KR101290289B1 - 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치 - Google Patents

선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유기 랭킨 사이클 발전 장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 선박용 온도차 유 기랭킨 사이클 발전 장치는 선박의 동력원인 메인 엔진의 냉각수를 냉각시킨 해수로부터 열 교환하여 작동유체를 가열하기 위한 예열기와, 상기 예열기로부터 가열된 작동유체를 선박의 메인 엔진의 배기가스로부터 열 교환하여 작동유체를 증발시키는 가열기와, 상기 가열기에서 기화된 작동유체의 압력 에너지를 회전 에너지로 변환 시켜주는 터빈과, 상기 터빈에서 회전하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 발전기, 상기 터빈을 구동하고 남은 작동유체의 열에너지를 회수하여 작동유체를 가열하는 열원으로 사용하기 위한 재열기와, 상기 터빈에서 배출된 작동유체를 해수로 냉각하여 액화하기 위한 응축기와, 상기 응축기에서 액화된 작동유체를 집하하는 드레인 탱크와, 집하된 상기 작동유체를 상기 예열기와 가열기로 보내서 상기 작동유체를 순환시키는 작동유체 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치{apparatus for ship's ORC power generating system}
본 발명은 선박의 온도차 발전 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유기 랭킨 사이클을 이용하여 선박에서 배출되는 냉각수와 배기가스의 열을 이용하는 발전 장치에 관한 것이다.
최근, 선박으로부터 기인하는 온실가스를 감축하기 위한 규제들이 논의되고 있으며 선박의 에너지 효율을 높이기 위한 많은 노력들이 시도되어 지고 있다.
이러한 선박의 에너지 효율을 높이기 위한 방안으로 선박으로부터 배출되는 열에너지를 회수하는 방법이 있을 수 있는데, 선박의 주 추진 동력원은 디젤엔진으로서 일반적으로 이러한 배기가스로부터 배출되는 중저온의 열에너지를 회수하여 열에너지를 회수하는 방법에는 유기 랭킨 사이클(Organic Rankine Cycle:ORC)을 이용한 발전 장치가 시도되고 있다.
일반적인 랜킨 사이클 발전 시스템은 증발기를 통과하면서 고압이 된 증기가 터빈을 회전시켜 발생되는 축동력을 전기에너지로 변환시키는 시스템인데 반해 유기 랜킨 사이클(ORC: Organic Rankine Cycle)은 작동유체로 물을 사용하지 않고 유기 혼합물을 사용한다.
현재 선박에서는 배기가스의 열로 물을 가열하여 보일러의 효율을 높이거나 스팀을 생산하여 발전하는 장비들은 시도되고 있지만 이는 저온의 비등점을 갖는 폐쇄형 유기 랭킨 사이클에 비하여 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
유기 랭킨 사이클을 이용한 발전 장치에 관련된 기술에는 출원번호 제10-2010-0075579호 등이 있다.
도 1은 일반적인 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 폐열을 회수하는 재열기가 달린 유기 랭킨 사이클 발전 개념을 도시한 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 재열기를 갖춘 유기 랭킨 사이클은 증발기(1)에서 유기냉매 등의 작동유체를 가열원에 의하여 기체로 증발시키고, 증발기(1)에서 발생하는 증기로 터빈(2)을 구동하고, 이와 연동되는 발전기(3)가 전기 에너지를 발생시킨다. 상기 터빈(2)에서 나온 작동유체는 재열기(5)에서 작동유체를 예열하고, 응축기(5)에서 저온의 냉각수와 열 교환하여 응결되며, 작동유체 순환 펌프(6)에 의해 작동유체가 증발기(1)로 되돌려지는 순환 과정으로 이루어진다.
본 발명에 따른 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치는 선박으로부터 배출되는 배기가스의 폐열뿐만 아니라 선박의 엔진 냉각수 및 보조기계의 냉각수로부터 배출되는 배출 열을 회수하여 유기 랭킨사이클로 발전 시스템을 구성하여 선박의 열에너지 회수율을 최대화하고자 하는 것이 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치는 선박의 동력원인 메인 엔진의 냉각수를 냉각시킨 해수로부터 열 교환하여 작동유체를 가열하기 위한 예열기와, 상기 예열기로부터 가열된 작동유체를 선박의 메인 엔진의 배기가스로부터 열 교환하여 작동유체를 증발시키는 가열기와, 상기 가열기에서 기화된 작동유체의 압력 에너지를 회전 에너지로 변환 시켜주는 터빈과, 상기 터빈에서 회전하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 발전기와, 상기 터빈을 구동하고 남은 작동유체의 열에너지를 회수하여 작동유체를 가열하는 열원으로 사용하기 위한 재열기와, 상기 터빈에서 배출된 작동유체를 해수로 냉각하여 액화하기 위한 응축기와, 상기 응축기에서 액화된 작동유체를 집하하는 드레인 탱크와, 집하된 상기 작동유체를 상기 예열기와 가열기로 보내서 상기 작동유체를 순환시키는 작동유체 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 응축기에 냉각용 해수를 공급하기 위한 해수 펌프와 바이패스 밸브로 연결된 스쿠프 배관장치가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 예열기는 선박의 보조기계의 냉각수를 냉각하기 위한 해수로부터 작동유체를 가열하는 것을 특징으로 한다.
다른 실시예에 따른 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치는 선박의 동력원인 메인 엔진의 냉각수로부터 열 교환하여 작동유체를 가열하기 위한 예열기와, 상기 예열기로부터 가열된 작동유체를 선박의 메인 엔진의 배기가스로부터 열 교환하여 작동유체를 증발시키는 가열기와, 상기 가열기에서 기화된 작동유체의 압력 에너지를 회전 에너지로 변환 시켜주는 터빈과, 상기 터빈에서 회전하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 발전기와, 상기 터빈을 구동하고 남은 작동유체의 열에너지를 회수하여 작동유체를 가열하는 열원으로 사용하기 위한 재열기와, 상기 터빈에서 배출된 작동유체를 해수로 냉각하여 액화하기 위한 응축기와, 상기 응축기에서 액화된 작동유체를 집하하는 드레인 탱크와, 집하된 상기 작동유체를 상기 예열기와 가열기로 보내서 상기 작동유체를 순환시키는 작동유체 펌프를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 예열기를 거친 작동유체가 응축기로 유입되도록 바이패스관이 설치되고, 상기 바이패스관에는 바이패스 밸브가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치는 종래의 선박에 설치된 발전기에 추가하여 유기 랭킨 사이클을 이용한 보조 발전기를 설치하여 선박의 엔진 냉각수 및 보조기계의 냉각수로부터 배출되는 배출 열을 회수하여 별도의 전력을 생산할 수 있으므로 선박의 에너지 휴율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 일반적인 엔진으로부터 배출되는 배기가스의 폐열을 회수하는 재열기가 달린 유기 랭킨 사이클 발전 개념을 도시한 구성도.
도 2는 종래 선박의 중앙 집중식 청수 냉각 시스템의 개념을 도시한 구성도.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치를 도시하는 구성도.
도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 일시예에 따른 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치를 도시하는 구성도.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시 예를 상세하게 설명하고자 한다.
선박에서는 주기관인 대형 디젤 엔진의 냉각수 및 발전기 등의 보조기계의 냉각을 위하여 다음의 도 2와 같이 중앙 집중식 청수 냉각 시스템을 적용하게 된다.
도 2는 종래 선박의 중앙 집중식 청수 냉각 시스템의 개념을 도시한 구성도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 선박의 중앙 집중식 청수 냉각 시스템은 엔진 오일 및 보조기계들(11)의 냉각을 위하여 약 35℃의 청수를 냉각수로 사용하게 되며, 이 냉각수는 다시 자켓 냉각펌프(12)에 의해 디젤 엔진의 자켓(23)을 냉각하고 약 80℃로 나오게 된다.
이러한 냉각수는 청수 냉각 펌프(14)에 의해 중앙 집중 청수 냉각기(15)에서 해수와 열 교환하게 되어 다시 순환하게 된다. 이때 열 교환하는 해수는 해수 펌프(16)로 외부로부터 해수를 흡입하여 중앙 집중 청수 냉각기(15)로 보내져 냉각수로 사용되어지고 이때 열 교환으로 가열되어 선외밸브로 배출된다.
본 발명에서는 이러한 청수 냉각 시스템과 메인엔진과 보조 기계에서 발생되는 폐열을 이용하여 유기 랭킨 사이클을 구동시켜서 에너지 효율을 향상시킨 것이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치를 도시하는 구성도이다.
도 3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치는 예열기(21), 가열기(22), 터빈(23), 발전기(24), 재열기(25), 응축기(26), 드레인 탱크(27), 작동유체펌프(28), 작동유체 해수냉각펌프(29)를 포함한다.
일반적으로 선박에서 동력원인 주기관(31)과 보조기계(32)의 냉각하기 위하여 청수 순환식 냉각 시스템이 적용되며 냉각수는 청수냉각기(33)에서 해수냉각펌프(35)에 의해서 선체 외부로부터 흡입된 해수에 의하여 열 교환하여 냉각되고, 가열된 해수는 선외변으로 배출되고, 엔진의 배기가스 및 보일러 등으로 부터 배출되는 배기가스는 연돌로 배출된다.
여기서 배출되는 해수라인에 열교환기인 예열기(21)를 설치하고, 연돌로 배출되어지는 배기가스 라인에 열교환기인 가열기(22)를 설치하여 유기 랭킨 사이클을 작동하는 것이다.
따라서, 예열기(21)는 선박의 동력원인 메인 엔진의 냉각수를 냉각시킨 해수로부터 열 교환하여 작동유체를 가열하게 되고, 상기 예열기(21)로부터 가열된 작동유체를 가열기(22)에서 선박의 메인 엔진의 배기가스로부터 열 교환하여 작동유체를 증발시키게 된다.
또한, 상기 예열기(21)는 도 3에 도시된 바와 같이 선박의 메인엔진뿐만아니라 선박의 보조기계(32)의 냉각수를 냉각하기 위한 해수로부터 작동유체를 가열할 수도 있다.
그리고, 터빈(23)은 상기 가열기(22)에서 기화된 작동유체의 압력 에너지를 회전 에너지로 변환 시켜주는 역할을 하고, 발전기(24)는 상기 터빈(23)에서 전달되는 회전 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 역할을 한다.
또한, 상기 재열기(25)는 상기 터빈(23)을 구동하고 남은 작동유체의 열에너지를 회수하여 작동유체를 가열하는 열원으로 이용하는 역할을 하고, 응축기(26)는 상기 터빈(23)에서 배출된 작동유체를 해수 취수구를 통해서 유입되는 해수로 냉각하여 액화시키는 역할을 한다.
그리고 드레인 탱크(27)는 상기 응축기(26)에서 액화된 작동유체를 집하하는 역할을 하고, 작동유체 펌프(28)은 집하된 작동유체를 상기 예열기(21)와 가열기(22)로 보내서 작동유체를 순환시키는 역할을 한다.
본 발명에 따른 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치에서 작동유체의 흐름에 대해 살펴보면,
먼저, 작동유체는 예열기(21)에 의해서 가열되게 되고, 예열된 해수는 터빈(23) 후단에 설치된 재열기(25)를 거쳐서 가열기(22)로 들어가게 된다.
그리고 연돌에서 선박의 메인 엔진 및 보일러 등의 배기가스는 약 200도 이상이 되므로 가열기(22)에서 가열된 작동유체는 기체로 증발하게 된다. 기화된 작동유체는 터빈(23)을 구동하게 되고 이때 발생되는 회전력으로 발전기(24)를 작동시켜 전기에너지를 발생시킨다.
이어서, 기화된 작동유체는 해수에 의하여 냉각되는 응축기(26)에서 액화되며 응축기에서 응축되기 전에 열 교환기인 재열기(25)를 설치하여 예열기(21)와 가열기(22) 사이에서의 작동유체를 터빈(23)에서 일을 하고 난 작동유체에 의하여 다시 가열하게 된다.
응축기(26)에서 응축된 작동유체는 저장 용기인 드레인탱크(27)에 집하되고, 작동유체펌프(28)에 의하여 예열기(21)로 다시 순환하게 된다.
작동유체를 터빈 후단에서 재가열하는 재열기(25)는 기본적인 유기 랭킨사이클에서 부가적으로 효율을 높이는 열교환기로 재열기가 없이 실시될 수도 있다.
그리고 작동유체를 냉각시켜 액화시키는 역할을 하는 응축기(26)에 해수를 공급하기 위하여 해수냉각펌프(29)가 선체 외부로부터 해수를 흡입하게 되고, 열교환이 완료된 해수는 선외변으로 배출된다.
여기서, 도 3에 도시된 바와 같이 선박이 일정한 속도 이상으로 운항 중에는 선체 외판에 부착된 배관시스템인 스쿠프(30) 배관 시스템을 사용하여 냉각용 해수를 흡입함으로써 해수냉각펌프(29)에 소모되는 동력을 절감하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있으며, 스쿠프 배관 시스템에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
작동 유체는 TFEA(트리플루오로에탄올)를 포함하여 물, 암모니아, R134a등의 HFC계열의 냉매, 알코올 계통의 액체 및 모든 가능한 유기 냉매를 포함하는 작동유체를 이용할 수 있다.
여기서 모든 가능한 작동유체는 예열기(21)와 가열기(22)를 통해서 증발이 가능하고 터빈(23)을 회전시켜 발전기(24)를 구동할 수 있고 응축기(26)에서 액화 될 수 있는 작동유체를 모두 포함한다.
부가적으로, 선박에서 엔진 및 보조기계의 냉각수가 중앙 집중식으로 함께 냉각하는 시스템이 아닌 경우에는 보조기계(32)없이 선박의 주기관(31)의 냉각수 단독으로 구성하는 시스템의 구성도 가능하며, 선박에서는 발전기 또한 디젤엔진으로 작동되므로 발전기 단독으로 사용하는 경우에도 동일한 선박용 온도차 유기랭킨 사이클 발전장치를 가동 가능하다.
도 4는 본 발명의 바람직한 또 다른 일시예에 따른 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치를 도시하는 구성도이다.
도 4에 도시된 바와 같이 선박에서 사용되는 주기관의 냉각수 및 보조기계의 청수 냉각시스템의 냉각수로 사용하는 해수대신에 선박용 온도차 유기랭킨사이클 발전장치의 작동유체를 직접 냉각유체로 사용하는 경우이다.
이 경우에는 주기관의 냉각수 및 보조기계의 냉각수에 지속적인 냉각이 필요하다.
즉, 예열기(21)를 거친 작동유체가 응축기(26)로 유입되도록 바이패스관(41)이 설치되고, 상기 바이패스관(41)에는 바이패스 밸브(42)가 설치되어, 응축기를 통해서 작동유체의 지속적인 냉각을 통해서 주기관과 보조기계의 냉각수를 지속적으로 냉각시킬 수 있다.
이 경우에는 도 3에 도시된 해수 냉각 펌프(35)와 배관이 필요 없으므로 보다 시스템 비용의 절감 및 에너지 효율이 더욱 절감될 수 있다.
또한, 엔진의 냉각수 자체를 기존의 청수를 대신하여 작동유체를 사용하는 경우도 동일한 개념이 적용이 가능하므로 이 경우 작동유체를 엔진의 냉각 매체로 적용하는 경우도 동일한 발명 범위에 포함한다.
이상과 같이 본 발명은 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치를 제공하는 것을 주요한 기술적 사상으로 하고 있으며, 도면을 참고하여 상술한 실시 예는 단지 하나의 실시 예에 불과하므로 본 발명의 진정한 범위는 특허청구범위에 의해 결정되어야 한다.
11: 엔진 오일 및 보조기계
12: 자켓냉각 펌프
13: 엔진 자켓
14 :청수냉각펌프
15 :열교환기
16: 해수냉각펌프
21 : 예열기
22 : 가열기
23 : 터빈
24 : 발전기
25 : 재열기
26 : 응축기
27 : 드레인탱크
28 : 작동유체펌프
29 : 해수냉각펌프
30 : 스쿠프
31 : 주기관
32 : 보조기계
33 : 청수냉각기
34 : 청수냉각펌프
41: 바이패스관
42: 바이패스 밸브

Claims (5)

  1. 선박의 동력원인 메인 엔진의 냉각수를 냉각시킨 해수로부터 열 교환하여 작동유체를 가열하기 위한 예열기와;
    상기 예열기로부터 가열된 작동유체를 선박의 메인 엔진의 배기가스로부터 열 교환하여 작동유체를 증발시키는 가열기와;
    상기 가열기에서 기화된 작동유체의 압력 에너지를 회전 에너지로 변환 시켜주는 터빈과;
    상기 터빈에서 회전하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 발전기와;
    상기 터빈을 구동하고 남은 작동유체의 열에너지를 회수하여 작동유체를 가열하는 열원으로 사용하기 위한 재열기와;
    상기 터빈에서 배출된 작동유체를 해수로 냉각하여 액화하기 위한 응축기와;
    상기 응축기에서 액화된 작동유체를 집하하는 드레인 탱크와;
    집하된 상기 작동유체를 상기 예열기와 가열기로 보내서 상기 작동유체를 순환시키는 작동유체 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 응축기에 냉각용 해수를 공급하기 위한 해수 펌프와 바이패스 밸브로 연결된 스쿠프 배관장치가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 예열기는,
    선박의 보조기계의 냉각수를 냉각하기 위한 해수로부터 작동유체를 가열하는 것을 특징으로 하는 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치.
  4. 선박의 동력원인 메인 엔진의 냉각수로부터 열 교환하여 작동유체를 가열하기 위한 예열기와;
    상기 예열기로부터 가열된 작동유체를 선박의 메인 엔진의 배기가스로부터 열 교환하여 작동유체를 증발시키는 가열기와;
    상기 가열기에서 기화된 작동유체의 압력 에너지를 회전 에너지로 변환 시켜주는 터빈과;
    상기 터빈에서 회전하는 운동 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 발전기;
    상기 터빈을 구동하고 남은 작동유체의 열에너지를 회수하여 작동유체를 가열하는 열원으로 사용하기 위한 재열기와;
    상기 터빈에서 배출된 작동유체를 해수로 냉각하여 액화하기 위한 응축기와;
    상기 응축기에서 액화된 작동유체를 집하하는 드레인 탱크와;
    집하된 상기 작동유체를 상기 예열기와 가열기로 보내서 상기 작동유체를 순환시키는 작동유체 펌프;를 포함하는 것을 특징으로 하는 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 예열기를 거친 작동유체가 응축기로 유입되도록 바이패스관이 설치되고, 상기 바이패스관에는 바이패스 밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 선박용 온도차 유기 랭킨 사이클 발전 장치.
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Cited By (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015102450A1 (ko) * 2014-01-05 2015-07-09 김영선 선박 밸러스트 시스템
KR101575512B1 (ko) * 2014-08-01 2015-12-08 현대중공업 주식회사 초임계 이산화탄소 발전시스템 및 이를 포함하는 선박
KR20160081758A (ko) 2014-12-30 2016-07-08 이만숙 증발장치에 의한 고효율 저온 발전시스템
CN107289670A (zh) * 2017-06-22 2017-10-24 江苏科技大学 一种船舶余热梯级利用式空调装置及工作方法
CN107947641A (zh) * 2017-12-27 2018-04-20 广州威能机电有限公司 热气流利用装置及温差发电系统
CN109252910A (zh) * 2018-10-30 2019-01-22 中船动力研究院有限公司 一种废气余热利用系统
PL422416A1 (pl) * 2017-07-31 2019-02-11 Kosowski Sposób zwiększenia sprawności obiegu cieplnego siłowni, zwłaszcza dla tzw. "suchych" czynników roboczych
KR101951568B1 (ko) * 2017-10-30 2019-05-20 두산중공업 주식회사 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 부유식 복합 발전 시스템
CN109899122A (zh) * 2019-04-10 2019-06-18 广西玉柴机器股份有限公司 船用发动机排气余热回收系统及其控制方法
KR20190127015A (ko) * 2018-05-03 2019-11-13 한국해양대학교 산학협력단 해양플랜트 dtec 발전 시스템
WO2020213773A1 (ko) * 2019-04-17 2020-10-22 비아이피 주식회사 발전 효율이 향상된 유기랭킨 사이클을 이용한 선박의 발전 시스템
CN112345849A (zh) * 2020-10-20 2021-02-09 湖北工业大学 一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法
CN112576407A (zh) * 2020-12-02 2021-03-30 沪东中华造船(集团)有限公司 一种主机空冷器冷却水的废热回收方法
KR102286057B1 (ko) * 2020-01-31 2021-08-03 한국해양대학교 산학협력단 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치
CN113638819A (zh) * 2021-08-10 2021-11-12 安庆中船柴油机有限公司 一种利用船用柴油机余热发电系统
KR20210155062A (ko) * 2020-06-15 2021-12-22 한국해양과학기술원 선박 미활용열 이용 발전, 담수 및 냉방 복합 플랜트
CN114590139A (zh) * 2022-03-17 2022-06-07 北京工业大学 结合有机朗肯循环的增程式电动汽车余热回收发电装置

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011149332A (ja) 2010-01-21 2011-08-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排熱回収発電装置およびこれを備えた船舶
KR200456118Y1 (ko) 2011-06-07 2011-10-13 사단법인 한국선급 온도차를 이용한 발전장치를 장착한 에너지절약형 선박

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011149332A (ja) 2010-01-21 2011-08-04 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 排熱回収発電装置およびこれを備えた船舶
KR200456118Y1 (ko) 2011-06-07 2011-10-13 사단법인 한국선급 온도차를 이용한 발전장치를 장착한 에너지절약형 선박

Cited By (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2015102450A1 (ko) * 2014-01-05 2015-07-09 김영선 선박 밸러스트 시스템
KR101575512B1 (ko) * 2014-08-01 2015-12-08 현대중공업 주식회사 초임계 이산화탄소 발전시스템 및 이를 포함하는 선박
KR20160081758A (ko) 2014-12-30 2016-07-08 이만숙 증발장치에 의한 고효율 저온 발전시스템
CN107289670A (zh) * 2017-06-22 2017-10-24 江苏科技大学 一种船舶余热梯级利用式空调装置及工作方法
CN107289670B (zh) * 2017-06-22 2019-08-23 江苏科技大学 一种船舶余热梯级利用式空调装置及工作方法
PL422416A1 (pl) * 2017-07-31 2019-02-11 Kosowski Sposób zwiększenia sprawności obiegu cieplnego siłowni, zwłaszcza dla tzw. "suchych" czynników roboczych
KR101951568B1 (ko) * 2017-10-30 2019-05-20 두산중공업 주식회사 액화 천연 가스의 냉열을 이용한 부유식 복합 발전 시스템
CN107947641A (zh) * 2017-12-27 2018-04-20 广州威能机电有限公司 热气流利用装置及温差发电系统
KR20190127015A (ko) * 2018-05-03 2019-11-13 한국해양대학교 산학협력단 해양플랜트 dtec 발전 시스템
KR102045275B1 (ko) 2018-05-03 2019-11-15 한국해양대학교 산학협력단 해양플랜트 dtec 발전 시스템
CN109252910A (zh) * 2018-10-30 2019-01-22 中船动力研究院有限公司 一种废气余热利用系统
CN109899122A (zh) * 2019-04-10 2019-06-18 广西玉柴机器股份有限公司 船用发动机排气余热回收系统及其控制方法
WO2020213773A1 (ko) * 2019-04-17 2020-10-22 비아이피 주식회사 발전 효율이 향상된 유기랭킨 사이클을 이용한 선박의 발전 시스템
KR102286057B1 (ko) * 2020-01-31 2021-08-03 한국해양대학교 산학협력단 선박 해수온도차 발전 장치 연동형 흡수식 냉동장치
KR20210155062A (ko) * 2020-06-15 2021-12-22 한국해양과학기술원 선박 미활용열 이용 발전, 담수 및 냉방 복합 플랜트
KR102344835B1 (ko) * 2020-06-15 2021-12-28 한국해양과학기술원 선박 미활용열 이용 발전, 담수 및 냉방 복합 플랜트
CN112345849A (zh) * 2020-10-20 2021-02-09 湖北工业大学 一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法
CN112345849B (zh) * 2020-10-20 2022-07-08 湖北工业大学 一种废热温差发电性能测试平台及其测试方法
CN112576407A (zh) * 2020-12-02 2021-03-30 沪东中华造船(集团)有限公司 一种主机空冷器冷却水的废热回收方法
CN113638819A (zh) * 2021-08-10 2021-11-12 安庆中船柴油机有限公司 一种利用船用柴油机余热发电系统
CN113638819B (zh) * 2021-08-10 2023-08-18 安庆中船柴油机有限公司 一种利用船用柴油机余热发电系统
CN114590139A (zh) * 2022-03-17 2022-06-07 北京工业大学 结合有机朗肯循环的增程式电动汽车余热回收发电装置
CN114590139B (zh) * 2022-03-17 2024-03-08 北京工业大学 结合有机朗肯循环的增程式电动汽车余热回收发电装置

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