KR200315947Y1 - 태양열온수시스템 - Google Patents

Abstract

본 고안은 태양열 온수 시스템에 관한 것이다. 본 고안은 전면이 개방되어 투명유리층(12)이 덮이고 내부 저면에 집열판((18)이 전개되어 있으며 집열판(18)위에 배관파이프(14)를 지그제그로 연결하여 넣었으며 배관파이프(14)의 양 끝(22),(24)을 집열함 밖으로 노출시켜 건물 내부의 온수 축열조(34)와 수평이 되도록 상하로 각각 연결시키고, 태양열에 의해 건물 외벽에 부착된 집열상자(10)내부가 뜨거워지고 이로 인하여 배관 파이프(14)내부의 물이 더워지고 이 더운물은 상단 배관 파이프(22)를 통하여 건물 내부에 놓인 온수축열조(34)로 이동하고 온수 축열조(34)의 차거운 물은 수압에 의하여 하단 배관 파이프(24)를 통하여 자동적으로 집열함(10) 내부의 배관 파이프(14)로 이동을 한다 이 기능이 반복되면서 온수축열조(34)내부의 물의 온도가 차츰 올라가고 이렇게 얻어진 온수를 난방에 이용하거나 다른 목적으로 사용 하고자 하는 것이다.

Description

태양열온수시스템{SOLAR HEATING SYSTEM}

본 발명은 태양열온수 시스템에 관한 것으로, 특히 태양열에 의해 데워진 축열조내(34)의 온수를 난방 또는 기타 용도로 이용하고자 하는 것이다.

종래 태양열을 이용한 난방기는 구조가 복잡하고 무게가 무거워 지상 또는 지붕 위에만 설치해야하는 제약이 있고, 비용이 많이 소요되는 결점이 있다 또한 한번 집열함을 통과하며 데워진 물은 즉시 사용을 하지 않는다면 보관을 해야하는데 즉시 사용을 하지 않는다면 차거워 지기 때문에 다시 온수를 만들기위해서는 순환 펌프가 사용되어야 한다 그러다 보니 대형화가 되고 가격이 비싸고, 적용 범위가 지극히 제한적이다 다시말해 일반화가 되어있지 못하다 신축건물이나 단독주택에만 적용이 용이하게 되어있다.

본 고안에 있어서는 종래의 이러한 문제점을 감안하여 안출한 것으로 지속적으로 물을 데워주기 때문에 소형화해도 문제가 되지 않는다 건물의 지붕 또는 지상에 설치해도 무방하나 특히 집열 상자의 무게가 가벼워 햇빛이 비추이는 건물의 벽면에 간단히 부착이 가능하고 가격이 저렴하고 구조가 간단해 관리에 용이하다. 특히 기존 건물의 벽면에도 간단히 설치가 가능한 것이 큰 장점이다 또한 찬물과 더운물이 지속적이고 자연스럽게 교환되어 얻고자하는 온수를 얻기 때문에 별도의 순환펌프가 사용되지 않는다

이를 위하여 , 본 고안에 있어서 건물 외벽에 설치된 집열함(10)에서 나온 배관 파이프(22),(24)가 건물 안쪽에 배치된 온수 축열조(34)에 상하로 각각 수평이 되게 연결되어야 한다 이렇게 설치된 상태에서 온수 축열조(34)에 연결된 상수도 관(26)으로부터 온수축열조(34)에 물이 채워지면 자동적으로 콕크(28)에 의해 상수도 공급이 멈추게 되고 건물 외벽에 설치된 집열함(10) 내부에 지그제그로 연결된 배관 파이프(14)에도 물이 채워진다. 이 상태에서 태양열에 의해 집열판(18)이 뜨거워 지고 집열함(10) 내부 온도가 상승하면 그 위에 놓여진 배관 파이프 (14)안에 있는 물의 온도도 상승한다. 이렇게 온도가 차츰 상승하며 부피가 팽창하다가 어느 시점에 이르면 위로 올라가려는 성질이 더하여 자동적으로 배관파이프(14)의 물이 상단 배관파이프(22)를 통하여 온수축열조(34) 내부로 흘러 들어가고 다시 그 빈 공간을 메우기 위하여 수압에 의하여 건물 안쪽에 연결된 온수축열조(34) 아래부분의 물이 하단 배관 파이프(24)를 통하여 건물 외벽에 설치된 집열함(10) 안에 있는 배관 파이프(14)로 이동한다.

건물 밖에 설치된 집열함(10) 내부에 배관 파이프(14) 안의 물의 온도와 건물 안에 놓인 온수 축열조(34) 내부 온수의 온도가 서로 같아 질 때까지 이것이 반복되며 이 반복 작용을 통하여 온수 축열조(34) 내부 물의 온도가 차츰 상승하고 결국 이 온수를 난방이나 기타 용도로 이용하고자 하는 것이다.

그러나 건물 내부의 온수 축열조(34)와 건물 외벽에 설치된 집열함(10)을 이어주는 배관 파이프(14)가 수평을 이루지 못하고 경사가 져서 이어질 때 특히 건물 밖의 집열함(10)이 건물 내부의 온수 축열조(34)보다 높게 설치되어 집열함(10) 내부에 설치된 배관 파이프(14) 윗 부분에 물이 채워지지 않고 공간이 생길 때에는 이 방법의 적용이 어렵다. 그러나 이와 반대로 집열함(10)이 온수축 열조(34)보다 약간 낫게 설치되어 상 (22)하(24)배관파이프가 수평을 이루지 못한 때에는집열함(10) 내부에 설치된 배관파이프(14)에 공간이 없으므로 온수가 순환은 되나 수평을 이루었을 때만큼 못하다.

도 1은 본 고안 태양열 온수 시스템의 집열상자를 보인 정면도

도 2는 동 단면도

도 3은 벽에 부착된 집열함(10)이 실내의 온수 축열조(36)의 하단 배관파이프(24)와 상단 배관 파이프(22)가 수평으로 연결된 상태의 측면도

도면의 주요부분에대한 부호설명

10 - 집열함 12 - 투명유리

14 - 배관파이프 16 - 단열재

18 - 집열판 20 - 밸브

22 - 상단 배관파이프 24 - 하단배관파이프

26 - 상수도 배관 28 - 콕크

30 - 온도 감지기 32 - 제어기

34 - 온수 축열조 36- 온수 축열조입구

38 - 뚜껑 40 - 온수 배수관

도 2와 도 3은 는 본 고안은 태양열 온수시스템의 일부로 건물 외벽에 설치되는 집열함(10)의 정면과 측면을 보인 것이다 이 집열함(10)은 전면이 개방되어 투명 유리층(12)이 덮이고 내부 저면에 단열재(16)위에 집열판(18) 즉 흡열 효과가 우수한 흑색 도막이 입혀진 무게가 가벼운 알미늄과 같은 집열판(18)이 전개되고 그 위에는 열 전도율이 높은 동으로 된 배관파이프(14)가 적당한 간격으로 지그 제그로 연결되어 놓이고, 배관 파이프(14)의 양 끝(22),(24)은 건물 내부에 놓여있는 온수 축열조(34)와 상 하로 각각 수평이 되게 연결된다.

해가 뜨지 않거나 해가 저물어 건물 외벽에 설치된 집열함(10)내부에 배치된 배관 파이프(14)내의 물의 온도가 건물 내부에 놓인 온수 축열조(34) 내부의 온수보다 온도가 낮을 때에는 물이 역류하게 되는데 이를 방지하기 위하여 집열함(10)과 온수 축열조(34)를 연결하는 아래 배관 파이프(24)에 벨브(20)를 설치한다 이 벨브(20)는 제어기(32)에서 명령을 받아 작동되는데 제어기(32)에는 다시 온수 축열조(34)와 집열함(10) 내에 설치된 온도 감지기(30)와 각각 연결되어있다. 이 제어기(32)는 양쪽 온도 감지기(30)에서 오는 신호를 받아 벨브(20)를 작동시키는데 집열함(10)안에 설치된 온도감지기에서 오는 온도가 온수 축열조(34)내에 설치된 온도 감지기에서오는 온도보다 높을때에는 벨브를 열어 물이 순환 되도록 준비를 하고 그 반대일때에는 벨브(20)를 잠구어 물의 순환을 멈추게 한다

또한 건물 내부에 놓이게되는 온수 축열조(34)에는 입구(38)가 있는데 이는 온수축열조(34) 내부의 청소를 용이하게 하기 위하여 크게하여도 무방하다 입구(38)에는 온수 축열조(34)내에 이물질이 들어가지 않도록 뚜껑(40)이 덮어지고 이 입구(38)를 통해 온수 축열조(34) 내에서 발생하는 수증기를 밖으로 보내는 역할도 하게된다.

온수 축열조(34)에는 물이 항상 가득 채워져 있어야 한다 이를 위하여 상수도 배관(26)과 연결되는데 물이 다 채워졌을 때에는 수압에 의하여 물이 자동으로 잠그어 지도록 하는 부력에 따라 열리고 닫히는 콕크(28)가 설치되는데 온수 배출구(42)에서 물을 사용하거나 또는 수증기 증발로 인하여 물이 부족 할 때에는 집열함(10) 내부에 설치된 배관 파이프(14)상단에 공간이 생겨 물의 순환이 이루어지지 않으므로 부족분은 즉시 채워져야 한다 때문에 가급적 집열함(10)과 온수축열조(34)를 연결하여주는 상단 배관파이프(22)보다 위에까지 물이 차야하므로 콕크(28)는 이보다 높게 설치한다

이와같이 본 고안은 온수 축열조(34)의 물이 반복되어 순환되기 때문에 집열함(10) 내에서 가열되는 소요시간이 점점 짧아져서 높은 온도의 온수를 획득하는데 효과적이다 또한 무 동력으로 자연원리를 적용한 태양열에 의해 반복적인 열 교환 순환으로 소규모의 집열함(10) 설치로 그 효과를 극대화 하였다 종전 온수 보일러의 집열함(10)에 같은 시간을 사용하여 이 방법을 적용한다면 더 많고 더 높은 온도의 온수를 획득 할 수있다. 또한 물을 순환시키기 위하여 별도의 순환펌프를 사용하지 않기 때문에 에너지 절약면에서 더 효과적이다.

Claims (2)

1. 전방이 개방되어 투명유리층(12)이 덮히고 내부저면에 집열판(18)이 전개되어있으며 집열판(18)위에 배관파이프(14)가 지그제그로 연결되어 놓이고 이 배관 파이프(14)의 양(22),(24) 끝은 집열함(10) 밖으로 나와 온수 축열조(34)와 상 하로 수평이 되도록 각각 연결되고, 태양열에 의해 집열함(10) 안에 설치된 배관 파이프(14) 내의 더워진 물이 상단에 위치한 배관파이프(22)를 통해 온수 축열조(34)로 이동하고 온수 축열조(34)의 하단에 머물고있는 차거운 물이 수압에 의해 하단에 연결된 배관 파이프(24)를 통해 집열함(10) 내부로 들어가 자연적으로 찬물과 더운물이 순환되며 온수 축열조(34)의 물의 온도가 상승하도록 하는 것을 특징으로 한 태양열 온수 시스템.
2. 제 1 항에 있어서 온수 축열조(34)와 집열함(10) 내에 각각 온도 감지기(30)가 설치되고, 집열함(10)안에 설치된 온도감지기에서 오는 온도가 온수 축열조(34)내에 설치된 온도 감지기에서오는 온도보다 높을때에는 벨브(20)를 열어 물이 순환 되도록 준비를 하고 그 반대일때에는 벨브(20)를 잠구어 물의 순환을 멈추게 하는 제이기(32)를 적용하는 것을 특징으로 하는 태양열 온수 시스템.