KR101569677B1 - 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 가스엔진을 이용해 냉방 및 난방 겸용 히트펌프로 활용할 수 있고, 가스엔진의 배기가스를 이용해 농작물에 이산화탄소의 시비가 가능하도록 하되, 고희박연소를 이용해 가스엔진에서 발생되는 배기가스 중의 질소산화물 특정농도 이하로 저감시킴으로써, 배기가스를 온실에 공급함에 있어서 질소산화물을 감소시키기 위한 별도의 장치가 필요 없는 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.

Description

고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법 {Tri-generation system using high lean burn operation and control method thereof}
본 발명은 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 가스엔진을 이용해 냉방 및 난방 겸용 히트펌프로 활용할 수 있으며, 가스엔진의 배기가스를 이용해 농작물에 이산화탄소의 시비가 가능하도록 한 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 가스엔진을 사용한 지에치피(GHP; Gas engine Heat Pump) 시스템은 값싼 천연가스, 도시가스 등의 가스연료를 사용해 엔진을 작동시켜 압축기를 구동하고 압축기에 의해 압축된 냉매를 이용한 히트펌프 사이클을 통해 냉방 및 난방을 실행하는 시스템이다. 이때, 지에치피 시스템은 가스엔진에 연결되어 구동되는 발전기를 통해 발전을 하여 전기를 공급할 수도 있다.
이러한 종래의 지에치피 시스템은 가스엔진을 이용하므로, 가스엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스를 비닐하우스나 대규모 시설원예단지 등의 온실에 공급하여 이산화탄소 농도를 증가시킴으로써 농작물의 광합성 향상 및 이에 따른 수확량 증대를 위한 이산화탄소 시비에 사용하도록 구성되어, 가스엔진을 이용해 온실의 냉방, 난방 및 이산화탄소 시비를 할 수 있는 트라이젠 시스템(Tri-gen system)으로 개발이 진행중에 있다.
그런데 이와 같은 가스엔진을 이용한 트라이젠 시스템은 가스엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스에 유해 배출가스인 탄화수소(HC), 일산화탄소(CO) 및 질소산화물(NOX) 등이 다량 포함되어 있으므로, 가스엔진의 배기관을 통해 배출되는 배기가스를 비닐하우스나 대규모 시설원예단지 등의 농작물 재배에 필요한 이산화탄소 시비에 사용할 수 없는 문제점이 있다.
이를 해결하기 위해 종래에는 가스엔진의 배기가스에 포함된 유해 배출가스 성분 중 농작물의 생장저하 및 괴사를 일으키는 질소산화물(NOX)을 감소시켜 온실로 공급할 수 있도록, 배기가스에 환원제인 우레아(urea)를 공급하여 선택적환원촉매(SCR; Selective Catalytic Reduction)를 통해 질소산화물을 저감시킬 수 있도록 하고 있다.
그러나 배기가스 중의 질소산화물을 감소시키기 위해 환원제로 우레아 및 선택적환원촉매가 사용되어야 하므로 장치의 구성이 복잡해지고, 특히 환원제로 사용되는 우레아는 일반적으로 액체 우레아가 사용되므로 부피가 큰 우레아 탱크가 구비되어야하고 액체 우레아 공급관로의 단열이 필요하며 부대적인 장치의 구성이 복잡해지는 단점이 있으며, 우레아의 주기적인 보충 및 관리가 어렵고 비용이 더 소요되는 단점이 있다.
KR 10-1398395 (2014.05.16)
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 가스엔진을 이용해 냉방 및 난방 겸용 히트펌프로 활용할 수 있고, 가스엔진의 배기가스를 이용해 농작물에 이산화탄소의 시비가 가능하도록 하되, 일반적인 가스엔진 조건보다 공기를 더 공급하여 고희박 조건에서 연소시켜 가스엔진에서 발생되는 배기가스 중의 질소산화물의 농도를 특정농도 이하로 저감시킴으로써, 배기가스를 온실에 공급함에 있어서 질소산화물을 감소시키기 위한 별도의 장치가 필요 없는 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템은, 가스엔진; 상기 가스엔진에 연결되어 구동되며, 온실에 연결되어 상기 온실에 냉방 및 난방을 제공하는 히트펌프; 상기 가스엔진에 연결되며, 상기 가스엔진의 공연비를 고희박 조건으로 제어하여 연소 후 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시키는 공연비 제어부; 및 상기 가스엔진의 배기관에 설치되며, 상기 배기가스 중의 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시켜 상기 온실로 공급되도록 하는 산화촉매; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도는 50ppm 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 산화촉매를 거친 후 배기가스 중의 일산화탄소(CO) 농도는 50ppm 이하이며, 탄화수소(HC)의 농도는 1ppm 이하인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 공연비 제어부에서는, 상기 가스엔진의 연소실로 공급하는 공기량을 증가시켜 공연비를 고희박 조건으로 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 배기관에는 산화촉매와 온실 사이에 응축기가 설치되어, 상기 응축기에 의해 배기가스를 냉각시키고 배기가스 중의 수분을 제거하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스엔진이 고희박 조건으로 제어될 때 출구산소농도는 6% 이상인 것을 특징으로 한다.
그리고 본 발명의 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템의 제어방법은, 가스엔진에 연결되어 구동되는 히트펌프를 이용해 온실의 냉방 및 난방에 이용하고, 상기 가스엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스를 온실로 공급하여 농작물의 이산화탄소 시비에 이용하는 트라이젠 시스템의 제어방법에 있어서, 가스엔진의 공연비를 고희박 조건으로 제어하여 연소 후 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시키는 단계(S10); 상기 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도가 특정한 농도 이하로 저감된 후 산화촉매를 거쳐 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시키는 단계(S20); 및 상기 질소산화물(NOX), 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도가 특정한 농도 이하로 저감된 배기가스를 온실로 공급하여 상기 온실로 이산화탄소를 시비하는 단계(S30); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 S20단계와 S30단계 사이에, 상기 배기가스를 응축시키고 배기가스 중의 수분을 제거하는 단계(S25)가 수행되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법은, 고희박연소를 이용해 가스엔진에서 발생되는 배기가스 중의 질소산화물의 농도를 특정농도 이하로 저감시킴으로써, 배기가스를 온실에 공급함에 있어서 질소산화물을 감소시키기 위한 별도의 장치가 필요 없어, 가스엔진에서 발생되는 배기가스를 온실로 공급함에 있어서 유해 배기가스 성분을 제거하기 위한 구성이 간단해지는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템을 나타낸 개략도.
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 온실의 냉방, 난방 및 이산화탄소 시비를 위한 구성을 나타낸 평면 개략도.
이하, 상기한 바와 같은 본 발명의 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 그 제어방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템을 나타낸 개략도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템(1000)은, 가스엔진(100); 상기 가스엔진(100)에 연결되어 구동되며, 온실(700)에 연결되어 상기 온실(700)에 냉방 및 난방을 제공하는 히트펌프(200); 상기 가스엔진(100)에 연결되며, 상기 가스엔진(100)의 공연비를 고희박 조건으로 제어하여 연소 후 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시키는 공연비 제어부(300); 및 상기 가스엔진(100)의 배기관(110)에 설치되며, 상기 배기가스 중의 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시켜 상기 온실(700)로 공급되도록 하는 산화촉매(400); 를 포함하여 이루어질 수 있다.
우선, 가스엔진(100)은 비교적 값이 싼 천연가스, 도시가스, 바이오가스 및 신재생연료 등의 가스연료를 사용해 구동되는 엔진이 될 수 있으며, 연소 후 배출되는 배기가스 중의 유해 배기가스 성분이 상대적으로 적은 가스엔진이 사용될 수 있다.
히트펌프(200)는 가스엔진(100)에 연결되어 구동되며, 온실(700)에 연결되어 상기 온실(700)에 냉방 및 난방을 제공하도록 구성될 수 있다. 보다 상세하게 히트펌프(200)는 가스엔진(100)에 연결되어 구동되며 냉매를 압축시키는 압축기, 압축된 냉매의 유동 방향을 조절하여 냉방 및 난방 전환을 조절하는 사방밸브, 실외에 배치되어 냉매를 응축 또는 기화시키는 실외 열교환기, 냉매를 팽창시키는 팽창밸브 및 실내(온실)에 배치되어 냉매가 기화 또는 응축되면서 실내의 공기와 열교환을 일으키는 실내 열교환기를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 압축기, 사방밸브, 실외 열교환기 및 팽창밸브는 온실(700)의 외부에 배치되고, 실내 열교환기는 온실(700)의 내부에 배치될 수 있다. 그리하여 히트펌프는 사방밸브에 의해 냉매의 흐름이 전환되어, 온실에 필요한 변화되는 냉방 및 난방 부하에 대응하여 냉방 및 난방을 수행할 수 있다.
공연비 제어부(300)는 가스엔진(100)에 연결되며, 가스엔진(100)의 공연비를 고희박 조건으로 제어할 수 있다. 그리하여 가스엔진(100)에서 연소 후 배기관(110)을 통해 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도가 저감될 수 있으며, 고희박 조건으로 공연비가 제어되어 농작물의 생육에 적합한 기준치 이하로 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도가 저감될 수 있다. 이때, 가스엔진(100)의 배기관(110)에는 질소산화물 및 일산화탄소의 농도를 측정하는 센서가 설치되어 배기가스 중의 질소산화물 및 일산화탄소의 농도를 실시간으로 모니터링 할 수도 있다.
산화촉매(400)는 가스엔진(100)의 배기관(110)에 설치되며, 가스엔진(100)에서 연소된 후 배출된 배기가스가 산화촉매(400)를 거쳐 유해성분이 저감된 후 온실(700)로 공급될 수 있도록 구성된다. 이때, 산화촉매(400)는 배기가스 중의 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시키는 역할을 한다. 즉, 산화촉매(400)의 촉매와 배기가스 중의 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)가 산화반응하여 무해한 성분으로 전환될 수 있으며, 촉매로는 백금(Pt; platinum)이나 팔라듐(Pd; palladium) 등이 될 수 있으며, 이외에도 공지된 다양한 촉매가 사용될 수 있다.
그리하여 본 발명의 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템은, 고희박연소를 이용해 가스엔진에서 발생되는 배기가스 중의 질소산화물 특정농도 이하로 저감시킴으로써, 배기가스를 온실에 공급함에 있어서 질소산화물을 감소시키기 위한 별도의 장치가 필요 없어, 유해 배기가스 성분을 제거하기 위한 구성이 간단해지는 장점이 있다.
또한, 상기 가스엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도는 50ppm 이하일 수 있다.
즉, 가스엔진(100)에서 연소 시 발생하는 질소산화물(NOX)에 의해 농작물의 생장저하 및 괴사가 발생할 수 있으므로, 배기가스 중의 질소산화물의 농도가 50ppm 이하로 유지될 수 있도록 공연비 제어부(300)를 통해 고희박연소로 가스엔진(100)이 운전될 수 있다.
또한, 상기 산화촉매를 거친 후 배기가스 중의 일산화탄소(CO) 농도는 50ppm 이하이며, 탄화수소(HC)의 농도는 1ppm 이하일 수 있다.
즉, 일산화탄소(CO)는 농작물의 생장에 직접적인 영향은 없으나 불완전연소되는 것을 의미하므로 50ppm 이하가 되도록 제어되어야 다른 유해 배출가스 성분을 줄일 수 있다. 그리고 탄화수소(HC)는 가스엔진(100)의 연소실에서 연소되지 않고 남은 미연 탄화수소(Unburned Hydrocarbon)이며, 농도 1ppm을 초과하는 에틸렌(C2H4) 또는 프로필렌(C3H6)과 같은 탄화수소는 작물의 생장을 저해하므로 탄화수소의 농도가 1ppm 이하로 유지될 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 일례로 토마토를 에틸렌 농도 500ppb인 환경에서 4일간 노출시킨 결과 토마토의 꽃눈이 탈락되는 것을 확인할 수 있었으며, 이와 같이 배기가스 중의 미연 탄화수소를 상기한 농도 이하로 유지시키는 것이 바람직하다.
또한, 상기 공연비 제어부(300)에서는, 상기 가스엔진(100)의 연소실로 공급하는 공기량을 증가시켜 공연비를 고희박 조건으로 제어할 수 있다.
즉, 가스엔진(100)의 공연비를 고희박 조건으로 제어하기 위해 연료 공급량은 변하지 않고 그대로 유지되는 상태에서 공기 공급량을 증가시킬 수 있으며, 이에 따라 고희박연소로 운전되는 가스엔진(100)의 출력 저하를 방지할 수 있다.
또한, 상기 배기관(110)에는 산화촉매(400)와 온실(700) 사이에 응축기(500)가 설치되어, 상기 응축기(500)에 의해 배기가스를 냉각시키고 배기가스 중의 수분을 제거할 수 있다.
즉, 가스엔진(100)에서 연소 후 배기관(110)을 통해 배출되는 배기가스에는 가스연료의 연소에 의해 발생하는 수증기가 포함되어 있으며 온도가 높으므로, 응축기(500)에서 배기가스가 열교환되어 냉각되고 수증기가 응결되어 수분이 제거될 수 있다. 이때, 산화촉매(400) 후단에 응축기(500)가 설치되어, 산화촉매(400)에서는 높은 온도에서 산화반응이 일어나 일산화탄소 및 탄화수소가 산화되어 제거될 수 있도록 하여 배기가스 중의 유해가스 성분이 감소된 후, 배기가스를 냉각 및 수분을 제거하여 온실(700)로 공급되는 배기가스에 의해 온실(700)의 온도 및 습도가 불필요하게 높아지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 상기 가스엔진(100)이 고희박연소로 제어되는 출구산소농도는 6% 이상일 수 있다. 즉, 가스엔진(100)이 일반적으로 운전되는 경우 배기가스 중의 질소산화물(NOX) 농도는 이론 공연비로 운전되는 경우에 비해 오히려 질소산화물(NOX) 농도가 높아질 수 있으므로, 본 발명에서는 질소산화물의 농도가 50ppm 이하가 될 수 있도록 고희박연소로 제어될 수 있다. 여기에서 출구산소농도는 가스엔진(100)의 연소실에서 연소된 후 배출되는 배기가스 중의 산소 농도이다. 그리하여 상기와 같이 고희박연소로 운전되는 가스엔진의 공연비를 정밀하게 제어할 수 있으며, 이에 따라 배기가스 중의 질소산화물의 농도가 50ppm 이하로 정확하게 유지될 수 있다. 또한, 가스엔진(100)으로 공급되는 연료의 종류가 바뀌거나 대기 중의 산소 농도 또는 밀도가 바뀌더라도 공연비를 정확하게 제어할 수 있어, 배기가스 중의 질소산화물의 농도가 50ppm 이하로 정확하게 유지될 수 있다.
[실시예 2]
도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템 및 온실의 냉방, 난방 및 이산화탄소 시비를 위한 구성을 나타낸 평면 개략도이다.
도시된 바와 같이 본 발명의 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템(1000)은, 가스엔진(100)의 배기가스에서 유해가스 성분이 감소되고 냉각 및 수분이 제거된 후 송풍기(510)를 통해 온실(700)로 공급되어 이산화탄소(CO2) 시비에 이용될 수 있다. 그리고 가스엔진(100)에 연결된 히트펌프(200)에 의해 온실(700)의 냉방 및 난방이 선택적으로 이루어질 수 있으며, 온실(700)의 내부에는 실내 열교환기(250)가 이격되어 나란히 배치될 수 있다. 또한, 온실(700)의 난방을 위해 별도의 온수탱크(610) 및 펌프(620)가 구비될 수 있으며, 온수의 순환을 위해 온실(700)의 내부에는 온수 순환용 배관이 형성될 수 있다. 이때, 온수탱크(610)는 별도로 구비된 보일러(600)에 의해 물이 가열될 수 있으며, 보일러(600)는 최대 난방 부하 시 작동되어 히트펌프와 함께 온실의 난방에 사용될 수 있다. 또한, 가스엔진(100)의 작동에 따라 발생하는 열을 이용해 물이 가열될 수도 있다. 또한, 냉각수의 온도는 약 80℃이며 배기관을 통해 배출되는 배기가스의 온도는 약 500℃ 이상이 되므로, 가스엔진의 냉각수 및 배기열을 함께 이용하여 난방 및 온수로 활용할 수 있으며, 필요에 따라 냉각수나 배기열 중 하나만 난방 및 온수로 활용할 수도 있다. 그리고 배기열을 이용하기 위해 배기관에 열교환기를 설치하고 열교환기를 통해 가열된 물은 연결된 별도의 온수탱크로 보내져 난방 및 온수로 사용될 수 있다. 이때, 열교환기는 응축기가 될 수 있으며, 응축기를 통해 난방용 온수를 만들면서 동시에 배기가스의 냉각 및 수분을 제거할 수도 있다.
그리고 가스엔진(100), 히트펌프(200) 및 보일러(600)는 에너지 제어부(800)에 연결되어 온실에서 발생되는 냉방 및 난방부하에 따라 제어될 수 있으며, 에너지 제어부(800)에는 온도, 습도, 이산화탄소, 광량 및 풍속 등의 다양한 정보를 센싱하는 센서(810)들이 연결되어, 입력되는 정보들에 따라 에너지 제어부(800)가 제어를 수행할 수 있다. 이때 에너지 제어부(800)는 냉방, 난방, 환기, 이산화탄소 시비, 스크린(광량) 및 습도 등을 제어할 수 있다.
[제어방법]
그리고 본 발명의 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템의 제어방법은, 가스엔진(100)에 연결되어 구동되는 히트펌프(200)를 이용해 온실(700)의 냉방 및 난방에 이용하고, 상기 가스엔진(100)에서 연소 후 배출되는 배기가스를 온실(700)로 공급하여 농작물의 이산화탄소 시비에 이용하는 트라이젠 시스템의 제어방법에 있어서, 가스엔진(100)의 공연비를 고희박 조건으로 제어하여 연소 후 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시키는 단계(S10); 상기 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도가 특정한 농도 이하로 저감된 후 산화촉매(400)를 거쳐 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시키는 단계(S20); 및 상기 질소산화물(NOX), 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도가 특정한 농도 이하로 저감된 배기가스를 온실(700)로 공급하여 상기 온실(700)로 이산화탄소를 시비하는 단계(S30); 를 포함하여 이루어질 수 있다.
즉, 고희박연소에 해당하는 공연비로 가스엔진(100)을 운전하여 가스엔진(100)에서 연소 후 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도가 특정한 농도 이하인 상태로 배출되도록 하고, 배출되는 배기가스를 산화촉매(400)를 통해 배기가스 중의 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도가 특정한 농도 이하로 저감되도록 하여, 배기가스 중의 유해가스 성분이 모두 기준치 이하로 감소되어 농작물의 생육에 적합한 상태의 배기가스가 된 후 배기가스를 온실(700)로 공급함으로써, 가스엔진(100)의 배기가스를 이산화탄소 시비에 용이하게 이용할 수 있다.
이때, 가스엔진(100)이 고희박연소로 제어되는 출구산소농도는 6% 이상일 수 있다. 즉, 질소산화물의 농도가 50ppm 이하가 될 수 있도록 고희박연소로 제어될 수 있다. 또한, 산화촉매(400)를 거친 후 배기가스 중의 일산화탄소(CO)의 농도는 50ppm 이하로 유지되며, 탄화수소(HC)의 농도는 1ppm 이하로 유지될 수 있다.
또한, 상기 S20단계와 S30단계 사이에, 상기 배기가스를 냉각시키고 배기가스 중의 수분을 제거하는 단계(S25)가 수행될 수 있다.
즉, 상기한 바와 같이 산화촉매(400)에서 일산화탄소와 탄화수소의 산화반응에는 영향을 미치지 않도록 하면서 배기가스를 냉각시키고 수분을 제거하여, 온실(700)로 공급되는 배기가스에 의해 온실(700)의 온도 및 습도가 불필요하게 높아지는 것을 방지할 수 있다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1000 : 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템
100 : 가스엔진 110 : 배기관
200 : 히트펌프
300 : 공연비 제어부
400 : 산화촉매
500 : 응축기 510 : 송풍기
600 : 보일러 610 : 온수탱크
620 : 펌프
700 : 온실
800 : 에너지 제어부 810 : 센서

Claims (8)

  1. 가스엔진;
    상기 가스엔진에 연결되어 구동되며, 온실에 연결되어 상기 온실에 냉방 및 난방을 제공하는 히트펌프;
    상기 가스엔진에 연결되며, 상기 가스엔진의 공연비를 고희박 조건으로 제어하여 연소 후 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시키는 공연비 제어부; 및
    상기 가스엔진의 배기관에 설치되며, 상기 배기가스 중의 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시켜 상기 온실로 공급되도록 하는 산화촉매; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가스엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도는 50ppm 이하인 것을 특징으로 하는 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 산화촉매를 거친 후 배기가스 중의 일산화탄소(CO) 농도는 50ppm 이하이며, 탄화수소(HC)의 농도는 1ppm 이하인 것을 특징으로 하는 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 공연비 제어부에서는, 상기 가스엔진의 연소실로 공급하는 공기량을 증가시켜 공연비를 고희박 조건에서 제어하는 것을 특징으로 하는 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 배기관에는 산화촉매와 온실 사이에 응축기가 설치되어, 상기 응축기에 의해 배기가스를 응축시키고 배기가스 중의 수분을 제거하는 것을 특징으로 하는 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 가스엔진이 고희박연소로 제어되는 출구산소농도는 6% 이상인 것을 특징으로 하는 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템.
  7. 가스엔진에 연결되어 구동되는 히트펌프를 이용해 온실의 냉방 및 난방에 이용하고, 상기 가스엔진에서 연소 후 배출되는 배기가스를 온실로 공급하여 농작물의 이산화탄소 시비에 이용하는 트라이젠 시스템의 제어방법에 있어서,
    가스엔진의 공연비를 고희박 조건에서 제어하여 연소 후 배출되는 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시키는 단계(S10);
    상기 배기가스 중의 질소산화물(NOX)의 농도가 특정한 농도 이하로 저감된 후 산화촉매를 거쳐 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도를 특정한 농도 이하로 저감시키는 단계(S20); 및
    상기 질소산화물(NOX), 일산화탄소(CO) 및 탄화수소(HC)의 농도가 특정한 농도 이하로 저감된 배기가스를 온실로 공급하여 상기 온실로 이산화탄소를 시비하는 단계(S30); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템의 제어방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 S20단계와 S30단계 사이에, 상기 배기가스를 냉각시키고 배기가스 중의 수분을 제거하는 단계(S25)가 수행되는 것을 특징으로 하는 고희박연소를 이용한 트라이젠 시스템의 제어방법.
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