JP7025876B2

JP7025876B2 - Heat utilization system

Info

Publication number: JP7025876B2
Application number: JP2017186055A
Authority: JP
Inventors: 真宏原田; 竜太西田; 昌作門脇; 伸太郎村上; 幸希夜久; 晋太朗中山
Original assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Current assignee: Daiwa House Industry Co Ltd
Priority date: 2017-09-27
Filing date: 2017-09-27
Publication date: 2022-02-25
Anticipated expiration: 2037-09-27
Also published as: JP2019060548A

Description

本発明は、複数の住戸間で用いられる熱利用システムの技術に関する。 The present invention relates to a technique for a heat utilization system used between a plurality of dwelling units.

従来、複数の住戸間で用いられる熱利用システムの技術は公知となっている。例えば、特許文献１に記載の如くである。 Conventionally, the technology of a heat utilization system used between a plurality of dwelling units has been known. For example, as described in Patent Document 1.

特許文献１には、複数の住戸間で燃料電池の発電時に発生する熱（排熱）を融通するシステムが記載されている。特許文献１に記載のシステムにおいては、温水として回収した燃料電池の排熱を、各住戸に設けられた貯湯ユニットに配管を介して供給可能に構成されている。また、燃料電池と各住戸の貯湯ユニットとの間には熱量計が設けられており、当該熱量計の計量データに基づいて各住戸の熱使用量を把握し、熱使用量に基づいて課金可能に構成されている。 Patent Document 1 describes a system for accommodating heat (waste heat) generated during power generation of a fuel cell between a plurality of dwelling units. The system described in Patent Document 1 is configured to be able to supply the waste heat of the fuel cell recovered as hot water to the hot water storage unit provided in each dwelling unit via a pipe. In addition, a calorimeter is installed between the fuel cell and the hot water storage unit of each dwelling unit, and the heat consumption of each dwelling unit can be grasped based on the measurement data of the calorimeter and charged based on the heat consumption. It is configured in.

しかしながら、特許文献１に記載の技術においては、燃料電池から各住戸への温水（熱）の供給量は管理されていない（各住戸が燃料電池からの温水を制限なく使用できる）ため、住戸間の温水（熱）の供給量のばらつきが大きくなり易い。このため、仮に課金を行わない場合には、住戸間で不公平感が生じることとなる。 However, in the technique described in Patent Document 1, the amount of hot water (heat) supplied from the fuel cell to each dwelling unit is not controlled (each dwelling unit can use the hot water from the fuel cell without limitation). The variation in the amount of hot water (heat) supplied is likely to increase. For this reason, if billing is not performed, a sense of unfairness will occur between the dwelling units.

特開２０１２－２２５５４３号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2012-225543

本発明は以上の如き状況に鑑みてなされたものであり、その解決しようとする課題は、各住戸への熱の供給量を管理することができる熱利用システムを提供することである。 The present invention has been made in view of the above circumstances, and the problem to be solved thereof is to provide a heat utilization system capable of controlling the amount of heat supplied to each dwelling unit.

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。 The problem to be solved by the present invention is as described above, and next, the means for solving this problem will be described.

即ち、請求項１においては、複数の住戸間で用いられる熱利用システムであって、発電時に発生する熱を用いて生成された温水を貯溜する貯湯タンクを有する燃料電池と、各住戸ごとに設けられて、供給される水を沸かして給湯可能な給湯器と、前記給湯器ごとに設けられて、前記給湯器に前記貯湯タンクから前記温水を供給可能な第一状態と、前記給湯器に上水を供給可能であり、かつ、前記貯湯タンクから前記温水を供給不可能な第二状態との切り替えを行う切替装置と、前記貯湯タンクから前記給湯器それぞれに供給される前記温水の流量を検出する水道メーターと、前記水道メーターの検出結果に基づいて前記切替装置を制御する制御部と、を具備し、前記制御部は、前記水道メーターの検出結果に基づいて、前記貯湯タンクから前記給湯器に供給された前記温水の流量の積算値を前記給湯器ごとに取得し、当該積算値の少ない順に前記給湯器に優先順位を設定し、前記優先順位が上位の前記給湯器を優先的に前記第一状態に切り替えるように、前記切替装置を制御し、前記貯湯タンクの貯湯量が第一の閾値以上である場合、前記第二状態の前記給湯器のうち、前記優先順位が最も上位の前記給湯器を前記第一状態に切り替えると共に、前記貯湯タンクの貯湯量が前記第一の閾値よりも大きい第二の閾値以上である場合、その他の前記給湯器を前記第一状態に切り替え可能とするように、前記切替装置を制御する第一切替制御を行うものである。 That is, in claim 1, it is a heat utilization system used between a plurality of dwelling units, and is provided for each dwelling unit with a fuel cell having a hot water storage tank for storing hot water generated by using the heat generated during power generation. A water heater capable of boiling water to be supplied and supplying hot water to the water heater, a first state in which the hot water can be supplied to the water heater from the hot water storage tank, and a water heater provided above the water heater. A switching device that switches between a second state in which water can be supplied and the hot water cannot be supplied from the hot water storage tank, and a flow rate of the hot water supplied from the hot water storage tank to each of the water heaters are detected. The water heater is provided with a water meter and a control unit that controls the switching device based on the detection result of the water meter. The integrated value of the flow rate of the hot water supplied to the water heater is acquired for each water heater, the priority is set for the water heater in ascending order of the integrated value, and the water heater having the higher priority is given priority. When the switching device is controlled so as to switch to the first state and the amount of hot water stored in the hot water storage tank is equal to or greater than the first threshold value, the water heater in the second state has the highest priority. When the water heater is switched to the first state and the amount of hot water stored in the hot water storage tank is equal to or greater than the second threshold value larger than the first threshold value, the other water heaters can be switched to the first state. As described above, the first switching control for controlling the switching device is performed .

請求項２においては、前記制御部は、前記貯湯タンクの貯湯量が多いほど、前記第一状態の前記給湯器の数を増加させるように、前記切替装置を制御するものである。 In claim 2 , the control unit controls the switching device so that the number of the water heaters in the first state increases as the amount of hot water stored in the hot water storage tank increases.

請求項３においては、前記制御部は、前記貯湯タンクの貯湯量が前記第二の閾値未満である場合、前記第一切替制御によって前記第一状態に切り替えられた前記給湯器のうち、前記優先順位が下位の前記給湯器を優先的に前記第二状態に切り替えるように、前記切替装置を制御する第二切替制御を行うものである。 In claim 3 , when the amount of hot water stored in the hot water storage tank is less than the second threshold value, the control unit has the priority among the water heaters switched to the first state by the first switching control. The second switching control for controlling the switching device is performed so that the water heater having a lower rank is preferentially switched to the second state.

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。 As the effect of the present invention, the following effects are exhibited.

請求項１においては、各住戸への熱の供給量を管理することができる。また、貯湯タンクから供給される温水の使用量を、各住戸間で平均化することができる。また、貯湯タンクが満蓄状態になり難くすることができる。これにより、貯湯タンクが満蓄状態となると燃料電池の発電が停止するように当該燃料電池が構成されている場合であっても、発電の停止を抑制することができる。 In claim 1, it is possible to control the amount of heat supplied to each dwelling unit. In addition, the amount of hot water used from the hot water storage tank can be averaged among the dwelling units. In addition, it is possible to prevent the hot water storage tank from becoming full. As a result, even when the fuel cell is configured so that the power generation of the fuel cell is stopped when the hot water storage tank is fully stored, the stop of power generation can be suppressed.

請求項２においては、貯湯タンクが満蓄状態になり難くすることができる。これにより、貯湯タンクが満蓄状態となると燃料電池の発電が停止するように当該燃料電池が構成されている場合であっても、発電の停止を抑制することができる。
In claim 2 , it is possible to make it difficult for the hot water storage tank to become full. As a result, even when the fuel cell is configured so that the power generation of the fuel cell is stopped when the hot water storage tank is fully stored, the stop of power generation can be suppressed.

請求項３においては、貯湯タンクの貯湯量が減りすぎるのを防止することができる。 In claim 3 , it is possible to prevent the amount of hot water stored in the hot water storage tank from being excessively reduced.

本発明の一実施形態に係る熱利用システムの構成を示したブロック図。The block diagram which showed the structure of the heat utilization system which concerns on one Embodiment of this invention. 電力供給システムの構成を示したブロック図。A block diagram showing the configuration of a power supply system. 制御装置に関する構成を示したブロック図。A block diagram showing a configuration related to a control device. 三方弁の切替制御フローを示した図。The figure which showed the switching control flow of a three-way valve.

以下では、図１を用いて、第一実施形態に係る熱利用システム１の構成について説明する。なお、以下の説明において「上流側」及び「下流側」とは、水の供給方向に基づいて規定されるものである。 Hereinafter, the configuration of the heat utilization system 1 according to the first embodiment will be described with reference to FIG. 1. In the following description, the "upstream side" and the "downstream side" are defined based on the water supply direction.

図１に示す熱利用システム１は、複数の住戸間で用いられ、後述する燃料電池１０の発電時に発生する熱（排熱）を各住戸に適宜供給するものである。本実施形態においては、熱利用システム１は、複数の集合住宅Ｈ（集合住宅Ｈ１～ＨＮ）で用いられる。また、熱利用システム１は、各集合住宅Ｈの複数の住戸間で、燃料電池１０の排熱を融通するように構成される。以下では、主として集合住宅Ｈ１のＡ住戸、Ｂ住戸、Ｃ住戸及びＤ住戸に着目して説明を行う。熱利用システム１は、燃料電池１０、給湯器２０、給湯負荷３０、三方弁４０、水道メーター５０及び制御装置６０を具備する。 The heat utilization system 1 shown in FIG. 1 is used between a plurality of dwelling units, and appropriately supplies heat (waste heat) generated during power generation of the fuel cell 10 described later to each dwelling unit. In the present embodiment, the heat utilization system 1 is used in a plurality of apartment houses H (apartments H1 to HN). Further, the heat utilization system 1 is configured to accommodate the exhaust heat of the fuel cell 10 between a plurality of dwelling units of each apartment house H. In the following, the explanation will be given mainly focusing on the A dwelling unit, the B dwelling unit, the C dwelling unit, and the D dwelling unit of the apartment house H1. The heat utilization system 1 includes a fuel cell 10, a water heater 20, a hot water supply load 30, a three-way valve 40, a water meter 50, and a control device 60.

燃料電池１０は、水素等のガス燃料を用いて発電する装置である。燃料電池１０は、各集合住宅Ｈにつき１台設けられる。集合住宅Ｈ１においては、１台の燃料電池１０がＡ住戸、Ｂ住戸、Ｃ住戸及びＤ住戸で共用される。燃料電池１０は、水道局ＳとＡ住戸（より詳細には、後述するＡ住戸の給湯負荷３０）とをつなぐ供給路Ｌ１の中途部に設けられる。 The fuel cell 10 is a device that generates electricity using a gas fuel such as hydrogen. One fuel cell 10 is provided for each apartment house H. In the apartment house H1, one fuel cell 10 is shared by the A dwelling unit, the B dwelling unit, the C dwelling unit, and the D dwelling unit. The fuel cell 10 is provided in the middle of the supply path L1 connecting the Waterworks Bureau S and the A dwelling unit (more specifically, the hot water supply load 30 of the A dwelling unit described later).

図２に示すように、燃料電池１０は、当該図２に示す電力供給システムにおいて、発電した電力を各集合住宅Ｈの各住戸に融通可能に設けられている。具体的には、燃料電池１０は、各住戸の電力負荷の上流側で、配電線Ｘから順に分岐する分岐路Ｙ１～ＹＮに接続される。燃料電池１０は、各分岐路Ｙ１～ＹＮにおいて当該燃料電池１０の上流側に設けられたセンサ１０１の検出値（流通する電力値）に基づいて、負荷追従運転を行う。これにより、各住戸の電力負荷の消費電力を賄うことができる。 As shown in FIG. 2, the fuel cell 10 is provided in the power supply system shown in FIG. 2 so that the generated electric power can be interchanged with each dwelling unit of each apartment house H. Specifically, the fuel cell 10 is connected to branch paths Y1 to YN that sequentially branch from the distribution line X on the upstream side of the power load of each dwelling unit. The fuel cell 10 performs a load follow-up operation based on the detection value (distributed electric power value) of the sensor 101 provided on the upstream side of the fuel cell 10 in each branch path Y1 to YN. This makes it possible to cover the power consumption of the power load of each dwelling unit.

また、図２に示す電力供給システムは、分岐路Ｙ１～ＹＮよりも上流側で配電線Ｘに接続された太陽光発電部１０２を具備している。これにより、太陽光発電部１０２で発電した電力を、各住戸に融通することができる。また、図２に示す電力供給システムにおいては、スマートメータ１０３及びブレーカ１０４が適宜設けられている。 Further, the power supply system shown in FIG. 2 includes a photovoltaic power generation unit 102 connected to the distribution line X on the upstream side of the branch paths Y1 to YN. As a result, the electric power generated by the photovoltaic power generation unit 102 can be transferred to each dwelling unit. Further, in the power supply system shown in FIG. 2, a smart meter 103 and a breaker 104 are appropriately provided.

図１に示すように、燃料電池１０は、発電ユニット１１及び貯湯タンク１２を具備する。 As shown in FIG. 1, the fuel cell 10 includes a power generation unit 11 and a hot water storage tank 12.

発電ユニット１１は、燃料電池１０の発電部である。発電ユニット１１は、固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ：ＰｏｌｙｍｅｒＥｌｅｃｔｒｏｌｙｔｅＦｕｅｌＣｅｌｌ）や制御部等により構成される。発電ユニット１１は、センサ１０１（図２参照）によって計測された電力量（各住戸の電力負荷の消費電力の合計）に応じて負荷追従運転を行う。 The power generation unit 11 is a power generation unit of the fuel cell 10. The power generation unit 11 is composed of a polymer electrolyte fuel cell (PEFC: Polymer Electrolyte Fuel Cell), a control unit, and the like. The power generation unit 11 performs load follow-up operation according to the amount of electric power measured by the sensor 101 (see FIG. 2) (total power consumption of the electric power load of each dwelling unit).

貯湯タンク１２は、発電ユニット１１の発電時に発生する熱（排熱）を、温水として蓄熱するものである。貯湯タンク１２は、発電ユニット１１の下流側に設けられる。貯湯タンク１２は、発電ユニット１１の発電時に発生する熱（排熱）によって加熱された上水（温水）を貯湯する。 The hot water storage tank 12 stores heat (waste heat) generated during power generation of the power generation unit 11 as hot water. The hot water storage tank 12 is provided on the downstream side of the power generation unit 11. The hot water storage tank 12 stores clean water (hot water) heated by the heat (waste heat) generated during power generation of the power generation unit 11.

このように構成された燃料電池１０は、貯湯タンク１２の貯湯量が最大容量に達すると、つまり、貯湯タンク１２が満蓄状態（これ以上蓄熱ができない状態）となると、発電ユニット１１による発電を停止させる。 The fuel cell 10 configured in this way generates power from the power generation unit 11 when the amount of hot water stored in the hot water storage tank 12 reaches the maximum capacity, that is, when the hot water storage tank 12 is in a fully stored state (a state in which heat cannot be stored any more). Stop it.

給湯器２０は、後述する給湯負荷３０に給湯を行う（湯を供給する）ものである。給湯器２０は、当該給湯器２０に供給される水（上水又は貯湯タンク１２から供給される温水）を沸かして生成した湯を、給湯負荷３０に供給する。給湯器２０は、各住戸（Ａ住戸、Ｂ住戸、Ｃ住戸及びＤ住戸）ごとに設けられる。以下では、Ａ住戸の給湯器２０を給湯器２０ａ、Ｂ住戸の給湯器２０を給湯器２０ｂ、Ｃ住戸の給湯器２０を給湯器２０ｃ、Ｄ住戸の給湯器２０を給湯器２０ｄということもある。 The water heater 20 supplies (supplies) hot water to the hot water supply load 30 described later. The water heater 20 supplies hot water generated by boiling water (clean water or hot water supplied from the hot water storage tank 12) supplied to the water heater 20 to the hot water supply load 30. The water heater 20 is provided for each dwelling unit (A dwelling unit, B dwelling unit, C dwelling unit, and D dwelling unit). In the following, the water heater 20 of the A dwelling unit may be referred to as a water heater 20a, the water heater 20 of the B dwelling unit may be referred to as a water heater 20b, the water heater 20 of the C dwelling unit may be referred to as a water heater 20c, and the water heater 20 of the D dwelling unit may be referred to as a water heater 20d. ..

給湯器２０ａは、供給路Ｌ１において、燃料電池１０の下流側に設けられる。これにより、給湯器２０ａは、供給路Ｌ１を介して、貯湯タンク１２内の温水が供給可能に設けられる。 The water heater 20a is provided on the downstream side of the fuel cell 10 in the supply path L1. As a result, the water heater 20a is provided so that the hot water in the hot water storage tank 12 can be supplied via the supply path L1.

給湯器２０ｂは、貯湯タンク１２と接続された供給路Ｌ２から分岐点ｐ１において分岐する供給路Ｌ３の中途部に設けられる。給湯器２０ｃは、供給路Ｌ２から分岐点ｐ２（分岐点ｐ１よりも下流側に設けられた分岐点）において分岐する供給路Ｌ４の中途部に設けられる。給湯器２０ｄは、供給路Ｌ２において、分岐点ｐ２よりも下流側に設けられる。これにより、給湯器２０ｂ・２０ｃ・２０ｄは、供給路Ｌ２等を介して、貯湯タンク１２内の温水が供給可能に設けられる。 The water heater 20b is provided in the middle of the supply path L3 that branches at the branch point p1 from the supply path L2 connected to the hot water storage tank 12. The water heater 20c is provided in the middle of the supply path L4 that branches from the supply path L2 at the branch point p2 (a branch point provided on the downstream side of the branch point p1). The water heater 20d is provided on the supply path L2 on the downstream side of the branch point p2. As a result, the water heaters 20b, 20c, and 20d are provided so that the hot water in the hot water storage tank 12 can be supplied via the supply path L2 and the like.

給湯負荷３０は、水道局Ｓから上水が供給されると共に、給湯器２０から湯が供給されるものである。給湯負荷３０としては、例えば浴槽等が挙げられる。以下では、Ａ住戸の給湯負荷３０を給湯負荷３０ａ、Ｂ住戸の給湯負荷３０を給湯負荷３０ｂ、Ｃ住戸の給湯負荷３０を給湯負荷３０ｃ、Ｄ住戸の給湯負荷３０を給湯負荷３０ｄということもある。給湯負荷３０は、給湯器２０の下流側に設けられる。 The hot water supply load 30 is such that tap water is supplied from the Waterworks Bureau S and hot water is supplied from the water heater 20. Examples of the hot water supply load 30 include a bathtub and the like. In the following, the hot water supply load 30 of the A dwelling unit may be referred to as a hot water supply load 30a, the hot water supply load 30 of the B dwelling unit may be referred to as a hot water supply load 30b, the hot water supply load 30 of the C dwelling unit may be referred to as a hot water supply load 30c, and the hot water supply load 30 of the D dwelling unit may be referred to as a hot water supply load 30d. .. The hot water supply load 30 is provided on the downstream side of the water heater 20.

具体的には、給湯負荷３０ａは、供給路Ｌ１において、給湯器２０ａの下流側に設けられる（供給路Ｌ１の下流側端部と接続される）。 Specifically, the hot water supply load 30a is provided on the downstream side of the water heater 20a in the supply path L1 (connected to the downstream end portion of the supply path L1).

給湯負荷３０ｂは、供給路Ｌ３において、給湯器２０ｂの下流側に設けられる（供給路Ｌ３の下流側端部と接続される）。また、給湯負荷３０ｂは、水道局Ｓから複数の集合住宅Ｈにかけて延びる供給路Ｌ５を介して、水道局Ｓから上水が供給可能に設けられる。より詳細には、給湯負荷３０ｂは、供給路Ｌ５から分岐点ｐ３において分岐する供給路Ｌ６の下流側端部に接続される。 The hot water supply load 30b is provided on the downstream side of the water heater 20b in the supply path L3 (connected to the downstream end of the supply path L3). Further, the hot water supply load 30b is provided so that tap water can be supplied from the water supply station S via the supply path L5 extending from the water supply station S to the plurality of apartment houses H. More specifically, the hot water supply load 30b is connected to the downstream end of the supply path L6 branching from the supply path L5 at the branch point p3.

給湯負荷３０ｃは、供給路Ｌ４において、給湯器２０ｃの下流側に設けられる（供給路Ｌ４の下流側端部に接続される）。また、給湯負荷３０ｃは、供給路Ｌ５を介して、水道局Ｓから上水が供給可能に設けられる。より詳細には、給湯負荷３０ｃは、供給路Ｌ５から分岐点ｐ４（分岐点ｐ３よりも下流側に設けられた分岐点）において分岐する供給路Ｌ７の下流側端部に接続される。 The hot water supply load 30c is provided on the downstream side of the water heater 20c in the supply path L4 (connected to the downstream end of the supply path L4). Further, the hot water supply load 30c is provided so that tap water can be supplied from the water supply station S via the supply path L5. More specifically, the hot water supply load 30c is connected to the downstream end of the supply path L7 that branches from the supply path L5 at the branch point p4 (a branch point provided downstream of the branch point p3).

給湯負荷３０ｄは、供給路Ｌ２において、給湯器２０ｄの下流側に設けられる（供給路Ｌ２の下流側端部に接続される）。また、給湯負荷３０ｄは、供給路Ｌ５を介して、水道局Ｓから上水が供給可能に設けられる。より詳細には、給湯負荷３０ｄは、供給路Ｌ５から分岐点ｐ５（分岐点ｐ４よりも下流側に設けられた分岐点）において分岐する供給路Ｌ８の下流側端部に接続される。 The hot water supply load 30d is provided on the downstream side of the water heater 20d in the supply path L2 (connected to the downstream end of the supply path L2). Further, the hot water supply load 30d is provided so that tap water can be supplied from the water supply station S via the supply path L5. More specifically, the hot water supply load 30d is connected to the downstream end of the supply path L8 branching from the supply path L5 at the branch point p5 (branch point provided on the downstream side of the branch point p4).

三方弁４０は、水の流通方向を切り替えるものである。三方弁４０は、給湯器２０ｂ・２０ｃ・２０ｄに対してそれぞれ設けられる。以下では、給湯器２０ｂに対して設けられる三方弁４０を三方弁４０ｂ、給湯器２０ｃに対して設けられる三方弁４０を三方弁４０ｃ、給湯器２０ｄに対して設けられる三方弁４０を三方弁４０ｄということもある。 The three-way valve 40 switches the flow direction of water. The three-way valve 40 is provided for each of the water heaters 20b, 20c, and 20d. In the following, the three-way valve 40 provided for the water heater 20b is the three-way valve 40b, the three-way valve 40 provided for the water heater 20c is the three-way valve 40c, and the three-way valve 40 provided for the water heater 20d is the three-way valve 40d. Sometimes that is the case.

三方弁４０ｂは、供給路Ｌ３において、給湯器２０ｂの上流側に設けられる。また、三方弁４０ｂは、供給路Ｌ６から分岐点ｐ６において分岐する供給路Ｌ９と接続されるように設けられる。このように設けられた三方弁４０ｂによって、給湯器２０ｂに、供給路Ｌ５・Ｌ６・Ｌ９を介して上水が供給される状態（貯湯タンク１２からの温水の供給が制限された（不可能な）状態）と、供給路Ｌ２・Ｌ３を介して貯湯タンク１２内の温水が供給される状態（貯湯タンク１２からの温水の供給が許可された（可能な）状態）とを切り替えることができる。 The three-way valve 40b is provided on the upstream side of the water heater 20b in the supply path L3. Further, the three-way valve 40b is provided so as to be connected to the supply path L9 branching from the supply path L6 at the branch point p6. The three-way valve 40b provided in this way limits the supply of clean water to the water heater 20b via the supply channels L5, L6, and L9 (the supply of hot water from the hot water storage tank 12 is restricted (impossible). ) State) and a state in which hot water in the hot water storage tank 12 is supplied via the supply paths L2 and L3 (a state in which hot water supply from the hot water storage tank 12 is permitted (possible)) can be switched.

三方弁４０ｃは、供給路Ｌ４において、給湯器２０ｃの上流側に設けられる。また、三方弁４０ｃは、供給路Ｌ７から分岐点ｐ７において分岐する供給路Ｌ１０と接続されるように設けられる。このように設けられた三方弁４０ｃによって、給湯器２０ｃに、供給路Ｌ５・Ｌ７・Ｌ１０を介して上水が供給される状態（貯湯タンク１２からの温水の供給が制限された（不可能な）状態）と、供給路Ｌ２・Ｌ４を介して貯湯タンク１２内の温水が供給される状態（貯湯タンク１２からの温水の供給が許可された（可能な）状態）とを切り替えることができる。 The three-way valve 40c is provided on the upstream side of the water heater 20c in the supply path L4. Further, the three-way valve 40c is provided so as to be connected to the supply path L10 branching from the supply path L7 at the branch point p7. The three-way valve 40c provided in this way limits the supply of clean water to the water heater 20c via the supply channels L5, L7, and L10 (the supply of hot water from the hot water storage tank 12 is restricted (impossible). ) State) and a state in which hot water in the hot water storage tank 12 is supplied via the supply paths L2 and L4 (a state in which hot water supply from the hot water storage tank 12 is permitted (possible)) can be switched.

三方弁４０ｄは、供給路Ｌ２において、給湯器２０ｄの上流側（分岐点ｐ２と給湯器２０ｄとの間）に設けられる。また、三方弁４０ｄは、供給路Ｌ８から分岐点ｐ８において分岐する供給路Ｌ１１と接続されるように設けられる。このように設けられた三方弁４０ｄによって、給湯器２０ｄに、供給路Ｌ５・Ｌ８・Ｌ１１を介して上水が供給される状態（貯湯タンク１２からの温水の供給が制限された（不可能な）状態）と、供給路Ｌ２を介して貯湯タンク１２内の温水が供給される状態（貯湯タンク１２からの温水の供給が許可された（可能な）状態）とを切り替えることができる。 The three-way valve 40d is provided on the upstream side of the water heater 20d (between the branch point p2 and the water heater 20d) in the supply path L2. Further, the three-way valve 40d is provided so as to be connected to the supply path L11 branching from the supply path L8 at the branch point p8. The three-way valve 40d provided in this way limits the supply of clean water to the water heater 20d via the supply channels L5, L8, and L11 (the supply of hot water from the hot water storage tank 12 is restricted (impossible). ) State) and a state in which hot water in the hot water storage tank 12 is supplied via the supply path L2 (a state in which hot water supply from the hot water storage tank 12 is permitted (possible)) can be switched.

水道メーター５０は、当該水道メーター５０が設けられた部分を流通する水（上水又は温水）の流量を計測するものである。水道メーター５０は、第一水道メーター５１、第二水道メーター５２、第三水道メーター５３、第四水道メーター５４、第五水道メーター５５、第六水道メーター５６及び第七水道メーター５７を具備する。 The water meter 50 measures the flow rate of water (tap water or hot water) flowing through the portion where the water meter 50 is provided. The water meter 50 includes a first water meter 51, a second water meter 52, a third water meter 53, a fourth water meter 54, a fifth water meter 55, a sixth water meter 56, and a seventh water meter 57.

第一水道メーター５１は、供給路Ｌ１において、貯湯タンク１２と給湯器２０ａとの間に設けられる。このように設けられた第一水道メーター５１によって、貯湯タンク１２から給湯器２０ａに供給される水（温水又は上水）の流量を計測することができる。 The first water meter 51 is provided between the hot water storage tank 12 and the water heater 20a in the supply path L1. The flow rate of water (hot water or tap water) supplied from the hot water storage tank 12 to the water heater 20a can be measured by the first water meter 51 provided in this way.

第二水道メーター５２は、供給路Ｌ６において、分岐点ｐ６の上流側に設けられる。このように設けられた第二水道メーター５２によって、水道局Ｓから給湯器２０ｂ及び給湯負荷３０ｂに供給される上水の流量を計測することができる。 The second water meter 52 is provided on the upstream side of the branch point p6 in the supply path L6. The second water meter 52 provided in this way can measure the flow rate of tap water supplied from the water supply station S to the water heater 20b and the hot water supply load 30b.

第三水道メーター５３は、供給路Ｌ３において、給湯器２０ｂの上流側（より詳細には、分岐点ｐ１と三方弁４０ｂとの間）に設けられる。このように設けられた第三水道メーター５３によって、貯湯タンク１２から給湯器２０ｂに供給される温水の流量（給湯器２０ｂによる貯湯タンク１２内の温水の使用量）を計測することができる。 The third water meter 53 is provided on the upstream side of the water heater 20b (more specifically, between the branch point p1 and the three-way valve 40b) in the supply path L3. The third water meter 53 provided in this way can measure the flow rate of hot water supplied from the hot water storage tank 12 to the water heater 20b (the amount of hot water used in the hot water storage tank 12 by the water heater 20b).

第四水道メーター５４は、供給路Ｌ７において、分岐点ｐ７の上流側に設けられる。このように設けられた第四水道メーター５４によって、水道局Ｓから給湯器２０ｃ及び給湯負荷３０ｃに供給される上水の流量を計測することができる。 The fourth water meter 54 is provided on the upstream side of the branch point p7 in the supply path L7. The fourth water meter 54 provided in this way can measure the flow rate of clean water supplied from the water supply station S to the water heater 20c and the hot water supply load 30c.

第五水道メーター５５は、供給路Ｌ４において、給湯器２０ｃの上流側（より詳細には、分岐点ｐ２と三方弁４０ｃとの間）に設けられる。このように設けられた第五水道メーター５５によって、貯湯タンク１２から給湯器２０ｃに供給される温水の流量（給湯器２０ｃによる貯湯タンク１２内の温水の使用量）を計測することができる。 The fifth water meter 55 is provided on the upstream side of the water heater 20c (more specifically, between the branch point p2 and the three-way valve 40c) in the supply path L4. The fifth water meter 55 provided in this way can measure the flow rate of hot water supplied from the hot water storage tank 12 to the water heater 20c (the amount of hot water used in the hot water storage tank 12 by the water heater 20c).

第六水道メーター５６は、供給路Ｌ８において、分岐点ｐ８の上流側に設けられる。このように設けられた第六水道メーター５６によって、水道局Ｓから給湯器２０ｄ及び給湯負荷３０ｄに供給される上水の流量を計測することができる。 The sixth water meter 56 is provided on the upstream side of the branch point p8 in the supply path L8. The sixth water meter 56 provided in this way can measure the flow rate of tap water supplied from the water supply station S to the water heater 20d and the hot water supply load 30d.

第七水道メーター５７は、供給路Ｌ２において、給湯器２０ｄの上流側（より詳細には、分岐点ｐ２と三方弁４０ｄとの間）に設けられる。このように設けられた第七水道メーター５７によって、貯湯タンク１２から給湯器２０ｄに供給される温水の流量（給湯器２０ｄによる貯湯タンク１２内の温水の使用量）を計測することができる。 The seventh water meter 57 is provided on the upstream side of the water heater 20d (more specifically, between the branch point p2 and the three-way valve 40d) in the supply path L2. The seventh water meter 57 provided in this way can measure the flow rate of hot water supplied from the hot water storage tank 12 to the water heater 20d (the amount of hot water used in the hot water storage tank 12 by the water heater 20d).

制御装置６０は、三方弁４０の動作を制御するものである。制御装置６０は、主としてＣＰＵ等の演算処理装置、ＲＡＭやＲＯＭ等の記憶装置等により構成される。図３に示すように、制御装置６０は、各水道メーター５０の検出結果（計測結果）を取得可能に構成される。また、制御装置６０は、各水道メーター５０の検出結果に基づいて、各三方弁４０の動作を制御する。 The control device 60 controls the operation of the three-way valve 40. The control device 60 is mainly composed of an arithmetic processing unit such as a CPU, a storage device such as a RAM or a ROM, and the like. As shown in FIG. 3, the control device 60 is configured to be able to acquire the detection result (measurement result) of each water meter 50. Further, the control device 60 controls the operation of each three-way valve 40 based on the detection result of each water meter 50.

このように構成される熱利用システム１において、貯湯タンク１２と接続される供給路Ｌ２は、供給路Ｌ５から分岐点ｐ９（分岐点ｐ３よりも上流側に設けられた分岐点）において分岐する供給路Ｌ１２と接続される。これにより、貯湯タンク１２内の温水は、供給路Ｌ１２を介して供給される上水と混合される。貯湯タンク１２内の温水は、一定温度（３０～３５℃）となるように上水と混合され、当該一定温度とされた温水が各給湯器２０に供給される。 In the heat utilization system 1 configured as described above, the supply path L2 connected to the hot water storage tank 12 branches from the supply path L5 at a branch point p9 (a branch point provided on the upstream side of the branch point p3). It is connected to the road L12. As a result, the hot water in the hot water storage tank 12 is mixed with the clean water supplied through the supply channel L12. The hot water in the hot water storage tank 12 is mixed with clean water so as to have a constant temperature (30 to 35 ° C.), and the hot water having the constant temperature is supplied to each water heater 20.

このように一定温度の温水が各給湯器２０に供給されるので、水道メーター５０（第三水道メーター５３、第五水道メーター５５及び第七水道メーター５７）によって温水の流量を計測することで、各給湯器２０の熱使用量を算出（推定）することができる。 Since hot water having a constant temperature is supplied to each water heater 20 in this way, the flow rate of hot water can be measured by measuring the flow rate of hot water with a water meter 50 (third water meter 53, fifth water meter 55 and seventh water meter 57). The amount of heat used by each water meter 20 can be calculated (estimated).

以下では、図４を参照して、制御装置６０による三方弁４０の切替制御について説明する。なお、各三方弁４０は、図４に示す切替制御の前においては、各給湯器２０が、水道局Ｓから上水が供給可能であって、かつ、貯湯タンク１２からの温水の供給が制限された（供給不可能な）状態（以下、「初期状態」という）となるように切り替えられているものとする。 Hereinafter, the switching control of the three-way valve 40 by the control device 60 will be described with reference to FIG. In each three-way valve 40, before the switching control shown in FIG. 4, each water heater 20 can supply tap water from the water supply station S, and the supply of hot water from the hot water storage tank 12 is limited. It is assumed that the state has been switched to the state (hereinafter referred to as "initial state") that has been (unsupplyable).

ステップＳ１０において、制御装置６０は、現在の時刻が０時であるか否かを確認する。制御装置６０は、現在の時刻が０時であると判定した場合（ステップＳ１０で「ＹＥＳ」）、ステップＳ１２に移行する。一方、制御装置６０は、現在の時刻が０時でないと判定した場合（ステップＳ１０で「ＮＯ」）、ステップＳ１８に移行する。 In step S10, the control device 60 confirms whether or not the current time is midnight. When the control device 60 determines that the current time is 0 o'clock (“YES” in step S10), the control device 60 proceeds to step S12. On the other hand, when the control device 60 determines that the current time is not 0 o'clock (“NO” in step S10), the control device 60 proceeds to step S18.

ステップＳ１２において、制御装置６０は、各住戸の熱使用量の積算値を取得する。より詳細には、制御装置６０は、Ｂ住戸、Ｃ住戸及びＤ住戸の熱使用量の積算値を取得する。制御装置６０は、第三水道メーター５３、第五水道メーター５５及び第七水道メーター５７によって計測された温水の流量のデータに基づいて、各給湯器２０の熱使用量の積算値（各給湯器２０の使用開始時から現在までの積算値）を取得する。制御装置６０は、当該ステップＳ１２の処理を行った後、ステップＳ１４に移行する。 In step S12, the control device 60 acquires the integrated value of the heat consumption of each dwelling unit. More specifically, the control device 60 acquires the integrated value of the heat consumption of the B dwelling unit, the C dwelling unit and the D dwelling unit. The control device 60 is an integrated value of the heat consumption of each water heater 20 based on the flow rate data of hot water measured by the third water meter 53, the fifth water meter 55, and the seventh water meter 57 (each water heater). 20 (integrated value from the start of use to the present) is acquired. The control device 60 proceeds to step S14 after performing the process of step S12.

ステップＳ１４において、制御装置６０は、ステップＳ１２で取得した熱使用量の積算値の少ない順に、各給湯器２０に対して優先順位を設定する。具体的には、制御装置６０は、熱使用量の積算値が最も少ない給湯器２０に対して、優先順位を第１位に設定する。そして、制御装置６０は、熱使用量の積算値が２番目に少ない給湯器２０に対して優先順位を第２位に設定し、３番目に少ない給湯器２０に対して優先順位を第３位に設定し、４番目に少ない給湯器２０に対して優先順位を第４位に設定する。制御装置６０は、当該ステップＳ１４の処理を行った後、ステップＳ１６に移行する。 In step S14, the control device 60 sets the priority order for each water heater 20 in ascending order of the integrated value of the heat consumption acquired in step S12. Specifically, the control device 60 sets the priority order to the first place for the water heater 20 having the smallest integrated value of the amount of heat used. Then, the control device 60 sets the priority of the water heater 20 having the second smallest integrated value of heat consumption to the second place, and sets the priority to the third place to the water heater 20 having the third lowest heat consumption. Is set to, and the priority is set to the 4th place for the water heater 20 which is the 4th smallest. The control device 60 proceeds to step S16 after performing the process of step S14.

なお、本実施形態においては、Ａ住戸の給湯器２０ａは、設置の制約等によって、貯湯タンク１２から温水が常に供給可能な状態とされている。このため、熱使用量の積算値の取得（ステップＳ１２）、及び優先順位の設定（ステップＳ１４）においては、Ａ住戸の給湯器２０ａは対象から除外されている。 In the present embodiment, the water heater 20a of the dwelling unit A is in a state where hot water can always be supplied from the hot water storage tank 12 due to installation restrictions and the like. Therefore, in the acquisition of the integrated value of the heat consumption (step S12) and the setting of the priority (step S14), the water heater 20a of the A dwelling unit is excluded from the target.

ステップＳ１６において、制御装置６０は、優先順位第１位の給湯器２０の（上流側に設けられた）三方弁４０を切り替える。具体的には、制御装置６０は、優先順位第１位の給湯器２０が初期状態から切替状態となるように、当該給湯器２０の三方弁４０を切り替える。なお、「切替状態」とは、給湯器２０に、貯湯タンク１２から温水の供給が許可された（可能な）状態のことをいう。 In step S16, the control device 60 switches the three-way valve 40 (provided on the upstream side) of the water heater 20 having the first priority. Specifically, the control device 60 switches the three-way valve 40 of the water heater 20 so that the water heater 20 having the first priority is switched from the initial state to the switching state. The "switching state" means a state in which the water heater 20 is permitted (possible) to supply hot water from the hot water storage tank 12.

優先順位第１位の給湯器２０が切替状態となるように当該給湯器２０の三方弁４０を切り替えることにより、当該優先順位第１位の給湯器２０は、貯湯タンク１２から供給される温水を沸かして給湯することが可能となる。これにより、優先順位第１位の給湯器２０は、上水を沸かして給湯するのに要する時間よりも給湯時間を短縮することができ、ひいては給湯に要するガス燃料の使用量を低減することができる。制御装置６０は、当該ステップＳ１６の処理を行った後、ステップＳ１８に移行する。 By switching the three-way valve 40 of the water heater 20 so that the water heater 20 having the first priority is in the switching state, the water heater 20 having the first priority can supply hot water supplied from the hot water storage tank 12. It is possible to boil and supply hot water. As a result, the water heater 20 having the highest priority can shorten the hot water supply time compared to the time required to boil the clean water and supply the hot water, and as a result, the amount of gas fuel required for the hot water supply can be reduced. can. The control device 60 proceeds to step S18 after performing the process of step S16.

ステップＳ１８において、制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ａ以上であるか否かを判定する。ここで、貯湯タンク１２の残量とは、貯湯タンク１２の最大容量に対する現在の貯湯量の割合を示すものである。また、規定値Ａは、任意の値に設定される閾値であって、例えば６０％に設定することができる。制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ａ以上であると判定した場合（ステップＳ１８で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２０に移行する。一方、制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ａ以上でないと判定した場合（ステップＳ１８で「ＮＯ」）、処理を先に進めない。 In step S18, the control device 60 determines whether or not the remaining amount of the hot water storage tank 12 is equal to or greater than the specified value A. Here, the remaining amount of the hot water storage tank 12 indicates the ratio of the current hot water storage amount to the maximum capacity of the hot water storage tank 12. Further, the specified value A is a threshold value set to an arbitrary value, and can be set to, for example, 60%. When the control device 60 determines that the remaining amount of the hot water storage tank 12 is equal to or greater than the specified value A (“YES” in step S18), the control device 60 proceeds to step S20. On the other hand, when the control device 60 determines that the remaining amount of the hot water storage tank 12 is not equal to or more than the specified value A (“NO” in step S18), the control device 60 cannot proceed with the process.

ステップＳ２０において、制御装置６０は、優先順位第２位の給湯器２０が初期状態から切替状態となるように、当該給湯器２０の三方弁４０を切り替える。これにより、優先順位第１位の給湯器２０に加えて、優先順位第２位の給湯器２０が、貯湯タンク１２から供給される温水を沸かして給湯可能となる。 In step S20, the control device 60 switches the three-way valve 40 of the water heater 20 so that the water heater 20 having the second highest priority is switched from the initial state. As a result, in addition to the water heater 20 having the first priority, the water heater 20 having the second priority can boil the hot water supplied from the hot water storage tank 12 to supply hot water.

これにより、貯湯タンク１２の貯湯量が最大容量に達するのを抑制することができる。つまり、貯湯タンク１２が満蓄状態（これ以上蓄熱ができない状態）となるのを抑制することができる。制御装置６０は、当該ステップＳ２０の処理を行った後、ステップＳ２２に移行する。 As a result, it is possible to prevent the hot water storage amount of the hot water storage tank 12 from reaching the maximum capacity. That is, it is possible to prevent the hot water storage tank 12 from becoming fully stored (a state in which heat cannot be stored any more). The control device 60 proceeds to step S22 after performing the process of step S20.

ステップＳ２２において、制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ｂ以上であるか否かを判定する。ここで、規定値Ｂは、ステップＳ１８の判定に用いた規定値Ａよりも大きな値に設定される任意の閾値であって、例えば８０％に設定することができる。制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ｂ以上であると判定した場合（ステップＳ２２で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２４に移行する。一方、制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ｂ以上でないと判定した場合（ステップＳ２２で「ＮＯ」）、処理を先に進めない。 In step S22, the control device 60 determines whether or not the remaining amount of the hot water storage tank 12 is equal to or greater than the specified value B. Here, the specified value B is an arbitrary threshold value set to a value larger than the specified value A used for the determination in step S18, and can be set to, for example, 80%. When the control device 60 determines that the remaining amount of the hot water storage tank 12 is equal to or greater than the specified value B (“YES” in step S22), the control device 60 proceeds to step S24. On the other hand, when the control device 60 determines that the remaining amount of the hot water storage tank 12 is not equal to or more than the specified value B (“NO” in step S22), the control device 60 cannot proceed with the process.

ステップＳ２４において、制御装置６０は、優先順位第３位以下で、かつ、使用中の給湯器２０が初期状態から切替状態となるように、当該給湯器２０の三方弁４０を切り替える。制御装置６０は、ステップＳ１４で設定した優先順位、及び給湯器２０の運転状況を確認して、この処理を行う。これにより、優先順位第１位の給湯器２０及び優先順位第２位の給湯器２０に加えて、優先順位第３位以下の使用中の給湯器２０が、貯湯タンク１２から供給される温水を沸かして給湯可能となる。 In step S24, the control device 60 switches the three-way valve 40 of the water heater 20 so that the water heater 20 in use is in the third or lower priority order and is in the switching state from the initial state. The control device 60 confirms the priority set in step S14 and the operating status of the water heater 20, and performs this process. As a result, in addition to the water heater 20 having the first priority and the water heater 20 having the second priority, the in-use water heater 20 having the third priority or lower can supply hot water supplied from the hot water storage tank 12. It can be boiled and hot water can be supplied.

これにより、貯湯タンク１２が満蓄状態（これ以上蓄熱ができない状態）となるのを抑制することができる。制御装置６０は、当該ステップＳ２４の処理を行った後、ステップＳ２６に移行する。 As a result, it is possible to prevent the hot water storage tank 12 from becoming fully stored (a state in which heat cannot be stored any more). The control device 60 proceeds to step S26 after performing the process of step S24.

ステップＳ２６において、制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ｂ未満であるか否かを判定する。制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ｂ未満であると判定した場合（ステップＳ２６で「ＹＥＳ」）、ステップＳ２８に移行する。一方、制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ｂ未満でないと判定した場合（ステップＳ２６で「ＮＯ」）、処理を先に進めない。 In step S26, the control device 60 determines whether or not the remaining amount of the hot water storage tank 12 is less than the specified value B. When the control device 60 determines that the remaining amount of the hot water storage tank 12 is less than the specified value B (“YES” in step S26), the control device 60 proceeds to step S28. On the other hand, when the control device 60 determines that the remaining amount of the hot water storage tank 12 is not less than the specified value B (“NO” in step S26), the control device 60 cannot proceed with the process.

ステップＳ２８において、制御装置６０は、切替状態に切り替えた給湯器２０のうち、優先順位第１位以外の給湯器２０が初期状態に戻るように、当該給湯器２０の三方弁４０を切り替える。 In step S28, the control device 60 switches the three-way valve 40 of the water heater 20 so that the water heater 20 other than the water heater 20 having the first priority among the water heaters 20 switched to the switching state returns to the initial state.

これにより、優先順位第１位以外の給湯器２０は、貯湯タンク１２内の温水を用いた給湯が制限される。このため、貯湯タンク１２の残量が減りすぎるのが抑制される。制御装置６０は、当該ステップＳ２８の処理を行った後、三方弁４０の切替制御を終了する。 As a result, the water heater 20 other than the one having the first priority is restricted from supplying hot water using the hot water in the hot water storage tank 12. Therefore, it is suppressed that the remaining amount of the hot water storage tank 12 is excessively reduced. After performing the process of step S28, the control device 60 ends the switching control of the three-way valve 40.

以上のように、本実施形態に係る熱利用システム１においては、給湯器２０の熱使用量を用いて、貯湯タンク１２から給湯器２０への温水の供給を制御する。具体的には、給湯器２０の熱使用量の積算値の少ない順に優先順位を設定し、優先順位が上位の給湯器２０を優先的に貯湯タンク１２内の温水を使用可能とする。これにより、Ａ住戸（給湯器２０ａ）だけでなく、他の住戸（給湯器２０ｂ・２０ｃ・２０ｄ）においても、貯湯タンク１２内の温水を給湯に用いることができ、さらには、貯湯タンク１２から供給される温水の使用量を、各住戸間で平均化することができる。したがって、各住戸の不公平感を低減することができる。 As described above, in the heat utilization system 1 according to the present embodiment, the heat consumption of the water heater 20 is used to control the supply of hot water from the hot water storage tank 12 to the water heater 20. Specifically, the priority is set in ascending order of the integrated value of the heat consumption of the water heater 20, and the water heater 20 having the higher priority can preferentially use the hot water in the hot water storage tank 12. As a result, the hot water in the hot water storage tank 12 can be used for hot water supply not only in the A dwelling unit (water heater 20a) but also in other dwelling units (water heater 20b, 20c, 20d), and further, from the hot water storage tank 12. The amount of hot water used can be averaged between each dwelling unit. Therefore, it is possible to reduce the feeling of unfairness in each dwelling unit.

また、貯湯タンク１２の貯湯量（残量）が所定の閾値以上である場合には、順に給湯器２０を切替状態に切り替えていくので、貯湯タンク１２の貯湯量が多いほど、切替状態の給湯器２０の数が増加することとなる。したがって、貯湯タンク１２内の温水の使用量を増加させることができ、ひいては、貯湯タンク１２が満蓄状態になり難くすることができる。これにより、燃料電池１０（発電ユニット１１）を常時発電させることができる。 Further, when the hot water storage amount (remaining amount) of the hot water storage tank 12 is equal to or higher than a predetermined threshold value, the water heater 20 is switched to the switching state in order. Therefore, the larger the hot water storage amount of the hot water storage tank 12, the hot water supply state in the switching state. The number of vessels 20 will increase. Therefore, it is possible to increase the amount of hot water used in the hot water storage tank 12, and it is possible to prevent the hot water storage tank 12 from becoming fully stored. As a result, the fuel cell 10 (power generation unit 11) can always generate power.

以上の如く、本実施形態に係る熱利用システム１は、複数の住戸間で用いられる熱利用システム１であって、発電時に発生する熱を用いて生成された温水を貯溜する貯湯タンク１２を有する燃料電池１０と、各住戸ごとに設けられて、供給される水を沸かして給湯可能な給湯器２０と、前記給湯器２０ごとに設けられて、前記給湯器２０に前記貯湯タンク１２から前記温水を供給可能な切替状態（第一状態）と、前記給湯器２０に上水を供給可能であり、かつ、前記貯湯タンク１２から前記温水を供給不可能な初期状態（第二状態）との切り替えを行う三方弁４０（切替装置）と、前記貯湯タンク１２から前記給湯器２０それぞれに供給される前記温水の流量を検出する水道メーター５０と、前記水道メーター５０の検出結果に基づいて前記三方弁４０を制御する制御装置６０（制御部）と、を具備するものである。
このように構成することにより、各住戸への熱の供給量を管理することができる。具体的には、各住戸への熱の供給量（各住戸の給湯器２０の貯湯タンク１２内の温水使用量）を適宜設定（制限）することができる。 As described above, the heat utilization system 1 according to the present embodiment is a heat utilization system 1 used between a plurality of dwelling units, and has a hot water storage tank 12 for storing hot water generated by using the heat generated during power generation. A fuel cell 10, a water heater 20 provided for each dwelling unit and capable of boiling water to supply hot water, and a water heater 20 provided for each water heater 20 and having the hot water from the hot water storage tank 12 in the water heater 20. Switching between a switching state (first state) in which water can be supplied and an initial state (second state) in which clean water can be supplied to the water heater 20 and hot water cannot be supplied from the hot water storage tank 12. The three-way valve 40 (switching device), the water meter 50 that detects the flow rate of the hot water supplied from the hot water storage tank 12 to each of the water heaters 20, and the three-way valve based on the detection results of the water meter 50. It includes a control device 60 (control unit) that controls 40.
With this configuration, it is possible to control the amount of heat supplied to each dwelling unit. Specifically, the amount of heat supplied to each dwelling unit (the amount of hot water used in the hot water storage tank 12 of the water heater 20 of each dwelling unit) can be appropriately set (restricted).

また、前記制御装置６０は、前記水道メーター５０の検出結果に基づいて、前記貯湯タンク１２から前記給湯器２０に供給された前記温水の流量の積算値を前記給湯器２０ごとに取得し、当該積算値の少ない順に前記給湯器２０に優先順位を設定し、前記優先順位が上位の前記給湯器２０を優先的に前記切替状態に切り替えるように、前記三方弁４０を制御するものである。
このように構成することにより、貯湯タンク１２から供給される温水の使用量を、各住戸間で平均化することができる。 Further, the control device 60 acquires an integrated value of the flow rate of the hot water supplied from the hot water storage tank 12 to the water heater 20 for each water heater 20 based on the detection result of the water meter 50. The priority is set for the water heater 20 in ascending order of the integrated value, and the three-way valve 40 is controlled so that the water heater 20 having the higher priority is preferentially switched to the switching state.
With this configuration, the amount of hot water used from the hot water storage tank 12 can be averaged among the dwelling units.

また、前記制御装置６０は、前記貯湯タンク１２の貯湯量が多いほど、前記切替状態の前記給湯器２０の数を増加させるように、前記三方弁４０を制御するものである。
このように構成することにより、貯湯タンク１２が満蓄状態になり難くすることができる。これにより、貯湯タンク１２が満蓄状態となると燃料電池１０の発電が停止するように当該燃料電池１０が構成されている場合であっても、発電の停止を抑制することができる。 Further, the control device 60 controls the three-way valve 40 so that the number of the water heaters 20 in the switching state increases as the amount of hot water stored in the hot water storage tank 12 increases.
With such a configuration, it is possible to prevent the hot water storage tank 12 from becoming fully stored. As a result, even when the fuel cell 10 is configured so that the power generation of the fuel cell 10 is stopped when the hot water storage tank 12 is fully stored, the stop of power generation can be suppressed.

また、前記制御装置６０は、前記貯湯タンク１２の貯湯量が規定値Ａ（第一の閾値）以上である場合、前記初期状態の前記給湯器２０のうち、前記優先順位が上位の前記給湯器２０を優先的に前記切替状態に切り替えるように、前記切替装置を制御する第一切替制御（ステップＳ２０）を行うものである。
このように構成することにより、貯湯タンク１２が満蓄状態になり難くすることができる。これにより、貯湯タンク１２が満蓄状態となると燃料電池１０の発電が停止するように当該燃料電池１０が構成されている場合であっても、発電の停止を抑制することができる。 Further, when the amount of hot water stored in the hot water storage tank 12 is equal to or higher than the specified value A (first threshold value), the control device 60 has the water heater 20 having the higher priority among the water heaters 20 in the initial state. The first switching control (step S20) for controlling the switching device is performed so that the switching state of 20 is preferentially switched to the switching state.
With such a configuration, it is possible to prevent the hot water storage tank 12 from becoming fully stored. As a result, even when the fuel cell 10 is configured so that the power generation of the fuel cell 10 is stopped when the hot water storage tank 12 is fully stored, the stop of power generation can be suppressed.

また、前記制御装置６０は、前記貯湯タンク１２の貯湯量が規定値Ｂ（第二の閾値）未満である場合、前記第一切替制御によって前記切替状態に切り替えられた前記給湯器２０のうち、前記優先順位が下位の前記給湯器２０を優先的に前記初期状態に切り替えるように、前記三方弁４０を制御する第二切替制御（ステップＳ２８）を行うものである。
このように構成することにより、貯湯タンク１２の貯湯量が減りすぎるのを防止することができる。 Further, when the amount of hot water stored in the hot water storage tank 12 is less than the specified value B (second threshold value), the control device 60 is among the water heaters 20 switched to the switching state by the first switching control. The second switching control (step S28) for controlling the three-way valve 40 is performed so that the water heater 20 having a lower priority is preferentially switched to the initial state.
With such a configuration, it is possible to prevent the amount of hot water stored in the hot water storage tank 12 from being excessively reduced.

なお、本実施形態に係る三方弁４０は、切替装置の実施の一形態である。
また、本実施形態に係る制御装置６０は、制御部の実施の一形態である。 The three-way valve 40 according to this embodiment is an embodiment of the switching device.
Further, the control device 60 according to the present embodiment is an embodiment of the control unit.

以上、本発明の一実施形態を説明したが、本発明は上記構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された発明の範囲内で種々の変更が可能である。 Although one embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above configuration, and various modifications can be made within the scope of the invention described in the claims.

例えば、熱利用システム１は、集合住宅に設けられるものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、住宅街区やオフィス等に設けられるものであってもよい。 For example, the heat utilization system 1 is provided in an apartment house, but is not limited to this, and may be provided in, for example, a residential block or an office.

また、本実施形態においては、制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ｂ以上である場合、優先順位第３位以下で使用中の給湯器２０を全て切替状態に切り替えるものとしたが（ステップＳ２２、Ｓ２４）、例えば優先順位第３位の給湯器２０のみを切替状態に切り替えるものとしてもよい。そして、貯湯タンク１２の残量が規定値Ｂよりも大きな値に設定された規定値Ｃ以上である場合、優先順位第４位の給湯器２０を切替状態に切り替えるものとしてもよい。このように、優先順位が高い順に、段階的に給湯器２０を切替状態に切り替えるものとすることができる。 Further, in the present embodiment, when the remaining amount of the hot water storage tank 12 is the specified value B or more, the control device 60 switches all the water heaters 20 in use in the third priority or lower to the switching state. (Steps S22 and S24), for example, only the water heater 20 having the third highest priority may be switched to the switching state. When the remaining amount of the hot water storage tank 12 is equal to or higher than the specified value C set to a value larger than the specified value B, the water heater 20 having the fourth highest priority may be switched to the switching state. In this way, the water heater 20 can be gradually switched to the switching state in descending order of priority.

また、本実施形態においては、制御装置６０は、貯湯タンク１２の残量が規定値Ｂ未満である場合、切替状態に切り替えた給湯器２０のうち、優先順位第１位以外の給湯器２０を全て初期状態に戻すものとしたが（ステップＳ２６、Ｓ２８）、例えば貯湯タンク１２の残量が規定値Ｂ未満である場合、優先順位第３位以下の給湯器２０のみを切替状態に切り替えるものとしてもよい。そして、貯湯タンク１２の残量が規定値Ａ未満である場合、優先順位第２位の給湯器２０を切替状態に切り替えるものとしてもよい。このように、優先順位が低い順に、段階的に給湯器２０を初期状態に戻すものものとすることができる。 Further, in the present embodiment, when the remaining amount of the hot water storage tank 12 is less than the specified value B, the control device 60 uses the water heater 20 other than the first priority among the water heaters 20 switched to the switching state. All are returned to the initial state (steps S26 and S28), but for example, when the remaining amount of the hot water storage tank 12 is less than the specified value B, only the water heater 20 having the third priority or lower is switched to the switching state. May be good. Then, when the remaining amount of the hot water storage tank 12 is less than the specified value A, the water heater 20 having the second highest priority may be switched to the switching state. In this way, the water heater 20 can be gradually returned to the initial state in ascending order of priority.

また、本実施形態においては、給湯器２０ａは、常に貯湯タンク１２から温水が供給可能であるものとしたが、他の給湯器２０ｂ・２０ｃ・２０ｄと同様に、三方弁４０を設けて、初期状態と切替状態とを切替可能に構成されるものとしてもよい。この場合、熱使用量の積算値の取得（ステップＳ１２）、及び優先順位の設定（ステップＳ１４）において、給湯器２０ａも対象に含めてもよい。 Further, in the present embodiment, the water heater 20a is assumed to be able to always supply hot water from the hot water storage tank 12, but like the other water heaters 20b, 20c, and 20d, a three-way valve 40 is provided at the initial stage. The state and the switching state may be configured to be switchable. In this case, the water heater 20a may be included in the acquisition of the integrated value of the heat consumption (step S12) and the setting of the priority (step S14).

１熱利用システム
１０燃料電池
１２貯湯タンク
２０給湯器
４０三方弁
５０水道メーター
６０制御装置 1 Heat utilization system 10 Fuel cell 12 Hot water storage tank 20 Water heater 40 Three-way valve 50 Water meter 60 Control device

Claims

It is a heat utilization system used between multiple dwelling units.
A fuel cell having a hot water storage tank that stores hot water generated by using the heat generated during power generation,
A water heater that is installed in each dwelling unit and can boil the supplied water to supply hot water.
A first state is provided for each water heater so that the hot water can be supplied to the water heater from the hot water storage tank, and clean water can be supplied to the water heater, and the hot water is supplied from the hot water storage tank. A switching device that switches to an impossible second state,
A water meter that detects the flow rate of the hot water supplied from the hot water storage tank to each of the water heaters, and
A control unit that controls the switching device based on the detection result of the water meter,
Equipped with
The control unit
Based on the detection result of the water meter, the integrated value of the flow rate of the hot water supplied from the hot water storage tank to the water heater is acquired for each water heater, and the priority is given to the water heater in ascending order of the integrated value. Set,
The switching device is controlled so that the water heater having a higher priority is preferentially switched to the first state.
When the amount of hot water stored in the hot water storage tank is equal to or greater than the first threshold value, the water heater having the highest priority among the water heaters in the second state is switched to the first state, and the hot water storage tank is used. When the amount of hot water stored is equal to or greater than the second threshold value larger than the first threshold value, the first switching control for controlling the switching device is performed so that the other water heater can be switched to the first state. ,
Heat utilization system.

The control unit
The switching device is controlled so that the number of the water heaters in the first state increases as the amount of hot water stored in the hot water storage tank increases.
The heat utilization system according to claim 1.

The control unit
When the amount of hot water stored in the hot water storage tank is less than the second threshold value, the water heater having the lower priority among the water heaters switched to the first state by the first switching control is given priority. A second switching control for controlling the switching device is performed so as to switch to the second state.
The heat utilization system according to claim 1 or 2.