JP2022154156A

JP2022154156A - energy supply system

Info

Publication number: JP2022154156A
Application number: JP2021057056A
Authority: JP
Inventors: 俊哉御堂; Toshiya Mido; 崚松崎; Shun Matsuzaki
Original assignee: Osaka Gas Co Ltd
Current assignee: Osaka Gas Co Ltd
Priority date: 2021-03-30
Filing date: 2021-03-30
Publication date: 2022-10-13
Anticipated expiration: 2041-03-30
Also published as: JP7511516B2

Abstract

To provide an energy supply system that can separate use of cogeneration operation and monogeneration operation, and reduce installation costs and equipment costs when using a system that performs cogeneration operation.SOLUTION: An energy supply system includes a fuel cell M that generates power from fuel gas, and a hot water storage tank for storing water whose temperature is raised by recovering the heat of the exhaust gas discharged with the power generation in the fuel cell M, and further includes an operation control unit 7 capable of selecting one of two operation modes, i.e,, a cogeneration operation and a monogeneration operation in which power generation by the fuel cell M is controlled without storing water in the hot water storage tank. The operation control unit 7 includes a mode determination unit 43 that determines which of the two operation modes corresponds to operation by acquiring mode information corresponding to the two operation modes, and the operation control unit 7 is operated in the operation mode determined by the mode determination unit 43.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、エネルギー供給システムに関する。 The present invention relates to energy supply systems.

エネルギー供給システムとして、供給される燃料ガスによって発電する燃料電池を有するものを例に挙げると、燃料電池で発電を行うと同時に、この発電時に生ずる温水を貯湯槽に蓄えておき、必要に応じて利用するコージェネシステムとして構成されたものがある（例えば、特許文献１参照）。 Taking an example of an energy supply system that has a fuel cell that generates power using the supplied fuel gas, the fuel cell generates power while at the same time storing hot water generated during this power generation in a hot water storage tank. There is one that is configured as a cogeneration system to be used (see Patent Document 1, for example).

特開２００７－２７３２５２号公報JP 2007-273252 A

固体酸化物形燃料電池（ＳＯＦＣと称されることもある）は７００℃から１０００℃の高温で燃料ガス中の水素、一酸化炭素、炭化水素と酸化剤ガス中の酸素を電気化学的に反応させて発電が行われるものであり、他の燃料電池システムと比べて高発電効率での発電が可能である。 A solid oxide fuel cell (sometimes called SOFC) electrochemically reacts hydrogen, carbon monoxide, and hydrocarbons in a fuel gas with oxygen in an oxidant gas at a high temperature of 700°C to 1000°C. It is possible to generate power with high power generation efficiency compared to other fuel cell systems.

現在流通している家庭用燃料電池は、発電した電力と、発電時に発生する熱とを同時に回収し、給湯や暖房等に利用できるコージェネレーションシステムが主流である。このようなシステムは、従来、家庭用燃料が比較的大きい電力需要、熱需要があるユーザー向けの製品であり、電気、熱を合わせた一次エネルギー需要に対応し、分散型システムの利点を活かすことで一次エネルギーを削減するためのものである。 Domestic fuel cells currently in circulation are mainly cogeneration systems that simultaneously collect generated power and heat generated during power generation and use the generated power for hot water supply, heating, and the like. Such systems have traditionally been products for users with relatively large power and heat demands for household fuels, and are expected to meet the combined primary energy demand of electricity and heat and take advantage of distributed systems. in order to reduce primary energy.

しかし今後、さらなる技術開発等により発電効率が向上し、排熱出力が小さくなる中で、発電のみで充分な省エネ性、経済メリットを生むことができれば、必ずしもコージェネレーションシステムである必要はなくなり、モノジェネレーションシステムとしての展開を可能にすると考えられる。 However, in the future, further technological developments will improve power generation efficiency and reduce exhaust heat output. If power generation alone can generate sufficient energy savings and economic benefits, cogeneration systems will no longer be necessary. It is thought that it will enable development as a generation system.

コージェネレーションシステムとモノジェネレーションシステムとを比較する上で、投資回収期間（機器コスト、設置コストなどを踏まえたイニシャルコストをランニングメリットで回収できる期間）や、機器コスト、施工コスト、ランニングメリットを総合的に判断することが重要となる。投資回収期間は、全需要家で一律でなく、需要家ごとに電力と熱との需要量から光熱費メリットを試算し、設置に要するコスト等を踏まえたイニシャルコストと比較して最短で回収できるシステムを提案できることが望まれる。 When comparing a cogeneration system and a monogeneration system, the investment payback period (the period during which the initial cost based on equipment costs, installation costs, etc. can be recovered by running benefits), equipment costs, construction costs, and running benefits are comprehensively considered. It is important to judge The investment recovery period is not the same for all customers, but the benefits of utility costs are calculated from the demand for electricity and heat for each customer, and the investment can be recovered in the shortest time compared to the initial cost based on the installation costs. It is desirable to be able to propose a system.

ここで、燃料電池システムの設置に要するコストを考える上で、コージェネレーションシステム由来の以下の２点に課題がある。
（１）運転時重要の増加
つまり、排熱を回収し蓄熱するため、一般的に液体の熱媒が用いられるため、熱媒が機器の運転時重量を増大させる。これにより機器重量が大きくなり、設置に求められる要件が厳しくなり、例えば、コンクリートの基礎や、固定部材等にコストを要する。
（２）配管接続作業
排熱回収配管や、給水用、給湯用の配管が必要となり、設置コストが上昇する。 Here, when considering the cost required to install the fuel cell system, there are the following two problems derived from the cogeneration system.
(1) Increased weight during operation In other words, since a liquid heat medium is generally used to recover and store waste heat, the heat medium increases the weight of equipment during operation. As a result, the weight of the equipment increases, and the installation requirements become more stringent.
(2) Piping connection work Exhaust heat recovery piping and piping for water supply and hot water supply are required, which increases the installation cost.

このような課題を考慮すると、燃料ガスとして都市ガスを用いて燃料電池で発電だけを行うモノジェネレーション運転（以下、モノジェネ運転と称する）専用のシステムを製造することも考えられる。 Considering these problems, it is conceivable to manufacture a system dedicated to monogeneration operation (hereinafter referred to as monogeneration operation) in which city gas is used as fuel gas and fuel cells only generate power.

しかしながら、モノジェネ運転専用のシステムの燃料電池部分をコージェネレーション運転（以下、コージェネ運転と称する）が可能なシステムと共通するものを用いても、コージェネレーションシステムと異なる構成のシステムを製造しなくてはならず、システムを新たに設計することや、専用の制御プログラムを用いることや、製造ラインを新たに設置する等の不都合を招く懸念があった。 However, even if the fuel cell part of a system dedicated to monogeneration operation is used in common with a system capable of cogeneration operation (hereinafter referred to as cogeneration operation), a system with a configuration different from that of the cogeneration system must be manufactured. Instead, there was a concern that it would lead to inconvenience such as designing a new system, using a dedicated control program, or installing a new production line.

このような理由から、コージェネ運転とモノジェネ運転との使い分けを可能にすると共に、コージェネ運転を行うシステムを用いる場合には、設置コスト、機器コストの低減が可能なエネルギー供給システムが求められる。 For these reasons, there is a demand for an energy supply system that enables separate use of cogeneration operation and monogeneration operation and, when using a system that performs cogeneration operation, that can reduce installation costs and equipment costs.

本発明に係るエネルギー供給システムの特徴構成は、燃料ガスから発電を行い、発電された電気エネルギーの供給が可能な燃料電池を有し、前記燃料電池での発電に伴って排出される排ガスの熱を回収することで温度が上昇した水を貯留する貯湯槽を有し、前記貯湯槽の温湯を供給するコージェネ運転が可能なエネルギー供給システムであって、
前記コージェネ運転と、前記貯湯槽に水を貯留しない状態で前記燃料電池での発電の制御を行うモノジェネ運転との２種の運転モードのうちの一方を選択可能な運転制御部を備え、
前記運転制御部は、２種の前記運転モードに対応したモード情報を取得することで、２種の前記運転モードの何れの運転に対応するものであるかを判定するモード判定部を有し、前記運転制御部は、前記モード判定部で判定した前記運転モードで運転を行う点にある。 A characteristic configuration of the energy supply system according to the present invention is that it has a fuel cell capable of generating electric power from fuel gas and supplying the generated electric energy, and the heat of the exhaust gas emitted along with the power generation in the fuel cell. An energy supply system having a hot water storage tank that stores water whose temperature has been raised by recovering the
an operation control unit capable of selecting one of two operation modes of the cogeneration operation and the monogeneration operation for controlling power generation in the fuel cell with no water stored in the hot water storage tank,
The operation control unit has a mode determination unit that acquires mode information corresponding to the two operation modes to determine which operation of the two operation modes corresponds, The operation control unit operates in the operation mode determined by the mode determination unit.

この特徴構成によると、モード判定部が、モード情報を取得し、取得したモード情報が２種の運転モードの何れの運転に対応するものであるかを判定し、運転制御部が、判定された運転モードに従ってコージェネ運転とモノジェネ運転とのうち、判定された運転を行う。これにより、コージェネ運転が可能なエネルギー供給システムを設置した後に、人為的に選択を行うことなく、２種の運転モードのうち必要とする運転モードが自動的に選択され、選択された運転モードでの運転が可能となる。
また、モノジェネ運転を行うものでは、貯湯槽に水を貯留することがないため、コージェネ運転を行うシステムと比較して、コンクリートの基礎の強度、固定部材の強度を高めなくて済む。
従って、コージェネ運転とモノジェネ運転との使い分けを可能にすると共に、コージェネ運転を行うシステムを用いる場合には、設置コスト、機器コストの低減が可能なエネルギー供給システムが構成された。 According to this characteristic configuration, the mode determination unit acquires the mode information, determines which of the two operation modes the acquired mode information corresponds to, and the operation control unit determines Either cogeneration operation or monogeneration operation, which is determined according to the operation mode, is performed. As a result, after installing an energy supply system capable of cogeneration operation, the required operation mode is automatically selected from the two types of operation modes without manual selection, and the selected operation mode operation becomes possible.
In addition, since water is not stored in the hot water storage tank in a system that performs monogeneration operation, it is not necessary to increase the strength of the concrete foundation and the strength of fixing members compared to a system that performs cogeneration operation.
Therefore, an energy supply system has been constructed that enables the proper use of cogeneration operation and monogeneration operation, and also reduces installation costs and equipment costs when using a system that performs cogeneration operation.

上記構成に加えた構成として、前記運転制御部は、前記コージェネ運転が行われる際に、前記貯湯槽の水位を検出する水位センサからの水位信号と、前記貯湯槽からの水を熱交換部に送り出す熱回収ポンプの駆動時の負荷信号と、前記熱回収ポンプの駆動時に送り出される水の流れを検出する水流センサからの水流信号と、を取得することにより水の管理を行うように構成され、前記モード判定部は、前記水位信号と、前記負荷信号と、前記水流信号との少なくとも１つの信号に基づいて水の存在を検出できない場合に前記モノジェネ運転を選択しても良い。 As a configuration in addition to the above configuration, the operation control unit transmits a water level signal from a water level sensor that detects the water level of the hot water storage tank and the water from the hot water storage tank to the heat exchange unit when the cogeneration operation is performed. Water is managed by acquiring a load signal when the heat recovery pump is driven and a water flow signal from a water flow sensor that detects the flow of water sent when the heat recovery pump is driven, The mode determination unit may select the monogeneration operation when presence of water cannot be detected based on at least one of the water level signal, the load signal, and the water flow signal.

モノジェネ運転では、貯湯槽に水（温水）が貯留されないため水位センサからの水位信号から水の存在が検出されない。また、モノジェネ運転では、貯湯槽に水（温水）を貯留しないため熱回収ポンプを駆動した場合に負荷は極めて低い。また、モノジェネ運転では、貯湯槽に水（温水）を貯留しないため熱回収ポンプを駆動した際に水流センサの水流信号はで水の流れが検出されない。
このような理由から、水位信号と、負荷信号と、水流信号との少なくとも１つの信号に基づいて水の存在を検出できない場合に、モード判定部が、モノジェネ運転を選択する。これに対し、水の存在を検出した場合にコージェネ運転が選択される。 In the monogeneration operation, water (hot water) is not stored in the hot water storage tank, so the presence of water is not detected from the water level signal from the water level sensor. In addition, in the mono-generation operation, since water (hot water) is not stored in the hot water storage tank, the load is extremely low when the heat recovery pump is driven. Further, in the mono-generation operation, water (hot water) is not stored in the hot water storage tank, so when the heat recovery pump is driven, the water flow signal of the water flow sensor does not detect the flow of water.
For this reason, when the presence of water cannot be detected based on at least one of the water level signal, the load signal, and the water flow signal, the mode determination section selects the monogeneration operation. On the other hand, cogeneration operation is selected when the presence of water is detected.

上記構成に加えた構成として、前記運転制御部は、最初の運転開始時に前記モード判定部で前記運転モードを判定して記憶し、この後の運転時には記憶された前記運転モードで運転が行われても良い。 As a configuration in addition to the above configuration, the operation control unit determines and stores the operation mode by the mode determination unit when the operation is first started, and the operation is performed in the stored operation mode during subsequent operation. can be

これによると、最初の運転開始時にモード判定部が運転モードを判定してモード情報として記憶するため、この後に運転を行う場合には記憶されているモード情報に対応する運転モードでの運転が実現する。 According to this, since the mode determination unit determines the operation mode at the time of the first operation start and stores it as mode information, operation in the operation mode corresponding to the stored mode information is realized when driving is performed after this. do.

エネルギー供給システムの構成図である。1 is a configuration diagram of an energy supply system; FIG. 運転制御部の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of an operation control part. 運転制御部の制御を示すフローチャートである。It is a flow chart which shows control of an operation control part. 別実施形態（ａ）のエネルギー供給システムの構成図である。It is a block diagram of the energy supply system of another embodiment (a). 別実施形態（ｂ）のエネルギー供給システムの構成図である。It is a block diagram of the energy supply system of another embodiment (b). 別実施形態（ｃ）のエネルギー供給システムの構成図である。It is a block diagram of the energy supply system of another embodiment (c).

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
〔基本構成〕
図１に示すように、燃焼部１、改質処理部２、燃料電池３を有する発電モジュールＭと、発電モジュールＭでの発電に伴い発生する排熱（発電排熱）で水を加熱して温湯として貯留する貯湯槽４と、発電モジュールＭからの電力を交流に変換して送り出す電力変換部６と、これらを制御する運転制御部７とを備えてコージェネレーション運転（コージェネ運転と称している）が可能なエネルギー供給システムＡが構成されている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[Basic configuration]
As shown in FIG. 1, water is heated by a power generation module M having a combustion unit 1, a reforming unit 2, and a fuel cell 3, and exhaust heat (exhaust heat generated by power generation) generated by power generation in the power generation module M. A hot water storage tank 4 for storing hot water, a power conversion unit 6 for converting electric power from the power generation module M into alternating current and sending it out, and an operation control unit 7 for controlling these are provided for cogeneration operation (referred to as cogeneration operation). ) is configured.

ここで、コージェネ運転とは、コージェネ運転可能なエネルギー供給システムＡにおいて燃料電池３で発電を行いつつ、発電排熱により貯湯槽４に温湯の貯留を可能にする運転と定義している。また、モノジェネレーション運転（モノジェネ運転と称している）とは、コージェネ運転可能なエネルギー供給システムＡにおいて燃料電池３で発電を行うものの、温湯の貯留を行わない運転と定義している。 Here, the cogeneration operation is defined as an operation in which hot water can be stored in the hot water storage tank 4 using waste heat generated from the power generation while the fuel cell 3 is generating power in the energy supply system A capable of cogeneration operation. Further, monogeneration operation (referred to as monogeneration operation) is defined as an operation in which power is generated by the fuel cell 3 in the energy supply system A capable of cogeneration operation, but hot water is not stored.

図１に示すエネルギー供給システムＡは、貯湯槽４に貯留した温湯の供給を可能にする貯湯ユニットＵを備えている。この貯湯ユニットＵは、貯湯槽４に対する水の供給、及び、貯湯槽４の温湯の排出を可能にする給排水部Ｆと、発電モジュールＭでの発電排熱に含まれる熱を回収する排熱回収交換部５（放熱部の一例）とを備えている。 The energy supply system A shown in FIG. 1 includes a hot water storage unit U that enables the hot water stored in the hot water storage tank 4 to be supplied. The hot water storage unit U includes a water supply/drainage unit F that enables water to be supplied to the hot water storage tank 4 and hot water to be discharged from the hot water storage tank 4, and an exhaust heat recovery that recovers the heat contained in the waste heat generated by the power generation module M. and a replacement part 5 (an example of a heat dissipation part).

このエネルギー供給システムＡは、家屋の外部に設置されるものを想定しており、運転制御部７は、発電モジュールＭと貯湯ユニットＵとを含むシステムを制御すると共に、発電モジュールＭの電力を家屋内の電気機器に供給する制御、貯湯槽４に貯留された温湯をキッチンや浴室、あるいは暖房機器に供給する出湯制御、あるいは、リモートコントローラ８の操作に対応した制御を実現する。 This energy supply system A is assumed to be installed outside the house, and the operation control unit 7 controls the system including the power generation module M and the hot water storage unit U, Control of supply to indoor electrical equipment, control of hot water supply to supply hot water stored in the hot water storage tank 4 to kitchens, bathrooms, or heating equipment, or control corresponding to operation of the remote controller 8 is realized.

発電モジュールＭは、燃焼部１と改質処理部２と燃料電池３とをケースに収容して構成され、外部からガス供給流路１１を介して燃料ガスが供給され、空気供給流路１２を介して空気が供給される。図面には示していないが、発電モジュールＭは、外部から改質水が供給される。更に、ガス供給流路１１には燃料ガスの供給を制御する電磁式の供給制御弁１３が備えられている。 The power generation module M is configured by housing a combustion unit 1, a reforming unit 2, and a fuel cell 3 in a case. Air is supplied through Although not shown in the drawing, the power generation module M is supplied with reforming water from the outside. Further, the gas supply passage 11 is provided with an electromagnetic supply control valve 13 for controlling the supply of fuel gas.

この発電モジュールＭでは、燃料ガス（基本的に都市ガス）の一部を燃焼部１で燃焼させ、燃焼部１での燃焼熱により蒸気化した改質水と、燃料ガスとを改質処理部２での反応によって改質して燃料電池３に供給し、この燃料電池３において空気（空気に含まれる酸素）と反応により発電が行われる。発電した電力は、電力変換部６で交流に変換してエネルギー供給システムＡの外部に送り出される。 In the power generation module M, part of the fuel gas (basically city gas) is burned in the combustion section 1, and the reformed water vaporized by the combustion heat in the combustion section 1 and the fuel gas are combined into the reforming section. It is reformed by the reaction in 2 and supplied to the fuel cell 3, where it reacts with air (oxygen contained in the air) to generate electricity. The generated electric power is converted into alternating current by the power conversion unit 6 and sent to the outside of the energy supply system A.

エネルギー供給システムＡは、発電モジュールＭで発生した燃焼ガスを含む高温化した排ガスを送り出す排ガス流路１４の流路中に排熱回収交換部５（放熱部）を備え、この排熱回収交換部５で排熱が回収され、このように回収した排熱で貯湯槽４に貯留される水の温度上昇が図られる。 The energy supply system A includes an exhaust heat recovery/exchange unit 5 (heat radiation unit) in an exhaust gas channel 14 for sending out high-temperature exhaust gas containing combustion gas generated in the power generation module M, and this exhaust heat recovery/exchange unit Exhaust heat is recovered at 5, and the temperature of the water stored in the hot water storage tank 4 is raised by the exhaust heat thus recovered.

貯湯ユニットＵでは、貯湯槽４の底部と上部とに循環路１５が連通し、この循環路１５の流路の中間に排熱回収交換部５を備えている。貯湯槽４の底部に連通する循環路１５に熱回収ポンプ１６と、水流スイッチ１７（水流センサの一例）とを備え、貯湯槽４には水位センサ１８を備えている。 In the hot water storage unit U, a circulation path 15 communicates with the bottom and top of the hot water storage tank 4 , and an exhaust heat recovery exchange section 5 is provided in the middle of the circulation path 15 . A heat recovery pump 16 and a water flow switch 17 (an example of a water flow sensor) are provided in a circulation path 15 communicating with the bottom of the hot water storage tank 4 , and the hot water storage tank 4 is provided with a water level sensor 18 .

これにより、発電モジュールＭでの発電時には熱回収ポンプ１６の駆動により、排熱回収交換部５に水を供給して熱量を回収し、排熱の回収により昇温した水（温湯）を貯湯槽４に戻し、貯湯槽４に貯留する。貯湯槽４に水（温湯）が貯留されている場合には水位センサ１８で水位が検出され、また、熱回収ポンプ１６の駆動によって循環路１５に水が流れる際には、水流スイッチ１７がＯＮ状態となる。 As a result, when power is generated by the power generation module M, the heat recovery pump 16 is driven to supply water to the exhaust heat recovery exchange unit 5 to recover the amount of heat. 4 and stored in the hot water storage tank 4. When water (hot water) is stored in the hot water storage tank 4, the water level is detected by the water level sensor 18, and when water flows through the circulation path 15 by driving the heat recovery pump 16, the water flow switch 17 is turned on. state.

給排水部Ｆは、外部から貯湯槽４に水（基本的に水道水）を供給する給水流路２０と、貯湯槽４から温水を送り出す出湯流路２１と、給水流路２０から分岐する分岐路２０Ａと、分岐路２０Ａから分岐して出湯流路２１に合流する冷水流路２２とを備えている。 The water supply/drainage section F includes a water supply channel 20 that supplies water (basically tap water) to the hot water storage tank 4 from the outside, a hot water outlet channel 21 that delivers hot water from the hot water storage tank 4, and a branch channel that branches off from the water supply channel 20. 20A, and a cold water channel 22 that branches from the branch channel 20A and merges with the hot water outlet channel 21. - 特許庁

また、給排水部Ｆは、分岐路２０Ａと出湯流路２１との合流位置に電磁式の混合弁２３を備え、冷水流路２２には、電磁式の開閉弁２４を備えている。これにより、混合弁２３の制御により貯湯槽４の温湯と、給水流路２０からの冷水を混合して送り出すことや、開閉弁２４を開放することで給水流路２０の冷水を出湯流路２１に流れる温湯に混合して送り出すことを可能にしている。 Further, the water supply/drainage section F includes an electromagnetic mixing valve 23 at the confluence position of the branch passage 20A and the hot water discharge passage 21, and an electromagnetic opening/closing valve 24 in the cold water passage 22. As shown in FIG. As a result, the hot water in the hot water storage tank 4 and the cold water from the water supply channel 20 are mixed and sent out by controlling the mixing valve 23, and the cold water in the water supply channel 20 is mixed with the cold water from the water supply channel 20 by opening the on-off valve 24. It is possible to mix it with the hot water flowing into the water and send it out.

この給排水部Ｆでは、分岐路２０Ａに給水流路２０に供給される水の水温を計測する水温センサ２５を備え、出湯流路２１のうち、混合弁２３より下流側に出湯温センサ２６を備えている。尚、このエネルギー供給システムＡは、システムの外部の温度を検出する外気温センサ２７を備えている。 The water supply/drainage section F includes a water temperature sensor 25 for measuring the temperature of the water supplied to the water supply passage 20 in the branch passage 20A, and an outlet hot water temperature sensor 26 downstream of the mixing valve 23 in the hot water outlet passage 21. ing. The energy supply system A has an outside air temperature sensor 27 for detecting the temperature outside the system.

〔運転制御部〕
運転制御部７は、マイクロプロセッサや、ＤＳＰ（Digital Signal Processor）等を備え、予め記憶されたプログラムに従って処理を実行する。この運転制御部７は、前述したように、発電モジュールＭと貯湯ユニットＵとを含むシステムを制御し、電力の供給を制御し、出湯を制御するだけでなく、後述するモード判定を行う。この運転制御部７では、図２には一部だけを記載しているが、水流スイッチ１７、水位センサ１８、水温センサ２５、出湯温センサ２６、外気温センサ２７等からの検出信号が入力し、供給制御弁１３、混合弁２３、開閉弁２４、熱回収ポンプ１６等を制御する制御信号を出力する。 [Operation control unit]
The operation control unit 7 includes a microprocessor, a DSP (Digital Signal Processor), etc., and executes processing according to a pre-stored program. As described above, the operation control unit 7 controls the system including the power generation module M and the hot water storage unit U, controls the supply of electric power, controls hot water supply, and also performs mode determination, which will be described later. 2, detection signals from a water flow switch 17, a water level sensor 18, a water temperature sensor 25, an outlet hot water temperature sensor 26, an outside air temperature sensor 27, etc. are input to the operation control unit 7. , the supply control valve 13, the mixing valve 23, the on-off valve 24, the heat recovery pump 16, and the like.

図２に示すように、運転制御部７は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュメモリ等の不揮発性メモリで成るモード記憶部４１と、ソフトウエアで構成されるシステム制御部４２と、モード判定部４３と、負荷判定部４４とを備えている。モード記憶部４１は、コージェネ運転とモノジェネ運転との２種の運転モードの何れか一方のモード情報を記憶する。システム制御部４２は、発電モジュールＭの制御と、貯湯ユニットＵの制御とを行う。 As shown in FIG. 2, the operation control unit 7 includes a mode storage unit 41 made up of non-volatile memory such as EEPROM or flash memory, a system control unit 42 made up of software, a mode determination unit 43, a load determination a portion 44; The mode storage unit 41 stores mode information of one of two types of operation modes, cogeneration operation and monogeneration operation. The system control unit 42 controls the power generation module M and the hot water storage unit U. As shown in FIG.

モード判定部４３は、エネルギー供給システムＡを最初に稼動させた試験運転の際に、コージェネ運転とモノジェネ運転との２種の運転モードの何れのモードに対応するかを判定する。負荷判定部４４は、モード判定部４３での判定時に必要な情報を取得するため、エネルギー供給システムＡを最初に稼動させた際にセンサ類で検知された負荷信号等に基づき運転モードを判定する。 The mode determination unit 43 determines which of the two types of operation modes, ie, the cogeneration operation and the monogeneration operation, corresponds to the test operation in which the energy supply system A is operated for the first time. The load determination unit 44 determines the operation mode based on the load signal or the like detected by the sensors when the energy supply system A is operated for the first time in order to acquire information necessary for determination by the mode determination unit 43. .

尚、システム制御部４２と、モード判定部４３と、負荷判定部４４とは、ソフトウエアで構成されるものであるが、夫々における制御の一部をハードウエアで行わせるようにハードウエアと組み合わせても良い。 The system control unit 42, the mode determination unit 43, and the load determination unit 44 are configured by software. can be

また、システム制御部４２は、前述したように、家屋の内部での電気機器の操作や、キッチンや浴室での出湯操作、あるいは、リモートコントローラ８が操作された場合に、制御情報を取得し、取得した情報に基づいて必要とする制御を実現する。 In addition, as described above, the system control unit 42 acquires control information when operating electrical equipment inside the house, when hot water is being supplied in the kitchen or bathroom, or when the remote controller 8 is operated. Realize the necessary control based on the acquired information.

〔運転制御部による制御〕
運転制御部７は、エネルギー供給システムＡにおいてコージェネ運転と、モノジェネ運転との運転のためのプログラムを備えると共に、モード判定部４３の判定を実現するためのプログラムを備えており、このモード判定を実現するプログラムの概要を図３のフローチャートに示している。 [Control by operation control unit]
The operation control unit 7 has a program for cogeneration operation and monogeneration operation in the energy supply system A, and also has a program for realizing the determination of the mode determination unit 43, and realizes this mode determination. The outline of the program to carry out is shown in the flow chart of FIG.

つまり、エネルギー供給システムＡの電源スイッチ等をＯＮ操作する操作が行われた場合には、モード記憶部４１における運転モードを示すモード情報の記憶の有無を判定し（＃１０１ステップ）、モード記憶部４１に既に運転モードを示すモード情報を記憶している場合には（＃１０１ステップのＹｅｓ）、モード情報を取得して＃１０６ステップの処理に移行し、記憶していない場合には（＃１０１ステップのＮｏ）、判定処理（＃１０２ステップ）の処理を行う。 That is, when an operation to turn on the power switch or the like of the energy supply system A is performed, it is determined whether or not the mode information indicating the operation mode is stored in the mode storage unit 41 (step #101). If the mode information indicating the operation mode is already stored in 41 (Yes in step #101), the mode information is acquired and the process proceeds to step #106. Step No), the determination process (#102 step) is performed.

判定処理（＃１０２ステップ）は、モード判定部４３が、水位センサ１８からの信号を取得し、熱回収ポンプ１６を一時的に駆動するための制御信号を出力することにより供給される電流値から負荷を取得し、熱回収ポンプ１６を一時的に駆動するための制御信号を出力することにより水流スイッチ１７からの信号を取得する。 In the determination process (step #102), the mode determination unit 43 obtains a signal from the water level sensor 18, outputs a control signal for temporarily driving the heat recovery pump 16, and determines from the current value supplied. A signal from the water flow switch 17 is obtained by obtaining a load and outputting a control signal for temporarily driving the heat recovery pump 16 .

図１に示すエネルギー供給システムＡでは、水位センサ１８、熱回収ポンプ１６、水流スイッチ１７を備えているため、例えば、貯湯槽４に水が貯留されている場合には、負荷判定部４４の判定処理（＃１０３ステップ）において水が貯留されていることを示す信号（水流スイッチ１７がＯＦＦからＯＮに変化する情報と、熱回収ポンプ１６に負荷が作用している情報）を得る。その結果、モード判定部４３においてコージェネ運転モードを選択する判定が行われ（＃１０３ステップのＹｅｓ）、モード記憶部４１に対してコージェネ運転モードをモード情報として記憶する（＃１０４ステップ）。 Since the energy supply system A shown in FIG. In the process (#103 step), a signal indicating that water is stored (information that the water flow switch 17 changes from OFF to ON and information that the heat recovery pump 16 is under load) is obtained. As a result, the mode determination unit 43 determines to select the cogeneration operation mode (Yes in step #103), and stores the cogeneration operation mode as mode information in the mode storage unit 41 (step #104).

これに対し、貯湯槽４に水が貯留されない状況のように、モノジェネ運転モードで用いる場合には、判定処理（＃１０３ステップ）において水位センサ１８や水流スイッチ１７等から適正な信号を得ることがない。つまり、水流スイッチ１７がＯＦＦの状態を維持し、熱回収ポンプ１６に作用する負荷が極めて低い値となる情報を得る。その結果、モード判定部４３において運転モードを選択する判定が行われ（＃１０３ステップのＮｏ）、モード記憶部４１に対してモノジェネ運転モードをモード情報として記憶する（＃１０５ステップ）。 On the other hand, when using in the mono-generation operation mode as in a situation where water is not stored in the hot water storage tank 4, it is possible to obtain appropriate signals from the water level sensor 18, the water flow switch 17, etc. in the determination process (step #103). do not have. In other words, information is obtained that the water flow switch 17 is maintained in the OFF state and the load acting on the heat recovery pump 16 is extremely low. As a result, the mode determination unit 43 determines to select the operation mode (No in step #103), and stores the mono-generation operation mode as mode information in the mode storage unit 41 (step #105).

このようにモード情報は、ＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリ等で成るモード記憶部４１に記憶され、この後、記憶されたモード情報に対応する運転モードに従ってエネルギー供給システムＡを制御するシステム制御が実行され、このシステム制御はシステムが停止するまで継続される（＃１０６、＃１０７ステップ）。 In this way, the mode information is stored in the mode storage unit 41 made up of a non-volatile memory such as an EEPROM, etc. After that, system control for controlling the energy supply system A is executed according to the operation mode corresponding to the stored mode information. , this system control is continued until the system stops (steps #106 and #107).

〔実施形態の作用効果〕
このエネルギー供給システムＡは、同じ構成のエネルギー供給システムＡを用いるものでありながら、使用目的に応じてコージェネ運転で使用するための状態と、モノジェネ運転で使用するための状態との、何れかの状態で設置されることになる。 [Action and effect of the embodiment]
Although this energy supply system A uses the energy supply system A having the same configuration, it can be in either a state for use in cogeneration operation or a state for use in monogeneration operation depending on the purpose of use. will be installed in the state

具体的には、コージェネ運転で使用する場合には、貯湯槽４に貯留された水の重量に耐え得るように設計された強度となるようにコンクリート基礎の工事を行い、貯湯槽４に水を供給する水道と接続する工事を行い、貯湯槽４の温湯を送り出すための配管を設ける工事が行われる。 Specifically, when used in a cogeneration operation, the concrete foundation is constructed so that it has a strength designed to withstand the weight of the water stored in the hot water storage tank 4, and the hot water storage tank 4 is filled with water. Construction work to connect to the water supply to be supplied is performed, and construction work to install piping for sending out hot water from the hot water storage tank 4 is performed.

これに対し、このエネルギー供給システムＡを、モノジェネ運転で使用する場合には、コージェネ運転で使用する場合と比較して、低い強度の基礎工事で済み、貯湯槽４に水を供給する水道と接続する工事と、貯湯槽４の温湯を送り出すための配管を設ける工事とが不要となる。 On the other hand, when this energy supply system A is used in mono-generation operation, compared to the case of co-generation operation, it requires less strength foundation work, and is connected to the water supply that supplies water to the hot water storage tank 4. The construction for installing the hot water tank 4 and the construction for installing a pipe for sending out hot water from the hot water storage tank 4 are not required.

このような設置形態が異なるため、エネルギー供給システムＡを設置した後に、最初に電源スイッチ等をＯＮ操作する等の操作を行うだけで、設置形態が異なることに対応してコージェネ運転とモノジェネ運転との何れを実行すべきかモード判定部４３で自動的に判定され、運転モードを決めるためのスイッチ類を人為的に操作することなく、人為的な操作ミスを排除することが可能で、適正に選択された運転モードでエネルギー供給システムＡを制御できる。 Since these installation forms are different, cogeneration operation and mono-generation operation can be switched by simply performing an operation such as turning on the power switch, etc., after installing the energy supply system A, corresponding to the different installation forms. It is automatically determined by the mode determination unit 43 which of the above should be executed, and it is possible to eliminate human operation errors without manually operating switches for determining the operation mode, and to select appropriately. The energy supply system A can be controlled in the selected operating mode.

特に、モノジェネ運転を行うエネルギー供給システムＡでは、貯湯槽４を備えた構成でありながら、貯湯槽４に水（温湯）を貯留しないため、コンクリート基礎の強度の低減することが可能で、貯湯槽４を基礎に固定するアンカーボルト等の強度の低減も可能となる。しかも、貯湯槽４に水を供給する水道と接続する工事と、貯湯槽４の温湯を送り出すための配管を設ける工事とが不要等が不要となるため、設置工事のコストの低減が可能となる。また、同じ構成のエネルギー供給システムＡを、コージェネ運転とモノジェネ運転とに用いるため、例えば、モノジェネ運転専用のシステムを構成する場合と比較して機器コストの低減が可能となる。 In particular, in the energy supply system A that performs monogeneration operation, although the hot water storage tank 4 is provided, water (hot water) is not stored in the hot water storage tank 4, so the strength of the concrete foundation can be reduced. It is also possible to reduce the strength of the anchor bolts and the like that fix 4 to the foundation. In addition, the construction work for connecting to the water supply for supplying water to the hot water storage tank 4 and the construction work for installing piping for sending out hot water from the hot water storage tank 4 are not required, so the cost of installation work can be reduced. . In addition, since the energy supply system A having the same configuration is used for both cogeneration operation and monogeneration operation, it is possible to reduce equipment costs compared to, for example, configuring a system dedicated to monogeneration operation.

〔別実施形態〕
本発明は、上記した実施形態以外に以下のように構成しても良い（実施形態と同じ機能を有するものには、実施形態と共通の番号、符号を付している）。 [Another embodiment]
The present invention may be configured as follows other than the above-described embodiments (components having the same functions as those of the embodiments are given the same numbers and symbols as those of the embodiments).

本発明は、図４～図６に示す、別実施形態（ａ）～（ｃ）に示す構成のエネルギー供給システムＡに適用することも可能である。これら（ａ）～（ｃ）に示す構成のエネルギー供給システムＡは、同じ構成のエネルギー供給システムＡを用いるものでありながら、使用目的に応じてコージェネ運転で使用するための状態と、モノジェネ運転で使用するための状態との、何れかの状態で設置されるものである。 The present invention can also be applied to an energy supply system A having configurations shown in other embodiments (a) to (c) shown in FIGS. The energy supply system A having the configuration shown in these (a) to (c) uses the energy supply system A having the same configuration, but depending on the purpose of use, the state for use in cogeneration operation and the state for use in monogeneration operation It is intended to be installed either in a state for use or in a state for use.

つまり、コージェネ運転で使用する場合には、貯湯槽４に貯留された水の重量に耐え得るように設計された強度となるようにコンクリート基礎の工事を行い、貯湯槽４に水を供給する水道と接続する工事を行い、貯湯槽４の温湯を送り出すための配管を設ける工事が行われる。 In other words, when used in cogeneration operation, the concrete foundation is constructed so as to have a strength designed to withstand the weight of the water stored in the hot water storage tank 4, and the water supply for supplying water to the hot water storage tank 4 is carried out. Then, construction work is performed to install a pipe for sending out hot water from the hot water storage tank 4.

これに対し、このエネルギー供給システムＡを、モノジェネ運転で使用する場合には、コージェネ運転で使用する場合と比較して、低い強度の基礎工事で済み、貯湯槽４に水を供給する水道と接続する工事と、貯湯槽４の温湯を送り出すための配管を設ける工事とが行われない。 On the other hand, when this energy supply system A is used in mono-generation operation, compared to the case of co-generation operation, it requires less strength foundation work, and is connected to the water supply that supplies water to the hot water storage tank 4. The construction work to install the hot water tank 4 and the construction work to install the piping for sending out the hot water from the hot water storage tank 4 are not performed.

別実施形態（ａ）～（ｃ）に示す貯湯槽３１は、図１に示した貯湯槽４と同じ構成のものが使用されるが、コージェネ運転で使用する場合には、貯湯槽３１に対し外部に供給可能な温湯（水）が貯留され（貯湯槽４として機能し）、モノジェネ運転で使用される場合には、給湯に用いる温湯（水）は貯留されず、熱媒に利用される僅かな量（２Ｌ程度）の水が貯留される。 The hot water storage tank 31 shown in other embodiments (a) to (c) has the same configuration as the hot water storage tank 4 shown in FIG. Hot water (water) that can be supplied to the outside is stored (functions as a hot water storage tank 4), and when used in monogeneration operation, the hot water (water) used for hot water supply is not stored, and only a small amount is used as a heat medium. A small amount (about 2 L) of water is stored.

また、図４～図６に示す、別実施形態（ａ）～（ｃ）には、センサ類を示していないが、実施形態と同様に複数のセンサを備えており、運転制御部７がセンサの信号を取得することによりコージェネ運転とモノジェネ運転と２種の運転モードの一方の選択を行えるように構成されている。このような運転モードの選択は、実施形態に記載したものと同様の処理によって実現し、選択された運転モードは運転制御部７に記憶される。 Further, sensors are not shown in the other embodiments (a) to (c) shown in FIGS. By acquiring the signal of , one of two operation modes, cogeneration operation and mono-generation operation, can be selected. Selection of such an operation mode is realized by the same processing as described in the embodiment, and the selected operation mode is stored in the operation control unit 7. FIG.

（ａ）図４に示すエネルギー供給システムＡでは、燃焼部１と改質処理部２と燃料電池３とを有する発電モジュールＭを備え、凝縮水タンク３０と、貯湯槽３１と、排熱回収交換部５と、放熱器３２と、給排水部Ｆとを備えている。 (a) The energy supply system A shown in FIG. A part 5, a radiator 32, and a water supply/drainage part F are provided.

このエネルギー供給システムＡでは、発電モジュールＭで発生した高温の排ガスを、排ガス流路１４に送り出し、この排ガスに含まれる排熱を、この排ガス流路１４の流路中に備えた排熱回収交換部５によって回収する。排熱回収交換部５は、排ガス流路１４の排熱を熱媒流路３６の熱媒に与え、排ガス流路１４に流れるガスから水を凝縮して凝縮として凝縮水流路３５に送る。凝縮水流路３５に送られる凝縮水は凝縮水タンク３０に貯留され、第１ポンプＰ１で改質処理部２に供給する。 In this energy supply system A, the high-temperature exhaust gas generated in the power generation module M is sent to the exhaust gas flow path 14, and the exhaust heat contained in the exhaust gas is transferred to the exhaust heat recovery exchange provided in the flow path of the exhaust gas flow path 14. Collected by Section 5. The exhaust heat recovery exchange unit 5 gives the exhaust heat of the exhaust gas flow path 14 to the heat medium of the heat medium flow path 36 , condenses water from the gas flowing through the exhaust gas flow path 14 , and sends the condensed water to the condensed water flow path 35 . The condensed water sent to the condensed water flow path 35 is stored in the condensed water tank 30 and supplied to the reforming section 2 by the first pump P1.

また、熱媒流路３６に流れる熱媒は、貯湯槽３１に貯留された後に、第２ポンプＰ２によって放熱器３２に送って放熱し、この放熱の後に排熱回収交換部５に戻される。貯湯槽３１には、給排水部Ｆとして、外部から貯湯槽３１（貯湯槽４と同様に機能する）に水（基本的に水道水）を供給する給水流路２０と、貯湯槽３１から温水を送り出す出湯流路２１と、給水流路２０から分岐する分岐路２０Ａと、分岐路２０Ａから分岐して出湯流路２１に合流する冷水流路２２とを備えている。 The heat medium flowing through the heat medium flow path 36 is stored in the hot water storage tank 31 and then sent to the radiator 32 by the second pump P2 to radiate heat. The hot water storage tank 31 includes a water supply channel 20 for supplying water (basically tap water) from the outside to the hot water storage tank 31 (which functions in the same manner as the hot water storage tank 4) as a water supply/drainage unit F, and hot water from the hot water storage tank 31. A hot water outlet channel 21 for sending out water, a branch channel 20A branched from the water supply channel 20, and a cold water channel 22 branched from the branch channel 20A and joined to the hot water outlet channel 21 are provided.

更に、給排水部Ｆは、分岐路２０Ａと出湯流路２１との合流位置に電磁式の混合弁２３を備え、冷水流路２２に電磁式の開閉弁２４を備えている。特に、出湯流路２１から送り出される温湯の温度上昇を可能にするため補助熱源機２８を備えている。 Further, the water supply/drainage section F is provided with an electromagnetic mixing valve 23 at the confluence position of the branch passage 20A and the hot water discharge passage 21, and an electromagnetic opening/closing valve 24 at the cold water passage 22. As shown in FIG. In particular, an auxiliary heat source device 28 is provided to enable the temperature of the hot water discharged from the hot water discharge channel 21 to rise.

（ｂ）図５に示すエネルギー供給システムＡは、燃焼部１と、改質処理部２と、燃料電池３とを有する発電モジュールＭを備え、凝縮水タンク３０と、貯湯槽３１と、排熱回収交換部５と、放熱器３２と、給排水部Ｆとを備えている。 (b) The energy supply system A shown in FIG. A recovery/exchange unit 5, a radiator 32, and a water supply/drainage unit F are provided.

この別実施形態（ｂ）では、給排水部Ｆは、別実施形態（ａ）と共通する構成を有している。特に、出湯流路２１から送り出される温湯の温度上昇を可能にするため補助熱源機２８を備えている。 In this alternative embodiment (b), the water supply/drainage section F has a configuration common to that of the alternative embodiment (a). In particular, an auxiliary heat source device 28 is provided to enable the temperature of the hot water discharged from the hot water discharge channel 21 to rise.

また、熱媒流路３６に流れる熱媒は、貯湯槽３１に貯留された後に、第２ポンプＰ２によって放熱器３２に送って放熱し、この放熱の後に排熱回収交換部５に戻される。貯湯槽３１には、給排水部Ｆとして、外部から貯湯槽４に水（基本的に水道水）を供給する給水流路２０と、貯湯槽４から温水を送り出す出湯流路２１と、給水流路２０から分岐する分岐路２０Ａと、分岐路２０Ａから分岐して出湯流路２１に合流する冷水流路２２とを備えている。 The heat medium flowing through the heat medium flow path 36 is stored in the hot water storage tank 31 and then sent to the radiator 32 by the second pump P2 to radiate heat. The hot water storage tank 31 includes, as a water supply/drainage unit F, a water supply channel 20 for supplying water (basically tap water) to the hot water storage tank 4 from the outside, a hot water outlet channel 21 for delivering hot water from the hot water storage tank 4, and a water supply channel. A branch passage 20A branched from 20 and a cold water passage 22 branching from the branch passage 20A and joining the hot water discharge passage 21 are provided.

この別実施形態（ｂ）の発電モジュールＭは、改質処理部２では供給された燃料ガスを改質して燃料電池３の燃料極に供給し、この燃料極から送り出された高温のガスを排ガス流路１４に送り出す点、及び、燃料電池３の空気極に空気を供給し、この空気極から送り出されたガス（基本的に空気）を燃焼部１に供給する点が、別実施形態（ａ）として図４に示した構成と異なっている。 In the power generation module M of this alternative embodiment (b), the reforming unit 2 reforms the supplied fuel gas and supplies it to the fuel electrode of the fuel cell 3, and the high-temperature gas sent out from the fuel electrode is Another embodiment ( It differs from the configuration shown in FIG. 4 as a).

つまり、の発電モジュールＭでは、排ガス流路１４に流れるガスに含まれる排熱を、排ガス流路１４の流路中に備えた排熱回収交換部５によって回収する点で、図４に示した構成と共通するものであるが、排熱回収交換部５を通過したガスの一部を燃焼部１に供給することで、空気極から供給されたガス（基本的に空気）と混合状態で燃焼させ、ガスの残余分を改質処理部２に供給する点において異なっている。つまり、排熱回収交換部５を通過したガスには未反応のガス（改質された燃料ガス）を含んでいるため、改質処理部２において反応させるように構成されている。 That is, in the power generation module M, the exhaust heat contained in the gas flowing in the exhaust gas flow path 14 is recovered by the exhaust heat recovery exchange unit 5 provided in the flow path of the exhaust gas flow path 14, as shown in FIG. Although it is common with the configuration, by supplying part of the gas that has passed through the exhaust heat recovery and exchange unit 5 to the combustion unit 1, it burns in a mixed state with the gas (basically air) supplied from the air electrode The difference is that the remaining gas is supplied to the reforming section 2 . That is, since the gas that has passed through the exhaust heat recovery and exchange unit 5 contains unreacted gas (reformed fuel gas), it is configured to be reacted in the reforming processing unit 2 .

また、別実施形態（ｂ）では、排熱回収交換部５が、凝縮水を回収し、凝縮水流路３５によって凝縮水タンク３０に送り出し、この凝縮水タンク３０に貯留した水を改質処理部２に供給することで、改質時に発生するＣＯ（一酸化炭素）の濃度を低減している。 Further, in another embodiment (b), the exhaust heat recovery exchange unit 5 recovers the condensed water, sends it to the condensed water tank 30 through the condensed water flow path 35, and the water stored in the condensed water tank 30 is transferred to the reforming unit. 2, the concentration of CO (carbon monoxide) generated during reforming is reduced.

（ｃ）図６に示すエネルギー供給システムＡは、燃焼部１と、改質処理部２と、燃料電池３とを有する発電モジュールＭを備え、凝縮水タンク３０と、貯湯槽３１と、排熱回収交換部５と、放熱器３２と、給排水部Ｆとを備えている。 (c) The energy supply system A shown in FIG. A recovery/exchange unit 5, a radiator 32, and a water supply/drainage unit F are provided.

この別実施形態（ｃ）では、給排水部Ｆは、別実施形態（ａ）と共通する構成を有している。特に、出湯流路２１から送り出される温湯の温度上昇を可能にするため補助熱源機２８を備えている。 In this alternative embodiment (c), the water supply/drainage section F has a configuration common to that of the alternative embodiment (a). In particular, an auxiliary heat source device 28 is provided to enable the temperature of the hot water discharged from the hot water discharge channel 21 to rise.

また、この別実施形態（ｃ）では、発電モジュールＭの構成と、燃焼ガスの流れが異なるものの、基本的な構成が、先に説明した別実施形態（ｂ）として図５に示した構成と類似している。つまり、別実施形態（ｃ）では、排熱回収交換部５において空気を加熱して発電モジュールＭの空気極に供給しており、このような空気の加熱を可能にするために排熱回収交換部５が、空気が流れる流路と、排ガス流路１４からの排ガスが流れる流路と、熱媒流路３６からの熱媒が流れる流路とに分離されている。 Further, in this alternative embodiment (c), although the configuration of the power generation module M is different from the flow of the combustion gas, the basic configuration is different from the configuration shown in FIG. Similar. That is, in another embodiment (c), the air is heated in the exhaust heat recovery exchange unit 5 and supplied to the air electrode of the power generation module M. The portion 5 is separated into a channel through which air flows, a channel through which the exhaust gas from the exhaust gas channel 14 flows, and a channel through which the heat medium from the heat medium channel 36 flows.

また、この別実施形態（ｃ）では、別実施形態（ｂ）と同様に、改質処理部２では供給された燃料ガスを改質して燃料電池３の燃料極に供給し、この燃料極から送り出された高温のガスを排ガス流路１４に送り出し、燃料電池３の空気極に空気を供給し、この空気極から送り出されたガス（基本的に空気）を燃焼部１に供給している。 Further, in this alternative embodiment (c), as in the alternative embodiment (b), the reformer 2 reforms the supplied fuel gas and supplies it to the fuel electrode of the fuel cell 3, and this fuel electrode The high-temperature gas sent out from is sent to the exhaust gas flow path 14, air is supplied to the air electrode of the fuel cell 3, and the gas (basically air) sent out from the air electrode is supplied to the combustion unit 1. .

この別実施形態（ｃ）では、別実施形態（ｂ）と同様に、凝縮水タンク３０に貯留した水を改質処理部２に供給することで、改質時に発生するＣＯ（一酸化炭素）の濃度を低減している。また、外部から吸入した空気の温度上昇を図って空気極に供給することで発電効率を高めている。 In this alternative embodiment (c), as in the alternative embodiment (b), the water stored in the condensed water tank 30 is supplied to the reforming process unit 2, so that CO (carbon monoxide) generated during reforming is concentration is reduced. In addition, power generation efficiency is enhanced by increasing the temperature of the air sucked from the outside and supplying it to the air electrode.

このように構成された別実施形態（ａ）～（ｃ）の構成であっても、実施形態の作用効果の項で説明した作用効果を奏する。つまり、エネルギー供給システムＡを設置した後に、最初に電源スイッチ等をＯＮ操作する等の操作を行うだけで、コージェネ運転とモノジェネ運転との何れを実行すべきかモード判定部４３で自動的に判定され、運転モードを決めるためのスイッチ類を人為的に操作することなく、人為的な操作ミスを排除することが可能となる。 Even with the configurations of the other embodiments (a) to (c) configured in this manner, the effects described in the section on the effects of the embodiments are exhibited. That is, after the energy supply system A is installed, the mode determination unit 43 automatically determines whether the cogeneration operation or the monogeneration operation should be performed simply by performing an operation such as turning on the power switch or the like. , it is possible to eliminate human error in operation without manually operating switches for determining the operation mode.

また、モノジェネ運転を行うエネルギー供給システムＡでは、水（温湯）を貯留しないため、システムの重量が増大することはない。このような理由からシステムを設置する場合のコンクリート基礎の強度の低減が可能となり、また、アンカーボルト等が不要となり、設置のための工事に要する時間やコストの低減が可能となる。 In addition, since the energy supply system A that performs the monogeneration operation does not store water (hot water), the weight of the system does not increase. For these reasons, it is possible to reduce the strength of the concrete foundation when installing the system, and the need for anchor bolts and the like is eliminated, making it possible to reduce the time and cost required for installation work.

尚、上記実施形態（別実施形態を含む）で開示される構成は、矛盾が生じない限り、他の実施形態で開示される構成と組み合わせて適用することが可能であり、また、本明細書において開示された実施形態は例示であって、本発明の実施形態はこれに限定されず、本発明の目的を逸脱しない範囲内で適宜改変することが可能である。 It should be noted that the configurations disclosed in the above embodiments (including other embodiments) can be applied in combination with configurations disclosed in other embodiments as long as there is no contradiction. The embodiments disclosed in are exemplifications, and the embodiments of the present invention are not limited to these, and can be modified as appropriate without departing from the object of the present invention.

本発明は、供給される燃料ガスにより発電を行う燃料電池を有するエネルギー供給システムに利用することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used in an energy supply system having a fuel cell that generates power using supplied fuel gas.

３燃料電池
４，３１貯湯槽
５排熱回収交換部（放熱部）
７運転制御部
１６熱回収ポンプ
１７水流スイッチ（水流センサ）
１８水位センサ
４３モード判定部
Ａエネルギー供給システム 3 fuel cell 4, 31 hot water storage tank 5 exhaust heat recovery exchange part (heat radiation part)
7 operation control unit 16 heat recovery pump 17 water flow switch (water flow sensor)
18 Water level sensor 43 Mode determination unit A Energy supply system

Claims

燃料ガスから発電を行い、発電された電気エネルギーの供給が可能な燃料電池を有し、前記燃料電池での発電に伴って排出される排ガスの熱を回収することで温度が上昇した水を貯留する貯湯槽を有し、前記貯湯槽の温湯を供給するコージェネ運転が可能なエネルギー供給システムであって、
前記コージェネ運転と、前記貯湯槽に水を貯留しない状態で前記燃料電池での発電の制御を行うモノジェネ運転との２種の運転モードのうちの一方を選択可能な運転制御部を備え、
前記運転制御部は、２種の前記運転モードに対応したモード情報を取得することで、２種の前記運転モードの何れの運転に対応するものであるかを判定するモード判定部を有し、前記運転制御部は、前記モード判定部で判定した前記運転モードで運転を行うエネルギー供給システム。 It has a fuel cell capable of generating electric power from fuel gas and supplying the generated electric energy, and stores water whose temperature has risen by recovering the heat of the exhaust gas discharged with the power generation of the fuel cell. An energy supply system having a hot water storage tank and capable of cogeneration operation for supplying hot water from the hot water storage tank,
an operation control unit capable of selecting one of two operation modes of the cogeneration operation and the monogeneration operation for controlling power generation in the fuel cell with no water stored in the hot water storage tank,
The operation control unit has a mode determination unit that acquires mode information corresponding to the two operation modes to determine which operation of the two operation modes corresponds, The energy supply system, wherein the operation control unit operates in the operation mode determined by the mode determination unit.

前記運転制御部は、前記コージェネ運転が行われる際に、前記貯湯槽の水位を検出する水位センサからの水位信号と、前記貯湯槽からの水を熱交換部に送り出す熱回収ポンプの駆動時の負荷信号と、前記熱回収ポンプの駆動時に送り出される水の流れを検出する水流センサからの水流信号と、を取得することにより水の管理を行うように構成され、
前記モード判定部は、前記水位信号と、前記負荷信号と、前記水流信号との少なくとも１つの信号に基づいて水の存在を検出できない場合に前記モノジェネ運転を選択する請求項１に記載のエネルギー供給システム。 When the cogeneration operation is performed, the operation control unit controls a water level signal from a water level sensor that detects the water level of the hot water storage tank, and a heat recovery pump that sends water from the hot water storage tank to the heat exchange unit configured to manage water by acquiring a load signal and a water flow signal from a water flow sensor that detects the flow of water sent out when the heat recovery pump is driven,
The energy supply according to claim 1, wherein the mode determination unit selects the mono-generation operation when the presence of water cannot be detected based on at least one of the water level signal, the load signal, and the water flow signal. system.

前記運転制御部は、最初の運転開始時に前記モード判定部で前記運転モードを判定して記憶し、この後の運転時には記憶された前記運転モードで運転が行われる請求項１又は２に記載のエネルギー供給システム。 3. The operation control unit according to claim 1, wherein the operation control unit determines and stores the operation mode by the mode determination unit when operation is first started, and operation is performed in the stored operation mode during operation thereafter. energy supply system.