KR101044375B1 - 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템 - Google Patents

폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101044375B1
KR101044375B1 KR1020100104936A KR20100104936A KR101044375B1 KR 101044375 B1 KR101044375 B1 KR 101044375B1 KR 1020100104936 A KR1020100104936 A KR 1020100104936A KR 20100104936 A KR20100104936 A KR 20100104936A KR 101044375 B1 KR101044375 B1 KR 101044375B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
exhaust gas
greenhouse
line
heat
carbon dioxide
Prior art date
Application number
KR1020100104936A
Other languages
English (en)
Inventor
이상민
안국영
김한석
조주형
이영덕
강상규
Original Assignee
한국기계연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국기계연구원 filed Critical 한국기계연구원
Priority to KR1020100104936A priority Critical patent/KR101044375B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101044375B1 publication Critical patent/KR101044375B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D10/00—District heating systems
    • F24D10/003—Domestic delivery stations having a heat exchanger
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A01—AGRICULTURE; FORESTRY; ANIMAL HUSBANDRY; HUNTING; TRAPPING; FISHING
    • A01G—HORTICULTURE; CULTIVATION OF VEGETABLES, FLOWERS, RICE, FRUIT, VINES, HOPS OR SEAWEED; FORESTRY; WATERING
    • A01G9/00—Cultivation in receptacles, forcing-frames or greenhouses; Edging for beds, lawn or the like
    • A01G9/18—Greenhouses for treating plants with carbon dioxide or the like
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F01—MACHINES OR ENGINES IN GENERAL; ENGINE PLANTS IN GENERAL; STEAM ENGINES
    • F01K—STEAM ENGINE PLANTS; STEAM ACCUMULATORS; ENGINE PLANTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; ENGINES USING SPECIAL WORKING FLUIDS OR CYCLES
    • F01K17/00—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant
    • F01K17/06—Returning energy of steam, in exchanged form, to process, e.g. use of exhaust steam for drying solid fuel or plant
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F22—STEAM GENERATION
    • F22B—METHODS OF STEAM GENERATION; STEAM BOILERS
    • F22B33/00—Steam-generation plants, e.g. comprising steam boilers of different types in mutual association
    • F22B33/18—Combinations of steam boilers with other apparatus
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B30/00—Energy efficient heating, ventilation or air conditioning [HVAC]
    • Y02B30/17—District heating
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/14—Combined heat and power generation [CHP]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02P—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00—Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10—Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier
    • Y02P80/15—On-site combined power, heat or cool generation or distribution, e.g. combined heat and power [CHP] supply

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental Sciences (AREA)
  • Greenhouses (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

본 발명은 온실 난방의 필요 여부에 따라 열병합발전 시스템의 폐열회수장치가 선택적으로 구동되도록 함으로서 에너지 효율을 높일 수 있도록 하는 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 연료를 연소하는 연소기를 포함하고 상기 연소기에서의 연소를 이용하여 전기를 생산하는 연소식 발전기와, 상기 연소식 발전기로부터 배출되는 배가스의 경로를 변경하는 배가스전환스위치와, 상기 연소식 발전기로부터 배출되는 배가스를 온실에 공급하며, 상기 배가스전환스위치의 전환에 의해 배가스가 택일적으로 통과하게 되는 제1배가스공급라인 및 제2배가스공급라인과, 상기 제1배가스라인에 결합되어 배가스의 열에 의해 난방수를 가열하는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기에서 열교환된 난방수를 온실에 공급하는 난방라인과, 상기 제2배가스라인에 결합되어 배가스의 열에 의해 물을 가열하여 증기를 발생시키는 제2열교환기와, 상기 제2열교환기에서 열교환된 증기를 이용하여 구동되는 폐열회수라인과, 상기 폐열회수라인에 설치되어 전기를 생산하는 스팀터빈 발전기와, 상기 연소식 발전기에서 생산된 전기를 상기 온실에 공급하는 제1전기라인과, 상기 스팀터빈 발전기에서 생산된 전기를 상기 온실에 공급하는 제2전기라인을 포함한다.

Description

폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템{COMBINED HEAT AND POWER SYSTEM WITH HEAT RECOVERY STEAM GENERATOR FOR GREENHOUSE CARBON DIOXIDE ENRICHMENT}
본 발명은 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 온실 난방의 필요 여부에 따라 열병합발전 시스템의 폐열회수장치가 선택적으로 구동되도록 함으로써 에너지 효율을 높일 수 있도록 하는 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템에 관한 것이다.
이산화탄소 시비(carbon dioxide enrichment)는 작물 재배시 공기 중의 이산화탄소 농도를 인위적으로 높여 줌으로써 광합성 작용을 활발하게 하여 생육을 촉진하고 품질을 향상시키는 재배 방법이다. 특히 하우스와 같이 환기가 원활히 이루어지기 힘든 공간에서 이루어지는 시설원예 재배에서는 이산화탄소 부족으로 인해 광합성이 제한될 수 있으므로 이산화탄소 시비를 통해 이를 보충하는 방법이 널리 이용되고 있다.
이산화탄소의 공급 방법으로는 하우스 외부에 액화탄산가스탱크를 설치하고 기화기를 통해 온도를 높여 하우스 내부로 공급하는 방식이 사용되었으나 위험하고 설치비용 및 단가가 비싼 문제점이 있었다. 따라서 최근에는 이산화탄소와 함께 열과 전기를 생산하여 온실난방 및 전력공급에 이용함으로써 자원 이용률을 극대화할 수 있는 열병합발전(CHP : Combined Heat and Power) 시스템을 통해 이산화탄소를 공급하는 방식이 주목받고 있다.
도 1은 종래 온실용 열병합발전 시스템의 구성을 도시한 도면이다. 이를 참고하면, 종래 온실용 열병합발전 시스템은 외부로부터 연료와 공기를 공급받아 연소시키는 연소기(11)를 포함하고 연소기(11)에서의 연소를 이용하여 전기를 발생시키는 가스엔진(10), 연소 후 배가스 중 NOx 및 연료 미연 성분을 제거하는 배가스처리장치(20), 연소 후 배가스의 열을 이용하여 난방수를 가열하는 열교환기(30)를 구비한다. 가스엔진(10)을 대신하여 가스터빈이 사용되는 경우도 있다.
가스엔진(10)에서 배출되어 이산화탄소를 포함하는 연소배가스는 배가스처리장치(20)를 거치면서 NOx 및 연료 미연 성분이 제거되고, 송풍기(21)에 의해 이송되어 배가스공급라인(L1)을 타고 온실에 공급되며, 이산화탄소 시비를 위해 필요한 양을 초과하는 배가스는 3방밸브(22)를 통해 대기 중으로 방출된다. 열교환기(30)에서 열을 흡수한 난방수는 난방라인(L2)을 통해 온실에 공급되어 온실난방에 이용된다. 가스엔진(10)에서 생산된 전기는 전기라인(L3)을 통해 온실에 공급되어 온실 내부 조명 등에 사용된다. 이와 같이, 연소 과정에서 생성된 이산화탄소, 열과 전기를 이산화탄소 시비, 온실난방 및 내부 조명으로 모두 사용함으로써 에너지 이용률을 높인다.
그러나, 이러한 방법에 의하더라도 이산화탄소 시비를 위한 연소 과정에서 발생한 열이 온실 내부에서 충분히 소비되지 못하는 경우에는 시스템의 효율이 떨어지는 문제가 발생한다. 특히 주간이나 하절기에는 일조량이 충분하여 태양광조사만으로도 온실 난방에 필요한 열에너지를 충분히 공급할 수 있으므로 난방라인(L2)을 통한 추가적인 열공급이 불필요하고, 따라서 연소를 통해 생성된 열에너지는 그대로 외부로 방출되므로 에너지 이용률이 낮아진다.
이러한 문제를 해결하기 위하여 도 1에 도시된 바와 같이 난방라인에 추가적으로 온수탱크(31)를 설치하는 방법이 이용된다. 이는 온실 난방에 추가적인 열공급이 필요치 않은 경우 여분의 열을 온수로 저장해두었다가 일조량이 부족한 밤에 사용함으로써 에너지 손실을 줄이고자 하는 방법이나, 한여름과 같이 한밤 중에도 대기 온도가 높아 온실이 적정 온도를 유지할 수 있는 시기에는 저장된 열을 사용할 필요가 없으므로 결국 에너지 손실이 발생하게 된다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 열병합발전 시스템을 이용한 온실난방이 필요하지 않은 경우 선택적으로 폐열회수장치를 구동시킴으로써 에너지 손실을 줄일 수 있도록 하는 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템을 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템은 연료를 연소하는 연소기를 포함하고 상기 연소기에서의 연소를 이용하여 전기를 생산하는 연소식 발전기와, 상기 연소식 발전기로부터 배출되는 배가스의 경로를 변경하는 배가스전환스위치와, 상기 연소식 발전기로부터 배출되는 배가스를 온실에 공급하며, 상기 배가스전환스위치의 전환에 의해 배가스가 택일적으로 통과하게 되는 제1배가스공급라인 및 제2배가스공급라인과, 상기 제1배가스라인에 결합되어 배가스의 열에 의해 난방수를 가열하는 제1열교환기와, 상기 제1열교환기에서 열교환된 난방수를 온실에 공급하는 난방라인과, 상기 제2배가스라인에 결합되어 배가스의 열에 의해 물을 가열하여 증기를 발생시키는 제2열교환기와, 상기 제2열교환기에서 열교환된 증기를 이용하여 구동되는 폐열회수라인과, 상기 폐열회수라인에 설치되어 전기를 생산하는 스팀터빈 발전기와, 상기 연소식 발전기에서 생산된 전기를 상기 온실에 공급하는 제1전기라인과, 상기 스팀터빈 발전기에서 생산된 전기를 상기 온실에 공급하는 제2전기라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템에 따르면, 온실난방이 필요한 경우 난방라인을 가동하여 이산화탄소 시비를 위한 연소 과정에서 발생하는 열을 공급받아 온실난방에 사용할 수 있고, 온실난방이 필요하지 않은 경우 폐열회수라인을 가동하여 여분의 열로써 스팀터빈 발전기를 구동시킴으로써 추가적인 발전이 가능하다.
온실의 난방 필요 여부에 따라 선택적으로 난방라인 또는 폐열회수라인을 구동시킴으로써 불필요한 에너지 손실을 줄이고, 에너지를 효율적으로 사용하게 되므로 시스템의 효율을 높일 수 있다.
도 1은 종래 온실용 열병합발전 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템의 제1작동상태를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템의 제2작동상태를 도시한 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템(100)의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 실시에 따른 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템(100)의 구성을 도시한 도면이다.
도 2를 참조하면 본 실시예에 따른 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템(100)은 연료를 연소하는 연소기(111)를 포함하고 상기 연소기(111)에서의 연소를 이용하여 전기를 생산하는 연소식 발전기(110), 상기 연소식 발전기(110)로부터 배출되는 배가스의 경로를 변경하는 배가스전환스위치(120)와, 상기 연소식 발전기(110)로부터 배출되는 배가스를 온실(200)에 공급하며, 상기 배가스전환스위치(120)의 전환에 의해 배가스가 택일적으로 통과하게 되는 제1배가스공급라인(L11) 및 제2배가스공급라인(L12)과, 상기 제1배가스공급라인(L11)에 결합되어 배가스의 열에 의해 난방수를 가열하는 제1열교환기(130)와, 상기 제1열교환기(130)에서 열교환된 난방수를 상기 온실(200)에 공급하는 난방라인(L21)과, 상기 제2배가스공급라인(L12)에 결합되어 배가스의 열에 의해 물을 가열하여 증기를 발생시키는 제2열교환기(135)와, 상기 제2열교환기(135)에서 열교환된 증기를 이용하여 구동되는 폐열회수라인(L22)과, 상기 폐열회수라인(L22)에 설치되어 전기를 생산하는 스팀터빈 발전기와(136), 상기 연소식 발전기(110)에서 생산된 전기를 상기 온실(200)에 공급하는 제1전기라인(L31)과, 상기 스팀터빈 발전기(136)에서 생산된 전기를 상기 온실(200)에 공급하는 제2전기라인(L32)을 포함한다.
상기 연소식 발전기(110)는 가스엔진, 가스터빈 등이 사용될 수 있으며, 연료를 연소시켜 연소 후에는 고온의 배가스를 배출한다.
상기 배가스전환스위치(120)는 그 조작에 의해 연소기(120)의 배가스의 배출 경로가 변경된다. 배가스의 배출 경로는 제1배가스공급라인(L11) 또는 제2배가스공급라인(L12) 중 택일적으로 선택된다.
본 실시예에서 제1배가스공급라인(L11) 및 제2배가스공급라인(L12)에는 배가스를 온실(200) 측으로 공급하는 송풍기(121), 온실(200)에 공급되고 남은 여분의 배가스를 대기중으로 배출할 수 있도록 하는 3방밸브(122), 배가스에 포함된 NOx 및 연료미연 성분을 제거할 수 있도록 암모니아를 공급하여 NOx 성분을 선택적으로 환원시키는 유레아 탱크 혹은 촉매를 이용하여 배가스 중의 연료미연 성분을 감소시키는 촉매변환기 등의 배가스처리장치(125)가 설치된다.
제1배가스공급라인(L11)에는 제1열교환기(130)가 결합되어 난방라인(L21)을 순환하는 난방수를 가열한다. 가열된 난방수는 펌프 등에 의해 가압되어 난방라인(L21)을 타고 온실(200)에 공급된다.
제2배가스공급라인(L12)에는 제2열교환기(135)가 결합되어 폐열회수라인(L22)을 순환하는 물을 가열하여 증기를 발생시킨다. 폐열회수라인(L22)에는 스팀터빈과 제너레이터를 포함하여 가열된 증기를 이용해 전기를 생산하는 스팀터빈 발전기(136)가 설치되며, 본 실시예에서는 스팀터빈 발전기(136)를 거친 증기를 응축하는 응축기(137)와 폐열회수라인(L22)을 통해 증기를 유동시키는 펌프(138)가 구비된다. 스팀터빈 발전기(136)에서 생산된 전기는 제2전기라인(L32)을 통해 온실(200)에 공급된다.
상기 연소식 발전기(110)는 제1전기라인(L31)을 통해 온실(200)과 연결되어 연소식 발전기(110)에서 생산된 전력이 온실(200)에 공급될 수 있도록 한다. 제1전기라인(L31)과 제2전기라인(L32)은 추가적으로 그리드(140)에 연결할 수 있다.
이하, 본 실시예에 따른 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템(100)의 작동을 설명한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템의 제1작동상태를 도시한 도면이다.
도 3의 실시예는 태양광조사만으로는 온실난방이 불충분하여 추가적인 열에너지를 공급받아야 하는 경우 시스템의 구동 상태를 도시한 것으로, 배가스전환스위치(120)는 제1배가스공급라인(L11)에 연결된다.
연소식 발전기(110)가 연료를 연소시키면 연소열이 발생한다. 이때 발생하는 열에너지로부터 연소식 발전기(110)에서 전기가 생산되도록 한다. 생산된 전기는 제1전기라인(L31)을 통해 온실에 공급되어 온실 내부 조명이나 기타 전기시설을 구동시키는 데에 사용된다.
또한, 제1전기라인(L31)을 그리드(140)에 연결하여 생산된 전기를 판매함으로써 농가 소득 증대에 기여하도록 할 수 있다.
연소 후 생성된 고온의 배가스는 제1배가스공급라인(L11)을 통해 유동하면서 제1열교환기(130)에서 난방라인(L21)을 흐르는 난방수를 가열한다. 가열된 난방수는 난방라인(L21)을 통해 온실(200)에 공급되어 온실(200)의 온도를 상승시키고 유지하는 데에 사용되며, 난방라인(L21)을 통해 순환하여 다시 제1열교환기(130) 측으로 회수되면서 재가열되는 것을 반복한다.
제1배가스공급라인(L11)을 통해 흐르는 배가스는 배가스처리장치(125)를 거치면서 NOx 및 연료 미연 성분이 제거되고, 송풍기(121)에 의해 유동되어 온실(200)에 이산화탄소를 공급한다. 공급된 이산화탄소는 온실(200) 이산화탄소 시비에 사용되어 생육이 활발히 이루어지도록 한다. 다만, 이산화탄소 시비에 있어서도 공기 중 이산화탄소 농도가 일정 수준을 넘으면 오히려 광합성이 둔화되는 경향을 나타내므로 필요한 만큼의 이산화탄소를 공급하고 남은 배가스는 3방밸브(122)를 통해 대기 중으로 방출한다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템의 제2작동상태를 도시한 도면이다. 외부 온도가 높거나 태양광조사만으로 온실난방에 필요한 열에너지가 충분히 공급되는 경우 이산화탄소 시비를 위한 연소과정에서 발생하는 열을 이용해 추가적으로 전기를 생산하기 때문에 불필요한 열을 저장하거나 방출할 필요가 없다.
배가스전환스위치(120)는 제2배가스공급라인(L12)에 연결되도록 전환되며, 연소 후 배가스는 제2배가스공급라인(L12)으로 도시된 경로를 따라 순환하게 된다. 제2배가스공급라인(L12)을 통해 유동하는 고온의 배가스는 제2열교환기(135)에서 폐열회수라인(L22)을 흐르는 물을 가열하여 증기를 발생시킨 후 온실(200)에 공급되어 이산화탄소 시비에 사용된다.
제2열교환기(135)에서 가열된 증기는 폐열회수라인(L22)을 흐르면서 스팀터빈 발전기(136)를 구동시켜 전기를 생산한다. 생산된 전기는 제2전기라인(L32)을 타고 온실에 공급되어 온실 내부 조명 및 기타 전기기기를 작동시키는 데에 사용되며, 그리드(140)에 연결하여 판매할 수 있다.
이산화탄소 시비를 위한 연소식 발전기(110)의 사용은 고온의 배가스를 발생시키므로 생성된 열을 효율적으로 이용하지 못하면 시스템의 효율이 낮아지게 된다. 본 실시예에 따르면 온실난방이 필요한 경우에는 난방라인(L21)이 가동되어 배가스의 열을 온실(200)에 전달하여 온실난방에 사용하며, 온실난방이 필요하지 않은 경우 폐열회수라인(L22)이 가동되어 배가스의 열을 추가적인 전력 생산에 사용함으로써 시스템 효율을 높일 수 있다.
난방라인(L21)이나 폐열회수라인(L22)의 선택적 가동은 온실 온도 등의 요인에 의해 배가스전환스위치(120)를 전환시키는 것으로 가능하며, 이를 통해 불필요한 부분에 에너지를 사용함으로써 손실이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
10 : 가스엔진 11 : 연소기
20 : 배가스처리장치 30 : 열교환기
31 : 온수탱크
L1 : 배가스공급라인 L2 : 난방라인
L3 : 전기라인
100 : 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템
110 : 연소식 발전기 111 : 연소기
120 : 배가스전환스위치 121 : 송풍기
122 : 3방밸브 125 : 배가스처리장치
130 : 제1열교환기 135 : 제2열교환기
136 : 스팀터빈 발전기 137 : 응축기
138 : 펌프 140 : 그리드
200 : 온실
L11 : 제1배가스공급라인 L12 : 제2배가스공급라인
L21 : 난방라인 L22 : 폐열회수라인
L31 : 제1전기라인 L32 : 제2전기라인

Claims (4)

  1. 연료를 연소하는 연소기를 포함하고, 상기 연소기에서의 연소를 이용하여 전기를 생산하는 연소식 발전기;
    상기 연소식 발전기로부터 배출되는 배가스의 경로를 변경하는 배가스전환스위치;
    상기 연소식 발전기로부터 배출되는 배가스를 온실에 공급하며, 상기 배가스전환스위치의 전환에 의해 배가스가 택일적으로 통과하게 되는 제1배가스공급라인 및 제2배가스공급라인;
    상기 제1배가스라인에 결합되어 배가스의 열에 의해 난방수를 가열하는 제1열교환기;
    상기 제1열교환기에서 열교환된 난방수를 상기 온실에 공급하는 난방라인;
    상기 제2배가스라인에 결합되어 배가스의 열에 의해 물을 가열하여 증기를 발생시키는 제2열교환기;
    상기 제2열교환기에서 열교환된 증기를 이용하여 구동되는 폐열회수라인;
    상기 폐열회수라인에 설치되어 전기를 생산하는 스팀터빈 발전기;
    상기 연소식 발전기에서 생산된 전기를 상기 온실에 공급하는 제1전기라인;
    상기 스팀터빈 발전기에서 생산된 전기를 상기 온실에 공급하는 제2전기라인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1배가스공급라인 및 상기 제2배가스공급라인에는 상기 배가스 중의 NOx 및 미연 연료 성분을 제거하는 배가스처리장치가 설치되는 것을 특징으로 하는 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1배가스공급라인 및 상기 제2배가스공급라인에는 배가스 배출을 위한 3방밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1전기라인 및 상기 제2전기라인은 그리드에 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템.
KR1020100104936A 2010-10-26 2010-10-26 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템 KR101044375B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100104936A KR101044375B1 (ko) 2010-10-26 2010-10-26 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020100104936A KR101044375B1 (ko) 2010-10-26 2010-10-26 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101044375B1 true KR101044375B1 (ko) 2011-06-29

Family

ID=44406083

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020100104936A KR101044375B1 (ko) 2010-10-26 2010-10-26 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101044375B1 (ko)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101328655B1 (ko) 2011-12-28 2013-11-14 주식회사 그랑쏠레이 열병합 발전 설비
KR101398395B1 (ko) * 2013-05-10 2014-05-27 한국에너지기술연구원 이산화탄소와 온수 통합 이송배관을 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템
KR101484715B1 (ko) 2013-07-04 2015-01-20 한국에너지기술연구원 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템
CN106969400A (zh) * 2017-05-04 2017-07-21 中能服能源科技股份有限公司 一种带可调峰储能罐的电压缩式热泵余热回收供热系统
KR101832474B1 (ko) 2013-05-02 2018-02-26 지멘스 악티엔게젤샤프트 Stig 발전소 개념들을 위한 가열수 처리
KR20190007569A (ko) 2017-07-12 2019-01-23 한국에너지기술연구원 하이브리드 배관, 및 이를 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템
KR102259100B1 (ko) * 2020-07-24 2021-06-02 (주)한국에너지기술단 열병합 발전기가 구비된 스마트팜 및 그 열병합 발전기
CN114440663A (zh) * 2021-12-29 2022-05-06 江苏江豪发电机组有限公司 一种柴油发电机组余热回收系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100893828B1 (ko) 2007-11-02 2009-04-20 지에스건설 주식회사 복합 발전을 연계한 복합 열원 히트 펌프 냉난방 방법
KR20100125830A (ko) * 2009-05-22 2010-12-01 장성정 저온 냉매 증발 활성화에 의한 폐열 발전시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100893828B1 (ko) 2007-11-02 2009-04-20 지에스건설 주식회사 복합 발전을 연계한 복합 열원 히트 펌프 냉난방 방법
KR20100125830A (ko) * 2009-05-22 2010-12-01 장성정 저온 냉매 증발 활성화에 의한 폐열 발전시스템

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101328655B1 (ko) 2011-12-28 2013-11-14 주식회사 그랑쏠레이 열병합 발전 설비
KR101832474B1 (ko) 2013-05-02 2018-02-26 지멘스 악티엔게젤샤프트 Stig 발전소 개념들을 위한 가열수 처리
KR101398395B1 (ko) * 2013-05-10 2014-05-27 한국에너지기술연구원 이산화탄소와 온수 통합 이송배관을 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템
WO2014181932A1 (ko) * 2013-05-10 2014-11-13 한국에너지기술연구원 이산화탄소와 온수 통합 이송배관을 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합 발전 시스템
US9756793B2 (en) 2013-05-10 2017-09-12 Korea Institute Of Energy Research Combined heat and power system for greenhouse carbon dioxide enrichment with unified transmission pipes for hot water and carbon dioxide
KR101484715B1 (ko) 2013-07-04 2015-01-20 한국에너지기술연구원 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템
CN106969400A (zh) * 2017-05-04 2017-07-21 中能服能源科技股份有限公司 一种带可调峰储能罐的电压缩式热泵余热回收供热系统
KR20190007569A (ko) 2017-07-12 2019-01-23 한국에너지기술연구원 하이브리드 배관, 및 이를 이용한 온실의 하이브리드 이산화탄소 공급시스템
KR102259100B1 (ko) * 2020-07-24 2021-06-02 (주)한국에너지기술단 열병합 발전기가 구비된 스마트팜 및 그 열병합 발전기
CN114440663A (zh) * 2021-12-29 2022-05-06 江苏江豪发电机组有限公司 一种柴油发电机组余热回收系统

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101044375B1 (ko) 폐열회수장치를 구비한 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템
KR101063372B1 (ko) 온실 이산화탄소 시비용 열병합발전 시스템
JP5451473B2 (ja) 温室栽培システム
ES2651718T3 (es) Sistema combinado de calor y energía para el enriquecimiento de dióxido de carbono en invernaderos proporcionado con tubos transportadores integrados de agua caliente y de dióxido de carbono
US6446385B1 (en) Greenhouse system with co-generation power supply, heating and exhaust gas fertilization
KR101254622B1 (ko) 에너지 재생 시스템
KR101545605B1 (ko) 발전소 연도 가스를 사용하여 채소 및/또는 조류에 열과 이산화탄소를 공급하기 위한 장치 및 방법
JP5635802B2 (ja) 内燃機関の駆動制御方法および温室栽培システム
KR101569677B1 (ko) 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법
JP2009050174A (ja) 植物栽培用ハウスの自動運転制御システム
KR101194168B1 (ko) 바이오가스 및 축열기를 이용한 농업시설의 난방 방법 및 설비
KR20190143045A (ko) 분산발전시스템 연계 식물생육시스템
JP2009213414A (ja) 炭酸ガス供給システム
US20160010899A1 (en) Climate control systems and methods
CN112703933A (zh) 一种火电厂耦合低温供热农业温室大棚系统和控制方法
JP2016151273A (ja) Ｃｏ２の貯槽を付設した、ハウス用電熱併給型暖房装置
US11767810B2 (en) Trigeneration system using DME
JPH10229763A (ja) 温室装置
KR102026596B1 (ko) 시설원예용 에너지 공급 시스템
KR102254370B1 (ko) 온실용 연료전지 발전시스템
JP4846632B2 (ja) 施設園芸用温室のトリジェネレーションシステム
ES2784478T3 (es) Sistema de generación de energía con una central térmica y un sistema de fermentación y procedimiento para generación de energía
CN110905660A (zh) 一种用于设施农业的多能互补循环利用系统和应用方法
JP2003250358A (ja) 植物栽培施設
JP6044132B2 (ja) 植物栽培施設へのエネルギー供給方法及びエネルギー供給システム

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140310

Year of fee payment: 4

LAPS Lapse due to unpaid annual fee