KR20090039976A - 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지 열병합 발전시스템의 구성요소들에 대한 제조 및 성능검사를 보다 용이하게 수행하면서도 사용자의 필요성에 의해 일부 구성요소들을 간편하게 교체 설치할 수 있는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템에 관한 것이다. 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 연료전지 발전모듈, 폐열 회수모듈, 보조 열원모듈을 포함한다. 그리고, 연료전지 발전모듈은 발전모듈 케이스와, 발전모듈 케이스의 내부에 설치되며 수소와 산소의 전기화학반응에 의해 전력을 생산하는 연료전지 발전부를 포함한다. 폐열 회수모듈은 폐열 회수모듈 케이스와, 폐열 회수모듈 케이스의 내부에 설치되면서 연료전지 발전부에 대응 연결됨으로써 연료전지 발전부에서 발생되는 폐열을 회수하는 폐열 회수부를 포함한다. 보조 열원모듈은 보조 열원모듈 케이스와, 보조 열원모듈 케이스의 내부에 설치되면서 폐열 회수부에 대응 연결됨으로써 폐열 회수부로부터 공급되는 폐열 함유 물질에 열원을 제공하는 보조 열원부를 포함한다.
연료전지, 모듈, 발전량, 열저장량, 급탕능력, 배관연결

Description

모듈형 연료전지 열병합 발전시스템{Combined Heat and Power Co-generation System for Fuel Cell of Modular Type}
본 발명은 발전과정에서 발생되는 폐열을 회수하여 온수 또는 난방 순환수로 공급하는 연료전지 열병합 발전시스템에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 연료전지 열병합 발전시스템의 구성요소들에 대한 제조 및 성능검사를 보다 용이하게 수행하면서도 사용자의 필요성에 의해 일부 구성요소들을 간편하게 교체 설치할 수 있는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템에 관한 것이다.
연료 전지(Fuel Cell)는 수소의 산화 반응과 산소의 환원 반응에 의해 전기 에너지를 발생시키는 발전장치이다. 이 연료 전지는 고분자 전해질형 연료전지(Polymer Electrolyte Membrane Fuel Cell), 직접 산화형 연료 전지(Direct Oxidation Fuel Cell)와 같은 종류가 있다.
이 중에서도 고분자 전해질형 연료 전지는 수소이온 교환특성을 갖는 고분자막을 전해질로 사용하는 연료전지로서, 수소를 함유한 연료와 산소를 함유한 공기를 이용하여 전기화학반응을 유발시킴으로써 전기 에너지를 발생시킨다. 이런 고분자 전해질형 연료 전지는 빠른 시동능력이 있으며 소형화가 가능하기 때문에, 고 정용 열병합 발전설비 분야에 적용되고 있다.
이와 같은 고분자 전해질형 연료 전지를 이용한 연료전지 열병합 발전시스템은 개략적으로 다음과 같은 구조를 갖는다. 즉, 연료전지 열병합 시스템은 그 구성요소를 크게 구분하면, 전기 에너지를 생산하기 위한 연료전지 발전부와, 이런 연료전지 발전부에서 발생되는 폐열을 회수하여 열수요가 있는 곳에 공급하는 폐열 회수부로 구분한다.
하지만, 종래 연료전지 열병합 발전시스템은 서로 다른 기능을 수행하는 다수의 부품들로 구성되어 있어, 다른 기능을 하는 부품들의 상호 간섭으로 인해 시스템의 성능검사가 어려워지는 문제점이 있다. 이와 같이 종래 연료전지 열병합 발전시스템은 시스템의 제조불량을 발견하기 어렵고, 성능검사시 시간이 지연됨으로써, 대량생산(mass production)에도 적합하지 않은 문제점이 있다.
또한, 종래 연료전지 열병합 발전시스템은 획일화된 제품 생산으로 인해 사용자가 원하는 설치공간에 설치되지 못하는 경우도 있다. 이와 같이 종래 연료전지 열병합 발전시스템은 사용자가 원하는 다양한 설치공간에 대응하여 제품을 설치할 수 없는 설치공간의 제약이 있는 문제점이 있다. 더욱이 종래 연료전지 열병합 발전시스템은 제품 성능을 초과하는 전력사용량, 온수 및 난방수 사용량이 요구되는 경우에 새로운 제품을 구입하거나 교체해야 하는 문제점이 있다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 시스템의 여러 구성요소들을 여러 개의 모듈로 간소화하면서도 그 조립 및 연결이 보다 편리하도록 개선된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 전력사용량, 온수 및 난방수 사용량과 같은 사용 여건에 따라 최적화된 시스템 규격을 구비할 수 있는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템을 제공하는데 다른 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 연료전지 발전모듈, 폐열 회수모듈, 보조 열원모듈을 포함한다. 그리고, 연료전지 발전모듈은 발전모듈 케이스와, 상기 발전모듈 케이스의 내부에 설치되며 수소와 산소의 전기화학반응에 의해 전력을 생산하는 연료전지 발전부를 포함한다. 폐열 회수모듈은 폐열 회수모듈 케이스와, 상기 폐열 회수모듈 케이스의 내부에 설치되면서 상기 연료전지 발전부에 대응 연결됨으로써 상기 연료전지 발전부에서 발생되는 폐열을 회수하는 폐열 회수부를 포함한다. 보조 열원모듈은 보조 열원모듈 케이스와, 상기 보조 열원모듈 케이스의 내부에 설치되면서 상기 폐열 회수부에 대응 연결됨으로써 상기 폐열 회수부로부터 공급되는 폐열 함유 물질에 열원을 제공하는 보조 열원부를 포함한다.
모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 상기 연료전지 발전부와 상기 폐열 회수부 사이, 및 상기 폐열 회수부와 상기 보조 열원부 사이는 각각 배관들에 의해 상호 연결된다.
상기 발전모듈 케이스에는 상기 연료전지 발전부에 연결되는 하나 이상의 발전 배관 연결구가 형성되고, 상기 폐열 회수모듈 케이스에는 상기 폐열 회수부에 연결되는 하나 이상의 폐열 회수 연결구가 형성되고, 상기 보조 열원모듈 케이스에는 상기 보조 열원부에 연결되는 하나 이상의 보조 열원 연결구가 형성된다. 상기 하나 이상의 발전 배관 연결구, 상기 하나 이상의 폐열 회수 연결구, 상기 하나 이상의 보조 열원 연결구는 상기 배관들에 의해 상호 대응하면서 착탈 가능하게 각각 연결된다.
상기 연료전지 발전부는 수소와 산소의 전기화학반응에 의해 전력을 생산하는 연료전지스택, 발전연료를 개질하여 상기 연료전지스택에 공급하는 연료처리장치, 상기 연료전지스택에 산소를 공급하는 공기공급장치, 상기 연료전지스택에서 생산하는 직류전력을 교류전력으로 변환하는 전력변환기, 및 상기 연료전지스택 또는 상기 연료처리장치에서 발생되는 폐열을 회수하여 냉각시키는 냉각장치를 포함한다.
상기 하나 이상의 발전 배관 연결구는 상기 연료처리장치에 연결되어 발전연료가 유입되는 제1 발전연료 입구, 상기 냉각장치에 연결되어 냉각을 위한 폐열 함유 물질이 유입되는 제1 폐열 회수 입구, 상기 냉각장치에 연결되어 상기 폐열 함유 물질이 배출되는 제1 폐열 회수 출구, 및 상기 연료처리장치에서 생성된 폐가스 가 배출되는 제1 폐가스 출구를 포함한다.
상기 폐열 회수부는 상기 연료전지 발전부에서 회수되는 폐열을 저장하는 축열조, 상기 축열조에 저장된 폐열 함유 물질을 상기 연료전지 발전부로 공급하여 순환시키는 순환 펌프, 및 상기 순환 펌프에 연계되면서 상기 폐열 함유 물질을 설정된 온도 이하로 저하시키는 공냉식 방열기를 포함한다.
상기 하나 이상의 폐열 회수 연결구는 발전연료가 유입되는 제2 발전연료 입구, 상기 축열조의 내부로 상기 폐열 함유 물질인 물이 유입되는 제1 물 공급 입구, 상기 폐열 함유 물질을 상기 연료전지 발전부로 공급하는 제2 폐열 회수 입구, 상기 연료전지 발전부로부터 상기 폐열 함유 물질이 회수되는 제2 폐열 회수 출구, 상기 보조 열원부로 상기 폐열 함유 물질을 공급하는 제1 보조 열원 입구를 포함한다.
상기 보조 열원부는 상기 폐열 회수부로부터 공급되는 폐열 함유 물질이 열교환되는 보조 열교환기, 및 발열 작동에 의해 상기 보조 열교환기에 열원을 제공하는 보조 버너를 포함한다.
상기 보조 열원 연결구는 상기 보조 버너에 연결되며 발전연료가 유입되는 제3 발전연료 입구, 및 상기 폐열 회수부로부터 공급되는 상기 폐열 함유 물질이 유입되는 제2 보조 열원 입구를 포함한다.
상기 발전 배관 연결구, 상기 폐열 회수 연결구, 상기 보조 열원 연결구는 각각 제1 구조체로 형성되고, 상기 배관의 단부는 상기 제1 구조체와 맞물리는 제2 구조체로 형성된다. 상기 제1 구조체와 상기 제2 구조체는 고정수단에 의해 일체 로 체결된다.
상기 제1 구조체 또는 상기 제2 구조체 중 어느 하나는 내부에 배관 연결통로가 형성된 제1 몸체부, 상기 제1 몸체부에 연결되면서 반경방향의 외측으로 돌출되는 제1 플랜지부, 및 상기 제1 플랜지부로부터 상기 배관 연결통로의 길이방향으로 더 돌출되는 삽입부를 포함한다.
상기 제1 구조체 또는 상기 제2 구조체 중 다른 하나는 내부에 상기 배관 연결통로가 형성된 제2 몸체부, 상기 제2 몸체부에 연결되면서 상기 삽입부가 내부에 삽입되는 수용부, 및 상기 제2 몸체부의 반경방향 외측으로 돌출되면서 상기 제1 플랜지부와 접하는 제2 플랜지부를 포함한다.
상기 고정수단은 지지부, 상기 지지부로부터 동일 방향으로 절곡된 상태로 상호 마주하도록 각각 연장되는 한 쌍의 가지부들을 포함한다. 상기 한 쌍의 가지부들에는 상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부가 각각 끼워질 수 있는 절개홈이 각각 형성된다.
상기 삽입부의 외측 둘레에는 띠 형상의 홈이 형성되고, 상기 삽입부의 홈에는 밀봉부재가 위치한다.
본 발명의 실시예에 따른 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 여러 구성요소들을 규격화된 모듈들로 각각 제조하고, 이런 모듈들을 상호 조립 및 연결함으로써 설치가 완료된다. 이로 인해, 본 발명의 실시예는 종래기술에 비해 대량 생산이 가능할 뿐만 아니라, 각 모듈별로 제품 검사가 가능하기 때문에 성능검사의 효 율성도 향상되는 장점이 있다.
또한, 본 발명의 실시예는 초기 제품 설계와 달리 주변 환경여건에 의해 전력사용량, 온수 및 난방수 사용량이 증가하거나 감소되더라도, 각 모듈별로 교체 및 설치가 용이하여 최적화된 시스템 규격을 구비할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 한 실시예에 따른 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 시스템의 여러 구성요소들을 각 기능별로 구별하고서, 이를 각각 규격화된 모듈로 제조한다. 이로 인해, 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 각 기능별 성능검사가 용이해지고, 각 모듈별로 각각 개별 생산이 가능해져서 대량 생산이 가능해진다.
모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 가장 최적의 조합으로서 다음과 같이 연료전지 발전모듈(100), 폐열 회수모듈(200), 보조 열원모듈(300)로 제작되고, 이렇게 모듈화된 구성들이 간단하게 조립 설치될 수 있다.
도 2는 도 1에 도시된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템에서 각 모듈부의 내부에 설치되는 구성요소들을 부각하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 연료전지 발전모듈(100)은 발전모듈 케이스(110)와, 이런 발전모듈 케이스(110)의 내부에 설치되는 연료전지 발전부로 이루어진다. 보다 구체적으로 연료전지 발전부는 수소와 산소의 전기화학반응에 의해 전력을 생산하는 연료전지스택(120), 발전연료를 개질하여 연료전지스택(120)에 공급하는 연료처리장치(130), 연료전지스택(120)에 산소를 공급하는 공기공급장치(140), 연료전지스택(120)에서 생산하는 직류전력(DC)을 교류전력(AC)으로 변환하는 전력변환기(150), 및 연료전지스택(120) 또는 연료처리장치(130)에서 발생되는 폐열을 회수하여 연료전지 발전부의 열균형(heat balance)을 유지시키는 냉각장치(160)를 포함한다. 그리고, 연료전지 발전부는 연료전지스택(120)에서 생산된 전력을 이용하여 시스템의 기동, 정지, 발전상태 유지와 같은 동작을 제어하는 제어기(170)를 더 포함한다.
폐열 회수모듈(200)은 폐열 회수모듈 케이스(210)와, 이런 폐열 회수모듈 케이스(210)의 내부에 설치되는 폐열 회수부로 이루어진다. 폐열 회수부는 연료전지 발전부로부터 회수되는 폐열을 저장하는 축열조(220)를 구비한다. 여기서, 축열조(220)는 폐열 함유 물질로서 물이 사용되므로, 일반적으로 물탱크로 지칭된다. 폐열 회수부는 축열조(220)에 저장된 폐열 함유 물질을 연료전지 발전부로 공급하여 순환시키는 순환 펌프(230), 축열조(220)와 순환 펌프(230) 사이에 설치되어 폐열 함유 물질의 흐름을 선택적으로 변경하는 삼방향 밸브(240)를 구비한다. 즉, 삼방향 밸브(240)는 폐열 함유 물질이 다른 경로(經路)로 경유해서 순환 펌프(230) 로 유입시키며, 이런 삼방향 밸브(240)에 의한 다른 경로에는 공랭식 방열기(250)가 설치된다. 공랭식 방열기(250)는 폐열 함유 물질을 설정된 온도 이상인 경우에 공랭식으로 방열하는 구성요소이다. 그 외에도 폐열 회수부는 1MΩ 이상의 순수를 제조하는 수처리 장치(260)도 구비한다.
보조 열원모듈(300)은 보조 열원모듈 케이스(310)와, 이런 보조 열원모듈 케이스(310)의 내부에 설치되는 보조 열원부로 이루어진다. 보조 열원부는 폐열 회수부에 대응 연결됨으로써 폐열 회수부로부터 공급되는 폐열 함유 물질에 추가적으로 열원을 제공한다. 폐열 함유 물질로서 물은 폐열 회수모듈(200)에서 폐열을 함유함으로써 온도가 상승된 상태의 온수 또는 난방수로 존재한다. 온수는 사람들이 세면용 또는 세척용으로 사용하는 용도이고, 난방수는 건축구조물에서 난방작용을 하는 용도이다. 이로 인해 온수 또는 난방수는 축열조(220)에서 폐회로 구성으로 분리 저장되며, 보조 열원부로 각각 공급된다.
보조 열원부는 폐열 회수부로부터 공급되는 폐열 함유 물질이 열교환되는 보조 열교환기를 구비한다. 이때, 보조 열교환기는 폐열 함유 물질로서 난방수와의 열교환을 통해 난방수를 일정 온도로 유지시키는 난방수 열교환기(320), 및 폐열 함유 물질로서 온수와의 열교환을 통해 온수를 일정 온도로 유지시키는 온수 열교환기(330)로 나누어진다. 그리고, 보조 열원부는 발열 작동에 의해 난방수 열교환기(320)와 온수 열교환기(330)에 열원을 제공하는 보조 버너(340)를 구비한다.
이런 연료전지 발전모듈(100), 폐열 회수모듈(200), 보조 열원모듈(300)은 규격화된 모듈 형상으로 상호 끼워 맞춤 또는 간단한 조립에 의해 하나의 구성체로 이루어질 수 있다. 이때, 연료전지 발전부와 폐열 회수부 사이, 및 폐열 회수부와 보조 열원부 사이는 각각 배관들에 의해 연결됨으로써, 폐열 함유 물질, 발전연료, 폐가스, 온수, 난방수와 같은 물질이 상호 유입되거나 배출될 수 있다.
도 3a는 도 1에 도시된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템에서 각 모듈의 배관 연결구들을 나타낸 분해 사시도로서, 폐열을 회수하기 위한 물의 유동 흐름을 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3a에 도시된 바와 같이, 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 각각의 배관들이 연결될 수 있도록 다수 개의 배관 연결구들이 형성된다.
즉, 연료전지 발전모듈(100)은 다음과 같이 예시적으로 언급하는 하나 이상의 발전 배관 연결구가 발전모듈 케이스(110)에 형성된다. 발전 배관 연결구는 탄화수소계열의 발전연료(LNG,LPG)가 유입되는 제1 발전연료 입구(181)를 포함한다. 발전연료 입구(181)는 발전모듈 케이스(110)의 내부에서 연료처리장치(130)에 연결되어, 발전연료가 연료처리장치(130)로 공급되게 한다. 그리고, 발전 배관 연결구는 냉각장치(160)에 연결되어 냉각을 위한 폐열 함유 물질이 유입되는 제1 폐열 회수 입구(182), 냉각장치(160)에서 폐열 함유 물질을 열교환한 후에 폐열 함유 물질이 배출되는 제1 폐열 회수 출구(183)도 더 포함한다. 그리고, 발전 배관 연결구는 제1 폐가스 출구(184), 제1 물 배출구(185), 및 제1 순수(純水) 입구(186)를 더 포함한다. 제1 폐가스 출구(184)는 연료처리장치(130)에서 생성된 폐가스를 폐열 회수모듈(200)로 배출시키거나 외부 대기 중으로 배출하기 위해 형성된다. 제1 물 배출구(185)는 연료전지스택(120)과 연료처리장치(130)의 사이에 위치하는 수분리 기로부터 분리된 물을 폐열 회수모듈(200)로 배출시키거나 외부 대기 중으로 배출하기 위해 형성된다. 제1 순수(純水) 입구(186)는 연료처리장치(130)에서 필요로 하는 1MΩ 이상의 순수를 수처리 장치(260)로부터 공급 받기 위해 형성된다.
폐열 회수모듈(200)는 다음과 같이 예시적으로 언급하는 하나 이상의 폐열 회수 연결구가 폐열 회수모듈 케이스(210)에 형성된다. 폐열 회수 연결구는 탄화수소계열의 발전연료(LNG,LPG)가 유입되는 제2 발전연료 입구(281)를 포함한다. 그리고, 폐열 회수 연결구는 축열조(220)에 저장된 폐열 함유 물질을 연료전지 발전모듈(100)의 제1 폐열 회수 입구(182)로 유입시키는 제2 폐열 회수 입구(282), 및 연료전지 발전모듈(100)의 제1 폐열 회수 출구(183)로부터 폐열 함유 물질이 회수되는 제2 폐열 회수 출구(283)를 더 포함한다. 그리고, 폐열 회수 연결구는 제2 폐가스 출구(284), 제2 물 배출구(285), 제2 순수 입구(286)를 더 포함한다. 이런 제2 폐가스 출구(284)는 제1 폐가스 출구(184)를 통해 유입된 폐가스를 외부 대기 중으로 배출하기 위해 형성된 것이고, 제2 물 배출구(285)는 제1 물 배출구(185)를 통해 유입된 물을 배출하기 위해 형성된 것이다. 제2 순수 입구(286)는 폐열 회수모듈 케이스(210)의 내부에 설치된 수처리 장치(260)에서 생성된 순수를 제1 순수 입구(186)로 유입시키기 위해, 폐열 회수모듈 케이스(210)에 형성된다. 그 외에 폐열 회수 연결구는 폐열 함유 물질로 사용되는 물을 필요에 따라 축열조(220)로 보충 공급하기 위해 물 공급 입구(287)를 포함한다.
도 3b는 도 1에 도시된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템에서 각 모듈의 배관 연결구들을 나타낸 분해 사시도로서, 온수와 난방수의 유동 흐름을 나타낸 것 이다.
도 2 및 도 3b에 도시된 바와 같이, 폐열 회수모듈(200)은 보조 열원모듈(300)과 배관 연결되기 위해 예시적으로 언급하는 다음과 같은 폐열 회수 연결구가 폐열 회수모듈 케이스(210)에 더 형성된다.
즉, 폐열 회수 연결구는 제1 난방수 연결 입구(292), 제1 난방수 연결 출구(293), 제1 온수 연결 입구(294), 제1 온수 연결 출구(295), 난방수 공급구(297), 온수 공급구(298), 난방수 회수구(299)를 더 포함한다. 여기서, 제1 난방수 연결 입구(292)와 제1 온수 연결 입구(294)은 폐열 함유 물질을 보조 열원모듈(300)로 공급하기 위한 제1 보조 열원 입구이고, 제1 난방수 연결 출구(293)와 제1 온수 연결 출구(295)는 폐열 함유 물질이 다시 유입되는 제1 보조 열원 출구로 지칭된다.
제1 난방수 연결 입구(292)는 축열조(220)에 저장된 난방수를 보조 열원모듈(300)로 공급하기 위해 형성되고, 제1 난방수 연결 출구(293)는 보조 열원모듈(300)을 통과한 난방수가 유입되도록 형성된다. 그리고, 온수 유동 흐름도 난방수 유동 흐름과 유사한 경향을 갖도록 형성된다. 즉, 제1 온수 연결 입구(294)는 축열조(220)에 저장된 온수를 보조 열원모듈(300)로 공급하기 위해 형성되고, 제1 온수 연결 출구(295)는 보조 열원모듈(300)을 통과한 온수가 유입되도록 형성된다. 그 외에 난방수 공급구(297)는 축열조(220)에 저장된 난방수 또는 보조 열원모듈(300)에서 일정 온도로 더 가열된 난방수가 외부의 열수요에 따라 배출되는 출구이다. 온수 공급구(298)는 축열조(220)에 저장된 온수 또는 보조 열원모듈(300)에 서 일정 온도로 더 가열된 온수가 외부의 열수요에 따라 배출되는 출구이다. 이때, 온수는 사용자가 1회성 소비 용도로서 재순환되지 않지만, 난방수는 일반적으로 건축구조물의 바닥 난방에 이용된 후에 다시 재순환된다. 따라서, 난방수 회수구(299)는 난방 순환한 후에 난방수가 유입되도록 형성된다.
보조 열원모듈(300)은 다음과 같이 예시적으로 언급하는 하나 이상의 보조 열원 연결구가 보조 열원모듈 케이스(310)에 형성된다. 보조 열원 연결구는 제3 발전연료 입구(391), 제2 난방수 연결 입구(392), 제2 난방수 연결 출구(393), 제2 온수 연결 입구(394), 제2 온수 연결 출구(395), 제3 폐가스 출구(396)을 포함한다.
제3 발전연료 입구(391)는 보조 버너(340)에서 사용될 탄화수소계열의 발전연료(LNG,LPG)가 유입되도록 형성된다. 제2 난방수 연결 입구(392)는 제1 난방수 연결 입구(292)로부터 유입되는 난방수가 난방수 열교환기(320)로 전달되도록 형성되며, 제2 난방수 연결 출구(393)는 난방수 열교환기(320)에서 추가 열교환된 난방수를 다시 제1 난방수 연결 출구(293)로 배출시키도록 형성된다. 제2 온수 연결 입구(394)는 제1 온수 연결 입구(294)로부터 유입되는 온수가 온수 열교환기(330)로 전달되도록 형성되며, 제2 온수 연결 출구(395)는 온수 열교환기(330)에서 추가 열교환된 온수를 다시 제1 온수 연결 출구(295)로 배출시키도록 형성된다. 이 외에도 제3 폐가스 출구(396)는 보조 버너(340)에서 생성되는 폐가스를 배출하기 위해 형성된 것이다.
연료전지 발전모듈(100)의 발전 배관 연결구, 폐열 회수모듈(200)의 폐열 회 수 연결구, 보조 열원모듈(300)의 보조 열원 연결구에 대한 구체적인 구성요소들에 대해 각각 설명했지만, 이는 예시적으로 언급한 것일 뿐 제품 설계에 따라 추가되거나 달라질 수 있다.
도 4a는 도 1에 도시된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템에서 배관 연결구조를 나타낸 사시도이다.
도 4a에 도시된 바와 같이, 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 연료전지 발전모듈(100), 폐열 회수모듈(200), 보조 열원모듈(300)이 각각 배관에 의해 상호 연결되는데, 이러한 배관 연결구조(400)는 예시적으로 다음과 같이 형성된다.
즉, 발전 배관 연결구, 폐열 회수 연결구, 보조 열원 연결구의 형상은 각각 제1 구조체(410) 또는 제2 구조체(420) 중 어느 하나로 형성되고, 배관의 단부는 제1 구조체(410) 또는 제2 구조체(420) 중 다른 하나로 형성된다. 이런 제1 구조체(410)와 제2 구조체(420)는 고정수단(430)에 의해 일체로 체결된다.
도 4b는 도 4a에 도시된 배관 연결구조에서 제1 구조체와 제2 구조체를 각각 나타낸 분해 사시도이고, 도 4c는 도 4b에 도시된 배관 연결구조에서 제1 구조체와 제2 구조체를 각각 나타낸 분해 정면도이다.
도 4a 내지 도 4c에 도시된 바와 같이, 제1 구조체(410)는 내부에 배관 연결통로가 형성된 제1 몸체부(411), 제1 몸체부(411)의 반경방향 외측으로 돌출되는 제1 플랜지부(412), 및 제1 플랜지부(412)로부터 배관 연결통로의 길이방향으로 더 돌출되는 삽입부(413)로 구분된다.
제2 구조체(420)는 내부에 배관 연결통로가 형성된 제2 몸체부(421), 제2 몸 체부(421)에 연통되게 연결되는 수용부(423), 및 수용부(423)에 연결되면서 제2 몸체부(421)의 반경방향 외측으로 돌출되는 제2 플랜지부(422)로 구분된다. 이때, 제1 구조체(410)와 제2 구조체(420)가 상호 배관 연결될 때, 제2 플랜지부(422)는 제1 플랜지부(412)와 상호 맞접하며, 삽입부(413)는 제1 구조체(410)의 수용부(423)의 내부에 삽입된 상태로 위치한다. 삽입부(413)의 외측 둘레에는 띠 형상의 홈(414)이 형성되고, 이런 홈(414)에는 밀봉부재가 끼워진다. 그러면, 삽입부(413)와 수용부(423) 사이의 틈새로의 누설이 방지될 수 있다.
이와 같이 내부의 배관 연결통로는 하나의 흐름을 연속적으로 이어가면서, 폐열 함유 물질인 물, 온수, 난방수, 폐가스 등과 같은 물질이 배관 연결통로를 통해 유동할 수 있다. 그리고, 제1 구조체(410)와 제2 구조체(420)의 체결은 도 4d에 도시된 바와 같은 고정수단(430)이 모듈 연결 접속구로서 사용된다.
도 4d는 도 4a에 도시된 배관 연결구조에서 제1 구조체와 제2 구조체를 상호 연결시키는 모듈 연결 접속구를 나타낸 사시도이다.
도 4a 내지 도 4d에 도시된 바와 같이, 고정수단(430)은 퀵패스너(quick fastener)로 지칭될 정도로 간편한 조작만으로도 제1 구조체(410)와 제2 구조체(420)를 상호 체결한다.
고정수단(430)은 설정된 면적을 갖는 판형의 지지부(431)와, 이런 지지부(431)로부터 동일 방향으로 절곡된 상태로 상호 마주하도록 각각 연장되는 한 쌍의 가지부(432, 433)들로 이루어진다. 한 쌍의 가지부(432, 433)들은 상호 마주하는 중심 방향으로 복원하려는 탄성력이 부여되어 있다. 그리고, 한 쌍의 가지 부(432, 433)들에는 제1 플랜지부(412)와 제2 플랜지부(422)가 각각 끼워질 수 있는 절개홈(434, 435)이 각각 형성된다. 이와 같이 고정수단(430)은 절개홈(434, 435)에 제1 플랜지부(412)와 제2 플랜지부(422)를 각각 끼워 체결함으로써, 제1 구조체(410)와 제2 구조체(420)를 상호 체결 고정할 수 있다.
이와 같이 본 실시예의 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 연료전지 발전모듈(100), 폐열 회수모듈(200), 보조 열원모듈(300)와 같이 각각 모듈별로 제조되고, 이런 모듈들이 배관 및 배관 연결구들을 상호 연결하는 조작에 의해 간편하게 설치될 수 있다.
도 5는 도 1에 도시된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템의 모듈 조합을 달리한 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 사용자가 원하는 설치공간에 따라 도 1에 도시된 바와 같이 배치되지 않더라도, 연료전지 발전모듈(100), 폐열 회수모듈(200), 보조 열원모듈(300)의 각 배치를 달리한 후에 배관들을 상호 연결하는 조작만으로 설치가 달리할 수 있다. 그리고, 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 초기 제품 사양과 달리 주변 환경여건에 의해 전력사용량, 열원사용 횟수, 온수 및 난방수 사용량이 증가하거나 감소되더라도, 축열조의 용량을 달리한 새로운 폐열 회수모듈(200)이 조합 설치될 수 있다. 그리고, 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 시스템의 설치 장소 및 주변 환경 조건에 따라 열원 공급능력을 달리하는 보조 열원모듈(300)이 새롭게 조합 설치될 수도 있다. 이와 같이 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템은 각 모듈별로 교체 및 설치가 용이 하여 최적화된 시스템 규격을 구비할 수 있다.
즉, 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 것이 당연하다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템에서 각 모듈부의 내부에 설치되는 구성요소들을 부각하여 나타낸 분해 사시도이다.
도 3a는 도 1에 도시된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템에서 각 모듈의 배관 연결구들을 나타낸 분해 사시도로서, 폐열을 회수하기 위한 물의 유동 흐름을 나타낸 것이다.
도 3b는 도 1에 도시된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템에서 각 모듈의 배관 연결구들을 나타낸 분해 사시도로서, 온수와 난방수의 유동 흐름을 나타낸 것이다.
도 4a는 도 1에 도시된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템에서 배관 연결구조를 나타낸 사시도이다.
도 4b는 도 4a에 도시된 배관 연결구조에서 제1 구조체와 제2 구조체를 각각 나타낸 분해 사시도이다.
도 4c는 도 4b에 도시된 배관 연결구조에서 제1 구조체와 제2 구조체를 각각 나타낸 분해 정면도이다.
도 4d는 도 4a에 도시된 배관 연결구조에서 제1 구조체와 제2 구조체를 상호 연결시키는 모듈 연결 접속구를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 1에 도시된 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템의 모듈 조합을 달 리한 사시도이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100 : 연료전지 발전모듈 110 : 발전모듈 케이스
120 : 연료전지스택 130 : 연료처리장치
200 : 폐열 회수모듈 210 : 폐열 회수모듈 케이스
220 : 축열조 230 : 순환 펌프
300 : 보조 열원모듈 310 : 보조 열원모듈 케이스
320 : 난방수 열교환기 330 : 온수 열교환기

Claims (13)

  1. 발전모듈 케이스와, 상기 발전모듈 케이스의 내부에 설치되며 수소와 산소의 전기화학반응에 의해 전력을 생산하는 연료전지 발전부를 포함하는 연료전지 발전모듈;
    폐열 회수모듈 케이스와, 상기 폐열 회수모듈 케이스의 내부에 설치되면서 상기 연료전지 발전부에 대응 연결됨으로써 상기 연료전지 발전부에서 발생되는 폐열을 회수하는 폐열 회수부를 포함하는 폐열 회수모듈; 및
    보조 열원모듈 케이스와, 상기 보조 열원모듈 케이스의 내부에 설치되면서 상기 폐열 회수부에 대응 연결됨으로써 상기 폐열 회수부로부터 공급되는 폐열 함유 물질에 열원을 제공하는 보조 열원부를 포함하는 보조 열원모듈;
    를 포함하는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 연료전지 발전부와 상기 폐열 회수부 사이, 및 상기 폐열 회수부와 상기 보조 열원부 사이는 각각 배관들에 의해 상호 연결되는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 발전모듈 케이스에는 상기 연료전지 발전부에 연결되는 하나 이상의 발 전 배관 연결구가 형성되고, 상기 폐열 회수모듈 케이스에는 상기 폐열 회수부에 연결되는 하나 이상의 폐열 회수 연결구가 형성되고, 상기 보조 열원모듈 케이스에는 상기 보조 열원부에 연결되는 하나 이상의 보조 열원 연결구가 형성되고,
    상기 하나 이상의 발전 배관 연결구, 상기 하나 이상의 폐열 회수 연결구, 상기 하나 이상의 보조 열원 연결구는 상기 배관들에 의해 상호 대응하면서 착탈 가능하게 각각 연결되는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 연료전지 발전부는 수소와 산소의 전기화학반응에 의해 전력을 생산하는 연료전지스택, 발전연료를 개질하여 상기 연료전지스택에 공급하는 연료처리장치, 상기 연료전지스택에 산소를 공급하는 공기공급장치, 상기 연료전지스택에서 생산하는 직류전력을 교류전력으로 변환하는 전력변환기, 및 상기 연료전지스택 또는 상기 연료처리장치에서 발생되는 폐열을 회수하여 냉각시키는 냉각장치를 포함하는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 발전 배관 연결구는 상기 연료처리장치에 연결되어 발전연료가 유입되는 제1 발전연료 입구, 상기 냉각장치에 연결되어 냉각을 위한 폐열 함유 물질이 유입되는 제1 폐열 회수 입구, 상기 냉각장치에 연결되어 상기 폐열 함유 물질이 배출되는 제1 폐열 회수 출구, 및 상기 연료처리장치에서 생성된 폐가스 가 배출되는 제1 폐가스 출구를 포함하는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 폐열 회수부는 상기 연료전지 발전부에서 회수되는 폐열을 저장하는 축열조, 상기 축열조에 저장된 폐열 함유 물질을 상기 연료전지 발전부로 공급하여 순환시키는 순환 펌프, 및 상기 순환 펌프에 연계되면서 상기 폐열 함유 물질을 설정된 온도 이하로 저하시키는 공냉식 방열기를 포함하는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 하나 이상의 폐열 회수 연결구는 발전연료가 유입되는 제2 발전연료 입구, 상기 축열조의 내부로 상기 폐열 함유 물질인 물이 유입되는 제1 물 공급 입구, 상기 폐열 함유 물질을 상기 연료전지 발전부로 공급하는 제2 폐열 회수 입구, 상기 연료전지 발전부로부터 상기 폐열 함유 물질이 회수되는 제2 폐열 회수 출구, 상기 보조 열원부로 상기 폐열 함유 물질을 공급하는 제1 보조 열원 입구를 포함하는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  8. 제 3 항에 있어서,
    상기 보조 열원부는 상기 폐열 회수부로부터 공급되는 폐열 함유 물질이 열교환되는 보조 열교환기, 및 발열 작동에 의해 상기 보조 열교환기에 열원을 제공 하는 보조 버너를 포함하는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 보조 열원 연결구는 상기 보조 버너에 연결되며 발전연료가 유입되는 제3 발전연료 입구, 및 상기 폐열 회수부로부터 공급되는 상기 폐열 함유 물질이 유입되는 제2 보조 열원 입구를 포함하는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  10. 제 3 항에 있어서,
    상기 발전 배관 연결구, 상기 폐열 회수 연결구, 상기 보조 열원 연결구는 각각 제1 구조체로 형성되고, 상기 배관의 단부는 상기 제1 구조체와 맞물리는 제2 구조체로 형성되며, 상기 제1 구조체와 상기 제2 구조체는 고정수단에 의해 일체로 체결되는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 제1 구조체 또는 상기 제2 구조체 중 어느 하나는 내부에 배관 연결통로가 형성된 제1 몸체부, 상기 제1 몸체부에 연결되면서 반경방향의 외측으로 돌출되는 제1 플랜지부, 및 상기 제1 플랜지부로부터 상기 배관 연결통로의 길이방향으로 더 돌출되는 삽입부를 포함하고,
    상기 제1 구조체 또는 상기 제2 구조체 중 다른 하나는 내부에 상기 배관 연결통로가 형성된 제2 몸체부, 상기 제2 몸체부에 연결되면서 상기 삽입부가 내부에 삽입되는 수용부, 및 상기 제2 몸체부의 반경방향 외측으로 돌출되면서 상기 제1 플랜지부와 접하는 제2 플랜지부를 포함하는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 고정수단은 지지부, 상기 지지부로부터 동일 방향으로 절곡된 상태로 상호 마주하도록 각각 연장되는 한 쌍의 가지부들을 포함하고,
    상기 한 쌍의 가지부들에는 상기 제1 플랜지부와 상기 제2 플랜지부가 각각 끼워질 수 있는 절개홈이 각각 형성되는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 삽입부의 외측 둘레에는 띠 형상의 홈이 형성되고, 상기 삽입부의 홈에는 밀봉부재가 위치하는 모듈형 연료전지 열병합 발전시스템.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101291570B1 (ko) * 2010-12-22 2013-08-08 지에스칼텍스 주식회사 분리 합체형 연료전지 열병합 발전시스템
WO2023038454A1 (ko) * 2021-09-13 2023-03-16 범한퓨얼셀 주식회사 독립형연료전지설비

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2014126595A1 (en) * 2013-02-18 2014-08-21 Parker-Hannifin Corporation Modular fuel cell system
CN110676482B (zh) * 2019-09-09 2022-02-08 全球能源互联网研究院有限公司 一种燃料电池热电联供系统
CN113921856A (zh) * 2021-10-15 2022-01-11 西南石油大学 一种基于相变材料的固体氧化物燃料电池外部热管理系统及方法

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100748536B1 (ko) * 2005-11-29 2007-08-13 엘지전자 주식회사 연료전지시스템
KR100740542B1 (ko) * 2006-05-30 2007-07-18 최성환 연료전지 폐열 회수 시스템
KR200436745Y1 (ko) * 2006-10-24 2007-10-01 주식회사 효성 난방용 연료전지 시스템의 배관구조

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101291570B1 (ko) * 2010-12-22 2013-08-08 지에스칼텍스 주식회사 분리 합체형 연료전지 열병합 발전시스템
WO2023038454A1 (ko) * 2021-09-13 2023-03-16 범한퓨얼셀 주식회사 독립형연료전지설비

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