KR101352320B1 - 연료전지 기반의 열회수 장치 및 그 동작 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연료전지 기반의 열회수 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell, 이하 MCFC)가 가동하면서 발생시키는 열을 이용하여 온수나 증기를 생성한 후 건물에 공급함으로써, 전기를 이용한 냉난방 시설의 가동률을 떨어뜨려 난방비 지출을 감소시킬 수 있는, 연료전지 기반의 열회수 장치 및 그 동작 방법을 제공하고자 한다.
이를 위하여, 본 발명은 연료전지(MCFC)에 의해 발생한 열기를 열교환기로 인입시키거나 차단하는 제 1 개폐수단; 상기 열기를 배출구로 배출시키거나 차단하는 제 2 개폐수단; 응축탱크에 저장되어 있는 유체를 유체 순환수단으로 인입시키거나 차단하는 제 3 개폐수단; 상기 제 3 개폐수단에 의해 인입되는 유체를 순환시키는 상기 유체 순환수단; 상기 연료전지에 의해 발생한 열기의 온도를 측정하고, 상기 유체가 통과하는 관로 내의 유량(流量)을 측정하며, 상기 응축탱크 내의 온도와 수위를 측정하는 상태 감지수단; 및 가동 알고리즘 및 정지 알고리즘에 따라 상기 각 구성요소들을 제어하는 제어수단을 포함한다.

Description

연료전지 기반의 열회수 장치 및 그 동작 방법{HEAT RECOVERY APPARATUS BASED ON FUEL CELL AND ITS OPERATING METHOD}
본 발명은 연료전지 기반의 열회수 장치 및 그 동작 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell, 이하 MCFC)가 가동하면서 발생시키는 열을 이용하여 온수나 증기를 생성하는 건물용 연료전지 기반의 열회수 장치 및 그 동작 방법에 관한 것이다.
MCFC는 고온형 연료전지로서 발전효율이 47%로 높은 편이고, 연료 사용량이나 탄소가스 배출량이 적어 차세대 재생에너지로 각광받고 있는 발전설비이다. 전해질이 탄산염(Li/Na)인 MCFC는, 수소와의 반응을 위한 탄산 이온을 생성시키기 위해 전해질을 용융상태로 만들어야 하기 때문에, 약 650℃ 정도의 높은 온도에서 동작한다.
이러한 MCFC는 동작중에 약 350℃ 내외의 폐열을 생성한다. 따라서, 이렇게 생성된 폐열을 이용하는 열회수장치(Heat Recovery Unit, 이하 HRU)와의 연동이 가능하다. 여기서, HRU는 배기가스나 배출 온수 등의 여열을 회수하여 냉/난방 및 온수를 공급하는 장치로서, 열발생, 열수송, 열사용, 열교환 등을 위한 열설비 일체를 의미한다.
최근, 단일 건물의 부하에 대응하기 위해 개발된 100kW급 MCFC를 HRU와 연계시켜 건물에 사용되는 냉/난방 및 온수를 공급함으로써, MCFC의 발전효율을 약 50~60% 정도 증가시킬 수 있는 방안이 요구되고 있다.
상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell, 이하 MCFC)가 가동하면서 발생시키는 열을 이용하여 온수나 증기를 생성한 후 건물에 공급함으로써, 전기를 이용한 냉난방 시설의 가동률을 떨어뜨려 난방비 지출을 감소시킬 수 있는, 연료전지 기반의 열회수 장치 및 그 동작 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기의 설명에 의해서 이해될 수 있으며, 본 발명의 실시예에 의해 보다 분명하게 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구 범위에 나타낸 수단 및 그 조합에 의해 실현될 수 있음을 쉽게 알 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 장치는, 연료전지(MCFC)에 의해 발생한 열기를 열교환기로 인입시키거나 차단하는 제 1 개폐수단; 상기 열기를 배출구로 배출시키거나 차단하는 제 2 개폐수단; 응축탱크에 저장되어 있는 유체를 유체 순환수단으로 인입시키거나 차단하는 제 3 개폐수단; 상기 제 3 개폐수단에 의해 인입되는 유체를 순환시키는 상기 유체 순환수단; 상기 연료전지에 의해 발생한 열기의 온도를 측정하고, 상기 유체가 통과하는 관로 내의 유량(流量)을 측정하며, 상기 응축탱크 내의 온도와 수위를 측정하는 상태 감지수단; 및 가동 알고리즘 및 정지 알고리즘에 따라 상기 각 구성요소들을 제어하는 제어수단을 포함한다.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 제 1 개폐수단, 제 2 개폐수단, 제 3 개폐수단, 유체 순환수단, 상태 감지수단, 및 제어수단을 포함하는 연료전지 기반 열회수 장치의 가동 방법에 있어서, 운전대기 상태를 유지하는 단계; 응축탱크 내의 온도가 제 1 임계치 이하이면서 상기 응축탱크 내의 수위가 제 2 임계치 이상임에 따라 상기 제 3 개폐수단을 개방하는 단계; 상기 제 3 개폐수단이 개방된 후 제 2 임계시간 경과하면 상기 유체 순환수단을 동작시키는 단계; 상기 유체 순환수단이 동작한 후 제 3 임계시간이 경과하면 상기 제 1 개폐수단을 개방하는 제 1 개폐수단 개방단계; 및 상기 제 1 개폐수단이 개방된 후 상기 상태 감지수단이 감지한 유량이 제 3 임계치를 만족하면 상기 제 2 개폐수단을 닫는 단계를 포함한다.
또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 방법은, 제 1 개폐수단, 제 2 개폐수단, 제 3 개폐수단, 유체 순환수단, 상태 감지수단, 및 제어수단을 포함하는 연료전지 기반 열회수 장치의 정지 방법에 있어서, 소정의 조건을 만족함에 따라 상기 제 2 개폐수단을 개방한 후 상기 제 1 개폐수단을 닫는 단계; 상기 제 1 개폐수단을 닫은 후 제 5 임계시간 후에 상기 유체 순환수단의 동작을 정지시키는 단계; 및 상기 유체 순환수단의 동작을 정지시킨 후 제 6 임계시간 후에 상기 제 3 개폐수단을 닫는 단계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명은, 용융탄산염 연료전지(Molten Carbonate Fuel Cell, 이하 MCFC)가 가동하면서 발생시키는 열을 이용하여 온수나 증기를 생성한 후 건물에 공급함으로써, 전기를 이용한 냉난방 시설의 가동률을 떨어뜨려 난방비 지출을 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1 은 본 발명에 따른 연료전지 기반의 열회수 장치에 대한 일실시예 구성도,
도 2 는 본 발명에 따른 연료전지 기반 열회수 장치의 유체 순환부에 대한 상세 구성도,
도 3 은 본 발명에 따른 연료전지 기반 열회수 장치의 상태 감지부에 대한 상세 구성도,
도 4 는 본 발명이 적용되는 연료전지 기반의 열회수 시스템에 대한 일실시예 구성도,
도 5 는 본 발명에 따른 연료전지 기반 열회수 장치의 가동 방법에 대한 일실시예 흐름도,
도 6 은 본 발명에 따른 연료전지 기반 열회수 장치의 정지 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 후술되어 있는 상세한 설명을 통하여 보다 명확해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 연료전지 기반의 열회수 장치에 대한 일실시예 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 연료전지 기반의 열회수 장치는, 제 1 개폐부(MOV 101)(10), 제 2 개폐부(MOV 102)(20), 제 3 개폐부(MOV 100)(30), 유체 순환부(PM-100)(40), 상태 감지부(Sensor)(50), 및 제어부(Controller)(60)를 포함한다.
여기서, 제 1 개폐부(10)와 제 2 개폐부(20)는 연료전지에 의해 생성된 고온의 열기가 통과하는 관로 상에 각각 위치하여 상기 열기의 흐름을 차단하거나 통과시킨다.
또한, 제 3 개폐부(30)와 유체 순환부(40)는 온수 및 증기 등과 같은 유체(流體)가 통과하는 관로 상에 각각 위치하여 상기 유체의 흐름을 차단하거나 통과시킨다.
상기 각 구성요소들에 대해 살펴보면, 먼저 제 1 개폐부(10)는 일예로 전기적 신호에 의해 동작하는 밸브(Valve)로서, 제어부(60)로부터의 제어신호에 따라 연료전지(MCFC)에 의해 발생하여 관로를 통해 이동하는 고온의 열기를 열교환기로 인입시키거나 열교환기로의 인입을 차단하는 역할을 수행한다. 이때, 열교환기는 인입되는 고온의 열기를 이용하여 관로를 따라 흐르는 물을 끓여 온수 및 증기 등과 같은 유체를 생성한다.
제 2 개폐부(20)는 일예로 전기적 신호에 의해 동작하는 밸브(Valve)로서, 제어부(60)로부터의 제어신호에 따라 연료전지에 의해 발생하여 관로를 통해 이동하는 고온의 열기를 배출구(Vent)로 배출시키거나 배출구로의 배출을 차단하는 역할을 수행한다.
제 3 개폐부(30)는 일예로 전기적 신호에 의해 동작하는 밸브(Valve)로서, 제어부(60)로부터의 제어신호에 따라 응축 탱크(Condensed Tank)에 저장되어 있는 온수 및 증기 등과 같은 유체를 유체 순환부(40)로 인입시키거나 유체 순환부(40)로의 인입을 차단하는 역할을 수행한다.
유체 순환부(40)는 제어부(60)로부터의 제어신호에 따라 제 3 개폐부(30)에 의해 인입되는 유체를 순환시키는 역할을 수행한다.
이러한 유체 순환부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 제 1 유체 순환기(41) 및 제 2 유체 순환기(42)를 포함할 수 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
상태 감지부(50)는 고온의 열기가 통과하는 관로 상에 온도 감지기를 구비하여 온도를 측정하고, 유체가 통과하는 관로 내에 유량 감지기를 구비하여 유량(流量)을 측정하며, 응축 탱크에 온도 감지기와 수위 감지기를 각각 구비하여 온도와 수위를 측정한다.
즉, 상태 감지부(50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 제 1 온도 감지기(TT 100)(51), 제 2 온도 감지기(TT 103)(52), 제 3 온도 감지기(TT 104)(53), 수위 감지기(LS 100)(54), 및 유량 감지기(FT 100)(55)를 포함한다.
이하, 도 4를 참조하여 상기 각 구성요소들에 대해 상세히 살펴보기로 한다.
제 1 온도 감지기(51)는 응축 탱크 내에 위치하여 응축 탱크 내의 온도를 측정한다.
제 2 온도 감지기(52)는 연료전지에 의해 발생하는 고온의 열기가 통과하는 관로 상에 위치하여 상기 열기의 온도를 측정한다.
제 3 온도 감지기(53)는 열교환기를 거친 열기의 온도를 측정한다.
수위 감지기(54)는 응축 탱크 내의 수위를 감지한다.
유량 감지기(55)는 열교환기를 통과한 온수의 유량을 측정한다.
한편, 제어부(60)는 각 상황에 맞는 운전 알고리즘에 따라 제 1 개폐부(MOV 101)(10), 제 2 개폐부(MOV 102)(20), 제 3 개폐부(MOV 100)(30), 유체 순환부(PM-100)(40), 및 상태 감지부(Sensor)(50)를 제어한다.
즉, 제어부(60)는 연료전지가 초기 가열(Heat up)되는 상황인 경우, 제 1 개폐부(10) 및 제 2 개폐부(20)가 닫혀 있는 상태에서, 임계조건(온도, 압력, 시간 중 적어도 하나 이상)을 만족하면 제 1 개폐부(10) 및 제 2 개폐부(20)를 모두 개방한다.
이후, 소정의 시간(일예로 3분)이 경과하면 제 1 개폐부(10)를 닫는다. 이때, 유체 순환부(40)는 동작하지 않고 제 3 개폐부(30)는 닫혀 있는 상태를 유지한다.
또한, 제어부(60)는 연료전지가 동작을 멈춰 냉각(Cool down)되는 상황인 경우, 상기 가열 상황의 역순으로 각 구성요소들을 제어한다.
또한, 제어부(60)는 에러(Error)를 감지한 경우, 제 1 개폐부(10) 및 제 2 개폐부(20)를 모두 개방한 후 소정의 시간(일예로 3분)이 경과하면 제 1 개폐부(10)를 닫는다(에러 모드).
또한, 제어부(60)는 연료전지의 전력송출이 확인되는 운전대기(Stand by) 상태(운전대기 모드)로 진입하는 경우, 제 1 개폐부(10) 및 제 2 개폐부(20)를 모두 개방한 후 소정의 시간(일예로 3분)이 경과하면 제 1 개폐부(10)를 닫는다. 이때, 유체 순환부(40)는 동작하지 않고 제 3 개폐부(30)는 닫혀 있는 상태를 유지한다.
또한, 제어부(60)는 열회수 장치를 동작(ON)시키는 과정으로서, 운전대기 상태에서(이때, 제 2 개폐부(20)는 개방된 상태), 제 1 온도 감지기(51)를 통해 감지한 응축 탱크 내의 온도가 제 1 임계치(일예로, 섭씨 100도) 이하이고, 수위 감지기(54)를 통해 감지한 응축 탱크 내의 수위가 제 2 임계치(일예로, 응축 탱크 저장용량의 30%) 이상이면 제 3 개폐부(30)를 개방한다. 이때, 열회수 장치의 비정상운전을 알리는 알람이 동작하지 않는 상태이어야 한다.
이후, 제 3 개폐부(30)가 개방된 후 소정의 시간(일예로 1분)이 경과하면 유체 순환부(40)를 동작시킨다.
이후, 유체 순환부(40)가 동작한 후 소정의 시간(일예로 10분)이 경과하면, 제 1 개폐부(10)를 일정치(일예로 10%) 개방하고, 제 1 개폐부(10)가 일정치 개방된 후 소정의 시간(일예로 10분)이 경과하면 제 1 개폐부(10)를 완전히 개방한다.
이때, 유체 순환부(40)가 동작하고 소정의 시간(일예로 10분)이 경과한 후에 제 1 개폐부(10)를 개방하는 이유는 배관 내 공기(Air)를 제거하기 위함이고, 제 1 개폐부(10)를 개방시 최초 10%만 개방하고 소정의 시간(일예로 10분)이 경과한 후에 완전히 개방하는 이유는 열 충격을 감소시키기 위함이다.
이후, 제 1 개폐부(10)가 완전히 개방되고, 유량 감지기(55)를 통해 감지한 유량이 제 3 임계치(일예로, 29LPM ~ 30LPM를 만족하는 시간이 3분)를 만족하면, 제 2 개폐부(20)를 닫는다. 이때, 에러가 발생하면 상기 에러 모드로 동작한다.
또한, 제어부(60)는 열회수 장치를 정지(OFF)시키는 과정으로서, 동작 상태에서(이때, 제 1 개폐부(10)는 개방된 상태이고, 제 2 개폐부(20)는 닫힌 상태), 연료전지의 출력이 기준치(일예로 100kw) 이하인 경우, 제 1 온도 감지기(51)가 감지한 응축 탱크 내의 온도가 섭씨 115도 이상인 경우, 수위 감지기(54)가 감지한 응축 탱크 내의 수위가 30% 이하인 경우, 제 2 온도 감지기(52)가 감지한 온도가 섭씨 350도 이하인 경우, 제 3 온도 감지기(53)가 감지한 온도가 섭씨 200도 이상인 경우, 유량 감지기(55)가 감지한 유량이 25LPM 이하가 5분간 유지되는 경우, 정지 알람이 작동하는 경우, 중에서 어느 하나의 경우에 해당하면, 제 2 개폐부(20)를 개방한다.
이후, 제 2 개폐부(20)가 개방되면 제 1 개폐부(10)를 닫는다.
이후, 제 1 개폐부(10)가 완전히 닫히면 소정 시간(일예로 10분) 후에 유체 순환부(40)의 동작을 정지시킨다.
이후, 유체 순환부(40)가 정지된 후 소정 시간(일예로 1분) 후에 제 3 개폐부(30)를 닫는다.
한편, 제어부(60)는 동절기 비상운전 모드로서, 운전대기 상태에서, 배관 내 물온도가 섭씨 5도 이하로 5분간 유지되거나 비상 운전 알람이 동작하면 제 3 개폐부(30)를 개방한다. 이때, 배관 내 물온도는 제 1 온도 감지기(51)가 측정할 수도 있고, 도 4에서 'TT 101' 또는 'TT 102'를 통해 측정할 수도 있다.
이후, 제 3 개폐부(30)의 개방이 확인되면 유체 순환부(40)를 동작시킨다.
이후, 유체 순환부(40)가 동작한 후에 소정 시간(일예로 1시간)이 경과하면 유체 순환부(40)의 동작을 정지시킨다.
이후, 유체 순환부(40)가 정지된 후에 소정 시간(일예로 1분)이 경과하면 제 3 개폐부(30)를 닫는다.
이후, 제어부(60)는 배관 내 물온도가 섭씨 5도 이하로 5분간 유지되면 상기 과정을 반복 수행하여 재가동한다.
도 5 는 본 발명에 따른 연료전지 기반 열회수 장치의 가동 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 운전대기 상태를 유지한다(501). 이때, 운전대기 상태는 제 1 개폐부(10) 및 제 2 개폐부(20)를 모두 개방한 후 소정의 시간(일예로 3분)이 경과하면 제 1 개폐부(10)를 닫으며, 이때 유체 순환부(40)는 동작하지 않고 제 3 개폐부(30)는 닫혀있는 상태를 유지하는 것을 의미한다.
이후, 응축탱크 내의 온도가 제 1 임계치 이하이면서 응축탱크 내의 수위가 제 2 임계치 이상임에 따라 제어부(60)가 제 3 개폐부(30)를 개방한다(502).
이후, 제 3 개폐부(30)가 개방된 후 제 2 임계시간 경과하면, 제어부(60)가 유체 순환부(40)를 동작시킨다(503).
이후, 유체 순환부(40)가 동작한 후 제 3 임계시간이 경과하면, 제어부(60)가 제 1 개폐부(10)를 개방한다(504).
이후, 제 1 개폐부(10)가 개방된 후 상태 감지부(50)의 유량 감지기(55)가 감지한 유량이 제 3 임계치를 만족하면, 제어부(60)가 제 2 개폐부(20)를 닫는다(505).
도 6 은 본 발명에 따른 연료전지 기반 열회수 장치의 정지 방법에 대한 일실시예 흐름도이다.
먼저, 제어부(60)는 가동상태에서, 소정의 조건을 만족함에 따라 제 2 개폐부(20)를 개방한 후 제 1 개폐부(10)를 닫는다(601).
이때, 소정의 조건은 상기 연료전지의 출력이 기준치 이하인 경우, 상기 응축탱크 내의 온도가 제 1 임계온도 이상인 경우, 상기 응축탱크 내의 수위가 임계수위 이하인 경우, 상기 제 2 온도 감지기가 감지한 온도가 제 2 임계온도 이하인 경우, 상기 제 3 온도 감지기가 감지한 온도가 제 3 임계온도 이상인 경우, 상기 유량 감지기가 감지한 유량이 임계유량을 일정시간 유지한 경우, 정지 알람이 작동하는 경우, 중에서 어느 하나의 경우를 의미한다.
이후, 제어부(60)가 제 1 개폐부(10)를 닫은 후 제 5 임계시간 후에 유체 순환부(40)의 동작을 정지시킨다(602).
이후, 제어부(60)가 유체 순환부(40)의 동작을 정지시킨 후 제 6 임계시간 후에 제 3 개폐부(30)를 닫는다(603).
한편, 전술한 바와 같은 본 발명의 방법은 컴퓨터 프로그램으로 작성이 가능하다. 그리고 상기 프로그램을 구성하는 코드 및 코드 세그먼트는 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다.　또한, 상기 작성된 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체(정보저장매체)에 저장되고, 컴퓨터에 의하여 판독되고 실행됨으로써 본 발명의 방법을 구현한다. 그리고 상기 기록매체는 컴퓨터가 판독할 수 있는 모든 형태의 기록매체를 포함한다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다.
10 : 제 1 개폐부
20 : 제 2 개폐부
30 : 제 3 개폐부
40 : 유체 순환부
50 : 상태 감지부
60 : 제어부

Claims (15)

  1. 연료전지(MCFC)에 의해 발생한 열기를 열교환기로 인입시키거나 차단하는 제 1 개폐수단;
    상기 열기를 배출구로 배출시키거나 차단하는 제 2 개폐수단;
    응축탱크에 저장되어 있는 유체를 유체 순환수단으로 인입시키거나 차단하는 제 3 개폐수단;
    상기 제 3 개폐수단에 의해 인입되는 유체를 순환시키는 상기 유체 순환수단;
    상기 연료전지에 의해 발생한 열기의 온도를 측정하고, 상기 유체가 통과하는 관로 내의 유량(流量)을 측정하며, 상기 응축탱크 내의 온도와 수위를 측정하는 상태 감지수단; 및
    가동 알고리즘 및 정지 알고리즘에 따라 상기 각 구성요소들을 제어하는 제어수단을 포함하되,
    상기 제어수단은,
    운전대기 상태에 진입하는 경우, 상기 제 1 개폐수단 및 상기 제 2 개폐수단을 모두 개방하고, 제 1 임계시간 경과 후 상기 제 1 개폐수단을 닫으며, 상기 유체 순환수단은 정지상태를 유지하고, 상기 제 3 개폐수단은 닫혀있는 상태를 유지하는 것을 특징으로 하는 연료전지 기반의 열회수 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 상태 감지수단은,
    상기 열교환기를 거친 열기의 온도를 측정하는 제 3 온도 감지기;
    상기 응축탱크 내의 수위를 감지하는 수위 감지기; 및
    상기 열교환기를 통과한 온수의 유량을 측정하는 유량 감지기
    를 포함하는 연료전지 기반의 열회수 장치.
  3. 삭제
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 운전대기 상태에서, 상기 가동 알고리즘을 수행하는 경우,
    상기 응축탱크 내의 온도가 제 1 임계치 이하이면서 상기 응축탱크 내의 수위가 제 2 임계치 이상임에 따라 상기 제 3 개폐수단을 개방하고, 이후 제 2 임계시간 경과 후 상기 유체 순환수단을 동작시키며, 이후 제 3 임계시간 경과 후 상기 제 1 개폐수단을 개방하고, 상기 유량 감지기가 감지한 유량이 제 3 임계치를 만족하면 상기 제 2 개폐수단을 닫는 것을 특징으로 하는 연료전지 기반의 열회수 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 유체 순환수단이 동작한 후 제 3 임계시간 경과 후 상기 제 1 개폐수단을 일정치 개방하고, 상기 제 1 개폐수단이 일정치 개방된 후 제 4 임계시간 경과 후 상기 제 1 개폐수단을 완전히 개방하는 것을 특징으로 하는 연료전지 기반의 열회수 장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 상태 감지수단은,
    상기 응축탱크 내의 온도를 측정하는 제 1 온도 감지기;
    상기 연료전지에 의해 발생한 열기의 온도를 측정하는 제 2 온도 감지기;
    상기 열교환기를 거친 열기의 온도를 측정하는 제 3 온도 감지기;
    상기 응축탱크 내의 수위를 감지하는 수위 감지기; 및
    상기 열교환기를 통과한 온수의 유량을 측정하는 유량 감지기
    를 포함하는 연료전지 기반의 열회수 장치.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 정지 알고리즘을 수행하는 경우,
    소정의 조건을 만족함에 따라 상기 제 2 개폐수단을 개방한 후 상기 제 1 개폐수단을 닫으며, 이후 제 5 임계시간 후에 상기 유체 순환수단의 동작을 정지시키고, 이후 제 6 임계시간 후에 상기 제 3 개폐수단을 닫는 것을 특징으로 하는 연료전지 기반의 열회수 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 소정의 조건은,
    상기 연료전지의 출력이 기준치 이하인 경우, 상기 응축탱크 내의 온도가 제 1 임계온도 이상인 경우, 상기 응축탱크 내의 수위가 임계수위 이하인 경우, 상기 제 2 온도 감지기가 감지한 온도가 제 2 임계온도 이하인 경우, 상기 제 3 온도 감지기가 감지한 온도가 제 3 임계온도 이상인 경우, 상기 유량 감지기가 감지한 유량이 임계유량을 일정시간 유지한 경우, 정지 알람이 작동하는 경우, 중에서 어느 하나의 경우에 해당하는 것을 특징으로 하는 연료전지 기반의 열회수 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 운전대기 상태에서, 동절기 비상운전 모드로 동작하는 경우,
    상기 관로 내 유체의 온도가 임계치 이하로 제 7 임계시간 유지됨에 따라 상기 제 3 개폐수단을 개방하고, 이후 상기 유체 순환수단을 동작시키며, 이후 제 8 임계시간 경과 후 상기 유체 순환수단의 동작을 정지시키고, 이후 제 9 임계시간 경과 후 상기 제 3 개폐수단을 닫는 것을 특징으로 하는 연료전지 기반의 열회수 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제어수단은,
    상기 유체의 온도가 임계치 이하로 제 7 임계시간 유지되는지를 주기적으로 체크하는 것을 특징으로 하는 연료전지 기반의 열회수 장치.
  11. 삭제
  12. 제 1 개폐수단, 제 2 개폐수단, 제 3 개폐수단, 유체 순환수단, 상태 감지수단, 및 제어수단을 포함하는 연료전지 기반 열회수 장치의 가동 방법에 있어서,
    상기 제 1 개폐수단 및 상기 제 2 개폐수단을 모두 개방하고, 제 1 임계시간 경과 후 상기 제 1 개폐수단을 닫으며, 상기 유체 순환수단은 정지상태를 유지하고, 상기 제 3 개폐수단은 닫혀있는 상태를 유지하는 운전대기 상태 유지 단계;
    응축탱크 내의 온도가 제 1 임계치 이하이면서 상기 응축탱크 내의 수위가 제 2 임계치 이상임에 따라 상기 제 3 개폐수단을 개방하는 단계;
    상기 제 3 개폐수단이 개방된 후 제 2 임계시간 경과하면 상기 유체 순환수단을 동작시키는 단계;
    상기 유체 순환수단이 동작한 후 제 3 임계시간이 경과하면 상기 제 1 개폐수단을 개방하는 제 1 개폐수단 개방단계; 및
    상기 제 1 개폐수단이 개방된 후 상기 상태 감지수단이 감지한 유량이 제 3 임계치를 만족하면 상기 제 2 개폐수단을 닫는 단계
    를 포함하는 연료전지 기반 열회수 장치의 가동 방법.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 제 1 개폐수단 개방단계는,
    상기 유체 순환수단이 동작한 후 제 3 임계시간 경과 후 상기 제 1 개폐수단을 일정치 개방하는 단계; 및
    상기 제 1 개폐수단이 일정치 개방된 후 제 4 임계시간 경과 후 상기 제 1 개폐수단을 완전히 개방하는 단계
    를 포함하는 연료전지 기반 열회수 장치의 가동 방법.
  14. 제 12 항에 있어서,
    상기 연료전지 기반 열회수 장치의 정지 과정으로서,
    소정의 조건을 만족함에 따라 상기 제 2 개폐수단을 개방한 후 상기 제 1 개폐수단을 닫는 단계;
    상기 제 1 개폐수단을 닫은 후 제 5 임계시간 후에 상기 유체 순환수단의 동작을 정지시키는 단계; 및
    상기 유체 순환수단의 동작을 정지시킨 후 제 6 임계시간 후에 상기 제 3 개폐수단을 닫는 단계
    를 더 포함하는 연료전지 기반 열회수 장치의 가동 방법.
  15. 제 14 항에 있어서,
    상기 소정의 조건은,
    상기 연료전지의 출력이 기준치 이하인 경우, 상기 응축탱크 내의 온도가 제 1 임계온도 이상인 경우, 상기 응축탱크 내의 수위가 임계수위 이하인 경우, 상기 제 2 온도 감지기가 감지한 온도가 제 2 임계온도 이하인 경우, 상기 제 3 온도 감지기가 감지한 온도가 제 3 임계온도 이상인 경우, 상기 상태 감지수단이 감지한 유량이 임계유량을 일정시간 유지한 경우, 정지 알람이 작동하는 경우, 중에서 어느 하나의 경우에 해당하는 것을 특징으로 하는 연료전지 기반 열회수 장치의 가동 방법.
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