KR101004007B1 - Heating system using solar heat - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양열 난방 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 계절 및 태양의 위치에 관계없이 태양열을 효율적으로 흡수할 수 있는 태양열 흡열판을 가지는 태양열 난방 시스템에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 태양열 난방 시스템은, 태양열을 흡수하는 태양열 흡수부; 열을 흡수하여 저장하는 축열부; 상기 태양열 흡수부 및 상기 축열부로 냉매를 순환시켜 상기 태양열 흡수부에서 흡수된 열을 상기 축열부로 전달하는 냉매 순환부; 상기 축열부의 열을 실내로 전달하여 실내를 난방하는 난방부;를 포함한다. The present invention relates to a solar heating system, and more particularly, to a solar heating system having a solar heat absorbing plate capable of absorbing solar heat efficiently regardless of the season and the position of the sun, the solar heating system according to the present invention A solar heat absorber that absorbs solar heat; A heat storage unit for absorbing and storing heat; A refrigerant circulation unit configured to circulate a refrigerant to the solar heat absorbing unit and the heat storage unit to transfer heat absorbed by the solar heat absorbing unit to the heat storage unit; It includes; heating unit for heating the room by transferring the heat of the heat storage unit to the room.

태양열, 난방, 흡열판, 축열 Solar heat, heating, heat sink, heat storage

Description

태양열 난방 시스템{HEATING SYSTEM USING SOLAR HEAT}Solar Heating System {HEATING SYSTEM USING SOLAR HEAT}

본 발명은 태양열 난방 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 계절 및 태양의 위치에 관계없이 태양열을 효율적으로 흡수할 수 있는 태양열 흡열판을 가지는 태양열 난방 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a solar heating system, and more particularly, to a solar heating system having a solar heat absorbing plate capable of absorbing solar heat efficiently regardless of the season and the position of the sun.

석유의 경우 1리터에 들어있는 에너지의 양은 약 10kWh가 되지만, 태울 때 손실이 있어 원하는 에너지를 얻기 위해서는 더욱 많은 양의 석유를 태워야 한다. 또한 석유를 태울때 방출되는 이산화탄소는 온실가스로서 지구온난화의 주요 원인이 되는데, 에너지 1kWh를 얻는데 약 183g정도의 이산화탄소가 방출된다.In the case of oil, the amount of energy in a liter is about 10 kWh, but there is a loss when burning, so more oil needs to be burned to get the desired energy. In addition, carbon dioxide emitted when burning oil is a greenhouse gas, which is a major cause of global warming. About 183g of carbon dioxide is released to obtain 1kWh of energy.

1997년 12월에 개최된 지구온난화방지교토회의에서는 선진국 전체에서 온실가스(CO2, NO4, N2O 등)에 관하여 2012년까지 5%를 삭감하기로 하는 등, 온실가스에 대한 규제가 나날이 심해지고 있어, 온실가스 등을 방출하지 않는 환경친화적인 에너지원에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 이러한 에너지원 중 태양의 경우 40분 사이에 전세계의 1년분의 에너지와 동일한 양에 달하는 에너지를 방출하므로 이용가능성이 높은 대체 에너지 중 하나이다.The Global Warming Prevention Kyoto Conference, held in December 1997, regulated greenhouse gases by reducing 5% by 2012 on greenhouse gases (CO 2 , NO 4 , N 2 O, etc.) in all developed countries. Day by day, the study on environmentally friendly energy sources that do not emit greenhouse gases, etc., is being actively conducted. Among these energy sources, the sun emits about the same amount of energy as the world's annual energy in 40 minutes, making it one of the more viable alternatives.

태양에너지를 이용하는 기술로는 태양빛을 활용하는 태양광발전, 태양열을 이용하는 태양열발전 및 난방·온수 등에 사용하는 태양열장치분야가 있다. The technologies using solar energy include solar power generation using solar light, solar power generation using solar heat, and solar thermal devices used for heating and hot water.

태양열의 효과적인 활용을 위해서는 흡열판 또는 흡열관의 구조가 중요한데, 도 1에서 도시한 바와 같이 집열장치(30)가 들어있고, 흡열장치를 빛이 투과하는 투명판(10)이 덮고 있는 형태로 빛이 들어오면 그 안에서 온실효과가 일어나서 뜨거운 열이 생성된다. 흡열판의 아랫부분과 옆부분은 가능한 열손실을 줄이기 위하여 단열재(20)로 둘러싼다. 이 온실효과가 일어나는 난방장치에 배기구(40) 및 흡기구(50)를 통하여 물이나 공기와 같이 열매체를 통과시키면 이 열매체에 태양에너지가 전달되어 난방에 이용할 수 있다.The structure of the heat absorbing plate or the heat absorbing tube is important for effective utilization of solar heat, as shown in FIG. 1, the heat collecting device 30 is included, and the light is absorbed in the form of the transparent plate 10 through which the light is transmitted. When this comes in, a greenhouse effect occurs in it, producing hot heat. The lower part and the side part of the heat absorbing plate are surrounded by the heat insulator 20 to reduce the possible heat loss. When a heating medium such as water or air passes through a heating device in which the greenhouse effect occurs, solar energy is transferred to the heating medium and used for heating.

한국의 경우, 지붕 위에 물통과 흡열판이 일체형으로 올려진 온수장치는 흔히 볼 수 있으나, 태양열 난방장치는 찾아보기 어렵다. 이는 겨울이 너무 추워서 흡열판의 열이 밖으로 너무 많이 빠져나가기 때문이다. 이를 보완한 것이 진공관형 흡열판인데, 열전도는 진공에서는 일어나지 않으므로 열손실이 적으나 진공관형 흡열판은 제작비용이 많이 들고, 태양에너지 흡수판이 하나의 진공관속에 들어 있어 설치면적 대비 태양에너지 흡수판의 면적이 평평한 집열판에 비해 크게 줄어드는 단점이 있다. 또한, 계절, 날씨 및 시간에 따라 입사되는 태양의 에너지가 달라지므로 태양열이 적게 들어올 때에는 석유나 가스로 따로 난방을 해야하거나, 축열조 등을 별도로 설치하여야 하는 문제가 있었다.In Korea, hot water devices with integrated water tanks and heat sinks are often found on roofs, but solar heating devices are hard to find. This is because the winter is so cold that the heat of the heat absorbing plate goes out too much. Complementary to this is the vacuum tube type heat absorbing plate. Since heat conduction does not occur in the vacuum, the heat loss is small, but the vacuum tube type heat absorbing plate is expensive to manufacture and the solar energy absorbing plate is contained in one vacuum tube. There is a disadvantage that the area is significantly reduced compared to the flat heat collecting plate. In addition, since the energy of the sun is changed depending on the season, weather and time, when the solar heat is less, there is a problem that separate heating with oil or gas, or need to install a heat storage tank separately.

이처럼 값비싼 흡열판이 많이 필요하거나, 축열조 등의 설치비용에 의하여 태양열 난방장치의 제작 비용이 증가하면, 비싼 장치비용에 의하여 태양열을 이용함에 따른 난방비 절감효과가 거의 없으므로 태양열 난방장치의 실용화가 이루어지기 어려운 가장 큰 이유가 되고 있다.If a costly heat absorbing plate is required or the manufacturing cost of the solar heating device is increased due to the installation cost of the heat storage tank, the heating cost of the solar heating device is hardly reduced due to the expensive device cost. It is the hardest reason.

따라서, 태양의 위치에 따른 영향이 적고 에너지 교환효율이 높은 집열구조를 갖추면서도 단순한 구조의 흡열판에 의해 생산가격을 낮출 수 있는 태양열 난방 시스템의 개발이 절실히 요구된다.Therefore, there is an urgent need for the development of a solar heating system that can reduce the production price by having a heat absorbing plate having a simple structure with a heat absorbing structure having a small influence on the position of the sun and high energy exchange efficiency.

본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 계절 및 태양의 위치에 관계없이 태양열을 효율적으로 흡수할 수 있는 흡열판을 가지는 태양열 난방 시스템을 제공하는 것이다. The technical problem to be solved by the present invention is to provide a solar heating system having a heat absorbing plate capable of absorbing solar heat efficiently regardless of the season and the position of the sun.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양열 난방 시스템은, 태양열을 흡수하는 태양열 흡수부; 열을 흡수하여 저장하는 축열부; 상기 태양열 흡수부 및 상기 축열부로 냉매를 순환시켜 상기 태양열 흡수부에서 흡수된 열을 상기 축열부로 전달하는 냉매 순환부; 상기 축열부의 열을 실내로 전달하여 실내를 난방하는 난방부;를 포함한다. Solar heating system according to the present invention for achieving the above technical problem, the solar heat absorbing portion for absorbing the heat; A heat storage unit for absorbing and storing heat; A refrigerant circulation unit configured to circulate a refrigerant to the solar heat absorbing unit and the heat storage unit to transfer heat absorbed by the solar heat absorbing unit to the heat storage unit; It includes; heating unit for heating the room by transferring the heat of the heat storage unit to the room.

본 발명에서 상기 태양열 흡수부는, 일면이 개방된 구조를 가지는 하우징; 상기 하우징의 개방된 일면을 덮는 투명판; 상기 하우징의 내부에 배치되어 상기 투명판을 통해 투과되는 태양열을 흡수하는 흡열판;을 포함하는 것이 바람직하다. In the present invention, the solar heat absorbing portion, the housing having a structure in which one surface is open; A transparent plate covering one open surface of the housing; And a heat absorbing plate disposed inside the housing to absorb solar heat transmitted through the transparent plate.

여기에서 상기 흡열판은, 골과 마루를 반복적으로 가지는 물결형상으로 이루어지는 것이, 태양열을 효과적으로 흡수할 수 있어서 바람직하다. 그리고 상기 흡열판은 다수개가 나란하게 배열되되, 이웃한 흡열판의 골과 마루는 서로 엇갈리게 배치되는 것이, 온도 상승부와 흡열판이 엇갈리게 엮여서 냉매의 온도를 효율적으 로 상승시킬 수 있어서 바람직하다. Here, it is preferable that the heat absorbing plate is formed in a wavy shape having a valley and a floor repeatedly because it can effectively absorb solar heat. And the plurality of heat absorbing plates are arranged side by side, the valleys and the floor of the neighboring heat absorbing plate is arranged to be staggered with each other, the temperature riser and the heat absorbing plate is interlaced, it is preferable to efficiently raise the temperature of the refrigerant.

그리고 상기 흡열판은, 그 단면 형상이 호 형상인 것이, 태양의 위치에 관계없이 태양열을 효율적으로 흡수할 수 있어서 바람직하다. And it is preferable that the said heat absorbing plate is arc-shaped in cross section because it can absorb solar heat efficiently regardless of the position of the sun.

한편 상기 냉매 순환부는, 상기 하우징 내에 설치되어 상기 흡열판에 의하여 흡수된 열에 의하여 냉매의 온도를 상승시키는 온도 상승부; 상기 축열부 내에 설치되어 방열하여 냉매의 온도를 하강시키는 방열부; 상기 온도 상승부와 상기 방열부를 연결하는 연결부;를 포함하는 것이 바람직하다. On the other hand, the refrigerant circulation unit, the temperature riser is installed in the housing to increase the temperature of the refrigerant by the heat absorbed by the heat absorbing plate; A heat dissipation unit installed in the heat storage unit and dissipating heat to lower the temperature of the refrigerant; It is preferable to include a; connecting portion connecting the temperature rise portion and the heat dissipation portion.

본 발명에서 상기 온도 상승부는, 상기 흡열판에 엮이는 구조로 배치되는 것이, 흡열판에 의하여 흡수된 열을 효과적으로 냉매의 온도 상승에 이용할 수 있어서 바람직하다. In the present invention, it is preferable that the temperature rise part is arranged in a structure intertwined with the heat absorbing plate because the heat absorbed by the heat absorbing plate can be effectively used to increase the temperature of the refrigerant.

이때 상기 온도 상승부는 코일 형상을 가지는 것이, 흡열부 내에서의 냉매 이동 시간 및 거리를 최대화하여, 냉매의 효과적인 온도 상승 결과를 얻을 수 있어서 바람직하다. At this time, it is preferable that the temperature rising part has a coil shape, so as to maximize the movement time and distance of the refrigerant in the heat absorbing part, thereby obtaining an effective temperature rising result of the refrigerant.

그리고 본 발명에 따른 태양열 난방 시스템에는, 상기 연결부와 상기 방열부 사이에 배치되며, 냉매를 압축하여 냉매의 온도를 상승시키는 압축부가 더 구비되는 것이, 냉매의 온도를 원하는 온도까지 상승시킬 수 있어서 바람직하다. The solar heating system according to the present invention further includes a compression unit disposed between the connection unit and the heat dissipating unit and compressing the refrigerant to increase the temperature of the refrigerant, so that the temperature of the refrigerant can be raised to a desired temperature. Do.

한편 본 발명에 따른 태양열 난방 시스템에는, 상기 방열부와 상기 연결부 사이에 배치되며, 냉매를 팽창시켜 냉매의 온도를 하강시키는 팽창부가 더 구비되는 것이 바람직하다. On the other hand, the solar heating system according to the present invention, it is preferably disposed between the heat dissipating portion and the connecting portion, it is preferable to further include an expansion portion for expanding the refrigerant to lower the temperature of the refrigerant.

본 발명에 따르면 계절이나 태양의 위치 등에 무관하게 태양열을 가장 효율적으로 흡수할 수 있는 흡열판을 이용하여 태양열을 가장 효율적으로 흡수할 수 있는 장점이 있다. According to the present invention, there is an advantage of absorbing solar heat most efficiently by using a heat absorbing plate capable of absorbing solar heat most efficiently regardless of season or position of the sun.

또한 본 발명에 따르면 별도의 다른 난방 시스템의 도움이나 환경 오염없이 난방 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다. In addition, according to the present invention there is an advantage that a heating effect can be obtained without the help of other heating system or environmental pollution.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a specific embodiment of the present invention.

먼저 본 실시예에 따른 태양열 난방 시스템(1)은, 도 2에 도시된 바와 같이, 태양열 흡수부(100), 축열부(300), 냉매 순환부(200) 및 난방부(400)를 포함하여 구성된다. First, as shown in FIG. 2, the solar heating system 1 according to the present embodiment includes a solar heat absorbing part 100, a heat storage part 300, a refrigerant circulation part 200, and a heating part 400. It is composed.

태양열 흡수부(100)는 태양열을 흡수하는 구성요소로서, 본 실시예에 따른 태양열 난방 시스템(1)에 있어서 매우 핵심적인 구성요소이다. 본 실시예에서 이 태양열 흡수부(100)는 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 하우징(110), 투명판(120) 및 흡열판(130)을 포함하여 구성된다. The solar heat absorbing part 100 is a component that absorbs solar heat, and is a very essential component in the solar heating system 1 according to the present embodiment. In this embodiment, the solar heat absorbing part 100 includes a housing 110, a transparent plate 120, and a heat absorbing plate 130, as shown in FIGS. 2 and 3.

여기에서 하우징(110)은 태양열 흡수부(100)의 전체적인 외형을 이루는 구성요소이며, 내부에 흡열판(130) 등이 설치될 수 있도록 일정한 내부 공간을 제공한다. 이 하우징(110)은 흡열판(130)에 의하여 흡수된 태양열이 밖으로 배출되지 않도록 단열성이 우수한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 그리고 이 하우징(110)은 태양빛을 받을 수 있도록 도 3에 도시된 바와 같이, 일면이 개방된 구조를 가진다. Here, the housing 110 is a component constituting the overall appearance of the solar heat absorbing unit 100, and provides a constant internal space so that the heat absorbing plate 130 and the like can be installed therein. The housing 110 is preferably made of a material having excellent heat insulating properties so that solar heat absorbed by the heat absorbing plate 130 is not discharged to the outside. And the housing 110 has a structure that is open on one surface, as shown in Figure 3 to receive sunlight.

이렇게 하우징(100)의 개방된 일면에는 투명판(120)이 결합된다. 이 투명판(120)은 태양빛이 잘 통과할 수 있도록 투명도가 매우 우수한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. 예를 들어 유리 등을 사용할 수 있다. 이 투명판(120) 역시 태양열 흡수부(100) 내부의 태양열이 밖으로 새어 나가지 않도록 단열 성능이 우수한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. The transparent plate 120 is coupled to one open surface of the housing 100. The transparent plate 120 is preferably made of a material having a very high transparency so that sunlight can pass through well. For example, glass or the like can be used. The transparent plate 120 is also preferably made of a material having excellent heat insulating performance so that solar heat inside the solar heat absorbing part 100 does not leak out.

전술한 하우징(110)과 투명판(120)에 의하여 하우징 내부 공간은 외부 공간과 차단되어 밀폐 공간이 형성된다. 그리고 이 밀폐 공간 내부에 흡열판(130)이 배치된다. 이 흡열판(130)은 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 상기 하우징(110)의 내부에 배치되어 상기 투명판(120)을 통해 투과되는 태양열을 흡수한다. The inner space of the housing is blocked from the outer space by the housing 110 and the transparent plate 120 to form a sealed space. The heat absorbing plate 130 is disposed in the sealed space. As shown in FIGS. 2 and 3, the heat absorbing plate 130 is disposed inside the housing 110 to absorb solar heat transmitted through the transparent plate 120.

한편 본 실시예에 따른 흡열판(130)은 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 골과 마루를 반복적으로 가지는 물결형상으로 이루어지는 것이 바람직하다. 이렇게 물결 형상을 가짐으로써, 본 실시예에 따른 흡열판(130)은 하우징(110) 내에서 최대의 면적을 가지게 된다. 흡열판(130)의 면적이 커질수록 흡수되는 태양열의 양이 많아지므로 더욱 효율적으로 태양열을 흡수할 수 있는 것이다. 또한 물결 형상을 가짐으로써, 본 실시예에 따른 흡열판(130)은 곡면을 가지게 된다. 이 곡면은 하루 중 태양의 위치와 무관하게 태양빛을 가장 효율적으로 흡수할 수 있게 한다. Meanwhile, as shown in FIGS. 2 and 3, the heat absorbing plate 130 according to the present embodiment preferably has a wavy shape having a valley and a floor. By having a wavy shape as described above, the heat absorbing plate 130 according to the present embodiment has the largest area in the housing 110. As the area of the heat absorbing plate 130 increases, the amount of solar heat absorbed increases, so that solar heat can be absorbed more efficiently. In addition, by having a wavy shape, the heat absorbing plate 130 according to the present embodiment has a curved surface. This curved surface allows for the most efficient absorption of sunlight, regardless of the position of the sun during the day.

또한 본 실시예에 따른 흡열판(130)은 도 3에 도시된 바와 같이, 하나의 하우징(110) 내에 다수개가 나란히 배열된다. 이때 이웃하는 흡열판(130)의 형상은 골과 마루가 서로 엇갈리게 배치되는 것이 바람직하다. 이렇게 이웃하는 흡열판(130) 끼리 골과 마루가 서로 엇갈리게 배치되는 구조는, 후술하는 온도 상승부(210)와 흡열판(130)이 서로 엮여서 가장 효과적으로 냉매의 온도를 상승시킬 수 있는 구조를 이룬다. In addition, as shown in FIG. 3, the heat absorbing plate 130 according to the present embodiment is arranged in a plurality of housing 110 side by side. At this time, the shape of the neighboring heat absorbing plate 130, it is preferable that the valley and the floor are alternately arranged. The structure in which the neighboring heat absorbing plates 130 and the valleys and the floor are alternately arranged with each other forms a structure in which the temperature riser 210 and the heat absorbing plate 130, which will be described later, are intertwined with each other to effectively raise the temperature of the refrigerant. .

한편 본 실시예에 따른 흡열판(130)은 그 단면 형상이 여러가지로 이루어질 수 있지만, 도 4에 도시된 바와 같이, 곡면 형상 특히, 호 형상을 이루는 것이 바람직하다. 이렇게 흡열판(130)의 단면 형상이 호 형상으로 이루어지는 경우에는, 태양의 계절에 따른 고도 차이에 무관하게 태양열을 효과적으로 흡수할 수 있게 한다. Meanwhile, although the cross-sectional shape of the heat absorbing plate 130 according to the present embodiment may be various, as shown in FIG. 4, it is preferable to form a curved shape, in particular, an arc shape. Thus, when the cross-sectional shape of the heat absorbing plate 130 is formed in an arc shape, it is possible to effectively absorb solar heat regardless of the altitude difference according to the season of the sun.

다음으로 축열부(300)는 상기 태양열 흡수부(100)에 의하여 흡수된 열을 저장하는 구성요소이다. 본 실시예에서는 이 축열부(300)를 도 2에 도시된 바와 같이, 외함(310), 축열조(320), 단열재(330), 축열 매체, 급수 파이프(340), 급탕 파이프(350) 등을 포함하여 구성된다. 먼저 외함(310)은 본 실시예에 따른 축열 부(300)의 전체적인 외형을 이루는 구성요소로서, 다양한 소재로 이루어질 수 있다. 이 외함(310)은 그 내부에 일정한 공간이 형성되어 축열부(300)를 이루는 다양한 부품들이 배치될 수 있는 공간을 제공한다. Next, the heat storage unit 300 is a component that stores heat absorbed by the solar heat absorbing unit 100. In this embodiment, as shown in FIG. 2, the heat storage unit 300 includes an enclosure 310, a heat storage tank 320, a heat insulating material 330, a heat storage medium, a water supply pipe 340, and a hot water supply pipe 350. It is configured to include. First, the enclosure 310 is a component forming the overall appearance of the heat storage unit 300 according to the present embodiment, and may be made of various materials. The enclosure 310 provides a space in which a predetermined space is formed so that various components constituting the heat storage unit 300 may be disposed.

다음으로 축열조(320)는 그 내부에 축열 매체가 채워지는 구성요소로서, 그 외부에는 후술하는 방열부(230)가 권취된다. 이 축열조(320)는 원기둥 형상 또는 다각 기둥 형상 등 다양한 구조를 가질 수 있으며, 바람직하게는 원기둥 형상으로 이루어진다. 이 축열조(320)의 외면에는 단열재(330)가 외장된다. 축열조(320) 내부의 열을 외부로 유출시키지 않기 위한 구조이다. 여기에서 축열 매체는 열을 잘 흡수할 수 있는 다양한 매체가 사용될 수 있으며, 예를 들어 물과 같은 액체가 사용될 수 있다. Next, the heat storage tank 320 is a component in which the heat storage medium is filled, and the heat dissipation part 230 described later is wound on the outside thereof. The heat storage tank 320 may have various structures such as a cylindrical shape or a polygonal column shape, and preferably has a cylindrical shape. The heat insulating material 330 is exterior to the outer surface of the heat storage tank 320. The heat storage tank 320 has a structure for preventing heat from flowing out to the outside. Here, as the heat storage medium, various mediums capable of absorbing heat well may be used, for example, a liquid such as water may be used.

그리고 이 축열조(320)의 일측에는 급탕 파이프(350)와 급수 파이프(340)가 더 구비될 수 있다. 이렇게 급탕 파이프(350)와 급수 파이프(340)가 구비되는 경우에는 상기 축열 매체를 물로 사용하는 경우이다. One side of the heat storage tank 320 may be further provided with a hot water supply pipe 350 and the water supply pipe 340. Thus, when the hot water supply pipe 350 and the water supply pipe 340 are provided, the heat storage medium is used as water.

또한 상기 축열조(320)의 일측에는 태양열을 이용할 수 없는 경우에 보조적으로 축열 매체를 가열할 수 있도록 보조 히터(500)가 더 구비될 수 있다. 이 보조 히터(500)는 다양한 구조를 가질 수 있으며, 예를 들어 전기 히터로 구성될 수 있다. In addition, an auxiliary heater 500 may be further provided at one side of the heat storage tank 320 so as to auxiliaryly heat the heat storage medium when solar heat is not available. The auxiliary heater 500 may have a variety of structures, for example, may be composed of an electric heater.

다음으로 냉매 순환부(200)는 상기 태양열 흡수부(100) 및 상기 축열부(300)로 냉매를 순환시켜 상기 태양열 흡수부(100)에서 흡수된 열을 상기 축열부(300)로 전달하는 구성요소이다. 본 실시예에 따른 냉매 순환부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 온도 상승부(210), 방열부(230), 연결부(220) 등을 포함하여 구성된다. 여기에서 온도 상승부(210)는 상기 하우징(110) 내에 설치되어 상기 흡열판(130)에 의하여 흡수된 열에 의하여 냉매의 온도를 상승시키는 구성요소이다. 즉, 이 온도 상승부(210)는 냉매가 순환하는 경로의 일부로서 상기 하우징(110) 내에 배치되는 구간을 말한다. 냉매는 이 구간을 지나면서 상기 흡열판(130)에 의하여 흡열된 태양열에 의하여 데워지는 것이다. Next, the refrigerant circulation unit 200 circulates the refrigerant to the solar heat absorbing unit 100 and the heat storage unit 300 to transfer heat absorbed by the solar heat absorbing unit 100 to the heat storage unit 300. Element. As shown in FIG. 2, the refrigerant circulation part 200 according to the present exemplary embodiment includes a temperature rising part 210, a heat dissipation part 230, a connection part 220, and the like. Here, the temperature riser 210 is a component installed in the housing 110 to increase the temperature of the refrigerant by heat absorbed by the heat absorbing plate 130. That is, the temperature rise part 210 refers to a section disposed in the housing 110 as part of a path through which the refrigerant circulates. The refrigerant is warmed by solar heat absorbed by the heat absorbing plate 130 while passing through this section.

이때 본 실시예에서는 흡열판(130)에 의하여 흡열된 태양열을 이용하여 가장 효과적으로 냉매를 가열하기 위하여, 도 2, 3에 도시된 바와 같이, 흡열판(130)과 온도 상승부(210)가 서로 엇갈리는 구조를 가지는 것이 바람직하다. 즉, 다수개의 흡열판(130)이 골과 마루가 서로 엇갈리게 배치되고, 그 사이 사이에 온도 상승부(210)가 지나가는 구조를 가지는 것이다. 여기에서 이 온도 상승부(210)는 투명한 재질로 이루어지는 것이, 온도 상승부(210) 배면에 배치되는 흡열판(130)의 태양열 흡수를 방해하지 않으므로 바람직하다. In this embodiment, in order to heat the refrigerant most effectively using solar heat absorbed by the heat absorbing plate 130, as shown in FIGS. 2 and 3, the heat absorbing plate 130 and the temperature riser 210 are mutually different. It is desirable to have a staggered structure. That is, the plurality of heat absorbing plates 130 have a structure in which the valleys and the floor are alternately disposed, and the temperature rise part 210 passes between them. Here, the temperature rising part 210 is preferably made of a transparent material because it does not interfere with the solar heat absorption of the heat absorbing plate 130 disposed on the rear surface of the temperature rising part 210.

또한 본 실시예에서는 상기 온도 상승부(210)가 도 3에 도시된 바와 같이, 코일 형상을 가지는 것이 바람직하다. 냉매는 태양열 흡수부(100) 내에서 오랜 시간을 머물고, 긴 구간을 지나는 것이 태양열을 가장 효과적으로 흡수할 수 있다. 따라서 전술한 바와 같이, 온도 상승부(210)를 코일 형상으로 제조함으로써, 냉매의 태양열 흡수부(100) 내에서 이동 거리를 충분히 확보하는 것이다. In addition, in the present embodiment, the temperature riser 210 preferably has a coil shape, as shown in FIG. 3. The refrigerant stays in the solar heat absorbing part 100 for a long time, and passing a long section may absorb solar heat most effectively. Therefore, as described above, by manufacturing the temperature rise unit 210 in a coil shape, the movement distance is sufficiently secured in the solar heat absorbing unit 100 of the refrigerant.

다음으로 방열부(230)는 상기 축열부(300) 내에 설치되어 방열하여 냉매의 온도를 하강시키는 구성요소이다. 즉, 상기 방열부(230)는 냉매의 순환 경로 중 상기 축열조(320)의 외주연에 권취되는 구간을 말하는 것으로서, 상기 온도 상승부(210)에서 온도가 상승된 냉매는 이 구간을 지나면서 축열 매체에 열을 전달하고 자신의 온도는 하강하게 된다. Next, the heat dissipation unit 230 is a component installed in the heat storage unit 300 to radiate heat to lower the temperature of the refrigerant. That is, the heat dissipation unit 230 refers to a section wound around the outer periphery of the heat storage tank 320 among the circulation paths of the coolant, and the coolant whose temperature is increased in the temperature rising unit 210 passes through this section. Heat is transferred to the medium and its temperature drops.

그리고 연결부(220)는 상기 온도 상승부(210)와 방열부(230)를 연결하는 구간이다. 즉, 냉매의 순환 경로 중 태양열 흡수부(100) 및 축열부(300)를 지나는 부분을 제외한 나머지 부분을 말한다. 이 연결부(220)는 최단 거리인 것이 열의 손실을 최소화할 수 있어서 바람직하며, 특히, 태양열 흡수부(100)에서 배출된 냉매가 방열부(230)로 전달되는 구간에서는 열손실이 발생하지 않도록 단열성능이 우수한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다. In addition, the connection part 220 is a section connecting the temperature rising part 210 and the heat dissipation part 230. That is, the remaining portion excluding the portion passing through the solar heat absorbing portion 100 and the heat storage portion 300 of the circulation path of the refrigerant. The connection portion 220 is preferably the shortest distance to minimize the loss of heat, in particular, the heat insulation so that the heat loss does not occur in the section in which the refrigerant discharged from the solar absorber 100 is transferred to the heat dissipation unit 230 It is preferable to be made of a material having excellent performance.

그리고 본 실시예에 따른 태양열 난방 시스템(1)에는, 상기 연결부(220)와 상기 방열부(230) 사이에 배치되며, 냉매를 압축하여 냉매의 온도를 상승시키는 압축부(240)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 압축부(240)는 상기 태양열 흡수부(100)를 지나면서 온도가 상승된 냉매를 압축하여 냉매의 온도를 더욱 상승시킨다. 즉, 이 압축부(240)에 의하여 냉매의 온도가 태양열 흡수부(100)에 의하여 상승된 온도보다 훨씬 높아지는 것이다. 물론, 태양열 흡수부(100)에 의하여 상승된 온도로 충분한 경우에는 이 압축부를 더 구비하지 않을 수도 있지만, 태양열 흡수부(100)에 의한 온도 상승으로 충분하지 않는 경우 또는 더욱 효율적인 난방시스템을 위해서는 압축부(240)가 더 구비되는 것이 바람직한 것이다. The solar heating system 1 according to the present embodiment further includes a compression unit 240 disposed between the connection unit 220 and the heat dissipation unit 230 and compressing the refrigerant to increase the temperature of the refrigerant. It is preferable. The compression unit 240 compresses the refrigerant whose temperature is increased while passing through the solar heat absorbing unit 100 to further increase the temperature of the refrigerant. That is, the temperature of the refrigerant is much higher than the temperature raised by the solar heat absorber 100 by the compression unit 240. Of course, if the temperature raised by the solar absorber 100 is sufficient, this compression unit may not be further provided, but if the temperature rise by the solar absorber 100 is not sufficient or for a more efficient heating system, It is preferable that the portion 240 is further provided.

한편 상기 압축부(240)가 구비되는 경우에는, 상기 방열부(230)와 상기 연결 부(220) 사이에 배치되며, 냉매를 팽창시켜 냉매의 온도를 하강시키는 팽창부(250)가 더 구비되는 것이 바람직하다. 이 팽창부(250)는 압축부(240)와 대응되는 위치에 배치되어 상기 압축부(240)에 의하여 압축된 냉매를 팽창시키는 역할을 한다. 따라서 이 팽창부(250)는 상기 압축부(240)가 설치되지 않는 경우에는 설치될 필요가 없는 것이다. Meanwhile, when the compression unit 240 is provided, an expansion unit 250 is disposed between the heat dissipation unit 230 and the connection unit 220 and expands the refrigerant to lower the temperature of the refrigerant. It is preferable. The expansion unit 250 is disposed in a position corresponding to the compression unit 240 serves to expand the refrigerant compressed by the compression unit 240. Therefore, the expansion unit 250 does not need to be installed when the compression unit 240 is not installed.

다음으로 난방부(400)는 상기 축열부(300)의 열을 실내로 전달하여 실내를 난방하는 구성요소이다. 이 난방부(400)는 일반적인 난방시스템의 그것과 실질적으로 유사하게 구비될 수 있다. 예를 들어 난방에 사용되는 난방 매체를 순환시키는 난방 매체 순환관(410)과, 이 난방 매체를 순환시키는 펌프(420)로 구성될 수 있다. 난방 매체 순환관(410)의 일부 구간을 상기 축열조(320)의 외주연에 권취되어 축열조에 의하여 난방 매체가 가열된다. 따라서 난방 매체는 이 구간을 지나면서 온도가 상승되고, 실내로 이동되어 실내를 난방하는 것이다. Next, the heating unit 400 is a component for heating the room by transferring the heat of the heat storage unit 300 to the room. This heating unit 400 may be provided substantially similar to that of a general heating system. For example, the heating medium may include a heating medium circulation pipe 410 for circulating a heating medium used for heating, and a pump 420 for circulating the heating medium. A portion of the heating medium circulation pipe 410 is wound around the outer periphery of the heat storage tank 320 so that the heating medium is heated by the heat storage tank. Therefore, the heating medium rises in temperature through this section, moves to the room, and heats the room.

물론 축열조(320) 내에 난방 매체를 채우고 이 난방 매체 자체를 순환시켜 실내 난방을 실시할 수도 있을 것이다. Of course, the heating medium may be filled in the heat storage tank 320 and the heating medium may be circulated to perform indoor heating.

한편 본 실시예에 따른 태양열 난방 시스템(1)에는 도 5에 도시된 바와 같이, 냉방 시스템(600)이 더 구비될 수도 있다. 냉방 시스템(600)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 태양열 난방 시스템(1)에 나란하게 배치되며, 자체적으로 냉방 기능을 수행할 수 있도록 구성된다. 본 실시예에서는 상기 냉방 시스템(600)에서 냉매가 순환하는 경로 중에서 방열하는 부분에 축열조(620)를 하나 더 구비하고, 이 축열 조(620)에 냉방 매체가 방열하여 축열 매체를 가열하도록 한다. 이렇게 하여 온도가 상승된 축열 매체를 이용하여 난방 또는 급탕에 사용한다. Meanwhile, as illustrated in FIG. 5, the solar heating system 1 according to the present embodiment may further include a cooling system 600. The cooling system 600 is arranged side by side in the solar heating system 1, as shown in FIG. 5, and is configured to perform a cooling function on its own. In the present embodiment, the heat storage tank 620 is further provided in the heat dissipation portion of the path in which the refrigerant circulates in the cooling system 600, and the cooling medium heats the heat storage medium by dissipating the cooling medium in the heat storage tank 620. In this way, the heat storage medium whose temperature is raised is used for heating or hot water supply.

그리고 냉방시스템의 축열조(620)와 난방 시스템의 축열조(320)를 서로 연결시키는 연결관(680)을 더 구비하여 양 쪽의 축열 매체가 이동할 수 있도록 한다. 즉, 여름철에는 연결관(680)을 차단하여 난방측 축열조(320)는 급탕용으로 사용하고, 냉방측 축열조(620)는 냉방용 방열 수조로 사용한다. 그리고 겨울철에는 연결관(680)을 개방하여 난방측 축열조(320)와 냉방측 축열조(620)를 연결해서 난방용으로 사용하는 것이다. In addition, a connection pipe 680 connecting the heat storage tank 620 of the cooling system and the heat storage tank 320 of the heating system is further provided to allow both heat storage media to move. That is, in summer, the connection pipe 680 is blocked to use the heating-side heat storage tank 320 for hot water supply, and the cooling-side heat storage tank 620 is used as a heat dissipation tank for cooling. In winter, the connection pipe 680 is opened to connect the heating side heat storage tank 320 and the cooling side heat storage tank 620 to be used for heating.

도 1은 종래의 태양열 흡수 장치의 구조를 설명하는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS It is a figure explaining the structure of the conventional solar heat absorption apparatus.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 난방 시스템의 구조를 도시하는 도면이다. 2 is a view showing the structure of a solar heating system according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 흡수부의 구조를 도시하는 사시도이다. 3 is a perspective view illustrating a structure of a solar heat absorber according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡열판의 구조를 도시하는 단면도이다. 4 is a cross-sectional view showing the structure of a heat absorbing plate according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양열 난방 시스템의 구조를 도시하는 도면이다. 5 is a view showing the structure of a solar heating system according to another embodiment of the present invention.

Claims (10)

일면이 개방된 구조를 가지는 하우징(110), 상기 하우징의 개방된 일면을 덮는 투명판(120), 상기 하우징의 내부에 골과 마루를 반복적으로 가지는 물결형상으로 다수개가 나란하게 배열되되, 이웃한 흡열판의 골과 마루는 서로 엇갈리게 배치되어 상기 투명판을 통해 투과되는 태양열을 흡수하는 흡열판(130)을 구비하는 태양열 흡수부(100);The housing 110 having an open structure on one surface, the transparent plate 120 covering the open one surface of the housing, a plurality of arranged in parallel in a wave shape having a valley and a floor repeatedly inside the housing, The heat absorbing plate 100 has a heat absorbing plate 100 having a heat absorbing plate 130 arranged to alternate with each other and absorbing solar heat transmitted through the transparent plate; 열을 흡수하여 저장하는 축열부(300);A heat storage unit 300 for absorbing and storing heat; 상기 태양열 흡수부(100) 및 상기 축열부(300)로 냉매를 순환시켜 상기 태양열 흡수부에서 흡수된 열을 상기 축열부로 전달하는 냉매 순환부(200);A refrigerant circulation part 200 circulating a refrigerant to the solar heat absorbing part 100 and the heat storage part 300 to transfer heat absorbed by the solar heat absorbing part to the heat storage part; 상기 축열부(300)의 열을 실내로 전달하여 실내를 난방하는 난방부(400);를 포함하는 태양열 난방 시스템.And a heating unit (400) for heating the room by transferring the heat of the heat storage unit (300) to the room. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 흡열판(130)은, The heat absorbing plate 130, 그 단면 형상이 호형상인 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.The cross-sectional shape is arc-shaped, The solar heating system characterized by the above-mentioned. 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 냉매 순환부(200)는, The refrigerant circulation unit 200, 상기 하우징(110) 내에 설치되어 상기 흡열판(130)에 의하여 흡수된 열에 의하여 냉매의 온도를 상승시키는 온도 상승부(210);A temperature riser 210 installed in the housing 110 to increase a temperature of the refrigerant by heat absorbed by the heat absorbing plate 130; 상기 축열부(300) 내에 설치되어 방열하여 냉매의 온도를 하강시키는 방열부(230);A heat dissipation unit 230 installed in the heat storage unit 300 to dissipate heat to lower the temperature of the refrigerant; 상기 온도 상승부(130)와 상기 방열부(230)를 연결하는 연결부(220);를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.And a connecting portion (220) connecting the temperature rising portion (130) and the heat dissipation portion (230). 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 온도 상승부(210)는, The temperature rise unit 210, 상기 흡열판(130)에 엮이는 구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.Solar heating system, characterized in that arranged in the structure that is woven on the heat absorbing plate (130). 제7항에 있어서, The method of claim 7, wherein 상기 온도 상승부(210)는 코일 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.The temperature rising unit 210 is a solar heating system characterized in that it has a coil shape. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 연결부(220)와 상기 방열부(230) 사이에 배치되며, 냉매를 압축하여 냉매의 온도를 상승시키는 압축부(240)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.Is disposed between the connecting portion 220 and the heat dissipating portion 230, the solar heating system, characterized in that the compression unit 240 is further provided to increase the temperature of the refrigerant by compressing the refrigerant. 제9항에 있어서, 10. The method of claim 9, 상기 방열부(230)와 상기 연결부(220) 사이에 배치되며, 냉매를 팽창시켜 냉매의 온도를 하강시키는 팽창부(250)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.Is disposed between the heat dissipating portion 230 and the connecting portion 220, the solar heating system, characterized in that the expansion portion 250 is further provided to expand the refrigerant to lower the temperature of the refrigerant.
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