JP2007101036A

JP2007101036A - Cold system

Info

Publication number: JP2007101036A
Application number: JP2005289992A
Authority: JP
Inventors: Motoharu Sato; 元春佐藤; Yoshihiro Saito; 好弘斉藤
Original assignee: Sanden Corp
Current assignee: Sanden Corp
Priority date: 2005-10-03
Filing date: 2005-10-03
Publication date: 2007-04-19

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a cold system capable of surely heating hot water flowing through a hot water circuit without requiring any auxiliary heating means such as an electric heater. <P>SOLUTION: As an exhaust heat exchanger 13 capable of conducting heat exchange between refrigerant of a high temperature side flowing through a refrigerant circuit 30 and a cooling water flowing through a cooling water circuit 10 is provided in the refrigerant circuit 30 in parallel with a high temperature side heat exchanger 32, exhaust heat radiated from the refrigerant circuit 30 can be absorbed by the cooling water flowing through the cooling water circuit 10 and thus it is possible to save energy without requiring any auxiliary heat source such as an electric heater for heating the hot water flowing through the hot water circuit 20 even in the case that exhaust heat from a generator 2 is insufficient. <P>COPYRIGHT: (C)2007,JPO&INPIT

Description

本発明は、燃料を燃焼させることによって発電し、発電する際に放出される排熱を熱源として利用するとともに、発電された電力によって冷却装置を運転する冷熱システムに関するものである。 The present invention relates to a cooling system that generates power by burning fuel, uses exhaust heat released when generating power as a heat source, and operates a cooling device with the generated power.

従来、エンジンまたはタービン等によって発電する発電機と、発電の際に放出される排熱を回収する冷却水回路と、回収した排熱によって加熱された温水を流通させる温水回路とを備え、発電の際に放出される排熱を給湯などの加熱用の熱源として利用するようにしたコージェネレーションシステムが知られている（例えば、特許文献１参照）。
特開２００４−９２４６８号公報 2. Description of the Related Art Conventionally, a generator that generates power by an engine or a turbine, a cooling water circuit that recovers exhaust heat released during power generation, and a hot water circuit that distributes hot water heated by the recovered exhaust heat are provided. A cogeneration system is known in which exhaust heat released at the time is used as a heat source for heating such as hot water supply (see, for example, Patent Document 1).
JP 2004-92468 A

しかしながら、従来のコージェネレーションシステムでは、温水回路を流通する水をエンジンまたはタービンの排熱によって加熱するようにしているため、温水回路側の負荷が大きく熱量が不足する場合には、温水回路を流通する水を加熱する電気ヒータ等の補助の加熱手段が必要となり、省エネルギー化を図ることができないという問題点があった。 However, in the conventional cogeneration system, the water flowing through the hot water circuit is heated by the exhaust heat of the engine or turbine, so when the load on the hot water circuit is large and the amount of heat is insufficient, the hot water circuit is distributed. Auxiliary heating means such as an electric heater for heating the water to be used is required, and there is a problem that energy saving cannot be achieved.

本発明は前記問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、電気ヒータ等の補助の加熱手段を必要とすることなく温水回路を流通する温水を確実に加熱することのできる冷熱システムを提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and the object of the present invention is to reliably heat the hot water flowing through the hot water circuit without requiring an auxiliary heating means such as an electric heater. To provide a cooling system.

本発明は前記目的を達成するために、燃料を燃焼させることによって発電する発電機と、発電の際に放出される排熱を回収する冷却水回路と、回収した排熱によって加熱された温水を流通させる温水回路と、圧縮機、高温側熱交換器、膨張手段及び低温側熱交換器からなる冷媒回路と、高温側熱交換器と並列に冷媒回路に設けられ、冷媒回路を流通する高温側の冷媒と、冷却水回路を流通する冷却水とを熱交換可能な排熱熱交換器とを備えている。 In order to achieve the above object, the present invention provides a generator that generates electricity by burning fuel, a cooling water circuit that recovers exhaust heat released during power generation, and hot water heated by the recovered exhaust heat. A hot water circuit to be circulated, a refrigerant circuit comprising a compressor, a high temperature side heat exchanger, expansion means and a low temperature side heat exchanger, and a high temperature side provided in the refrigerant circuit in parallel with the high temperature side heat exchanger and circulating through the refrigerant circuit And an exhaust heat exchanger capable of exchanging heat between the refrigerant and the cooling water flowing through the cooling water circuit.

これにより、冷媒回路を流通する高温側の冷媒と冷却水回路を流通する冷却水とが熱交換されることから、冷媒回路から放出される排熱が冷却水回路を流通する冷却水に吸熱される。 As a result, heat exchange between the high-temperature refrigerant flowing through the refrigerant circuit and the cooling water flowing through the cooling water circuit is performed, so that the exhaust heat released from the refrigerant circuit is absorbed by the cooling water flowing through the cooling water circuit. The

本発明によれば、冷媒回路から放出される排熱を、冷却水回路を流通する冷却水に吸熱させることができるので、発電機からの排熱が不足する場合においても温水回路を流通する温水を加熱する電気ヒータ等の補助の熱源を必要とすることなく、省エネルギー化を図ることが可能となる。 According to the present invention, the exhaust heat released from the refrigerant circuit can be absorbed by the coolant flowing through the coolant circuit, so that the warm water flowing through the warm water circuit even when the exhaust heat from the generator is insufficient. Energy saving can be achieved without requiring an auxiliary heat source such as an electric heater for heating the heater.

図１乃至図５は本発明の一実施形態を示すもので、図１は冷熱システムの概略構成図、図２は冷媒回路の流路を高温側熱交換器側に設定した場合を示す冷熱システムの動作説明図、図３は冷媒回路の流路を排熱熱交換器側に設定した場合を示す冷熱システムの動作説明図、図４は冷媒回路の切換制御に関するフローチャート、図５は補助低温側熱交換器用送風機の運転制御に関するフローチャートである。 1 to 5 show an embodiment of the present invention, FIG. 1 is a schematic configuration diagram of a cooling system, and FIG. 2 is a cooling system showing a case where a flow path of a refrigerant circuit is set on a high temperature side heat exchanger side. FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the cooling system showing a case where the flow path of the refrigerant circuit is set on the exhaust heat exchanger side, FIG. 4 is a flowchart relating to switching control of the refrigerant circuit, and FIG. 5 is an auxiliary low temperature side It is a flowchart regarding the operation control of the air blower for heat exchangers.

この冷熱システムは、複数の自動販売機１に収納された商品の冷却及び加熱を行うものであり、エンジン駆動の発電機２から放出される排熱を回収するための冷却水回路１０と、貯湯タンク３を介して冷却水回路１０に接続され、排熱を回収することにより加熱された温水を自動販売機１側に流通させるための温水回路２０と、発電機２または電力会社から供給される電力によって運転可能なモータ駆動の圧縮機３を有する冷媒回路３０と、冷媒回路３０によって冷却されたブラインを自動販売機１側に流通させるためのブライン回路４０と、冷却水回路１０、温水回路２０、冷媒回路３０及びブライン回路４０の運転を制御するための制御部５０とを備えている。 This cooling / heating system cools and heats products stored in a plurality of vending machines 1, a cooling water circuit 10 for recovering exhaust heat released from an engine-driven generator 2, and hot water storage Connected to the cooling water circuit 10 via the tank 3 and supplied from the generator 2 or the electric power company with the hot water circuit 20 for circulating the hot water heated by collecting the exhaust heat to the vending machine 1 side. A refrigerant circuit 30 having a motor-driven compressor 3 that can be operated by electric power, a brine circuit 40 for distributing the brine cooled by the refrigerant circuit 30 to the vending machine 1, the cooling water circuit 10, and the hot water circuit 20 And a control unit 50 for controlling the operation of the refrigerant circuit 30 and the brine circuit 40.

冷却水回路１０は、発電機２、貯湯タンク３、第１のポンプ１１、放熱器１２及び排熱熱交換器１３を配管によって接続することにより構成されている。即ち、第１のポンプ１１の吐出側には、放熱器１２の流入側が接続され、放熱器１２の流出側には、発電機２の流入側が接続されている。また、発電機２の流出側には、排熱熱交換器１３の冷却水流入側が接続され、排熱熱交換器１３の冷却水流出側には、貯湯タンク３の冷却水流入側が接続されている。更に、貯湯タンク３の冷却水流出側には、第１のポンプ１１の吸入側が接続されている。冷却水回路１０には、貯湯タンク３内の水が流通するようになっている。また、放熱器１２には、放熱器１２を流通する貯湯タンク３内の水と熱交換する空気を流通させるための放熱器用送風機１２ａが設けられている。 The cooling water circuit 10 is configured by connecting the generator 2, the hot water storage tank 3, the first pump 11, the radiator 12, and the exhaust heat exchanger 13 by piping. That is, the inflow side of the radiator 12 is connected to the discharge side of the first pump 11, and the inflow side of the generator 2 is connected to the outflow side of the radiator 12. In addition, the cooling water inflow side of the exhaust heat exchanger 13 is connected to the outflow side of the generator 2, and the cooling water inflow side of the hot water storage tank 3 is connected to the cooling water outflow side of the exhaust heat heat exchanger 13. Yes. Further, the suction side of the first pump 11 is connected to the cooling water outflow side of the hot water storage tank 3. The water in the hot water storage tank 3 flows through the cooling water circuit 10. Further, the radiator 12 is provided with a radiator fan 12 a for circulating air that exchanges heat with water in the hot water storage tank 3 that circulates the radiator 12.

温水回路２０は、貯湯タンク３、第２のポンプ２１、複数の加熱用熱交換器２２、複数の加熱用二方弁２３及び加熱用バイパス二方弁２４を配管によって接続することにより構成されている。即ち、第２のポンプ２１の吐出側には、各加熱用熱交換器２２の流入側が並列に接続され、各加熱用熱交換器２２の流入側には、加熱用二方弁２３が設けられている。また、各加熱用熱交換器２２流出側には、貯湯タンク３の温水流入側が接続され、貯湯タンク３の温水流出側には、第２のポンプ２１の吸入側が接続されている。更に、第２のポンプ２１の吐出側は、各加熱用熱交換器２２をバイパスするように、加熱用バイパス二方弁２４を介して貯湯タンク３の温水流入側に接続され、第２のポンプ２１を流通する温水の流量を均一にするようになっている。温水回路２０には、貯湯タンク３内に貯えられた冷却水回路１０によって加熱された温水が流通するようになっている。また、各加熱用熱交換器２２には、加熱用熱交換器２２を流通する温水と熱交換する空気を流通させるための加熱用送風機２２ａが設けられている。 The hot water circuit 20 is configured by connecting a hot water storage tank 3, a second pump 21, a plurality of heating heat exchangers 22, a plurality of heating two-way valves 23, and a heating bypass two-way valve 24 by piping. Yes. That is, the inflow side of each heating heat exchanger 22 is connected in parallel to the discharge side of the second pump 21, and the heating two-way valve 23 is provided on the inflow side of each heating heat exchanger 22. ing. The hot water inflow side of the hot water storage tank 3 is connected to the outflow side of each heating heat exchanger 22, and the suction side of the second pump 21 is connected to the hot water outflow side of the hot water storage tank 3. Further, the discharge side of the second pump 21 is connected to the hot water inflow side of the hot water storage tank 3 via the heating bypass two-way valve 24 so as to bypass each heating heat exchanger 22. The flow rate of the hot water flowing through 21 is made uniform. The hot water heated by the cooling water circuit 10 stored in the hot water storage tank 3 flows through the hot water circuit 20. Each heating heat exchanger 22 is provided with a heating fan 22 a for circulating hot water flowing through the heating heat exchanger 22 and air for heat exchange.

冷媒回路３０は、排熱熱交換器１３、圧縮機３１、高温側熱交換器３２、膨張弁３３、低温側熱交換器３４、三方弁３５及び補助熱交換器としての補助低温側熱交換器３６を配管によって接続することにより構成されている。即ち、圧縮機３１の吐出側には、排熱熱交換器１３の冷媒流入側及び高温側熱交換器３２の流入側が三方弁３５を介して並列に接続され、排熱熱交換器１３の冷媒流出側及び高温側熱交換器３２の流出側には、膨張弁３３を介して補助低温側熱交換器３６の流入側が並列に接続されている。また、補助低温側熱交換器３６の流出側には、低温側熱交換器３４の流入側が接続され、低温側熱交換器３４の流出側には、圧縮機３１の吸入側が接続されている。冷媒回路３０には、冷媒として二酸化炭素が流通するようになっている。また、高温側熱交換器３２には、高温側熱交換器３２を流通する冷媒と熱交換する空気を流通させるための高温側熱交換器用送風機３２ａが設けられている。更に、補助低温側熱交換器３６には、補助低温側熱交換器３６を流通する冷媒と熱交換する空気を流通させるための補助熱交換器用送風機としての補助低温側熱交換器用送風機３６ａが設けられている。 The refrigerant circuit 30 includes an exhaust heat exchanger 13, a compressor 31, a high temperature side heat exchanger 32, an expansion valve 33, a low temperature side heat exchanger 34, a three-way valve 35, and an auxiliary low temperature side heat exchanger as an auxiliary heat exchanger. 36 is connected by piping. That is, on the discharge side of the compressor 31, the refrigerant inflow side of the exhaust heat exchanger 13 and the inflow side of the high temperature side heat exchanger 32 are connected in parallel via the three-way valve 35, and the refrigerant of the exhaust heat exchanger 13 is connected. The inflow side of the auxiliary low temperature side heat exchanger 36 is connected in parallel to the outflow side of the outflow side and the high temperature side heat exchanger 32 via the expansion valve 33. The inflow side of the low temperature side heat exchanger 34 is connected to the outflow side of the auxiliary low temperature side heat exchanger 36, and the suction side of the compressor 31 is connected to the outflow side of the low temperature side heat exchanger 34. In the refrigerant circuit 30, carbon dioxide is circulated as a refrigerant. Further, the high temperature side heat exchanger 32 is provided with a high temperature side heat exchanger blower 32 a for circulating air that exchanges heat with the refrigerant that flows through the high temperature side heat exchanger 32. Further, the auxiliary low temperature side heat exchanger 36 is provided with an auxiliary low temperature side heat exchanger blower 36a as an auxiliary heat exchanger blower for circulating air that exchanges heat with the refrigerant flowing through the auxiliary low temperature side heat exchanger 36. It has been.

ブライン回路４０は、低温側熱交換器３４、第３のポンプ４１、複数の冷却用熱交換器４２、複数の冷却用二方弁４３及び冷却用バイパス二方弁４４を配管によって接続することにより構成されている。即ち、第３のポンプ４１の吐出側には、各冷却用熱交換器４２の流入側が並列に接続され、各冷却用熱交換器４２の流入側には、冷却用二方弁４３が設けられている。また、各冷却用熱交換器４２の流出側には、低温側熱交換器３４のブライン流入側が接続され、低温側熱交換器３４のブライン流出側には、第３のポンプ４１の吸入側が接続されている。更に、第３のポンプ４１の吐出側は、各冷却用熱交換器４２をバイパスするように、冷却用バイパス二方弁４４を介して低温側熱交換器３４のブライン流入側に接続され、第３のポンプ４１を流通するブラインの流量を均一にするようになっている。ブライン回路４０には、塩化カルシウムやエチレングリコールの水溶液からなるブラインが流通するようになっている。また、ブライン回路４０には、冷却する対象となる冷却温度に応じて冷水を流通させるようにしてもよい。また、各冷却用熱交換器４２には、冷却用熱交換器４２を流通するブラインと熱交換する空気を流通させるための冷却用送風機４２ａが設けられている。 The brine circuit 40 is formed by connecting a low temperature side heat exchanger 34, a third pump 41, a plurality of cooling heat exchangers 42, a plurality of cooling two-way valves 43, and a cooling bypass two-way valve 44 by piping. It is configured. That is, the inflow side of each cooling heat exchanger 42 is connected in parallel to the discharge side of the third pump 41, and the cooling two-way valve 43 is provided on the inflow side of each cooling heat exchanger 42. ing. Further, the brine inflow side of the low temperature side heat exchanger 34 is connected to the outflow side of each cooling heat exchanger 42, and the suction side of the third pump 41 is connected to the brine outflow side of the low temperature side heat exchanger 34. Has been. Further, the discharge side of the third pump 41 is connected to the brine inflow side of the low temperature side heat exchanger 34 via the cooling bypass two-way valve 44 so as to bypass each cooling heat exchanger 42. The flow rate of the brine flowing through the three pumps 41 is made uniform. In the brine circuit 40, a brine made of an aqueous solution of calcium chloride or ethylene glycol circulates. Further, cold water may be circulated through the brine circuit 40 in accordance with the cooling temperature to be cooled. Each cooling heat exchanger 42 is provided with a cooling fan 42a for circulating air that exchanges heat with brine that flows through the cooling heat exchanger 42.

自動販売機１は、内部に設けられた商品収納庫内に加熱用熱交換器２２及び冷却用熱交換器４２が配置されている。各加熱用熱交換器２２及び各冷却用熱交換器４２は、それぞれの流入側に設けられた加熱用二方弁２３及び冷却用二方弁４３の開度に応じて温水及びブラインの流通量が調整されるようになっており、各商品収納庫が所定の温度に加熱または冷却されるようになっている。 In the vending machine 1, a heat exchanger 22 for heating and a heat exchanger 42 for cooling are arranged in a product storage provided inside. Each heating heat exchanger 22 and each cooling heat exchanger 42 has a circulation amount of hot water and brine according to the opening degree of the heating two-way valve 23 and the cooling two-way valve 43 provided on the respective inflow sides. Is adjusted so that each commodity storage is heated or cooled to a predetermined temperature.

発電機２は、ガスを燃料としてエンジンを駆動させ、エンジンの駆動によって発電するようになっている。また、発電した電力は、電力切換器４を介して圧縮機３１に供給されるようになっている。更に、発電の際に発生した排熱は、冷却水回路１０を流通する水によって回収されるようになっている。発電機２は、設定された時間帯（例えば夜間など）に停止するスケジュール運転を行うようになっている。また、発電機２の運転を停止している間、冷媒回路３０の圧縮機３１は、電力切換器４を介して電力会社から供給された電力によって駆動するようになっている。 The generator 2 drives the engine using gas as fuel, and generates power by driving the engine. Further, the generated power is supplied to the compressor 31 via the power switch 4. Further, the exhaust heat generated during power generation is recovered by the water flowing through the cooling water circuit 10. The generator 2 is configured to perform a scheduled operation that stops in a set time zone (for example, at night). Further, while the operation of the generator 2 is stopped, the compressor 31 of the refrigerant circuit 30 is driven by the electric power supplied from the electric power company via the electric power switch 4.

貯湯タンク３は、内部の水が下部から流出して冷却水回路を１０流通し、発電機２及び排熱熱交換器１３において加熱された水が温水として上部から流入するようになっている。また、貯湯タンク３は、内部の温水が上部から流出して温水回路２０を流通し、加熱用熱交換器１３において冷却された温水が下部から流入するようになっている。 In the hot water storage tank 3, the water inside flows out from the lower part and flows through the cooling water circuit 10, and the water heated in the generator 2 and the exhaust heat exchanger 13 flows from the upper part as hot water. In the hot water storage tank 3, the hot water inside flows out from the upper part and flows through the hot water circuit 20, and the hot water cooled in the heating heat exchanger 13 flows in from the lower part.

排熱熱交換器１３は、冷却水回路１０を流通する水と冷媒回路３０を流通する高温側の冷媒とを熱交換するように設けられ、冷却水回路１０を流通する水は吸熱し、冷媒回路３０を流通する冷媒は放熱するようになっている。 The exhaust heat exchanger 13 is provided so as to exchange heat between the water flowing through the cooling water circuit 10 and the high-temperature side refrigerant flowing through the refrigerant circuit 30, and the water flowing through the cooling water circuit 10 absorbs heat, thereby The refrigerant flowing through the circuit 30 dissipates heat.

制御部５０は、マイクロコンピュータによって構成され、そのメモリには、電力の切換に関するプログラム、冷媒回路３０の流路の切換動作に関するプログラム及び補助低温側熱交換器用送風機３６ａの運転に関するプログラムが記憶されている。また、制御部５０には、三方弁３５、補助低温側熱交換器用送風機３６ａ及び貯湯タンク３内の温水の温度を検出する温度検出器５１が接続されている。 The control unit 50 is configured by a microcomputer, and the memory stores a program related to power switching, a program related to switching operation of the flow path of the refrigerant circuit 30, and a program related to operation of the auxiliary low-temperature side heat exchanger blower 36a. Yes. The controller 50 is connected to a three-way valve 35, an auxiliary low-temperature heat exchanger blower 36 a, and a temperature detector 51 that detects the temperature of hot water in the hot water storage tank 3.

以上のように構成された冷熱システムにおいて、加熱運転を発電機２の排熱のみを利用して行う場合には、三方弁３５によって冷媒回路３０の流路を高温側熱交換器３２側に設定する。このとき、補助低温側熱交換器用送風機３６ａは停止した状態とする。これにより、図２に示すように、冷却水回路１０の第１のポンプ１１から吐出された水は、放熱器１２を流通することにより放熱して冷却された後、発電機２の排熱を吸熱して加熱される。発電機２において加熱された水は、排熱熱交換器１３において熱交換することなく貯湯タンク３内に貯えられる。貯湯タンク３内に貯えられた温水は、第２のポンプ２１によって温水回路２０を流通し、各加熱用熱交換器２２において放熱して自動販売機１の商品収納庫内を加熱する。また、冷媒回路３０の圧縮機３１から吐出された冷媒は、高温側熱交換器３２を流通することにより放熱して冷却され、膨張弁３３を介して低温側熱交換器３４に流入してブライン回路４０を流通するブラインを冷却する。低温側熱交換器３４において冷却されたブラインは、第３のポンプ４１によってブライン回路４０を流通し、各冷却用熱交換器２２において吸熱して自動販売機１の商品収納庫内を冷却する。 In the cooling system configured as described above, when the heating operation is performed using only the exhaust heat of the generator 2, the flow path of the refrigerant circuit 30 is set to the high temperature side heat exchanger 32 side by the three-way valve 35. To do. At this time, the auxiliary low temperature side heat exchanger blower 36a is stopped. As a result, as shown in FIG. 2, the water discharged from the first pump 11 of the cooling water circuit 10 is radiated and cooled by circulating through the radiator 12, and then the exhaust heat of the generator 2 is removed. Heat is absorbed. The water heated in the generator 2 is stored in the hot water storage tank 3 without exchanging heat in the exhaust heat exchanger 13. The hot water stored in the hot water storage tank 3 circulates in the hot water circuit 20 by the second pump 21, dissipates heat in each heating heat exchanger 22, and heats the product storage of the vending machine 1. In addition, the refrigerant discharged from the compressor 31 of the refrigerant circuit 30 is radiated and cooled by flowing through the high temperature side heat exchanger 32, flows into the low temperature side heat exchanger 34 through the expansion valve 33, and is brined. The brine flowing through the circuit 40 is cooled. The brine cooled in the low temperature side heat exchanger 34 circulates in the brine circuit 40 by the third pump 41 and absorbs heat in each cooling heat exchanger 22 to cool the inside of the commodity storage of the vending machine 1.

また、加熱運転を発電機２の排熱及び冷媒回路３０の排熱を利用して行う場合には、三方弁３５によって冷媒回路３０の流路を排熱熱交換器１３側に設定する。このとき、補助低温側熱交換器用送風機３６ａは停止した状態とする。これにより、図３に示すように、冷却水回路１０の第１のポンプ１１から吐出された水は、放熱器１２を流通することにより放熱して冷却された後、発電機２の排熱を吸熱して加熱される。発電機２において加熱された水は、排熱熱交換器１３において高温の冷媒と熱交換することによって更に加熱され、貯湯タンク３内に貯えられる。このとき、冷媒回路３０の冷媒は、排熱熱交換器１３において放熱し、膨張弁３３を介して低温側熱交換器３４に流入して吸熱してブライン回路４０を流通するブラインを冷却する。低温側熱交換器３４において冷却されたブラインは、第３のポンプ４１によってブライン回路４０を流通し、各冷却用熱交換器２２において吸熱して自動販売機１の商品収納庫内を冷却する。 When the heating operation is performed using the exhaust heat of the generator 2 and the exhaust heat of the refrigerant circuit 30, the flow path of the refrigerant circuit 30 is set on the exhaust heat exchanger 13 side by the three-way valve 35. At this time, the auxiliary low temperature side heat exchanger blower 36a is stopped. Thus, as shown in FIG. 3, the water discharged from the first pump 11 of the cooling water circuit 10 is radiated and cooled by circulating through the radiator 12, and then the exhaust heat of the generator 2 is removed. Heat is absorbed. The water heated in the generator 2 is further heated by exchanging heat with a high-temperature refrigerant in the exhaust heat exchanger 13 and stored in the hot water storage tank 3. At this time, the refrigerant in the refrigerant circuit 30 dissipates heat in the exhaust heat exchanger 13, flows into the low temperature side heat exchanger 34 through the expansion valve 33, absorbs heat, and cools the brine flowing through the brine circuit 40. The brine cooled in the low temperature side heat exchanger 34 circulates in the brine circuit 40 by the third pump 41 and absorbs heat in each cooling heat exchanger 22 to cool the inside of the commodity storage of the vending machine 1.

ここで、冷媒回路３０の流路の切換に関する制御部５０の動作を図４のフローチャートを用いて説明する。まず、冷媒回路３０の流路を高温側熱交換器３２側に設定し（ステップＳ１）、温度検出器５１の検出温度Ｔが第１の所定温度Ｔ１以下になると（ステップＳ２）、冷媒回路３０の流路を排熱熱交換器１３側に切換える（ステップＳ３）。次に、温度検出器５１の検出温度Ｔが第２の所定温度Ｔ２（Ｔ１≦Ｔ２）より高くなると（ステップＳ４）、再び冷媒回路３０の流路を高温側熱交換器３２側に切換える（ステップＳ１）。 Here, operation | movement of the control part 50 regarding switching of the flow path of the refrigerant circuit 30 is demonstrated using the flowchart of FIG. First, the flow path of the refrigerant circuit 30 is set to the high temperature side heat exchanger 32 side (step S1), and when the detected temperature T of the temperature detector 51 becomes equal to or lower than the first predetermined temperature T1 (step S2), the refrigerant circuit 30 is set. Is switched to the exhaust heat exchanger 13 side (step S3). Next, when the detected temperature T of the temperature detector 51 becomes higher than the second predetermined temperature T2 (T1 ≦ T2) (step S4), the flow path of the refrigerant circuit 30 is switched to the high temperature side heat exchanger 32 side again (step S4). S1).

また、冷媒回路３０の圧縮機３１を、発電機２の運転を停止して電力会社から供給された電力によって駆動する場合には、三方弁３５によって冷媒回路３０の流路を排熱交換器１３側に設定する。これにより、冷却水回路１０を流通する水は、排熱熱交換器１３においてのみ加熱され、貯湯タンク３内に貯えられる。このとき、冷媒回路３０の冷媒は、低温側熱交換器３４において吸熱して排熱熱交換器１３において放熱するが、補助低温側熱交換器用送風機３６ａを運転して補助低温側熱交換器において吸熱させることにより、排熱熱交換器１３における放熱量を増加させることが可能となる。 Further, when the compressor 31 of the refrigerant circuit 30 is driven by the electric power supplied from the electric power company after the operation of the generator 2 is stopped, the flow path of the refrigerant circuit 30 is passed through the exhaust heat exchanger 13 by the three-way valve 35. Set to the side. Thereby, the water flowing through the cooling water circuit 10 is heated only in the exhaust heat exchanger 13 and stored in the hot water storage tank 3. At this time, the refrigerant in the refrigerant circuit 30 absorbs heat in the low temperature side heat exchanger 34 and dissipates heat in the exhaust heat exchanger 13, but operates the auxiliary low temperature side heat exchanger blower 36a in the auxiliary low temperature side heat exchanger. It is possible to increase the heat radiation amount in the exhaust heat exchanger 13 by absorbing heat.

ここで、補助低温側熱交換器用送風機３６ａの運転に関する制御部５０の動作を図５のフローチャートを用いて説明する。まず、温度検出器５１の検出温度Ｔが第３の所定温度Ｔ３以下になると（ステップＳ１１）、補助低温側熱交換器用送風機３６ａの運転する（ステップＳ１２）。次に、温度検出器５１の検出温度Ｔが第４の所定温度Ｔ４（Ｔ３≦Ｔ４）より高くなると（ステップＳ１３）、補助低温側熱交換器用送風機３６ａの運転を停止する（ステップＳ１４）。 Here, operation | movement of the control part 50 regarding the driving | operation of the air blower 36a for auxiliary | assistant low temperature side heat exchangers is demonstrated using the flowchart of FIG. First, when the detected temperature T of the temperature detector 51 becomes equal to or lower than the third predetermined temperature T3 (step S11), the auxiliary low temperature side heat exchanger blower 36a is operated (step S12). Next, when the detected temperature T of the temperature detector 51 becomes higher than the fourth predetermined temperature T4 (T3 ≦ T4) (step S13), the operation of the auxiliary low temperature side heat exchanger blower 36a is stopped (step S14).

このように、本実施形態の冷熱システムによれば、高温側熱交換器３２と並列に冷媒回路３０に設けられ、冷媒回路３０を流通する高温側の冷媒と、冷却水回路１０を流通する冷却水とを熱交換可能な排熱熱交換器１３を備えたので、冷媒回路３０から放出される排熱を、冷却水回路１０を流通する冷却水に吸熱させることができ、発電機２からの排熱が不足する場合においても温水回路２０を流通する温水を加熱する電気ヒータ等の補助の熱源を必要とすることなく、省エネルギー化を図ることが可能となる。 As described above, according to the cooling system of the present embodiment, the cooling circuit 30 is provided in the refrigerant circuit 30 in parallel with the high temperature side heat exchanger 32 and flows through the cooling water circuit 10 through the high temperature side refrigerant flowing through the refrigerant circuit 30. Since the exhaust heat exchanger 13 capable of exchanging heat with water is provided, the exhaust heat released from the refrigerant circuit 30 can be absorbed by the cooling water flowing through the cooling water circuit 10, Even when the exhaust heat is insufficient, energy saving can be achieved without requiring an auxiliary heat source such as an electric heater for heating the hot water flowing through the hot water circuit 20.

また、温水回路２０を流通する温水の温度を検出する温度検出器５１の検出温度Ｔに基づいて、冷媒回路３０の冷媒流路を高温側熱交換器３２または排熱熱交換器１３に切換えるようにしたので、冷却水回路１０及び温水回路２０を流通する水の温度を最適な温度に保持することができ、冷却水回路１０を流通する冷却水が高温になることによって発電機２の放出する排熱を回収できないといった不具合を生じることはない。 Further, the refrigerant flow path of the refrigerant circuit 30 is switched to the high temperature side heat exchanger 32 or the exhaust heat exchanger 13 based on the detected temperature T of the temperature detector 51 that detects the temperature of the hot water flowing through the hot water circuit 20. Therefore, the temperature of the water flowing through the cooling water circuit 10 and the hot water circuit 20 can be maintained at an optimum temperature, and the generator 2 discharges when the cooling water flowing through the cooling water circuit 10 reaches a high temperature. There is no problem that exhaust heat cannot be recovered.

また、冷媒回路３０を流通する冷媒に吸熱させるための補助低温側熱交換器３６を備えたので、補助低温側熱交換器３６において吸熱した熱を排熱熱交換器１３において放熱させることができ、低温側熱交換器３４の吸熱量が不足する場合においても温水回路２０を流通する温水を加熱する電気ヒータ等の補助の熱源を必要とすることなく、省エネルギー化を図ることが可能となる。 In addition, since the auxiliary low temperature side heat exchanger 36 for absorbing heat to the refrigerant flowing through the refrigerant circuit 30 is provided, the heat absorbed in the auxiliary low temperature side heat exchanger 36 can be dissipated in the exhaust heat exchanger 13. Even when the heat absorption amount of the low temperature side heat exchanger 34 is insufficient, it is possible to save energy without requiring an auxiliary heat source such as an electric heater for heating the hot water flowing through the hot water circuit 20.

また、補助低温側熱交換器３６を流通する冷媒と熱交換する空気を流通可能な補助低温側熱交換器用送風機３６ａと、温水回路２０を流通する温水の温度を検出する温度検出器５１と、温度検出器５１の検出温度Ｔに基づいて補助低温側熱交換器用送風機３６ａの運転を制御するようにしたので、冷却水回路１０及び温水回路２０を流通する水の温度を最適な温度に保持することができ、冷却水回路１０を流通する冷却水が高温になることによって排熱熱交換器１３を流通する冷媒を放熱させることができないといった不具合を生じることはない。 Also, an auxiliary low temperature side heat exchanger blower 36a capable of circulating air that exchanges heat with the refrigerant flowing through the auxiliary low temperature side heat exchanger 36, a temperature detector 51 that detects the temperature of hot water flowing through the hot water circuit 20, Since the operation of the auxiliary low temperature side heat exchanger blower 36a is controlled based on the detected temperature T of the temperature detector 51, the temperature of the water flowing through the cooling water circuit 10 and the hot water circuit 20 is maintained at an optimum temperature. The cooling water flowing through the cooling water circuit 10 becomes a high temperature, and there is no problem that the refrigerant flowing through the exhaust heat exchanger 13 cannot be radiated.

尚、前記実施形態では、冷却水回路１０及び温水回路２０をそれぞれ貯湯タンク３に接続し、貯湯タンク３内の水を冷却水回路１０及び温水回路２０に流通させるようにしたものを示したが、図６に示すように、冷却水回路１０と、貯湯タンク３が接続された温水回路２０をそれぞれ別の系統として設け、冷却水回路１０を流通する冷却水とポンプ２６によって流通する貯湯タンク３内の温水とを熱交換器２７によって熱交換するようにしてもよい。 In the above embodiment, the cooling water circuit 10 and the hot water circuit 20 are respectively connected to the hot water storage tank 3, and the water in the hot water storage tank 3 is circulated through the cooling water circuit 10 and the hot water circuit 20. 6, the cooling water circuit 10 and the hot water circuit 20 to which the hot water storage tank 3 is connected are provided as separate systems, and the hot water storage tank 3 that is circulated by the cooling water and the pump 26 that circulates the cooling water circuit 10. You may make it heat-exchange with the warm water in the inside with the heat exchanger 27. FIG.

冷熱システムの概略構成図Schematic configuration diagram of cooling system 冷媒回路の流路を高温側熱交換器側に設定した場合を示す冷熱システムの動作説明図Operation explanatory diagram of the cooling system showing the case where the flow path of the refrigerant circuit is set to the high temperature side heat exchanger side 冷媒回路の流路を排熱熱交換器側に設定した場合を示す冷熱システムの動作説明図Operation explanatory diagram of the cooling system showing the case where the flow path of the refrigerant circuit is set to the exhaust heat exchanger side 冷媒回路の切換制御に関するフローチャートFlowchart for refrigerant circuit switching control 補助低温側熱交換器用送風機の運転制御に関するフローチャートFlow chart regarding operation control of blower for auxiliary low temperature side heat exchanger その他の例を示す冷熱システムの概略構成図Schematic configuration diagram of a cooling system showing other examples

Explanation of symbols

２…発電機、１０…冷却水回路、１３…排熱熱交換器、２０…温水回路、３０…冷媒回路、３１…圧縮機、３２…高温側熱交換器、３３…膨張弁、３４…低温側熱交換器、３５…三方弁、３６…補助低温側熱交換器、３６ａ…補助低温側熱交換器用送風機、５０…制御部、５１…温度検出器。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 2 ... Generator, 10 ... Cooling water circuit, 13 ... Waste heat exchanger, 20 ... Hot water circuit, 30 ... Refrigerant circuit, 31 ... Compressor, 32 ... High temperature side heat exchanger, 33 ... Expansion valve, 34 ... Low temperature Side heat exchanger, 35 ... three-way valve, 36 ... auxiliary low temperature side heat exchanger, 36a ... auxiliary low temperature side heat exchanger blower, 50 ... control unit, 51 ... temperature detector.

Claims

A generator that generates electricity by burning fuel;
A cooling water circuit that recovers exhaust heat released during power generation;
A hot water circuit for circulating hot water heated by the recovered exhaust heat;
A refrigerant circuit comprising a compressor, a high temperature side heat exchanger, expansion means and a low temperature side heat exchanger;
It is provided in the refrigerant circuit in parallel with the high temperature side heat exchanger, and is provided with a waste heat heat exchanger capable of exchanging heat between the high temperature side refrigerant flowing through the refrigerant circuit and the cooling water flowing through the cooling water circuit. Features a cooling and heating system.

A flow path switching means for switching the refrigerant flow path of the refrigerant circuit to the high temperature side heat exchanger side or the exhaust heat exchanger side;
A temperature detector for detecting the temperature of the hot water flowing through the hot water circuit;
The cooling / heating system according to claim 1, further comprising: a channel switching control unit that controls the channel switching unit based on a temperature detected by the temperature detector.

The refrigeration system according to claim 1 or 2, further comprising an auxiliary heat exchanger for causing the refrigerant flowing through the refrigerant circuit to absorb heat.

A blower capable of circulating air to exchange heat with a refrigerant flowing through the auxiliary heat exchanger;
A temperature detector for detecting the temperature of the hot water flowing through the hot water circuit;
The cooling / heating system according to claim 3, further comprising a fan operation control unit that controls the operation of the fan based on the temperature detected by the temperature detector.