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KR20110062042A - 연료전지 시스템 - Google Patents

연료전지 시스템 Download PDF

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KR20110062042A
KR20110062042A KR1020090118617A KR20090118617A KR20110062042A KR 20110062042 A KR20110062042 A KR 20110062042A KR 1020090118617 A KR1020090118617 A KR 1020090118617A KR 20090118617 A KR20090118617 A KR 20090118617A KR 20110062042 A KR20110062042 A KR 20110062042A
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KR
South Korea
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fluid
storage tank
fluid pipe
heat exchanger
water
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KR1020090118617A
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공민석
양시원
서석호
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주식회사 효성
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Publication date
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Abstract

본 발명은 연료전지 시스템의 연속 운전시 열회수 라인의 열에너지를 방출하기 위한 방열팬의 전원 공급이 상기 열회수 라인을 통해 회수되는 열 에너지를 이용하여 생산한 전기를 이용함으로써 발전 효율이 향상될 수 있도록 한 것이다.
이를 위해, 본 발명은 연료를 공급하는 연료공급기와, 수소와 산소 및 이산화탄소의 화학 반응을 통해 전기와 열을 생산하는 스택과, 상기 스택에서 발생된 직류전기를 교류로 변환하여 계통에 연계시키는 전력변환기를 가지는 발전모듈; 저장수가 저장되는 저장탱크를 갖는 온수모듈; 상기 발전모듈의 스택으로부터 생성된 열을 전달받는 열교환기와, 상기 온수모듈의 저장탱크 내에 저장된 저장수가 상기 열교환기를 통과하도록 안내하는 유체관 및 상기 유체관 내의 저장수를 순환시키는 순환펌프를 가지는 열교환부; 그리고, 상기 열교환부의 유체관 중 저장탱크의 유체 유출측 관로 상에는 저온접점이 위치되고, 상기 유체관 중 저장탱크의 유체 유입측 관로 상에는 고온접점이 위치되면서 상기 고온접점과 저온접점 간의 온도 차이에 의해 전기에너지를 생성하는 열전소자를 갖는 열전모듈:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 연료전지 시스템이 제공된다.
연료전지 시스템, 열전모듈, 열교환부, 방향전환밸브

Description

연료전지 시스템{fuel cell system}
본 발명은 연료전지 시스템에 관한 것으로써, 특히 시스템의 연속 운전시 열회수 라인의 열에너지를 방출하기 위한 방열기의 전원 공급이 상기 회수 라인을 통해 회수되는 열 에너지를 이용하여 전기를 생산한 후 이 전기를 이용하도록 함으로써 발전 효율의 향상을 이룰 수 있도록 한 것이다.
일반적으로 연료전지 시스템은 탄화수소 계열의 물질 내에 함유되어 있는 수소와 산소 또는 산소를 포함한 공기의 화학 반응을 통해 전기와 열을 발생시키도록 한 열병합 발전시스템이다.
상기한 연료전지 시스템은 통상 발전모듈과 온수모듈을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 발전모듈은 스택과, 개질기와, EBOP(제어기, 전력변환기, 전기센서류 등), MBOP(유체기계류, 열교환기류, 센서류 등) 등으로 구성되며, 상기 온수모듈은 온수저장탱크, 보조보일러 등으로 구성된다.
이와 함께, 상기한 발전모듈 및 온수모듈 상호 간에는 상기 온수저장탱크 내에 저장된 저장수를 순환시키는 순환수 펌프와, 열회수를 위한 열교환기 및 연속운전을 위해 저장수를 냉각하는 방열기가 설치된다.
이러한 연료전지 시스템은 연료 유체기계를 통해 개질기에 공급된 도시가스가 수소로 변환되어 스택에 공급되고, 공기 유체기계를 통해 산소가 스택에 공급되어 스택에서 수소와 산호의 화학 반응으로 전기와 열을 생산하게 된다.
이때, 상기 전기는 전력변환기를 통해 가정에 공급되고, 상기 열은 온수저장탱크에 저장된 저장수와 열교환되면서 상기 저장수의 온도를 상승시키게 된다.
하지만, 전술한 종래 기술에 따른 연료전지 시스템은 온수저장탱크 내의 저장수가 목표온도에 도달할 경우 더 이상의 온도 상승은 이루어지지 못하기 때문에 실질적인 시스템의 정상운전이 불가하여 정지하게 된다.
이에 따라, 종래에는 상기한 온수저장탱크 내의 저장수가 목표온도에 도달되더라도 연속적인 연료전지 시스템의 운전이 가능할 수 있도록 방열기를 구동하여 상기 회수되는 열에너지 전량을 방출하고 있다.
그러나, 상기한 방열기의 구동을 위해서는 추가적인 전력이 필요시되고, 이러한 전력은 상기 연료전지 시스템의 발전모듈을 통해 생산된 전기의 일부를 이용하기 때문에 실질적인 연료전지 시스템의 발전 효율을 저하시키게 된 원인이 된다는 문제점을 가진다.
본 발명은 전술한 종래 기술에 따른 각종 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로써, 본 발명의 목적은 연료전지 시스템의 연속운전시 회수되는 열에너지를 이용하여 추가적인 전기가 생산될 수 있도록 함으로써, 발전 효율이 더욱 향상될 수 있도록 한 새로운 형태의 연료전지 시스템을 제공하는데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 연료전지 시스템에 따르면 연료를 공급하는 연료공급기(M-BOP)와, 수소와 산소 및 이산화탄소의 화학 반응을 통해 전기와 열을 생산하는 스택(Stack)과, 상기 스택에서 발생된 직류전기를 교류로 변환하여 계통에 연계시키는 전력변환기(E-BOP)를 가지는 발전모듈; 저장수가 저장되는 저장탱크를 갖는 온수모듈; 상기 발전모듈의 스택으로부터 생성된 열을 전달받는 열교환기와, 상기 온수모듈의 저장탱크 내에 저장된 저장수가 상기 열교환기를 통과하도록 안내하는 유체관 및 상기 유체관 내의 저장수를 순환시키는 순환펌프를 가지는 열교환부; 그리고, 상기 열교환부의 유체관 중 저장탱크의 유체 유출측 관로 상에는 저온접점이 위치되고, 상기 유체관 중 저장탱크의 유체 유입측 관로 상에는 고온접점이 위치되면서 상기 고온접점과 저온접점 간의 온도 차이에 의해 전기에너지를 생성하는 열전소자를 갖는 열전모듈:을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.
여기서, 상기 열교환부의 유체관 중 상기 열전모듈의 저온접점이 위치되는 부위와 상기 저장탱크의 유체 유출측 사이의 부위에는 해당 관로를 통과하는 저장수를 냉각시키기 위한 방열팬이 더 포함되어 구성되고, 상기 방열팬은 상기 열전소자로부터 전기를 제공받도록 구성됨을 특징으로 한다.
또한, 상기 열교환부를 이루는 유체관은 상기 저장탱크로부터 저장수를 유출한 후 열교환기를 통과하여 다시금 저장탱크 내로 저장수가 유입되도록 형성된 제1유체관과, 상기 제1유체관 중 저장탱크의 유체 유출측과 열교환기의 유체 유입측 사이의 관로로부터 분지됨과 더불어 상기 열전소자의 저온접점을 통과한 후 다시금 상기 열교환기의 유체 유입측 관로와 연결되는 제2유체관과, 상기 제1유체관 중 열교환기의 유체 유출측과 저장탱크의 유체 유입측 사이의 관로로부터 분지됨과 더불어 상기 열전소자의 고온접점을 통과한 후 다시금 상기 저장탱크의 유체 유입측 관로와 연결되는 제3유체관을 포함하여 구성되고, 상기 각 유체관 간이 갈래지는 부위에는 유체 유동 방향을 안내하기 위한 방향전환밸브가 각각 구비됨을 특징으로 한다.
이와 함께, 상기 제2유체관 및 제3유체관은 상기 고온접점 및 저온접점과의 면접촉이 가능한 평판형의 매니폴드(manifold) 관으로 형성됨을 특징으로 한다.
이상에서 설명된 바와 같은 본 발명의 연료전지 시스템은 연속적인 운전이 진행되더라도 온수모듈을 이루는 저장탱크 내의 저장수 온도가 과도하게 높아짐에 따른 운전 불능 상태가 미연에 방지될 수 있게 된다는 효과를 가진다.
특히, 연속 운전시 동작되는 방열팬의 구동을 위한 전원은 별도의 열전모듈 에 의해 제공됨에 따라 연료전지 시스템에 의해 발전된 전력의 소모는 방지될 수 있게 되어 더욱 높은 발전 성능을 얻을 수 있게 된 효과를 가진다.
이하, 본 발명의 연료전지 시스템에 대한 바람직한 실시예를 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
첨부된 도 1과 같이 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템은 크게 발전모듈(100)과 온수모듈(200)과 열교환부(300) 및 열전모듈(400)을 포함하여 구성됨을 제시한다.
이를 각 구성별로 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 상기 발전모듈(100)은 전기를 생산하는 일련의 구성으로써, 연료공급기(E-BOP)(110)와, 스택(Stack)(120) 및 전력변환기(M-BOP)(130)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 연료공급기(110)는 상기 스택으(120)로 연료를 공급하는 기계적 장치를 통칭하는 구성으로써, 개질기(111)가 이에 포함된다.
이때, 상기 개질기(111)는 수소 가스를 발생시키는 일련의 구성으로써, 수소를 함유한 액상의 연료와 물을 개질 촉매 반응에 의해 스택(120)의 전기 생성에 필요한 수소 가스로 전환할 뿐만 아니라, 연료 전지를 피독시켜 수명을 단축시키는 일산화탄소와 같은 유해 물질을 제거하는 역할을 수행한다.
그리고, 상기 스택(120)은 전기와 열을 생산하는 역할을 수행하는 구성이다.
이때, 상기한 스택(120)은 전극 및 전해질과 분리판으로 이루어진 연료전지 셀이 적층되어 이루어진 구성으로써, 상기 연료공급기(110)로부터 제공받은 수소를 이용하여 산소와 함께 화학 반응시켜 전기와 열을 생산하게 된다.
특히, 상기한 스택(120)에는 해당 기기의 냉각을 위한 냉각유로(121)가 구비됨과 더불어 상기한 냉각유로(121) 상에는 유체의 유동을 위한 순환펌프(122)가 설치된다.
그리고, 상기 전력변환기(130)는 상기 스택(120)에서 발생된 직류전기를 교류로 변환하여 계통에 연계시키는 일련의 구성이다.
이때, 상기한 전력변환기(130)에는 전력변환장치(PCS;Photovoltaic Power Conditioning System)(131)과, 제어기(도시는 생략됨) 및 전기센서류(도시는 생략됨) 등이 포함된다.
다음으로, 상기 온수모듈(200)은 상기한 발전모듈(100)로부터 생산된 열 에너지를 이용하여 온수를 생성한 후 이를 가정 등에 공급하는 일련의 구성으로써, 저장수가 저장되는 저장탱크(210)를 포함하여 구성된다.
물론, 상기한 온수모듈(200)에는 도시가스 등을 이용하여 상기 저장탱크(210) 내의 저장수를 가열하는 별도의 보조보일러(220)가 더 포함되어 구성될 수도 있다.
다음으로, 상기 열교환부(300)는 상기 발전모듈(100)로부터 생산된 열 에너지를 상기 온수모듈(200)의 저장탱크(210) 내에 저장되는 저장수와 열교환시켜 상기 저장수의 온도를 상승시키는 역할을 수행하는 일련의 구성이다.
상기한 열교환부(300)는 상기 발전모듈(100)의 스택(120)으로부터 생성된 열 을 전달받는 열교환기(310)와, 상기 온수모듈(200)의 저장탱크(210) 내에 저장된 저장수가 상기 열교환기(310)를 통과하도록 안내하는 유체관(321,322,323) 및 상기 유체관(321,322,323) 내의 저장수를 순환시키는 순환펌프(340)를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 열교환기(310)는 상기 스택(120)에 연결된 냉각유로(121) 및 상기 유체관(321,322,323)이 각각 통과되도록 설치됨으로써, 상기 두 관로(121,321,322,323)를 유동하는 유체를 서로 열교환시키는 역할을 수행하게 된다.
다음으로, 상기 열전모듈(400)은 상기 열교환부(300)와 열교환되기 전의 저장수와 열교환된 이후의 저장수 간의 온도 차이를 이용하여 전기에너지를 생성하는 일련의 구성으로써, 연료전지 시스템의 발전모듈(100)에 의한 발전 효율이 더욱 향상될 수 있도록 보조하는 역할을 수행한다.
상기한 열전모듈(400)은 첨부된 도 2와 같이 금속층으로 이루어진 고온접점(411) 및 저온접점(412)과 상기 각 접점(411,412) 사이에 위치되면서 P형과 N형으로 구성된 반도체층(413), 상기 각 접점(411,412)의 외표면에 구비되면서 열전도를 위한 각각의 방열판(414)으로 이루어진 열전소자(410)와, 연료전지의 출력을 안정된 DC로 만들기 위한 DC-DC 변환부(420)와, 생산된 전기를 한전계통에 주입하기 위한 DC-AC 변환부(430) 등이 포함되어 구성된다.
이때, 상기 저온접점(412)은 상기 유체관(321,322,323) 중 상기 저장탱크(210)의 유체 유출측 관로 상에 위치되고, 상기 고온접점(411)은 상기 유체관(321,322,323) 중 상기 저장탱크(210)의 유체 유입측 관로 상에 위치된다.
즉, 상기 열전소자(410)는 저온접점(412) 및 고온접점(411)이 유체관(321,322,323)과 접촉되도록 함으로써 상기 유체관(321,322,323)을 따라 유동되는 저장수의 온도차이로 인해 전기에너지가 생성될 수 있도록 한 것이다.
한편, 전술된 열교환부(300)의 유체관(321,322,323) 중 상기 열전소자(410)의 저온접점(412)이 위치되는 부위와 상기 저장탱크(210)의 유체 유출측 사이의 부위에는 해당 관로를 통과하는 저장수를 냉각시키기 위한 방열팬(440)이 더 포함되어 구성되고, 상기한 방열팬(440)은 상기 열전소자(400)로부터 전기를 제공받도록 구성됨을 제시한다.
즉, 연료전지 시스템의 연속 운전이 가능하도록 동작되는 방열팬(440)이 열전소자에 의해 얻어진 전기를 이용할 수 있도록 함으로써 발전모듈(100)에 의한 발전 효율의 저하가 방지될 수 있도록 한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예에서는 전술한 유체관(321,322,323)이 저장탱크(210)와 열교환기(310)를 순환하는 제1유체관(321)과, 상기 제1유체관(321)의 각 부위로부터 분지되면서 상기 열전소자(410)의 저온접점(412) 및 고온접점(411)을 통과하는 제2유체관(322) 및 제3유체관(323)으로 구성된다. 이때, 상기 제2유체관(322)은 상기 제1유체관(321) 중 저장탱크(210)의 유체 유출측과 열교환기(310)의 유체 유입측 사이의 관로로부터 분지되면서 상기 열전소자(410)의 저온접점(412)을 통과한 후 다시금 상기 열교환기(310)의 유체 유입측 관로와 연결되도록 구성되고, 상기 제3유체관(323)은 상기 제1유체관(321) 중 열교환기(310)의 유체 유출측과 저장탱크(210)의 유체 유입측 사이의 관로로부터 분지됨과 더불어 상기 열전소자(410)의 고온접점(411)을 통과한 후 다시금 상기 저장탱크(210)의 유체 유입측 관로와 연결되도록 구성된다.
특히, 상기 제2유체관(322) 및 제3유체관은 상기 고온접점(411) 및 저온접점(412)과의 면접촉이 가능한 평판형의 매니폴드(manifold)형 관(pipe)으로 구성함으로써, 열전달이 더욱 원활히 이루어질 수 있게 하여 전기에너지의 생성 효율을 향상시킬 수 있도록 함이 더욱 바람직하다. 이는, 첨부된 도 3과 같다.
이와 함께, 상기한 각 유체관(321,322,323)의 분지되는 부위에는 유체 유동 방향을 안내하기 위한 방향전환밸브(331,332)가 각각 더 포함되어 구성됨을 제시한다.
이때, 상기 방향전환밸브(331,332)는 제1유체관(321)을 따라 유동되는 유체의 유동이 상기 열교환기(310)를 통과하기 전에 상기 제2유체관(322)을 따라 유동되도록 안내하는 제1방향전환밸브(331)와, 제1유체관(321)을 따라 유동되는 유체의 유동이 상기 열교환기(310)를 통과한 후 제3유체관(323)을 따라 유동되도록 안내하는 제2방향전환밸브(332)로 구성된다.
전술한 바와 같은 각 유체관(321,322,323)의 구조 및 각 방향전환밸브(331,332)의 구조는 저장탱크(210) 내의 저장수 온도가 목표온도에 도달될 때까지의 운전과, 상기 저장수 온도가 목표온도에 도달된 이후의 운전이 달리 진행될 수 있도록 한 구조이다.
즉, 저장수 온도가 목표온도에 도달될 때까지는 제1유체관(321)을 통해서만 저장수가 유동되도록 하고, 저장수 온도가 목표온도에 도달된 이후에는 제1유체 관(321) 뿐만 아니라 제2유체관(322) 및 제3유체관(323)을 통해서도 저장수가 유동되도록 함으로써 열전소자(410)에 의한 전기에너지의 생성이 가능하도록 한 것이다.
하기에서는, 전술한 본 발명의 실시예에 따른 연료전지 시스템의 운전 과정에 대하여 더욱 구체적으로 설명하도록 한다.
먼저, 최초의 상태에서 연료전지 시스템의 운전이 이루어지게 되면 발전모듈(100)을 구성하는 연료공급기(110)로 연료가스가 공급된다. 이때, 상기 연료가스라 함은 통상의 도시가스가 될 수 있다.
그리고, 상기와 같이 연료가스를 공급받는 연료공급기(110)는 상기 연료가스를 개질기(111)로 공급하고, 계속해서 상기 연료가스는 상기 개질기(111)를 통해 수소로 변환되어 스택(120)에 공급되고, 공기 유체기계를 통해 산소가 스택(120)에 공급되어 스택(120)에서 수소와 산호의 화학 반응으로 전기와 열을 생산하게 된다.
이때, 상기 스택(120)을 통해 생산된 전기는 전력변환기(130)를 통해 가정 혹은, 여타의 전력 수요처(예컨대, 한전 등)에 공급된다.
이와 함께, 상기 스택(120)으로부터 발생된 열은 순환펌프(122)의 구동에 의해 냉각유로(121)를 순환하는 유체와 열교환되며, 이로 인해 상기 유체는 점차적으로 온도가 상승된다.
또한, 상기 과정에서는 열교환부(300)를 구성하는 순환펌프(340)의 구동이 이루어짐에 따라 저장탱크(210) 내에 저장된 저장수는 제1유체관(321)을 순환하게 된다.
상기한 과정에서 상기 냉각유로(121) 및 제1유체관(321)을 따라 유동되는 유체 및 저장수는 열교환기(310)를 통과하는 과정에서 서로 간의 열교환이 이루어진다. 즉, 냉각유로(121)를 따라 유동되는 유체는 온도가 떨어짐과 더불어 제1유체관(321)을 따라 유동되는 저장수는 온도가 상승하게 되는 것이다.
따라서, 상기한 과정에 의해 상기 제1유체관(321)을 따라 유동되는 저장수는 저장탱크(210) 내로 제공되면서 상기 저장탱크(210) 내의 저장수 온도를 점차적으로 상승시키게 된다.
한편, 전술한 일련의 과정이 진행되는 도중 상기 저장탱크(210) 내의 저장수가 목표온도에 도달하게 되면 제1방향전환밸브(331) 및 제2방향전환밸브(332)의 동작이 이루어지면서 제1유체관(321)을 따라 유동되는 저장수의 유동 방향이 제2유체관(322) 및 제3유체관(323)을 따라 유동되도록 하게 된다.
즉, 저장탱크(210)로부터 유출된 저장수는 상기 제2유체관(322)을 따라 유동된 후 열교환기(310)를 통과하게 되고, 상기 열교환기(310)를 통과한 저장수는 제3유체관(323)을 따라 유동된 후 다시금 저장탱크(210) 내로 유입될 수 있도록 한 것이다.
따라서, 제3유체관(323)을 따라 유동되는 상대적으로 고온의 저장수는 열전소자(410)의 고온접점(411)에 구비된 방열판(414)으로 열이 흡수된 후 저온접점(412)을 통해 방출되는 과정에 의해 반도체층(413)으로부터 전류가 생성된다.
이때, 상기 제3유체관(323)을 따라 유동되는 저장수는 상기 열전소자(410)에 의해 열을 빼앗긴 상태이기 때문에 저장탱크(210) 내로 유입된다 하더라도 상기 저 장탱크(210) 내의 온도를 상승시키지 않게 된다.
이후, 상기 반도체층(413)으로부터 생성된 전류는 방열팬(440)의 구동을 위한 전류로 사용됨과 더불어 잉여 전류는 가정 혹은, 여타의 전원 사용처로 제공된다.
이때, 상기 열전소자(410)로부터 생성된 전류를 제공받아 구동되는 방열팬(440)은 제1유체관(321)을 통해 유동되는 저장수의 온도를 더욱 낮추는 역할을 수행함으로써 상기 열전소자(410)에 의한 발전효율을 더욱 상승시킴과 동시에 저장탱크(210) 내의 저장수 온도를 더욱 낮추게 된다.
그리고, 상기한 과정에 의해 저장탱크(210) 내부의 온도가 설정 온도 이하로 떨어지게 되면 제1방향전환밸브(313) 및 제2방향전환밸브(314)의 동작이 이루어지면서 상기 저장탱크(210) 내의 저장수가 제1유체관(321)으로만 유동되도록 함으로써 온수의 생성이 가능하도록 하게 된다. 물론 이때에는 방열팬(440)의 동작이 중단된다.
결국, 전술한 일련의 과정이 반복적으로 진행됨에 따라 연료전지의 연속적인 운전이 가능하게 되고, 이의 과정에서 방열팬(440)의 구동을 위해 소요되는 전류는 열전소자(410)에 의해 생성되기 때문에 실질적인 연료전지 시스템에 의한 발전력의 저하가 발생되지 않게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 시스템을 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 블럭도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 시스템의 열전소자를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 구성도
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 연료전지 시스템의 제2유체관 및 제3유체관의 설치 구조를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 구성도
도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
100. 발전모듈 110. 연료공급기
111. 개질기 120. 스택
121. 냉각유로 122. 순환펌프
130. 전력변환기 131. 전력변환장치
200. 온수모듈 210. 저장탱크
220. 보조보일러 300. 열교환부
310. 열교환기 321,322,323. 유체관
331,332. 방향전환밸브 340. 순환펌프
400. 열전모듈 410. 열전소자
411,412. 온접점 413. 반도체층
414. 방열판 420 .DC-DC 변환부
430. DC-AC 변환부 440. 방열팬

Claims (4)

  1. 연료를 공급하는 연료공급기(M-BOP)와, 수소와 산소 및 이산화탄소의 화학 반응을 통해 전기와 열을 생산하는 스택(Stack)과, 상기 스택에서 발생된 직류전기를 교류로 변환하여 계통에 연계시키는 전력변환기(E-BOP)를 가지는 발전모듈;
    저장수가 저장되는 저장탱크를 갖는 온수모듈;
    상기 발전모듈의 스택으로부터 생성된 열을 전달받는 열교환기와, 상기 온수모듈의 저장탱크 내에 저장된 저장수가 상기 열교환기를 통과하도록 안내하는 유체관 및 상기 유체관 내의 저장수를 순환시키는 순환펌프를 가지는 열교환부; 그리고,
    상기 열교환부의 유체관 중 저장탱크의 유체 유출측 관로 상에는 저온접점이 위치되고, 상기 유체관 중 저장탱크의 유체 유입측 관로 상에는 고온접점이 위치되면서 상기 고온접점과 저온접점 간의 온도 차이에 의해 전기에너지를 생성하는 열전소자를 갖는 열전모듈:을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환부의 유체관 중 상기 열전모듈의 저온접점이 위치되는 부위와 상기 저장탱크의 유체 유출측 사이의 부위에는 해당 관로를 통과하는 저장수를 냉각시키기 위한 방열팬이 더 포함되어 구성되고,
    상기 방열팬은 상기 열전소자로부터 전기를 제공받도록 구성됨을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 열교환부를 이루는 유체관은
    상기 저장탱크로부터 저장수를 유출한 후 열교환기를 통과하여 다시금 저장탱크 내로 저장수가 유입되도록 형성된 제1유체관과,
    상기 제1유체관 중 저장탱크의 유체 유출측과 열교환기의 유체 유입측 사이의 관로로부터 분지됨과 더불어 상기 열전소자의 저온접점을 통과한 후 다시금 상기 열교환기의 유체 유입측 관로와 연결되는 제2유체관과,
    상기 제1유체관 중 열교환기의 유체 유출측과 저장탱크의 유체 유입측 사이의 관로로부터 분지됨과 더불어 상기 열전소자의 고온접점을 통과한 후 다시금 상기 저장탱크의 유체 유입측 관로와 연결되는 제3유체관을 포함하여 구성되고,
    상기 각 유체관 간이 갈래지는 부위에는 유체 유동 방향을 안내하기 위한 방향전환밸브가 각각 구비됨을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 제2유체관 및 제3유체관은 상기 고온접점 및 저온접점과의 면접촉이 가능한 평판형의 매니폴드(manifold) 관으로 형성됨을 특징으로 하는 연료전지 시스템.
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