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JP5991816B2 - Combined heat and power system - Google Patents
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Description

本発明は、エンジンと当該エンジンによって駆動される発電機とエンジン及び発電機の運転を制御する発電運転制御部とを有する発電装置、及び、電力を消費して動作することで使用者に熱を利用可能とする電力消費型熱利用装置、及び、エンジンからの排熱を回収する熱回収運転及び回収した熱を電力消費型熱利用装置に供給して当該電力消費型熱利用装置を動作させる熱供給運転を制御する排熱回収制御部を有する排熱回収装置を備える熱電併給システムに関する。   The present invention provides a power generation device having an engine, a generator driven by the engine, and a power generation operation control unit that controls the operation of the engine and the generator, and heats the user by operating by consuming electric power. The power consumption type heat utilization device that can be used, the heat recovery operation for recovering exhaust heat from the engine, and the heat that supplies the recovered heat to the power consumption type heat utilization device to operate the power consumption type heat utilization device The present invention relates to a combined heat and power system including an exhaust heat recovery device having an exhaust heat recovery control unit that controls a supply operation.

熱の供給源及び電力の供給源として機能するエンジン及び発電機を備える熱電併給システムがある。例えば、熱電併給システムは、エンジン及び発電機を有する発電装置、及び、エンジンからの排熱を回収する熱回収運転及び回収した熱を熱利用装置に供給してその熱利用装置を動作させる熱供給運転を行なう排熱回収装置を備える。このような熱電併給システムでは、熱及び電力を効率良く利用できるように発電装置(エンジン及び発電機)の運転制御が行なわれる。例えば特許文献1に記載の熱電併給システムでは、過去の熱負荷及び電力負荷に基づいて予測熱負荷及び予測電力負荷を導出し、その予測熱負荷及び予測電力負荷を賄うのに適した発電装置の運転計画(運転開始タイミング、運転停止タイミングなど)が作成される。また、発電装置の発電電力が電力負荷に対して不足しても、外部電力系統から購入できるように構成されている。   There is a combined heat and power system that includes an engine and a generator that function as a heat source and a power source. For example, a combined heat and power system includes a power generation device having an engine and a generator, a heat recovery operation for recovering exhaust heat from the engine, and heat supply for supplying the recovered heat to the heat utilization device and operating the heat utilization device. An exhaust heat recovery device for operation is provided. In such a combined heat and power system, operation control of the power generator (engine and generator) is performed so that heat and power can be used efficiently. For example, in the combined heat and power system described in Patent Literature 1, a predicted heat load and a predicted power load are derived based on the past heat load and power load, and a power generator suitable for covering the predicted heat load and predicted power load is provided. An operation plan (operation start timing, operation stop timing, etc.) is created. Moreover, even if the generated power of the power generation device is insufficient with respect to the power load, it is configured so that it can be purchased from an external power system.

特開2002−213303号公報JP 2002-213303 A

特許文献1に記載されているような従来の熱電併給システムでは、不足電力を外部電力系統から購入できることを前提としているため、発電装置を運転停止するような運転計画も許容される。しかし、外部電力系統が停電した場合、発電装置を運転計画に従って停止してしまうと電力消費装置に対して電力を継続して供給できなくなるという問題がある。
従って、従来の熱電併給システムを外部電力系統の停電中に運用するのであれば、発電装置は、例えば先に予定されていた運転計画に鑑みて運転停止が指令されても、それに従わずに自立運転を継続するように改変しなければならないと想定される。
In the conventional combined heat and power system as described in Patent Document 1, since it is assumed that insufficient power can be purchased from an external power system, an operation plan for shutting down the power generator is also allowed. However, when the external power system fails, there is a problem that power cannot be continuously supplied to the power consuming device if the power generation device is stopped according to the operation plan.
Therefore, if the conventional combined heat and power system is operated during a power outage of the external power system, the power generation device can stand on its own without obeying it even if it is commanded to shut down in view of the previously planned operation plan. It is assumed that it must be modified to continue operation.

尚、排熱回収装置が発電装置からの排熱を回収するように構成された熱電併給システムにおいて、発電装置からの排熱を回収するということは、発電装置を冷却するということを意味する。そのため、排熱回収装置において発電装置からの排熱回収に支障が生じた場合、発電装置を正常に冷却できなくなる可能性がある。
特に、発電装置が、外部電力系統の停電時に自立運転を行なって電力消費装置に対する電力供給を連続して行なうために、先に予定されていた運転計画に鑑みて運転停止を指令されてもそれに従わないように構成されたとすると、排熱回収装置での発電装置からの排熱回収に支障が生じたこと(即ち、熱の発生が必要とされない状況になったこと)に応じて発電装置に対して運転停止を指令しても、その運転停止が発電装置に受け入れて貰えず、結果として、発電装置を正常に冷却できず、発電装置が故障するという事態に至る可能性がある。
Note that, in a combined heat and power system in which the exhaust heat recovery device is configured to recover exhaust heat from the power generation device, recovering the exhaust heat from the power generation device means cooling the power generation device. For this reason, if the exhaust heat recovery apparatus has trouble in recovering exhaust heat from the power generation apparatus, the power generation apparatus may not be normally cooled.
In particular, since the power generator performs a self-sustained operation at the time of a power failure of the external power system and continuously supplies power to the power consuming apparatus, even if it is instructed to stop the operation in view of the previously planned operation plan, If it is configured so as not to comply, the power generation apparatus is in response to a problem in the exhaust heat recovery from the power generation apparatus in the exhaust heat recovery apparatus (that is, the situation where heat generation is not required). On the other hand, even if the operation stop is instructed, the operation stop is not accepted by the power generation device, and as a result, the power generation device cannot be cooled normally, and the power generation device may fail.

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、外部電力系統の停電中に発電装置を継続的に自立運転させることで電力供給を途切れずに行ないつつ、故障の発生も回避可能な熱電併給システムを提供する点にある。   The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and its purpose is to generate power failure without interrupting power supply by continuously operating the power generator during a power failure of the external power system. Is to provide a cogeneration system that can be avoided.

上記目的を達成するための本発明に係る熱電併給システムの特徴構成は、エンジンと当該エンジンによって駆動される発電機と前記エンジン及び前記発電機の運転を制御する発電運転制御部とを有する発電装置、及び、電力を消費して動作することで使用者に熱を利用可能とする電力消費型熱利用装置、及び、前記エンジンからの排熱を回収する熱回収運転及び回収した熱を前記電力消費型熱利用装置に供給して当該電力消費型熱利用装置を動作させる熱供給運転を制御する排熱回収制御部を有する排熱回収装置を備える熱電併給システムであって、
前記排熱回収装置及び前記電力消費型熱利用装置は、前記発電機を外部電力系統に連系している連系運転時において、前記外部電力系統から供給される電力及び前記発電機で発電された電力の少なくとも一方の供給を受けることができ、及び、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記発電機で発電された電力の供給を受けることができるように構成され、
前記排熱回収装置は、湯水を貯え、貯留されている湯水の圧力を設定圧力値以上に保つように水供給路から上水が供給される貯湯装置と、前記貯湯装置及び前記エンジンのエンジン冷却水の熱が伝達される熱交換器の間で湯水が流れる排熱回収路と、前記排熱回収路における湯水の流速を調整する排熱回収ポンプと、前記熱回収運転における異常又は前記熱供給運転における異常を検出可能な異常検出手段とを備え、
前記発電運転制御部は、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記エンジン及び前記発電機を停止させずに連続運転させる運転制御を行いつつ、前記排熱回収制御部が前記発電装置に対して与える緊急停止指令に応じて前記エンジン及び前記発電機の運転を停止させる自立運転モードで動作し、
前記異常検出手段は、前記貯湯装置に貯えられている湯水の圧力を検出可能な圧力センサを有し、当該圧力センサが検出する圧力が前記設定圧力値未満になると異常が発生したと判定し、
前記排熱回収制御部は、前記異常検出手段が異常を検出すると前記緊急停止指令を前記発電装置に対して与える点にある。
In order to achieve the above object, a characteristic configuration of a combined heat and power system according to the present invention includes an engine, a generator driven by the engine, and a power generation operation control unit that controls the operation of the engine and the generator. And a power consumption type heat utilization device that makes it possible for a user to use heat by operating by consuming electric power, a heat recovery operation for recovering exhaust heat from the engine, and the recovered heat for power consumption. A combined heat and power system comprising an exhaust heat recovery device having an exhaust heat recovery control unit for controlling a heat supply operation for operating the power consumption type heat utilization device by supplying to the mold heat utilization device,
The exhaust heat recovery device and the power consuming heat utilization device are generated by the electric power supplied from the external electric power system and the electric generator during the interconnection operation in which the electric generator is connected to the external electric power system. So that at least one of the generated electric power can be received, and the electric power generated by the generator can be received during the self-sustaining operation in which the generator is not connected to the external power system. Composed of
The exhaust heat recovery device stores hot water, a hot water storage device to which clean water is supplied from a water supply path so as to keep the pressure of the stored hot water at a set pressure value or more, and the hot water storage device and the engine cooling of the engine An exhaust heat recovery path through which hot water flows between heat exchangers to which water heat is transferred, an exhaust heat recovery pump that adjusts the flow rate of hot water in the exhaust heat recovery path, an abnormality in the heat recovery operation, or the heat supply An abnormality detection means capable of detecting an abnormality in operation,
The power generation operation control unit performs the operation control to continuously operate the generator and the generator without stopping during the independent operation in which the generator is not connected to the external power system, and the exhaust heat recovery is performed. In response to an emergency stop command given to the power generator by the control unit, the engine and the generator operate in a self-sustaining operation mode that stops operation ,
The abnormality detection means has a pressure sensor capable of detecting the pressure of hot water stored in the hot water storage device, and determines that an abnormality has occurred when the pressure detected by the pressure sensor becomes less than the set pressure value,
The exhaust heat recovery control unit is in the point of giving the emergency stop command to the power generation device when the abnormality detection means detects an abnormality .

上記特徴構成によれば、外部電力系統で停電が発生した場合であっても、発電機を外部電力系統に連系せずに自立運転させることで、熱電併給システムの内部への電力供給を行なうことができる。特に本特徴構成では、発電運転制御部が、発電機を外部電力系統に連系していない自立運転時において、エンジン及び発電機を停止させずに連続運転させる運転制御を行うので、外部電力系統での停電中も所望の電気機器を利用し続けることができる。
また、排熱回収装置は、発電機の自立運転時において、発電機で発電された電力の供給を受けることができるので、エンジンからの排熱回収、即ち、エンジンの冷却を行なうことができる。更に、電力消費型熱利用装置も、発電機の自立運転時において、発電機で発電された電力の供給を受けることができるので、排熱回収装置が蓄えた熱を利用する運転を継続できる。つまり、排熱回収装置で蓄えている熱が満杯になってエンジンからの排熱回収が行えない、即ち、エンジンの冷却が良好に行えないような事態の発生を回避できる。
更に、発電運転制御部は、排熱回収装置の状況に基づいて排熱回収制御部が発電装置に対して与える緊急停止指令に応じてエンジン及び発電機の運転を停止させる制御を行うので、通常時はエンジン及び発電機を停止させずに連続運転させることで熱電併給システムの内部への電力供給を途切れることなく行いつつ、排熱回収制御部が緊急停止する必要があると判断したような場合にはその緊急停止を受け入れて熱電併給システムの運転を継続した場合に発生し得る故障を未然に回避できる。
従って、外部電力系統の停電中に発電装置を継続的に自立運転させることで電力供給を途切れずに行ないつつ、故障の発生も回避可能な熱電併給システムを提供できる。
尚、熱回収運転における異常があると、エンジンを良好に冷却できないという問題が生じ得る。また、熱供給運転における異常があると、排熱回収装置から電力消費型熱利用装置への熱放出を良好に行えないという問題が生じ得る。
ところが本特徴構成によれば、異常検出手段が熱回収運転における異常又は熱供給運転における異常を検出して、排熱回収制御部が発電装置に対して緊急停止指令を与えるので、エンジンを良好に冷却できないという問題や排熱回収装置から電力消費型熱利用装置への熱放出を良好に行えないという問題の発生を未然に回避できる。特に、本特徴構成の異常検出手段は、貯湯装置に貯えられている湯水の圧力を検出可能な圧力センサを有し、その圧力センサが検出する圧力が上記設定圧力値未満になると異常が発生したと判定する。その結果、排熱回収制御部は、断水などにより圧力センサが検出する貯湯装置に貯えられている湯水の圧力が設定圧力値未満になる異常が発生した場合、発電装置に対して緊急停止指令を与えることで、エンジンを良好に冷却できないという問題や排熱回収装置から電力消費型熱利用装置への熱放出を良好に行えないという問題の発生を未然に回避できる。
According to the above characteristic configuration, even when a power failure occurs in the external power system, power is supplied to the inside of the combined heat and power system by operating the generator independently without connecting to the external power system. be able to. In particular, in this feature configuration, the power generation operation control unit performs operation control for continuous operation without stopping the engine and the generator during the self-sustaining operation in which the generator is not linked to the external power system. It is possible to continue using desired electrical equipment during a power outage.
Further, since the exhaust heat recovery device can receive supply of electric power generated by the generator during the independent operation of the generator, it can recover exhaust heat from the engine, that is, cool the engine. Furthermore, since the power consumption type heat utilization device can also receive the supply of electric power generated by the generator during the independent operation of the generator, the operation using the heat stored in the exhaust heat recovery device can be continued. That is, it is possible to avoid a situation where the heat stored in the exhaust heat recovery device is full and exhaust heat cannot be recovered from the engine, that is, the engine cannot be cooled well.
Furthermore, the power generation operation control unit, since the control for stopping the operation of the engine and the generator in response to an emergency stop command the exhaust heat recovery control unit based on the status of the exhaust heat recovery apparatus is given to the power generator, usually When it is determined that the exhaust heat recovery control unit needs to stop urgently while performing continuous operation without stopping the engine and generator without interrupting the power supply to the inside of the combined heat and power system Therefore, it is possible to avoid a failure that may occur when the emergency stop is accepted and the operation of the combined heat and power system is continued.
Therefore, it is possible to provide a combined heat and power system that can avoid the occurrence of a failure while continuously supplying power by continuously operating the power generator during a power failure of the external power system.
In addition, if there is an abnormality in the heat recovery operation, there may be a problem that the engine cannot be cooled well. Further, if there is an abnormality in the heat supply operation, there may be a problem that heat cannot be discharged well from the exhaust heat recovery device to the power consuming heat utilization device.
However, according to this feature configuration, the abnormality detection means detects an abnormality in the heat recovery operation or an abnormality in the heat supply operation, and the exhaust heat recovery control unit gives an emergency stop command to the power generator, so that the engine is improved. Occurrence of the problem that cooling cannot be performed and the problem that heat cannot be discharged well from the exhaust heat recovery apparatus to the power consuming heat utilization apparatus can be avoided. In particular, the abnormality detection means of this feature configuration has a pressure sensor capable of detecting the pressure of hot water stored in the hot water storage device, and an abnormality has occurred when the pressure detected by the pressure sensor is less than the set pressure value. Is determined. As a result, the exhaust heat recovery control unit issues an emergency stop command to the power generator when an abnormality occurs that causes the pressure of the hot water stored in the hot water storage device detected by the pressure sensor to be less than the set pressure value due to water interruption or the like. By providing, it is possible to avoid the problem that the engine cannot be cooled well and the problem that heat cannot be discharged well from the exhaust heat recovery device to the power consuming heat utilization device.

本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、エンジンと当該エンジンによって駆動される発電機と前記エンジン及び前記発電機の運転を制御する発電運転制御部とを有する発電装置、及び、電力を消費して動作することで使用者に熱を利用可能とする電力消費型熱利用装置、及び、前記エンジンからの排熱を回収する熱回収運転及び回収した熱を前記電力消費型熱利用装置に供給して当該電力消費型熱利用装置を動作させる熱供給運転を制御する排熱回収制御部を有する排熱回収装置を備える熱電併給システムであって、Still another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention includes an engine, a generator driven by the engine, a power generation operation control unit that controls the operation of the engine and the generator, and power Power consumption type heat utilization device that makes it possible for a user to use heat by consuming and operating, heat recovery operation for recovering exhaust heat from the engine, and the recovered heat for the power consumption type heat utilization device A combined heat and power system comprising an exhaust heat recovery device having an exhaust heat recovery control unit for controlling a heat supply operation for operating the power consumption type heat utilization device to supply
前記排熱回収装置及び前記電力消費型熱利用装置は、前記発電機を外部電力系統に連系している連系運転時において、前記外部電力系統から供給される電力及び前記発電機で発電された電力の少なくとも一方の供給を受けることができ、及び、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記発電機で発電された電力の供給を受けることができるように構成され、The exhaust heat recovery device and the power consuming heat utilization device are generated by the electric power supplied from the external electric power system and the electric generator during the interconnection operation in which the electric generator is connected to the external electric power system. So that at least one of the generated electric power can be received, and the electric power generated by the generator can be received during the self-sustaining operation in which the generator is not connected to the external power system. Composed of
前記排熱回収装置は、湯水を貯え、貯留されている湯水の圧力を設定圧力値以上に保つように水供給路から上水が供給される貯湯装置と、前記貯湯装置及び前記エンジンのエンジン冷却水の熱が伝達される熱交換器の間で湯水が流れる排熱回収路と、前記排熱回収路における湯水の流速を調整する排熱回収ポンプと、前記熱回収運転における異常又は前記熱供給運転における異常を検出可能な異常検出手段とを備え、  The exhaust heat recovery device stores hot water, a hot water storage device to which clean water is supplied from a water supply path so as to keep the pressure of the stored hot water at a set pressure value or more, and the hot water storage device and the engine cooling of the engine An exhaust heat recovery path through which hot water flows between heat exchangers to which water heat is transferred, an exhaust heat recovery pump that adjusts the flow rate of hot water in the exhaust heat recovery path, an abnormality in the heat recovery operation, or the heat supply An abnormality detection means capable of detecting an abnormality in operation,
前記発電運転制御部は、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記エンジン及び前記発電機を停止させずに連続運転させる運転制御を行いつつ、前記排熱回収制御部が前記発電装置に対して与える緊急停止指令に応じて前記エンジン及び前記発電機の運転を停止させる自立運転モードで動作し、The power generation operation control unit performs the operation control to continuously operate the generator and the generator without stopping during the independent operation in which the generator is not connected to the external power system, and the exhaust heat recovery is performed. In response to an emergency stop command given to the power generator by the control unit, the engine and the generator operate in a self-sustaining operation mode that stops operation,
前記異常検出手段は、前記排熱回収路を単位時間当たりに流れる湯水の湯量である流速を検出可能な流量センサを有し、当該流量センサが検出する湯水の流速が設定下限流速未満になると異常が発生したと判定し、  The abnormality detecting means includes a flow rate sensor capable of detecting a flow rate that is the amount of hot water flowing in the exhaust heat recovery path per unit time, and an abnormality occurs when the flow rate of hot water detected by the flow rate sensor is less than a set lower limit flow rate. Is determined to have occurred,
前記排熱回収制御部は、前記異常検出手段が異常を検出すると前記緊急停止指令を前記発電装置に対して与える点にある。  The exhaust heat recovery control unit is in the point of giving the emergency stop command to the power generation device when the abnormality detection means detects an abnormality.

上記特徴構成によれば、外部電力系統で停電が発生した場合であっても、発電機を外部電力系統に連系せずに自立運転させることで、熱電併給システムの内部への電力供給を行なうことができる。特に本特徴構成では、発電運転制御部が、発電機を外部電力系統に連系していない自立運転時において、エンジン及び発電機を停止させずに連続運転させる運転制御を行うので、外部電力系統での停電中も所望の電気機器を利用し続けることができる。According to the above characteristic configuration, even when a power failure occurs in the external power system, power is supplied to the inside of the combined heat and power system by operating the generator independently without connecting to the external power system. be able to. In particular, in this feature configuration, the power generation operation control unit performs operation control for continuous operation without stopping the engine and the generator during the self-sustaining operation in which the generator is not linked to the external power system. It is possible to continue using desired electrical equipment during a power outage.
また、排熱回収装置は、発電機の自立運転時において、発電機で発電された電力の供給を受けることができるので、エンジンからの排熱回収、即ち、エンジンの冷却を行なうことができる。更に、電力消費型熱利用装置も、発電機の自立運転時において、発電機で発電された電力の供給を受けることができるので、排熱回収装置が蓄えた熱を利用する運転を継続できる。つまり、排熱回収装置で蓄えている熱が満杯になってエンジンからの排熱回収が行えない、即ち、エンジンの冷却が良好に行えないような事態の発生を回避できる。  Further, since the exhaust heat recovery device can receive supply of electric power generated by the generator during the independent operation of the generator, it can recover exhaust heat from the engine, that is, cool the engine. Furthermore, since the power consumption type heat utilization device can also receive the supply of electric power generated by the generator during the independent operation of the generator, the operation using the heat stored in the exhaust heat recovery device can be continued. That is, it is possible to avoid a situation where the heat stored in the exhaust heat recovery device is full and exhaust heat cannot be recovered from the engine, that is, the engine cannot be cooled well.
更に、発電運転制御部は、排熱回収装置の状況に基づいて排熱回収制御部が発電装置に対して与える緊急停止指令に応じてエンジン及び発電機の運転を停止させる制御を行うので、通常時はエンジン及び発電機を停止させずに連続運転させることで熱電併給システムの内部への電力供給を途切れることなく行いつつ、排熱回収制御部が緊急停止する必要があると判断したような場合にはその緊急停止を受け入れて熱電併給システムの運転を継続した場合に発生し得る故障を未然に回避できる。  Further, the power generation operation control unit performs control to stop the operation of the engine and the generator according to the emergency stop command given to the power generation device by the exhaust heat recovery control unit based on the state of the exhaust heat recovery device. When it is determined that the exhaust heat recovery control unit needs to stop urgently while performing continuous operation without stopping the engine and generator without interrupting the power supply to the inside of the combined heat and power system Therefore, it is possible to avoid a failure that may occur when the emergency stop is accepted and the operation of the combined heat and power system is continued.
従って、外部電力系統の停電中に発電装置を継続的に自立運転させることで電力供給を途切れずに行ないつつ、故障の発生も回避可能な熱電併給システムを提供できる。  Therefore, it is possible to provide a combined heat and power system that can avoid the occurrence of a failure while continuously supplying power by continuously operating the power generator during a power failure of the external power system.
尚、熱回収運転における異常があると、エンジンを良好に冷却できないという問題が生じ得る。また、熱供給運転における異常があると、排熱回収装置から電力消費型熱利用装置への熱放出を良好に行えないという問題が生じ得る。  In addition, if there is an abnormality in the heat recovery operation, there may be a problem that the engine cannot be cooled well. Further, if there is an abnormality in the heat supply operation, there may be a problem that heat cannot be discharged well from the exhaust heat recovery device to the power consuming heat utilization device.
ところが本特徴構成によれば、異常検出手段が熱回収運転における異常又は熱供給運転における異常を検出して、排熱回収制御部が発電装置に対して緊急停止指令を与えるので、エンジンを良好に冷却できないという問題や排熱回収装置から電力消費型熱利用装置への熱放出を良好に行えないという問題の発生を未然に回避できる。特に、本特徴構成の異常検出手段は、排熱回収路を単位時間当たりに流れる湯水の湯量である流速を検出可能な流量センサを有し、その流量センサが検出する湯水の流速が設定下限流速未満になると異常が発生したと判定する。その結果、排熱回収制御部は、排熱回収ポンプの動作不良や排熱回収路における水漏れ・閉塞などにより流量センサが検出する湯水の流速が設定下限流速未満になる異常が発生した場合、発電装置に対して緊急停止指令を与えることで、エンジンを良好に冷却できないという問題や排熱回収装置から電力消費型熱利用装置への熱放出を良好に行えないという問題の発生を未然に回避できる。  However, according to this feature configuration, the abnormality detection means detects an abnormality in the heat recovery operation or an abnormality in the heat supply operation, and the exhaust heat recovery control unit gives an emergency stop command to the power generator, so that the engine is improved. Occurrence of the problem that cooling cannot be performed and the problem that heat cannot be discharged well from the exhaust heat recovery apparatus to the power consuming heat utilization apparatus can be avoided. In particular, the abnormality detection means of this feature configuration has a flow rate sensor capable of detecting a flow rate that is the amount of hot water flowing in the exhaust heat recovery path per unit time, and the flow rate of the hot water detected by the flow rate sensor is the set lower limit flow rate. If it is less than that, it is determined that an abnormality has occurred. As a result, if the exhaust heat recovery control unit has an abnormality where the flow rate of hot water detected by the flow sensor is less than the set lower limit flow rate due to malfunction of the exhaust heat recovery pump or water leakage or blockage in the exhaust heat recovery path, By giving an emergency stop command to the power generation device, problems such as the problem that the engine cannot be cooled well and the problem that heat cannot be discharged from the exhaust heat recovery device to the power-consuming heat utilization device can be avoided. it can.

本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、前記発電運転制御部は、前記自立運転モードでの動作とは別に、前記発電機を前記外部電力系統に連系している連系運転時において、前記排熱回収制御部が所定の運転計画に従って前記発電装置に対して与える運転開始指令及び運転停止指令を含む運転制御指令に応じて前記エンジン及び前記発電機の運転制御を行なう連系運転モードで動作する点にある。  Yet another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is that the power generation operation control unit is connected to the external power system in an interconnected operation separately from the operation in the independent operation mode. When the exhaust heat recovery control unit performs operation control of the engine and the generator according to an operation control command including an operation start command and an operation stop command given to the power generation device according to a predetermined operation plan The point is to operate in the operation mode.

上記特徴構成によれば、発電運転制御部は、発電機を外部電力系統に連系している連系運転時には、エンジン及び発電機を停止させずに連続運転させる上記自立運転モードでの動作とは別に、排熱回収制御部が所定の運転計画に従って発電装置に対して与える運転開始指令及び運転停止指令を含む運転制御指令に応じてエンジン及び発電機を運転制御する。つまり、外部電力系統が停電しておらず、発電機を外部電力系統に連系している連系運転時であれば、発電装置が運転停止されても、熱電併給システムは外部電力系統から電力供給を受けることができる。その結果、熱電併給システムの内部への電力供給を途切れさせないためのエンジン及び発電機の連続運転が強いられることもないので、運転計画に応じたエンジン及び発電機の運転停止及び運転開始を適宜実行できる。  According to the above characteristic configuration, the power generation operation control unit operates in the self-sustained operation mode in which the generator and the generator are continuously operated without being stopped during the interconnection operation in which the generator is connected to the external power system. Separately, the engine and the generator are controlled in accordance with an operation control command including an operation start command and an operation stop command given to the power generator by the exhaust heat recovery control unit according to a predetermined operation plan. In other words, if the external power system is not out of power and the generator is linked to the external power system, the combined heat and power system will receive power from the external power system even if the generator is shut down. Can be supplied. As a result, continuous operation of the engine and generator is not forced so as not to interrupt power supply to the combined heat and power system, so the engine and generator are stopped and started according to the operation plan as appropriate. it can.

本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、前記発電運転制御部は、前記連系運転モードで動作しているか又は前記自立運転モードで動作しているかを前記排熱回収制御部に伝達する点にある。  Still another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is that the exhaust heat recovery control unit determines whether the power generation operation control unit is operating in the interconnection operation mode or the independent operation mode. It is in the point of transmission.

上記特徴構成によれば、排熱回収制御部は、発電運転制御部が連系運転モード及び自立運転モードの何れで動作しているのかを知ることができる。その結果、排熱回収制御部は、発電運転制御部が連系運転モード及び自立運転モードの何れで動作しているのかに応じた排熱回収装置の運転制御を行うことができる。According to the above characteristic configuration, the exhaust heat recovery control unit can know whether the power generation operation control unit is operating in the interconnection operation mode or the independent operation mode. As a result, the exhaust heat recovery control unit can perform operation control of the exhaust heat recovery device according to whether the power generation operation control unit is operating in the grid operation mode or the independent operation mode.

本発明に係る熱電併給システムの更に別の特徴構成は、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記発電機で発電された電力の供給を受けて動作する電力消費装置を備え、
前記発電運転制御部は、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記発電機が前記排熱回収装置及び前記電力消費装置及び前記電力消費型熱利用装置の電力負荷に見合った電力を連続して発電する運転制御を行なう点にある。
Still another characteristic configuration of the combined heat and power system according to the present invention is that the power that operates by receiving the supply of the power generated by the generator during the self-sustaining operation in which the generator is not connected to the external power system. With a consumption device,
The power generation operation control unit is configured such that the generator generates power from the exhaust heat recovery device, the power consumption device, and the power consumption type heat utilization device during a self-sustained operation in which the generator is not linked to the external power system. The operation control is to continuously generate the electric power corresponding to the load.

上記特徴構成によれば、発電運転制御部は、排熱回収装置及び電力消費装置及び電力消費型熱利用装置の電力負荷、即ち、必要とされる電力負荷に見合った電力を、発電機の自立運転時に継続して供給できる。   According to the above characteristic configuration, the power generation operation control unit supplies the power load of the exhaust heat recovery device, the power consuming device, and the power consuming heat utilization device, that is, the power corresponding to the required power load, to the self-sustaining power generator. It can be supplied continuously during operation.

熱電併給システムが設けられる設備の構成を説明する図The figure explaining the composition of the equipment provided with the combined heat and power system 発電装置及び排熱回収装置の動作を説明するフローチャートFlow chart explaining operation of power generation device and exhaust heat recovery device

以下に図面を参照して熱電併給システムについて説明する。図1は、熱電併給システムが設けられる設備の構成を説明する図である。熱電併給システムは、家屋10に設置される電力消費装置14及び熱利用装置13に対して電力及び熱を供給することができる。具体的には、熱電併給システムは、エンジン21とそのエンジン21によって駆動される発電機22とエンジン21及び発電機22の運転を制御する発電運転制御部29とを有する発電装置20、及び、電力を消費して動作することで使用者に熱を利用可能とする電力消費型熱利用装置E、及び、エンジン21からの排熱を回収する熱回収運転及びエンジン21から回収した熱を電力消費型熱利用装置Eに供給してその電力消費型熱利用装置Eを動作させる熱供給運転を制御する排熱回収制御部45を有する排熱回収装置40を備える。
以下に、熱電併給システムが設けられる設備の構成について図1を参照して説明した後、熱電併給システムで行われる制御の内容について図2を参照して説明する。
Hereinafter, a combined heat and power system will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating the configuration of equipment provided with a combined heat and power system. The combined heat and power system can supply power and heat to the power consuming device 14 and the heat utilization device 13 installed in the house 10. Specifically, the combined heat and power system includes a power generator 20 having an engine 21, a generator 22 driven by the engine 21, a power generation operation control unit 29 that controls the operation of the engine 21 and the generator 22, and power Consumption type heat utilization device E that makes it possible for a user to use heat by operating and heat recovery operation for recovering exhaust heat from the engine 21, and power consumption type for recovering heat recovered from the engine 21 An exhaust heat recovery apparatus 40 having an exhaust heat recovery control unit 45 that controls a heat supply operation for supplying the heat use apparatus E and operating the power consuming heat utilization apparatus E is provided.
In the following, the configuration of the equipment provided with the combined heat and power system will be described with reference to FIG. 1, and the contents of the control performed in the combined heat and power system will be described with reference to FIG. 2.

〔家屋10〕
家屋10には、外部電力系統1から電力が供給される分電盤11及び電力消費装置14及び熱利用装置13が設置されている。外部電力系統1から電力供給が正常に行なわれているとき、この分電盤11を経由して、電力消費装置14に対して電力供給が行なわれる。また、分電盤11に対しては後述するように発電装置20の発電機22を接続可能である。外部電力系統1から電力供給が正常に行なわれているとき、発電機22の発電電力は分電盤11に供給される。つまり、発電機22を外部電力系統1に連系している連系運転が行なわれる。分電盤11には、電力消費装置14A、屋内電気コンセント15、屋外電気コンセント4が電気的に接続されている。屋内電気コンセント15には、家屋10に設置されている各種の電力消費装置14を接続可能である。図1に示す例では、屋内電気コンセント15に接続できる電力消費装置14として、電力消費装置14Bを例示している。電力消費装置14Bは電気プラグ7に対して電気的に接続されており、その電気プラグ7を屋内電気コンセント15に装着することで、分電盤11を経由した電力供給を受けることができる。
[House 10]
In the house 10, a distribution board 11, a power consuming device 14, and a heat utilization device 13 to which power is supplied from the external power system 1 are installed. When power is normally supplied from the external power system 1, power is supplied to the power consuming device 14 via the distribution board 11. Moreover, the generator 22 of the power generator 20 can be connected to the distribution board 11 as will be described later. When power is normally supplied from the external power system 1, the power generated by the generator 22 is supplied to the distribution board 11. That is, the interconnection operation in which the generator 22 is linked to the external power system 1 is performed. A power consuming device 14A, an indoor electrical outlet 15, and an outdoor electrical outlet 4 are electrically connected to the distribution board 11. Various electric power consumption devices 14 installed in the house 10 can be connected to the indoor electrical outlet 15. In the example illustrated in FIG. 1, the power consuming device 14 </ b> B is illustrated as the power consuming device 14 that can be connected to the indoor electrical outlet 15. The power consuming device 14 </ b> B is electrically connected to the electrical plug 7, and can be supplied with power via the distribution board 11 by attaching the electrical plug 7 to the indoor electrical outlet 15.

本実施形態において、電力消費装置14Aは、分電盤11を経由した電力供給が途絶えた場合(即ち、外部電力系統1が停電した場合)に電力供給が遮断されても構わないような装置(例えば、一部の照明装置等)である。電力消費装置14Bは、分電盤11を経由した電力供給が途絶えた場合であっても電力供給を必要とする装置(例えば、冷蔵庫や一部の照明装置など)である。尚、どのような装置を上記電力消費装置14A又は上記電力消費装置14Bと分類するのかは使用者が適宜変更可能である。   In the present embodiment, the power consuming device 14A is a device that may interrupt the power supply when the power supply via the distribution board 11 is interrupted (that is, when the external power system 1 fails). For example, some lighting devices). The power consuming device 14B is a device (for example, a refrigerator or some lighting devices) that requires power supply even when power supply via the distribution board 11 is interrupted. Note that the user can appropriately change which device is classified as the power consuming device 14A or the power consuming device 14B.

本実施形態では、熱利用装置13は、浴室暖房乾燥装置13Aと床暖房装置13Bと給湯装置13Cとを含む。これらの装置は、後述するように排熱回収装置40から供給される熱を利用して、浴室暖房乾燥機能及び床暖房機能及び給湯機能を発揮する。また、浴室暖房乾燥装置13Aは、空気を送給するためのファンなどの電動機器を動作させるために電力を必要とする。本実施形態では、このような浴室暖房乾燥装置13Aを、電力を消費して動作することで使用者に熱を利用可能とする電力消費型熱利用装置Eとする。   In the present embodiment, the heat utilization device 13 includes a bathroom heating / drying device 13A, a floor heating device 13B, and a hot water supply device 13C. As will be described later, these devices use the heat supplied from the exhaust heat recovery device 40 to exhibit a bathroom heating drying function, a floor heating function, and a hot water supply function. Moreover, the bathroom heating / drying apparatus 13A requires electric power to operate an electric device such as a fan for supplying air. In the present embodiment, such a bathroom heating / drying apparatus 13A is an electric power consumption type heat utilization apparatus E that enables the user to use heat by operating while consuming electric power.

家屋10には、情報出力装置16が設けられている。この情報出力装置16は、情報を出力する情報出力手段16Aと、情報出力手段16Aで出力する情報の内容を決定して情報出力手段16Aから出力させる出力制御手段16Bとを備える。また、情報出力装置16が有する操作入力手段16Cを用いて、発電装置20及び熱利用装置13の運転に関する指示(例えば運転開始指示・運転停止指示)などを行なうことができる。情報出力手段16Aは、例えば情報の文字出力が可能な表示部や情報の音声出力が可能なスピーカなどで構成することができる。そして、出力制御手段16Bは、情報出力装置16で取り扱われる各種情報を、情報出力手段16Aとしての表示部で文字出力させることや、情報出力手段16Aとしてのスピーカで音声出力させることができる。   The house 10 is provided with an information output device 16. The information output device 16 includes an information output unit 16A that outputs information, and an output control unit 16B that determines the content of information output by the information output unit 16A and outputs the content from the information output unit 16A. Further, using the operation input unit 16C included in the information output device 16, an instruction (for example, an operation start instruction / operation stop instruction) regarding the operation of the power generation apparatus 20 and the heat utilization apparatus 13 can be performed. The information output means 16A can be constituted by, for example, a display unit capable of outputting information characters or a speaker capable of outputting information sounds. Then, the output control means 16B can output various information handled by the information output device 16 on the display unit serving as the information output means 16A, or output the sound using a speaker serving as the information output means 16A.

他にも、出力制御手段16Bは、家屋10での受電電力及び消費電力や、発電装置20の発電電力などを情報出力手段16Aを用いて出力させることができる。
例えば、受電電力検出手段Wa、発電電力検出手段Wb1、Wb2は、電流センサ及び電圧センサを用いて実現できる。そして、電流センサ及び電圧センサが検出した電流値及び電圧値が発電運転制御部29に伝達されることで、発電運転制御部29は受電電力及び発電電力のそれぞれを導出することができる。尚、本実施形態では、受電電力検出手段Waは分電盤11の上流側(外部電力系統1側)で検出を行っており、その検出結果は発電装置20の発電運転制御部29に通信線9を介して伝達される。受電電力検出手段Waの検出結果に基づいて発電運転制御部29が取得した受電電力の値、並びに、発電電力検出手段Wb1(Wb)及び発電電力検出手段Wb2(Wb)の検出結果に基づいて発電運転制御部29が取得した発電電力の値は、通信線3を介して排熱回収装置40の排熱回収制御部45へ伝達される。そして、排熱回収制御部45から情報出力装置16の出力制御手段16Bに対して、受電電力検出手段Waが検出した受電電力の値と、発電電力検出手段Wb1(Wb)及び発電電力検出手段Wb2(Wb)が検出した発電電力の値が通信線8を介して伝達され、出力制御手段16Bが情報出力手段16Aに対して受電電力、発電電力、消費電力等の情報出力を行わせる。或いは、排熱回収制御部45が、情報出力手段16Aに対してそれらの情報出力を直接指示してもよい。
In addition, the output control means 16B can output the received power and power consumption in the house 10, the generated power of the power generation apparatus 20, and the like using the information output means 16A.
For example, the received power detection means Wa and the generated power detection means Wb1 and Wb2 can be realized using a current sensor and a voltage sensor. Then, the current value and the voltage value detected by the current sensor and the voltage sensor are transmitted to the power generation operation control unit 29, so that the power generation operation control unit 29 can derive each of the received power and the generated power. In the present embodiment, the received power detection means Wa performs detection on the upstream side of the distribution board 11 (external power system 1 side), and the detection result is transmitted to the power generation operation control unit 29 of the power generator 20 via a communication line. 9 is transmitted. Power generation based on the value of the received power acquired by the power generation operation control unit 29 based on the detection result of the received power detection means Wa and the detection results of the generated power detection means Wb1 (Wb) and the generated power detection means Wb2 (Wb) The value of the generated power acquired by the operation control unit 29 is transmitted to the exhaust heat recovery control unit 45 of the exhaust heat recovery device 40 via the communication line 3. Then, the value of the received power detected by the received power detection means Wa, the generated power detection means Wb1 (Wb), and the generated power detection means Wb2 from the exhaust heat recovery control unit 45 to the output control means 16B of the information output device 16. The value of the generated power detected by (Wb) is transmitted via the communication line 8, and the output control means 16B causes the information output means 16A to output information such as received power, generated power, and consumed power. Alternatively, the exhaust heat recovery control unit 45 may directly instruct the information output unit 16A to output the information.

〔発電装置20〕
発電装置20は、エンジン21と、そのエンジン21によって駆動される発電機22と、エンジン21及び発電機22の運転を制御する発電運転制御部29とを有する。エンジン21には手動操作式のスタータ装置23が設けられている。系統停電時に発電装置20を起動する場合、使用者が、発電装置20に対して連系運転モード及び自立運転モードのうちの何れの運転モードでの動作を許容するのかを切り替えるモード切替スイッチ(図示せず)を操作して発電装置20を自立運転モードに切り替えた上でスタータ装置23を手動操作することで、エンジン21及び発電機22が起動される。尚、モード切替スイッチを連系運転モードに切り替えている状態では、発電装置20はスタータ装置23によっては起動せず、排熱回収制御部45からの運転制御指令(運転開始指令、運転停止指令など)を受けて動作する。発電機22には、発電電力を出力するための出力端が2系統設けられている。一つは、連系運転モードでの動作時に発電出力を家屋10の分電盤11へと供給するときに用いる連系用出力端27であり、もう一つは自立運転モードでの動作時に発電出力を屋内電気コンセント12へ供給するときに用いる自立用出力端28である。本実施形態では、自立用出力端28は、家屋10の屋内にある屋内電気コンセント12及び家屋10の屋外にある屋外電気コンセント5に接続されている。
[Power generation device 20]
The power generation device 20 includes an engine 21, a generator 22 driven by the engine 21, and a power generation operation control unit 29 that controls the operation of the engine 21 and the generator 22. The engine 21 is provided with a manually operated starter device 23. When starting up the power generator 20 at the time of a system power failure, the mode changeover switch for switching which operation mode the user allows the power generator 20 to operate in the grid operation mode or the independent operation mode (see FIG. The engine 21 and the generator 22 are started by operating the starter device 23 manually after switching the power generation device 20 to the self-sustaining operation mode by operating (not shown). In the state where the mode changeover switch is switched to the interconnection operation mode, the power generation device 20 is not started by the starter device 23, and the operation control command (operation start command, operation stop command, etc.) from the exhaust heat recovery control unit 45 is used. ) The generator 22 is provided with two output terminals for outputting generated power. One is a connection output terminal 27 used when supplying power generation output to the distribution board 11 of the house 10 during operation in the connection operation mode, and the other is power generation during operation in the self-sustaining operation mode. This is a self-supporting output end 28 used when supplying output to the indoor electrical outlet 12. In the present embodiment, the output terminal 28 for self-supporting is connected to the indoor electrical outlet 12 inside the house 10 and the outdoor electrical outlet 5 outside the house 10.

エンジン21は、エンジン冷却水によって冷却可能な構成となっている。本実施形態では、エンジン冷却水は、冷却水循環路25を通ってエンジン21と熱交換器24とを順に循環する。冷却水循環路25の途中には冷却水ポンプ26が設けられており、その冷却水ポンプ26の動作に応じて冷却水循環路25におけるエンジン冷却水の流速が調整される。熱交換器24では、後述する湯水とエンジン冷却水とが熱交換することで、エンジン冷却水から湯水へと熱が伝達される。   The engine 21 is configured to be cooled by engine cooling water. In the present embodiment, the engine cooling water circulates through the engine 21 and the heat exchanger 24 in order through the cooling water circulation path 25. A cooling water pump 26 is provided in the middle of the cooling water circulation path 25, and the flow rate of the engine cooling water in the cooling water circulation path 25 is adjusted according to the operation of the cooling water pump 26. In the heat exchanger 24, heat is transferred from the engine cooling water to the hot water by exchanging heat between hot water and engine cooling water, which will be described later.

〔排熱回収装置40〕
排熱回収装置40は、エンジン21からの排熱を回収する熱回収運転及びエンジン21から回収した熱を電力消費型熱利用装置Eに供給してその電力消費型熱利用装置Eを動作させる熱供給運転を制御する排熱回収制御部45を有する。本実施形態では、排熱回収装置40は、エンジン21からの排熱を回収して蓄える蓄熱装置としての貯湯装置41を有する。貯湯装置41は湯水を貯えており、その湯水は排熱回収路42を通って熱交換器24で加熱され、再び貯湯装置41に帰還する。排熱回収路42の途中には排熱回収ポンプ43が設けられており、その排熱回収ポンプ43の動作に応じて排熱回収路42における湯水の流速が調整される。
[Exhaust heat recovery device 40]
The exhaust heat recovery device 40 is a heat recovery operation for recovering exhaust heat from the engine 21 and heat for operating the power consumption heat utilization device E by supplying the heat recovered from the engine 21 to the power consumption heat utilization device E. An exhaust heat recovery control unit 45 that controls the supply operation is provided. In the present embodiment, the exhaust heat recovery device 40 includes a hot water storage device 41 as a heat storage device that recovers and stores the exhaust heat from the engine 21. The hot water storage device 41 stores hot water, which is heated by the heat exchanger 24 through the exhaust heat recovery path 42 and returns to the hot water storage device 41 again. An exhaust heat recovery pump 43 is provided in the middle of the exhaust heat recovery path 42, and the flow rate of hot water in the exhaust heat recovery path 42 is adjusted according to the operation of the exhaust heat recovery pump 43.

発電装置20を連系運転させた場合及び自立運転させた場合の何れの場合も、発電装置20のエンジン21を冷却すること、即ち、排熱回収装置40によってエンジン21の排熱を回収することが必要である。従って、排熱回収制御部45は、発電装置20の連系運転が行われている間及び自立運転が行なわれている間の何れにおいても、エンジン21からの排熱を回収する熱回収運転を行う。
また、貯湯装置41に熱が蓄えられていれば、排熱回収制御部45は、貯湯装置41に蓄えられている熱を熱利用装置13に供給してその熱利用装置13を動作せることができる。尚、図1では、エンジン21からの排熱を回収して貯湯装置41に一旦蓄え、熱利用装置13へは貯湯装置41に蓄えられている熱が供給されるような構成例を示しているが、エンジン21から回収した熱を貯湯装置41を経由せずに熱利用装置13に供給できるように配管、弁、熱交換器などを構成してもよい。具体的には、排熱回収制御部45が、エンジン21から回収した熱によって昇温された湯水が貯湯装置41に流入するような運転形態と、エンジン21から回収した熱によって昇温された湯水が貯湯装置41に流入せずに熱利用装置13に供給されるような運転形態とを選択的に切換可能なように配管、弁、熱交換器などを構成してもよい。
In both cases where the power generation device 20 is operated in an interconnected manner and when it is operated independently, the engine 21 of the power generation device 20 is cooled, that is, the exhaust heat of the engine 21 is recovered by the exhaust heat recovery device 40. is necessary. Therefore, the exhaust heat recovery control unit 45 performs the heat recovery operation for recovering the exhaust heat from the engine 21 both during the interconnection operation of the power generation apparatus 20 and during the independent operation. Do.
Further, if heat is stored in the hot water storage device 41, the exhaust heat recovery control unit 45 can supply the heat stored in the hot water storage device 41 to the heat utilization device 13 to operate the heat utilization device 13. it can. 1 shows a configuration example in which exhaust heat from the engine 21 is recovered and temporarily stored in the hot water storage device 41, and the heat stored in the hot water storage device 41 is supplied to the heat utilization device 13. However, piping, valves, heat exchangers, and the like may be configured so that the heat recovered from the engine 21 can be supplied to the heat utilization device 13 without passing through the hot water storage device 41. Specifically, the exhaust heat recovery control unit 45 operates such that hot water heated by the heat recovered from the engine 21 flows into the hot water storage device 41, and hot water heated by the heat recovered from the engine 21. May be configured such that a pipe, a valve, a heat exchanger, and the like can be selectively switched from the operation mode in which the heat is supplied to the heat utilization device 13 without flowing into the hot water storage device 41.

貯湯装置41は、その上部に相対的に高温の湯水が貯えられ、その下部に相対的に低温の湯水が貯えられて、貯湯装置41の内部で温度成層が形成されるように構成されている。貯湯装置41の上部における湯水の温度は温度センサT1で検出可能であり、貯湯装置41の中間部における湯水の温度は温度センサT2で検出可能であり、貯湯装置41の下部における湯水の温度は温度センサT3で検出可能である。各温度センサT1〜T3の検出結果は、排熱回収制御部45に伝達される。通常は、温度センサT1で検出される湯水の温度が最も高く、温度センサT2で検出される湯水の温度及び温度センサT3で検出される湯水の温度が順に低くなる。排熱回収制御部45は、各温度センサT1〜T3で検出される湯水の温度が全て設定上限温度以上になると、貯湯装置41に蓄えられている熱が満杯になっていると判定する。貯湯装置41に蓄えられている熱が満杯になると、貯湯装置41から熱交換器24に供給される湯水の温度も設定上限温度以上になる。つまり、熱交換器24における熱交換によってエンジン冷却水を良好に冷却できないこととなり、結果として、エンジン21を良好に冷却できなくなる可能性がある。   The hot water storage device 41 is configured such that a relatively high temperature hot water is stored in an upper portion thereof, a relatively low temperature hot water is stored in a lower portion thereof, and temperature stratification is formed inside the hot water storage device 41. . The temperature of the hot water in the upper part of the hot water storage device 41 can be detected by the temperature sensor T1, the temperature of the hot water in the intermediate part of the hot water storage device 41 can be detected by the temperature sensor T2, and the temperature of the hot water in the lower part of the hot water storage device 41 is the temperature. It can be detected by the sensor T3. The detection results of the temperature sensors T1 to T3 are transmitted to the exhaust heat recovery control unit 45. Usually, the temperature of the hot water detected by the temperature sensor T1 is the highest, and the temperature of the hot water detected by the temperature sensor T2 and the temperature of the hot water detected by the temperature sensor T3 are sequentially decreased. The exhaust heat recovery control unit 45 determines that the heat stored in the hot water storage device 41 is full when all of the hot water temperatures detected by the temperature sensors T1 to T3 are equal to or higher than the set upper limit temperature. When the heat stored in the hot water storage device 41 is full, the temperature of the hot water supplied from the hot water storage device 41 to the heat exchanger 24 becomes equal to or higher than the set upper limit temperature. That is, the engine cooling water cannot be cooled well by heat exchange in the heat exchanger 24, and as a result, the engine 21 may not be cooled well.

貯湯装置41には、貯湯装置41に貯えられている湯水の圧力を検出可能な圧力センサLが設けられている。この圧力センサLの検出結果は、排熱回収制御部45に伝達される。本実施形態では、貯湯装置41を密閉式タンクとして構成し、貯湯装置41に貯留されている湯水の圧力を設定圧力値以上に保つように水供給路(図示せず)から上水を供給しているため、断水などが発生して上水を供給できなくなると、貯湯装置41に貯留されている湯水の圧力が低下する。従って、排熱回収制御部45は、圧力センサLが検出する貯湯装置41での湯水の圧力が設定圧力未満になると、断水などの異常が発生したと判定する。このような異常が発生した場合、排熱回収装置40での熱回収運転及び熱供給運転に支障が生じる。
また、排熱回収路42の途中には単位時間当たりに流れる湯水の湯量である流速を検出可能な流量センサMが設けられている。この流量センサMの検出結果は、排熱回収制御部45に伝達される。そして、排熱回収制御部45は、流量センサMが検出する湯水の流速が設定下限流速未満になると、排熱回収ポンプ43の動作不良や排熱回収路42における水漏れ・閉塞などの異常が発生したと判定する。このような異常が発生した場合、排熱回収装置40での熱回収運転に支障が生じる。
以上のように、これら圧力センサLや流量センサMは、排熱回収装置40での熱回収運転における異常又は熱供給運転における異常を検出可能な異常検出手段として機能する。
The hot water storage device 41 is provided with a pressure sensor L that can detect the pressure of the hot water stored in the hot water storage device 41. The detection result of the pressure sensor L is transmitted to the exhaust heat recovery control unit 45. In the present embodiment, the hot water storage device 41 is configured as a sealed tank, and clean water is supplied from a water supply path (not shown) so as to keep the pressure of the hot water stored in the hot water storage device 41 at or above a set pressure value. For this reason, when water breakage or the like occurs and it becomes impossible to supply clean water, the pressure of hot water stored in the hot water storage device 41 decreases. Therefore, when the pressure of the hot water in the hot water storage device 41 detected by the pressure sensor L becomes less than the set pressure, the exhaust heat recovery control unit 45 determines that an abnormality such as a water outage has occurred. When such an abnormality occurs, the heat recovery operation and the heat supply operation in the exhaust heat recovery device 40 are hindered.
A flow rate sensor M capable of detecting a flow rate that is the amount of hot water flowing per unit time is provided in the middle of the exhaust heat recovery path 42. The detection result of the flow sensor M is transmitted to the exhaust heat recovery control unit 45. When the flow rate of hot water detected by the flow rate sensor M becomes less than the set lower limit flow rate, the exhaust heat recovery control unit 45 detects malfunctions such as malfunction of the exhaust heat recovery pump 43 and water leakage / blockage in the exhaust heat recovery path 42. It is determined that it has occurred. When such an abnormality occurs, the heat recovery operation in the exhaust heat recovery device 40 is hindered.
As described above, the pressure sensor L and the flow rate sensor M function as an abnormality detection unit that can detect an abnormality in the heat recovery operation in the exhaust heat recovery apparatus 40 or an abnormality in the heat supply operation.

排熱回収装置40は、例えば上述した排熱回収ポンプ43を有していることから、その動作には電力が必要である。そのため、排熱回収装置40は、電力供給源と接続可能な電源接続端子台44を有し、その電源接続端子台44に供給される電力を利用して動作する。排熱回収装置40に設けられる電源接続端子台44には電気プラグ6が電気的に接続されており、電力供給が行なわれる屋外電気コンセント4、5に対してその電気プラグ6を装着することで(即ち、電力供給源と電源接続端子台44とを接続することで)、電源接続端子台44に対して電力供給が行なわれる。
更に、本実施形態では、上記電力消費型熱利用装置Eとしての浴室暖房乾燥装置13Aが電源接続端子台44に対して電気的に接続されている。つまり、浴室暖房乾燥装置13Aは、電源接続端子台44を経由して供給される電力を消費して動作する。
Since the exhaust heat recovery apparatus 40 includes the above-described exhaust heat recovery pump 43, for example, the operation requires electric power. Therefore, the exhaust heat recovery apparatus 40 has a power connection terminal block 44 that can be connected to a power supply source, and operates using the power supplied to the power connection terminal block 44. An electric plug 6 is electrically connected to a power connection terminal block 44 provided in the exhaust heat recovery device 40. By attaching the electric plug 6 to the outdoor electric outlets 4 and 5 to which power is supplied. Power is supplied to the power connection terminal block 44 (ie, by connecting the power supply source and the power connection terminal block 44).
Furthermore, in the present embodiment, the bathroom heating / drying device 13 </ b> A as the power consuming heat utilization device E is electrically connected to the power connection terminal block 44. That is, the bathroom heating / drying apparatus 13 </ b> A operates by consuming electric power supplied via the power connection terminal block 44.

上述したように、屋外電気コンセント4及び屋内電気コンセント15は、発電機22を外部電力系統1に連系している連系運転時において、外部電力系統1から供給される電力及び発電機22で発電された電力の少なくとも一方が供給される連系運転時用電気端子として機能する。
また、屋外電気コンセント5及び屋内電気コンセント12は、発電機22を外部電力系統1に連系していない自立運転時において、発電機22で発電された電力が供給される自立運転時用電気端子として機能する。
そして、電源接続端子台44に接続される電気プラグ6は、連系運転時用電気端子と自立運転時用電気端子とに対して選択的に接続可能な接続用端子として機能する。
As described above, the outdoor electric outlet 4 and the indoor electric outlet 15 are the electric power supplied from the external electric power system 1 and the electric generator 22 during the interconnection operation in which the electric generator 22 is connected to the external electric power system 1. It functions as an electrical terminal for interconnection operation to which at least one of the generated electric power is supplied.
Moreover, the outdoor electrical outlet 5 and the indoor electrical outlet 12 are electrical terminals for independent operation to which electric power generated by the generator 22 is supplied during the autonomous operation in which the generator 22 is not linked to the external power system 1. Function as.
The electrical plug 6 connected to the power connection terminal block 44 functions as a connection terminal that can be selectively connected to the electrical terminal for interconnection operation and the electrical terminal for independent operation.

排熱回収装置40は、熱利用装置13との間で通信線2を介して情報通信可能であり、発電装置20との間で通信線3を介して情報通信可能であり、情報出力装置16との間で通信線8を介して情報通信可能である。また、情報出力装置16への電力供給は、排熱回収装置40から通信線8を用いて行われる。つまり、情報出力装置16も、排熱回収装置40の電源接続端子台44に供給される電力を利用して動作する装置の一つとなる。   The exhaust heat recovery device 40 can communicate information with the heat utilization device 13 via the communication line 2 and can communicate information with the power generation device 20 via the communication line 3. Can communicate with each other via the communication line 8. The power supply to the information output device 16 is performed from the exhaust heat recovery device 40 using the communication line 8. That is, the information output device 16 is also one of devices that operate using the power supplied to the power connection terminal block 44 of the exhaust heat recovery device 40.

〔電力消費型熱利用装置E〕
次に、電力を消費して動作することで使用者に熱を利用可能とする電力消費型熱利用装置Eとしての浴室暖房乾燥装置13Aの動作制御について説明する。
[Power consumption type heat utilization device E]
Next, the operation control of the bathroom heating / drying apparatus 13A as the power consuming type heat utilization apparatus E that enables the user to use heat by consuming electric power and operating will be described.

発電装置20を連系運転させた場合及び自立運転させた場合の何れの場合も、発電装置20のエンジン21を冷却すること、即ち、排熱回収装置40によってエンジン21の排熱を回収することが必要である。尚、排熱回収装置40によってエンジン21の排熱を回収するだけでは、貯湯装置41での蓄熱量が増大する一方である。そのため、本実施形態では、排熱回収制御部45は、発電運転制御部29が発電装置20の自立運転を開始したことを検出したとき、発電装置20の自立運転が行なわれている間は、貯湯装置41における蓄熱量に関わらず、貯湯装置41から電力消費型熱利用装置Eに熱を供給してその電力消費型熱利用装置Eを動作させる。   In both cases where the power generation device 20 is operated in an interconnected manner and when it is operated independently, the engine 21 of the power generation device 20 is cooled, that is, the exhaust heat of the engine 21 is recovered by the exhaust heat recovery device 40. is necessary. Note that just by recovering the exhaust heat of the engine 21 by the exhaust heat recovery device 40, the amount of heat stored in the hot water storage device 41 is increasing. Therefore, in this embodiment, when the heat recovery control unit 45 detects that the power generation operation control unit 29 has started the self-sustained operation of the power generation device 20, while the self-sustained operation of the power generation device 20 is being performed, Regardless of the amount of heat stored in the hot water storage device 41, heat is supplied from the hot water storage device 41 to the power consuming heat utilization device E to operate the power consuming heat utilization device E.

具体的には、排熱回収制御部45は、発電装置20が自立運転モードで動作しているか否かを判定して、発電装置20の自立運転が開始されたことを検出できたとき、貯湯装置41における蓄熱量に関わらず、貯湯装置41から電力消費型熱利用装置Eとしての浴室暖房乾燥装置13Aに熱を供給して動作させる。このような動作制御を行なうことで、貯湯装置41に貯えられている熱が満杯になることを未然に回避できるため、エンジン冷却水を良好に冷却でき、その結果、エンジン21を良好に冷却できる。   Specifically, the exhaust heat recovery control unit 45 determines whether or not the power generation device 20 is operating in the self-sustained operation mode, and can detect that the self-sustained operation of the power generation device 20 has been started. Regardless of the amount of heat stored in the device 41, heat is supplied from the hot water storage device 41 to the bathroom heating / drying device 13A as the power consuming heat utilization device E to operate. By performing such operation control, it is possible to prevent the heat stored in the hot water storage device 41 from becoming full, so that the engine cooling water can be cooled well, and as a result, the engine 21 can be cooled well. .

或いは、排熱回収制御部45が、貯湯装置41における蓄熱量に関わらずに上述した電力消費型熱利用装置Eとしての浴室暖房乾燥装置13Aの運転を行わせるのではなく、排熱回収制御部45が、発電装置20の自立運転が行なわれている間は、貯湯装置41における蓄熱量が設定上限値以上になると、貯湯装置41から電力消費型熱利用装置Eとしての浴室暖房乾燥装置13Aに熱を供給してその浴室暖房乾燥装置13Aを動作させるようにしてもよい。このような動作制御を行うことで、貯湯装置41にはできるだけ多くの熱が蓄えられるようにしつつ、貯湯装置41に蓄えられている熱が設定上限未満となるようにできる。その結果、エンジン21からの排熱回収を行って貯湯装置41に多くの熱を蓄えながら、エンジン21を良好に冷却できる。   Alternatively, the exhaust heat recovery control unit 45 does not cause the operation of the bathroom heating / drying device 13A as the above-described power consumption type heat utilization device E regardless of the heat storage amount in the hot water storage device 41, but the exhaust heat recovery control unit. 45, while the self-sustaining operation of the power generator 20 is being performed, if the amount of heat stored in the hot water storage device 41 exceeds the set upper limit value, the hot water storage device 41 changes to the bathroom heating / drying device 13A as the power consuming heat utilization device E. You may make it operate the bathroom heating drying apparatus 13A by supplying heat. By performing such operation control, the hot water storage device 41 can store as much heat as possible, and the heat stored in the hot water storage device 41 can be less than the set upper limit. As a result, it is possible to cool the engine 21 satisfactorily while collecting a lot of heat in the hot water storage device 41 by collecting exhaust heat from the engine 21.

以上のように、熱電併給システムの構成について説明したが、別構成の熱電併給システムを改造することで、上述したのと同様の熱電併給システムを構築することができる。以下に、熱電併給システムの改造方法について説明する。
先ず、別構成の熱電併給システムとして、家屋10の分電盤11に対して外部電力系統1及び発電装置20が接続され、家屋10(即ち、電力消費装置14及び電力消費型熱利用装置E)には分電盤11を介してのみ電力供給が行なわれ、排熱回収装置40には発電装置20のみから電力供給が行なわれるように構成されたものを想定する。
As described above, the configuration of the combined heat and power system has been described. However, by modifying a combined heat and power system with another configuration, a combined heat and power system similar to that described above can be constructed. The following describes how to modify the combined heat and power system.
First, as another heat and power cogeneration system, the external power system 1 and the power generation device 20 are connected to the distribution board 11 of the house 10, and the house 10 (that is, the power consumption device 14 and the power consumption type heat utilization device E). It is assumed that power is supplied only through the distribution board 11 and the exhaust heat recovery device 40 is configured to be supplied with power only from the power generation device 20.

このような別構成の熱電併給システムにおいて、発電装置20が自立運転できない構成の場合、外部電力系統1が停電して発電装置20が運転を停止すると、家屋10及び排熱回収装置40に対して電力供給が行なえなくなる。尚、自立運転できる構成の発電装置20に置き換えれば、外部電力系統1の停電中も発電装置20を運転することはできるものの、単独運転防止の観点から、発電装置20は分電盤11から切り離さなければならない。従って、発電装置20を自立運転したとしても、排熱回収装置40には電力供給を行なえるが、分電盤11からのみ電力供給を受けることができるように構成された家屋10の内部には電力供給を行うことはできない。つまり、排熱回収装置40は、発電装置20の自立運転時において、発電装置20で発電された電力の供給を受けることができるので、エンジン21からの排熱回収、即ち、エンジン21の冷却を行なうことができる。しかし、家屋10の電力消費型熱利用装置Eには電力供給を行なえない(即ち、電力消費型熱利用装置Eでは熱を利用できない)ので、排熱回収装置40で蓄えている熱が満杯になってエンジン21からの排熱回収が行えなくなる、即ち、エンジン21の冷却が良好に行えなくなるような事態が起こり得る。   In such a combined heat and power supply system with a different configuration, when the power generation device 20 cannot operate independently, when the external power system 1 fails and the power generation device 20 stops operation, the house 10 and the exhaust heat recovery device 40 are stopped. Power supply cannot be performed. In addition, if it replaces with the power generating device 20 of the structure which can be operated independently, the power generating device 20 can be operated even during a power failure of the external power system 1, but the power generating device 20 is disconnected from the distribution board 11 from the viewpoint of preventing independent operation. There must be. Therefore, even if the power generation apparatus 20 is operated independently, the exhaust heat recovery apparatus 40 can be supplied with power, but the house 10 configured to receive power only from the distribution board 11 is not provided inside the house 10. It is not possible to supply power. That is, the exhaust heat recovery device 40 can receive supply of electric power generated by the power generation device 20 during the self-sustained operation of the power generation device 20, so that exhaust heat recovery from the engine 21, that is, cooling of the engine 21 can be performed. Can be done. However, since power cannot be supplied to the power consumption type heat utilization device E of the house 10 (that is, heat cannot be used in the power consumption type heat utilization device E), the heat stored in the exhaust heat recovery device 40 is full. Therefore, there may occur a situation in which exhaust heat recovery from the engine 21 cannot be performed, that is, the engine 21 cannot be cooled well.

そこで、別構成の熱電併給システムにおいて、電力供給源と接続可能な電源接続端子台44を排熱回収装置40に追加で設けて、その電源接続端子台44に供給される電力を利用して排熱回収装置40が動作するようにする。また、排熱回収装置40に設けられる電源接続端子台44に対して電力消費型熱利用装置Eを接続して、その電源接続端子台44に供給される電力を利用して電力消費型熱利用装置Eが動作するようにする。更に、電源接続端子台44に対して接続される電気プラグ6を設けて、発電機22を外部電力系統1に連系している連系運転時に外部電力系統1から供給される電力及び発電機22で発電された電力の少なくとも一方が供給される連系運転時用電気端子(屋外電気コンセント4及び屋内電気コンセント15)と、発電機22を外部電力系統1に連系していない自立運転時に発電機22で発電された電力が供給される自立運転時用電気端子(屋外電気コンセント5及び屋内電気コンセント12)との何れかを、電源接続端子台44に電力を供給する電力供給源として選択可能とする。   Therefore, in a heat and power supply system having another configuration, a power connection terminal block 44 that can be connected to a power supply source is additionally provided in the exhaust heat recovery device 40, and the power supplied to the power connection terminal block 44 is used to exhaust the power. The heat recovery apparatus 40 is operated. Further, the power consumption type heat utilization device E is connected to the power connection terminal block 44 provided in the exhaust heat recovery device 40, and the power supplied to the power connection terminal block 44 is used to use the power consumption type heat utilization device. Let device E operate. Furthermore, an electric plug 6 connected to the power connection terminal block 44 is provided, and the electric power and generator supplied from the external power system 1 during the linked operation in which the generator 22 is linked to the external power system 1 At the time of self-sustaining operation in which at least one of the electric power generated at 22 is supplied to the connected operation electric terminal (outdoor electric outlet 4 and indoor electric outlet 15) and the generator 22 is not connected to the external electric power system 1 Select one of the electric terminals for outdoor operation (outdoor electric outlet 5 and indoor electric outlet 12) to which the electric power generated by the generator 22 is supplied as an electric power supply source for supplying electric power to the power connection terminal block 44. Make it possible.

このような改造を行なって、電力供給源と接続可能な電源接続端子台44を排熱回収装置40に設け、連系運転時用電気端子(屋外電気コンセント4及び屋内電気コンセント15)と自立運転時用電気端子(屋外電気コンセント5及び屋内電気コンセント12)との何れかを、その電源接続端子台44に電力を供給する電力供給源として選択可能としたことで、発電機22を外部電力系統1に連系している連系運転時及び発電機22を外部電力系統1に連系していない自立運転時の何れにおいても、排熱回収装置40に電力を供給して動作させることができる。
更に、排熱回収装置40に設けられる電源接続端子台44に対して電力消費型熱利用装置Eを接続して、その電源接続端子台44に供給される電力を利用して電力消費型熱利用装置Eが動作するようにしたことで、排熱回収装置40と共に電力消費型熱利用装置Eも、発電機22を外部電力系統1に連系している連系運転時及び発電機22を外部電力系統1に連系していない自立運転時の何れにおいても電力供給を受けて動作することができる。特に、排熱回収装置40及び電力消費型熱利用装置Eへの電力供給経路を、電源接続端子台44を介して一括して切り換えることができるので、発電装置20の自立運転中に発電装置20から電力供給を行う必要のある装置に対して簡単な手法で電力供給を行うことができるようになる。
By performing such modifications, a power connection terminal block 44 that can be connected to a power supply source is provided in the exhaust heat recovery device 40, and the electrical terminals for the connected operation (the outdoor electrical outlet 4 and the indoor electrical outlet 15) and the independent operation are provided. One of the electrical terminals for the time (outdoor electrical outlet 5 and indoor electrical outlet 12) can be selected as a power supply source for supplying power to the power connection terminal block 44, so that the generator 22 is connected to the external power system. 1 can be operated by supplying electric power to the exhaust heat recovery device 40 in both the interconnecting operation connected to 1 and the independent operation in which the generator 22 is not connected to the external power system 1. .
Further, the power consumption type heat utilization device E is connected to the power connection terminal block 44 provided in the exhaust heat recovery device 40, and the power supplied to the power connection terminal block 44 is utilized to use the power consumption type heat utilization. Since the apparatus E is operated, the power consumption type heat utilization apparatus E together with the exhaust heat recovery apparatus 40 is also connected to the external power system 1 during the connected operation and the generator 22 is externally connected. It is possible to operate by receiving power supply in any of the independent operation not linked to the power system 1. In particular, since the power supply path to the exhaust heat recovery device 40 and the power consuming heat utilization device E can be switched at once via the power supply connection terminal block 44, the power generation device 20 can be operated during the self-sustaining operation of the power generation device 20. Therefore, it is possible to supply power to a device that needs to be supplied with power by a simple method.

次に、外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれている状態と、外部電力系統1からの電力供給が停止した状態とでの、発電装置20及び排熱回収装置40の動作について説明する。図2は、発電装置20及び排熱回収装置40の動作を説明するフローチャートである。先ず概要を説明すると、発電装置20の発電運転制御部29は、発電機22を外部電力系統1に連系している連系運転時において、排熱回収装置40の排熱回収制御部45が所定の運転計画に従って発電装置20に対して与える運転開始指令及び運転停止指令を含む運転制御指令に応じてエンジン21及び発電機22の運転制御を行なう連系運転モードで動作し、並びに、発電機22を外部電力系統1に連系していない自立運転時において、エンジン21及び発電機22を停止させずに連続運転させる運転制御を行いつつ、排熱回収制御部45が発電装置20に対して与える緊急停止指令に応じてエンジン21及び発電機22の運転を停止させる自立運転モードで動作する。   Next, the operation of the power generation device 20 and the exhaust heat recovery device 40 in a state where power supply from the external power system 1 is normally performed and a state where power supply from the external power system 1 is stopped will be described. To do. FIG. 2 is a flowchart for explaining operations of the power generation device 20 and the exhaust heat recovery device 40. First, the outline will be described. The power generation operation control unit 29 of the power generation apparatus 20 is configured so that the exhaust heat recovery control unit 45 of the exhaust heat recovery apparatus 40 is connected during the interconnection operation in which the generator 22 is connected to the external power system 1. It operates in a linked operation mode in which operation control of the engine 21 and the generator 22 is performed according to an operation control command including an operation start command and an operation stop command given to the power generation device 20 according to a predetermined operation plan, and the generator The exhaust heat recovery control unit 45 controls the power generation device 20 while performing the operation control for continuously operating the engine 21 and the generator 22 without stopping the engine 21 and the generator 22 during the self-sustaining operation in which the power supply 22 is not connected to the external power system 1. It operates in a self-sustaining operation mode in which the operation of the engine 21 and the generator 22 is stopped in response to an emergency stop command to be given.

具体的には、工程#10において、排熱回収制御部45は、発電装置20が運転中であるか否かを判定する。排熱回収制御部45は、発電装置20が運転中であると判定した場合には工程#12に移行し、発電装置20が停止中であると判定した場合には工程#24に移行する。排熱回収制御部45がこのような判定処理を行なうことができるということは、排熱回収装置40に対して電力が供給されていることを意味する。言い換えると、排熱回収装置40の電源接続端子台44には、屋外電気コンセント4又は屋外電気コンセント5を経由して電力の供給が行なわれている。尚、電源接続端子台44に接続される電気プラグ6を屋外電気コンセント4又は屋外電気コンセント5の何れに装着するのかは使用者が選択的に行なうことであり、排熱回収装置40は電気プラグ6が屋外電気コンセント4又は屋外電気コンセント5の何れに装着されているのかを判別することはできない。   Specifically, in step # 10, the exhaust heat recovery control unit 45 determines whether or not the power generation device 20 is in operation. The exhaust heat recovery control unit 45 proceeds to step # 12 when it is determined that the power generation device 20 is in operation, and proceeds to step # 24 when it is determined that the power generation device 20 is stopped. The fact that the exhaust heat recovery control unit 45 can perform such determination processing means that electric power is supplied to the exhaust heat recovery device 40. In other words, power is supplied to the power connection terminal block 44 of the exhaust heat recovery apparatus 40 via the outdoor electrical outlet 4 or the outdoor electrical outlet 5. Note that whether the electric plug 6 connected to the power connection terminal block 44 is attached to the outdoor electric outlet 4 or the outdoor electric outlet 5 is selected by the user, and the exhaust heat recovery device 40 is an electric plug. It cannot be determined whether 6 is attached to the outdoor electrical outlet 4 or the outdoor electrical outlet 5.

〔連系運転時〕
外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれている場合、分電盤11には少なくとも外部電力系統1からの電力が供給され、発電機22が運転していればその発電機22からも電力が供給される。この場合、使用者は電気プラグ6を屋外電気コンセント4に接続しており、その結果、排熱回収装置40は、外部電力系統1から供給される電力及び発電機22で発電された電力の少なくとも一方の供給を受けることができる。つまり、外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれている場合、排熱回収装置40には常時電力が供給されており、図2に示す工程#10の判定を行ない得る。但し、排熱回収制御部45は、所定の運転計画に従って発電装置20に対して与える運転開始指令及び運転停止指令を含む運転制御指令に応じてエンジン21及び発電機22の運転制御を行なう連系運転モードで動作する。従って、外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれている場合、発電装置20のエンジン21及び発電機22は、所定の運転計画に応じて運転停止されている場合もある。
[In connected operation]
When the power supply from the external power system 1 is normally performed, at least power from the external power system 1 is supplied to the distribution board 11, and if the generator 22 is operating, the generator 22 also Power is supplied. In this case, the user has connected the electrical plug 6 to the outdoor electrical outlet 4, and as a result, the exhaust heat recovery device 40 has at least the power supplied from the external power system 1 and the power generated by the generator 22. One supply can be received. That is, when the power supply from the external power system 1 is normally performed, the exhaust heat recovery device 40 is always supplied with power, and the determination of the step # 10 shown in FIG. 2 can be performed. However, the exhaust heat recovery control unit 45 performs an operation control of the engine 21 and the generator 22 according to an operation control command including an operation start command and an operation stop command given to the power generation device 20 according to a predetermined operation plan. Operates in operation mode. Therefore, when the power supply from the external power system 1 is normally performed, the engine 21 and the generator 22 of the power generation apparatus 20 may be stopped in accordance with a predetermined operation plan.

〔停電発生時〕
外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれている状態から、外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれない状態に移行した場合(即ち、外部電力系統1で停電が発生した場合)、発電運転制御部29は、エンジン21及び発電機22の運転を停止させる。その結果、屋内及び発電装置20及び排熱回収装置40の何れにも電力供給が行なわれなくなる。尚、発電装置20は自立運転可能な構成となっている。例えば、先ず、使用者が電気プラグ6を屋外電気コンセント5に装着して、排熱回収装置40の電源接続端子台44が発電機22の自立用出力端28に対して電気的に接続されるようにする。また、使用者が電気プラグ7を屋内電気コンセント12に装着して、電力消費装置14Bが発電機22の自立用出力端28に対して電気的に接続されるようにする。
その後、使用者が、上記モード切替スイッチ(図示せず)を用いて発電装置20を自立運転モードでの動作を許容する状態に切り替えた上でスタータ装置23を手動操作することで、エンジン21及び発電機22が起動されて、発電機22の発電運転(自立運転)が開始される。その結果、排熱回収装置40の電源接続端子台44への電力供給が開始され、電力消費装置14Bに対して電力供給が開始される。つまり、この場合は、発電装置20が起動された結果として排熱回収装置40に電力が供給されるため、排熱回収装置40への電力供給が行なわれている工程#10の段階では、発電装置20は必ず運転中である。
[When a power failure occurs]
When the power supply from the external power system 1 is normally performed and the power supply from the external power system 1 is not normally performed (that is, when a power failure occurs in the external power system 1) ) The power generation operation control unit 29 stops the operation of the engine 21 and the generator 22. As a result, no power is supplied to the indoor unit, the power generation device 20 and the exhaust heat recovery device 40. In addition, the electric power generating apparatus 20 becomes a structure which can be operated independently. For example, first, the user attaches the electrical plug 6 to the outdoor electrical outlet 5, and the power connection terminal block 44 of the exhaust heat recovery device 40 is electrically connected to the self-sustained output end 28 of the generator 22. Like that. Further, the user attaches the electric plug 7 to the indoor electric outlet 12 so that the power consuming device 14 </ b> B is electrically connected to the self-sustained output end 28 of the generator 22.
Thereafter, the user manually operates the starter device 23 after switching the power generation device 20 to a state in which the operation in the self-sustained operation mode is permitted using the mode changeover switch (not shown). The power generator 22 is activated and the power generation operation (independent operation) of the power generator 22 is started. As a result, power supply to the power connection terminal block 44 of the exhaust heat recovery device 40 is started, and power supply to the power consumption device 14B is started. That is, in this case, since the power is supplied to the exhaust heat recovery device 40 as a result of the power generation device 20 being activated, in the step # 10 in which power is supplied to the exhaust heat recovery device 40, power generation is performed. The device 20 is always in operation.

また、排熱回収制御部45は、適当なタイミングで、発電装置20の発電運転制御部29に対して、連系運転モードで動作しているか又は自立運転モードで動作しているかの問い合わせを通信線3を介して行なう。それに対して、発電運転制御部29は、連系運転モードで動作しているか又は自立運転モードで動作しているかを通信線3を介して排熱回収制御部45に伝達する。具体的には、発電運転制御部29は、上述したモード切替スイッチ(図示せず)が切り替えられることによって発電装置20に対して連系運転モード及び自立運転モードのうちの何れの運転モードでの動作が許容されているのかを認識している。その結果、発電運転制御部29は、排熱回収制御部45から、連系運転モード又は自立運転モードの問い合わせがあった場合には、即座に回答を行なうことができる。   Further, the exhaust heat recovery control unit 45 communicates an inquiry about whether it is operating in the grid operation mode or the independent operation mode to the power generation operation control unit 29 of the power generation device 20 at an appropriate timing. This is done via line 3. On the other hand, the power generation operation control unit 29 transmits to the exhaust heat recovery control unit 45 via the communication line 3 whether it is operating in the interconnection operation mode or the autonomous operation mode. Specifically, the power generation operation control unit 29 switches the mode changeover switch (not shown) described above to the power generation apparatus 20 in any operation mode of the interconnection operation mode and the independent operation mode. Recognizes whether movement is allowed. As a result, the power generation operation control unit 29 can immediately make an answer when there is an inquiry from the exhaust heat recovery control unit 45 about the interconnection operation mode or the independent operation mode.

また、排熱回収制御部45は、自身の内部メモリ(図示せず)などに、発電装置20が連系運転モードで動作しているか又は自立運転モードで動作しているかの情報を記憶しておく。そうすることで、排熱回収制御部45は、発電運転制御部29が連系運転モード及び自立運転モードの何れで動作しているのかに応じた排熱回収装置40の運転制御を行うことができる。例えば、発電装置20が連系運転モードで動作している場合、排熱回収制御部45は、所定の運転計画に従って発電装置20に対して運転開始指令及び運転停止指令を含む運転制御指令を与えるような運転制御を行う。また、発電装置20が自立運転モードで動作している場合、排熱回収制御部45は、後述するように電力負荷追従運転を行なう発電装置20(エンジン21)からの排熱を回収する熱回収運転及び発電装置20から回収した熱を電力消費型熱利用装置Eに供給してその電力消費型熱利用装置Eを動作させる熱供給運転が行われるような運転制御を行う。   Further, the exhaust heat recovery control unit 45 stores, in its own internal memory (not shown) or the like, information on whether the power generation device 20 is operating in the interconnection operation mode or the independent operation mode. deep. By doing so, the exhaust heat recovery control unit 45 can perform operation control of the exhaust heat recovery device 40 depending on whether the power generation operation control unit 29 is operating in the grid operation mode or the independent operation mode. it can. For example, when the power generation device 20 is operating in the interconnected operation mode, the exhaust heat recovery control unit 45 gives an operation control command including an operation start command and an operation stop command to the power generation device 20 according to a predetermined operation plan. The operation control is performed. Further, when the power generation device 20 is operating in the self-sustaining operation mode, the exhaust heat recovery control unit 45 recovers heat recovered from exhaust heat from the power generation device 20 (engine 21) that performs the power load following operation as described later. Operation and control are performed such that heat recovered from the operation and power generation apparatus 20 is supplied to the power consuming heat utilization apparatus E to operate the power consuming heat utilization apparatus E.

排熱回収制御部45は、工程#10において発電装置20が運転中ではないと判定した場合、工程#24において、上述したような運転計画に基づく発電装置20の運転開始タイミングであるか否かを判定する。そして、排熱回収制御部45は、発電装置20の運転開始タイミングである場合には工程#26に移行して発電装置20を運転開始させ、その後、工程#28において所定の運転計画に従って発電装置20を発電運転させる。尚、図2には示していないが、排熱回収制御部45が、工程#28に引き続いて、後述する工程#18に制御が移行するようにしてもよい。
他方で、排熱回収制御部45は、工程#24において発電装置20の運転開始タイミングではないと判定した場合には、このフローチャートの初めにリターンする。
If the exhaust heat recovery control unit 45 determines in step # 10 that the power generation device 20 is not in operation, in step # 24, whether or not the operation start timing of the power generation device 20 is based on the operation plan as described above. Determine. Then, when it is the operation start timing of the power generation device 20, the exhaust heat recovery control unit 45 proceeds to step # 26 to start the operation of the power generation device 20, and then in step # 28, the power generation device according to a predetermined operation plan. 20 is operated for power generation. Although not shown in FIG. 2, the exhaust heat recovery control unit 45 may transfer control to step # 18 described later, following step # 28.
On the other hand, if the exhaust heat recovery control unit 45 determines in step # 24 that it is not the operation start timing of the power generation apparatus 20, the process returns to the beginning of this flowchart.

排熱回収制御部45は、工程#10において発電装置20が運転中であると判定した場合、工程#12において、発電装置20が連系運転モードで動作しているか又は自立運転モードで動作しているかを判定する。そして、工程#12において排熱回収制御部45は、発電装置20が自立運転モードで動作している場合には工程#14に移行し、発電装置20が連系運転モードで動作している場合には工程#28に移行する。発電装置20は、自立運転モードで動作している間、電力負荷追従運転を行なっている。その結果、家屋10では、外部電力系統1からの電力供給が正常に行なわれていなくても、発電機22からの供給電力を利用できることになる。   If the exhaust heat recovery control unit 45 determines in step # 10 that the power generation device 20 is operating, in step # 12, the power generation device 20 is operating in the interconnected operation mode or operated in the self-sustaining operation mode. Judge whether it is. In step # 12, the exhaust heat recovery control unit 45 proceeds to step # 14 when the power generation device 20 is operating in the self-sustaining operation mode, and when the power generation device 20 is operating in the grid operation mode. To step # 28. The power generation device 20 performs a power load following operation while operating in the self-sustaining operation mode. As a result, the house 10 can use the power supplied from the generator 22 even if the power supply from the external power system 1 is not normally performed.

工程#14において(即ち、発電装置20が自立運転モードで電力負荷追従運転を行なっている状態において)排熱回収制御部45は、エンジン21からの排熱を回収する熱回収運転を行う。更に、排熱回収制御部45は、エンジン21から回収した熱を電力消費型熱利用装置Eに供給してその電力消費型熱利用装置Eを動作させる熱供給運転を行うこともできる。具体的には、排熱回収制御部45は、エンジン21から回収して貯湯装置41に蓄えている熱を電力消費型熱利用装置Eに供給してその電力消費型熱利用装置Eを動作させる熱供給運転を行うことができる。尚、上述したように、エンジン21から回収した熱によって昇温された湯水が貯湯装置41に流入するような運転形態と、エンジン21から回収した熱によって昇温された湯水の熱が貯湯装置41を経由せずに熱利用装置13に供給されるような運転形態とを選択的に切換可能に構成した場合、排熱回収制御部45は、エンジン21から回収した熱を貯湯装置41を経由せずに電力消費型熱利用装置Eに供給してその電力消費型熱利用装置Eを動作させる熱供給運転を行うこともできる。   In step # 14 (that is, in a state where the power generation device 20 performs the power load following operation in the self-sustaining operation mode), the exhaust heat recovery control unit 45 performs a heat recovery operation for recovering the exhaust heat from the engine 21. Further, the exhaust heat recovery control unit 45 can also perform a heat supply operation for supplying the heat recovered from the engine 21 to the power consumption heat utilization apparatus E and operating the power consumption heat utilization apparatus E. Specifically, the exhaust heat recovery control unit 45 supplies the heat recovered from the engine 21 and stored in the hot water storage device 41 to the power consumption type heat utilization device E to operate the power consumption type heat utilization device E. Heat supply operation can be performed. As described above, the hot water heated by the heat recovered from the engine 21 flows into the hot water storage device 41, and the hot water heated by the heat recovered from the engine 21 is the hot water storage device 41. When the operation mode is such that the operation mode supplied to the heat utilization device 13 without being routed can be selectively switched, the exhaust heat recovery control unit 45 passes the heat collected from the engine 21 via the hot water storage device 41. It is also possible to perform a heat supply operation in which the power consumption type heat utilization apparatus E is supplied to operate the power consumption type heat utilization apparatus E.

熱供給運転について更に説明すると、例えば、排熱回収制御部45は、発電装置20の自立運転が開始されたことを検出できたとき、貯湯装置41における蓄熱量に関わらず、上述した熱回収運転及び熱供給運転の両方を行う。つまり、排熱回収制御部45は、発電装置20の自立運転が行なわれている間は、貯湯装置41における蓄熱量に関わらず、エンジン21からの排熱を回収する熱回収運転と、エンジン21から回収して貯湯装置41に蓄えている熱を電力消費型熱利用装置Eに供給して又はエンジン21から回収した熱を貯湯装置41を経由せずに電力消費型熱利用装置Eに供給してその電力消費型熱利用装置Eを動作させる熱供給運転との両方を行う。このような動作制御を行なうことで、貯湯装置41に蓄えられている熱を減少させようとする運転又は貯湯装置41に熱を新たに蓄えないようにする運転が行われるので、貯湯装置41に蓄えられている熱が満杯になることを未然に回避できる。その結果、エンジン冷却水を良好に冷却でき、エンジン21を良好に冷却できる。   The heat supply operation will be further described. For example, when the exhaust heat recovery control unit 45 can detect that the self-sustained operation of the power generation apparatus 20 has been started, the heat recovery operation described above regardless of the amount of heat stored in the hot water storage device 41. And heat supply operation. That is, the exhaust heat recovery control unit 45 performs a heat recovery operation for recovering exhaust heat from the engine 21 and the engine 21 regardless of the amount of heat stored in the hot water storage device 41 while the power generation device 20 is operating independently. The heat recovered from the water and stored in the hot water storage device 41 is supplied to the power consumption heat utilization device E, or the heat recovered from the engine 21 is supplied to the power consumption heat utilization device E without passing through the hot water storage device 41. Both of the heat supply operation for operating the power consumption type heat utilization apparatus E are performed. By performing such an operation control, an operation for reducing the heat stored in the hot water storage device 41 or an operation for preventing new heat from being stored in the hot water storage device 41 is performed. It is possible to avoid the stored heat from becoming full. As a result, the engine coolant can be cooled well, and the engine 21 can be cooled well.

或いは、排熱回収制御部45が、貯湯装置41における蓄熱量に関わらずに上述した電力消費型熱利用装置Eとしての浴室暖房乾燥装置13Aの運転を行わせるのではなく、発電装置20の自立運転が行なわれている間は、貯湯装置41における蓄熱量が設定上限値以上になると、上述した熱回収運転及び熱供給運転の両方を行ってもよい。つまり、排熱回収制御部45は、発電装置20の自立運転が行なわれている間は、貯湯装置41における蓄熱量が設定上限値以上になると、エンジン21からの排熱を回収する熱回収運転と、エンジン21から回収して貯湯装置41に蓄えている熱を電力消費型熱利用装置Eに供給して又はエンジン21から回収した熱を貯湯装置41を経由せずに電力消費型熱利用装置Eに供給してその電力消費型熱利用装置Eを動作させる熱供給運転との両方を行ってもよい。このような動作制御を行うことで、貯湯装置41には設定上限値程度のできるだけ多くの熱が蓄えられるようにしつつ、貯湯装置41における蓄熱量が設定上限値以上になると、貯湯装置41に蓄えられている熱を減少させようとする運転又は貯湯装置41に熱を新たに蓄えないようにする運転が行われるので、貯湯装置41に蓄えられている熱が設定上限を大きく超えないようにできる。その結果、エンジン21からの排熱回収を行って貯湯装置41に多くの熱を蓄えながら、エンジン21を良好に冷却できる。   Alternatively, the exhaust heat recovery control unit 45 does not cause the bathroom heating / drying device 13 </ b> A as the above-described power consumption type heat utilization device E to operate regardless of the amount of heat stored in the hot water storage device 41, but is independent of the power generation device 20. While the operation is being performed, both the heat recovery operation and the heat supply operation described above may be performed when the amount of heat stored in the hot water storage device 41 is equal to or greater than the set upper limit value. That is, the exhaust heat recovery control unit 45 recovers the exhaust heat from the engine 21 when the heat storage amount in the hot water storage device 41 is equal to or higher than the set upper limit value while the power generation device 20 is being operated independently. Then, the heat recovered from the engine 21 and stored in the hot water storage device 41 is supplied to the electric power consumption type heat utilization device E, or the heat recovered from the engine 21 is not passed through the hot water storage device 41. You may perform both with the heat supply operation which supplies to E and operates the electric power consumption type heat utilization apparatus E. By performing such operation control, the hot water storage device 41 can store as much heat as possible about the set upper limit value, and when the heat storage amount in the hot water storage device 41 exceeds the set upper limit value, the hot water storage device 41 stores the heat. Since the operation for reducing the heat being stored or the operation for not newly storing heat in the hot water storage device 41 is performed, the heat stored in the hot water storage device 41 can be prevented from greatly exceeding the set upper limit. . As a result, it is possible to cool the engine 21 satisfactorily while collecting a lot of heat in the hot water storage device 41 by collecting exhaust heat from the engine 21.

上述したような発電装置20の自立運転が行なわれている間は、貯湯装置41における蓄熱量に関わらず、或いは、貯湯装置41における蓄熱量が設定上限値以上になると、貯湯装置41から電力消費型熱利用装置Eとしての浴室暖房乾燥装置13Aに熱を供給してその浴室暖房乾燥装置13Aを動作させる熱供給運転が行われることで電力負荷が発生する。また、排熱回収装置40でも例えば熱回収運転において排熱回収ポンプ43を動作させるために、電力負荷が発生する。他にも、屋内電気コンセント15に対して電気プラグ7が装着され、電力消費装置14Bでの電力負荷が発生している場合もある。このような電力負荷に対しては十分な電力を供給することが好ましい。従って、発電運転制御部29は、このような発電機22を外部電力系統1に連系していない自立運転時において、発電機22が排熱回収装置40及び電力消費装置14及び電力消費型熱利用装置Eの電力負荷に見合った電力を連続して発電する運転制御(即ち、電力負荷追従制御)を行なう。   During the self-sustaining operation of the power generation device 20 as described above, regardless of the amount of heat stored in the hot water storage device 41 or when the amount of heat stored in the hot water storage device 41 exceeds the set upper limit value, the power consumption from the hot water storage device 41 is consumed. An electric power load is generated by performing a heat supply operation for supplying heat to the bathroom heating / drying device 13A as the mold heat utilization device E and operating the bathroom heating / drying device 13A. Further, in the exhaust heat recovery device 40, for example, an electric load is generated in order to operate the exhaust heat recovery pump 43 in the heat recovery operation. In addition, there is a case where the electric plug 7 is attached to the indoor electric outlet 15 and a power load is generated in the power consuming device 14B. It is preferable to supply sufficient power to such a power load. Therefore, the power generation operation control unit 29 is configured such that the generator 22 is connected to the exhaust heat recovery device 40, the power consumption device 14, and the power consumption type heat during the self-sustaining operation where the generator 22 is not linked to the external power system 1. Operation control (that is, power load follow-up control) for continuously generating power corresponding to the power load of the utilization device E is performed.

このように、外部電力系統1で停電が発生した場合であっても、発電機22を外部電力系統1に連系せずに自立運転させることで、家屋10及び排熱回収装置40への電力供給を行なうことができる。特に本実施形態では、発電運転制御部29が、発電機22を外部電力系統1に連系していない自立運転時において、エンジン21及び発電機22を停止させずに連続運転させる運転制御を行うので、外部電力系統1での停電中も所望の電気機器を利用し続けることができる。また、排熱回収装置40は、発電機22の自立運転時において、発電機22で発電された電力の供給を受けることができるので、エンジン21からの排熱回収、即ち、エンジン21の冷却を行なうことができる。更に、電力消費型熱利用装置Eも、発電機22の自立運転時において、発電機22で発電された電力の供給を受けることができるので、排熱回収装置40が蓄えた熱を利用する運転を継続できる。つまり、排熱回収装置40で蓄えている熱が満杯になってエンジン21からの排熱回収が行えない、即ち、エンジン21の冷却が良好に行えないような事態の発生を回避できる。   Thus, even when a power failure occurs in the external power system 1, the power to the house 10 and the exhaust heat recovery device 40 can be obtained by operating the generator 22 independently without being connected to the external power system 1. Supply can be made. In particular, in the present embodiment, the power generation operation control unit 29 performs operation control for continuously operating the generator 21 and the generator 22 without stopping them during the self-sustaining operation in which the generator 22 is not linked to the external power system 1. Therefore, it is possible to continue using the desired electrical equipment during a power failure in the external power system 1. In addition, the exhaust heat recovery device 40 can receive supply of electric power generated by the generator 22 during the self-sustained operation of the generator 22, so that exhaust heat recovery from the engine 21, that is, cooling of the engine 21 can be performed. Can be done. Furthermore, since the electric power consumption type heat utilization apparatus E can receive supply of the electric power generated by the generator 22 during the self-sustaining operation of the generator 22, the operation using the heat stored in the exhaust heat recovery apparatus 40 is also possible. Can continue. That is, it is possible to avoid a situation in which the heat stored in the exhaust heat recovery device 40 is full and exhaust heat cannot be recovered from the engine 21, that is, the engine 21 cannot be cooled well.

次に、工程#16において排熱回収制御部45は、外部電力系統1は復電したか否かを判定する。上述したように、本実施形態では、受電電力検出手段Waが分電盤11の上流側(外部電力系統1側)で受電電力を検出しており、その検出結果が発電装置20の発電運転制御部29に通信線9を介して伝達され、更に排熱回収装置40の排熱回収制御部45に通信線3を介して伝達される。その結果、排熱回収制御部45は、受電電力検出手段Waが所定値以上の受電電力を検出した場合には外部電力系統1が復電したと判定できる。そして、排熱回収制御部45は、外部電力系統1が復電したと判定した場合には工程#30に移行し、外部電力系統1が復電していないと判定した場合には工程#18に移行する。   Next, in step # 16, the exhaust heat recovery control unit 45 determines whether or not the external power system 1 has recovered. As described above, in the present embodiment, the received power detection means Wa detects the received power upstream of the distribution board 11 (external power system 1 side), and the detection result is the power generation operation control of the power generator 20. Is transmitted to the unit 29 via the communication line 9, and further transmitted to the exhaust heat recovery control unit 45 of the exhaust heat recovery device 40 via the communication line 3. As a result, the exhaust heat recovery control unit 45 can determine that the external power system 1 has recovered when the received power detection means Wa detects the received power equal to or greater than a predetermined value. Then, the exhaust heat recovery control unit 45 proceeds to step # 30 when it is determined that the external power system 1 has recovered, and when it is determined that the external power system 1 has not recovered power, the process # 18. Migrate to

例えば、排熱回収制御部45は、外部電力系統1が復電したと判定した場合には工程#30に移行して、外部電力系統1が復電したことを家屋10で報知させる。具体的には、排熱回収制御部45は、情報出力装置16に対して外部電力系統1が復電したことを通信線8を介して伝達し、情報出力装置16の情報出力手段16Aから、外部電力系統1が復電した旨の情報を報知させる。その報知を受けた使用者が、発電装置20及び熱利用装置13の運転を停止させた後、電気プラグ6を屋外電気コンセント4に装着し直し、及び、電気プラグ7を屋内電気コンセント15に装着し直すことで、家屋10の電力消費装置14に対しては少なくとも外部電力系統1からの電力が分電盤11を経由して供給され、排熱回収装置40に対しても外部電力系統1からの電力が分電盤11及び電源接続端子台44を経由して供給される。   For example, if it is determined that the external power system 1 has recovered, the exhaust heat recovery control unit 45 proceeds to step # 30 and notifies the house 10 that the external power system 1 has recovered. Specifically, the exhaust heat recovery control unit 45 transmits to the information output device 16 that the external power system 1 has been restored via the communication line 8, and from the information output means 16A of the information output device 16, Information that the external electric power system 1 has recovered is notified. The user who has received the notification stops the operation of the power generation device 20 and the heat utilization device 13, and then reattaches the electrical plug 6 to the outdoor electrical outlet 4, and attaches the electrical plug 7 to the indoor electrical outlet 15. As a result, at least power from the external power system 1 is supplied to the power consuming device 14 of the house 10 via the distribution board 11, and the exhaust heat recovery device 40 is also supplied from the external power system 1. Is supplied via the distribution board 11 and the power connection terminal block 44.

これに対して、排熱回収制御部45は、工程#16において外部電力系統1が復電していないと判定した場合には工程#18に移行して、発電装置20の緊急停止条件が満たされたか否かを判定する。排熱回収制御部45は、異常検出手段としての上記圧力センサLや上記流量センサMによって、排熱回収装置40での熱回収運転における異常又は熱供給運転における異常が検出された場合にこの緊急停止条件が満たされたと判定する。排熱回収制御部45は、緊急停止条件が満たされていないと判定した場合にはこのフローチャートの初めにリターンする。排熱回収制御部45は、工程#18において緊急停止条件が満たされたと判定した場合には、工程#20に移行して情報出力装置16に対して家屋10で緊急停止を報知させるための指令を通信線8を介して伝達する。その結果、家屋10では、情報出力装置16の情報出力手段16Aから、発電装置20が緊急停止されることが報知される。その後、排熱回収制御部45は、工程#22に移行して、発電装置20に対して通信線3を介して緊急停止指令を伝達する。そして、発電装置20は、緊急停止指令に応じてエンジン21及び発電機の運転を停止させる制御を行う。即ち、自立運転時であるにも関わらず、排熱回収装置40側の事情から発電装置20は強制的に停止される。   On the other hand, if it is determined in step # 16 that the external power system 1 has not recovered power, the exhaust heat recovery control unit 45 proceeds to step # 18, and the emergency stop condition of the power generator 20 is satisfied. It is determined whether or not it has been done. The exhaust heat recovery control unit 45 detects this emergency when an abnormality in the heat recovery operation in the exhaust heat recovery device 40 or an abnormality in the heat supply operation is detected by the pressure sensor L or the flow rate sensor M as the abnormality detection means. It is determined that the stop condition is satisfied. When it is determined that the emergency stop condition is not satisfied, the exhaust heat recovery control unit 45 returns to the beginning of this flowchart. If the exhaust heat recovery control unit 45 determines in step # 18 that the emergency stop condition has been satisfied, the process proceeds to step # 20, and a command for notifying the information output device 16 of the emergency stop in the house 10 is issued. Is transmitted via the communication line 8. As a result, in the house 10, the information output unit 16 </ b> A of the information output device 16 notifies that the power generation device 20 is urgently stopped. Thereafter, the exhaust heat recovery control unit 45 proceeds to step # 22 and transmits an emergency stop command to the power generation apparatus 20 via the communication line 3. And the electric power generating apparatus 20 performs control which stops the driving | operation of the engine 21 and a generator according to an emergency stop command. In other words, the power generation device 20 is forcibly stopped due to the circumstances on the exhaust heat recovery device 40 side even during the self-sustaining operation.

このように、発電運転制御部29は、排熱回収制御部45が発電装置20に対して与える緊急停止指令に応じてエンジン21及び発電機の運転を停止させる制御を行うので、通常の自立運転時はエンジン21及び発電機22を停止させずに連続運転させることで家屋10及び排熱回収装置40への電力供給を途切れることなく行いつつ、排熱回収制御部45が緊急停止する必要があると判断したような場合にはその緊急停止を受け入れて、故障を未然に回避できる。   As described above, the power generation operation control unit 29 performs control to stop the operation of the engine 21 and the generator in accordance with the emergency stop command given to the power generation device 20 by the exhaust heat recovery control unit 45. In some cases, the exhaust heat recovery control unit 45 needs to be urgently stopped while continuously supplying power to the house 10 and the exhaust heat recovery device 40 by operating the engine 21 and the generator 22 without stopping. In such a case, the emergency stop can be accepted and the failure can be avoided in advance.

<別実施形態>
<1>
上記実施形態では、熱電併給システムが設けられる設備の構成について図1に示したように具体例を挙げて説明したがその構成は適宜変更可能である。例えば、浴室暖房乾燥装置13Aを電力消費型熱利用装置Eの一例として説明したが、別の装置を電力消費型熱利用装置Eとして利用してもよい。また、屋内電気コンセントや屋外電気コンセントの設置数及び設置箇所などは適宜変更可能である。
<Another embodiment>
<1>
In the above embodiment, the configuration of the facility provided with the combined heat and power system has been described with reference to a specific example as shown in FIG. 1, but the configuration can be changed as appropriate. For example, although the bathroom heating / drying apparatus 13A has been described as an example of the power consuming heat utilization apparatus E, another apparatus may be used as the power consuming heat utilization apparatus E. In addition, the number of installed indoor electrical outlets and outdoor electrical outlets, installation locations, and the like can be changed as appropriate.

<2>
上記実施形態では、圧力センサL及び流量センサMを、排熱回収装置40での熱回収運転における異常又は熱供給運転における異常を検出可能な異常検出手段として利用する例を説明したが、他の機器を異常検出手段として利用してもよい。例えば、排熱回収路42を流れる湯水の温度又は冷却水循環路25を流れるエンジン冷却水の温度を検出する温度センサを異常検出手段として設けておき、その検出温度が設定上限温度以上になれば異常が発生したと判定するように構成してもよい。
<2>
In the above-described embodiment, the example in which the pressure sensor L and the flow rate sensor M are used as an abnormality detection unit that can detect an abnormality in the heat recovery operation in the exhaust heat recovery apparatus 40 or an abnormality in the heat supply operation has been described. You may utilize an apparatus as an abnormality detection means. For example, a temperature sensor that detects the temperature of hot water flowing through the exhaust heat recovery passage 42 or the temperature of engine cooling water flowing through the cooling water circulation passage 25 is provided as an abnormality detection means, and if the detected temperature is equal to or higher than a set upper limit temperature, an abnormality You may comprise so that it may determine with having generate | occur | produced.

本発明は、外部電力系統の停電中に発電装置を継続的に自立運転させることで電力供給を途切れずに行ないつつ、故障の発生も回避可能な熱電併給システムに利用できる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for a combined heat and power system that can prevent power failure while avoiding the occurrence of a failure while continuously supplying power by continuously operating a power generator during a power failure of an external power system.

1 外部電力系統
13 熱利用装置
13A 浴室暖房乾燥装置(電力消費型熱利用装置 E)
13B 床暖房装置
13C 給湯装置
14 電力消費装置
14A 電力消費装置
14B 電力消費装置
16 情報出力装置
20 発電装置
21 エンジン
22 発電機
29 発電運転制御部
40 排熱回収装置
45 排熱回収制御部
L 圧力センサ(異常検出手段)
M 流量センサ(異常検出手段)
1 External Power System 13 Heat Utilization Device 13A Bathroom Heating Dryer (Power Consumption Type Heat Utilization Device E)
13B Floor heating device 13C Hot water supply device 14 Power consumption device 14A Power consumption device 14B Power consumption device 16 Information output device 20 Power generation device 21 Engine 22 Generator 29 Power generation operation control unit 40 Waste heat recovery device 45 Waste heat recovery control unit L Pressure sensor (Abnormality detection means)
M Flow sensor (Abnormality detection means)

Claims (5)

エンジンと当該エンジンによって駆動される発電機と前記エンジン及び前記発電機の運転を制御する発電運転制御部とを有する発電装置、及び、電力を消費して動作することで使用者に熱を利用可能とする電力消費型熱利用装置、及び、前記エンジンからの排熱を回収する熱回収運転及び回収した熱を前記電力消費型熱利用装置に供給して当該電力消費型熱利用装置を動作させる熱供給運転を制御する排熱回収制御部を有する排熱回収装置を備える熱電併給システムであって、
前記排熱回収装置及び前記電力消費型熱利用装置は、前記発電機を外部電力系統に連系している連系運転時において、前記外部電力系統から供給される電力及び前記発電機で発電された電力の少なくとも一方の供給を受けることができ、及び、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記発電機で発電された電力の供給を受けることができるように構成され、
前記排熱回収装置は、湯水を貯え、貯留されている湯水の圧力を設定圧力値以上に保つように水供給路から上水が供給される貯湯装置と、前記貯湯装置及び前記エンジンのエンジン冷却水の熱が伝達される熱交換器の間で湯水が流れる排熱回収路と、前記排熱回収路における湯水の流速を調整する排熱回収ポンプと、前記熱回収運転における異常又は前記熱供給運転における異常を検出可能な異常検出手段とを備え、
前記発電運転制御部は、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記エンジン及び前記発電機を停止させずに連続運転させる運転制御を行いつつ、前記排熱回収制御部が前記発電装置に対して与える緊急停止指令に応じて前記エンジン及び前記発電機の運転を停止させる自立運転モードで動作し、
前記異常検出手段は、前記貯湯装置に貯えられている湯水の圧力を検出可能な圧力センサを有し、当該圧力センサが検出する圧力が前記設定圧力値未満になると異常が発生したと判定し、
前記排熱回収制御部は、前記異常検出手段が異常を検出すると前記緊急停止指令を前記発電装置に対して与える熱電併給システム。
A power generation device having an engine, a generator driven by the engine, a power generation operation control unit for controlling the operation of the engine and the power generator, and heat can be used by a user by operating the power And a heat recovery operation for recovering exhaust heat from the engine and heat for supplying the recovered heat to the power consumption heat utilization device and operating the power consumption heat utilization device A combined heat and power system comprising an exhaust heat recovery device having an exhaust heat recovery control unit for controlling supply operation,
The exhaust heat recovery device and the power consuming heat utilization device are generated by the electric power supplied from the external electric power system and the electric generator during the interconnection operation in which the electric generator is connected to the external electric power system. So that at least one of the generated electric power can be received, and the electric power generated by the generator can be received during the self-sustaining operation in which the generator is not connected to the external power system. Composed of
The exhaust heat recovery device stores hot water, a hot water storage device to which clean water is supplied from a water supply path so as to keep the pressure of the stored hot water at a set pressure value or more, and the hot water storage device and the engine cooling of the engine An exhaust heat recovery path through which hot water flows between heat exchangers to which water heat is transferred, an exhaust heat recovery pump that adjusts the flow rate of hot water in the exhaust heat recovery path, an abnormality in the heat recovery operation, or the heat supply An abnormality detection means capable of detecting an abnormality in operation,
The power generation operation control unit performs the operation control to continuously operate the generator and the generator without stopping during the independent operation in which the generator is not connected to the external power system, and the exhaust heat recovery is performed. In response to an emergency stop command given to the power generator by the control unit, the engine and the generator operate in a self-sustaining operation mode that stops operation ,
The abnormality detection means has a pressure sensor capable of detecting the pressure of hot water stored in the hot water storage device, and determines that an abnormality has occurred when the pressure detected by the pressure sensor becomes less than the set pressure value,
The exhaust heat recovery control unit is a cogeneration system that gives the emergency stop command to the power generation device when the abnormality detection means detects an abnormality .
エンジンと当該エンジンによって駆動される発電機と前記エンジン及び前記発電機の運転を制御する発電運転制御部とを有する発電装置、及び、電力を消費して動作することで使用者に熱を利用可能とする電力消費型熱利用装置、及び、前記エンジンからの排熱を回収する熱回収運転及び回収した熱を前記電力消費型熱利用装置に供給して当該電力消費型熱利用装置を動作させる熱供給運転を制御する排熱回収制御部を有する排熱回収装置を備える熱電併給システムであって、
前記排熱回収装置及び前記電力消費型熱利用装置は、前記発電機を外部電力系統に連系している連系運転時において、前記外部電力系統から供給される電力及び前記発電機で発電された電力の少なくとも一方の供給を受けることができ、及び、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記発電機で発電された電力の供給を受けることができるように構成され、
前記排熱回収装置は、湯水を貯え、貯留されている湯水の圧力を設定圧力値以上に保つように水供給路から上水が供給される貯湯装置と、前記貯湯装置及び前記エンジンのエンジン冷却水の熱が伝達される熱交換器の間で湯水が流れる排熱回収路と、前記排熱回収路における湯水の流速を調整する排熱回収ポンプと、前記熱回収運転における異常又は前記熱供給運転における異常を検出可能な異常検出手段とを備え、
前記発電運転制御部は、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記エンジン及び前記発電機を停止させずに連続運転させる運転制御を行いつつ、前記排熱回収制御部が前記発電装置に対して与える緊急停止指令に応じて前記エンジン及び前記発電機の運転を停止させる自立運転モードで動作し、
前記異常検出手段は、前記排熱回収路を単位時間当たりに流れる湯水の湯量である流速を検出可能な流量センサを有し、当該流量センサが検出する湯水の流速が設定下限流速未満になると異常が発生したと判定し、
前記排熱回収制御部は、前記異常検出手段が異常を検出すると前記緊急停止指令を前記発電装置に対して与える熱電併給システム。
A power generation device having an engine, a generator driven by the engine, a power generation operation control unit for controlling the operation of the engine and the power generator, and heat can be used by a user by operating the power And a heat recovery operation for recovering exhaust heat from the engine and heat for supplying the recovered heat to the power consumption heat utilization device and operating the power consumption heat utilization device A combined heat and power system comprising an exhaust heat recovery device having an exhaust heat recovery control unit for controlling supply operation,
The exhaust heat recovery device and the power consuming heat utilization device are generated by the electric power supplied from the external electric power system and the electric generator during the interconnection operation in which the electric generator is connected to the external electric power system. So that at least one of the generated electric power can be received, and the electric power generated by the generator can be received during the self-sustaining operation in which the generator is not connected to the external power system. Composed of
The exhaust heat recovery device stores hot water, a hot water storage device to which clean water is supplied from a water supply path so as to keep the pressure of the stored hot water at a set pressure value or more, and the hot water storage device and the engine cooling of the engine An exhaust heat recovery path through which hot water flows between heat exchangers to which water heat is transferred, an exhaust heat recovery pump that adjusts the flow rate of hot water in the exhaust heat recovery path, an abnormality in the heat recovery operation, or the heat supply An abnormality detection means capable of detecting an abnormality in operation,
The power generation operation control unit performs the operation control to continuously operate the generator and the generator without stopping during the independent operation in which the generator is not connected to the external power system, and the exhaust heat recovery is performed. In response to an emergency stop command given to the power generator by the control unit, the engine and the generator operate in a self-sustaining operation mode that stops operation,
The abnormality detecting means includes a flow rate sensor capable of detecting a flow rate that is the amount of hot water flowing in the exhaust heat recovery path per unit time, and an abnormality occurs when the flow rate of hot water detected by the flow rate sensor is less than a set lower limit flow rate. Is determined to have occurred,
The exhaust heat recovery control unit is a cogeneration system that gives the emergency stop command to the power generation device when the abnormality detection means detects an abnormality .
前記発電運転制御部は、前記自立運転モードでの動作とは別に、前記発電機を前記外部電力系統に連系している連系運転時において、前記排熱回収制御部が所定の運転計画に従って前記発電装置に対して与える運転開始指令及び運転停止指令を含む運転制御指令に応じて前記エンジン及び前記発電機の運転制御を行なう連系運転モードで動作する請求項1又は2に記載の熱電併給システム。In addition to the operation in the self-sustaining operation mode, the power generation operation control unit is configured so that the exhaust heat recovery control unit is in accordance with a predetermined operation plan at the time of interconnection operation in which the generator is linked to the external power system. 3. The combined heat and power supply according to claim 1, wherein the operation is performed in a connected operation mode in which operation control of the engine and the generator is performed in accordance with an operation control command including an operation start command and an operation stop command given to the power generation device. system. 前記発電運転制御部は、前記連系運転モードで動作しているか又は前記自立運転モードで動作しているかを前記排熱回収制御部に伝達する請求項3に記載の熱電併給システム。The cogeneration system according to claim 3, wherein the power generation operation control unit transmits to the exhaust heat recovery control unit whether the power generation operation control unit is operating in the interconnection operation mode or the self-sustained operation mode. 前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記発電機で発電された電力の供給を受けて動作する電力消費装置を備え、
前記発電運転制御部は、前記発電機を前記外部電力系統に連系していない自立運転時において、前記発電機が前記排熱回収装置及び前記電力消費装置及び前記電力消費型熱利用装置の電力負荷に見合った電力を連続して発電する運転制御を行なう請求項1〜4の何れか一項に記載の熱電併給システム。
In a self-sustaining operation where the power generator is not linked to the external power system, the power consumption device operates by receiving the supply of power generated by the power generator,
The power generation operation control unit is configured such that the generator generates power from the exhaust heat recovery device, the power consumption device, and the power consumption type heat utilization device during a self-sustained operation in which the generator is not linked to the external power system. The combined heat and power system according to any one of claims 1 to 4, wherein operation control for continuously generating electric power corresponding to a load is performed.
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