KR101995493B1 - Vessle having solar power generator - Google Patents

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Abstract

태양열 발전기를 구비한 선박이 개시된다.
본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박은 태양열 발전기를 구비한 선박에 있어서, 액화천연가스를 저장하는 LNG 저장 탱크; 상기 LNG 저장 탱크에 형성되는 반사경, 및 상기 반사경에서 반사된 태양열을 집열하는 집열부를 포함하는 집열기; 및 선박을 구동시키는 동력을 발생시키는 엔진;을 포함할 수 있다.A ship having a solar generator is disclosed.
A ship having a solar power generator according to an embodiment of the present invention includes a LNG storage tank for storing liquefied natural gas; A collector including a reflector formed in the LNG storage tank, and a collector for collecting solar heat reflected from the reflector; And an engine for generating power for driving the ship.

Description

태양열 발전 장치를 구비한 선박 {VESSLE HAVING SOLAR POWER GENERATOR}[0001] VESSEL HAVING SOLAR POWER GENERATOR [0002]

본 발명은 태양열 발전 장치를 구비한 선박에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 LNG 선박에 구비되는 LNG 저장 탱크에 태양열을 집열하는 집열기를 설치하여 태양열 발전을 수행할 수 있는 태양열 발전 장치를 구비한 선박에 관한 것이다.The present invention relates to a ship having a solar thermal power generation apparatus, and more particularly, to a ship having a solar thermal power generation apparatus capable of performing solar power generation by installing a collector for collecting solar heat in an LNG storage tank provided in an LNG ship .

최근 선박의 주연료인 벙커유(380CST)의 가격이 상승하고, 온실가스 배출 감축 규제가 해상 수송 수단에서 적용됨에 따라 친환경 선박의 개발 필요성이 높아지고 있다.Recently, as the price of bunker oil (380CST), which is the main fuel of the ship, has risen and the regulations on reduction of greenhouse gas emission have been applied to marine transportation means, the need for development of environmentally friendly vessels is increasing.

선박에서 배출되는 이산화탄소량은 10억 4,600만 톤으로 전 세계 이산화탄소 배출량의 3.3%를 차지하고 있으며, 개별 산업 단위로는 최고치를 기록하였다. 국제해사기구(IMO)는 해운산업의 이산화탄소 배출 비중이 현재 4%에서 2050년에 최대 18%까지 증가할 것으로 예상하여, 2030년까지 CO₂배출량을 30%저감하는 목표를 설정하고 있다. The amount of carbon dioxide emitted from the ship was 1,046 million tons, accounting for 3.3% of the world's carbon dioxide emissions and the highest in individual industry units. The International Maritime Organization (IMO) has set a goal of reducing CO2 emissions by 30% by 2030, projecting that the share of CO2 emissions from the shipping industry will increase from 4% today to 18% by 2050.

IMO는 CO₂배출 감축 방안(EEDI, SEEMP)을 강제 규정으로 채택하였으며, 국제항만협회가 환경선박 지수(ESI)를 도입하여 친환경선박에게 인센티브를 제공하는 조치를 시행하는 등 선박에서 배출되는 온실가스 저감을 위해 많은 노력들이 기울여지고 있다. 이러한 환경규제와 고유가로 인하여 친환경선박의 수요가 증가하고 있으며, 선주들의 친환경 선박 발주 추세는 더욱 가속화 될 것으로 예상된다.IMO adopted the CO2 emission reduction measures (EEDI, SEEMP) as a compulsory regulation, and the International Ports Association introduced the Environmental Vessel Index (ESI) to provide incentives to environment friendly vessels. A lot of effort is being made for. Due to such environmental regulations and high oil prices, the demand for eco-friendly vessels is increasing, and shipbuilders' orders for eco-friendly vessels are expected to accelerate further.

이러한 친환경 선박은 액화천연가스(LNG)를 수송하는 LNG 선박에도 필수적이다. 종래에는 LNG를 수송하는 과정에서 기화되는 천연가스를 다시 액화하는 대신 엔진으로 보내 추진을 위한 연료로 사용하는 기술이 개발되어 있다. 하지만, 이러한 기술만으로는 온실가스 배출을 줄이는 데는 명백한 한계가 있다.These eco-friendly vessels are also essential for LNG carriers transporting liquefied natural gas (LNG). Conventionally, a technique has been developed in which natural gas, which is vaporized in the process of transporting LNG, is sent to an engine instead of liquefying it, and used as fuel for propulsion. However, these technologies alone have obvious limitations in reducing greenhouse gas emissions.

이 배경기술 부분에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 증진하기 위하여 작성된 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.The matters described in the background section are intended to enhance the understanding of the background of the invention and may include matters not previously known to those skilled in the art.

본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 온실가스 배출을 감소시킬 수 있는 새로운 구조의 태양열 발전 장치를 구비한 선박을 제공하는 것을 목적으로 한다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a ship having a solar power generation apparatus of a new structure capable of reducing greenhouse gas emissions.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박은 태양열 발전기를 구비한 선박에 있어서, 액화천연가스를 저장하는 LNG 저장 탱크; 상기 LNG 저장 탱크에 형성되는 반사경, 및 상기 반사경에서 반사된 태양열을 집열하는 집열부를 포함하는 집열기; 및 선박을 구동시키는 동력을 발생시키는 엔진;을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a ship having a solar thermal power generation system, the ship having a solar generator, the ship having an LNG storage tank for storing liquefied natural gas; A collector including a reflector formed in the LNG storage tank, and a collector for collecting solar heat reflected from the reflector; And an engine for generating power for driving the ship.

상기 반사경은 상기 LNG 저장 탱크의 외부에 일체로 형성되고, 선박의 주행 방향을 따라 연장되어 형성될 수 있다.The reflector may be integrally formed on the outside of the LNG storage tank and extend along the running direction of the ship.

상기 반사경은 상기 LNG 저장 탱크의 양측에 형성될 수 있다.The reflector may be formed on both sides of the LNG storage tank.

본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박은 상기 LNG 저장 탱크에 저장되어 기화된 천연가스가 상기 집열기를 통해 집열된 태양열에 의해 가열되는 히터; 상기 히터를 통해 가열된 기화된 액화천연가스에 의해 작동하는 터빈; 및 상기 터빈의 회전에 의해 전력을 발전하는 발전기;를 더 포함할 수 있다.A ship having a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention includes a heater, which is stored in the LNG storage tank and is heated by solar heat collected through the collector, A turbine operated by vaporized liquefied natural gas heated through the heater; And a generator that generates electric power by rotation of the turbine.

상기 엔진에서 배출되는 배기 가스의 일부는 상기 히터로 공급되는 상기 LNG 저장 탱크에 저장되어 기화된 액화천연가스를 가열할 수 있다.A part of the exhaust gas discharged from the engine may be stored in the LNG storage tank supplied to the heater to heat the vaporized liquefied natural gas.

본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박은 상기 LNG 저장 탱크와 상기 히터 사이에 구비되고, 상기 LNG 저장 탱크에서 기화된 액화천연가스와 상기 엔진에서 배출되는 배기 가스가 열교환되는 환열기;를 더 포함할 수 있다.The LNG storage tank is installed between the LNG storage tank and the LNG storage tank. The LNG storage tank is connected to the LNG storage tank, ; ≪ / RTI >

본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박은 상기 LNG 저장 탱크와 상기 히터 사이에 구비되고, 상기 LNG 저장 탱크에 저장되어 기화된 액화천연가스와 상기 엔진에서 배출되는 배기 가스에 의해 전력을 발전하는 열전 발전기;를 더 포함할 수 있다.A ship equipped with a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention is provided between the LNG storage tank and the heater, and is provided with a liquefied natural gas stored in the LNG storage tank and vaporized, and exhaust gas discharged from the engine, And a thermoelectric generator for generating electricity.

상기한 바와 같은 본 발명의 실시예에 의한 태양열 발전 장치를 구비한 선박에 의하면, 기존의 LNG 저장 탱크에 태양열 집열기를 일체로 설치하고, 집열기를 통해 모아진 태양열을 이용하여 기화된 천연가스를 가열하여 발전을 할 수 있다. According to the ship having the solar power generator according to the embodiment of the present invention as described above, the solar heat collector is integrally installed in the existing LNG storage tank, and the vaporized natural gas is heated using solar heat collected through the collector, Development can be done.

또한, 신재생 에너지를 이용하기 위해 기존의 선체에 별도의 구조물(예를 들어, 풍력 발전기, 또는 태양광 패널 등)을 설치할 필요가 없기 때문에, 선박의 구조 변경에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. In addition, since it is not necessary to install a separate structure (for example, a wind turbine, a solar panel, or the like) in a conventional hull in order to use renewable energy, it is possible to reduce the cost of changing the structure of a ship .

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박의 구성을 도시한 개념도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박의 구성을 도시한 블록도이다.These drawings are for the purpose of describing an exemplary embodiment of the present invention, and therefore the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.
1 is a conceptual diagram showing the configuration of a ship having a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing the configuration of a ship having a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing the configuration of a ship having a solar thermal power generation apparatus according to another embodiment of the present invention.

첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The above and other features and advantages of the present invention will become more apparent by describing in detail exemplary embodiments thereof with reference to the attached drawings in which: FIG. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and the same or similar components are denoted by the same reference numerals throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도면에 도시된 바에 한정되지 않으며, 여러 부분 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are intended to provide further explanation of the invention as claimed. .

이하에서는 본 발명의 실시예에 의한 태양열 발전 장치를 구비한 선박에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a ship having a solar power generator according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박의 구성을 도시한 개념도이다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박의 구성을 도시한 블록도이다. 그리고 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양열 발전 장치를 구비한 선박의 구성을 도시한 블록도이다.1 is a conceptual diagram showing the configuration of a ship having a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention. 2 is a block diagram showing the configuration of a ship having a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention. And FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of a ship having a solar power generation apparatus according to another embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 의한 태양열 발전 장치를 구비한 선박은 LNG 저장 탱크(10), 집열기(20), 및 엔진(80)을 포함할 수 있다.1 to 3, a ship having a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention may include an LNG storage tank 10, a collector 20, and an engine 80.

상기 LNG 저장 탱크(10)는 액화천연가스(LNG: liquefied natural gas)를 저장하는 용기로, 대략 원통 모양으로 형성된다.The LNG storage tank 10 is a container for storing liquefied natural gas (LNG), and is formed in a substantially cylindrical shape.

상기 집열기(20)는 상기 LNG 저장 탱크(10)에 형성되는 반사경(21), 및 상기 반사경(21)에서 반사된 태양열을 집열하는 집열부(23)를 포함할 수 있다. 이때, 상기 반사경(21)은 상기 LNG 저장 탱크(10)의 외측에 오목하게 형성되어 태양열을 모으는 역할을 수행한다. 상기 반사경(21)의 중앙(초점 부분)에 설치되는 집열부(23)는 상기 반사경(21)을 통해 반사된 태양열은 상기 집열부(23)에 모아진다. The collector 20 may include a reflector 21 formed in the LNG storage tank 10 and a collector 23 for collecting solar heat reflected from the reflector 21. At this time, the reflector 21 is recessed outside the LNG storage tank 10 to collect solar heat. The solar heat reflected through the reflector 21 is collected in the heat collecting part 23 provided at the center of the reflector 21 (focusing part).

바람직하게는, 상기 반사경(21)은 상기 LNG 저장 탱크(10)의 길이 방향(선박이 주행하는 방향)으로 길게 연장되어 오목하게 형성된다. 이와 같이, 반사경(21)이 LNG 저장 탱크(10)의 길이 방향으로 길게 연장되어 형성됨으로써, 선박이 주행할 때 발생하는 공기 저항을 최소화하는 효과가 발생한다. 또한, 반사경(21)에 의해 태양열이 반사되기 때문에, 태양열이 LNG 저장 탱크(10)에 저장된 액화천연가스의 온도가 증가하는 것을 억제할 수 있다. Preferably, the reflector 21 is formed to extend in the longitudinal direction of the LNG storage tank 10 (the direction in which the ship travels) and is concave. As described above, since the reflector 21 is formed to be elongated in the longitudinal direction of the LNG storage tank 10, the air resistance generated when the ship travels is minimized. Further, since solar heat is reflected by the reflector 21, the increase of the temperature of the liquefied natural gas stored in the LNG storage tank 10 by the solar heat can be suppressed.

상기 엔진(80)은 선박이 주행하는 필요한 동력을 발생시키는 것으로, 예를 들어, 디젤 연료의 연소에 의해 동력을 발생시키는 디젤 엔진(80)일 수 있다. The engine 80 is a diesel engine 80 that generates power necessary for the ship to travel, for example, by generating power by combustion of diesel fuel.

본 발명의 실시 예에 따른 태양열 발전기를 구비한 선박은 히터(30), 터빈(40), 및 발전기(50)를 더 포함할 수 있다.The ship having the solar generator according to the embodiment of the present invention may further include the heater 30, the turbine 40, and the generator 50.

상기 히터(30)는 상기 LNG 저장 탱크(10)에 저장되어 기화된 액화천연가스(이하, '기화된 천연가스'라 한다)를 가열하기 위한 것으로, 상기 히터(30)는 상기 집열기(20)를 통해 집열된 태양열에 의해 상기 LNG 저장 탱크(10)에 저장되어 기화된 천연가스를 가열한다. 기화된 천연가스의 온도는 약 섭씨 -160도 정도이다. 따라서, 기화된 천연가스는 상기 가열기를 통해 가열되어 온도가 상승하고 부피는 증가하게 된다. 또는, 상기 엔진(80)에서 배출되는 배기 가스는 배기 라인(92)을 통해 상기 히터(30)로 공급되어 기화된 천연가스를 가열할 수도 있다. The heater 30 is for heating the vaporized natural gas stored in the LNG storage tank 10 and the heater 30 is connected to the collector 20, And is stored in the LNG storage tank 10 to heat the vaporized natural gas. The temperature of the vaporized natural gas is about -160 degrees centigrade. Thus, the vaporized natural gas is heated through the heater to raise the temperature and increase the volume. Alternatively, the exhaust gas discharged from the engine 80 may be supplied to the heater 30 through the exhaust line 92 to heat the vaporized natural gas.

상기 터빈(40)은 상기 히터(30)를 통해 가열되어 부피가 증가한 기화된 천연가스에 의해 작동(회전)한다. The turbine 40 is operated (rotated) by vaporized natural gas heated through the heater 30 and increasing in volume.

상기 발전기(50)는 상기 터빈(40)의 회전에 의해 전력을 발전하는 장치로, 상기 발전기(50)에서 발전된 전력은 배터리에 저장되거나, 선박의 전기 장치를 구동하는데 사용될 수 있다.The generator 50 is a device for generating electric power by rotation of the turbine 40. The electric power generated by the generator 50 may be stored in a battery or used to drive an electric device of a ship.

상기 LNG 저장 탱크(10)에서 기화된 천연가스는 가스 라인(90)을 통해 상기 히터(30), 상기 터빈(40)을 경유하여 상기 엔진(80)으로 공급된다.The natural gas vaporized in the LNG storage tank 10 is supplied to the engine 80 via the gas line 90 via the heater 30 and the turbine 40.

본 발명의 실시 예에 따른 태양열 발전기(50)를 구비한 선박은 상기 LNG 저장 탱크와 상기 히터(30) 사이의 가스 라인(90)에 구비되어 상기 LNG 저장 탱크(10)에서 기화된 천연가스를 가열하기 위한 환열기(60)(Recuperator)를 더 포함할 수 있다. The ship having the solar generator 50 according to the embodiment of the present invention is installed in the gas line 90 between the LNG storage tank and the heater 30 to supply the natural gas vaporized in the LNG storage tank 10 And may further include a recuperator 60 for heating.

상기 환열기(60)는 열교환기(heat exchanger)의 일종으로, 상기 환열기(60)에서 상기 LNG 저장 탱크(10)에서 저온의 기화된 천연가스는 상기 히터(30)와 상기 터빈(40)을 경유한 상대적으로 고온의 기화된 천연가스와 열교환(heat-exchange)이 이루어져 기화된 천연가스의 온도가 상승하게 된다.The natural gas which is low in temperature in the LNG storage tank 10 in the recirculation unit 60 is supplied to the heater 30 and the turbine 40, The temperature of the vaporized natural gas is increased due to the heat exchange with the relatively high temperature vaporized natural gas.

또는, 본 발명의 실시 예에 따른 태양열 발전기(50)를 구비한 선박은 상기 LNG 저장 탱크와 상기 히터(30) 사이의 가스 라인(90)에 구비되어 저온의 기화된 천연가스와 상기 엔진(80)에서 배출되는 고온의 배기 가스에 의해 전력을 발전하는 열전 발전기(70)(thermoelectric generator)를 더 포함할 수 있다. Alternatively, the ship having the solar generator 50 according to the embodiment of the present invention may be installed in the gas line 90 between the LNG storage tank and the heater 30, And a thermoelectric generator 70 for generating electric power by a high-temperature exhaust gas discharged from the thermoelectric generator 70.

이를 위해, 상기 열전 발전기(70)는 고온부, 저온부, 및 상기 고온부와 저온부의 사이에 구비되는 열전 모듈을 포함한다. 상기 고온부는 상기 엔진(80)에서 배출되는 고온의 배기 가스에 의해 가열되고, 상기 저온부는 상기 LNG 저장 탱크(10)에서 기화된 저온의 액화천연가스에 의해 냉각된다. 그리고 상기 열전 모듈은 상기 고온부와 저온부의 온도 차이에 의해 발생되는 기전력을 통해 전력을 발전한다. To this end, the thermoelectric generator 70 includes a high temperature section, a low temperature section, and a thermoelectric module provided between the high temperature section and the low temperature section. The high-temperature portion is heated by the high-temperature exhaust gas discharged from the engine 80, and the low-temperature portion is cooled by the low-temperature liquefied natural gas vaporized in the LNG storage tank 10. The thermoelectric module generates electric power through an electromotive force generated by a temperature difference between the high temperature part and the low temperature part.

상기 열전 발전기(70)에서 발전된 전력은 배터리에 저장되거나, 선박의 전기 장치를 구동하는데 사용될 수 있다.The electric power generated by the thermoelectric generator 70 can be stored in a battery or used to drive an electric device of a ship.

이하에서는, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 태양열 발전기(50)를 구비한 선박의 동작에 대해 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the operation of the ship having the solar generator 50 according to the embodiment of the present invention will be described in detail.

도 2를 참조하면, 상기 LNG 저장 탱크(10)에 저장된 액화천연가스가 기화되면, 상기 가스 라인(90)을 통해 상기 환열기(60)를 거쳐 상기 히터(30)로 공급된다. 그리고 상기 LNG 저장 탱크(10)에 형성된 집열기(20)를 통해 집열된 태양열은 상기 히터(30)로 공급된다. 이때, 상기 히터(30)에서는 상기 집열기(20)를 통해 집열된 태양이 저온의 기화된 천연가스를 가열하여, 기화된 천연가스의 온도가 증가하고 부피가 팽창한다.Referring to FIG. 2, when the liquefied natural gas stored in the LNG storage tank 10 is vaporized, the natural gas is supplied to the heater 30 through the gas line 90 and the reflux unit 60. The solar heat collected through the collector 20 formed in the LNG storage tank 10 is supplied to the heater 30. At this time, in the heater 30, the sun which is collected through the collector 20 heats the low-temperature vaporized natural gas, so that the temperature of the vaporized natural gas increases and the volume expands.

상기 히터(30)를 경유하여 온도가 증가하고 부피가 팽창한 기화된 천연가스는 상기 터빈(40)을 회전시키고, 상기 터빈(40)의 회전에 의해 상기 발전기(50)는 전력을 생산한다. The vaporized natural gas whose temperature increases and the volume expands via the heater 30 rotates the turbine 40 and the generator 50 generates electric power by the rotation of the turbine 40.

상기 터빈(40)을 경유한 기화된 천연가스는 상기 환열기(60)로 재유입된다. 이때, 상기 LNG 저장 탱크(10)에서 기화된 저온의 천연가스는 상기 히터(30)와 터빈(40)을 경유한 상대적으로 고온의 기화된 천연가스와 열교환이 이루어진다. The vaporized natural gas via the turbine 40 is reintroduced into the recuperator 60. At this time, the low-temperature natural gas vaporized in the LNG storage tank 10 is heat-exchanged with the relatively high-temperature vaporized natural gas via the heater 30 and the turbine 40.

상기 환열기(60)를 경유한 기화된 천연가스는 상기 엔진(80)으로 공급되어 연소됨으로써, 동력을 발생시킨다. The vaporized natural gas passed through the recuperator (60) is supplied to the engine (80) and burned to generate power.

도 3을 참조하면, 상기 LNG 저장 탱크(10)에 저장된 액화천연가스가 기화되면, 상기 가스 라인(90)을 통해 상기 열전 발전기(70)의 저온부를 거쳐 상기 히터(30)로 공급된다. 그리고 상기 LNG 저장 탱크(10)에 형성된 집열기(20)를 통해 집열된 태양열은 상기 히터(30)로 공급된다. 이때, 상기 히터(30)에서는 상기 집열기(20)를 통해 집열된 태양이 저온의 기화된 천연가스를 가열하여, 기화된 천연가스의 온도가 증가하고 부피가 팽창한다.3, when the liquefied natural gas stored in the LNG storage tank 10 is vaporized, the natural gas is supplied to the heater 30 through the low temperature portion of the thermoelectric generator 70 through the gas line 90. The solar heat collected through the collector 20 formed in the LNG storage tank 10 is supplied to the heater 30. At this time, in the heater 30, the sun which is collected through the collector 20 heats the low-temperature vaporized natural gas, so that the temperature of the vaporized natural gas increases and the volume expands.

상기 히터(30)를 경유하여 온도가 증가하고 부피가 팽창한 기화된 천연가스는 상기 터빈(40)을 회전시키고, 상기 터빈(40)의 회전에 의해 상기 발전기(50)는 전력을 생산한다. The vaporized natural gas whose temperature increases and the volume expands via the heater 30 rotates the turbine 40 and the generator 50 generates electric power by the rotation of the turbine 40.

상기 터빈(40)을 경유한 기화된 천연가스는 상기 열전 발전기(70)의 고온부로 유입된다. 이때, 상기 열전 발전기(70)의 저온부와 고온부 사이의 온도차가 발생하기 때문에, 상기 열전 모듈은 저온부와 고온부 사이의 온도차에 의해 발생하는 기전력을 통해 전력을 발전한다. 또는, 상기 엔진(80)에서 배출되는 고온의 배기 가스가 배기 라인(92)을 통해 상기 열전 발전기(70)의 고온부를 가열함으로써, 열전 모듈이 전력을 생산할 수도 있다.The vaporized natural gas passed through the turbine (40) flows into the high temperature section of the thermoelectric generator (70). At this time, since the temperature difference between the low temperature portion and the high temperature portion of the thermoelectric generator 70 is generated, the thermoelectric module generates electric power through the electromotive force generated by the temperature difference between the low temperature portion and the high temperature portion. Alternatively, the high temperature exhaust gas discharged from the engine 80 may heat the high temperature portion of the thermoelectric generator 70 through the exhaust line 92, so that the thermoelectric module may generate electric power.

상기 열전 발전기(70)의 고온부를 경유한 기화된 천연가스는 상기 엔진(80)으로 공급되어 연소됨으로써, 동력을 발생시킨다. The vaporized natural gas passed through the high-temperature portion of the thermoelectric generator 70 is supplied to the engine 80 and burned to generate power.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 실시 예에 따른 태양열 발전기(50)를 구비한 선박은 기존의 LNG 저장 탱크(10)에 태양열 집열기(20)를 일체로 설치하고, 집열기(20)를 통해 모아진 태양열을 이용하여 기화된 천연가스를 가열하여 발전을 할 수 있다. In the case of the ship having the solar generator 50 according to the embodiment of the present invention as described above, the solar collector 20 is integrally installed in the existing LNG storage tank 10 and the solar heat collected through the collector 20 It is possible to generate electricity by heating the vaporized natural gas.

또한, 신재생 에너지를 이용하기 위해 기존의 선체에 별도의 구조물(예를 들어, 풍력 발전기(50), 또는 태양광 패널 등)을 설치할 필요가 없기 때문에, 선박의 구조 변경에 소요되는 비용을 절감할 수 있다. In addition, since it is not necessary to install a separate structure (for example, a wind turbine 50, a solar panel, or the like) on a conventional hull in order to use renewable energy, can do.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, And it goes without saying that the invention belongs to the scope of the invention.

10: LNG 저장 탱크
20: 집열기
21: 반사경
23: 집열부
30: 히터
40: 터빈
50: 발전기
60: 환열기
70: 열전 발전기
71: 저온부
73: 고온부
75: 열전 모듈
80: 엔진
90: 가스 라인
92: 배기 라인10: LNG storage tank
20: Collectors
21: reflector
23:
30: Heater
40: Turbine
50: generator
60: Open air
70: thermoelectric generator
71: low temperature portion
73:
75: thermoelectric module
80: engine
90: Gas line
92: Exhaust line

Claims (7)

태양열 발전기를 구비한 선박에 있어서,
액화천연가스를 저장하는 LNG 저장 탱크;
상기 LNG 저장 탱크에 형성되는 반사경, 및 상기 반사경에서 반사된 태양열을 집열하는 집열부를 포함하는 집열기;
상기 LNG 저장 탱크에 저장되어 기화된 천연가스를 상기 집열기를 통해 집열된 태양열에 의해 가열하는 히터;
상기 히터를 통해 가열된 기화된 천연가스에 의해 작동하는 터빈;
상기 터빈의 회전에 의해 전력을 발전하는 발전기; 및
상기 터빈을 경유한 기화된 천연가스에 의해 선박을 구동시키는 동력을 발생시키는 엔진;
을 포함하고,
상기 반사경은 상기 LNG 저장 탱크의 외부에 일체로 형성되고, 선박의 주행 방향을 따라 연장되어 오목하게 형성되며, 상기 반사경은 상기 LNG 저장탱크의 양측에 형성되는 태양열 발전기를 구비한 선박.In a ship having a solar generator,
An LNG storage tank for storing liquefied natural gas;
A collector including a reflector formed in the LNG storage tank, and a collector for collecting solar heat reflected from the reflector;
A heater for heating natural gas stored in the LNG storage tank and vaporized by solar heat collected through the collector;
A turbine operated by vaporized natural gas heated through the heater;
A generator for generating electric power by rotation of the turbine; And
An engine for generating power for driving the ship by vaporized natural gas via the turbine;
/ RTI >
Wherein the reflector is integrally formed on the outside of the LNG storage tank and is formed to extend along the running direction of the ship and the reflector is formed on both sides of the LNG storage tank. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 엔진에서 배출되는 배기 가스의 일부는 상기 히터로 공급되는 상기 LNG 저장 탱크에 저장되어 기화된 액화천연가스를 가열하는 태양열 발전기를 구비한 선박.The method according to claim 1,
And a part of the exhaust gas discharged from the engine is stored in the LNG storage tank supplied to the heater to heat the vaporized liquefied natural gas. 제1항에 있어서,
상기 LNG 저장 탱크와 상기 히터 사이에 구비되고, 상기 LNG 저장 탱크에서 기화된 액화천연가스와 상기 엔진에서 배출되는 배기 가스가 열교환되는 환열기;
를 더 포함하는 태양열 발전기를 구비한 선박.The method according to claim 1,
A heat exchanger provided between the LNG storage tank and the heater for exchanging heat between the liquefied natural gas vaporized in the LNG storage tank and the exhaust gas discharged from the engine;
Further comprising a solar generator. 제1항에 있어서,
상기 LNG 저장 탱크와 상기 히터 사이에 구비되고, 상기 LNG 저장 탱크에 저장되어 기화된 액화천연가스와 상기 엔진에서 배출되는 배기 가스에 의해 전력을 발전하는 열전 발전기;
를 더 포함하는 태양열 발전기를 구비한 선박.The method according to claim 1,
A thermoelectric generator provided between the LNG storage tank and the heater for generating electric power by the liquefied natural gas stored in the LNG storage tank and the exhaust gas discharged from the engine;
Further comprising a solar generator.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110136489A (en) * 2010-06-15 2011-12-21 대우조선해양 주식회사 Vessel with thermoelectirc generating system
KR20150062566A (en) * 2013-11-29 2015-06-08 에스티엑스조선해양 주식회사 Lng regasification facility using waste heat of ship

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014122564A (en) * 2012-12-20 2014-07-03 Toshiba Corp Ocean type power-generating plant

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