KR101739321B1 - 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템 - Google Patents

지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR101739321B1
KR101739321B1 KR1020160160129A KR20160160129A KR101739321B1 KR 101739321 B1 KR101739321 B1 KR 101739321B1 KR 1020160160129 A KR1020160160129 A KR 1020160160129A KR 20160160129 A KR20160160129 A KR 20160160129A KR 101739321 B1 KR101739321 B1 KR 101739321B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat source
fixing plate
heat
heat pump
plate
Prior art date
Application number
KR1020160160129A
Other languages
English (en)
Inventor
임창열
Original Assignee
임창열
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 임창열 filed Critical 임창열
Priority to KR1020160160129A priority Critical patent/KR101739321B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101739321B1 publication Critical patent/KR101739321B1/ko

Links

Images

Classifications

    • 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
    • F01K25/06—Plants or engines characterised by use of special working fluids, not otherwise provided for; Plants operating in closed cycles and not otherwise provided for using mixtures of different fluids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G—SPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G7/00—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for
    • F03G7/04—Mechanical-power-producing mechanisms, not otherwise provided for or using energy sources not otherwise provided for using pressure differences or thermal differences occurring in nature
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24F—AIR-CONDITIONING; AIR-HUMIDIFICATION; VENTILATION; USE OF AIR CURRENTS FOR SCREENING
    • F24F5/00—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater
    • F24F5/0007—Air-conditioning systems or apparatus not covered by F24F1/00 or F24F3/00, e.g. using solar heat or combined with household units such as an oven or water heater cooling apparatus specially adapted for use in air-conditioning
    • F24F5/001—Compression cycle type
    • F24J3/06—
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24V—COLLECTION, PRODUCTION OR USE OF HEAT NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F24V50/00—Use of heat from natural sources, e.g. from the sea
    • 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
    • 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
    • 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

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

본 발명은, 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템으로서, 지하수 또는 폐수의 운용을 포함하여 통한 고온열원 또는 저온열원을 생산하는 히트펌프; 전기를 생산함과 동시에 고온의 배열을 생산하는 열병합발전기; 상기 열병합발전기로부터 발생된 배열을 고온열원으로 변환하는 열교환기; 공급되는 전기를 히트펌프에서 사용되는 히트펌프용 전기 또는 생활용 전기로 분배하는 수전반; 상기 열교환기로부터 변환된 고온열원을 상기 건물로 전달하는 제1배관과, 상기 히트펌프로부터 생산된 고온열원을 상기 건물로 공급하는 제2배관과, 상기 히트펌프로부터 생산된 저온열원을 상기 건물로 공급하는 제3배관을 포함하는 배관; 및 상기 배관을 통하여 공급되는 열원을 저장하는 열원저장부를 포함하며, 상기 열원저장부는 외부로부터 상기 열원저장부로 가해지는 충격을 완충시키기 위한 완충모듈을 포함하며, 상기 열원저장부는 내부 수용공간을 가지는 복수의 저장유닛들의 결합에 기반하여 이루어지는 복수의 조립체를 포함하며, 상기 조립체 내부에 상기 열원이 저장되는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템을 제공한다.
따라서, 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 운용을 통한 열병합 발전 상에 각종 비효율적인 요인들이 제거하여 각종 열원의 효율적인 관리가 가능한 히트 펌프를 이용한 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템을 제공할 수 있다.

Description

지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템 {SYSTEM FOR GENERATION OF ELECTRICITY USING HEAT PUMP}
본 발명은 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 구체적으로 냉방, 난방 및 온수 공급용 열원을 공급하되 외부요인에 의하여 발생되는 충격에 효과적으로 대응하여 악조건 발생시에도 열원 공급의 안정성을 확보할 수 있는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템에 관한 것이다.
열병합 설비는 하나의 에너지원으로부터 전력과 열을 동시에 발생시키는 통합 에너지 설비로서 발전과정에서 수반하여 발생하는 배열을 회수하여 이용하는 것이다. 일차적으로 전력을 생산하고, 배출되는 열을 회수하여 이용하므로 기존의 발전 방식보다 30-40%의 높은 에너지 효율을 가진다. 석탄이나 석유 등을 이용하는 것을 기준으로 기존의 발전과 열이 독립적으로 공급되는 경우보다 동일한 수준의 전기와 열을 생산하는데 1차 에너지 소비량은 약 33%정도 절감된다. 이러한 열병합 발전의 효율은 배열을 얼마나 이용하는가에 따라 결정된다. 발전설비에서 배출되는 폐열의 활용이 전혀 이루어지지 않는다면 열병합 설비의 전체 효율은 발전을 위한 단족 설비의 효율에 지나지 않기 때문이다. 따라서 열병합 발전 시스템에서는 발전설비에서 발생하는 배열의 활용도를 극대화하는 것이 중요하다. 이를 위하여 흡수식 히트펌프를 도입하고 있다. 이러한 시스템을 종종 Co-generation에 대비하여 Tri-generation이라고도 한다. 그러나, 히트 펌프 운용을 통핸 열병합에 있어서 각종 비효율적인 요인들이 존재하고 있어 히트 펌프를 운용함에도 불구하고 각종 열원의 효율적인 관리가 용이하지 못한 문제점이 있다. 아울러, 외부의 요인에 의한 각종 악조건 상에서도 전체적인 히트 펌프 운용에 기반하는 열병합 발전의 안정적 운용이 용이하지 못한 문제점이 있다.
한국등록특허 제10-1326542호
본 발명은, 냉방, 난방 및 온수 공급용 열원을 공급하되 외부요인에 의하여 발생되는 충격에 효과적으로 대응하여 악조건 발생시에도 열원 공급의 안정성을 확보할 수 있는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 고온열원 또는 저온열원을 생산하는 히트펌프; 전기를 생산함과 동시에 고온의 배열을 생산하는 열병합발전기; 상기 열병합발전기로부터 발생된 배열을 고온열원으로 변환하는 열교환기; 공급되는 전기를 히트펌프에서 사용되는 히트펌프용 전기 또는 생활용 전기로 분배하는 수전반; 상기 열교환기로부터 변환된 고온열원을 상기 건물로 전달하는 제1배관; 상기 히트펌프로부터 생산된 고온열원을 상기 건물로 공급하는 제2배관; 상기 히트펌프로부터 생산된 저온열원을 상기 건물로 공급하는 제3배관; 및 배관을 통하여 공급되는 열원을 저장하는 열원저장부를 포함하며, 상기 열원저장부는 외부로부터 상기 열원저장부로 가해지는 충격을 완충시키기 위한 완충모듈을 포함하는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템.
본 발명에 따른 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 히트 펌프 운용을 통한 열병합 발전 상에 각종 비효율적인 요인들이 제거하여 각종 열원의 효율적인 관리가 가능한 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템을 제공할 수 있다.
둘째, 외부의 요인에 의한 각종 악조건 상에서도 전체적인 안정적 운용이 가능한 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템을 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 펌프를 이용한 보강식 발전 시스템을 도시한 도면이다.
도 2 내지 도 3은 도 1에 따른 구성들 중 열원저장부를 도시한 도면이다.
도 4는 도 1에 따른 구성들 중 완충유닛의 일 실시예를 도시한 도면이다.
도 5는 도 1에 따른 구성들 중 완충유닛의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 6은 도 4 내지 도 5에 따른 구성들 중 최상단 보강판, 중단 보강판, 최하단 보강판의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 7은 도 1에 따른 구성들 중 완충유닛의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 8 본 발명의 일 실시예에 따른 히트 펌프를 이용한 발전 방법을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프를 이용한 발전 시스템을 도시한 도면이다. 도 2 내지 도 3은 도 1에 따른 구성들 중 열원저장부를 도시한 도면이다. 도 4는 도 1에 따른 열원저장부의 구성들 중 일부를 도시한 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면 히트펌프를 이용한 발전 시스템(10)은, 수전반(11), 열병합발전기(12), 열교환기(13), 히트펌프(16), 배관, 열원저장부(18)를 포함한다. 상기 배관은 제1배관(14), 제2배관(15), 제3배관(17)을 포함하며, 상기 열원저장부(18)는 완충모듈(181)을 포함한다.
상기 히트펌프(16)는 전기에 의하여 구동되는 것으로서 고온열원 또는 저온열원을 생산한다. 이러한 상기 히트펌프(16)는 역카르노 싸이클(Reverse Carnot Cycle)을 반복함으로써, 건물의 난방 및 온수공급에 사용되는 고온열원을 생산하고, 건물의 냉방에 사용되는 저온열원을 생산한다.
이러한 상기 히트펌프(16)는 고온열원 및 저온 열원을 공기열, 폐기열, 하천수열, 지하수열, 지중열, 폐수열, 해수열으로부터 회수하고, 전력소비량의 3배 이상의 열생산을 하며 고온열원 및 저온열원을 생산한다.
상기 열병합 발전기는 석유, 석탄, 천연가스와 같은 1차 에너지로부터 전기를 발생하는 발전기와, 발전기를 구동하기 위한 엔진과, 엔진에서 발생되는 열을 회수하기 위한 배열회수부를 포함한다. 이러한 상기 열병합발전기(12)에서 발생되는 배열은, 400~650 도 온도를 가진다.
상기 수전반(11)은 상기 열병합발전기(12)에서 발생되는 전기와 전력공급원에서 공급되는 전기를 적절히 분배하여, 상기 히트펌프(16)를 작동하는 히트펌프(16)용 전기나 건물에서 사용되는 생활 전기로 사용될 수 있도록 한다.
예를 들면, 냉방이나 난방이 많은 계절에는, 상기 수전반(11)은 상기 열병합발전기(12)에서 발생된 전기를 히트펌프(16)로 공급하여 전력공급원으로부터 공급되는 전력소모량을 줄이는 피크제어를 수행할 수 있다.
또한, 상기 수전반(11)은 냉난방이 필요없는 계절에 상기 열병합발전기(12)에서 발생된 전기를 건물로 공급함으로써, 전력공급원으로부터 공급되는 전력소모량을 더더욱 줄일 수 있다. 더 나아가 생산된 전력공급원으로 역공급함으로써 부가가치를 창출하는 것도 가능하다.
상기 제1배관(14)은 상기 열교환기(13)와 연결되어, 상기 열교환기(30)를 통하여 공급되는 고온열원을 건물로 공급한다. 고온열원은 건물 바닥에 설치되는 난방용 배관에 전달되어 난방을 수행하거나, 특히, 상기 제1배관(14)을 통해 고온열원은 상기 열원저장부(18)로 공급되어 다시 건물로 공급되게 된다.
상기 제2배관(15)은, 상기 히트펌프(16)와 연결되어, 상기 히트펌프(16)를 통하여 공급되는 고온열원을 상기한 건물로 공급하여, 상기한 방식대로 난방 및 온수 생산에 사용한다. 마찬가지로 상기 제2배관(15)을 통해 공급되는 고온열원은 상기 열원저장부(18)로 공급되어 다시 건물로 공급되게 된다.
제3배관(17)은 상기 히트펌프(16)와 연결되어, 상기 히트펌프(16)를 통하여 공급되는 저온열원을 상기한 건물로 공급한다. 마찬가지로 상기 제3배관(17)을 통해 공급되는 고온열원은 상기 열원저장부(18)로 공급되어 다시 건물로 공급되게 된다.
상기 히트펌프(16)가 작동됨에 따라 발생되는 고온열원은, 열병합발전기(12)에서 발생된 배열과 함께 사용되어 상기한 건물의 난방 및 온수생산에 사용되므로 난방비를 최소화할 수 있다. 또한, 상기 히트펌프(16) 가 작동됨에 따라 발생되는 저온열원은, 건물의 냉방에 사용함으로써, 전력공급원으로부터 공급받는 전기량을 최소화할 수 있다.
상기 열병합발전기(12)에서 발생되는 전기는 상기 히트펌프(16)를 작동시키는 에너지원으로 주로 사용하고, 상기 열병합발전기(12)와 연결된 상기 열교환기(13)에서 발생된 고온열원과 상기 히트펌프(16)에서 발생되는 고온열원은 건물의 난방 및 온수생산에 사용되며, 상기 히트펌프(16)에서 발생되는 저온열원을 건물의 냉방에 사용되도록 하는 것이 가능하다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 상기 열원저장부(18)에는 상기 제1배관(14) 내지 제3배관(17)으로부터 공급되는 열원들이 저장되는 것으로서, 내부에 수용공간을 가지는 복수의 저장유닛들(제1저장유닛(UN1), 제2저장유닛(UN2), 제3저장유닛(UN3), 제4저장유닛(UN4),,,제N저장유닛(UNN) 등)의 결합으로 특정한 전체 형상(예: 다각, 원형, 타원형 등 )을 이루도록 구비된다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 열원저장부(18)의 전체적 형상이 정육면체를 이루는 것을 가정하여 설명하기로 한다. 상기 열원저장부(18)는 내부 수용공간을 가지는 복수의 저장유닛(UN1, UN2, UN3, UN4)들의 결합에 기반하여 이루어지는 복수의 조립체(A1, A2, A3, A4)을 포함하며, 상기 조립체(A1, A2, A3, A4) 내부에는 상기 열원이 저장된다.
상기 저장유닛(UN1, UN2, UN3, UN4)은 개별 블록에 해당되며, 상기 블록이 전면을 기준으로 바라보았을 때 M x N 배열로 이루어지며, 상면에서 바라보았을 때 O X P 배열로 이루어지는 것이다. (여기서 M, N, O, P 는 동일하거나 상이한 임의의 자연수 등을 포함한다.) 보다 구체적으로는 예컨데 도 2에 도시된 바와 같이 상기 저장유닛(UN1, UN2, UN3, UN4)은 도 2에서 4열 종대로 배열되되, 각열은 3층으로 이루어져 있다. 이 상태를 기준으로 최좌측 상단을 제1조립체(A)에 해당되며, 순차적으로 제2조립체(B), 제3조립체(C), 제4조립체(D)에 해당된다. 도면에서는 제4조립체(D)까지만을 도시하였으나, 제5조립체 내지 제N조립체로 구비되는 것으로 가정할 수 있다.
상기 배관으로부터 공급되는 고온 열원은 상기 제1조립체(A) 내부의 저장 공간인 제1구획공간 상에 저장거나, 상기 복수의 조립체 중 제2조립체(B) 내부의 저장 공간인 제2구획공간과 제3조립체(C)의 저장공간인 제3구획공간에 각각 분할되어 저장 가능하다.
저온 열원은 상기 복수의 조립체 중 제4조립체(D) 내부의 제4구획공간 상에 저장되거나, 상기 구획공간들 중 제5조립체(미도시) 내부의 제5구획공간과 제6조립체(미도시) 내부의 제6구획공간에 각각 분할되어 저장 가능하다.
그러나 이는 예시적인 것으로 고온 열원과 저온 열원의 저장 위치는 필요에 따라 선택적으로 저장이 가능함은 물론이다.
한편 상기 제1조립체(A1)의 제1저장유닛들(UN1)은 각기 외부를 향하는 면에 상태정보를 출력하는 출력창 형태의 제1디스플레이부(DP1)가 구비되며, 상기 제2조립체(A2)의 제2저장유닛들(UN2)은 각기 외부를 향하는 면에 상태정보를 출력하는 제2디스플레이부(DP2)가 구비되며, 상기 제3조립체(A3)의 제3저장유닛들(UN3)은 각기 외부를 향하는 면에 상태정보를 출력하는 제3디스플레이부(DP4)가 구비되며, 상기 제4조립체(A4) 제4저장유닛들(UN4)은 각기 외부를 향하는 면에 상태정보를 출력하는 제4디스플레이부(DP4)가 구비된다. 상기 상태정보는 내부에 저장된 열원에 대한 온도정보, 열원이 충진 완료 가능할 것으로 예측되는 충진예측시간정보, 잔존량정보, 모두 소진 될 것으로 예측되는 소진예측시간정보, 상기 제1디스플레이부 내지 상기 제4디스플레이부는 상호간의 식별을 위한 칼라(color)를 출력하기 위한 포함하는 시각출력정보를 포함한다. 즉, 시각출력정보는 상기 제1조립체(A1) 내지 상기 제4조립체(A4) 등에서 상호간에 구분을 위해 서로 상이한 칼라로 출력될 수 있도록 하는 것이다. 상기 저장유닛(A1,,,An) 들은 각각 필요에 따라 개별적인 추가를 통해 확장이 가능하다.
한편, 상기 완충모듈(181)은 지면과 접하는 하부유닛(1812)과, 상기 하부유닛(1812)의 상방에서 상기 열원저장부(18)와 접하는 완충유닛(1811)을 포함한다. 여기서, 상기 완충유닛(1811)은 상기 열원저장부(18) 저면과 마주 접하는 상부고정판(1811a)과, 상기 하부유닛(1812)과 마주접하는 하부고정판(1811b)과, 상기 상부고정판(1811a)과 상기 하부고정판(1811b) 사이에 구비되는 탄성하우징(1811c, 1811d)을 포함한다. 이때 상기 탄성하우징(1811c, 1811d)은 외측면부가 지그재그 형태로 형성 된다.
여기서 상기 탄성하우징(1811c, 1811d)은 내부에 탄성충진제(1811e)가 충진되되, 상기 탄성충진제(1811e)는 상기 탄성하우징(1811c, 1811d)의 형상에 대응하도록 충진되어지며, 상기 탄성충진재(1811e)는 종방향을 따라 소정의 완충공간(H1)이 복수 형성되며, 상기 각 완충공간(H1)들 사이에는 내부 보강판이 각각 구비된다.
이때 상기 완충공간(H1)은 상기 내부 보강판의 너비 이상의 너비를 가지도록 형성되는 것이 바람직하다. 상기 내부 보강판들 중 상기 상부고정판(1811a)과 마주하는 최상단보강판(1811f)은 하부면에 소정형상의 하면돌기부(T1)가 형성된다.
상기 내부 보강판들 중 상기 하부고정판(1811b)과 마주하는 최하단보강판(1811g)은 상부면에 소정형상의 상면돌기부(T2)가 형성되며, 상기 최상단보강판(1811f)과 상기 최하단보강판(1811g) 사이에 위치되는 중단보강판(1811h)들은 각각 상부면과 하부면에 상면돌기부(T2)와 하면돌기부(T1)가 형성된다.
상기 최상단보강판(1811f), 상기 중단보강판(1811h) 및 상기 최하단보강판(1811g) 각각은, 외부의 충격에 기반하는 진동이 발생되면 상기 상면돌기부(T2)와 상기 하면돌기부(T1)가 상기 완충공간(H1)을 경유하여 상호 접촉되게 된다. 여기서, 상기 상면돌기부(T2)와 상기 하면돌기부(T1)는 상호 형합적인 요철형태로 형성되는 것이 바람직하다.
도 5는 도 1에 따른 구성들 중 완충유닛(1811)의 다른 실시예를 도시한 도면이다. 도 5를 참조하면, 상기 상부고정판(1811a)은 상기 열원저장부(18) 저면과 마주 접하는 상방의 제1고정판(1811a1)과, 수평방향 상으로 슬라이딩 가능하도록 상기 제1고정판(1811a1)의 하부에 결속되며, 상기 탄성하우징(1811c, 1811d), 상기 최상단보강판(1811b1)과 마주 접하는 제2고정판(1811a2)을 포함한다.
상기 하부고정판(1811b)은 상기 하부유닛(1812)과 마주 접하는 하방의 제3고정판(1811b1)과, 수평방향 상으로 슬라이딩 가능하도록 상기 제3고정판(1811b1)의 상부에 결속되며, 상기 탄성하우징(1811c, 1811d) 및 상기 최하단보강판(1811g)과 마주 접하는 제4고정판(1811b2)을 포함한다.
상기 탄성충진재(1811e)는 중앙부에 소정의 중공영역(H2)이 형성되며, 상기 중공영역(H2) 상에는 외부의 충격에 대응하여 상기 열원저장부(18)에 대한 완충을 위한 완충구(1811i)가 구비된다.
상기 완충구(1811i)는 탄성수단을 매개로 상호 결속되는 상판(1811i1)과 하판(1811i2)을 포함하며, 상기 상판(1811i1)과 상기 하판(1811i2)은 각각 상기 상부고정판(1811a)과 상기 하부고정판(1811b)에 수평방향상으로 슬라이딩 가능하도록 결속된다.
도 6은 도 4 또는 도 5에 따른 구성들 중 최상단보강판(1811f), 복수의 중단보강판(1811h), 최하단보강판(1811g)의 다른 실시예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 상기 최상단보강판(1811f)은 상기 상부고정판(1811a)과 접촉되는 최상단상판(1811f1)과, 상기 최상단 상판과 탄성체(E2)를 매개로 결속되는 최상단하판(1811f2)을 포함한다. 여기서 상기 최상단하판(1811f2)의 저면에는 하면돌기부(T1)가 형성된다.
상기 중단보강판(1811h)은 상기 완충공간(H1)을 사이에 두고 상기 최상단 하판(1811f)과 대향하는 중단상판(1811h1)과, 상기 중단상판(1811h1)과 탄성체를 매개로 결속되는 중단하판(1811h2)을 포함한다. 여기서 상기 중단상판(1811h1)의 상면에는 상면돌기부(T2)가 형성된다.
상기 최하단보강판(1811g)은 상기 완충공간을 사이에 두고 상기 중단하판(1811h2)과 대향하는 최하단상판(1811g1)과, 상기 최하단상판(1811g1)과 탄성체를 매개로 결속되는 최하단하판(1811g2)을 포함한다. 여기서 상기 최하단상판(1811g1)의 상면에는 상면돌기부(T2)가 형성된다.
도 7은 도 1에 따른 구성들 중 완충유닛(1811)의 또 다른 실시예를 도시한 도면이다. 이하에서는 기술적 특징이 있는 부분을 중심으로 설명하기로 한다. 도 7을 참조하면,
상기 제2고정판(1811a2)은 상기 제1고정판(1811a1)의 면적을 초과하도록 적어도 양쪽 외측으로 연장되며, 상기 제2고정판(1811a2)의 양쪽 외측의 각 단부에는 상방으로 연장형성되는 상방돌출부(UT)가 형성된다.
상기 제4고정판(1811b2)은 상기 제3고정판(1811b1)의 면적을 초과하도록 적어도 양쪽 외측으로 연장되며, 상기 제4고정판(1811b2)의 양쪽 외측의 각 단부에는 상방으로 연장형성되는 하방돌출부(DT)가 형성된다.
여기서 상기 상방돌출부(UT)는 적어도 일부가 상기 제1고정판(1811a1)과 대향하도록 위치되어, 상기 상방돌출부(UT) 및 상기 제1고정판(1811a1)은 상호 간에 탄성수단(E5)으로 결속되어 탄성복원력이 부여된다.
상기 하방돌출부(DT)는 적어도 일부가 상기 제4고정판(1811b2)과 대향하도록 위치되어, 상기 하방돌출부(DT) 및 상기 제4고정판(1811b2)은 상호 간에 탄성수단(E6)으로 결속되어 탄성복원력이 부여된다.
한편 상기 완충유닛(1811)은 전체적인 형상이 직육면체 또는 정육면체 등의 형상으로 가정하여 설명하였다. 즉, 상기 상부고정판(1811a), 상기 하부고정판(1811b), 상기 탄성하우징(1811c)은 직육면체 또는 적육면체로 형성되는 것이다.
여기서 상기 탄성하우징(1811c)는 전술한 바와 같이 지그재그 형태로 형성되어 외부의 충격에 대하여 상방과 하방으로 보다 원활한고 안정적인 완충이 가능하게 해주는 것이다. 상기 완충구(1811i) 역시 상기 탄성하우징(1811c)와 함께 외부의 충격에 대응하여 보다 용이한 완충이 가능하게 해준다. 상기 최상단보강판(1811f), 최하단보강판(1811g), 중단보강판(1811h) 역시 외부의 충격에 대응하여 상기 탄성충진체(1811e) 상에서 상기 완충공간(H1)을 경유한채 상호 상방과 하방 간에 완충되어 접촉한다. 이때 상기 최상단보강판(1811f), 최하단보강판(1811g), 중단보강판(1811h)은 상기 상면돌기부(T2)와 상기 하면돌기부(T1)를 통해 수평방향으로의 유동을 억제시키는 역할을 하여 추가적으로 충격에 의한 유동을 방지시키게 된다. 즉 도면에 도시되지 않았으나 상기 완충유닛(1811)은 충격이 가해지기 전과 충격이 가해진 후를 비교 했을 때, 충격이 가해진 후의 형상은 상방과 하방간에 일정하게 가압된 형상을 뛰게 되는 것이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 히트펌프(16)를 이용한 발전 방법을 도시한 도면이다. 이하에서는 전술한 바와 중복되는 내용은 생략하기로 한다.
도 8을 참조하면, 히트펌프(16)를 이용한 발전 방법은 우선 제1단계(S110)로 히트펌프(16)가 전기에 의하여 구동되어 열원을 생산한다.
다음, 제2단계(S120)로 열병합발전기(12)에서 유입되는 연료에 의하여 구동되어 전기와 고온의 배열을 생산한다.
다음, 제3단계(S130)로 열교환기(13)가 상기 열병합발전기(12)로부터 발생된 배열을 건물의 난방 및 온수공급에 사용할 수 있도록 하는 고온열원으로 변환한다.
다음, 제4단계(S140)로 수전반(11)이 상기 열병합발전기(12)에서 발생된 전기와 외부(전력공급원)에서 공급되는 전기를 히트펌프(16)에서 사용되는 히트펌프(16)용 전기 또는 생활용 전기로 분배한다.
다음, 제5단계(S150)로 제1배관(14)을 통해 상기 열교환기(13)로부터 변환된 고온열원을 상기 건물을 향해 전달한다.
다음, 제6단계(S160)로 제2배관(15)을 통해 상기 히트펌프(16)로부터 생산된 고온열원을 상기 건물을 향해 전달한다.
다음, 제7단계(S170)로 제3배관(17)을 통해 상기 히트펌프(16)로부터 생산된 저온열원을 상기 건물을 향해 전달한다.
다음, 제8단계(S180)로 열원저장부(18)로 상기 제1배관(14) 내지 상기 제3배관(17)을 으로부터 전달되는 고온열원과 저온열원이 저장된다.
마지막으로, 제9단계(S190)로 상기 열원저장부(18)로부터 고온열원과 저온열원이 상기 건물로 전달된다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 발전 시스템 11 : 수전반
12 : 열병합발전기 13 : 열교환기
14 : 제1배관 15 : 제2배관
16 : 히트펌프 17 : 제3배관
18 : 열원저장부 UN1 : 제1저장유닛
UN2 : 제2저장유닛 UN3 : 제3저장유닛
A : 제1조립체 B : 제2조립체
C : 제3조립체 D : 제4조립체
181 : 완충모듈 1811 : 완충유닛
1811a : 상부고정판 1811a1 : 제1고정판
1811a2 : 제2고정판 1811b : 하부고정판
1811b1 : 제3고정판 1811b2 : 제4고정판
1811c, 1811d : 탄성하우징 1811e : 탄성충진제
1811f : 최상단보강판 1811f1 : 최상단상판
1811f2 : 최상단하판 E2 : 탄성체
1811g : 최하단보강판 1811g1 : 최하단상판
1811g2 : 최하단하판 E4 : 탄성체
1811h : 중단보강판 1811h1: 중단상판
1811h2 : 중단하판 E3 : 탄성체
1811i : 완충구 1811i1 : 상판
1811i2 : 하판 E : 탄성수단
T1 : 하면돌기부 T2 : 상면돌기부
H1 : 완충공간 H2 : 중공영역
1812 : 하부유닛

Claims (17)

  1. 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템으로서,
    적어도 지하수 또는 폐수의 운용을 포함하여 고온열원 또는 저온열원을 생산하는 히트펌프;
    전기를 생산함과 동시에 고온의 배열을 생산하는 열병합발전기; 상기 열병합발전기로부터 발생된 배열을 고온열원으로 변환하는 열교환기; 공급되는 전기를 히트펌프에서 사용되는 히트펌프용 전기 또는 생활용 전기로 분배하는 수전반; 상기 열교환기로부터 변환된 고온열원을 건물로 전달하는 제1배관과, 상기 히트펌프로부터 생산된 고온열원을 건물로 공급하는 제2배관과, 상기 히트펌프로부터 생산된 저온열원을 건물로 공급하는 제3배관을 포함하는 배관; 및
    상기 배관을 통하여 공급되는 열원을 저장하는 열원저장부를 포함하며,
    상기 열원저장부는 외부로부터 상기 열원저장부로 가해지는 충격을 완충시키기 위한 완충모듈을 포함하며, 상기 열원저장부는 내부 수용공간을 가지는 복수의 저장유닛들의 결합에 기반하여 이루어지는 복수의 조립체를 포함하며, 상기 조립체 내부에 상기 열원이 저장되며, 상기 고온열원은, 상기 복수의 조립체 중 제1조립체 내부의 제1구획공간 상에 저장되거나, 상기 복수의 조립체 중 제2조립체 내부의 제2구획공간과 제3조립체의 제3구획공간에 각각 분할되어 저장되며,
    상기 저온 열원은 상기 복수의 조립체 중 제4조립체 내부의 제4구획공간 상에 저장되거나,
    복수의 조립체 중 제5조립체 내부의 제5구획공간과 제6조립체 내부의 제6구획공간에 각각 분할되어 저장되며, 상기 완충모듈은, 지면과 접하는 하부유닛과, 상기 하부유닛의 상방에서 상기 열원저장부와 접하는 완충유닛을 포함하며,
    상기 제1조립체의 제1저장유닛들은 각기 외부를 향하는 면에 상태정보를 출력하는 제1디스플레이부가 구비되며, 상기 제2조립체의 제2저장유닛들은 각기 외부를 향하는 면에 상태정보를 출력하는 제2디스플레이부가 구비되며, 상기 제3조립체의 제3저장유닛들은 각기 외부를 향하는 면에 상태정보를 출력하는 제3디스플레이부가 구비되며, 상기 제4조립체의 제4저장유닛들은 각기 외부를 향하는 면에 상태정보를 출력하는 제4디스플레이부가 구비되며, 상기 상태정보는 내부에 저장된 열원에 대한 온도정보, 충전정보를 포함하며,
    상기 완충유닛은,
    상기 열원저장부 저면과 마주 접하는 상부고정판과, 상기 하부유닛과 마주접하는 하부고정판과, 상기 상부고정판과 상기 하부고정판 사이에 구비되는 탄성하우징을 포함하며, 상기 탄성하우징은 외측면부가 지그재그 형태로 형성되며, 상기 탄성하우징은 내부에 탄성충진재가 충진되되, 상기 탄성충진재는 상기 탄성하우징의 형상에 대응하도록 충진되며, 상기 탄성 충진재는 종방향을 따라 복수의 완충공간이 형성되며, 상기 각 완충공간들 사이에는 내부 보강판이 각각 구비되는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 완충공간은 상기 내부 보강판의 너비 이상의 너비를 가지도록 형성되는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 내부 보강판들 중 상기 상부고정판과 마주하는 최상단 보강판은 하부면에 소정형상의 하면돌기부가 형성되며,
    상기 내부 보강판들 중 상기 하부고정판과 마주하는 최하단 보강판은 상부면에 소정형상의 상면돌기부가 형성되며,
    상기 최상단 보강판과 상기 최하단 보강판 사이에 위치되는 중단 보강판들은 각각 상부면과 하부면에 상면돌기부와 하면돌기부가 형성되는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 최상단 보강판, 상기 중단 보강판 및 상기 최하단 보강판 각각은,
    외부의 충격에 기반하는 진동이 발생되면 상기 상면돌기와 상기 하면돌기가 상기 완충공간를 경유하여 상호 접촉되는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 상면돌기와 상기 하면돌기는 상호 형합적인 요철형태로 형성되는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템.
  12. 청구항 11에 있어서,
    상기 상부고정판은,
    상기 열원저장부 저면과 마주 접하는 상방의 제1고정판과,
    수평방향 상으로 슬라이딩 가능하도록 상기 제1고정판의 하부에 결속되며, 상기 탄성하우징, 상기 최상단 보강판과 마주 접하는 제2고정판을 포함하는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 하부고정판은,
    상기 하부유닛과 마주 접하는 하방의 제3고정판과,
    수평방향 상으로 슬라이딩 가능하도록 상기 제3고정판의 상부에 결속되며, 상기 탄성하우징, 상기 최하단 보강판과 마주 접하는 제4고정판을 포함하는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템.
  14. 청구항 13에 있어서,
    상기 제2고정판은 상기 제1고정판의 면적을 초과하도록 적어도 양쪽 외측으로 연장되며,
    상기 제2고정판의 양쪽 외측의 각 단부에는 상방으로 연장형성되는 상방돌출부가 형성되며,
    상기 제4고정판은 상기 제3고정판의 면적을 초과하도록 적어도 양쪽 외측으로 연장되며,
    상기 제4고정판의 양쪽 외측의 각 단부에는 상방으로 연장형성되는 하방돌출부가 형성되는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 상방돌출부는 적어도 일부가 상기 제1고정판과 대향하도록 위치되어, 상기 상방돌출부 및 상기 제1고정판은 상호 간에 탄성수단으로 결속되어 탄성복원력이 부여되며,
    상기 하방돌출부는 적어도 일부가 상기 제4고정판과 대향하도록 위치되어, 상기 하방돌출부 및 상기 제4고정판은 상호 간에 탄성수단으로 결속되어 탄성복원력이 부여되는 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템.
  16. 삭제
  17. 삭제
KR1020160160129A 2016-11-29 2016-11-29 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템 KR101739321B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160160129A KR101739321B1 (ko) 2016-11-29 2016-11-29 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160160129A KR101739321B1 (ko) 2016-11-29 2016-11-29 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101739321B1 true KR101739321B1 (ko) 2017-05-24

Family

ID=59051720

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160160129A KR101739321B1 (ko) 2016-11-29 2016-11-29 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101739321B1 (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101833760B1 (ko) * 2017-07-13 2018-03-02 장성현 이동장치가 구비되는 컨트롤 판넬
KR101878634B1 (ko) * 2018-02-23 2018-07-13 장성현 이동장치가 구비되는 컨트롤 판넬
KR101878636B1 (ko) * 2018-02-23 2018-07-13 장성현 이동장치가 구비되는 컨트롤 판넬
KR101878635B1 (ko) * 2018-02-23 2018-07-13 장성현 이동장치가 구비되는 컨트롤 판넬
KR101878637B1 (ko) * 2018-02-23 2018-07-13 장성현 이동장치가 구비되는 컨트롤 판넬
KR101904974B1 (ko) * 2017-07-27 2018-10-05 옥성호 플랜지 제조 장치
KR101904975B1 (ko) * 2017-07-27 2018-10-08 옥성호 플랜지 형성 장치
KR20190001064A (ko) * 2017-06-26 2019-01-04 이병수 차량용 에어컨 호스의 가공방법
KR102501532B1 (ko) * 2022-10-17 2023-02-21 (주)솔방이엔지 물탱크용 지진저감장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100725875B1 (ko) * 2005-03-02 2007-06-12 (주)엠피기술산업 구조물용 면진 베어링장치
KR100799528B1 (ko) * 2007-09-27 2008-02-01 고성호 히트펌프와 연계된 열병합발전시스템
KR101521774B1 (ko) * 2015-04-03 2015-05-21 주식회사 문창 내진장치를 구비한 물탱크

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100725875B1 (ko) * 2005-03-02 2007-06-12 (주)엠피기술산업 구조물용 면진 베어링장치
KR100799528B1 (ko) * 2007-09-27 2008-02-01 고성호 히트펌프와 연계된 열병합발전시스템
KR101521774B1 (ko) * 2015-04-03 2015-05-21 주식회사 문창 내진장치를 구비한 물탱크

Cited By (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190001064A (ko) * 2017-06-26 2019-01-04 이병수 차량용 에어컨 호스의 가공방법
KR101949135B1 (ko) * 2017-06-26 2019-02-18 이병수 차량용 에어컨 호스의 가공방법
KR101833760B1 (ko) * 2017-07-13 2018-03-02 장성현 이동장치가 구비되는 컨트롤 판넬
KR101904974B1 (ko) * 2017-07-27 2018-10-05 옥성호 플랜지 제조 장치
KR101904975B1 (ko) * 2017-07-27 2018-10-08 옥성호 플랜지 형성 장치
KR101878634B1 (ko) * 2018-02-23 2018-07-13 장성현 이동장치가 구비되는 컨트롤 판넬
KR101878636B1 (ko) * 2018-02-23 2018-07-13 장성현 이동장치가 구비되는 컨트롤 판넬
KR101878635B1 (ko) * 2018-02-23 2018-07-13 장성현 이동장치가 구비되는 컨트롤 판넬
KR101878637B1 (ko) * 2018-02-23 2018-07-13 장성현 이동장치가 구비되는 컨트롤 판넬
KR102501532B1 (ko) * 2022-10-17 2023-02-21 (주)솔방이엔지 물탱크용 지진저감장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101739321B1 (ko) 지하수 및 폐수를 이용하는 히트 펌프 발전 시스템
KR100766185B1 (ko) 해상 복합화력 발전소
KR101676589B1 (ko) 열 에너지 저장용 배열체를 작동시키는 방법
KR102072415B1 (ko) 열병합 발전소 및 열병합 발전소를 작동하기 위한 방법
JP7462649B2 (ja) 熱の形態でエネルギーを蓄積するプラントと方法
US20070144574A1 (en) Solar battery system and thermoelectric hybrid solar battery system
US20150194813A1 (en) Water-based computing system
US20120037210A1 (en) Photovoltaic module with coolng device and manufacturing method of cooling device
ES2564602B1 (es) Sistema de generación energética con fuente de generación basada en pila de hidrógeno y vehículo propulsado por dicho sistema de generación
KR100799528B1 (ko) 히트펌프와 연계된 열병합발전시스템
WO2012123738A1 (en) Thermal energy store
KR20060125435A (ko) 압전소자를 이용한 파력 발전
KR101739324B1 (ko) 히트 펌프 발전 시스템
KR101739322B1 (ko) 히트 펌프를 이용한 발전 방법
ES2715405T3 (es) Instalación de almacenamiento de energía térmica en lecho rocoso compacto
JP5191645B2 (ja) 熱電気複合型太陽電池システム
US20110291424A1 (en) System for generating electricity
WO2014053662A1 (en) Energy storage system and method of storing energy
KR101793868B1 (ko) 지하수 및 폐수를 이용하는 발전 시스템
KR101793869B1 (ko) 지하수 및 폐수를 이용하는 발전 방법
JP5504830B2 (ja) 発電機能を有する窓
FR2819343B1 (fr) Pile a combustible equipee de plaques polaires identiques et a circulation interne de combustible et de refrigerant
KR101561845B1 (ko) 부유식 태양광 발전장치
KR101425265B1 (ko) 압전소자 전기생성장치와 이를 이용한 수소와 산소 및 전기생산시스템을 구비한 전기 및 온수 공급장치
KR20070066067A (ko) 건물 지하수압용 발전장치

Legal Events

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