(57)【要約】【課題】  低コストでコージェネレーション装置の排熱を利用できる蓄熱システムを提供すること。【解決手段】  燃料電池と、建造物の床下に、燃料電池の排熱を蓄熱すべく設けられる蓄熱体と、蓄熱体よりもさらに下方にあり、蓄熱体よりも熱伝導率が小さい地下部と、蓄熱体の内部に設けられ、燃料電池の排熱を受け取った温水を通水して、蓄熱体に燃料電池の排熱を吸収させるとともに温水を冷却し、冷却された温水を燃料電池に供給する蓄熱配管と、蓄熱体および地下部の内部に設けられ、蓄熱体および地下部に蓄熱された熱量を吸収して内部を通流する水を加温し、加温された水を給湯設備に供給する給湯配管とを備えた。給湯配管は、給湯設備に供給する水を、地下部を通過させて予め加温した後に、蓄熱体の内部を通過させて給湯設備に供給する水の温度をさらに上昇させる。【選択図】  図１
2006250391.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電とともに排熱を生成するコージェネレーション装置と、
建造物の床下に、前記コージェネレーション装置の排熱を蓄熱すべく設けられる蓄熱体と、
前記蓄熱体よりもさらに下方にあり、前記蓄熱体よりも熱伝導率が小さい地下部と、
前記蓄熱体の内部に設けられ、前記コージェネレーション装置の排熱を受け取った温水を通水して、前記蓄熱体に前記コージェネレーション装置の排熱を吸収させるとともに前記温水を冷却し、冷却された前記温水を前記コージェネレーション装置に供給する蓄熱配管と、
前記蓄熱体および前記地下部の内部に設けられ、前記蓄熱体および前記地下部に蓄熱された熱量を吸収して内部を通流する水を加温し、加温された水を給湯設備に供給する給湯配管と
を備える蓄熱システム。
【請求項２】
前記給湯配管は、前記給湯設備に供給する水を、前記地下部を通過させて予め加温した後に、前記蓄熱体の内部を通過させて前記給湯設備に供給する水の温度をさらに上昇させる請求項１に記載の蓄熱システム。
【請求項３】
前記蓄熱配管は、更に前記地下部に設けられ、前記温水を、前記蓄熱体の内部を通過させた後に前記地下部を通過させて、前記蓄熱体の温度を前記地下部よりも高く維持するとともに前記蓄熱体に吸収されない熱を前記地下部に吸収させる請求項２に記載の蓄熱システム。
【請求項４】
前記蓄熱体が設けられている前記床下の空間を囲む、前記建造物の複数の基礎と、
前記蓄熱体および前記地下部と、前記複数の基礎との間を断熱すべく、前記複数の基礎の側面を覆う側部断熱材と、
前記蓄熱体の上部を覆い、前記側部断熱材の近傍まで延伸している上部断熱材と、
前記複数の基礎に接し、前記地下部と、前記床下の空間より外側の地面との間を断熱すべく、前記床下の外部の地面の下方に設けられ、略水平に広がる外部断熱材と
を更に備える請求項３に記載の蓄熱システム。
【請求項５】
前記地下部において、最も下の前記蓄熱配管より更に下方には、前記地下部よりも熱伝導率の小さい断熱材が設けられておらず、前記温水の持つ熱量が当該蓄熱配管よりも下方に放熱される請求項４に記載の蓄熱システム。
【請求項６】
前記床下への単位時間当たり単位温度差当たりの熱の移動量が前記蓄熱配管よりも大きい床下結露防止配管と、
前記床下の温度を検出する床下温度計と、
前記床下の外部の空間の温度を検出する外部温度計と、
前記床下温度計によって検出される前記床下の温度が、前記外部温度計によって検出される前記床下の外部の空間の温度に比べて低い場合に、前記床下の温度を上昇させることによって前記床下の結露を防止すべく、前記温水を前記床下結露防止配管に通水する制御部と
を更に備える請求項５に記載の蓄熱システム。
【請求項７】
前記床下結露防止配管は、前記床下に対して断熱されていない前記建造物の基礎の近傍に設けられ、当該基礎と前記床下結露防止配管との間に断熱材が設けられていない請求項６に記載の蓄熱システム。
【請求項８】
前記コージェネレーション装置は、燃料電池である請求項７に記載の蓄熱システム。
【請求項９】
発電とともに排熱を生成するコージェネレーション装置と、
前記コージェネレーション装置の排熱を蓄熱すべく床下に設けられる蓄熱体と、
前記蓄熱体よりもさらに下方にあり、前記蓄熱体よりも熱伝導率が小さい地下部と、
前記蓄熱体の内部に設けられ、前記コージェネレーション装置の排熱を受け取った温水を通水して、前記蓄熱体に前記コージェネレーション装置の排熱を吸収させるとともに前記温水を冷却し、冷却された前記温水を前記コージェネレーション装置に供給する蓄熱配管と、
前記蓄熱体および前記地下部の内部に設けられ、前記蓄熱体および前記地下部に蓄熱された熱量を吸収して内部を通流する水を加温し、加温された水を給湯設備に供給する給湯配管と
を備える建造物。
【請求項１０】
前記給湯配管は、前記給湯設備に供給する水を、前記地下部を通過させて予め加温した後に、前記蓄熱体の内部を通過させて前記給湯設備に供給する水の温度をさらに上昇させる請求項９に記載の建造物。
【請求項１１】
前記蓄熱配管は、更に前記地下部に設けられ、前記温水を、前記蓄熱体の内部を通過させた後に前記地下部を通過させて、前記蓄熱体の温度を前記地下部よりも高く維持するとともに前記蓄熱体に吸収されない熱を前記地下部に吸収させる請求項１０に記載の建造物。
【請求項１２】
前記蓄熱体が設けられている前記床下の空間を囲む複数の基礎と、
前記蓄熱体および前記地下部と、前記複数の基礎との間を断熱すべく、前記複数の基礎の側面を覆う側部断熱材と、
前記蓄熱体の上部を覆い、前記側部断熱材の近傍まで延伸している上部断熱材と、
前記複数の基礎に接し、前記地下部と、前記床下の空間より外側の地面との間を断熱すべく、前記床下の外部の地面の下方に設けられ、略水平に広がる外部断熱材と
を更に備える請求項１１に記載の建造物。
【請求項１３】
前記地下部において、最も下の前記蓄熱配管より更に下方には、前記地下部よりも熱伝導率の小さい断熱材が設けられておらず、前記温水の持つ熱量が当該蓄熱配管よりも下方に放熱される請求項１２に記載の建造物。
【請求項１４】
前記床下への単位時間当たり単位温度差当たりの熱の移動量が前記蓄熱配管よりも大きい床下結露防止配管と、
前記床下の温度を検出する床下温度計と、
前記床下の外部の空間の温度を検出する外部温度計と、
前記床下温度計によって検出される前記床下の温度が、前記外部温度計によって検出される前記床下の外部の空間の温度に比べて低い場合に、前記床下の温度を上昇させることによって前記床下の結露を防止すべく、前記温水を前記床下結露防止配管に通水する制御部と
を更に備える請求項１３に記載の建造物。
【請求項１５】
前記床下結露防止配管は、前記床下に対して断熱されていない基礎の近傍に設けられ、当該基礎と前記床下結露防止配管との間に断熱材が設けられていない請求項１４に記載の建造物。
【請求項１６】
前記コージェネレーション装置は、燃料電池である請求項１５に記載の建造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蓄熱システムおよび建造物に関する。特に本発明は、蓄熱体の内部に設けられる蓄熱配管にコージェネレーション装置の排熱を受け取った温水を通水して、蓄熱体にコージェネレーション装置の排熱を蓄熱させるとともに温水を冷却し、冷却された水をコージェネレーション装置に供給する、蓄熱システムおよび建造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
コージェネレーションシステムとしては、例えば、燃料電池の運転に伴って生成される排熱を回収して貯湯槽に貯湯し、給湯や床暖房等へ給湯するシステムがある（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開２００４-６２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、燃料電池の運転中に、貯湯槽が規定温度の温水で満たされ、かつ、貯湯槽の外部へ給湯されない場合は、燃料電池の冷却水を冷却することができない。このような場合、燃料電池を冷却することができないため、燃料電池の運転を停止する必要があった。
【０００４】
燃料電池が停止する頻度を下げるために大型の貯湯槽を設置するとコストがかかり、好ましくない。また、大型の貯湯槽を設置するためのスペースが必要であるため、燃料電池がさらに大型になるという課題もあった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような課題を解決するために、本発明の第１の形態における蓄熱システムは、発電とともに熱量を生成するコージェネレーション装置と、建造物の床下に、コージェネレーション装置の排熱を蓄熱すべく設けられる蓄熱体と、蓄熱体よりもさらに下方にあり、蓄熱体よりも熱伝導率が小さい地下部と、蓄熱体の内部に設けられ、コージェネレーション装置の排熱を受け取った温水を通水して、蓄熱体にコージェネレーション装置の排熱を吸収させるとともに温水を冷却し、冷却された温水をコージェネレーション装置に供給する蓄熱配管と、蓄熱体および地下部の内部に設けられ、蓄熱体および地下部に蓄熱された熱量を吸収して内部を通流する水を加温し、加温された水を給湯設備に供給する給湯配管とを備えた。このため、低コストでコージェネレーション装置の排熱を利用できる。
【０００６】
給湯配管は、給湯設備に供給する水を、地下部を通過させて予め加温した後に、蓄熱体の内部を通過させて給湯設備に供給する水の温度をさらに上昇させる。このため、蓄熱体から吸収される熱量を抑えつつ、温度の高い温水を給湯設備に供給することができる。
【０００７】
蓄熱配管は、更に地下部に設けられ、温水を、蓄熱体の内部を通過させた後に地下部を通過させて、蓄熱体の温度を地下部よりも高く維持するとともに蓄熱体に吸収されない熱を地下部に吸収させる。このため、蓄熱体の蓄熱容量を越える量の熱をコージェネレーション装置が生産する場合であっても、地下部へさらに蓄熱することができる。
【０００８】
また本形態における蓄熱システムは、蓄熱体が設けられている床下の空間を囲む、建造物の複数の基礎を更に備え、また、蓄熱体および地下部と、複数の基礎との間を断熱すべく、複数の基礎の側面を覆う側部断熱材と、蓄熱体の上部を覆い、側部断熱材の近傍まで延伸している上部断熱材と、複数の基礎に接し、地下部と、床下の空間より外側の地面との間を断熱すべく、床下の外部の地面の下方に設けられ、略水平に広がる外部断熱材とを更に備えた。このため、蓄熱体および地下部に蓄熱された熱量の、外部への放熱量を低減できる。
【０００９】
地下部においては、最も下の蓄熱配管より更に下方には、地下部よりも熱伝導率の小さい断熱材が設けられておらず、温水の持つ熱量が当該蓄熱配管よりも下方に放熱される。このため、コージェネレーション装置を適切に冷却することができ、冷却不足によってコージェネレーション装置が停止することを防げる。
【００１０】
また本形態における蓄熱システムは、床下への単位時間当たり単位温度差当たりの熱の移動量が蓄熱配管よりも大きい床下結露防止配管と、床下の温度を検出する床下温度計と、床下の外部の空間の温度を検出する外部温度計と、床下温度計によって検出される床下の温度が、外部温度計によって検出される床下の外部の空間の温度に比べて低い場合に、床下の温度を上昇させることによって床下の結露を防止すべく、温水を床下結露防止配管に通水する制御部とを更に備えた。このため、床下の結露を防ぐことができる。また、床下の結露による建造物の劣化を防ぐことができる。
【００１１】
床下結露防止配管は、床下に対して断熱されていない建造物の基礎の近傍に設けられ、当該基礎と床下結露防止配管との間に断熱材が設けられていない。このため、床下を効率よく除湿することができる。また、床下結露防止配管を設置するための施工も容易である。
【００１２】
コージェネレーション装置は燃料電池である。このため、燃料電池の反応熱とともに、改質器を有する燃料電池においては改質器で利用されない排熱も蓄熱に利用できるので、総合的なエネルギー効率をさらに高めることができる。
【００１３】
本発明の他の形態における建造物は、発電とともに排熱を生成するコージェネレーション装置と、コージェネレーション装置の排熱を蓄熱すべく床下に設けられる蓄熱体と、蓄熱体よりもさらに下方にあり、蓄熱体よりも熱伝導率が小さい地下部と、蓄熱体の内部に設けられ、コージェネレーション装置の排熱を受け取った温水を通水して、蓄熱体にコージェネレーション装置の排熱を吸収させるとともに温水を冷却し、冷却された温水をコージェネレーション装置に供給する蓄熱配管と、蓄熱体および地下部の内部に設けられ、蓄熱体および地下部に蓄熱された熱量を吸収して内部を通流する水を加温し、加温された水を給湯設備に供給する給湯配管とを備えた。
【００１４】
給湯配管は、給湯設備に供給する水を、地下部を通過させて予め加温した後に、蓄熱体の内部を通過させて給湯設備に供給する水の温度をさらに上昇させる。蓄熱配管は、更に地下部に設けられ、温水を、蓄熱体の内部を通過させた後に地下部を通過させて、蓄熱体の温度を地下部よりも高く維持するとともに蓄熱体に吸収されない熱を地下部に吸収させる。
【００１５】
また本形態における建造物は、蓄熱体が設けられている床下の空間を囲む複数の基礎と、蓄熱体および地下部と、複数の基礎との間を断熱すべく、複数の基礎の側面を覆う側部断熱材と、蓄熱体の上部を覆い、側部断熱材の近傍まで延伸している上部断熱材と、複数の基礎に接し、地下部と、床下の空間より外側の地面との間を断熱すべく、床下の外部の地面の下方に設けられ、略水平に広がる外部断熱材とを更に備えた。
【００１６】
地下部において、最も下の蓄熱配管より更に下方には、地下部よりも熱伝導率の小さい断熱材が設けられておらず、温水の持つ熱量が当該蓄熱配管よりも下方に放熱される。
【００１７】
また本形態における建造物は、床下への単位時間当たり単位温度差当たりの熱の移動量が蓄熱配管よりも大きい床下結露防止配管と、床下の温度を検出する床下温度計と、床下の外部の空間の温度を検出する外部温度計と、床下温度計によって検出される床下の温度が、外部温度計によって検出される床下の外部の空間の温度に比べて低い場合に、床下の温度を上昇させることによって床下の結露を防止すべく、温水を床下結露防止配管に通水する制御部とを更に備えた。
【００１８】
床下結露防止配管は、床下に対して断熱されていない基礎の近傍に設けられ、当該基礎と床下結露防止配管との間に断熱材が設けられていない。
【００１９】
なお上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションも又発明となりうる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、低コストでコージェネレーション装置の排熱を利用できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではなく、又実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の開発手段に必須であるとは限らない。
【００２２】
図１は、本発明の実施形態に係る蓄熱システム３０を備えた建造物４２の構成の一例を示す図である。本実施形態は、低コストで燃料電池の排熱を利用できる蓄熱システムを提供することを目的とする。
【００２３】
蓄熱システム３０は、熱量を蓄積し、蓄積した熱量を建造物４２に供給する。ここで建造物４２は、住宅、ビル、工場などの他にも、駅などを含む広い範囲のものを意味する。蓄熱システム３０は、燃料電池４０と、蓄熱体４８と、地下部５８と、蓄熱配管４４と、給湯配管４６と、床下結露防止配管４５と、上部断熱材５０と、側部断熱材５２と、外部断熱材５４と、床下温度計６６と、外部温度計６８と、制御部８０と、加温装置６４と、温水戻り弁６２と、温水弁６０と、蓄熱ポンプ７０と、給湯ポンプ７２と、給湯設備５６とを備える。建造物４２は、床７６と、基礎７４と、通気口７８とを備える。
【００２４】
建造物４２の床７６の下部には、基礎７４および床７６で囲まれる床下が形成される。基礎７４には、外気と床下の空間とを連通する通気口７８が備えられる。蓄熱体４８は、建造物４２の床下の地上部分に設けられており、蓄熱体４８の下方には地下部５８がある。蓄熱体４８および地下部５８の内部には、建造物４２へ電力を供給する燃料電池４０の排熱を用いて生成された温水を通流する蓄熱配管４４が備えられる。蓄熱体４８および地下部５８は、蓄熱配管４４を通流する温水から吸収した熱量を蓄積する。また、蓄熱体４８および地下部５８の内部には、給湯設備５６へ温水を供給する給湯配管４６が備えられる。給湯配管４６を通流する温水は、蓄熱体４８および地下部５８から熱量を吸収して加温された後に給湯配管４６へ供給される。
【００２５】
このように蓄熱システム３０は、地下部５８および蓄熱体４８に燃料電池４０の排熱を蓄積し、蓄積された熱量によって加温された温水を給湯設備５６に供給する。つまり蓄熱システム３０では、温水を蓄積する貯湯槽を設置することなく給湯設備５６に供給する温水を生成するので、貯湯槽の設置スペースを節約できる。
【００２６】
蓄熱体４８は、コンクリートなど、地下部５８よりも高い熱伝導率をもつ物質で構成される。コンクリートは、地下部５８に比べて体積あたりに蓄積できる熱量も大きい。また、蓄熱体４８は、例えば防湿用のコンクリートや、土間コンクリートなどのように、建造物４２の一部を構成するものであってもよい。また、蓄熱体４８は、少なくとも一部が地下に埋設されていてもよい。また、蓄熱配管４４および給湯配管４６は、例えば、耐熱性や耐食性に優れる架橋ポリエチレンを材料とする樹脂管である。このように、貯湯槽に比べて安価な蓄熱体４８、蓄熱配管４４、および給湯配管４６を使用しているので、低コストで燃料電池４０の排熱を利用できる。
【００２７】
燃料電池４０は、例えば固体高分子形燃料電池（ＰＥＦＣ）である。燃料電池４０は、例えば建造物４２に供給される都市ガス、プロパンガス等を改質して、燃料となる水素ガスを生成するものであってよく、また外部から供給される水素ガスを燃料とするものであってもよい。燃料電池４０は発電に伴う排熱を回収して温水を生成する。例えば燃料電池４０は、燃料電池４０の発電に伴う反応熱や、改質器によって利用されない排熱による発熱を、燃料電池４０に供給される水によって冷却することによって温水を生成する。
【００２８】
燃料電池４０が生成した温水は、燃料電池４０に接続された蓄熱配管４４を通流し、蓄熱ポンプ７０によって、蓄熱体４８の内部の蓄熱配管４４ａに導かれる。そして、蓄熱体４８の内部を通過した後に、地下部５８へと導かれる。蓄熱配管４４の内部を通流する温水は、蓄熱体４８および地下部５８を通貨する間に熱量を吸収されて冷却される。そして、冷却された温水は、地下部５８の内部を通過する蓄熱配管４４ｂから燃料電池４０へと環流して、燃料電池４０の冷却に使用される。例えば、燃料電池４０によって生成された７０度程度の温水は、蓄熱体４８および地下部５８で４０度程度にまで冷却され、再び燃料電池４０の冷却に用いられる。
【００２９】
給湯配管４６の一端には、例えば水道管から供給される水が地下部５８の給湯配管４６ａに導入される。給湯配管４６ａに導入された水は、地下部５８を通過した後に蓄熱体４８へと導かれ、蓄熱体４８内部の給湯配管４６ｂから給湯設備５６へ供給される。給湯配管４６を通流する水は、地下部５８および蓄熱体４８を通過する間に加温され、給湯設備５６へ給湯ポンプ７２を用いて供給される。
【００３０】
給湯設備５６は、例えば風呂、シャワー、洗面等を含む給湯器や空調装置等であり、給湯配管４６から供給される温水を消費する。また、給湯設備５６は、温水によって床を温める温水床暖房装置のように、温水から熱量を取り出して利用し、温度の低下した温水を排出するものであってよい。
【００３１】
また、給湯配管４６には、給湯配管４６内の温水を加温する加温装置６４が備えられている。加温装置６４は、蓄熱体４８を通過した後の給湯配管４６内の水温が、給湯設備５６の必要とする温度に比べて予め定めた温度幅よりさらに低い場合に、給湯配管４６内の温水を加温する。加温装置６４は、例えばバーナーであり、バーナーの燃焼で発生した熱量によって給湯配管４６を流れる温水を加温する。また、加温装置６４は、燃料電池４０が発電した電力によって動作するヒートポンプであってもよい。
【００３２】
基礎７４の側面には、蓄熱体４８および地下部５８と、基礎７４との間を断熱すべく、側部断熱材５２が備えられる。また、蓄熱体４８の上部は、上部断熱材５０で覆われており、上部断熱材５０は側部断熱材５２の近傍まで延伸している。床下の外部の地面の下方に設けられる外部断熱材５４は、基礎７４に接しており、略水平に広がっている。外部断熱材５４によって、地下部５８と、床下の空間より外側の地面との間が断熱される。なお、外部断熱材５４は、地下部５８から基礎７４への放熱量をより低減するために、基礎７４のより下方に接していることが望ましい。また、外部断熱材５４は、基礎７４から１ｍ以上離れた位置まで広がっていることが望ましい。なお、上部断熱材５０、側部断熱材５２、及び外部断熱材５４は、常温における熱伝導率が０．０６５W／m・Ｋ以下であることが望ましい。
【００３３】
このように、上部断熱材５０や側部断熱材５２を備えることで、蓄熱体４８から床下への放熱量を低減でき、かつ、蓄熱体４８や地下部５８から基礎７４への放熱量を低減できる。このため、建造物４２が住居等である場合、例えば夏季において、蓄熱体４８や地下部５８からの伝熱で床下や基礎７４の温度が上昇することによる居住性の悪化を防ぐことができる。また、外部断熱材５４によって、地下に蓄積された熱が地面から放熱される量を低減できる。
【００３４】
また、本実施形態の蓄熱システム３０では、地下部５８においては、最も下の蓄熱配管４４より更に下方には、地下部５８よりも熱伝導率の小さい断熱材が設けられていない。したがって、地下部５８においてはより下方に熱が伝達されるため、蓄熱配管４４を通流する温水の持つ熱量は最も下の蓄熱配管４４よりも下方へと放熱される。このため、蓄熱体４８の蓄熱容量を越える量の熱を燃料電池４０が生成する場合であっても、蓄熱配管４４の内部を通流する温水を地下部５８において冷却することができるので、燃料電池４０が冷却不足によって停止することを防げる。
【００３５】
また、本実施形態の蓄熱システム３０においては、基礎７４を加温することで床下の結露を防止する床下結露防止配管４５が備えられている。床下結露防止配管４５は、床下に対して断熱されていない基礎７４の近傍に設置され、内部を燃料電池４０の生成する温水が通流する。床下結露防止配管４５と当該基礎７４との間には断熱材が設けられていない。ここでいう断熱材とは、具体的には常温において０．０６５W／m・Ｋ以下の熱伝導率を持つ部材を意味してよい。例えば、熱伝導率が１．６W／m・Ｋ程度のコンクリート等の蓄熱体４８が基礎７４に接して基礎７４と側部断熱材５２との間に設けられ、床下結露防止配管４５は、当該蓄熱体４８の内部に設けられる。したがって、床下結露防止配管４５から床下への単位時間当たり単位温度差当たりの熱の移動量は、蓄熱配管４４から床下への単位時間当たり単位温度差当たりの熱の移動量に比べて大きい。このため、床下結露防止配管４５に温水を通流することで、蓄熱配管４４に温水を通流する場合に比べて効果的に基礎７４を加温することができる。なお、蓄熱配管４４には、温水弁６０および温水戻り弁６２が設けられ、それぞれに床下結露防止配管４５の一端が接続されている。温水弁６０は、床下結露防止配管４５へ流入する温水量を制御し、温水戻り弁６２は、床下結露防止配管４５から燃料電池４０へ流入する温水量を制御する。温水弁６０および温水戻り弁６２によって、床下結露防止配管４５内を通流する温水量が床下の除湿に必要な温水量となるよう制御される。なお、床下結露防止配管４５は、建造物４２の外周基礎よりも内側に位置する基礎、例えば間仕切基礎等の近傍に設けられることが望ましい。なお、床下結露防止配管４５は、基礎７４の内部に設けられてもよく、床下の空間に基礎７４に接して設けられてもよい。また床下結露防止配管４５は、床下の空間内の空気が床下結露防止配管４５と接触できるように設けられても良い。
【００３６】
このように、床下結露防止配管４５を通流する燃料電池４０の生成する温水によって基礎７４を加温して、床下の温度を上昇させることによって床下の結露を防ぐことができる。このため、床下の結露による建造物４２の劣化を防ぐことができる。また、基礎７４の近傍に床下結露防止配管４５を設置すればよいので、床下結露防止配管４５を設置するための施工も容易である。
【００３７】
また、床下には、床下の空間の温度を検出する床下温度計６６が備えられており、床下の外部には、床下の外部の空間の温度を検出する外部温度計６８が備えられている。さらに、制御部８０は、床下温度計６６によって検出される床下の温度が、外部温度計６８によって検出される床下の外部の空間の温度に比べて予め定めた温度幅よりもさらに低い場合に、燃料電池４０が生成する温水を床下結露防止配管４５に通水するよう温水弁６０および温水戻り弁６２を制御する。
【００３８】
このように、制御部８０が、床下の空間の温度と、床下の外部の空間の温度とに基づいて、床下の除湿が必要であると判断した場合に床下結露防止配管４５に温水を供給するよう制御するので、床下で結露が発生しそうな場合にのみ基礎７４を加温できる。こうすることによって、建造物４２が例えば住居等である場合、特に夏季において基礎７４の温度が上昇することによる居住性の悪化を最小限に抑えることができる。
【００３９】
また、制御部８０は、燃料電池４０の生成する排熱量が給湯設備５６の消費する熱量に比べて余剰である場合に床下結露防止配管４５に温水を通流するよう制御してもよい。特に、給湯需要が少ない夏季においては、燃料電池４０によって温水が余剰に生成される場合が多い。このような状況が生じた場合に床下の除湿を行うよう制御することで、余剰に生産される温水の持つ熱量を有効に利用することができる。
【００４０】
図２は、蓄熱システム３０の配管系統の一例を示す図である。蓄熱配管４４は、燃料電池４０が生成した温水を、まず蓄熱体４８の内部を通過させ、その後に地下部５８を通過させるよう設けられる。このようにして、蓄熱体４８の温度を地下部５８よりも高く維持するとともに、蓄熱体４８に吸収されない熱量を地下部５８に吸収させる。
【００４１】
そして、給湯配管４６は、給湯設備５６に供給する温水を、地下部５８を通過させて予め加温した後に、地下部５８よりも温度が高く維持されている蓄熱体４８の内部を通過させる。このため、地下部５８を通過することで加温された給湯配管４６内の温水の温度を、蓄熱体４８によってさらに上昇させて給湯設備５６へ供給することができる。また、蓄熱体４８の熱伝導率は地下部５８に比べて高いため、地下部５８に比べて迅速に給湯配管４６を通流する温水を加温することができる。また、地下部５８を通過させて給湯配管４６の温水を予熱するので、温水に熱量を吸収されることによる蓄熱体４８の温度の低下幅を低減でき、地下部５８で予熱しない場合に比べてより長い期間にわたって高い温度の温水を給湯設備５６に供給することができる。
【００４２】
また、地下部５８においては、蓄熱配管４４を通流する温水が、より上方から下方へと流れるよう蓄熱配管４４を配置してある。また、給湯配管４６を通流する温水はより下方から上方へと流れるよう蓄熱配管４４を配置してある。蓄熱配管４４および給湯配管４６をこのように配置することで、給湯配管４６を通流する温水を無駄なく加温することができる。
【００４３】
また、給湯設備５６の中には、例えば温水床暖房装置のように、供給される温水から熱量のみを取り出して利用し、温度の低下した温水を排出する設備もある。このような給湯設備５６が排出する温水を、蓄熱システム３０の外部に排出せずに、再び給湯配管４６へ導入して、地下部５８および蓄熱体４８で加温して再度給湯設備５６で利用することによって、エネルギーの無駄を削減することができる。この場合、蓄熱体４８の内部を通過する部分の蓄熱配管４４に接続される配管を設置し、給湯設備５６が排出する温水の温度が予め定めた基準値以上である場合に、当該配管に給湯設備５６が排出する温水を通流するよう制御してもよい。これによって、給湯設備５６が排出する温水の温度が地下部５８の温度よりも高い場合であっても、給湯設備５６の排出する温水に含まれる未利用の熱量を無駄にすることなく利用できる。
【００４４】
なお、通常、給湯配管４６には市水が導入され、地下部５８および蓄熱体４８に蓄熱された熱量で市水を加温することによって得られる温水を給湯設備５６に供給する。通常、市水は地下の水道管を通過して供給されるので、市水と地下とは略同一の温度になっている。したがって、通常は、蓄熱配管４４が通っている周囲の地下部５８よりも市水の温度は低いので、地下部５８において給湯配管４６を通流する温水の温度が低下することはない。
【００４５】
また、本実施形態における蓄熱システム３０の他の変形例は、燃料電池４０を、化石燃料や水素ガス、生物有機体等の可燃性燃料を燃料として発電と熱供給を同時に行う装置としたシステムである。このような装置としては、例えば、ガスエンジンやガスタービンがある。この変形例においても、本実施形態で述べた効果と同様の効果が得られることが明らかである。
【００４６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施形態に、多様な変更又は改良を加えることができることが当業者に明らかである。その様な変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】本発明の実施形態に係る蓄熱システム３０を備えた建造物４２の構成の一例を示す。
【図２】蓄熱システム３０の配管系統の一例を示す。
【符号の説明】
【００４８】
４０・・・燃料電池、４２・・・建造物、４４・・・蓄熱配管、４５・・・床下結露防止配管、４６・・・給湯配管、４８・・・蓄熱体、５０・・・上部断熱材、５２・・・側部断熱材、５４・・・外部断熱材、５６・・・給湯設備、５８・・・地下部、６０・・・温水弁、６２・・・温水戻り弁、６４・・・加温装置、６６・・・床下温度計、６８・・・外部温度計、７０・・・蓄熱ポンプ、７２・・・給湯ポンプ、７４・・・基礎、７６・・・床、７８・・・通気口、８０・・・制御部
【図１】
2006250391.tif 000003
【図２】
2006250391.tif 000004