JP2009281724A - コージェネレーションシステム - Google Patents
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Abstract
【解決手段】発電装置5と、発電装置5を冷却水で冷却する冷却回路10と、冷却回路10上に設けられた熱交換器16と、熱交換器16を介して冷却水と熱交換する湯水が流通する排熱回収回路12と、熱交換器16により熱交換された湯水を蓄える貯湯タンク20と、制御部21と、湯水が流れる方向に対して熱交換器16の下流に第1の温度検知器17と、発電装置5の電力が供給されるヒータ18とをこの順に備え、制御部21は、第1の温度検知器17によって検知される温度に基づいて、検知温度が所定の目標温度になるよう循環ポンプ13の流量を制御する。かかる構成によれば、排熱回収時における湯水の温度低下を防止し、安全性を確保した上で、湯温を常に安定した高温に維持することができる。
【選択図】図1
Description
(第1実施形態)
図1は、本発明の第1実施形態のコージェネレーションシステムの概略構成を示すブロック図である。以下、図1を参照しつつ、コージェネレーションシステム100のハードウェアと制御系統について説明する。
図4は、本発明の第2実施形態のコージェネレーションシステムの概略構成を示すブロック図である。第2実施形態のコージェネレーションシステム200は、第1実施形態のコージェネレーションシステム100の排熱回収回路12において、ヒータ18の下流に第2の温度検知器19を付加したものであり、その他の部分はコージェネレーションシステム100の構成と同様である。よって、第1実施形態と第2実施形態において共通する要素には同一の符号および名称を付して、説明を省略する。
上述の説明では、T2の閾値は2個であったが、より多くの閾値を用いて段階的に制御が行われてもよい。閾値の個数は必要に応じて変更可能であり、2個でも4個以上でもよい。あるいは、閾値ではなく、演算式やテーブルなどを用いて、水温から流量の制御目標値を決定してもよい。
第3実施形態のコージェネレーションシステムは、ヒータ18への余剰電力が生じたことによる給電とは別に、一定時間ヒータ18に給電することによって、貯湯タンク20内の水を、排熱回収の目標温度(例えば70℃)より高い、雑菌の繁殖が抑制可能と推定される温度(例えば、90℃)に沸上げることを特徴とする。ハードウエアおよび制御系統については、第1実施形態(図1)と同様であるので、説明を省略する。
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。従って、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。本発明の精神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。
2 原料供給経路
3 水素供給経路
4 燃料排ガス経路
5 発電装置(燃料電池)
6 排水素経路
7 空気ブロワ
8 排空気経路
9 バーナ
10 冷却水経路
11 冷却水ポンプ
12 排熱回収回路
13 循環ポンプ
14 熱交換器
15 熱交換器
16 熱交換器
17 第1の温度検知器
18 ヒータ
19 第2の温度検知器
20 貯湯タンク
21 制御部
22 電力変換装置
31 電力負荷
32 電力供給系統
33 逆潮流検知器
51 エンジン排熱回収回路
52 ガスエンジン
53 排気経路
54 排熱熱交換器
55 排熱ポンプ
56 ヒータ
57 熱交換器
58 貯湯経路
59 貯湯タンク
60 循環ポンプ
61 循環温度センサ
80 CPU
81 メモリ
82 計時装置
100 コージェネレーションシステム
200 コージェネレーションシステム
300 コージェネレーションシステム
400 コージェネレーションシステム
500 コージェネレーションシステム
Claims (9)
- 発電装置と、前記発電装置を第1の熱媒体で冷却する冷却回路と、前記冷却回路上に設けられた熱交換器と、前記熱交換器を介して第1の熱媒体と熱交換する第2の熱媒体が流通する排熱回収回路と、前記排熱回収回路と接続し前記熱交換器により熱交換された第2の熱媒体を蓄える蓄熱部と、制御部とを備え、第2の熱媒体が流れる方向における前記熱交換器の下流には、第1の温度検知器と、前記発電装置の電力が給電されるヒータとがこの順に接続され、さらに前記排熱回収回路には第2の熱媒体を循環させる循環ポンプが接続され、前記制御部は、前記第1の温度検知器によって検知される温度に基づいて、前記検知温度が所定の目標温度になるよう前記循環ポンプの流量を制御するコージェネレーションシステム。
- 前記制御部は、前記第1の温度検知器で検出される温度が、第1の判定温度以上になった場合に運転を停止させる、請求項2に記載のコージェネレーションシステム。
- さらに、前記第2の熱媒体が流れる方向における前記ヒータの下流に第2の温度検知器を備え、前記制御部は、前記第2の温度検知器により検知される温度が第1の閾値以上に上昇した場合に、前記循環ポンプの流量を上昇させるよう制御する、請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記制御部は、前記第2の温度検知器で検出される温度が、前記第1の閾値よりも高い第2の閾値以上になった場合に運転を停止させる、請求項3に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記制御部は、前記第2の温度検知器で検出される温度が、前記第1の閾値よりも高い第2の閾値以上になった場合に前記循環ポンプの流量をさらに上昇させる、請求項3に記載のコージェネレーションシステム。
- さらに、前記第2の温度検知器で検知される温度が前記第2の閾値より高い第3の閾値以上になった場合に運転を停止させる、請求項5に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記ヒータには、前記発電装置で発生する電力のうち外部負荷に供給されない余剰電力を供給する、請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記発電装置は、燃料電池である請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
- 前記発電装置が固体高分子形燃料電池であり、かつ前記蓄熱部が貯湯タンクであり、前記制御部の制御により、電力供給系統から前記ヒータに給電することによって、前記貯湯タンク内の水を前記所定の目標温度より高い温度に加熱する請求項1に記載のコージェネレーションシステム。
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