JP2016205798A - Cogeneration system - Google Patents
Cogeneration system Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016205798A JP2016205798A JP2015184428A JP2015184428A JP2016205798A JP 2016205798 A JP2016205798 A JP 2016205798A JP 2015184428 A JP2015184428 A JP 2015184428A JP 2015184428 A JP2015184428 A JP 2015184428A JP 2016205798 A JP2016205798 A JP 2016205798A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- hot water
- water
- temperature
- mixed
- mixed hot
- 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
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 723
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 43
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 19
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 claims description 9
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 48
- 239000000203 mixture Substances 0.000 abstract description 9
- 238000009529 body temperature measurement Methods 0.000 abstract description 2
- 238000010079 rubber tapping Methods 0.000 abstract 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 33
- 238000002407 reforming Methods 0.000 description 25
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 13
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 8
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 8
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 7
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 6
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 5
- 230000017525 heat dissipation Effects 0.000 description 5
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 5
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 5
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 4
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 4
- 230000001590 oxidative effect Effects 0.000 description 4
- OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N Methanol Chemical compound OC OKKJLVBELUTLKV-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000567 combustion gas Substances 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 125000004435 hydrogen atom Chemical class [H]* 0.000 description 2
- 239000008399 tap water Substances 0.000 description 2
- 235000020679 tap water Nutrition 0.000 description 2
- NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 1,2-bis(ethenyl)benzene;1-ethenyl-2-ethylbenzene;styrene Chemical compound C=CC1=CC=CC=C1.CCC1=CC=CC=C1C=C.C=CC1=CC=CC=C1C=C NWUYHJFMYQTDRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003034 coal gas Substances 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 1
- 239000003502 gasoline Substances 0.000 description 1
- 230000020169 heat generation Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000011810 insulating material Substances 0.000 description 1
- 239000003456 ion exchange resin Substances 0.000 description 1
- 229920003303 ion-exchange polymer Polymers 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- 238000010030 laminating Methods 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N oxygen(2-);zirconium(4+) Chemical compound [O-2].[O-2].[Zr+4] RVTZCBVAJQQJTK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000000629 steam reforming Methods 0.000 description 1
- 229910001928 zirconium oxide Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- 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
Landscapes
- Fuel Cell (AREA)
- Domestic Hot-Water Supply Systems And Details Of Heating Systems (AREA)
- Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
Abstract
Description
本発明は、電力を供給する発電システムの排熱を回収して貯湯として蓄熱し、蓄熱された貯湯を給湯に利用するコジェネレーションシステムに関する。 The present invention relates to a cogeneration system that recovers exhaust heat from a power generation system that supplies electric power and stores it as hot water storage, and uses the stored hot water for hot water supply.
従来の給湯器からの出湯の判別は、水量を検出する水量センサを用いて判別していた。(例えば、特許文献1参照。)
The discrimination of the hot water from the conventional water heater has been discriminated using a water amount sensor for detecting the amount of water. (For example, refer to
しかしながら、この様な構成においては、給湯器からの出湯を判別するためには、水量センサを必要とし、部品点数が増える欠点を有する。 However, in such a configuration, in order to discriminate the hot water from the water heater, a water amount sensor is required, and there is a disadvantage that the number of parts increases.
そこで、本発明は、部品点数を増やすことなく、給湯器からの出湯を判別できるコジェネレーションシステムを提供することを目的とする。 Then, an object of this invention is to provide the cogeneration system which can discriminate | determine the hot water from a water heater, without increasing a number of parts.
上記課題を解決するために、本発明に係るコジェネレーションシステムは、電力を供給する発電システムと、前記発電システムから排出される排気ガスに含まれる排熱を回収し、且つ生成した湯を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽に水を供給する水供給装置と、前記発電システムから排出される前記排気ガスと、前記貯湯槽に貯えられた湯とが循環され、前記排熱を前記湯に回収する排気熱交換器と、湯入口に前記貯湯槽から前記湯が流入し、水入口に前記水供給装置から前記水が流入し、且つ設定された設定温度の混合湯を生成し、前記混合湯が出口から流出する混合弁と、前記混合弁の前記出口に接続され、前記混合湯を加熱し、出湯が可能である給湯器と、前記混合弁と前記給湯器との間に配置され、前記混合湯の温度を計測し混合湯計測温度を出力する湯温計測装置と、前記混合湯計測温度が、第一設定時間当たり第一設定値へと変化する第一変動幅を越える場合は、前記給湯器から前記出湯が有ると判別する出湯有り判別部と、を備えることを要旨とする。 In order to solve the above problems, a cogeneration system according to the present invention includes a power generation system that supplies electric power, and hot water storage that collects exhaust heat contained in exhaust gas discharged from the power generation system and stores the generated hot water. A tank, a water supply device for supplying water to the hot water storage tank, the exhaust gas discharged from the power generation system, and the hot water stored in the hot water storage tank are circulated to recover the exhaust heat into the hot water. The hot water flows into the exhaust heat exchanger and the hot water inlet from the hot water storage tank, the water flows into the water inlet from the water supply device, and generates a mixed hot water having a set temperature. A mixing valve that flows out from an outlet; a water heater that is connected to the outlet of the mixing valve and that heats the mixed hot water and can discharge the hot water; and is disposed between the mixing valve and the hot water heater, and the mixing Measure hot water temperature and measure mixed water When the hot water temperature measuring device that outputs the temperature and the mixed hot water measured temperature exceed the first fluctuation range that changes to the first set value per first set time, it is determined that the hot water is present from the water heater. A gist of providing a hot water presence determining unit.
本発明に係るコジェネレーションシステムによれば、混合湯の温度の計測に用いる湯温計測装置にて、その計測値である混合湯計測温度が第一設定時間当たり第一設定値へと変化する第一変動幅を越える場合は、前記給湯器から前記出湯が有ると判別することができるので、部品点数を増やすことなく、給湯器からの出湯があることを判別できる。 According to the cogeneration system according to the present invention, in the hot water temperature measuring device used for measuring the temperature of the mixed hot water, the measurement value of the mixed hot water measured temperature changes to the first set value per first set time. When the fluctuation range is exceeded, it can be determined that the hot water is present from the water heater, so that it is possible to determine that there is hot water from the water heater without increasing the number of parts.
<第1実施形態>
以下、本発明によるコジェネレーションシステムの第1実施形態について説明する。図1に示すように、コジェネレーションシステムは、発電ユニット10(発電システムに相当する)および貯湯槽21を備えている。発電ユニット10は、筐体10a、筐体10aの内部には燃料電池モジュール11、熱交換器12(排気熱交換器に相当する)、インバータ装置13、貯水器14、制御装置15(出湯有り判別部及び出湯無し判別部に相当する)及び貯湯槽21を備えている。
<First Embodiment>
Hereinafter, a first embodiment of a cogeneration system according to the present invention will be described. As shown in FIG. 1, the cogeneration system includes a power generation unit 10 (corresponding to a power generation system) and a
燃料電池モジュール11は、後述するように燃料電池34を少なくとも含んで構成されるものである。燃料電池モジュール11は、改質用原料、改質水および酸化剤ガスとして空気であるカソードエアが供給されている。改質用原料としては天然ガス、LPガスなどの改質用気体燃料、灯油、ガソリン、メタノールなどの改質用液体燃料がある。本実施形態においては天然ガスにて説明する。具体的には、燃料電池モジュール11は、一端が供給源Gs例えば都市ガス(天然ガス)のガス供給管に接続されて改質用原料が供給される改質用原料供給管11aの他端が接続されている。改質用原料供給管11aは、原料ポンプ11a1が設けられている。さらに、燃料電池モジュール11は、一端が貯水器14に接続されて改質水が供給される改質水供給管11bの他端が接続されている。改質水供給管11bは、改質水ポンプ11b2が設けられている。さらに、燃料電池モジュール11は、一端がカソードエアブロワ11c1に接続されてカソードエアが供給されるカソードエア供給管11cの他端が接続されている。
As will be described later, the
熱交換器12は、燃料電池モジュール11から排気される燃焼排ガス(排気ガスに相当する)が供給されるとともに貯湯槽21からの貯湯水が供給され、燃焼排ガスと貯湯水とが熱交換する熱交換器である。具体的には、貯湯槽21は、貯湯水を貯湯するものであり、貯湯水が循環する(図にて矢印の方向に循環する)貯湯水循環ライン22が接続されている。貯湯水循環ライン22上には、貯湯槽21の下端から上端に向かって順番に貯湯水循環ポンプ22a、ラジエータ22bおよび熱交換器12が配設されている。熱交換器12は、燃料電池モジュール11からの排気管11dが接続(貫設)されている。熱交換器12は、貯水器14に接続されている凝縮水供給管12aが接続されている。
The
熱交換器12において、燃料電池モジュール11からの燃焼排ガスは、排気管11dを通って熱交換器12内に導入され、貯湯水との間で熱交換が行われ凝縮されるとともに冷却される。凝縮後の燃焼排ガスは、排気管11dを通り、そして、後述するように燃焼排ガス用排気口10eから筐体10aの外部へ排出される。また、凝縮された凝縮水は、熱交換器12から凝縮水供給管12aを通って貯水器14に供給される。なお、貯水器14は、凝縮水をイオン交換樹脂によって純水化するようになっている。
In the
燃料電池システムは、熱交換器12にて生じた凝縮水が供給された貯水器14から溢れ出た水は、オーバーフローライン14aを介して水受け部材14bにて受け止められ、排水管14cから、筐体10aの外部に排水される。
In the fuel cell system, the water overflowing from the
排気管11dは、熱交換器12の下流側で分岐して水受け部材14に連通するドレン管路12bが設けられている。
The
上述した熱交換器12、貯湯槽21および貯湯水循環ライン22から、排熱回収システム20が構成されている。排熱回収システム20は、燃料電池モジュール11の排熱を貯湯水に回収して湯を蓄える。
The
インバータ装置13は、燃料電池34から出力される直流電圧を入力し所定の交流電圧に変換して、交流の系統電源16aおよび外部電力負荷16c(例えば電化製品)に接続されている電源ライン16bに出力する。また、インバータ装置13は、系統電源16aからの交流電圧を電源ライン16bを介して入力し所定の直流電圧に変換して補機(各ポンプ、ブロワなど)や制御装置15に出力する。なお、制御装置15は、補機を駆動して燃料電池システムの運転を制御する。
The
燃料電池モジュール11は、ケーシング31、蒸発部32、改質部33および燃料電池34を備えている。ケーシング31は、断熱性材料で箱状に形成されている。蒸発部32は、後述する燃焼ガスにより加熱されて、供給された改質水を蒸発させて水蒸気を生成するとともに、供給された改質用原料を予熱するものである。蒸発部32は、このように生成された水蒸気と予熱された改質用原料を混合して改質部33に供給するものである。
The
蒸発部32には、一端(下端)が貯水器14に接続された改質水供給管11bの他端が接続されている。また、蒸発部32には、一端が供給源Gsに接続された改質用原料供給管11aが接続されている。
The other end of the reforming
改質部33は、後述する燃焼ガスにより加熱されて水蒸気改質反応に必要な熱が供給されることで、蒸発部32から供給された混合ガス(改質用原料、水蒸気)から改質ガス(アノードガス)を生成して改質ガス送出管38から導出するものである。
The reforming
燃料電池34は、燃料極、空気極(酸化剤極)、および両極の間に介装された電解質からなる複数のセル34aが積層されて構成されている。本実施形態の燃料電池34は、固体酸化物形燃料電池であり、電解質として固体酸化物の一種である酸化ジルコニウムを使用している。燃料電池34の燃料極には、燃料として水素、一酸化炭素、メタンガスなどが供給される。動作温度は400〜1000℃程度である。なお、400℃以下でも定格以下の発電量の発電は、可能である。また、600℃で発電開始を許可している。水素だけではなく天然ガスや石炭ガスなども直接燃料として用いることが可能である。この場合、改質部33は省略することができる。
The
セル34aの燃料極側には、燃料である改質ガスが流通する燃料流路34bが形成されている。セル34aの空気極側には、酸化剤ガスである空気(カソードエア)が流通する空気流路34cが形成されている。
On the fuel electrode side of the
燃料電池34は、マニホールド35上に設けられている。マニホールド35には、改質部33からの改質ガスが改質ガス送出管38を介して供給される。燃料流路34bは、その下端(一端)がマニホールド35の燃料導出口に接続されており、その燃料導出口から導出される改質ガスが下端から導入され上端から導出されるようになっている。カソードエアブロワ11c1によって送出されたカソードエアは、カソードエア供給管11cを介して供給され、空気流路34cの下端から導入され上端から導出されるようになっている。
The
カソードエアブロワ11c1は、電気モータ11c2により駆動されるもので、電気モータ11c2の駆動デューティは、制御装置15にて演算される。カソードエア供給管11cのカソードエアブロワ11c1の下流側に設けられた流量センサ11c3は、カソードエアブロワ11c1が吐出するカソードエア流量を検出する。流量センサ11c3は、その検出結果を制御装置15に送信するようになっている。
The cathode air blower 11c1 is driven by the electric motor 11c2, and the drive duty of the electric motor 11c2 is calculated by the
燃焼部36は、燃料電池34と蒸発部32および改質部33との間に設けられている。燃焼部36は、燃料電池34からのアノードオフガス(燃料オフガス)が燃料電池34からのカソードオフエア(酸化剤オフガス)により燃焼されて、燃焼ガス(火炎37)にて蒸発部32及び改質部33を加熱する。
The
燃焼部36には、アノードオフガスを着火させるための一対の着火ヒータ36a1,36a2が設けられている。燃焼部36で生じた燃焼排ガスは、燃料電池モジュール11から排気菅11d通って熱交換器12に至る。
The
筐体10aには、外気を吸い込むための吸気口10c、筐体10a内の空気を外部に排出するための換気用排気口10d、および熱交換器12からの燃焼排ガスを外部に排出するための燃焼排ガス用排気口10eが形成されている。吸気口10cには、逆止弁54が設けられている。逆止弁54は、外部から筐体10a内への空気の流れは許容するが、逆方向の流れを規制するものである。
The
換気用排気口10dには、換気ファン55が設けられている。換気ファン55は筐体10a内の空気(換気排気)を外部に送出するものである。
A
貯湯槽21は、図1に示す如く、筐体10aの内部に収納されて、水供給装置Sw、例えば水道管に減圧弁41を介して接続された給水管42から水道の水が給水される。給水管42に設けられた水温計測装置67例えばサーミスタ等にて、水道の水の温度である水計測温度Twが計測され、制御装置15に出力される。貯湯槽21は、前述の貯湯水循環ライン22による排熱回収にて温められて生成された例えば70℃の湯を貯める。
As shown in FIG. 1, the hot
貯湯槽21の湯は、湯供給管61から混合弁62に流入する。混合弁62は、前述の給水管42とも水供給管42aを介して接続されている。混合弁62は、貯湯槽21から湯供給管61を介して流入する湯と水供給装置Swから給水管42、水供給管42aを介して流入する水との湯/水混合比を調整して、貯湯槽21の温度よりも低い設定温度T、例えば50℃以下好ましくは30℃±5℃に調整された混合湯を生成する。混合湯は、混合湯供給管63を介して給湯器Whの給水側に接続される。給湯器Whは、混合湯供給管63から給水された混合湯を直接又は加熱して、給湯栓69から出湯するものである。
Hot water in the
混合湯供給管63の下流側に設けられた給湯器Whにて混合湯は加熱可能である。従って、混合湯の設定温度Tは、例えば、冬季の如く、水計測温度Twが低い場合でも、湯供給管61を介して流入する湯と混合して温度調整可能な温度、省エネ性の観点等から30℃±5℃から取扱い容易である50℃以下を設定可能な範囲とする。例えば75℃の湯と35℃の水を混合しても50℃以下になることが望ましく、この温度は、混合弁62による湯/水混合比を4:7以下にて得ることができる。また、例えば60℃の湯と10℃の水を混合しても25℃以上が望ましく、この温度は、混合弁62による湯/水混合比を3:7以上にて得ることができる。
The mixed hot water can be heated by a hot water heater Wh provided on the downstream side of the mixed hot
設定温度Tの30℃±5℃は、給湯器Wh例えばガス給湯器が、最小燃焼分を確保する即ち火炎を消さないようするに相当する温度でもある。なお、夏季の如く、水計測温度Twが、設定温度Tの下限よりも高い温度の場合には、設定温度Tは、水計測温度Twとする。設定温度Tはリモコン(図示略)の操作等により、混合湯を給湯器Whに給湯したい温度となる様に制御装置15を用いて設定される。
The set temperature T of 30 ° C. ± 5 ° C. is also a temperature corresponding to ensuring that the water heater Wh, for example, a gas water heater, ensures a minimum amount of combustion, that is, does not extinguish the flame. When the water measurement temperature Tw is higher than the lower limit of the set temperature T as in summer, the set temperature T is set to the water measurement temperature Tw. The set temperature T is set using the
図2及び図3に示す如く、混合弁62は、弁ハウジング62aの内部には、駆動装置62b例えばパルスモータにて回転駆動される弁体62cが収容される。弁体62cは、駆動装置62bの回転軸62b1に固定されている。弁ハウジング62aには、湯供給管61に接続された湯流入口62a1(湯入口に相当する)と水供給管42aに接続された水流入口62a2(水入口に相当する)と混合湯供給管63に接続された混合湯送出口62a3(出口に相当する)が設けられている。混合弁62は、図3に示す如く、弁体62cの回転に応じて、混合湯送出口62a3と湯流入口62a1及び水流入口62a2との連通度合を変化させる湯バルブ孔62c1及び水バルブ孔62c2が設けられた周知の構造である。
As shown in FIGS. 2 and 3, in the mixing
混合弁62は、弁体62cが、正転即ち図3示位置から反時計方向に回転すると、湯流入口62a1と湯バルブ孔62c1との連通度合は増加し、水流入口62a2と水バルブ孔62c2の連通度合は減少することにより、混合湯送出口62a3から送出される混合湯の湯/水混合比は、湯の割合が増加し、水の割合が減少する。その結果、混合湯の温度は、上昇する。また、弁体62cが、逆転即ち図3示位置から時計方向に回転すると、湯流入口62a1と湯バルブ孔62c1との連通度合は減少し、水流入口62a2と水バルブ孔62c2の連通度合は増加することにより、混合湯送出口62a3から送出される混合湯の湯/水混合比は、湯の割合が減少し、水の割合が増加する。その結果、混合湯の温度は、下降する。また、混合弁62は、例えば、原点位置である湯/水混合比が1:0から90°回転して湯/水混合比を1:1に調整可能なものを使用できる。
In the mixing
次に、混合弁62による混合湯を混合湯の設定温度である設定温度Tへの調整について説明する。混合湯供給管63に設けられた湯温計測装置66例えばサーミスタ等にて混合湯計測温度Thが、計測され、制御装置15へ出力される。混合湯供給管63における混合湯の平均的な温度を計測するために、湯温計測装置66は、混合湯供給管63の径方向の中心の温度を検出するように設けられる。制御装置15は、湯温計測装置66にて計測された混合湯計測温度Thと混合湯の設定温度である設定温度Tとの差が無くなるに相当する湯/水混合比を演算する。制御装置15の作用により、混合弁62は、駆動装置62bにより駆動されて演算された湯/水混合比に調整される。
Next, adjustment of the mixed hot water by the mixing
具体的には、駆動装置62bのパルスモータが、制御装置15から印加される駆動パルス数Nに応じて回転位置決めがされることにより、混合弁62の弁体62cの回転位置が制御されて演算された湯/水混合比が調整される。駆動パルス数Nは、混合弁62を作動させて混合湯計測温度Thと設定温度Tとの差を無くすように演算された湯/水混合比とするものである。混合湯計測温度Thが、設定温度Tとの差がなくなる迄、この作動が繰り返されて、混合湯計測温度Thが、設定温度Tに調整される。
Specifically, the rotational position of the
図1に示す如く、一端が混合弁62と給湯器Whとの間を接続した混合湯供給管63に接続され、他端が水供給装置Swに接続した給水管42に接続されたバイパス通路64が設けられている。バイパス通路64には、非通電時には開状態であるノーマルオープンの電磁開閉弁65が設けられている。電磁開閉弁65は、混合弁62の駆動中は閉じるとともに、例えば混合弁62又は混合弁62の制御系の故障により、湯と水の制御ができなくなって即ち水を増やすことができない状態となり、混合湯供給管63の混合湯計測温度Thが上昇し予め設定された混合湯上限温度Txを越えた場合に、制御装置15にて開へと切り換えられる。電磁開閉弁65の開にて給水管42から水を混合湯供給管63に導くことにより、混合湯供給管63における混合湯の温度を下げて、高温出湯を防止できる。混合湯計測温度Thは、混合湯供給管63のバイパス通路64との合流部よりも下流側に設けられた湯温計測装置66例えばサーミスタ等にて計測され、制御装置15へ出力される。具体的には、混合湯の設定温度である設定温度Tは、例えば30℃、混合湯上限温度Txは、例えば50℃に設定される。
As shown in FIG. 1, a
前述の如く、混合弁62による湯/水混合比は、湯の流入が4:7を上回らないように混合弁62は制御が行われるので、バイパス通路64に少量の水を流すのみで混合湯の温度を下げることができることから、電磁開閉弁65は、弁の容量係数Cvは0.5〜1.5程度とすることができる。これにより、電磁開閉弁65の開状態では、閉状態に比べて、給湯器Whへの水量の増加は、20パーセント以下に抑制可能であり、その流量変化が給湯器Whの利用に関し、格別の影響を及ぼさない。
As described above, the mixing
ノーマルオープンの電磁開閉弁65は、混合湯計測温度Thが混合湯上限温度Txを越えた場合及び給湯器Whが非出湯中の場合は、開であり、給湯器Whが出湯中の場合は閉となる。従って、停電時等の通電不可能な際は、電磁開閉弁65の開により、混合湯供給管63からの混合湯上限温度Txを越えた高温出湯を防止できる。
The normally
次に、給湯器Whから出湯が有るか否かの判別について説明する。給湯器Wh即ち給湯栓69から出湯が有る状態へ変化すると、湯供給管63へは、混合弁62から混合湯が流れ始めることによりあるいはバイパス通路64から開状態である電磁開閉弁65を介して水が流れ始める。従って、給湯器Whから出湯が有る状態に変化すると、その出湯による流れが始まることにより混合湯計測温度Thに上昇又は下降する温度変化が生じることから、混合湯計測温度Thに生じる所定の温度変化を検出して、出湯が有ることを判別できる。制御装置15は、混合湯計測温度Thの変化が、第一変動幅Wd1を越えた場合は、給湯器Whから出湯が有ると判別する。
Next, determination of whether or not there is hot water from the water heater Wh will be described. When the hot water supply device Wh, that is, the
第一変動幅Wd1は、第一設定時間t1当たり第一設定値P1の変化にて示され、具体的には、第一設定時間t1は、例えば1秒とし、第一設定値P1は例えば±1℃とするもので、即ち第一変動幅Wd1は、1秒間当たり±1℃の温度変化を指す。 The first fluctuation range Wd1 is indicated by a change in the first set value P1 per first set time t1, and specifically, the first set time t1 is, for example, 1 second, and the first set value P1 is, for example, ± The first fluctuation range Wd1 indicates a temperature change of ± 1 ° C. per second.
また、給湯器Wh即ち給湯栓69から出湯が無くなると、混合湯供給管63の混合湯計測温度Thは設定温度T付近に安定し、設定温度Tを変化させても、混合湯供給管63には流れが生じていないので、混合湯計測温度Thの変化も生じにくい。これに基づき、制御装置15は、給湯器Whから出湯が無いことを判別できる。従って、混合湯計測温度Thの変化が、第一変動幅Wd1よりも小さい第二変動幅Wd2を越えない状態において、混合湯の設定温度Tを変化させても即ち混合弁62による混合湯の湯/水混合比が変化されても混合湯計測温度Thに変化が生じない場合は、制御装置15が給湯器Whから出湯が無いと判別する。
In addition, when there is no longer any hot water from the hot water heater Wh, that is, the
第二変動幅Wd2は、例えば、第一設定時間t1よりも長い第1所定時間ta当たり第一設定値P1よりも小さい第1所定値Paの変化にて示され、具体的には、第1所定時間taは、例えば5秒とし、第1設定値Paは例えば±0.5℃とするもので、即ち第二変動幅W2は、例えば5秒間当たり±0.5℃の温度変化を指す。混合湯計測温度Thの変化が、第二変動幅Wd2以内であることを確定するために、待機時間tb、例えば10秒が設けられている。混合湯計測温度Thの変化が、第二変動幅W2以内の状態が待機時間時間tbを経過した状態において、混合湯の設定温度Tを設定温度Taに変化させて、混合湯計測温度Thに変化が生じない場合は、給湯器Whから出湯が無いと判別する。 The second fluctuation range Wd2 is indicated by, for example, a change in the first predetermined value Pa that is smaller than the first set value P1 per first predetermined time ta that is longer than the first set time t1. The predetermined time ta is, for example, 5 seconds, and the first set value Pa is, for example, ± 0.5 ° C., that is, the second fluctuation width W2 indicates a temperature change of, for example, ± 0.5 ° C. per 5 seconds. In order to determine that the change in the mixed hot water measurement temperature Th is within the second fluctuation range Wd2, a standby time tb, for example, 10 seconds is provided. In the state in which the mixed hot water measured temperature Th changes within the second fluctuation range W2 after the standby time tb has elapsed, the mixed hot water set temperature T is changed to the set temperature Ta to change to the mixed hot water measured temperature Th. If no occurs, it is determined that there is no hot water from the water heater Wh.
具体的には、混合湯の設定温度Taは、例えば、混合湯計測温度Thマイナス1℃であり、第1指定時間Tc、例えば12秒間、混合湯の設定温度TをTaに変化させる。この混合湯の設定温度TがTaに変化されても、混合湯計測温度Thに変化が生じない場合とは、混合湯計測温度Thが第2指定時間Td当たり第2指定値Pbへの変化以内である場合を指す。具体的には、第2指定時間Tdは、例えば、10秒とし、第2指定値Pbは、例えば、0.5℃とするもので、即ち、例えば、混合湯の設定温度Tが、混合湯計測温度Thマイナス1℃に12秒間変化されても、混合湯計測温度Thが、10秒間で0.5℃低下以内の変化である場合は、変化なしと、制御装置15は判定する。
Specifically, the set temperature Ta of the mixed hot water is, for example, the mixed hot water measured temperature Th minus 1 ° C., and the set temperature T of the mixed hot water is changed to Ta for the first designated time Tc, for example, 12 seconds. Even if the set temperature T of the mixed hot water is changed to Ta, the mixed hot water measured temperature Th does not change when the mixed hot water measured temperature Th is within the change to the second designated value Pb per second designated time Td. This is the case. Specifically, the second specified time Td is, for example, 10 seconds, and the second specified value Pb is, for example, 0.5 ° C. That is, for example, the set temperature T of the mixed hot water is the mixed hot water. Even if the measured temperature Th is changed to minus 1 ° C. for 12 seconds, the
制御装置15は、コジェネレーションシステムの混合湯供給管63の混合湯計測温度Thが給水管42の水計測温度Twに達したことを検知すると、給湯器Whの出湯を判別する図4に示すフローチャートに対応するプログラムの実行を開始する。
When the
ステップS101において、制御装置15は、湯温計測装置66により混合湯供給管63における混合湯の温度を計測し、混合湯計測温度Thを読み込む。
In step S101, the
次いで、ステップS102において、混合湯計測温度Thの変化は第一変動幅W1を越えたか否かを判定する。混合湯計測温度Thの変化は第一変動幅Wd1を越えた場合には、制御装置15は、ステップS102において「Yes」と判定し、ステップS103に進む。ステップS103において、制御装置15は、「給湯器Whから出湯がある」と判別し、ステップS104に進む。ステップS104において、制御装置15は、電磁開閉弁65を閉へ切換るとともに混合湯を設定温度Tに制御する混合弁62の作動開始を指示し、次いでステップS105に進む。混合湯計測温度Thの変化は第一変動幅Wd1を越えていない場合には、制御装置15は、ステップS102において「No」と判定し、ステップS101に戻る。
Next, in step S102, it is determined whether or not the change in the mixed hot water measurement temperature Th exceeds the first fluctuation range W1. If the change in the mixed hot water measured temperature Th exceeds the first fluctuation range Wd1, the
ステップS105では、制御装置15は、湯温計測装置66により混合湯供給管63における混合湯の温度を計測し、混合湯計測温度Thを読み込む。次に、ステップS106において、制御装置15は、混合湯計測温度Thの変化は第二変動幅Wd2を越えていないか否かを判定する。
In step S105, the
混合湯計測温度Thの変化は第二変動幅Wd2を越えていない場合即ち混合湯計測温度Thの変化は第二変動幅Wd2以内である場合は、制御装置15は、ステップS106において「Yes」と判定し、ステップS107に進む。混合湯計測温度Thの変化は第二変動幅Wd2を越えている場合は、制御装置15は、ステップS106において「No」と判定し、ステップS105に戻る。
When the change in the mixed hot water measured temperature Th does not exceed the second fluctuation range Wd2, that is, when the change in the mixed hot water measured temperature Th is within the second fluctuation range Wd2, the
ステップ107では、待機時間tb経過したか否か即ちステップS106の判定結果が待機時間tbの間変更されなかった否かが判定される。待機時間tbが経過した場合は、制御装置15は、ステップS107において「Yes」と判定し、ステップ106の判定結果である「混合湯計測温度Thの変化は第二変動幅Wd2を越えていない」ことを確定させて、ステップS108に進む。待機時間tbが経過していない場合は、制御装置15は、ステップS107において「No」と判定し、ステップS105に戻る。
In step 107, it is determined whether or not the standby time tb has elapsed, that is, whether or not the determination result in step S106 has not been changed during the standby time tb. When the standby time tb has elapsed, the
ステップS108では、制御装置15は、設定温度TをTaに第1指定時間tcの間変化させ、ステップS109に進む。ステップS109では、制御装置15は、混合湯計測温度Thに変化が生じたか否かを判定する。
In step S108, the
混合湯計測温度Thに変化が生じた場合は、ステップS109において、制御装置15は、「Yes」と判定し、ステップS105に戻る。混合湯計測温度Thに変化が生じていない場合は、ステップS109において、制御装置15は、「No」と判定し、ステップS110に進む。
When the mixed hot water measured temperature Th changes, the
ステップS110では、制御装置15は、「給湯器Whから出湯が無い」と判別し、ステップS111へ進む。ステップS111において、制御装置15は混合弁62の作動停止を指示するとともに電磁開閉弁65を開へ切換を指示し、ステップS101に戻る。この様にして、制御装置15は、給湯器Whから出湯が有るか否かの判定を行う。
In step S110, the
制御装置15は、給湯器Whから出湯が有ると判別すると、ノーマルオープンの電磁開閉弁65を閉状態に切り換えるとともに混合弁62の作動を開始するので、給湯器Whの出湯が無い場合は、電磁開閉弁65は開であるので、電気エネルギーの消費を節約できる。
When determining that there is hot water from the water heater Wh, the
<第2実施形態>
次に、本発明のコジェネレーションシステムの第2実施形態を図5及び図6に基づいて説明する。前述の如く、第1実施形態のコジェネレーションスステムでは、混合湯供給管63のバイパス通路64との合流部よりも下流側に設けられて混合湯計測温度Thを検出する湯温計測装置66は、混合湯供給管63における混合湯の平均的な温度を計測するために、混合湯供給管63の径方向の中心の温度を検出すように設けられている。これに対して、第2実施形態のコジェネレーションシステムは、図5に示す如く、混合湯供給管63のバイパス通路64との合流部よりも下流側に設けられて混合湯計測温度Thを検出する湯温計測装置66Aは、循環する貯湯槽21の湯からの熱拡散がある湯側経路63aにおける混合湯の温度を計測するために設けられる。
Second Embodiment
Next, 2nd Embodiment of the cogeneration system of this invention is described based on FIG.5 and FIG.6. As described above, in the cogeneration system of the first embodiment, the hot water
湯側経路63aは、図5に示す如く、混合弁62の湯バルブ孔62c1からの湯が混合弁62の混合湯送出口62a3を通り混合湯供給管63に至る湯の経路であり、具体的には、混合湯供給管63の内部では、内壁面63bの上方側に沿って形成される。図1に示す如く、貯湯水循環ライン22による排熱回収にて温められて生成される貯湯槽21の湯は、貯湯水循環ポンプ22aにて貯湯水循環ライン22を循環している。給湯器Wh即ち給湯栓69から出湯が無い状態では即ち混合湯供給管63内に流れが無くとも、貯湯槽21の湯からの熱拡散が、貯湯槽21から湯供給管61、混合弁62の湯バルブ孔62c1、混合弁62の混合湯送出口62a3を通り、混合湯供給管63の湯側経路63aに起こる。従って、湯温計測装置66Aによる混合湯計測温度Thは、給湯器Whから出湯が無い状態では貯湯槽21の湯からの熱拡散による温度変化が生じる。
As shown in FIG. 5, the hot
なお、図5に示す如く、湯側経路63aに対して、内壁面63bの下方側は、前述の水供給管42aによる混合弁62の水バルブ孔62c2からの水が、混合湯送出口62a3を通り混合湯供給管63に至る水の経路である水側経路63cが形成される。給湯器Wh即ち給湯栓69から出湯が無い状態では即ち混合湯供給管63内に流れが無くとも、水供給管42aの水からの熱拡散が、水供給管42a、混合弁62の水バルブ孔62c2、混合弁62の混合湯送出口62a3を通り、混合湯供給管63の水側経路63cに起こる。また、図5に示す如く、水側経路63cに、給水管42から水を混合湯供給管63へ導くバイパス通路64が開口している。第2実施形態のコジェネレーションシステムのその余の構成は、第1実施形態と同様であり、詳細な説明は省略する。
In addition, as shown in FIG. 5, the water from the water valve hole 62c2 of the mixing
湯温計測装置66Aが、計測する湯側経路63aにおける混合湯供給管63の混合湯計測温度Thは、給湯器Whから出湯が有る状態へ変化すると、第1実施例と同様に混合湯計測温度Thに上昇又は下降する温度変化が生じることから、混合湯計測温度Thに生じる所定の温度変化を検出して、出湯が有ることを判別できる。
When the measured hot water temperature Th of the mixed hot
給湯器Whから出湯が無しの状態へ変化すると、混合湯供給管63には、混合湯の流れはなくなるが、前述の説明の如く、混合湯供給管63の湯側経路63aには貯湯槽21の湯からの熱拡散が起こるため、混合湯計測温度Thは、単調に上昇する。混合湯計測温度Thにおける単調に上昇とは、温度の変化の方向が変わることなく上昇することを指すもので、温度の下降も生じた場合は、温度の変化の方向が変わるため、混合湯計測温度Thにおける単調に上昇には該当しないものである。以後、単調とは、変化の方向が変わらないことを指すものとする。
When the hot water supply device Wh changes to a state in which no hot water is discharged, the mixed hot
また、湯温計測装置66Aが計測する混合湯計測温度Thは、給湯器Whから出湯が無しの状態へ変化すると、混合湯供給管63の周囲の雰囲気温度にて冷却される場合には、単調に下降する。また、湯温計測装置66Aが計測する混合湯計測温度Thは、給湯器Whから出湯が無しの状態へ変化すると、前述の湯バルブ孔62c1の湯の熱伝導と混合湯供給管63の周囲の雰囲気温度による冷却とが均衡する場合には、温度変化が生じない即ち上昇も下降もしない。
Further, the mixed hot water measurement temperature Th measured by the hot water
従って、給湯器Whから出湯が無しの状態へ変化すると、湯温計測装置66Aが計測する混合湯計測温度Thが、単調に上昇、又は単調に減少、あるいは、変化せず等、その変化の方向が変わらないことに基づき、給湯器Whから出湯が無いことを判別できる。
Therefore, when the hot water supply device Wh changes to a state in which no hot water is discharged, the mixed hot water measurement temperature Th measured by the hot water
また、給湯器Wh即ち給湯栓69から出湯が無くなると、混合湯供給管63の混合湯計測温度Thは設定温度T付近に安定し、設定温度Tを変化させても即ち混合弁62による混合湯の湯/水混合比が変化されても、混合湯供給管63には流れが生じていないので、混合湯計測温度Thの変化も生じにくい。これに基づき、給湯器Whから出湯が無いことの判別を確定することができ、その判別の精度を向上できる。
Further, when there is no hot water from the hot water heater Wh, that is, the
次に、第2実施形態のコジェネレーションシステムにおいて、給湯器Whから出湯が有るか否かの判別について説明する。給湯器Wh即ち給湯栓69から出湯が有る状態へ変化すると、湯供給管63へは、混合弁62から混合湯が流れ始めることによりあるいはバイパス通路64から開状態である電磁開閉弁65を介して水が流れ始める。従って、給湯器Whから出湯が有る状態に変化すると、その出湯による混合湯、水が流れるため、これにより、混合湯計測温度Thは、上昇や下降し、その変化の方向が変わる変化を含む温度変化が生じることから、混合湯計測温度Thに生じる所定の温度変化を検出して、出湯が有ることを判別できる。制御装置15は、第1実施形態と同様に、混合湯計測温度Thの変化が、第一変動幅Wd1を越えた場合は、「給湯器Whから出湯が有る」と判別する。
Next, in the cogeneration system of the second embodiment, a description will be given of whether or not there is hot water from the water heater Wh. When the hot water supply device Wh, that is, the
第一変動幅Wd1は、第1実施形態と同様に、第一設定時間t1当たり第一設定値P1の変化にて示され、具体的には、第一設定時間t1は、例えば1秒とし、第一設定値P1は例えば±0.7℃とし、即ち第一変動幅W1は、1秒間当たり±で0.7℃の温度変化を指す。なお、第一設定値P1は、±0.7℃に限定されるものではなく、±0.5℃〜±1.5℃が好ましい。 The first fluctuation range Wd1 is indicated by a change in the first set value P1 per first set time t1 as in the first embodiment. Specifically, the first set time t1 is, for example, 1 second, The first set value P1 is, for example, ± 0.7 ° C., that is, the first fluctuation width W1 indicates a temperature change of ± 0.7 ° C. per second. The first set value P1 is not limited to ± 0.7 ° C., but is preferably ± 0.5 ° C. to ± 1.5 ° C.
給湯器Wh即ち給湯栓69から出湯が無くなると、前述の説明の如く、湯温計測装置66Aが計測する混合湯計測温度Thが、単調に上昇、又は単調に減少、あるいは、変化せず等、その変化の方向が変わらないことに基づき、給湯器Whから出湯が無いことを判別できる。具体的には、前述の第一設定時間t1よりも長い第二設定時間t2の間、混合湯計測温度Thの変化量ΔThが、ΔTh≧0またはΔTh≦0を満たす場合には、混合湯計測温度Thは、変化の方向が変わらないと判定する。具体的には、第二設定時間t2は、20秒とする。なお、出湯が有る場合には、混合湯計測温度Thは、通常5秒以内には、混合湯計測温度Thの変化の方向が変わることに基づき、第二設定時間t2は、5〜300秒の範囲とすることが望ましい。
When hot water is removed from the water heater Wh, that is, the
また、給湯器Whから出湯が無い状態では、混合湯供給管63の混合湯計測温度Thは設定温度T付近に安定し、設定温度Tを変化させても即ち混合弁62による混合湯の湯/水混合比が変化されても、混合湯供給管63には流れが生じていないので、混合湯計測温度Thの変化も生じにくい。従って、「給湯器Whから出湯が無い」ことを判別する条件として、混合湯計測温度Thの変化の方向は変わらないことに、更に設定温度Tを変化させても混合湯計測温度Thの変化も生じないことを加えて、「給湯器Whから出湯が無い」ことの判別を確定することができ、判別の精度を向上できる。具体的には、湯温計測装置66Aが計測する混合湯計測温度Thが、その変化の方向が変わらない判定された後、混合湯の設定温度Tを設定温度Taに変化させて、混合湯計測温度Thに変化が生じない場合は、「給湯器Whから出湯が無い」との判別を確定する。
In the state where there is no hot water from the hot water heater Wh, the mixed hot water measured temperature Th of the mixed hot
混合湯の設定温度Taは、例えば混合湯計測温度Thマイナス1.5℃であり、第1指定時間Tc、例えば5〜30秒間、混合湯の設定温度TをTaに変化させる。この混合湯の設定温度TがTaに変化されても、混合湯計測温度Thに変化が生じない場合とは、混合湯計測温度Thが第2指定時間Td当たり第2指定値Pbへの変化以内である場合を指す。具体的には、第2指定時間Tdは、例えば、20秒とし、第2指定値Pbは、例えば、0.7℃とするもので、即ち、例えば、混合湯の設定温度Tが、混合湯計測温度Thマイナス1.5℃に5〜30秒間変化されても、混合湯計測温度Thが、20秒間で温度低下が0.7℃低下以内である場合は、変化なしと、制御装置15は判定する。なお、混合湯の設定温度Taは、混合湯計測温度Thマイナス1.5℃に限定されるものではなく、混合湯計測温度Thマイナス(1〜3)℃が望ましい。
The set temperature Ta of the mixed hot water is, for example, the mixed hot water measurement temperature Th minus 1.5 ° C., and the set temperature T of the mixed hot water is changed to Ta for the first designated time Tc, for example, 5 to 30 seconds. Even if the set temperature T of the mixed hot water is changed to Ta, the mixed hot water measured temperature Th does not change when the mixed hot water measured temperature Th is within the change to the second designated value Pb per second designated time Td. This is the case. Specifically, the second specified time Td is, for example, 20 seconds, and the second specified value Pb is, for example, 0.7 ° C., that is, the set temperature T of the mixed hot water is, for example, Even if the measured temperature Th is changed to minus 1.5 ° C. for 5 to 30 seconds, if the mixed hot water measured temperature Th is within 0.7 ° C. within 20 seconds, the
第2実施形態におけるコジェネレーションシステムにおいても、第1実施形態と同様に、制御装置15は、コジェネレーションシステムの混合湯供給管63の混合湯計測温度Thが給水管42の水計測温度Twに達したことを検知すると、給湯器Whの出湯を判別する図6に示すフローチャートに対応するプログラムの実行を開始する。
Also in the cogeneration system in the second embodiment, as in the first embodiment, the
ステップS201において、制御装置15は、湯温計測装置66Aにより混合湯供給管63における混合湯の温度を計測し、混合湯計測温度Thを読み込む。
In step S201, the
次いで、ステップS202において、混合湯計測温度Thの変化は第一変動幅Wd1を越えたか否かを判定する。混合湯計測温度Thの変化は第一変動幅Wd1を越えた場合は、制御装置15は、ステップS202において「Yes」と判定し、ステップS203に進む。ステップS203において、制御装置15は、「給湯器Whから出湯がある」と判別し、ステップS204に進む。ステップS204において、制御装置15は、電磁開閉弁65を閉へ切換るとともに混合湯を設定温度Tに制御する混合弁62の作動開始を指示し、次いでステップS205に進む。混合湯計測温度Thの変化は第一変動幅Wd1を越えていない場合には、制御装置15は、ステップS202において「No」と判定し、ステップS201に戻る。
Next, in step S202, it is determined whether or not the change in the mixed hot water measured temperature Th exceeds the first fluctuation range Wd1. When the change in the mixed hot water measured temperature Th exceeds the first fluctuation range Wd1, the
ステップS205では、制御装置15は、湯温計測装置66Aにより混合湯供給管63における混合湯の温度を計測し、混合湯計測温度Thを読み込む。次に、ステップS206において、制御装置15は、混合湯計測温度Thの変化は、第二設定時間t2の間、変化の方向が変わらないか否かを判定する。
In step S205, the
混合湯計測温度Thの変化は、第二設定時間t2の間、変化の方向が変わらない場合は、制御装置15は、ステップS206において「Yes」と判定し、ステップS207に進む。混合湯計測温度Thの変化は、第二設定時間t2の間、変化の方向が変わる場合は、制御装置15は、ステップS206において「No」と判定し、ステップS205に戻る。
When the change direction of the mixed hot water measured temperature Th does not change during the second set time t2, the
ステップS207では、制御装置15は、「給湯器Whから出湯が無い」と判別し、ステップS210へ進む。ステップS208において、制御装置15は混合弁62の作動停止を指示するとともに電磁開閉弁65を開へ切換を指示し、ステップS201に戻る。この様にして、制御装置15は、給湯器Whから出湯が有るか否かの判定を行う。
In step S207, the
なお、図6に示す如く、前述のステップS206とステップS207の間に、ステップS209及びS219を追加することにより、制御装置15による「給湯器Whから出湯が無い」ことの判別の精度を向上することができる。ステップS209では、制御装置15は、設定温度TをTaに第1指定時間tcの間変化させ、ステップS210に進む。ステップS210では、混合湯計測温度Thに変化が生じたか否かを判定する。
As shown in FIG. 6, by adding steps S209 and S219 between the above-described steps S206 and S207, the accuracy of the determination by the
混合湯計測温度Thに変化が生じた場合は、ステップS210において、制御装置15は、「Yes」と判定し、ステップS205に戻る。混合湯計測温度Thに変化が生じていない場合は、ステップS210において、制御装置15は、「No」と判定し、前述の「給湯器Whから出湯が無い」と判別するステップS207に進む。
When the mixed hot water measured temperature Th changes, the
なお、本発明の第1実施形態及び第2実施形態に係るコジェネレーションシステムにおいては、前述の「給湯器Whから出湯が無し」と判別する条件の他、「給湯器Whから出湯が無し」と判別すべき条件として、以下があり、必要に応じて組み合わせることができる。例えば、給湯器Whから出湯が有ると判別後、30分経過した場合には、「給湯器Whから出湯が無し」と判別する。例えば、混合湯計測温度Thが設定温度Tよりも3℃高い状態が10秒間継続した場合には、「給湯器Whから出湯が無し」と判別する。例えば、混合弁62が、水側全開開度を10秒間継続した場合には、「給湯器Whから出湯が無し」と判別する。例えば、混合弁62が、湯側全開開度を10秒間継続した場合には、「給湯器Whから出湯が無し」と判別する。
In the cogeneration system according to the first and second embodiments of the present invention, in addition to the above-described conditions for determining that there is no hot water from the hot water heater Wh, there is no hot water from the water heater Wh. Conditions to be distinguished include the following, which can be combined as necessary. For example, if 30 minutes have elapsed after determining that there is hot water from the water heater Wh, it is determined that there is no hot water from the water heater Wh. For example, if the mixed hot water measured temperature Th is 3 ° C. higher than the set temperature T for 10 seconds, it is determined that “there is no hot water from the water heater Wh”. For example, when the mixing
本発明の第2実施形態に係るコジェネレーションシステムの如く、混合湯計測温度Thを検出する湯温計測装置66Aを、循環する貯湯槽21の湯からの熱拡散がある湯側経路63aに設けた場合は、以下に示す効果がある。湯温計測装置66Aは、貯湯槽21の湯からの熱拡散の検出が容易となって、混合湯計測温度Thに基づいて、給湯器Whから出湯が無しの判別が行い易くなる。湯温計測装置66Aが計測する混合湯計測温度Thは、混合湯供給管63内における混合湯の平均温度よりも高い湯側経路63aの温度であり、設定温度Tとこの混合湯計測温度Thとの差がなくなるように、混合弁62が制御されるので、給湯器Whからの高温出湯の防止ができる。
As in the cogeneration system according to the second embodiment of the present invention, the hot water
上述のように、本発明の第1実施形態及び第2実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、電力を供給する発電システム10と、発電システム10から排出される排気ガスに含まれる排熱を回収して生成した湯を貯える貯湯槽21と、貯湯槽21に水を供給する水供給装置Swと、発電システム10から排出される排気ガスと、貯湯槽21に貯えられた湯とが循環され、排熱を湯に回収する排気熱交換器12と、湯入口62a1に貯湯槽21から湯が流入し、水入口62a2に水供給装置Swから水が流入し、設定された設定温度Tの混合湯を生成し、混合湯が出口62a3から流出する混合弁62と、混合弁62の出口62a3に接続され、混合湯を加熱し、出湯が可能である給湯器Whと、混合弁62と給湯器Whとの間に配置され、混合湯の温度を計測して混合湯計測温度Thを出力する湯温計測装置66,66Aと、混合湯計測温度Thが、第一設定時間t1当たり第一設定値P1へと変化する第一変動幅Wd1を越える場合は、給湯器Whから出湯が有ると判別する出湯有り判別部S102,S103,S202,S203と、を備える。これにより、混合湯の温度の計測に用いる湯温計測装置66,66Aにて、その計測値である混合湯計測温度Thが第一設定時間t1当たり第一設定値P1へと変化する第一変動幅Wd1を越える場合は、給湯器Whから出湯が有ると判別することができるので、部品点数を増やすことなく、給湯器Whからの出湯があることを判別できる。
As described above, according to the cogeneration system according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention, the
上述のように、本発明の第1実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、混合湯計測温度Thが、第一変動幅Wd1より小さい第二変動幅Wd2を越えない状態において設定温度Tを変化させて、混合湯計測温度Thに変化が生じない場合には、給湯器Whから出湯が無いと判別する出湯無し判別部S106,S108,S109,S110を備える。これにより、部品点数を増やすことなく、給湯器Whからの出湯が無いことを判別できる。 As described above, according to the cogeneration system according to the first embodiment of the present invention, the set temperature T is changed in a state where the mixed hot water measured temperature Th does not exceed the second fluctuation range Wd2 smaller than the first fluctuation range Wd1. When there is no change in the mixed hot water measurement temperature Th, there is no hot water determination unit S106, S108, S109, S110 for determining that there is no hot water from the water heater Wh. Thereby, it can be determined that there is no hot water from the water heater Wh without increasing the number of parts.
上述のように、本発明の第2実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、湯温計測装置66Aは、循環する貯湯槽21の湯からの熱拡散がある湯側経路63aに設けられ、混合湯計測温度Thが、第一設定時間t1よりも長い第2設定時間t2の間、その変化の方向が変わらない場合は、給湯器Whからの出湯が無いと判別する出湯無し判別部S206,S207を備える。これにより、部品点数を増やすことなく、給湯器Whからの出湯が無いことを判別できる。
As described above, according to the cogeneration system according to the second embodiment of the present invention, the hot water
上述のように、本発明の第2実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、出湯無し判別部S206,S207は、さらに、設定温度Tを変化させて、混合湯計測温度Thに変化が生じない場合には、給湯器Whからの出湯が無い」判別する(ステップS209,S210)。これにより、給湯器Whからの出湯がないとする判別の精度を向上できる。 As described above, according to the cogeneration system according to the second embodiment of the present invention, the no-hot-water determination unit S206, S207 further changes the set temperature T so that the mixed hot water measurement temperature Th does not change. In this case, it is determined that there is no hot water from the water heater Wh (steps S209 and S210). Thereby, the precision of the determination that there is no hot water from the water heater Wh can be improved.
上述のように、本発明の第2実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、混合弁62の出口62a3の水の熱放散がある水側経路63cに、水供給装置WSと接続されて開へと切換可能であるバイパス通路64が連結される。これにより、バイパス通路64の開への切換えにて、給湯器Whからの高温出湯の防止ができる。湯の熱放散がある湯側経路63aとは分けられて、水の熱放散がある水側経路63cに水供給装置WSと接続されたバイパス通路64が連結されるので、湯側経路63aは、水側経路63c及びバイパス通路64からの水の熱放散の影響を受けにくくなるため、湯温計測装置66Aは、湯側経路63aにおける湯による熱放散による温度変化を正確に検出できることから、給湯器からの出湯の判別の精度をより向上できる。
As described above, according to the cogeneration system according to the second embodiment of the present invention, the water supply path WS is connected to the water-
上述のように、本発明の第1実施形態及び第2実施形態に係るコジェネレーションシステムによれば、発電システム10は、固体酸化物形燃料電池システムであり、貯湯槽21は、固体酸化物形燃料電池システムを覆う筐体10aの内部に収納されているので、貯湯槽21は、排熱回収に有利であり、熱損失も少ない。
As described above, according to the cogeneration system according to the first embodiment and the second embodiment of the present invention, the
なお、複数の実施の形態が存在する場合、特に記載がある場合を除き、各々の実施の形態の特徴部分を適宜組合せることが可能であることは、明らかである。 In addition, when there are a plurality of embodiments, it is obvious that the characteristic portions of each embodiment can be appropriately combined unless otherwise specified.
10…発電ユニット(発電システム)、10a…筐体、12…熱交換器(排気熱交換器)、15…制御装置(出湯有り判別部,出湯無し判別部)、21…貯湯槽、62…混合弁、62a1…湯流入口(湯入口)、62a2…水流入口(水入口)、62a1…混合湯送出口(出口)、62c…弁体、63a…湯側経路、63c…水側経路、64…バイパス通路、66,66A…湯温計測装置、Sw…水供給装置、Wh…給湯器
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記発電システムから排出される排気ガスに含まれる排熱を回収し、且つ生成した湯を貯える貯湯槽と、
前記貯湯槽に水を供給する水供給装置と、
前記発電システムから排出される前記排気ガスと、前記貯湯槽に貯えられた湯とが循環され、前記排熱を前記湯に回収する排気熱交換器と、
湯入口に前記貯湯槽から前記湯が流入し、水入口に前記水供給装置から前記水が流入し、且つ設定された設定温度の混合湯を生成し、前記混合湯が出口から流出する混合弁と、
前記混合弁の前記出口に接続され、前記混合湯を加熱し、出湯が可能である給湯器と、
前記混合弁と前記給湯器との間に配置され、前記混合湯の温度を計測し混合湯計測温度を出力する湯温計測装置と、
前記混合湯計測温度が、第一設定時間当たり第一設定値へと変化する第一変動幅を越える場合は、前記給湯器から前記出湯が有ると判別する出湯有り判別部と、を備えるコジェネレーションシステム。 A power generation system for supplying power;
A hot water storage tank for recovering exhaust heat contained in the exhaust gas discharged from the power generation system and storing the generated hot water;
A water supply device for supplying water to the hot water tank;
An exhaust heat exchanger that circulates the exhaust gas discharged from the power generation system and hot water stored in the hot water storage tank and collects the exhaust heat into the hot water;
A mixing valve in which the hot water flows into the hot water inlet from the hot water storage tank, the water flows into the water inlet from the water supply device, generates mixed hot water having a set temperature, and the mixed hot water flows out from the outlet When,
A water heater that is connected to the outlet of the mixing valve, heats the mixed hot water, and can discharge hot water;
A hot water temperature measuring device that is arranged between the mixing valve and the hot water supply device, measures the temperature of the mixed hot water and outputs a mixed hot water measured temperature;
A cogeneration system comprising: a hot water determination unit that determines that the hot water is present from the water heater when the mixed hot water measured temperature exceeds a first fluctuation range that changes to a first set value per first set time. system.
前記混合湯計測温度が、前記第一設定時間よりも長い第2設定時間の間、その変化の方向が変わらない場合は、前記給湯器から前記出湯が無いと判別する請求項1に記載のコジェネレーションシステム。 The hot water temperature measuring device is provided in a hot water side path where there is thermal diffusion from the hot water in the circulating hot water storage tank,
2. The cog according to claim 1, wherein when the mixed hot water temperature is not changed during a second set time longer than the first set time, it is determined that there is no hot water from the water heater. Generation system.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102016106823.3A DE102016106823A1 (en) | 2015-04-15 | 2016-04-13 | Cogeneration system |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015083131 | 2015-04-15 | ||
JP2015083131 | 2015-04-15 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016205798A true JP2016205798A (en) | 2016-12-08 |
JP6597104B2 JP6597104B2 (en) | 2019-10-30 |
Family
ID=57489487
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2015184428A Active JP6597104B2 (en) | 2015-04-15 | 2015-09-17 | Cogeneration system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6597104B2 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006010116A (en) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Gastar Corp | Hot water supply system |
JP2006071161A (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water supply device |
JP2007292446A (en) * | 2006-03-31 | 2007-11-08 | Osaka Gas Co Ltd | Control method for heat using device |
JP2011231950A (en) * | 2010-04-26 | 2011-11-17 | Rinnai Corp | Hot water supply system |
-
2015
- 2015-09-17 JP JP2015184428A patent/JP6597104B2/en active Active
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2006010116A (en) * | 2004-06-23 | 2006-01-12 | Gastar Corp | Hot water supply system |
JP2006071161A (en) * | 2004-09-01 | 2006-03-16 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Hot water supply device |
JP2007292446A (en) * | 2006-03-31 | 2007-11-08 | Osaka Gas Co Ltd | Control method for heat using device |
JP2011231950A (en) * | 2010-04-26 | 2011-11-17 | Rinnai Corp | Hot water supply system |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6597104B2 (en) | 2019-10-30 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
EP2922129B1 (en) | Fuel cell system | |
JP6447014B2 (en) | Fuel cell system | |
JP6179390B2 (en) | Fuel cell system | |
JP2016012531A (en) | Fuel cell system | |
JP2018076998A (en) | Cogeneration system | |
JP2005353292A (en) | Fuel cell system | |
JP5988701B2 (en) | Fuel cell system | |
JP6446949B2 (en) | Fuel cell system | |
JP6728759B2 (en) | Cogeneration system | |
JP2019186109A (en) | Fuel cell system | |
JP6569256B2 (en) | Fuel cell system | |
JP6597104B2 (en) | Cogeneration system | |
JP6699214B2 (en) | Cogeneration system | |
US20150044585A1 (en) | Fuel cell system and method of operating the same | |
JP6682911B2 (en) | Cogeneration system | |
JP6720574B2 (en) | Fuel cell system | |
JP2016176657A (en) | Co-generation system | |
JP6413398B2 (en) | Fuel cell system | |
JP2016176656A (en) | Co-generation system | |
JP2017155954A (en) | Co-generation system | |
JP6939316B2 (en) | Fuel cell system | |
JP5317810B2 (en) | Water heater | |
JP7056245B2 (en) | Power generation system | |
JP6409368B2 (en) | Fuel cell system | |
JP6972872B2 (en) | Fuel cell system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20180809 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20190524 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20190625 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20190802 |
|
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: 20190903 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20190916 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6597104 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |