KR101594140B1 - 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템 - Google Patents

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KR1020150001329A
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김경민
곽승신
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한국지역난방공사
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Abstract

본 발명은 지역난방 열배관 압력을 전기 또는 열 에너지로 변환하는 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 지역난방수의 압력 강하가 필요한 열배관 내에 수차를 설치하여 지역난방수에 의해 수차가 회전되어 압력을 강하시키고, 수차의 회전에 따라 발생되는 회전 에너지로 발전기를 구동하여 전기를 발생시키고, 발전기의 속도 제어 후 발생되는 DC 전력을 공급관에 설치된 전기 히터로 공급하여 지역 난방수를 가열하거나, 또는 수차의 속도 제어를 위해 공급관에 설치된 마그네틱 히터를 기어를 이용하여 회전시키고, 마그네틱 히터에서 와전류 유도에 의해 발생되는 열로 지역 난방수를 가열시킴으로써 버려지는 에너지를 회수하도록 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템에 관한 것이다.

Description

지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템{SYSTEM FOR CONVERTING ENERGY OF DIFFERENTIAL PRESSURE IN HEAT PIPES OF DISTRICT HEATING}
본 발명은 지역난방 열배관 압력을 전기 또는 열 에너지로 변환하는 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 지역난방수의 압력 강하가 필요한 열배관 내에 수차를 설치하여 지역난방수에 의해 수차가 회전되어 압력을 강하시키고, 수차의 회전에 따라 발생되는 회전 에너지로 발전기를 구동하여 전기를 발생시키고, 발전기의 속도 제어 후 발생되는 DC 전력을 공급관에 설치된 전기 히터로 공급하여 지역 난방수를 가열하거나, 또는 수차의 속도 제어를 위해 공급관에 설치된 마그네틱 히터를 기어를 이용하여 회전시키고, 마그네틱 히터에서 와전류 유도에 의해 발생되는 열로 지역 난방수를 가열시킴으로써 버려지는 에너지를 회수하도록 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 지역난방은 아파트, 주택, 상가, 사무실, 학교, 병원, 공장 등 각종건물이 개별난방 시설을 갖추는 대신 집중된 대규모 열원시설(열병합발전소, 열전용 보일러, 쓰레기 소각로 등)에서 경제적으로 생산된 열을 이용하여 지역전체에 난방 및 급탕을 공급하며, 쾌적한 도시환경을 창조하고 에너지 절약과 환경공해 개선에 기여하는 효율적인 난방방식으로 개별적으로 사용자가 난방설비를 갖추는 개별난방 시스템과는 차이가 있다.
즉, 지역난방은 한 개의 도시 또는 일정한 지역 내에 있는 주택, 상가, 사무실, 학교, 병원, 공장 등 각종 건물이 개별적으로 난방설비를 갖추지 않고, 대규모 열생산시설, 즉 열병합발전소를 건설하여 난방 및 급탕에 필요한 고온수(110℃ 이상)를 생산하여 고압(16bar)의 압력으로 열수송관을 통해 각 수용가에 공급하는 시스템으로 집단에너지 공급방식 중 하나이다.
한편, 이러한 지역난방을 이용하기 위해서는 열병합 시스템이 필요한데, 열병합 시스템은 하나의 에너지원(연료)으로부터 두가지 이상의 유용한 에너지(전기에너지와 열에너지)를 생산해 낼 수 있는 시스템을 말한다.
한편, 지역난방 시스템은 도 1에 도시된 바와 같이 고온수(110℃ 이상)를 생산하는 보일러(1)와, 열부하가 낮거나 전력판매가격이 높은 시간에 보일러(1)에서 생산된 잉여 고온수를 저장하였다가 열부하가 높은 시간에 저장열을 방출함으로서 일일 첨두부하를 담당하는 고온수 저장 탱크인 축열조(2)와, 보일러(1)에서 생산되거나 축열조(2)에 저장된 고온수를 전달하는 열교환기(3) 및 열교환된 온수를 고압으로 순환시키는 순환펌프(4)로 이루어진다. 그리고, 순환펌프(4)에는 사용자 열교환기(6)를 통해 열공급대상지역(A)까지 열을 수송 및 회수하도록 2중 단열 보온관으로 이루어진 열공급관과 열배관으로 이루어진 열수송관(5)이 연결된다. 도면중 미설명 부호인 6은 사용자측 열교환기이다.
한편, 높이가 높은 지역에 지역난방을 공급하기 위해서 가압장 설비에서 열공급관의 지역난방수의 압력을 높여 열공급을 한 후, 열배관으로 회수되는 난방수의 압력을 차압밸브를 통해 강하시켜 회수하거나, 열원시설에 가까운 사용자는 차압밸브를 통해 압력을 강하시켜 지역난방열을 사용한다.
그러나, 이러한 차압밸브는 지역난방수의 가압시 발생된 에너지를 버리기 때문에 에너지를 낭비하는 문제점이 있다.
국내공개특허 10-2012-0113325호 국내등록특허 10-1187875호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 지역난방수의 압력 강하가 필요한 열배관 내에 수차를 설치하여 지역난방수에 의해 수차가 회전되어 압력을 강하시키고, 수차의 회전에 따라 발생되는 회전 에너지로 발전기를 구동하여 전기를 발생시키고, 발전기의 속도 제어 후 발생되는 DC 전력을 공급관에 설치된 전기 히터로 공급하여 지역 난방수를 가열하거나, 또는 수차의 속도 제어를 위해 공급관에 설치된 마그네틱 히터를 기어를 이용하여 회전시키고, 마그네틱 히터에서 와전류 유도에 의해 발생되는 열로 지역 난방수를 가열시킴으로써 버려지는 에너지를 회수하도록 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 지역난방수의 유속에 따라 발전기와 전기 히터 및 마그네틱 히터를 동작시킴으로써 에너지의 회수 효율을 증대시킬 수 있도록 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은,
맴돌이 형태의 수차용 케이스 내에 회전 날개가 구비되고, 상기 수차용 케이스의 양단이 열배관에 설치되어 지역난방수의 압력을 강하시킴과 동시에 회전 에너지를 발생하는 수차와; 상기 수차의 회전 날개와 입력 회전축이 연결되고, 외부의 제어에 따라 제 1, 2출력 회전축으로 상기 입력 회전축의 회전력을 전달 및 차단하는 동력 전달 기어박스와; 상기 열배관 내에서 고정 설치되어 상기 동력 전달 기어박스의 제 1출력 회전축을 통해 전달되는 회전력에 의해 지역난방수를 가열시키는 마그네틱 히터와; 상기 동력 전달 기어박스의 제 2출력 회전축을 통해 전달되는 회전력에 의해 전기를 생산하되, 외부의 제어에 따라 속도가 제어되는 발전기와; 상기 발전기의 속도 제어에 의해 발생되는 교류를 직류로 변환시키는 DC-DC 컨버터와; 상기 열배관의 외측면 또는 내측면에 설치되어 상기 DC-DC 컨버터로부터 공급되는 직류에 의해 열을 발생시켜 지역난방수를 가열시키는 전기 히터와; 지역난방수의 유속을 측정하는 유속 측정 수단; 및 상기 발전기의 속도 제어를 위해 DC-DC 컨버터를 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 방식에 의해 제어하고, 유속에 따라 상기 동력 전달 기어박스의 동작을 제어하여 상기 마그네틱 히터, 발전기 및 전기 히터의 동작을 선택적으로 동작시키는 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
여기에서, 상기 열배관은 공급관 또는 회수관이다.
여기에서 또한, 상기 공급관은 확관부를 구비한다.
여기에서 또, 상기 마그네틱 히터는 내부에 공간이 형성되는 유선형으로 형성되는 히터용 케이스와; 중공상으로 형성되어 상기 히터용 케이스를 상기 공급관의 확관부 내에서 고정 설치시키는 복수의 지지대와; 상기 히터용 케이스 내부에 길이 방향으로 회전되도록 설치되고, 일측에 제 1기어가 형성되는 히터용 회전축과; 양단에 제 2기어가 형성되고, 상기 지지대 내부를 관통하여 일단의 제 2기어가 상기 히터용 회전축의 제 1기어에 치합되고, 타단의 제 2기어가 상기 동력 전달 기어박스의 제 1출력 회전축과 연결되는 동력 전달 로드와; 상기 히터용 케이스의 내주면에 설치되어 유도되는 와전류에 열을 발생하는 발열금속; 및 상기 히터용 회전축의 외측면에 설치되어 상기 히터용 회전축의 회전에 따라 상기 발열금속과 상호 작용에 의해 와전류를 발생하는 마그네틱으로 이루어진다.
여기에서 또, 상기 마그네틱 히터 상기 공급관의 확관부 내에 설치된다.
여기에서 또, 상기 제어기는 지역난방수의 유속이 상기 발전기의 최소속도 미만이면 상기 마그네틱 히터만을 동작시키고, 지역난방수의 유속이 발전기 최소속도 이상 표준속도 미만이면 상기 발전기만을 동작시키며, 지역난방수의 유속이 상기 발전기의 표준속도 이상 발전기 최대속도 미만이면 상기 발전기와 전기 히터를 동작시키고, 지역난방수의 유속이 상기 발전기의 최대속도 이상 시스템 최대속도 이하이면 상기 마그네틱 히터와 발전기 및 전기 히터를 동작시킨다.
여기에서 또, 상기 유속 측정 수단은 상기 수차의 수차용 케이스 일측에 설치된다.
여기에서 또, 상기 유속 측정 수단은 유량계 또는 유속계이다.
상기와 같이 구성되는 본 발명인 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템에 따르면, 지역난방수의 압력 강하가 필요한 열배관 내에 수차를 설치하여 지역난방수에 의해 수차가 회전되어 압력을 강하시키고, 수차의 회전에 따라 발생되는 회전 에너지로 발전기를 구동하여 전기를 발생시키고, 발전기의 속도 제어 후 발생되는 DC 전력을 공급관에 설치된 전기 히터로 공급하여 지역 난방수를 가열하거나, 또는 수차의 속도 제어를 위해 공급관에 설치된 마그네틱 히터를 기어를 이용하여 회전시키고, 마그네틱 히터에서 와전류 유도에 의해 발생되는 열로 지역 난방수를 가열시킴으로써 버려지는 에너지를 회수할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 지역난방수의 유속에 따라 발전기와 전기 히터 및 마그네틱 히터를 동작시킴으로써 에너지의 회수 효율을 증대시킬 수 있다.
도 1은 일반적인 지역난방 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 계통도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 설치 구성도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 설치 구성도이다.
도 4는 본 발명에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템중 수차의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템중 마그네틱 히터의 구성을 나타낸 단면 설치도이다.
도 6은 본 발명에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템이 유속에 따른 운전 모드를 설명하기 위한 그래프이다.
이하, 본 발명에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 설치 구성도이고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템의 구성을 개략적으로 나타낸 설치 구성도이며, 도 4는 본 발명에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템중 수차의 구성을 나타낸 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템중 마그네틱 히터의 구성을 나타낸 단면 설치도이며, 도 6은 본 발명에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템이 유속에 따른 운전 모드를 설명하기 위한 그래프이다.
도 2 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템(100)는, 수차(110)와, 동력 전달 기어박스(120)와, 마그네틱 히터(130)와, 발전기(140)와, DC-DC 컨버터(150)와, 전기 히터(160)와, 유속 측정 수단(170) 및 제어기(180)를 포함한다.
먼저, 열배관(P)은 지역난방수를 공급하는 공급관(SP) 또는 지역난방수를 회수하는 회수관(RP)을 포함하고, 공급관(SP)은 확관부(R)를 구비한다.
그리고, 수차(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 맴돌이 형태의 수차용 케이스(111) 내에 회전 날개(113)가 구비되고, 수차용 케이스(111)의 양단이 열배관(P)에 설치되어 지역난방수의 압력을 강하시킴과 동시에 회전 에너지를 발생한다. 이때, 수차(110)는 도 2에 도시된 바와 같이 회수관(RP)에 설치되거나, 도 3에 도시된 바와 같이 공급관(SP)에 설치될 수 있다.
또한, 동력 전달 기어박스(120)는 수차(110)의 회전 날개(113)와 입력 회전축(121)이 연결되고, 하기에서 설명할 제어기(180)의 제어에 따라 제 1, 2출력 회전축(123, 125)으로 입력 회전축(121)의 회전력을 전달 및 차단한다. 여기에서, 동력 전달 기어박스(120)는 제어기(180)의 제어에 따라 회전력을 전달 및 차단하도록 스위치, 모터 등과 같은 구성 요소를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또, 마그네틱 히터(130)는 공급관(SP)의 확관부(R) 내에서 고정 설치되어 동력 전달 기어박스(120)의 제 1출력 회전축(123)을 통해 전달되는 회전력에 의해 지역난방수를 가열시킨다. 여기에서, 마그네틱 히터(130)는 도 5에 도시된 바와 같이 내부에 공간이 형성되는 유선형으로 형성되는 히터용 케이스(131)와, 중공상으로 형성되어 히터용 케이스(131)를 공급관(SP)의 확관부(R) 내에서 고정 설치시키는 복수의 지지대(132)와, 히터용 케이스(131) 내부에 길이 방향으로 회전되도록 설치되고, 일측에 제 1기어(133a)가 형성되는 히터용 회전축(133)과, 양단에 제 2기어(134a)가 형성되고, 지지대(132) 내부를 관통하여 일단의 제 2기어(134a)가 히터용 회전축(133)의 제 1기어(133a)에 치합되고, 타단의 제 2기어(134a)가 동력 전달 기어박스(120)의 제 1출력 회전축(123)과 연결되는 동력 전달 로드(134)와, 히터용 케이스(131)의 내주면에 설치되어 유도되는 와전류에 열을 발생하는 발열금속(135) 및 히터용 회전축(133)의 외측면에 설치되어 히터용 회전축(133)의 회전에 따라 발열금속(135)과 상호 작용에 의해 와전류를 발생하는 마그네틱(136)으로 이루어진다.
이어서, 발전기(140)는 하기에서 설명할 제어기(180)의 제어에 따라 속도가 제어되어 동력 전달 기어박스(120)의 제 2출력 회전축(125)을 통해 전달되는 회전력에 의해 교류 전기를 생산한다.
계속해서, DC-DC 컨버터(150)는 발전기(140)의 속도 제어에 의해 발생되는 교류를 직류로 변환시킨다. 이때, DC-DC 컨버터(150)는 발전기(140)에서 생산되는 전기를 하기에서 설명할 전기 히터(160)로 공급하거나 외부로 공급한다.
그리고, 전기 히터(160)는 공급관(SP)의 외측면 또는 내측면에 설치되어 DC-DC 컨버터(150)로부터 공급되는 직류에 의해 열을 발생시켜 지역난방수를 가열시킨다. 여기에서 전기 히터(160)는 코일 또는 직선 형태를 이루는 일반적인 발열선이 적용되고, 선택에 따라 금속 내부에 설치되는 형태로 적용될 수 있다.
또한, 유속 측정 수단(170)은 지역난방수의 유속을 측정하여 제어기(180)로 출력한다. 이때, 유속 측정 수단(170)는 수차(110)의 수차용 케이스(111)에 설치되는 것이 바람직하고, 유량계 또는 유속계가 적용된다.
또, 제어기(180)는 DC-DC 컨버터(150)를 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 방식에 의해 발전기(140)의 속도를 제어하고, 유속에 따라 동력 전달 기어박스(120)의 동작을 제어하여 마그네틱 히터(130), 발전기(140) 및 전기 히터(160)를 선택적으로 동작시킨다. 여기에서, 제어기(180)는 도 6에 도시된 바와 같이 지역난방수의 유속이 발전기(140)의 최소속도(B) 미만이면 마그네틱 히터(130)만을 동작시키고, 지역난방수의 유속이 발전기(140)의 최소속도(B) 이상 표준속도(C) 미만이면 발전기(140)만을 동작시키며, 지역난방수의 유속이 발전기(140)의 표준속도(C) 이상 발전기(140)의 최대속도(D) 미만이면 전기 히터(160)와 발전기(140)를 동작시키고, 지역난방수의 유속이 발전기(140)의 최대속도(D) 이상 시스템 최대속도(E) 이하이면 마그네틱 히터(130)와 발전기(140) 및 전기 히터(160)를 모두 동작시킨다.
이하, 본 발명에 따른 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템의 동작을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.
먼저, 열배관(P)에 설치된 수차(110)의 회전 날개(113)는 수차용 케이스(111)로 지역난방수가 흐르면 부하로 작용하여 지역난방수의 압력을 강하시킴과 동시에 회전 에너지를 발생한다.
그리고, 유속 측정 수단(170)이 지역난방수의 유속을 측정하여 제어기(180)로 출력한다.
그러면, 제어기(180)는 유속 측정 수단(170)을 통해 지역난방수의 유속을 측정하고, 이를 통해 발전기(140)의 회전 속도를 측정한다.
그리하여, 제어기(180)는 지역난방수의 유속이 발전기(140)의 최소속도(B) 미만이면 동력 전달 기어박스(120)의 제 1출력 회전축(123)을 마그네틱 히터(130)와 연결시키고, 동력 전달 기어박스(120)의 제 2출력 회전축(125)과 발전기(140)의 연결을 차단시킨다.
그러면, 동력 전달 기어박스(120)의 제 1출력 회전축(123)이 마그네틱 히터(130)의 동력 전달 로드(134)를 회전시켜 히터용 회전축(133)을 회전시킨다.
이로 인해 히터용 회전축(133)에 설치된 마그네틱(136)이 회전하게 되고, 마그네틱(136) 회전에 의해 히터용 케이스(131)의 내주면에 설치된 발열금속(135)에서 유도되는 와전류에 열을 발생하여 지역난방수를 가열시킨다.
또한, 제어기(180)는 지역난방수의 유속이 발전기(140)의 최소속도(B) 이상 표준속도(C) 미만이면 동력 전달 기어박스(120)의 제 1출력 회전축(123)과 마그네틱 히터(130)의 연결을 차단시키고, 동력 전달 기어박스(120)의 제 2출력 회전축(125)과 발전기(140)를 연결시킨다.
그러면, 동력 전달 기어박스(120)의 제 2출력 회전축(125)이 발전기(140)를 회전시킨다.
이로 인해 발전기(140)에서 발생된 전기는 외부, 즉 필요처로 공급된다.
또, 제어기(180)는 지역난방수의 유속이 발전기(140)의 표준속도(C) 이상 발전기(140)의 최대속도(D) 미만이면 동력 전달 기어박스(120)의 제 1출력 회전축(123)과 마그네틱 히터(130)의 연결을 차단시키고, 동력 전달 기어박스(120)의 제 2출력 회전축(125)과 발전기(140)를 연결시키고, 표준속도(C) 이상에서 발전기(140)의 속도를 유지하기 위해 제어기(180)를 통해 조절한다.
이로 인해 전기 히터(160)에 의해 발생된 열은 지역난방수를 가열시키고 동시에 발전기(140)에서 발생된 전기는 외부, 즉 필요처로 공급된다.
마지막으로, 제어기(180)는 지역난방수의 유속이 발전기(140)의 최대속도(D) 이상 시스템 최대속도(E) 이하이면 동력 전달 기어박스(120)의 제 1출력 회전축(123)과 마그네틱 히터(130)을 연결시키고, 동력 전달 기어박스(120)의 제 2출력 회전축(125)과 발전기(140)를 연결시키고, 발전기(140) 속도 제어에 의해 생산된 전기는 전기 히터(160)로 공급한다.
이로 인해 히터용 회전축(133)에 설치된 마그네틱(136)이 회전하게 되고, 마그네틱(136) 회전에 의해 히터용 케이스(131)의 내주면에 설치된 발열금속(135)에서 유도되는 와전류에 열을 발생하여 지역난방수를 가열시킴과 동시에 발전기(140) 속도 제어를 통해 발생된 전기는 DC-DC 컨버터(150)를 통해 전기 히터(160)로 공급되어 지역난방수를 가열시킨다.
본 발명은 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있으며 상기 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시 예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
110 : 수차 120 : 동력 전달 기어박스
130 : 마그네틱 히터 140 : 발전기
150 : DC-DC 컨버터 160 : 전기 히터
170 : 유속 측정 수단 180 : 제어기
P : 열배관 SP : 공급관
RP : 회수관 R : 확관부

Claims (8)

  1. 맴돌이 형태의 수차용 케이스 내에 회전 날개가 구비되고, 상기 수차용 케이스의 양단이 열배관에 설치되어 지역난방수의 압력을 강하시킴과 동시에 회전 에너지를 발생하는 수차와;
    상기 수차의 회전 날개와 입력 회전축이 연결되고, 외부의 제어에 따라 제 1, 2출력 회전축으로 상기 입력 회전축의 회전력을 전달 및 차단하는 동력 전달 기어박스와;
    상기 열배관 내에서 고정 설치되어 상기 동력 전달 기어박스의 제 1출력 회전축을 통해 전달되는 회전력에 의해 지역난방수를 가열시키는 마그네틱 히터와;
    상기 동력 전달 기어박스의 제 2출력 회전축을 통해 전달되는 회전력에 의해 전기를 생산하되, 외부의 제어에 따라 속도가 제어되는 발전기와;
    상기 발전기의 속도 제어에 의해 발생되는 교류를 직류로 변환시키는 DC-DC 컨버터와;
    상기 열배관의 외측면 또는 내측면에 설치되어 상기 DC-DC 컨버터로부터 공급되는 직류에 의해 열을 발생시켜 지역난방수를 가열시키는 전기 히터와;
    지역난방수의 유속을 측정하는 유속 측정 수단; 및
    상기 발전기의 속도 제어를 위해 DC-DC 컨버터를 MPPT(Maximum Power Point Tracking) 제어 방식에 의해 제어하고, 유속에 따라 상기 동력 전달 기어박스의 동작을 제어하여 상기 마그네틱 히터, 발전기 및 전기 히터의 동작을 선택적으로 동작시키는 제어기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열배관은,
    공급관 또는 회수관인 것을 특징으로 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 공급관은,
    확관부를 구비하는 것을 특징으로 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 마그네틱 히터는,
    내부에 공간이 형성되는 유선형으로 형성되는 히터용 케이스와;
    중공상으로 형성되어 상기 히터용 케이스를 상기 공급관의 확관부 내에서 고정 설치시키는 복수의 지지대와;
    상기 히터용 케이스 내부에 길이 방향으로 회전되도록 설치되고, 일측에 제 1기어가 형성되는 히터용 회전축과;
    양단에 제 2기어가 형성되고, 상기 지지대 내부를 관통하여 일단의 제 2기어가 상기 히터용 회전축의 제 1기어에 치합되고, 타단의 제 2기어가 상기 동력 전달 기어박스의 제 1출력 회전축과 연결되는 동력 전달 로드와;
    상기 히터용 케이스의 내주면에 설치되어 유도되는 와전류에 열을 발생하는 발열금속; 및
    상기 히터용 회전축의 외측면에 설치되어 상기 히터용 회전축의 회전에 따라 상기 발열금속과 상호 작용에 의해 와전류를 발생하는 마그네틱으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템.
  5. 제 3 항에 있어서,
    상기 마그네틱 히터는
    상기 공급관의 확관부 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어기는,
    지역난방수의 유속이 상기 발전기의 최소속도 미만이면 상기 마그네틱 히터만을 동작시키고, 지역난방수의 유속이 발전기 최소속도 이상 표준속도 미만이면 상기 발전기만을 동작시키며, 지역난방수의 유속이 상기 발전기의 표준속도 이상 발전기 최대속도 미만이면 상기 발전기와 전기 히터를 동작시키고, 지역난방수의 유속이 상기 발전기의 최대속도 이상 시스템 최대속도 이하이면 상기 마그네틱 히터와 발전기 및 전기 히터를 동작시키는 것을 특징으로 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 유속 측정 수단은,
    상기 수차의 수차용 케이스 일측에 설치되는 것을 특징으로 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 유속 측정 수단은,
    유량계 또는 유속계인 것을 특징으로 하는 지역난방 열배관 차압 에너지 변환 시스템.
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