KR101162747B1 - 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비 - Google Patents

현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비 Download PDF

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Abstract

현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비는 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템과, 제어판, 및 모니터링 단말기를 포함한다. 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템은 태양에너지를 받아서 집열하고 전기를 생성하는 PVT 모듈과, PVT 모듈에 의해 가열된 집열매체를 공급받아서 축열탱크 내의 물을 열교환 통해 가열하는 축열부와, 축열탱크 내의 온수에 의해 가열된 열원매체를 공급받는 매개 열교환기와, 난방 모드시 매개 열교환기로 공급된 열원매체를 냉매와 열교환시켜 실내쪽 냉매의 응축열로 실내를 난방하며 냉방 모드시 매개 열교환기를 이용해서 냉매를 공랭시켜 실내쪽 냉매의 증발열로 실내를 냉방하는 히트펌프, 및 PVT 모듈로부터 생성된 전기를 히트펌프로 공급하고 한전계통으로 송전하는 계통 연계형 인버터를 포함하여 현장에 설치된다. 제어판은 실습자로부터 설정된 실내 냉난방 온도에 따라 축열부와 매개 열교환기 및 히트펌프를 제어하여 실내 냉난방 온도를 조절한다. 모니터링 단말기는 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템의 계통도를 디스플레이하고, 히트펌프의 운전 상태와 냉난방 부하량과 PVT 모듈에 의한 발전량 및 집열량을 실시간으로 디스플레이 및 저장한다.

Description

현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비{Field-installed photovoltaic-thermal heatpump heating and cooling experiment apparatus for education}
본 발명은 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 현장에 설치된 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템에 대해 각종 실험을 통해 교육할 수 있는 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비에 관한 것이다.
최근엔 기후변화 문제의 심화와 화석연료의 고갈 등으로 신재생에너지의 중요성과 비중은 점차 증가하고 있다. 신재생에너지란 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로서, 신에너지 및 재생에너지를 통틀어 일컫는 말이다.
신에너지는 연료전지, 석탄액화가스화 및 중질잔사유가스화, 수소에너지 분야로 구분되고, 재생에너지는 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열 분야로 구분된다. 이러한 재생에너지 중 태양열을 이용해서 냉난방을 행하는 태양열 냉난방 시스템이 개발되어 사용되고 있다.
태양열 냉난방 시스템 중에는 태양열과 히트펌프를 연계하여 냉난방을 행하는 시스템이 있다. 이 냉난방 시스템은 난방시 PVT 모듈로 모아진 열을 이용하여 히트펌프로 난방을 하고, 냉방시 히트펌프의 역 사이클로 냉방을 행하도록 구성된다.
그런데, 전술한 냉난방 시스템은 구성과 제어가 복잡하여 상당한 제작기술과 이해도가 요구되므로, 실습자가 시스템의 구성과 제어를 이해하기가 어려운 측면이 있다. 또한, 냉난방 시스템은 수명이 비교적 짧고 고장의 우려가 있기 때문에, 지속적인 관리가 요구된다.
실용신안공개번호 제20-2011-0000451호(2011.01.17 공개)
본 발명의 과제는 현장에 설치된 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템에 대해 각종 실험을 통해 시스템의 구성과 제어를 손쉽게 이해할 수 있으며, 시스템의 가동상태를 실시간으로 모니터링하고 데이터화할 수 있는 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비를 제공함에 있다.
상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비는,
태양에너지를 받아서 집열하고 전기를 생성하는 PVT(photovoltaic-thermal) 모듈과, 상기 PVT 모듈에 의해 가열된 집열매체를 공급받아서 축열탱크 내의 물을 열교환 통해 가열하는 축열부와, 상기 축열탱크 내의 온수에 의해 가열된 열원매체를 공급받는 매개 열교환기와, 난방 모드시 상기 매개 열교환기로 공급된 열원매체를 냉매와 열교환시켜 실내쪽 냉매의 응축열로 실내를 난방하며 냉방 모드시 상기 매개 열교환기를 이용해서 냉매를 공랭시켜 실내쪽 냉매의 증발열로 실내를 냉방하는 히트펌프, 및 상기 PVT 모듈로부터 생성된 전기를 상기 히트펌프로 공급하고 한전계통으로 송전하는 계통 연계형 인버터를 포함하여 현장에 설치되는 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템; 실습자로부터 설정된 실내 냉난방 온도에 따라 상기 축열부와 매개 열교환기 및 히트펌프를 제어하여 실내 냉난방 온도를 조절하는 제어판; 및 상기 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템의 계통도를 디스플레이하고, 상기 히트펌프의 운전 상태와 냉난방 부하량과 상기 PVT 모듈에 의한 발전량 및 집열량을 실시간으로 디스플레이 및 저장하는 모니터링 단말기;를 포함하며,
상기 축열부는:
상기 축열탱크의 하부에 축열을 위한 물이 공급되도록 형성된 급수구와, 상기 축열탱크 내에서 상기 축열탱크의 중앙 영역으로부터 하부 영역으로 상하 배치되며 상기 PVT 모듈에 의해 가열된 집열매체를 상단 부위를 통해 공급받아서 하단 부위를 통해 상기 PVT 모듈로 배출하는 제1 열교환부와, 상기 축열탱크 내에서 상기 축열탱크의 상부 영역으로부터 하부 영역으로 상하 배치되며 상기 매개 열교환기로부터 회수되는 열원매체를 하단 부위를 통해 공급받아서 상단 부위 및 적어도 하나의 중간 부위를 통해 상기 매개 열교환기로 배출하는 제2 열교환부, 및 상기 제2 열교환부의 상단 부위 및 중간 부위를 통해 배출되는 열원매체를 혼합해서 상기 매개 열교환기로 공급하도록 설치되는 삼방 밸브를 포함하여, 상기 축열탱크 내의 물이 온도 성층화되도록 하며,
상기 축열탱크 내에서 발열하도록 설치되어 동절기에 동파를 방지하는 보조 히터를 포함한다.
본 발명에 따르면, 실습자는 현장에 설치된 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템에 대해 각종 실험을 통해 비교적 복잡한 시스템의 구성과 원리를 손쉽게 파악하고 이해할 수 있다. 그리고, 실습자는 실험을 통해 시스템을 최적화시키는 실습을 해볼 수 있고, 시스템의 가동상태를 실시간으로 모니터링하고 데이터화하여 시스템에 대해 지속적으로 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비에 대한 구성도.
도 2는 도 1의 히트펌프에 대한 구성도.
도 3은 도 1의 축열부에 대한 구성도.
도 4는 도 3의 축열탱크 내의 물이 온도 성층화된 예를 도시한 도면.
도 5는 도 1의 매개 열교환기에 대한 사시도.
도 6은 도 1에 도시된 모니터링 단말기의 디스플레이부를 통해 각종 데이터가 디스플레이되는 예를 도시한 도면.
이하 첨부된 도면을 참조하여, 바람직한 실시예에 따른 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비에 대한 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비는 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템(100)과, 제어판(200), 및 모니터링 단말기(300)를 포함한다.
태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템(100)은 냉난방과 급탕 및 발전 등을 행할 수 있도록 PVT 모듈(photovoltaic-thermal module, 110)과, 축열부(120)와, 매개 열교환기(130)와, 히트펌프(140), 및 계통 연계형 인버터(150)를 포함한다.
PVT 모듈(110)은 태양에너지를 받아서 집열하고 전기를 생성하기 위한 것이다. 즉, PVT 모듈(110)은 태양에너지를 열로 모아서 집열매체를 가열시켜 축열부(120)로 공급한다. 또한, PVT 모듈(110)은 태양에너지를 전기에너지로 변환하여 계통 연계형 인버터(150)로 공급한다. PVT 모듈(110)은 집열을 위한 히트 파이프식 집열부와, 발전을 위한 태양전지부를 포함하여 구성될 수 있다.
축열부(120)는 축열탱크(121)를 포함한다. 축열탱크(121)는 축열을 위한 물을 공급받아 저장한다. 이를 위해, 축열탱크(121)에는 급수라인이 연결되어 축열을 위한 물이 공급될 수 있다. 급수라인에는 유량 제어를 위한 급수밸브가 설치될 수 있다. 축열탱크(121)에는 배수라인이 연결되어 배수될 수 있다. 축열탱크(121)에서 가열된 물은 난방 부하장치나 급탕 부하장치로 공급될 수도 있다.
축열탱크(121) 내에는 제1 열교환부(122)가 설치될 수 있다. 제1 열교환부(122)는 PVT 모듈(110)에 의해 가열된 집열매체를 공급받아서 축열탱크(121)에 저장된 물을 열교환 통해 가열한다. 집열매체는 물과 부동액이 섞인 혼합액일 수 있다.
제1 열교환부(122)는 집열매체 공급라인(1221)과 집열매체 환수라인(1222)에 의해 PVT 모듈(110)과 연결됨으로써, 집열매체가 PVT 모듈(110)과 제1 열교환부(122)를 순환할 수 있다. 집열매체 환수라인(1222)에는 집열 순환펌프가 설치되어 집열매체를 PVT 모듈(110)로 압송함으로써, 집열매체를 순환시킬 수 있다. 집열매체 공급라인(1221)에는 제1 열교환부(122)로 공급되는 집열유량을 조절하기 위한 밸브가 설치될 수 있다.
매개 열교환기(130)는 축열탱크(121) 내의 온수에 의해 가열된 열원매체를 공급받아서 히트펌프(140)로 열원을 전달한다. 히트펌프(140)는 난방 모드시 매개 열교환기(130)로 공급된 열원매체를 냉매와 열교환시켜 실내쪽 냉매의 응축열로 실내를 난방하며, 냉방 모드시 매개 열교환기(130)를 이용해서 냉매를 공랭시켜 실내쪽 냉매의 증발열로 실내를 냉방한다. 계통 연계형 인버터(150)는 PVT 모듈(110)로부터 생성된 전기를 히트펌프(140)로 공급하고 한전계통(10)으로 송전한다.
제어판(200)은 실습자로부터 설정된 실내 냉난방 온도에 따라 축열부(120)와 매개 열교환기(130) 및 히트펌프(140)를 제어하여 실내 냉난방 온도를 조절한다. 모니터링 단말기(300)는 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템(100)의 계통도를 디스플레이한다. 또한, 모니터링 단말기(300)는 히트펌프(140)의 운전 상태와 냉난방 부하량과 PVT 모듈(110)에 의한 발전량 및 집열량을 실시간으로 디스플레이 및 저장한다.
전술한 바와 같이, 실습자는 현장에 설치된 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템(100)에 대해 각종 실험을 통해 비교적 복잡한 시스템(100)의 구성과 원리를 손쉽게 파악하고 이해할 수 있다. 또한, 실습자는 실험을 통해 시스템(100)을 최적화시키는 실습을 해볼 수 있고, 시스템(100)의 가동상태를 실시간으로 모니터링하고 데이터화하여 시스템(100)에 대해 지속적으로 관리할 수 있다.
한편, 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비는 태양열-광 히트펌프 냉난방 시스템(100)이 자연광원, 즉 태양광-열을 받도록 실외에 설치되는 형태뿐 아니라, 인공광원, 조명을 받도록 실내에 설치되는 형태인 경우에도 전술한 바와 같은 모든 교육이 가능하다.
히트펌프(140)는 도 2에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 히트펌프(140)는 압축기(141)와, 열원용 열교환기(142)와, 부하용 열교환기(143)와, 사방밸브(four-way valve, 144), 및 팽창밸브(145)를 구비하며, 이들은 냉매 라인(146)에 의해 연결된다.
압축기(141)는 냉매를 저온저압 가스에서 고온고압 가스로 압축시키기 위한 것이다. 열원용 열교환기(142)는 냉방시 응축기로 작용하고 난방시 증발기로 작용한다. 냉방시 열원용 열교환기(142)를 흐르는 냉매는 외기에 의해 냉각되며, 난방시 열원용 열교환기(142)를 흐르는 냉매는 매개 열교환기(130)를 흐르는 열원매체에 의해 가열된다.
부하용 열교환기(143)는 냉방시 증발기로 작용하고 난방시 응축기로 작용한다. 부하용 열교환기(143)는 증발기로 작용할 때 실내기(160)로부터 증발열을 빼앗아 건물 실내를 냉방시키는 역할을 할 수 있다. 또한, 부하용 열교환기(143)는 응축기로 작용할 때 실내기(160)로 응축 잠열을 공급해서 건물 실내를 난방시키는 역할을 할 수 있다. 팽창밸브(145)는 열원용 열교환기(142)와 부하용 열교환기(143) 사이에 위치한다.
냉매 라인(146)은 냉방시 도 2의 실선 화살표 방향을 따라 냉매를 압축기(141), 사방밸브(144)의 제1,2 밸브(144a)(144b), 열원용 열교환기(142), 팽창밸브(145), 부하용 열교환기(143), 사방밸브(144)의 제3,4 밸브(144c)(144d)를 거쳐 순환시키도록 구성된다. 그리고, 냉매 라인(146)은 난방시 도 2의 점선 화살표 방향을 따라 냉매를 압축기(141), 사방밸브(144)의 제1,4 밸브(144a)(144d), 부하용 열교환기(143), 팽창밸브(145), 열원용 열교환기(142), 사방밸브(144)의 제2,3 밸브(144b)(144c)를 거쳐 순환시키도록 구성된다.
냉매 라인(146)에는 액화된 냉매를 잠시 모아두는 수액기(147)가 설치됨으로써, 부하 변동에 따른 냉매량의 변화를 흡수하여 히트펌프(140)의 운전을 원활하게 할 수 있다. 냉매 라인(146)에는 냉매 속의 수분을 흡수하고 필터의 역할을 하는 필터 드라이어(148)가 설치될 수 있다. 또한, 냉매 라인(146)에는 액분리기(149)가 설치될 수 있다. 액분리기(149)는 냉매에 액이 혼합된 경우 액냉매를 분리시켜 가스만 압축기(141)가 흡입할 수 있도록 한다.
축열부(120)는 도 3에 도시된 바와 같이 구성될 수 있다. 축열탱크(121)의 하부에 축열을 위한 물이 공급되도록 급수구(123)가 형성된다. 축열탱크(121) 내에 제1 열교환부(122)가 상하로 배치된다. 제1 열교환부(122)는 축열탱크(121) 내에서 축열탱크(121)의 중앙 영역으로부터 하부 영역으로 상하 배치된다. 제1 열교환부(122)는 PVT 모듈(110)에 의해 가열된 집열매체를 상단 부위를 통해 공급받아서 하단 부위를 통해 PVT 모듈(110)로 배출하도록 구성된다. 제1 열교환부(122)는 코일 형태의 관으로 이루어질 수 있다.
축열탱크(121) 내에 제2 열교환부(124)가 상하로 배치된다. 제2 열교환부(124)는 축열탱크(121) 내에서 축열탱크(121)의 상부 영역으로부터 하부 영역으로 상하 배치된다. 제2 열교환부(124)는 매개 열교환기(130)로부터 회수되는 열원매체를 하단 부위를 통해 공급받아서 상단 부위 및 적어도 하나의 중간 부위를 통해 매개 열교환기(130)로 배출하도록 구성된다. 제2 열교환부(124)는 코일 형태의 관으로 이루어질 수 있다.
제2 열교환부(124)로부터 매개 열교환기(130)로 열원매체를 공급하는 라인들에는 삼방 밸브(125)가 설치된다. 삼방 밸브(125)는 제2 열교환부(124)의 상단 부위 및 중간 부위를 통해 배출되는 열원매체를 혼합해서 매개 열교환기(130)로 공급한다.
축열부(120)는 보조 히터(126)를 포함할 수 있다. 보조 히터(126)는 축열탱크(121) 내에서 발열하도록 설치되어, 동절기에 동파를 방지할 수 있다. 보조 히터(126)는 PVT 모듈(110)에 의해 생성된 전기를 계통 연계형 인버터(150)를 거친 AC 전원을 공급받아서 구동될 수 있다.
축열부(120)는 전술한 바와 같이 구성됨에 따라, 축열탱크(121) 내의 물은 도 4에 도시된 바와 같이 온도 성층화가 이루어질 수 있고 삼방 밸브(125)를 제어함으로써, 히트펌프(140)로 안정된 열원을 공급할 수 있다.
매개 열교환기(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 열원매체가 흐르는 제1 유로와 냉매가 흐르는 제2 유로가 동축 상으로 형성된 이중 관(131)을 포함한다. 이중 관(131)은 코러게이트(corrugate) 관 형상으로 이루어질 수 있다. 이중 관(131)의 둘레에는 휜(fin)이 설치될 수 있다. 휜은 냉매와 외기 간에 열교환을 촉진하는 역할을 한다.
매개 열교환기(130)는 전술한 바와 같이 구성됨에 따라, 하절기에 열원용 열교환기(142)가 응축기로 작용할 때 공랭식 열교환을 통해 열원용 열교환기(142)의 과열을 방지할 수 있고, 동절기에 열원용 열교환기(142)가 증발기로 작용할 때 매개 열교환기(130)로부터 열원을 공급받아 열원용 열교환기(142)의 동파를 방지할 수 있다. 매개 열교환기(130)의 일측에는 송풍기가 마련될 수 있다. 송풍기는 매개 열교환기(130)로 외기를 압송함으로써 냉각 효율을 높일 수 있다.
한편, 제어판(200)은 조작부 및 제어기를 포함할 수 있다. 조작부는 실내 냉난방 온도와 냉난방 전환을 설정할 수 있게 마련된다. 예컨대, 조작부는 냉난방 전환을 선택하기 위한 버튼과, 냉난방 온도를 입력하기 위한 버튼을 포함할 수 있다. 제어기는 조작부에 의한 설정에 따라 히트 펌프(140)를 제어하여 실내 냉난방 온도를 조절한다. 예컨대, 제어기는 조작부에 의한 설정에 따라 히트펌프(140)의 압축기(141)의 구동을 제어해서 냉난방 부하량을 조절함으로써, 냉난방 온도를 설정 값으로 맞출 수 있다.
또한, 제어판(200)은 PVT 모듈(110)에 의해 발생된 DC 전압 및 전류와, 계통 연계형 인버터(150)를 거친 AC 발전량과, 히트펌프(140)에 의한 전력 소모량과, 한전계통(10)으로 공급되는 전력, 및 한전계통(10)으로부터 수급되는 전력을 제공받아 분석하고 계통 연계형 인버터(150)를 제어할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 모니터링 단말기(300)는 PVT 모듈(110)에 의해 발생된 DC 전압 및 전류와, 계통 연계형 인버터(150)를 거친 AC 전압 및 전류, 및 기상 관측에 의한 기상 상태를 실시간으로 제공받아서 디스플레이부(310)를 통해 디스플레이하고, 저장부에 저장할 수 있다.
또한, 도시하고 있지는 않지만, 모니터링 단말기(300)는 축열부(120), 매개 열교환기(130), 히트펌프(140)의 각 부위로부터 유량, 온도, 및 압력 값을 실시간으로 획득해서, 획득한 값들을 디스플레이부(310)를 통해 디스플레이할 수 있다. 이에 따라, 실습자가 실시간으로 시스템(100)의 가동상태를 확인할 수 있다. 또한, 디스플레이부(310)는 시스템(100)의 계통도를 디스플레이함으로써, 실습자가 비교적 복잡한 시스템(100)의 구성과 제어를 손쉽게 파악하고 이해할 수 있다.
모니터링 단말기(300)는 디스플레이부(310)에 마련된 입력부를 통해 실습자가 집열매체 유량 값 등을 직접 입력하면, 그에 따른 열량 값이 실시간으로 산출되어 디스플레이부(310)를 통해 디스플레이되고 저장부에 저장되도록 구성될 수 있다.
모니터링 단말기(300)는 냉방 및 난방시 디스플레이부(310)를 통해 히트 펌프(140)의 계통도와 함께, 히트 펌프(140)의 각 부위에서의 온도, 압력, 엔탈피(Enthalpy) 값이 표시되고, 냉동효과(qe), 압축일의 열당량(AW), 응축기 방출열량(qc), 증발잠열(qr), 팽창밸브 통과 직후의 플래시 가스 발생량(qf), 팽창밸브 통과 직후의 건조도(x), 팽창밸브 통과 직후의 습도(y) 및 이론적 성능계수(COP)이 표시되도록 구성될 수 있다.
이 값들은 디스플레이부(310) 상에 마련된 저장명령 입력부를 통해 저장부로 저장될 수 있다. 따라서, 사용자는 냉방 및 난방시 히트펌프(140)의 성능을 모니터링하고 측정해볼 수 있으며, 그에 따라 시스템의 최적 운전 반은 속도와 오류 진단과 점검 기능 등이 가능해진다. 모니터링 단말기(300)는 컴퓨터 기반으로 구성될 수 있으며, 모니터링 단말기(300) 전반을 운영하기 위한 소프트웨어가 탑재될 수 있다.
본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100..태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템
110..PVT 모듈 120..축열부
121..축열탱크 130..매개 열교환기
140..히트펌프 200..제어판
300..모니터링 단말기

Claims (5)

  1. 태양에너지를 받아서 집열하고 전기를 생성하는 PVT(photovoltaic-thermal) 모듈과, 상기 PVT 모듈에 의해 가열된 집열매체를 공급받아서 축열탱크 내의 물을 열교환 통해 가열하는 축열부와, 상기 축열탱크 내의 온수에 의해 가열된 열원매체를 공급받는 매개 열교환기와, 난방 모드시 상기 매개 열교환기로 공급된 열원매체를 냉매와 열교환시켜 실내쪽 냉매의 응축열로 실내를 난방하며 냉방 모드시 상기 매개 열교환기를 이용해서 냉매를 공랭시켜 실내쪽 냉매의 증발열로 실내를 냉방하는 히트펌프, 및 상기 PVT 모듈로부터 생성된 전기를 상기 히트펌프로 공급하고 한전계통으로 송전하는 계통 연계형 인버터를 포함하여 현장에 설치되는 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템;
    실습자로부터 설정된 실내 냉난방 온도에 따라 상기 축열부와 매개 열교환기 및 히트펌프를 제어하여 실내 냉난방 온도를 조절하는 제어판; 및
    상기 태양광-열 히트펌프 냉난방 시스템의 계통도를 디스플레이하고, 상기 히트펌프의 운전 상태와 냉난방 부하량과 상기 PVT 모듈에 의한 발전량 및 집열량을 실시간으로 디스플레이 및 저장하는 모니터링 단말기;를 포함하며,
    상기 축열부는:
    상기 축열탱크의 하부에 축열을 위한 물이 공급되도록 형성된 급수구와, 상기 축열탱크 내에서 상기 축열탱크의 중앙 영역으로부터 하부 영역으로 상하 배치되며 상기 PVT 모듈에 의해 가열된 집열매체를 상단 부위를 통해 공급받아서 하단 부위를 통해 상기 PVT 모듈로 배출하는 제1 열교환부와, 상기 축열탱크 내에서 상기 축열탱크의 상부 영역으로부터 하부 영역으로 상하 배치되며 상기 매개 열교환기로부터 회수되는 열원매체를 하단 부위를 통해 공급받아서 상단 부위 및 적어도 하나의 중간 부위를 통해 상기 매개 열교환기로 배출하는 제2 열교환부, 및 상기 제2 열교환부의 상단 부위 및 중간 부위를 통해 배출되는 열원매체를 혼합해서 상기 매개 열교환기로 공급하도록 설치되는 삼방 밸브를 포함하여, 상기 축열탱크 내의 물이 온도 성층화되도록 하며,
    상기 축열탱크 내에서 발열하도록 설치되어 동절기에 동파를 방지하는 보조 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 매개 열교환기로 외기를 압송하는 송풍기를 포함하며;
    상기 매개 열교환기는 열원매체가 흐르는 제1 유로와 냉매가 흐르는 제2 유로가 동축 상으로 형성된 이중 관, 및 상기 이중 관의 외부에 설치된 방열 휜을 포함하는 것을 특징으로 하는 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어판은,
    상기 PVT 모듈에 의해 발생된 DC 전압 및 전류와, 상기 계통 연계형 인버터를 거친 AC 발전량과, 상기 히트펌프에 의한 전력 소모량과, 한전계통으로 공급되는 전력, 및 한전계통으로부터 수급되는 전력을 제공받아 분석하고 상기 계통 연계형 인버터를 제어하는 것을 특징으로 하는 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 모니터링 단말기는,
    상기 PVT 모듈에 의해 발생된 DC 전압 및 전류와, 상기 계통 연계형 인버터를 거친 AC 전압 및 전류, 및 기상 관측에 의한 기상 상태를 실시간으로 제공받아서 디스플레이 및 저장하는 것을 특징으로 하는 현장설치 교육용 태양광-열 히트펌프 냉난방 실험장비.
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