KR100790829B1 - Electric generation air condition system and the Control method for the Same - Google Patents

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KR100790829B1 KR1020050062774A KR20050062774A KR100790829B1 KR 100790829 B1 KR100790829 B1 KR 100790829B1 KR 1020050062774 A KR1020050062774 A KR 1020050062774A KR 20050062774 A KR20050062774 A KR 20050062774A KR 100790829 B1 KR100790829 B1 KR 100790829B1
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Abstract

본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은 공기조화기의 운전 모드와 부하 조건에 따라, 발전 전력과 상용 전력 중 열병합 발전 시스템의 운전 효율에 유리한 전력이 상기 공기조화기에 출력되기 때문에 시스템 운전 효율이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 시스템의 운전비용이 절감될 수 있다.In the cogeneration system and the control method thereof according to the present invention, the system operating efficiency is output to the air conditioner, which is advantageous for the operation efficiency of the cogeneration system among the generated power and the commercial power, depending on the operation mode and the load condition of the air conditioner. Not only can this be improved, but the operating cost of the system can be reduced.

열병합 발전 시스템, 엔진, 발전기, 발전 전력, 상용 전력, 전력 절환장치, 공기조화기 Cogeneration Systems, Engines, Generators, Power Generation, Commercial Power, Power Changers, Air Conditioners

Description

열병합 발전 시스템 및 그 제어방법{Electric generation air condition system and the Control method for the Same}Cogeneration system and control method {Electric generation air condition system and the Control method for the Same}

도 1은 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템의 구성도,1 is a configuration diagram of a cogeneration system according to the prior art,

도 2는 본 발명에 따른 열병합 발전시스템이 발전 전력 출력이고, 공기 조화기가 냉방 운전 모드일 때 구성도, 2 is a configuration diagram when the cogeneration system according to the present invention is a power generation output, the air conditioner is in the cooling operation mode,

도 3은 본 발명에 따른 열병합 발전시스템이 발전 전력 출력이고, 공기 조화기가 실외 고온 난방 운전 모드일 때 구성도, 3 is a configuration diagram when the cogeneration system according to the present invention is a power generation output, the air conditioner is the outdoor high temperature heating operation mode,

도 4는 본 발명에 따른 열병합 발전시스템이 발전 전력 출력이고, 공기 조화기가 실외 저온 난방 운전 모드일 때 구성도,4 is a configuration diagram when the cogeneration system according to the present invention is a power generation output, the air conditioner is the outdoor low temperature heating operation mode,

도 5는 본 발명에 따른 열병합 발전시스템이 상용 전력 출력이고, 공기 조화기가 냉방 운전 모드일 때 구성도,5 is a configuration when the cogeneration system according to the present invention is a commercial power output, the air conditioner in the cooling operation mode,

도 6은 본 발명에 따른 열병합 발전시스템의 상용 전력 출력이고, 공기 조화기가 난방 운전 모드일 때 구성도,6 is a commercial power output of the cogeneration system according to the present invention, the configuration when the air conditioner in the heating operation mode,

도 7은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법에 따른 순서도,7 is a flow chart according to the control method of the cogeneration system according to the present invention,

도 8은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 전력선택방법을 나타낸 표,8 is a table showing a power selection method of the cogeneration system according to the present invention,

도 9는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 전력선택방법에 따른 순서도이 다. 9 is a flow chart according to the power selection method of the cogeneration system according to the present invention.

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

50 : 발전기 51 : 전력절환장치50: generator 51: power switching device

52 : 구동원 55 : 엔진 냉각장치52: drive source 55: engine cooling device

60 : 폐열 회수장치 70 : 압축기60: waste heat recovery device 70: compressor

73 : 사방밸브 74 : 실내 열교환기73: four-way valve 74: indoor heat exchanger

75 : 실외 열교환기 76 : 실내 팽창밸브75: outdoor heat exchanger 76: indoor expansion valve

77 : 실외 팽창밸브 80 : 폐열 공급 열교환기77: outdoor expansion valve 80: waste heat supply heat exchanger

85 : 폐열 방열장치 94 : 삼방변85: waste heat radiator 94: three-way

100 : 제1댐퍼 104 : 제2댐퍼100: first damper 104: second damper

본 발명은 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 공기조화기의 운전 모드와 부하 조건에 따라, 발전 전력과 상용 전력 중 열병합 발전 시스템의 운전 효율에 유리한 전력이 상기 공기조화기에 출력되는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cogeneration system and a control method thereof, and in particular, a cogeneration system for outputting power to the air conditioner, which is advantageous for operating efficiency of a cogeneration system among generated electric power and commercial power, according to an operation mode and a load condition of an air conditioner. It relates to a power generation system and a control method thereof.

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 가스 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. The cogeneration system can recover waste heat of exhaust gas or cooling water generated by power generation by driving a gas engine or turbine, and can increase the overall thermal efficiency by 70-80%. In particular, it is a high-efficiency energy utilization method that utilizes the waste heat recovered in particular for heating, cooling, and hot water supply.

도 1은 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템의 구성도이다.1 is a block diagram of a cogeneration system according to the prior art.

종래의 열병합 발전 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이, 전력을 생산하는 발전기(2)와, 상기 발전기(2)를 구동시킴과 아울러 열이 발생되는 가스 엔진 등의 구동원(10, 이하 ‘가스 엔진’이라 칭함)과, 상기 가스 엔진(10)에서 발생된 폐열을 회수하는 폐열 회수 장치(20)와, 상기 폐열 회수 장치(20)의 폐열을 급탕 등에 이용하거나 외부로 방열되게 하는 열수요처(30)를 포함하여 구성된다.In the conventional cogeneration system, as shown in FIG. 1, a generator 2 for generating electric power and a driving source 10 such as a gas engine for driving heat of the generator 2 and generating heat, hereinafter referred to as a 'gas engine' ), A waste heat recovery apparatus 20 for recovering waste heat generated by the gas engine 10, and a heat demand unit 30 for utilizing waste heat of the waste heat recovery apparatus 20 to supply hot water or the like to radiate heat to the outside. It is configured to include).

상기 발전기(2)에서 생산된 발전 전력은 가정의 각종 조명기구나 공기조화기(4) 등의 전력 소비기기로 공급된다.The generated electric power generated by the generator 2 is supplied to a power consuming device such as various lighting fixtures or an air conditioner 4 in the home.

상기 발전기(2)와 가스 엔진(10)은 상기 열수요처(30)와 별도로 이루어진 섀시(미도시)의 엔진룸(E) 내에 설치된다.The generator 2 and the gas engine 10 are installed in an engine room E of a chassis (not shown) formed separately from the heat demand 30.

상기 공기조화기(4)는 실내기(3)와 실외기(5)로 이루어진다.The air conditioner 4 includes an indoor unit 3 and an outdoor unit 5.

상기 폐열 회수장치(20)는 상기 가스 엔진(10)에서 배출되는 배기가스의 열 을 빼앗는 배기 가스 열교환기(22)와, 상기 가스 엔진(10)을 냉각시킨 냉각수의 열을 빼앗는 냉각수 열교환기(24)로 구성된다.The waste heat recovery device 20 includes an exhaust gas heat exchanger 22 that takes heat of exhaust gas discharged from the gas engine 10, and a cooling water heat exchanger that takes heat of cooling water cooling the gas engine 10 ( 24).

상기 배기 가스 열교환기(22)는 상기 열수요처(30)와 제 1 열 공급라인(23)으로 연결되고, 상기 가스 엔진(10)의 배기가스로부터 빼앗은 폐열은 상기 제 1 열 공급라인(23)을 통해 열수요처(30)로 전달된다.The exhaust gas heat exchanger 22 is connected to the heat demand 30 and the first heat supply line 23, and the waste heat taken from the exhaust gas of the gas engine 10 is the first heat supply line 23. It is transmitted to the heat demand 30 through.

상기 냉각수 열교환기(24)는 상기 열수요처(30)와 제 2 열 공급라인(25)으로 연결되고, 상기 가스 엔진(10)을 냉각시킨 냉각수로부터 빼앗은 열은 상기 제 2 열 공급라인(25)을 통해 열수요처(30)에 전달된다. The cooling water heat exchanger 24 is connected to the heat demand 30 and the second heat supply line 25, and heat taken from the cooling water cooling the gas engine 10 is transferred to the second heat supply line 25. It is transmitted to the heat demand 30 through.

그러나, 종래 기술에 따른 열병합 발전시스템은 공기조화기(4)의 부하가 작으면, 상기 가스 엔진(10)의 발전량이 감소됨으로써 상기 가스 엔진(10)의 발전량이 감소되어 상기 가스 엔진(10)의 가스 입력량에 대한 가스 엔진(10)의 발전량인 발전 효율이 낮아지기 때문에 시스템의 운전효율이 저하되고, 시스템의 운전효율 대비 운전비용이 상대적으로 높은 문제점이 있다.However, in the cogeneration system according to the related art, when the load of the air conditioner 4 is small, the amount of power generated by the gas engine 10 is reduced, so that the amount of power generated by the gas engine 10 is reduced, so that the gas engine 10 is reduced. Since the power generation efficiency, which is the power generation amount of the gas engine 10 with respect to the gas input amount, is lowered, the operating efficiency of the system is lowered, and the operating cost is relatively high compared to the operating efficiency of the system.

통상, 상기 공기조화기(4)의 부하가 최대일 때 상기 가스 엔진(10)의 발전 효율은 25% 내지 30% 정도이고, 상기 공기조화기(4)의 부하가 최소일 때 상기 가스 엔진(10)의 발전 효율은 10% 이하로서, 상기 공기조화기(4)의 부하에 따라 가스 엔진(10)의 발전 효율이 40% 정도까지 감소된다.In general, when the load of the air conditioner 4 is maximum, the power generation efficiency of the gas engine 10 is about 25% to 30%, and when the load of the air conditioner 4 is minimum, the gas engine ( The power generation efficiency of 10) is 10% or less, and the power generation efficiency of the gas engine 10 is reduced by about 40% according to the load of the air conditioner 4.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공기조화기의 부하가 크면 상기 공기조화기에 발전기에서 생산된 발전 전력을 공급하고, 상기 공기조화기의 부하가 작으면 상기 공기조화기에 전력 회사에서 생산하는 상용 전력을 공급함으로써, 시스템의 운전효율을 최대화함과 아울러, 그 운전비용을 절감할 수 있는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, if the load of the air conditioner is large supply the generated power generated by the generator to the air conditioner, if the load of the air conditioner is the air conditioning The purpose of the present invention is to provide a cogeneration system and a control method thereof that can maximize the operating efficiency of the system and reduce its operating cost by supplying commercial power produced by the electric company.

또한, 본 발명은 발전기를 구동시키는 구동원의 폐열이 상기 공기조화기의 난방 운전 모드시 상기 공기조화기의 난방 성능을 높이는데 활용되어 그 효율이 극대화되는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides a cogeneration system and a control method in which waste heat of a driving source for driving a generator is utilized to increase the heating performance of the air conditioner in the heating operation mode of the air conditioner, thereby maximizing its efficiency. There is a purpose.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은 발전기와; 상기 발전기를 구동시키는 구동원과; 상기 구동원의 폐열을 회수하는 폐열회수장치와; 상기 발전기에서 생산된 발전 전력과 상용 전력 중 어느 하나가 출력되도록 전력을 절환시키는 전력 절환장치와; 상기 전력 절환장치를 통해 출력된 전력을 공급받는 전력 소비기기와; 상기 전력 소비기기의 부하에 따라 상기 전력 절환장치를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.Cogeneration system according to the present invention for solving the above problems is a generator; A drive source for driving the generator; A waste heat recovery apparatus for recovering waste heat of the driving source; A power switching device for switching electric power such that any one of generated power and commercial power produced by the generator is output; A power consuming device supplied with the power output through the power switching device; And a controller for controlling the power switching device according to the load of the power consuming device.

상기 전력 소비기기는 실내기와 실외기로 이루어진 공기조화기이고, 상기 제어부는 상기 실내기의 운전 비율과 상기 실외기가 설치된 실외 온도에 따라 상기 전력 절환장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.The power consuming device is an air conditioner including an indoor unit and an outdoor unit, and the control unit controls the power switching device according to the operation ratio of the indoor unit and the outdoor temperature in which the outdoor unit is installed.

상기 전력 소비기기는 실내기와 실외기로 이루어진 공기조화기이고, 상기 제어부는 상기 실내기의 운전 비율과 상기 실외기가 설치된 실외 온도에 따른 전력 소비기기의 부하와 더불어, 상기 공기조화기의 운전 모드에 따라 상기 전력 절환장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.The power consuming device is an air conditioner including an indoor unit and an outdoor unit, and the control unit is configured according to the operation mode of the air conditioner together with the load of the power consuming device according to the operation ratio of the indoor unit and the outdoor temperature in which the outdoor unit is installed. It is characterized by controlling the power switching device.

상기 전력 소비기기는 실내기와 실외기로 이루어진 공기조화기이고, 상기 제어부는 상기 공기조화기의 냉방 운전 모드시, 상기 실내기의 운전 비율이 제1경계비율 이상이거나 상기 실외기가 설치된 실외 온도가 제1경계온도 이상이면, 발전 전력이 출력되게 하고, 상기 공기조화기의 냉방 운전 모드시, 상기 실내기의 운전 비율이 제1경계비율 미만이고, 상기 실외기가 설치된 실외 온도가 제1경계온도 미만이면, 상용 전력이 출력되게 하고, 상기 공기조화기의 난방 운전 모드시, 상기 실내기의 운전 비율이 제2경계비율 이상이거나, 상기 실외기가 설치된 실외 온도가 제2경계온도 이하이면, 발전 전력이 출력되게 하고, 상기 공기조화기의 난방 운전 모드시, 상기 실내기의 운전 비율이 제2경계비율 미만이고, 상기 실외기가 설치된 실외 온도가 제2경계온도 초과이면, 상용 전력이 출력되도록 상기 전력 절환장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.The power consuming device is an air conditioner including an indoor unit and an outdoor unit, and the control unit is in a cooling operation mode of the air conditioner. When the temperature is equal to or higher, the generated electric power is output, and when the cooling operation mode of the air conditioner is performed, when the operating ratio of the indoor unit is less than the first boundary ratio and the outdoor temperature where the outdoor unit is installed is less than the first boundary temperature, commercial power The output power is generated. When the heating operation mode of the air conditioner is performed, the generated power is output when the operating ratio of the indoor unit is equal to or greater than the second boundary ratio or when the outdoor temperature in which the outdoor unit is installed is equal to or less than the second boundary temperature. In the heating operation mode of the air conditioner, the operation ratio of the indoor unit is less than the second boundary ratio, and the outdoor temperature in which the outdoor unit is installed is the second boundary. If exceeded, it characterized in that for controlling the power switching devices so that commercial power is output.

상기 제1경계비율이 제2경계비율보다 더 낮은 것을 특징으로 한다.The first boundary ratio is lower than the second boundary ratio.

상기 제어부는 상용 전력 출력시 상기 구동원이 정지되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The control unit may control the driving source to be stopped when outputting commercial power.

상기 전력 소비기기는 압축기와 사방밸브와 실외 열교환기와 실외 팽창밸브를 포함하는 실외기와, 실내 팽창밸브와 실내 열교환기를 포함하는 실내기로 이루 어진 공기조화기이고, 상기 공기조화기는 상기 폐열 회수 장치에 회수된 폐열을 폐열 공급 열교환기를 통해 선택적으로 공급받는 것을 특징으로 한다.The power consuming device is an air conditioner comprising an outdoor unit including a compressor, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, and an outdoor expansion valve, and an indoor unit including an indoor expansion valve and an indoor heat exchanger, and the air conditioner is recovered to the waste heat recovery device. The waste heat is selectively supplied through a waste heat supply heat exchanger.

상기 공기조화기는 냉방 운전 모드시, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 사방 밸브와 실외 열교환기와 실내 팽창밸브와 실내 열교환기와 사방 밸브를 차례로 통과한 후 압축기로 순환되는 냉방 사이클로 운전되는 것을 특징으로 한다.The air conditioner is operated in a cooling cycle in which the refrigerant compressed by the compressor passes through the four-way valve, the outdoor heat exchanger, the indoor expansion valve, the indoor heat exchanger, and the four-way valve in order in the cooling operation mode.

상기 공기조화기는 난방 운전 모드이고 구동원의 폐열을 이용하지 않는 경우, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 사방 밸브와 실내 열교환기와 실내 팽창밸브와 실외 팽창밸브와 실외 열교환기와 사방 밸브를 차례로 통과한 후 압축기로 순환되는 실외 고온 난방 사이클로 운전되는 것을 특징으로 한다.When the air conditioner is a heating operation mode and does not use the waste heat of the driving source, the refrigerant compressed in the compressor passes through the four-way valve, the indoor heat exchanger, the indoor expansion valve, the outdoor expansion valve, the outdoor heat exchanger, and the four-way valve to the compressor. It is characterized in that it is operated by a circulating outdoor high temperature heating cycle.

상기 공기조화기는 난방 운전 모드이고 상기 구동원의 폐열 이용시, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 사방 밸브와 실내 열교환기와 실내 팽창밸브와 실외 팽창밸브와 폐열 공급 열교환기와 사방 밸브를 차례로 통과한 후 압축기로 순환되는 실외 저온 난방 사이클로 운전되는 것을 특징으로 한다.The air conditioner is a heating operation mode, and when the waste heat of the driving source is used, the refrigerant compressed by the compressor passes through the four-way valve, the indoor heat exchanger, the indoor expansion valve, the outdoor expansion valve, the waste heat supply heat exchanger, and the four-way valve, and is circulated to the compressor. It is characterized in that it is operated by an outdoor low temperature heating cycle.

또한, 상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법은, 전력 소비기기의 운전요청신호가 입력되면, 전력 소비기기의 부하에 따라 발전 전력과 상용 전력 중 어느 하나가 선택되는 전력 선택단계와; 상기 전력 선택단계에서 선택된 전력에 의해 상기 전력 소비기기가 운전되는 전력 소비기기 운전단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다,In addition, in the control method of the cogeneration system according to the present invention for achieving the above object, when the operation request signal of the power consuming device is input, any one of the generated power and commercial power is selected according to the load of the power consuming device. A power selection step; And a power consumption device operation step in which the power consumption device is driven by the power selected in the power selection step.

상기 전력 소비기기는 실내기와 실외기로 이루어진 공기조화기이고, 상기 전력 선택단계는 상기 실내기의 운전 비율과 상기 실외기가 설치된 실외 온도에 따 른 전력 소비기기의 부하와 더불어, 상기 공기조화기의 운전 모드에 따라 전력이 선택되게 하는 것을 특징으로 한다.The power consumption device is an air conditioner including an indoor unit and an outdoor unit, and the power selection step includes an operation mode of the air conditioner together with a load of the power consumption device according to the operation ratio of the indoor unit and the outdoor temperature in which the outdoor unit is installed. According to the invention, the power is selected.

상기 전력 소비기기는 실내기와 실외기로 이루어진 공기조화기이고, 상기 전력 소비기기의 부하는 상기 실외기의 운전 비율과 상기 실외기가 설치된 실외 온도에 의해 결정되고, The power consuming device is an air conditioner consisting of an indoor unit and an outdoor unit, and the load of the power consuming device is determined by an operating ratio of the outdoor unit and an outdoor temperature in which the outdoor unit is installed.

상기 전력 선택단계는, 상기 공기조화기의 냉방 운전 모드시, 상기 실내기의 운전 비율이 제1경계비율 이상이거나 실외 온도가 제1경계온도 이상이면, 발전 전력이 출력되게 하고,In the power selection step, in the cooling operation mode of the air conditioner, when the operation ratio of the indoor unit is equal to or greater than the first boundary ratio or the outdoor temperature is equal to or greater than the first boundary temperature, the generated power is output.

상기 공기조화기의 냉방 운전 모드시, 상기 실내기의 운전 비율이 제1경계비율 미만이고, 실외 온도가 제1경계온도 미만이면, 상용 전력이 출력되게 하고,In the cooling operation mode of the air conditioner, if the operation ratio of the indoor unit is less than the first boundary ratio and the outdoor temperature is less than the first boundary temperature, the commercial power is output.

상기 공기조화기의 난방 운전 모드시, 상기 실내기의 운전 비율이 제2경계비율 이상이거나, 실외 온도가 제2경계온도 이하이면, 발전 전력이 출력되게 하고,In the heating operation mode of the air conditioner, if the operation ratio of the indoor unit is more than the second boundary ratio or the outdoor temperature is less than the second boundary temperature, the generated power is outputted,

상기 공기조화기의 난방 운전 모드시, 상기 실내기의 운전 비율이 제2경계비율 미만이고, 실외 온도가 제2경계온도 초과이면, 상용 전력이 출력되도록 상기 전력 절환장치를 제어하는 것을 특징으로 한다.In the heating operation mode of the air conditioner, when the operating ratio of the indoor unit is less than the second boundary ratio, the outdoor temperature is greater than the second boundary temperature, the power switching device is controlled to output commercial power.

상기 전력 소비기기가 운전되는 동안, 일정 시간마다 상기 전력 소비기기의 부하에 따라 전력을 재 절환하는 전력 재 절환단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The method may further include a power re-switching step of re-switching electric power according to the load of the power consuming device every predetermined time while the power consuming device is in operation.

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도 2 내지 도 9를 참조하여 상세히 설명 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 9.

본 발명에 따른 열병합 발전시스템은, 발전 전력을 생산하는 발전기(50)와, 상기 발전기(50)에서 생산된 발전 전력과 상용 전력(50') 중 어느 하나가 출력되도록 전력을 절환시키는 전력 절환장치(51)와, 상기 발전기(50)를 구동시키는 구동원(52)과, 상기 구동원(52)의 폐열을 회수하는 폐열 회수장치(60)와, 상기 발전기(50)에서 생산된 발전 전력 또는 상용전력(50')를 공급받아 운전되는 전력 소비기기인 공기 조화기와, 상기 공기 조화기의 부하에 따라 상기 전력 절환장치(51)를 제어하는 제어부(M)를 포함하여 구성된다.In the cogeneration system according to the present invention, a power switching device for switching the power so that any one of the generator 50 for generating power generation, and the generated power and commercial power (50 ') produced in the generator 50 is output. (51), a drive source (52) for driving the generator (50), a waste heat recovery device (60) for recovering waste heat of the drive source (52), and generated power or commercial power produced by the generator (50). And a controller (M) for controlling the power switching device (51) according to the load of the air conditioner.

상기 발전기(50)는 교류 발전기와 직류 발전기 중 어느 하나로서, 상기 구동원(60)의 출력축에 회전자가 연결되어 상기 출력축의 회전시 전력을 생산한다.The generator 50 is any one of an alternator and a direct current generator, the rotor is connected to the output shaft of the drive source 60 to produce power when the output shaft rotates.

상기 전력절환장치(51)는 상기 발전기(50)의 발전 전력 출력을 단속하는 발전 전력 개폐기(GCB)(51a)와, 상용 전력(50') 출력을 단속하는 상용 전력 개폐기(MCB)(51b)로 구성된다. The power switching device 51 is a power generation switchgear (GCB) 51a that regulates the generated power output of the generator 50, and a commercial power switchgear (MCB) 51b that controls the output of the commercial power 50 '. It consists of.

상기 구동원(52)은 연료 전지 또는, 가스, 석유 등 연료를 이용하여 운전되는 엔진, 터빈 등 다양한 장치로 구현될 수 있으며, 이하 엔진으로 한정하여 설명함과 아울러 도면 부호 '52'는 엔진(52)을 지시한다.The driving source 52 may be implemented as a fuel cell or various devices such as an engine and a turbine that are operated by using a fuel such as gas or oil. ).

상기 엔진(52)에는 내부에 구비된 연소실로 연료가 공급되는 연료공급통로(53)와, 상기 연소실로부터 배기가스가 배기되는 폐열회수통로(54)가 구비된다.The engine 52 includes a fuel supply passage 53 through which fuel is supplied to a combustion chamber provided therein, and a waste heat recovery passage 54 through which exhaust gas is exhausted from the combustion chamber.

또한, 상기 엔진(52)에는 상기 엔진(52) 과열시 고장나기 쉽고 수명이 단축되며 엔진 출력이 저하되고, 상기 엔진(52) 과냉시 엔진 효율이 저하되는 등 상기 엔진(52)의 신뢰성이 저하되는 바, 상기 엔진(52)이 적정 온도 범위 내에서 운전되게 하는 엔진 냉각장치(55)가 구비된다.In addition, the engine 52 may be easily broken when the engine 52 is overheated, its life may be shortened, and the output of the engine may be reduced, and the reliability of the engine 52 may be degraded. The engine cooler 55 is provided to allow the engine 52 to operate within an appropriate temperature range.

상기 엔진 냉각장치(55)는 냉각수가 상기 엔진(52)과 상기 폐열 회수장치(60) 중 후술할 냉각수 열교환기(61) 사이에서 순환되도록 안내하는 냉각수 순환 유로(56)와, 상기 냉각수 순환 유로(56) 상에 설치되어 냉각수를 펌핑하는 냉각수 펌프(57)로 이루어진다.The engine cooler 55 includes a coolant circulation flow path 56 for guiding the coolant to circulate between the engine 52 and the coolant heat exchanger 61, which will be described later, among the waste heat recovery device 60, and the coolant circulation flow path. And a coolant pump 57 installed on the pump 56 to pump the coolant.

상기 폐열 회수장치(60)는 상기 냉각수 순환 유로(56)에 연결되어 상기 엔진(52) 냉각 후 고온이 된 냉각수의 열을 빼앗는 상기 냉각수 열교환기(61)와, 상기 엔진(52)의 폐열회수통로(54)에 연결되어 상기 엔진(52)에서 배기된 배기가스의 열을 회수하는 제 1,2배기가스 열교환기(62)(63)로 구성될 수 있다. The waste heat recovery device 60 is connected to the cooling water circulation passage 56 to extract the heat of the cooling water that has become a high temperature after cooling the engine 52 and the waste heat recovery of the engine 52. The first and second exhaust gas heat exchangers 62 and 63 may be connected to the passage 54 to recover the heat of the exhaust gas exhausted from the engine 52.

특히, 상기 폐열 회수장치(60)는 상기 공기조화기의 운전모드에 따라 엔진(52)의 배기가스 폐열을 선택적으로 회수토록 구비될 수 있다.In particular, the waste heat recovery device 60 may be provided to selectively recover the waste gas waste heat of the engine 52 according to the operation mode of the air conditioner.

즉, 상기 배기가스 열교환기(62)는 상기 엔진(52)의 배기가스 폐열을 회수토록 상기 배기통로(54) 상에 구비되고, 상기 배기통로(54) 상에는 상기 배기가스 열교환기(62) 입구 측에 상기 배기통로(54)를 개폐하는 난방용 댐퍼(100)가 구비된다. That is, the exhaust gas heat exchanger 62 is provided on the exhaust passage 54 to recover the waste gas waste heat of the engine 52, and the exhaust gas heat exchanger 62 inlet is provided on the exhaust passage 54. A heating damper 100 is provided at the side to open and close the exhaust passage 54.

아울러, 상기 배기통로(54)에는 상기 엔진(52)의 배기가스 폐열이 상기 제2배기가스 열교환기(63)를 바이패스하여 외부로 바로 방출되게 하는 폐열방출통로(102)가 연결된다. In addition, a waste heat discharge passage 102 is connected to the exhaust passage 54 so that the exhaust gas waste heat of the engine 52 bypasses the second exhaust gas heat exchanger 63 and is immediately discharged to the outside.

상기 폐열방출통로(102)에는 상기 폐열방출통로(102)를 개폐하는 냉방용 댐 퍼(104)가 구비된다. The waste heat dissipation passage 102 is provided with a cooling damper 104 for opening and closing the waste heat dissipation passage 102.

상기와 같이 구비된 냉/난방용 댐퍼(100)(104)는 각각 상기 전력절환장치(51)를 통해 출력되는 전력과 상기 공기조화기의 운전 모드에 따라 개방 모드 또는 폐쇄 모드로 동작된다.Cooling / heating dampers 100 and 104 provided as described above are operated in an open mode or a closed mode according to the power output through the power switching device 51 and the operation mode of the air conditioner, respectively.

상기 폐열 회수장치(60)에 회수된 폐열은 폐열 공급 열교환기(80)를 통해 상기 공기조화기에 공급되거나, 폐열 방열장치(85)를 통해 대기 중에 방열될 수 있다. The waste heat recovered by the waste heat recovery device 60 may be supplied to the air conditioner through the waste heat supply heat exchanger 80, or may be radiated in the air through the waste heat radiator 85.

상기 폐열 공급 열교환기(80)는 상기 냉각수 열교환기(61)와 제 1,2배기가스 열교환기(62)(63) 중 적어도 어느 하나에 회수된 열을 흡수토록, 상기 냉각수 열교환기(61) 및 제 1,2배기가스 열교환기(62)(63)와 폐열 회수를 위한 열매체를 안내하는 열매체 순환유로(64)를 통해 연결된다. 즉, 상기 열매체 순환유로(64)는 상기 열매체 순환유로(64) 내 열매체가 상기 냉각수 열교환기(61), 제2배기가스 열교환기(63), 제1배기가스 열교환기(62) 그리고, 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 차례로 순환토록 구비될 수 있다. The waste heat supply heat exchanger (80) absorbs the heat recovered in at least one of the cooling water heat exchanger (61) and the first and second exhaust gas heat exchangers (62, 63), and the cooling water heat exchanger (61). And first and second exhaust gas heat exchangers 62 and 63 and a heat medium circulation passage 64 for guiding the heat medium for waste heat recovery. That is, the heat medium circulation passage 64 is a heat medium in the heat medium circulation passage 64 is the cooling water heat exchanger 61, the second exhaust gas heat exchanger 63, the first exhaust gas heat exchanger 62, and Waste heat supply heat exchanger 80 may be provided to circulate in turn.

상기한 열매체 순환유로(64)에는 상기 열매체 순환유로(64) 내 열매체가 순환될 수 있도록 펌핑 작용을 행하는 열매체 순환펌프(65)가 설치된다. The heat medium circulation passage 64 is provided with a heat medium circulation pump 65 that performs a pumping function to circulate the heat medium in the heat medium circulation passage 64.

또한, 상기 열매체 순환유로(64)는 상기 열매체 순환펌프(65)의 입구 측에, 상기 열매체 순환유로(64) 상에 발생된 기체가 저장되는 팽창탱크(66)가 연결된다.In addition, the heat medium circulation passage 64 is connected to an expansion tank 66 in which gas generated on the heat medium circulation passage 64 is stored at an inlet side of the heat medium circulation pump 65.

상기 폐열 방열장치(85)는 상기 냉각수 열교환기(61), 제 1,2배기가스 열교환기(62)(63)에서 회수된 열이 대기중으로 방열되는 방열 열교환기(86)와, 상기 열 매체 순환유로(64)와 연결되어 상기 열매체 순환유로(64) 내 열매체를 상기 방열 열교환기(68)로 안내하는 폐열 방열유로(87)로 이루어진다. 또한, 상기 폐열 방열장치(85)는 방열성 극대화를 위해 상기 방열 열교환기(86)로 외부 공기를 강제 송풍시키는 폐열 방열 송풍기(88)가 포함된다. The waste heat dissipation device 85 includes a heat dissipation heat exchanger 86 for dissipating heat recovered from the cooling water heat exchanger 61, the first and second exhaust gas heat exchangers 62 and 63, and the heat medium. The waste heat dissipation passage 87 is connected to the circulation passage 64 and guides the heat medium in the heat medium circulation passage 64 to the heat dissipation heat exchanger 68. In addition, the waste heat radiating device 85 includes a waste heat radiating blower 88 for forcibly blowing outside air to the heat radiating heat exchanger 86 in order to maximize heat radiation.

상기 폐열 방열유로(87)와 열매체 순환유로(64)가 상호 연결되는 2개의 합지점 중 점 중 어느 한 합지점에는 상기 열매체의 흐름을 절환하기 위한 삼방변(94)이 설치된다.The three-way side 94 for switching the flow of the heat medium is installed at any one of the two points of the junction where the waste heat radiation passage 87 and the heat medium circulation passage 64 are interconnected.

상기 공기조화기는 압축기(70)와 사방밸브(73), 실외 열교환기(75)와, 실외 팽창밸브(77)와, 그리고 실외 온도 센서(72)가 구비된 실외기(Oa)와, 상기 실내 열교환기(74)와, 실내 팽창밸브(76)가 설치된 실내기(Ia)로 이루어진다. The air conditioner includes a compressor (70), a four-way valve (73), an outdoor heat exchanger (75), an outdoor expansion valve (77), an outdoor unit (Oa) provided with an outdoor temperature sensor (72), and the indoor heat exchanger. Group 74 and an indoor unit Ia provided with an indoor expansion valve 76.

상기 압축기(70)는 각각의 실외기(Oa)에 하나 또는 둘 이상의 복수개로 구성될 수 있다. 이하, 각각의 실외기(Oa)에 두 개의 압축기(70)가 구성된 것으로 한정하여 설명한다.The compressor 70 may be composed of one or more than two plural to each outdoor unit Oa. Hereinafter, only two compressors 70 are configured for each outdoor unit Oa.

상기 각각의 실외기(Oa)에 설치된 2개의 압축기(70)는 공기조화기의 열매체인 냉매가 흡입되는 흡입 측에 설치된 공용 어큐뮬레이터(78)를 통해 연결된다. The two compressors 70 installed in the respective outdoor units Oa are connected through a common accumulator 78 installed at a suction side on which a refrigerant, which is a heat medium of the air conditioner, is sucked.

상기와 같이 구비된 공기조화기는, 하나의 실외기(Oa)와 하나의 실내기(Ia)로 구성되는 것도 가능하고, 하나의 실외기(Oa)와 복수개의 실내기(Ia)로 구성되는 것도 가능하며, 복수개의 실외기(Oa)와 복수개의 실내기(Ia)로 구성되는 것도 가능하다. 이하 본 실시 예에 따른 공기조화기는 복수개의 실외기(Oa)와 복수개의 실내기(Ia)로 구성된 것으로 한정하여 설명한다.The air conditioner provided as described above may be constituted by one outdoor unit Oa and one indoor unit Ia, or may be constituted by one outdoor unit Oa and a plurality of indoor units Ia. It is also possible to be composed of three outdoor units Oa and a plurality of indoor units Ia. Hereinafter, the air conditioner according to the present embodiment will be described as being limited to a plurality of outdoor units Oa and a plurality of indoor units Ia.

상기 복수개의 실외기(Oa)는 상기 전력 절환장치(51)를 통해 출력된 전력을 공급받고, 상기 복수개의 실내기(Ia)는 별도로 연결된 상용전력을 공급받을 수 있다. The plurality of outdoor units Oa may receive power output through the power switching device 51, and the plurality of indoor units Ia may receive commercial power connected separately.

그리고, 상기 복수개의 실외기(Oa)는 그 용량이 서로 다를 수 있고, 상기 복수개의 실내기(Ia) 또한 그 용량이 서로 다를 수 있다.The plurality of outdoor units Oa may have different capacities, and the plurality of indoor units Ia may also have different capacities.

한편, 상기 복수개의 실외기(Oa)와 실내기(Ia), 그리고 난방 운전시 상기 엔진(52)의 폐열을 공기조화기에 공급하기 위한 상기 폐열 공급 열교환기(80)는 공기조화기의 냉/난방을 위한 열매체인 냉매가 순환될 수 있도록 안내하는 냉매 순환유로(79)를 통해 연결된다. On the other hand, the plurality of outdoor unit (Oa) and the indoor unit (Ia), and the waste heat supply heat exchanger 80 for supplying the waste heat of the engine 52 to the air conditioner during the heating operation is the cooling / heating of the air conditioner It is connected through a refrigerant circulation passage 79 for guiding the refrigerant, which is a heat medium for circulation.

상기 냉매 순환유로(79)에는 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 입구 측에, 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)로 유입되거나 차단될 수 있도록 제1개폐밸브(81)가 구비된다. The refrigerant circulation passage 79 is provided with a first opening / closing valve 81 at an inlet side of the waste heat supply heat exchanger 80 so that refrigerant may flow into or shut off the waste heat supply heat exchanger 80.

또한, 상기 냉매 순환유로(79)에는 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 출구 측에, 냉매가 상기 폐열공급 열교환기(80)로 역류되는 것을 차단토록 제1체크밸브(91)가 구비된다. In addition, the refrigerant circulation passage 79 includes a first check valve 91 at the outlet side of the waste heat supply heat exchanger 80 to block the refrigerant from flowing back to the waste heat supply heat exchanger 80.

또한, 상기 냉매 순환유로(79)에는 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 바이패스할 수 있도록, 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 입구 측과 출구 측을 연결하는 폐열 공급 열교환기 바이패스 유로(95)가 구비된다. In addition, a waste heat supply heat exchanger bypass connecting the inlet side and the outlet side of the waste heat supply heat exchanger 80 to allow the refrigerant to bypass the waste heat supply heat exchanger 80 in the refrigerant circulation passage 79. The flow path 95 is provided.

상기 폐열 공급 열교환기 바이패스 유로(95)에는 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 출구 측에서 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 입구 측으로만 유동되도 록 제2체크밸브(92)가 구비된다.The waste heat supply heat exchanger bypass passage 95 is provided with a second check valve 92 such that refrigerant flows from the outlet side of the waste heat supply heat exchanger 80 only to the inlet side of the waste heat supply heat exchanger 80. do.

또한, 상기 냉매 순환유로(79)에는 상기 실외 열교환기(75)의 일측에, 냉매가 상기 실외 열교환기(75)로 유입되거나 차단될 수 있도록 제2개폐밸브(82)가 구비된다.In addition, the refrigerant circulation passage 79 includes a second opening / closing valve 82 at one side of the outdoor heat exchanger 75 so that the refrigerant may be introduced into or blocked by the outdoor heat exchanger 75.

또한, 상기 냉매 순환유로(79)에는 상기 실외 열교환기(75)의 타측에, 냉매가 실내기(Ia)에서 상기 실외 열교환기(75)로 역류되는 것을 차단토록 제3체크밸브(93)가 구비된다. In addition, the refrigerant circulation passage 79 includes a third check valve 93 at the other side of the outdoor heat exchanger 75 to block the refrigerant from flowing back from the indoor unit Ia to the outdoor heat exchanger 75. do.

아울러, 상기 냉매 순환유로(79)에는 냉매가 상기 실외 열교환기(75)를 바이패스하도록, 상기 실외 열교환기(75)의 일측과 타측을 연결하는 실외 열교환기 바이패스 유로(90)가 구비된다. In addition, the refrigerant circulation passage 79 is provided with an outdoor heat exchanger bypass passage 90 connecting one side and the other side of the outdoor heat exchanger 75 so that the refrigerant bypasses the outdoor heat exchanger 75. .

상기 실외 열교환기 바이패스 유로(90)의 입구 측에는, 상기 실외 팽창밸브(77)가 구비된다.At the inlet side of the outdoor heat exchanger bypass flow path 90, the outdoor expansion valve 77 is provided.

상기 실외 열교환기 바이패스 유로(90)의 출구 측에는, 상기 실외 열교환기 바이패스 유로(90)를 개폐할 수 있는 제3개폐밸브(83)가 구비된다. At the outlet side of the outdoor heat exchanger bypass flow path 90, a third open / close valve 83 capable of opening and closing the outdoor heat exchanger bypass flow path 90 is provided.

상기 실외 열교환기 바이패스 유로(90)는 상기 실외 열교환기(75)의 타측과, 실외 열교환기 연결 유로(96)를 통해 연결될 수 있다.The outdoor heat exchanger bypass flow path 90 may be connected to the other side of the outdoor heat exchanger 75 through an outdoor heat exchanger connection flow path 96.

상기 실외 열교환기 연결 유로(96)에는 상기 실외 열교환기 연결 유로(96)를 개폐하는 제4개폐밸브(84)가 구비된다.The outdoor heat exchanger connection flow path 96 is provided with a fourth open / close valve 84 for opening and closing the outdoor heat exchanger connection flow path 96.

상기와 같이 구성된 공기 조화기의 운전 모드는, 상기 실내기(Ia)가 차가운 공기를 공급하는 냉방 운전모드와, 상기 실내기(Ia)가 따뜻한 공기를 공급하는 난 방 운전모드가 있다.The operation mode of the air conditioner configured as described above includes a cooling operation mode in which the indoor unit Ia supplies cold air, and a heating operation mode in which the indoor unit Ia supplies warm air.

또한, 상기 공기 조화기의 난방 운전 모드는, 상기 실외기(Oa)가 설치된 실외 온도에 따라, 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통해 상기 엔진(52)의 폐열을 이용하지 않는 실외 고온 난방 운전 모드와, 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통해 상기 엔진(52)의 폐열을 이용하는 실외 저온 난방 운전 모드로 나뉠 수 있다.The heating operation mode of the air conditioner is an outdoor high temperature heating operation mode in which the waste heat of the engine 52 is not used through the waste heat supply heat exchanger 80 according to the outdoor temperature at which the outdoor unit Oa is installed. And, through the waste heat supply heat exchanger 80 may be divided into the outdoor low temperature heating operation mode using the waste heat of the engine (52).

한편, 상기한 열병합 발전 시스템은 상기 공기 조화기와, 상기 공기 조화기를 운전하기 위한 열병합 발전부로 나눌 수 있다.On the other hand, the cogeneration system may be divided into the air conditioner and the cogeneration unit for driving the air conditioner.

상기 열병합 발전부는 상기 발전기(50)와 엔진(52), 엔진 냉각장치(55), 그리고 폐열 회수장치(60) 등이 구비된 메인 유닛(110)과, 상기 폐열 공급 열교환기(80)와 폐열 방열장치(85) 등이 설치된 서브 유닛(120)으로 구분될 수 있다.The cogeneration unit includes a main unit 110 including the generator 50, an engine 52, an engine cooling device 55, and a waste heat recovery device 60, the waste heat supply heat exchanger 80, and waste heat. The heat sink 85 may be divided into the sub unit 120 installed.

상기 메인 유닛(110)에는 메인 유닛 제어부(112)와, 상기 메인 유닛(110)의 환기를 위한 환기 송풍기(114)가 구비된다.The main unit 110 is provided with a main unit controller 112 and a ventilation blower 114 for ventilation of the main unit 110.

상기 서브 유닛(120)에는 상기 메인 유닛 제어부(112)와 연결된 서브 유닛 제어부(122)가 구비된다.The sub unit 120 includes a sub unit controller 122 connected to the main unit controller 112.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법을, 특히 도 7을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.The control method of the cogeneration system according to the present invention configured as described above, in particular with reference to FIG. 7, is as follows.

상기 엔진(52) 및 공기조화기가 정지된 상태에서, 상기 공기 조화기의 운전 요청신호가 입력되면(S2), 상기 공기조화기의 운전을 위하여 상기 공기 조화기의 운전 모드에 따라, 상기 제1~제3체크밸브(91~93)와, 삼방변(94), 제1~제4개폐밸브 (81~84), 그리고 상기 제1,2댐퍼(100)(104)가 세팅된다(S4).When the operation request signal of the air conditioner is input in the state in which the engine 52 and the air conditioner are stopped (S2), according to the operation mode of the air conditioner for the operation of the air conditioner, the first The third check valves 91 to 93, the three-way valve 94, the first to fourth open / close valves 81 to 84, and the first and second dampers 100 and 104 are set (S4). .

상기 제1~제3체크밸브(91~93)와, 삼방변(94), 제1~제4개폐밸브(81~84), 그리고 상기 제1,2댐퍼(100)(104)는, 상기 전력 절환장치(51)를 통해 선택된 전력이 출력되기 전에 세팅되므로, 별도로 연결된 상용 전력을 공급받음이 바람직하다.The first to third check valves 91 to 93, the three-way valve 94, the first to fourth open / close valves 81 to 84, and the first and second dampers 100 and 104 are Since the selected power is set before outputting through the power switching device 51, it is preferable to receive commercial power connected separately.

상기 공기 조화기의 운전 모드에 따른 세팅단계가 끝나면, 상기 전력 절환장치(51)를 제어하는 전력 선택단계가 실시된다(S6). 즉, 상기 전력 절환장치(51)의 발전 전력 개폐기(51a)와 상용 전력 개폐기(51b)가 온/오프 세팅된다.When the setting step according to the operation mode of the air conditioner is finished, a power selection step of controlling the power switching device 51 is performed (S6). That is, the generated power switch 51a and the commercial power switch 51b of the power switching device 51 are turned on / off.

상기와 같이 상기 발전기(50)의 발전 전력과 상용 전력(50') 중 어느 하나가 선택되면, 상기 전력 선택 단계를 통해 선택된 전력이 상기 공기조화기에 출력되고(S8), 상기 공기조화기가 운전된다(S10). When any one of the generated power and the commercial power 50 'of the generator 50 is selected as described above, the selected power is output to the air conditioner through the power selection step (S8), and the air conditioner is operated. (S10).

이 때, 상기 공기조화기가 상용 전력을 공급받는다면, 상기 발전기(50)와, 엔진(52)과 냉각수 펌프(57), 열매체 순환 펌프(65), 그리고 폐열 방열 송풍기(88) 등은 정지 상태로 유지됨이 바람직하다.At this time, if the air conditioner is supplied with commercial power, the generator 50, the engine 52, the coolant pump 57, the heat medium circulation pump 65, and the waste heat radiating blower 88 are stopped. It is preferred to remain at.

한편, 상기 공기조화기 운전 중에 상기 공기조화기의 부하 조건이 바뀔 수도 있으므로, 상기 공기조화기가 운전 중인 상태에서(S12)에서 상기 공기조화기의 운전 시작 후 기 설정된 전력 유지시간이 경과되면(S14), 상기 공기조화기의 운전 모드 및 부하 조건에 따라 상기 공기조화기에 출력되는 전력이 재 선택될 수 있다(S6).On the other hand, since the load condition of the air conditioner may be changed during the operation of the air conditioner, when a predetermined power maintenance time elapses after the operation of the air conditioner is started in the state in which the air conditioner is in operation (S12) (S14). ), The power output to the air conditioner may be reselected according to the operation mode and the load condition of the air conditioner (S6).

이 때, 재 선택된 전력이 기 선택된 전력과 동일하면, 상기 공기조화기의 현 운전 상태가 유지된다. At this time, if the reselected power is the same as the preselected power, the current operating state of the air conditioner is maintained.

반면, 재 선택된 전력이 기 선택된 전력과 다르면, 전력 변화로 인한 상기 공기조화기의 무리를 최소화될 수 있도록 상기 공기조화기의 운전이 일시 정지된 후 상기 전력 절환장치(51)를 통해 전력이 절환되어 출력된 다음(S8), 다시 상기 공기조화기가 재 선택된 전력을 공급받아 운전됨이 바람직하다(S10).On the other hand, if the reselected power is different from the preselected power, the power is switched through the power switching device 51 after the operation of the air conditioner is paused to minimize the crowd of the air conditioner due to the power change. After being outputted (S8), the air conditioner is preferably operated by being supplied with the reselected power (S10).

이 때, 상기 전력 유지 시간이 너무 짧으면, 잦은 전력 절환으로 인해 상기 공기조화기의 운전, 일시정지가 빈번하게 반복됨으로써, 상기 공기조화기의 냉/난방 성능 및 신뢰성이 저하될 뿐만 아니라, 열병합 발전 시스템에 무리가 가해져 수명이 짧아질 수 있다.At this time, if the power holding time is too short, the operation and pause of the air conditioner is frequently repeated due to frequent power switching, thereby lowering cooling / heating performance and reliability of the air conditioner, as well as cogeneration. Excessive system life can be shortened.

반면, 상기 전력 유지 시간이 너무 길면, 상기 공기조화기의 운전 조건 변화에 능동적으로 대처하지 못해 결국, 상기 공기조화기의 운전 조건에 따라 전력을 절환하여 열병합 발전 시스템의 운전 효율을 최대화하기 어렵다.On the other hand, if the power holding time is too long, it is difficult to actively cope with the change in the operating condition of the air conditioner, and eventually, it is difficult to maximize the operating efficiency of the cogeneration system by switching power according to the operating condition of the air conditioner.

상기와 같이 공기조화기가 발전 전력 또는 상용 전력을 공급받아 운전되다가 정지 요청 신호가 입력되면(S12), 상기 공기조화기의 운전이 정지된 후(S20), 열병합 발전 시스템의 운전이 정지된다(S22).When the air conditioner is operated by receiving generated power or commercial power as described above, and a stop request signal is input (S12), after the operation of the air conditioner is stopped (S20), the operation of the cogeneration system is stopped (S22). ).

그리고, 상기 제1~제3체크밸브(91~93)와, 삼방변(94), 제1~제4개폐밸브(81~84), 그리고 상기 제1,2댐퍼(100)(104)가 운전 대기 상태로 세팅된다.The first to third check valves 91 to 93, the three-way valve 94, the first to fourth open / close valves 81 to 84, and the first and second dampers 100 and 104 are provided. It is set to the waiting state for operation.

한편, 상기 전력 선택단계를 특히, 도 8, 도9를 참조하여 상세히 설명하면, 다음과 같다. 여기서, 상기 공기조화기의 부하는 상기 실내기(Ia)의 운전 비율(%)과 상기 실외 온도 센서(72)를 통한 상기 실외기(Oa)가 설치된 실외 온도, 그리고 상기 실내기(Ia)가 설치된 실내 온도에 따라 결정된다. 상기 실내기(Ia)의 운전 비율(%)은 상기 복수개의 실내기(Ia)의 총 용량에 대한 운전 요청받은 실내기(Ia)의 용량 합이다.Meanwhile, the power selection step will be described in detail with reference to FIGS. 8 and 9 as follows. Here, the load of the air conditioner is the operating ratio (%) of the indoor unit (Ia), the outdoor temperature in which the outdoor unit (Oa) is installed through the outdoor temperature sensor (72), and the indoor temperature in which the indoor unit (Ia) is installed. It depends on. The driving ratio (%) of the indoor unit (Ia) is the sum of the capacity of the indoor unit (Ia) that is requested to drive with respect to the total capacity of the plurality of indoor units (Ia).

상기 공기조화기의 운전 모드가 냉방 운전 모드일 때(S40), 상기 실내기(Ia)의 운전 비율이 제1경계비율 이상이거나 실외 온도가 제1경계온도 이상이면(S42), 발전 전력이 출력될 수 있도록, 상기 발전 전력 개폐기(51a)가 온 세팅되고, 상기 상용 전력 개폐기(51b)가 오프 세팅된다(S50). When the operation mode of the air conditioner is the cooling operation mode (S40), when the operation ratio of the indoor unit Ia is equal to or greater than the first boundary ratio or the outdoor temperature is equal to or greater than the first boundary temperature (S42), generated power may be output. The power generation switch 51a is turned on, and the commercial power switch 51b is turned off (S50).

반면, 상기 공기조화기의 운전 모드가 냉방 운전 모드일 때(S40), 상기 실내기(Ia)의 운전 비율이 제1경계비율 미만이고, 실외 온도가 제1경계온도 미만이면(S42), 상용 전력이 출력될 수 있도록, 상기 발전 전력 개폐기(51a)가 오프 세팅되고, 상기 상용 전력 개폐기(51b)가 온 세팅된다(S52).On the other hand, when the operation mode of the air conditioner is the cooling operation mode (S40), when the operation ratio of the indoor unit (Ia) is less than the first boundary ratio, and the outdoor temperature is less than the first boundary temperature (S42), commercial power The power generation switch 51a is turned off, and the commercial power switch 51b is turned on so as to be output (S52).

이 때, 상기 실내기(Ia)의 운전 비율이 높을수록, 그리고 실외 온도가 높을수록 상기 공기조화기의 부하가 커지며, 상기 제1경계비율은 상기 실내기(Ia)의 운전 비율 40%로, 실외 온도는 27℃로 설정됨이 바람직하다.At this time, the higher the operating ratio of the indoor unit (Ia) and the higher the outdoor temperature, the greater the load of the air conditioner, the first boundary ratio is the operating ratio of the indoor unit (Ia) 40%, the outdoor temperature Is preferably set to 27 ° C.

그리고, 상기 공기조화기의 운전 모드가 난방 운전 모드일 때(S60), 상기 실내기(Ia)의 운전 비율이 제2경계비율 이상이거나, 실외 온도가 제2경계온도 이하이면(S62), 발전 전력이 출력될 수 있도록, 상기 발전 전력 개폐기(51a)가 온 세팅되고, 상기 상용 전력 개폐기(51b)가 오프 세팅된다(S50). When the operation mode of the air conditioner is the heating operation mode (S60), when the operation ratio of the indoor unit Ia is equal to or greater than the second boundary ratio or the outdoor temperature is equal to or less than the second boundary temperature (S62), the generated power The power generation switch 51a is turned on and the commercial power switch 51b is turned off so that the output can be output (S50).

반면, 상기 공기조화기의 운전 모드가 난방 운전 모드일 때(S60), 상기 실내기(Ia)의 운전 비율이 제2경계비율 미만이고, 실외 온도가 제2경계온도 초과이면 (S62), 상용 전력이 출력될 수 있도록, 상기 발전 전력 개폐기(51a)가 오프 세팅되고, 상기 상용 전력 개폐기(51b)가 온 세팅된다(S52).On the other hand, when the operation mode of the air conditioner is the heating operation mode (S60), if the operation ratio of the indoor unit (Ia) is less than the second boundary ratio, and the outdoor temperature is greater than the second boundary temperature (S62), commercial power The power generation switch 51a is turned off, and the commercial power switch 51b is turned on so as to be output (S52).

이 때, 상기 실내기(Ia)의 운전 비율이 높을수록, 그리고 실외 온도가 낮을수록 상기 공기조화기의 부하가 커지며, 상기 제2경계비율은 상기 실내기(Ia)의 운전 비율이 60%로, 실외 온도는 8℃로 설정됨이 바람직하다.At this time, the higher the driving ratio of the indoor unit (Ia) and the lower the outdoor temperature, the greater the load of the air conditioner, the second boundary ratio is 60% of the operating ratio of the indoor unit (Ia), the outdoor The temperature is preferably set to 8 ° C.

한편, 상기와 같이 구성되고, 작용되는 열병합 발전 시스템의 동작을 살펴보면, 다음과 같다.On the other hand, the operation of the cogeneration system configured and operated as described above is as follows.

먼저, 상기 공기조화기의 운전 모드가 냉방 운전 모드이고, 발전 전력 출력시 도 2를 참조하여 설명하면, 다음과 같다. First, the operation mode of the air conditioner is a cooling operation mode, and when the generation power output is described with reference to FIG.

상기 엔진(52)의 구동력에 의해 상기 발전기(50)가 발전하게 되면, 상기 엔진(52)은 상기 엔진 냉각장치(55)에 의해 적정 온도로 운전된다. 즉, 상기 냉각수 순환유로(56) 상의 냉각수가 상기 냉각수 펌프(57)에 의해 펌핑됨에 따라, 상기 엔진(52)의 열이 냉각수에 흡수되고, 상기 엔진(52)의 열을 흡수한 냉각수가 상기 냉각수 열교환기(61)에서 열을 방출한 후 다시 상기 엔진(52)으로 순환된다.When the generator 50 is generated by the driving force of the engine 52, the engine 52 is operated at an appropriate temperature by the engine cooling device 55. That is, as the coolant on the coolant circulation passage 56 is pumped by the coolant pump 57, the heat of the engine 52 is absorbed by the coolant, and the coolant that absorbs the heat of the engine 52 is After the heat is released from the coolant heat exchanger 61, the water is circulated back to the engine 52.

상기 냉각수 열교환기(61)에 회수된 냉각수 폐열은, 상기 열매체 순환유로(64) 상의 열매체가 상기 열매체 순환 펌프(65)에 펌핑됨에 따라, 상기 냉각수 열교환기(61), 제2배기가스 열교환기(62), 제1배기가스 열교환기(63)를 차례로 거친 후, 상기 삼방변(94)을 통해 상기 폐열 방열장치(85)에 전달된다.The coolant waste heat recovered by the coolant heat exchanger 61 is pumped into the heat medium circulation pump 65 as the heat medium on the heat medium circulation path 64 is pumped to the coolant heat exchanger 61 and the second exhaust gas heat exchanger. And after passing through the first exhaust gas heat exchanger 63, the waste heat radiator 85 is transferred through the three-way side 94.

상기 폐열 방열장치(85)에 전달된 냉각수 폐열은 상기 폐열 방열장치(85)에 의해 전부 외부로 방열된다.The coolant waste heat transferred to the waste heat radiator 85 is radiated to the outside by the waste heat radiator 85.

상기 엔진(52)의 배기가스 폐열은, 일부가 상기 폐열방출통로(102)를 통해 외부로 바로 방출되고, 나머지가 상기 제2배기가스 열교환기(63)를 통해 회수되어, 상기 냉각수 폐열과 함께 상기 폐열 방열장치(85)에서 방열된다.Part of the exhaust gas waste heat of the engine 52 is immediately discharged to the outside through the waste heat discharge passage 102, and the rest is recovered through the second exhaust gas heat exchanger 63, and together with the cooling water waste heat. The heat is radiated from the waste heat radiator 85.

그리고, 상기 공기 조화기에서는, 상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 사방밸브(73)와, 실외 열교환기(75), 실내 팽창밸브(76), 실내 열교환기(74)와 사방밸브(73)를 차례로 통과한 후 상기 압축기(70)로 순환된다. In the air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor 70 includes a four-way valve 73, an outdoor heat exchanger 75, an indoor expansion valve 76, an indoor heat exchanger 74, and a four-way valve 73. After passing through) is circulated to the compressor (70).

그러면, 상기 냉매 순환유로(79) 내 냉매가 상기 압축기(70)에서 압축되고, 상기 실외 열교환기(75)에서 실외 공기와 열교환되어 응축되며, 상기 실내 팽창밸브(76)에서 팽창된 후, 상기 실내 열교환기(74)에서 실내 공기와 열교환되어 증발됨으로써, 상기 실내기(Ia)가 차가운 공기를 공급하게 된다.Then, the refrigerant in the refrigerant circulation passage 79 is compressed by the compressor 70, is condensed by heat exchange with outdoor air in the outdoor heat exchanger 75, and is expanded by the indoor expansion valve 76. The indoor heat exchanger 74 exchanges heat with the indoor air and evaporates, whereby the indoor unit Ia supplies cold air.

다음, 상기 공기조화기의 운전 모드가 실외 고온 난방 운전 모드이고, 발전 전력 출력시 도 3을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.Next, the operation mode of the air conditioner is the outdoor high temperature heating operation mode, and when described with reference to FIG.

상기 엔진(52)은 상기 엔진 냉각장치(55)에 의해 적정 온도로 운전되고, 상기 엔진(52)의 구동력에 의해 상기 발전기(50)가 발전 전력을 생산한다.  The engine 52 is operated at an appropriate temperature by the engine cooling device 55, and the generator 50 generates power generated by the driving force of the engine 52.

그리고, 상기 엔진(52)의 냉각수 폐열과 배기가스 폐열 일부가, 상기 폐열 회수장치(60)에 회수된 후, 상기 폐열 방열장치(85)를 통해 방열되고, 상기 엔진(52)의 배기가스 폐열 일부가 상기 폐열방출통로(102)를 통해 바로 방출된다.After the waste water waste heat and part of the waste gas waste heat of the engine 52 are recovered by the waste heat recovery device 60, the waste heat heat dissipation device 85 is radiated, and the waste gas waste heat of the engine 52 is exhausted. A part is discharged directly through the waste heat discharge passageway 102.

상기 공기 조화기에서는, 상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 사방 밸브 (73)와 실내 열교환기(74), 실내 팽창밸브(76), 실외 팽창밸브(77), 실외 열교환기(75), 폐열 공급 열교환기(80), 그리고 사방 밸브(73)를 차례로 통과한 후 상기 압축기(70)로 순환된다. 이 때, 상기 실외 팽창밸브(77)는 과열도에 따라 제어된다.In the air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor (70) is a four-way valve (73), an indoor heat exchanger (74), an indoor expansion valve (76), an outdoor expansion valve (77), an outdoor heat exchanger (75), After passing through the waste heat supply heat exchanger (80), and the four-way valve (73), it is circulated to the compressor (70). At this time, the outdoor expansion valve 77 is controlled according to the degree of superheat.

여기서, 상기 폐열 회수 장치(60)에 회수된 폐열이 상기 폐열 공급 열교환기(80)에 전달되지 않기 때문에 냉매는 상기 냉매 순환 유로(79)의 설계 특성 상 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과는 하되, 상기 폐열 공급 열교환기(80)에서 증발되지는 않는다.Here, since the waste heat recovered by the waste heat recovery device 60 is not transmitted to the waste heat supply heat exchanger 80, the refrigerant passes through the waste heat supply heat exchanger 80 due to the design characteristics of the refrigerant circulation flow path 79. However, it is not evaporated in the waste heat supply heat exchanger (80).

그러면, 상기 냉매 순환유로(79) 내 냉매가 냉방 운전 모드시와 반대로 상기 실외 열교환기(75)에서 증발되고, 상기 실내 열교환기(74)에서 실내 공기로 열을 방출하여 응축됨으로써, 상기 실내기(Ia)가 따뜻한 공기를 공급하게 된다.Then, the refrigerant in the refrigerant circulation passage 79 is evaporated in the outdoor heat exchanger 75 as opposed to in the cooling operation mode, and heat is condensed by dissipating heat into the indoor air in the indoor heat exchanger 74, whereby the indoor unit ( Ia) supplies warm air.

다음, 상기 공기조화기가 실외 저온 난방 운전 모드이고, 발전 전력 출력시 도 4를 참조하여, 설명하면 다음과 같다.Next, the air conditioner is the outdoor low-temperature heating operation mode, and when described with reference to Figure 4 when generating power output.

상기 엔진(52)은 상기 엔진 냉각장치(55)에 의해 적정 온도로 운전되고, 상기 엔진(52)의 구동력에 의해 상기 발전기(50)가 발전 전력을 생산한다. The engine 52 is operated at an appropriate temperature by the engine cooling device 55, and the generator 50 generates power generated by the driving force of the engine 52.

그리고, 상기 엔진(52)의 냉각수 폐열과 상기 엔진(52)의 배기가스 폐열이 상기 폐열회수장치(60)를 통해 차례로 회수된다. 상기 폐열회수장치(60)에 회수된 폐열은 적어도 일부가 상기 폐열 공급 열교환기(80)로 전달되고, 상기 폐열 공급 열교환기(80)로 전달되고 남은 잉여 폐열이 상기 폐열 방열장치(85)를 통해 방열된다.The waste water waste heat of the engine 52 and the waste gas waste heat of the engine 52 are sequentially recovered through the waste heat recovery device 60. At least a part of the waste heat recovered by the waste heat recovery device 60 is transferred to the waste heat supply heat exchanger 80, and the surplus waste heat remaining after being transferred to the waste heat supply heat exchanger 80 passes through the waste heat radiator 85. Heat dissipation through.

상기 공기 조화기에서는, 상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 사방 밸브(73)와 실내 열교환기(74), 실내 팽창밸브(76), 실외 팽창밸브(77), 폐열 공급 열교환기(80), 그리고 사방 밸브(73)를 차례로 통과한 후 상기 압축기(70)로 순환된다. 이 때, 상기 실외 팽창밸브(77)는 과열도에 따라 제어된다.In the air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor (70) is a four-way valve (73), an indoor heat exchanger (74), an indoor expansion valve (76), an outdoor expansion valve (77), a waste heat supply heat exchanger (80). Then, after passing through the four-way valve 73 in turn circulated to the compressor (70). At this time, the outdoor expansion valve 77 is controlled according to the degree of superheat.

그러면, 상기 냉매 순환유로(79) 내 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)에서 증발되고, 상기 실내 열교환기(74)에서 실내 공기로 열을 방출하여 응축됨으로써, 상기 실내기(Ia)가 따뜻한 공기를 공급하게 된다.Then, the refrigerant in the refrigerant circulation passage 79 is evaporated in the waste heat supply heat exchanger 80, and condensed by dissipating heat into the indoor air in the indoor heat exchanger 74, whereby the indoor unit Ia is warm air. Will be supplied.

상기와 같이 실외 저온 난방 운전 모드시에는 상기 실외 열교환기(75)가 아닌 상기 폐열공급 열교환기(80)가 증발기 역할을 수행하기 때문에, 실외 온도변화에 관계없이 항상 일정한 난방 능력을 제공할 수 있고, 상기 압축기(70)가 무리없이 작동될 수 있다.In the outdoor low temperature heating operation mode as described above, since the waste heat supply heat exchanger 80 instead of the outdoor heat exchanger 75 serves as an evaporator, it is possible to always provide a constant heating capacity regardless of the outdoor temperature change. The compressor 70 can be operated without difficulty.

또한, 상기 엔진(52)의 폐열을 이용하기 때문에 상기 압축기(70)의 운전 용량 감소시 소비 전력을 최소화할 수 있다.In addition, since the waste heat of the engine 52 is used, power consumption may be minimized when the operating capacity of the compressor 70 is reduced.

다음, 상기 공기조화기가 냉방 운전 모드이고, 상용 전력 출력시 도 5를 참조하여 설명하면, 다음과 같다.Next, when the air conditioner is in the cooling operation mode and is described with reference to FIG. 5 at the time of commercial power output, it is as follows.

상기 발전기(50)와, 엔진(52)과 냉각수 펌프(57), 열매체 순환 펌프(65), 그리고 폐열 방열 송풍기(88)는 정지 상태로 유지된다.The generator 50, the engine 52, the coolant pump 57, the heat medium circulation pump 65, and the waste heat radiating blower 88 are maintained in a stopped state.

상기 공기조화기는 상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 사방밸브(73)와, 실외 열교환기(75), 실내 팽창밸브(76), 실내 열교환기(74)와 사방밸브(73)를 차례로 통과한 후 상기 압축기(70)로 순환되면서, 상기 실내기(Ia)가 차가운 공기를 공급하게 된다.In the air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor (70) passes through a four-way valve (73), an outdoor heat exchanger (75), an indoor expansion valve (76), an indoor heat exchanger (74), and a four-way valve (73). After being circulated to the compressor 70, the indoor unit Ia supplies cold air.

다음, 상기 공기조화기가 난방 운전 모드이고, 상용 전력 출력시 도 6을 참조하여 설명하면, 다음과 같다.Next, the air conditioner is a heating operation mode, and will be described with reference to FIG. 6 when outputting commercial power.

상기 발전기(50)와, 엔진(52)과 냉각수 펌프(57), 열매체 순환 펌프(65), 그리고 폐열 방열 송풍기(88)는 정지 상태로 유지된다.The generator 50, the engine 52, the coolant pump 57, the heat medium circulation pump 65, and the waste heat radiating blower 88 are maintained in a stopped state.

상기 공기조화기는, 상기 압축기(70)에서 압축된 냉매가 사방 밸브(73)와 실내 열교환기(74), 실내 팽창밸브(76), 실외 팽창밸브(77), 실외 열교환기(75), 폐열 공급 열교환기(80), 그리고 사방 밸브(73)를 차례로 통과한 후 상기 압축기(70)로 순환되면서, 상기 실내기(Ia)가 따뜻한 공기를 공급하게 된다. 이 때, 상기 실외 팽창밸브(77)는 과열도에 따라 제어된다.The air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor 70, the four-way valve 73 and the indoor heat exchanger 74, the indoor expansion valve 76, outdoor expansion valve 77, outdoor heat exchanger 75, waste heat After passing through the supply heat exchanger 80 and the four-way valve 73 in turn, the indoor unit Ia supplies warm air while being circulated to the compressor 70. At this time, the outdoor expansion valve 77 is controlled according to the degree of superheat.

여기서, 상기 폐열 회수 장치(60)에 회수된 폐열이 상기 폐열 공급 열교환기(80)에 전달되지 않기 때문에 냉매는 상기 냉매 순환 유로(79)의 설계 특성 상 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과는 하되, 상기 폐열 공급 열교환기(80)에서 증발되지는 않는다.Here, since the waste heat recovered by the waste heat recovery device 60 is not transmitted to the waste heat supply heat exchanger 80, the refrigerant passes through the waste heat supply heat exchanger 80 due to the design characteristics of the refrigerant circulation flow path 79. However, it is not evaporated in the waste heat supply heat exchanger (80).

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은 공기조화기의 운전 모드와 부하 조건에 따라, 발전 전력과 상용 전력 중 열병합 발 전 시스템의 운전 효율에 유리한 전력이 상기 공기조화기에 출력되기 때문에 시스템 운전 효율이 향상될 수 있을 뿐만 아니라, 시스템의 운전비용이 절감될 수 있는 이점이 있다.In the cogeneration system and the control method thereof according to the present invention configured as described above, according to the operation mode and the load condition of the air conditioner, the power that is advantageous to the operation efficiency of the cogeneration system among the generated power and commercial power is provided to the air conditioner. Since the output system can not only improve the system operating efficiency, but also reduce the operating cost of the system.

또한, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은, 전력 절환시 상기 공기조화기가 일시 정지된 후 재 운전됨으로써, 전력 절환시 상기 공기조화기, 특히 압축기의 무리를 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, the cogeneration system and the control method according to the present invention, there is an advantage that can prevent the crowd of the air conditioner, in particular the compressor during power switching by re-operating after the air conditioner is paused during power switching. .

또한, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은, 공기조화기의 운전 모드 및 부하 조건에 따라 발전 전력과 상용 전력의 전력 절환이 자동으로 제어되기 때문에 능동적으로 전력이 절환되어 시스템의 효율 및 경제성이 향상될 수 있고, 전력 수동 절환으로 인한 불편함을 방지할 수 있으며, 전력 수동 절환시 부주위로 인하여 발전 전력과 상용 전력이 동시에 출력됨으로써 발생되는 단락 사고를 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, the cogeneration system and the control method thereof according to the present invention, since the power switching of the generated power and commercial power is automatically controlled in accordance with the operation mode and load conditions of the air conditioner, the power is actively switched to the system efficiency and Economics can be improved, and inconveniences caused by manual power switching can be prevented, and short circuit accidents caused by simultaneous output of generated power and commercial power due to sub-divisions during power manual switching can be prevented.

또한, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은, 구동원의 구동력에 의해 발전기를 발전하여 상기 발전기의 발전 전력을 공기조화기에 공급함과 아울러, 상기 공기조화기의 실외 저온 난방 운전 모드시 상기 구동원의 폐열을 회수하여 상기 공기조화기에 공급함으로써, 실외 온도 변화와 상관없이 상기 공기조화기의 난방 성능이 일정하게 유지됨과 아울러, 그 효율이 극대화될 수 있는 이점이 있다.In addition, the cogeneration system and the control method according to the present invention generates a generator by the driving force of the drive source to supply the generated power of the generator to the air conditioner, the drive source in the outdoor low temperature heating operation mode of the air conditioner By recovering the waste heat and supplying it to the air conditioner, the heating performance of the air conditioner is kept constant regardless of the outdoor temperature change, and the efficiency thereof can be maximized.

Claims (14)

발전기와;A generator; 상기 발전기를 구동시키는 구동원과;A drive source for driving the generator; 상기 발전기에서 생산된 발전 전력과 상용 전력 중 어느 하나가 출력되도록 전력을 절환시키는 전력 절환장치와;A power switching device for switching electric power such that any one of generated power and commercial power produced by the generator is output; 상기 전력 절환장치를 통해 출력된 전력을 공급받는 전력 소비기기와;A power consuming device supplied with the power output through the power switching device; 상기 전력 소비기기의 부하에 따라 상기 전력 절환장치를 제어하는 제어부를 포함하고,A control unit for controlling the power switching device according to the load of the power consumer, 상기 전력 소비기기는 실내기와 실외기로 이루어진 공기조화기이고,The power consumer is an air conditioner consisting of an indoor unit and an outdoor unit, 상기 전력 소비기기의 부하는 상기 실내기의 운전 비율과 상기 실외기가 설치된 실외 온도에 의해 결정되는 열병합 발전 시스템.The load of the power consumer is determined by the operating ratio of the indoor unit and the outdoor temperature in which the outdoor unit is installed cogeneration system. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어부는 상기 공기조화기의 냉방 운전 모드시, The control unit is a cooling operation mode of the air conditioner, 상기 실내기의 운전 비율이 제1경계비율 이상이거나 실외 온도가 제1경계온도 이상이면, 발전 전력이 출력되게 하고,When the operating ratio of the indoor unit is equal to or greater than the first boundary ratio or the outdoor temperature is equal to or greater than the first boundary temperature, the generated power is output. 상기 공기조화기의 냉방 운전 모드시,In the cooling operation mode of the air conditioner, 상기 실내기의 운전 비율이 제1경계비율 미만이고, 실외 온도가 제1경계온도 미만이면, 상용 전력이 출력되게 하고,When the operating ratio of the indoor unit is less than the first boundary ratio and the outdoor temperature is less than the first boundary temperature, commercial power is output. 상기 공기조화기의 난방 운전 모드시,In the heating operation mode of the air conditioner, 상기 실내기의 운전 비율이 제2경계비율 이상이거나, 실외 온도가 제2경계온도 이하이면, 발전 전력이 출력되게 하고,When the operating ratio of the indoor unit is equal to or greater than the second boundary ratio or the outdoor temperature is equal to or less than the second boundary temperature, the generated power is output. 상기 공기조화기의 난방 운전 모드시,In the heating operation mode of the air conditioner, 상기 실내기의 운전 비율이 제2경계비율 미만이고, 실외 온도가 제2경계온도 초과이면, 상용 전력이 출력되도록 상기 전력 절환장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.And if the driving ratio of the indoor unit is less than the second boundary ratio and the outdoor temperature is above the second boundary temperature, the power switching device is controlled to output commercial power. 제 2 항에 있어서,The method of claim 2, 상기 제1경계비율이 제2경계비율보다 더 낮은 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.And the first boundary ratio is lower than the second boundary ratio. 삭제delete 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제어부는 상기 실내기의 운전 비율과 상기 실외기가 설치된 실외 온도에 따른 전력 소비기기의 부하와 더불어, 상기 공기조화기의 운전 모드에 따라 상기 전력 절환장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.And the control unit controls the power switching device according to the operation mode of the air conditioner together with the load of the power consumption device according to the operation ratio of the indoor unit and the outdoor temperature in which the outdoor unit is installed. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 제어부는 상용 전력 출력시 상기 구동원이 정지되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.The control unit cogeneration system, characterized in that for controlling the drive source is stopped when outputting commercial power. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 구동원의 폐열을 회수하는 폐열회수장치를 포함하고,A waste heat recovery device for recovering waste heat of the driving source; 상기 전력 소비기기는 압축기와 사방밸브와 실외 열교환기와 실외 팽창밸브를 포함하는 실외기와, 실내 팽창밸브와 실내 열교환기를 포함하는 실내기로 이루어진 공기조화기이고,The power consumer is an air conditioner comprising an outdoor unit including a compressor, a four-way valve, an outdoor heat exchanger, and an outdoor expansion valve, and an indoor unit including an indoor expansion valve and an indoor heat exchanger. 상기 공기조화기는 상기 폐열 회수 장치에 회수된 폐열을 폐열 공급 열교환기를 통해 선택적으로 공급받는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.The air conditioner is a combined heat and power generation system, characterized in that for selectively receiving the waste heat recovered by the waste heat recovery device through a waste heat supply heat exchanger. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 공기조화기는 냉방 운전 모드시, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 사방 밸브와 실외 열교환기와 실내 팽창밸브와 실내 열교환기와 사방 밸브를 차례로 통과한 후 압축기로 순환되는 냉방 사이클로 운전되는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.The air conditioner is a cogeneration system characterized in that the refrigerant compressed by the compressor is operated in a cooling cycle circulated to the compressor after passing through the four-way valve, the outdoor heat exchanger and the indoor expansion valve, the indoor heat exchanger and the four-way valve in the cooling operation mode. system. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 공기조화기는 난방 운전 모드이고 구동원의 폐열을 이용하지 않는 경우, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 사방 밸브와 실내 열교환기와 실내 팽창밸브와 실외 팽창밸브와 실외 열교환기와 사방 밸브를 차례로 통과한 후 압축기로 순환되는 실외 고온 난방 사이클로 운전되는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.When the air conditioner is a heating operation mode and does not use the waste heat of the driving source, the refrigerant compressed in the compressor passes through the four-way valve, the indoor heat exchanger, the indoor expansion valve, the outdoor expansion valve, the outdoor heat exchanger, and the four-way valve to the compressor. A cogeneration system characterized in that it is operated by a circulated outdoor high temperature heating cycle. 제 7 항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 공기조화기는 난방 운전 모드이고 상기 구동원의 폐열 이용시, 상기 압축기에서 압축된 냉매가 사방 밸브와 실내 열교환기와 실내 팽창밸브와 실외 팽창밸브와 폐열 공급 열교환기와 사방 밸브를 차례로 통과한 후 압축기로 순환되는 실외 저온 난방 사이클로 운전되는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템.The air conditioner is a heating operation mode, and when the waste heat of the driving source is used, the refrigerant compressed by the compressor passes through the four-way valve, the indoor heat exchanger, the indoor expansion valve, the outdoor expansion valve, the waste heat supply heat exchanger, and the four-way valve, and is circulated to the compressor. A cogeneration system, characterized in that it is operated by an outdoor low temperature heating cycle. 삭제delete 전력 소비기기의 운전요청신호가 입력되면, 전력 소비기기의 부하에 따라 발전 전력과 상용 전력 중 어느 하나가 선택되는 전력 선택단계와;A power selection step of selecting one of generated power and commercial power according to the load of the power consuming device, when an operation request signal of the power consuming device is input; 상기 전력 선택단계에서 선택된 전력에 의해 상기 운전 요청된 전력 소비기기가 운전되는 전력 소비기기 운전단계를 포함하고,A power consumption device driving step of driving the power consumption device requested to be driven by the power selected in the power selection step; 상기 전력 소비기기는 실내기와 실외기로 이루어진 공기조화기이고, The power consumer is an air conditioner consisting of an indoor unit and an outdoor unit, 상기 전력 소비기기의 부하는 상기 실내기의 운전 비율과 상기 실외기가 설치된 실외 온도에 의해 결정되고,The load of the power consumer is determined by the operating ratio of the indoor unit and the outdoor temperature at which the outdoor unit is installed, 상기 전력 선택단계는, 상기 공기조화기의 냉방 운전 모드시,The power selection step, in the cooling operation mode of the air conditioner, 상기 실내기의 운전 비율이 제1경계비율 이상이거나 실외 온도가 제1경계온도 이상이면, 발전 전력이 출력되게 하고,When the operating ratio of the indoor unit is equal to or greater than the first boundary ratio or the outdoor temperature is equal to or greater than the first boundary temperature, the generated power is output. 상기 공기조화기의 냉방 운전 모드시,In the cooling operation mode of the air conditioner, 상기 실내기의 운전 비율이 제1경계비율 미만이고, 실외 온도가 제1경계온도 미만이면, 상용 전력이 출력되게 하고,When the operating ratio of the indoor unit is less than the first boundary ratio and the outdoor temperature is less than the first boundary temperature, commercial power is output. 상기 공기조화기의 난방 운전 모드시,In the heating operation mode of the air conditioner, 상기 실내기의 운전 비율이 제2경계비율 이상이거나, 실외 온도가 제2경계온도 이하이면, 발전 전력이 출력되게 하고,When the operating ratio of the indoor unit is equal to or greater than the second boundary ratio or the outdoor temperature is equal to or less than the second boundary temperature, the generated power is output. 상기 공기조화기의 난방 운전 모드시,In the heating operation mode of the air conditioner, 상기 실내기의 운전 비율이 제2경계비율 미만이고, 실외 온도가 제2경계온도 초과이면, 상용 전력이 출력되도록 상기 전력 절환장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 열병합 발전 시스템의 제어방법.And controlling the power switching device such that commercial power is output when the operation ratio of the indoor unit is less than the second boundary ratio and the outdoor temperature is above the second boundary temperature. 삭제delete 삭제delete
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