JP3977605B2 - Waste heat recovery system - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、発電機を駆動するエンジン等の駆動源を熱源とし、その排熱を回収して利用する排熱回収システムに関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、エンジンで発電機を駆動して発電するとともに、その駆動源であるエンジンの排熱を回収して利用するシステムが知られている。排熱の回収は、エンジンのウォータージャケット部に冷却水や排熱回収水としての熱媒を流し、その熱媒を通じて行われる。そして、熱媒の吸熱を蓄積し、又は、その熱を給湯等に利用するものである。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、エンジン等の駆動源を熱源とし、この熱源に熱媒等の流体を循環させて排熱を吸収することは、熱源を冷却することであり、過度の冷却や不十分な冷却は熱源である駆動源の運転特性を悪化させ、運転効率の低下や耐久性を損なうおそれがある。
【0004】
そこで、本発明が解決しようとする課題は、第1にエンジン等の熱源からの排熱回収の最適化を図った排熱回収システムを提供すること、第2に排熱を回収して効率の良い蓄熱を実現した排熱回収システムを提供すること、第3に熱源の運転時の蓄熱損失を低減した排熱回収システムを提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
本発明の排熱回収システムは、第1の課題を解決するため、熱を放出する熱源(エンジン2)と、この熱源に流体(熱媒4)を循環させ、前記熱源からの排熱を前記流体に回収させる排熱回収路(6)と、この排熱回収路を通して前記熱源に前記流体を循環させるポンプ(循環ポンプ16)と、前記排熱回収路に循環する流体の熱により水を加熱する熱交換手段(熱交換器24)と、蓄積されている温水の下層部に加熱前の水、前記温水の上層部に前記熱交換手段で加熱された前記温水の供給を受けて前記温水によって蓄熱し、前記上層部より温水が取り出される蓄熱手段(貯湯タンク34)と、前記熱源の流入側の前記流体の温度を検出する温度検出手段(温度センサ8)と、予測給湯需要から前記蓄熱手段の蓄熱量を引いた値が所定の蓄熱量以上である場合に前記熱源を動作させるとともに、前記温度検出手段の検出温度に応じて前記ポンプの回転数を制御し、前記熱源の流入側の前記流体の温度を所定値に制御する制御手段(制御部124)とを備えたことを特徴とする。
【0006】
即ち、例えば、エンジン等で構成される駆動源からなる熱源に熱媒等の流体を排熱回収路を通してポンプ運転により循環させると、その流体に熱源からの排熱が回収される。そこで、ポンプの回転数を制御すれば、流体に対する回収される排熱が加減される結果、熱源の流入側の前記流体の温度が制御される。したがって、エンジン等の熱源からの排熱回収を最適化でき、熱源の運転効率の低下や耐久性を悪化させることなく、効率良く排熱回収を行うことができる。
【0007】
本発明の排熱回収システムにおいて、第1の課題を解決するため、前記流体が持つ熱を水に吸収させる前記熱交換手段に前記水を循環させる循環路(36)と、この循環路に設置されて前記水を循環させるポンプ(循環ポンプ45)とを備えたことを特徴とする。即ち、この熱源に熱媒等の流体を排熱回収路を通してポンプ運転により循環させると、その流体に熱源からの排熱が回収されるが、この流体が持つ熱を熱交換器を通じて水に吸収させる循環路のポンプを制御すれば、水によって流体が持つ熱の吸収が大きく変化する結果、熱源の流入側の前記流体の温度が制御される。したがって、熱交換器を通じた循環路側の水の流量を加減することで、エンジン等の熱源からの排熱回収をより最適化でき、熱源である駆動源の運転効率の低下や耐久性を悪化させることなく、効率良く排熱回収を行うことができる。
【0008】
本発明の排熱回収システムにおいて、前記制御手段は、前記ポンプの回転数を制御し、前記熱源の流入側と流出側の前記流体の温度幅を制御することを特徴とする。即ち、ポンプ回転数を制御すると、流体の流量が変化するので、熱源の流入側と流出側の前記流体の温度幅を制御することができ、熱源である駆動源の運転効率の低下や耐久性を悪化させることなく、効率良く排熱回収を行うことができる。
【0009】
本発明の排熱回収システムにおいて、前記流体の前記熱源の流入側と流出側の各温度を検出する温度検出手段(温度センサ8、10)を備えたことを特徴とする。即ち、前記温度幅の制御データとして熱源の流入側、又は、熱源の流入側及び流出側の前記流体の各温度を検出することが好都合である。
【0010】
本発明の排熱回収システムにおいて、前記ポンプは、直流モータ(17、47)で駆動されることを特徴とする。即ち、ポンプの駆動には交流モータや直流モータを用いることができるが、直流モータを用いることで、ポンプ回転の制御幅を大きく取ることができる。
【0011】
本発明の排熱回収システムにおいて、第2の課題を解決するため、前記蓄熱手段は、前記下層部側に加熱前の水、前記上層部側に温水を溜めるとともに、前記下層部側から取り出された水を前記熱交換手段に流して加熱し、前記熱交換手段で得られる温水が前記上層部側に流し込まれ、前記上層部側から前記下層部側に向かって段階的に温度の異なる温水を積層して溜めることを特徴とする。即ち、蓄熱手段における温水による蓄熱を上層部側を高温化、下層部側を低温化して積層沸き上げを行えば、熱源である駆動源の運転開始時から温水を利用することができ、利用効率を高めることができる。
【0012】
また、本発明の排熱回収システムにおいて、第3の課題を解決するため、前記循環路に設けられて前記水の循環を遮断する遮断手段(バイパス路38、40)を備えたことを特徴とする。即ち、遮断手段によって水の循環を遮断するので、積層沸き上げによる階層温度、蓄熱手段の積層蓄熱の乱調を防止することができ、利用効率の低下を抑制できる。
【0013】
また、本発明の排熱回収システムにおいて、発電機を回転させる駆動源を前記熱源に用いたことを特徴とする。即ち、発電機を駆動する駆動源は、例えば、エンジンで構成されており、相当な排熱があり、有効な熱源となるものである。
【0014】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例を参照して説明する。
【0015】
図1ないし図3は、本発明の排熱回収システムの実施例を示し、図1はエンジン及び貯湯タンク等の排熱回収系統、図2は暖房端末等の蓄熱利用系統等、図3は図1の排熱回収システムの拡大部分を示している。
【0016】
この排熱回収システムでは、熱を放出する熱源には図示しない発電機を駆動する駆動源としてのエンジン2が用いられ、このエンジン2には排熱回収用の流体としてエンジン冷却水ないし排熱回収水としての熱媒4を循環させ、この熱媒4にエンジン2の排熱を回収させる排熱回収路6が形成されている。この排熱回収路6のエンジン2の入口側及び出口側にはそれぞれ温度検出手段としてサーミスタ等からなる温度センサ8、10が設置されているとともに、エンジン2側を遮断するバイパス路12が三方弁14を介して形成されている。また、排熱回収路6には、熱媒4を強制循環させるための循環ポンプ16、熱媒4を排熱回収路6に供給する循環タンク18、熱媒4を発電出力によって加熱する電気ヒータ20、流量センサ22、第1及び第2の熱交換器24、26等が設けられるとともに、バイパス路12とは別に、暖機時の排熱回収路6を短縮化するためのバイパス路28が三方弁30を介して形成されている。循環ポンプ16は直流モータ17によって駆動される。なお、温度センサ8、10は、エンジン流入側の温度センサ8のみで構成してもよい。
【0017】
熱交換器24は熱媒4を熱源とする温水32の加熱手段であって、蓄熱手段である貯湯タンク34の加熱すべき水を循環させる排熱回収路としての循環路36に設けられている。この循環路36は、貯湯タンク34の底面側と天井側とを結ぶ閉回路を構成しており、遮断手段としてのバイパス路38、40が設けられているとともに、これらバイパス路38、40との流路切換手段として三方弁42、44、熱交換器24、流量センサ43、循環ポンプ45、温度センサ49等が設けられている。循環ポンプ45は例えば、直流モータ47によって駆動される。即ち、熱交換器24で加熱された温水32が積層沸き上げが行われる貯湯タンク34の上層部側に供給される。貯湯タンク34には、温水32の供給や取出しによる階層蓄熱の乱調防止手段として第1の緩衝板46が設置されている。
【0018】
貯湯タンク34の底面側には、給水路48が設けられるとともに、排水栓50が設けられ、給水管52から上水Wが貯湯タンク34の底面側に給水される。給水管52には、減圧弁54及び流量センサ56が設けられているとともに、ミキシングバルブ58を介して給湯管60が接続されている。また、貯湯タンク34には、給水による階層蓄熱の乱調防止手段として第2の緩衝板62が設置されている。貯湯タンク34の側面部には積層沸き上げされる水の温度を検出する温度検出手段として複数の温度センサ641、642・・・・650が一定の間隔で設置されている。この実施例では、10個の温度センサ641、642・・・・650が設置されているが、計測ゾーンに応じてこれより少なく又は多く設置してもよい。
【0019】
また、貯湯タンク34の天井側には温水取出路66が設けられ、この温水取出路66の一端は、過圧逃し弁68及び負圧弁70を介して外気に開放されており、その他端側には、給湯バックアップ用の第3の熱交換器72、出湯温検出用の温度センサ74等が設けられている。熱交換器72は、バーナ76による燃料ガスの燃焼熱を熱源とする。この熱交換器72の出口側の給湯管60には、前記ミキシングバルブ58、流量センサ78、水比例弁80、混合温検出用の温度センサ82等が設けられている。
【0020】
また、給湯管60から出湯される温水HWは、追焚用循環路84側に供給されて浴槽86に注湯可能である。追焚用循環路84側には、三方弁88、循環ポンプ90、水位センサ92、温度センサ94、第4の熱交換器96等が設けられている。
【0021】
また、排熱回収路6に設けられた熱交換器26は、熱媒4を熱源とする暖房用熱媒としての温水98の加熱手段であって、暖房用循環路100に設けられている。この暖房用循環路100は、室内放熱器102や浴室暖房乾燥機104等の暖房端末に温水98を循環させる手段であって、温水98を溜めて膨張沸騰を抑制する手段としての温水タンク106、循環ポンプ108、流量センサ110、熱交換器96、112等が設けられている。温水タンク106には、給水管114が接続されるとともに、給水を調整するためのバルブ116が設けられている。レベルセンサ118は、温水タンク106に適正量の温水98を溜めるためのレベル制御に用いられる。熱交換器112は、バーナ120による燃料ガスの燃焼熱を熱源とし、浴槽86内の温水122の追焚の他、暖房用熱源としての温水98のバックアップ加熱に用いられる。また、熱交換器96では、温水98の熱で追焚用循環路84側の温水122が加熱される。
【0022】
また、この排熱回収システムにおいて、図3に三方弁14、30、42、44の切換方向A、B、C又はDが示されており、例えば、暖機運転時、三方弁14はC−A方向、三方弁30はC−A方向に切り換られ、このとき、温水32の自然対流防止のため、三方弁42はD−A方向、三方弁44はD−C(閉止)方向に切り換えられる。
【0023】
そして、この排熱回収システムの制御手段としてコンピュータ等で構成された制御部124が設置されており、この制御部124は、演算手段としてのCPU、記憶手段としてのROM、RAM、駆動出力や検出出力の入出力手段としてI/O等を備えているとともに、給湯積算手段として給湯積算出力カウンタ125を備えている。この制御部124で実行される制御は、直流モータ17、47の回転制御、三方弁42、44の開閉制御等である。このような制御を行うため、制御部124には温度センサ8、10、流量センサ22等、各種センサ等から検出出力が制御入力として加えられ、この制御部124から得られる制御出力が直流モータ17や三方弁42、44等、各種の制御機器のアクチュエータに加えられる。また、制御部124には、アラーム等の表示を行う表示手段として表示器126が設けられ、この表示器126は文字表示器、音声発生器等で構成することができる。なお、この実施例では、ディジタル制御を行うため、コンピュータ等を用いた制御部124を例に取って説明しているが、アナログ処理を行う制御回路を用いてもよい。
【0024】
次に、この排熱回収システムの制御動作を図4に示すメインルーチンを参照して説明する。
【0025】
電源が投入されると、ステップS1では、三方弁14、30、42、44等の各種弁を初期位置に設定した後、ステップS2に移行する。ステップS2では、常時起動プログラムが実行される。この常時起動プログラムでは、エンジン異常停止制御、エンジン運転許可制御、エンジン停止制御、エンジン強制停止制御、暖房命令制御、給湯積算出力カウンタ125の制御、弁異常チェック制御、温度センサ異常チェック制御等が行われる。また、ステップS3では、暖房命令が制御部124に付与されたか否かが判定され、暖房命令がない場合にはステップS4に移行し、エンジン運転が許可されたか否かを判定する。即ち、この判定により季節に応じて設定される運転許可時間内であるか否かが確認される。
【0026】
ステップS4でエンジン運転が許可された場合には、ステップS5に移行し、要求蓄熱量が所定蓄熱量以上か否かを判定する。即ち、ステップS5では、例えば、
(給湯負荷×1.2−積算出力−タンク蓄熱量)>1000kcal・・・(1)
であるか否かを判定し、予想される給湯需要から貯湯タンク34の蓄熱量を引いた値が所定蓄熱量以上である場合にエンジン2を運転可能とする。この場合、係数1.2は給湯負荷に余裕を持たせるための数値の一例であり、この数値に限定されるものではない。
【0027】
ここで、ステップS5における演算に用いる「給湯負荷」は、各季節毎に予め給湯予想負荷を決定するものである。
【0028】
【表1】
【0029】
即ち、「給湯負荷」は、その時点の季節及び時刻における次回の給湯予想量であるから、例えば、7月X日、18:00にCGS運転を開始する場合、給湯負荷は6000kcalで計算し、また、2月Y日、5:00にCGS運転を開始する場合、給湯負荷は2000kcalで計算する。
【0030】
また、「積算出力」は、制御部124に内蔵されている給湯積算出力カウンタ125を用いて求められる給湯及び注湯に使用された出力の合計である。即ち、給湯需要があると思われる時間帯で、バックアップと蓄熱利用を含めた全ての出力を求め、そのデータをエンジン運転時間にフィードバックする。
【0031】
また、貯湯タンク34のタンク蓄熱量の計算は、例えば、タンク容量を200リットルとし、図5に示すように、貯湯タンク34の各ゾーン1〜7は同容量であり、1ゾーン当たりの温水量は約28.6リットルとなる。ここで、水温を冬期で5℃、春秋期で15℃、夏期で25℃と定義すると、各ゾーンの熱量Q(kcal)は、
【0032】
Q=28.6×{(上側検出温度+下側検出温度)/2−水温}・・・(2)
となり、タンク蓄熱量Qmは全ゾーン1〜7の合計である。但し、一つの条件として{(上側検出温度+下側検出温度)/2−水温}<10℃の場合には、そのゾーンは零とする。例えば、冬期、温度センサ641の検出温度が75℃、温度センサ643の検出温度が70℃のとき、ゾーン1の熱量Q1 は、
【0033】
Q1 =28.6×{(75+70)/2−5}=1930.5(kcal)・・・(3)
となる。なお、温度センサ641〜650の中、温度センサ642、649は蓄熱量Qmの計算には使用しない。
【0034】
そして、ステップS5で前記要求蓄熱量が1000kcal以上であると判定されたとき、又はステップS3で暖房命令が発せられているとき、ステップS6に移行し、貯湯タンク34の最下部側の温度センサ650の検出温度が所定温度、例えば、40℃以上か否かを判定し、所定温度以下の場合、ステップS7に移行する。ステップS7では、前回のエンジン2の停止から所定時間、例えば、60分以上経過したか否かが判定され、所定時間以下の場合には、エンジン保護のためエンジン2の起動を禁止する。即ち、貯湯タンク34の最下部側の湯温が低温であることを確認し、エンジン2のオーバーヒートを防止している。そして、所定時間が経過している場合には、ステップS8に移行し、エンジン2の起動を行うとともに、暖機運転を行う。この暖機運転では、三方弁30を切り換えてバイパス路28を介して排熱回収路6を狭小化し、熱媒温度の急激な立上りを行う。
【0035】
そして、この暖機運転の後、ステップS9に移行し、エンジン2の入口側の熱媒4の温度、即ち、熱媒4の戻り温度が所定温度、例えば、65℃になるように制御する。この一定温度制御は、温度センサ8、10の検出温度を監視しながら、直流モータ17の回転数を増減させ、循環ポンプ16で圧送される熱媒4の流量を加減することにより行われる。
【0036】
次に、図6は、図4のステップS1の三方弁14、30、42、44等の弁初期位置設定のサブルーチンを示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップS101で、三方弁42はD−A方向、三方弁44はD−C(閉止)方向、三方弁30はC−A方向、三方弁14はC−A方向に切り換えられる。この結果、常時起動プログラムの実行が準備される。
【0037】
次に、図7は、図4のメインルーチンのステップS2のサブルーチンであるエンジン異常停止制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップS201では、エンジン2の運転状態が「運転」であるか否かが判定され、運転状態にあるときはステップS202に移行し、所定時間として例えば、10秒経過の後、ステップS203に移行し、ガス弁が閉(OFF)であるか否かが判定され、閉でない場合にはステップS201に戻り、閉止している場合にはステップS204に移行し、エンジン停止を行った後、ステップS205に移行し、表示器126にエンジン異常停止を行った旨の表示としてアラーム表示を行う。
【0038】
また、ステップS201で、エンジン2が運転状態でない場合には、ステップS206に移行し、所定時間として例えば、10秒経過の後、ステップS207に移行し、ガス弁が開(ON)しているか否かが判定され、開でない場合にはステップS201に戻り、開の場合にはステップS208に移行し、エンジン停止を行った後、ステップS209に移行し、表示器126に「エンジン停止せず」とのアラーム表示を行う。
【0039】
次に、図8は、図4のメインルーチンのステップS2のサブルーチンであるエンジン運転許可制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップS211では、エンジン運転が許可時間であるか否かが判定され、運転許可時間にある場合にはステップS212に移行し、エンジン運転許可指示として「許可」を出力し、また、エンジン運転許可時間でない場合にはステップS213に移行し、エンジン運転許可を禁止する指示として「禁止」を出力する。
【0040】
次に、図9は、図4のメインルーチンのステップS2のサブルーチンであるエンジン停止制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップS215では、エンジン2の電源をOFFにした後、ステップS216に移行し、弁初期位置制御(図6)を実行した後、ステップS217に移行し、エンジン2の運転状態を停止状態にする。
【0041】
次に、図10は、図4のメインルーチンのステップS2のサブルーチンであるエンジン強制停止制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップS221では、強制停止入力手段として例えば、Escキーが押されたか否かが判定され、このEscキーが押されたとき、ステップS222に移行し、エンジン停止制御(図9)を実行し、制御を終了する。
【0042】
次に、図11は、図4のメインルーチンのステップS2のサブルーチンである暖房運転命令制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップS225では、暖房装置側の暖房命令手段として端末スイッチがON、又は双方向通信の暖房命令がONしたか否かが判定され、暖房命令が指示されたとき、ステップS226に移行し、暖房命令を「ON」とし、制御手段であるバックアップインテリ基板のEコン端子を「ON」とする。また、ステップS227では、暖房装置側の暖房命令手段として端末スイッチのOFFと、双方向通信の暖房命令のOFFとが成立しているか否かが判定され、暖房停止命令が指示されたとき、ステップS228に移行し、暖房命令を「OFF」とし、制御手段であるバックアップインテリ基板のEコン端子を「OFF」とする。
【0043】
次に、図12は、図4のメインルーチンのステップS2のサブルーチンである給湯積算出力カウンタ125の制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップS231では、エンジン運転が「許可」であるか否かが判定され、許可の場合にはステップS232に移行し、カウンタリセットを行う。即ち、給湯積算出力カウンタ125に格納されている熱量Qcを0kcalとした後、ステップS233に移行し、水温を決定する。即ち、冬期では5℃、春秋期では15℃、夏期では25℃を設定した後、ステップS234に移行し、混合温サーミスタである温度センサ82の湯温測定を行う。
【0044】
そして、ステップS235では、給湯量を検出する流量センサ78が所定流量として例えば、1リットルカウントしたか否かを判定し、1リットルカウントを行った場合、ステップS236に移行する。ステップS236では、1リットル当たりの熱量計算として給湯積算出力熱量Qcを演算する。即ち、この給湯積算出力熱量Qc(kcal)は、
【0045】
Qc=(湯温−水温)×1(kcal) ・・・(4)
で算出される。
【0046】
そして、ステップS237に移行し、エンジン運転許可が「禁止」されているか否かが判定され、エンジン運転が禁止されている場合にはステップS231に復帰し、エンジン運転が禁止されていない場合にはステップS234に移行し、ステップS234〜ステップS236の処理を実行する。
【0047】
次に、図13は、図4のメインルーチンのステップS2のサブルーチンである弁異常チェック制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップS241では、弁出力と切換状態を表すリミットが一致しているか否かが判定され、一致していない場合にはステップS242で所定時間として例えば、30秒経過の後、ステップS243に移行し、表示器126に三方弁14、30、42、44等が異常である旨をアラームによって告知する。また、ステップS241で弁出力とリミットが一致している場合には、ステップS244に移行し、正常である旨出力し、表示器126にそれを表示する。
【0048】
次に、図14は、図4のメインルーチンのステップS2のサブルーチンである温度センサ異常チェック制御を示している。即ち、このサブルーチンがスタートすると、ステップS251では、接続線等に断線又は短絡の異常が生じているか否かが判定され、異常が生じている場合にはステップS252に移行し、表示器126に温度センサ8、10等が異常である旨をアラームによって告知する。また、ステップS251で異常が生じていない場合には、ステップS253に移行し、正常である旨出力し、表示器126にそれを表示する。
【0049】
次に、図15は、図4に示すフローチャートのステップS8のサブルーチンであるエンジン起動及び暖機運転の制御を示している。
【0050】
ステップS801では、温水32の自然対流を防止するため、三方弁42をD−A方向、三方弁44をD−C方向、暖機回路を構成するため、三方弁30をC−A方向、三方弁14をC−A方向に切り換えるとともに、循環ポンプ16を中回転に設定した後、ステップS802に移行し、温度センサ10の検出温度が所定温度、例えば、55℃以下であるか否かを判定し、この55℃を超えている場合、ステップS803に移行し、所定時間として例えば、20分が経過したか否かを判定する。55℃を超えて20分が経過している場合には何らかの異常が発生していることが予想されるので、ステップS804に移行し、表示器126にアラームを発生させ、「異常停止」を告知する。このとき、エンジン2の停止モードに移行することになる。
【0051】
ステップS802で検出温度が所定温度以下の場合、ステップS805に移行してエンジン2の電源をONとし、ステップS806に移行してエンジン起動接点を所定時間、例えば、5秒間だけON状態とし、ステップS807に移行してエンジン起動接点をOFFにした後、所定時間、例えば、3秒間待機し、ステップS808に移行する。ステップS808では、ガス弁がON状態か否かを判定し、ガス弁がON状態でない場合、ステップS809に移行し、その起動が所定回数、例えば、5回目か否かを判定する。所定回数以下の場合には、ステップS810に移行し、所定回数に移行する所定時間、例えば、5秒間待機してステップS806に戻る。また、ステップS809でエンジン起動が所定回数に到達している場合、ステップS811に移行してエンジン停止とし、ステップS812で表示器126にアラームを発生させるとともに、「エンジン起動失敗」を告知させる。この告知によって利用者は、異常を知ることができる。
【0052】
ステップS808でガス弁がONに移行したと判定されたとき、ステップS813に移行してエンジン2は運転状態となり、ステップS814に移行する。ステップS814では温度センサ10の検出温度が所定温度、例えば、60℃を超えているか否かを判定し、60℃を超えていない場合、ステップS815に移行し、所定時間の経過、例えば、20分が経過したか否かを判定し、所定時間が経過するまで、検出温度の推移を監視する。20分が経過したにも拘わらず、検出温度が60℃を超えない場合には、ステップS816に移行してエンジン停止を行った後、ステップS817に移行し、表示器126にアラームを発生させるとともに、エンジン・インバータ異常を告知させる。この告知によって利用者は、異常を知ることができる。
【0053】
そして、ステップS814で温度センサ10の検出温度が60℃を超えている場合、暖機運転が正常に行われたことを表し、ステップS818に移行し、三方弁30をB−C方向に切り換え、バイパス路28を切り離した後、メインルーチン(図4)のステップS9にリターンし、エンジン2による発電とともに、排熱回収を開始する。
【0054】
次に、図16は、図4のステップS9のサブルーチンであるエンジン入温度制御(目標値65℃の制御)を示している。
【0055】
ステップS901ではエンジン2が運転状態か否かを常に監視し、ステップS902では循環ポンプ45の回転制御等を実行する。即ち、エンジン2に対する熱媒4の入側温度、即ち、温度センサ8の検出温度である戻り温度が所定温度、例えば、65℃を目標値として循環ポンプ45の回転制御を行う。なお、この制御の結果、循環ポンプ45の回転が停止している場合には、三方弁44をA−C(閉止)方向に切り換え、循環ポンプ45が回転している場合は三方弁44をD−B方向に切り換えた後、ステップS903に移行する。
【0056】
ステップS903では、貯湯タンク34の最下部側の温度センサ650の検出温度が所定温度、例えば、50℃以上か否かを判定し、所定温度以下の場合、ステップS904に移行する。この場合、始動条件とのヒステリシス温度は例えば、10℃に設定する。そして、ステップS904では、エンジン2に対する熱媒4の入側温度、即ち、温度センサ8の検出温度である戻り温度が所定温度、例えば、75℃以上が所定時間、例えば、10秒以上か否か、且つ、循環ポンプ45の回転数が最大か否かを判定する。所定温度が所定時間以下、且つ、循環ポンプ45の回転数が最大でない場合、ステップS905に移行する。
【0057】
ステップS905では、エンジン2の運転状態が停止か否かを判定し、エンジン2が停止していないとき、即ち、運転状態のとき、ステップS906に移行し、暖房接点がON状態か否かを判定する。ON状態でない場合には、ステップS907に移行し、エンジン運転が許可されているか否かを判定し、エンジン運転が許可されている場合には、ステップS908に移行してタンク蓄熱量が(給湯負荷×1.2−積算出力)より多いか否かを判定する。即ち、この判定は、暖房を行っていない場合、エンジン運転許可時間内であれば、この条件成立でエンジン運転停止を行うことを意図している。
【0058】
ところで、ステップS903で温度センサ650の検出温度が所定温度、即ち、50℃を超えている場合、又は、ステップS904で所定温度が所定時間以上、且つ、循環ポンプ45の回転数が最大である場合には、ステップS909に移行し、循環ポンプ45を停止させ、ステップS910に移行してエンジン停止を行う。ステップS911では、エンジン停止から所定時間の経過、例えば、30秒が経過するまで待機した後、ステップS912に移行し、循環ポンプ16を停止させた後、図4に示すメインルーチンのステップS2に戻る。即ち、循環ポンプ45を停止させた後、循環ポンプ16を停止させるのは、貯湯タンク34側の階層蓄熱の崩れを防止するためである。
【0059】
また、ステップS905でエンジン2の停止、ステップS907でエンジン2の運転禁止、又は、ステップS908でタンク蓄熱量が(給湯負荷×1.2−積算出力)を超えている場合には、ステップS913に移行し、エンジン停止を行い、ステップS914でエンジン停止から所定時間例えば、30秒が経過するまで待機した後、ステップS915に移行し、循環ポンプ45の停止を行い、ステップS912に移行する。
【0060】
このように、この排熱回収システムでは、エンジン2の排熱を冷却水又は熱回収水としての熱媒4を循環させ、その排熱回収路6内に熱交換器24、26を設けて熱交換させているが、熱媒4の戻り温度を所定温度、例えば、65℃となるように循環ポンプ16の回転制御によって熱媒4の流量を加減することで実現している。一方、この熱媒制御に並行して排熱回収路6から熱交換器24を通して排熱を回収する循環路36側では、循環ポンプ45の回転制御により、温水32の循環量が制御され、貯湯タンク34への蓄熱量が可変される。したがって、エンジン2の出口側の熱媒4の温度には、循環ポンプ16による流量制御だけでなく、循環ポンプ45による温水32側の流量制御、熱交換器26側の循環ポンプ108による流量制御が影響するので、これらを総合的に制御することにより、所望の温度、即ち、所定幅に制御することができる。なお、この実施例では、熱媒4の戻り温度を所定値として例えば、65℃±5℃の範囲に制御しているが、エンジン2における熱媒4の戻り温度と出口温度とを所定の温度幅になるように制御してもよく、このような制御であっても同様の効果が得られる。
【0061】
入水温度や暖房負荷により冷却水戻り温度は変動するが、より効率良くエンジン2を運転させ、より高温水を貯湯タンク34に蓄熱させるためには、排熱回収側(受熱側)の循環流量を小流量とし、可変させることが必要である。そこで、排熱回収路6には、消費電力が低く、制御性に優れた直流モータ17で駆動される循環ポンプ16を設置したので、小流量から大流量までの幅広い流量制御が可能であり、エンジン2に対する熱媒4の戻り温度を効率良く一定に制御することができる。
【0062】
そして、排熱回収路としての循環路36では、循環ポンプ45を適宜作動させることにより、貯湯タンク34の底部から取り出した水を貯湯タンク34の上部側へ送りつつ、熱交換器24によって熱媒4との熱交換を行う結果、貯湯タンク34の上層部側から積層沸き上げにより蓄熱が行われる。即ち、貯湯タンク34には、その最下部側の水が取り出され、それが加熱されて高温水となり、この高温水が貯湯タンク34の上層部に供給され、取り出された水が高温水として上層部に補填される結果、上層部側から下層部に向かって温度の境界層が際立つ温水層が形成されて蓄熱が行われる。このように、貯湯タンク34には質の高い積層沸き上げが行われる結果、給湯要求があった場合にはその貯湯タンク34の上層部から温水32即ち、蓄熱を取り出し、利用することができ、しかも、運転開始時から温水32を利用することができる。自然対流方式の蓄熱に比較し、運転開始時に高温水が利用できるという利点がある。
【0063】
また、排熱回収路6には、2つの熱交換器24、26が設置されており、暖房要求があった場合には、暖房側の熱交換器26のみで熱交換を行えばよいが、熱交換器24側でも熱交換が行われることになる。このような熱交換を放置すると、貯湯タンク34に自然対流によって温水循環が生じる。即ち、熱交換器24を通じて熱媒4側に熱が奪われることになり、熱交換器26で行う熱交換の循環温度の低下が予想される。そこで、この排熱回収システムでは、循環路36に三方弁42、44が設置され、これらの切換えによって循環路36を閉止状態に制御するので、温水32に自然対流を発生させることがなく、貯湯タンク34の蓄熱崩れを防止できるとともに、暖房運転時の熱媒4の温度低下を防止でき、暖房時の温度の立上りを急峻にでき、暖房効率を高めることができる。
【0064】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、次の効果が得られる。
a エンジン等の熱源に循環させる流体の入口温度、即ち、戻り温度を所定温度に制御するので、排熱回収の最適化を図ることができるとともに、熱源の運転特性の悪化を防止でき、その耐久性を維持することができる。熱源である駆動源にエンジンを使用した場合、運転時間を長くでき、効率的な運転を実現できる。
b エンジン等の熱源に循環させる流体流量を一定にし、又は変化させることと相まって流体の熱を吸収させる水の流量を制御するので、熱源の排熱回収をより最適化できるとともに、熱源の運転特性の悪化を防止でき、その耐久性を維持することができる。
c 直流モータによってポンプを駆動すれば、小流量から大流量まで流量の制御性を高めることができ、消費電力の低減を図ることができる。
d 回収した排熱を以て水の積層沸き上げを行い、上層部側から温水として熱を取り出すので、運転開始とともに熱利用ができ、熱損失を低減して効率の良い蓄熱を実現できるとともに、排熱の利用効率を高めることができる。
e 熱源の運転時、積層沸き上げで蓄熱された温水の自然対流を防止でき、蓄熱損失の低下や利用効率の低下を抑制できる。
f 蓄熱手段の上部から蓄熱された熱を取り出すので、熱損失を低減でき、蓄熱効率を高め、熱の利用効率を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の排熱回収システムの実施例を示す図である。
【図2】本発明の排熱回収システムの実施例を示す図である。
【図3】図1の排熱回収システムの一部を拡大して示した図である。
【図4】排熱回収システムの制御動作を示すフローチャートである。
【図5】貯湯タンクの蓄熱形態を示す図である。
【図6】メインルーチンにおける弁初期位置の設定処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図7】メインルーチンにおけるエンジン異常停止処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図8】メインルーチンにおけるエンジン運転許可処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図9】メインルーチンにおけるエンジン停止処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図10】メインルーチンにおけるエンジン強制停止処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図11】メインルーチンにおける暖房命令処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図12】メインルーチンにおける給湯積算出力カウンタ処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図13】メインルーチンにおける弁異常チェック処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図14】メインルーチンにおける温度センサ異常チェック処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図15】メインルーチンにおけるエンジン起動処理及び暖機運転処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【図16】メインルーチンにおけるエンジン入温度65℃制御処理に関するサブルーチンを示すフローチャートである。
【符号の説明】
2 エンジン(熱源)
4 熱媒(流体)
6 排熱回収路
8、10 温度センサ(温度検出手段)
16、45 循環ポンプ
17、47 直流モータ
24 熱交換器
34 貯湯タンク(蓄熱手段)
36 循環路
38、40 バイパス路(遮断手段)
124 制御部(制御手段)[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an exhaust heat recovery system that uses a drive source such as an engine driving a generator as a heat source and recovers and uses the exhaust heat.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, a system is known in which a generator is driven by an engine to generate power, and exhaust heat of the engine that is the driving source is recovered and used. The exhaust heat is recovered through a cooling medium and a heat medium as exhaust heat recovery water flowing through the water jacket portion of the engine and through the heat medium. Then, the heat absorption of the heat medium is accumulated, or the heat is used for hot water supply or the like.
[0003]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, using a drive source such as an engine as a heat source and circulating a fluid such as a heat medium in the heat source to absorb the exhaust heat means cooling the heat source, and excessive or insufficient cooling is a heat source. There is a possibility that the driving characteristics of a certain driving source are deteriorated, and the driving efficiency is lowered and the durability is impaired.
[0004]
Therefore, the problem to be solved by the present invention is to provide an exhaust heat recovery system that optimizes exhaust heat recovery from a heat source such as an engine, and secondly, recovers exhaust heat to improve efficiency. It is to provide an exhaust heat recovery system that realizes good heat storage, and thirdly to provide an exhaust heat recovery system that reduces heat storage loss during operation of the heat source.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the first problem, the exhaust heat recovery system of the present invention circulates a heat source (engine 2) that releases heat and a fluid (heat medium 4) through the heat source, and the exhaust heat from the heat source is An exhaust heat recovery path (6) to be recovered by the fluid, and a pump (circulation pump 16) for circulating the fluid to the heat source through the exhaust heat recovery path; Heat exchange means (heat exchanger 24) for heating water by the heat of the fluid circulating in the exhaust heat recovery path, water before heating in the lower layer of the accumulated warm water, and heat exchange in the upper layer of the warm water The heat storage means for receiving the supply of the warm water heated by the means, storing the heat by the warm water, and extracting the warm water from the upper layer portion (Hot water storage tank 34) And a temperature detection means (temperature sensor 8) for detecting the temperature of the fluid on the inflow side of the heat source, and a value obtained by subtracting the heat storage amount of the heat storage means from the predicted hot water supply demand is equal to or greater than a predetermined heat storage amount. While operating the heat source, according to the detected temperature of the temperature detecting means Control means (control part 124) which controls the number of rotations of a pump and controls the temperature of the fluid on the inflow side of the heat source to a predetermined value is provided.
[0006]
That is, for example, when a fluid such as a heat medium is circulated by a pump operation through an exhaust heat recovery path to a heat source composed of a drive source constituted by an engine or the like, exhaust heat from the heat source is recovered in the fluid. Therefore, if the rotational speed of the pump is controlled, the exhaust heat recovered for the fluid is adjusted, and as a result, the temperature of the fluid on the inflow side of the heat source is controlled. Therefore, exhaust heat recovery from a heat source such as an engine can be optimized, and exhaust heat recovery can be performed efficiently without deteriorating the operation efficiency and durability of the heat source.
[0007]
In the exhaust heat recovery system of the present invention, in order to solve the first problem, in front The heat of the fluid is absorbed by water In the heat exchange means A circulation path (36) for circulating the water, and a pump (circulation pump 45) installed in this circulation path for circulating the water And It is characterized by having. That is, when a fluid such as a heat medium is circulated through the exhaust heat recovery path through the exhaust heat recovery path to the heat source, the exhaust heat from the heat source is recovered in the fluid, but the heat of the fluid is absorbed by water through the heat exchanger. If the pump of the circulation path to be controlled is controlled, the absorption of heat of the fluid by water greatly changes, and as a result, the temperature of the fluid on the inflow side of the heat source is controlled. Therefore, by adjusting the flow rate of the water on the circulation path side through the heat exchanger, the exhaust heat recovery from the heat source such as the engine can be further optimized, and the operating efficiency and the durability of the driving source as the heat source are deteriorated. The exhaust heat can be efficiently recovered without any trouble.
[0008]
In the exhaust heat recovery system of the present invention, the control means controls the number of rotations of the pump, and controls the temperature width of the fluid on the inflow side and the outflow side of the heat source. That is, when the pump rotation speed is controlled, the flow rate of the fluid changes, so that the temperature range of the fluid on the inflow side and the outflow side of the heat source can be controlled, and the operation efficiency and durability of the drive source that is the heat source are reduced. The exhaust heat can be recovered efficiently without deteriorating the temperature.
[0009]
In the exhaust heat recovery system of the present invention, Of the fluid Inflow side and outflow side of the heat source Each A temperature detecting means (
[0010]
In the exhaust heat recovery system of the present invention, the pump is driven by a DC motor (17, 47). That is, an AC motor or a DC motor can be used for driving the pump, but by using a DC motor, the control range of pump rotation can be increased.
[0011]
In the exhaust heat recovery system of the present invention, in order to solve the second problem, The heat storage means is the Water before heating on the lower layer side, Said Accumulate hot water on the upper layer side With From the lower layer side The extracted water is heated by flowing through the heat exchange means, and the hot water obtained by the heat exchange means Pour into the upper layer side Rarely Hot water having different temperatures is accumulated and accumulated stepwise from the upper layer side toward the lower layer side. In other words, if the heat storage by the hot water in the heat storage means is performed by raising the temperature of the upper layer side and lowering the temperature of the lower layer side and laminating and heating up, the hot water can be used from the start of operation of the drive source, which is the heat source. Can be increased.
[0012]
Further, in the exhaust heat recovery system of the present invention, in order to solve the third problem, the exhaust heat recovery system is provided with blocking means (
[0013]
In the exhaust heat recovery system of the present invention, a drive source for rotating a generator is used as the heat source. That is, the drive source for driving the generator is composed of, for example, an engine, has a considerable amount of exhaust heat, and becomes an effective heat source.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to examples shown in the drawings.
[0015]
1 to 3 show an embodiment of the exhaust heat recovery system of the present invention, FIG. 1 shows an exhaust heat recovery system such as an engine and a hot water storage tank, FIG. 2 shows a heat storage use system such as a heating terminal, and FIG. 1 shows an enlarged portion of the exhaust
[0016]
In this exhaust heat recovery system, an
[0017]
The
[0018]
A
[0019]
Further, a hot
[0020]
Moreover, the hot water HW discharged from the hot
[0021]
Further, the
[0022]
In this exhaust heat recovery system, the switching direction A, B, C or D of the three-
[0023]
A
[0024]
Next, the control operation of this exhaust heat recovery system will be described with reference to the main routine shown in FIG.
[0025]
When the power is turned on, in step S1, various valves such as the three-
[0026]
When engine operation is permitted in step S4, the process proceeds to step S5, and it is determined whether the required heat storage amount is equal to or greater than a predetermined heat storage amount. That is, in step S5, for example,
(Hot-water supply load × 1.2−integrated output−tank heat storage amount)> 1000 kcal (1)
If the value obtained by subtracting the heat storage amount of the hot
[0027]
Here, the “hot water supply load” used for the calculation in step S5 is to determine the expected hot water supply load for each season in advance.
[0028]
[Table 1]
[0029]
That is, the “hot water supply load” is an estimated amount of hot water supply in the next season and time, so for example, when starting CGS operation at 18:00 on July X, the hot water supply load is calculated at 6000 kcal, In addition, when the CGS operation is started at 5:00 on February Y, the hot water supply load is calculated at 2000 kcal.
[0030]
The “integrated output” is the total of the outputs used for hot water supply and pouring obtained using the hot water supply
[0031]
Moreover, the calculation of the tank heat storage amount of the hot
[0032]
Q = 28.6 × {(upper detection temperature + lower detection temperature) / 2−water temperature} (2)
Thus, the tank heat storage amount Qm is the sum of all
[0033]
Q 1 = 28.6 × {(75 + 70) / 2-5} = 1930.5 (kcal) (3)
It becomes. Of the
[0034]
And when it determines with the said required heat storage amount being 1000 kcal or more by step S5, or when the heating command is issued by step S3, it transfers to step S6 and the
[0035]
Then, after this warm-up operation, the process proceeds to step S9, and the temperature of the
[0036]
Next, FIG. 6 shows a subroutine for setting initial valve positions of the three-
[0037]
Next, FIG. 7 shows engine abnormal stop control which is a subroutine of step S2 of the main routine of FIG. That is, when this subroutine is started, in step S201, it is determined whether or not the operating state of the
[0038]
If it is determined in step S201 that the
[0039]
Next, FIG. 8 shows engine operation permission control which is a subroutine of step S2 of the main routine of FIG. That is, when this subroutine is started, it is determined in step S211 whether or not the engine operation is permitted time. If it is in the operation permitted time, the process proceeds to step S212 and "permitted" is output as an engine operation permission instruction. On the other hand, if it is not the engine operation permission time, the process proceeds to step S213, and “prohibited” is output as an instruction to prohibit engine operation permission.
[0040]
Next, FIG. 9 shows engine stop control which is a subroutine of step S2 of the main routine of FIG. That is, when this subroutine starts, in step S215, the power of the
[0041]
Next, FIG. 10 shows engine forced stop control which is a subroutine of step S2 of the main routine of FIG. That is, when this subroutine is started, in step S221, for example, it is determined whether or not the Esc key is pressed as the forced stop input means. When this Esc key is pressed, the process proceeds to step S222, and engine stop control ( 9) is executed, and the control is terminated.
[0042]
Next, FIG. 11 shows heating operation command control which is a subroutine of step S2 of the main routine of FIG. That is, when this subroutine is started, in step S225, it is determined whether or not the terminal switch is turned on as a heating command means on the heating device side or the heating command for bidirectional communication is turned on. The process proceeds to step S226, where the heating command is set to “ON”, and the E-con terminal of the backup intelligent board that is the control means is set to “ON”. Further, in step S227, it is determined whether or not the terminal switch OFF and the two-way communication heating command OFF are established as the heating command means on the heating device side. When the heating stop command is instructed, The process proceeds to S228, where the heating command is set to “OFF”, and the E-con terminal of the backup intelligent board as the control means is set to “OFF”.
[0043]
Next, FIG. 12 shows control of the hot water supply
[0044]
In step S235, the flow rate sensor 78 that detects the amount of hot water supply determines whether, for example, 1 liter is counted as a predetermined flow rate. If 1 liter is counted, the process proceeds to step S236. In step S236, the hot water supply integrated output heat quantity Qc is calculated as the heat quantity calculation per liter. That is, this hot water supply integrated output heat quantity Qc (kcal) is
[0045]
Qc = (hot water temperature-water temperature) × 1 (kcal) (4)
Is calculated by
[0046]
Then, the process proceeds to step S237, where it is determined whether or not the engine operation permission is “prohibited”. When the engine operation is prohibited, the process returns to step S231, and when the engine operation is not prohibited. The process proceeds to step S234, and the processes of step S234 to step S236 are executed.
[0047]
Next, FIG. 13 shows valve abnormality check control which is a subroutine of step S2 of the main routine of FIG. That is, when this subroutine is started, in step S241, it is determined whether or not the valve output and the limit indicating the switching state coincide with each other. If they do not coincide, for example, 30 seconds have passed as a predetermined time in step S242. Thereafter, the process proceeds to step S243, and the
[0048]
Next, FIG. 14 shows temperature sensor abnormality check control which is a subroutine of step S2 of the main routine of FIG. That is, when this subroutine is started, in step S251, it is determined whether a disconnection or short circuit abnormality has occurred in the connection line or the like. If an abnormality has occurred, the process proceeds to step S252, and the
[0049]
Next, FIG. 15 shows control of engine start-up and warm-up operation, which is a subroutine of step S8 of the flowchart shown in FIG.
[0050]
In step S801, in order to prevent the natural convection of the
[0051]
If the detected temperature is equal to or lower than the predetermined temperature in step S802, the process proceeds to step S805 and the power supply of the
[0052]
When it is determined in step S808 that the gas valve has been turned ON, the process proceeds to step S813, the
[0053]
And when the detection temperature of the
[0054]
Next, FIG. 16 shows engine input temperature control (control of target value 65 ° C.), which is a subroutine of step S9 of FIG.
[0055]
In step S901, it is always monitored whether or not the
[0056]
In step S903, it is determined whether the temperature detected by the
[0057]
In step S905, it is determined whether or not the operating state of the
[0058]
By the way, when the detected temperature of the
[0059]
If the
[0060]
As described above, in this exhaust heat recovery system, the
[0061]
Although the cooling water return temperature varies depending on the incoming water temperature and the heating load, in order to operate the
[0062]
In the
[0063]
In addition, two
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following effects can be obtained.
a Since the inlet temperature of the fluid circulated to the heat source such as the engine, that is, the return temperature is controlled to a predetermined temperature, the exhaust heat recovery can be optimized and the deterioration of the operating characteristics of the heat source can be prevented. Sex can be maintained. When an engine is used as a drive source that is a heat source, the operation time can be extended and efficient operation can be realized.
b Since the flow rate of water that absorbs the heat of the fluid is controlled in combination with the constant or change of the flow rate of the fluid circulated to the heat source such as the engine, the heat recovery of the heat source can be further optimized, and the operating characteristics of the heat source Can be prevented and its durability can be maintained.
c If the pump is driven by a DC motor, the controllability of the flow rate from a small flow rate to a large flow rate can be improved, and the power consumption can be reduced.
d Stacked water is heated with the recovered exhaust heat, and heat is extracted from the upper layer side as hot water, so that heat can be used at the start of operation, heat loss can be reduced, efficient heat storage can be realized, and exhaust heat can be achieved. Can improve the efficiency of use.
e During operation of the heat source, it is possible to prevent natural convection of hot water stored by stacking and suppressing reduction in heat storage loss and utilization efficiency.
f Since the heat stored from the upper part of the heat storage means is taken out, heat loss can be reduced, heat storage efficiency can be increased, and heat utilization efficiency can be increased.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of an exhaust heat recovery system of the present invention.
FIG. 2 is a diagram showing an embodiment of an exhaust heat recovery system of the present invention.
FIG. 3 is an enlarged view of a part of the exhaust heat recovery system of FIG.
FIG. 4 is a flowchart showing a control operation of the exhaust heat recovery system.
FIG. 5 is a diagram showing a heat storage form of a hot water storage tank.
FIG. 6 is a flowchart showing a subroutine related to a valve initial position setting process in the main routine.
FIG. 7 is a flowchart showing a subroutine related to engine abnormal stop processing in the main routine.
FIG. 8 is a flowchart showing a subroutine related to engine operation permission processing in the main routine.
FIG. 9 is a flowchart showing a subroutine related to engine stop processing in the main routine.
FIG. 10 is a flowchart showing a subroutine related to engine forced stop processing in the main routine.
FIG. 11 is a flowchart showing a subroutine related to a heating command process in the main routine.
FIG. 12 is a flowchart showing a subroutine related to hot water supply integrated output counter processing in the main routine.
FIG. 13 is a flowchart showing a subroutine related to valve abnormality check processing in the main routine.
FIG. 14 is a flowchart showing a subroutine related to temperature sensor abnormality check processing in the main routine.
FIG. 15 is a flowchart showing a subroutine related to engine start-up processing and warm-up operation processing in a main routine.
FIG. 16 is a flowchart showing a subroutine related to an engine input temperature 65 ° C. control process in the main routine.
[Explanation of symbols]
2 Engine (heat source)
4 Heating medium (fluid)
6 Waste heat recovery path
8, 10 Temperature sensor (temperature detection means)
16, 45 Circulation pump
17, 47 DC motor
24 heat exchanger
34 Hot water storage tank (heat storage means)
36 Circuit
38, 40 Bypass (blocking means)
124 control unit (control means)
Claims (8)
この熱源に流体を循環させ、前記熱源からの排熱を前記流体に回収させる排熱回収路と、
この排熱回収路を通して前記熱源に前記流体を循環させるポンプと、
前記排熱回収路に循環する流体の熱により水を加熱する熱交換手段と、
蓄積されている温水の下層部に加熱前の水、前記温水の上層部に前記熱交換手段で加熱された前記温水の供給を受けて前記温水によって蓄熱し、前記上層部より温水が取り出される蓄熱手段と、
前記熱源の流入側の前記流体の温度を検出する温度検出手段と、
予測給湯需要から前記蓄熱手段の蓄熱量を引いた値が所定の蓄熱量以上である場合に前記熱源を動作させるとともに、前記温度検出手段の検出温度に応じて前記ポンプの回転数を制御し、前記熱源の流入側の前記流体の温度を所定値に制御する制御手段と、
を備えたことを特徴とする排熱回収システム。A heat source that releases heat,
An exhaust heat recovery path for circulating a fluid to the heat source and recovering the exhaust heat from the heat source to the fluid;
A pump for circulating the fluid to the heat source through the exhaust heat recovery path;
Heat exchange means for heating water by the heat of the fluid circulating in the exhaust heat recovery path;
The stored hot water is stored in the lower layer of the hot water before being heated, and the upper layer of the hot water is supplied with the hot water heated by the heat exchanging means to store heat by the hot water, and the hot water is taken out from the upper layer. Means,
Temperature detecting means for detecting the temperature of the fluid on the inflow side of the heat source;
When the value obtained by subtracting the heat storage amount of the heat storage means from the predicted hot water supply is equal to or greater than a predetermined heat storage amount, the heat source is operated, and the rotational speed of the pump is controlled according to the detected temperature of the temperature detection means , Control means for controlling the temperature of the fluid on the inflow side of the heat source to a predetermined value;
An exhaust heat recovery system comprising:
この循環路に設置されて前記水を循環させるポンプと、
を備えたことを特徴とする請求項1記載の排熱回収システム。A circulation passage for circulating the water heat of the previous SL fluid to the heat exchange means to be absorbed in water,
A pump installed in this circulation path for circulating the water ;
Exhaust heat recovery system according to claim 1, further comprising a.
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