(57)【要約】      （修正有）【課題】高い効率で運転することができる併用システムを提供する。【解決手段】選択制御部Ｃ１は、コジェネレーションシステムＣＧから供給される電気エネルギー及び熱エネルギーを熱動熱移送システムＡＣＳと電動熱移送システムＥＨＰとで利用する少なくとも２つの運転モードのうち、いずれか１つを自動選択して、熱エネルギー及び電気エネルギーの最適な利用を行う。運転制御部Ｃ２は、選択制御部Ｃ１により自動選択された運転モードに応じた運転を実行させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電気又は動力からなる第１エネルギーを供給するとともに、駆動時に生成される熱エネルギーである第２エネルギーを供給する併給システムと、
前記併給システムから供給される第１エネルギーを受けて駆動し、冷熱供給部から温熱供給部へ熱移送させる第１熱移送システムと、
駆動熱を受領して、冷熱供給部から温熱供給部へ熱移送させる第２熱移送システムと、
前記併給システムから供給される前記第１エネルギー及び前記第２エネルギーを前記第１熱移送システムと前記第２熱移送システムとで利用する少なくとも２つの運転モードのうち、いずれか１つを自動選択して、前記第１エネルギー及び前記第２エネルギーの最適な利用を行う選択制御部と、
前記選択制御部により自動選択された運転モードに応じた運転を実行させる運転制御部と、
を備えることを特徴とする併用システム。
【請求項２】
前記併給システムは、電気エネルギーを生成し、当該生成した電気エネルギーを前記第１エネルギーとして供給するとともに、前記第１エネルギーの生成に伴い生成される熱エネルギーを前記第２エネルギーとして供給するシステムであり、
前記運転モードは、
冷房運転に関する冷房運転モードとして、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを駆動熱として前記第２熱移送システムを駆動し、前記第２熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用する冷房運転モードと、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを駆動熱として前記第２熱移送システムを駆動し、前記第２熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用する一方、前記併給システムから供給される前記第１エネルギーで前記第１熱移送システムを駆動し、前記第１熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用するとともに、前記第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を前記第２熱移送システムの駆動熱として供給する冷房運転モードと、を少なくとも含み、
前記選択制御部は、前記併給システムにおいて生成される電気エネルギーに対する電気需要と、前記第２熱移送システムが出力できる冷房能力と、冷房需要とに基づいて、複数の冷房運転モードのうち、いずれか１つを自動選択することを特徴とする請求項１に記載された併用システム。
【請求項３】
前記併給システムは、前記第１エネルギーとして電気エネルギーを生成して供給するとともに、当該第１エネルギーの生成に伴い生成される熱エネルギーを前記第２エネルギーとして生成するシステムであり、
前記運転モードは、
暖房運転に関する暖房運転モードとして、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを暖房に直接利用する暖房運転モードと、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを駆動熱として前記第２熱移送システムを駆動し、大気から集熱された熱が移送される前記第２熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を暖房に利用する一方、前記併給システムから供給される前記第１エネルギーで前記第１熱移送システムを駆動し、前記第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を前記第２熱移送システムの駆動熱として供給する暖房運転モードと、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを暖房に直接利用する一方、前記併給システムから供給される前記第１エネルギーで前記第１熱移送システムを駆動し、大気から集熱された熱が移送される前記第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を暖房に利用する暖房運転モードと、を少なくとも含み、
前記選択制御部は、前記併給システムにおいて生成される電気エネルギーに対する電気需要と、前記併給システムから供給される前記第２エネルギーのエネルギー量と、暖房需要と、外気温度とに基づいて、複数の暖房運転モードのうち、いずれか１つを自動選択することを特徴とする請求項１又は２に記載された併用システム。
【請求項４】
前記運転モードは、
暖房運転に関する暖房運転モードとして、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを駆動熱として前記第２熱移送システムを駆動し、大気から集熱された熱が移送される前記第２熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を暖房に利用する暖房運転モードをさらに含むことを特徴とする請求項３に記載された併用システム。
【請求項５】
前記併給システムは、前記第１エネルギーとして電気エネルギーを生成して供給するとともに、当該第１エネルギーの生成に伴い生成される熱エネルギーを前記第２エネルギーとして供給するシステムであり、
前記運転モードは、
冷房運転に関する冷房運転モードとして、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを駆動熱として前記第２熱移送システムを駆動し、前記第２熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用する一方、前記併給システムから供給される前記第１エネルギーで前記第１熱移送システムを駆動し、前記第１熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用するとともに、前記第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を前記第２熱移送システムの駆動熱として供給する冷房運転モードと、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを駆動熱として前記第２熱移送システムを駆動し、前記第２熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用する一方、前記併給システムから供給される前記第１エネルギーで前記第１熱移送システムを駆動し、前記第１熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用するとともに、前記第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を大気に放熱する冷房運転モードと、を少なくとも含み、
前記選択制御部は、外気温度に基づいて、複数の冷房運転モードのうち、いずれか１つを自動選択することを特徴とする請求項１に記載された併用システム。
【請求項６】
前記併給システムは、前記第１エネルギーとして電気エネルギーを生成して供給するとともに、当該第１エネルギーの生成に伴い生成される熱エネルギーを前記第２エネルギーとして生成するシステムであり、
前記運転モードは、
暖房運転に関する暖房運転モードとして、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを駆動熱として前記第２熱移送システムを駆動し、大気から集熱された熱が移送される前記第２熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を暖房に利用する一方、前記併給システムから供給される前記第１エネルギーで前記第１熱移送システムを駆動し、前記第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を前記第２熱移送システムの駆動熱として供給する暖房運転モードと、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを暖房に直接利用する一方、前記併給システムから供給される前記第１エネルギーで前記第１熱移送システムを駆動し、大気から集熱された熱が移送される前記第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を暖房に利用する暖房運転モードと、を少なくとも含み、
前記選択制御部は、外気温度に基づいて、複数の暖房運転モードのうち、いずれか１つを自動選択することを特徴とする請求項１又は５に記載された併用システム。
【請求項７】
前記選択制御部は、前記併給システムから供給される前記第２エネルギーを冷温水の供給に利用し、かつ、前記併給システムにおいて生成される前記第１エネルギーが冷温水の供給への利用分と外部からの電力需要に合うように、前記運転モードを自動選択し運転負荷を自動調整することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載された併用システム。
【請求項８】
前記選択制御部は、前記併給システムから供給された前記第１エネルギーが前記併用システム内で消費されるように、前記運転モードを自動選択し運転負荷を自動調整することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載された併用システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、併用システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、圧縮式ヒートポンプシステムといった、電気又は動力からなるエネルギーで駆動して冷熱供給部から温熱供給部へ熱移送させる第１熱移送システムが知られている。また、これ以外にも、吸収式冷凍システム、吸収式ヒートポンプシステム又は吸着式冷凍システムといった、駆動熱を受領して冷熱供給部から温熱供給部へ熱移送させる第２熱移送システムが知られている。
【０００３】
これらの熱移送システムは、個々の熱移送システムが単独で利用されることもあるが、エネルギー利用効率を高めるために、各熱移送システムを併用するシステムが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１，２には、第１熱移送システムである圧縮式ヒートポンプシステムと、第２熱移送システムである吸収式冷凍システムとを備えた空調装置が開示されている。
【０００５】
また、この空調装置においては、圧縮式ヒートポンプシステムの圧縮機を駆動するための動力をガスエンジンから得るとともに、このガスエンジンの排気熱が吸収器式冷凍システムに利用されている。さらに、空調装置においては、圧縮式ヒートポンプシステムの冷媒回路において生じる凝縮熱が回収され、この回収された熱が、吸収式冷凍システムにおいて吸収器から再生器へ送られる吸収液の加熱に利用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−１４６３５５号公報
【特許文献２】特開２０００−５５５０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、このようなシステムにおいてはエネルギーの利用をマネージメントし、高い効率で運転することが求められている。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、高い効率で運転することができる併用システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
かかる課題を解決するために、本発明は、電気又は動力からなる第１エネルギーを供給するとともに、駆動時に生成される熱エネルギーである第２エネルギーを供給する併給システムと、併給システムから供給される第１エネルギーを受けて駆動し、冷熱供給部から温熱供給部へ熱移送させる第１熱移送システムと、駆動熱を受領して、冷熱供給部から温熱供給部へ熱移送させる第２熱移送システムと、併給システムから供給される第１エネルギー及び第２エネルギーを第１熱移送システムと第２熱移送システムとで利用する少なくとも２つの運転モードのうち、いずれか１つを自動選択して、第１エネルギー及び第２エネルギーの最適な利用を行う選択制御部と、選択制御部により自動選択された運転モードに応じた運転を実行させる運転制御部と、を備える併用システムを提供する。
【００１０】
ここで、本発明において、併給システムは、電気エネルギーを生成し、当該生成した電気エネルギーを第１エネルギーとして供給するとともに、第１エネルギーの生成に伴い生成される熱エネルギーを第２エネルギーとして供給するシステムであることが好ましい。この場合、運転モードは、冷房運転に関する冷房運転モードとして、併給システムから供給される第２エネルギーを駆動熱として第２熱移送システムを駆動し、第２熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用する冷房運転モードと、併給システムから供給される第２エネルギーを駆動熱として第２熱移送システムを駆動し、第２熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用する一方、併給システムから供給される第１エネルギーで第１熱移送システムを駆動し、第１熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用するとともに、第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を第２熱移送システムの駆動熱として供給する冷房運転モードと、を少なくとも含み、選択制御部は、併給システムにおいて生成される電気エネルギーに対する電気需要と、第２熱移送システムが出力できる冷房能力と、冷房需要とに基づいて、複数の冷房運転モードのうち、いずれか１つを自動選択することが好ましい。
【００１１】
また、本発明において、併給システムは、第１エネルギーとして電気エネルギーを生成して供給するとともに、当該第１エネルギーの生成に伴い生成される熱エネルギーを第２エネルギーとして生成するシステムであることが好ましい。この場合、運転モードは、暖房運転に関する暖房運転モードとして、併給システムから供給される第２エネルギーを暖房に直接利用する暖房運転モードと、併給システムから供給される第２エネルギーを駆動熱として第２熱移送システムを駆動し、大気から集熱された熱が移送される第２熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を暖房に利用する一方、併給システムから供給される第１エネルギーで第１熱移送システムを駆動し、第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を第２熱移送システムの駆動熱として供給する暖房運転モードと、併給システムから供給される第２エネルギーを暖房に直接利用する一方、併給システムから供給される第１エネルギーで第１熱移送システムを駆動し、大気から集熱された熱が移送される第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を暖房に利用する暖房運転モードと、を少なくとも含み、選択制御部は、併給システムにおいて生成される電気エネルギーに対する電気需要と、併給システムから供給される第２エネルギーのエネルギー量と、暖房需要と、外気温度とに基づいて、複数の暖房運転モードのうち、いずれか１つを自動選択することが好ましい。
【００１２】
また、本発明において、運転モードは、暖房運転に関する暖房運転モードとして、併給システムから供給される第２エネルギーを駆動熱として第２熱移送システムを駆動し、大気から集熱された熱が移送される第２熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を暖房に利用する暖房運転モードをさらに含むことが好ましい。
【００１３】
また、本発明において、併給システムは、第１エネルギーとして電気エネルギーを生成して供給するとともに、当該第１エネルギーの生成に伴い生成される熱エネルギーを第２エネルギーとして供給するシステムであることが好ましい。この場合、運転モードは、冷房運転に関する冷房運転モードとして、併給システムから供給される第２エネルギーを駆動熱として第２熱移送システムを駆動し、第２熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用する一方、併給システムから供給される第１エネルギーで第１熱移送システムを駆動し、第１熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用するとともに、第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を第２熱移送システムの駆動熱として供給する冷房運転モードと、併給システムから供給される第２エネルギーを駆動熱として第２熱移送システムを駆動し、第２熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用する一方、併給システムから供給される第１エネルギーで第１熱移送システムを駆動し、第１熱移送システムの冷熱供給部を流れる冷水を冷房に利用するとともに、第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を大気に放熱する冷房運転モードと、を少なくとも含み、選択制御部は、外気温度に基づいて、複数の冷房運転モードのうち、いずれか１つを自動選択することが好ましい。
【００１４】
また、本発明において、併給システムは、第１エネルギーとして電気エネルギーを生成して供給するとともに、当該第１エネルギーの生成に伴い生成される熱エネルギーを第２エネルギーとして生成するシステムであることが好ましい。この場合、運転モードは、暖房運転に関する暖房運転モードとして、併給システムから供給される第２エネルギーを駆動熱として第２熱移送システムを駆動し、大気から集熱された熱が移送される第２熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を暖房に利用する一方、併給システムから供給される第１エネルギーで第１熱移送システムを駆動し、第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を第２熱移送システムの駆動熱として供給する暖房運転モードと、併給システムから供給される第２エネルギーを暖房に直接利用する一方、併給システムから供給される第１エネルギーで第１熱移送システムを駆動し、大気から集熱された熱が移送される第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を暖房に利用する暖房運転モードと、を少なくとも含み、選択制御部は、外気温度に基づいて、複数の暖房運転モードのうち、いずれか１つを自動選択することが好ましい。
【００１５】
また、本発明において、選択制御部は、併給システムから供給される第２エネルギーを冷温水の供給に利用し、かつ、併給システムにおいて生成される第１エネルギーが冷温水の供給への利用分と外部からの電力需要に合うように、運転モードを自動選択し運転負荷を自動調整することが好ましい。
【００１６】
さらに、本発明において、選択制御部は、併給システムから供給された第１エネルギーが併用システム内で消費されるように、運転モードを自動選択し運転負荷を自動調整することが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、２つのエネルギーを高い効率で最適に利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本実施形態に係る併用システムの構成を模式的に示す説明図
【図２】冷房運転における運転モードの自動選択の処理を示すフローチャート
【図３】第１冷房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図
【図４】第２冷房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図
【図５】第３冷房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図
【図６】第４冷房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図
【図７】各冷房運転モードに対応する冷温水の温度関係を示す説明図
【図８】暖房運転における運転モードの自動選択の処理を示すフローチャート
【図９】第１暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図
【図１０】第２暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図
【図１１】第３暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図
【図１２】第４暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図
【図１３】第５暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図
【図１４】第６暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図
【図１５】各暖房運転モードに対応する冷温水の温度関係を示す説明図
【図１６】冷房運転における運転モードの自動選択の処理を示すフローチャート
【図１７】暖房運転における運転モードの自動選択の処理を示すフローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１は、本実施形態に係る併用システムの構成を模式的に示す説明図である。本実施形態に係る併用システムは、電気エネルギーと熱エネルギーとを併用して空調（冷暖房）を行うものであり、コジェネレーションシステムＣＧと、熱動熱移送システム（第２熱移送システム）ＡＣＳと、電動熱移送システム（第１熱移送システム）ＥＨＰと、屋外ラジエータＯＲと、室内ユニットＩＣと、制御部Ｃと、を有している。
【００２０】
コジェネレーションシステムＣＧは、ガスエンジンＧＥと、発電機ＧＮと、ウォータジャケットＷＪとで構成されている。
【００２１】
ガスエンジンＧＥは、図示しないガス供給元から供給されるガスを用いて駆動する。ガスエンジンＧＥの出力軸は、発電機ＧＮに接続されている。
【００２２】
発電機ＧＮは、ガスエンジンＧＥによって駆動されることにより発電する。発電機ＧＮによって発電された電力は、パワーコントローラＰＣを介して配電盤ＳＷＢＤに供給され、この配電盤ＳＷＢＤから併用システムに利用される各種の負荷や、コジェネレーションシステムＣＧによる電気利用が予定された外部負荷に供給される。この配電盤ＳＷＢＤには、グリッド電源（図示せず）が接続されており、発電機ＧＮにより発電された電力以外にも、グリッド電源からの電力も供給可能となっている。
【００２３】
ウォータジャケットＷＪは、ガスエンジンＧＥに設けられている。このウォータジャケットＷＪは、冷却用の冷却水（温水）が入口側から出口側へと流れることで、ガスエンジンＧＥを冷却する。
【００２４】
ウォータジャケットＷＪの出口側には、第１配管Ｒ１、第２配管Ｒ２、第３配管Ｒ３及び第４配管Ｒ４がこの順番で接続されており、第４配管Ｒ４は、熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱受領部ＤＨＰの入口側と接続されている。これらの配管Ｒ１〜Ｒ４により、ウォータジャケットＷＪから流出した温水を、熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱受領部ＤＨＰへ導く流路が形成される。
【００２５】
第１配管Ｒ１には、温水を循環させる動力源となる第１ポンプＰ１が設けられている。この第１ポンプＰ１は、温水が入口側からウォータジャケットＷＪの内部を経由して出口側に至るように運転される。また、第１配管Ｒ１、第２配管Ｒ２、第３配管Ｒ３及び第４配管Ｒ４の各接続部には、第１バルブＶ１、第２バルブＶ２及び第３バルブＶ３がそれぞれ設けられている。第１バルブＶ１から第３バルブＶ３は、それぞれ三方電磁弁である。
【００２６】
一方、熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱受領部ＤＨＰの出口側には、第５配管Ｒ５、第６配管Ｒ６、第７配管Ｒ７及び第８配管Ｒ８がこの順番で接続されており、第８配管Ｒ８は、ウォータジャケットＷＪの入口側と接続されている。これらの配管Ｒ５〜Ｒ８により、熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱受領部ＤＨＰから流出した温水を、ウォータジャケットＷＪへ導く流路が形成される。
【００２７】
また、第５配管Ｒ５、第６配管Ｒ６、第７配管Ｒ７及び第８配管Ｒ８の各接続部には、第４バルブＶ４、第５バルブＶ５及び第６バルブＶ６がそれぞれ設けられている。第４バルブＶ４から第６バルブＶ６は、それぞれ三方電磁弁である。
【００２８】
コジェネレーションシステムＣＧは、電気エネルギーを生成し、当該生成した電気エネルギーを供給するとともに、電気エネルギーの生成に伴い生成される熱エネルギーを供給する併給システムに相当する。
【００２９】
熱動熱移送システムＡＣＳは、冷媒を蒸発させる蒸発器と、蒸発器から導かれる冷媒蒸気を吸収液に吸収させる吸収器と、吸収器で冷媒の吸収を行った後の吸収液を導入してこの吸収液から冷媒を放出する再生器と、再生器から送り出された冷媒蒸気を凝縮する凝縮器と、を有している。この熱動熱移送システムＡＣＳは、冷凍機として使用する場合は蒸発器で冷熱を取り出し、ヒートポンプ装置として使用する場合は凝縮器で熱を取り出す。
【００３０】
熱動熱移送システムＡＣＳは、これを機能的に捉えた場合、冷熱供給部ＣＳＡと、温熱供給部ＨＳＡと、駆動熱受領部ＤＨＰと、で構成されている。
【００３１】
冷熱供給部ＣＳＡは、蒸発器に設けられており、入口側から出口側に流れる冷水を降温する。冷熱供給部ＣＳＡの入口側には、第９配管Ｒ９が接続されており、冷熱供給部ＣＳＡの出口側には、第１０配管Ｒ１０が接続されている。第９配管Ｒ９には、冷水を循環させる動力源となる第２ポンプＰ２が設けられている。この第２ポンプＰ２は、冷水が入口側から冷熱供給部ＣＳＡを経由して出口側に至るように運転される。
【００３２】
温熱供給部ＨＳＡは、凝縮器に設けられており、入口側から出口側に流れる温水を昇温する。温熱供給部ＨＳＡの入口側には、第１８配管Ｒ１８が接続されており、温熱供給部ＨＳＡの出口側には、第１３配管Ｒ１３が接続されている。この第１８配管Ｒ１８には、温水を循環させる動力源となる第３ポンプＰ３が設けられている。第３ポンプＰ３は、温水が入口側から温熱供給部ＨＳＡを経由して出口側に至るように運転される。
【００３３】
駆動熱受領部ＤＨＰは、再生器に設けられており、入口側から出口側に流れる温水から駆動熱を受領する。
【００３４】
この熱動熱移送システムＡＣＳは、駆動熱を受領して、冷熱供給部ＣＳＡから温熱供給部ＨＳＡへ熱移送させる第２熱移送システムに相当する。
【００３５】
電動熱移送システムＥＨＰは、電動機により駆動される圧縮機から吐出した冷媒を凝縮器、膨張弁、蒸発器を経て圧縮機に戻すように循環させ、蒸発器での吸熱や凝縮器での放熱を利用して冷暖房を行うものである。
【００３６】
電動熱移送システムＥＨＰは、冷熱供給部ＣＳＥと、温熱供給部ＨＳＥと、で構成されている。
【００３７】
冷熱供給部ＣＳＥは、蒸発器に設けられており、入口側から出口側に流れる冷水を降温する。冷熱供給部ＣＳＥの入口側には、第３２配管Ｒ３２が接続されており、冷熱供給部ＣＳＥの出口側には、第３３配管Ｒ３３が接続されている。第３２配管Ｒ３２には、冷水を循環させる動力源となる第４ポンプＰ４が設けられている。この第４ポンプＰ４は、通常、冷水が入口側から冷熱供給部ＣＳＥを経由して出口側に至るように運転されるが、必要に応じて、その向きを逆転して運転することが可能である。
【００３８】
温熱供給部ＨＳＥは、凝縮器に設けられており、入口側から出口側に流れる温水を昇温する。温熱供給部ＨＳＡの入口側には、第１１配管Ｒ１１が接続されており、温熱供給部ＨＳＥの出口側には、第１２配管Ｒ１２が接続されている。この第１１配管Ｒ１１には、温水を循環させる動力源となる第５ポンプＰ５が設けられている。第５ポンプＰ５は、温水が入口側から温熱供給部ＨＳＥを経由して出口側に至るように運転される。
【００３９】
この電動熱移送システムＥＨＰは、コジェネレーションシステムＣＧから供給される電気エネルギーを受けて駆動し、冷熱供給部ＣＳＥから温熱供給部ＨＳＥへ熱移送させる第１熱移送システムに相当する。
【００４０】
屋外ラジエータＯＲは、供給される冷温水が入口側から出口側へと流れることで大気と熱交換し、冷温水を昇降温する熱交換器である。後述する室内ユニットＩＣが冷房として利用される場合には、屋外ラジエータＯＲには温水が供給される。この場合において、屋外ラジエータＯＲは、大気と熱交換させることにより、温水を降温する。一方、室内ユニットＩＣが暖房として利用される場合には、屋外ラジエータＯＲには冷水が供給される。この場合において、屋外ラジエータＯＲは、大気と熱交換させることにより、冷水を昇温する。
【００４１】
屋外ラジエータＯＲの入口側には、第３１配管Ｒ３１が接続されており、屋外ラジエータＯＲの出口側には、第３４配管Ｒ３４が接続されている。
【００４２】
室内ユニットＩＣは、空調利用に供される室内に設けられ、供給される冷温水が入口側から出口側へと流れることで室内の空気と熱交換し、室内の空気を昇降温する熱交換器である。室内ユニットＩＣが冷房として利用される場合には、室内ユニットＩＣには冷水が供給される。この場合には、室内ユニットＩＣは、室内の空気と熱交換させることにより、室内の空気を降温（冷房）する。一方、室内ユニットＩＣが暖房として利用される場合には、室内ユニットＩＣには温水が供給される。この場合には、室内ユニットＩＣは、室内の空気と熱交換させることにより、室内の空気を昇温（暖房）する。
【００４３】
室内ユニットＩＣの入口側には、第１５配管Ｒ１５が接続されており、室内ユニットＩＣの出口側には、第１６配管Ｒ１６が接続されている。
【００４４】
本実施形態に係る併給システムでは、コジェネレーションシステムＣＧ、熱動熱移送システムＡＣＳ及び電動熱移送システムＥＨＰの間で熱エネルギーを授受することができるように、各配管が相互に接続されている。
【００４５】
まず、電動熱移送システムＥＨＰの温熱供給部ＨＳＥの出口側の第１２配管Ｒ１２と、熱動熱移送システムＡＣＳの冷熱供給部ＣＳＡの入口側の第９配管Ｒ９とは、第７バルブＶ７を介して接続されている。また、電動熱移送システムＥＨＰの温熱供給部ＨＳＥの入口側の第１１配管Ｒ１１と、熱動熱移送システムＡＣＳの冷熱供給部ＣＳＡの出口側の第１０配管Ｒ１０とは、第８バルブＶ８を介して接続されている。第７バルブＶ７及び第８バルブＶ８は、それぞれ四方電磁弁である。
【００４６】
屋外ラジエータＯＲの入口側の第３１配管Ｒ３１と、電動熱移送システムＥＨＰの冷熱供給部ＣＳＥの入口側の第３２配管Ｒ３２とは、第１３バルブＶ１３を介して接続されている。また、屋外ラジエータＯＲの出口側の第３４配管Ｒ３４と、電動熱移送システムＥＨＰの冷熱供給部ＣＳＥの出口側の第３３配管Ｒ３３とは、第１４バルブＶ１４を介して接続されている。第１３バルブＶ１３及び第１４バルブＶ１４は、それぞれ三方電磁弁である。
【００４７】
熱動熱移送システムＡＣＳの温熱供給部ＨＳＡの出口側の第１３配管Ｒ１３と、室内ユニットＩＣの入口側の第１５配管Ｒ１５とは、第１４配管Ｒ１４を介して接続されている。第１３配管Ｒ１３と第１４配管Ｒ１４との接続部には、第９バルブＶ９が設けられており、第１４配管Ｒ１４と第１５配管Ｒ１５との接続部には、第１０バルブＶ１０が設けられている。第９バルブＶ９及び第１０バルブＶ１０は、それぞれ三方電磁弁である。
【００４８】
熱動熱移送システムＡＣＳの温熱供給部ＨＳＡの入口側の第１８配管Ｒ１８と、室内ユニットＩＣの出口側の第１６配管Ｒ１６との接続部は、第１７配管Ｒ１７を介して接続されている。第１８配管Ｒ１８と第１７配管Ｒ１７との接続部には、第１２バルブＶ１２が設けられており、第１６配管Ｒ１６と第１７配管Ｒ１７との接続部には、第１１バルブＶ１１が設けられている。第１１バルブＶ１１及び第１２バルブＶ１２は、それぞれ三方電磁弁である。
【００４９】
第１３バルブＶ１３の残余のポートから、第９バルブＶ９の残余のポートまでの間には、第２７配管Ｒ２７、第２５配管Ｒ２５がこの順番で接続されている。第２７配管Ｒ２７と第２５配管Ｒ２５との接続部には、三方電磁弁である第２０バルブＶ２０が設けられている。
【００５０】
第１４バルブＶ１４の残余のポートから、第１２バルブＶ１２の残余のポートまでの間には、第２８配管Ｒ２８、第２６配管Ｒ２６がこの順番で接続されている。第２８配管Ｒ２８と第２６配管Ｒ２６との接続部には、三方電磁弁である第１９バルブＶ１９が設けられている。
【００５１】
第１１バルブＶ１１の残余のポートには、第１９配管Ｒ１９、第２１配管Ｒ２１、第２９配管Ｒ２９がこの順番で接続されており、第２９配管Ｒ２９の端部は、第２８配管Ｒ２８の中間部に接続されている。第１９配管Ｒ１９、第２１配管Ｒ２１及び第２９配管Ｒ２９の各接続部には、第１８バルブＶ１８及び第１６バルブＶ１６がそれぞれ設けられている。
【００５２】
第１０バルブＶ１０の残余のポートには、第２０配管Ｒ２０、第２２配管Ｒ２２、第３０配管Ｒ３０がこの順番で接続されており、第３０配管Ｒ３０の端部は、第２７配管Ｒ２７の中間部に接続されている。また、第２０配管Ｒ２０、第２２配管Ｒ２２及び第３０配管Ｒ３０の各接続部には、第１７バルブＶ１７及び第１５バルブＶ１５がそれぞれ設けられている。
【００５３】
第１バルブＶ１の残余のポートと、第１６バルブＶ１６の残余のポートとは、第２３配管Ｒ２３を介して接続される。また、第２バルブＶ２の残余のポートと、第１８バルブＶ１８の残余のポートとは、第３５配管Ｒ３５を介して接続される。
【００５４】
第３バルブＶ３の残余のポートには、第３６配管Ｒ３６が接続されており、この第３６配管Ｒ３６の端部は、第７バルブＶ７を介して第３７配管Ｒ３７に接続されている。この第３７配管Ｒ３７の端部は、第２０バルブＶ２０の残余のポートに接続されている。
【００５５】
第４バルブＶ４の残余のポートには、第３８配管Ｒ３８が接続されており、この第３８配管Ｒ３８の端部は、第８バルブＶ８を介して第３９配管Ｒ３９に接続されている。この第３９配管Ｒ３９の端部は、第１９バルブＶ１９の残余のポートに接続されている。
【００５６】
第５バルブＶ５の残余のポートと、第１７バルブＶ１７の残余のポートとは、第４０配管Ｒ４０を介して接続される。また、第６バルブＶ６の残余のポートと、第１５バルブＶ１５の残余のポートとは、第２４配管Ｒ２４を介して接続される。
【００５７】
制御部Ｃは、併用システムの制御を司るものである。この制御部Ｃは、選択制御部Ｃ１と、運転制御部Ｃ２とで構成されている。選択制御部Ｃ１は、コジェネレーションシステムＣＧから供給される電気エネルギー及び熱エネルギーを熱動熱移送システムＡＣＳと電動熱移送システムＥＨＰとで利用する少なくとも２つの運転モードのうち、いずれか１つを自動選択して、熱エネルギー及び電気エネルギーの最適な利用を行う。運転制御部Ｃ２は、選択制御部Ｃ１により自動選択された運転モードに応じた運転を実行させる。
【００５８】
制御部Ｃには、このような制御を行うために、各種センサ（図示せず）により検出された情報が入力されている。具体的には、室温センサＴ１は、室内ユニットＩＣが設けられた室内の空気の温度を検出する。エネルギー温度センサＴ２は、ウォータジャケットＷＪの出口近傍における温水の温度を検出するセンサである。外気温度センサＴ３は、屋外ラジエータＯＲが設けられた屋外の温度（外気温度）を検出する。
【００５９】
また、制御部Ｃには、図示しない操作パネルが接続されており、空調利用者が操作パネルを操作することにより設定された空調温度を取得することができる。
【００６０】
以下、本実施形態に係る併給システムの空調運転動作を説明する。この併給システムでは、コジェネレーションシステムＣＧにより発電された電力が、併用システムに利用される各種の負荷や、併給システムによる電気利用が予定された外部負荷に供給されつつ、空調運転が行われる。
【００６１】
まず、冷房運転について説明する。本実施形態において、選択制御部Ｃ１は、運転モード、具体的には、冷房運転に関する冷房運転モードとして、第１冷房運転モード、第２冷房運転モード及び第３冷房運転モードを有している。選択制御部Ｃ１は、熱動熱移送システムＡＣＳが出力できる冷房能力と、冷房需要とに基づいて、３つの冷房運転モードのうち、いずれか１つを自動選択する。ここで、図２は、冷房運転における運転モードの自動選択の処理を示すフローチャートである。
【００６２】
まず、ステップ１（Ｓ１）において、運転制御部Ｃ２は、電気需要に応じてコジェネレーションシステムＣＧの負荷を運転する。ここで、電気需要は、外部負荷において消費されている現在の電力量や、後述する冷房運転モードで運転する際に併用システムの負荷において消費される電力量などを考慮して決定される。すなわち、運転制御部Ｃ２は、電気需要に応じてコジェネレーションシステムＣＧの運転負荷を調整する。
【００６３】
ステップ２（Ｓ２）において、選択制御部Ｃ１は、熱動能力が冷房需要以上であるか否かを判断する。ここで、冷房需要は、室温センサＴ１から得られる室内の温度と、利用者により設定された空調温度とに基づいて求められる。一方、熱動能力は、熱動熱移送システムＡＣＳがその時の負荷でコジェネレーションシステムＣＧから得られる温水の熱量において出力することができる最大の冷房能力であるが、最大値は、熱動熱移送システムＡＣＳの性能から定まる規定値である。
【００６４】
熱動能力が冷房需要以上である場合には、ステップ２で肯定判定され、ステップ３（Ｓ３）に進む。一方、熱動能力が冷房需要よりも低い場合には、ステップ２で否定判定され、ステップ４（Ｓ４）に進む。
【００６５】
ステップ３において、選択制御部Ｃ１は、第１冷房運転モードを選択する。ここで、図３は、第１冷房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図である。
【００６６】
この第１冷房運転モードにおいては、コジェネレーションシステムＣＧと、熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱受領部ＤＨＰとの間で温水が循環され、コジェネレーションシステムＣＧにおいて昇温された温水は、熱動熱移送システムＡＣＳにおいて駆動熱として受領される。
【００６７】
熱動熱移送システムＡＣＳの冷熱供給部ＣＳＡと、室内ユニットＩＣとの間で冷水が循環され、熱動熱移送システムＡＣＳの冷熱供給部ＣＳＡにおいて降温された冷水は、室内ユニットＩＣにおいて冷房利用される。
【００６８】
熱動熱移送システムＡＣＳの温熱供給部ＨＳＡと、屋外ラジエータＯＲとの間で温水が循環され、熱動熱移送システムＡＣＳの温熱供給部ＨＳＡにおいて昇温された温水は、屋外ラジエータＯＲにおいて放熱される。
【００６９】
そして、運転制御部Ｃ２は、選択制御部Ｃ１により自動選択された第１冷房運転モードに応じた運転を実行させる。このモードは、電力の消費が大変少ないため、コジェネレーションシステムＣＧから供給される電力を極力他の電力需要に回すことができる。
【００７０】
ステップ４において、選択制御部Ｃ１は、外気温センサＴ３において検出される外気温度が２５℃以上である否かを判断する。外気温度が２５℃以上である場合には、ステップ４において肯定判定され、ステップ５（Ｓ５）に進む。一方、外気温度が２５℃よりも低い場合には、ステップ４において否定判定され、ステップ６（Ｓ６）に進む。
【００７１】
ステップ５において、選択制御部Ｃ１は、第２冷房運転モードを選択する。ここで、図４は、第２冷房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図である。
【００７２】
この第２冷房運転モードにおいては、コジェネレーションシステムＣＧと、熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱受領部ＤＨＰとの間で温水が循環され、コジェネレーションシステムＣＧにおいて昇温された温水は、熱動熱移送システムＡＣＳにおいて駆動熱として受領される。
【００７３】
電動熱移送システムＥＨＰの温熱供給部ＨＳＥと、熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱受領部ＤＨＰとの間で温水が循環され、電動熱移送システムＥＨＰの温熱供給部ＨＳＥにおいて昇温された温水は、熱動熱移送システムＡＣＳにおいて駆動熱として受領される。
【００７４】
熱動熱移送システムＡＣＳの冷熱供給部ＣＳＡ及び電動熱移送システムＥＨＰの冷熱供給部ＣＳＥと、室内ユニットＩＣとの間で冷水が循環され、各冷熱供給部ＣＳＡ，ＣＳＥにおいて降温された冷水のそれぞれは、室内ユニットＩＣにおいて冷房利用される。
【００７５】
熱動熱移送システムＡＣＳの温熱供給部ＨＳＡと、屋外ラジエータＯＲとの間で温水が循環され、熱動熱移送システムＡＣＳの温熱供給部ＨＳＡにおいて昇温された温水は、屋外ラジエータＯＲにおいて放熱される。
【００７６】
また、運転制御部Ｃ２は、第２冷房運転モードの選択に対応するように、併給システムの運転負荷を調整する。そして、運転制御部Ｃ２は、選択制御部Ｃ１により自動選択された第２冷房運転モードに応じた運転を実行させる。
【００７７】
この第２冷房運転モードは、電動熱移送システムＥＨＰを冷房運転し、この冷房運転により生成される温水と、ガス温水との両方を熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱に用いている。このモードは、余剰熱は流通が困難であるが、余剰電力は転用や流通が容易である。そのため、熱動熱移送システムＡＣＳは極力全負荷で運転し、空調需要を満たせない場合に、必要な分だけ電動熱移送システムＥＨＰを限定的に運転することで、電力を余らせた冷房運転を行うことができる。
【００７８】
ステップ６において、選択制御部Ｃ１は、第３冷房運転モードを選択する。ここで、図５は、第３冷房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図である。
【００７９】
この第３冷房運転モードにおいては、コジェネレーションシステムＣＧと、熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱受領部ＤＨＰとの間で温水が循環され、コジェネレーションシステムＣＧにおいて昇温された温水は、熱動熱移送システムＡＣＳにおいて駆動熱として受領される。
【００８０】
熱動熱移送システムＡＣＳの冷熱供給部ＣＳＡ及び電動熱移送システムＥＨＰの冷熱供給部ＣＳＥと、室内ユニットＩＣとの間で冷水が循環され、各冷熱供給部ＣＳＡ，ＣＳＥにおいて降温された冷水のそれぞれは、室内ユニットＩＣにおいて冷房利用される。
【００８１】
熱動熱移送システムＡＣＳの温熱供給部ＨＳＡ及び電動熱移送システムＥＨＰの温熱供給部ＨＳＥと、屋外ラジエータＯＲとの間で温水が循環され、各温熱供給部ＨＳＡ，ＨＳＥにおいて昇温された温水は、屋外ラジエータＯＲにおいて放熱される。
【００８２】
また、運転制御部Ｃ２は、第３冷房運転モードの選択に対応するように、併給システムの運転負荷を調整する。運転制御部Ｃ２は、選択制御部Ｃ１により自動選択された第３冷房運転モードに応じた運転を実行させる。
【００８３】
第３冷房運転モードは、電動熱移送システムＥＨＰを冷房運転し、この冷房運転により生成される温水の熱を大気に廃棄し、そして、熱動熱移送システムＡＣＳは、コジェネレーションシステムＣＧから得られる温水のみを駆動熱として冷房運転を行う。外気温が高くない場合には、電動熱移送システムＥＨＰで生成される温水の温度を、外気温よりも１０℃程度上回る程度に抑えることにより、第２冷房運転よりも消費電力を抑えることができる。
【００８４】
なお、このような冷房運転モードでは、以下に示す第４冷房運転モードを利用することができる。ここで、図６は、第４冷房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図である。この第４冷房運転モードでは、第２５配管Ｒ２５に第２１バルブＶ２１が設けられ、当該第２１バルブＶ２１が第２１配管Ｒ２１に接続されている。また、第２６配管Ｒ２６に第２２バルブＶ２２が設けられ、当該第２２バルブＶ２２が第２２配管Ｒ２２に接続されている。
【００８５】
第４冷房運転モードでは、コジェネレーションシステムＣＧから得られる温水の駆動熱のみによって熱動熱移送システムＡＣＳを暖房運転し、その際に生成される温水を電動熱移送システムＥＨＰの冷熱供給部ＣＳＥに供給し、この熱を温熱供給部ＨＳＥへ移送し、当該温熱供給部ＨＳＥからの温水を介して大気に放熱している。
【００８６】
この第４冷房運転モードによれば、熱動熱移送システムＡＣＳの温水温度が外気温より十分に高くなく、そのままでは大気に熱を放出しづらい場合でも、ガス温水を駆動熱とする冷房運転を行うことができる。この第４冷房運転モードは、特に気温の高い地域で有効であり、第１冷房運転モードの代替として利用することができる。
【００８７】
ここで、各冷房運転モードに対応する冷温水の温度関係は、例えば図７に示す通りである。
【００８８】
つぎに、暖房運転について説明する。本実施形態において、選択制御部Ｃ１は、運転モード、具体的には、暖房運転に関する暖房運転モードとして、第１暖房運転モード、第２暖房運転モード及び第３暖房運転モードを有している。選択制御部Ｃ１は、コジェネレーションシステムＣＧから出力される温水の熱量（熱エネルギー）と、暖房需要と、外気温とに基づいて、３つの暖房運転モードのうち、いずれか１つを自動選択する。ここで、図８は、暖房運転における運転モードの自動選択の処理を示すフローチャートである。
【００８９】
まず、ステップ１０（Ｓ１０）において、運転制御部Ｃ２は、電気需要に応じてコジェネレーションシステムＣＧの負荷を運転する。ここで、電気需要は、外部負荷において消費されている現在の電力量や、後述する暖房運転モードが利用される際に併用システムの負荷において消費される電力量などを考慮して決定される。
【００９０】
ステップ１１（Ｓ１１）において、選択制御部Ｃ１は、供給熱量が暖房需要以上であるか否かを判断する。ここで、暖房需要は、併給システムに室温センサＴ１から得られる室内の温度と、利用者により設定された空調温度とに基づいて求められる。一方、供給熱量は、コジェネレーションシステムＣＧから出力される温水の熱量であり、コジェネレーションシステムＣＧの運転負荷によって変動するが、通常は、コジェネレーションシステムＣＧのガスエンジンＧＥ等の運転状態を保つために、温度が一定範囲になるように、エネルギー温度センサＴ２から得られる温水の温度に基づいて第１ポンプＰ１の流量が制御されている。したがって、ガスエンジンＧＥから供給される熱はほぼ一定温度であるが、第１ポンプＰ１の出力とともに供給熱量は変動する。
【００９１】
供給熱量が暖房需要以上である場合には、ステップ１１で肯定判定され、ステップ１２（Ｓ１２）に進む。一方、供給熱量が暖房需要よりも低い場合には、ステップ１１で否定判定され、ステップ１３（Ｓ１３）に進む。
【００９２】
ステップ１２において、選択制御部Ｃ１は、第１暖房運転モードを選択する。ここで、図９は、第１暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図である。
【００９３】
この第１暖房運転モードにおいては、コジェネレーションシステムＣＧと、室内ユニットＩＣとの間で温水が循環され、コジェネレーションシステムＣＧにおいて昇温された温水は、室内ユニットＩＣにおいて暖房利用される。
【００９４】
運転制御部Ｃ２は、選択制御部Ｃ１により自動選択された第１暖房運転モードに応じた運転を実行させる。この第１暖房運転モードは、電力の消費が大変少ないため、コジェネレーションシステムＣＧから供給される電力を極力他の電力需要に回すことができる。
【００９５】
ステップ１３において、選択制御部Ｃ１は、外気温センサＴ３において検出される外気温度が１５℃以上であるか否かを判断する。外気温度が１５℃以上である場合には、ステップ１３において肯定判定され、ステップ１４（Ｓ１４）に進む。一方、外気温度が１５℃よりも低い場合には、ステップ１３において否定判定され、ステップ１５（Ｓ１５）に進む。
【００９６】
ステップ１４において、選択制御部Ｃ１は、第２暖房運転モードを選択する。ここで、図１０は、第２暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図である。
【００９７】
この第２冷房運転モードにおいては、コジェネレーションシステムＣＧと、熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱受領部ＤＨＰとの間で温水が循環され、コジェネレーションシステムＣＧにおいて昇温された温水は、熱動熱移送システムＡＣＳにおいて駆動熱として受領される。
【００９８】
電動熱移送システムＥＨＰの温熱供給部ＨＳＥと、熱動熱移送システムＡＣＳの駆動熱受領部ＤＨＰとの間で温水が循環され、電動熱移送システムＥＨＰの温熱供給部ＨＳＥにおいて昇温された温水は、熱動熱移送システムＡＣＳにおいて駆動熱として受領される。
【００９９】
熱動熱移送システムＡＣＳの冷熱供給部ＣＳＡ及び電動熱移送システムＥＨＰの冷熱供給部ＣＳＥと、屋外ラジエータＯＲとの間で冷水が循環され、各冷熱供給部ＣＳＡ，ＣＳＥにおいて降温された冷水のそれぞれは、屋外ラジエータＯＲにおいて昇温される。
【０１００】
熱動熱移送システムＡＣＳの温熱供給部ＨＳＡと、室内ユニットＩＣとの間で温水が循環され、熱動熱移送システムＡＣＳの温熱供給部ＨＳＡにおいて昇温された温水は、室内ユニットＩＣにおいて暖房利用される。
【０１０１】
また、運転制御部Ｃ２は、第２暖房運転モードの選択に対応するように、併給システムの運転負荷を調整する。そして、運転制御部Ｃ２は、選択制御部Ｃ１により自動選択された第２暖房運転モードに応じた運転を実行させる。
【０１０２】
この第２暖房運転モードは、ガス温水で熱動熱移送システムＡＣＳを駆動し、同時に電動熱移送システムＥＨＰにおいて大気から集熱した温水で熱動熱移送システムＡＣＳを駆動している。これにより、大容量の暖房運転を行うことができる。
【０１０３】
ステップ１５において、選択制御部Ｃ１は、第３暖房運転モードを選択する。ここで、図１１は、第３暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図である。
【０１０４】
この第３冷房運転モードにおいては、コジェネレーションシステムＣＧと、室内ユニットＩＣとの間で温水が循環され、コジェネレーションシステムＣＧにおいて昇温された温水は、室内ユニットＩＣにおいて暖房利用される。
【０１０５】
また、電動熱移送システムＥＨＰの温熱供給部ＨＳＥと、室内ユニットＩＣとの間で温水が循環され、電動熱移送システムＥＨＰの温熱供給部ＨＳＥにおいて昇温された温水は、室内ユニットＩＣにおいて暖房利用される。
【０１０６】
電動熱移送システムＥＨＰの冷熱供給部ＣＳＥと、屋外ラジエータＯＲとの間で冷水が循環され、電動熱移送システムＥＨＰの冷熱供給部ＣＳＥにおいて冷却された冷水は、屋外ラジエータＯＲにおいて昇温される。
【０１０７】
また、運転制御部Ｃ２は、第３暖房運転モードの選択に対応するように、併給システムの運転負荷を調整する。運転制御部Ｃ２は、選択制御部Ｃ１により自動選択された第３暖房運転モードに応じた運転を実行させる。
【０１０８】
この第３暖房運転モードは、ガス温水を直接暖房に利用し、同時に電動熱移送システムＥＨＰで大気集熱を行いながら暖房用温水を生成している。外気温度が低く熱動熱移送システムＡＣＳが大気集熱できない場合でも比較的容量の大きな暖房運転を行うことができる。
【０１０９】
なお、このような暖房運転モードでは、以下に示す第４暖房運転モードから第６暖房運転モードを利用することができる。
【０１１０】
図１２は、第４暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図である。この第４暖房運転モードは、ガス温水を駆動熱として熱動熱移送システムＡＣＳを駆動して暖房運転を行うものである。この第４冷房運転モードも、電力の消費が大変少ない。そのため、外気温度がある程度高く、熱動熱移送システムＡＣＳによる大気集熱が可能である場合に、大きな暖房用温水熱量を供給しながら、極力電力を余らせて暖房運転を行うことができる。
【０１１１】
図１３は、第５暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図である。この第５暖房運転モードは、ガス温水のみを駆動熱として熱動熱移送システムＡＣＳを駆動して大気集熱による暖房運転を行い、更に電動熱移送システムＥＨＰも大気集熱による暖房運転を行っている。外気温がある程度高く、熱動熱移送システムＡＣＳによる大気集熱が可能である場合に、最大限の暖房用温水熱量を供給することができる。なお、この第５暖房モードでは、第４ポンプＰ４の吐出方向を逆向きに運転している。
【０１１２】
図１４は、第６暖房運転モードにおける冷温水の経路を示す説明図である。この第６暖房運転モードは、電動熱移送システムＥＨＰで大気集熱による暖房運転を行う。そして、熱動熱移送システムＡＣＳは、電動熱移送システムＥＨＰにおいて生成される温水（熱動熱移送システムＡＣＳの入力においては冷水）から集熱する暖房運転を、ガス温水を駆動熱として駆動する運転モードである。外気温度が低く熱動熱移送システムＡＣＳによる大気集熱が直接的には不可能である場合にも、電動熱移送システムＥＨＰに負荷をかけないまま、暖房用の温水に必要な熱量を供給することができる。
【０１１３】
ここで、各暖房運転モードに対応する冷温水の温度関係は、例えば図１５に示す通りである。
【０１１４】
以下、具体的な実施例について説明する。併給システムの対象建築物は、床面積３６００ｍ２程度の高断熱仕様の典型的なオフィスビルで、空調規模は約６５冷凍トンである。
【０１１５】
ガスエンジンＧＥにおいて、発電のエネルギー効率は４０％、熱回収のエネルギー効率は５０％程度である。ガスエンジンＧＥは定格時には１００ｋＷの燃料を消費して４０ｋＷの電力と５０ｋＷの温水を発生する。電動熱移送システムＥＨＰは最大負荷時には４０ｋＷ取り込んで９６ｋＷの冷水と１３６ｋＷの温水を作る。熱動熱移送システムＡＣＳは最大負荷時にはガスエンジンから５０ｋＷと電動熱移送システムから１３６ｋＷの温水の温水を得て、１３０ｋＷの冷水を作る。電動熱移送システムＥＨＰからのものと合わせて２２６ｋＷの冷水が得られ、約６５冷凍トンの冷房能力がある。
【０１１６】
実際にはこのようなピーク需要はなかなか発生せず、通常は低負荷で運転される。仮に、２０冷凍トンの冷房需要がある場合を考える。このような場合に、このコジェネレーションシステムＣＧの燃料費を最小限にするには、ガスエンジンＧＥを３０％負荷にして発生する１２ｋＷの電力により電動熱移送システムＥＨＰから２９ｋＷの冷水と、ガスエンジンＧＥからの温水１５ｋＷと電動熱移送システムＥＨＰからの温水４１ｋＷから３９ｋＷの冷水との合計６８ｋＷの冷水を得て、２０冷凍トンの冷房需要に対応すればよい。
【０１１７】
また例えば２０ｋＷの電力需要が空調以外の用途（外部負荷）にあった場合は、ガスエンジンＧＥを７３％負荷で運転するとよい。この場合、２９ｋＷの電力を得て２０ｋＷを他の電力需要、９ｋＷを電動熱移送システムに使用し冷水２２ｋＷと温水３１ｋＷを得る。また、ガスエンジンＧＥからの温水３７ｋＷと合わせて６８ｋＷの温水から４８ｋＷの冷水が生成されるので、計７０ｋＷの冷水を得て２０冷凍トンの冷房需要に対応することができる。
【０１１８】
この場合に、冷凍需要だけのために併用システムを使用した場合と比較すると、２０ｋＷの余剰電力を供給するためにガスエンジンＧＥの燃料は単純比例計算では４３ｋＷの燃料消費増加で得られるため、この余剰電力は４６．５％のエネルギー効率で得られることになる。一般にガスエンジンＧＥは低負荷時の燃料消費率が悪くなるため、実際には、定格に近い運転で運転して余剰電力を他の需要に回すのがより得策となる。
【０１１９】
以上の例では、併給システムの負荷以外の外部負荷に対して供給したい電力（ｋＷ）、冷房需要（ｋＷ）が与えられたときに、設定するべきエンジン負荷（ｋＷ）は以下の数式１で計算できる。
エンジン負荷（ｋＷ）＝｛冷房需要（ｋＷ）＋４．８×外部負荷へ供給する電力（ｋＷ）｝／２．２６・・・（数式１）
【０１２０】
このようにして、空調需要と電力需要の両方に対して併給システムからの供給を整合させて運転させることができる。また、更に、ガスエンジンＧＥの燃費と時間帯によって変動するグリッド電力の費用を比較し、グリッド電源から電力を購入するか、コジェネレーションシステムＣＧの出力を上げて自家発電比率を上げるのか自動的に判断して最適運転することもできる。
【０１２１】
このように本実施形態によれば、コジェネレーションシステムＣＧから供給される電気エネルギー及び熱エネルギーを電動熱移送システムＥＨＰと熱動熱移送システムＡＣＳとで利用する少なくとも２つの運転モードのうち、いずれか１つを自動選択して、電気エネルギー及び熱エネルギーの最適な利用を行っている。この場合において、選択制御部Ｃ１は、コジェネレーションシステムＣＧから供給される熱を冷温水の供給に利用し、かつ、コジェネレーションシステムＣＧにおいて生成される電気が冷温水の供給への利用分と外部からの電力需要に合うように、運転モードを自動選択し運転負荷を自動調整している。
【０１２２】
この構成によれば、熱及び電気の２つのエネルギーを高い効率で利用することができる。
【０１２３】
この組み合わせによれば、空調需要に合わせてコジェネレーションシステムＣＧからの供給を、電力と熱とも同時に調整することができ、コジェネレーションシステムＣＧが使用する燃料を無駄なく使うことができる。そして、空調需要とコジェネレーションシステムＣＧからの供給を合わせることができるため、常に余すところなく熱を利用することができる。
【０１２４】
なお、この併給システムでは、コジェネレーションシステムＣＧにより発電された電気が外部負荷に供給される状況を説明した。しかしながら、外部負荷に電気を供給しない併用システムであれば、選択制御部Ｃ１は、コジェネレーションシステムＣＧから供給された電気が併用システム内で消費されるように、運転モードを自動選択し運転負荷を自動調整することが好ましい。具体的には、図１６及び図１７に示す通り、冷房運転時には、外気温度に応じて第２冷房運転モードと第３冷房運転モードとが自動選択され、暖房運転時には、外気温度に応じて第２暖房運転モードと第３暖房運転モードとが自動選択される。
【０１２５】
もっとも、図１６及び図１７に示す制御手法を、外部負荷に電気を供給する併用システムに適用してもよいし、図２及び図８に示す制御手法を、外部負荷に電気を供給しない併用システムに適用することも可能である。
【０１２６】
以上、実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、変更を加えてもよいし、各実施形態を組み合わせてもよい。
【０１２７】
コジェネレーションシステムは、化石エネルギーを使用する内燃機関で発電機を回して発電すると同時に内燃機関の冷却水から温水を供給するもの、内燃機関で直接機動システムを機動しながら内燃機関の冷却水から温水を供給するもの、これらの内燃機関がガスタービンであるもの、ガスを燃料とする燃料電池から電力と温水を供給するものなど、種々のものを利用することができる。
【０１２８】
また、本実施形態では、併給システムが、コジェネレーションシステムにより構成され、電気エネルギーと熱エネルギーとをそれぞれ生成、供給するものであるが、併給システムは、グリッド電源から電力を供給し、ガスエンジンから駆動時に生成される熱エネルギーのみを供給するものであってもよい。
【０１２９】
また、本実施形態において使用される温水、冷水は、各熱移送システム内において熱の移送対象となる相対的な温度関係にある流体（水）をいう。したがって、絶対的な温度の意味とは異なる場合もあり、異なる熱移送システムとの比較では、冷水と温水とに関する絶対的な温度関係が逆転することがある。
【符号の説明】
【０１３０】
ＣＧ      コジェネレーションシステム
ＧＥ      ガスエンジン
ＧＮ      発電機
ＷＪ      ウォータジャケット
ＡＣＳ      熱動熱移送システム
ＣＳＡ      冷熱供給部
ＨＳＡ      温熱供給部
ＤＨＰ      駆動熱受領部
ＥＨＰ      電動熱移送システム
ＣＳＥ      冷熱供給部
ＨＳＥ      温熱供給部
ＯＲ        屋外ラジエータ
ＩＣ        室内ユニット
Ｃ          制御部
Ｃ１        選択制御部
Ｃ２        運転制御部
【図１】
2018004111.tif 000003
【図２】
2018004111.tif 000004
【図３】
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【図４】
2018004111.tif 000006
【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】
2018004111.tif 000012
【図１１】
2018004111.tif 000013
【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【手続補正書】
【提出日】平成29年4月20日(2017.4.20)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】請求項１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【請求項１】
電気又は動力からなる第１エネルギーを供給するとともに、駆動時に生成される熱エネルギーである第２エネルギーを供給する併給システムと、
前記併給システムから供給される第１エネルギーを受けて駆動し、冷熱供給部から温熱供給部へ熱移送させる第１熱移送システムと、
前記併給システムから供給される前記第２エネルギー及び前記第１熱移送システムの温熱供給部の熱のなかから選択され一方又は双方の駆動熱を受領して、冷熱供給部から温熱供給部へ熱移送させる第２熱移送システムと、
前記併給システムから供給される前記第１エネルギー及び前記第２エネルギーを前記第１熱移送システムと前記第２熱移送システムとで利用する少なくとも２つの運転モードのうち、いずれか１つを自動選択して、前記第１エネルギー及び前記第２エネルギーの最適な利用を行う選択制御部と、
前記選択制御部により自動選択された運転モードに応じた運転を実行させる運転制御部と、を備え、
前記少なくとも２つの運転モードは、冷房運転に関する冷房運転モードに対応するものと、暖房運転に関する暖房運転モードに対応するものとがそれぞれ存在し、
冷房運転に関する冷房運転モード及び暖房運転に関する暖房運転モードのそれぞれには、前記第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を前記第２熱移送システムの駆動熱として供給するモードが含まれることを特徴とする併用システム。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
かかる課題を解決するために、本発明は、電気又は動力からなる第１エネルギーを供給するとともに、駆動時に生成される熱エネルギーである第２エネルギーを供給する併給システムと、併給システムから供給される第１エネルギーを受けて駆動し、冷熱供給部から温熱供給部へ熱移送させる第１熱移送システムと、併給システムから供給される第２エネルギー及び第１熱移送システムの温熱供給部の熱のなかから選択され一方又は双方の駆動熱を受領して、冷熱供給部から温熱供給部へ熱移送させる第２熱移送システムと、併給システムから供給される第１エネルギー及び第２エネルギーを第１熱移送システムと第２熱移送システムとで利用する少なくとも２つの運転モードのうち、いずれか１つを自動選択して、第１エネルギー及び第２エネルギーの最適な利用を行う選択制御部と、選択制御部により自動選択された運転モードに応じた運転を実行させる運転制御部と、を備える併用システムを提供する。この場合、少なくとも２つの運転モードは、冷房運転に関する冷房運転モードに対応するものと、暖房運転に関する暖房運転モードに対応するものとがそれぞれ存在し、冷房運転に関する冷房運転モード及び暖房運転に関する暖房運転モードには、第１熱移送システムの温熱供給部を流れる温水を第２熱移送システムの駆動熱として供給するモードがそれぞれ含まれる。