KR100972459B1 - Solar collector - Google Patents

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KR100972459B1
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변태섭
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(주)시에스넷
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    • Y02E10/44—Heat exchange systems

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Abstract

PURPOSE: A solar collector is provided to transfer the solar heat gathered in the inner wall of a vacuum tube through a heat transfer medium to a heat exchange container with minimum loss. CONSTITUTION: A solar collector comprises a frame(20), a plurality of vacuum tubes(30), and a raw water heating unit. The vacuum tubes are installed in the frame and a vacuum space is formed inside the wall. A heat collecting space is provided in the vacuum space to store a first heat transfer medium. The raw water heating unit heats raw water through heat exchange with the first heat transfer medium and includes a heat exchange container and a convection tube. The heat exchange container is installed inside the heat collecting space, is extended in the longitudinal direction of the vacuum tube to be dipped in the first heat transfer medium, and has an interval space for storing a second heat transfer medium. The convection tube is installed to connect to a raw water supply pipe and heats raw water through heat exchange with the second heat transfer medium.

Description

태양열 집열기 {Solar collector}Solar collector {Solar collector}

본 발명은 태양열 집열기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양열을 집열하는 이중진공관 내에 열전달매체를 충진하여 진공관의 집열효율을 향상시키는 태양열 집열기에 관한 것이다. The present invention relates to a solar collector, and more particularly, to a solar collector that fills a heat transfer medium in a double vacuum tube that collects solar heat and improves the efficiency of collecting vacuum tubes.

일반적으로 무한양의 에너지와 무공해등의 이점으로 인하여 태양열은 주택과 같은 건물등의 난방과 온수공급을 위해 많이 이용되고 있다.In general, solar power is widely used for heating and hot water supply in buildings such as houses due to the infinite amount of energy and pollution-free advantages.

태양의 이용원리를 간략하게 설명하면, 먼저 건물 외부에 설치된 태양열 집열기에서 가열된 열매체는 축열탱크로 이송되고 열교환을 통해 축열탱크내의 물을 가열하게 된다. 축열탱크내에 가열된 온수는 실내온도에 높고 낮음에 따라 온/오프되는 온도조절기와 같이 연동하는 난방순환펌프에 의해 실내에 공급되어 실내를 난방하는 난방용과 온수공급용으로 사용된다. 그러나 일기에 따라 태양열의 일사량이 부족한 경우에는 보조열원에 의한 보일러를 이용하여 일정온도까지 축열탱크내의 물을 가열하여 난방 및 온수공급을 위해 사용하게 된다.Briefly explaining the principle of the use of the sun, first, the heat medium heated in the solar collector installed outside the building is transferred to the heat storage tank and heats the water in the heat storage tank through heat exchange. The hot water heated in the heat storage tank is supplied to the room by a heating circulation pump that interlocks with a temperature controller that is turned on / off as the temperature is high and low at the room temperature, and used for heating and hot water supply. However, when the solar radiation is insufficient according to the weather, the water in the heat storage tank is heated to a certain temperature using a boiler by an auxiliary heat source and used for heating and hot water supply.

상기 언급된 태양열 집열기는 태양열을 집열하는 방식에 따라 집광식과 비집광식으로 구분되고, 다시 비집광식은 평판형과 진공관형으로 나누어지는데 이 중 진공관형은 외부와의 열전도가 차단되기 때문에 겨울철에도 그 성능을 유지할 수 있어 겨울철 난방용으로 널리 사용되고 있는 실정이다.The above-mentioned solar collectors are classified into condensing and non-condensing types according to the method of collecting solar heat, and again, non-condensing types are divided into flat type and vacuum tube type, of which vacuum tube type is blocked even in winter because It can maintain its performance is a situation that is widely used for heating in winter.

한국 등록특허공보 제10-0704750호에는 '복합식 진공관형 태양열 집열기'가 개시되어 있다. Korean Patent Publication No. 10-0704750 discloses a 'composite vacuum tube solar collector'.

상기 복합식 진공관형 태양열 집열기는 태양열을 집열하는 내부의 집열관, 상기 집열관에 일체로 부착되어 있는 집열판 및, 상기 집열관과의 사이에 진공이 걸리도록 상기 집열판과 상기 집열관을 둘러싸고 있는 진공관으로 이루어져 있는 복수개의 지관과 상기 각각의 지관을 하나로 모아 축열조로 연결하는 본관을 포함하여 구성되어 있는 진공관형 태양열 집열기에 있어서, 상기 집열관은 입수관과 출수관으로 나누어져 있으며, 상기 입수관은 상기 집열판의 일측면에, 상기 출수관은 상기 집열판의 타측면에 각각 일체로 연결되되, 상기 진공관의 바깥쪽에는 상기 진공관과의 사이에 진공이 걸리도록 외부관이 둘러싸고 있는 것을 특징으로 한다.The composite vacuum tube solar collector is a heat collecting tube configured to collect solar heat, a heat collecting plate integrally attached to the heat collecting tube, and a vacuum tube surrounding the heat collecting plate and the heat collecting tube so that a vacuum is applied between the heat collecting tube and the heat collecting tube. In the vacuum tube-type solar heat collector comprising a plurality of branch pipes consisting of a main pipe and each of the branch pipes connected to the heat storage tank, the heat collecting pipe is divided into an inlet pipe and an outlet pipe, the inlet pipe is On one side of the heat collecting plate, the discharge pipe is connected to each other integrally with the other side of the heat collecting plate, characterized in that the outer tube is surrounded on the outside of the vacuum tube to take a vacuum between the vacuum tube.

그러나 상기 복합식 진공관형 태양열 집열기는 진공관 내벽과 집열관 사이에 형성된 공간에 의해 진공관 내벽에 집열된 열이 용이하게 집열관으로 대류되지 못하므로 태양열 집열효율이 감소하는 단점이 있다. However, the composite vacuum tube solar collector has a disadvantage in that solar heat collecting efficiency is reduced because heat collected on the inner wall of the vacuum tube is not easily convexed into the collecting tube by a space formed between the inner wall of the vacuum tube and the collecting tube.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 진공관 내벽과 열교환용기 사이 공간에 열전달매체를 충진하여 진공관 내벽에 집열된 열을 용이하게 전달시키는 태양열 집열기를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention was devised to improve the above problems, and an object thereof is to provide a solar heat collector which easily transfers heat collected on an inner wall of a vacuum tube by filling a heat transfer medium in the space between the inner wall of the vacuum tube and the heat exchange vessel.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양열 집열기는 원수공급관으로부터 공급된 원수를 태양열을 집열하여 가열시키는 태양열 집열기에 있어서, 프레임과, 상기 프레임에 설치되며, 벽면 내부에 진공공간이 형성되고, 상기 진공공간 내부에 태양열을 집열하는 집열공간이 마련되되, 상기 집열공간에 제 1열전달매체가 수용된 다수의 진공관과, 상기 제 1열전달매체와 열교환하여 상기 원수를 가열하는 원수가열부를 구비한다. The solar collector according to the present invention for achieving the above object is a solar collector for collecting and heating the raw water supplied from the raw water supply pipe, the frame, is installed on the frame, a vacuum space is formed inside the wall, the A heat collecting space for collecting solar heat is provided in the vacuum space, and a plurality of vacuum tubes in which the first heat transfer medium is accommodated in the heat collecting space, and a raw water heater for heating the raw water by heat exchange with the first heat transfer medium.

상기 원수가열부는 상기 제 1열전달매체와 열교환할 수 있게 상기 집열공간 내에 설치되며, 내부에 제 2열전달매체가 수용되는 수용공간이 마련된 열교환용기와, 상기 원수공급관에 연통되게 설치되어 내부에 상기 원수가 유동되며, 상기 제 2열전달매체와 열교환하여 상기 원수를 가열시킬 수 있게 상기 수용공간으로 인입되게 형성된 대류관을 구비하는 것이 바람직하다. The raw water heating unit is installed in the heat collecting space so as to exchange heat with the first heat transfer medium, and a heat exchange vessel provided with a receiving space therein for receiving a second heat transfer medium therein, the raw water supply pipe is installed in communication with the raw water therein It is preferable to have a convection tube which is flowed, and is introduced into the receiving space to heat the raw water by heat exchange with the second heat transfer medium.

상기 제 1열전달매체는 상기 제 1열전달매체는 열전도성 실리콘 그리스, 써멀 그리스 또는 진공유 중 어느 하나를 포함한다.The first heat transfer medium may include any one of thermally conductive silicone grease, thermal grease or vacuum oil.

또한, 본 발명에 따른 태양열 집열기용 진공관은 최외곽부에 설치된 제 1원 통관과, 상기 제 1원통관과 소정 거리 이격 설치되고, 상기 제 1원통관에 의해 둘러싸여지는 제 2원통관과, 상기 제 2원통관과 소정 거리 이격 설치되고, 상기 제 2원통관에 의해 둘러싸여지는 제 3원통관과, 상기 제 1 및 제 2원통관 사이 공간에 마련된 진공공간부와, 상기 제 2 및 제 3원통관 사이 공간에 마련된 제 1열전달매체와, 상기 제 3원통관 내부에 마련된 제 2열전달매체를 구비하고, In addition, the solar collector vacuum tube according to the present invention is the first cylindrical pipe installed in the outermost portion, the second cylindrical pipe which is installed at a predetermined distance apart from the first cylindrical pipe, and surrounded by the first cylindrical pipe, A third cylinder tube spaced apart from the second cylinder tube by a predetermined distance and surrounded by the second cylinder tube, a vacuum space portion provided in a space between the first and second cylinder tubes, and the second and third circles. A first heat transfer medium provided in a space between the clearances and a second heat transfer medium provided in the third cylinder;

상기 제 3원통관 상부에는 원수가 유동하는 대류관이 밀봉하여 출입가능하도록 입수구 및 출수구가 마련되는 것이 바람직하다. It is preferable that the inlet and the outlet are provided in the upper portion of the third cylinder tube so that the convection pipe through which the raw water flows can be sealed.

본 발명에 따른 태양열 집열기는 진공관 내벽과 열교환용기 사이 공간에 열전달매체를 충진하여 진공관의 내벽면에 집열된 태양열이 열전달매체를 통해 손실을 최소화하여 열교환용기로 전달되므로 태양열의 집열효율을 향상시키는 장점이 있다. The solar heat collector according to the present invention fills the heat transfer medium in the space between the inner wall of the vacuum tube and the heat exchanger container, so that the solar heat collected on the inner wall surface of the vacuum tube is transferred to the heat exchanger by minimizing the loss through the heat transfer medium, thereby improving the heat collection efficiency of the solar heat. There is this.

이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양열 집열기를 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, a solar collector according to a preferred embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 3에서는 본 발명에 따른 태양열 집열기(10)가 도시되어 있다. 1 to 3, a solar collector 10 according to the present invention is shown.

도면을 참조하면, 태양열 집열기(10)는 원수공급관(11)으로부터 공급된 원수를 태양열을 집열하여 가열시키며, 프레임(20)과, 프레임(20)에 상호 이격된 위치에 설치된 진공관(30)과, 진공관(30) 내부에 설치되어 원수를 가열시키는 원수가열부(40)를 구비한다. Referring to the drawings, the solar collector 10 collects and heats the raw water supplied from the raw water supply pipe 11 to heat the solar heat, and the frame 20 and the vacuum tube 30 installed at positions spaced apart from each other with the frame 20. Is installed in the vacuum tube 30 is provided with a raw water heater 40 for heating the raw water.

프레임(20)은 후술되는 다수의 진공관(30)의 상단과 하단을 지지할 수 있게 상측프레임(21)과 하측프레임(22)을 구비한다. The frame 20 includes an upper frame 21 and a lower frame 22 to support the top and bottom of the plurality of vacuum tubes 30 to be described later.

상측프레임(21)은 내부에 각 진공관(30)의 상측에 대류관(42)이 설치될 수 있도록 설치공간이 마련되어 있다. 또한, 도면에 도시되진 않았지만 상측프레임(21)은 다수의 진공관(30)의 상단이 삽입될 수 있게 진공관(30)의 외경에 대응되는 내경을 갖는 다수의 삽입공(미도시)이 상호 이격된 위치에 형성되어 있다.The upper frame 21 is provided with an installation space so that the convection pipe 42 can be installed on the upper side of each vacuum tube 30 therein. In addition, although not shown in the drawings, the upper frame 21 has a plurality of insertion holes (not shown) having an inner diameter corresponding to the outer diameter of the vacuum tube 30 so that the upper ends of the plurality of vacuum tubes 30 may be spaced apart from each other. It is formed at the position.

하측프레임(22)은 상면에 진공관(30)의 하단 일부가 삽입되어 진공관(30)을 지지한다. The lower frame 22 is inserted into the lower portion of the vacuum tube 30 on the upper surface to support the vacuum tube 30.

진공관(30)은 프레임(20)에 상호 이격된 위치에 다수개가 설치되며, 내부에 태양열을 집열시키는 집열공간(31)이 마련될 수 있게 원통형으로 형성되어 있고, 하단면은 반구형으로 형성되어 있다. A plurality of vacuum tubes 30 are installed in the frame 20 spaced apart from each other, is formed in a cylindrical shape so that the heat collecting space 31 for collecting solar heat therein is formed, the bottom surface is formed in a hemispherical shape. .

진공관(30)은 벽면 내부에 진공공간(33)이 형성될 수 있게 이중관구조로 형성되는 것이 바람직하다. 즉, 진공관(30)은 진공관(30)의 최외곽에 마련된 제 1원통관(미도시)과, 제 1원통관에 대해 내측으로 소정거리 이격된 위치에 설치된 제 2원통관(미도시)으로 형성되고, 제 1 및 제 2원통관 사이 공간에 진공공간(33)이 마련된다. The vacuum tube 30 is preferably formed in a double tube structure so that the vacuum space 33 can be formed inside the wall surface. That is, the vacuum tube 30 is a first cylinder tube (not shown) provided in the outermost of the vacuum tube 30 and the second cylinder tube (not shown) installed at a position spaced a predetermined distance inward with respect to the first cylinder tube. The vacuum space 33 is formed in the space between the first and second cylinder pipes.

상기 언급된 바와 같이 집열공간(31)의 외주면에 진공공간(33)이 형성되도록 하므로 대류에 인한 열손실을 최소화할 수 있다. As mentioned above, since the vacuum space 33 is formed on the outer circumferential surface of the heat collecting space 31, heat loss due to convection can be minimized.

한편, 진공관(30)은 태양광이 집열공간(31)으로 용이하게 조사될 수 있도록 투명한 소재의 유리로 이루어지는 것이 바람직하다. On the other hand, the vacuum tube 30 is preferably made of a glass of transparent material so that sunlight can be easily irradiated to the heat collecting space (31).

진공공간(33)에 대응되는 진공관(30)의 벽면에는 이산화티타늄(TiO2)이 코팅된 이산화티타늄 코팅층(51)이 형성되어 있으며, 집열공간(31)에 대응되는 진공관(30)의 내벽면에는 구리(Cu)가 코팅된 구리 코팅층(52)이 형성되어 있다. A titanium dioxide coating layer 51 coated with titanium dioxide (TiO 2 ) is formed on a wall surface of the vacuum tube 30 corresponding to the vacuum space 33, and an inner wall surface of the vacuum tube 30 corresponding to the heat collecting space 31 is formed. The copper coating layer 52 coated with copper (Cu) is formed.

상기 언급된 바와 같이 진공관(30)의 벽면에 형성된 이산화티타늄 코팅층(51)에 의해 날씨가 흐린날에도 산란광을 용이하게 흡수할 수 있으며, 진공관(30)의 내벽면에 형성된 구리 코팅층(52)에 의해 진공관(30)에 조사된 태양광을 통해 용이하게 태양광을 집열시킬 수 있어 태양열의 집열효율을 향상시킨다. As mentioned above, the titanium dioxide coating layer 51 formed on the wall of the vacuum tube 30 can easily absorb scattered light even in cloudy weather, and on the copper coating layer 52 formed on the inner wall of the vacuum tube 30. Thereby, it is possible to easily collect the sunlight through the sunlight irradiated to the vacuum tube 30 to improve the heat collection efficiency of the solar heat.

진공관(30)의 상면은 후술되는 열교환용기(41)를 용이하게 집열공간(31) 내에 설치할 수 있게 개방되게 형성되며, 덮개부재(35)에 의해 폐쇄되어 있다. The upper surface of the vacuum tube 30 is formed to open so that the heat exchanger container 41 to be described later can be easily installed in the heat collecting space 31, and is closed by the lid member 35.

덮개부재(35)는 진공관(30)의 상단을 덮을 수 있도록 진공관(30)의 외경에 대응되는 외경으로 형성되어 있으며, 도면에 도시되진 않았지만, 진공관(30)의 상단과 덮개부재(35)의 사이공간으로 열이 방출되는 것을 방지할 수 있게 패킹부재가 설치되어 있다. Cover member 35 is formed with an outer diameter corresponding to the outer diameter of the vacuum tube 30 so as to cover the upper end of the vacuum tube 30, although not shown in the figure, the upper end of the vacuum tube 30 and the lid member 35 A packing member is installed to prevent heat from being released into the interspace.

또한, 덮개부재(35)의 상면에는 후술되는 원수가열부(40)의 대류관(42)이 열교환용기(41) 내로 인입될 수 있게 대류관(42)이 삽입관통되는 복수개의 관통구가 형성되어 있다. In addition, the upper surface of the cover member 35 is formed with a plurality of through-holes through which the convection pipe 42 is inserted so that the convection pipe 42 of the raw water heating unit 40 to be described later can be introduced into the heat exchange vessel 41. It is.

한편, 진공관(30)의 집열공간(31)에는 집열된 태양열을 용이하게 전달시킬 수 있도록 제 1열전달매체(34)가 수용되어 있다. Meanwhile, the first heat transfer medium 34 is accommodated in the heat collecting space 31 of the vacuum tube 30 so as to easily transfer the collected solar heat.

제 1열전달매체(34)로는 일정 점성을 가지며, 열안정성이 우수한 진공유(BVA Lubicants사의 BVA VAC 235)를 사용한다. 한편, 제 1열전단매체(34)는 진공유로 한정하는 것이 아니라 열전도성이 우수한 실리콘 그리스나 써멀 그리스 중 어느 하나를 사용할 수도 있다. As the first heat transfer medium 34, a vacuum oil (BVA VAC 235 manufactured by BVA Lubicants) having a constant viscosity and excellent thermal stability is used. On the other hand, the first thermal shear medium 34 is not limited to vacuum oil, but any one of silicon grease and thermal grease excellent in thermal conductivity may be used.

상기 언급된 바와 같이 집열공간(31) 내에 충진된 제 1열전달매체(34)는 집열공간(31)에 집열된 열을 손실을 최소화하여 열교환용기(41)에 전달시키고, 태양열에 의한 열교환용기(41)의 팽창에도 완충기능을 하여 진공관(30)이 파손되지 않도록 하고, 진공관(30)의 내벽과 열교환용기(41) 사이에 위치하여 열을 전달할 수 있다. As mentioned above, the first heat transfer medium 34 filled in the heat collecting space 31 transfers the heat collected in the heat collecting space 31 to the heat exchange container 41 with a minimum loss, and heat exchange container by solar heat ( The expansion function of 41 may be buffered so that the vacuum tube 30 is not damaged, and the heat is transferred between the inner wall of the vacuum tube 30 and the heat exchange vessel 41.

원수가열부(40)는 집열공간(31)에 수용된 제 1열전달매체(34)와 열교환하여 원수공급관(11)을 통해 공급되는 원수를 가열시킨다. 원수가열부(40)는 집열공간(31) 내에 설치된 열교환용기(41)와, 열교환용기(41)에 인입되게 형성된 대류관(42)을 구비한다. The raw water heater 40 heats the raw water supplied through the raw water supply pipe 11 by heat-exchanging with the first heat transfer medium 34 accommodated in the heat collecting space 31. The raw water heating unit 40 includes a heat exchanger container 41 installed in the heat collecting space 31 and a convection pipe 42 formed to enter the heat exchanger container 41.

열교환용기(41)는 제 1열전달매체(34)와 열교환할 수 있게 진공관(30) 내부에 설치되며, 상기 집공관의 내경보다 작은 외경을 갖는 원통형으로 형성되어 있다. 열교환용기(41)의 내부에는 제 2열전달매체(43)가 수용되는 수용공간(41a)이 마련되어 있다. The heat exchange container 41 is installed inside the vacuum tube 30 so as to exchange heat with the first heat transfer medium 34, and is formed in a cylindrical shape having an outer diameter smaller than that of the collecting tube. Inside the heat exchange container 41 is provided an accommodation space 41a in which the second heat transfer medium 43 is accommodated.

즉, 열교환용기(41)는 진공관(30)의 외부를 기준으로 제 3원통관을 구성한다. That is, the heat exchange container 41 constitutes a third cylinder tube based on the outside of the vacuum tube 30.

열교환용기(41)는 하측으로 집열공간(31)에 대응되는 길이만큼 연장되게 형성되어 있으며, 제 1열전달매체(34)를 통해 전달된 열을 용이하게 집열할 수 있게 구리 또는 스테인레스 재질로 형성되는 것이 바람직하다. The heat exchange container 41 is formed to extend downwardly by a length corresponding to the heat collecting space 31, and is formed of copper or stainless steel so as to easily collect heat transferred through the first heat transfer medium 34. It is preferable.

또한, 열교환용기(41)는 내부에 수용된 제 2열전달매체(43)가 증발되어 누출되는 것을 방지할 수 있게 수용공간(41a)이 밀폐되도록 형성된다. In addition, the heat exchange container 41 is formed so that the receiving space 41a is sealed to prevent the second heat transfer medium 43 contained therein from being evaporated and leaking.

이때, 열교환용기(41)의 상면에는 후술되는 대류관(42)이 출입가능하도록 입수구(미도시) 및 출수구(미도시)가 마련되어 있다. 도면에 도시되진 않았지만 입수구 및 출수구에는 수밀을 유지하고, 열이 외부로 배출되는 것이 방지할 수 있게 열교환용기(41)를 밀봉할 수 있도록 패킹수단이 마련되어 있다. At this time, the inlet (not shown) and the outlet (not shown) is provided on the upper surface of the heat exchange container 41 so that the convection pipe 42, which will be described later, is accessible. Although not shown in the drawing, the inlet and the outlet are provided with packing means to seal the heat exchange container 41 to maintain the watertightness and prevent heat from being discharged to the outside.

상기 언급된 제 2열전달매체(43)는 제 1열전달매체(34)를 통해 전달된 태양열에 의해 용이하게 가열 및 증발될 수 있도록 알콜과 같은 물질로 형성되는 것이 바람직하다. The above-mentioned second heat transfer medium 43 is preferably formed of a material such as alcohol so that it can be easily heated and evaporated by solar heat transmitted through the first heat transfer medium 34.

대류관(42)은 원수공급관(11)에 연통되게 설치되어 내부에 저온의 온수가 유동되는 냉수관(44)과, 냉수관(44)에 설치되며, 열교환용기(41)에 일부가 인입되게 형성된 인입관(45)과, 인입관(45)을 통과한 원수를 수집하여 축열탱크(미도시)로 유동시키는 온수관(46)을 구비한다. The convection pipe 42 is installed in communication with the raw water supply pipe 11 and is installed in the cold water pipe 44 and the cold water pipe 44 through which low-temperature hot water flows, and allows a part of the convection pipe 41 to be introduced into the heat exchange container 41. The formed inlet pipe 45 and the hot water pipe 46 for collecting the raw water passing through the inlet pipe 45 and flowing to the heat storage tank (not shown).

냉수관(44)은 원수공급관(11)으로부터 최외곽에 위치한 진공관(30)까지 원수를 유동시킬 수 있게 소정의 길이 연장된 파이프로 형성된다. The cold water pipe 44 is formed of a pipe extending a predetermined length to allow the raw water to flow from the raw water supply pipe 11 to the outermost vacuum tube 30.

인입관(45)은 다수의 진공관(30) 내부에 설치된 열교환용기들(41)에 각각 설치된다. Inlet pipe 45 is installed in each of the heat exchange containers 41 installed in the plurality of vacuum tubes (30).

인입관(45)은 일단이 냉수관(44)에 연통되게 연결되며, 수용공간(41a)으로 인입되되, 하측으로 열교환용기(41)의 연장길이에 대응되게 연장형성된 입수관(47) 과, 입수관(47)의 타단에 연통되되, 만곡되게 연장형성된 만곡관(48)과, 만곡관(48)에 연장되며 입수관(47)에 대해 나란하게 소정의 길이로 연장 형성되며, 상단이 원수관에 연통된 출수관(49)을 구비한다. Inlet pipe 45 is one end is connected in communication with the cold water pipe 44, the inlet pipe 47 is introduced into the receiving space (41a), and extended to correspond to the extension length of the heat exchange container 41 to the lower side, Is connected to the other end of the inlet pipe 47, the curved tube 48 is formed to be curved extending, extending to the curved tube 48 and formed side by side with respect to the inlet pipe 47 extending in a predetermined length, the top is a circle The water outlet pipe 49 connected to the water pipe is provided.

원수공급관(11)을 통해 공급된 원수는 냉수관(44)에 공급되고, 냉수관(44)에 연결된 다수의 입수관(47)에 주입되어 입수관(47)을 따라 수용공간(41a) 하측으로 유동하며 제 2열전달매체(43)와 열교환한다. The raw water supplied through the raw water supply pipe 11 is supplied to the cold water pipe 44 and injected into a plurality of water pipes 47 connected to the cold water pipes 44, and is below the accommodation space 41a along the water pipes 47. And heat exchange with the second heat transfer medium 43.

입수관(47)을 통과한 원수는 만곡관(48)을 통해 유동방향이 상측으로 변경되어 원수가 유동한다. 만곡관(48)을 통과한 원수는 출수관(49)을 통해 상측으로 유동하여 제 2열전달매체(43)와 열교환하며 온수관(46)으로 주입된다. The raw water passing through the inlet pipe 47 is changed in the flow direction upward through the curved pipe 48 so that the raw water flows. The raw water passing through the curved pipe 48 flows upward through the outlet pipe 49 to exchange heat with the second heat transfer medium 43 and is injected into the hot water pipe 46.

각 열교환용기(41)에서 제 2열전달매체(43)와 열교환하여 배출된 원수는 온수관(46)을 통해 축열탱크로 유동한다. Raw water discharged by heat exchange with the second heat transfer medium 43 in each heat exchange container 41 flows to the heat storage tank through the hot water pipe 46.

상기와 같이 구성된 태양열 집열기(10)의 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. Referring to the action of the solar collector 10 configured as described above in detail as follows.

태양광이 프레임(20)에 설치된 다수의 진공관(30)에 조사되면 진공관(30) 내의 집열공간(31)으로 태양열이 집열된다. 이때, 진공관(30)의 벽면에 각각 형성된 이산화티타늄 코팅층(51)과 구리코팅층(52)에 의해 태양열 집열효율은 향상된다. When sunlight is irradiated on the plurality of vacuum tubes 30 installed in the frame 20, the solar heat is collected in the heat collecting space 31 in the vacuum tube 30. At this time, the solar heat collecting efficiency is improved by the titanium dioxide coating layer 51 and the copper coating layer 52 respectively formed on the wall surface of the vacuum tube 30.

집열공간(31)에 집열된 태양열은 집열공간(31)에 충진된 제 1열전달매체(34)를 통해 열교환용기(41)로 전달된다. 열교환용기(41)로 전달된 열은 수용공간(41a)에 수용된 제 2열전달매체(43)에 전달되고, 전달된 열에 의해 제 2열전달매체(43)는 가열된다. Solar heat collected in the heat collecting space 31 is transferred to the heat exchange container 41 through the first heat transfer medium 34 filled in the heat collecting space 31. The heat transferred to the heat exchange vessel 41 is transferred to the second heat transfer medium 43 accommodated in the accommodation space 41a, and the second heat transfer medium 43 is heated by the transferred heat.

이때, 원수공급관(11)을 통해 대류관(42)으로 주입된 원수는 대류관(42)을 통과하며 제 2열전달매체(43)와 열교환하여 가열된다. 가열된 원수를 축열탱크에 수용되어 저장된다. At this time, the raw water injected into the convection pipe 42 through the raw water supply pipe 11 passes through the convection pipe 42 and is heated by heat exchange with the second heat transfer medium 43. The heated raw water is stored in the heat storage tank.

상기 언급된 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 태양열 집열기(10)는 진공관(30) 내벽과 열교환용기(41) 사이 공간에 제 1열전달매체(34)를 충진하여 진공관(30)의 내벽면에 집열된 태양열이 제 1열전달매체(34)를 통해 손실을 최소화하여 열교환용기(41)로 전달되므로 태양열의 집열효율을 향상시키는 장점이 있다. The solar heat collector 10 according to the present invention configured as described above is filled in the space between the inner wall of the vacuum tube 30 by filling the first heat transfer medium 34 in the space between the inner wall of the vacuum tube 30 and the heat exchange vessel 41. Since solar heat is transferred to the heat exchanger container 41 by minimizing losses through the first heat transfer medium 34, solar heat collecting efficiency is improved.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary and will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments are possible.

따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다. Therefore, the true scope of protection of the present invention should be defined only by the appended claims.

도 1은 본 발명에 따른 태양열 집열기의 사시도이고, 1 is a perspective view of a solar collector according to the present invention,

도 2는 도 1의 태양열 집열기의 진공관의 부분 단면 사시도이고, 2 is a partial cross-sectional perspective view of the vacuum tube of the solar collector of FIG.

도 3은 도 1의 태양열 집열기의 진공관의 단면도이다. 3 is a cross-sectional view of the vacuum tube of the solar collector of FIG.

Claims (4)

원수공급관으로부터 공급된 원수를 태양열을 집열하여 가열시키는 태양열 집열기에 있어서, In the solar collector which collects and heats the raw water supplied from the raw water supply pipe, 프레임과;A frame; 상기 프레임에 설치되며, 벽면 내부에 진공공간이 형성되고, 상기 진공공간 내부에 태양열을 집열하는 집열공간이 마련되되, 상기 집열공간에 제 1열전달매체가 수용된 다수의 진공관과;A plurality of vacuum tubes installed in the frame and having a vacuum space formed inside the wall, and a heat collecting space for collecting solar heat inside the vacuum space, wherein the first heat transfer medium is accommodated in the heat collecting space; 상기 제 1열전달매체와 열교환하여 상기 원수를 가열하는 원수가열부;를 하고, A raw water heating unit configured to heat the raw water by exchanging heat with the first heat transfer medium, 상기 원수가열부는 The raw water heating unit 상기 제 1열전달매체와 열교환할 수 있게 상기 집열공간 내에 설치되고, 상기 제1열전달매체에 잠기도록 상기 진공관의 길이방향으로 연장형성되며, 내부에 제 2열전달매체가 수용되는 수용공간이 마련된 열교환용기와;A heat exchanger container which is installed in the heat collecting space to exchange heat with the first heat transfer medium, extends in the longitudinal direction of the vacuum tube so as to be immersed in the first heat transfer medium, and has a receiving space in which a second heat transfer medium is accommodated Wow; 상기 원수공급관에 연통되게 설치되어 내부에 상기 원수가 유동되며, 상기 제 2열전달매체와 열교환하여 상기 원수를 가열시킬 수 있게 상기 수용공간으로 인입되게 형성된 대류관;을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열기.And a convection tube installed in communication with the raw water supply pipe to flow the raw water therein and to be introduced into the accommodation space to heat the raw water by heat exchange with the second heat transfer medium. . 삭제delete 제 1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제 1열전달매체는 열전도성 실리콘 그리스, 써멀 그리스 또는 진공유 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 태양열 집열기. The first heat transfer medium is a solar collector, characterized in that any one of thermally conductive silicone grease, thermal grease or vacuum oil. 삭제delete
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