KR102088581B1 - 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템 - Google Patents

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Abstract

팽창탱크 내의 냉각부 승강동작을 통해 냉각부를 열매유와 접촉시켜 열매유의 온도를 조절할 수 있는 본 발명의 일측면에 따른 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템은, 발전시스템의 작동유체와 열매유를 열교환시키기 위해 상기 열매유를 순환시키는 열매유 순환부; 상기 열매유의 온도 변화에 따라 상기 열매유의 적어도 일부를 저장하거나 기 저장되어 있는 열매유를 상기 열매유 순환부로 공급하여 상기 열매유의 부피변화를 보상하는 팽창탱크; 상기 팽창탱크의 내부에 설치되고, 상기 팽창탱크 내의 열매유와 접촉하여 상기 열매유를 냉각시키는 냉각부; 상기 냉각부를 상승 또는 하강시키는 승강장치; 및 상기 냉각부가 상기 팽창탱크 내의 열매유와 접촉되도록 상기 냉각부의 위치를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다

Description

중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템{System for Controlling Temperature of Thermal Oil for Moderate Temperature Power Generation}
본 발명은 발전시스템에 관한 것이다.
기존의 고온 발전에 비해 낮은 온도의 열원을 이용하는 중저온 발전시스템이 개발 및 확대되고 있다. 낮은 온도에서 발전하기 위해서는 낮은 온도에서 끓는 점을 갖는 작동유체가 이용된다. 중저온 발전 시스템은 작동유체의 특성 또는 발전시스템의 구성에 따라 유기랭킨 사이클(Organic Rankine Cycle:ORC), 카리나 사이클(Kalina Cycle), 우에하라 사이클(Uehara Cycle)로 구분된다.
상술한 바와 같은 중저온 발전 시스템은 배가스, 지열, 스팀 등과 같은 폐열을 이용하여 발전할 수 있다. 보다 구체적으로, 중저온 발전 시스템은 도 1에 도시된 바와 같은 열매유 순환 시스템을 통해 순환되는 열매유를 폐열을 이용하여 가열시키고, 열매유와의 열교환을 통해 가열되는 작동유체를 이용하여 전기 에너지를 생산하게 된다.
이하, 도 1을 참조하여 일반적인 열매유 순환 시스템에 대해 간략히 설명한다. 도 1은 일반적인 열매유 순환 시스템의 구성을 보여주는 도면이다. 도 1에 도시된 바와 같이 일반적인 열매유 순환 시스템(100)은 순환펌프(110), 보일러(120), 증발기(130), 및 팽창탱크(140)를 포함한다.
순환펌프(110)는 열매유를 가압하여 보일러(120)로 토출한다. 보일러(120)는 순환펌프(110)로부터 토출되는 저온의 열매유를 폐열을 이용하여 가열한 후 증발기(130)로 공급한다. 증발기(130)는 보일러(120)에 의해 가열된 고온의 열매유와 중저온 발전 시스템에서 순환되는 저온의 작동유체를 열교환시켜 작동유체를 기화시킨다. 증발기(130)에서 열교환에 이용된 열매유는 팽창탱크(140)를 통해 순환펌프(110)로 다시 공급된다. 이때, 팽창탱크(140)는 열매유 순환 시스템(100) 내에서 순환되는 열매유의 유량을 조절하는 역할을 수행한다.
도 1에 도시된 바와 같은 열매유 순환 시스템(100)의 경우, 중저온 발전 시스템의 동작이 정지하게 되면 열매유를 작동유체와 열교환시킬 수 없게 되므로 열매유의 온도가 지속적으로 상승할 수 밖에 없고, 열매유의 온도 상승으로 인해 열매유의 온도가 최대온도를 초과하게 되면 열매유의 탄화가 발생하여 열매유 전체를 교체하여야 하는 문제가 발생할 수 있다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 팽창탱크 내의 냉각부를 하강시켜 냉각부가 열매유와 접촉되게 함으로써 열매유의 온도를 조절할 수 있는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템을 제공하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템은, 발전시스템의 작동유체와 열매유를 열교환시키기 위해 상기 열매유를 순환시키는 열매유 순환부; 상기 열매유의 온도 변화에 따라 상기 열매유의 적어도 일부를 저장하거나 기 저장되어 있는 열매유를 상기 열매유 순환부로 공급하여 상기 열매유의 부피변화를 보상하는 팽창탱크; 상기 팽창탱크의 내부에 설치되고, 상기 팽창탱크 내의 열매유와 접촉하여 상기 열매유를 냉각시키는 냉각부; 상기 냉각부를 상승 또는 하강시키는 승강장치; 및 상기 냉각부가 상기 팽창탱크 내의 열매유와 접촉되도록 상기 냉각부의 위치를 조절하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 발전시스템의 동작이 정지하거나 폐열의 온도가 상한치를 초과하는 경우 팽창탱크 내의 냉각부를 하강시켜 냉각부가 열매유와 접촉되게 함으로써 열매유의 온도를 조절할 수 있기 때문에, 열매유의 온도상승 및 온도상승으로 인한 열매유의 탄화현상 발생을 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면 팽창탱크 내부에서 열매유의 온도조절이 수행되기 때문에 열매유의 온도조절을 위한 장치를 설치하기 위한 별도의 공간이 요구되지 않아 시스템을 소형화할 수 있음은 물론, 이를 통해 시스템의 설치공간을 최소화할 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면 열매유가 순환되는 팽창탱크 내에서 열매유를 냉각시킬 수 있기 때문에, 열매유의 냉각을 위한 별도의 장치를 이용하는 경우에 비하여 열매유를 지속적으로 순환시키면서 냉각시킬 수 있어 열매유의 경화현상이 발생하지 않을 뿐만 아니라, 열매유의 경화 방지를 위해 별도의 냉각장치로 열매유를 공급할 필요가 없어 열 손실로 인한 시스템 효율 저하를 방지할 수 있다는 효과가 있다.
또한 본 발명에 따르면 열매유의 냉각을 위해 별도의 외기가 요구되지 않기 때문에 외기로 인한 배가스의 역류 및 유독성 물질(NOx, SOx) 발생을 미연에 방지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 열매유 순환 시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템의 구성을 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 냉각부의 위치를 나타내는 도면이다.
도 4는 팽창탱크 내에 설치되는 냉각부의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 승강장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 승강장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 유압실린더의 스트로크 길이를 조절하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 8a은 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따른 유압실린더의 스트로크 길이를 보여주는 그래프이다.
도 8b는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따른 냉각부의 하강속도를 보여주는 그래프이다.
이하, 첨부되는 도면을 참고하여 본 발명의 실시예들에 대해 상세히 설명한다.
본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 정의하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다.
"포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 팽창탱크 내의 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템의 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 2에 도시된 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템(200, 이하, '열매유 온도조절시스템'이라 함)은 열매유와 발전시스템(미도시)의 작동유체를 열교환시켜 작동유체를 가열시킴으로써, 발전시스템이 작동유체를 이용하여 전기 에너지를 생산할 수 있도록 한다.
일 실시예에 있어서, 발전시스템은 낮은 온도에서 끓는 점을 갖는 작동유체를 이용하는 중저온 발전시스템일 수 있다. 구체적으로, 발전시스템은 유기랭킨 사이클(Organic Rankine Cycle:ORC), 카리나 사이클(Kalina Cycle), 또는 우에하라 사이클(Uehara Cycle) 중 어느 하나의 사이클을 이용하는 발전시스템일 수 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 열매유 온도조절시스템(200)은, 열매유 순환부(210), 팽창탱크(220), 냉각부(230), 승강장치(240), 및 제어부(250)를 포함한다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 열매유 온도조절시스템(200)은 페열공급 조절부(250)를 더 포함할 수 있다.
열매유 순환부(210)는 발전시스템의 작동유체와 열매유를 열교환시키기 위해 열매유를 순환시킨다. 이를 위해, 열매유 순환부(210)는 순환펌프(212), 보일러(214), 및 증발기(216)를 포함한다.
순환펌프(212)는 팽창탱크(220)로부터 공급되는 열매유를 가압하여 보일러(214)로 토출한다. 보일러(214)는 순환펌프(212)에서 토출되는 열매유를 폐열과 열교환시킴으로써 열매유를 가열한다. 보일러(214)는 가열된 열매유를 증발기(216)로 공급한다. 증발기(216)는 보일러(214)로부터 공급되는 가열된 열매유를 작동유체와 열교환시킴으로써 작동유체를 기화시킨다. 증발기(216)는 작동유체와의 열교환에 이용된 열매유를 팽창탱크(220)로 공급함으로써 열매유가 다시 순환될 수 있도록 한다.
일 실시예에 있어서, 열매유 순환부(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 보일러(214)에서 출력되는 열매유를 증발기(216)로 공급하지 않고 팽창탱크(220) 측으로 바이패스시키기 위한 바이패스부(218)를 더 포함할 수 있다.
바이패스부(218)는 보일러(214)의 출력단에 연결되어 보일러(214)로부터 출력되는 열매유를 팽창탱크(220) 측으로 바이패스시킨다. 이를 위해, 바이패스부(218)는 바이패스배관(218a) 및 바이패스밸브(218b)를 포함할 수 있다.
바이패스배관(218a)은 보일러(214)의 출력단을 팽창탱크(220)의 입력단에 연결시킨다. 바이패스배관(218a)은 바이패스밸브(218b)가 바이패스배관(218a)측으로 개방되면 보일러(214)에서 출력되는 열매유가 팽창탱크(220) 측으로 공급되도록 한다.
바이패스밸브(218b)는 개폐동작을 통해 보일러(214)로부터 공급되는 열매유를 증발기(216)로 공급하거나 바이패스배관(218a)을 통해 팽창탱크(220) 측으로 바이패스시킨다.
구체적으로, 바이패스밸브(218b)는 정상운전모드에서 열매유의 예열이 필요한 경우 바이패스배관(218a)측으로 개방됨으로써 보일러(214)에서 출력되는 열매유가 팽창탱크(220) 측으로 공급되도록 한다. 이후, 열매유의 온도가 미리 정해진 제1 기준온도에 도달하면 바이패스밸브(218b)는 증발기(216)측으로 개방됨으로써 보일러(214)에서 출력되는 열매유가 증발기(216)로 공급되도록 한다.
또한, 바이패스밸브(218b)는 긴급운전모드인 경우 바이패스배관(218a)측으로 개방됨으로써 보일러(214)에서 출력되는 열매유 전부가 팽창탱크(220) 측으로 공급되도록 한다. 이를 통해, 바이패스밸브(218b)는 열매유가 팽창탱크(220) 내에서 냉각될 수 있도록 한다.
일 실시예에 있어서, 바이패스밸브(218b)는 보일러(214), 증발기(218), 및 바이패스배관(218a)에 연결되는 3-Way 밸브로 구현될 수 있다.
열매유 온도조절시스템(200)의 운전모드에 따른 바이패스밸브(218b)의 개폐동작은 제어부(290)에 의해 수행될 수 있다.
상술한 실시예에서, 정상운전모드란 열매유를 가열시켜 열매유와 작동유체를 열교환시키는 운전모드를 의미한다. 긴급운전모드란 발전시스템에 이상이 발생하거나 보일러(214)로 공급되는 폐열이 상한치를 초과하는 경우 열매유를 냉각시키기 위한 운전모드를 의미한다.
한편, 본 발명에 따르면 열매유 순환부(210)는 도 2에 도시된 바와 같이, 페열공급 조절부(250)를 더 포함할 수 있다.
폐열공급 조절부(250)는 운전모드에 따라 보일러(214)로 폐열을 공급하거나 보일러(214)로 폐열 공급을 차단하는 역할을 수행한다. 이를 위해, 폐열공급 조절부(260)는 도 2에 도시된 바와 같이, 제1 내지 제3 댐퍼(262~266)를 포함한다.
제1 댐퍼(262)는 정상운전모드시 개방되어 외부에서 공급되는 폐열을 보일러(214)로 공급하고, 긴급운전모드시 폐쇄되어 폐열이 보일러(214)로 공급되지 않도록 한다. 일 실시예에 있어서, 폐열은 주공정에서 발생되는 배가스일 수 있다.
제2 댐퍼(264)는 외부에서 공급되는 폐열을 바이패스시키는 역할을 수행한다. 구체적으로, 제2 댐퍼(264)는 정상운전모드시 폐쇄되어 외부에서 공급되는 폐열이 바이패스되지 않도록 하고, 긴급운전모드시 개방되어 외부에서 공급되는 폐열이 외부로 바이패스되도록 한다.
제3 댐퍼(266)는 긴급운전모드시 폐쇄되어 제2 댐퍼(264)의 개방으로 인해 바이패스되는 폐열이 보일러(214)로 역류하는 것을 방지한다. 한편, 제3 댐퍼(266)는 정상운전모드시 개방되어 보일러(214)에서 열매유와의 열교환에 이용된 폐열이 외부로 배출될 수 있도록 한다.
열매유 온도조절시스템(200)의 운전모드에 따른 제1 내지 제3 댐퍼(262~266)의 개폐동작은 제어부(250)에 의해 수행될 수 있다.
팽창탱크(220)는 열매유 순환부(210)를 통해 순환되는 열매유의 온도 변화에 따라 열매유의 적어도 일부를 저장하거나, 기 저장되어 있는 열매유를 열매유 순환부(210)로 공급함으로써 열매유의 부피변화를 보상한다.
냉각부(230)는 팽창탱크(220)의 내부에 설치되어 팽창탱크(220) 내의 열매유와 접촉함으로써 열매유를 냉각시킨다. 이를 위해, 냉각부(230)는 도 3a 에 도시된 바와 같이 팽창탱크(220) 내에서 열매유와 접촉하지 않도록 열매유의 수위보다 높은 제1 위치(P1)에 설치될 수 있다.
이에 따라, 냉각부(230)는 정상운전모드에서는 제1 위치(P1)에서 대기하고, 긴급운전모드 시 냉각부(230)는 도 3b 에 도시된 바와 같이 승강장치(240)에 의해 제1 위치(P1)로부터 열매유와 접촉하게 되는 제2 위치(P2)까지 제1 속도(V1)로 하강한다. 냉각부(230)는 제2 위치(P2)에 도달하면 도3c 에 도시된 바와 같이, 승강장치(240)에 의해 제3 위치(P3)까지 제1 속도(V1)보다 낮은 제2 속도(V2)로 하강한다. 이때 제3 위치(P3)는 열매유의 수위에 따라 결정된다. 이후, 냉각부(230)는 열매유 온도조절시스템의 운전모드가 긴급운전모드에서 정상운전모드로 전환되면 승강장치(240)에 의해 다시 제1 위치(P1)로 복귀하게 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 냉각부(230)는 팽창탱크(220)의 내부에 설치되기 때문에 긴급운전모드 일 때 열매유와의 접촉을 통해 열매유를 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라 정상운전모드일 때에도 팽창탱크(220) 내부의 온도가 급격하게 증가하는 것을 방지할 수 있고, 이에 따라 팽창탱크(220) 내부의 열매유의 온도가 급격하게 증가하는 것을 방지할 수 있다.
일 실시예에 있어서, 본 발명에 따른 냉각부(230)는 도 3a 내지 도 3c 에 도시된 바와 같이, 유입부(310), 접촉배관(315), 및 유출부(320)를 포함한다.
도 3a 내지 도 3c에서는 설명의 편의를 위해 냉각부(230)를 유입부(310), 접촉배관(315), 및 유출부(320)로 구분하여 설명하지만, 유입부(310), 접촉배관(315), 및 유출부(320)는 일체형으로 구성될 수 있다.
유입부(310)는 외부로부터 냉각수가 유입되는 배관이다.
접촉배관(315)은 유입부(310)와 유출부(320)를 연결함으로써, 유입부(310)를 통해 유입된 냉각수가 유출부(320)를 통해 배출될 수 있도록 한다. 특히, 본 발명에 따른 접촉배관(315)은 팽창탱크(220) 내의 열매유와 접촉하여 열매유를 냉각시킨다. 일 실시예에 있어서, 접촉배관(315)은 적어도 일부가 신장 및 수축 가능한 가요성 배관으로 구성되어 냉각부(230)의 위치가 조절되게 한다. 이러한 실시예에 따르는 경우, 접촉배관(315)이 신장됨에 따라 냉각부(230)가 팽창탱크(220) 내의 열매유 측으로 하강하게 되고, 접촉배관(315)이 수축됨에 따라 하강되었던 냉각부(230)가 다시 제1 위치(P1)로 상승하게 된다.
일 실시예에 있어서, 접촉배관(315)은 도 4a 도시된 바와 같은 돌기형 타입의 배관 또는 도 4b 에 도시된 바와 같은 판형 타입의 배관으로 구성될 수 있다. 특히, 접촉배관(315)은 방열되는 열량을 늘리기 위해 열매유와 접촉될 수 있는 면적이 증가하는 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
유출부(320)는 유입부(310)를 통해 유입되어 접촉배관(315)을 통과한 냉각수가 배출되는 배관이다.
다시 도 2 를 참조하면, 승강장치(240)는 열매유 온도조절시스템의 운전모드에 따라 냉각부(230)를 상승 또는 하강시킨다. 구체적으로 승강장치(240)는 열매유 온도조절시스템의 운전모드가 긴급운전모드일 때에 제어부(250)의 제어에 따라 냉각부를 제1 위치(P1)로부터 열매유 방향으로 하강시킨다. 또한, 열매유 온도조절시스템의 운전모드가 긴급운전모드에서 정상운전모드로 절체되면 승강장치(240)는 제어부(250)의 제어에 따라 냉각부(230)를 상승시켜 냉각부(230)가 다시 제1 위치로 복귀되게 한다.
이하, 도 5를 참조하여 본 발명에 따른 승강장치(240)의 구성을 보다 구체적으로 설명한다. 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 승강장치의 구성을 구체적으로 보여주는 도면이다. 도 5 에 도시된 바와 같이, 승강장치(240)는, 제1 승강유닛(535a), 제2 승강유닛(535b), 및 백플레인(560)을 포함한다.
제1 승강유닛(535a)은 제어부(250)의 제어에 따라 상승 또는 하강함으로써 접촉배관(315)이 신장 또는 수축되게 한다. 이를 위해, 제1 승강유닛(535a)은 백플레인(560)의 일단에 결합되어, 백플레인(560)의 일단이 제1 승강유닛(535a)의 승강동작에 의해 상승 또는 하강되게 한다.
일 실시예에 있어서, 제1 승강유닛(535a)은 유압을 이용하여 상승 또는 하강할 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우 제1 승강유닛(535a)은 제1 유압실린더(540a) 및 제1 유압조절장치(550a)를 포함할 수 있다.
제1 유압실린더(540a)는 백플레인(560)의 일단에 결합되고, 제1 유압실린더(540a) 내에 위치하는 제1 피스톤(543a)의 상승 또는 하강에 따라 백플레인(560)의 일단이 상승 또는 하강되게 한다.
제1 유압조절장치(550a)는 제어부(250)의 제어에 따라 제1 유압실린더(540a) 내의 유압을 조절한다. 제1 유압조절장치(550a)는 제1 유압실린더(540a) 내에 압유를 공급 및 배출함과 동시에 제1 유압실린더(540a) 내에서 압유의 순환 방향을 조절하여 제1 유압실린더(540a)의 상승 또는 하강을 조절한다. 이를 위해 제1 유압조절장치(550a)는 제1 압유공급밸브(553a), 제1 압유배출밸브(556a), 및 제1 압유방향조절밸브(559a)를 포함한다.
제1 압유공급밸브(553a)는 제어부(250)의 제어에 따라 개방되면 제1 유압실린더(540a) 내에 압유가 공급되게 하고, 폐쇄되면 제1 유압실린더(540a) 내로 압유 공급이 차단되게 한다.
제1 압유배출밸브(556a)는 제어부(250)의 제어에 따라 개방되면 제1 유압실린더(540a) 내의 압유가 배출되게 하고, 폐쇄되면 제1 유압실린더(540a) 내의 압유 배출이 차단되게 한다.
제1 압유방향조절밸브(559a)는 제어부(250)의 제어에 따라 제1 유압실린더(540a) 내에서 압유의 순환방향을 조절함으로써 제1 유압실린더(540a)의 제1 피스톤(543a)이 상승 또는 하강되게 한다. 구체적으로, 제1 압유방향 조절밸브(559a)는 전원이 공급되면 제1 유압실린더(540a) 내에서 압유가 제1 방향 또는 제2 방향으로 순환되게 함으로써 제1 피스톤(543a)이 상승 또는 하강되도록 하고, 전원공급이 차단되면 압유의 순환이 차단되게 함으로써 제1 피스톤(543a)이 현재 위치에서 고정되게 한다.
일 실시예에 있어서, 제1 압유방향조절밸브(559a)는 제1 피스톤(543a)의 상승이 요구되는 경우 제1 유압실린더(540a) 내에서 압유가 제1 방향으로 순환되게 하고, 제1 피스톤(543a)의 하강이 요구되는 경우 제1 유압실린더(540a) 내에서 압유가 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 순환되게 한다.
제1 압유방향조절밸브(559a)는 솔레노이드 밸브로 구현될 수 있다.
제2 승강유닛(535b)은 제어부(250)의 제어에 따라 상승 또는 하강함으로써 접촉배관(315)이 신장 또는 수축되게 한다. 이를 위해, 제2 승강유닛(535b)은 백플레인(560)의 타단에 결합되어, 백플레인(560)의 타단이 제2 승강유닛(535b)의 승강동작에 의해 상승 또는 하강되게 한다.
일 실시예에 있어서, 제2 승강유닛(535b)은 유압을 이용하여 상승 또는 하강할 수 있다. 이러한 실시예에 따르는 경우 제2 승강유닛(535b)은 제2 유압실린더(540b) 및 제2 유압조절장치(550b)를 포함할 수 있다.
제2 유압실린더(540b)는 백플레인(560)의 타단에 결합되고, 제2 유압실린더(540b) 내에 위치하는 제2 피스톤(543b)의 상승 또는 하강에 따라 백플레인(560)의 일단이 상승 또는 하강되게 한다.
제2 유압조절장치(550b)는 제어부(250)의 제어에 따라 제1 유압실린더(540b) 내의 유압을 조절한다. 제2 유압조절장치(550b)는 제2 유압실린더(540b) 내에 압유를 공급 및 배출함과 동시에 제2 유압실린더(540b) 내에서 압유의 순환 방향을 조절하여 제2 유압실린더(540b)의 상승 또는 하강을 조절한다. 이를 위해 제2 유압조절장치(550b)는 제2 압유공급밸브(553b), 제2 압유배출밸브(556b), 및 제2 압유방향조절밸브(559b)를 포함한다.
제2 압유공급밸브(553b)는 제어부(250)의 제어에 따라 개방되면 제2 유압실린더(540b) 내에 압유가 공급되게 하고, 폐쇄되면 제2 유압실린더(540b) 내로 압유 공급이 차단되게 한다.
제2 압유배출밸브는 제어부(250)의 제어에 따라 개방되면 제2 유압실린더(540b) 내의 압유가 배출되게 하고, 폐쇄되면 제2 유압실린더(540b) 내의 압유 배출이 차단되게 한다.
제2 압유방향조절밸브(559b)는 제어부(250)의 제어에 따라 제2 유압실린더(540b) 내에서 압유의 순환방향을 조절함으로써 제 2 유압실린더(540b)의 제2 피스톤(543b)이 상승 또는 하강되게 한다. 구체적으로, 제2 압유방향 조절밸브(559b)는 전원이 공급되면 제2 유압실린더(540b) 내에서 압유가 제1 방향 또는 제2 방향으로 순환되게 함으로써 제2 피스톤(543b)이 상승 또는 하강되도록 하고, 전원공급이 차단되면 압유의 순환이 차단되게 함으로써 제2 피스톤(543b)이 현재 위치에서 고정되게 한다.
일 실시예에 있어서, 제2 압유방향조절밸브(559b)는 제2 피스톤(543b)의 상승이 요구되는 경우 제2 유압실린더(540b) 내에서 압유가 제1 방향으로 순환되게 하고, 제2 피스톤(543b)의 하강이 요구되는 경우 제2 유압실린더(540b) 내에서 압유가 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 순환되게 한다.
제2 압유방향조절밸브(559b)는 솔레노이드 밸브로 구현될 수 있다.
이와 같이 제1 및 제2 유압조절장치(550a, 550b)가 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)의 유압을 각각 조절함으로써 냉각부(230)를 신속하고 미세하게 제어할 수 있는 효과가 있다. 다만, 제1 및 제2 유압조절장치(550a, 550b)가 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)의 유압을 각각 조절하기 때문에, 제1 및 제2 유압조절장치(550a, 550b)는 제어부(250)에 의해 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)에 결합된 백플레인(560)의 일단과 타단의 하강속도가 동기화되도록 제어된다.
백플레인(560)은 접촉배관(315)에 결합되어, 제1 승강유닛(535a) 및 제2 승강유닛(535b)의 승강동작에 의해 상승 또는 하강함으로써 접촉배관(315)이 신장 또는 수축되도록 한다. 이를 위해, 백플레인(560)의 일단에는 제1 승강유닛(535a)이 결합되고, 백플레인(560)의 타단에는 제2 승강유닛(535b)이 결합되며, 백플레인(560)의 중앙부분에 접촉배관(315)이 결합된다.
구체적으로 제1 승강유닛(535a) 및 제2 승강유닛(535b)에 의해 백플레인(560)이 하강하면 백플레인(560)에 결합된 접촉배관(315)이 신장된다. 또한, 제1 승강유닛(535a) 및 제2 승강유닛(535b)에 의해 백플레인(560)이 상승하면 백플레인(560)에 결합된 접촉배관(315)이 수축된다.
도 5에서는 승강장치(240)가 제1 유압실린더(540a)의 유압을 조절하기 위해 제1 유압조절장치(550a)를 포함하고, 제2 유압실린더(540a)의 유압을 조절하기 위해 제2 유압조절장치(550a)를 포함하는 것으로 설명하였다. 하지만, 다른 실시예에 있어서 승강장치(240)는 하나의 유압조절장치(550)를 이용하여 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)의 유압을 조절할 수 있다.
이하, 이러한 다른 실시예에 따른 승강장치(240)의 구성을 도 6을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 승강장치의 구성을 보여주는 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이 승강장치(240)는 백플레인(560) 및 승강유닛(600)을 포함한다. 한편 승강유닛(600)은 제1 유압실린더(540a), 제2 유압실린더(540b), 및 통합 유압조절장치(550)을 포함한다.
백플레인(560), 제1 유압실린더(540a), 및 제2 유압실린더(540b)는 도 5에 도시된 것과 기능이 동일하므로 구체적인 설명은 생략하고 이하에서는 통합 유압조절장치(550)에 대해서만 설명하기로 한다.
통합 유압조절장치(550)는 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540b) 내에 압유를 공급 및 배출함과 동시에 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540b) 내에서 압유의 순환 방향을 조절하여 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540b)의 상승 또는 하강을 조절한다. 이를 위해 통합 유압조절장치는 통합 압유공급밸브(553), 통합 압유배출밸브(556), 및 통합 압유방향조절밸브(559)를 포함한다.
통합 압유공급밸브(553)는 제어부(250)의 제어에 따라 개방되면 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540b) 내에 압유가 공급되게 하고, 폐쇄되면 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540b) 내로 압유 공급이 차단되게 한다.
통합 압유배출밸브(556)는 제어부(250)의 제어에 따라 개방되면 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540b) 내의 압유가 배출되게 하고, 폐쇄되면 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540b) 내의 압유 배출이 차단되게 한다.
통합 압유방향조절밸브(559)는 제어부(250)의 제어에 따라 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540b) 내에서 압유의 순환방향을 조절함으로써 제1 피스톤(543a) 및 제2 피스톤(543b)이 상승 또는 하강되게 한다. 구체적으로, 통합 압유방향 조절밸브(559)는 전원이 공급되면 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540b) 내에서 압유가 제1 방향 또는 제2 방향으로 순환되게 함으로써 제1 피스톤(543a) 및 제2 피스톤(543b)이 상승 또는 하강되도록 하고, 전원공급이 차단되면 압유의 순환이 차단되게 함으로써 제1 피스톤(543a) 및 제2 피스톤(543b)이 현재 위치에서 고정되게 한다.
일 실시예에 있어서, 통합 압유방향조절밸브(559a)는 제1 피스톤(543a) 및 제2 피스톤(543b)의 상승이 요구되는 경우 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540a) 내에서 압유가 제1 방향으로 순환되게 하고, 제1 피스톤(543a) 및 제2 피스톤(543b)의 하강이 요구되는 경우 제1 유압실린더(540a) 및 제2 유압실린더(540b) 내에서 압유가 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 순환되게 한다.
통합 압유방향조절밸브(559)는 솔레노이드 밸브로 구현될 수 있다.
이와 같이 다른 실시예에 다른 승강장치(240)는 하나의 유압조절장치(550)를 통해 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)를 제어하기 때문에 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)의 동작을 동기화하는 동작이 요구되지 않아 냉각부의 위치제어가 용이할 뿐만 아니라, 시스템 제조 비용을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
다시 도 2를 참조하면 제어부(250)는 열매유 온도조절시스템(200)의 운전모드에 따라 열매유의 온도를 조절한다.
제어부(250)는 정상운전모드에서 열매유의 가열이 필요한 경우, 제 1 및 제 3 댐퍼(262,266)는 개방시키고 제 2 댐퍼(264)는 폐쇄시킴으로써 외부로부터 유입되는 폐열이 보일러(214)로 공급되게 한다. 이에 따라 열매유가 폐열과의 열교환을 통해 가열될 수 있도록 한다.
또한, 바이패스밸브(218b)는 팽창탱크(220) 측으로 개방시킴으로써 열매유가 예열되게 하고, 미리 정해진 제1 기준온도가 되면 바이패스밸브(218b)를 증발기(216) 측으로 개방시킴으로써 열매유가 작동유체와 열교환되게 한다.
한편, 발전시스템에 이상이 발생하거나 보일러(214)로 공급되는 폐열이 미리 정해진 상한치를 초과하는 경우 제어부(250)는 열매유 온도조절시스템(200)을 긴급운전모드로 동작시킨다.
제어부(250)는 긴급운전모드 시 제 1 및 제 3 댐퍼(262, 266)는 폐쇄시키고 제 2 댐퍼(264)는 개방시킴으로써 외부로부터 유입되는 폐열이 보일러(214)로 공급되지 않고 바이패스 되도록 한다. 또한, 제어부(250)는 바이패스밸브(218b)를 바이패스배관(218a) 측으로 개방시킴으로써 열매유가 팽창탱크(220) 내로 바이패스되도록 하여 열매유가 팽창탱크 내에서 냉각될 수 있도록 하고, 승강장치(240)의 승하강 동작을 제어하여 팽창탱크(220) 내에서 냉각부(230)가 열매유와 접촉되게 함으로써 열매유가 냉각되도록 한다.
구체적으로, 제어부(250)는 긴급운전모드시 열매유의 수위를 기초로 열매유의 냉각을 위한 냉각부(230)의 하강거리를 산출한다. 이를 위해, 본 발명에 따른 열매유 온도조절시스템(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 열매유 수위측정부(573)를 더 포함할 수 있다. 열매유 수위측정부(573)는 미리 정해진 주기마다 또는 미리 정해진 이벤트가 발생하는 경우 팽창탱크(220) 내의 열매유 수위를 측정하여 제어부(250)로 전달한다. 이에 따라 제어부(250)는 열매유 수위측정부(573)에 의해 측정된 열매유 수위를 기초로 냉각부(230)가 열매유와 접촉하기 위한 하강거리를 산출할 수 있다.
하강거리가 산출되면 제어부(250)는 승강장치(240)를 하강시켜 냉각부(230)를 제1 위치로부터 산출된 하강거리만큼 하강시킨다. 제어부(250)는 제1 위치로부터 열매유의 수위인 제2 위치까지는 냉각부(230)를 제1 속도로 하강시키고, 제2 위치부터 제3 위치까지는 제2 속도로 하강시킨다. 이때, 제3 위치는 냉각부(230)가 제1 위치로부터 하강거리만큼 이동했을 때의 위치를 의미한다. 제어부(250)가 제2 위치부터 제3 위치까지 냉각부(230)를 제1 속도보다 느린 제2 속도로 하강시키는 이유는 수격 작용(Water Hammering)을 방지하기 위한 것이다.
이후, 열매유의 온도가 미리 정해진 온도가 되면 제어부(250)는 승강장치(240)를 상승시켜 냉각부(230)를 제1 위치로 다시 복귀시킨다. 이를 위해, 본 발명에 따른 열매유 온도조절시스템(200)은 도 5에 도시된 바와 같이, 열매유 온도측정부(576)를 더 포함할 수 있다. 열매유 온도측정부(576)는 미리 정해진 주기마다 또는 미리 정해진 이벤트가 발생하는 경우 팽창탱크(220) 내의 열매유 온도를 측정하여 제어부(240)로 전달한다. 이에 따라 제어부(250)는 열매유 온도측정부(576)에 의해 측정된 열매유의 온도가 미리 정해진 온도가 되면 냉각부(230)를 제3 위치에서 제1위치로 상승시킬 수 있다.
이후, 제어부(250)는 정상운전모드가 될 때까지 바이패스밸브(218b)를 바이패스배관(218a)측으로 개방시켜 열매유를 바이패스시키고 발전시스템이 정상이 되거나 폐열의 온도가 상한치 이하가 되어 정상운전모드가 되면 바이패스밸브(218b)를 증발기(216)측으로 개방시켜 열매유가 발전시스템의 작동유체와 열교환되게 한다.
일 실시예에 있어서 승강장치(240)가 도 5에 도시된 바와 같이 유압방식으로 구현되는 경우 제어부(250)는 긴급운전모드에서 제1 및 제2 압유공급밸브(553a, 553b)와 제1 및 제2 압유배출밸브(556a, 556b)를 개방시키고, 제1 및 제2 압유방향조절밸브(559a, 559b)에 전원을 공급하여 압유를 제2 방향으로 순환시킨다. 이에 따라 냉각부(230)가 하강하게 된다.
이후, 냉각부(230)가 제3 위치에 도달하면 제어부(250)는 제1 및 제2 압유공급밸브(553a, 553b)와 제1 및 제2 압유배출밸브(556a, 556b)를 폐쇄하고 제 1 및 제2 압유방향조절밸브(559a, 559b)에 전원공급을 차단함으로써 냉각부(230)가 제3 위치에서 유지되도록 한다.
냉각부(230)가 제3 위치에서 유지되고 있는 동안 열매유의 온도가 미리 정해진 온도가 되면 제어부(250)는 제1 및 제2 압유공급밸브(553a, 553b)와 제1 및 제2 압유배출밸브(556a, 556b)를 개방시키고 제1 및 제2 압유방향조절밸브(559a, 559b)에 전원을 공급하여 압유를 제1 방향으로 순환시킨다. 이에 따라, 냉각부(230)가 상승하게 된다.
이후, 제1 위치에 도달하면 제어부(250)는 제1 및 제2 압유공급밸브(553a, 553b)와 제1 및 제2 압유배출밸브(556a, 556b)를 폐쇄하고 제 1 및 제2 압유방향조절밸브(559a, 559b)에 전원공급을 차단함으로써 냉각부(230)가 제1 위치에서 유지되도록 한다.
한편, 도 5에 도시된 바와 같이 승강장치가 제1 및 제2 유압조절장치를 포함하는 경우 제1 및 제2 유압조절장치의 유압조절이 상이한 경우 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)의 스트로크 길이가 달라질 수 있어 냉각부(220)가 경사진 상태로 열매유와 접촉하게 되어 냉각효율이 저하될 수 있다. 따라서, 제어부(250)는 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)의 스트로크 길이를 동일하게 조절할 수 있다. 여기서, 스트로크 길이란 유압실린더의 피스톤 상사점과 하사점 사이의 길이를 의미하는 것으로서, 유압실린더의 피스톤이 상승하면 길어지고 유압실린더의 피스톤이 하강하면 짧아진다.
이하, 제어부(250)가 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)의 스트로크 길이를 동일하게 조절하는 방법을 도 7을 참조하여 구체적으로 설명한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 유압실린더의 스트로크 길이를 동일하게 조절하는 방법을 보여주는 도면이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 냉각부(230)가 제1 위치에 있을 때 제1 및 제2 유압조절장치(550a, 550b)에 의해 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)의 유압이 서로 다르게 조절되거나 제1 및 제2 유압실린더(540a, 540b)의 유압이 동일하게 조절되었지만 다른 외부 요인등으로 인하여 제1 유압실린더(540a)의 제1 스트로크 길이(X1)가 제2 유압실린더(540b)의 제2 스트로크 길이(Y1)보다 길어질 수 있다.
따라서, 제어부(250)는 제1 스트로크 길이(X1)와 제2 스트로크 길이(Y1)가 동일해 지도록 하기 위해, 아래의 수학식1 내지 수학식 3을 이용하여 제1 스트로크 길이의 목표값(Xt)을 산출한다.
Figure 112018098645870-pat00001
Figure 112018098645870-pat00002
Figure 112018098645870-pat00003
수학식 1 내지 3에서 X1은 제1 유압실린더(540a)의 제1 스트로크 길이를 나타내고, X2는 제1 스트로크 길이의 기준값을 나타내며, Y1은 제2 유압실린더(540b)의 제2 스트로크 길이를 나타내고, Y2는 제2 스트로크 길이의 기준값을 나타낸다. 제1 스트로크 길이의 기준값이고 제2 스트로크 길이의 기준값은 백플레인(560)이 수평상태에 있을 때 제1 스트로크 길이 및 제2 스트로크 길이를 의미한다.
한편, 도 7에 도시된 것과 반대로 제2 스트로크 길이(Y1)가 제1 스트로크 길이(X1)보다 긴 경우, 제어부(250)는 제2 스트로크 길이(Y1)와 제1 스트로크 길이가 동일해 지도록 하기 위해, 아래의 수학식 4를 이용하여 제2 스트로크 길이의 목표값(Yt)을 산출할 수 있다.
Figure 112018098645870-pat00004
이에 따라, 제어부(250)는 제1 스트로크 길이(X1)가 제2 스트로크 길이(Y1)보다 길 때 제1 스트로크 길이(X1)가 제1 스트로크 길이의 목표값(Xt)이 되도록 제1 유압조절장치(550a)를 제어하고, 제2 스트로크 길이(Y1)이 제1 스트로크 길이(X1)보다 길 때 제2 스트로크 길이(Y1)가 제2 스트로크 길이의 목표값(Yt)이 되도록 제2 유압조절장치(550b)를 제어한다.
이와 같이 본 발명에 따르면 제1 스트로크 길이와 제2 스트로크 길이의 차이가 발생하는 경우 제어부(250)가 제1 및 제2 스트로크 길이 중 적어도 하나의 길이를 보상함으로써 백플레인(560)가 수평상태로 위치되게 한다. 이에 따라, 냉각부(230)가 수평상태로 열매유와 접촉하게 됨으로써 수격 작용(Water Hammering)이 완화되는 효과가 있다.
한편, 다른 실시예에 있어서 승강장치(240)가 도 6에 도시된 바와 같이 유압방식으로 구현되되 하나의 유압조절장치를 포함하는 경우 제어부(250)는 긴급운전모드에서 통합 압유공급밸브(553)와 통합 압유배출밸브(556)를 개방시키고, 통합 압유방향조절밸브(559)에 전원을 공급하여 압유를 제2 방향으로 순환시킨다. 이에 따라 냉각부(230)가 하강하게 된다.
이후, 냉각부(230)가 제3 위치에 도달하면 제어부(250)는 통합 압유공급밸브(553)와 통합 압유배출밸브(556)를 폐쇄하고 통합 압유방향조절밸브(559)에 전원공급을 차단함으로써 냉각부(230)가 제3 위치에서 유지되도록 한다.
냉각부(230)가 제3 위치에서 유지되고 있는 동안 열매유의 온도가 미리 정해진 온도가 되면 제어부(250)는 통합 압유공급밸브(553)와 통합 압유배출밸브(556)를 개방시키고 통합 압유방향조절밸브(559)에 전원을 공급하여 압유를 제1 방향으로 순환시킨다. 이에 따라, 냉각부(230)가 상승하게 된다.
이후, 냉각부(220)가 제1 위치에 도달하면 제어부(250)는 통합 압유공급밸브(553)와 통합 압유배출밸브(556)를 폐쇄하고 통합 압유방향조절밸브(559)에 전원공급을 차단함으로써 냉각부(230)가 제1 위치에서 유지되도록 한다.
이와 같이 승강장치(240)가 하나의 유압조절장치(550)만을 포함하는 경우 백플레인(560)의 일단과 타단의 높이가 항상 동일하게 유지 될 수 있기 때문에, 제어부(250)는 백플레인(560)의 일단 또는 타단의 높이를 보상하지 않고도 백플레인(560)이 수평상태로 유지되게 할 수 있다.
상술한 실시예에서와 같이 승강장치(240)가 유압방식으로 구현되는 경우 제어부(250)의 제어에 따른 유압실린더의 스트로크 길이와 냉각부의 하강속도의 관계가 도 8에 도시되어 있다.
도 8a는 본 발명의 일 실시예에 따른 시간에 따른 유압실린더의 스트로크(Stroke) 길이변화를 보여주는 그래프이고, 도 8b는 시간에 따른 냉각부의 하강속도 변화를 보여주는 그래프이다. 도 8b에 도시된 바와 같이 냉각부(230)가 제1 시점에서 제2 시점까지는 제1 속도로 하강하고, 제2 시점에서 제3 시점까지는 제1 속도보다 느린 제2 속도로 하강하며, 제3 시점에서 제4 시점까지는 제2 속도보다 느린 제3 속도로 하강하게 된다는 것을 알 수 있고, 이에 따라 도 8a에 도시된 바와 같이 제어부(250)는 제3 시점에서 제4 시점까지의 스트로크의 길이 변화량이 제2 시점에서 제3 시점까지의 스트로크 길이 변화량 보다 크고, 제2 시점에서 제3 시점까지의 스트로크 길이 변화량이 제1 시점에서 제2 시점까지의 스트로크 길이 변화량 보다 커지도록 유압조절장치(550)을 제어한다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 상술한 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
200: 열매유 온도조절시스템 210: 열매유 순환부
220: 팽창탱크 230: 냉각부
240: 승강장치 250: 제어부
260: 폐열공급 조절부 310: 유입부
315: 접촉배관 320: 유출부
535: 승강유닛 540: 유압실린더
550: 유압조절장치 560: 백플레인

Claims (11)

  1. 발전시스템의 작동유체와 열매유를 열교환시키기 위해 상기 열매유를 순환시키는 열매유 순환부;
    상기 열매유의 온도 변화에 따라 상기 열매유의 적어도 일부를 저장하거나 기 저장되어 있는 열매유를 상기 열매유 순환부로 공급하여 상기 열매유의 부피변화를 보상하는 팽창탱크;
    상기 팽창탱크의 내부에 설치되고, 상기 팽창탱크 내의 열매유와 접촉하여 상기 열매유를 냉각시키는 냉각부;
    상기 냉각부를 상승 또는 하강시키는 승강장치; 및
    상기 냉각부가 상기 팽창탱크 내의 열매유와 접촉되도록 상기 승강장치를 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 발전시스템에 이상이 발생하거나 상기 열매유 순환부로 공급되는 폐열의 온도가 상한치를 초과하면 긴급운전모드로 동작하고,
    상기 긴급운전모드에서 상기 승강장치의 제어를 통해 상기 냉각부를 상기 팽창탱크 내의 열매유 방향으로 하강시켜 상기 냉각부가 상기 팽창탱크의 내의 열매유와 접촉되게 하는 것을 특징으로 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 팽창탱크 내의 열매유의 수위를 기초로 상기 냉각부가 상기 열매유와 접촉하기 위한 상기 냉각부의 하강거리를 산출하고, 상기 냉각부가 상기 하강거리만큼 하강하면 상기 냉각부의 하강을 정지시키는 것을 특징으로 하는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 승강장치를 통해 상기 냉각부의 기준위치인 제1 위치에서 상기 팽창탱크내의 열매유의 수위인 제2 위치까지 상기 냉각부를 제1 속도로 하강시키고, 상기 제2 위치부터 상기 열매유의 수위에 따라 산출되는 하강한계위치인 제3 위치까지 상기 냉각부를 상기 제1 속도보다 느린 제2 속도로 하강시키며, 상기 냉각부가 상기 제3 위치에 도달하면 상기 냉각부의 하강을 정지시키는 것을 특징으로 하는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 열매유의 온도가 미리 정해진 온도가 되면 상기 냉각부를 상기 제3 위치에서 상기 제1 위치까지 상승시키는 것을 특징으로 하는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템
  6. 제1항에 있어서,
    상기 냉각부는,
    냉각수가 유입되는 유입부;
    상기 냉각수가 배출되는 유출부; 및
    상기 유입부와 상기 유출부를 연결하고, 상기 팽창탱크 내의 열매유와 접촉하는 접촉배관을 포함하고,
    상기 접촉배관은 신장 및 수축하여 상기 냉각부의 위치가 조절되게 하는 가요성 배관으로 구성되는 것을 특징으로 하는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템
  7. 제6항에 있어서,
    상기 접촉배관은 돌기형 또는 판형인 것을 특징으로 하는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템
  8. 제6항에 있어서,
    상기 승강장치는,
    상기 접촉배관에 연결되는 백플레인;
    상기 백플레인의 일단에 결합되어 상기 백플레인의 일단을 상승 또는 하강시키는 제1 승강유닛; 및
    상기 백플레인의 타단에 결합되어 상기 백플레인의 타단을 상승 또는 하강시키는 제2 승강유닛을 포함하고,
    상기 접촉배관은 상기 제1 및 제2 승강유닛을 통해 상승 또는 하강하는 상기 백플레인에 따라 신장 또는 수축되는 것을 특징으로 하는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템
  9. 제6항에 있어서,
    상기 승강장치는,
    상기 접촉배관에 연결되는 백플레인;
    상기 백플레인의 일단에 결합되어 유압에 의해 상기 백플레인을 상승 또는 하강시키는 제1 유압실린더;
    상기 제1 유압실린더의 유압을 조절하는 제1 유압조절장치;
    상기 백플레인의 타단에 결합되어 유압에 의해 상기 백플레인을 상승 또는 하강시키는 제2 유압실린더; 및
    상기 제2 유압실린더의 유압을 조절하는 제2 유압조절장치를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 백플레인의 일단과 상기 백플레인의 타단의 하강속도가 동기화되도록 상기 제1 및 제2 유압조절장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템.
  10. 제9항에 있어서
    상기 제1 및 제2 유압조절장치는,
    상기 제1 및 제2 유압실린더 내로 압유를 공급하기 위한 압유공급밸브;
    상기 제1 및 제2 유압실린더로부터 상기 압유를 배출시키기 위한 압유배출밸브; 및
    상기 제어부의 제어에 따라 상기 제1 유압실린더 내의 제1 피스톤과 상기 제2 유압실린더 내의 제2 피스톤이 상승되도록 상기 압유를 제1 방향으로 순환시키거나 상기 제1 및 제2 피스톤이 하강되도록 상기 압유를 상기 제1 방향과 반대되는 제2 방향으로 순환시키는 압유방향 조절밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 열매유 순환부는,
    긴급운전모드일 때 상기 열매유순환부로 폐열 공급을 차단하고, 정상운전모드일 때 상기 열매유순환부로 상기 폐열을 공급하는 폐열 공급 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 중저온 발전을 위한 열매유 온도조절시스템.

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6571548B1 (en) * 1998-12-31 2003-06-03 Ormat Industries Ltd. Waste heat recovery in an organic energy converter using an intermediate liquid cycle
KR20100101459A (ko) * 2009-03-09 2010-09-17 신한열기 주식회사 밀폐식 팽창탱크가 구비된 냉난방 장치 및 그 제어 시스템
US20100251712A1 (en) * 2007-01-25 2010-10-07 Michael Nakhamkin Advanced Adiabatic Compressed Air Energy Storage System

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