專利名稱：熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，所述熱電聯(lián)產(chǎn)裝置具有進(jìn)行發(fā)電的發(fā)電裝置、 對伴隨發(fā)電而排出的熱量(廢熱，余熱)進(jìn)行回收的余熱回收裝置。
背景技術(shù)：
在以往的發(fā)電裝置中，用于表示其運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的表示方法之一，例如在太陽能發(fā) 電裝置中，有在安裝于裝置上的遠(yuǎn)程控制裝置上顯示發(fā)電力的瞬時電力值、自發(fā)電 開始的發(fā)電量的隨時間變化、在任一期間(例如，l日、l個月、l午等)中的發(fā)電量 的累計等的顯示方法。又，在裝備有發(fā)電裝置與余熱回收裝置的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置中， 也有這樣的結(jié)構(gòu):使用者可以根據(jù)發(fā)電裝置的發(fā)電量、余熱回收裝置的余熱回收量、 裝置運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能量消耗量，及由余熱回收裝置回收的余熱使用量，掌握并確認(rèn)熱 電聯(lián)產(chǎn)裝置的經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性特征(例如，參見特開2002-286289號公報第2-10 頁及圖1)。圖18為用于說明上述結(jié)構(gòu)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的功能方框示意圖。
如圖18所示，該熱電聯(lián)產(chǎn)裝置包括:發(fā)電裝置100、利用發(fā)電過程中生成的余 熱，進(jìn)行熱水供給等的蓄熱裝置101。這里，蓄熱裝置101設(shè)有熱水儲罐(圖中末 示)，該熱水儲罐連接有供水管道121和熱水管道122。發(fā)電裝置100和蓄熱裝置 101由冷卻水循環(huán)管道102連接。經(jīng)泵102，加壓的熱水儲罐(蓄熱裝置101)的水 流經(jīng)發(fā)電裝置IOO,在冷卻水循環(huán)管道102循環(huán)。由此，使余熱被回收，利用該余 熱生成的溫水被儲存于熱水儲罐(蓄熱裝置101)中。如此，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)的熱電聯(lián) 產(chǎn)裝置，回收從發(fā)電裝置100發(fā)出的余熱生成溫水，該溫水一旦儲存于蓄熱裝置 (熱水儲罐)IOI中之后，再通過熱水管道122取出，保存有溫水的熱能可被用于各 種用途。這里，發(fā)電裝置100及蓄熱裝置101的動作由遠(yuǎn)程控制裝置103進(jìn)行控制， 又，裝置工作所需信息的輸入由操作部104進(jìn)行。
又，在上述熱電聯(lián)產(chǎn)裝置中，還具有用于收集運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)收集儲存裝置 105。數(shù)據(jù)收集儲存裝置105用于收集、儲備熱電聯(lián)產(chǎn)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能量的使用 量(具體地是，是作為發(fā)電原料供給發(fā)電裝置100的城巿煤氣的使用量)的數(shù)據(jù)、發(fā)電裝置100的發(fā)電量的數(shù)據(jù)、由蓄熱裝置101回收，可有效使用的為了掌握熱能 使用量(以下，稱為有效輸出熱能量)所需的運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)。具體地，數(shù)據(jù)收集儲存裝
置105可作成這樣的結(jié)構(gòu):使用煤氣表106檢測供給至發(fā)電裝置100、作為發(fā)電原 料的城巿煤氣的供給量，將該檢測的信息作為發(fā)電裝置100中的城巿煤氣的使用量 數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、儲存；并且，使用電量計107檢測發(fā)電裝置100的發(fā)電電量，將該 檢測的信息作為數(shù)據(jù)進(jìn)行收集、儲存；并且，根據(jù)下述的各檢測量，收集、儲存由 所定方法算出的有效輸出熱能能量的數(shù)據(jù)。例如，此時的有效輸出能量可在由溫度 傳感器108檢測供給至蓄熱裝置101的水溫度的同時，由溫度傳感器109及流量計 IIO檢測獲自蓄熱裝置IOI的溫水的溫度及流量。運(yùn)算處理求得這些檢測量數(shù)據(jù)而 求得。
再有，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置具有基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)定裝置lll,和優(yōu)值信息求得裝置U2。 在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)定裝置111上，預(yù)先設(shè)定與熱電聯(lián)產(chǎn)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能量消耗 量、可得到的發(fā)電量、可得到的有效輸出熱能有關(guān)的經(jīng)濟(jì)性用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)和節(jié)能性基
礎(chǔ)數(shù)據(jù)。此處，例如，關(guān)于運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能量消耗量，可設(shè)定城巿煤氣的費用單價； 但關(guān)于發(fā)電電力，可設(shè)定商業(yè)用電力的費用單價;又，關(guān)于有效輸出熱能，可設(shè)定
在用煤氣供給熱水裝置相同量的熱有效輸出能量的場合，所需的城市煤氣的消耗量 和城巿煤氣的費用單價，分別作為經(jīng)濟(jì)性用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。又，作為省能型用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，
關(guān)于運(yùn)轉(zhuǎn)所需的能量消耗量，可設(shè)定城巿煤氣的能量電耗率；關(guān)于發(fā)電電力，可設(shè) 定商業(yè)用電力的能量電耗率；又，關(guān)于有效輸出熱能，可分別設(shè)定為了取得煤氣供 給熱水單位量的有效輸出能量所需的城巿煤氣量和城巿煤氣的能量電耗率。
優(yōu)值信息求得裝置112，可根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)定裝置iii的經(jīng)濟(jì)性用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)， 和運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)收集儲存裝置105的收集儲存數(shù)據(jù)，算出熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)值信 息，另外，根據(jù)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)設(shè)定裝置iii的節(jié)能性用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，和運(yùn)轉(zhuǎn)數(shù)據(jù)收集儲存
裝置105的收集儲存數(shù)據(jù)，算出熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的節(jié)能性優(yōu)值信息。
這里，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)值是說，相當(dāng)于將裝置導(dǎo)入后的運(yùn)轉(zhuǎn)成本與裝 置導(dǎo)入前的成本進(jìn)行比較之時的運(yùn)轉(zhuǎn)成本的減少量。此時，裝置導(dǎo)入前的成本相當(dāng)
于發(fā)電力成本GC和有效輸出熱能成本QC之和(GC十QC)。又，裝置導(dǎo)入后的成本 相當(dāng)于城巿煤氣的消耗成本SC,因此，經(jīng)濟(jì)性優(yōu)值可基于下式(l)運(yùn)算得到。而且， 算出的經(jīng)濟(jì)性優(yōu)值，即成本的降低量的信息，可作為經(jīng)濟(jì)性優(yōu)值信息顯示于顯示 部113。
(發(fā)電電力成本GC+有效輸出熱能成本QC)-城市煤氣的消耗成本SC
.........(l)式
又，作為熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的節(jié)能性優(yōu)值，可表示為熱電聯(lián)產(chǎn)裝置導(dǎo)入前后一次能 量使用量的減少量和C02排出量的減少量。具體地，關(guān)于前者，為裝置導(dǎo)入前的一次能量使用量和裝置導(dǎo)入后的一次能量使用量之差。關(guān)于后者，為裝置導(dǎo)入前的C02
排出量和裝置導(dǎo)入后的C02排出量使用量之差。上述節(jié)能性優(yōu)值可由優(yōu)值信息求得 裝置112的運(yùn)算處理算出。另外，求得的節(jié)能性優(yōu)值，即，裝置導(dǎo)入前后一次能量 使用量的減少量和C02排出量的減少量，可作為節(jié)能性優(yōu)值信息顯示于顯示部 113。
根據(jù)圖18所示的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，使用者可積極、經(jīng)常、有意地對上述經(jīng)濟(jì)性 優(yōu)值信息及節(jié)能性優(yōu)值信息加以關(guān)注，且，根據(jù)該信息進(jìn)行獨自的判斷，以得到經(jīng) 濟(jì)性優(yōu)值及節(jié)能性優(yōu)值而行動。由此，經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性的提高可賴于使用者自身的 意志和行動。如果使用者自身不作積極、有意地行動，則既使得到上述經(jīng)濟(jì)性優(yōu)值 信息及節(jié)能性優(yōu)值信息，也無法對其進(jìn)行適當(dāng)?shù)睦枚〉脙?yōu)值。其結(jié)果，無法最 大限度地有效利用作為熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的存在價值的熱電聯(lián)產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)。
作為熱電聯(lián)產(chǎn)裝置不能有效發(fā)揮其功能的舉例，有以下情況。例如，對熱電聯(lián) 產(chǎn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)的監(jiān)控不充分，或者，使用者未根據(jù)相應(yīng)的各個優(yōu)值信息，進(jìn)行 適當(dāng)?shù)男袆?，由此，使得蓄熱裝置IOI中的蓄熱量飽滿。其結(jié)果，當(dāng)蓄熱裝置IOI 的余熱回收量達(dá)到蓄熱量的蓄熱極限值時，無法再進(jìn)行余熱的回收。而在無法進(jìn)行 余熱回收時，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的能效降低，使用商業(yè)電力比較使用熱電聯(lián)產(chǎn)裝置進(jìn)行 發(fā)電，其電力使用的成本降低。為此，通常在此場合，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置停止工作。這 里，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置具有燃料電池作為發(fā)電裝置IOO的場合，因為燃料電池在自起動 至可發(fā)電期間(即起動時)需要較大的起動能量，為此， 一旦停止運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電裝置100 再次起動需要消耗很多的起動能量，降低了整個裝置的能效。因此，頻繁的停止運(yùn) 轉(zhuǎn)導(dǎo)致裝置的節(jié)能性及經(jīng)濟(jì)性降低，并損傷熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的商品性能。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為解決上述課題而作，本發(fā)明的目的在于:提供一種可充分發(fā)揮熱電 聯(lián)產(chǎn)運(yùn)轉(zhuǎn)有效性的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，所述熱電聯(lián)產(chǎn)裝置具有優(yōu)異的節(jié)能性及經(jīng)濟(jì)性， 可同時獲得電力和熱能。為達(dá)此目的，本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置包括:其構(gòu)成可在發(fā) 電的同時對電力負(fù)荷供給電力的發(fā)電裝置，將上述發(fā)電裝置生成的余熱進(jìn)行回收的 余熱回收裝置，將上述余熱回收裝置回收的所述余熱作為熱能、進(jìn)行儲存以便可使 用的蓄熱裝置，因上述蓄熱裝置中的蓄熱量飽滿、而預(yù)測上述發(fā)電裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止 工作的停止工作預(yù)測裝置，基于上述停止工作預(yù)測裝置的對上述停止工作的預(yù)測， 而對上述發(fā)電裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止進(jìn)行預(yù)告的預(yù)告裝置。
上述停止工作預(yù)測裝置也可基于上述余熱回收裝置中的余熱回收量的(隨)時 間變化，和上述蓄熱裝置中的熱能使用量的時間變化，及上述蓄熱裝置中的蓄熱量 的時間變化、對上述發(fā)電裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止工作進(jìn)行預(yù)測。上述停止工作預(yù)測裝置也可至少，基于作為顯示上述余熱回收量隨時間變化的 隨時間變化基準(zhǔn)模式的發(fā)電電量基準(zhǔn)模式、作為上述熱能使用量隨時間變化的基準(zhǔn) 模式的熱能使用量的基準(zhǔn)模式、作為上述蓄熱量的隨時間變化的基準(zhǔn)模式的蓄熱量 基準(zhǔn)模式，對上述發(fā)電裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止工作進(jìn)行預(yù)測。
上述停止工作預(yù)測裝置具有儲存裝置，所述儲存裝置上可儲存有預(yù)先另外制作 的上述發(fā)電電量基準(zhǔn)模式、上述熱能使用量的基準(zhǔn)模式、及上述蓄熱量基準(zhǔn)模式。
上述停止工作預(yù)測裝置可取得在一定期間運(yùn)行的上述發(fā)電電量、上述熱能使用 量及上述蓄熱量的各個隨時間變化的模式，從該取得的各個隨時間變化模式，可以 制得上述發(fā)電電量基準(zhǔn)模式、上述熱能使用量的基準(zhǔn)模式、及上述蓄熱量基準(zhǔn)模式。
上述停止工作預(yù)測裝置可取得現(xiàn)在運(yùn)行的上述發(fā)電電量、上述熱能使用量及上 述蓄熱量，將所述取得的各個隨時間變化與各對應(yīng)的上述基準(zhǔn)模式進(jìn)行比較，同時, 運(yùn)算從現(xiàn)時起至上述蓄熱量滿量期間的可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間，基于該比較及運(yùn)算的結(jié) 果，預(yù)測上述發(fā)電裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)是否停止。上述停止工作預(yù)告裝置基于來自上述停止 工作預(yù)測裝置的上述停止工作預(yù)測信息，也可由圖像及聲音中的至少一種來停止工 作預(yù)告。
上述停止工作預(yù)測裝置也可將上述蓄熱裝置中的可蓄熱殘量用單位時間內(nèi)的 實質(zhì)性余熱回收量去除，算出上述可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時間。
上述停止工作預(yù)測裝置包括將上述發(fā)電電量進(jìn)行檢測的發(fā)電電量檢測裝置；
將上述熱能使用量進(jìn)行檢測的熱能使用量檢測裝置;將上述余熱回收量進(jìn)行檢測的 余熱回收量檢測裝置;將獲得自上述發(fā)電電量檢測裝置、上述熱能使用量檢測裝置、 上述余熱回收量檢測裝置的各個檢測信息進(jìn)行收集及儲存的數(shù)據(jù)收集儲存裝置;進(jìn) 行計時的計時裝置;從上述余熱回收量和上述熱能使用量運(yùn)算上述蓄熱量，且運(yùn)算 上述可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間的運(yùn)算裝置;將儲存于上述數(shù)據(jù)收集儲存裝置的、來自上述發(fā) 電電量檢測裝置及上述熱能使用量檢測裝置的各個檢測信息和由上述運(yùn)算裝置運(yùn) 算的蓄熱量、來自上述計時裝置的計時信號、獲得的針對各個、就上述發(fā)電電量、 上述熱能使用量、及上述蓄熱量的上述隨時間變化模式作為上述基準(zhǔn)模式儲存的儲 存裝置;將現(xiàn)時運(yùn)轉(zhuǎn)中取得的上述發(fā)電電量、上述熱能使用量及上述余熱回收量， 與各個對應(yīng)的上述基準(zhǔn)模式進(jìn)行比較的比較裝置;上述停止工作預(yù)測裝置從上述運(yùn) 算的上述運(yùn)轉(zhuǎn)可持續(xù)時間和上述比較裝置的比較結(jié)果，判斷上述發(fā)電裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)是 否停止；上述停止工作預(yù)告裝置具有基于來自上述停止工作預(yù)測裝置的上述停止 工作預(yù)測信息，顯示圖像的圖像顯示裝置及發(fā)聲的聲音信號裝置中的至少一種。
上述停止工作預(yù)告裝置也可在上述可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間內(nèi)，以所定的時間間隔進(jìn)行 上述停止工作預(yù)告。
由上述停上工作預(yù)告裝置所實施的上述停止工作預(yù)告也可包括促進(jìn)余熱利用的建議提醒，上述促進(jìn)余熱利用的建議提醒是基于儲存于上述停止工作預(yù)告裝置的 上述儲存裝置的熱能使用量的上述基準(zhǔn)模式，在上述停止工作預(yù)測時刻之前提醒告 知使用者開始使用熱能。
上述促進(jìn)余熱利用的建議提醒包括是否自動實施上述熱能的使用的選擇，在使 用者選擇實施時，上述停止工作預(yù)告裝置也可控制上述熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，使上述熱能 的使用可自動實施。
上述熱能的使用為伴隨入洛的熱能的使用。上述促進(jìn)余熱利用的建議提醒也可 推薦入洛時熱水的使用D
上述停止工作預(yù)測裝置還具有:用于設(shè)定喚起使用者對于來自上述停止工作預(yù) 告裝置的上述停止工作預(yù)告的注意的喚起注意電平(能級)值的喚起注意電平(能 級)值設(shè)定裝置，上述停止工作預(yù)告裝置對應(yīng)于由上述喚起注意電平(能級)值設(shè)定 裝置設(shè)定的上述喚起注意電平(能級)值，進(jìn)行上述停止工作預(yù)告。
上述停止工作預(yù)告裝置可由所述喚起注意電平值設(shè)定裝置所設(shè)定的喚起注意 電平值相對應(yīng)的頻率及顯示方法中之任一種，通過所述圖像顯示裝置及所述聲音信 號裝置中之至少一種進(jìn)行所述停止工作預(yù)告。
上述停止工作預(yù)告裝置也可再包括:儲存有多個不同的上述喚起注意電平值相 對應(yīng)的多個不同的預(yù)告顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)儲存裝置，和由上述喚起注意電平值設(shè)定裝 置設(shè)定的所述喚起注意電平值相對應(yīng)、選擇儲存于所述數(shù)據(jù)儲存裝置中的上述預(yù)告 顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)選擇裝置。
上述數(shù)據(jù)儲存裝置中至少儲存有多個不同的所述喚起注意電平值相對應(yīng)的多 個不同的動物圖像及叫聲中至少一種。藉由上述數(shù)據(jù)選擇裝置選擇的上述多個不同 的動物圖像及叫聲中至少一種，也可進(jìn)行所述的停止工作的預(yù)告。
上述發(fā)電裝置也可由燃料電池發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。
根據(jù)如上述構(gòu)成的本發(fā)明的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，可時常、自動地掌握裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀 況的同時，也可使用符合使用者的生活周期的上述各個基準(zhǔn)模式，對熱電供給運(yùn)轉(zhuǎn) 的停止工作進(jìn)行預(yù)測。另外，在運(yùn)轉(zhuǎn)停止可預(yù)測的場合，在運(yùn)轉(zhuǎn)停止之前，可對使 用者進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)停止的預(yù)告。為此，使用者沒有必要經(jīng)常監(jiān)視裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)。另外，既 使對此加以有意、積極的注意，也可避免裝置工作的停止，提高設(shè)備的運(yùn)轉(zhuǎn)率。因 此，可降低伴隨裝置再起動時的起動能量的消耗，可有效地發(fā)揮節(jié)能性及經(jīng)濟(jì)性的 熱電供給運(yùn)轉(zhuǎn)的優(yōu)值。特別是，根據(jù)基于各個使用者的實際使用而制訂的上述各個 基準(zhǔn)模式，因為可以得到正確反映每個使用者的生活周期的基準(zhǔn)模式，因此，使用 該制訂的各基準(zhǔn)模式，進(jìn)行熱電供給運(yùn)轉(zhuǎn)，可以進(jìn)一步提高節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性。
又，在特別是停止工作預(yù)告不僅告知裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的停止，且基于上述基準(zhǔn)模式， 告知原本在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)測停止時刻之后實施的熱能的使用行為將提前在裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)測停止時刻之前實施之時，使用者根據(jù)該告知，可提前于裝置運(yùn)轉(zhuǎn)的預(yù)測停 止時刻之前使用余熱(熱能)，由此，促進(jìn)余熱的有效利用。從而，可以進(jìn)一步提 高熱電聯(lián)產(chǎn)的運(yùn)轉(zhuǎn)率，且進(jìn)一步提高節(jié)能性和經(jīng)濟(jì)性。
另外，如果由使用者自己設(shè)定針對預(yù)告的喚起使用者注意的電平值，則可以與 設(shè)定的喚起使用者注意的電平值相對應(yīng)的表現(xiàn)、頻率等進(jìn)行停止工作預(yù)告。因此， 使用者可以更加可靠、且心理上可承受地接受停止工作的預(yù)告。因此，可提高該停 止工作預(yù)告的使用程度，進(jìn)一步促進(jìn)對余熱的有效利用。
又，特別是藉由使用者可當(dāng)即容易理解的表現(xiàn)形式進(jìn)行停止工作的預(yù)告，則可 以可靠地將信息傳遞至使用者。為此，可更加促進(jìn)有效利用。
本發(fā)明的上述目的、其他目的、特征及其優(yōu)點，可參照所附附圖，在以下優(yōu)選 的實施形態(tài)的詳細(xì)說明中得到明確說明。


圖1為概略顯示本發(fā)明實施形態(tài)1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置結(jié)構(gòu)的功能方框圖。 圖2為概略顯示圖1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的促進(jìn)余熱利用結(jié)構(gòu)的功能方框圖。 圖3為顯示就圖1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置一日的使用電量變化制訂的基準(zhǔn)模式圖。 圖4為顯示就圖1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置一日的發(fā)電電量的變化制訂的基準(zhǔn)模式圖。
圖5為顯示就圖1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置一日的熱能使用量的變化制訂的基準(zhǔn)模式圖。
圖6為顯示就圖1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置一日的余熱回收量的變化制訂的基準(zhǔn)模式圖。
圖7為顯示進(jìn)行熱能利用促進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)的圖1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的發(fā)電電量的變化屈。
圖8為顯示進(jìn)行熱能利用促進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)的圖1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的熱能使用量的變化圖。
圖9為顯示進(jìn)行熱能利用促進(jìn)運(yùn)轉(zhuǎn)的圖l的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的余熱回收量的變化圖。
圖10為概略顯示圖1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的中央控制裝置中儲存的程序的流程圖。 圖11為概略顯示本發(fā)明實施形態(tài)1的變化例的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)的功能方 框圖。
圖12為概略顯示本發(fā)明實施形態(tài)3的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的特征部分結(jié)構(gòu)的功能方 框圖。
圖13為概略顯示本發(fā)明實施形態(tài)4的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的特征部分結(jié)構(gòu)的功能方 框圖。圖14為概略顯示本發(fā)明實施形態(tài)5的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的特征部分結(jié)構(gòu)的功能方
框圖。 圖15為概略顯示圖14的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的預(yù)告裝置控制部中儲存的程序的內(nèi)容 流程圖。
圖16為概略顯示本發(fā)明實施形態(tài)6的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的特征部分結(jié)構(gòu)的功能方 框圖。
圖U為圖16的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的預(yù)告裝置及攜帶信息末端的圖像顯示部上所顯 示的促進(jìn)余熱利用方法選擇菜單的內(nèi)容圖。
圖18為概略顯示以往的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
具體實施例方式
以下，參照附圖，說明本發(fā)明的實施形態(tài)。 實施形態(tài)l
圖1為用于說明本發(fā)明實施形態(tài)1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)的概略功能方框圖。 圖2為概略顯示圖1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的中央控制裝置的詳細(xì)結(jié)構(gòu)的功能方框圖。
如圖1及圖2所示，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置從其功能來說，由發(fā)電系統(tǒng)l、余熱利用系 統(tǒng)2、促進(jìn)余熱利用系統(tǒng)3構(gòu)成。
發(fā)電系統(tǒng)l由發(fā)電裝置ll、對發(fā)電裝置ll供給發(fā)電原料的燃料氣體(這里為 城市煤氣)的燃料氣體供給管道12、對發(fā)電系統(tǒng)11的發(fā)電電量進(jìn)行檢測的發(fā)電電量 檢測裝置14構(gòu)成。
這里，發(fā)電裝置ll由燃料電池發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。在燃料電池發(fā)電系統(tǒng)中所使用 的燃料電池的種類并無限定，例如，此時，可以使用固體高分子型燃料電池(以下 稱為"PEFC")。這里省略圖示及說明，但具備"PEFC"的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)具有以下 的系統(tǒng)構(gòu)成，包括具有以往的系統(tǒng)構(gòu)成、對所供給的燃料氣體進(jìn)行改性、生成C0 濃度低、富含氫的氣體(以下，稱為"發(fā)電燃料氣體")的氫生成裝置、使該燃料氣 體和氧化劑氣體進(jìn)行反應(yīng)，進(jìn)行發(fā)電的PEFC。在連接于發(fā)電裝置ll的燃料氣體供 給管道12上，設(shè)置有作為燃料使用量檢測裝置13的氣體流量計。另外，根據(jù)發(fā)電 裝置ll的結(jié)構(gòu)，使發(fā)電電力供給至電力負(fù)荷50。在電力負(fù)荷50上系統(tǒng)連接有熱電 聯(lián)產(chǎn)裝置外的其他電力公司的商業(yè)用電源52。又，為檢測在電力負(fù)荷"的使用電 量，配設(shè)有電力表與電力傳感器等作為使用電量的檢測裝置51使用。
余熱利用系統(tǒng)2由余熱回收裝置21和蓄熱裝置22構(gòu)成。余熱回收裝置21具 有流通發(fā)電裝置11循環(huán)而設(shè)置的冷卻水循環(huán)管道21a、設(shè)置于所述管道Ha途中的 泵21b、通過熱交換器21c，和流經(jīng)上述冷卻水循環(huán)管道21a內(nèi)的冷卻水之間可進(jìn) 行熱交換的結(jié)構(gòu)的余熱回收管道21d、設(shè)置于余熱回收管道21d途中的泵21e及余熱回收量檢測裝置21f。這里，省略圖示，但余熱回收量檢測裝置21f由用于對供 給至熱交換器的冷卻水的溫度和從熱交換器21C取出的余熱回收水溫度進(jìn)行檢
測的溫度傳感器構(gòu)成。又，蓄熱裝置22由連接于余熱回收管道21d的儲存罐22c、 連接于儲存罐22c的供水管道22a及熱水管道22b構(gòu)成。而且，熱水管道22b再連 接至洛桶、廚房等的熱水供水末端的熱負(fù)荷末端40。供水管道22a上配設(shè)有供水溫 度傳感器22d，熱水供水管道22b上配設(shè)有流量計22e及熱水溫度傳感器22f。如 下所述，該供水溫度傳感器22d、流量計22e、及熱水溫度傳感器22f可用作熱能 使用量的檢測裝置。
促進(jìn)余熱利用系統(tǒng)3為避免熱電供給運(yùn)轉(zhuǎn)停止，而具有促進(jìn)在余熱利用系統(tǒng)2 中的余熱的有效利用(即增加有效輸出熱能的量)的功能，如圖2所示，所述系統(tǒng) 具有停止工作預(yù)告功能的中央控制裝置31,和具有停止工作預(yù)告功能的預(yù)告裝置 32構(gòu)成。
中央控制裝置31由微計算機(jī)等的計算機(jī)構(gòu)成，具有計時裝置311、數(shù)據(jù)收集儲 存裝置M2、儲存裝置313、比較裝置314、運(yùn)算裝置315和停止工作預(yù)測裝置316。 這些各個裝置311-315，可由CPU讀出儲存于計算機(jī)的內(nèi)存(ROM或RAM)中的程序 實行而實現(xiàn)。
另一方面，預(yù)告裝置32具有控制部321、圖像顯示部322、聲音信號部323。 該控制部321由微計算機(jī)等的計算機(jī)構(gòu)成?？刂撇?21也可以是如同中央控制裝置 31的計算機(jī)構(gòu)成。也可由其他計算機(jī)構(gòu)成?？刂撇?21的構(gòu)成使傳遞自中央控制裝 置31的停止工作預(yù)測裝置316的停止工作預(yù)測信息可被傳遞，又，圖像顯示部322 的構(gòu)成使相對應(yīng)于輸出自控制部321的圖像信號的圖像可顯示。聲音信號部323的 構(gòu)成可使得輸出自控制部321的聲音信號對應(yīng)的警告聲可發(fā)出。例如，圖像顯示部 322為視頻監(jiān)控器等，聲音信號部323為揚(yáng)聲器等構(gòu)成。
其次，就上述結(jié)構(gòu)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)工作作一說明。
熱電聯(lián)產(chǎn)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時，在作為發(fā)電裝置11的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)電。由 具有PEFC的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成的發(fā)電裝置11的發(fā)電工作，因與以往的燃料電 池發(fā)電系統(tǒng)相同，在此省略說明。此時，作為發(fā)電裝置11的燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的 氫生成裝置的改性部上，通過燃料氣體管道12,供給城市煤氣，進(jìn)行水蒸氣的改性 反應(yīng)。由此反應(yīng)得到的改性氣體再在CO改性部、CO凈化部等受到處理，降低CO 濃度。由此，生成富含氫的發(fā)電燃料氣體。生成的發(fā)電燃料氣體供給至PEFC的燃 料極側(cè)。另一方面，在PEFC的氧化劑極側(cè)供給空氣，作為氧化劑氣體。在PEFC, 供給的發(fā)電燃料氣體與空氣反應(yīng)，由此，在發(fā)電的同時，發(fā)生多量的熱(余熱)。如 此在發(fā)電裝置ll所得到的電力(電能)，供給至電力負(fù)荷50使用。又，在電力負(fù)荷 50的使用電力的電量在大于發(fā)電裝置11所得到的發(fā)電電量時，由商業(yè)用電源供給電力負(fù)荷終末端50以不足部分的電力。
根據(jù)上述發(fā)電裝置11的發(fā)電工作,供給至發(fā)電裝置ll的燃料氣體(城巿煤氣) 的流量，由燃料使用量檢測裝置13作時常檢測。又，在發(fā)電裝置ll的發(fā)電電量由
發(fā)電電量檢測裝置14作時常檢測。另外，在電力負(fù)荷50的使用電量由使用電量檢 測裝置51作時常檢測。而且，這些各個檢測裝置13、 14、 51的檢測信息時常傳遞 至中央控制裝置31的數(shù)據(jù)收集儲存裝置312中。
另一方面，伴隨發(fā)電在發(fā)電裝置11發(fā)生的余熱由余熱利用系統(tǒng)2的余熱回收 裝置21回收。然后，由蓄熱裝置22作為有效輸出熱能供給至熱負(fù)荷末端40。以下、 說明關(guān)于余熱利用系統(tǒng)2的詳細(xì)的動作。
首先，在余熱回收裝置21,冷卻水由泵21b加壓后，通過冷卻水循環(huán)管道21a， 流通至發(fā)電裝置ll，由此，使發(fā)電裝置ll的余熱被冷卻水回收。接著，余熱從保 有余熱的被回收的冷卻水傳熱至熱交換器21c,再者，余熱從熱交換器21c傳熱至 流經(jīng)余熱回收管道21d內(nèi)的余熱回收水。如此，通過熱交換器21c，在冷卻水和余 熱回收水之間進(jìn)行熱交換，余熱回收水被加熱，而冷卻水被冷卻。加熱的余熱回收 水通過余熱回收管道21d返回至儲存罐22c,再通過余熱回收管道21d循環(huán)。這樣， 儲存罐22c內(nèi)的水藉由回收的余熱被加熱成為溫水。
此時,在蓄熱裝置22，水(此處為自來水)通過供水管道22d供給至儲存罐22c, 同時儲存在儲存罐內(nèi)。該水在泵21e被加壓，在余熱回收管道22d內(nèi)循環(huán)，如上所 述，回收余熱。回收余熱加熱儲存罐22c內(nèi)的水至設(shè)定的溫度、通過熱水管道22b 供給至熱負(fù)荷末端40。其有效輸出熱能在熱負(fù)荷末端40中可用作各種用途。在熱 負(fù)荷末端40的有效輸出熱能的用途并無特別的限定，例如，既可以用作廚房及浴 場的熱水熱能，也可用作追燒洗澡水等的加熱能。又可以用作地板取暖、洛室取暖、 洛室干燥等的加熱能量。
在進(jìn)行上述余熱利用系統(tǒng)2中的余熱的回收及利用時，時常由設(shè)于余熱回收管 道21d途中的余熱回收量檢測裝置21f檢測余熱回收量。另外，由設(shè)于供水管道22a 途中的供水溫度傳感器22d對儲存罐22c的供水溫度進(jìn)行檢測，由設(shè)于熱水供水管 道22b途中的流量計22e對取自儲存罐22c的溫水流量進(jìn)行檢測，由設(shè)于熱水供水 管道22b途中的熱水溫度傳感器22f對溫水溫度進(jìn)行檢測。這些各個檢測裝置21f、 22d、 22e、 22f檢測的信息常時傳遞至中央控制裝置31的數(shù)據(jù)收集儲存裝置312。
可是，在余熱利用系統(tǒng)2中，當(dāng)回收的余熱的儲存量(以下，稱為"蓄熱量") 達(dá)到儲存界限值QM時，即無法再進(jìn)行該量以上的回收。具體地，所定溫度的溫水 儲存于儲存罐22c達(dá)儲存罐的儲存界限值時(即，蓄熱量滿量)，無法繼續(xù)生成溫水
或使溫水進(jìn)一步升溫。為此，在此場合，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置無法持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)，裝置停止工 作。如前所述， 一旦熱電聯(lián)產(chǎn)裝置停止工作，則由于裝置再起動時需要更多的能量，因此，導(dǎo)致整體的能量效率低下。特別是，在如本實施形態(tài)的具有PEFC的燃料電
池發(fā)電系統(tǒng)作為發(fā)電裝置ll的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置中，再起動時，由于有必要加熱PEFC
至可發(fā)電的高溫，所以，再起動需要較大能量。因此，根據(jù)本實施形態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)
裝置，由促進(jìn)余熱利用系統(tǒng)3，可以如下所述避免裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止。
促進(jìn)余熱利用系統(tǒng)3主要具有下述功能:對熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)作停止工作的 預(yù)測上，成為判斷基準(zhǔn)的制訂基準(zhǔn)模式的功能(以下，稱為"基準(zhǔn)模式制訂功能")， 對所制訂的基準(zhǔn)模式和現(xiàn)在的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況進(jìn)行比較、預(yù)測運(yùn)轉(zhuǎn)停止的功能(以下，稱 為"停止工作預(yù)測功能")，和為避免停止工作，對使用者作出停止工作預(yù)告的功能 (以下，稱為"停止工作預(yù)告功能")。這些功能由構(gòu)成促進(jìn)余熱利用系統(tǒng)3的中央控 制裝置31,及具有預(yù)告裝置32的構(gòu)成(圖2)實現(xiàn)。在中央控制裝置31,儲存有用 于實現(xiàn)該功能的程序。熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)為在可發(fā)揮基準(zhǔn)模式制訂功能的基準(zhǔn) 模式制訂形式，和可發(fā)揮停止工作預(yù)測功能及停止工作預(yù)告功能的促進(jìn)余熱利用形 式之間進(jìn)行切換。所述形式的切換可由中央控制裝置31的形式切換操作部(末圖示) 進(jìn)行。圖10為概略顯示圖1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的中央控制裝置31中儲存程序的流程 圖。以下，就余熱利用系統(tǒng)3的各個功能及其實現(xiàn)過程作一說明。
首先，就余熱利用系統(tǒng)3的基準(zhǔn)模式制訂功能作一說明。圖3所示為概略顯示 電力負(fù)荷50的一日的電力使用電量的隨時間變化的基準(zhǔn)模式。圖4所示為概略顯 示發(fā)電裝置11的一日發(fā)電電量的隨時間變化的基準(zhǔn)模式。圖5所示為概略顯示熱 負(fù)荷末端40的一日的熱能使用量(有效輸出熱能使用量)的隨時間變化的基準(zhǔn)模式。 圖6所示為概略顯示余熱利用系統(tǒng)2的一日的蓄熱量的隨時間變化的基準(zhǔn)模式。這 些基準(zhǔn)模式是使用者在實際中，將熱電聯(lián)產(chǎn)裝置用于基準(zhǔn)模式制訂形式下，由此熱 電聯(lián)產(chǎn)裝置實際儲存數(shù)據(jù)，基于該儲存數(shù)據(jù)而制訂。
這里，作為圖3 —圖6在基準(zhǔn)模式制訂形式下的各個基準(zhǔn)模式制訂過程，例如， 在所定期間中，檢測每日電力負(fù)荷50的一日中的使用電量的隨時間變化、發(fā)電裝 置ll的一曰中的隨時間變化、熱負(fù)荷末端40的一曰中的熱能量使用量的隨時間變 化、及余熱利用系統(tǒng)2的一曰中的蓄熱量的隨時間變化，將其數(shù)據(jù)儲存于中央控制 裝置31的數(shù)據(jù)收集儲存裝置312。而且，從所定期間中得到的多日數(shù)據(jù)，就使用電 量、發(fā)電電量、熱能使用量及蓄熱量，分別取得其平均一日的隨時間變化模式(即， 基準(zhǔn)模式)。
又，用于制訂基準(zhǔn)模式的數(shù)據(jù)收集時間并無特別限定，只要是可以把握使用者 的生活周期的期間即可。所述期間可以是，例如，l-數(shù)曰，l-數(shù)周、l-數(shù)月、1-數(shù) 年等。
具體地，首先，操作形式切換部(末圖示)，將形式設(shè)定為基準(zhǔn)模式制訂形式。 然后，如圖10所示，使熱電聯(lián)產(chǎn)裝置起動。在設(shè)定期間中，24小時持續(xù)地，分別檢測得到使用電量、發(fā)電電量、熱能使用量及余熱回收量(步驟1)。這里，發(fā)電 電量檢測裝置14檢測發(fā)電電量，使用電量檢測裝置51檢測使用電量，余熱回收量
檢測裝置21f檢測余熱回收量。又，為計算熱能使用量，由供水溫度傳感器22d檢 測儲存罐22c的供水溫度，由流量計22e檢測供給熱水的流量，由熱水溫度傳感器 "f檢測熱水溫度。如此，由各個檢測裝置22d、 22e、 22f所檢測的信息，傳遞至 中央控制裝置31的數(shù)據(jù)收集儲存裝置312。傳遞至數(shù)據(jù)收集儲存裝置312的供水溫 度信息、熱水流量信息及熱水溫度信息再傳遞至運(yùn)算裝置313,在313進(jìn)行運(yùn)算。 由此，算出熱能使用量。算出的熱能使用量傳遞至數(shù)據(jù)收集儲存裝置312。另外， 傳遞至數(shù)據(jù)收集儲存裝置312的余熱回收量再傳遞至運(yùn)算裝置313,在運(yùn)算裝置 313,從所述余熱回收量減去上述算出的熱利用使用量，算出蓄熱量。該算出的蓄 熱量傳遞至數(shù)據(jù)收集儲存裝置312。這里，在收集上述步驟S1中的使用電量、發(fā)電 電量、蓄熱量及熱能使用量的數(shù)據(jù)時，在各個檢測裝置進(jìn)行檢測之時，由計時裝置 311進(jìn)行檢測時刻的計時。而且，來自計時裝置311的計時信號與各個檢測量數(shù)據(jù) 一起，輸入至數(shù)據(jù)收集儲存裝置312中(步驟2)。此處，計時裝置311中的時刻的 計量使用微計算機(jī)的時鐘。
隨著輸入形式切換操作部(末圖示)的輸入信號，選擇基準(zhǔn)模式制訂形式(步 驟3),儲存于數(shù)據(jù)收集儲存裝置312的使用電量、發(fā)電電量、熱能使用量及蓄熱量 的數(shù)據(jù)和輸入的計時信號同時儲存于儲存裝置314中。由此，分別制訂使用電量、 發(fā)電電量、熱能使用量及蓄熱量的各個基準(zhǔn)模式(圖3, 4, 5， 6)(步驟S4)。另外， 儲存裝置314中各基準(zhǔn)模式作為數(shù)值數(shù)據(jù)儲存，圖3-圖6顯示數(shù)值數(shù)據(jù)于圖表。
如上所述制訂的各個基準(zhǔn)模式，是基于使用者的實際使用而制訂，由此，與使 用裝置的各個使用者的生活周期緊密貼切。又，為更正確地反映使用者的生活習(xí)慣， 例如，在使用者平時或休息曰的生活周期中，使用電量及熱能使用量的變化模式不 同，根據(jù)該不同，分別制訂與平日的對應(yīng)基準(zhǔn)模式和與休息曰對應(yīng)的基準(zhǔn)模式。且， 平曰和休息日的各基準(zhǔn)模式也可被適當(dāng)?shù)倪x擇(切換)而適用于熱電聯(lián)產(chǎn)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)
的結(jié)構(gòu)。另外，例如，根據(jù)季節(jié)不同，使用電量及熱能使用量變化時，基此制訂與 不同季節(jié)對應(yīng)的基準(zhǔn)模式，同時，相對應(yīng)于裝置的使用時期，可適當(dāng)?shù)貙?yīng)的基 準(zhǔn)模式進(jìn)行選擇(切換)的結(jié)構(gòu)，或根據(jù)季節(jié)不同更新基準(zhǔn)模式。 以下，就所制訂的圖3-圖6的各個基準(zhǔn)模式作一說明。
如圖3所示，電力負(fù)荷50的使用電量的基準(zhǔn)模式，在從使用者就寢的零時起， 至早上6時為0，從起床后開始活動的6時起增加，12時達(dá)到最初的4值A(chǔ)。另一 方面，如圖4所示，對應(yīng)于上述使用電量的變動，發(fā)電裝置ll的發(fā)電電量也變動。 即，從零時起至6時，發(fā)電停止，發(fā)電電量為O,其后增加，12時達(dá)到最大的發(fā)電 電量GM。此處，由于峰段A使用電量超過發(fā)電裝置ll的最大發(fā)電電量GM,因此，此時，僅僅以發(fā)電裝置ll的發(fā)電電量，無法保證使用電量的供給。為此，在處于 電力便用量的峰段A時，除使用發(fā)電裝置ll的發(fā)電外，也可供給商業(yè)用電源52供
給的電力。超越峰段A,使用電量減少，其后至17時，緩慢變化。根據(jù)發(fā)電裝置 11,為與其使用電量的動向相對應(yīng)，直至T時刻之間、使其緩慢地變化發(fā)電電量會 進(jìn)行變化。
另一方面，伴隨發(fā)電裝置ll的發(fā)電而發(fā)生的余熱，由余熱利用系統(tǒng)2的余熱 回收裝置21回收。由此，蓄熱量如圖6所示，發(fā)生變化。即，蓄熱量在熱負(fù)荷末 端40，從未使用熱能、且發(fā)電工作停止的零時起，至6時(圖5及圖4),保持一定 量(具體地， 一定溫度的溫水以所定量保持于儲存罐22c中)。而從6時起至8時， 使用熱能(圖5),及相對應(yīng)于熱能使用量的變動蓄熱量減少(圖6)。 8時至10時， 熱能使用量再度成為零的期間(圖5),在發(fā)電裝置11進(jìn)行如上所述的發(fā)電(圖4), 蓄熱量增加(圖6)。然后，從10時起至14時，再度使用熱能(圖5)，則相對應(yīng)于 熱能使用量的變動，蓄熱量減少(圖6)。從熱能使用量再度成為零的14時以后(圖 5)，回收的余熱未經(jīng)使用，蓄積。不久，在T1時刻，蓄熱量達(dá)到蓄熱界限值(量) QM(圖6)。所謂蓄熱量達(dá)到蓄熱界限值QM的狀態(tài)，具體地是指升溫至所定溫度的水 儲存于儲存罐22c至滿量(蓄熱界限值)，無法再進(jìn)行升溫及供水的狀態(tài)。在此狀態(tài) 下，無法進(jìn)行進(jìn)一步的余熱回收。為此，當(dāng)蓄熱量達(dá)到蓄熱界限值QM時，熱電聯(lián) 產(chǎn)裝置會自動的停止。這樣熱電聯(lián)產(chǎn)裝置停止期間，由發(fā)電裝置11不進(jìn)行發(fā)電， 發(fā)電電量為零(圖4)。由此，其期間的使用電量可全部由商業(yè)用電源供給。另夕卜， 所謂在T1時刻運(yùn)轉(zhuǎn)停止，是指運(yùn)轉(zhuǎn)停止的指令輸入裝置。如圖4所示，在發(fā)電電 量為零的時刻偏離T1后，這是因為，在時刻T1，裝置既使輸入停止指令，但實際
上要裝置動作完全停止，尚須一定的時間。
在18時左右再度開始使用熱能(圖5),則蓄積至蓄熱界限值QM的余熱被使用， 蓄積量少于蓄熱界限值QM。由此，由于再度回收余熱成為可能，可以再次起動裝置 運(yùn)轉(zhuǎn)。此處，如圖6所示，在時刻T2，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置上輸入運(yùn)轉(zhuǎn)開始指令，裝置再 度起動，伴隨之，由發(fā)電工作發(fā)生電力(圖4)。又，如圖4所示，再次發(fā)電的時刻 偏于時刻T2后，這是因為，在時刻T2，既使將再次運(yùn)轉(zhuǎn)工作指令輸入裝置，但實
際上裝置要成為可發(fā)電的狀態(tài)需要一定的時間的緣故。
如圖3及圖5所示，在18-24時之間，為電力及熱能的使用量一日中最大的時 間，相應(yīng)的發(fā)電電量也達(dá)最大。使用電量達(dá)到峰值B及峰值C時，最大發(fā)電電量GM 也無法補(bǔ)償使用電量。因此，從商業(yè)用電源52供給電力(圖4)。又，伴隨18-24 時的活躍的發(fā)電動作，回收的余熱量增加，期間熱能的使用量達(dá)最大，整體蓄熱量 減少(圖6)。
根據(jù)熱電供給運(yùn)轉(zhuǎn)中上述的各個基準(zhǔn)模式，如前所述，從時刻Ti至?xí)r刻n,一旦運(yùn)轉(zhuǎn)停止，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的熱能效率降低。又，在該工作停止期間T1-T2中， 由于必須由熱電聯(lián)產(chǎn)裝置以外的手段補(bǔ)給電力及熱能，因此，其經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性降 低。因此，本實施形態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，藉由使用儲存的這些各個基準(zhǔn)模式，在促
進(jìn)余熱利用形式中的促進(jìn)余熱利用系統(tǒng)3的停止預(yù)測功能及停止預(yù)告功能，可盡量
避免裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止，可有效利用裝置。
圖7 —圖9為用于避免停止工作的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)說明圖。圖7所示為所 述運(yùn)轉(zhuǎn)中的發(fā)電電量一日中的時間變化圖。圖8所示為所述運(yùn)轉(zhuǎn)過程中熱能使用量 一曰中的時間變化圖。圖9所示為所述運(yùn)轉(zhuǎn)過程中蓄熱量的一日中的時間變化圖。 又，關(guān)于所述運(yùn)轉(zhuǎn)的工作，參照圖10進(jìn)行說明。
此處，進(jìn)行說明的前提是，使用者以大致如同制訂基準(zhǔn)模式時的一日周期進(jìn)行 生活。
在熱電聯(lián)產(chǎn)裝置運(yùn)轉(zhuǎn)時，首先，操作形式切換操作部，將工作形式設(shè)定于促進(jìn) 余熱利用的形式。然后，如圖IO所示，如同基準(zhǔn)模式的制訂，如前所述地對使用 電量、發(fā)電電量、余熱回收量、及熱能使用量進(jìn)行檢測，其信息傳遞至中央控制裝 置31的數(shù)據(jù)收集儲存裝置312(步驟S1)。又，通過計時裝置311,使計時信號與這 些信息同時傳遞至數(shù)據(jù)收集儲存裝置312 (步驟S2)。
接著，根據(jù)輸入形式切換操作部(為圖示)的輸入信息，選擇促進(jìn)余熱利用形 式(步驟S3),使用收集于數(shù)據(jù)收集儲存裝置312的數(shù)據(jù)，中央控制裝置31的比較 裝置314(圖2)，將檢測的現(xiàn)在的運(yùn)轉(zhuǎn)狀況中的使用電量及熱能使用量，以及發(fā)電 電量、蓄熱量的時間變化，和儲存于儲存裝置313的上述各個基準(zhǔn)模式(圖3-圖 6)進(jìn)行比較(步驟S5)。另外，運(yùn)算裝置315(圖2)將可蓄熱殘留量(具體地，蓄熱 界限值QM和現(xiàn)時的蓄熱量之差)用假定熱能使用量為零時的現(xiàn)時的單位時間的余熱
回收量除，由此，算出在假定不進(jìn)行熱能量使用的場合從現(xiàn)時，可持續(xù)多長期間的 運(yùn)轉(zhuǎn)，即，算出可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時間TR(步驟6)。
將和基準(zhǔn)模式的比較結(jié)果及算出的可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間TR的結(jié)果傳遞至停止工作 預(yù)測裝置316(圖2),基于該信息，停止工作預(yù)測裝置316進(jìn)行判斷，在現(xiàn)時狀態(tài) 下持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時，蓄熱量是否達(dá)到蓄熱界限值QM,裝置是否停止工作(即，作出停 止工作的預(yù)測)(步驟S7)。在停止工作預(yù)測裝置316的判斷中，在無法預(yù)測運(yùn)轉(zhuǎn)停 止時，繼續(xù)進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)。另一方面，在運(yùn)轉(zhuǎn)停止工作可預(yù)測的場合，余熱利用促進(jìn) 系統(tǒng)3發(fā)揮停止工作預(yù)告功能。
例如，如圖9所示，在時刻T3，蓄熱量達(dá)到所定量QL(具體地，儲存罐2k內(nèi) 的溫水達(dá)設(shè)定水位)，則中央控制裝置31進(jìn)行上述步驟S4-步驟S6的動作，由此， 停止工作預(yù)測裝置316判斷，在從現(xiàn)時時刻T3在經(jīng)過持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間TR的時刻Tl， 蓄熱量達(dá)到蓄熱界限值QM,裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)。于是，在中央控制裝置31的停止工作預(yù)測裝置316得到的停止預(yù)測信息，如圖2所示，傳遞至促進(jìn)余熱利用系統(tǒng)3的預(yù) 告裝置32的控制部321。基于該信息從控制部321輸出圖像信號，圖像顯示部322 顯示預(yù)告運(yùn)轉(zhuǎn)停止的圖像。另外，向聲音信號部323輸出聲音信號，以發(fā)出預(yù)告運(yùn) 轉(zhuǎn)停止的警告聲。由此，在時刻T3，在預(yù)告裝置32的圖像顯示部322顯示停止預(yù) 告圖像，并從聲音信號部323發(fā)出為了停止預(yù)告的警告聲(圖10的步驟S8)。這里， 例如，在圖像顯示部322顯示警告短信及可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間TR。同時，從聲音信號部 323發(fā)出警告蜂鳴聲。由此，喚起使用者的注意。
使用者由上述預(yù)告裝置32進(jìn)行停止工作預(yù)告之后，在熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的持續(xù)運(yùn) 轉(zhuǎn)中(即，從時刻T3至可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)期間TR經(jīng)過的期間T3-T1中)，選擇是否促進(jìn)余 熱利用。例如，使用者聽到預(yù)告裝置32發(fā)出的警告聲，喚起對裝置運(yùn)轉(zhuǎn)將停止工 作的注意。然后，根據(jù)使用者自己的判斷，為避免裝置停止運(yùn)轉(zhuǎn)，在由于蓄熱量達(dá) 到蓄熱界限值QM而裝置運(yùn)轉(zhuǎn)停止之前，選擇實行所定的熱利用。例如，根據(jù)儲存 于儲存裝置313的圖5的基準(zhǔn)模式，將預(yù)定在18-24時的期間使用的熱能ES的一 部分熱能ESl,從早于18時的時刻T3至T4，提前集中使用。提前集中使用的熱能 ES1的用途無特別的限定，例如，根據(jù)基準(zhǔn)模式，可用于在18時以后進(jìn)行的對浴桶 的放熱水(用熱水灌滿洛桶)等。
如圖9所示，藉由從時刻T3至T4對熱能Esl的使用(以下，稱為熱能利用促 進(jìn))，蓄熱量既使在預(yù)測的運(yùn)轉(zhuǎn)停止的時刻T1，也不會達(dá)到蓄熱界限值QM。由此， 根據(jù)基準(zhǔn)模式，從運(yùn)轉(zhuǎn)停止時刻T1至?xí)r刻T2的期間T1-T2，也繼續(xù)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)。
如圖8所示，從時刻T3至T4，使用熱能ES1之后，至?xí)r刻T5，熱能的使用量 再度成為零，但由于熱能使用量ES1的使用，蓄熱量從蓄熱界限值QM大幅度減少 (圖9),因此，既使T4-T5期間熱能的使用量為零，也可在此期間進(jìn)行余熱回收， 使裝置運(yùn)轉(zhuǎn)繼續(xù)。而且，在時刻T5以后，熱能量ES2被再度使用。該熱能使用量 ES2在圖5所示的基準(zhǔn)模式中，相當(dāng)于在約18-約24時期間所使用的熱能ES的一 部分，因此和熱能使用量ES1合計，相等于熱能使用量ES。
藉由上述對熱能利用促進(jìn)，可以使熱電聯(lián)產(chǎn)裝置持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。如圖7所示，從時 刻T1至?xí)r刻T2的期間T1-T2，即，在基準(zhǔn)模式中，在完全由商業(yè)用電源52供給 電力的期間，也由熱電聯(lián)產(chǎn)裝置發(fā)電，可獲得發(fā)電電量GS。由于18時以后為一曰 中使用電量最多的時候，在該期間T1-T2，用熱電聯(lián)產(chǎn)裝置補(bǔ)償電力是有效的。又， 伴隨期間Tl-T2期間的發(fā)電生成的余熱可以用作為熱能，所以，在一曰中熱能使 用量最多的18時以后，可由熱電聯(lián)產(chǎn)裝置穩(wěn)定供給熱能。又，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運(yùn) 轉(zhuǎn)率提高，裝置再起動所需能量消耗可抑制。
根據(jù)上述，采用可進(jìn)行促進(jìn)余熱利用的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，可以提高經(jīng)濟(jì)性、節(jié)能 性。又，此時，因為使熱電聯(lián)產(chǎn)裝置可自動地預(yù)測停止運(yùn)轉(zhuǎn)，同時，也喚起使用者注意而進(jìn)行預(yù)告，從而，使用者既使沒有經(jīng)常對裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)視等的特別 注意，也容易進(jìn)行對余熱促進(jìn)利用。另外，上述結(jié)構(gòu)的裝置不會大幅度改變以往的 熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的結(jié)構(gòu)，容易實現(xiàn)。
在使用者認(rèn)知運(yùn)轉(zhuǎn)停止預(yù)告，但沒有有意進(jìn)行對余熱促進(jìn)利用的場合，在如圖
6的基準(zhǔn)模式中，如前所述，余熱回收量達(dá)到蓄熱界限值QM，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置停止。
是否進(jìn)行促進(jìn)余熱利用，使用者可根據(jù)其時狀況，作任意選擇，非強(qiáng)制利用。既便 使用者不作選擇，此時，根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，也可以將裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止次數(shù)減少至少于 以往，從而得到上述效果。
又，根據(jù)上述，為促進(jìn)余熱利用，在基準(zhǔn)模式(圖5)中，就18時以后所使用 的熱能ES的一部分ES1提前使用的場合進(jìn)行了說明，但也可對所有的熱能ES作提 前使用。
另外，作為本實施形態(tài)的變化例，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置也可具有如圖ll所示的結(jié)構(gòu)。 如圖ll所示，本實施例中的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置具有如同圖1的裝置結(jié)構(gòu)，余熱回收裝 置21的結(jié)構(gòu)與圖1所示的不同。
艮卩，在本實施例的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置中，余熱回收裝置21由直接連接儲存罐22c 和發(fā)電裝置11的余熱回收管道21d、設(shè)置于余熱回收管道21d途中的泵21e構(gòu)成。 而未設(shè)置有如同實施形態(tài)l的冷卻水循環(huán)管道21a及熱交換器21c。以此結(jié)構(gòu)，通 過余熱回收管道21d,流經(jīng)發(fā)電裝置11的儲存罐22c內(nèi)的水，可具有與發(fā)電裝置 ll之間的直接的熱交換，由此，吸收發(fā)電裝置ll的余熱，水被加熱作為溫水供給。 所述結(jié)構(gòu)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置中在圖l所示裝置中，也可獲得同樣效果。
實施形態(tài)2
本發(fā)明實施形態(tài)2有關(guān)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置具有如同實施形態(tài)1的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的 結(jié)構(gòu)，并可如同實施形態(tài)l進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，但下述幾點與實施形態(tài)l不同。
即，根據(jù)本實施形態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，在時刻T3預(yù)測到裝置停止工作，則如 同實施形態(tài)1,由預(yù)告裝置32的圖像顯示部322及聲音信號部323進(jìn)行停止工作的 預(yù)告。這里，在自時刻T3至預(yù)測停止工作時刻的Tl期間，即，在時刻T3起至可 持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間TR的T3-T1期間，反復(fù)進(jìn)行帶有圖像顯示及警告聲發(fā)生的停止工作 預(yù)告。例如，在可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間TR期間，以所定時間間隔反復(fù)進(jìn)行停止工作預(yù)告。 由此，喚起使用者對于運(yùn)轉(zhuǎn)停止的注意的程度增大。其結(jié)果，使用者在時刻T3起 至可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間TR的T3-T1期間，失去如實施形態(tài)l所述、選擇是否進(jìn)行促進(jìn) 余熱利用的機(jī)會的可能性降低，可以穩(wěn)靠地進(jìn)行所述選擇。
實施形態(tài)3
圖12為概略顯示本發(fā)明的實施形態(tài)3的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的特征部分結(jié)構(gòu)的功能 方框圖。本實施形態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置與實施形態(tài)1不同的是，預(yù)告裝置具有如圖12所示的結(jié)構(gòu)，其他的結(jié)構(gòu)與實施形態(tài)l 一樣。另外，在本實施形態(tài)中，熱電聯(lián)產(chǎn) 裝置進(jìn)行與實施形態(tài)1同樣的工作，但下述幾點與實施形態(tài)1不同。
本實施形態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的預(yù)告裝置32,其控制部321還包括聲音合成裝置 324。該預(yù)告裝置32在進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)停止預(yù)告時，如同實施形態(tài)l的場合，不僅可發(fā)出 蜂鳴警告聲，且可由聲音信號部323發(fā)出提醒具體的促進(jìn)余熱利用的發(fā)聲建議。
即，在該裝置中，停止預(yù)測信息從中央控制裝置31的停止預(yù)測裝置316傳遞 至預(yù)告裝置32的控制部321時，從控制部321將聲音合成信號輸出至聲音合成裝 置324，聲音合成，發(fā)出，如"熱水馬上要滿了，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)將停止，洛桶 要不要放入熱水？"，或者，"熱水馬上要滿了，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)將停止，是不 是請您現(xiàn)在入??？"等的發(fā)聲建議。此時，如同實施形態(tài)1也可同時發(fā)出蜂鳴警告聲。 由此發(fā)聲建議，喚起使用者對于運(yùn)轉(zhuǎn)停止的注意。再向使用者提出(告知)促進(jìn)余熱 利用的具體方法。為此，使用者可參考所述建議，進(jìn)行如實施形態(tài)l所述的、在因 蓄熱量達(dá)到蓄熱量界限值QM所導(dǎo)致的裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止之前對余熱進(jìn)行使用。使用 者不一定釆用發(fā)聲建議所建議的方法，但可根據(jù)當(dāng)時的狀況，適當(dāng)選擇使用于促進(jìn) 余熱利用的熱能用途，或選擇不實施所述利用促進(jìn)。
發(fā)聲建議提醒的利用促進(jìn)方法(即，用于促進(jìn)利用的熱能的使用用途)的內(nèi)容, 并無特別限定，較好的是適合于使用者的生活習(xí)慣、周期的方法。特別優(yōu)選的是， 提醒實施可提前使用的、根據(jù)使用者的生活周期可推斷其后將發(fā)生的熱能利用。這 里，例如，提醒實施可提前使用的、18-24時期間的熱能使用用途(具體地，如對 浴桶的放水、入洛等)。由于所述提醒符合實際的使用者的生活周期、習(xí)慣，實施 可能性較大，同時也容易為使用者接受，是一個有效的建議方法。
如上所述，根據(jù)本實施形態(tài)，促進(jìn)余熱利用的具體方法，由發(fā)聲建議可提醒表 現(xiàn)為容易為使用者明白的，因此，可以更加容易、確切地實施余熱的利用促進(jìn)。從 而，可進(jìn)一步提高熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)率，提高經(jīng)濟(jì)性利節(jié)能性。
實施形態(tài)4
圖13為概略顯示本發(fā)明的實施形態(tài)4的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的特征部分結(jié)構(gòu)的功能 方框圖。本實施形態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其中央控制裝置具有如同圖13所示結(jié)構(gòu)， 這一點與實施形態(tài)3的裝置不同，其他和實施形態(tài)3的結(jié)構(gòu)一樣。而且，本實施形 態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置與實施形態(tài)3同樣進(jìn)行工作，但下述幾點不同于實施形態(tài)3。
本實施形態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其中央控制裝置31在具有喚起注意電平值的設(shè) 定裝置317A,和喚起注意電平值的輸入操作部317B的同時，預(yù)告裝置32還具有 攜帶信息末端32'。
喚起注意電平值的設(shè)定裝置317A及喚起注意電平值的輸入操作部317B輸入并
設(shè)定了預(yù)告的最佳實施條件，以使在裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止預(yù)告時，可有效地喚起各個使用者的注意。例如，在可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間TR期間，以何種頻率進(jìn)行預(yù)告，或者， 以何種表現(xiàn)方法(具體地，為顯示圖像或使用種類等)進(jìn)行預(yù)告等。由此，使得用于 喚起使用者對于預(yù)告的關(guān)注(換言之喚起注意)的程度是不同的。又，用于喚起各使 用者注意的喚起程度也存在個人之間的差別。因此，使用者輸入對使用者自身最適 合的喚起注意的程度，可由此設(shè)定針對各個不同使用者的預(yù)告的實施條件。喚起注
意電平值的輸入操作部317B可由例如鍵盤及鼠標(biāo)等的計算機(jī)的輸入操縱工具構(gòu)成。
另外，使用者從喚起注意電平值輸入操作部317B向喚起注意電平值設(shè)定裝置 317A輸入喚起注意電平，則輸入的喚起注意電平值儲存于儲存裝置313,由此設(shè)定 喚起注意的電平值。該喚起注意電平值與來自停止工作預(yù)測裝置316的停止工作預(yù) 測信息一起，傳遞至預(yù)告裝置32的控制部321?？刂撇?21控制圖像顯示部322 及聲音信號部323,以與該傳遞的喚起注意電平相對應(yīng)的頻率進(jìn)行預(yù)告。
例如，在為了確實地進(jìn)行余熱利用的促進(jìn)，反復(fù)進(jìn)行預(yù)告，進(jìn)行積極且確實的 注意喚起的場合，及在如不反復(fù)進(jìn)行預(yù)告就無法喚起使用者注意的場合等，使用者 從喚起注意電平值輸入操作部317B向喚起注意電平值設(shè)定裝置317A輸入強(qiáng)電平 值。于是，設(shè)定該強(qiáng)電平值，該設(shè)定的強(qiáng)電平值與來自停止工作預(yù)測裝置316的停 止工作預(yù)測信息一起，傳遞至預(yù)告裝置32的控制部321?？刂撇?21控制圖像顯示 部322及聲音信號部323，以增加預(yù)告的頻率。
另一方面，在不反復(fù)進(jìn)行預(yù)告也可喚起使用者注意的場合，使用者從喚起注意 電平值輸入操作部317B向喚起注意電平值設(shè)定裝置317A輸入弱電平值。于是設(shè)定 該弱電平值，該設(shè)定的弱電平與來自停止工作預(yù)測裝置316的停止工作預(yù)測信息一 起，傳遞至預(yù)告裝置32的控制部321?？刂撇?21控制圖像顯示部322及聲音信號 部323，以抑制預(yù)告的頻率。
再有，根據(jù)本實施形態(tài)，預(yù)告裝置32具有攜帶信息末端32',因此，使用者 既使離開預(yù)告裝置32旁，也可藉由攜帶信息末端32'的持有，可以可靠地接受停 止工作預(yù)告。例如，攜帶信息末端32'為具有通信部(發(fā)、收信部)和圖像顯示部、 聲音信號部(都末圖示)的遠(yuǎn)程控制器。另一方面，預(yù)告裝置32也具有通信部(末 圖示)。而且，攜帶信息末端32'的動作通過該攜帶信息末端32'，及預(yù)告裝置32 的通信部，由控制部321控制。藉由來自預(yù)告裝置32的控制部321的指令，在攜 帶信息末端32，，在圖像顯示部顯示用于預(yù)告運(yùn)轉(zhuǎn)停止的圖像的同時，從聲音信號 部發(fā)出警告聲及發(fā)聲建議。在所述攜帶信息末端32'上的預(yù)告動作中，如同在預(yù)告 裝置32的預(yù)告動作一樣，與輸入中央控制裝置31的喚起注意電平輸入操作部317B 的喚起注意電平值相對應(yīng)地，進(jìn)行預(yù)告動作。
根據(jù)本實施形態(tài)的結(jié)構(gòu)，在實施形態(tài)3中，可獲得如同前述的效果。再有，這 里可以根據(jù)各個使用者的不同，在設(shè)定的最佳實施條件下進(jìn)行預(yù)告。同時，可以與使用者的居所無關(guān)地，確實地接受預(yù)告。由此，可以更加確實的進(jìn)行對于促進(jìn)余熱 利用的選擇。又，所述預(yù)告是使用者自己設(shè)定的、與喚起注意電平值相對應(yīng)作出的 預(yù)告，因此，所述預(yù)告在心理上也可接受。
在上述中，是就運(yùn)轉(zhuǎn)的停止工作預(yù)告和促進(jìn)余熱利用方法的提醒二者進(jìn)行的場 合說明了預(yù)告裝置32,但既使在例如實施形態(tài)1及實施形態(tài)2那樣，不進(jìn)行促進(jìn)余
熱利用方法的提案的場合，也可適用本實施形態(tài)。 實施形態(tài)5
圖14為概略顯示本發(fā)明的實施形態(tài)5的變化例的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的特征部分結(jié) 構(gòu)的功能方框圖。圖15為概略顯示用于實施圖4的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置特征動作，儲存 于預(yù)告裝置控制部中的程序內(nèi)容的流程圖。
本實施形態(tài)5的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，除了其預(yù)告裝置32在具有圖14所示結(jié)構(gòu)這一 點不同于實施形態(tài)4以外，其他結(jié)構(gòu)如同實施形態(tài)4。本實施形態(tài)的裝置的工作如 同實施形態(tài)4，但以下幾點不同于實施形態(tài)4。
如圖14及圖15所示，本實施形態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的預(yù)告裝置32控制部321 還具有數(shù)據(jù)儲存裝置321A和數(shù)據(jù)選擇裝置321B。根據(jù)所述裝置，如同實施形態(tài)4， 相對應(yīng)于由喚起注意電平設(shè)定裝置317A設(shè)定的喚起注意電平值，在預(yù)告裝置32及 攜帶信息末端32'的圖像顯示部322上顯示圖像，同時，從聲音信號部323發(fā)出警 告聲和發(fā)聲建議。特別是，這里，預(yù)告裝置32及攜帶信息末端32'的圖像顯示部 322上顯示動物圖像，以便使用者可當(dāng)場理解停止工作預(yù)告。另外，在以動物叫聲 為警告聲從信號部323發(fā)出的同時，由發(fā)生建議進(jìn)行提醒。
用于預(yù)告的動物圖像可相對應(yīng)于喚起注意的電平值而決定，在強(qiáng)電平值場合， 可使用可更加強(qiáng)烈地喚起使用者注意的動物；在弱電平值場合，可使用比強(qiáng)電平值 的場合用的動物喚起程度較弱的動物。
這里，預(yù)告裝置32的控制部321的數(shù)據(jù)儲存裝置321A儲存有多種與喚起注意 的電平值相對應(yīng)的動物數(shù)據(jù)，所述動物數(shù)據(jù)可使喚起注意的電平值的差異具體化， 并具有不同的給予使用者的印象。給予使用者的印象強(qiáng)度，可由例如，動物大小、
性質(zhì)等決定。此時，作為與強(qiáng)電平值對應(yīng)的動物，如虎的數(shù)據(jù)，作為與弱電平值對 應(yīng)的動物，如貓的數(shù)據(jù)可儲存于數(shù)據(jù)存儲裝置321A中。
如圖15所示，例如，控制部321從中央控制裝置31在接受停止工作預(yù)測信息 的同時，也接受強(qiáng)電平值作為喚起注意電平值(步驟Sl 1)，數(shù)據(jù)選擇裝置321B從數(shù) 據(jù)儲存裝置321A選擇虎(步驟S12)。而且，基于選擇結(jié)果的信號從控制部輸出 至預(yù)告裝置32及攜帶信息末端32'的圖像顯示部3",在預(yù)告裝置32的圖像顯示部 322及攜帶信息末端32，的未圖示的圖像顯示部顯示虎的圖像(步驟S13)。又，從 控制部321來的信號輸出到聲音合成手段324，虎的叫聲和發(fā)聲建議被合成。并其從預(yù)告裝置32的聲音信號部323及攜帶信息末端32'的末圖示的聲音信號部發(fā)出。
另一方面，控制部321從中央控制裝置31在接受停止工作預(yù)測信息的同時， 也接受弱電平值作為喚起注意電平值(步驟Sll),數(shù)據(jù)選擇裝置321B從數(shù)據(jù)儲存 裝置321A選擇貓(步驟S12)。而且，基于選擇結(jié)果的信號從控制部321輸出至預(yù) 告裝置32及攜帶信息末端32'的圖像顯示部322,在預(yù)告裝置32的圖像顯示部322 及攜帶信息末端32'的末圖示的圖像顯示部顯示貓的圖像(步驟S13)。又，從控 制部321來的信號輸出到聲音合成手段324，貓的叫聲和發(fā)聲建議被合成。并其從 預(yù)告裝置32的聲音信號部323及攜帶信息末端32'的末圖示的聲音信號部發(fā)出。
如此，使用與喚起注意電平值對應(yīng)的不同動物，以使用者容易理解的表現(xiàn)形式 進(jìn)行預(yù)告，由此，使用者可以更加確切地接受預(yù)告。因此，可以獲得如同實施形態(tài) 4的效果。
在上述中，針對利用虎和貓實行預(yù)告和提醒的場合進(jìn)行了說明，但動物種類并 不限于這些，只要是可以使用者當(dāng)即理解的表現(xiàn)形式，也可以使用動物以外的表現(xiàn) 形式。
^ 16為概略顯示本發(fā)明的實施形態(tài)6的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的特征部分結(jié)構(gòu)的功能 方框圖。圖17為圖16的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的預(yù)告裝置及攜帶信息末端的圖像顯示部上 所顯示的促進(jìn)余熱利用方法選擇菜單的內(nèi)容的圖。
本實施形態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，除了下述幾點不同于實施形態(tài)4的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置 以外，其他如同實施形態(tài)4。
即，在本實施形態(tài)中，中央控制裝置31中省略了喚起注意電平設(shè)定裝置317A 及喚起注意電平輸入搡作部317B。且，預(yù)告裝置32上設(shè)有應(yīng)答輸入裝置331，攜 帶信息末端上也設(shè)有應(yīng)答輸入裝置(末圖示)。應(yīng)答輸入裝置上設(shè)有鼠標(biāo)等的己知 操作輸入裝置。又，作為熱負(fù)荷末端40的熱水供給系統(tǒng)具有浴桶40A和取暖裝置 40B,它們由預(yù)告裝置31的控制部321控制。
根據(jù)如上所述構(gòu)成的本實施形態(tài)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其預(yù)告裝置31的控制部321 控制聲音信號部323，以在從中央控制裝置31的停止工作預(yù)測裝置316接受停止工 作預(yù)測信息的同時，也控制圖像顯示部322以顯示圖17所示的促進(jìn)余熱利用方法 的選擇菜單。又，控制部321同樣控制攜帶信息末端32，，以從聲音信號部發(fā)出所 定的建議的同時，也在圖像顯示部322顯示圖17所示的促進(jìn)余熱利用方法的選擇 菜單。
促進(jìn)余熱利用方法的選擇菜單由表示具體菜單的1-3的編號，和"對浴桶放熱 水"(編號l)、"取暖"(編號2)、及，"什么都不進(jìn)行"(編號3)的三個菜單構(gòu)成。另 外，作為所定的建議，例如，可發(fā)出發(fā)聲建議"熱水快滿了，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置將停止工作，請輸入編號，從顯示的選擇菜單選擇一個促進(jìn)余熱利用方法"。使用者從顯 示的選擇菜單選擇一個希望的菜單，使用應(yīng)答輸入裝置331等，將對應(yīng)的編號輸
入控制部321,控制部321根據(jù)輸入編號進(jìn)行以下的動作。
在輸入編號1的場合，控制部321對浴桶40A放熱水。這可由例如，控制部321 打開洛桶40A的放熱水用的栓。 一定時間后關(guān)閉而進(jìn)行。又，取代之，也可在洛桶 40A上設(shè)置用于檢測上限熱水水位的水位傳感器，控制部321打開洛桶40A的放熱 水用的栓一定時間后，接受到由所述水位傳感器檢測的上限水位信號時，關(guān)閉放熱 水用的栓。如此，在蓄熱量達(dá)到蓄熱界限值之前，可利用積蓄于儲存罐22c的余熱， 避免了熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止。
在輸入編號2的場合，控制部321起動取暖裝置40B。由此，積蓄于儲存罐22c 的余熱可提前利用，避免了熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止。
另 一方面，在輸入編號3的場合，控制部321不進(jìn)行為了促進(jìn)余熱利用的控制。 其結(jié)果，蓄熱量飽滿時，熱電聯(lián)產(chǎn)裝置停止工作。
如此，根據(jù)本實施形態(tài)，可基于使用者的意愿，促進(jìn)余熱利用，且，所述余熱 利用由熱電聯(lián)產(chǎn)裝置自動進(jìn)行，所以，可以進(jìn)一步提高熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的節(jié)能性及經(jīng) 濟(jì)性。
變化例
其次，說明本實施形態(tài)的變化例。在本變化例中，預(yù)告裝置31的控制部321 在控制聲音信號部323,便從中央控制裝置31的停止工作預(yù)測裝置316接受停止工 作預(yù)測信息，發(fā)出包括提示余熱利用的能量成本降低的短信的所定建議的同時，也 控制圖像顯示部322,以除了顯示促進(jìn)余熱利用方法選擇菜單之外，也顯示上述短 信。另外，同樣，預(yù)告裝置31的控制部321控制攜帶信息末端32',以從聲音信號
部發(fā)出包含上述短信的所定建議的同時，在圖像顯示部除了顯示促進(jìn)余熱利用方法 選擇菜單之外，也顯示上述短信。
提示余熱利用的能量成本降低額的短信，可作成，例如，"如果釆用浴桶放熱 水，避免運(yùn)轉(zhuǎn)停止工作的方案，可以降低約為XXX元的能量成本;如果采用釆暖， 避免運(yùn)轉(zhuǎn)停止工作的方案，可以降低約為YYY元的能量成本。"又，所述短信預(yù)先 儲存于控制部321的儲存部，在進(jìn)行上述能量成本降低額的提示之時，從儲存部讀 出，使用。
又，在上述實施形態(tài)2-6中，是就余熱回收裝置21由冷卻水循環(huán)管道"a和 余熱回收管道21d二者構(gòu)成的場合進(jìn)行了說明，但也可以如同實施形態(tài)1的變化例 所述，其結(jié)構(gòu)為余熱回收裝置21僅由余熱回收管道H構(gòu)成，儲存管22的水作
為冷卻水直接從發(fā)電裝置ll回收余熱。
又，在上述實施形態(tài)1-6中，是就熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的一日運(yùn)轉(zhuǎn)制訂其使用電量、發(fā)電電量、熱能使用量及余熱回收量的各個基準(zhǔn)模式，以便基于這些基準(zhǔn)模式促進(jìn) 余熱的有效利用，但各個基準(zhǔn)模式不必限于一日中的變化。例如，可以是這樣的結(jié) 構(gòu)制訂根據(jù)通過l個月、l年的變化的基準(zhǔn)模式，以便基于所述基準(zhǔn)模式，通過 l個月、1年的期間促進(jìn)余熱的有效利用?；蛘?，例如，也可以前一日、前一月、 前一年同一月等的運(yùn)轉(zhuǎn)為基準(zhǔn)模式。
再有，在上述實施形態(tài)l-6中，是就中央控制裝置31具有基準(zhǔn)模式的制訂功
能，基于實際進(jìn)行的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)制訂各個基準(zhǔn)模式的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了說明，但，
除此之外，也可以是這樣的結(jié)構(gòu)中央控制裝置31自身并不具有基準(zhǔn)模式的制訂 功能，取而代之的是，各個基準(zhǔn)模式預(yù)先儲存于中央控制裝置31中。例如，也可 以將工商業(yè)者制訂的基準(zhǔn)模式預(yù)先儲存的結(jié)構(gòu)的裝置，如同實施形態(tài)l-5，根據(jù)中 央控制裝置31具有基準(zhǔn)模式的制訂功能的結(jié)構(gòu)，由于可以得到正確反映使用裝置 的各位使用者的生活周期的基準(zhǔn)模式，因此，可以籍由使用該基準(zhǔn)模式進(jìn)行余熱利 用，可以更加有效地提高經(jīng)濟(jì)性及節(jié)能性。
以上，在實施形態(tài)l-6中，是就發(fā)電裝置ll為燃料電池系統(tǒng)，作為燃料電池 具有PEFC的場合進(jìn)行說明。但燃料電池并不限于PEFC，例如，也可以是固體氧化 物型燃料電池(SOFC)等。再有，本發(fā)明也可以包括除燃料電池發(fā)電系統(tǒng)以外的發(fā) 電裝置ll。例如，作為發(fā)電裝置ll，也可包括燃?xì)獍l(fā)動機(jī)及精密透平。又，燃?xì)?發(fā)動機(jī)及精密透平比較燃料電池可以快速再起動，因此，其再起動所需的能量消 耗量比燃料電池少。由此，在發(fā)電裝置ll為燃料電池發(fā)電系統(tǒng)的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置中， 本發(fā)明的效果更加有效。
又，在上述實施形態(tài)1-6中，是就將熱電聯(lián)產(chǎn)裝置使用于家庭的場合進(jìn)行說明， 但如將熱電聯(lián)產(chǎn)裝置使用產(chǎn)、商業(yè)的場合，也同樣適用本發(fā)明。
對本領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，從上述說明可以明白本發(fā)明的許多改進(jìn)及其他的實 施形態(tài)。因此，上述說明應(yīng)解釋為僅僅是一種舉例，且是出于向本領(lǐng)域的技術(shù)人員 展示實施本發(fā)明的最佳形態(tài)的目的而提供。在不脫離本發(fā)明精神的范圍內(nèi)，可以 對其具體結(jié)構(gòu)及/或功能作出實質(zhì)性的變更。
權(quán)利要求
1. 一種熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，所述裝置包括其構(gòu)成可在發(fā)電的同時對電力負(fù)荷供給電力的發(fā)電裝置，將上述發(fā)電裝置生成的余熱進(jìn)行回收的余熱回收裝置，將上述余熱回收裝置回收的所述余熱作為熱能進(jìn)行儲存以便可使用的蓄熱裝置，因上述蓄熱裝置中的蓄熱量飽滿、而預(yù)測上述發(fā)電裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止工作的停止工作預(yù)測裝置，基于上述停止工作預(yù)測裝置對上述停止工作的預(yù)測，而對上述發(fā)電裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止進(jìn)行預(yù)告的停止工作預(yù)告裝置。
2. 如權(quán)利要求1所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)測裝 置也可基于上述余熱回收裝置中的余熱回收量的隨時間變化、上述蓄熱裝置中的 熱能使用量的隨時間變化、及上述蓄熱裝置中的蓄熱量的時間變化，對上述發(fā)電 裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止工作進(jìn)行預(yù)測。
3. 如權(quán)利要求2所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)測裝 置至少，基于作為顯示上述余熱回收量隨時間變化的基準(zhǔn)模式的發(fā)電電量基準(zhǔn)模 式、作為上述熱能使用量隨時間變化的基準(zhǔn)模式的熱能使用量基準(zhǔn)模式、作為上 述蓄熱量隨時間變化的基準(zhǔn)模式的蓄熱量基準(zhǔn)模式，對上述發(fā)電裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)停止 工作進(jìn)行預(yù)測。
4. 如權(quán)利要求3所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)測裝 置具有儲存裝置，上述儲存裝置上可儲存有預(yù)先另外制訂的上述發(fā)電電量基準(zhǔn)模式、上述熱能使用量基準(zhǔn)模式、及上述蓄熱量基準(zhǔn)模式。
5. 如權(quán)利要求3所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)測裝 置可取得在所定期間運(yùn)行的上述發(fā)電電量、上述熱能使用量及上述蓄熱量的各隨 時間變化模式，從該取得的各隨時間變化模式，制訂上述發(fā)電電量基準(zhǔn)模式、上 述熱能使用量基準(zhǔn)模式、及上述蓄熱量基準(zhǔn)模式。
6. 如權(quán)利要求3所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)測裝 置取得現(xiàn)在運(yùn)行中的上述發(fā)電電量、上述熱能使用量及上述蓄熱量，將該取得的 各隨時間變化與對應(yīng)于各上述基準(zhǔn)模式進(jìn)行比較，同時，運(yùn)算從現(xiàn)時起至上述蓄熱量滿量期間的可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間，基于該比較及運(yùn)算的結(jié)果，預(yù)測上述發(fā)電裝置 的運(yùn)轉(zhuǎn)是否停止，上述停止工作預(yù)告裝置基于來自上述停止工作預(yù)測裝置的停止工作信息，至 少由圖像及聲音中的至少 一種進(jìn)行上述停止工作預(yù)告。
7. 如權(quán)利要求6所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)測裝 置將上述蓄熱裝置中的可蓄熱殘量用單位時間內(nèi)的實質(zhì)性余熱回收量去除，算出 上述可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)的時間。
8. 如權(quán)利要求7所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)測裝 置包括將上述發(fā)電電量進(jìn)行檢測的發(fā)電電量檢測裝置； 將上述熱能使用量進(jìn)行檢測的熱能使用量檢測裝置； 將上述余熱回收量進(jìn)行檢測的余熱回收量檢測裝置； 將獲自上述發(fā)電電量檢測裝置、上述熱能使用量檢測裝置、上述余熱回收量 檢測裝置的各個檢測信息進(jìn)行收集及儲存的數(shù)據(jù)收集儲存裝置； 進(jìn)行計時的計時裝置；從上述余熱回收量和上述熱能使用量運(yùn)算上述蓄熱量，且運(yùn)算上述可持續(xù)運(yùn) 轉(zhuǎn)時間的運(yùn)算裝置；將儲存于上述數(shù)據(jù)收集儲存裝置的、來自上述發(fā)電電量檢測裝置及上述熱能 使用量檢測裝置的各個檢測信息和由上述運(yùn)算裝置運(yùn)算的蓄熱量、來自上述計時 裝置的計時信號、獲得的針對各個、就上述發(fā)電電量、上述熱能使用量、及上述 蓄熱量的上述隨時間變化模式作為上述基準(zhǔn)模式儲存的儲存裝置；將現(xiàn)時運(yùn)轉(zhuǎn)中取得的上述發(fā)電電量、上述熱能使用量及上述余熱回收量，與 各個對應(yīng)的上述基準(zhǔn)模式進(jìn)行比較的比較裝置；上述停止工作預(yù)測裝置從上述運(yùn)算的上述運(yùn)轉(zhuǎn)可持續(xù)時間和上述比較裝置 的比較結(jié)果，判斷上述發(fā)電裝置的運(yùn)轉(zhuǎn)是否停止；上述停止工作預(yù)告裝置具有:基于來自上述停止工作預(yù)測裝置的上述停止工 作預(yù)測信息，顯示圖像的圖像顯示裝置及發(fā)聲的聲音信號裝置中的至少一種。
9. 如權(quán)利要求7所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)告裝 置在上述可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間內(nèi)，以所定的時間間隔進(jìn)行上述停止工作預(yù)告。
10. 如權(quán)利要求l所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)測裝 置還具有用于設(shè)定喚起使用者對于來自上述停止工作預(yù)告裝置的上述停止工作 預(yù)告的注意的喚起電平值的喚起注意電平值設(shè)定裝置，上述停止工作預(yù)告裝置對應(yīng)于由上述喚起注意電平值設(shè)定裝置設(shè)定的所述 喚起注意電平值，進(jìn)行上述停止工作預(yù)告。
11. 如權(quán)利要求10所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)告 裝置由上述停止預(yù)測裝置的上述喚起注意電平值設(shè)定裝置所設(shè)定的上述喚起注 意電平值相對應(yīng)的頻率及顯示方法中之任一種，通過上述圖像顯示裝置及上述聲 音信號裝置中之至少一種進(jìn)行上述停止工作預(yù)告。
12. 如權(quán)利要求11所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述停止工作預(yù)告 裝置還具有:儲存有多個不同的上述喚起注意電平值相對應(yīng)的多個不同的預(yù)告顯 示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)儲存裝置，和由上述喚起注意電平值設(shè)定裝置設(shè)定的上述喚起注意 電平值相對應(yīng)、選擇儲存于上述數(shù)據(jù)儲存裝置中的上述預(yù)告顯示數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)選擇 裝置。
13. 如權(quán)利要求12所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述數(shù)據(jù)儲存裝置 中至少儲存有多個不同的上述喚起注意電平值相對應(yīng)的、多個不同的動物圖像及 叫聲中至少一種，藉由上述數(shù)據(jù)選擇裝置選擇的上述多個不同的動物圖像及叫聲中至少一種， 進(jìn)行所述的停止工作的預(yù)告。
14. 如權(quán)利要求l所述的熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，其特征在于，上述發(fā)電裝置由燃料 電池發(fā)電系統(tǒng)構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供一種熱電聯(lián)產(chǎn)裝置，所述裝置由具有發(fā)電裝置的發(fā)電系統(tǒng)、用于對發(fā)電裝置生成的余熱進(jìn)行回收、蓄熱的同時，可將此余熱有效用作輸出熱能的余熱利用系統(tǒng)、為避免因蓄熱量飽滿而使上述發(fā)電裝置停止工作，用于對余熱利用系統(tǒng)中的有效輸出熱能的利用進(jìn)行促進(jìn)的促進(jìn)余熱利用系統(tǒng)而構(gòu)成。所述促進(jìn)余熱利用系統(tǒng)具有停止工作預(yù)測功能和停止工作預(yù)告功能，所述停止工作預(yù)測功能是對基準(zhǔn)曲線和現(xiàn)時的運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)進(jìn)行比較，算出可持續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)時間，由此進(jìn)行停止工作的預(yù)測；所述停止工作預(yù)告功能是根據(jù)所得到的停止工作預(yù)測信息，用圖像或聲音對使用者作出運(yùn)轉(zhuǎn)停止的預(yù)告。
文檔編號H01M8/04GK101298854SQ200810109530
公開日2008年11月5日 申請日期2004年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月18日
發(fā)明者上田哲也, 宮內(nèi)伸二, 尾關(guān)正高 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社