(57)【要約】【課題】  エネルギー利用効率を考慮して主配管内に温水を循環させる。【解決手段】  所定温度の温水を生成する温水生成部１０と、温水生成部１０により生成された温水を主配管１１内で循環させる循環部１２と、温水の熱量を利用して、所定の動作を行う温水利用部１３と、温水利用部１３よりも主配管１１の下流に配置され、温水の熱量を蓄積する熱量蓄積部１４と、循環部１２により主配管１１内に循環されている温水を副配管１１Ｂへ導き、温水を熱量蓄積部１４に供給する第１の温水供給部４０と、温水生成部１０により生成された温水が循環部１２により主配管１１に循環されるときの温水の温度と、第１の温水供給部４０に流入する手前の温水の温度に基づいて、第１の温水供給部４０の開閉制御を行う制御部１８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】
所定温度の温水を生成する温水生成手段と、
上記温水生成手段により生成された上記温水を主配管内で循環させる循環手段と、
上記温水の熱量を利用して、所定の動作を行う温水利用手段と、
上記温水利用手段よりも上記主配管の下流に配置され、上記温水の熱量を蓄積する熱量蓄積手段と、
上記循環手段により上記主配管内に循環されている上記温水を副配管へ導き、上記温水を上記熱量蓄積手段に供給する第１の温水供給手段と、
上記温水生成手段により生成された上記温水が上記循環手段により上記主配管に循環されるときの温水の温度と、上記主配管内を循環して戻ってきたときの温水の温度とに基づいて、上記第１の温水供給手段の開閉制御を行う制御手段とを備えることを特徴とする制御装置。
【請求項２】
上記温水利用手段が複数ある場合には、上記循環手段により上記主配管内に循環されている上記温水を利用するための優先順位を決定する優先順位決定手段と、
上記循環手段により上記主配管内に循環されている上記温水を副配管へ導き、上記温水を上記各温水利用手段に供給する第２の温水供給手段とを備え、
上記制御手段は、上記優先順位決定手段により決定された優先順位と、上記温水生成手段により生成された上記温水が上記循環手段により上記主配管に循環されるときの温水の温度と、上記熱量蓄積手段により蓄積されている熱量に基づいて、上記第１の温水供給手段に流入する手前の温水の温度が所定の温度になるように、上記第１の温水供給手段の開閉制御と、上記第２の温水供給手段の開閉制御を行うことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項３】
上記温水生成手段により所定温度の温水が生成される前、又は、上記循環手段により上記温水が上記主配管内に循環される前に、上記熱量蓄積手段に蓄積されている熱量を上記主配管に放出する熱量放出手段を備えることを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項４】
給水された水を蒸気に変換する蒸気変換手段と、
上記蒸気変換手段により得られた蒸気を蓄積する蒸気蓄積手段と、
上記蒸気変換手段により変換された蒸気を上記蒸気蓄積手段に供給する第１の蒸気供給手段と、
上記蒸気蓄積手段に蓄積されている蒸気を上記温水利用手段に供給する第２の蒸気供給手段とを備え、
上記制御手段は、上記温水生成手段により生成された上記温水が上記循環手段により上記主配管に循環されるときの温水の温度と、上記主配管内を循環して戻ってきたときの温水の温度とに基づいて、上記第２の蒸気供給手段を開閉制御し、
上記温水利用手段は、上記第２の蒸気供給手段から供給された蒸気の熱量を利用して所定の動作を行うことを特徴とする請求項１記載の制御装置。
【請求項５】
上記制御手段は、上記蒸気変換手段の起動時に、上記蒸気蓄積手段に蓄積されている蒸気を上記蒸気変換手段に供給するように上記第１の蒸気供給手段を開制御することを特徴とする請求項４記載の制御装置。
【請求項６】
上記熱量蓄積手段は、上記蒸気変換手段に給水することを特徴とする請求項４記載の制御装置。
【請求項７】
所定温度の温水を生成する温水生成工程と、
上記温水生成手段により生成された上記温水を主配管内で循環させる循環工程と、
上記温水生成工程により生成された上記温水が上記循環工程により上記主配管に循環されるときの温水の温度と、上記主配管内を循環して戻ってきたときの温水の温度とに基づき、温水を利用して、所定の動作を行う温水利用装置よりも上記主配管の下流に配置され、上記温水の熱量を蓄積する熱量蓄積装置に、上記温水の熱量を蓄積するかどうかを決定する決定工程を備えることを特徴とする制御方法。
【請求項８】
所定温度の温水を生成する温水生成工程と、
上記温水生成手段により生成された上記温水を主配管内で循環させる循環工程と、
上記温水生成工程により生成された上記温水が上記循環工程により上記主配管に循環されるときの温水の温度と、上記主配管内を循環して戻ってきたときの温水の温度とに基づき、温水を利用して、所定の動作を行う温水利用装置よりも上記主配管の下流に配置され、上記温水の熱量を蓄積する熱量蓄積装置に、上記温水の熱量を蓄積するかどうかを決定する決定工程をコンピュータに実行させるためのプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ガスエンジン等により構成されるコージェネレーションシステムにより発生するエネルギーを利用して空調機器の動作を制御する制御装置及び方法並びにプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスエンジン、ガスタービン又はディーゼルエンジン等により構成されるコージェネレーションシステムは、ＬＮＧ（液化天然ガス）等のエネルギー資源から電力又は動力と、有用な熱エネルギーを同時に作り出すシステムである。
【０００３】
コージェネレーションシステムの利点としては、エネルギーの有効利用が上げられる。コージェネレーションシステムは、電気を発生させると同時に発生する熱を回収、利用することによって高効率省エネルギーの実現が可能となる。このため、経済的なメリットも発生する。また、エネルギー源の分散が図られることによって、停電などが発生した場合でも電力と熱の安全確保が可能になる。この他、電力需要のピーク時に買電量すなわち電力会社の電気料金を低く抑えることができるなどの経済的なメリットもある。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−２１５２４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、コージェネレーションシステムでは、温水を生成する温水生成装置から出力される温水の温度の熱量（エネルギー）よりも、温水の負荷側で消費されるエネルギーの方が小さい場合、余ったエネルギーを冷却塔などの放熱装置を用いて大気中に放熱させる方法がある。この方法では、温水生成装置によって得られたエネルギーを有効活用できない問題がある。
【０００６】
また、別の方法では、余ったエネルギーを大気中に放出せず、バッファタンクに蓄熱する方法もある。この方法では、バッファタンクに蓄熱された温水は、給湯などの予め用途が決められた負荷に対して用いられることが一般的である。このような蓄熱方法の場合、余剰なエネルギーについては予め用途を決定しておく必要があり、デシカント外調機、吸収式冷凍機、冷房、又は暖房FCU等さまざまな温水負荷が独立してばらばらに変動する場合、余剰の温水を無駄なく使用することが困難であるという問題がある。
【０００７】
また、一般ビルの温水負荷（空調装置等）は、日中は高負荷となるが、夜間はほとんど利用されないため負荷が少なくなる。したがって、効率的な運用を図るために、温水系統は、DSS（Daily Startup and shutdown）運用を行うのが一般的であるが、DSS運用を行った場合、温水系統の起動時に、温水配管の急激な膨張による過大な熱応力を防止するために、ゆっくりと温水配管の温度上昇を行う必要がある。また、このときに発生熱量の大部分を大気放出する必要があるため、生成エネルギーを効果的に使用できていない問題がある。
【０００８】
さらに、コージェネレーションシステムの発電機関の排熱を利用して温水系統を形成している場合や、ボイラ等で温水を生成している場合には、発電機関やボイラの起動時における熱応力により、起動に一定時間以上要する問題がある。
【０００９】
そこで、本願発明では、このような問題を解決するために案出されたものであり、コージェネレーションシステムにより生成された温水の熱量を有効利用するために、各負荷に供給される温水の流れを制御する制御装置及び制御方法並びにプログラ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】
【００１０】
本発明に係る制御装置は、上述の課題を解決するために、所定温度の温水を生成する温水生成手段と、温水生成手段により生成された温水を主配管内で循環させる循環手段と、温水の熱量を利用して、所定の動作を行う温水利用手段と、温水利用手段よりも主配管の下流に配置され、温水の熱量を蓄積する熱量蓄積手段と、循環手段により主配管内に循環されている温水を副配管へ導き、温水を熱量蓄積手段に供給する第１の温水供給手段と、温水生成手段により生成された温水が循環手段により主配管に循環されるときの温水の温度と、主配管内を循環して戻ってきたときの温水の温度とに基づいて、第１の温水供給手段の開閉制御を行う制御手段とを備える。
【００１１】
また、本発明に係る制御方法は、上述の課題を解決するために、所定温度の温水を生成する温水生成工程と、温水生成手段により生成された温水を主配管内で循環させる循環工程と、温水生成工程により生成された温水が循環工程により主配管に循環されるときの温水の温度と、主配管内を循環して戻ってきたときの温水の温度とに基づき、温水を利用して、所定の動作を行う温水利用装置よりも主配管の下流に配置され、温水の熱量を蓄積する熱量蓄積装置に、温水の熱量を蓄積するかどうかを決定する決定工程を備える。
【００１２】
また、本発明に係るプログラムは、上述の課題を解決するために、所定温度の温水を生成する温水生成工程と、温水生成手段により生成された温水を主配管内で循環させる循環工程と、温水生成工程により生成された温水が循環工程により主配管に循環されるときの温水の温度と、主配管内を循環して戻ってきたときの温水の温度とに基づき、温水を利用して、所定の動作を行う温水利用装置よりも主配管の下流に配置され、温水の熱量を蓄積する熱量蓄積装置に、温水の熱量を蓄積するかどうかを決定する決定工程をコンピュータに実行させるためのものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、熱量蓄積部を主配管の下流側に配置することにより、主配管内を循環している温水の余剰熱量をバッファリングすることができるので、温水生成部を常に定格運転状態とし、かつ余剰熱量を放熱する必要がないので、エネルギー効率の高い運用を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態として詳細に説明する。本発明に係る温水供給システム制御装置は、配管を通って流れてくる温水の熱を利用して空気調整を行う温水負荷に対して、温水流入制御を行うことにより、温水熱量の効率化を図るものである。
【００１５】
温水供給システム制御装置１は、図１に示すように、温水、蒸気及び電気を生成するコージェネレーションシステム１０と、コージェネレーションシステム１０により生成された温水を循環させる主配管１１と、主配管１１内に温水を循環させる循環部１２と、温水を利用して空気調整を行う空調装置１３と、温水の熱量を蓄積する熱量蓄積部１４と、コージェネレーションシステム１０により生成された蒸気を蓄えるアキュムレータ１５と、コージェネレーションシステム１０により生成された蒸気をアキュムレータ１５へ供給し、また、アキュムレータ１５に蓄えられている蒸気をコージェネレーションシステム１５に供給する供給弁１６と、アキュムレータ１５に蓄えられている蒸気を空調装置１３に供給する供給弁１７と、温水供給システム制御装置１全体を監視し、制御する中央監視制御部１８とを備える。
【００１６】
コージェネレーションシステム１０は、図２に示すように、ガス燃料の供給によりガスエンジン２０が運転され、その余熱によって温水を生成する温水生成部２１と、ガスエンジン２０の運転によって生じる排ガスにより、供給された水を蒸気に変換する蒸気変換部２２（排ガスボイラ）と、ガスエンジン２０の運転によって電気を発生する発電機２３とを備える。
【００１７】
温水生成部２１は、ガスエンジン２０の余熱によって温水を生成し、熱交換器の熱交換作用によって生成した温水の熱量を回収し、回収した熱量により主配管１１を流れる水の温度を所定の温度まで暖める。
【００１８】
蒸気変換部２２は、ガスエンジン２０により発生された排ガスの熱によって、熱量蓄積部１４から給水される水を蒸気に変え、当該蒸気をアキュムレータ１５に供給する。
【００１９】
主配管１１は、温水生成部２１から出力される温水が循環部１２により循環され、再び温水生成部２１に戻るように環状に形成されている。
【００２０】
循環部１２は、例えば、ポンプにより構成されている。また、循環部１２は、中央監視制御部１８による制御にしたがって、温水生成部２１によって温水の温度が所定の温度、例えば、８７℃に達しなければ、主配管１１内に温水を循環させないように動作する。
【００２１】
空調装置１３は、図３に示すように、主配管１１内に循環されている温水を副配管１１Ａに供給する三方弁３０と、三方弁３０を介して副配管１１Ａに供給される温水を利用して、空気調整を行う空気調整部３１と、三方弁３０の開閉制御と、空気調整部３１の動作の制御を行う制御部３２とを備える。また、空調装置１３は、一つ又は複数個、主配管１１上に直列に配置されている。また、空調装置１３は、例えば、吸収式冷凍機や、暖房機や、デシカント外調機等である。また、本実施例においては、主配管１１内を循環する温水の熱量を利用する負荷として空調装置１３を例に挙げたが、温水の熱量を利用する負荷は、空調装置に限られず、例えば、給湯用加熱器等であっても良い。
【００２２】
三方弁３０は、制御部３２による制御にしたがって、主配管１１内を循環している温水を副配管１１Ａに導く場合には弁を開き、また、主配管１１内を循環している温水を副配管１１Ａに導かない場合には弁を閉じる作業を行う。
【００２３】
空気調整部３１は、制御部３２により動作が制御され、例えば、熱交換器３３の熱交換作用によって副配管１１Ａ内を流れてくる温水の熱量を所定分回収し、回収した熱量を空気調整に用いる構成となっている。
【００２４】
また、空気調整部３１は、温水だけでなく蒸気も併用して、空気調整を行うことができる構成であっても良い。このような構成の場合には、空調装置１３は、アキュムレータ１５から供給される蒸気を蒸気用配管に供給する開閉弁３４と、蒸気用配管内を流れてくる蒸気の熱量を回収する熱交換器３５とを備える。熱交換器３５を通過した蒸気は、後述する熱量バッファリング容器４２に供給される。
【００２５】
制御部３２は、中央監視制御部１８から供給される制御信号に応じて、空気調整部３１全体の動作を制御、例えば、三方弁３０の開閉動作の制御を行う。
【００２６】
熱量蓄積部１４は、図４に示すように、主配管１１内に循環されている温水を副配管１１Ｂに供給する三方弁４０と、三方弁４０を介して副配管１１Ｂに供給される温水の熱量を熱交換作用によって回収する熱交換器４１と、熱量をバッファリングする熱量バッファリング容器４２と、熱交換器４１によって回収した熱量によって暖められた温水を副配管１１Ｃ内で循環させ、熱量バッファリング容器４２に温水を供給する循環ポンプ４３と、三方弁４０の開閉制御と、熱量蓄積部１４全体を制御する制御部４４とを備えている。
【００２７】
三方弁４０は、制御部４４の制御にしたがって、主配管１１内を循環している温水を副配管１１Ｂに導く場合には弁を開き、また、主配管１１内を循環している温水を副配管１１Ｂに導かない場合には弁を閉じる作業を行う。
【００２８】
熱交換器４１は、三方弁４０の開閉作業によって副配管１１Ｂに流れている温水の熱量を回収し、回収した熱量に基づいて、循環ポンプ４３によって副配管１１Ｃに循環されている水を温める。
【００２９】
熱量バッファリング容器４２は、例えば、復水器（ホットウェル）により構成されている。また、熱量バッファリング容器４２は、空調装置１３の熱交換器３５を通過した蒸気が供給され、供給された蒸気を液体にして貯留する。また、熱量バッファリング容器４２は、蒸気変換部２２に水（温水）を給水する。
【００３０】
循環ポンプ４３は、熱量バッファリング容器４２から温水を汲み上げ、汲み上げた温水を副配管１１Ｃ内に循環させ、再び熱量バッファリング容器４２に戻す。
【００３１】
制御部４４は、中央監視制御部１８から供給される制御信号に応じて、熱量バッファリング容器４２全体の動作の制御、例えば、三方弁４０の開閉制御を行う。
【００３２】
アキュムレータ１５は、蒸気変換器２２から供給される蒸気を蓄え、蓄えた蒸気を空調装置１３に供給する。
【００３３】
また、熱量蓄積部１４は、主配管１１内を循環し、温水生成部２１に戻ってきたときの温度（Ｔｒｅｔ）が所定値以下にならない限り、三方弁４０を開き、主配管１１内を循環している温水の熱量を蓄積する構成となっている。例えば、Ｔｒｅｔの所定値が８０度に設定してあり、Ｔｒｅｔが８０度以上である場合には、中央監視制御部１８は、熱量蓄積部１４に対して、三方弁４０を開くように制御信号を供給する。制御部４４は、中央監視制御部１８から供給された制御信号に応じて、三方弁４０を開くように制御する。
【００３４】
供給弁１６は、逆止弁により構成されており、中央監視制御部１８による制御に応じて、コージェネレーションシステム１０により生成された蒸気をアキュムレータ１５へ供給し、また、アキュムレータ１５に蓄えられている蒸気をコージェネレーションシステム１５に供給する。
【００３５】
供給弁１７は、中央監視制御部１８による制御に応じて、アキュムレータ１７に蓄えられている蒸気を空調装置１３に供給する。
【００３６】
中央監視制御部１８は、図５に示すように、主配管１１上の所定箇所における情報（循環する温水の温度等）が入力される情報入力部５０と、情報入力部５０により入力された情報に基づいて、制御信号を生成する制御信号生成部５１とを備える。
【００３７】
情報入力部５０は、図１に示すように、主配管１１の出口付近を流れる温水の温度（Ｔｆｒｄ）情報と、主配管１１の入口付近を流れる温水の温度（Ｔｒｅｔ）情報と、主配管１１のＣ地点を流れる温水の流量（Ｆ）情報と、主配管１１のＤ地点を流れる温水の温度（Ｔｂｂｔ）情報と、熱量バッファリング容器４２の容器内温度（Ｔｂｔ）情報が入力される。
【００３８】
制御信号生成部５１は、情報入力部５０に入力された情報に基づいて制御信号を生成し、生成した制御信号を適宜、温水供給システム制御装置１の各部に供給する。制御信号生成部５１は、例えば、熱量蓄積部１４から主配管１１内を循環している温水に対して、熱量を供給している場合には、熱量バッファリング容器４２の容器内温度（Ｔｂｔ）情報から主配管１１に供給している熱量（ΔＴｂｔ）を演算し、主配管１１のＤ地点を流れる温水の温度（Ｔｂｂｔ）が「８０度−ΔＴｂｔ」を下回らないように各空調装置１３を制御する。各空調装置１３の制御部３２は、中央監視制御部１８による制御に応じて、三方弁３０の開閉を制御する。
【００３９】
空調装置１３に備えられている制御部３２は、制御信号生成部５１から供給された制御信号に基づいて、三方弁３０の開閉制御を行う。また、熱量蓄積部１４に備えられている制御部４４は、制御信号生成部５１から供給された制御信号に基づいて、三方弁４０の開閉制御と、循環ポンプ４３の駆動制御を行う。
【００４０】
ここで、中央監視制御部１８による制御動作について以下に説明する。
【００４１】
温水を生成する温水生成部では、生成可能な熱量の定格値が決まっている。従来の温水供給システム制御装置では、温水生成部により生成された熱量「Ｑｏｕｔ」を維持するために、適宜、循環ポンプ１２と、空調装置１３の三方弁３０を制御する必要があった（（１）式）。
（Ｔｆｒｄ−Ｔｒｅｔ）×Ｆ＝Ｑｏｕｔ  ・・・（１）
なお、（１）式中の「Ｆ」は、主配管の所定位置を流れる温水の流量Ｆである。
【００４２】
したがって、従来のシステムにおいては、温水生成部によって生成された温水の熱量を、主配管上に配置されている一つ又は複数個の空調装置によって使い切れない（消費できない）場合には、温水生成部側に設置されている冷却塔等の冷却装置によって、余剰熱量を排出するような構造にする必要があり、エネルギー効率が余り良くない構成となっていた。
【００４３】
そこで、本発明では、主配管上に配置されている一つ又は複数個の空調装置によって使い切れない余剰熱量を有効に利用するために、熱量を蓄積する熱量蓄積部１４を主配管１１の下流側、すなわち、一つ又は複数個の空調装置３１が配置されている場所よりも下流側に配置した。
【００４４】
中央監視制御部１８は、例えば、情報入力部５０に入力されたＴｆｒｄと、Ｔｂｂｔと、Ｔｂｔが（２）式の関係を満たす場合には、主配管１１を循環している温水の熱量をバッファリングが可能であると判断し、循環ポンプ４３を起動すると共に、三方弁４０を開く操作を行い、主配管１１を循環している温水の余剰熱量を熱量バッファリング容器４２に回収する。
（Ｔｆｒｄ−Ｔｂｂｔ）×Ｆ＜Ｑｏｕｔ、かつＴｂｔ＜Ｔｂｂｔ  ・・・（２）
また、主配管１１を循環している温水の熱量に比べて、温水負荷である空調装置１３により消費される熱量が大きい場合には、空調装置１３では、温水生成部２１により生成される熱量は一定量であるため（（１）式）、Ｔｒｅｔ＞Ｔｆｒｄ−Ｆ／Ｑｏｕｔの範囲で熱量を使用できることになる。
【００４５】
したがって、熱量蓄積部１４が配置されていない従来システムでは、Ｔｂｂｔ＝Ｔｆｒｄとなるため、使用できる熱量上限値はＱｏｕｔとなる。一方で、本発明のように複数個の空調装置１３の最下流に熱量バッファリング容器４２を配置する構成の場合には、Ｔｂｂｔ＝Ｔｆｒｄの温度制限は不要となる。
【００４６】
また、熱量バッファリング容器４２から温水系統（主配管１１）へ入力される熱量をＱｂｔとすると、（３）式を満足すれば良いため、Ｑｂｔ分を複数個の空調装置１３で使用することが可能となる。
Ｔｂｂｔ＝Ｔｒｅｔ−Ｑｂｔ／Ｆ  ・・・（３）
このようにして、本発明では、温水生成部２１により生成された温水の熱量が余剰な場合には、余剰熱量を熱量バッファリング容器４２に蓄熱しておき、一方、熱量が不足している場合には、熱量バッファリング容器４２に蓄積されている熱量を放熱することにより、独立した複数個の空調装置１３に対して温水出力を平滑化することが可能となる。
【００４７】
また、配管系等には温度上昇率の制限があるため、温水生成部の起動時には、ゆっくりと温度上昇させる必要がある。そのため、従来においては、温水生成部の起動時に生成される熱量のうちの一部を温水系統に利用させ、残りの熱量は、冷却装置で大気へ放熱していた。
【００４８】
本発明では、温水生成部２１を起動する前に、予め熱量バッファリング容器４２に蓄熱されている熱量を温水系統（主配管１１）に放熱し、予め主配管１１を予熱しておく。こうすることにより、温水生成部２１の起動時に生成される熱量の全部を利用することができる。
【００４９】
したがって、本発明では、配管系等の温度上昇率の制限により、生成した熱量の一部を放熱する必要がなく、エネルギー効率を高めることができる。
【００５０】
また、温水生成部は、自身のメタル温度等の熱応力制限値があるため、ゆっくりと徐々に起動する必要があった。
【００５１】
本発明では、温水生成部２１を起動する前に、予め熱量バッファリング容器４２に蓄熱されている熱量を温水系統（主配管１１）に放熱し、さらに、温水回収熱交換器を介して、従来とは逆向きの熱移動を行い、温水生成部のメタル温度等を予熱しておく。
【００５２】
したがって、本発明では、温水生成部自身の熱応力制限値に起因する起動時間の制限を取り除くことが可能となり、起動したい時刻に急速起動が可能となる。
【００５３】
また、病院やホテル等のように蒸気を利用する負荷（機器）が多く、かつ、機器の使用に際して一日の中で時間的な変動がある場合には、蒸気を生成する蒸気変換部により生成された蒸気は、一旦、圧縮水の形でアキュムレータにバッファリングされ、負荷により蒸気が利用されるときに、アキュムレータから蒸気が取り出されて利用される。
【００５４】
また、蒸気変換部の起動及び停止は、アキュムレータの圧力により行なわれるのが一般的であるが、蒸気変換部からアキュムレータに接続される配管には、アキュムレータの近傍に逆止弁が設けられており、蒸気がアキュムレータ側から蒸気変換部側に逆流しないようになっている。
【００５５】
また、蒸気変換部が停止し、一定時間が経過すると、配管は、外気により冷却される。その後、再び蒸気変換部を起動する場合には、配管の熱応力の制限があるため、配管に対して徐々に蒸気を供給する必要があり、蒸気変換部の急速な立ち上げができない。
【００５６】
本発明では、アキュムレータの近傍に供給弁１６が設けられており、中央監視制御部１８による制御に応じて、蒸気変換部２２により生成された蒸気をアキュムレータ１５へ供給し、また、アキュムレータ１５に蓄えられている蒸気を蒸気変換部２２に供給する。
【００５７】
ここで、供給弁１６の構成について詳細に説明する。供給弁１６は、図６に示すように、蒸気がアキュムレータ１５側から蒸気変換部２２側に逆流しないようにする逆止弁１６Ａと、逆止弁１６Ａをバイパスするライン１６Ｂ、すなわち、蒸気がアキュムレータ１５側から蒸気変換部２２に逆流可能なラインにより構成されている。また、バイパスするライン１６Ｂ上には、ピストン弁、電磁弁、又は電動弁等により構成される自動弁１６Ｃが配置されている。
【００５８】
中央監視制御部１８は、蒸気変換部２２が起動する前に自動弁１６Ｃを開く操作を行うことにより、アキュムレータ１５に蓄えられている蒸気をバイパスするライン１６Ｂを介して蒸気変換部２２側に逆流させ、予め配管をウォーミングすることができる。したがって、蒸気変換部２２を起動する前に、配管が暖められているため、配管の熱応力の制限を緩和することができ、蒸気変換部２２の急速起動が可能となる。
【００５９】
なお、自動弁１６Ｃを開く操作のタイミングは、アキュムレータ１５の圧力によって行われても良いし、また、蒸気変換部２２の起動時間が予め決められているのであれば、時間設定により自動的に行われても良い。
【００６０】
また、空調装置を主配管上に直列に配置する温水系統の場合、系統の上流側に配置されている空調装置から温水の熱量が利用されるため、下流側に配置される空調装置は、温水の熱量が不足するという事態が生じ得る。従来の温水系統では、このような事態を生じさせないようにするため、主配管に配置されているすべての空調装置の最大負荷を設計条件として最大熱量を算出し、この最大熱量を発生可能な温水生成部の選定を行っていた。
【００６１】
このように設計された系統では、空調装置が部分負荷運転を行っている場合には、温水生成部により生成された温水の余剰熱量は、放熱されるか、又は温水生成部自身を部分負荷運転することにより、温水生成部により生成される熱量と、空調装置により消費される熱量とのバランスをとっていた。
【００６２】
しかし、このような系統の場合、温水生成部の定格容量を絞って運用するか、温水生成部を定格で運用しつつ余剰熱量を冷却塔等の放熱機器によって放熱していた。そのため、運用状態が非効率であったと同時に、系統にかかるイニシャルコストが増大するという欠点があった。
【００６３】
本発明においては、中央監視制御部１８の情報入力部５０に入力された情報によって、温水生成部２１により生成される熱量が不足し、主配管１１内を循環している温水の熱量が不足していることを認識した場合には、制御信号生成部５１は、別系統の蒸気変換部２２とアキュムレータ１５により構成される蒸気ライン又は／及び熱量バッファリング容器４２により構成される温水ラインから不足分の熱量を空調装置１３に対して供給（アシスト）するように、供給弁１７又は／及び熱量蓄積部１４に対して制御信号を供給する。供給弁１７は、制御信号生成部５１から供給された制御信号に応じて、アキュムレータ１５に蓄積されている蒸気を空調装置１３に供給する。また、熱量蓄積部１４は、制御信号生成部５１から供給された制御信号に応じて、循環ポンプ４３を起動させ、熱量バッファリング容器４２に蓄積されている熱量を熱交換器４１の熱交換作用により主配管１１に供給する。
【００６４】
また、本発明においては、中央監視制御部１８により、主配管上に配置されている空調装置１３に対して優先順位を決定し、当該優先順位に応じて三方弁３０の開閉制御を制御部３２に制御させる。こうすることにより、主配管１１内を循環している温水の熱量が不足し、蒸気変換部２２からの蒸気も不足し、熱量バッファリング容器４２に蓄積されている熱量も不足している場合であっても、優先順位の高い順に空調装置１３を利用することが可能となる。
【００６５】
また、本発明によれば、熱量蓄積部１４を主配管１１の下流側に配置することにより、主配管１１内を循環している温水の余剰熱量をバッファリングすることができるので、温水生成部２１を常に定格運転状態とし、かつ余剰熱量を放熱する必要がないので、エネルギー効率の高い運用を図ることができる。
【００６６】
また、本発明では、上述で説明した温水供給システム制御装置１による一連の処理は、ソフトウェアにより行うこともできる。一連の処理をソフトウェアによって行う場合には、そのソフトウェアを構成するプログラムが、汎用のコンピュータ等にインストールされる。また、当該プログラムは、ＣＤ−ＲＯＭのようなリムーバブルメディアに記録されてユーザに配布されても良いし、ネットワークを介してユーザのコンピュータにダウンロードされることにより配布されても良い。
【００６７】
なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施例に限定されるものではなく、添付の請求の範囲及びその主旨を逸脱することなく、様々な変更、置換又はその同等のものを行うことができることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明に係る温水供給システム制御装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明に係る温水供給システム制御装置に備えられているコージェネレーションシステムの構成を示すブロック図である。
【図３】本発明に係る温水供給システム制御装置に備えられている空調装置の一の構成例を示すブロック図である。
【図４】本発明に係る温水供給システム制御装置に備えられている熱量蓄積部の一の構成例を示す図である。
【図５】本発明に係る温水供給システム制御装置に備えられている中央監視制御部の構成例を示すブロック図である。
【図６】蒸気変換部とアキュムレータを連結する配管に備えられている供給弁の構成例を示す図である。
【符号の説明】
【００６９】
１  温水供給システム制御装置、１０  コージェネレーションシステム、１１  主配管、１１Ａ，１１Ｂ，１１Ｃ  副配管、１２  循環部、１３  空調装置、１４  熱量蓄積部、１５  アキュムレータ、１６  供給弁、１６Ａ  逆止弁、１６Ｂ  ライン、１６Ｃ  自動弁、１７  供給弁、１８  中央監視制御部、２０  ガスエンジン、２１  温水生成部、２２  蒸気変換部、２３  発電機、３０  三方弁、３１  空気調整部、３２  制御部、３３  熱交換器、３４  開閉弁、３５  熱交換器、４０  三方弁、４１  熱交換器、４２  熱量バッファリング容器、４３  循環ポンプ、４４  制御部、５０  情報入力部、５１  制御信号生成部
【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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