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냉난방 열병합발전 시스템

전문가 제언: ○ 근래의 환경문제 대응의 일환으로 청정에너지 및 신재생에너지 사용이 확대되고 있다. 이 중에는 액화 천연가스나 생활 폐기물의 소각열을 이용한 열병합 발전(CHP: Combined heating and power) 시스템이 있다. 열병합 발전은 신도시나 공업단지를 중심으로 시작되어 단위 공장이나 건물 등 소형 시스템으로 확대되고 있다. 또한 내용면에서도 발전과 온수 공급과 함께 냉방용 냉수도 공급 가능한 냉난방 복합 발전(CCHP: Combined Cooling, Heating, and Power) 시스템으로 확대되고 있다.

○ 일반적으로 열병합 발전 시스템에서는 온수는 폐기물의 연소열 및 연소 가스와 가스터빈이나 증기터빈 배기가스의 폐열로 만들고, 냉방용 냉수는 흡수식 냉각기를 이용해 생산한다. 그리고 효율적인 폐열 회수를 위해 열회수 유닛과 응축기 냉각을 위한 냉각탑을 구성한다. 이로 인해 현재의 주거나 업무용 소형 CCHP 시스템은 성능에 비해 부피가 크고, 구조가 복잡해 가격이 높고, 열효율과 발전효율이 낮다.

○ 이 문제를 해결하기 위해 열회수 유닛을 흡수식 냉각기의 발생기(generator)에 통합시키고, 응축기 냉각시스템을 흡수식 냉각기의 흡수기(absorber)에 통합시켜 냉각탑을 제거하는 이 발명은 종래의 소형 CCHP 시스템의 문제를 효과적으로 해결할 수 있다. 즉 이 발명에 의한 CCHP 시스템은 설치면적과 크기가 대폭 축소되어 운반, 설치가 용이하게 되며 시스템 성능도 향상된다.

○ 이상과 같이 CCHP 시스템은 신재생에너지 사용 및 에너지 절약을 통한 지구환경 보존을 위해 확대되어야 하고, 이를 위해서는 성능과 효율이 향상된 저렴한 시스템이 공급되어야 한다. 따라서 생활 폐기물 건조 및 소각 기술로부터 증기터빈 및 가스터빈, 냉각 사이클, 열교환기 등 핵심 요소들에 대한 고효율화가 진전되어야 한다. 또한 태양에너지, 지열에너지 등 다른 신재생에너지와의 시스템 연계 기술 개발도 확대되어야 한다.

저자: UNIVERSITY OF NEW ORLWANS RESEARCH, TECHNOLOGY FOUNDATION
자료유형: 특허정보