KR20070009871A - Electric generation air condition system and the control method for the same - Google Patents
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Abstract
Description
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 난방 운전용 밸브 고장 판단 알고리즘에 따른 블록도,Figure 7 is a block diagram according to the valve failure determination algorithm for heating operation of the cogeneration system according to the present invention,
도 8은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 난방 운전용 밸브의 고장 판단 알고리즘에 따른 순서도이다.8 is a flowchart according to a failure determination algorithm of the valve for heating operation 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 실외 저온 난방 운전 모드시 공기조화기의 냉매가 폐열 공급 열교환기를 통과토록 하는 난방 운전용 밸브의 고장 여부를 알 수 있는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a cogeneration system and a control method thereof, and more particularly, to a cogeneration system capable of knowing whether a valve for a heating operation for allowing a refrigerant of an air conditioner to pass through a waste heat supply heat exchanger during an outdoor low temperature heating operation mode and a cogeneration system thereof It relates to a control method.
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
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
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
상기 공기조화기(4)는 실내기(3)와 실외기(5)로 이루어진다.The
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
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
상기 냉각수 열교환기(24)는 상기 열수요처(30)와 제 2 열 공급라인(25)으로 연결되고, 상기 가스 엔진(10)을 냉각시킨 냉각수로터 빼앗은 열은 상기 제 2 열 공급라인(25)을 통해 열수요처(30)에 전달된다. The cooling water heat exchanger 24 is connected to the
그러나, 상기한 바와 같이 구성된 종래 기술에 따른 열병합 발전 시스템은,상기 엔진(10)의 폐열이 상기 공기조화기(4)에서 이용되지 못하고 급탕 등에서만 사용되므로, 그 효율이 극대화되지 못하는 문제점이 있다.However, the cogeneration system according to the prior art configured as described above, the waste heat of the
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 발전기를 구동시키는 구동원의 폐열이 공기조화기의 난방 운전 모드시 상기 공기조화기의 난방 성능을 높이는데 활용되어 그 효율이 극대화되는 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, the waste heat of the drive source for driving the generator is utilized to increase the heating performance of the air conditioner in the heating operation mode of the air conditioner to maximize its efficiency Its purpose is to provide a cogeneration system and a control method thereof.
또한, 본 발명은 상기 공기조화기의 난방 운전 모드시, 상기 구동원의 폐열이 상기 공기조화기에 이용될 수 있도록 하는 난방 운전용 밸브의 고장 여부를 판 단하여, 상기 난방 운전용 밸브 고장 판정시 공기조화기의 압축기 및 시스템의 파손을 방지하기 위한 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention determines the failure of the valve for the heating operation to enable the waste heat of the drive source to be used in the air conditioner in the heating operation mode of the air conditioner, by determining the failure of the valve for the heating operation air Another object of the present invention is to provide a cogeneration system and a control method thereof for preventing damage to a compressor and a system of a conditioner.
상기한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은 발전기와; 상기 발전기를 구동시키는 구동원과; 상기 구동원의 폐열을 회수하는 폐열 회수 장치와; 상기 폐열 회수 장치에 회수된 폐열을 전달받는 폐열 공급 열교환기와; 압축기와 사방밸브와 실외 열교환기와 실외 팽창밸브를 포함하는 실외기와, 실내 팽창밸브와 실내 열교환기를 포함하는 실내기로 이루어진 공기조화기와; 상기 공기조화기의 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기에서 상기 구동원의 폐열에 의해 증발된 후, 상기 압축기에 흡입될 때 그 흡입 압력에 따라 에러(Error) 여부를 판단하는 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 drive source; A waste heat supply heat exchanger for receiving the waste heat recovered to the waste heat recovery apparatus; An air conditioner including 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 a controller configured to determine whether an error is generated according to the suction pressure when the refrigerant of the air conditioner is evaporated by the waste heat of the driving source in the waste heat supply heat exchanger and is then sucked into the compressor. do.
상기 제어부의 에러 판단은, 상기 공기조화기의 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기를 통과할 수 있도록 제어되는 난방 운전용 밸브의 고장인 것을 특징으로 한다.The error determination of the control unit is characterized in that the failure of the valve for heating operation controlled to allow the refrigerant of the air conditioner to pass through the waste heat supply heat exchanger.
상기 제어부는 상기 압축기의 운전 후 소정 시간 경과되면, 상기 압축기의 흡입 압력에 따라 에러 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.The controller may determine whether an error occurs according to the suction pressure of the compressor when a predetermined time has elapsed after the operation of the compressor.
상기 열병합 발전 시스템은, 상기 제어부에서 에러 판정시 경고음 또는 경고 램프를 통해 에러를 알리는 경고수단을 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.The cogeneration system is characterized in that it comprises a warning means for informing the error through a warning sound or warning lamp when determining the error in the control unit.
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 상기 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 in order. It is characterized in that it is operated by an outdoor high temperature heating cycle circulated to.
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, 공기조화기 운전시, 상기 공기조화기의 냉매가 구동원의 폐열에 의해 증발 후 압축기로 흡입되면, 상기 압축기의 흡입 압력을 감지하는 압축기 흡입 압력 감지단계와; 상기 압축기의 흡입 압력에 따라 에러 여부를 판단하는 에러 판단 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the control method of the cogeneration system according to the present invention for achieving the above object, the suction of the compressor when the refrigerant of the air conditioner is sucked into the compressor after evaporation by the waste heat of the driving source, during operation of the air conditioner A compressor suction pressure sensing step of sensing pressure; Characterized in that the error determination step of determining whether or not an error in accordance with the suction pressure of the compressor.
상기 압축기 흡입 압력 감지단계는, 상기 공기조화기의 운전모드가 상기 구동원의 폐열을 이용하는 실외 저온 난방 운전 모드이면, 실시되는 것을 특징으로 한다.The compressor suction pressure sensing step may be performed when the operation mode of the air conditioner is an outdoor low temperature heating operation mode using waste heat of the driving source.
상기 압축기 흡입 압력 감지단계는, 상기 압축기 운전 시작 후 소정 시간 경 과되면, 실시되는 것을 특징으로 한다.The compressor suction pressure sensing step may be performed when a predetermined time elapses after the compressor operation starts.
상기 에러 판단 단계는, 상기 공기조화기의 냉매가 상기 구동원의 폐열을 공급받을 수 있도록 하는 난방 운전용 밸브의 고장 여부를 판단하는 것을 특징으로 한다.The error determining step may include determining whether a valve for a heating operation for allowing the refrigerant of the air conditioner to receive waste heat of the driving source.
상기 열병합 발전 시스템의 제어방법은, 상기 에러 판단 단계에서 에러 판정시 상기 공기조화기 및 구동원을 비상 정지시키는 비상 정지단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The control method of the cogeneration system may further include an emergency stop step of emergency stopping the air conditioner and the driving source during the error determination in the error determination step.
상기 열병합 발전 시스템의 제어방법은, 상기 에러 판단 단계에서 에러 판정시 그에 따른 에러 판정 신호를 발생하는 에러 알림 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The control method of the cogeneration system further comprises an error notification step of generating an error determination signal according to the error determination in the error determination step.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도 2 내지 도 8을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 2 to 8.
본 발명에 따른 열병합 발전시스템은, 발전 전력을 생산하는 발전기(50)와, 상기 발전기(50)를 구동시키는 구동원(52)과, 상기 구동원(52)의 폐열을 회수하는 폐열 회수장치(60)와, 상기 발전기(50)의 발전 전력 또는 전력 회사에서 생산한 상용 전력(50')를 공급받아 운전되는 공기조화기를 포함하여 구성된다.The cogeneration system according to the present invention includes a generator (50) for generating power, a drive source (52) for driving the generator (50), and a waste heat recovery device (60) for recovering waste heat from the drive source (52). And, the
상기 발전기(50)는 교류 발전기와 직류 발전기 중 어느 하나로서, 상기 구동원(60)의 출력축에 회전자가 연결되어 상기 출력축의 회전시 전력을 생산한다.The
상기 발전기(50)의 발전 전력과 상용 전력(50')은, 상기 발전기(50)의 발전 전력과 상용 전력(50') 중 어느 하나가 상기 공기조화기로 출력되도록 전력을 절환하는 전력절환장치(51)를 통해 상기 공기조화기에 출력될 수 있다. Power generation device and commercial power (50 ') of the
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
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
상기 엔진(52)에는 내부에 구비된 연소실로 연료가 공급되는 연료공급통로(53)와, 상기 연소실로부터 배기가스가 배기되는 폐열회수통로(54)가 구비된다.The
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
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
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, 상 기 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
특히, 상기 폐열 회수장치(60)는 상기 공기조화기의 운전모드에 따라 엔진(52)의 배기가스 폐열을 선택적으로 회수토록 구비될 수 있다.In particular, the waste
즉, 상기 배기가스 열교환기(62)는 상기 엔진(52)의 배기가스 폐열을 회수토록 상기 폐열회수통로(54) 상에 구비되고, 상기 폐열회수통로(54) 상에는 상기 배기가스 열교환기(62) 입구 측에 상기 폐열회수통로(54)를 개폐하는 제1댐퍼(100)가 구비된다. That is, the exhaust
아울러, 상기 폐열회수통로(54)에는 상기 엔진(52)의 배기가스 폐열이 상기 제1,2배기가스 열교환기(62)(63)를 바이패스하여 외부로 바로 방출되게 하는 폐열방출통로(102)가 연결된다. In addition, in the waste
상기 폐열방출통로(102)는 상기 제1배기가스 열교환기(62)와 제1댐퍼(100) 사이에서 상기 폐열회수통로(54)와 연결됨이 바람직하다.The waste
상기 폐열방출통로(102)에는 상기 폐열방출통로(102)를 개폐하는 제2댐퍼(104)가 구비된다. The waste
상기와 같이 구비된 제1,2댐퍼(100)(104)는 각각 상기 전력절환장치(51)를 통해 출력되는 전력과 상기 공기조화기의 운전 모드에 따라 개방 모드 또는 폐쇄 모드로 동작된다.The first and
상기 폐열 회수장치(60)에 회수된 폐열은 폐열 공급 열교환기(80)를 통해 상기 일부 전력 소비기기에 공급되거나, 폐열 방열장치(85)를 통해 대기 중에 방열 될 수 있다. The waste heat recovered by the waste
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
상기한 열매체 순환유로(64)에는 상기 열매체 순환유로(64) 내 열매체가 순환될 수 있도록 펌핑 작용을 행하는 열매체 순환펌프(65)가 설치된다. The heat
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
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 열매체 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
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-
상기 공기조화기는 압축기(70)와 사방밸브(73), 실외 열교환기(75), 실외 송풍기(75')와, 실외 팽창밸브(77)가 구비된 실외기(Oa)와, 상기 실내 열교환기(74)와 실내 송풍기(74'), 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 blower (75 '), an outdoor unit (Oa) equipped with an outdoor expansion valve (77), and the indoor heat exchanger ( 74, the indoor blower 74 ', and the indoor unit Ia provided with the
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
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
상기 2개의 압축기(70)의 흡입 측에는 상기 2개의 압축기(70)로 흡입되는 상기 압축기(70)의 흡입 압력을 감지하는 압축기 흡입 압력 센서(72)가 구비된다.The suction side of the two
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
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
상기 냉매 순환유로(79)에는 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 입구 측에, 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)로 유입되거나 차단될 수 있도록 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)가 구비된다. A first opening / closing
또한, 상기 냉매 순환유로(79)에는 상기 폐열 공급 열교환기(80)의 출구 측에, 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)로 역류되는 것을 차단토록 제1체크밸브(91)가 구비된다. In addition, the
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
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 유동되도록 제2체크밸브(92)가 구비된다.The waste heat supply heat
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
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
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
상기 실외 열교환기 바이패스 유로(90)의 입구 측에는, 상기 실외 팽창밸브(77)가 구비된다.At the inlet side of the outdoor heat exchanger
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
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
상기 실외 열교환기 연결 유로(96)에는 상기 실외 열교환기 연결 유로(96)를 개폐하는 제4개폐밸브(84)가 구비된다.The outdoor heat exchanger
상기와 같이 구성된 공기 조화기의 운전 모드는, 상기 실내기(Ia)가 차가운 공기를 공급하는 냉방 사이클로 운전되는 냉방 운전모드와, 상기 실내기(Ia)가 따뜻한 공기를 공급하는 난방 사이클로 운전되는 난방 운전모드가 있다.The operation mode of the air conditioner configured as described above is a cooling operation mode in which the indoor unit Ia is operated in a cooling cycle for supplying cold air, and a heating operation mode in which the indoor unit Ia is operated in a heating cycle for supplying warm air. There is.
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 상 기 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
여기서, 상기 공기조화기는 난방 운전시 상기 실외 열교환기(75)의 제상을 위해, 상기 공기조화기의 냉매가 냉방 사이클로 역 순환되는 제상 운전이 실시될 수 있다.Here, the air conditioner may perform a defrosting operation in which the refrigerant of the air conditioner is circulated back in a cooling cycle to defrost the
한편, 상기한 열병합 발전 시스템은 상기 발전기(50)를 발전시키는 열병합 발전부와 상기 공기조화기로 나눌 수 있다.On the other hand, the cogeneration system may be divided into a cogeneration unit for generating the
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
상기 메인 유닛(110)에는 메인 유닛 제어부(112)와, 상기 메인 유닛(110)의 환기를 위한 환기 송풍기(114)가 구비된다.The
상기 서브 유닛(120)에는 상기 메인 유닛 제어부(112)와 연결된 서브 유닛 제어부(122)가 구비된다.The
도 4는 본 발명에 따른 열병합 발전시스템이 발전 전력 출력이고, 공기 조화기가 실외 저온 난방 운전 모드일 때 구성도이고, 도 7은 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 난방 운전용 밸브 고장 판단 알고리즘에 따른 블록도이다.4 is a configuration when the cogeneration system according to the present invention is a power generation output, the air conditioner in the outdoor low-temperature heating operation mode, Figure 7 is a valve failure determination algorithm for heating operation of the cogeneration system according to the present invention It is a block diagram.
한편, 상기 압축기(70)의 흡입압이 너무 낮으면, 상기 압축기(70) 내 스크롤 사이의 충격으로 인하여, 즉 간극(Clearance) 감소로 상기 압축기(70) 내 스크 롤 등이 파손될 수 있다. On the other hand, if the suction pressure of the
또한, 상기 압축기(70)의 흡입압력이 너무 낮으면, 상기 냉매 순환 유로(79) 내 냉매 유량이 감소되기 때문에 상기 냉매 순환 유로(79) 내 냉매와 함께 순환되는 오일이 상기 압축기(70)로 원활하게 회수되지 못해, 상기 압축기(70) 방열 및 윤활성이 저조해짐으로써, 상기 압축기(70)가 파손될 수 있다.In addition, if the suction pressure of the
그런데, 상기 공기조화기의 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)에서 상기 엔진(52)의 폐열에 의해 증발된 후, 상기 압축기(70)에 흡입될 때, 즉 실외 저온 난방 운전 모드시 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)가 고장나 완전히 열려 있지 않으면, 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81) 전후에서 압력 강하 현상이 발생되어, 상기 압축기(70)의 흡입압력이 낮아진다.However, when the refrigerant of the air conditioner is evaporated by the waste heat of the
따라서, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은, 난방 운전 모드시 상기 압축기 흡입 압력 센서(72)의 감지결과에 따라 에러 판단 여부, 즉 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)의 고장여부를 판정하고, 시스템을 비상 정지시키는 제어부(M)를 더 포함한다.Accordingly, the cogeneration system according to the present invention may determine whether an error is determined according to a detection result of the compressor
또한, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은, 상기 제어부(M)에서 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)의 고장으로 인해 에러 판정시 경고음 또는 경고 램프를 통해 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81) 고장 에러를 알리는 경고수단(E)이 더 포함될 수 있다.In addition, the cogeneration system according to the present invention is the valve for the heating operation through the warning sound or warning lamp when determining the error due to the failure of the first opening and closing
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템의 제어방법을, 설 명하면, 다음과 같다.Referring to the control method of the cogeneration system according to the present invention configured as described above, as follows.
상기 엔진(52) 및 공기조화기가 정지된 상태에서, 상기 공기 조화기의 운전 요청신호가 입력되면, 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.When the operation request signal of the air conditioner is input while the
상기 공기 조화기의 운전 모드에 따른 세팅단계가 끝나면, 상기 전력 절환장치(51)를 통해 상기 발전기(50)의 발전 전력과 상용 전력(50') 중 어느 하나가 상기 공기조화기에 출력된다.When the setting step according to the operation mode of the air conditioner is finished, one of the generated power and the commercial power 50 'of the
이 때, 상기 전력 절환장치(51)는 상기 공기조화기의 운전 모드 및 상기 공기조화기의 부하에 따라 제어되거나, 상기 공기조화기의 초기 운전을 위하여 기 설정된 상기 발전기(50)의 발전 전력 또는 상용 전력(50')이 출력되게 할 수 있다.In this case, the
상기와 같이 전력 절환장치(51)를 통해 상기 발전기(50)의 발전 전력과 상용 전력(50') 중 어느 하나가 상기 공기조화기에 출력되면, 상기 공기조화기가 상기 전력 절환장치(51)를 통해 출력된 전력을 공급받아 운전되어, 냉/난방 기능 등을 수행한다.As described above, when any one of the generated electric power and the commercial power 50 'of the
이 때, 상기 공기조화기가 운전되는 동안 상기 공기조화기의 부하 조건이 변동될 수 있는 바, 상기 공기조화기에 출력되는 전력이 절환될 수 있다.At this time, the load condition of the air conditioner may be changed while the air conditioner is operating, and thus the power output to the air conditioner may be switched.
한편, 상기 공기조화기의 운전 정지 요청 신호가 입력되면, 상기 공기조화기가 정지된 후, 상기 엔진(52)이 정지된다.On the other hand, when the operation stop request signal of the air conditioner is input, the
한편, 상기와 같이 구성되고, 작용되는 열병합 발전 시스템의 동작을 상기 공기조화기의 운전 모드와 전력에 따라 자세히 살펴보면, 다음과 같다.Meanwhile, the operation of the cogeneration system configured and operated as described above will be described in detail according to the operation mode and the power of the air conditioner.
먼저, 상기 공기조화기의 운전 모드가 냉방 운전 모드이고, 발전 전력 출력시 도 2를 참조하여 설명하면, 다음과 같다. 이 때, 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)는 상기 냉매 순환 유로(79) 내 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 거치지 않도록 오프 상태로 세팅된다.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. At this time, the first opening / closing
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
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
상기 폐열 방열장치(85)에 전달된 냉각수 폐열은 상기 폐열 방열장치(85)에 의해 전부 외부로 방열된다.The coolant waste heat transferred to the
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
그리고, 상기 공기 조화기에서는, 상기 압축기(70)와 실외 송풍기(75')와 실내 송풍기(74')가 구동되면, 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, when the
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
다음, 상기 공기조화기의 운전 모드가 실외 고온 난방 운전 모드이고, 발전 전력 출력시 도 3을 참조하여 설명하면, 다음과 같다. 이 때, 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)는 상기 냉매 순환 유로(79) 내 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과하도록 온 상태로 세팅된다.Next, the operation mode of the air conditioner is the outdoor high temperature heating operation mode, and when described with reference to FIG. At this time, the first opening / closing
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
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
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. In the air conditioner, the refrigerant compressed by the compressor (70) is the four-
이 때, 상기 실외 팽창밸브(77)는 과열도에 따라 제어된다.At this time, the outdoor expansion valve 77 is controlled according to the degree of superheat.
그리고, 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.Since the waste heat recovered by the waste
상기와 같이 공기조화기가 실외 고온 난방 운전 모드로 운전되면, 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.When the air conditioner is operated in the outdoor high temperature heating operation mode as described above, the refrigerant in the
다음, 상기 공기조화기가 실외 저온 난방 운전 모드이고, 발전 전력 출력시 도 4를 참조하여, 설명하면 다음과 같다. 이 때, 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)는 상기 냉매 순환 유로(79) 내 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과하도록 온 상태로 세팅된다.Next, the air conditioner is the outdoor low-temperature heating operation mode, and when described with reference to Figure 4 when generating power output. At this time, the first opening / closing
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
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
상기 공기 조화기에서는, 상기 압축기(70)와 실외 송풍기(75')와 실내 송풍기(74')가 구동되면, 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, when the
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
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
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
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.
이 때, 상기 발전기(50)와, 엔진(52)과 냉각수 펌프(57), 열매체 순환 펌프(65), 그리고 폐열 방열 송풍기(88)는 정지 상태로 유지된다.At this time, the
상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)는 상기 냉매 순환 유로(79) 내 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과하지 않도록 오프 상태로 세팅된다.The first opening / closing
상기 공기조화기는 상기 압축기(70)와 실외 송풍기(75')와 실내 송풍기(74')가 구동되면, 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, when the
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.
이 때, 상기 발전기(50)와, 엔진(52)과 냉각수 펌프(57), 열매체 순환 펌프(65), 그리고 폐열 방열 송풍기(88)는 정지 상태로 유지된다.At this time, the
이 때, 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)는 상기 냉매 순환 유로(79) 내 냉매가 상기 폐열 공급 열교환기(80)를 통과하도록 온 상태로 세팅된다.At this time, the first opening / closing
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
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
한편, 도 4 및 도 7, 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템은, 상기 공기조화기의 난방 운전시 다음과 같은 난방 운전용 밸브 고장 판단 알고리즘에 의해 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)의 고장 여부가 판단된다.On the other hand, as shown in Figures 4, 7, and 8, the cogeneration system according to the present invention, the heating operation valve by the heating operation valve failure determination algorithm as follows during the heating operation of the air conditioner It is determined whether the first opening / closing
상기 난방 운전용 밸브 고장 판단 알고리즘에 따른 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)의 고장여부를 판단하는 방법을 자세히 설명하면, 다음과 같다. The method for determining whether the first opening / closing
상기 공기조화기가 운전되면, 난방 운전용 밸브 고장 판단 알고리즘이 시작된다.When the air conditioner is operated, a valve failure determination algorithm for heating operation is started.
상기 난방 운전용 고장 판단 알고리즘이 시작되면, 상기 압축기(70)의 운전이 안정된 후 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)의 고장 여부를 판단하기 위해, 상기 압축기(70)의 운전 시작 후 소정 시간이 경과됐는지 판단된다(S2).When the failure determination algorithm for the heating operation is started, after the operation of the
상기 압축기(70)의 운전 시작 후 소정 시간(예를 들어, 2분)이 경과되면, 상기 공기조화기의 운전 모드가 난방 운전 모드인지 판단된다(S4).When a predetermined time (for example, 2 minutes) elapses after the operation of the
상기 공기조화기의 운전 모드가 난방 운전 모드이면, 상기 공기조화기가 제 상 운전 중인지 판단된다(S6).If the operation mode of the air conditioner is the heating operation mode, it is determined whether the air conditioner is in defrost operation (S6).
상기 공기조화기의 난방 운전시 제상 운전 중이 아니면, 상기 압축기 흡입 압력 센서(72)를 통해 상기 압축기(70)의 흡입 압력(P)이 기 설정된 상기 압축기(70)의 최저 흡입 압력(Ps) 미만인지 판단된다(S8).If the dehumidification operation is not performed during the heating operation of the air conditioner, the suction pressure P of the
여기서, 상기 기 설정된 상기 압축기(70)의 최저 흡입 압력(Ps)은, 상기 압축기(70)가 무리없이 운전 가능한 상기 압축기(70)의 최저 흡입 압력 임계값이다.Here, the preset minimum suction pressure Ps of the
상기 압축기 흡입 압력 센서(72)를 통한 상기 압축기(70)의 흡입 압력(P)이 기 설정된 상기 압축기(70)의 최저 흡입 압력(Ps) 미만이면, 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)의 고장으로 에러로 판정되고(S10), 상기 압축기(70) 및 엔진(52) 등의 운전이 비상 정지된다(S12).When the suction pressure P of the
그리고, 상기 난방 운전용 밸브인 제1개폐밸브(81)의 고장으로 인한 에러 판정을 상기 경고수단(E)을 통해 알리면(S14), 난방 운전용 밸브 고장 판단 알고리즘이 종료된다.When the error determination due to the failure of the first opening / closing
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 열병합 발전 시스템 및 그 제어방법은, 구동원의 구동력에 의해 발전기를 발전하여 상기 발전기의 발전 전력을 공기조화기에 공급함과 아울러, 상기 공기조화기의 난방 운전 모드시 상기 구동원의 폐열을 회수하여 상기 공기조화기에 공급하여 상기 공기조화기의 난방 성능이 일정하게 유지되게 함으로써, 그 효율이 극대화될 수 있는 이점이 있다.The cogeneration system and the control method thereof according to the present invention configured as described above may generate a generator by a driving force of a driving source, supply the generated power of the generator to an air conditioner, and in the heating operation mode of the air conditioner. By recovering the waste heat of the driving source and supplying it to the air conditioner to maintain a constant heating performance of the air conditioner, there is an advantage that the efficiency can be maximized.
또한, 본 발명은 상기 공기조화기의 실외 저온 난방 운전 모드시, 즉 상기 공기조화기의 냉매가 상기 구동원의 폐열에 의해 증발된 후 상기 압축기에 흡입시, 상기 압축기의 흡입 압력 정보를 획득하여, 상기 공기조화기의 냉매가 구동원의 폐열을 공급받을 수 있도록 하는 난방 운전용 밸브의 고장 여부를 판단할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention obtains the suction pressure information of the compressor in the outdoor low temperature heating operation mode of the air conditioner, that is, when the refrigerant of the air conditioner is sucked into the compressor after evaporated by the waste heat of the drive source, There is an advantage that it is possible to determine whether the valve for the heating operation to allow the refrigerant of the air conditioner to receive the waste heat of the driving source.
또한, 본 발명은 상기 난방 운전용 밸브의 고장을 판정 후, 상기 압축기 및 엔진 등을 비상 정지하고, 상기 난방 운전용 밸브의 고장으로 인한 에러 판정을 알림으로써, 상기 난방 운전용 밸브의 고장으로 인한 상기 압축기 및 공기조화기, 열병합 발전 시스템 무리 운전과 파손을 방지할 수 있는 이점이 있다.In addition, the present invention, after determining the failure of the valve for heating operation, by emergency stop of the compressor and the engine, and by notifying the error determination due to the failure of the valve for heating operation, due to the failure of the valve for heating operation The compressor and the air conditioner, cogeneration system has the advantage of preventing the operation and damage to the bunch.
또한, 본 발명은 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 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, according to the operation mode and load conditions of the air conditioner, the system operating efficiency can be improved because the power for the operating efficiency of the cogeneration system among the generated power and commercial power is output to the air conditioner. As a result, the operating cost of the system can be reduced.
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