KR101045005B1 - Solar heatimg complex apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A complex heating device for solar heat is provided to reduce installation costs and areas by using a selected heating pipe as a heat storage unit. CONSTITUTION: A complex heating device for solar heat comprises heating pipes(20), a solar hot water circulation line(18), and a boiler hot water circulation line(34). The heating pipes are installed inside a structure. Solar hot water flows in the solar hot water circulation line and is heated by the boiler hot water circulation line and a solar heat collecting plate(10). The heating pipe is installed in indoor. The solar hot water circulation line comprises a solar hot water supply pipe(18a). The boiler hot water circulation line comprises a boiler hot water supply pipe(34a).

Description

태양열 복합 난방장치{SOLAR HEATIMG COMPLEX APPARATUS} SOLAR HEATIMG COMPLEX APPARATUS}
본 발명은 난방 장치에 관한 것으로, 특히 태양열을 이용하면서도 축열용 탱크를 설치하지 않고 효율적으로 축열 및 난방할 수 있는 태양열 복합 난방장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a heating device, and more particularly, to a solar combined heating device that can efficiently heat storage and heating without installing a heat storage tank while using solar heat.
일반적으로 보일러는 가스, 기름 등의 연료를 연소시켜 그 연소열로 물을 가열하거나 전기를 이용하여 물을 가열하여 온수로 만들어 난방을 하거나 욕실 등에 공급하는 장치이며, 그 종류로는 가스보일러, 기름보일러, 전기보일러 등이 있다. In general, a boiler is a device that burns fuel such as gas and oil to heat water with its combustion heat or heat water using electricity to make hot water for heating or supply to a bathroom, etc. As a type of gas boiler and oil boiler And electric boilers.
최근에는 고유가 시대에 열효율을 높이기 위해서 태양열을 이용한 난방장치를 겸용하는 보일러가 많이 채택되고 있다. In recent years, in order to improve thermal efficiency in the high oil price era, many boilers that use a solar heating device have been adopted.
지금까지의 태양열 난방장치는 낮 동안 데워진 물을 일시 보관하기 위한 축열탱크가 마련되고 태양열 집열판 근처에 장치된다. 축열탱크는 축열을 위해 충분한 용량을 구비해야 하는바 그에 따른 설치 면적의 확보와 아울러 설치비용을 그만큼 더 많이 들게 하는 것이다. So far, solar heating has been provided with a heat storage tank for temporarily storing water heated during the day and installed near the solar heat collecting plate. The heat storage tank needs to have sufficient capacity for heat storage, thereby securing the installation area and making the installation cost much higher.
특히 하절기와 같은 더운 낮 날씨의 경우에는 강한 태양 빛으로 인하여 태양열 집열판에서 데워진 물이 200~300℃까지 올라간 상태로 축열탱크로 이동되므로 축열탱크의 압력을 높이게 되고 결국 증기 폭발의 위험도 있게 된다. In particular, in the hot day weather, such as summer, the heat from the solar panel is moved to the heat storage tank in the state of heating up to 200 ~ 300 ℃ due to the strong sun light to increase the pressure of the heat storage tank, and there is also a risk of steam explosion.
이러한 증기 폭발의 위험을 방지하기 위한 방안 중의 하나로는 더운 날씨로 인해 축열탱크 내에 형성되는 높은 열을 밖으로 방출시키기 위한 별도의 방열기를 구비하는 것이다. 방열기의 구비와 그 구동은 설치비용과 전력소모를 증가시키는 요인이 될 수 있다. One of the measures to prevent the risk of such a steam explosion is to have a separate radiator for discharging out the high heat formed in the heat storage tank due to hot weather. The provision of the radiator and its driving can be a factor in increasing installation cost and power consumption.
증기 폭발의 위험을 방지하기 위한 다른 방안으로는 축열탱크내 물을 상당량 비우는 방법이 있다. 그런데 축열탱크 내 물을 상당량 비우는 방법은 차후 태열양 난방장치 가동시 소모된 물을 다시 채워 넣어야 하므로 번거로운 작업이 필요하며 또 물소비를 증가시키는 문제가 있다.
Another way to avoid the risk of a steam explosion is to empty a significant amount of water in the heat storage tank. However, the method of emptying a considerable amount of water in the heat storage tank is required to refill the water consumed during the operation of the solar heating system in the future, which requires cumbersome work and increases water consumption.
따라서 본 발명의 목적은 축열탱크를 구비하지 않으면서도 태양열을 이용하여 일반 보일러장치와 함께 효율적인 난방으로 연료비를 절감할 수 있는 태양열 복합 난방장치를 제공함에 있다.
It is therefore an object of the present invention to provide a solar combined heating device that can reduce fuel costs by efficient heating together with a general boiler apparatus without using a heat storage tank using solar heat.
상기한 목적에 따라 본 발명의 태양영 복합 난방장치는, 실내에 설치되는 하나 이상의 난방배관(20)들을 구비하며, 난방배관(20)들의 공통유입구 및 공통배출구에는 보일러(20)의 가동으로 보일러 난방수가 흐르는 보일러 온수순환라인(34)과 태양열 집열판(10)에 의해 데워진 태양열 난방수가 흐르는 태양열 온수순환라인(18)이 공통 연결되며, 태양열 온수순환라인(18)의 태양열 온수공급관(18a)과 보일러 온수순환라인(34)의 보일러 온수공급관(34a) 각각에는 체크밸브(V1)(V2)가 대응 설치되게 구성하여서 태양열 난방수가 사용자에 의해 축열수단으로 선택된 난방배관(20)으로 축열 및 난방되게 함을 특징으로 한다. According to the above object, the solar heating apparatus of the present invention includes one or more heating pipes 20 installed in the room, and the boiler is operated at the common inlet and the common outlet of the heating pipes 20 by the boiler 20. The boiler hot water circulation line 34 in which the heating water flows and the solar hot water circulation line 18 in which the solar heating water heated by the solar heat collecting plate 10 flows in common are connected, and the solar hot water supply pipe 18a of the solar hot water circulation line 18 is Each of the boiler hot water supply pipes 34a of the boiler hot water circulation line 34 is configured such that check valves V1 and V2 are installed correspondingly so that the solar heating water is stored and heated by the heating pipe 20 selected as the heat storage means by the user. It is characterized by.
또한 본 발명의 태양열 복합 난방장치는, 실내에 설치되는 난방배관(20)들을 구비하고, 태양열 집열판(10)에 의해 데워진 태양열 난방수가 흐르는 태양열 온수순환라인(18)에 열교환기(25)가 설치되고 열교환기(25)의 가동에 의해 열교환기(25)의 내부탱크에 채워진 열매유가 열교환기 난방수로서 흐르는 열교환기 온수순환라인(36)을 형성하며, 난방배관(20)들의 공통유입구 및 공통배출구에는 열교환기 온수순환라인(36)과 보일러(30)의 가동으로 흐르는 보일러 온수순환라인(34)이 공통연결되며, 열교환기 온수순환라인(36)의 열교환 온수공급관(36a)과 보일러 온수순환라인(34)의 보일러 온수공급관(34a) 각각에는 체크밸브(V1)(V2)가 대응 설치되게 구성하여서 열교환기(25)에서 태양열 난방수과 열교환된 열교환기 난방수가 사용자에 의해 축열수단으로 선택된 난방배관(20)으로 축열 및 난방되게 함을 특징으로 한다. In addition, the solar composite heating apparatus of the present invention includes heating pipes 20 installed indoors, and a heat exchanger 25 is installed in a solar hot water circulation line 18 through which solar heating water warmed by the solar heat collecting plate 10 flows. And the heat oil filled in the inner tank of the heat exchanger 25 by the operation of the heat exchanger 25 forms a heat exchanger hot water circulation line 36 flowing as heat exchanger heating water, and common inlet and common of the heating pipes 20. In the outlet, the heat exchanger hot water circulation line 36 and the boiler hot water circulation line 34 flowing through the operation of the boiler 30 are commonly connected, and the heat exchanger hot water supply pipe 36a and the boiler hot water circulation of the heat exchanger hot water circulation line 36 are connected. Each of the boiler hot water supply pipes 34a of the line 34 is configured such that check valves V1 and V2 are installed correspondingly so that the heat exchanger heating water heat-exchanged with the solar heating water in the heat exchanger 25 is selected by the user as heat storage means. It characterized in that the heat storage and heating causes the pipe 20.
본 발명은 태양열 복합 난방장치를 구현함에 있어서 실내에 설치된 난방배관들 중 선택한 난방배관을 축열수단으로 사용하므로 별도의 축열탱크를 구비하지 않아도 되어 설치면적과 설치 비용을 줄일 수 있으며, 축열탱크 구비시 함께 설치되는 방열기가 필요 없으며, 또 축열탱크에 물을 비워야 하는 작업을 하지 않아도 되게 하며 보일러 난방 연료비를 최대한 절감할 수 있다.
The present invention uses the selected heating pipe of the heating pipes installed in the room in the implementation of the solar complex heating system as a heat storage means, so it is not necessary to provide a separate heat storage tank can reduce the installation area and installation cost, when equipped with a heat storage tank There is no need for a radiator to be installed together, eliminating the need to empty water in the heat storage tank and saving fuel costs for boiler heating as much as possible.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양열 복합 난방장치의 구성 및 작동 설명을 위한 개략 구성도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양열 복합 난방장치의 구성 및 작동 설명을 위한 개략 구성도.
1 and 2 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration and operation of the solar complex heating apparatus according to an embodiment of the present invention,
3 and 4 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration and operation of the solar complex heating apparatus according to another embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 바람직한 실시 예들을 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양열 복합 난방장치의 구성 및 작동 설명을 위한 개략 구성도이고, 도 3 및 도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양열 복합 난방장치의 구성 및 작동 설명을 위한 개략 구성도이다.1 and 2 is a schematic configuration diagram for explaining the configuration and operation of the solar composite heating apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 3 and Figure 4 is a configuration of a solar composite heating apparatus according to another embodiment of the present invention And a schematic configuration diagram for explaining the operation.
본 발명의 태양열 복합 난방장치(2)는 일반 태양열 난방장치와는 달리, 태양열 축열탱크를 구비하지 않으며 보일러(30)와 연계 작동한다. 태양열 집열판(10)은 태양열 축열탱크가 없이 태양열 온수공급관(18a)과 태양열 온수회수관(18b)으로 된 태양열 온수순환라인(18)에 바로 연결되는 구성이다. 태양열 집열판(10)은 태양열을 집열하며, 낮 시간 동안에 태양열 집열판(10)에서 일정 온도로 데워지면 제어부(50)의 제어 하에 데워진 물은 곧바로 실내에 설치된 다수의 난방배관(20)들 중 사용자가 축열 수단으로 선택한 난방배관(20)으로 바로 이동하거나(도 1 및 도 2의 실시예) 아니면 열교환기(25)를 이용해 간접적으로 축열수단으로 선택한 난방배관(20)으로 이동하여서(도 3, 도 4의 다른 실시예) 그 난방배관(20)에서 낮동안 축열 됨과 동시에 그 축열로 예열 난방을 하고, 그 후 다소 식은 물은 태양열 집열판(10)으로 회수되게 하는 순환 구성이며, 상기 난방배관(20)들은 보일러(30)의 온수순환라인(36)과도 연결된다.
Unlike the general solar heating apparatus, the solar composite heating apparatus 2 of the present invention does not have a solar thermal storage tank and operates in conjunction with the boiler 30. The solar heat collecting plate 10 is directly connected to a solar hot water circulation line 18 including a solar hot water supply pipe 18a and a solar hot water recovery pipe 18b without a solar heat storage tank. The solar heat collecting plate 10 collects solar heat, and when the heat is heated to a predetermined temperature in the solar heat collecting plate 10 during the day time, the water warmed under the control of the control unit 50 immediately becomes a user among a plurality of heating pipes 20 installed indoors. By moving directly to the heating pipe 20 selected as the heat storage means (the embodiment of FIGS. 1 and 2) or by indirectly moving to the heating pipe 20 selected as the heat storage means using the heat exchanger 25 (FIG. 3, FIG. Another embodiment of 4) The heating pipe 20 is circulated in the daytime heat storage and at the same time preheating heating by the heat storage, after which the slightly cooled water is a circulation configuration to be recovered to the solar heat collecting plate 10, the heating pipe 20 ) Are also connected to the hot water circulation line 36 of the boiler (30).
먼저 도 1과 도 2를 함께 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양열 복합 난방장치(2)의 구성을 보다 상세히 설명하면 하기와 같다. First, the configuration of the solar complex heating apparatus 2 according to an exemplary embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 1 and 2 as follows.
도 1은 본 발명에서 태양열로 난방수를 순환시키는 것을 보여주는 도면이고, 도 2는 본 발명에서 보일러 열로 난방수를 순환시키는 것을 보여주는 도면이다. 1 is a view showing a circulating heating water in the solar heat in the present invention, Figure 2 is a view showing a circulating heating water in the boiler heat in the present invention.
본 발명의 일 실시 예에 따른 태양열 복합 난방장치(2)는 낮동안 태양열 난방수가 축열수단으로 선택된 난방배관(20)들에 직접 축열 및 예열 난방되게 하는 구조이다. The solar composite heating apparatus 2 according to an embodiment of the present invention has a structure in which solar heating water is directly accumulated and preheated to heating pipes 20 selected as heat storage means during the day.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 태양열 복합 난방장치(2)는 낮 동안 난방수를 데우기 위한 태양열 집열판(10)을 구비하며, 태양열 집열판(10)에서의 집열에 의해서 데워진 난방수가 타고 나가는 태양열 온수공급관(18a)의 타단은 실내에 설치된 하나 또는 다수의 난방배관(20)들과 연결한다. 난방배관(20)은 실내에 적어도 하나 이상으로 주로 방마다 설치되며, 다수의 난방배관(20)들 중 사용자에게 선택된 난방배관(20)은 본 발명에 따라 축열수단으로 이용된다. 사용자는 난방배관(20) 초입부의 잠금밸브(40)를 이용하여 난방배관(20)을 축열수단으로 선택할 수 있다. As shown in Figure 1 and 2, the solar composite heating device (2) is provided with a solar heat collecting plate 10 for heating the heating water during the day, the heating water heated by the heat collected in the solar heat collecting plate 10 is taken out The other end of the solar hot water supply pipe 18a is connected to one or more heating pipes 20 installed in the room. At least one heating pipe 20 is installed in the room mainly in each room, and the heating pipe 20 selected by the user among the plurality of heating pipes 20 is used as heat storage means according to the present invention. The user may select the heating pipe 20 as the heat storage means by using the locking valve 40 of the first portion of the heating pipe 20.
실내에 설치된 다수의 난방배관(20)들은 서로 병렬 연결되며, 각 난방배관(20)의 초입부에는 각 잠금밸브(40)가 대응 설치된다. 사용자는 잠금밸브(40)의 열림제어로 해당 난방배관(20)을 축열수단으로 선택할 수 있다. 잠금밸브(40)의 개폐 제어는 수동으로 할 수 있으며 필요에 따라 제어부(50)의 제어 하에 자동으로 이루어질 수도 있음을 이해하여야 한다. A plurality of heating pipes 20 installed in the room are connected in parallel to each other, each locking valve 40 is installed correspondingly at the beginning of each heating pipe 20. The user may select the heating pipe 20 as the heat storage means by controlling the opening of the lock valve 40. It should be understood that the opening and closing control of the lock valve 40 may be performed manually and may be automatically made under the control of the controller 50 as necessary.
병렬 연결된 다수 난방배관(20)들의 공통유입구에는 태양열 온수공급관(18a)가 연결되고, 다수 난방배관(20)들의 공통유출구에는 태양열 온수회수관(18b)이 연결된다. 난방배관(20)들의 공통유출구에 연결된 태양열 온수회수관(18b)은 태양열 집열판(10)과 연결되므로 태양열 난방수가 순환할 수 있는 태양열 온수순환라인(18)을 형성한다.The solar hot water supply pipe 18a is connected to the common inlet of the plurality of heating pipes 20 connected in parallel, and the solar hot water recovery pipe 18b is connected to the common outlet of the plurality of heating pipes 20. The solar hot water collection pipe 18b connected to the common outlet of the heating pipes 20 is connected to the solar heat collecting plate 10 to form a solar hot water circulation line 18 through which solar heating water can circulate.
동시에 상기 병렬 연결된 다수 난방배관(20)들의 공통유입구과 공통 유출구에는 태양열 온수공급관(18a) 및 태양열 온수회수관(18b) 뿐만 아니라, 보일러(30)에 연결된 보일러 온수순환라인(34)의 보일러 온수공급관(34a)과 보일러 온수회수관(34b)도 공통으로 대응 연결된다. At the same time the common inlet and the common outlet of the plurality of heating pipes 20 connected in parallel, as well as the solar hot water supply pipe 18a and the solar hot water recovery pipe 18b, as well as the boiler hot water supply line 34 of the boiler hot water circulation line 34 connected to the boiler 30. 34a and the boiler hot water collection pipe 34b are also commonly connected correspondingly.
그러므로 주로 야간시간 대에 많이 이루어지는 보일러(30) 작동으로 데워진 보일러 난방수는 보일러 순환펌프(31)의 구동으로 보일러 온수공급관(34a)을 통해 난방배관(20)으로 주입되어 실내를 데워준 후 보일러 온수회수관(34b)을 통해 보일러(30)로 회수되는 과정을 거친다.Therefore, the boiler heating water warmed by the operation of the boiler 30 mainly made at night time is injected into the heating pipe 20 through the boiler hot water supply pipe 34a by the operation of the boiler circulation pump 31 to warm the interior of the boiler. The hot water recovery pipe 34b goes through the process of being recovered to the boiler (30).
특히 본 발명에서는 태양열 온수순환라인(18)과 보일러 온수순환라인(36)이 병렬 배치된 난방배관(20)들의 공통유입구와 공통 유출구에 함께 연결되므로 태양열 난방수나 보일러 난방수가 상대편 보일러 온수공급관(34a)과 태양열 온수공급관(18a)으로 역류되는 것을 방지하기 위해 체크밸브(V1)(V2)를 각각 설치한다. In particular, in the present invention, since the solar hot water circulation line 18 and the boiler hot water circulation line 36 are connected together to the common inlet and the common outlet of the heating pipes 20 arranged in parallel, the solar heating water or the boiler heating water is opposed to the boiler hot water supply pipe 34a. ) And check valves (V1) and (V2) are installed to prevent backflow into the solar hot water supply pipe (18a).
보다 구체적으로 설명하면, 태양열 집열판(10)으로부터 태양열 난방수가 공급되는 태양열 온수공급관(18a)과 보일러(30)로부터 보일러 난방수가 공급되는 보일러 온수공급관(34a)이 만나는 난방배관(20)들의 공통유입구 지점의 전측에는 일방향으로만 유체 흐름을 허락하는 체크밸브(V1)(V2)를 각각 설치한다. More specifically, the common inlet of the heating pipes 20 where the solar hot water supply pipe 18a supplied with solar heating water from the solar heat collecting plate 10 and the boiler hot water supply pipe 34a supplied with the boiler heating water from the boiler 30 meet. On the front side of the points, check valves V1 and V2 are respectively provided to allow fluid flow in only one direction.
즉 난방배관(20)들의 공통유입구 부근의 태양열 온수공급관(18a)과 보일러 온수공급관(34a)에 제1,제2 체크밸브(V1)(V2)를 대응설치하는 것이다. 이는 태양열 순환펌프(16)의 구동으로 태양열 온수공급관(18a)의 보일러 난방수가 난방배관(20)들로 주입될 시 보일러 온수공급관(34a)로 역류하는 것을 제2 체크밸브(V2)가 방지하고, 마찬가지로 보일러 순환펌프(31)의 구동으로 보일러 온수공급관(34a)의 난방수가 난방배관(20)들로 주입될 시 태양열 온수공급관(18a)으로 역류하는 것을 제1 체크밸브(V1)가 방지한다.That is, the first and second check valves V1 and V2 are correspondingly installed in the solar hot water supply pipe 18a and the boiler hot water supply pipe 34a near the common inlet of the heating pipes 20. This prevents the second check valve V2 from flowing back into the boiler hot water supply pipe 34a when the boiler heating water of the solar hot water supply pipe 18a is injected into the heating pipes 20 by the operation of the solar circulation pump 16. Likewise, when the heating water of the boiler hot water supply pipe 34a is injected into the heating pipes 20 by the driving of the boiler circulation pump 31, the first check valve V1 prevents the flow back to the solar hot water supply pipe 18a. .
난방배관(20)들의 공통유출구에는 태양열 집열판(10)에 연결된 태양열 온수회수관(18b)과 보일러(30)에 연결된 보일러 온수회수관(34b)이 공통 연결된다. 태양열 온수공급관(18a)으로 태양열 난방수가 공급될 경우 태양열 난방수는 난방배관(20)을 경유한 후 태양열 온수회수관(18b)을 통해 태양열 집열판(10)으로 식은 상태로 회수되고, 보일러 온수공급관(34a)으로 보일러 난방수가 공급될 경우 보일러 난방수는 난방배관(20)을 경유한 후 보일러 온수회수관(34b)을 통해 보일러(30)로 식은 상태로 회수된다.Common hot water outlets of the heating pipes 20 are connected to the solar hot water recovery pipe 18b connected to the solar heat collecting plate 10 and the boiler hot water recovery pipe 34b connected to the boiler 30 in common. When solar heating water is supplied to the solar hot water supply pipe 18a, the solar heating water is recovered in the state of being cooled to the solar heat collecting plate 10 through the solar hot water recovery pipe 18b after passing through the heating pipe 20, and the boiler hot water supply pipe When the boiler heating water is supplied to 34a, the boiler heating water is recovered to the boiler 30 through the boiler hot water return pipe 34b after passing through the heating pipe 20.
또 태양열 집열판(10)내 태양열 온수공급관(18a)과 연결되는 유출구 부근에 온도센서(12)를 설치하여서 태양열 난방수의 온도를 파악할 수 있도록 한다. 온도센서(12)는 제어부(50)와 전기적으로 연결된다.In addition, by installing the temperature sensor 12 near the outlet connected to the solar hot water supply pipe (18a) in the solar heat collecting plate 10 to determine the temperature of the solar heating water. The temperature sensor 12 is electrically connected to the controller 50.
또 태양열 온수공급관(18a)상에는 팽창탱크(14)를 구비하여 더운 날씨로 인한 태양열 온수순환라인(18)에 압력이 높아질 경우 팽창탱크(14) 내에서 수위가 조절되도록 해준다. 팽창탱크(14)는 물 부족분을 채워주는 보충수 주입수단도 된다. 또 태양열 온수공급관(18a)에는 제어부(50)의 제어 하에 구동되는 태양열 순환펌프(16)가 설치된다. 태양열 집열판(10) 내에서 데워진 난방수의 온도를 온도센서(12)를 통해 감지한 제어부(50)는 감지한 태양열 난방수의 온도가 제어부(50)에 전기적으로 연결된 조작판넬(미도시됨)을 통해 사용자가 설정한 구동온도(바람직한 일 예를 들면, 60~80℃) 이상이 되면, 태양열 순환펌프(16)를 구동시켜 줌으로써 태양열 난방수가 태양열 온수순환라인(18)을 통한 순환으로 난방배관(20)에 축열되게 한다.
In addition, the solar hot water supply pipe (18a) is provided with an expansion tank (14) to control the water level in the expansion tank (14) when the pressure is increased in the solar hot water circulation line (18) due to hot weather. The expansion tank 14 may also be supplement water injection means for filling the water shortage. In addition, the solar hot water supply pipe 18a is provided with a solar circulation pump 16 driven under the control of the controller 50. The control unit 50 that detects the temperature of the heating water warmed in the solar heat collecting plate 10 through the temperature sensor 12 is an operation panel (not shown) in which the detected temperature of the solar heating water is electrically connected to the control unit 50. When the user's set drive temperature (preferably, for example, 60 ~ 80 ℃) or more through, by driving the solar circulation pump 16 by heating the solar heating water circulation line through the solar hot water circulation line 18 It is stored in 20.
이제 도 1 및 도 2를 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양열 복합 난방장치(2)의 동작을 보다 상세히 설명한다.1 and 2 will be described in more detail the operation of the solar composite heating device 2 according to an embodiment of the present invention.
사용자는 낮 동안에 보일러(30)를 잘 가동시키지 않으므로 제어부(50)는 보일러 순환펌프(31)를 구동시키지 않고, 태양열 집열판(10)내 난방수 온도에 의거하여서 도 1에 도시되어 있는 것처럼 태양열 온수순환라인(18)을 가동시킨다. 즉 햇볕량이 많은 맑은 낮에는 태양열 집열판(10)에서 난방수를 데우게 되면 데워진 물이 200~300℃까지 올라갈 수 있으며, 태양열 집열판(10) 유출구 부근의 온도센서(12)가 감지한 태양열 난방수의 온도를 실시간으로 제어부(50)에 전달한다. 온도센서(12)로부터 난방수의 온도를 제공받은 제어부(50)는 태양열 난방수의 온도가 미리 설정된 구동온도(예컨대, 70℃) 이상이 되면 태양열 순환펌프(16)를 구동시킨다. Since the user does not operate the boiler 30 well during the day, the controller 50 does not drive the boiler circulation pump 31, and based on the heating water temperature in the solar heat collecting plate 10, the solar hot water as shown in FIG. 1. The circulation line 18 is started. That is, in a sunny day with a large amount of sunlight, when the heating water is heated in the solar heat collecting plate 10, the heated water may rise to 200 to 300 ° C., and the solar heating water sensed by the temperature sensor 12 near the outlet of the solar heat collecting plate 10. The temperature of the controller is transmitted to the controller 50 in real time. The controller 50 receiving the temperature of the heating water from the temperature sensor 12 drives the solar heat circulation pump 16 when the temperature of the solar heating water reaches a preset driving temperature (eg, 70 ° C.) or more.
그에 따라 태양열 집열판(10) 내에서 데워진 태양열 난방수는 태양열 온수공급관(18a)과 제1 체크밸브(V1)를 차례로 통과한 후 축열수단으로 배정된 난방배관(20) 즉 잠금밸브(40)가 개방된 난방배관(20)으로 이동하여 축열 및 난방하게 되며, 그 후 축열 및 난방으로 식은 난방수는 태양열 온수회수관(18b)을 통해 태양열 집열판(10)으로 회수된다. 태양열 집열판(10)에 되돌아온 태양열 난방수는 다시 데워져서 전기한 과정으로 순환하게 되므로 축열수단으로 선택된 난방배관(20)에는 태양열 집열판(10)의 집열과 태양열 순환펌프(16)가 구동되는 동안은 지속적으로 축열 및 난방이 이루어진다.Accordingly, the solar heating water warmed in the solar heat collecting plate 10 passes through the solar hot water supply pipe 18a and the first check valve V1 in turn, and then the heating pipe 20 assigned to the heat storage means 20, that is, the lock valve 40 is provided. The heating water 20 is moved to the open heating pipe 20 and is heated and heated. Then, the cooling water cooled by the heat storage and heating is recovered to the solar heat collecting plate 10 through the solar hot water recovery pipe 18b. The solar heating water returned to the solar heat collecting plate 10 is warmed up again and circulated in the electric process, so that the heat pipe 20 selected as the heat storage means is collected while the solar heat collecting plate 10 is driven and the solar circulation pump 16 is driven. Continuous storage and heating takes place.
그리고 야간이나 날씨가 흐린 낮에는 태양열 집열판(10)이 충분한 집열을 할 수 없으므로 태양열 순환펌프(16)는 구동되지 않는다. And because the solar heat collecting plate 10 can not collect enough at night or cloudy daytime solar circulation pump 16 is not driven.
이 경우 사용자가 난방을 원하는 곳에 해당하는 실내에 배치된 난방배관(20)들중 난방을 원하는 곳이 잠금밸브(40)가 잠겨 있으면 열어 놓는 조치를 취할 것이다. In this case, if the user wants to be heated among the heating pipes 20 arranged in the room corresponding to the place where the user wants to heat, the lock valve 40 will be opened to take action.
그 후 사용자가 실내 조작판넬을 통해 보일러 가동을 요구하면, 제어부(50)는 보일러(30)를 가동시키게 된다. 보일러(30)의 가동으로 보일러 탱크에 물이 데워지면 보일러 순환펌프(31)를 구동시키고, 그에 따라 축열수단으로 배정된 난방배관(20)에 체류던 태양열 난방수는 도 2에 도시된 보일러 온수순환라인(34)을 통해 순환을 하게 된다. 보일러(30)에서는 축열수단으로 선택된 난방배관(20)에 체류된 태양열 난방수의 온열이 더해지므로 사용자가 원하는 난방 설정온도까지 신속하게 난방수를 뎁힐 수 있으며 그에 따른 연료 소모도 줄여준다.After that, when the user requests the boiler to operate through the indoor operation panel, the controller 50 operates the boiler 30. When the water is heated in the boiler tank by the operation of the boiler 30, the boiler circulation pump 31 is driven, and the solar heating water staying in the heating pipe 20 assigned to the heat storage means is hot water of the boiler shown in FIG. The circulation is made through the circulation line 34. In the boiler 30, the heat of the solar heating water stayed in the heating pipe 20 selected as the heat storage means is added, so that the user can quickly deepen the heating water to a desired heating setting temperature, thereby reducing fuel consumption.
만약 흐린 날이면 태양열이 모자라므로 사용자는 조작판넬(미도시됨)을 통해 제어부(50)의 구동온도를 낮게 하여, 예컨대 구동온도를 70℃에서 60℃로 낮추어서 그날의 날씨에 맞게 태양열 순환펌프(16)의 구동이 이루어지게 할 수 있다. If it is cloudy, the solar heat is insufficient. Therefore, the user lowers the driving temperature of the control unit 50 through an operation panel (not shown). For example, by lowering the driving temperature from 70 ° C. to 60 ° C., the solar heat circulation pump ( 16) can be made to drive.
태양열이 너무 약하면 태양열집열판(10) 기능을 기대할 수 없으므로 태양열 순환펌프(16)의 구동은 이루어지지 않는다. If the solar heat is too weak, the solar heat collecting plate 10 can not be expected to drive the solar circulation pump 16 is not made.
또 겨울철 낮과 같이 태양열 순환펌프(16)의 구동으로 태양열을 이용한 축열이 이루어지는 도중에 사용자가 태양열 난방수보다 더 높은 온도의 난방수로 가열 설정을 실내 조작판넬을 통해 입력하게 되면 태양열 순환펌프(16)의 구동과 보일러 순환펌프(31)의 구동은 상보적으로 이뤄져야 하므로, 태양열 순환펌프(16)의 구동을 멈추고 보일러 순환펌프(31)만 구동시켜 보일러(30)의 가동으로 보일러 온수순환라인(34)을 통한 난방이 이루어지게 한다.In addition, when the user inputs a heating setting to a heating water having a higher temperature than the solar heating water during the heat storage using the solar heat by driving the solar circulation pump 16 as in the winter day, the solar circulation pump (16). The driving of the boiler circulation pump 31 and the driving of the boiler circulation pump 31 should be made complementary, so that the solar circulation pump 16 is stopped and only the boiler circulation pump 31 is driven to operate the boiler 30 by the boiler hot water circulation line ( 34) Heating is done.
상술한 바와 같이 본 발명은 별도의 축열탱크를 구성하지 않으면서도 낮시간 동안 실내의 난방배관(20)에서 충분한 축열난방을 할 수 있으며, 밤에는 미리 데워진 물이 그대로 보일러 온수순환라인(34)에 활용됨으로써 열효율을 대략 50% 내외로 향상시킬 수 있어 연료비 절감을 도모할 수 있다.
As described above, the present invention can provide sufficient heat storage in the heating pipe 20 of the room during the daytime without configuring a separate heat storage tank, and at night, the preheated water is intact to the boiler hot water circulation line 34. By utilizing it, the thermal efficiency can be improved to about 50% and the fuel cost can be reduced.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 태양열 복합 난방장치(2A)를 보여주는 도면이다. 3 to 4 is a view showing a solar complex heating apparatus 2A according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양열 복합 난방장치(2A)는 태양열 난방수가 축열수단으로 선택된 난방배관(20)들에 직접 축열 및 난방하는 것이 아니라 열교환기(25)를 매개로 하는 간적 축열 및 난방되게 하는 방식이다. In the solar composite heating apparatus 2A according to another embodiment of the present invention, the solar thermal heating water does not directly accumulate and heat the heating pipes 20 selected as the heat storage means, but intermittently accumulates and heats through the heat exchanger 25. This is how it is done.
본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양열 복합 난방장치(2A)는 태양열 온수순환라인(18) 상에 열교환기(25)를 구비한다. 열교환기(25)의 내부탱크에는 물과 같은 열매유로 채워지며 태양열 온수순환라인(18)이 열교환관으로서의 역할로 그 내부 탱크를 통과한다. 또 열교환기(25)내에는 내부탱크에 저장된 열교환기 난방수의 온도를 감지하기 위한 별도의 온도센서(26)를 구비하는 것이 바람직하다. Solar complex heating apparatus 2A according to another embodiment of the present invention includes a heat exchanger 25 on the solar hot water circulation line 18. The inner tank of the heat exchanger 25 is filled with fruit oil such as water, and the solar hot water circulation line 18 passes through the inner tank as a heat exchange tube. In addition, the heat exchanger 25 is preferably provided with a separate temperature sensor 26 for sensing the temperature of the heat exchanger heating water stored in the inner tank.
태양열 온수순환라인(18) 중 열교환기(25) 내부를 통과하는 열교환관 부분은 난방수에 열전달 효율을 높히기 위해 지그재그 또는 나선식 감김으로 형성한다. 태양열 온수순환라인(18)을 흐르는 태양열 난방수는 열교환기(25)를 통과하면서 열교환되고 그 후 식은 태양열 난방수는 태양열 온수회수관(18b)을 통해 태양열집열판(10)으로 회귀한다.The heat exchanger tube portion passing through the heat exchanger 25 in the solar hot water circulation line 18 is formed by zigzag or spiral winding to increase the heat transfer efficiency to the heating water. The solar heating water flowing through the solar hot water circulation line 18 is heat-exchanged while passing through the heat exchanger 25, and then the cooled solar heating water returns to the solar heat collecting plate 10 through the solar hot water collection pipe 18b.
태양열 온수순환라인(18)은 도 1 및 도 2의 경우와 같이 난방배관(20)과 직접 연결되지 않고 간접 연결된다. 즉 태양열 온수순환라인(18)의 난방수 열은 열교환기(25)를 통해 열교환기 온수순환라인(36)내 열교환기 난방수로 전달되는 것이며, 열교환기 온수순환라인(36)의 난방수 열이 축열수단으로 선택된 난방배관(20)들에게 전달되는 것이다. The solar hot water circulation line 18 is not directly connected to the heating pipe 20 as in the case of FIGS. 1 and 2, but is indirectly connected. That is, the heat of heating water of the solar hot water circulation line 18 is transferred to the heat exchanger heating water in the heat exchanger hot water circulation line 36 through the heat exchanger 25, and the heating water heat of the heat exchanger hot water circulation line 36. It is delivered to the heating pipes 20 selected by the heat storage means.
이를 보다 구체적으로 설명하면, 열교환기(25)는 태양열 온수순환라인(18)으로부터 열을 탱크 내부에 채워져 있는 열매유에 전달하고, 열 전달받은 열매유는 열교환기 온수순환라인(36)의 열교환 온수공급관(36a)을 타고 흐르는 열교환기 난방수가 되어 난방배관(20)으로 이동된다.In more detail, the heat exchanger 25 transfers heat from the solar hot water circulation line 18 to the fruit oil filled in the tank, and the heat-transferred fruit oil is the heat exchange hot water of the heat exchanger hot water circulation line 36. The heat exchanger heating water flowing through the supply pipe 36a is moved to the heating pipe 20.
열교환기 온수순환라인(36)은 열교환 온수공급관(36a)과 열교환 온수회수관(36b)으로 구성되며, 열교환기(25)에 일단이 연결된 열교환 온수공급관(36a)은 그 타단이 난방배관(20)들의 공통유입구에 연결되고, 열교환기(25)에 일단이 연결된 열교환 온수회수관(36b)은 그 타단이 난방배관(20)들의 공통유출구에 연결된다. The heat exchanger hot water circulation line 36 is composed of a heat exchange hot water supply pipe 36a and a heat exchange hot water recovery pipe 36b. ) Is connected to the common inlet of the heat exchanger, and one end of the heat exchanger hot water recovery pipe 36b connected to the heat exchanger 25 is connected to the common outlet of the heating pipes 20 at the other end thereof.
본 발명의 다른 실시 예에 따라 난방배관(20)들의 공통유입구 근처의 열교환 온수공급관(36a)과 보일러 온수공급관(34a)에는 열교환기 난방수와 보일러 난방수의 상보적인 흐름시 해당 난방수의 타 공급관으로 유입되는 역류현상을 방지하기 위해 체크밸브(V1)(V2)가 대응설치된다. 또 열교환기 온수순환라인(36)의 열교환 온수공급관(36a)에는 열교환기 순환펌프(16a)가 설치된다. According to another embodiment of the present invention, the heat exchange hot water supply pipe (36a) and the boiler hot water supply pipe (34a) near the common inlet of the heating pipes (20) in the complementary flow of the heat exchanger heating water and the boiler heating water, Check valves V1 and V2 are installed correspondingly to prevent backflow into the supply pipe. The heat exchanger hot water supply pipe 36a of the heat exchanger hot water circulation line 36 is provided with a heat exchanger circulation pump 16a.
도 3 및 도 4와 같은 구성을 참조하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양열 복합 난방장치(2A)의 동작을 설명하면 하기와 같다. Referring to the configuration as shown in Figure 3 and 4 will be described the operation of the solar composite heating device 2A according to another embodiment of the present invention.
맑은 날 등의 낮 시간 동안의 태양열에 의하여 태양열 집열판(10)에서 난방수가 데워져 조작판넬을 통해 사용자에 의해 설정된 구동온도에 이르게 되면 제어부(50)의 명령으로 태양열 순환펌프(16)를 구동시켜 태양열 난방수가 열교환기(25)를 지나게 되면서 열교환기(25) 내부에서 열교환이 이루어지고 그 내부 탱크에 채워진 열교환기 난방수를 데워준다. 열교환기(25)의 내부 탱크에 채워진 열교환기 난방수의 온도가 미리 설정된 구동온도에 이르게 되면 제어부(50)는 열교환기 순환펌프(16a)를 구동시켜서 열교환기 난방수를 열교환 온수공급관(36a)을 통해 난방배관(20)으로 이동시키면서 낮 동안에 축열 및 난방을 한 후 다시 열교환 온수회수관(36b)을 통해 열교환기(25) 내로 순환하는 과정을 반복되게 한다. When the heating water is heated in the solar heat collecting plate 10 by the solar heat during the day, such as a clear day, and reaches the driving temperature set by the user through the operation panel, the solar circulation pump 16 is driven by the command of the controller 50. As the solar heating water passes through the heat exchanger 25, heat exchange is performed inside the heat exchanger 25, and heats the heat exchanger heating water filled in the inner tank. When the temperature of the heat exchanger heating water filled in the inner tank of the heat exchanger 25 reaches a preset driving temperature, the controller 50 drives the heat exchanger circulation pump 16a to exchange the heat exchanger heating water with the heat exchange hot water supply pipe 36a. After the heat storage and heating during the day while moving to the heating pipe 20 through the heat exchange hot water return pipe (36b) to repeat the process of circulating into the heat exchanger (25).
야간이나 날씨의 악화로 인하여 태양열 집열판(10)의 성능을 기대할 수 없을 경우에는 도 4에서와 같이 보일러(30)와 보일러 순환펌프(31)를 가동시켜 보일러 온수순환라인(34)을 통한 보일러 난방수로 난방을 한다. When the performance of the solar heat collecting plate 10 cannot be expected due to deterioration of the night or weather, the boiler 30 is heated through the boiler hot water circulation line 34 by operating the boiler 30 and the boiler circulation pump 31 as shown in FIG. 4. Heat the water.
도 3 및 도 4에서 미설명 참조부호 (32)는 보일러(30)의 보충수 탱크이다.
In FIG. 3 and FIG. 4, reference numeral 32 is a make-up water tank of the boiler 30.
상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be defined by the described embodiments, but should be defined by the claims and their equivalents.
본 발명은 태양열을 이용한 난방장치에 이용될 수 있다. The present invention can be used in a heating apparatus using solar heat.
2 : 태양열 복합 난방장치 10 : 태양열 집열판
12,26 : 온도센서 14 : 팽창탱크
16 : 태양열 순환펌프 16a : 열교환기 순환펌프
18 : 태양열 온수순환라인 18a : 태양열 온수공급관
18b : 태양열 온수회수관 20 : 난방배관
25 : 열교환기 30 : 보일러
31 : 보일러 순환펌프 34 : 보일러 온수순환라인
34a : 보일러 온수공급관 34b : 보일러 온수회수관
36 : 열교환기 온수순환라인 36a : 열교환 온수공급관
36b : 열교환 온수회수관
2: solar composite heating device 10: solar collector plate
12,26: temperature sensor 14: expansion tank
16: solar heat circulation pump 16a: heat exchanger circulation pump
18: solar hot water circulation line 18a: solar hot water supply pipe
18b: solar hot water recovery pipe 20: heating piping
25: heat exchanger 30: boiler
31: boiler circulation pump 34: boiler hot water circulation line
34a: boiler hot water supply pipe 34b: boiler hot water recovery pipe
36: heat exchanger hot water circulation line 36a: heat exchange hot water supply pipe
36b: heat exchange hot water collection pipe

Claims (6)

  1. 실내에 설치되는 하나 이상의 난방배관(20)들을 구비하며, 난방배관(20)들의 공통유입구 및 공통배출구에는 보일러(20)의 가동으로 보일러 난방수가 흐르는 보일러 온수순환라인(34)과 태양열 집열판(10)에 의해 데워진 태양열 난방수가 흐르는 태양열 온수순환라인(18)이 공통 연결되며, 태양열 온수순환라인(18)의 태양열 온수공급관(18a)과 보일러 온수순환라인(34)의 보일러 온수공급관(34a) 각각에는 난방배관(20)측의 일방향으로만 유체흐름을 허락하는 체크밸브(V1)(V2)가 대응 설치되게 구성하여서 낮 동안 데워지는 태양열 난방수가 사용자에 의해 축열수단으로 선택된 실내의 난방배관(20)으로 바로 축열 및 예열 난방되게 함을 특징으로 하는 태양열 복합 난방장치.
    One or more heating pipes 20 installed in the room, the common inlet and common outlet of the heating pipes 20, the boiler hot water circulation line 34 and the solar heat collecting plate 10 through which the boiler heating water flows by the operation of the boiler 20 Solar hot water circulation line (18) flowing through the solar heating water warmed by the) is connected in common, each of the solar hot water supply pipe (18a) of the solar hot water circulation line 18 and the boiler hot water supply pipe (34a) of the boiler hot water circulation line (34) The check valve (V1) (V2) for allowing fluid flow in only one direction of the heating pipe 20 side is installed so that the solar heating water heated during the day is selected as the heat storage means by the user (20) Solar thermal heating, characterized in that the direct heat storage and preheating.
  2. 제1항에 있어서, 태양열 집열판(10)의 난방수 온도를 감지하는 온도센서(12)와, 태양열 온수공급관(18a)에 설치된 태양열 순환펌프(16)와, 온도센서(12)의 감지온도에 의거해 태양열 순환펌프(16)를 선택적으로 구동하는 제어부(50)를 더 구비함을 특징으로 하는 태양열 복합 난방장치.
    The method of claim 1, wherein the temperature sensor 12 for sensing the heating water temperature of the solar heat collecting plate 10, the solar circulation pump 16 installed in the solar hot water supply pipe (18a), and the temperature detected by the temperature sensor 12 Solar complex heating device characterized in that it further comprises a control unit 50 for selectively driving the solar circulation pump 16 based on.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 태양열 온수공급관(18a)에 팽창탱크(14)를 구비함을 특징으로 하는 태양열 복합 난방장치.
    The solar thermal heating apparatus according to claim 1 or 2, further comprising an expansion tank (14) in the solar hot water supply pipe (18a).
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