| 요약 |
본 발명은 냉동공조기 압축기 직접구동방식의 냉동공조기 실외기 폐열 및 태양열 이용 유기 랭킨 사이클 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는, 증기압축식 사이클의 응축기로부터 버려지는 폐열을 매개로 열교환 매개로 결합된 유기 랭킨 사이클 발전장치를 구성하고, 증기압축식 사이클의 압축기 토출부에 3-way 밸브를 설치하여, 한쪽 방향은 증기압축식 사이클의 실외기 방향으로, 다른 방향은 유기 랭킨 사이클 방향으로 분배하여 제어하며, 터빈축을 회전시키며, 회전되는 유기 랭킨 사이클의 터빈축과 증기압축식 사이클의 압축기축을 직접 연결하여, 냉동공조기 압축기 구동으로 직접 이용하는 방식을 특징으로 하는 냉동공조기 실외기 폐열 및 태양열 이용 유기 랭킨 사이클 발전장치에 관한 것이다. 이를 위하여, 본 발명은 유기작동유체가 펌프에 의해 축열조, 고압터빈, 응축기로 순환되어 발전되는 ORC발전장치와; 태양열에 의하여 열을 흡수하는 집열기가 별도의 순환라인을 형성하여, 상기 축열조내부에 간접열교환되도록 하여 축열조내에서 작동유체가 증발하도록 하고; 프레온계통의 작동유체가 압축기에 의해 실외기, 팽창밸브, 실내기로 순환되는 증기압축사이클을 형성하되, 상기 압축기의 토출구에 3-way 밸브를 장착하여, 작동유체를 예열기와 상기 실외기로 각각 분배되도록 하고, 상기 ORC발전장치의 고압터빈의 회전축을 증기압축사이클의 압축기의 회전축과 상호 연결되도록 하며, 상기 ORC발전장치의 응축기와 축열조사이의 냉매라인을 상기 예열기로 통과하도록 하여, 상기 증기압축사이클의 실외기의 고온이 상기 ORC발전장치의 작동유체로 열전달되도록 하며, 상기 3-way 밸브는 제어부에 의해 분배량이 제어되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 냉동공조기 압축기 직접구동방식의 냉동공조기 실외기 폐열 및 태양열 이용 유기 랭킨 사이클 발전장치를 제공하고자 하는 것이다. 이를 설명하면, 낮에는 상기 집열기로부터 축열조에 열이 축열되며, 상기 축열조와 예열기로 각각의 작동유체가 순환하도록 하며, 밤시간대는 집열기로부터 순환이 중단되고, 밤에는 낮에 축열조에 태양열을 축열해 두었다가 , 상기 예열기와 축열조의 축열을 이용하여 터빈이 작동되도록 작동유체가 순환하도록 하는 것이다. 이는 70°C 내지 300°C의 저온 내지 중온의 폐열을 이용하여 증발온도가 낮고 저온에서의 비체적이 물보다 매우 작은 유기물질을 작동유체로 한 ORC를 이용하여터빈을 회전시키며, 회전되는 터빈축을 압축기 회전축과 직접 연결하여, 압축기에 전기를 공급하지 않고도, 증기압축사이클을 작동시키는 장치를 제공하고자 하는 것이며, 상기 폐열로서 증기압축식 사이클의 실외기를 활용하여, 이를 에너지원으로 이용함으로써, ORC발전장치의 태양열을 이용한 집열기의 면적이 축소될 수 있으며, 또한, 실외기의 면적도 컴팩트화 할수 있으므로, 공간활용 및 저렴한 제작비가 가능한 것이다. 또한, 본 발명은 ORC장치를 사용하여, 종래의 전기를 생산하는 증기 터빈 발전 시스템에서, 메인기기 및 주변 보조기기를 포함하는 복잡한 구조를 가지고, 주어진 한정된 공간에서 폐열을 회수해 증기터빈 발전시설을 갖추어야 하는 공간적 문제점을 해결할 수 있는 것이다.
|
