(57)【要約】【課題】需要電力が少ない場合にも、コージェネレーションシステムにおけるエンジンを用いて効率良く熱を産生できる熱電供給システムを提供すること。【解決手段】コージェネレーションシステム１を含む熱電変換装置において、エンジン１０を駆動制御するための制御要素５０を、コージェネレーションシステム１を制御する副制御要素１３とは別に設ける。そして、制御要素５０においては、コージェネレーションシステム１に含まれる余剰電力ヒータ１４を駆動制御する。余剰電力ヒータ１４が駆動すると、余剰電力ヒータ１４に要する電力を産生するためにエンジン１０が駆動するため、制御要素５０はエンジン１０を間接的に駆動制御可能であり、需要電力量が少ない場合にもエンジンで生じた排熱を適宜利用可能になる。【選択図】図１
2014214635.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
エンジンと、前記エンジンに接続され前記エンジンの駆動力によって電力を生じる発電要素と、前記エンジンに接続され前記エンジンの駆動時に生じる熱を回収する排熱回収経路部と、前記発電要素に電気的に接続されるとともに前記排熱回収経路部に熱的に接続されている余剰電力ヒータと、前記エンジン、前記発電要素および前記余剰電力ヒータの駆動制御をおこなう副制御要素と、を備え、前記発電要素が少なくとも１つの電気負荷に電気的に接続可能であるとともに、前記電気負荷が消費する需要電力量に応じた電力量を前記発電要素で産生すべく前記副制御要素にて前記エンジンの駆動制御をおこなうコージェネレーションシステムと、
前記コージェネレーションシステムに接続され前記余剰電力ヒータを駆動制御可能な制御要素と、
室内に配設されるとともに前記排熱回収経路部に接続され、前記排熱回収経路部の熱を前記室内に供給する暖房要素と、
前記室内に配設されるとともに前記制御要素に接続され、室内温度を測定するとともに測定した前記室内温度に応じた実測温度信号を前記制御要素に伝送する室内温度測定要素と、
前記制御要素に接続されユーザにより設定温度を入力可能であり、ユーザが入力した前記設定温度に応じた設定温度信号を前記制御要素に伝送する操作端末と、を備え、
前記室内温度が前記設定温度よりも低い場合に、前記制御要素が前記余剰電力ヒータを駆動して前記需要電力量を増大させることで、前記エンジンの駆動量を増大させる熱電供給システム。
【請求項２】
前記排熱回収経路部に接続される給湯装置を備え、前記排熱回収経路部は前記給湯装置に供給される水と熱交換可能である請求項１に記載の熱電供給システム。
【請求項３】
さらに、前記排熱回収経路部に配設されるとともに前記制御要素に接続され、前記排熱回収経路部の温度を測定するとともに測定した前記排熱回収経路部の温度に応じた経路温度信号を前記制御要素に伝送する経路温度測定要素を備える請求項１または請求項２に記載の熱電供給システム。
【請求項４】
前記排熱回収経路部はクーラントを含み、前記経路温度測定要素は、前記暖房要素内を流通する前記クーラントの温度を測定する請求項３に記載の熱電供給システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エンジンの駆動力を用いて発電可能であるとともにエンジン駆動時の排熱を回収して利用可能なコージェネレーションシステムを備える熱電供給システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来知られているコージェネレーションシステムは、エンジン、発電要素および排熱回収経路部を備えるものであり、ガスやガソリン等の燃料によってエンジンを駆動し、エンジンの駆動力によって発電要素を駆動して発電をおこなうとともに、エンジン駆動時に生じた排熱を排熱回収経路部で回収して、室内等に配設された暖房要素（例えばパネルヒータや床暖房器等）に当該排熱を供給するものである。暖房要素により、室内温度を快適に保つため、従来から種々の取り組みがなされている（例えば、特許文献１、２参照）。
【０００３】
特許文献１には、太陽光発電装置を組み込んだコージェネレーションシステムにおける運転制御機構が開示されている。特許文献１には、太陽光発電時において家庭内（室内）側から商用電源への逆潮流が生じたときに不具合が生じることが記載されている。太陽光発電装置と家庭内での電力使用量との関係により、逆潮時には太陽光発電装置による発電量が抑制される。そして、期待される太陽熱発電量に比べて、実際の太陽熱発電量が少ないことで、売電可能な電力量が予測値に満たない（つまり少ない）等の不具合が生じると考えられる。
【０００４】
特許文献２には、ＨＥＭＳ（Ｈｏｍｅ  Ｅｎｅｒｇｙ  Ｍａｎｅｇｅｍｅｎｔ  Ｓｙｓｔｅｍ；ホームエネルギー管理システム、以下、必要に応じてＨＥＭＳと略する）を用いて、ユーザが在宅か不在かをスケジューリングする技術が提案されている。この技術によると、太陽光発電による売電、蓄電および電気負荷を適切に制御することで、最大限のユーザーメリット（例えば売電、室内温度管理等）を得ることができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１２−１００３９５号公報
【特許文献２】特開２０１３−２０４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら上記した一般的なコージェネレーションシステムにおいては、コージェネレーションシステムに要求される電力量（つまり、コージェネレーションシステムに接続された電気負荷が消費する電力量、コージェネレーションシステムで産生すべき電力量）に応じてコージェネレーションシステムのエンジン駆動量（回転数、運転時間等）が決定される場合が多い。この種のコージェネレーションシステムにおいては、エンジンの駆動量に応じた大きさの電力が産生されるため、必要な電力量に応じてエンジン駆動量が決定される。このようなコージェネレーションシステムにおいて、コージェネレーションシステムに要求される電力量（需要電力量と呼ぶ）が小さい場合、エンジンの駆動量もそれに伴って小さく、エンジン排熱のみからは必要な熱量を得難い問題があった。一般には、エンジン以外の熱供給要素（例えばガス給湯暖房器等）をコージェネレーションシステムに組み込むことで、不足する熱量を補填している。しかしエンジン以外の熱供給装置を併用することで、コージェネレーションシステムの価格を低減し難かったり、熱供給装置からの熱回収効率が悪化したりする問題がある。
【０００７】
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、既存のコージェネレーションシステムを使用でき、かつ、需要電力量が小さい場合にも十分な熱量を得ることができる熱電供給システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決する本発明の熱電供給システムは、エンジンと、前記エンジンに接続され前記エンジンの駆動力によって電力を生じる発電要素と、前記エンジンに接続され前記エンジンの駆動時に生じる熱を回収する排熱回収経路部と、前記発電要素に電気的に接続されるとともに前記排熱回収経路部に熱的に接続されている余剰電力ヒータと、前記エンジン、前記発電要素および前記余剰電力ヒータの駆動制御をおこなう副制御要素と、を備え、前記発電要素が少なくとも１つの電気負荷に電気的に接続可能であるとともに、前記電気負荷が消費する需要電力量に応じた電力量を前記発電要素で産生すべく前記副制御要素にて前記エンジンの駆動制御をおこなうコージェネレーションシステムと、
前記コージェネレーションシステムに接続され前記余剰電力ヒータを駆動制御可能な制御要素と、
室内に配設されるとともに前記排熱回収経路部に接続され、前記排熱回収経路部の熱を前記室内に供給する暖房要素と、
前記室内に配設されるとともに前記制御要素に接続され、室内温度を測定するとともに測定した前記室内温度に応じた実測温度信号を前記制御要素に伝送する室内温度測定要素と、
前記制御要素に接続されユーザにより設定温度を入力可能であり、ユーザが入力した前記設定温度に応じた設定温度信号を前記制御要素に伝送する操作端末と、を備え、
前記室内温度が前記設定温度よりも低い場合に、前記制御要素が前記余剰電力ヒータを駆動して前記需要電力量を増大させることで、前記エンジンの駆動量を増大させるものである。
【０００９】
本発明の熱電供給システムによれば、電力はさほど必要とされていないにも拘わらず熱が必要とされている場合に、コージェネレーションシステムに含まれる余剰電力ヒータを、制御要素によって駆動制御する。余剰電力ヒータは、コージェネレーションシステムで生じた余剰電力を熱に変換することで、コージェネレーションシステムから商用電源への逆潮流を防止するための要素である。そして、一般的なコージェネレーションシステムは余剰電力ヒータを備える。本発明の熱電供給システムにおける制御要素は、余剰電力が生じていない場合にも、余剰電力ヒータを駆動する。このため、需要電力量が小さくエンジンで生じる熱量が小さい場合にも、余剰電力ヒータで必要とされる分だけの電力が需要電力に加算され、エンジンの駆動量が増大する。よってエンジンで生じる熱量が増大する。また、余剰電力ヒータが電力から変換した熱を排熱回収経路部に供給すれば、コージェネレーションシステムで生じ暖房要素に供給可能な熱量はさらに増大する。つまり、本発明の熱電供給システムにおける制御要素は、間接的にエンジンの燃焼制御をおこなう。このため、需要電力が少なく、従来はエンジンにより十分な熱量を供給できなかった場合にも、エンジンで排熱を適宜利用可能になる。
【００１０】
本発明の熱電供給システムによれば、コージェネレーションシステムのエンジンを駆動制御するための制御要素を、コージェネレーションシステムの一般的な駆動制御を担う副制御要素とは別に設けたものであり、既存の（つまり汎用型の）コージェネレーションシステムのエンジンを、副制御要素によるコージェネレーションシステムの駆動制御に囚われず駆動制御可能であり、必要な熱量を暖房要素に供給できる。
【００１１】
本発明の熱電供給システムは、下記の（１）〜（３）の何れか一つを備えるのが好ましく、（１）〜（３）の複数を備えるのがより好ましい。
（１）前記排熱回収経路部に接続される給湯装置を備え、前記排熱回収経路部は前記給湯装置に供給される水と熱交換可能である。
（２）さらに、前記排熱回収経路部に配設されるとともに前記制御要素に接続され、前記排熱回収経路部の温度を測定するとともに測定した前記排熱回収経路部の温度に応じた経路温度信号を前記制御要素に伝送する経路温度測定要素を備える。
（３）前記排熱回収経路部はクーラントを含み、前記経路温度測定要素は、前記暖房要素内を流通する前記クーラントの温度を測定する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の熱電供給システムによると、需要電力が少ない場合にも、コージェネレーションシステムにおけるエンジンを用いて効率良く熱を産生できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施形態の熱電供給システムを模式的に表す説明図である。
【図２】実施形態の熱電供給システムの制御機構を模式的に表すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
本発明の熱電供給システムは、コージェネレーションシステム、制御要素、暖房要素、室内温度センサおよび操作端末を備える。
【００１５】
コージェネレーションシステムは、上述した既存の汎用型のものを用いれば良い。つまり、本発明の熱電供給システムにおけるコージェネレーションシステムは、エンジン、発電要素、排熱回収経路および余剰電力ヒータを備えるものであれば良い。エンジンの種類は特に問わないが、ガスやガソリン、灯油等、一般的な燃料で駆動するものを選択するのが良い。発電要素もまた特に限定されず、エンジンの駆動力により発電可能な種々のものを使用できる。排熱回収経路部は、エンジンの排熱および余剰電力ヒータの熱を回収可能であり、かつ、当該熱を暖房要素に供給可能であれば良い。排熱回収経路部は、直接的または間接的にエンジンに接続され、エンジン、余剰電力ヒータおよび暖房要素を接続する経路を構成する。排熱回収経路部は、如何なる機構で熱伝達を行なっても良いが、熱伝達を好適に行なうためには、排熱回収経路部は流体と当該流体が流通する流体流路と、で構成されるのが良い。また、流体流路部はエンジンの排熱を暖房要素に供給するとともに、暖房要素を経た熱伝達後の流体を、エンジンに再度供給する回路状をなすのがより好ましい。
【００１６】
余剰電力ヒータは、発電要素に電気的に接続されるとともに、排熱回収経路部に熱的に接続されて、発電要素からの給電を受けて動作し、生じた熱を排熱回収経路部に供給可能であれば良い。勿論、本発明の熱電供給システムにおける余剰電力ヒータは、既存のコージェネレーションシステムにおける余剰電力ヒータと同様に、さらに、商用電源に電気的に接続されても良い。また、例えば、熱を一時的に貯蔵可能な要素（例えば貯湯タンク内の流体等）や、熱を利用可能な要素（例えば温水器に流通する流体）に、余剰電力ヒータを熱的に接続し、暖房要素を使用せず余剰電力が生じた場合に、これらの要素に熱を供給しても良い。
【００１７】
制御要素は、室内温度測定要素および操作端末に接続されて、室内温度測定要素で測定した室内温度（実測値）と、操作端末にユーザが入力した設定温度と、に基づいて、室内温度を設定温度に近づけるべく、エンジンを駆動制御する。具体的には、上述したように、余剰電力ヒータを駆動制御することで需要電力量を底上げし、底上げした需要電力量に基づいた大きさでエンジンを駆動させ、必要量のエンジン排熱を得る。制御要素は、このような制御をおこない得るものであれば良く、一般的な装置制御要素を使用可能である。
【００１８】
なお、本発明の熱電供給システムにおける制御要素に、従来のコージェネレーションシステムにおける制御機能を担わせても良い。つまりこの場合、制御要素は、エンジンを含むコージェネレーションシステムを従来どおりに制御する系統と、従来のコージェネレーションシステムにより産生される排熱量を上回る熱量を得るためにエンジンを燃焼駆動制御する系統（つまり、本発明における制御要素）と、の二つの制御系統を備えれば良い。
【００１９】
本発明の熱電供給システムによると、コージェネレーションシステム以外の熱供給要素（例えばガス給湯暖房器等）を廃止できるため、暖房設備に要するコストを低減できるとともに、熱供給要素全体での熱損失を低減できる。
【００２０】
暖房要素は、エンジンで生じた排熱の直接的または間接的な供給を受けて、室内を暖房可能なものであれば良く、例えば駆動源が、排熱を温水の状態で暖房要素に供給する場合には、暖房要素を床暖房器装置として具現化することが可能である。暖房要素はこれに限らずパネルヒータ等であっても良い。
【００２１】
（実施形態）
以下、具体例を挙げて本発明の熱電供給システムを説明する。
【００２２】
実施形態の熱電供給システムは、本発明の熱電供給システムの一例であり、建造物に配設される。なお、実施形態における建造物は建屋であるが、本発明の熱電供給システムは室内を暖房可能であれば良く、橋や塔等、建屋以外の建造物に配設することも可能である。実施形態の熱電供給システムを模式的に表す説明図を図１に示し、実施形態の熱電供給システムの制御機構を模式的に表すフローチャートを図２に示す。
【００２３】
図１に示すように、実施形態の熱電供給システムは、コージェネレーションシステム１、制御要素５０、床暖房器５１、室内温度測定要素５２、操作端末５３、太陽熱温水器６０およびガス給湯器７０を備える。実施形態の熱電供給システムは、後述するように、各種電気負荷９０に接続されて電力を供給可能である。
【００２４】
コージェネレーションシステム１（以下、必要に応じてコージェネと略する）は、ガスエンジン１０、電磁誘導発電機１１、電気経路部１２、排熱回収経路部２０、副制御要素１３および余剰電力ヒータ１４を備える。
【００２５】
ガスエンジン１０は本発明の熱電供給システムにおけるエンジンに該当する。ガスエンジン１０は、屋外に配置されたコージェネ用の建屋９１に配設されている。ガスエンジン１０は、都市ガスまたはプロパンガスを燃料として駆動するエンジンであり、コージェネに一般に用いられるものを選択すれば良い。電磁誘導発電機１１は本発明の熱電供給システムにおける発電要素に該当する。
【００２６】
電磁誘導発電機１１はガスエンジン１０に接続され、ガスエンジン１０の駆動力により駆動されて発電する。電磁誘導発電機１１には、電気経路部１２が接続されている。電気経路部１２は、ＡＣ−ＤＣ昇圧機１２ａ、ＤＣ−ＡＣ変換機１２ｂおよび連系ボックス１２ｃを含む。具体的には、電磁誘導発電機１１にはＡＣ−ＤＣ昇圧機１２ａが接続され、さらに、ＡＣ−ＤＣ昇圧機１２ａにはＤＣ−ＡＣ変換機１２ｂが接続されている。したがって、電磁誘導発電機１１で発電した電力は、ＡＣ−ＤＣ昇圧機１２ａにより交流（ＡＣ）から直流（ＤＣ）に変換され、さらに、ＤＣ−ＡＣ変換機１２ｂによりＡＣ単相三線２００Ｖ／１００Ｖに変換される。ＤＣ−ＡＣ変換機１２ｂは、連系ボックス１２ｃを介して商用電源９２に接続されている。連系ボックス１２ｃにはさらに各種電気負荷９０（電灯等）が接続され、コージェネで発電された電力は、これらの電気負荷９０によって利用可能である。
【００２７】
排熱回収経路部２０は、クーラント２０ａ、２０ｂと当該クーラント２０ａ、２０ｂが流通する流体流路部２０ｃとを含む。クーラント２０ａ、２０ｂは特に限定されず、既知のものを使用できる。クーラント２０ａ、２０ｂは水であっても良い。流体流路部２０ｃは、ガスエンジン１０および余剰電力ヒータ１４と熱交換する第１経路部２０ｄと、第１経路部２０ｄと熱交換する第２経路部２０ｅと、第１経路部２０ｄおよび第２経路部２０ｅの熱交換を担う熱交換器２０ｆと、第１経路部２０ｄに連絡されている貯湯タンク２０ｇと、を含む。実施形態の熱電供給システムにおいて、副制御要素１３は、制御要素５０に一体化されている。副制御要素１３は、一般的なコージェネ制御機構に基づき、ガスエンジン１０、電磁誘導発電機１１および余剰電力ヒータ１４の駆動制御をおこなう。つまり副制御要素１３は、各種電気負荷９０が要求する電力、つまり、需要電力の大きさに応じて、ガスエンジン１０の駆動量を決定するとともに電磁誘導発電機１１で電力を産生し、電気負荷９０に電力を供給する。また、電磁誘導発電機１１で産生した電力量が一時的に過大になる場合、つまり、余剰電力が発生した場合には、余剰電力を余剰電力ヒータ１４に供給して熱に変換する。
【００２８】
第１経路部２０ｄは、ガスエンジン１０の内部を流通する第１流路２１と、第１流路２１に連絡し余剰電力ヒータ１４近傍を流通する第２流路２２と、第２流路２２に連絡し第１貯湯タンク２０ｇの内部を流通する第３流路２３と、第１貯湯タンク２０ｇの上流側と下流側との間で第３流路２３をバイパスする第１バイパス３１と、第３流路２３および第１流路２１に連絡し熱交換器２０ｆの内部を流通する第４流路２４と、を含む。第４流路２４には、ガスエンジン１０と熱交換器２０ｆとの間の位置に、第１ポンプ３４が取り付けられている。また、第３流路２３と第１バイパス３１と第２流路２２との境界には第１バルブ３８が取り付けられている。第１経路部２０ｄ内にはクーラント２０ａが流通し、第２経路部２０ｅ内にはクーラント２０ｂが流通する。第１経路部２０ｄ内を流通するクーラント２０ａは、第１流路２１→第２流路２２→第３流路２３（または第１バイパス３１）→第４流路２４→第１流路２１…の順に循環する。
【００２９】
第２経路部２０ｅは、熱交換器２０ｆの内部を流通する第６流路２６と、第６流路２６に連絡するとともに後述するガス給湯器７０の内部を流通する第７流路２７と、第７流路２７に連絡するとともに後述する床暖房器５１の内部を流通する第８流路２８と、第８流路２８に連絡するとともに第６流路２６に連絡する第９流路２９と、第９流路２９および第６流路２６に連絡するとともに後述する給湯用貯湯タンク２０ｈの内部を流通する第２バイパス３２と、を含む。第６流路２６と第２バイパス３２と第７流路２７との境界には第２バルブ３９が取り付けられている。第９流路２９には、第２バイパス３２と熱交換器２０ｆとの間の位置に、第２ポンプ３５が取り付けられている。室内温度が低く、床暖房器５１に熱を供給する必要がある場合には、第２バルブ３９により第６流路２６と第７流路２７が接続され第２バイパス３２が遮断される。この場合には、第２経路部２０ｅ内を流通するクーラント２０ｂは、第６流路２６→第７流路２７→第８流路２８→第９流路２９→第６流路２６…の順に循環する。室内温度が十分に高く、床暖房器５１に熱を供給する必要のない場合には、第２バルブ３９により第６流路２６と第２バイパス３２とが接続され、第７流路２７から第８流路２８に至る流路が遮断される。この場合には、第２経路部２０ｅ内を流通するクーラント２０ｂは、第６流路２６→第２バイパス３２→第９流路２９→第６流路２６…の順に循環する。つまり、このとき、第２経路部２０ｅ内部を流通するクーラント２０ｂはガス給湯器７０および床暖房器５１を通らない。
【００３０】
余剰電力ヒータ１４は、一般的な電気ヒータであり、ＤＣ−ＡＣ変換機１２ｂに接続されている。ＤＣ−ＡＣ変換機１２ｂには太陽熱温水器６０の電気系統が接続されている。具体的には、太陽熱温水器６０は、太陽電池パネル６１、コンバータ６２、給湯用貯湯タンク２０ｈおよび給湯流路部６３を含む。太陽電池パネル６１は建屋９５（建造物）の屋上に配設され、太陽光により発電する。太陽電池パネル６１にはコンバータ６２が接続されコンバータ６２はＤＣ−ＡＣ変換機１２ｂに接続されている。さらに、このコンバータ６２には制御要素５０も接続されている。実施形態においては、太陽電池パネル６１が太陽光により発電した電力は、必要に応じて余剰電力ヒータ１４に供給されて熱に変換される。そして、この熱は第１経路部２０ｄ内のクーラント２０ａに供給される。
【００３１】
給湯用貯湯タンク２０ｈは、図略の水道に接続されている。つまり、給湯用貯湯タンク２０ｈ内には水道水が貯められる。貯湯タンク２０ｈには給湯流路部６３が連絡し、給湯流路部６３には貯湯タンク２０ｈに貯められた水道水が流通する。給湯用貯湯タンク２０ｈには第２経路部２０ｅの第２バイパス３２が接続され、給湯用貯湯タンク２０ｈ内の水道水は、第２経路部２０ｅを流通するクーラント２０ｂと熱交換することで温められる。温められた水道水は、給湯流路部６３を通り建屋９５の室内に引き込まれ、ユーザに供給される。なお、実施形態においては、給湯流路部６３はガス給湯器７０に接続されている。ガス給湯器７０は本発明における給湯装置に該当する。ガス給湯器７０は図略の熱源（ガスバーナ）を含み、給湯流路部６３内の水道水を加熱可能である。実施形態においては、ガス給湯器７０は室内に配設され、ユーザにより駆動操作可能である。
【００３２】
室内温度測定要素５２は、室内に配設された温度計であり、制御要素５０に有線または無線で接続されている。室内温度測定要素５２は、測定した室内温度に応じた実測温度信号を、制御要素５０に伝送する。
【００３３】
操作端末５３は、室内に配設され、制御要素５０に有線または無線で接続されている。操作端末５３は、ユーザにより設定温度を入力され得るとともに当該設定温度に基づく設定温度信号を制御要素５０に伝送し、かつ、室内温度測定要素５２で測定した室内温度を表示可能である。
【００３４】
実施形態の熱電供給システムにおける制御要素５０は、余剰電力ヒータ１４のおよびガスエンジン１０の駆動制御をおこなうだけであり、コージェネレーションシステム１自体の駆動制御は副制御要素１３により行なわれている。つまり、実施形態の熱電供給システムは、既存のコージェネレーションシステム１をそのまま組み込むことが可能である。なお、実施形態の熱電供給システムにおいては、制御要素５０の一部が副制御要素１３を構成しているが、制御要素５０と副制御要素１３とを物理的に分けても良い。
【００３５】
制御要素５０は、ガスエンジン１０を定格出力（電力）または最大出力（電力）するよう、少なくとも２通りで制御可能である。また、余剰電力ヒータ１４を定格出力（熱量）、最大出力（熱量）または、後述する流れ出力するよう、少なくとも３通りで制御可能である。ガスエンジン１０を最大出力制御するとともに余剰電力ヒータ１４を最大出力制御する場合に、ガスエンジン１０で生じる熱量は最大となる。実施形態においては、余剰電力ヒータ１４の最大出力値は、需要電力量が如何なる量であっても、ガスエンジン１０で生じる熱量が床暖房器５１で要求される熱量に足るよう、予め定められている。換言すると、余剰電力ヒータ１４の最大出力値は、需要電力量が如何なる量であっても、ガスエンジン１０に供給される電力の不足分を余剰電力ヒータ１４で消費し、ガスエンジン１０で産生する熱量が床暖房器５１の要求する熱量に足るよう、予め定められている。なお、余剰電力ヒータ１４の熱を床暖房器５１に供給する場合には、ガスエンジン１０で産生する熱量と余剰電力ヒータ１４で産生する熱量との和が、床暖房器５１の要求する熱量に足るよう、余剰電力ヒータ１４の最大出力値を予め定めれば良い。また、余剰電力ヒータ１４の熱を床暖房器５１以外の用途に供する場合には、ガスエンジン１０で産生する熱量が床暖房器５１の要求する熱量に足るよう、余剰電力ヒータ１４の最大出力値を予め定めれば良い。
【００３６】
ガスエンジン１０の出力制御と余剰電力ヒータ１４の出力制御とを適宜組み合わせる事で、コージェネで産生する熱量を多段階に調整可能である。
【００３７】
床暖房器５１は、本発明の熱電供給システムにおける暖房要素に該当する。床暖房器５１の内部には、排熱回収経路部２０の一部である第８流路２８が内蔵されている。第８流路２８には、排熱回収経路部２０（より詳しくは第２経路部２０ｅ）と同じクーラント２０ｂが流通する。
【００３８】
以下、実施形態の熱電供給システムの動作を説明する。
【００３９】
実施形態では、ガスエンジン１０および余剰電力ヒータ１４の運転制御を、下記の３通りに場合分けしておこなう。具体的には、〔１〕室内温度が（設定温度−２℃）を超えて低い場合、〔２〕室内温度は設定温度よりも低いが、室内温度と設定温度との差が２℃以下である場合、〔３〕室内温度が（設定温度＋２℃）を超えて高い場合、の３通りである。
【００４０】
以下、ステップ１をＳ１と略記する。ステップ２以降も同様である。また、各ステップにおける評価（ＹｅｓまたはＮｏ）を各々Ｙ、Ｎと略記する。
【００４１】
実施形態の熱電供給システムにおける制御要素５０は、図２に示すように、先ず、コージェネが運転中か否かの判断をする（Ｓ１）。コージェネが運転中でなければ（Ｓ１がＹ）、室内温度測定要素５２で測定した室内温度と、ユーザが操作端末５３にて予め設定した設定温度とを比較し、室内温度が設定温度に満たないか否かを判断する（Ｓ２）。室内温度が設定温度に満たない場合（Ｓ２がＮ）には、コージェネの停止指示（より詳しくはガスエンジン１０の駆動停止指示）を出す。このとき制御要素５０はカウントダウンを開始し、所定時間の経過後に再度Ｓ１に戻る。
【００４２】
コージェネが運転中であれば（Ｓ１がＹ）、室内温度と設定温度とを比較し、（室内温度＋２℃）が設定温度に満たないか否かを判断する（Ｓ３）。つまり、Ｓ３では、室内温度と設定温度との関係が上述した〔１〕にあてはまるか否かを判断する。（室内温度＋２℃）が設定温度に満たない場合（Ｓ３がＹ）には、室内温度が低く、床暖房器５１により室内を加熱する必要があるため、ガスエンジン１０の燃焼駆動を指示する。具体的には、余剰電力ヒータ１４を最大出力制御することでガスエンジン１０を最大出力制御する。余剰電力ヒータ１４の熱は排熱回収経路部２０で回収されるため、このときコージェネで得られる熱量は、ガスエンジン１０で産生した熱量と余剰電力ヒータ１４で産生した熱量との和になる。また、このとき余剰電力ヒータ１４は、ガスエンジン１０の最大出力値（電力）とコージェネの需要電力量との差を補填するだけの電力を消費する。つまり、実施形態における余剰電力ヒータ１４の最大出力値は、当該補填分の電力に応じた熱量となる。上記の制御後に、制御要素５０はカウントダウンを開始し、所定時間の経過後に再度Ｓ３に戻る。
【００４３】
一方、Ｓ３がＮの場合、つまり、室内温度と設定温度との差が２℃以下である場合には、室内温度が設定温度に満たないか否かを判断する（Ｓ４）。つまりＳ４では、室内温度と設定温度との関係が上述した〔２〕に当てはまるか否かを判断する。Ｓ４がＹの場合、つまり、室内温度は設定温度よりも低いが、室内温度と設定温度との差が２℃以下である場合には、室内温度が低く、床暖房器５１により室内を加熱する必要があるが、上記〔１〕の場合程急速に加熱する必要は無いため、床暖房器５１に供給される熱量が〔１〕の場合よりも小さくなるよう、ガスエンジン１０の燃焼駆動を指示する。具体的には、余剰電力ヒータ１４を定格出力制御することでガスエンジン１０を定格出力制御する。このときにも、コージェネで得られる熱量は、ガスエンジン１０で産生した熱量と余剰電力ヒータ１４で産生した熱量との和になる。また、このとき余剰電力ヒータ１４は、ガスエンジン１０の定格出力値（電力）とコージェネの需要電力量との差を補填するだけの電力を消費する。つまり、実施形態における余剰電力ヒータ１４の定格出力値は、当該補填分の電力に応じた熱量となる。上記の制御後に、制御要素５０はカウントダウンを開始し、所定時間の経過後に再度Ｓ３に戻る。
【００４４】
さらに、Ｓ４がＮの場合、つまり、室内温度が設定温度以上の場合には、室内温度は十分に高い。このときには、室内温度が過剰に高いか否かを判断する（Ｓ５）。つまり、Ｓ５においては、室内温度と設定温度との関係が上記〔３〕を満たすか否かを判断する。
【００４５】
Ｓ５がＮの場合、つまり、室内温度は設定温度よりも高いが、室内温度と設定温度との差が２℃以下の場合には、制御要素５０による余剰電力ヒータ１４の駆動制御（つまりガスエンジン１０の駆動制御）を中断する。したがってこのときには、副制御要素１３による通常のコージェネ運転制御のみがおこなわれる。具体的には、ガスエンジン１０は需要電力量に応じた発電量になるよう駆動し、余剰電力ヒータ１４は運転停止し、コージェネで得られる熱量はエンジン排熱量と等しくなる。上記の制御後に、制御要素５０はカウントダウンを開始し、所定時間の経過後に再度Ｓ３に戻る。
【００４６】
一方、Ｓ５がＹの場合、つまり、室内温度が過剰に高い場合には、副制御要素１３によりガスエンジン１０を停止し、第１ポンプ３４および第２ポンプ３５の運転のみを継続する。つまり、このとき床暖房器５１に供給される熱量は徐々に低下する。その後、制御要素５０はカウントダウンを開始し、所定時間の経過後に下記のＳ６をおこなう。
【００４７】
Ｓ６では、クーラント２０ｂの温度が３５℃未満であるか否かを判断する。具体的には、第８流路２８に経路温度測定要素５５を取り付け、床暖房器５１内部のクーラント２０ｂの温度（経路温度）を測定した。経路温度測定要素５５は室内温度測定要素５２と同様に、制御要素５０に接続されるとともに経路温度に基づく経路実測温度信号を伝送可能である。したがって、制御要素５０は、経路温度測定要素５５が伝送した経路実測温度信号に基づいてクーラント２０ｂの温度が３５℃未満であるか否かを判断する。Ｓ６がＮの場合、つまり、クーラント２０ｂの温度が３５℃以上である場合には、Ｓ５がＹである場合と同様に、副制御要素１３によりガスエンジン１０を停止し、第１ポンプ３４および第２ポンプ３５の運転のみを継続する。その後、制御要素５０はカウントダウンを開始し、所定時間の経過後に再度Ｓ６をおこなう。
【００４８】
一方、Ｓ６がＹの場合、つまり、クーラント２０ｂの温度が３５℃未満である場合には、床暖房器５１に供給される熱量はさほど大きくなく、クーラント２０ｂの温度は徐々に低下すると考えられる。したがって、この段階ではクーラント２０ｂを循環させる利点はあまりない。したがってこの場合には、副制御要素１３により第１ポンプ３４および第２ポンプ３５の運転を停止する。なお、このときクーラント２０ｂの温度は徐々に低下し、室温もまた徐々に低下する可能性がある。このため、床暖房器５１に温かいクーラント２０ｂを供給する必要が生じる場合に備え、制御要素５０はカウントダウンを開始し、所定時間の経過後にＳ１に戻る。
【００４９】
実施形態の熱電供給システムによると、制御要素５０により余剰電力ヒータ１４を駆動制御し、間接的にガスエンジン１０の駆動制御をおこなうことで、例えコージェネの副制御要素１３が需要電力量に応じたガスエンジン１０の駆動制御をおこなう場合にも、ガスエンジン１０により望み通りの熱量を産生することが可能である。つまり、実施形態の熱電供給システムによると、既存のコージェネを用いつつ室内温度を望み通りにコントロールできる。このため、コージェネを補助し室内に暖房熱を供給するための熱供給装置（ガス給湯暖房器等）を要さず、熱電供給システムを比較的安価に提供できる。
【００５０】
また、実施形態の熱電供給システムによると、室内に配設した室内温度測定要素５２で測定した室内温度に応じてオンタイムでガスエンジン１０を駆動し、熱を産生できる。このため、室内温度を容易に一定に保ち得る。
【００５１】
また、制御要素５０においては、室内温度に基づいてガスエンジン１０の駆動制御つまり床暖房器５１の温度制御をおこなうため、実際にユーザが望む室内温度つまり設定温度に沿った温度制御を容易におこない得る。さらに、経路温度測定要素５５によって排熱回収経路部２０の温度（実施形態では床暖房器５１の内部におけるクーラント２０ｂの温度）を実測し、この実測値を基にコージェネの運転制御をおこなうことで、きめ細かな室内温度制御が可能である。
（その他）本発明は上記し且つ図面に示した実施形態のみに限定されるものではなく、要旨を逸脱しない範囲内で適宜変更して実施できる。
【符号の説明】
【００５２】
１：コージェネレーションシステム          １０：エンジン
１１：発電要素                            １３：副制御要素
１４：余剰電力ヒータ                      ２０：排熱回収経路部
２０ａ、２０ｂ：クーラント                ５０：制御要素
５１：暖房要素                            ５２：室内温度測定要素
５３：操作端末                            ５５：経路温度測定要素
７０：給湯装置                            ９０：電気負荷
【図１】
2014214635.tif 000003
【図２】
2014214635.tif 000004