KR101434908B1 - 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법 - Google Patents

중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101434908B1
KR101434908B1 KR1020130058509A KR20130058509A KR101434908B1 KR 101434908 B1 KR101434908 B1 KR 101434908B1 KR 1020130058509 A KR1020130058509 A KR 1020130058509A KR 20130058509 A KR20130058509 A KR 20130058509A KR 101434908 B1 KR101434908 B1 KR 101434908B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
heat source
circulation line
temperature
regenerator
Prior art date
Application number
KR1020130058509A
Other languages
English (en)
Inventor
강민철
이효석
성종국
Original Assignee
포스코에너지 주식회사
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 포스코에너지 주식회사 filed Critical 포스코에너지 주식회사
Priority to KR1020130058509A priority Critical patent/KR101434908B1/ko
Priority to US14/893,287 priority patent/US9746191B2/en
Priority to PCT/KR2014/004482 priority patent/WO2014189248A1/ko
Priority to JP2016515259A priority patent/JP6059849B2/ja
Priority to EP14801158.8A priority patent/EP3001112B1/en
Priority to CN201480027295.XA priority patent/CN105431685B/zh
Application granted granted Critical
Publication of KR101434908B1 publication Critical patent/KR101434908B1/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
    • 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
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • 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
    • F01K13/00—General layout or general methods of operation of complete plants
    • F01K13/02—Controlling, e.g. stopping or starting
    • 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
    • F01K17/005—Using steam or condensate extracted or exhausted from steam engine plant by means of a heat pump
    • 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
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • 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
    • F01K23/00—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids
    • F01K23/02—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled
    • F01K23/06—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/10—Plants characterised by more than one engine delivering power external to the plant, the engines being driven by different fluids the engine cycles being thermally coupled combustion heat from one cycle heating the fluid in another cycle with exhaust fluid of one cycle heating the fluid in another cycle
    • F01K23/101—Regulating means specially adapted therefor
    • 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
    • F01K25/00—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for
    • 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
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/18—Hot-water central heating systems using heat pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F25B27/02—Machines, plants or systems, using particular sources of energy using waste heat, e.g. from internal-combustion engines
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/04—Heat pumps of the sorption type
    • 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
    • F24D18/00—Small-scale combined heat and power [CHP] generation systems specially adapted for domestic heating, space heating or domestic hot-water supply
    • 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
    • F24D2101/00—Electric generators of small-scale CHP systems
    • F24D2101/10—Gas turbines; Steam engines or steam turbines; Water turbines, e.g. located in water pipes
    • 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
    • F24D2103/00—Thermal aspects of small-scale CHP systems
    • F24D2103/10—Small-scale CHP systems characterised by their heat recovery units
    • F24D2103/13—Small-scale CHP systems characterised by their heat recovery units characterised by their heat exchangers
    • 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
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/12—Heat pump
    • F24D2200/126—Absorption type heat pumps
    • 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
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/16—Waste heat
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B15/00—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type
    • F25B15/02—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas
    • F25B15/06—Sorption machines, plants or systems, operating continuously, e.g. absorption type without inert gas the refrigerant being water vapour evaporated from a salt solution, e.g. lithium bromide
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2117—Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21171—Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator
    • F25B2700/21172—Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator at the inlet
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B2700/00—Sensing or detecting of parameters; Sensors therefor
    • F25B2700/21—Temperatures
    • F25B2700/2117—Temperatures of an evaporator
    • F25B2700/21171—Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator
    • F25B2700/21173—Temperatures of an evaporator of the fluid cooled by the evaporator at the outlet
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/274—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies using waste energy, e.g. from internal combustion engine
    • 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
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A40/00—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production
    • Y02A40/90—Adaptation technologies in agriculture, forestry, livestock or agroalimentary production in food processing or handling, e.g. food conservation
    • Y02A40/963—Off-grid food refrigeration
    • 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
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • 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]
    • Y02B30/12—Hot water central heating systems using heat pumps
    • 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]
    • Y02B30/52—Heat recovery pumps, i.e. heat pump based systems or units able to transfer the thermal energy from one area of the premises or part of the facilities to a different one, improving the overall efficiency
    • 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
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E20/00—Combustion technologies with mitigation potential
    • Y02E20/16—Combined cycle power plant [CCPP], or combined cycle gas turbine [CCGT]
    • 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
    • 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

Abstract

본 발명은 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법에 관한 것으로, 구동열원과 열원수가 공급되어 흡수열과 응축열에 의해 저온의 열매체를 고온으로 승온하여 토출하게 되는 흡수식 히트펌프(100)와; 중저온 폐열에 의한 상기 재생기(110)에 구동열원을 공급하게 되는 재생기용 열교환부(210)와; 상기 증발기에 열원수를 공급하게 되는 증발기용 열교환부(220)와; 상기 흡수기(140)와 상기 응축기(120)를 경유하여 승온이 이루어지는 열매체의 순환을 위하여 마련되는 폐루프 구조의 열매체 순환라인(310)과; 상기 열매체 순환라인(310)에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 랭킨 사이클에 의해 증기터빈(430)을 구동하여 전기를 발생시키는 발전 유니트(400)와; 상기 열매체 순환라인(310)에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 열수요처에 난방 열원을 공급하게 되는 열생산 유니트(500)와; 상기 발전 유니트(400) 또는 상기 열생산 유니트(500)로 공급되는 열매체의 흐름을 선택적으로 제어하도록 상기 열매체 순환라인(310)에 마련되는 절환밸브 유니트(600)를 포함하여, 난방 열원의 수요가 적은 계절에는 전기의 생산이 가능하여 발전설비 또는 산업설비에서 발생되는 폐열을 연중 활용이 가능하여 폐열 회수 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.

Description

중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법{System for producing hot heat source or electric power using waste heat, and method for controlling therof}
본 발명은 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 중저온 폐열을 이용하여 흡수식 히트펌프에 의해 난방 열원 또는 전기를 선택적으로 생산이 가능하여 폐열 회수 효율을 개선할 수 있는 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법에 관한 것이다.
최근에는 발전소나 산업설비에서 버려지는 폐열을 회수하기 위한 수단으로 흡수식 히트펌프가 활용되고 있다.
예를 들어, 등록특허공보 제10-975276호(등록일자: 2010.08.05)와 등록특허공보 제10-1052776호(등록일자: 2011.07.25)는 흡수식 히트펌프를 이용한 지역난방수 공급 시스템을 제안하고 있다.
그러나 이와 같이 흡수식 히트펌프를 이용한 난방수 공급은 계절적으로 난방 수요가 많은 동절기에는 효과적일 수 있으나, 난방 수요가 적은 하절기에는 히트펌프의 가동률이 낮아서 발전소나 산업설비 등에서 발생되는 폐열 회수에 효과적이라 할 수가 없다.
1. 등록특허공보 제10-975276호(등록일자: 2010.08.05)
2. 등록특허공보 제10-1052776호(등록일자: 2011.07.25)
본 발명은 이러한 종래기술의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 중저온 폐열을 이용하여 흡수식 히트펌프에 의해 난방 열원과 전기를 선택적으로 생산이 가능하여 폐열 회수 효율을 개선할 수 있는 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법을 제공하고자 한다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템은, 재생기, 응축기, 증발기, 및 흡수기를 포함하여 구동열원과 열원수가 공급되어 흡수기에서의 흡수열과 응축기에서의 응축열에 의해 저온의 열매체를 고온으로 승온하여 토출하게 되는 흡수식 히트펌프와; 중저온 폐열에 의한 상기 재생기에 구동열원을 공급하게 되는 재생기용 열교환부와; 상기 증발기에 열원수를 공급하게 되는 증발기용 열교환부와; 상기 흡수기와 상기 응축기를 경유하여 승온이 이루어지는 열매체의 순환을 위하여 마련되는 폐루프 구조의 열매체 순환라인과; 상기 열매체 순환라인에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 유기 랭킨 사이클에 의해 증기터빈을 구동하여 전기를 발생시키는 발전 유니트와; 상기 열매체 순환라인에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 열수요처에 난방 열원을 공급하게 되는 열생산 유니트와; 상기 발전 유니트 또는 상기 열생산 유니트로 공급되는 열매체의 흐름을 선택적으로 제어하도록 상기 열매체 순환라인에 마련되는 절환밸브 유니트를 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 증발기용 열교환부는 해수와 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 열생산 유니트는 상기 증기터빈을 통과한 증기를 응축시키게 되는 응축기와 열교환이 이루어지는 LNG기화기를 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 재생기용 열교환부는 발전소에서 연돌로 배출되는 배기가스와 열교환이 이루어지며, 보다 바람직하게는, 구동열원을 재생기에 순환 공급하게 되는 제1열교환부와; 발전소에서 연돌로 배출되는 배기가스와 상기 제1열교환부를 간접 열교환하게 되는 제2열교환부를 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 재생기용 열교환부와 상기 히트펌프의 재생기 사이에서 구동열원을 순환 공급하게 되는 구동열원 순환라인 상에 제3열교환부를 더 포함하되, 이 제3열교환부는 발전소에서 연돌로 배출되는 배기가스를 이용하여 열회수가 이루어지는 배열회수보일러의 추기에 의해 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 제3열교환부는 상기 구동열원 순환라인 상에 상기 재생기용 열교환부와 직렬 연결되도록 배치되어 추기의 흐름을 단속할 수 있는 제어밸브를 더 포함한다.
바람직하게는 본 발명에 있어서, 상기 절환밸브 유니트는, 상기 발전 유니트로 열매체의 순환이 이루어지도록 열매체의 흐름을 제어하는 제1전환밸브모듈과; 상기 열생산 유니트로 열매체의 순환이 이루어지도록 열매체의 흐름을 제어하게 되는 제2전환밸브모듈로 이루어지되, 상기 제1전환밸브모듈과 상기 제2전환밸브모듈은 상기 열매체 순환라인 상에 직렬 배치되어 서로 연동되어 개폐가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
한편, 본 발명에 따른 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템의 제어방법은, 재생기, 응축기, 증발기, 및 흡수기를 포함하여 구동열원과 열원수가 공급되어 흡수기에서의 흡수열과 응축기에서의 응축열에 의해 저온의 열매체를 고온으로 승온하여 토출하게 되는 흡수식 히트펌프와; 중저온 폐열에 의한 상기 재생기에 구동열원을 공급하게 되는 재생기용 열교환부와; 상기 증발기에 열원수를 공급하게 되는 증발기용 열교환부와; 상기 흡수기와 상기 응축기를 경유하여 승온이 이루어지는 열매체의 순환을 위하여 마련되는 폐루프 구조의 열매체 순환라인과; 상기 열매체 순환라인에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 유기 랭킨 사이클에 의해 증기터빈을 구동하여 전기를 발생시키는 발전 유니트와; 상기 열매체 순환라인에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 열수요처에 난방 열원을 공급하게 되는 열생산 유니트와; 상기 발전 유니트 또는 상기 열생산 유니트로 공급되는 열매체의 흐름을 선택적으로 제어하도록 상기 열매체 순환라인에 마련되는 절환밸브 유니트를 포함하는 난방 열원 또는 전기 생산 시스템의 제어방법에 있어서, 상기 절환밸브 유니트는 열수요처의 열원 수요에 따라서 절환이 이루어져 열수요량이 설정된 열원 수요량 이상인 경우에 상기 열생산 유니트로부터 난방 열원을 공급하며, 설정된 열원 수요량 이하인 경우에 상기 발전 유니트를 통해 전기를 생산하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는 본 발명의 제어방법에 있어서, 상기 히트펌프에서 상기 열매체 순환라인을 따라서 토출되는 수온을 검출하고 검출 수온을 설정 수온과 비교 판정하여 검출 수온이 설정 수온 보다 낮은 경우에는 상기 재생기용 열교환부에서 상기 히트펌프로 공급되는 구동열원의 유량을 증가시키는 단계를 포함한다.
바람직하게는 본 발명의 제어방법에 있어서, 상기 히트펌프에서 열매체 순환라인을 따라서 토출되는 수온을 검출하고 검출 수온을 설정 수온과 비교 판정하여 검출 수온이 설정 수온 보다 낮은 경우에는 상기 증발기용 열교환부에서 상기 히트펌프로 공급되는 열원수의 유량을 증가시키는 단계를 포함한다.
본 발명에 따른 난방 열원 또는 전기 생산 시스템은, 중저온 폐열을 이용하여 고온의 열매체를 발생시키는 흡수식 히트펌프와, 히트펌프에서 발생된 고온 열매체를 이용하여 난방 열원을 열수요처로 공급할 수 있도록 마련된 열생산 유니트와, 히트펌프에서 발생된 고온 열매체를 이용하여 유기 랭킨 사이클에 의해 발전이 이루어지는 발전 유니트와, 고온 열매체를 열생산 유니트 또는 발전 유니트로 선택적으로 공급할 수 있도록 마련된 절환밸브 유니트를 포함하여, 난방 열원의 수요가 적은 계절에는 전기의 생산이 가능하여 발전설비 또는 산업설비에서 발생되는 폐열을 연중 활용이 가능하여 폐열 회수 효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 난방 열원 또는 전기 생산 시스템의 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 난방 열원 또는 전기 생산 시스템에 있어서, 흡수식 히트펌프의 바람직한 일례를 보여주는 도면,
도 3은 본 발명에 따른 난방 열원 또는 전기 생산 시스템과 연계될 수 있는 실시예로써 LNG 복합화력 발전설비의 구성을 보여주는 도면,
도 4는 본 발명에 따른 난방 열원 또는 전기 생산 시스템의 제어방법을 보여주는 흐름도,
도 5는 본 발명의 시스템에서 열원 생산모드 운전의 작동예를 보여주는 도면,
도 6은 본 발명의 시스템에서 열원 생산모드 운전의 제어방법을 보여주는 흐름도,
도 7은 본 발명의 시스템에서 전기 생산모드 운전의 작동예를 보여주는 도면,
도 8은 본 발명의 시스템에서 전기 생산모드 운전의 제어방법을 보여주는 흐름도.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1을 참고하면, 본 발명은 구동열원과 열원수가 공급되어 열매체를 고온으로 승온하여 토출하게 되는 흡수식 히트펌프(100)와, 중저온 폐열을 이용하여 히트펌프(100)에 구동열원을 공급하게 되는 재생기용 열교환부(210)와, 히트펌프(100)에 열원수를 공급하게 되는 증발기용 열교환부(220)와, 히트펌프(100)에 의해 승온이 이루어지는 열매체의 순환을 위해 마련된 폐루프 구조의 열매체 순환라인(310)과, 열매체 순환라인(310)에서 분기되어 열매체와의 열교환을 이용하여 랭킨 사이클을 통해 전기를 발생시키는 발전 유니트(400)와, 열매체 순환라인(310)에서 분기되어 열매체와의 열교환을 이용하여 열수요처에 난방 열원을 공급하게 되는 열생산 유니트(500)와, 발전 유니트(400) 또는 열생산 유니트(500)로 공급되는 열매체의 흐름을 선택적으로 제어하도록 열매체 순환라인(310)에 마련되는 절환밸브 유니트(600)를 포함한다.
흡수식 히트펌프(100)는 열매체, 흡수제, 열매체와 흡수제의 혼합용액을 순환물질로 하여 고온의 구동열에너지와 저온의 폐열에너지를 이용하여 중간온도의 에너지를 생산하거나, 중온의 폐열에너지를 구동열에너지로 사용하여 고온의 에너지와 저온의 에너지 생산이 가능하다.
일반적으로 흡수식 히트펌프는 높은 온도까지 승온이 가능한 냉매로서 물을 사용하며, 흡수제로서 리튬브로마이드(LiBr)가 사용된다.
구체적으로 도 2를 참고하면, 흡수식 히트펌프(100)는, 폐열을 구동열원으로 하여 냉매증기를 발생시키는 재생기(110)와, 재생기(110)에서 발생된 냉매증기를 응축시키기 위한 응축기(120)와, 응축기(520)에서 응축된 냉매를 열원수를 이용하여 증발시키게 되는 증발기(130)와, 증발기(130)에서 발생된 냉매증기를 흡수제에 의해 흡수시켜 흡수열이 발생되는 흡수기(140)를 포함한다.
흡수기(140)에서 냉매증기를 흡수한 희용액은 흡수액 펌프(152)를 거쳐 가압되어 재생기(110)로 전달되며, 이때 사이클 효율을 높이기 위하여 재생기(110)로부터 흘러들어오는 고온의 농용액에 의해 예열되어 희용액이 재생기(110)로 전달될 수 있도록 용액 열교환기(151)가 더 포함될 수 있다.
이와 같이 구성된 흡수식 히트펌프(100)의 작동예를 살펴보면, 폐열을 이용한 구동열원이 재생기(110)에 공급되어 희용액에서 냉매증기가 발생되며, 이 냉매증기는 응축기(120)에서 열매체와 열교환이 이루어져 응축이 이루어진다.
응축기(120)에서 응축된 냉매는 증발기(330)에서 열원수의 열을 흡수하여 증발이 이루어진다.
한편 증발기(130)에서 증발된 냉매증기는 흡수기(140)로 전달되며, 흡수기(140)에서는 재생기(110)에서 공급되는 농용액에 흡수되어 흡수열이 발생되고 이 흡수열은 외부로부터 공급되는 열매체에 의해 흡수되어 열매체의 승온과 함께 흡수기(140) 내에는 희용액이 생성된다. 한편 흡수기(140)의 희용액은 흡수액 펌프(152)에 의해 재생기(110)로 전달되는 사이클이 반복된다.
이러한 과정에서 히트펌프(100)로 공급되는 열매체는 흡수기(140)에서의 흡수열을 흡수하여 1차 승온이 이루어지며, 응축기(120)를 거쳐 냉매증기를 응축시키면서 2차 승온이 이루어져 히트펌프(100)에서 배출이 이루어진다.
다시 도 1을 참고하면, 히트펌프(100)에 의해 승온이 이루어지는 열매체는 폐루프 구조의 열매체 순환라인(310)을 따라 순환이 이루어진다.
재생기용 열교환부(210)는 중저온 폐열을 이용하여 히트펌프(100)의 재생기에 구동열원을 공급하게 되며, 이때 활용되는 중저온 폐열로는 발전소, 연료전지 및 산업설비에서 발생되는 배기가스 또는 증기가 활용될 수 있을 것이다.
바람직하게는, 재생기용 열교환부(210)는, 구동열원을 히트펌프(100)의 재생기에 순환 공급하게 되는 제1열교환부(211)와; 발전소에서 연돌로 배출되는 배기가스와 제1열교환부(211)를 간접 열교환하게 되는 제2열교환부(212)를 포함한다.
재생기용 열교환부(210)는 히트펌프(100)의 재생기에 구동열원을 제공함에 있어서, 제1,2열교환부(211)(212)를 매개로 하여 간접 열교환이 이루어져 배기가스(또는 증기)를 배출하게 되는 설비(발전소)의 운전에 영향을 주지 않고 안정적인 운전이 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 재생기용 열교환부(210)와 히트펌프(100)의 재생기 사이에서 구동열원을 순환 공급하게 되는 구동열원 순환라인(320) 상에 제3열교환부(231)를 더 포함하며, 이 제3열교환부(231)는 발전소에서 연돌로 배출되는 배기가스를 이용하여 열회수가 이루어지는 배열회수보일러의 추기에 의해 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
보다 바람직하게는, 제3열교환부(231)는 구동열원 순환라인(320) 상에 재생기용 열교환부(210)와 직렬 연결되도록 배치되어 추기의 흐름을 단속할 수 있는 제어밸브(232)를 더 포함하여, 제어밸브(232)의 조작에 의해 구동열원 순환라인(320)에 추기에 의해 추가 열에너지를 공급할 수 있다.
따라서 히트펌프(100)의 구동열원은 재생기용 열교환부(210)를 통해 폐열과 열교환이 이루어져 제공될 수 있으며, 또는 보조 열원으로써 제3열교환부(231)와 함께 구동열원이 제공될 수가 있다.
이러한 본 발명은 복합화력 발전설비와 연계되어 복합화력 발전설비에서 발생되는 폐열을 회수하여 열수요처에 난방 열원을 공급하거나 전기를 생산할 수 있다.
증발기용 열교환부(220)는 히트펌프(100)의 증발기에 저온(10~40℃)의 폐열을 열원수로 공급하게 되며, 이러한 열원수는 발전소 또는 산업설비에서 배출되는 냉각수와, 하수, 폐수 또는 해수가 사용될 수 있다.
따라서, 본 발명에서 증발기용 열교환부(220)는 연계되는 발전설비 또는 산업설비의 해수열교환기 또는 냉각탑 등이 활용될 수가 있을 것이다.
발전 유니트(400)는 열매체 순환라인(310)에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 랭킨 사이클에 의해 증기터빈을 구동하여 전기를 발생시킨다.
발전 유니트(400)는 열매체 순환라인(310)을 따라 흐는 고온의 열매체와 열교환이 이루어져 증기를 발생시키는 증기발생기(410)와, 증기발생기(410)에 의해 구동이 이루어져 발전기를 구동하게 되는 증기터빈(420)과, 증기터빈(420)을 통과한 증기를 응축시키게 되는 응축기(430)와, 작동유체를 순환 공급하게 되는 급수펌프(440)를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 발전 유니트(400)는 유기 열매체를 작동유체로 하는 유기 랭킨 사이클(Organic Ranking Cycle)에 의해 증기터빈(420)의 구동이 이루어지는 것을 특징으로 한다.
유기 열매체는 비등점이 물보다 낮으며, 따라서 낮은 온도에서 기화가 이루어지므로 낮은 온도 조건의 열원을 이용하여 발전이 이루어질 수가 있다.
유기 열매체의 선택은 사이클의 온도 범위/열효율 특성을 고려하여 결정될 수 있으며, 예를 들어, 낮은 온도 조건의 열원에서는 프레온 계열(R-245fa 등)이 사용될 수 있으며, 높은 온도 조건의 열원에 대해서는 탄화수소 계열(프로판 등)이 사용될 수 있을 것이다.
바람직하게는, 발전 유니트(400)는 증기터빈(420)을 통과한 증기를 응축시키게 되는 응축기(430)와 열교환이 이루어지는 LNG기화기(431)를 더 포함할 수 있다.
LNG기화기(431)는 LNG 복합화력 발전설비에서 가스터빈으로 공급되는 천연가스를 고온을 가열하기 위한 것으로써, 본 발명은 LNG 복합화력 발전설비와 연계되어 천연가스를 고온으로 가열하기 위한 수단으로써 발전 유니트(400)의 응축기(430)와 열교환이 이루어질 수 있다.
발전 유니트(400)의 응축기(430)와 열교환이 이루어지도록 LNG기화기(431)를 마련함으로써, 본 발명은 LNG 복합화력 발전설비와 연계되어 에너지를 절감할 수 있다.
열생산 유니트(500)는 열매체 순환라인(310)에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 열수요처에 난방 열원을 공급하게 되며, 열매체와 간접 열교환이 이루어지는 열교환기(510)에 의해 제공될 수 있으며, 앞서 설명한 추기에 의해 추가 열교환이 이루어지는 보조 열교환기(520)를 더 포함할 수 있다.
추기 공급라인에는 추기의 공급을 제어할 수 있는 밸브(232)가 마련될 수 있을 것이다.
절환밸브 유니트(600)는 열매체 순환라인(310)에 마련되어 발전 유니트(400) 또는 열생산 유니트(500)로 공급되는 열매체 흐름을 선택적으로 제어가 이루어질 수 있다.
바람직하게는, 절환밸브 유니트(600)는 발전 유니트(400)로 열매체의 순환이 이루어지도록 열매체의 흐름을 제어하는 제1전환밸브모듈(610)(620)과; 열생산 유니트(500)로 열매체의 순환이 이루어지도록 열매체의 흐름을 제어하게 되는 제2전환밸브모듈(630)(640)로 이루어지며, 제1전환밸브모듈(610)(620)과 제2전환밸브모듈(630)(640)은 열매체 순환라인(310) 상에 직렬 배치되어 서로 연동되어 개폐가 이루어지는 것을 특징으로 한다.
각 전환밸브모듈은 두 개의 3방 밸브에 의해 제공될 수 있으며, 각 밸브는 제어반(700)에 의해 유로 전환이 자동 제어가 이루어질 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 난방 열원 또는 전기 생산 시스템과 연계될 수 있는 실시예로서 LNG 복합화력 발전설비의 구성을 보여주는 도면이다.
앞서 부분적으로 설명된 본 발명의 시스템과 연계 가능한 실시예로써 LNG 복합화력 발전설비를 살펴보면, 천연가스가 고온 고압 상태로 연소되어 가스터빈(10)으로 공급되며, 가스터빈(10)의 구동에 의해 1차 발전이 이루어진다. 가스터빈(10)에서 배출된 배기가스는 배열회수보일러(20)를 경유하여 주연돌(22)을 통해 배출되며, 배열회수보일러(20)의 고압, 중압, 저압드럼(20a)(20b)(20c)에 저장된 유체는 가스터빈(10)에서 배출된 배기가스의 배열에 의해 가열되어 증기상태로 변환된 후에 급수펌프(21)에 의해 증기관을 통하여 증기터빈(30)으로 공급된다.
증기터빈(30)의 구동에 의해 2차 발전이 이루어지게 되며, 증기터빈(30)에서 배출된 증기는 복수기(31)에서 응축된 후에 복수펌프(32)에 의해 배열회수보일러(20)의 고압, 중압, 저압드럼(20a)(20b)(20c)으로 다시 전달된다.
복수기(31)는 해수인양펌프 및 순환펌프에 의해 해수가 순환하면서 열교환이 이루어져 증기터빈(30)에서 배출된 증기를 응축시키게 된다.
이와 같은 LNG 복합화력 발전설비에는 발전 유니트의 응축기(430)가 LNG기화기(431)와 열교환이 이루어지도록 마련됨으로써, 천연가스를 고온으로 가열하기 위하여 별도의 히터를 설치할 필요 없이 발전 유니트의 운전 시에 발생되는 응축열을 이용하여 천연가스를 가열할 수 있다.
한편 도 1을 함께 참고하면, 본 발명에서 재생기용 열교환부(210)의 중저온 폐열은 LNG 복합화력 발전설비에서 배열회수보일러(20)로 전달되는 배기가스 또는 배열회수보일러(20)의 드럼에서 발생된 증기가 사용되어 폐열을 활용할 수 있을 것이다.
다음으로 본 발명에서 증발기용 열교환부(220)는 해수와 열교환이 이루어져 히트펌프(100)에 열원수를 공급할 수 있으며, 제3교환부(231)와 열교환이 이루어지는 추기는 배열회수보일러(20)에서 발생된 증기가 활용될 수 있을 것이다.
이와 같이 본 발명의 시스템은 LNG 복합화력 발전설비와 연계됨으로써 발전설비의 운전 중에 발생되는 폐열을 적극 활용하여 폐열 회수가 이루어질 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 난방 열원 또는 전기 생산 시스템의 제어방법을 보여주는 흐름도이다.
도 4에 예시된 것과 같이, 본 발명의 시스템은 열수요처의 열수요량에 따라서 열원 생산모드(S210)와 전기 생산모드(S22)가 선택적으로 이루어질 수 있다.
즉 열수요처의 열수요량(Q)을 판단(S100)하여 일정 수요량(Q0) 이상인 경우에는 본 발명의 시스템은 열원 생산모드(S210)로 운전이 이루어지며 일정 수요량(Q0) 이하인 경우에는 전기 생산모드(S220)로 운전이 이루어질 수 있을 것이다.
예를 들어 열수요처의 열수요량은 계절에 따라서 크게 영향을 받게 되므로, 동절기와 하절기에 따라서 난방 열원과 전기를 선택적으로 생산할 수 있다. 연중 40% 기간인 동절기(11월 ~ 3월)에는 난방 수요가 많이 발생되며, 따라서 동절기에는 히트펌프를 이용하여 열수요처에 난방 열원을 공급이 이루어질 수 있다.
구체적으로 도 5를 참고하면, 동절기에는 히트펌프(100)가 작동하여 열매체 순환라인(310)을 따라서 고온의 열매체가 흐르게 되며, 이 고온 열매체는 열생산 유니트(500)로 전달되어 열교환이 이루어져 열수요처에 난방 열원을 공급할 수 있다(열원 생산모드).
보다 구체적으로 도 6을 함께 참고하면, 열매체 순환라인(310)을 따라 흐르는 히트펌프(100)의 온수 토출구 수온을 검출하고 검출 수온과 제1설정 수온(T0)을 비교 판단(S211)하며, 검출 수온이 제1설정 수온(T0) 이상인 경우에는 그 온수를 열생산 유니트(500)로 공급한다(S212).
한편 검출 수온이 설정 수온(T0) 이하인 경우에는 히트펌프(100)의 재생기 입구 및/또는 출구 온도를 검출하고 검출 수온과 제2설정 수온(T1)을 비교 판단(S213)하며, 검출 수온이 제2설정 수온(T1) 이하인 경우에는 재생기용 열교환부(210) 및/또는 제3열교환부(231)의 유량 제어를 실시(S214)하여 구동열원 순환라인(320)을 통해 재생기로 공급되는 구동열원의 공급량을 증가시켜 히트펌프(100)의 온수 토출구의 수온을 높일 수가 있을 것이다.
다른 한편으로 히트펌프(100)의 재생기 입구 및/또는 출구 온도의 검출 수온이 제2설정 수온(T1) 이상인 경우에는 다음으로 히트펌프(100) 증발기 입구 및/또는 출구의 수온을 제3설정 수온(T2)과 비교 판단(S215)하며, 검출 수온이 제3설정 수온(T2) 이하인 경우에는 증발기용 열교환부(220)의 유량 제어를 실시(S216)하여 히트펌프(100)의 열원수 공급량을 증가시켜 히트펌프(100)의 온수 토출구의 수온을 높일 수가 있을 것이다.
이와 같이 열매체 순환라인(310)을 따라 열생산 유니트(500)로 공급되는 온수의 수온이 제1설정 수온(T0) 보다 낮은 경우에는 히트펌프(100)로 공급되는 재생기 측의 구동열원 또는 증발기 측의 열원수 유량을 능동 제어하여 열생산 유니트(500)로 공급되는 온수는 일정 수온 이상으로 승온하여 공급이 이루어질 수 있을 것이다.
다음으로, 도 7에 예시된 것과 같이, 난방 수요가 적은 하절기(4월 ~ 10월)에는 히트펌프(100)가 작동하여 열매체 순환라인(310)을 따라서 고온의 열매체가 흐르게 되며, 이 고온 열매체는 발전 유니트(400)로 전달되어 열교환이 이루어져 증기터빈을 구동하여 전기를 생산할 수 있다(전기 생산모드).
보다 구체적으로 도 8을 함께 참고하면, 전기 생산모드(S220)는 발전 유니트(400)를 통해 발전이 이루어져 전기를 공급(S222)하게 되며, 이때 발전량을 판정(S221)하여 기준 발전량 이하인 경우에는 열매체 순환라인(310)을 따라 흐르는 히트펌프(100)의 온수 토출구 수온을 검출하고 검출 수온과 제1설정 수온(T0)을 비교 판단(S223)하며, 검출 수온이 제1설정 수온(T0) 이상인 경우에는 발전 유니트(400)를 따라 흐르는 냉매의 유량을 제어하여 기준 발전량 이상으로 발전이 이루어질 수 있으며(S224), 이때 발전 유니트(400)의 냉매 유량 제어는 급수펌프(440)를 제어하여 이루어질 수 있을 것이다.
한편 검출 수온이 설정 수온(T0) 이하인 경우에는 히트펌프(100)의 재생기 입구 및/또는 출구 온도를 검출하고 검출 수온과 제2설정 수온(T1)을 비교 판단(S225)하며, 검출 수온이 제2설정 수온(T1) 이하인 경우에는 재생기용 열교환부(210)의 유량 제어를 실시(S226)하여 구동열원 순환라인(320)을 통해 재생기로 공급되는 구동열원의 공급량을 증가시켜 히트펌프(100)의 온수 토출구의 수온을 높일 수가 있을 것이다.
다른 한편으로 히트펌프(100)의 재생기 입구 및/또는 출구 온도의 검출 수온이 제2설정 수온(T1) 이상인 경우에는 히트펌프(100) 증발기 입구 및/또는 출구의 수온을 제3설정 수온(T2)과 비교 판단(S227)하며, 검출 수온이 제3설정 수온(T2) 이하인 경우에는 증발기용 열교환부(220)의 유량 제어를 실시(S228)하여 히트펌프(100)의 열원수 공급량을 증가시켜 히트펌프(100)의 온수 토출구의 수온을 높일 수가 있을 것이다.
이와 같이 발전 유니트(400)에서 생산되는 발전량을 판정하여 기준 발전량 이하인 경우에는 발전 유니트(400)를 순환하게 되는 냉매의 유량 제어를 실시하거나 열매체 순환라인(310)을 따라 발전 유니트(400)로 공급되는 온수의 수온이 제1설정 수온(T0) 보다 낮은 경우에는 히트펌프(100)로 공급되는 재생기 측의 구동열원 또는 증발기 측의 열원수 유량을 능동 제어하여 발전 유니트(400)로 공급되는 온수는 일정 수온 이상으로 승온하여 공급이 이루어져 안정적으로 전기 생산이 이루어질 수 있을 것이다.
한편 본 실시예에서 각 배관계통에서 수온을 검출하기 위한 온도 검출수단과 각 배관계통에서 유량을 제어할 수 있는 펌프 또는 밸브 등을 별도로 도시하지는 않았으나, 이러한 온도 검출수단과 유량 제어수단은 이 기술분야에서는 필요에 따라서 각 배관계통에 적절히 마련되어 운전에 필요한 온도 데이터를 얻거나 유량 제어를 실시할 수 있음은 자명하게 이해될 수가 있을 것이다.
이와 같이 동절기 또는 하절기에 따른 난방 열원 또는 전기 생산은 제어반(700)의 조작에 의하여 절환밸브 유니트(600)의 유로 전환에 의해 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 하절기와 동절기로 구분하여 난방 열원 생산모드 또는 전기 생산모드가 선택될 수 있는 것으로 예시하였으나, 열수요량을 주간/야간의 일 단위로 구분하여 열원 생산모드 또는 전기 생산모드가 선택적으로 운전이 이루어질 수도 있을 것이다.
또한 열수요처의 난방 열원에 대한 사용량, 외부 온도 조건, 또는 전력 수요량 등의 데이터를 제어반(700)이 수신하고 이를 근거로 하여 프로그램된 절차에 따라서 제어반(700)에 의해 자동으로 절환밸브 유니트(600)의 전환이 이루어지며, 또한 제어반(700)은 각 운전모드에서의 배관계통의 수온을 검출하고 효율적인 운전이 이루어질 수 있도록 자동화된 유량 제어가 실시될 수도 있을 것이다.
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다. 예를 들어, 본 실시예에서 LNG 복합화력 발전설비와 연계되는 것으로 예시되어 있으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 발전설비 또는 산업설비에서 발생되는 중저온 폐열이 활용될 수 있음을 이해하여야 할 것이다.
10 : 가스터빈 20 : 배열회수보일러
21 : 급수펌프 22 : 주연돌
30, 420 : 증기터빈 31 : 복수기
100 : 히트펌프 110 :재생기
120 : 응축기 130 : 증발기
140 : 흡수기 151 : 용액 열교환기
152 : 흡수액 펌프 210 : 재생기용 열교환부
220 : 증발기용 열교환부 310 : 열매체 순환라인
320 : 구동열원 순환라인 400 : 발전 유니트
410 : 증기발생기 430 : 응축기
431 : LNG기화기 440 : 급수펌프
500 : 열생산 유니트 600 : 절환밸브 유니트
700 : 제어반

Claims (11)

  1. 재생기, 응축기, 증발기, 및 흡수기를 포함하여 구동열원과 열원수가 공급되어 흡수기에서의 흡수열과 응축기에서의 응축열에 의해 저온의 열매체를 고온으로 승온하여 토출하게 되는 흡수식 히트펌프와;
    중저온 폐열에 의한 상기 재생기에 구동열원을 공급하게 되는 재생기용 열교환부와;
    상기 증발기에 열원수를 공급하게 되는 증발기용 열교환부와;
    상기 흡수기와 상기 응축기를 경유하여 승온이 이루어지는 열매체의 순환을 위하여 마련되는 폐루프 구조의 열매체 순환라인과;
    상기 열매체 순환라인에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 유기 랭킨 사이클에 의해 증기터빈을 구동하여 전기를 발생시키는 발전 유니트와;
    상기 열매체 순환라인에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 열수요처에 난방 열원을 공급하게 되는 열생산 유니트와;
    상기 발전 유니트 또는 상기 열생산 유니트로 공급되는 열매체의 흐름을 선택적으로 제어하도록 상기 열매체 순환라인에 마련되는 절환밸브 유니트를 포함하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 증발기용 열교환부는 해수와 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 열생산 유니트는 상기 증기터빈을 통과한 증기를 응축시키게 되는 응축기와 열교환이 이루어지는 LNG기화기를 포함하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 재생기용 열교환부는 발전소에서 연돌로 배출되는 배기가스와 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템.
  5. 제4항에 있어서, 상기 재생기용 열교환부는,
    구동열원을 히트펌프의 재생기에 순환 공급하게 되는 제1열교환부와;
    발전소에서 연돌로 배출되는 배기가스와 상기 제1열교환부를 간접 열교환하게 되는 제2열교환부를 포함하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템.
  6. 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 재생기용 열교환부와 상기 히트펌프의 재생기 사이에서 구동열원을 순환 공급하게 되는 구동열원 순환라인 상에 제3열교환부를 더 포함하되, 이 제3열교환부는 발전소에서 연돌로 배출되는 배기가스를 이용하여 열회수가 이루어지는 배열회수보일러의 추기에 의해 열교환이 이루어지는 것을 특징으로 하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 상기 제3열교환부는 상기 구동열원 순환라인 상에 상기 재생기용 열교환부와 직렬 연결되도록 배치되어 추기의 흐름을 단속할 수 있는 제어밸브를 더 포함하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템.
  8. 제1항에 있어서, 상기 절환밸브 유니트는,
    상기 발전 유니트로 열매체의 순환이 이루어지도록 열매체의 흐름을 제어하는 제1전환밸브모듈과;
    상기 열생산 유니트로 열매체의 순환이 이루어지도록 열매체의 흐름을 제어하게 되는 제2전환밸브모듈로 이루어지되,
    상기 제1전환밸브모듈과 상기 제2전환밸브모듈은 상기 열매체 순환라인 상에 직렬 배치되어 서로 연동되어 개폐가 이루어지는 것을 특징으로 하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템.
  9. 재생기, 응축기, 증발기, 및 흡수기를 포함하여 구동열원과 열원수가 공급되어 흡수기에서의 흡수열과 응축기에서의 응축열에 의해 저온의 열매체를 고온으로 승온하여 토출하게 되는 흡수식 히트펌프와; 중저온 폐열에 의한 상기 재생기에 구동열원을 공급하게 되는 재생기용 열교환부와; 상기 증발기에 열원수를 공급하게 되는 증발기용 열교환부와; 상기 흡수기와 상기 응축기를 경유하여 승온이 이루어지는 열매체의 순환을 위하여 마련되는 폐루프 구조의 열매체 순환라인과; 상기 열매체 순환라인에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 유기 랭킨 사이클에 의해 증기터빈을 구동하여 전기를 발생시키는 발전 유니트와; 상기 열매체 순환라인에서 분기되어 고온의 열매체와 간접 열교환이 이루어져 열수요처에 난방 열원을 공급하게 되는 열생산 유니트와; 상기 발전 유니트 또는 상기 열생산 유니트로 공급되는 열매체의 흐름을 선택적으로 제어하도록 상기 열매체 순환라인에 마련되는 절환밸브 유니트를 포함하는 난방 열원 또는 전기 생산 시스템의 제어방법에 있어서,
    상기 절환밸브 유니트는 열수요처의 열원 수요에 따라서 절환이 이루어져 열수요량이 설정된 열원 수요량 이상인 경우에 상기 열생산 유니트로부터 난방 열원을 공급하며, 설정된 열원 수요량 이하인 경우에 상기 발전 유니트를 통해 전기를 생산하는 것을 특징으로 하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템의 제어방법.
  10. 제9항에 있어서, 상기 히트펌프에서 상기 열매체 순환라인을 따라서 토출되는 수온을 검출하고 검출 수온을 설정 수온과 비교 판정하여 검출 수온이 설정 수온 보다 낮은 경우에는 상기 재생기용 열교환부에서 상기 히트펌프로 공급되는 구동열원의 유량을 증가시키는 단계를 포함하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템의 제어방법.
  11. 제9항 또는 제10항에 있어서, 상기 히트펌프에서 열매체 순환라인을 따라서 토출되는 수온을 검출하고 검출 수온을 설정 수온과 비교 판정하여 검출 수온이 설정 수온 보다 낮은 경우에는 상기 증발기용 열교환부에서 상기 히트펌프로 공급되는 열원수의 유량을 증가시키는 단계를 포함하는 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템의 제어방법.
KR1020130058509A 2013-05-23 2013-05-23 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법 KR101434908B1 (ko)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130058509A KR101434908B1 (ko) 2013-05-23 2013-05-23 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법
US14/893,287 US9746191B2 (en) 2013-05-23 2014-05-20 System for producing heat source for heating or electricity using medium/low temperature waste heat, and method for controlling the same
PCT/KR2014/004482 WO2014189248A1 (ko) 2013-05-23 2014-05-20 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법
JP2016515259A JP6059849B2 (ja) 2013-05-23 2014-05-20 中低温廃熱を活用した暖房熱源または電気生産システム、及びその制御方法
EP14801158.8A EP3001112B1 (en) 2013-05-23 2014-05-20 System for producing heat source for heating or electricity using medium/low temperature waste heat and method for controlling same
CN201480027295.XA CN105431685B (zh) 2013-05-23 2014-05-20 利用中低温余热的供暖热源或电力生产系统及其控制方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130058509A KR101434908B1 (ko) 2013-05-23 2013-05-23 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101434908B1 true KR101434908B1 (ko) 2014-08-29

Family

ID=51751456

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130058509A KR101434908B1 (ko) 2013-05-23 2013-05-23 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법

Country Status (6)

Country Link
US (1) US9746191B2 (ko)
EP (1) EP3001112B1 (ko)
JP (1) JP6059849B2 (ko)
KR (1) KR101434908B1 (ko)
CN (1) CN105431685B (ko)
WO (1) WO2014189248A1 (ko)

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105737235A (zh) * 2014-12-11 2016-07-06 盾安（天津）节能系统有限公司 一种余热回收系统及其方法
KR20160093873A (ko) * 2015-01-30 2016-08-09 김선철 항온조와 히트펌프 기반의 폐열 재활용 시스템
CN110553299A (zh) * 2019-09-23 2019-12-10 北京建筑大学 基于增效型喷射式换热的中低温热能供热系统
KR102114397B1 (ko) * 2018-11-26 2020-06-17 주식회사 지앤지테크놀러지 히트 펌프를 이용한 해양 온도차 발전 시스템
WO2020196940A1 (ko) * 2019-03-25 2020-10-01 한국지역난방공사 난방효율을 증대하는 저온 지역난방 시스템
CN113153475A (zh) * 2021-05-26 2021-07-23 山东理工大学 一种功热互补型超临界co2动力循环发电系统
KR102560048B1 (ko) * 2022-11-17 2023-07-25 삼중테크 주식회사 연료전지 배열 활용 고효율 일체형 흡수식 냉방시스템

Families Citing this family (37)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2015025422A (ja) * 2013-07-26 2015-02-05 株式会社Ihi ボイラ用給水予熱システム及びボイラ用給水予熱方法
CN105715377B (zh) * 2016-03-28 2023-09-05 上海汉钟精机股份有限公司 分布式发电供热与分散式制冷耦合系统
CN105952611B (zh) * 2016-06-27 2017-11-24 安徽沃特普尔节能科技有限公司 一种吸收式制冷系统用活塞换向泵送装置
CN106016835A (zh) * 2016-07-27 2016-10-12 陈丽萍 一种多级回收燃气烟气余热的系统
EP3282210A1 (en) * 2016-08-09 2018-02-14 Gadlab Engineering Oy Independent absorption chilling system
CN106839514B (zh) * 2016-12-22 2019-04-16 张承虎 一种无需再生热源的吸收式热湿废气全热回收系统
KR102317175B1 (ko) * 2017-02-14 2021-10-22 삼성중공업 주식회사 배관내부 주행로봇
CN107100685B (zh) * 2017-04-26 2019-07-09 辽宁工程技术大学 一种基于有机朗肯循环和吸收式热泵循环的联合发电系统
CN106907204B (zh) * 2017-04-28 2018-04-10 中国科学院广州能源研究所 一种低温热源驱动的有机工质吸收式发电方法及其系统
CN107060928B (zh) * 2017-05-15 2023-10-27 华电电力科学研究院有限公司 一种利用工艺余热供应电能和热能的系统和方法
CN106989430B (zh) * 2017-05-17 2022-07-19 清华大学 一种集成利用工业余热的集中供热系统及其使用方法
CN107143435A (zh) * 2017-06-22 2017-09-08 江苏科技大学海洋装备研究院 一种lng动力船的分布式能源系统及工作方法
CN107420138A (zh) * 2017-08-02 2017-12-01 大唐东北电力试验研究所有限公司 汽轮发电机组新型节能系统及方法
CN107477649A (zh) * 2017-08-02 2017-12-15 大唐东北电力试验研究所有限公司 汽轮发电机组综合余热利用系统及方法
JP6851945B2 (ja) * 2017-09-19 2021-03-31 株式会社東芝 熱発電システム
JP2019070506A (ja) * 2017-10-11 2019-05-09 荏原冷熱システム株式会社 吸収式熱交換システム
WO2019084208A1 (en) * 2017-10-25 2019-05-02 Scuderi Group, Inc. RECOVERY CYCLE FEEDING SYSTEM
EP3505833A1 (en) * 2017-12-27 2019-07-03 Brunnshög Energi AB Method for improved utilization of energy grids
RU2692615C1 (ru) * 2018-03-30 2019-06-25 Сергей Геннадьевич Баякин Термоэлектротрансформатор
CN108798898B (zh) * 2018-04-20 2023-11-28 华电电力科学研究院有限公司 质子交换膜燃料电池与燃气轮机联合供应蒸汽和热水的系统及方法
CN108800275B (zh) * 2018-07-16 2023-05-26 河南理工大学 一种利用电厂余热的大温差集中供热系统及工作方法
CN109323479B (zh) * 2018-11-07 2021-01-22 哈尔滨工程大学 一种利用邮轮柴油机余热驱动的溴化锂吸收式制冷装置
CN109879251A (zh) * 2019-03-07 2019-06-14 南京工程学院 一种基于能量综合利用的氯化氢合成系统
CN110030768B (zh) * 2019-04-24 2021-02-23 北京建筑大学 工业废热驱动的区域供热供冷系统及供热供冷方法
CN110185512A (zh) * 2019-05-29 2019-08-30 河南路卡贝节能技术有限公司 一种工业余热发电与热泵供暖耦合的总能系统
CN110243009B (zh) * 2019-06-17 2020-10-27 西安交通大学 用于供热机组的吸收式热泵储热与放热系统及其工作方法
CN110332729B (zh) * 2019-06-17 2023-09-05 华电电力科学研究院有限公司 一种基于吸收式热泵和有机朗肯循环系统及运行方法
WO2021053965A1 (ja) * 2019-09-18 2021-03-25 株式会社日立産機システム 熱回収装置
CN110671840B (zh) * 2019-10-10 2021-02-09 北京建筑大学 基于液化天然气气化冷能的热电冷联供系统及运行方法
CN111075521B (zh) * 2019-12-18 2022-09-20 北京石油化工学院 一种带回热循环的高低压双工质orc发电系统
CN112378112A (zh) * 2020-11-10 2021-02-19 国网天津市电力公司 基于吸收式热泵的乏汽余热利用系统及利用方法
CN114440296A (zh) * 2021-12-10 2022-05-06 山西大唐国际云冈热电有限责任公司 一种大温差集中供热系统及供热方法
CN114483236A (zh) * 2021-12-20 2022-05-13 华电电力科学研究院有限公司 一种基于有机朗肯循环的火电机组低温余热发电系统
CN114278977B (zh) * 2021-12-27 2023-09-22 北京华源泰盟节能设备有限公司 一种低位热源余热回收利用装置
CN114251709B (zh) * 2021-12-29 2023-04-25 北京华源泰盟节能设备有限公司 一种中温余热长距离供热系统及其供热方法
CN115111806B (zh) * 2022-06-21 2023-11-03 西安热工研究院有限公司 一种基于能量梯级利用的热电联供系统及方法
CN117190540B (zh) * 2023-11-07 2024-02-23 江苏河海城市节能研究院有限公司 热源厂余热回收系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100021948A (ko) * 2008-08-18 2010-02-26 권오석 태양열과 폐수열을 이용한 친환경 급탕 및 난방 시스템
KR20100078421A (ko) * 2008-12-30 2010-07-08 군산대학교산학협력단 태양열, 풍력 하이브리드 냉, 난방시스템
KR20120128753A (ko) * 2011-05-18 2012-11-28 삼성중공업 주식회사 랭킨 사이클 시스템
KR101295806B1 (ko) * 2012-09-07 2013-08-12 포스코에너지 주식회사 흡수식 히트펌프를 이용하여 발전효율을 개선하기 위한 복합화력 발전시스템 및 그 제어방법

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4444015A (en) * 1981-01-27 1984-04-24 Chiyoda Chemical Engineering & Construction Co., Ltd. Method for recovering power according to a cascaded Rankine cycle by gasifying liquefied natural gas and utilizing the cold potential
US4541246A (en) * 1982-08-09 1985-09-17 Chang Yan P Limitless heat source power plants
US4873840A (en) * 1988-02-11 1989-10-17 Swedsteam Ab Energy co-generation system
JPH03906A (ja) * 1989-05-26 1991-01-07 Kawasaki Heavy Ind Ltd 蒸気発電プラントにおける給水予熱方法及び装置
JPH03141806A (ja) * 1989-10-25 1991-06-17 Babcock Hitachi Kk ランキンサイクル装置
JPH0443802A (ja) * 1990-06-08 1992-02-13 Zenshin Denryoku Eng:Kk 廃熱を利用した蒸気タービン型・エネルギー・システム
US7062913B2 (en) * 1999-12-17 2006-06-20 The Ohio State University Heat engine
JP4343738B2 (ja) * 2004-03-05 2009-10-14 株式会社Ｉｈｉ バイナリーサイクル発電方法及び装置
KR200369438Y1 (ko) 2004-09-06 2004-12-03 한국열병합발전기주식회사 흡수식 냉동기를 구비하는 가스 이용 열병합 발전 냉난방시스템
JP4676284B2 (ja) * 2005-08-30 2011-04-27 株式会社日立エンジニアリング・アンド・サービス 蒸気タービンプラントの廃熱回収設備
EP2284458A4 (en) * 2008-05-01 2011-11-23 Sanden Corp DEVICE FOR USING RESIDUAL HEAT FOR INTERNAL COMBUSTION ENGINE
KR100975276B1 (ko) 2009-12-01 2010-08-12 주식회사 코와 흡수식 히트펌프를 이용한 지역난방수 공급 시스템
CN101906997A (zh) * 2010-07-05 2010-12-08 双良节能系统股份有限公司 电厂间接空冷机组冷凝热回收集中供热系统
KR101052776B1 (ko) 2011-05-13 2011-07-29 (주) 씨테크놀로지시스템 열교환기를 포함하는 고효율 흡수식 히트펌프를 이용한 지역난방수 가열시스템
DE102011076054B4 (de) * 2011-05-18 2013-12-05 Eberspächer Exhaust Technology GmbH & Co. KG Abwärmenutzungsvorrichtung
US8733103B2 (en) * 2011-12-08 2014-05-27 Gaspar Pablo Paya Diaz Thermal energy conversion plant

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100021948A (ko) * 2008-08-18 2010-02-26 권오석 태양열과 폐수열을 이용한 친환경 급탕 및 난방 시스템
KR20100078421A (ko) * 2008-12-30 2010-07-08 군산대학교산학협력단 태양열, 풍력 하이브리드 냉, 난방시스템
KR20120128753A (ko) * 2011-05-18 2012-11-28 삼성중공업 주식회사 랭킨 사이클 시스템
KR101295806B1 (ko) * 2012-09-07 2013-08-12 포스코에너지 주식회사 흡수식 히트펌프를 이용하여 발전효율을 개선하기 위한 복합화력 발전시스템 및 그 제어방법

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105737235A (zh) * 2014-12-11 2016-07-06 盾安（天津）节能系统有限公司 一种余热回收系统及其方法
KR20160093873A (ko) * 2015-01-30 2016-08-09 김선철 항온조와 히트펌프 기반의 폐열 재활용 시스템
KR101659262B1 (ko) * 2015-01-30 2016-09-26 김선철 항온조와 히트펌프 기반의 폐열 재활용 시스템
KR102114397B1 (ko) * 2018-11-26 2020-06-17 주식회사 지앤지테크놀러지 히트 펌프를 이용한 해양 온도차 발전 시스템
WO2020196940A1 (ko) * 2019-03-25 2020-10-01 한국지역난방공사 난방효율을 증대하는 저온 지역난방 시스템
KR20200113439A (ko) 2019-03-25 2020-10-07 한국지역난방공사 난방효율을 증대하는 저온 지역난방 시스템
KR102211617B1 (ko) * 2019-03-25 2021-02-03 한국지역난방공사 난방효율을 증대하는 저온 지역난방 시스템
CN110553299A (zh) * 2019-09-23 2019-12-10 北京建筑大学 基于增效型喷射式换热的中低温热能供热系统
CN113153475A (zh) * 2021-05-26 2021-07-23 山东理工大学 一种功热互补型超临界co2动力循环发电系统
KR102560048B1 (ko) * 2022-11-17 2023-07-25 삼중테크 주식회사 연료전지 배열 활용 고효율 일체형 흡수식 냉방시스템

Also Published As

Publication number Publication date
US20160109138A1 (en) 2016-04-21
JP6059849B2 (ja) 2017-01-11
CN105431685B (zh) 2018-04-20
EP3001112A4 (en) 2017-03-29
WO2014189248A1 (ko) 2014-11-27
EP3001112B1 (en) 2018-08-01
US9746191B2 (en) 2017-08-29
CN105431685A (zh) 2016-03-23
JP2016524068A (ja) 2016-08-12
EP3001112A1 (en) 2016-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101434908B1 (ko) 중저온 폐열을 활용한 난방 열원 또는 전기 생산 시스템, 및 그 제어방법
KR101295806B1 (ko) 흡수식 히트펌프를 이용하여 발전효율을 개선하기 위한 복합화력 발전시스템 및 그 제어방법
CN110469835B (zh) 基于吸收式热泵和蓄热设备的热电解耦系统及运行方法
KR20150089110A (ko) 가변용량 orc 분산발전시스템
CN201705400U (zh) 利用余热制冷方式提高冷却效率的电厂冷却系统
CN101509716A (zh) 利用余热制冷方式提高冷却效率的电厂冷却系统
KR101052776B1 (ko) 열교환기를 포함하는 고효율 흡수식 히트펌프를 이용한 지역난방수 가열시스템
JP2011112272A (ja) 冷暖房方法および装置
JP2021179301A (ja) 低温条件に適した多様なエネルギー相互補完のヒートポンプ乾燥装置
JP2014025653A (ja) 冷凍空調方法及び装置
JP2014047675A (ja) 冷却水供給システムおよびこれを備えたバイナリ発電装置
CN101881526B (zh) 溴化锂单双效吸收式冷温水同时型热泵热水机组
KR20130036816A (ko) 대온도차 지역난방 공급시스템
KR101397621B1 (ko) 가스 화력 발전소의 에너지 효율 향상 시스템
KR101591628B1 (ko) 저온 해수를 이용하는 전기식 히트펌프와 흡수식 히트펌프가 결합된 하이브리드 히트펌프
KR100981977B1 (ko) 흡수식 냉온수기
KR101425962B1 (ko) 바이너리 지열 발전 시스템
KR20140136329A (ko) 해양온도차발전 시스템 및 그 작동방법
KR101363492B1 (ko) 고효율 하이브리드 흡수식 냉온수기
KR20130091805A (ko) 하수처리장 및 소각장을 이용한 지역냉난방 공급시스템
KR20120103100A (ko) 하이브리드 흡수식 공기조화시스템
JP5976447B2 (ja) 太陽光熱利用冷熱発生システム
CN108518719A (zh) 一种采用双凝汽器的大温差集中供热系统
KR100814615B1 (ko) 흡수식 및 압축식 사이클을 이용한 열 병합발전시스템
KR101136723B1 (ko) 여름철 여열 처리를 위한 중간 열교환기가 설치된 흡수식 냉온수기 및 그 운전방법

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170802

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180802

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190806

Year of fee payment: 6