KR20190021706A

KR20190021706A - 온실 흡착제습 시스템

Info

Publication number: KR20190021706A
Application number: KR1020170106796A
Authority: KR
Inventors: 임용훈; 윤시원
Original assignee: 한국에너지기술연구원
Priority date: 2017-08-23
Filing date: 2017-08-23
Publication date: 2019-03-06
Also published as: KR101991076B1

Abstract

본 발명은 흡착조를 도입하여 흡탈착시 충분한 열교환 면적을 제공하고, 다단 축열조와 진공챔버를 도입하여 열 저장 및 전력 저장이 가능하도록 한 온실 흡착제습 시스템에 관한 것으로, 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템은 온실; 상기 온실의 상부 및 하부와 배관으로 연결되는 흡착조; 상기 흡착조와 배관으로 연결되는 진공챔버; 상기 진공챔버의 내부를 진공 상태로 만들기 위해 작동되는 진공펌프; 및 상기 흡착조와 상기 진공챔버에서 발생되는 온수를 저장하는 축열조;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템은, 온실에 필요한 난방, 제습의 기능을 수행함에 있어 충분한 열교환 면적을 제공할 수 있는 구조(흡착조 도입)로 인해 성능 개선의 효과가 있으며, 기존 설비 단위의 흡탈착 프로세스에서는 고려되지 않았던 저장 개념(다단 축열조 도입을 통한 흡착열 저장, 진공챔버 도입을 통한 전력 저장 등)이 도입됨으로써 보다 효율적인 운전이 가능하도록 한다.

Description

온실 흡착제습 시스템{Adsorption Dehumidification System for Greenhouse}

본 발명은 온실 흡착제습 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡착조를 도입하여 흡탈착시 충분한 열교환 면적을 제공하고, 다단 축열조와 진공챔버를 도입하여 열 저장 및 전력 저장이 가능하도록 한 온실 흡착제습 시스템에 관한 것이다.

흡착제의 흡탈착 프로세스를 이용한 흡착식 제습 장치는 아래 특허문헌 1, 2에서 볼 수 있는 바와 같이 현재 널리 사용되고 있으나, 아직까지 온실에 적용된 사례는 없다.

종래기술은 실시간으로 흡탈착이 교번하여 진행되도록 설비 구조가 되어 있고, 가능한 컴팩트한 설계를 위해 부피 최적화가 되어 있어, 열교환을 위한 면적의 제한으로 인해 낮은 성능계수(COP: Coefficient Of Performance)를 가질 수 밖에 없고, 제습로터와 같은 비싼 부품을 사용하여야 하는 단점이 있어, 온실에 적용하기에는 적합하지 않은 문제점이 있었다.

JP

2013-111546

A

JP

2012-061438

A

본 발명은 위와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 온실에 흡착식 제습 장치를 적용할 수 있도록 흡착조를 도입하여 흡탈착시 충분한 열교환 면적을 제공하고, 다단 축열조와 진공챔버를 도입하여 열 저장 및 전력 저장이 가능하도록 한 온실 흡착제습 시스템을 제공하는데 있다.

위와 같은 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템은 온실; 상기 온실의 상부 및 하부와 배관으로 연결되는 흡착조; 상기 흡착조와 배관으로 연결되는 진공챔버; 상기 진공챔버의 내부를 진공 상태로 만들기 위해 작동되는 진공펌프; 및 상기 흡착조와 상기 진공챔버에서 발생되는 온수를 저장하는 축열조;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

상기 온실의 상부와 상기 흡착조를 연결하는 상기 배관에는 상기 온실과 상기 흡착조 간의 공기 유동을 강제하기 위한 송풍기가 설치될 수 있다.

상기 흡착조는 내부에 공기 중의 수분을 흡착하기 위한 흡착물질을 포함할 수 있다.

상기 흡착조는 내부에 상기 흡착물질에 둘러 쌓인 형태로 배치되는 열교환 배관을 포함할 수 있다.

상기 열교환 배관은 상기 흡착물질의 흡착시 발생되는 열을 회수하여 온수를 생산하고 상기 축열조로 생산된 온수를 공급할 수 있다.

상기 열교환 배관은 그 내부로 흐르는 고온수에 의해 상기 흡착물질의 탈착시 필요한 열을 공급할 수 있다.

상기 고온수는 태양열 설비에 의해 생산된 온수일 수 있다.

상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연결하는 상기 배관에는 상기 흡착물질의 흡착시 상기 흡착조와 상기 진공챔버가 서로 연통되지 않도록 하고, 상기 흡착물질의 탈착시에는 상기 흡착조와 상기 진공챔버를 서로 연통되도록 하는 밸브가 설치될 수 있다.

상기 진공챔버의 내부에는 상기 흡착물질의 탈착시 상기 진공챔버로 유입된 수분이 응축되면서 발생하는 열을 회수하여 온수를 생산하고 상기 축열조로 공급하는 열교환 배관이 구비될 수 있다.

상기 진공펌프는 신재생에너지원 설비에 의해 단속적으로 발생되는 전력을 공급받아 작동될 수 있다.

상기 신재생에너지원 설비는 상기 축열조의 표면이나 상층부를 이용하여 설치될 수 있다.

상기 축열조는 다단의 격실을 갖는 형태의 온수 저장조로 형성되어, 상기 흡착조와 상기 진공챔버에서 발생되는 온수를 온도에 따라 분리하여 저장할 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스는, 상기 온실 상부에 있는 중고온의 다습한 공기를 상기 흡착조로 유입하는 단계; 상기 흡착조 내부로 유입된 상기 공기의 수분을 상기 흡착조 내부에 있는 흡착물질로 흡착하여 제거함과 동시에, 상기 흡착물질의 흡착시 발생하는 열로 상기 공기를 가열하는 단계; 및 상기 흡착조 내부에서 수분이 제거되고 가열된 고온의 건조한 공기를 상기 온실 내부의 하부로 공급하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 온실 상부에 있는 중고온의 다습한 공기를 상기 흡착조로 유입하는 단계는, 상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연결하는 상기 배관에 설치된 밸브를 잠금 상태로 유지한 채, 상기 온실의 상부와 상기 흡착조를 연결하는 상기 배관에 설치된 송풍기를 가동하여 상기 온실 상부의 중고온의 다습한 공기를 상기 흡착조로 유입할 수 있다.

상기 흡착조 내부로 유입된 상기 공기의 수분을 상기 흡착조 내부에 있는 흡착물질로 흡착하여 제거함과 동시에, 상기 흡착물질의 흡착시 발생하는 열로 상기 공기를 가열하는 단계는, 상기 공기를 가열하고 남은 상기 흡착물질의 흡착열을 상기 흡착조 내부에 상기 흡착물질에 둘러 쌓인 형태로 설치된 열교환 배관의 내부를 흐르는 물에 전달하여 온수를 생산할 수 있다.

상기 생산된 온수는 온도에 따라 상기 축열조의 해당 격실로 분배하여 저장하고, 추후 난방용 에너지로 활용할 수 있다.

상기 단계들의 수행 중 상기 진공펌프는 신재생에너지원 설비에 의해 단속적으로 발생하는 전력을 공급받아 작동하여 상기 진공챔버의 진공도를 지속적으로 높일 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템의 탈착 프로세스는, 상기 흡착조 내부의 흡착물질이 흡착 포화상태에 도달하면 상기 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스를 중단시키는 단계; 상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연결하는 상기 배관의 밸브를 열어 상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연통시켜 상기 흡착조 내부의 압력을 떨어뜨리고, 상기 흡착물질에 흡착되어 있던 물분자를 탈착시켜 상기 진공챔버로 이동시키는 단계; 상기 진공챔버로 유입된 물분자를 상기 진공챔버 내에 설치된 열교환 배관과의 열교환을 통해 응축시키는 단계; 및 일정 수준의 탈착이 진행된 후, 상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연결하는 상기 배관의 밸브를 닫고 상기 흡착물질의 탈착을 종료하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기 진공챔버로 유입된 물분자를 상기 진공챔버 내에 설치된 열교환 배관과의 열교환을 통해 응축시키는 단계는, 상기 물분자의 응축열에 의해 승온된 상기 열교환 배관의 온수를 온도에 따라 상기 축열조의 해당 격실에 저장하고, 추후 활용할 수 있다.

상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연결하는 상기 배관의 밸브를 열어 상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연통시켜 상기 흡착조 내부의 압력을 떨어뜨리고, 상기 흡착물질에 흡착되어 있던 물분자를 탈착시켜 상기 진공챔버로 이동시키는 단계는, 상기 흡착조와의 연통 후 시간이 지나 상기 진공챔버의 진공도가 떨어지면, 상기 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스에서 흡착열의 회수를 위해 사용되었던 상기 흡착조 내부의 열교환 배관을 통해 태양열에 의해 별도로 준비되는 고온수를 흘려 탈착에 필요한 열에너지를 공급할 수 있다.

상기 탈착에 필요한 열에너지를 공급하기 위한 고온수의 필요 온도가 너무 높아지지 않도록, 상기 진공펌프를 신재생에너지원에 의해 생산되는 전력을 공급받아 단속적으로 운전하여, 상기 진공챔버의 압력을 낮출 수 있다.

상기 진공챔버로 유입된 물분자를 상기 진공챔버 내에 설치된 열교환 배관과의 열교환을 통해 응축시키는 단계에서 상기 진공챔버의 바닥에 고인 응축수는, 상기 흡착물질의 탈착을 종료하는 단계 이후 상기 진공펌프에 의해 외부로 물분자의 형태로 증발하면서 배출될 수 있다.

상기 응축수가 상기 진공펌프에 의해 배출되며 증발할 때, 상기 진공챔버 내에 설치되는 상기 열교환 배관에 물을 흘려 증발에 따른 잠열을 회수함으로써 냉수를 생산하여, 별도의 냉방 공급 에너지로 활용할 수 있다.

본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템은, 온실에 필요한 난방, 제습의 기능을 수행함에 있어 충분한 열교환 면적을 제공할 수 있는 구조(흡착조 도입)로 인해 성능 개선의 효과가 있으며, 기존 설비 단위의 흡탈착 프로세스에서는 고려되지 않았던 저장 개념(다단 축열조 도입을 통한 흡착열 저장, 진공챔버 도입을 통한 전력 저장 등)이 도입됨으로써 보다 효율적인 운전이 가능하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템의 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템의 탈착 프로세스를 도시한 도면이다.

아래에서는 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템의 구성도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템(1)은 온실(10), 흡착조(20), 진공챔버(30), 진공펌프(40) 및 축열조(50)를 포함하여 구성된다.

온실(10)은 식물을 재배하기 위한 구조물로서, 그 내부 공간은 식물의 생육에 알맞은 온도 및 습도로 유지되어야 하는 공간이다.

흡착조(20)는 내부에 제올라이트(zeolite), 실리카 겔(silica gel), 솔트(salt) 등의 흡착물질(21)을 포함하는 탱크로서, 온실(10)의 상부 및 하부와 각각 배관(11, 12)으로 연결된다. 흡착조(20)는 온실(10)의 상부와 연결된 상기 배관(11)을 통해 온실(10) 상부의 중고온의 다습한 공기를 유입하고, 내부의 흡착물질(21)로 공기 중의 수분을 흡착하여 제거한 후, 온실(10)의 하부와 연결된 상기 배관(12)을 통해 온실(10) 하부로 흡착물질(21)의 수분 흡착시 발생하는 열에 의해 일부 가열되어 고온이 된 건조한 공기를 공급한다. 온실(10)의 상부와 흡착조(20)를 연결하는 상기 배관(11)에는 송풍기(13)를 설치하여 온실(10)과 흡착조(20) 사이의 공기 유동이 강제되도록 한다.

상기 흡착조(20)의 내부에는 흡착물질(21) 사이로 흡착물질(21)에 둘러 쌓인 형태로 설치되는 열교환 배관(22)이 구비되며, 상기 열교환 배관(22)을 통해 흡착물질(21)의 수분 흡착시 발생하는 열을 회수하거나, 흡착물질(21)의 수분 탈착시 필요한 열을 공급한다.

한편, 온실(10)의 다습한 공기를 유입하기 위한 배관은 온실(10)의 상부뿐만 아니라 작물 주변의 공기를 신속하게 제습하기 위해 작물 베드 근처 높이에도 설치될 수 있다(도 1의 배관(11') 참조).

진공챔버(30)는 내부 공간이 진공 상태인 챔버로서, 흡착조(20)와 배관(25)으로 연결되어 흡착물질(21)의 수분 탈착시 활용된다. 진공챔버(30)와 흡착조(20)를 연결하는 상기 배관(25)에는 밸브(26)가 설치되어 흡착물질(21)의 수분 탈착시 진공챔버(30)와 흡착조(20)가 서로 연통되게 한다.

상기 진공챔버(30)의 내부에는 흡착물질(21)의 수분 탈착시 진공챔버(30)로 유입된 수분이 응축되며 발생하는 열을 회수하기 위한 열교환 배관(31)이 구비될 수 있다.

진공펌프(40)는 진공챔버(30)의 내부를 진공 상태로 만들기 위한 펌프이며, 풍력(60), 태양열(70) 등의 신재생에너지원으로부터 발생하는 전력을 공급받아 작동된다.

축열조(50)는 다단의 격실을 갖는 형태의 온수 저장조로서, 흡착물질(21)의 수분 흡착시 발생하는 열에 의해 생산되는 상기 열교환 배관(22)의 온수나 흡착물질(21)의 수분 탈착시 진공챔버(30)로 유입된 수분이 응축되며 발생하는 열에 의해 생산되는 상기 열교환 배관(31)의 온수를 온도에 따라 분리하여 저장한다. 이를 위해, 상기 열교환 배관들(22, 31)의 출구에는 온도센서(미도시)가 설치되고, 상기 온도센서의 정보를 기준으로 다단 축열조(50)의 적정한 격실로 온수를 분배하는 분배시스템(미도시)이 구비될 수 있다.

상기 풍력(60), 태양열(70) 등의 신재생에너지원 설비는 도 1에 도시된 바와 같이 부지 활용도를 높이기 위해 축열조(50)의 표면이나 상층부를 이용하여 설치될 수 있지만, 별도의 부지에 독립적으로 설치될 수도 있음은 물론이다.

이하에서는, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템(1)의 흡착 프로세스 및 탈착 프로세스를 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스를 도시한 도면이다.

본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템(1)의 흡착 프로세스는 온실(10) 상부의 중고온의 다습한 공기를 건조한 흡착물질(21) 상태인 흡착조(20)로 유입하여, 공기 중의 수분을 흡착물질(21)로 흡착한 후, 흡착열에 의해 일부 가열된 고온의 건조한 공기를 온실(10) 내부의 하부로 공급하는 일련의 프로세스로서, 먼저 흡착조(20)와 진공챔버(30)를 연결한 배관(25)의 밸브(26)를 잠금 상태로 유지한 채, 송풍기(13)를 가동하여 온실(10) 상부의 중고온의 다습한 공기를 건조한 흡착물질(21) 상태인 흡착조(20)로 유입한다.

온실(10) 상부의 중고온의 다습한 공기가 흡착조(20) 내부로 유입되면, 흡착조(20) 내부의 흡착물질(21)은 흡착조(20)로 유입된 중고온의 다습한 공기에 포함된 수분을 흡착하여 제거한다. 이때, 흡착물질(21)의 수분 흡착에 따른 흡착열이 발생하게 되는데, 일부는 공기에 전달되어 온실(10)로 공급될 공기의 온도를 상승시키며, 나머지는 흡착조(20) 내부에 흡착물질(21)에 둘러 쌓인 형태로 설치된 열교환 배관(22)의 내부를 흐르는 물(23)에 전달되어 온수를 생산한다. 상기 생산된 온수는 흡착물질(21)의 흡착 정도에 따라 온도가 달라 질 수 있으므로, 그 생산된 온도에 따라 다단 축열조(50)의 적정한 격실로 분배하여 저장한 후, 추후 난방용 에너지로 활용하게 된다.

이후, 흡착물질(21)의 수분 흡착에 의해 건조 및 가열된 고온의 건조한 공기는 상기 송풍기(13)에 의해 발생된 강제 유동에 의해 온실(10) 내부의 하부로 공급된다.

한편, 위와 같은 흡착 프로세스 중 진공펌프(40)는 풍력(60), 태양열(70) 등의 신재생에너지원으로부터 발생하는 전력을 공급받아 틈틈이 작동하여 진공챔버(30)의 진공도를 지속적으로 높이도록 한다. 흡착 프로세스에서 진공챔버(30)를 사용하지 않음에도 진공펌프(40)를 틈틈이 작동시키는 이유는, 진공챔버(30)의 내부를 높은 진공도의 진공 상태로 만드는 데에는 많은 시간과 전력이 필요함에도 신재생에너지원(60, 70)에 의한 전력 생산은 매우 단속적이며 충분치 않게 발생하기 때문이다. 이와 같이 전력 발생시 틈틈이 진공펌프(40)를 작동하여 진공챔버(30)의 진공도를 지속적으로 높이는 것은 일종의 진공 저장 개념을 사용하는 것이라고 할 수 있다.

도 3은 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템의 탈착 프로세스를 도시한 도면이다.

상기 흡착 프로세스에서 지속적인 다습한 공기의 유입에 따라 흡착조(20) 내부의 흡착물질(21)이 더 이상 흡착이 일어나지 않는 흡착 포화상태에 도달하게 되면, 온실(10)로부터 유입되는 다습한 공기가 제습이 되지 않은 채 그대로 다시 온실(10)로 공급되게 되어 제습 효과가 발생되지 않게 된다. 이때, 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템(1)의 탈착 프로세스를 수행하여 흡착조(20) 내부의 흡착물질(21)의 수분을 탈착하도록 한다.

본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템(1)의 탈착 프로세스는, 먼저 송풍기(13)를 정지시켜 흡착 프로세스를 중단시키고, 흡착조(20)와 진공챔버(30)를 연결하는 배관(25)의 밸브(26)를 열어 흡착조(20)와 진공챔버(30)를 연통시켜 흡착조(20) 내부의 압력을 떨어뜨림으로써, 흡착물질(21)에 흡착되어 있던 물분자를 탈착시켜 진공챔버(30)로 이동시킨다.

진공챔버(30)로 유입된 물분자는 진공챔버(30) 내의 열교환 배관(31)과의 열교환을 통해 응축되어 바닥에 고이게 되며, 이때 열교환 배관(31)으로 공급되는 저온수는 상기 물분자의 응축열에 의해 승온되어 온도에 따라 다단 축열조(50)의 적정한 격실에 저장되고, 추후 활용되게 된다.

한편, 진공도가 매우 높은 상태에서 진공챔버(30)와 흡착조(20)를 연통시킬 경우, 흡착물질(21)은 탈착 반응을 일으키기 위한 별도의 열에너지를 가하지 않고서도 진공에 의해 탈착이 잘 진행되지만, 진공챔버(30)와 흡착조(20)의 연통 후 시간이 지나면 진공도가 떨어지게 되므로 압력의 상승에 따라 추가적인 탈착을 위한 열에너지의 공급이 필요하게 된다. 이를 위해, 앞서 흡착 프로세스에서 흡착열의 회수를 위해 사용되었던 흡착조(20) 내부의 열교환 배관(22)을 통해 태양열(70) 등에 의해 별도로 준비되는 고온수(24)를 흘려 탈착에 필요한 열에너지를 공급함으로써 진공챔버(30)의 진공도가 떨어지더라도 지속적으로 탈착이 이루어지게 한다.

탈착이 진행되면서 압력이 상승될수록, 탈착 반응을 위해 상기 열교환 배관(22)으로 공급되는 온수의 온도도 높아질 필요가 있는데, 이때 필요한 온수의 온도가 너무 높아지지 않도록 진공펌프(40)를 신재생에너지원(60, 70)에 의해 생산되는 전력을 공급받아 운전하여 진공챔버(30)의 압력을 낮추도록 하는 것이 바람직하다.

이후, 일정 수준 이상의 탈착이 진행되면 흡착조(20)와 진공챔버(30)를 연결하는 배관(25)의 밸브(26)를 닫고 탈착 프로세스를 마치게 되며, 다시 흡착이 가능해진 흡착조(20)는 온실(10)의 제습 필요시 앞서의 흡착 프로세스를 진행하게 된다.

한편, 진공챔버(30)의 바닥에 고인 응축수(32)는 별도의 펌프(미도시)를 통해 진공챔버(30) 밖으로 배출되거나 진공펌프(30)의 작동에 따라 외부로 물분자의 형태로 증발하면서 배출될 수도 있는데, 후자의 경우 진공챔버(30)에 설치되는 열교환 배관(31)에 물을 흘려 증발에 따른 잠열을 회수함으로써 냉수를 생산하여, 별도의 냉방 공급 에너지로 활용할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 온실 흡착제습 시스템에 의하면, 온실에 필요한 난방, 제습의 기능을 수행함에 있어 충분한 열교환 면적을 제공할 수 있는 구조(흡착조 도입)로 인해 성능 개선의 효과가 있으며, 기존 설비 단위의 흡탈착 프로세스에서는 고려되지 않았던 저장 개념(다단 축열조 도입을 통한 흡착열 저장, 진공챔버 도입을 통한 전력 저장 등)이 도입됨으로써 보다 효율적인 운전이 가능하도록 한다.

1: 온실 흡착제습 시스템 10: 온실
11, 11': 배관 12: 배관
13: 송풍기 20: 흡착조
21: 흡착물질 22: 열교환 배관
23: 물 24: 고온수
25: 배관 26: 밸브
30: 진공챔버 31: 열교환 배관
32: 응축수 40: 진공펌프
50: 축열조 60: 풍력 설비
70: 태양열 설비

Claims

온실;
상기 온실의 상부 및 하부와 배관으로 연결되는 흡착조;
상기 흡착조와 배관으로 연결되는 진공챔버;
상기 진공챔버의 내부를 진공 상태로 만들기 위해 작동되는 진공펌프; 및
상기 흡착조와 상기 진공챔버에서 발생되는 온수를 저장하는 축열조;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 온실의 상부와 상기 흡착조를 연결하는 상기 배관에는 상기 온실과 상기 흡착조 간의 공기 유동을 강제하기 위한 송풍기가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 흡착조는 내부에 공기 중의 수분을 흡착하기 위한 흡착물질을 포함하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 흡착조는 내부에 상기 흡착물질에 둘러 쌓인 형태로 배치되는 열교환 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 열교환 배관은 상기 흡착물질의 흡착시 발생되는 열을 회수하여 온수를 생산하고 상기 축열조로 생산된 온수를 공급하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 4에 있어서,
상기 열교환 배관은 그 내부로 흐르는 고온수에 의해 상기 흡착물질의 탈착시 필요한 열을 공급하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 6에 있어서,
상기 고온수는 태양열 설비에 의해 생산된 온수인 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 3에 있어서,
상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연결하는 상기 배관에는 상기 흡착물질의 흡착시 상기 흡착조와 상기 진공챔버가 서로 연통되지 않도록 하고, 상기 흡착물질의 탈착시에는 상기 흡착조와 상기 진공챔버를 서로 연통되도록 하는 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 8에 있어서,
상기 진공챔버의 내부에는 상기 흡착물질의 탈착시 상기 진공챔버로 유입된 수분이 응축되면서 발생하는 열을 회수하여 온수를 생산하고 상기 축열조로 공급하는 열교환 배관이 구비되는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 진공펌프는 신재생에너지원 설비에 의해 단속적으로 발생되는 전력을 공급받아 작동되는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 10에 있어서,
상기 신재생에너지원 설비는 상기 축열조의 표면이나 상층부를 이용하여 설치되는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 1에 있어서,
상기 축열조는 다단의 격실을 갖는 형태의 온수 저장조로 형성되어, 상기 흡착조와 상기 진공챔버에서 발생되는 온수를 온도에 따라 분리하여 저장하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템.
청구항 1에 따른 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스로서,
상기 온실 상부에 있는 중고온의 다습한 공기를 상기 흡착조로 유입하는 단계;
상기 흡착조 내부로 유입된 상기 공기의 수분을 상기 흡착조 내부에 있는 흡착물질로 흡착하여 제거함과 동시에, 상기 흡착물질의 흡착시 발생하는 열로 상기 공기를 가열하는 단계; 및
상기 흡착조 내부에서 수분이 제거되고 가열된 고온의 건조한 공기를 상기 온실 내부의 하부로 공급하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스.
청구항 13에 있어서,
상기 온실 상부에 있는 중고온의 다습한 공기를 상기 흡착조로 유입하는 단계는,
상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연결하는 상기 배관에 설치된 밸브를 잠금 상태로 유지한 채, 상기 온실의 상부와 상기 흡착조를 연결하는 상기 배관에 설치된 송풍기를 가동하여 상기 온실 상부의 중고온의 다습한 공기를 상기 흡착조로 유입하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스.
청구항 13에 있어서,
상기 흡착조 내부로 유입된 상기 공기의 수분을 상기 흡착조 내부에 있는 흡착물질로 흡착하여 제거함과 동시에, 상기 흡착물질의 흡착시 발생하는 열로 상기 공기를 가열하는 단계는,
상기 공기를 가열하고 남은 상기 흡착물질의 흡착열을 상기 흡착조 내부에 상기 흡착물질에 둘러 쌓인 형태로 설치된 열교환 배관의 내부를 흐르는 물에 전달하여 온수를 생산하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스.
청구항 15에 있어서,
상기 생산된 온수는 온도에 따라 상기 축열조의 해당 격실로 분배하여 저장하고, 추후 난방용 에너지로 활용하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스.
청구항 13에 있어서,
상기 단계들의 수행 중 상기 진공펌프는 신재생에너지원 설비에 의해 단속적으로 발생하는 전력을 공급받아 작동하여 상기 진공챔버의 진공도를 지속적으로 높이는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스.
청구항 1에 따른 온실 흡착제습 시스템의 탈착 프로세스로서,
상기 흡착조 내부의 흡착물질이 흡착 포화상태에 도달하면 상기 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스를 중단시키는 단계;
상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연결하는 상기 배관의 밸브를 열어 상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연통시켜 상기 흡착조 내부의 압력을 떨어뜨리고, 상기 흡착물질에 흡착되어 있던 물분자를 탈착시켜 상기 진공챔버로 이동시키는 단계;
상기 진공챔버로 유입된 물분자를 상기 진공챔버 내에 설치된 열교환 배관과의 열교환을 통해 응축시키는 단계; 및
일정 수준의 탈착이 진행된 후, 상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연결하는 상기 배관의 밸브를 닫고 상기 흡착물질의 탈착을 종료하는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 탈착 프로세스.
청구항 18에 있어서,
상기 진공챔버로 유입된 물분자를 상기 진공챔버 내에 설치된 열교환 배관과의 열교환을 통해 응축시키는 단계는,
상기 물분자의 응축열에 의해 승온된 상기 열교환 배관의 온수를 온도에 따라 상기 축열조의 해당 격실에 저장하고, 추후 활용하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 탈착 프로세스.
청구항 18에 있어서,
상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연결하는 상기 배관의 밸브를 열어 상기 흡착조와 상기 진공챔버를 연통시켜 상기 흡착조 내부의 압력을 떨어뜨리고, 상기 흡착물질에 흡착되어 있던 물분자를 탈착시켜 상기 진공챔버로 이동시키는 단계는,
상기 흡착조와의 연통 후 시간이 지나 상기 진공챔버의 진공도가 떨어지면, 상기 온실 흡착제습 시스템의 흡착 프로세스에서 흡착열의 회수를 위해 사용되었던 상기 흡착조 내부의 열교환 배관을 통해 태양열에 의해 별도로 준비되는 고온수를 흘려 탈착에 필요한 열에너지를 공급하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 탈착 프로세스.
청구항 20에 있어서,
상기 탈착에 필요한 열에너지를 공급하기 위한 고온수의 필요 온도가 너무 높아지지 않도록, 상기 진공펌프를 신재생에너지원에 의해 생산되는 전력을 공급받아 단속적으로 운전하여, 상기 진공챔버의 압력을 낮추는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 탈착 프로세스.
청구항 18에 있어서,
상기 진공챔버로 유입된 물분자를 상기 진공챔버 내에 설치된 열교환 배관과의 열교환을 통해 응축시키는 단계에서 상기 진공챔버의 바닥에 고인 응축수는, 상기 흡착물질의 탈착을 종료하는 단계 이후 상기 진공펌프에 의해 외부로 물분자의 형태로 증발하면서 배출되는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 탈착 프로세스.
청구항 22에 있어서,
상기 응축수가 상기 진공펌프에 의해 배출되며 증발할 때, 상기 진공챔버 내에 설치되는 상기 열교환 배관에 물을 흘려 증발에 따른 잠열을 회수함으로써 냉수를 생산하여, 별도의 냉방 공급 에너지로 활용하는 것을 특징으로 하는 온실 흡착제습 시스템의 탈착 프로세스.