|
오늘 |
전체 |
|
| 방문자 |
15 |
25342 |
|
| 구독자 |
0 |
11 |
|
| 답글 |
0 |
86 |
|
| 참조글 |
0 |
0 |
|
|
|
|
|
|
1
|
2
|
3
|
|
4
|
5
|
6
|
7
|
8
|
9
|
10
|
|
11
|
12
|
13
|
14
|
15
|
16
|
17
|
|
18
|
19
|
20
|
21
|
22
|
23
|
24
|
|
25
|
26
|
27
|
28
|
29
|
30
|
31
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
물의 낙차를 이용하여 수력발전과 풍력발전을 동시에 실현할수 있는 기술이 개발 성공되었다
기존의 1톤의 물로 발전 할수 있는 량보다 2-3 배이상의 효율을 올릴 수 있게 되었다.
지금까지는 물에너지는 오로지 자연법칙인 낙차에 의한 중력에너지를 이용한 방법 뿐이었다.
이는 원리는 떨어지는 물의 량과 낙차높에에 따라 에너지 량이 정해진다.
즉 KW= 9.8QH 초당 순간 발전량으로 표현된다.
(시간당 발전량인 KWH는 3600초곱한다)
여기서 Q는 초당 떨어지는 물의 량(3제곱 m/초), H는 유효낙차높이(미터)이다.
이때 이용되는 발전 수차는 공급 되는 물의 조건 즉 물의 량과 높이
그리고 그것이 계절변화에 따라 물의 량이 바뀔 것을 고려한 형태를 가지나
우리가 상식으로 알고 있는 물레방아 형태의 원형을 가진다.
종류로서는
푸린시스수차, 펠톤수차등 물의 량과 낙차높이 와 그 조건등을 고려하여
에너지효율을 높이기위한 노력으로 낙차부위에 닫는 회전날개의 형상에 따라 분류되고 있다.
이는 어째되었던 중력을 이용한 물의 무게와 낙차를 이용하여
회전시켜 그 회전력으로 발전하는 원리이기 때문이다.
물이 초당 1 입방메터 량으로 낙차높이 1미터로 방출된다 할때 얻을수 있는 에너지는
kw= 9.8 x 1 x 1 x 효율 (kw) 이며 9.8kw이다.
물의 부피단위 1입방메터는 중량으로 1톤이다. 물의 비중이 1이기 대문이다.
종래의 발전방법은 이 원리에 맴돌고 있다.
그래서 수력발전은 물의 량과 높이확보에 그 관건이 이므로
대규모로 설치되어야 하는 조건이 따라왔다.
그러면 물의 낙차를 이용하여 풍력발전이 가능하다는 것을 무엇을 말하는가?
물의 특성을 재발견한 신기술이다. 물의 에너지능력을 극대화 한 기술이다.
이는 특수한 수차(아쿠아부로와) 와 자연이치인 물과 공기의 밀도차에 의한 부력(중력의 반대방향) , 수조내의 물의 높이에 따른 수압과 공기의 상승으로 인한 부력에 의해서 바람이 쎈 압축공기를
만들어 내는 설계에 그 관건이 있다.
이는 물의 낙차로 인한 자연에너지를 기계적에너지로 바꾸는 특수회전수차의 의해 이루어진다.
그 특수수차로 낙차발전을 하면서
동시에 일정높이를 가진 수조속으로 대기중의 공기를 수조속으로 밀어넣어
그 공기가 수조속에서 수면위로 떠오려는 부력(천연에너지)을 이용하여
압축공기를 만들어 파이프로 빼내어 그 바람으로 힘으로
회전체를 돌려(송풍기의 반대) 발전을 하는 신에너지 기술이다.
발전 원리는 위의 그림과 같다.
일정 높이를 가진 탱크수조형태의 밑에 회전 특수수차(일명 :아쿠아부로와 무전력공기주입장치 대한민국특허대상수상)를 설치하여 물을 배출시키면 수차는 회전하면서 물을 배출하게 된다.
이로 인하여 수차발전을 하는 것은 위에서 설명한바와 같이 물의 위치에너지에 의한 발전방법이다.
그 특수수차는 수차발전을 할수 있다.
그러나 놀랄만한 다른 특수기능을 가지고 있다.
그 특수수차의 내부는 회전 임펠라가 있어 자신이 낙차에 의헤 스스로 회전하면서
수조속의 물을 배출함과 동시에 대기중의 공기를 부피는 같다.
회전수차인 아쿠아부로는 물을 초당 10 루베(입방메터)를 방출하면
공기도 10루베의 공기를 수조속으로 밀어주게 된다.
이 원리에 의해 수조 내부로 주입된 공기는 상승하려는 자연의 법칙이 있다.
이가 부력이다.
이 부력의 원리에 의해 물속으로 주입된 공기를 수조내부에 모두 모아놓는 장치와 자연 압축장치를 장착하여 수조속에서 압축를 빼낼수 있게 된다.
압축공기에의한 발전 원리는 송풍기의 반대원리 이다.
우리가 도로의 턴넬내부천정에 매달려서 축류 송풍기를 연상하면 된다.
턴넬배부의 배기가스를 외부로 강제로 불어낼 때 강력한 바람을 일으켜 외부로 배출시킨다.
이때 배출되는 바람의 량(공기량)과 배출시키는 공기압에 의해 송풍기 모터의 마력수가 결정된다.
터넬 내부에서 공기량을 분당 300 루베(입방메터) 공기압 2,000 mmAQ을 배출해야 낸다면
그 모터의 기계공학적 이론 소요마력은
공식 KW= r x Q x H /6120 x 효율 에 의해 결정된다.
이때 기타 공기저항,로스등을 고려하여 효율 50%를 더 크게 사양을 결정하면된다.
약 180KW가 소요된다.
역으로 바람의 에너지가 이렇게 일정하게 불어준다면
송풍기의 팬을 회전시켜 모터대신 발전기를 장착하게되면 전력을 얻을 수 있다.
이것이 압축공기 풍력 발전의 원리이다.
모타에서 소요되는 전력보다 공기발전기 효율이 떨어지므로 약 20- 50%정도이다.
그렇다면 약 90KW의 전력을 생산할수 있을 것이다.
물을 낙차시키면서 발전을 하고 동시에 낙차되는 량만큰의 압축공기로 풍력발전을 할수 있게 된것이다.
...................................................................................................................................
실제 실험연구: 파주시 파평면 "임진강 폭포어장" 민물 양식장에 설치
높이 2미터 ,물 배출량 분당 120리터 규격의 특수회전수차 (아쿠아부로와)를 설치하며
수조에서 물을 낙차배출시키면서 발전을 할때
에너지 계산식은 다음과 같다.
1.수력발전
kw = 9.8 X 0.002 X 2 = 0.04 kw이며, 효율 80% 이므로
0.3 kW의 전력을 생산한다. (실제 측정치 0.301kW )
2. 풍력발전
공기량 0.002 cmm/ 초 는 분으로 환산하면 0.12 cmm/분 이다. 측정 공기압 0.2kg/scm 일때
발전공식은
KW= r x Q x H x 발전효율 /6120
( r= 공기밀도kg/cbm, Q = 분단공기량cmm, H =공기압 mmAQ,
측정공기압 0.2kg/sqc는 2000mmAQ이므로 )
= 1.2 x 0.12 x 2,000 x 0.5 / 6120
= 0.024 kw 를 출력할수 있다
합계 :순간 전력 0.32kw 를 생산한다.
결론적으로
특수 회전임펠라의 회전에 의해 낙차발전 과 공기발전,
즉 이 두에너지의 합을 동시에 얻을 수 있으므로
전력을 얻을 수 있으며 실제 측정치도 거의 같이 얻을 수 있었다.
기존의 수차발전보다 약 수배 이상의 에너지를 억을 수 있게 되었다.
향후 대형의 안정적인 물량과 낙차가 확보되는 지역에서 실험을 해보면
그 효과를 크게 볼수 있을 것으로 본다.
또한 기존의 신재생에너지 발전에 혁신적으로 기여할것으로 본다.
또한 환경적인 효과로서
사용되는 수차는 수조내부에 공기를 주입할수 잇으므로
물의 용존산소를 높혀 물의 맑게하고
물의 수중생태계를 안정시키는 역활을 하게하는 역활도 함으로 매우 의미 있는 일이다.
실제로 측정결과 수중용존산소농도 유입전 DO 3.3-4.2ppm 에서 8.5-9.1 ppm으로 일급수로
상승되었다.
이로 인한 효과로서 2007년 11월 초에 설치된후 치어(송어)의 발육속도와 운동량 소화량등,
건강상태가 좋아져 같은 시기에 넣은 기존수조의 다른 치어와의 몸무게120g과
약 2.3배인 280g으로 커져 있었다.
......................................................................................................................................
이기술은 특허청과 한국일보에서 주관한 2007년 대한민국100우수특허대전에서 우수상을 수상하였고, 이노베이션기술대전에서는 최우수수상으로 선정 산자부장관상을 수상하였다
|
|
|
|
|
 답글쓰기 (1)  |
|
 |
산자부 장관상을 수상할 정도이면 ,전문가들이 평가하는 것일 터이고 특허등록하였다면 국가 공인이 되었다는 것이며, 전문가들로 하여금 기술적으로 이론적으로 문제가 없다는 것을 증명하는 것된 기술 , 즉 검증이 완료되었다는 것을 의미합니다.  |
|
|
08/02/24
(일) 오전 6:06
[과학도] from 61.102.16.199 |
|
http://kr.blog.yahoo.com/hjk5607/trackback/2170163/1233
|
|
|
|
|
|
|
|
|
