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천연가스 자동자 충전 ? 천연가스와 천연가스 자동차

천연가스란?

천연 가스는 수백 만년에 걸쳐 나무나 죽은 동물들이 자연적으로 유기물의 변형하여 탄화수소로 변형된 것입니다.

이것은 지하의 폐쇄된 공간의 가스층 에 또는 액체 형태의 정유로 있는 것을 석유를 정제하며 부산물로 얻어지거나 가스 자체를 체취 하는 것 입니다.

이 천연 가스의 주성분은 메탄으로 배관으로 보급되는 천연 가스의 90 퍼센트 이상을 차지하고 있습니다. 천연가스 성분에서 소량의 탄화 수소와 에탄, 프로판 과 부탄의 함유를 볼 수 있습니다.

현재 영국 국내에서 사용되는 가스는 거의 다 북해에서 생산 됩니다. 가스의 생산은 천연가스, 액체 그리고 다른 물질에서 추출해 냅니다. 액체에서 가스를 추출하는 과정이 필요하고 다시 오염물질을 분리해 냅니다. 먼저 탄화수소, 수분, 흙 같은 불순물 그리고 원유 같은 액체에서 가스를 분리하고 다시 일정한 요구조건을 충족하기 위하여 처리합니다. 정제 과정에서 수분의 함유를 조정하고 가스를 처리하는 과정에서 다시 탄화수소를 노점 규격에 따라 제거하며 다시 가스 정제 공정에서 가스 내에 존재한다면 수소 설파리드와 다른 유황성분을 제거합니다. 천연 가스는 냄새가 없어 소위 말하는 "가스냄새"를 위하여 냄새 성분을 추가 합니다.

CNG 란?

CNG 는 압축천연가스의 약자이며 주로 메탄이나 천연가스를 높은 압력 (일반적으로 250 bar) 으로 압축한 가스를 말합니다. 천연 가스는 압축하는 과정에서 가스 형태로 존재합니다.

주어진 용적에 (연료 탱크) 많은 양의 가스를 저장하려면 특정한 용기에 높은 압력으로 압축하여 저장 하여야 합니다.

이러한 가스를 압축하는 데는 주로 왕복동 (피스톤) 압축기 를 사용합니다.

NGV 란??

NGV 는 기존의 자동차를 천연가스(CNG) 연료로 사용할 수 있게 개조한 차량의 약자 입니다.

천연가스 자동차에는 세 가지의 종류가 있습니다: 천연가스 전용, Bi-연료 또는 이중연료 입니다. 천연 가스 전용 자동차는 천연가스만을 연료로 사용합니다. Bi-연료 차량은 일반적인 운전은 천연 가스를 사용하지만 다른 대비책으로 석유를 사용할 수 있는 차량을 말합니다. 엔진은 두 가지의 연료 중 한가지만 선택 사용하여야 한다. 엔진의 압축 비율은 석유를 사용하였을 때 필요한 압축비를 유지하여야 합니다. 현재로서 3,500Kg 이하의 차량은 거의 이런 형태의 엔진을 장착하고 합니다. 이중 연료 엔진은 디젤 엔진을 기본으로 합니다. 소량의 디젤연료는 시동할 때 사용하기 위하여 유지되고 주 연료인 천연가스는 흡입되는 공기와 섞이게 됩니다. 이러한 이중 연료 엔진은 압축에 의하여 자동으로 폭발하여 점화플러그 가 필요 없게 됩니다

CNG 지게차 - 호수 콴타스 항공사 화물청사	압축된 천연가스는 자동차의 뒤편, 밑에 아니면 차 위에 설치된 실린더에 채워집니다. 압축 천연 가스는 고압 조절기를 (일반적으로 엔진 룸에 설치되어 있음) 통하여 압력이 저하된 상태에서 엔진으로 유입 됩니다. 혼합 기가 설치된 차량은 가스 연료가 혼합기 (특수한 공기와 가스를 혼합하는 장치)를 통하여 특수하게 제작된 장치를 이용하여 흡입되는 공기와 가스가 적절하게 섞여서 대기압 정도로 낮아 집니다 석유를 연료 사용하는 자동차에는 천연가스 연료를 인젝터 에 낮은 압력 (약 6 bar정도)으로 흡입 됩니다. 이렇게 하므로서 천연가스가 엔진의 내연 기관으로 흡입 되어 폭발하여 자동차를 움직이는 힘으로 전환됩니다. 엔진이 가동을 멈추었을 때 엔진으로 가스가 유입되지 않도록 특수한 솔레노이드 밸브가 사용됩니다.
프랑스 Onyx 의 CNG 를 사용하는 청소차 - 프랑스 파리

 

Bi-연로 사용 자동차는 연료 선택 스위치가 있어 천연가스 연료 또는 석유 연료를 선택 할 수 있다. (어떤 자동차는 천연가스 연료가 소진되면 자동으로 석유연료로 선택된다. 천연가스 연료 게이지가 계기판에 설치되거나 아니면 기존의 연료게이지에 통합되어 사용 할 수 있는 잔존 연료를 운전자에게 알려줍니다.

천연가스 자동차 충전소란?

천연가스 충전소란 천연가스를 연료로 사용하는 자동차의 연료를 재 충전하는 장비를 갖춘 장비의 집합체로서 가스공급관, 가스 압축기, 저장 탱크, 패널과 주입기로 이루어져 있습니다.

천연가스 충전소는 여러 형태와 크기로 이루어지지만 기본적으로 위의 장비를 갖추고 있습니다.

충전소는 다음과 같이 크게 두가지, 저속 형 과 고속 형으로 나눌 수 있습니다

저속 형 충전 방식은 압축기를 밤새 주차해놓은 차량에 연결하여 충전하는 방법입니다. 이런 형태의 충전소는 고가의 전자 주입 기가 필요하지 않지만 대중 충전소로는 적합 하지 않습니다.

이 형태의 충전소는 큰 버스 주차장 같이 매일 저녁 같은 장소로 돌아오는 차량 기지에 유용 합니다.

고속 충전소는 택시 같은 소형차에 유리하며 기존의 주유소 같은 개념으로 설치되면 됩니다.

이 같은 고속 충전소에서는 고정형 저장 탱크에 250 bar 의 압력으로 저장 합니다. 또 차량에 충전하여 줄어든 만큼의 압축 가스를 그때 그때 보충합니다.

이러한 형태의 충전소는 공공 충전소로 아니면 충전이 고속으로 이루어져야 하는 장소에 적합하여 차량이 충전 후 다른 곳으로 이동하여야 하는 경우에 적합 합니다

고속 충전소는 자가용, 택시, 승합차, 청소차 등을 이곳에서 충전할수 있다.

안전

천연 압축가스는 여려 면에서 기존의 자동차 연료인 휘발유나 디젤보다 안전합니다.

첫째로 연료가 누출되면 가스는 곧바로 대기 중에 섞여버리지만 액체 연료는 바닥에 뿌려져 화재의 위험이 있습니다.

둘째로, 천연가스는 점화 점이 액체 연료보다 훨씬 높아 누출된 가스로 인하여 점화되어 화재로 발전할 기회는 그만큼 적습니다. (천연가스 점화 점 580℃ 인데 반하여액체 연료의 발화점은 220℃).

셋째로 천연가스는 점화 점이 높다. 천연가스는 공기중의 함유량이 5~15% 가 되어야 점화 되지만 액체 연료는 1~8%를 함유하면 점화될 수 있습니다. 또한 천연가스는 유해하지 않고 부식 성이 없어 물을 오염시킬 염려가 없습니다.

천연 가스가 연소 할 때에 주목할 만큼의 알데하이드 나 유독가스를 발생시키지 않지만 휘발유는 다른 대체 연료는 그렇지 않습니다.

또 다른 천연가스의 안전 장치로는 저장하는 탱크나 자동차에 장치된 탱크 등은 대단히 튼튼한 재료로 제작되어 압력을 견딜 수 있고 안전 장치를 사용되어 압력으로부터 보호받습니다.
저장 탱크를 설계 하는 데는 화재, 충돌, 기계적인 손상등 엄격한 시험을 통과 해야 합니다.

충전기에서 가스를 충전 과정도 전 시스템이 "봉합: 되어 있어 누출을 방지할 수 있습니다.

대체연료

교통 수단을 위한 대체 연료는 벌써 여러 해 전부터 사람들에 의하여 재고되어 왔습니다. 이것은 더 이상 신기술이 아닙니다. 원유의 재고는 제한되어 있고 휘발유에 의존하는 것은 원유 확보 그리고 가격 등 다른 관련이 있습니다.

환경문제

사람들이 대체 연료에 투자하려고 하는데 거기에는 여러 가지 이유가 있는데, 주된 원인은 환경, 경제성, 기업성과 기술의 혁신이다 천연 가스를 사용하여 자동차를 움직이면 다음의 것들의 배출을 감소 할 수 있다. 석유를 사용하는 자동차에서 발생하는 납과 일산화 탄소 디젤 엔진에서 배출되는 입자 디젤 엔진에서 발생하는 소음

 

인체에 해로운 배출물의 감축은 대단히 주목할만 하다

천연가스는 휘발유와 디젤에 비하여 연소하는 시간이 길어서 부품의 마모가 적어 엔진의 수명이 길어진다.
또 천연 가스에는 납이 함유되지 않아 점화 플러그의 점화가 없어 그 수명을 2 에서 3 배까지 늘어난다.

규모가 큰 CNG 충전소는 배관 등의 기반 시설에 대한 비용이 정당화 될 수 있다.

개선되는 자원의 사용 ? 천연 가스 사용 자동차가 석유를 사용하는 대신 천연가스를사용하는 경제적으로 인한 국가적 지원

압축 천연 가스는 기존의 석유 연료보다 30% 에서 60%까지 저렴하다

원유 보안 - 원유를 전적으로 수입에 의존하는 나라는 국제적으로 파동이 났을 경우에 보호를 받을 수 있을 것이다.