KR100712854B1 - Cogeneration System and Control Method - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은, 폐열 회수 장치의 열매체 보충시 상기 폐열 회수 장치의 열매체가 탈기될 수 있도록, 상기 폐열 회수 장치의 열매체를 소정 시간 순환되게 하는 열매체 보충 모드 기능이 포함됨으로써, 상기 폐열 회수 장치 내 공기를 용이하게 제거할 수 있다.The cogeneration system and the control method thereof according to the present invention include a heat medium replenishment mode function for causing the heat medium of the waste heat recovery device to be cycled for a predetermined time so that the heat medium of the waste heat recovery device may be degassed when the heat medium of the waste heat recovery device is replenished. As a result, the air in the waste heat recovery device can be easily removed.
열병합 발전 시스템, 엔진, 발전기, 발전 전력, 상용 전력, 전력 절환장치, 공기조화기 Cogeneration Systems, Engines, Generators, Power Generation, Commercial Power, Power Changers, Air Conditioners
Description
도 1은 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템의 구성도,1 is a configuration diagram of a cogeneration system according to the prior art,
도 2는 본 발명에 따른 열병합 발전시스템이 발전 전력 출력이고, 공기 조화기가 냉방 운전 모드일 때 구성도, 2 is a configuration diagram when the cogeneration system according to the present invention is a power generation output, the air conditioner is in the cooling operation mode,
도 3은 본 발명에 따른 열병합 발전시스템이 발전 전력 출력이고, 공기 조화기가 실외 고온 난방 운전 모드일 때 구성도, 3 is a configuration diagram when the cogeneration system according to the present invention is a power generation output, the air conditioner is the outdoor high temperature heating operation mode,
도 4는 본 발명에 따른 열병합 발전시스템이 발전 전력 출력이고, 공기 조화기가 실외 저온 난방 운전 모드일 때 구성도,4 is a configuration diagram when the cogeneration system according to the present invention is a power generation output, the air conditioner is the outdoor low temperature heating operation mode,
도 5는 본 발명에 따른 열병합 발전시스템이 상용 전력 출력이고, 공기 조화기가 냉방 운전 모드일 때 구성도,5 is a configuration when the cogeneration system according to the present invention is a commercial power output, the air conditioner in the cooling operation mode,
도 6은 본 발명에 따른 열병합 발전시스템의 상용 전력 출력이고, 공기 조화기가 난방 운전 모드일 때 구성도,6 is a commercial power output of the cogeneration system according to the present invention, the configuration when the air conditioner in the heating operation mode,
도 7은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 열매체 보충 모드 블록도, 7 is a heat medium supplement mode block diagram of a cogeneration system according to the present invention,
도 8은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예에 따른 열매체 보충 모드시 개략도, 8 is a schematic view in the heat medium supplement mode according to the first embodiment of the cogeneration system according to the present invention,
도 9는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예에 따른 열매체 보충 모드 순서도,9 is a flow chart of the heat medium supplement mode according to the second embodiment of the cogeneration system according to the present invention,
도 10는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예에 따른 열매체 보충 모드시 개략도, 10 is a schematic view in the heat medium supplement mode according to the second embodiment of the cogeneration system according to the present invention,
도 11은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예에 따른 열매체 보충 모드 순서도이다.11 is a flow chart of the heat medium supplement mode according to the second embodiment of the cogeneration system according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
50 : 발전기 51 : 전력절환장치50: generator 51: power switching device
52 : 구동원 55 : 엔진 냉각장치52: drive source 55: engine cooling device
60 : 폐열 회수장치 70 : 압축기60: waste heat recovery device 70: compressor
73 : 사방밸브 74 : 실내 열교환기73: four-way valve 74: indoor heat exchanger
75 : 실외 열교환기 76 : 실내 팽창밸브75: outdoor heat exchanger 76: indoor expansion valve
77 : 실외 팽창밸브 80 : 폐열 공급 열교환기77: outdoor expansion valve 80: waste heat supply heat exchanger
85 : 폐열 방열장치 94 : 삼방변85: waste heat radiator 94: three-way
100 : 난방용 댐퍼 104 : 냉방용 댐퍼100: damper for heating 104: damper for cooling
142 : 열매체 보충 모드 스위치142: heat medium supplement mode switch
본 발명은 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 폐열 회수 장치의 열매체 보충 후 탈기를 위해 폐열 회수 장치의 열매체가 소정 시간 동안 순환되게 하는 열매체 보충 모드 기능이 포함된 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cogeneration system and a control method thereof, and more particularly, to a cogeneration system including a heat medium replenishment mode function for causing a heat medium of the waste heat recovery device to be circulated for a predetermined time for degassing after refilling the heat medium of the waste heat recovery device. It is about a method.
일반적으로 열병합 발전시스템은 코제너레이션 시스템(Cogeneration system)이라고도 불리는 것으로, 하나의 에너지원으로부터 전력과 열을 동시에 생산하는 시스템이다. Cogeneration systems, commonly referred to as cogeneration systems, are systems that produce power and heat simultaneously from a single energy source.
이와 같은 열병합 발전 시스템은 가스 엔진 또는 터빈을 구동하여 발전을 하면서 발생되는 배기가스 열 또는 냉각수의 폐열을 회수하여 종합열효율을 70~80%까지 높이는 것이 가능하여, 최근에는 건축물의 전력, 열원으로 주목받고 있으며, 특히 회수 폐열을 냉난방, 급탕 등에 많이 활용하고 있는 고효율 에너지 이용방식이다. The cogeneration system can recover waste heat of exhaust gas or cooling water generated by power generation by driving a gas engine or turbine, and can increase the overall thermal efficiency by 70-80%. In particular, it is a high-efficiency energy utilization method that utilizes the waste heat recovered in particular for heating, cooling, and hot water supply.
도 1은 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a cogeneration system according to the prior art.
종래의 열병합 발전 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 전력을 생산하는 발전기(2)와, 상기 발전기(2)를 구동시킴과 아울러 열이 발생되는 가스 엔진 등의 구동원(10, 이하 ‘가스 엔진’이라 칭함)과, 상기 가스 엔진(10)에서 발생된 폐열을 회수하는 폐열 회수 장치(20)와, 상기 폐열 회수 장치(20)의 폐열을 급탕 등에 이용하거나 외부로 방열되게 하는 열수요처(30)를 포함하여 구성된다.In the conventional cogeneration system, as shown in FIG. 1, a generator 2 for generating electric power and a
상기 발전기(2)에서 생산된 발전 전력은 가정의 각종 조명기구나 공기조화기(4) 등의 전력 소비기기로 공급된다.The generated electric power generated by the generator 2 is supplied to a power consuming device such as various lighting fixtures or an
상기 발전기(2)와 가스 엔진(10)은 상기 열수요처(30)와 별도로 이루어진 섀시(미도시)의 엔진룸(E) 내에 설치된다.The generator 2 and the
상기 공기조화기(4)는 실내기(3)와 실외기(5)로 이루어진다.The
상기 폐열 회수장치(20)는 상기 가스 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 열을 빼앗는 배기 가스 열교환기(22)와, 상기 가스 엔진(10)을 냉각시킨 냉각수의 열을 빼앗는 냉각수 열교환기(24)로 구성된다.The waste
상기 배기 가스 열교환기(22)는 상기 열수요처(30)와 제 1 열 공급라인(23)으로 연결되고, 상기 가스 엔진(10)의 배기가스로부터 빼앗은 폐열은 상기 제 1 열 공급라인(23)을 통해 열수요처(30)로 전달된다.The exhaust
상기 냉각수 열교환기(24)는 상기 열수요처(30)와 제 2 열 공급라인(25)으로 연결되고, 상기 가스 엔진(10)을 냉각시킨 냉각수로부터 빼앗은 열은 상기 제 2 열 공급라인(25)을 통해 열수요처(30)에 전달된다. The cooling water heat exchanger 24 is connected to the
그러나, 상기한 바와 같이 구성된 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템은, 상기 폐열 회수 장치(20)의 열매체가 상기 엔진(10)의 폐열을 회수하는 과정에서 일부 증발되기 때문에 상기 폐열 회수 장치(20)의 열매체를 보충해주는데, 이 때 상기 제1,2 열 공급라인(23)(25)에 공기가 유입되어 상기 폐열 회수 장치(20)의 열매체 유량이 감소되고, 회수된 폐열의 열량 제어가 어려운 문제점이 있다.However, in the cogeneration system according to the related art configured as described above, since the heat medium of the waste
또한, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템은, 상기 가스 엔진(10)의 폐열이 상기 공기조화기(4)에서 이용되지 못하고 급탕 등에서만 사용되므로, 그 효율이 극대화되지 못하는 문제점이 있다.In addition, the cogeneration system according to the prior art as described above, because the waste heat of the
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 폐열 회수 장치의 열매체 보충 후, 발전기를 구동시키는 구동원이 정지된 상태에서 상기 폐열 회수 장치의 열매체를 소정 시간 동안 순환시켜, 상기 폐열 회수 장치 내 공기가 충분히 빠질 수 있도록 한 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, and after refilling the heat medium of the waste heat recovery apparatus, the heat medium of the waste heat recovery apparatus is circulated for a predetermined time while the driving source for driving the generator is stopped, the waste heat It is an object of the present invention to provide a cogeneration system and a control method thereof in which air in a recovery device is sufficiently drained.
또한, 본 발명은 상기 구동원의 폐열이 공기조화기의 난방 운전 모드시 상기 공기조화기의 난방 성능을 높이는데 활용되어 그 효율이 극대화되는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a cogeneration system and a method of controlling the waste heat of the drive source is utilized to increase the heating performance of the air conditioner in the heating operation mode of the air conditioner to maximize its efficiency.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은 전력 소비기기와; 상기 전력 소비기기에 발전 전력을 공급하는 발전기와; 상기 발전기를 발전시키는 구동원과; 상기 구동원의 폐열을 회수하는 폐열 회수 장치와; 상기 폐열 회수 장치와 연결된 팽창탱크와; 상기 폐열 회수 장치의 열매체 보충시 상기 폐열 회수 장치의 열매체가 순환되면서 탈기되게 하는 열매체 보충 모드 장치를 포함 하여 구성된 것을 특징으로 한다.Cogeneration system according to the present invention for solving the above problems is a power consumer; A generator for supplying generated power to the power consumer; A drive source for generating the generator; A waste heat recovery apparatus for recovering waste heat of the drive source; An expansion tank connected to the waste heat recovery device; When the heat medium replenishment of the waste heat recovery device is characterized in that it comprises a heat medium replenishment mode device for degassing while the heat medium of the waste heat recovery device is circulated.
상기 열매체 보충 모드 장치는, 열매체 보충 모드 요청 신호를 발생시키는 열매체 보충 모드 스위치가 포함된 것을 특징으로 한다.The heat medium supplement mode device may include a heat medium supplement mode switch for generating a heat medium supplement mode request signal.
상기 열병합 발전 시스템은, 상기 발전기의 발전 전력과 상용 전력 중 어느 하나가 출력되게 하는 전력 절환 장치가 더 포함된 것을 특징으로 한다.The cogeneration system may further include a power switching device for outputting any one of generated power and commercial power of the generator.
상기 열병합 발전 시스템은, 상기 폐열 회수 장치에 회수된 폐열을 상기 공기조화기에 전달하는 폐열 공급 열교환기와; 상기 폐열 회수 장치에 회수된 폐열이 방열되는 폐열 방열 장치와; 상기 폐열 회수 장치에 회수된 폐열을 상기 폐열 공급 열교환기 또는 폐열 방열 장치로 분배하는 삼방변이 더 포함된 것을 특징으로 한다.The cogeneration system includes: a waste heat supply heat exchanger configured to transfer waste heat recovered by the waste heat recovery device to the air conditioner; A waste heat radiating device for radiating the waste heat recovered by the waste heat recovering device; The three-way valve for distributing the waste heat recovered by the waste heat recovery device to the waste heat supply heat exchanger or waste heat radiating device is further included.
또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은, 발전기를 구동시키는 구동원의 폐열을 회수하기 위한 폐열 회수 장치의 열매체를 보충하는 열매체 보충 단계와; 상기 열매체 보충 후, 상기 폐열 회수 장치 내 열매체가 순환되면서 공기가 빠지게 하는 열매체 탈기 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the cogeneration system according to the present invention for achieving the above object, the heat medium replenishing step of replenishing the heat medium of the waste heat recovery apparatus for recovering the waste heat of the drive source for driving the generator; After the heat medium replenishment, the heat medium in the waste heat recovery device is circulated, characterized in that it comprises a heat medium degassing step to remove the air.
상기 열매체 보충 단계는, 상기 구동원 정지 상태에서 실시되는 것을 특징으로 한다.The heating medium replenishing step is characterized in that the drive source is stopped.
상기 열매체 탈기 단계는, 열매체 탈기 모드 요청 신호 입력여부에 따라 실시되는 것을 특징으로 한다.The heat medium degassing step may be performed according to whether or not the heat medium degassing mode request signal is input.
상기 열매체 탈기 단계는 기 설정된 열매체 탈기 시간동안 실시되는 것을 특징으로 한다.The heat medium degassing step is characterized in that it is carried out during a predetermined heat medium degassing time.
상기 열매체 탈기 단계시 상기 폐열 회수 장치의 열매체가, 폐열 방열 장치와 폐열 공급 열교환기를 모두 통과하는 것을 특징으로 한다.In the heat medium degassing step, the heat medium of the waste heat recovery device passes through both the waste heat radiating device and the waste heat supply heat exchanger.
상기 열매체 탈기 단계시 상기 발전기의 발전 전력이 이용되는 경우, 상기 구동원과, 발전기와, 폐열 방열 장치와, 환기 송풍기와, 공기조화기가 운전 상태로 제어되고, 전력 소비기기인 공기조화기가 정지 상태로 제어되는 것을 특징으로 한다.When the generated power of the generator is used during the heat medium degassing step, the driving source, the generator, the waste heat radiator, the ventilation blower, and the air conditioner are controlled in an operating state, and the air conditioner, which is a power consumption device, is stopped. It is characterized by being controlled.
상기 열매체 탈기 단계시 상용 전력이 이용되는 경우, 상기 구동원과, 발전기와, 폐열 방열 장치와, 환기 송풍기와, 전력 소비기기인 공기조화기가 정지 상태로 제어되는 것을 특징으로 한다.When the commercial power is used during the heat medium degassing step, the driving source, the generator, the waste heat radiator, the ventilation blower, and the air conditioner, which is a power consuming device, are controlled in a stopped state.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도 2 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 8.
본 발명에 따른 열병합 발전시스템은, 상기 열병합 발전부는 발전 전력을 생산하는 발전기(50)와, 상기 발전기(50)를 구동시키는 구동원(52)과, 상기 구동원(52)의 폐열을 회수하는 폐열 회수장치(60)와, 전력 소비기기 중 하나인 공기조화기를 포함하여 구성된다.In the cogeneration system according to the present invention, the cogeneration unit includes a generator (50) for generating power generation, a drive source (52) for driving the generator (50), and waste heat recovery for recovering waste heat of the drive source (52).
상기 발전기(50)는 교류 발전기와 직류 발전기 중 어느 하나로서, 상기 구동원(60)의 출력축에 회전자가 연결되어 상기 출력축의 회전시 전력을 생산한다.The
상기 발전기(50)의 발전 전력과 상용 전력(50')은, 상기 발전기(50)의 발전 전력과 상용 전력(50') 중 어느 하나가 상기 공기조화기로 출력되도록 전력을 절환하는 전력절환장치(51)를 통해 상기 공기조화기에 출력될 수 있다. Power generation device and commercial power (50 ') of the
상기 전력절환장치(51)는 상기 발전기(50)의 발전 전력 출력을 단속하는 발전 전력 개폐기(GCB)(51a)와, 상용 전력(50') 출력을 단속하는 상용 전력 개폐기(MCB)(51b)로 구성된다. The
상기 구동원(52)은 연료 전지 또는, 가스, 석유 등 연료를 이용하여 운전되는 엔진, 터빈 등 다양한 장치로 구현될 수 있으며, 이하 엔진으로 한정하여 설명함과 아울러 도면 부호 '52'는 엔진(52)을 지시한다.The
상기 엔진(52)에는 내부에 구비된 연소실로 연료가 공급되는 연료공급통로(53)와, 상기 연소실로부터 배기가스가 배기되는 배기통로(54)가 구비된다.The
또한, 상기 엔진(52)에는 상기 엔진(52) 과열시 고장나기 쉽고 수명이 단축되며 엔진 출력이 저하되고, 상기 엔진(52) 과냉시 엔진 효율이 저하되는 등 상기 엔진(52)의 신뢰성이 저하되는 바, 상기 엔진(52)이 적정 온도 범위 내에서 운전되게 하는 엔진 냉각장치(55)가 구비된다.In addition, the
상기 엔진 냉각장치(55)는 냉각수가 상기 엔진(52)과 상기 폐열 회수장치(60) 중 후술할 냉각수 열교환기(61) 사이에서 순환되도록 안내하는 냉각수 순환 유로(56)와, 상기 냉각수 순환 유로(56) 상에 설치되어 냉각수를 펌핑하는 냉각수 펌프(57)로 이루어진다.The
상기 폐열 회수장치(60)는 상기 냉각수 순환 유로(56)에 연결되어 상기 엔진(52) 냉각 후 고온이 된 냉각수의 열을 빼앗는 상기 냉각수 열교환기(61)와, 상 기 엔진(52)의 배기통로(54)에 연결되어 상기 엔진(52)에서 배기된 배기가스의 열을 회수하는 제 1,2배기가스 열교환기(62)(63)로 구성될 수 있다. The waste
특히, 상기 폐열 회수장치(60)는 상기 공기조화기의 운전모드에 따라 엔진(52)의 배기가스 폐열을 선택적으로 회수토록 구비될 수 있다.In particular, the waste
즉, 상기 배기가스 열교환기(62)는 상기 엔진(52)의 배기가스 폐열을 회수토록 상기 배기통로(54) 상에 구비되고, 상기 배기통로(54) 상에는 상기 배기가스 열교환기(62) 입구 측에 상기 배기통로(54)를 개폐하는 난방용 댐퍼(100)가 구비된다. That is, the exhaust
아울러, 상기 배기통로(54)에는 상기 엔진(52)의 배기가스 폐열이 상기 제2배기가스 열교환기(63)를 바이패스하여 외부로 바로 방출되게 하는 폐열방출통로(102)가 연결된다. In addition, a waste
상기 폐열방출통로(102)에는 상기 폐열방출통로(102)를 개폐하는 냉방용 댐퍼(104)가 구비된다. The waste
상기와 같이 구비된 냉/난방용 댐퍼(100)(104)는 각각 상기 전력절환장치(51)를 통해 출력되는 전력과 상기 공기조화기의 운전 모드에 따라 개방 모드 또는 폐쇄 모드로 동작된다.Cooling /
상기 폐열 회수장치(60)에 회수된 폐열은 열 수요처인 폐열 공급 열교환기(80)를 통해 상기 일부 전력 소비기기에 공급되거나, 폐열 방열장치(85)를 통해 대기 중에 방열될 수 있다. The waste heat recovered by the waste
상기 폐열 공급 열교환기(80)는 상기 냉각수 열교환기(61)와 제 1,2배기가 스 열교환기(62)(63) 중 적어도 어느 하나에 회수된 열을 흡수토록, 상기 냉각수 열교환기(61) 및 제 1,2배기가스 열교환기(62)(63)와 폐열 회수를 위한 열매체(일 예로서, 부동액 이용)를 안내하는 폐열회수통로(64)를 통해 연결된다. The waste heat supply heat exchanger (80) absorbs the heat recovered in at least one of the cooling water heat exchanger (61) and the first and second exhaust gas heat exchangers (62, 63), and the cooling water heat exchanger (61). And the first and second exhaust
즉, 상기 폐열회수통로(64)는 상기 폐열회수통로(64) 내 열매체가 상기 냉각수 열교환기(61), 제2배기가스 열교환기(63), 제1배기가스 열교환기(62) 그리고, 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 차례로 순환토록 구비될 수 있다. That is, the waste heat recovery passage (64) is a heat medium in the waste heat recovery passage (64), wherein the cooling water heat exchanger (61), the second exhaust gas heat exchanger (63), the first exhaust gas heat exchanger (62), and the Waste heat
상기한 폐열회수통로(64)에는 상기 폐열회수통로(64) 내 열매체가 순환될 수 있도록 펌핑 작용을 행하는 열매체 순환펌프(65)가 설치된다. The waste
상기 열매체 순환펌프(65)는 상기 전력 전환 장치(51)를 통해 상기 발전기(50)의 발전 전력 또는 상용 전력을 공급받아 구동되거나, 별도로 연결된 상용 전력을 공급받아 구동될 수 있다.The heat
또한, 상기 폐열회수통로(64)는 상기 열매체 순환펌프(65)의 입구 측에, 상기 폐열회수통로(64) 내 기체를 방출하기 위한 팽창탱크(66)가 연결된다.In addition, the waste heat recovery passage (64) is connected to an expansion tank (66) for discharging gas in the waste heat recovery passage (64) to an inlet side of the heat medium circulation pump (65).
상기 폐열 방열장치(85)는 상기 냉각수 열교환기(61), 제 1,2배기가스 열교환기(62)(63)에서 회수된 폐열이 대기중으로 방열되게 하는 방열 열교환기(86)와, 상기 폐열회수통로(64)와 연결되어 상기 폐열회수통로(64) 내 열매체를 상기 방열 열교환기(68)로 안내하는 폐열 방열유로(87)로 이루어진다. The waste
또한, 상기 폐열 방열장치(85)는 방열성 극대화를 위해 상기 방열 열교환기(86)로 외부 공기를 강제 송풍시키는 폐열 방열 송풍기(88)가 포함된다. In addition, the waste
상기 폐열 방열유로(87)와 폐열회수통로(64)가 상호 연결되는 2개의 합지점 중 점 중 어느 한 합지점에는 상기 열매체의 흐름을 절환하기 위한 삼방변(94)이 설치된다.The three-
상기 공기조화기는 하나의 실외기(Oa)와 하나의 실내기(Ia)로 구성되는 것도 가능하고, 하나의 실외기(Oa)와 복수개의 실내기(Ia)로 구성되는 것도 가능하며, 복수개의 실외기(Oa)와 복수개의 실내기(Ia)로 구성되는 것도 가능하다. 이하 본 실시 예에 따른 공기조화기는 복수개의 실외기(Oa)와 복수개의 실내기(Ia)로 구성된 것으로 한정하여 설명한다.The air conditioner may be composed of one outdoor unit (Oa) and one indoor unit (Ia), may be composed of one outdoor unit (Oa) and a plurality of indoor units (Ia), a plurality of outdoor units (Oa) It is also possible to be composed of a plurality of indoor unit (Ia). Hereinafter, the air conditioner according to the present embodiment will be described as being limited to a plurality of outdoor units Oa and a plurality of indoor units Ia.
상기 각각의 실외기(Oa)에는 상기 공기조화기의 냉매가 순환되게 하는 구동부인 압축기(70)와 사방밸브(73), 실외 열교환기(75), 실외 팽창밸브(77)가 구비된다. Each outdoor unit (Oa) is provided with a
상기 압축기(70)는 각각의 실외기(Oa)에 하나 또는 둘 이상의 복수개로 구성될 수 있다. 이하, 각각의 실외기(Oa)에 두 개의 압축기(70)가 구성된 것으로 한정하여 설명한다.The
상기 각각의 실외기(Oa)에 설치된 2개의 압축기(70)는 공기조화기의 열매체인 냉매가 흡입되는 흡입 측에 설치된 공용 어큐뮬레이터(78)를 통해 연결된다. The two
상기 각각의 실내기(Ia)에는 상기 실내 열교환기(74)와 실내 팽창밸브(76)가 구비된다.Each indoor unit Ia is provided with the
상기와 같이 구성된 공기조화기와 상기 폐열 공급 열교환기(80)는 상기 공기조화기의 냉/난방작용을 위한 냉매가 순환될 수 있도록 냉매 순환유로(79)를 통해 연결된다. The air conditioner and the waste heat
상기 냉매 순환유로(79)에는 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 입구 측에, 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)로 유입되거나 차단될 수 있도록 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)가 구비된다. A first opening / closing
또한, 상기 냉매 순환유로(79)에는 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 출구 측에, 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)로 역류되는 것을 차단토록 제1체크밸브(91)가 구비된다. In addition, the
또한, 상기 냉매 순환유로(79)에는 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 바이패스할 수 있도록, 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 입구 측과 출구 측을 연결하는 폐열 공급 열교환기 바이패스 유로(95)가 구비된다. In addition, a waste heat supply heat exchanger bypass connecting the inlet side and the outlet side of the waste heat
상기 폐열 공급 열교환기 바이패스 유로(95)에는 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 출구 측에서 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 입구 측으로만 유동되도록 제2체크밸브(92)가 구비된다.The waste heat supply heat
또한, 상기 냉매 순환유로(79)에는 상기 실외 열교환기(75)의 일측에, 냉매가 상기 실외 열교환기(75)로 유입되거나 차단될 수 있도록 제2개폐밸브(82)가 구비된다.In addition, the
또한, 상기 냉매 순환유로(79)에는 상기 실외 열교환기(75)의 타측에, 냉매가 실내기(Ia)에서 상기 실외 열교환기(75)로 역류되는 것을 차단토록 제3체크밸브(93)가 구비된다. In addition, the
아울러, 상기 냉매 순환유로(79)에는 냉매가 상기 실외 열교환기(75)를 바이패스하도록, 상기 실외 열교환기(75)의 일측과 타측을 연결하는 실외 열교환기 바이패스 유로(90)가 구비된다. In addition, the
상기 실외 열교환기 바이패스 유로(90)의 입구 측에는, 상기 실외 팽창밸브(77)가 구비된다.At the inlet side of the outdoor heat exchanger
상기 실외 열교환기 바이패스 유로(90)의 출구 측에는, 상기 실외 열교환기 바이패스 유로(90)를 개폐할 수 있는 제3개폐밸브(83)가 구비된다. At the outlet side of the outdoor heat exchanger
상기 실외 열교환기 바이패스 유로(90)는 상기 실외 열교환기(75)의 타측과, 실외 열교환기 연결 유로(96)를 통해 연결될 수 있다.The outdoor heat exchanger
상기 실외 열교환기 연결 유로(96)에는 상기 실외 열교환기 연결 유로(96)를 개폐하는 제4개폐밸브(84)가 구비된다.The outdoor heat exchanger
상기와 같이 구성된 공기 조화기의 운전 모드는, 상기 실내기(Ia)가 차가운 공기를 공급하는 냉방 운전모드와, 상기 실내기(Ia)가 따뜻한 공기를 공급하는 난방 운전모드가 있다.The operation mode of the air conditioner configured as described above includes a cooling operation mode in which the indoor unit Ia supplies cold air, and a heating operation mode in which the indoor unit Ia supplies warm air.
또한, 상기 공기 조화기의 난방 운전 모드는, 상기 실외기(Oa)가 설치된 실외 온도에 따라, 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통해 상기 엔진(52)의 폐열을 이용하지 않는 실외 고온 난방 운전 모드와, 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통해 상기 엔진(52)의 폐열을 이용하는 실외 저온 난방 운전 모드로 나뉠 수 있다.The heating operation mode of the air conditioner is an outdoor high temperature heating operation mode in which the waste heat of the
상기 실외 저온 난방 운전 모드는 상기 엔진(52)의 운전시 상기 엔진(52)의 폐열 회수가 가능하므로, 상기 공기조화기가 상기 발전기(50)의 발전 전력을 공급받는 경우에만 구현 가능하다. The outdoor low temperature heating operation mode is possible to recover the waste heat of the
상기와 같이 구성된 열병합 발전 시스템은 상기 발전기(50)를 발전시키는 열병합 발전부와 상기 전력 소비기기인 공기조화기로 나눌 수 있다.The cogeneration system configured as described above may be divided into a cogeneration unit for generating the
상기 열병합 발전부는 상기 발전기(50)와 엔진(52), 엔진 냉각장치(55), 그리고 폐열 회수장치(60) 등이 구비된 발전실 또는 메인 유닛(110)과, 상기 폐열 공급 열교환기(80)와 폐열 방열장치(85) 등이 설치된 서브 유닛(120)으로 구분될 수 있다.The cogeneration unit includes a power generation chamber or
상기 메인 유닛(110)에는 메인 유닛 제어부(112)와, 상기 메인 유닛(110)의 환기를 위한 환기 송풍기(112)가 구비된다. The
상기 서브 유닛(120)에는 상기 메인 유닛 제어부(112)와 연결된 서브 유닛 제어부(114)가 구비된다. The
한편, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은, 열병합 발전 시스템 운전 도중 상기 폐열 회수 장치(60)의 열매체 보충 또는 열병합 발전 시스템 점검 등의 목적을 위해, 상기 복수개의 실내기(Ia) 중 적어도 하나가 운전 요청을 하더라도 상기 공기조화기의 압축기(70) 감속 후 상기 열병합 발전 시스템이 정지 또는 일시 정지되게 하는 소프트 스톱 모드를 위한 소프트 스톱(Soft Stop) 장치가 더 포함된다. 즉, 상기 소프트 스톱 모드는 상기 열병합 발전 시스템이 소프트 스톱 중인 동안, 상기 실내기(Ia)의 운전 요청이 제한 또는 대기되게 한다.Meanwhile, in the cogeneration system according to the present invention, at least one of the plurality of indoor units (Ia) is requested to operate for the purpose of supplementing the heat medium of the waste
상기한 소프트 스톱 장치는 상기 열병합 발전 시스템의 운전자의 조작에 따라 상기 소프트 스톱 모드 요청 신호를 발생 또는 소프트 스톱 모트 해제 신호를 발생시키는 소프트 스톱 스위치(130)가 포함된다.The soft stop device includes a
또한, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은, 특히 도 7 내지 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 폐열 회수 장치(60)의 열매체 보충시 상기 폐열 회수 장치(60)의 열매체가, 상기 폐열 회수 장치(60)와 폐열 공급 열교환기(80), 그리고 폐열 방열 장치(85)를 소정 시간 순환되면서 탈기되게 하는 열매체 보충 모드를 위한 열매체 보충 모드 장치가 더 포함된다.In the cogeneration system according to the present invention, particularly, as shown in FIGS. 7 to 11, when the heat medium of the waste
상기 열매체 보충 모드 장치는, 상기 열매체 보충 모드 요청 신호를 발생시키는 열매체 보충 모드 스위치(142)를 포함한다.The heat medium supplement mode device includes a heat medium
상기 열매체 보충 모드 스위치(142)는 상기 열병합 발전 시스템의 운전자에 의해 조작될 수 있도록 상기 메인 유닛(110) 또는 서브 유닛(120)에 설치될 수 있다.The heat medium
상기 열매체 보충 모드 스위치(142)의 신호는 상기 열매체 보충 모드 요청 신호 발생시 상기 열병합 발전 시스템이 열매체 보충 모드로 제어될 수 있도록, 상기 메인 유닛 제어부(112) 또는 서브 유닛 제어부(114) 등 열병합 발전 시스템 제어부(144)에 전달됨이 바람직하다.The signal of the heat medium
또한, 상기 열매체 보충 모드 장치는 상기 복수개의 실내기(Ia) 사용자에 각각, 상기 열병합 발전 시스템이 열매체 보충 모드로 운전 중임을 알릴 수 있도록 열매체 보충 모드 디스플레이(146)가 포함될 수 있다.In addition, the heat medium supplement mode device may include a heat medium
상기와 같이 구현되는 열매체 보충 모드는, 상기 열병합 발전 시스템의 운전 중에 실시되면 안전 사고가 발생되는 바, 상기 열병합 발전 시스템이 소프트 스 톱된 상태에서 실시됨이 바람직하다.The heat medium replenishment mode implemented as described above, when the cogeneration system is operated during the operation of the cogeneration system, a safety accident occurs, and the cogeneration system is preferably performed in a soft stop state.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법을, 설명하면, 다음과 같다.Referring to the control method of the cogeneration system according to the present invention configured as described above, as follows.
상기 엔진(52) 및 공기조화기가 정지된 상태에서, 상기 공기조화기의 운전 요청신호가 입력되면, 상기 공기 조화기의 운전 모드 및 상기 발전기(50)의 발전 전력 출력 여부에 따라, 상기 제1~제3체크밸브(91~93)와, 삼방변(94), 제1~제4개폐밸브(81~84), 그리고 상기 냉/난방용 댐퍼(100)(104)가 세팅된다.When the driving request signal of the air conditioner is input while the
상기 공기 조화기의 운전 모드에 따른 세팅단계가 끝나면, 상기 발전기(50)의 발전 전력 출력 여부에 따라 상기 발전기(50)의 발전 전력과 상용 전력(50') 중 어느 하나가 상기 공기조화기에 출력된다.When the setting step according to the operation mode of the air conditioner is finished, any one of the generated power and the commercial power 50 'of the
이 때, 상기 전력 절환장치(51)는 상기 공기조화기의 운전 모드 및 상기 공기조화기의 부하에 따라 제어되거나, 상기 공기조화기의 초기 운전을 위하여 기 설정된 상기 발전기(50)의 발전 전력 또는 상용 전력(50')이 출력되게 할 수 있다.In this case, the
상기 공기조화기에 상기 발전기(50)의 발전 전력(50')이 출력되는 경우에는, 상기 엔진(52)이 운전됨과 아울러, 상기 발전기(50)의 발전 전력에 의해 상기 냉각수 펌프(57)와, 열매체 순환펌프(65)와, 폐열 방열 송풍기(88), 그리고 환기 송풍기(112)가 구동됨이 바람직하다.When the generated power 50 'of the
반면, 상기 공기조화기에 상용 전력(50')이 출력되는 경우에는, 상기 발전기(50) 및 엔진(52)과, 냉각수 펌프(57)와, 열매체 순환펌프(65)와, 폐열 방열 송 풍기(88)와, 그리고 환기 송풍기(112)가 정지 상태로 유지됨이 바람직하다.On the other hand, when the commercial power 50 'is output to the air conditioner, the
상기와 같은 과정을 통해 상기 발전기(50)의 발전 전력과 상용 전력(50') 중 어느 하나가 상기 공기조화기에 출력되면, 상기 공기조화기가 상기 전력 절환장치(51)를 통해 출력된 전력을 공급받아 운전되어, 냉/난방 기능 등을 수행한다.When any one of the generated power and the commercial power (50 ') of the
이 때, 열병합 발전 시스템의 운전 도중, 상기 복수개의 실내기(Ia) 중 적어도 하나가 계속 운전 요청을 하고 있더라도, 열병합 발전 시스템이 후술할 폐열 회수 장치의 열매체 보충 모드 또는 열병합 발전 시스템 점검 등을 위하여 소프트 스톱될 수 있다.At this time, even if at least one of the plurality of indoor units Ia continues to request operation during the operation of the cogeneration system, the cogeneration system is soft for checking the heat medium replenishment mode or the cogeneration system of the waste heat recovery apparatus described later. Can be stopped.
한편, 열병합 발전 시스템의 운전 도중, 상기 복수개의 실내기(Ia)가 모두 운전 요청을 하지 않으면, 즉 상기 복수개의 실내기(Ia)가 모두 정지되면, 공기조화기의 운전 정지 요청 신호가 입력되어 상기 공기조화기의 실외기(Oa)가 정지되고, 상기 열병합 발전 시스템이 정지된다.On the other hand, if the plurality of indoor units Ia do not all request driving during the operation of the cogeneration system, that is, when all of the plurality of indoor units Ia are stopped, an operation stop request signal of the air conditioner is input to the air. The outdoor unit Oa of the conditioner is stopped, and the cogeneration system is stopped.
상기와 같이 구성되고, 작용되는 열병합 발전 시스템의 동작을 상기 공기조화기의 운전 모드와 상기 공기조화기에 출력되는 전력에 따라 자세히 살펴보면, 다음과 같다.The operation of the cogeneration system configured and operated as described above will be described in detail according to the operation mode of the air conditioner and the power output to the air conditioner.
먼저, 상기 공기조화기의 운전 모드가 냉방 운전 모드이고, 발전 전력 출력시 도 2를 참조하여 설명하면, 다음과 같다. First, the operation mode of the air conditioner is a cooling operation mode, and when the generation power output is described with reference to FIG.
상기 엔진(52)의 구동력에 의해 상기 발전기(50)가 발전하게 되면, 상기 엔진(52)은 상기 엔진 냉각장치(55)에 의해 적정 온도로 운전된다. 즉, 상기 냉각수 순환유로(56) 상의 냉각수가 상기 냉각수 펌프(57)에 의해 펌핑됨에 따라, 상기 엔진(52)의 열이 냉각수에 흡수되고, 상기 엔진(52)의 열을 흡수한 냉각수가 상기 냉각수 열교환기(61)에서 열을 방출한 후 다시 상기 엔진(52)으로 순환된다.When the
상기 냉각수 열교환기(61)에 회수된 냉각수 폐열은, 상기 폐열회수통로(64) 상의 열매체가 상기 열매체 순환 펌프(65)에 펌핑됨에 따라, 상기 냉각수 열교환기(61), 제2배기가스 열교환기(62), 제1배기가스 열교환기(63)를 차례로 거친 후, 상기 삼방변(94)을 통해 상기 폐열 방열장치(85)에 전달된다.The coolant waste heat recovered by the
상기 폐열 방열장치(85)에 전달된 냉각수 폐열은 상기 폐열 방열장치(85)에 의해 전부 외부로 방열된다.The coolant waste heat transferred to the
상기 엔진(52)의 배기가스 폐열은, 일부가 상기 폐열방출통로(102)를 통해 외부로 바로 방출되고, 나머지가 상기 제2배기가스 열교환기(63)를 통해 회수되어, 상기 냉각수 폐열과 함께 상기 폐열 방열장치(85)에서 방열된다.Part of the exhaust gas waste heat of the
그리고, 상기 공기 조화기에서는, 상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 사방밸브(73)를 실외 열교환기(75)로 전달되어 응축되고, 상기 실외 열교환기(75)에서 응축된 냉매가 실내 팽창밸브(76)를 거쳐 실내 열교환기(74)에 전달되어 증발되며, 상기 실내 열교환기(74)에서 증발된 냉매가 상기 사방밸브(73)를 통해 다시 상기 압축기(70)로 순환된다. In the air conditioner, the refrigerant compressed by the
그러면, 상기 공기조화기의 냉매가 상기 실내 열교환기(74)에서 실내 공기 열을 흡수하여 증발됨으로써, 실내가 냉방될 수 있다. Then, the refrigerant in the air conditioner absorbs the indoor air heat from the
다음, 상기 공기조화기의 운전 모드가 실외 고온 난방 운전 모드이고, 발전 전력 출력시 도 3을 참조하여 설명하면, 다음과 같다. Next, the operation mode of the air conditioner is the outdoor high temperature heating operation mode, and when described with reference to FIG.
상기 엔진(52)은 상기 엔진 냉각장치(55)에 의해 적정 온도로 운전되고, 상기 엔진(52)의 구동력에 의해 상기 발전기(50)가 발전 전력을 생산한다. The
그리고, 상기 엔진(52)의 냉각수 폐열과 배기가스 폐열 일부가, 상기 폐열 회수장치(60)에 회수된 후, 상기 폐열 방열장치(85)를 통해 방열되고, 상기 엔진(52)의 배기가스 폐열 일부가 상기 폐열방출통로(102)를 통해 바로 방출된다.After the waste water waste heat and part of the waste gas waste heat of the
상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 사방 밸브(73)를 통해 실내 열교환기(74)로 전달되어 응축되고, 상기 실내 열교환기(74)에서 응축된 냉매가 상기 실내 팽창밸브(76)와 실외 팽창밸브(77)를 차례로 거쳐 실외 열교환기(75)로 전달되어 증발되며, 상기 실외 열교환기(75)에서 증발된 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)와 사방 밸브(73)를 차례로 통과한 후 다시 상기 압축기(70)로 순환된다. The refrigerant compressed by the
이 때, 상기 폐열 회수 장치(60)에 회수된 폐열이 상기 폐열 공급 열교환기(80)에 전달되지 않기 때문에, 상기 실외 열교환기(75)에서 증발된 냉매는 상기 냉매 순환 유로(79)의 설계 특성 상 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과는 하되, 상기 폐열 공급 열교환기(80)에서 증발되지는 않는다.At this time, since the waste heat recovered by the waste
이와 같은 난방 운전 모드에서는, 상기 공기조화기의 냉매가 상기 실내 열교환기(74)에서 열을 방출하여 응축되기 때문에, 실내가 난방될 수 있다.In such a heating operation mode, since the refrigerant of the air conditioner is condensed by dissipating heat from the
다음, 상기 공기조화기가 실외 저온 난방 운전 모드이고, 발전 전력 출력시 도 4를 참조하여, 설명하면 다음과 같다. 이 때, 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)는 상기 냉매 순환 유로(79) 내 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과하도록 온 상태로 세팅된다.Next, the air conditioner is the outdoor low-temperature heating operation mode, and when described with reference to Figure 4 when generating power output. At this time, the first opening / closing
상기 엔진(52)은 상기 엔진 냉각장치(55)에 의해 적정 온도로 운전되고, 상기 엔진(52)의 구동력에 의해 상기 발전기(50)가 발전 전력을 생산한다. The
그리고, 상기 엔진(52)의 냉각수 폐열과 상기 엔진(52)의 배기가스 폐열이 상기 폐열회수장치(60)를 통해 차례로 회수된다. 상기 폐열회수장치(60)에 회수된 폐열은 적어도 일부가 상기 폐열 공급 열교환기(80)로 전달되고, 상기 폐열 공급 열교환기(80)로 전달되고 남은 잉여 폐열이 상기 폐열 방열장치(85)를 통해 방열된다.The waste water waste heat of the
상기 공기 조화기에서는, 상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 상기 사방 밸브(73)를 거쳐 상기 실내 열교환기(74)로 전달되어 응축되고, 상기 실내 열교환기(74)에서 응축된 냉매가 상기 실내 팽창밸브(76)와 실외 팽창밸브(77)를 차례로 거쳐 폐열 공급 열교환기(80)로 전달되어 증발되며, 상기 폐열 공급 열교환기(80)에서 증발된 냉매가 상기 사방 밸브(73)를 통해 다시 상기 압축기(70)로 순환된다. In the air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor (70) passes through the four-way valve (73) to the indoor heat exchanger (74) to condense, and the refrigerant condensed in the indoor heat exchanger (74) is Passed through the
그러면, 상기 공기조화기의 냉매가상기 실내 열교환기(74)에서 열을 방출하여 응축되기 때문에, 실내가 난방될 수 있다.Then, since the refrigerant of the air conditioner is condensed by dissipating heat from the
상기와 같이 실외 저온 난방 운전 모드시에는 상기 실외 열교환기(75)가 아닌 상기 폐열공급 열교환기(80)가 증발기 역할을 수행하기 때문에, 실외 온도변화에 관계없이 항상 일정한 난방 능력을 제공할 수 있고, 상기 압축기(70)가 무리없 이 작동될 수 있다.In the outdoor low temperature heating operation mode as described above, since the waste heat
또한, 상기 엔진(52)의 폐열을 이용하기 때문에 상기 압축기(70)의 운전 용량 감소시 소비 전력을 최소화할 수 있다.In addition, since the waste heat of the
다음, 상기 공기조화기가 냉방 운전 모드이고, 상용 전력 출력시 도 5를 참조하여 설명하면, 다음과 같다. Next, when the air conditioner is in the cooling operation mode and is described with reference to FIG. 5 at the time of commercial power output, it is as follows.
이 때, 상기 발전기(50)와, 엔진(52)과 냉각수 펌프(57), 열매체 순환 펌프(65), 그리고 폐열 방열 송풍기(88)는 정지 상태로 유지된다.At this time, the
상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)는 상기 냉매 순환 유로(79) 내 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과하지 않도록 오프 상태로 세팅된다.The first opening / closing
상기 공기조화기는 상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 사방밸브(73)와, 실외 열교환기(75), 실내 팽창밸브(76), 실내 열교환기(74)와 사방밸브(73)를 차례로 통과한 후 상기 압축기(70)로 순환되면서, 상기 실내기(Ia)가 차가운 공기를 공급하게 된다.In the air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor (70) passes through a four-way valve (73), an outdoor heat exchanger (75), an indoor expansion valve (76), an indoor heat exchanger (74), and a four-way valve (73). After being circulated to the
다음, 상기 공기조화기가 난방 운전 모드이고, 상용 전력 출력시 도 6을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.Next, the air conditioner is a heating operation mode, and will be described with reference to FIG. 6 when outputting commercial power.
이 때, 상기 발전기(50)와, 엔진(52)과 냉각수 펌프(57), 열매체 순환 펌프(65), 그리고 폐열 방열 송풍기(88)는 정지 상태로 유지된다.At this time, the
이 때, 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)는 상기 냉매 순환 유로 (79) 내 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과하도록 온 상태로 세팅된다.At this time, the first opening / closing
상기 공기조화기는, 상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 사방 밸브(73)와 실내 열교환기(74), 실내 팽창밸브(76), 실외 팽창밸브(77), 실외 열교환기(75), 폐열 공급 열교환기(80), 그리고 사방 밸브(73)를 차례로 통과한 후 상기 압축기(70)로 순환되면서, 상기 실내기(Ia)가 따뜻한 공기를 공급하게 된다.The air conditioner, the refrigerant compressed by the
여기서, 상기 폐열 회수 장치(60)에 회수된 폐열이 상기 폐열 공급 열교환기(80)에 전달되지 않기 때문에 냉매는 상기 냉매 순환 유로(79)의 설계 특성 상 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과는 하되, 상기 폐열 공급 열교환기(80)에서 증발되지는 않는다. Here, since the waste heat recovered by the waste
이하, 상기 폐열 회수 장치의 열매체 보충 모드에 따른 열병합 발전 시스템의 동작을 살펴보면, 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the cogeneration system according to the heat medium replenishment mode of the waste heat recovery apparatus will be described.
도 8은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예에 따른 열매체 보충 모드시 개략도이고, 도 9은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예에 따른 열매체 보충 모드 순서도이다.8 is a schematic view of the heat medium supplement mode according to the first embodiment of the cogeneration system according to the present invention, Figure 9 is a flow chart of the heat medium supplement mode according to the first embodiment of the cogeneration system according to the present invention.
도 8 및 도 9에 도시된 열병합 발전 시스템의 제1실시 예에 따른 열매체 보충 모드는, 먼저 상기 열병합 발전 시스템이 소프트 스톱 또는 상기 열병합 발전 시스템 중 적어도 상기 엔진(52)이 정지된 상태에서, 상기 폐열 회수 장치(60)의 열매체가 상기 열매체 순환 유로(64)에 보충될 수 있다.In the heat medium supplement mode according to the first embodiment of the cogeneration system illustrated in FIGS. 8 and 9, the cogeneration system is a state in which at least the
이 때, 상기 열병합 발전 시스템이 소프트 스톱 상태가 아닌 경우, 상기 냉 각수 순환 펌프(57)와, 열매체 순환 펌프(65)와, 그리고 폐열 방열 송풍기(88)는 정지 상태로 유지됨이 바람직하다. At this time, when the cogeneration system is not in the soft stop state, the
그리고 상기 공기조화기는 적어도 난방 운전 모드인 경우 상기 압축기(70)가 정지됨이 바람직하다. 참고로, 상기 공기조화기는 냉방 운전 모드시 상기 공기조화기의 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과하지 않으므로 상기 전력 절환 장치(51)를 통한 상용 전력(50')을 공급받아 운전될 수도 있고, 상기 압축기(70)가 정지될 수도 있다. 이하, 상기 열매체 보충 모드시 상기 공기조화기는 운전 모드에 상관없이 무조건 정지 상태로 유지되는 것으로 한정하여 설명한다.And the air conditioner is preferably at least the
상기와 같이 열매체 보충 단계가 완료된 후, 상기 열매체 보충 모드 스위치(142)가 수초(예를 들어, 5초) 이상 길게 눌려지면, 열매체 보충 모드 요청 신호가 입력되고, 상기 열매체 순환 펌프(65)에 상용 전력이 출력된다.After the heat medium replenishment step is completed as described above, when the heat medium
이 때, 상기 발전기(50)와 엔진(52)은 정지 상태로 유지되므로 다음과 같이 열매체 보충 모드 세팅단계가 실시됨이 바람직하다.At this time, since the
즉, 상기 난방용 댐퍼(100)는 폐쇄 모드로 세팅됨과 아울러 상기 냉방용 댐퍼(104)는 개방 모드로 세팅된다. That is, the
상기 삼방변(94)은 상기 폐열 회수 장치(60)의 열매체가 상기 폐열 공급 열교환기(80)와 폐열 방열 장치(85)를 모두 통과토록, 소정 개도(예를 들어, 50)로 제어된다.The three-
상기 냉각수 순환 펌프(57)와, 폐열 방열 송풍기(88)와 환기 송풍기(114)는 정지 상태로 유지됨이 바람직하다.The cooling
상기와 같이 열매체 보충 모드 세팅단계가 끝나면, 상기 열매체 순환펌프(65)가 기 설정된 열매체 탈기 시간(예를 들어, 30분)동안 구동된다.When the heat medium refilling mode setting step is completed as described above, the heat
그러면, 상기 폐열 회수 장치(60)의 열매체가 상기 폐열 회수 장치(60)와, 폐열 공급 열교환기(80)와, 폐열 방열 장치(85)를 순환하면서, 상기 열매체 순환 유로(64) 내 공기가 상기 팽창 탱크(66)를 통해 빠지게 된다.Then, while the heat medium of the waste
상기 열매체 순환 펌프(65)의 기 설정된 열매체 탈기 시간은, 상기 열매체 순환 유로(64) 내 공기가 충분히 빠질 수 있는 시간으로서, 상기 열매체 순환 유로(64) 길이 등에 따라 가변된다.The predetermined heat medium degassing time of the heat
상기 열매체 탈기 단계가 끝나면, 상기 열매체 순환 펌프(65)가 정지된 후, 열매체 보충 모드가 종료된다.When the heat medium degassing step is completed, after the heat
상기와 같이 열매체 보충 모드가 종료되고 나면, 상기 복수개의 실내기(Ia) 중 적어도 어느 하나의 운전 요청에 따라 열병합 발전 시스템이 운전된다.After the heat medium replenishment mode is finished as described above, the cogeneration system is operated in response to an operation request of at least one of the plurality of indoor units Ia.
도 10는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예에 따른 열매체 보충 모드시 개략도이고, 도 11은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예에 따른 열매체 보충 모드 순서도이다.10 is a schematic diagram of a heat medium supplement mode according to a second embodiment of a cogeneration system according to the present invention, and FIG. 11 is a flow chart of a heat medium supplement mode according to a second embodiment of a cogeneration system according to the present invention.
도 10 및 도 11에 도시된 열병합 발전 시스템의 제1실시 예에 따른 열매체 보충 모드는, 상기 열병합 발전 시스템이 소프트 스톱 또는 상기 열병합 발전 시스템 중 적어도 상기 엔진(52)이 정지된 상태에서, 상기 폐열 회수 장치(60)의 열매체가 상기 열매체 순환 유로(64)에 보충될 수 있다.In the heat medium supplement mode according to the first embodiment of the cogeneration system illustrated in FIGS. 10 and 11, in the cogeneration system, at least the
이 때, 상기 열병합 발전 시스템이 소프트 스톱 상태가 아닌 경우, 상기 냉각수 순환 펌프(57)와, 열매체 순환 펌프(65)와, 그리고 폐열 방열 송풍기(88)와, 공기조화기의 압축기(70)는 정지 상태로 유지됨이 바람직하다. At this time, when the cogeneration system is not in the soft stop state, the cooling
상기와 같이 열매체 보충 단계가 완료된 후, 상기 열매체 보충 모드 스위치(142)가 수초(예를 들어, 5초) 이상 길게 눌려지면, 열매체 보충 모드 요청 신호가 입력되고, 상기 열매체 순환 펌프(65)에 상기 발전기(50)의 발전 전력이 출력된다.After the heat medium replenishment step is completed as described above, when the heat medium
이 때, 상기 발전기(50)와 엔진(52)이 다음과 같이 열매체 보충 모드 세팅단계가 실시됨이 바람직하다.At this time, it is preferable that the
즉, 상기 난방용 댐퍼(100)는 폐쇄 모드로 세팅됨과 아울러 상기 냉방용 댐퍼(104)는 개방 모드로 세팅된다. That is, the
상기 삼방변(94)은 상기 폐열 회수 장치(60)의 열매체가 상기 폐열 공급 열교환기(80)와 폐열 방열 장치(85)를 모두 통과토록, 소정 개도(예를 들어, 50)로 제어된다.The three-
상기 냉각수 순환 펌프(57)와, 폐열 방열 송풍기(88)와 환기 송풍기(114)는 구동된다.The cooling
상기와 같이 열매체 보충 모드 세팅단계가 끝나면, 상기 열매체 순환펌프(65)가 기 설정된 열매체 탈기 시간(예를 들어, 30분)동안 구동된다.When the heat medium refilling mode setting step is completed as described above, the heat
그러면, 상기 폐열 회수 장치(60)의 열매체가 상기 폐열 회수 장치(60)와, 폐열 공급 열교환기(80)와, 폐열 방열 장치(85)를 순환하면서, 상기 열매체 순환 유로(64) 내 공기가 상기 팽창 탱크(66)를 통해 빠지게 된다.Then, while the heat medium of the waste
상기 열매체 탈기 단계가 끝나면, 상기 열매체 순환 펌프(65)가 정지된 후, 열매체 보충 모드가 종료된다.When the heat medium degassing step is completed, after the heat
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은, 폐열 회수 장치의 열매체 보충시 상기 폐열 회수 장치의 열매체가 탈기될 수 있도록, 상기 폐열 회수 장치의 열매체를 소정 시간 순환되게 하는 열매체 보충 모드 기능이 포함됨으로써, 상기 폐열 회수 장치 내 공기를 용이하게 제거할 수 있는 이점이 있다.The cogeneration system and the control method according to the present invention configured as described above, the heat medium to circulate the heat medium of the waste heat recovery apparatus for a predetermined time so that the heat medium of the waste heat recovery apparatus can be degassed when the heat medium of the waste heat recovery apparatus is replenished By including the replenishment mode function, there is an advantage that can easily remove the air in the waste heat recovery apparatus.
또한, 본 발명은 상기 열매체 보충 모드 기능이 열병합 발전 시스템 운전자에 의해 스위치 방식으로 조작됨으로써, 상기 열매체 보충 모드 기능의 선택이 용이한 이점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that the heat medium supplement mode function is operated in a switch mode by the cogeneration system operator, so that the heat medium supplement mode function can be easily selected.
또한, 본 발명은 구동원의 구동력에 의해 발전기를 발전하여 상기 발전기의 발전 전력을 공기조화기에 공급함과 아울러, 상기 공기조화기의 난방 운전 모드시 상기 구동원의 폐열을 회수하여 상기 공기조화기에 공급하여 상기 공기조화기의 난방 성능이 일정하게 유지되게 함으로써, 그 효율이 극대화될 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention generates a generator by the driving force of the drive source to supply the generated power of the generator to the air conditioner, and in addition to the waste heat of the drive source in the heating operation mode of the air conditioner to supply to the air conditioner By keeping the heating performance of the air conditioner constant, there is an advantage that the efficiency can be maximized.
또한, 본 발명은 공기조화기의 운전 모드와 부하 조건에 따라, 발전 전력과 상용 전력 중 열병합 발전 시스템의 운전 효율에 유리한 전력이 상기 공기조화기에 출력되기 때문에 시스템 운전 효율이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 시스템의 운전비용이 절감될 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, according to the operation mode and load conditions of the air conditioner, the system operating efficiency can be improved because the power for the operating efficiency of the cogeneration system among the generated power and commercial power is output to the air conditioner. As a result, the operating cost of the system can be reduced.
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10-2002-43715 |
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