JP2010133661A - Air conditioning-power generating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、空調・発電装置に関するものであり、さらに詳しくは、エンジンで空調用圧縮機及び発電装置を駆動して空調と発電とを同時に行う空調・発電装置に関するものである。 The present invention relates to an air conditioning / power generation device, and more particularly to an air conditioning / power generation device that drives an air conditioning compressor and a power generation device with an engine to simultaneously perform air conditioning and power generation.
従来、エンジン駆動式空気調和装置には、空調用冷媒回路に設けられた空調用圧縮機をガスエンジンで駆動して空調運転を行うと共に、ガスエンジンで発電装置を駆動して発電電力を商用系統に供給するものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この種の空調・発電装置は、空調負荷に基づいてガスエンジンを制御して運転能力を可変制御する制御装置を備え、この制御装置が、被調和室の室温が目標温度に達すると、ガスエンジンの運転を停止させている。
また、ガスエンジンと、このガスエンジンで駆動される空調用圧縮機および発電装置と、蓄電池と、エンジンを制御して運転能力を可変制御する制御装置とを備える空調・発電装置(例えば、特許文献2参照)が提案されており、前記制御装置は、前記エンジンに供給するガスの消費量を制限することにより、運転能力の制限制御を容易に行うことができるように構成されている。
This type of air conditioning and power generation device includes a control device that variably controls the operation capacity by controlling the gas engine based on the air conditioning load. When the control device reaches the target temperature, the gas engine The operation of is stopped.
In addition, an air conditioning / power generation device including a gas engine, an air conditioning compressor and a power generation device driven by the gas engine, a storage battery, and a control device that variably controls the operation capacity by controlling the engine (for example, Patent Documents) 2), and the control device is configured to be able to easily perform the restriction control of the driving capacity by limiting the consumption of the gas supplied to the engine.
しかし、従来の空調・発電装置の構成は、ガスエンジンには水冷式エンジンが使用され、一方、蓄電池は発電装置の発電電力により充電しておき、停電の際や電圧変動あるはピ−ク電力の際に蓄電池からの電力を利用するバックアップ電源として利用する構成となっているが、前記蓄電池が、特に高温作動型溶融塩型2次蓄電池である固体電解質型あるいは溶融塩型蓄電池など作動温度が250〜400℃の高温度である場合、空調・発電装置システム全体としてのエネルギー効率の観点からいまだ改良の余地があった。 However, the conventional air-conditioning / power generation system uses a water-cooled engine as the gas engine, while the storage battery is charged with the power generated by the power generation system. In this case, the storage battery is used as a backup power source that uses electric power from the storage battery. However, the storage battery has an operating temperature such as a solid electrolyte type or a molten salt type storage battery that is a high temperature operation type molten salt type secondary storage battery. In the case of a high temperature of 250 to 400 ° C., there is still room for improvement from the viewpoint of energy efficiency of the entire air conditioning and power generation system.
即ち、図3に示すように従来の蓄電ユニット40Aは、断熱容器上蓋45を装着した断熱容器46中に収容された蓄電池41(例えば、高温作動型溶融塩型2次蓄電池)と、蓄電池41を作動温度まで加熱・維持するための側面用電気ヒ−タ47と底面用電気ヒ−タ48と、蓄電池41を充電するための図示しない充電器、蓄電コントローラ、電極49、各蓄電池41間に充填した図示しない保温材とを備えており、蓄電池41の作動時には側面用電気ヒ−タ47と底面用電気ヒ−タ48によって250〜400℃の高温度まで加熱・維持していたので、このために用いる使用電力量が大きくなり空調・発電装置システム全体としてのエネルギー効率の観点からいまだ改良の余地があった。
That is, as shown in FIG. 3, a conventional
本発明の目的は、従来の問題を解決し、水冷式エンジンの冷却水の有するエネルギーを電池の充電や使用時の加熱・維持に利用するとともに、安価な深夜電力の利用も図れるように構成して空調・発電装置システム全体としてのエネルギー効率を向上させた空調・発電装置を提供することである。 An object of the present invention is to solve the conventional problems and to use the energy of cooling water of a water-cooled engine for charging and heating / maintaining the battery at the time of use, and also to use inexpensive midnight power. Therefore, it is to provide an air conditioner / power generation device with improved energy efficiency as a whole air conditioner / power generation system.
上述した課題を解決するため、本発明の請求項1記載の空調・発電装置は、エンジンと、このエンジンで駆動される空調用圧縮機および発電装置と、固体電解質型あるいは溶融塩型蓄電池とを備える空調・発電装置において、
前記エンジンは冷却水を循環させて冷却する冷却する冷却回路1を備えるとともに、前記蓄電池は前記エンジンを冷却して吸熱した前記冷却回路1の冷却水を循環させて加熱するための冷却回路2を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-described problem, an air conditioning / power generation device according to
The engine has a
本発明の請求項2記載の空調・発電装置は、請求項1記載の空調・発電装置において、前記蓄電池が高温作動型2次蓄電池である固体電解質型あるいは溶融塩型蓄電池であることを特徴とする。
The air conditioning / power generation device according to claim 2 of the present invention is the air conditioning / power generation device according to
本発明の請求項3記載の空調・発電装置は、請求項1あるいは請求項2記載の空調・発電装置において、前記冷却回路2に蓄熱槽を設けるとともに、前記蓄電池を加熱するための放熱器を備えたことを特徴とする。
The air conditioning / power generation device according to claim 3 of the present invention is the air conditioning / power generation device according to
本発明の請求項1記載の空調・発電装置は、エンジンと、このエンジンで駆動される空調用圧縮機および発電装置と、固体電解質型あるいは溶融塩型蓄電池とを備える空調・発電装置において、
前記エンジンは冷却水を循環させて冷却する冷却する冷却回路1を備えるとともに、前記蓄電池は前記エンジンを冷却して吸熱した前記冷却回路1の冷却水を循環させて加熱するための冷却回路2を備えたことを特徴とするものであり、
水冷式エンジンの冷却水の有するエネルギーを蓄電池の充電や使用時の加熱に利用するとともに、安価な深夜電力の利用も図れるように構成したので空調・発電装置システム全体としてのエネルギー効率を向上できるという顕著な効果を奏する。
The air conditioning / power generation device according to
The engine has a
The energy of the cooling water of the water-cooled engine can be used for charging the storage battery and heating during use, and it can be used for inexpensive late-night power, so the energy efficiency of the entire air conditioning and power generation system can be improved. Has a remarkable effect.
本発明の請求項2記載の空調・発電装置は、請求項1記載の空調・発電装置において、前記蓄電池が高温作動型2次蓄電池である固体電解質型あるいは溶融塩型蓄電池であることを特徴とするものであり、固体電解質型あるいは溶融塩型蓄電池は作動温度が250〜400℃の高温度であるので、水冷式エンジンの冷却水の有するエネルギーを蓄電池の充電や使用時の加熱に利用すると一層エネルギー効率を向上できるというさらなる顕著な効果を奏する。
The air conditioning / power generation device according to claim 2 of the present invention is the air conditioning / power generation device according to
本発明の請求項3記載の空調・発電装置は、請求項1あるいは請求項2記載の空調・発電装置において、前記冷却回路2に蓄熱槽を設けるとともに、前記蓄電池を加熱するための放熱器を備えたことを特徴とするものであり、
冷却回路2に蓄熱槽を設けるとともに、前記蓄電池を加熱するための放熱器を備えたので、エンジンの冷却と蓄電池の加熱・維持をより効率的にできるというさらなる顕著な効果を奏する。
The air conditioning / power generation device according to claim 3 of the present invention is the air conditioning / power generation device according to
Since the heat storage tank is provided in the cooling circuit 2 and the radiator for heating the storage battery is provided, the engine can be cooled and the storage battery can be more efficiently heated and maintained.
以下、図面を参照して本発明の実施形態を詳述する。
図1は、本発明の空調・発電装置の一実施形態に係るエンジン駆動式空気調和装置10を示すブロック図である。
図2は、本発明の空調・発電装置の蓄電ユニットの一実施形態を説明する説明図である。
なお、図中、細実線は制御動力線を示し、太実線は冷却水回路を示し、波線が制御信号線を示している。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
FIG. 1 is a block diagram showing an engine-driven air conditioner 10 according to an embodiment of the air conditioning and power generation apparatus of the present invention.
FIG. 2 is an explanatory diagram for explaining an embodiment of the power storage unit of the air conditioning / power generation apparatus according to the present invention.
In the figure, a thin solid line indicates a control power line, a thick solid line indicates a cooling water circuit, and a wavy line indicates a control signal line.
このエンジン駆動式空気調和装置10は、蓄電ユニット40を含む室外ユニット20と複数台の室内ユニット30とを備えている。
これらユニット20、30は、互いにユニット配管(不図示)で接続されることにより冷媒回路(不図示)を構成する熱交換器や各種弁体が接続された冷媒配管が配設されており、この冷媒回路内の冷媒は、室外ニット20内の圧縮機(空調用圧縮機)21により圧縮されて冷媒回路内を循環することにより、室内ユニット30が配設された被調和室を冷房する冷房運転や被調和室を暖房する暖房運転などが行われる。
The engine-driven air conditioner 10 includes an
These
室外ユニット20は、圧縮機21や図示しない室外熱交換器などの冷媒回路を構成する各種部品に加え、室外熱交換器に外気を送風する電動式の図示しない送風ファンと、ガス燃料を燃焼させて駆動力を発生するガスエンジン23と、発電機24と、整流器26、DC/DCコンバ−タA(27)、GHPコントロ−ラ28を備えており、またガスエンジン23を冷却するための熱交換器1(11)、熱交換器2(13)、送風ファン12、温度センサT1、電動弁A〜B、逆止弁C1〜C2、冷却水ポンプ14を備えた水回路P1〜P5からなる冷却回路1(15)を備えている。
The
一方、図1および図2に示す蓄電ユニット40は、断熱容器上蓋45を装着した断熱容器46中に収容された蓄電池41と、蓄電池41を作動温度まで加熱・維持するための底面用電気ヒ−タ48と、各蓄電池41間に充填した図示しない保温材、蓄電池41を充電する充電器42、蓄電システムコントローラ43、蓄電コントローラ44、電極49、DC/DCコンバ−タB(29)とを備えており、また、エンジン23を冷却して吸熱した冷却回路1(15)の冷却水を循環使用して、蓄電池41の加熱・維持に利用するための、温度センサT2を有する蓄蓄熱槽70、放熱器71および逆止弁C4〜C5を備えた水回路P6〜P7からなる冷却回路2(15)を備えている。
On the other hand, the
本発明で用いる前記蓄電池41は、充放電可能な2次蓄電池であればよく、特に限定されないが、前記蓄電池41が、特に高温作動型2次蓄電池である固体電解質型あるいは溶融塩型蓄電池であるとは作動温度が250〜400℃の高温度であるので、作動温度まで昇温したり、作動温度に維持したりするために電気ヒ−タ48を用いたエネルギ−量がおおきくなるので、水冷式エンジンの冷却水の有するエネルギーを固体電解質型あるいは溶融塩型蓄電池の充電や使用時の加熱に利用すると一層エネルギー効率を向上でき、好ましい。 The storage battery 41 used in the present invention is not particularly limited as long as it is a chargeable / dischargeable secondary storage battery. However, the storage battery 41 is a solid electrolyte storage battery or a molten salt storage battery that is a high temperature operation type secondary storage battery. Since the operating temperature is a high temperature of 250 to 400 ° C., the amount of energy using the electric heater 48 is increased in order to raise the temperature to the operating temperature or maintain the operating temperature. It is preferable to use the energy of the cooling water of the type engine for charging the solid electrolyte type or molten salt type storage battery and for heating at the time of use because the energy efficiency can be further improved.
本発明で用いる固体電解質型蓄電池は、例えばナトリウムー硫黄電池(NaS電池)を挙げることができる。
本発明で用いる溶融塩型蓄電池は、例えばZEBRA電池(Zero Emission Battery Research Activityの略称とされている)などを挙げることができる。
Examples of the solid electrolyte storage battery used in the present invention include a sodium-sulfur battery (NaS battery).
Examples of the molten salt storage battery used in the present invention include a ZEBRA battery (abbreviated as Zero Emission Battery Research Activity).
NaS電池は、負極にNa、正極にSを用い、セパレータを兼ねた固体電解質にはナトリウムイオン伝導性のあるベータアルミナ・セラミックを使用し、ベータアルミナ・セラミックのイオン伝導性を高めるために作動温度は280〜360℃である。充放電時には下記の化学反応が起こり化学エネルギーが電気エネルギーに変換される。 The NaS battery uses Na for the negative electrode and S for the positive electrode, and the solid electrolyte that also serves as the separator uses beta-alumina ceramic with sodium ion conductivity, and the operating temperature to increase the ionic conductivity of the beta-alumina ceramic. Is 280-360 ° C. At the time of charging / discharging, the following chemical reaction occurs and chemical energy is converted into electric energy.
(放電)2Na+xS→Na2 Sx (発熱反応)
(充電)2Na+xS←Na2 Sx (吸熱反応)
(Discharge) 2Na + xS → Na 2 S x (exothermic reaction)
(Charge) 2Na + xS ← Na 2 S x (endothermic reaction)
一方、ZEBRA電池(ナトリウム・ニッケル塩化物電池)は、負極にNa、正極にNiを用い、電解質にはNaAlCl4 (融点は約160℃で、これ以上の温度で電解質として機能する)を使用し、作動温度は約300℃で、負極のNa、電解質のNaAlCl4 は両方とも溶融している。Naはベータアルミナを透過して溶融NaAlCl4 とつながる。充放電時には下記の化学反応が起こり化学エネルギーが電気エネルギーに変換される。 On the other hand, the ZEBRA battery (sodium / nickel chloride battery) uses Na for the negative electrode, Ni for the positive electrode, and NaAlCl 4 (melting point is about 160 ° C., which functions as an electrolyte at higher temperatures). The operating temperature is about 300 ° C., and the negative electrode Na and the electrolyte NaAlCl 4 are both melted. Na permeates the beta alumina and leads to molten NaAlCl 4 . At the time of charging / discharging, the following chemical reaction occurs and chemical energy is converted into electric energy.
(放電)2Na+NiCl2 →2NaCl+Ni(発熱反応)
(充電)2Na+NiCl2 ←2NaCl+Ni(吸熱反応)
以下、前記蓄電池41としてZEBRA電池を用いた例で本発明のエンジン駆動式空気調和装置10について説明する。
(Discharge) 2Na + NiCl 2 → 2NaCl + Ni (exothermic reaction)
(Charging) 2Na + NiCl 2 ← 2NaCl + Ni (endothermic reaction)
Hereinafter, the engine-driven air conditioner 10 of the present invention will be described using an example in which a ZEBRA battery is used as the storage battery 41.
上記ガスエンジン23には、伝達機構23Aを介して圧縮機21と、図示しない伝達機構を介して発電機24とが接続されており、このガスエンジン23が駆動されると圧縮機21と発電装置24とが駆動される。従って、このガスエンジン23の回転数によって圧縮機21と発電機24の回転数が決定され、つまり、当該エンジン駆動式空気調和装置10の運転能力が決定される。このガスエンジン23は、GHPコントローラ28および系統連係パワコン60によって運転が制御される。
The
なお、本実施形態では、圧縮機21が一台の場合を例示しているが、これに限らず、複数台の圧縮機21を電磁クラッチなどのクラッチ機構を介してガスエンジン23に並列接続可能に設け、上記ガスエンジン23で駆動させる圧縮機21の組み合わせや台数を可変可能に構成してもよい。
In the present embodiment, the case where the number of the
また、上記ガスエンジン23には、水冷式エンジンが適用され、すなわち、上記ガスエンジン23を冷却するための熱交換器1(11)が備えられており、水回路P1に設置した温度センサT1で測定した冷却水温度が60℃未満の場合は、電動弁Aを閉めて、冷却水ポンプ14を駆動して、冷却水を水回路P1、電動弁A、水回路P2、逆止弁C1、水回路P3、冷却水ポンプ14を経て循環してガスエンジン23を冷却する。
Further, a water-cooled engine is applied to the
水回路P1の冷却水温度が上昇して、例えば、温度センサT1で測定した60℃を超えたら電動弁Bを開け、そして蓄熱槽70に設置した温度センサT2で測定した70℃を超えたら電動弁Bを閉めて、冷却水を水回路P4経て、電動弁B、水回路P5、熱交換器2(13)、逆止弁C2、水回路P3、冷却水ポンプ14を経て循環してガスエンジン23を冷却する構成になっている。
When the temperature of the cooling water in the water circuit P1 rises and exceeds 60 ° C. measured by the temperature sensor T1, for example, the motor-operated valve B is opened, and when the temperature exceeds 70 ° C. measured by the temperature sensor T2 installed in the
この冷却回路1(15)内の冷却水は、GHPコントローラ28の制御により電動弁Aおよび電動弁Bの開閉、熱交換器2(13)へ送風する送風ファン12の駆動、電動式の冷却水ポンプ14の駆動が制御され、冷却水ポンプ14の駆動で冷却回路1(15)内に循環されることにより、ガスエンジン23の廃熱を吸熱させて熱交換器2(13)で放熱させる。
The cooling water in the cooling circuit 1 (15) is controlled by the
発電機24は、ガスエンジン23により駆動されて三相交流電力を発電し、発電電力を整流器26、DC/DCコンバ−タA(27)を経て系統連系パワコン60に出力する。
系統連系パワコン60は、発電機23の発電出力量を可変制御するための発電制御用コントローラを内蔵しており、このコントローラにより可変制御された発電電力を商用系統50に出力する。具体的には、系統連系パワコン60は、発電機23からの三相交流電力を、整流器26、DC/DCコンバ−タ27を経て直流電力に変換した後、100/200Vの交流の様々な電力に変換して商用系統50に出力する。
The
The grid
この商用系統50は、商用AC電源51と需要家負荷(電力負荷)52とを含み、需要家負荷52は、商用系統50の電力線に接続された照明負荷52A、OA(office automation)負荷52Bの他に、空気調和装置10の室外ユニット20や室内ユニット30による電力負荷を含んでいる。
また、この系統連系パワコン60には、通信線を介して商用系統50に設置された電流計(電力検出器)53が接続される。この電流計53は、商用系統50の電力線に流れる電流値をリアルタイムに取得し、この取得したデータを系統連系パワコン60に出力し、系統連系パワコン60からGHPコントローラ28に通知される。
The
In addition, an ammeter (power detector) 53 installed in the
一方、蓄電ユニット40は、断熱容器上蓋45を装着した断熱容器46中に収容された蓄電池41と、各蓄電池41間に充填した図示しない保温材と、蓄電池41を作動温度まで加熱・維持するための底面用電気ヒ−タ48と、蓄電池41を充電する充電器42、蓄電システムコントローラ43、蓄電コントローラ44、電極49、DC/DCコンバ−タB(29)とを備えている。
On the other hand, the
蓄電システムコントローラ43および蓄電コントローラ44の制御の下、充電器42により商用系統50の蓄電池41を、例えば、図4に示したように午後22:00時から午前8:00時の深夜の電力により充電させる。これによって、この蓄電池41に発電電力を蓄えることができる。
Under the control of the power storage system controller 43 and the power storage controller 44, the
そして、停電の際や電圧変動あるはピーク電力の際などには蓄電システムコントローラ43、蓄電コントローラ44の制御の下、蓄電池41からの電力をバックアップ電源として、DC/DCコンバ−タB(29)を経て系統連系パワコン60で交流電力に変換されて、照明負荷52A、OA負荷52B、室外ユニット20や室内ユニット30に供給される。
In the event of a power failure, voltage fluctuation, or peak power, the DC / DC converter B (29) uses the power from the storage battery 41 as a backup power source under the control of the power storage system controller 43 and the power storage controller 44. Then, the power is converted to AC power by the grid
なお、商用系統50の停電や電圧変動あるはピーク電力などを検出するには、系統連系パワコン60内のコントローラを電流計(電力検出器)53の検出結果から停電などを検出する検出部として機能させてもよいし、あるいは蓄電ユニット40の蓄電システムコントローラ43などにこれらを検出する機能を持たせるようにしてもよい。
さらに、系統連系パワコン60、蓄電システムコントローラ43および蓄電コントローラ44に、予め指定された時間に蓄電池41に蓄電された電力を商用系統50に出力されるスケジュール機能を持たせることもできる。
これにより、例えば、図5に示すように午後12時から15時の間などの電力ピーク時間帯に蓄電池41に蓄電された電力を商用系統50に出力させることにより、電力ピークカットが可能になる。
In order to detect a power failure, voltage fluctuation, or peak power of the
Furthermore, the grid
Thereby, for example, as shown in FIG. 5, the power peak cut can be performed by causing the
系統連系パワコン60は、このエンジン駆動式空気調和装置10全体を制御する制御装置として機能し、大別すると、室内ユニット30に接続されたリモートコントローラ(不図示)からのユーザ指示に応じて空調運転の開始/停止などを行う空調制御と、ガスエンジン23が駆動される間、発電機23の発電出力量を可変制御する発電制御などを行う。
図6は、GHP運転ON(上側)とGHP停止OFF(下側)を行った際に、それに対応させて発電機24による発電をON、OFFさせた状態を説明する説明図である。
The grid-connected
FIG. 6 is an explanatory diagram for explaining a state in which power generation by the
次に蓄電ユニット40について図1および図2により説明する。
冷却回路1(15)の冷却水温度が、例えば蓄熱槽70に設置した温度センサT2で測定した冷却水温度70℃未満である場合は、電動弁Bを開け、この冷却水を冷却回路2(16)の水回路P6へ供給する。
冷却水を冷却回路2(16)の水回路P6を経て、一旦蓄熱槽70に蓄え、蓄熱槽70に蓄えた冷却水を水回路P6を経て図2に示す断熱容器上蓋45を装着した断熱容器46中に収容された蓄電池41の周囲を取り囲むように構成して配設した放熱器71へ供給する。
放熱器71は熱交換器として構成されており、放熱器71により蓄電器41が加熱される。放熱器71をでた冷却水は逆止弁C4、C5を経て冷却回路2(16)の水回路P7を流れ、そしてこの冷却水はさらに冷却回路1(15)の水回路P3、冷却水ポンプ14を経てガスエンジン23を冷却し、この冷却水は循環して使用する構成になっている。
Next, the
When the cooling water temperature of the cooling circuit 1 (15) is lower than the cooling water temperature of 70 ° C. measured by, for example, the temperature sensor T2 installed in the
The cooling water is stored in the
The
蓄電池41は、固体電解質型あるいは溶融塩型蓄電池などは作動温度が250〜400℃の高温度であるので、特に充電時や常温から昇温する場合には断熱材などによる保温および放熱器71による加熱だけでは不十分であり、底面用電気ヒ−タ48を作動させて作動温度に加熱しそして維持する。
Since the storage battery 41 is a solid electrolyte type or molten salt type storage battery having a high operating temperature of 250 to 400 ° C., especially when charging or when the temperature is raised from room temperature, the heat storage by a heat insulating material or the like and the
図7は放熱器71による加熱および底面用電気ヒ−タ48による加熱により蓄電池41を作動温度まで加熱・維持する状況の例を説明する説明図である。
この例では、充電する前は蓄電池41が常温の状態にあり、まず放熱器71による加熱を行うと蓄電池41の温度が上昇し60℃前後になる。蓄電池41の温度が60℃前後になったら、底面用電気ヒ−タ48による加熱により蓄電池41を300℃前後の作動温度まで加熱・維持することを示している。
底面用電気ヒ−タ48による加熱の間も放熱器71による補助的加熱を行って蓄電池41を作動温度に加熱・維持することをサポートする。
FIG. 7 is an explanatory diagram for explaining an example of a situation in which the storage battery 41 is heated and maintained up to the operating temperature by heating by the
In this example, the storage battery 41 is in a normal temperature state before charging, and when the
During heating by the bottom electric heater 48, auxiliary heating by the
蓄電ユニット40の前記運転は、主として蓄電システムコントローラ43および蓄電コントローラ44の制御の下に行われる。前記のように、例えば、図4に示したように午後22:00時から午前8:00時の深夜の電力により充電器42により蓄電池41を充電することができる。
The operation of the
蓄熱槽70は保温性がよく多量(例えば300リットル)の冷却水を蓄えることができるものであれば、材質や構造などは特に限定されるものではなく、市販のものを使用することができる。
蓄熱槽70の他の例として内部に図示しない加熱手段を備えたものを挙げることができる。この場合は加熱手段により冷却水を加熱して温度センサT2により温度を検出して所定の温度に制御して蓄熱槽70から水回路P6を経て放熱器71へ供給する。
冷却水を水回路P6に設けた蓄熱槽70に一旦蓄えることにより、蓄熱槽70はクッションの役を果たし、冷却水の量的変化や温度変化を抑え、所定の冷却水量を確保したり一定温度にできるのでガスエンジン23の冷却と蓄電器41の加熱をともにより良好に行うことができる。
The
Another example of the
By temporarily storing the cooling water in the
放熱器71は熱交換性および耐腐食性が高く、耐久性の優れたものであれば、材質や構造などは特に限定されるものではなく、市販のものを使用することができる。
As long as the
次に、この空気調和装置10を昼ON/OFF運転したり、夜ON/OFF運転する際の、ガスエンジン23、圧縮機21、発電機24、冷却水ポンプ14、電動弁A、電動弁B、充電器42、蓄電器41、DC/DCコンバ−タA(27)、DC/DCコンバ−タB(29)、系統連係パワコン60および電気ヒータ48の作動状態を表1に示す。
また、表1には、充電器42および底面用電気ヒ−タ48を用いて蓄電器41を充電する際の、これらの作動状態および蓄電器41の放電時の時間帯を併せて示す。
Next, the
Table 1 also shows the operating state and the time zone when the battery 41 is discharged when the battery 41 is charged using the
表1に示すように、空気調和装置10の昼間(8:00〜22:00)の運転時には、ガスエンジン23、圧縮機21、発電機24、冷却水ポンプ14を作動させ、前記のように電動弁Aは温度センサT1で検出した温度がT1>60℃であれば開とし、T1<60℃であれば閉とし、電動弁Bは温度センサT2で検出した温度がT2>70℃であれば閉とし、T2<70℃であれば開とし、充電器42は使用せず、蓄電器41は必要に応じて放電し、DC/DCコンバ−タA(27)およびDC/DCコンバ−タB(29)および系統連係パワコン60は作動させ、電気ヒータ48は作動させない。
As shown in Table 1, when the air conditioner 10 is operated during the daytime (8:00 to 22:00), the
表1に示すように、空気調和装置10の夜間(22:00〜8:00)の運転時には、ガスエンジン23、圧縮機21、発電機24、冷却水ポンプ14を作動させ、電動弁Aは温度センサT1で検出した温度がT1>60℃であれば開とし、T1<60℃であれば閉とし、電動弁Bは温度センサT2で検出した温度がT2>70℃であれば閉とし、T2<70℃であれば開とし、充電器42は使用せず、蓄電器41は必要に応じて放電し、DC/DCコンバ−タA(27)および系統連係パワコン60は作動させるが、電気ヒータ48は作動させない。
As shown in Table 1, when the air conditioner 10 is operated at night (22:00 to 8:00), the
表1に示すように、電気ヒータ48を作動させて充電器42を使用して蓄電器41の充電を行うのは深夜(22:00〜8:00)であり、蓄電器41の放電は(8:00〜22:00)に適宜行われる。
As shown in Table 1, it is midnight (22:00 to 8:00) that the electric heater 48 is operated to charge the battery 41 using the
以上、本発明を実施するための最良の形態について述べたが、本発明は既述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想に基づいて各種の変形及び変更が可能である。
例えば、上記実施形態では、本発明を蓄電ユニット40を備えるエンジン駆動式空気調和装置10に適用する場合について説明したが、これに限らず、ガスエンジン以外のエンジンを使用するエンジン駆動式空気調和装置に適用してもよく、要は、エンジンで空調用圧縮機及び発電装置を駆動して空調と発電とを同時に行う空調・発電装置に広く適用が可能である。
The best mode for carrying out the present invention has been described above. However, the present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications and changes can be made based on the technical idea of the present invention. .
For example, although the case where the present invention is applied to the engine-driven air conditioner 10 including the
本発明の空調・発電装置は、水冷式エンジンの冷却水の有するエネルギーを蓄電池の充電や使用時の加熱に利用するとともに、安価な深夜電力の利用も図れるように構成したので空調・発電装置システム全体としてのエネルギー効率を向上できるという顕著な効果を奏するので、産業上の利用価値は甚だ大きい。 The air-conditioning / power generation device of the present invention is configured to use the energy of the cooling water of the water-cooled engine for charging the storage battery and heating it during use, and also to use inexpensive late-night power. Since it has the remarkable effect of improving the overall energy efficiency, the industrial utility value is very large.
10 エンジン駆動式空気調和装置(空調・発電装置)
11 熱交換器1
12 送風ファン
13 熱交換器2
14 冷却水ポンプ
15 冷却回路1
16 冷却回路2
20 室外ユニット
21 圧縮機(空調用圧縮機)
23 ガスエンジン
24 発電機
26 整流器
27 DC/DCコンバ−タA
28 GHPコントロ−ラ
29 DC/DCコンバ−タB
30 室内ユニット
40、40A 蓄電ニット
41 蓄電池
42 充電器
43 蓄電システムコントローラ
44 蓄電コントローラ
45 断熱容器上蓋
46 断熱容器
47 側面用電気ヒ−タ
48 底面用電気ヒ−タ
49 電極
50 商用系統
51 商用AC電源
52 需要家負荷(電力負荷)
53 電流計
60 系統連系パワコン
70 蓄熱槽
71 放熱器
10 Engine-driven air conditioner (air conditioner / power generator)
11
12 Blower 13 Heat exchanger 2
14
16 Cooling circuit 2
20
23
28
30
53
Claims (3)
前記エンジンは冷却水を循環させて冷却する冷却する冷却回路1を備えるとともに、前記蓄電池は前記エンジンを冷却して吸熱した前記冷却回路1の冷却水を循環させて加熱するための冷却回路2を備えたことを特徴とする空調・発電装置。 In an air conditioner / power generator comprising an engine, a compressor for air conditioning and a power generator driven by the engine, and a storage battery,
The engine has a cooling circuit 1 for cooling by circulating cooling water, and the storage battery has a cooling circuit 2 for circulating and heating the cooling water of the cooling circuit 1 that has cooled and absorbed the engine. An air conditioning / power generation device characterized by comprising.
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