KR101450559B1 - 열병합 발전 시스템 및 그의 제어 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그의 제어방법은, 급탕 요구가 있을 때 유량 없음 신호가 전송되면, 유량 없음 신호가 전송되는 즉시, 상기 엔진을 무부하로 운전시키도록 구성된다. 그러므로, 방열이 이루어지기 전에 상기 엔진에서 발생된 열을 미리 줄일 수 있기 때문에, 시스템을 순환하는 열유체의 온도가 낮아지게 되고, 방열 운전시 방열 부하가 감소될 수 있는 효과가 있다. 그러므로, 상기 저탕조의 온도 즉, 급탕 목표 온도를 보다 높게 설정하는 것이 가능해지는 이점이 있다.
열병합, 발전, 급탕, 방열

Description

열병합 발전 시스템 및 그의 제어 방법{Co-generation system and a method of the same}
본 발명은 열병합 발전 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 방열이 이루어지기 전에 엔진에서 발생된 열을 미리 줄임으로써, 방열 부하가 감소되어 시스템 내부의 열유체의 온도 상승이 방지될 수 있는 열병합 발전 시스템 및 그의 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 열병합 발전 시스템은 하나의 에너지원으로부터 전력과 열을 동시에 생산하는 시스템이다. 상기 열병합 발전 시스템은 발전기와, 발전기를 구동시키는 구동원을 포함한다. 상기 구동원으로는 엔진 등이 사용될 수 있다. 상기 발전기에서 발생된 전력은 전력 수요처에 공급된다.
상기 구동원에서 발생된 열은 온수가 저장되는 저탕조를 포함한다. 상기 구동원에서 발생된 열은 상기 저탕조로 공급되어, 상기 저탕조에 저장된 온수의 온도를 설정온도 범위로 유지시킨다. 상기 저탕조의 온수는 난방, 한증막 등의 열 수요 처에 사용된다. 따라서, 상기 저탕조의 온수 온도의 상승은 상기 열 수요처에 필요한 열을 공급하기 위한 중요한 요인이 될 수 있다.
한편, 상기 저탕조에서 급탕 요구가 없을 경우, 상기 구동원에서 발생된 열은 방열부를 통해 방열된다.
그러나, 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템은, 급탕에서 방열로의 전환시 방열 팬이 정상 운전에 도달하기까지 소정의 시간이 소요되므로, 급탕에서 방열로 전환시 시스템 내부의 열유체의 온도가 상승하게 되는 문제점이 있다. 시스템 내부의 열유체의 온도 상승 정도에 따라 저탕조의 최고 온도가 결정되기 때문에, 저탕조의 온도를 상승시키는 데 한계가 있다.
본 발명의 목적은 방열 부하를 감소시켜, 시스템 내부의 열유체의 온도 상승을 방지할 수 있는 열병합 발전 시스템 및 그의 제어방법을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은, 발전기를 구동시키고, 열을 발생시키 는 구동원과, 상기 구동원에서 발생된 열을 공급받는 급탕부와, 상기 급탕부에 배치되어, 상기 급탕부를 순환하는 물의 유량을 감지하는 유량 센서와, 상기 급탕부로부터 급탕 요구가 있고, 상기 유량 센서에서 유량 없음 신호가 전송되면, 상기 구동원이 무부하 운전하도록 제어하는 제어부를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동원이 전력에 대해 무부하 운전하도록 제어한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동원의 무부하 운전 중 상기 유량 센서에서 유량 없음 신호가 설정시간동안 계속되면, 급탕 유량이 없다고 판단한다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 급탕 유량이 없다고 판단하면, 상기 구동원에서 발생된 열을 방열시킨다.
본 발명에 있어서, 상기 제어부는 상기 구동원의 무부하 운전 중 상기 유량 센서에서 유량 있음 신호가 전송되면, 상기 구동원을 정상부하로 운전시키고, 상기 구동원에서 발생된 열을 상기 급탕부로 공급한다.
본 발명에 있어서, 상기 구동원은 엔진과 연료 전지 중 하나를 포함한다.
또한, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법은, 급탕부로부터 급탕 요구를 감지하는 급탕요구 감지단계와, 상기 급탕부를 순환하는 물의 유량을 감지하는 유량 감지단계와, 상기 급탕요구 감지단계에서 급탕요구가 있고, 상기 유량 감지단계에서 유량 없음 신호가 전송되면, 구동원을 무부하 운전시키는 무부하 운전단계와, 상기 구동원의 무부하 운전중에 상기 유량감지단계에서 유량 없음 신호가 설정시간동안 계속해서 전송되면, 상기 구동원에서 발생된 열을 방열시키는 방 열단계를 포함한다.
본 발명에 있어서, 상기 무부하 운전단계는 상기 구동원의 발전 전력을 점차 하강시켜 무부하 운전시킨다.
본 발명에 있어서, 상기 무부하 운전단계의 수행 중에 상기 유량센서에서 유량 있음 신호가 전송되면, 상기 구동원을 정상 부하로 운전시키고, 상기 구동원에서 발생된 열을 상기 급탕부로 공급한다.
본 발명에 있어서, 상기 급탕요구 감지단계에서 급탕요구가 있고, 상기 유량 감지단계에서 유량 있음 신호가 설정시간동안 계속해서 전송되면, 상기 구동원을 정상 부하로 운전시키고, 상기 구동원에서 발생된 열을 상기 급탕부로 공급한다.
본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그의 제어방법은, 급탕 요구가 있을 때 유량 없음 신호가 전송되면, 유량 없음 신호가 전송되는 즉시, 상기 엔진을 무부하로 운전시키도록 구성된다. 그러므로, 방열이 이루어지기 전에 상기 엔진에서 발생된 열을 미리 줄일 수 있기 때문에, 시스템을 순환하는 열유체의 온도가 낮아지게 되고, 방열 운전시 방열 부하가 감소될 수 있는 효과가 있다. 그러므로, 상기 저탕조의 온도 즉, 급탕 목표 온도를 보다 높게 설정하는 것이 가능해지는 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열병합 발전 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 열병합 발전 시스템의 제어 블록도이다.
도 1을 참조하면, 상기 열병합 발전 시스템은 외관을 형성하는 섀시(1)와, 상기 섀시(1)의 내부에 배치된 발전기(2)와, 상기 섀시(1)의 내부에 배치되고 상기 발전기(2)를 구동시키는 구동원과, 상기 구동원에서 발생된 열을 공급받는 열 수요처와, 상기 구동원에서 발생된 열을 방출시키는 방열부를 포함한다.
상기 발전기(2)는 상기 구동원의 출력축에 회전자가 연결되어, 상기 출력축의 회전시 전력을 생산한다. 상기 발전기(2)에서 생산된 전력은 전력선을 통해 건물 내의 조명이나 가전기기 등의 전력 소비기기로 직접 공급되거나, 상기 섀시(1) 내부에 설치된 배터리(3)에 축전된 후 상기 배터리(3)에서 전력 소비기기로 공급된다. 상기 발전기(2)와 전력 소비기기 사이에는 상기 전력 소비기기의 전력 부하를 감지하는 전력 부하 감지부(4)가 설치된다.
상기 구동원은 연료 전지나 엔진(5) 등이 사용될 수 있다. 이하, 본 실시예에서는 상기 구동원은 엔진(5)인 것으로 설명한다.
상기 엔진(5)은 가스 또는 석유 등 화석 연료로 구동되어, 상기 발전기(2)를 구동시킨다. 상기 엔진(5)에는 상기 엔진(5)으로 연료가 공급되는 연료 공급관(6)과, 상기 엔진(5)으로 공기가 흡입되는 흡기관(7)과, 상기 엔진(5)에서 배기된 배기 가스가 통과하는 배기관(8)이 연결된다.
상기 연료 공급관(6)에는 연료의 공급을 조절하는 연료조절 전자밸브(9)가 설치된다.
상기 배기관(8)에는 상기 엔진(5)의 배기가스 열을 회수할 수 있도록 배기가스 열교환기(10)가 설치된다. 본 실시예에서는, 상기 배기가스 열교환기(10)는 두 개가 설치된 것으로 설명한다.
한편, 상기 엔진(5)은, 전력 소비기기의 전력 부하나 열 수요처의 열 부하에 따라 다양한 운전 모드를 갖는다. 즉, 상기 발전기에서 생산된 전력이 전력 소비기기로 공급되거나, 상기 엔진(5)에서 발생된 열이 열수요처로 전달되는 엔진 부하대응 운전모드와, 상기 발전기(2)에서 생산된 전력이 전력 소비기기로 공급되지 않고, 상기 엔진(5)에서 발생된 열이 열수요처로 전달되지 않는 엔진 무부하 운전모드와, 상기 엔진(5)이 운전되지 않는 엔진 정지모드를 포함한다.
상기 운전모드에 따라 상기 엔진(5)으로 공급되는 연료량이 다르다. 상기 엔진 부하대응 운전모드는 전력 부하나 열 부하 중 적어도 어느 하나에 대응한 연료가 공급된다. 상기 엔진 무부하 운전모드는 상기 엔진 부하대응 운전모드의 경우보다 연료가 적게 공급된다. 상기 엔진 정지모드는 상기 엔진(5)으로 연료가 공급되지 않는다.
상기와 같은 연료 공급을 위해, 상기 연료조절 전자밸브(9)는 엔진 부하대응 운전모드시 부하에 대응하여 개도가 결정되고, 상기 엔진 무부하 운전모드시에는 상기 엔진 부하대응 운전모드보다 적은 개도로 개방된다. 상기 엔진 정지모드시에는 상기 연료조절 전자밸브(9)는 닫히게 된다.
상기 엔진(5)에는 상기 엔진(5)에서 발생된 열을 순환시키는 열유체 순환유 로(20)가 연결된다.
상기 열 수요처는 상기 엔진(5)에서 발생된 열을 공급받아 건물 내로 온수를 공급하는 급탕부(30)나, 상기 엔진(5)에서 발생된 열을 공급받아 건물 내부를 공조시키는 공기조화기인 것도 가능하다. 이하, 본 실시예에서는, 상기 열 수요처는 상기 급탕부(30)인 것으로 설명한다.
상기 급탕부(30)는 내부에 물이 저장되는 저탕조(31)와, 상기 열유체 순환유로(20)에서 분기된 급탕 유로(32)와, 상기 급탕 유로(32)에 연결된 급탕 열교환기(33)와, 상기 저탕조(31)와 상기 급탕 열교환기(33)를 연결하여 상기 급탕 열교환기(33)로부터 열을 공급받는 물 순환유로(34)를 포함한다.
상기 저탕조(31)에는 상기 저탕조(31) 내부의 온도를 감지하는 온도 감지부(35)와, 사용자가 상기 저탕조(31)의 급탕 목표 온도를 설정하는 온도 설정부(36)가 설치된다. 상기 온도 감지부(35)에서 감지된 감지온도와 상기 온도 설정부(36)에 설정된 설정 온도는 후술하는 제어부(60)로 전송된다. 상기 제어부(60)는, 상기 감지온도가 상기 설정온도의 하한치(예를 들면, 50℃) 미만이면, 급탕 요구가 있는 것으로 판단한다. 또한, 상기 제어부(60)는, 상기 감지온도가 상기 설정 온도의 상한치(예를 들면, 60℃) 이상이면, 급탕 요구가 없는 것으로 판단한다.
상기 온도 감지부(35)는 상기 저탕조(31)내부에 설치되는 것도 가능하고, 상기 물 순환유로(34)중에서 상기 저탕조(31)의 출구측에 설치되는 것도 물론 가능하다.
상기 물 순환유로(34)에는 물을 상기 저탕조(31)와 급탕 열교환기(33)로 순 환시키는 급탕 펌프(37)가 설치된다.
또한, 상기 물 순환유로(34)에는 상기 물 순환유로(34)상을 순환하는 물의 유량을 감지하는 유량 센서(38)가 설치된다. 상기 유량 센서(38)에서 감지된 유량은 후술하는 제어부(60)로 전송된다. 상기 유량 센서(38)에서는 감지된 유량이 기 저장된 설정 유량 미만일 경우, 유량 없음 신호를 상기 제어부(60)로 전송한다. 또한, 상기 감지된 유량이 상기 설정 유량 이상일 경우, 유량 있음 신호를 상기 제어부(60)로 전송한다.
상기 방열부(40)는 상기 열유체 순환유로(20)에서 분기된 방열 유로(41)와, 상기 방열 유로(41)상에 배치된 방열 열교환기(42)를 포함한다. 상기 방열 열교환기(42)는 열유체의 열을 물 등의 냉각수에 의해 수냉식으로 냉각하는 것도 가능하고, 공기에 의해 공랙식으로 냉각하는 것도 가능하다. 이하, 본 실시예에서는 열유체와 외부공기를 열교환시켜, 열유체의 열이 공랭식에 의해 냉각되는 것으로 설명한다. 상기 방열 열교환기(42) 주변에는 상기 방열 열교환기(42)로 외부 공기를 송풍시키는 방열 팬(43)이 배치된다.
한편, 상기 열병합 발전 시스템은 상기 엔진(5)에서 발생된 열이 상기 급탕부(30)와 방열부(40) 중 어느 하나로 공급되도록 유로를 절환하는 절환부를 더 포함한다. 상기 절환부는 상기 열유체 순환유로(20)에서 상기 급탕 유로(32)와 방열 유로(41)로 분기되는 지점에 설치된 삼방밸브(44)이다.
한편, 상기 열유체 순환유로(20)는 상기 엔진(5)의 출구측과 상기 삼방밸브(44)를 연결하는 제 1유로와(21), 상기 급탕유로(32)와 방열유로(41)가 합지된 합지점(25)으로부터 상기 배기가스 열교환기(10)측으로 연결되는 제 2유로(22)와, 상기 배기가스 열교환기(10)를 통과한 열유체를 상기 엔진(5)으로 안내하는 제 3유로(23)로 구성된다. 상기 제 2유로(22)에는 열유체를 순환 펌핑시키는 열유체 순환펌프(24)가 설치된다.
또한, 상기 열병합 발전 시스템은 상기 삼방밸브(44)와 상기 엔진(5)을 제어하는 제어부(60)를 포함한다. 상기 제어부(60)는 상기 온도 감지부(35)와 온도 설정부(36)와 상기 유량 센서(38)에서 각각 전송된 값을 통해, 상기 삼방밸브(44)와 상기 엔진(5)을 제어한다.
즉, 상기 제어부(60)는 급탕 요구가 있고, 상기 유량 센서(38)에서 유량 없음 신호가 전송되면, 상기 엔진(5)이 무부하 운전하도록 제어한다. 또한, 상기 엔진(5)의 무부하 운전 중에 상기 유량 없음 신호가 설정시간동안 계속되면, 급탕 유량이 없다고 판단한다. 즉, 급탕 요구가 있을 지라도, 상기 급탕 열교환기(33)와 저탕조(31) 사이를 순환하는 물의 유량이 없으면, 상기 급탕 열교환기(33)에서 열교환시킬 급탕 유량이 없다고 판단한다. 따라서, 상기 엔진(5)에서 발생된 열이 상기 방열유로(41)로 공급되도록 상기 삼방밸브(44)를 제어한다.
한편, 상기 제어부(60)는 급탕 요구가 있고, 상기 유량 센서(38)에서 유량 있음 신호가 전송되면, 상기 엔진(5)을 정상 부하 운전하도록 제어한다. 동시에, 상기 엔진(5)에서 발생된 열이 상기 급탕 유로(32)로 공급되도록 상기 삼방밸브(44)를 제어한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법이 도시된 순서도이다.
본 실시예에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법은, 먼저, 상기 급탕부(30)로부터의 급탕 요구를 감지하는 급탕 요구 감지단계를 수행한다.
상기 급탕 요구 감지단계에서는, 상기 온도 감지부(35)가 상기 저탕조(31)내부의 온도를 감지한다.(S1) 감지된 온도는 상기 제어부(60)로 전송된다. 또한, 사용자는 상기 온도 설정부(36)에 원하는 급탕 목표 온도를 설정한다.
상기 제어부(60)는 상기 감지온도와 상기 설정 온도를 비교한다. (S2) 상기 감지온도가 상기 설정온도의 하한치(예를 들면, 50℃) 미만이면, 상기 제어부는 상기 저탕조(31) 내부 온도를 상승시킬 필요가 있다고 판단한다. 즉, 상기 제어부(60)는 급탕 요구가 있는 것으로 판단한다.(S3)
한편, 상기 감지온도가 상기 설정 온도의 상한치(예를 들면, 60℃) 이상이면, 상기 제어부는 상기 저탕조(31) 내부 온도를 상승시킬 필요가 없다고 판단한다. 즉, 상기 제어부(60)는 급탕 요구가 없는 것으로 판단한다.(S4)
상기와 같이 급탕 요구의 유무를 판단하고 나면, 유량 감지단계를 수행한다. 상기 유량 감지단계에서는 상기 물 순환유로(34)를 순환하는 물의 유량을 감지한다. 상기 유량 감지단계에서는, 상기 유량 센서(38)가 상기 물 순환유로(34)상의 유량을 감지하고, 신호로서 상기 제어부(60)로 전송한다.(S5) 상기 제어부(60)는 상기 감지 유량과 기 저장된 설정 유량을 비교한다.(S6) 이 때, 상기 유량 센서(38)에서 감지된 감지 유량이 기 저장된 설정 유량 미만일 경우, 상기 유량 센 서(38)에서는 유량 없음 신호를 전송한다.(S7)
한편, 상기 유량 센서(38)에서 감지된 감지 유량이 상기 설정 유량 이상일 경우, 상기 유량 센서(38)에서는 유량 있음 신호를 전송한다. (S8)
한편, 상기 제어부(60)는 상기 급탕 요구 감지단계에서 급탕 요구가 없고, 상기 유량 센서(38)에서 감지된 유량이 설정 유량 미만이면, 급탕 유량이 없다고 판단한다. 상기 제어부(60)는 상기 삼방밸브(44)가 상기 방열 유로(41)를 개방시키도록 제어하여, 상기 엔진(5)에서 발생된 열은 상기 방열 열교환기(42)를 통해 방열된다. 즉, 이 경우에는 급탕 요구도 없고 상기 물 순환유로(34)를 순환하는 유량도 거의 없기 때문에, 상기 제어부(60)는 곧바로 방열 운전으로 제어하게 된다.
한편, 상기 제어부(60)는, 상기 급탕 요구 감지단계에서 급탕 요구가 없고, 상기 감지 유량이 설정 유량 이상이면, 유량 있음 신호를 전송한다. 상기 유량 있음 신호가 설정 시간동안 계속되면(S9), 급탕 유량이 있다고 판단한다.(S10) 즉, 상기 저탕조 내부의 온도는 설정한 급탕 목표 온도보다 낮으나, 상기 물 순환유로(34)를 순환하는 물의 유량이 설정 유량 이상이므로, 상기 급탕 열교환기(33)에서 열교환시킬 급탕 유량이 있다고 판단하게 된다. 본 실시예에서는, 상기 설정 시간은 10초인 것으로 설명한다.
상기와 같이 급탕 유량이 있다고 판단되면, 상기 엔진(5)에서 발생된 열을 상기 급탕 열교환기(33)로 전달해야 한다. 따라서, 상기 제어부(60)는 상기 삼방밸브(44)가 상기 급탕유로(32)를 개방시키고 상기 방열 유로(41)를 차폐시키도록 제어한다. 상기 엔진(5)에서 발생된 열이 상기 급탕 유로(32)를 통해 상기 급탕 열교 환기(33)로 공급된다.(S11)
한편, 상기 제어부(60)는 상기 급탕 요구 감지단계에서 급탕 요구가 있고(S3), 상기 유량 센서(38)에서 감지된 유량이 설정 유량 이상이면, 급탕 유량이 있다고 판단한다. 따라서, 상기 제어부(60)는 상기 삼방밸브(44)가 상기 급탕 유로(32)를 개방시키도록 제어하여, 상기 엔진(5)에서 발생된 열이 상기 급탕 열교환기(33)로 공급된다. 이 때, 상기 제어부(60)는 상기 엔진(5)을 정상 부하로 운전시킨다.
한편, 상기 제어부(60)는, 상기 급탕 요구 감지단계에서 급탕 요구가 있고(S3), 상기 감지 유량이 상기 설정 유량 미만이면, 유량 없음 신호가 전송된다.(S7) 상기 유량 없음 신호가 전송되면, 상기 엔진(5)을 무부하 운전모드로 제어한다.(S12) 여기서, 상기 제어부(60)는 상기 유량 없음 신호가 전송되는 즉시, 상기 엔진을 무부하 운전시킨다. 상기 무부하 운전모드는 전력 부하에 대한 무부하 운전이다. 즉, 상기 무부하 운전모드에서는 상기 엔진(5)의 발전 전력을 점차 하강시켜 무부하 운전시킨다.
상기 엔진(5)이 무부하 운전을 하게 되면, 방열 운전이 이루어지기 전에 미리 시스템 내부를 순환하는 열유체의 온도를 낮추게 된다. 따라서, 상기 엔진(5)의 열을 방열시킬 때 방열량을 줄일 수 있게 된다.
상기 엔진(5)이 무부하 운전하는 동안, 상기 유량 없음 신호가 설정시간동안 계속되면(S13), 상기 제어부(60)는 급탕 유량이 없다고 판단한다.(S14) 즉, 상기 저탕조(31)의 온도가 설정한 급탕 목표 온도보다 낮아서 급탕 요구가 있었지만, 상 기 급탕 열교환기(33)와 저탕조(31)를 순환하는 물의 유량이 거의 없기 때문에, 상기 급탕 열교환기에서 열교환시킬 급탕 유량이 없다고 판단하게 된다. 본 실시예에서는, 상기 설정 시간은 10초인 것으로 설명한다.
따라서, 상기 제어부(60)는 상기 제어부(60)는 상기 삼방밸브(44)가 상기 급탕 유로(32)를 차폐시키고 상기 방열 유로(41)를 개방시키도록 제어한다.(S15) 따라서, 상기 엔진(5)에서 발생된 열이 상기 방열 유로(41)를 통해 상기 방열 열교환기(42)로 공급된다.
한편, 상기 엔진(5)이 무부하 운전하는 동안, 상기 유량 없음 신호가 10초동안 계속되지 않고, 상기 유량 있음 신호가 발생되면, 상기 제어부(60)는 상기 엔진(5)이 다시 정상부하로 운전하도록 제어한다.
상기와 같이 본 실시예에서는, 급탕 요구도 없고 상기 유량 센서(38)에서 감지된 유량도 거의 없다고 판단될 경우, 상기 제어부(60)는 곧바로 방열 운전으로 제어한다.
한편, 급탕 요구가 있는데 상기 유량 센서(38)에서 감지된 유량이 설정 유량 미만이면, 상기 제어부(60)는 곧바로 상기 엔진(5)을 무부하로 운전시키도록 제어한다. 상기 엔진(5)을 무부하 운전시켜, 상기 엔진(5)에서 발생된 열을 미리 줄이면서, 상기 유량 없음 신호가 10초동안 계속되는지 여부를 확인함으로써, 보다 정확하게 급탕 유량의 유무를 판단할 수 있게 된다. 따라서, 급탕 유량의 유무를 보다 정확하게 확인하기 위해 소정의 시간, 즉 10초간이 소요되더라도, 상기 엔진(5)을 무부하 운전시켜 상기 엔진(5)에서 발생된 열을 미리 줄였기 때문에, 시스템을 순환하는 열유체의 온도가 낮아지게 되고, 방열 운전시 방열 부하가 감소될 수 있다.
그러므로, 시스템을 순환하는 열유체의 온도가 과다하게 상승하는 것이 방지될 수 있으므로, 상기 저탕조(31)의 온도 즉, 급탕 목표 온도를 보다 높게 설정할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 열병합 발전 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 열병합 발전 시스템의 제어 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법이 도시된 순서도이다.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 간단한 설명>
2: 발전기 5: 엔진
20: 열유체 순환유로 30: 급탕부
31: 저탕조 32: 급탕 유로
33: 급탕 열교환기 38: 유량센서
40: 방열부 41: 방열 유로
42: 방열 열교환기 44: 삼방밸브

Claims (10)

  1. 발전기를 구동시키고, 열을 발생시키는 구동원과;
    상기 구동원에서 발생된 열을 공급받는 급탕부와;
    상기 급탕부에 배치되어, 상기 급탕부를 순환하는 물의 유량을 감지하는 유량 센서와;
    상기 급탕부로부터 급탕 요구가 있고, 상기 유량 센서에서 유량 없음 신호가 전송되면, 상기 구동원이 무부하 운전하도록 제어하는 제어부를 포함하는 열병합 발전 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 구동원이 전력에 대해 무부하 운전하도록 제어하는 열병합 발전 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 구동원의 무부하 운전 중 상기 유량 센서에서 유량 없음 신호가 설정시간동안 계속되면,
    급탕 유량이 없다고 판단하는 열병합 발전 시스템.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제어부는 급탕 유량이 없다고 판단하면,
    상기 구동원에서 발생된 열을 방열시키는 열병합 발전 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 구동원의 무부하 운전 중 상기 유량 센서에서 유량 있음 신호가 전송되면,
    상기 구동원을 정상부하로 운전시키고, 상기 구동원에서 발생된 열을 상기 급탕부로 공급하는 열병합 발전 시스템.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동원은 엔진과 연료 전지 중 하나를 포함하는 열병합 발전 시스템.
  7. 급탕부로부터 급탕 요구를 감지하는 급탕요구 감지단계와;
    상기 급탕부를 순환하는 물의 유량을 감지하는 유량 감지단계와;
    상기 급탕요구 감지단계에서 급탕요구가 있고, 상기 유량 감지단계에서 유량 없음 신호가 전송되면, 구동원을 무부하 운전시키는 무부하 운전단계와;
    상기 구동원의 무부하 운전중에 상기 유량감지단계에서 유량 없음 신호가 설정시간동안 계속해서 전송되면, 상기 구동원에서 발생된 열을 방열시키는 방열단계를 포함하는 열병합 발전 시스템의 제어방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 무부하 운전단계는 상기 구동원의 발전 전력을 점차 하강시켜 무부하 운전시키는 열병합 발전 시스템의 제어방법.
  9. 청구항 7에 있어서,
    상기 무부하 운전단계의 수행 중에 상기 유량센서에서 유량 있음 신호가 전송되면,
    상기 구동원을 정상 부하로 운전시키고, 상기 구동원에서 발생된 열을 상기 급탕부로 공급하는 열병합 발전 시스템의 제어방법.
  10. 청구항 7에 있어서,
    상기 급탕요구 감지단계에서 급탕요구가 있고, 상기 유량 감지단계에서 유량 있음 신호가 설정시간동안 계속해서 전송되면,
    상기 구동원을 정상 부하로 운전시키고, 상기 구동원에서 발생된 열을 상기 급탕부로 공급하는 열병합 발전 시스템의 제어방법.
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