KR101171637B1

KR101171637B1 - 태양열을 이용한 온수생성장치

Info

Publication number: KR101171637B1
Application number: KR1020110020952A
Authority: KR
Inventors: 박기건
Original assignee: 박기건
Priority date: 2011-03-09
Filing date: 2011-03-09
Publication date: 2012-08-06

Abstract

본 발명은 태양열을 이용한 온수생성장치에 관한 것으로 구체적으로는 다수의 볼록 렌즈(111)를 구비하는 렌즈 어레이(110); 상기 렌즈 어레이(110)와 소정거리 이격되어 설치된 집열판(120); 내부에 물을 저장하는 저장조(130); 상기 저장조(130)를 포함하되, 상기 저장조(130)의 외측면으로부터 소정 간격을 유지함으로써 공간을 형성하는 외부 하우징(140); 상기 저장조(130)에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서(150); 및 상기 저장조(130)에 저장된 수위를 측정하는 수위센서(160);를 구비하되, 상기 집열판(120)은 고 열전도성 금속재질로서 그 표면이 무광 검정색으로 처리되되, 상기 저장조(130)의 일 측면을 형성하며, 상기 외부 하우징(140)과 상기 저장조(130)의 사이에 형성된 공간의 적어도 일부는 진공상태로 유지되며, 상기 렌즈 어레이(110)가 상기 외부 하우징(140)의 일측면을 형성하거나, 또는 상기 외부 하우징(140)의 적어도 상기 렌즈 어레이(110)와 상기 집열판(120)의 사이에 해당하는 부분은 투명부재(141)로 이루어지며, 상기 집열판(120)과 상기 다수의 볼록 렌즈(111)의 이격거리는 상기 다수의 렌즈의 초점거리와 일치하는 온수생산탱크(100);를 구비하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양열을 이용한 온수생성장치{APPARATUS OF BOILING WATER USING SOLAR ENERGY}

본 발명은 태양에너지를 이용하여 온수를 생성하기 위한 장치에 관한 것이다.

석유에너지에만 의존하는 현대문명은 날로 심화되는 에너지 고갈로 인해 극심한 어려움에 직면하고 있다.

석유를 직접적으로 에너지원으로 사용하는 1차적인 소비행태는 물론, 합성섬유 기타 각종 재화의 생산에도 석유를 원료로 사용할 뿐만 아니라, 전기에너지의 생산이나 가정의 난방까지 광범위하게 의존하고 있는 것이 현실이다.

이와 같이 한정된 천연자원에 대한 의존으로 인해 석유등의 자원은 그 가격이 천정부지로 뛰고 있으며, 이에 각국 정부는 대체에너지원을 발굴하기 위하여 각고의 노력을 기울이고 있다.

한편, 이러한 노력의 일환 가운데 영구무한할 뿐 아니라 공해를 유발하지 않는 클린 에너지인 태양에너지에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다.

그러나, 태양에너지의 활용은 대체로 평판 솔라셀을 이용한 전기에너지의 생산에 머물고 있다.

이와 같이 솔라셀을 이용하여 전기에너지를 생산하는 설비는 이미 우리나라에서도 농촌을 비롯 전국 각 가정에 조금씩 보급이 되고 있으나, 전기세의 경감은 물론 환경보호에 일조한다는 장점에도 불구하고 초기 비용이 막대하여 일반인들이 쉽사리 이러한 설비를 구비하는 것은 쉬운 일이 아니다.

정부에서는 솔라셀을 이용한 가정용 발전설비의 구입시 일부 비용을 보조하고 있으나 역시 전국적인 호응을 얻지는 못하고 있다.

한편, 솔라셀을 이용하여 생산된 에너지는 주로 가정이나 농촌의 비닐하우스 등지에서 조명시설의 작동을 위하여 사용되거나 또는 온수를 생산하는데 사용되는데 온수의 생산이라는 측면에 국한하여 살펴보자면 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 과정에서 에너지의 소실이 발생할 뿐 아니라, 생산된 전기에너지를 이용하여 재차 온수를 생산하는 과정에서 또 한차례 에너지의 소실이 발생한다.

따라서, 그 효율성의 측면에서 보자면 한계점을 여실히 드러내고 있다고 할 수 있다.

이에, 태양에너지를 이용하여 직접적으로 온수를 생산함으로써 에너지 효율을 극대화함은 물론, 솔라셀 집광판에 비해 상대적으로 낮은 비용으로 구현할 수 있는 경제적인 솔루션의 개발이 절실하다 할 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로 태양에너지를 전기에너지로 전환하는 과정없이 직접적으로 온수를 생산하기 위한 방법의 제시를 그 목적으로 한다.

뿐만 아니라, 본 발명은 고가의 솔라셀 집광판을 사용하지 않음으로써 저비용으로 양산이 가능한 경제적인 온수생산 장치의 제시를 그 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 의한 태양열을 이용한 온수생성장치는 다수의 볼록 렌즈(111)를 구비하는 렌즈 어레이(110);

상기 렌즈 어레이(110)와 소정거리 이격되어 설치된 집열판(120);

내부에 물을 저장하는 저장조(130);

상기 저장조(130)를 포함하되, 상기 저장조(130)의 외측면으로부터 소정 간격을 유지함으로써 공간을 형성하는 외부 하우징(140); 및

상기 저장조(130)에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서(150);를 구비하되,

상기 집열판(120)은 고 열전도성 금속재질로서 그 표면이 무광 검정색으로 처리되되, 상기 저장조(130)의 일 측면을 형성하며,

상기 외부 하우징(140)과 상기 저장조(130)의 사이에 형성된 공간의 적어도 일부는 진공상태로 유지되며,

상기 외부 하우징(140)의 적어도 상기 렌즈 어레이(110)와 상기 집열판(120)의 사이에 해당하는 부분은 투명부재(141)로 이루어지며,

상기 집열판(120)과 상기 다수의 볼록 렌즈(111)의 이격거리는 상기 다수의 렌즈의 초점거리와 일치하는 온수생산탱크(100);를 구비하되,

내부에 물을 저장하되 외기와 단열처리된 보온탱크(200);

상기 온수생산탱크(100)로부터 상기 보온탱크(200)로 물의 이송을 위한 제 1 파이프라인(300);

외부 급수라인과 연결되되 상기 저장조(130)에 물을 공급하기 위한 제 2 파이프라인(400); 및

상기 온도센서(150)의 온도 측정결과 상기 저장조(130)에 저장된 물의 온도가 일정 온도 이상인 경우 상기 저장조(130)에 저장된 물이 상기 제 1 파이프라인(300)을 통해 상기 보온탱크(200)로 이송되도록 펌핑하되, 상기 저장조(130)의 수위가 일정값 이하로 낮아지면 상기 제 2 파이프라인(400)을 통해 상기 저장조(130)에 급수가 이뤄지도록 펌핑하는 급배수펌프(500);을 더 구비하는 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명에 의할 때, 태양에너지를 이용하여 직접적으로 온수를 생산함으로써 태양에너지를 전기에너지로 전환하는 과정에서의 에너지 소실을 막을 수 있어 높은 에너지 효율을 달성할 수 있다는 효과가 있다.

아울러, 고가의 솔라셀 집광판을 사용하지 않으므로 저비용으로 양산이 가능하며 일반 가정에 구비된 물탱크에 연계하여 설치, 사용하도록 함으로써 시공과정이 단순화될 수 있다는 효과가 있다.

뿐만 아니라, 가정뿐만 아니라 비닐하우스 등 온수가 필요한 다양한 장소에서 쉽게 설치하여 사용될 수 있으며, 특히 전원의 공급이 용이하지 아니한 장소에서도 쉽게 온수를 얻을 수 있다는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 의한 태양열을 이용한 온수생성장치의 주요 구성요소인 온수생산탱크의 구조를 설명하는 개념도이며,
도 2는 본 발명에 의한 태양열을 이용한 온수생성장치가 설치된 모습을 설명하는 참고도이며,
도 3은 렌즈 어레이와 태양의 방향 및 고도의 연관관계를 설명하는 개념도이며,
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 태양열을 이용한 온수생성장치를 설명하는 참고도이다.

이하에서는 첨부하는 도면을 참조하여 본 발명에 의한 태양열을 이용한 온수생성장치의 구성을 상세히 살펴보기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 태양열을 이용한 온수생성장치의 주요 구성요소인 온수생산탱크의 구조를 설명하는 개념도이며, 도 2는 본 발명에 의한 태양열을 이용한 온수생성장치가 설치된 모습을 설명하는 참고도이다.

도 2에 예시적으로 도시된 본 발명의 태양열을 이용한 온수생성장치는 가정 건물의 옥상에 설치된 것을 가정하고 있으며, 가정건물 이외의 다양한 장소에 설치되어 사용될 수 있음은 물론이다.

한편, 이러한 태양열을 이용한 온수생성장치는 온수생산탱크(100), 보온탱크(200), 제 1 파이프라인(300), 제 2 파이프라인(400) 및 급배수펌프(500)를 포함한다.

온수생산탱크(100)는 도 1에 도시된 바와 같은 구성을 가지되, 태양에너지를 이용하여 온수를 생산한다.

한편, 보온탱크(200)는 상기 온수생산탱크(100)에서 생산된 온수를 저장하는데, 이때 보온의 효율성을 높이기 위하여 바람직하게는 외기와 단열처리된다. 단열처리를 위한 방법으로는 종래기술에 의한 것을 이용할 수 있을 것이다.

온수생산탱크(100)를 통해 온수가 생산되어 보온탱크(200)로 이송되는 과정을 순차적으로 살펴보면 다음과 같다.

우선, 급배수펌프(500)가 동작하여 건물의 외부 급수라인으로부터 상기 온수생산탱크(100)에 급수가 이루어지도록 한다.

이때, 제 2 파이프라인(400)은 외부의 급수라인과 상기 온수생산탱크(100)를 연결하며, 상기 급배수펌프(500)가 동작함에 따라 외부의 급수라인으로부터 온수생산탱크(100)로 급수되는 물의 이동경로 역할을 한다.

한편, 온수생산탱크(100)에서 후술하는 바와 같이 온수가 생산되어 일정 온도가 되면, 상기 급배수펌프(500)는 다시 한차례 동작하며 온수생산탱크(100)로부터 보온탱크(200)로 생산된 온수를 이송한다.

제 1 파이프라인(300)은 온수생산탱크(100)로부터 보온탱크(200)로 온수가 이송되는 이동경로 역할을 한다.

한편, 온수가 보온탱크(200)로 이송됨에 따라 온수생산탱크(100)의 수위가 내려간다. 후술하는 바와 같이 온수생산탱크(100)의 수위센서(160)가 수위를 감지하되 일정 수위 미만으로 낮아지면 재차 급배수펌프(500)가 동작하여 건물의 외부 급수라인으로부터 온수생산탱크(100)로 급수가 이루어지도록 한다. 이때, 제 2 파이프라인(400)을 경유하여 외부의 급수라인으로부터의 급수가 이루어진다.

수위센서(160)가 수위를 감지하여 일정 수위까지 높아지면 급배수펌프(500)가 동작을 멈추며, 급수가 중단된다.

이에 따라, 온수생산탱크(100)에는 실온의 물로 채워지며 온수생산탱크(100)는 재차 태양에너지를 이용한 온수의 생산을 시작하게 된다.

한편, 도 1은 온수생산탱크(100)의 구조를 예시적으로 설명한다.

도 1에 도시된 바에 의할 때, 온수생산탱크(100)는 렌즈 어레이 (110), 집열판(120), 저장조(130), 외부 하우징(140), 온도센서(150) 및 수위센서(160), 그리고 가열코일(170)을 구비한다.

저장조(130)는 내부에 물을 저장하되, 상기 제 1 파이프라인(300) 및 제 2 파이프라인(400)과 연결되어, 급배수펌프(500)의 동작에 따라 급배수된다.

한편, 이러한 저장조(130)는 외부 하우징(140)의 내부에 위치하는데, 저장조(130)의 외측면과 외부 하우징(140)의 내측면은 소정 간격을 유지함으로써 내부에 공간이 형성된다.

이때, 상기 공간의 적어도 일부 또는 전부는 바람직하게는 진공상태를 유지함으로써 외부로 열손실이 발생하는 것을 방지한다.

한편, 도 1에 도시된 바에 의할 때 저장조(130)의 일측면에 집열판(120)이 노출되어 형성되어 있음을 알 수 있다. 집열판(120)은 열전도성이 좋은 금속재질인 것이 바람직하며 일측방향으로 긴 띠 형상으로 이루어질 수 있다.

한편, 렌즈 어레이(110)는 다수의 볼록 렌즈(111)를 구비하며, 집열판(120)과는 소정 거리 이격되어 형성되는데, 이때 이격거리는 볼록 렌즈(111)의 초점거리와 일치한다.

바람직하게는 집열판(120)은 다수의 볼록 렌즈(111)의 초점을 잇는 선분을 포함하며, 태양에너지를 반사하지 않고 최대한 흡수할 수 있도록 적어도 그 표면이 무광의 검정색으로 처리된다.

한편, 렌즈 어레이(110)는 다수의 볼록 렌즈(111)를 통해 빛을 상기 집열판(120) 상에 모으며, 집열판을 가열한다.

가열된 집열판(120)은 열에너지를 저장조(130) 내부로 전달하는데 이를 위하여 집열판(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 그 자체가 직접 저장조(130)의 일측면을 형성할 수도 있다.

그러나, 이와 같은 경우 제조단가가 상승할 수 있으며, 밀폐성의 문제가 발생할 수 있으므로 상기 집열판(120)은 도 1에 도시된 바와 같이 그 뒷쪽으로 가열코일(170)을 더 구비할 수 있다.

가열 코일(170)은 열전도성이 높은 금속재질로 상기 집열판(120)과 일체로 제조되거나 또는 용접되어 결합된다.

이러한 가열 코일(170)은 집열판(120)의 배면(즉, 렌즈 어레이(110)의 반대측 면)에서 연장되어 저장조(130) 내부로 이어진다.

집열판(120)에 응축된 열은 상기 가열코일(170)을 통해 저장조(130) 내부의 물로 전달된다. 가열코일(170)을 구비하는 것에 의해 저장조(130) 내부의 물과의 접촉면적을 극대화함으로써 열손실을 최대한 줄이면서 최단시간에 집열판(120)의 열을 물로 전달할 수 있게 된다.

한편, 렌즈 어레이(110)는 도 1의 (a)에 도시된 바와 같이 외부 하우징(140)의 일측면을 이룰 수 있다. 이 경우, 예컨데 PE 패널등의 자재로 외부 하우징(140)의 조립시에 렌즈 어레이를 삽입하여 조립하고 PE 용접하는 등의 방법에 의해 조립이 가능하다.

한편, 도 1의 (b)에 도시된 바와 같이 외부 하우징(140)과는 별개로 렌즈 어레이(110)를 상기 외부 하우징(140)과 일정 거리 이격되되 상기 외부 하우징(140)의 외측면과는 평행하도록 세로로 세워 설치할 수도 있다.

이러한 경우 다수의 볼록 렌즈(111)를 통해 모아진 빛이 차단되지 않도록 적어도 외부 하우징(140)의 렌즈 어레이(110)와 집열판(120) 사이에 해당하는 부분은 투명한 재질의 부재(투명부재 : 141)로 이루어짐이 바람직하다.

한편, 온수생산탱크(100)는 저장조(130)에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서(150) 및 상기 저장조(130)에 저장된 물의 수위를 측정하는 수위센서(160)를 더 구비한다.

상기에서 설명한 바와 같이 온도센서(150)의 측정결과 저장조(130) 내부의 수온이 충분히 상승하면 급배수펌프(500)가 동작하여 온수를 보온탱크(200)로 이송하며, 이송결과 수위가 충분히 낮아지면 재차 급배수펌프(500)가 동작하여 외부 급수라인으로부터 상기 저장조(130)에 급수가 이뤄지도록 한다.

한편, 도 1에서는 렌즈 어레이(110)에 구비된 다수의 볼록 렌즈(111)들이 모두 동일한 방향과 각도(지평선과의 각도)를 갖는 것으로 표현되어 있으나 실제 구현시에는 적어도 일부, 바람직하게는 모든 볼록 렌즈(111)의 방향과 각도가 다르게 설치되어야 한다.

도 3은 다수의 볼록 렌즈(111)들의 각도와 방향을 설명하고 있는데, 도 3에 도시된 바에 의할 때 가장 윗쪽의 렌즈는 서쪽 방향을 향하되, 지평선과의 각도는 약 80˚에 이를 정도로 높음을 알 수 있다. 한편, 그 바로 아래쪽의 렌즈는 남서향을 향하되, 지평선과의 각도는 약간 낮아진다.

다수의 볼록 렌즈(111)들은 점차적으로 남쪽을 향하되 지평선과의 높이는 점점 낮아진다.

도 3의 예에 의할 때 아래쪽의 볼록렌즈(111)로 갈수록 점차 동쪽을 향하게 되는데 지평선과의 각도는 다시 높아지기 시작하여 가장 아래쪽의 볼록렌즈(111)는 동쪽을 향하면서 지평선과의 각도는 매우 높음을 알 수 있다.

이와 같이 볼록 렌즈(111)들의 방향과 각도가 다른 것은 태양이 떠서 질 때까지의 방향 및 각도와 무관하게 다수의 렌즈들 가운데 적어도 하나 이상은 항상 단위면적당 가장 많은 양의 직사광선을 얻을 수 있도록 하기 위함이다.

이에 의할 때 일출시부터 일몰시까지 대부분의 기간동안 일정한 효율로 집열판(120)을 데우는 것이 가능해진다.

한편, 이와 같이 각 볼록렌즈(111)들의 각도와 방향을 상이하게 설치할 경우, 각 볼록렌즈(111)들의 초점 또한 일직선상에 위치하지 않을 수 있다. 이러한 경우에도 상기 집열판(120)은 상기 각 볼록렌즈(111)들의 초점이 그 표면에 위치하도록 그 크기와 위치가 결정되어야 한다.

한편, 이하에서는 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 태양열을 이용한 온수생성장치의 일 실시예를 설명하기로 한다.

도 4에 도시된 바에 의할 때, 외부 하우징(140)은 다각 기둥형상을 하고 있으며 그 가운데 절반 또는 그 미만에 해당하는 면에 연이어져 렌즈 어레이(110)가 구비된다.

이와 같이 외부 하우징(140)을 생산함으로써 양산화가 가능하며, 설치지역의 지리적 특징과 무관하게 한가지의 시공방법에 의하여 간단하게 시공하는 것이 가능해진다.

도 4에 예시적으로 도시된 외부 하우징(140)은 육각 기둥형상을 하며 그 가운데 3개의 면에 렌즈 어레이(110)가 구비된다.

이때, 렌즈 어레이(100)들은 연이어져 구비되며, 설치시 각각 동쪽, 남쪽, 서쪽을 향하도록 설치됨이 바람직하다.

한편, 동일한 렌즈 어레이(100)의 볼록 렌즈(111)들은 같은 방향을 향하도록 함이 바람직하다.

그러나, 각 렌즈 어레이(100) 마다 볼록 렌즈(111)들이 지평선과 이루는 각도는 상이하도록 함이 바람직하다.

예컨데, 도 4의 예에서 맨 아래쪽의 렌즈 어레이(100)는 동쪽을, 가운데 렌즈 어레이(100)는 남쪽을, 윗쪽 렌즈 어레이(100)는 각각 서쪽을 향하는데 가운데 렌즈 어레이(100)의 볼록 렌즈(111)들이 지평선과 이루는 각도는 낮도록 하되, 동쪽과 서쪽을 향하는 렌즈 어레이(100)의 볼록 렌즈(111)들이 지평선과 이루는 각도는 6~80˚까지 충분히 높도록 함으로써 일출과 일몰시에 직사광선을 충분히 받을 수 있도록 함이 바람직하다.

즉, 바깥쪽 렌즈 어레이(100)의 볼록 렌즈(111)들은 지평선과 이루는 각도가 높도록하되, 가운데쪽 렌즈 어레이(100)의 볼록 렌즈(111)들은 그 각도가 낮도록 함으로써 정오의 높은 고도의 태양으로부터 충분한 직사광선을 받을 수 있도록 한다.

한편, 상기에서는 급배수 펌프(500)를 단일한 구성요소로 설명하였으나, 이는 기능적인 관점의 설명으로 반드시 하나의 물리적인 펌프로만 이루어질 필요는 없으며 급수 펌프와 배수 펌프를 나누어 구비할 수도 있음은 물론이다.

이상 몇가지의 실시예를 통해 본 발명을 살펴보았으나, 이러한 실시예는 본 발명의 이해를 돕기위한 것으로 본 발명의 권리범위는 반드시 이러한 실시예에 국한되지 아니한다.

100 : 온수생산탱크
110 : 렌즈 어레이
111 : 볼록 렌즈
120 : 집열판 130 : 저장조
140 : 외부 하우징
141 : 투명부재
150 : 온도센서 160 : 수위센서
170 : 가열코일
200 : 보온탱크
300 : 제 1 파이프라인
400 : 제 2 파이프라인
500 : 급배수펌프

Claims

다수의 볼록 렌즈(111)를 구비하는 렌즈 어레이(110);
상기 렌즈 어레이(110)와 소정거리 이격되어 설치된 집열판(120);
내부에 물을 저장하는 저장조(130);
상기 저장조(130)를 포함하되, 상기 저장조(130)의 외측면으로부터 소정 간격을 유지함으로써 공간을 형성하는 외부 하우징(140);
상기 저장조(130)에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서(150); 및
상기 저장조(130)에 저장된 수위를 측정하는 수위센서(160);를 구비하되,
상기 집열판(120)은 고 열전도성 금속재질로서 그 표면이 무광 검정색으로 처리되되, 상기 저장조(130)의 일 측면을 형성하며,
상기 외부 하우징(140)과 상기 저장조(130)의 사이에 형성된 공간의 적어도 일부는 진공상태로 유지되며,
상기 렌즈 어레이(110)가 상기 외부 하우징(140)의 일측면을 형성하거나, 또는 상기 외부 하우징(140)의 적어도 상기 렌즈 어레이(110)와 상기 집열판(120)의 사이에 해당하는 부분은 투명부재(141)로 이루어지며,
상기 집열판(120)과 상기 다수의 볼록 렌즈(111)의 이격거리는 상기 다수의 렌즈의 초점거리와 일치하는 온수생산탱크(100);를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 온수생성장치.
제 1 항에 있어서,
내부에 물을 저장하되 외기와 단열처리된 보온탱크(200);
상기 온수생산탱크(100)로부터 상기 보온탱크(200)로 물의 이송을 위한 제 1 파이프라인(300);
외부 급수라인과 연결되되 상기 저장조(130)에 물을 공급하기 위한 제 2 파이프라인(400); 및
상기 온도센서(150)의 온도 측정결과 상기 저장조(130)에 저장된 물의 온도가 일정 온도 이상인 경우 상기 저장조(130)에 저장된 물이 상기 제 1 파이프라인(300)을 통해 상기 보온탱크(200)로 이송되도록 펌핑하되, 상기 저장조(130)의 수위가 일정값 이하로 낮아지면 상기 제 2 파이프라인(400)을 통해 상기 저장조(130)에 급수가 이뤄지도록 펌핑하는 급배수펌프(500);을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 온수생성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 렌즈 어레이(110)에 구비된 다수의 볼록 렌즈(111)는 일직선 방향으로 배열되되, 각각 동쪽 방향에서 남쪽방향을 거쳐 서쪽방향에 이르기까지 태양의 이동방향을 따라 서로 다른 방향을 향하되, 향하는 방향이 동쪽과 서쪽에 가까울수록 지표면과 이루는 각도가 높아지되, 남쪽방향에 가까울수록 지표면과 이루는 각도가 낮아지도록 배열되며,
상기 집열판(120)은 상기 다수의 볼록렌즈(111)의 초점을 잇도록 설치되는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 온수생성장치.
제 1 항에 있어서,
상기 집열판(120)은 일측방향으로 긴 띠 형상으로 이루어지며,
상기 집열판(120)의 상기 렌즈 어레이(110) 반대측 면에서부터 상기 저장조(130) 내부로 연장되어 상기 집열판(120)의 열에너지를 전달하는 금속 재질의 코일형상으로 된 가열코일(170)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 온수생성장치.
다수의 볼록 렌즈(111)를 구비하는 렌즈 어레이(110);
상기 렌즈 어레이(110)와 소정거리 이격되어 설치된 집열판(120);
내부에 물을 저장하는 저장조(130);
상기 저장조(130)를 포함하되, 상기 저장조(130)의 외측면으로부터 소정 간격을 유지함으로써 공간을 형성하는 외부 하우징(140);
상기 저장조(130)에 저장된 물의 온도를 측정하는 온도센서(150); 및
상기 저장조(130)에 저장된 수위를 측정하는 수위센서(160);를 구비하되,
상기 집열판(120)은 고 열전도성 금속재질로서 그 표면이 무광 검정색으로 처리되되, 상기 저장조(130)의 일 측면을 형성하며,
상기 집열판(120)과 상기 다수의 볼록 렌즈(111)의 이격거리는 상기 다수의 렌즈의 초점거리와 일치하는 온수생산탱크(100);를 구비하되,
상기 외부 하우징(140)은 n각형 기둥 형상으로 세로로 세워져 설치되고, n의 1/2 미만 개수에 해당하는 면에 각각 렌즈 어레이(110)가 연이어져 세로로 구비되되, 상기 렌즈 어레이(110)가 세로로 구비되는 면은 동쪽, 남쪽 및 서쪽을 향하도록 설치되며, 동일한 면에 구비되는 렌즈 어레이(110)의 볼록 렌즈(111)들은 모두 같은 방향을 향하고, 바깥쪽 렌즈 어레이(110)에 구비된 볼록 렌즈(111)들이 가운데 렌즈 어레이(110)에 구비된 볼록 렌즈(111)들보다 지평선과 이루는 각도보다 큰 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 온수생성장치.
(단, n은 3 이상의 양의 정수)