KR100756378B1 - Balcony fixed heat exchanger using solar power - Google Patents

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KR100756378B1
KR100756378B1 KR1020060053128A KR20060053128A KR100756378B1 KR 100756378 B1 KR100756378 B1 KR 100756378B1 KR 1020060053128 A KR1020060053128 A KR 1020060053128A KR 20060053128 A KR20060053128 A KR 20060053128A KR 100756378 B1 KR100756378 B1 KR 100756378B1
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heat exchanger
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KR1020060053128A
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Inventor
임상훈
한수빈
장문석
정봉만
조수
장철용
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한국에너지기술연구원
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Abstract

A balcony installed heat exchanger using solar heat is provided to improve the heat exchange efficiency by using the solar heat in the balcony of an apartment or a house. A balcony installed heat exchanger using solar heat includes a mat(1), a water circulation pipe(2), and a water circulation unit(3). The mat is laid on the balcony of an apartment or a house. A pipe installing passage(11) is provided inside the mat. The mat has a black color to absorb heat from the sunlight. The water circulation pipe is connected to the pipe installing passage. Water passes through the water circulation pipe. The water circulation unit includes water recovering parts(31) connected to the inlet and outlet of the water circulation pipe to circulate the water.

Description

태양열을 이용한 발코니 설치식 열교환장치{Balcony fixed heat exchanger using solar power}Balcony fixed heat exchanger using solar power {Balcony fixed heat exchanger using solar power}

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 열교환장치를 나타낸 전체 구성도. 1 is an overall configuration diagram showing a heat exchanger of a first embodiment according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 제2 실시예의 열교환장치를 나타낸 전체 구성도. Figure 2 is an overall configuration diagram showing a heat exchanger of a second embodiment according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for main parts of the drawings>

1 : 매트1: Matt

11 : 관 설치 통로    11: pipe installation passage

2 : 물 순환관2: water circulation pipe

3 : 물 순환수단3: water circulation means

31 : 물 회수부    31: water recovery unit

311 : 배출밸브         311: discharge valve

32 : 연결관    32 connector

321 : 밸브         321: valve

33 : 물 저장탱크    33: water storage tank

331 : 히터         331: heater

34 : 펌프    34: pump

4 : 수도관 4: water pipe

5 : 발코니5: balcony

본 발명은 태양열을 이용한 발코니 설치식 열교환기에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 태양열을 직접적으로 이용하여 온수를 얻을 수 있는 태양열을 이용한 발코니 설치식 열교환기에 관한 것이다. The present invention relates to a balcony-mounted heat exchanger using solar heat, and more particularly to a balcony-mounted heat exchanger using solar heat to obtain hot water directly using solar heat.

일반적으로 태양열을 이용할 경우에는 건물의 옥상 또는 채광을 받는 벽 등에 설치되는 태양열집열기가 가장 널리 사용되고 있다.In general, solar collectors are most widely used when installed on the roof of a building or on a wall under skylight.

즉 통상적으로 알려진 태양열집열기는 건물의 옥상 또는 벽에 부착하여 태양열을이용하여 온수를 얻어 실내를 급탕하는데 가장 널리 사용되고 있다. That is, commonly known solar collectors are most widely used to hot water indoors by attaching them to roofs or walls of buildings to obtain hot water using solar heat.

그런데, 상기와 같은 태양열집열기을 사용할 경우에는 초기 시설 투자비가 과다하게 들게 되는 문제점을 가지고 있었다.By the way, when using the solar collector as described above had a problem that the initial investment cost is excessive.

왜냐하면 상기 태양열집열기을 이용할 경우에는 태양에서 얻는 열원을 공기나 물 또는 열매 등을 통하여 열교환시켜 온수를 얻는 별도의 열교환수단을 필요로 함으로서 시공비용이 과다하게 들게 되는 문제점을 가지고 있었다. 더구나 이 태양열집열기를 통하여 실내를 난방하고자 할때는 효율저하와 함께 경제성이 현격히 저하된다. Because there is a problem in that the construction cost is excessive when using the solar collector requires a separate heat exchange means for obtaining hot water by heat-exchanging the heat source obtained from the sun through air, water or fruit. In addition, when trying to heat the room through this solar collector, the efficiency and the economical efficiency are significantly reduced.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하기 위하여 발명된 것으로, 시공 비를 최대로 줄여 시공할 수 있는 저가의 비용으로 설치가 가능한 태양열을 이용한 발코니 설치식 열교환장치를 제공함을 목적으로 한다.The present invention has been invented to solve the above problems, it is an object of the present invention to provide a balcony-mounted heat exchanger using solar heat that can be installed at a low cost that can be reduced to the maximum construction cost.

특히 아파트나 주택에서 채광이 가장 잘되는 발코니에서 태양열을 이용함으로서 열교환 효율을 좀더 향상시킬 수 있는 태양열을 이용한 발코니 설치식 열교환장치를 제공함을 목적으로 한다. In particular, an object of the present invention is to provide a balcony-mounted heat exchanger using solar heat that can further improve heat exchange efficiency by using solar heat in a balcony where sunlight is best in an apartment or a house.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 아파트나 주택의 발코니에 깔리며 내부에는 관 설치 통로가 구비되어 있는 매트와, 상기 관 설치 통로에 연결되어 물이 통과되게 구비된 물 순환관과, 상기 물 순환관의 인입측과 배출측에 각각 연결되어 물을 순환시키는 물 회수부를 포함하는 물 순환수단을 포함함을 특징으로 하는 것이다. The present invention for achieving the above object, the mat is installed on the balcony of the apartment or house and the inside is provided with a pipe installation passage, and the water circulation pipe is connected to the pipe installation passage so that water is passed through; It characterized in that it comprises a water circulation means including a water recovery unit for circulating the water, respectively connected to the inlet side and the discharge side of the water circulation pipe.

이하 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 제1 실시예의 열교환장치를 나타낸 전체 구성도이다. 1 is an overall configuration diagram showing a heat exchanger of a first embodiment according to the present invention.

이에 본 발명에 따른 제1 실시예의 열교환장치는, 아파트나 주택의 발코니(5)에 깔리며 내부에는 관 설치 통로(11)가 구비되어 있는 매트(1)와, 상기 관 설치 통로에 연결되어 물이 통과되게 구비된 물 순환관(2)과, 상기 물 순환관(2)의 인입측과 배출측에 각각 연결되어 물을 순환시키는 물 회수부(31)를 포함하는 물 순환수단(3)을 포함함을 특징으로 한다. Accordingly, the heat exchange apparatus of the first embodiment according to the present invention is installed on the balcony 5 of an apartment or a house and has a mat 1 provided with a pipe installation passage 11 therein, and is connected to the pipe installation passage. A water circulation means (3) comprising a water circulation pipe (2) provided to pass through and a water recovery unit (31) connected to the inlet side and the outlet side of the water circulation tube (2) for circulating water; It is characterized by including.

그리고 상기 물 회수부(31)은, 상기 연결관(32)중 배출측의 온수를 바로 얻 을 수 있는 배출밸브(311)를 포함하는 연결관(32)으로 구성되는 것이다. And the water recovery unit 31 is to be composed of a connecting pipe 32 including a discharge valve 311 that can directly obtain the hot water on the discharge side of the connecting pipe (32).

또한, 상기 물 순환수단(3)은, 상기 물 순환관(2)의 인입측과 수도관(4)이 연결되어 있으며 밸브(321)를 포함하는 연결관(32)과 상기 물 순환관(2)의 배출측에 연결되는 물 회수부(31)를 포함하는 것이다. In addition, the water circulation means 3, the inlet side and the water pipe (4) of the water circulation pipe (2) is connected to the connection pipe 32 and the water circulation pipe (2) including a valve 321 It includes a water recovery unit 31 connected to the discharge side of the.

아울러, 상기 매트(1)는 채광을 통한 열을 흡수할 수 있도록 검정색으로 구성되는 것이다. In addition, the mat 1 is made of black so as to absorb the heat through the mining.

한편, 상기 밸브가 구비된 연결관(22)의 사이에는 물 저장탱크(33)가 더 구비되어 있고, 상기 물 저장탱크(33)에는 전원을 통해 물 저장탱크(33)에 채워진 물의 온도를 상승시키는 히터(331)가 더 구비되어 있는 것이다.Meanwhile, a water storage tank 33 is further provided between the connection pipes 22 provided with the valve, and the water storage tank 33 raises the temperature of the water filled in the water storage tank 33 through a power source. The heater 331 to be further provided.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제1 실시예의 열교환장치의 시공과정과 작동관계를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the construction process and the operation relationship of the heat exchanger of the first embodiment according to the present invention configured as described above are as follows.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 제1 실시예의 열교환장치는 아파트나 주택 등에서 사용하고 있는 수도관(4)과 연결되는 것으로, 상기 매트(1)에 구비되어 있는 물 순환관(2)의 인입측에 수도관(4)과 연결이음을 통해 밸브(321)가 포함된 하나의 연결관(32)을 시공한다. 그리고 상기 물 순환관(2)의 배출측에 배출밸브(311)가 포함되는 연결관(32)을 시공함으로서 본 발명에 따른 열교환기의 시공을 완료하는 것이다. As shown in FIG. 1, the heat exchanger according to the first embodiment of the present invention is connected to a water pipe 4 used in an apartment or a house, and the water circulation pipe 2 provided in the mat 1. On one of the inlet side of the water pipe (4) and the connection through the connecting pipe 32 is provided with one connection pipe 32 is included. And the construction of the heat exchanger according to the present invention by completing the construction of the connection pipe 32 including the discharge valve 311 on the discharge side of the water circulation pipe (2).

그리고 상기 수돗물이 공급되는 연결관(32)의 사이에 별도의 전원을 통해 물을 가열하는 히터(331)가 포함된 물 저장탱크(33)를 더 구비함으로서, 상기 히터(331)를 구동시켜 보조 열원으로 사용할 수도 있는 것이다. And by further comprising a water storage tank 33 including a heater 331 for heating the water through a separate power source between the connection pipe 32 to which the tap water is supplied, by driving the heater 331 to assist It can also be used as a heat source.

따라서, 상기와 같이 구성된 열교환기의 작동시킬 경우에는, 하나의 연결관(32)에 구비된 밸브(321)를 개방시켜 수돗물이 물 순환관(2)에 통과되게 되면, 물은 물 순환관(2)을 통과하거나 물 순환관(2)에 적체된 상태에서 태양열로 인하여 열교환이 됨으로서 물 순환관(2)을 통해 이동되는 물의 온도가 상승되게 된다. Therefore, when operating the heat exchanger configured as described above, when the tap water is passed through the water circulation pipe (2) by opening the valve 321 provided in one connection pipe 32, the water is a water circulation pipe ( The temperature of the water moving through the water circulation pipe 2 is increased by heat exchange due to solar heat in the state passing through 2) or accumulated in the water circulation pipe 2.

그러므로 배출측의 연결관(32)에 구비된 배출밸브(311)를 통해 온수를 얻을 수 있는 것이다. Therefore, hot water can be obtained through the discharge valve 311 provided in the connection pipe 32 on the discharge side.

한편, 상기 물이 공급되는 하나의 연결관(32)의 사이에 구비된 물 저장탱크(33)의 내부에 물이 채워진 상태에서 히터(331)에 전원을 인가할 경우에는 물 저장탱크(33)에 채워진 물의 온도를 상승시킴으로서, 태양열을 이용하여 물의 온도를 상승시키면서 부가적으로 히터(331)를 작동시켜 물 저장탱크(33) 내부의 물의 온도를 상승시킬 수 있는 것이다. On the other hand, when the power is applied to the heater 331 in a state in which water is filled in the interior of the water storage tank 33 provided between the one of the connection pipe 32 is the water storage tank 33 By raising the temperature of the water filled in, it is possible to increase the temperature of the water in the water storage tank 33 by additionally operating the heater 331 while increasing the temperature of the water using solar heat.

또한, 상기 온수가 배출되는 연결관(22)은 도면에는 미 도시되었으나 보일러의 보충수 탱크 또는 난방을 위한 온수관과 연결되어 난방 효과를 얻을 수 있는 것이다.In addition, although the connection pipe 22 for discharging the hot water is not shown in the drawing, it is connected to the hot water pipe for the supplementary water tank or heating of the boiler to obtain a heating effect.

도 2는 본 발명에 따른 제2 실시예의 열교환장치를 나타낸 전체 구성도이다. Figure 2 is an overall configuration diagram showing a heat exchanger of a second embodiment according to the present invention.

이에 본 발명에 따른 제2 실시예의 열교환장치는, 아파트나 주택의 발코니(5)에 깔리며 내부에는 관 설치 통로(11)가 구비되어 있는 매트(1)와, 상기 관 설치 통로(11)에 연결되어 물이 통과되게 구비된 물 순환관(2)과, 상기 물 순환관(2)의 인입측과 배출측에 각각 연결되어 물을 순환시키는 물 회수부(31)를 포함하는 물 순환수단(3)을 포함하며; 상기 물 순환수단(3)은 물 순환관(2)의 인입측에 구비되어 물을 강제 순환시킬 수 있도록 지하수와 연결되어 있는 펌프(34)를 포함하는 하나의 연결관(32)과 상기 물 순환관(2)의 배출측에 구비되어 물을 배출하는 물 회수부(31)로 구성되는 것이다. The heat exchanger according to the second embodiment of the present invention is installed on the balcony 5 of an apartment or a house, and has a mat 1 having a pipe installation passage 11 therein, and a pipe installation passage 11. A water circulation means including a water circulation pipe 2 connected to the water circulation pipe 2 and a water recovery unit 31 connected to an inlet side and an outlet side of the water circulation tube 2 to circulate water ( 3); The water circulation means (3) is provided at the inlet side of the water circulation pipe (2) and one connecting pipe 32 and the water circulation including a pump 34 is connected to the ground water to force the circulation of water It is provided on the discharge side of the pipe (2) is composed of a water recovery unit 31 for discharging water.

그리고 상기 물 회수부(31)은, 상기 연결관(32)중 배출측의 온수를 바로 얻을 수 있는 배출밸브(311)를 포함하는 연결관(32)으로 구성되는 것이다. And the water recovery unit 31 is composed of a connecting pipe 32 including a discharge valve 311 that can directly obtain the hot water on the discharge side of the connecting pipe (32).

또한, 상기 물 순환수단(3)은, 상기 물 순환관(2)의 인입측과 수도관(4)이 연결되어 있으며 밸브(321)를 포함하는 연결관(32)과 상기 물 순환관(2)의 배출측에 연결되는 물 회수부(31)를 포함하는 것이다. In addition, the water circulation means 3, the inlet side and the water pipe (4) of the water circulation pipe (2) is connected to the connection pipe 32 and the water circulation pipe (2) including a valve 321 It includes a water recovery unit 31 connected to the discharge side of the.

아울러, 상기 매트(1)는 채광을 통한 열을 흡수할 수 있도록 검정색으로 구성되는 것이다. In addition, the mat 1 is made of black so as to absorb the heat through the mining.

한편, 상기 밸브가 구비된 연결관(22)의 사이에는 물 저장탱크(33)가 더 구비되어 있고, 상기 물 저장탱크(33)에는 전원을 통해 물 저장탱크(33)에 채워진 물의 온도를 상승시키는 히터(331)가 더 구비되어 있는 것이다.Meanwhile, a water storage tank 33 is further provided between the connection pipes 22 provided with the valve, and the water storage tank 33 raises the temperature of the water filled in the water storage tank 33 through a power source. The heater 331 to be further provided.

이하, 상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 제2 실시예의 열교환장치의 시공과정과 작동관계를 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, the construction process and the operation relationship of the heat exchanger of the second embodiment according to the present invention configured as described above are as follows.

도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따는 제2 실시예의 열교환장치는 지하수와 연결되는 것으로, 상기 매트(1)에 구비되어 있는 물 순환관(2)의 인입측에 지하수와 연결되는 펌프(34)가 포함된 하나의 연결관(32)을 시공한다. 그리고 상기 물 순환관(2)의 배출측에 배출밸브(311)가 포함되는 연결관(32)을 시공함으로서 본 발명에 따른 열교환기의 시공을 완료하는 것이다. As shown in FIG. 2, the heat exchanger according to the second embodiment of the present invention is connected to ground water, and is connected to ground water at an inlet side of the water circulation pipe 2 provided in the mat 1. Construct one connecting pipe 32 including 34). And the construction of the heat exchanger according to the present invention by completing the construction of the connection pipe 32 including the discharge valve 311 on the discharge side of the water circulation pipe (2).

그리고 상기 물 순환관(2)의 지하수와 펌프(34) 사이인 연결관(32)에 별도의 전원을 통해 물을 가열하는 히터(331)가 포함된 물 저장탱크(33)를 더 구비함으로서, 상기 히터(331)를 구동시켜 보조 열원으로 사용할 수도 있는 것이다. And further comprising a water storage tank 33 including a heater 331 for heating the water through a separate power source in the connection pipe 32 between the ground water and the pump 34 of the water circulation pipe (2), The heater 331 may be driven to be used as an auxiliary heat source.

따라서, 상기와 같이 구성된 열교환기의 작동시킬 경우에는, 하나의 연결관(32)에 구비된 밸브(321)를 개방시켜 지하수가 물 순환관(2)에 통과되게 되면, 물은 물 순환관(2)을 통과하거나 물 순환관(2)에 적체된 상태에서 태양열로 인하여 열교환이 됨으로서 물 순환관(2)을 통해 이동되는 물의 온도가 상승되게 된다. Therefore, when operating the heat exchanger configured as described above, when the ground water is passed through the water circulation pipe (2) by opening the valve 321 provided in one connection pipe 32, the water is a water circulation pipe ( The temperature of the water moving through the water circulation pipe 2 is increased by heat exchange due to solar heat in the state passing through 2) or accumulated in the water circulation pipe 2.

그러므로 배출측의 연결관(32)에 구비된 배출밸브(311)를 통해 온수를 얻을 수 있는 것이다. Therefore, hot water can be obtained through the discharge valve 311 provided in the connection pipe 32 on the discharge side.

한편, 상기 물이 공급되는 하나의 연결관(32)에 구비된 물 저장탱크(33)의 내부에 물이 채워진 상태에서 히터(331)에 전원을 인가할 경우에는 물 저장탱크(33)에 채워진 물의 온도를 상승시킴으로서, 태양열을 이용하여 물의 온도를 상승시키면서 부가적으로 히터(331)를 작동시켜 물 저장탱크(33) 내부의 물의 온도를 상승시킬 수 있는 것이다. On the other hand, when the power is applied to the heater 331 in a state in which water is filled in the water storage tank 33 provided in one of the connection pipe 32 is supplied to the water storage tank 33 By raising the temperature of the water, while increasing the temperature of the water using the solar heat it is possible to increase the temperature of the water in the water storage tank 33 by additionally operating the heater 331.

또한, 상기 온수가 배출되는 연결관(22)은 도면에는 미 도시되었으나 보일러의 보충수 탱크 또는 난방을 위한 온수관과 연결되어 난방 효과를 얻을 수 있는 것이다.In addition, although the connection pipe 22 for discharging the hot water is not shown in the drawing, it is connected to the hot water pipe for the supplementary water tank or heating of the boiler to obtain a heating effect.

상술한 바와 같이 본 발명은, 시공비를 최대로 줄여 시공할 수 있는 저가의 비용으로 설치가 가능한 태양열을 이용한 초 절전형 발코니 설치식 열교환기를 제 공할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention has an effect of providing an ultra-power-saving balcony-mounted heat exchanger using solar heat, which can be installed at a low cost that can be constructed with the maximum construction cost.

특히 아파트나 주택에서 채광이 가장 잘되는 발코니에서 태양열을 이용함으로서 열교환 효율을 좀더 향상시키는 태양열을 이용한 발코니 설치식 열교환장치를 제공할 수 있는 효과를 가지는 것이다. In particular, by using the solar heat from the balcony where the best light in the apartment or house has the effect that it can provide a balcony-mounted heat exchanger using solar heat to further improve the heat exchange efficiency.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.While the present invention has been described with reference to the accompanying drawings, it will be apparent to those skilled in the art that many various obvious modifications are possible without departing from the scope of the invention from this description. Therefore, the scope of the invention should be construed by the claims described to include many such variations.

Claims (5)

아파트나 주택의 발코니(5)에 깔리며 내부에는 관 설치 통로(11)가 구비되고, 채광을 통한 열을 흡수할 수 있도록 검정색으로 구성되는 매트(1)와, A mat (1) which is installed on a balcony (5) of an apartment or a house and has a pipe installation passage (11) therein and is made of black so as to absorb heat through mining, 상기 관 설치 통로(11)에 연결되어 물이 통과되게 구비된 물 순환관(2)과, A water circulation pipe 2 connected to the pipe installation passage 11 and provided with water to pass therethrough; 상기 물 순환관(2)의 인입측과 배출측에 각각 연결되어 물을 순환시키는 물 회수부(31)를 포함하는 물 순환수단(3)을 포함함을 특징으로 하는 태양열을 이용한 발코니 설치식 열교환장치.Balcony installation type heat exchange using solar heat, characterized in that it comprises a water circulation means (3) comprising a water recovery unit 31 is connected to the inlet side and the outlet side of the water circulation pipe (2) for circulating water Device. 제 1항에 있어서, 상기 물 순환수단(3)은, According to claim 1, wherein the water circulation means (3), 상기 물 순환관(2)의 인입측에 구비되어 수도관(4)과 연결되는 펌프(34)를 포함하는 연결관(32)과, A connecting pipe 32 provided on the inlet side of the water circulation pipe 2 and including a pump 34 connected to the water pipe 4; 상기 물 순환관(2)의 배출측에 구비되어 밸브(321)가 구비된 연결관(32)으로 구성된 물 회수부(31)로 구성됨을 특징으로 하는 태양열을 이용한 발코니 설치식 열교환장치.Balcony installed heat exchanger using solar heat, characterized in that composed of a water recovery unit 31 is provided on the discharge side of the water circulation pipe (2) is composed of a connecting pipe (32) provided with a valve (321). 제 1항에 있어서, 상기 물 순환수단(3)은, According to claim 1, wherein the water circulation means (3), 상기 물 순환관(2)의 인입측에 구비되어 지하수와 연결되는 펌프(34)를 포함하는 연결관(32)과, A connecting pipe 32 provided on the inlet side of the water circulation pipe 2 and including a pump 34 connected to groundwater; 상기 물 순환관(2)의 배출측에 구비되어 밸브(321)가 구비된 연결관(32)으로 구성된 물 회수부(31)로 구성됨을 특징으로 하는 태양열을 이용한 발코니 설치식 열교환장치. Balcony installed heat exchanger using solar heat, characterized in that composed of a water recovery unit 31 is provided on the discharge side of the water circulation pipe (2) is composed of a connecting pipe (32) provided with a valve (321). 제 2항 또는 제 3항에 있어서, 상기 지하수와 펌프(34)의 사이의 연결관(22)에는 물 저장탱크(33)가 더 구비되어 있고, According to claim 2 or 3, wherein the connection pipe 22 between the groundwater and the pump 34 is further provided with a water storage tank 33, 상기 물 저장탱크(33)에는 전원을 통해 물 저장탱크(33)에 채워진 물의 온도를 상승시키는 히터(331)가 더 구비됨을 특징으로 하는 태양열을 이용한 발코니 설치식 열교환장치. The water storage tank 33 is a balcony heat exchanger using solar heat, characterized in that the heater 331 to increase the temperature of the water filled in the water storage tank 33 through the power supply is further provided. 삭제delete
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