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연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클

  • 기술번호 : KST2020003350
  • 담당센터 : 인천기술혁신센터
  • 전화번호 : 032-420-3580
요약, Int. CL, CPC, 출원번호/일자, 출원인, 등록번호/일자, 공개번호/일자, 공고번호/일자, 국제출원번호/일자, 국제공개번호/일자, 우선권정보, 법적상태, 심사진행상태, 심판사항, 구분, 원출원번호/일자, 관련 출원번호, 기술이전 희망, 심사청구여부/일자, 심사청구항수의 정보를 제공하는 이전대상기술 뷰 페이지 상세정보 > 서지정보 표입니다.
요약 본 발명에 따른 복합 사이클은, 연료전지에서 나오는 배기가스의 열원을 랭킨 사이클 발전기, 흡수식 냉방기 및 히트펌프에서 활용함으로써, 전기 생산 이외에 실내의 냉난방에도 효과적으로 활용이 가능하기 때문에, 에너지 효율을 보다 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 본 발명의 복합 사이클에 포함된 히트펌프는, 난방 작동시 배기가스의 열원을 제공받기 위한 난방용 실외기를 포함하고, 냉방 작동시 실외 공기와의 열교환하기 위한 냉방용 실외기를 별도로 설치함으로써, 난방 작동시에는 배기가스의 열원을 활용하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있으면서 냉방 작동도 가능한 이점이 있다.
Int. CL F25B 27/02 (2006.01.01) F25B 15/00 (2006.01.01) F25B 30/02 (2006.01.01) F25B 41/00 (2006.01.01) F25B 41/04 (2006.01.01) F25B 49/00 (2006.01.01) F24H 9/20 (2006.01.01) F24D 12/02 (2020.01.01) F01K 23/10 (2006.01.01)
CPC F25B 27/02(2013.01) F25B 27/02(2013.01) F25B 27/02(2013.01) F25B 27/02(2013.01) F25B 27/02(2013.01) F25B 27/02(2013.01) F25B 27/02(2013.01) F25B 27/02(2013.01) F25B 27/02(2013.01)
출원번호/일자 1020180082267 (2018.07.16)
출원인 숙명여자대학교산학협력단
등록번호/일자 10-2074415-0000 (2020.01.31)
공개번호/일자 10-2020-0008299 (2020.01.28) 문서열기
공고번호/일자 (20200206) 문서열기
국제출원번호/일자
국제공개번호/일자
우선권정보
법적상태 등록
심사진행상태 수리
심판사항
구분 신규
원출원번호/일자
관련 출원번호
심사청구여부/일자 Y (2018.07.16)
심사청구항수 15

출원인

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번호 이름 국적 주소
1 숙명여자대학교산학협력단 대한민국 서울특별시 용산구

발명자

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번호 이름 국적 주소
1 신지영 서울특별시 동대문구

대리인

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번호 이름 국적 주소
1 전용준 대한민국 서울특별시 금천구 가산디지털*로 **, 대륭테크노타운 **차 ***호 (가산동)(이연국제특허법률사무소)

최종권리자

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번호 이름 국적 주소
1 숙명여자대학교 산학협력단 서울특별시 용산구
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번호 서류명 접수/발송일자 처리상태 접수/발송번호
1 [특허출원]특허출원서
[Patent Application] Patent Application
2018.07.16 수리 (Accepted) 1-1-2018-0697937-37
2 선행기술조사의뢰서
Request for Prior Art Search
2019.01.24 수리 (Accepted) 9-1-9999-9999999-89
3 선행기술조사보고서
Report of Prior Art Search
2019.04.12 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-6-2019-0128328-12
4 의견제출통지서
Notification of reason for refusal
2019.11.20 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2019-0838163-16
5 [거절이유 등 통지에 따른 의견]의견(답변, 소명)서
[Opinion according to the Notification of Reasons for Refusal] Written Opinion(Written Reply, Written Substantiation)
2019.11.25 수리 (Accepted) 1-1-2019-1211029-00
6 [명세서등 보정]보정서
[Amendment to Description, etc.] Amendment
2019.11.25 보정승인간주 (Regarded as an acceptance of amendment) 1-1-2019-1211028-54
7 등록결정서
Decision to grant
2020.01.22 발송처리완료 (Completion of Transmission) 9-5-2020-0055681-69
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번호 청구항
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연료전지에서 배출되는 배기가스가 유입되고, 상기 배기가스의 온도에 따라 작동이 제어되는 연소기와;상기 연소기를 통과한 상기 배기가스로부터 열을 회수하여 증기를 발생시키는 열회수 증기발생기와, 상기 열회수 증기발생기에서 생성된 증기에 의해 구동되는 터빈과, 상기 터빈에서 나온 증기를 응축시키는 발전기용 응축기와, 상기 발전기용 응축기에서 응축된 작동유체를 펌핑하는 펌프를 포함하는 랭킨 사이클 발전기와;상기 열회수 증기발생기에서 열교환하고 나온 상기 배기가스로부터 열을 공급받는 재생기와, 상기 재생기에서 증발되어 나온 제1냉매를 냉각수와 열교환시켜 응축시키는 냉방기용 응축기와, 상기 냉방기용 응축기에서 나온 상기 제1냉매를 증발시키는 냉방기용 증발기와, 상기 냉방기용 증발기에서 나온 상기 제1냉매를 냉매-흡수제 혼합물에 흡수시킨 후 상기 재생기로 배출하는 흡수기를 포함하는 흡수식 냉방기와;난방 작동시 상기 재생기에서 열교환하고 나온 상기 배기가스로부터 열을 공급받아서 제2냉매를 증발시키는 난방용 실외기와, 상기 난방 작동시 상기 난방용 실외기에서 나온 상기 제2냉매를 압축하는 압축기와, 상기 난방 작동시 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 응축시켜 실내를 난방시키는 실내기와, 상기 난방 작동시 상기 실내기에서 나온 상기 제2냉매를 팽창시키는 팽창 장치와, 상기 난방용 실외기와 별도로 설치되어 냉방 작동시 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 외부 공기와 열교환시켜 상기 제2냉매를 응축시키는 냉방용 실외기를 포함하는 히트펌프와;상기 연료전지, 상기 연소기, 상기 열회수 증기발생기, 상기 재생기 및 상기 난방용 실외기를 차례로 연결하여, 상기 연료전지에서 나온 상기 배기가스가 차례로 통과하도록 안내하는 배기가스 유로와;상기 연료전지에서 나온 배기가스의 온도를 측정하는 온도센서와;상기 온도센서에서 감지한 배기가스의 온도와 상기 히트펌프의 냉,난방 작동에 따라 상기 연소기, 상기 랭킨사이클 발전기, 상기 흡수식 냉방기 및 상기 히트펌프 중 적어도 하나의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
2 2
청구항 1에 있어서,상기 히트펌프는,상기 압축기의 토출측에 설치되어, 상기 난방 작동시에는 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 상기 실내기로 안내하고, 상기 냉방 작동시에는 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 상기 냉방용 실외기로 안내하도록 유로를 전환하는 사방밸브를 더 포함하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
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청구항 2에 있어서,상기 히트펌프는,상기 난방용 실외기와 상기 사방밸브를 연결하는 제1난방유로에서 분기되어 상기 냉방용 실외기로 연결되는 제1냉방유로와,상기 제1난방유로와 상기 제1냉방유로가 연결된 지점에 설치되어, 냉난방 작동에 따라 상기 제1냉방유로를 개폐하는 제1삼방밸브와;상기 냉방용 실외기의 토출측에 연결되어 상기 팽창장치와 상기 난방용 실외기를 연결하는 제2난방유로로 연결되는 제2냉방유로와,상기 제2난방유로와 상기 제2냉방유로가 연결된 지점에 설치되어, 냉난방 작동에 따라 상기 제2냉방유로를 개폐하는 제2삼방밸브를 포함하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
4 4
청구항 1에 있어서,상기 배기가스의 유량을 측정하는 유량센서와;상기 연소기에 외부 연료를 공급하는 연소기 연료 공급부를 더 포함하고,상기 제어부는,상기 온도센서에서 감지된 온도가 미리 설정된 설정온도 이상이고, 상기 유량센서에서 감지된 유량이 미리 설정된 설정 유량 미만이면, 상기 외부 연료를 상기 연소기에 공급하고 상기 연소기를 작동시키고,상기 온도센서에서 감지된 온도가 상기 설정온도 미만이고, 상기 유량센서에서 감지된 유량이 상기 설정 유량 이상이면, 상기 외부 연료의 공급은 차단하고 상기 연소기는 작동시키며,상기 온도센서에서 감지된 온도가 상기 설정온도 미만이고, 상기 유량센서에서 감지된 유량이 상기 설정 유량 미만이면, 상기 외부 연료를 상기 연소기에 공급하고 상기 연소기를 작동시키고,상기 온도센서에서 감지된 온도가 상기 설정온도 이상이고, 상기 유량센서에서 감지된 유량이 상기 설정 유량 이상이면, 상기 외부 연료의 공급을 차단하고 상기 연소기를 작동시키지 않는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
5 5
청구항 1에 있어서,상기 배기가스 유로는, 상기 연소기와 상기 열회수 증기발생기를 연결하는 연소기 배출유로를 포함하고,상기 연소기 배출유로에서 분기되어, 상기 연소기 배출유로 상의 배기가스 중 적어도 일부가 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하여 상기 재생기로 유입되도록 안내하는 제1바이패스 유로와,상기 연소기 배출유로에서 상기 제1바이패스 유로가 분기되는 지점에 설치되어, 상기 배기가스 중에서 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하는 유량을 조절하는 제1바이패스 밸브를 더 포함하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
6 6
청구항 5에 있어서,상기 제어부는, 상기 히트펌프의 난방 작동시,전력 수요처의 요구 부하가 미리 설정된 설정 전력부하 미만이거나, 상기 히트펌프의 난방 부하가 미리 설정된 설정 난방부하 미만이면,상기 제1바이패스 밸브가 상기 제1바이패스 유로만을 개방하도록 제어하여, 상기 배기가스가 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하여 상기 재생기로 공급되도록 제어하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
7 7
청구항 1에 있어서,상기 배기가스 유로는, 상기 연소기와 상기 열회수 증기발생기를 연결하는 연소기 배출유로와, 상기 열회수 증기발생기와 상기 재생기를 연결하는 열회수 증기발생기 배출유로를 포함하고,상기 연소기 배출유로에서 분기되어, 상기 연소기 배출유로 상의 배기가스 중 적어도 일부가 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하여 상기 재생기로 유입되도록 안내하는 제1바이패스 유로와,상기 제1바이패스 유로에서 분기되어 상기 열회수증기발생기를 바이패스한 배기가스 중 적어도 일부가 상기 재생기를 바이패스하여 상기 난방용 실외기로 유이하도록 안내하는 제2바이패스 유로와,상기 연소기 배출유로에서 상기 제1바이패스 유로가 분기되는 지점에 설치되어, 상기 배기가스 중에서 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하는 유량을 조절하는 제1바이패스 밸브와,상기 제1바이패스 유로에서 상기 제2바이패스 유로가 분기되는 지점에 설치되어, 상기 배기가스 중에서 상기 재생기를 바이패스하는 유량을 조절하는 제2바이패스 밸브를 더 포함하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
8 8
청구항 7에 있어서,상기 제어부는, 상기 히트펌프의 난방 작동시,전력 수요처의 요구 부하가 미리 설정된 설정 전력부하 미만이면, 상기 제1바이패스 밸브가 상기 제1바이패스 유로만을 개방하도록 제어하여, 상기 배기가스가 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하여 상기 재생기로 공급되도록 제어하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
9 9
청구항 7에 있어서,상기 제어부는, 상기 히트펌프의 난방 작동시,전력 수요처의 요구 부하가 미리 설정된 설정 전력부하 미만이면, 상기 제1바이패스 밸브가 상기 제1바이패스 유로를 개방하고, 상기 흡수식 냉방기의 요구 부하가 미리 설정된 냉방 부하 미만이거나, 상기 히트펌프의 난방 부하가 미리 설정된 설정 난방부하 이상이면,상기 제2바이패스 밸브가 상기 제2바이패스 유로를 개방하도록 제어하여,상기 연소기를 통과한 배기가스가 상기 열회수 증기발생기와 상기 재생기를 바이패스하여, 상기 난방용 실외기로 바로 공급되도록 제어하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
10 10
청구항 1에 있어서,상기 냉방기용 응축기와 상기 발전기용 응축기를 연결하고, 상기 냉방기용 응축기에서 열을 흡수한 냉각수를 상기 발전기용 응축기로 안내하여, 상기 냉각수가 상기 냉방기용 응축기와 상기 발전기용 응축기를 차례로 통과하면서 열을 흡수한 후 열수요처에 온수로 공급되도록 하는 온수유로를 더 포함하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
11 11
청구항 1에 있어서,상기 펌프와 상기 열회수 증기발생기 사이에 설치된 예열기와,상기 예열기와 상기 냉방기용 응축기를 연결하고, 상기 냉방기용 응축기에서 열을 흡수한 냉각수를 상기 예열기로 안내하여, 상기 냉각수의 열원을 상기 예열기에 공급하는 예열유로와,상기 예열유로에서 분기되어, 상기 냉방기용 응축기에서 열을 흡수한 온수 중 적어도 일부를 온수 수요처로 공급하는 온수 공급유로와,상기 예열유로와 상기 온수 공급유로가 연결된 지점에 설치되어, 상기 온수 공급유로의 개폐를 단속하는 온수공급밸브를 더 포함하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
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청구항 1에 있어서,상기 연료전지와 냉각유로로 연결되어, 상기 연료전지를 냉각시키는 연료전지 냉각 열교환기와;상기 냉방기용 응축기와 상기 연료전지 냉각 열교환기를 연결하고, 상기 냉방기용 응축기에서 열을 흡수한 냉각수를 상기 연료전지 냉각 열교환기로 안내하여, 상기 냉각수가 상기 냉방기용 응축기와 상기 연료전지 냉각 열교환기를 차례로 통과하면서 열을 흡수한 후 열수요처에 공급되도록 하는 온수유로를 더 포함하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
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연료전지에서 배출되는 배기가스가 유입되고, 상기 배기가스의 온도에 따라 작동이 제어되는 연소기와;상기 연소기를 통과한 상기 배기가스로부터 열을 회수하여 증기를 발생시키는 열회수 증기발생기와, 상기 열회수 증기발생기에서 생성된 증기에 의해 구동되는 터빈과, 상기 터빈에서 나온 증기를 응축시키는 발전기용 응축기와, 상기 발전기용 응축기에서 응축된 작동유체를 펌핑하는 펌프를 포함하는 랭킨 사이클 발전기와;상기 열회수 증기발생기에서 열교환하고 나온 상기 배기가스로부터 열을 공급받는 재생기와, 상기 재생기에서 증발되어 나온 제1냉매를 냉각수와 열교환시켜 응축시키는 냉방기용 응축기와, 상기 냉방기용 응축기에서 나온 상기 제1냉매를 증발시키는 냉방기용 증발기와, 상기 냉방기용 증발기에서 나온 상기 제1냉매를 냉매-흡수제 혼합물에 흡수시킨 후 상기 재생기로 배출하는 흡수기를 포함하는 흡수식 냉방기와;난방 작동시 상기 재생기에서 열교환하고 나온 상기 배기가스로부터 열을 공급받아서 제2냉매를 증발시키는 난방용 실외기와, 상기 난방 작동시 상기 난방용 실외기에서 나온 상기 제2냉매를 압축하는 압축기와, 상기 난방 작동시 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매로를 응축시켜 실내를 난방시키는 실내기와, 상기 난방 작동시 상기 실내기에서 나온 상기 제2냉매를 팽창시키는 팽창 장치와, 상기 난방용 실외기와 별도로 설치되어 냉방 작동시 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 외부 공기와 열교환시켜 상기 제2냉매를 응축시키는 냉방용 실외기를 포함하는 히트펌프와;상기 연료전지, 상기 연소기, 상기 열회수 증기발생기, 상기 재생기 및 상기 난방용 실외기를 차례로 연결하여, 상기 연료전지에서 나온 상기 배기가스가 차례로 통과하도록 안내하는 배기가스 유로와;상기 연료전지에서 나온 배기가스의 온도를 측정하는 온도센서와;상기 배기가스의 유량을 측정하는 유량센서와;상기 연소기에 외부 연료를 공급하는 연소기 연료 공급부와;상기 온도센서에서 감지한 배기가스의 온도와 상기 히트펌프의 냉,난방 작동에 따라 상기 연소기, 상기 랭킨사이클 발전기, 상기 흡수식 냉방기 및 상기 히트펌프 중 적어도 하나의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 히트펌프는,상기 압축기의 토출측에 설치되어, 상기 난방 작동시에는 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 상기 실내기로 안내하고, 상기 냉방 작동시에는 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 상기 냉방용 실외기로 안내하도록 유로를 전환하는 사방밸브와,상기 난방용 실외기와 상기 사방밸브를 연결하는 제1난방유로에서 분기되어 상기 냉방용 실외기로 연결되는 제1냉방유로와,상기 제1난방유로와 상기 제1냉방유로가 연결된 지점에 설치되어, 냉난방 작동에 따라 상기 제1냉방유로를 개폐하는 제1삼방밸브와;상기 냉방용 실외기의 토출측에 연결되어 상기 팽창장치와 상기 난방용 실외기를 연결하는 제2난방유로로 연결되는 제2냉방유로와,상기 제2난방유로와 상기 제2냉방유로가 연결된 지점에 설치되어, 냉난방 작동에 따라 상기 제2냉방유로를 개폐하는 제2삼방밸브를 더 포함하고,상기 제어부는,상기 히트펌프의 난방 작동시, 상기 제1삼방밸브가 상기 제1냉방유로를 차폐하고, 상기 제2삼방밸브가 상기 제2냉방유로를 차폐하고, 상기 사방밸브가 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 상기 실내기로 안내하여, 상기 실내기에서 나온 상기 제2냉매가 상기 팽창 장치를 거쳐 상기 난방용 실외기에서 상기 배기가스의 열을 흡수하도록 하고, 상기 히트펌프의 냉방 작동시, 상기 제1삼방밸브가 상기 제1냉방유로를 개방하고 상기 제1난방유로는 차폐하고, 상기 제2삼방밸브가 상기 제2냉방유로를 개방하고 상기 제2난방유로는 차폐하고, 상기 사방밸브가 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 상기 냉방용 실외기로 안내하도록 제어하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
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연료전지에서 배출되는 배기가스가 유입되고, 상기 배기가스의 온도에 따라 작동이 제어되는 연소기와;상기 연소기를 통과한 상기 배기가스로부터 열을 회수하여 증기를 발생시키는 열회수 증기발생기와, 상기 열회수 증기발생기에서 생성된 증기에 의해 구동되는 터빈과, 상기 터빈에서 나온 증기를 응축시키는 발전기용 응축기와, 상기 발전기용 응축기에서 응축된 작동유체를 펌핑하는 펌프를 포함하는 랭킨 사이클 발전기와;상기 열회수 증기발생기에서 열교환하고 나온 상기 배기가스로부터 열을 공급받는 재생기와, 상기 재생기에서 증발되어 나온 제1냉매를 냉각수와 열교환시켜 응축시키는 냉방기용 응축기와, 상기 냉방기용 응축기에서 나온 상기 제1냉매를 증발시키는 냉방기용 증발기와, 상기 냉방기용 증발기에서 나온 상기 제1냉매를 냉매-흡수제 혼합물에 흡수시킨 후 상기 재생기로 배출하는 흡수기를 포함하는 흡수식 냉방기와;난방 작동시 상기 재생기에서 열교환하고 나온 상기 배기가스로부터 열을 공급받아서 제2냉매를 증발시키는 난방용 실외기와, 상기 난방 작동시 상기 난방용 실외기에서 나온 상기 제2냉매를 압축하는 압축기와, 상기 난방 작동시 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 응축시켜 실내를 난방시키는 실내기와, 상기 난방 작동시 상기 실내기에서 나온 상기 제2냉매를 팽창시키는 팽창 장치와, 상기 난방용 실외기와 별도로 설치되어 냉방 작동시 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 외부 공기와 열교환시켜 상기 제2냉매를 응축시키는 냉방용 실외기를 포함하는 히트펌프와;상기 연료전지, 상기 연소기, 상기 열회수 증기발생기, 상기 재생기 및 상기 난방용 실외기를 차례로 연결하여, 상기 연료전지에서 나온 상기 배기가스가 차례로 통과하도록 안내하는 배기가스 유로와;상기 연료전지에서 나온 배기가스의 온도를 측정하는 온도센서와;상기 배기가스의 유량을 측정하는 유량센서와;상기 연소기에 외부 연료를 공급하는 연소기 연료 공급부와;상기 온도센서에서 감지한 배기가스의 온도와 상기 히트펌프의 냉,난방 작동에 따라 상기 연소기, 상기 랭킨사이클 발전기, 상기 흡수식 냉방기 및 상기 히트펌프 중 적어도 하나의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 배기가스 유로는, 상기 연소기와 상기 열회수 증기발생기를 연결하는 연소기 배출유로와, 상기 열회수 증기발생기와 상기 재생기를 연결하는 열회수 증기발생기 배출유로를 포함하고,상기 연소기 배출유로에서 분기되어, 상기 연소기 배출유로 상의 배기가스 중 적어도 일부가 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하여 상기 재생기로 유입되도록 안내하는 제1바이패스 유로와,상기 제1바이패스 유로에서 분기되어 상기 열회수증기발생기를 바이패스한 배기가스 중 적어도 일부가 상기 재생기를 바이패스하여 상기 난방용 실외기로 유이하도록 안내하는 제2바이패스 유로와,상기 연소기 배출유로에서 상기 제1바이패스 유로가 분기되는 지점에 설치되어, 상기 배기가스 중에서 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하는 유량을 조절하는 제1바이패스 밸브와,상기 제1바이패스 유로에서 상기 제2바이패스 유로가 분기되는 지점에 설치되어, 상기 배기가스 중에서 상기 재생기를 바이패스하는 유량을 조절하는 제2바이패스 밸브를 더 포함하고,상기 제어부는, 상기 히트펌프의 난방 작동시, 전력 수요처의 요구 부하가 미리 설정된 설정전력부하 미만이면, 상기 제1바이패스 밸브가 상기 제1바이패스 유로만을 개방하도록 제어하여, 상기 배기가스가 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하여 상기 재생기로 공급되도록 제어하고, 상기 히트펌프의 난방 작동시, 전력 수요처의 요구 부하가 미리 설정된 설정전력부하 미만이거나, 상기 흡수식 냉방기의 요구 부하가 미리 설정된 냉방 부하 미만이거나, 상기 히트펌프의 난방 부하가 미리 설정된 설정 난방부하 이상이면, 상기 제1바이패스 밸브가 상기 제1바이패스 유로를 개방하고, 상기 제2바이패스 밸브가 상기 제2바이패스 유로를 개방하여, 상기 연소기를 통과한 배기가스가 상기 열회수 증기발생기와 상기 재생기를 바이패스하여, 상기 난방용 실외기로 바로 공급되도록 제어하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
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연료전지에서 배출되는 배기가스가 유입되고, 상기 배기가스의 온도에 따라 작동이 제어되는 연소기와;상기 연소기를 통과한 상기 배기가스로부터 열을 회수하여 증기를 발생시키는 열회수 증기발생기와, 상기 열회수 증기발생기에서 생성된 증기에 의해 구동되는 터빈과, 상기 터빈에서 나온 증기를 응축시키는 발전기용 응축기와, 상기 발전기용 응축기에서 응축된 작동유체를 펌핑하는 펌프를 포함하는 랭킨 사이클 발전기와;상기 열회수 증기발생기에서 열교환하고 나온 상기 배기가스로부터 열을 공급받는 재생기와, 상기 재생기에서 증발되어 나온 제1냉매를 냉각수와 열교환시켜 응축시키는 냉방기용 응축기와, 상기 냉방기용 응축기에서 나온 상기 제1냉매를 증발시키는 냉방기용 증발기와, 상기 냉방기용 증발기에서 나온 상기 제1냉매를 냉매-흡수제 혼합물에 흡수시킨 후 상기 재생기로 배출하는 흡수기를 포함하는 흡수식 냉방기와;난방 작동시 상기 재생기에서 열교환하고 나온 상기 배기가스로부터 열을 공급받아서 제2냉매를 증발시키는 난방용 실외기와, 상기 난방 작동시 상기 난방용 실외기에서 나온 상기 제2냉매를 압축하는 압축기와, 상기 난방 작동시 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 응축시켜 실내를 난방시키는 실내기와, 상기 난방 작동시 상기 실내기에서 나온 상기 제2냉매를 팽창시키는 팽창 장치와, 상기 난방용 실외기와 별도로 설치되어 냉방 작동시 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 외부 공기와 열교환시켜 상기 제2냉매를 응축시키는 냉방용 실외기를 포함하는 히트펌프와;상기 연료전지, 상기 연소기, 상기 열회수 증기발생기, 상기 재생기 및 상기 난방용 실외기를 차례로 연결하여, 상기 연료전지에서 나온 상기 배기가스가 차례로 통과하도록 안내하는 배기가스 유로와;상기 연료전지에서 나온 배기가스의 온도를 측정하는 온도센서와;상기 배기가스의 유량을 측정하는 유량센서와;상기 연소기에 외부 연료를 공급하는 연소기 연료 공급부와;상기 온도센서에서 감지한 배기가스의 온도와 상기 히트펌프의 냉,난방 작동에 따라 상기 연소기, 상기 랭킨사이클 발전기, 상기 흡수식 냉방기 및 상기 히트펌프 중 적어도 하나의 작동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 히트펌프는,상기 압축기의 토출측에 설치되어, 상기 난방 작동시에는 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 상기 실내기로 안내하고, 상기 냉방 작동시에는 상기 압축기에서 나온 상기 제2냉매를 상기 냉방용 실외기로 안내하도록 유로를 전환하는 사방밸브와,상기 난방용 실외기와 상기 사방밸브를 연결하는 제1난방유로에서 분기되어 상기 냉방용 실외기로 연결되는 제1냉방유로와,상기 제1난방유로와 상기 제1냉방유로가 연결된 지점에 설치되어, 냉난방 작동에 따라 상기 제1냉방유로를 개폐하는 제1삼방밸브와;상기 냉방용 실외기의 토출측에 연결되어 상기 팽창장치와 상기 난방용 실외기를 연결하는 제2난방유로로 연결되는 제2냉방유로와,상기 제2난방유로와 상기 제2냉방유로가 연결된 지점에 설치되어, 냉난방 작동에 따라 상기 제2냉방유로를 개폐하는 제2삼방밸브를 포함하고,상기 배기가스 유로는, 상기 연소기와 상기 열회수 증기발생기를 연결하는 연소기 배출유로를 포함하고,상기 연소기 배출유로에서 분기되어, 상기 연소기 배출유로 상의 배기가스 중 적어도 일부가 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하여 상기 재생기로 유입되도록 안내하는 제1바이패스 유로와,상기 연소기 배출유로에서 상기 제1바이패스 유로가 분기되는 지점에 설치되어, 상기 배기가스 중에서 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하는 유량을 조절하는 제1바이패스 밸브를 더 포함하고,상기 제어부는, 상기 히트펌프의 난방 작동시, 전력 수요처의 요구 부하가 미리 설정된 설정 전력부하 미만이면, 상기 제1바이패스 밸브가 상기 제1바이패스 유로만을 개방하도록 제어하여, 상기 배기가스가 상기 열회수 증기발생기를 바이패스하여 상기 재생기로 공급되도록 제어하는 연료전지, 랭킨 사이클, 흡수식 냉방기 및 히트펌프를 결합한 복합사이클
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1 과학기술정보통신부 숙명여자대학교 개인기초연구(과기정통부)(R&D) 새로운 함침법을 이용한 고성능/고신뢰성 고체산화물연료전지 나노구조 연료극 개발