KR101034808B1 - Overheat protection apparatus for solar heating system - Google Patents

Overheat protection apparatus for solar heating system Download PDF

Info

Publication number
KR101034808B1
KR101034808B1 KR1020090003797A KR20090003797A KR101034808B1 KR 101034808 B1 KR101034808 B1 KR 101034808B1 KR 1020090003797 A KR1020090003797 A KR 1020090003797A KR 20090003797 A KR20090003797 A KR 20090003797A KR 101034808 B1 KR101034808 B1 KR 101034808B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
bypass pipe
heat medium
collector
storage tank
Prior art date
Application number
KR1020090003797A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20100084357A (en
Inventor
김원수
Original Assignee
김원수
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김원수 filed Critical 김원수
Priority to KR1020090003797A priority Critical patent/KR101034808B1/en
Publication of KR20100084357A publication Critical patent/KR20100084357A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101034808B1 publication Critical patent/KR101034808B1/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/50Preventing overheating or overpressure
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

본 발명은 집열기(25)에서 수집된 열에너지를 축열조(22)에 저장하여 난방과 급탕을 제공하는 태양열난방기에 있어서: 상기 축열조(22)와 집열기(25) 사이의 열매체도관(31)(32)에 설치되고, 유로를 단속하는 3방향밸브(36)를 지니는 바이패스관(35); 상기 열매체도관(31)(32)의 일측 및 바이패스관(35) 상에 각각 설치되는 열교환기(33)(34); 상기 열매체도관(31)(32) 상의 온도 변화를 검출하고, 바이패스관(35)의 유로를 개폐하는 제어기(40); 및 상기 바이패스관(35) 상의 제1열교환기(33)를 개재하여 가열되고, 열매체도관(31)(32) 상의 제2열교환기(34)를 개재하여 냉각하는 흡수식냉각기(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a solar heater for storing heat energy collected by a heat collector (25) in a heat storage tank (22) to provide heating and hot water supply: a heat medium conduit (31) (32) between the heat storage tank (22) and the heat collector (25). A bypass pipe (35) installed at the side and having a three-way valve (36) for controlling the flow path; Heat exchangers 33 and 34 respectively installed on one side of the heat medium conduits 31 and 32 and the bypass pipe 35; A controller 40 which detects a temperature change on the heat medium conduits 31 and 32 and opens and closes a flow path of the bypass pipe 35; And an absorption chiller (50) which is heated through the first heat exchanger (33) on the bypass pipe (35) and cools through the second heat exchanger (34) on the heat medium conduits (31) (32). It is characterized by comprising.

이에 따라 본 발명은, 흡수식 냉각기의 원리를 기반으로 하면서 시스템의 외형 크기를 최적화하고 설치나 유지에 따른 비용 부담을 최소화할 수 있는 효과가 있다.Accordingly, the present invention has the effect of optimizing the external size of the system based on the principle of the absorption chiller and minimizing the cost of installation or maintenance.

태양열, 흡수식, 냉각, 과열, 난방, 냉방 Solar, Absorption, Cooling, Overheating, Heating, Cooling

Description

태양열난방기의 과열방지 장치{Overheat protection apparatus for solar heating system}Overheat protection apparatus for solar heating system {Overheat protection apparatus for solar heating system}

본 발명은 태양열난방기에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 흡수식 냉각기의 원리를 기반으로 하면서 설치나 유지에 따른 비용 부담을 최소화할 수 있는 태양열난방기의 과열방지 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar heating apparatus, and more particularly, to an apparatus for preventing overheating of a solar heating apparatus capable of minimizing the burden of installation or maintenance based on the principle of an absorption type cooler.

통상적으로, 신재생 에너지 사업 중 태양열 난방의 경우 지역별 계절별 차이가 심하며 특히 겨울은 보조난방(기름보일러, 심야전기, 가스보일러 등)을 필요로 할 만큼 에너지가 모자라며 여름은 사용량에 비하여 남은 에너지로 인한 과열현상이 문제로 대두된다. 태양열 난방기는 옥상에 설치하기 때문에 시스템을 강제 중지시킬 수 없는 특성상 정부의 설치기준에서도 문제시 될 만큼 하절기에 과열을 방지하는 기술의 해결이 시급하다.In general, solar heating in the renewable energy business has a severe seasonal difference in each region. Especially, winter lacks enough energy to require auxiliary heating (oil boiler, late-night electricity, gas boiler, etc.), and summer uses less energy than consumption. Overheating is a problem. Since solar heaters are installed on the rooftop, the system cannot be forcibly shut down. Therefore, there is an urgent need to solve the technology to prevent overheating in the summer enough to be a problem even in the government installation standards.

기존에 적용되거나 검토되고 있는 과열방지 장치로 첫 번째는 전기모터팬를 이용한 방열기 방식, 두 번째는 강제 배수 방식, 세 번째는 흡수식 냉방기를 사용하는 방식이 있다. Existing overheat protection devices that have been applied or reviewed are firstly radiator system using electric motor fan, secondly forced drainage system, and thirdly using absorption air conditioner.

첫 번째 방식의 예로서, 한국 등록특허공보 제0786938호는 축열 탱크의 외부 에 코일 모양의 이중 관으로 형성한 난방용 열교환 수단 및 급탕용 열교환 수단을 구비하여 열교환 효율을 극대화하고, 수도관으로부터 제공되는 물을 미리 예열을 하는 한편, 냉매의 열을 최대한 뺏어서 열 낭비가 없도록 하며, 냉매 순환용 냉매 파이프의 중단에 방열기와 냉각팬을 포함하는 방열수단을 마련하여 여름철 냉매의 과열을 예방하는 기술을 개시한다.As an example of the first method, Korean Patent Publication No. 0786938 is provided with a heat exchange means for heating and a hot water exchange means formed with a coil-shaped double tube on the outside of the heat storage tank to maximize heat exchange efficiency and provide water from the water pipe. While preheating the heat in advance, the heat of the refrigerant is taken away to avoid the waste of heat, and to provide a heat dissipation means including a radiator and a cooling fan at the interruption of the refrigerant circulation refrigerant pipe discloses a technology for preventing overheating of the refrigerant during the summer. .

세 번째 방식과 직접적 또는 간접적으로 관련되는 예로서, 등록실용신안공보 제0230604호를 비롯하여 한국 특허등록공보 제756240호, 한국 공개특허공보 제1992-20167호, 한국 등록실용신안공보 제431243호 등이 있다.Examples directly or indirectly related to the third method include Korean Utility Model Publication No. 0230604, Korean Patent Registration Publication No. 756240, Korean Patent Application Publication No. 1992-20167, and Korean Utility Model Publication No. 431243. have.

그러나, 첫 번째 방식에 의하면 설치비용이 크게 들고 하절기 주간에 태양열에너지를 사용하지 않아도 지속적으로 전기소모가 발생하며, 두 번째 방식에 의하면 설치비용이 들지 않으나 축열기내의 적정온도에 따라 온수를 강제 배수시키거나 상수도를 보충하기 때문에 수도료 부담이 증가된다. 세 번째 방식은 흡수식 냉방기를 기반으로 태양열 열원에 의한 냉방 및 과열 방지를 수행하는 것으로서 설비가 지나치게 대형화되어 아직 개선의 여지가 크다.However, according to the first method, installation costs are high and electricity consumption is continuously generated even when solar energy is not used during the summer. In the second method, installation cost is not required, but hot water is forcedly drained according to the proper temperature in the regenerator. Water charges are increased because they make or supplement the water supply. The third method is to perform cooling and overheating by solar heat source based on absorption type air conditioner. The facility is too large and there is still room for improvement.

종래기술의 문헌정보Literature Information of the Prior Art

[문헌1] 한국 등록특허공보 제0786938호 “태양열 보일러”[Document 1] Korean Registered Patent Publication No. 0786938 “Solar Boiler”

[문헌2] 한국 등록실용신안공보 제0167754호 “태양열시스템보일러의 히터과열방지장치”[Patent 2] Korean Utility Model Registration No. 0167754 "Heater overheat prevention device of solar thermal system boiler"

[문헌3] 한국 등록실용신안공보 제0230604호 “태양열을 이용한 흡수식 냉방기”[Reference 3] Korean Utility Model Registration No. 0230604 “Sorbent absorption air conditioner using solar heat”

이에 따라 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 근본적으로 해결하기 위한 것으로서, 흡수식 냉각기의 원리를 기반으로 하면서 시스템의 외형 크기를 최적화하고 설치나 유지에 따른 비용 부담을 최소화할 수 있는 태양열난방기의 과열방지 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to fundamentally solve the conventional problems as described above, based on the principle of the absorption chiller while optimizing the external size of the system and can minimize the cost burden of installation or maintenance overheating of the solar heater The object is to provide a prevention device.

이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 집열기에서 수집된 열에너지를 축열조에 저장하여 난방과 급탕을 제공하는 태양열난방기에 있어서: 상기 축열조와 집열기 사이의 열매체도관에 설치되고, 유로를 단속하는 3방향밸브를 지니는 바이패스관; 상기 열매체도관의 일측 및 바이패스관 상에 각각 설치되는 열교환기; 상기 열매체도관 상의 온도 변화를 검출하고, 바이패스관의 유로를 개폐하는 제어기; 및 상기 바이패스관 상의 제1열교환기를 개재하여 가열되고, 열매체도관 상의 제2열교환기를 개재하여 냉각하는 흡수식냉각기;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a solar heat radiator storing heat energy collected in a heat collector in a heat storage tank to provide heating and hot water supply: a three-way valve installed in a heat medium conduit between the heat storage tank and the heat collector and intermittent a flow path. Carry bypass tube; A heat exchanger installed on one side of the heat medium conduit and the bypass pipe, respectively; A controller for detecting a temperature change on the heat medium conduit and opening and closing a flow path of the bypass pipe; And an absorption chiller that is heated through a first heat exchanger on the bypass pipe and cools through a second heat exchanger on a heat medium conduit.

이때, 상기 제어기는 축열조의 수온센서 및 집열기의 수온센서의 온도를 근거로 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.At this time, the controller is characterized in that to perform the control based on the temperature of the water temperature sensor of the heat storage tank and the water temperature sensor of the collector.

또한, 상기 흡수식냉각기는 발생기, 분리기, 응축기, 기화기, 수액기로 순환 유로를 구성하고, 암모니아/물(NH3/H2O) 방식 또는 리튬브로마이드/물(LIBR/H20) 방식으로 냉각사이클을 수행하는 것을 특징으로 한다.In addition, the absorption type chiller constitutes a circulation passage with a generator, a separator, a condenser, a vaporizer, and a receiver, and performs a cooling cycle by ammonia / water (NH3 / H2O) or lithium bromide / water (LIBR / H20). It is done.

또한, 상기 흡수식냉각기에 더하여 열매체도관 또는 바이패스관 상에 보조방열기를 구비하는 것을 특징으로 한다.In addition to the absorption chiller, it characterized in that the auxiliary radiator is provided on the heat medium conduit or the bypass pipe.

한편, 이에 앞서 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.On the other hand, the terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as limiting the ordinary or dictionary meanings, the inventors should use the concept of the term in order to explain the invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical idea of the present invention based on the principle that it can be properly defined. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical ideas of the present invention, and various alternatives may be substituted at the time of the present application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

이상의 구성 및 작용에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 흡수식 냉각기의 원리를 기반으로 하면서 시스템의 외형 크기를 최적화하고 설치나 유지에 따른 비용 부담을 최소화할 수 있는 효과를 제공한다.As described in the above configuration and operation, the present invention is based on the principle of the absorption chiller while providing the effect of optimizing the external size of the system and minimizing the cost of installation or maintenance.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명이 적용되는 태양열난방기를 전체적으로 나타내는 구성도, 도 2는 본 발명에 의한 과열방지 장치의 배관구성을 나타내는 다이아그램, 도 3은 본 발명에 의한 장치의 주요 배관을 확대한 다이아그램이다.1 is a configuration diagram showing a solar heating apparatus to which the present invention is applied as a whole, Figure 2 is a diagram showing the piping configuration of the overheat prevention device according to the present invention, Figure 3 is an enlarged diagram of the main piping of the device according to the present invention to be.

본 발명은 집열기(25)에서 수집된 열에너지를 축열조(22)에 저장하여 난방과 급탕을 제공하는 태양열난방기에 관련된다. 집열기(25)에서 수집되어 열매체를 통하여 축열조(22)에 축적되는 열에너지는 급수배관(16)에서 난방배관(12)과 급탕배관(14)으로 보내는 물을 가열한다. 전술한 것처럼 하절기 집열기(25)가 과열 상태에 이르지 않도록 태양열을 이용한 흡수식 냉방기가 개발중에 있으나 집열기(25)에서 발생한 모든 열원을 냉방으로 열 교환시키는 경우에는 고온의 온열에 의한 열교환 시스템의 특성상 중, 저온열에 열교환 효율은 떨어지고, 집열기(25)를 과열상태에 이르지 않도록 하기 위해서는 사용자의 의사와 관계없이 강제 가동이 되어야 하며, 규모의 대형화가 요구되어 경제성을 저하시킨다.The present invention relates to a solar heater that stores heat energy collected by the collector 25 in the heat storage tank 22 to provide heating and hot water supply. The heat energy collected in the collector 25 and accumulated in the heat storage tank 22 through the heat medium heats the water sent from the water supply pipe 16 to the heating pipe 12 and the hot water supply pipe 14. As described above, an absorber-type air conditioner using solar heat is being developed so that the summer collector 25 does not reach an overheated state, but in the case of exchanging all the heat sources generated in the collector 25 for cooling, among the characteristics of the heat exchange system by high temperature heat, In order to prevent the heat exchange efficiency of low temperature heat and the collector 25 from reaching an overheated state, it must be forced to operate regardless of the user's intention, and the size of the scale is required to reduce economic efficiency.

본 발명에 따르면 상기 축열조(22)와 집열기(25) 사이의 열매체도관(31)(32)에 유로를 단속하는 3방향밸브(36)를 개재하여 바이패스관(35)이 설치된다. 집열기(25)에서 가열된 물은 상류측의 열매체도관(31)을 거쳐 축열조(22)에 이르고, 축열조(22)에서 냉각된 물은 하류측의 열매체도관(32)을 거쳐 집열기(25)로 순환된다. 이러한 열매체도관(31)(32) 상에서 집열기(25)에 인접한 부근에 바이패스관(35)을 설치하고, 상류측의 열매체도관(31)과 바이패스관(35)이 교차하는 부분에 전기구동식 3방향밸브(36)를 설치한다. 하류측 열매체도관(32) 상에는 순환펌프(38)가 설치된다.According to the present invention, the bypass pipe 35 is installed in the heat medium conduits 31 and 32 between the heat storage tank 22 and the collector 25 via a three-way valve 36 to control the flow path. The water heated in the collector 25 passes through the heat medium conduit 31 on the upstream side to the heat storage tank 22, and the water cooled in the heat storage tank 22 passes through the heat medium conduit 32 on the downstream side to the collector 25. Circulated. The bypass pipe 35 is provided in the vicinity of the heat collector 25 on the heat medium conduits 31 and 32, and is electrically driven at the portion where the heat medium conduit 31 and the bypass pipe 35 on the upstream side cross each other. Install the three way valve (36). A circulation pump 38 is provided on the downstream heat medium conduit 32.

또, 본 발명에 따르면 상기 열매체도관(31)(32)의 일측 및 바이패스관(35) 상에 각각 열교환기(33)(34)가 설치된다. 바이패스관(35)에서 하류지점에 제1열교환기(33)를 설치하고, 하류측 열매체도관(32)에서 집열기(25)에 인접한 부근에 제2 열교환기(34)를 설치한다. 열교환기(33)(34)는 후술하는 흡수식냉각기(50)와 연계되고 열매체도관(31)(32)에 흐르는 열에너지원을 이용하여 집열기(25)의 열매체를 냉각하는 수단이다.In addition, according to the present invention, heat exchangers 33 and 34 are installed on one side of the heat medium conduits 31 and 32 and the bypass pipe 35, respectively. The first heat exchanger 33 is installed at the downstream point in the bypass pipe 35, and the second heat exchanger 34 is installed in the vicinity of the collector 25 in the downstream heat medium conduit 32. The heat exchangers 33 and 34 are means for cooling the heat medium of the heat collector 25 by using a heat energy source that is connected to the absorption chiller 50 to be described later and flows through the heat medium conduits 31 and 32.

또, 본 발명에 따르면 상기 열매체도관(31)(32) 상의 온도 변화를 검출하고, 바이패스관(35)의 유로를 개폐하는 제어기(40)가 구비된다. 제어기(40)는 난방배관(12), 급탕배관(14), 급수배관(16)의 부하에 연동하여 순환펌프(38) 등의 작동을 제어한다.In addition, according to the present invention, a controller 40 for detecting a temperature change on the heat medium conduits 31 and 32 and opening and closing the flow path of the bypass pipe 35 is provided. The controller 40 controls the operation of the circulation pump 38 or the like in conjunction with the load of the heating pipe 12, the hot water supply pipe 14, and the water supply pipe 16.

이때, 상기 제어기(40)는 축열조(22)의 수온센서(44) 및 집열기(25)의 수온센서(45)의 온도를 근거로 제어를 수행한다. 집열기(25)의 온도가 과열되면 바이패스관(35)으로 열매체를 순환시켜 냉각하고 축열조(22)의 온도가 낮아지면 다시 바이패스관(35)의 유로를 차단하여 정상 가동을 수행한다.At this time, the controller 40 performs control based on the temperature of the water temperature sensor 44 of the heat storage tank 22 and the water temperature sensor 45 of the heat collector 25. When the temperature of the collector 25 is overheated, the heat medium is circulated and cooled by the bypass pipe 35, and when the temperature of the heat storage tank 22 is lowered, the flow path of the bypass pipe 35 is cut again to perform normal operation.

또, 본 발명에 따르면 상기 바이패스관(35) 상의 제1열교환기(33)를 개재하여 가열되고, 열매체도관(31)(32) 상의 제2열교환기(34)를 개재하여 냉각하는 흡수식냉각기(50)를 구비한다. 본 발명의 흡수식냉각기(50)는 소형화되어야 하고 무전원으로 구동되는 것이 필요하다. 이를 위해 흡수식냉각기(50)는 구동에너지를 획득하기 위한 제1열교환기(33)와, 열매체를 냉각하여 과열을 방지하기 위한 제2열교환기(34)에 연계된다.In addition, according to the present invention, the absorption chiller is heated via a first heat exchanger 33 on the bypass pipe 35 and cooled through a second heat exchanger 34 on the heat medium conduits 31 and 32. 50 is provided. The absorption chiller 50 of the present invention should be miniaturized and need to be driven with no power. To this end, the absorption chiller 50 is connected to the first heat exchanger 33 for acquiring driving energy and the second heat exchanger 34 for cooling the heat medium to prevent overheating.

이때, 상기 흡수식냉각기(50)는 발생기(51), 분리기(52), 응축기(54), 기화기(55), 수액기(56)로 순환 유로를 구성하고, 암모니아/물(NH3/H2O) 방식 또는 리튬브로마이드/물(LIBR/H20) 방식으로 냉각사이클을 수행한다. 먼저, 발생기(51)는 제1열교환기(33)와 연계되어 매체인 암모니아 용액의 증발을 수행하고, 분리된 물은 다른 유로를 통하여 수소가스를 기화기(55)로 보내며, 분리기(52)는 암모니아 용액에서 암모니아 가스와 물을 분리하고, 응축기(54)는 암모니아 가스의 액화를 유발하고, 기화기(55)는 제2열교환기(34)와 연계되어 암모니아와 수소의 혼합가스를 생성하면서 열매체도관(32)의 열매체로부터 열에너지를 흡수하고, 수액기(56)는 상기 혼합가스를 다시 암모니야 용액으로 변환하는 사이클을 수행한다. 분리기(52)에서 분리된 물을 유도하는 배관은 다시 상하로 분기되어 각각 기화기(55) 및 수액기(56)에 도달한다. 그리고, 리튬브로마이드/물(LIBR/H20) 방식 역시, 상술한 암모니아/물(NH3/H2O) 방식과 같이 증발, 분리, 흡수, 변환의 사이클을 동일하게 수행하게 된다. At this time, the absorption chiller 50 is composed of a generator 51, a separator 52, a condenser 54, a vaporizer 55, a receiver 56, the circulation passage, ammonia / water (NH3 / H2O) method Or performing a cooling cycle in a lithium bromide / water (LIBR / H20) mode. First, the generator 51 is connected to the first heat exchanger 33 to perform evaporation of the ammonia solution as a medium, and the separated water sends hydrogen gas to the vaporizer 55 through another flow path, and the separator 52 The ammonia gas and water are separated from the ammonia solution, the condenser 54 causes liquefaction of the ammonia gas, and the vaporizer 55 is connected with the second heat exchanger 34 to produce a mixed gas of ammonia and hydrogen, and the heat medium conduit Heat energy is absorbed from the heat medium of (32), and the receiver 56 performs a cycle of converting the mixed gas back into an ammonia solution. The pipe leading to the water separated in the separator 52 again branches up and down to reach the vaporizer 55 and the receiver 56, respectively. In addition, the lithium bromide / water (LIBR / H20) method also performs the same cycle of evaporation, separation, absorption, and conversion as the ammonia / water (NH 3 / H 2 O) method described above.

이와 같이 본 발명의 확산형 흡수식 사이클은 열에너지에 의해 구동되는 기포펌프(Bubble Pump) 방식이기 때문에 기계적 구동장치가 없으므로 보조에너지(펌프 등)없이 무소음 및 무 진동화의 실현이 가능하다.As described above, the diffusion type absorption cycle of the present invention is a bubble pump type driven by thermal energy, and thus there is no mechanical driving device, thereby enabling noiseless and vibrationless operation without auxiliary energy (pump or the like).

도 4는 도 3의 변형예에 의한 주요 배관을 확대한 다이아그램이다.4 is an enlarged diagram of a main pipe according to the modification of FIG. 3.

본 발명의 변형예로서, 상기 흡수식냉각기(50)에 더하여 열매체도관(31)(32) 또는 바이패스관(35) 상에 보조방열기(60)를 구비할 수도 있다. 보조방열기(60)는 도면상에는 하류측 열매체도관(32) 상에 설치되어 있지만, 열매체도관(31)(32) 또는 바이패스관(35)상에 설치하여 사용할 수 있는 것으로 단순히 냉각핀을 구비하는 방식일 수도 있고 별도의 바이패스관(미도시)을 구비하는 방식일 수도 있다. 전자의 방식은 구성이 간단하지만 무조건 냉각이 수행되어 과냉의 우려가 있고, 후자의 방식은 필요에 따라 열매체의 냉각을 수행하지만 구성이 복잡화된다.As a modification of the present invention, in addition to the absorption type cooler 50, an auxiliary radiator 60 may be provided on the heat medium conduits 31 and 32 or the bypass pipe 35. The auxiliary radiator 60 is installed on the downstream heat medium conduit 32 in the drawing, but can be installed and used on the heat medium conduit 31, 32 or the bypass pipe 35. It may be a method or may be provided with a separate bypass pipe (not shown). The former method is simple in configuration, but cooling is performed unconditionally, and there is a fear of overcooling. The latter method performs cooling of the heat medium as necessary, but the configuration is complicated.

작동에 있어서, 태양열의 과열된 열원에 의하여 수온센서(45)가 설정치(흡수식냉각기의 요구온도 : 90 ℃ 이상)에 이르면 바이패스관(35)의 3방향밸브(36)가 유로를 전환하여 흡수식냉각기(50)에 의한 냉원으로 냉각된 물을 집열기(25)에 순환시킴으로써 하절기 태양열 시스템의 과열을 방지할 수 있다. 일정 시간이 경과된 후에 축열조(22)의 수온센서(44)가 설정치 이하의 온도로 되면 집열기(25)의 과냉으로 판단하고 3방향밸브(36)를 원위치 시켜 최초의 상태로 복귀한다.In operation, the three-way valve 36 of the bypass pipe 35 switches the flow path when the water temperature sensor 45 reaches the set value (required temperature of the absorption chiller: 90 ° C. or more) by the solar heat source. By circulating the water cooled by the cold source by the cooler 50 to the collector 25, overheating of the summer solar system can be prevented. If the water temperature sensor 44 of the heat storage tank 22 reaches a temperature below a predetermined value after a predetermined time has elapsed, it is determined that the collector 25 is overcooled and the three-way valve 36 is returned to its original state.

이와 같은 알고리즘은 제어기(40)에 의해 저장되고 수행되는 것으로 수온센서(44)(45)의 기준 설정치를 가변 할 수도 있다.Such an algorithm is stored and performed by the controller 40 and may vary the reference set values of the water temperature sensors 44 and 45.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.

도 1은 본 발명이 적용되는 태양열난방기를 전체적으로 나타내는 구성도,1 is a configuration diagram showing a solar heater as a whole to which the present invention is applied,

도 2는 본 발명에 의한 과열방지 장치의 배관구성을 나타내는 다이아그램,2 is a diagram showing the piping configuration of the overheat prevention apparatus according to the present invention,

도 3은 본 발명에 의한 장치의 주요 배관을 확대한 다이아그램,3 is an enlarged diagram of the main piping of the apparatus according to the present invention;

도 4는 도 3의 변형예에 의한 주요 배관을 확대한 다이아그램이다.4 is an enlarged diagram of a main pipe according to the modification of FIG. 3.

* 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

20: 보조보일러 22: 축열조20: auxiliary boiler 22: heat storage tank

25: 집열기 31, 32: 열매체도관25: Heat collector 31, 32: Heat pipe

33, 34: 열교환기 35: 바이패스관33, 34: heat exchanger 35: bypass tube

36: 3방향밸브 40: 제어기36: 3-way valve 40: controller

44, 45: 수온센서 50: 흡수식냉각기44, 45: water temperature sensor 50: absorption chiller

51: 발생기 52: 분리기51: generator 52: separator

54: 응축기 55: 기화기54: condenser 55: vaporizer

56: 수액조 60: 보조방열기56: infusion tank 60: auxiliary radiator

Claims (4)

집열기(25)에서 수집된 열에너지를 축열조(22)에 저장하여 난방과 급탕을 제공하는 태양열난방기에 있어서:In a solar heater that stores the heat energy collected by the collector 25 in the heat storage tank 22 to provide heating and hot water supply: 상기 축열조(22)와 집열기(25) 사이의 열매체도관(31)(32)에 설치되고, 유로를 단속하는 3방향밸브(36)를 지니는 바이패스관(35);A bypass pipe (35) installed in the heat medium conduits (31) and (32) between the heat storage tank (22) and the collector (25) and having a three-way valve (36) to control the flow path; 상기 열매체도관(31)(32)의 일측 및 바이패스관(35) 상에 각각 설치되는 열교환기(33)(34);Heat exchangers 33 and 34 respectively installed on one side of the heat medium conduits 31 and 32 and the bypass pipe 35; 상기 열매체도관(31)(32) 상의 온도 변화를 검출하고, 바이패스관(35)의 유로를 개폐하는 제어기(40); 및A controller 40 which detects a temperature change on the heat medium conduits 31 and 32 and opens and closes a flow path of the bypass pipe 35; And 상기 바이패스관(35) 상의 제1열교환기(33)를 개재하여 가열되고, 열매체도관(31)(32) 상의 제2열교환기(34)를 개재하여 냉각하는 흡수식냉각기(50);를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양열난방기의 과열방지 장치.An absorption chiller 50 that is heated through the first heat exchanger 33 on the bypass pipe 35 and cools through the second heat exchanger 34 on the heat medium conduits 31 and 32; Overheating prevention device of the solar heater, characterized in that made. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제어기(40)는 축열조(22)의 수온센서(44) 및 집열기(25)의 수온센서(45)의 온도를 근거로 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 태양열난방기의 과열방지 장치.The controller 40 controls overheating of the solar heater, characterized in that to perform the control based on the temperature of the water temperature sensor 44 of the heat storage tank 22 and the water temperature sensor 45 of the collector 25. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 흡수식냉각기(50)는 발생기(51), 분리기(52), 응축기(54), 기화기(55), 수액기(56)로 순환 유로를 구성하고, 암모니아/물(NH3/H2O) 방식 또는 리튬브로마이드/물(LIBR/H20) 방식으로 냉각사이클을 수행하는 것을 특징으로 하는 태양열난방기의 과열방지 장치.The absorption chiller 50 comprises a generator 51, a separator 52, a condenser 54, a vaporizer 55, a receiver 56, and constitutes a circulation flow path, and ammonia / water (NH3 / H2O) method or lithium Overheating prevention device of the solar heater, characterized in that for performing the cooling cycle in the bromide / water (LIBR / H20) method. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 흡수식냉각기(50)에 더하여 열매체도관(31)(32) 또는 바이패스관(35) 상에 보조방열기(60)를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열난방기의 과열방지 장치.In addition to the absorption chiller (50), overheat prevention device for a solar heater, characterized in that it comprises an auxiliary radiator (60) on the heat medium conduit (31) (32) or the bypass pipe (35).
KR1020090003797A 2009-01-16 2009-01-16 Overheat protection apparatus for solar heating system KR101034808B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090003797A KR101034808B1 (en) 2009-01-16 2009-01-16 Overheat protection apparatus for solar heating system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090003797A KR101034808B1 (en) 2009-01-16 2009-01-16 Overheat protection apparatus for solar heating system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100084357A KR20100084357A (en) 2010-07-26
KR101034808B1 true KR101034808B1 (en) 2011-05-16

Family

ID=42643782

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090003797A KR101034808B1 (en) 2009-01-16 2009-01-16 Overheat protection apparatus for solar heating system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101034808B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101092496B1 (en) 2010-04-02 2011-12-13 노성모 Apparatus for draining solar energy collcector to prevent overheating

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101309555B1 (en) * 2011-06-01 2013-09-24 경희대학교 산학협력단 Solar hot water system with cooling

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60228A (en) 1983-06-13 1985-01-05 Nepon Kk Hot-water supplying and room heating system utilizing solar heat
KR19990018497A (en) * 1997-08-27 1999-03-15 김정자 Solar Heating System
KR19990065990A (en) * 1998-01-20 1999-08-16 권태웅 Solar heating
KR100254485B1 (en) 1997-08-07 2000-08-01 전석영 Apparatus for controlling a solar energy heating system

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS60228A (en) 1983-06-13 1985-01-05 Nepon Kk Hot-water supplying and room heating system utilizing solar heat
KR100254485B1 (en) 1997-08-07 2000-08-01 전석영 Apparatus for controlling a solar energy heating system
KR19990018497A (en) * 1997-08-27 1999-03-15 김정자 Solar Heating System
KR19990065990A (en) * 1998-01-20 1999-08-16 권태웅 Solar heating

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101092496B1 (en) 2010-04-02 2011-12-13 노성모 Apparatus for draining solar energy collcector to prevent overheating

Also Published As

Publication number Publication date
KR20100084357A (en) 2010-07-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5685485B2 (en) Solar heat-utilized steam absorption refrigerator and solar heat utilization system
KR101389361B1 (en) High efficiency hybrid cooling/heating and hot water supply system with absorption type
JP2014025653A (en) Refrigeration air conditioning method and apparatus
JP4224409B2 (en) Hot water supply system using natural energy
JP5400411B2 (en) Air conditioning system
KR101256869B1 (en) Hybrid absorption type air conditioning system using solar heat
CN103225861A (en) Cold and heat storing type solar air conditioner
KR100939614B1 (en) Air conditioner using hot water heated by solar energy
KR101034808B1 (en) Overheat protection apparatus for solar heating system
KR100364662B1 (en) heating and hot water providing system by sun and discounted night electricity and gas boiler
KR101734996B1 (en) Heat pump system driven by gas engine
JP6175164B1 (en) Combined system
JP2015052434A (en) Hot water supply and cooling-heating system
CN109737615A (en) The cold polygenerations systeme of small-sized household solar generator
JP5976447B2 (en) Solar heat generation cold generation system
KR20120102942A (en) A solar heat saving system
KR101363492B1 (en) High efficiency hybrid cooling/heating water apparatus with absorption type
CN114932844A (en) Vehicle thermal management system, control method thereof and vehicle
JP2012197987A (en) Heat pump water heater
CN106765752A (en) A kind of solar energy photovoltaic panel and solution-type air-conditioning energy storage co-feeding system and implementation
BG2047U1 (en) Thermal power plant with absorption lithium bromide refrigerating machine operating as a heat pump
JP2007263388A (en) Exhaust heat recovering device
JP2011257130A (en) Apparatus for recovering exhaust heat
CN106594927A (en) Solar photovoltaic panel and solution type air conditioner cogeneration system and implementation method
JP2013057435A (en) Heat supply system

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140502

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150504

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160504

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170426

Year of fee payment: 7

LAPS Lapse due to unpaid annual fee