JP2007263519A - Cooling system using absorption type chiller-heater using exhaust heat - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、発電機をエンジンによって駆動するエンジン駆動型発電機などの排熱発生型発電手段からの排熱を吸収式冷温水機の熱源に利用して冷房を行うように構成した排熱利用の吸収式冷温水機を用いた冷房システムに関する。 The present invention relates to exhaust heat utilization configured to perform cooling by utilizing exhaust heat from an exhaust heat generating power generation means such as an engine driven generator that drives a generator by an engine as a heat source of an absorption chiller / heater. The present invention relates to a cooling system using an absorption-type cooling / heating machine.
排熱利用の吸収式冷温水機としては、従来、次のようなものが知られている。
蒸発器、吸収器、高温再生器、低温再生器、凝縮器、高温溶液熱交換器、低温溶液熱交換器、冷媒ポンプ、溶液ポンプが各種ラインを介して接続されている。吸収器および凝縮器に、冷却塔で冷却された冷却水を循環する冷却水ラインが設けられている。蒸発器には、冷房(暖房)負荷に対して冷水(温水)を供給する冷温水ラインが設けられている。
As an absorption chiller / heater using exhaust heat, the following are known.
An evaporator, an absorber, a high temperature regenerator, a low temperature regenerator, a condenser, a high temperature solution heat exchanger, a low temperature solution heat exchanger, a refrigerant pump, and a solution pump are connected through various lines. The absorber and the condenser are provided with a cooling water line for circulating the cooling water cooled by the cooling tower. The evaporator is provided with a cold / hot water line for supplying cold water (hot water) to a cooling (heating) load.
高温再生器にはガスバーナなどの加熱源と、その加熱源に燃料を供給する燃料ラインが設けられている。
また、吸収器から高温再生器に至る稀溶液ラインにおいて、低温溶液熱交換器と高温溶液熱交換器との間に分岐点が設けられ、その分岐点と低温再生器とを接続する分岐ラインに、分岐点側から、圧力調整手段としての減圧弁と、中間再生器とが介装されている。中間再生器に排熱ラインが接続され、分岐ライン内を流れる稀溶液を排熱で加熱するように構成されている。(特許文献1参照)。
In the rare solution line from the absorber to the high temperature regenerator, a branch point is provided between the low temperature solution heat exchanger and the high temperature solution heat exchanger, and the branch line connecting the branch point to the low temperature regenerator is provided. From the branch point side, a pressure reducing valve as a pressure adjusting means and an intermediate regenerator are interposed. An exhaust heat line is connected to the intermediate regenerator, and the dilute solution flowing in the branch line is heated with exhaust heat. (See Patent Document 1).
上述従来例において、コスト面を含めて冷房需要量に適切に対応させやすいように吸収式冷温水機を複数台設け、エンジン駆動型発電機などの排熱発生型発電手段からの排熱を複数の中間再生器に供給するように構成したときに、排熱を複数の中間再生器に分配供給することになる。
また、発電需要が余り多く無い場合、イニシャルコストを抑える上からは、発電手段としても発電需要に見合った定格が小さい安価なものを用いることになる。
そのような場合に、回収排熱の全量で冷房需要の全量を賄うことができず、不足分を加熱装置の加熱出力の調整によって補うように構成される。
In the above-described conventional example, a plurality of absorption chiller / heaters are provided so that it is easy to appropriately respond to the cooling demand, including the cost, and a plurality of exhaust heat from the exhaust heat generation type power generation means such as an engine-driven generator is provided. In this case, the exhaust heat is distributed and supplied to the plurality of intermediate regenerators.
In addition, when there is not much power generation demand, in order to reduce the initial cost, an inexpensive power generator having a small rating corresponding to the power generation demand is used.
In such a case, the entire amount of recovered exhaust heat cannot cover the entire amount of cooling demand, and the shortage is configured to be compensated by adjusting the heating output of the heating device.
しかしながら、例えば、中間期などのように、冷房の要求負荷が余り高く無く、その要求負荷を満たすのに必要な排熱量と分配供給される排熱量とが近い場合、冷房の要求負荷の変動に対して、加熱装置を停止することも必要になり、加熱装置でのON−OFFが頻繁になり、加熱装置による加熱効率が低下して必要以上に燃料が消費され、ランニングコストが増加して不経済になる欠点があった。また、ON−OFFの頻度増大に起因して加熱装置が故障しやすくなって耐久性が低下する欠点もあった。 However, for example, when the required cooling load is not so high as in the interim period, and the amount of exhaust heat necessary to satisfy the required load is close to the amount of exhaust heat supplied and distributed, the required load for cooling is fluctuated. On the other hand, it is also necessary to stop the heating device, the heating device is frequently turned on and off, the heating efficiency by the heating device is reduced, fuel is consumed more than necessary, and the running cost increases, which is inconvenient. There was a disadvantage of becoming an economy. In addition, there is also a drawback that the heating device is likely to break down due to an increase in ON-OFF frequency and durability is lowered.
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、請求項1に係る発明は、吸収式冷温水機を複数設けるとともに、その熱源に発電排熱を利用して経済的に冷房システムを構築できながら、更に、合理的にランニングコストを低減して経済性を向上できるようにすることを目的とし、請求項2に係る発明は、経済性を一層向上できるようにすることを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and the invention according to claim 1 is provided with a plurality of absorption chiller / heaters, and economically uses power generation exhaust heat as a heat source. While the system can be constructed, the object is to further reduce the running cost and improve the economy, and the invention according to claim 2 aims to further improve the economy. And
請求項1に係る発明の排熱利用の吸収式冷温水機を用いた冷房システムは、上述のような目的を達成するために、
冷媒を含んだ吸収液を加熱して冷媒を再生する再生器と、
前記再生器で再生・蒸発した冷媒を供給して凝縮液化する凝縮器と、
前記再生器から冷媒蒸発後の吸収液を供給する吸収器と、
前記吸収器に接続されて前記凝縮器で凝縮液化した冷媒を供給して前記吸収器による冷媒吸収により冷媒を蒸発する蒸発器と、
前記蒸発器に付設されて前記蒸発器での蒸発潜熱により冷却した冷水を取出す冷水取出し管と、
前記吸収器と前記再生器とに接続されて冷媒を吸収した吸収液を前記再生器に戻す吸収液戻し管と、
前記再生器から前記吸収器に冷媒蒸発後の吸収液を供給する供給管と、
前記再生器に付設されて冷媒を含んだ吸収液を加熱する燃焼装置と、
排熱発生型発電手段からの排熱を回収して前記再生器に供給し、前記再生器内の冷媒を含んだ吸収液を加熱する排熱回収手段とを備えて吸収式冷温水機を構成し、
前記吸収式冷温水機を複数台備えるとともに前記冷水取出し管に冷房装置を接続し、かつ、
前記冷房装置の要求負荷に応じて前記燃焼装置の出力を制御する燃焼制御手段と、
前記冷房装置の要求負荷に応じて前記再生器に供給する排熱量を制御する排熱回収量制御手段と、
前記排熱発生型発電手段から複数の前記再生器に供給可能な排熱量を分配する排熱量分配手段と、
前記冷房装置の要求負荷に応じて、その要求負荷に必要な排熱量を算出する必要排熱量算出手段と、
前記必要排熱量算出手段で算出された必要排熱量よりも前記燃焼装置の停止を回避するに足る設定量分外れた排熱量が前記再生器に供給可能なように前記排熱量分配手段の分配量を制御する分配量制御手段とを備えて構成する。
再生器としては、ひとつの再生器で構成するものに限らず、低温再生器と高温再生器、更には中間再生器を備えるなど、複数の再生器で構成するものをも含む。
In order to achieve the above-described object, the cooling system using the absorption chiller / heater using exhaust heat according to the invention of claim 1
A regenerator that regenerates the refrigerant by heating the absorbent containing the refrigerant;
A condenser for supplying a refrigerant regenerated and evaporated in the regenerator to condense and liquefy;
An absorber for supplying an absorbent after evaporation of the refrigerant from the regenerator;
An evaporator connected to the absorber and supplying the refrigerant condensed and liquefied by the condenser and evaporating the refrigerant by absorbing the refrigerant by the absorber;
A cold water outlet pipe attached to the evaporator for extracting cold water cooled by latent heat of vaporization in the evaporator;
An absorbing liquid return pipe connected to the absorber and the regenerator to return the absorbing liquid that has absorbed the refrigerant to the regenerator;
A supply pipe for supplying the absorbent after evaporation of the refrigerant from the regenerator to the absorber;
A combustion apparatus attached to the regenerator for heating the absorbing liquid containing the refrigerant;
An absorption chiller / heater is provided with exhaust heat recovery means that recovers exhaust heat from the exhaust heat generation type power generation means, supplies it to the regenerator, and heats the absorption liquid containing the refrigerant in the regenerator. And
A plurality of the absorption chiller / heater units and a cooling device connected to the chilled water discharge pipe; and
Combustion control means for controlling the output of the combustion device in accordance with the required load of the cooling device;
Waste heat recovery amount control means for controlling the amount of exhaust heat supplied to the regenerator according to the required load of the cooling device;
Exhaust heat amount distribution means for distributing the amount of exhaust heat that can be supplied from the exhaust heat generation type power generation means to the plurality of regenerators;
In accordance with the required load of the cooling device, required exhaust heat amount calculating means for calculating the exhaust heat amount required for the required load;
The distribution amount of the exhaust heat amount distribution means so that the exhaust heat amount deviated by a set amount sufficient to avoid stopping the combustion device from the required exhaust heat amount calculated by the required exhaust heat amount calculation means can be supplied to the regenerator. And a distribution amount control means for controlling.
The regenerator is not limited to a single regenerator, and includes a low regenerator, a high temperature regenerator, and an intermediate regenerator.
(作用・効果)
請求項1に係る発明の排熱利用の吸収式冷温水機を用いた冷房システムの構成によれば、排熱回収手段によって回収される排熱発生型発電手段からの排熱を、複数の吸収式冷温水機の再生器に分配して供給し、その排熱回収量が冷房の要求負荷よりも多いときには、冷房の要求負荷に応じて排熱回収量を制御する。排熱回収量が零または冷房の要求負荷よりも少ないときには、燃焼装置を作動し、冷房の要求負荷に応じて燃焼装置の出力を制御する。再生器に供給可能な排熱量を分配するときに、燃焼装置の出力制御において燃焼装置の停止を回避するように制御する。
したがって、吸収式冷温水機を複数設けるとともに、その熱源に発電排熱を利用して経済的に冷房システムを構築できる。
しかも、吸収式冷温水機を複数とし、それぞれの再生器に供給可能な排熱回収量を、燃焼装置の出力制御において燃焼装置の停止を回避するように分配するから、冷房の要求負荷の変動に対して燃焼装置をON−OFF制御せずに済み、燃焼装置の頻繁な停止による加熱効率の低下を回避でき、燃料の消費量を低減でき、また、燃焼装置の頻繁な停止に起因する故障を回避して耐久性を向上できるためにメンテナンスコストも低減でき、合理的にランニングコストを低減して経済性を向上できる。
(Action / Effect)
According to the configuration of the cooling system using the absorption heat chiller / heater using exhaust heat according to the first aspect of the present invention, the exhaust heat from the exhaust heat generating power generation means recovered by the exhaust heat recovery means is absorbed in a plurality of ways. When the amount of exhaust heat recovery is greater than the required cooling load, the exhaust heat recovery amount is controlled according to the required cooling load. When the amount of exhaust heat recovery is zero or less than the required cooling load, the combustion device is operated, and the output of the combustion device is controlled according to the required cooling load. When distributing the amount of exhaust heat that can be supplied to the regenerator, control is performed so as to avoid stopping of the combustion device in the output control of the combustion device.
Accordingly, a plurality of absorption chiller / heaters can be provided, and a cooling system can be constructed economically by using the generated exhaust heat as the heat source.
In addition, since there are multiple absorption chiller / heater units and the amount of exhaust heat recovered that can be supplied to each regenerator is distributed so as to avoid the stoppage of the combustion device in the output control of the combustion device, fluctuations in the required cooling load On the other hand, it is not necessary to perform ON-OFF control of the combustion device, it is possible to avoid a decrease in heating efficiency due to frequent stoppage of the combustion device, reduce fuel consumption, and failure due to frequent stoppage of the combustion device Since the durability can be improved by avoiding the problem, the maintenance cost can be reduced, and the running cost can be rationally reduced to improve the economy.
また、請求項2に係る発明は、前述のような目的を達成するために、
請求項1に記載の排熱利用の吸収式冷温水機を用いた冷房システムにおいて、
排熱発生型発電手段を複数台備えて構成する。
In order to achieve the above-described object, the invention according to claim 2
In the cooling system using the absorption-type cooling / heating machine using exhaust heat according to claim 1,
A plurality of exhaust heat generating power generation means are provided.
(作用・効果)
請求項2に係る発明の排熱利用の吸収式冷温水機を用いた冷房システムの構成によれば、エンジン駆動型発電機などの排熱発生型発電手段として大型のものを備えずに、複数台で構成するから、汎用品を用いることができ、イニシャルコストを安価にできて経済性を一層向上できる。
(Action / Effect)
According to the configuration of the cooling system using the absorption chiller / heater using exhaust heat according to the second aspect of the present invention, a plurality of exhaust heat generating generators such as an engine-driven generator are not provided, Since it comprises a stand, a general-purpose product can be used, the initial cost can be reduced, and the economy can be further improved.
以上の説明から明らかなように、請求項1に係る発明の排熱利用の吸収式冷温水機を用いた冷房システムの構成によれば、排熱回収手段によって回収される排熱発生型発電手段からの排熱を、複数の吸収式冷温水機の再生器に分配して供給し、その排熱回収量が冷房の要求負荷よりも多いときには、冷房の要求負荷に応じて排熱回収量を制御する。排熱回収量が零または冷房の要求負荷よりも少ないときには、燃焼装置を作動し、冷房の要求負荷に応じて燃焼装置の出力を制御する。再生器に供給可能な排熱量を分配するときに、燃焼装置の出力制御において燃焼装置の停止を回避するように制御する。
したがって、吸収式冷温水機を複数設けるとともに、その熱源に発電排熱を利用して経済的に冷房システムを構築できる。
しかも、吸収式冷温水機を複数とし、それぞれの再生器に供給可能な排熱回収量を、燃焼装置の出力制御において燃焼装置の停止を回避するように分配するから、冷房の要求負荷の変動に対して燃焼装置をON−OFF制御せずに済み、燃焼装置の頻繁な停止による加熱効率の低下を回避でき、燃料の消費量を低減でき、また、燃焼装置の頻繁な停止に起因する故障を回避して耐久性を向上できるためにメンテナンスコストも低減でき、合理的にランニングコストを低減して経済性を向上できる。
As is apparent from the above description, according to the configuration of the cooling system using the exhaust heat utilizing absorption chiller / heater of the invention according to claim 1, the exhaust heat generating power generation means recovered by the exhaust heat recovery means When the exhaust heat is distributed and supplied to the regenerators of multiple absorption chiller / heaters, and the amount of exhaust heat recovery is greater than the required load for cooling, the amount of exhaust heat recovered is determined according to the required load for cooling. Control. When the amount of exhaust heat recovery is zero or less than the required cooling load, the combustion device is operated, and the output of the combustion device is controlled according to the required cooling load. When distributing the amount of exhaust heat that can be supplied to the regenerator, control is performed so as to avoid stopping of the combustion device in the output control of the combustion device.
Accordingly, a plurality of absorption chiller / heaters can be provided, and a cooling system can be constructed economically by using the generated exhaust heat as the heat source.
In addition, since there are multiple absorption chiller / heater units and the amount of exhaust heat recovered that can be supplied to each regenerator is distributed so as to avoid the stoppage of the combustion device in the output control of the combustion device, fluctuations in the required cooling load On the other hand, it is not necessary to perform ON-OFF control of the combustion device, it is possible to avoid a decrease in heating efficiency due to frequent stoppage of the combustion device, reduce fuel consumption, and failure due to frequent stoppage of the combustion device Since the durability can be improved by avoiding the problem, the maintenance cost can be reduced, and the running cost can be rationally reduced to improve the economy.
次に、本発明の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。
図1は、本発明に係る排熱利用の吸収式冷温水機を用いた冷房システムの実施例を示す全体概略構成図であり、2台の吸収式冷温水機1,1と、2台のエンジン駆動式発電機2,2とが備えられ、エンジン駆動式発電機2で発生するエンジン冷却水を排熱として吸収式冷温水機1の作動熱源に利用するように構成されている。エンジン駆動式発電機2に代えて燃料電池を用い、その燃料電池からの排熱を利用するように構成するものでも良く、エンジン駆動式発電機2や燃料電池などをして、排熱発生型発電手段と総称する。以下の説明では、冷水取出しによって冷房を行う場合で説明する。
Next, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is an overall schematic configuration diagram showing an embodiment of a cooling system using an absorption chiller / heater using exhaust heat according to the present invention, and shows two absorption chiller / heaters 1, 1 and two Engine-driven generators 2 and 2 are provided, and the engine cooling water generated in the engine-driven generator 2 is used as exhaust heat for the operating heat source of the absorption chiller / heater 1. A fuel cell may be used in place of the engine-driven generator 2, and the exhaust heat from the fuel cell may be used. The engine-driven generator 2, the fuel cell, etc. Collectively referred to as power generation means. In the following description, a case where cooling is performed by taking out cold water will be described.
吸収式冷温水機1,1それぞれには、冷媒を含んだ吸収液を加熱して冷媒を再生する再生器3と、その再生器3で再生・蒸発した冷媒を供給して凝縮液化する凝縮器4と、再生器3から冷媒蒸発後の吸収液を供給する吸収器5と、その吸収器5に接続されて凝縮器4で凝縮液化した冷媒を供給して吸収器5による冷媒吸収により冷媒を蒸発する蒸発器6が備えられている。 Each of the absorption chiller heaters 1 and 1 has a regenerator 3 that regenerates the refrigerant by heating the absorbing liquid containing the refrigerant, and a condenser that condenses and liquefies by supplying the refrigerant regenerated and evaporated by the regenerator 3. 4, an absorber 5 that supplies the absorption liquid after evaporation of the refrigerant from the regenerator 3, a refrigerant that is connected to the absorber 5 and condensed and liquefied by the condenser 4, and the refrigerant is absorbed by the absorber 5 to absorb the refrigerant. An evaporator 6 that evaporates is provided.
再生器3と吸収器5とが、冷媒ポンプ7を介装した吸収液戻し管8と供給管9とを介して接続され、冷媒を吸収した吸収液を再生器3に戻すとともに、冷媒蒸発後の吸収液を再生器3から吸収器5に流下供給するように構成されている。吸収液戻し管8と供給管9とにわたって第1の熱交換器10が設けられ、冷媒蒸発後の吸収液によって冷媒を吸収した吸収液を加熱するように構成されている。
The regenerator 3 and the absorber 5 are connected via an absorption
蒸発器6に第1の循環ポンプ11を介装した冷水取出し管12が接続されるとともに、その冷水取出し管12に冷房装置13が接続され、蒸発器6での蒸発潜熱により冷却した冷水を取出すととともに、その冷水によって冷房を行えるように構成されている。
冷房装置13には、その冷水供給管14の空調用熱交換器15への入口箇所に流量調整弁16が介装され、冷房の要求負荷に応じて空調用熱交換器15に供給される冷水量を調整するように構成されている。
A chilled water take-out pipe 12 having a first circulation pump 11 interposed therein is connected to the evaporator 6, and a
The
エンジン駆動式発電機2は、ガスエンジン17にクラッチ18を介して発電機19を連動連結して構成されている。ガスエンジン17には、第2の循環ポンプ20を介装した冷却水循環配管21が接続されている。冷却水循環配管21には、クーリングタワーからの冷却水を流す第2の熱交換器22が介装されるとともに、第2の熱交換器22と並列に、分配流量を調整可能な第1の三方弁23を介して第1のバイパス配管24が接続されている。
The engine-driven generator 2 is configured by interlockingly connecting a
また、第1の三方弁23の上流側において、冷却水循環配管21に、排熱回収手段を構成する第3の熱交換器25が設けられている。冷却水循環配管21の第1のバイパス配管24との接続箇所と、ガスエンジン17との間に、冷却水の温度を測定する冷却水温度センサ26が付設されるとともに、その冷却水温度センサ26と第1の三方弁23とが連係され、ガスエンジン17に供給される冷却水の温度が設定温度に維持されるように第1の三方弁23の開度を調整するように構成されている。
Further, on the upstream side of the first three-
第3の熱交換器25に、第3の循環ポンプ27介装した温水循環配管28が接続され、その温水循環配管28が再生器3に導入され、ガスエンジン17からの排熱(発電排熱)を回収して再生器3の熱源として利用するように排熱回収手段が構成されている。
排熱回収手段において、温水循環配管28に、再生器3と並列に、分配流量を調整可能な第2の三方弁29を介して第2のバイパス配管30が接続され、後述するように、冷房装置13での冷房の要求負荷に応じて第2の三方弁29の開度を調整し、排熱回収量を制御できるように構成されている。
A hot
In the exhaust heat recovery means, a
両温水循環配管28,28が、分配流量を調整可能な第3の三方弁31,31を介装した温水供給管32と温水返送管33とを介して接続され、両再生器3,3に供給する排熱量を分配するように排熱量分配手段が構成されている。第3の三方弁31,31は連動して操作されるようになっている。
両再生器3,3それぞれには、燃料供給量の調整によって加熱出力を制御可能な燃焼装置34が付設され、再生器3に供給される排熱量が不足するときに再生器3を加熱するように構成されている。図中35は、凝縮器4および吸収器5にクーリングタワーからの冷却水を供給する冷却水供給管を示している。
Both hot
Each of the regenerators 3 and 3 is provided with a
冷水取出し管12において、蒸発器6に供給される側に入口温度センサ36が、蒸発器6から取出される側に出口温度センサ37がそれぞれ設けられている。
入口温度センサ36および出口温度センサ37がコントローラ38に接続されるとともに、コントローラ38に、第2の三方弁29、第3の三方弁31および燃焼装置34が接続されている。
In the cold water extraction pipe 12, an
An
コントローラ38には、図2の制御系のブロック図に示すように、第1および第2の要求負荷算出手段39,40、第1および第2の必要排熱量算出手段41,42、分配量制御手段43、排熱量−分配量データテーブル44、第1および第2の排熱回収量制御手段45,46、ならびに、第1および第2の燃焼制御手段47,48が備えられている。
As shown in the block diagram of the control system of FIG. 2, the
第1の要求負荷算出手段39では、一方の吸収式冷温水機1の入口温度センサ36および出口温度センサ37から入力される入口温度と出口温度との温度差を算出し、その算出温度差に基づいて、設定温度差との差、すなわち、冷房装置の13の要求負荷を算出するようになっている。
また、第2の要求負荷算出手段40では、他方の吸収式冷温水機1の入口温度センサ36および出口温度センサ37から入力される入口温度と出口温度との温度差を算出し、その算出温度差に基づいて、設定温度差との差、すなわち、冷房装置の13の要求負荷を算出するようになっている。
The first required load calculating means 39 calculates the temperature difference between the inlet temperature and the outlet temperature input from the
Further, the second required load calculating means 40 calculates the temperature difference between the inlet temperature and the outlet temperature input from the
第1の必要排熱量算出手段41では、第1の要求負荷算出手段39で算出される冷房装置の13の要求負荷に基づいて、その算出要求負荷に必要な排熱量を算出するようになっている。
また、第2の必要排熱量算出手段42では、第2の要求負荷算出手段40で算出される冷房装置の13の要求負荷に基づいて、その算出要求負荷に必要な排熱量を算出するようになっている。
Based on the required load of the
Further, the second required exhaust heat amount calculating means 42 calculates the exhaust heat amount necessary for the calculated required load based on the 13 required loads of the cooling device calculated by the second required load calculating means 40. It has become.
分配量制御手段43では、第1および第2の必要排熱量算出手段41,42で算出される第1および第2の必要排熱量に基づき、その大きい方の必要排熱量を基準にするとともに小さい方の必要排熱量とを考慮して、排熱量−分配量データテーブル44から対応する分配量を抽出し、それに対応する分配量を得るに必要な開度を求め、その開度を得る駆動信号を第3の三方弁31,31を出力し、得られた分配量が得られるように第3の三方弁31,31を制御するようになっている。
In the distribution amount control means 43, based on the first and second required exhaust heat amounts calculated by the first and second required exhaust heat amount calculation means 41, 42, the larger required exhaust heat amount is used as a reference and is small. In consideration of the required amount of exhaust heat, a corresponding distribution amount is extracted from the exhaust heat amount-distribution amount data table 44, an opening required to obtain the corresponding distribution amount is obtained, and a drive signal for obtaining the opening is obtained. Are output from the third three-
排熱量−分配量データテーブル44では、例えば、排熱量と分配量とを相関づけた次表のような値が予め記憶されている。
ここでは、両冷房装置13の最大要求負荷それぞれを100%とし、両エンジン駆動式発電機2としては、ガスエンジン17からの、冷房装置13の最大要求負荷それぞれを100%としたときの要求負荷に換算した最大排熱量が40%づつになるものを選定している。その分配量として、冷房装置の13の要求負荷の範囲の上下限値から設定量分として10%外れた値が設定され、燃焼装置34のON−OFF制御範囲から外れるように設定されている。
Here, each of the maximum required loads of the
第1の排熱回収量制御手段45では、第1の要求負荷算出手段39で算出される冷房装置の13の要求負荷、すなわち、入口温度センサ36および出口温度センサ37から入力される入口温度と出口温度との温度差と上限設定温度差または下限設定温度差との差に基づき、温度差が上限設定温度差よりも大きければ開く側に、一方、温度差が下限設定温度差よりも小さければ閉じる側にといったように、その温度差が設定範囲内に維持されるように第2の三方弁29の開度をPID制御により調整して回収する排熱量(排熱温水量)を制御するようになっている。
また、第2の排熱回収量制御手段46では、第2の要求負荷算出手段40で算出される冷房装置の13の要求負荷、すなわち、入口温度センサ36および出口温度センサ37から入力される入口温度と出口温度との温度差と上限設定温度差または下限設定温度差との差に基づき、温度差が上限設定温度差よりも大きければ開く側に、一方、温度差が下限設定温度差よりも小さければ閉じる側にといったように、その温度差が設定範囲内に維持されるように第2の三方弁29の開度をPID制御により調整して回収する排熱量(排熱温水量)を制御するようになっている。
In the first exhaust heat recovery amount control means 45, the required load of the
Further, in the second exhaust heat recovery amount control means 46, the required load of the
第1の燃焼制御手段47では、第2の三方弁29の開度が全開状態になった後で、第1の要求負荷算出手段39で算出される冷房装置の13の要求負荷、すなわち、入口温度センサ36および出口温度センサ37から入力される入口温度と出口温度との温度差と上限設定温度差または下限設定温度差との差に基づき、温度差が上限設定温度差よりも大きければ燃焼装置34への燃料供給量を増加させる側に、一方、温度差が下限設定温度差よりも小さければ燃料供給量を減少させる側にといったように、その差が無くなるように燃焼装置34の出力をPID制御により制御するようになっている。
また、第2の燃焼制御手段48では、第2の三方弁29の開度が全開状態になった後で、第2の要求負荷算出手段40で算出される冷房装置の13の要求負荷、すなわち、入口温度センサ36および出口温度センサ37から入力される入口温度と出口温度との温度差と上限設定温度差または下限設定温度差との差に基づき、温度差が上限設定温度差よりも大きければ燃焼装置34への燃料供給量を増加させる側に、一方、温度差が下限設定温度差よりも小さければ燃料供給量を減少させる側にといったように、その差が無くなるように燃焼装置34の出力をPID制御により制御するようになっている。
In the first combustion control means 47, after the opening degree of the second three-
Further, in the second combustion control means 48, after the opening degree of the second three-
次に、上述制御構成による制御動作につき、図3のフローチャートを用いて説明する。
先ず、運転初期においては、出口温度センサ37で測定される出口温度が所定温度(例えば、7℃)になるなど、吸収式冷温水機1の動作が安定するまで待機する(S1)。
動作が安定した後に、第1および第2の要求負荷算出手段39,40により、両吸収式冷温水機1それぞれの冷房装置13の要求負荷(第1および第2の要求負荷)を算出し(S2)、それに対応する第1および第2の必要排熱量を第1および第2の要求負荷算出手段39,40によって算出する(S3)。
Next, the control operation by the above-described control configuration will be described using the flowchart of FIG.
First, in the initial stage of operation, the system waits until the operation of the absorption chiller / heater 1 is stabilized, for example, the outlet temperature measured by the
After the operation is stabilized, the first and second required load calculation means 39 and 40 calculate the required loads (first and second required loads) of the
その後、上記および第2の必要排熱量に基づき、その大きい方の必要排熱量を基準にするとともに小さい方の必要排熱量とを考慮して、排熱量−分配量データテーブル44から対応する分配量を抽出し、それに対応する分配量を得られるように第3の三方弁31,31を設定する。
After that, based on the above-mentioned and second required exhaust heat amount, the larger required exhaust heat amount is taken as a reference and the smaller required exhaust heat amount is taken into consideration, and the corresponding distribution amount from the exhaust heat amount-distribution amount data table 44. And the third three-
しかる後、入口温度センサ36および出口温度センサ37から入力される入口温度と出口温度との温度差が上限設定温度差よりも大きいかどうかを判断し(S5)、温度差が上限設定温度差よりも大きければ、第2の三方弁29が全開かどうかを判断する(S6)。
全開で無ければ、ステップS7に移行し、第2の三方弁29をPID制御により所定開度開く。一方、全開であれば、ステップS8に移行し、燃焼装置34への燃料供給量をPID制御により増加させる。
Thereafter, it is determined whether the temperature difference between the inlet temperature and the outlet temperature input from the
If it is not fully open, the process proceeds to step S7, and the second three-
ステップS5において、温度差が上限設定温度差よりも大きくないと判断したときには、ステップS9に移行し、入口温度センサ36および出口温度センサ37から入力される入口温度と出口温度との温度差が下限設定温度差よりも小さいかどうかを判断し、温度差が下限設定温度差よりも小さければ、第2の三方弁29が全開かどうかを判断する(S10)。
全開で無ければ、ステップS11に移行し、第2の三方弁29をPID制御により所定開度閉じる。一方、全開であれば、ステップS12に移行し、燃焼装置34への燃料供給量をPID制御により設定量減少させる。
ステップS9において、温度差が下限設定温度差よりも小さく無いと判断したとき、すなわち、冷房の要求負荷に変動が無いときには、ステップS5に戻る。
ステップS7、S8、S11、S12を経た後は、運転停止かどうかを判断し、運転継続の場合は、ステップS5に戻り、停止になるまでステップS5〜S13を繰り返す。
When it is determined in step S5 that the temperature difference is not larger than the upper limit set temperature difference, the process proceeds to step S9, and the temperature difference between the inlet temperature and the outlet temperature input from the
If not fully open, the process proceeds to step S11, and the second three-
When it is determined in step S9 that the temperature difference is not smaller than the lower limit set temperature difference, that is, when there is no change in the required cooling load, the process returns to step S5.
After steps S7, S8, S11, and S12, it is determined whether or not the operation is stopped. If the operation is continued, the process returns to step S5, and steps S5 to S13 are repeated until the operation is stopped.
以上の構成により、運転開始後の冷房装置13の要求負荷に基づいて、燃焼装置34のON−OFF制御範囲となる停止を回避するに足る設定量外れた排熱量(排熱温水)が再生器3に供給可能なように排熱回収量を分配し、排熱温水の供給量または燃焼装置34への燃料供給量のいずれであってもPID制御を行うことができるようになっている。
すなわち、図4の(a)の要求負荷と排熱温水の供給量および燃焼装置への燃料供給量との相関のグラフに示すように、例えば、両吸収式冷温水機1に対する冷房装置34の要求負荷が50%程度である場合に、排熱温水の再生器3への供給量を均等に40%に分配していると、要求負荷の変動に対して燃焼装置34の制御範囲がON−OFF制御の範囲に入ってしまう。そこで、一方の排熱温水の再生器3への供給量をON−OFF制御の範囲から外れた60%(上記実施例では65%)とすることで、排熱温水の供給量をPID制御で調整できる。他方の排熱温水の再生器3への供給量を、図4の(b)に示すように、20%(上記実施例では15%)とすることでON−OFF制御の範囲を40%以下に下げ、冷房装置34の要求負荷が50%程度であるから燃焼装置34への燃料供給量をPID制御で調整できる。
これらの結果から、両燃焼装置34の制御範囲をON−OFF制御の範囲から外して加熱効率を向上できる。
With the above configuration, based on the required load of the
That is, as shown in the graph of the correlation between the required load in FIG. 4A, the supply amount of exhaust hot water and the amount of fuel supplied to the combustion device, for example, the
From these results, it is possible to improve the heating efficiency by removing the control range of both
上記実施例では、冷房装置13の要求負荷を、入口温度センサ36および出口温度センサ37で測定される入口温度と出口温度との温度差に基づいて算出するように構成しているが、例えば、吸収液戻し管8または供給管9を流れる吸収液の循環量とか再生器3内の温度などに基づいて算出するように構成するものでも良い。
In the above embodiment, the required load of the
また、上記実施例では、エンジン駆動式発電機2を2台備えたものを示したが、本発明としては、エンジン駆動式発電機2を1台または3台以上備えるものでも良い。また、吸収式冷温水機1としては、3台以上備えるものでも良く、要するに、複数台備えるものであれば良い。 Moreover, in the said Example, although the thing provided with the two engine drive type generators 2 was shown, as this invention, the thing provided with the engine drive type generator 2 1 unit | set or 3 or more units | sets may be sufficient. Moreover, as the absorption-type cold / hot water machine 1, three or more units may be provided.
1…吸収式冷温水機
2…エンジン駆動式発電機(排熱発生型発電機)
3…再生器
4…凝縮器
5…吸収器
6…蒸発器
8…吸収液戻し管
9…供給管
12…冷水取出し管
25…第3の熱交換器(排熱回収手段)
27…第3の循環ポンプ(排熱回収手段)
28…温水循環配管(排熱回収手段)
29…第2の三方弁(排熱回収手段)
30…第2のバイパス配管(排熱回収手段)
31…第3の三方弁(排熱量分配手段)
32…温水供給管(排熱量分配手段)
33…温水返送管(排熱量分配手段)
34…燃焼装置
41…第1の必要排熱量算出手段
42…第2の必要排熱量算出手段
43…分配量制御手段
45…第1の排熱回収量制御手段
46…第2の排熱回収量制御手段
47…第1の燃焼制御手段
48…第2の燃焼制御手段
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Absorption type cold / hot water machine 2 ... Engine drive type generator (waste heat generation type generator)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 3 ... Regenerator 4 ... Condenser 5 ... Absorber 6 ...
27 ... Third circulation pump (waste heat recovery means)
28 ... Hot water circulation piping (exhaust heat recovery means)
29 ... Second three-way valve (waste heat recovery means)
30 ... Second bypass pipe (exhaust heat recovery means)
31 ... Third three-way valve (waste heat distribution means)
32 ... Hot water supply pipe (waste heat distribution means)
33 ... Warm water return pipe (waste heat distribution means)
34 ... Combustion device 41 ... First required exhaust heat amount calculating means 42 ... Second required exhaust heat amount calculating means 43 ... Distribution amount control means 45 ... First exhaust heat recovery amount control means 46 ... Second exhaust heat recovery amount Control means 47 ... first combustion control means 48 ... second combustion control means
Claims (2)
前記再生器で再生・蒸発した冷媒を供給して凝縮液化する凝縮器と、
前記再生器から冷媒蒸発後の吸収液を供給する吸収器と、
前記吸収器に接続されて前記凝縮器で凝縮液化した冷媒を供給して前記吸収器による冷媒吸収により冷媒を蒸発する蒸発器と、
前記蒸発器に付設されて前記蒸発器での蒸発潜熱により冷却した冷水を取出す冷水取出し管と、
前記吸収器と前記再生器とに接続されて冷媒を吸収した吸収液を前記再生器に戻す吸収液戻し管と、
前記再生器から前記吸収器に冷媒蒸発後の吸収液を供給する供給管と、
前記再生器に付設されて冷媒を含んだ吸収液を加熱する燃焼装置と、
排熱発生型発電手段からの排熱を回収して前記再生器に供給し、前記再生器内の冷媒を含んだ吸収液を加熱する排熱回収手段とを備えて吸収式冷温水機を構成し、
前記吸収式冷温水機を複数台備えるとともに前記冷水取出し管に冷房装置を接続し、かつ、
前記冷房装置の要求負荷に応じて前記燃焼装置の出力を制御する燃焼制御手段と、
前記冷房装置の要求負荷に応じて前記再生器に供給する排熱量を制御する排熱回収量制御手段と、
前記排熱発生型発電手段から複数の前記再生器に供給可能な排熱量を分配する排熱量分配手段と、
前記冷房装置の要求負荷に応じて、その要求負荷に必要な排熱量を算出する必要排熱量算出手段と、
前記必要排熱量算出手段で算出された必要排熱量よりも前記燃焼装置の停止を回避するに足る設定量分外れた排熱量が前記再生器に供給可能なように前記排熱量分配手段の分配量を制御する分配量制御手段と、
を備えたことを特徴とする排熱利用の吸収式冷温水機を用いた冷房システム。 A regenerator that regenerates the refrigerant by heating the absorbent containing the refrigerant;
A condenser for supplying a refrigerant regenerated and evaporated in the regenerator to condense and liquefy;
An absorber for supplying an absorbent after evaporation of the refrigerant from the regenerator;
An evaporator connected to the absorber and supplying the refrigerant condensed and liquefied by the condenser and evaporating the refrigerant by absorbing the refrigerant by the absorber;
A cold water outlet pipe attached to the evaporator for extracting cold water cooled by latent heat of vaporization in the evaporator;
An absorbing liquid return pipe connected to the absorber and the regenerator to return the absorbing liquid that has absorbed the refrigerant to the regenerator;
A supply pipe for supplying the absorbent after evaporation of the refrigerant from the regenerator to the absorber;
A combustion apparatus attached to the regenerator for heating the absorbing liquid containing the refrigerant;
An absorption chiller / heater is provided with exhaust heat recovery means that recovers exhaust heat from the exhaust heat generation type power generation means, supplies it to the regenerator, and heats the absorption liquid containing the refrigerant in the regenerator. And
A plurality of the absorption chiller / heater units and a cooling device connected to the chilled water discharge pipe; and
Combustion control means for controlling the output of the combustion device in accordance with the required load of the cooling device;
Waste heat recovery amount control means for controlling the amount of exhaust heat supplied to the regenerator according to the required load of the cooling device;
Exhaust heat amount distribution means for distributing the amount of exhaust heat that can be supplied from the exhaust heat generation type power generation means to the plurality of regenerators;
In accordance with the required load of the cooling device, required exhaust heat amount calculating means for calculating the exhaust heat amount required for the required load;
The distribution amount of the exhaust heat amount distribution means so that the exhaust heat amount deviated by a set amount sufficient to avoid stopping the combustion device from the required exhaust heat amount calculated by the required exhaust heat amount calculation means can be supplied to the regenerator. Distribution amount control means for controlling
A cooling system using an absorption chiller / heater using exhaust heat.
排熱発生型発電手段が複数台備えられたものである排熱利用の吸収式冷温水機を用いた冷房システム。
In the cooling system using the absorption-type cooling / heating machine using exhaust heat according to claim 1,
A cooling system using an absorption chiller / heater using exhaust heat, which is provided with a plurality of waste heat generation type power generation means.
Priority Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2006091607A JP2007263519A (en) | 2006-03-29 | 2006-03-29 | Cooling system using absorption type chiller-heater using exhaust heat |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2025028212A1 (en) * | 2023-07-28 | 2025-02-06 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Processing device and method for controlling air conditioning system |
-
2006
- 2006-03-29 JP JP2006091607A patent/JP2007263519A/en active Pending
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