JP4898520B2 - Cogeneration system - Google Patents
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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ものである。 The present invention relates to a cogeneration system.
従来のコジェネレーションシステムとして、例えば特許文献1には、給電装置が発生する熱を用いて水を温水に変え、その温水を貯湯槽に貯えて利用するシステムが記載されている。特許文献1に記載のシステムは、ヒータ又は循環経路を備え、ヒータの熱や循環水によって水経路の凍結を防止している。
しかしながら、特許文献1に記載のコジェネレーションシステムにあっては、水経路の凍結防止のためにヒータや循環経路を用意する必要があるため、高コスト化する恐れがある。また、ヒータの配線や設置場所、循環経路を形成する箇所等も考慮する必要があるため、手間がかかる場合がある。またヒータを設置した場合においてもコジェネレーションシステムの省エネ性を確保するためには、ヒータの稼動を最小限にとどめる必要がある。 However, in the cogeneration system described in Patent Document 1, it is necessary to prepare a heater and a circulation path to prevent freezing of the water path, which may increase the cost. Moreover, since it is necessary to consider the wiring of a heater, an installation location, the location which forms a circulation path, etc., it may take an effort. Even when a heater is installed, it is necessary to minimize the operation of the heater in order to ensure the energy saving of the cogeneration system.
そこで、本発明は、このような技術課題を解決するためになされたものであって、省エネ性を確保し、低コストで簡単に水経路の凍結を防止す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目的とする。 Therefore, the present invention has been made to solve such a technical problem, and provides a cogeneration system that ensures energy saving and can easily prevent freezing of a water path at low cost. It is intended.
すなわち本発明に係るコジェネレーションシステムは、燃料を用いて電力及び熱を発生し、電力を供給する給電装置と、給電装置が発生した熱を用いて水を温め、温水を供給する給湯装置と、外気温を示す外気温情報を取得する情報取得手段と、情報取得手段によって取得された外気温情報に基づいて、外気温が所定の温度以下であるか否かを判断するとともに、給電装置及び給湯装置の何れか一方が停止状態であるか否かを判断する判断手段と、判断手段によって外気温が所定の温度以下であると判断された場合、かつ、判断手段によって給電装置及び給湯装置の何れか一方が停止状態であると判断された場合に、給電装置及び給湯装置を運転状態とする運転手段と、を備え、判断手段は、外気温が所定の温度以下でないと判断した場合には、現在までの一定期間の外気温の平均値、又は気象予報によって予想される当日の予想外気温が、予め定めた温度範囲のうち何れの温度範囲に属するのかを分別し、運転手段は、判断手段によって判断された温度範囲に関連付けされた電熱需要に基づいて給電装置及び給湯装置を運転することを特徴として構成される。 That is, the cogeneration system according to the present invention generates electric power and heat using fuel, supplies a power supply device, warms water using the heat generated by the power supply device, and supplies a hot water supply device that supplies hot water, Based on the information acquisition means for acquiring the outside air temperature information indicating the outside air temperature, and the outside air temperature information acquired by the information acquisition means, it is determined whether or not the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature , and the power feeding device and the hot water supply A determination unit that determines whether or not one of the devices is in a stopped state, and when the determination unit determines that the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature , and the determination unit determines which of the power feeding device and the hot water supply device If either one is determined to be stopped, and a driving means for the power supply device and a water heater and the operating state, determining means, when the outside air temperature is determined to not less than a predetermined temperature The operating means determines whether the average value of the outside temperature over a certain period until now or the predicted outside temperature of the day predicted by the weather forecast belongs to a predetermined temperature range. The power supply device and the hot water supply device are operated based on the electric heat demand associated with the temperature range determined by the means .
このような構成によって、外気温が所定の温度以下になった場合には、給電装置及び給湯装置を運転状態とするため、コジェネレーションシステムに繋がる水経路に水が流れることで水経路の凍結を防止することができる。なお、「水」とは、その温度に関係なく液体状態である水のことであって、温水とは「水」に熱を加えたものである。 With such a configuration, when the outside air temperature falls below a predetermined temperature, the power supply device and the hot water supply device are put into operation, so that water flows through the water route connected to the cogeneration system, thereby freezing the water route. Can be prevented. Note that “water” is water that is in a liquid state regardless of its temperature, and warm water is obtained by adding heat to “water”.
ここで、コジェネレーションシステムにおいて、外気温に関する情報は、気象予報によって予想される外気温であることが好適である。このような構成によって、予想される外気温が所定の温度以下になった場合には、給電装置及び給湯装置を運転状態とするため、事前に水経路の凍結防止準備を行うことができる。
また、コジェネレーションシステムは、予め定めた温度範囲ごとに、時刻に依存した電熱需要のテーブルを備え、運転手段は、テーブルに基づいて給電装置及び給湯装置を運転してもよい。
また、運転手段は、テーブルに基づいて、所定の時刻における電熱需要が制御目標となる電熱需要の値になるように、給電装置及び給湯装置を運転してもよい。
Here, in the cogeneration system, it is preferable that the information regarding the outside air temperature is an outside air temperature predicted by the weather forecast. With such a configuration, when the predicted outside air temperature becomes equal to or lower than a predetermined temperature, the power supply device and the hot water supply device are put into an operating state, so that preparation for preventing freezing of the water path can be made in advance.
Further, the cogeneration system may include a table of electric heat demand depending on time for each predetermined temperature range, and the operating unit may operate the power feeding device and the hot water supply device based on the table.
Further, the operating means may operate the power feeding device and the hot water supply device based on the table such that the electric heat demand at a predetermined time becomes the electric heat demand value that is a control target.
本発明によれば、コジェネレーションシステムにおいて、省エネ性を確保し、低コストで簡単に水経路の凍結を防止することができる。 According to the present invention, in the cogeneration system, it is possible to ensure energy saving and to prevent the water path from being easily frozen at a low cost.
以下、添付図面を参照して本発明の実施形態について説明する。なお、図面の説明において同一又は相当部分には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In the description of the drawings, the same or corresponding parts are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
図1は実施形態に係るコジェネレーションシステム1の構成を示すブロック図であり、図2は図1の運転制御装置80の構成を示すブロック図である。図1に示すコジェネレーションシステム1は、給電装置11が発生する熱を用いて水を温水に変え、その温水を貯湯槽21に貯えて利用するコジェネレーションシステムであって、例えば家庭用として用いられるものである。
FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the cogeneration system 1 according to the embodiment, and FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of the
図1に示すようにコジェネレーションシステム1は、コジェネレーションユニット10と、貯湯ユニット(給湯装置)20と、給湯器30とを備えている。コジェネレーションシステム1は、商用電力系統50、給水系統60及び燃料系統70に接続している。
As shown in FIG. 1, the cogeneration system 1 includes a
コジェネレーションシステム1は、コジェネレーションユニット10で発電した電力を電気機器EIに供給するとともに、発電に伴って発生した熱で加熱した水を貯湯槽21に貯めて熱機器HIに供給する。
The cogeneration system 1 supplies the electric power generated by the
コジェネレーションユニット10は、給電装置11と、熱交換器12と、制御部13とを有する。給電装置11は、電力及び熱の双方を発生する装置であって、例えば燃料電池、又は内燃機関(例えばガスエンジン)とこの内燃機関により駆動される給電装置との組合せ、又は外燃機関と給電装置との組合せなどである。給電装置11は燃料系統70に第1燃料管71を介して接続されている。また、給電装置11は、燃料系統70から供給される燃料を用いて発生させた電力を、電力線14を介して電気機器EIに出力し、発電に伴って発生する熱を熱交換器12に伝達する。
The
電力線14は商用電力系統50から供給される電力を送電する電力線51と接続しており、給電装置11において発生された電力だけでなく、商用電力系統50からの電力も共に電気機器EIに供給する。
The
電力線51上には電流計46が設置されており、商用電力系統50から電気機器EIに供給される電力を電流値として計測する。また、給電装置11には、給電装置11が発電した電力を計測可能な電流計(不図示)が備わっている。
An
熱交換器12は、給電装置11で発生する熱を回収し、熱交換器12と貯湯槽21との間で水を循環させる熱回収用配管2A、2B内の水に熱を伝達する。より具体的には、熱交換器12は、貯湯槽21から流出された熱回収用配管2B内の水に熱を伝達し、貯湯槽21に流入する熱回収用配管2A内に熱伝達された水を流す。制御部13は、給電装置11の運転を制御するための手段であり、後述する運転制御装置80の信号に基づいて給電装置11の運転を制御するための手段である。
The
貯湯ユニット20は、貯湯槽21と三方弁25とを有し、これらは第1出湯用配管22、配管23、上水用配管24、及び第2出湯用配管26を介して給湯器30に接続している。貯湯槽21は、熱交換器12において熱伝達された水を貯えるタンクである。この貯湯槽21は、上部において熱回収用配管2Aと接続しており、熱交換器12で熱伝達された水を、熱回収用配管2Aを介して流入可能な構成となっている。貯湯槽21は、下部において熱回収用配管2Bと接続しており、貯湯槽21の下部に貯えられた水を流出し、熱交換器12に流入可能な構成となっている。また、貯湯ユニット20は、貯湯槽21に貯えられた水の温度を計測可能な温度計(不図示)が備わっている。この温度計は、例えば、貯湯ユニット20の筐体の内側に設けられる。また、温度計として、熱電対やサーミスタ等が用いられているが、これに限定されない。
The hot
貯湯槽21は、上部においてさらに第1出湯用配管22と接続しており、貯湯槽21の上部に貯えられた水を出湯可能な構成となっている。貯湯槽21は、下部において配管23と接続しており、貯湯槽21の下部から上水を給水可能な構成となっている。配管23には、上水用配管24から上水が流入する。配管23上には流量計43が接続されており、貯湯槽21に供給される上水の流量を計測する。
The hot
三方弁25は、第1出湯用配管22及び上水用配管24の双方から流入した水を第2出湯用配管26に流出することが可能な構成になっている。上水用配管24は、商用の給水系統60から上水を貯湯槽21に供給する水道管61と接続している。
The three-
第2出湯用配管26は、第1出湯用配管22によって運ばれた水及び上水用配管24によって運ばれた水の双方を混合した水又は一方の水を給湯器30へ流出する。
The second hot
給湯器30は、第2出湯用配管26によって流入された水を、出湯用配管3を介して熱機器HIに供給する。出湯用配管3上には流量計44が接続されており、熱機器HIに流入する水の流量を計測する。また、給湯器30は、第1燃料管71と接続した第2燃料管72を介して燃料系統70に接続され、必要に応じて第2出湯用配管26によって流入された水を加熱する。給湯器30は、給湯する水の温度を計測可能な温度計(不図示)が備わっている。この温度計として、熱電対やサーミスタ等が用いられているが、これに限定されない。
The
上記のように構成されるコジェネレーションシステム1は、コジェネレーションユニット10で発電した電力を電気機器EIに供給すると共に、発電に伴って発生した熱で加熱した水を貯湯槽21に貯めて熱機器HIに供給する。また、各温度計、流量計、電力計によってコジェネレーションシステム1の消費電力及び消費給湯量を把握することができる。
The cogeneration system 1 configured as described above supplies the electric power generated by the
ここで、特に本実施形態のコジェネレーションシステム1においては、外気温センサ(情報取得手段)90及び運転制御装置80を備えて構成される。
Here, in particular, the cogeneration system 1 of the present embodiment includes an outside air temperature sensor (information acquisition means) 90 and an
外気温センサ90は、温度情報を取得する温度センサであって、屋外の温度情報すなわち外気温情報を取得する。また、外気温センサ90は、取得した外気温情報を運転制御装置80へ出力する機能を有している。外気温センサ90には熱電対やサーミスタ等が用いられているが、気温センサを構成する素子はこれに限定されない。
The outside
運転制御装置80は、例えば、電子制御するデバイスであり、CPU(Central Processing Unit)、ROM(Read Only Memory)、RAM(Random Access Memory)、および入出力インターフェイスなどを備えて構成されている。また、コジェネレーションユニット10や貯湯ユニット20にCPU、ROM、RAM等が備わる場合は、そのハードウェア資源を利用して動作するものであっても良い。
The
運転制御装置80の入出力インターフェイスには、コジェネレーションユニット10及びそれに備わる電流計、貯湯ユニット20及びそれに備わる温度計、給湯器30及びそれに備わる温度計、外気温センサ90、気象予報センタ(情報取得手段)91、流量計43、44、電流計46に、直接あるいはネットワークを介して論理的に接続されており、信号の送受信が可能となっている。気象予報センタ91は、現在の外気温情報、予想外気温情報、現在から過去6時間前の平均外気温情報を提供する情報源である。そして、運転制御装置80は、外気温センサ90又は気象予報センタ91から外気温を示す情報を入力し、外気温情報に基づいてコジェネレーションユニット10及び貯湯ユニット20の運転を制御する。
The input / output interface of the
この運転制御装置80は、図2に示すように、情報入力部81、電熱需要記録部82、履歴情報DB83、外気温判断部(判断手段)84、電熱需要予測部85、運転計画部86、命令出力部(運転手段)87を備えて構成されている。
As shown in FIG. 2, the
情報入力部81は、各センサから情報を入力する入力部であって、外気温センサ90又は気象予報センタ91から外気温情報又は予想外気温情報を入力する機能を有している。また、コジェネレーションユニット10に備わる電流計、電流計46、貯湯ユニット20や給湯器30に備わる温度計、流量計43、44から電流値、温度、流量を示す情報を入力する機能を有している。情報入力部81は、入力した外気温情報、電流値、温度、流量を示す情報、及びこれらの情報入力時の時刻を電熱需要記録部82に出力すると共に、外気温情報又は予想外気温情報を外気温判断部84へ出力する機能を有している。
The
電熱需要記録部82は、情報を履歴として記録する記録部であって、情報入力部81から入力された情報を基に、コジェネレーションシステム1の電力需要および給湯需要を算出し、外気温情報及び計測時刻と対応させて履歴情報DB83へ記録する機能を有している。
The electric heat
履歴情報DB83は、外気温別及び時間帯別に電力需要および給湯需要を格納したデータベースであって、過去のコジェネレーションシステム1の電熱需要を検索することができる。
The
外気温判断部84は、情報入力部81から入力した外気温情報及び予想外気温情報に基づいて、外気温が所定の温度以上であるか否かを判断する判断部である。また、外気温判断部84は、判断結果を電熱需要予測部85へ出力する機能を有している。
The outside air
電熱需要予測部85は、現在以降のコジェネレーションシステム1の電熱需要を予測する予測部であって、現在または予想された未来の外気温情報と、履歴情報DB83に格納された過去の電熱需要とに基づいて現在以降の電熱需要を予測する機能を有している。また、予測した未来の電熱需要を運転計画部86へ出力する機能を有している。
The electric heat
運転計画部86は、コジェネレーションシステム1の運転を計画する処理部であって、予想される電熱需要に対して、例えば、コジェネレーションユニット10の発電量、給湯器30の燃焼量、及び商用電力系統50から供給される電力量等の最適量を計算し、コジェネレーションシステム1の運転を計画する機能を有している。また、運転計画部86は、運転計画を命令出力部87へ出力する機能を有している。
The
命令出力部87は、運転計画部86から得られた運転計画に基づいて、例えば、コジェネレーションユニット10の発電量を制御する命令を、コジェネレーションユニット10、給湯器30へ出力する機能を有している。
The
次に、本実施形態に係るコジェネレーションシステム1に備わる運転制御装置80の動作について、図3、4、5を参照して説明する。図3、5は運転制御装置80の動作を示すフローチャートであり、図4は運転制御装置80に備わる履歴記録DB83に格納された情報の一部を示すテーブルである。
Next, operation | movement of the
まず、図3を用いて、履歴記録DB83に格納された図4のテーブルを作成する処理を説明する。運転制御装置80は、図3に示す制御処理を所定のタイミングで繰り返し実行する。最初に、運転制御装置80は、外気温情報入力処理から開始する(S14)。S14の処理は、情報入力部81で実行され、現在の外気温を示す情報を外気温センサ90又は気象予報センタ91から入力する処理である。S14の処理が終了すると、電熱需要入力処理へ移行する(S16)。
First, the process of creating the table of FIG. 4 stored in the
S16の処理は、情報入力部81で実行され、現在の電熱需要を示す情報を入力する処理である。ここで、電熱需要とは、コジェネレーションシステム1の利用者が消費した電力量及び熱量のことであり、例えば、電力需要および給湯需要として表現される。電力需要は、利用者が消費した電力量、例えば、電気機器EIに供給された電力量であって、商用電力系統80から供給された電力量と給電装置11から供給された電力量との合計である。商用電力系統80から供給された電力量は、電流計46で計測された電流値から計算され、給電装置11から供給された電力量は、コジェネレーションユニット10に備わる図示しない電流計で計測された電流値から計算される。また、給湯需要は、利用者が消費した熱量、例えば、熱機器HIに供給された熱量であって、給湯器30から給湯された水量及び熱量によって計算される。供給された水量は流量計44で計測され、その温度は給湯器30に備わる図示しない温度計で測定される。S16の処理では上述の電熱需要を示す情報である、流量、温度、電流値を入力する処理である。S16の処理が終了すると、テーブル更新処理へ移行する(S18)。
The process of S16 is a process that is executed by the
S18の処理は、電熱需要記録部82で実行され、図4に示すテーブルを更新する処理である。まず、S16の処理で得られた電流値から電力需要を、流量及び温度から給湯需要を計算し、履歴情報DB83に電力需要及び給湯需要を現在時刻、現在外気温の情報と共に記録する。次に、履歴情報DB上で記録した情報を時刻別、外気温別に母集団を形成する。時刻別に母集団を形成する場合は、基準となる時刻から前後30分に含まれるものを対象として形成する。例えば、母集団の基準となる時刻を1時とすると、12時55分に取得したデータや1時05分に取得したデータもこの母集団に含まれる。次に、時刻別に形成した母集団を外気温別に分別して、母集団を形成する。例えば、0℃以下、0℃より大きく10℃以下、10℃より大きく20℃以下、20℃より大きく30℃以下、30℃より大きい場合に分別する。このように形成した各母集団において、電力需要及び給湯需要の平均値を各々計算する。
The process of S18 is executed by the electric heat
上記計算により求めた電力需要及び給湯需要の平均値を時刻別、外気温別に纏めたものが図4に示すテーブルである。テーブルの行には、電力需要及び給湯需要が外気温別に表示されており、テーブルの列は時刻別に上記の計算によって算出された電力需要の平均値および給湯需要の平均値が表示されている。これらの単位は、例えばWhである。このようにS18の処理によって、テーブル作成又は更新が行われる。S18の処理が終了すると、図3に示す制御処理が終了する。 FIG. 4 shows a table in which the average values of the electric power demand and hot water supply demand obtained by the above calculation are summarized by time and by outside temperature. In the row of the table, the electric power demand and the hot water supply demand are displayed for each outside air temperature, and in the table column, the average value of the electric power demand and the average value of the hot water supply demand calculated by the above calculation are displayed for each time. These units are, for example, Wh. In this way, the table is created or updated by the process of S18. When the process of S18 ends, the control process shown in FIG. 3 ends.
次に、図5を用いて、図4のテーブルに基づいた運転制御装置80の処理について説明する。運転制御装置80は、図5に示す制御処理を所定のタイミングで繰り返し実行する。
Next, processing of the
まず、運転制御装置80は、外気温情報入力処理から開始する(S20)。S20の処理は、情報入力部81で実行され、例えば、現在の外気温を示す情報を外気温センサ90から入力する。また、現在の外気温又は当日の予想外気温を示す情報を気象予報センタ91から入力する処理であってもよい。さらに、S20の処理において、履歴情報DB83又は気象予報センタ91から上記情報に加えて6時間前から現在時刻までの平均外気温を入力してもよい。S20の処理が終了すると、外気温判断処理へ移行する(S22)。
First, the
S22の処理は、外気温判断部84で実行され、S20の処理で得られた現在の外気温情報又は当日の予想外気温情報に基づいて、外気温又は当日の予想外気温が所定の温度以下であるか否かを判断する処理である。所定の温度は、コジェネレーションシステム1に繋がる水経路及びその周辺の凍結が発生する温度が好適であり、例えば0℃が設定される。S22の処理において、外気温又は当日の予想外気温が0℃以下であると判断された場合は、システム状態確認処理へ移行する(S24)。
The process of S22 is executed by the outside air
S24の処理は、外気温判断部84で実行され、コジェネレーションシステム1の起動状態を確認する処理である。起動状態とは、コジェネレーションユニット10及び貯湯ユニット20の運転状態のことであり、電力発生、熱発生、及び水の循環がなされている場合を運転状態という。反対に、コジェネレーションユニット10及び貯湯ユニット20の何れか一方が運転状態で無い場合を停止状態といい、このような場合において、コジェネレーションシステム1は停止状態であると判断する。S24の処理において、コジェネレーションシステム1が停止状態であると判断された場合は、システム起動処理へ移行する(S26)。
The process of S24 is a process that is executed by the outside air
S26の処理は、命令出力部87で実行され、コジェネレーションシステム1を起動状態とする処理である。具体的には、コジェネレーションユニット10及び貯湯ユニット20を運転状態とする処理である。S26の処理が終了すると、図5に示す制御処理を終了する。
The process of S26 is executed by the
一方、S24の処理において、コジェネレーションシステム1が停止状態ではないと判断した場合は、図5に示す制御処理を終了する。 On the other hand, if it is determined in the process of S24 that the cogeneration system 1 is not in the stopped state, the control process shown in FIG. 5 is terminated.
上述のS20の処理からS26の処理を実行することによって、外気温及び当日の予想外気温が0℃以下となった場合において、システム起動が可能となり、コジェネレーションシステム1に繋がる水経路に水を循環させることによって水経路の凍結を防止することができる。また、当日の予想外気温を用いることによって、コジェネレーションシステム1の起動に時間がかかる場合であっても、0℃以下となる時間帯にはコジェネレーションシステム1に繋がる水経路に水を循環させることができるため、水経路の凍結を確実に防止することができる。 By executing the processing of S26 from the processing of S20 described above, the system can be activated when the outside air temperature and the predicted outside air temperature on the day are 0 ° C. or less, and water is supplied to the water path leading to the cogeneration system 1. Circulation can prevent the water path from freezing. Moreover, even if it takes a long time to start the cogeneration system 1 by using the unexpected temperature on the day, water is circulated through the water path connected to the cogeneration system 1 during a time period of 0 ° C. or less. Therefore, freezing of the water path can be reliably prevented.
一方、S22の処理において、外気温又は当日の予想外気温が0℃以下ではないと判断した場合は、平均外気温分別処理へ移行する(S28)。S28の処理は、電熱需要予測部85で実行され、S20の処理で入力した過去6時間の平均の外気温、又は当日の予想外気温を温度別に分別するための処理であって、ここでは過去6時間の平均の外気温、又は予想外気温が0℃以下か否かを判断する。S28の処理において、過去6時間の平均の外気温が0℃以下であると判断した場合は、テーブル参照処理へ移行する(S30)。
On the other hand, in the process of S22, when it is determined that the outside air temperature or the expected outside air temperature on the day is not less than 0 ° C., the process proceeds to the average outside air temperature sorting process (S28). The process of S28 is executed by the electric heat
S30の処理は、電熱需要予測部85で実行され、図4のテーブルの0℃以下の行に記載された電力需要及び供給需要の少なくとも一方の行の値を参照して入力する処理である。S30の処理が終了すると、運転計画作成処理へ移行する(S32)。
The process of S30 is a process which is executed by the electric heat
S32の処理は、運転計画部86で実行され、コジェネレーションシステム1の運転計画を作成する処理である。ここで、運転計画とは、現在時刻から所定時刻までにおいて、コジェネレーションシステム1の起動停止制御、発電装置11の発電量制御、給湯器30の発熱量制御、商用電力系統50から供給される供給電力量制御の何れか一つを含む制御をどのように行うかを計画したものである。この運転計画は、所定の時刻における電熱需要が、S30の処理で参照した電力需要及び供給需要の少なくとも一方からなる電熱需要の値、すなわち制御目標となる電熱需要の値になるように、発電装置11、貯湯ユニット20、商用電力系統50、給湯器30を現在の貯湯ユニット20の蓄熱量を考慮して制御する。上述の各電熱供給源はそれぞれ発熱効率や発電効率等が違うため、制御目標値に応じて電熱供給源ごとに運転を計画し、コジェネレーションシステム1全体として最適になるようにする。例えば、発電装置11が供給するエネルギー、給湯器30が供給するエネルギー、及び商用電力系統50が供給するエネルギーの総和が最小値となるように運転計画を作成する。
The process of S32 is a process that is executed by the
このように、制御目標となる電熱需要の値を、温度別の過去の電熱需要の値とすることで、制御目標となる電熱需要の値の精度を向上させることができる。これによって、例えば算出したエネルギー最小値も理想値に近づくこととなるため、省エネルギーで最適な運転をすることができる。S32の処理が終了すると、システム運転処理へ移行する(S34)。 Thus, the precision of the value of the electric heat demand used as a control target can be improved by making the value of the electric heat demand used as a control target into the value of the past electric heat demand according to temperature. As a result, for example, the calculated minimum energy value approaches the ideal value, so that an optimum operation can be performed with energy saving. When the process of S32 ends, the process proceeds to the system operation process (S34).
S34の処理は、命令出力部87で実行され、S32の処理で作成した運転計画に基づいてコジェネレーションシステム1を運転する処理である。S34の処理が終了すると図5に示す制御処理が終了する。
The process of S34 is a process that is executed by the
一方、S28の処理において、過去6時間の平均の外気温、又は当日の予想外気温が0℃以下でないと判断した場合は、平均外気温分別処理へ移行する(S36)。S36の処理は、電熱需要予測部85で実行され、S28の処理で判断した過去6時間の平均の外気温、又は当日の予想外気温を温度別に分別するための処理であって、ここでは過去6時間の平均の外気温、又は当日の予想外気温が10℃以下であるか否かを判断する。S36の処理において、過去6時間の平均の外気温、又は当日の予想外気温が10℃以下であると判断した場合は、テーブル参照処理へ移行する(S38)。
On the other hand, in the process of S28, when it is determined that the average outside air temperature for the past 6 hours or the predicted outside air temperature for the day is not 0 ° C. or less, the process proceeds to the average outside air temperature separation process (S36). The process of S36 is performed by the electric heat
S38の処理は、電熱需要予測部85で実行され、図4のテーブルの0℃より大きく10℃以下の行に記載された電力需要及び供給需要の少なくとも一方の行の値を参照して入力する処理である。S38の処理が終了すると、運転計画作成処理へ移行する(S32)。
The process of S38 is executed by the electric heat
一方、S36の処理において、過去6時間の平均の外気温、又は当日の予想外気温が10℃以下でないと判断した場合は、平均外気温分別処理へ移行する(S40)。S40の処理は、電熱需要予測部85で実行され、S36の処理で判断した過去6時間の平均の外気温、又は当日の予想外気温を温度別に分別するための処理であって、ここでは過去6時間の平均の外気温、又は予想外気温が20℃以下であるか否かを判断する。S40の処理において、過去6時間の平均の外気温が20℃以下であると判断した場合は、テーブル参照処理へ移行する(S42)。
On the other hand, in the process of S36, when it is determined that the average outside air temperature for the past 6 hours or the predicted outside air temperature for the day is not 10 ° C. or less, the process proceeds to the average outside air temperature separation process (S40). The process of S40 is executed by the electric heat
S42の処理は、電熱需要予測部85で実行され、図4のテーブルの10℃より大きく20℃以下の行に記載された電力需要及び供給需要の少なくとも一方の行の値を参照して入力する処理である。S42の処理が終了すると、運転計画作成処理へ移行する(S32)。
The processing of S42 is executed by the electric heat
一方、S40の処理において、過去6時間の平均の外気温、又は当日の予想外気温が20℃以下でないと判断した場合は、平均外気温分別処理へ移行する(S44)。S44の処理は、電熱需要予測部85で実行され、S40の処理で判断した過去6時間の平均の外気温、又は当日の予想外気温を温度別に分別するための処理であって、ここでは過去6時間の平均の外気温、又は予想外気温が30℃以下であるか否かを判断する。S44の処理において、過去6時間の平均の外気温が30℃以下であると判断した場合は、テーブル参照処理へ移行する(S46)。
On the other hand, in the process of S40, when it is determined that the average outside air temperature for the past six hours or the predicted outside air temperature for the day is not 20 ° C. or less, the process proceeds to the average outside air temperature separation process (S44). The process of S44 is executed by the electric heat
S46の処理は、電熱需要予測部85で実行され、図4のテーブルの20℃より大きく30℃以下の行に記載された電力需要及び供給需要の少なくとも一方の行の値を参照して入力する処理である。S46の処理が終了すると、運転計画作成処理へ移行する(S32)。
The process of S46 is executed by the electric heat
一方、S44の処理において、過去6時間の平均の外気温が30℃以下でないと判断した場合は、テーブル参照処理へ移行する(S48)。 On the other hand, if it is determined in the process of S44 that the average outside air temperature for the past 6 hours is not 30 ° C. or less, the process proceeds to a table reference process (S48).
S48の処理は、電熱需要予測部85で実行され、図4のテーブルの20℃より大きく30℃以下の行に記載された電力需要及び供給需要の少なくとも一方の行の値を参照して入力する処理である。S48の処理が終了すると、運転計画作成処理へ移行する(S32)。
The process of S48 is executed by the electric heat
以上の処理で図5に示す制御処理は終了する。このような処理によって、運転制御装置80は、コジェネレーションシステム1の運転を省エネルギーで実現することができる。
With the above processing, the control processing shown in FIG. By such processing, the
上述のように、本実施形態に係るコジェネレーションシステム1によれば、外気温が所定の温度以下になった場合には、給電装置11及び給湯ユニット20を運転状態とするため、コジェネレーションシステム1に繋がる水経路に水が流れることで水経路の凍結を防止することができる。
As described above, according to the cogeneration system 1 according to the present embodiment, when the outside air temperature becomes equal to or lower than the predetermined temperature, the
また、本実施形態に係るコジェネレーションシステム1によれば、外気温に関する情報として、気象予報によって予想される外気温を採用することで、予想される外気温が所定の温度以下になった場合には、給電装置11及び給湯ユニット20を運転状態とするため、事前に水経路の凍結防止準備を行うことができる。
Moreover, according to the cogeneration system 1 which concerns on this embodiment, when the external temperature estimated by a weather forecast is employ | adopted as information regarding external temperature, when the estimated external temperature becomes below predetermined temperature, Since the
以上、本発明の好適な実施形態について具体的に説明したが、上記実施形態は本発明に係るコジェネレーションシステムの一例を示すものであり、本発明に係るコジェネレーションシステムは、上記実施形態に係るコジェネレーションシステムに限られるものではない。 The preferred embodiment of the present invention has been specifically described above. However, the above embodiment shows an example of the cogeneration system according to the present invention, and the cogeneration system according to the present invention relates to the above embodiment. It is not limited to cogeneration systems.
例えば、上記実施形態において、気象予報センタ90はインターネットに接続された気象情報提供システムやWeb(World Wide Web)であっても良い。
For example, in the above embodiment, the
1…コジェネレーションシステム、11…給電装置、20…貯湯ユニット(給湯装置)、80…運転制御装置、84…外気温判断部(判断手段)、87…命令出力部(運転手段)、90…外気温センサ(情報取得手段)、91…気象予報センタ(情報取得手段)。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Cogeneration system, 11 ... Power feeding apparatus, 20 ... Hot water storage unit (hot water supply apparatus), 80 ... Operation control apparatus, 84 ... Outside air temperature judgment part (judgment means), 87 ... Command output part (driving means), 90 ... Outside Temperature sensor (information acquisition means), 91 ... weather forecast center (information acquisition means).
Claims (4)
前記給電装置が発生した前記熱を用いて水を温め、温水を供給する給湯装置と、
外気温を示す外気温情報を取得する情報取得手段と、
前記情報取得手段によって取得された前記外気温情報に基づいて、前記外気温が所定の温度以下であるか否かを判断するとともに、前記給電装置及び前記給湯装置の何れか一方が停止状態であるか否かを判断する判断手段と、
前記判断手段によって前記外気温が前記所定の温度以下であると判断された場合、かつ、前記判断手段によって前記給電装置及び前記給湯装置の何れか一方が停止状態であると判断された場合に、前記給電装置及び前記給湯装置を運転状態とする運転手段と、
を備え、
前記判断手段は、前記外気温が所定の温度以下でないと判断した場合には、現在までの一定期間の前記外気温の平均値、又は気象予報によって予想される当日の予想外気温が、予め定めた温度範囲のうち何れの温度範囲に属するのかを分別し、
前記運転手段は、前記判断手段によって判断された温度範囲に関連付けされた電熱需要に基づいて前記給電装置及び前記給湯装置を運転する
ことを特徴とするコジェネレーションシステム。 A power supply device that generates electric power and heat using fuel and supplies the electric power;
A hot water supply device for warming water using the heat generated by the power supply device and supplying hot water;
Information acquisition means for acquiring outside temperature information indicating outside temperature;
Based on the outside air temperature information acquired by the information acquisition means, it is determined whether or not the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, and either the power feeding device or the hot water supply device is in a stopped state. A judging means for judging whether or not ,
When the determination means determines that the outside air temperature is equal to or lower than the predetermined temperature , and when the determination means determines that one of the power feeding device and the hot water supply device is in a stopped state , Driving means for setting the power feeding device and the hot water supply device in an operating state;
Equipped with a,
When the determining means determines that the outside air temperature is not lower than a predetermined temperature, an average value of the outside air temperature for a certain period up to the present time or an expected outside air temperature for the day predicted by the weather forecast is determined in advance. Which temperature range it belongs to is classified,
The operation means, cogeneration system characterized that you operate the feeding device and the water heater on the basis of the heating demand associated with the temperature range is determined by said determining means.
前記運転手段は、前記テーブルに基づいて前記給電装置及び前記給湯装置を運転する請求項1又は2に記載のコジェネレーションシステム。The cogeneration system according to claim 1 or 2, wherein the operating means operates the power supply device and the hot water supply device based on the table.
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