によって、誤って熱電併給装置を運転させてしまうことを阻止することができることとなって、省エネルギー化を実現することができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
本発明にかかるコージェネレーションシステムの第3特徴構成は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられているコージェネレーションシステムにおいて、
熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段が設けられ、前記排熱式加熱手段が、前記熱電併給装置にて発生する熱にて前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱するように構成され、前記補助加熱手段が、前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱するように構成され、
手動操作式の端末運転開始指令手段にて前記熱消費端末の運転開始が指令されると、その運転開始の指令が正しいことを確認する確認動作を行う確認手段が設けられ、
前記運転制御手段は、前記確認手段にて前記確認動作が行われたのち、前記熱電併給装置を運転させるように構成されている点にある。
すなわち、運転制御手段は、確認手段による確認動作により、人為操作による熱消費端末の運転開始の指令が正しいことが確認されている状態において、熱電併給装置を運転させるので、人為操作による運転開始の指令が正しい場合のみ、熱電併給装置を運転させることになる。
したがって、誤操作により誤って熱消費端末の運転開始の指令がされても、確認手段による確認動作により、その運転開始の指令が正しいことを確認できないことになり、その結果、誤って熱電併給装置を運転させてしまうことを阻止することができることになる。
以上のことから、誤操作による熱消費端末の運転開始の指令によって、誤って熱電併給装置を運転させてしまうことを阻止することができることとなって、省エネルギー化を実現することができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
本発明にかかるコージェネレーションシステムの第4特徴構成は、熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられているコージェネレーションシステムにおいて、
熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段が設けられ、前記排熱式加熱手段が、前記熱電併給装置にて発生する熱にて前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱するように構成され、前記補助加熱手段が、前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱するように構成され、
前記運転制御手段は、時系列的な給湯熱負荷を管理するように構成され、かつ、前記熱電併給装置の運転中に手動操作式の端末運転停止指令手段にて前記熱消費端末の運転停止が指令されると、前記熱電併給装置の運転を継続させてその後に存在する時系列的な給湯熱負荷分を先行して前記貯湯タンクに溜める継続運転と、前記熱電併給装置の運転を停止させかつその後に存在する時系列的な給湯負荷については再度前記熱電併給装置の運転を開始させる停止運転とのうち、省エネルギー度の高い方を選択して、前記熱電併給装置を運転させるように構成されている点にある。
すなわち、運転制御手段は、熱電併給装置の運転中に人為操作によって熱消費端末の運転停止が指令されたときに、その後の時系列的な給湯熱負荷を賄うことを想定した状態で、継続運転と停止運転のどちらが省エネルギー度が高いかを判別して、継続運転の方が停止運転よりも省エネルギー度が高ければ、継続運転を行い、停止運転の方が継続運転よりも省エネルギー度が高ければ、停止運転を行うことになる。
したがって、単に、熱消費端末の運転を開始してから設定時間(例えば、1時間)が経過することによって、熱電併給装置の運転を停止させるのではなく、その後の時系列的な給湯熱負荷を賄うことを想定した状態で、熱電併給装置の運転として、省エネルギーとなる運転を行うことができ、省エネルギー化の実現を図ることができることになる。
ちなみに、停止運転を行うと、熱電併給装置の運転を停止させ、継続運転を行うと、その後の時系列的な給湯熱負荷分を貯湯タンクに先行して溜めたのち、熱電併給装置の運転を停止させることになる。
以上のことから、その後の時系列的な給湯熱負荷を賄うことを想定して、省エネルギーとなる運転を行いながら、使用者の意図に沿って熱電併給装置の運転を停止させることができることとなって、極力使用者の意図に沿いながら、省エネルギー化を実現することができるコージェネレーションシステムを提供できるに至った。
本発明にかかるコージェネレーションシステムの第5特徴構成は、上述の第2〜第4特徴構成のいずれか一つの特徴構成において、前記運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている現給湯熱負荷、および、前記熱消費端末において現在要求されている現端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その設定された運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されている点にある。
すなわち、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、および、時系列的な端末熱負荷は、過去の使用状況に基づくものであり、現電力負荷、現給湯熱負荷、および、現端末熱負荷は、現時点での使用状況に基づくものである。
そして、運転制御手段は、時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、時系列的な端末熱負荷、現電力負荷、現給湯熱負荷、および、現端末熱負荷から、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定するので、実際の使用者の過去の使用状況および現在の使用状況に対応させた状態で、省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定することができることになる。
したがって、運転制御手段は、実際の使用者の過去の使用状況および現在の使用状況に対応させた状態で設定される省エネルギーを実現可能な運転用時間帯に熱電併給装置を運転させることになるので、実際の使用者の使用状況に対応させた状態で、省エネルギー化を実現することができることになる。
本発明にかかるコージェネレーションシステムについて図面に基づいて説明する。
〔第1実施形態〕
このコージェネレーションシステムは、図1および図2に示すように、ガスエンジン1によって発電装置2を駆動するように構成された熱電併給装置3と、その熱電併給装置3にて発生する熱を利用しながら、貯湯タンク4への貯湯および熱消費端末5への熱媒供給を行う貯湯ユニット6と、熱電併給装置3および貯湯ユニット6の運転を制御する運転制御手段としての運転制御部7などから構成されている。
前記発電装置2の出力側には、系統連係用のインバータ8が設けられ、そのインバータ8は、発電装置2の出力電力を商用系統9から供給される電力と同じ電圧および同じ周波数にするように構成されている。
前記商用系統9は、例えば、単相3線式100/200Vであり、商業用電力供給ライン10を介して、テレビ、冷蔵庫、洗濯機などの電力負荷11に電気的に接続されている。
また、インバータ8は、コージェネ用供給ライン12を介して商業用電力供給ライン10に電気的に接続され、発電装置2からの発電電力がインバータ8およびコージェネ用供給ライン12を介して電力負荷11に供給するように構成されている。
前記商業用電力供給ライン10には、電力負荷11の負荷電力を計測する電力負荷計測手段13が設けられ、この電力負荷計測手段13は、商業用電力供給ライン10を通して流れる電流に逆潮流が発生するか否かをも検出するように構成されている。
そして、逆潮流が生じないように、インバータ8により発電装置2から商業用電力供給ライン10に供給される電力が制御され、発電電力の余剰電力は、その余剰電力を熱に代えて回収する電気ヒータ14に供給されるように構成されている。
前記電気ヒータ14は、複数の電気ヒータから構成され、冷却水循環ポンプ17の作動により冷却水循環路15を通流するガスエンジン1の冷却水を加熱するように設けられ、インバータ8の出力側に接続された作動スイッチ16によりON/OFFが切り換えられている。
また、作動スイッチ16は、余剰電力の大きさが大きくなるほど、電気ヒータ14の消費電力が大きくなるように、余剰電力の大きさに応じて電気ヒータ14の消費電力を調整するように構成されている。
前記貯湯ユニット6は、温度成層を形成する状態で湯水を貯湯する貯湯タンク4、湯水循環路18を通して貯湯タンク4内の湯水などを循環させる湯水循環ポンプ19、熱媒循環路20を通して熱媒を熱消費端末5に循環供給させる熱媒循環手段としての熱媒循環ポンプ21、湯水循環路18を通流する湯水を加熱させる排熱式熱交換器22、熱媒循環路20を通流する熱媒を加熱させる熱媒加熱用熱交換器23、ファン24を作動させた状態でのバーナ25の燃焼により湯水循環路18を通流する湯水を加熱させる補助加熱用熱交換器26などを備えて構成されている。
前記排熱式熱交換器22においては、熱電併給装置3にて発生する熱を回収した冷却水循環路15の冷却水を通流させることにより、湯水循環路18を通流する湯水を加熱させるように構成されている。
そして、排熱式加熱手段Nが、排熱式熱交換器22により構成され、補助加熱手段Mが、ファン24、バーナ25、補助加熱用熱交換器26により構成されている。
ちなみに、補助加熱手段Mは、バーナ25の燃焼量を調整することにより、湯水の温度が貯湯設定温度や熱媒加熱用熱交換器23に供給するための熱媒加熱用設定温度になるように加熱させるように構成されている。
前記熱媒加熱用熱交換器23においては、排熱式熱交換器22や補助加熱用熱交換器26にて加熱された熱源用湯水を通流させることにより、熱媒循環路20を通流する熱媒を加熱させるように構成されている。
前記熱消費端末5は、床暖房装置や浴室暖房装置などの暖房端末にて構成されている。
前記湯水循環路18には、貯湯タンク4の下部と連通する取り出し路27と貯湯タンク4の上部と連通する貯湯路28が接続され、貯湯路28には、貯湯弁29が設けられている。
そして、湯水循環路18には、取り出し路27との接続箇所から湯水の循環方向の順に、排熱式熱交換器22、湯水循環ポンプ19、補助加熱用熱交換器26、湯水の通流を断続する断続弁30、熱媒加熱用熱交換器23が設けられている。
また、貯湯タンク4から取り出した湯水を給湯するときの給湯熱負荷を計測する給湯負荷計測手段31が設けられ、熱消費端末5での端末熱負荷を計測する端末熱負荷計測手段32も設けられている。
前記運転制御部7に各種の指令を与えるコージェネ用リモコンR1が設けられ、そのコージェネ用リモコンR1には、自動運転モードと手動運転モードとを選択するモード選択スイッチ33、手動運転モードにおいて、熱電併給装置3の運転の開始および停止を指令する運転開始指令手段としての発電スイッチ34などが設けられている。
また、運転制御部7に熱消費端末5の運転について指令を与える端末用リモコンR2が設けられ、その端末用リモコンR2に、熱消費端末5の運転開始および運転停止を指令する端末運転開始指令手段および端末運転停止指令手段としての暖房スイッチ35が設けられている。
ちなみに、モード選択スイッチ33、発電スイッチ34、暖房スイッチ35の夫々は、照光式のスイッチであり、使用者は、点灯か消灯かによって、現在の状態を認識できるように構成されている。
そして、運転制御部7は、熱電併給装置3の運転中には冷却水循環ポンプ17を作動させる状態で、熱電併給装置3の運転および冷却水循環ポンプ17の作動状態を制御するとともに、湯水循環ポンプ19、熱源用循環ポンプ21、熱媒循環ポンプ23の作動状態を制御することによって、貯湯タンク4内に湯水を貯湯する貯湯運転や、暖房スイッチ35のON操作により熱消費端末5に熱媒を供給する熱媒供給運転を行うように構成されている。
ちなみに、給湯するときには、貯湯タンク4内に貯湯用設定温度の湯水が貯湯されていれば、その湯水を給湯し、貯湯タンク4内に貯湯用設定温度の湯水が貯湯されていなければ、補助加熱手段Mを作動させて、その補助加熱手段Mにて加熱された湯水を給湯するように構成されている。
まず、自動運転モードにおける運転制御部7による熱電併給装置3の運転の制御について説明を加える。
前記運転制御部7は、実際の使用状況に基づいて、1日分の時系列的な過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するデータ更新処理を行い、日付が変わるごとに、記憶されている1日分の時系列的な過去負荷データから、その日1日分の時系列的な予測負荷データを求める予測負荷演算処理を行うように構成されている。
そして、運転制御部7は、その日1日分の時系列的な予測負荷データを求めた状態で、例えば、数秒間隔で、時系列的な予測負荷データから、熱電併給装置3を運転させるか否かの基準となる省エネ度基準値を求める省エネ度基準値演算処理を行うとともに、その省エネ度基準値演算処理にて求められた省エネ度基準値よりも現時点での実省エネ度が上回っているか否かによって、熱電併給装置3の運転の可否を判別する運転可否判別処理を行うように構成されている。
このようにして、運転制御部7は、運転可否判別処理において、熱電併給装置3の運転が可と判別されると、現時点から、例えば、1時間先までを運転用時間帯と設定して、その運転用時間帯に熱電併給装置3を運転させ、熱電併給装置3の運転が不可と判別されると、熱電併給装置3の運転を停止させるように構成されている。
前記データ更新処理について説明を加えると、1日のうちのどの時間帯にどれだけの電力負荷、熱負荷としての給湯熱負荷と端末熱負荷があったかの1日分の時系列的な過去負荷データを曜日と対応付ける状態で更新して記憶するように構成されている。
まず、時系列的な過去負荷データについて説明すると、時系列的な過去負荷データは、時系列的な電力負荷データ、時系列的な給湯熱負荷データ、時系列的な端末熱負荷データの3種類の時系列的な負荷データからなり、図3に示すように、1日分の時系列的な過去負荷データが日曜日から土曜日までの曜日ごとに区分けした状態で記憶するように構成されている。
そして、1日分の時系列的な過去負荷データは、24時間のうち1時間を単位時間として、単位時間当たりの電力負荷データの24個、単位時間当たりの給湯熱負荷データの24個、および、単位時間当たりの端末熱負荷データの24個から構成されている。
上述のような過去負荷データを更新する構成について説明を加えると、実際の使用状況から、単位時間当たりの実電力負荷、実給湯熱負荷、および、実端末熱負荷の夫々を、電力負荷計測手段13、給湯熱負荷計測手段31、および、端末熱負荷計測手段32にて計測し、その計測した実電力負荷、実給湯熱負荷、および、実端末熱負荷を記憶する状態で1日分の時系列的な実負荷データを曜日と対応付けて記憶させる。
そして、1日分の時系列的な実負荷データが1週間分記憶されると、曜日ごとに、時系列的な過去負荷データと時系列的な実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、新しい時系列的な過去負荷データを求めて、その求めた新しい時系列的な過去負荷データを記憶して、時系列的な過去負荷データを更新するように構成されている。
日曜日を例に挙げて具体的に説明すると、図3に示すように、時系列的な過去負荷データのうち日曜日に対応する時系列的な過去負荷データD1mと、時系列的な実負荷データのうち日曜日に対応する時系列的な実負荷データA1とから、下記の〔数1〕により、日曜日に対応する新しい時系列的な過去負荷データD1(m+1)が求められ、その求められた時系列的な過去負荷データD1(m+1)を記憶する。
なお、下記の〔数1〕において、D1mを、日曜日に対応する時系列的な過去負荷データとし、A1を、日曜日に対応する時系列的な実負荷データとし、Kは、0.75の定数であり、D1(m+1)を、新しい時系列的な過去負荷データとする。
〔数1〕
D1(m+1)=(D1m×K)+{A1×(1−K)}
前記予測負荷演算処理について説明を加えると、0時になるなど日付が変わるごとに実行され、その日のどの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、端末熱負荷が予測されているかの1日分の時系列的な予測負荷データを求めるように構成されている。
すなわち、曜日ごとの7つの過去負荷データのうち、その日の曜日に対応する過去負荷データと前日の実負荷データとを所定の割合で足し合わせることにより、どの時間帯にどれだけの電力負荷、給湯熱負荷、端末熱負荷が予測されているかのその日1日分の時系列的な予測負荷データを求めるように構成されている。
月曜日1日分の予測負荷データを求める場合を例に挙げて具体的に説明すると、図3に示すように、曜日ごとの7つの過去負荷データD1m〜D7mと曜日ごとの7つの実負荷データA1〜A7とが記憶されているので、月曜日に対応する過去負荷データD2mと、前日の日曜日に対応する実負荷データA1とから、下記の〔数2〕により、月曜日の1日分の時系列的な予測負荷データBを求める。
そして、1日分の予測負荷データBは、図4に示すように、1日分の時系列的な予測電力負荷データ、1日分の時系列的な予測給湯熱負荷データ、1日分の時系列的な予測端末熱負荷データからなり、図4の(イ)は、1日分の時系列的な予測電力負荷を示しており、図4の(ロ)は、1日分の時系列的な予測給湯熱負荷を示しており、図4の(ハ)は、1日分の時系列的な予測端末熱負荷を示している。
なお、下記の〔数2〕において、D2mを、月曜日に対応する過去負荷データとし、A1を、日曜日に対応する実負荷データとし、Qは、0.25の定数であり、Bは、予測負荷データとする。
〔数2〕
B=(D2m×Q)+{A1×(1−Q)}
前記省エネ度基準値演算処理について説明を加えると、時系列的な予測給湯熱負荷データを用いて、現時点から基準値用時間先までの間に必要となる貯湯必要量を賄えるように熱電併給装置3を運転させた場合に、熱電併給装置3を運転させることによって省エネルギー化を実現できる省エネ度基準値を求めるように構成されている。
例えば、単位時間を1時間とし、基準値用時間を12時間として説明を加えると、まず、時系列的な予測負荷データによる予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測端末熱負荷から、下記の〔数3〕により、図5に示すように、熱電併給装置3を運転させた場合の予測省エネ度を1時間ごとに12時間先までの12個分を求めるとともに、熱電併給装置3を運転させた場合に貯湯タンク3に貯湯することができる予測貯湯量を1時間ごとに12時間先までの12個分を求める。
具体的に説明を加えると、現時点が0時であると、0時から1時まで熱電併給装置3を運転させた場合の予測省エネ度については、0時から1時までの予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測端末熱負荷から、下記の〔数3〕により求められ、0時から1時まで熱電併給装置3を運転させた場合の予測貯湯量についても、0時から1時までの予測電力負荷、予測給湯熱負荷、および、予測端末熱負荷から求められる。
このようにして、現時点が0時である場合には、1時間ごとの予測省エネ度と予測貯湯量とを12時までの12個分求めるようにしている。
〔数3〕
省エネ度P={(EK1+EK2+EK3)/熱電併給装置3の必要エネルギー}×100
ただし、EK1は、有効発電出力E1を変数とする関数であり、EK2は、E2を変数とする関数であり、EK3は、E3を変数とする関数であり、
EK1=有効発電出力E1の発電所一次エネルギー換算値
=f1(有効発電出力E1,発電所での必要エネルギー)
EK2=有効暖房熱出力E2の従来給湯器でのエネルギー換算値
=f2(有効暖房熱出力E2,バーナ効率(暖房時))
EK3=有効貯湯熱出力E3の従来給湯器でのエネルギー換算値
=f3(有効貯湯熱出力E3,バーナ効率(給湯時))
熱電併給装置3の必要エネルギー:5.5kW
(熱電併給装置3を1時間稼動させたときに必要な都市ガス使用量を0.433m3とする)
単位電力発電必要エネルギー:2.8kW
バーナ効率(暖房時):0.8
バーナ効率(給湯時):0.9
また、有効発電出力E1、有効暖房熱出力E2、有効貯湯熱出力E3の夫々は、下記の〔数4〕〜〔数6〕により求められる。
〔数4〕
E1=電力負荷11での消費電力=熱電併給装置3の発電電力−(電気ヒータ14の消費電力+各種補機の消費電力)
ちなみに、各種補機とは、このコージェネレーションシステムで固有に補助的に用いられる装置や機械であり、冷却水循環ポンプ17や湯水循環ポンプ19などがこれに該当する。
〔数5〕
E2=熱消費端末5での消費熱量
〔数6〕
E3=(熱電併給装置3にて発生する熱量+電気ヒータ14の回収熱量−有効暖房熱出力E2)−放熱ロス
ただし、電気ヒータ14の回収熱量=電気ヒータ14の消費電力×ヒータの熱効率とする。
そして、図5に示すように、1時間ごとの予測省エネ度および予測貯湯量を12個分求めた状態において、まず、時系列的な予測給湯熱負荷データから12時間先までに必要とされている予測必要貯湯量を求め、その予測必要貯湯量から現時点での貯湯タンク4内の貯湯量を引いて、12時間先までの間に必要となる必要貯湯量を求める。
例えば、予測給湯熱負荷データから12時間後に9.8kWの給湯熱負荷が予測されていて、現時点での貯湯タンク4内の貯湯量が2.5kWである場合には、12時間先までの間に必要となる必要貯湯量は7.3kWとなる。
そして、単位時間の予測貯湯量を足し合わせる状態で、その足し合わせた予測貯湯量が必要貯湯量に達するまで、12個分の単位時間のうち、予測省エネ度の数値が高いものから選択していくようにしている。
説明を加えると、例えば、上述の如く、必要貯湯量が7.3kWである場合には、図5に示すように、まず、予測省エネ度の一番高い7時間先から8時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせる。
次に予測省エネ度の高い6時間先から7時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が1.1kWとなる。
また次に予測省エネ度の高い5時間先から6時間先までの単位時間を選択し、その単位時間における予測貯湯量を足し合わせて、そのときの足し合わせた予測貯湯量が4.0kWとなる。
このようにして、予測省エネ度の数値が高いものからの単位時間の選択と予測貯湯量の足し合わせを繰り返していくと、図5に示すように、8時間先から9時間先までの単位時間を選択したときに、足し合わせた予測貯湯量が7.3kWに達する。
そうすると、8時間先から9時間先までの単位時間の省エネ度を省エネ度基準値として設定し、図5に示すものでは、省エネ度基準値が106となる。
前記運転可否判別処理について説明を加えると、現在要求されている現電力負荷、予測給湯熱負荷から求められる現在要求されている現給湯熱負荷、および、現在要求されている現端末熱負荷から、上記の〔数3〕により、現省エネ度を求めて、その現省エネ度が省エネ度基準値よりも上回ると、熱電併給装置3の運転が可と判別し、現省エネ度が省エネ度基準値以下であると、熱電併給装置3の運転が不可と判別するようにしている。
また、運転制御部7は、暖房スイッチ35にて熱消費端末5の運転開始が指令されると、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行い、その運転可否判別処理において運転可と判別されると、熱電併給装置3を運転させるように構成されている。
そして、熱電併給装置3にて発生する熱だけで熱消費端末5にて現在要求されている現端末熱負荷を賄えない場合には、補助加熱手段Mの作動を開始させる。
このようにして、運転制御部7は、暖房スイッチ35にて運転開始が指令されると、割り込み処理として、省エネ基準値演算処理および運転可否判別処理を行い、運転可否判別処理において運転可と判別されると、熱電併給装置3を運転させ、熱電併給装置3の運転中に暖房スイッチ35にて運転停止が指令されると、熱消費端末5の運転を開始してから設定時間(例えば、1時間)が経過すると、熱電併給装置の運転を停止させるように構成されている。
前記自動運転モードにおいて、暖房スイッチ35にて熱消費端末5の運転開始が指令された場合について、図6のフローチャートに基づいて説明を加える。
まず、暖房スイッチ35にて熱消費端末5の運転開始が指令されると、省エネ基準値演算処理、運転可否判別処理を順次行い、運転可否判別処理において熱電併給装置3の運転が可と判別されると、熱電併給装置3を運転させる(ステップ1〜5)。
また、運転可否判別処理において熱電併給装置3の運転が不可と判別されると、熱電併給装置3の運転停止に維持させる(ステップ4,6)。
次に、手動運転モードにおける運転制御部7による熱電併給装置3の運転の制御について説明を加える。
前記運転制御部7は、発電スイッチ34にて熱電併給装置3の運転開始が指令されると、その運転開始の指令から発電用遅延時間(例えば、10秒以内)が経過すると、熱電併給装置3を運転させるように構成されている。
そして、運転制御部7は、熱電併給装置3の運転開始を発電用遅延時間(例えば、10秒以内)だけ遅らせることにより、発電スイッチ34の誤操作によって、熱電併給装置3が運転されるのを阻止するようにしている。
ちなみに、運転制御部7は、自動運転モードであっても、熱電併給装置3の運転停止中に発電スイッチ34が操作されると、その発電スイッチ34の操作を優先して、熱電併給装置3を運転させ、自動運転モードであっても、熱電併給装置3の運転中に発電スイッチ34が操作されると、その発電スイッチ34の操作を優先して、熱電併給装置3の運転を停止させるように構成されている。
前記手動運転モードにおける運転制御部7の制御動作について、図7のフローチャートに基づいて説明を加える。
前記発電スイッチ34にて熱電併給装置3の運転開始が指令されると、その運転開始の指令から発電用遅延時間(例えば、10秒以内)が経過すると、熱電併給装置3を運転させる(ステップ11〜13)。
そして、熱電併給装置3の運転中に、発電スイッチ34にて熱電併給装置3の運転停止が指令されると、熱電併給装置3の運転を停止させる(ステップ14,15)。
前記運転制御部7による貯湯運転および熱媒供給運転の動作について説明を加える。
前記貯湯運転は、熱電併給装置3の運転中で冷却水循環ポンプ17の作動により、排熱式熱交換器22において、冷却水循環路15を通流する冷却水にて湯水循環路18を通流する湯水を加熱させることができる状態で行われる。
そして、湯水循環ポンプ19を作動させて、貯湯タンク4の下部から湯水を湯水循環路18に取出し、その湯水を排熱式熱交換器22を通過させて加熱したのち、貯湯タンク4の上部に戻して、貯湯タンク4内に貯湯用設定温度の湯水を貯湯するようにしている。
また、排熱式熱交換器22を通過した湯水の温度が貯湯設定温度になるように、貯湯弁29と断続弁30の開度を調整するように構成されている。
前記熱媒供給運転は、暖房スイッチ35にて運転開始が指令されると実行され、湯水循環ポンプ19を作動させることにより、排熱式熱交換器22と補助加熱用熱交換器26との少なくとも一方にて湯水循環路18を通流する湯水を加熱させて、その加熱された湯水を熱媒加熱用熱交換器23を通過する状態で循環させ、熱媒加熱用熱交換器23において湯水により加熱される熱媒を熱消費端末5に循環供給するようにしている。
そして、例えば、補助加熱用熱交換器26を通過した湯水の温度が65〜70℃になるように、貯湯開閉弁27と断続弁34の開度を調整するようにしている。
前記湯水循環路18を通流する湯水の加熱については、熱電併給装置3の運転中である場合には、冷却水循環ポンプ17の作動により、排熱式熱交換器22において湯水を加熱させるように構成されている。
そして、排熱式用熱交換器22における加熱量よりも熱消費端末5で現在要求されている現端末熱負荷の方が小さい場合には、熱消費端末5で現在要求されている現端末熱負荷を賄いながら、貯湯タンク4内への貯湯を行うように、貯湯弁29の開度を調整するように構成されている。
また、熱電併給装置3にて発生する熱だけでは熱消費端末5で現在要求されている現端末熱負荷を賄えない場合や、熱電併給装置3の非運転中の場合には、補助加熱手段Mを作動させることにより、補助加熱用熱交換器26において湯水を加熱させるように構成されている。
〔第2実施形態〕
この第2実施形態は、第1実施形態において、発電スイッチ34にて熱電併給装置3の運転開始が指令されることにより、熱電併給装置3を運転させる構成についての別実施形態であるので、その点を中心に説明を加える。
ちなみに、その他の構成については、上記第1実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
前記発電スイッチ34による熱電併給装置3の運転開始の指令、および、暖房スイッチ35による熱消費端末5の運転開始の指令が正しいことを確認する確認動作を行う確認手段が設けられ、運転制御部7が、確認手段にて確認動作が行われたのち、熱電併給装置3を運転させるように構成されている。
説明を加えると、リモコンR1,R2は、発電スイッチ34または暖房スイッチ35にて運転開始が指令されると、例えば、「熱電併給装置の運転を開始します」の文字を表示したり、音声により「熱電併給装置の運転を開始しますが」と問いかける動作を行い、その動作から設定時間が経過するまでに、発電スイッチ34または暖房スイッチ35が再度操作されなければ、発電スイッチ34または暖房スイッチ35による運転開始の指令が正しいことを確認する確認動作を行うように構成されている。
そして、確認手段がリモコンR1,R2にて構成され、運転制御部7は、R1,R2にて発電スイッチ34または暖房スイッチ35による運転開始の指令が正しいことを確認したのち、熱電併給装置3の運転を開始させるように構成されている。
前記確認動作については、文字の表示や音声以外に、ランプを点滅させるなど、各種の動作を行うことができ、その動作をしたのち、再度、発電スイッチ34または暖房スイッチ35が操作されると、発電スイッチ34または暖房スイッチ35による運転開始の指令が正しいことを確認するように構成してもよい。
ちなみに、この第2実施形態では、運転制御部7は、リモコンR1,R2にて発電スイッチ34による運転開始の指令が正しいことを確認したのち、熱電併給装置3の運転を開始させるように構成しているが、この構成と上記第1実施形態に記載の構成とを組み合わせて、運転制御部7は、コージェネ用リモコンR1にて発電スイッチ34による運転開始の指令が正しいことを確認したのち、その運転開始の指令から発電用遅延時間(例えば、10秒以内)が経過すると、熱電併給装置3を運転させるように構成して実施することも可能である。
〔第3実施形態〕
この第3実施形態は、第1実施形態において、熱電併給装置3の運転を停止させる構成についての別実施形態であるので、その点を中心に説明を加える。
ちなみに、その他の構成については、上記第1実施形態と同様であるので、その詳細な説明は省略する。
前記運転制御部7は、自動運転モードにおいて、熱電併給装置3の運転中に暖房スイッチ35にて熱消費端末5の運転停止が指令されると、前記熱電併給装置の運転を継続させてその後に存在する時系列的な給湯熱負荷分を先行して前記貯湯タンクに溜める継続運転と、前記熱電併給装置の運転を停止させかつその後に存在する時系列的な給湯負荷については再度前記熱電併給装置の運転を開始させる停止運転とのうち、省エネルギー度の高い方を選択して、前記熱電併給装置を運転させるように構成されている。
説明を加えると、運転制御部7は、自動運転モードにおいて、熱電併給装置3を運転させてから設定時間(例えば、15分)経過したときに暖房スイッチ35にて熱消費端末5の運転停止が指令されると、その後の時系列的な給湯熱負荷を賄うことを想定した状態で、継続運転と停止運転のどちらが省エネルギー度が高いかを判別する運転選択処理を行い、その運転選択処理において、継続運転の方が停止運転よりも省エネルギー度が高ければ、継続運転を行い、停止運転の方が継続運転よりも省エネルギー度が高ければ、停止運転を行う。
例えば、現時点よりも3時間後の単位時間に予測給湯熱負荷が予測されている場合を例に挙げて運転選択処理について説明を加えると、熱電併給装置3を運転させることにより3時間後に予測されている予測給湯熱負荷を賄うことを想定した状態では、継続運転における省エネルギー率Q1が、下記の〔数7〕により求められ、停止運転における省エネルギー率Q2が、下記の〔数8〕より求められるので、その求めた継続運転における省エネルギー率Q1と停止運転における省エネルギー率Q2とのどちらが高いかを判別するようにしている。
そして、継続運転では、現時点から熱電併給装置3の運転を継続させることにより、3時間後の予測給湯熱負荷分を先行して貯湯タンク4に溜めておくので、継続運転における省エネルギー率Q1は、現時点から3時間後までの貯湯タンク4からの放熱分を含めた状態で求められる。
また、停止運転では、現時点で熱電併給装置3の運転を停止させ、3時間後の予測給湯熱負荷については、再度、3時間後の熱電併給装置3を運転させるので、停止運転における省エネルギー率Q2は、3時間後に熱電併給装置3を運転させるときの起動ロスを含めた状態で求められる。
〔数7〕
Q1=GΔt/{(GΔt×μE/μCP)+GΔt×μH×(1−HLoss)}
ただし、GΔtは、現時点からt時間だけ運転させたときのガス量または熱量換算ガスであり、μEは、発電効率であり、μCPは、火力発電所など、電力供給会社から供給を受ける場合の発電効率であり、μHは、排熱率であり、HLossは、先行して貯湯タンク4に溜めた熱が利用されるまでの放熱ロスの百分率換算値である。
ちなみに、μEの発電効率については、熱電併給装置3の余剰電力を電気ヒータ14にて熱に変換する場合は、余剰電力を引いた実質の発電効率とし、μHの排熱率については、熱電併給装置3の余剰電力を電気ヒータ14にて熱に変換する場合は、余剰電力分を加えた実質の排熱率とする。
また、HLossの放熱ロスについては、3時間後の単位時間に予測給湯熱負荷が予測されているので、3時間の間の放熱ロスの百分率換算値とする。
〔数8〕
Q2=GΔt/{GΔt×μE/μCP)+GΔt×μH×(1−KLoss)}
ただし、Gは、予測されている予測給湯熱負荷の負荷量であり、Δtは、熱電併給装置3を運転させる時間であり、μEは、発電効率であり、μCPは、火力発電所など、電力供給会社から供給を受ける場合の発電効率であり、μHは、排熱率であり、KLossは、時系列的な給湯熱負荷を賄うために熱電併給装置3を運転させるときの起動ロスである。
ちなみに、μEの発電効率については、熱電併給装置3の余剰電力を電気ヒータ14にて熱に変換する場合は、余剰電力を引いた実質の発電効率とし、μHの排熱率については、熱電併給装置3の余剰電力を電気ヒータ14にて熱に変換する場合は、余剰電力分を加えた実質の排熱率とする。
また、KLossの起動ロスについては、3時間後の単位時間に予測給湯熱負荷が予測されているので、3時間後に熱電併給装置3を運転させるときの起動ロスとする。
この第3実施形態における運転制御部7の制御動作について、図8のフローチャートに基づいて説明する。
前記熱電併給装置3の運転中に、暖房スイッチ35にて熱消費端末5の運転停止が指令されると、運転選択処理を行う(ステップ21〜23)。
そして、運転選択処理において、継続運転における省エネルギー率Q1が停止運転における省エネルギー率Q2よりも高ければ、継続運転を行い、停止運転における省エネルギー率Q2が継続運転における省エネルギー率Q1以上であると、停止運転を行う(ステップ24〜26)。
〔別実施形態〕
(1)上記第2実施形態では、確認手段としてのリモコンR1,R2が、発電スイッチ34または暖房スイッチ35にて運転開始が指令されると、その運転開始の指令を確認する確認動作を行うようにしているが、確認手段は、発電スイッチ34による熱電併給装置3の運転開始の指令のみ、あるいは、暖房スイッチ35による熱消費端末5の運転開始の指令のみ、その運転開始の指令を確認する確認動作を行うようにして実施することも可能である。
(2)上記第1〜第3実施形態では、自動運転モードと手動運転モードとを備えているが、自動運転モードのみまたは手動運転モードのみを備えて実施することも可能である。
(3)上記第1〜第3実施形態では、運転制御部7が、データ更新処理、予測負荷演算処理、省エネ度基準値演算処理、運転可否判別処理を行うことにより、予測電力負荷および予測熱負荷に基づいて、運転用時間帯を設定するようにしているが、運転用時間帯を設定する構成については適宜変更が可能である。
(4)上記第1〜第3実施形態では、電気ヒータ14がガスエンジン1の冷却水を加熱するように構成されているが、電気ヒータ14にて貯湯タンク4内の湯水を加熱するように構成して実施することも可能である。
(5)上記第1〜第3実施形態では、熱電併給装置3として、ガスエンジン1によって発電装置2を駆動するものを例示したが、例えば、熱電併給装置として燃料電池を適応することも可能である。
コージェネレーションシステムの概略構成図 コージェネレーションシステムにおける制御ブロック図 データ更新処理における説明図 1日分の時系列的な予測負荷を示すグラフ 省エネ度基準値演算処理における説明図 自動運転モードにおける制御動作を示すフローチャート 手動運転モードにおける制御動作を示すフローチャート 第3実施形態における制御動作を示すフローチャート
符号の説明
3 熱電併給装置
4 貯湯タンク
5 熱消費端末
7 運転制御手段
20 熱媒循環路
21 熱媒循環手段
34 運転開始指令手段
35 端末運転開始指令手段および端末運転停止指令手段
N 排熱加熱手段
M 補助加熱手段
R 確認手段

Claims (3)

  1. 熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられているコージェネレーションシステムであって、
    前記運転制御手段は、手動操作式の運転開始指令手段にて前記熱電併給装置の運転開始が指令されると、その運転開始の指令から発電用遅延時間が経過すると、前記熱電併給装置を運転させるように構成され、かつ、
    時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、熱消費端末における時系列的な端末熱負荷、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている現給湯熱負荷、および、前記熱消費端末において現在要求されている現端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その設定された運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステム。
  2. 熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられているコージェネレーションシステムであって、
    手動操作式の運転開始指令手段にて前記熱電併給装置の運転開始が指令されると、その運転開始の指令が正しいことを確認する確認動作を行う確認手段が設けられ、
    前記運転制御手段は、前記確認手段にて前記確認動作が行われたのち、前記熱電併給装置を運転させるように構成され、かつ
    時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、熱消費端末における時系列的な端末熱負荷、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている現給湯熱負荷、および、前記熱消費端末において現在要求されている現端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その設定された運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステム。
  3. 熱と電力を発生する熱電併給装置と、前記熱電併給装置にて発生する熱にて貯湯タンク内の湯水を加熱する排熱式加熱手段と、前記貯湯タンク内に湯水が貯湯されていないときに湯水を加熱する補助加熱手段と、運転を制御する運転制御手段とが設けられているコージェネレーションシステムであって、
    熱媒循環路を通して熱媒を熱消費端末に循環供給させる熱媒循環手段が設けられ、前記排熱式加熱手段が、前記熱電併給装置にて発生する熱にて前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱するように構成され、前記補助加熱手段が、前記熱媒循環路を通流する熱媒を加熱するように構成され、
    手動操作式の端末運転開始指令手段にて前記熱消費端末の運転開始が指令されると、その運転開始の指令が正しいことを確認する確認動作を行う確認手段が設けられ、
    前記運転制御手段は、前記確認手段にて前記確認動作が行われたのち、前記熱電併給装置を運転させるように構成され、かつ
    時系列的な電力負荷、時系列的な給湯熱負荷、前記熱消費端末における時系列的な端末熱負荷、現在要求されている現電力負荷、現在要求されている現給湯熱負荷、および、前記熱消費端末において現在要求されている現端末熱負荷を管理して、その管理している情報に基づいて、前記熱電併給装置の運転により省エネルギーを実現可能な運転用時間帯を設定し、その設定された運転用時間帯に前記熱電併給装置を運転させるように構成されているコージェネレーションシステム。
JP2007071325A 2007-03-19 2007-03-19 コージェネレーションシステム Expired - Lifetime JP4290206B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007071325A JP4290206B2 (ja) 2007-03-19 2007-03-19 コージェネレーションシステム

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2007071325A JP4290206B2 (ja) 2007-03-19 2007-03-19 コージェネレーションシステム

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003390365A Division JP3970238B2 (ja) 2003-11-20 2003-11-20 コージェネレーションシステム

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2007232362A true JP2007232362A (ja) 2007-09-13
JP4290206B2 JP4290206B2 (ja) 2009-07-01

Family

ID=38553115

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2007071325A Expired - Lifetime JP4290206B2 (ja) 2007-03-19 2007-03-19 コージェネレーションシステム

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4290206B2 (ja)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014017161A (ja) * 2012-07-10 2014-01-30 Kyocera Corp 電力システム、装置及び方法
JP2014049218A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Panasonic Corp 発電システム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014017161A (ja) * 2012-07-10 2014-01-30 Kyocera Corp 電力システム、装置及び方法
JP2014049218A (ja) * 2012-08-30 2014-03-17 Panasonic Corp 発電システム

Also Published As

Publication number Publication date
JP4290206B2 (ja) 2009-07-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2005287210A (ja) エネルギ供給システム
JP4036819B2 (ja) コージェネレーションシステム
JP4290206B2 (ja) コージェネレーションシステム
JP4614824B2 (ja) コージェネレーションシステム
JP2005287132A (ja) コージェネレーションシステム
JP6656040B2 (ja) 燃料電池システム
JP4523864B2 (ja) 熱源制御装置
JP4208802B2 (ja) 熱源システム
JP4297700B2 (ja) コージェネレーションシステム
JP4163977B2 (ja) 熱源システム
JP3970238B2 (ja) コージェネレーションシステム
JP4176028B2 (ja) エネルギシステム
JP4101082B2 (ja) コージェネレーションシステム
JP3970239B2 (ja) コージェネレーションシステムの省エネルギー度演算方法
JP2004257590A (ja) 熱源システム
JP2005226969A (ja) エネルギシステム
JP4229866B2 (ja) エネルギ供給システム
JP2004263942A (ja) コージェネレーションシステム
JP4549234B2 (ja) コージェネレーションシステム
JP2007333289A (ja) コージェネレーションシステム
JP4614809B2 (ja) エネルギ供給システム
JP3979953B2 (ja) コージェネレーションシステム
JP2004263622A (ja) コージェネレーションシステム
JP4649182B2 (ja) エネルギ発生装置用のエネルギ負荷データ作成装置及びコージェネレーションシステム
JP2005300102A (ja) 熱源システム

Legal Events

Date Code Title Description
A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20080815

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20080821

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20081020

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090319

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090331

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4290206

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120410

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20150410

Year of fee payment: 6