KR101117133B1 - 태양열 난방방법 - Google Patents

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KR101117133B1 KR1020110077549A KR20110077549A KR101117133B1 KR 101117133 B1 KR101117133 B1 KR 101117133B1 KR 1020110077549 A KR1020110077549 A KR 1020110077549A KR 20110077549 A KR20110077549 A KR 20110077549A KR 101117133 B1 KR101117133 B1 KR 101117133B1
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Abstract

본발명은 태양열난방방법에 관한 것으로, 태양열 난방 시스템을 이용한 태양열 난방방법에 있어서, 상기 태양열 난방방법은 직접난방과정, 축열과정 및 심야난방과정을 포함하는 것으로, 본발명은 태양열가열판, 분배관, 축열탱크 및 보일러를 설치하여, 조작이 간단하고, 설치비가 저렴하며, 또한 태양열에너지의 효율성이 크다는 현저한 효과가 있다.

Description

태양열 난방방법{HEATING METHOD BY SOLAR ENERGY}
본발명은 태양열 난방방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양열가열판, 분배관, 축열탱크 및 보일러를 설치하여 태양열 에너지를 이용하여 난방하는 태양열 난방방법에 관한 것이다.
지구의 에너지는 시간이 갈수록 고갈되는 추세이고, 특히 석탄이나 석유와 같은 화석에너지 자원이 산업화와 도시화에 따라서 급속히 고갈되는 실정이다.
따라서 상기 화석에너지를 대체할 수 있는 대체에너지가 개발되었고, 그중 태양에너지를 이용한 난방방법이 다양하게 개발되어 왔다.
일례로서, 공개특허공보 공개번호 10-2011-0079035호(공개일자 2011년07월07일)에는, 집열수단과, 상기 집열수단에서 흡수한 태양에너지를 저장하도록 상기 집열수단의 일측에 배설된 축열탱크와, 급탕 및 난방시에 부족한 열량을 보충하는 보일러와,온수를 급탕하도록 상기 축열탱크와 보일러를 통과하는 급탕관을 구비한 태양열 온난방장치에 있어서, 난방하도록 그 내부에 열매체가 흐르는 난방관이 상기 집열수단과 축열탱크와 상기 보일러와;상기 축열탱크의 내부에는 급탕 또는 난방을 위한 태양열 에너지가 부족할 시에 야간에 값싼 심야전기를 이용하여 에너지를 공급하도록 히터가 배설되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광 집열수단과 보일러열원 상호 보완 스위칭 시스템이 공개되어 있다.
또한, 공개실용신안공보 공개번호 실1999-012880호(공개일자 1999년04월15일)에는 태양열을 집열하는 집열판과 집열판의 내부에 배열되며, 축열재가 충전되는 가열 파이프와, 가열 파이프가 통과되며 온수를 가열시키는 열교환기와, 열교환기를 통과한 가열 파이프가 방바닥의 난방 파이프에 연결되고 난방 파이프를 거친 열매체가 펌프에 의하여 집열판내로 강제 회수되는 태양열 장치에 있어서, 상기 열교환기를 통과한 가열 파이프를 기름 보일러의 축열재탱크에 연결시키고, 축열재탱크의 출 측의 가열 파이프는 방바닥의 난방 파이프에 연결시키며, 상기 보일러의 축열탱크 내부에 심야 전기를 에너지로 발열하는 전기히터를 설치시키고, 집열판으로부터 열교환기에 연결되는 공급 라인과 방바닥의 난방 파이프로부터 집열판에 연결되는 회수 라인과의 사이에 피드백라인을 설치시키고, 상기 집열판 내부에 배열되는 가열 파이프와, 보일러의 축열재탱크 내부와, 방바닥에 배열되는 난방 파이프에 각 부위의 온도를 감지하는 제1, 제2, 제3의 온도감지센서를 각각 설치시키고, 상기 집열판으로부터 상기 피드백라인 연결부위 사이의 공급 라인에 제1온도감지센서에 의하여 제어되는 제1전자 밸브를 설치시키고, 피드백라인에도 제1온도감지센서에 의하여 제어되는 제2전자밸브를 설치시켜 구성되는 것이 공개되어 있다.
그러나 상기와 같은 종래의 태양열난방방법은 모두 조작이 복잡하고, 설치비가 고가이며, 또한 태양열에너지의 효율성이 상대적으로 크지 않다는 단점이 있었다.
따라서 본발명은 상기와 같은 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 태양열가열판, 분배관, 축열탱크 및 보일러를 설치하여, 조작이 간단하고, 설치비가 저렴하며, 또한 태양열에너지의 효율성이 큰 태양열난방방법을 제공하고자 하는 것이다.
본발명은 태양열 난방방법에 관한 것으로, 태양열 난방 시스템을 이용한 태양열 난방방법에 있어서, 상기 태양열 난방방법은 직접난방과정, 축열과정 및 심야난방과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본발명의 태양열 난방방법에 의하면 태양열가열판, 분배관, 축열탱크 및 보일러를 설치하여, 조작이 간단하고, 설치비가 저렴하며, 또한 태양열에너지의 효율성이 크다는 현저한 효과가 있다.
도 1은 본발명 태양열난방시스템 전체계통도
도 2는 본발명 태양열난방시스템 직접난방과정 계통도
도 3은 본발명 태양열난방시스템 축열과정 계통도
도 4는 본발명 태양열난방시스템 심야난방과정 계통도
도 5는 본발명 태양열난방시스템 분배관 전동밸브 설치도
도 6은 본발명 태양열난방시스템 분배관 사진
도 7은 본발명 태양열난방시스템 축열탱크 사진
본발명은 태양열 난방방법에 관한 것으로, 태양열 난방 시스템을 이용한 태양열 난방방법에 있어서, 상기 태양열 난방방법은 직접난방과정, 축열과정 및 심야난방과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 직접난방과정은 태양열가열회로와 방가열회로만을 열어둔 채, 축열회로는 닫으며 태양열가열회로에 설치된 순환펌프 1(51)이 가동되는 것으로, 태양열가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열가열판(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오게 되며, 방가열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 축열과정은 태양열가열회로를 열고, 방가열회로는 닫으며, 축열회로는 열어두되 태양열가열회로에 설치된 순환펌프 1(51) 및 축열회로에 설치된 순환펌프 2(52)가 가동되는 것으로, 태양열가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열가열판(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오며, 축열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(40)를 거친 후 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 심야난방과정은 태양열가열회로는 닫고, 방가열회로는 열며, 축열회로도 열어두며 축열회로에 설치된 순환펌프 2(52)가 가동되는 것으로, 방가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 회수분배관(21)으로 되돌아오며, 축열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(40)를 거친 후 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것을 특징으로 한다.
또한, 심야난방과정의 경우, 일정시간 동안 축열탱크(40)의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않거나, 또는 방(30)의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않거나, 또는 공급분배관(20) 직전의 배관의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않을 경우, 축열탱크(40)에 직렬로 연결된 보일러(60)를 추가로 가동하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 직접난방과정중 방(30)의 온도가 26℃가 되면, 동작신호가 작동하여 축열과정으로 전환되며 순환펌프 1, 2(51, 52)가 작동되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 축열과정중 해가 떠서 태양열가열회로의 온도가 65℃가 되면, 동작신호가 작동하여 직접난방과정으로 전환되며 순환펌프 1(51)이 작동되는 것을 특징으로 한다.
본발명을 첨부도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다. 도 1은 본발명 태양열난방시스템 전체계통도, 도 2는 본발명 태양열난방시스템 직접난방과정 계통도, 도 3은 본발명 태양열난방시스템 축열과정 계통도, 도 4는 본발명 태양열난방시스템 심야난방과정 계통도, 도 5는 본발명 태양열난방시스템 분배관 전동밸브 설치도, 도 6은 본발명 태양열난방시스템 분배관 사진, 도 7은 본발명 태양열난방시스템 축열탱크 사진이다.
본발명은 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열가열판(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오는 태양열가열회로와; 공급분배관(20) 또는 회수분배관(21)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 회수분배관(21) 또는 공급분배관(20)으로 되돌아오는 방가열회로와; 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(40)를 거친 후 공급분배관(20)으로 되돌아오는 축열회로;를 포함하는 것이다.
또한, 직접난방과정의 경우, 태양열가열회로와 방가열회로만을 열어둔 채, 축열회로는 닫으며 태양열가열회로에 설치된 순환펌프 1(51)이 가동되는 것으로, 태양열가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열가열판(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오게 되며, 방가열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것이다.
또한, 축열과정의 경우, 태양열가열회로를 열고, 방가열회로는 닫으며, 축열회로는 열어두되 태양열가열회로에 설치된 순환펌프 1(51) 및 축열회로에 설치된 순환펌프 2(52)가 가동되는 것으로, 태양열가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열가열판(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오며, 축열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(40)를 거친 후 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것이다.
또한, 심야난방과정의 경우, 태양열가열회로는 닫고, 방가열회로는 열며, 축열회로도 열어두며 축열회로에 설치된 순환펌프 2(52)가 가동되는 것으로, 방가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 회수분배관(21)으로 되돌아오며, 축열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(40)를 거친 후 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것이다.
또한, 심야난방과정의 경우, 일정시간 동안 축열탱크(40)의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않거나, 또는 방(30)의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않거나, 또는 공급분배관(20) 직전의 배관의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않을 경우, 축열탱크(40)에 직렬로 연결된 보일러(60)를 추가로 가동하는 것이다.
그리고 직접난방과정중 방(30)의 온도가 26℃가 되면, 동작신호가 작동하여 축열과정으로 전환되며 순환펌프 1, 2(51, 52)가 작동되는 것이다.
그리고 축열과정중 태양이 떠서 태양열가열회로의 온도가 65℃가 되면, 동작신호가 작동하여 직접난방과정으로 전환되며 순환펌프 1(51)이 작동되는 것이다.
또한, 상기 회수분배관(21)에는 태양열가열회로, 방가열회로, 및 축열회로를 구성하는 3 가닥의 배관들이 각각 연결되되, 상기 3가닥의 배관이 회수분배관(21)과 각각 연결되는 곳에는 전동밸브가 각각 설치되어 있어서, 제어기의 온, 오프 신호에 의해 전동밸브의 유로를 각각 열거나 차단하는 것이다.
또한, 상기 태양열가열회로 및 축열회로가 공급분배관(20)과 각각 연결되는 곳에는 첵크밸브가 각각 설치되되, 상기 태양열가열회로가 공급분배관(20)과 연결되는 곳의 첵크밸브는 유체가 공급분배관(20)에서 태양열가열판(10)쪽으로만 흐르게 설치되며, 축열회로가 공급분배관(20)과 연결되는 곳에는 유체가 축열탱크(40) 및 기름보일러(60)에서 공급분배관(20)쪽으로만 흐르게 설치되는 것이다.
또한, 상기 기름보일러(60)에는 순환펌프가 내부 또는 외부에 설치되는 것이다.
본발명은 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열가열판(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오는 태양열가열회로를 구비한다. 그리고 공급분배관(20) 또는 회수분배관(21)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 회수분배관(21) 또는 공급분배관(20)으로 되돌아오는 방가열회로를 구비한다. 그리고 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(40)를 거친 후 공급분배관(20)으로 되돌아오는 축열회로;를 구비한다. 유체는 물을 사용한다.
그러므로 직접난방과정의 경우, 태양열가열회로와 방가열회로만을 열어둔 채, 축열회로는 닫으며 태양열가열회로에 설치된 순환펌프 1(51)이 가동되게 된다. 상기 태양열가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열가열판(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오게 되며, 방가열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것이다.
또한, 축열과정의 경우, 태양열가열회로를 열고, 방가열회로는 닫으며, 축열회로는 열어두되 태양열가열회로에 설치된 순환펌프 1(51) 및 축열회로에 설치된 순환펌프 2(52)가 가동되게 된다. 상기 태양열가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열가열판(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오며, 축열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(40)를 거친 후 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것이다.
또한, 심야난방과정의 경우, 태양열가열회로는 닫고, 방가열회로는 열며, 축열회로도 열어두며 축열회로에 설치된 순환펌프 2(52)가 가동되게 된다. 상기 방가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 회수분배관(21)으로 되돌아오며, 축열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(40)를 거친 후 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것이다.
그리고 심야난방과정의 경우, 일정시간 동안 축열탱크(40)의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않거나, 또는 방(30)의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않거나, 또는 공급분배관(20) 직전의 배관의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않을 경우에는 축열탱크(40)에 직렬로 연결된 보일러(60)를 추가로 가동하게 되는 것이다.
그리고 직접난방과정중 방(30)의 온도가 26℃가 되면, 동작신호가 작동하여 축열과정으로 전환되며 순환펌프 1, 2(51, 52)가 작동되는 것이다.
그리고 축열과정중 태양이 떠서 태양열가열회로의 온도가 65℃가 되면, 동작신호가 작동하여 직접난방과정으로 전환되며 순환펌프 1(51)이 작동되는 것이다. 태양열가열회로의 태양열가열판 내부 또는 주위배관에 온도계를 설치하여 온도를 측정한다.
한편, 본발명은 상기 회수분배관(21)에는 태양열가열회로, 방가열회로, 및 축열회로를 구성하는 3 가닥의 배관들이 각각 연결되되, 상기 3가닥의 배관이 회수분배관(21)과 각각 연결되는 곳에는 전동밸브가 각각 설치되어 있어서, 제어기의 온, 오프 신호에 의해 전동밸브의 유로를 각각 열거나 차단하게 된다. 상기 전기에 의해 개폐작동되는 전동밸브는 관용의 일반적으로 같은 용도로 널리 사용되는 전동밸브를 사용하면 된다.
또한, 상기 태양열가열회로 및 축열회로가 공급분배관(20)과 연결되는 곳에는 첵크밸브가 각각 설치되되, 상기 태양열가열회로가 공급분배관(20)과 연결되는 곳의 첵크밸브는 유체가 공급분배관(20)에서 태양열가열판(10)쪽으로만 흐르게 설치되며, 축열회로가 공급분배관(20)과 연결되는 곳에는 유체가 축열탱크(40) 및 기름보일러(60)에서 공급분배관(20)쪽으로만 흐르게 설치되는 것이다.
상기와 같은 태양열가열회로가 공급분배관(20)과 연결되는 곳의 첵크밸브는 지붕에 연결된 태양열가열판이 야간이 되어 내부의 물이 온도가 식은 상태에서, 태양열가열판의 물이 공급분배관으로 내려옴으로써 열손실이 발생하는 현상을 방지하게 된다.
마찬가지로 축열회로가 공급분배관(20)과 연결되는 곳의 첵크밸브는 지붕에 연결된 태양열가열판이 야간이 되어 내부의 물이 온도가 식을 경우, 태양열가열판의 물이 공급분배관으로 내려옴으로써 열손실이 발생하는 현상을 방지하게 된다. 본발명의 축열탱크 및 기름보일러 상부는 지붕에 설치되는 보충수 탱크와 관로가 연결되며, 상기 보충수탱크는 또한 지붕에 설치된 다수 개의 태양열가열판과 관로가 연결되어 있다. 그러므로 수위가 높은 보충수탱크의 물이 야간이 되어 내부의 물이 온도가 식은 상태에서 축열탱크 및 기름보일러를 거쳐 공급분배관으로 흘러들어올 우려가 있으므로 첵크밸브를 설치하여 이를 방지한다.
또한, 상기 기름보일러(60)에는 종래의 기름보일러와 같이 순환펌프가 내부 또는 외부에 자체적으로 설치된다.
따라서 본발명은 태양열가열판, 분배관, 축열탱크 및 보일러를 설치하여, 조작이 간단하고, 설치비가 저렴하며, 또한 태양열에너지의 효율성이 크다는 현저한 효과가 있다.
10 : 태양열가열판 20 : 공급분배관
21 : 회수분배관 22 : 전동밸브
23 : 첵크밸브
30 : 방 40 : 축열탱크
51 : 순환펌프 1 52 : 순환펌프 2
60 : 보일러 70 ; 제어기

Claims (7)

  1. 태양열 난방 시스템을 이용한 태양열 난방방법에 있어서, 상기 태양열 난방방법은 직접난방과정, 축열과정 및 심야난방과정을 포함하는 것으로,
    상기 직접난방과정은 태양열가열회로와 방가열회로만을 열어둔 채, 축열회로는 닫으며 태양열가열회로에 설치된 순환펌프 1(51)이 가동되는 것으로, 태양열가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열가열판(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오게 되며, 방가열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것이며,
    상기 축열과정은 태양열가열회로를 열고, 방가열회로는 닫으며, 축열회로는 열어두되 태양열가열회로에 설치된 순환펌프 1(51) 및 축열회로에 설치된 순환펌프 2(52)가 가동되는 것으로, 태양열가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 태양열가열판(10)에서 가열된 후, 회수분배관(21)으로 돌아오며, 축열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(40)를 거친후 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것이며,
    상기 심야난방과정은 태양열가열회로는 닫고, 방가열회로는 열며, 축열회로도 열어두며 축열회로에 설치된 순환펌프 2(52)가 가동되는 것으로, 방가열회로를 통하여 공급분배관(20)에서 나온 유체가 방(30)으로 인입되어 방(30)을 가열한 후, 다시 회수분배관(21)으로 되돌아오며, 축열회로를 통하여 회수분배관(21)에서 나온 유체가 축열탱크(40)를 거친 후 공급분배관(20)으로 되돌아오게 되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방방법
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  5. 제1항에 있어서, 심야난방과정의 경우, 일정시간 동안 축열탱크(40)의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않거나, 또는 방(30)의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않거나, 또는 공급분배관(20) 직전의 배관의 온도가 정해진 온도에 도달하지 않을 경우, 축열탱크(40)에 직렬로 연결된 보일러(60)를 추가로 가동하는 것을 특징으로 하는 태양열 난방방법
  6. 제1항에 있어서, 직접난방과정중 방(30)의 온도가 26℃가 되면, 동작신호가 작동하여 축열과정으로 전환되며 순환펌프 1, 2(51, 52)가 작동되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방방법
  7. 제1항에 있어서, 축열과정중 해가 떠서 태양열가열회로의 온도가 65℃가 되면, 동작신호가 작동하여 직접난방과정으로 전환되며 순환펌프 1(51)이 작동되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방방법
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