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JP4620550B2 - Cogeneration system - Google Patents
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JP4620550B2 JP2005240418A JP2005240418A JP4620550B2 JP 4620550 B2 JP4620550 B2 JP 4620550B2 JP 2005240418 A JP2005240418 A JP 2005240418A JP 2005240418 A JP2005240418 A JP 2005240418A JP 4620550 B2 JP4620550 B2 JP 4620550B2
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Description

本発明は、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.

コジェネレーションシステムとしては、負荷装置に電力を供給する発電装置と、発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置を制御する制御装置と、発電装置の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯槽とを備えたものが知られている。このコジェネレーションシステムの一例としては、特許文献1に示されているコジェネレーションシステムがある。このコジェネレーションシステムは、電力負荷に応じて熱電併給装置3の出力電力を調整する運転形態として電力の出力状態を異なる状態に制限する複数の出力制限運転形態、および無制限運転形態を備えている。特許文献1の図6に示されているように、無制限運転形態では、平均電力負荷が出力目標値として設定され、上限絞り運転形態および下限絞り運転形態では、設定調整範囲のうち除外調整範囲を除いた範囲内で平均電力負荷が出力目標値として設定される(無段階式調整タイプの場合)。また、特許文献1の図7に示されているように、ステップ式調整タイプの出力調整運転における調整範囲上昇運転形態では、4段階の設定出力電力のうちの中間の500W及び750Wに出力目標値が設定されるべき平均電力負荷のときでも、1000Wに出力目標値が設定される。また、特許文献1の図9に示されているように、ステップ式調整タイプの出力調整運転における調整範囲下降運転形態では、4段階の設定出力電力のうちの中間の750Wに出力目標値が設定されるべき平均電力負荷のときでも、500Wに出力目標値が設定される。   The cogeneration system includes a power generation device that supplies power to the load device, a control device that controls the power generation device so as to achieve a power generation amount according to a power generation amount instruction value, and hot water that collects waste heat from the power generation device. What is equipped with a hot water storage tank is known. As an example of this cogeneration system, there is a cogeneration system disclosed in Patent Document 1. This cogeneration system includes a plurality of output limited operation modes for limiting the output state of power to different states and an unrestricted operation mode as operation modes for adjusting the output power of the combined heat and power supply device 3 according to the power load. As shown in FIG. 6 of Patent Document 1, in the unrestricted operation mode, the average power load is set as the output target value. In the upper limit throttle operation mode and the lower limit throttle operation mode, the exclusion adjustment range is set in the set adjustment range. Within the excluded range, the average power load is set as the output target value (in the case of the stepless adjustment type). Further, as shown in FIG. 7 of Patent Document 1, in the adjustment range increasing operation mode in the output adjustment operation of the step type adjustment type, the output target value is set to 500 W and 750 W in the middle of the four set output powers. Even when the average power load is to be set, the output target value is set to 1000 W. In addition, as shown in FIG. 9 of Patent Document 1, in the adjustment range lowering operation mode in the step-type adjustment type output adjustment operation, the output target value is set to 750 W in the middle of the four-stage set output power. Even at the average power load to be performed, the output target value is set to 500W.

このように複数の出力制限運転形態として、予測給湯熱負荷に対して熱出力が不足するのを抑制して、熱出力が不足する状況に対処することが可能なもの、予測給湯熱負荷に対して熱出力が余剰となるのを抑制して、熱出力が余剰となる状況に対処することが可能なものを備えさせて、それら複数の出力制限運転形態から、予測電力負荷に応じて運転したときに、省エネ性が優れ且つ予測給湯熱負荷に応じた給湯量を得るのに優れたものを選択して、その選択した出力制限運転形態にて熱電併給装置を運転することから、熱出力不足状況及び熱出力余剰状況のいずれにも対処することが可能となると共に、省エネルギ性を向上することが可能となっていた。
特開2004−271006号公報
As described above, as a plurality of output limited operation modes, it is possible to cope with the situation where the heat output is insufficient by suppressing the shortage of heat output with respect to the predicted hot water supply heat load, In order to prevent the heat output from surplus and to be able to cope with the situation where the heat output is surplus, the plurality of output limited operation modes were operated according to the predicted power load. Sometimes, the heat output is insufficient because the heat and power supply device is operated in the selected output limited operation mode by selecting the one that is excellent in energy saving and obtaining the hot water supply amount according to the predicted hot water supply heat load. Both of the situation and the surplus heat output situation can be dealt with and energy saving can be improved.
JP 2004-271006 A

ところで、コジェネレーションシステムにおいては、発電装置の発電に伴って発生する二酸化炭素COの削減(または一次エネルギの削減)に効果がある発電方法が要望されている。
そこで、本出願の発明者らは、二酸化炭素COの削減に効果がある発電方法を次のような方法で求めた。
1.様々な家庭の電力消費量および給湯消費量データを計測する。
2.計測したデータを用いて最も二酸化炭素CO削減に効果的な発電量を解析する(線形計画法などを用いて)。
3.解析結果から、二酸化炭素CO削減に効果的な発電方法の知見を集める。
By the way, in the cogeneration system, there is a demand for a power generation method that is effective in reducing carbon dioxide CO 2 (or reducing primary energy) generated with power generation by the power generation device.
Accordingly, the inventors of the present application have sought a power generation method effective for reducing carbon dioxide CO 2 by the following method.
1. Measure power consumption and hot water consumption data for various households.
2. Using the measured data, the amount of power generation that is most effective for reducing carbon dioxide CO 2 is analyzed (using linear programming or the like).
3. From the analysis results, collected knowledge of effective power generation method to reduce carbon dioxide CO 2.

例えば、家庭の消費量分布は、図1に示すようになっている。すなわち、電力消費量が「小」であり給湯消費量(ガス消費量)が「大」である家庭(太い実線で囲まれている)は図1の左上に分布している。電力消費量が「大」であり給湯消費量が「小」である家庭(細い実線で囲まれている)は図1の右下に分布している。そして、電力消費量が「中」であり給湯消費量が「中」である家庭(太い破線で囲まれている)が、これら両グループの間に分布している。   For example, the household consumption distribution is as shown in FIG. That is, households (enclosed by thick solid lines) whose power consumption is “small” and hot water consumption (gas consumption) is “large” are distributed in the upper left of FIG. Homes whose power consumption is “large” and hot water consumption is “small” (enclosed by a thin solid line) are distributed in the lower right of FIG. And households (enclosed by thick broken lines) whose power consumption is “medium” and hot water consumption is “medium” are distributed between these two groups.

電力消費量が「小」であり給湯消費量が「大」である家庭においては、図2に示すような電力消費量(図2にて細い実線で示す)に対して発電量を解析すると、最適な発電量は図2にて太い実線で示されることが得られる。したがって、電力消費量が「小」であり給湯消費量が「大」である家庭において、二酸化炭素CO削減に効果的な発電方法は電力消費量に追従する発電であることがわかる。 In a household where the power consumption is “small” and the hot water consumption is “large”, when the power generation amount is analyzed with respect to the power consumption as shown in FIG. 2 (indicated by a thin solid line in FIG. 2), It can be seen that the optimum power generation amount is indicated by a thick solid line in FIG. Therefore, it can be seen that in a home where the power consumption is “small” and the hot water supply consumption is “large”, the power generation method effective in reducing carbon dioxide CO 2 is power generation that follows the power consumption.

また、電力消費量が「中」であり給湯消費量が「中」である家庭においては、図3に示すような電力消費量(図3にて細い実線で示す)に対して発電量を解析すると、最適な発電量は図3にて太い実線で示されることが得られる。したがって、電力消費量が「中」であり給湯消費量が「中」である家庭において、二酸化炭素CO削減に効果的な発電方法は電力消費量の下側に沿った発電であることがわかる。 Moreover, in a household where the power consumption is “medium” and the hot water consumption is “medium”, the power generation amount is analyzed with respect to the power consumption as shown in FIG. 3 (indicated by a thin solid line in FIG. 3). Then, it is obtained that the optimum power generation amount is indicated by a thick solid line in FIG. Therefore, it is understood that the power generation method effective for reducing carbon dioxide CO 2 is power generation along the lower side of the power consumption in the home where the power consumption is “medium” and the hot water consumption is “medium”. .

また、電力消費量が「大」であり給湯消費量が「小」である家庭においては、図4に示すような電力消費量(図4にて細い実線で示す)に対して発電量を解析すると、最適な発電量は図4にて太い実線で示されることが得られる。したがって、電力消費量が「大」であり給湯消費量が「小」である家庭において、二酸化炭素CO削減に効果的な発電方法は電力消費量の下側に沿った発電電力よりさらに低い電力での発電であることがわかる。
つまり、上述した3パターンにおいては各パターンに応じた発電方法にて発電することが二酸化炭素COの削減(または一次エネルギの削減)に最も効果があることがわかった。
In addition, in a household where the power consumption is “large” and the hot water consumption is “small”, the power generation amount is analyzed with respect to the power consumption as shown in FIG. 4 (indicated by a thin solid line in FIG. 4). Then, it is obtained that the optimum power generation amount is indicated by a thick solid line in FIG. Therefore, in a household where the power consumption is “large” and the hot water supply consumption is “small”, the power generation method effective for reducing carbon dioxide CO 2 is lower than the power generated along the lower side of the power consumption. It turns out that it is power generation at.
In other words, in the three patterns described above, it has been found that power generation by a power generation method corresponding to each pattern is most effective in reducing carbon dioxide CO 2 (or reducing primary energy).

一方、上述した特許文献1に記載のコジェネレーションシステムにおいては、電力負荷に応じて出力電力を調整するように運転しながらも、給湯熱負荷に対する適応性及び省エネルギ性を向上することができる。しかし、少なくとも、電力消費量が「大」であり給湯消費量が「小」である場合に対しては、前述した二酸化炭素CO削減に効果的な発電方法は実施されていない。したがって、給湯熱負荷に対する適応性及び省エネルギ性をさらに向上する余地がある。 On the other hand, in the cogeneration system described in Patent Document 1 described above, it is possible to improve the adaptability and energy saving with respect to the hot water supply heat load while operating to adjust the output power according to the power load. However, at least when the power consumption is “large” and the hot water supply consumption is “small”, the above-described power generation method effective for reducing carbon dioxide CO 2 has not been implemented. Therefore, there is room for further improving the adaptability and energy saving with respect to the hot water supply heat load.

本発明は、上述した各問題を解消するためになされたもので、電力負荷に応じて出力電力を調整するように運転しながらも、給湯熱負荷に対する適応性及び省エネルギ性を向上させることが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。   The present invention has been made to solve the above-described problems, and can improve adaptability and energy saving with respect to a hot water supply heat load while operating to adjust the output power according to the power load. The purpose is to provide a cogeneration system.

上記の課題を解決するため、請求項1に係る発明の構成上の特徴は、負荷装置に電力を供給する発電装置と、発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置を制御する制御装置と、発電装置の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯槽と、を備えたコジェネレーションシステムにおいて、貯湯槽の残湯量を検出する残湯量検出手段と、負荷装置にて消費された消費電力量を検出する消費電力量検出手段と、をさらに備え、制御装置は、残湯量検出手段によって検出した残湯量が少ない場合には、湯水の生成を増大するように発電装置を制御する湯水生成増大制御手段と、残湯量検出手段によって検出した残湯量が多い場合には、湯水の生成を減少するように発電装置を制御する湯水生成減少制御手段と、残湯量検出手段によって検出した残湯量に基づいて湯水生成増大制御手段による制御と湯水生成減少制御手段による制御とを切り替える切替手段と、消費電力量検出手段によって検出された消費電力量のデータを記憶する記憶手段と、を備え、湯水生成減少制御手段は、記憶手段に記憶されている消費電力量のデータのうちの最近の所定時間中の最小消費電力量を発電量指示値として導出する発電量指示値導出手段と、発電量指示値導出手段によって導出した発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置を制御する発電制御手段と、を備えたことである。
In order to solve the above-described problem, the structural feature of the invention according to claim 1 is that the power generation device that supplies power to the load device and the power generation device is controlled so that the power generation amount corresponds to the power generation amount instruction value. In a cogeneration system comprising a control device and a hot water storage tank for storing hot water from which the exhaust heat of the power generator is recovered, the remaining hot water amount detecting means for detecting the remaining hot water amount in the hot water storage tank and consumption consumed by the load device A power consumption detecting means for detecting the amount of power , and the control device generates hot water for controlling the power generation device to increase the generation of hot water when the remaining hot water amount detected by the remaining hot water amount detecting means is small. When the amount of remaining hot water detected by the increase control means and the remaining hot water amount detecting means is large, the remaining hot water detected by the hot water generation decreasing control means for controlling the power generator so as to reduce the generation of hot water and the remaining hot water detected by the remaining hot water amount detecting means. And a storage means for storing data of the power consumption amount detected and switching means for switching and controlling, by the power consumption detecting means by controlling a hot water generation reduction control means according to hot water generation increase control means based on, hot water The generation reduction control means includes: a power generation amount instruction value deriving means for deriving a minimum power consumption amount during a recent predetermined time from the power consumption amount data stored in the storage means as a power generation amount instruction value; and a power generation amount instruction And a power generation control means for controlling the power generation device so that the power generation amount is in accordance with the power generation amount instruction value derived by the value deriving means .

また請求項2に係る発明の構成上の特徴は、請求項1において、所定時間は、貯湯槽が所定温度以上の湯水で満たされる満タン状態となるかまたは満タン状態に近づくほど長くなり、所定温度以上の湯水がない空状態となるかまたは空状態に近づくほど短くなるように変更されることである。
Moreover, the structural feature of the invention according to claim 2 is that in claim 1 , the predetermined time is longer as the hot water tank is filled with hot water of a predetermined temperature or higher or approaches a full tank state, It is to be changed so that it becomes an empty state where there is no hot water above a predetermined temperature or becomes shorter as it approaches the empty state.

上記のように構成した請求項1に係る発明の制御装置においては、切替手段が、残湯量検出手段によって検出した残湯量に基づいて湯水生成増大制御手段による制御と湯水生成減少制御手段による制御とを切り替える。そして、湯水生成増大制御手段が、残湯量検出手段によって検出した残湯量が少ない場合には、湯水の生成を増大するように発電装置を制御し、湯水生成減少制御手段が、残湯量検出手段によって検出した残湯量が多い場合には、湯水の生成を減少するように発電装置を制御する。したがって、貯湯槽の残湯量に応じた発電方法に適切に切り替えて、貯湯槽の残湯量を考慮して適切な発電出力量に制御するので、電力負荷に応じて出力電力を調整するように運転しながらも、給湯熱負荷に対する適応性及び省エネルギ性を向上させることができる。
また、湯水生成減少制御手段において、発電量指示値導出手段が、記憶手段に記憶されている消費電力量のデータのうちの最近の所定時間中の最小消費電力量を発電量指示値として導出し、発電制御手段が、発電量指示値導出手段によって導出した発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置を制御する。したがって、発電出力をできるだけ抑制して、湯水生成をできるだけ減少する発電を実施することができる。
In the control device of the invention according to claim 1 configured as described above, the switching unit includes a control by the hot water generation increase control unit and a control by the hot water generation decrease control unit based on the remaining hot water amount detected by the remaining hot water amount detection unit. Switch. When the remaining hot water amount detected by the remaining hot water amount detecting means is small, the hot water generation increasing control means controls the power generator so as to increase the generation of hot water, and the hot water generation decreasing control means is controlled by the remaining hot water amount detecting means. When the amount of remaining hot water detected is large, the power generation device is controlled so as to reduce the production of hot water. Therefore, the power generation method is appropriately switched according to the amount of hot water remaining in the hot water tank, and the power generation output amount is controlled in consideration of the amount of hot water remaining in the hot water tank, so that the output power is adjusted according to the power load. However, the adaptability and energy saving with respect to the hot water supply heat load can be improved.
In the hot water generation reduction control means, the power generation amount instruction value deriving means derives the minimum power consumption amount during the most recent predetermined time from the power consumption amount data stored in the storage means as the power generation amount instruction value. Then, the power generation control unit controls the power generation device so that the power generation amount corresponds to the power generation amount instruction value derived by the power generation amount instruction value deriving unit. Therefore, it is possible to perform power generation that suppresses power generation output as much as possible and reduces hot water production as much as possible.

上記のように構成した請求項2に係る発明においては、請求項1に係る発明において、所定時間は、貯湯槽が所定温度以上の湯水で満たされる満タン状態となるかまたは満タン状態に近づくほど長くなり、所定温度以上の湯水がない空状態となるかまたは空状態に近づくほど短くなるように変更される。これにより、貯湯槽が所定温度以上の湯水で満たされる満タン状態となるかまたは満タン状態に近づく場合には、所定時間が長くなるので、消費電力量のデータを多くして選択の幅を広くすることにより、発電指示値をできるだけ小さい値に設定することができる。また、むやみに発電指示値を小さい値に設定することなく最近の消費傾向を踏まえて設定することができる。
In the invention according to Claim 2 as constructed above, in the invention according to claim 1, the predetermined time, the hot water storage tank approaches or full state the full state to be filled with hot water of a predetermined temperature or higher It is changed so that it becomes longer as it becomes empty, and there is no hot water above a predetermined temperature, or it becomes shorter as it approaches the empty state. As a result, when the hot water tank is filled with hot water of a predetermined temperature or higher or approaches to a full tank, the predetermined time becomes longer. By widening, the power generation instruction value can be set as small as possible. Moreover, it is possible to set the power generation instruction value based on the recent consumption tendency without setting the power generation instruction value to a small value.

以下、本発明によるコジェネレーションシステムの一実施の形態について説明する。図1はこのコジェネレーションシステムの概要を示す概要図である。このコジェネレーションシステムは、負荷装置21に電力を供給する発電装置10と、発電装置10の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯槽30と、発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置10を制御する制御装置40とを備えている。   Hereinafter, an embodiment of a cogeneration system according to the present invention will be described. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overview of this cogeneration system. In this cogeneration system, the power generation device 10 that supplies power to the load device 21, the hot water storage tank 30 that stores hot water from which the exhaust heat of the power generation device 10 is collected, and the power generation amount according to the power generation amount instruction value are obtained. And a control device 40 that controls the power generation device 10.

発電装置10は、燃料電池発電装置であり、直流電力を発生する発電器11と、発電器11から供給された直流電力を交流電力に変換して出力する変換器(例えばインバータ)12とを備えている。なお、発電装置10としては、燃料電池発電装置の他に、ディーゼルエンジン、ガスエンジン、ガスタービン、マイクロガスタービンなどの原動機とこの原動機によって駆動される発電機から構成されたものでもよい。   The power generation device 10 is a fuel cell power generation device, and includes a power generator 11 that generates DC power, and a converter (for example, an inverter) 12 that converts the DC power supplied from the power generator 11 into AC power and outputs the AC power. ing. In addition to the fuel cell power generation device, the power generation device 10 may be configured by a prime mover such as a diesel engine, a gas engine, a gas turbine, or a micro gas turbine, and a generator driven by the prime mover.

発電器11は、改質装置、一酸化炭素低減装置(以下CO低減装置という)および燃料電池から構成されている。改質装置は、燃料供給装置13から供給される燃料を水供給装置14から供給される水で水蒸気改質して水素リッチな改質ガスを生成してCO低減装置に導出するものである。CO低減装置は、改質ガスに含まれる一酸化炭素を低減して燃料電池に導出するものである。燃料電池は、燃料極に供給された改質ガス中の水素および空気極に供給された酸化剤ガスである空気を用いて発電するものである。   The generator 11 includes a reformer, a carbon monoxide reduction device (hereinafter referred to as a CO reduction device), and a fuel cell. In the reformer, the fuel supplied from the fuel supply device 13 is steam-reformed with water supplied from the water supply device 14 to generate a hydrogen-rich reformed gas, which is led to the CO reduction device. The CO reduction device reduces carbon monoxide contained in the reformed gas and leads it to the fuel cell. The fuel cell generates power using hydrogen in the reformed gas supplied to the fuel electrode and air that is an oxidant gas supplied to the air electrode.

変換器12は、電力使用場所20に設置されている複数の負荷装置21に送電線15を介してそれぞれ接続されており、変換器12から出力される交流電力は必要に応じて各負荷装置21に供給されている。負荷装置21は、電灯、アイロン、テレビ、洗濯機、電気コタツ、電気カーペット、エアコン、冷蔵庫などの電気器具である。なお、変換器12と電力使用場所20とを接続する送電線15には電力会社の系統電源16も接続されており(系統連系)、発電装置10の発電量より負荷装置21の総消費電力が上回った場合、その不足電力を系統電源16から受電して補うようになっている。電力計22は、負荷装置21にて消費された消費電力量を検出する消費電力量検出手段であり、電力使用場所20で使用される全ての負荷装置21の合計消費電力を検出して、発電制御装置40に送信するようになっている。   The converter 12 is connected to a plurality of load devices 21 installed at the power use place 20 via the power transmission line 15, and the AC power output from the converter 12 is supplied to each load device 21 as necessary. Has been supplied to. The load device 21 is an electric appliance such as an electric lamp, iron, television, washing machine, electric kotatsu, electric carpet, air conditioner, and refrigerator. In addition, the power source 15 of the electric power company is also connected to the power transmission line 15 connecting the converter 12 and the power use place 20 (system connection), and the total power consumption of the load device 21 is determined by the power generation amount of the power generation device 10. Is exceeded, the insufficient power is received from the system power supply 16 and compensated. The wattmeter 22 is a power consumption detecting means for detecting the power consumption consumed by the load device 21, and detects the total power consumption of all the load devices 21 used at the power usage place 20 to generate power. The data is transmitted to the control device 40.

また、発電器11には、発電器11の排熱を回収して発電器11を冷却する熱媒体が循環する冷却回路31が接続されている。冷却回路31上には、熱交換器32が配設されている。一方、後述する貯湯槽30には、貯湯槽30内の湯水を加熱するための湯水循環回路33が接続されている。湯水循環回路33上には、熱交換器32が配設されている。熱交換器32は、冷却回路31を循環する熱媒体と湯水循環回路33を循環する湯水との間で熱交換が行われるものである。これにより、発電器11の発電中に図示しないポンプが駆動されて、冷却回路31を熱媒体が循環し、湯水循環回路33を湯水が循環すると、発電器11の排熱が熱媒体および熱交換器32を通って湯水に回収されて湯水が加熱されるようになっている。発電器11の排熱とは、例えば、燃料電池発電装置の場合、燃料電池スタックの排熱や改質装置の排熱などをいい、エンジン発電装置の場合、エンジンの排熱などが挙げられる。しかし、それに限定せず発電機それ自体の熱など回収可能な排熱なら何でも利用できる。   The generator 11 is connected to a cooling circuit 31 through which a heat medium for recovering exhaust heat of the generator 11 and cooling the generator 11 circulates. A heat exchanger 32 is disposed on the cooling circuit 31. On the other hand, a hot water circulation circuit 33 for heating hot water in the hot water tank 30 is connected to the hot water tank 30 described later. A heat exchanger 32 is disposed on the hot water circulation circuit 33. The heat exchanger 32 performs heat exchange between the heat medium circulating in the cooling circuit 31 and the hot water circulating in the hot water circulation circuit 33. As a result, a pump (not shown) is driven during power generation by the power generator 11 so that the heat medium circulates in the cooling circuit 31 and hot water circulates in the hot water circulation circuit 33, so that the exhaust heat of the power generator 11 is exchanged with the heat medium and heat. The hot water is recovered as hot water through the vessel 32 and heated. For example, in the case of a fuel cell power generation device, the exhaust heat of the power generator 11 refers to exhaust heat of a fuel cell stack or exhaust heat of a reformer, and in the case of an engine power generation device, examples include exhaust heat of an engine. However, the present invention is not limited to this, and any recoverable exhaust heat such as heat of the generator itself can be used.

貯湯槽30は、1つの柱状容器を備えており、その内部に温水が層状に、すなわち上部の温水が最も高温であり下部にいくにしたがって低温となり下部の温水が最も低温であるように貯留されるようになっている。貯湯槽30に貯留されている高温の温水が貯湯槽30の柱状容器の上部から導出され、その導出された分を補給するように水供給装置14からの水道水などの水(低温の水)が貯湯槽30の柱状容器の下部から導入されるようになっている。このような貯湯槽30は、発電装置10の近くに設置されている。   The hot water tank 30 is provided with one columnar container, in which hot water is stored in a layered manner, that is, hot water in the upper part is the hottest and becomes lower as it goes to the lower part, and the hot water in the lower part is stored at the lowest temperature. It has become so. Hot water stored in the hot water tank 30 is derived from the upper part of the columnar container of the hot water tank 30, and water such as tap water from the water supply device 14 (low temperature water) so as to replenish the derived amount. Is introduced from the lower part of the columnar container of the hot water tank 30. Such a hot water tank 30 is installed near the power generation apparatus 10.

また、貯湯槽30の内部には残湯量検出センサである温度センサ群34が設けられている。温度センサ群34は複数(本実施の形態においては5個)の温度センサ34−1,34−2,34−3,・・・,34−5から構成されており、上下方向(鉛直方向)に沿って等間隔(貯湯槽30内の上下方向高さの十分の一の距離)にて配設されている。温度センサ34−1は貯湯槽30の内部上面位置に配置されている。各温度センサ34−1,34−2,34−3,・・・,34−5はその位置の貯湯槽30内の液体(温水または水)の温度をそれぞれ検出するものである。この温度センサ群による各位置での湯温の検出結果に基づいて貯湯槽30内の残湯量が検出されるようになっている。残湯量は、貯湯槽30内に残っている所定温度(例えば60℃)以上である温水の残量を表している。したがって、例えば、各温度センサ34−1〜34−3が60℃以上を検出し、各温度センサ34−4〜34−5が60℃未満を検出している場合には、残湯量検出センサ34は貯湯槽30天井内壁面から温度センサ34−3までの水量(湯量)を残湯量として検出する。このときの残湯量は貯湯槽30の容量の1/2である。また、各温度センサ34−1〜34−4が60℃以上を検出し、各温度センサ34−5が60℃未満を検出している場合には、残湯量検出センサ34は貯湯槽30の容量の3/4を残湯量として検出する。   In addition, a temperature sensor group 34 which is a remaining hot water amount detection sensor is provided inside the hot water tank 30. The temperature sensor group 34 is composed of a plurality of (in this embodiment, five) temperature sensors 34-1, 34-2, 34-3,..., 34-5, and the vertical direction (vertical direction). Are arranged at equal intervals (tenths of the height in the vertical direction in the hot water tank 30). The temperature sensor 34-1 is disposed on the inner upper surface of the hot water tank 30. Each of the temperature sensors 34-1, 34-2, 34-3,..., 34-5 detects the temperature of the liquid (hot water or water) in the hot water storage tank 30 at that position. The amount of remaining hot water in the hot water storage tank 30 is detected based on the detection result of the hot water temperature at each position by the temperature sensor group. The remaining hot water amount represents the remaining amount of hot water remaining in the hot water storage tank 30 that is equal to or higher than a predetermined temperature (for example, 60 ° C.). Therefore, for example, when each temperature sensor 34-1 to 34-3 detects 60 ° C. or more and each temperature sensor 34-4 to 34-5 detects less than 60 ° C., the remaining hot water amount detection sensor 34 Detects the amount of water (the amount of hot water) from the inner wall surface of the hot water tank 30 to the temperature sensor 34-3 as the amount of remaining hot water. The amount of remaining hot water at this time is ½ of the capacity of the hot water tank 30. Moreover, when each temperature sensor 34-1 to 34-4 detects 60 degreeC or more and each temperature sensor 34-5 has detected less than 60 degreeC, the remaining hot water amount detection sensor 34 is the capacity | capacitance of the hot water tank 30. 3/4 is detected as the amount of remaining hot water.

なお、60℃以上を検出した温度センサと60℃未満を検出した温度センサとの間の残湯量は、これら両温度センサを含む上下複数の温度センサによって算出される温度勾配とセンサ間距離に基づいて算出することができるので、この算出したセンサ間の残湯量を合算することにより、貯湯槽30内の残湯量をより正確に算出することができる。   The amount of remaining hot water between the temperature sensor detecting 60 ° C. or more and the temperature sensor detecting less than 60 ° C. is based on the temperature gradient calculated by a plurality of upper and lower temperature sensors including these two temperature sensors and the distance between the sensors. Therefore, the remaining hot water amount in the hot water storage tank 30 can be calculated more accurately by adding up the calculated remaining hot water amounts between the sensors.

貯湯槽30には、給湯管35が接続されている。給湯管35には、上流から順番に補助加熱装置である電気湯沸かし器(図示省略)、温度センサ(図示省略)および流量センサ36が配設されている。電気湯沸かし器は、給湯管35を通過する貯湯槽30からの湯水を加熱して給湯するようになっている。温度センサは電気湯沸かし器を通過した後の湯水の温度を検出するものであり、その検出信号は制御装置40に送信されるようになっている。すなわち、温度センサで検出した湯水の温度が設定された給湯温度となるように、電気湯沸かし器で加熱している。また、図示していないが、給湯管35には貯湯槽30の導出口と温度センサとの間に水供給装置14からの水道水が合流するようになっている。これにより、貯湯槽30からの湯水を降温している。流量センサ36は、貯湯槽30から供給されている湯水量(給湯量)を検出するものである。流量センサ36の検出信号は制御装置40に送信されるようになっている。制御装置40は、受信した給湯消費量を記憶して給湯需要パターンを作成・更新している。   A hot water supply pipe 35 is connected to the hot water tank 30. The hot water supply pipe 35 is provided with an electric water heater (not shown), a temperature sensor (not shown), and a flow rate sensor 36 which are auxiliary heating devices in order from the upstream. The electric water heater heats hot water from the hot water storage tank 30 passing through the hot water supply pipe 35 to supply hot water. The temperature sensor detects the temperature of the hot water after passing through the electric water heater, and the detection signal is transmitted to the control device 40. That is, the hot water is heated by the electric water heater so that the temperature of the hot water detected by the temperature sensor becomes the set hot water temperature. Although not shown, tap water from the water supply device 14 is joined to the hot water supply pipe 35 between the outlet of the hot water tank 30 and the temperature sensor. Thereby, the temperature of the hot water from the hot water tank 30 is lowered. The flow sensor 36 detects the amount of hot water (hot water supply amount) supplied from the hot water tank 30. A detection signal of the flow sensor 36 is transmitted to the control device 40. The control device 40 stores the received hot water consumption and creates / updates a hot water supply demand pattern.

給湯管35には、貯湯槽30に貯留している湯水を給湯として利用する湯水使用場所25に設置されている複数の湯利用機器26aが接続されている。この湯利用機器26aとしては、浴槽、シャワ、キッチン(キッチンの蛇口)、洗面所(洗面所の蛇口)などがある。また、給湯管35には、貯湯槽30の湯水を熱源として利用する湯水使用場所25に設置されている熱利用機器26bが接続されている。この熱利用機器26bとしては、浴室暖房、床暖房、浴槽の湯を追い炊き機構などがある。なお、熱利用機器26bは貯湯槽30の湯水を直接利用する場合や貯湯槽30の湯水を間接的に利用する場合がある。   Connected to the hot water supply pipe 35 are a plurality of hot water use devices 26a installed in a hot water use place 25 that uses hot water stored in the hot water tank 30 as hot water supply. Examples of the hot water use device 26a include a bathtub, a shower, a kitchen (kitchen faucet), and a washroom (toilet faucet). The hot water supply pipe 35 is connected to a heat utilization device 26b installed in a hot water use place 25 that uses hot water in the hot water tank 30 as a heat source. Examples of the heat utilization device 26b include bathroom heating, floor heating, and a hot water bathing mechanism. The heat utilization device 26b may use the hot water in the hot water tank 30 directly or indirectly use the hot water in the hot water tank 30.

制御装置40は、マイクロコンピュータ(図示省略)を有しており、マイクロコンピュータは、バスを介してそれぞれ接続された入出力インターフェース、CPU、RAMおよびROM(いずれも図示省略)を備えている。CPUは、図6〜図8のフローチャートに対応したプログラムを実行して、発電装置の発電量(出力電力)を制御している。RAMは同プログラムの実行に必要な変数を一時的に記憶するものであり、ROMは前記プログラムを記憶するものである。   The control device 40 includes a microcomputer (not shown), and the microcomputer includes an input / output interface, a CPU, a RAM, and a ROM (all not shown) connected through a bus. The CPU executes a program corresponding to the flowcharts of FIGS. 6 to 8 to control the power generation amount (output power) of the power generation device. The RAM temporarily stores variables necessary for executing the program, and the ROM stores the program.

次に、上述したコジェネレーションシステムの作動について図6〜図8を参照して説明する。制御装置40は、発電器11が発電可能な状態となると、図6に示すプログラムを所定の短時間毎(例えば、60秒)に実行する。制御装置40は、温度センサ群34を使用して貯湯槽30の残湯量を計測し(ステップ102)、計測した残湯量を制御装置40の記憶部(図示省略)に記憶する(ステップ104)。そして、制御装置40は、流量センサ36を使用して湯水使用場所25の給湯消費量を計測し(ステップ106)、計測した給湯消費量を制御装置40の記憶部(図示省略)に記憶する(ステップ108)。このとき、計測した日時を合わせて記憶する。また、この給湯消費量データから給湯消費量履歴(湯水需要パターン)を作成・記憶する。さらに、制御装置40は、湯水需要パターンおよび今回計測した給湯消費量に基づいて所定時間先までの給湯予測量を算出する(ステップ110)。このとき、給湯の使用先を検出しその検出結果を利用してもよい。   Next, the operation of the above-described cogeneration system will be described with reference to FIGS. The control device 40 executes the program shown in FIG. 6 every predetermined short time (for example, 60 seconds) when the power generator 11 is in a state capable of generating power. The control device 40 measures the remaining hot water amount in the hot water storage tank 30 using the temperature sensor group 34 (step 102), and stores the measured remaining hot water amount in a storage unit (not shown) of the control device 40 (step 104). And the control apparatus 40 measures the hot water consumption of the hot water use place 25 using the flow sensor 36 (step 106), and memorize | stores the measured hot water consumption in the memory | storage part (illustration omitted) of the control apparatus 40 (not shown). Step 108). At this time, the measured date and time are stored together. Also, a hot water consumption history (hot water demand pattern) is created and stored from the hot water consumption data. Furthermore, the control device 40 calculates the predicted hot water supply amount for a predetermined time ahead based on the hot water demand pattern and the hot water supply consumption measured this time (step 110). At this time, the use destination of hot water supply may be detected and the detection result may be used.

制御装置40は、先に計測した残湯量、先に算出した給湯予測量、およびパラメータTに基づいて発電装置10の発電出力を制御する。パラメータTは、湯水生成増大制御を実行するか湯水生成減少制御を実行するかを切り替えるための値である。パラメータTが0であれば湯水生成増大制御が実行され、パラメータTが0以外であれば湯水生成減少制御が実行される。また、パラメータTは、このような切り替えをするためだけでなく、最小消費電力量を導出する消費電力データの範囲(所定時間範囲)すなわち過去何時間分の中から最小消費電力量を導出する所定時間を規定する値でもある。この所定時間が短くて例えば1分であれば(T=1であれば)、過去1分間の消費電力のデータ(前回と今回の消費電力)のなかから最小値を選択することになる。また、この所定時間が長くて例えば120分であれば(T=120であれば)、過去120分間の消費電力のデータのなかから最小値を選択することになる。消費電力が変動することを考慮すると、所定時間が長いほど消費電力量の小さい値が含まれやすくなる。   The control device 40 controls the power generation output of the power generation device 10 based on the previously measured amount of remaining hot water, the previously calculated amount of hot water supply, and the parameter T. The parameter T is a value for switching whether to execute hot water generation increase control or hot water generation decrease control. If the parameter T is 0, hot water generation increase control is executed, and if the parameter T is other than 0, hot water generation decrease control is executed. The parameter T is not only used for such switching, but is also a predetermined power consumption data range (predetermined time range) for deriving the minimum power consumption amount, that is, a predetermined amount for deriving the minimum power consumption amount from the past hours. It is also a value that defines time. If this predetermined time is short, for example, 1 minute (if T = 1), the minimum value is selected from the power consumption data for the past 1 minute (previous and current power consumption). If the predetermined time is long, for example, 120 minutes (T = 120), the minimum value is selected from the power consumption data for the past 120 minutes. Considering that the power consumption fluctuates, the longer the predetermined time, the smaller the value of the power consumption is likely to be included.

(1)残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値以下であり、かつ、パラメータTが0である場合、制御装置40は、湯水生成増大制御を実施する(ステップ116)。すなわち、制御装置40は、ステップ112、114にてそれぞれ「YES」と判定した場合、またはステップ112、114にて「YES」、「NO」と判定し、ステップ120でパラメータTが1減少した結果0となって、ステップ122にて「YES」と判定した場合、プログラムをステップ116に進めて湯水生成増大制御ルーチン(後述する)を実行する。   (1) When the remaining hot water amount is equal to or less than the value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount and the parameter T is 0, the control device 40 performs hot water generation increase control (step 116). That is, the control device 40 determines “YES” in steps 112 and 114, or “YES” and “NO” in steps 112 and 114, respectively, and the result of the parameter T being decreased by 1 in step 120. When it becomes 0 and it is determined as “YES” in Step 122, the program is advanced to Step 116, and a hot water generation increase control routine (described later) is executed.

なお、ステップ112においては、残湯量から給湯予測値を減算した値が第1所定値以下であれば「YES」と判定し、そうでなければ「NO」と判定する。第1所定値は、貯湯槽30の容量の半分以下に設定されるのが好ましく、また、突発的に使用される給湯量などを考慮して設定されるのが好ましい。また、ステップ114、122においては、パラメータTが0であれば「YES」と判定し、そうでなければ「NO」と判定する。   In step 112, if the value obtained by subtracting the hot water supply predicted value from the remaining hot water amount is equal to or smaller than the first predetermined value, it is determined as “YES”, otherwise it is determined as “NO”. The first predetermined value is preferably set to less than half of the capacity of the hot water tank 30, and is preferably set in consideration of the amount of hot water used unexpectedly. In steps 114 and 122, if the parameter T is 0, it is determined as “YES”, and if not, it is determined as “NO”.

(2)残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値以下であり、かつ、パラメータTが0でない場合、制御装置40は、湯水生成減少制御を実施する(ステップ130)。具体的には、制御装置40は、ステップ112、114にて「YES」、「NO」と判定し、ステップ120でパラメータTが1減少した結果0とならない場合、ステップ122にて「NO」と判定して、プログラムをステップ130に進めて湯水生成減少制御ルーチン(後述する)を実行する。   (2) When the remaining hot water amount is equal to or less than the value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount and the parameter T is not 0, the control device 40 performs hot water generation reduction control (step 130). Specifically, the control device 40 determines “YES” or “NO” in steps 112 and 114, and when the parameter T is decreased by 1 in step 120 and does not become 0, “NO” is determined in step 122. If it is determined, the program proceeds to step 130 to execute a hot water generation reduction control routine (described later).

(3)残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値より大きく、かつ残湯量が給湯予測量に第2所定値を加算した値以上である場合、制御装置40は、湯水生成減少制御を実施する(ステップ130)。具体的には、制御装置40は、ステップ112、124にて「NO」、「YES」と判定して、プログラムをステップ130に進めて湯水生成減少制御ルーチン(後述する)を実行する。   (3) When the remaining hot water amount is larger than the value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount and the remaining hot water amount is equal to or greater than the value obtained by adding the second predetermined value to the predicted hot water supply amount, the control device 40 reduces the generation of hot water. Control is performed (step 130). Specifically, the control device 40 determines “NO” or “YES” in steps 112 and 124, advances the program to step 130, and executes a hot water generation reduction control routine (described later).

なお、ステップ124においては、残湯量から給湯予測値を減算した値が第2所定値以上であれば「YES」と判定し、そうでなければ「NO」と判定する。また、制御装置40は、ステップ124にて「YES」と判定するとプログラムをステップ126に進めて、パラメータTがTmaxに達していない場合には、パラメータTを1増加する(ステップ128)。一方パラメータTがTmaxに達している場合には、ステップ128をジャンプしてパラメータTの増加を中止する。ステップ126においては、パラメータTがTmax以上であれば「YES」と判定し、そうでなければ「NO」と判定する。
また、第2所定値は第1所定値より大きい値に設定されている。第2所定値は、貯湯槽30の容量の半分より大きい値に設定されるのが好ましい。
In step 124, “YES” is determined if the value obtained by subtracting the hot water supply predicted value from the remaining hot water amount is equal to or greater than the second predetermined value, and “NO” is determined otherwise. If the determination result is “YES” in step 124, the control device 40 advances the program to step 126, and if the parameter T has not reached Tmax, the control device 40 increases the parameter T by 1 (step 128). On the other hand, if the parameter T has reached Tmax, step 128 is jumped to stop increasing the parameter T. In step 126, “YES” is determined if the parameter T is equal to or greater than Tmax, and “NO” is determined otherwise.
The second predetermined value is set to a value larger than the first predetermined value. The second predetermined value is preferably set to a value larger than half of the capacity of the hot water tank 30.

(4)残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値より大きく、かつ残湯量が給湯予測量に第2所定値を加算した値未満である場合、制御装置40は、それまでの制御すなわち湯水生成増大制御または湯水生成減少制御を実施する(ステップ132)。具体的には、制御装置40は、ステップ112、124にて「NO」とそれぞれ判定して、プログラムをステップ132に進めて現在実施されている湯水生成制御を維持する。   (4) When the remaining hot water amount is larger than the value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount and the remaining hot water amount is less than the value obtained by adding the second predetermined value to the predicted hot water supply amount, the control device 40 Control, that is, hot water production increase control or hot water production decrease control is performed (step 132). Specifically, the control device 40 determines “NO” in steps 112 and 124, respectively, advances the program to step 132, and maintains the hot water generation control currently being performed.

具体的にパラメータTの作動は、図15に示すようになる。貯湯槽30の残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値であるとする。この状態で発電装置10の運転が開始されると(時刻t0)、時刻t0では、残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値以下であり、かつ、パラメータTが0であるので、制御装置40は、湯水生成増大制御を実施する(ステップ116)。これにより、高温の湯水が生成されて貯湯槽30の上層から貯まり始めて、残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値より多くなる。   Specifically, the operation of the parameter T is as shown in FIG. It is assumed that the remaining hot water amount in the hot water storage tank 30 is a value obtained by adding a first predetermined value to the predicted hot water supply amount. When the operation of the power generation apparatus 10 is started in this state (time t0), the remaining hot water amount is equal to or less than the value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount and the parameter T is 0 at time t0. The control device 40 performs hot water production increase control (step 116). Thereby, hot hot water is generated and begins to be stored from the upper layer of the hot water tank 30, and the remaining hot water amount becomes larger than the value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount.

残湯量が給湯予測量に第2所定値を加算した値に到達するまで(時刻t1)は、現在実施されている湯水生成増大制御を維持する(ステップ132)。これにより、時刻t0から時刻t1までの間、湯水生成増大制御が実施されて、湯水生成が多くなる発電が実施される。また、残湯量が給湯予測量に第2所定値を加算した値に到達するまで(時刻t1)は、パラメータTは変更されないので0のままである。   Until the remaining hot water amount reaches a value obtained by adding the second predetermined value to the predicted hot water supply amount (time t1), the hot water generation increase control currently being performed is maintained (step 132). Thus, hot water generation increase control is performed from time t0 to time t1, and power generation that increases hot water generation is performed. Further, until the remaining hot water amount reaches the value obtained by adding the second predetermined value to the predicted hot water supply amount (time t1), the parameter T remains unchanged and remains 0.

残湯量が給湯予測量に第2所定値を加算した値に到達すると(時刻t1)、残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値より大きく、かつ残湯量が給湯予測量に第2所定値を加算した値以上であるので、制御装置40は、パラメータTを増加させるとともに湯水生成減少制御を実施する(ステップ130)。これにより、パラメータTの長大に伴って湯水の生成量が少なくなる発電が実施されることにより、貯湯槽30が温度的に満タンになりにくくなる。   When the remaining hot water amount reaches a value obtained by adding the second predetermined value to the predicted hot water supply amount (time t1), the remaining hot water amount is greater than the value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount, and the remaining hot water amount is Since it is equal to or greater than the value obtained by adding 2 predetermined values, the control device 40 increases the parameter T and performs hot water generation reduction control (step 130). As a result, the hot water storage tank 30 is unlikely to become full due to the generation of electric power that reduces the amount of hot water produced with the length of the parameter T.

パラメータTが増加してTmaxに到達すると(時刻t2)、それ以上パラメータTの値が増加するのを防止するために、パラメータTの増加を中止する。一方、パラメータTはTmaxと同じ値を維持しているので、引き続き湯水生成減少制御が実施される。   When the parameter T increases and reaches Tmax (time t2), the increase of the parameter T is stopped in order to prevent the parameter T from increasing further. On the other hand, since the parameter T maintains the same value as Tmax, the hot water generation reduction control is continuously performed.

このような制御が実施されるなか、給湯が開始される(時刻t3)と、貯湯槽30の高温の湯水が消費されて貯湯槽30の残湯量が少なくなる。残湯量が、給湯予測量に第2所定値を加算した値より小さくなり、給湯予測量に第1所定値を加算した値まで少なくなるまで(時刻t4)は、現在実施されている湯水生成減少制御を維持する(ステップ132)。これにより、時刻t2から時刻t4までの間、湯水生成減少制御が実施されて、湯水生成が少なくなる発電が実施される。また、残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値まで少なくなるまで(時刻t4)は、パラメータTは変更されないのでTmaxと同じ値のままである。   When hot water supply is started (time t3) while such control is performed, the hot water in the hot water tank 30 is consumed and the remaining hot water amount in the hot water tank 30 is reduced. Until the remaining hot water amount becomes smaller than the value obtained by adding the second predetermined value to the predicted hot water supply amount and decreases to the value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount (time t4), the hot water generation currently being reduced is reduced. Control is maintained (step 132). Thereby, hot water production | generation reduction control is implemented from the time t2 to the time t4, and the electric power generation which reduces hot water production is implemented. Further, since the parameter T is not changed until the remaining hot water amount decreases to a value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount (time t4), the value remains the same as Tmax.

残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値に到達すると(時刻t4)、残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値以下であり、かつ、パラメータTが0でないので、制御装置40は、パラメータTを減少させるとともに湯水生成減少制御を実施する(ステップ130)。これにより、パラメータTの短小に伴って湯水の生成量が多くなる発電が実施されることにより、貯湯槽30が温度的に空になりにくくなる。   When the remaining hot water amount reaches a value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount (time t4), the remaining hot water amount is equal to or less than the value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount, and the parameter T is not 0. The control device 40 decreases the parameter T and performs hot water generation reduction control (step 130). As a result, power generation is performed in which the amount of hot water generated increases as the parameter T decreases, so that the hot water storage tank 30 is less likely to become empty in terms of temperature.

そして、パラメータTの減少が進んでパラメータTが0になると(時刻t5)、制御装置40は、湯水生成増大制御を実施する(ステップ116)。これにより、高温の湯水が生成されて貯湯槽30の上層から再び貯まり始める。   When the parameter T decreases and the parameter T becomes 0 (time t5), the control device 40 performs hot water generation increase control (step 116). Thereby, hot hot water is generated and starts to be stored again from the upper layer of the hot water tank 30.

次に、上述したステップ116で実施される湯水生成増大制御について図7のフローチャートに沿って説明する。制御装置40は、電力計22を使用して電力使用場所20の消費電力を計測し(ステップ202)、計測した消費電力を記憶する(ステップ204)。そして、制御装置40は、記憶されている消費電力のデータをフィルタ処理し(フィルタ処理手段:ステップ206)、このフィルタ処理手段によってフィルタ処理された処理値と所定値を比較する(比較手段:ステップ208)。このとき、処理値が所定値未満である場合には「YES」と判定し第1の追従制御が実行可能であると判定して判別信号を0に設定し(ステップ210)、処理値が所定値以上である場合には「NO」と判定し第1の追従制御が実行可能でないと判定して判別信号を1に設定する(ステップ212)。第1の追従制御とは、消費電力と同一となるように発電装置10の出力電力を追従させる制御であり、第1の追従制御が実行可能であるとは、消費電力の変動が発電装置10の出力応答性能の範囲内であって第1の追従制御が実行できることである。   Next, the hot water generation increase control performed in step 116 described above will be described with reference to the flowchart of FIG. The control apparatus 40 measures the power consumption of the power usage place 20 using the wattmeter 22 (step 202), and stores the measured power consumption (step 204). The control device 40 filters the stored power consumption data (filter processing means: step 206), and compares the processing value filtered by the filter processing means with a predetermined value (comparison means: step). 208). At this time, if the processing value is less than the predetermined value, it is determined as “YES”, it is determined that the first follow-up control can be executed, and the determination signal is set to 0 (step 210). If it is greater than or equal to the value, it is determined as “NO”, it is determined that the first follow-up control cannot be executed, and the determination signal is set to 1 (step 212). The first follow-up control is control in which the output power of the power generation device 10 is made to follow the same as the power consumption. The first follow-up control can be executed. The first follow-up control can be executed within the output response performance range.

具体的には、ステップ206において、フィルタ処理として、発電装置10の出力応答性能の範囲外である消費電力の周波数成分すなわち発電装置10の出力電力が追従できない周波数成分のみを通過させて発電装置10の出力電力が追従できる低い周波数成分を除去している。すなわち、現時点のデータおよび記憶されている過去数件分(本実施形態においては2件分)のデータあるいは最近の所定時間分のデータに基づいて下記数1によってフィルタ処理を実行している。

Figure 0004620550
Specifically, in step 206, as the filtering process, only the frequency component of the power consumption that is outside the range of the output response performance of the power generation device 10, that is, the frequency component that cannot be followed by the output power of the power generation device 10 is passed. The low frequency component that can be followed by the output power is removed. That is, the filtering process is executed according to the following equation 1 based on the current data and the data for the past several items (two in this embodiment) or the data for the latest predetermined time.
Figure 0004620550

なお、u[k]およびy[k]は現時点でのデータ例えば時刻kの入力データおよび出力値(処理値)であり、zは遅れ演算子であり、a0,a1,a2,b0,b1,b2は定数である。   U [k] and y [k] are current data, for example, input data and output values (process values) at time k, z is a delay operator, and a0, a1, a2, b0, b1, b2 is a constant.

図9に示すように、領域A1、A2およびA3において発電装置10の出力応答性能を超えて消費電力が激しく周期的に変動するような場合、例えば電気コタツ、電気カーペット、エアコン、冷蔵庫など自動的に電源がオン・オフされる電気器具が外部負荷である場合において、電気器具の電源のオン・オフが発電装置10の出力応答性能を超えて繰り返される場合には、激しく周期的に変動する消費電力に発電電力が追従できない。しかし、このような消費電力のデータを上述したステップ206によってフィルタ処理すると、図10に示すように、低周波成分が除去されて高周波成分が強調される信号となる。これにより、フィルタ処理後の処理値と所定値Cとを容易に比較することが可能となり、発電電力が追従できない領域A1、A2およびA3を確実かつ的確に判定することができる。そして、ステップ208、210、212によって処理すると、図11に示すように、処理値が所定値未満である場合には第1の追従制御が実行可能であると判定して判別信号を0に設定し、処理値が所定値以上である場合には第1の追従制御が実行可能でないと判定して判別信号を1に設定する。   As shown in FIG. 9, when the power consumption greatly varies periodically exceeding the output response performance of the power generation device 10 in the areas A1, A2 and A3, for example, an electric kotatsu, an electric carpet, an air conditioner, a refrigerator, etc. automatically In the case where the electric appliance to be turned on / off is an external load, if the on / off of the electric appliance is repeated beyond the output response performance of the power generation apparatus 10, the consumption varies fluctuating periodically. The generated power cannot follow the power. However, when such power consumption data is filtered in step 206 described above, a low frequency component is removed and a high frequency component is emphasized as shown in FIG. As a result, it is possible to easily compare the processed value after filtering and the predetermined value C, and it is possible to reliably and accurately determine the regions A1, A2, and A3 where the generated power cannot follow. Then, when processing is performed in steps 208, 210, and 212, as shown in FIG. 11, when the processing value is less than the predetermined value, it is determined that the first follow-up control can be executed, and the determination signal is set to 0. If the processing value is equal to or greater than the predetermined value, it is determined that the first follow-up control cannot be executed, and the determination signal is set to 1.

そして、制御装置40は、判別信号が0である場合には、第1の追従制御を実行し(ステップ214,216)、判別信号が1である場合には、第1の追従制御と異なりかつ発電装置10の出力応答性能を考慮した第2の追従制御を実行する(ステップ214,218)。具体的には、制御装置40は、発電量が追従できる消費電力である場合には、記憶されている消費電力のデータを直接入力してその値を発電量指示値として発電器11に指示し、発電量が電力使用場所20で計測された消費電力に追従するように制御する(ステップ216)。一方、発電量が追従できない消費電力である場合には、平準化された消費電力のデータを入力した値を発電量指示値として発電器11に指示し、発電量が平準化した消費電力に追従するように制御する(ステップ218)。なお第2の追従制御は、記憶されている消費電力のデータを減衰処理したもの(本実施形態においては平準化したもの)に対して出力電力を追従させる制御であり、発電装置10の出力応答性能の範囲内となるようになっている。   When the determination signal is 0, the control device 40 executes the first follow-up control (steps 214 and 216). When the determination signal is 1, the control device 40 is different from the first follow-up control and Second follow-up control is performed in consideration of the output response performance of the power generation apparatus 10 (steps 214 and 218). Specifically, when the power generation amount is a power consumption that can be followed, the control device 40 directly inputs the stored power consumption data and instructs the generator 11 as the power generation amount instruction value. The power generation amount is controlled so as to follow the power consumption measured at the power usage place 20 (step 216). On the other hand, when the power generation amount cannot be followed, the generator 11 is instructed as a power generation amount indication value by inputting the leveled power consumption data, and the power generation amount follows the leveled power consumption. Control is performed (step 218). Note that the second follow-up control is control for causing the output power to follow the data obtained by attenuating the stored power consumption data (leveled in the present embodiment), and the output response of the power generation apparatus 10 It is designed to be within the performance range.

したがって、発電量が追従できない消費電力である場合における本発明による発電量は、図12にて細い実線で示される激しく周期的に変動する消費電力を平準化して振動が抑制(減衰)されたものに追従されるので、図12にて太い実線で示されるように制御される。図12においては上述した領域A1を拡大して示している。図12から明らかなように、発電量は消費電力の平均値をとるように変動している。一方、発電量が追従できない消費電力である場合における従来技術による発電量は、激しく変動する消費電力にできるだけ追従するように制御されるので、図13にて太い実線で示されるように消費電力の下側に沿うように制御される。したがって、本発明によれば、発電量が追従できない消費電力である場合、従来と比べて発電量を多くすることができるので、電力会社から購入する電力を少なく抑えることができる。また、発電量の振動を抑制することができるので発電量増加時の先行燃料投入量を少なく抑えることができるため、これにより二酸化炭素の発生も少なく抑えることができる。   Therefore, the power generation amount according to the present invention in the case where the power generation amount cannot follow the power generation amount is that in which the vibration is suppressed (attenuated) by leveling the power consumption that fluctuates violently and periodically shown by a thin solid line in FIG. Therefore, control is performed as shown by a thick solid line in FIG. In FIG. 12, the above-described region A1 is enlarged. As is clear from FIG. 12, the amount of power generation fluctuates so as to take an average value of power consumption. On the other hand, the power generation amount according to the prior art in the case where the power generation amount cannot be followed is controlled so as to follow the power consumption that fluctuates as much as possible. Therefore, as shown by the thick solid line in FIG. Controlled along the lower side. Therefore, according to the present invention, when the power generation amount is a power consumption that cannot be followed, the power generation amount can be increased as compared with the conventional case, so that the power purchased from the power company can be reduced. In addition, since the vibration of the power generation amount can be suppressed, the amount of preceding fuel input when the power generation amount increases can be suppressed to a low level, thereby reducing the generation of carbon dioxide.

さらに、上述したステップ130で実施される湯水生成減少制御について図8のフローチャートに沿って説明する。制御装置40は、電力計22を使用して電力使用場所20の消費電力を計測し(ステップ302)、計測した消費電力を記憶する(ステップ304)。このとき、計測した日時を合わせて記憶する。また、この電力消費量データから電力消費量履歴(電量需要パターン)を作成・記憶する。そして、制御装置40は、電力消費量データ(消費電力データ)のなかから現時点から所定時間前までのデータを読み出しそのなかで最小の消費電力量を導出する(ステップ306)。この所定時間は上述したようにパラメータTで規定される値である。そして、制御装置40は、この導出した消費電力量を発電量指示値として発電器11に指示し、発電量が最小消費電力量となるように制御する(ステップ308)。   Further, the hot water generation reduction control performed in step 130 described above will be described with reference to the flowchart of FIG. The control apparatus 40 measures the power consumption of the power usage place 20 using the wattmeter 22 (step 302), and stores the measured power consumption (step 304). At this time, the measured date and time are stored together. Further, a power consumption history (electricity demand pattern) is created and stored from the power consumption data. Then, the control device 40 reads data from the current time to a predetermined time before from the power consumption data (power consumption data), and derives the minimum power consumption among the data (step 306). This predetermined time is a value defined by the parameter T as described above. Then, the control device 40 instructs the power generator 11 to use the derived power consumption amount as a power generation amount instruction value, and performs control so that the power generation amount becomes the minimum power consumption amount (step 308).

例えば、図14の細い実線で示すように、給湯消費量が消費される場合、貯湯槽30の残湯量は、図14の太い実線で示すように変動する。そして、パラメータTが、このように変動する残湯量および給湯予測量に基づいて上述したように算出される。その結果を図15に示す。このパラメータTの結果に基づいて、発電方法が湯水生成増大制御または湯水生成減少制御に切り替えられるとともに、湯水生成減少制御の際には、パラメータTが大きければ湯水の生成を減少するように発電し、パラメータTが小さければ湯水の生成を増大するように発電する。   For example, as shown by a thin solid line in FIG. 14, when hot water consumption is consumed, the remaining hot water amount in the hot water storage tank 30 varies as shown by a thick solid line in FIG. 14. Then, the parameter T is calculated as described above based on the remaining hot water amount and the predicted hot water supply amount that vary in this way. The result is shown in FIG. Based on the result of the parameter T, the power generation method is switched to the hot water generation increase control or the hot water generation decrease control. In the hot water generation decrease control, if the parameter T is large, power generation is performed so as to decrease the generation of hot water. If the parameter T is small, power is generated so as to increase the production of hot water.

すなわち、時刻t0から時刻t1までの間、パラメータTは0であるので、湯水生成増大制御が実施される。時刻t1から時刻t5までの間、パラメータTは0より大きいので、湯水生成減少制御が実施される。このとき、パラメータTが大きくなるほど、所定時間が長くなるので、消費電力量の小さい値を得やすくなる。したがって、発電装置10への発電量指示値を小さくすることにより、図16に示すように、電力消費量の下側に沿った発電電力(図13で示すような発電出力)よりさらに低い電力で発電することができる。これにより、貯湯槽30が温度的に満タン状態となるかまたは満タン状態に近づく場合には、所定時間が長くなるので、消費電力量のデータを多くして選択の幅を広くすることにより、発電指示値をできるだけ小さい値に設定することができる。また、むやみに発電指示値を小さい値に設定することなく最近の消費傾向を踏まえて設定することができる。   That is, since the parameter T is 0 from the time t0 to the time t1, the hot water generation increase control is performed. Since the parameter T is larger than 0 from the time t1 to the time t5, the hot water production reduction control is performed. At this time, the larger the parameter T is, the longer the predetermined time is, so it becomes easier to obtain a value with a small amount of power consumption. Therefore, by reducing the power generation amount instruction value to the power generation device 10, as shown in FIG. 16, the power generated is lower than the power generated along the lower side of the power consumption (power generation output as shown in FIG. 13). It can generate electricity. As a result, when the hot water tank 30 becomes full in temperature or approaches the full state, the predetermined time becomes longer, so by increasing the power consumption data and widening the range of selection. The power generation instruction value can be set as small as possible. Moreover, it is possible to set the power generation instruction value based on the recent consumption tendency without setting the power generation instruction value to a small value.

また、パラメータTが小さくなるほど、所定時間が短くなるので、消費電力量に追従する値を得やすくなる。したがって、発電装置10への発電量指示値を消費電力量に近づけることにより、図16に示すように、電力消費量の下側に沿った発電電力(図13で示すような発電出力)に近い値で発電することができる。これにより、貯湯槽30が温度的に空状態に近づく場合には、所定時間が短くなるので、消費電力量のデータを少なくして選択の幅を狭くすることにより、発電指示値をできるだけ消費電力量に近い値に設定することができる。
そして、時刻t5以降は、パラメータTは0であるので、湯水生成増大制御が実施される。なお、本実施形態の発電装置10の最大出力は1kWであるので、それ以上は出力できない。
In addition, the smaller the parameter T, the shorter the predetermined time, so it becomes easier to obtain a value that follows the power consumption. Therefore, by approaching the power generation amount instruction value to the power generation apparatus 10 to the power consumption amount, as shown in FIG. 16, the power generation amount along the lower side of the power consumption amount (power generation output as shown in FIG. 13) is close. It can generate electricity with value. As a result, when the hot water tank 30 approaches an empty state in terms of temperature, the predetermined time is shortened. Therefore, the power generation instruction value can be reduced as much as possible by reducing the power consumption data and reducing the selection range. A value close to the amount can be set.
And after time t5, since parameter T is 0, hot water production increase control is performed. In addition, since the maximum output of the electric power generating apparatus 10 of this embodiment is 1 kW, it cannot output any more.

上述した説明から明らかなように、本実施形態においては、切替手段(ステップ112,124)が、残湯量検出手段(温度センサ群34)によって検出した残湯量に基づいて湯水生成増大制御手段(ステップ116)による制御と湯水生成減少制御手段(ステップ130)による制御とを切り替える。そして、湯水生成増大制御手段(ステップ116)が、残湯量検出手段によって検出した残湯量が少ない場合には、湯水の生成を増大するように発電装置を制御し、湯水生成減少制御手段(ステップ130)が、残湯量検出手段によって検出した残湯量が多い場合には、湯水の生成を減少するように発電装置を制御する。したがって、貯湯槽30の残湯量に応じた発電方法に適切に切り替えて、貯湯槽30の残湯量を考慮して適切な発電出力量に制御するので、電力負荷に応じて出力電力を調整するように運転しながらも、給湯熱負荷に対する適応性及び省エネルギ性を向上させることができる。   As is apparent from the above description, in the present embodiment, the switching means (steps 112 and 124) is based on the remaining hot water amount detected by the remaining hot water amount detection means (temperature sensor group 34), and the hot water production increase control means (step). 116) and hot water generation reduction control means (step 130). When the remaining hot water amount detected by the remaining hot water amount detecting means is small, the hot water generation increasing control means (step 116) controls the power generator so as to increase the generation of hot water, and the hot water generation decreasing control means (step 130). However, when the amount of remaining hot water detected by the remaining hot water amount detecting means is large, the power generation device is controlled so as to reduce the production of hot water. Therefore, the power generation method according to the amount of remaining hot water in the hot water tank 30 is appropriately switched, and the power generation output amount is controlled in consideration of the amount of hot water in the hot water tank 30, so that the output power is adjusted according to the power load. While operating, the adaptability to the hot water supply heat load and energy saving can be improved.

また、記憶手段(ステップ302)が、消費電力量検出手段(電力計22)によって検出された消費電力量のデータを記憶し、発電量指示値導出手段(ステップ306)が、記憶手段に記憶されている消費電力量のデータのうちの最近の所定時間中の最小消費電力量を発電量指示値として導出し、発電制御手段(ステップ308)が、発電量指示値導出手段によって導出した発電量指示値に応じた発電量となるように発電装置10を制御する。したがって、発電出力をできるだけ抑制して、湯水生成をできるだけ減少する発電を実施することができる。   The storage means (step 302) stores the data of the power consumption detected by the power consumption detection means (wattmeter 22), and the power generation amount instruction value deriving means (step 306) is stored in the storage means. The minimum power consumption amount during the most recent predetermined time in the current power consumption data is derived as the power generation amount instruction value, and the power generation control instruction (step 308) is the power generation amount instruction derived by the power generation amount instruction value deriving means. The power generation apparatus 10 is controlled so that the power generation amount according to the value is obtained. Therefore, it is possible to perform power generation that suppresses power generation output as much as possible and reduces hot water production as much as possible.

また、所定時間は、貯湯槽30が温度的に満タン状態となるかまたは満タン状態に近づくほど長くなり、温度的に空状態となるかまたは空状態に近づくほど短くなるように変更される。これにより、貯湯槽30が温度的に満タン状態となるかまたは満タン状態に近づく場合には、所定時間が長くなるので、消費電力量のデータを多くして選択の幅を広くすることにより、発電指示値をできるだけ小さい値に設定することができる。また、むやみに発電指示値を小さい値に設定することなく最近の消費傾向を踏まえて設定することができる。   The predetermined time is changed so that the hot water storage tank 30 becomes full in temperature or approaches a full state, and becomes shorter as the temperature becomes empty or approaches an empty state. . As a result, when the hot water tank 30 becomes full in temperature or approaches the full state, the predetermined time becomes longer, so by increasing the power consumption data and widening the range of selection. The power generation instruction value can be set as small as possible. Moreover, it is possible to set the power generation instruction value based on the recent consumption tendency without setting the power generation instruction value to a small value.

また、湯水生成増大制御手段(ステップ116)は、判定手段(ステップ214)が第1の追従制御が実行可能であると判定した場合には、第1の追従制御(ステップ216)を実行し、判定手段(ステップ214)が第1の追従制御が実行可能でないと判定した場合には、第1の追従制御と異なりかつ発電装置の出力応答性能を考慮した第2の追従制御(ステップ218)を実行する。したがって、負荷装置21の消費電力が発電装置10の出力応答性能内で変動する場合には、制御装置40は第1の追従制御が実行可能であると判定して第1の追従制御を実行し、一方負荷装置の消費電力が発電装置の出力応答性能を超えて激しく周期的に変動するような場合には、制御装置40は第1の追従制御が実行可能でないと判定して第2の追従制御を実行する。これにより、激しく周期的に変動する消費電力に発電装置40の発電電力が追従できるか否かを判定し、その判定結果に応じた発電制御を発電装置に実行させることにより、発電出力をできるだけ増大して、湯水生成をできるだけ増大する発電を実施することができる。   The hot water generation increase control means (step 116) executes the first follow-up control (step 216) when the determination means (step 214) determines that the first follow-up control can be executed. When the determination means (step 214) determines that the first follow-up control cannot be executed, the second follow-up control (step 218) is performed, which is different from the first follow-up control and takes into account the output response performance of the power generator. Execute. Therefore, when the power consumption of the load device 21 fluctuates within the output response performance of the power generation device 10, the control device 40 determines that the first follow-up control can be performed and executes the first follow-up control. On the other hand, when the power consumption of the load device fluctuates violently and periodically exceeding the output response performance of the power generation device, the control device 40 determines that the first follow-up control cannot be executed and determines the second follow-up. Execute control. As a result, it is determined whether or not the generated power of the power generation device 40 can follow the power consumption that fluctuates violently and periodically, and the power generation device performs power generation control according to the determination result, thereby increasing the power generation output as much as possible. Thus, power generation that increases hot water production as much as possible can be performed.

なお、上述した実施形態においては、ステップ112において、残湯量が給湯予測量に第1所定値を加算した値以下であれば「YES」と判定しそうでなければ「NO」と判定するようにしたが、残湯量が0であれば「YES」と判定しそうでなければ「NO」と判定するようにしてもよい。このとき、ステップ124において、残湯量が給湯予測量に第2所定値を加算した値以上であれば「YES」と判定しそうでなければ「NO」と判定する代わりに、残湯量が貯湯槽30の容量(例えば150リッター)であれば「YES」と判定しそうでなければ「NO」と判定するようにしてもよい。また、ステップ112において、残湯量が温度的に空状態より所定量多い状態(例えば10リッター)であれば「YES」と判定しそうでなければ「NO」と判定するようにするとともに、ステップ124において、残湯量が温度的に満タン状態より所定量少ない状態(例えば140リッター)であれば「YES」と判定しそうでなければ「NO」と判定するようにしてもよい。   In the embodiment described above, in step 112, “YES” is determined if the remaining hot water amount is equal to or less than the value obtained by adding the first predetermined value to the predicted hot water supply amount, otherwise “NO” is determined. However, “YES” may be determined if the remaining hot water amount is 0, and “NO” may be determined otherwise. At this time, in step 124, instead of determining “YES” if the remaining hot water amount is equal to or greater than the value obtained by adding the second predetermined value to the predicted hot water supply amount, the remaining hot water amount is determined to be “NO” instead of determining “NO”. If it is the capacity (for example, 150 liters), “YES” may not be determined, and “NO” may be determined otherwise. In step 112, if the amount of remaining hot water is a predetermined amount higher than the empty state (for example, 10 liters), “YES” is determined, otherwise “NO” is determined. If the amount of remaining hot water is a predetermined amount lower than the full tank state (for example, 140 liters), “YES” may be determined, and “NO” may be determined otherwise.

また、発電装置10としては、発電装置10として燃料電池発電装置を採用したが、これに代えて、太陽光発電装置、風力発電装置、マイクロガスタービン発電装置、ガスエンジン発電装置などを採用するようにしてもよい。
また、発電装置10としては、発電器11が交流電力を発生して交換器12を介さずに直接出力するものもある。
Further, as the power generation apparatus 10, a fuel cell power generation apparatus is adopted as the power generation apparatus 10, but instead, a solar power generation apparatus, a wind power generation apparatus, a micro gas turbine power generation apparatus, a gas engine power generation apparatus, or the like is adopted. It may be.
Further, as the power generation device 10, there is a power generation device 11 in which the power generator 11 generates AC power and directly outputs it without going through the exchanger 12.

一般家庭の給湯消費量および電力消費量の消費分布を示す図である。It is a figure which shows the consumption distribution of the hot water consumption of a general household, and electric power consumption. 電力消費量が「小」であり給湯消費量が「大」である家庭の電力消費量および最適な発電量を示すグラフである。It is a graph which shows the electric power consumption of a household whose power consumption is "small", and hot water supply consumption is "large", and optimal electric power generation. 電力消費量が「中」であり給湯消費量が「中」である家庭の電力消費量および最適な発電量を示すグラフである。It is a graph which shows the electric power consumption of the household whose power consumption is "medium", and hot water supply consumption is "medium", and the optimal electric power generation amount. 電力消費量が「大」であり給湯消費量が「小」である家庭の電力消費量および最適な発電量を示すグラフである。It is a graph which shows the electric power consumption of a household whose power consumption is "large", and hot water supply consumption is "small", and optimal electric power generation. 本発明によるコジェネレーションシステムの一実施形態の概要を示す概要図である。It is a schematic diagram showing an outline of one embodiment of a cogeneration system according to the present invention. 図5に示した制御装置にて実行される制御プログラムのフローチャートである。6 is a flowchart of a control program executed by the control device shown in FIG. 図5に示した制御装置にて実行される湯水生成増大制御ルーチンのフローチャートである。6 is a flowchart of a hot water production increase control routine executed by the control device shown in FIG. 5. 図5に示した制御装置にて実行される湯水生成減少制御ルーチンのフローチャートである。It is a flowchart of the hot water production reduction control routine performed with the control apparatus shown in FIG. 本発明によって処理される激しく周期的に変動する消費電力を示すグラフである。6 is a graph showing the power consumption that varies violently and periodically processed according to the present invention. 図9に示す消費電力を本発明のフィルタ処理したグラフである。10 is a graph obtained by filtering the power consumption shown in FIG. 9 according to the present invention. 図10に示すグラフを使用して発電量が消費電力に追従できるか否かの信号を示すグラフである。It is a graph which shows the signal of whether electric power generation amount can track power consumption using the graph shown in FIG. 本発明によって処理される激しく周期的に変動する消費電力および本発明による発電量を示すグラフである。It is a graph which shows the power generation amount according to this invention and the power consumption which fluctuate | varies intensely periodically processed by this invention. 本発明によって処理される激しく周期的に変動する消費電力および従来技術による発電量を示すグラフである。6 is a graph showing the power consumption according to the present invention and the amount of power generated according to the prior art, which varies dramatically according to the present invention. 本発明のコジェネレーションシステムで消費される給湯消費量および貯湯槽の残湯量を示すグラフである。It is a graph which shows the amount of hot water consumption consumed with the cogeneration system of this invention, and the amount of remaining hot water of a hot water storage tank. 本発明によって得られるパラメータを示すグラフである。It is a graph which shows the parameter obtained by this invention. 本発明による発電量を示す発電量を示すグラフである。It is a graph which shows the electric power generation amount which shows the electric power generation amount by this invention.

符号の説明Explanation of symbols

10…発電装置、11…発電器、12…変換器、13…燃料供給装置、14…水供給装置、15…送電線、16…系統電源、21…負荷装置、26a…湯利用機器、26b…熱利用機器、30…貯湯槽、36…流量センサ、40…制御装置。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Power generation device, 11 ... Generator, 12 ... Converter, 13 ... Fuel supply device, 14 ... Water supply device, 15 ... Power transmission line, 16 ... System power supply, 21 ... Load device, 26a ... Hot water use apparatus, 26b ... Heat utilization equipment, 30 ... hot water storage tank, 36 ... flow rate sensor, 40 ... control device.

Claims (2)

負荷装置に電力を供給する発電装置と、
発電量指示値に応じた発電量となるように前記発電装置を制御する制御装置と、
前記発電装置の排熱を回収した湯水を貯湯する貯湯槽と、
を備えたコジェネレーションシステムにおいて、
前記貯湯槽の残湯量を検出する残湯量検出手段と、
前記負荷装置にて消費された消費電力量を検出する消費電力量検出手段と、
をさらに備え、
前記制御装置は、
前記残湯量検出手段によって検出した残湯量が少ない場合には、前記湯水の生成を増大するように前記発電装置を制御する湯水生成増大制御手段と、
前記残湯量検出手段によって検出した残湯量が多い場合には、前記湯水の生成を減少するように前記発電装置を制御する湯水生成減少制御手段と、
前記残湯量検出手段によって検出した残湯量に基づいて前記湯水生成増大制御手段による制御と前記湯水生成減少制御手段による制御とを切り替える切替手段と、
前記消費電力量検出手段によって検出された消費電力量のデータを記憶する記憶手段と、
を備え、
前記湯水生成減少制御手段は、
前記記憶手段に記憶されている消費電力量のデータのうちの最近の所定時間中の最小消費電力量を前記発電量指示値として導出する発電量指示値導出手段と、
前記発電量指示値導出手段によって導出した発電量指示値に応じた発電量となるように前記発電装置を制御する発電制御手段と、
を備えたことを特徴とするコジェネレーションシステム。
A power generator for supplying power to the load device;
A control device that controls the power generation device so as to have a power generation amount corresponding to a power generation amount instruction value;
A hot water storage tank for storing hot water recovered from the exhaust heat of the power generation device;
In the cogeneration system with
A remaining hot water amount detecting means for detecting a remaining hot water amount in the hot water storage tank ;
Power consumption detecting means for detecting the power consumption consumed by the load device;
Further comprising
The controller is
When the remaining hot water amount detected by the remaining hot water amount detecting means is small, hot water generation increasing control means for controlling the power generation device so as to increase the generation of the hot water;
When the amount of remaining hot water detected by the remaining hot water amount detection means is large, hot water generation reduction control means for controlling the power generation device so as to reduce the production of hot water,
Switching means for switching between control by the hot water generation increase control means and control by the hot water generation decrease control means based on the remaining hot water amount detected by the remaining hot water amount detection means;
Storage means for storing power consumption data detected by the power consumption detection means;
With
The hot water production reduction control means includes:
A power generation amount instruction value deriving unit for deriving a minimum power consumption amount during a recent predetermined time among the power consumption amount data stored in the storage unit as the power generation amount instruction value;
Power generation control means for controlling the power generation device so as to have a power generation amount corresponding to the power generation amount instruction value derived by the power generation amount instruction value deriving means;
Cogeneration system characterized by having
請求項1において、前記所定時間は、前記貯湯槽が所定温度以上の前記湯水で満たされる満タン状態となるかまたは前記満タン状態に近づくほど長くなり、所定温度以上の前記湯水がない空状態となるかまたは前記空状態に近づくほど短くなるように変更されることを特徴とするコジェネレーションシステム。 According to claim 1, wherein the predetermined time, the hot water storage tank becomes longer as approaching the full state to become or the full state filled with the hot water above the predetermined temperature, the empty state is not the hot water above the predetermined temperature cogeneration system according to claim altered be so or more shorter approaching the empty state.
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