KR101203574B1

KR101203574B1 - 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR101203574B1
Application number: KR1020060045736A
Authority: KR
Inventors: 김철민; 김인규
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2006-05-22
Filing date: 2006-05-22
Publication date: 2012-11-21
Also published as: KR20070112617A

Abstract

본 발명은 전력 및 열을 에너지원으로 공급할 수 있는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 복수 대의 발전기에서 발전된 전력 또는 상기 복수 대의 구동원의 구동으로 생긴 폐열이 통합되어 전력 수요처나 열 수요처에 공급될 수 있도록 구축됨으로써 시스템 운영비가 큰 폭으로 절감될 수 있고, 고효율 시스템으로 구축될 수 있고, 수명이 향상될 수 있으며, 시스템 정비 이유로 인한 상기 전력 수요처나 열 수요처의 사용 정지 상황이 현격히 줄어들 수 있는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공한다.

열병합 발전 시스템, 발전기, 구동원, 공기조화기, 폐열 회수, 통합, 분배

Description

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

도 1은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예 설치 조감도이다.

도 2는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예 구성도이다.

도 3은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예 제어 블록도이다.

도 4는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예의 급탕유닛의 상세 구성도이다.

도 5는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예의 공기조화기의 상세 구성도이다.

도 6은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예의 "열병합 발전 운전 용량 제어 알고리즘"에 따른 제어 순서도이다.

도 7은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예로서, 제1,2발전기 중 제1발전기만 운전되고, 급탕 유닛이 급탕 유지 모드로 운전되고, 공기조화기가 실외 열교환기 응축 냉방 모드로 운전되는 경우 시스템 구성도이다.

도 8은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예로서, 제1,2발전기 중 제1발전기만 운전되고, 급탕 유닛이 급탕 모드로 운전되고, 공기조화기가 실외 열교환기 응축 냉방 모드로 운전되는 경우 시스템 구성도이다.

도 9는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예로서, 제1,2발전기 중 제1발전기만 운전되고, 급탕 유닛이 축열 모드로 운전되고, 공기조화기가 실외 열교환기 응축 냉방 모드로 운전되는 경우 시스템 구성도이다.

도 10은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예로서, 제1,2발전기 중 제1발전기만 운전되고, 급탕 유닛이 급탕 유지 모드로 운전되고, 공기조화기가 냉매 응축열 회수 냉방 모드로 운전되는 경우 시스템 구성도이다.

도 11은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예로서, 제1,2발전기 중 제1발전기만 운전되고, 급탕 유닛이 급탕 유지 모드로 운전되고, 공기조화기가 실외 고온 난방 모드로 운전되는 경우 시스템 구성도이다.

도 12는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예로서, 제1,2발전기 중 제1발전기만 운전되고, 급탕 유닛이 급탕 유지 모드로 운전되고, 공기조화기가 실외 저온 난방 모드로 운전되는 경우 시스템 구성도이다.

도 13은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예로서, 제1,2발전기 중 제1발전기만 운전되고, 급탕 유닛이 급탕 모드로 운전되고, 공기조화기가 실외 저온 난방 모드로 운전되는 경우 시스템 구성도이다.

도 14는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예로서, 제1,2발전기 모두 운전되고, 급탕 유닛이 급탕 유지 모드로 운전되고, 공기조화기가 실외 열교환기 응축 냉방 모드로 운전되는 경우 시스템 구성도이다.

도 15는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예로서, 제1,2발전기 모두 운전되고, 급탕 유닛이 급탕 유지 모드로 운전되고, 공기조화기가 실외 저온 난방 모드로 운전되는 경우 시스템 구성도이다.

도 16은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예 설치 조감도이다.

도 17은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예 구성도이다.

도 18은 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템의 구성도이다.

도 19는 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템의 공기조화기의 운전 용량 비율 대비 구동원의 연료 소비량과 발전기 출력을 나타낸 그래프이다.

<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명>

1: 열병합 발전부 2:열방합 발전 수요처

3: 열병합 발전 제어유닛 10: 급탕유닛

11: 저탕조 12: 저탕조 순환 유로

13: 저탕조 순환 펌프 15: 급탕 유량 감지 센서

17: 급수탱크 18: 급수 공급 유로

20: 제1공기조화기 21: 제2공기조화기

22: 실내기 23: 실외기

24: 냉매 순환 유로 31: 압축기

32: 사방밸브 33: 실외 열교환기

34: 실외 팽창밸브 35: 공용 어큐뮬레이터

40: 제1 냉매 개폐 밸브 41: 제1냉매 역지변

42: 실외 열교환기 바이패스 유로 43: 제2 냉매 개폐 밸브

44: 실외 팽창밸브 바이패스 유로 45: 제2냉매 역지변

46: 냉매 연결 유로 47: 냉매 연결 유로 개폐밸브

51: 제1발전기 52: 제2발전기

60: 제1가스엔진 65: 제1엔진 냉각장치

70: 제2가스엔진 75: 제2엔진 냉각장치

80: 폐열 처리 유닛

81: 제1냉각수 폐열 회수 열교환기

82: 제2냉각수 폐열 회수 열교환기

83: 제1배기가스 폐열 회수 열교환기

84: 제2배기가스 폐열 회수 열교환기

86: 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기

87: 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기 90: 폐열 처리 매체 순환 유로

98 : 제1 폐열 처리 매체 순환 펌프 99: 제2 폐열 처리 매체 순환 펌프

100: 제1 폐열 공급 열교환기 102: 제2 폐열 공급 열교환기

110: 제1 방열 열교환기 112: 제2 방열 열교환기

114: 제1 방열 송풍기 116: 제2 방열 송풍기

130: 통합-분배 유닛 140: 전력부

150: 폐열부 152: 폐열 공급부

157: 폐열 처리 매체 회수부

본 발명은 전력 및 열을 에너지원으로 공급할 수 있는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로서, 특히 복수 대의 발전기에서 발전된 전력 또는 복수 대의 구동원의 구동으로 생긴 폐열이 통합되어 전력 수요처나 열 수요처에 공급되는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 열병합 발전시스템은 코제너레이션 시스템(Cogeneration system)이라고도 불리는 것으로, 하나의 에너지원으로부터 전력과 열을 동시에 생산하는 시스템이다.

이와 같은 열병합 발전 시스템은 가스 엔진 또는 터빈을 구동하여 발전을 하면서 발생되는 배기가스 열 또는 냉각수의 폐열을 회수함으로써 종합열효율을 70~80%까지 높이는 것이 가능하여, 최근에는 아파트나 오피스와 같은 대형 건물의 전력, 열원으로 주목받고 있는 고효율 에너지 이용방식이다.

도 18에 도시된 바와 같은 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템은, 전력을 생산하는 발전기(300)와, 상기 발전기(300)가 운전되도록 구동시킴과 아울러 열이 발생되는 엔진 등의 구동원(302)과, 상기 구동원(302)의 구동으로 인해 상기 구동 원(302)으로부터 생긴 폐열을 회수하는 폐열 회수 유닛(310)과, 상기 폐열 회수 유닛(310)의 폐열을 급탕 등에 이용하거나 외부로 방열되게 하는 열수요처(320)를 포함하여 구성된다.

상기 발전기(300)에서 생산된 전력, 즉 발전 전력은 가정의 각종 조명기구나 공기조화기(330) 등의 전력 소비기기에 공급된다.

상기 폐열 회수 유닛(310)은 상기 구동원(302)의 구동으로 인해 생긴 폐열 회수를 위해 상기 구동원(302)에서 배출되는 배기가스의 열을 빼앗는 배기 가스 열교환기(312)와, 상기 구동원(302)을 냉각시킨 냉각수의 열을 빼앗는 냉각수 열교환기(314)로 구성된다.

그러나, 상기한 바와 같은 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템은 상기 하나의 발전기(300)에서 생산할 수 있는 전력량 및 상기 하나의 구동원(302)으로부터 생길 수 있는 폐열량이 한정적이므로 대형 빌딩에 구축되는 경우, 복수의 열병합 시스템이 구축되어 상기 복수의 열병합 시스템이 각각 독립적으로 운영된다.

그렇기 때문에 한 건물에 설치된 공기조화기(330) 등의 전력 소비기기나 열수요처(340)의 운전 대수가 많지 않더라도 상기 각 운전 중인 공기조화기(330) 등의 전력 소비기기나 열수요처(320)가 동일한 열병합 시스템 범주가 아니면 모든 열병합 시스템이 운전되거나 상기 공기조화기(330) 등의 전력 소비기기나 열수요처(340)의 운전 대수에 비해 상대적으로 여러 열병합 발전 시스템이 운전되어야 한다.

따라서 상기 복수의 열병합 발전 시스템이 함께 구축된 경우, 상기 공기조화기(330) 등의 전력 소비기기나 열수요처(320)의 운전 대수에 비해 상기 복수의 열병합 발전 시스템의 운전율이 높은 경우가 비일비재하므로 상기 복수의 열병합 발전 시스템의 운영비가 과다 상승되고, 상기 각 열병합 발전 시스템에서 생산된 발전 전력 및 폐열의 과잉분이 그냥 방출되어 에너지 낭비가 많아 고효율 열병합 발전 시스템의 구축에 한계가 있는 문제점이 있다.

즉 도 19에 도시된 바와 같이, 상기 공기조화기(330)의 운전 용량 비율이 낮더라도, 상기 구동원(302)의 연료 소비량은 상기 공기조화기(330)의 운전 용량 비율이 높을 경우와 비교하여 별반 차이가 없고, 상기 발전기(300)의 출력은 상기 공기조화기(300)의 운전 용량 비율이 높은 경우와 비교하여 차이가 큼을 알 수 있고, 이로부터 에너지 낭비 및 효율 저하가 심각함을 알 수 있다.

또한 상기 복수의 열병합 발전 시스템이 함께 구축된 경우, 상기 공기조화기(330) 등의 전력 소비기기나 열수요처(320)의 운전 대수에 비해 상기 복수의 열병합 발전 시스템의 운전율이 높은 경우가 비일비재하므로 상기 복수의 열병합 발전 시스템이 모두 쉴새없이 구동되어 쉽게 노화되는 문제점이 있다.

또한 상기 복수의 열병합 발전 시스템이 함께 구축된 경우, 각 열병합 발전 시스템이 독립적으로 운영되므로 상기 복수의 열병합 발전 시스템 중 일부 열병합 발전 시스템이 발전기(300)나 구동원(302), 폐열 회수 유닛(310), 열수요처(320) 고장이나 예방 점검 등의 이유로 정비중이면, 그 정비 중인 열병합 발전 시스템 내 공기조화기(330) 등 전력 소비기기나 열 수요처(320)를 사용할 수 없게 되는 문제 점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 복수의 발전기로 이루어지되 상기 복수의 발전기가 하나로 통합되도록 구성되거나 복수의 구동원으로 이루어지되 상기 복수의 구동원이 하나로 통합되도록 구성되어 상기 복수의 발전기나 복수의 구동원의 운전율이 전력 소비기기나 열 수요처의 운전율 등 부하에 따라 비례적으로 결정되도록 구비됨으로써, 시스템 운영비가 큰 폭으로 절감될 수 있고, 고효율 시스템으로 구축될 수 있고, 수명이 향상될 수 있으며, 시스템 정비 이유로 인한 상기 전력 소비기기나 열 수요처의 사용 정지 상황이 현격히 줄어들 수 있는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은 복수 대의 발전기와; 상기 발전기를 구동시키는 복수 대의 구동원과; 상기 구동원의 구동으로 인해 생긴 폐열을 처리하는 폐열 처리 유닛과; 상기 발전기에서 발전된 전력을 소비하는 복수 대의 열병합 발전 수요처와; 상기 복수 개의 발전기 중 운전 중인 발전기에서 발전된 전력을 통합한 후, 상기 열병합 발전 수요처로 분배하고, 상기 폐열을 회수한 폐열 처리 유닛의 폐열 처리 매체를 통합하여 상기 열병합 발전 수요처로 분배함과 아울러 상기 폐열을 방열한 폐열 처리 매체를 통합하여 상기 구동원 측으로 분배하는 통합-분배유닛과; 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처의 운전 용량에 따라 상기 복수 대의 발전기의 운전 대수를 결정하는 열병합 발전 제어유닛을 포함한다.

상기 통합-분배 유닛은 상기 복수 대의 발전기에서 생산하여 출력한 전력을 통합하는 전력 통합기와, 상기 전력 통합기에 통합된 전력을 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처에 분배하는 전력 분배기를 포함할 수 있다.

상기 폐열 처리 유닛과 연결되어 상기 폐열을 공급받아 급탕에 이용하는 급탕유닛을 더 포함할 수 있다.

상기 통합-분배유닛은 상기 구동원의 구동으로 생긴 회수한 폐열이 통합되는 폐열 공급 공통관과; 상기 각 열병합 발전 수요처와 연결된 복수 개의 폐열 공급 분배관과; 상기 각 폐열 공급 분배관과 폐열 공급 공통관 사이에 설치되어 상기 폐열 공급 공통관에 통합된 폐열이 선택적으로 상기 각 폐열 공급 분배관에 분배되게 하는 폐열 공급 밸브를 포함할 수 있다.

상기 통합-분배유닛은 상기 구동원으로 회수되는 폐열 처리 매체가 통합되는 폐열 처리 매체 회수 공통관과; 상기 각 구동원 측과 연결된 복수 개의 폐열 처리 매체 회수 분배관과; 상기 각 폐열 처리 매체 분배관과 폐열 처리 매체 회수 공통관 사이에 설치되어 상기 폐열 처리 매체 회수 공통관에 회수된 폐열 처리 매체가 선택적으로 상기 각 폐열 처리 매체 회수 분배관으로 분배되게 하는 폐열 처리 매체 회수 밸브를 포함할 수 있다.

상기 열병합 발전 수요처는 공기조화기일 수 있다.

삭제

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법은 복수 대의 열방합 발전 수요처 중 운전 요청한 열병합 발전 수요처의 운전 용량이 산출되는 열병합 발전 수요처 운전 용량 산출단계와; 상기 산출된 열병합 발전 수요처의 운전 용량에 따라 복수 대의 발전기의 운전 대수가 발전기 운전 대수 결정 단계와; 상기 운전 결정된 발전기가 전력을 발전하는 발전단계와; 상기 발전된 전력이 통합된 후, 상기 운전 요청한 열병합 발전 수요처로 분배되는 전력 통합-분배단계를 포함한다.

상기 열병합 발전 시스템의 제어방법은 상기 전력 통합-분배 단계 후, 상기 운전 결정된 발전기의 운전 대수가 적정한지 확인되는 발전기 운전 대수 검증 단계를 포함할 수 있다.

상기 발전기 운전 대수 검증 단계는 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처의 총 사용 전력량이 산출되고, 그 산출 값이 비교 기준치와 비교되는 전력량 비교 과정과; 상기 전력량 비교 과정의 비교 결과에 따라, 상기 복수 대의 발전기의 운전 대수가 유지되거나 변경되는 발전기 운전 대수 재 결정과정을 포함할 수 있다.

상기 전력량 비교 과정은 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처의 총 사용 전력량이 상기 운전 발전기의 총 전력량 합보다 작은 상한 임계 전력량 또는 상기 상한 임계 전력량보다 작은 하한 임계 전력량과 비교될 수 있다.

상기 발전기 운전 대수 재결정 과정은, 상기 발전기의 운전 대수를 늘릴 경우, 상기 발전기의 운전 대수가 총 발전기 대수와 같으면 상기 발전기의 운전 대수가 유지되고, 그렇지 않으면 상기 발전기의 운전 대수가 늘어나도록 판단될 수 있다.

상기 발전기 운전 대수 재결정 과정은, 상기 발전기의 운전 대수를 늘릴 경우 현재 발전기의 운전 대수보다 1대 더 늘어나도록 할 수 있다.

상기 발전기 운전 대수 재결정 과정은, 상기 발전기의 운전 대수를 줄일 경우, 상기 발전기의 운전 대수가 1대이면 상기 발전기의 운전 대수가 유지되고, 그렇지 않으면 상기 발전기의 운전 대수가 줄어들도록 판단될 수 있다.

상기 발전기 운전 대수 재결정 과정은, 상기 발전기의 운전 대수를 줄일 경우 현재 발전기의 운전 대수보다 1대 더 줄어들도록 할 수 있다.

삭제

이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예의 설치 조감도이고, 도 2는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예의 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예의 제어 블록도이다.

본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은 크게 전력을 생산함과 아울러 폐열을 공급할 수 있는 열병합 발전부(1)와, 상기 열병합 발전부(1)에서 생산한 전력 또는 폐열을 소비하는 열병합 발전 수요처(2)와, 상기 열병합 발전 시스템을 제어하는 열병합 발전 제어 유닛(3)으로 구분될 수 있다. 이하 설명의 편의를 위해 먼저 상기 열병합 발전 수요처(2)부터 상세 설명하고, 그 다음 상기 열병합 발전부(1), 열병합 발전 제어 유닛(3) 순으로 상세 설명한다.

이하 도 2 및 도4,5를 참조하여 상기 열병합 발전 수요처(2)를 상세히 설명한다.

상기 열병합 발전 수요처(2)로는 급탕을 공급하는 급탕 유닛(10) 등 열을 사용하는 모든 열 수요기기는 물론 냉장고, 전자레인지, 공기조화기(20)(21)와 같은 가전기기나 조명기기 등 전력을 사용하는 모든 전력 소비기기 등이 대상이 될 수 있다. 이하 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 상기 열병합 발전 수요처(2)를 상기 급탕 유닛(10)과 공기조화기(20)(21)로 한정하여 설명한다.

상기 급탕 유닛(10)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 급탕이 저장된 저탕조(11)와, 상기 저탕조(11) 내 급수가 상기 열병합 발전부(1)에서 공급하는 폐열에 의해 가열될 수 있도록 상기 저탕조(11) 내 급수가 상기 저탕조(11)와 상기 열교환 발전부(1)를 순환토록 안내하는 저탕조 순환 유로(12)와, 상기 저탕조 순환 유로(12) 상에 설치되어 상기 저탕조 순환 유로(12) 내 급수를 펌핑하는 저탕조 순환 펌프(13)로 이루어진다.

상기 저탕조(11)에는 상기 저탕조(11) 내 급탕이 상기 저탕조 순환 유로(12)로 토출되는 급탕 순환 출구(11a)와, 상기 저탕조 순환 유로(12) 내 급탕이 상기 저탕조(11)로 유입되는 급탕 순환 입구(11b)와, 상기 저탕조(11) 내 급탕이 급탕 수요처로 토출되는 급탕 토출구(11c)가 구비된다.

또한 상기 저탕조(11) 내에는 상기 저탕조(11) 내 급탕 온도를 측정하기 위해 급탕 온도 센서(11d)가 구비될 수 있다.

상기 저탕조 순환 유로(12)는 도 4에 굶은 실선으로 도시된 바와 같이, 상기 저탕조(11)의 급수 순환 출구(12a)와 상기 열병합 발전부(1)를 연결하여 상기 저탕조(11) 내 급탕을 상기 열병합 발전부(1)로 안내하는 급탕 방류로(12a)와, 상기 열병합 발전부(1)와 상기 저탕조(11)의 급탕 순환 입구(11b)를 연결하여 상기 열병합 발전부(1)에서 공급하는 폐열에 의해 가열된 급탕을 상기 저탕조(11)로 안내하는 급탕 회수로(12b)로 이루어진다.

상기 급탕 방류로(12a)에는 상기 급탕 방류로(12a) 내 급탕이 상기 저탕조(11)로 역류하지 않도록 급탕 역지변(14)이 설치된다.

상기 급수 회수로(12b)에는 상기 급수 회수로(12b) 내 급탕의 유량에 따라 상기 급탕 유닛(10)이 상기 열병합 발전부(1)로부터 폐열을 선택적으로 공급받을 수 있도록, 상기 급수 회수로(12b) 내 유량을 측정하는 급탕 유량 감지 센서(15)가 설치될 수 있다.

상기 저탕조 순환 펌프(13)는 상기 급탕 방류로(12a)에 설치되는 것도 가능하고, 상기 급탕 회수로(12b)에 설치되는 것도 가능하다.

한편 상기 급탕 유닛(10)은 상기 급탕 방류로(12a) 내 급탕이 상기 열병합 발전부(1)를 바이패스할 수 있도록, 도 4에 점선으로 도시된 바와 같이 상기 급탕 방류로(12a)와 상기 급탕 회수로(12b)를 직결하는 급탕 바이패스 유로(12c)가 더 포함될 수 있다.

상기 급탕 방류로(12a)와 상기 급탕 바이패스 유로(12c)의 합지점에는 급탕의 흐름 및 유량을 절환하는 급탕 절환 유닛(16)이 설치된다.

상기 급탕 절환 유닛(16)은 일 예로써 삼방변 타입으로 구현될 수 있으므로 본 실시 예에서는 삼방변 타입으로 구현되는 것으로 한정함과 아울러 이하 도면 부호 '15'를 저탕조 삼방변(16)으로 지시한다.

이러한 급탕 절환 유닛(16)은 상기 급탕 방류로(12a) 내 급탕 흐름 방향으로 상기 급탕 역지변(14)보다 뒤쪽에 위치된다.

또한 상기 급탕 유닛(10)은 상기 저탕조 순환 유로(12)에 급수를 공급하기 위해, 도 4에 임점 쇄선으로 도시된 바와 같이 상수원 또는 급수가 저장된 급수 탱크(17)와 상기 저탕조 순환 유로(12)를 연결하는 급수 공급 유로(18)가 부가될 수 있다.

상기 급수 공급 유로(18)는 상기 급수 공급 유로(18)를 통해 공급되는 급수가 상기 열병합 발전부(1)에서 공급하는 폐열에 의해 가열될 수 있도록, 상기 저탕조 순환 유로(12) 중 급탕 방류로(12a)와 연결된다.

상기 급수 공급 유로(18)에는 상기 급수 공급 유로(18) 내 급수가 상기 상수원 또는 급수 탱크(16)로 역류하지 않도록 급수 역지변(18a)이 설치될 수 있다.

상기 급수 공급 유로(18)에는 상기 상수원 또는 급수 탱크(17) 내 급수 흐름을 절환하는 급수 전동변(18b)이 설치될 수 있다.

한편 상기 급수 탱크(17) 또는 급수 공급 유로(18)에는 상기 급수 탱크(17)로부터 공급되는 급수 온도를 측정하기 위해 급수 온도 센서(19)가 설치된다.

상기한 바와 같은 급탕 유닛(10)은 다음과 같은 모드 중 어느 하나로 운전된다.

먼저 현재 급탕이 사용되고 있지 않고 상기 저탕조 순환 펌프(13)가 정지 상 태이면, 상기 열병합 발전부(1)는 상기 급탕 유량 감지 센서(15)를 통해 상기 저탕조 순환 유로(12) 내 유량이 감지되지 않으므로 상기 급탕 유닛(10)으로 폐열을 공급하지 않고, 상기 급탕 유닛(10)은 현 상태를 유지하는 급탕 유지 모드로 운전된다.

또는 현재 급탕이 사용되고 있지 않지만 상기 저탕조 순환 펌프(13)가 구동 상태이면, 상기 열병합 발전부(1)는 상기 저탕조(11) 내 급탕이 상기 저탕조 순환 유로(12)를 통해 순환함으로써 상기 급탕 유량 감지 센서(15)를 통해 상기 저탕조 순환 유로(12) 내 유량이 감지되므로 상기 급탕 유닛(10)으로 폐열을 공급하고, 상기 급탕 유닛(10)은 상기 열병합 발전부(1)의 폐열을 공급받아서 상기 저탕조(10) 내 급탕이 가열되게 하는 축열 모드로 운전된다.

또는 급탕 사용자가 급탕 사용을 위해 수도꼭지를 트는 등 급탕 요청을 하면 상기 저탕조(11) 내 급탕이 상기 저탕조 순환 유로(12)로 토출됨과 아울러 상기 급수 탱크(17) 내 급수가 상기 급수 공급 유로(18)로 토출되면, 상기 열병합 발전부(1)는 상기 급탕 유량 감지 센서(15)를 통해 상기 저탕조 순환 유로(12) 내 유량이 감지되므로 상기 급탕 유닛(10)으로 폐열을 공급하고, 상기 급탕 유닛(10)은 상기 열병합 발전부(1)의 폐열을 공급받아서 상기 저탕조 순환 유로(12) 내 급탕이 가열되게 하는 급탕 모드로 운전된다.

이러한 급탕 유닛(10)은 상기 열병합 발전부(1)에서 생산한 전력을 공급받는 것도 가능하고, 한전에서 공급하는 상용 전력을 공급받는 것도 가능하며, 상황에 따라 상기 열병합 발전부(1)에서 생산한 전력과 상용 전력 중 어느 하나를 공급받 을 수 있도록 구축되는 것도 가능하다.

상기 공기조화기(20)(21)는 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이, 둘 이상의 복수 대로 구축되는데, 이하 설명의 편의를 위해 본 실시 예에서는 2대로 구축된 것으로 한정하여 설명하고, 도면 부호 '20'의 공기조화기(20)를 제1공기조화기(20)로 지시하고, 도면 부호 '21'의 공기조화기(21)를 제2공기조화기(21)로 지시함과 아우러 그 동일한 상세 구성 요소는 동일한 도면부호로 지시한다.

또한 상기 제1,2공기조화기(20)(21)는 여러 유형으로 구축될 수 있는데, 이하, 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 냉,난방이 모두 가능한 히트 펌프형이면서 실내기(22)와 실외기(23)가 구조적으로 분리된 분리형이고, 둘 이상의 실내기(22)가 통합되어 하나의 실외기(23)와 냉매 순환 유로(24)를 통해 연결된 멀티형인 것으로 한정하여 설명한다.

상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 복수 개의 실내기(22)는 각각 상기 열병합 발전부(1)에서 생산한 전력을 공급받는 것도 가능하고, 한전에서 공급하는 상용 전력을 공급받는 것도 가능하며, 상황에 따라 상기 열병합 발전부(1)에서 생산한 전력과 상용 전력 중 어느 하나를 공급받을 수 있도록 구축되는 것도 가능한데, 이하 상용 전력만을 공급받는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 복수 개의 실내기(22)는 하나로 통합되어 운전되거나, 둘 이상의 실내기(22)가 군을 이루어 군별로 운전되거나, 각 개별적으로 운전될 수 있다.

상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 복수 개의 실내기(22)는 각각 천정형이나, 벽걸이형, 스탠드형 등 어느 유형이어도 무방하며, 실내 열교환기와 실내 팽창밸브가 구비된다.

상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23)는 둘 이상의 복수 개로 구비되어, 각각 독립적으로 상기 열병합 발전부(1)와 연결되는 것도 가능하고, 둘 이상이 하나로 통합된 복수 군으로 나뉘어 각 군별로 상기 열병합 발전부(1)와 연결되는 것도 가능하며, 독립적으로 상기 열병합 발전부(1)와 연결되는 것과 군별로 상기 열병합 발전부(1)와 연결되는 것이 복합되는 것도 가능하다. 이하 설명의 편의를 위해 본 실시 예에서는 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23)가 각각 2 대로 구비되어 하나로 통합되는 것으로 한정하여 설명한다.

이러한 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23)는 모두 동일하게 구성되는 것도 가능하고, 각각 개별적으로 구성되는 것도 가능하며, 이하 설명의 편의를 위해 본 실시 예에서는 동일하게 구성된 것으로 한정하여 설명한다.

상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23)에는 각각 압축기(31)와, 사방밸브(32)와, 실외 열교환기(33)와, 실외 팽창밸브(34)가 설치된다.

상기 압축기(31)는 각 실외기(22)(23)에 하나로 구성되는 것도 가능하고, 둘 이상의 복수 개로 구성되는 것도 가능하며, 이하 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 2개로 구성되는 것으로 한정하여 설명한다.

또한 상기 압축기(31)는 냉매 압축 용량이 일정한 정속형으로 구비되는 것도 가능하고, 냉매 압축 용량이 가변될 수 있는 인버터형으로 구비되는 것도 가능 하다.

상기 2개의 압축기(31)는 상기 공기조화기(20)의 공조매체인 냉매가 흡입되는 흡입 측에, 각각 어큐뮬레이터가 연결되는 것도 가능하고, 본 실시 예와 같이 하나의 공용 어큐뮬레이터(35)가 연결되는 것도 가능하다.

상기 사방밸브(32)는 냉방 모드 또는 난방 모드로 절환토록 구비된다.

상기한 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(22)(23)는 각각 상기 열병합 발전부(1)에서 생산한 전력을 공급받는 것도 가능하고, 한전에서 공급하는 상용 전력을 공급받는 것도 가능하며, 상황에 따라 상기 열병합 발전부(1)에서 생산한 전력과 상용 전력 중 어느 하나를 공급받을 수 있도록 구축되는 것도 가능한데, 이하 열병합 발전부(1)에서 생산한 전력만을 공급받는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 냉매 순환 유로(24)는 도 5에 굵은 실선으로 도시된 바와 같이, 냉매가 상기 실내기(22)와, 압축기(31)와, 사방밸브(32)와, 실외 열교환기(33)를 순환토록 구비된다.

상기 냉매 순환 유로(24)에는 상기 냉매 순환 유로(24) 내 냉매가 냉방을 위해 순환되는 경우 상기 실외 열교환기(33)의 입구 측에, 냉매 출입을 단속하는 제1 냉매 개폐 밸브(40)가 설치된다.

상기 냉매 순환 유로(24)에는 상기 냉매 순환 유로(24) 내 냉매가 냉방을 위해 순환되는 경우 상기 실외 열교환기(33)의 토출 측에, 냉매가 상기 실외 열교환기(33)로 유동되지 않도록 하는 제1 냉매 역지변(41)이 설치된다.

상기 냉매 순환 유로(24)에는 도 5에 이점쇄선으로 도시된 바와 같이, 냉매 가 상기 실외 열교환기(33)를 바이패스할 수 있도록 상기 실외 열교환기(33)의 양 끝측을 연결하는 실외 열교환기 바이패스 유로(42)가 구비된다.

상기 실외 열교환기 바이패스 유로(42)에는 상기 실외 팽창밸브(34)와, 냉매 출입을 단속하는 제2 냉매 개폐 밸브(43)가 설치된다.

상기 실외 팽창밸브(34)와 제2 냉매 개폐 밸브(43)는 상기 제1 냉매 역지변(41)에서 상기 제1 냉매 개폐 밸브(40)를 향해 유동되는 방향으로 차례로 배열된다.

상기 실외 열교환기 바이패스 유로(42)에는 냉매가 상기 실외 팽창밸브(34)를 바이패스할 수 있도록 도 5에 점선으로 도시된 바와 같이, 상기 실외 팽창밸브(34)의 양측을 연결하는 실외 팽창밸브 바이패스 유로(44)가 구비된다.

상기 실외 팽창밸브 바이패스 유로(44)에는 냉매가 상기 제3 냉매 역지변(43)에서 상기 실외 팽창밸브(34)를 향하는 방향으로만 유동되게 하는 제2 냉매 역지변(45)이 구비된다.

또한 상기 냉매 순환 유로(24)와 실외 열교환기 바이패스 유로(42) 사이에는 도 5에 굵은 점선으로 도시된 바와 같이, 냉매 연결 유로(46)가 구비된다.

상기 냉매 연결 유로(46)는 상기 냉매 순환 유로(24)와 연결되되, 상기 실외 열교환기(33)와 제2냉매 개폐 밸브(43) 사이에 위치된 냉매 순환 유로(24)와 연결되도록 구비된다.

상기 냉매 연결 유로(46)는 상기 실외 열교환기 바이패스 유로(42)와 연결되되, 상기 실외 팽창밸브(34)와 제2냉매 개폐 밸브(43) 사이에 위치된 실외 열교 환기 바이패스 유로(42)와 연결되도록 구비된다.

상기 냉매 연결 유로(46) 상에는 상기 냉매 연결 유로(46)를 개폐하는 냉매 연결 유로 개폐 밸브(47)가 설치된다.

한편 상기 냉매 순환 유로(24)는 상기 열병합 발전부(1)에서 공급하는 폐열을 공급받을 수 있도록 상기 열병합 발전부(1)를 경유토록 구비된다. 상기 냉매 순환 유로(24)가 상기 열병합 발전부(1)를 경유하는 구성은 후술할 열병합 발전부(1)에서 상세히 설명한다.

상기와 같이 구성된 제1,2공기조화기(20)(21)는 각각, 상기 실내기(22)가 차가운 공기를 공급하는 냉방 모드와, 상기 실내기(22)가 따뜻한 공기를 공급하는 난방 모드로 운전될 수 있다.

상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 냉방 모드는 냉매 응축열이 상기 실외 열교환기(33)에서 방열되는 실외 열교환기 응축 냉방 모드와, 상기 열병합 발전부(1)가 냉매 응축열을 회수토록 냉매 응축열이 상기 열병합 발전부(1)로 방열되는 냉매 응축열 회수 냉방 모드로 상세 구분될 수 있다.

상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 난방 모드는, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23)가 각각 설치된 실외 온도에 따라 상기 열병합 발전부(1)에서 공급하는 폐열을 이용하지 않는 실외 고온 난방 모드와, 상기 열병합 발전부(1)의 폐열을 이용해 냉매가 증발되게 하는 실외 저온 난방 모드로 상세 구분될 수 있다.

이하, 도 2를 참조하여 상기 열병합 발전부(1)에 대하여 상세히 설명한다.

상기 열병합 발전부(1)는 전력을 생산하는 하나로 통합된 복수 대의 발전기(51)(52)와, 상기 복수 대의 발전기(51)(52)를 구동시키는 복수 대의 구동원(60)(70)과, 상기 복수 대의 구동원(60)(70) 중 구동 구동원(60)(70)의 구동으로 인해 생긴 폐열을 회수하여 처리하는 폐열 처리 유닛(80)과, 상기 복수 대의 발전기(51)(52) 중 운전 발전기(51)(52)에서 생산된 전력을 통합, 분배하거나 상기 폐열 처리 유닛(80)의 폐열 처리 매체를 통합, 분배하는 통합-분배 유닛(130)을 포함하여 구성된다.

상기 복수 대의 발전기(51)(52)는 상기 열병합 발전 수요처(2)의 총 용량에 따라 2대 이상으로 구축될 수 있는데, 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 2대로 한정함과 아울러 상기 2대의 발전기(51)(52)의 구별을 위해 도면 부호 '51'의 발전기(51)를 제1발전기(51), 도면 부호 '52'의 발전기(52)를 제2발전기(52)로 지시한다.

상기 제1,2발전기(51)(52)는 각각 교류 발전기와 직류 발전기 중 어느 하나로서, 상기 구동원(60)(70)의 출력축에 회전자가 연결되어 상기 출력축의 회전시 전력을 생산토록 구비될 수 있다.

상기 제1,2발전기(51)(52)는 전력 총 생산량이 같거나, 서로 상이할 수 있다.

상기 구동원(60)(70)은 상기 복수 대의 발전기(51)(52)의 총 용량에 따라 2대 이상으로 구축될 수 있는데, 본 실시 예에서는 상기 발전기(51)(52)가 총 2대 구축된 것으로 한정하여 설명하므로 상기 제1,2발전기(51)(52)와 일대일 대응되게 구축되어 상기 제1,2발전기(51)(52)를 각각 개별적으로 구동시킬 수 있도록 2대로 한정함과 아울러, 상기 2대의 구동원(60)(70)의 구별을 위해 상기 제1발전기(51)를 구동시키는 도면 부호 '60'의 구동원(60)을 제1구동원(60), 상기 제2발전기(52)를 구동시키는 도면 부호 '70'의 구동원(70)을 제2구동원(70)으로 지시한다.

상기 제1,2구동원(60)(70)은 각각 연료 전지 또는, 가스, 석유 등 연료를 이용하여 운전되는 엔진, 터빈 등 다양한 장치로 구현될 수 있으며, 이하 가스 엔진으로 한정하여 설명함과 아울러 도면 부호 '60'은 제1가스엔진(60)을, 도면 부호 '70'은 제2가스엔진(70)으로 지시한다.

상기 제1,2가스엔진(60)(70)에는 각각 그 내부에 구비된 연소실로 연료인 가스가 공급되는 제1,2가스공급통로(61)(71) 및 공기가 공급되는 제1,2공기공급통로(62)(72)와, 상기 제1,2가스엔진(60)(70)의 각 연소실로부터 배기가스가 배기되는 제1,2배기가스통로(63)(73)가 구비된다.

또한, 상기 제1,2가스엔진(60)(70)에는 상기 제1,2가스엔진(60)(70) 과열시 고장나기 쉽고 수명이 단축되며 엔진 출력이 저하되고, 상기 제1,2가스엔진(60)(70) 과냉시 엔진 효율이 저하되는 등 상기 제1,2가스엔진(60)(70)의 신뢰성이 저하되는 바, 상기 제1,2가스엔진(60)(70)이 적정 온도 범위 내에서 운전되게 하는 제1,2엔진 냉각장치(65)(75)가 구비된다.

상기 제1,2엔진 냉각장치(65)(75)는 냉각수가 상기 제1,2가스엔진(60)(70)과 상기 폐열 처리 유닛(80) 사이에서 순환되도록 안내하는 제1,2냉각수 순환 유 로(66)(76)와, 상기 제1,2냉각수 순환 유로(66)(76) 상에 설치되어 상기 제1,2냉각수 순환 유로(66)(76) 내 냉각수를 펌핑하는 제1,2냉각수 펌프(67)(77)로 이루어진다.

상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 제1,2냉각수 순환 유로(66)(76)와 각각 연결되어 상기 제1,2가스엔진(60)(70) 냉각 후 고온이 된 냉각수의 열을 빼앗는 상기 제1,2냉각수 폐열 회수 열교환기(81)(82)를 포함한다.

또한 상기 폐열 회수 유닛으로는 상기 제1,2가스엔진(60)(70)의 배기가스통로(63)(73)와 연결되어 상기 제1,2가스엔진(60)(70)에서 배기된 배기가스의 열을 회수하는 제1,2배기가스 폐열 회수 열교환기(83)(84)를 포함한다.

상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 제1,2공기조화기(20)의 각 냉매 순환 유로(24)와 연결되어 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 상기 제1,2공기조화기(20)에 각각 전달하거나 상기 제1,2공기조화기(20)의 각 냉매 응축열을 빼앗는 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)를 포함한다.

상기 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)는 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 각 실외기(23)가 개별적으로 운전되므로 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 각 실외기(23)와 일대일 대응되게 구비될 수 있도록 복수 개로 구비됨이 바람직하다.

또한 상기 복수 개의 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)는 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(22)(23)가 각각 상기 제1,2공기조화기(20)(21) 별로 상기 열병합 발전부(1)와 연결되므로, 상기 제1,2공기조화기(20)(21) 별로 일대일 대응되게 구비될 수 있도록 2개씩 하나로 통합되어 군을 이루는 것이 바람직하다.

따라서 이하 본 실시 예에서는 상기 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)는 상기 제1공기조화기(20)와 연결된 도면 부호 '86'의 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)로 지시하고, 상기 제2공기조화기(21)와 연결된 도면 부호 '87'의 폐열 처리 다목적 열교환기(87)를 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)로 지시한다.

또한, 상기 폐열 처리 유닛(80)은 폐열을 회수하거나 전달하기 위한 폐열 처리 매체가, 상기 제1,2냉각수 폐열 회수 열교환기(81)(82)와, 상기 제1,2배기가스 폐열 회수 열교환기(83)(84)와, 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87), 그리고 상기 통합-분배 유닛(130)을 순환토록 안내하는 폐열 처리 매체 순환 유로(90)가 포함된다.

상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)는 도 2에 굵은 실선으로 도시된 바와 같이, 폐열 처리 매체가 상기 제1배기가스 폐열 회수 열교환기(83)와 상기 제1냉각수 폐열 회수 열교환기(81), 그리고 상기 통합-분배 유닛(130) 순으로 유동되도록 안내하는 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)를 포함한다.

상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)는 폐열 처리 매체가 상기 제2배기가스 폐열 회수 열교환기(84)와 상기 제2냉각수 폐열 회수 열교환기(82), 그리고 상기 통합-분배 유닛(130) 순으로 유동되도록 안내하는 제2폐열 처리 매체 고온 유로(92)를 포함한다.

상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)는 폐열 처리 매체가 상기 통합-분배 유닛(130)에서 상기 제1배기가스 폐열 회수 열교환기(83)로 유동되도록 안내하는 제1 폐열 처리 매체 저온 유로(93)를 포함한다.

상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)는 폐열 처리 매체가 상기 통합-분배 유닛(130)에서 상기 제2배기가스 폐열 회수 열교환기(84)로 유동되도록 안내하는 제2 폐열 처리 매체 저온 유로(94)를 포함한다.

상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)는 폐열 처리 매체가 상기 통합-분배 유닛(130)과 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 차례로 통과하여 상기 통합-분배 유닛(130)으로 순환되도록 안내하는 제1폐열 처리 매체 다목적 유로(95)를 포함한다.

상기 제1폐열 처리 매체 다목적 유로(95)는 상기 통합-분배 유닛(130)을 통해 분배된 폐열이 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)로 안내되도록 상기 제1폐열 처리 다목적 열교환기(86)와 상기 통합-분배 유닛(130)을 연결하는 제1폐열 처리 매체 다목적 입구 유로(95a)와, 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 통과한 폐열 처리 매체를 상기 통합-분배 유닛(130)으로 안내되도록 상기 제1폐열 처리 매체 다목적 열교환기(86)와 상기 통합-분배 유닛(130)을 연결하는 제1폐열 처리 매체 다목적 출구 유로(95b)로 이루어진다.

상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)는 폐열 처리 매체가 상기 통합-분배 유닛(130)과 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)를 차례로 통과하여 상기 통합-분배 유닛(130)으로 순환되도록 안내하는 제2폐열 처리 매체 다목적 유로(96)를 포함한다.

상기 제2폐열 처리 매체 다목적 유로(96) 또한 상기 제1폐열 처리 매체 다 목적 유로(95)와 마찬가지로, 폐열 처리 매체를 상기 통합-분배 유닛(130)에서 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)로 안내하는 제2폐열 처리 매체 다목적 입구 유로(96a)와, 폐열 처리 매체를 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)에서 상기 통합-분배 유닛(130)으로 안내하는 제2폐열 처리 매체 다목적 출구 유로(96b)로 이루어진다.

상기한 폐열 처리 매체 순환 유로(90)에는 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 내 폐열 처리 매체가 펌핑될 수 있도록 폐열 처리 매체 순환 펌프(98)(99)가 설치된다.

상기 폐열 처리 매체 순환 펌프(98)(99)는 하나로 구비되는 것도 가능하고, 둘 이상의 복수 개로 구비되는 것도 가능하며, 이하 본 실시 예에서는 2개로 구비되어 각각 상기 제1,2폐열 처리 매체 다목적 유로(96)에 설치되는 것으로 한정함과 아울러 도면 부호 '98'의 폐열 처리 매체 순환 펌프(98)를 제1폐열 처리 매체 순환 펌프(98)로 지시하고, 도면 부호 '99'의 폐열 처리 매체 순환 펌프(99)를 제2폐열 처리 매체 순환 펌프(99)로 지시한다.

상기 제1,2폐열 처리 매체 순환 펌프(98)(99)는 각각 상기 제1,2폐열 처리 매체 다목적 유로(95)(96)의 어느 곳에 설치되어도 무방하며, 일 예로써 본 실시 예와 같이 상기 제1,2폐열 처리 매체 다목적 유로(95)(96) 중 제1,2폐열 처리 매체 다목적 출구 유로(95b)(96b) 상에 위치될 수 있다.

상기한 폐열 처리 매체 순환 유로(90)에는 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)의 내부에 공기가 차지 않도록 팽창 탱크(98')(99')가 구비된다.

상기 팽창 탱크(98')(99')는 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)의 어느 곳에 설치되도 무방하며, 일 예로써 본 실시 예와 같이 폐열 처리 매체가 상기 제1,2폐열 처리 매체 순환 펌프(98)(99)에 유입되기 전에 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 내 공기가 빠질 수 있도록 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)와 상기 제1,2폐열 처리 매체 순환 펌프(98)(99) 사이에 위치되도록 구비될 수 있다.

또한, 상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 열병합 발전 수요처(2)에 상기 급탕 유닛(10)이 포함된 경우 상기 급탕 유닛(10)에 상기 열병합 발전부(1)에 생긴 폐열을 공급할 수 있도록, 상기 급탕 유닛(10)의 저탕조 순환 유로(12)와 연결되어 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 상기 급탕 유닛(10)에 공급하는 폐열 공급 열교환기(100)(102)를 포함할 수 있다.

상기 폐열 공급 열교환기(100)(102)는 상기 급탕 유닛(10)의 수나 상기 제1가스 엔진(60)(70)의 수 등에 따라 하나로 구비되는 것도 가능하고, 둘 이상의 복수 개로 구비되는 것도 가능하며, 이하 설명의 편의를 위해 본 실시 예에서는 상기 제1,2가스엔진(60)(70)의 수와 일대일 대응되도록 2개로 구비되는 것으로 한정함과 아울러, 도면부호 '100'의 폐열 공급 열교환기(100)를 제1폐열 공급 열교환기(100)로 지시하고, 도면부호 '102'의 폐열 공급 열교환기(102)를 제2폐열 공급 열교환기(102)로 지시한다.

상기 제1,2폐열 공급 열교환기(100)(102)는 도 2에 이점 쇄선으로 도시된 바와 같이, 각각 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)와 제1,2폐열 공급 순환 유 로(104)(106)를 통해 연결된다.

상기 제1폐열 공급 순환 유로(104)는 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)와 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 중 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)를 연결하여 상기 폐열 회수 유닛(80)에 의해 회수된 폐열이 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 공급되도록 안내하는 제1폐열 공급 입구 유로(104a)와, 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)와 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 중 제1폐열 처리 매체 다목적 유로(95)를 연결하여 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)를 통과한 폐열 처리 매체를 상기 제1폐열 처리 매체 다목적 유로(95)로 안내하는 제1폐열 공급 출구 유로(104b)로 이루어진다.

상기 제1폐열 공급 입구 유로(104a)와 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 중 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)의 합지점에는 폐열 처리 매체의 흐름 및 유량을 절환하는 제1폐열 처리 매체 절환 유닛(105)이 구비된다.

상기 제1폐열 처리 매체 절환 유닛(105)은 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91) 내 폐열 처리 매체를 유입받고, 상기 유입 받은 폐열 처리 매체를 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)와 제1폐열 공급 입구 유로(104a) 중 어느 하나로 토출하거나 일정 비율로 나누어 둘 다에 토출할 수 있도록 삼방변 구조로 구비될 수 있다.

상기 제1폐열 공급 출구 유로(104b)는 상기 제1폐열 처리 매체 다목적 유로(95)의 제1폐열 처리 매체 다목적 입구 유로(95a)와 연결된다.

상기 제1폐열 공급 출구 유로(104b)는 상기 제1폐열 공급 출구 유로(104b) 내 폐열 처리 매체가 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 바이패스할 수 있도록 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이, 상기 제1폐열 처리 매체 다목적 출구 유로(95b)와 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기 바이패스 유로(104c)와 연결될 수 있다.

상기 제1폐열 공급 출구 유로(104b)와 상기 제1폐열 처리 매체 다목적 입구 유로(95a), 그리고 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기 바이패스 유로(104c)의 합지점에는 폐열 처리 매체의 흐름 및 유량을 절환하는 제2폐열 처리 매체 절환 유닛(108)이 구비된다.

상기 제2폐열 처리 매체 절환 유닛(108)은 상기 제1폐열 공급 출구 유로(104) 내 폐열 처리 매체를 유입받고, 상기 유입 받은 폐열 처리 매체를 상기 제1폐열 처리 매체 다목적 입구 유로(95a)와 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기 바이패스 유로(104c) 중 어느 하나로 토출하거나 일정 비율로 나누어 둘 다에 토출할 수 있도록 삼방변 구조로 구비될 수 있다.

상기 제2폐열 공급 순환 유로(106) 또한 상기 제1폐열 공급 순환 유로(104)와 마찬가지로 상기 제2폐열 공급 순환 유로(106)와 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 중 제2폐열 처리 매체 고온 유로(92)를 연결하는 제2폐열 공급 입구 유로(106a)와, 상기 제2폐열 공급 순환 유로(106)와 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 중 제2폐열 처리 매체 다목적 유로(96)를 연결하는 제2폐열 공급 출구 유로(106b)로 이루어진다.

상기 제2폐열 공급 입구 유로(106a)와 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 중 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)의 합지점에는 상기 제1폐열 공급 입구 유로(104a)와 마찬가지로 폐열 처리 매체의 흐름 및 유량을 절환하는 제3폐열 처리 매체 절환 유닛(107)이 구비된다.

상기 제2폐열 공급 출구 유로(106b)는 상기 제2폐열 처리 매체 다목적 유로(96)의 제2폐열 처리 매체 다목적 입구 유로(96a)와 연결됨과 아울러, 상기 제2폐열 처리 매체 다목적 출구 유로(96b)와 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기 바이패스 유로(106c)를 통해 연결된다.

상기 제2폐열 공급 출구 유로(106b)와 상기 제2폐열 처리 매체 다목적 입구 유로(96a), 그리고 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기 바이패스 유로(106c)의 합지점에는 폐열 처리 매체의 흐름 및 유량을 절환하는 제4폐열 처리 매체 절환 유닛(109)이 구비된다.

또한 상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 상기 열교환 발전 시스템의 외부에 버릴 수 있도록 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)와 연결된 방열 열교환기(110)(112)를 포함할 수 있다.

상기 방열 열교환기(110)(112)는 하나로 구비되는 것도 가능하고, 둘 이상의 복수 개로 구비되는 것도 가능하며, 이하 설명의 편의를 위해 본 실시 예에서는 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)와 각각 일대일로 대응되게 구비될 수 있도록 2개로 구비되는 것으로 한정함과 아울러, 도면 부호 '110'의 방열 열교환기(110)를 제1방열 열교환기(110)로 지시하고, 도면 부호 '112'의 방열 열교환기(112)를 제2방열 열교환기(112)로 지시한다.

또한 상기 제1,2방열 열교환기(110)(112)는 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)와 직접 연결되는 것도 가능하고, 상기 제1,2폐열 공급 순환 유로(104)(106)를 통해 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)와 간접 연결되는 것도 가능하며, 이하 설명의 편의를 위해 본 실시 예에서는 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)와 간접 연결되는 것으로 한정하여 설명한다.

이와 같은 제1,2방열 열교환기(110)(112)는 각각 상기 제1,2폐열 공급 순환 유로(104)(106)의 제1,2폐열 공급 출구 유로(104b)(106b) 상에 위치되도록 구비된다.

상기 제1,2방열 열교환기(110)(112) 측에는 각각 상기 제1,2방열 열교환기(110)(112)의 방열성 향상을 위해 상기 제1,2방열 열교환기(110)(112) 내 폐열 처리 매체와 열교환되는 공기 등과 같은 매체를 강제 통풍시키는 제1,2방열 송풍기(114)(116)가 각각 구비될 수 있다.

상기 제1,2방열 송풍기(114)(116)는 상기 열병합 발전부(1)에서 생산한 전력을 공급받는 것도 가능하고, 한전에서 공급하는 상용 전력을 공급받는 것도 가능하며, 상황에 따라 상기 열병합 발전부(1)에서 생산한 전력과 상용 전력 중 어느 하나를 공급받을 수 있도록 구축되는 것도 가능하다.

또한 상기 폐열 처리 유닛(80)에는 폐열 처리 매체가 상기 제1,2방열 열교환기(110)(112)를 각각 바이패스할 수 있도록, 도 2에 점선으로 도시된 바와 같이, 상기 제1,2폐열 공급 출구 유로(104b)(106b)와 연결된 제1,2방열 열교환기 바이패스 유로(118)(119)가 포함될 수 있다.

상기 제1,2방열 열교환기 바이패스 유로(118)(119)의 입구단과 상기 제1,2폐열 공급 출구 유로(104b)(106b)의 합지점에는 각각 폐열 처리 매체의 흐름 및 유량을 절환하는 제5,6폐열 처리 매체 절환 유닛(120)(122)이 각각 구비된다.

상기 제5,6폐열 처리 매체 절환 유닛(120)(122)은 각각 상기 제1폐열 공급 출구 유로(104b) 내 폐열 처리 매체가 상기 제1,2방열 열교환기(110)(112)와 상기 제1,2방열 열교환기 바이패스 유로(118)(119) 중 어느 하나로 유동되거나, 일정 비율로 나뉘어 둘 다에 유동되도록 삼방변으로 구현될 수 있다.

다음으로, 상기 통합-분배 유닛(130)은 상기 열병합 발전 수요처(2)의 상기 급탕유닛(10) 및 공기조화기(20)와 동시에 연계되도록 구비되는 것도 가능하고, 상기 급탕유닛(10)과 공기조화기(20)에 각각 독립적으로 연계되도록 구비되는 것도 가능하고, 상기 급탕 유닛(10)과 공기조화기(2) 중 어느 하나하고만 연계되도록 구비되는 것도 가능하며, 이하 설명의 편의를 위해 본 실시 예에서는 상기 공기조화기(20)하고만 연계되는 것으로 한정하여 설명한다.

또한 상기 통합-분배 유닛(130)은 상기 제1,2발전기(51)(52)에서 발전 출력한 전력을 통합하여 분배하는 전력부(140)와 상기 폐열 회수 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 통합하여 분배하는 폐열부(150) 모두 구비되는 것도 가능하고, 상기 전력부(140)와 폐열부(150) 중 어느 하나로만 구비되는 것도 가능하며, 이하 설명의 편의를 위해 본 실시 예에서는 상기 전력부(140)와 폐열부(150)가 모두 구비되는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 전력부(140)는 상기 제1,2발전기(51)(52)에서 생산하여 출력한 전력을 통합하는 전력 통합기(141)와, 상기 전력 통합기(141)에 통합된 전력을 상기 공기조화기(20)의 각 실외기(22)(23)에 분배하는 전력 분배기(142)로 나뉠 수 있다.

상기 전력 통합기(141)는 통상적인 전력 통합 방식 중 어느 것으로 구현되어도 무방하여, 이하 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 스위칭 방식으로 한정하여 설명한다.

즉 상기 전력 통합기(141)는 상기 제1,2발전기(51)(52)와 연결되는 제1,2입력단(143)(144)과, 상기 전력 분배기(142)와 연결된 출력단(145)과, 상기 제1,2입력단(143)(144)을 각각 상기 출력단(145)과 선택적으로 접속, 단락시키는 제1,2전력 스위치 편(146)(147)으로 이루어질 수 있다.

상기 출력단(145)에는 상기 제1,2입력단(143)(144)과 선택적으로 접속, 단락되는 제1,2출력단자편(145a)(145b)이 구비될 수 있다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열부(150)는 상기 제1,2가스 엔진(60)(70)의 폐열을 회수한 폐열 처리 매체를 통합하여 상기 공기조화기(20)의 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)로 분배하는 폐열 공급부(152)를 포함한다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 공급부(152)는 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열이 통합되도록 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)와 통합-분배 유닛(130)을 연결하는 하나의 폐열 공급 통합 유로(153)와, 상기 통합-분배 유닛(130)에 의해 통합된 폐열이 상기 공기조화기(20)로 분배되도록 상기 통합-분배 유닛(130)과 상기 공기조화기(20)를 연결하는 복수 개의 폐열 공급 분배 유로(154)(155)와, 상기 폐열 공급 통합 유로(153)가 상기 복수 개의 폐열 공급 분배 유로(154)(155) 사이에 위치되어 상기 통합-분배 유닛(130)에 의해 통합된 폐열의 흐름 및 유량을 절환하는 폐열 통합-분배 밸브(156)를 포함하여 구성된다.

상기 폐열 공급 통합 유로(153)는 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 유입받을 수 있도록, 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)의 제1,2 폐열 처리 매체 고온 유로(91)(92)와 연결된다.

상기 복수 개의 폐열 공급 분배 유로(154)(155)는 상기 공기조화기(20)가 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)를 통해 폐열을 공급받으므로, 상기 통합-분배 유닛(130)에 의해 회수된 폐열을 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)로 안내토록 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)와 연결된다.

이 때 상기 복수 개의 폐열 공급 통합 유로(154)(155)는 상기 각 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)와 일대일 대응되도록 구비되는 것도 가능하고, 상기 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)와 군 단위로 대응되도록 구비되는 것도 가능하며, 이하 설명의 편의를 위해 본 실시 예에서는 상기 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)와 군 단위로 대응되도록 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)와 일대일 대응되게 구비될 수 있다.

즉 상기 복수 개의 폐열 공급 분배 유로(154)(155)는 상기 통합-분배 유닛(130)에 의해 회수된 폐열을 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)로 각각 분배토록 상기 제1,2 폐열 처리 다목적 입구 유로(95a)(96a)와 각각 연결된 제1,2폐열 공급 분배 유로(154)(155)로 이루어진다.

상기 폐열 통합-분배 밸브(156)는 상기 폐열 공급 통합 유로(153) 내 폐열을 유입받고, 상기 유입 받은 폐열을 상기 제1,2폐열 공급 분배 유로(154)(155) 중 어느 하나로 토출하거나 일정 비율로 나누어 둘 다에 토출할 수 있도록 삼방변 구조로 구비될 수 있다.

한편 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열부(150)는 상기 공기조화기(20)의 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)에 분배된 폐열 처리 매체를 통합하여 상기 제1,2가스 엔진(60)(70) 측으로 분배하는 폐열 처리 매체 회수부(157)가 더 포함될 수 있다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)는 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)로부터 회수되는 폐열 처리 매체가 통합되도록 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)와 통합-분배 유닛(130)을 연결하는 하나의 폐열 처리 매체 회수 통합 유로(158)와, 상기 통합-분배 유닛(130)에 의해 통합된 폐열 처리 매체가 상기 제1,2가스 엔진(60)(70) 측으로 분배되도록 상기 통합-분배 유닛(130)과 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)를 연결하는 복수 개의 폐열 처리 매체 회수 분배 유로(159)(160)와, 상기 폐열 처리 매체 회수 통합 유로(158)가 상기 복수 개의 폐열 처리 매체 회수 분배 유로(159)(160) 사이에 위치되어 상기 통합-분배 유닛(130)에 의해 통합된 폐열 처리 매체의 흐름 및 유량을 절환하는 폐열 처리 매체 회수 통합-분배 밸브(162)를 포함하여 구성된다.

상기 폐열 처리 매체 회수 통합 유로(158)는 상기 제1,2군 폐열 처리 다목 적 열교환기(86)(87)로부터 회수되는 폐열 처리 매체를 유입받을 수 있도록, 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)의 제1,2 폐열 처리 다목적 출구 유로(95b)(96b)와 연결된다.

상기 복수 개의 폐열 공급 분배 유로(159)(160)는 상기 통합-분배 유닛(130)에 의해 통합된 폐열 처리 매체를 상기 제1,2가스 엔진(60)(70) 측으로 각각 분배토록, 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90)의 제1,2 폐열 처리 매체 저온 유로(93)(94)와 각각 연결되는 제1,2 폐열 공급 분배 유로(154)(155)로 이루어진다.

상기 폐열 처리 매체 회수 통합-분배 밸브(162)는 상기 폐열 처리 매체 회수 통합 유로(158) 내 폐열 처리 매체를 유입받고, 상기 유입 받은 폐열 처리 매체를 상기 제1,2폐열 처리 매체 회수 분배 유로(159)(160) 중 어느 하나로 토출하거나 일정 비율로 나누어 둘 다에 토출할 수 있도록 삼방변 구조로 구비될 수 있다.

이하, 도 2 및 도 3을 참조하여 상기 열병합 발전 제어 유닛(3)에 대하여 상세히 설명한다.

상기 열병합 발전 제어 유닛(3)은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 운전을 제어하는 것으로서, 여려 제어 동작 중 하나로서 상기 열병합 발전 수요처(2)의 운전 여부, 그리고 상기 열병합 발전 수요처(2)가 요구하는 전력 부하나 폐열 부하에 따라 상기 제1,2발전기(51)(52)와 제1,2가스 엔진(60)(70)의 운전여부와, 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 내 폐열 처리 매체 흐름 및 유량을 제어함과 아울러, 상기 통합-분배 유닛(130)의 전력부(140)와 폐열부(150)의 동작 등 열병합 발전부(1)를 제어한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은 상기 공기조화기(20)의 실내기(22)를 제외한 나머지 구성 요소가 전부 상기 열병합 발전 시스템이 구축된 건물(200) 또는 그 건물(200) 외부에 구비된 열병합 발전실(202)에 설비되는 것도 가능하고, 상기 열병합 발전실(202)의 내,외부에 각각 분리되어 설비되거나 도 1,2에 도시된 바와 같이 상기 열병합 발전실(202)과 상기 열병합 발전 시스템이 구축된 건물(200)의 옥상(204)에 분리되어 설비되는 것도 가능하다.

즉 도 1,2을 참조하면, 상기 열병합 발전실(202)은 상기 열병합 발전 시스템이 구축된 건물(200)의 지하에 위치될 수 있고, 상기 급탕 유닛(10)과, 제1,2발전기(51)(52)와, 제1,2가스 엔진(60)(70)과, 제1,2 냉각수 폐열 회수 열교환기(81)(82)와, 상기 제1,2배기가스 폐열 회수 열교환기(83)(84), 그리고 제1,2폐열 공급 열교환기(100)(102)가 설비될 수 있다.

상기 열병합 발전 시스템이 구축된 건물(200)의 옥상(204)에는 상기 공기조화기(20)의 제1,2군 실외기(22)(23)와, 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(85)(86)와, 상기 제1,2폐열 처리 매체 순환 펌프(98)(99)와, 팽창탱크(98')(99'), 그리고 제1,2방열 열교환기(110)(112) 및 제1,2방열 송풍기(114)(116)가 설비될 수 있다.

상기 통합-분배 유닛(130)은 상기 열병합 발전실(202)에 설비되는 것도 가능하고, 상기 열병합 발전 시스템이 구축된 건물(200)의 옥상(204)에 설비되는 것도 가능하다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예의 제어 동작을 도 1 내지 도 3을 참조하여 살펴보면 다음과 같다.

상기 열병합 발전부(1)가 정지된 상태에서 상기 열병합 발전 수요처(2)의 급탕 유닛(10)과 제1,2공기조화기(20)(21) 중 적어도 어느 하나가 운전되면, 상기 열병합 발전부(1)의 제1,2가스 엔진(60)(70) 중 적어도 어느 하나가 구동되어 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 적어도 어느 하나가 운전되고, 상기 폐열 처리 유닛(80)이 상기 제1,2가스 엔진(60)(70) 중 구동 상태의 가스 엔진(60)(70)에 의해 발생된 폐열을 처리하며, 상기 통합-분배 유닛(130)이 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 운전 상태의 발전기(51)(52)로부터 출력된 전력을 통합하여 상기 열병합 발전 수요처(2)에 분배함과 아울러 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 통합하여 상기 열병합 발전 수요처(2)에 분배한다.

이 때 상기 제1,2가스 엔진(60)(70) 및 상기 제1,2발전기(51)(52)의 운전 여부는 열병합 발전 수요처(2)의 운전 용량에 따라 다음과 같은 "열병합 발전부 운전 용량 제어 알고리즘"에 의해 제어된다.

상기 "열병합 발전부 운전 용량 제어 알고리즘"을 도 2 및 도 6을 참조하여 상세히 설명하면, 다음과 같다.

상기 열병합 발전 시스템이 정지된 상태에서 상기 열병합 발전 수요처(2)의 급탕유닛(10)과 제1,2공기조화기(20)(21) 중 적어도 어느 하나가 운전 요청을 하 면(S2), 먼저 상기 운전을 요청한 열병합 발전 수요처(2)들의 운전 용량 합인 열병합 발전 수요처 총 운전 용량이 산출된다(S4).

이 때 상기 열병합 발전 수요처 총 운전 용량은 상기 열병합 발전 수요처(2)의 급탕 유닛(10)과 제1,2공기조화기(20)(21)의 운전 용량이 모두 고려되어 산출되는 값이거나, 상기 열병합 발전 수요처(2)의 급탕 유닛(10)과 제1,2공기조화기(20)(21) 중 주된 열병합 발전 수요처(2)인 어느 하나의 운전 용량만 고려되어 산출될 수 있다.

이하, 본 실시 예에서는 상기 주된 열병합 발전 수요처(2)를 제1,2공기조화기(20)(21)로 한정함과 아울러 상기 열병합 발전 수요처 총 운전 용량은 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실내기(22) 중 운전을 요청한 실내기(22)와 연계된 실외기(23)의 운전 용량의 합인 공기조화기의 실외기 총 운전 용량을 지시하는 것으로 한정하여 설명한다.

또한 상기 열병합 발전 수요처 총 운전 용량은 크게 상기 열병합 발전 수요처(2) 중 운전을 요청한 열병합 발전 수요처(2)가 요구하는 전력량의 합인 열병합 발전 수요처 총 전력 부하와, 상기 운전을 요청한 열병합 발전 수요처(2)들이 요구하는 폐열량의 합인 열병합 발전 수요처 총 열 부하로 나뉠 수 있다.

여기서 상기 열병합 발전 수요처 총 운전 용량은 상기 열병합 발전 수요처 총 전력 부하와 상기 열병합 발전 수요처 총 열 부하 중 상대적으로 부하가 더 큰 것을 고려하여 산출되거나, 상기 열병합 발전 수요처 총 전력 부하와 상기 열병합 발전 수요처 총 열 부하 중 주된 부하인 어느 하나만을 고려하여 산출된다. 이하 본 실시 예에서는 상기 주된 열병합 발전 수요처(1)인 제1,2공기조화기(20)(21)의 주된 에너지원이 전력이고, 상기 주된 열병합 발전 수요처(1)의 제1,2공기조화기(20)(21)가 상기 열병합 발전부(1)로부터 폐열을 공급받지 못하더라도 운전될 수 있으므로 상기 열병합 발전 수요처 총 운전 용량은 상기 열병합 발전 수요처 총 전력 부하를 지시하는 것으로 한정하여 설명한다.

따라서 상기 열병합 발전 수요처 총 운전 용량은 상기에서 상기 공기조화기의 실외기 총 운전 용량을 지시하는 것으로 한정한 바, 상기 공기조화기의 실외기 총 전력 부하가 된다.

상기와 같이 열병합 발전 수요처 총 운전 용량, 즉 상기 공기조화기의 실외기 총 전력 부하가 산출되고 나면, 상기 산출된 열병합 발전 수요처 총 운전 용량을 충족할 수 있는 전력량이 생산될 수 있도록 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 적어도 어느 하나의 운전이 결정된다(S6).

이 때 상기 열병합 발전 수요처 총 운전 용량이 상대적으로 많은 편이면 상기 제1,2발전기(51)(52) 모든 운전되고, 상기 열병합 발전 수요처 총 운전 용량이 상대적으로 적은 편이면 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 어느 하나만 운전된다. 또한 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 어느 하나만 운전되는 경우, 상기 제1,2발전기(51)(52)의 전력 생산량이 같으면 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 기 선택 설정된 발전기(51)(52)가 운전되고, 상기 제1,2발전기(51)(52)의 전력 생산량이 다르면 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 상기 열병합 발전 수요처 총 운전 용량을 충족할 수 있는 전력량을 생산할 수 있으면서 그 전력 생산량이 더 작은 발전기(51)(52)가 운전 되도록 로직화될 수 있다. 즉 상기 제1,2발전기(51)(52)의 운전은 상기 제1,2발전기(51)(52)의 전력 생산량이 같으면 상기 제1,2발전기(51)(52)가 모두 운전되거나 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 어느 하나만 운전되도록 2가지 모드로 제어되고, 상기 제1,2발전기(52)(52)의 전력 생산량이 다르면 상기 제1,2발전기(51)(52)가 모두 운전되거나 상기 제1발전기(51)만 운전되거나 상기 제2발전기(52)만 운전되도록 3가지 모드로 제어될 수 있다.

다음으로, 상기와 같은 과정을 통해 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 적어도 어느 하나의 운전이 결정되면, 상기 제1,2가스 엔진(60)(70) 중 상기 운전 결정된 발전기(51)(52)가 운전되게 할 수 있는 가스 엔진(60)(70)이 구동되고, 상기 운전 결정된 발전기(51)(52)가 운전되어 전력을 발전, 출력한다(S8).

상기 운전 결정된 발전기(51)(52)에서 발전된 전력은 하나로 통합된 후, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23) 중 운전 요청한 실외기(23)로 분배되어 출력되고(S10), 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23)가 운전됨으로써 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 공기조화 동작을 행하게 된다(S12).

상기와 같이 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(22)(23)가 운전되면, 상기 열병합 발전부(1)에서 발전, 출력한 전력량이 상기 공기조화기의 실외기 총 운전 용량에 적합한지 확인함과 아울러, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 각 실내기(22)의 운전 여부가 변경됨에 따라 상기 공기조화기의 실외기 총 운전 용량이 가변될 수 있으므로, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23)의 실제 사용 전력의 합인 상기 공기조화기의 실외기 총 사용 전력량을 측정하고(S14), 상기 측정된 공기 조화기의 실외기 총 사용 전력량을 상한 임계 전력량과 비교한다(S16).

상기 상한 임계 전력량은 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 운전 중인 발전기(51)(52)가 발전 출력할 수 있는 상기 열병합 발전부(1)의 최대 출력 전력량과 같거나 작을 수 있는데, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)에 안정적으로 전력을 공급함과 아울러 상기 열병합 발전부(1)에서 공급하는 전력이 상기 제1,2공기조화기(20)(21) 외 급탕 유닛(10) 등에도 사용될 수 있으므로 상기 운전 중인 발전기(51)(52)의 최대 출력 전력량의 합보다 작은 값으로 설정됨이 바람직하다. 즉 상기 상한 임계 전력량은 다음과 같은 [상한 임계 전력량 산출식]에 의해 산출될 수 있다.

[상한 임계 전력량 산출식]

상한 임계 전력량 = 운전 발전기의 최대 출력 전력량의 합 × 상한 임계값. 상기 상한 임계값은 0보다 크고 1보다 작은 수로서, 일 예로써 0.95일 수 있다.

상기 공기조화기의 실외기 총 사용 전력량과 상기 상한 임계 전력량과의 비교 결과, 상기 공기조화기의 실외기 총 사용 전력량이 상기 상한 임계 전력량보다 크거나 같으면, 상기 열병합 발전부(1)에서 공급하는 전력량이 부족할 수도 있으므로 안정적인 시스템 운전을 위해 시스템의 운전 상태를 바꿔줌이 바람직하다.

즉 먼저 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 운전 중인 발전기(51)(52)의 운전 대수와 상기 열병합 발전부(1)의 총 발전기(51)(52) 대수가 비교된다(S18).

상기 운전 중인 발전기(51)(52)의 운전 대수가 상기 열병합 발전부(1)의 총 발전기(51)(52) 대수와 같지 않으면, 정지 상태의 발전기(51)(52)가 있다는 의미이 므로 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 운전 중인 발전기(51)(52)는 계속 운전 상태로 유지하고, 정지 상태의 발전기(51)(52)를 구동하여 발전기(51)(52)의 운전 대수를 늘린다(S20).

이 때 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수를 늘릴 경우, 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수를 하나씩 늘리는 것도 가능하고, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 전력 부하 등 부하 조건에 따라 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수를 하나 또는 둘 이상으로 늘리는 것도 가능하며, 이하 본 실시 예에서는 설명의 편의를 위해 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수가 단순하게 하나씩 늘어나는 것으로 한정하여 설명한다.

상기와 같이 발전기(51)(52)의 운전 대수가 늘어나고 나면, 여전히 시스템이 운전 상태이므로 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 전력 부하 변동 여부에 따라 상기 열병합 발전부(1)의 운전 용량이 제어될 수 있도록 도 6에서 'S14'로 지시된 단계인 상술한 공기조화기의 실외기 총 사용 전력량 측정 단계로 리턴된다.

또는 상기 운전 중인 발전기(51)(52)의 운전 대수와 상기 열병합 발전부(1)의 총 발전기(51)(52) 대수 비교 결과, 상기 운전 중인 발전기(51)(52)의 운전 대수가 상기 열병합 발전부(1)의 총 발전기(51)(52) 대수와 같으면, 현재 상기 제1,2발전기(51)(52)가 모두 운전 상태로서 상기 열병합 발전부(1)가 현재 최대 전력량을 공급하고 상태이므로 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 운전 용량을 제한하고(S22), 도 6에서 'S14'로 지시된 단계인 상술한 공기조화기의 실외기 총 사용 전력량 측정 단계로 리턴된다.

한편, 도 6에서 'S16'로 지시된 단계에서 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 사용 전력량과 상기 상한 임계 전력량과의 비교 결과, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 사용 전력량이 상기 상한 임계 전력량보다 작으면, 상기 공기조화기의 실외기 총 전력 부하에 비해 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 운전 중인 발전기(51)(52)에서 발전 출력되는 총 전력량이 많은 상태인 바, 시스템 효율 극대화를 위해 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 사용 전력량이 하한 임계 전력량과 비교된다(S24).

상기 하한 임계 전력량은 상기 상한 임계 전력량보다 작고, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외치 총 사용 전력량의 소폭 변동에 민감하게 대응하지 않으면서 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 사용 전력량 대비 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 운전 중인 발전기(51)(52)에서 발전 출력하는 전력량의 합의 비율이 시스템 효율 극대화에 방해되지 않는 범위 내에서 설정됨이 바람직하다.

즉 상기 하한 임계 전력량은 다음과 같은 [하한 임계 전력량 산출식]에 의해 산출될 수 있다.

[하한 임계 전력량 산출식]

하한 임계 전력량 = 운전 중인 발전기의 최대 출력 전력량의 합 × 하한 임계값.

상기 하한 임계값은 0보다 크고 상기 상한 임계값보다 작은 수로서, 일 예로써 0.4일 수 있다.

상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 사용 전력량과 상기 하한 임계 전력량과의 비교 결과, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 사용 전력량이 상기 하한 임계 전력량보다 크거나 같으면, 시스템이 안정적으로 운전되고 있고 시스템의 효율 또한 좋으므로 현 운전 상태가 유지되고, 도 6에서 'S14'로 지시된 단계인 상술한 공기조화기의 실외기 총 사용 전력량 측정 단계로 리턴된다.

또는 도 6에서 'S24'로 지시된 단계에서 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 사용 전력량과 상기 하한 임계 전력량과의 비교 결과, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 사용 전력량이 상기 하한 임계 전력량보다 작으면, 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 운전 중인 발전기(51)(52)에서 발전 출력되는 전력 중 잉여량이 과다하여 시스템의 효율이 악화될 수 있는 바, 시스템의 운전 상태를 바꿔줌이 바람직하다.

즉 먼저 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 운전 중인 발전기(51)(52)의 운전 대수가 1인지를 확인한다(S26).

도 6에서 'S24'로 지시된 단계에서 상기 운전 중인 발전기(51)(52)의 운전 대수가 1이 아니라고 판정되면, 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수가 과잉 상태인 것을 의미하므로 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수가 줄어들도록 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 운전 중인 발전기(51)(52) 중 적어도 어느 하나를 정지시킨다(S28).

이 때 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수를 줄이는 경우, 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수를 하나씩 줄이는 것도 가능하고, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 전력 부하 등 부하 조건에 따라 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수를 하나 또는 둘 이상 줄이는 것도 가능하며, 이하 본 실시 예에서는 설명 의 편의를 위해 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수를 단순하게 하나씩 줄이는 것으로 한정하여 설명한다.

상기와 같이 발전기(51)(52)의 운전 대수가 줄어들고 나면, 여전히 시스템이 운전 상태이므로 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기 총 전력 부하 변동 여부에 따라 상기 열병합 발전부(1)의 운전 용량이 제어될 수 있도록 도 6에서 'S14'로 지시된 단계인 상술한 공기조화기의 실외기 총 사용 전력량 측정 단계로 리턴된다.

또는 도 6에서 'S24'로 지시된 단계에서 상기 운전 중인 발전기(51)(52)의 운전 대수가 1이라고 판정되면, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 여전히 운전 중인지 여부를 확인한다. 즉 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 운전 여부는 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 모든 실내기(22)가 정지 상태인지 아닌지에 따라 결정된다(S30).

상기에서 제1,2공기조화기(20)(21)의 모든 실내기(22)가 정지상태가 아니면, 여전히 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 운전 중이므로 시스템이 계속 운전될 수 있도록 시스템 효율과 상관없이 상기 발전기(51)(52)의 운전 대수는 하나로 유지되고, 도 6에서 'S14'로 지시된 단계인 상술한 공기조화기의 실외기 총 사용 전력량 측정 단계로 리턴된다.

반면 도 6에서 'S30'으로 지시된 단계에서 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 모든 실내기(22)가 정지상태인 것으로 판정되면, 시스템이 더 이상 운전될 필요가 없으므로 상기 제1,2 발전기(51)(52)가 모두 정지 상태로 되고(S32), 상술한 "열병합 발전부의 운전 용량 알고리즘"이 끝난다.

상기와 같이 제1,2발전기(51)(52)가 하나로 통합되어 "열병합 발전부의 운전 용량 알고리즘"에 의해 제어됨으로써, 상기 제1,2 발전기(51)(52)의 운전 용량이 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 운전 용량에 비례하여 결정될 수 있다.

따라서 종전과 달리 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 각각 일부만 운전되는 경우, 즉 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 모두 운전되되, 각각의 운전 용량이 100%이 아닌 경우, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 모두 운전되더라도 상기 제1,2발전기(50)(51) 중 어느 하나만 운전될 수 있다.

이하, 상기와 같이 구성되고, 제어되는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예의 동작을 상기 열병합 발전부(1)의 운전 용량과, 상기 급탕 유닛(10)의 운전 모드와, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 운전 모드에 따라 살펴보면, 다음과 같다.

먼저, 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 상기 제1발전기(51)만 운전되고 상기 제2발전기(52)는 정지되며, 상기 급탕 유닛(10)이 급탕 유지 모드로 운전되고, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 실외 열교환기 응축 냉방 모드로 운전되는 경우, 도 7을 참조하여 설명한다. 이 때 상기 제1,2공기조화기(20)는 모두 운전될 수 있고, 둘 중 어느 하나만 운전될 수 있는데, 이하 상기 제1공기조화기(20)의 실외기(23) 일부와 상기 제2공기조화기(21)의 실외기(23) 일부만 운전되는 것으로 한정하여 설명한다.

먼저 상기 열병합 발전부(1)의 동작을 살펴보면, 상기 제1가스 엔진(60)이 구동되고, 상기 제1가스 엔진(60)의 구동력에 의해 상기 제1발전기(51)가 발전되어 전력을 출력하게 된다.

상기 제1발전기(51)에서 발전, 출력된 전력은 상기 통합-분배 유닛(130)의 전력부(140)에 통합된 후, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23) 중 운전 실외기(23)로 분배된다.

이 때, 상기 통합-분배 유닛(130)의 전력부(140)는 상기 운전 모드 제1발전기(51)와 연결될 수 있도록 상기 전력 통합기(141)의 제1입력단(143)과 출력단(145)이 상호 접속되고, 상기 정지 모드의 제2발전기(51)와 차단될 수 있도록 상기 전력 통합기(141)의 제2입력단(144)과 출력단(145)이 상호 단락되도록 동작된다.

상기 제1 가스 엔진(60)이 구동되면, 상기 제1 가스 엔진(60)이 적정 온도로 운전될 수 있도록 상기 제1엔진 냉각장치(65)가 작동된다.

즉, 상기 제1엔진 냉각장치(65)는 상기 제1냉가수 순환 유로(66) 내 냉각수가, 상기 제1 냉각수 순환 펌프(67)에 의해 펌핑되면서 상기 제1가스 엔진(60)의 구동열을 흡수하고, 상기 흡수한 제1가스 엔진(60)의 구동열을 상기 제1 냉각수 폐열 회수 열교환기(81)에서 방열토록 한다.

상기 제2엔진 냉각장치(75)는 상기 제2가스 엔진(70)이 정지 상태이므로 상 기 제2 냉각수 순환 펌프(77)가 정지되게 하여 상기 제2냉각수 순환 유로(76) 내 냉각수가 순환되지 않게 한다.

상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 제1폐열 처리 매체 순환 펌프(98)가 구동되면서 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 내 폐열 처리 매체가 펌핑된다.

즉 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 내 폐열 처리 매체는 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)를 따라 상기 제1배기가스 폐열 회수 열교환기(83)와 상기 제1냉각수 폐열 회수 열교환기(81)를 차례로 통과하면서 폐열을 회수하여 상대적으로 고온이 된다.

상기 폐열 회수에 의해 고온이 된 폐열 처리 매체는, 상기 급탕 유닛(10)이 급수 유지 모드로 운전되고 상기 공기조화기(20)가 실외 열교환기 응축 냉방 모드로 운전되므로, 상기 제1폐열 처리 매체 절환 유닛(105)에 의해 전량 상기 제1폐열 공급 순환 유로(104)로 분배된다.

상기 제1폐열 공급 순환 유로(104)로 전량 분배된 폐열 처리 매체는 상기 제1폐열 공급 입구 유로(104a)를 통해 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 안내된다.

이 때 상기 급탕유닛(100)의 급탕 또는 급수가 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 공급되지 않기 때문에 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 상기 급탕 유닛(10)으로의 폐열 공급이 이루어지지 않는 바, 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 폐열 처리 매체는 여전히 폐열 회수에 의해 고온인 상태이다.

상기와 같이 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 방열 과정을 거치지 않은 폐열 처리 매체는 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 상기 제1폐열 공급 출구 유로(104b)로 안내된다.

상기 제1폐열 공급 출구 유로(104b)로 안내된 폐열 처리 매체는 상기 공기조화기(20)가 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 필요로 하지 않으므로, 상기 제5폐열 처리 매체 절환 유닛(120)에 의해 전량 상기 제1방열 열교환기(110)로 분배되어 상기 제1방열 열교환기(110)에서 방열된다. 이 때 상기 제1방열 열교환기(110)에서 방열된 폐열 처리 매체는 상대적으로 저온이 된다.

상기 제1방열 열교환기(110)를 통과한 폐열 처리 매체는, 상기 공기조화기(20)의 응축열을 회수할 필요가 없으므로, 상기 제2폐열 처리 매체 절환 유닛(108)에 의해 전량 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기 바이패스 유로(104c)로 분배됨으로써 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 바이패스한다.

상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기 바이패스 유로(104c) 내 폐열 처리 매체는 상기 제1폐열 처리 매체 다목적 출구 유로(95b)를 거쳐 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)로 안내된다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)로 안내된 폐열 처리 매체는 상기 제1가스 엔진(60)은 구동되고 있고 상기 제2가스 엔진(70)은 정지 상태이므로, 상기 폐열 처리 매체 회수 통합-분배 밸브(162)에 의해 전량 상기 제1 폐열 처리 매체 저온 유로(93)로 분배되고, 상기 제1 폐열 처리 매체 저온 유로(93)를 통해 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)로 순환된다.

이와 같이 상기 폐열 처리 매체는 상기 제1가스 엔진(60)은 구동되고 상기 제2가스 엔진(70)은 정지 상태이므로, 상기 제1가스 엔진(60)과 연계된 유로를 따 라서만 순환되고, 상기 제2폐열 처리 매체 고온 유로(92)와 상기 제2폐열 공급 순환 유로(106)와 상기 제2군 폐열 처리 매체 다목적 유로(96)와 상기 제2폐열 처리 매체 저온 유로(94) 등 상기 제2가스 엔진(70)과 연계된 유로로는 순환하지 않는다.

이 때 상기 제2폐열 처리 매체 순환 펌프(99)는 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23)가 운전 상태이더라도 작동될 수도 있고, 작동되지 않을 수도 있다.

그리고 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열부(140) 중 상기 폐열 공급부(152)는 상기 폐열 회수에 의해 고온이 된 폐열 처리 매체가 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 공급부(152)를 통과하지 않을 뿐만 아니라, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 이용하지 않으므로 폐열을 통합한 후 분배하는 작용을 할 필요가 없다.

다음으로 상기 열병합 발전 수요처(2) 중 급탕 유닛(10)의 동작을 살펴보면, 상기 급탕 유닛(10)은 급수 유지 모드로 운전되므로 상기 저탕조 순환 펌프(13)가 구동되지 않고 상기 급탕 유량 감지 센서(15)를 통한 유량 감지가 없다.

다음, 상기 열병합 발전 수요처(2) 중 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 동작을 살펴보면, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 실외 열교환기 응축 냉방 모드로 운전되므로, 상기 압축기(31)에서 압축된 냉매가 상기 폐열 처리 다목적 열교환기(86 또는 87), 사방밸브(32), 실외 열교환기(33), 실내기(22), 사방밸브(32), 공용 어큐뮬레이터(35)로 순으로 차례로 통과한 후 상기 압축기(31)로 순환된다.

이 때 상술한 바와 같이 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열이 상기 폐열 처리 다목적 열교환기(86 또는 87)로 공급되지 않으므로, 상기 냉매는 상기 폐열 처리 다목적 열교환기(86 또는 87)에서 상기 폐열 처리 다목적 열교환기(86 또는 87) 내 폐열 처리 매체와 열교환되지 않는다.

상기와 같이 냉매가 상기 압축기(31)에서 압축되고, 상기 실외 열교환기(33)에서 응축되며, 상기 실내기(22)의 실내 팽창 밸브에서 팽창된 후, 상기 실내기(22)의 실내 열교환기에서 상기 실내기(22) 측 실내 공기를 열을 빼앗아 증발되면, 상기 실내기(22) 측 실내 공기가 냉매와의 열교환에 의해 냉각됨으로써 상기 실내기(22)가 설치된 실내가 냉방될 수 있다.

이하, 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 상기 제1발전기(51)만 운전되고 상기 제2발전기(52)는 정지되며, 상기 급탕 유닛(10)이 급탕 모드로 운전되고, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 실외 열교환기 응축 냉방 모드로 운전되는 경우, 도 8을 참조하여 설명함과 아울러, 상기 열병합 발전부(1)의 폐열 처리 유닛(80)과 상기 열병합 발전 수요처(2)의 급탕 유닛(10)의 동작을 제외하고는 도 7을 참조하여 상술한 실시 예와 동일, 유사하므로 중복 설명하지 않는다.

상기 폐열 처리 유닛(80)의 폐열 처리 매체는 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)를 따라 상기 제1배기가스 폐열 회수 열교환기(83)와 상기 제1냉각수 폐열 회수 열교환기(81)를 차례로 통과하면서 폐열을 회수한다.

상기 폐열을 회수한 폐열 처리 매체는, 상기 제1폐열 처리 매체 절환 유닛(105)에 의해 전량 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 분배된다.

상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 전량 분배된 폐열 처리 매체는 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)를 통과하는 상기 급탕 유닛(10)의 급탕 또는 급수에 의해 방열된다.

상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 방열된 폐열 처리 매체는 그 온도 조건에 따라 상기 제5폐열 처리 매체 절환 유닛(120)에 의해 상기 제1방열 열교환기(110)로 분배되거나, 상기 제1방열 열교환기 바이패스 유로(118)로 분배되어 상기 제1방열 열교환기(110)를 바이패스한다.

즉 상기 폐열 처리 매체는 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 충분히 방열되지 않은 경우, 더 방열될 필요가 있으므로 전량 상기 제1방열 열교환기(110)로 분배되어 상기 제1방열 열교환기(110)에서 2차적으로 방열될 수 있다.

또는 상기 폐열 처리 매체는 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 충분히 방열된 경우, 더 이상 방열될 필요가 없으므로 전량 제1방열 열교환기 바이패스 유로(118)로 분배될 수 있다.

또는 상기 폐열 처리 매체는 그 온도 조건에 따라 상기 제1방열 열교환기(100)와 상기 제1방열 열교환기 바이패스 유로(118)로 각각 일정 비율로 나뉘어 분배될 수도 있다.

상기와 같이 상기 제1방열 열교환기(110) 또는 상기 제1방열 열교환기 바이패스 유로(118)를 통과한 폐열 처리 매체는 상기 제2폐열 처리 매체 절환 유닛(108)에 의해 전량 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기 바이패스 유로(104c)로 분배된 후, 상기 제1폐열 처리 매체 다목적 출구 유로(95b)와, 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)와, 상기 제1 폐열 처리 매체 저온 유로(93)를 차례로 통과하여 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)로 순환된다.

상기 급탕 유닛(10)은 급탕 운전 모드이므로, 상기 급수 탱크(17) 내 급수가 상기 급수 공급 유로(18)와 상기 저탕조 순환 유로(12)의 급탕 방류로(12b)를 차례로 통과하여 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 안내된다.

상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 안내된 급수는 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)를 통과하는 폐열이 회수된 폐열 처리 매체에 의해 가열되어 급탕이 된다.

상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 폐열에 의해 가열된 급탕은 상기 저탕조 순환 유로(12)의 급탕 회수로(12b)를 통해 저탕조(11)에 회수된다.

아울러 상기 저탕조 순환 펌프(13)가 작동되어 상기 저탕조(11) 내 급탕이 상기 저탕조 순환 유로(12)의 급탕 방류로(12b)로 방류된다.

상기 급탕 방류로(12b) 내 급탕은, 상기 급수 온도 센서(19)를 통해 획득한 급수 온도와의 온도 차이에 따라 상기 저탕조 삼방변(16)에 의해 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 분배되거나 상기 급탕 바이패스 유로(12c)로 분배되어 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)를 바이패스하게 된다.

즉 상기 급수 온도 센서(19)를 통해 획득한 급수 온도가 상기 급탕 온도 센서(11d)를 통해 획득한 저탕조(11) 내 급탕 온도보다 너무 낮으면, 상기 저탕조(11)로부터 방류된 급탕은 상기 급수만 상기 열병합 발전부(1)의 폐열에 의해 가열되도록 상기 저탕조 삼방변(18b)에 의해 전량 상기 급탕 바이패스 유로(12c)로 분배된다.

또는 상기 급수 온도 센서(19)를 통해 획득한 급수 온도가 상기 급탕 온도 센서(11d)를 통해 획득한 저탕조(11) 내 급탕 온도와 차이가 별로 없으면, 상기 저탕조(11)에서 방류된 급탕 온도가 낮다는 것을 의미하므로, 상기 저탕조(11)로부터 방류된 급탕은 상기 저탕조 삼방변(18b)에 의해 전량 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 분배되어 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 가열된다.

또는 상기 저탕조(11)에서 방류된 급탕은 상기 저탕조 삼방변(18b)에 의해 상기 급탕 바이패스 유로(12c)와 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 각각 일정 비율로 나뉘어 분배될 수 있다.

상기 급탕 바이패스 유로(12c) 또는 제1폐열 공급 열교환기(100)로 분배된 급탕은 상기 급탕 회수로(12b)를 통해 상기 저탕조(11)로 다시 회수된다.

상기와 같이 급탕이 상기 저탕조(11)에 회수되면, 상기 저탕조(11)로부터 급탕이 공급될 수 있다.

이하, 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 상기 제1발전기(51)만 운전되고 상기 제2발전기(52)는 정지되며, 상기 급탕 유닛(10)이 축열 모드로 운전되고, 상기 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 실외 열교환기 응축 냉방 모드로 운전되는 경우, 도 9를 참조하여 설명함과 아울러, 상기 급탕 유닛(10)의 동작을 제외하고는 도 8을 참조하여 상술한 실시 예와 동일, 유사하므로 중복 설명하지 않는다.

상기 급탕 유닛(10)은 축열 운전 모드이므로, 상기 급수 탱크(17) 내 급수 공급이 없고, 상기 저탕조 순환 펌프(13)가 작동되어 상기 저탕조(11) 내 급탕이 상기 저탕조 순환 유로(12)의 급탕 방류로(12b)로 방류된다.

상기 급탕 방류로(12b) 내 급탕은, 상기 저탕조 삼방변(18b)에 의해 전량 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 분배되어 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 가열된다.

상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 가열된 급탕은 상기 급탕 회수로(12b)를 통해 상기 저탕조(11)로 다시 회수된다.

상기와 같이 급탕 요청이 없는 상태에서 상기 저탕조(11) 내 급탕이 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에 의해 가열됨으로써 축열될 수 있다.

이하, 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 상기 제1발전기(51)만 운전되고 상기 제2발전기(52)는 정지되며, 상기 급탕 유닛(10)이 급탕 유지 모드로 운전되고, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)가 냉매 응축열 회수 냉방 모드로 운전되는 경우, 도 10을 참조하여 설명한다. 이 때 상기 제1,2공기조화기(20)는 모두 운전될 수 있고, 둘 중 어느 하나만 운전될 수 있는데, 이하 상기 제1공기조화기(20)의 실외기(23) 일부와 상기 제2공기조화기(21)의 실외기(23) 일부만 운전되는 것으로 한정하여 설명한다.

이 때, 상기 통합-분배 유닛(130)의 전력부(140)는 도 7을 참조하여 상술한 실시 예와 같이 동작되므로, 더 이상의 상세한 설명은 생략한다.

상기 제1 가스 엔진(60)이 구동되면, 도 7을 참조하여 상술한 실시 예와 같이 상기 제1엔진 냉각장치(65)가 작동된다.

상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 제1폐열 처리 매체 순환 펌프(98)가 구동되면서 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91) 내 폐열 처리 매체가 상기 제1배기가스 폐열 회수 열교환기(83)와 상기 제1냉각수 폐열 회수 열교환기(81)를 차례로 통 과하면서 폐열을 회수한다.

상기 폐열 회수에 의해 고온이 된 폐열 처리 매체는, 상기 공기조화기(20)가 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 필요로 하지 않으므로, 상기 제1폐열 처리 매체 절환 유닛(105)에 의해 전량 상기 제1폐열 공급 순환 유로(104)로 분배된다.

상기 제1폐열 공급 순환 유로(104)로 전량 분배된 폐열 처리 매체는 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 방열되지 않는다.

상기 제1폐열 공급 열교환기(100)에서 방열되지 않은 폐열 처리 매체는, 상기 공기조화기(20)가 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 필요로 하지 않으므로, 상기 제5폐열 처리 매체 절환 유닛(120)에 의해 전량 상기 제1방열 열교환기(110)로 분배되어 상기 제1방열 열교환기(110)에서 방열된다.

상기 제1방열 열교환기(110)를 통과한 폐열 처리 매체는 상기 제2폐열 처리 매체 절환 유닛(108)에 의해 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 전량 분배되거나, 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)와 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기 바이패스 유로(104c)에 각각 일정 비율로 나뉘어 분배될 수 있으며, 본 실시 예에서는 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)로 전량 분배되는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)로 분배된 폐열 처리 매체는 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 통과하면서 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 통과하는 냉매와 열교환된다.

이 때 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 통과하는 폐열 처리 매체는 후술하는 바와 같이 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 통과하는 냉매는 응축열을 갖고 있는 바, 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 통과하는 냉매의 응축열을 회수한다.

상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)를 통과한 폐열 처리 매체는 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)에서 상기 폐열 처리 매체 회수 통합-분배 밸브(162)에 의해 상기 제1 폐열 처리 매체 저온 유로(93) 또는 상기 제2 폐열 처리 매체 저온 유로(94)로 분배된다.

상기 제1 폐열 처리 매체 저온 유로(93)로 분배된 폐열 처리 매체는 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)로 순환된다.

아울러 상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 제2폐열 처리 매체 순환 펌프(99)가 구동되면서 폐열 처리 매체가 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)에서 냉매 응축열을 회수한 후, 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)로 향한다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)로 향한 폐열 처리 매체는 상기 제1 폐열 처리 매체 저온 유로(93) 또는 상기 제2 폐열 처리 매체 저온 유로(94)로 분배된다.

상기에서 폐열 처리 매체가 제2폐열 처리 매체 저온 유로(94)로 분배된 경우에는, 상기 제2폐열 처리 매체 저온 유로(94)로 분배된 폐열 처리 매체는 상기 제2폐열 처리 매체 고온 유로(92)를 따라 상기 제2배기가스 폐열 회수 열교환기(84)와 상기 제2냉각수 폐열 회수 열교환기(82)를 차례로 통과하지만 상기 제2가스 엔진(70)이 구동되고 있지 않으므로 폐열을 회수하지는 않는다.

상기 제2폐열 처리 매체 고온 유로(92) 내 폐열 처리 매체는 상기 제3폐열 처리 매체 절환 유닛(107)에 의해 전량 상기 제2폐열 공급 열교환기(102)로 분배된 후, 상기 제2방열 열교환기(112)에서 방열된 다음, 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)로 순환될 수 있다.

다음 상기 급탕 유닛(10)은 도 7을 참조하여 상술한 실시 예와 같이 동작된다.

다음, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)는 냉매 응축열 회수 냉방 모드로 운전되므로, 상기 압축기(31)에서 압축된 냉매가 사방밸브(32)를 통해 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)로 향한다.

상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)로 향한 냉매는, 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)를 통과하는 폐열 처리 매체에 의해 응축열을 빼앗김으로써 응축된다.

상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)에서 응축된 냉매는 상기 실외 열교환기(33)를 통과하면서 재 응축될 수도 있고, 상기 실외 열교환기 바이패스 유로(42)를 통해 상기 실외 열교환기(33)를 바이패스 할 수 있는데, 본 실시 예에서는 상기 실외 열교환기(33)를 바이패스하는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 실외 열교환기 바이패스 유로(42) 내 냉매는 상기 실외 팽창밸브(34)를 통과할 수도 있고, 상기 실외 팽창밸브 바이패스 유로(44)를 통해 상기 실외 팽창밸브(34)를 바이패스할 수도 있는데, 본 실시 예에서는 상기 실외 팽창밸브(34)를 바이패스하는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 실외 열교환기 바이패스 유로(42)에서 상기 실외 팽창밸브 바이패스 유로(44)로 향한 냉매는, 상기 실내기(22)의 실내 팽창 밸브에서 팽창된 후, 상기 실내기(22)의 실내 열교환기에서 증발된다.

상기 실내기(22)에서 증발된 냉매는 상기 사방밸브(32)와 공용 어큐뮬레이터(35)를 차례로 통과하여 상기 압축기(31)로 순환된다.

상기와 같이 제1,2공기조화기(20)(21)가 냉매 응축열 회수 냉방 모드로 운전되면, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실내기(22)가 설치된 실내가 냉방될 수 있다.

상기와 같이 제1,2공기조화기(20)(21)가 냉매 응축열 회수 냉방 모드로 운전시에는 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 냉매가 상기 폐열 처리 유닛(80)의 폐열 처리 매체에 의해 응축되므로 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 냉매 응축 효율이 극대화될 수 있고, 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 냉매 응축열이 상기 급탕 유닛(10)의 급탕에 이용될 수 있으므로 시스템 효율이 극대화될 수 있다.

이하, 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 상기 제1발전기(51)만 운전되고 상기 제2발전기(52)는 정지되며, 상기 급탕 유닛(10)이 급탕 유지 모드로 운전되고, 상기 공기조화기(20)가 실외 고온 난방 모드로 운전되는 경우, 도 11을 참조하여 설명한다. 이 때 상기 제1,2공기조화기(20)(21)는 모두 운전되거나 둘 중 어느 하나만 운전될 수 있는데, 이하 상기 제1공기조화기(20)의 실외기(23) 일부와 상기 제2공기조화기(21)의 실외기(23) 일부만 운전되는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 제1발전기(51)에서 발전, 출력된 전력은 상기 통합-분배 유닛(130)의 전력부(140)에 통합된 후, 상기 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 실외기(23) 중 운전 실외기(23)로 분배된다.

상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 공기조화기(20)가 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 필요로 하지 않으므로 도 7을 참조하여 상술한 실시 예와 같이 동작된다.

다음, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)는 실외 고온 난방 모드로 운전되므로, 상기 압축기(31)에서 압축된 냉매는 상기 사방밸브(32)를 통해 상기 실내기(22)의 실내 열교환기로 향한다.

상기 실내기(22)의 실내 열교환기 내 냉매는 상기 실내기(22) 측 공기로 열을 방출하면서 응축된 후, 상기 실외 열교환기 바이패스 유로(42)를 통해 상기 실외 팽창밸브(34)로 안내되어 팽창된 다음, 상기 냉매 연결 유로(46)를 통해 상기 실외 열교환기(33)로 향한다.

상기 실외 열교환기(33)로 향한 냉매는 상기 실외 열교환기(33) 측 공기와 열교환되어 증발된 후, 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)로 향한다.

상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)로 향한 냉매는, 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)로 폐열을 회수한 폐열 처리 매체가 통과하지 않으므로 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87) 내 폐열 처리 매체와 열교환되지 않는다.

상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)를 통과한 냉매는 상기 사방밸브(31)와, 상기 공용 어큐뮬레이터(35)를 차례로 통과하여 상기 압축기(31)로 다시 순환된다.

상기와 같이 동작되는 상기 제1,2공기조화기(20)(21)는 냉매가 상기 실내 기(22)의 실내 열교환기에서 열을 방출하기 때문에 상기 실내기(22) 측 공기 온도가 상승되면서 난방이 이루어진다.

이하, 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 상기 제1발전기(51)만 운전되고 상기 제2발전기(52)는 정지되며, 상기 급탕 유닛(10)이 급탕 유지 모드로 운전되고, 상기 공기조화기(20)가 실외 저온 난방 모드로 운전되는 경우, 도 12를 참조하여 설명한다. 이 때 상기 제1,2공기조화기(20)(21)는 모두 운전되거나, 둘 중 어느 하나만 운전될 수 있는데, 이하 상기 제1공기조화기(20)의 실외기(23) 일부와 상기 제2공기조화기(21)의 실외기(23) 일부만 운전되는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 제1폐열 처리 매체 순환 펌프(98)가 구동되고, 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 내 폐열 처리 매체가 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)를 따라 상기 제1배기가스 폐열 회수 열교환기(83)와 상기 제1냉각수 폐열 회수 열교환기(81)를 차례로 통과하면서 폐열을 회수한다.

상기 폐열 회수한 폐열 처리 매체는 상기 급탕 유닛(10)이 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 필요로 하지 않으므로 도 12에 도시된 바와 같이 상기 제1폐열 처리 매체 절환 유닛(105)에 의해 전량 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 공급부(152)로 분배될 수도 있고, 또는 도면으로 도시되지 않았지만 상기 제1폐열 처리 매체 절환 유닛(105)에 의해 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 공급부(152)로 일부 분배되고, 나머지 일부가 제1폐열 공급 열교환기(100)를 통해 상기 제1방열 열교환기(110)로 향하여 상기 제1방열 열교환기(110)에서 방열될 수도 있다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 공급부(152)로 분배된 폐열 처리 매체는 상기 공기조화기(20)의 제1,2군 실외기(22)(23)의 각 운전 용량에 따라 상기 폐열 통합-분배 밸브(156)에 의해 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 입구 유로(95a)(96b)로 일정 비율로 나뉘어 분배된다.

상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 입구 유로(95a)(95b)로 각각 분배된 폐열 처리 매체는 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)를 각각 통과하면서 상 기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)를 통과하는 냉매와 열교환된다. 즉 후술할 바와 같이 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)를 통과하는 폐열 처리 매체는 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)를 통과하는 냉매가 증발될 수 있도록 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)를 통과하는 냉매로 열을 방출한다.

상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)에서 방열된 폐열 처리 매체는 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 출구 유로(95a)(95b)를 통해 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)로 향한다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수(157)로 향한 폐열 처리 매체는 상기 폐열 처리 매체 회수 통합-분배 밸브(162)에 의해 전량 상기 제1 폐열 처리 매체 저온 유로(93)로 분배되고, 상기 제1 폐열 처리 매체 저온 유로(93)를 통해 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)로 순환된다.

다음, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)는 실외 저온 난방 모드로 운전되므로, 상기 압축기(31)에서 압축된 냉매는 상기 사방밸브(32)를 통해 상기 실내기(22)의 실내 열교환기로 향한다.

상기 실내기(22)의 실내 열교환기 내 냉매는 상기 실내기(22) 측 공기로 열을 방출하면서 응축된 후, 상기 실외 열교환기 바이패스 유로(42)를 통해 상기 실외 팽창밸브(34)로 향하여 팽창된다.

상기 실외 팽창밸브(34)에서 팽창된 냉매는 상기 실외 열교환기 바이패스 유로(42)를 통해 상기 실외 열교환기(33)를 바이패스한 후, 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)로 향한다.

상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87) 내 냉매는 상술한 바와 같이 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)를 통과하는 폐열 처리 매체가 고온이므로, 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)를 통과하는 폐열 처리 매체의 열을 빼앗아 증발된다.

상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)에서 증발된 냉매는 상기 사방밸브(31)와, 상기 공용 어큐뮬레이터(35)를 차례로 통과하여 상기 압축기(31)로 다시 순환된다.

상기와 같이 동작되는 공기조화기(20)는 냉매가 상기 실내기(22)의 실내 열교환기에서 열을 방출하기 때문에 상기 실내기(22) 측 공기 온도가 상승되면서 난방이 이루어진다.

상기와 같이 제1,2공기조화기(20)(21)가 실외 저온 난방 모드로 운전시에는 상기 실외 열교환기(33)가 아닌 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86) 또는 상기 제2군 폐열 처리 다목적 열교환기(87)가 증발기 역할을 수행하기 때문에, 실외 온도변화에 관계없이 항상 일정한 난방 능력을 제공할 수 있고, 상기 압축기(31)가 무리없이 작동될 수 있다.

이하, 상기 제1,2발전기(51)(52) 중 상기 제1발전기(51)만 운전되고 상기 제2발전기(52)는 정지되며, 상기 급탕 유닛(10)이 급탕 또는 축열 모드로 운전되고, 상기 공기조화기(20)가 실외 저온 난방 모드로 운전되는 경우, 도 13을 참조하여 설명한다. 이 때 상기 제1,2공기조화기(20)(21)는 모두 운전되거나, 둘 중 어느 하나만 운전될 수 있는데, 이하 상기 제1공기조화기(20)의 실외기(23) 일부와 상기 제2공기조화기(21)의 실외기(23) 일부만 운전되는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 제1폐열 처리 매체 순환 펌프(98)가 구동되 고, 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 내 폐열 처리 매체가 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)를 따라 상기 제1배기가스 폐열 회수 열교환기(83)와 상기 제1냉각수 폐열 회수 열교환기(81)를 차례로 통과하면서 폐열을 회수한다.

상기 폐열 회수한 폐열 처리 매체는 상기 급탕 유닛(10) 및 상기 공기조화기(20)가 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 필요로 하므로, 상기 제1폐열 처리 매체 절환 유닛(105)에 의해 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 공급부(152)와 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 일정 비율로 나뉘어 분배된다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 공급부(152)로 분배된 폐열 처리 매체는 도 7을 참조하여 상술한 실시 예와 같이 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)로 각각 분배되어 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87)를 통과하는 공기조화기(20)의 냉매와의 열교환을 통해 방열된 후, 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)와 상기 제1 폐열 처리 매체 저온 유로(93)를 통해 상기 제1폐열 처리 매체 고온 유로(91)로 순환된다.

아울러 상기 제1폐열 처리 매체 절환 유닛(105)에 의해 상기 제1폐열 공급 열교환기(100)로 분배된 폐열 처리 매체는 도 8 또는 도 9를 참조하여 상술한 실시 예와 같이 동작된다.

다음 상기 급탕 유닛(10)은 도 8 또는 도 9를 참조하여 상술한 실시 예와 같이 동작된다.

다음, 상기 공기조화기(20)는 도 12를 참조하여 상술한 실시 예와 같이 동작되어 난방 작용을 행한다.

이하, 상기 제1,2발전기(51)(52)가 모두 운전되고, 상기 급탕 유닛(10)이 급수 유지 모드로 운전되며, 상기 공기조화기(20)가 실외 열교환기 응축 냉방 모드로 운전되는 경우, 도 14를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이 때 상기 제1,2공기조화기(20)(21)는 모두 운전되거나, 둘 중 어느 하나만 운전될 수 있는데, 이하 상기 제1공기조화기(20)만 운전되고, 상기 제2공기조화기(22)는 정지된 것으로 한정하여 설명한다.

먼저, 상기 열병합 발전부(1)에서는 상기 제1,2가스 엔진(60)(70)이 모두 구동되고, 상기 제1,2가스 엔진(60)의 구동력에 의해 상기 제1,2발전기(51)(52)가 발전되어 전력을 출력하게 된다.

상기 제1,2발전기(51)(52)에서 발전, 출력된 전력은 상기 통합-분배 유닛(130)의 전력부(140)에 통합된 후, 상기 제1공기조화기(20)의 실외기(23)로만 분배된다.

이 때, 상기 통합-분배 유닛(130)의 전력부(140)는 상기 제1,2발전기(51)(52)와 모두 연결될 수 있도록 상기 전력 통합기(141)의 제1,2입력단(143)(144)과 출력단(145)이 각각 상호 접속되도록 동작된다.

그리고, 상기 제1,2엔진 냉각장치(65)(75)가 작동되어 상기 제1,2가스 엔 진(60)(70)이 적정 온도로 구동될 수 있도록 한다. 상기 제1,2엔진 냉각장치(65)(75)의 동작은 도 7을 참조하여 상술한 실시 예와 같으므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 제1,2폐열 처리 매체 순환 펌프(98)(99)가 각각 구동되면서 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 내 폐열 처리 매체가 펌핑된다.

즉 상기 폐열 처리 매체 순환 유로(90) 내 폐열 처리 매체는 상기 제1,2폐열 처리 매체 고온 유로(91)(92)를 따라 상기 제1,2배기가스 폐열 회수 열교환기(83)(84)와 상기 제1,2냉각수 폐열 회수 열교환기(81)(82)를 각각 차례로 통과하면서 폐열을 회수한다.

상기 제1,2폐열 처리 매체 고온 유로(91)(92) 내 폐열 회수한 폐열 처리 매체는 상기 공기조화기(20)가 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 필요로 하지 않으므로, 각각 상기 제1,2폐열 처리 매체 절환 유닛(105)(107)에 의해 각각 전량 상기 제1,2폐열 공급 열교환기(100)(102)로 분배된다.

상기 제1,2폐열 공급 열교환기(100)(102)로 각각 분배된 폐열 처리 매체는 상기 제1,2폐열 공급 열교환기(100)(102)에서 방열되지 않고, 바로 상기 제1,2방열 열교환기(110)(112)로 향한다.

상기 제1,2방열 열교환기(110)(112)로 향한 폐열 처리 매체는 각각 상기 제1,2방열 열교환기(110)(112)에서 방열된 후, 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)로 향하여 상호 통합된다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)에 통합된 폐열 처리 매체는, 상기 제1,2가스 엔진(60)(70)의 운전 용량에 따라 상기 폐열 처리 매체 회수 통합-분배 밸브(162)에 의해 상기 제1,2 폐열 처리 매체 저온 유로(93)(94)로 일정 비율로 나뉘어 분배된 후, 상기 제1,2폐열 처리 매체 고온 유로(91)(92)로 순환된다.

상기 급탕 유닛(10)과 제1,2공기조화기(20)는 각각 도 7을 참조하여 상술한 실시 예와 같이 동작되므로 상세한 동작 설명은 생략한다.

이하, 상기 제1,2발전기(51)(52)가 모두 운전되고, 상기 급탕 유닛(10)이 급수 유지 모드로 운전되며, 상기 공기조화기(20)가 실외 저온 난방 모드로 운전되는 경우, 도 15를 참조하여 설명하면 다음과 같다. 이 때 상기 제1,2공기조화기(20)(21) 모두 운전되거나, 둘 중 어느 하나만 운전될 수 있는데, 이하 상기 제1공기조화기(20)만 운전되고, 상기 제2공기조화기(21)는 정지된 것으로 한정하여 설명한다.

상기 제1,2가스 엔진(60)(70)의 구동력에 의해 상기 제1,2발전기(51)(52)가 발전되어 전력을 출력하고, 상기 제1,2발전기(51)(52)에서 발전, 출력된 전력은 도 14를 참조하여 상술한 실시 예와 같이 상기 통합-분배 유닛(130)의 전력부(140)에 통합된 후, 상기 제1공기조화기(20)의 실외기(23)로만 분배된다.

그리고, 상기 제1,2엔진 냉각장치(65)(75)가 도 14를 참조하여 상술한 실시 예와 같이 동작된다.

상기 폐열 처리 유닛(80)은 상기 폐열 처리 매체가 상기 제1,2배기가스 폐열 회수 열교환기(83)(84)와 상기 제1,2냉각수 폐열 회수 열교환기(81)(82)를 각각 차례로 통과하면서 폐열을 회수한다.

상기 폐열 회수한 폐열 처리 매체는 상기 급탕 유닛(10)이 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 필요로 하지 않고, 상기 공기조화기(20)가 상기 폐열 처리 유닛(80)에 의해 회수된 폐열을 필요로 하므로, 각각 상기 제1,2폐열 처리 매체 절환 유닛(105)(107)에 의해 각각 전량 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 공급부(152)로 분배되어 통합된다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 공급부(152)에 통합된 폐열 처리 매체는 상기 공기조화기(20)의 제1군 실외기(22)만 운전되고 상기 공기조화기(20)의 제2군 실외기(23)는 정지 상태이므로, 상기 폐열 통합-분배 밸브(156)에 의해 전량 상기 제1,2군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)(87) 중 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)로 분배된다.

상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)로 분배된 폐열 처리 매체는 상기 제1군 폐열 처리 다목적 열교환기(86)에서 상기 공기조화기(20)의 냉매와의 열교환에 의해 방열된 후, 상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)로 향한다.

상기 통합-분배 유닛(130)의 폐열 처리 매체 회수부(157)로 향한 폐열 처리 매체는, 상기 제1,2가스 엔진(60)(70)의 운전 용량에 따라 상기 폐열 처리 매체 회수 통합-분배 밸브(162)에 의해 상기 제1,2 폐열 처리 매체 저온 유로(93)(94)로 일정 비율로 나뉘어 분배된 후, 상기 제1,2폐열 처리 매체 고온 유로(91)(92)로 순환된다.

상기 급탕 유닛(10)과 상기 제1,2공기조화기(20)(21)는 각각 도 12를 참조하여 상술한 실시 예와 같이 동작되므로 상세한 동작 설명은 생략한다.

한편, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예의 동작은, 상술한 동작 외에도 상기 열병합 발전부(1)의 운전 용량과, 상기 급탕 유닛(10)의 운전 모드와, 상기 제1,2공기조화기(20)(21)의 운전 모드 및 용량 등에 따라 다양하게 실시될 수 있으며, 도 7내지 도 15를 참조하여 상술한 실시 예들의 조합에 의해 용이하게 실시될 수 있으므로 그에 대한 상세한 동작 설명은 생략한다.

이하, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예를 도 16 및 도 17를 참조하여 상세히 설명하되, 도 1 내지 도 15를 참조하여 상술한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예와 동일한 구성요소는 그 상세 설명을 생략하고, 도 1 내지 도 15를 참조하여 상술한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제1실시 예를 참조한다.

도 16은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예 설치 조감도이고, 도 17은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예 구성도이다.

본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예는, 4대의 발전기(200~203)와, 상기 발전기(200~203)를 각각 구동시키는 4대의 구동원(210~213)과, 상기 구동원(210~213)에 의해 발생된 폐열을 회수하여 방열시키는 폐열 처리 유닛(220)과, 상기 발전기(200~203)에서 발전된 전력을 통합, 분배함과 아울러 상기 폐열 처리 유닛(220)의 폐열 처리 매체를 통합,분배하는 통합-분배 유닛(230)과, 상기 발전기(200~203)에서 발전,출력된 전력을 이용하고 상기 폐열 처리 유닛(220)에 의해 회수된 폐열을 공급받는 급탕 유닛(240)과, 상기 발전기(200~203)에서 발전,출력된 전력을 이용하고 아울러 상기 폐열 처리 유닛(220)에 의해 회수된 폐열을 공급받거나 상기 폐열 처리 유닛(220)으로 냉매 응축열을 방열하는 공기조화기(250)를 포함하여 구성된다.

상기 통합-분배 유닛(230)은 상기 4대의 발전기(200~203)가 하나로 통합되게 하는 것도 가능하고, 상기 4대의 발전기(200~203)를 복수 군으로 나누어 각 군별로 통합되게 하는 것도 가능하며, 본 실시 예에서는 상기 4대의 발전기(200~203)가 하나로 통합되게 하는 것으로 한정하여 설명한다.

즉 상기 통합-분배 유닛(230)은 상기 4대의 발전기(200~203)가 하나로 통합되어 상기 4대의 발전기(200~203) 중 운전 발전기(200~203)에서 발전된 전력이 통합되게 하는 전력 통합부(232)를 포함한다.

상기 통합-분배 유닛(230)은 상기 전력 통합부(232)에 통합된 전력을 상기 급탕유닛(240)과 상기 공기조화기(250) 중 전력 요청한 전력 수요처로 분배하는 것 도 가능하고, 상기 공기조화기(250) 중 전력 요청한 전력 수요처로만 분배하는 것도 가능하며, 본 실시 예에서는 상기 급탕유닛(240)과 상기 공기조화기(250)로 전력 분배하는 것으로 한정하여 설명한다.

즉 상기 통합-분배 유닛(230)은 상기 전력 통합부(232)에 분배된 전력을 상기 급탕유닛(240)과 공기조화기(250) 중 전력 요청한 전력 수요처로 분배하는 전력 분배부(234)를 포함한다.

한편 상기 통합-분배 유닛(230)은 상기 폐열 처리 유닛(220)이 상기 4대의 구동원(210~213)을 통합하여 폐열 처리토록 하는 것도 가능하고, 상기 폐열 처리 유닛(220)이 상기 4대의 구동원(210~213)을 복수 군으로 나누어 각 군별로 폐열 처리토록 하는 것도 가능하며, 본 실시 예에서는 상기 폐열 처리 유닛(220)이 상기 4대의 구동원(210~213)을 하나로 통합하여 폐열 처리토록 구비된 것으로 한정하여 설명한다.

즉 상기 통합-분배 유닛(230)은 상기 4대의 구동원(210~213) 중 구동 구동원(210~213)으로부터 폐열을 회수한 폐열 처리 매체가 하나로 통합된 후 상기 급탕유닛(240) 또는 공기조화기(250)로 분배되게 하는 폐열 공급부(236)와, 상기 급탕유닛(240) 또는 공기조화기(250)로 분배된 폐열 처리 매체를 통합하여 상기 4대의 구동원(210~213) 중 구동 구동원(210~213)으로 분배하는 폐열 처리 매체 회수부(238)를 포함한다.

상기 통합-분배 유닛(230)의 폐열 공급부(236)는 상기 급탕유닛(240)과 공기조화기(250) 모두와 연계되는 것도 가능하고, 상기 급탕유닛(240)하고만 연계되거 나 상기 공기조화기(250)하고만 연계되는 것도 가능하며, 본 실시 예에서는 상기 공기조화기(250)하고만 연계되는 것으로 한정하여 설명한다.

상기 통합-분배 유닛(230)의 폐열 처리 매체 회수부(238)는 상기 급탕유닛(240)과 공기조화기(250) 모두와 연계되는 것도 가능하고, 상기 급탕유닛(240)하고만 연계되거나 상기 공기조화기(250)하고만 연계되는 것도 가능하며, 본 실시 예에서는 상기 공기조화기(250)하고만 연계되는 것으로 한정하여 설명한다.

상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제2실시 예의 동작을 상세히 살펴보면, 다음과 같다.

상기 급탕유닛(240)과 공기조화기(250) 중 적어도 어느 하나가 운전 요청하면, 전력 부하 또는 폐열 부하에 따라 상기 4대의 발전기(200~203) 또는 4대의 구동원(210~213)의 운전 대수가 결정되고, 그 결정된 운전 대수에 따라 상기 각 발전기(200~203) 또는 각 구동원(210~213)의 운전 여부가 결정된다.

그리고, 상기 운전 결정된 구동원(210~213)이 구동되고, 상기 구동 구동원(210~213)과 연계된 발전기(200~203)가 상기 구동 구동원(210~213)의 구동력에 의해 운전된다.

그러면, 상기 4대의 발전기(200~203) 중 운전 발전기(200~203)가 전력을 발전한다.

상기 발전된 전력은 상기 통합-분배 유닛(230)의 전력 통합부(232)에 통합되고, 상기 통합-분배 유닛(230)의 전력 통합부(232)에 통합된 전력은 상기 통합-분 배 유닛(230)의 전력 분배부(234)에 의해 상기 급탕유닛(240)과 공기조화기(250) 중 전력 요청한 전력 수요처에 분배된다.

그리고 상기 4대의 구동원(210~213) 중 구동 구동원(210~213)으로부터 폐열이 발생되고, 상기 발생된 폐열이 상기 폐열 처리 유닛(220)에 의해 회수된다.

상기 폐열 처리 유닛(220)에 의해 회수된 폐열은 상기 급탕유닛(240)에 공급되거나, 상기 통합-분배 유닛(230)의 폐열 공급부(236)에 통합된 후 상기 공기조화기(250)로 분배된다.

상기와 같이 상기 운전 발전기(200~203)에서 발전된 전력이 상기 급탕유닛(240)과 공기조화기(250) 중 전력을 요청한 전력 수요처로 출력되면, 상기 발전, 출력된 전력에 의해 상기 급탕유닛(240)과 공기조화기(250) 중 전력을 요청한 전력 수요처가 운전될 수 있다.

그리고 상기 구동 구동원(210~213)으로부터 발생된 폐열이 상기 급탕유닛(240)과 공기조화기(250) 중 폐열을 요청한 폐열 수요처로 공급되면, 상기 폐열에 의해 상기 급탕유닛(240)과 공기조화기(250) 중 폐열을 요청한 폐열 수요처가 급탕 또는 냉,난방 기능을 행할 수 있게 된다.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은 복수 대의 발전기와 복수 대의 구동원과, 복수 대의 열병합 발전 수요처로 구성되되, 상기 복수 대의 발전기 중 운전 발전기에서 발전된 전력이 통합되고 그 통합된 전력이 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처 중 운전 열병합 발전 수요처로 분배되거나, 상기 복수 대의 구동원 중 구동 구동원에 의해 생긴 폐열이 통합되고 그 통합된 폐열이 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처 중 운전 열병합 발전 수요처로 분배되므로, 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처의 운전 용량이 작으면 상기 복수 대의 발전기 또는 상기 복수 대의 구동원도 작은 용량으로 운전되도록 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처의 운전 용량에 비례하여 상기 복수 대의 발전기 또는 복수 대의 구동원의 운전 용량이 결정될 수 있어서 시스템 운영비가 큰 폭으로 절감될 수 있고, 고효율 시스템으로 구축될 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은 상기 복수 대의 발전기 또는 복수대의 구동원이 하나로 통합됨으로써, 상기 복수 대의 발전기 또는 상기 복수 대의 구동원의 운전율이 종전 대비 줄어들 수 있어 상기 복수 대의 발전기 또는 상기 복수 대의 구동원의 무리한 운전이 방지될 수 있어 수명이 향상될 수 있고, 상기 복수 대의 발전기 또는 상기 복수 대의 구동원 중 일부가 사용 불가하더라도 그 나머지 사용 가능한 발전기 또는 구동원에 의해 상기 열병합 발전 수요처가 운전될 수 있어 신뢰성이 향상될 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은 상기 열병합 발전 시스템의 운전 용량에 따라 상기 복수 대의 발전기 또는 복수 대의 구동원의 운전 대수가 조정될 때, 상기 복수 대의 발전기 또는 복수 대의 구동원의 운전 대수 변경 기준치인 상한 임계 전력량과 하한 임계 전력량이 설정되므로, 효율적이고 안정적으로 운전될 수 있어 신뢰성이 극대화될 수 있는 이점이 있다.

또한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은, 상기 열병합 발전 수요처 중 하나인 공기조화기가 실외 저온 난방 모드로 운전되는 경우, 상기 구동원의 구동으로 인해 생긴 폐열이 상기 공기조화기의 냉매 증발열로 공급되므로, 상기 공기조화기가 실외 온도 변화와 상관없이 항상 일정 수준의 난방 성능을 발휘할 수 있고, 더불어 시스템의 효율이 극대화될 수 있는 이점이 있다.

Claims

복수 대의 발전기와;

상기 발전기를 구동시키는 복수 대의 구동원과;

상기 구동원의 구동으로 인해 생긴 폐열을 처리하는 복수개의 폐열 회수 열교환기와;

상기 발전기에서 발전된 전력을 소비하는 복수 대의 열병합 발전 수요처와;

상기 복수 개의 발전기 중 운전 중인 발전기에서 발전된 전력을 통합한 후, 상기 열병합 발전 수요처로 분배하고, 상기 폐열을 회수한 복수개의 폐열 회수 열교환기의 폐열 처리 매체를 통합하여 상기 열병합 발전 수요처로 분배함과 아울러 상기 폐열을 방열한 폐열 처리 매체를 통합하여 상기 복수개의 폐열 회수 열교환기로 분배하는 통합-분배유닛과;

상기 복수 대의 열병합 발전 수요처의 운전 용량에 따라 상기 복수 대의 발전기의 운전 대수를 결정하는 열병합 발전 제어유닛을 포함하고,

상기 통합-분배유닛은 상기 복수개의 폐열 회수 열교환기로 회수되는 폐열 처리 매체가 통합되는 폐열 처리 매체 회수 공통 유로와;

상기 복수개의 폐열 회수 열교환기와 연결된 복수 개의 폐열 처리 매체 회수 분배 유로와;

상기 각 폐열 처리 매체 회수 분배 유로와 폐열 처리 매체 회수 공통유로 사이에 설치되어 상기 폐열 처리 매체 회수 공통유로에 회수된 폐열 처리 매체가 선택적으로 상기 각 폐열 처리 매체 회수 분배 유로로 분배되게 하는 폐열 처리 매체 회수 밸브를 포함하고,

상기 폐열 처리 매체 회수 밸브는 삼방변인 열병합 발전 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 통합-분배 유닛은 상기 복수 대의 발전기에서 생산하여 출력한 전력을 통합하는 전력 통합기와, 상기 전력 통합기에 통합된 전력을 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처에 분배하는 전력 분배기를 포함하는 열병합 발전 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 복수개의 폐열 회수 열교환기와 연결되어 상기 폐열을 공급받아 급탕에 이용하는 급탕유닛을 더 포함하는 열병합 발전 시스템.
청구항 1에 있어서,

상기 통합-분배유닛은 상기 구동원의 구동으로 생긴 회수한 폐열이 통합되는 폐열 공급 공통 유로와;

상기 각 열병합 발전 수요처와 연결된 복수 개의 폐열 공급 분배 유로와;

상기 각 폐열 공급 분배 유로와 폐열 공급 공통 유로 사이에 설치되어 상기 폐열 공급 공통 유로에 통합된 폐열이 선택적으로 상기 각 폐열 공급 분배 유로에 분배되게 하는 폐열 공급 밸브를 포함하는 열병합 발전 시스템.
삭제
청구항 1에 있어서,

상기 열병합 발전 수요처는 공기조화기인 열병합 발전 시스템.
복수 대의 열방합 발전 수요처 중 운전 요청한 열병합 발전 수요처의 운전 용량이 산출되는 열병합 발전 수요처 운전 용량 산출단계와;

상기 산출된 열병합 발전 수요처의 운전 용량에 따라 복수 대의 발전기의 운전 대수가 결정되는 발전기 운전 대수 결정 단계와;

상기 운전 결정된 발전기가 전력을 발전하는 발전단계와;

상기 발전된 전력이 통합된 후, 상기 운전 요청한 열병합 발전 수요처로 분배되는 통합-분배단계와;

상기 통합-분배 단계 후, 상기 운전 결정된 발전기의 운전 대수가 적정한지 확인되는 발전기 운전 대수 검증 단계를 포함하고,

상기 발전기 운전 대수 검증 단계는 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처의 총 사용 전력량이 산출되고, 그 산출 값이 비교 기준치와 비교되는 전력량 비교 과정과;

상기 전력량 비교 과정의 비교 결과에 따라, 상기 복수 대의 발전기의 운전 대수가 유지되거나 변경되는 발전기 운전 대수 재 결정과정을 포함하는 열병합 발전 시스템의 제어방법.
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청구항 7에 있어서,

상기 전력량 비교 과정은 상기 복수 대의 열병합 발전 수요처의 총 사용 전력량이 상기 운전 발전기의 총 전력량 합보다 작은 상한 임계 전력량 또는 상기 상한 임계 전력량보다 작은 하한 임계 전력량과 비교되는 열병합 발전 시스템의 제어방법.
청구항 10에 있어서,

상기 발전기 운전 대수 재결정 과정은, 상기 발전기의 운전 대수를 늘릴 경우, 상기 발전기의 운전 대수가 총 발전기 대수와 같으면 상기 발전기의 운전 대수가 유지되고, 그렇지 않으면 상기 발전기의 운전 대수가 늘어나도록 판단되는 열병합 발전 시스템의 제어방법.
청구항 11에 있어서,

상기 발전기 운전 대수 재결정 과정은, 상기 발전기의 운전 대수를 늘릴 경우 현재 발전기의 운전 대수보다 1대 더 늘어나도록 하는 열병합 발전 시스템의 제어방법.
청구항 10에 있어서,

상기 발전기 운전 대수 재결정 과정은, 상기 발전기의 운전 대수를 줄일 경우, 상기 발전기의 운전 대수가 1대이면 상기 발전기의 운전 대수가 유지되고, 그렇지 않으면 상기 발전기의 운전 대수가 줄어들도록 판단되는 열병합 발전 시스템의 제어방법.
청구항 13에 있어서,

상기 발전기 운전 대수 재결정 과정은, 상기 발전기의 운전 대수를 줄일 경우 현재 발전기의 운전 대수보다 1대 더 줄어들도록 하는 열병합 발전 시스템의 제어방법.
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