JP2000088482A - コージェネレーション設備 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 コージェネレーション設備の効率的かつ経済
的な運転を可能にする。 【解決手段】 発電に伴い生じる熱を蓄熱槽２に蓄熱し
て、その蓄熱槽２から熱需要に対し熱供給するコージェ
ネレーション設備において、蓄熱槽２の蓄熱量Ｑで熱需
要を賄い得る状態にあるか否かを使用者に表示する表示
手段５，６Ａ，６Ｂを設ける。また好ましくは、蓄熱槽
２の蓄熱量Ｑで熱需要を賄い得る状態にあるときの表示
として、使用者に熱使用を促す表示Ｘ' 又は節電を促す
表示Ｙを行い、蓄熱槽２の蓄熱量Ｑで熱需要を賄い得な
い状態にあるときの表示として、使用者に熱使用の抑制
を促す表示Ｘ又は電力使用を促す表示Ｙ' を行うように
する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は電力と熱を出力する
コージェネレーション設備に関し、詳しくは、発電に伴
い発生する熱を蓄熱槽に蓄熱して、その蓄熱槽から熱需
要に対し熱供給するコージェネレーション設備に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種のコージェネレーション設
備では、蓄熱槽の蓄熱量だけでは賄えない熱需要に対し
ボイラなどの補助熱源装置で対応し、また、蓄熱槽への
熱補充が不要な状況での電力需要に対しては電力会社か
らの買電で対応するようにしているが、運転状況とし
て、補助熱源装置の運転が必要となる状況にあること
や、買電が必要となる状況にあること、また、買電には
至らないにしても蓄熱槽に必要以上の熱が蓄熱された状
態にあって放熱による熱ロスが大きい状況にあるといっ
たことを使用者は判断できなかった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】この為、従来設備で
は、補助熱源装置の運転が必要となる状況において使用
者が熱使用を進めたり、買電が必要となる状況ないし買
電には至らないにしても必要以上の蓄熱で放熱による熱
ロスが大きくなる状況において使用者が電力使用を進め
るといったことが多く生じ、この点、補助熱源装置の運
転や買電を極力少なくし、また、放熱による熱ロスを極
力少なくして、コージェネレーションの省エネ面及び運
転コスト面での利点を活かす上で、未だ改善の余地があ
った。

【０００４】この実情に鑑み、本発明の主たる課題は、
合理的な構成付加によりコージェネレーション設備の効
率的な運転を可能にする点にある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】〔１〕請求項１に係る発
明では、発電に伴い生じる熱を蓄熱槽に蓄熱して、その
蓄熱槽から熱需要に対し熱出力するコージェネレーショ
ン設備において、蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を賄い得る状
態にあるか否かを使用者に表示する表示手段を設ける。

【０００６】これによれば、蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を
賄い得る状態にあるか否かを上記表示により使用者に認
識させることで、賄い得ない状態では、熱使用に対し補
助熱源装置の運転が必要になると使用者に認識させるこ
とができ、また、賄い得る状態では、蓄熱槽が発電に伴
う発生熱をもはや受け入れられない満熱状態ないし満熱
には至らないしにても必要な熱は既に蓄熱された状態に
あって、電力使用に対し買電が必要になる、ないし、買
電には至らないにしても電力使用に対する発電で必要以
上の蓄熱を行うこととなって放熱による熱ロスが大きく
なると使用者に認識させることができる。

【０００７】すなわち、このように使用者に認識させ得
ることにより、補助熱源装置の運転が必要となる状況に
おいて使用者が熱使用を進めたり、また、買電が必要と
なる状況ないし買電には至らないにしても必要以上の蓄
熱で放熱による熱ロスが大きくなる状況において使用者
が電力使用を進めるといったことを抑止することがで
き、これにより、従来設備に比べ、補助熱源装置の運転
や買電を少なくして、また、放熱による熱ロスを少なく
して、コージェネレーションの省エネ面及び運転コスト
面での利点を活かした一層効率的かつ経済的な運転が可
能になる。

【０００８】〔２〕請求項２に係る発明では、前記表示
手段を、蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を賄い得る状態にある
ときの表示として、使用者に熱使用を促す表示又は節電
を促す表示を行う構成にする。

【０００９】これによれば、蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を
賄い得る状態にあるとき、使用者に熱使用を促す表示を
行うことにより、蓄熱槽が発電に伴う発生熱をもはや受
け入れられない満熱状態ないし満熱には至らないしにて
も必要な熱は既に蓄熱された状態にあって、電力使用に
対し買電が必要になる、ないし、買電には至らないにし
ても電力使用に対する発電で必要以上の蓄熱を行うこと
となって放熱による熱ロスが大きくなるといった状況
を、熱使用（すなわち、蓄熱量の消費）をもって回避す
るように、使用者に対し効果的に指針を与えることがで
き、これにより、買電や放熱による熱ロスを一層効果的
に回避できる。

【００１０】また、蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を賄い得る
状態にあるとき、使用者に節電を促す表示を行えば、上
記の如く買電が必要になる、ないし、放熱による熱ロス
が大きくなるといった状況を節電をもって回避するよう
に、使用者に対し効果的に指針を与えることができ、こ
れにより、熱使用を促す表示と同様、買電や放熱による
熱ロスを一層効果的に回避できる。

【００１１】なお、熱使用を促す表示と節電を促す表示
とは、いずれか一方のみを行うようにしてよいが、両方
を行うようにすれば、使用者にとって採るべき選択肢が
多くなることで、買電や放熱による熱ロスをさらに効果
的に回避できる。

【００１２】〔３〕請求項３に係る発明では、前記表示
手段を、蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を賄い得ない状態にあ
るときの表示として、使用者に熱使用の抑制を促す表示
又は電力使用を促す表示を行う構成にする。

【００１３】これによれば、蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を
賄い得ない状態にあるとき、使用者に熱使用の抑制を促
す表示を行うことにより、補助熱源装置の運転が必要と
なる状況を熱使用の抑制をもって回避するように、使用
者に対し効果的に指針を与えることができ、これによ
り、補助熱源装置の運転を一層効果的に回避できる。

【００１４】また、蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を賄い得な
い状態にあるとき、電力使用を促す表示を行えば、補助
熱源装置の運転が必要となる状況を、電力使用に対する
発電に伴う蓄熱槽への熱補充をもって回避するように、
使用者に対し効果的に指針を与えることができ、これに
より、熱使用の抑制を促す表示と同様、補助熱源装置の
運転を一層効果的に回避できる。

【００１５】なお、熱使用を抑制する表示と電力使用を
促す表示とは、いずれか一方のみを行うようにしてもよ
いが、両方を行うようにすれば、使用者にとって採るべ
き選択肢が多くなることで、補助熱源装置の運転をさら
に効果的に回避できる。

【００１６】〔４〕請求項４に係る発明では、前記表示
手段を、前記した熱使用の抑制を促す表示において、蓄
熱槽の蓄熱量で熱需要を賄い得る状態になるまでの予測
時間を表示する構成にする。

【００１７】これによれば、蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を
賄い得ない状態において、単に熱使用の抑制を促すだけ
に比べ、上記予測時間の表示をもって使用者に対し、蓄
熱槽の蓄熱量で熱需要を賄い得る状態になるまで熱使用
を待とうとする意識をより効果的に持たせることがで
き、これにより、補助熱源装置の運転を一層効果的に回
避できる。

【００１８】〔５〕請求項５に係る発明では、前記表示
手段を、設定された熱需要の経時変化データ又は過去に
おける熱需要の経時変化データに基づいて、蓄熱槽の蓄
熱量で熱需要を賄い得る状態にあるか否かの判定を行う
構成にする。

【００１９】これによれば、蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を
賄い得る状態にあるか否かの判定を熱需要の経時変化デ
ータに基づき行うから、例えば、熱需要のなかでも限ら
れた時間帯に生じる特定の大きな熱需要のみを対象とし
て、その特定の熱需要を蓄熱槽の蓄熱量で賄い得る状態
にあるか否かの判定を行い、その判定結果を表示すると
いった形態で請求項１に係る発明を実施するに比べ、熱
需要が経時変化することに対し、蓄熱槽の蓄熱量で熱需
要を賄い得る状態にあるか否かの判定をきめ細かに行う
ことができて、より的確な表示を行うことができ、これ
により、補助熱源装置の運転や買電を少なくして、ま
た、放熱による熱ロスを少なくして効率的かつ経済的な
運転を可能にするという所期の目的を一層効果的に達成
できる。

【００２０】

【発明の実施の形態】図１は家庭用のコージェネレーシ
ョン設備を示し、１は発電機、２は発電機１との間での
熱媒ｃの循環により発電に伴う発電機１での発生熱（排
熱）を回収して、その熱を蓄熱する蓄熱槽（例えば貯湯
槽）、３は発電機１からの回収熱量が不足のときに蓄熱
槽２に対し熱供給するための補助熱源装置であり、家庭
での電力需要に対し発電機１により電力供給し、また、
家庭での給湯や暖房などの熱需要に対し蓄熱槽２から熱
供給する。

【００２１】なお、４は電力使用において発電機１の供
給電力が不足のとき、その不足分を電力会社からの買電
により賄うようにする買電調整器である。

【００２２】５は運転制御を司る制御器であり、この制
御器５は遠隔操作器６において電源スイッチ７がＯＮに
なっている状態で、電力使用が検知されると、その使用
量に応じた出力で発電機１を運転し、また、検出手段８
により検出される蓄熱槽２の蓄熱量Ｑに基づき、その蓄
熱量Ｑが設定下限値以下にある状態での熱使用に対し補
助熱源装置３を運転する。

【００２３】また、この制御器５は、図２に示す如く遠
隔操作器６の蓄熱量表示部６Ａにおいて蓄熱槽２の現状
の蓄熱量Ｑをイメージ表示（換言すれば、棒グラフ的に
表示）するとともに、蓄熱量Ｑが設定入浴許容値未満で
入浴時のピーク熱需要を賄うのに未だ不足のときには、
図２の（イ）に示す如く、遠隔操作器６のコメント表示
部６Ｂにおいて、あとどれほどの時間で蓄熱量Ｑが設定
入浴許容値になって入浴が可能になるかのコメント表示
Ｘを行い、そして、蓄熱量Ｑが設定入浴許容値以上にな
って入浴時のピーク熱需要を賄い得る量になると、図２
の（ロ）に示す如く、遠隔操作器６のコメント表示部６
Ｂにおいて入浴可能のコメント表示Ｘ'を行うものとし
てある。

【００２４】つまり、この制御器５及び遠隔操作器６に
おける上記の両表示部６Ａ，６Ｂは、蓄熱槽２の蓄熱量
Ｑで熱需要（本例では入浴時のピーク熱需要）を賄い得
る状態にあるか否かを使用者に表示する表示手段を構成
し、特に、制御器５及び遠隔操作器６における上記コメ
ント表示６Ｂは、蓄熱量Ｑで熱需要を賄い得ない状態に
あるときの表示として、蓄熱量Ｑで熱需要を賄い得る状
態になるまでの予測時間とともに使用者に熱使用の抑制
を促す表示を行い、また、蓄熱量Ｑで熱需要を賄い得る
状態にあるときの表示として使用者に熱使用を促す表示
を行う表示手段を構成する。

【００２５】なお、本例では蓄熱量Ｑが設定入浴許容値
になるまでの予測時間を、予め設定された電力需要及び
熱需要の経時変化データ、又は、過去における電力需要
及び熱需要の経時変化データから類推される以後の蓄熱
量Ｑの増減変化に基づいて求めるようにしてある。

【００２６】〔別実施形態〕次に別実施形態を列記す
る。

【００２７】前述の実施形態では、ピーク熱需要を対象
として、蓄熱槽の蓄熱量でピーク熱需要を賄い得る状態
にあるとき使用者に熱使用を促す表示を行い、かつ、蓄
熱槽の蓄熱量でピーク熱需要を賄い得ない状態にあると
き使用者に熱使用の抑制を促す表示を行う例を示した
が、これに代え、熱需要の経時変化データに基づき各時
点について、その時の熱需要（厳密には短時間後の熱需
要）を蓄熱量で賄い得る状態か否かを判定し、その判定
結果を表示するようにしてもよい。

【００２８】なお、この場合、各時点において、その時
の蓄熱量とその時の熱需要（短時間後の熱需要）とを単
純に比較して判定する形態を採るに比べ、その時点での
蓄熱量の増減傾向（換言すれば、その時の発電状況と熱
使用状況との相対関係）を加味して判定を行うようにす
れば、より正確な判定が可能になる。

【００２９】また、熱使用を促す表示や熱使用の抑制を
促す表示に代えて、あるいは、それら表示とともに、蓄
熱量で熱需要を賄い得るときの表示として、図３の
（イ）に示す如き節電を促す表示Ｙを行ったり、また、
蓄熱量で熱需要を賄い得ないときの表示として、図３の
（ロ）に示す如き電力使用を促す表示Ｙ' を行うように
してもよい。

【００３０】熱使用を促す表示や熱使用の抑制を促す表
示、また、節電を促す表示や電力使用を促す表示は、図
２や図３に示す如きコメント表示に限られるものではな
く、ランプ表示や音表示など、どのような表示形態を採
ってもよい。

【００３１】蓄熱槽は貯湯槽に限らず、どのような蓄熱
方式を採るものであってもよく、また、発電機も、エン
ジン駆動形式のものや燃料電池によるものを初め、どの
ような形式のものであってもよい。

【００３２】蓄熱量は、蓄熱槽における貯留熱媒（貯湯
槽では貯留湯）の温度と量の検出情報から求めるように
したり、また、発電機の運転状態検出から得られる発熱
量（回収熱量）と熱使用量との差分として求めるように
するなど、どのような計測方式をもって求めるようにし
てもよい。

【００３３】本発明によるコージェネレーション設備
は、家庭用に限らず各種分野の種々の用途に適用でき、
電力用途、及び、熱用途はどのようなものであってもよ
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態を示す設備構成図

【図２】実施形態を示す表示部の図

【図３】別実施形態を示す表示部の図

【符号の説明】

２ 蓄熱槽 Ｑ 蓄熱量 ５，６Ａ，６Ｂ 表示手段

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 発電に伴い生じる熱を蓄熱槽に蓄熱し
   て、その蓄熱槽から熱需要に対し熱供給するコージェネ
   レーション設備であって、 前記蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を賄い得る状態にあるか否
   かを使用者に表示する表示手段を設けてあるコージェネ
   レーション設備。
2. 【請求項２】 前記表示手段を、前記蓄熱槽の蓄熱量で
   熱需要を賄い得る状態にあるときの表示として、使用者
   に熱使用を促す表示又は節電を促す表示を行う構成にし
   てある請求項１記載のコージェネレーション設備。
3. 【請求項３】 前記表示手段を、前記蓄熱槽の蓄熱量で
   熱需要を賄い得ない状態にあるときの表示として、使用
   者に熱使用の抑制を促す表示又は電力使用を促す表示を
   行う構成にしてある請求項１又は２記載のコージェネレ
   ーション設備。
4. 【請求項４】 前記表示手段を、前記した熱使用の抑制
   を促す表示において、前記蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を賄
   い得る状態になるまでの予測時間を表示する構成にして
   ある請求項３記載のコージェネレーション設備。
5. 【請求項５】 前記表示手段を、設定された熱需要の経
   時変化データ又は過去における熱需要の経時変化データ
   に基づいて、前記蓄熱槽の蓄熱量で熱需要を賄い得る状
   態にあるか否かの判定を行う構成にしてある請求項１〜
   ４のいずれか１項に記載のコージェネレーション設備。