KR100701960B1 - Cogeneration system - Google Patents

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KR100701960B1
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heat
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discharge passage
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최영섭
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이재원
장세동
정백영
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엘지전자 주식회사
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Abstract

열병합 발전시스템은 공기조화기의 난방운전시는 엔진의 배기가스가 상기 제 1배출통로를 통해 배기가스 열교환기를 통과하도록 하고, 냉방운전시는 상기 제 2배출통로를 통해 상기 배기가스 열교환기를 바이패스하도록 함으로써, 냉방운전시는 배기가스 폐열이 회수되지 않으므로 방열 열교환기가 사용되지 않기 때문에, 방열 열교환기의 체적을 감소시킬 수 있게 되어 시스템의 컴팩트화를 도모할 수 있는 이점이 있다. The cogeneration system allows the exhaust gas of the engine to pass through the exhaust gas heat exchanger through the first exhaust passage during the heating operation of the air conditioner, and bypasses the exhaust gas heat exchanger through the second exhaust passage during the cooling operation. By doing so, since the waste gas waste heat is not recovered during the cooling operation, since the heat dissipation heat exchanger is not used, the volume of the heat dissipation heat exchanger can be reduced, and the system can be made compact.

열병합, 엔진, 배기가스, 열교환기, 방열, 회수, 바이패스 Cogeneration, Engine, Exhaust Gas, Heat Exchanger, Heat Dissipation, Recovery, Bypass

Description

열병합 발전시스템{Cogeneration system}Cogeneration System {Cogeneration system}

도 1은 종래 기술에 따른 열병합 발전시스템이 도시된 구성도,1 is a configuration diagram showing a cogeneration system according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 열병합 발전시스템의 공기조화기가 난방운전일 때가 도시된 구성도,2 is a block diagram showing when the air conditioner of the cogeneration system according to the present invention is a heating operation,

도 3은 본 발명에 따른 열병합 발전시스템의 공기조화기가 냉방운전일 때가 도시된 구성도.3 is a block diagram showing when the air conditioner of the cogeneration system according to the present invention is the cooling operation.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>

50: 엔진 51: 배기가스 열교환기50: engine 51: exhaust gas heat exchanger

52: 엔진 53: 냉각수 열교환기52: engine 53: coolant heat exchanger

60: 열매체 순환유로 61: 제 1배출통로60: heat medium circulation passage 61: first discharge passage

62: 제 2배출통로 63: 제 3배출통로62: second discharge passage 63: third discharge passage

64: 제 1댐퍼 65: 제 2댐퍼64: first damper 65: second damper

70: 공기조화기 71: 압축기70: air conditioner 71: compressor

72: 사방밸브 73: 실내 열교환기72: four-way valve 73: indoor heat exchanger

74: 팽창기구 75: 실외 열교환기74: expansion mechanism 75: outdoor heat exchanger

76: 공기예열 열교환기 80: 방열 열교환기76: air preheat heat exchanger 80: heat dissipation heat exchanger

81: 방열유로 82: 제 1밸브81: heat radiation passage 82: first valve

83: 제 2밸브83: second valve

본 발명은 열병합 발전시스템에 관한 것으로서, 특히 엔진의 배기가스 배출통로를 2개의 제 1,2배출통로로 구성하여, 공기조화기의 냉방운전시는 배기가스 폐열이 회수되지 않고 외부로 방출되도록 함으로써, 방열 열교환기의 체적을 감소시킬 수 있게 되어 시스템의 컴팩트화를 도모할 수 있는 열병합 발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a cogeneration system, and in particular, the exhaust gas discharge passage of the engine is composed of two first and second discharge passages, so that the exhaust gas waste heat is discharged to the outside without recovering during the cooling operation of the air conditioner In addition, the present invention relates to a cogeneration system capable of reducing the volume of a heat dissipating heat exchanger, thereby making the system compact.

일반적으로 열병합 발전시스템은 코제너레이션 시스템(Cogeneration system)이라고도 불리는 것으로, 하나의 에너지원으로부터 전력과 열을 동시에 생산하는 시스템이다. Cogeneration systems, commonly referred to as cogeneration systems, are systems that produce power and heat simultaneously from a single energy source.

이와 같은 열병합 발전 시스템은 엔진 또는 터빈을 구동하여 발전을 하면서 발생되는 배기가스 열 또는 냉각수의 폐열을 회수하여 종합열효율을 70~80%까지 높이는 것이 가능하여, 최근에는 건축물의 전력, 열원으로 주목받고 있으며, 특히 회수 폐열을 냉난방, 급탕 등에 많이 활용하고 있는 고효율 에너지 이용방식이다. Such a cogeneration system is capable of recovering waste heat from exhaust gas or cooling water generated by power generation by driving an engine or a turbine to increase the overall thermal efficiency by 70 to 80%. In particular, it is a high-efficiency energy utilization method that utilizes the recovered waste heat a lot in cooling, heating, and hot water supply.

도 1은 종래 기술에 따른 열병합 발전시스템이 도시된 구성도이다. 1 is a block diagram showing a cogeneration system according to the prior art.

종래 기술에 따른 열병합 발전시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 가스가 공급되는 엔진(1)과, 상기 엔진(1)에 의해 구동되어 전기를 생성시키는 발전기(3)와, 상기 엔진(1)을 냉각한 냉각수 열을 회수하는 냉각수 열교환기(5)와, 상기 엔진(1)의 배기가스 배출통로(7)상에 구비되어 배기가스 열을 회수하는 배기가스 열교환기(9)와, 상기 냉각수 열과 배기가스 열을 냉난방 장치(20)로 전달하는 열전달 라인(11)을 포함하여 구성된다. The cogeneration system according to the prior art, as shown in FIG. 1, an engine 1 to which gas is supplied, a generator 3 driven by the engine 1 to generate electricity, and the engine 1 Cooling water heat exchanger (5) for recovering the coolant heat that has cooled the engine, Exhaust gas heat exchanger (9) provided on the exhaust gas discharge passage (7) of the engine (1), and recovering exhaust gas heat, and the cooling water And a heat transfer line 11 which transfers heat and exhaust gas heat to the air conditioning and heating device 20.

상기 발전기(3)에서 생성된 전기는 냉난방 장치 또는 다른 조명 및 전자제품 등에 다양하게 이용된다. The electricity generated by the generator 3 is used in various ways such as air-conditioning devices or other lighting and electronic products.

상기 엔진(1)에서 발생된 폐열, 즉 상기 엔진(1)을 냉각하면서 발생되는 냉각수 열과, 상기 엔진(1)으로부터 배출되는 배기가스에서 발생되는 배기가스 열은 냉난방 장치(20)의 난방 운전시에 이용되는 바, 냉방 운전시에는 폐열을 방열하기 위해 열교환기(15)와 방열팬(16)으로 이루어진 방열수단이 구비된다. The waste heat generated by the engine 1, that is, the coolant heat generated while cooling the engine 1, and the exhaust gas heat generated by the exhaust gas discharged from the engine 1 are used during the heating operation of the air conditioner 20. When used in the cooling operation, the heat dissipation means consisting of a heat exchanger 15 and a heat dissipation fan 16 is provided to dissipate waste heat.

상기 방열수단은 상기 냉각수 열교환기(5)와 배기가스 열교환기(9)에서 회수된 열을 대기중으로 방열시키도록 설치된 방열 열교환기(17)와, 상기 열전달 라인(11)에 연결된 방열라인(13) 상에 장착된다.The heat dissipation means includes a heat dissipation heat exchanger (17) installed to dissipate heat recovered from the cooling water heat exchanger (5) and the exhaust gas heat exchanger (9) into the atmosphere, and a heat dissipation line (13) connected to the heat transfer line (11). ) Is mounted on.

상기 냉난방 장치(20)는 히트 펌프식으로 구성되는 바, 압축기(21), 사방밸브(23), 실외 열교환기(25), 실외팬(26), 팽창장치(27), 실내 열교환기(29) 등으로 구성된다. The air-conditioning device 20 is a heat pump type bar, compressor 21, four-way valve 23, outdoor heat exchanger 25, outdoor fan 26, expansion device 27, indoor heat exchanger 29 ) And the like.

상기 실외 열교환기(25)측에는 상기 냉난방 장치의 난방시에 상기 엔진의 폐열을 이용하여 상기 실외 열교환기(25)를 통과하는 공기를 예열시키도록 공기예열 열교환기가 구비된다. An air preheating heat exchanger is provided on the outdoor heat exchanger 25 side to preheat the air passing through the outdoor heat exchanger 25 by using the waste heat of the engine when the air conditioner is heated.

상기 공기예열 열교환기(30)는 상기 냉각수 열교환기(5) 및 배기가스 열교환기(9)와 상기 열전달 라인(11)으로 연결된다. The air preheating heat exchanger 30 is connected to the cooling water heat exchanger 5 and the exhaust gas heat exchanger 9 and the heat transfer line 11.

도 1에서 참조부호 P는 각 라인의 열전달 매체를 유동시키는 펌프이고, V는 상기 열전달라인에서 방열라인으로 유로를 전환하는 밸브이다. In FIG. 1, reference numeral P denotes a pump for flowing the heat transfer medium of each line, and V denotes a valve for switching the flow path from the heat transfer line to the heat radiation line.

상기와 같이 구성된 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템의 작동을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the cogeneration system according to the prior art configured as described above are as follows.

먼저, 상기 냉난방 장치(20)의 난방운전시, 상기 엔진(1)으로부터 배출된 배기가스와 냉각수의 열이 회수되어 상기 공기예열 열교환기(30)를 통해 실외 공기를 예열하고, 이 예열된 공기가 상기 실외 열교환기(25)를 열교환시킴으로써 외기 온도가 낮은 경우에 발생할 수 있는 히트 펌프의 난방 능력 저하를 방지할 수 있게 된다. First, during the heating operation of the air conditioning and heating device 20, the heat of the exhaust gas and the cooling water discharged from the engine 1 is recovered to preheat the outdoor air through the air preheating heat exchanger 30, and the preheated air. By heat-exchanging the outdoor heat exchanger 25, it is possible to prevent a decrease in the heating capacity of the heat pump, which may occur when the outside air temperature is low.

한편, 상기 냉난방 장치(20)가 냉방 운전될 때는 상기 배기가스 열교환기(9)와 냉각수 열교환기(5)에 의해 회수된 폐열이 필요치 않으므로, 상기 방열 라인(13)으로 유로를 변경하여 상기 방열 열교환기(17)를 통해 회수된 폐열을 외부로 방열시킨다.On the other hand, since the waste heat recovered by the exhaust gas heat exchanger 9 and the cooling water heat exchanger 5 is not necessary when the air conditioner 20 is cooled, the heat dissipation line 13 changes the flow path to the heat dissipation. The waste heat recovered through the heat exchanger 17 is radiated to the outside.

그러나, 종래 기술에 따른 열병합 발전시스템은 폐열이 필요하지 않는 냉방운전시에도 상기 배기가스 열교환기(9)를 통해 폐열을 회수하도록 구성됨으로써, 회수된 폐열을 방출시키기 위한 상기 방열 열교환기(17)가 필요하며, 상기 방열 열교환기(17)의 체적으로 인해 시스템의 크기를 축소하는 데 한계가 있는 문제점이 있다. However, the cogeneration system according to the prior art is configured to recover waste heat through the exhaust gas heat exchanger (9) even during cooling operation in which waste heat is not required, whereby the heat radiation heat exchanger (17) for releasing the recovered waste heat. Is required, and there is a problem in that there is a limit in reducing the size of the system due to the volume of the heat radiating heat exchanger (17).

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 냉방운전시에는 배기가스의 열을 회수하지 않고 방출시킴으로써, 방열 열교환기의 체적을 감소시킬 수 있어 시스템의 컴팩트화를 도모할 수 있는 열병합 발전시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems of the prior art, by discharging the exhaust gas without recovering the heat of the exhaust gas during the cooling operation, it is possible to reduce the volume of the heat dissipation heat exchanger to achieve a compact system. The purpose is to provide a cogeneration system.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열병합 발전시스템은 발전기와, 상기 발전기가 전력을 생산하도록 상기 발전기를 구동시킴과 아울러 열을 발생시키는 구동원과, 압축기와 사방밸브와 실내 열교환기와 팽창기구와 실외 열교환기를 포함하는 공기조화기와, 상기 공기조화기의 난방운전시 상기 구동원으로부터 나온 배기가스가 배출되도록 형성된 제 1배출통로와, 상기 제 1배출통로상에 설치되어, 상기 구동원의 폐열을 회수하는 배기가스 열교환기와, 상기 공기조화기의 냉방운전시 상기 구동원으로부터 나온 배기가스가 상기 배기가스 열교환기를 바이패스하고 외부로 방출되도록 형성된 제 2배출통로를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The cogeneration system according to the present invention for solving the above problems is a generator, a drive source for driving the generator to generate power while the generator produces power, a compressor, a four-way valve, an indoor heat exchanger and an expansion mechanism, An air conditioner including an outdoor heat exchanger, a first exhaust passage formed to discharge exhaust gas from the driving source during heating operation of the air conditioner, and installed on the first exhaust passage to recover waste heat of the driving source. And an exhaust gas heat exchanger and a second exhaust passage formed so that the exhaust gas from the driving source bypasses the exhaust gas heat exchanger and is discharged to the outside during the cooling operation of the air conditioner.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 열병합 발전시스템의 공기조화기가 난방운전일 때가 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열병합 발전시스템의 공기조화기가 냉방운전일 때가 도시된 구성도이다. 2 is a block diagram showing when the air conditioner of the cogeneration system according to the present invention is a heating operation, Figure 3 is a block diagram showing when the air conditioner of the cogeneration system according to the present invention is a cooling operation.

본 발명에 따른 열병합 발전시스템은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 발전기(50)와, 상기 발전기(50)가 전력을 생산하도록 상기 발전기(50)를 구동시킴과 아울러 열을 발생시키는 구동원과, 압축기(71)와 사방밸브(72)와 실내열교환기(73)와 팽창기구(74)와 실외 열교환기(75)를 포함하는 공기조화기(70)와, 상기 구동원의 폐열을 회수하는 폐열 회수수단과, 상기 폐열 회수수단에서 회수된 열을 상기 공기조화기에 공급하는 폐열 공급수단을 포함하여 구성된다. In the cogeneration system according to the present invention, as shown in FIGS. 2 and 3, the generator 50 and a driving source for generating heat while driving the generator 50 so that the generator 50 generates power. And an air conditioner (70) comprising a compressor (71), a four-way valve (72), an indoor heat exchanger (73), an expansion mechanism (74), and an outdoor heat exchanger (75), and recovering waste heat from the drive source. Waste heat recovery means and waste heat supply means for supplying the heat recovered from the waste heat recovery means to the air conditioner.

상기 발전기(51)는 교류 발전기와 직류 발전기 중 어느 하나로서, 상기 구동원의 출력축에 회전자가 연결되어 상기 출력축의 회전시 전력을 생산하며, 상기 구동원은 엔진(52)이나 연료전지 등이 사용되어지는 바, 여기서는 엔진(52)으로 한정하여 설명한다. The generator 51 is any one of an alternator and a direct current generator, the rotor is connected to the output shaft of the drive source to produce electric power when the output shaft rotates, the drive source is the engine 52 or the fuel cell is used The description is limited to the engine 52 here.

상기 폐열 회수수단은 상기 엔진(52)에서 나온 배기가스의 열을 회수하는 배기가스 열교환기(51)와, 상기 엔진(52)을 냉각한 냉각수 열을 회수하는 냉각수 열교환기(53)로 이루어진다. The waste heat recovery means includes an exhaust gas heat exchanger (51) for recovering heat of exhaust gas from the engine (52), and a cooling water heat exchanger (53) for recovering heat of cooling water for cooling the engine (52).

그리고, 상기 폐열 공급수단은 상기 배기가스 열교환기(51)와 냉각수 열교환기(53)에서 회수된 폐열을 이용하여 상기 실외 열교환기(75)를 통과하는 공기를 예 열시키는 공기예열 열교환기(76)이다. In addition, the waste heat supply means is an air preheat heat exchanger 76 for preheating the air passing through the outdoor heat exchanger 75 by using the waste heat recovered from the exhaust gas heat exchanger 51 and the cooling water heat exchanger 53. )to be.

상기 냉각수 열교환기(53)와 배기가스 열교환기(51)는 열매체 순환유로(60)에 의해 상기 공기예열 열교환기(76)에 연결된다. The cooling water heat exchanger 53 and the exhaust gas heat exchanger 51 are connected to the air preheating heat exchanger 76 by a heat medium circulation passage 60.

상기 열매체 순환유로(60)에는 상기 냉각수 열교환기(53)와 배기가스 열교환기(51)에서 가열된 열매체를 순환 펌핑시키도록 순환펌프(66)가 설치된다. The heat medium circulation passage 60 is provided with a circulation pump 66 to circulate the heat medium heated by the cooling water heat exchanger 53 and the exhaust gas heat exchanger 51.

한편, 상기 열병합 발전시스템은 상기 공기조화기(70)의 난방운전시 상기 구동원으로부터 배기가스가 배출되도록 형성된 제 1배출통로(61)와, 상기 공기조화기(70)의 냉방운전시 상기 구동원으로부터 배출되는 배기가스가 배출되도록 형성된 제 2배출통로(62)를 더 포함하여 구성된다. On the other hand, the cogeneration system includes a first discharge passage 61 formed so that exhaust gas is discharged from the driving source during the heating operation of the air conditioner 70 and from the driving source during the cooling operation of the air conditioner 70. It further comprises a second discharge passage 62 formed to discharge the exhaust gas discharged.

상기 제 1배출통로(61)상에는 상기 배기가스 열교환기(51)가 설치되고, 상기 제 2배출통로(62)는 상기 공기조화기의 냉방운전시 배기가스가 상기 배기가스 열교환기(51)를 바이패스하도록 형성된다. The exhaust gas heat exchanger 51 is installed on the first exhaust passage 61, and the second exhaust passage 62 is configured to exhaust the exhaust gas heat exchanger 51 during the cooling operation of the air conditioner. It is formed to bypass.

상기 제 1,2배출통로(61)(62)의 각 출구측은 배기가스를 외부로 배출시키도록 제 3배출통로(63)에 의해 합지된다. Each outlet side of the first and second discharge passages 61 and 62 is laminated by the third discharge passage 63 to discharge the exhaust gas to the outside.

상기 제 1배출통로(61)에는 상기 공기조화기(70)의 난방운전시 상기 제 1배출통로(61)를 개방하고, 상기 공기조화기(70)의 냉방운전시 상기 제 1배출통로(61)를 차단하는 제 2개폐수단이 설치된다. The first discharge passage 61 is opened in the first discharge passage 61 during the heating operation of the air conditioner 70, and the first discharge passage 61 during the cooling operation of the air conditioner 70. The second opening and closing means is installed.

또한, 상기 제 2배출통로(62)에는 상기 공기조화기(70)의 난방운전시 상기 제 2배출통로(62)를 차단하고, 상기 공기조화기(70)의 냉방운전시 상기 제 2배출통로(62)를 개방하는 제 2개폐수단이 설치된다. In addition, the second discharge passage 62 blocks the second discharge passage 62 during the heating operation of the air conditioner 70 and the second discharge passage during the cooling operation of the air conditioner 70. Second opening and closing means for opening 62 is provided.

상기 제 1개폐수단은 상기 제 1배출통로(61)에 회동가능하게 설치된 제 1댐퍼(64)이고, 상기 제 2개폐수단은 상기 제 2배출통로(62)에 회동가능하게 설치된 제 2댐퍼(65)이다. The first opening and closing means is a first damper 64 rotatably installed in the first discharge passage 61, and the second opening and closing means is a second damper rotatably installed in the second discharge passage 62. 65).

그리고, 상기 제 1,2개폐수단은 상기 제 1,2댐퍼(64)(65)를 회동시키는 제 1,2모터(미도시)를 각각 더 포함한다. The first and second opening and closing means further include first and second motors (not shown) for rotating the first and second dampers 64 and 65, respectively.

한편, 상기 열병합 발전 시스템은 상기 공기조화기(70)의 냉방 운전시 상기 냉각수 열교환기(53)에서 회수된 열이나 난방시 잉여 열을 외부로 방출하기 위한 방열수단이 설치된다. On the other hand, the cogeneration system is provided with heat dissipation means for discharging the heat recovered from the cooling water heat exchanger 53 during the cooling operation of the air conditioner 70 or the excess heat during heating.

상기 방열수단은 상기 냉각수 열교환기(53)와 배기가스 열교환기(51)에서 회수된 열을 대기중으로 방열시키도록 설치된 방열 열교환기(80)와, 상기 열매체 순환유로(60)에 연결되어 상기 방열 열교환기(80)로 열매체를 안내하는 방열유로(81)로 이루어진다. The heat dissipation means is connected to the heat dissipation heat exchanger 80 and the heat medium circulation passage 60 installed to dissipate heat recovered by the cooling water heat exchanger 53 and the exhaust gas heat exchanger 51 into the atmosphere, and the heat dissipation is performed. It consists of a heat dissipation flow path 81 which guides a heat medium to the heat exchanger 80.

상기 방열유로(81)와 열매체 순환유로(60)의 연결부분에는 상기 공기조화기(70)의 냉,난방 운전에 따라 상기 방열유로(81)와 열매체 순환유로(60)를 선택적으로 개폐시키는 제 1,2밸브(82)(83)가 설치된다. The connection portion of the heat dissipation passage 81 and the heat medium circulation passage 60 selectively opens and closes the heat dissipation passage 81 and the heat medium circulation passage 60 according to the cooling and heating operation of the air conditioner 70. First and second valves 82 and 83 are provided.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 열병합 발전시스템의 작동을 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation of the cogeneration system according to the present invention configured as described above are as follows.

먼저, 상기 엔진(52)이 구동되면, 상기 발전기(50)는 전력을 생산하고, 생산된 전력은 상기 공기조화기(70) 등으로 공급된다. First, when the engine 52 is driven, the generator 50 produces power, and the generated power is supplied to the air conditioner 70 and the like.

여기서, 상기 공기조화기(70)의 난방운전시는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 제 2댐퍼(65)가 상기 제 2배출유로(62)를 차단하고, 상기 제 1댐퍼(64)가 상기 제 1배출통로(61)를 개방시키게 된다.Here, in the heating operation of the air conditioner 70, as shown in FIG. 2, the second damper 65 blocks the second discharge passage 62, and the first damper 64 is The first discharge passage 61 is opened.

따라서, 상기 엔진(52)으로부터 배출된 배기가스가 상기 제 1배출통로(61)를 통해 상기 배기가스 열교환기(51)로 유입되어, 상기 배기가스 폐열이 상기 배기가스 열교환기(51)에서 회수되게 된다. Therefore, the exhaust gas discharged from the engine 52 flows into the exhaust gas heat exchanger 51 through the first exhaust passage 61, and the waste gas waste heat is recovered from the exhaust gas heat exchanger 51. Will be.

그리고, 상기 엔진(50)의 냉각수 폐열은 상기 냉각수 열교환기(53)에서 회수된다. And, the waste water waste heat of the engine 50 is recovered by the cooling water heat exchanger (53).

이 때, 상기 제 1,2밸브(83)(84)는 상기 방열유로(81)를 차폐시킴과 아울러, 상기 열매체 순환유로(60)를 개방시켜, 상기 배기가스 열교환기(51)와 냉각수 열교환기(53)를 통과하면서 가열된 열매체가 상기 공기예열 열교환기(76)로 유입되도록 한다. At this time, the first and second valves 83 and 84 shield the heat dissipation passage 81 and open the heat medium circulation passage 60 to exchange heat with the exhaust gas heat exchanger 51. The heated heating medium passes through the air (53) to flow into the air preheating heat exchanger (76).

즉, 상기 열매체 순환유로(60)상의 열매체는 상기 열매체 순환펌프(64)에 의해 펌핑되어, 상기 냉각수 열교환기(53)와 배기가스 열교환기(51)를 차례로 통과한 후, 상기 공기예열 열교환기(76)로 유입되어 상기 실외 열교환기(75)로 유입되는 실외 공기를 예열하고, 이 예열된 공기가 상기 실외 열교환기(75)를 열교환시킴으로써 외기온도가 낮은 경우에 발생할 수 있는 난방 능력 저하를 방지할 수 있게 된다. That is, the heat medium on the heat medium circulation passage 60 is pumped by the heat medium circulation pump 64, and passes through the cooling water heat exchanger 53 and the exhaust gas heat exchanger 51 in turn, and then the air preheat heat exchanger. Preheating the outdoor air introduced into the 76 and entering the outdoor heat exchanger 75, and the preheated air heat exchanges the outdoor heat exchanger 75 to reduce the heating capacity that may occur when the outside air temperature is low It can be prevented.

한편, 상기 공기조화기(70)의 냉방운전시에는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제 2댐퍼(65)가 상기 제 2배출통로(62)를 개방하고, 상기 제 1댐퍼(64)가 상기 제 1배출통로(61)를 차단하게 된다.On the other hand, during the cooling operation of the air conditioner 70, as shown in FIG. 3, the second damper 65 opens the second discharge passage 62, the first damper 64 is The first discharge passage 61 is blocked.

따라서, 상기 엔진(50)으로부터 배출된 배기가스는 상기 배기가스 열교환기(51)를 통과하지 않고, 바로 외부로 배출되게 된다. Therefore, the exhaust gas discharged from the engine 50 does not pass through the exhaust gas heat exchanger 51 and is immediately discharged to the outside.

그리고, 상기 엔진(50)의 냉각수 폐열은 상기 냉각수 열교환기(53)에서 회수되는 바, 상기 제 1,2밸브(82)(83)가 상기 방열유로(81)를 개방시키게 되어, 상기 열매체 순환유로(60)상의 열매체의 열은 상기 방열 열교환기(80)를 통해 외부로 방출된다. In addition, the waste heat of the coolant of the engine 50 is recovered from the coolant heat exchanger 53, and the first and second valves 82 and 83 open the heat dissipation flow path 81, thereby circulating the heat medium. The heat of the heat medium on the flow path 60 is discharged to the outside through the heat radiating heat exchanger 80.

따라서, 상기 공기조화기(70)의 냉방운전시 상기 엔진(50)의 배기가스로부터 열을 회수하지 않고 외부로 직접 방출시키도록 구성되어, 상기 방열 열교환기(80)는 상기 냉각수 열교환기(53)에서 회수된 열이나 난방운전시 잉여 열만을 방출시키게 되므로 상기 방열 열교환기(80)의 체적을 감소시킬 수 있게 된다. Therefore, the air conditioner 70 is configured to directly discharge to the outside without recovering heat from the exhaust gas of the engine 50 during the cooling operation of the air conditioner, the heat radiating heat exchanger 80 is the cooling water heat exchanger (53) Since only the excess heat is released during the heat or heating operation recovered in the) it is possible to reduce the volume of the heat radiating heat exchanger (80).

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 열병합 발전시스템은 공기조화기의 난방운전시는 엔진의 배기가스가 상기 제 1배출통로를 통해 배기가스 열교환기를 통과하도록 하고, 냉방운전시는 상기 제 2배출통로를 통해 상기 배기가스 열교환기를 바이패스하도록 함으로써, 냉방운전시는 배기가스 폐열이 회수되지 않으므로 방열 열교환기가 사용되지 않기 때문에, 방열 열교환기의 체적을 감소시킬 수 있게 되어 시스템의 컴팩트화를 도모할 수 있는 이점이 있다. In the cogeneration system according to the present invention configured as described above, the exhaust gas of the engine passes through the exhaust gas heat exchanger through the first exhaust passage during the heating operation of the air conditioner, and the second exhaust passage during the cooling operation. By bypassing the exhaust gas heat exchanger through, since the waste heat is not recovered during the cooling operation, since the heat radiating heat exchanger is not used, the volume of the heat radiating heat exchanger can be reduced, thereby making the system compact. There is an advantage to that.

Claims (7)

발전기와;A generator; 상기 발전기가 전력을 생산하도록 상기 발전기를 구동시킴과 아울러 열을 발생시키는 구동원과;A drive source for driving the generator so as to generate power and generating heat; 냉방운전과 난방운전으로 운전될 수 있는 공기조화기와;An air conditioner which can be operated in a cooling operation and a heating operation; 상기 공기조화기의 난방운전시 상기 구동원으로부터 나온 배기가스가 배출되도록 형성된 제 1배출통로와;A first discharge passage configured to discharge exhaust gas from the driving source during a heating operation of the air conditioner; 상기 제 1배출통로상에 설치되어, 상기 구동원의 폐열을 회수하는 배기가스 열교환기와;An exhaust gas heat exchanger installed on the first exhaust passage to recover waste heat of the driving source; 상기 공기조화기의 냉방운전시 상기 구동원으로부터 나온 배기가스가 상기 배기가스 열교환기를 바이패스하고 외부로 방출되도록 형성된 제 2배출통로를 포함하는 열병합 발전 시스템. And a second discharge passage configured to exhaust the exhaust gas from the driving source and discharge the exhaust gas heat exchanger to the outside during the cooling operation of the air conditioner. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제 1,2배출통로의 각 출구측은 상기 제 1,2배출통로를 통과한 배기가스를 외부로 배출시키는 제 3배출통로에 합지된 열병합 발전시스템.And each outlet side of the first and second discharge passages is laminated to a third discharge passage for discharging the exhaust gas that has passed through the first and second discharge passages to the outside. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동원과 상기 배기가스 열교환기 사이의 상기 제 1배출통로 상에 설치되며, 상기 공기조화기의 난방운전시 상기 제 1배출통로를 개방하고, 상기 공기조화기의 냉방운전시 상기 제 1배출통로를 차단하는 제 1개폐수단과,Is installed on the first discharge passage between the drive source and the exhaust gas heat exchanger, the first discharge passage is opened during the heating operation of the air conditioner, the first discharge passage during the cooling operation of the air conditioner The first opening and closing means for blocking the, 상기 제 2배출통로 상에 설치되며, 상기 공기조화기의 난방운전시 상기 제 2배출통로를 차단하고, 상기 공기조화기의 냉방운전시 상기 제 2배출통로로를 개방하는 제 2개폐수단을 더 포함하는 열병합 발전시스템.A second opening and closing means installed on the second discharge passage to block the second discharge passage during the heating operation of the air conditioner and to open the second discharge passage during the cooling operation of the air conditioner; Cogeneration system including. 제 3 항에 있어서, The method of claim 3, wherein 상기 제 1,2개폐수단은 댐퍼인 열병합 발전시스템. The cogeneration system of the first and second opening and closing means is a damper. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 구동원은 엔진과 연료 전지 중 하나인 열병합 발전 시스템.And the driving source is one of an engine and a fuel cell. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 to 5, 상기 공기조화기는 압축기, 사방밸브, 실내 열교환기, 팽창기구 및 실외 열교환기를 포함하는 열병합 발전 시스템.The air conditioner is a cogeneration system including a compressor, a four-way valve, an indoor heat exchanger, an expansion device and an outdoor heat exchanger. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 실외 열교환기측에 설치되어, 상기 구동원에서 회수된 폐열을 이용하여 상기 실외 열교환기를 통과하는 공기를 예열시키는 공기예열 열교환기를 더 포함하는 열병합 발전시스템. And a preheating heat exchanger installed at the outdoor heat exchanger and configured to preheat air passing through the outdoor heat exchanger using waste heat recovered from the driving source.
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