JP4664533B2 - Cogeneration system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、都市ガス、LPガス等を用いてガスエンジン発電機や燃料電池発電機を運転し電気を発生し、副産物として発生した熱を貯湯式の湯水の加熱に利用するコージェネレーションシステムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図2は、従来のコージェネレーションシステムの変形例としての貯湯式の給湯熱源装置を示す構成図である。
図2において、10は循環路、11は内部に温度成層を形成する貯湯タンク、12は湯水を循環させる循環ポンプ、13は循環ポンプ12からの吐出湯を一方のパイプを経由して貯湯タンク11へ送出するか又は他方のパイプへ送出する上部用三方弁、14は貯湯タンク11の底部の水を循環路10へ送出するか又は上部用三方弁13と共に循環路を形成する底部用三方弁、15はエアコンの室外機の排熱(凝縮熱)を熱交換する熱交換器、16は後述のガスエンジン20の排熱を熱交換する熱交換器、17は循環路10の湯水を加熱する補助熱源、18はエアコンの室内機、19はガスエンジン20,後述のコンプレッサ21等を内蔵した室外機、21はガスエンジン20で駆動されるコンプレッサである。コージェネレーションシステムとは本来は電気と熱を発生するシステムであるが、図2に示すガスエンジン20は、コンプレッサ21を駆動する動力源および熱交換器16の熱源として動作するものなので、図2の装置はコージェネレーションシステムの変形例であると言える。
【0003】
このように構成された貯湯式の給湯熱源装置について、その貯湯動作を説明する。
貯湯タンク11内に加熱された湯を貯湯する際には、底部三方弁14により貯湯タンク11の底部の水を循環路10に取り出し、その水を加熱部15〜17で加熱しながら循環路10を循環させて、その加熱された湯を上部三方弁13により貯湯タンク11の上部に戻して温度成層を形成して貯湯する。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来のコージェネレーションシステムでは、補助熱源17が貯湯タンク11の上流に配置されているため、熱交換器15、熱交換器16で加熱された湯を更に補助熱源17で加熱することになり、補助熱源17で異常な高温(100℃を越える温度)に達した湯が貯湯タンク11内に供給される可能性があり、貯湯タンク11内に多量の水蒸気が発生して貯湯タンク11内が異常高圧となり、膨張爆発する可能性があるという問題点を有していた。これを避けるためには、貯湯タンク11を小型ボイラとして管理者を置く必要があるが、このようなことは家庭用コージェネレーションシステムや業務用コージェネレーションシステムに要求できることではない。
【0005】
本発明は、上記問題点を解消するため、貯湯系統における貯湯タンク内に多量の水蒸気が発生して貯湯タンク内が異常高圧となることを防止することができるコージェネレーションシステムを提供することを目的とする。
【0006】
【課題を解決するための手段】
この課題を解決するために本発明のコージェネレーションシステムは、エンジン発電機等の排熱装置の排熱を貯湯の加熱などに利用するコージェネレーションシステムであって、コージェネレーションシステムは、エンジン発電機等の排熱装置の排熱の熱交換のみを行って湯水を加熱し、温度成層を形成して貯湯タンクに貯湯を行う貯湯系統と、高温暖房を行う高温暖房系統と、風呂の追焚きのための熱交換を行う風呂加熱系統と、を有し、貯湯系統が、貯湯用熱交換器と貯湯タンクとの間に配設され貯湯用熱交換器で熱交換されて加熱された湯を貯湯タンクから水量制御弁を通って貯湯用熱交換器へと循環させる循環ポンプを備え、高温暖房系統が、暖房弁のオンにより動作を開始し、貯湯系統の循環ポンプの下流から分岐して補助熱源、高温暖房用熱交換器、暖房弁を通って貯湯系統の循環ポンプの上流に戻る循環路を備え、風呂加熱系統が、風呂弁のオンにより動作を開始し、貯湯系統の循環ポンプの下流から分岐して補助熱源、風呂追焚き用熱交換器、風呂弁、貯湯系統の貯湯用熱交換器の上流に戻る循環路を備え、給湯時においては、貯湯タンク内の湯が、貯湯タンクの下流側に配設される補助熱源を経由して給湯口から供給される構成を備えている。
これにより、貯湯系統における貯湯タンク内に多量の水蒸気が発生して貯湯タンク内が異常高圧となることを防止することができるコージェネレーションシステムが得られる。
【0007】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項1に記載のコージェネレーションシステムは、エンジン発電機等の排熱装置の排熱を貯湯の加熱などに利用するコージェネレーションシステムであって、コージェネレーションシステムは、エンジン発電機等の排熱装置の排熱の熱交換のみを行って湯水を加熱し、温度成層を形成して貯湯タンクに貯湯を行う貯湯系統と、高温暖房を行う高温暖房系統と、風呂の追焚きのための熱交換を行う風呂加熱系統と、を有し、貯湯系統が、貯湯用熱交換器と貯湯タンクとの間に配設され貯湯用熱交換器で熱交換されて加熱された湯を貯湯タンクから水量制御弁を通って貯湯用熱交換器へと循環させる循環ポンプを備え、高温暖房系統が、暖房弁のオンにより動作を開始し、貯湯系統の循環ポンプの下流から分岐して補助熱源、高温暖房用熱交換器、暖房弁を通って貯湯系統の循環ポンプの上流に戻る循環路を備え、風呂加熱系統が、風呂弁のオンにより動作を開始し、貯湯系統の循環ポンプの下流から分岐して補助熱源、風呂追焚き用熱交換器、風呂弁を通って貯湯系統の貯湯用熱交換器の上流に戻る循環路を備え、給湯時においては、貯湯タンク内の湯が、貯湯タンクの下流側に配設される補助熱源を経由して給湯口から供給されることとしたものである。
この構成により、補助熱源は貯湯系統における貯湯運転に何ら関与しないので、貯湯系統における貯湯運転に補助熱源の影響が及ぶことがなくなり、補助熱源による異常高温の湯が貯湯タンク内に発生することもなく、貯湯タンクが膨張爆発する可能性は無くなるという作用を有する。また、貯湯タンクの貯湯の温度が低い場合には補助熱源で加熱された湯が給湯口から供給されることになり、低温湯が供給されることを防止することができる。さらに、補助熱源を利用して高温の暖房を実現することでき、多様な暖房を実現することができる。
【0008】
請求項2に記載のコージェネレーションシステムは、請求項1に記載のコージェネレーションシステムにおいて、床暖房を行う床暖房系統を備え、床暖房系統は、エンジン発電機等の排熱装置の排熱および/または補助熱源の発生熱を熱交換して湯水を加熱することとしたものである。
この構成により、エンジン発電機等の排熱装置の排熱による低温床暖房を実現できると共に、補助熱源を利用して浴室暖房換気扇やファンコンベクタ等の高温の暖房を実現することもでき、多様な暖房を実現することができるという作用を有する。
【0009】
以下、本発明の実施の形態について、図1を用いて説明する。
(実施の形態1)
図1は本発明の実施の形態1によるコージェネレーションシステムを示す構成図である。
図1において、1は温度成層を形成して貯湯を行う貯湯系統、2はガスエンジン発電機の排熱を利用して(例えばウォータージャケットからの湯を利用して)貯湯系統1における湯水の加熱等を行うエンジン排熱系統、3は床暖房を行う床暖房系統、4は高温暖房を行う高温暖房系統、5は風呂の追焚きのための熱交換を行う風呂加熱系統、6は風呂の追焚きを行う風呂追焚き系統、7は全体を制御する制御装置、8は都市ガス・LPガスを用いて発電と排熱を行う(すなわち電気と熱を併給する)排熱装置としてのガスエンジン発電機、9は浴槽、31、32、35は開放・閉鎖(オン・オフ)の動作を行う開閉弁、33、34は湯が供給され床暖房の対象となる床、36は浴室暖房換気扇やファンコンベクタ等の高温暖房機である。
【0010】
上記貯湯系統1は、貯湯タンク101、循環ポンプ102、逆流防止の逆止弁102a、湯水の温度を計測する貯湯サーミスタ103〜106、通水水量を連続的に制御する水量制御弁107、通水のオン、オフ制御を行う給水弁108、循環する湯水の温度を計測する循環湯サーミスタ109、温度成層を形成するためのじゃま板110、111、熱の供給側124aと受給側124bとから成る貯湯用熱交換器124、循環ポンプ102から吐出される湯水をバイパスする貯湯弁125を有する。
また上記エンジン排熱系統2は、排熱ポンプ201、湯が100℃を越えないように大気に開放された湯水タンク202、熱動三方弁203、床暖房系統3との間において熱の供給を行う供給側204aと熱の受給側204bとを有する低温暖房用熱交換器204、排熱サーミスタ205、ガスエンジン発電機8の発電能力に余剰が生じた場合にその余剰電力を回収して熱源として使用するための余剰電力回収用ヒータ206、排熱ポンプ201からの湯水が吐出される往路口207、ガスエンジン発電機8のウォータージャケットからの湯水が供給される戻り口208、熱動三方弁203での検知温度が低い場合のバイパスを形成するバイパス管209を有する。
【0011】
さらに上記床暖房系統3は、暖房ポンプ301、高温暖房系統4側に配設された熱供給側302aと床暖房系統3側に配設された熱受給側302bとから成る高温暖房用熱交換器302、暖房往路サーミスタ303、バイパス管304、暖房戻りサーミスタ305、湯水タンク306、往路口307、戻り口308を有する。
さらに上記高温暖房系統4は、方向性のある水流センサ(方向性水流センサ、図示せず)を有する補助熱源401、加熱サーミスタ402、高温暖房系統4を作動させるためのオン、オフ動作の暖房弁403、温水タンク306内の水位が低下したときに湯を供給する暖房補給水弁404を有する。
さらに、風呂加熱系統5は、熱の供給側501aと熱の受給側501bとから成る風呂追焚き用熱交換器501、風呂加熱系統5を作動させるためのオン、オフ動作の風呂弁502を有する。
さらに、風呂追焚き系統6は、風呂循環ポンプ601、浴槽9へ追焚用の湯を供給する往路口602、浴槽9からの湯水が供給される戻り口603、湯張りの湯が貯湯系統1の湯張り弁114、逆止弁115、116から供給される湯供給管604、浴槽9との間を循環する湯水の温度を計測する風呂循環サーミスタ605を有する。
【0012】
さらに、給湯系統9Aは、逆流防止の逆止弁115、116、122、通水水量を連続的に制御する水量制御弁113、通水のオン、オフ制御を行う湯張り弁114、貯湯タンク101からの湯と給水口118からの水とを混合する混合弁112、給湯口117、圧力調整の減圧弁119、給水温度を計測する給水サーミスタ120、水量を計測する水量センサ121、排水口123を有する。
ここで、各部の温度について説明する。ガスエンジン発電機8から貯湯用熱交換器124へ供給される湯の温度は75〜80℃程度であり、低温暖房用熱交換器204へ供給される湯の温度は65〜70℃程度である。また、補助熱源401から高温暖房用熱交換器302や風呂追焚き用熱交換器501へ供給される湯の温度は80℃程度である。
【0013】
以上のように構成されたコージェネレーションシステムについて、その動作を説明する。
まず貯湯系統1および給湯系統9Aの動作について説明する。
貯湯動作においては、貯湯ポンプ102は図示しないモータにより駆動され、また貯湯用熱交換器124は熱交換を行い、給水弁108は開放状態(オン状態)となっていて、水量制御弁107は、貯湯タンク101の上部から貯湯タンク101内に流入する湯水の量が適量となるように、その開度を制御される。貯湯用熱交換器124で熱交換されて加熱された湯は循環湯サーミスタ109を経て循環ポンプ102から貯湯タンク101へ供給され、水量制御弁107→給水弁108→貯湯用熱交換器124というように循環する。この循環ポンプ102→貯湯タンク101→水量制御弁107→給水弁108→貯湯用熱交換器124の循環路を第1の循環路と呼ぶ。循環ポンプ102から貯湯タンク101への供給量は、水量制御弁107の開度により制御されるが、貯湯タンク101内で温度成層を形成するように50リットル/時間程度に制御される。水量制御弁107で制御可能な水量の分解能は100リットル/時間程度であるので、この分解能を例えば10リットル/時間程度に向上させるために貯湯弁125でバイパスさせる。また貯湯弁125は循環ポンプ102や貯湯用熱交換器124などと共に循環路(第2の循環路)を形成しており、第1の循環路における湯水の温度が低い場合には、給水弁108を閉鎖状態(オフ状態)として第2の循環路のみを形成し、貯湯用熱交換器124による温度上昇を待つ。給湯口117や湯張り弁114の開放により貯湯タンク101内の貯湯量が減少した場合には、給水口118からの給水圧が貯湯タンク101の底部の水圧に対して相対的に高まり、給水が行われる。給水口118からの給水は減圧弁119や水量センサ121などを経由して行われる。
【0014】
給湯時においては、貯湯タンク101内の湯は、補助熱源401と混合弁112と水量制御弁113を経由して給湯口117から供給される。補助熱源401は、貯湯サーミスタ103の計測温度が低く、内蔵の水流センサが水流を検知したときに、通水を加熱する。したがって、貯湯タンク101の貯湯の温度が低い場合には補助熱源401で加熱された湯が給湯口117から供給されることになり、低温湯が供給されることを防止することができる。なお、湯張り弁114は浴槽9への湯張りのための弁である。
【0015】
次に、エンジン排熱系統2について説明する。
ガスエンジン発電機8からの湯(75℃〜80℃程度の湯)は、戻り口208から余剰電力回収用ヒータ206を経由して貯湯用熱交換器124に達し、貯湯用熱交換器124において貯湯系統1に対して熱供給を行う。貯湯用熱交換器124を通過した湯(65℃〜70℃程度の湯)は、低温暖房用熱交換器204に達し、低温暖房用熱交換器204において床暖房系統3に対して熱供給を行う。熱動三方弁203を経由した湯は、開放型の湯水タンク202を経由して排熱ポンプ201により往路口207からガスエンジン発電機8側へ吐出される。開放型の湯水タンク202は通過する湯の温度を100℃以下に抑えるためのものである。これにより、貯湯系統1における湯が100℃を越えることが防止される。熱動三方弁203を経由する湯水の温度が低い場合(例えばガスエンジン発電機8が起動直後で循環水の温度が60℃以下の場合)には、ガスエンジン発電機8からの湯水は貯湯用熱交換器124、低温暖房用熱交換器204を経由せず、バイパス管209を経由することになる。これにより、低い温度の湯水で熱交換が行われるのを防止することができると共に立ち上がりを速くすることができる。
【0016】
次に床暖房系統3について説明する。
暖房ポンプ301からの湯水は低温暖房用熱交換器204でエンジン排熱系統2からの熱を受給し、高温暖房用熱交換器302に達する。高温暖房用熱交換器302は浴室暖房換気扇やファンコンベクタ等の高温暖房機36を使用する高温の暖房を行うためのものであり、低温床暖房の場合には湯は、高温暖房用熱交換器302で熱交換が行われることなく通過し、暖房往路サーミスタ303を経由して往路口307から吐出される。床側では、開閉弁31がオンであれば床33に供給され、開閉弁32がオンであれば床34に供給される。床を経由して戻り口308から供給される湯水は暖房戻りサーミスタ305、湯水タンク306を経由して再度、暖房ポンプ301から吐出される。バイパス管304は開閉弁31、32が共にオフ状態のときに低温暖房用熱交換器204、高温暖房用熱交換器302で熱交換した湯の温度が検知できなくなることを防止するためのものである。温水タンク306内の水位が所定の水位より下がった場合には暖房補給水弁404から湯水タンク306に湯が供給される。
【0017】
次に、高温暖房を行う高温暖房系統4について説明する。
高温暖房系統4は暖房弁403のオンにより動作を開始する。暖房弁403をオンにすると、循環ポンプ102→補助熱源401→高温暖房用熱交換器302→暖房弁403の循環路が形成され、加熱サーミスタ402の計測温度が所定温度(例えば80℃)以下の場合には補助熱源401が動作し、湯水が加熱される。高温暖房用熱交換器302においては床暖房系統3に対して熱の供給が行われ、開閉弁35の開放により高温暖房機36に高温の湯が通水され、高温の暖房が可能となる。
【0018】
次に、風呂の追焚きのための熱交換を行う風呂加熱系統5について説明する。 風呂加熱系統5は風呂弁502のオンにより動作を開始する。風呂弁502をオンにすると、循環ポンプ102→補助熱源401→風呂追焚き用熱交換器501→風呂弁502→貯湯用熱交換器124の循環路が形成され、加熱サーミスタ402の計測温度が所定温度(例えば60℃)以下の場合には補助熱源401が動作し、風呂追焚き用熱交換器501において熱の供給が行われ、風呂の追焚きが行われる。
【0019】
次に、風呂の追焚きを行う風呂追焚き系統6について説明する。
風呂循環ポンプ601の吐出湯水は、風呂追焚き用熱交換器501から熱を受給し、加熱され、往路口602から浴槽9へ湯が供給される。浴槽9からの戻り湯は戻り口603、風呂循環サーミスタ605を経由して風呂循環ポンプ601に戻る。風呂循環ポンプ601を所定時間(例えば20分)おきに一定時間(例えば1分)運転させることにより風呂循環サーミスタ605の計測温度が所定温度(例えば40℃)以下になれば自動的に追焚きを行うようにすることもできる。湯張り用管604は貯湯系統1の開閉弁114からの湯により湯張りを行うためのものである。
なお、本実施の形態では、熱と電気を発生するものとしてガスエンジン発電機8について記載したが、本発明はこれに限らず、同じく熱と電気を発生する燃料電池などについても同様に適用でき、同様の効果を奏するものである。
【0020】
以上のように本実施の形態によれば、エンジン8等の排熱装置の排熱の熱交換のみを行って湯水を加熱し、温度成層を形成して貯湯タンク101に貯湯を行う貯湯系統1を有することにより、補助熱源401は貯湯系統1を構成せず、貯湯系統1に補助熱源401の影響が及ぶことがなく、補助熱源401による異常高温の湯が貯湯タンク101内に発生することもなく、貯湯タンク101が膨張爆発する可能性は無くすことができる。
また、給湯時においては貯湯タンク101の下流側に配設される補助熱源401を備えたことにより、貯湯タンク101の下流側の補助熱源401により給湯温度を所定温度に維持することができる。
さらに、床暖房を行う床暖房系統3を備え、床暖房系統3は、エンジン8等の排熱装置の排熱および/または補助熱源401の発生熱を熱交換して湯水を加熱することにより、エンジン8等の排熱装置の排熱による低温床暖房を実現できると共に、補助熱源401を利用して高温の暖房を実現することができ、多様な暖房を実現することができる。
【0021】
【発明の効果】
以上説明したように本発明の請求項1に記載のコージェネレーションシステムによれば、エンジン発電機等の排熱装置の排熱を貯湯の加熱などに利用するコージェネレーションシステムであって、コージェネレーションシステムは、エンジン発電機等の排熱装置の排熱の熱交換のみを行って湯水を加熱し、温度成層を形成して貯湯タンクに貯湯を行う貯湯系統と、高温暖房を行う高温暖房系統と、風呂の追焚きのための熱交換を行う風呂加熱系統と、を有し、貯湯系統が、貯湯用熱交換器と貯湯タンクとの間に配設され貯湯用熱交換器で熱交換されて加熱された湯を貯湯タンクから水量制御弁を通って貯湯用熱交換器へと循環させる循環ポンプを備え、高温暖房系統が、暖房弁のオンにより動作を開始し、貯湯系統の循環ポンプの下流から分岐して補助熱源、高温暖房用熱交換器、暖房弁を通って貯湯系統の循環ポンプの上流に戻る循環路を備え、風呂加熱系統が、風呂弁のオンにより動作を開始し、貯湯系統の循環ポンプの下流から分岐して補助熱源、風呂追焚き用熱交換器、風呂弁、貯湯系統の貯湯用熱交換器の上流に戻る循環路を備え、給湯時においては、貯湯タンク内の湯が、貯湯タンクの下流側に配設される補助熱源を経由して給湯口から供給されることにより、補助熱源は貯湯系統における貯湯運転に何ら関与しないので、貯湯系統における貯湯運転に補助熱源の影響が及ぶことがなくなり、補助熱源による異常高温の湯が貯湯タンク内に発生することもなく、貯湯タンクが膨張爆発する可能性は無くなるという有利な効果が得られる。また、貯湯タンクの貯湯の温度が低い場合には補助熱源で加熱された湯が給湯口から供給されることになり、低温湯が供給されることを防止することができる。さらに、補助熱源を利用して高温の暖房を実現することでき、多様な暖房を実現することができる。
【0022】
請求項2に記載のコージェネレーションシステムによれば、請求項1に記載のコージェネレーションシステムにおいて、床暖房を行う床暖房系統を備え、床暖房系統は、エンジン発電機等の排熱装置の排熱および/または補助熱源の発生熱を熱交換して湯水を加熱することにより、エンジン発電機等の排熱装置の排熱による低温床暖房を実現できると共に、補助熱源を利用して浴室暖房換気扇やファンコンベクタ等の高温の暖房を実現することもでき、多様な暖房を実現することができるという有利な効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態1によるコージェネレーションシステムを示す構成図
【図2】従来のコージェネレーションシステムの変形例としての貯湯式の給湯熱源装置を示す構成図
【符号の説明】
1 貯湯系統
2 エンジン排熱系統
3 床暖房系統
4 高温暖房系統
5 風呂加熱系統
6 風呂追焚き系統
7 制御装置
8 ガスエンジン発電機
9 浴槽
9A 給湯系統
31、32、35 開閉弁
33、34 床
36 高温暖房機
101 貯湯タンク
102 循環ポンプ
102a、115、116、122 逆止弁
103、104、105、106 貯湯サーミスタ
107、113 水量制御弁
108 給水弁
109 循環湯サーミスタ
110、111 じゃま板
112 混合弁
114 湯張り弁
117 給湯口
118 給水口
119 減圧弁
120 給水サーミスタ
121 水量センサ
123 排水口
124 貯湯用熱交換器
124a、204a、302a、501a 熱の供給側
124b、204b、302b、501b 熱の受給側
125 貯湯弁
201 排熱ポンプ
202、306 湯水タンク
203 熱動三方弁
204 低温暖房用熱交換器
205 排熱サーミスタ
206 余剰電力回収用ヒータ
207、307、602 往路口
208、308、603 戻り口
209、304 バイパス管
301 暖房ポンプ
302 高温暖房用熱交換器
303 暖房往路サーミスタ
305 暖房戻りサーミスタ
401 補助熱源
402 加熱サーミスタ
403 暖房弁
404 暖房補給水弁
501 風呂追焚き用熱交換器
502 風呂弁
601 風呂循環ポンプ
604 湯供給管
605 風呂循環サーミスタ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cogeneration system that operates a gas engine generator or a fuel cell generator using city gas, LP gas, etc., generates electricity, and uses heat generated as a by-product for heating hot water of a hot water storage type. It is.
[0002]
[Prior art]
FIG. 2 is a configuration diagram showing a hot water storage type hot water supply heat source device as a modification of the conventional cogeneration system.
In FIG. 2, 10 is a circulation path, 11 is a hot water storage tank in which temperature stratification is formed, 12 is a circulation pump for circulating hot water, and 13 is a hot
[0003]
The hot water storage operation of the hot water storage type hot water supply heat source apparatus configured as described above will be described.
When hot water stored in the hot
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional cogeneration system, since the
[0005]
In order to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a cogeneration system capable of preventing a large amount of steam from being generated in a hot water storage tank in a hot water storage system and causing an abnormally high pressure in the hot water storage tank. And
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve this problem, the cogeneration system of the present invention is a cogeneration system that uses the exhaust heat of an exhaust heat device such as an engine generator for heating hot water storage, etc., and the cogeneration system includes an engine generator, etc. The hot water storage system that heats hot water only by exchanging heat of the exhaust heat of the exhaust heat device, forms the temperature stratification and stores hot water in the hot water storage tank , the high temperature heating system that performs high temperature heating, and the renewal of the bath A hot water storage system, and a hot water storage system is disposed between the hot water storage heat exchanger and the hot water storage tank. A circulation pump that circulates through the water amount control valve to the hot water storage heat exchanger, the high-temperature heating system starts operating when the heating valve is turned on, branches from the downstream of the circulation pump of the hot water storage system, and an auxiliary heat source, It has a heat exchanger for heating and heating, a circulation path that goes back to the upstream of the circulation pump of the hot water storage system through the heating valve, and the bath heating system starts operation when the bath valve is turned on and branches off from the downstream of the circulation pump of the hot water storage system And a circulation path that returns to the upstream side of the auxiliary heat source, the bath heat exchanger, the bath valve, and the hot water storage heat exchanger of the hot water storage system, and the hot water in the hot water storage tank is located downstream of the hot water storage tank during hot water supply. It is provided with a configuration in which it is supplied from the hot water supply port via an auxiliary heat source disposed in the.
Thereby, the cogeneration system which can prevent that a lot of water vapor | steam generate | occur | produces in the hot water storage tank in a hot water storage system, and the inside of a hot water storage tank becomes abnormally high pressure is obtained.
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A cogeneration system according to claim 1 of the present invention is a cogeneration system that uses the exhaust heat of an exhaust heat device such as an engine generator for heating hot water storage, etc., and the cogeneration system is an engine generator or the like. A hot water storage system that heats hot water only by exchanging heat from the exhaust heat of the exhaust heat device, forms a temperature stratification and stores hot water in a hot water storage tank, a high temperature heating system that performs high temperature heating, and a bath for reheating A bath heating system that performs heat exchange, and a hot water storage system is disposed between the hot water storage heat exchanger and the hot water storage tank, and the hot water heated by the hot water storage heat exchanger is heated from the hot water storage tank. It is equipped with a circulation pump that circulates through the water volume control valve to the hot water storage heat exchanger. The high-temperature heating system starts operation when the heating valve is turned on, branches from the downstream of the hot water storage system circulation pump, and has an auxiliary heat source and high temperature. heating It has a circulation path that returns to the upstream of the circulation pump of the hot water storage system through the heat exchanger and the heating valve. The bath heating system starts operation when the bath valve is turned on, and is branched to assist from the downstream of the circulation pump of the hot water storage system. A heat source, a bath-heating heat exchanger, and a circulation path that goes back to the upstream of the hot water storage heat exchanger of the hot water storage system through the bath valve , the hot water in the hot water storage tank is located downstream of the hot water storage tank during hot water supply. It is to be supplied from the hot water supply port via the auxiliary heat source provided .
With this configuration, the auxiliary heat source has no relation to the hot water storage operation in the hot water storage system, so the auxiliary heat source does not affect the hot water storage operation in the hot water storage system, and abnormally hot water due to the auxiliary heat source may be generated in the hot water storage tank. Therefore, there is no possibility that the hot water storage tank expands and explodes. Further, when the temperature of the hot water storage in the hot water storage tank is low, hot water heated by the auxiliary heat source is supplied from the hot water supply port, and it is possible to prevent low temperature hot water from being supplied. Furthermore, high-temperature heating can be realized using an auxiliary heat source, and various types of heating can be realized.
[0008]
The cogeneration system according to claim 2 is provided with a floor heating system for performing floor heating in the cogeneration system according to claim 1, wherein the floor heating system includes exhaust heat and / or exhaust heat from an exhaust heat device such as an engine generator. Alternatively, the hot water is heated by exchanging heat generated by the auxiliary heat source.
With this configuration, it is possible to realize low-temperature floor heating by exhaust heat from exhaust heat generators such as engine generators, and it is also possible to realize high-temperature heating such as bathroom heating ventilators and fan convectors using an auxiliary heat source. It has the effect | action that heating can be implement | achieved.
[0009]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a block diagram showing a cogeneration system according to Embodiment 1 of the present invention.
In FIG. 1, 1 is a hot water storage system for storing hot water by forming a temperature stratification, 2 is heating hot water in the hot water storage system 1 using exhaust heat of the gas engine generator (for example, using hot water from a water jacket). Engine exhaust heat system that performs the above, 3 is the floor heating system that performs floor heating, 4 is the high temperature heating system that performs high temperature heating, 5 is the bath heating system that performs heat exchange for bathing, and 6 is the additional bath A bath reheating system that performs soaking, 7 is a control device that controls the whole, and 8 is a gas engine power generation as a heat exhausting device that generates and exhausts heat (ie, supplies both electricity and heat) using city gas and LP gas. , 9 is a bathtub, 31, 32 and 35 are open / close valves for opening and closing (on / off), 33 and 34 are floors supplied with hot water, and 36 is a bathroom heating ventilator or fan controller. A high-temperature heater such as a vector.
[0010]
The hot water storage system 1 includes a hot
The engine exhaust heat system 2 supplies heat to the
[0011]
Further, the
Further, the high temperature heating system 4 includes an
Further, the
Further, the bath replenishment system 6 includes a
[0012]
Further, the hot water supply system 9A includes
Here, the temperature of each part will be described. The temperature of hot water supplied from the
[0013]
The operation of the cogeneration system configured as described above will be described.
First, operations of the hot water storage system 1 and the hot water supply system 9A will be described.
In the hot water storage operation, the hot
[0014]
At the time of hot water supply, hot water in the hot
[0015]
Next, the engine exhaust heat system 2 will be described.
Hot water from the gas engine generator 8 (75 ° C. to 80 ° C. of about water) from
[0016]
Next, the
Hot water from the
[0017]
Next, the high temperature heating system 4 that performs high temperature heating will be described.
The high temperature heating system 4 starts to operate when the heating valve 403 is turned on. When the heating valve 403 is turned on, a circulation path of the
[0018]
Next, the
[0019]
Next, the bath tracking system 6 that performs bath tracking will be described.
Hot water discharged from the
In the present embodiment, the
[0020]
As described above, according to the present embodiment , the hot water storage system 1 that performs only heat exchange of the exhaust heat of the exhaust heat device such as the
Further, when hot water is supplied, the
Furthermore, it is provided with a
[0021]
【The invention's effect】
As described above, the cogeneration system according to claim 1 of the present invention is a cogeneration system that uses the exhaust heat of an exhaust heat device such as an engine generator for heating hot water storage, etc. Is a hot water storage system that heats hot water only by exchanging heat of exhaust heat from an exhaust heat device such as an engine generator, forms a temperature stratification and stores hot water in a hot water storage tank, a high temperature heating system that performs high temperature heating, A bath heating system that performs heat exchange for replenishing the bath, and the hot water storage system is disposed between the hot water storage heat exchanger and the hot water storage tank, and heat is exchanged by the hot water storage heat exchanger. A circulating pump that circulates the hot water from the hot water storage tank through the water volume control valve to the hot water storage heat exchanger, and the high temperature heating system starts operating when the heating valve is turned on. Min And a circulation path that returns to the upstream of the circulation pump of the hot water storage system through an auxiliary heat source, a heat exchanger for high-temperature heating, and a heating valve, and the bath heating system starts operating when the bath valve is turned on to circulate the hot water storage system. It has a circulation path that branches from the downstream of the pump and returns to the upstream of the auxiliary heat source, the heat exchanger for bath reheating, the bath valve, and the hot water storage heat exchanger in the hot water storage system . Since the auxiliary heat source is not involved in the hot water storage operation in the hot water storage system by being supplied from the hot water supply port via the auxiliary heat source disposed on the downstream side of the hot water storage tank, the influence of the auxiliary heat source on the hot water storage operation in the hot water storage system is not affected. Thus, the hot water having an abnormally high temperature due to the auxiliary heat source is not generated in the hot water storage tank, and there is an advantageous effect that the hot water storage tank is not likely to expand and explode. Further, when the temperature of the hot water storage in the hot water storage tank is low, hot water heated by the auxiliary heat source is supplied from the hot water supply port, and it is possible to prevent low temperature hot water from being supplied. Furthermore, high-temperature heating can be realized using an auxiliary heat source, and various types of heating can be realized.
[0022]
According to the cogeneration system according to claim 2, in the cogeneration system according to claim 1, the floor heating system includes a floor heating system that performs floor heating, and the floor heating system includes exhaust heat of an exhaust heat device such as an engine generator. And / or by heating the hot water by exchanging the heat generated by the auxiliary heat source, it is possible to realize low-temperature floor heating by exhaust heat from an exhaust heat device such as an engine generator. High-temperature heating such as a fan convector can also be realized, and an advantageous effect that various heating can be realized is obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram showing a cogeneration system according to a first embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a hot water storage hot water supply heat source device as a modification of a conventional cogeneration system.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Hot water storage system 2 Engine
124 Hot water
204 Heat exchanger for low-
302 Heat Exchanger for
501 Bath reheating
Claims (2)
前記コージェネレーションシステムは、前記エンジン発電機等の排熱装置の排熱の熱交換のみを行って湯水を加熱し、温度成層を形成して貯湯タンクに貯湯を行う貯湯系統と、高温暖房を行う高温暖房系統と、風呂の追焚きのための熱交換を行う風呂加熱系統と、を有し、
前記貯湯系統が、貯湯用熱交換器と貯湯タンクとの間に配設され前記貯湯用熱交換器で熱交換されて加熱された湯を前記貯湯タンクから水量制御弁を通って前記貯湯用熱交換器へと循環させる循環ポンプを備え、
前記高温暖房系統が、暖房弁のオンにより動作を開始し、前記貯湯系統の前記循環ポンプの下流から分岐して補助熱源、高温暖房用熱交換器、前記暖房弁を通って前記貯湯系統の前記循環ポンプの上流に戻る循環路を備え、
前記風呂加熱系統が、風呂弁のオンにより動作を開始し、前記貯湯系統の前記循環ポンプの下流から分岐して前記補助熱源、風呂追焚き用熱交換器、前記風呂弁、前記貯湯系統の前記貯湯用熱交換器の上流に戻る循環路を備え、
給湯時においては、前記貯湯タンク内の湯が、前記貯湯タンクの下流側に配設される前記補助熱源を経由して給湯口から供給されることを特徴とするコージェネレーションシステム。A cogeneration system that uses exhaust heat from an exhaust heat generator such as an engine generator to heat hot water, etc.
The cogeneration system heats hot water only by exchanging heat of exhaust heat from an exhaust heat device such as the engine generator, forms a temperature stratification and stores hot water in a hot water storage tank, and performs high-temperature heating. A high-temperature heating system, and a bath heating system that performs heat exchange for bathing,
The hot water storage system is disposed between a hot water storage heat exchanger and a hot water storage tank, and hot water heated by heat exchange in the hot water storage heat exchanger is heated from the hot water storage tank through a water amount control valve. It has a circulation pump that circulates to the exchanger,
The high temperature heating system starts to operate when a heating valve is turned on, branches from the downstream of the circulation pump of the hot water storage system, passes through an auxiliary heat source, a high temperature heating heat exchanger, the heating valve, and the hot water storage system. With a circulation path returning upstream of the circulation pump,
The bath heating system starts to operate when a bath valve is turned on, branches from the downstream of the circulation pump of the hot water storage system, the auxiliary heat source, a heat exchanger for bath reheating, the bath valve, the hot water storage system It has a circulation path that goes back to the upstream of the heat exchanger for hot water storage,
During the hot water supply, cogeneration system hot water the hot water storage tank, characterized in that supplied from the hot water supply port via the auxiliary heat source which is disposed downstream of the hot water storage tank.
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