KR101304860B1 - 발코니 및 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템 - Google Patents

발코니 및 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 건축물의 일부인 발코니 또는 건물외벽에 태양열 흡수기능을 갖는 블라인드 또는 집열판을 구비하고 상기 블라인드 또는 집열판을 통해 더워진 공기가 열교환기를 통해 실내로 유입되도록 함으로써, 건축물의 창과 외벽의 기존 마감재 기능을 그대로 수행하면서도 고효율의 난방원으로 이용되도록 하는 발코니 및 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발코니를 이용한 태양열 난방시스템은, 발코니 외부창의 일측에 형성되며 태양광을 흡수하기 위한 태양광모듈과; 발코니 외부창의 유리 사이에 설치되며 조망 또는 시선차단의 개폐기능에 더하여 태양열 흡수기능이 외부면에 부가되고 내부면에는 열을 공기 중으로 방열하기 위한 방열핀이 부가된 블라인드와; 상기 블라인드가 설치되는 외부창의 상하에 형성되어 공기의 통로를 형성하는 상하부 창틀과; 상기 블라인드를 통해 생성된 공기와 건물의 실내로부터 회수된 내부 공기의 열을 교환하기 위한 열교환기와; 상기 열교환기를 통해 교환된 공기를 실내로 유입하기 위한 급기그릴; 및 실내의 공기를 상기 열교환기로 회수하기 위한 배기그릴로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기존 건축물에 설치되는 발코니의 창에 구비되는 블라인드를 이용하거나 또는 건물외벽에 태양열 흡수를 위한 집열판을 포함하는 프레임을 부가함으로써 간단한 구성을 통해 고효율의 난방시스템을 구현할 수 있다.

Description

발코니 및 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템 {Solar Heating System Using Balcony and Wall Structure}
본 발명은 발코니 및 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 건축물의 일부인 발코니 또는 건물외벽에 태양열 흡수기능을 갖는 블라인드 또는 집열판을 구비하고 상기 블라인드 또는 집열판을 통해 더워진 공기가 열교환기를 통해 실내로 유입되도록 함으로써, 건축물의 창과 외벽의 기존 마감재 기능을 그대로 수행하면서도 고효율의 난방원으로 이용되도록 하는 발코니 및 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템에 관한 것이다.
근래 화석연료에 의한 자원고갈 및 환경오염의 문제로 인해 건물 난방을 위한 대체에너지원으로서 태양에너지가 부각되고 있다. 상기 태양에너지를 이용한 난방장치를 예로 들면, 태양열 집열판에 흡수된 복사열을 이용하여 물을 가열한 후 상기 가열된 온수를 난방이 필요한 곳에 공급하여 난방 기능을 구현하는 방법이 있으며 태양열로 공기를 직접 가열한 후 이를 열교환기를 이용하여 실내로 유입시켜 난방을 하는 방법이 있다.
국내등록특허공보 제10-1058908호 (등록일자: 2011.08.17.) 는 태양열을 이용한 냉난방 시스템에 관한 것으로서, 집열기를 통해 태양열을 흡수하여 물을 데운 후 가열된 온수를 난방배관을 통해 순환시켜 난방을 수행하고 있으며, 또한 상기 난방시스템에 고온의 열원과 열교환작용을 통해 냉매증기를 발생시키는 흡수식 냉동기를 부가하여 냉방시스템을 더 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 그러나, 상기 기술의 경우 난방을 위해 물을 가열해야 하는 과정이 필요하기 때문에 초기 난방시간이 많이 소요되고 또한 물을 가열하는 과정에서 에너지 소비가 많아 효율이 떨어지는 문제점이 있다. 또한, 냉방을 위해 흡수식 냉동기를 부가하기 때문에 냉난방시스템 전체적으로 구조가 복잡하여 시설 및 유지보수 비용이 증가하는 문제점이 있다.
국내등록특허공보 제10-0813754호 (등록일자: 2008.03.07.) 는 태양열축열 온풍난방시스템에 관한 것으로서, 상기 기술은 건물 내부를 지속적으로 난방하기 위해 축열매체순환장치를 이용하는 것을 특징으로 하고 있다. 그러나, 상기 기술은 건물의 지속적인 난방을 위해 축열매체순환장치를 필수적으로 구비해야 하는 한계가 있고, 태양열 부족시 전기히터를 가동해야 함과 더불어 상기 축열매체순환장치를 항시 가동해야 하는 문제가 있다. 상기 기술에 의하면 축열매체순환장치를 가열하기 위해 히터를 반드시 필요로 하는 점에서 구성이 복잡하고 시공비용이 증가하는 문제가 있다.
이외에, 상기 종래기술들은 기본적으로 건물이 완성된 후에 추가적으로 설치되어야만 하기 때문에 추가 설비에 따른 건축공사비용 상승의 문제가 있으며, 또한 건물에 부가하여 설치하는 형태를 취함으로써 건물 자체를 훼손하거나 미관을 해치게 되는 문제가 있다.
KR 10-1058908 B1 2011. 08. 17. KR 10-0923745 B1 2009. 10. 20. KR 10-0813754 B1 2008. 03. 07. KR 10-0449831 B1 2004. 09. 13.
본 발명은 상기 종래기술이 갖는 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 기존 건축물에 설치되는 발코니의 창에 구비되는 블라인드를 이용하거나 또는 건물의 외벽에 태양열 집열을 위한 집열판을 포함하는 프레임을 부가하는 간단한 구성을 통해 고효율의 난방시스템을 구현하되, 발코니 외부창의 내측 유리 또는 건물외벽의 유리 등에 탈부착이 가능한 장치를 부가함으로써 유지보수 등의 관리가 용이하도록 하며, 또한 기존 건물의 훼손없이 발코니 또는 지붕 등 건물외벽의 일부에 태양광모듈을 구비하여 송풍기 구동 등을 위한 예비전원으로 활용하도록 함으로써 에너지 절감을 도모할 수 있는 발코니 및 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 발코니를 이용한 태양열 난방시스템은, 발코니 외부창의 일측에 형성되며 태양광을 흡수하기 위한 태양광모듈과; 발코니 외부창의 유리 사이에 설치되며 조망 또는 시선차단의 개폐기능에 더하여 태양열 흡수기능이 외부면에 부가되고 내부면에는 열을 공기 중으로 방열하기 위한 방열핀이 부가된 블라인드와; 상기 블라인드가 설치되는 외부창의 상하에 형성되어 공기의 통로를 형성하는 상하부 창틀과; 상기 블라인드를 통해 생성된 공기와 건물의 실내로부터 회수된 내부 공기의 열을 교환하기 위한 열교환기와; 상기 열교환기를 통해 교환된 공기를 실내로 유입하기 위한 급기그릴; 및 실내의 공기를 상기 열교환기로 회수하기 위한 배기그릴로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 발코니를 이용한 태양열 난방시스템은, 태양광모듈에 의해 생성된 전기에 의해 구동되며 상기 블라인드를 통해 더워진 공기를 상기 열교환기에 전달하는 송풍기와 상기 태양광모듈에 의해 생성된 전기를 충전하기 위한 충전장치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
한편 본 발명의 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템은, 건물외벽의 일부에 형성되며 태양광을 흡수하기 위한 태양광모듈과; 건물외벽으로부터 일정공간 외부로 돌출되어 형성되어 유리로 마감되되, 건물외벽과의 열을 차단하기 위한 단열재가 건물외벽에 인접하여 형성되며, 태양열이 입사되는 부분에 태양열 흡수기능이 부가된 집열판이 형성된 프레임과; 상기 프레임 사이에 형성되며 하부프레임으로부터 상부프레임으로 공기의 통로를 형성하는 공기흐름부와; 상기 프레임의 최상부에 형성되며 하부로부터 올라온 공기를 수집하는 공기수집부와; 상기 프레임을 통해 생성된 공기와 건물의 실내로부터 회수된 공기의 열을 교환하기 위한 열교환기와; 상기 열교환기를 통해 교환된 공기를 실내로 유입하기 위한 급기그릴; 및 실내의 공기를 상기 열교환기로 회수하기 위한 배기그릴로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템은, 태양광모듈에 의해 생성된 전기에 의해 구동되며 상기 집열판을 통해 더워진 공기를 상기 열교환기에 전달하는 송풍기와 상기 태양광모듈에 의해 생성된 전기를 충전하기 위한 충전장치를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 기존 건축물에 설치되는 발코니의 창에 구비되는 블라인드를 이용하거나 또는 건물외벽에 태양열 흡수를 위한 집열판을 포함하는 프레임을 부가함으로써 간단한 구성을 통해 고효율의 난방시스템을 구현할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 발코니 외부창의 내측 유리 또는 건물외벽을 이루는 유리 등에 탈부착이 가능한 장치를 부가함으로써 블라인드 또는 집열판의 유지보수를 용이하게 할 수 있다.
또한 본 발명에 의하면, 기존 건물의 훼손없이 발코니 또는 지붕 등 건물외벽의 일부에 태양광모듈을 구비하여 송풍기 구동 등을 위한 예비전원으로 활용할 수 있다.
도1은 일반적인 발코니의 창을 나타내는 도면.
도2는 본 발명의 제1실시 예에 따른 발코니를 이용한 태양열 난방시스템을 나타내는 도면.
도3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 발코니의 상하부창틀의 세부구조를 나타내는 도면.
도4는 본 발명의 제1실시 예에 따른 발코니 창에 형성된 태양광모듈 및 블라인드의 구성을 나타내는 도면.
도5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 태양광모듈 및 프레임이 각각 건물의 지붕 및 건물외벽에 설치된 모습을 나타내는 도면.
도6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템을 나타내는 도면.
도7은 본 발명의 제2실시 예에 따라 건물외벽에 설치되는 프레임을 일부 나타낸 도면.
도8은 본 발명의 제2실시 예에 따른 프레임의 단면을 나타내는 도면.
도9는 본 발명의 제2실시 예에 따른 공기흐름부를 확대하여 나타낸 도면.
도10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 공기수집부를 확대하여 나타낸 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다.
도1은 건물의 발코니 창을 나타내는 도면으로서, 일반적인 건물의 경우 상기 발코니 외부 창의 내부측에 블라인드를 구비하게 되는데, 본 발명의 제1실시 예에 의하면, 상기 블라인드(120)에 태양열 흡수 및 방열을 위한 장치를 구비하는 것을 특징으로 한다. 도2 및 도4를 참조하면, 발코니 창을 이루는 하단 일부의 유리 사이에 일반적인 형태의 블라인드(120)를 구비하되, 본 발명에 의하면 상기 블라인드(120)의 외부면은 검정색으로 유지하고 내부를 향한 면은 개인의 취향에 따라 백색, 초록색 등의 다양한 색상으로 구현함으로써 태양열 흡수기능과 시선 차폐기능을 동시에 하는 것을 특징으로 한다. 본 발명의 제1실시 예에 의하면 상기 블라인드(120)의 내부면에 열을 공기 중으로 방열하기 위한 방열핀(미도시)을 부가하게 되는데, 상기 방열핀에 의해 상기 블라인드(120)의 외부면을 통해 흡수된 열이 발코니 창 유리 사이의 공기 중으로 방열되게 된다. 방열된 열에 의해 온도가 상승한 공기는 공기출구(137)를 통해 상부창틀(130)로 이동한 후 송풍기(180)를 통해 열교환기(150)로 이동한 후 실내에서 회수된 공기와 열 교환되어 상승된 온도의 공기가 실내로 재유입되게 된다.
본 발명의 제1실시 예에 의하면, 발코니 창의 일측에 태양광모듈(110)을 구비하여 태양광을 전기로 변환하게 되며, 상기 변환된 전기를 이용하여 송풍기(180)를 구동함으로써 블라인드(120)에 의해 상승된 온도의 공기를 열교환기(150)로 전달하게 된다. 본 발명에 의하면 상기 송풍기(180) 구동 후 여유분의 전기는 상기 태양광모듈(110) 후면에 인접하여 구비된 충전장치(190)에 저장되어 필요시 재활용되도록 한다. 본 발명의 경우, 블라인드(120)에 의해 외부창 유리 사이의 공기가 상승한다 하더라도, 실내 난방을 위해서는 상기 공기의 온도가 일정 온도 이상으로 유지되는 경우에만 실내로 유입되도록 할 필요가 있다. 이 경우 발코니 창의 일측에 구비된 태양광모듈(110)에 의해 생성된 전기는 송풍기(180)를 구동하는 대신 일차적으로 충전장치(190)에 저장되게 되며, 이후 블라인드(120)에 의한 공기의 온도가 일정온도 이상으로 상승되는 경우 송풍기(180)가 구동되도록 함으로써 실내의 난방을 수행하게 된다. 따라서, 본 발명의 제1실시 예에 따른 시스템의 구동 초기에는 태양광모듈(110)에 의해 생성된 전기를 일차적으로 충전장치(190)에 충전되도록 하는 것이 바람직하며, 이후 블라인드(120)에 의해 더워진 공기의 온도가 일정온도 이상 유지될 경우 비로소 송풍기(180) 구동을 위한 전원으로 사용되도록 하는 것이 바람직하다.
본 발명의 제1실시 예에 의하면 사용자의 편의에 따라 상기 블라인드의 각도를 임의로 조절하도록 함으로써 조망과 난방을 자유로이 선택하는 것이 가능하게 된다. 즉, 본 발명에 의하면 난방이 필요치 않은 여름철의 경우에는 블라인드를 조망을 위한 도구로 사용하되, 난방이 필요한 동절기의 경우에는 난방의 도구로 사용하는 등 자유롭게 조망 및 난방 여부를 선택하는 것이 가능하게 된다. 또한 본 발명에 의하면, 태양광모듈(110)에 의해 충전된 전기를 이용하여 상기 블라인드(120)의 각도조절을 자동으로 수행하는 것도 가능하도록 한다. 즉, 태양광의 입사각을 측정하기 위한 센서를 본 발명의 블라인드(120)에 구비하고 상기 센서에 의해 측정된 입사각에 따라 블라인드 각도를 최적으로 조절하도록 함으로써 블라인드에 의한 난방효율을 자동으로 극대화할 수 있도록 한다.
본 발명의 제1실시 예에 따른 블라인드(120)에 의한 난방은 스위치의 온오프 제어를 통해 가능하게 되는데, 스위치를 오프시킨 경우에는 태양광모듈(110) 또는 블라인드(120)에 의한 난방시스템의 동작이 중지되도록 하며 스위치를 온시키는 경우에만 난방시스템이 동작되도록 한다. 또한 본 발명에 의하면 블라인드(120)에 의해 생성되는 발코니 외부 창 내부의 온도가 일정온도 이하가 되는 경우 공기의 순환을 자동으로 중지시킬 수 있는 체크밸브를 스위치 장치에 부가함으로써 야간에 차가운 공기가 실내로 전달되는 것을 방지할 수 있도록 한다.
본 발명의 제1실시 예에 따라 블라인드(120)에 의해 생성된 더운 공기는 송풍기(180)의 구동에 의해 덕트(151)를 따라 열교환기(150)로 전달되게 되는데, 상기 열교환기(150)를 통해 상기 더운 공기와 실내로부터 회수된 낮은 온도의 공기와의 사이에 열교환이 이루어지게 되면, 더운 공기가 덕트(152)를 통해 다시 실내로 유입되어 난방을 지속적으로 수행하게 된다. 이때 온도가 낮아진 공기는 덕트(153)를 따라 하부창틀(140)로 회수되어 발코니 외부창의 유리 사이로 전달되게 되며, 이후 발코니 외부창의 블라인드(120)를 통해 다시 온도가 상승되어 실내로 재유입되게 된다.
도2를 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따라 생성된 더운 공기가 열교환기(150)에 의해 실내로부터 회수된 차가운 공기와 열교환된 후 급기그릴(160)을 통해 유입되는 것을 알 수 있으며, 또한 배기그릴(170)을 통해 실내의 공기가 회수된 후 상기 열교환기(150)로 전달되는 것을 알 수 있다. 본 발명에 의하면, 상기와 같이 열교환기(150)에 의해 실내외 공기의 열만 교환되도록 함으로써 외부의 오염된 공기가 곧바로 실내로 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다. 즉, 도1을 참조하면 실내외의 환기는 발코니 외부 창의 상부의 창을 이용하면 가능하기 때문에, 본 발명의 경우 상기 열교환기(150)를 이용하여 외부공기의 상승된 열만 실내로 전달되도록 함으로써 오염된 외부공기의 유입을 방지하는 것이 가능하게 된다.
도3은 본 발명의 제1실시 예에 따른 발코니의 상하부창틀(130, 140)의 세부구조를 나타내는 도면으로서, 상기 상하부창틀(130, 140)은 내부가 빈 중공의 프레임(131, 141)을 구비하되, 상기 프레임(131, 141)은 알루미늄 또는 플라스틱의 재질로 형성되도록 하여 원가를 절감하도록 한다. 본 발명에 의하면 상기 프레임(131, 141)은 단열재(132, 142)를 포함함으로써 프레임 내부로 이동하는 공기가 프레임과의 온도 차이에 의해 결로가 발생되는 것을 방지하게 된다. 상기 프레임(131, 141)의 일측의 내외부 양측에는 유리(133, 143)가 형성되는데 상기 유리(133, 143)로는 강화유리 또는 복층유리를 이용함으로써 내부의 블라인드(120)를 보호할 수 있도록 한다. 상기 유리(133, 143) 중 내측에 형성되는 유리는 유리를 지지하기 위한 유리고정바(134, 144)를 구비하게 되며 고정나사(135, 145)를 이용하여 상기 유리고정바(134, 144)를 고정하되, 필요시 상기 고정나사(135, 145)를 풀고 상기 유리고정바(134, 144)를 해제한 후 상기 내측 유리를 상하부창틀(130, 140)로부터 분리하여 내부의 블라인드(120)를 수리하는 등 유지보수를 용이하게 할 수 있도록 한다. 외부유리의 외측에는 코킹(136, 146)을 부가하여 상기 외부유리를 고정하도록 하며, 상기 상하부창틀(130, 140)의 프레임에는 공기출구(137, 147)를 형성하여 차가운 실내공기가 블라인드(120)가 위치한 유리사이로 유입되도록 하거나 또는 더워진 공기가 실내로 유입되도록 한다.
도5 ~ 도10은 본 발명의 제2실시 예에 따른 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템을 설명하기 위한 도면으로서, 제1실시 예와 동일한 구성 및 기능을 갖는 사항에 대해서는 자세한 설명을 생략하기로 한다.
도5는 본 발명의 제2실시 예에 따른 태양광모듈(210) 및 프레임(220)이 건물의 지붕 및 건물외벽에 설치된 모습을 나타내는 도면이며, 도6은 본 발명의 제2실시 예에 따른 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템을 나타내는 도면이다. 상기 제2실시 예의 경우, 태양광모듈(210)을 지붕에 위치시키고 있으나, 필요에 따라 건물의 측면 등에도 설치가 가능한 것으로서 태양광을 적절한 각도에 따라 수용가능한 곳이면 족하다. 도7은 본 발명의 제2실시 예에 따라 건물외벽에 설치되는 프레임(220)을 일부 나타낸 도면이며 도8은 본 발명의 제2실시 예에 따른 상기 프레임(220)의 단면을 나타내는 도면으로서, 본 발명에 의하면 더운 공기를 얻기 위한 장치를 발코니 창에 한정하여 설치하는 제1실시 예와 달리, 건물의 외벽이 허용하는 넓은 범위에 걸쳐 장치를 구성할 수 있기 때문에 에너지 효율 차원에서 보다 유리한 측면이 있다.
상기 도7 및 도8을 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 의한 난방시스템은 건물외벽으로부터 일정공간 외부로 돌출되어 유리(221)로 마감되도록 프레임(220)을 형성하되, 상기 프레임(220)의 내부에는 건물외벽에 인접하여 단열재(222)를 형성함으로써 건물외벽과의 열을 차단하도록 하며, 상기 단열재(222) 외부에는 박막(223)을 형성하여 상기 단열재를 보호함과 동시에 단열재로부터 나오는 유해가스가 상승된 온도의 공기와 혼입되는 것을 방지하도록 한다. 본 발명의 제2실시 예에 따르면, 상기 단열재(222)와 유리(221) 사이에 형성된 집열판(223)에 의해 태양열이 흡수된 후 방열되는 과정을 통해 상기 프레임(220) 내부 공기의 온도가 상승하게 된다.
본 발명의 제2실시 예에 의한 상기 집열판(223)은 제1실시 예의 블라인드(120)와 마찬가지로 태양광이 접하는 면(223a)에는 태양광을 흡수하기 위해 검정색으로 하는 것이 바람직하며, 태양광이 접하지 않는 면(223b)에는 건물의 외관 및 개인의 취향을 고려하여 색상을 달리하여 다양화하는 것이 가능하다. 상기 집열판(223)은 집열판고정장치(225)를 통해 프레임(220)의 양측에 고정되도록 하되, 상기 집열판(223)은 건물외벽과 유리(221) 사이의 중간위치에 고정되도록 함으로써 흡수된 태양열이 공기 중으로 고루 분산될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
도7, 도9 및 도10을 참조하면, 프레임(220) 사이에는 공기흐름부(230)를 구비하여 하부프레임 내부에서 더워진 공기가 상부프레임으로 이동되도록 하며, 또한 최상부 프레임의 상부에는 하부로부터 올라온 더운 공기가 수집되는 공기수집부(240)를 구비하여 상승된 온도의 공기가 수집되도록 한 후, 송풍기의 구동을 통해 덕트(251)를 따라 열교환기(250)로 전달되도록 한다. 본 발명의 제2실시 예에 의하면, 유리(221)와 프레임(220)은 유리고정장치(226)로 고정되도록 하되, 상기 유리(221)와 프레임(220) 사이에는 고무패킹(227)을 이용하여 마감함으로써 건물내외부의 공기의 접촉을 방지하도록 한다.
본 발명의 제2실시 예에 의하면, 건물외벽의 프레임(220) 내부의 집열판(223)에 의해 온도가 상승된 공기는 송풍기의 구동에 의해 덕트(251)를 거쳐 열교환기(250)로 전달되게 되고, 상기 열교환기(250)를 통해 실내로부터 회수된 낮은 온도의 공기와 열교환되면서 더운 공기가 다시 실내로 유입되는 과정을 통해 난방을 수행하게 된다.
본 발명의 제2실시 예의 경우에도 태양광모듈(210)에 인접하여 충전장치를 구비할 수 있음은 물론이며, 상기 충전장치는 제1실시 예에서와 마찬가지로 예비전력 충전 후 송풍기 구동 등의 전원으로 활용될 수 있다. 제2실시 예의 경우 송풍기를 공기수집부(240)와 덕트(251) 사이에 구비하고 상승된 온도의 공기를 열교환기(250)로 전달되도록 하여 실내 난방을 수행하도록 한다.
본 발명의 제2실시 예의 경우에도 제1실시 예와 마찬가지로 스위치의 온오프 제어를 통해 난방을 조절하되 체크밸브기능을 부가하여 일정온도 이상 유지되는 온도의 경우에만 난방이 되도록 할 수 있도록 하며 자세한 설명은 생략하기로 한다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 아니하며 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능하다.
100: 발코니 난방시스템 200: 건물외벽 난방시스템
110: 태양광모듈 120: 블라인드
130: 상부창틀 140: 하부창틀
131, 141: 상하부창프레임 132,142: 단열재
133, 143: 유리 134, 144: 유리고정바(bar)
135, 145: 고정나사 136, 146: 코킹
137, 147: 공기출구 150, 250: 열교환기
151, 152, 153, 251, 252, 253: 덕트
160, 260: 급기그릴 170: 270: 배기그릴
180: 송풍기 190: 충전장치
221: 유리 222: 단열재
223: 집열판 224: 박막
225: 집열판고정장치 226: 유리고정장치
227: 고무패킹 230: 공기흐름부
240: 공기수집부

Claims (4)

  1. 발코니를 이용한 태양열 난방시스템에 있어서,
    발코니 외부창의 일측에 형성되며 태양광을 흡수하기 위한 태양광모듈(110);
    발코니 외부창의 유리 사이에 설치되며 조망 또는 시선차단의 개폐기능에 더하여 태양열 흡수기능이 외부면에 부가되고 내부면에는 열을 공기 중으로 방열하기 위한 방열핀이 부가된 블라인드(120); 상기 블라인드(120)가 설치되는 외부창의 상하에 형성되어 공기의 통로를 형성하는 상하부 창틀(130, 140); 상기 블라인드(120)를 통해 생성된 공기와 건물의 실내로부터 회수된 내부공기의 열을 교환하기 위한 열교환기(150); 상기 열교환기(150)를 통해 교환된 공기를 실내로 유입하기 위한 급기그릴(160); 및 실내의 공기를 상기 열교환기(150)로 회수하기 위한 배기그릴(170)로 이루어지되,
    상기 태양광모듈(110)에 의해 생성된 전기에 의해 구동되며 상기 블라인드(120)를 통해 더워진 공기를 상기 열교환기(150)에 전달하는 송풍기(180)와 상기 태양광모듈(110)에 의해 생성된 전기를 충전하기 위한 충전장치(190)를 더 구비하되, 상기 블라인드(120)에 의해 외부창 유리 사이의 공기 온도가 일정온도 이상으로 상승되는 경우에만 상기 충전장치(190)에 충전된 전기를 상기 송풍기(180) 구동을 위한 전원으로 사용되도록 하며,
    상기 상하부 창틀(130, 140)은 내부가 빈 중공의 프레임(131, 141)을 각각 구비하되, 상기 프레임(131, 141)에 포함된 단열재(132, 142)를 통해 상기 프레임 내부로 이동하는 공기와 프레임과의 온도 차이에 의해 결로가 발생되는 것이 방지되며,
    상기 프레임 일측의 내부에 형성되는 유리는 유리 지지를 위한 유리고정바(134, 144) 및 상기 유리고정바를 고정하는 고정나사(135, 145)를 통해 고정되며, 상기 유리고정바 및 고정나사를 해제한 상태에서 블라인드의 수리가 가능하도록 하며,
    온오프제어를 통해 난방을 조절하는 스위치에 체크밸브기능을 부가함으로써, 일정온도 이상 유지되는 경우에만 난방이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 발코니를 이용한 태양열 난방시스템.
  2. 삭제
  3. 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템에 있어서,
    건물외벽의 일부에 형성되며 태양광을 흡수하기 위한 태양광모듈(210); 건물외벽으로부터 일정공간 외부로 돌출되어 형성되어 유리(221)로 마감되되, 건물외벽과의 열을 차단하기 위한 단열재(222)가 건물외벽에 인접하여 형성되며, 태양열이 입사되는 부분에 태양열 흡수기능이 부가된 집열판(223)이 형성된 프레임(220); 상기 프레임(220) 사이에 형성되며 하부프레임으로부터 상부프레임으로 공기의 통로를 형성하는 공기흐름부(230); 상기 프레임(220)의 최상부에 형성되며 하부로부터 올라온 공기를 수집하는 공기수집부(240); 상기 프레임(220)을 통해 생성된 공기와 건물의 실내로부터 회수된 공기의 열을 교환하기 위한 열교환기(250); 상기 열교환기(250)를 통해 교환된 공기를 실내로 유입하기 위한 급기그릴(260); 및 실내의 공기를 상기 열교환기(250)로 회수하기 위한 배기그릴(270)로 이루어지되,
    상기 태양광모듈(210)에 의해 생성된 전기에 의해 구동되며 상기 집열판(223)을 통해 더워진 공기를 상기 열교환기(250)에 전달하는 송풍기와 상기 태양광모듈(210)에 의해 생성된 전기를 충전하기 위한 충전장치를 더 구비하되, 상기 집열판(223)에 의해 유리와 박막 사이의 공기 온도가 일정온도 이상으로 상승되는 경우에만 상기 충전장치에 충전된 전기가 상기 송풍기 구동을 위한 전원으로 사용되며,
    상기 단열재(222) 외부에는 박막(223)이 형성되며, 상기 박막을 통해 상기 단열재를 보호함과 동시에 상기 단열재로부터 발생되는 유해가스가 상승된 온도의 공기와 혼입되는 것을 방지하며,
    온오프제어를 통해 난방을 조절하는 스위치에 체크밸브기능을 부가함으로써, 일정온도 이상 유지되는 경우에만 난방이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 건물외벽을 이용한 태양열 난방시스템.


  4. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101441189B1 (ko) * 2012-08-06 2014-09-17 (주)엘지하우시스 에너지 절감을 위한 환기 벽체 시스템
KR101998222B1 (ko) * 2018-11-14 2019-09-27 (주)세현이앤씨 태양광 수광을 통한 발열 블록, 및 이를 포함하는 발열 벽체 시스템
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008116118A (ja) * 2006-11-04 2008-05-22 Hiroshi Yokoyama 複合ソーラーユニット及び複合ソーラーユニットシステム
KR20110015796A (ko) * 2009-08-10 2011-02-17 전태규 태양열 난방 시스템

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008116118A (ja) * 2006-11-04 2008-05-22 Hiroshi Yokoyama 複合ソーラーユニット及び複合ソーラーユニットシステム
KR20110015796A (ko) * 2009-08-10 2011-02-17 전태규 태양열 난방 시스템

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