(57)【要約】【課題】給湯装置に対して補助加熱装置を離間して設置する給湯システムにおいて、蓄熱した熱エネルギーを有効利用する。【解決手段】熱源の熱を回収した熱媒を蓄熱タンク（６）に溜め、水（給水Ｗ）を熱媒（ＨＭ１）と熱交換して設定温度情報に基づいて湯を生成するとともに、前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信する第１の給湯ユニット（４−１、蓄熱給湯装置３４−１）と、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯（ＨＷ）を加熱するバックアップ熱源機（１８）および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段（１２−２）を備え、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足り、かつ取り込んだ湯の検出温度が設定温度に対して所定範囲以上の場合、前記検出温度を給湯温度情報として記憶し、この検出温度の状態で出湯させる第２の給湯ユニット（４−２、補助加熱装置３４−２）とを備える。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
熱源の熱を回収した熱媒を蓄熱タンクに溜め、水を熱媒と熱交換して設定温度情報に基づいて湯を生成するとともに、前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信する第１の給湯ユニットと、
前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備え、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足り、かつ取り込んだ湯の検出温度が設定温度に対して所定範囲以上の場合、前記検出温度を給湯温度情報として記憶し、この検出温度の状態で出湯させる第２の給湯ユニットと、
を備えることを特徴とする給湯システム。
【請求項２】
前記第２の給湯ユニットは、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りない場合、前記バックアップ熱源機を動作させ、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を、記憶した前記給湯温度情報または設定温度に加熱し、出湯することを特徴とする請求項１に記載の給湯システム。
【請求項３】
熱源の熱を回収した熱媒を蓄熱タンクに溜め、水を熱媒と熱交換して設定温度情報に基づいて湯を生成するとともに、前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信する第１の給湯ユニットと、
前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備え、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りる場合、検出温度情報または検出温度と設定温度との差分温度情報を第１の給湯ユニットに通知する第２の給湯ユニットと、
を備え、前記第１の給湯ユニットは、前記検出温度情報または前記差分温度情報に基づいて第１の給湯ユニットから給湯する給湯温度を調整することを特徴とする給湯システム。
【請求項４】
さらに、前記熱媒に排熱源の熱を熱交換する熱源ユニットと、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の給湯システム。
【請求項５】
熱源の熱を回収した熱媒を溜める蓄熱タンクと、
前記蓄熱タンクに接続された循環路で循環する熱媒の熱を水と熱交換する第１の熱交換部と、
該第１の熱交換部で得られた湯または湯に水を混合して第２の給湯ユニットに給湯する出湯管路と、
少なくとも前記タンク内の熱媒の温度を検出する１または複数の蓄熱温度センサと、
前記温度センサの検出温度に基づいて、蓄熱状態情報を生成する第１の制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項４のいずれか１項に記載の給湯システム。
【請求項６】
前記バックアップ熱源機の燃焼排気で加熱される熱媒の熱を、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯と熱交換する第２の熱交換部と、
給湯要求の設定温度と取り込んだ湯の温度との差分を算出し、第１の給湯ユニット側に通知するとともに、この湯の温度に基づいてバックアップ熱源機の燃焼制御を行う第２の制御部と、
を備えることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の給湯システム。
【請求項７】
コンピュータに実行させる給湯プログラムであって、
熱源の熱を回収して蓄熱タンクに溜められた熱媒と、この熱媒と水との熱交換により設定温度情報に基づいて湯を生成する第１の給湯ユニットから前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信し、
取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備える第２の給湯ユニットが、前記蓄熱状態情報に基づいて、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足り、かつ取り込んだ湯の前記検出温度が設定温度に対して所定範囲以上であるかを判断し、前記検出温度を給湯温度情報として記憶して、この検出温度の状態で出湯させる、
処理を含むことを特徴とする給湯プログラム。
【請求項８】
前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りないと判断した場合、前記バックアップ熱源機を動作させ、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を、記憶した前記給湯温度情報または設定温度に加熱させて、出湯させる処理を含むことを特徴とする請求項７に記載の給湯プログラム。
【請求項９】
コンピュータに実行させる給湯プログラムであって、
熱源の熱を回収して蓄熱タンクに溜められた熱媒と、この熱媒と水との熱交換により設定温度情報に基づいて湯を生成する第１の給湯ユニットから前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信し、
取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備える第２の給湯ユニットが、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りる場合、検出温度情報または検出温度と設定温度との差分温度情報を第１の給湯ユニットに通知する、
処理を含み、
前記第１の給湯ユニットは、前記検出温度情報または前記差分温度情報に基づいて第１の給湯ユニットから給湯する給湯温度を調整することを特徴とする給湯プログラム。
【請求項１０】
少なくともエンジン、燃料電池、太陽熱交換器の何れかを熱源に備えるコージェネレーションシステムであって、
前記熱源の熱を回収した熱媒を蓄熱タンクに溜め、水を熱媒と熱交換して設定温度情報に基づいて湯を生成するとともに、前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信する第１の給湯ユニットと、
前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備え、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足り、かつ取り込んだ湯の検出温度が設定温度に対して所定範囲以上の場合、前記検出温度を給湯温度情報として記憶し、この検出温度の状態で出湯させる第２の給湯ユニットと、
を備え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１１】
前記第２の給湯ユニットは、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りない場合、前記バックアップ熱源機を動作させ、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を、記憶した前記給湯温度情報または設定温度に加熱し、出湯することを特徴とする請求項１０に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項１２】
少なくともエンジン、燃料電池、太陽熱交換器の何れかを熱源に備えるコージェネレーションシステムであって、
前記熱源の熱を回収した熱媒を蓄熱タンクに溜め、水を熱媒と熱交換して設定温度情報に基づいて湯を生成するとともに、前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信する第１の給湯ユニットと、
前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備え、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りる場合、検出温度情報または検出温度と設定温度との差分温度情報を第１の給湯ユニットに通知する第２の給湯ユニットと、
を備え、前記第１の給湯ユニットは、前記検出温度情報または前記差分温度情報に基づいて第１の給湯ユニットから給湯する給湯温度を調整することを特徴とする給湯システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスエンジンや燃料電池に生じる熱エネルギーを給湯加熱に利用する熱利用技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスなどを燃料とするエンジン発電機や燃料電池で生じた熱エネルギー、太陽熱など、熱エネルギーを給湯加熱に利用する給湯システムが知られている。
このような給湯システムにおいて、給湯などに必要な熱量に蓄熱量が不足する場合には、補助加熱を行っている。この補助熱源には、たとえばバーナによるガス燃焼熱を利用することで、要求温度での給湯を可能にしている。
このような給湯システムに関し、太陽熱温水器の下流に補助熱源器が配置されるものが知られている（特許文献１）。補助熱源の効率的な利用について、給湯時に補助熱源を作動させ、貯湯タンクに温水を満蓄状態で保持することに比較して大気への放熱や、燃料消費の低減を図ることが知られている（たとえば、特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４８８０４号公報
【特許文献２】特開２００７−３１１０３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、給湯システムでは、エンジン発電機や燃料電池、太陽熱などの熱源から熱を回収して蓄熱する蓄熱給湯装置と、この蓄熱給湯装置から給湯された湯を加熱する補助熱源がそれぞれ独立した装置で構成される場合がある。蓄熱給湯装置と補助熱源は配管で接続されており、蓄熱された熱エネルギーの状態に対し、補助熱源によって湯を加熱して給湯負荷側に給湯要求に合せた温度で給湯が行える。
しかしながら、このような給湯システムは、たとえば設置スペースなどを確保するために、蓄熱給湯装置と補助熱源とが離れて配置されることがある。この場合、補助熱源には、配置環境や気候の影響などにより、蓄熱給湯装置から出湯したときよりも温度が変化した湯が供給されるおそれがある。給湯システムでは、たとえば蓄熱給湯装置と補助熱源を同じ目標温度で制御すると、蓄熱給湯装置での蓄熱が十分であっても、給湯する度に補助熱源による加熱処理を行うことになり、燃料ガスの消費が増大することで、排熱源の熱エネルギーを有効に利用できないという課題がある。また、給湯システムでは、たとえば外気温度や蓄熱給湯装置と補助熱源との間の配管温度などを監視し、その温度状態に応じて補助熱源の燃焼量を制御するのでは、処理が複雑化するという課題がある。
そこで、本発明の目的はこのような課題を解決するため、給湯装置に対して補助熱源を離間して設置する給湯システムにおいて、蓄熱した熱エネルギーを有効利用することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明の給湯システムの一側面は、熱源の熱を回収した熱媒を蓄熱タンクに溜め、水を熱媒と熱交換して設定温度情報に基づいて湯を生成するとともに、前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信する第１の給湯ユニットと、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備え、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足り、かつ取り込んだ湯の検出温度が設定温度に対して所定範囲以上の場合、前記検出温度を給湯温度情報として記憶し、この検出温度の状態で出湯させる第２の給湯ユニットとを備える。
【０００６】
上記給湯システムにおいて、前記第２の給湯ユニットは、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りない場合、前記バックアップ熱源機を動作させ、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を、記憶した前記給湯温度情報または設定温度に加熱し、出湯してよい。
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の給湯システムの一側面は、熱源の熱を回収した熱媒を蓄熱タンクに溜め、水を熱媒と熱交換して設定温度情報に基づいて湯を生成するとともに、前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信する第１の給湯ユニットと、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備え、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りる場合、検出温度情報または検出温度と設定温度との差分温度情報を第１の給湯ユニットに通知する第２の給湯ユニットとを備え、前記第１の給湯ユニットは、前記検出温度情報または前記差分温度情報に基づいて第１の給湯ユニットから給湯する給湯温度を調整する。
【０００８】
上記給湯システムにおいて、さらに、前記熱媒に排熱源の熱を熱交換する熱源ユニットを備えてよい。
【０００９】
上記給湯システムにおいて、熱源の熱を回収した熱媒を溜める蓄熱タンクと、前記蓄熱タンクに接続された循環路で循環する熱媒の熱を水と熱交換する第１の熱交換部と、該第１の熱交換部で得られた湯または湯に水を混合して第２の給湯ユニットに給湯する出湯管路と、少なくとも前記タンク内の熱媒の温度を検出する１または複数の蓄熱温度センサと、前記温度センサの検出温度に基づいて、蓄熱状態情報を生成する第１の制御部とを備えてよい。
【００１０】
上記給湯システムにおいて、前記バックアップ熱源機の燃焼排気で加熱される熱媒の熱を、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯と熱交換する第２の熱交換部と、給湯要求の設定温度と取り込んだ湯の温度との差分を算出し、第１の給湯ユニット側に通知するとともに、この湯の温度に基づいてバックアップ熱源機の燃焼制御を行う第２の制御部とを備えてよい。
【００１１】
上記目的を達成するため、本発明の給湯プログラムの一側面は、コンピュータに実行させる給湯プログラムであって、熱源の熱を回収して蓄熱タンクに溜められた熱媒と、この熱媒と水との熱交換により設定温度情報に基づいて湯を生成する第１の給湯ユニットから前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信し、取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備える第２の給湯ユニットが、前記蓄熱状態情報に基づいて、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足り、かつ取り込んだ湯の前記検出温度が設定温度に対して所定範囲以上であるかを判断し、前記検出温度を給湯温度情報として記憶して、この検出温度の状態で出湯させる処理を含む。
【００１２】
上記給湯プログラムにおいて、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りないと判断した場合、前記バックアップ熱源機を動作させ、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を、記憶した前記給湯温度情報または設定温度に加熱させて、出湯させる処理を含んでよい。
【００１３】
上記目的を達成するため、本発明の給湯プログラムの一側面は、コンピュータに実行させる給湯プログラムであって、熱源の熱を回収して蓄熱タンクに溜められた熱媒と、この熱媒と水との熱交換により設定温度情報に基づいて湯を生成する第１の給湯ユニットから前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信し、取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備える第２の給湯ユニットが、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りる場合、検出温度情報または検出温度と設定温度との差分温度情報を第１の給湯ユニットに通知する処理を含み、前記第１の給湯ユニットは、前記検出温度情報または前記差分温度情報に基づいて第１の給湯ユニットから給湯する給湯温度を調整する。
【００１４】
上記目的を達成するため、本発明のコージェネレーションシステムの一側面は、少なくともエンジン、燃料電池、太陽熱交換器の何れかを熱源に備えるコージェネレーションシステムであって、前記熱源の熱を回収した熱媒を蓄熱タンクに溜め、水を熱媒と熱交換して設定温度情報に基づいて湯を生成するとともに、前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信する第１の給湯ユニットと、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備え、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足り、かつ取り込んだ湯の検出温度が設定温度に対して所定範囲以上の場合、前記検出温度を給湯温度情報として記憶し、この検出温度の状態で出湯させる第２の給湯ユニットとを備える。
【００１５】
上記コージェネレーションシステムにおいて、前記第２の給湯ユニットは、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りない場合、前記バックアップ熱源機を動作させ、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を、記憶した前記給湯温度情報または設定温度に加熱し、出湯してよい。
【００１６】
上記目的を達成するため、本発明のコージェネレーションシステムの一側面は、少なくともエンジン、燃料電池、太陽熱交換器の何れかを熱源に備えるコージェネレーションシステムであって、前記熱源の熱を回収した熱媒を蓄熱タンクに溜め、水を熱媒と熱交換して設定温度情報に基づいて湯を生成するとともに、前記蓄熱タンク内の蓄熱状態情報を発信する第１の給湯ユニットと、前記第１の給湯ユニットから取り込んだ湯を加熱するバックアップ熱源機および取り込んだ湯の温度を検出する温度検出手段を備え、前記蓄熱状態情報に基づき、給湯要求に対して前記蓄熱タンク内の蓄熱が足りる場合、検出温度情報または検出温度と設定温度との差分温度情報を第１の給湯ユニットに通知する第２の給湯ユニットとを備え、前記第１の給湯ユニットは、前記検出温度情報または前記差分温度情報に基づいて第１の給湯ユニットから給湯する給湯温度を調整する。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、次のいずれかのような効果が得られる。
【００１８】
(1) エンジン、燃料電池、太陽熱交換器の何れかの排熱源からの排熱を蓄熱し、この熱を給湯加熱に有効に利用でき、排熱の効率的利用を図ることができる。
【００１９】
(2) 蓄熱状態に応じて補助熱源の動作を制限することで、燃料ガスの無駄な燃焼を防止し、省エネを図ることができる。
【００２０】
(3) 蓄熱状態に関わらず設定温度に応じた給湯処理が実現できる。
【００２１】
(4) 蓄熱が足りている時の情報に基づいて補助熱源が加熱制御を行うことで、蓄熱状態の変化に対して、同じ温度での給湯を継続できる。
【００２２】
(5) 補助熱源に流入する温度を蓄熱給湯装置側に通知し、給湯温度を調整することで、給湯システムの設置環境に対応して、設定温度での給湯を行うことができ、かつ補助熱源の燃焼量を減らすことができる。
【００２３】
そして、本発明の他の目的、特徴および利点は、添付図面および各実施の形態を参照することにより、一層明確になるであろう。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態に係る給湯システムの構成例を示す図である。
【図２】給湯制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図３】第２の実施の形態に係る給湯システムの構成例を示す図である。
【図４】給湯制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図５】第３の実施の形態に係るコージェネレーションシステムの構成例を示す図である。
【図６】蓄熱タンク内の状態例を示す図である。
【図７】コージェネレーションシステムの制御部の一例を示す図である。
【図８】コージェネレーションシステムを構成する各装置の連係制御の概要を示すフローチャートである。
【図９】燃料電池ユニットの熱回収処理の一例を示すフローチャートである。
【図１０】蓄熱給湯装置の蓄熱給湯処理の一例を示すフローチャートである。
【図１１】補助加熱装置でのバックアップ給湯処理の一例を示すフローチャートである。
【図１２】第４の実施の形態に係るコージェネレーションシステムの給湯制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】蓄熱給湯処理の一例を示すフローチャートである。
【図１４】バックアップ給湯処理の一例を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
〔第１の実施の形態〕
【００２６】
図１は、第１の実施の形態に係る給湯システムを示している。図１に示す構成は一例であり、本発明が係る構成に限定されるものではない。
【００２７】
この給湯システム２は、第１の給湯ユニット４−１や第２の給湯ユニット４−２を備えている。第１の給湯ユニット４−１は、たとえば熱源から回収した熱を蓄熱するとともに、この蓄熱を利用して水を加熱して給湯する給湯機能を備える。第２の給湯ユニットは、第１の給湯ユニット４−１から出湯した湯を取り込んで、設定温度になるように加熱処理などを実行する補助熱源の一例である。この第１の給湯ユニット４−１と第２の給湯ユニット４−２は、接続管路５で接続されている。この接続管路５は、一端が第１の給湯ユニットの出湯部に接続され、他端側が第２の給湯ユニット４−２の給水部側に接続される。接続管路５は、第１の給湯ユニット４−１と第２の給湯ユニット４−２の配置間隔に応じた直管でもよく、または給湯システム２の配置位置にある図示しない建物などの障害物を回避するように形状や配置長さなどが設定されればよい。
【００２８】
そして給湯システム２の給湯処理では、第１の給湯ユニット４−１から供給される湯の温度を判断基準として、第２の給湯ユニット４−２での補助加熱を行うか否かを制御する。
【００２９】
＜第１の給湯ユニット４−１＞
第１の給湯ユニット４−１は、たとえば外部の熱源８から熱を回収して溜める蓄熱タンク６を備えている。また、蓄熱タンク６内の蓄熱を利用して湯を沸かす熱交換部１０−１や水の給水温度や蓄熱タンク６内の蓄熱状態を監視する温度検出部１２−１を備えている。
蓄熱タンク６は、たとえば熱源８との間に循環管路が形成され、その内部に熱源８から発せられる熱を回収する熱媒を溜めている。熱源８は、たとえばエンジン発電機や燃料電池、太陽熱を回収するソーラシステムなどの発熱装置である。熱媒は、たとえば水や不凍液、その他液体またはそれに近い状態の媒体である。蓄熱処理では、たとえば蓄熱タンク６から熱源８の排熱よりも低温の熱媒を管路内に流すと、熱媒が発熱部分と熱交換して加熱される。熱源８は、熱媒との熱交換によって吸熱され、冷却される。熱交換した熱媒は、蓄熱タンク６の上部側からタンク内に蓄熱される。
さらに蓄熱タンク６は、たとえば後述するように、熱交換部１０−１との間に循環管路が形成され、蓄熱タンク６内の高温の熱媒を熱交換部１０−１内に通過させる。このとき熱交換部１０−１には、たとえば給湯要求に従って低温の給水Ｗが取込まれ、この給水Ｗを高温の熱媒と熱交換させることで給水Ｗを加熱して湯ＨＷを生成する。給水Ｗとの熱交換によって冷却された熱媒は、再び熱源８側に送られて蓄熱する。
第１の給湯ユニット４−１には、熱源８に対する熱回収処理や蓄熱タンク６内の蓄熱状態監視処理、また監視結果から蓄熱状態情報を生成する処理、蓄熱を利用して所定温度で給湯する給湯処理などを制御する制御部１４−１を備えている。この制御部１４−１には、たとえば記憶部１６−１を備えており、給湯要求で設定された設定温度情報や蓄熱タンク６内の蓄熱状態情報などを記憶する手段の一例である。そのほか、制御部１４−１は、生成した蓄熱状態情報を第２の給湯ユニット４−２側に通知する。
【００３０】
＜第２の給湯ユニット４−２＞
第２の給湯ユニット４−２は、たとえば接続管路５を通じて供給された湯を加熱するバックアップ熱源機１８、第２の給湯ユニット４−２を制御する制御部１４−２、供給された湯や第２の給湯ユニット４−２から出湯する湯の温度を検出する温度検出部１２−２を備える。すなわち、第２の給湯ユニット４−２は、給水加熱する給湯機を用いればよい。
バックアップ熱源機１８には、たとえば燃焼部２０や熱交換部１０−２を備える。
燃焼部２０は、たとえばバーナなどの燃料ガスを燃焼して燃焼排気を生成する補助熱源の一例である。熱交換部１０−２は、液体同士の熱交換または液気体間の熱交換を行う機能部の一例であり、供給された湯ＨＷを燃焼部２０の燃焼排気と熱交換させるものでもよく、または燃焼部２０で発生した燃焼排気と熱交換した熱媒を介して、湯ＨＷを加熱する構成であってもよい。
制御部１４−２は、たとえば記憶部１６−２を備えており、第２の給湯ユニット４−２から出湯させる給湯温度情報や、第１の給湯ユニット４−１から供給される湯と、給湯要求の設定温度に対するしきい値情報などが記憶されている。また制御部１４−２は、制御部１４−１から蓄熱状態情報を取得する。
制御部１４−２は、温度検出部１２−２で検出した湯の検出温度、蓄熱タンク６の蓄熱状態情報を利用し、バックアップ熱源機１８による補助加熱を行うか否かの制御を行う。この制御部１４−２は、以下の制御を行う。
【００３１】
＜第２の給湯ユニット４−２の制御＞
(1) 給湯要求に対し、第１の給湯ユニット４−１での蓄熱が足りない場合には、給湯要求時に設定された設定温度、または制御部１４−２に設定された給湯温度になるように、バックアップ熱源機１８を燃焼させて第１の給湯ユニット４−１からの湯ＨＷの補助加熱を行う。
(2) 給湯要求に対し、第１の給湯ユニット４−１の蓄熱が足りる場合、第２の給湯ユニット４−２に供給された湯ＨＷの温度を検出し、湯ＨＷの温度が設定温度Ｔに対して所定のしきい値Ｋの範囲（Ｔ−Ｋ）以上であれば、補助加熱をせず、この検出温度の状態で給湯させる。すなわち、制御部１４−２からの指示によりバックアップ熱源機１８は動作させない。さらに、記憶部１６−２は、このときの湯ＨＷの検出温度を給湯温度情報として記憶する。なお、このしきい値Ｋは、たとえば接続管路５の配管長さや材質、設置環境の条件などに基づいて設定されればよく、接続管路５を通すことによって低下する可能性がある温度情報の一例である。
(3) また、第１の給湯ユニット４−１の蓄熱が足りる場合であって、湯ＨＷの温度が設定温度Ｔに対して所定のしきい値Ｋの範囲（Ｔ−Ｋ）に達しない場合、バックアップ熱源機１８を燃焼させて、給湯要求の設定温度Ｔまたは記憶された給湯温度情報に基づいて補助加熱する。
【００３２】
＜給湯システム２の給湯制御＞
図２は、給湯システムによる給湯制御の一例を示している。図２に示す処理内容、処理手順は一例であり、本発明が斯かる内容に限定されない。図２において、処理Ｌ１は第１の給湯ユニット４−１が行う処理であり、処理Ｌ２が第２の給湯ユニット４−２で行う処理を示している。
この給湯制御は、本開示の給湯プログラムの一例である。第１の給湯ユニット４−１では、給湯要求に応じて蓄熱タンク６内の熱を利用して給水と熱交換する（ステップＳ１）とともに、蓄熱タンク６内の蓄熱状態情報を取得し、第２の給湯ユニット４−２側に発信する（ステップＳ２）。なお、蓄熱状態情報の取得は、たとえば給湯要求を受けて給湯を開始するときや、蓄熱タンク６内の熱媒の温度状態に変化があったとき等を契機に行えばよい。
【００３３】
次に、第２の給湯ユニット４−２では、第１の給湯ユニット４−１から蓄熱状態情報を受信し、記憶部１６−２に記憶する（ステップＳ３）ほか、流入した湯ＨＷの検出温度を取り込む（ステップＳ４）。制御部１４−２では、蓄熱状態情報、検出温度が設定温度に対してしきい値の範囲以上かを判断し（ステップＳ５）、給湯温度での補助加熱処理またはバックアップ熱源機１８の停止制御を出力する（ステップＳ６）。また制御部１４−２は、湯ＨＷの検出温度を給湯温度として記憶する（ステップＳ７）。
【００３４】
＜第１の実施の形態の効果＞
【００３５】
斯かる構成によれば、以下の効果が得られる。
【００３６】
(1) 第１の給湯ユニット４−１が設定温度で給湯した場合、接続管路５の配置環境などにより予め想定したしきい値内の温度変化であれば第２の給湯ユニット４−２のバックアップ熱源機１８を動作させないので、給湯毎に補助加熱するのを防止でき、燃料ガスの消費量を抑えることができる。
【００３７】
(2) 蓄熱タンク６内の蓄熱状態に応じて補助加熱を行うか否かを判断することで、蓄熱した熱エネルギーを有効に利用することができる。
【００３８】
(3) 第２の給湯ユニット４−２は、第１の給湯ユニット４−１から取り込んだ湯の検出温度を給湯温度として記憶し、この給湯温度を基準にバックアップ熱源機１８の燃焼制御を行うことで、補助加熱の有無によって負荷から出湯する湯の温度を変化させず、安定的な給湯処理が実行できる。
【００３９】
(4) 第１の給湯ユニット４−１から取り込んだ湯の検出温度を給湯温度に設定することで、蓄熱した熱エネルギーを利用する場合と同等な温度で給湯し、過剰な補助加熱を行わないので、燃料ガスの無駄を防止できる。
【００４０】
〔第２の実施の形態〕
【００４１】
図３は、第２の実施の形態に係る給湯システムの構成例を示している。図３において、図１と同一部分には同一の符号を付している。
この給湯システム２は、本開示の給湯システム、給湯プログラム、コージェネレーションシステムの一例であり、給湯ユニット４−２への入水温度を給湯システム２の給湯制御の基準温度としている。
この給湯システム２は、第１の実施の形態に示すものと同等の構成であればよく、その詳細な説明は割愛する。
第１の給湯ユニット４−１には、たとえば記憶部１６−１内に、蓄熱タンク６の状態を示す蓄熱状態情報を記憶するほか、給湯要求に基づく設定温度情報を記憶している。
第２の給湯ユニット４−２には、たとえば記憶部１６−２内に、給湯要求時に取得した設定温度情報や第２の給湯ユニット４−２の動作処理に用いる給湯温度情報、しきい値情報などが記憶されている。
さらに、第２の給湯ユニット４−２は、供給された湯ＨＷの状態情報である検出した検出温度情報、または設定温度に対する差分温度情報などを第１の給湯ユニット４−１の制御部１４−１に通知する。
【００４２】
このような構成において、制御部１４−２は、温度検出部１２−２で検出した湯ＨＷの検出温度、蓄熱タンク６の蓄熱状態情報を利用して、バックアップ熱源機１８による補助加熱処理を行うとともに、第１の給湯ユニット４−１に対して、給湯されている湯が給湯要求の設定温度と一致しないことを通知して給湯制御の調整を促す、所謂フィードバック（ＦＢ）処理を行う。
給湯システム２では、たとえば給湯制御として以下のような処理を行う。
【００４３】
＜第２の給湯ユニット４−２の制御＞
(1) 制御部１４−２は、給湯要求に対し、第１の給湯ユニット４−１の蓄熱状態に関わらず、入水した湯ＨＷの検出温度情報に基づいて、給湯要求時に設定された設定温度になるように、バックアップ熱源機１８を燃焼させて補助加熱を行う。
(2)  給湯要求に対し、第１の給湯ユニット４−１の蓄熱が足りる場合、制御部１４−２は、記憶した検出温度情報か、またはこの検出温度情報と設定温度情報との差分温度情報を第１の給湯用ニット４−１に通知する。
【００４４】
＜第１の給湯ユニット４−１の制御＞
(1) 第１の給湯ユニット４−１は、蓄熱タンク６内の蓄熱状態情報を生成し、第２の給湯ユニット４−２に通知する。
(2) そして、制御部１４−１は、蓄熱が足りる場合には設定温度になるように、図示しないポンプや開閉弁の開度を調整し、蓄熱タンク６の高温の熱媒と給水Ｗを熱交換させて湯ＨＷを生成する。また蓄熱が足りない場合、制御部１４−１は、可能な限り設定温度に近い温度に成るように水Ｗを加熱させて第２の給湯ユニット４−２側に送り出す。
(3) 制御部１４−１は、第２の給湯ユニット４−２から検出温度情報または差分温度情報を取得すると、検出温度情報または差分温度情報に基づいて、給湯温度を補正する。つまり、第２の給湯ユニット４−２側において、設定温度になるように給湯温度を設定する。基本的には、給湯温度≧設定温度となる。
【００４５】
＜給湯システム２の給湯制御＞
図４は、給湯システムによる給湯制御の一例を示している。図４に示す処理内容、処理手順は一例であり、本発明が斯かる内容に限定されない。図４において、処理Ｌ１は第１の給湯ユニット４−１で行う処理であり、処理Ｌ２が第２の給湯ユニット４−２で行う処理を示している。この給湯制御は、本開示の給湯制御プログラムの一例である。
【００４６】
この給湯制御において、ステップＳ１１〜ステップＳ１４は、図２のステップＳ１〜ステップＳ４と同じ処理であり、その説明を割愛する。
第２の給湯ユニット４−２では、取得した蓄熱状態情報を参照するとともに、検出温度情報または差分温度情報を記憶する（ステップＳ１５）。
また、制御部１４−２は、検出温度情報または差分温度情報を第１の給湯ユニット４−１に向けて通知する（ステップＳ１６）。
制御部１４−２は、入水した湯ＨＷの温度が設定温度よりも低い場合、バックアップ熱源機１８を動作させて加熱させた後に、負荷に向けて出湯させる（ステップＳ１７）。
【００４７】
第１の給湯ユニット４−１では、受信した検出温度情報または差分温度情報に基づいて、給湯温度の調整を行う（ステップＳ１８）。
【００４８】
なお、この実施の形態において、第２の給湯ユニット４−２は、入水した湯ＨＷの検出温度が給湯要求温度に対して差分がある場合に補助加熱を実行する場合を示したが、これに限らない。第２の給湯ユニット４−２は、たとえば、差分温度の値が小さい場合には、補助加熱を行わない、または所定時間待機してから補助加熱を行うなどの処理を行ってもよい。また、補助加熱処理では、検出温度情報のみに基づく場合に限らず、流量センサを利用して、給湯量の大小などを判断してもよい。すなわち、給湯量が少ない場合であって、差分温度が小さい場合には、バックアップ熱源機１８の最低燃焼能力などに基づき、補助加熱を行わないようにしてもよい。
【００４９】
＜第２の実施の形態の効果＞
斯かる構成によれば、次のような効果が得られる。
【００５０】
(1) 第２の給湯ユニット４−２側の検出温度情報に基づいて第１の給湯ユニット４−１での給湯温度を補正することで、給湯ユニット間での温度低下を考慮した給湯処理ができ、補助加熱処理の実行回数を低減することができる。
【００５１】
(2) 補助加熱の実行回数を低減させ、蓄熱した熱エネルギーを優先的に利用することで、燃料ガスの消費量を低減できる。
【００５２】
(3) 給湯ユニット間での湯ＨＷの温度の低下状態に応じて給湯温度が調整されるので、給湯システム２の設置環境や季節毎の温度変化に対応し、要求した温度での給湯処理を行うことができる。
【００５３】
〔第３の実施の形態〕
【００５４】
図５は、第３の実施の形態に係るコージェネレーションシステムの構成例を示している。図５において、図１と同一部分には同一の符号を付している。
このコージェネレーションシステム３０は、本開示の給湯システム、コージェネレーションシステムの一例であり、たとえば図５に示すように、給湯システム３２として第１の給湯ユニットである蓄熱給湯装置３４−１、第２の給湯ユニットの一例である補助加熱装置３４−２を備える。またコージェネレーションシステム３０には、たとえば熱源として、燃料電池ユニット３６を備える。
【００５５】
蓄熱給湯装置３４−１は蓄熱機能と給湯機能を有する。この蓄熱給湯装置３４−１には第１の熱媒ＨＭ１が貯められる蓄熱タンク６が備えられ、この蓄熱タンク６の下層部側から熱媒循環路３８−１に流れ、たとえば、排熱源に循環させて加熱した高温の熱媒ＨＭ１が蓄熱タンク６の上層部に戻される。これにより階層状態の蓄熱が行われる。蓄熱タンク６はたとえば、開放式の蓄熱タンクが用いられる。熱媒ＨＭ１は排熱源側の冷却用熱媒であり、排熱源から熱を回収し、蓄熱タンク６に蓄熱させる。蓄熱タンク６にはタンク内の上層、中層および下層の熱媒温度を検出する複数の温度センサが備えられ、温度センサ４０−１の検出温度Ｔ１は上層の熱媒温度を表す。この蓄熱機能により、給湯機能では熱媒ＨＭ１の熱を給水Ｗに熱交換し、湯ＨＷを給湯する。
【００５６】
給湯時、給水路３８−２に供給される給水Ｗは熱交換器４２−１に流入する。このとき、循環ポンプ４４−１を駆動することにより、熱媒ＨＭ１が蓄熱タンク６の上層側から熱媒循環路３８−３を通じて熱交換器４２−１に流れる。熱交換器４２−１では熱媒ＨＭ１の熱が給水Ｗに熱交換され、熱媒ＨＭ１の熱により、給水Ｗから湯ＨＷが生成される。この湯ＨＷが蓄熱給湯装置３４−１の給湯路３８−４から給湯される。
【００５７】
給水路３８−２にはたとえば蓄熱給湯装置３４−１の入口側に、給水温度Ｔ２を検出する温度センサ４０−２が設置されている。この給水路３８−２には、混合弁４６−１が設置され、この混合弁４６−１を介して給水Ｗの一部を分岐して給湯路３８−４側に流すバイパス路３８−５が設置されている。これにより混合弁４６−１の開度比率に応じた混合比で湯ＨＷに給水Ｗを混合することができる。したがって、蓄熱タンク６の熱媒ＨＭ１の熱量が設定温度Ｔの湯ＨＷを得るに必要な熱量以上であれば、湯ＨＷのみ、または湯ＨＷと給水Ｗの混合水により設定温度Ｔの湯ＨＷを出湯させることができるが、熱量が不足していれば、湯ＨＷの出湯温度は設定温度Ｔ未満となる。そのほか、給水路３８−２には、給水Ｗの流量を検出する流量センサ５０−１を備えており、この検出流量を熱媒ＨＭ１と給水Ｗの熱交換処理に利用する。また、給湯路３８−４には、熱交換後の温度を検出する温度センサ４０−３や出湯時の湯ＨＷの温度を検出する温度センサ４０−４が備えられている。
【００５８】
補助加熱装置３４−２の給湯路３８−７には、蓄熱給湯装置３４−１の給湯路３８−４が供給管３８−６を介して接続されており、給湯路３８−４は給湯路３８−７と連続した通水路を構成する。これにより蓄熱給湯装置３４−１から出湯した湯ＨＷが補助加熱装置３４−２に供給される。この給湯路３８−７には、たとえば熱交換器４２−２よりも上流側で分岐され、混合弁４６−３を介して熱交換器４２−２よりも下流側に接続されたバイパス路３８−８が設置されている。このとき給湯路３８−７に流れる湯ＨＷの温度が設定温度Ｔであれば補助加熱装置３４−２による補助加熱処理は不要であり、その温度を維持させて補助加熱装置３４−２から出湯させればよい。そのほか、給湯路３８−７には、補助加熱装置３４−２に流入する湯ＨＷの流量を検出する流量センサ５０−２を備えている。補助加熱処理では、検出流量をバーナ４３の燃焼制御や循環ポンプ４４−２の動作制御に利用すればよい。
【００５９】
補助加熱装置３４−２には、たとえばバックアップ熱源機の一例として、燃料ガスを燃焼させるバーナ４３を備える。補助加熱に利用する熱源は、バーナ４３の燃焼排気の熱のほか、電熱や太陽熱を利用してもよい。補助加熱装置３４−２は、補助加熱を行う場合、循環ポンプ４４−２を動作させて熱媒循環路３８−９に第２の熱媒ＨＭ２を循環させ、バーナ４３の燃焼熱を熱交換器４２−３で熱媒ＨＭ２に熱交換させる。このバーナ４３の燃焼熱量は、たとえば熱交換後の熱媒ＨＭ２が所定温度Ｔ９として、たとえば８０〔℃〕になるように調整される。この熱媒ＨＭ２の温度は、たとえば熱交換後の熱媒ＨＭ２の温度を検出する温度センサ４０−９によって検出される。これにより、熱媒ＨＭ１の熱量不足をバーナ４３による熱媒ＨＭ２の加熱により補填する。そのほか、熱媒循環路３８−９には、熱媒ＨＭ２の圧力を制御するためのアキュームレータ５２を備えてもよい。
【００６０】
補助加熱処理では、給湯路３８−７の入側に設置された温度センサ４０−６の検出温度Ｔ６が設定温度Ｔを下回った場合に、熱交換器４２−２に湯ＨＷを流入させ、熱媒ＨＭ２と湯ＨＷとを熱交換させ、湯ＨＷを加熱させる。熱交換器４２−２の出側の湯ＨＷの温度Ｔ７が温度センサ４０−７により検出される。熱交換後の湯ＨＷは、混合弁４６−４により給湯路３８−７側とバイパス路３８−８側の開度比率に応じた混合比で熱交換前の湯ＨＷを混合することが可能である。すなわち、熱交換後の湯ＨＷの検出温度Ｔ７が設定温度Ｔより高ければ、バイパス路３８−８から熱交換前の湯ＨＷと所定の混合比で混合し、設定温度Ｔの混合水ＨＷを出湯させる。この混合水ＨＷの温度は給湯路３８−７にある温度センサ４０−８で検出され、この検出温度Ｔ８が混合水ＨＷを設定温度Ｔに調整する混合弁４６−４の開度調整に用いられる。
【００６１】
＜燃料電池ユニット３６の構成＞
燃料電池ユニット３６は、蓄熱給湯装置３４−１の排熱源の一例であり、この熱源として燃料電池４８を備えている。燃料電池ユニット３６には、熱交換器４２−４が設置され、排気路３８−１０を通じて燃料電池４８の排気ＨＭ３が流れる。また熱交換器４２−４には、熱媒循環路３８−１が設置されている。循環ポンプ４４−３を動作させることで、熱媒ＨＭ１は、熱交換器４２−４に対して循環し、排気路３８−１０に流れる高温の排気ＨＭ３の排熱によって加熱される。熱媒循環路３８−１には、熱交換器４２−４の入側温度Ｔ１０が温度センサ４０−１０により検出され、出側温度Ｔ１１が温度センサ４０−１１により検出される。
【００６２】
熱媒ＨＭ１は、蓄熱タンク６の下層側から熱媒循環路３８−１に流され、熱交換器４２−４で排熱との熱交換後、蓄熱タンク６の上層側に戻される。これにより、熱媒ＨＭ１の階層蓄熱が行われる。蓄熱タンク６には、上層側から下層側に向けて、高さの異なる位置に複数の温度センサを備える。温度センサ４０−１は、蓄熱タンク６の最上層側の熱媒温度を検出する。温度センサ４０−５は、温度センサ４０−１よりも低い位置での熱媒の温度を検出する。
【００６３】
そのほか、このコージェネレーションシステム３０には、たとえば蓄熱給湯装置３４−１を制御する蓄熱給湯装置制御部６０−１、補助加熱装置３４−２を制御する補助加熱装置制御部６０−２、燃料電池ユニット３８を制御する燃料電池ユニット制御部６０−３を備えている。また各制御部と通信して指示情報のやりとりを行うリモコン装置６４（図７）を備えてもよい。
【００６４】
＜蓄熱タンク６内の蓄熱状態＞
図６は、蓄熱タンク内の状態例を示している。蓄熱タンク６の上層にある温度センサ４０−１の設置位置は、たとえば補助加熱を行う熱媒ＨＭ２の加熱能力や加熱速度に応じて設定してもよい。温度センサ４０−１の位置は少なくとも、熱媒ＨＭ１の熱量が給湯に使用される前にバーナ４３の立ち上げを完了する時間を確保可能な容積レベルの位置で熱媒ＨＭ１の温度を検出する位置であればよい。たとえば、規制流量２４〔リットル／ｍｉｎ〕を１０〔秒〕で加熱可能である場合は、熱媒量が４〔リットル〕以上に相当する容積レベルの位置に設定し、その位置の熱媒温度を検出する。図中、破線Ｘは上層側の熱媒ＨＭ１と、下層側の低温の熱媒ＬＨＭ１の分水嶺の仮想線を示している。
【００６５】
蓄熱タンク６の蓄熱状態は、たとえば温度センサ４０−１の検出温度Ｔ１が給湯要求の設定温度Ｔよりも所定温度βだけ高い温度か否かで判断する。すなわち、蓄熱状態は、蓄熱タンク６に溜められた熱媒ＨＭ１が設定温度Ｔでの給湯が行えるか否かにより判断する。これにより検出温度Ｔ１がＴ１＜（Ｔ＋β）であれば、蓄熱なしと判断し、またＴ１≧（Ｔ＋β）であれば、蓄熱ありと判断すればよい。
【００６６】
＜制御部について＞
図７は、コージェネレーションシステム３０の制御部の一例を示している。この制御部６２には通信機能を備えるコンピュータで構成される蓄熱給湯装置制御部６０−１、補助加熱装置制御部６０−２、燃料電池ユニット制御部６０−３およびリモコン制御部６０−４が含まれる。
蓄熱給湯装置制御部６０−１は、蓄熱給湯装置３４−１の制御手段であり、プロセッサ６６−１、メモリ部６８−１、システム通信部７０−１、入出力部（Ｉ／Ｏ）７２−１を備え、蓄熱給湯装置３４−１の給湯制御を行う。プロセッサ６６−１は、メモリ部６８−１にあるＯＳ（Operating System）や給湯プログラムを実行し、システム通信部７０−１を介して補助加熱装置制御部６０−２、燃料電池ユニット制御部６０−３およびリモコン制御部６０−４と連携し、給湯制御に必要な情報処理を実行する。メモリ部６８−１にはＲＯＭ（Read-Only Memory）やＲＡＭ（Random-Access Memory）が含まれる。このメモリ部６８−１にはデータを格納するハードディスク装置や不揮発性メモリなどの記憶素子が用いられる。ＲＡＭは情報処理のワークエリアを構成する。システム通信部７０−１は、補助加熱装置制御部６０−２、燃料電池ユニット制御部６０−３、リモコン制御部６０−４側のシステム通信部と有線または無線で通信を行い、制御に必要な情報の送受を行う。Ｉ／Ｏ７２−１には蓄熱給湯装置３４−１にある温度センサ４０−１などの各種温度センサ、流量センサ５０−１から検出信号を受け、混合弁４６−１や循環ポンプ４４−１の制御信号を出力する。
【００６７】
補助加熱装置制御部６０−２は、補助加熱装置３４−２の制御手段であり、プロセッサ６６−２、メモリ部６８−２、システム通信部７０−２、Ｉ／Ｏ７２−２を備え、補助加熱装置３４−２の給湯制御を行う。プロセッサ６６−２は、メモリ部６８−２にあるＯＳや給湯プログラムを実行し、システム通信部７０−２を介して蓄熱給湯装置制御部６０−１、燃料電池ユニット制御部６０−３およびリモコン制御部６０−４と連携し、給湯制御に必要な情報処理を実行する。メモリ部６８−２にはＲＯＭやＲＡＭが含まれる。このメモリ部６８−２にはデータを格納するハードディスク装置や不揮発性メモリなどの記憶素子が用いられる。ＲＡＭは情報処理のワークエリアを構成する。システム通信部７０−２は、蓄熱給湯装置制御部６０−１、燃料電池ユニット制御部６０−３、リモコン制御部６０−４側のシステム通信部と有線または無線で通信を行い、制御に必要な情報の送受を行う。Ｉ／Ｏ７２−２には補助加熱装置３４−２にある温度センサ４０−６などの各種温度センサ、流量センサ５０−２から検出信号を受け、混合弁４６−４、循環ポンプ４４−２、バーナ４３の燃焼制御部７４の制御信号を出力する。
【００６８】
燃料電池ユニット制御部６０−３は、燃料電池ユニット３６の制御手段であり、プロセッサ６６−３、メモリ部６８−３、システム通信部７０−３、Ｉ／Ｏ７２−３を備え、燃料電池ユニット３６の駆動制御を行う。プロセッサ６６−３は、メモリ部６８−３にあるＯＳや給湯プログラムを実行し、システム通信部７０−３を介して蓄熱給湯装置制御部６０−１、補助加熱装置制御部６０−２およびリモコン制御部６０−４と連携し、給湯制御に必要な情報処理を実行する。メモリ部６８−３にはＲＯＭやＲＡＭが含まれる。このメモリ部６８−３にはデータを格納するハードディスク装置や不揮発性メモリなどの記憶素子が用いられる。ＲＡＭは情報処理のワークエリアを構成する。システム通信部７０−３は、蓄熱給湯装置制御部６０−１、補助加熱装置制御部６０−２、リモコン制御部６０−４側のシステム通信部と有線または無線で通信を行い、制御に必要な情報の送受を行う。Ｉ／Ｏ７２−３は燃料電池ユニット３６にある温度センサ４０−１０、４０−１１から検出信号を受け、循環ポンプ４４−３、燃料電池制御関係のその他７６の制御信号を出力する。
【００６９】
リモコン制御部６０−４はリモコン装置６４に備えられ、独立した蓄熱給湯装置制御部６０−１、補助加熱装置制御部６０−２、燃料電池ユニット制御部６０−３とコンピュータ通信により連携する。
【００７０】
＜連携制御の処理手順＞
図８は、コージェネレーションシステム３０を構成する各装置の連係制御の概要を示している。図８に示す処理内容は、本開示の給湯システムの給湯プログラム、コージェネレーションシステムの制御方法の一例である。
この処理手順について、リモコン装置６４では、起動時にイニシャライズを実行し（Ｓ２１）、入力受付処理（Ｓ２２）、表示出力処理（Ｓ２３）を実行する。入力受付処理ではユーザーにより初期設定が行われる。この初期設定には、たとえば蓄熱給湯装置３４−１、補助加熱装置３４−２に給湯の設定温度Ｔの入力が行われ、燃料電池ユニット３６に対する運転のＯＮ／ＯＦＦの切替えが含まれる。表示出力処理ではリモコン装置６４の表示部に入力情報や出力情報が提示される。
【００７１】
燃料電池ユニット３６では、イニシャライズを実行し（Ｓ３１）、熱回収処理（Ｓ３２）を実行する。熱回収処理は、リモコン装置３６からの運転ＯＮ／ＯＦＦの切替えにより、その処理の開始または終了が指示される。
【００７２】
蓄熱給湯装置３４−１では、イニシャライズを実行し（Ｓ４１）、蓄熱給湯処理Ｉ（Ｓ４２）を実行する。この蓄熱給湯処理は、本開示の給湯処理の一例であり、リモコン装置６４から設定情報として設定温度Ｔを受け、湯ＨＷの出湯温度を設定温度Ｔに制御する。そして、この蓄熱給湯処理には、補助加熱装置３４−２に対して蓄熱タンク６の蓄熱状態情報として、「蓄熱あり」または「蓄熱なし」を通知する。その他、蓄熱給湯装置３４−１は、管理処理としてメンテナンスなどを行ってもよい。
【００７３】
補助加熱装置３４−２では、イニシャライズを実行し（Ｓ５１）、補助加熱処理Ｉ（Ｓ５２）を実行する。この補助加熱処理では、リモコン装置６４から設定情報として設定温度Ｔと、蓄熱給湯装置３４−１からの蓄熱状態情報である「蓄熱あり」または「蓄熱なし」を受ける。そして、補助加熱装置３４−２では、蓄熱給湯装置３４−１での出湯温度を基準とし、蓄熱タンク６内に蓄熱があるか否か、入水した湯の温度が設定温度Ｔから所定の温度差か否かによって補助加熱処理の実行と停止を制御する。その他、補助加熱装置３４−２は、管理処理としてメンテナンスなどを行ってもよい。
【００７４】
＜熱回収処理＞
図９は、燃料電池ユニット３６の熱回収処理の処理手順を示している。
燃料電池ユニット３６では、運転がＯＮであるかを判定し（Ｓ３２１）、運転ＯＮであれば（Ｓ３２１のＹＥＳ）、燃料電池４８を駆動する（Ｓ３２２）。燃料電池４８の駆動では、熱回収後のＯＵＴ温度を検出する温度センサ４０−１１の検出温度Ｔ１１が一定温度として、たとえば７５〔℃〕になるように循環ポンプ４４−３の回転を制御する（Ｓ３２３）。
運転ＯＮでなければ（Ｓ３２１のＮＯ）、燃料電池４８の駆動を停止する、または停止状態を維持させる（Ｓ３２４）。燃料電池４８の駆動停止では循環ポンプ４４−３の回転を停止させる（Ｓ３２５）。
【００７５】
＜蓄熱給湯処理Ｉ＞
図１０は、蓄熱給湯装置３４−１の蓄熱給湯処理（Ｓ４２）の処理の一例を示している。
蓄熱給湯装置制御部６０−１は、蓄熱タンク６内の検出温度状態などから蓄熱タンクに蓄熱ありか否かを判断し（ステップＳ４２１）、蓄熱があれば（ステップＳ４２１のＹＥＳ）、少なくとも補助加熱装置３４−２に対して『蓄熱あり』の蓄熱状態情報を送信する（ステップＳ４２２）。また、蓄熱がなければ（ステップＳ４２１のＮＯ）、少なくとも補助加熱装置３４−２に対して『蓄熱なし』の蓄熱状態情報を送信する（ステップＳ４２３）。蓄熱状態は、既述のように、入力された設定温度Ｔと蓄熱タンク６内の温度センサ４０−１、４０−５等の検出温度などを利用して判断すればよい。
【００７６】
蓄熱給湯装置制御部６０−１は、流量センサ５０−１の検出結果から給湯使用か否かを判断し（ステップＳ４２４）、給湯使用であれば（ステップＳ４２４のＹＥＳ）、蓄熱を給水Ｗに熱交換させる（ステップＳ４２５）。そして、蓄熱給湯装置制御部６０−１は、設定温度Ｔでの給湯が可能かの判断として、温度センサ４０−３で検出される温度Ｔ３が設定温度Ｔよりも高いかを判断する（ステップＳ４２６）。すなわちこの判断は、蓄熱タンクに蓄熱ありか否かの判断である。設定温度Ｔでの給湯が可能な場合（ステップＳ４２６のＹＥＳ）、温度センサ４０−４の検出温度が設定温度Ｔになるように混合弁４６−１の開度を制御する（ステップＳ４２７）。
【００７７】
また、設定温度Ｔでの給湯できない場合（ステップＳ４２６のＮＯ）、蓄熱給湯装置３４−１は、設定温度Ｔに出来る限り近い温度で補助加熱装置３４−２側に給湯すればよい。
また、蓄熱給湯装置制御部６０−１は、給湯使用でなければ（ステップＳ４２４のＮＯ）、給湯を停止させる（ステップＳ４２９）。
【００７８】
なお、蓄熱タンク６の蓄熱状態情報の送信は、たとえば給湯要求が発生したときや、蓄熱タンク６内の状態が変化したとき、給湯要求の設定温度Ｔが変化したときなど、状態変化時を契機に行ってもよい。
【００７９】
また蓄熱給湯装置３４−１は、たとえば蓄熱状態情報として、温度センサ４０−１、４０−５等の検出温度情報のみを補助加熱装置３４−２やリモコン装置６４に送信してもよく、この場合、蓄熱ありか否かの判断は、補助加熱装置３４−２やリモコン装置６４でおこなってもよい。
【００８０】
＜補助加熱処理Ｉ＞
図１１は、補助加熱装置３４−２の補助加熱処理Ｉの一例を示している。
補助加熱装置制御部６０−２には、たとえばメモリ部６８−２に対し、給湯機設定温度としてリモコン装置６４から通知された設定温度Ｔが設定される（ステップＳ５２１）。この給湯設定温度は、補助加熱装置３４−２の給湯温度の一例であり、給湯する目標温度である。この給湯設定温度には、初期値として、設定温度Ｔが設定される。給湯使用かを判断し（ステップＳ５２２）、給湯使用であれば（ステップＳ５２２のＹＥＳ）、蓄熱タンク６が『蓄熱あり』か否かを判断する（ステップＳ５２３）。この給湯使用の判断は、たとえば流量センサ５０−２の検出結果を参照して判断すればよい。蓄熱ありの場合（ステップＳ５２３のＹＥＳ）、温度センサ４０−６を参照し、入水温度である検出温度Ｔ６が設定温度Ｔに対して所定のしきい値Ｋとして、たとえば２〔℃〕の範囲（Ｔ−Ｋ）以上か否かを判断する（ステップＳ５２４）。入水温度がしきい値Ｋの範囲以上である場合（ステップＳ５２４のＹＥＳ）、メモリ部６８−２の給湯機設定温度として、このときの検出温度Ｔ６である入水温度（Ｔ−α）を記憶する（ステップＳ５２５）。記憶する「α」は、設定温度Ｔに対する検出した入水温度Ｔ６の差分温度である。尚、混合弁４６−４がバイパス路３８−８側へ全開状態であれば、温度センサ４０−８の検出温度Ｔ８を給湯機設定温度として記憶してもよい。
【００８１】
そして、補助加熱装置３４−２は、加熱動作を停止または停止状態を維持させ、または混合弁４６−４をバイパス路３８−８側へ全開状態として、検出温度状態で湯ＨＷを給湯負荷側に出湯させる（ステップＳ５２６）。
【００８２】
また、蓄熱タンク６が「蓄熱なし」の場合（ステップＳ５２３のＮＯ）や、入水温度がしきい値Ｋの範囲外の場合（ステップＳ５２４のＮＯ）、この入水温度が給湯機設定温度以上の温度か否かを判断し（ステップＳ５２７）、給湯機設定温度以上の場合（ステップＳ５２７のＹＥＳ）、そのままの温度状態で出湯させ（ステップＳ５２６）、温度が低い場合（ステップＳ５２７のＮＯ）、温度センサ４０−８が設定温度Ｔに成るように混合弁４６−３を制御する（ステップＳ５２８）。
さらに、給湯使用でない場合（ステップＳ５２２のＮＯ）、給湯を停止させる（ステップＳ５２９）。
【００８３】
なお、補助加熱装置３４−２に対する入水温度Ｔ６が給湯機設定温度に満たない場合は、給湯機設定温度になるように加熱動作を行う。しかし、給湯機設定温度になっている場合には、加熱動作は行わず、その温度のまま給湯させる。
【００８４】
＜第３の実施の形態の効果＞
この実施の形態によれば、以下のような効果が得られる。
【００８５】
(1) 蓄熱給湯装置３４−１が設定温度Ｔで給湯した場合、湯の通水上で予め想定したしきい値Ｋの範囲内の温度変化であれば補助加熱装置３４−２でバーナ燃焼による補助加熱処理を行わないので、給湯を行う度に補助加熱処理が発生するのを防止でき、燃料ガスの消費量を抑えることができる。
【００８６】
(2) 蓄熱タンク６内の蓄熱状態に応じて補助加熱を行うか否かを判断することで、蓄熱した熱エネルギーを有効に利用することができる。
【００８７】
(3) 補助加熱装置３４−２は、蓄熱給湯装置３４−１から取り込んだ湯の検出温度を給湯温度に設定し、この給湯温度を基準にバーナ４３の燃焼制御を行うことで、補助加熱の有無によって負荷への給湯温度を変化させず、安定的な給湯処理が実行できる。
【００８８】
(4) 補助加熱装置３４−２から取り込んだ湯の検出温度を次の給湯温度に設定することで、蓄熱した熱エネルギーを利用する場合と同等な温度で給湯し、過剰な補助加熱を行わないので、燃料ガスの無駄を防止できる。
【００８９】
〔第４の実施の形態〕
【００９０】
図１２は、第４の実施の形態に係るコージェネレーションシステム３０を構成する各装置の連係制御の概要を示している。この図１２に示す連係制御は、本願発明の給湯プログラムの一例であり、斯かる処理内容、処理手順に本願発明は限定されない。
【００９１】
図１２に示す連係制御において、リモコン装置６４の制御処理ステップＳ２１〜ステップＳ２３、燃料電池ユニットの制御処理ステップＳ３１、ステップＳ３２は図８に示す処理と同様であるので、説明を割愛する。
【００９２】
蓄熱給湯装置３４−１では、イニシャライズを実行し（Ｓ４１）、蓄熱給湯処理ＩＩ（Ｓ４２）を実行する。この蓄熱給湯処理は、本開示の給湯処理の一例であり、リモコン装置６４から設定情報として設定温度Ｔを受け、湯ＨＷの出湯温度を設定温度Ｔに制御する。そして、この蓄熱給湯処理には、補助加熱装置３４−２に対して蓄熱タンク６の蓄熱状態情報として、「蓄熱あり」または「蓄熱なし」を通知するとともに、補助加熱装置３４−２から温度センサ４０−６で検出した入水温度情報の通知を受け、この入水温度に基づいて給湯温度を調整する。
【００９３】
補助加熱装置３４−２では、イニシャライズを実行し（Ｓ５１）、補助加熱処理ＩＩ（Ｓ５２）を実行する。この補助加熱処理では、リモコン装置６４から設定情報として設定温度Ｔを受け、湯ＨＷの出湯温度を設定温度Ｔに制御する。また蓄熱給湯装置３４−１からの蓄熱状態情報である「蓄熱あり」または「蓄熱なし」に応じて、バーナ４３の燃焼制御を含む湯ＨＷの加熱制御などを行う。また、蓄熱給湯装置３４−１から供給された湯ＨＷの入水温度を検出し、この検出温度がリモコン装置６４から設定された設定温度Ｔと一致しない場合は、給湯温度を修正させるために、蓄熱給湯装置３４−１側に入水温度情報を通知する。
【００９４】
＜蓄熱給湯処理ＩＩ＞
図１３は、蓄熱給湯装置３４−１の蓄熱給湯処理（Ｓ４２）の処理の一例を示している。
蓄熱給湯装置制御部６０−１には、蓄熱給湯装置３４−１からの給湯温度として供給温度にリモコン装置６４から設定された設定温度Ｔを記憶し（ステップＳ６１）、蓄熱タンク６内の蓄熱状態の判断が行われる。蓄熱状態の判断処理や給湯使用判断のステップＳ６２〜Ｓ６５は、図１０のステップＳ４２１〜ステップＳ４２４と同様であり、その説明を割愛する。ただし、蓄熱状態の判断基準となる設定温度Ｔは、この場合、記憶された供給温度となる。
【００９５】
給湯使用の場合（ステップＳ６５のＹＥＳ）、補助加熱装置３４−２から入水温度情報を受信しているかを確認し（ステップＳ６６）、受信している場合（ステップＳ６６のＹＥＳ）、この入水温度が設定温度Ｔよりも小さいか否かを判断する（ステップＳ６７）。入水温度が設定温度Ｔよりも小さい場合（ステップＳ６７のＹＥＳ）、蓄熱給湯装置制御部６０−１は供給温度を上げる補正を行う（ステップＳ６８）。また、入水温度が設定温度Ｔよりも大きい場合（ステップＳ６９のＹＥＳ）、蓄熱給湯装置制御部６０−１は供給温度を下げる補正を行う（ステップＳ７０）。この供給温度は、蓄熱給湯装置３４−１の給湯温度である。すなわち、この蓄熱給湯処理ＩＩでは、コージェネレーションシステム３０が蓄熱給湯装置３４−１からの出湯温度を基準として補助加熱処理を行うとともに、補助加熱装置３４−２で検出した水温度情報に基づくフィードバック制御によって、蓄熱給湯装置３４−１の出湯温度を調整することで、設定温度Ｔで湯を供給する。
【００９６】
蓄熱給湯装置３４−１では、補正された給湯温度により蓄熱を給水Ｗに熱交換する（ステップＳ７１）。蓄熱給湯装置制御部６０−１は、設定温度Ｔでの給湯が可能かの判断として、温度センサ４０−３で検出される温度Ｔ３が供給温度よりも高いかを判断する（ステップＳ７２）。すなわちこの判断は、蓄熱タンクに蓄熱ありか否かの判断である。給湯温度での給湯が可能な場合（ステップＳ７２のＹＥＳ）、温度センサ４０−４の検出温度Ｔ４が供給温度になるように混合弁４６−１を制御する（ステップＳ７３）。
【００９７】
また、設定温度Ｔでの給湯できない場合（ステップＳ７２のＮＯ）、蓄熱給湯装置３４−１は、できる限り給湯温度に近い温度となるように補助加熱装置３４−２側に給湯すればよい。
【００９８】
また、蓄熱給湯装置３４−１は、入水温度情報を受信していない場合（ステップＳ６６のＮＯ）は、記憶されている供給温度のまま蓄熱を給水Ｗに熱交換させる処理（ステップＳ７１）に移行する。
【００９９】
給湯使用でない場合（ステップＳ６５のＮＯ）には、給湯を停止する（ステップＳ７５）。
【０１００】
＜補助加熱処理ＩＩ＞
図１４は、補助加熱装置３４−２の補助加熱処理ＩＩの一例を示している。
補助加熱装置制御部６０−２には、たとえばメモリ部６８−２に対し、入水温度差記録として「０」が記憶される（ステップＳ８１）。この入水温度差記録は、本開示の差分温度情報の一例であり、設定温度Ｔと補助加熱装置３４−２の入水温度の温度差である。蓄熱給湯装置３４−１が「蓄熱あり」状態で給湯し、その入水温度が設定温度Ｔに対してしきい値Ｋとして、たとえば２〔℃〕の範囲以上か否かの湯温に関する記録である。
【０１０１】
給湯使用かを判断し（ステップＳ８２）、給湯使用であれば（ステップＳ８２のＹＥＳ）、蓄熱タンク６が『蓄熱あり』か否かを判断する（ステップＳ８３）。この給湯使用の判断は、たとえば流量センサ５０−２の検出結果を参照して判断すればよい。『蓄熱あり』の場合（ステップＳ８３のＹＥＳ）、温度センサ４０−６を参照し、検出温度Ｔ６が設定温度Ｔに対して所定のしきい値Ｋとして、たとえば２〔℃〕の範囲（Ｔ−Ｋ）以上か否かを判断する（ステップＳ８４）。入水温度がしきい値Ｋの範囲以上である場合（ステップＳ８４のＹＥＳ）、設定温度と入水温度とを減算し、記憶している入水温度差記録と一致するかを判断する（ステップＳ８５）。減算値が入水温度差記録と一致しない場合（ステップＳ８５のＮＯ）、この減算値をメモリ部６８−２の入水温度差記録として新たに記憶させ（ステップＳ８６）、この入水温度差記録や入水温度を入水温度情報として蓄熱給湯装置３４−１に送信する（ステップＳ８７）。すなわち、入水温度差記録と、設定温度と入水温度の温度差を比較し、変化があると、その時点の温度差を新たに入水温度差記録として記録し、同時に入水温度情報として入水温度や温度差などを蓄熱給湯装置３４−１に送信する。
【０１０２】
入水温度が設定温度と同一またはそれ以上の場合（ステップＳ８８のＹＥＳ）、補助加熱動作を停止させる。このとき混合弁４６−４をバイパス側に設定すればよい。また、温度が低い場合（ステップＳ８８のＮＯ）、温度センサ４０−８が設定温度Ｔに成るように混合弁４６−４を制御する（ステップＳ９０）。
【０１０３】
また蓄熱タンク６に蓄熱なしの場合（ステップＳ８３のＮＯ）は、入水温度の差分算出を行わずに給湯処理を行えばよい。さらに、給湯使用でない場合（ステップＳ８２のＮＯ）、給湯停止すればよい（ステップＳ９１）。
【０１０４】
＜第４の実施の形態の効果＞
この実施の形態によれば、以下のような効果が得られる。
【０１０５】
(1) 補助加熱装置３４−２側の検出温度情報に基づいて蓄熱給湯装置３４−１の給湯温度を補正することで、給湯ユニット間での温度低下を考慮した給湯処理ができ、補助加熱処理の実行回数を低減することができる。
【０１０６】
(2) 補助加熱の実行回数を低減させ、蓄熱した熱エネルギーを優先的に利用することで、燃料ガスの消費量を低減できる。
【０１０７】
(3) 温度の低下状態に応じて蓄熱給湯装置３４−１の給湯温度が調整されるので、給湯システム３２の設置環境や季節毎の温度変化に対応し、要求した温度での給湯処理を行うことができる。
【０１０８】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施の形態等について説明した。本発明は、上記記載に限定されるものではない。特許請求の範囲に記載され、または発明を実施するための形態に開示された発明の要旨に基づき、当業者において様々な変形や変更が可能である。斯かる変形や変更が、本発明の範囲に含まれることは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１０９】
本発明の給湯システム、給湯プログラムおよびコージェネレーションシステムでは、補助加熱装置側に流入する入水温度に基づいて、補助加熱処理の実行を制御するとともに、給湯装置側の制御の補正を行うことで、回収した熱エネルギーの有効利用を図るとともに、燃料ガスの無駄を減らすことができ、有用である。
【符号の説明】
【０１１０】
２  給湯システム
４−１  第１の給湯ユニット
４−２  第２の給湯ユニット
５  接続管路
６  蓄熱タンク
８  熱源
１０−１、１０−２  熱交換部
１２−１、１２−２  温度検出部
１４−１、１４−２  制御部
１６−１、１６−２  記憶部
１８  バックアップ熱源機
２０  燃焼部
３０  コージェネレーションシステム
３２  給湯システム
３４−１  蓄熱給湯装置
３４−２  補助加熱装置
３６  燃料電池ユニット
３８−１、３８−３、３８−９  熱媒循環路
３８−２  給水路
３８−４、３８−７  給湯路
３８−５、３８−８  バイパス路
３８−６  供給管
３８−１０  排気路
４０−１、４０−２、４０−３、４０−４、４０−５、４０−６、４０−７、４０−８、４０−９、４０−１０、４０−１１  温度センサ
４２−１、４２−２  ４２−３、４２−４  熱交換器
４４−１、４４−２、４４−３  循環ポンプ
４６−１、４６−４  混合弁
４６−２、４６−３  水制御弁
４８  燃料電池
５０−１、５０−２  流量センサ
５２  アキュームレータ
６０−１  蓄熱給湯装置制御部
６０−２  補助加熱装置制御部
６０−３  燃料電池ユニット制御部
６０−４  リモコン制御部
６２  制御部
６４  リモコン装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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