[发明专利]热电联供系统的控制装置和控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及回收来自燃料电池等的发电装置的热(排热)并加热水，在储热水箱存储热水的热电联供系统，尤其涉及从冻结抑制控制恢复到通常控制时的控制技术，所述冻结抑制控制在回收热的水有可能冻结的状況下执行。

背景技术

在这种具有在发电装置和储热水箱之间进行水循环的水循环路的热电联供系统中，寒冷时水循环路内的水的冻结成为问题。尤其是，用于将储热水箱底部的水供给到发电装置的流路的冷却用的散热器部的本身不能由隔热材料等覆盖，因此暴露于低温外部大气中变得过冷却而容易发生水的冻结。

因此，专利文献1中公开了，寒冷时，用发电装置(燃料电池)加热的水以储热水箱为旁路在散热器中循环的冻结抑制。

又，专利文献2中公开了，寒冷时，当储热水箱的水温较高时，以储热水箱为旁路在散热器中循环，当储热水箱的水温较低时，储热水箱内的水在散热器内循环并以辅助热源加热，谋求冻结抑制。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:特开2009－257656号公报

专利文献1:特开2007－278579号公报

发明内容

发明所要解决的问题

但是，专利文献1、2中，具有以下问题。

通过提高水温的冻结抑制控制暂时解决了冻结的情况的话，虽然解除冻结抑制控制进入到通常控制，但是一旦恢复为通常控制，提供给发电装置的水的温度(热交换部入口温度)就会下降。

通常控制中，为将发电装置出口侧的水温(热交换部出口温度)维持于一定的高温，在发电装置出口侧的温度较低时，进行控制使得水循环量减少，在发电装置入口侧的温度较高时，进行控制使得水循环量增大。因此，由于从冻结抑制控制恢复到通常控制引起发电装置入口侧的温度的下降，随之水循环量减少。

这里，在刚解除冻结抑制之后，如上所述下降了的发电装置入口侧温度和发电装置出口侧温度的目标值之差较大。因此，需要使得水温快速上升，循环路内的水循环装置的水循环量大幅减少。

但是，刚解除冻结抑制控制后的循环水仍在低温状态，循环量大幅减少的话，就会转换为容易再度冻结的状态。尤其在风吹的状况下散热器部中放热继续，水循环路内的循环水再冻结的可能性升高。

又，为了避免上述的状況，一旦提高冻结抑制控制的解除条件(将外部大气温度、循环水温的解除温度设定为较高)，那么冻结抑制控制延长、系统的运行效率下降。

专利文献1中，没有给出解除冻结抑制控制切换到通常控制时，避免上述发电装置入口侧温度的下降导致再冻结的手段。

专利文献2中，不参照发电装置入口侧温度而基于储热水箱内的水温确定水循环通路，因此基于旁路循环的冻结抑制控制达到较长时间，系统效率低下。又，固体氧化物型燃料电池(SOFC)用作为发电装置的系统中，可能由于冷却水温度的上升导致重整水不足。

本发明的目的在于提供热电联供系统的控制装置和控制方法，其着眼于解决以往的课题，在冻结抑制控制被解除并转换到通常控制时，通过进行适当的恢复控制，抑制再冻结并快速恢复通常控制，抑制系统的效率下降。

解决问题的手段

因此，本发明提供一种热电联供系统的控制装置，包括：随着发热而发电的发电装置；存储水的储热水箱；将该储热水箱内的水提供给所述发电装置的热交换部的第1流路；将在所述发电装置的热交换部加热的热水提供给所述储热水箱内的第2流路；使得水在包括所述发电装置、所述储热水箱、所述第1流路和所述第2流路的水循环路内循环的水循环装置；计测所述第2流路的水温的温度计测部；执行通常控制、冻结抑制控制和恢复控制的控制部，其中所述通常控制使得所述水循环装置动作以使所述第2流路的规定地点的水温接近标准目标值；所述冻结抑制控制在所述水循环路的冻结条件成立时，抑制所述水循环路内的水的冻结；所述恢复控制在从所述冻结抑制控制转换到所述通常控制时，使得所述第2流路的规定地点的水温的第1恢复目标值阶段地上升到所述通常控制用的标准目标值。