(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
操作に係る第１信号の受信及び計測制御に係る第２信号の送信を行う第１制御装置と、前記第１制御装置に対する前記第１信号の送信及び前記第１制御装置からの前記第２信号の受信を行う第１操作表示装置と、を含む廃熱発電装置と、
前記第１操作表示装置と通信可能にされ、前記廃熱発電装置に付帯される付帯設備の制御を行う第２制御装置と、を備え、
前記第１操作表示装置は、前記第２制御装置から送信されてくる操作信号を前記第１信号として前記第１制御装置に送信し、前記第２制御装置から送信されてくる要求信号に応じて前記第２信号を前記第２制御装置に送信する
廃熱発電システム。
【請求項２】
前記第１操作表示装置は、前記第１制御装置から送信されてくる前記第２信号及び前記第２制御装置から送信されてくる前記操作信号を記憶する記憶部を備える請求項１記載の廃熱発電システム。
【請求項３】
前記第２制御装置と通信可能にされ、前記第２制御装置に対して前記操作信号及び前記要求信号を出力する第２操作表示装置を備える請求項１又は請求項２記載の廃熱発電システム。
【請求項４】
前記第２操作表示装置は、前記廃熱発電装置及び前記付帯設備の運転開始又は運転終了を示す操作信号を出力し、
前記第２制御装置は、前記第２操作表示装置から出力される前記操作信号に基づいて前記付帯設備の運転開始又は運転終了の制御を行うとともに、前記操作信号を前記第１操作表示装置に送信し、
前記第１制御装置は、前記第１操作表示装置から前記第１信号として送信されてくる前記操作信号に基づいて前記廃熱発電装置の運転開始又は運転終了の制御を行う
請求項３記載の廃熱発電システム。
【請求項５】
前記第２操作表示装置は、前記第２信号の送信を要求する要求信号を出力し、
前記第２制御装置は、前記第２操作表示装置から出力される前記要求信号を前記第１操作表示装置に送信するとともに、前記要求信号に応じて前記第１操作表示装置から送信されてくる前記第２信号を前記第２操作表示装置に送信する
請求項３記載の廃熱発電システム。
【請求項６】
前記第２制御装置は、前記第２信号の送信を要求する要求信号を前記第１操作表示装置に送信するとともに、前記要求信号に応じて前記第１操作表示装置から送信されてくる前記第２信号に基づいて前記付帯設備を制御する請求項３記載の廃熱発電システム。
【請求項７】
前記第１操作表示装置、前記第２操作表示装置、及び前記第２制御装置を接続する集線装置を備える請求項３から請求項６の何れか一項に記載の廃熱発電システム。
【請求項８】
前記廃熱発電装置を複数備える請求項１から請求項７の何れか一項に記載の廃熱発電システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、廃熱発電システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、大気中に放出される廃熱の熱エネルギー（廃熱エネルギー）を回収して発電を行い、この発電によって得られた電気エネルギーを再利用することで省エネルギーが図られている。従来は、発電機を駆動するための高圧の蒸気を生成しやすいということから約３００℃以上（場合によっては１０００℃近く）の廃熱が発電に用いられており、約３００℃以下の低温廃熱はその多くが依然として大気中に放出されていた。
【０００３】
以下の特許文献１には、低沸点作動媒体を用いたランキンサイクルによって、３００℃以下の低温廃熱の廃熱エネルギーを用いて発電を行う廃熱発電装置が開示されている。具体的に、以下の特許文献１に開示された廃熱発電装置は、廃熱回収器、蒸気タービン、凝縮器、及び高圧ポンプを備えており、廃熱回収器で回収される低温の廃熱によって低沸点作動媒体の高圧蒸気を生成し、この高圧蒸気により蒸気タービンを駆動して発電を行っている。尚、蒸気タービンの排気は凝縮器により凝縮液化し、この液化した低沸点作動媒体を廃熱回収器に送り出して循環させるようにしている。
【０００４】
このような廃熱発電装置には、廃熱発電装置を動作させるために必要な設備である付帯設備が設けられるのが殆どである。この付帯設備としては、例えば低温の廃熱を廃熱発電装置の廃熱回収器に供給するポンプ、冷却水を廃熱発電装置の凝縮器に供給するポンプ、廃熱発電装置の凝縮器から排出される冷却水を冷却するための冷却塔等が挙げられる。尚、付帯設備は廃熱発電装置に付帯して設けられるものであるが、廃熱発電装置と付帯設備とは別個の装置であるため、廃熱発電装置及び付帯設備の双方に操作パネル及び制御装置等が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−１１０５１４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、近年においては、以下の（１）〜（３）に例示する通り、利便性、付加価値、性能等を高めるために、廃熱発電装置と付帯設備とを連携させる必要性が生じている。
【０００７】
（１）廃熱発電装置と付帯設備との操作系を統一して利便性を高める
現在、廃熱発電装置を運転する場合には、廃熱発電装置に設けられた操作パネルと付帯設備に設けられた操作パネルとを別々に操作する必要がある。廃熱発電装置に設けられた操作パネルと付帯設備に設けられた操作パネルとを統一することができれば、例えば付帯設備に設けられた操作パネルを操作するだけで、付帯設備に対する指示と廃熱発電装置に対する指示との双方を行うことができ、利便性を高めることができると考えられる。
【０００８】
（２）遠隔監視を可能とすることで付加価値を高める
廃熱発電装置は、装置の特徴から、温泉地等の遠隔地に分散して設置されることが多いため、監視員が廃熱発電装置の設置場所に赴いて廃熱発電装置の運転状態を常に監視することは困難である。このような廃熱発電装置の運転状態を遠隔で監視することができれば、隔地から廃熱発電装置及び付帯設備の運転状態を常時監視することができるため、付加価値を高めることができると考えられる。ここで、廃熱発電装置は、単体では動作することができない。廃熱発電装置を動作させるためには、廃熱発電装置と付帯設備とを連携させる必要がある。このように、廃熱発電装置は、付帯設備と連携して動作することから、上記の遠隔監視を行う際には、廃熱発電装置及び付帯設備の運転状態を結びつけて監視する必要がある。
【０００９】
（３）付帯設備を含めた廃熱発電装置の最適制御を実現することで性能を高める
現在、廃熱発電装置及び付帯設備の動作は、各々に設けられた操作パネルからの指示に基づいて個別に制御されている。廃熱発電装置と付帯設備とを連携させ、廃熱発電装置の運転状態に応じて付帯設備の制御が行われるようにすれば、廃熱発電装置で最適な発電が行われるような制御（最適制御）が実現され、性能を高めることができると考えられる。
【００１０】
ここで、廃熱発電装置と付帯設備とを連携させるには、廃熱発電装置の制御装置と付帯設備の制御装置とを接続し、これら制御装置間で各種信号（操作信号、計測信号、制御信号等）の通信を可能にすれば良いと考えられる。しかしながら、このような接続を行うと、廃熱発電装置に設けられた制御装置は、本来の廃熱発電装置の制御を実施している最中に通信に係る処理を行わなければならず、制御装置の負荷が増大して本来の廃熱発電装置の制御に支障が生ずる可能性が考えられる。
【００１１】
また、廃熱発電装置の制御装置と付帯設備の制御装置との間の通信を実現する場合には、廃熱発電装置の制御装置で用いられるプログラムに通信機能を追加する必要がある。このような通信機能が追加されたプログラムでは、「従来の機能が正しく動作するか」の検証と、「新たに追加した機能が正しく動作するか」の検証とを行わなければならず、検証に多大な労力と長時間を要するという問題が生ずる。
【００１２】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、廃熱発電装置の制御に支障が生ずることなく、廃熱発電装置と付帯設備とを連携させることが可能な廃熱発電システムを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を解決するために、本発明の廃熱発電システム（１、２）は、操作に係る第１信号の受信及び計測制御に係る第２信号の送信を行う第１制御装置（Ｃ１）と、前記第１制御装置に対する前記第１信号の送信及び前記第１制御装置からの前記第２信号の受信を行う第１操作表示装置（Ｐ１）と、を含む廃熱発電装置（１０）と、前記第１操作表示装置と通信可能にされ、前記廃熱発電装置に付帯される付帯設備の制御を行う第２制御装置（Ｃ２）と、を備え、第１操作表示装置が、前記第２制御装置から送信されてくる操作信号を前記第１信号として前記第１制御装置に送信し、前記第２制御装置から送信されてくる要求信号に応じて前記第２信号を前記第２制御装置に送信する。
また、本発明の廃熱発電システムは、前記第１操作表示装置が、前記第１制御装置から送信されてくる前記第２信号及び前記第２制御装置から送信されてくる前記操作信号を記憶する記憶部（Ｍ）を備える。
また、本発明の廃熱発電システムは、前記第２制御装置と通信可能にされ、前記第２制御装置に対して前記操作信号及び前記要求信号を出力する第２操作表示装置（Ｐ２）を備える。
ここで、本発明の廃熱発電システムは、前記第２操作表示装置が、前記廃熱発電装置及び前記付帯設備の運転開始又は運転終了を示す操作信号を出力し、前記第２制御装置が、前記第２操作表示装置から出力される前記操作信号に基づいて前記付帯設備の運転開始又は運転終了の制御を行うとともに、前記操作信号を前記第１操作表示装置に送信し、前記第１制御装置が、前記第１操作表示装置から前記第１信号として送信されてくる前記操作信号に基づいて前記廃熱発電装置の運転開始又は運転終了の制御を行う。
或いは、本発明の廃熱発電システムは、前記第２操作表示装置が、前記第２信号の送信を要求する要求信号を出力し、前記第２制御装置が、前記第２操作表示装置から出力される前記要求信号を前記第１操作表示装置に送信するとともに、前記要求信号に応じて前記第１操作表示装置から送信されてくる前記第２信号を前記第２操作表示装置に送信する。
或いは、本発明の廃熱発電システムは、前記第２制御装置が、前記第２信号の送信を要求する要求信号を前記第１操作表示装置に送信するとともに、前記要求信号に応じて前記第１操作表示装置から送信されてくる前記第２信号に基づいて前記付帯設備を制御する。
また、本発明の廃熱発電システムは、前記第１操作表示装置、前記第２操作表示装置、及び前記第２制御装置を接続する集線装置（Ｈ）を備える。
また、本発明の廃熱発電システムは、前記廃熱発電装置を複数備える。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、廃熱発電装置に設けられた第１操作表示装置（第１制御装置との間で操作に係る第１信号及び計測制御に係る第２信号の送受信を行う装置）と第２制御装置とを通信可能に構成し、第１操作表示装置が、第２制御装置から送信されてくる操作信号を第１信号として第１制御装置に送信し、第２制御装置から送信されてくる要求信号に応じて第２信号を第２制御装置に送信するようにしている。このため、廃熱発電装置の制御に支障が生ずることなく、廃熱発電装置と付帯設備とを連携させることが可能であるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態による廃熱発電システムの全体構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１実施形態による廃熱発電システムに設けられる廃熱発電装置の構成を簡略化して示すブロック図である。
【図３】本発明の第１実施形態による廃熱発電システムの要部構成を示すブロック図である。
【図４】本発明の第２実施形態による廃熱発電システムの要部構成を示すブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して本発明の実施形態による廃熱発電システムについて詳細に説明する。
【００１７】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態による廃熱発電システムの全体構成を示すブロック図である。図１に示す通り、本実施形態の廃熱発電システム１は、廃熱発電装置１０及び付帯設備２０を備えており、例えば温泉地や工場等に設置され、約３００℃以下の廃熱媒体（本実施形態では「温水Ｘ」という）の廃熱エネルギーを回収して発電を行う。尚、廃熱媒体は、温水Ｘに限られる訳ではなく、工場等から放出されるガスを用いることもできる。
【００１８】
廃熱発電装置１０は、外部から上述した温水Ｘと冷却媒体（本実施形態では「冷却水Ｚ」という）とが供給されて、温水Ｘの廃熱エネルギーを回収して発電を行う。図２は、本発明の第１実施形態による廃熱発電システムに設けられる廃熱発電装置の構成を簡略化して示すブロック図である。図２に示す通り、廃熱発電装置１０は、蒸発器１１、膨張タービン発電機１２、凝縮器１３、リザーバタンク１４、及びポンプ１５を備えるランキンサイクルを利用した発電装置である。
【００１９】
また、廃熱発電装置１０は、ＡＣ／ＤＣ変換器１６及びＤＣ／ＡＣ変換器１７を備えており、膨張タービン発電機１２で発電された電力を、商用電力と同仕様の三相交流電力に変換する。また、廃熱発電装置１０は、計測装置１８、制御装置１９、及びセンサＳ１を備えており、膨張タービン発電機１２の単位時間（例えば秒単位）当りの発電量、並びに膨張タービン発電機１２に供給される作動媒体Ｙの温度及び圧力の計測結果に基づいて、温水Ｘの廃熱エネルギーから最も多くの発電が可能となるようにポンプ１５の駆動を制御する。尚、廃熱発電装置１０は、上記のセンサＳ１に加えてセンサＳ２，Ｓ３を備える。
【００２０】
蒸発器１１は、例えば温泉地や工場の熱源から供給される温水Ｘとポンプ１５から送出される作動媒体Ｙとが別経路にて供給され、内部にて熱交換を行うことで作動媒体Ｙの蒸気を生成する。つまり、蒸発器１１は、温水Ｘの廃熱エネルギーを回収して作動媒体Ｙの蒸気を生成する。尚、図２では、１つの蒸発器１１を図示しているが、蒸発器１１の数は、２つ以上であっても良い。
【００２１】
ここで、作動媒体Ｙは、沸点（大気圧条件下における沸点）が１５℃程度の媒体であり、且つ運転中の装置内部の圧力が最大で１ＭＰａ（Ｇ）（ゲージ圧で１ＭＰａ）以下であるのが望ましい。その理由は、例えば約１００℃以下の低温廃熱の廃熱エネルギーを利用した発電を可能とすべく低温廃熱から蒸気の生成を可能にするとともに、装置全体の圧力を低く抑えることで膨張タービン発電機１２の内部圧力を低く抑えるためである。このような作動媒体Ｙとしては、例えばハイドロフルオロエーテル（ＨＦＥ）、フルオロカーボン、フルオロケトン、パーフルオロポリエーテル等を用いることができる。
【００２２】
膨張タービン発電機１２は、タービン１２ａ及び発電機１２ｂを備えており、蒸発器１１から供給された気化状態の作動媒体Ｙを用いて三相交流電力を発電する。タービン１２ａは、蒸発器１１からの作動媒体Ｙの供給によってタービンインペラを回転させる回転機械である。発電機１２ｂは、タービンインペラの軸と結合したロータ（回転子）と、ロータの外周を取り囲むように設けられたステータ（固定子）とを備えており、ロータがタービン１２ａによって回転駆動されることによって、三相交流電力を発電する。尚、発電機１２ｂが出力する三相交流電力は、周波数及び出力電圧の少なくとも一方が商用電力の仕様とは異なっている。
【００２３】
凝縮器１３は、膨張タービン発電機１２から排出された作動媒体Ｙと、前述した冷却水Ｚとが別経路にて供給され、内部にて熱交換を行うことで作動媒体Ｙを冷却して凝縮する。尚、図２では、１つの凝縮器１３を図示しているが、凝縮器１３の数は、２つ以上であっても良い。リザーバタンク１４は、凝縮器１３で凝縮された作動媒体Ｙを一時的に蓄えるタンクである。ポンプ１５は、凝縮器１３で凝縮されてリザーバタンク１４に一時的に蓄えられた作動媒体Ｙを加圧して蒸発器１１に向けて送出する。
【００２４】
ＡＣ／ＤＣ変換器１６及びＤＣ／ＡＣ変換器１７は、発電機１２ｂが発電した三相交流電力を商用電力の仕様に適合した三相交流電力（例えば５０／６０Ｈｚ，２００Ｖ級）に変換するためのものである。ＡＣ／ＤＣ変換器１６は、発電機１２ｂから出力される三相交流電力を直流電力に変換してＤＣ／ＡＣ変換器１７に出力する。ＤＣ／ＡＣ変換器１７は、ＡＣ／ＤＣ変換器１６からの直流電力を商用電力の仕様に適合した三相交流電力に変換する。
【００２５】
計測装置１８は、ＤＣ／ＡＣ変換器１７に流れる電流を計測して膨張タービン発電機１２の単位時間（例えば秒単位）当りの発電量を計測する。ここで、計測装置１８は、ＡＣ／ＤＣ変換器１６に流れる電流を計測して膨張タービン発電機１２の単位時間当りの発電量を計測するものであっても良い。尚、計測装置１８は、発電量のノイズ（例えば、μｓｅｃオーダーのノイズ）を拾うことのないようノイズフィルタを有する。
【００２６】
センサＳ１は、温度センサＳ１１及び圧力センサＳ１２を備えており、蒸発器１１と膨張タービン発電機１２とを接続する配管に取り付けられて、膨張タービン発電機１２に供給される作動媒体Ｙの温度及び圧力を計測する。尚、センサＳ１は、蒸発器１１における作動媒体Ｙの出口、或いは膨張タービン発電機１２における作動媒体Ｙの入口に取り付けられていても良い。
【００２７】
センサＳ２は、温水Ｘを蒸発器１１に供給する配管に取り付けられて、温水Ｘの温度（蒸発器１１に供給される前の温水Ｘの温度）を計測する。センサＳ３は、冷却水Ｚを凝縮器１３に供給する配管に取り付けられて、冷却水Ｚの温度（凝縮器１３に供給される前の冷却水Ｚの温度）を計測する。
【００２８】
制御装置１９は、廃熱発電装置１０の動作を統括して制御する。例えば、制御装置１９は、計測装置１８及びセンサＳ１（温度センサＳ１１及び圧力センサＳ１２）の計測結果に基づいて、温水Ｘの廃熱エネルギーから最も多くの発電が可能となるようにポンプ１５の単位時間当たりの回転数（作動媒体Ｙの循環量）を制御する。また、制御装置１９は、廃熱発電装置１０の運転状態を示すログデータを作成する。
【００２９】
例えば、制御装置１９は、センサＳ１（温度センサＳ１１及び圧力センサＳ１２）、及びセンサＳ２，Ｓ３等から一定時間毎に得られる計測結果を示すデータ、廃熱発電装置１０を構成する機器の動作状態を示すデータ（例えば、機器のオン状態又はオフ状態を示すデータ）、廃熱発電装置１０で用いられる信号の状態を示すデータ（例えば、信号のオン状態又はオフ状態を示すデータ）、アラームの発生状況を示すデータ等を用いてログデータを作成する。
【００３０】
図１に戻り、付帯設備２０は、廃熱発電装置１０に付帯して設けられ、廃熱発電装置１０を動作させるために必要な設備である。この付帯設備２０としては、例えば廃熱発電装置１０の蒸発器１１に温水Ｘを供給するポンプ２１、冷却水Ｚを廃熱発電装置１０に供給するポンプ２２、廃熱発電装置１０の凝縮器１３から排出される冷却水Ｚを冷却するための冷却塔２３等が挙げられる。また、付帯設備２０（上記ポンプ２１、ポンプ２２、及び冷却塔２３）の制御を行う制御装置２４も設けられている。
【００３１】
次に、廃熱発電システム１の操作表示系及び制御系の構成について詳細に説明する。図３は、本発明の第１実施形態による廃熱発電システムの要部構成を示すブロック図である。図３に示す通り、廃熱発電装置１０は、内部機器Ｄ１、制御装置Ｃ１（第１制御装置）、及び操作表示装置Ｐ１（第１操作表示装置）を備える。また、付帯設備２０は、付帯機器Ｄ２、制御装置Ｃ２（第２制御装置）、集線装置Ｈ、及び操作表示装置Ｐ２（第２操作表示装置）を備える。
【００３２】
内部機器Ｄ１は、廃熱発電装置１０の内部に設けられる機器であり、例えば図２に示す計測装置１８及びセンサＳ１〜Ｓ３等である。制御装置Ｃ１は、廃熱発電装置１０を制御するための構成（図２に示す制御装置１９等）を備える。この制御装置Ｃ１は、操作表示装置Ｐ１から送信されてくる操作信号（第１信号）を受信するとともに、計測制御信号（第２信号）を操作表示装置Ｐ１に送信する。ここで、上記の計測制御信号は、内部機器Ｄ１から得られる各種の計測信号、制御装置Ｃ１で生成される各種の制御信号、及び前述したログデータ等が含まれる信号である。
【００３３】
操作表示装置Ｐ１は、例えば操作機能と表示機能とが一体に形成されたタッチパネルを備えており、制御装置Ｃ１に接続されて、作業者の指示に基づいた各種設定や、廃熱発電装置１０の運転状態等の表示を行う。この操作表示装置Ｐ１は、付帯設備２０に設けられた集線装置Ｈ（例えば、ハブ）にも接続されている。尚、操作表示装置Ｐ１は、例えばＲＳ−２３２Ｃ等のシリアル通信線を介して制御装置Ｃ１に接続され、例えばイーサネット（登録商標）等の通信線を介して集線装置Ｈに接続される。
【００３４】
この操作表示装置Ｐ１は、制御装置Ｃ１から送信されてくる計測制御信号、及び付帯設備２０の制御装置Ｃ２から集線装置Ｈを介して送信されてくる信号（例えば、操作信号）を一時的に記憶するメモリＭ（記憶部）を備える。このメモリＭとしては、例えばフラッシュメモリ等の不揮発性のメモリを用いることができる。
【００３５】
操作表示装置Ｐ１は、制御装置Ｃ２から操作信号が送信されてきた場合には、この操作信号を一時的にメモリＭに記憶した後に制御装置Ｃ１に送信する。また、操作表示装置Ｐ１は、制御装置Ｃ２から計測制御信号の送信を要求する信号が送信されてきた場合には、この要求信号に応じて、メモリＭに記憶された計測制御信号を制御装置Ｃ２に送信する。ここで、制御装置Ｃ１で行われる処理と操作表示装置Ｐ１で行われる処理とは互いに独立している。このため、例えば制御装置Ｃ１と操作表示装置Ｐ１との間で行われる通信処理によって、制御装置Ｃ１で行われる本来の廃熱発電装置１０の制御に支障が生ずるといった不具合は起きない。
【００３６】
付帯機器Ｄ２は、付帯設備２０に設けられる各種の機器であり、例えば図１に示すポンプ２１，２２及び冷却塔２３等である。制御装置Ｃ２は、付帯設備２０を制御するための構成（図１に示す制御装置２４等）を備える。尚、廃熱発電装置１０の制御装置Ｃ１で行われる処理と付帯設備２０の制御装置Ｃ２で行われる処理とは互いに独立している。この制御装置Ｃ２は、例えばイーサネット（登録商標）等の通信線を介して集線装置Ｈに接続される。
【００３７】
具体的に、制御装置Ｃ２は、廃熱発電装置１０及び付帯設備２０の運転開始又は運転終了を示す操作信号が操作表示装置Ｐ２から出力された場合には、この操作信号に基づいて付帯機器Ｄ２の運転開始又は運転終了の制御を行うとともに、この操作信号を操作表示装置Ｐ１に送信する。また、制御装置Ｃ２は、計測制御信号の送信を要求する要求信号が操作表示装置Ｐ２から出力された場合には、この要求信号を操作表示装置Ｐ１に送信するとともに、この要求信号に応じて操作表示装置Ｐ１から送信されてくる計測制御信号を操作表示装置Ｐ２に送信する。このような処理を行うのは、廃熱発電装置１０と付帯設備２０との操作系（表示系を含む）を統一して利便性を高めるためである。
【００３８】
また、制御装置Ｃ２は、計測制御信号の送信を要求する要求信号を操作表示装置Ｐ１に送信するとともに、この要求信号に応じて操作表示装置Ｐ１から送信されてくる計測制御信号を取得する。このような処理を行うのは、廃熱発電システム１の遠隔監視を可能とすることで付加価値を高めるためである。また制御装置Ｃ２は、取得した計測制御信号に基づいて付帯設備の制御を行う。このような制御を行うのは、付帯設備２０を含めた廃熱発電装置１０の最適制御を実現することで性能を高めるためである。
【００３９】
操作表示装置Ｐ２は、廃熱発電装置１０に設けられた操作表示装置Ｐ１と同様のタッチパネルを備えており、集線装置Ｈに接続されて、作業者の指示に基づいた各種設定や、廃熱発電装置１０及び付帯設備２０の運転状態等の表示を行う。このように、操作表示装置Ｐ１、操作表示装置Ｐ２、及び制御装置Ｃ２は、集線装置Ｈによって互いに接続されている。例えば、操作表示装置Ｐ２は、作業者の指示に応じて、廃熱発電装置１０及び付帯設備２０の運転開始又は運転終了を示す操作信号、或いは計測制御信号の送信を要求する要求信号を出力する。
【００４０】
次に、上記構成における廃熱発電システム１の動作について説明する。以下では、廃熱発電システム１の運転開始時の動作（運転開始時動作）、廃熱発電システム１の運転状態の表示時の動作（運転状態表示時動作）、及び廃熱発電システムの最適制御を実現する際の動作（最適制御時動作）について順に説明する。
【００４１】
〈運転開始時動作〉
廃熱発電システム１の運転は、作業者が、付帯設備２０に設けられた操作表示装置Ｐ２を操作して運転開始の指示を行うことによって開始される。作業者によって運転開始の指示がなされると、その旨を示す操作信号（廃熱発電装置１０及び付帯設備２０の運転開始を示す操作信号）が操作表示装置Ｐ２から出力され、集線装置Ｈを介して制御装置Ｃ２に入力される。すると、制御装置Ｃ２によって付帯機器Ｄ２が制御されて付帯設備２０の運転が開始されるとともに、操作表示装置Ｐ２からの操作信号が操作表示装置Ｐ１に向けて送信される。
【００４２】
制御装置Ｃ２から送信された操作信号は、集線装置Ｈを介した後に操作表示装置Ｐ１で受信されてメモリＭに記憶される。そして、メモリＭに記憶された操作信号が読み出されて制御装置Ｃ１に送信される。操作表示装置Ｐ１から送信された操作信号が制御装置Ｃ１で受信されると、制御装置Ｃ１によって廃熱発電装置１０が制御されて廃熱発電装置１０の運転が開始される。このようにして、付帯設備２０に設けられた操作表示装置Ｐ２に対する指示のみで、廃熱発電装置１０及び付帯装置２０を含めた廃熱発電システム１の運転が開始される。
【００４３】
廃熱発電システム１の運転が開始されると、付帯設備２０のポンプ２１，２２によって、廃熱発電装置１０に対する温水Ｘ及び冷却水Ｚの供給が行われる。また、廃熱発電装置１０では、作動媒体Ｙが、蒸発器１１→膨張タービン発電機１２→凝縮器１３→リザーバタンク１４→ポンプ１５→蒸発器１１の順で循環しつつ、作動媒体Ｙが液体と気体に状態変化することによって膨張タービン発電機１２における発電が行われる。
【００４４】
即ち、蒸発器１１に供給される温水Ｘの熱によって蒸発した作動媒体Ｙが、膨張タービン発電機１２に供給された後に凝縮器１３に供給される冷却水Ｚによって凝縮されて、リザーバタンク１４に一時に貯溜された後、再びポンプ１５を介して蒸発器１１に送出される。このような作動媒体Ｙの循環的な状態変化の過程において、作動媒体Ｙによって膨張タービン発電機１２が駆動されて発電が行われる。そして、膨張タービン発電機１２で発電された三相交流電力は、ＡＣ／ＤＣ変換器１６及びＤＣ／ＡＣ変換器１７によって商用電力の仕様に適合した三相交流電力に変換されて外部に供給される。
【００４５】
尚、廃熱発電システム１の運転が行われている間に、作業者が、付帯設備２０に設けられた操作表示装置Ｐ２を操作して運転終了の指示を行えば、廃熱発電システム１の運転を終了させることができる。つまり、作業者が、操作表示装置Ｐ２に対して運転終了の指示を行うと、上述した運転開始時の動作と同様の動作が行われて、廃熱発電装置１０及び付帯装置２０を含めた廃熱発電システム１の動作が停止される。
【００４６】
〈運転状態表示時動作〉
廃熱発電装置１０の運転状態の表示は、作業者が、付帯設備２０に設けられた操作表示装置Ｐ２を操作して、操作表示装置Ｐ２の表示画面を状態表示画面に切り替えることによって行われる。ここで、上記の状態表示画面は、廃熱発電装置１０の運転状態を表示するために操作表示装置Ｐ２に予め用意された画面である。
【００４７】
作業者によって、操作表示装置Ｐ２の表示画面を状態表示画面に切り替える操作が行われると、計測制御信号の送信を要求する要求信号が操作表示装置Ｐ２から出力され、集線装置Ｈを介して制御装置Ｃ２に入力される。操作表示装置Ｐ２からの要求信号が制御装置Ｃ２に入力されると、この要求信号は、制御装置Ｃ２から操作表示装置Ｐ１に向けて送信される。
【００４８】
制御装置Ｃ２から送信された要求信号は、集線装置Ｈを介した後に操作表示装置Ｐ１で受信される。すると、受信した要求信号に応じた計測制御信号をメモリＭから読み出して、制御装置Ｃ２に向けて送信する処理が操作表示装置Ｐ１で行われる。操作表示装置Ｐ１から送信された計測制御信号は、集線装置Ｈを介した後に制御装置Ｃ２で受信され、その後に操作表示装置Ｐ２に向けて送信される。制御装置Ｃ２から送信された計測制御信号は、集線装置Ｈを介した後に操作表示装置Ｐ２で受信される。そして、廃熱発電装置１０の運転状態を示す情報を状態表示画面に表示する処理が、操作表示装置Ｐ２で行われる。このようにして、廃熱発電装置１０の運転状態が付帯設備２０に設けられた操作表示装置Ｐ２に表示される。
【００４９】
〈最適制御時動作〉
最適制御が行われる場合には、計測制御信号の送信を要求する要求信号が制御装置Ｃ２から操作表示装置Ｐ１に向けて送信される。制御装置Ｃ２から送信された要求信号は、集線装置Ｈを介した後に操作表示装置Ｐ１で受信される。すると、受信した要求信号に応じた計測制御信号をメモリＭから読み出して、制御装置Ｃ２に向けて送信する処理が操作表示装置Ｐ１で行われる。
【００５０】
操作表示装置Ｐ１から送信された計測制御信号は、集線装置Ｈを介した後に制御装置Ｃ２で受信される。操作表示装置Ｐ１からの計測制御信号を受信すると、受信した計測制御信号に基づいて、廃熱発電装置１０の現在の運転状態を判断する処理が制御装置Ｃ２で行われる。ここで、制御装置Ｃ２で判断される運転状態としては、例えば停止状態、小出力発電状態、最大発電電力発電状態等が挙げられる。
【００５１】
廃熱発電装置１０の現在の運転状態が判断されると、その判断結果に応じた最適制御が制御装置Ｃ２によって行われる。例えば、付帯設備２０に設けられた付帯機器Ｄ２の消費電力と、廃熱発電装置１０の発電電力の関係が最適になるように、付帯機器Ｄ２の動作が制御される。以上の動作が繰り返され、廃熱発電装置１０の運転状態に応じて付帯設備２０が最適な状態となるように付帯機器Ｄ２が制御される。
【００５２】
以上の通り、本実施形態では、廃熱発電装置１０に設けられた操作表示装置Ｐ１（制御装置Ｃ１との間で操作信号及び計測制御信号の送受信を行う装置）と、付帯設備２０の制御装置Ｃ２とを通信可能に構成している。そして、制御装置Ｃ２からの操作信号を、操作表示装置Ｐ１を介して間接的に制御装置Ｃ１に送信し、予め制御装置Ｃ１から得られた計測制御信号を、制御装置Ｃ２からの要求信号に応じて操作表示装置Ｐ１から制御装置Ｃ２に送信するようにしている。
【００５３】
このため、廃熱発電装置１０の制御装置Ｃ１と付帯設備２０の制御装置Ｃ２とを通信可能に接続した場合のように、制御装置Ｃ１の負荷が増大することがなく、本来の廃熱発電装置１０の制御に支障が生ずることはない。また、操作表示装置Ｐ１と通信を行う機能は、従来から制御装置Ｃ１に設けられていた機能であるため、制御装置Ｃ１で用いられるプログラムに通信機能を追加する必要は無い。このため、プログラムの検証が不要であり、検証に多大な労力と長時間を要することもない。
【００５４】
〔第２実施形態〕
図４は、本発明の第２実施形態による廃熱発電システムの要部構成を示すブロック図である。図４に示す通り、本実施形態の廃熱発電システム２は、廃熱発電装置１０を複数備える点が、図１に示す廃熱発電システム１と異なる。複数の廃熱発電装置１０に設けられた操作表示装置Ｐ１は、それぞれ付帯設備２０の集線装置Ｈに接続されている。このような廃熱発電システム２は、例えば１台の廃熱発電装置１０で回収可能な廃熱エネルギーよりも多くの廃熱エネルギーが得られる温泉地等に設置される。
【００５５】
廃熱発電装置１０は、図２，３に示す構成と同様の構成であり、操作表示装置Ｐ１が、付帯設備２０に設けられた制御装置Ｃ２と通信可能にされている。このような廃熱発電装置１０は、制御装置Ｃ２からの操作信号を、操作表示装置Ｐ１を介して間接的に制御装置Ｃ１に送信し、予め制御装置Ｃ１から得られた計測制御信号を、制御装置Ｃ２からの要求信号に応じて操作表示装置Ｐ１から制御装置Ｃ２に送信する。このため、本実施形態では、廃熱発電装置１０の各々において、制御装置Ｃ１で行われる本来の廃熱発電装置１０の制御に支障が生ずることはなく、また、制御装置Ｃ１で用いられるプログラムの検証に多大な労力と長時間を要することもない。
【００５６】
以上、本発明の実施形態による廃熱発電システムについて説明したが、本発明は上記実施形態に制限されず、本発明の範囲内で自由に変更が可能である。例えば、上記実施形態では、温水Ｘとなった廃熱エネルギーを電気エネルギーとして回収したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば熱源として廃ガスを用いてもよい。また、熱源は、廃ガスや廃温水などの廃熱に限定されない。また、上述した膨張タービン発電機１２として、遠心式膨張タービン発電機、斜流式膨張タービン発電機等のラジアルタービン発電機を用いることも可能である。
【符号の説明】
【００５７】
１，２…廃熱発電システム、１０…廃熱発電装置、Ｃ１…制御装置、Ｃ２…制御装置、Ｈ…集線装置、Ｍ…メモリ、Ｐ１…操作表示装置、Ｐ２…操作表示装置
【図１】
0006543873.tif 000002
【図２】
0006543873.tif 000003
【図３】
0006543873.tif 000004
【図４】
0006543873.tif 000005