KR101207427B1 - 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치와 그 제어방법 - Google Patents

연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치와 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치와 그 제어방법에 관한 것으로, 물탱크(2)의 시수공급관(5a)이나 저장수배출관(5b)에 자동정유량조절밸브(7)와 감압밸브(8)를 설치한다.
따라서, 시수공급량과 저장수배출량을 정확히 제어할 수 있게 됨으로써 물탱크 저장수의 온도를 적정범위로 유지하여 열회수부(1)로 공급되는 냉각수의 온도를 적정범위로 유지할 수 있다.
또한, 시수와 저장수의 과도한 공급과 배출이 방지됨으로써 상하수도 요금이 절약되고, 시스템의 열이용 효율이 향상된다.

Description

연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치와 그 제어방법{apparatus for constant supply and drain of water tank and method for control it in fuel cell cogeneration system}
본 발명은 연료전지 열병합 시스템의 물탱크로 시수를 정량 공급하고, 또한 물탱크의 저장수를 정량 배출할 수 있도록 된 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치와 그 제어방법에 관한 것이다.
연료전지 시스템은 셀 스택에서 수소와 산소가 전기화학반응하여 전력을 생산하는 것으로, 수소 생산을 위한 연료개질반응과 상기 셀 스택에서의 전기화학반응 및 주변 장치(BOP)의 작동 과정에서 열이 발생한다.
따라서, 상기 열을 회수, 이용하기 위하여 축열조 즉, 물탱크를 부가하여 열병합 시스템으로 운용하고 있다.
상기 물탱크는 연료전지 시스템의 열회수부(이하, 열회수부)와 물을 매개로 열교환하도록 되어 있어, 상기 열회수부의 열이 온수로서 물탱크에 저장되고, 이 과정에서 냉각된 물은 상기 열회수부의 냉각수로 작용하게 된다.
상기와 같은 냉각수 순환에 의해 승온된 상기 물탱크의 온수는 난방 및 급탕에 이용된다.
한편, 연료전지 시스템의 운전이 장시간 지속되면 상기 물탱크의 저장수 온도가 상승하고, 이에 물탱크를 거쳐 상기 시스템 열회수부로 공급되는 냉각수의 온도가 상승하게 된다.
상기와 같이 공급냉각수의 온도가 과도하게 상승하면 연료전지 시스템의 냉각 성능 및 열회수 성능이 저하될 뿐만 아니라, 특히 연료전지 시스템의 정상적인 운전이 불가능하게 된다. 예를 들어 연료변환기의 수소 생성, 일산화탄소 제거, 셀에서의 전기화학반응 등이 원활히 이루어지지 않음으로써 연료전지 시스템의 전반적인 성능이 저하되는 문제점이 있었다.
따라서, 물탱크 저장수의 온도가 상승하여(물탱크의 열저장량이 한계 저장량에 도달하여) 공급냉각수의 온도가 과도하게 상승할 경우 불가피하게 시스템을 정지시키거나 또는 물탱크에 시수(상수도)를 공급하면서 저장수를 배출하여 물탱크의 수온을 낮출 수 밖에 없었다.
한편, 상기와 같이 물탱크에 시수를 공급하면서 저장수를 배출할 때는 시수 압력이나 시수공급관의 길이와 관경, 물탱크 저장수 배출배관의 길이와 관경 등의 구조적 차이와, 또한 시스템 외부의 물사용 조건(주변의 물사용량 변동) 변동에 따른 시수 압력 변동 등 공급조건의 차이에 의해 시간당 시수의 공급량과 저장수 배수량이 변동하게 된다.
상기와 같이 시수의 공급량과 저장수 배수량이 변동되면 물탱크의 시수 공급량과 저장수 배출량을 정확하게 제어할 수 없으므로 시수와 저장수가 필요 이상으로 과량 공급 및 배출됨으로써 열손실이 발생하여 시스템 에너지 효율이 저하될 뿐만 아니라 상하수도 요금이 증가되는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 외부조건의 차이에도 불구하고 물탱크의 시수 공급량 및 배출량을 일정하게 정량 제어할 수 있게 됨으로써 불필요한 시수의 유입 및 저장수의 배출을 방지하여 열손실을 최소화하고 상하수도 요금을 절약할 수 있도록 된 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치와 그 제어방법을 제공함에 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치는,
연료전지 시스템의 열회수부와,
상기 열회수부와 냉각수 순환배관으로 연결된 물탱크와,
상기 물탱크에 시수를 공급하는 시수공급관과,
상기 물탱크의 저장수를 배출하는 저장수배출관과,
상기 저장수배출관에 설치된 물탱크배수제어밸브와,
상기 시수공급관 또는 상기 저장수배출관 중 어느 하나에 설치된 자동정유량조절밸브를 포함한다.
또한, 상기 자동정유량조절밸브의 앞쪽에 물의 압력을 감소시켜 상기 자동정유량조절밸브의 1차측 압력을 설계압력 범위 내로 맞춰주는 감압밸브가 설치된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각수 순환배관은 공급냉각수관과 환수냉각수관으로 이루어지고,
상기 공급냉각수관과 환수냉각수관은 상기 물탱크에 연통되어 상기 물탱크의 저장수가 냉각수로 이용되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 냉각수 순환배관은 공급냉각수관과 환수냉각수관으로 이루어지고,
상기 공급냉각수관과 환수냉각수관은 상기 물탱크에 설치된 열교환기에 연결되어 냉각수가 물탱크 저장수와 상기 열교환기를 통해 열교환하는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치 제어방법은,
물탱크의 축열용량(Q_tk_full)과 상기 물탱크에 저장된 실시간 축열 열량(Q_tk)의 차가 제어선행열량(α) 이하가 되면 물탱크배수제어밸브를 개방하여 물탱크의 저장수를 배출하고 시수를 유입하는 단계와,
상기 물탱크의 축열용량(Q_tk_full)과 물탱크(2)에 저장된 실시간 축열 열량(Q_tk)의 차가 제어선행열량(α) 보다 커지면 물탱크배수제어밸브를 닫아 고온 저장수의 배출과 시수 유입을 정지시키는 단계를 포함한다.
또한, 상기 물탱크배수제어밸브의 개방지속시간(t)은 연료전지 시스템의 열회수부에서 회수되는 열량(Q_sys)과 상기 물탱크에서 냉각되는 열량(Q_tk_vent)이 같아질 때까지의 시간인 것을 특징으로 한다.
이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면,
상기 자동정유량조절밸브와 감압밸브를 구비함으로써 연료전지 시스템의 설치 장소에 따른 배관 구조, 시수 공급 압력 변동 등의 외부 조건 차이에도 불구하고 시수 공급량 및 저장수 배출량을 일정하게 자동으로 조절할 수 있게 됨으로써 시스템 운전에 최적인 상태로 저장수의 온도 조절이 가능해진다.
또한, 필요 이상의 시수 공급 및 저장수 배출이 방지됨으로써 상하수도 과금에 따른 불필요한 경제적 손실을 방지할 수 있다.
또한, 고온 저장수의 배출을 최소화함으로써 그에 따른 열에너지 손실을 최소화하여 시스템의 열이용 효율이 향상되고, 급탕 또는 난방에 이용되는 열량을 충분히 확보할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치의 제1실시예,
도 2는 본 발명에 따른 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치의 제2실시예,
도 3은 본 발명에 따른 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치의 제3실시예,
도 4는 본 발명에 따른 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치의 제4실시예,
도 5는 물탱크의 시수공급관과 저장수배출관에 각각 온도센서가 구비된 상태를 도시한 도면,
도 6은 본 발명에 따른 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치 제어방법의 순서도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 연료전지 시스템의 열회수부(1)와 물탱크(2)는 냉각수 순환배관으로 연결되어 있다.
상기 냉각수 순환배관은 물탱크(2)측에서 상기 열회수부(1)로 공급냉각수가 흐르는 공급냉각수관(3a)과 상기 열회수부(1)에서 배출된 환수냉각수가 상기 물탱크(2)측으로 흐르는 환수냉각수관(3b)으로 이루어진다.
한편, 연료전지 열병합 시스템은 상기 열회수부(1)를 경유하는 냉각수가 상기 물탱크(2)에 저장되었다가 물탱크(2)로 공급되는 시수와 혼합되어 감온된 뒤 상기 공급냉각수관(3a)을 통해 열회수부(1)로 공급되는 방식이 있다.
즉, 상기 물탱크(2)내 저장수가 열회수부(1)의 냉각수로 직접 이용되는 방식으로서, 이 경우 상기 공급냉각수관(3a)과 환수냉각수관(3b)은 각각 상기 물탱크(2)에 연통되도록 연결되어 있다. 도 1과 도 3에 도시된 실시예가 그러한 방식의 열병합 시스템이다.
반면, 도 2와 도 4에 도시된 실시예의 경우에는 상기 공급냉각수관(3a)과 환수냉각수관(3b)을 흐르는 냉각수가 상기 물탱크(2)의 저장수와 혼합되지 않는 방식으로서, 상기 공급냉각수관(3a)과 환수냉각수관(3b)은 열교환기(10)를 통해 연결되어 외부에 대해 닫힌 계를 이루며, 상기 열교환기(10)가 상기 물탱크(2)에 설치되어 있어 상기 열교환기(10)를 통해 냉각수 순환배관을 순환하는 냉각수와 물탱크(2)의 저장수가 열교환하도록 되어 있다.
미설명부호 4는 냉각수 순환펌프로서 상기 공급냉각수관(3a)에 설치되어 냉각수를 원활하게 순환시키는 역할을 한다.
또한, 상기 공급냉각수관(3a)에는 공급냉각수의 온도를 측정하는 공급냉각수온도센서(9a)가 설치되고, 상기 환수냉각수관(3b)에는 환수냉각수의 온도를 측정하는 환수냉각수온도센서(9b)가 설치된다.
상기 열회수부(1)에는 시스템온도센서(11)가 설치된다.
한편, 상기 물탱크(2)에는 축열 용량 이상으로 저장수의 온도가 상승되었을때 물탱크(2)로 시수를 공급하고 고온의 저장수를 배출하여 물탱크(2) 내부 온도를 감소시키기 위한 시수공급관(5a)과 저장수배출관(5b)이 설치된다.
또한, 상기 저장수배출관(5b)에는 물탱크배수제어밸브(6)가 설치된다.
본 발명은 상기 물탱크(2)에 연결된 시수공급관(5a)과 저장수배출관(5b)중 어느 하나에 자동정유량조절밸브(7)가 설치된 것에 그 특징이 있다.
상기 자동정유량조절밸브(7)는 스프링의 탄성에 의해 유체 통과 면적이 변하는 가변 면적식 오리피스 카트리지를 사용하여 1차측(유입측) 차압의 허용 범위 안에서 설정된 유량이 흐르도록 하는 것으로, 기존 제품을 이용하는 것이므로 그 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명은 상기 자동정유량조절밸브(7)의 앞쪽(유량이 흘러들어오는 유입구쪽)에 감압밸브(8)가 설치된다.
상기 감압밸브(8)는 공급 유체(본 발명에서는 물)의 압력이 상기 자동정유량조절밸브(7)의 1차측 설계 압력 보다 높을 경우 이를 낮추어 설계 압력 내로 맞추어주는 기능을 수행한다.
따라서, 상기 감압밸브(8)는 상기 자동정유량조절밸브(7)가 시수공급관(5a)에 설치되면 동일하게 시수공급관(5a)에 설치되고, 마찬가지로 상기 자동정유량조절밸브(8)가 저장수배출관(5b)에 설치되면 동일하게 저장수배출관(5b)에 설치된다.
따라서, 물탱크(2)의 축열용량이 초과되어 열회수부(1)로 공급되는 냉각수의 온도가 적정 수준 이상으로 상승됨으로써 상기 물탱크(2)에 시수를 공급하고 저장수를 배출하여 물탱크(2) 내부 저장수의 온도를 낮출 필요가 있을 때 상기 감압밸브(8)와 자동정유량조절밸브(7)는 다음과 같이 작용한다.(시수 공급 및 저장수 배출시에는 상기 물탱크배수제어밸브(6)가 개방되어 있음은 물론이다.)
도 1 및 도 2와 같이 상기 자동정유량조절밸브(7)와 감압밸브(8)가 시수공급관(5a)에 설치된 경우, 상기 시수공급관(5a)으로 유입되는 시수의 압력이 설정압보다 높은 경우 상기 감압밸브(8)는 상기 자동정유량조절밸브(7)의 1차측 설계압력 이하로 시수 압력을 감압한다.
따라서, 상기 자동정유량조절밸브(7)의 1차측 압력은 항상 허용 설계압력 범위내에 있게 되며, 이에 자동정유량조절밸브(7)는 항상 설정된 유량의 시수를 통과시키게 된다.
따라서, 상기 물탱크(2)로 항상 설정된 유량 만큼의 일정한 유량이 공급되고, 이에 상기 저장수배출관(5b)에서도 항상 일정한 유량의 배수가 이루어지게 된다. 이는 상기 물탱크(2)에 있어서 배수가 시수압에 의해 이루어지므로 시수량과 배수량이 같기 때문이다.
한편, 도 3 및 도 4와 같이 상기 자동정유량조절밸브(7)와 감압밸브(8)가 저장수배출관(5b)에 설치된 경우, 상기 물탱크(2)에서 상기 저장수배출관(5b)으로 배출되는 배수압이 변동되어도 상기 감압밸브(8)가 배수압을 상기 자동정유량조절밸브(7)의 1차측 설계압력 이하로 배수 압력을 감압시켜 줌으로써 상기 자동정유량조절밸브(7)는 항상 설정된 유량으로 저장수 배출이 이루어지도록 한다.
이때 배수량이 일정하게 유지되므로 상기 시수 공급량도 일정하게 유지된다.
상기와 같이 물탱크(2)로 시수를 공급하고 저장수를 배출할때 시수 공급 및 저장수 배출의 정량화가 이루어짐으로써 시수 공급량과 저장수 배출량을 최소화할 수 있게 되며(즉, 시수의 과도 공급과 저장수의 과도 배출을 방지할 수 있다.), 이에 따라 상하수도 요금을 최소화할 수 있을 뿐만 아니라 고온 저장수의 낭비를 줄여 열손실을 감소시킴으로써 시스템의 열에너지 이용 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 물탱크(2)의 시수공급관(5a)과 저장수배출관(5b)에는 각각 시수온도센서(13)와 배수온도센서(14)가 설치된다.
상기 시수온도센서(13)와 배수온도센서(14)에서 측정된 시수 온도와 배수 온도는 연료전지 열병합 시스템을 운전하는 전자제어유니트(컴퓨터; 연료전지 시스템에 기 포함되어 있는 것으로 별도 도시하지 않음)로 입력되며, 상기 전자제어유니트는 다음과 같은 제어로직을 수행하여 물탱크(2) 저장수의 냉각량을 최소화한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 연료전지 시스템 운전 중 상기 물탱크(2)의 저장수 온도가 과도하게 상승하지 않은 상태에서는(물탱크에 저장된 열량이 설정된 저장 열량보다 작을 경우에는) 상기 물탱크배수제어밸브(6)는 닫힌 상태를 유지한다.(MV_vent CLOSE)
상기 상태에서 열최적 설계를 통해 설정된 상기 물탱크(2)의 축열용량(Q_tk_full)과 물탱크(2)에 저장된 실시간 축열 열량(Q_tk)의 차가 제어선행열량(α) 이하가 되면(다른 표현으로 "Q_tk 가 Q_tk_full 에 α 이하로(만큼) 근접하면") 즉, 상기 물탱크(2) 저장수의 온도가 과도하게 증가하면 상기 물탱크배수제어밸브(6)를 개방하여 물탱크(2)의 고온 저장수를 배출하고 시수를 유입시킨다.(MV_vent OPEN)
한편, 상기 물탱크(2)의 실시간 축열 열량(Q_tk)은, 먼저 시간 경과에 따른 미소체적(물탱크 단면적×미소높이)에 대한 미소체적열량을 구하고, 물탱크내에서 높이 방향에 따른 온도 구배를 함수화하여 성층온도함수를 구하며, 상기 미소체적열량과 성층온도함수를 이용하여 물탱크의 높이 방향으로 구분된 다수의 구간별로 구간체적열량을 계산한 뒤, 상기 구간별로 계산된 구간체적열량들을 모두 합하는 것으로 계산된다. 이와 같은 방법은 높이에 따라 온도 구배를 가지는 용기 내의 실시간 축열량을 계산하는 일반적인 방법이고 상기 성층온도함수는 실제 높이별 온도를 측정하여 구해지는 함수이므로 계산식에 관한 상세한 설명은 생략한다.
단, 상기와 같이 물탱크의 높이별 또는 구간별 온도를 알기위해서 상기 물탱크(2)에 상하방향으로 다수의 온도센서가 설치되어야만 함은 물론이다.
또한, 상기 제어선행열량(α)은 상기 물탱크(2)의 실시간 축열 열량(Q_tk)이 상기 물탱크(2) 축열용량(Q_tk_full)에 대해 과도하게 상승하는지를 비교판단하기 위한 설정값으로서, 물탱크 축열용량(Q_tk_full)에 대한 실시간 축열 열량(Q_tk)의 여유치를 설정한 것이다.
이어, 상기 물탱크(2)의 축열용량(Q_tk_full)과 상기 물탱크(2)에 저장된 실시간 축열 열량(Q_tk)의 차가 제어선행열량(α) 보다 커지면 즉, 상기 물탱크(2) 저장수의 온도가 과도하게 감소하면 다시 상기 물탱크배수제어밸브(6)를 닫아 고온 저장수의 배출과 시수 유입을 정지시킨다.(MV_vent CLOSE)
따라서, 상기 물탱크(2) 내의 저장수 온도를 적정 범위로 유지할 수 있게 됨으로써 상기 시스템의 열회수부(1)에 적정 온도의 냉각수를 공급할 수 있게 된다.
한편, 상기 물탱크배수제어밸브(6)의 개방지속시간(t)은 개방 시점(to) 이전의 제어를 위해 설정된 열적산 설정 시간(t_ctrl)을 포함하여 상기 열회수부(1)에서 회수되는 열량(Q_sys)과 상기 물탱크(2)에서 냉각되는 열량(Q_tk_vent)이 같아질 때까지의 시간이다.
즉, 설정된 열적산 설정 시간(t_ctrl)을 포함하여 시스템의 열회수부(1)에서 회수된 열량(Q_sys)이 상기 물탱크(2)에서 배출되는 열량(Q_tk_vent)과 같아지는 시점을 물탱크배수제어밸브(6) 개방종료시간(t_CLOSE)으로 설정하고, 상기 개방지속시간(t)이 상기 개방종료시간(t_CLOSE)이 되었을 때 상기 물탱크배수제어밸브(6)를 개방상태에서 차단상태로 전환하는 것이다
이상에서 상기 열회수부(1)에서 회수된 열량(Q_sys)은,
Figure 112010077244245-pat00001
( m1 : 단위 시간당 냉각수 유량, Cp : 비열, ΔT1 : 냉각수 온도차(환수냉각수온도 - 공급냉각수온도), 상기 m1 을 측정하는 냉각수유량계(12)는 상기 공급냉각수관(3a)에 설치된다.)
그리고, 상기 물탱크(2)에서 냉각(배출)되는 열량(Q_tk_vent)은,
Figure 112010077244245-pat00002
( m2 : 정유량 밸브 통과 유량, Cp : 비열, ΔT2 : 시수와 배수의 온도차(시수온도 - 배수온도, 시간에 따라 변동됨)이다.
상기와 같이 정유량조절밸브(7)에 의해 시수공급량 또는 배수배출량을 설정할 수 있게 되며, 물탱크에서 냉각되는 열량과 물탱크의 축열용량과의 관계에 따라 상기 물탱크배수제어밸브(6)의 개폐상태를 조정함으로써 물탱크(2) 저장수의 온도를 적정 범위로 유지하는 것이 가능해지고, 이에 물탱크(2) 저장수와 열교환한 뒤 상기 시스템 열회수부(1)로 공급되는 냉각수의 온도를 적정 범위로 유지하는 것이 가능해지게 된다.
또한, 상기 시스템의 열회수부(1)에서 회수된 열량과 상기 물탱크(2)에서 냉각되는 열량이 같아지는 시간 동안 상기 물탱크배수제어밸브(6)를 개방함으로써 과도한 시수 공급 및 저장수 배출을 막아 물탱크의 불필요한 열손실을 방지할 수 있게 된다.
1 : 연료전지 열병합 시스템의 열회수부 2 : 물탱크
3a : 공급냉각수관 3b : 환수냉각수관
4 : 순환펌프 5a : 시수공급관
5b : 저장수배출관 6 : 물탱크배수제어밸브
7 : 자동정유량조절밸브 8 : 감압밸브
9a : 공급냉각수온도센서 9b : 환수냉각수온도센서
10 : 열교환기 11 : 시스템온도센서
12 : 냉각수유량계 13 : 시수온도센서
14 : 배수온도센서

Claims (6)

  1. 연료전지 시스템의 열회수부와,
    상기 열회수부와 냉각수 순환배관으로 연결된 물탱크와,
    상기 물탱크에 시수를 공급하는 시수공급관과,
    상기 물탱크의 저장수를 배출하는 저장수배출관과,
    상기 저장수배출관에 설치된 물탱크배수제어밸브와,
    상기 시수공급관 또는 상기 저장수배출관 중 어느 하나에 설치된 자동정유량조절밸브를 포함하는 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 자동정유량조절밸브의 앞쪽에 물의 압력을 감소시켜 상기 자동정유량조절밸브의 1차측 압력을 설계압력 범위 내로 맞춰주는 감압밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각수 순환배관은 공급냉각수관과 환수냉각수관으로 이루어지고,
    상기 공급냉각수관과 환수냉각수관은 상기 물탱크에 연통되어 상기 물탱크의 저장수가 냉각수로 이용되는 것을 특징으로 하는 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 냉각수 순환배관은 공급냉각수관과 환수냉각수관으로 이루어지고,
    상기 공급냉각수관과 환수냉각수관은 상기 물탱크에 설치된 열교환기에 연결되어 냉각수가 물탱크 저장수와 상기 열교환기를 통해 열교환하는 것을 특징으로 하는 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치.
  5. 물탱크의 축열용량(Q_tk_full)과 상기 물탱크에 저장된 실시간 축열 열량(Q_tk)의 차가 제어선행열량(α) 이하가 되면 물탱크배수제어밸브를 개방하여 물탱크의 저장수를 배출하고 시수를 유입하는 단계와,
    상기 물탱크의 축열용량(Q_tk_full)과 물탱크(2)에 저장된 실시간 축열 열량(Q_tk)의 차가 제어선행열량(α) 보다 커지면 물탱크배수제어밸브를 닫아 고온 저장수의 배출과 시수 유입을 정지시키는 단계
    를 포함하는 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치 제어방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 물탱크배수제어밸브의 개방지속시간(t)은 연료전지 시스템의 열회수부에서 회수되는 열량(Q_sys)과 상기 물탱크에서 냉각되는 열량(Q_tk_vent)이 같아질 때까지의 시간인 것을 특징으로 하는 연료전지 열병합 시스템 물탱크의 정유량 공급 및 배출 장치 제어방법.
    Figure 112010077244245-pat00003

    ( m1 : 단위 시간당 냉각수 유량, Cp : 비열, ΔT1 : 냉각수 온도차(환수냉각수온도 - 공급냉각수온도))
    Figure 112010077244245-pat00004

    ( m2 : 정유량 밸브 통과 유량, Cp : 비열, ΔT2 : 시수와 배수의 온도차(시수온도 - 배수온도))
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