(57)【要約】  【課題】  落とし込み運転の実施履歴が不規則な状況下で使用されても十分なエネルギー効率を達成可能なコージェネレーションシステムの提供を目的とする。  【解決手段】  コージェネレーションシステム１は、エネルギー変換手段２と、熱エネルギーを貯留可能な貯留手段３と、制御手段５と、入力手段９とを備えており、貯留手段３に貯留された熱エネルギーを熱負荷Ｈａに供給可能な構成となっている。制御手段５は、熱負荷Ｈａにおける熱消費量Ｔがピークを迎えた時期を示すピーク値Ｑｘｙを蓄積した履歴学習データベースＤＢを記憶しており、これに基づいて間近に迫った制御期間Ｄｘｙのピーク値Ｑｘｙを予測する。制御手段５は、ピーク値Ｑｘｙの予測が不可能と判断すると、入力手段９を介して入力された熱エネルギーの使用予定に基づいてエネルギー変換手段２の動作を制御する。【選択図】  図１
2006275484.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外部から供給された燃料が持つエネルギーを熱エネルギー及び電気エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、当該エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、
エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、
落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、
前記制御手段は、所定の履歴学習期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として記憶し、当該履歴情報に関する規則性の有無に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を通常動作モードと不規則動作モードとを含む複数の動作モードから選択される動作モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、
通常動作モードは、
前記履歴情報が規則性を有することを条件として選択され、
当該規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該実施予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、
不規則動作モードは、
前記履歴情報が所定の規則性から外れていることを条件として選択され、
前記入力手段を介して制御手段に入力された落とし込み運転の実施要求に基づいてエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項２】
外部から供給された燃料が持つエネルギーを電気エネルギーおよび熱エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、湯水または熱媒体を介して熱エネルギーを貯留可能な貯留手段と、前記エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、
エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、
落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、
前記制御手段は、所定の履歴学習期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として記憶し、当該履歴情報に関する規則性の有無に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を通常動作モードと効率優先動作モードとを含む複数の動作モードから選択される動作モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、
通常動作モードは、
前記履歴情報が所定の規則性を有することを条件として選択される動作モードであり、
前記履歴情報の規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該使用予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、
効率優先動作モードは、
前記履歴情報が規則性から外れており、入力手段を介して落とし込み運転の実施要求が入力されることを条件として選択可能となる動作モードであり、
エネルギー変換手段を動作させることによって前記落とし込み運転の実施要求を満足する熱エネルギーが貯留手段に貯留されてから熱エネルギーの使用を開始する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項３】
外部から供給された燃料が持つエネルギーを熱エネルギー及び電気エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、当該エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、
エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、
落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、
前記制御手段は、所定の履歴学習期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として記憶し、当該履歴情報に関する規則性の有無に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を通常動作モードと効率優先動作モードとを含む複数の動作モードから選択される動作モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、
通常動作モードは、
前記履歴情報が規則性を有することを条件として選択される動作モードであり、
当該規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該使用予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、
効率優先動作モードは、
前記落とし込み運転の実施履歴に関する履歴情報の制御周期毎の推移が所定の規則性から外れており、
電気エネルギーの使用履歴に関する履歴情報の制御周期毎の推移が所定の規則性を満足している状況下において選択可能となる動作モードであり、
入力手段を介して落とし込み運転の実施要求が入力されることを条件として、当該実施要求の入力後における電気エネルギーの使用予測を行い、
当該電気エネルギーの使用予測に基づいてエネルギー変換手段を動作させることによって発生する熱エネルギーによって加熱可能な湯水の量が前記落とし込み運転の実施要求を満足する状態となってから落とし込み運転を開始する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項４】
外部から供給された燃料が持つエネルギーを熱エネルギー及び電気エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、当該エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、
エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、
落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、
前記制御手段は、所定の制御期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として認識し、当該履歴データを所定の履歴学習期間にわたって記憶して履歴蓄積情報を構築すると共に、当該履歴蓄積情報を構成する履歴情報を所定の基準周期毎に分類して周期毎履歴情報を構築し、
将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を、周期毎履歴情報を構成する過去の履歴情報あるいは当該履歴情報に基づくデータに関する規則性の有無に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を通常動作モードと不規則動作モードとを含む複数の制御モードから選択される制御モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、
通常制御モードは、
前記将来の制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ遡った制御期間の履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する履歴情報が所定の規則性を有することを条件として選択され、
前記規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該実施予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、
不規則動作モードは、
前記将来の制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ遡った制御期間の履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する履歴情報あるいは当該履歴情報に基づくデータが所定の規則性から外れていることを条件として選択され、
前記入力手段を介して制御手段に入力された落とし込み運転の実施要求に基づいてエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項５】
外部から供給された燃料が持つエネルギーを電気エネルギーおよび熱エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、湯水または熱媒体を介して熱エネルギーを貯留可能な貯留手段と、前記エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、
エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、
落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、
前記制御手段は、所定の制御期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として認識し、当該履歴データを所定の履歴学習期間にわたって記憶して履歴蓄積情報を構築すると共に、当該履歴蓄積情報を構成する履歴情報を所定の基準周期毎に分類して周期毎履歴情報を構築し、
将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を、周期毎履歴情報を構成する過去の履歴情報あるいは当該履歴情報に基づくデータに関する規則性の有無に基づいて通常動作モードと効率優先動作モードとを含む複数の制御モードから選択される制御モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、
通常制御モードは、
前記将来の制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ遡った制御期間の履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する履歴情報が所定の規則性を有することを条件として選択され、
前記規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該実施予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、
効率優先動作モードは、
前記将来の制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ遡った制御期間の履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する履歴情報あるいは当該履歴情報に基づくデータが所定の規則性から外れており、入力手段を介して落とし込み運転の実施要求が入力されることを条件として選択可能となる動作モードであり、
エネルギー変換手段を動作させることによって前記落とし込み運転の実施要求を満足する熱エネルギーが貯留手段に貯留されてから熱エネルギーの使用を開始する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項６】
外部から供給された燃料が持つエネルギーを熱エネルギー及び電気エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、当該エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、
エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、
落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、
前記制御手段は、所定の制御期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として認識し、当該履歴データを所定の履歴学習期間にわたって記憶して履歴蓄積情報を構築すると共に、当該履歴蓄積情報を構成する履歴情報を所定の基準周期毎に分類して周期毎履歴情報を構築し、
将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を、周期毎履歴情報を構成する過去の履歴情報あるいは当該履歴情報に基づくデータに関する規則性の有無に基づいて通常動作モードと効率優先動作モードとを含む複数の制御モードから選択される制御モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、
通常制御モードは、
前記将来の制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ遡った制御期間の履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する履歴情報が所定の規則性を有することを条件として選択され、
前記規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該実施予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、
効率優先動作モードは、
前記将来の制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ前の履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する落とし込み運転の実施履歴に関する履歴情報の制御周期毎の推移が所定の規則性から外れており、
電気エネルギーの使用履歴に関する履歴情報の制御周期毎の推移、あるいは、当該推移に基づくデータが所定の規則性を満足している状況下において選択可能となるモードであり、
入力手段を介して落とし込み運転の実施要求が入力されることを条件として、当該実施要求の入力後における電気エネルギーの使用予測を行い、
当該電気エネルギーの使用予測に基づいてエネルギー変換手段を動作させることによって発生する熱エネルギーによって加熱可能な湯水の量が前記落とし込み運転の実施要求を満足する状態となってから落とし込み運転を開始する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステム。
【請求項７】
制御手段が、制御期間を複数の単位制御期間に分割し、落とし込み運転が実施された時期に相当する単位制御期間に関する情報を履歴情報として記憶し、
周期毎履歴情報を構成する複数の履歴情報によって構成される履歴情報群において、落とし込み運転の実施時期が同一である履歴情報の出現回数が所定の割合以下となることを条件として、周期毎履歴情報を構成する履歴情報の推移あるいは当該推移に基づくデータが所定の規則性から外れているものと判断することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
【請求項８】
履歴情報は、落とし込み運転の実施時期を記録したものであり、
制御対象となる制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ遡った履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する履歴情報を時系列に並べた場合に、制御対象となる制御期間に対して基準周期の整数ｎ倍前の制御期間に相当する制御情報と、基準周期の整数２ｎ倍前の制御期間に相当する制御情報とが合致することを条件として、制御手段により周期毎履歴情報が規則性を有するものと判断することを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
【請求項９】
エネルギー変換手段の動作が不規則動作モードで制御される場合に、落とし込み運転の実施予定の入力を促す入力促進動作を行うことを特徴とする請求項１又は４に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項１０】
外部から供給される燃料を燃焼して熱エネルギーを発生可能な熱エネルギー変換手段を有し、効率優先動作モードによる動作が拒否されることを条件として、落とし込み運転の実施要求に応じて熱エネルギー変換手段を動作させることを特徴とする請求項２，３，５，６のいずれかに記載のコージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はコージェネレーションシステムに関するものであり、特にエネルギーの使用状態が不規則な場合における制御に特徴を有するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、下記特許文献１に開示されているコージェネレーションシステムのように、過去の所定の期間にわたってエネルギーの使用状態を学習し、この学習データに基づいて将来における熱エネルギーや電気エネルギーの使用状態を予測して動作するものがある。
【特許文献１】特開２００４-２６３９１３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記したコージェネレーションシステムは、過去の熱エネルギーや電気エネルギーの使用形態に基づいて間近に近づいた期間における熱エネルギーや電気エネルギーの使用予測を行うものであった。そのため、従来のコージェネレーションシステムは、エネルギーの使用形態が安定している状況下で長期にわたって使用されると予測が収束し、高いエネルギー効率を達成できるという特徴を有するものであった。
【０００４】
しかし、従来技術のコージェネレーションシステムは、一般家庭のように必ずしもエネルギーの使用状態が安定していない環境下で使用されると、エネルギーの使用予測の基礎となる過去の熱エネルギーや電気エネルギーの使用形態を記憶した学習データのバラツキが大きくなり、将来の使用予測を的確に行えないという問題があった。また特に、上記した従来技術のコージェネレーションシステムのように、浴槽に対して湯水を落とし込む落とし込み運転を実施可能な構成である場合は、一度に大量の熱エネルギーが消費されるため、予め落とし込み運転に必要な湯水を準備しておく必要がある。そのため、従来技術のコージェネレーションシステムでは、落とし込み運転の実施状体が安定していない環境下で使用されると、落とし込み運転の実施予測の精度が低下し、十分なエネルギー効率が得られない可能性が高いという問題があった。
【０００５】
そこで、かかる知見に基づき、本発明は落とし込み運転の実施履歴が不規則な状況下で使用されても十分なエネルギー効率を達成可能なコージェネレーションシステムの提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項１に記載の発明は、外部から供給された燃料が持つエネルギーを熱エネルギー及び電気エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、当該エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、前記制御手段が、所定の履歴学習期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として記憶し、当該履歴情報に関する規則性の有無に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を通常動作モードと不規則動作モードとを含む複数の動作モードから選択される動作モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、通常動作モードが、前記履歴情報が規則性を有することを条件として選択され、当該規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該実施予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、不規則動作モードが、前記履歴情報が所定の規則性から外れていることを条件として選択され、前記入力手段を介して制御手段に入力された落とし込み運転の実施要求に基づいてエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【０００７】
また同様の知見に基づいて提供される請求項４に記載の発明は、外部から供給された燃料が持つエネルギーを熱エネルギー及び電気エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、当該エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、前記制御手段が、所定の制御期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として認識し、当該履歴データを所定の履歴学習期間にわたって記憶して履歴蓄積情報を構築すると共に、当該履歴蓄積情報を構成する履歴情報を所定の基準周期毎に分類して周期毎履歴情報を構築し、将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を、周期毎履歴情報を構成する過去の履歴情報あるいは当該履歴情報に基づくデータに関する規則性の有無に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を通常動作モードと不規則動作モードとを含む複数の制御モードから選択される制御モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、通常制御モードが、前記将来の制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ遡った制御期間の履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する履歴情報が所定の規則性を有することを条件として選択され、前記規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該実施予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、不規則動作モードが、前記将来の制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ遡った制御期間の履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する履歴情報あるいは当該履歴情報に基づくデータが所定の規則性から外れていることを条件として選択され、前記入力手段を介して制御手段に入力された落とし込み運転の実施要求に基づいてエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【０００８】
かかる構成によれば、過去の履歴学習期間における落とし込み運転の実施履歴が規則的である場合に限らず、不規則である場合についても将来の制御期間における落とし込み運転の実施予定に合わせてエネルギー変換手段の動作を制御することができる。従って、本発明によれば、落とし込み運転の実施形態が比較的不規則な環境下で使用されても、エネルギー効率を損なうことなく動作可能なコージェネレーションシステムを提供できる。
【０００９】
また、請求項２に記載の発明は、外部から供給された燃料が持つエネルギーを電気エネルギーおよび熱エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、湯水または熱媒体を介して熱エネルギーを貯留可能な貯留手段と、前記エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、前記制御手段が、所定の履歴学習期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として記憶し、当該履歴情報に関する規則性の有無に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を通常動作モードと効率優先動作モードとを含む複数の動作モードから選択される動作モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、通常動作モードが、前記履歴情報が所定の規則性を有することを条件として選択される動作モードであり、前記履歴情報の規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該使用予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、効率優先動作モードが、前記履歴情報が規則性から外れており、入力手段を介して落とし込み運転の実施要求が入力されることを条件として選択可能となる動作モードであり、エネルギー変換手段を動作させることによって前記落とし込み運転の実施要求を満足する熱エネルギーが貯留手段に貯留されてから熱エネルギーの使用を開始する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【００１０】
また、同様の知見に基づいて提供される請求項５に記載の発明は、外部から供給された燃料が持つエネルギーを電気エネルギーおよび熱エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、湯水または熱媒体を介して熱エネルギーを貯留可能な貯留手段と、前記エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、前記制御手段が、所定の履歴学習期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として記憶し、当該履歴情報に関する規則性の有無に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を通常動作モードと効率優先動作モードとを含む複数の動作モードから選択される動作モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、通常動作モードが、前記履歴情報が所定の規則性を有することを条件として選択される動作モードであり、前記履歴情報の規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該使用予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、効率優先動作モードが、前記履歴情報が規則性から外れており、入力手段を介して落とし込み運転の実施要求が入力されることを条件として選択可能となる動作モードであり、エネルギー変換手段を動作させることによって前記落とし込み運転の実施要求を満足する熱エネルギーが貯留手段に貯留されてから熱エネルギーの使用を開始する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【００１１】
本発明のコージェネレーションシステムは、過去の履歴学習期間における落とし込み運転の実施履歴が不規則である状況下において、入力手段を介して落とし込み運転の実施要求が入力されることを条件として、落とし込み運転の実施要求を満足する熱エネルギーが貯留手段に貯留されるのを待って落とし込み運転を開始する効率優先動作モードによる動作をするか否かを選択できる。従って、本発明によれば、落とし込み運転の実施形態が比較的不安定な環境下で使用される場合であっても、効率優先動作モードを選択することによりエネルギー効率に優れた運転が可能なコージェネレーションシステムを提供できる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、外部から供給された燃料が持つエネルギーを熱エネルギー及び電気エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、当該エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、前記制御手段が、所定の履歴学習期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として記憶し、当該履歴情報に関する規則性の有無に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を通常動作モードと効率優先動作モードとを含む複数の動作モードから選択される動作モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、通常動作モードが、前記履歴情報が規則性を有することを条件として選択される動作モードであり、当該規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該使用予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、効率優先動作モードが、前記落とし込み運転の実施履歴に関する履歴情報の制御周期毎の推移が所定の規則性から外れており、電気エネルギーの使用履歴に関する履歴情報の制御周期毎の推移が所定の規則性を満足している状況下において選択可能となる動作モードであり、入力手段を介して落とし込み運転の実施要求が入力されることを条件として、当該実施要求の入力後における電気エネルギーの使用予測を行い、当該電気エネルギーの使用予測に基づいてエネルギー変換手段を動作させることによって発生する熱エネルギーによって加熱可能な湯水の量が前記落とし込み運転の実施要求を満足する状態となってから落とし込み運転を開始する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【００１３】
また、同様の知見に基づいて提供される請求項６に記載の発明は、外部から供給された燃料が持つエネルギーを熱エネルギー及び電気エネルギーに変換可能な一又は複数のエネルギー変換手段と、当該エネルギー変換手段の動作を制御する制御手段とを有し、エネルギー変換手段において発生した熱エネルギーによって加熱された湯水を利用して加熱された湯水を浴槽に落とし込む落とし込み運転を実施可能なものであり、落とし込み運転の実施要求を入力可能な入力手段を備えており、前記制御手段が、所定の制御期間における落とし込み運転の実施履歴に関するデータあるいは当該データに基づいて導出されるデータを履歴情報として認識し、当該履歴データを所定の履歴学習期間にわたって記憶して履歴蓄積情報を構築すると共に、当該履歴蓄積情報を構成する履歴情報を所定の基準周期毎に分類して周期毎履歴情報を構築し、将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を、周期毎履歴情報を構成する過去の履歴情報あるいは当該履歴情報に基づくデータに関する規則性の有無に基づいて通常動作モードと効率優先動作モードとを含む複数の制御モードから選択される制御モードによりエネルギー変換手段の動作を制御するものであり、通常制御モードが、前記将来の制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ遡った制御期間の履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する履歴情報が所定の規則性を有することを条件として選択され、前記規則性に基づいて将来の制御期間における落とし込み運転の実施予測を行い、当該実施予測に基づいて将来の制御期間におけるエネルギー変換手段の動作を制御する動作モードであり、効率優先動作モードが、前記将来の制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ前の履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する落とし込み運転の実施履歴に関する履歴情報の制御周期毎の推移が所定の規則性から外れており、電気エネルギーの使用履歴に関する履歴情報の制御周期毎の推移、あるいは、当該推移に基づくデータが所定の規則性を満足している状況下において選択可能となるモードであり、入力手段を介して落とし込み運転の実施要求が入力されることを条件として、当該実施要求の入力後における電気エネルギーの使用予測を行い、当該電気エネルギーの使用予測に基づいてエネルギー変換手段を動作させることによって発生する熱エネルギーによって加熱可能な湯水の量が前記落とし込み運転の実施要求を満足する状態となってから落とし込み運転を開始する動作モードであることを特徴とするコージェネレーションシステムである。
【００１４】
本発明のコージェネレーションシステムは、過去の履歴学習期間における落とし込み運転の実施履歴が不規則である状況下において、効率優先動作モードが選択されると、電気エネルギーの使用予測に沿ってエネルギー変換手段を動作させ、これにより発生する熱エネルギーが貯留されるのを待って落とし込み運転を実施することとなる。従って、本発明のコージェネレーションシステムは、過去の落とし込み運転の実施履歴が不規則な場合であっても、効率優先動作モードを選択することによりエネルギー効率に優れた運転を行うことができる。
【００１５】
ここで、上記したコージェネレーションシステムにおいて、落とし込み運転が実施される時期を正確に把握できるか否かが総合エネルギー効率に大きな影響を与えるものと想定される。
【００１６】
そこで、かかる知見に基づいて提供される請求項７に記載の発明は、制御手段が、制御期間を複数の単位制御期間に分割し、落とし込み運転が実施された時期に相当する単位制御期間に関する情報を履歴情報として記憶し、周期毎履歴情報を構成する複数の履歴情報によって構成される履歴情報群において、落とし込み運転の実施時期が同一である履歴情報の出現回数が所定の割合以下となることを条件として、周期毎履歴情報を構成する履歴情報の推移あるいは当該推移に基づくデータが所定の規則性から外れているものと判断することを特徴とする請求項４乃至６のいずれかに記載のコージェネレーションシステムである。
【００１７】
かかる構成によれば、落とし込み運転が実施される可能性が高い時期を正確に把握できるため、エネルギー効率の高いコージェネレーションシステムを提供できる。
【００１８】
また、同様の知見に基づいて提供される請求項８に記載の発明は、履歴情報が、落とし込み運転の実施時期を記録したものであり、制御対象となる制御期間に対して基準周期の整数倍に相当する期間だけ遡った履歴情報を含む周期毎履歴情報を構成する履歴情報を時系列に並べた場合に、制御対象となる制御期間に対して基準周期の整数ｎ倍前の制御期間に相当する制御情報と、基準周期の整数２ｎ倍前の制御期間に相当する制御情報とが合致することを条件として、制御手段により周期毎履歴情報が規則性を有するものと判断することを特徴とする請求項４乃至７のいずれかに記載のコージェネレーションシステムである。
【００１９】
かかる構成によれば、落とし込み運転の実施時期に関する規則性を的確に把握でき、エネルギー効率の高いコージェネレーションシステムを提供できる。
【００２０】
請求項９に記載の発明は、エネルギー変換手段の動作が不規則動作モードで制御される場合に、落とし込み運転の実施予定の入力を促す入力促進動作を行うことを特徴とする請求項１又は４に記載のコージェネレーションシステムである。
【００２１】
かかる構成によれば、不規則動作モードで動作する場合であっても、落とし込み運転の実施予定を満足するように動作しつつ、高エネルギー効率を達成可能なコージェネレーションシステムを提供できる。
【００２２】
請求項１０に記載の発明は、外部から供給される燃料を燃焼して熱エネルギーを発生可能な熱エネルギー変換手段を有し、効率優先動作モードによる動作が拒否されることを条件として、落とし込み運転の実施要求に応じて熱エネルギー変換手段を動作させることを特徴とする請求項２，３，５，６のいずれかに記載のコージェネレーションシステムである。
【００２３】
かかる構成によれば、貯留手段に貯留されている熱エネルギー量が不十分な場合であっても、落とし込み運転の実施要求を満足させることが可能なコージェネレーションシステムを提供できる。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、落とし込み運転の実施履歴が比較的不規則な環境下で使用されても、エネルギー効率を損なうことなく動作可能なコージェネレーションシステムを提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
続いて、本実施形態のコージェネレーションシステムについて、図面を参照しながら詳細に説明する。コージェネレーションシステム１は、図１に示すように、エネルギー変換手段２、貯留手段３および制御手段５を有する。エネルギー変換手段２は、外部のエネルギー源から供給されるガスや灯油等の燃料等のエネルギー媒体が持つエネルギーを電気エネルギーと熱エネルギーに変換する装置である。エネルギー変換手段２において発生した電気エネルギーは、電力負荷Ｅに供給され、消費される。
【００２６】
一方、貯留手段３は、エネルギー変換手段２において発生した熱エネルギーを湯水等の熱媒体を介して貯留するものである。貯留手段３は、外部に設けられた１又は複数の熱負荷Ｈａ（ａは整数）に対して熱媒体を介して熱エネルギー供給可能な構成とされている。
【００２７】
制御手段５は、コージェネレーションシステム１の動作を制御するものであり、例えばＣＰＵや所定の制御プログラムが内蔵されたメモリなどを備えた構成とされている。制御手段５は、図２に示すように、履歴情報蓄積手段６と、予測手段７と、指令手段８とを備えている。制御手段５は、リモコン等の入力手段９に対して電気的に接続されており、入力手段９を介して熱エネルギーの使用予定等のデータが入力される構成となっている。
【００２８】
履歴情報蓄積手段６は、消費熱量導出手段１０と、履歴記憶手段１１とを備えている。消費熱量導出手段１０は、貯留手段３から排出された熱媒体の量や温度を検知したり、熱負荷Ｈａにおいて実際に使用された熱エネルギー量を演算するなどして熱エネルギーの使用量Ｔ（以下、熱消費量Ｔと称す）を導出するものである。
【００２９】
履歴記憶手段１１は、履歴学習期間Ｌに渡り、消費熱量導出手段１０において検知された熱使用量の履歴に関するデータを制御期間Ｄｘｙ毎に分類して記憶して履歴学習データベースＤＢを構築する。
【００３０】
さらに具体的には、履歴記憶手段１１は、制御期間Ｄｘｙを１日（２４時間）に設定しており、履歴学習期間Ｌを４週間（２８日）に設定している。履歴記憶手段１１は、制御期間Ｄｘｙをさらに複数（本実施形態では８つ）の単位制御期間Ｐｍの集合として設定している。本実施形態において、履歴記憶手段１１は、単位制御期間Ｐｍを３時間として設定している。
【００３１】
履歴記憶手段１１は、消費熱量導出手段１０において導出された熱消費量Ｔを単位制御期間Ｐｍ（ｍ＝１〜８）毎に積算し、各単位制御期間Ｐｍに対応付けて記憶している。さらに具体的には、例えば熱消費量Ｔが図４（ａ）にグラフで示すように経時変化する場合、消費熱量導出手段１１は、このグラフに基づいて各単位制御期間Ｐｍにおける熱消費量Ｔの積分値（積算熱消費量Ｖ）を導出する。履歴記憶手段１１は、制御期間Ｄｘｙの完了時に、制御期間Ｄｘｙを構成する各単位制御期間Ｐｍのうち最も積算熱消費量Ｖが大きかった時期をピーク値Ｑｘｙ（履歴情報）として記憶する。さらに具体的には、例えば制御期間Ｄｘｙにおける熱消費量Ｔの変化が図４（ａ）に示すように変化する場合、図４（ｂ）のように単位制御期間Ｐ７の積算熱消費量Ｖが最も大きい。そのため、この場合、履歴記憶手段１１は、制御期間Ｄｘｙのピーク値Ｑｘｙを「７」と記憶する。また、制御期間Ｄｘｙにおいて、どの単位制御期間Ｐｍにおいても積算熱消費量Ｖが所定の閾値を超えない場合、履歴記憶手段１１は、この制御期間Ｄｘｙのピーク値Ｑｘｙを「０」と認識する。
【００３２】
履歴記憶手段１１は、図３に模式的に示すように、履歴学習期間Ｌにおける熱消費量Ｔに関する情報（ピーク値Ｑｘｙ）を所定の制御期間Ｄｘｙ（ｘ，ｙは共に整数）毎に分類して記憶している。さらに詳細に説明すると、履歴記憶手段１１は、履歴学習期間Ｌを複数（本実施形態では２８）の制御期間Ｄｘｙの集まりとして認識している。すなわち、履歴記憶手段１１は、２８日分に相当するピーク値Ｑｘｙを蓄積し、履歴学習データベースＤＢを構築している。
【００３３】
履歴記憶手段１１は、制御期間Ｄｘｙの整数倍に相当する連続した期間を履歴情報蓄積周期ｘと認識している。本実施形態において、履歴記憶手段１１は、制御期間の初日（Ｄ１１）から履歴情報蓄積周期ｘの４倍に相当する期間に渡ってピーク値Ｑｘｙを記憶し、履歴学習データベースＤＢを構成している。本実施形態では、履歴情報蓄積周期ｘが制御期間Ｄｘｙの７倍の期間に設定されている。すなわち、本実施形態では、履歴情報蓄積周期ｘが１週間に設定されており、履歴情報蓄積周期ｘの４周期（４週間）分に相当する制御期間Ｄｘｙのピーク値Ｑｘｙによって履歴学習データベースＤＢが構築されている。
【００３４】
さらに、履歴記憶手段１１は、所定の制御期間Ｄｘｙを基準として、履歴情報蓄積周期ｘの整数倍に相当する期間だけ前後する制御期間Ｄｘｙのピーク値Ｑｘｙ集合を基準履歴情報Ｂｙ（周期毎履歴情報：ｙ＝１〜７）として認識している。すなわち、本実施形態では、履歴学習期間Ｌを構成する制御期間Ｄｘｙを曜日に相当する添え字ｙ毎に分類し、それぞれの制御期間Ｄｘｙに相当するピーク値Ｑｘｙを集めて基準履歴情報Ｂｙ（ｙ＝１〜７）として認識している。
【００３５】
予測手段７は、履歴情報蓄積手段６の履歴記憶手段１１に蓄積されている履歴学習データベースＤＢに基づいて、間近の制御期間Ｄｘｙ（制御期間Ｄ５ｙ）において熱消費量Ｔがピークに達する時期を予測する。さらに具体的に説明すると、予測手段７は、履歴学習データベースＤＢから間近の制御期間Ｄ５ｙの曜日と同一の曜日に相当する基準履歴情報Ｂｙ（ｙ＝１〜７）を選択して呼び出す。そして、予測手段７は、基準履歴情報Ｂｙを構成するピーク値Ｑｘｙを履歴情報蓄積周期ｘ（ｘ＝１〜４）の順番に並べる。
【００３６】
さらに具体的には、例えば図３に示すような履歴学習データベースＤＢが構築されており、間近に迫っている制御期間Ｄ５ｙが月曜日（ｙ＝１）の場合は、基準履歴情報Ｂ１が「７・７・７・７」と認識される。また、同様に火〜日曜日（ｙ＝２〜７）の場合は、Ｂ２が「６・０・８・０」、Ｂ３が「５・８・７・７」、Ｂ４が「８・７・７・７」、Ｂ５が「６・７・６・０」、Ｂ６が「７・０・７・７」、Ｂ７が「６・８・１・０」と認識される。
【００３７】
予測手段７は、上記したようにして予測対象となる間近の制御期間Ｄ５ｙに相当する基準履歴情報Ｂｙを呼び出すと、最も出現回数の多いピーク値Ｑｘｙを代表値Ｆｙと認定すると共に、基準履歴情報Ｂｙにおける代表値Ｆｙの発現割合Ｒｙを確認する。さらに具体的には、図３に示す履歴学習データベースＤＢでは、月曜日に相当する基準履歴情報Ｂ１は、全てのピーク値Ｑｘ１が「７」であるため、代表値Ｆ１が「７」であり、発現割合Ｒ１が１．００となる。同様に、火〜土曜日に相当する基準履歴情報Ｂ２〜Ｂ６は、それぞれ基準履歴情報Ｂｙ（代表値Ｆｙ，発現割合Ｒｙ）の組み合わせ（ｙ＝２〜６）が、Ｂ２（０，０．５０），Ｂ３（７，０．５０），Ｂ４（７，０．７５），Ｂ５（６，０．５０），Ｂ６（７，０．７５）となる。日曜日に相当する基準履歴情報Ｂ７は、ピーク値Ｑｘ７（ｘ＝１〜４）が「６」，「８」，「１」，「０」の４通りであり、それぞれの発現割合Ｒ６が０．２５となる。
【００３８】
予測手段７は、予測対象となる間近の制御期間Ｄ５ｙに相当する、すなわち制御期間Ｄ５ｙと添え字ｙ（曜日）が同一である制御期間Ｄｘｙ（日）のピーク値Ｑｘｙを集めた基準履歴情報Ｂｙにおいて、代表値Ｆｙの発現割合Ｒｙが０．５０よりも高い場合、制御期間Ｄ５ｙの代表値Ｆｙに相当する時期に熱消費量Ｔのピーク値Ｑｘｙが現れるものと予測する。さらに具体的には、例えば上記した例では、間近の制御期間Ｄ５ｙが月曜日（ｙ＝１，Ｒ１＝１．００）、木曜日（ｙ＝４，Ｒ４＝０．７５）あるいは土曜日（ｙ＝６，Ｒ６＝０．７５）である場合がこれに相当する。そのため、予測手段７は、間近の月曜日および土曜日のピーク値Ｑ５１，Ｑ５６をそれぞれ「７」と予測し、間近の木曜日のピーク値Ｑ５５を「６」と予測する。
【００３９】
一方、予測手段７は、予測対象となる間近の制御期間Ｄ５ｙに相当する基準履歴情報Ｂｙにおいて、代表値Ｆｙの発現割合Ｒｙが０．５０以下である場合に、履歴情報蓄積周期ｘ（ｘ＝１〜４）の順番に並べられたピーク値Ｑｘｙにおいて、代表値Ｆｙの発現の順序が所定の規則性を有するか否かを確認する。
【００４０】
さらに具体的には、予測手段７は、制御対象となる間近の制御期間Ｄ５ｙに対して履歴情報蓄積周期ｘの整数ｎ倍前（ｎは整数）の制御期間Ｄ（５−ｎ）ｙのピーク値Ｑ（５−ｎ）ｙと、履歴情報蓄積周期ｘの整数２ｎ倍前の制御期間Ｄ（５−２ｎ）ｙのピーク値Ｑ（５−２ｎ）ｙとが同一であるか否かを確認する。例えば、図３に示すような履歴学習データベースＤＢでは、水曜日（ｙ＝３）の基準履歴情報Ｂ３は、制御期間Ｄ４３のピーク値Ｑ４３および制御期間Ｄ３３のピーク値Ｑｘ３が共に「７」である。すなわち、基準履歴情報Ｂ３は、ｎ＝１の時にＱ（５−ｎ）３＝Ｄ（５−２ｎ）３の関係を満足している。要するに、制御期間Ｄ５３の１週間前および２週間前に連続してピーク値Ｑ３３が「７」となっている。そのため、予測手段７は、履歴学習データベースＤＢの下では、制御期間Ｄ５３のピーク値Ｑ５３が「７」となる可能性が高いと判断し、ピーク値Ｑ５３が「７」と予測する。
【００４１】
また同様に、金曜日（ｙ＝５）の基準履歴情報Ｂ５は、制御期間Ｄ３５のピーク値Ｑ３５および制御期間Ｄ１５のピーク値Ｑ１５が共に「６」である。すなわち、基準履歴情報Ｂ５は、ｎ＝２の時にＱ（５−ｎ）５＝Ｄ（５−２ｎ）５を満足しており、制御期間Ｄ５３の２週間前および４週間前にピーク値Ｑｘ５が「６」となっている。要するに、基準履歴情報Ｂ５は、１週おきにピーク値Ｑｘ５が「６」となっており、Ｄ５５が「６」となる可能性が高い。そこで、予測手段７は、制御期間Ｄ５５のピーク値Ｑ５５を「６」と予測する。
【００４２】
一方、図３に示す履歴学習データベースＤＢにおいて、火曜日（ｙ＝２）および日曜日（ｙ＝７）の基準履歴情報Ｂ２，Ｂ７は、上記したような規則性を有していない。すなわち、基準履歴情報Ｂ２は、間近の制御期間Ｄ５２の１週前のピーク値Ｑ４２と３週前のピーク値Ｑ２２がそれぞれ「０」であり、上記した金曜日（ｙ＝５）の場合と同様に１週おきにピーク値Ｑｘ２が「０」となる規則性を有する。しかし、この規則性が反映される可能性があるのは、制御期間Ｄ５２の１週間後の制御期間Ｄ６２である。そのため、基準履歴情報Ｂ２は、制御期間Ｄ５２の予測の基礎となり得る規則性を有していない。また、基準履歴情報Ｂ７は、ピーク値Ｑｘ７（ｘ＝１〜４）がそれぞれバラバラに発散しており、規則性がない。従って、予測手段７は、基準履歴情報Ｂ２，Ｂ７を参照するだけでは、間近の制御期間Ｄ５２，Ｄ５７において熱消費量Ｔが最大となる時期（単位制御期間Ｐｍ）を予測できない。
【００４３】
予測手段７は、上記したようにして制御対象となっている間近の制御期間Ｄ５ｙのピーク値Ｑ５ｙを予測可能である場合は、このピーク値Ｑ５ｙを示すデータを予定信号として指令手段８に送信する。一方、予測手段７は、上記した例の火曜日（ｙ＝２）や日曜日（ｙ＝７）のように制御対象となっている間近の制御期間Ｄ５ｙのピーク値Ｑ５ｙを予測不可能である場合に、入力手段９を介して入力された熱エネルギーの使用予定に基づき、間近の制御期間Ｄ５ｙにおけるピーク値Ｑ５ｙを導出し、このデータを予定信号として指令手段８に送信する。
【００４４】
指令手段８は、予測手段７から受信した予定信号に基づき、制御期間Ｄｘｙにおいて熱消費量Ｔがピークに達すると予測される単位制御期間Ｐｍに先立ってエネルギー変換手段２を駆動させ、貯留手段３に熱エネルギーを蓄える。
【００４５】
さらに具体的には、例えば上記した例において間近に迫った制御期間Ｄ５ｙが月曜日（ｙ＝１）や水曜日〜土曜日（ｙ＝３〜６）である場合のように、基準履歴情報Ｂｙが所定の規則性を有する場合は、この規則性に基づいて制御期間Ｄ５ｙにおける熱消費量Ｔがピークに達する時期を予測し、この予測に基づいてエネルギー変換手段２の動作を制御する通常動作モードでの運転を行う。
【００４６】
一方、上記した例において間近に迫った制御期間Ｄ５ｙが火曜日（ｙ＝２）や日曜日（ｙ＝７）である場合のように、基準履歴情報Ｂｙが規則性を持たず、ばらついている場合は、入力手段９を介して入力された熱エネルギーの使用予定に基づいて制御期間Ｄ５ｙにおけるエネルギー変換手段２の動作を制御する不規則動作モードでの運転を行う。
【００４７】
上記したように、本実施形態のコージェネレーションシステム１では、制御期間Ｄｘｙ毎に記憶されているピーク値Ｑｘｙを曜日毎に集計した基準履歴情報Ｂｙを参照し、この基準履歴情報Ｂｙが規則性を有する場合に、その規則性に従って間近の制御期間Ｄ５ｙにおける熱消費量Ｔが最も多い単位制御期間Ｐｍの時期を予測する構成とされている。また、本実施形態のコージェネレーションシステム１は、基準履歴情報Ｂｙに規則性がなく、熱消費量Ｔがピークに達する時期（ピーク値Ｑｘｙ）の予測が困難である場合に、入力手段９を介して入力された熱エネルギーの使用予定に基づいてエネルギー変換手段２の動作を制御する構成である。そのため、コージェネレーションシステム１は、ピーク値Ｑｘｙの規則性の有無にかかわらず熱負荷Ｈａ（ａは整数）に供給すべき熱エネルギーを過不足無く準備できる。従って、コージェネレーションシステム１は、熱エネルギーの使用予定を満足するように動作しつつ、高エネルギー効率を達成できる。
【００４８】
上記実施形態では、エネルギー変換手段２において発生した熱エネルギーを貯留手段３に貯留し、電気エネルギーを電力負荷Ｅにおいて消費する構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電力負荷Ｅに代わって電気エネルギーを貯留可能な蓄電池等の貯留手段を別途設けた構成としたり、電力負荷Ｅとエネルギー変換手段２との間に電気エネルギー用の貯留手段を設けた構成としてもよい。かかる構成とする場合、制御手段５は、上記実施形態と同様に熱エネルギーに関する履歴の記憶や使用予測をするものであっても、別途電気エネルギーに関する使用履歴の記憶や使用予測を行う構成とすることも可能である。
【００４９】
さらに具体的には、制御手段５は、上記実施形態と同様に、各制御期間Ｄｘｙ毎に電気エネルギーの消費量がピークに達した時期を記憶した電気エネルギーに関する履歴学習データベースＤＢを構築し、この履歴学習データベースＤＢの曜日毎のデータによって構成される基準履歴情報Ｂｙが所定の規則性を有するか否かでエネルギー変換手段２の動作を制御する構成であってもよい。要するに、上記実施形態の説明において貯留手段３を蓄電池等とみなすと共に、熱負荷Ｈａおよび電力負荷Ｅをそれぞれ電力負荷Ｅ、熱負荷Ｈａとみなし、熱エネルギーに関するデータを電気エネルギーに関するデータに置換した構成としてもよい。
【００５０】
また、上記したように、コージェネレーションシステム１は、熱エネルギーあるいは電気エネルギーの一方のみについて履歴学習データベースＤＢを構築し、この履歴学習データベースＤＢを構成する基準履歴情報Ｂｙが所定の規則性を有するか否かに基づいてエネルギー変換手段２の動作を制御する構成であったが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば熱エネルギーおよび電気エネルギーのそれぞれについて履歴学習データベースＤＢを構築し、熱エネルギーおよび電気エネルギーの使用予測を別々に行ってエネルギー変換手段２の動作を制御する構成としたり、電気エネルギーの消費および熱エネルギーの消費を纏めてエネルギーの消費として捉えて履歴学習データベースＤＢを構築し、上記した制御方法と同様の方法でエネルギー変換手段２の動作を制御する構成としてもよい。
【００５１】
上記実施形態では、履歴学習期間Ｌを４週間、制御期間Ｄｘｙを１日、単位制御期間Ｐｍを３時間、履歴情報蓄積周期ｘを１週間に設定した例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、これらの期間をさらに長期間あるいは短期間に設定してもよい。
【００５２】
上記実施形態では、基準履歴情報Ｂｙを構成するピーク値Ｑｘｙを時系列に並べた際に同じピーク値Ｑｘｙが連続的に続くこと（連続性）、所定の周期で同じピーク値Ｑｘｙが発生すること（周期性）、所定のピーク値Ｑｘｙの発生確率が所定の閾値よりも高いこと（確率）のいずれかを満たすことを基準履歴情報Ｂｙにおけるピーク値Ｑｘｙの規則性の有無の判断条件とした例を例示した。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、さらに別の判断基準を規則性の有無の判断条件として採用した構成としたり、前記した判断条件から連続性、周期性、確率のいずれか一つあるいは二つが欠落した構成とであってもよい。
【００５３】
上記実施形態では、各制御期間Ｄｘｙにおける熱消費量Ｔが最大の単位制御期間Ｐｍをピーク値Ｑｘｙとする構成を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、熱消費量Ｔが所定の閾値を超える時期をピーク値Ｑｘｙとして記憶する構成としてもよい。ここで、ピーク値Ｑｘｙの基準となる閾値は、コージェネレーションシステム１の総合エネルギー効率に対する影響の大きさ等を加味して設定することが望ましい。
【００５４】
コージェネレーションシステム１は、制御対象となっている間近の制御期間Ｄ５ｙのピーク値Ｑ５ｙを予測不可能であるにもかかわらず、入力手段９を介して熱エネルギーの使用予定が入力されていない場合に、使用者に対して制御期間Ｄ５ｙにおける熱エネルギーの使用予定を入力するよう促す入力促進動作を行う構成とすることが望ましい。また、コージェネレーションシステム１は、入力促進動作時に図示しないリモコン等のような入力手段９等を介して熱エネルギーの使用予定を入力するように促す文字情報や音声情報を発信可能な構成とすることが望ましい。
【００５５】
上記実施形態では、ピーク発生時期を熱消費量Ｔの積算値に基づいて導出するものであったが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、貯留手段３に蓄積された熱エネルギーを消費する熱負荷Ｈ１〜Ｈａのうち、単位時間当たりの熱消費量が最大であると想定される熱負荷Ｈａ（ａは整数）が使用されたタイミングをピーク発生時期と判断する構成としてもよい。かかる構成によれば、熱消費量Ｔを導出する消費熱量導出手段６を設ける必要がなく、制御手段５の構成を簡略化することができる。
【００５６】
上記実施形態では、間近に近づいた制御期間Ｄ５ｙに対して履歴情報蓄積周期ｘの整数倍前に相当する制御期間Ｄｘｙ（ｘ＝１〜４）についてのピーク値Ｑｘｙが規則性を有しないことを条件として入力手段９を介して入力されたエネルギーの使用予定に基づいてエネルギー変換手段２を動作させる構成を例示した。しかし、かかる構成とした場合であっても、エネルギーの使用予定を入力し忘れた場合や、入力手段９にエネルギーの使用予定を入力可能な構成を設けない構成とした場合は、基準履歴情報Ｂｙを構成するピーク値Ｑｘｙが不規則な場合にエネルギー変換手段２を予め作動させて熱エネルギーを貯留手段３に貯留しておくことができず、コージェネレーションシステム１の使用感が損なわれたり、十分なエネルギー効率が得られない可能性がある。
【００５７】
そこで、かかる知見に基づき、コージェネレーションシステム１は、入力手段９に貯留手段３に蓄積された熱エネルギーを消費する熱負荷Ｈ１〜Ｈａのうち、単位時間当たりの熱消費量Ｔが最大であると想定される熱負荷Ｈａ（ａは整数）の使用要求を入力可能なボタン等の使用要求入力手段を設けておき、図５のフローチャートに示すような動作をする構成としてもよい。
【００５８】
さらに具体的に説明すると、図５示す制御フローが開始されると、ステップ１において、制御手段５は、上記実施形態において説明したのと同様の手法により間近に迫った制御期間Ｄ５ｙにおける熱消費量Ｔがピークに達する時期（ピーク値Ｑｘｙ）の予測を行う。ここで、制御期間Ｄ５ｙにおけるピーク値Ｑｘｙを予測可能である場合は、制御フローがステップ８に進み、ピーク値Ｑｘｙに相当する期間までに、この期間において必要とされる熱エネルギーを貯留手段３に貯留するようにエネルギー変換手段２の動作を制御する（通常動作モード）。
【００５９】
一方、ステップ１において制御期間Ｄ５ｙにおけるピーク値Ｑｘｙの予測が不可能である場合は、制御フローがステップ２に進む。制御フローがステップ２に進むと、制御手段５は、入力手段９を介して制御期間Ｄ５ｙにおける熱エネルギーの使用予定を入力するよう促進すると共に、制御フローをステップ３に進め使用予定の入力の有無を確認する。ここで、使用予定が入力されている場合は、制御フローがステップ９に進められ、入力された使用予定に基づいて制御手段５がエネルギー変換手段２の動作を制御する（不規則動作モード）。ステップ３において制御期間Ｄ５ｙにおける熱エネルギーの使用予測が入力されていない場合は、制御手段５は、制御フローをステップ４に進め、入力手段９に設けられた使用要求入力手段（図示せず）を介して熱負荷Ｈａの使用要求が入力されていないかを確認する。
【００６０】
制御手段５は、ステップ４において熱負荷Ｈａに対する使用要求が入力されていない場合に制御フローをステップ２に戻し、入力手段９を介して制御期間Ｄ５ｙにおける熱エネルギーの使用予定が入力されるのを待つ。一方、ステップ４において熱負荷Ｈａの使用要求が入力されている場合は、制御フローがステップ５に進む。
【００６１】
制御フローがステップ５に進むと、制御手段５は、貯留手段３に残存している熱エネルギー量や熱負荷Ｈａにおいて消費されると想定される熱エネルギー量、熱負荷Ｈａの動作において単位時間当たりに必要とされる熱エネルギー量等を勘案し、現時点から熱負荷Ｈａに対して必要とされる熱エネルギーを供給可能となるまでの所要時間Ｊを導出する。
【００６２】
その後、制御手段５は、制御フローをステップ６に進め、ステップ５において導出された所要時間Ｊを使用者に対して通知すると共に、この所要時間Ｊが経過して貯留手段３に十分な熱エネルギー量が貯留されるのを待ってから熱負荷Ｈａを動作させる熱効率優先モードによる運転を行うか否かを選択させる。ここで、制御手段５は、熱効率優先モードが選択された場合は、制御フローをステップ７に進め、貯留手段３に必要とされる量の熱エネルギーが貯留されるのを待つ。一方、ステップ６において熱効率優先モードが選択されなかった場合は、制御手段５は、制御フローをステップ１０に進め、別途用意された給湯器等の熱エネルギー発生手段を利用して熱負荷Ｈａの動作に必要とされる熱エネルギーを賄う（要求優先モード）。
【００６３】
図５に示すフローチャートによる制御では、ステップ２において制御期間Ｄ５ｙにおける熱エネルギーの使用予定の入力を促進する動作を行う構成を例示したが、ステップ２を省略した構成としてもよい。また、図５に示すフローチャートでは、制御期間Ｄ５ｙにおける熱エネルギーの使用予定の予測が不可能である場合であっても、ステップ３において制御期間Ｄ５ｙにおける熱エネルギーの予定を入力することによって、この予定に見合った時期にエネルギー変換手段２を動作させる不規則動作モードでの運転が可能であったが、ステップ３を省略した構成としてもよい。かかる構成とした場合は、制御期間Ｄ５ｙの熱エネルギーの使用予定に合わせて予め熱エネルギーを貯留手段３に貯留しておくことはできないが、後続のステップ６において熱効率優先モードを選択することによりエネルギー効率の高い運転が可能な構成とすることができる。
【実施例】
【００６４】
続いて、上記実施形態に示したコージェネレーションシステム１の一実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。図６において、１は本実施形態のコージェネレーションシステムである。コージェネレーションシステム１は、エネルギー変換手段２と熱源装置４３とを備えている。コージェネレーションシステム１は、エネルギー変換手段２において発電を行うと共に、発電に伴って発生した熱エネルギーを貯留手段３に貯留する構成とされている。エネルギー変換手段２において発生した電気エネルギーは、電力負荷Ｅに供給される。また、エネルギー変換手段２において発生した熱エネルギーは、湯水を介して貯留手段３に貯留され、風呂２５への湯水の落とし込み（熱負荷Ｈ１）や風呂２５内の湯水の追い焚き（熱負荷Ｈ２）、給湯（熱負荷Ｈ３）に用いられる。
【００６５】
コージェネレーションシステム１は、湯水を貯留するための貯留手段３を中心として構成される流路を備えている。さらに具体的には、コージェネレーションシステム１は、貯留手段３の頂部に設けられた頂部接続部３ａ、並びに、底部に設けられた底部接続部３ｂに対して接続された加熱系統Ｎ、供給系統Ｍ（排出系統）および給水系統Ｃ（給液系統）からなる流路を有する。
【００６６】
加熱系統Ｎは、貯留手段３の底部側から湯水を吸い出して頂部側に戻す一連の加熱用循環流路１５と、バイパス流路１６とによって流路の主要部が形成されている。加熱用循環流路１５は、中途にエネルギー変換手段２と熱源装置４３とを備えている。
【００６７】
エネルギー変換手段２は、外部から供給されたガス（燃料）を燃焼するガスエンジン２ａ（熱供給手段Ａ）と、ガスエンジン２ａにおいて発生した動力を利用して発電する発電機２ｂを有し、燃料の持つエネルギーを熱エネルギー及び電気エネルギーとして取り出すものであり、エネルギー変換手段として機能する。
【００６８】
エネルギー変換手段２は、ガスエンジン２ａや発電機２ｂに加えて、ガスエンジン２ａの冷却水が流れる冷却流路２ｃを有し、この中途に循環ポンプ２ｄおよび熱交換器２ｅが設けられた構成となっている。循環ポンプ２ｄは、ガスエンジン２ａの冷却水を循環させるためのものであり、熱交換器２ｅは、冷却水と加熱用循環流路１５内を流れる湯水との熱交換を行うためのものである。すなわち、エネルギー変換手段２は、コージェネレーション系Ｓの外部に設けられた電力負荷Ｅ等に対して電力を供給するための電力供給手段としての機能と、湯水（液体）を加熱するための熱供給手段としての機能とを兼ね備えている。コージェネレーションシステム１は、湯水を介してエネルギー変換手段２が発電する際に発生する熱エネルギーを予め貯留手段３に貯留しておくものであり、エネルギー変換手段２を主要な熱源として利用している。
【００６９】
熱源装置４３は、従来公知の給湯器と同様にガスや灯油等の燃料を燃焼するためのバーナー４３ａと熱交換器４３ｂとを内蔵しており、燃料の燃焼により発生した熱エネルギーを利用して湯水を加熱するものである。熱源装置４３は、ガスエンジン２ａよりも湯水の加熱能力が高い。熱源装置４３は、エネルギー変換手段２における熱交換による湯水の加熱が給湯や風呂２５への湯水の落とし込み等の要求に間に合わない等の場合に限って作動するものであり、エネルギー変換手段２の補助的な熱源として機能する。
【００７０】
貯留手段３は、高さ方向、すなわち内部に貯留される湯水の水位上昇方向に複数（本実施形態では４つ）の温度センサ１３ａ〜１３ｄを取り付けた構成とされている。温度センサ１３ａ〜１３ｄは、それぞれ貯留手段３内の湯水の温度を検知するための温度検知手段として機能すると共に、貯留手段３内に所定温度あるいは温度範囲の湯水の残留量を検知するための残量検知手段としての役割も果たす。
【００７１】
さらに具体的には、本実施形態のコージェネレーションシステム１では、貯留手段３の底部から取り出された湯水が加熱系統Ｎを通過する際にエネルギー変換手段２や熱源装置４３において加熱され、貯留手段３の頂部側にゆっくりと戻される構成とされている。ここで、一般的にタンク内に液体を貯留する場合、その液体の温度差が所定の閾値（湯水では約１０℃程度）以上であると、液体が温度毎に層状に分かれる。そのため、加熱系統Ｎを通過して加熱された湯水が貯留手段３内の湯水の温度に対して前記閾温度以上の高温に加熱され、貯留手段３内の湯水を掻き乱さない程度にゆっくりと戻されると、貯留手段３内に貯留されている湯水が温度毎に層状に分かれる。従って、貯留手段３に設置された温度センサ１３ａ〜１３ｄの検知温度を調べることにより、貯留手段３内に所望の温度範囲に加熱された湯水がどれだけ貯留されているかを検知することができる。
【００７２】
加熱系統Ｎは、加熱用循環流路１５により構成される系統であり、貯留手段３の底部から取り出された湯水を加熱して貯留手段３の頂部側に戻すものである。さらに具体的に説明すると、加熱系統Ｎは、加熱用循環流路１５により主要部が構成される系統である。加熱用循環流路１５は、貯留手段３の底部接続部３ｂとガスエンジン２ａ内の熱交換器２ｅとを繋ぐ加熱往き側流路４１と、頂部接続部３ａと熱交換器２ｅとを繋ぐ加熱戻り側流路４２とを有する。また、加熱用循環流路１５は、加熱往き側流路４１および加熱戻り側流路４２の中間部分において両流路をバイパスするバイパス流路１６を有する。
【００７３】
加熱往き側流路４１は、貯留手段３の底部側から排出される湯水をガスエンジン２ａの熱交換器２ｅに供給する流路であり、中途に湯水を循環させるための循環ポンプ４５と、湯水の温度を検知するための温度センサ４６とを有する。また、加熱戻り側流路４２は、熱交換器２ｅを通過した湯水を貯留手段３の頂部側に戻す流路である。加熱戻り側流路４２の中途には、加熱用循環流路１５における湯水の循環量を調整するための流量調整弁４７が設けられており、これよりも下流側（貯留手段３側）であって、上記したバイパス流路１６との分岐部分よりも上流側の位置に熱源装置４３が配されている。
【００７４】
バイパス流路１６は、加熱往き側流路４１の中途であって、循環ポンプ４５よりも上流側の位置と、加熱戻り側流路４２の中途に設けられた熱源装置４３の下流側の位置とをバイパスする流路である。バイパス流路１６は、三方弁４９を介して加熱往き側流路４１の中途に接続されている。追焚き用熱交換器４８は、風呂２５内の湯水を循環させる追い焚き流路６０が接続されたものであり、バイパス流路１６を流れる湯水との熱交換により風呂２５内の湯水を追い焚き（加熱）するために設けられたものである。
【００７５】
供給系統Ｍは、上記した加熱系統Ｎにおいて加熱された湯水をカラン５４や風呂２５に供給するための流路を形成するものであり、貯留手段３の頂部接続部３ａから給湯用のカラン５４に繋がる供給流路５０と、この供給流路５０から分岐された落とし込み流路５１とによって主要部が構成されている。供給流路５０は、貯留手段３から熱源装置４３に至る流路の中途に三方弁５２（弁）が設けられており、これよりも下流側に出湯温度センサ５３と比例弁５７とが設けられている。また、供給流路５０の中途であって、落とし込み流路５１との分岐部分よりも下流側には、カラン５４の開栓状態、すなわち給湯要求の有無を検知するために流水検知センサ６１が設けられている。
【００７６】
落とし込み流路５１は、加熱系統Ｎにおいて加熱された湯水を風呂２５内に落とし込むための流路であり、供給流路５０の中途で分岐され、風呂２５の追い焚き流路６０に接続された流路である。落とし込み流路５１の中途には、比例弁５８と、貯留手段３側から風呂２５側への湯水の流れを許し、風呂２５側からの湯水の逆流を阻止するための逆止弁５９とが設けられている。
【００７７】
三方弁５２は、３つのポートのうちの２つが供給流路５０を構成する配管に接続されており、残りのポートが後述する給水系統Ｃの給湯用給水流路７１（排出側給液流路）に接続されている。
【００７８】
出湯温度センサ５３は、供給流路５０の中途であって、三方弁５２よりも下流側の位置に設置されている。そのため、出湯温度センサ５３は、貯留手段３から排出された湯水と、給湯用給水流路７１を介して供給される湯水とが混合された後の湯水の温度を検知できる。
【００７９】
追い焚き流路６０は、加熱系統Ｎのバイパス流路１６に設けられた追焚き用熱交換器４８と風呂２５とを繋ぐ循環流路であり、中途に循環ポンプ（図示せず）が設けられている。そのため、バイパス流路１６に高温の湯水が流れている状態で追い焚き流路６０中に風呂２５内の湯水を循環させることにより、風呂２５内の湯水を加熱（追い焚き）することができる。
【００８０】
給水系統Ｃは、コージェネレーション系Ｓの外部から湯水を供給するためのものであり、貯留手段３に対して湯水を供給するための貯留用給水流路７０と、給湯用給水流路７１とを備えている。貯留用給水流路７０は、貯留手段３の底部側に設けられた底部接続部３ｂに接続された配管であり、この配管を介して外部から供給される低温の湯水を貯留手段３の底部側から導入することができる。貯留用給水流路７０の中途には、貯留手段３側からの湯水の逆流を阻止すべく、逆止弁７２が設けられている。
【００８１】
給湯用給水流路７１は、図６に示すように、三方弁５２に接続されている。給湯用給水流路７１の中途には、供給流路５０に合流する湯水の温度を検知するための入水温度センサ７６と、供給流路５０側から給水源側に向けて湯水が逆流するのを防止するための逆止弁７７とが設けられている。
【００８２】
コージェネレーションシステム１は、制御手段５によって動作が制御されている。制御手段５は、従来公知のコージェネレーションシステムが備えているものと同様の構成であり、例えばＣＰＵや所定の制御プログラムが内蔵されたメモリなどを備えた構成とされている。制御手段５は、コージェネレーション系Ｓの各部に設けられたセンサ類の検知信号や、メモリに記憶されているデータ等に基づいてコージェネレーション系Ｓの各部に設けられた弁やエネルギー変換手段２、熱源装置４３等の動作を制御し、コージェネレーションシステム１の総合エネルギー効率の最適化を図る構成とされている。
【００８３】
続いて、本実施形態のコージェネレーションシステム１の動作について、図面を参照しながら詳細に説明する。コージェネレーションシステム１は、貯湯運転、給湯運転、落とし込み運転、並びに、追い焚き運転の４つの基本運転方法と、これらを適宜組み合わせた運転方法で運転することができる。以下、コージェネレーションシステム１の基本運転方法について図面を参照しながら説明する。
【００８４】
（貯留運転）
貯留運転は、ガスエンジン２ａの動作に伴って発生する排熱を利用して加熱用循環流路１５内を流れる湯水を加熱し、貯留手段３に貯留する運転方法である。コージェネレーションシステム１が貯留運転する場合、制御手段５は、加熱用循環流路１５の三方弁４９をバイパス流路１６に対して閉じ、加熱戻り側流路４２の上流側（熱交換器２ｅ側）および下流側（貯留手段３側）に開いた状態に調整し、循環ポンプ４５を起動する。これにより、加熱往き側流路４１、加熱戻り側流路４２、熱交換器２ｅおよび貯留手段３により、図７にハッチングで示すような循環流路Ｒ１が形成される。
【００８５】
一方、制御手段５は、エネルギー変換手段２のガスエンジン２ａを起動すると共に、循環ポンプ２ｄを起動し、冷却流路２ｃに冷却水を循環させる。これにより、ガスエンジン２ａにおいて発生した熱エネルギーが熱交換器２ｅを介して加熱用循環流路１５側に伝達され、循環流路Ｒ１内を流れる湯水が加熱される。すなわち、貯留手段３の底部接続部３ｂから吸い出された湯水が熱交換器２ｅにおいて加熱され、貯留手段３の頂部接続部３ａから貯留手段３内に戻される。これにより、貯留手段３内の湯水が徐々に加熱される。
【００８６】
また、エネルギー変換手段２において発生する熱エネルギーだけでは、貯留手段３に貯留されている湯水を加熱するのに不十分である場合や、後述する給湯運転等の予定が差し迫っているにもかかわらず貯留手段３における高温の湯水の貯留量が不足している場合は、熱源装置４３が起動され、エネルギー変換手段２による湯水の加熱を補助する。
【００８７】
（落とし込み運転）
落とし込み運転が行われる場合は、加熱系統Ｎの三方弁４９が閉じられ、供給系統Ｍの三方弁５２や比例弁５７，５８の開度が調整される。この状態で外部の給水源から低温の湯水が供給されると、図８にハッチングで示すように、貯留用給水流路７０を介して貯留手段３の底部に導入された湯水により、貯留手段３内に貯留されている湯水が頂部側から供給流路５０に排出される。供給流路５０に排出された湯水は、三方弁５２において給湯用給水流路７１を介して供給された低温の湯水と合流し、混合される。三方弁５２において混合された湯水は、供給流路５０をさらに下流側に流れ、落とし込み流路５１を介して追い焚き流路６０に流れ込む。追い焚き流路６０に流れ込んだ湯水は、一部がそのまま風呂２５に落とし込まれると共に、残部が追焚き用熱交換器４８を迂回して風呂２５に落とし込まれる。
【００８８】
制御手段５は、貯留手段３における高温の湯水の貯留量が落とし込み運転に必要とされる量に対して不足する場合等に、上記した給湯運転の場合と同様に三方弁４９の開度を調整して加熱用循環流路１５に湯水を送り込むと共に、エネルギー変換手段２や熱源装置４３を起動して加熱用循環流路１５内を流れる湯水を加熱する。これにより、落とし込み運転における高温の湯水の不足分が補われる。
【００８９】
（追い焚き運転）
追い焚き運転が行われる場合、制御手段５は、三方弁４９の開度調整を行い、熱源装置４３側のポートとバイパス流路１６とを連通させた状態で循環ポンプ４５を起動する。これにより、図９にハッチングで示すように加熱用循環流路１５およびバイパス流路１６によって構成される循環流路Ｒ２内を湯水が循環し始める。
【００９０】
一方、制御手段５は、循環流路Ｒ２における湯水の循環開始とほぼ同時にエネルギー変換手段２を起動する。さらに具体的には、制御手段５は、ガスエンジン２ａを起動すると共に、エネルギー変換手段２の循環ポンプ２ｄを起動し、冷却流路２ｃに冷却水を循環させる。これにより、循環流路Ｒ２内を流れる湯水が徐々に高温になる。
【００９１】
制御手段５は、エネルギー変換手段２の起動とほぼ同時に、追い焚き流路６０に設けられた循環ポンプ（図示せず）を起動する。これにより、風呂２５内の湯水が追い焚き流路６０内を循環し、追焚用熱交換器４８において熱交換加熱（追い焚き）される。
【００９２】
制御手段５は、エネルギー変換手段２を起動するだけでは追い焚き運転に必要とされる熱エネルギーが賄えない場合や、追い焚きに相当の時間を要すると想定される場合に熱源装置４３を起動して循環流路Ｒ２内を循環する湯水を加熱し、エネルギー変換手段２の加熱能力の不足分を補う。
【００９３】
（給湯運転）
給湯運転は、図１０にハッチングで示すように、基本的に上記した貯留モードによって貯留手段３内に貯留された高温の湯水をカラン５４から排出する方法で行われる。さらに具体的には、コージェネレーションシステム１が給湯運転する場合、制御手段５は、加熱系統Ｎの三方弁４９等を閉じて給水源から供給される湯水が加熱用循環流路１５側に流れ込まない状態とすると共に、三方弁５２の各ポートの開度を調整する。
【００９４】
貯留用給水流路７０を介して湯水が供給されると、貯留手段３の底部から流入し、頂部側に貯留されている高温の湯水が供給流路５０に押し出される。供給流路５０に押し出された高温の湯水は、三方弁５２を通じて給湯用給水流路７１から供給された低温の湯水と混合されて供給流路５０の下流側に流れ、カラン５４から排出される。
【００９５】
一方、貯留手段３における高温の湯水の貯留量が少ない場合は、図１１に示すように三方弁４９の開度を調整して加熱用循環流路１５に湯水を送り込むと共に、エネルギー変換手段２や熱源装置４３を起動して加熱用循環流路１５内を流れる湯水を加熱する。加熱用循環流路１５において加熱された湯水は、供給流路５０に送り込まれる。供給流路５０に流れ込んだ高温の湯水は、給湯用給水流路７１を介して供給された低温の湯水と混合されて供給流路５０の下流側に流れ、カラン５４から排出される。
【００９６】
本実施例のコージェネレーションシステム１の制御手段５は、上記したような運転方法を単独あるいは組み合わせて行うと共に、上記実施形態において説明したように消費熱量導出手段１０によって風呂２５への湯水の落とし込み運転や追い焚き運転、給湯運転において消費された熱エネルギー量（熱消費量Ｔ）を導出する。熱消費量導出手段１０は、熱消費量Ｔを単位制御期間Ｐｍ（３時間）毎に積算して積算熱消費量Ｖを導出し、制御期間Ｄｘｙ（１日）のうちで最も熱消費量Ｔが多かった時期をピーク値Ｑｘｙとして履歴記憶手段１１に記憶する。
【００９７】
履歴記憶手段１１は、制御期間Ｄｘｙの２８倍、すなわち２８日（４週間）分のピーク値Ｑｘｙを記憶し、履歴学習データベースＤＢを構築している。履歴学習データベースＤＢを構成する制御期間Ｄｘｙおよびピーク値Ｑｘｙは、図３に示すように、週に相当する履歴情報蓄積周期を示す添え字ｘ（ｘ＝１〜４）と曜日に相当する添え字ｙとによって分類される。
【００９８】
予測手段７は、制御期間Ｄｘｙ（日）が切り替わるタイミング等の所定のタイミングで、間近に迫った制御期間Ｄ５ｙにおける熱エネルギーの使用予定を予測する（予測動作）。さらに具体的には、予測手段７は、履歴学習データベースＤＢを構成するピーク値Ｑｘｙから、予測対象となっている間近の制御期間Ｄ５ｙと添え字ｙ（曜日）が同じ制御期間Ｄｘｙのピーク値Ｑｘｙを選択して構成される基準履歴情報Ｂｙを参照する。そして、予測手段７は、基準履歴情報Ｂｙを構成するピーク値Ｑｘｙを時系列、すなわち履歴情報蓄積周を示す添え字ｘの順番に並べ、ピーク値Ｑｘｙの規則性の有無を確認する。さらに詳細には、予測手段７は、添え字ｙが同一の制御期間Ｄ１ｙ，Ｄ２ｙ，Ｄ３ｙ，Ｄ４ｙ、すなわち制御期間Ｄ５ｙに対してちょうど１週間〜４週間前に相当するピーク値Ｑ１ｙ，Ｑ２ｙ，Ｑ３ｙ，Ｑ４ｙが連続性や周期性を有していたり、同一のピーク値Ｑｘｙが出現する割合（確率）が０．５（５０％）を上回るかを確認する。
【００９９】
予測手段７は、基準履歴情報Ｂｙのピーク値Ｑ１ｙ〜Ｑ４ｙが上記したような規則性を有する場合は、この規則性に従って間近の制御期間Ｄ５ｙにおいて熱消費量Ｔがピークを迎える時期（ピーク値Ｑ５ｙ）を導出する。
【０１００】
一方、ピーク値Ｑ１ｙ〜Ｑ４ｙがばらついているなどして規則性がない場合は、予測手段７は、ピーク値Ｑ５ｙを予測することができない。そのため、この場合は、制御手段５は、音声信号を発信したり文字情報や図形情報を表示させるなどして使用者に対して入力手段９を介して制御期間Ｄ５ｙにおける熱エネルギーの使用予定を入力するように促進する。さらに具体的には、制御手段５は、入力手段９を介して熱消費量Ｔが最大になると想定される時期を入力させたり、熱エネルギーの使用予定を入力させる。本実施例では、風呂２５の落とし込み（熱負荷Ｈ１）が単位時間当たりにおける熱消費量Ｔが最大となるものであるため、風呂２５の落とし込みを行う時期を入力させ、この時期をピーク値Ｑ５ｙと認識している。
【０１０１】
予測手段７は、基準履歴情報Ｂｙに基づく熱消費量Ｔの予測や、入力手段９を介して入力された熱エネルギーの使用予測に基づいて、制御期間Ｄ５ｙにおいて熱消費量Ｔがピークを迎える時期を示すピーク値Ｑ５ｙを含む予定信号を指令手段８に向けて発信する。指令手段８は、予測手段７から予定信号を受信すると、ピーク値Ｑ５ｙに相当する時期までに熱消費量Ｔのピーク時に必要とされる熱エネルギー量、すなわち落とし込み運転時に必要とされる量の湯水を貯留手段３に貯留可能なようにエネルギー変換手段２の動作を制御し、貯留動作を行わせる。
【０１０２】
一方、基準履歴情報Ｂｙに基づいて制御期間Ｄ５ｙにおける熱消費量Ｔの予測を行えないにもかかわらず、入力手段９を介して熱エネルギーの使用予測が入力されていない状態において落とし込み運転の要求が入力されると、制御手段５は、貯留手段３に残存している高温の湯水の量やエネルギー変換手段２による湯水の加熱能力等を勘案し、現時点から貯留運転を開始して落とし込み運転に必要な量の高温の湯水を用意するための所要時間Ｊを導出する。その後、制御手段５は、コージェネレーションシステム１の使用者に対して、所要時間Ｊだけ待つことによりエネルギー効率が高い運転状態で落とし込み運転に必要とされる湯水を準備可能な熱効率優先モードでの運転と、熱源装置４３を起動してすぐに落とし込み運転を開始する要求優先モードでの運転のいずれかモードを選択するように通知するモード選択要求動作を行う。さらに具体的には、本実施例のコージェネレーションシステム１では、文字情報や音声情報によって「Ｊ時間後以降の落とし込みがお得です。」等のメッセージが使用者に伝達される。
【０１０３】
モード選択要求動作の後、使用者によって熱効率優先モードでの運転を行うことが選択された場合は、制御手段５は、エネルギー変換手段２を作動させ、落とし込み動作に必要な量の湯水が貯留手段３に貯留されるまで貯留動作を行わせる。一方、使用者により要求優先モードでの運転を行うことが選択された場合は、制御手段５は、熱源装置３を起動し、これにより加熱された湯水を用いた落とし込み動作を行う。
【０１０４】
本実施例のコージェネレーションシステム１は、上記実施形態において説明した制御手段５を備えたものであるため、間近に近づいた制御期間Ｄｘｙにおける熱消費量Ｔがピークを迎える時期の予測が困難である場合であっても、入力手段９を介して予定が入力されていれば熱エネルギーの使用予定を満足するように動作しつつ、高エネルギー効率を達成できる。
【０１０５】
また、本実施例のコージェネレーションシステム１は、熱消費量Ｔのピーク時期の予測が困難であるにもかかわらず、入力手段９を介して予定が入力されていない場合であっても、落とし込み運転の要求があればエネルギー変換手段２を起動し、これにより発生する熱エネルギーを利用して加熱した湯水を使った落とし込み運転を行う熱効率優先モードでの運転を行うか、熱源装置４３を起動して落とし込み運転を行う要求優先モードでの運転を行うかを選択することができる。
【０１０６】
本実施例のコージェネレーションシステム１は、本発明の一実施例としてエネルギー変換手段２において発生した熱エネルギーを湯水を介して貯留手段３に貯留しておき、この湯水を利用して落とし込み運転や追い焚き運転、給湯運転を行うと共に、電気エネルギーを電力負荷Ｅに供給して消費する構成を例示したものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、コージェネレーションシステム１は、電気エネルギーを貯留可能な蓄電池等の貯留手段を設けた構成としたり、エネルギー変換手段２において発生した電気エネルギーをヒーター等の熱発生手段に供給して熱エネルギーに変換して貯留する構成としてもよい。また、このようにして電気エネルギーを貯留する構成とする場合は、制御手段５は、上記実施形態や実施例において例示したのと同様に熱エネルギーに関する履歴の記憶や使用予測のみを行うものであっても、別途電気エネルギーに関する使用履歴の記憶や使用予測を行う構成とすることも可能である。
【０１０７】
本実施例では、制御期間Ｄｘｙ（日）において熱消費量Ｔがピークを迎える時期をピーク値Ｑｘｙとして記憶して履歴学習データベースＤＢを構築する例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではない。さらに具体的には、例えば、制御期間Ｄｘｙにおいて熱消費量Ｔが所定の閾値を超える時期をピーク値Ｑｘｙとして記憶する構成としたり、複数存在する熱負荷Ｈａのうち一回の使用当たりの熱消費量Ｔが最大であるもの（本実施例では落とし込み運転）が動作した時期をピーク値Ｑｘｙとして記憶する構成としてもよい。
【０１０８】
コージェネレーションシステム１は、間近の制御期間Ｄ５ｙにおけるピーク値Ｑ５ｙを予測不可能である場合に使用者に対して熱エネルギーの使用予定を入力するように報知する入力促進動作を行う構成としているが、この促進動作はリモコン等のような入力手段９等に設けられた表示画面やスピーカーを介して行う構成とすることができる。かかる構成によれば、入力促進動作用に別途報知手段を設ける必要がなく、コージェネレーションシステム１の装置構成を単純化できる。
【０１０９】
コージェネレーションシステム１は、本発明を具体化した一例にすぎず、上記した実施形態に限定されるものではない。さらに具体的には、コージェネレーションシステム１では、エネルギー変換手段２はガスエンジン２ａにより発電するものであったが、エネルギー変換手段２にはガスエンジン等を利用した発電装置を採用できる。また、熱源装置４３は、ガスや灯油を燃焼して湯水を加熱するものであったが、電気エネルギーを利用した温水器等、公知の湯水加熱装置を採用することができる。
【０１１０】
また、本実施例のコージェネレーションシステム１は、風呂２５への落とし込み運転や、風呂２５内の湯水の追い焚き運転、給湯運転を熱負荷Ｈａとする例を例示したが、本発明はこれに限定されるものではなく、暖房運転等を行える構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】本発明の一実施形態であるコージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】図１に示すコージェネレーションシステムが備える制御手段の構成を示すブロック図である。
【図３】履歴学習データベースを模式的に示す概念図である。
【図４】（ａ）は制御期間における熱消費量の経時変化を模式的に示した概念図であり、（ｂ）は積算熱消費量の経時変化を模式的に示した概念図である。
【図５】図１に示すコージェネレーションシステムの動作の一例を示すフローチャートである。
【図６】図１に示すコージェネレーションシステムの一実施例を示す作動原理図である。
【図７】図１に示すコージェネレーションシステムが貯留運転を行う場合の動作を示す作動原理図である。
【図８】図１に示すコージェネレーションシステムが落とし込み運転を行う場合の動作を示す作動原理図である。
【図９】図１に示すコージェネレーションシステムが追い焚き運転を行う場合の動作を示す作動原理図である。
【図１０】図１に示すコージェネレーションシステムが給湯運転を行う場合の第１の動作を示す作動原理図である。
【図１１】図１に示すコージェネレーションシステムが給湯運転を行う場合の第２の動作を示す作動原理図である。
【符号の説明】
【０１１２】
１  コージェネレーションシステム
２  エネルギー変換手段
３  貯留手段
５  制御手段
６  履歴情報蓄積手段
７  予測手段
８  指令手段
９  入力手段
１０  消費熱量導出手段
１１  履歴記憶手段
Ｔ  熱消費量
Ｌ  履歴学習期間
Ｖ  積算熱消費量
Ｊ  所要時間
Ｈａ  熱負荷
ＤＢ  履歴学習データベース
Ｐｍ  単位制御期間
Ｂｙ  基準履歴情報（周期毎履歴情報）
Ｆｙ  代表値
Ｒｙ  発現割合
Ｄｘｙ  制御期間
Ｑｘｙ  ピーク値（履歴情報）
【図１】
2006275484.tif 000003
【図２】
2006275484.tif 000004
【図３】
2006275484.tif 000005
【図４】
2006275484.tif 000006
【図５】
2006275484.tif 000007
【図６】
2006275484.tif 000008
【図７】
2006275484.tif 000009
【図８】
2006275484.tif 000010
【図９】
2006275484.tif 000011
【図１０】
2006275484.tif 000012
【図１１】
2006275484.tif 000013