KR101555433B1

KR101555433B1 - 건물배관의 유체 운동에너지를 이용한 발전설비

Info

Publication number: KR101555433B1
Application number: KR1020140033942A
Authority: KR
Inventors: 백지현
Original assignee: 백지현
Priority date: 2014-03-24
Filing date: 2014-03-24
Publication date: 2015-10-06

Abstract

건물배관의 유체 잉여 운동에너지를 이용한 발전설비가 개시된다. 개시된 발전설비는 냉,난방수 및 급수의 유체 유동을 위해 건물에 설치되는 건물배관; 상기 건물배관을 흐르는 유체가 우회하도록 양단이 상기 건물배관에 연결되는 U자형 우회배관; 상기 우회배관 상에 설치되어, 상기 우회배관을 흐르는 유체로부터 회전력을 발생시키는 임펠러를 구비한 터빈유닛; 상기 임펠러의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 적어도 하나의 발전기; 및, 상기 발전기와 전기적으로 연결되어, 상기 발전기로부터 발전된 전기를 상기 건물에 공급시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

건물배관의 유체 운동에너지를 이용한 발전설비{GENERATING EQUIPMENT USING FLUID MOVEMENT ENERGY OF BUILDING PIPE}

본 발명은 발전설비에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물 배관을 유동하는 유체의 운동에너지를 이용한 발전설비에 관한 것이다.

통상적으로 수력발전은 댐 또는 저수지의 물을 낮은 곳으로 보내 낙차를 얻어 물의 운동에너지로 수차를 돌려 전기에너지를 얻는다. 이는 수원지에서 관로를 타고 내려온 물이 관속의 수차(터빈)을 고속 회전시켜 전기를 획득한다.

한편, 건물에는 냉,난방수 및 급수의 사용을 위해 배관이 설치되어 있으며, 배관에 설치된 순환펌프에 의해 냉,난방수 및 급수 등의 유체가 건물배관을 따라 유동한다. 이처럼 건물배관을 흐르는 냉,난방수 및 급수 등의 유체는 잉여의 운동에너지를 가지고 있으나, 이 건물배관의 유동유체로부터 전기에너지를 얻으려는 시도가 없었다.

아울러, 이 건물배관 속에 직접 수차를 넣어 발전을 할 경우, 수차가 건물배관의 유동유체의 흐름을 방해하여 건물배관의 유체를 펌핑하는 펌프에 과부하가 발생하여 펌프가 고장남으로써, 건물의 배관시스템에 문제가 발생할 수 있는 가능성이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 창안된 것으로서, 건물배관의 유체유동흐름에 저해하지 않으면서 건물배관의 유체를 이용해 발전을 할 수 있을 뿐 아니라, 고효율의 발전이 이루어질 수 있도록 구조가 개선된 형태의 발전설비를 제공하는데 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 발전설비는 냉,난방수 및 급수의 유체 유동을 위해 건물에 설치되는 건물배관; 상기 건물배관을 흐르는 유체가 우회하도록 양단이 상기 건물배관에 연결되는 U자형 우회배관; 상기 우회배관 상에 설치되어, 상기 우회배관을 흐르는 유체로부터 회전력을 발생시키는 임펠러를 구비한 터빈유닛; 상기 임펠러의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 적어도 하나의 발전기; 및, 상기 발전기와 전기적으로 연결되어, 상기 발전기로부터 발전된 전기를 상기 건물에 공급시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 터빈유닛에 설치되어, 상기 임펠러의 회전속도를 감지하는 엔코더 센서; 및, 상기 우회배관상에 설치되되, 상기 임펠러의 전류측에 설치되어, 상기 임펠러로 향하는 유체의 유량을 제어하는 전자식 유량제어밸브;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 엔코더 센서가 감지한 상기 임펠러의 회전속도에 따라, 상기 유량제어밸브의 개폐도를 제어하여, 상기 임펠러로 유동되는 유체의 유속을 조절하도록 구성할 수 있다.

상기 우회배관 상에 설치되되, 상기 전자식 유량제어밸브의 전류측에 설치되는 제1수동밸브; 및, 상기 우회배관 상에 설치되되, 상기 임펠러의 후류측에 설치되는 제2수동밸브;를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 우회배관상에 설치되외, 상기 제2수동밸브의 후류측에 설치되는 역류방지용 체크밸브;를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 우회배관상에 설치되되, 상기 임펠러의 후류측에 연결되도록 설치되는 드레인 배관; 및, 상기 드레인 배관에 설치되는 전자식 개폐밸브;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 전자식 개폐밸브를 제어하여 상기 우회배관상에 유체를 상기 드레인 배관을 통해 빼내도록 구성할 수 있다.

상기 건물배관상에 설치되어, 상기 건물배관에 흐르는 유체의 흐름을 감지하는 플로우스위치;를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 플로우스위치의 신호에 따라 상기 유량제어밸브을 제어하도록 구성할 수 있다.

상기 임펠러의 회전축에 설치된 제1풀리; 상기 발전기의 회전축에 설치된 상기 제2풀리; 상기 제1풀리와 상기 제2풀리를 연결하여, 상기 임펠러 회전력을 상기 발전기에 전달하는 동력전달부재;를 더 포함하도록 구성할 수 있다.

상기 동력전달부재는 벨트 또는 체인으로 구성될 수 있다.

상기한 바에 따르면, 통상의 건물배관에는 냉,난방수 및 급수를 위한 유체가가 흐르고 있으며, 이 유동유체의 잉여 운동에너지를 이용해 전기를 생산해 내는 효과가 있으며, 특히, 건물배관의 유동유체의 흐름을 방해하지 않으면서도 효율적인 발전을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 임펠러의 속도에 따라, 유량제어밸브의 개폐도를 조정하여, 임펠러로 흐르는 유체의 유속을 조절함으로써, 임펠러의 속도가 기 설정된 값을 자동으로 유지할 수 있어, 안정적인 고효율의 발전이 이루어지는 효과가 있다.

아울러, 임펠러의 속도에 따라 드레인 배관을 통해 유체를 외부로 일시적으로 빼내주면서, 우회배관의 유체의 속도를 증가시킴으로써, 임펠러의 속도가 저하되는 것을 방지하여, 임펠러가 안정적으로 회전속도를 유지하게 하여, 안정적인 고효율의 발전이 이루어지는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 발전설비를 개략적으로 나타낸 개통도
도 2는 도 1의 발전설비의 일부를 확대하여 나타낸 도면이고,
도 3은 도 2의 임펠러를 확대하여 나타낸 도면이다.

이상의 본 발명의 목적들, 다른 목적들, 특징들 및 이점들은 첨부된 도면과 관련된 이하의 바람직한 실시예들을 통해서 쉽게 이해될 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 명세서에서, 어떤 구성요소가 다른 구성요소 상에 있다고 언급되는 경우에 그것은 다른 구성요소 상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제 3의 구성요소가 개재될 수도 있다는 것을 의미한다. 또한 도면들에 있어서, 구성요소들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다.

본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 도면들에 있어서, 막 및 영역들의 두께는 기술적 내용의 효과적인 설명을 위해 과장된 것이다. 따라서 제조 기술 및/또는 허용 오차 등에 의해 예시도의 형태가 변형될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 제조 공정에 따라 생성되는 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 식각 영역은 라운드지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서 도면에서 예시된 영역들은 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 소자의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 기술하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 된다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.

본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소는 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

아래의 특정 실시예들을 기술하는데 있어서, 여러 가지의 특정적인 내용들은 발명을 더 구체적으로 설명하고 이해를 돕기 위해 작성되었다. 하지만 본 발명을 이해할 수 있을 정도로 이 분야의 지식을 갖고 있는 독자는 이러한 여러 가지의 특정적인 내용들이 없어도 사용될 수 있다는 것을 인지할 수 있다. 어떤 경우에는, 발명을 기술하는 데 있어서 흔히 알려졌으면서 발명과 크게 관련 없는 부분들은 본 발명을 설명하는데 있어 별 이유 없이 혼돈이 오는 것을 막기 위해 기술하지 않음을 미리 언급해 둔다.

이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 건물 배관의 유체 잉여 운동에너지를 이용한 발전설비를 설명한다.

본 실시 예에 따른 발전설비는 건물배관(1)의 흐르는 유체를 이용하여 이 유체의 잉여 운동에너지로부터 전기에너지를 생산해낸다.

즉, 통상적으로 건물배관(1)에서는 냉,난방수 및 급수 등의 유체가 건물배관(1) 상에 설치된 펌프(2)의 구동력에 의해 유동하게 되는데, 이 건물배관(1)을 흐르는 유동유체를 이용해 전기를 생산해내는 것이다.

본 발명의 발전설비는 건물배관(1), 우회배관(101), 터빈유닛(117), 발전기(120), 제어부(130)를 포함한다.

건물배관(1)은 냉,난방수 및 급수 등의 유체가 유동될 수 있도록 통상의 건물에 설치되는 배관이다.

우회배관(101)은 U자형태로 형성되어, 양단이 건물배관(1)에 연결되도록 설치된다. 따라서, 건물배관(1)을 통해 유체가 유동하게 되면, 건물배관(1)을 흐르는 유체의 일부가 우회배관(101)을 통해 유동하게 된다. 이때, U자형의 우회배관(101)의 토출측 끝단은 우회배관(101)을 흐르는 유체의 높은 유속을 위해서 펌프(2)의 흡입측과 가까운 곳에 설치되는 것이 바람직하다.

터빈유닛(117)은 우회배관(101) 상에 설치되어, 우회배관(101)을 흐르는 유체로부터 회전력을 발생시킨다. 구체적으로, 터빈유닛(117)은 우회배관(101) 상에 연결되도록 설치된 하우징(115)과, 하우징(115) 내에서 회전가능하게 설치되는 임펠러(116)를 포함하는 구성으로서, 우회배관(101)을 유동하는 유체가 하우징(115)을 거치면서 임펠러(116)를 회전시키게 된다. 이때, 하우징(115)의 일측에는 임펠러(116)의 회전을 용이하게 하도록 임펠러(116)의 회전축(116a)을 감싸도록 베어링(B)이 설치된다. 하우징(115)에는 에어핀(118)이 설치되어, 하우징(115)을 통과하는 유체 내에 포함된 공기가 외부로 배출된다. 에어핀(118)은 통상의 에어핀과 동일한 것으로 자세한 구성은 생략한다. 본 실시 예의 임펠러(116)는 회전속도의 향상을 위해서 도 3과 같이 밴딩된 형태로 구성되는 것이 바람직하며, 또한, 본 실시 예의 임펠러(116)는 주물로 제작되거나 주철이나 스테인레스 재질 기타 휨이 적은 재질 또는 알루미늄 재질로 구성될 수 있다.

발전기(120)는 터빈유닛(117)의 임펠러(115)의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 구성이다,

터빈유닛(117)의 회전력이 발전기(120)로 전달되기 위해서, 임펠러(116)의 회전축(116a)의 끝단에는 제1풀리(103a)가 설치되고, 발전기(120)의 회전축(120a) 끝단에는 제2풀리(103b)가 설치되며, 제1풀리(103a)와 제2풀리(103b)가 연결되도록 동력전달부재(114)가 설치된다. 여기서 동력전달부재(114)는 회전 전달력 향상을 위해 타이밍벨트나 체인으로 구성되는 것이 바람직하며, 이에 따라, 제1풀리(103a) 및 제2풀리(103b)도 톱니기어형태로 구성되는 것이 바람직하다.

본 실시 예에서, 임펠러(116)의 회전축(116a)과 제1풀리(103a)은 조립 및 분리가 가능하여 유지보수가 용이하도록 제1풀리(103a)와 회전축(116a)이 나사(s)로 분리가능하게 결합될 수 있는 구조를 갖는다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니며, 임펠러(116)의 회전축(116a)과 제1풀리(103a)은 분리가능하게 결합될 수 있는 구성이면 어떠한 구성으로 이루어져도 무방하며, 이러한 특징은 발전기(120)의 회전축(120a)과 제2풀리(103b)의 결합구성에 있어서도 동일하게 적용된다.

제어부(130)는 발전기(120)와 전기적으로 연결되어, 발전기로부터 발전된 전기를 건물에 공급한다. 제어부(130)는 전압안정기를 구비하여 발전기(120)로부터 발전된 전기를 사용하고자 하는 건물의 부하에 안정적으로 공급한다. 아울러, 제어부(130)는 발전기(120)의 발전량을 측정하고 산출하여 적절한 건물의 부하에 공급할 수 있다.

상기한 구성으로, 건물배관(1)에 유체가 흐르게 되면, 건물배관(1)을 흐르는 유체의 일부는 우회배관(101)을 거쳐 유동하게 되고, 이 우회배관(101)을 통해 흐르는 유체가 임펠러(115)를 회전시켜 발전기(120)를 구동시킴으로써 전기가 생산되며, 생산된 전기는 제어부(130)에서 안정화되어 건물에 설치된 부하(전등, 전자기기)에 공급되게 된다.

한편, 본 발명의 발전설비는 터빈유닛(117))에 설치되어 임펠러(116)를 감지하는 엔코더 센서(118)와, 우회배관(101)상에 설치되되 임펠러(116)의 전류측에 설치되어 임펠러(116)로 향하는 유체의 유량을 제어하는 전자식 유량제어밸브(109)를 더 구성할 수 있다.

이 경우, 제어부(130)는 엔코더 센서(118)와 유량제어밸브(109)와 전기적으로 연결되어, 엔코더 센서(118)로부터 감지된 임펠러(116)의 회전속도에 따라, 전자식 유량제어밸브(109)의 개폐도를 제어하여 임펠러(116)로 유동되는 유체의 유속을 조절할 수 있다.

본 발명에서, 기동시 임펠러(116)의 적정 회전속도가 300rpm일 경우, 제어부(130)는 엔코더 센서(118)로부터 감지된 임펠러(116)의 속도가 기 설정된 적정 회전속도 300rpm 보다 작을 경우, 유량제어밸브(109)의 개폐도가 작아지도록 제어하여, 유량제어밸브(109)를 거쳐 임펠러(116)로 향하는 유체의 속도를 증가시킴으로써, 임펠러(116)의 회전속도가 적정 회전속도 300rpm에 가까워지도록 증가시키고, 반대로, 엔코더 센서(118)로부터 감지된 임펠러(116)의 속도가 기 설정된 적정 회전속도 300rpm 보다 클 경우, 유량제어밸브(109)의 개폐도를 커지도록 제어하여, 유량제어밸브(109)를 거쳐 임펠러(116)로 향하는 유체의 속도를 감소시킴으로써, 임펠러(116)의 회전속도가 적정 회전속도 300rmp에 가까워지도록 감소시킨다. 즉, 제어부(130)는 엔코더 센서(118)로부터 감지된 임펠러(116)의 회전속도가 기 설정된 임펠러 적정 회전속도값에 가까워지도록 유량제어밸브(109)를 제어해줌으로서, 임펠러(116)를 기 설정된 값으로 안정되게 지속적으로 회전되게 유지시켜 줌으로써, 발전이 안정되게 이루어질수 있게 한다. 이때, 상기에서 임펠러(116)의 적정 회전속도가 300rpm 이라고 설명하였으나, 이는 한정되는 것은 아니며 발전기(120)의 사양 및 종류에 따라 다양하게 임펠러(116)의 적정 회전속도는 다양하게 구성될 수 있음은 물론이다.

본 발명은 유지보수를 위해, 터빈유닛(117)의 전류측과 후류측의 우회배관(101) 상에 각각 제1및제2수동밸브(108,110)를 설치할 수 있다. 구체적으로, 제1수동밸브(109)는 전자식 유량제어밸브(109)의 전류측에 설치되고, 제2수동밸브(109)는 임펠러(109)의 후류측에 설치된다. 이러한 구성으로, 사용자는 터빈유닛(117)의 고장수리 또는 교체를 할 경우, 제1및제2수동밸브(108,110)를 차단한 후, 터빈유닛(117)을 용이하게 유지보수 할 수 있다.

본 발명의 발전설비는 제2수동밸브(110)의 후류측의 우회배관(101)상에 체크밸브(111)를 설치해 줌으로써, 건물배관(100)가 우회배관(101) 쪽으로 역류하여 유입되는 것을 방지하고, 이로 인해 임펠러(116)의 역회전을 방지한다.

본 발명의 발전설비는 임펠러(116)의 후류측 우회배관(101) 상에 드레인 배관(104)을 설치하고, 이 드레인 배관(104)에 솔레노이드 타입 전자식 개폐밸브(107)기 설치됨으로써, 제어부(107)가 개폐밸브(107)를 제어하여 우회배관상(101) 상의 유체를 드레인 배관(104)을 통해 외부로 빼낼 수 있도록 구성된다. 구체적으로, 드레인 배관(104)은 제2수동밸브(110)와 임펠러(116) 사이의 우회배관(101)에 연결되도록 설치된다.

드레인 배관(104)은 두가지의 역할을 수행할 수 있다.

첫째, 터빈유닛(117)의 유지보수역할로서, 터빈유닛(117)의 유지보수시, 제1수동밸브(108) 및 제2수동밸브(110)를 차단한 상태에서, 제어부(107)가 개폐밸브(107)를 열도록 제어하여 우회배관(101)의 유체를 제거한 후, 터빈유닛(117)을 분리해 보수하거나 교체할 수 있다.

둘째, 임펠러(116)의 회전속도조절역할로서, 우회배관(101)을 통해 유체가 흐르는 상태에서 임펠러(116)에 부유물이나 스케일이 끼거나, 혹은 발전기(120)의 과부하로 발전기 회전축(120a)에 회전부하가 생겨 임펠러(116)에 회전부하(회전저항)이 발생하여, 임펠러(116)의 회전속도가 기 설정값 즉 300rpm보다 줄어든 상태로 가동되면, 엔코더 센서(118)로부터 감지된 회전속도를 제어부(130)가 감지하여, 개폐밸브(107)를 일시적으로 대략 1초간 열었다 닫아줌으로써, 드레인 배관(104)을 통해 유체가 빠져나가면서 우회배관(101)을 흐르는 유체의 유동속도를 증가시켜 임펠러(116)의 속도를 향상시켜 주게 된다.

여기시, 개폐밸브(107)를 일시적으로 대략 1초간 열었다 닫아줌으로써, 우회배관(101)의 유체흐름이 증가되는 것은, 통상의 건물배관(100)은 진공상태이므로 드레인 배관(104)의 개폐밸브(107)가 열리게 되면, 우회배관(101)의 유체가 드레인 배관(104)을 통해 가속되면서 빠져나가므로 우회배관(101)의 유속이 증가하여, 임펠러(116)의 회전속도를 강제적으로 증가시켜 줄 수 있는 것이다.

한편, 본 발명의 발전설비는 건물배관(110) 상에 플로우 스위치(112)를 설치하여, 건물배관(110)을 흐르는 유체의 흐름을 감지하고, 이 플로우 스위치(112)의 감지신호에 따라 유량제어밸브(109)를 제어하여, 발전설비를 기동시키도록 구성할 수 있다. 구체적으로, 건물배관(100)의 유체가 펌프(2)의 구동력에 의해 유동을 시작하면, 플로우 스위치(112)가 이를 감지하고, 이 감지신호에 따라 제어부(130)는 유량제어밸브(117)를 열어, 건물배관(110)의 유체 일부가 우회배관(101)을 통해 흐르게 하여 임펠러(116)가 회전되게 함으로써, 발전이 시작될 수 있도록 구성될 수 있다.

본 발명의 발전설비는 도 1에서와 같이, 하나의 터빈유닛(117)에 하나의 발전기(120)를 연결하여 발전되는 구조가 될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며, 하나의 터빈유닛(117)에 복수개의 발전기(120)를 연결하여 복수의 발전기(120)에서 발전이 이루어지도록 구성할 수 있음은 물론이다. 즉, 우회배관(101) 상에 설치된 하나의 터빈유닛(117)와 복수개의 발전기(120)를 각각의 동력전달부재로 연결하여 구동시킬 수 있도록 구성할 수 있다.

이처럼 본 발명은 건물배관(100)에 우회유로(101)가 설치되고, 우회유로(101) 상에 터빈유닛(117)이 설치되며, 이 터빈유닛(117)의 회전력을 발전기(120)가 전달받아 발전이 이루어지는 구조로서, 건물배관(110)의 유체유동의 흐름을 방해하지 않으면서도 건물배관(110)을 흐르는 유체의 잉여 운동에너지를 이용해 효율적인 발전을 할 수 있다.

특히, 임펠러(116)의 속도에 따라, 유량제어밸브(109)의 개폐도를 조정하여, 임펠러(116)로 흐르는 유체의 유속을 조절함으로써, 임펠러(116)의 속도가 기 설정된 값을 자동으로 유지할 수 있어, 안정적인 고효율의 발전이 이루어질 수 있게 한다.

아울러, 임펠러(116)의 속도에 따라 드레인 배관(104)을 통해 유체를 외부로 일시적으로 빼내주면서, 우회배관(101)의 유체의 속도를 증가시킴으로써, 임펠러(116)의 속도가 저하되는 것을 방지하여, 임펠러(116)가 안정적으로 회전속도를 유지하게 하여, 안정적인 고효율의 발전이 이루어질 수 있게 한다.

이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시 예와 관련하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물들도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주 되어야 할 것이다.

100...건물배관
101...우회배관
103a,103b...제1및제2풀리
104...드레인배관
107...개폐밸브
108...제1수동밸브
109...유량제어밸브
110...제2수동밸브
111...체크밸브
114...동력전달부재
115...하우징
116...임펠러
117...터빈유닛
118...에어핀
120...발전기
130...제어부

Claims

냉,난방수 및 급수의 유체 유동을 위해 건물에 설치되는 건물배관;
상기 건물배관을 흐르는 유체가 우회하도록 양단이 상기 건물배관에 연결되는 U자형 우회배관;
상기 우회배관 상에 설치되어, 상기 우회배관을 흐르는 유체로부터 회전력을 발생시키는 임펠러를 구비한 터빈유닛;
상기 임펠러의 회전력을 전달받아 전기를 생산하는 적어도 하나의 발전기;
상기 발전기와 전기적으로 연결되어, 상기 발전기로부터 발전된 전기를 상기 건물에 공급시키는 제어부;
상기 터빈유닛에 설치되어, 상기 임펠러의 회전속도를 감지하는 엔코더 센서;
상기 우회배관상에 설치되되, 상기 임펠러의 전류측에 설치되어, 상기 임펠러로 향하는 유체의 유량을 제어하는 전자식의 유량제어밸브;
상기 우회배관 상에 설치되되, 상기 유량제어밸브의 전류측에 설치되는 제1수동밸브;
상기 우회배관 상에 설치되되, 상기 임펠러의 후류측에 설치되는 제2수동밸브;
상기 우회배관상에 설치되되, 상기 제2수동밸브의 후류측에 설치되는 역류방지용 체크밸브;
상기 우회배관상에 설치되되, 상기 임펠러의 후류측에 연결되도록 설치되는 드레인 배관;
상기 드레인 배관에 설치되는 전자식 개폐밸브;
상기 건물배관상에 설치되어, 상기 건물배관에 흐르는 유체의 흐름을 감지하는 플로우스위치;
상기 임펠러의 회전축에 설치된 제1풀리;
상기 발전기의 회전축에 설치된 제2풀리; 및,
상기 제1풀리와 상기 제2풀리를 연결하여, 상기 임펠러 회전력을 상기 발전기에 전달하며, 벨트 또는 체인으로 구성된 동력전달부재;를 포함하며,
상기 제어부는 상기 전자식 개폐밸브를 제어하여 상기 우회배관상에 유체를 상기 드레인 배관을 통해 빼내고,
상기 제어부는 상기 플로우스위치의 신호에 따라 상기 유량제어밸브을 제어하며,
상기 제어부는 상기 엔코더 센서가 감지한 상기 임펠러의 회전속도에 따라, 상기 유량제어밸브의 개폐도를 제어하여, 상기 임펠러로 유동되는 유체의 유속을 조절하며,
상기 제어부는 상기 엔코더 센서로부터 감지된 상기 임펠러의 속도가 기 설정된 적정회전속도보다 작을 경우, 상기 유량제어밸브의 개폐도가 작아지도록 제어하여 상기 유량제어밸브를 거쳐 상기 임펠러로 향하는 유체의 속도를 증가시켜 상기 임펠러의 회전속도가 상기 적정회전속도에 가까워지도록 증가시키고, 상기 엔코더 센서로부터 감지된 상기 임펠러의 속도가 기 설정된 적정회전속도보다 클 경우, 상기 유량제어밸브의 개폐도가 커지도록 제어하여 상기 유량제어밸브를 거쳐 상기 임펠러로 향하는 유체의 속도를 감소시켜 상기 임펠러의 회전속도가 상기 적정 회전속도에 가까워지도록 감소시킴으로써, 상기 임펠러가 기 설정된 적정회전속도로 안정적으로 회전을 하도록 유지시켜 주는 것을 특징으로 하는 발전설비.
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제
삭제