JP4401188B2 - Cogeneration system - Google Patents
Cogeneration system Download PDFInfo
- Publication number
- JP4401188B2 JP4401188B2 JP2004043765A JP2004043765A JP4401188B2 JP 4401188 B2 JP4401188 B2 JP 4401188B2 JP 2004043765 A JP2004043765 A JP 2004043765A JP 2004043765 A JP2004043765 A JP 2004043765A JP 4401188 B2 JP4401188 B2 JP 4401188B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- temperature
- cooling water
- inverter
- way valve
- fan
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
- Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02T—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO TRANSPORTATION
- Y02T10/00—Road transport of goods or passengers
- Y02T10/10—Internal combustion engine [ICE] based vehicles
- Y02T10/12—Improving ICE efficiencies
Landscapes
- Inverter Devices (AREA)
Description
この発明は、コジェネレーションシステム、特に、所定の動力を発生するとともに熱を供給するコジェネレーションシステムのラジエータ冷却ファンをインバータ制御することによって、高効率のコジェネレーションシステムの運用を可能にする構成に関するものである。 The present invention relates to a cogeneration system, and more particularly to a configuration that enables operation of a highly efficient cogeneration system by inverter-controlling a radiator cooling fan of a cogeneration system that generates predetermined power and supplies heat. It is.
従来の冷却装置においては、例えば車両において、油圧発生用モータを原動機冷却用の電動ファンの冷却風通過域に配置し、油圧発生用モータの温度を検出するモータ温度検出手段と、車両の運転状態を検出する運転状態検出手段と、検出したモータ温度に応じて所定の冷却風量になるように電動ファンを駆動するファン駆動手段と、検出した運転状態に応じてモータ温度に対する冷却風量の制御値を補正する補正手段とを設け、運転状態から予想したモータ負荷に基づいて電動ファンの冷却風量を制御している(例えば、特許文献1参照)。 In a conventional cooling device, for example, in a vehicle, a motor for generating hydraulic pressure is disposed in a cooling air passage area of an electric fan for cooling a prime mover, and a motor temperature detecting means for detecting the temperature of the hydraulic pressure generating motor; Operating state detecting means for detecting the motor, fan driving means for driving the electric fan so as to obtain a predetermined cooling air amount according to the detected motor temperature, and a control value of the cooling air amount with respect to the motor temperature according to the detected operating state. Correction means for correcting is provided, and the cooling air volume of the electric fan is controlled based on the motor load predicted from the operating state (see, for example, Patent Document 1).
従来の技術では、冷却対象モータの温度を検出して、所定の冷却風量になるように冷却用電動ファンを制御している。しかしコジェネレーションの場合、ラジエータファンの冷却能力が外気に左右され、特に冬季、寒冷地など外気温の低い時には、無駄な電力を消費するだけでなく、過冷却になりエンジンへの悪影響や熱回収率の低下などが生じる。
また、コジェネレーションシステムを格納しているパッケージ内の配管を過冷却し、燃料・潤滑油の粘度増大・凍結を引き起すという不具合を生じることがある。
In the conventional technique, the temperature of the motor to be cooled is detected, and the cooling electric fan is controlled so as to obtain a predetermined amount of cooling air. However, in the case of cogeneration, the cooling capacity of the radiator fan is influenced by the outside air, especially when the outside air temperature is low, such as in winter and cold areas, not only wasteful power is consumed, but the engine is overcooled and the engine is adversely affected and heat recovery. A decrease in rate occurs.
In addition, the piping in the package containing the cogeneration system may be overcooled, causing a problem that the viscosity of the fuel / lubricating oil increases and freezes.
この発明は、従来技術における問題点を解決するためになされたものであり、エンジンを適切に冷却できる高効率のコジェネレーションシステムを得ようとするものである。 The present invention has been made to solve the problems in the prior art, and aims to obtain a highly efficient cogeneration system capable of appropriately cooling an engine.
この発明に係るコジェネレーションシステムは、コジェネレーションシステム本体に収納され動力を発生するエンジンを冷却した冷却媒体と熱交換して熱を取り出す熱交換手段、前記熱交換手段から前記エンジンへ戻される熱交換後の冷却媒体の少なくとも一部を分流するための三方弁、前記三方弁により分流される熱交換後の冷却媒体の少なくとも一部を冷却するためのラジエータからなる放熱手段、前記コジェネレーションシステム本体に外部から吸気して換気を行うとともに前記ラジエータからなる放熱手段に通風して放熱するファンからなる通風手段、コジェネレーションシステム本体内の吸気温度を測定するための吸気温度測定用白金測温抵抗体、前記ラジエータ出口の冷却水温度を測定するためのラジエータ出口冷却水温度測定用白金測温抵抗体、前記吸気温度測定用白金測温抵抗体に電流を流し、その温度を読み取り、その電流信号を増幅させる第1の温度変換器、前記ラジエータ出口冷却水温度測定用白金測温抵抗体に電流を流し、その温度を読み取り、その電流信号を増幅させる第2の温度変換器、前記第2の温度変換器からの電流信号を読み取り、前記三方弁の制御量を決定する三方弁コントローラ、前記吸気温度の信号,冷却水温度,三方弁の開度信号を入力し、インバータ制御のための指令値を出力する制御部からなる指令制御手段、前記指令制御手段の出力に応じてインバータを制御し可変周波数で前記ファンからなる通風手段を駆動するインバータ制御手段を備え、(a1)前記吸気温度が所定温度以上か、(a2)前記吸気温度が所定温度未満であり、かつ、前記冷却水温度が所定温度未満であるか、(a3)前記吸気温度が所定温度未満であり、かつ、前記冷却水温度が所定温度以上で、しかも、前記三方弁が全開または全開近傍でない場合には、前記吸気温度に応じた信号を前記インバータ制御手段の指令制御手段へ送信し、(b)前記吸気温度が所定温度未満であり、かつ、前記冷却水温度が所定温度以上で、しかも、前記三方弁が全開または全開近傍の場合には、前記冷却水温度に応じた信号を前記インバータ制御手段の指令制御手段へ送信して、前記インバータ制御手段により前記インバータを制御し可変周波数で前記ファンからなる通風手段を駆動することにより、コジェネレーションシステム本体内部の室温とラジエータ出口の冷却水温度を所定温度に調整するものである。 The cogeneration system according to the present invention includes heat exchange means for exchanging heat with a cooling medium that cools an engine housed in a cogeneration system body and generating power, and exchanging heat from the heat exchange means to the engine. A three-way valve for diverting at least a part of the subsequent cooling medium, a heat dissipating means comprising a radiator for cooling at least a part of the cooling medium after the heat exchange divided by the three-way valve, and the cogeneration system main body Ventilation means consisting of a fan that ventilates by taking in air from the outside and ventilates the heat dissipation means consisting of the radiator and dissipates heat, a platinum resistance thermometer for measuring the intake air temperature for measuring the intake air temperature inside the cogeneration system body, Radiator outlet cooling water temperature measurement for measuring the cooling water temperature at the radiator outlet A platinum temperature measuring resistor, a first temperature converter for passing a current through the platinum temperature measuring resistor for measuring the intake air temperature, reading the temperature, and amplifying the current signal, platinum temperature measuring for measuring the radiator outlet cooling water temperature A current is passed through the resistor, its temperature is read, a second temperature converter that amplifies the current signal, a current signal from the second temperature converter is read, and a three-way valve that determines the control amount of the three-way valve A controller, a command control means comprising a controller for inputting the intake air temperature signal, the cooling water temperature, and a three-way valve opening signal and outputting a command value for inverter control; an inverter according to the output of the command control means And (a1) the intake air temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, (a2) the intake air temperature is lower than the predetermined temperature, and The cooling water temperature is lower than a predetermined temperature, or (a3) the intake air temperature is lower than a predetermined temperature, the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and the three-way valve is not fully open or not fully open. Transmits a signal according to the intake air temperature to the command control means of the inverter control means, (b) the intake air temperature is less than a predetermined temperature, and the cooling water temperature is equal to or higher than a predetermined temperature, and When the three-way valve is fully open or close to full open, a signal corresponding to the cooling water temperature is transmitted to the command control means of the inverter control means, and the inverter is controlled by the inverter control means to control the inverter at a variable frequency from the fan. By driving the ventilation means, the room temperature inside the cogeneration system main body and the cooling water temperature at the radiator outlet are adjusted to a predetermined temperature .
この発明によれば、白金測温抵抗体により測定される吸気温度および冷却水温度ならびに三方弁の開度によってインバータを制御し、吸気温度および冷却水温度ならびに三方弁の開度におけるそれぞれの条件を勘案して各条件に応じた制御を的確に遂行し本体内部の室温および冷却水温度を最適化でき、使用電力も低減できる高効率のコジェネレーションシステムを得ることができる。
According to this invention, the inverter is controlled by the intake air temperature and the cooling water temperature measured by the platinum resistance thermometer and the opening degree of the three-way valve, and the respective conditions in the intake air temperature and the cooling water temperature and the opening degree of the three-way valve are set. Considering this, it is possible to obtain a highly efficient cogeneration system capable of optimizing the room temperature and the cooling water temperature inside the main body by appropriately performing the control according to each condition and reducing the power consumption .
実施の形態1.
この発明による実施の形態を図1および図2に基づいて説明する。図1は、この発明による実施の形態における制御ロジックを含む全体構成を示すブロック図である。図2は、この発明による実施の形態における制御対象機器の概略構成を示すブロック図である。
Embodiment 1 FIG.
An embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a block diagram showing an overall configuration including control logic according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a block diagram showing a schematic configuration of the control target device according to the embodiment of the present invention.
図2では、この発明の実施の形態における、インバータ制御有、制御無の冷却水温・パッケージ室内温度制御の概要を説明している。
図2において、コジェネレーションシステムパッケージCGPに収納された自家発電機駆動用などの動力を発生するエンジン51は、冷却水入口Aから供給される83℃の冷却水により冷却される。エンジン51を冷却した冷却水は、その温度を90℃に上昇されて冷却水出口Bから導出される。エンジン51の冷却水出口Bから導出された90℃の冷却水は熱交換器52に供給される。
熱交換器52では、供給された90℃の冷却水を熱交換し、その熱を暖房等のために第三者であるお客様へ熱を供給する。
熱交換器52で熱交換された冷却水は三方弁53に送られ、熱交換器52からの熱交換後の冷却水をラジエータ出口温度を検知するラジエータ出口温度検知器(図示せず)からの温度信号に基づきラジエータ54に分流する。ラジエータ54では、分流された冷却水を冷却ファン55を用いて冷却する。
そして、コジェネレーションシステムパッケージCGPには、コジェネレーションシステムのパッケージCGP内を換気するファン56が設けられている。
FIG. 2 explains the outline of cooling water temperature / package room temperature control with and without inverter control in the embodiment of the present invention.
In FIG. 2, an
In the
The cooling water heat-exchanged in the
The cogeneration system package CGP is provided with a
インバータ制御無の場合、エンジン51の入り口温度が83℃になるように三方弁53が開度を調整してラジエータ54に冷却水が流されるが、この場合、ラジエータ冷却ファン55は定格連続運転状態のため、パッケージCGP内室温が調整されない。即ち、室温が低い場合は不必要にラジエータ54を冷却していることになり、無駄な電力を消費している。
In the case of no inverter control, the opening of the three-
インバータ制御有の場合、三方弁53が開度を調整されてラジエータ54へ送られる冷却水量を調節する一方、ファン31はパッケージCGP内室温を一定(例えば25℃)に保つ風量で運転される。また、三方弁の開度が100%近傍であり、即ち熱交換器からの冷却水が殆んど全てラジエータへ送られると、冷却ファン31の風量を上げて冷却水を冷却する温度制御を行い、エンジン51の入り口水温を83℃に保つようにする(室温は下がる傾向となる)。
熱交換器52が設置されるコジェネレーションシステムの場合、通常お客様が熱を利用し、その分、三方弁53に流入する冷却水は温度が下がるので、ラジエータ54に分流する冷却水流量は少なくて済む。よって、コジェネレーションシステムを用い、ファン31をインバータ制御すると、大幅なファン使用電力の削減が見込まれ、パッケージCGP内室温が一定に保たれる。
In the case of inverter control, the opening of the three-
In the case of a cogeneration system in which the
図1は、図2のインバータ制御有の場合の、制御ロジックを含む全体構成を示すものである。
図1において、吸気温度測定用白金測温抵抗体1およびラジエータ出口冷却水温度測定用白金測温抵抗体2は白金測温抵抗体により、パッケージCGP内に供給される空気の吸気温度とラジエータの出口の冷却水温度を測定する。温度変化を電流変化に変換する温度変換器4および温度変換器5により、白金測温抵抗体1,2に電圧をかけ、それにより受け取った電流を増幅させる。
温度変換器4は−30〜50℃に対し4〜20mAの信号を出力し、温度変換器5は−17.2〜130℃に対応して4〜20mAの信号を出力する。即ち、変換器4は吸気温度が25℃の時15mAを、変換器5は冷却水温度が84℃の時15Aの電流信号を出力する。
FIG. 1 shows an overall configuration including control logic in the case of having inverter control of FIG.
In FIG. 1, a platinum resistance thermometer 1 for measuring the intake air temperature and a
The temperature converter 4 outputs a signal of 4 to 20 mA with respect to −30 to 50 ° C., and the
発電機盤シーケンサ3には、温度変換器4により増幅された電流が入力される。三方弁コントローラ6には、温度変換器5により増幅された電流が入力される。
三方弁コントローラ6内で実行される三方弁のPID制御を行うPID制御部7は、三方弁の開度の信号を出力する。
インバータ盤8は、制御部9、インバータ制御部22、切替部28から構成される。制御部9は、変換器4、変換器5および三方弁制御部7からの信号を受け、最終的にはインバータ制御部22にプロセス値を、また切替部28にはセンサ異常信号を送信する。ファンモータ31は切替部28によってインバータを介さず駆動するか、インバータを介して駆動するかが決定される。
変換器4の出力はA/D変換器40によりデジタル値に変換され、制御部9にて処理可能なデータである入力(1)としての吸気温度10となる。変換器5の出力はA/D変換器41によりデジタル値に変換され、制御部9にて処理可能なデータである入力(2)としての冷却水温度11となる。また、変換器5の出力は三方弁コントローラ6にも出力され、それに基づき三方弁PID制御部7は、三方弁の開度信号(0〜1mA)を三方弁53に送るとともに制御部9に送信する。この開度信号はA/D変換器42によりデジタル値に変換され、制御部9にて処理可能なデータである入力(3)としての三方弁開度信号12となる。
The current amplified by the
The PID controller 7 that performs PID control of the three-way valve executed in the three-way valve controller 6 outputs a signal of the opening degree of the three-way valve.
The inverter panel 8 includes a
The output of the
次に、この発明による実施の形態の動作を図1および図2を参照しながら説明する。
図2に示すように、エンジン51を冷却後に高温になったエンジン冷却水は熱交換器52を通って熱交換されることにより温度が下がり、さらにラジエータ54を通って冷却される。またパッケージ内はエンジン51等の発熱により温められるため、ファン56により外気をパッケージ内に吸気することによって冷却される。
この発明による実施の形態では、図2(a)のラジエータ冷却ファン55とパッケージ換気ファン56の機能を一つのファン31にまとめ、インバータによりそのファン31を制御するものである。
Next, the operation of the embodiment according to the present invention will be described with reference to FIGS.
As shown in FIG. 2, the engine cooling water that has become high temperature after cooling the
In the embodiment according to the present invention, the functions of the
制御フローについて、図1の制御部9、インバータ制御部22および切替部30内に記載されたフロー図に基づいて説明する。
制御動作の開始(ステップ13)に応じて、A/D変換された入力(1)としての吸気温度10と、入力(2)としての冷却水温度11と、入力(3)としての三方弁開度信号12とのいずれもが所定の範囲にあるかどうかを判断する(ステップ14)。入力(1),入力(2),入力(3)が全て正常の範囲であればステップ15へ進み、入力(1),入力(2),入力(3)のいずれかが異常であればステップ18(後述)へ進む。
A/D変換された値が全て正常であった場合、入力(1)としての吸気温度10が25℃以上かどうか(変換器4の出力が15mA以上かどうか)を判断する(ステップ15)。
入力(1)としての吸気温度10が25℃以上であれば、吸気温度10を所定のプロセス値に設定する(ステップ19)。
更に、この設定されたプロセス値をインバータ制御部22へ送信する(ステップ21)。
The control flow will be described based on the flow chart described in the
In response to the start of the control operation (step 13), the A / D converted
If all the A / D converted values are normal, it is determined whether the
If the
Further, the set process value is transmitted to the inverter control unit 22 (step 21).
送信完了するとステップ13に戻り、ステップ14の動作から再び動作を行う。吸気温度10が25℃未満と判断された場合(ステップ15)、冷却水温度11が84℃以上かどうか(変換器5の出力レベルで15mA以上かどうか)を判断し(ステップ16)、84℃未満の場合、吸気温度10をプロセス値に設定し(ステップ19)、プロセス値をインバータ制御部22へ送信し(ステップ21)、その後ステップ13に戻り、ステップ14から再び動作を開始する。
冷却水温度が84℃以上の場合(ステップ16)、三方弁の開度信号12が全開かそれに近い値(三方弁PID制御出力レベルで言えば、0.9mA以上で1mA以下)であれば、冷却水温度11をプロセス値にする(ステップ20)。このプロセス値をインバータ制御部22へ送信する(ステップ21)。送信後、ステップ13に戻り、ステップ14から再び動作を開始する。
When the transmission is completed, the process returns to step 13 and the operation is performed again from the operation of
When the cooling water temperature is 84 ° C. or higher (step 16), if the opening signal 12 of the three-way valve is a value close to that of full opening (three-way valve PID control output level is 0.9 mA or more and 1 mA or less), The cooling water temperature 11 is set to a process value (step 20). This process value is transmitted to the inverter control unit 22 (step 21). After the transmission, the process returns to Step 13 and starts again from
インバータ制御部22では、制御部9から送信されたプロセス値が、変換器4または5の出力レベル換算で15mA未満になるように、ファン31の回転数をPID制御する。その出力として周波数指令を切替部28へ送信する(ステップ26)。
切替部28においては、受信した周波数指令に基づきファンをインバータにて周波数制御(電圧も周波数に合わせて同時に制御)する。
プロセス値が、変換器4または5の出力レベルで15mA未満になるとファン31の運転を停止する。
In the
In the
When the process value becomes less than 15 mA at the output level of the
以上のように、吸気温度10が25℃以上の場合か、吸気温度10が25℃未満の場合は、ラジエータ54出口の冷却水の温度11が84℃以上でかつ三方弁PID制御部7の出力12が全開かそれに近い値の場合だけ、ファン31を周波数制御するようにしたので、周波数制御する場合も定格運転に比べ、電力消費を抑制できるだけでなく、吸気温度10、冷却水温度11および三方弁PID制御部7の出力12とが、ファン31の周波数制御の対象外の値を示せばファン31の運転を停止するので、大幅な電力削減ができる効果がある。
As described above, when the
なお、ラジエータ54の冷却能力は高く、冷却水温度がよほど高くない限り、冷却水の温度は三方弁CVの開度調整で対応可能である。そのため冷却水の温度が高くなり、開度が全開に近くならない限り冷却水の温度はファン31の制御に影響を与えない。冷却水が高くなることはあまりないと考えられるので、ファン31の制御は通常はパッケージCGPの吸気温度に依存していると考えられる。
コジェネレーションシステム運転時、エンジン51等の排熱によりパッケージCGP内の温度が約10℃高くなると想定した場合、ファン31の定格出力は外気温がコジェネレーションシステムパッケージCGPの耐久温度(例えば50℃)より10℃低い温度になった時に、パッケージCGP内の温度が耐久温度まで上がらないようにできるよう設計されている。外気温が40℃になることは通常考えられず、ファン31が定格出力で運転することはないと言っていい。そのため、通常運転時、ファン31は定格出力未満にインバータ制御されるので、ファン31の消費電力を低減することができる。
The cooling capacity of the
When operating the cogeneration system, assuming that the temperature inside the package CGP increases by about 10 ° C due to exhaust heat from the
上記の説明では、ファン31を回転数(周波数)制御できる場合について記載した。次に、異常状態の発生によりファン31を回転数制御できない場合の検出動作と運転動作について説明をする。
制御部9において、吸気温度10、冷却水温度11または三方弁開度信号12のいずれかの値が正常な範囲内に無いと判断されると(ステップ14)、センサー異常信号を切替部28に送信する(ステップ18)。
切替部28において、センサー異常信号を受信すると、インバータ出力をファン31から切離し、三相AC200V電源(図示しない)を直接ファン31に接続する。
In the above description, the case where the rotation speed (frequency) of the
If the
When the switching
インバータ制御部22において、インバータ内駆動モータ電子サーマル異常かを常時監視し(ステップ23)、異常であれば電子サーマル異常信号を送信する(ステップ231)。
また、インバータの不足電圧、過電圧、入力周波数異常等の異常を常時監視しており(ステップ24)、異常があればインバータ異常信号を切替部28に出力する(ステップ241)。
切替部28は、電子サーマル異常信号またはインバータ異常信号を受信すると、インバータ出力をファン31から切離し、三相AC200V電源(図示しない)を直接ファン31に接続する(ステップ29)。
また、インバータ制御部22は瞬停発生すなわち瞬時停電の発生を常時監視しており(ステップ251)、瞬停が発生すると所定時間後に再起動を行う。再起動ができた場合はインバータ運転が継続されるが、再起動不可の場合は瞬停再起動異常信号を切替部28へ出力する(ステップ271)。
切替部28は瞬停再起動異常信号を受信すると、インバータ出力をファン31から切離し、三相AC200V電源(図示しない)を直接ファン31に接続する(ステップ29)。
The
Also, abnormalities such as an undervoltage, overvoltage, and input frequency abnormality of the inverter are constantly monitored (step 24), and if there is an abnormality, an inverter abnormality signal is output to the switching unit 28 (step 241).
When the switching
Further, the
When the switching
以上のように、吸気温度10,冷却水温度11,三方弁開度信号12のいずれかが異常であった場合や、インバータに異常が発生して運転継続不可の場合は、三相AC200V電源(図示しない)からなる一定電圧,一定周波数の交流電源を用いてファン31を駆動するので、コジェネレーションシステムの運転そのものに支障を与えない効果がある。
なお、切替部28はインバータ運転が行われている間は、三相AC200V(図示しない)が同時接続されないように回路構成している。
このように、一定電圧,一定周波数の交流電源でファン31を駆動する場合には、コジェネレーションシステムパッケージCGPの換気機能およびラジエータ54の通風冷却機能を有するファン31は、図2(a)に示すインバータ制御無の場合の冷却ファン55および換気ファン56の組合せと機能的に等価となる。
As described above, when any one of the
The switching
As described above, when the
この発明による実施の形態では、コジェネレーションシステムパッケージCGP内の吸気温度を測定するための白金測温抵抗体1、ラジエータ54出口の冷却水温度を測定するための白金測音抵抗体2、吸気温度測定用白金測温抵抗体1に電流を流し、その温度を読み取り、その電流信号を増幅させる温度変換器4、ラジエータ54出口冷却水温度測定用白金測温抵抗体2に電流を流し、その温度を読み取り、その電流信号を増幅させる温度変換器5、その温度変換器5からの電流信号を読み取り、三方弁CVの制御量を決定する三方弁コントローラ6、吸気温度の信号,冷却水温度,三方弁CVの開度信号を入力し、インバータ制御の仕方を決定する制御部9、さらにそのインバータ制御の仕方を決定する手段、またそれによって得られた出力を検出し、インバータ制御をするインバータ、インバータを介してファンを駆動するか、インバータを介さずファンを駆動するかの切替を行う切替部28、パッケージCGP内の吸気温度とラジエータ54出口の冷却水温度を、ファン31をインバータ制御することにより最適温度に調整する手段、ファン31のインバータ制御の仕方を決定する制御部22を備えたコジェネレーションシステムが提案されている。
In the embodiment according to the present invention, the platinum resistance thermometer 1 for measuring the intake air temperature in the cogeneration system package CGP, the
また、この発明による実施の形態では、前項における構成において、吸気温度,冷却水温度,三方弁開度信号またはインバータ制御の異常時には、一定電圧,一定周波数の交流電源を用いて前記ファン31を駆動することを特徴としたコジェネレーションシステムが提案されている。
In the embodiment according to the present invention, when the intake air temperature, the cooling water temperature, the three-way valve opening signal or the inverter control is abnormal, the
この発明による実施の形態では、コジェネレーションシステムにおいて重要な因子である冷却水温度を調整するラジエータファンと、パッケージ内の室温を調整するパッケージ換気ファンを一つに統合し、またそのファンの回転数をインバータを用いて制御する構成にしたので、室温ならびに冷却水温を最適に、かつ容易に保つことができ、外気温が低い場合、ラジエータファンの回転数を低く抑えることができるので、その結果、使用電力を低減できる効果がある。 In the embodiment according to the present invention, the radiator fan that adjusts the cooling water temperature, which is an important factor in the cogeneration system, and the package ventilation fan that adjusts the room temperature in the package are integrated into one, and the rotation speed of the fan is also integrated. Since the inverter is controlled using an inverter, the room temperature and the cooling water temperature can be maintained optimally and easily, and when the outside air temperature is low, the rotation speed of the radiator fan can be kept low. There is an effect that power consumption can be reduced.
また、冬季において雪が降った場合、インバータ制御されていないファンの場合、空気吸入速度が大きいため雪を吸い込んでしまう可能性が大きいが、ファンをインバータ制御した場合、冬季など気温の低い時はファンの空気吸入速度が自動的に小さくなるため、雪を吸い込む可能性が大幅に減少する。
従って、この発明の実施の形態では、降雪地にコジェネレーションシステムを置いた場合に想定される、雪の吸い込みによる事故を防ぐことができる。
Also, when snow falls in the winter, fans that are not controlled by an inverter have a high possibility of sucking in snow because the air intake speed is large. Since the air intake speed of automatically decreases, the possibility of inhaling snow is greatly reduced.
Therefore, according to the embodiment of the present invention, it is possible to prevent an accident caused by inhaling snow, which is assumed when a cogeneration system is placed in a snowfall area.
そして、エンジンは高温になりすぎると、シリンダーやピストンが設計値よりはるかに膨張しエンジンが焼けてしまう可能性がある一方、過冷却にするとエンジンが効率よく燃料を燃焼させることができなくなるので、熱効率が悪くなってしまう。また、過冷却により配管を通してエンジン冷却水の温度が低くなってしまい、熱効率が下がってしまう。
この発明の実施の形態では、インバータの設定値を適切な値にすることにより、エンジンの過冷却等による熱効率の低下を防ぐことができる。
And if the engine gets too hot, the cylinders and pistons may expand much more than the design value and the engine may burn, but if it is overcooled, the engine will not be able to burn fuel efficiently. Thermal efficiency will deteriorate. Moreover, the temperature of engine cooling water is lowered through the piping due to overcooling, and the thermal efficiency is lowered.
In the embodiment of the present invention, by setting the set value of the inverter to an appropriate value, it is possible to prevent a decrease in thermal efficiency due to engine overcooling or the like.
この発明による実施の形態によれば、コジェネレーションシステムパッケージCGPからなるコジェネレーションシステム本体に収納され自家用発電機駆動用などの動力を発生する動力を発生するエンジン51、前記エンジン51を冷却した冷却水からなる冷却媒体と熱交換して第三者に供給する熱を取り出す熱交換器52からなる熱交換手段、前記熱交換器52からなる熱交換手段から前記エンジン51へ戻される熱交換後の冷却水からなる冷却媒体の少なくとも一部を分流して冷却するためのラジエータ54からなる放熱手段、前記コジェネレーションシステムパッケージCGPからなるコジェネレーションシステム本体に外部から吸気して換気を行うとともに前記ラジエータ54からなる放熱手段に通風して放熱するファン31からなる通風手段を備え、前記コジェネレーションシステムパッケージCGPからなるコジェネレーションシステム本体内部への吸気温度および前記エンジン51の冷却水からなる冷却媒体温度ならびに前記ラジエータ54からなる放熱手段への冷却水からなる冷却媒体の分流程度に応じて前記ファン31からなる通風手段を可変周波数,可変電圧で制御し、前記ラジエータ54からなる放熱手段出口の冷却水からなる冷却媒体温度および前記コジェネレーションシステムパッケージCGPからなるコジェネレーションシステム本体内部の室温を所定値に制御するインバータ制御部22からなるインバータ制御手段を設けたので、エンジンを適切に冷却できるとともにコジェネレーションシステム本体内部の室温を適切に調整できる高効率のコジェネレーションシステムを得ることができる。 According to the embodiment of the present invention, an engine 51 that generates power for generating power for driving a private generator, etc. housed in a cogeneration system main body including a cogeneration system package CGP, and cooling water that has cooled the engine 51 Heat exchange means comprising a heat exchanger 52 for exchanging heat with a cooling medium comprising the heat supplied to a third party, and cooling after heat exchange returned to the engine 51 from the heat exchange means comprising the heat exchanger 52 A heat dissipating means including a radiator 54 for diverting and cooling at least a part of a cooling medium made of water, and ventilating the cogeneration system main body consisting of the cogeneration system package CGP by taking air from outside and ventilating from the radiator 54 From the fan 31 that dissipates heat by ventilating A cooling medium comprising a ventilation means, an intake air temperature inside the cogeneration system main body comprising the cogeneration system package CGP, a cooling medium temperature comprising the cooling water of the engine 51, and a cooling medium comprising cooling water to the heat dissipating means comprising the radiator 54 The ventilation means consisting of the fan 31 is controlled with variable frequency and variable voltage in accordance with the degree of diversion, and the cooling medium temperature consisting of cooling water at the outlet of the heat dissipation means consisting of the radiator 54 and the cogeneration consisting of the cogeneration system package CGP Inverter control means comprising an inverter control unit 22 for controlling the room temperature inside the system body to a predetermined value is provided, so that the engine can be cooled appropriately and the room temperature inside the cogeneration system body can be adjusted appropriately. It can be obtained configuration system.
また、この発明による実施の形態によれば、前項の構成において、前記熱交換手段から前記エンジンへ戻される熱交換後の冷却媒体の少なくとも一部を分流する三方弁を設け、前記コジェネレーションシステム本体内部への吸気温度およびエンジン冷却媒体温度ならびに前記三方弁の開度信号に応じて前記通風手段を可変周波数制御するインバータ制御手段を設けたので、エンジンを適切に冷却できる高効率のコジェネレーションシステムを得ることができる。 According to the embodiment of the present invention, in the configuration of the preceding paragraph, a three-way valve for diverting at least a part of the cooling medium after heat exchange returned from the heat exchange means to the engine is provided, and the cogeneration system main body Inverter control means for variable frequency control of the ventilation means in accordance with the intake air temperature and engine coolant temperature inside and the opening signal of the three-way valve is provided, so a highly efficient cogeneration system capable of appropriately cooling the engine is provided. Obtainable.
さらに、この発明による実施の形態によれば、コジェネレーションシステムパッケージCGPからなるコジェネレーションシステム本体に収納され自家用発電機駆動用などの動力を発生するエンジン51、前記エンジン51を冷却した冷却水からなる冷却媒体と熱交換して第三者に供給する熱を取り出す熱交換器52からなる熱交換手段、前記熱交換器52からなる熱交換手段から前記エンジン51へ戻される熱交換後の冷却水の少なくとも一部を分流するための三方弁53、前記三方弁53により分流される熱交換後の冷却水の少なくとも一部を冷却するためのラジエータ54からなる放熱手段、前記コジェネレーションシステムパッケージCGPからなるコジェネレーションシステム本体に外部から吸気して換気を行うとともに前記ラジエータ54からなる放熱手段に通風して放熱するファン31からなる通風手段、前記コジェネレーションシステムパッケージCGPからなるコジェネレーションシステム本体内部の気体温度としての吸気温度を測定するための吸気温度測定用白金測温抵抗体1、前記ラジエータ54出口の冷却水温度を測定するためのラジエータ出口冷却水温度測定用白金測温抵抗体2、前記吸気温度測定用白金測温抵抗体1に電流を流し、その温度を読み取り、その電流信号を増幅させる温度変換器4からなる第1の温度変換器、前記ラジエータ54出口冷却水温度測定用白金測温抵抗体2に電流を流し、その温度を読み取り、その電流信号を増幅させる温度変換器5からなる第2の温度変換器、前記温度変換器5からなる第2の温度変換器からの電流信号を読み取り、前記三方弁CVの制御量を決定する三方弁コントローラ6、吸気温度の信号,冷却水温度,三方弁の開度信号を入力し、インバータ制御のための指令値を出力する制御部9からなる指令制御手段、前記制御部9からなる指令制御手段の出力に応じてインバータを制御し可変周波数で前記ファン31を駆動するインバータ制御部22からなるインバータ制御手段、前記インバータを介して前記ファン31からなる通風手段を駆動するか、インバータを介さずファン31からなる通風手段を駆動するかの切替を行う切替部28からなる切替手段を備え、前記インバータ制御部22からなるインバータ制御手段により前記インバータを制御し可変周波数で前記ファン31を駆動することにより、コジェネレーションシステムパッケージCGPからなるコジェネレーションシステム本体内部の吸気温度とラジエータ54からなる放熱手段出口の冷却水温度を最適温度等の所定温度に調整するようにしたので、エンジンを適切に冷却できる高効率のコジェネレーションシステムを得ることができる。
Further, according to the embodiment of the present invention, the
そして、この発明による実施の形態によれば、前3項の構成において、前記インバータ制御手段による前記通風手段の可変制御と、前記通風手段を一定値で制御する一定制御とを切替える切替手段を設けたので、エンジンを適切に冷却できるとともに、異常状態にも対応できる高効率のコジェネレーションシステムを得ることができる。 According to the embodiment of the present invention, in the configuration of the preceding three items, there is provided switching means for switching between variable control of the ventilation means by the inverter control means and constant control for controlling the ventilation means at a constant value. Therefore, it is possible to obtain a highly efficient cogeneration system that can appropriately cool the engine and cope with an abnormal state.
さらにまた、この発明による実施の形態によれば、前項の構成において、吸気温度,冷却水温度,三方弁開度信号のいずれかの異常時またはインバータ制御の異常時には、一定電圧,一定周波数の三相AC200V等の交流電源を用いて前記ファン31からなる通風手段を駆動するようにしたので、エンジンを適切に冷却できるとともに、異常状態の発生時には前記ファン31からなる通風手段を一定電圧,一定周波数の交流電源により駆動するように切り替えることにより異常状態にも対応できる高効率のコジェネレーションシステムを得ることができる。
Furthermore, according to the embodiment of the present invention, in the configuration of the preceding paragraph, when any of the intake air temperature, the cooling water temperature, the three-way valve opening signal is abnormal, or when the inverter control is abnormal, the constant voltage and the constant frequency are three. Since the ventilation means consisting of the
1,2 白金測温抵抗体、3 発電機盤シーケンサ、4,5 温度変換器、6 三方弁コントローラ、7 PID制御部、8 インバータ盤、9 制御部、22 インバータ制御部、28 切替部。
1, 2, platinum resistance thermometer, 3 generator panel sequencer, 4, 5 temperature converter, 6 three-way valve controller, 7 PID control unit, 8 inverter panel, 9 control unit, 22 inverter control unit, 28 switching unit.
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004043765A JP4401188B2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Cogeneration system |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004043765A JP4401188B2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Cogeneration system |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005233092A JP2005233092A (en) | 2005-09-02 |
JP4401188B2 true JP4401188B2 (en) | 2010-01-20 |
Family
ID=35016301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004043765A Expired - Fee Related JP4401188B2 (en) | 2004-02-20 | 2004-02-20 | Cogeneration system |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4401188B2 (en) |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102377610B1 (en) * | 2020-05-21 | 2022-03-22 | 임점용 | Apparatus and method for driving fan |
-
2004
- 2004-02-20 JP JP2004043765A patent/JP4401188B2/en not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2005233092A (en) | 2005-09-02 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4895423B2 (en) | engine | |
JP4384066B2 (en) | Vehicle cooling system | |
JP3891512B2 (en) | Cooling control device and cooling control method for internal combustion engine | |
JP2007240131A (en) | Optimization control of heat source unit and accessory | |
JPH1122460A (en) | Cooling system of hybrid electric automobile | |
CN109435680A (en) | Automotive power temperature control equipment and its control method | |
JP3722145B2 (en) | Hybrid electric vehicle cooling system | |
CN104735954A (en) | Control method of liquid-cooled cooler, cooling device and air conditioning system | |
US20110240080A1 (en) | Method of controlling temperature of a thermoelectric generator in an exhaust system | |
JP4535933B2 (en) | Air conditioner | |
CN105633484A (en) | Battery temperature managing system of electrombile | |
JP5194487B2 (en) | Power supply | |
JP4401188B2 (en) | Cogeneration system | |
JP4637917B2 (en) | Automotive engine thermal energy control system | |
JP2001241735A (en) | Air conditioning system and its controlling method | |
JP4267587B2 (en) | Air conditioning and power generation system | |
JP2006280074A (en) | Air-conditioning/generation system | |
KR20020018758A (en) | Method for controlling a radiator cooling-fan of vehicles | |
JP4382004B2 (en) | Air conditioning and power generation system | |
JP4555718B2 (en) | Air conditioning and power generation system | |
JP2002235968A (en) | Air conditioner | |
KR20040052422A (en) | Method and apparatus for warning trouble of fan clutch | |
KR102540550B1 (en) | Method for controlling engine cooing water temperature of vehicle | |
JP3112596B2 (en) | Absorption refrigerator and control method thereof | |
JP4549242B2 (en) | Air conditioner |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060707 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20090331 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20090804 |
|
A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20091001 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20091027 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20091027 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106 Year of fee payment: 3 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |