(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
排熱源から排熱を回収した熱媒が循環する循環路から分岐し、前記熱媒を分流させる第１および第２の分流路と、
前記第１の分流路および前記第２の分流路を流れる熱媒を混合して前記循環路に戻すとともに、前記第１の分流路および前記第２の分流路の熱媒流量の比率を変更する混合手段と、
前記第１の分流路側の前記熱媒と第１の被加熱流体と熱交換を行う第１の熱交換手段と、
前記第２の分流路側の前記熱媒と第２の被加熱流体と熱交換を行う第２の熱交換手段と、
前記第１の熱交換手段の出側の前記第１の被加熱流体の温度に応じて前記第２の分流路側に前記熱媒を流し、前記第２の熱交換手段で前記熱媒と前記第２の被加熱流体と熱交換を行わせるとともに、前記第１の分流路および前記第２の分流路の熱媒流量の比率を変更し、前記混合手段の出側熱媒温度を所定の基準温度に制御する制御手段と、
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２】
さらに、前記第１の分流路および前記第２の分流路の分岐点より上流側の熱媒温度を検出する第１の温度センサと、
を備え、前記制御手段は、前記第１の温度センサの検出温度が所定温度以上であるとき、前記混合手段の出側熱媒温度を所定の基準温度に制御することを特徴とする請求項１に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項３】
さらに、前記第１の被加熱流体を循環させる第１の循環路と、
前記第１の循環路に前記第１の被加熱流体を循環させる第１の循環ポンプと、
前記第１の循環路に循環する前記第１の被加熱流体から放熱させる暖房負荷と、
を備え、前記制御手段は、前記暖房負荷の駆動時、前記第１の循環ポンプを動作させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項４】
さらに、前記第１の熱交換手段の出口側の前記第１の被加熱流体の温度を検出する第２の温度センサと、
前記第２の被加熱流体を循環させる第２の循環路に設置された第２の循環ポンプと、
を備え、前記制御手段は、前記第２の温度センサの検出温度が所定温度以上であるとき、前記第２の循環ポンプを駆動し、前記第２の循環路に前記第２の被加熱流体を循環させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれかの請求項に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項５】
前記第２の被加熱流体を以て蓄熱する蓄熱手段と、
を備え、前記制御手段が、前記第２の循環ポンプの駆動時、前記蓄熱手段の下層側から前記第２の被加熱流体を前記第２の循環路に循環させることにより、前記第２の熱交換手段で前記熱媒と熱交換させ、この熱交換後の前記第２の被加熱流体を前記蓄熱手段の上層側に戻すことを特徴とする請求項４に記載のコージェネレーションシステム。
【請求項６】
排熱源から排熱を回収した熱媒が循環する循環路から分岐し、前記熱媒を分流させる第１および第２の分流路と、
前記第１の分流路および前記第２の分流路を流れる熱媒を混合して前記循環路に戻すとともに、前記第１の分流路および前記第２の分流路の熱媒流量の比率を変更する混合手段と、
前記第１の分流路側の前記熱媒と第１の被加熱流体と熱交換を行う第１の熱交換手段と、
前記第２の分流路側の前記熱媒と前記第２の被加熱流体と熱交換を行う第２の熱交換手段とを備えるコージェネレーションシステムに搭載されたコンピュータに実行させる制御プログラムであって、
前記第１の熱交換手段の出側の前記第１の被加熱流体の温度に応じて前記第２の分流路側に前記熱媒を流す機能と、
前記第２の熱交換手段で前記熱媒と第２の被加熱流体と熱交換を行わせる機能と、
前記第１の分流路および前記第２の分流路の熱媒流量の比率を変更し、前記混合手段の出側熱媒温度を所定の基準温度に制御する機能と、
を前記コンピュータで実現するための制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスエンジンなどの排熱源の排熱の利用技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
エンジン発電機を備えるコージェネレーションシステムでは、発電機の排熱を給湯や暖房などに利用するのが一般的である。この場合、給湯装置では貯湯タンクを備え、排熱によって加熱した温水を貯湯タンクに階層的に蓄熱し、効率的な排熱利用が図られている。
【０００３】
このコージェネレーションシステムに関し、発電機の排熱を熱交換器によって温水経路に伝え、この温水経路から分岐された貯湯経路には貯湯タンクが接続される。温水経路から分岐された熱交換経路から二次熱交換器によって熱が熱負荷経路に伝えられ、貯湯経路と熱交換経路に対して適正流量の温水を流量配分装置で分配させることが知られている（たとえば、特許文献１）。
【０００４】
このコージェネレーションシステムでは、負荷循環回路により暖房端末と負荷熱交換器の間で温水を循環可能にし、負荷循環回路には負荷往き流路と負荷戻り流路の間にバイパス流路が備えられる。このバイパス流路より暖房端末側には暖房熱交換器が備えられ、この暖房熱交換器は負荷熱交換器との間で伝熱可能としたものが知られている（たとえば、特許文献２）。
【０００５】
また、コージェネレーションシステムを活用する給湯装置では、温水装置から高温湯を吐出させ、この高温湯を給湯回路と加熱循環回路に分配することにより、給湯用の熱エネルギーと暖房用の熱エネルギーとをバランスさせることが知られている（たとえば、特許文献３）。給湯に優先して熱エネルギーを分配し、残余の高温湯を加熱循環回路に分配する。その際、給湯装置の入水温度と、熱源側の入水温度と、熱交換後の湯温に基づいて比例弁を制御し、高温排出湯と高温循環湯の流量比率を調整することが知られている（たとえば、特許文献３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−３１４０８号公報
【特許文献２】特開２００６−２７５３８６号公報
【特許文献３】特開２００４−２６３９１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、エンジン発電機の排熱を利用するコージェネレーションシステムにおいて、エンジンの排熱量が暖房負荷の放熱量より多ければ、排熱過剰となる。その余剰分の排熱を回収し、その熱を蓄熱することが必要である。蓄熱手段として貯湯タンクを備えていれば、熱交換により排熱を回収させた温水などの蓄熱媒体を貯湯タンクに供給することが必要となる。
【０００８】
暖房負荷の放熱量より排熱量が僅かに多い場合であっても、その少量の余剰熱を回収することが行われている。
【０００９】
このような少量の余剰熱の回収には次のような課題がある。
【００１０】
(1) 少量の余剰熱の回収であっても貯湯循環方式が用いられ、貯湯循環システムで対応している。
【００１１】
(2) 少量の蓄熱媒体を流すには、それに対応するポンプ能力を持つ貯湯ポンプが必要であり、この貯湯ポンプを備えた貯湯循環路を専用回路として備えている。少量の余剰熱の回収に対して設備コストが大である。
【００１２】
(3) 少量の蓄熱媒体を流すため、常に貯湯ポンプを駆動させるための電力消費を伴い、回収する余剰熱量に対して電力消費が無駄である。
【００１３】
そこで、本発明は、上記課題に鑑み、温水路などの循環路の簡略化、蓄熱の効率化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【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によれば、排熱源から排熱を回収した熱媒が循環する循環路から分岐し、前記熱媒を分流させる第１および第２の分流路と、前記第１の分流路および前記第２の分流路を流れる熱媒を混合して前記循環路に戻すとともに、前記第１の分流路および前記第２の分流路の熱媒流量の比率を変更する混合手段と、前記第１の分流路側の前記熱媒と第１の被加熱流体と熱交換を行う第１の熱交換手段と、前記第２の分流路側の前記熱媒と第２の被加熱流体と熱交換を行う第２の熱交換手段と、前記第１の熱交換手段の出側の前記第１の被加熱流体の温度に応じて前記第２の分流路側に前記熱媒を流し、前記第２の熱交換手段で前記熱媒と第２の被加熱流体と熱交換を行わせるとともに、前記第１の分流路および前記第２の分流路の熱媒流量の比率を変更し、前記混合手段の出側熱媒温度を所定の基準温度に制御する制御手段とを備えればよい。
【００１５】
上記コージェネレーションシステムにおいて、さらに、前記第１の分流路および前記第２の分流路の分岐点より上流側の熱媒温度を検出する第１の温度センサとを備え、前記制御手段は、前記第１の温度センサの検出温度が所定温度以上であるとき、前記混合手段の出側熱媒温度を所定の基準温度に制御してよい。
【００１６】
上記コージェネレーションシステムにおいて、さらに、前記第１の被加熱流体を循環させる第１の循環路と、前記第１の循環路に前記第１の被加熱流体を循環させる第１の循環ポンプと、前記第１の循環路に循環する前記第１の被加熱流体から放熱させる暖房負荷と  を備え、前記制御手段は、前記暖房負荷の駆動時、前記第１の循環ポンプを動作させてよい。
【００１７】
上記コージェネレーションシステムにおいて、さらに、前記第１の熱交換手段の出口側の前記第１の被加熱流体の温度を検出する第２の温度センサと、前記第２の被加熱流体を循環させる第２の循環路に設置された第２の循環ポンプとを備え、前記制御手段は、前記第２の温度センサの検出温度が所定温度以上であるとき、前記第２の循環ポンプを駆動し、前記第２の循環路に前記第２の被加熱流体を循環させてよい。
【００１８】
上記コージェネレーションシステムにおいて、前記第２の被加熱流体を以て蓄熱する蓄熱手段とを備え、前記制御手段が、前記第２の循環ポンプの駆動時、前記蓄熱手段の下層側から前記第２の被加熱流体を前記第２の循環路に循環させることにより、前記第２の熱交換手段で前記熱媒と熱交換させ、この熱交換後の前記第２の被加熱流体を前記蓄熱手段の上層側に戻してよい。
【００１９】
上記目的を達成するため、本発明の制御プログラムの一側面によれば、排熱源から排熱を回収した熱媒が循環する循環路から分岐し、前記熱媒を分流させる第１および第２の分流路と、前記第１の分流路および前記第２の分流路を流れる熱媒を混合して前記循環路に戻すとともに、前記第１の分流路および前記第２の分流路の熱媒流量の比率を変更する混合手段と、前記第１の分流路側の前記熱媒と第１の被加熱流体と熱交換を行う第１の熱交換手段と、前記第２の分流路側の前記熱媒と第２の被加熱流体と熱交換を行う第２の熱交換手段とを備えるコージェネレーションシステムに搭載されたコンピュータに実行させる制御プログラムであって、前記第１の熱交換手段の出側の前記第１の被加熱流体の温度に応じて前記第２の分流路側に前記熱媒を流す機能と、前記第２の熱交換手段で前記熱媒と第２の被加熱流体と熱交換を行わせる機能と、前記第１の分流路および前記第２の分流路の熱媒流量の比率を変更し、前記混合手段の出側熱媒温度を所定の基準温度に制御する機能とを前記コンピュータで実現する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００２１】
(1) 排熱で加熱された熱媒を少なくとも２系統に分流させ、排熱量や熱消費量に応じて各系統の熱媒流量を制御でき、排熱熱量の効率的な利用を実現できる。
【００２２】
(2) 熱媒を少なくとも２系統に分流させ、各熱媒の流量制御によって熱負荷や排熱量に応じた制御ができるので、従前の熱負荷側の制御を簡略化でき、回路や部品点数を削減でき、製品の信頼性を向上させることができる。
【００２３】
(3) 排熱で加熱した熱媒を用いて蓄熱する場合、排熱量が少ない場合の循環制御を簡略化できるとともに、排熱源側への戻り熱媒の温度を分流路の各流量制御によって基準温度に調整でき、排熱源の動作の安定化に寄与し、システムの信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】第１の実施の形態に係るコージェネレーションシステムを示す図である。
【図２】第２の実施の形態に係るコージェネレーションシステムを示す図である。
【図３】制御部の一例を示す図である。
【図４】暖房運転の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図５】実施例に係るコージェネレーションシステムを示す図である。
【図６】暖房運転の処理手順の一例を示すフローチャートである。
【図７】排熱量が少量である場合の排熱および貯湯制御を示す図である。
【図８】貯湯ポンプのポンプ回転数と流量の関係を示す図である。
【図９】従来のコージェネレーションシステムの貯湯循環方式の構成例を示す図である。
【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コージェネレーション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】
このコージェネレーションシステム２では排熱源４の排熱が熱媒Ｍ０に回収される。この熱媒Ｍ０は水など、吸熱性のある流体であればよい。排熱源４には熱媒Ｍ０の循環路６−１が接続され、この循環路６−１に備える排熱ポンプ８−１を駆動して排熱源４に熱媒Ｍ０を循環させ、循環路６−１に排熱を伝送する。
【００２８】
この循環路６−１は、上流側の中途部に備えた分岐部１０から第１の分流路１２−２と第２の分流路１２−３に分岐されている。これにより、熱媒Ｍ０は分流路１２−２に熱媒Ｍ１、分流路１２−３側に熱媒Ｍ２に分流可能である。
【００２９】
これら分流路１２−２、１２−３の下流側には混合手段１４が備えられ、排熱ポンプ８−１の駆動時、循環路６−１に循環する熱媒Ｍ０により、分流路１２−２に流れる熱媒Ｍ１、分流路１２−３に流れる熱媒Ｍ２が混合手段１４で合流し、循環路６−１に戻される。この混合手段１４では分流路１２−２、１２−３側の各熱媒流量比率が制御手段１６の制御により変更可能である。制御手段１６はたとえば、コンピュータで構成される。
【００３０】
分流路１２−２側には熱媒Ｍ１と被加熱流体Ｍ３を熱交換する第１の熱交換手段１８−１が備えられる。熱交換手段１８−１には循環路６−２が接続され、この循環路６−２には暖房ポンプ８−２の駆動時、第１の被加熱流体Ｍ３が循環する。この被加熱流体Ｍ３はたとえば、後述の暖房水ｈＷ（図２）である。
【００３１】
分流路１２−３側には熱媒Ｍ２と被加熱流体Ｍ４を熱交換する第２の熱交換手段１８−２が備えられる。熱交換手段１８−２には循環ポンプ８−３を備える循環路６−３が接続され、この循環路６−３には第２の被加熱流体Ｍ４が循環する。この被加熱流体Ｍ４はたとえば、給水Ｗである。
【００３２】
制御手段１６では少なくとも、被加熱流体Ｍ３の温度に応じた熱交換、混合手段１４の出側熱媒温度の所定の基準温度への制御を行う。つまり、熱交換手段１８−１の出側の被加熱流体Ｍ３の温度に応じて分流路１２−３側に熱媒Ｍ２を流し、熱交換手段１８−２より、熱媒Ｍ２と被加熱流体Ｍ４の熱交換が行われる。このとき、分流路１２−２と分流路１２−３の熱媒流量の比率が変更され、混合手段１４の出側熱媒温度が所定の基準温度に制御される。
【００３３】
斯かる構成によれば、第１に、熱交換手段１８−１による熱交換後の被加熱流体Ｍ３の温度を監視する。
【００３４】
第２に、被加熱流体Ｍ３の温度に応じ、つまり被加熱流体Ｍ３の温度が所定温度より高ければ、その余剰熱量に応じて分流路１２−３側に熱媒Ｍ２を分流させる。これにより、熱交換手段１８−２で熱媒Ｍ２と被加熱流体Ｍ４との熱交換を行わせ、既述の余剰熱量で被加熱流体Ｍ４を加熱することができる。
【００３５】
第３に、混合手段１４の出側の熱媒温度は、分流路１２−２と分流路１２−３の熱媒流量の比率によって制御される。そこで、これら熱媒流量の比率を制御すれば、たとえば、排熱源４側に流入する熱媒Ｍ０の温度に基準温度が設定されている場合、この基準温度に混合手段１４の出側熱媒温度を制御することができる。
【００３６】
＜第１の実施の形態の効果＞
【００３７】
このコージェネレーションシステム２によれば、次の効果が得られる。
【００３８】
(1) 熱交換手段１８−１による熱交換を優先し、被加熱流体Ｍ３の熱交換後の温度を監視することで、その余剰熱量を被加熱流体Ｍ４側に伝送し、たとえば、排熱を蓄熱に利用することができる。
【００３９】
(2) 熱媒Ｍ２と被加熱流体Ｍ４の熱交換時には、被加熱流体Ｍ４を循環させるために循環ポンプ８−３を駆動する必要がある。この実施の形態では、熱媒Ｍ２と被加熱流体Ｍ４の熱交換は、被加熱流体Ｍ３の熱交換後の温度監視により、余剰熱量が生じている場合に熱媒Ｍ２を分流路１２−３により熱交換手段１８−２に通流させる。つまり、余剰熱量が生じている場合に熱交換を開始することになる。これを契機に、循環ポンプ８−３を駆動すればよいので、循環ポンプ８−３の駆動タイミングは余剰熱量の発生に依存し、発停を頻繁に繰り返すといった不都合を回避でき、循環ポンプ８−３の酷使を防止でき、電力消費を逓減できる。
【００４０】
(3) 排熱源４への熱媒Ｍ０の戻り温度は分流路１２−２と分流路１２−３の熱媒流量の比率により調整することができ、これにより、一定の基準温度に制御できる。ガスエンジンで排熱源４を構成する場合など、熱媒Ｍ０の戻り温度を一定の基準温度にすることが要求される場合に、斯かる要求に即応できる。これにより、ガスエンジンなどの排熱源４の効率を低下させるなどの不都合を回避できる。これにより、コージェネレーションシステム２の高効率化を図ることができる。
【００４１】
〔第２の実施の形態〕
【００４２】
図２は、第２の実施の形態に係るコージェネレーションシステムを示している。図２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。図２において、図１と同一部分には同一符号を付してある。
【００４３】
この実施の形態では、排熱源４の一例としてガスエンジン（以下単に「エンジン」と称する）２０が備えられる。このエンジン２０には発電機２２が連結され、発電時、発電機２２を駆動するエンジン２０にガス燃焼で排熱を生じる。熱媒Ｍ０はこの排熱の伝送媒体であるとともに、エンジン２０の冷却媒体として用いられている。
【００４４】
熱媒Ｍ０を循環させる循環路６−１および分流路１２−２、１２−３は既述の通りであり、その説明を割愛する。この例では混合手段１４の一例として混合弁２４が備えられる。各熱媒Ｍ１、Ｍ２の流量は混合弁２４の各分流路１２−２、１２−３側の開度比率により調整可能である。
【００４５】
熱交換手段１８−１の一例として熱交換器２８−１、熱交換手段１８−２の一例として、熱交換器２８−２が備えられる。循環路６−２には被加熱流体Ｍ３の一例として暖房水ｈＷ、循環路６−３には被加熱流体Ｍ４の一例として給水Ｗが用いられる。
【００４６】
エンジン２０および暖房ポンプ８−４の駆動時、熱交換器２８−１では熱媒Ｍ１によりエンジン２０の排熱と暖房水ｈＷの熱交換が行われる。熱交換器２８−２では熱媒Ｍ２によりエンジン２０の排熱と給水Ｗの熱交換が行われる。熱交換器２８−１、２８−２にはたとえば、プレート熱交換器を用いればよい。循環路６−１の下流側の流路には排熱ポンプ８−１とともに、排熱膨張タンク２９−１が備えられる。
【００４７】
循環路６−１の上流側の分流路１２−１には第１の温度センサ３０−１、分流路１２−２には第２の温度センサ３０−２、分流路１２−３には第３の温度センサ３０−３、分流路１２−４には第４の温度センサ３０−４が備えられる。分流路１２−１を流れる熱媒Ｍ０の温度Ｔｈ１は温度センサ３０−１で、熱交換後の熱媒Ｍ１の温度Ｔｈ２は温度センサ３０−２で、熱交換後の熱媒Ｍ２の温度Ｔｈ３は温度センサ３０−３で、混合弁２４の出口側の熱媒Ｍ０の温度Ｔｈ４は温度センサ３０−４で検出される。
【００４８】
循環路６−２には暖房端末３２が接続され、暖房ポンプ８−４および暖房タンク２９−２が備えられる。暖房ポンプ８−４の駆動時、暖房端末３２に暖房水ｈＷを循環させ、矢印は循環方向の一例を示している。暖房タンク２９−２には暖房水ｈＷが溜められる。循環路６−２の熱交換器２８−１の入側流路には第５の温度センサ３０−５、その出側流路には第６の温度センサ３０−６が備えられる。暖房水ｈＷの入側温度Ｔｄ１は温度センサ３０−５で、暖房水ｈＷの出側温度Ｔｄ２は温度センサ３０−６で検出される。
【００４９】
給水Ｗの循環路６−３には蓄熱手段の一例として貯湯タンク２９−３が接続され、貯湯ポンプ８−５が備えられる。貯湯タンク２９−３はたとえば、階層蓄熱タンクである。この階層蓄熱タンクは、貯湯水の低層側を低温、その高層側を高温にして蓄熱する公知の蓄熱システムを構成する。出湯時、つまり、貯湯ポンプ８−５の駆動時、貯湯タンク２９−３の低層側から循環路６−３に流れる低温水が熱交換器２８−２に循環する。このとき、貯湯タンク２９−３には給水路３４−１から給水Ｗが供給される。熱媒Ｍ２との熱交換により、高温化された温水ＨＷは貯湯タンク２９−３の上層側に戻されるとともに、出湯路３４−２から出湯が行われる。
【００５０】
循環路６−２には図示しないが、暖房水ｈＷを加熱する暖房補助加熱手段としてたとえば、バーナーを熱源とする熱交換器を備えてもよく、暖房水ｈＷの温度が低い場合、暖房水ｈＷを所定温度まで上昇させてもよい。
【００５１】
＜制御部４０＞
【００５２】
図３は、排熱制御に用いられる制御部の一例を示している。この制御部４０はたとえば、コンピュータで構成される。この制御部４０にはプロセッサ４２、メモリ部としてＲＯＭ（Read-Only Memory）４４、ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory ）４６、ＲＡＭ（Random-Access Memory）４８、制御入出力部としてＩ／Ｏ５０、データ通信部５２が含まれる。
【００５３】
プロセッサ４２は、ＲＯＭ４４にあるＯＳ（Operating System）や各種の制御プログラムを実行し、各種検出情報や他の制御部たとえば、エンジン制御部５４からの制御情報の取込み、制御出力などの情報処理を実行する。
【００５４】
ＲＯＭ４４にはＯＳや排熱制御など制御プログラムが格納されている。ＥＥＰＲＯＭ４６には検出データなどが格納される。ＲＡＭ４８は情報処理のワークエリアに用いられる。
【００５５】
Ｉ／Ｏ５０は温度センサ３０−１、３０−２、３０−３、３０−４、３０−５などのセンサからの検出信号の取込み、混合弁２４、排熱ポンプ８−１、暖房ポンプ８−４、貯湯ポンプ８−５などの各種機能部の制御出力の取り出しに用いられる。
【００５６】
データ通信部５２は、他の制御部との連係に用いられ、エンジン２０のエンジン制御部５４に接続され、このエンジン制御部５４から制御情報を取得する。
【００５７】
＜暖房運転＞
【００５８】
図４は、暖房運転の処理手順の一例を示している。この処理手順は、本発明のコージェネレーションシステムの制御プログラムの一例である。
【００５９】
この処理手順では、制御のターニングポイントを決定する複数の温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔｍａｘ、Ｔｎが用いられている。これらは、Ｔｍａｘ＞Ｔｎ＞Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ３の関係にあり、これらの値は一例として、Ｔｍａｘ＝７７〔℃〕、Ｔｎ＝７３〔℃〕、Ｔ１＝７０〔℃〕、Ｔ２＝６５〔℃〕、Ｔ３＝５５〔℃〕であればよい。しかしながら、これらの値は一例であって、これらの値に本発明が限定されるものではない。
【００６０】
この処理手順では、暖房運転を開始すると、エンジンが運転中であるかを判断する（Ｓ１０１）。
【００６１】
エンジン２０が運転中でなければ（Ｓ１０１のＮＯ）、暖房補助加熱の動作を継続する（Ｓ１０２）。暖房補助加熱は既述のように、暖房水ｈＷを加熱する暖房補助加熱手段としてたとえば、バーナーを熱源とする熱交換器を用いればよい。
【００６２】
エンジン２０が運転中であれば（Ｓ１０１のＹＥＳ）、検出温度Ｔｈ１が所定温度Ｔ１以上か（Ｔｈ１≧Ｔ１〔℃〕）を判断する（Ｓ１０３）。Ｔｈ１≧Ｔ１〔℃〕でなければ（Ｓ１０３のＮＯ）、暖房補助加熱の動作に移行する（Ｓ１０２）。
【００６３】
Ｔｈ１≧Ｔ１〔℃〕であれば（Ｓ１０３のＹＥＳ）、検出温度Ｔｈ４が目標値である所定温度たとえば、Ｔ１〔℃〕になるように混合弁２４を制御する（Ｓ１０４）。
【００６４】
検出温度Ｔｄ２が所定温度Ｔ２〔℃〕を超えているか（Ｔｄ２＞Ｔ２〔℃〕）を判断する（Ｓ１０５）。Ｔｄ２＞Ｔ２〔℃〕であれば（Ｓ１０５のＹＥＳ）、検出温度Ｔｈ３はＴｍａｘ〔℃〕→Ｔｎ〔℃〕であるから、貯湯ポンプ８−５を駆動し、Ｔｈ３＝Ｔｎ〔℃〕に制御し（Ｓ１０６）、Ｓ１０１に戻る。
【００６５】
Ｓ１０５で、Ｔｄ２＞Ｔ２〔℃〕でなければ（Ｓ１０５のＮＯ）、検出温度Ｔｄ２が所定温度Ｔ３〔℃〕未満か（Ｔｄ２＜Ｔ３〔℃〕）を判断する（Ｓ１０７）。
【００６６】
Ｔｄ２＜Ｔ３〔℃〕であれば（Ｓ１０７のＹＥＳ）、貯湯ポンプ８−５が停止中かを判断する（Ｓ１０８）。貯湯ポンプ８−５が停止中であれば（Ｓ１０８のＹＥＳ）、暖房補助加熱の動作に移行する（Ｓ１０２）。
【００６７】
貯湯ポンプ８−５が停止中でなければ（Ｓ１０８のＮＯ）、貯湯ポンプ８−５を停止し（Ｓ１０９）、Ｓ１０１に戻る。
【００６８】
また、Ｔｄ２＜Ｔ３〔℃〕でなければ（Ｓ１０７のＮＯ）、貯湯ポンプ８−５が停止中かを判断する（Ｓ１１０）。貯湯ポンプ８−５が停止中であれば（Ｓ１１０のＹＥＳ）、Ｓ１０１に戻る。貯湯ポンプ８−５が停止中でなければ（Ｓ１１０のNO）、貯湯ポンプ８−５を駆動し、Ｔｈ３＝Ｔｎ〔℃〕に制御し（Ｓ１０６）、Ｓ１０１に戻る。
【００６９】
＜第２の実施の形態の効果＞
【００７０】
この実施の形態のコージェネレーションシステム２によれば、次の効果が得られる。
【００７１】
(1) エンジン２０で生じた排熱を被加熱流体Ｍ３である暖房水ｈWの熱交換に利用できるとともに、その余剰熱量を被加熱流体Ｍ４である給水W側に伝送でき、蓄熱に利用できる。
【００７２】
(2) 暖房水ｈWの熱交換で生じた余剰熱量に対し、混合弁２４の熱媒Ｍ１、Ｍ２の流量比率の制御で吸収し、貯湯ポンプ８−５の発停の繰り返しを抑制でき、循環ポンプ８−３の酷使を防止でき、電力消費を逓減できる。
【００７３】
(3) 排熱源４への熱媒Ｍ０の戻り温度を混合弁２４の熱媒Ｍ１、Ｍ２の流量比率の制御によって調整でき、システムに要求される基準温度に制御でき、コージェネレーションシステム２の高効率化を図ることができる。
【実施例】
【００７４】
図５は、本発明のコージェネレーションシステムの一実施例を示している。この実施例において、図２と同一部分には同一符号を付してある。
【００７５】
この実施例にはコージェネレーションシステム２のシステム本体部５５が備えられる。このシステム本体部５５には、循環路６−１の一例である排熱回路６−１０、循環路６−２の一例である暖房回路６−２０、循環路６−３の一例である給湯回路６−３０が備えられる。
【００７６】
排熱回路６−１０には、エンジン２０（図２）の排熱によって加熱された熱媒Ｍ０が循環し、分岐部１０により分流路１２−２に熱媒Ｍ１、分流路１２−３に熱媒Ｍ２が循環する。
【００７７】
暖房回路６−２０には、熱媒Ｍ１と熱交換される暖房水ｈＷが循環し、暖房端末３２の一例として、高温端末３２−１および低温端末３２−２が接続されている。この暖房回路６−２０には、暖房補助加熱手段の一例として暖房熱交換器２８−３が備えられる。この暖房熱交換器２８−３は、熱源機５６に備えられ、燃料ガスを燃焼するバーナー５８から生じた燃焼排気と暖房水ｈＷの熱交換を行う。
【００７８】
給湯回路６−３０には、熱媒Ｍ２と熱交換される給水Ｗの循環が含まれる。貯湯タンク２９−３の低層部から取り出された冷温水は循環路６−３を通して熱交換器２８−２に循環し、熱交換器２８−２ではこの冷温水と分流路１２−３に循環する熱媒Ｍ２の熱交換を行う。加熱後の高温水は貯湯タンク２９−３の上層部に戻される。これにより、排熱によって加熱された給水Ｗは温水ＨＷとなって貯湯タンク２９−３に戻され、貯湯タンク２９−３で階層状態により蓄熱される。
【００７９】
このシステム本体部５５に備えられた制御部４０には図３に示す構成に加え、熱源機５６のガス燃焼制御のための着火、燃料ガスの供給制御などを含む制御機能を備えればよい。
【００８０】
＜暖房運転＞
【００８１】
図６は、暖房運転の処理手順の一例を示している。この暖房運転には、通常モードｍ−１、暖房負荷大モードｍ−２、暖房温度上限モードｍ−３および暖房温度下限モードｍ−４が含まれる。
【００８２】
通常モードｍ−１は、排熱と暖房加熱のバランスが維持されており、熱交換後の暖房水ｈWの検出温度Ｔｄ２がたとえば、６０〔℃〕になるように混合弁２４の制御を行う。
【００８３】
暖房負荷大モードｍ−２は、分流路１２−２の熱交換後の熱媒Ｍ１と、分流路１２−３の熱媒Ｍ２を混合した熱媒Ｍ０の検出温度Ｔｈ４が７０〔℃〕になるように混合弁２４を制御する。
【００８４】
暖房温度上限モードｍ−３は、検出温度Ｔｄ２を６０〔℃〕になるように制御した結果、検出温度Ｔｈ４が７０〔℃〕を上回ったので、この検出温度Ｔｈ４が７０〔℃〕になるように混合弁２４を制御し、検出温度Ｔｄ２の温度推移を確認するモードである。
【００８５】
暖房温度下限モードｍ−４は、検出温度Ｔｈ４が７０〔℃〕になるように混合弁２４を制御した際、検出温度Ｔｄ２が６０〔℃〕になったので、この検出温度Ｔｄ２を５５〔℃〕になるように混合弁２４を制御し、分流路１２−３に熱媒Ｍ２を流すモードである。
【００８６】
この処理手順では、制御のターニングポイントを決定する複数の温度Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４が用いられている。これらは、Ｔ１＞Ｔ２＞Ｔ４＞Ｔ３の関係にあり、これらの値は一例として、Ｔｍａｘ＝７７〔℃〕、Ｔｎ＝７３〔℃〕、Ｔ１＝７０〔℃〕、Ｔ２＝６５〔℃〕、Ｔ３＝５５〔℃〕、Ｔ４＝６０〔℃〕であればよい。しかしながら、これらの値は一例であって、これらの値に本発明が限定されるものではない。
【００８７】
この暖房運転では、暖房運転を開始すると、エンジン２０が運転中であるかを判断する（Ｓ２０１）。
【００８８】
エンジン２０が運転中でなければ（Ｓ２０１のＮＯ）、暖房補助加熱の動作を継続する（Ｓ２０２）。
【００８９】
エンジン２０が運転中であれば（Ｓ２０１のＹＥＳ）、検出温度Ｔｈ１が所定温度Ｔ１以上か（Ｔｈ１≧Ｔ１〔℃〕）を判断する（Ｓ２０３）。Ｔｈ１≧Ｔ１〔℃〕でなければ（Ｓ２０３のＮＯ）、暖房補助加熱の動作に移行する（Ｓ２０２）。
【００９０】
Ｔｈ１≧Ｔ１〔℃〕であれば（Ｓ２０３のＹＥＳ）、暖房負荷大モードかを判断する（Ｓ２０４）。暖房負荷大モードｍ２であれば（Ｓ２０４のＹＥＳ）、検出温度Ｔｈ４が目標値である所定温度たとえば、Ｔ１〔℃〕になるように混合弁２４を制御する（Ｓ２０５）。
【００９１】
検出温度Ｔｄ２が所定温度Ｔ４〔℃〕未満であるか（Ｔｄ２＜Ｔ４〔℃〕）を判断する（Ｓ２０６）。Ｔｄ２＜６０〔℃〕であれば（Ｓ２０６のＹＥＳ）、暖房補助加熱の動作に移行する（Ｓ２０２）。
【００９２】
Ｔｄ２＜Ｔ４〔℃〕でなければ（Ｓ２０６のＮＯ）、暖房負荷大モードから通常モードに移行させ（Ｓ２０７）、Ｓ２０１に戻る。
【００９３】
Ｓ２０４で、暖房負荷大モードでなければ（Ｓ２０４のＮＯ）、暖房温度上限モードかを判断する（Ｓ２０８）。暖房温度上限モードｍ３であれば（Ｓ２０８のＹＥＳ）、検出温度Ｔｈ４が所定温度たとえば、７０〔℃〕になるように混合弁２４を制御する（Ｓ２０９）。
【００９４】
検出温度Ｔｄ２が所定温度Ｔ２未満であるか（Ｔｄ２＜Ｔ２）を判断する（Ｓ２１０）。Ｔｄ２＜Ｔ２であれば（Ｓ２１０のＹＥＳ）、検出温度Ｔｄ２が所定温度Ｔ４〔℃〕未満であるか（Ｔｄ２＜Ｔ４）を判断する（Ｓ２１１）。Ｔｄ２＜Ｔ４〔℃〕であれば（Ｓ２１１のＹＥＳ）、暖房温度上限モードから暖房負荷大モードに移行させる（Ｓ２１２）。Ｔｄ２＜Ｔ４〔℃〕でなければ（Ｓ２１１のＮＯ）、Ｓ２０１に戻る。
【００９５】
S２１０で、Ｔｄ２＜Ｔ２でなければ（Ｓ２１０のＮＯ）、暖房温度上限モードから暖房温度下限モードに移行させ（Ｓ２１３）、Ｓ２０１に戻る。
【００９６】
Ｓ２０８で、暖房温度上限モードでなければ（Ｓ２０８のＮＯ）、暖房温度下限モードかを判断する（Ｓ２１４）。暖房温度下限モードｍ４であれば（Ｓ２１４のＹＥＳ）、暖房温度下限モードｍ４に入り、検出温度Ｔｄ２が所定温度Ｔ３になるように混合弁２４を制御し（Ｓ２１５）、検出温度Ｔｈ４が所定温度Ｔ１〔℃〕になるように貯湯ポンプ８−５を制御する（Ｓ２１６）。
【００９７】
貯湯ポンプ８−５の回転数が下限回転数以下かを判断する（Ｓ２１７）。貯湯ポンプ８−５の回転数が下限回転数以下であれば（Ｓ２１７のＹＥＳ）、暖房温度下限モードから通常モードに移行させ（Ｓ２１８）、貯湯ポンプ８−５を停止させ（Ｓ２１９）、Ｓ２０１に戻る。貯湯ポンプ８−５の回転数が下限回転数以下でなければ（Ｓ２１７のＮＯ）、Ｓ２０１に戻る。
【００９８】
Ｓ２１４で、暖房温度下限モードでなければ（Ｓ２１４のＮＯ）、通常モードｍ１に入り、検出温度Ｔｄ２が所定温度Ｔ４になるように混合弁２４を制御する（Ｓ２２０）。
【００９９】
検出温度Ｔｈ４が所定温度Ｔ２未満か（Ｔｈ４＜Ｔ２）を判断する（Ｓ２２１）。Ｔｈ４＜Ｔ２〔℃〕であれば（Ｓ２２１のＹＥＳ）、通常モードから暖房負荷大モードに移行させ（Ｓ２２２）、Ｓ２０１に戻る。Ｔｈ４＜Ｔ２〔℃〕でなければ（Ｓ２２１のＮＯ）、Ｔｈ４＞Ｔ１〔℃〕であるかを判断する（S２２３）。Ｔｈ４＞Ｔ１〔℃〕であれば（Ｓ２２３のＹＥＳ）、通常モードから暖房温度上限モードに移行させ（Ｓ２２４）、Ｓ２０１に戻る。Ｔｈ４＞Ｔ１〔℃〕でなければ、Ｓ２０１に戻る。
【０１００】
このように暖房運転の各モードを整理すれば、以下の通りである。通常モードｍ１では、排熱と暖房加熱のバランスがとれた通常状態であるから、熱交換後の暖房水ｈＷの検出温度Ｔｄ２がＴ４〔℃〕になるように混合弁２４を制御する。排熱温度はＴｍａｘ〔℃〕であるから、温度を上げるには分流路１２−２の熱媒Ｍ１の流量を増加し、温度を下げるには分流路１２−２の熱媒Ｍ１の流量を減らせばよい。
【０１０１】
分流路１２−２の熱交換後の熱煤Ｍ１と分流路１２−３の熱煤Ｍ２のミキシングによる熱媒Ｍ０の検出温度Ｔｈ４がＴ４〔℃〕を下回ると、暖房負荷が大きい（つまり、排熱では熱量不足）となるから、暖房負荷大モードｍ２に切替える。検出温度Ｔｈ４がＴ１〔℃〕を越えれば、余剰熱量ありと判断でき、暖房水ｈＷの温度を上げて確認する暖房温度上限モードｍ３に切替える。
【０１０２】
暖房負荷大モードｍ２では、分流路１２−２の熱交換後の熱媒Ｍ１と分流路１２−３の熱交換後の熱媒Ｍ２をミキシングした熱媒Ｍ０の検出温度Ｔｈ４がＴ１〔℃〕になるよう混合弁２４が制御される。検出温度Ｔｄ２がＴ４〔℃〕になるように制御したため、検出温度Ｔｈ４がＴ２〔℃〕を下回っていたので、検出温度Ｔｄ２はＴ４〔℃〕を下回るであろう。このとき、検出温度Ｔｄ２がＴ４〔℃〕を下回ると、その不足熱量分を燃焼加熱で補う。この場合、検出温度Ｔｄ２がＴ４〔℃〕以上になれば、熱量不足が解消されたとみなし、通常モードｍ１に移行することになる。
【０１０３】
暖房温度上限モードｍ３では、検出温度Ｔｄ２がＴ４〔℃〕になるようにしたことにより、検出温度Ｔｈ４がＴ１〔℃〕を上回ったので、検出温度Ｔｈ４がＴ１〔℃〕になるように混合弁２４を制御し、検出温度Ｔｄ２がどのような温度になるか確認する。なお、この間、暖房温度はＴ４〔℃〕〜Ｔ２〔℃〕になる。検出温度Ｔｄ２がＴ２〔℃〕以上になると、十分な余剰熱量があると判断し、暖房温度下限モードｍ４に移行し、貯湯タンク２９−３への蓄熱動作を開始する。検出温度Ｔｄ２がＴ４〔℃〕を下回れば、状態監視の間に暖房負荷が大きく、（排熱では熱量不足）状態になったと判断し、暖房負荷大モードｍ２に切替えられる。
【０１０４】
また、暖房温度下限モードｍ４では、検出温度Ｔｈ４がＴ１〔℃〕になるように混合弁２４を制御した際、検出温度Ｔｄ２がＴ２〔℃〕以上になったので、検出温度Ｔｄ２がＴ３〔℃〕になるように混合弁２４を制御する。これにより、分流路１２−３には排熱回収に十分な熱媒Ｍ２が流れる。貯湯ポンプ８−５による排熱回収動作は、検出温度Ｔｈ４がＴ１〔℃〕になるようにポンプ制御を行う。貯湯ポンプ８−５の最低能力を下回る事態が生じれば、余剰排熱が不足と判断し、貯湯夕ンク２９−３への排熱の蓄熱動作を停止し、通常モードｍ１に移行させる。
【０１０５】
＜排熱暖房および蓄熱の制御＞
【０１０６】
図７は、排熱暖房および蓄熱の制御の一例を示している。この排熱暖房および蓄熱の制御は、少量排熱の回収制御の一例である。つまり、排熱暖房利用時に排熱熱量の余剰が僅かとなった場合の特別制御である。
【０１０７】
この制御では、発電出力がたとえば、１．０〔ｋＷ〕、排熱量が２．５〔ｋＷ〕（２１５０〔ｋｃａｌ／ｈ〕）で床暖房１系統である。
【０１０８】
図７において、Ａは、暖房往き温度の検出温度Ｔｄ２の推移、Ｂは、暖房戻り温度の検出温度Ｔｄ１の推移、Ｃは、貯湯回路６−３の流量の推移を示している。Ａのａ１ないしａ１２は検出温度Ｔｄ２、Ｂのｂ１ないしｂ８は検出温度Ｔｄ１、Ｃのｃ１ないしｃ１３は流量を示している。戻り暖房水ｈＷは、温度センサ３０−５を経て熱交換器２８−１に至る向きに流れる暖房水ｈＷである。これに対し、往き暖房水ｈＷは、熱交換器２８−１から温度センサ３０−６を経て暖房端末３２に至る向きに流れる暖房水ｈＷである。
【０１０９】
状態Ｓ１では、戻り暖房水ｈＷの検出温度Ｔｄ１がたとえば、４０〔℃〕である。この場合、エンジン２０の排熱の熱量だけでは、暖房水ｈＷをたとえば、５７．９〔℃〕程度にしか昇温できないため、バックアップ熱源である熱源機５６を駆動し、往き暖房水ｈＷの検出温度Ｔｄ２を６０〔℃〕にする制御を開始する。
【０１１０】
状態Ｓ１から状態Ｓ２では、状態Ｓ１から暖房負荷が徐々に減少し、検出温度（Ｔｄ１）がたとえば、４２．１〔℃〕となり、排熱との熱量バランスが確保されている。
【０１１１】
状態Ｓ２から状態Ｓ３では、さらに暖房負荷が減り、戻り暖房水ｈＷの検出温度Ｔｄ１がたとえば、４４．０〔℃〕となる。この状態では、暖房端末３２で暖房水ｈＷの熱量を消費できない余剰熱量が生じる。この余剰熱量を熱交換器２８−２側に移送すればよい。
【０１１２】
しかしながら、貯湯回路６−３の流量がたとえば、０．０５〔Ｌ／ｍｉｎ〕では余剰熱量を回収可能であるとしても、貯湯ポンプ８−５の下限能力が問題となる。つまり、貯湯ポンプ８−５の下限能力がたとえば、０．１４〔Ｌ／ｍｉｎ〕であれば、貯湯ポンプ８−５は制御不能である。図７のＣのｃ７〜ｃ８、ｃ１２〜ｃ１３は、貯湯ポンプ８−５の制御不能域を示している。
【０１１３】
状態Ｓ４では、状態Ｓ３で検出温度Ｔｄ２を６０〔℃〕以上に制御し、熱媒Ｍ１の検出温度Ｔｈ４を７０〔℃〕以下に制御する。
【０１１４】
状態Ｓ４から状態Ｓ５では、検出温度Ｔｄ２がたとえば、６５〔℃〕に到達すれば、この時点で、目標温度をたとえば、５５〔℃〕に変更する。
【０１１５】
そこで、状態Ｓ６では、排熱暖房と貯湯回収を併用する。この場合、給湯回路６−３０に流れる給水の流量はたとえば、０．２９〔Ｌ／ｍｉｎ〕であれば、この値は貯湯ポンプ８−５の下限能力を超えているので、貯湯ポンプ８−５は制御可能である。
【０１１６】
給湯回路６−３０を通して排熱の一部が余剰熱量として貯湯タンク２９−３への蓄熱に用いられることから、状態Ｓ７では検出温度Ｔｄ１が降下し、貯湯側熱量が減少することになる。
【０１１７】
状態Ｓ８では、貯湯に寄与する流量が貯湯ポンプ８−５の下限能力を下回れば、貯湯タンク２９−３への蓄熱による熱回収を停止させる。つまり、貯湯ポンプ８−５を停止させる。
【０１１８】
したがって、排熱および蓄熱の制御は状態Ｓ２から状態Ｓ８の繰り返し制御となる。
【０１１９】
この排熱、暖房および蓄熱に関し、エンジン排熱：２．５〔ｋＷ〕（２１５０〔ｋｃａｌ／ｈ〕）、排熱高温：７７〔℃〕、排熱低温：７０〔℃〕、熱媒Ｍ０の循環量：５．１〔Ｌ／ｍｉｎ〕、暖房水ｈＷの循環量（低温暖房）：２．０〔Ｌ／ｍｉｎ〕を例にした制御の一例を説明する。
【０１２０】
暖房能力変換による制御では、検出温度Ｔｄ１：４０〔℃〕、検出温度Ｔｄ２：６０〔℃〕（２４００〔ｋｃａｌ／ｈ〕）になるよう流量調節すれば、排熱量不足のため、検出温度Ｔｈ１、Ｔｈ４が徐々に低下する。そこで、混合弁２４により熱媒Ｍ１の流量を減少させ、検出温度Ｔｄ２を低下、エンジン排熱同等の熱量を暖房回路６−２０で熱交換する。熱媒Ｍ１の流量を減少させ、熱媒Ｍ２の流量を増加させることにより、検出温度Ｔｈ４を基準温度の一例である７０．０〔℃〕に制御する。
【０１２１】
熱媒Ｍ１の流量：０．９８〔Ｌ／ｍｉｎ〕、検出温度Ｔｄ２：５７．９〔℃〕、検出温度Ｔｈ２：４０．５〔℃〕、熱媒Ｍ２の流量：４．１２〔Ｌ／ｍｉｎ〕、検出温度Ｔｈ３：７７．０〔℃〕、検出温度Ｔｈ４：７０．０〔℃〕で安定する。この場合、給水Ｗの流量：０〔Ｌ／ｍｉｎ〕である。この場合、暖房熱量が不足しているので、不足熱量は往き暖房水ｈＷの最終温度調節はガス燃焼による補助加熱で補填する。
【０１２２】
暖房負荷が排熱からの供給熱量を上回る場合は、混合弁２４で検出温度Ｔｈ４を６５〜７０〔℃〕に制御し、検出温度Ｔｄ２は成り行き温度となる。
【０１２３】
検出温度Ｔｄ１：４４〔℃〕では、検出温度Ｔｄ２：６０〔℃〕（１９２０〔ｋｃａｌ／ｈ〕）になるよう流量を調節すると、排熱の熱量過剰のため、検出温度Ｔｈ１、Ｔｈ４が徐々に上昇する。貯湯ポンプ８−５を駆動し、排熱の余剰熱量を以て給水Ｗに熱交換して排熱の余剰熱量を温水ＨＷに回収し、貯湯タンク２９−３に蓄熱する。貯湯ポンプ８−５の流量：０．０５〔Ｌ／ｍｉｎ〕である。貯湯タンク２９−３の下層温度５〔℃〕および貯湯タンク２９−３の温水ＨＷの送り込み温度：７３〔℃〕に制御する。
【０１２４】
貯湯ポンプ８−５の下限（最低）能力：０．１４〔Ｌ／ｍｉｎ〕（５００〔ｒｐｍ〕）であるとすれば、制御不可能となる。この場合、暖房温度：６５〔℃〕を上限とし、混合弁２４で熱媒Ｍ１、Ｍ２の流量調節を行い、検出温度Ｔｈ４を優先し、Ｔｈ４：７０．０〔℃〕に制御する。
【０１２５】
熱媒Ｍ１の流量：１．２４〔Ｌ／ｍｉｎ〕、検出温度Ｔｄ１：４７．０〔℃〕、検出温度Ｔｄ２：６５．０〔℃〕、検出温度Ｔｈ２：４８．０〔℃〕、熱媒Ｍ２の流量：３．８６〔Ｌ／ｍｉｎ〕、検出温度Ｔｈ３：７７．０〔℃〕、検出温度Ｔｈ４：７０．０〔℃〕で安定する。このとき、貯湯ポンプ８−５の流量Ｃ：０〔Ｌ／ｍｉｎ〕である。
【０１２６】
検出温度Ｔｄ２：６５〔℃〕を超えた時点で、混合弁２４で熱媒Ｍ１の流量を減少させ、検出温度Ｔｄ２：５５〔℃〕に調節する。
【０１２７】
熱媒Ｍ１の流量：０．５４〔Ｌ／ｍｉｎ〕、検出温度Ｔｄ１：４７．０〔℃〕、検出温度Ｔｄ２：５５．０〔℃〕、検出温度Ｔｈ２：４７．４〔℃〕では、検出温度Ｔｈ４：６３〜７０〔℃〕になるよう貯湯ポンプ８−５の流量を制御する。
【０１２８】
熱媒Ｍ２の流量：４．５６〔Ｌ／ｍｉｎ〕、検出温度Ｔｈ３：７２．７〔℃〕、検出温度Ｔｈ４：７０．０〔℃〕、貯湯ポンプ８−５の流量：０．２９〔Ｌ／ｍｉｎ〕である。この場合、貯湯タンク２９−３の下層温度：５〔℃〕に対し、貯湯タンク２９−３への温水ＨＷの送り込み温度：７３〔℃〕に熱交換する。
【０１２９】
検出温度Ｔｄ２：５５〔℃〕としたことにより、暖房水ｈＷの戻り側の検出温度Ｔｄ１が徐々に低下するが、これは暖房回路６−２０における保有水量で温度傾向が異なる。
【０１３０】
検出温度Ｔｄ１：４２〔℃〕まで低下すると、熱媒Ｍ１の流量：０．７５〔Ｌ／ｍｉｎ〕、検出温度Ｔｄ１：４２．０〔℃〕、検出温度Ｔｄ２：５５．０〔℃〕、検出温度Ｔｈ２：４２．３〔℃〕、熱媒Ｍ２の流量：４．３５〔Ｌ／ｍｉｎ〕、検出温度Ｔｈ３：７４．８〔℃〕、検出温度Ｔｈ４：７０．０〔℃〕、貯湯ポンプ８−５の流量：０．１４〔Ｌ／ｍｉｎ〕である。検出温度Ｔｈ４：６３〜７０〔℃〕になるよう貯湯ポンプ８−５の流量を制御する。
【０１３１】
さらに、検出温度Ｔｄ１が低下すると、給湯回路６−３０の給水Ｗの流量を絞らなければならないが、貯湯ポンプ８−５の下限能力以下となるため、貯湯ポンプ８−５の制御不可能である。
【０１３２】
この場合には、貯湯ポンプ８−５を停止させ、混合弁２４の開度比率を調整して熱媒Ｍ１側の流量を増加させ、検出温度Ｔｈ４：６５〜７０〔℃〕に制御する。
【０１３３】
熱媒Ｍ１の流量：１．０４〔Ｌ／ｍｉｎ〕、検出温度Ｔｄ１：４２．０〔℃〕、検出温度Ｔｄ２：５９．９〔℃〕、検出温度Ｔｈ２：４２．６〔℃〕、熱媒Ｍ２の流量：４．０６〔Ｌ／ｍｉｎ〕、検出温度Ｔｈ３：７７．０〔℃〕、検出温度Ｔｈ４：７０．０〔℃〕、給湯回路６−３０の流量：０〔Ｌ／ｍｉｎ〕となる。
【０１３４】
その後、検出温度Ｔｄ２を上昇させたため、検出温度Ｔｄ１が徐々に上昇する。
【０１３５】
このような温度制御を繰り返して行う。この排熱および蓄熱制御によれば、貯湯ポンプ８−５の下限能力を超える貯湯流量を生じさせて排熱回収を蓄熱に配分するので、貯湯ポンプ８−５の発停が下限能力を超える貯湯流量の範囲で行われる。
【０１３６】
＜貯湯ポンプ８−５の制御＞
【０１３７】
図８は、貯湯ポンプ８−５の回転数〔ｒｐｍ〕と流量〔Ｌ／ｍｉｎ〕の関係を示している。この例では、ポンプ回転数４５００〔ｒｐｍ〕における流量を２．４０〔Ｌ／ｍｉｎ〕となるように調節している。流量の調整はバルブで行うが、このバルブ位置を固定した状態で、ポンプ回転数を変更する。
【０１３８】
一例としてエンジン排熱：２．５〔ｋＷ〕（２５００〔Ｗ〕×０．８６＝２１５０〔ｋｃａｌ／ｈ〕）を使い、排熱温度を６０〔℃〕→７５〔℃〕（１５〔ｄｅｇ〕）に昇温させる場合、流量Ｑｆ：２．４０〔Ｌ／ｍｉｎ〕が必要である。
【０１３９】
この場合、ポンプ回転数Ｎｆ：４５００〔ｒｐｍ〕に対し、流量Ｑｆ：２．４０〔Ｌ／ｍｉｎ〕であり、下限回転数Ｎｍｉｎ：５００〔ｒｐｍ〕で、最低流量Ｑｍｉｎ：０．１４〔Ｌ／ｍｉｎ〕である。
【０１４０】
＜実施例の効果＞
【０１４１】
この実施例によれば、次の効果が得られる。
【０１４２】
(1) 排熱回収を基本的に蓄熱手段である貯湯タンク２９−３に貯湯により蓄熱し、貯湯タンク２９−３の貯湯を給湯などに利用できる。つまり、排熱を温水ＨＷとして利用することができる。
【０１４３】
(2) 暖房装置などの暖房端末を利用するに当たり、貯湯タンク２９−３の貯湯に利用する場合、暖房戻り温度によって貯湯による蓄熱が困難になる場合がある。このような不都合を回避するため、暖房回路６−２０を貯湯タンク２９−３と独立して備えることにより、暖房回路６−２０では暖房水ｈＷを燃焼加熱により補填し、排熱で加熱された熱媒Ｍ１との熱交換を行うことで、貯湯と暖房とを並立させている。
【０１４４】
(3) この実施例では、暖房の未使用時や、暖房側の余剰熱量に対し、貯湯タンク２９−３への蓄熱を行う。その際、余剰熱量が少量の場合には、その熱量を回収するために、貯湯ポンプ８−５側の流速を低下させる必要がある。これを実現しようとすれば、貯湯ポンプ８−５の下限（最低）能力以下の制御が必要となり、現実的でない。また、暖房側の使用熱量が排熱量を超えれば、排熱側の温度低下を招来させることになる。このような不都合を回避した既述の実施例では、排熱を有効利用した排熱回収システムを提供している。このシステムでは、排熱で加熱した熱媒Ｍ０を暖房熱交換ルートである分流路１２−２の熱媒Ｍ１と、蓄熱側熱回収ルートである分流路１２−３の熱媒Ｍ２に分配し、その分配量を制御している。これにより、暖房と蓄熱とをバランスさせ、排熱の有効利用化を図っている。
【０１４５】
(4) この実施例によれば、エンジン排熱量より暖房負荷が僅かに少ない場合には、排熱余剰となり貯湯タンク等への余剰熱回収が必要となる。これに対し、少量の余剰熱を回収するには少量の蓄熱媒体を流すことができる貯湯ポンプ８−５が必要となるが、ポンプ制御が困難であるし、少量熱の回収に貯湯循環方式を採れば、専用回路が必要となる。また、常に貯湯ポンプ８−５を発停させれば無駄な電力消費を伴うことになる。この実施例では、斯かる貯湯循環方式を採らず、排熱暖房温度を変化させることにより、貯湯タンク２９−３へ蓄熱状態を実現している。これにより、貯湯ポンプ８−５を常に運転させる必要がなく、省電力化を図ることができる。貯湯循環方式の専用回路を削除するので、回路および部品点数が低減でき、その部分の制御や貯湯ポンプ８−５の頻繁な発停を防止でき、製品の信頼性を向上させることができる。
【０１４６】
(5) 図９は、貯湯タンク２９−３に貯湯循環方式の専用回路を備えた従前の参考例を示している。説明の都合上、熱交換器２８−２を用いているが、本発明がこの熱交換器２８−２に限定されるものではない。この専用回路では、分配弁６０および循環路６２を備えているが、上記実施例ではこれらを除き、給湯回路６−３０を簡略化することができる。エンジン排熱を熱交換器２８−２を介して貯湯タンク２９−３に蓄熱することができるが、排熱量が少ない場合には、循環路６２に温水ＨＷを循環させることにより、最終的には目標温度に達することができるが、場合によっては貯湯タンク２９−３の階層蓄熱を乱すことも予想される。このような専用回路を除くことで、システムを簡略化することは勿論のこと、蓄熱動作の信頼性を高めることができる。
【０１４７】
〔他の実施の形態〕
【０１４８】
上記実施の形態では排熱源としてガスエンジンを用いたが、燃料ガス以外の燃料を用いてもよい。
【０１４９】
以上説明したように、本発明の最も好ましい実施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、または明細書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】
【０１５０】
本発明は、排熱によって加熱した熱媒を暖房側の流路と蓄熱側の流路とに分流させ、これらの流量を制御することで、暖房と蓄熱とを並立させるとともに、蓄熱側の貯湯ポンプの発停を抑制でき、消費電力の低減および貯湯ポンプの酷使を防止でき、有用である。
【符号の説明】
【０１５１】
２  コージェネレーションシステム
４  排熱源
６−１  第１の循環路
６−２  第２の循環路
６−３  第３の循環路
６−１０  排熱回路
６−２０  暖房回路
６−３０  給湯回路
８−１  排熱ポンプ
８−３  循環ポンプ
８−２、８−４  暖房ポンプ
８−５  貯湯ポンプ
１０  分岐部
１２−１、１２−４  分流路
１２−２  第１の分流路
１２−３  第２の分流路
１４  混合手段
１６  制御手段
１８−１  第１の熱交換手段
１８−２  第２の熱交換手段
２０  ガスエンジン
２２  発電機
２４  混合弁
２８−１、２８−２  熱交換器
２８−３  暖房熱交換器
２９−１  排熱膨張タンク
２９−２  暖房タンク
２９−３  貯湯タンク
３０−１  第１の温度センサ
３０−２  第２の温度センサ
３０−３  第３の温度センサ
３０−４  第４の温度センサ
３０−５  第５の温度センサ
３０−６  第６の温度センサ
３２  暖房端末
３２−１  高温端末
３２−２  低温端末
３４−１  給水路
３４−２  出湯路
４０  制御部
４２  プロセッサ
４４  ＲＯＭ
４６  ＥＥＰＲＯＭ
４８  ＲＡＭ
５０  Ｉ／Ｏ
５２  データ通信部
５４  エンジン制御部
５５  システム本体部
５６  熱源機
５８  バーナー
６０  分配弁
６２  循環路
【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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