JP2008152999A - Fuel cell power generation system and program thereof - Google Patents
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Abstract
【課題】発電中に断水が発生した場合、貯湯槽10の下部低温水を用いて安定した燃料電池2の冷却が可能な燃料電池発電システムを提供すること。
【解決手段】燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて電力と熱を発生させる燃料電池2と、燃料電池の発電に伴う排熱を湯水に熱交換する熱交換手段8と、熱交換手段の湯水を貯える貯湯槽10と、貯湯槽の湯水を熱交換手段との間で循環する経路である貯湯水循環路11と、貯湯水循経路の湯水を循環させる貯湯水循環ポンプ9と、熱交換手段および貯湯槽および貯湯水循経路および貯湯水循環ポンプからなる燃料電池の冷却手段16と、貯湯槽へ給水する水道の断水を検知する断水検知手段17と、燃料電池や冷却手段などを逐次制御する制御装置からなる燃料電池発電システムであり、制御装置は、発電中に断水検知手段により断水を検知した場合、発電を停止させ冷却手段を最大限に動作するようにした。
【選択図】図1To provide a fuel cell power generation system capable of stably cooling a fuel cell (2) using low-temperature water in a lower part of a hot water tank (10) when water breakage occurs during power generation.
SOLUTION: A fuel cell 2 that generates electric power and heat using fuel gas and an oxidant gas, a heat exchanging means 8 for exchanging exhaust heat generated by power generation of the fuel cell with hot water, and hot water of the heat exchanging means. A hot water tank 10 for storing hot water, a hot water circulation path 11 that is a path for circulating hot water in the hot water tank, and a hot water circulation pump 9 that circulates hot water in the hot water circulation path, and a heat exchange means and hot water storage From a fuel cell cooling means 16 comprising a tank, a hot water circulation path and a hot water circulation pump, a water break detection means 17 for detecting a water break in the water supply to the hot water tank, and a control device for sequentially controlling the fuel cell, the cooling means, etc. In the fuel cell power generation system, the control device stops the power generation and operates the cooling means to the maximum when the water stoppage is detected by the water stoppage detection means during power generation.
[Selection] Figure 1
Description
本発明は、電力および熱を発生させる燃料電池発電システムおよびそのプログラムに関するものである。 The present invention relates to a fuel cell power generation system that generates electric power and heat and a program thereof.
燃料電池は、水素などの燃料ガスと酸素などの酸化剤ガスを反応させて発電し、一方で、電力と同時に熱も発生するものである。燃料電池発電システムは、この発生した電力および熱を、家庭電化機器などの電力負荷や、シャワー給湯などの熱負荷からなる外部負荷に供給するものが知られている。この際、燃料電池発電システムから発生する熱は、貯湯槽に湯として蓄えられる(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、従来の構成では、貯湯槽の内部は上部に高温水を下部に低温水を積層して保持する仕組みとなっており、燃料電池の冷却に用いる貯湯槽下部の低温水は絶えず外部水道水(市水)から供給可能であることを前提にしているため、仮に、干ばつ等により断水処置が取られた場合、断水を検知することなく発電運転をし続け、貯湯槽下部の低温水までも加熱された後に発電を停止しても、燃料電池を冷却することができずに高温状態のまま放置され、その結果、燃料電池内部の化学反応は標準のそれと比べて大幅に促進され、具体的には、酸化剤ガスによる燃料電池内部触媒の酸化が急速に促進され著しい劣化を引き起こすと言う課題を有していた。 However, in the conventional configuration, the hot water tank has a structure in which high temperature water is stacked on the top and low temperature water is stacked on the bottom, and the low temperature water at the bottom of the hot water tank used for cooling the fuel cell is constantly supplied from outside tap water. Since it is assumed that it can be supplied from (city water), if water shut-off treatment is taken due to drought, etc., power generation operation will continue without detecting water shut-off and even low temperature water at the bottom of the hot water tank Even if power generation is stopped after heating, the fuel cell cannot be cooled and left in a high temperature state, and as a result, the chemical reaction inside the fuel cell is greatly accelerated compared to that of the standard, However, there is a problem that oxidation of the fuel cell internal catalyst by the oxidant gas is rapidly promoted to cause remarkable deterioration.
本発明は、従来の課題を解決するもので、燃料電池で発生した熱を回収し貯湯槽に蓄熱する成層式貯湯槽を備えた燃料電池発電システムにおいて、発電中に断水が発生した場合、貯湯槽の下部低温水を用いて安定した燃料電池の冷却が可能な燃料電池発電システムを提供することを目的とする。 The present invention solves the conventional problem, and in a fuel cell power generation system including a stratified hot water tank that collects heat generated in a fuel cell and stores the heat in a hot water storage tank, An object of the present invention is to provide a fuel cell power generation system capable of stably cooling a fuel cell using low temperature water in the lower part of the tank.
従来の課題を解決するために、本発明の燃料電池発電システムは、発電中に断水検知手段により断水を検知した場合、熱交換手段および貯湯槽および貯湯水循環路および貯湯水循環ポンプからなる冷却手段を最大限に動作するようにしたものである。 In order to solve the conventional problems, the fuel cell power generation system according to the present invention comprises a cooling means comprising a heat exchange means, a hot water tank, a hot water circulation path, and a hot water circulation pump when water breakage is detected during power generation. It is designed to work as much as possible.
これにより、燃料電池で発生した熱を回収し貯湯槽に蓄熱する成層式貯湯槽を備えた燃料電池発電システムにおいて、発電中に断水が発生した場合、発電運転を停止するのと平行して、冷却手段を最大限に動作させ、具体的には貯湯水循環ポンプを最大能力で動作させ貯湯槽下部の低温水を用いて低温水が加熱されて無くなるまでの間に熱交換手段による燃料電池の急速冷却ができ、ひいては燃料電池内部に溜まった酸化剤ガスによる触媒の酸化を抑えることができるため燃料電池の劣化を抑えることが可能となる。 Thereby, in the fuel cell power generation system provided with a stratified hot water storage tank that collects heat generated in the fuel cell and stores the heat in the hot water storage tank, in the event of a water outage during power generation, in parallel with stopping the power generation operation, Rapid operation of the fuel cell by the heat exchange means until the cooling means is operated to the maximum, specifically, the hot water circulation pump is operated at its maximum capacity and the low temperature water is heated up using the low temperature water at the bottom of the hot water tank. It is possible to cool, and as a result, it is possible to suppress the oxidation of the catalyst by the oxidant gas accumulated inside the fuel cell, so that the deterioration of the fuel cell can be suppressed.
本発明の燃料電池発電システムによれば、燃料電池で発生した熱を回収し貯湯槽に蓄熱する成層式貯湯槽を備えた燃料電池発電システムにおいて、発電中に断水が発生した場合、発電運転を停止するのと平行して、冷却手段を最大限に動作させ、具体的には貯湯水循環ポンプを最大能力で動作させ貯湯槽下部の低温水を用いて低温水が加熱されて無くなるまでの間に熱交換手段による燃料電池の急速冷却ができ、ひいては燃料電池内部に溜まった酸化剤ガスによる触媒の酸化を抑えることができるため燃料電池の劣化を抑えることが可能となる。 According to the fuel cell power generation system of the present invention, in a fuel cell power generation system including a stratified hot water tank that collects heat generated in the fuel cell and stores the heat in the hot water storage tank, when water breakage occurs during power generation, power generation operation is performed. In parallel with the stoppage, the cooling means is operated to the maximum, specifically, the hot water circulation pump is operated at the maximum capacity and the low temperature water is heated using the low temperature water at the bottom of the hot water tank until it disappears. The fuel cell can be rapidly cooled by the heat exchanging means, and as a result, the oxidation of the catalyst by the oxidant gas accumulated inside the fuel cell can be suppressed, so that deterioration of the fuel cell can be suppressed.
第1の発明は、燃料ガスと酸化剤ガスとを用いて電力と熱を発生させる燃料電池と、燃料電池の発電に伴う排熱を湯水と熱交換する熱交換手段と、前記熱交換手段の湯水を貯える貯湯槽と、前記貯湯槽の湯水を熱交換手段との間で循環する貯湯水循環路と、前記貯湯水循経路の湯水を循環させる貯湯水循環ポンプと、前記熱交換手段および貯湯槽および貯湯水循経路および貯湯水循環ポンプとを有する燃料電池の冷却手段と、前記貯湯槽へ給水する水道の断水を検知する断水検知手段と、少なくとも前記燃料電池と冷却手段を制御する制御装置とを有し、前記制御装置は、発電中に断水検知手段により断水を検知した場合、発電を停止させ前記冷却手段を最大限に動作するようにした燃料電池発電システムとしたことにより、燃料電池で発生した熱を回収し貯湯槽に蓄熱する成層式貯湯槽を備えた燃料電池発電システムにおいて、発電中に断水が発生した場合、発電運転を停止するのと平行して、冷却手段を最大限に動作させ、具体的には貯湯水循環ポンプを最大能力で動作させ貯湯槽下部の低温水を用いて低温水が加熱されて無くなるまでの間に熱交換手段による燃料電池の急速冷却ができ、ひいては燃料電池内部に溜まった酸化剤ガスによる触媒の酸化を抑えることができるため燃料電池の劣化を抑えることが可能となる。 According to a first aspect of the present invention, there is provided a fuel cell that generates electric power and heat using a fuel gas and an oxidant gas, a heat exchanging unit that exchanges exhaust heat accompanying the power generation of the fuel cell with hot water, A hot water storage tank for storing hot water, a hot water circulation path for circulating hot water in the hot water tank between heat exchange means, a hot water circulation pump for circulating hot water in the hot water circulation path, the heat exchange means and the hot water storage tank, A fuel cell cooling means having a hot water circulation path and a hot water circulation pump; a water failure detection means for detecting a water break in the water supply to the hot water tank; and a control device for controlling at least the fuel cell and the cooling means. The control device generates a fuel cell power generation system by stopping power generation and operating the cooling means to the maximum when water breakage is detected by the water breakage detection means during power generation. In a fuel cell power generation system equipped with a stratified hot water storage tank that collects the stored heat and stores it in the hot water storage tank, when the water outage occurs during power generation, the cooling means is operated to the maximum in parallel with stopping the power generation operation. Specifically, the hot water circulating pump is operated at its maximum capacity, and the low temperature water is heated using the low temperature water at the bottom of the hot water tank until the low temperature water is heated and disappears. Since the oxidation of the catalyst by the oxidant gas accumulated inside can be suppressed, the deterioration of the fuel cell can be suppressed.
第2の発明は、特に、第1の発明の燃料電池発電システムにて、貯湯槽の湯水熱量を検知する残存熱量検知手段を備え、制御装置は、残存熱量検知手段により検知した残存熱量が所定の値に達するまで発電動作を継続し、冷却手段を動作させないようにしたことにより、停止行程中の冷却に用いる最低限の冷却水を確保できているうちは発電を継続することが可能であり、燃料電池発電システムの設置環境下における短時間の断水が発生しても過敏に発電を停止させることがなくなる。 In particular, the second aspect of the invention is a fuel cell power generation system according to the first aspect of the invention, further comprising a residual heat amount detection means for detecting the amount of hot water in the hot water tank, and the control device has a predetermined amount of residual heat detected by the residual heat amount detection means. The power generation operation is continued until the value reaches the value, and the cooling means is not operated, so that it is possible to continue the power generation as long as the minimum cooling water used for cooling during the stop process is secured. Even if a short-time water outage occurs in the installation environment of the fuel cell power generation system, the power generation is not stopped sensitively.
第3の発明は、特に、第1の発明の燃料電池発電システムにて、燃料電池発電システムの状態を表示する表示手段を備え、制御手段は、断水検知手段により断水を検知した場合、表示手段に断水が発生した旨を表示するようにしたことにより、使用者に燃料電池発電システムが停止した理由を知らしめることが可能となり、また、希ではあるが外部水道水配管(市水が供給されてくる水道管)が破損していた場合に速やかに異変に気づくことできる。 The third aspect of the invention is particularly provided with display means for displaying the state of the fuel cell power generation system in the fuel cell power generation system of the first aspect of the invention, and when the control means detects water breakage by the water breakage detection means, the display means By displaying the fact that a water break has occurred, it is possible to let the user know why the fuel cell power generation system has stopped, and although it is rare, external tap water piping (city water is supplied) If the incoming water pipe) is damaged, you will be able to quickly notice any changes.
第4の発明は、特に、第1〜3のいずれかの発明の燃料電池発電システムにて、貯湯槽内の湯水を攪拌する攪拌手段を備え、制御手段は、断水検知手段により断水を検知した場合、攪拌手段にて貯湯槽内の温度制御を行うようにしたことにより、貯湯槽10内部の高温層の湯と低温層の水とを強制的に混合させることで、災害時に貯湯槽10が転倒して槽内の湯水が外部に一気に飛散し、熱湯によって火傷をしてしまうなどの危険な状態を回避することができる。
The fourth aspect of the invention is a fuel cell power generation system according to any one of the first to third aspects of the invention, particularly comprising a stirring means for stirring the hot water in the hot water tank, and the control means detects water breakage by the water breakage detection means. In this case, by controlling the temperature in the hot water storage tank with the stirring means, the hot
第5の発明は、特に、第1〜4のいずれかの発明の燃料電池発電システムにて、燃料電池は、燃料ガスに水素を、かつ、酸化剤ガスに酸素を用いて電力と熱を発生させるようにしたことにより、効率の良い燃料電池の発電運転ができる。 The fifth invention is particularly the fuel cell power generation system according to any one of the first to fourth inventions, wherein the fuel cell generates power and heat using hydrogen as the fuel gas and oxygen as the oxidant gas. By doing so, efficient power generation operation of the fuel cell can be performed.
第6の発明は、特に、第1〜4の発明の燃料電池発電システムの少なくとも一つをコンピュータに実行させるためのプログラムである。この構成によれば、プログラムであるのでマイコンなどを用いて本発明の燃料電池発電システムの一部あるいは全てを容易に実現することができる。また記録媒体に記録したり通信回線を用いてプログラムを配信したりすることでプログラムの配布が容易にできる。 In particular, the sixth invention is a program for causing a computer to execute at least one of the fuel cell power generation systems of the first to fourth inventions. According to this configuration, since it is a program, a part or all of the fuel cell power generation system of the present invention can be easily realized using a microcomputer or the like. Further, the program can be easily distributed by recording it on a recording medium or distributing the program using a communication line.
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。なお、背景技術と同じ構成のものは同一符号を付して説明を省略する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments. In addition, the thing of the same structure as background art attaches | subjects the same code | symbol, and abbreviate | omits description.
(実施の形態1)
図1は、本実施の形態1の燃料電池発電システムのシステムブロック図、図2は、制御装置における制御手段の要部動作を示すフローチャートである。以下、その構成について説明する。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a system block diagram of the fuel cell power generation system according to the first embodiment, and FIG. 2 is a flowchart showing the main operation of the control means in the control device. Hereinafter, the configuration will be described.
図1は、本発明の燃料電池発電システムのシステムブロック図であり、燃料生成器1は、外部より供給された天然ガスなどの原料を水蒸気雰囲気下で加熱して水素リッチな燃料ガスを生成する。燃料電池2には、燃料生成器1により生成された燃料ガスおよびブロア3にて空気などの酸化剤ガスが供給される。燃料電池2で発生した直流電流は図示はしないがインバータで交流電流に変換された後、商用電源と系統連系して外部電力負荷4に供給される。他方、燃料電池2で発生した熱は、以下のようにして給湯や暖房などの外部熱負荷5に供給される。冷却水循環ポンプ6は、燃料電池2で発生した熱を回収するために、冷却水循環路7を通して燃料電池2に冷却水を循環させ、熱交換手段8にて放熱する。貯湯水循環ポンプ9は、あらかじめ(市水にて)満水状態にある貯湯槽10底部より貯湯槽内の一番温度の低い水を抜き出し、貯湯水循環路11を通して熱交換手段8から熱を回収し、貯湯槽10の上部へ帰還させる。これにより、貯湯槽10内部の水は加熱される。このようにして得られた湯水(上限が70℃程度)は、給湯や暖房などの外部熱負荷5に利用されるが、使用者の温度設定により再加熱手段(バックアップ給湯器)12を用いて(例えば沸騰水など)より高温の湯水を熱負荷5へ供給可能である。
FIG. 1 is a system block diagram of a fuel cell power generation system according to the present invention. A
制御装置18は、マイコンなどからなる制御手段19と貯湯槽へ給水する水道の断水を検知する断水検知手段17を有し、断水検知手段17は給水管内の圧力を逐次センサーにて入力し水圧が0.05メガパスカルを割ると制御手段19に対して断水信号を出力する。制御装置18は、これらより構成し、電力負荷検知手段15により外部電力負荷4の消費電力を検知しつつ、燃料生成器1、燃料電池2、ブロア3、冷却水循環ポンプ6、貯湯水循環ポンプ9などを逐次制御するものである。
The
なお、上記したように制御手段14により冷却水循環ポンプ6と貯湯水循環ポンプ9を動作させ、燃料電池2で発生した熱を回収する動作は言い換えれば燃料電池2を冷却する動作である。よって、燃料電池2を冷却する一連の機能をまとめて以降は冷却手段16と称する。
As described above, the operation of operating the cooling
以上のように構成された燃料電池発電システムについて、以下その動作、作用を説明する。 The operation and action of the fuel cell power generation system configured as described above will be described below.
燃料電池発電システムを設置し、燃料生成器1へ原料(例えば都市ガスなど)と水を供給する配管工事を終え、図1の貯湯槽10を市水にて満水にしてから、制御装置18に商用電源の通電を行うと制御手段(マイコン)19が起動してシステム動作を開始する。
After installing the fuel cell power generation system and completing the piping work for supplying the raw material (for example, city gas) and water to the
図2のフローチャートに示すように、システム動作を開始すると、S1にて起動行程を開始し、燃料生成器1の内部を(原料ガスから燃料ガスを生成可能な温度である)650℃程度まで昇温させた後、S2にて発電処理(燃料ガスと酸化剤ガスを燃料電池2へ供給して発電を行う処理)に移行する。その後、半日以上の発電運転を行い、S3にて日々の運転終了予定時刻(例えば午後8時)になった場合、あるいは、使用者が(図示はしないが)運転操作盤により運転終了操作を行った場合、S4にて発電終了処理(発電を停止するのと平行して高温状態にある燃料電池2を冷却手段16により緩やかに冷却させる後処理)を行った後、システムの状態としては待機状態に移行し、一連のシステム動作を終了する。なお、S4を終えてから再び運転を開始する場合にはS1に戻ると考えて良い。
As shown in the flowchart of FIG. 2, when the system operation is started, a startup process is started in S1, and the inside of the
一方で、発電中に断水が発生した場合、つまり、S5にて断水検知手段17により断水を検知すると、S6にて運転の終了指令を出力して発電運転を停止し、S7にて冷却手段16を最大動作させ、具体的には10分間ほど貯湯水循環ポンプ9の回転数を最大にして熱交換手段8を急激に冷却することで高温状態にある燃料電池2の内部温度をストレスのなくなる40℃以下に下げる。また、同時に冷却水循環ポンプ6の回転数を最大にすることによって更なる冷却効果を高めることができる。また、冷却水循環ポンプ6の回転数を通常運転時より高めることでも冷却効果は高めることができる。
On the other hand, when water breakage occurs during power generation, that is, when water breakage is detected by the water breakage detection means 17 in S5, an operation end command is output in S6, the power generation operation is stopped, and the cooling means 16 in S7. The maximum temperature of the hot
ここで補足するが、発電終了後まもなく間接的に熱交換手段8を急速冷却することで燃料電池2を急速に冷却することは温度変化により燃料電池内部触媒の劣化が促進されるので確かに望ましいことではないが、その悪さ度合いに比べて、断水による十分な燃料電池2の冷却ができない(高温のまま放置され酸化剤ガスによる燃料電池内部触媒の酸化がされる)悪さ度合いの方が遙かに大きく影響が甚大なため、前者の方法をとって、断水による燃料電池2への影響をより軽減しようというものである。
Although supplemented here, it is certainly desirable to cool the
これにより、燃料電池2で発生した熱を回収し貯湯槽10に蓄熱する成層式貯湯槽を備えた燃料電池発電システムにおいて、発電中に断水が発生した場合、発電運転を停止するのと平行して、冷却手段16を最大限に動作させ、具体的には貯湯水循環ポンプ9を最大能力で動作させ貯湯槽10下部の低温水を用いて低温水が加熱されて無くなるまでの間に熱交換手段8による燃料電池2の急速冷却ができ、ひいては燃料電池2内部に溜まった酸化剤ガスによる触媒の酸化を抑えることができるため燃料電池2の劣化を抑えることが可能となる。
Thus, in the fuel cell power generation system having a stratified hot water storage tank that collects heat generated in the
なお、本実施の形態では、起動時に燃料生成器1を昇温する目標温度や冷却時の燃料電池温度を具体的な数値を挙げて説明したが、これは本発明を限定するものではない。
In the present embodiment, the target temperature for raising the temperature of the
(実施の形態2)
図3は、本実施の形態2の燃料電池発電システムのシステムブロック図、図4は、制御装置における制御手段の要部動作を示すフローチャートである。なお、制御装置の内部ブロック図にて、20は貯湯槽の湯水熱量を検知する残存熱量検知手段であり、具体的には貯湯槽10内部に温度を検知する複数のサーミスタなどから構成され、貯湯槽10内部200リットル容量のうち、どのぐらいの湯水が存在しているかを知ることができるため、逆に冷却を行うために必要な冷水の残り容量を知ることができる。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a system block diagram of the fuel cell power generation system according to the second embodiment, and FIG. 4 is a flowchart showing the main operation of the control means in the control device. In the internal block diagram of the control device,
その他は制御装置21、制御手段22と表記している以外は実施の形態1と同じ構成である。
The rest of the configuration is the same as that of the first embodiment except that the
以上のように構成された燃料電池発電システムについて、以下その動作、作用を説明する。 The operation and action of the fuel cell power generation system configured as described above will be described below.
図4のフローチャートに示すように、本発明の実施の形態1からの変更点は、S8、S9を追加しただけである。つまり、発電中に断水が発生した場合、S5にて断水検知手段17により断水を検知すると、S8にて残存熱量検知手段20から残存熱量Qを読み出し、S9にて残存熱量Qが{40℃*180リットル}に満たない場合、裏返せば発電停止時に最低限必要な40℃より低い冷水が貯湯槽の容量200リットルから180リットルを差し引いた20リットルは確保できているので、引き続き発電を継続する。 As shown in the flowchart of FIG. 4, the only changes from the first embodiment of the present invention are the addition of S8 and S9. That is, when water breakage occurs during power generation, if water breakage is detected by the water breakage detection means 17 in S5, the remaining heat quantity Q is read from the remaining heat quantity detection means 20 in S8, and the remaining heat quantity Q is {40 ° C. * in S9. If it is less than 180 liters}, turning over, 20 liters of cold water lower than 40 ° C., which is the minimum required when power generation is stopped, is obtained by subtracting 180 liters from the 200 liter capacity of the hot water tank.
これにより、停止行程中の冷却に用いる最低限の冷却水(容量)を確保できているうちは発電を継続することが可能であり、燃料電池発電システムの設置環境下において短時間の断水が発生しても過敏に発電を停止させることがなくなる。 As a result, it is possible to continue power generation while the minimum amount of cooling water (capacity) used for cooling during the stop process is secured, and short-time water outage occurs in the installation environment of the fuel cell power generation system. Even then, it will not stop power generation too sensitively.
(実施の形態3)
図5は、本実施の形態3の燃料電池発電システムのシステムブロック図であり、制御装置の内部ブロック図にて、23は燃料電池発電システムの状態(運転状態やエラー状態など)を表示する表示手段である。その他は制御装置24、制御手段25と表記している以外は実施の形態1と同じ構成である。
(Embodiment 3)
FIG. 5 is a system block diagram of the fuel cell power generation system according to the third embodiment. In the internal block diagram of the control device,
実施の形態3は、実施の形態1とほぼ同様なので図2のフローチャートを用いて説明するが、S5にて断水検知手段17が断水を検知したタイミングで、図5の表示手段23にて断水検知異常の状態に入った旨の表示をする。
The third embodiment is substantially the same as the first embodiment, and will be described with reference to the flowchart of FIG. 2. However, the water stop detection is detected by the
これにより、使用者に燃料電池発電システムが停止した理由を知らしめることが可能となり、また、希ではあるが外部水道水配管(市水が供給されてくる水道管)が破損していた場合に速やかに異変に気づくことできる。 This makes it possible to let the user know why the fuel cell power generation system has stopped, and when the external tap water pipe (water pipe to which city water is supplied) is rarely damaged. It is possible to notice an incident immediately.
(実施の形態4)
図6は、本実施の形態4の燃料電池発電システムのシステムブロック図であり、制御装置の内部ブロック図にて、25は貯湯槽内の湯水を攪拌する攪拌手段であり、具体的にはモータ回転軸の先に攪拌翼が取り付けられており一方向あるいは正逆反転を繰り返して貯湯槽10内部に水の流れ(噴流)を作り出すことにより、貯湯槽10上部の高温である湯水と底部の低温水を強制的に混合することが可能なものである。その他は制御装置27、制御手段28と表記している以外は実施の形態1と同じ構成である。
(Embodiment 4)
FIG. 6 is a system block diagram of the fuel cell power generation system according to the fourth embodiment. In the internal block diagram of the control device,
実施の形態4も、実施の形態1とほぼ同様なので図2のフローチャートを用いて説明するが、S5にて断水検知手段17が断水を検知したタイミングからS7の冷却手段17による冷却動作を終了するまで間、図6の攪拌手段26を連続あるいは間欠動作させる。
Since the fourth embodiment is almost the same as the first embodiment and will be described with reference to the flowchart of FIG. 2, the cooling operation by the cooling
これにより、貯湯槽10内部の高温層の湯と低温層の水とを強制的に混合させることで、災害時に貯湯槽10が転倒して槽内の湯水が外部に一気に飛散し、熱湯によって火傷をしてしまうなどの危険な状態を回避することができる。
As a result, the hot water in the
以上のように、本発明にかかる燃料電池発電システムは、燃料電池により発電するとともに、排熱を利用して湯を沸かして貯湯し給湯する燃料電池コージェネシステムに利用可能である。 As described above, the fuel cell power generation system according to the present invention can be used for a fuel cell cogeneration system that generates electric power using a fuel cell and uses exhaust heat to boil hot water to store and supply hot water.
同様にして、脱水が発生してシステムがダウンするプラント制御に対して、高温な機能部位(アクチュエータ)の冷却を効率よく効果的に実現するなどの用途にも適用できる。 Similarly, for plant control in which dehydration occurs and the system goes down, it can also be applied to applications such as efficiently and effectively realizing cooling of high-temperature functional parts (actuators).
1 燃料生成器
2 燃料電池
3 ブロア(送風機)
4 外部電力負荷
5 外部熱負荷
6 冷却水循環ポンプ
7 冷却水循環路
8 熱交換手段
9 貯湯水循環ポンプ
10 貯湯槽
11 貯湯水循環路
12 再加熱手段
16 冷却手段
17 断水検知手段
18、21 制御装置
19、22 制御手段
20 残存熱量検知手段
23 表示手段
26 攪拌手段
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