KR0135210Y1

KR0135210Y1 - 태양광 복합 태양열 온수기

Info

Publication number: KR0135210Y1
Application number: KR2019960020254U
Authority: KR
Inventors: 강용혁; 윤환기; 유창균; 곽희열; 김승구; 엄태인
Original assignee: 손영목; 한국에너지기술연구소
Priority date: 1996-07-09
Filing date: 1996-07-09
Publication date: 1999-03-20
Also published as: KR980009086U

Abstract

본 고안의 목적은 소형 직류모터와 태양전지를 이용한 독립전원을 가지고, 집열기에서 가열된 열매체를 집열판 출구와 축열조에 설치한 열전대의 온도를 온도제어장치가 감지한 후 설정된 온도에 따라 순환펌프를 구동시켜주는 태양광 복합태양열 온수기에 관한 것이다.

본 고안의 구성은 집열기(1)(1')에서 가열된 열매체는 집열판출구(3)와 축열조(4)에 설치한 열전대(5,5')의 온도를 온도제어장치(6)가 받아들여 설정온도에 따라 순환펌프(2)를 구동시켜 열 매체를 축열조(4)로 유동하게 된다. 이 때 집열판 출구(3)의 온도(T1)와 축열조(4)의 온도(T2)의 차이 즉, T1 - T2 = △T 가 온도제어장치(6) 설정온도 T_set보다 크면 순환펌프(2)가 작동하고 적을 때는 펌프 작동이 멈추게 된다. 여기에 사용되는 순환펌프 구동용 전원은 태양전지(7)에 의한 직류모터(8)에서 공급하게 된다.

Description

태양광 복합 태양열 온수기

기존의 자연대류형 태양열 온수기는 열 매체를 외부 동력 없이 밀도차에 의한 자연대류 방식으로 집열기에서 집열된 열을 축열조로 전달하고 있으므로 최대 집열 및 열 교환 효율의 향상에 제한을 받아 최대 온수 온도와 사용량이 한정되는 문제점이 있었다.

또한, 밀도차에 의한 자연 대류방법이 아닌 강제 순환 방식을 택하고 있는 종래의 설비형 태양열 시스템은 강제순환 펌프의 전원을 외부 동력을 사용하여 강제 순환시킴으로서, 정전시 대용량 설비형 태양열 시스템의 고장 발생 가능성이 높고 별도의 전력을 소비한다는 문제점이 있었다.

본 고안은 독립적인 전원을 가진 강제순환방식의 집열면적 대비 온수 사용량의 증가와 순간 집열 및 온수 순환효율의 증가를 위해 개선된 자동제어 방식을 가지는 태양광 복합태양열 온수기를 제공하는 것으로, 소형 직류모터와 태양전지를 이용한 독립전원을 가지고, 집열기에서 가열된 열매체를 집열판 출구와 축열조에 설치한 열전대의 온도를 온도제어장치가 감지한 후 설정된 온도에 따라 순환펌프를 구동시키는 태양광 복합태양열 온수기를 제공함으로서 달성된다.

제1도는 본 고안의 태양광 복합 태양열 온수기에 있어서,

a)는 태양전지(Photo voltac)가 축열조에 장치된 태양광 복합 태양열 온수기 평면도.

b)는 태양전지(Photo voltac)가 축열조에 장치된 태양광 복합 태양열 온수기 측면도.

제2도는 본 고안의 태양광 복합 태양열 온수기에 있어서,

a)는 태양전지가(Photo voltac) 집열조 상부에 장치된 태양광 복합 태양열 온수기 평면도.

b)는 태양전기(Photo voltac)가 집열조 상부에 장치된 태양광 복합 태양열 온수기 측면도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1,1' : 집열기 2 : 순환펌프

3 : 집열판출구 4 : 축열조

5,5' : 열전대 6 : 온도제어장치

7 : 태양전지(Photo voltac) 8 : 직류모터

제1도와 태양전지(Photo voltac)가 축열조에 장치된 태양광 복합 태양열 온수기이고, 제2도는 태양전기가(Photo voltac) 집열조 상부에 장치된 태양광 복합 태양열온수기로서, 집열기(1,1' ), 순환펌프(2), 집열판출구(3), 축열조(4), 열전대(5,5' ), 온도제어장치(6), 태양전지(7), 직류모터(8)로 구성되어, 소형직류모터(8)와 태양전지(7)를 이용한 독립전원을 가지고, 집열기(1,1' )에서 가열된 열매체를 집열판출구(3)와 축열조(4)에 설치한 열전대(5,5' )의 온도를 온도 제어장치(6)가 감지한 후 설정된 온도에 따라 순환펌프(2)를 구동시킨다.

보다 자세히 본 고안의 작동을 설명하면 다음과 같다. 집열기(1)(1' )에서 가열된 열매체는 집열판출구(3)와 축열조(4)에 설치한 열전대(5,5' )의 온도를 온도제어장치(6)가 받아들여 설정온도에 따라 순환펌프(2)를 구동시켜 열 매체를 축열조(4)로 유동하게 된다. 이 때 집열판 출구(3)의 온도(T1)와 축열조(4)의 온도(T2)의 차이 즉, T1 - T2 = △T 가 온도제어장치(6) 설정온도 T_set보다 크면 순환펌프(2)가 작동하고 적을 때는 펌프 작동이 멈추게 된다. 여기에 사용되는 순환펌프 구동용 전원은 태양전지(7)에 의한 직류모터(8)에서 공급하게 된다.

본 고안의 효과로는 기존의 자연대류형 태양열 온수기에 직류소형모터와 태양전지(Photo voltac)로 이루어진 온수 순환펌프용 전원을 집열기 상부, 측면 또는 축열조에 장착하여 얻는 시스템으로서, 집열판 출구온도(T1)와 축열조 온도(T2)의 차이 즉, T1 - T2 = △T 가 온도제어장치 설정온도 T_set보다 크면 순환펌프가 작동하고, 적을 때는 펌프 작동이 멈추게 된다. 이 순환펌프 구동용 전원은 태양광(Photo voltac)에서 공급하게 되므로 기존의 자연 대류형 태양열 온수기와 에너지 집열량을 비교할 때 11.3-16.8% 정도 향상 할 수 있다.

또한, 종래의 설비형 태양열 온수기인 경우 정전시에 작동이 불가능하여 고장의 원인이 되나 본 고안은 태양광을 이용한 독립전원을 이용하므로 이러한 기존 설비형의 단점을 저렴한 비용으로 해결할 수 있다.

또한, 태양이 존재할 때만 집열판에서 집열되어 열매체 온도가 상승하므로 순환 펌프 작동시간을 줄여서 펌프 수명을 연장할 수 있다.

그리고 종래의 설비형 태양열 온수기의 경우는 주로 대용량을 사용하나, 본 고안은 가정용 소용량 및 중용량에도 적용할 수 있으므로 전체 시스템의 에너지 집열량 증가와 온수의 온도를 높일 수 있다.

또한, 태양광 복합 태양열 온수기를 사용할 경우 기존의 자연대류형 태양열 온수기에 비교하여 집열효율이 향상되므로 집열판의 면적을 줄이거나 축열조의 용량을 적게 할 수 있으므로 전체 태양열 온수기의 제작비용을 절감할 수 있는 등의 장점이 있다.

본 고안은 기존 자연대류형 태양열 온수기의 집열기 집열호율 및 축열조내 열교환 능력을 향상시키기 위해 독립 전원인 태양광 발전장치를 혼합하여 열 매체를 자동으로 강제 순환시키고, 이에 따라 축열조의 위치를 자유로이 할 수 있으며 시스템의 안정성과 축열조 설치 다양화로 보다 효율적인 태양열 이용을 할 수 있는 태양광 복합 태양열 온수기에 관한 것으로, 특히 소형 직류모터와 태양전지를 이용한 독립전원을 가지고, 집열기에서 가열된 열매체를 집열판 출구와 축열조에 설치한 열전대의 온도를 온도제어장치가 감지한 후 설정된 온도에 따라 순환펌프를 구동시키는 온수기이다.

Claims

소형 직류모터(8)와 태양전지(7)를 이용한 독립전원을 가지고, 집열기(1,1' )에서 가열된 열매체를 집열판출구(3)와 축열조(4)에 설치한 열전대(5,5' )의 온도를 감지하는 온도제어장치(6)가 설정된 온도에 따라 순환펌프(2)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 태양광 복합 태양열 온수기.
제1항에 있어서, 상기 태양전지(7)는 집열기(1,1' ) 상부에 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 복합 태양열 온수기.
제1항에 있어서, 상기 태양전지(7)는 축열조(4)에 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 복합 태양열 온수기.