KR20190078130A - Freezing prvention apparatus for marine structure - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 해양 구조물 결빙 방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for preventing freezing of an ocean structure.
최근에는 북극해와 같은 빙해 지역에서의 유전 개발 및 가스 개발이 활발히 행해지고 있으며, 이에 따라 빙해 지역을 운항하는 선박이나 해양 플랜트(이하, '해양 구조물'로 통칭함)에 있어서 그 기후 환경에 맞는 해양 구조물에 대한 연구도 활발히 이루어 지고 있다.Recently, oil development and gas development are being actively carried out in the ice regions such as the Arctic Ocean. Therefore, in ships and offshore plants (hereinafter referred to as "offshore structures") that operate in the ice regions, Is also being actively studied.
예를 들어, 빙해역에서 운용되는 해양 구조물의 경우, 극저온 환경에 노출되기 때문에 내외부 구조물, 특히, 외부 구조물에서 결빙현상이 발생할 수 있다. 이러한 결빙 현상은 해양 구조물의 기능 저하는 물론 해양 구조물에 탑승한 선원들의 안전문제를 유발할 수 있으므로, 해양 구조물의 결빙을 방지하기 위한 연구가 이루어지고 있다.For example, in the case of an offshore structure operating in an ice region, it may be exposed to a cryogenic environment, thereby causing icing in internal and external structures, particularly external structures. These freezing phenomena cause deterioration of the offshore structures as well as the safety problems of the crew members aboard the offshore structure. Therefore, studies are being conducted to prevent freezing of offshore structures.
종래의 경우, 해양 구조물을 구성하는 외부 구조물에 발열전선을 매립하는 방식으로 해양 구조물의 결빙현상을 방지하였다. 다만 이와 같이 발열전선을 사용하여 결빙을 방지하는 경우, 전기 에너지 소비에 따른 비용문제, 누전 등 전기 안전사고 문제 등이 발생할 소지가 있었다.In the conventional case, a heating wire is buried in an outer structure constituting an offshore structure, thereby preventing freezing of the offshore structure. However, in the case of preventing freezing by using such a heating wire, cost problems due to consumption of electric energy, electric safety accidents such as electric leakage, and the like may occur.
따라서, 보다 효율적이고 안정적으로 해양 구조물의 결빙을 방지할 수 있는 장치에 대한 연구가 요구되고 있는 실정이다.Therefore, there is a need for research on an apparatus that can prevent freezing of an offshore structure more efficiently and stably.
본 발명은 효율적으로 해양 구조물의 결빙을 방지할 수 있는 해양 구조물 결빙 방지 장치를 제공하는데 발명의 목적이 있다.It is an object of the present invention to provide an apparatus for preventing freezing of marine structures that can prevent freezing of marine structures efficiently.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치는 선박에 설치되어 해수가 유입되는 취수부;, 상기 취수부로부터 상기 해수를 공급받아 태양열을 이용하여 상기 해수를 가열하는 집열 장치;, 상기 취수부로부터 상기 해수를 공급받아 별도의 에너지원을 이용하여 상기 해수를 가열하는 열교환 장치;, 상기 집열 장치 및 상기 열교환 장치와 연결되어 상기 집열 장치 및 상기 열교환 장치에서 가열된 상기 해수가 저장되는 온수 저장 탱크;, 상기 온수 저장 탱크와 연결되고, 상기 온수 저장 탱크에 저장된 상기 해수가 흐를 수 있는 관부재를 포함하는 발열 부재; 및 상기 집열 장치 및 상기 열교환 장치 중 적어도 하나에 상기 취수부에 유입된 상기 해수의 공급여부를 제어하고, 상기 온수 저장 탱크에 저장된 상기 해수의 상기 발열 부재로의 공급여부를 제어하는 제어부;를 포함할 수 있다.A system for preventing freezing of an ocean structure according to an embodiment of the present invention includes a water intake unit installed on a ship to receive seawater, a collection device for receiving the seawater from the water intake unit and heating the seawater using solar heat, A heat exchanger connected to the heat collecting device and the heat exchanging device to heat the seawater heated by the heat collecting device and the heat exchanging device, A heating member connected to the hot water storage tank and including a tube member through which the seawater stored in the hot water storage tank can flow; And a controller for controlling whether at least one of the heat collecting device and the heat exchanging device supplies the seawater introduced into the water intake portion and controlling whether the seawater stored in the hot water storage tank is supplied to the heating member can do.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치에서 상기 취수부와 상기 집열 장치는 제1 밸브가 구비된 제1 파이프를 통해 연결되고, 상기 취수부와 상기 열교환 장치는 제2 밸브가 구비된 제2 파이프를 통해 연결되며, 상기 온수 저장 탱크와 상기 발열 부재는 제3 밸브가 구비된 제3 파이프를 통해 연결될 수 있다.In the apparatus for preventing ice structure in an offshore structure according to an embodiment of the present invention, the water intake part and the heat collection device are connected through a first pipe provided with a first valve, and the water intake part and the heat exchange device are provided with a second valve The hot water storage tank and the heating member may be connected to each other through a third pipe having a third valve.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치에서 상기 집열 장치는, 상기 제1 파이프와 연결되어 상기 해수를 공급받을 수 있는 유입관;, 상기 유입관의 하부에 결합되고, 태양열에의해 가열되는 집열판; 및 상기 집열판의 하부에 결합되는 배출관;을 포함하고, 상기 해수는 상기 유입관으로 공급되어 상기 집열판으로 배출되고, 상기 집열판의 상면을 흐르며 가열되어 상기 배출관에서 취합될 수 있다.In the apparatus for preventing ice structure in an offshore structure according to an embodiment of the present invention, the collecting device may include an inlet pipe connected to the first pipe to receive the seawater, A heat collecting plate; And a discharge pipe coupled to a lower portion of the heat collecting plate. The seawater is supplied to the inlet pipe and discharged to the heat collecting plate, and the heat collecting plate may be heated and collected at the discharge pipe.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치에서 상기 온수 저장 탱크에는 상기 온수 저장 탱크에 저장된 해수의 온도를 측정할 수 있는 제1 온도 센서가 구비되고, 상기 집열판에는 상기 집열판의 온도를 측정할 수 있는 제2 온도 센서가 구비될 수 있다.In the apparatus for preventing freezing of an ocean structure according to an embodiment of the present invention, the hot water storage tank is provided with a first temperature sensor capable of measuring the temperature of seawater stored in the hot water storage tank, and the temperature of the heat collecting plate is measured A second temperature sensor capable of detecting the temperature of the liquid can be provided.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치에서 상기 제어부는, 상기 제1 온도 센서로부터 수신된 상기 해수의 온도가 기설정된 기준값 미만인 경우, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브 중 적어도 하나를 개방하여 상기 집열 장치 또는 상기 열교환 장치 중 적어도 하나에 상기 해수를 공급할 수 있다.In the apparatus for preventing freezing of an ocean structure according to an embodiment of the present invention, when the temperature of the seawater received from the first temperature sensor is lower than a preset reference value, at least one of the first valve and the second valve And the seawater can be supplied to at least one of the heat collecting device and the heat exchanging device.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치에서 상기 제2 온도 센서로부터 수신된 상기 집열판의 온도가 기설정된 기준값 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 집열 장치 및 상기 열교환 장치에 상기 해수를 공급하고, 상기 제2 온도 센서로부터 수신된 상기 집열판의 온도가 기설정된 기준값 미만인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 밸브를 차단하고 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 열교환 장치로 상기 해수를 공급할 수 있다.If the temperature of the heat collecting plate received from the second temperature sensor is equal to or greater than a preset reference value in the apparatus for preventing ice structure in an offshore structure according to an embodiment of the present invention, the controller opens the first valve and the second valve, When the temperature of the heat collecting plate received from the second temperature sensor is lower than a predetermined reference value, the control unit interrupts the first valve and opens the second valve to perform the heat exchange The seawater can be supplied to the apparatus.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치에서 상기 제어부는, 상기 제1 온도 센서로부터 수신된 상기 해수의 온도가 기설정된 기준값 이상인 경우, 선택적으로 상기 제1 밸브 또는 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 집열 장치 또는 상기 열교환 장치로 상기 해수를 공급할 수 있다.In the apparatus for preventing freezing of an ocean structure according to an embodiment of the present invention, when the temperature of the seawater received from the first temperature sensor is equal to or higher than a predetermined reference value, the control unit selectively opens the first valve or the second valve So that the seawater can be supplied to the heat collecting device or the heat exchanging device.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치에서 상기 제2 온도 센서로부터 수신된 상기 집열판의 온도가 기설정값 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 밸브를 개방하고 상기 제2 밸브를 차단하여 상기 집열 장치로 상기 해수를 공급하고, 상기 제2 온도 센서로부터 수신된 상기 집열판의 온도가 기설정값 미만인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 밸브를 차단하고 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 열교환 장치로 상기 해수를 공급할 수 있다.When the temperature of the heat collecting plate received from the second temperature sensor is equal to or higher than a preset value in the apparatus for preventing ice structure according to an embodiment of the present invention, the control unit opens the first valve and blocks the second valve When the temperature of the heat collecting plate received from the second temperature sensor is lower than a predetermined value, the control unit cuts off the first valve and opens the second valve to the heat exchanger The sea water can be supplied.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치에서 상기 별도의 에너지원은, 상기 해양 구조물의 엔진 폐열 또는 전기전원 중 적어도 하나에 해당할 수 있다.In the apparatus for preventing freezing of an offshore structure according to an embodiment of the present invention, the separate energy source may correspond to at least one of engine waste heat or electric power of the offshore structure.
본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치는 효율적으로 해양 구조물의 결빙을 방지할 수 있다.The apparatus for preventing freezing of marine structure according to an embodiment of the present invention can effectively prevent freezing of an offshore structure.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치의 개략 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른 해양 구조물 결빙 방지 방법의 개략 흐름도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic block diagram of an apparatus for preventing freezing of an ocean structure according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a schematic flow diagram of a method for preventing ocean structure icing according to one embodiment of the present invention.
본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Prior to the detailed description of the present invention, the terms or words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or preliminary meaning, and the inventor may designate his own invention in the best way It should be construed in accordance with the technical idea of the present invention based on the principle that it can be appropriately defined as a concept of a term to describe it. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음을 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지의 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Note that, in the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols as possible. Further, the detailed description of known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, some of the elements in the accompanying drawings are exaggerated, omitted, or schematically shown, and the size of each element does not entirely reflect the actual size.
또한, 본 명세서에서 상측, 하측, 측면 등의 표현은 도면에 도시를 기준으로 설명한 것이며, 해당 대상의 방향이 변경되면 다르게 표현될 수 있음을 미리 밝혀둔다.It is to be noted that the expressions such as the upper side, the lower side, the side face, etc. in the present specification are described based on the drawings in the drawings and can be expressed differently when the direction of the corresponding object is changed.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치(1)의 개략 구성도이다. 이하에서는 도 1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치의 구성에 대해 설명한다. 더하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치(1)는 선박, 해양플랜트 등 다양한 해양 구조물에 사용될 수 있으나 이하에서는 설명의 편의를 위해 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치(1)가 선박에 구비된 경우를 예로 들어 설명한다.Fig. 1 is a schematic block diagram of an apparatus for preventing freezing of an ocean structure 1 according to an embodiment of the present invention. Hereinafter, with reference to FIG. 1, a description will be given of a structure of an anti-freeze structure for an offshore structure according to an embodiment of the present invention. In addition, the anti-freezing device 1 for an offshore structure according to an embodiment of the present invention can be used for various offshore structures such as ships and offshore plants. However, for the convenience of explanation, The case where the device 1 is provided on the ship will be described as an example.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치(1)는 선박에 설치되어 해수가 유입되는 취수부(100), 취수부(100)로부터 해수를 공급받아 태양열을 이용하여 해수를 가열하는 집열 장치(200), 취수부(100)로부터 해수를 공급받아 별도의 에너지원을 이용하여 해수를 가열하는 열교환 장치(300), 집열 장치(200) 및 열교환 장치(300)와 연결되어 집열 장치(200) 및 열교환 장치(300)에서 가열된 해수가 저장되는 온수 저장 탱크(400), 온수 저장 탱크(400)와 연결되고, 온수 저장 탱크(400)의 온수가 흐를 수 있는 관부재(510)를 포함하는 발열 부재(500) 및 집열 장치(200) 및 열교환 장치(300) 중 적어도 하나에 취수부(100)에 유입된 해수의 공급여부를 제어하고, 온수 저장 탱크(400)에 저장된 해수의 발열 부재(500)로의 공급여부를 제어하는 제어부(600)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an apparatus 1 for preventing freezing of an ocean structure according to an embodiment of the present invention includes a
취수부(100)는 선박(미도시)의 일측에 결합될 수 있으며, 선박이 운항되는 경우 해수는 취수부(100)에 유입될 수 있다. 예를 들어 취수부(100)는 선박의 진행방향으로 형성된 개구를 포함하는 파이프 구조물을 포함할 수 있으며, 이에 따라 모터나 펌프같은 별도의 동력원을 사용하지 않고도, 선박이 운항되는 경우 해수는 취수부(100)로 유입될 수 있다.The
집열 장치(200)는 취수부(100)로 유입된 해수를 가열하기 위해 구비될 수 있으며, 이때, 집열 장치(200)는 태양열을 에너지원으로하여 해수를 가열할 수 있다.The
이러한, 집열 장치(200)는 취수부(100)와 제1 밸브(11)가 구비된 제1 파이프(10)를 통해 연결될 수 있으며, 제1 파이프(10)와 연결되어 해수를 공급받을 수 있는 유입관(210), 유입관(210)의 하부에 결합되고, 태양열에 의해 가열되어 유입관(210)으로부터 배출되는 해수를 가열하는 집열판(220) 및 집열판(220)의 하부에 결합되는 배출관(230)을 포함할 수 있다.The
유입관(210)은 제1 밸브(11)가 구비된 제1 파이프(10)를 통해 취수부(100)와 연결될 수 있으며, 제1 밸브(11)가 개방되는 경우 해수는 유입관(210)으로 유입될 수 있다. 유입관(210)으로 공급된 해수는 유입관(210)에 연결된 집열판(220)으로 배출될 수 있다. 이를 위해 유입관(210)에는 별도의 배출홀(미도시)이 형성될 수 있다.The
집열판(220)은 유입관(210)의 하부에 결합될 수 있으며, 유입관(210)에서 배출된 해수는 집열판(220)의 상면을 따라 흐를 수 있다. 여기서 집열판(220)은 금속소재를 포함하여 제작되어 태양열을 받아 소정의 온도로 가열될 수 있다. 따라서, 해수가 집열판(220)의 상면을 따라 흐르는 경우, 해수는 가열될 수 있다. The
집열판(220)에서 가열된 해수는 집열판(220)의 하부에 결합된 배출관(230)에서 취합되어 온수 저장 탱크(400)로 공급될 수 있다.The seawater heated in the
한편, 집열판(220)에는 제2 온도 센서(221)가 구비될 수 있다. 제2 온도 센서(221)는 집열판(220)의 온도를 측정하여, 집열판(220)의 온도 정보를 제어부(600)에 전송할 수 있다. 제어부(600)는 제2 온도 센서(221)로부터 수신된 집열판(220)의 온도정보를 이용하여 집열 장치(200)로의 해수 공급여부를 결정할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. Meanwhile, the
집열 장치(200)는 태양열을 이용하여 해수를 가열할 수 있다. 따라서, 태양열이 충분하지 않은 밤이나 흐린 날씨에도 해수를 가열하기 위해 열교환 장치(300)가 구비될 수 있다.The
열교환 장치(300)는 별도의 에너지원으로부터 에너지를 공급받아 해수를 가열할 수 있다. 예를 들어, 열교환 장치(300)는 선박 엔진의 폐열을 이용하여 해수를 가열하거나 전기전원에 연결되어 전기 에너지를 이용하여 해수를 가열 할 수 있다. 따라서 열교환 장치(300)는 기상 환경에 구애받지 않고 해수를 가열할 수 있다.The
열교환 장치(300)는 제2 밸브(21)가 구비된 제2 파이프(20)를 통해 취수부(100)와 연결될 수 있으며, 제2 밸브(21)가 개방되는 경우 해수는 제2 파이프(20)를 통해 열교환 장치(300)로 공급될 수 있다. 열교환 장치(300)에서 가열된 해수는 온수 저장 탱크(400)에 공급될 수 있다.The
온수 저장 탱크(400)는 파이프 부재(401)에 의해 집열 장치(200) 및 열교환 장치(300)에 연결될 수 있으며, 집열 장치(200)와 열교환 장치(300)에서 가열된 해수는 파이프 부재(401)를 통해 온수 저장 탱크(400)로 공급될 수 있다.The hot
온수 저장 탱크(400)에는 제1 온도 센서(410)가 구비될 수 있다. 제1 온도 센서(410)는 온수 저장 탱크(400)에 저장된 해수의 온도를 측정하여 해수의 온도 정보를 제어부(600)에 전송할 수 있다. 제어부(600)는 제1 온도 센서(410)로부터 수신된 온수 저장 탱크(400)에 저장된 해수의 온도 정보를 이용하여 집열장치(200) 및 열교환 장치(300) 중 적어도 하나에 해수를 공급할 수 있다. 이에 대한 상세한 설명은 후술한다. 온수 저장 탱크(400)는 발열 부재(500)와 연결되어 가열된 해수를 발열 부재(500)에 공급할 수 있다.The hot
발열 부재(500)는 해양 구조물의 결빙을 방지하기 위해 구비되는 것으로, 제3 밸브(31)가 구비된 제3 파이프(30)를 통해 온수 저장 탱크(400)에 연결될 수 있으며, 제3 밸브(31)가 개방되는 경우 온수 저장 탱크(400)에 저장된 가열된 해수는 발열 부재(500)로 공급될 수 있다.The
발열 부재(500)는 열전도성이 우수한 금속소재를 포함한 별도의 부재로 제작될 수도 있으며, 해양 구조물의 일 구성요소를 형성하도록 제작될 수도 있다. 예들 들어, 발열 부재(500)는 해양 구조물의 통로에 배치되는 발판으로 구비될 수 있다.The
발열 부재(500)는 온수 저장 탱크(400)로부터 공급되는 가열된 해수가 흐르는 관부재(510)를 포함할 수 있다. 관부재(510)는 제3 파이프(30)에 연결되어 해수를 공급받을 수 있다. 여기서 제3 파이프(30)를 통해 흐르는 해수는 가열된 해수기 때문에 관부재(510)가 제3 파이프(30)를 통해 해수를 공급받는 경우, 관부재(510)는 가열될 수 있으며, 이러한 열을 통해 해양 구조물의 결빙을 방지할 수 있다.The
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치(1)는 태양열을 활용하여 해수를 가열하고 가열된 해수를 결빙 방지에 사용함으로써 효율적으로 해양 구조물의 결빙을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 별도의 열교환 장치(300)를 포함하여 다양한 기상 환경속에서도 해양 구조물의 결빙을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the apparatus 1 for preventing the freeze of the sea structure according to the embodiment of the present invention can prevent the freezing of the offshore structure efficiently by heating the seawater by utilizing solar heat and using the heated seawater to prevent freezing. In addition, it is possible to prevent freezing of the offshore structure even in various weather environments including the
이하에서는 도 2를 더 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치(1)가 해양 구조물의 결빙을 방지하는 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, with reference to FIG. 2, a description will be given of a method for preventing freezing of an offshore structure by the apparatus 1 for preventing an offshore structure according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시에에 따른 해양 구조물 결빙 방지 방법의 개략 흐름도이다. 도 2를 더 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치(1)는 전술한 집열 장치(200), 열교환 장치(300)로의 해수 유입을 조절할 수 있는 제어부(600)를 포함할 수 있다. 여기서 제어부(600)는 마이크로 프로세서로 구비될 수 있다.2 is a schematic flow diagram of a method for preventing ocean structure icing according to one embodiment of the present invention. 2, the apparatus 1 for preventing an ocean structure icing according to an embodiment of the present invention includes the above-described
제어부(600)는 제1 온도 센서(410)로부터 수신된 해수의 온도 정보를 통해, 온수 저장 탱크(400)에 저장된 해수의 온도가 기설정된 기준값 이상인지 미만인지를 판단할 수 있다. 여기서 해수 온도의 기준값은 해수가 발열 부재(500)에 공급되는 경우, 발열 부재(500)가 해양 구조물의 결빙을 방지할 수 있는 충분한 온도에 도달할 수 있는지 여부를 고려하여 설정될 수 있다.The
제1 온도 센서(410)로부터 수신된 해수의 온도가 기준값 미만이라고 판단되는 경우, 제어부(600)는 제1 밸브(11) 및 제2 밸브(21) 중 적어도 하나를 개방하여 집열 장치(200) 또는 열교환 장치(300) 중 적어도 하나에 취수부(100)로부터 유입된 해수를 공급할 수 있다.The
제어부(600)는 제2 온도 센서(221)로부터 수신된 집열판(220)의 온도 정보에 기초하여, 집열 장치(200) 및 열교환 장치(300) 양측 모두에 해수를 공급할 것인지 열교한 장치(300)에만 해수를 공급할 것인지를 결정할 수 있다.The
예를 들어, 제2 온도 센서(221)로부터 수신된 집열판(220)의 온도가 기설정된 기준값 이상인 경우, 제어부(600)는 제1 밸브(11) 및 제2 밸브(21)를 모두 개방하여 집열 장치(200) 및 열교환 장치(300)에 해수를 공급할 수 있다. 여기서 집열판(220)의 온도 기준값은 집열판(220)의 온도가 해수를 충분히 가열 할 수 있는 온도인지 여부를 고려하여 설정될 수 있다.For example, when the temperature of the
반면에, 제2 온도 센서(221)로부터 수신된 집열판(220)의 온도가 기설정된 기준값 미만인 경우, 제어부(600)는 제1 밸브(11)를 차단하고 제2 밸브(21)를 개방하여 열교한 장치로(300)로 해수를 공급할 수 있다.On the other hand, when the temperature of the
제1 온도 센서(410)에서 수신된 해수의 온도가 기준값 미만인 경우, 가열된 해수의 조속한 급수가 요구되며, 따라서 제어부(600)는 집열 장치(200) 및 열교환 장치(300) 모두를 가동시켜 해수를 가열시킬 수 있다. 다만, 집열 장치(200)의 온도가 기준 온도 미만인 경우, 집열 장치(200)를 통한 해수 가열은 효율이 떨어지므로, 열교환 장치(300)를 주로 사용하여 해수를 가열할 수 있다.When the temperature of the seawater received by the
한편 제1 온도 센서(410)에서 수신된 해수의 온도가 기준값 이상인 경우, 제어부(600)는 선택적으로 제1 밸브(11) 또는 제2 밸브(21)를 개방하여, 집열 장치(200) 또는 열교환 장치(300) 중 어느 하나에 해수를 공급하여 해수를 가열시킬 수 있다.If the temperature of the seawater received by the
예를 들어, 제어부는(600)는 제2 온도 센서(221)로부터 수신된 집열판(220)의 온도가 기설정값 이상인 경우, 제1 밸브(11)를 개방하고 제2 밸브(21)를 차단하여 집열 장치(200)로 해수를 공급할 수 있으며, 제2 온도 센서(221)로부터 수신된 집열판(220)의 온도가 기설정값 미만인 경우, 제1 밸브(11)를 차단하고 제2 밸브(21)를 개방하여 열교환 장치(300)로 해수를 공급할 수 있다.For example, when the temperature of the
이와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 해양 구조물 결빙 방지 장치(1)는 태양열을 사용하여 에너지 효율적으로 해양 구조물의 결빙을 방지할 수 있으며, 기후상황에 맞게 집열 장치(200) 및 열교환 장치(300)를 사용하여 해수를 가열함으로써 다양한 기후 환경에서도 해양 구조물의 결빙을 방지할 수 있는 효과가 있다.As described above, the apparatus 1 for preventing the freeze of the sea structure according to an embodiment of the present invention can prevent the freezing of the offshore structure in an energy efficient manner by using solar heat. In addition, the
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명의 속하는 기술분야의 통상의 기술자들에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be apparent to those of ordinary skill in the art that such changes or modifications are within the scope of the appended claims.
1: 해양 구조물 결빙 방지 장치
100: 취수부
200: 집열 장치
210: 유입관
220: 집열판
230: 배출관
300: 열교환 장치
400: 온수 저장 장치
500: 발열 부재
600: 제어부1: Ocean structure anti-freezing device 100:
200: heat collecting device 210: inlet pipe
220: heat collecting plate 230: discharge pipe
300: heat exchanger 400: hot water storage device
500: heating member 600:
Claims (9)
상기 취수부로부터 상기 해수를 공급받아 태양열을 이용하여 상기 해수를 가열하는 집열 장치;
상기 취수부로부터 상기 해수를 공급받아 별도의 에너지원을 이용하여 상기 해수를 가열하는 열교환 장치;
상기 집열 장치 및 상기 열교환 장치와 연결되어 상기 집열 장치 및 상기 열교환 장치에서 가열된 상기 해수가 저장되는 온수 저장 탱크;
상기 온수 저장 탱크와 연결되고, 상기 온수 저장 탱크에 저장된 상기 해수가 흐를 수 있는 관부재를 포함하는 발열 부재; 및
상기 집열 장치 및 상기 열교환 장치 중 적어도 하나에 상기 취수부에 유입된 상기 해수의 공급여부를 제어하고, 상기 온수 저장 탱크에 저장된 상기 해수의 상기 발열 부재로의 공급 여부를 제어하는 제어부;를 포함하는 해양 구조물 결빙 방지 장치.A water intake unit installed on the ship for receiving seawater;
A collection device for receiving the seawater from the water intake part and heating the seawater using solar heat;
A heat exchange device which receives the seawater from the water intake part and heats the seawater using a separate energy source;
A hot water storage tank connected to the heat collecting device and the heat exchanging device to store the seawater heated in the heat collecting device and the heat exchanging device;
A heating member connected to the hot water storage tank and including a tube member through which the seawater stored in the hot water storage tank can flow; And
And a controller for controlling whether at least one of the heat collecting device and the heat exchanging device supplies the seawater introduced into the water intake portion and controlling whether the seawater stored in the hot water storage tank is supplied to the heating member Freezing device for offshore structures.
상기 취수부와 상기 집열 장치는 제1 밸브가 구비된 제1 파이프를 통해 연결되고, 상기 취수부와 상기 열교환 장치는 제2 밸브가 구비된 제2 파이프를 통해 연결되며, 상기 온수 저장 탱크와 상기 발열 부재는 제3 밸브가 구비된 제3 파이프를 통해 연결되는 해양 구조물 결빙 방지 장치.The method according to claim 1,
The water intake unit and the heat collecting unit are connected through a first pipe having a first valve and the water intake unit and the heat exchange unit are connected through a second pipe having a second valve, And the heat generating member is connected through a third pipe provided with a third valve.
상기 집열 장치는,
상기 제1 파이프와 연결되어 상기 해수를 공급받을 수 있는 유입관;
상기 유입관의 하부에 결합되고, 태양열에 의해 가열되어, 상기 유입관으로부터 공급된 해수를 가열하는 집열판; 및
상기 집열판의 하부에 결합되는 배출관;을 포함하고,
상기 해수는 상기 유입관으로 공급되어 상기 집열판으로 배출되고, 상기 집열판의 상면을 흐르며 가열되어 상기 배출관에서 취합되는 결빙 방지 장치.3. The method of claim 2,
The above-
An inlet pipe connected to the first pipe to receive the seawater;
A heat collecting plate coupled to a lower portion of the inflow pipe and heated by solar heat to heat seawater supplied from the inflow pipe; And
And a discharge pipe coupled to a lower portion of the heat collecting plate,
Wherein the seawater is supplied to the inlet pipe and discharged to the heat collecting plate, and is heated while being flowed on the upper face of the heat collecting plate to be collected at the outlet pipe.
상기 온수 저장 탱크에는 상기 온수 저장 탱크에 저장된 해수의 온도를 측정할 수 있는 제1 온도 센서가 구비되고,
상기 집열판에는 상기 집열판의 온도를 측정할 수 있는 제2 온도 센서가 구비되는 해양 구조물 결빙 방지 장치.The method of claim 3,
The hot water storage tank is provided with a first temperature sensor capable of measuring the temperature of seawater stored in the hot water storage tank,
Wherein the heat collecting plate is provided with a second temperature sensor capable of measuring the temperature of the heat collecting plate.
상기 제어부는,
상기 제1 온도 센서로부터 수신된 상기 해수의 온도가 기설정된 기준값 미만인 경우, 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브 중 적어도 하나를 개방하여 상기 집열 장치 또는 상기 열교환 장치 중 적어도 하나에 상기 해수를 공급하는 해양 구조물 결빙 방지 장치.5. The method of claim 4,
Wherein,
Wherein at least one of the first valve and the second valve is opened to supply the seawater to at least one of the heat collecting device and the heat exchanging device when the temperature of the seawater received from the first temperature sensor is less than a preset reference value Freezing device for offshore structures.
상기 제2 온도 센서로부터 수신된 상기 집열판의 온도가 기설정된 기준값 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 집열 장치 및 상기 열교환 장치에 상기 해수를 공급하고,
상기 제2 온도 센서로부터 수신된 상기 집열판의 온도가 기설정된 기준값 미만인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 밸브를 차단하고 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 열교환 장치로 상기 해수를 공급하는 해양 구조물 결빙 방지 장치.6. The method of claim 5,
Wherein the control unit opens the first valve and the second valve to supply the seawater to the heat collecting device and the heat exchanging device when the temperature of the heat collecting plate received from the second temperature sensor is equal to or greater than a preset reference value,
Wherein the control unit disconnects the first valve and opens the second valve to supply the seawater to the heat exchanger when the temperature of the heat collecting plate received from the second temperature sensor is less than a preset reference value, .
상기 제어부는,
상기 제1 온도 센서로부터 수신된 상기 해수의 온도가 기설정된 기준값 이상인 경우, 선택적으로 상기 제1 밸브 또는 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 집열 장치 또는 상기 열교환 장치로 상기 해수를 공급하는 해양 구조물 결빙 방지 장치.5. The method of claim 4,
Wherein,
Wherein the first valve or the second valve is selectively opened to supply the seawater to the heat collection device or the heat exchange device when the temperature of the seawater received from the first temperature sensor is equal to or greater than a predetermined reference value, Device.
상기 제2 온도 센서로부터 수신된 상기 집열판의 온도가 기설정값 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 밸브를 개방하고 상기 제2 밸브를 차단하여 상기 집열 장치로 상기 해수를 공급하고,
상기 제2 온도 센서로부터 수신된 상기 집열판의 온도가 기설정값 미만인 경우, 상기 제어부는 상기 제1 밸브를 차단하고 상기 제2 밸브를 개방하여 상기 열교환 장치로 상기 해수를 공급하는 해양 구조물 결빙 방지 장치.8. The method of claim 7,
When the temperature of the heat collecting plate received from the second temperature sensor is equal to or higher than a predetermined value, the control unit opens the first valve and cuts off the second valve to supply the seawater to the heat collecting apparatus,
Wherein the control unit interrupts the first valve and opens the second valve to supply the seawater to the heat exchanger when the temperature of the heat collecting plate received from the second temperature sensor is less than a predetermined value, .
상기 별도의 에너지원은,
상기 해양 구조물의 엔진 폐열 또는 전기전원 중 적어도 하나에 해당하는 해양 구조물 결빙 방지 장치.
The method of claim 1, wherein
The separate energy source may be,
Wherein at least one of the engine waste heat or the electric power source of the offshore structure corresponds to at least one of the engine waste heat or the electric power source of the offshore structure.
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