KR101370454B1 - 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 외부로부터 공급받은 에너지인 열원 매체를 제공하는 에너지 제공부; 에너지 제공부를 통해 공급되는 열원 매체로 작동 유체를 기준 레벨의 온도 범위로 예열시키는 예열기; 에너지 제공부를 통해 공급되는 열원 매체로 예열기를 통해 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 기체로 기화시키는 증발기; 증발기를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하는 터빈; 터빈의 구동에 의해 전력을 생산하는 전력 생산부; 터빈을 통해 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키는 응축기; 태양으로부터 태양열을 제공받아 흡수식 냉각을 이용하여 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열을 생산하고, 냉열을 응축기에 제공하여 응축기에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키는 태양열 흡수식 냉각기; 응축기에 냉매를 제공하고 상기 응축기로부터 냉매를 회수하여 응축기에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키는 엔진 냉각기; 응축기를 통해 공급되는 응축된 냉각 작동 유체를 저장하는 저장 탱크; 및 저장 탱크와 예열기의 사이에 연결되어서 저장 탱크에 저장되는 응축된 냉각 작동 유체를 예열기로 공급하도록 펌핑하는 펌프;를 포함하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공한다.

Description

태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템{Power generation system of organic rankine cycle using solar heat}
본 발명은 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로, ORC(Organic Rankine Cycle, 유기 랭킨 사이클) 발전 시스템은 열원 매체를 작동 유체로 사용하는 랭킨 사이클(Rankin Cycle)로서 비교적 저온의 온도 범위 (60 ~ 200℃)의 열원을 회수하여 전기를 생산하는 시스템이다.
최근에는, 열원을 재활용함으로써 열원 낭비를 줄이고, 발전 운영 비용의 상승을 억제시키며, 작업자의 안전사고와 발전 운영 자재의 손상을 방지할 수가 있는 개선된 유기 랭킨 사이클 발전 시스템의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.
또한, 저온 냉열이 필요할 경우 빠른 시간 내에 사용할 수가 있고, 전력 낭비를 줄이면서 외부기기의 충전을 위한 준비 시간을 단축시킬 수가 있는 개선된 유기 랭킨 사이클 발전 시스템의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.
또한, 전력 낭비를 줄이면서 건축물별로 내부에 제공된 부하에 전력을 효율적으로 공급하고, 사용 가능한 전력을 전력 공급소에서 회수하여 자체 전력 낭비를 줄일 수가 있는 개선된 유기 랭킨 사이클 발전 시스템의 연구가 지속적으로 행해져 오고 있다.
본 발명의 목적은, 태양열을 이용하여 응축기를 냉각시킴으로써, 싸이클 효율을 향상시킬 수 있는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.
본 발명의 다른 목적은, 태양열 흡수식 냉각기와 엔진 냉각기를 동시에 이용하여 응축기를 냉각시킴으로써, 터빈의 후단의 엔탈피를 크게 감소시킬 수 있는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 작동 유체의 누출에 의한 작업자의 안전사고와 발전 운영 자재의 손상을 방지할 수가 있는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전력 낭비를 줄이면서 외부기기의 충전을 위한 준비 시간을 단축시킬 수가 있는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전력 낭비를 줄이면서 건축물별로 내부에 제공된 부하에 전력을 효율적으로 공급할 수가 있는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 전력 공급소에서 전력을 회수할 수가 있어 자체 전력 낭비를 줄일 수가 있는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 제공하는데에 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 외부로부터 공급받은 에너지인 열원 매체를 제공하는 에너지 제공부, 상기 에너지 제공부를 통해 공급되는 열원 매체로 작동 유체를 기준 레벨의 온도 범위로 예열시키는 예열기, 상기 에너지 제공부를 통해 공급되는 열원 매체로 상기 예열기를 통해 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 기체로 기화시키는 증발기, 상기 증발기를 통해 공급되는 상기 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하는 터빈, 상기 터빈의 구동에 의해 전력을 생산하는 전력 생산부, 상기 터빈을 통해 공급되는 상기 기체를 액체 상태로 응축시키는 응축기, 태양으로부터 태양열을 제공받아 흡수식 냉각을 이용하여 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열을 생산하고, 상기 냉열을 상기 응축기에 제공하여 상기 응축기에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키는 태양열 흡수식 냉각기, 상기 응축기에 냉매를 제공하고 상기 응축기로부터 상기 냉매를 회수하여 상기 응축기에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키는 엔진 냉각기, 상기 응축기를 통해 공급되는 응축된 냉각 작동 유체를 저장하는 저장 탱크 및 상기 저장 탱크와 예열기의 사이에 연결되어서 상기 저장 탱크에 저장되는 상기 응축된 냉각 작동 유체를 상기 예열기로 공급하도록 펌핑하는 펌프를 포함하고, 증발기는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키는 것을 포함할 수 있다.
삭제
또한, 증발기는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서를 포함할 수 있다.
또한, 저장 탱크는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키는 것을 포함할 수 있다.
또한, 저장 탱크는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 작동 유체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서를 포함할 수 있다.
또한, 증발기와 연결되어 증발기를 통해 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되거나 저장 탱크와 연결되어 저장 탱크를 통해 응축된 냉각 작동 유체가 누출될 때에, 현재의 상황을 식별시키는 식별부를 더 포함할 수 있다.
또한, 식별부와 무선 통신을 수행하여 현재의 상황을 식별시켜, 현재의 상황에 대처하도록 유지 보수 센터를 더 포함할 수 있다.
또한, 식별부는 디지털 표시 수단, 엘이디 표시 수단, 알람 수단 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.,
또한, 전력 생산부와 연결되어 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 수집하는 전력 수집부를 더 포함하고, 전력 수집부와 연결되어 전력 수집부를 통해 수집되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제1 전력 변환기를 더 포함하며 제1 전력 변환기와 연결되고, 제1 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받아 선택적으로 충전시키는 외부기기를 더 포함할 수 있다.
또한, 전력 생산부와 연결되어 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제2 전력 변환기를 더 포함하고, 제2 전력 변환기와 연결되고, 제2 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 건축물별로 내부에 제공된 부하를 더 포함할 수 있다.
또한, 전력 생산부와 연결되어 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제3 전력 변환기를 더 포함하고, 제3 전력 변환기와 연결되고, 제3 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받는 전력 공급소를 더 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템에 따르면, 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 태양열을 이용하여 응축효과를 증대할 수 있어 시스템의 효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
둘째, 터빈 전후단의 엔탈피의 차이를 크게 발생시켜 터빈의 출력을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
셋째, 작동 유체의 손실로 인한 발전 운영 비용이 상승하는 것을 억제시킬 수 있는 다른 효과가 있다.
넷째, 작동 유체의 누출에 의한 작업자의 안전사고와 발전 운영 자재의 손상을 방지할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
다섯째, 전력 낭비를 줄이면서 외부기기의 충전을 위한 준비 시간을 단축시킬 수 있는 또 다른 효과가 있다.
여섯째, 전력 낭비를 줄이면서 건축물별로 내부에 제공된 부하에 전력을 효율적으로 공급할 수 있는 또 다른 효과가 있다.
일곱째, 전력 공급소에서 전력을 회수할 수가 있어 자체 전력 낭비를 줄일 수 있는 또 다른 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.
도 2는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.
도 3은 본 발명의 제 3 실시예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.
도 4는 본 발명의 제 4 실시예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도.
이하에서는 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세히 설명하기로 한다.
<제1 실시 예>
도 1은 본 발명의 제1 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(100)은 에너지 제공부(102), 예열기(104), 증발기(106), 터빈(108), 전력 생산부(110), 태양열 흡수식 냉각기(112), 응축기(114), 엔진 냉각기(116), 저장 탱크(118) 및 펌프(120)를 포함한다.
에너지 제공부(102)는 외부로부터 공급받은 에너지인 열원 매체를 제공하도록 제공되고, 예열기(104)는 에너지 제공부(102)를 통해 공급되는 열원 매체로 작동 유체를 기준 레벨의 온도 범위로 예열시키도록 제공된다.
증발기(106)는 에너지 제공부(102)를 통해 공급되는 열원 매체로 예열기(104)를 통해 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 기체로 기화시킨다.
여기서, 증발기(106)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
이때, 증발기(106)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 증발기용 수위 센서(미도시)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 밖으로 누출될 경우, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
터빈(108)은 증발기(106)를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하도록 제공된다.
전력 생산부(110)는 터빈(108)의 구동에 의해 전력을 생산하도록 제공되고, 응축기(114)는 터빈(108)을 통해 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키도록 제공된다.
태양열 흡수식 냉각기(112)는 태양으로부터 태양열을 제공받아 흡수식 냉각을 이용하여 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열을 생산하고, 냉열을 응축기(114)에 제공하여 응축기(114)에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시킨다.
여기서 태양열 흡수식 냉각기(112)는 응축기(114)와 연결되고, 태양열을 이용하여 생산된 냉열을 응축기(114)에 제공하여 응축기(114)의 내부를 순환시킨다. 이때 냉열은 응축기(114)의 내부를 순환하면서 과열 작동 유체를 냉각시키면서 열 교환되어 냉열의 온도가 상승한다. 온도가 상승한 냉열은 다시 태양열 흡수식 냉각기(112)로 회수된다. 태양열 흡수식 냉각기(112)에 회수된 냉열은 태양열을 이용한 흡수식 냉각에 의해 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열의 온도가 하강한다. 이와 같이 온도가 하강한 냉열은 다시 응축기(114)에 제공된다.
엔진 냉각기(116)는 응축기(114)에 냉매를 제공하고 응축기(114)로부터 냉매를 회수하여 응축기(114)에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키도록 제공된다.
저장 탱크(118)는 응축기(114)를 통해 공급되는 응축된 냉각 작동 유체를 저장하도록 제공된다.
여기서, 저장 탱크(118)는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
이때, 저장 탱크(118)는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 작동 유체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 저장 탱크용 수위 센서(미도시)는 응축된 냉각 작동 유체가 밖으로 누출될 경우, 응축된 냉각 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮을 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
펌프(120)는 저장 탱크와 예열기의 사이에 연결되어서 저장 탱크(118)에 저장되는 응축된 냉각 작동 유체를 예열기(104)로 공급하도록 펌핑을 수행한다.
이러한 본 발명의 제1 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(100)은 여름철에 냉각의 효율이 떨어지는 엔진 냉각기(116)와 함께 태양열 흡수식 냉각기(112)를 동시에 이용하여 응축기를 냉각시킴으로써, 터빈 후단의 엔탈피를 크게 감소시킬 수 있어 터빈 전후단의 엔탈피에 대한 차이를 증가할 수 있다.
이와 같이, 터빈 전후단의 엔탈피에 대한 차이가 증가함으로써, 터빈의 출력이 개선되어 유기 랭킨 사이클의 효율을 향상시킬 수 있다.
<제2 실시 예>
도 2는 본 발명의 제2 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(200)은 에너지 제공부(202), 예열기(204), 증발기(206), 식별부(207a,207b), 유지 보수 센터(209a,209b), 터빈(208), 전력 생산부(210), 태양열 흡수식 냉각기(112), 응축기(214), 엔진 냉각기(216), 저장 탱크(218), 펌프(220)를 포함한다.
에너지 제공부(202)는 외부로부터 공급받은 에너지인 열원 매체를 공급하도록 제공되고, 예열기(204)는 에너지 제공부(202)를 통해 공급되는 열원 매체로 작동 유체를 기준 레벨의 온도 범위로 예열시키도록 제공된다.
증발기(206)는 에너지 제공부(202)를 통해 공급되는 열원 매체로 예열기(204)를 통해 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 기체를 생성시키도록 제공된다.
여기서, 증발기(206)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
이때, 증발기(206)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 증발기용 수위 센서(미도시)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 밖으로 누출될 경우, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
식별부(207a)는 증발기(206)와 연결되어 증발기(206)를 통해 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출될 때에, 현재의 상황을 식별시키도록 제공된다.
이때, 식별부(207a)는 디지털 표시 수단(미도시), 엘이디 표시 수단(미도시), 알람 수단(미도시)중 적어도 하나를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 디지털 표시 수단(미도시)은 작동 유체 량과 예열된 작동 유체량을 디지털 방식으로 표시하도록 제공될 수가 있다.
또한, 엘이디 표시 수단(미도시)은 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위가 기준 레벨의 수위일 때에 녹색 발광 다이오드(미도시)로 발광하도록 제공되거나, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 적색 발광 다이오드(미도시)로 발광하도록 제공될 수가 있다.
또한, 알람 수단(미도시)은 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 경보음을 울리도록 제공될 수가 있다.
이때, 알람 수단(미도시)은 엘이디 표시 수단(미도시)과 동기화되어 엘이디 표시 수단(미도시)의 적색 발광 다이오드(미도시)의 발광과 함께 경보음을 울리도록 제공될 수가 있다.
또한, 유지 보수 센터(209a)는 식별부(207)와 무선 통신을 수행하여 현재의 상황을 식별시켜, 현재의 상황에 대처하도록 제공될 수가 있다.
이때, 유지 보수 센터(209a)는 식별부(207a)와 동기화되어 현재의 상황을 식별하도록 식별부(207)와 대응되는 감시 장치(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
터빈(208)은 증발기(206)를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하도록 제공된다.
전력 생산부(210)는 터빈(208)의 구동에 의해 전력을 생산하도록 제공되고, 응축기(214)는 터빈(208)을 통해 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키도록 제공된다.
태양열 흡수식 냉각기(212)는 태양으로부터 태양열을 제공받아 흡수식 냉각을 이용하여 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열을 생산하고, 냉열을 응축기(214)에 제공하여 응축기(214)에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시킨다.
여기서 태양열 흡수식 냉각기(212)는 응축기(214)와 연결되고, 태양열을 이용하여 생산된 냉열을 응축기(214)에 제공하여 응축기(214)의 내부를 순환시킨다. 이때 냉열은 응축기(214)의 내부를 순환하면서 과열 작동 유체를 냉각시키면서 열 교환되어 냉열의 온도가 상승한다. 온도가 상승한 냉열은 다시 태양열 흡수식 냉각기(212)로 회수된다. 태양열 흡수식 냉각기(212)에 회수된 냉열은 태양열을 이용한 흡수식 냉각에 의해 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열의 온도가 하강한다. 이와 같이 온도가 하강한 냉열은 다시 응축기(214)에 제공된다.
엔진 냉각기(216)는 응축기(214)에 냉매를 제공하고 응축기(214)로부터 냉매를 회수하여 응축기(214)에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키도록 제공된다.
저장 탱크(218)는 응축기(214)를 통해 공급되는 응축된 냉각 작동 유체를 저장하도록 제공된다.
여기서, 저장 탱크(218)는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
이때, 저장 탱크(218)는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 작동 유체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 저장 탱크용 수위 센서(미도시)는 응축된 냉각 작동 유체가 밖으로 누출될 경우, 응축된 냉각 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮을 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
식별부(207b)는 저장 탱크(218)와 연결되어 저장 탱크(218)를 통해 응축된 냉각 작동 유체가 누출될 때에, 현재의 상황을 식별시키도록 제공된다.
이때, 식별부(207b)는 디지털 표시 수단(미도시), 엘이디 표시 수단(미도시), 알람 수단(미도시)중 적어도 하나를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 디지털 표시 수단(미도시)은 응축된 냉각 작동 유체 량을 디지털 방식으로 표시하도록 제공될 수가 있다.
또한, 엘이디 표시 수단(미도시)은 응축된 냉각 작동 유체의 수위가 기준 레벨의 수위일 때에 녹색 발광 다이오드(미도시)로 발광하도록 제공되거나, 응축된 냉각 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 적색 발광 다이오드(미도시)로 발광하도록 제공될 수가 있다.
또한, 알람 수단(미도시)은 응축된 냉각 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 경보음을 울리도록 제공될 수가 있다.
이때, 알람 수단(미도시)은 엘이디 표시 수단(미도시)과 동기화되어 엘이디 표시 수단(미도시)의 적색 발광 다이오드(미도시)의 발광과 함께 경보음을 울리도록 제공될 수가 있다.
또한, 유지 보수 센터(209b)는 식별부(207b)와 무선 통신을 수행하여 현재의 상황을 식별시켜, 현재의 상황에 대처하도록 제공될 수가 있다.
이때, 유지 보수 센터(209b)는 식별부(207b)와 동기화되어 현재의 상황을 식별하도록 식별부(207b)와 대응되는 감시 장치(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
펌프(220)는 저장 탱크와 예열기의 사이에 연결되어서 저장 탱크(218)에 저장되는 응축된 냉각 작동 유체를 예열기(204)로 공급하도록 펌핑을 수행한다.
이러한 본 발명의 제2 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(200)은 여름철에 냉각의 효율이 떨어지는 엔진 냉각기(216)와 함께 태양열 흡수식 냉각기(212)를 동시에 이용하여 응축기를 냉각시킴으로써, 터빈 후단의 엔탈피를 크게 감소시킬 수 있어 터빈 전후단의 엔탈피에 대한 차이를 증가할 수 있다.
게다가, 식별부(207a,207b)와 무선통신하여 증발기(206)로부터 누출되는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체와 저장 탱크(218)로부터 누출되는 응축된 냉각 작동 유체를 식별시켜 상황에 용이하게 대처하도록 함으로써, 작동 유체의 누출에 의한 작업자의 안전사고와 발전 운영 자재의 손상을 효율적으로 방지할 수가 있다.
<제3 실시 예>
도 3는 본 발명의 제3 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 제3 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(300)은 에너지 제공부(302), 예열기(304), 증발기(306), 터빈(308), 전력 생산부(310), 태양열 흡수식 냉각기(312), 응축기(314), 엔진 냉각기(316), 저장 탱크(318), 펌프(320), 전력 수집부(323), 제1 전력 변환기(325), 외부 기기(327)를 포함한다.
에너지 제공부(302)는 외부로부터 공급받은 에너지인 열원 매체를 공급하도록 제공되고, 예열기(304)는 에너지 제공부(302)를 통해 공급되는 열원 매체로 작동 유체를 기준 레벨의 온도 범위로 예열시키도록 제공된다.
증발기(306)는 에너지 제공부(302)를 통해 공급되는 열원 매체로 예열기(304)를 통해 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 기체를 생성시키도록 제공된다.
여기서, 증발기(306)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
이때, 증발기(306)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 증발기용 수위 센서(미도시)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 밖으로 누출될 경우, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
터빈(308)은 증발기(306)를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하도록 제공된다.
전력 생산부(310)는 터빈(308)의 구동에 의해 전력을 생산하도록 제공되고, 응축기(314)는 터빈(308)을 통해 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키도록 제공된다.
태양열 흡수식 냉각기(312)는 태양으로부터 태양열을 제공받아 흡수식 냉각을 이용하여 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열을 생산하고, 냉열을 응축기(314)에 제공하여 응축기(314)에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시킨다.
여기서 태양열 흡수식 냉각기(312)는 응축기(314)와 연결되고, 태양열을 이용하여 생산된 냉열을 응축기(314)에 제공하여 응축기(314)의 내부를 순환시킨다. 이때 냉열은 응축기(314)의 내부를 순환하면서 과열 작동 유체를 냉각시키면서 열 교환되어 냉열의 온도가 상승한다. 온도가 상승한 냉열은 다시 태양열 흡수식 냉각기(312)로 회수된다. 태양열 흡수식 냉각기(312)에 회수된 냉열은 태양열을 이용한 흡수식 냉각에 의해 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열의 온도가 하강한다. 이와 같이 온도가 하강한 냉열은 다시 응축기(314)에 제공된다.
엔진 냉각기(316)는 응축기(314)에 냉매를 제공하고 응축기(314)로부터 냉매를 회수하여 응축기(314)에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키도록 제공된다.
저장 탱크(318)는 응축기(314)를 통해 공급되는 응축된 냉각 작동 유체를 저장하도록 제공된다.
여기서, 저장 탱크(318)는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
이때, 저장 탱크(318)는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 작동 유체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 저장 탱크용 수위 센서(미도시)는 응축된 냉각 작동 유체가 밖으로 누출될 경우, 응축된 냉각 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮을 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
펌프(320)는 저장 탱크와 예열기의 사이에 연결되어서 저장 탱크(318)에 저장되는 응축된 냉각 작동 유체를 예열기(303)로 공급하도록 펌핑을 수행한다.
전력 수집부(323)는 전력 생산부(310)와 연결되어 전력 생산부(310)를 통해 생산되는 전력을 수집하도록 제공된다.
제 1 전력 변환기(325)는 전력 수집부(323)와 연결되어 전력 수집부(323)를 통해 수집되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키도록 제공된다.
외부 기기(327)는 제 1 전력 변환기(325)와 연결되고, 제 1 전력 변환기(325)를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받아 선택적으로 충전시키도록 제공된다.
이러한 본 발명의 제3 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(300)은 여름철에 냉각의 효율이 떨어지는 엔진 냉각기(316)와 함께 태양열 흡수식 냉각기(312)를 동시에 이용하여 응축기를 냉각시킴으로써, 터빈 후단의 엔탈피를 크게 감소시킬 수 있어 터빈 전후단의 엔탈피에 대한 차이를 증가할 수 있다.
게다가, 전력 수집부(323)와 제 1 전력 변환기(325)를 통해 공급되는 일정한 레벨로 변환된 전력을 외부기기(327)와 선택적으로 충전시킬 수가 있으므로, 전력 낭비를 줄이면서 외부기기(327)의 충전을 위한 준비 시간을 단축시킬 수가 있다.
<제4 실시 예>
도 4는 본 발명의 제4 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도이다.
도 4를 참조하면, 본 발명의 제4 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(400)은 에너지 제공부(402), 예열기(404), 증발기(406), 터빈(408), 전력 생산부(410), 태양열 흡수식 냉각기(412), 응축기(414), 엔진 냉각기(416), 저장 탱크(418), 펌프(420), 제2 전력 변환기(429), 부하(431)를 포함한다.
에너지 제공부(402)는 외부로부터 공급받은 에너지인 열원 매체를 제공되고, 예열기(404)는 에너지 제공부(402)를 통해 공급되는 열원 매체로 작동 유체를 기준 레벨의 온도 범위로 예열시키도록 제공된다.
증발기(406)는 에너지 제공부(402)를 통해 공급되는 열원 매체로 예열기(404)를 통해 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 기체를 생성시키도록 제공된다.
여기서, 증발기(406)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
이때, 증발기(406)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 증발기용 수위 센서(미도시)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 밖으로 누출될 경우, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
터빈(408)은 증발기(406)를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하도록 제공된다.
전력 생산부(410)는 터빈(408)의 구동에 의해 전력을 생산하도록 제공되고, 응축기(414)는 터빈(408)을 통해 공급되는 과열된 기체를 액체 상태로 응축시키도록 제공된다.
태양열 흡수식 냉각기(412)는 태양으로부터 태양열을 제공받아 흡수식 냉각을 이용하여 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열을 생산하고, 냉열을 응축기(414)에 제공하여 응축기(414)에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시킨다.
여기서 태양열 흡수식 냉각기(412)는 응축기(414)와 연결되고, 태양열을 이용하여 생산된 냉열을 응축기(414)에 제공하여 응축기(414)의 내부를 순환시킨다. 이때 냉열은 응축기(414)의 내부를 순환하면서 과열 작동 유체를 냉각시키면서 열 교환되어 냉열의 온도가 상승한다. 온도가 상승한 냉열은 다시 태양열 흡수식 냉각기(412)로 회수된다. 태양열 흡수식 냉각기(412)에 회수된 냉열은 태양열을 이용한 흡수식 냉각에 의해 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열의 온도가 하강한다. 이와 같이 온도가 하강한 냉열은 다시 응축기(414)에 제공된다.
엔진 냉각기(416)는 응축기(414)에 냉매를 제공하고 응축기(414)로부터 냉매를 회수하여 응축기(414)에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키도록 제공된다.
저장 탱크(418)는 응축기(414)를 통해 공급되는 응축된 냉각 작동 유체를 저장하도록 제공된다.
여기서, 저장 탱크(418)는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
이때, 저장 탱크(418)는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 작동 유체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 저장 탱크용 수위 센서(미도시)는 응축된 냉각 작동 유체가 밖으로 누출될 경우, 응축된 냉각 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮을 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
펌프(420)는 저장 탱크와 예열기의 사이에 연결되어서 저장 탱크(418)에 저장되는 응축된 냉각 작동 유체를 예열기(404)로 공급하도록 펌핑을 수행한다.
제2 전력 변환기(429)는 전력 생산부(410)와 연결되어 전력 생산부(410)를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키도록 제공된다.
부하(431: 431a, 431b)는 건축물별(미도시)로 내부에 제공되어 제2 전력 변환기(429)와 연결되고, 제2 전력 변환기(429)를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 제공된다.
이러한 본 발명의 제4 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(400)은 여름철에 냉각의 효율이 떨어지는 엔진 냉각기(416)와 함께 태양열 흡수식 냉각기(412)를 동시에 이용하여 응축기를 냉각시킴으로써, 터빈 후단의 엔탈피를 크게 감소시킬 수 있어 터빈 전후단의 엔탈피에 대한 차이를 증가할 수 있다.
게다가, 제2 전력 변환기(429)를 통해 공급되는 일정한 레벨로 변환된 전력을 건축물 별로 내부에 제공된 부하(431)에 제공할 수가 있으므로, 전력 낭비를 줄이면서 건축물 별로 내부에 제공된 부하(431)에 전력을 효율적으로 공급할 수가 있다.
<제5 실시 예>
도 5는 본 발명의 제5 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템을 나타낸 블럭 구성도이다.
도 5를 참조하면, 본 발명의 제5 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(500)은 에너지 제공부(502), 예열기(504), 증발기(506), 터빈(508), 전력 생산부(510), 태양열 흡수식 냉각기(512), 응축기(514), 엔진 냉각기(516), 저장 탱크(518), 펌프(520), 제3 전력 변환기(633), 전력 공급소(535)를 포함한다.
에너지 제공부(502)는 외부로부터 공급받은 에너지인 열원 매체를 제공되고, 예열기(504)는 에너지 제공부(502)를 통해 공급되는 열원 매체로 작동 유체를 기준 레벨의 온도 범위로 예열시키도록 제공된다.
증발기(506)는 에너지 제공부(502)를 통해 공급되는 열원 매체로 예열기(504)를 통해 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 기체를 생성시키도록 제공된다.
여기서, 증발기(506)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
이때, 증발기(506)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 증발기용 수위 센서(미도시)는 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 밖으로 누출될 경우, 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮아질 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
터빈(508)은 증발기(506)를 통해 공급되는 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하도록 제공된다.
전력 생산부(510)는 터빈(508)의 구동에 의해 전력을 생산하도록 제공되고, 응축기(514)는 터빈(508)을 통해 공급되는 기체를 액체 상태로 응축시키도록 제공된다.
태양열 흡수식 냉각기(512)는 태양으로부터 태양열을 제공받아 흡수식 냉각을 이용하여 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열을 생산하고, 냉열을 응축기(514)에 제공하여 응축기(514)에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시킨다.
여기서 태양열 흡수식 냉각기(512)는 응축기(514)와 연결되고, 태양열을 이용하여 생산된 냉열을 응축기(514)에 제공하여 응축기(514)의 내부를 순환시킨다. 이때 냉열은 응축기(514)의 내부를 순환하면서 과열 작동 유체를 냉각시키면서 열 교환되어 냉열의 온도가 상승한다. 온도가 상승한 냉열은 다시 태양열 흡수식 냉각기(512)로 회수된다. 태양열 흡수식 냉각기(512)에 회수된 냉열은 태양열을 이용한 흡수식 냉각에 의해 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열의 온도가 하강한다. 이와 같이 온도가 하강한 냉열은 다시 응축기(514)에 제공된다.
엔진 냉각기(516)는 응축기(514)에 냉매를 제공하고 응축기(514)로부터 냉매를 회수하여 응축기(514)에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키도록 제공된다.
저장 탱크(518)는 응축기(514)를 통해 공급되는 응축된 냉각 작동 유체를 저장하도록 제공된다.
여기서, 저장 탱크(518)는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 응축된 냉각 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
이때, 저장 탱크(518)는 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 응축된 냉각 작동 유체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서(미도시)를 포함하여 제공될 수가 있다.
즉, 저장 탱크용 수위 센서(미도시)는 응축된 냉각 작동 유체가 밖으로 누출될 경우, 응축된 냉각 작동 유체의 수위가 감소하여 기준 레벨의 수위보다 낮을 때에 이를 감지하여 시스템의 가동을 중단시키도록 제공될 수가 있다.
펌프(520)는 저장 탱크와 예열기의 사이에 연결되어서 저장 탱크(518)에 저장되는 응축된 냉각 작동 유체를 예열기(504)로 공급하도록 펌핑을 수행한다.
제3 전력 변환기(533)는 전력 생산부(510)와 연결되어 전력 생산부(510)를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키도록 제공된다.
전력 공급소(535)는 제3 전력 변환기(533)와 연결되고, 제3 전력 변환기(533)를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 제공된다.
이러한 본 발명의 제5 실시 예에 따른 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템(500)은 여름철에 냉각의 효율이 떨어지는 엔진 냉각기(516)와 함께 태양열 흡수식 냉각기(512)를 동시에 이용하여 응축기를 냉각시킴으로써, 터빈 후단의 엔탈피를 크게 감소시킬 수 있어 터빈 전후단의 엔탈피에 대한 차이를 증가할 수 있다.
게다가, 제3 전력 변환기(533)를 통해 공급되는 일정한 레벨로 변환된 전력을 전력 공급소(535)에 제공할 수가 있으므로, 전력 공급소(535)는 전력을 회수할 수가 있어 자체 전력 낭비를 줄일 수가 있게 된다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (11)

  1. 외부로부터 공급받은 에너지인 열원 매체를 제공하는 에너지 제공부;
    상기 에너지 제공부를 통해 공급되는 열원 매체로 작동 유체를 기준 레벨의 온도 범위로 예열시키는 예열기;
    상기 에너지 제공부를 통해 공급되는 열원 매체로 상기 예열기를 통해 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체를 공급받아 기체로 기화시키는 증발기;
    상기 증발기를 통해 공급되는 상기 기체를 공급받아 기계적 에너지로 변환시켜 구동하는 터빈;
    상기 터빈의 구동에 의해 전력을 생산하는 전력 생산부;
    상기 터빈을 통해 공급되는 상기 기체를 액체 상태로 응축시키는 응축기;
    태양으로부터 태양열을 제공받아 흡수식 냉각을 이용하여 적어도 한번 이상의 냉동 사이클 과정을 거쳐 냉열을 생산하고, 상기 냉열을 상기 응축기에 제공하여 상기 응축기에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키는 태양열 흡수식 냉각기;
    상기 응축기에 냉매를 제공하고 상기 응축기로부터 상기 냉매를 회수하여 상기 응축기에 의해 응축된 과열 작동 유체를 계속적으로 냉각시키는 엔진 냉각기;
    상기 응축기를 통해 공급되는 응축된 냉각 작동 유체를 저장하는 저장 탱크; 및
    상기 저장 탱크와 예열기의 사이에 연결되어서 상기 저장 탱크에 저장되는 상기 응축된 냉각 작동 유체를 상기 예열기로 공급하도록 펌핑하는 펌프;를 포함하고,
    상기 증발기는,
    상기 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어, 상기 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
  2. 삭제
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 증발기는,
    상기 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 상기 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체의 수위를 측정하는 증발기용 수위 센서를 포함하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 저장 탱크는,
    상기 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 제공되어 상기 응축된 냉각 작동 유체가 누출될 때에 시스템의 가동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
  5. 제4 항에 있어서,
    상기 저장 탱크는,
    상기 응축된 냉각 작동 유체가 누출되는지를 감지하도록 상기 응축된 냉각 작동 유체의 수위를 측정하는 저장 탱크용 수위 센서를 포함하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 증발기와 연결되어 상기 증발기를 통해 상기 기준 레벨의 온도 범위로 예열된 작동 유체가 누출되거나 상기 저장 탱크와 연결되어 상기 저장 탱크를 통해 상기 응축된 냉각 작동 유체가 누출될 때에, 현재의 상황을 식별시키는 식별부를 더 포함하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 식별부와 무선 통신을 수행하여 상기 현재의 상황을 식별시켜, 상기 현재의 상황에 대처하도록 유지 보수 센터를 더 포함하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 식별부는 디지털 표시 수단, 엘이디 표시 수단, 알람 수단 중 적어도 하나를 포함하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
  9. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 생산부와 연결되어 상기 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 수집하는 전력 수집부를 더 포함하고;
    상기 전력 수집부와 연결되어 상기 전력 수집부를 통해 수집되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제1 전력 변환기를 더 포함하며;
    상기 제1 전력 변환기와 연결되고, 상기 제1 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받아 선택적으로 충전시키는 외부기기를 더 포함하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
  10. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 생산부와 연결되어 상기 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제2 전력 변환기를 더 포함하고;
    상기 제2 전력 변환기와 연결되고, 상기 제2 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받도록 건축물 별로 내부에 제공된 부하를 더 포함하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
  11. 제1 항에 있어서,
    상기 전력 생산부와 연결되어 상기 전력 생산부를 통해 생산되는 전력을 일정한 레벨의 전력으로 변환시키는 제3 전력 변환기를 더 포함하고;
    상기 제3 전력 변환기와 연결되고, 상기 제3 전력 변환기를 통해 일정한 레벨로 변환된 전력을 공급받는 전력 공급소를 더 포함하는 태양열을 이용한 유기 랭킨 사이클 발전 시스템.
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Citations (3)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2480778Y (zh) * 2001-05-29 2002-03-06 王洋 地热溴化锂吸收式制冷空调机组
JP2004144420A (ja) * 2002-10-25 2004-05-20 Osaka Gas Co Ltd 冷凍システム
KR101184715B1 (ko) * 2010-04-19 2012-09-20 한국에너지기술연구원 랭킨사이클 시스템 및 그 제어방법

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