KR100759929B1

KR100759929B1 - 태양열 보일러

Info

Publication number: KR100759929B1
Application number: KR1020060026278A
Authority: KR
Inventors: 이호문
Original assignee: 이호문
Priority date: 2006-03-22
Filing date: 2006-03-22
Publication date: 2007-09-18

Abstract

본 발명은 태양열 보일러에 관한 것으로, 축열조(2)의 내측에 용량이 적은 통형으로서 하부에 큰 유입구(4)가 형성되고 상부에는 작은 유출구(6)가 형성되는 보조축열조(8)를 고정설치하여 상기 보호축열조(8) 내에는 전기히터(10)와 난방용 주공급관(20)과 주배출관(22)의 사이를 연결하는 열교환용 파이프(12)가 설치되게 하여 흐린날이나 밤시간 축열조(2)의 내부온도가 난방온도 이하로 내려가 전기를 보조열원으로 한 축열시 보조축열조(8) 내에 유입된 온수의 가열만으로도 난방에 필요한 충분한 온도를 얻을 수 있도록 한 것이다.

Description

태양열 보일러{BOILER WHICH USES SOLAR HEAT}

도 1 : 본 발명의 측면 구성도

도 2 : 본 발명의 단면 구성도

도 3 : 본 발명 보조축열조의 저면 사시도

도 4 : 본 발명의 보조축열조의 일부 파절 사시도

<도면의 주요부분에 대한 보호의 설명>

(A)--태양열 보일러 (2)--축열조

(2a)--보충수 공급관 (2b)--온수배출관

(4)--유입구 (6)--유출구

(8)--보조축열조 (10)--전기히터

(12)--열교환용 파이프 (14)--받침대

(16)--진공집열튜브 (18)--반사판

(20)--주공급관 (22)--주배출관

본 발명은 태양열 보일러에 관한 것으로서, 상세하게는 보조열원으로 전기의 이용시 열효율을 극대화할 수 있도록 한 것이다.

일반적으로 태양열 보일러는 태양열이 집중하는 낮시간에 태양열을 축적하여 난방에 필요한 온수를 얻도록 한 것으로서, 흐린날이나 또는 밤시간에는 열축적이 어려워 거의 대부분 난방위주로 설계되는데 일반가정용을 기준하더라도 태양열의 축열만으로는 난방을 위한 충분한 온수를 얻을 수 없기 때문에 그 이용에 한계가 있어 거의 대부분 열축적이 어려운 흐린날이나 또는 밤시간에 온수가 난방온도 이하로 내려가게 되면 보조열원인 전기히터를 통하여 축열조의 온도를 가열해 주도록 하여 난방은 물론 온수까지도 공급받을 수 있도록 하고 있다.

따라서 태양열 보일러의 축열조는 축열을 위하여 최대한의 용량으로 제작됨을 감안할때 흐린날이나 또는 밤시간에 부족한 온도상승을 위하여 전기히터가 이용되는데 이러한 전기히터를 이용한 가열시에는 축열조 내부의 온수전체를 가열해 줄수밖에 없어 부족한 온도를 상승시켜 주는데 많은 전력이 소요되므로 비교적 비싼 태양열 보일러의 구입비용에 과도한 전기료 부담이 더해져 경제성을 상실하게 되는바 태양열 보일러는 아직껏 대중화되지 못하고 있는 것이 현실이다.

본 발명은 상술한 종래 태양열 보일러가 갖는 문제점들을 감안하여 축열조의 용량을 크게 하면서 흐린날이나 또는 밤시간 부족한 온도상승을 위한 전기히터의 작동시 전력 소요량을 현저히 감소시켜 주면서 난방에 필요한 충분한 열을 얻을수 있도록 한 태양열 보일러를 제공하고자 한다.

상기한 본 발명의 목적은 진공집열튜브가 연결형성되는 축열조의 내부에 입구는 크고 출구는 작은 보조축열조를 갖도록 하여 상기 보조축열조 내부에 전기히터와 열교환용 파이프가 설치되게 하여 흐린날이나 밤시간 난방수가 열교환용파이프의 통과 중 보조축열조 내부에서 전기히터에 의해 가열된 온수와의 열교환으로 간접가열되어 난방이 이루어지도록 한 태양열 보일러에 의해 달성된다.

도 1은 본 발명의 단면 구성도로서, 본 발명은 축열조(2)의 내부에 유입구(4)와 유출구(6)를 갖는 보조축열조(8)가 고정설치되고, 상기 보조축열조(8) 내에는 전기히터(10)와 열교환용 파이프(12)가 설치된다.

상기 축열조(2)는 단열재에 의해 단열이 이루어지도록 구성되는 것으로서, 비교적 높은 받침대(14) 상에 고정설치되고 그 일측하부에는 여러개의 진공집열튜브(16)가 하향경사지게 나란히 연결형성되며, 상기 진공집열튜브(16) 저부에는 반사판(18)이 설치되고, 내부에는 제어기와 접속되는 온도감지센서가 부설되고, 그 일측에는 보충수 공급관(2a)과 온수배출관(2b)이 연결형성되어 태양열 보일러(A)를 구성하게 된다.

또한 보조축열조(8)는 축열조(2)에 비해 훨씬 적은 통형으로서 축열조(2)의 내부측벽에 고정설치되는데 그 저면일측에 비교적 큰 유입구(4)가 형성되고, 그 타측 상부에 유입구(4)에 비해 훨씬 적은 유출구(6)가 형성되며, 내부에는 제어기와 접속되는 온도감지센서가 부설된다.

또한 전기히터(10)는 일반적인 것으로서, 축열조(2) 외측으로부터 보조축열조(8)의 내부 깊숙히 연장형성된다.

한편 열교환용 파이프(12)는 축열조(2)의 내벽을 관통하는 난방용 주공급관(20)과 주배출관(22) 사이에 연결되는데 가급적 열전도율이 높고 굵기가 가는 동파이프 등으로 코일형으로 형성하여 난방수가 열교환용 파이프(12)의 통과 중 충분한 열교환이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명 태양열 보일러(A)는 태양열이 집중하는 낮시간에는 진공집열튜브(16)가 태양열을 축적하게 되는데 상기 진공집열튜브(16)에 의한 축열조(2)의 온도상승시 축열조(2) 내부의 온수는 물론 큰 유입구(4)와 작은 유출구(6)를 통하여 축열조(2)와 연통되는 보조축열조(8)까지도 대류작용으로 전체적으로 일정한 온도로 가열 유지된다.

난방은 실내를 순환하는 난방수가 열교환용 파이프(12)를 따라 보조축열조(8)를 통과하면서 간접가열되어 난방이 이루어지게 되고, 온수는 축열조(2) 일측의 온수배출관(2b)을 통하여 배출되고 온수가 배출되는 만큼 보충수 공급관(2a)을 통하여 물이 보충된다.

상기에서 열교환용 파이프(12)를 통과하는 난방수는 열교환용 파이프(12)가 열전도율이 높고 또 가는 여러개의 파이프로 이루어져 있어 보조축열조(8) 내부의 온수와 신속한 열교환이 이루어져 충분한 열을 얻게 되는데 난방수와의 열교환으로 온도가 내려간 보조축열조(8) 내부의 저온의 온수는 그 저부의 큰 유입구(4)를 통하여 축열조(2)로 배출되고 축열조(2) 내의 고온의 온수가 유입되는 대류작용으로 고온온수가 보충되므로 축열조(2)의 내부온도가 난방온도 이상의 고온하에서는 축열조의 축열에 의해 난방이 이루어지게 된다.

흐린날이나 또는 밤시간 계속되는 난방으로 축열조(2)의 내부온도가 난방에 적합한 온도 이하로 내려가게 되면 온도감지센서의 감지로 보조축열조(8) 내부의 전기히터(10)가 작동하게 되는데 상기 전기히터(10)의 작동시 보조축열조(8) 내에 유입된 저온온수는 그 량이 적은 만큼 신속하게 가열되어 열교환용 파이프(12)를 통과하는 난방수와의 열교환으로 난방이 정상적으로 이루어지게 된다.

이때 보조축열조(8) 내에서 전기히터(10)에 의해 가열된 온수는 보조축열조(8)가 갖는 구조적인 특성 즉 그 하부일측에 큰 유입구(4)가 형성되고 그 타측상부에는 작은 유출구(6)가 형성되어 있어 축열조(2)의 온수에 비해 온도가 높은 보조축열조(8) 내부의 고온온수는 작은 유출구(6)를 통한 지체배출로 보조축열조(8) 내에서 장시간 고온을 유지할 수가 있어 결국 전기히터(10)는 보조축열조(8) 내부의 소량의 온수를 가열해주는 것으로 난방시 요구되는 충분한 열을 얻을 수가 있게 된다.

보조축열조(8)의 내부온도가 난방에 적합한 온도 이상으로 상승하게 되면 온도감지센서의 감지로 전기히터(10)의 전원이 차단되어 불필요한 전력소비를 없애주게 된다.

이와같이 본 발명은 흐린날이나 또는 밤시간 축열조(2)의 내부온도가 난방온도 이하로 내려가 전기를 보조열원으로 한 전기히터(10)의 작동으로 난방온도를 상승시켜주도록 함에 있어 축열조(2)의 내부일측에 갖는 용량이 작은 보조축열조(8) 내부의 온수만을 가열시켜주는 것으로 난방에 필요한 충분한 열을 얻도록 하므로서 흐린날이나 또는 밤시간 부족한 온도상승을 위한 전기히터(10)의 전력소비량을 현저히 감소시켜줄 수가 있어 태양열 보일러(A)의 이용가치를 높여줄 수가 있게 되므로 태양열 보일러의 대중화에 의한 난방비용의 절감으로 각 가정에서의 경제적인 이익은 물론 국가경제발전에도 크게 기여할 수가 있게 되는 등의 효과가 있는 것이다.

Claims

태양열 보일러에 있어서,

축열조 내벽에 고정설치되는 것으로서 하부에 유입구가 형성되고 상부에 유출구가 형성되며 전기히터와 열교환파이프를 내부에 갖는 보조축열조를 구비하되,상기 보조축열조 내의 전기히터는 축열조 외측에서 내부로 연장설치되게 하고 상기 내부의 열교환용 파이프는 상기 축열조 내벽을 관통하는 난방용 주공급관과 주배출관 사이에 연결설치되게 구성함을 특징으로 하는 태양열 보일러.
제1항에 있어서, 보조축열조 하부에 갖는 유입구는 크게 형성되고 상부에 갖는 유출구는 유입구에 비해 작게 형성하여 구성함을 특징으로 하는 태양열 보일러.
제1항에 있어서, 열교환용 파이프는 열전도성이 높은 재질로서 가는 두개이상의 파이프를 코일형으로 형성하여 구성함을 특징으로 하는 태양열 보일러.