KR20110096248A - Solar hot-water heating system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양 온수 난방 시스템에 관한 것으로, 특히 태양에너지로 물을 가열하는 태양 온수 열판을 이용하여 난방 및 온수용 물을 우선적으로 공급하고 가열된 물이 설정한 온도보다 낮을 경우 보일러를 가동하도록 함으로써, 보일러 가동에 따른 전력소모를 크게 줄일 수 있는 태양 온수 난방 시스템에 관한 것이다.
The present invention relates to a solar hot water heating system, and in particular, by using a solar hot water heating plate that heats water with solar energy to supply water for heating and hot water preferentially, and to operate a boiler when the heated water is lower than a set temperature. The present invention relates to a solar hot water heating system that can greatly reduce power consumption due to boiler operation.
종래의 태양열을 이용한 가정용 난방 시스템은 도 1에 나타낸 바와 같이, 태양열을 열에너지로 사용하기 위해 태양열을 집광하는 태양열 집광판(20)과, 온수를 이용하기 위해 온수를 저장하는 온수저장탱크(21)와, 상기 온수저장탱크(21)로부터 온수를 열교환기(23)로 전송하는 온수순환루프(22)와, 상기 온수순환루프(22)를 통해 전달된 온수를 이용해 실내의 온도를 상승시키기 위한 열교환기(23)와, 상기 열교환기(23)를 통해 교환된 열로 실내의 온도를 상승시키는 난방루프(24)로 구성되어 있으며, 상기 태양열 집광판(20)에서 태양열을 집광하여 상기 온수저장탱크(21)안에 저장된 물을 데워서 상기 온수순환루프(22)와 열교환기(23) 및 난방루프(24)를 통해 전송하여 실내를 난방하거나 온수를 사용할 수 있도록 한다.As shown in FIG. 1, a conventional home heating system using solar heat includes a solar
그러나, 상기 태양열 집광판(20)은 태양에너지를 이용하여 생산된 전력으로 상기 온수저장탱크(21)에 저장된 물을 데우도록 되어 있고, 태양전지를 이용하기 때문에, 초기 설비 투자가 비싸고 유지보수가 힘든 문제점이 있었다.However, the solar
또한, 상기와 같이 태양열을 이용하지 않고 전기보일러나 기름보일러 또는 가스보일러를 사용하여 난방 및 온수를 공급하는 가정용 난방 시스템은 유지비용이 많이 드는 단점이 있다. 이 중에 비용이 가장 적게 드는 전기보일러의 경우, 심야전력을 이용하여 보일러를 가동하더라도 동절기에는 많은 비용이 드는 문제점이 있었다.
In addition, a household heating system that supplies heating and hot water using an electric boiler, an oil boiler, or a gas boiler without using solar heat has a disadvantage of high maintenance cost. Among the least expensive electric boilers, even when the boiler is operated by using midnight power, there was a problem in that the winter cost a lot.
전술한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 태양에너지로 물을 가열하는 태양 온수 열판을 복수 개로 연결하여 난방 및 온수용 물을 가열 공급하는 태양 온수 난방 시스템을 제공하는 데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in an effort to provide a solar hot water heating system for heating and supplying water for heating and hot water by connecting a plurality of solar hot water heating plates for heating water with solar energy.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 태양 온수 열판에서 가열된 물의 온도가 사용자가 설정한 온도보다 높을 경우 상기 태양 온수 열판에서 가열된 물을 난방 및 온수용 물로 사용하고, 상기 태양 온수 열판에서 가열된 물의 온도가 사용자가 설정한 온도보다 낮을 경우 보일러를 가동하여 난방 및 온수용 물로 사용하도록 함으로써, 전력소모를 크게 줄일 수 있는 태양 온수 난방 시스템을 제공하는 데 있다. In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is that when the temperature of the water heated in the solar hot water heating plate is higher than the temperature set by the user using the water heated in the solar hot water heating plate as water for heating and hot water, in the solar hot water heating plate When the temperature of the heated water is lower than the temperature set by the user to operate the boiler to use as water for heating and hot water, to provide a solar hot water heating system that can significantly reduce the power consumption.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 태양 온수 열판에서 1차적으로 가열된 물을 이용하여 보일러에서 2차적으로 가열한 후 난방 및 온수용 물로 공급함으로써, 보일러 가동에 따른 전력소모를 크게 줄일 수 있는 태양 온수 난방 시스템을 제공하는 데 있다. In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to heat the secondary heat in the boiler by using the water heated primarily in the solar hot water heating plate and then supplied to the water for heating and hot water, significantly reducing the power consumption of the boiler operation To provide a solar hot water heating system.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 태양 온수 열판에서 1차적으로 가열된 물을 보일러에서 심야전력을 이용하여 2차적으로 가열한 후 난방 및 온수용 물로 공급함으로써, 보일러 가동에 따른 전력소모를 크게 줄일 수 있는 태양 온수 난방 시스템을 제공하는 데 있다. In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is by heating the water heated primarily in the solar hot water heating plate by using a late night power in the boiler and then supplying the water for heating and hot water, power consumption according to the boiler operation To provide a solar hot water heating system that can greatly reduce the.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 가정용 난방 및 온수용 물을 공급하는 태양 온수 난방 시스템을 제공하는 데 있다. In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a solar hot water heating system for supplying water for domestic heating and hot water.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 태양 온수 열판에 연결된 난방용 온수통과 온수통을 구비하여, 동절기엔 난방과 온수를 동시에 사용하고, 하절기엔 밸브를 사용하여 난방은 차단하고 온수만 사용하도록 하는 태양 온수 난방 시스템을 제공하는 데 있다. In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a heating hot water tank and a hot water tank connected to the solar hot plate, using heating and hot water at the same time in winter, using a valve in the summer to block heating and use only hot water Is to provide a solar hot water heating system.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 농업용 비닐하우스의 난방 및 온수용 물을 공급하는 태양 온수 난방 시스템을 제공하는 데 있다. In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a solar hot water heating system for supplying water for heating and hot water of an agricultural vinyl house.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 농업용 비닐하우스에 설치할 경우 태양 온수 열판에서 가열된 물을 비닐하우스 내부에 설치된 한 개 또는 복수 개의 보온탱크에 저장하여 난방 배관뿐만 아니라 보온탱크에서 발생하는 열기로 내부 온도를 동시에 난방시킬 수 있는 태양 온수 난방 시스템을 제공하는 데 있다. In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to store the water heated in the solar hot water heating plate in one or a plurality of insulating tanks installed inside the plastic house when installed in an agricultural vinyl house generated in the heating tank as well as the heating pipes It is to provide a solar hot water heating system that can simultaneously heat internal temperature by hot air.
또한, 본 발명이 이루고자 하는 또 다른 기술적 과제는 구조가 간단하고 무게가 가벼워서 설치 및 이동이 간편한 태양 온수 난방 시스템을 제공하는 데 있다.
In addition, another technical problem to be achieved by the present invention is to provide a solar hot water heating system with a simple structure and light weight, easy installation and movement.
전술한 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서, 청구항 1에 기재된 발명은, 「태양 온수 난방 시스템에 있어서, 태양에너지를 집광하여 물을 가열하는 복수 개의 태양 온수 열판과; 상기 태양 온수 열판에서 가열된 물을 저장하는 1개 또는 복수 개의 보온탱크와; 상기 보온탱크의 물을 상기 태양 온수 열판으로 공급하여 순환시키는 모터와; 상기 보온탱크에 저장된 물의 온도를 감지하는 센서; 및 상기 센서에 의해 상기 보온탱크의 물이 설정온도보다 높으면 상기 보온탱크의 물을 난방 및 온수용 배관으로 공급하고, 상기 보온탱크의 물이 설정온도보다 낮으면 보일러에서 상기 보온탱크의 물을 가열하여 난방 및 온수용 배관으로 공급하도록 자동 제어하는 제어부;를 포함하며, 상기 복수 개의 태양 온수 열판은 행렬 형태로 배치되고, 상기 행렬 형태로 배치된 상기 복수 개의 태양 온수 열판에는 물을 순환시키는 가열파이프가 가로 또는 세로 방향으로 지그재그 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.」을 제공한다.As a means for solving the above-described technical problem, the invention according to claim 1, "Solar hot water heating system, comprising: a plurality of solar hot water hot plate for condensing solar energy and heating water; One or more insulating tanks for storing the water heated in the solar hot water heating plate; A motor for supplying and circulating water from the thermal insulation tank to the solar hot water heating plate; A sensor for sensing a temperature of water stored in the thermal tank; And when the water in the thermal insulation tank is higher than the set temperature by the sensor, supply the water in the thermal insulation tank to a pipe for heating and hot water, and when the water in the thermal insulation tank is lower than the set temperature, the water of the thermal insulation tank is heated by a boiler. And a control unit for automatically controlling the heating and hot water supply pipes, wherein the plurality of solar hot water heating plates are arranged in a matrix form, and a heating pipe circulating water in the plurality of solar hot water heating plates arranged in the matrix form. Is provided in a zigzag shape in the horizontal or vertical direction. &Quot;.
청구항 2에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 태양 온수 난방 시스템은: 상기 보온탱크를 난방용 온수통과 온수통으로 2개로 구성하여, 동절기 때는 상기 난방용 온수통과 온수통을 모두 사용하여 난방과 온수를 동시에 사용하고, 하절기 때는 밸브를 사용하여 상기 난방용 온수통은 차단하고 상기 온수통만 사용하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.」을 제공한다.According to the invention of claim 2, "The solar hot water heating system according to claim 1, wherein: the heat insulating tank is composed of two hot water tanks and a hot water tank, and in winter, both the heating hot water tank and the hot water tank are used for heating and hot water. At the same time, the summer hot water heating system using a valve to shut off the hot water tank for heating and controlling to use only the hot water tank.
청구항 3에 기재된 발명은, 「제 2 항에 있어서, 상기 태양 온수 난방 시스템은: 상기 하절기 때 상기 복수 개의 태양 온수 열판 중 일부만을 사용하도록 상기 태양 온수 열판으로 공급되는 물을 밸브로 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.」을 제공한다.The invention according to claim 3, "The solar hot water heating system according to claim 2, wherein: the water supplied to the solar hot water heating plate is controlled by a valve so as to use only a part of the plurality of solar hot water heating plates during the summer season. Solar hot water heating system.
청구항 4에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 태양 온수 열판은: 상부에 개구부를 갖는 사각형 형상의 프레임과; 상기 프레임의 내측 및 하측에 각각 설치된 보온재와; 상기 프레임 내부에 설치되며, 복수 개의 절곡 홈이 일체로 형성된 판 상의 집열판과, 상기 절곡 홈을 따라 형성된 가열파이프를 구비한 집열 장치와; 상기 프레임의 상단에 설치되는 유리판; 및 상기 집열 장치와 유리판 사이에 형성된 온열 공기층;을 포함하는 태양 온수 난방 시스템.」을 제공한다.The invention according to claim 4, wherein the solar hot water heating plate comprises: a rectangular frame having an opening at an upper portion thereof; A heat insulating material installed on the inner side and the lower side of the frame, respectively; A heat collecting device provided in the frame and having a plate-shaped heat collecting plate integrally formed with a plurality of bent grooves, and a heating pipe formed along the bent grooves; A glass plate installed on an upper end of the frame; And a warm air layer formed between the heat collecting device and the glass plate.
청구항 5에 기재된 발명은, 「제 4 항에 있어서, 상기 태양 온수 난방 시스템은: 상기 행렬로 구성된 상기 태양 온수 열판의 위치에 따라, 상기 가열파이프의 일 측 또는 타 측이 "U"자 형태로 절곡된 모양을 갖고 그 반대쪽은 상기 태양 온수 열판의 측면에 직선으로 돌출 형성되어 있거나, 또는 직선 형태의 가열파이프가 일정 간격으로 설치되어 상기 태양 온수 열판의 일 측 및 타 측의 측면에 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.」을 제공한다.The invention according to claim 5, "The solar hot water heating system according to claim 4, wherein: one side or the other side of the heating pipe in the form of a" U ", depending on the position of the solar hot water heating plate composed of the matrix. It has a bent shape and the opposite side is formed to protrude in a straight line on the side of the solar hot water heating plate, or a heating pipe of a straight shape is provided at regular intervals to protrude on one side and the other side of the solar hot water heating plate Solar hot water heating system.
청구항 6에 기재된 발명은, 「제 5 항에 있어서, 상기 태양 온수 난방 시스템은: 상기 태양 온수 열판을 서로 연결할 때 상기 태양 온수 열판의 측면에 돌출된 상기 가열파이프 사이를 정 연결 소켓을 이용하여 연결 고정한 후 노출된 상기 가열파이프와 정 연결 소켓 위에 보온재를 씌워 구성한 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.」을 제공한다.The invention according to claim 6, "The solar hot water heating system according to claim 5, wherein: when the solar hot water heating plates are connected to each other between the heating pipes protruding on the side of the solar hot water heating plates using positive connection sockets. It provides a solar hot water heating system comprising a heat insulating material on the heating pipe and the positive connection socket exposed after being fixed.
청구항 7에 기재된 발명은, 「제 4 항에 있어서, 상기 집열판은 알루미늄(Al) 재질로 구성되고 상면에 검정색의 코팅층을 형성하고, 상기 가열파이프는 동(Cu) 파이프로 구성되며, 상기 보온재는 경질 폴리우레탄 폼 또는 카시미론 솜으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.」을 제공한다.According to the invention of claim 7, "The heat collecting plate of claim 4 is made of aluminum (Al) and forms a black coating layer on the upper surface, the heating pipe is composed of copper (Cu) pipe, Solar hot water heating system, comprising: a rigid polyurethane foam or a Kashmiron batting.
청구항 8에 기재된 발명은, 「제 1 항에 있어서, 상기 태양 온수 난방 시스템은: 전원을 온(On)/오프(Off)하는 전원스위치와; 상기 태양온수열판에서 가열된 물을 이용하여 난방 및 온수를 가동하는 태양온수난방스위치와; 상기 난방 및 온수의 온도를 설정하는 온도 설정부와; 상기 난방 및 온수의 가동시간을 설정하는 타이머와; 상기 보온탱크의 현재 온도와 설정 온도 및 시간과 각종 스위치의 동작 상태를 표시하는 표시부와; 상기 보온탱크의 물이 설정온도보다 높으면 상기 보온탱크의 물을 난방 및 온수용 배관으로 전송하고, 상기 보온탱크의 물이 설정온도보다 낮으면 보일러에서 상기 보온탱크의 물을 가열하여 난방 및 온수용 배관으로 공급하도록 자동 제어하며, 상기 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부; 및 상기 제어부의 동작을 위한 프로그램과 각종 데이터를 저장하는 메모리;를 구비한 조작패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.」을 제공한다.
The invention according to claim 8, wherein the solar hot water heating system comprises: a power switch for turning on / off a power source; A solar hot water heating switch for heating and hot water by using the water heated in the solar hot water plate; A temperature setting unit for setting temperatures of the heating and hot water; A timer for setting an operating time of the heating and hot water; A display unit which displays a current temperature, a set temperature and a time of the thermal insulation tank, and an operation state of various switches; If the water in the insulation tank is higher than the set temperature, the water in the insulation tank is transferred to the pipe for heating and hot water, and if the water in the insulation tank is lower than the set temperature, the boiler heats the water in the insulation tank for heating and hot water A control unit for automatically controlling supply to pipes and controlling the operation of each component; And a control panel including a memory for storing a program and various data for the operation of the control unit.
본 발명에 따르면, 태양에너지로 물을 가열하는 적어도 1개 이상의 태양 온수 열판을 이용하여 난방 및 온수용 물을 공급하도록 함으로써, 빠른 시간내에 물을 가열할 수 있고, 보일러 가동에 따른 전력소모를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by supplying water for heating and hot water by using at least one solar hot water heating plate that heats water with solar energy, the water can be heated in a short time, and power consumption due to boiler operation is greatly increased. There is an effect that can be reduced.
그리고, 상기 태양 온수 열판에서 가열된 물의 온도가 사용자가 설정한 온도보다 높을 경우 상기 태양 온수 열판에서 가열된 물을 난방 및 온수용 물로 사용하고, 상기 태양 온수 열판에서 가열된 물의 온도가 사용자가 설정한 온도보다 낮을 경우 보일러를 가동하여 난방 및 온수용 물로 사용하도록 함으로써, 전력소모를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.When the temperature of the water heated in the solar hotplate is higher than the temperature set by the user, the water heated in the solar hotplate is used as heating and hot water, and the temperature of the water heated in the solar hotplate is set by the user. When the temperature is lower than one, the boiler is operated to be used as water for heating and hot water, thereby greatly reducing power consumption.
또한, 태양 온수 열판에서 1차적으로 가열된 물을 이용하여 보일러에서 2차적으로 가열한 후 난방 및 온수용 물로 공급함으로써, 보일러 가동에 따른 전력소모를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, by using the water heated primarily in the solar hot water heating plate to heat the secondary heat in the boiler and then supply to the water for heating and hot water, there is an effect that can greatly reduce the power consumption according to the operation of the boiler.
또한, 태양 온수 열판에서 1차적으로 가열된 물을 보일러에서 심야전력을 이용하여 2차적으로 가열한 후 난방 및 온수용 물로 공급함으로써, 보일러 가동에 따른 전력소모를 크게 줄일 수 있는 효과가 있다.In addition, by heating the water primarily heated in the solar hot water heating plate by using the late-night power in the boiler and then supplying the water for heating and hot water, there is an effect that can greatly reduce the power consumption according to the operation of the boiler.
또한, 가정용 난방 및 온수용 물 또는 농업용 비닐하우스의 난방 및 온수용 물을 보일러가 아닌 태양 온수 열판을 이용하여 공급할 수 있는 효과가 있다.In addition, there is an effect that can supply the water for the heating and hot water for household heating and hot water or agricultural greenhouses using the solar hot plate rather than the boiler.
또한, 본 발명의 태양 온수 난방 시스템을 농업용 비닐하우스에 설치할 경우 태양 온수 열판에서 가열된 물을 비닐하우스 내부에 설치된 한 개 또는 복수 개의 보온탱크에 저장하여 난방 배관뿐만 아니라 보온탱크에서 발생하는 열기로 내부 온도를 동시에 난방시킬 수 있는 효과가 있다.In addition, when the solar hot water heating system of the present invention is installed in an agricultural vinyl house, the water heated in the solar hot water heating plate is stored in one or a plurality of insulating tanks installed inside the plastic house, so as to generate heat from the thermal tank as well as the heating pipe. The internal temperature can be heated at the same time.
더욱이, 태양열에 의해 집광판 전체가 가열됨으로써, 1개 이상으로 조합 설치된 집광판에 의해 빠른 열 효과를 얻을 수 있다.In addition, the entire heat collecting plate is heated by solar heat, whereby a quick heat effect can be obtained by the light collecting plate provided in combination with at least one.
게다가, 설치비용이 저렴하고 한번 설치시 반영구적으로 사용이 가능하며 고장의 염려가 없다. In addition, the installation cost is low and can be used semi-permanently in one installation, and there is no fear of failure.
더 나아가, 동파이프, 동판, 알루미늄 프레임 등으로 태양 온수 열판이 구성되어 있기 때문에 무게가 가볍고 구조가 간단하기 때문에 설치 및 이동이 간편한 효과가 있다.
Furthermore, since the solar hot water heating plate is composed of copper pipe, copper plate, aluminum frame, etc., the weight is light and the structure is simple.
도 1은 종래의 태양열을 이용한 가정용 난방 시스템을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 태양 온수 난방 시스템의 구성도
도 3은 태양 온수 열판 및 가열파이프의 설치 예를 나타낸 구성도
도 4는 태양 온수 열판 및 가열파이프의 다른 설치 예를 나타낸 구성도
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 의한 태양 온수 난방 시스템의 구성도
도 6은 태양 온수 열판의 모습을 나타낸 사시도
도 7은 도 6에 도시된 집열판(121) 및 가열파이프(122)의 일부 확대도
도 8은 태양 온수 열판의 다른 모습을 나타낸 사시도
도 9는 태양 온수 열판의 제품 사진
도 10은 태양 온수 열판의 단면도
도 11은 집열판에 가열파이프를 고정하는 방법을 설명하기 위한 설명도
도 12는 태양 온수 열판의 가열파이프를 연결하는 정 연결 소켓의 사진
도 13은 정 연결 소켓을 연결하기 전의 모습을 나타낸 사진
도 14는 정 연결 소켓을 연결한 후의 모습을 나타낸 사진
도 15는 태양 온수 열판 사이에 노출된 가열파이프 및 정 연결 소켓을 보온재로 보온 처리한 모습을 나타낸 사진
도 16은 본 발명에 의해 제조된 태양 온수 열판의 설치 예의 사진1 is a view showing a domestic heating system using a conventional solar heat
2 is a block diagram of a solar hot water heating system according to a preferred embodiment of the present invention
3 is a configuration diagram showing an installation example of a solar hot water heating plate and a heating pipe
4 is a configuration diagram showing another installation example of the solar hot water heating plate and heating pipe
5 is a block diagram of a solar hot water heating system according to another embodiment of the present invention
6 is a perspective view showing a state of the solar hot water heating plate
FIG. 7 is an enlarged view of a part of the
8 is a perspective view showing another embodiment of the solar hot water heating plate
9 is a product picture of the solar hotplate
10 is a cross-sectional view of the solar hot water heating plate
11 is an explanatory diagram for explaining a method of fixing a heating pipe to a heat collecting plate;
12 is a photograph of a positive connection socket connecting the heating pipe of the solar hot water heating plate
Figure 13 is a photograph showing the state before connecting the positive connection socket
14 is a photograph showing the state after connecting the positive connection socket
15 is a photograph showing the heat treatment of the heating pipe and positive connection socket exposed between the solar hot plate with the heat insulating material
16 is a photograph of an installation example of the solar hot water heating plate manufactured by the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙여 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like parts throughout the specification.
이하, 본 발명에서 실시하고자 하는 구체적인 기술내용에 대해 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명하기로 한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
태양 온수 난방 시스템의 구성 예Configuration example of solar hot water heating system
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 의한 태양 온수 난방 시스템의 구성도이다.2 is a block diagram of a solar hot water heating system according to a preferred embodiment of the present invention.
본 발명의 실시 예에 의한 태양 온수 난방 시스템은 도 2에 나타낸 바와 같이, 복수 개의 태양 온수 열판(100), 제1 모터(210), 제2 모터(220), 보온탱크(230), 온도센서(240), 보일러(250), 난방 및 온수용 배관(260), 수도(270), 조작패널(300) 및 복수 개의 밸브(S1∼S6)를 포함하여 구성한다.Solar hot water heating system according to an embodiment of the present invention, as shown in Figure 2, a plurality of solar hot
상기 태양 온수 열판(100)은 태양에너지를 집광하여 파이프에 흐르는 물을 가열하는 장치로서, 그 구성은 도 5 내지 도 9와 같고, 설치 방법은 도 3 및 도 4와 같다. 상기 태양 온수 열판(100)의 구성 및 기능에 대해서는 뒤에서 상세히 설명하기로 한다.The solar hot
도 2에서, 상기 제1 모터(210)는 상기 태양 온수 열판(100)에서 가열된 물을 상기 보온탱크(230)로 전송하는 역할을 하고, 상기 제2 모터(220)는 상기 보온탱크(230)에 저장된 물을 상기 태양 온수 열판(100,400)으로 피드백시켜 재가열하도록 하는 역할을 한다. 이때, 상기 제2 모터(220)는 상기 보온탱크(230)에 저장된 물의 온도가 설정온도보다 낮을 경우 상기 보온탱크(230)에 저장된 물을 상기 태양 온수 열판(100,400)으로 피드백시키게 된다. 상기 제1 모터(210)는 상기 제2 모터(220)의 설치 시 없어도 무방하다.In FIG. 2, the
상기 보온탱크(230)는 상기 태양 온수 열판(100)에서 가열된 물을 저장하였다가 상기 조작패널(300)의 제어에 의해 상기 보일러(250) 또는 상기 난방 및 온수용 배관(260)으로 공급하는 역할을 한다. 이때, 상기 보온탱크(230)는 저장된 물의 온도가 설정온도보다 높을 경우에는 저장된 물을 상기 난방 및 온수용 배관(260)으로 공급하고, 상기 저장된 물의 온도가 설정온도보다 낮을 경우에는 저장된 물을 상기 난방 및 온수용 배관(260)의 공급을 차단하거나 또는 상기 보일러(250)로 공급한다.The
상기 온도센서(240)는 상기 보온탱크(230)에 저장된 물의 온도를 측정(감지)하여 상기 조작패널(300)로 전송하는 역할을 한다. 상기 온도센서(240)는 도 2와 같이 상기 보온탱크(230) 내부에 구성되는 것이 바람직하지만, 상기 태양 온수 열판(100)에 연결된 배수관(미도시)에 설치할 수도 있다.The
상기 보일러(250)는 가정이나 사무실, 호텔 등의 숙박업소 등에 설치된 일반적인 보일러로서, 상기 보온탱크(230)에 저장된 물의 온도가 설정온도 이하일 때 가동하여 난방 및 온수용 물을 공급하게 된다. 이때, 상기 보일러(250)는 상기 보온탱크(230)에 저장된 물을 공급받아 가열하여 난방 및 온수용 물을 공급함으로써, 전력소모를 줄일 수 있다.The
상기 난방 및 온수용 배관(260)은 가정이나 호텔 등에 난방 및 온수를 위해 설치된 배관으로 상기 보온탱크(230)와 상기 보일러(250)에 같이 연결되어 있다.The heating and
상기 밸브 S1은 상기 제2 모터(220)와 상기 태양 온수 열판(100) 사이를 개폐하는 기능을 하고, 상기 밸브 S2는 상기 태양 온수 열판(100)에서 가열된 물이 상기 제1 모터(210)를 통해 상기 보온탱크(230)로 공급되는 것을 개폐하거나 또는 상기 제1 모터(210)가 구비되어 있지 않을 경우에는 상기 태양 온수 열판(100)에서 가열된 물이 상기 보온탱크(230)로 공급되는 것을 개폐하는 기능을 한다. 그리고, 상기 밸브 S3은 상기 보온탱크(230)와 상기 제2 모터(220) 사이를 개폐하는 기능을 하고, 상기 밸브 S4는 상기 보온탱크(230)에 저장된 물이 상기 난방 및 온수용 배관(260)으로 공급되는 것을 개폐하는 기능을 한다. 또한, 상기 밸브 S5는 상기 보온탱크(230)에 저장된 물이 상기 보일러(250)로 공급되는 것을 개폐하는 기능을 하고, 상기 밸브 S6은 수도(270)로부터 공급되는 물이 상기 제2 모터(220)를 통해 상기 태양 온수 열판(100)으로 공급되는 것을 개폐하는 기능을 한다.The valve S1 functions to open and close between the
여기서, 상기 밸브 S1 및 S3은 상기 보온탱크(230)에 저장된 물을 상기 태양온수열판(100)으로 피드백하여 재가열시킬 때 개방되고, 상기 밸브 S2는 상기 태양 온수 열판(100)에 가열된 물을 상기 보온탱크(230)로 내보낼 때 개방된다. 그리고, 상기 밸브 S4는 상기 보온탱크(230)에 저장된 물(설정온도보다 높을 경우)을 상기 난방 및 온수용 배관(260)으로 내보낼 때 개방되고, 상기 밸브 S5는 상기 보온탱크(230)에 저장된 물(설정온도보다 낮을 경우)을 상기 보일러(250)로 내보낼 때 개방된다. 이때, 이러한 동작을 수행하는 상기 밸브 S1 내지 S6은 상기 조작패널(300)의 제어부(350)에 의해 제어된다. Here, the valves S1 and S3 are opened when the water stored in the
상기 조작패널(300)은 전원스위치(310), 태양 온수 난방스위치(320), 온도설정부(330), 타이머(340), 제어부(350), 메모리(360), 표시부(370)를 포함하여 구성한다.The
여기서, 상기 전원스위치(310)는 상기 조작패널(300)의 전원을 온(On)/오프(Off)하는 기능을 한다.Herein, the
상기 태양 온수 난방스위치(320)는 상기 태양 온수 열판(100)에서 가열된 물을 이용하여 난방 및 온수를 가동 및 중지하도록 하는 제어하는 스위치로, 상기 전원스위치(310)가 온(On) 상태에서 동작한다. The solar hot
상기 온도 설정부(330)는 상기 난방 및 온수의 온도를 설정하는 기능을 하며, 여기서 설정된 온도와 상기 보온탱크(230)에 저장된 온도를 비교하여 상기 태양 온수 열판(100)에서 가열된 물을 난방 및 온수용으로 사용할 것인지를 결정하게 된다.The
상기 타이머(340)는 상기 난방 및 온수의 가동시간을 설정하는 기능을 한다. 즉, 상기 타이머(340)를 이용하여 상기 난방 및 온수의 가동시간을 예약하거나 전력요금이 저렴한 심야전력시간에 상기 난방 및 온수가 공급되도록 조정할 수 있다. 또한, 상기 타이머(340)는 상기 보온탱크(230)에 저장된 물을 요금이 싼 심야전력을 이용하여 상기 보일러(250)를 가동시켜 가열하도록 하는 기능도 한다.The
상기 제어부(350)는 상기 태양 온수 난방스위치(320)가 눌러지면, 상기 온도센서(240)에서 측정된 상기 보온탱크(230)에 저장된 물의 온도와 상기 온도 설정부(330)를 통해 설정한 온도를 비교하여, 상기 보온탱크(230)에 저장된 물이 설정 온도보다 높으면 상기 보온탱크(230)의 물을 상기 난방 및 온수용 물로 사용하도록 제어하고, 상기 보온탱크(230)의 물이 설정 온도보다 낮으면 상기 보일러(250)를 가동하도록 상기 각 구성요소의 동작을 자동 제어한다. 또한, 상기 제어부(350)는 요금이 싼 심야전력을 이용하여 상기 보일러(250)를 가동시켜 가열한 물을 상기 보온탱크(230)에 저장하도록 자동 제어한다.When the solar hot
상기 메모리(360)는 상기 제어부(350)의 동작을 위한 프로그램과 각종 데이터를 저장하는 기능을 하며, 상기 표시부(370)는 설정 온도와 설정(예약) 시간 및 각종 스위치의 동작 상태를 표시하는 기능을 한다. 이때, 상기 표시부(370)는 LED 램프로 구성될 수도 있고, LCD 화면으로 구성될 수도 있다.The
상기 구성의 조작 패널(300)은 상기 밸브 S1∼S6, 상기 제1 및 제2 모터(210,220), 상기 보일러(250) 등의 동작을 유선 또는 무선 통신을 이용하여 제어되도록 구성할 수 있다.The
이와 같이, 본 발명의 실시 예에서는 상기 태양 온수 열판(100)을 복수 개로 구성함으로써, 상기 태양 온수 열판(100)을 1개로 사용했을 때보다 난방 및 온수용 물을 빠른 시간에 높은 온도로 가열할 수 있어 열효율을 향상시킬 수 있다.
As described above, in the embodiment of the present invention, the solar hot
태양 온수 열판 및 가열파이프의 설치 예Installation example of solar hot plate and heating pipe
도 3은 태양 온수 열판 및 가열파이프의 설치 예를 나타낸 구성도이고, 도 4는 태양 온수 열판 및 가열파이프의 다른 설치 예를 나타낸 구성도이다.3 is a configuration diagram showing an installation example of a solar hot water heating plate and a heating pipe, and FIG. 4 is a configuration diagram showing another installation example of a solar hot water heating plate and a heating pipe.
본 발명에서는 복수 개의 태양 온수 열판(100)을 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, n×m 구조 또는 n×n 구조(여기서, n,m은 자연수)의 행렬 형태로 배치한다. 상기 행렬 형태로 설치된 복수 개의 태양 온수 열판(100)을 위에서 바라보았을 때, 상기 태양 온수 열판(100)에 설치된 가열파이프(122)는 하나의 파이프가 일 측 및 타 측의 끝 부분이 "U"자로 절곡되어 지그재그 형태로 형성된 모양을 하고 있다. 즉, 도면을 기준으로 하단에 표시된 입수구(124)를 통해 냉수(수돗물) 또는 상기 보온탱크(230)로부터 공급된 물이 상기 태양 온수 열판(100)에 지그재그 모양으로 구성된 가열파이프(122)를 통해 흐르면서 태양에너지에 의해 가열되어 배수구(123)로 나가게 된다.In the present invention, the plurality of solar hot
도 3 및 도 4에 도시된 행렬 구조에서, 양쪽 끝에 설치된 태양 온수 열판(100)에는 상기 가열파이프(122)의 일 측 또는 타 측이 "U"자 형태로 절곡된 모양을 하고 있고, 가운데 설치된 태양 온수 열판(100)은 상기 가열파이프(122)가 직선 형태로 일정 간격을 두고 복수 개로 설치된 모양을 하고 있다. 상기 태양 온수 열판(100)을 서로 연결할 때, 상기 태양 온수 열판(100)의 측면으로 돌출된 상기 가열파이프(122)를 정 연결 소켓(140; 도 11 참조)을 이용하여 연결하고, 제일 좌측(또는 우측) 줄에 위치한 태양 온수 열판(100)도 상기 정 연결 소켓(140)을 이용하여 상하 간의 가열파이프(122)를 서로 연결한다.
In the matrix structure illustrated in FIGS. 3 and 4, the solar hot
태양 온수 난방 시스템의 다른 실시 예Another embodiment of solar hot water heating system
도 5는 본 발명의 바람직한 다른 실시 예에 의한 태양 온수 난방 시스템의 구성도이다.Figure 5 is a block diagram of a solar hot water heating system according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 태양 온수 난방 시스템은 앞에서와 마찬가지로, 상기 복수 개의 태양 온수 열판(100)은 n×m 구조 또는 n×n 구조(여기서, n,m은 자연수)의 행렬 형태로 배치되어 있고, 상기 행렬 형태로 구성된 태양 온수 열판(100)에 가열파이프(122)가 지그재그 형태로 구성되어 있다.In the solar hot water heating system of the present invention, as described above, the plurality of solar hot
상기 태양 온수 난방 시스템은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 태양 온수 열판(100)에서 가열된 물을 저장하는 보온탱크가 난방용 온수통(10)과 온수통(20) 2개로 구성하여, 동절기 때는 상기 난방용 온수통(10)과 온수통(20)을 모두 사용하여 난방과 온수를 동시에 사용하고, 하절기 때는 밸브를 사용하여 상기 난방용 온수통(10)은 차단하고 상기 온수통(20)만 사용하도록 제어한다.The solar hot water heating system, as shown in Figure 5, the thermal storage tank for storing the water heated in the solar hot
도 5를 참조하여 설명하면, 동절기 때는 십자형 밸브(60)의 밸브 62와 63을 잠그고 밸브 61을 열어 상기 복수 개의 태양 온수 열판(100)이 모두 동작하도록 하고, T자형 밸브(70)의 밸브 71과 72를 모두 열어서 상기 태양 온수 열판(100)에서 가열된 물이 상기 난방용 온수통(10)과 온수통(20)으로 저장되도록 한다. 그리고, T자형 밸브(80)의 밸브 81과 82를 모두 열어서 상기 난방용 온수통(10)과 온수통(20)에 저장된 물이 모터(30)에 의해 상기 태양 온수 열판(100)으로 다시 공급되도록 하여 순환시킨다. 이때, 심야 보일러가 설치되어 있는 경우, 상기 난방용 온수통(10)과 온수통(20)에 저장된 따뜻한 물을 낮에 순환시키면 야간에 심야 전기가 차단되어 전기를 절약할 수 있다. Referring to FIG. 5, in winter, the
실험 결과에 의하면, 낮에 상기 태양 온수 열판(100)을 이용하여 물을 데웠을 경우 물의 온도가 60∼90°까지 올라갔다.According to the test results, when the water was heated using the solar hot
한편, 하절기 때에는 상기 T자형 밸브(70)의 밸브 71을 잠그고 밸브 72를 열어서 상기 난방용 온수통(10)은 차단하고 상기 온수통(20)만 사용하도록 조절한다. On the other hand, during the summer season, the
또한, 상기 태양 온수 난방 시스템은 하절기 때 상기 복수 개의 태양 온수 열판 중 일부만을 사용하도록 상기 태양 온수 열판으로 공급되는 물을 밸브로 제어할 수 있다.In addition, the solar hot water heating system may control the water supplied to the solar hot water heating plate with a valve so as to use only a part of the plurality of solar hot water heating plates in summer.
예를 들어, 행렬 구조의 태양 온수 열판(100) 중에서 제일 하단에 있는 태양 온수 열판(100)만을 사용하고자 할 경우, 상기 에어 밸브(40)의 밸브 41을 연 다음 상기 십자형 밸브(60)의 밸브 62와 63을 열어서 제일 하단에 있는 태양 온수 열판(100)을 제외한 나머지 태양 온수 열판(100)에 들어있는 물을 밖으로 빼낸다. 물이 다 빠지고 나면 상기 에어 밸브(40)의 밸브 41을 잠그고 상기 십자형 밸브(60)의 밸브 61과 62를 잠그고 밸브 63만 열어서 제일 하단에 있는 태양 온수 열판(100)만을 가동하게 할 수 있다.For example, to use only the solar hot
다음은, 상기 태양 온수 열판(100)의 구조 및 기능에 대해 도 6 내지 도 10을 참조하여 설명하기로 한다.
Next, the structure and function of the solar hot
태양 온수 열판(100)의 실시 예Embodiment of the solar hot
도 6은 태양 온수 열판의 모습을 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 집열판(121) 및 가열파이프(122)의 일부 확대도이고, 도 8은 태양 온수 열판의 다른 모습을 나타낸 사시도이고, 도 9는 태양 온수 열판의 제품 사진이고, 도 10은 태양 온수 열판의 단면도이다.6 is a perspective view showing the appearance of the solar hot water plate, Figure 7 is an enlarged view of a part of the
먼저, 상기 태양 온수 열판(100)은 도 10에 나타낸 바와 같이, 상부에 개구부를 갖는 사각형 형상의 프레임(101)과, 상기 프레임(101)의 내측 및 하측에 각각 설치된 보온재(110)와, 상기 프레임(101) 내부에 설치된 집열 장치(120)와, 상기 프레임(101)의 상단에 설치되는 유리판(130)과, 상기 집열 장치(120)와 유리판(130) 사이에 형성된 온열 공기층(106)을 구비하고 있다.First, as shown in FIG. 10, the solar hot
여기서, 상기 보온재(110)는 열에 강한 경질 폴리 우레탄 재질로 구성된 것이 바람직하며, 상기 프레임(101)의 내측 및 하측에 각각 설치한다. 그리고, 상기 프레임(101) 내부에 구성된 내측 프레임(102) 등의 내부에도 상기 보온재(110)를 넣어서 열이 보온 되도록 한다.Here, the
상기 프레임(101) 상단에 상기 유리판(130)을 설치할 때에는 상기 프레임(101) 상단의 설치대(105)와 상기 유리판(130) 사이에 고무재질의 보호대(131)를 설치하여 상기 유리판(130)이 충격에 의해 파손되지 않도록 한다. 그리고, 상기 프레임(101)과 상기 유리판(130) 사이에 실리콘 등을 주입하여 상기 유리판(130)이 상기 프레임(101)에 단단히 고정되도록 함과 동시에 내부를 밀폐하는 기능을 한다. When installing the
상기 유리판(130)은 내부로 입사된 태양에너지에 의해 상기 집열 장치(120)에서 가열된 열이 밖으로 방출되는 것을 방지함으로써, 상기 온열 공기층(106)의 온도를 상승시키는 역할을 한다. The
상기 집열 장치(120)는 도 6 내지 도 9에 나타낸 바와 같이, 복수 개의 절곡홈(121a)이 일체로 형성된 판 상의 집열판(121)과, 상기 절곡홈(121a)을 따라 "U"자로 절곡되어 형성되거나(도 6 및 도 7) 직선 형태(도 8 및 도 9)로 설치된 가열파이프(122)를 포함한다.As shown in FIGS. 6 to 9, the
상기 집열판(121)은 도 7과 같이, 복수 개의 절곡홈(121a)이 일체로 형성된 판상 형태로 구성된다. 이때, 상기 집열판(121)은 동(Cu)판 또는 알루미늄(Al) 판을 이용하여 구성할 수 있으나, 상기 동(Cu)에 비해 가격이 저렴한 알루미늄(Al) 판으로 제작하는 것이 바람직하다. 상기 집열판(121)은 복수 개의 절곡홈(121a)은 사각형으로 형성하는 것이 바람직하나 원형, 삼각형 등 다른 형태로 구성할 수도 있다. As illustrated in FIG. 7, the
상기 가열파이프(122)는 상기 복수 개의 절곡홈(121a)에 삽입되어 설치되며, 상기 태양 온수 열판(100)의 위치에 따라 "U"자로 절곡되어 형성되거나(도 6 및 도 7) 직선 형태(도 8 및 도 9)로 설치된다. 이때, 상기 가열파이프(422)는 동(Cu) 파이프로 구성되며, 원형뿐만 아니라 사각형 형태의 파이프로도 구성할 수 있다.
The
가열파이프 고정 방법How to fix heating pipe
도 11은 집열판에 가열파이프를 고정하는 방법을 설명하기 위한 설명도이다.It is explanatory drawing for demonstrating the method of fixing a heating pipe to a heat collecting plate.
도 7 및 도 11을 참조하여 설명하면, 상기 집열판(121)의 절곡홈(121a)에 설치된 상기 가열파이프(122)를 고정하기 위해, 본 발명에서는 도 11과 같은 집게나 벤치 등과 같은 공구(160)를 이용하였다. 즉, 상기 공구(160)의 머리끝 부분에 못(시멘트 못)과 같이 끝이 뾰쪽한 물건(이하, '펀칭 못(161)'이라 한다)을 용접하여 고정한 후 상기 가열파이프(122)가 설치된 상기 절곡홈(121a)의 상부에 상기 공구(160)로 펀칭함으로써, 상기 절곡홈(121a)의 내측 방향으로 돌출부(121b)를 형성시켰다. 이에 의해, 상기 절곡홈(121b)에 삽입된 상기 가열파이프(122)는 상기 절곡홈(121a)에 형성된 돌출부(121b)에 의해 밖으로 이탈하지 못하고 고정되게 된다.Referring to FIGS. 7 and 11, in order to fix the
한편, 상기 집열판(121)의 절곡홈(121a)에 삽입된 상기 가열파이프(122)를 고정하기 위해 용접을 할 수도 있다. 하지만, 용접시 판형이 변형될 우려가 있고, 작업시간이 많이 소요될 뿐만 아니라 용접에 따른 제조 비용이 많이 드는 단점이 있다.Meanwhile, welding may be performed to fix the
상기 가열파이프(122)는 앞에서도 설명한 바와 같이, 동(Cu) 파이프로 구성이 되며, 원형뿐만 아니라 사각형 형태의 파이프로도 구성이 가능하다.
As described above, the
정 연결 소켓(140)Positive connection socket (140)
도 12는 태양 온수 열판의 가열파이프를 연결하는 정 연결 소켓의 사진이고, 도 13은 정 연결 소켓을 연결하기 전의 모습을 나타낸 사진이고, 도 14는 정 연결 소켓을 연결한 후의 모습을 나타낸 사진이다.12 is a photograph of a positive connection socket connecting the heating pipe of the solar hot water heating plate, Figure 13 is a photograph showing a state before connecting the positive connection socket, Figure 14 is a photograph showing a state after connecting the positive connection socket. .
상기 정 연결 소켓(140)은 상기 태양 온수 열판(100) 사이를 연결할 때 상기 태양 온수 열판(100)의 측면에 돌출된 가열파이프(122)에 체결하여, 도 3 및 도 4와 같이 고정함으로써 상기 태양 온수 열판(100)을 연결할 수 있다.The
상기 정 연결 소켓(140)은 도 12에 도시된 바와 같이, 소켓(141), 와셔(142), 너트(143)로 구성되어 있다. 상기 소켓(141)은 원통형의 양쪽 외주 면 및 내주 면에 나사가 각각 형성되어 있고 중앙의 외주 면에 볼트가 일체로 돌출 형성되어 있다. 상기 와셔(142)는 고리 또는 원통 형상을 갖는 금속 재질로 구성되어 있으며, 상기 너트(143)는 내주 면에 나사가 형성되어 있고 상기 내주 면에 상기 와셔(142)를 삽입하였을 때 상기 와셔(142)가 빠져나가지 못하도록 일 측의 구멍이 타 측의 구멍보다 작게 형성되어 있다. 이때, 상기 일 측의 구멍은 상기 태양 온수 열판(100)의 가열파이프(122)를 삽입할 수 있는 크기로 형성되어 있다.As shown in FIG. 12, the
상기 정 연결 소켓(140)의 설치 방법은, 먼저 상기 태양 온수 열판(100)의 가열파이프(122)에 상기 너트(143)와 와셔(142)를 삽입한 다음 상기 가열파이프(122)의 끝 부분을 상기 소켓(141)의 내주 면에 형성된 나사에 체결 고정한 후 상기 소켓(141)의 외주 면에 형성된 나사에 상기 너트(143)를 체결하여 설치한다. 이때, 상기 와셔(142)는 상기 너트(143)가 상기 소켓(141)에 체결될 때 상기 너트(143)의 체결 힘에 의해 상기 소켓(141)의 측면에 압착되게 된다. 따라서 상기 와셔(142)는 상기 가열파이프(122)의 내부에 흐르는 물이 밖으로 새어 나오지 못하도록 밀폐시키는 기능을 한다.In the installation method of the
상기 정 연결 소켓(140)의 일 측에 상기 태양 온수 열판(100)의 가열파이프(122)가 설치되었으면, 반대쪽의 태양 온수 열판(100)의 가열파이프(122)도 상기와 같은 방법으로 체결하여 설치하면 된다(도 13 및 도 14 참조).
When the
제품 사진Product photo
도 15는 태양 온수 열판 사이에 노출된 가열파이프 및 정 연결 소켓을 보온재로 보온 처리한 모습을 나타낸 사진이고, 도 16은 본 발명에 의해 제조된 태양 온수 열판의 설치 예의 사진이다.15 is a photograph showing a state in which the heating pipe and the positive connection socket exposed between the solar hot plates are insulated with a heat insulating material, and FIG. 16 is a photograph of an installation example of the solar hot plates manufactured by the present invention.
본 발명에서는 복수 개의 태양 온수 열판(100)을 상기 정 연결 소켓(140)을 사용하여 서로 체결 고정함으로써, 도 3 및 도 4와 같은 행렬 구조로 만들 수 있다. 상기 태양 온수 열판(100)과 태양 온수 열판(100) 사이에 노출된 상기 가열파이프(122) 및 정 연결 소켓(140)에는 도 15의 사진에서와 같이, 보온재(150)를 씌워서 보온한다. 이때, 상기 보온재(150)는 경질 폴리우레탄 재질을 사용하는 것이 바람직하나 카시미론 솜, 스폰지, 스티로폼 등을 이용하여 구성할 수도 있다.In the present invention, the plurality of solar hot
본 발명에서는 도 16의 사진과 같이, 상기 복수 개의 태양 온수 열판(100)을 행렬 형태로 제작하여 실험한 결과 30℃∼80℃ 정도의 물을 얻을 수 있었다. 본 발명의 실시 예에 따르면, 상기 태양 온수 열판(100)을 복수 개로 설치했을 경우 난방 및 온수용 물을 빠른 시간 내에 가열할 수 있었다.In the present invention, as shown in the photograph of FIG. According to an embodiment of the present invention, when a plurality of solar hot
이와 같이, 본 발명의 태양 온수 난방 시스템은 태양에너지로 물을 가열하는 적어도 1개 이상의 태양 온수 열판에서 가열된 물의 온도가 사용자가 설정한 온도보다 높을 경우 상기 태양 온수 열판에서 가열된 물을 난방 및 온수용 물로 사용하고, 상기 태양 온수 열판에서 가열된 물의 온도가 사용자가 설정한 온도보다 낮을 경우 보일러를 가동하여 난방 및 온수용 물로 사용하여 전력소모를 크게 줄임으로써, 본 발명의 기술적 과제를 해결할 수가 있다.
As such, the solar hot water heating system of the present invention heats the water heated in the solar hot water heating plate when the temperature of the water heated in the at least one solar hot water heating plate that heats the water with solar energy is higher than the temperature set by the user. When used as water for hot water and the temperature of the water heated in the solar hot water heating plate is lower than the temperature set by the user by operating the boiler to significantly reduce the power consumption by using the water for heating and hot water, the technical problem of the present invention can be solved have.
이상에서 설명한 본 발명의 바람직한 실시 예들은 기술적 과제를 해결하기 위해 개시된 것으로, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자(당업자)라면 본 발명의 사상과 범위 안에서 다양한 수정, 변경, 부가 등이 가능할 것이며, 이러한 수정 변경 등은 이하의 특허청구범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
Preferred embodiments of the present invention described above are disclosed to solve the technical problem, and those skilled in the art to which the present invention pertains (man skilled in the art) various modifications, changes, additions, etc. within the spirit and scope of the present invention. It will be possible to, and such modifications, changes, etc. will be considered to be within the scope of the following claims.
본 발명의 태양 온수 난방 시스템은 가정용 난방 시스템을 예로 들어 설명하고 있으나, 이에 한정되지 않고 호텔과 같은 숙박업소, 사무실 건물을 비롯한 농업용 비닐하우스 등 태양열을 이용하여 온수 및 난방을 하는 모든 분야에 적용될 수 있다.
Although the solar hot water heating system of the present invention has been described as an example of a home heating system, the present invention is not limited thereto, and the solar hot water heating system may be applied to all fields of hot water and heating using solar heat, such as a hotel such as a hotel, an office building, or an agricultural vinyl house. have.
10 : 난방용 온수통 20 : 온수통
30 : 모터 40 : 에어 밸브
41 : 밸브 손잡이 50 : T자형 연결관
60 : 십자형 밸브 61∼63 : 밸브
70 : T자형 밸브 71∼72 : 밸브
80 : T자형 밸브 81∼82 : 밸브
100 : 태양 온수 열판 101 : 프레임
102 : 내측 프레임 103 : 받침대
104 : 돌출부 105 : 설치대
106 : 온열 공기층 107 : 지지대
120 : 집열 장치 121 : 집열판
121a : 절곡 홈 121b : 돌출부
122 : 가열파이프 123 : 배수구
124 : 입수구 130 : 유리판
131 : 보호대 140 : 정 연결 소켓
141 : 소켓 142 : 와셔
143 : 너트 150 : 보온재
160 : 공구 161 : 펀칭 못
210 : 제1 모터 220 : 제2 모터
230 : 보온탱크 240 : 온도센서
250 : 보일러 260 : 난방 및 온수용 배관
270 : 수도 300 : 조작 패널
310 : 전원 스위치 320 : 태양온수난방스위치
330 : 온도설정부 340 : 타이머
350 : 제어부 360 : 메모리
370 : 표시부
400 : 태양 온수 열판 401 : 프레임
402 : 내측 프레임 403 : 받침대
404 : 돌출부 405 : 설치대
406 : 온열 공기층 420 : 집열장치
421 : 하부 집열판 422 : 입수관
423 : 배수관 424 : 가열파이프
425 : 상부 집열판 425a : 절곡부
430 : 유리 431 : 보호대10: hot water tank for heating 20: hot water tank
30: motor 40: air valve
41: valve handle 50: T-shaped connector
60 cross valve 61-63 valve
70: T-shaped valve 71-72: valve
80: T-shaped valve 81-82: valve
100: solar hotplate 101: frame
102: inner frame 103: pedestal
104: protrusion 105: mounting table
106: hot air layer 107: support
120: heat collecting device 121: heat collecting plate
121a: bending
122: heating pipe 123: drain
124: inlet 130: glass plate
131: guard 140: positive connection socket
141: socket 142: washer
143: nut 150: insulation
160: tool 161: punching nail
210: first motor 220: second motor
230: thermal insulation tank 240: temperature sensor
250: boiler 260: piping for heating and hot water
270: water 300: operation panel
310: power switch 320: solar hot water heating switch
330: temperature setting unit 340: timer
350: control unit 360: memory
370: display unit
400: solar hot plate 401: frame
402: inner frame 403: pedestal
404: protrusion 405: mounting table
406: hot air layer 420: heat collecting device
421: lower heat collecting plate 422: inlet pipe
423: drain pipe 424: heating pipe
425: upper heat collecting plate 425a: bent portion
430 glass 431 guard
Claims (8)
태양에너지를 집광하여 물을 가열하는 복수 개의 태양 온수 열판과;
상기 태양 온수 열판에서 가열된 물을 저장하는 보온탱크와;
상기 보온탱크의 물을 상기 태양 온수 열판으로 공급하여 순환시키는 모터와;
상기 보온탱크에 저장된 물의 온도를 감지하는 센서; 및
상기 센서에 의해 상기 보온탱크의 물이 설정온도보다 높으면 상기 보온탱크의 물을 난방 및 온수용 배관으로 공급하고, 상기 보온탱크의 물이 설정온도보다 낮으면 보일러에서 상기 보온탱크의 물을 가열하여 난방 및 온수용 배관으로 공급하도록 자동 제어하는 제어부;를 포함하며,
상기 복수 개의 태양 온수 열판은 행렬 형태로 배치되고,
상기 행렬 형태로 배치된 상기 복수 개의 태양 온수 열판에는 물을 순환시키는 가열파이프가 가로 또는 세로 방향으로 지그재그 형태로 구성된 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.
Solar hot water heating system,
A plurality of solar hot water heating plates that condense solar energy and heat water;
An insulating tank for storing the water heated in the solar hot water heating plate;
A motor for supplying and circulating water from the thermal insulation tank to the solar hot water heating plate;
A sensor for sensing a temperature of water stored in the thermal tank; And
When the water in the insulation tank is higher than the set temperature by the sensor, the water in the insulation tank is supplied to the heating and hot water piping, and when the water in the insulation tank is lower than the set temperature, the water of the insulation tank is heated in a boiler And a control unit for automatically controlling the supply of the heating and hot water piping.
The plurality of solar hot water heating plates are arranged in a matrix form,
And a plurality of solar hot water heating plates arranged in the matrix form in which a heating pipe for circulating water is zigzag in a horizontal or vertical direction.
상기 보온탱크를 난방용 온수통과 온수통으로 2개로 구성하여,
동절기 때는 상기 난방용 온수통과 온수통을 모두 사용하여 난방과 온수를 동시에 사용하고, 하절기 때는 밸브를 사용하여 상기 난방용 온수통은 차단하고 상기 온수통만 사용하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.
The solar hot water heating system of claim 1, wherein:
The insulation tank is composed of two hot water tanks and a hot water tank,
The solar hot water heating system, using both the heating hot water tank and the hot water tank during the winter season, using both heating and hot water at the same time, and in the summer season using a valve to block the heating hot water tank and to control the use of the hot water tank.
상기 하절기 때 상기 복수 개의 태양 온수 열판 중 일부만을 사용하도록 상기 태양 온수 열판으로 공급되는 물을 밸브로 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.
The solar hot water heating system according to claim 2, wherein:
The solar hot water heating system, characterized in that for controlling the water supplied to the solar hot water heating plate to use only a portion of the plurality of solar hot water heating plate in the summer.
상부에 개구부를 갖는 사각형 형상의 프레임과;
상기 프레임의 내측 및 하측에 각각 설치된 보온재와;
상기 프레임 내부에 설치되며, 복수 개의 절곡 홈이 일체로 형성된 판 상의 집열판과, 상기 절곡 홈을 따라 형성된 가열파이프를 구비한 집열 장치와;
상기 프레임의 상단에 설치되는 유리판; 및
상기 집열 장치와 유리판 사이에 형성된 온열 공기층;
을 포함하는 태양 온수 난방 시스템.
The hot water heating plate of claim 1, wherein:
A rectangular frame having an opening at the top;
A heat insulating material installed on the inner side and the lower side of the frame, respectively;
A heat collecting device provided in the frame and having a plate-shaped heat collecting plate integrally formed with a plurality of bent grooves, and a heating pipe formed along the bent grooves;
A glass plate installed on an upper end of the frame; And
A warm air layer formed between the heat collecting device and the glass plate;
Solar hot water heating system comprising a.
상기 행렬로 구성된 상기 태양 온수 열판의 위치에 따라, 상기 가열파이프의 일 측 또는 타 측이 "U"자 형태로 절곡된 모양을 갖고 그 반대쪽은 상기 태양 온수 열판의 측면에 직선으로 돌출 형성되어 있거나, 또는 직선 형태의 가열파이프가 일정 간격으로 설치되어 상기 태양 온수 열판의 일 측 및 타 측의 측면에 돌출 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.
The solar hot water heating system according to claim 4, wherein:
According to the position of the solar hot water heating plate composed of the matrix, one side or the other side of the heating pipe is bent in the shape of "U" and the other side is formed to protrude in a straight line on the side of the solar hot water heating plate or Or or a heating pipe of a straight shape is installed at regular intervals and protrudes from one side and the other side of the solar hot water heating plate.
상기 태양 온수 열판을 서로 연결할 때 상기 태양 온수 열판의 측면에 돌출된 상기 가열파이프 사이를 정 연결 소켓을 이용하여 연결 고정한 후 노출된 상기 가열파이프와 정 연결 소켓 위에 보온재를 씌워 구성한 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.
The solar hot water heating system according to claim 5, wherein:
When the solar hot water heating plate is connected to each other between the heating pipes protruding on the side of the solar hot water heating plate using a positive connection socket, and fixed to the heating pipe and the positive connection socket is configured to cover the heat insulating material Hot water heating system.
상기 집열판은 알루미늄(Al) 재질로 구성되고 상면에 검정색의 코팅층을 형성하고, 상기 가열파이프는 동(Cu) 파이프로 구성되며, 상기 보온재는 경질 폴리우레탄 폼 또는 카시미론 솜으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.
The method of claim 4, wherein
The heat collecting plate is made of aluminum (Al) material and forms a black coating layer on the upper surface, the heating pipe is composed of copper (Cu) pipe, the heat insulating material is characterized in that consisting of a rigid polyurethane foam or Kashmiron cotton Solar hot water heating system.
전원을 온(On)/오프(Off)하는 전원스위치와;
상기 태양온수열판에서 가열된 물을 이용하여 난방 및 온수를 가동하는 태양온수난방스위치와;
상기 난방 및 온수의 온도를 설정하는 온도 설정부와;
상기 난방 및 온수의 가동시간을 설정하는 타이머와;
상기 보온탱크의 현재 온도와 설정 온도 및 시간과 각종 스위치의 동작 상태를 표시하는 표시부와;
상기 보온탱크의 물이 설정온도보다 높으면 상기 보온탱크의 물을 난방 및 온수용 배관으로 전송하고, 상기 보온탱크의 물이 설정온도보다 낮으면 보일러에서 상기 보온탱크의 물을 가열하여 난방 및 온수용 배관으로 공급하도록 자동 제어하며, 상기 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부; 및
상기 제어부의 동작을 위한 프로그램과 각종 데이터를 저장하는 메모리;
를 구비한 조작패널을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 온수 난방 시스템.The solar hot water heating system of claim 1, wherein:
A power switch for turning on / off the power;
A solar hot water heating switch for heating and hot water by using the water heated in the solar hot water plate;
A temperature setting unit for setting temperatures of the heating and hot water;
A timer for setting an operating time of the heating and hot water;
A display unit which displays a current temperature, a set temperature and a time of the thermal insulation tank, and an operation state of various switches;
If the water in the insulation tank is higher than the set temperature, the water in the insulation tank is transferred to the pipe for heating and hot water, and if the water in the insulation tank is lower than the set temperature, the boiler heats the water in the insulation tank for heating and hot water A control unit for automatically controlling supply to pipes and controlling the operation of each component; And
A memory for storing a program and various data for the operation of the controller;
Solar hot water heating system comprising a control panel having a.
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