KR20110089479A - 조력발전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 청정에너지를 얻을 수 있는 조력발전 시스템에 관한 것으로 공지의 조력발전은 대부분 방조제를 건설하고 여기에 설치된 발전기는 가동시간이 1일 평균 4∼5시간에 불과한 것이 현실인바 본 발명에서는 엄청난 비용이 들어가고 주변 자연환경에도 영향을 주는 방조제를 설치하지 않고 바다 가운데 발전설비를 설치하고 가동시간도 1일 평균20시간 이상 가동할 수 있는 조력발전 시스템에 관한 것으로 본 발명에서는 이를 달성하기 위하여 공기나 물이 흐를 때 통로가 좁아지면 그 속도와 압력이 증가하는 자연현상을 이용하여 이를 달성하였다.

유속 가속관(벤투리관)

Description

조력발전 시스템{TIDAL POWER GENERATION DEVICE}

조력 발전

방조제를 설치하고 밀물 시 방조제에 물을 채우고 썰물 시 낙차를 조성하여 바닷물의 유속을 가속시키어 터빈을 돌려 전기를 생산하는데 있어 본 발명에서는 공지의 조력발전 시스템보다 저비용 고효율로 발전을 하기 위한 기술에 관한 것이다.

바닷물의 흐름은 밀물이나 썰물일 경우라도 그 유속이 미미하며 따라서 그로 인한 압력도 미약하여 발전기의 터빈을 돌리기는 부족하기 때문에 방조제를 만들어 밀물 때 물을 채우고 썰물 때에 양측의 수면 높이를 조절하여 낙차에 의한 빨라진 유속을 이용하여 발전기의 터빈을 돌리는 방법을 이용하고 있으나 방조제 조성을 위한 막대한 비용에 비하여 발전기 가동 시간은 극히 제한되어있어 상당한 고비용 저 효율을 감수할 수밖에 없고 더군다나 이런 정도의 입지조건에 맞는 장소도 많지 않아 조력발전을 설치 시행하는데 많은 제약 사항이 있는 것이 현실인바 본 발명은 상기의 이런 문제점들을 해결하는 것이 과제이다.

본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위하여 방조제 설치 없이 연근해 바다에 조력발전 시스템을 설치하고 물이 흐를 때 통로가 접점 좁아지면 유속과 압력이 증강되는 현상을 이용하여 발전기 터빈을 돌리는 방법을 사용하여 해결하였다.

즉 공기나 물이 흐를 때 입구 넓이와 출구 넓이의 크기에 비례하여 유속과 압력이 증강하는데 입구 넓이가 10이고 출구 넓이가 1이면 유속과 압력은 대략 10배로 증강되어 초속 50cm인 유속이 초속 5M가 되어 대형발전기의 터빈도 충분히 회전시킬 수 있게 된다. 본 발명은 이러한 원리를 이용하여 문제점들을 해결하였다.

영원히 고갈될 염려가 없고 입지가 무한정인 바다의 밀물 썰물시의 유속을 이용하여 효율적으로 청정에너지를 무한정 얻을 수 있어 심각하게 대두되고 있는 에너지문제와 이산화탄소문제를 해결할 수 있는 유일한 대안이다.

본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도1은 본 발명의 조력발전 시스템의 설치구성 배열도로서 중심부에 블레이드(4)가 수개 설치된 터빈(3)이 있고 이 블레이드(4) 양편에 입구는 넓고 출구는 좁게 형성된 유속가속관(1, 2)이 한 개는 블레이드(4) 상부 쪽에 출구가 위치하고 다른 한개의 출구는 블레이드(4) 하부 쪽에 위치하도록 설치되고 중심축(3) 양편에는 각각 발전기(6, 7)가 연결 설치되어 구성된 것으로 이렇게 구성된 본 발명의 조력 발전 시스템은 밀물 때는 유속가속관(1)을 통과하며 입구와 출구의 넓이 차이만큼 비례하여 증강된 속도와 압력으로 터빈(3)을 돌리고 썰물 때는 반대편의 유속가속관(2)을 통하여 터빈(3)을 회전시키어 발전을 하게 된다. 이때 발전기(6, 7)는 제작 과정에서 하나는 시계방향 회전용 다른 한 개는 시계반대방향 회전용으로 제작하여 설치한다.

이렇게 되면 조력발전기는 1일 20시간이상 가동할 수 있어 시간적으로도 아주 효율적이다.

경우에 따라서는 터빈(3)을 수중에 설치하고 기어시스템 또는 체인벨트를 이용하여 발전기를 수면 위에 설치하여도 좋을 것이다. 이때 동력전달 과정에서 다소 손실이 발생할 수 있으나 유속가속 관의 크기를 조정하면 충분히 보완될 수 있다.

제1항에 있어 도3은 유속가속관(9, 10)의 출구가 둘 다 블레이드(11) 하부 쪽에 위치하도록 설치되고 터빈(3)의 블레이드(11)는 각도를 가변 할 수 있는 시스템으로 구성되어 설치한 것으로 이 경우는 수심이 얕은 지역이나 방조제를 이용한 여건에 맞게 구성된 것으로 밀물 시 터빈(3)의 회전은 시계방향 회전하고 썰물 시 시계반대방향으로 회전하게 된다 따라서 발전기(6, 7)는 양방향 회전 발전 조정 가능한 타입으로 설치하여야 한다. 이때 조력발전 시스템의 설치고정 방법이나 주변 필요기기의 설치방법 등 가변익 터빈의 조작방법 등은 공지의 여러 가지 공법으로 가능한 것으로 여기서는 설명을 생략하였다

미 설명부호 (12)는 해류에 의한 저항을 줄이기 위한 덮개이다.

도1은 본 발명의 조력발전 시스템의 전체구성설치 배열단면도

도2는 본 발명의 조력발전 시스템의 터빈의 블레이드와 유속가속관의 출구의 설치 위치 단면도

도3은 본 발명의 블레이드의 각도 가변익 터빈과 유속가속관의 출구위치 설치 단면도

도4는 본 발명의 조력발전 시스템의 유속가속관의 형상도

Claims (2)

1. 중심부에 블레이드(4) 수개가 설치된 터빈(3)이 설치되고 이 블레이드(4) 앞뒤에 입구는 넓고 출구는 좁게 형성된 유속가속관(1, 2)이 각각 설치되고 이 중 한 개의 유속가속관(1)의 출구는 터빈(3) 아래쪽 부위에 위치하고 다른 한개의 유속가속관(2)의 출구는 터빈(3) 위쪽 부위에 위치하도록 설치하여 유속을 가속시키며 밀물 썰물에 구분 없이 계속하여 터빈(3)을 돌려 발전할 수 있도록 된 조력발전시스템
2. 각도의 가변이 가능하도록 된 블레이드(11)가 설치된 터빈(3)과 블레이드(11) 앞뒤에 유속가속관(9, 10)의 출구가 모두 터빈(3)의 하부 쪽에 위치하도록 설치된 조력발전시스템

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