JP4482282B2

JP4482282B2 - Cogeneration system and engine generator start method used therefor

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Publication number: JP4482282B2
Application number: JP2003052649A
Authority: JP
Inventors: 康二 ▲高▼倉; 啓山本; 伸岩田; 善隆柴田; 義孝栢原; 雅人越智; 博司 ▲高▼木; 正博吉村; 哲吉田
Original assignee: Saibu Gas Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Current assignee: Saibu Gas Co Ltd; Osaka Gas Co Ltd; Toho Gas Co Ltd
Priority date: 2003-02-28
Filing date: 2003-02-28
Publication date: 2010-06-16
Anticipated expiration: 2023-02-28
Also published as: JP2004263589A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、エンジン発電機の出力電力を家電機器等の電力消費機器に供給すると共にエンジン発電機の排熱を貯湯の加熱などに利用するコージェネレーションシステム及びコージェネレーションシステムに用いられるエンジン発電機の起動方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、商用電力の使用量低減のため、エンジン発電機を自家用電源として使用すると共にその排熱を熱交換器による湯水の加熱に利用するコージェネレーションシステムが広まりつつある。
このようなコージェネレーションシステムとしては、本件出願人が出願した特許文献１に開示のものがある。特許文献１のコージェネレーションシステムは、貯湯タンクや貯湯系統等を有する熱利用ユニットとエンジン発電機等の排熱装置、高温暖房機等により構成されており、エンジン発電機等の排熱装置の排熱をエンジン排熱系統を介して貯湯系統に供給し貯湯系統から貯湯タンクに該排熱を湯として貯湯すると共に、該排熱を高温暖房機等にも供給して排熱の有効利用を行うものである。以下、コージェネレーションシステムに用いられるエンジン発電機について図５を用いて説明する。
【０００３】
図５はコージェネレーションシステムに用いられるエンジン発電機の構成図である。
図５において、８はエンジン発電機、８０１はガスや石油等を燃料として駆動されるエンジン、８０２はエンジン８０１の駆動により発電を行う発電機、８０３はエンジン８０１の排気ガスを外部へ送る排気管、８０４は排気管８０３の途中に設けられた排気室、８０５は排気室８０４内に配設され排気ガスの熱により通過する冷却水を加熱するための排熱熱交換器、８０６は排気口、８０７はエンジン８０１のシリンダ、８０８はシリンダ８０７の周囲に形成され通過する冷却水によりシリンダ８０７の過熱を防ぐためのエンジン冷却室である。エンジン発電機８には熱利用ユニットから往路側接続管８ａを介して冷却水が送られる。エンジン発電機８に送られた冷却水はエンジン冷却室８０８においてエンジン８０１のシリンダ８０７を冷却し、排熱熱交換器８０５において排気ガスの熱により加熱され、戻り側接続管８ｂを介して熱利用ユニットに戻る。このようにして、冷却水は熱利用ユニットとエンジン発電機８との間を循環する。排熱熱交換器８０５では、循環する冷却水に排気室８０４を通過する排気ガスの熱が供給される。熱利用ユニットではこの熱を冷却水から取り入れて貯湯の加熱等に利用している。
また、図５において、８０９は発電機８０２で発電された電力を中継する中継器、９０４は中継器８０９から図示しない分電盤に電力を送るエンジン発電機ラインである。発電機８０２で発電された電力は、中継器８０９を介してエンジン発電機ライン９０４から分電盤に送られ、分電盤から図示しない家電機器等の各電力消費機器に供給される。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００２−３６４９１９号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の技術では、以下のような課題を有していた。
（１）エンジン発電機８及び熱利用ユニットは屋外に設置されるため、エンジン発電機８が長時間停止した場合に、これらを接続する往路側接続管８ａや戻り側接続管８ｂの内部の冷却水は屋外の外気の温度と略同一になる。外気の温度が例えばマイナス１０℃以下等で水の凝固点を大きく下まわる場合、接続管８ａ，８ｂ内の冷却水は不凍液を用いるため凍ることはないが、外気の温度と略同一の温度になり、ここで熱利用ユニットにおいて貯湯運転等を行うために排熱熱交換器８０５にこの冷却水を循環させエンジン発電機８を起動すると、エンジン８０１の高温の排気ガスが排気室８０４内で排熱熱交換器８０５のフィンの間等を通過する際に、高温の排気ガスに含まれる水蒸気が一瞬で結氷し、排気ガスの通過を阻害してエンジン発電機の故障の原因となり易いという課題を有していた。
【０００６】
本発明は、上記従来の課題を解決するもので、外気の温度が水の凝固点を下まわる場合であっても、排熱熱交換器に不凍液を循環させエンジン発電機を起動した際に、エンジンの高温の排気ガスに含まれる水蒸気の結氷によるエンジン発電機の故障を引き起こすことがなく使用性に優れるコージェネレーションシステムを提供することを目的とする。
また、本発明は、上記従来の課題を解決するもので、外気の温度が水の凝固点を下まわる場合であっても、排熱熱交換器に不凍液を循環させエンジン発電機を起動した際に、エンジンの高温の排気ガスに含まれる水蒸気の結氷によるエンジン発電機の故障を引き起こすことがないエンジン発電機起動方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のコージェネレーションシステム及びエンジン発電機起動方法は、以下の構成を有している。
【０００８】
本発明の請求項１に記載のコージェネレーションシステムは、エンジン発電機の排熱を貯湯の加熱等に利用するコージェネレーションシステムであって、コージェネレーションシステム全体を制御すると共にエンジン発電機の起動及び停止を制御する制御装置と、エンジン発電機の排熱熱交換器において排熱により加熱される不凍液が循環するエンジン排熱系統と、エンジン排熱系統に配設され不凍液を加熱するヒータと、外気の温度を検出する外気温度センサ及び不凍液の温度を検出する排熱温度センサの内少なくともいずれか１と、を備え、制御装置は、エンジン発電機を起動する際に外気温度センサ又は排熱温度センサにより検出される温度が予め設定された所定温度以下であれば、ヒータをオンしエンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器の表面に結氷することがない温度まで不凍液を加熱した後、エンジン発電機を起動する構成を有している。
【０００９】
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）制御装置は、外気温度センサ又は排熱温度センサにより検出された外気又は不凍液の温度が予め設定された所定温度以下であると判定して、ヒータをオンしエンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器の表面に結氷することがない温度まで不凍液を加熱した後、エンジン発電機を起動するので、不凍液の温度が所定温度、例えば水の凝固点である０℃を下まわる場合であっても、エンジンの排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器のフィン等の表面に結氷することなく、エンジン発電機の故障を防ぐことができる。
【００１０】
ここで、制御装置は、ヒータをオンした後、不凍液が加熱され所定の起動温度になると、或いはヒータをオンしてから所定の起動時間が経過すると、高温の排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器において結氷が生じることがない温度、例えば１℃乃至５℃以上まで加熱されたとして、ヒータをオフしてからエンジン発電機の起動を行う。
【００１１】
本発明の請求項２に記載のコージェネレーションシステムは、請求項１に記載の発明において、前記エンジン排熱系統に配設された排熱ポンプを備え、前記制御装置は、前記排熱ポンプを駆動して前記不凍液を前記エンジン排熱系統に循環させながら前記ヒータにより前記不凍液を加熱する構成を有している。
【００１２】
この構成により、請求項１の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）制御装置は、ヒータをオンする前又はヒータをオンした後、排熱ポンプを駆動して不凍液をエンジン排熱系統に循環させながらヒータにより加熱するので、エンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器の表面に結氷することがない温度まで短時間で不凍液を加熱することができ、短時間でエンジン発電機を起動することができる。
【００１３】
本発明の請求項３に記載のコージェネレーションシステムは、請求項１又は２に記載の発明において、前記外気温度センサ及び前記排熱温度センサ、又は、前記排熱温度センサを備え、前記制御装置は、前記ヒータをオンした後、前記排熱温度センサにより検出される温度が、前記エンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が前記排熱熱交換器の表面に結氷することがない所定起動温度以上になったと判定した場合に前記エンジン発電機を起動する構成を有している。
【００１４】
この構成により、請求項１又は２の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）制御装置は、ヒータをオンした後、排熱温度センサにより検出される温度が、エンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器の表面に結氷することがない所定起動温度以上になったと判定した場合に自動でエンジン発電機を起動することができるので、エンジン発電機の故障を確実に防ぐことができる。
【００１５】
本発明の請求項４に記載のコージェネレーションシステムは、請求項１乃至３の内いずれか１項に記載の発明において、前記制御装置は、前記ヒータをオンしてから前記エンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が前記排熱熱交換器の表面に結氷することがない温度まで加熱することができる所定起動時間が経過したと判定した場合に前記エンジン発電機を起動する構成を有している。
【００１６】
この構成により、請求項１乃至３の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）制御装置は、ヒータをオンしてからエンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器の表面に結氷することがない温度まで不凍液を加熱することができる所定起動時間が経過したと判定した場合に自動でエンジン発電機を起動することができる。
【００１７】
本発明の請求項５に記載のコージェネレーションシステムは、請求項１乃至４の内いずれか１項に記載の発明において、前記制御装置は、前記エンジン発電機の出力電力に余剰電力が生じた場合は前記ヒータをオンし前記余剰電力を熱として回収する構成を有している。
【００１８】
この構成により、請求項１乃至４の内いずれか１項の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）制御装置は、エンジン発電機の出力電力に余剰電力が生じた場合はヒータをオンし、その余剰電力によりヒータを駆動して不凍液を加熱することで、余剰電力を熱として回収することができるので、余剰電力が商用電源側に逆潮流することを防ぎ、余剰電力を効率良く回収することができる。
（２）一つのヒータを、外気の温度が所定温度以下である場合の不凍液の加熱と余剰電力の回収とに併用することができるので、部品点数を削減することができる。
【００１９】
請求項６に記載のエンジン発電機起動方法は、エンジン発電機の排熱を貯湯の加熱等に利用するコージェネレーションシステムにおけるエンジン発電機起動方法であって、外気の温度、又は、前記エンジン発電機の排熱熱交換器において排熱により加熱される不凍液の温度が予め設定された所定温度以下であるか否かを判定する初期温度判定ステップと、前記初期温度判定ステップにおいて前記外気の温度又は前記不凍液の温度が予め設定された所定温度以下であると判定した場合に、前記不凍液が循環するエンジン排熱系統に配設されたヒータをオンするヒータオンステップと、前記ヒータオンステップにおいて前記ヒータをオンした後、前記エンジン排熱系統を循環する前記不凍液の温度が、前記エンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が前記排熱熱交換器の表面に結氷することがない所定起動温度以上か否かを判定する起動温度判定ステップと、前記起動温度判定ステップにおいて前記不凍液の温度が前記所定起動温度以上であると判定した場合に前記エンジン発電機を起動するエンジン発電機起動ステップと、を備えた構成を有している。
【００２０】
この構成により、以下のような作用を有する。
（１）初期温度判定ステップにおいて外気の温度又は不凍液の温度が予め設定された所定温度以下であると判定して、ヒータオンステップにおいてヒータをオンした後、起動温度判定ステップにおいて排熱温度センサにより検出される温度が、エンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器の表面に結氷することがない所定起動温度以上になったと判定した場合に、エンジン発電機起動ステップにおいて自動でエンジン発電機を起動することができ、エンジンの排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器のフィン等の表面に結氷することなく、エンジン発電機の故障を確実に防ぐことができる。
【００２１】
請求項７に記載のエンジン発電機起動方法は、請求項６に記載の発明において、前記ヒータオンステップにおいて前記ヒータをオンする前又はオンした後に、前記エンジン排熱系統に配設された排熱ポンプを駆動する排熱ポンプ駆動ステップを備えた構成を有している。
【００２２】
この構成により、請求項６の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）ヒータオンステップにおいてヒータをオンする前又はオンした後、排熱ポンプ駆動ステップにおいて排熱ポンプを駆動して不凍液をエンジン排熱系統に循環させながらヒータにより加熱するので、エンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器の表面に結氷することがない温度まで短時間で不凍液を加熱することができ、短時間でエンジン発電機を起動することができる。
【００２５】
請求項８に記載のエンジン発電機起動方法は、請求項６又は７に記載の発明において、前記ヒータオンステップにおいて前記ヒータをオンしてから、前記エンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が前記排熱熱交換器の表面に結氷することがない温度まで加熱することができる所定起動時間が経過したか否かを判定する起動時間判定ステップを備え、前記エンジン発電機起動ステップは、前記起動時間判定ステップにおいて前記ヒータをオンしてから前記所定起動時間が経過したと判定した場合に前記エンジン発電機を起動する構成を有している。
【００２６】
この構成により、請求項６又は７の作用に加え、以下のような作用を有する。
（１）ヒータオンステップにおいてヒータをオンし、起動時間判定ステップにおいてヒータをオンしてから、エンジン発電機の排気室内で高温の排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器の表面に結氷することがない温度まで加熱することができる所定起動時間が経過したと判定した場合に、エンジン発電機起動ステップにおいて自動でエンジン発電機を起動することができる。
【００２７】
以下、本発明の一実施の形態について、図１乃至図４を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本実施の形態１におけるコージェネレーションシステムを示す構成図である。
図中、１は本実施の形態１においてコージェネレーションシステム、１ａは後述のエンジン発電機と共にコージェネレーションシステム１を構成する熱利用ユニット、１ｂは温度成層を形成して貯湯を行う貯湯系統、２は後述のエンジン発電機の排熱を利用して貯湯系統１ｂにおける湯水の加熱等を行うエンジン排熱系統、３は温水を使用した暖房を行う暖房系統、４は暖房系統３を高温に加熱するための高温暖房系統、５は風呂の追い焚きのための熱交換を行う風呂加熱系統、６は風呂の追い焚きを行う風呂追い焚き系統、７は全体を制御する制御装置、７ａは熱利用ユニット１ａの外装に配設され外気温を検出する外気温度センサ、８はエンジン発電機、９は給水給湯系統である。
【００２８】
図１の貯湯系統１ｂにおいて、１０１は貯湯タンク、１０２は循環ポンプ、１０３〜１０６は湯水の温度を計測する貯湯温度センサ、１０８は通水水量を連続的に制御すると共に通水のオン、オフ制御を行う循環比例弁、１０９は循環する湯水の温度を計測する循環温度センサ、１１０，１１１は貯湯タンク１０１内に温度成層を形成するためのじゃま板、１２４はエンジン排熱系統２に配設された熱の供給側１２４ａと貯湯系統１ｂに配設された受給側１２４ｂとからなる熱交換器、１２５は循環ポンプ１０２から吐出される湯水をバイパスするバイパス路である。
エンジン排熱系統２において、２０１は排熱ポンプ、２０２は湯が１００℃を越えないようにするために大気に開放されたエンジン冷却水タンク、２０４はエンジン排熱系統２に配設された熱の供給側２０４ａと暖房系統３に配設された熱の受給側２０４ｂとを有する熱交換器２０４、２０５は排熱温度センサ、２０６はエンジン発電機８の発電能力に余剰が生じた場合にその余剰電力を回収して熱源として使用されると共に、エンジン排熱系統を循環する不凍液の温度が低い場合に不凍液を加熱するためのヒータ、２０７は排熱ポンプ２０１からの不凍液が吐出される往路口、２０８はガスエンジン発電機８からの不凍液が供給される戻り口である。
【００２９】
高温暖房系統４において、３０２は高温暖房系統４に配設された熱の供給側３０２ａと暖房系統３に配設された熱の受給側３０２ｂとからなる熱交換器、４０１は補助熱源機、４０３は高温暖房系統４を作動させるためのオン、オフ動作の暖房弁である。
風呂加熱系統５においては、５０１は風呂加熱系統５に配設された熱の供給側５０１ａと風呂追い焚き系統６に配設された熱の受給側５０１ｂとからなる熱交換器、５０２は熱交換器５０１の下流側に配設されたふろ弁である。
給水給湯系統９において、１１２ａは後述の湯張り経路９ａの上流側に配設された風呂加熱系統５から供給される湯の流量を調節する湯比例弁、１１２ｂは後述の給水口１１８から供給される水の流量を調節する水比例弁、１１７は給湯口、１１８は給水口である。また、給水給湯系統９は、風呂追い焚き系統６と給水給湯系統９をバイパスして接続する湯張り経路９ａを有する。湯張り経路９ａにおいて、１１４は通水のオン、オフ制御を行う湯張り弁である。
【００３０】
エンジン発電機８において、８０１はエンジン、８０２は発電機、８０３は排気管、８０４は排気室、８０５は排熱熱交換器、８０６は排気口、８０７はシリンダ、８０８はエンジン冷却室、８ａは往路側接続管、８ｂは戻り側接続管であり、これらは従来の技術の図５において説明したものと同様であるので同一の符号を付けて説明を省略する。なお、エンジン発電機８にはエンジン排熱系統２の往路口２０７から往路側接続管８ａを介して不凍液が送られる。エンジン発電機８に送られた不凍液はエンジン冷却室８０８においてエンジン８０１のシリンダ８０７を冷却し、排熱熱交換器８０５において排気ガスの熱により加熱され、戻り側接続管８ｂを介して戻り口２０８からエンジン排熱系統２に戻る。このように、不凍液はエンジン排熱系統２とエンジン発電機８との間を循環する。
【００３１】
なお、熱利用ユニット１ａ内に配設された外気温度センサ７ａ、貯湯温度センサ１０３〜１０６、循環温度センサ１０９、排熱温度センサ２０５等の温度センサとしては、サーミスタや熱電対、測温抵抗体、バイメタル温度計等の種々のものが用いられる。
【００３２】
次に、コージェネレーションシステム１の電気系統について説明する。
図２は分電盤及びコージェネレーションシステム全体の電気系統を示す電気系統図である。
図２において、１ａは熱利用ユニット、１ｂは貯湯系統、２はエンジン排熱系統、７は制御装置、７ａは外気温度センサ、８はエンジン発電機、１０１は貯湯タンク、１２４は熱交換器、２０１は排熱ポンプ、２０５は排熱温度センサ、２０６はヒータであり、これらは図１において説明したものと同様であるので同一の符号を付けて説明を省略する。９０１は外部商用電源、９０２は電力消費機器、９０３は分電盤、９０３ａは商用電源ライン、９０３ｂは消費機器ライン、９０３ｃは電力供受給ライン、９０４はエンジン発電機ライン、９０５はヒータライン、９０６は分電盤９０３に配設され商用電源ライン９０３ａを流れる電流の逆潮流を検出するための電流センサである。なお、エンジン発電機ライン９０４は従来の技術の図５において説明したものと同様のものである。
【００３３】
図２に示すように、外部商用電源９０１から供給された電力は商用電源ライン９０３ａ、分電盤９０３、消費機器ライン９０３ｂを介して電力消費機器９０２に供給される。エンジン発電機８が駆動している場合は、エンジン発電機８で発電された電力はエンジン発電機ライン９０４、電力供受給ライン９０３ｃ、分電盤９０３、消費機器ライン９０３ｂを介して電力消費機器９０２に供給される。電力消費機器９０２においてエンジン発電機９０４で発電された電力のみでは足りない場合は、不足分が外部商用電源９０１から供給される。一方、エンジン発電機９０４で発電された電力がすべて電力消費機器９０２において消費されず余剰電力が生じた場合は、ヒータ２０６により余剰電力を熱として回収する。
制御装置７は、エンジン発電機８の出力電力に余剰電力が生じたことを逆潮流（分電盤９０３から外部商用電源９０１へ向かう方向の電流の流れ）の発生により検知する。なお、制御装置７は逆潮流の発生を電流センサ９０６の検出値に基づいて検知することができる。エンジン発電機８の出力電力に余剰電力が生じた場合は、制御装置７はヒータ２０６をオンし、エンジン発電機８で生じた余剰電力をエンジン発電機ライン９０４からヒータライン９０５を介してヒータ２０６に供給しヒータ２０６を駆動して不凍液を加熱することで、余剰電力を熱として回収する。これにより、余剰電力が商用電源側に逆潮流することを防ぎ、余剰電力を効率良く回収することができる。
【００３４】
また、エンジン発電機８の駆動時には、図２に示すように、エンジン排熱系統２において、不凍液は排熱ポンプ２０１によりエンジン発電機８に送られ、排熱熱交換器８０５（図１参照）において、排熱により加熱され、エンジン排熱系統２に戻り、ヒータ２０６、熱交換器１２４、排熱温度センサ２０５を介して排熱ポンプ２０１へ循環する。本実施の形態１においては、後述するようにエンジン発電機８の起動時（駆動開始時）に、制御装置７は外気の気温が所定温度以下であればヒータ２０６をオンし、エンジン排熱系統２を循環する不凍液を加熱してからエンジン発電機８を起動している。なお、ヒータ２０６がオンされると、外部商用電源９０１から商用電源ライン９０３ａ、分電盤９０３、電力供受給ライン９０３ｃ、ヒータライン９０５を介してヒータ２０６に電力が供給され、ヒータ２０６により不凍液が加熱される。
【００３５】
以上のように構成されたコージェネレーションシステムについて、その動作を図３及び図４を用いて説明する。
図３及び図４は本実施の形態１におけるコージェネレーションシステムの貯湯運転を示すフローチャートである。なお、本実施の形態１においては、貯湯運転時における制御装置７の動作を説明している。貯湯運転の開始時においては、循環比例弁１０８、暖房弁４０３、ふろ弁５０２、及び湯張り弁１１４は閉じられ、湯比例弁１１２ａ及び水比例弁１１２ｂは全閉になっている。
制御装置７は、貯湯運転を開始すると、図３においてまず、初期チェックが正常か否かを判定する（Ｓ１）。ここで、初期チェックとは、エンジン排熱系統２を循環する不凍液の濃度低下の検知、エンジン排熱系統２の漏水の検知等が含まれる。制御装置７はこれらの異常が全て検知されなかった場合に初期チェックが正常であると判定する。なお、初期チェックが正常ではないと判定した場合は、異常が解消され正常と判定するまで待機する。
ステップＳ１において、初期チェックが正常と判定した場合は、排熱ポンプ２０１を駆動する（Ｓ２、排熱ポンプ駆動ステップ）。続いて、外気温度センサ７ａにより検出される外気の温度が所定温度以下であるか否かを判定する（Ｓ３、初期温度判定ステップ）。本実施の形態１においては、所定温度を１℃に設定した。所定温度は試験結果等に基づいて排熱熱交換器８０５において結氷しない温度に適宜設定されることが好ましい。なお、ステップＳ２（排熱ポンプ駆動ステップ）における排熱ポンプ２０１の駆動はステップＳ３において外気の温度が所定温度以下であるか否かを判定した後に行ってもよく、或いは後述のステップＳ４においてヒータ２０６のオンすると同時に又はオンした後に行ってもよい。また、ステップＳ３において、本実施の形態１においては外気温度センサ７ａにより検出される外気の温度が所定温度以下であるか否かを判定しているが、これに限られるものではなく、排熱温度センサ２０５により検出される不凍液の温度が所定温度以上であるか否かを判定してもよい。エンジン発電機８が長時間停止した場合には、不凍液の温度が屋外の外気の温度と略同一になるため、どちらの温度であっても用いることができる。
【００３６】
ステップＳ３（初期温度判定ステップ）において、外気の温度が所定温度以下であると判定した場合は、制御装置７はヒータ２０６をオンし（Ｓ４、ヒータオンステップ）、エンジン排熱系統２を循環する不凍液を加熱する。続いて、制御装置７は、排熱温度センサ２０５により検出される温度が所定起動温度以上か否かを判定する（Ｓ５、起動温度判定ステップ）。本実施の形態１においては、所定起動温度を５℃に設定した。所定起動温度は試験結果等に基づいて排熱熱交換器８０５において結氷しない温度に適宜設定されることが好ましい。
ステップＳ５（起動温度判定ステップ）において不凍液の温度が所定起動温度以上でないと判定した場合は、ヒータ２０６をオンしてから所定起動時間経過したか否かを判定する（Ｓ６、起動時間判定ステップ）。ヒータ２０６をオンしてから所定起動時間経過したと判定した場合はステップＳ７に移行し、ヒータ２０６をオンしてから所定起動時間経過していないと判定した場合はステップＳ５（起動温度判定ステップ）に戻る。このように、制御装置７は、不凍液の温度が所定起動温度以上と判定するか、又はヒータ２０６をオンしてから所定起動時間経過したと判定するまでヒータ２０６により不凍液を加熱する。
【００３７】
ステップＳ５（起動温度判定ステップ）において不凍液の温度が所定起動温度以上であると判定した場合、或いはステップＳ６（起動時間判定ステップ）においてヒータ２０６をオンしてから所定起動時間経過したと判定した場合は、制御装置７は、ヒータ２０６をオフし（Ｓ７）、エンジン熱要求出力をオンとし、即ちエンジン発電機８に起動命令を送信し、エンジン発電機８を起動する（Ｓ８、エンジン発電機起動ステップ）。また、制御装置７はステップＳ８（エンジン発電機起動ステップ）においてエンジン発電機８を起動すると、制御装置７の基盤等に設けられた図示しない発電ランプを点滅させ、アイドリング中であることを使用者等に報知する（Ｓ９）。なお、アイドリング中とは、エンジン発電機８は駆動しているが発電していない状態をいう。
【００３８】
次に、制御装置７は、図４において、排熱温度センサ２０５により検出される温度、即ちエンジン排熱系統２を循環する不凍液の温度が６０℃以上か否かを判定する（Ｓ１０）。不凍液の温度が６０℃以上でないと判定した場合は６０℃以上と判定するまで待機する。不凍液の温度が６０℃以上と判定した場合は、循環ポンプ１０２をオンする（Ｓ１１）。ここで、本実施の形態１においてはステップＳ１０において不凍液の温度が６０℃以上と判定した場合に循環ポンプ１０２をオンしているが、６０℃以上に限られるものではなく、目標とする貯湯温度に基づいて、適宜設定されることが好ましい。
ここで、貯湯系統１ｂにおいて循環ポンプ１０２が駆動されると、循環比例弁１０８が閉じられているため、貯湯系統１ｂ内の水は循環ポンプ１０２からバイパス路１２５、熱交換器１２４、循環温度センサ１０９を通って循環ポンプ１０２に戻る経路を循環する。これは、循環ポンプ１０２の駆動開始直後には、循環する水がまだ貯湯可能な温度まで達していないため、貯湯可能な温度に達するまでバイパス路１２５を循環させ熱交換器１２４において加熱するためである。
制御装置７はステップＳ１１において循環ポンプ１０２をオンすると、次に、循環温度センサ１０９により検出される温度、即ち貯湯系統１ｂの水の温度が、冬期であれば７２℃以上、夏期であれば６７℃以上か否かを判定する（Ｓ１２）。ここで、本実施の形態１において、冬期であれば７２℃以上、夏期であれば６７℃以上と設定された温度は貯湯タンク１０１に貯湯可能な温度であり、これに限られるものではなく、機器の設計仕様に基づいて、適宜設定されることが好ましい。なお、冬期及び夏期は、給水口１１８からの入水温度を検出し、その温度が冬期又は夏期のいずれに属するか判定することで決定される。例えば、入水温度が２４℃以下であれば冬期、２４℃を超えると夏期となる。貯湯系統１ｂの水の温度が、冬期であれば７２℃以上、夏期であれば６７℃以上でないと判定した場合は、各々の温度に達するまで待機する。
【００３９】
ステップＳ１２において、貯湯系統１ｂの水の温度が、冬期であれば７２℃以上、夏期であれば６７℃以上と判定した場合は、制御装置７は循環比例弁１０８を開き（Ｓ１３）、貯湯タンク１０１への貯湯を開始する。循環比例弁１０８が開かれると、貯湯系統１ｂの水は熱交換器１２４において熱の供給側１２４ａを流れる不凍液から熱を受給し、循環温度センサ１０９、循環ポンプ１０２を介して貯湯タンク１０１に流入し、じゃま板１１０，１１１により温度成層を形成しながら貯湯タンク１０１に貯湯される。貯湯タンク１０１の下部からは最も温度の低い水が流出し循環比例弁１０８を介して熱交換器１２４で加熱される。このようにして、水が貯湯系統１ｂを循環しながら加熱され貯湯される。
貯湯タンク１０１への貯湯を開始すると、制御装置７は、図示しない安全装置が作動しているか否かを判定する（Ｓ１４）。ここで、安全装置は、エンジン排熱系統２を循環する不凍液の濃度低下を検知した時、エンジン排熱系統２の漏水を検知した時等に作動する。なお、安全装置が作動していると判定した場合は後述のステップＳ１６に移行してエンジン発電機８を停止する。
ステップＳ１４において、安全装置が作動していないと判定した場合は、制御装置７は、貯湯温度センサ１０３〜１０６により検出される温度に基づいて貯湯タンク１０１の貯湯量が予め設定された目標貯湯量に到達したか否かを判定する（Ｓ１５）。目標貯湯量に到達していないと判定した場合は目標貯湯量に到達するまで引き続き継続して貯湯を行い、目標貯湯量に到達したと判定した場合はエンジン熱出力要求をオフして、即ちエンジン発電機８に停止命令を送信して、エンジン発電機８を停止し（Ｓ１６）、５分経過すると（Ｓ１７）、排熱ポンプ２０１をオフし、循環ポンプ１０２をオフし、循環比例弁１０８を閉じて貯湯タンク１０１への貯湯を停止し（Ｓ１８）、処理を終了する。
【００４０】
以上のように本実施の形態１におけるコージェネレーションシステムは構成されているので、以下のような作用を有する。
（１）制御装置７は、ステップＳ３（初期温度判定ステップ）において外気温度センサ７ａにより検出された外気の温度が予め設定された所定温度以下であると判定して、ステップＳ４（ヒータオンステップ）においてヒータ２０６をオンし不凍液を加熱する。
（２）ステップＳ４（ヒータオンステップ）においてヒータ２０６をオンする前に、ステップＳ２（排熱ポンプ駆動ステップ）において排熱ポンプ２０１を駆動して不凍液をエンジン排熱系統２に循環させながらヒータ２０６により加熱することができる。
（３）ステップＳ４（ヒータオンステップ）においてヒータ２０６をオンした後、ステップＳ５（起動温度判定ステップ）において排熱温度センサ２０５により検出される温度が予め設定された所定起動温度以上になったと判定した場合、或いは、ステップＳ４（ヒータオンステップ）においてヒータ２０６をオンし、ステップＳ６（起動時間判定ステップ）においてヒータ２０６をオンしてから予め設定された所定起動時間が経過したと判定した場合に、ステップＳ８（エンジン発電機起動ステップ）においてエンジン発電機８を起動する。
（４）不凍液の温度が、排熱熱交換器８０５の表面において排気ガスに含まれる水蒸気の結氷が生じることがない所定起動温度に達してから又はヒータ２０６をオンして所定起動時間が経過してからエンジン発電機８を起動するので、エンジン発電機８の故障を確実に防止することができる。
（５）ヒータ２０６を、外気の温度が所定温度以下である場合の不凍液の加熱と余剰電力の回収とに併用することができるので、部品点数を削減することができる。
【００４１】
請求項１に記載の発明によれば、
（１）不凍液の温度が所定温度、例えば水の凝固点である０℃を下まわる場合であっても、エンジンの排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器のフィン等の表面に結氷することなく、エンジン発電機の故障を防ぐことができる使用性及び安全性に優れたコージェネレーションシステムを提供することができる。
【００４２】
請求項２に記載の発明によれば、請求項１の効果に加え、
（１）不凍液を短時間で排熱熱交換器の表面において排気ガスに含まれる水蒸気の結氷が生じることがない温度まで加熱することができ、短時間でエンジン発電機を起動することができるコージェネレーションシステムを提供することができる。
【００４３】
請求項３に記載の発明によれば、請求項１又は２の効果に加え、
（１）不凍液を排熱熱交換器の表面において排気ガスに含まれる水蒸気の結氷が生じることがない所定起動温度まで加熱して、自動でエンジン発電機を起動することができる使用性に優れたコージェネレーションシステムを提供することができる。
（２）不凍液の温度が、排熱熱交換器の表面において排気ガスに含まれる水蒸気の結氷が生じることがない所定起動温度に達した後にエンジン発電機を起動するので、エンジン発電機の故障を確実に防ぐことができるコージェネレーションシステムを提供することができる。
【００４４】
請求項４に記載の発明によれば、請求項１乃至３の内いずれか１項の効果に加え、
（１）不凍液を排熱熱交換器の表面において排気ガスに含まれる水蒸気の結氷が生じることがない温度まで所定起動時間熱して、自動でエンジン発電機を起動することができる使用性に優れたコージェネレーションシステムを提供することができる。
【００４５】
請求項５に記載の発明によれば、請求項１乃至４の内いずれか１項の効果に加え、
（１）余剰電力を熱として回収することができるので、余剰電力が商用電源側に逆潮流することを防ぎ、余剰電力を効率良く回収することができるコージェネレーションシステムを提供することができる。
（２）一つのヒータを、外気の温度が所定温度以下である場合の不凍液の加熱と余剰電力の回収とに併用することができるので、部品点数を削減することができる生産性及び省コスト性に優れたコージェネレーションシステムを提供することができる。
【００４６】
請求項６に記載の発明によれば、
（１）不凍液を短時間で排熱熱交換器の表面において排気ガスに含まれる水蒸気の結氷が生じることがない所定起動温度まで加熱して、自動でエンジン発電機を起動することができ、エンジンの排気ガスに含まれる水蒸気が排熱熱交換器のフィン等の表面に結氷することなく、エンジン発電機の故障を確実に防ぐことができる使用性及び安全性に優れたエンジン発電機起動方法を提供することができる。
【００４７】
請求項７に記載の発明によれば、請求項６の効果に加え、
（１）不凍液を短時間で排熱熱交換器の表面において排気ガスに含まれる水蒸気の結氷が生じることがない温度まで加熱することができ、短時間でエンジン発電機を起動することができるエンジン発電機起動方法を提供することができる。
【００４９】
請求項８に記載の発明によれば、請求項６又は７の効果に加え、
（１）不凍液を排熱熱交換器の表面において排気ガスに含まれる水蒸気の結氷が生じることがない温度まで加熱することができる所定起動時間加熱して、自動でエンジン発電機を起動することができる使用性に優れたエンジン発電機起動方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１におけるコージェネレーションシステムを示す構成図
【図２】分電盤及びコージェネレーションシステム全体の電気系統を示す電気系統図
【図３】実施の形態１におけるコージェネレーションシステムの貯湯運転を示すフローチャート
【図４】実施の形態１におけるコージェネレーションシステムの貯湯運転を示すフローチャート
【図５】コージェネレーションシステムに用いられるエンジン発電機の構成図
【符号の説明】
１コージェネレーションシステム
１ａ熱利用ユニット
１ｂ貯湯系統
２エンジン排熱系統
３暖房系統
４高温暖房系統
５風呂加熱系統
６風呂追い焚き系統
７制御装置
７ａ外気温度センサ
８エンジン発電機
８ａ往路側接続管
８ｂ戻り側接続管
９給水給湯系統
９ａ湯張り経路
１０１貯湯タンク
１０２循環ポンプ
１０３、１０４、１０５、１０６貯湯温度センサ
１０８循環比例弁
１０９循環温度センサ
１１０、１１１じゃま板
１１２ａ湯比例弁
１１２ｂ水比例弁
１１４湯張り弁
１１７給湯口
１１８給水口
１２４、２０４、３０２、５０１熱交換器
１２４ａ、２０４ａ、３０２ａ、５０１ａ熱の供給側
１２４ｂ、２０４ｂ、３０２ｂ、５０１ｂ熱の受給側
１２５バイパス路
２０１排熱ポンプ
２０２エンジン冷却水タンク
２０５排熱温度センサ
２０６ヒータ
２０７、３０７、６０２往路口
２０８、３０８、６０３戻り口
４０１補助熱源機
４０３暖房弁
５０２ふろ弁
８０１エンジン
８０２発電機
８０３排気管
８０４排気室
８０５排熱熱交換器
８０６排気口
８０７シリンダ
８０８エンジン冷却室
８０９中継器
９０１外部商用電源
９０２電力消費機器
９０３分電盤
９０３ａ商用電源ライン
９０３ｂ消費機器ライン
９０３ｃ電力供受給ライン
９０４エンジン発電機ライン
９０５ヒータライン
９０６電流センサ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a cogeneration system for supplying output power of an engine generator to a power consuming device such as a home appliance, and using exhaust heat of the engine generator for heating hot water storage, etc., and an engine generator used for the cogeneration system. It relates to the startup method.
[0002]
[Prior art]
In recent years, in order to reduce the amount of commercial power used, cogeneration systems that use an engine generator as a private power source and use the exhaust heat for hot water heating by a heat exchanger are becoming widespread.
An example of such a cogeneration system is disclosed in Patent Document 1 filed by the present applicant. The cogeneration system of Patent Document 1 includes a heat utilization unit having a hot water storage tank, a hot water storage system, and the like, an exhaust heat device such as an engine generator, a high-temperature heater, and the like. Heat is supplied to the hot water storage system through the engine exhaust heat system, and the exhaust heat is stored in the hot water storage tank from the hot water storage system as hot water, and the exhaust heat is also supplied to a high-temperature heater and the like for effective use of the exhaust heat. Is. Hereinafter, an engine generator used in the cogeneration system will be described with reference to FIG.
[0003]
FIG. 5 is a configuration diagram of an engine generator used in the cogeneration system.
In FIG. 5, 8 is an engine generator, 801 is an engine driven by using gas, oil, or the like as fuel, 802 is a generator that generates power by driving the engine 801, and 803 is an exhaust pipe that sends the exhaust gas of the engine 801 to the outside. , 804 is an exhaust chamber provided in the middle of the exhaust pipe 803, 805 is an exhaust heat exchanger disposed in the exhaust chamber 804 for heating the cooling water passing by the heat of the exhaust gas, 806 is an exhaust port, Reference numeral 807 denotes a cylinder of the engine 801, and reference numeral 808 denotes an engine cooling chamber that is formed around the cylinder 807 and prevents overheating of the cylinder 807 by passing cooling water. Cooling water is sent to the engine generator 8 from the heat utilization unit via the outward connection pipe 8a. The cooling water sent to the engine generator 8 cools the cylinder 807 of the engine 801 in the engine cooling chamber 808, is heated by the heat of the exhaust gas in the exhaust heat exchanger 805, and uses heat via the return side connecting pipe 8b. Return to the unit. In this way, the cooling water circulates between the heat utilization unit and the engine generator 8. In the exhaust heat exchanger 805, the heat of the exhaust gas passing through the exhaust chamber 804 is supplied to the circulating cooling water. The heat utilization unit takes this heat from the cooling water and uses it for heating the hot water storage.
In FIG. 5, 809 is a relay for relaying the power generated by the generator 802, and 904 is an engine generator line for sending power from the relay 809 to a distribution board (not shown). The electric power generated by the generator 802 is sent from the engine generator line 904 to the distribution board via the relay 809, and is supplied from the distribution board to each power consuming device such as home appliances (not shown).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2002-364919 A
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above conventional techniques have the following problems.
(1) Since the engine generator 8 and the heat utilization unit are installed outdoors, when the engine generator 8 is stopped for a long time, the inside of the forward connection pipe 8a and the return connection pipe 8b that connect them is cooled. Water becomes almost the same as the temperature of the outdoor air. If the temperature of the outside air falls below the freezing point of water, for example, minus 10 ° C or less, the cooling water in the connecting pipes 8a and 8b will not freeze because of the use of antifreeze, but it will be approximately the same temperature as the outside air. When the engine generator 8 is started by circulating this cooling water in the exhaust heat exchanger 805 to perform hot water storage operation or the like in the heat utilization unit, the hot exhaust gas of the engine 801 is exhausted in the exhaust chamber 804. When passing between the fins of the heat exchanger 805, water vapor contained in the high-temperature exhaust gas freezes instantly, hindering the passage of the exhaust gas and easily causing a failure of the engine generator. Was.
[0006]
The present invention solves the above-described conventional problems, and even in a case where the temperature of the outside air falls below the freezing point of water, antifreeze The purpose is to provide a cogeneration system that is excellent in usability without causing engine failure due to the formation of water vapor in the water vapor contained in the high-temperature exhaust gas of the engine when the engine generator is started by circulating .
Further, the present invention solves the above-described conventional problems, and even if the temperature of the outside air falls below the freezing point of water, antifreeze It is an object of the present invention to provide an engine generator starting method that does not cause a failure of the engine generator due to icing of water vapor contained in high-temperature exhaust gas of the engine when the engine generator is started by circulating the engine.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a cogeneration system and an engine generator starting method of the present invention have the following configurations.
[0008]
A cogeneration system according to claim 1 of the present invention is a cogeneration system that uses exhaust heat of an engine generator for heating hot water storage, etc., and controls the entire cogeneration system and starts and stops the engine generator. Is heated by exhaust heat in a control device for controlling the engine and the exhaust heat exchanger of the engine generator antifreeze Engine exhaust heat system that circulates and engine exhaust heat system antifreeze A heater for heating the outside, an outside air temperature sensor for detecting the temperature of outside air, and antifreeze At least one of the exhaust heat temperature sensors for detecting the temperature of the engine, and the control device presets a temperature detected by the outside air temperature sensor or the exhaust heat temperature sensor when starting the engine generator If it is below the specified temperature, turn on the heater. The water vapor contained in the hot exhaust gas in the exhaust chamber of the engine generator Waste heat exchanger Freezes on the surface of Up to temperature Antifreeze After heating, the engine generator is activated.
[0009]
This configuration has the following effects.
(1) The control device detects the outside air detected by the outside air temperature sensor or the exhaust heat temperature sensor, or antifreeze It is determined that the temperature is equal to or lower than a preset temperature, and the heater is turned on. The water vapor contained in the hot exhaust gas in the exhaust chamber of the engine generator Waste heat exchanger Freezes on the surface of Up to temperature Antifreeze After heating, start the engine generator, antifreeze Even if the temperature of the engine falls below a predetermined temperature, for example, 0 ° C., which is the freezing point of water, the water vapor contained in the engine exhaust gas does not freeze on the surface of the exhaust heat exchanger fins, etc. Machine failure can be prevented.
[0010]
Here, after the control device turns on the heater, antifreeze Is heated to a predetermined starting temperature, or when a predetermined starting time elapses after the heater is turned on, Water vapor contained in hot exhaust gas Is heated to a temperature at which icing does not occur in the exhaust heat exchanger, for example, 1 ° C. to 5 ° C. or higher, the engine generator is started after the heater is turned off.
[0011]
A cogeneration system according to a second aspect of the present invention is the cogeneration system according to the first aspect, comprising a waste heat pump disposed in the engine waste heat system, and the control device drives the waste heat pump. And said antifreeze Is circulated to the engine exhaust heat system while the heater antifreeze It has the structure which heats.
[0012]
With this configuration, in addition to the operation of the first aspect, the following operation is provided.
(1) The control device drives the exhaust heat pump before turning on the heater or after turning on the heater. antifreeze Because it is heated by a heater while circulating to the engine exhaust heat system, The water vapor contained in the hot exhaust gas in the exhaust chamber of the engine generator Waste heat exchanger On the surface of Freezing Do Up to temperature Antifreeze in a short time It can be heated and the engine generator can be started in a short time.
[0013]
The cogeneration system according to claim 3 of the present invention is the invention according to claim 1 or 2, comprising the outside air temperature sensor and the exhaust heat temperature sensor, or the exhaust heat temperature sensor, wherein the control device is After the heater is turned on, the temperature detected by the exhaust heat temperature sensor is In the exhaust chamber of the engine generator, water vapor contained in the high-temperature exhaust gas The exhaust heat exchanger Freezes on the surface of The engine generator is configured to start when it is determined that the predetermined starting temperature is exceeded.
[0014]
With this configuration, in addition to the operation of the first or second aspect, the following operation is provided.
(1) The controller detects the temperature detected by the exhaust heat temperature sensor after turning on the heater. The water vapor contained in the high-temperature exhaust gas in the exhaust chamber of the engine generator Waste heat exchanger Freezes on the surface of Since it is possible to automatically start the engine generator when it is determined that the predetermined starting temperature is not exceeded, it is possible to reliably prevent a failure of the engine generator.
[0015]
A cogeneration system according to a fourth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to third aspects, wherein the control device turns on the heater. Water vapor contained in the hot exhaust gas in the exhaust chamber of the engine generator The exhaust heat exchanger Freezes on the surface of The engine generator is activated when it is determined that a predetermined activation time that can be heated to a temperature that does not occur has elapsed.
[0016]
With this configuration, in addition to the operation of any one of claims 1 to 3, the following operation is provided.
(1) After the controller turns on the heater The water vapor contained in the hot exhaust gas in the exhaust chamber of the engine generator Waste heat exchanger Freezes on the surface of Up to temperature Antifreeze The engine generator can be automatically activated when it is determined that a predetermined activation time that can be heated has elapsed.
[0017]
The cogeneration system according to claim 5 of the present invention is the cogeneration system according to any one of claims 1 to 4, wherein the control device generates surplus power in the output power of the engine generator. Has a configuration in which the heater is turned on to recover the surplus power as heat.
[0018]
With this configuration, in addition to the operation of any one of claims 1 to 4, the following operation is provided.
(1) When surplus power is generated in the output power of the engine generator, the control device turns on the heater and drives the heater with the surplus power. antifreeze Since the surplus power can be recovered as heat by heating the power, the surplus power can be prevented from flowing backward to the commercial power source, and the surplus power can be efficiently recovered.
(2) One heater is used when the temperature of the outside air is below a predetermined temperature. antifreeze Since it can be used for both heating and recovery of surplus power, the number of parts can be reduced.
[0019]
The engine generator starting method according to claim 6 is an engine generator starting method in a cogeneration system that uses exhaust heat of the engine generator for heating of hot water storage, etc., and is a temperature of outside air or the engine generator. Is heated by exhaust heat in the exhaust heat exchanger antifreeze An initial temperature determination step for determining whether or not the temperature is equal to or lower than a predetermined temperature set in advance, and the temperature of the outside air or the antifreeze When it is determined that the temperature is equal to or lower than a predetermined temperature set in advance, antifreeze A heater on step for turning on a heater disposed in an engine exhaust heat system through which the engine circulates; and after turning on the heater in the heater on step, circulating through the engine exhaust heat system antifreeze Temperature of In the exhaust chamber of the engine generator, water vapor contained in the high-temperature exhaust gas The exhaust heat exchanger Freezes on the surface of In a starting temperature determining step for determining whether or not the predetermined starting temperature is exceeded, and in the starting temperature determining step, antifreeze And an engine generator starting step of starting the engine generator when it is determined that the temperature is equal to or higher than the predetermined starting temperature.
[0020]
This configuration has the following effects.
(1) In the initial temperature determination step, the temperature of the outside air or antifreeze The temperature detected by the exhaust heat temperature sensor in the startup temperature determination step is determined after the heater is turned on in the heater on step. The water vapor contained in the high-temperature exhaust gas in the exhaust chamber of the engine generator Waste heat exchanger Freezes on the surface of The engine generator can be automatically started in the engine generator starting step when it is determined that the predetermined starting temperature is not exceeded, and the water vapor contained in the engine exhaust gas is exhausted from the heat exchanger fins, etc. It is possible to reliably prevent engine generator failure without icing on the surface of the engine.
[0021]
According to a seventh aspect of the present invention, there is provided the engine generator starting method according to the sixth aspect of the present invention, wherein the exhaust heat disposed in the engine exhaust heat system before or after the heater is turned on in the heater on step. An exhaust heat pump driving step for driving the pump is provided.
[0022]
With this configuration, in addition to the operation of the sixth aspect, the following operation is provided.
(1) Before or after turning on the heater in the heater on step, drive the exhaust heat pump in the exhaust heat pump drive step. antifreeze Because it is heated by a heater while circulating to the engine exhaust heat system, The water vapor contained in the hot exhaust gas in the exhaust chamber of the engine generator Waste heat exchanger On the surface of Freezing Do Up to temperature Antifreeze in a short time It can be heated and the engine generator can be started in a short time.
[0025]
The engine generator starting method according to claim 8 is the invention according to claim 6 or 7, wherein the heater is turned on in the heater on step. In the exhaust chamber of the engine generator, water vapor contained in the high-temperature exhaust gas The exhaust heat exchanger Freezes on the surface of A startup time determination step for determining whether or not a predetermined startup time that can be heated to a temperature that has not passed has elapsed, wherein the engine generator startup step is performed after the heater is turned on in the startup time determination step. The engine generator is activated when it is determined that the predetermined activation time has elapsed.
[0026]
With this configuration, in addition to the operation of the sixth or seventh aspect, the following operation is provided.
(1) After the heater is turned on in the heater on step and the heater is turned on in the startup time determination step The water vapor contained in the high-temperature exhaust gas in the exhaust chamber of the engine generator Waste heat exchanger Freezes on the surface of When it is determined that a predetermined activation time that can be heated to a temperature that does not occur has elapsed, the engine generator can be automatically activated in the engine generator activation step.
[0027]
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a configuration diagram showing a cogeneration system according to the first embodiment.
In the figure, 1 is a cogeneration system according to the first embodiment, 1a is a heat utilization unit constituting the cogeneration system 1 together with an engine generator described later, 1b is a hot water storage system for forming hot water and forming hot water storage, An engine exhaust heat system that heats hot water in the hot water storage system 1b by using exhaust heat of an engine generator described later, 3 is a heating system that performs heating using hot water, and 4 is for heating the heating system 3 to a high temperature. , 5 is a bath heating system for exchanging heat for bathing, 6 is a bath chasing system for bathing, 7 is a control device for overall control, and 7a is a heat utilization unit 1a. An outside air temperature sensor that is disposed on the exterior of the vehicle and detects the outside air temperature, 8 is an engine generator, and 9 is a water supply and hot water supply system.
[0028]
In the hot water storage system 1b of FIG. 1, 101 is a hot water storage tank, 102 is a circulation pump, 103 to 106 are hot water storage temperature sensors for measuring the temperature of hot water, 108 is a continuous control of the amount of water flow and on / off of water flow. A circulation proportional valve for controlling, a circulation temperature sensor 109 for measuring the temperature of circulating hot water, 110 and 111 for baffle plates for forming temperature stratification in the hot water storage tank 101, and 124 for the engine exhaust heat system 2 A heat exchanger 125 including a heat supply side 124a and a receiving side 124b disposed in the hot water storage system 1b, and a bypass path for bypassing the hot water discharged from the circulation pump 102.
In the engine exhaust heat system 2, 201 is an exhaust heat pump, 202 is an engine coolant tank that is open to the atmosphere so that hot water does not exceed 100 ° C., and 204 is heat disposed in the engine exhaust heat system 2. The heat exchangers 204 and 205 having the heat supply side 204a and the heat receiving side 204b disposed in the heating system 3 are exhaust heat temperature sensors, and 206 is the power generation capacity of the engine generator 8 when surplus occurs. Recover surplus power and use it as a heat source, and circulate through the engine exhaust heat system antifreeze When the temperature is low antifreeze 207 is a heater for heating the exhaust heat pump 201 antifreeze , 208 is a gas engine generator 8 antifreeze Is the return port supplied.
[0029]
In the high temperature heating system 4, 302 is a heat exchanger including a heat supply side 302 a disposed in the high temperature heating system 4 and a heat receiving side 302 b disposed in the heating system 3, 401 is an auxiliary heat source machine, 403 Is an on / off heating valve for operating the high-temperature heating system 4.
In the bath heating system 5, 501 is a heat exchanger comprising a heat supply side 501a disposed in the bath heating system 5 and a heat receiving side 501b disposed in the bath reheating system 6, and 502 is a heat exchange. This is a bath valve disposed on the downstream side of the vessel 501.
In the hot water supply hot water supply system 9, 112a is a hot water proportional valve that adjusts the flow rate of hot water supplied from the bath heating system 5 disposed on the upstream side of a hot water filling passage 9a described later, and 112b is supplied from a water supply port 118 described later. A water proportional valve for adjusting the flow rate of water to be supplied, 117 is a hot water supply port, and 118 is a water supply port. In addition, the hot water supply hot water supply system 9 has a hot water filling path 9 a that bypasses and connects the bath reheating system 6 and the hot water supply hot water supply system 9. In the hot water filling path 9a, 114 is a hot water filling valve that performs on / off control of water flow.
[0030]
In the engine generator 8, 801 is an engine, 802 is a generator, 803 is an exhaust pipe, 804 is an exhaust chamber, 805 is an exhaust heat exchanger, 806 is an exhaust port, 807 is a cylinder, 808 is an engine cooling chamber, and 8a is The forward connection pipe 8b is a return connection pipe, and these are the same as those described in FIG. 5 of the prior art, so the same reference numerals are given and description thereof is omitted. The engine generator 8 is connected to the engine exhaust heat system 2 from the forward passage port 207 via the forward passage side connection pipe 8a. antifreeze Will be sent. Sent to the engine generator 8 antifreeze Cools the cylinder 807 of the engine 801 in the engine cooling chamber 808, is heated by the heat of the exhaust gas in the exhaust heat exchanger 805, and returns to the engine exhaust heat system 2 from the return port 208 via the return side connecting pipe 8b. in this way, antifreeze Circulates between the engine exhaust heat system 2 and the engine generator 8.
[0031]
The temperature sensors such as the outside air temperature sensor 7a, the hot water storage temperature sensors 103 to 106, the circulating temperature sensor 109, and the exhaust heat temperature sensor 205 disposed in the heat utilization unit 1a include thermistors, thermocouples, and resistance temperature detectors. Various types such as a bimetal thermometer are used.
[0032]
Next, the electrical system of the cogeneration system 1 will be described.
FIG. 2 is an electrical system diagram showing an electrical system of the entire distribution board and cogeneration system.
In FIG. 2, 1a is a heat utilization unit, 1b is a hot water storage system, 2 is an engine exhaust heat system, 7 is a control device, 7a is an outside air temperature sensor, 8 is an engine generator, 101 is a hot water storage tank, 124 is a heat exchanger, Reference numeral 201 denotes an exhaust heat pump, reference numeral 205 denotes an exhaust heat temperature sensor, and reference numeral 206 denotes a heater. These are the same as those described with reference to FIG. 901 is an external commercial power source, 902 is a power consuming device, 903 is a distribution board, 903a is a commercial power line, 903b is a consumer device line, 903c is a power supply / reception line, 904 is an engine generator line, 905 is a heater line, 906 Is a current sensor for detecting a reverse power flow of the current flowing through the commercial power supply line 903a provided in the distribution board 903. The engine generator line 904 is the same as that described in FIG. 5 of the prior art.
[0033]
As shown in FIG. 2, the power supplied from the external commercial power source 901 is supplied to the power consuming device 902 via the commercial power source line 903a, the distribution board 903, and the consumer device line 903b. When the engine generator 8 is driven, the electric power generated by the engine generator 8 is consumed by the power consuming device 902 via the engine generator line 904, the power supply / reception line 903c, the distribution board 903, and the consumer device line 903b. To be supplied. When only the electric power generated by the engine generator 904 in the power consuming device 902 is not sufficient, the shortage is supplied from the external commercial power source 901. On the other hand, when all the electric power generated by the engine generator 904 is not consumed in the power consuming device 902 and surplus power is generated, the surplus power is recovered as heat by the heater 206.
The control device 7 detects the occurrence of surplus power in the output power of the engine generator 8 by the occurrence of reverse power flow (current flow in the direction from the distribution board 903 to the external commercial power source 901). Note that the control device 7 can detect the occurrence of reverse power flow based on the detection value of the current sensor 906. When surplus power is generated in the output power of the engine generator 8, the control device 7 turns on the heater 206, and the surplus power generated in the engine generator 8 is transferred from the engine generator line 904 to the heater 206 via the heater line 905. To drive the heater 206 antifreeze The excess power is recovered as heat by heating the. Thereby, it is possible to prevent surplus power from flowing backward to the commercial power supply side, and to recover surplus power efficiently.
[0034]
Further, when the engine generator 8 is driven, in the engine exhaust heat system 2 as shown in FIG. antifreeze Is sent to the engine generator 8 by the exhaust heat pump 201, and is heated by the exhaust heat in the exhaust heat exchanger 805 (see FIG. 1), returns to the engine exhaust heat system 2, and the heater 206, the heat exchanger 124, the exhaust It circulates to the exhaust heat pump 201 via the thermal temperature sensor 205. In the first embodiment, as will be described later, when the engine generator 8 is started up (at the start of driving), the control device 7 turns on the heater 206 if the outside air temperature is equal to or lower than a predetermined temperature, and the engine exhaust heat system. Cycle 2 antifreeze After the engine is heated, the engine generator 8 is started. When the heater 206 is turned on, electric power is supplied from the external commercial power supply 901 to the heater 206 via the commercial power supply line 903a, the distribution board 903, the power supply / reception line 903c, and the heater line 905. antifreeze Is heated.
[0035]
About the cogeneration system comprised as mentioned above, the operation | movement is demonstrated using FIG.3 and FIG.4.
3 and 4 are flowcharts showing the hot water storage operation of the cogeneration system according to the first embodiment. In the first embodiment, the operation of the control device 7 during hot water storage operation is described. At the start of the hot water storage operation, the circulation proportional valve 108, the heating valve 403, the bath valve 502, and the hot water filling valve 114 are closed, and the hot water proportional valve 112a and the water proportional valve 112b are fully closed.
When the hot water storage operation is started, the control device 7 first determines whether or not the initial check is normal in FIG. 3 (S1). Here, the initial check circulates through the engine exhaust heat system 2 antifreeze Detection of a decrease in the concentration of water, detection of leakage of the engine exhaust heat system 2, and the like. The control device 7 determines that the initial check is normal when all of these abnormalities are not detected. When it is determined that the initial check is not normal, the process waits until it is determined that the abnormality is resolved and normal.
If it is determined in step S1 that the initial check is normal, the exhaust heat pump 201 is driven (S2, exhaust heat pump drive step). Subsequently, it is determined whether or not the temperature of the outside air detected by the outside air temperature sensor 7a is equal to or lower than a predetermined temperature (S3, initial temperature determination step). In the first embodiment, the predetermined temperature is set to 1 ° C. It is preferable that the predetermined temperature is appropriately set to a temperature that does not freeze in the exhaust heat exchanger 805 based on the test result or the like. The exhaust heat pump 201 in step S2 (exhaust heat pump drive step) may be driven after determining in step S3 whether or not the temperature of the outside air is equal to or lower than a predetermined temperature, or in step S4 described later, a heater. It may be performed simultaneously with or after turning on 206. In Step S3, in the first embodiment, it is determined whether or not the temperature of the outside air detected by the outside air temperature sensor 7a is equal to or lower than a predetermined temperature. However, the present invention is not limited to this. Detected by temperature sensor 205 antifreeze It may be determined whether the temperature is equal to or higher than a predetermined temperature. If the engine generator 8 is stopped for a long time, antifreeze Can be used at any temperature because the temperature of the air becomes substantially the same as the temperature of the outside air.
[0036]
When it is determined in step S3 (initial temperature determination step) that the temperature of the outside air is equal to or lower than the predetermined temperature, the control device 7 turns on the heater 206 (S4, heater on step) and circulates through the engine exhaust heat system 2. antifreeze Heat. Subsequently, the control device 7 determines whether or not the temperature detected by the exhaust heat temperature sensor 205 is equal to or higher than a predetermined activation temperature (S5, activation temperature determination step). In the first embodiment, the predetermined startup temperature is set to 5 ° C. It is preferable that the predetermined starting temperature is appropriately set to a temperature at which no ice is formed in the exhaust heat exchanger 805 based on the test result or the like.
In step S5 (starting temperature determination step) antifreeze If it is determined that the temperature is not equal to or higher than the predetermined starting temperature, it is determined whether or not a predetermined starting time has elapsed since the heater 206 was turned on (S6, starting time determining step). If it is determined that the predetermined activation time has elapsed since the heater 206 was turned on, the process proceeds to step S7. If it is determined that the predetermined activation time has not elapsed since the heater 206 was turned on, step S5 (activation temperature determination step). Return to. Thus, the control device 7 antifreeze The heater 206 determines that the temperature is determined to be equal to or higher than the predetermined starting temperature or until it is determined that a predetermined starting time has elapsed after the heater 206 is turned on. antifreeze Heat.
[0037]
In step S5 (starting temperature determination step) antifreeze When it is determined that the temperature is equal to or higher than the predetermined activation temperature, or when it is determined that the predetermined activation time has elapsed since the heater 206 was turned on in step S6 (activation time determination step), the control device 7 It is turned off (S7), the engine heat request output is turned on, that is, an activation command is transmitted to the engine generator 8, and the engine generator 8 is activated (S8, engine generator activation step). Further, when starting the engine generator 8 in step S8 (engine generator starting step), the control device 7 blinks a power generation lamp (not shown) provided on the base of the control device 7 to indicate that the user is idling. (S9). Note that idling means a state where the engine generator 8 is driven but not generating power.
[0038]
Next, in FIG. 4, the control device 7 circulates the temperature detected by the exhaust heat temperature sensor 205, that is, the engine exhaust heat system 2. antifreeze It is determined whether or not the temperature is 60 ° C. or higher (S10). antifreeze If it is determined that the temperature is not 60 ° C. or higher, the process waits until it is determined that the temperature is 60 ° C. or higher. antifreeze If the temperature is determined to be 60 ° C. or higher, the circulation pump 102 is turned on (S11). Here, in the first embodiment, in step S10. antifreeze The circulation pump 102 is turned on when the temperature is determined to be 60 ° C. or higher, but is not limited to 60 ° C. or higher, and is preferably set appropriately based on the target hot water storage temperature.
Here, when the circulation pump 102 is driven in the hot water storage system 1b, since the circulation proportional valve 108 is closed, the water in the hot water storage system 1b flows from the circulation pump 102 to the bypass 125, the heat exchanger 124, and the circulation temperature sensor. The route through 109 to return to the circulation pump 102 is circulated. This is because immediately after the start of operation of the circulation pump 102, the circulating water has not yet reached the temperature at which hot water can be stored, and therefore the bypass passage 125 is circulated and heated in the heat exchanger 124 until the temperature reaches the temperature at which hot water can be stored. is there.
When the control device 7 turns on the circulation pump 102 in step S11, the temperature detected by the circulation temperature sensor 109, that is, the temperature of the water in the hot water storage system 1b is 72 ° C. or higher in the winter season and 67 in the summer season. It is determined whether the temperature is equal to or higher than ° C. (S12). Here, in the first embodiment, the temperature set to 72 ° C. or higher in winter and 67 ° C. or higher in summer is a temperature at which hot water can be stored in the hot water storage tank 101, and is not limited to this. It is preferable to set as appropriate based on the design specifications of the device. The winter season and the summer season are determined by detecting the incoming water temperature from the water supply port 118 and determining whether the temperature belongs to the winter season or the summer season. For example, if the incoming water temperature is 24 ° C. or lower, it will be winter, and if it exceeds 24 ° C., it will be summer. When it is determined that the temperature of the water in the hot water storage system 1b is not higher than 72 ° C. in the winter season and not higher than 67 ° C. in the summer season, it waits until it reaches each temperature.
[0039]
If it is determined in step S12 that the water temperature of the hot water storage system 1b is 72 ° C. or higher in the winter season and 67 ° C. or higher in the summer season, the control device 7 opens the circulation proportional valve 108 (S13), and the hot water storage tank The hot water storage to 101 is started. When the circulation proportional valve 108 is opened, the water in the hot water storage system 1b flows through the heat supply side 124a in the heat exchanger 124. antifreeze The heat is received from the refrigerant, flows into the hot water storage tank 101 via the circulation temperature sensor 109 and the circulation pump 102, and is stored in the hot water storage tank 101 while forming a temperature stratification by the baffles 110 and 111. Water having the lowest temperature flows out from the lower part of the hot water storage tank 101 and is heated by the heat exchanger 124 via the circulation proportional valve 108. In this way, water is heated and stored while circulating through the hot water storage system 1b.
When hot water storage in the hot water storage tank 101 is started, the control device 7 determines whether or not a safety device (not shown) is operating (S14). Here, the safety device circulates through the engine exhaust heat system 2. antifreeze It operates when it detects a decrease in the concentration of water, or when it detects water leakage in the engine exhaust heat system 2. In addition, when it determines with the safety device operating, it transfers to below-mentioned step S16 and stops the engine generator 8.
When it is determined in step S14 that the safety device is not operating, the control device 7 sets the target hot water storage amount in which the hot water storage amount of the hot water storage tank 101 is set in advance based on the temperatures detected by the hot water storage temperature sensors 103 to 106. Is determined (S15). When it is determined that the target hot water storage amount has not been reached, hot water is continuously stored until the target hot water storage amount is reached, and when it is determined that the target hot water storage amount has been reached, the engine heat output request is turned off, that is, the engine A stop command is transmitted to the generator 8, the engine generator 8 is stopped (S16), and after 5 minutes (S17), the exhaust heat pump 201 is turned off, the circulation pump 102 is turned off, and the circulation proportional valve 108 is turned on. The hot water storage to the hot water storage tank 101 is stopped to close (S18), and the process ends.
[0040]
As described above, the cogeneration system according to the first embodiment is configured, and thus has the following operations.
(1) The control device 7 determines that the temperature of the outside air detected by the outside temperature sensor 7a in step S3 (initial temperature determination step) is equal to or lower than a predetermined temperature set in advance, and step S4 (heater on step). At the heater 206 antifreeze Heat.
(2) Before the heater 206 is turned on in step S4 (heater on step), the exhaust heat pump 201 is driven in step S2 (exhaust heat pump drive step). antifreeze Can be heated by the heater 206 while being circulated through the engine exhaust heat system 2.
(3) After the heater 206 is turned on in step S4 (heater on step), it is determined in step S5 (starting temperature determining step) that the temperature detected by the exhaust heat temperature sensor 205 is equal to or higher than a preset predetermined starting temperature. Or when it is determined in step S4 (heater on step) that the heater 206 is turned on, and in step S6 (starting time determining step) that the heater 206 is turned on, a predetermined starting time has elapsed. In step S8 (engine generator starting step), the engine generator 8 is started.
(4) antifreeze The temperature of the exhaust heat exchanger 805 Surface of In Of water vapor contained in exhaust gas Since the engine generator 8 is started after reaching a predetermined starting temperature at which icing does not occur or after a predetermined starting time elapses after the heater 206 is turned on, failure of the engine generator 8 can be reliably prevented. it can.
(5) When the temperature of the outside air is equal to or lower than the predetermined temperature, the heater 206 is antifreeze Since it can be used for both heating and recovery of surplus power, the number of parts can be reduced.
[0041]
According to the invention of claim 1,
(1) antifreeze Even if the temperature of the engine falls below a predetermined temperature, for example, 0 ° C., which is the freezing point of water, the water vapor contained in the engine exhaust gas does not freeze on the surface of the exhaust heat exchanger fins, etc. It is possible to provide a cogeneration system excellent in usability and safety that can prevent machine failure.
[0042]
According to invention of Claim 2, in addition to the effect of Claim 1,
(1) antifreeze The exhaust heat exchanger in a short time Surface of In Of water vapor contained in exhaust gas It is possible to provide a cogeneration system that can be heated to a temperature at which icing does not occur and that can start an engine generator in a short time.
[0043]
According to invention of Claim 3, in addition to the effect of Claim 1 or 2,
(1) antifreeze Exhaust heat exchanger Surface of In Of water vapor contained in exhaust gas It is possible to provide a cogeneration system with excellent usability that can automatically start an engine generator by heating to a predetermined starting temperature at which icing does not occur.
(2) antifreeze The temperature of the exhaust heat exchanger Surface of In Of water vapor contained in exhaust gas Since the engine generator is started after reaching a predetermined startup temperature at which icing does not occur, it is possible to provide a cogeneration system that can surely prevent a failure of the engine generator.
[0044]
According to invention of Claim 4, in addition to the effect of any one of Claims 1 to 3,
(1) antifreeze Exhaust heat exchanger Surface of In Of water vapor contained in exhaust gas It is possible to provide a cogeneration system excellent in usability that can automatically start an engine generator by heating for a predetermined start time to a temperature at which icing does not occur.
[0045]
According to the invention of claim 5, in addition to the effect of any one of claims 1 to 4,
(1) Since surplus power can be recovered as heat, it is possible to provide a cogeneration system that can prevent surplus power from flowing back to the commercial power source and efficiently recover surplus power.
(2) One heater is used when the temperature of the outside air is below a predetermined temperature. antifreeze Therefore, it is possible to provide a cogeneration system that can reduce the number of parts and is excellent in productivity and cost saving.
[0046]
According to the invention of claim 6,
(1) antifreeze The exhaust heat exchanger in a short time Surface of In Of water vapor contained in exhaust gas The engine generator can be started automatically by heating to a predetermined starting temperature at which icing does not occur, and water vapor contained in the engine exhaust gas does not freeze on the surface of the fins of the exhaust heat exchanger Further, it is possible to provide an engine generator starting method excellent in usability and safety that can surely prevent engine generator failure.
[0047]
According to invention of Claim 7, in addition to the effect of Claim 6,
(1) antifreeze The exhaust heat exchanger in a short time Surface of In Of water vapor contained in exhaust gas It is possible to provide an engine generator starting method capable of heating to a temperature at which icing does not occur and starting the engine generator in a short time.
[0049]
According to invention of Claim 8, in addition to the effect of Claim 6 or 7,
(1) antifreeze Exhaust heat exchanger Surface of In Of water vapor contained in exhaust gas It is possible to provide an engine generator starting method with excellent usability that can automatically start an engine generator by heating it for a predetermined starting time that can be heated to a temperature at which icing does not occur.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a configuration diagram showing a cogeneration system according to a first embodiment.
FIG. 2 is an electrical system diagram showing the electrical system of the entire distribution board and cogeneration system.
FIG. 3 is a flowchart showing hot water storage operation of the cogeneration system according to the first embodiment.
FIG. 4 is a flowchart showing hot water storage operation of the cogeneration system in the first embodiment.
FIG. 5 is a configuration diagram of an engine generator used in a cogeneration system.
[Explanation of symbols]
1 Cogeneration system
1a Heat utilization unit
1b Hot water storage system
2 Engine exhaust heat system
3 Heating system
4 High temperature heating system
5 Bath heating system
6 Bath chasing system
7 Control device
7a Outside temperature sensor
8 Engine generator
8a Outward connection pipe
8b Return side connecting pipe
9 Water supply hot water system
9a Hot water route
101 Hot water storage tank
102 Circulation pump
103, 104, 105, 106 Hot water storage temperature sensor
108 Circulation proportional valve
109 Circulation temperature sensor
110, 111 baffle
112a hot water proportional valve
112b Water proportional valve
114 Hot water filling valve
117 Hot water outlet
118 Water inlet
124, 204, 302, 501 heat exchanger
124a, 204a, 302a, 501a Heat supply side
124b, 204b, 302b, 501b Heat receiving side
125 Bypass
201 Waste heat pump
202 Engine cooling water tank
205 Waste heat temperature sensor
206 Heater
207, 307, 602 Outbound
208, 308, 603 Return port
401 Auxiliary heat source machine
403 Heating valve
502 bath valve
801 engine
802 generator
803 Exhaust pipe
804 Exhaust chamber
805 Waste heat exchanger
806 Exhaust port
807 cylinder
808 Engine cooling room
809 repeater
901 External commercial power supply
902 Power consumption equipment
903 Distribution board
903a Commercial power line
903b Consumer equipment line
903c Electricity supply and receipt line
904 Engine generator line
905 Heater line
906 Current sensor

Claims

A cogeneration system that uses exhaust heat from an engine generator to heat hot water, etc.
A control device for controlling the entire cogeneration system and controlling the start and stop of the engine generator; an engine exhaust heat system in which antifreeze liquid heated by exhaust heat in the exhaust heat heat exchanger of the engine generator circulates; wherein comprising a heater disposed in the engine exhaust heat system for heating the antifreeze liquid, and at least any one of the exhaust heat temperature sensor for detecting outside temperature sensor and the temperature of the antifreeze for detecting the outside air temperature, and
When the temperature detected by the outside air temperature sensor or the exhaust heat temperature sensor when starting the engine generator is equal to or lower than a predetermined temperature, the control device turns on the heater and turns the engine generator The engine generator is started after heating the antifreeze liquid to a temperature at which water vapor contained in the high-temperature exhaust gas does not freeze on the surface of the exhaust heat exchanger in the exhaust chamber of the engine. system.

Comprising a heat pump disposed in the engine exhaust heat system, the control device, by the heater while by driving the exhaust heat pump to circulate the antifreeze in the engine exhaust heat system heating the antifreeze The cogeneration system according to claim 1.

The outside air temperature sensor and the exhaust heat temperature sensor, or the exhaust heat temperature sensor, and the controller detects the temperature detected by the exhaust heat temperature sensor after turning on the heater . The engine generator is started when it is determined that the water vapor contained in the high-temperature exhaust gas in the exhaust chamber has reached a predetermined start temperature or higher that does not freeze on the surface of the exhaust heat exchanger. Item 3. A cogeneration system according to item 1 or 2.

The control device can heat the water vapor contained in the hot exhaust gas to a temperature at which the exhaust heat exchanger does not freeze on the surface of the exhaust heat exchanger after the heater is turned on. The cogeneration system according to any one of claims 1 to 3, wherein the engine generator is activated when it is determined that a predetermined activation time has elapsed.

5. The control device according to claim 1, wherein when the surplus power is generated in the output power of the engine generator, the controller turns on the heater and recovers the surplus power as heat. 6. The described cogeneration system.

An engine generator starting method in a cogeneration system that uses the exhaust heat of an engine generator to heat hot water, etc.
An initial temperature determination step for determining whether the temperature of the outside air or the temperature of the antifreeze liquid heated by the exhaust heat in the exhaust heat exchanger of the engine generator is equal to or lower than a predetermined temperature set in advance;
A heater that turns on a heater disposed in the engine exhaust heat system through which the antifreeze liquid circulates when it is determined in the initial temperature determining step that the temperature of the outside air or the temperature of the antifreeze liquid is equal to or lower than a predetermined temperature set in advance. On-step,
After the heater is turned on in the heater-on step, the temperature of the antifreeze circulating through the engine exhaust heat system is such that the water vapor contained in the high-temperature exhaust gas in the exhaust chamber of the engine generator is converted into the exhaust heat exchanger. A starting temperature determination step for determining whether or not the temperature is equal to or higher than a predetermined starting temperature that does not freeze on the surface ;
An engine generator starting step of starting the engine generator when it is determined in the starting temperature determining step that the temperature of the antifreeze liquid is equal to or higher than the predetermined starting temperature;
An engine generator starting method comprising:

The exhaust heat pump drive step of driving an exhaust heat pump disposed in the engine exhaust heat system before or after the heater is turned on in the heater on step is provided. The engine generator starting method as described.

In the heater-on step, after the heater is turned on, the water vapor contained in the high-temperature exhaust gas is heated to a temperature at which the surface of the exhaust heat exchanger does not freeze in the exhaust chamber of the engine generator. An activation time determination step for determining whether or not a predetermined activation time has passed,
The engine generator start step starts the engine generator when it is determined in the start time determination step that the predetermined start time has elapsed since the heater was turned on. The engine generator starting method as described in 2.