(57)【要約】【課題】  発電ユニットの排熱を暖房機器に利用するコージェネレーションシステムにおいて、システム停止の際にバッファタンクに保有している冷却液の自然放熱によるエネルギーロスを抑えるのに有効な技術を提供する。【解決手段】  本発明に係るコージェネレーションシステム１００は、暖房機器３０の運転状況に応じてガスエンジン１３及び切替弁２５を制御する制御部４０を備え、制御部４０は、暖房機器３０の運転が停止される暖房停止時期を予測する暖房停止予測部４１を含み、暖房停止予測部４１によって予測された暖房停止時期よりも前のエンジン停止時期においてガスエンジン１３が停止するように当該ガスエンジン１３を制御し、且つ冷却水循環経路２２を循環する冷却水（冷却液）が第１の流路ＣＦ１及び第２の流路ＣＦ２のうちの第１の流路ＣＦ１を選択的に流れるように切替弁２５を制御する。【選択図】  図１
2016065698.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発電ユニットの排熱を暖房機器に利用するコージェネレーションシステムであって、
前記発電ユニットの駆動源であるガスエンジンと、
バッファタンクに貯留された冷却液を冷却液ポンプによる加圧によって循環させる冷却液循環経路と、
前記冷却液循環経路上に設けられ、前記ガスエンジンから排出された排気と前記冷却液ポンプから吐出された冷却液との間で熱交換を行う排気熱交換器と、
前記冷却液循環経路上に設けられ、前記暖房機器に供給される暖房水と前記排気熱交換器で熱交換された後の冷却液との間で熱交換を行う暖房熱交換器と、
前記冷却液循環経路を循環する冷却液の流路を、前記排気熱交換器で熱交換された後の冷却液が前記暖房熱交換器及び前記バッファタンクを順次経由して前記冷却液ポンプの吸入口へと流れる第１の流路と、前記排気熱交換器で熱交換された冷却液が前記暖房熱交換器及び前記バッファタンクの双方をバイパスして前記冷却液ポンプの吸入口へと流れる第２の流路とのいずれか一方に選択的に切替え可能な切替弁と、
前記暖房機器の運転状況に応じて前記ガスエンジン及び前記切替弁を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記暖房機器の運転が停止される暖房停止時期を予測する暖房停止予測部を含み、前記暖房停止予測部によって予測された前記暖房停止時期よりも前のエンジン停止時期において前記ガスエンジンが停止するように当該ガスエンジンを制御し、且つ前記冷却液循環経路を循環する冷却液が前記第１の流路及び前記第２の流路のうちの前記第１の流路を選択的に流れるように前記切替弁を制御する、コージェネレーションシステム。
【請求項２】
請求項１に記載のコージェネレーションシステムであって、
前記制御部は、前記冷却液循環経路を循環している冷却液に蓄えられているシステム熱容量を前記暖房停止予測部によって予測された前記暖房停止時期までに前記暖房機器が使用する暖房負荷として利用するのに適した前記ガスエンジンのエンジン停止時期を演算するエンジン停止時期演算部を含み、前記エンジン停止時期演算部によって演算された前記エンジン停止時期において前記ガスエンジンが停止するように当該ガスエンジンを制御する、コージェネレーションシステム。
【請求項３】
請求項２に記載のコージェネレーションシステムであって、
前記制御部の前記エンジン停止時期演算部は、前記冷却液循環経路を循環している冷却液の冷却液温度と前記暖房機器に供給される暖房水の目標温度との温度差に基づいて前記システム熱容量を演算し、且つ前記暖房機器が所定期間当たりに使用した平均電力に基づいて前記暖房停止時期までに前記暖房機器が使用する前記暖房負荷を演算した上で、前記システム熱容量を前記暖房負荷で除する除算によって得られた時間だけ前記暖房停止時期から遡ったタイミングを前記エンジン停止時期とする、コージェネレーションシステム。
【請求項４】
請求項１〜３のうちのいずれか一項に記載のコージェネレーションシステムであって、
前記制御部の前記暖房停止予測部は、前記暖房機器における運転予約タイマによって予め設定されている暖房停止予定時刻を前記暖房機器の運転が停止される前記暖房停止時期として予測する、コージェネレーションシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発電ユニットの排熱を暖房機器に利用するコージェネレーションシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、下記特許文献１には、この種のコージェネレーションシステムの一例が開示されている。このコージェネレーションシステムでは、冷却液を蓄えるバッファタンクと暖房熱交換器が冷却液回路上に設けられている。バッファタンクから冷却液ポンプで発電ユニットに送られた冷却液は発電ユニットの排熱によって加熱された後、暖房熱交換器において暖房回路を流れる暖房水との間で熱交換される。また、発電ユニットの排熱によって加熱された冷却液が流れる流路は、暖房熱交換器側に流れる流路と暖房熱交換器をバイパスして冷却液ポンプの吸入口に流れる流路とに分岐しており、その分岐箇所に切替弁としてのワックス式サーモスタット弁（以下、単に「ワックス弁」ともいう）が設けられている。このワックス弁によれば、ワックスの熱膨張を利用することで暖房熱交換器側に流れる冷却液の流量が調節される。即ち、ワックス弁は冷却液の温度に応じて流路を切替えるように構成されている。具体的に説明すると、このワックス弁は、冷却液の温度が所定値以上である場合には冷却液を暖房熱交換器側へと流し、冷却液の温度が所定値を下回る場合には冷却液を暖房熱交換器側に流すことなく冷却液ポンプの吸入口に流すように作動する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−７９５０号公報
【発明の概要】
【０００４】
（発明が解決しようとする課題）
上記のコージェネレーションシステムによれば、バッファタンクを持つことにより、大型の貯湯タンクを設けることなく発電ユニットの排熱を好適に利用することができる。一方で、バッファタンクを用いて冷却液による熱容量を大きくすると、熱利用先での暖房機器の負荷変動を吸収するのには有効であるものの、システム停止によってバッファタンクに多量の冷却液を保有した状態で放置されると、冷却液の自然放熱によるエネルギーロスが生じる。この場合、ワックス弁は冷却液の温度に応じて流路を切替えるように構成されており、システム停止時に冷却液の温度が所定値を下回るとワックス弁によって暖房熱交換器側への流れが阻止されるため、冷却液を暖房熱交換器側の暖房水との熱交換に利用することができない。
【０００５】
そこで本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的の１つは、発電ユニットの排熱を暖房機器に利用するコージェネレーションシステムにおいて、システム停止の際にバッファタンクに保有している冷却液の自然放熱によるエネルギーロスを抑えるのに有効な技術を提供することである。
【０００６】
（課題を解決するための手段）
上記目的を達成するため、本発明に係るコージェネレーションシステムは、発電ユニットの排熱を暖房機器に利用するシステムであり、ガスエンジン、冷却液循環経路、排気熱交換器、暖房熱交換器、切替弁及び制御部を備える。ガスエンジンは、発電ユニットの駆動源として構成される。冷却液循環経路は、バッファタンクに貯留された冷却液を冷却液ポンプによる加圧によって循環させる循環経路である。排気熱交換器は、冷却液循環経路上に設けられ、ガスエンジンから排出された排気と冷却液ポンプから吐出された冷却液との間で熱交換を行う機能を果たす。暖房熱交換器は、冷却液循環経路上に設けられ、暖房機器に供給される暖房水と排気熱交換器で熱交換された後の冷却液との間で熱交換を行う機能を果たす。切替弁は、冷却液循環経路を循環する冷却液の流路を、第１の流路と第２の流路とのいずれか一方に選択的に切替え可能に構成されている。第１の流路は、排気熱交換器で熱交換された後の冷却液が暖房熱交換器及びバッファタンクを順次経由して冷却液ポンプの吸入口へと流れる流路である。第２の流路は、排気熱交換器で熱交換された冷却液が暖房熱交換器及びバッファタンクの双方をバイパスして冷却液ポンプの吸入口へと流れる流路である。制御部は、暖房機器の運転状況に応じてガスエンジン及び切替弁を制御するものであり、暖房停止予測部を含む。暖房停止予測部は、暖房機器の運転が停止される暖房停止時期を予測する。そして、制御部は、暖房停止予測部によって予測された暖房停止時期よりも前のエンジン停止時期においてガスエンジンが停止するように当該ガスエンジンを制御し、且つ冷却液循環経路を循環する冷却液が第１の流路及び第２の流路のうちの第１の流路を選択的に流れるように切替弁を制御する。このような制御によれば、システム停止の際にバッファタンクに保有している冷却液の自然放熱によるエネルギーロスを抑えることができ省エネになる。
【０００７】
上記構成のコージェネレーションシステムでは、制御部は更にエンジン停止時期演算部を含むのが好ましい。このエンジン停止時期演算部は、冷却液循環経路を循環している冷却液に蓄えられているシステム熱容量を暖房停止予測部によって予測された暖房停止時期までに暖房機器が使用する暖房負荷として利用するのに適したガスエンジンのエンジン停止時期を演算する。そして、制御部は、エンジン停止時期演算部によって演算されたエンジン停止時期においてガスエンジンが停止するように当該ガスエンジンを制御する。この場合、暖房停止予測部にエンジン停止時期演算部を組み合わせることによって、更なる省エネを図るのに有効な適切なエンジン停止時期を導出することができる。
【０００８】
上記構成のコージェネレーションシステムでは、制御部のエンジン停止時期演算部は、冷却液循環経路を循環している冷却液の冷却液温度と暖房機器に供給される暖房水の目標温度との温度差に基づいてシステム熱容量を演算し、且つ暖房機器が所定期間当たりに使用した平均電力に基づいて暖房停止時期までに暖房機器が使用する暖房負荷を演算した上で、システム熱容量を暖房負荷で除する除算によって得られた時間だけ暖房停止時期から遡ったタイミングをエンジン停止時期とするのが好ましい。これにより、省エネを図るのに有効な適切なエンジン停止時期を簡便に導出することが可能になる。
【０００９】
上記構成のコージェネレーションシステムでは、制御部の暖房停止予測部は、暖房機器における運転予約タイマによって予め設定されている暖房停止予定時刻を暖房機器の運転が停止される暖房停止時期として予測するのが好ましい。これにより、暖房停止予測部によって暖房機器の運転が停止される時期を予測する際、暖房機器の暖房停止信頼性の高いタイマ設定結果（暖房停止予定時刻）を用いるため、冷却液循環経路を循環している冷却液に蓄えられているシステム熱容量を暖房機器の暖房停止に合わせて確実に使い切ることが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、発電ユニットの排熱を暖房機器に利用するコージェネレーションシステムにおいて、システム停止の際にバッファタンクに保有している冷却液の自然放熱によるエネルギーロスを抑えることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、本実施の形態のコージェネレーションシステム１００の構成を模式的に示す図である。
【図２】図２は、図１中の制御部４０によって実行される放熱制御のフローチャートである。
【図３】図３は、図２中の放熱制御に関連する要素についてのタイムチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態を参照しながら説明する。
【００１３】
図１に示されるコージェネレーションシステム１００は、発電ユニット１１の排熱を熱利用先で暖房機器３０に利用するためのシステムとして構成されている。このコージェネレーションシステム１００が本発明の「コージェネレーションシステム」に相当する。このコージェネレーションシステム１００は、いずれも室外機１０に収容された発電ユニット１１及び冷却ユニット２１と、室内に設けられた給湯用の暖房機器（「暖房端末」ともいう）３０と、これらの構成要素を制御する制御部４０と、を備えている。制御部４０は、検出信号や制御信号の入出力のための出力装置、情報の演算を行うための演算処理装置（ＣＰＵ）、入力信号や演算結果を記憶するための記憶装置等を備える既知の制御装置として構成される。この制御部４０が本発明の「制御部」に相当する。
【００１４】
発電ユニット１１は、発電を行うための発電機１２と、ガス燃料によって発電機１２を駆動する、発電ユニット１１の駆動源としてのガスエンジン１３と、発電機１２から出力された直流電力を交流電力に変換するためのインバータ（交流変換器）１４と、ガスエンジン１３の排気ガスと冷却ユニット２１の冷却水との間で熱交換を行うための排気熱交換器１５とによって構成されている。
【００１５】
冷却ユニット２１は、熱交換用の冷却水を循環させるための冷却水循環経路２２上に、バッファタンク２３、冷却水ポンプ２４、切替弁２５及び暖房熱交換器２６を備えている。
【００１６】
冷却水循環経路２２は、バッファタンク２３に貯留された冷却水を冷却水ポンプで２４による加圧によって循環させる循環経路であり、第１接続配管２２ａ、第２接続配管２２ｂ、第３接続配管２２ｃ、第４接続配管２２ｄ、第５接続配管２２ｅ及び第６接続配管２２ｆによって構成されている。この冷却水循環経路２２が本発明における「冷却水循環経路」に相当する。第１接続配管２２ａは、冷却水ポンプ２４の吐出口とガスエンジン１３との間を接続する配管として構成されている。第２接続配管２２ｂは、排気熱交換器１５の出口と切替弁２５の入口との間を接続する配管として構成されている。第３接続配管２２ｃは、切替弁２５の出口と暖房熱交換器２６の入口との間を接続する配管として構成されている。第４接続配管２２ｄは、暖房熱交換器２６の出口とバッファタンク２３の入口との間を接続する配管として構成されている。第５接続配管２２ｅは、バッファタンク２３の出口と冷却水ポンプ２４の吸入口との間を接続する配管として構成されている。第６接続配管２２ｆは、切替弁２５の出口と冷却水ポンプ２４の吸入口との間を接続する配管として構成されている。
【００１７】
バッファタンク２３は、冷却水を貯留するための所定の貯留容量を有する。これのようなバッファタンク２３を備えることで、大型の貯湯タンクを設けることなく熱利用先での暖房機器３０の負荷変動を吸収するのに有効である。冷却水ポンプ２４は、バッファタンク２３に貯留された冷却水を第５接続配管２２ｅを通じて吸入口より吸入し高圧化して吐出口から第１接続配管２２ａに吐出する。このとき、第１接続配管２２ａを流れた冷却水は、排気熱交換器１５においてガスエンジン１３の排熱との間で熱交換され加熱された後に第２接続配管２２ｂを通じて切替弁２５に向けて流れる。この場合、排気熱交換器１５は、冷却水循環経路２２上に設けられ、ガスエンジンから排出された排気（気体）と冷却水ポンプ２４から吐出された冷却水（液体）との間で熱交換を行う気液式の熱交換器として構成される。この排気熱交換器１５が本発明の「排気熱交換器」に相当する。切替弁２５は、冷却水循環経路２２における冷却水の流路を切替えるように制御部４０によって制御される１つの三方弁として構成されている。
【００１８】
切替弁２５が第２接続配管２２ｂと第３接続配管２２ｃとを連通させ、且つ第２接続配管２２ｂと第６接続配管２２ｆとの連通を遮断する第１の切替え位置に制御された場合には、第２接続配管２２ｂを流れた冷却水は、暖房熱交換器２６において暖房機器３０側の暖房水との間で熱交換した後にバッファタンク２３に流入する。この場合、暖房熱交換器２６は、冷却水循環経路２２上に設けられ、暖房機器３０に供給される暖房水（液体）と排気熱交換器１５で熱交換された後の冷却水（液体）との間で熱交換を行う液液式の熱交換器として構成される。この暖房熱交換器２６が本発明の「暖房熱交換器」に相当する。更に、バッファタンク２３に貯留された冷却水は冷却水ポンプ２４から再び吐出され第１接続配管２２ａ及び排気熱交換器１５を順次経由して第２接続配管２２ｂへと循環される。この場合、冷却水循環経路２２において、図１中の矢印ＣＦ１で示されるような冷却水の流路（第１の流路）が確立される。
【００１９】
これに対して、切替弁２５が第２接続配管２２ｂと第３接続配管２２ｃとの連通を遮断し、且つ第２接続配管２２ｂと第６接続配管２２ｆとを連通させる第２の切替え位置に制御された場合には、第２接続配管２２ｂを流れた冷却水は、第６接続配管２２ｆを流れることによって暖房熱交換器２６及びバッファタンク２３をバイパスし、第５接続配管２２ｅを通じて冷却水ポンプ２４の吸入口へと流れる。更に、冷却水ポンプ２４から再び吐出された冷却水は第１接続配管２２ａ及び排気熱交換器１５を順次経由して第２接続配管２２ｂへと循環される。この場合、冷却水循環経路２２において、図１中の矢印ＣＦ２で示されるような冷却水の流路（第２の流路）が確立される。
【００２０】
要するに、切替弁２５は、冷却水循環経路２２を循環する冷却水の流路を、排気熱交換器１５で熱交換された後の冷却水が暖房熱交換器２６及びバッファタンク２３を順次経由して冷却水ポンプ２４の吸入口へと流れる第１の流路ＣＦ１と、排気熱交換器１５で熱交換された冷却水が暖房熱交換器２６及びバッファタンク２３の双方をバイパスして冷却水ポンプ２４の吸入口へと流れる第２の流路ＣＦ２とのいずれか一方に選択的に切替え可能な制御弁として構成されている。この切替弁２５が本発明の「切替弁」に相当する。
【００２１】
暖房機器３０は、給湯用の暖房水が循環する暖房水循環経路３１上に配置されている。尚、図１では、説明の便宜上、暖房水循環経路３１上に１つの暖房機器３０のみを記載しているが、必要に応じて暖房水循環経路３１上に複数の暖房機器３０を配置することもできる。暖房機器３０は、機器運転時にオン操作されるオン操作スイッチや、機器運転停止時にオフ操作されるオフ操作スイッチ、機器の運転スケジュールを予め設定するためのタイマスイッチ、機器の暖房負荷（暖房設定温度）を調節するための調節スイッチ等、複数のスイッチ類が配された操作部３０ａを備えている。
【００２２】
制御部４０は、発電ユニット１１、冷却ユニット２１及び暖房機器３０のそれぞれとの間で検出信号や制御信号の送受信が可能となるように構成されている。この制御部４０は、例えば操作部３０ａからの操作信号に基づいて発電ユニット１１に対して制御信号を出力する。この場合、暖房機器３０のオン操作スイッチが操作されるとガスエンジン１３を起動させるように、また暖房機器３０のオフ操作スイッチが操作されるとガスエンジン１３の運転を停止させるように、発電ユニット１１に対して制御信号が出力される。更に、この制御部４０は、冷却ユニット２１における冷却水情報（冷却水循環経路２２を流れる冷却水の温度や流量等）や、暖房機器３０における暖房水情報（暖房水循環経路３１を流れる暖房水の温度や流量等）などの運転情報を取得するように構成されている。
【００２３】
この制御部４０は、暖房停止予測部４１及びエンジン停止時期演算部４２を備えている。暖房停止予測部４１は、暖房機器３０の運転が停止される時期を予測する機能を果たす。この暖房停止予測部４１による暖房機器３０の暖房停止予測の一形態を具体的に説明すると、暖房停止予測部４１は、暖房機器３０の操作部３０ａにおける運転予約タイマによって予め設定されているタイマ設定結果から暖房機器３０の暖房停止予定時刻に関する情報を取得する。この場合、暖房停止予測部４１は、この暖房停止予定時刻に暖房機器３０の運転が停止されると予測することができる。この暖房停止予測部４１が本発明の「暖房停止予測部」に相当する。
【００２４】
暖房機器３０の暖房転停止予測の別の形態によれば、暖房停止予測部４１は、暖房機器３０の過去の暖房状況（実際に暖房停止された停止時刻）の学習結果に基づいて、暖房機器３０が暖房転停止された頻度の高い暖房停止時刻に暖房機器３０が暖房停止されると予測することができる。また、暖房機器３０の暖房停止予測の更なる別の形態によれば、暖房停止予測部４１は、当日の暖房機器３０の暖房負荷変動結果に基づいて暖房負荷がゼロまで低下すると推定される停止時刻に暖房機器３０が暖房停止されると予測することができる。
【００２５】
エンジン停止時期演算部４２は、冷却水循環経路２２を循環している冷却水に蓄えられているシステム熱容量を暖房停止予測部４１によって予測された暖房停止時期までに暖房機器３０が使用する暖房負荷として利用するのに適した、ガスエンジン１３のエンジン停止時期（エンジン停止タイミング）を演算する機能を果たす。このエンジン停止時期演算部４２が本発明の「エンジン停止時期演算部」に相当する。そして、制御部４０は、エンジン停止時期演算部４２によって演算されたエンジン停止時期においてガスエンジン１３が実際に停止するように当該ガスエンジン１３に対して運転停止制御信号を出力する。
【００２６】
このエンジン停止時期演算部４２による演算の一形態を具体的に説明すると、エンジン停止時期演算部４２は、冷却水循環経路２２上に設置されている温度センサ（図示省略）によって検出された冷却水温度（冷却水循環経路２２を循環している冷却水の温度）Ｔａと、暖房機器３０の操作部３０ａによって設定されている目標温度（設定温度）Ｔｂと、を取得する。更に、エンジン停止時期演算部４２は、予め記憶している冷却水量Ｖ及び補正係数αを読み出す。この場合、システム熱容量Ｑ１を、冷却水温度Ｔａと目標温度Ｔｂとの温度差に基づいて、Ｖ×（Ｔａ−Ｔｂ）×αなる式によって演算することができる。このシステム熱容量Ｑ１が本発明の「システム熱容量」に相当する。一方で、エンジン停止時期演算部４２は、暖房機器３０が所定期間当たりに使用した過去の平均電力に基づいて、暖房停止予測部４１によって予測された暖房停止時期までに暖房機器３０が使用する暖房負荷Ｑ２を演算することができる。そして、エンジン停止時期演算部４２は、システム熱容量Ｑ１を暖房負荷Ｑ２で除する除算（＝Ｑ１／Ｑ２）によって得られた時間ΔＴだけ暖房停止時期から遡ったタイミングをエンジン停止時期とすることができる。このような演算方法によれば、省エネを図るのに有効な適切なエンジン停止時期を簡便に導出することが可能になる。
【００２７】
ここで、上記制御部４０によって実行される放熱制御を、図２を参照ししつ説明する。この放熱制御では、制御部４０は、まずステップＳ１０１において、発電ユニット１１が発電運転中か否か、即ち暖房機器３０が運転中であるか否かを判定する。このステップＳ１０１の条件が成立した場合（発電ユニット１１が発電運転中である場合）にステップＳ１０２にすすむ。ステップＳ１０２では、暖房停止予測部４１によって暖房機器３０の暖房停止時期を予測する処理が実行される。その後、ステップＳ１０３では、エンジン停止時期演算部４２によって、暖房停止予測部４１の予測結果からガスエンジン１３を停止するのに適したエンジン停止時期を演算する処理が実行される。
【００２８】
その後、制御部４０は、ステップＳ１０３の演算結果から得られたエンジン停止時期になるまでステップＳ１０４の処理を繰り返し、当該エンジン停止時期が到来したこと（ステップＳ１０４のＹｅｓの場合）を条件にしてステップＳ１０５においてガスエンジン１３を停止する。即ち、制御部４０は、エンジン停止時期演算部４２によって演算されたエンジン停止時期においてガスエンジン１３が停止するように当該ガスエンジン１３を制御する。これにより、ガスエンジン１３が停止する。更に、ステップＳ１０６において、制御部４０は、切替弁２５を暖房熱交換器２６側に制御する。即ち、制御部４０は、冷却水循環経路２２を循環する冷却水が２つの第１の流路ＣＦ１及び第２の流路ＣＦ２のうちの第１の流路ＣＦ１を選択的に流れるように切替弁２５を制御する。本制御は、冷却水の温度低下に応じて流路が切替わるようなワックス弁を用いる場合とは異なり、ガスエンジン１３の停止によって冷却水の温度が低下しても温度低下とは無関係に切替弁２５による暖房熱交換器２６側への切替え状態を維持するものである。かくして、ステップＳ１０７においてコージェネレーションシステム１００が放熱運転モードで運転される。
【００２９】
更に、上記制御部４０によって実行される放熱制御に関連する要素についてのタイムチャートを図３を参照ししつ説明する。このタイムチャートによれば、まず暖房機器３０の運転開始（運転開始時刻ｔ０）に合わせてガスエンジン１３が起動される。尚、冷却水ポンプ２４は、ガスエンジン１３の起動前から連続的に運転されており、且つ冷却水循環経路２２の第２の流路ＣＦ２を使用するように切替弁２５が制御されている。これにより、冷却水循環経路２２の第２の流路ＣＦ２を使用して冷却水の温度を早期に上昇させることができる。
【００３０】
その後、冷却水の温度が所定の閾値まで上昇した切替タイミング（時刻ｔ１）において、第２の流路ＣＦ２に代えて第１の流路ＣＦ１を使用するように切替弁２５が制御される。その後、時刻ｔ２において暖房停止予測部４１によって上記のステップＳ１０２に相当する暖房停止予測が実行される。この暖房停止予測によれば、暖房機器３０における運転予約タイマによって予め設定されているタイマ設定結果（暖房停止予定時刻）からその後の時刻ｔ４に暖房機器３０の暖房停止が行われると予測される。また、この時刻ｔ２においては、暖房停止予測部４１による暖房停止予測に引き続いてエンジン停止時期演算部４２によって上記のステップＳ１０３に相当する停止時期演算処理が実行される。この停止時期演算処理によれば前記の時間ΔＴが演算されるため、暖房機器３０の暖房停止が予測される時刻ｔ４よりも時間ΔＴだけ遡った時刻ｔ３をガスエンジン１３の停止に適したエンジン停止時期として時刻ｔ２のタイミングで予め設定することができる。
【００３１】
そして、ステップＳ１０４の処理のように実際に時刻ｔ３に達した時点で、ガスエンジン１３を停止し、且つ冷却水循環経路２２の第１の流路ＣＦ１の使用を維持するように切替弁２５を制御する。その後、暖房機器３０における予約タイマによって予め設定されているタイマ設定結果（暖房停止予定時刻）に応じて時刻ｔ４に暖房機器３０の暖房停止が行われる。その結果、ガスエンジン１３が実際に停止された時刻ｔ３から暖房機器３０の暖房停止が実際に行われた時刻ｔ４までの運転モードが、コージェネレーションシステム１００の放熱運転モードとなる。
【００３２】
この放熱運転モードによれば、バッファタンク２３に貯留されている冷却水が冷却水循環経路２２を第１の流路ＣＦ１を通じて流れることによって、暖房機器３０の運転が停止されるまで暖房熱交換器２６における当該冷却水と暖房水との熱交換が継続される。この場合、冷却水の温度がワックス弁を用いる場合の設定温度以下になってもなお暖房熱交換器２６における熱交換を継続することで、バッファタンクに保有した多量の熱を放熱によって消費される前に暖房機器３０の暖房水の加熱に利用できる。その結果、システム停止の際にバッファタンク２３に保有している冷却水の自然放熱によるエネルギーロスを抑えることができ省エネになる。特に、暖房停止予測部４１によって暖房機器３０の運転が停止される時期を予測する際、暖房機器３０の暖房停止信頼性の高いタイマ設定結果（暖房停止予定時刻）を用いるため、冷却水循環経路２２を循環している冷却水に蓄えられているシステム熱容量Ｑ１を暖房機器３０の暖房停止に合わせて確実に使い切ることが可能になる。また、暖房停止予測部４１にエンジン停止時期演算部４２を組み合わせることによって、更なる省エネを図るのに有効な適切なエンジン停止時期を導出することができる。
【００３３】
尚、この放熱運転モードではガスエンジン１３は既に停止した状態にあるため、冷却水循環経路２２の第１の流路ＣＦ１を使用して低温の冷却水を循環させても低温が原因でエンジンオイルが劣化することはない。
【００３４】
本発明は、上記の典型的な実施形態のみに限定されるものではなく、種々の応用や変形が考えられる。例えば、上記実施の形態を応用した次の各形態を実施することもできる。
【００３５】
上記の実施形態のコージェネレーションシステム１００では、１つの三方弁である切替弁２５によって冷却水循環経路２２における冷却水の流路を切替える場合について記載したが、この切替弁２５の機能を１又は複数の弁によって実現することもできる。１つの変更例として、切替弁２５に代えてワックス式サーモスタット弁（ワックス弁）を設けるとともに、更にこのワックス弁をバイパスするバイパス回路とこのバイパス回路を開閉可能な１つの開閉制御弁を設け、この開閉制御弁を切替弁２５と同様の制御ロジックで開閉制御する構成を採用することができる。また、別の変更例として、切替弁２５を省略する代わりに、冷却水循環経路２２の第３接続配管２２ｃ及び第６接続配管２２ｆのそれぞれに当該配管の流路を開閉可能な開閉制御弁を設け、これら２つの開閉制御弁を切替弁２５と同様の制御ロジックで開閉制御する構成を採用することができる。
【００３６】
上記の実施形態のコージェネレーションシステム１００では、制御部４０が暖房停止予測部４１及びエンジン停止時期演算部４２の双方を備える場合について記載したが、本発明の制御部では、必要に応じてエンジン停止時期演算部４２に相当する要素を省略することもできる。この場合、制御部４０は、暖房停止予測部４１によって予測された暖房停止時期よりも前の所定のタイミングをエンジン停止時期として予め設定し、設定したこのエンジン停止時期においてガスエンジン１３が停止するように当該ガスエンジン１３を制御することができる。
【００３７】
上記の実施形態のコージェネレーションシステム１００では、電力を発生する発電機１２と熱を発生するガスエンジン１３とを組み合わせた発電ユニット１１について記載したが、本発明では電力及び熱の双方を発生する燃料電池を用いて発電ユニットを構築することもできる。
【００３８】
上記の実施形態のコージェネレーションシステム１００では、ガスエンジン１３の排気との熱交換の媒体として冷却水を用いる場合について記載したが、本発明では、冷却水に代えて、清水に添加剤が添加された添加液や冷却油等、各種の冷却液を用いることもできる。
【符号の説明】
【００３９】
１０…室外機、１１…発電ユニット、１２…発電機、１３…ガスエンジン、１４…インバータ、１５…排気熱交換器、２１…冷却ユニット、２２…冷却水循環経路、２３…バッファタンク、２４…冷却水ポンプ、２５…切替弁、２６…暖房熱交換器、第１の流路…ＣＦ１、第２の流路…ＣＦ２、３０…暖房機器、３０ａ…操作部、３１…暖房水循環経路、４０…制御部、４１…暖房停止予測部、４２…エンジン停止時期演算部、１００…コージェネレーションシステム  
【図１】
2016065698.tif 000003
【図２】
2016065698.tif 000004
【図３】
2016065698.tif 000005