KR102161071B1 - 태양광 발전을 이용하는 저온저장고 - Google Patents

태양광 발전을 이용하는 저온저장고 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전 모듈에서 생산된 전력을 이용하여 냉동기 시스템을 작동시키고 냉동기 시스템을 이용하여 열매체를 냉각시킨 후 이 열매체를 저온창고 내부의 냉각기로 공급하여 저온창고의 내부를 일정 온도 이하로 유지시킬 수 있도록 함으로써 냉동기 시스템이 작동하지 않는 경우에도 열매체를 순환시켜 저온창고를 냉방할 수 있도록 한, 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 관한 것으로서,
저온창고(80)의 내부에 구비되며 열매체의 냉기를 이용하여 저온창고(80)의 내부를 냉각시키는 냉각기(40)와; 열매체가 저장되며 냉각기(40)로 차가워진 열매체를 공급하는 축냉탱크(20)와; 태양광 발전 모듈(60)에서 생산된 전력에 의해 작동되며, 냉매를 이용하여 축냉탱크(20)의 냉매를 냉각시키는 냉동기 시스템(10)과; 냉각기(40)와 축냉탱크(20)를 연결하는 냉기배관(22)에 설치되어 축냉탱크(20)의 차가운 열매체를 냉각기(40)로 공급하는 제1펌프(21)와; 냉각기(40)로부터 차가운 열매체가 축냉탱크(20)로 귀환하도록 냉각기(40)와 축냉탱크(20)를 연결하는 냉기귀환관(24); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 발전을 이용하는 저온저장고{Cold Storage using Solar Power Generation}
본 발명은 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 발전 모듈에서 생산된 전력을 이용하여 냉동기 시스템을 작동시키고 냉동기 시스템을 이용하여 열매체를 냉각시킨 후 이 열매체를 저온창고 내부의 냉각기로 공급하여 저온창고의 내부를 일정 온도 이하로 유지시킬 수 있도록 함으로써 냉동기 시스템이 작동하지 않는 경우에도 열매체를 순환시켜 저온창고를 냉방할 수 있도록 한, 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 관한 것이다.
일반적으로, 저온저장고는 냉동기를 사용하여 농산물 등이 저장된 저장실 내부의 온도를 조절함으로써, 농산물의 수급을 안정화시키고 장기 보관에도 농산물의 신선도를 유지시키기 위한 시설이다.
이러한 저온저장고는 에너지 다소비 시설로서, 대부분 외부의 전기 에너지 공급에 의존하고 있어 운영비가 비싼 단점이 있다. 이에 따라, 최근에는 저온저장고의 운영에 필요한 전력비를 절감하기 위하여 태양광 발전 설비를 설치하여, 태양광 발전에 의해 생산된 전력을 저온저장고로 공급하고 있다.
태양광 발전 설비에서 가장 큰 문제는 밤 또는 일기불순 등으로 인해 태양광이 존재하지 않으면 발전이 이루어지지 않는 것이다. 하지만, 태양광 발전 설비에서 전력이 공급되지 않더라도 저온저장고는 계속 운영되어야 하므로, 태양광 발전 설비가 구비된 저온저장고에는 태양광 발전 설비에 의해 생산된 전력이 저장되는 배터리가 설치되어 있다. 즉, 태양광 발전 설비에 의해 전력이 생산되지 않는 경우에 배터리의 전력을 이용하여 저온저장고를 운영하고 있는 것이다.
구체적으로, 일반적인 태양광 발전을 이용하는 저온저장고는, 도 1에 도시된 바와 같이, 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 발전 모듈(100)과, 생산된 전력이 저장되는 배터리(200)와, 저온창고(500)의 외부에 구비되며 배터리(200)로부터 전력을 공급받아 작동되는 냉동기 시스템(300)과, 저온창고(500)의 내부에 구비되며 냉동기 시스템(300)으로부터 공급되는 냉매를 이용하여 저온창고(500)의 내부를 냉각시키는 냉각기(350)를 포함하고 있다.
종래의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고는 태양광 발전 모듈에서 생산된 전력을 배터리에 저장하고, 배터리에 저장된 전력을 이용하여 냉동기 시스템을 작동시킴에 따라 태양광 발전이 불가능한 때에도 배터리를 통해 냉동기 시스템을 작동시킬 수 있는 장점이 있다.
그러나 아직까지는 배터리의 가격이 높을 뿐 아니라 효율이 낮아 배터리의 크기가 대형화될 수밖에 없어 이용하는데 많은 제약을 받는 문제점이 있다.
한편, 본 발명과 관련한 선행기술을 조사한 결과, 다수의 특허문헌이 검색되었으며, 그 중 일부를 소개하면 다음과 같다.
특허문헌 1은, 수확한 마늘을 장기간 저장하기 위해 보온 처리된 마늘 저장고에 있어서, 저장고의 내부에 형성되며, 저장고의 내부 온도를 측정하는 온도 감지 센서; 저장고의 외부에 형성되며, 온도 감지 센서에 의해 감지된 온도 신호를 전송받는 제어부; 저장고의 벽체에 형성되며, 제어부로부터 신호를 받아 작동하여 내부의 온도를 하강시키는 냉각기; 저장고의 벽체에 형성되며, 제어부로부터 신호를 받아 작동하여 내부의 온도를 상승시키는 온열기; 저장고의 벽체에 형성되며, 제어부에 의해 냉각기 또는 온열기의 작동시에 발생되는 냉기 및 온기를 순환시켜주는 송풍팬; 저장고의 벽체에 형성되며, 제어부에 의해 순환되는 공기를 외부로 배출시키는 공기배출기; 및 저장고의 전원을 공급하는 태양광 발전기; 를 포함하며, 온도 감지 센서에 의해 저장고의 온도를 감지 및 감지된 온도를 제어부에 전송하고, 온도조절기에 의해 설정된 온도에 맞게 냉각기 및 온열기를 적절하게 작동시켜 항시 저장고의 내부 온도를 마늘 저장에 가장 적합한 온도로 유지하는 등 저장고의 관리가 매우 편리하고, 항시 적정 온도의 유지로 인한 마늘의 녹변 현상 및 부패를 최소화할 수 있으며, 냉각기 및 온열기 등 저장고에 사용되는 전원을 태양광을 수집하여 전기적인 에너지로 변환 및 저장하여 작동함으로써 저장고의 관리에 따른 비용 절감을 가져올 수 있는, 마늘 저온 저장고에 대하여 개시하고 있다.
특허문헌 2는, 베이스와 벽체와 천정과 지붕으로 이루어진 이동식 저온 저장고에 있어서, 베이스와 천정은 컨테이너 재질로 형성되고, 베이스의 바닥과 벽체는 조립식 우레탄 패널로 형성되고, 천정에는 폴리우레탄이 발포 성형됨으로써, 작업 공정이 간단하여 비용과 제작 시간이 절감되고, 운반이 용이하며, 누수 또는 냉기 유출이 없는 이동식 저온 저장고를 개시하고 있다.
특허문헌 3은, 건물 지붕에 배치되고 태양에너지를 전기에너지로 변환시키는 적어도 하나의 태양광 패널; 건물의 측면에 구비되는 출입문; 건물의 내부에 구비되고, 태양광 패널에 의해 생성된 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터; 건물의 내부에 구비되고 인버터를 통해 변환된 전원을 저장하는 충전 장치; 및 건물의 내부에 구비되고 충전 장치에 저장된 전원을 공급받아, 건물의 내부 온도를 일정한 온도로 유지시키는 냉장 장치; 를 포함하는 솔라 저온 저장고를 개시하고 있다.
특허문헌 4는, 배터리의 충전 동작 및 방전 동작과 전력조정부의 동작을 제어하는 에너지관리부를 포함하는 에너지 저장 유닛을 구비한 저온저장고 시스템에 있어서, 에너지 저장 유닛은 태양광 발전 모듈에서 발전되는 전력을 배터리에 저장하고, 전력 계통에서 공급되는 전력을 에어컨디셔너로 공급하는 제1 충전 모드와, 태양광 발전 모듈에서 발전되는 전력을 배터리에 저장하면서 전력 계통에서 공급되는 전력의 일부를 배터리에 저장하고, 나머지 일부는 에어컨디셔너에 공급하는 제2 충전 모드와, 배터리에 저장된 전력을 전력 계통 및 에어컨디셔너로 공급하는 방전 모드를 구비하고, 태양광 발전 모듈에서 발전되는 전력을 전력 계통 및 에어컨디셔너로 공급하는 운전 모드 중 어느 하나의 모드를 선택할 수 있게 지원하도록 하며, 자가 발전 독립형으로 상용전원의 소비 없이 농수산물의 출하 조절이 가능하여 농가의 소득을 향상시킬 수 있고, 컨테이너 구조를 적용함으로써 외딴 지역 및 섬 지역 등의 도서 산간 등으로 쉽게 이동 및 설치할 수 있는 에너지 저장 장치 및 전력 변환 장치를 이용한 자가 발전 저온저장고 시스템을 개시하고 있다.
특허문헌 1 : KR10-2011-0012155 A 특허문헌 2 : KR10-2012-0110756 A 특허문헌 3 : KR10-2015-0047162 A 특허문헌 4 : KR10-2018-0110476 A
본 발명은 태양광 발전을 통해 저온저장고를 가동할 때, 고가의 배터리를 사용하지 않고 축냉탱크를 이용함으로써, 태양광 발전이 이루어지지 않는 동안에도 가동할 수 있음은 물론, 저렴한 가격과 고효율로 운영할 수 있는, 태양광 발전을 이용하는 저온저장고를 제공하는데 목적이 있다.
또, 본 발명은 저온저장고의 내부에 구비된 냉각기에 성에가 발생한 경우에 이를 쉽게 제거할 수 있도록 함과 아울러, 성에 제거 비용을 최소화할 수 있도록 한 태양광 발전을 이용하는 저온저장고를 제공하는데 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 축냉탱크와 축열탱크에서 동일한 열매체를 사용함으로써 유지 및 관리가 용이하고 그 비용을 줄일 수 있도록 한 태양광 발전을 이용하는 저온저장고를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
또, 본 발명은 차가운 열매체가 축열탱크로 유입되거나 뜨거운 열매체가 축냉탱크로 유입되지 않도록 하여 냉각기의 효율 저하를 방지할 수 있도록 한 태양광 발전을 이용하는 저온저장고를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 저온창고의 내부에 구비되며 열매체의 냉기를 이용하여 저온창고의 내부를 냉각시키는 냉각기와; 열매체가 저장되며 냉각기로 차가워진 열매체를 공급하는 축냉탱크와; 태양광 발전 모듈에서 생산된 전력에 의해 작동되며, 냉매를 이용하여 축냉탱크의 냉매를 냉각시키는 냉동기 시스템과; 냉각기와 축냉탱크를 연결하는 냉기배관에 설치되어 축냉탱크의 차가운 열매체를 냉각기로 공급하는 제1펌프와; 냉각기로부터 차가운 열매체가 축냉탱크로 귀환하도록 냉각기와 축냉탱크를 연결하는 냉기귀환관; 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 따르면, 냉동기 시스템이 정지한 경우, 제1펌프에 의해 축냉탱크의 열매체가 냉각기로 공급되어 저온창고의 내부를 냉각시키도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 따르면, 냉동기 시스템에 의해 가열되는 열매체가 저장되며 냉각기의 전열관에 형성된 성에를 제거할 수 있도록 냉각기에 뜨거운 열매체를 공급하는 축열탱크와; 냉각기와 축열탱크를 연결하는 열기배관에 설치되어 축열탱크의 뜨거운 열매체를 냉각기로 공급하는 제2펌프와; 냉각기로부터 따뜻한 열매체가 축열탱크로 귀환하도록 냉각기와 축열탱크를 연결하는 열기귀환관; 을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 따르면, 축냉탱크와 축열탱크에 각각 저장되는 열매체는 동일한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 따르면, 냉각기의 유입배관에 냉기배관과 열기배관이 각각 연결됨과 아울러, 차가운 열매체가 열기배관으로 공급되거나 뜨거운 열매체가 냉기배관으로 공급되지 않도록 냉기배관과 열기배관에 각각 체크밸브가 구비되고, 냉각기의 배출배관을 통해 배출되는 열매체가 냉기귀환관과 열기귀환관 중 어느 한 곳을 통해 선택적으로 귀환되도록 배출배관과 냉기귀환관 및 열기귀환관이 삼방밸브로 연결되는 것을 특징으로 한다.
또, 본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 따르면, 저온창고의 내부 온도를 감지하는 온도 센서와, 저온창고의 내부 온도에 따라 제1펌프와 제2펌프를 선택적으로 작동시키기 위한 제어반이 구비되고, 저온창고의 냉방을 위하여 제1펌프를 작동시키면 삼방밸브가 냉각기의 배출배관과 냉기귀환관을 연결하고, 제상 운전을 위하여 제2펌프를 작동시키게 되면 삼방밸브가 냉각기의 배출배관과 열기귀환관을 연결하도록 한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 따르면, 축냉탱크에 냉동기 시스템의 증발 열교환기가 구비되어 열매체와 차가운 냉매 사이의 열교환에 의해 열매체가 냉각되고, 축열탱크에 냉동기 시스템의 응축 열교환기가 구비되어 뜨거운 냉매와의 열교환에 의해 열매체가 가열되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고는 태양광 발전에 의해 구동되는 냉동기 시스템을 이용하여 축냉탱크의 열매체를 냉각시키고 축냉탱크의 차가운 열매체를 냉각기로 공급하여 저온창고의 내부를 냉각시키게 되므로, 태양광 발전이 이루어지지 않는 동안에도 축냉탱크의 열매체를 순환시키는 것만으로 저온창고를 냉각시킬 수 있게 되어 저온저장고를 저렴한 비용으로 고효율로 이용할 수 있게 되는 효과가 있다.
또, 본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 따르면, 냉동기 시스템을 이용하여 축열탱크의 열매체를 가열한 후 뜨거운 열매체를 냉각기로 공급하여 냉각기의 성에를 제거하게 되므로 제상 운전에 필요한 전력을 절감할 수 있게 되고 궁극적으로는 태양광 발전 설비의 규모를 줄일 수 있게 되는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 따르면, 태양광 발전이 불가능한 시기에도 제1펌프의 구동 전원만 확보되면 축냉탱크의 차가운 열매체를 순환시켜 저온저장고를 냉각시킬 수 있게 되어 배터리의 용량을 최소화하고 경제성이 높은 저온저장 시스템을 구성할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 일반적인 태양광 발전을 이용하는 저온저장고가 개략적으로 도시된 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전을 이용하는 저온저장고가 개략적으로 도시된 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 냉동기 시스템과 축냉탱크, 축열탱크 및 냉각기의 작동 개념을 나타낸 구성도.
이하, 첨부도면을 참조하여, 본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고에 관하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전을 이용하는 저온저장고가 개략적으로 도시된 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 냉동기 시스템과 축냉탱크, 축열탱크 및 냉각기의 작동 개념을 나타낸 구성도이다.
본 발명에 따른 태양광 발전을 이용하는 저온저장고는, 도 2와 3에 도시된 바와 같이, 태양광 발전 모듈(60)과, 냉동기 시스템(10), 축냉탱크(20), 축열탱크(30), 냉각기(40) 및 제어반(50)을 포함하여 이루어진다.
태양광 발전 모듈(60)은 태양광을 이용하여 전력을 생산하기 위한 장치로서, 생산된 전력을 저장하기 위한 배터리(70)를 구비할 수 있다. 따라서, 태양광 발전 모듈(60)에서 생산된 전력 중에서 냉동기 시스템(10) 등을 작동시키는데 이용되는 전력을 제외한 나머지 전력이 배터리(70)에 저장되어, 태양광 발전 모듈(60)에서 전기가 생산되지 않는 경우에 배터리(70)에 저장된 전력을 이용하여 냉동기 시스템(10) 등을 작동시킬 수 있게 된다.
냉동기 시스템(10)은 공지의 냉동회로와 마찬가지로, 냉매를 압축하는 압축기(11)와, 냉매의 응축열을 이용하여 열매체를 가열하는 응축 열교환기(12)와, 응축된 냉매가 단열 팽창하도록 구비된 캐필러리 튜브 등의 팽창수단(13)과, 냉매의 기화열을 이용하여 열매체를 냉각시키는 증발 열교환기(14)를 포함하며, 축냉탱크(20)의 열매체를 냉각시키거나 축열탱크(30)의 열매체를 가열하게 된다.
축냉탱크(20)는 액상의 열매체가 저장되는 것으로서, 냉동기 시스템(10)의 증발 열교환기(14)에 의해 열매체가 냉각되도록 한다. 그리고 축냉탱크(20)는 냉각기(40)와 냉기배관(22) 및 냉기귀환관(24)으로 연결되며, 냉각기(40)로 차가운 열매체를 공급하여 냉각기(40)에 의해 저온창고가 냉각되도록 한다. 이를 위하여, 냉기배관(22)에는 축냉탱크(20)의 차가운 열매체를 냉각기(40)로 공급하도록 제1펌프(21)가 설치된다.
냉각기(40)는 축냉탱크(20)로부터 공급되는 차가운 열매체를 이용하여 저온창고(80)의 내부를 냉각시키기 위한 것으로서, 열매체가 통과하는 전열관 및 송풍을 위하여 전열관의 배면에 구비되는 송풍기를 포함한다. 따라서, 축냉탱크(20)로부터 차가운 열매체가 냉각기(40)의 전열관으로 공급된 상태에서 송풍기에 의한 송풍이 이루어짐으로써, 저온창고(80)의 내부를 냉각시킬 수 있게 된다. 이때, 냉각기(40)를 계속 작동시키게 되면 저온창고(80)의 내부의 수분이 냉각기(40)의 전열관에 응축된 후 얼게 됨으로써 성에가 발생한다. 전열관에 발생한 성에는 냉각기(40)의 효율을 떨어뜨리는 요인이 되므로 제거하여 하며, 이를 위하여 축열탱크(30)가 더 구비된다.
축열탱크(30)는 열매체가 저장됨과 아울러 냉동기 시스템(10)의 응축 열교환기(12)에 의해 열매체가 가열되도록 하는 것으로서, 냉각기(40)와 열기배관(32) 및 열기귀환관(34)으로 연결되며, 냉각기(40)로 뜨거운 열매체를 공급하여 냉각기(40)의 성에를 제거하게 된다. 이를 위하여, 열기배관(32)에는 축열탱크(30)의 뜨거운 열매체를 냉각기(40)로 공급하도록 제2펌프(31)가 설치된다. 이와 같이, 축열탱크(30)의 뜨거운 열매체를 이용하여 냉각기(40)의 성에를 제거하고, 축열탱크(30)는 냉동기 시스템(10)의 응축 열교환기(12)를 이용하여 열매체를 가열하게 되므로, 제상 운전을 위한 별도의 전력 소비를 줄일 수 있어 태양광 발전 설비의 규모를 줄일 수 있게 된다.
축냉탱크(20)와 축열탱크(30)에 각각 저장되는 열매체는 서로 다를 수도 있지만, 동일한 열매체를 사용하는 것이 바람직하다. 이에 따라, 냉각기(40)에 서로 다른 열매체가 공급됨에 따라 발생할 수 있는 냉각기(40)의 손상 등이 방지된다.
그리고 냉각기(40)의 유입배관(41)에 냉기배관(22)과 열기배관(32)이 각각 연결됨과 아울러 차가운 열매체가 열기배관(32)으로 공급되거나 뜨거운 열매체가 냉기배관(22)으로 공급되지 않도록 냉기배관(22)과 열기배관(32)에 각각 체크밸브(23)(33)가 구비되고, 냉각기(40)의 배출배관(42)을 통해 배출되는 열매체가 냉기귀환관(24)과 열기귀환관(34) 중 어느 한 곳을 통해 선택적으로 귀환되도록 배출배관(42)과 냉기귀환관(24) 및 열기귀환관(34)이 삼방밸브(43)로 연결된다. 따라서, 축냉탱크(20)의 차가운 열매체와 축열탱크(30)의 뜨거운 열매체가 혼합되지 않게 되고, 이로 인해 냉각기(40)의 효율 저하를 방지할 수 있게 된다.
또, 제어반(50)은 제1펌프(21)와 제2펌프(31)를 선택적으로 작동시키기 위한 것으로서, 저온창고(80)의 내부 온도를 감지하는 온도 센서(55)에 연결되고, 온도 센서에 의해 감지된 저온창고(80)의 내부 온도를 나타내기 위한 표시부와, 제1펌프(21)와 제2펌프(31)를 독립적으로 작동시키기 위한 한 쌍의 버튼을 구비한다. 그리고 제어반(50)은 저온창고(80)의 냉방을 위하여 제1펌프(21)를 작동시키면 냉각기(40)의 배출배관(42)과 냉기귀환관(24)을 연결하도록 삼방밸브(43)를 제어하고, 제상 운전을 위하여 제2펌프(31)를 작동시키게 되면 냉각기(40)의 배출배관(42)과 열기귀환관(34)을 연결하도록 삼방밸브(43)를 제어하게 된다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 태양광 발전을 이용하는 저온저장고는 태양광 발전이 가능한 시기에는 연속적으로 냉동기 시스템(10)을 작동시켜 축냉탱크(20) 내의 열매체를 냉각시키면서 축냉탱크(20)의 열매체를 저온창고(80) 내의 냉각기(40)로 순환시켜 저온창고(80)를 냉각시키고, 태양광 발전이 불가능한 시기 및 배터리(70)의 전력 부족 등으로 인해 냉동기 시스템(10)을 구동할 수 없는 경우에는 축냉탱크(20)의 열매체를 이용하여 저온창고(80)를 냉각시키게 된다.
태양광 발전 모듈(60)은 전력을 생산하여 배터리(70)로 전달하고, 배터리(70)는 냉동기 시스템(10)의 구동 전력을 제외한 나머지 전력을 저장한다. 냉동기 시스템(10)은 냉매가 압축기(11), 응축 열교환기(12), 팽창수단(팽창부)(13) 및 증발 열교환기(14)를 따라 순환하도록 함으로써, 응축 열교환기(12)에 의해 축열탱크(30)의 열매체가 가열되고 증발 열교환기(14)에 의해 축냉탱크(20)의 열매체가 냉각되도록 한다. 이에 따라, 축열탱크(30)의 열매체는 일정 온도 이상으로 가열되고, 축냉탱크(20)의 열매체는 일정 온도 이하로 냉각된다.
이 상태에서 제어반(50)의 제1펌프 작동버튼을 누르게 되면, 제1펌프(21)가 작동되어 축냉탱크(20)의 차가운 열매체를 냉기배관(22)을 통해 냉각기(40)로 공급하고, 냉각기(40)는 송풍기를 이용하여 송풍함으로써 저온창고(80)의 내부를 냉각시키게 된다. 이때, 온도 센서(55)를 이용하여 저온창고(80)의 내부 온도를 감지하여 저온창고(80)의 내부 온도가 일정 이하로 떨어지면 제1펌프(21)의 작동을 중지시킨다.
냉각기(40)의 작동 중에 저온창고(80)의 내부의 수분으로 인해 냉각기(40)의 전열관에 성에가 발생하면, 냉각기(40)의 성능 저하를 방지하기 위하여 제상이 이루어지도록 한다. 즉, 제어반(50)의 제2펌프 작동버튼을 눌러 제2펌프(31)를 작동시키는 것이다. 이에 따라, 축열탱크(30)의 뜨거운 열매체가 열기배관(32)을 통해 냉각기(40)의 전열관으로 공급되고, 이로 인해 냉각기(40)의 성에가 제거된다.
밤이나 일기불순 등으로 인해 태양광 발전을 할 수 없는 경우는 배터리(70)에 저장된 전력을 이용하여 냉동기 시스템(10)을 작동시킨 후, 상술한 바와 같이 제어하고, 배터리(70)의 전력 부족 등으로 인해 냉동기 시스템(10)을 구동할 수 없는 경우는 별도로 공급되는 구동 전원을 이용하여 제1펌프(21) 및 제2펌프(31)를 작동시켜 냉방 운전 또는 제상 운전을 수행한다.
이상으로 본 발명의 기술적 사상을 예시하기 위한 실시예와 관련하여 설명하고 도시하였지만, 본 발명은 이와 같이 설명된 그대로의 구성 및 작용에 국한되는 것이 아니며, 청구범위에 기재된 기술적 사상의 범주를 일탈함이 없이 본 발명에 대해 다수의 변경 및 수정이 가능함을 통상의 기술자라면 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 그러한 모든 적절한 변경 및 수정과 균등물도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 간주되어야 할 것이다.
10...냉동기 시스템
11...압축기
12..응축 열교환기
13...팽창수단(팽창부)
14...증발 열교환기
20...축냉탱크
21...제1펌프
22...냉기배관
23...체크밸브
24...냉기귀환관
30...축열탱크
31...제2펌프
32...열기배관
33...체크밸브
34...열기귀환관
40...냉각기
41...유입배관
42...배출배관
43...삼방밸브
50...제어반
55...온도 센서
60...태양광 발전 모듈
70...배터리
80...저온창고

Claims (7)

  1. 저온창고(80)의 내부에 구비되며 열매체의 냉기를 이용하여 저온창고(80)의 내부를 냉각시키는 냉각기(40)와;
    열매체가 저장되며 냉각기(40)로 차가워진 열매체를 공급하는 축냉탱크(20)와;
    태양광 발전 모듈(60)에서 생산된 전력에 의해 작동되며, 냉매를 이용하여 축냉탱크(20)의 냉매를 냉각시키는 냉동기 시스템(10)과;
    냉각기(40)와 축냉탱크(20)를 연결하는 냉기배관(22)에 설치되어 축냉탱크(20)의 차가운 열매체를 냉각기(40)로 공급하는 제1펌프(21)와;
    냉각기(40)로부터 차가운 열매체가 축냉탱크(20)로 귀환하도록 냉각기(40)와 축냉탱크(20)를 연결하는 냉기귀환관(24); 을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용하는 저온저장고.
  2. 청구항 1에 있어서,
    냉동기 시스템(10)이 정지한 경우, 제1펌프(21)에 의해 축냉탱크(20)의 열매체가 냉각기(40)로 공급되어 저온창고(80)의 내부를 냉각시키도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용하는 저온저장고.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    냉동기 시스템(10)에 의해 가열되는 열매체가 저장되며 냉각기(40)의 전열관에 형성된 성에를 제거할 수 있도록 냉각기(40)에 뜨거운 열매체를 공급하는 축열탱크(30)와;
    냉각기(40)와 축열탱크(30)를 연결하는 열기배관(32)에 설치되어 축열탱크(30)의 뜨거운 열매체를 냉각기(40)로 공급하는 제2펌프(31)와;
    냉각기(40)로부터 따뜻한 열매체가 축열탱크(30)로 귀환하도록 냉각기(40)와 축열탱크(30)를 연결하는 열기귀환관(34); 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용하는 저온저장고.
  4. 청구항 3에 있어서,
    축냉탱크(20)와 축열탱크(30)에 각각 저장되는 열매체는 동일한 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용하는 저온저장고.
  5. 청구항 3에 있어서,
    냉각기(40)의 유입배관(41)에 냉기배관(22)과 열기배관(32)이 각각 연결됨과 아울러 차가운 열매체가 열기배관(32)으로 공급되거나 뜨거운 열매체가 냉기배관(22)으로 공급되지 않도록 냉기배관(22)과 열기배관(32)에 각각 체크밸브(23)(33)가 구비되고, 냉각기(40)의 배출배관(42)을 통해 배출되는 열매체가 냉기귀환관(24)과 열기귀환관(34) 중 어느 한 곳을 통해 선택적으로 귀환되도록 배출배관(42)과 냉기귀환관(24) 및 열기귀환관(34)이 삼방밸브(43)로 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용하는 저온저장고.
  6. 청구항 3에 있어서,
    저온창고(80)의 내부 온도를 감지하는 온도 센서(55)와, 저온창고(80)의 내부 온도에 따라 제1펌프(21)와 제2펌프(31)를 선택적으로 작동시키기 위한 제어반(50)이 구비되고, 저온창고(80)의 냉방을 위하여 제1펌프(21)를 작동시키면 삼방밸브(43)가 냉각기(40)의 배출배관(42)과 냉기귀환관(24)을 연결하고, 제상 운전을 위하여 제2펌프(31)를 작동시키게 되면 삼방밸브(43)가 냉각기(40)의 배출배관(42)과 열기귀환관(34)을 연결하도록 한 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용하는 저온저장고.
  7. 청구항 3에 있어서,
    축냉탱크(20)에 냉동기 시스템(10)의 증발 열교환기(14)가 구비되어 열매체와 차가운 냉매 사이의 열교환에 의해 열매체가 냉각되고, 축열탱크(30)에 냉동기 시스템(10)의 응축 열교환기(12)가 구비되어 뜨거운 냉매와의 열교환에 의해 열매체가 가열되도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전을 이용하는 저온저장고.
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Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102298838B1 (ko) * 2021-03-15 2021-09-07 유한회사 엔텍코리아 태양광 에너지를 이용한 하이브리드 최적 운전방식의 저온 저장고 시스템
KR102436313B1 (ko) * 2022-06-21 2022-08-24 윤혜련 자가발전수단을 이용한 고효율 냉난방 시스템
KR102510741B1 (ko) * 2022-10-17 2023-03-16 영농조합법인 금봉산농원 스마트 장독대

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013245842A (ja) 2012-05-23 2013-12-09 Sharp Corp 保冷庫

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH06101931A (ja) * 1992-09-17 1994-04-12 Hitachi Ltd 太陽光発電高効率冷温熱供給装置
JPH06137733A (ja) * 1992-10-29 1994-05-20 Sanyo Electric Co Ltd 低温庫
KR20110012155A (ko) 2009-07-30 2011-02-09 최완묵 마늘 저온 저장고
KR101309419B1 (ko) * 2010-11-05 2013-09-23 충북보건과학대학교 산학협력단 냉동탑차용 하이브리드 냉각 시스템
KR101333004B1 (ko) 2011-03-30 2013-11-26 윤호 이동식 저온저장고
KR20150047162A (ko) 2013-10-24 2015-05-04 조정숙 솔라 저온 저장고
KR20180110476A (ko) 2017-03-29 2018-10-10 주식회사 씨포아이티 에너지저장장치 및 전력변환장치를 이용한 자가발전 저온저장고 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013245842A (ja) 2012-05-23 2013-12-09 Sharp Corp 保冷庫

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