JP2754802B2 - コージェネレーションシステムの熱回収装置 - Google Patents
コージェネレーションシステムの熱回収装置Info
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- JP2754802B2 JP2754802B2 JP1301491A JP30149189A JP2754802B2 JP 2754802 B2 JP2754802 B2 JP 2754802B2 JP 1301491 A JP1301491 A JP 1301491A JP 30149189 A JP30149189 A JP 30149189A JP 2754802 B2 JP2754802 B2 JP 2754802B2
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- cooling water
- temperature
- generator
- flow pump
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
- F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
- F02B3/00—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition
- F02B3/06—Engines characterised by air compression and subsequent fuel addition with compression ignition
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
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- Control Of Eletrric Generators (AREA)
- Motor Or Generator Cooling System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 A.産業上の利用分野 本発明は、コージェネレーションシステム（熱電併給
システム）に係り、特に熱回収装置に関する。
システム）に係り、特に熱回収装置に関する。
B.発明の概要 本発明は、原動機の放熱を冷却水の循環で回収する熱
回収装置において、 冷却水の流量を定流量ポンプと可変流量ポンプの併用
によって制御することにより、 発電機の広出力範囲を許容しながら冷却水循環温度の
安定化を図ったものである。
回収装置において、 冷却水の流量を定流量ポンプと可変流量ポンプの併用
によって制御することにより、 発電機の広出力範囲を許容しながら冷却水循環温度の
安定化を図ったものである。
C.従来の技術 コージェネレーションシステムでは、自家用発電設備
等における発電設備の排熱を給湯熱源に利用するものが
多い。このための熱回収方式は、ディーゼルエンジンと
発電機に代表される発電設備に対して、原動機の冷却水
系からの熱回収と排ガス系からの熱回収が行われる。
等における発電設備の排熱を給湯熱源に利用するものが
多い。このための熱回収方式は、ディーゼルエンジンと
発電機に代表される発電設備に対して、原動機の冷却水
系からの熱回収と排ガス系からの熱回収が行われる。
第２図は従来のコージェネレーションシステムの構造
図を示す。ディーゼルエンジン１により発電機２を駆動
し、発電機２の発電電力を単独又は商用電源との連係に
よって工場内や病院での電力源とする。一方、熱回収
は、エンジン１の冷却水系から直接又は間接に温水を得
る熱交換器３と、この温水を定流量ポンプ４を通して排
ガスジャケット５内を循環させることで加温する熱交換
器６の温水系統を設け、この温水系統が回収する熱量を
給湯等の熱源による熱利用システム７を設ける。８は温
度調節弁であり、冷却水の一部分流による温度調節を行
う。
図を示す。ディーゼルエンジン１により発電機２を駆動
し、発電機２の発電電力を単独又は商用電源との連係に
よって工場内や病院での電力源とする。一方、熱回収
は、エンジン１の冷却水系から直接又は間接に温水を得
る熱交換器３と、この温水を定流量ポンプ４を通して排
ガスジャケット５内を循環させることで加温する熱交換
器６の温水系統を設け、この温水系統が回収する熱量を
給湯等の熱源による熱利用システム７を設ける。８は温
度調節弁であり、冷却水の一部分流による温度調節を行
う。
D.発明が解決しようとする課題 従来のシステム構成において、エンジン１の放熱量は
発電機２の発電電力によって変化し、発電電力は安定供
給のために需要に応じて変化する。このため、熱回収シ
ステムは熱源の放熱量変化に伴って回収熱量、即ち循環
冷却水温度が変動する。第３図は発電出力と発熱量及び
冷却水温度の関係を示し、発電出力の低下に伴って指数
関数的に発熱量及び冷却水温度が低下してくる。この変
動する冷却水温度はそのままでは熱利用システム７側で
適正化を欠く熱源になる。即ち、熱利用システム７側で
適正利用できる冷却水の定温ラインＡに対して発電機２
の低出力運転では冷却水温度が低くなって適正利用でき
なくなるし、高出力運転では過熱する。
発電機２の発電電力によって変化し、発電電力は安定供
給のために需要に応じて変化する。このため、熱回収シ
ステムは熱源の放熱量変化に伴って回収熱量、即ち循環
冷却水温度が変動する。第３図は発電出力と発熱量及び
冷却水温度の関係を示し、発電出力の低下に伴って指数
関数的に発熱量及び冷却水温度が低下してくる。この変
動する冷却水温度はそのままでは熱利用システム７側で
適正化を欠く熱源になる。即ち、熱利用システム７側で
適正利用できる冷却水の定温ラインＡに対して発電機２
の低出力運転では冷却水温度が低くなって適正利用でき
なくなるし、高出力運転では過熱する。
このため、発電機の運転範囲が制限されたり、熱利用
システム７側でガス等の他の熱源を併用するという設備
増を招く問題があった。
システム７側でガス等の他の熱源を併用するという設備
増を招く問題があった。
なお、温度調節弁８による冷却水の一部分流による温
度調節がなされるが、この温度調節では発電機の広範囲
出力運転に対して冷却水の定温度循環を補償しきれな
い。
度調節がなされるが、この温度調節では発電機の広範囲
出力運転に対して冷却水の定温度循環を補償しきれな
い。
本発明の目的は、発電機の広出力範囲を許容しながら
冷却水循環温度の安定化を図った熱回収装置を提供する
ことにある。
冷却水循環温度の安定化を図った熱回収装置を提供する
ことにある。
E.課題を解決するための手段と作用 本発明は、上記目的を達成するため、発電機を駆動す
る原動機の冷却水を該原動機の排ガスジャケット内を循
環させて熱利用システムの熱源にするコージェネレーシ
ョンシステムにおいて、前記原動機の冷却水流路に該原
動機の最小出力に必要な冷却水の循環を行う定流量ポン
プと、この定流量ポンプに並列に設けられる可変流量ポ
ンプと、前記冷却水の温度と発電機の出力に基づいて前
記可変流量ポンプの流量を制御するインバータとを備
え、前記冷却水の温度及び発電機の出力変化に応じて前
記インバータを介して前記可変流量ポンプの流量を制御
して冷却水温度を一定に制御するようにし、原動機の出
力変化による冷却水温度変動を可変流量ポンプの流量調
節によって温度一定化を図る。
る原動機の冷却水を該原動機の排ガスジャケット内を循
環させて熱利用システムの熱源にするコージェネレーシ
ョンシステムにおいて、前記原動機の冷却水流路に該原
動機の最小出力に必要な冷却水の循環を行う定流量ポン
プと、この定流量ポンプに並列に設けられる可変流量ポ
ンプと、前記冷却水の温度と発電機の出力に基づいて前
記可変流量ポンプの流量を制御するインバータとを備
え、前記冷却水の温度及び発電機の出力変化に応じて前
記インバータを介して前記可変流量ポンプの流量を制御
して冷却水温度を一定に制御するようにし、原動機の出
力変化による冷却水温度変動を可変流量ポンプの流量調
節によって温度一定化を図る。
F.実施例 第１図は本発明の一実施例を示すシステム構成図であ
り、第２図と同じ構成要素は同一符号で示す。定流量ポ
ンプ４に並列に可変流量ポンプ９が設けられ、両ポンプ
による冷却水循環がなされる。可変流量ポンプ９は誘導
電動機10によって回転数制御された駆動がなされてその
流量が調節される。電動機10の回転数制御はインバータ
11による周波数−電圧制御でなされる。インバータ11
は、冷却水系の冷却水温度を検出する温度センサ12と発
電機２の発電出力を検出する電力センサ（ワットトラン
スジューサ）の両検出出力に出力制御（周波数と電圧）
がなされる。
り、第２図と同じ構成要素は同一符号で示す。定流量ポ
ンプ４に並列に可変流量ポンプ９が設けられ、両ポンプ
による冷却水循環がなされる。可変流量ポンプ９は誘導
電動機10によって回転数制御された駆動がなされてその
流量が調節される。電動機10の回転数制御はインバータ
11による周波数−電圧制御でなされる。インバータ11
は、冷却水系の冷却水温度を検出する温度センサ12と発
電機２の発電出力を検出する電力センサ（ワットトラン
スジューサ）の両検出出力に出力制御（周波数と電圧）
がなされる。
こうした構成において、定量ポンプ４はエンジン１が
最小出力（ブロック始動等）時に必要な冷却水量を供給
し、エンジン１が最小出力が変化するときに必要な冷却
水量を可変流量ポンプ９の可変速制御で補償し、発電出
力の範囲制約を少なくしながら一定温度の冷却水を循環
させる。インバータ11は、温度センサ12の検出温度と設
定温度との比較によって温度制御系を構成することで冷
却水温度を一定に制御しようとするが、この制御では発
電機の出力変化による冷却水温度変化に温度検出遅れを
伴って冷却水温度の変動幅が大きくなるシステム構成に
なることがある。この場合には電力センサ13による発電
機２の出力変化から冷却水温度変化を予測し、インバー
タ11の出力を予測制御することで冷却水温度の変動幅を
小さくする。
最小出力（ブロック始動等）時に必要な冷却水量を供給
し、エンジン１が最小出力が変化するときに必要な冷却
水量を可変流量ポンプ９の可変速制御で補償し、発電出
力の範囲制約を少なくしながら一定温度の冷却水を循環
させる。インバータ11は、温度センサ12の検出温度と設
定温度との比較によって温度制御系を構成することで冷
却水温度を一定に制御しようとするが、この制御では発
電機の出力変化による冷却水温度変化に温度検出遅れを
伴って冷却水温度の変動幅が大きくなるシステム構成に
なることがある。この場合には電力センサ13による発電
機２の出力変化から冷却水温度変化を予測し、インバー
タ11の出力を予測制御することで冷却水温度の変動幅を
小さくする。
さらに、発電出力の最小運転には定流量ポンプ４によ
る循環をし、可変流量ポンプ９を停止することで冷却水
系の運転効率を高めると共にエンジンの過冷却を回避し
てエンジン効率を高める。一方、発電出力の変動には可
変流量ポンプ９によって冷却水温度の変動分を補償し、
一定の冷却水温度による熱利用システム７側の安定運転
と熱回収効率を向上させる。また、定流量ポンプと可変
流量ポンプの併用によってブラックスタートも可能にす
る。
る循環をし、可変流量ポンプ９を停止することで冷却水
系の運転効率を高めると共にエンジンの過冷却を回避し
てエンジン効率を高める。一方、発電出力の変動には可
変流量ポンプ９によって冷却水温度の変動分を補償し、
一定の冷却水温度による熱利用システム７側の安定運転
と熱回収効率を向上させる。また、定流量ポンプと可変
流量ポンプの併用によってブラックスタートも可能にす
る。
なお、実施例において、エンジン１はディーゼルエン
ジンに限らずガソリンエンジンなど他の原動機を使用し
たコージェネレーションシステムに適用できるのは勿論
である。また、１台のエンジンと発電機による場合を示
すが、複数台のエンジンと発電機を設備したシステムに
も適用できる。また、可変流量ポンプの駆動制御はイン
バータと電動機の組み合わせに限られるものでない。
ジンに限らずガソリンエンジンなど他の原動機を使用し
たコージェネレーションシステムに適用できるのは勿論
である。また、１台のエンジンと発電機による場合を示
すが、複数台のエンジンと発電機を設備したシステムに
も適用できる。また、可変流量ポンプの駆動制御はイン
バータと電動機の組み合わせに限られるものでない。
G.発明の効果 以上のとおり、本発明によれば、冷却水の循環を定流
量ポンプと可変流量ポンプを併用し、発電機の出力変化
に対して冷却水流量を調節することで冷却水温度を一定
にするようにしたため、発電機の出力変化による冷却水
温度変動を無くし、発電機の出力範囲の制約を無くした
システム構築が可能となり、また熱利用システム側も安
定，高効率の運転を可能とする等の効果がある。
量ポンプと可変流量ポンプを併用し、発電機の出力変化
に対して冷却水流量を調節することで冷却水温度を一定
にするようにしたため、発電機の出力変化による冷却水
温度変動を無くし、発電機の出力範囲の制約を無くした
システム構築が可能となり、また熱利用システム側も安
定，高効率の運転を可能とする等の効果がある。
【図面の簡単な説明】 第１図は本発明の一実施例を示すシステム構成図、第２
図は従来のシステム構成図、第３図はシステムの熱特性
図である。 １……ディーゼルエンジン、２……発電機、3,6……熱
交換器、４……定流量ポンプ、５……排ガスジャケッ
ト、７……熱利用システム、９……可変流量ポンプ、10
……誘導電動機、11……インバータ、12……温度セン
サ、13……電力センサ。
図は従来のシステム構成図、第３図はシステムの熱特性
図である。 １……ディーゼルエンジン、２……発電機、3,6……熱
交換器、４……定流量ポンプ、５……排ガスジャケッ
ト、７……熱利用システム、９……可変流量ポンプ、10
……誘導電動機、11……インバータ、12……温度セン
サ、13……電力センサ。
Claims (1)
- 【請求項１】発電機を駆動する原動機の冷却水を該原動
機の排ガスジャケット内を循環させて熱利用システムの
熱源にするコージェネレーションシステムにおいて、 前記原動機の冷却水流路に該原動機の最小出力に必要な
冷却水の循環を行う定流量ポンプと、 この定流量ポンプに並列に設けられる可変流量ポンプ
と、 前記冷却水の温度と発電機の出力に基づいて前記可変流
量ポンプの流量を制御するインバータとを備え、 前記冷却水の温度及び発電機の出力変化に応じて前記イ
ンバータを介して前記可変流量ポンプの流量を制御して
冷却水温度を一定に制御することを特徴とするコージェ
ネレーションシステムの熱回収装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1301491A JP2754802B2 (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | コージェネレーションシステムの熱回収装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1301491A JP2754802B2 (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | コージェネレーションシステムの熱回収装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03164559A JPH03164559A (ja) | 1991-07-16 |
| JP2754802B2 true JP2754802B2 (ja) | 1998-05-20 |
Family
ID=17897553
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1301491A Expired - Fee Related JP2754802B2 (ja) | 1989-11-20 | 1989-11-20 | コージェネレーションシステムの熱回収装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2754802B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4896081B2 (ja) * | 2008-06-03 | 2012-03-14 | 本田技研工業株式会社 | コージェネレーション装置 |
| JP5845161B2 (ja) * | 2012-10-16 | 2016-01-20 | 本田技研工業株式会社 | コージェネレーション装置 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE467618B (sv) * | 1986-03-13 | 1992-08-17 | Zwick Energy Res Org | Anordning vid avisning |
| JPH0612205Y2 (ja) * | 1988-02-08 | 1994-03-30 | 株式会社明電舎 | 熱電併給装置 |
-
1989
- 1989-11-20 JP JP1301491A patent/JP2754802B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH03164559A (ja) | 1991-07-16 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |