JP4267587B2 - Air conditioning and power generation system - Google Patents

Air conditioning and power generation system Download PDF

Info

Publication number
JP4267587B2
JP4267587B2 JP2005094219A JP2005094219A JP4267587B2 JP 4267587 B2 JP4267587 B2 JP 4267587B2 JP 2005094219 A JP2005094219 A JP 2005094219A JP 2005094219 A JP2005094219 A JP 2005094219A JP 4267587 B2 JP4267587 B2 JP 4267587B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
power generation
engine
power
level
generation amount
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2005094219A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2006280075A (en
Inventor
寿成 酒井
和哉 今井
正 福田
裕二 中井
繁 吉井
弘 金井
善仁 水野
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osaka Gas Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Osaka Gas Co Ltd
Sanyo Electric Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Osaka Gas Co Ltd, Sanyo Electric Co Ltd filed Critical Osaka Gas Co Ltd
Priority to JP2005094219A priority Critical patent/JP4267587B2/en
Publication of JP2006280075A publication Critical patent/JP2006280075A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4267587B2 publication Critical patent/JP4267587B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Control Of Eletrric Generators (AREA)

Description

本発明は、エンジンによって圧縮機および発電機を駆動して空調および発電を同時に行う空調・発電システムに関する。   The present invention relates to an air conditioning / power generation system that simultaneously performs air conditioning and power generation by driving a compressor and a generator by an engine.

従来のエンジン駆動式空気調和装置では、冷媒を圧縮する圧縮機をガスエンジンなどのエンジンで駆動し、空調運転を行わせている。近年、このガスエンジンに発電機を連結し、この発電機で発電された電力を、例えば室外熱交換器への送風を行う送風機或いはエンジンを冷却する冷却水ポンプなどの負荷装置に供給し、電力供給レスの空調機の実現が模索されている(例えば、特許文献1参照)。
また、一般に、デマンドコントローラを設置し、商用使用電力が契約電力以上とならないように、デマンドコントローラから電力削減指示が出力された場合、電力使用量を契約電力内に収める制御が行われている。
特開平5−231745号公報
In a conventional engine-driven air conditioner, a compressor that compresses a refrigerant is driven by an engine such as a gas engine to perform an air conditioning operation. In recent years, a generator is connected to the gas engine, and the power generated by the generator is supplied to a load device such as a blower that blows air to an outdoor heat exchanger or a cooling water pump that cools the engine. Realization of a supply-less air conditioner is being sought (for example, see Patent Document 1).
In general, when a demand controller is installed and a power reduction instruction is output from the demand controller so that the commercial power usage does not exceed the contract power, control is performed so that the power consumption is within the contract power.
JP-A-5-231745

しかし、上記ガスエンジンに連結された発電機の発電電力を、商用系統に出力する空調・発電システムに対し、このデマンドコントローラの機能を併設した空調・発電システムは、未だ提案されていない。   However, an air conditioning / power generation system in which the function of the demand controller is added to an air conditioning / power generation system that outputs the generated power of the generator connected to the gas engine to a commercial system has not been proposed yet.

そこで、本発明の目的は、上述した従来の技術が有する課題を解消し、電力削減指示が出力された場合、効率よく、電力使用量を契約電力内に収めることができる空調・発電システムを提供することにある。   Accordingly, an object of the present invention is to provide an air conditioning / power generation system that can solve the above-described problems of the conventional technology and efficiently store the power usage amount in the contract power when a power reduction instruction is output. There is to do.

上記目的を達成するため、本発明は、エンジンによって駆動される圧縮機、室外熱交換器、減圧装置および室内熱交換器を有した空気調和装置と、エンジンによって駆動される発電機とを備え、この発電機に系統連系インバータを接続して、商用系統に電気出力を行うと共に、商用系統の契約電力に応じた電力削減指示を出力するデマンドコントローラを備え、このデマンドコントローラから電力削減指示が出力された場合、発電機の発電出力を増大することを特徴とする。   To achieve the above object, the present invention comprises an air conditioner having a compressor driven by an engine, an outdoor heat exchanger, a decompression device and an indoor heat exchanger, and a generator driven by the engine, Connected to this generator is a grid-connected inverter to provide electrical output to the commercial system and a demand controller that outputs a power reduction instruction according to the contracted power of the commercial system. In this case, the power generation output of the generator is increased.

本発明では、デマンドコントローラから電力削減指示が出力された場合、この電力削減指示に応じ、発電機からの電力を増大させて商用系統に出力するため、商用系統の電力使用量が契約電力内に収まる。   In the present invention, when a power reduction instruction is output from the demand controller, in response to the power reduction instruction, the power from the generator is increased and output to the commercial system. It will fit.

この場合において、前記圧縮機は、大小異容量の複数台の圧縮機で構成され、複数台が並列に、前記エンジンに対し、それぞれ電磁クラッチを介して接続され、この電磁クラッチの解列レベルを、前記電力削減指示の削減レベルに対応させ、所定の削減レベルが出力された場合、対応する解列レベルに従うクラッチ解列を行い、この状態で、発電機の発電出力を増大させてもよい。
本発明では、発電機の出力を増大させる場合、予め、所定の解列レベルに従って、クラッチ解列を行うため、圧縮機側の負荷が軽減され、この負荷の軽減分を上乗せした発電が可能になる。
In this case, the compressor is composed of a plurality of compressors having large and small capacities, and the plurality of compressors are connected in parallel to the engine via electromagnetic clutches. When a predetermined reduction level is output in correspondence with the reduction level of the power reduction instruction, the clutch disengagement according to the corresponding disengagement level may be performed, and the power generation output of the generator may be increased in this state.
In the present invention, when the output of the generator is increased, the clutch is disengaged according to a predetermined disengagement level in advance, so that the load on the compressor side is reduced, and power generation with an added amount of this load reduction becomes possible. Become.

前記発電機の出力を増大する場合には、発電機の発電量が、現在の回転数でのエンジン許容負荷に対応した発電量となるように、前記インバータを制御してもよい。
本構成では、その回転数でのエンジン許容負荷に対応した発電量となるようにインバータを制御するため、エンジン許容負荷一杯の発電が行われ、空調負荷が変動し回転数が変動しても、その回転数での発電可能な最大発電量を得ることができる。エンジン許容負荷一杯の発電であるため、エンジンに過大な負荷がかかることがなくなり、エンジン耐久性が確保される。また、エンジン許容負荷一杯の発電が行われることにより、商用の買電量が削減される。
When the output of the generator is increased, the inverter may be controlled so that the power generation amount of the generator becomes a power generation amount corresponding to the engine allowable load at the current rotational speed.
In this configuration, since the inverter is controlled so that the power generation amount corresponding to the engine allowable load at that rotational speed is achieved, even if the engine allowable load is fully generated and the air conditioning load varies and the rotational speed varies, It is possible to obtain the maximum amount of power that can be generated at that rotational speed. Since the power generation is full of the engine allowable load, an excessive load is not applied to the engine, and engine durability is ensured. In addition, the amount of commercial power purchased is reduced by generating power with full engine allowable load.

現在のエンジン負荷を取得する取得手段を備え、この取得手段で取得したエンジン負荷と、現在の回転数でのエンジン許容負荷との差により求めた発電量を現在の発電量に加算し、発電機の発電量が、加算した発電量となるように、インバータを制御してもよい。また、加算した発電量が予め定めた最大発電量以下か否かを判定する判定手段を備え、この判定手段の判定結果に応じて、インバータを制御してもよい。エンジンへの空気の供給量を調整するスロットル弁を有し、このスロットル弁の弁開度に応じて現在のエンジン負荷を推定してもよい。   An acquisition means for acquiring the current engine load is provided, and the power generation amount obtained from the difference between the engine load acquired by the acquisition means and the engine allowable load at the current rotational speed is added to the current power generation amount, The inverter may be controlled so that the power generation amount becomes the added power generation amount. Moreover, the determination means which determines whether the added electric power generation amount is below the predetermined maximum electric power generation amount may be provided, and the inverter may be controlled according to the determination result of the determination means. A throttle valve that adjusts the amount of air supplied to the engine may be provided, and the current engine load may be estimated according to the opening of the throttle valve.

本発明では、デマンドコントローラから電力削減指示が出力された場合、この削減指示に応じ、発電機からの電力を増大させて商用系統に出力するため、商用系統の電力使用量が契約電力内に収まる。   In the present invention, when a power reduction instruction is output from the demand controller, the power from the generator is increased and output to the commercial system in response to the reduction instruction, so that the power usage amount of the commercial system falls within the contract power. .

本発明の実施の形態について図を参照しながら以下に説明する。
図1は、ガスエンジン駆動式の空気調和装置1を示す。この空気調和装置1は、室外ユニット2と複数の室内ユニット3a〜3cとを有し、これらを液管4aおよびガス管4bからなるユニット間配管4で接続して構成されている。室外ユニット2には、ガスエンジン10と、このガスエンジン10の駆動力により発電を行う発電機11と、ガスエンジン10の駆動力により冷媒を圧縮する圧縮機12とが収容されている。このガスエンジン10は、燃料調整弁7を経て供給されるガスなどの燃料と、スロットル弁8を経て供給される空気との混合気を燃焼させて駆動力を発生する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a gas engine driven air conditioner 1. The air conditioner 1 includes an outdoor unit 2 and a plurality of indoor units 3a to 3c, which are connected by an inter-unit pipe 4 including a liquid pipe 4a and a gas pipe 4b. The outdoor unit 2 accommodates a gas engine 10, a generator 11 that generates power using the driving force of the gas engine 10, and a compressor 12 that compresses the refrigerant using the driving force of the gas engine 10. The gas engine 10 generates a driving force by combusting an air-fuel mixture of a fuel such as a gas supplied via a fuel adjustment valve 7 and air supplied via a throttle valve 8.

上記圧縮機12は、大小異容量の圧縮機12a,12bで構成され、2台が並列に、ガスエンジン10に対し、それぞれ電磁クラッチ14a,14bを介して接続されている。これら圧縮機12a,12bの吐出管12cは、プレート式熱交換器31、四方弁15、室外熱交換器17の順に接続され、この室外熱交換器17には、液管4aを介して、各室内ユニット3の膨張弁19a〜19c、室内熱交換器21a〜21bが接続され、室内熱交換器21a〜21bには、ガス管4bを介して、四方弁15が接続され、この四方弁15には、圧縮機12a,12bが接続されている。また、この圧縮機12a,12bの吐出管12cおよび吸込管12dが、バイパス管18で接続され、このバイパス管18に、アンロード用のバイパス弁20が接続されている。   The compressor 12 includes compressors 12a and 12b having large and small capacities, and two units are connected in parallel to the gas engine 10 via electromagnetic clutches 14a and 14b, respectively. The discharge pipes 12c of the compressors 12a and 12b are connected in the order of the plate heat exchanger 31, the four-way valve 15, and the outdoor heat exchanger 17, and each of the outdoor heat exchangers 17 is connected to the outdoor heat exchanger 17 via the liquid pipe 4a. Expansion valves 19a to 19c and indoor heat exchangers 21a to 21b of the indoor unit 3 are connected. A four-way valve 15 is connected to the indoor heat exchangers 21a to 21b via a gas pipe 4b. Are connected to the compressors 12a and 12b. Further, the discharge pipe 12c and the suction pipe 12d of the compressors 12a and 12b are connected by a bypass pipe 18, and an unload bypass valve 20 is connected to the bypass pipe 18.

ちなみに、圧縮機12a,12bが駆動されると、四方弁15の切り替え状態で、それが暖房切り替えであれば、実線の矢印で示すように、圧縮機12a,12b、四方弁15、室内熱交換器21a〜21b、膨張弁19a〜19c、室外熱交換器17の順に冷媒が循環し、室内熱交換器21a〜21bでの冷媒凝縮熱により室内が暖房される。これとは反対に、四方弁15が冷房切り替えであれば、破線の矢印で示すように、圧縮機12a,12b、四方弁15、室外熱交換器17、膨張弁19a〜19c、室内熱交換器21a〜21bの順に冷媒が循環し、この室内熱交換器21a〜21bでの冷媒蒸発熱により室内が冷房される。   Incidentally, when the compressors 12a and 12b are driven, if the four-way valve 15 is switched and if it is heating switching, the compressors 12a and 12b, the four-way valve 15 and the indoor heat exchange are indicated as indicated by solid arrows. The refrigerant circulates in the order of the chambers 21a to 21b, the expansion valves 19a to 19c, and the outdoor heat exchanger 17, and the room is heated by the refrigerant condensation heat in the indoor heat exchangers 21a to 21b. On the contrary, if the four-way valve 15 is switched to cooling, the compressors 12a and 12b, the four-way valve 15, the outdoor heat exchanger 17, the expansion valves 19a to 19c, and the indoor heat exchanger are indicated by the broken arrows. The refrigerant circulates in the order of 21a to 21b, and the room is cooled by the refrigerant evaporating heat in the indoor heat exchangers 21a to 21b.

つぎに、ガスエンジン10の冷却装置について説明する。
このガスエンジン10は水冷式であり、このガスエンジン10のウォータージャケットを循環した冷却水は、第1の三方弁22、逆潮流ヒータ23および第2の三方弁24を経て、ラジエター25に供給される。このラジエター25は、室外熱交換器17と併設されており、これらは同一の送風機26により送られる空気によって空冷され、このラジエター25を経た冷却水は、冷却水ポンプ27、排ガス熱交換器29の順に流れて、ガスエンジン10のウォータージャケットに戻される。
排ガス熱交換器29には、ガスエンジン10の排気ガスが通され、この排気ガスは、排気トップ30を経て、室外ユニット2の外に排出される。
Next, a cooling device for the gas engine 10 will be described.
The gas engine 10 is water-cooled, and the cooling water circulated through the water jacket of the gas engine 10 is supplied to the radiator 25 through the first three-way valve 22, the reverse power flow heater 23, and the second three-way valve 24. The The radiator 25 is provided with the outdoor heat exchanger 17, and these are cooled by air sent by the same blower 26, and the cooling water passing through the radiator 25 is supplied to the cooling water pump 27 and the exhaust gas heat exchanger 29. It flows in order and is returned to the water jacket of the gas engine 10.
Exhaust gas from the gas engine 10 is passed through the exhaust gas heat exchanger 29, and this exhaust gas is discharged out of the outdoor unit 2 through the exhaust top 30.

上述した第1の三方弁22は冷却水温度で自動的に切り替えられる。すなわち、冷却水温度が所定温度よりも低い場合、ガスエンジン10のウォータージャケットからの冷却水を、ラジエター25をバイパスし、直接、冷却水ポンプ27、排ガス熱交換器29の順に導いて、上記ウォータージャケットに戻す。
第2の三方弁24は、例えば暖房運転時に切り替えられ、この場合、冷却水はラジエター25をバイパスし、プレート式熱交換器31を経て、冷却水ポンプ27、排ガス熱交換器29の順に流れ、ウォータージャケットに戻される。
The first three-way valve 22 described above is automatically switched according to the cooling water temperature. That is, when the cooling water temperature is lower than the predetermined temperature, the cooling water from the water jacket of the gas engine 10 bypasses the radiator 25 and is directly led to the cooling water pump 27 and the exhaust gas heat exchanger 29 in this order, Return to the jacket.
The second three-way valve 24 is switched, for example, during heating operation. In this case, the cooling water bypasses the radiator 25, passes through the plate heat exchanger 31, and flows in the order of the cooling water pump 27 and the exhaust gas heat exchanger 29, Returned to the water jacket.

つぎに、発電機11による発電系統について説明する。
この発電機11には、系統連系インバータ33が接続され、この系統連系インバータ33は、発電機11からの三相交流電力を、AC/DCコンバータを介して、直流電力に変換した後、200Vの三相交流の電力に変換して、商用系統35に出力する。この商用系統35は、商用電源36と、ブレーカ37と、需要家負荷38とを含み、系統連系インバータ33は、ブレーカ37と、需要家負荷38との間に接続されている。
Next, a power generation system using the generator 11 will be described.
A grid interconnection inverter 33 is connected to the generator 11. The grid interconnection inverter 33 converts the three-phase AC power from the generator 11 into DC power through an AC / DC converter, and It is converted into 200 V three-phase AC power and output to the commercial system 35. The commercial system 35 includes a commercial power source 36, a breaker 37, and a customer load 38, and the grid interconnection inverter 33 is connected between the breaker 37 and the customer load 38.

また、この系統連系インバータ33は、上述した逆潮流ヒータ23に適宜電力を供給すると共に、室外ユニット2の室外側コントローラ39に、通信線40を介して通信可能に接続されている。そして、この室外側コントローラ39は、商用系統35から電源線41を介して動作電源を得ると共に、通信線42を介して各室内ユニット3の室内側コントローラに通信可能に接続されている。   Further, the grid interconnection inverter 33 appropriately supplies power to the above-described reverse flow heater 23 and is communicably connected to the outdoor controller 39 of the outdoor unit 2 via the communication line 40. The outdoor controller 39 obtains operating power from the commercial system 35 via the power line 41 and is communicably connected to the indoor controller of each indoor unit 3 via the communication line 42.

この系統連系インバータ33には、商用電源36およびブレーカ37の間に設置された電力検出器43が接続されている。この電力検出器43は、商用系統35に供給される電力値をリアルタイムに取得し、この取得した電力値データが、系統連系インバータ33に入力され、通信線40を介して室外側コントローラ39に送られる。
また、系統連系インバータ33は、発電機11の発電量を制御する機能を有し、必要に応じ、発電量を減少または増大させる。
A power detector 43 installed between the commercial power source 36 and the breaker 37 is connected to the grid interconnection inverter 33. The power detector 43 acquires the power value supplied to the commercial grid 35 in real time, and the acquired power value data is input to the grid interconnection inverter 33 and is transmitted to the outdoor controller 39 via the communication line 40. Sent.
Further, the grid interconnection inverter 33 has a function of controlling the power generation amount of the generator 11 and decreases or increases the power generation amount as necessary.

上記構成において、例えば室内ユニット3側の空調要求に応じて、圧縮機12a,12bの負荷が増大すると共に、商用系統35の需要家負荷38の増大に応じて、発電要求が増大した場合、エンジン10の負荷が増大する。
需要家負荷38は、電力検出器43、系統連系インバータ33および室外側コントローラ39により常時監視されている。
In the above configuration, for example, when the load on the compressors 12a and 12b increases according to the air conditioning request on the indoor unit 3 side, and the power generation request increases according to the increase in the consumer load 38 of the commercial system 35, the engine The load of 10 increases.
The customer load 38 is constantly monitored by the power detector 43, the grid interconnection inverter 33, and the outdoor controller 39.

本構成では、商用系統の契約電力に応じた電力削減指示を出力するデマンドコントローラ51が設置されている。
デマンドコントローラ51は、例えばレベル0〜レベル3までの4段階の電力削減指示を出力し、出力がレベル0であれば、電力使用量が契約電力までにかなりの余裕があり、レベル3に向けて徐々に危険度が増し、レベル3では、契約電力に接近したことを示す。このデマンドコントローラ51は、電力削減指示を、室外側コントローラ39に出力し、この室外側コントローラ39が、電力削減指示のレベルに応じて、系統連系インバータ33に発電出力増大を許可する。
In this configuration, a demand controller 51 that outputs a power reduction instruction according to the contract power of the commercial system is installed.
The demand controller 51 outputs, for example, four levels of power reduction instructions from level 0 to level 3, and if the output is level 0, there is a considerable margin in the amount of power used up to the contract power. The level of danger gradually increases, and level 3 indicates that the contract power has been approached. The demand controller 51 outputs a power reduction instruction to the outdoor controller 39, and the outdoor controller 39 permits the grid interconnection inverter 33 to increase the power generation output according to the level of the power reduction instruction.

図2は、制御フローを示す。
この処理フローでは、まず、デマンドコントローラ51からの電力削減指示のレベルが判定される(S1)。その指示レベルが、電力削減レベル0であれば、空調優先運転が行われ、電力削減レベル1以上であれば、発電優先運転が行われる。
FIG. 2 shows a control flow.
In this processing flow, first, the level of the power reduction instruction from the demand controller 51 is determined (S1). If the instruction level is the power reduction level 0, the air conditioning priority operation is performed. If the instruction level is the power reduction level 1 or more, the power generation priority operation is performed.

電力削減レベル0の場合、契約電力までにかなりの余裕があり、システム本来の空調優先運転が行われる。
この空調優先運転では、現在のエンジン10の負荷レベルが取得される(S2)。この現在の負荷レベルは、スロットル弁8(図1)の弁開度に応じて推定される。このスロットル弁8は、エンジン10の空気量調整弁であり、スロットル弁8の弁開度を、例えば7段階(レベル:0<負荷大>〜6<負荷小>)に分類し、このレベル毎に、予め関連した負荷レベルを求め、例えばこれらをマップ化すれば、スロットル弁8の弁開度に応じ負荷レベルを推定できる。
In the case of power reduction level 0, there is a considerable margin before contract power, and the system's original air conditioning priority operation is performed.
In this air conditioning priority operation, the current load level of the engine 10 is acquired (S2). The current load level is estimated according to the valve opening of the throttle valve 8 (FIG. 1). The throttle valve 8 is an air amount adjusting valve of the engine 10, and the opening degree of the throttle valve 8 is classified into, for example, seven stages (level: 0 <high load> to 6 <low load>). In addition, if the associated load levels are obtained in advance and mapped, for example, the load level can be estimated according to the valve opening of the throttle valve 8.

ついで、現在の負荷レベルと、エンジン許容負荷レベルとの差により求めた発電量を、現在の発電量に加算する(S3)。具体的には、例えば、図3に示すように、曲線Tをエンジン許容負荷レベル(許容トルク)とした場合、現在のエンジン回転数R1に対応する現在のエンジン負荷レベルT1と、その回転数R1でのエンジン許容負荷レベルT2との差の負荷レベルT3を求め、この負荷レベルT3に対応した発電量Q1を、予め定めた負荷レベル・発電量マップ等から求め、或いは所定の演算式から求め、この求めた発電量Q1を、現在の発電量Qに加算する。
そして、この発電量Q2(=Q1+Q)が、予め定めた最大発電量以下か否かを判定する(S4)。この最大発電量は、仕様(定格)発電量であってもよく、或いはそれ以下の所定発電量であってもよい。この最大発電量は、エンジン10の回転速度および負荷レベルによって変動する。
Next, the power generation amount obtained from the difference between the current load level and the engine allowable load level is added to the current power generation amount (S3). Specifically, for example, as shown in FIG. 3, when the curve T is an engine allowable load level (allowable torque), the current engine load level T1 corresponding to the current engine speed R1 and the speed R1 thereof. The load level T3 that is the difference from the engine allowable load level T2 is determined, and the power generation amount Q1 corresponding to the load level T3 is determined from a predetermined load level / power generation amount map or the like, or from a predetermined arithmetic expression, The obtained power generation amount Q1 is added to the current power generation amount Q.
And it is determined whether this electric power generation amount Q2 (= Q1 + Q) is below the predetermined maximum electric power generation amount (S4). The maximum power generation amount may be a specification (rated) power generation amount or a predetermined power generation amount less than that. This maximum power generation amount varies depending on the rotation speed of the engine 10 and the load level.

S4において、発電量Q2が、最大発電量以下であれば、系統連系インバータ33に発電量Q2の発電を許可する(S5)。また、最大発電量以上であれば、エンジン10の過負荷を防止するため、系統連系インバータ33に発電量Q2の発電を許可せず、最大発電量に止めた発電を許可する(S6)。   In S4, if the power generation amount Q2 is equal to or less than the maximum power generation amount, the grid interconnection inverter 33 is permitted to generate the power generation amount Q2 (S5). If the power generation amount is equal to or greater than the maximum power generation amount, in order to prevent an overload of the engine 10, the grid interconnection inverter 33 is not permitted to generate the power generation amount Q2, but the power generation stopped at the maximum power generation amount is permitted (S6).

本構成では、電力削減レベル0の場合、空調要求が増大すると、その空調要求に応じてエンジン回転数が増し、この回転数に従って圧縮機12が駆動される。
すると、この回転数に従う冷媒吐出量が得られ、この冷媒量の循環により、空調要求に応じた空調が行われる。
In this configuration, in the case of the power reduction level 0, when the air conditioning request increases, the engine speed increases according to the air conditioning request, and the compressor 12 is driven according to the engine speed.
Then, the refrigerant discharge amount according to this rotational speed is obtained, and air conditioning according to the air conditioning request is performed by circulation of this refrigerant amount.

この回転数で空調運転した状態では、図3を参照し、エンジン負荷に余裕(負荷T2に相当する。)が生じる。本構成では、その回転数でのエンジン許容負荷に対応した発電量となるようにインバータ33の出力を制御するため、常に、エンジン許容負荷一杯の発電が行われ、空調負荷が変動し回転数が変動しても、その回転数での発電可能な最大発電量を得ることができる。
また、エンジン許容負荷一杯の発電であるため、エンジン10に過大な負荷がかかることがなく、エンジン耐久性が確保される。
In the state where the air-conditioning operation is performed at this rotational speed, a margin (corresponding to the load T2) is generated in the engine load with reference to FIG. In this configuration, since the output of the inverter 33 is controlled so that the power generation amount corresponding to the engine allowable load at that rotational speed is achieved, power generation at the full engine allowable load is always performed, the air conditioning load varies, and the rotational speed is Even if it fluctuates, it is possible to obtain the maximum amount of power that can be generated at that rotational speed.
In addition, since the engine is capable of generating the full allowable load of the engine, an excessive load is not applied to the engine 10 and engine durability is ensured.

一方、S1で、電力削減レベル1以上であれば、レベル毎に危険度が変化するため、その危険度に応じた発電優先運転が行われる。
この場合、まず、電力削減レベル1〜3が取得される(S7)。上記のように、削減レベル1から削減レベル3に向けて徐々に危険度が増し、削減レベル3では、契約電力にかなり接近する。つぎに、現在のエンジン回転数で、最大発電量を出力しているか否かが判定され、これに基づいて、圧縮機のクラッチ解列レベルが選択される(S8)。この最大発電量は、本設備に規定された最大発電量であり、最大発電量を超えている場合、圧縮機側の負荷を減ずるため、電力削減レベル1〜3に応じて、圧縮機のクラッチ解列レベルが選択される(S9)。
On the other hand, if the power reduction level is 1 or more in S1, the risk changes for each level, and therefore power generation priority operation according to the risk is performed.
In this case, first, power reduction levels 1 to 3 are acquired (S7). As described above, the risk gradually increases from the reduction level 1 to the reduction level 3, and at the reduction level 3, the contract power is considerably approached. Next, it is determined whether or not the maximum power generation amount is output at the current engine speed, and based on this, the clutch disengagement level of the compressor is selected (S8). This maximum power generation amount is the maximum power generation amount stipulated in this facility. When the maximum power generation amount is exceeded, the load on the compressor side is reduced. A separation level is selected (S9).

圧縮機12a,12bは、図1に示すように、大小異容量であり、圧縮機12aの容量が、圧縮機12bの容量よりも大きく、それぞれの電磁クラッチ14a,14bも、対応して大小設定されている。
クラッチ解列レベルは、図3に示すように、解列レベル0〜3の4段階に分類され、解列レベル0が選択されると、2台の圧縮機が同時に接続され、解列レベル1では、容量大の圧縮機が接続され、解列レベル2では、容量小の圧縮機が接続され、解列レベル3では、すべて解列される。
S9のクラッチ解列レベルの選択では、例えば、図4を参照し、電力削減レベル1を取得したら、解列レベル1を選択し、電力削減レベル2を取得したら、解列レベル2を選択し、電力削減レベル3を取得したら、解列レベル3を選択し、これによって、圧縮機負荷が軽減されている。
As shown in FIG. 1, the compressors 12a and 12b have large and small capacities, the capacity of the compressor 12a is larger than the capacity of the compressor 12b, and the electromagnetic clutches 14a and 14b are correspondingly set in large and small. Has been.
As shown in FIG. 3, the clutch disengagement level is classified into four stages of disengagement levels 0 to 3. When disengagement level 0 is selected, two compressors are connected at the same time, and disengagement level 1 Then, a compressor with a large capacity is connected, a compressor with a small capacity is connected at the disconnection level 2, and all the compressors are disconnected at the disconnection level 3.
In the selection of the clutch disengagement level in S9, for example, referring to FIG. 4, when the power reduction level 1 is acquired, the disengagement level 1 is selected, and when the power reduction level 2 is obtained, the disengagement level 2 is selected, When power reduction level 3 is obtained, disconnect level 3 is selected, thereby reducing the compressor load.

クラッチ解列レベルが選択されると、S2〜S6の処理が行われる。この場合、S2で取得される現在の負荷レベルは、解列レベルの選択によって、圧縮機負荷が軽減する分だけ、エンジン負荷に余裕(負荷T2に相当する。)が生じている。
従って、現在の回転数でのエンジン許容負荷に対応した発電量となるようにインバータ33の出力を制御することにより、上記エンジン負荷の余裕に対応した発電量の上乗せが可能になる。
When the clutch disengagement level is selected, the processes of S2 to S6 are performed. In this case, the current load level acquired in S2 has a margin (corresponding to the load T2) in the engine load corresponding to the reduction of the compressor load by the selection of the disconnection level.
Therefore, by controlling the output of the inverter 33 so that the power generation amount corresponds to the engine allowable load at the current rotational speed, it is possible to add the power generation amount corresponding to the engine load margin.

また、S8で、現在エンジン回転数で、最大発電量に達している場合、クラッチ解列レベルは現状のまま、最大発電が行われる。   In S8, when the maximum power generation amount has been reached at the current engine speed, the maximum power generation is performed with the clutch disengagement level remaining unchanged.

本実施形態では、デマンドコントローラ51から電力削減レベル1以上が出力された場合、電力削減レベル1〜3に応じ、圧縮機のクラッチ解列レベルが選択され、その状態で、エンジン許容負荷一杯の発電が行われる。
例えば、図4を参照し、解列レベル1を選択した場合、容量大の圧縮機12aだけが接続された状態となり、その分、圧縮機側の負荷が軽減される。そのため、図3を参照し、現在のエンジン負荷レベルT1が減少し、その回転数R1でのエンジン許容負荷レベルT2との差の負荷レベルT3が増大し、この負荷レベルT3に対応した発電量Q1を増大させることが可能になる。
図4を参照し、例えば、解列レベル3を選択した場合、すべての圧縮機が解列され、圧縮機側の負荷は大きく軽減される。
この場合、図3を参照し、現在のエンジン負荷レベルT1とエンジン許容負荷レベルT2との差の負荷レベルT3は大きく増大し、この負荷レベルT3に対応した発電量Q1の発電が可能になる。
In the present embodiment, when a power reduction level 1 or higher is output from the demand controller 51, the clutch disengagement level of the compressor is selected according to the power reduction levels 1 to 3, and in this state, power generation with full engine allowable load is achieved. Is done.
For example, referring to FIG. 4, when disconnection level 1 is selected, only the large capacity compressor 12a is connected, and the load on the compressor side is reduced accordingly. Therefore, referring to FIG. 3, the current engine load level T1 decreases, the load level T3 that is different from the engine allowable load level T2 at the rotational speed R1 increases, and the power generation amount Q1 corresponding to this load level T3 Can be increased.
Referring to FIG. 4, for example, when disconnection level 3 is selected, all the compressors are disconnected and the load on the compressor side is greatly reduced.
In this case, referring to FIG. 3, the load level T3, which is the difference between the current engine load level T1 and the engine allowable load level T2, greatly increases, and the power generation amount Q1 corresponding to the load level T3 can be generated.

本構成では、出力された削減レベルに応じ、予め、所定の解列レベルに従って、クラッチ解列を行うため、発電機の出力を増大させる場合、圧縮機側の負荷が軽減され、この負荷の軽減分を上乗せした発電が可能になる。従って、電力削減指示が出力された場合、効率よく発電量が増大するため、需要家負荷38を削減しなくとも、商用電力の使用量が減り、電力使用量を契約電力内に収めることができる。   In this configuration, the clutch is disengaged according to a predetermined disengagement level in advance according to the output reduction level. Therefore, when the output of the generator is increased, the load on the compressor side is reduced, and this load is reduced. It is possible to generate electricity with an additional minute. Therefore, when the power reduction instruction is output, the power generation amount increases efficiently, so that the amount of commercial power used can be reduced and the power usage amount can be kept within the contract power without reducing the customer load 38. .

以上、一実施形態に基づいて、本発明を説明したが、本発明は、これに限定されるものではない。例えば、系統連系インバータ33は、室外ユニット2とは別置きとなっていたが、室外ユニット2に一体的に収納されていてもよい。また、室外ユニット2が複数台設置の場合、各室外ユニット2に系統連系インバータ33を設置し、これら系統連系インバータ33を変換機で接続し、この変換機が、各系統連系インバータ33に出力制御指示を行うようにすればよい。また、本実施形態では、インバータから供給される電源を三相200Vとしたが、三相100Vでもよく、単相三線式としてもよい。   As mentioned above, although this invention was demonstrated based on one Embodiment, this invention is not limited to this. For example, the grid interconnection inverter 33 is provided separately from the outdoor unit 2, but may be housed integrally in the outdoor unit 2. Further, when a plurality of outdoor units 2 are installed, a grid interconnection inverter 33 is installed in each outdoor unit 2, and these grid interconnection inverters 33 are connected by a converter, and this converter is connected to each grid interconnection inverter 33. An output control instruction may be issued. In the present embodiment, the power supplied from the inverter is three-phase 200V, but may be three-phase 100V or a single-phase three-wire system.

本発明の一実施形態を示す回路図である。It is a circuit diagram showing one embodiment of the present invention. 処理フローを示す図である。It is a figure which shows a processing flow. エンジン許容負荷レベルを説明する図である。It is a figure explaining an engine allowable load level. クラッチ解列レベルを説明する図である。It is a figure explaining a clutch disengagement level.

符号の説明Explanation of symbols

1 エンジン駆動式空気調和装置
2 室外ユニット
3 室内ユニット
8 スロットル弁
10 エンジン
11 発電機
33 系統連系インバータ
35 商用系統
36 商用電源
37 ブレーカ
38 需要家負荷
39 室外側コントローラ
43 電力検出器
51 デマンドコントローラ

DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Engine drive type air conditioner 2 Outdoor unit 3 Indoor unit 8 Throttle valve 10 Engine 11 Generator 33 Grid connection inverter 35 Commercial system 36 Commercial power supply 37 Breaker 38 Consumer load 39 Outdoor controller 43 Power detector 51 Demand controller

Claims (6)

エンジンによって駆動される圧縮機、室外熱交換器、減圧装置および室内熱交換器を有した空気調和装置と、前記エンジンによって駆動される発電機とを備え、この発電機に系統連系インバータを接続して、商用系統に電気出力を行うと共に、商用系統の契約電力に応じた電力削減指示を出力するデマンドコントローラを備え、
このデマンドコントローラから電力削減指示が出力された場合、発電機の発電出力を増大することを特徴とする空調・発電システム。
An air conditioner having a compressor driven by an engine, an outdoor heat exchanger, a decompression device and an indoor heat exchanger, and a generator driven by the engine, and a grid-connected inverter connected to the generator And a demand controller that outputs electric power to the commercial system and outputs a power reduction instruction according to the contract power of the commercial system,
An air conditioning and power generation system characterized in that when a power reduction instruction is output from the demand controller, the power generation output of the generator is increased.
前記圧縮機は、大小異容量の複数台の圧縮機で構成され、複数台が並列に、エンジンに対し、それぞれ電磁クラッチを介して接続され、この電磁クラッチの解列レベルを、前記電力削減指示の削減レベルに対応させ、所定の削減レベルが出力された場合、対応する解列レベルに従うクラッチ解列を行い、この状態で、発電機の発電出力を増大することを特徴とする請求項1記載の空調・発電システム。   The compressor is composed of a plurality of compressors having large and small capacities, and the plurality of compressors are connected in parallel to the engine via electromagnetic clutches, respectively, and the disconnection level of the electromagnetic clutches is determined by the power reduction instruction. 2. The clutch disengagement according to the corresponding disengagement level is performed when a predetermined reduction level is output in correspondence with the reduction level of the generator, and the power generation output of the generator is increased in this state. Air conditioning and power generation system. 前記発電機の出力を増大する場合、発電機の発電量が、現在の回転数でのエンジン許容負荷に対応した発電量となるように、前記インバータを制御することを特徴とする請求項1または2記載の空調・発電システム。   2. The inverter is controlled such that when the output of the generator is increased, the power generation amount of the generator becomes a power generation amount corresponding to the engine allowable load at the current rotation speed. 2. The air conditioning and power generation system described in 2. 現在のエンジン負荷を取得する取得手段を備え、この取得手段で取得したエンジン負荷と、現在の回転数でのエンジン許容負荷との差により求めた発電量を現在の発電量に加算し、前記発電機の発電量が、加算した発電量となるように、前記インバータを制御することを特徴とする請求項3記載の空調・発電システム。   An acquisition means for acquiring the current engine load is provided, and the power generation amount obtained from the difference between the engine load acquired by the acquisition means and the engine allowable load at the current rotational speed is added to the current power generation amount, and the power generation 4. The air conditioning and power generation system according to claim 3, wherein the inverter is controlled so that the power generation amount of the machine becomes the added power generation amount. 加算した発電量が予め定めた最大発電量以下か否かを判定する判定手段を備え、この判定手段の判定結果に応じて、前記インバータを制御することを特徴とする請求項4記載の空調・発電システム。   5. The air-conditioner / air conditioner according to claim 4, further comprising a determination unit that determines whether or not the added power generation amount is equal to or less than a predetermined maximum power generation amount, and the inverter is controlled according to a determination result of the determination unit. Power generation system. エンジンへの空気の供給量を調整するスロットル弁を有し、このスロットル弁の弁開度に応じて現在のエンジン負荷を推定することを特徴とする請求項4または5記載の空調・発電システム。

6. The air conditioning / power generation system according to claim 4, further comprising a throttle valve that adjusts an air supply amount to the engine, and estimating a current engine load according to a valve opening degree of the throttle valve.

JP2005094219A 2005-03-29 2005-03-29 Air conditioning and power generation system Expired - Fee Related JP4267587B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005094219A JP4267587B2 (en) 2005-03-29 2005-03-29 Air conditioning and power generation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2005094219A JP4267587B2 (en) 2005-03-29 2005-03-29 Air conditioning and power generation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2006280075A JP2006280075A (en) 2006-10-12
JP4267587B2 true JP4267587B2 (en) 2009-05-27

Family

ID=37214216

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2005094219A Expired - Fee Related JP4267587B2 (en) 2005-03-29 2005-03-29 Air conditioning and power generation system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4267587B2 (en)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4922833B2 (en) * 2007-05-28 2012-04-25 三洋電機株式会社 Air conditioning / power generation system and centralized management system
JP4921406B2 (en) * 2008-03-27 2012-04-25 大阪瓦斯株式会社 Power generation / air conditioning system
JP4921407B2 (en) * 2008-03-27 2012-04-25 大阪瓦斯株式会社 Power generation / air conditioning system

Also Published As

Publication number Publication date
JP2006280075A (en) 2006-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP1895248A2 (en) Air-conditioning and electric power generating system and control method for the same
JP5016894B2 (en) Air conditioning / power generation apparatus and control method thereof
KR20210014818A (en) Cooling system for fuel cell electric vehicle
JP2009287895A (en) Heat pump hot water heating system
JP2010236711A (en) Power generating-air conditioning system
JP6384057B2 (en) Air conditioning system
KR20010105235A (en) Multi Energy System
JP2007010291A (en) Air conditioner
JP4267587B2 (en) Air conditioning and power generation system
TW201826690A (en) Variable speed drive with a battery
JP4934413B2 (en) Air conditioner
JP2006280074A (en) Air-conditioning/generation system
JP4555718B2 (en) Air conditioning and power generation system
JP2004271033A (en) Engine-driven heat pump device
JP4727270B2 (en) Air conditioning and power generation system
JP4382004B2 (en) Air conditioning and power generation system
JP5478959B2 (en) Grid interconnection system using gas heat pump air conditioner
JP2006329573A (en) Air conditioner
JP4588511B2 (en) Air conditioning and power generation system
KR101002896B1 (en) Air conditioner and control method for engine
KR100755324B1 (en) Electric generation air condition system and the Control method for the Same
JP5507388B2 (en) Engine-driven heat pump device
JP2012078075A (en) Air-conditioning hot water supply system
JP2011007356A (en) Gas heat pump type air conditioning device
KR100790829B1 (en) Electric generation air condition system and the Control method for the Same

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20071102

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20081225

TRDD Decision of grant or rejection written
A975 Report on accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005

Effective date: 20090206

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20090210

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20090218

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 4267587

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120227

Year of fee payment: 3

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130227

Year of fee payment: 4

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140227

Year of fee payment: 5

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees