KR101257774B1 - 태양 보일러 시스템 - Google Patents

태양 보일러 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양 보일러 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 순환과 재순환을 통해 물을 일정온도로 가열하는 집열패널과 내부조와 외부조로 구획하여 내부조에 일정온도로 가열된 온수를 저장하는 온수탱크 및 상기 집열패널과 온수탱크 사이에 물의 흐름을 제어하는 제어부를 포함하여 이루어짐에 따라, 일정 온도 이상의 온수를 온수탱크의 내부조에 지속적으로 저장하고, 온수탱크는 내부조와 외부조를 통해 일정온도 이상의 온수와 이하의 온수를 구획 저장함으로써, 일정 온도 이상의 온수와 이하의 온수를 선택적으로 사용하는 한편, 내부조의 열손실을 줄여 일정온도 이상의 온수를 장시간 유지할 수 있는 태양 보일러 시스템을 제공하게 된다.

Description

태양 보일러 시스템 {Solar boiler system}
본 발명은 순환 및 재순환 구조를 갖는 집열패널과 이중 온수탱크를 이용한 태양 보일러 시스템에 관한 것이다.
현재 심각해지는 자원 고갈과 환경 파괴의 문제는 전 인류가 함께 풀어야 할 숙제가 되었다. 이와 같은 숙제를 풀기 위한 방법으로 자연 에너지의 활용과 응용에 대한 기술이 주목되고 있으며, 그 중에서도 대표적인 것이 태양 에너지를 활용하는 기술이라 할 수 있다.
태양 에너지는 크게 열 에너지와 빛 에너지로 구분할 수 있고, 열 에너지는 태양 보일러 또는 태양 발전기와 같은 기술에 활용되고 있다.
상기 태양 보일러는 통상 물을 순환시키면서 가열하기 위한 집열패널과 집열패널에서 가열된 물을 저장하는 온수탱크로 구성된다.
이와 같은 종래 태양 보일러는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째, 상기 종래 집열패널은 수도로부터 공급되는 물을 한 번 순환시킨 후 온수탱크에 저장하는 단일 순환구조로 이루어져 있다. 이 경우 상기 집열패널에서 순환된 물은 실제로 태양열을 흡수한 집열패널 자체의 온도보다 낮은 온도에서 온수탱크로 저장되기 때문에 상기 온수탱크 내의 온수 온도는 집열패널 자체의 온도보다 낮을 수밖에 없다.
또한, 종래 온수탱크는 하나의 통 형태로 형성되어 있어 상기 집열패널로부터 유입되는 높은 온도의 온수와 낮은 온도의 온수를 구별하지 않고 모두 저장하게 된다. 예를 들어 상기 집열패널에서는 일조 시간, 각도 또는 온도 등에 따라 가열 온도가 다른데, 이와 같이 여러 온도의 온수를 하나의 온수탱크에 모두 저장하게 되면 전반적으로 평준화되어 사용자는 높은 온도의 온수를 사용하기 어려워지는 것이다. 아울러, 상기 온수탱크의 외면에는 열손실을 막기 위해 단열처리되는 것이 보통이나, 열손실을 완전히 차단하지 못하기 때문에 온수탱크 내부에 저장된 온수 전체에서 균일한 열손실이 발생하여 시간이 지날수록 저장된 모든 온수의 온도가 낮아진다.
이와 같은 이유로 태양 보일러는 설치비용에 비하여 효율성이 낮다는 불만이 팽배하고 있으며, 이를 위해 연료를 연소시켜 저장된 물을 재가열하는 별도의 가열수단이 구비되는 등 제반 문제가 발생한다.
둘째, 종래 집열패널의 내부에는 통과하는 물을 한 번의 순환으로 가열하기 위해서 열교환 면적을 높이고 저류를 형성하는 많은 수의 모세관이 설치되어 있다.
또한, 상기 많은 수의 모세관으로 물을 원활하게 순환시키기 위해서는 높고 안정된 출력을 유지하는 펌프가 구비되어야 한다.
이와 같이 종래 집열패널은 상기 모세관과 펌프의 설치에 따른 비용의 증가와 기술적 어려움뿐만 아니라, 사용중에는 상기 펌프를 항상 구동시켜야 하므로 많은 유지비가 동반되고 있다.
세째, 종래 온수탱크는 내부에 저장된 온수의 온도를 일정한 시간 동안 유지하지 못하고 온수의 온도저하가 매우 빠르게 진행되므로 저녁 시간대에는 온수의 온도가 매우 낮아 사용하기 어려울 수 있다. 따라서 대부분 태양 보일러와 함께 설치된 별도의 보조 보일러를 가동해야 온수를 사용할 수 있는 실정이다.
네째, 종래 온수탱크는 보통 옥외에 설치되고 있으며, 옥내에 설치되는 경우에도 온수탱크 자체의 열을 활용하는 기술이 전혀 없다. 즉, 종래 온수탱크는 집열 패널에서 가열된 물을 저장하고 있으므로, 그 내부 온도는 항상 따뜻한 상태를 유지하고 있다. 그러나 종래 온수탱크의 활용은 단순히 온수를 저장하는 정도에 그치고 있어 안타깝게도 내부의 열 에너지를 낭비하고 있는 실정이다.
본 발명은 수도로부터 공급되는 물이 집열패널 내부에 설치된 다수의 수로관을 통해 한 번 이상의 순환과 재순환으로 일정 온도의 온수로 가열되면 온수탱크에 저장하도록 하고, 온수탱크는 일정온도 이상의 온수를 내부조에 일정온도 이하의 온수는 외부조에 분리 저장하면서 내부에 일정 온도 이상의 온수가 충만하면 외부로 유입되어 저장되도록 한 태양 보일러 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 집열패널의 구조를 개선하여 유입되는 물이 별도의 펌프를 이용하지 않고도 자연스럽게 순환하면서 충분히 가열되도록 한 태양 보일러 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 상기 집열패널의 온도가 일정 온도보다 높고 상기 온수탱크의 내부조에 저장된 온수의 온도가 일정 온도 이하로 낮아지면 이를 집열패널로 재순환시키도록 한 태양 보일러 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명은 온수탱크 내부에 빈 수납공간을 형성하고, 데우기 위한 음식 등이 외부에서 내부의 수납공간으로 출입할 수 있도록 한 태양 보일러 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 태양 보일러 시스템은 상부의 분배헤드와 하부의 집결헤드 사이에서 물을 순환시키도록 하되, 순환하는 물을 좌우로 왕복시키면서 저류를 형성하여 자연스럽게 흘러내리도록 하는 다수개의 수로관과, 상기 집결헤드로부터 배출되는 물의 방향을 제어하는 제1 삼방밸브와, 상기 제1 삼방밸브의 일측으로부터 배출되는 물을 상기 분배헤드로 재순환시키기 위한 제1 펌프와, 수도로부터 공급되는 물과 상기 제1 펌프로부터 공급되는 물을 선택적으로 상기 분배헤드에 공급하는 제2 삼방밸브와, 상기 수로관 외부의 공기 온도를 감지하는 제1 센서와 상기 집결헤드 내부의 물 온도를 감지하는 제2 센서로 구성되는 집열패널; 일정온도 이상의 물을 저장하기 위한 내부조와 일정온도 이하의 온도를 저장하기 위한 외부조의 이중 구조로 형성하되, 내부조에 충만한 물을 외부조로 배출시키기 위한 일방향 밸브와, 상기 제1 삼방밸브의 타측으로부터 유입되는 물의 방향을 상기 내부조와 외부조로 제어하는 제3 삼방밸브와, 상기 내부조와 외부조에서 배출되는 물을 선택하여 용수로 공급하는 제4 삼방밸브로 구성되는 온수탱크; 및 상기 제1, 2 센서의 감지를 통해 제1, 2 삼방밸브의 개폐와 제1 펌프의 동작을 제어하여 상기 집열패널에서 물을 순환 또는 재순환시켜 가열하고, 상기 제3 삼방밸브의 제어를 통해 온수탱크에 가열된 물을 분리 저장하며, 상기 제4 삼방밸브의 제어를 통해 온수탱크에 저장된 물을 선택적으로 공급하는 제어부;를 포함하여 이루어진다.
상기 온수탱크의 내부조에 저장된 물의 온도를 감지하는 제3 센서; 및 상기 집열패널의 제1 삼방밸브와 상기 온수탱크의 제3 삼방밸브 사이에 설치된 상태로 상기 제어부에 의해 작동하면서 상기 내부조의 물을 상기 집열패널로 역순환시키는 제2 펌프;를 포함하여 이루어진다.
상기 온수탱크의 내부조에 저장된 물의 온도를 감지하는 제3 센서; 상기 내부조에 저장된 물을 상기 집열패널로 순환시키기 위한 제2 펌프; 및 상기 수도로부터 공급되는 물과 상기 제2 펌프로부터 공급되는 물을 선택적으로 상기 제2 삼방밸브에 공급하는 제5 삼방밸브;를 포함하여 이루어진다.
상기 온수탱크의 내부조에 저장된 물의 온도를 감지하는 제3 센서; 상기 온수탱크의 외부조에 저장된 물의 온도를 감지하는 제4 센서; 상기 온수탱크의 내부조에 저장된 물의 수위를 감지하는 제5 센서; 및 상기 온수탱크의 외부조에 저장된 물의 수위를 감지하는 제6 센서;를 포함하고, 상기 제어부는 제3 내지 제6 센서를 통해 온수탱크의 내부조와 외부조에 저장된 물의 온도와 잔량을 감지하고, 사용자의 사용온도에 맞게 제4 삼방밸브의 개폐를 제어하도록 이루어진다.
상기 온수탱크는 외부로부터 상기 내부조의 공간 안으로 연결되는 수납공간을 형성하고, 상기 수납공간의 입구에는 출입문이 형성된다.
본 발명의 태양 보일러 시스템에 의하면 집열패널에서는 순환과 재순환을 통해 일정 온도 이상의 온수를 온수탱크의 내부조에 지속적으로 저장하고, 온수탱크는 내부조와 외부조를 통해 일정온도 이상의 온수와 이하의 온수를 구획 저장함으로써, 일정 온도 이상의 온수와 이하의 온수를 선택적으로 사용하는 한편, 내부조의 열손실을 줄여 일정온도 이상의 온수를 장시간 유지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 태양 보일러 시스템에 의하면 집열패널에서 별도의 펌프를 이용하지 않고도 물이 자연스럽게 순환하도록 개선함으로써, 설치비용과 유지비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 태양 보일러 시스템에 의하면 온수탱크의 내부조에 저장된 물의 온도가 저하될 경우 이를 집열패널로 재순환시켜 가열하도록 함으로써, 내부조에 저장된 온수를 일정온도로 유지할 수 있어 사용성이 더욱 향상되는 효과가 있다.
본 발명의 태양 보일러 시스템에 의하면 온수탱크에 형성되는 수납공간을 이용하여 소정의 음식 등을 따뜻하게 데우도록 함으로써, 기능이 더욱 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명이 적용된 태양 보일러 시스템의 일 실시 예를 도시한 구성도.
도 2는 본 발명이 적용된 태양 보일러 시스템의 다른 실시 예를 도시한 구성도.
도 3은 본 발명이 적용된 태양 보일러 시스템의 집열패널을 도시한 분해 사시도.
도 4는 본 발명이 적용된 태양 보일러 시스템의 온수탱크를 도시한 일부 절결 사시도.
도 5는 본 발명이 적용된 태양 보일러 시스템의 온수탱크를 도시한 평단면도.
도 6은 본 발명이 적용된 태양 보일러 시스템의 온수탱크를 도시한 다른 실시 예시 측단면도.
도 7은 도 6이 적용된 온수탱크의 사시도.
도 8은는 본 발명이 적용된 태양 보일러 시스템의 제어부를 도시한 블록도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.
본 발명의 태양 보일러 시스템은 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이 순환과 재순환을 통해 물을 일정온도로 가열하는 집열패널(100)과 내부조와 외부조로 구획하여 내부조에 일정온도로 가열된 온수를 저장하는 온수탱크(200) 및 상기 집열패널과 온수탱크 사이에 물의 흐름을 제어하는 제어부(400)를 포함하여 이루어진다.
상기 집열패널(100)은 수도로부터 공급되는 물을 순환과 재순환을 통해 일정온도로 가열하도록 형성된다.
상기 집열패널(100)은 예를 들어 도 3에 도시된 바와 같이 전면에는 열을 잘 흡수하는 집열판이 설치되고, 측면과 후면에는 흡수된 열을 가두기 위해 단열처리되어 있다. 이와 같은 형태는 통상의 집열패널(100)에서 볼 수 있는 하우징의 형태이므로 구체적인 언급은 생략한다.
상기 집열패널(100)은 실시 예로서 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 상부에는 유입된 물을 여러 갈래로 나누기 위한 분배헤드(110)가 설치되고, 하부에는 여러 갈래로 유입된 물을 모으기 위한 집결헤드(120)가 설치되며, 상기 분배헤드(110)와 집결헤드(120) 사이에는 여러 갈래로 연결되어 각각 물을 순환시키기 위한 다수개의 수로관(130)이 설치된다. 이때, 상기 수로관(130)은 순환하는 물을 좌우로 왕복시키면서 저류를 형성하여 자연스럽게 흘러내리도록 설치된다. 즉, 상기 수로관(130)은 열교환 면적을 넓히기 위해 내부 지름을 가늘게 형성하되, 내부에 채워지는 물이 중력에 의해 상부에서 하부로 자연스럽게 흘러내릴 수 있는 지름으로 형성하고, 이렇게 흘러내리는 속도를 낮추기 위해 좌우로 왕복하도록 절곡 설치하되, 일정하게 완만한 기울기로 절곡 설치한다.
또한, 상기 집결헤드(120)의 하부에는 배출되는 물의 방향을 제어하는 제1 삼방밸브(140)가 설치되고, 상기 제1 삼방밸브(140)의 일측에는 배출되는 물을 상기 분배헤드(110)로 재순환시키기 위한 제1 펌프(150)가 설치되며, 상기 분배헤드(110)의 상측에는 상기 수도로부터 공급되는 물과 상기 제1 펌프(150)에 의해 공급되는 물을 선택적으로 상기 분배헤드(110)에 공급하기 위한 제2 삼방밸브(160)가 설치된다. 이때, 상기 제1 삼방밸브(140)의 일측으로 배출되는 물은 제1 펌프(150)에 의해 강제로 압송되어 다시 상기 분배헤드(110)로 흐르지만, 상기 제1 삼방밸브(140)의 타측으로 배출되는 물은 중력에 의해 하측에 설치되는 온수탱크(200)로 자연스럽게 흘러가는 것이다. 즉, 보통 집열패널(100)은 건물의 지붕이나 상측에 설치되고, 온수탱크(200)는 실내나 건물의 하측에 설치되므로 자연스러운 흐름이 가능하게 된다.
또한, 집열패널(100)의 내부에는 상기 수로관(130) 외부의 공기 온도를 감지하는 제1 센서(170)와 상기 집결헤드(120) 내부의 물 온도를 감지하는 제2 센서가 설치된다. 상기 제1 센서에 의해 순환관으로 흐르는 물의 최대 가열온도를 예상하고, 상기 제2 센서에 의해 실제 가열된 온수의 온도를 판단할 수 있게 된다.
상기 온수탱크(200)는 일정온도 이상의 물을 저장하기 위한 내부조(210)와 일정온도 이하의 온도를 저장하기 위한 외부조(220)의 이중 구조로 형성되면서 상기 내부조(210)와 외부조(220) 사이에는 내부조(210)에 물이 충만시 외부조(220)로 배출시키기 위한 일방향 밸브(230)가 설치된다. 이때, 상기 온수탱크(200)의 내부조(210)는 그 중심이 평면에서 볼 때 외부조(220)의 중심에 설치되도록 함으로써 내부조(210)의 측면이 외부조(220)에 의해 완전히 감싸지도록 하거나, 도 5에 도시된 바와 같이 내부조(210)와 외부조(220)의 측면이 일정구간 겹쳐지도록 할 수 있다. 이와 같은 내부조(210)가 외부조(220)는 통상의 온수탱크와 같이 외면이 단열처리된 것으로 하되, 상기 외부조(220)가 내부조(210)를 감싸면서 상기 외부조(220)에는 따뜻한 물이 채워져 있으므로 상기 내부조(210)에 저장된 물의 열손실을 크게 줄일 수 있게 된다. 상기 일방향 밸브(230)는 상기 내부조(210)에 일정온도 이상의 물이 충만한 상태에서도 집열패널(100)에서 가열된 일정온도 이상의 물을 계속해서 내부조(210)로 공급할 수 있게 된다. 즉, 상기 일방향 밸브(230)가 없는 경우 내부조(210)에 일정온도 이상의 물이 충만하면, 이후 상기 집열패널(100)에서 가열되는 일정온도 이상의 물을 외부조(220)에 저장해야 하는데, 이 경우 상기 내부조(210)에 저장된 물의 온도가 낮아질 수 있다.
상기 온수탱크(200)는 상기 제1 삼방밸브(140)의 타측에 연결되면서 상기 내부조(210)와 외부조(200)로 물의 방향을 제어하는 제3 삼방밸브(240)가 설치되고, 상기 내부조(210)와 외부조(220)에서 배출되는 물을 선택하여 용수로 공급하기 위한 제4 삼방밸브(250)가 설치된다. 이때, 상기 제3 삼방밸브(240)는 집열패널에서 일정온도 이상으로 가열된 물은 내부조(210)로 흘려보내고, 집열패널에서 일정온도 이하로 가열된 물은 외부조(220)로 흘려보낸다. 또한, 상기 제4 삼방밸브(250)는 예를 들어 높은 온도의 온수를 사용할 경우 내부조(210)에 있는 물을 공급하고, 낮은 온도의 물을 사용할 경우 외부조(220)에 있는 물을 공급한다.
상기 제어부(400)는 상기 집열패널(100)과 온수탱크(200)로 물의 흐름을 제어하기 위한 것으로서, 상기 제1, 2 센서(170, 180))의 감지를 통해 제1 및 제2 삼방밸브(140, 160)의 개폐와 제1 펌프(150)의 동작을 제어하여 상기 집열패널(100)에서 물을 순환 또는 재순환시켜 가열하고, 상기 제3 삼방밸브(240)의 제어를 통해 온수탱크(200)에 가열된 물을 분리 저장하며, 상기 제4 삼방밸브(250)의 제어를 통해 온수탱크(200)에 저장된 물을 선택적으로 공급하도록 한다. 상기 제어부(400)는 도 9에 도시된 바와 같이 이후에 설명되는 제3 내지 제5 센서(260, 290, 300, 310)의 감지를 통해서 제2 펌프(270) 또는 제5 삼방밸브(280)를 제어할 수 있다.
상기 제어부(400)는 입력된 프로그램에 의해 자동으로 실행하도록 하되, 도 8과 같이 별도로 사용자가 온도 또는 시간 등을 입력하기 조작부(410)와 지금 설정된 온도 또는 시간을 포함해 운전 상태를 확인할 수 있는 표시부(420)를 포함하여 구성되어야 한다.
본 발명은 상기 온수탱크(200)의 내부조(210)에 저장된 물의 온도가 일정온도 이하로 떨어지면 이를 상기 집열패널(100)로 재순환시켜 가열함으로써, 내부조(210)의 온도를 일정온도로 유지하도록 한다.
이에, 제1 실시 예로서 도 1에 도시된 바와 같이 상기 온수탱크(200)의 내부조(210)에는 저장된 물의 온도를 감지하는 제3 센서(260)가 설치되고, 상기 집열패널(100)의 제1 삼방밸브(140)와 상기 온수탱크(200)의 제3 삼방밸브(240) 사이에 설치된 상태로 상기 제어부(400)에 의해 작동하면서 상기 내부조(210)의 물을 상기 집열패널(100)로 역순환시키는 제2 펌프(270)를 포함 하여 이루어진다. 즉, 상기 제2 펌프(270)는 평소에 상기 제1 삼방밸브(140)로부터 배출되는 물이 제3 삼방밸브(240)로 원활하게 흐르도록 하되, 상기 내부조(210)에 설치된 제3 센서(260)에서 설정된 온도 이하로 저하된 것이 감지되면 작동하여 내부조(210)에 저장된 물이 제3 삼방밸브 (240), 제1 삼방밸브 (140), 제1 펌프(150) 및 제2 삼방밸브(160)를 통해 집열패널(100)의 분배헤드(110)로 공급되어 재가열되도록 하는 것이다. 이때, 상기 모든 구성의 제어는 제어부(400)에서 설정된 프로그램에 의해 이루어진다.
또한, 제2 실시 예로서 도 2에 도시된 바와 같이 상기 온수탱크(200)의 내부조(210)에는 저장된 물의 온도를 감지하는 제3 센서(260)가 설치되고, 상기 내부조(210)에 저장된 물을 상기 집열패널(100)로 순환시키기 위한 제2 펌프(270)이 설치되며, 상기 수도로부터 공급되는 물과 상기 제2 펌프(270)로부터 공급되는 물을 선택적으로 상기 제2 삼방밸브(160)에 공급하는 제5 삼방밸브(280)를 포함하여 이루어진다. 이 경우 상기 내부조(210)에 설치된 제3 센서(260)에서 설정된 온도 이하로 저하된 것이 감지되면 제2 펌프가 작동하여 내부조(210)에 저장된 물이 제5 삼방밸브(280) 및 제2 삼방밸브(160)를 통해 집열패널(100)의 분배헤드(110)로 공급되어 재가열되도록 하는 것이다. 이때, 상기 모든 구성의 제어는 제어부(400)에서 설정된 프로그램에 의해 이루어진다.
한편, 본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 상기 온수탱크(200)의 내부조(210)에는 저장된 물의 온도를 감지하는 제3 센서(260)를 설치하고, 상기 온수탱크(200)의 외부조(220)에는 저장된 물의 온도를 감지하는 제4 센서(290)를 설치하며, 상기 온수탱크(200)의 내부조(210)에는 저장된 물의 수위를 감지하는 제5 센서(300)를 설치하고, 상기 온수탱크(200)의 외부조(220)에는 저장된 물의 수위를 감지하는 제6 센서(310)를 설치하는 한편, 상기 제어부(400)는 제3 내지 제6 센서(260, 290, 300, 310)를 통해 온수탱크(200)의 내부조(210)와 외부조(220)에 저장된 물의 온도와 잔량을 감지하고, 사용자의 사용온도에 맞게 제4 삼방밸브(250)의 개폐를 제어하도록 이루어진다. 즉, 앞서 설명한 바와 같이 예를 들어 사용자가 높은 온도의 온수를 사용할 경우 내부조(210)에 있는 물을 공급하고, 낮은 온도의 물을 사용할 경우 외부조(220)에 있는 물을 공급하되, 상기 내부조(210)의 온도와 외부조(200)의 온도 및 남은 잔량을 감안하여 배출방향을 자동으로 조절하도록 함으로써, 어느 한 부분에서 저장된 물이 완전히 소진되지 않도록 한다.
본 발명은 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 온수탱크(200)의 외부로부터 상기 내부조(210)의 공간 안으로 연결되는 수납공간(320)을 형성하고, 상기 수납공간(320)의 입구에는 출입문(330)을 형성한다. 이와 같은 구성에 의하면 예를 들어 찜 음식을 데우거나 핫 팩 등을 데우기 위해서 가스레인지나 전자레인지를 사용할 필요없이 상기 출입문(330)을 열고 수납공간(320)에 넣어둠으로써, 내부조(210)의 온도에 의해 데워지도록 한 것이다. 상기 출입문(330)은 단열처리되어 있어 이를 통해 열손실이 발생하는 것을 방지하도록 하는 한편, 도 7에 도시된 바와 같이 서랍 형태로 형성할 수 있다.
이와 같은 본 발명의 구성에 의하면 집열패널(100)에서는 순환과 재순환을 통해 일정 온도 이상의 온수를 온수탱크(200)의 내부조(210)에 지속적으로 저장하고, 온수탱크(200)는 내부조(210)와 외부조(220)를 통해 일정온도 이상의 온수와 이하의 온수를 구획 저장함으로써, 일정 온도 이상의 온수와 이하의 온수를 선택적으로 사용하는 한편, 내부조(210)의 열손실을 줄여 일정온도 이상의 온수를 장시간 유지할 수 있게 된다.
또한, 상기 집열패널(100)에서 별도의 펌프를 이용하지 않고도 물이 자연스럽게 순환하도록 개선함으로써 설치비용과 유지비용을 절감할 수 있고, 온수탱크(200)의 내부조(210)에 저장된 물의 온도가 저하될 경우 이를 집열패널(100)로 재순환시켜 가열하도록 함으로써 내부조(210)에 저장된 온수를 일정온도로 유지할 수 있게 된다.
또한, 온수탱크(200)에 형성되는 수납공간(320)을 이용하여 소정의 음식 등을 따뜻하게 데우도록 함으로써 기능이 더욱 향상된다.
100: 집열패널 110: 분배헤드
120: 집결헤드 130: 수로관
140: 제1 삼방밸브 150: 제1 펌프
160: 제2 삼방밸브 170: 제1 센서
180: 제2 센서
200: 온수탱크 210: 내부조
220: 외부조 230: 일방향 밸브
240: 제3 삼방밸브 250: 제4 삼방밸브
260: 제3 센서 270: 제2 펌프
280: 제5 삼방밸브 290: 제4 센서
300: 제5 센서 310: 제6 센서
320: 수납공간 330: 출입문
400: 제어부 410: 조작부
420: 표시부

Claims (5)

  1. 상부의 분배헤드와 하부의 집결헤드 사이에서 물을 순환시키도록 하되, 순환하는 물을 좌우로 왕복시키면서 저류를 형성하여 자연스럽게 흘러내리도록 하는 다수개의 수로관과, 상기 집결헤드로부터 배출되는 물의 방향을 제어하는 제1 삼방밸브와, 상기 제1 삼방밸브의 일측으로부터 배출되는 물을 상기 분배헤드로 재순환시키기 위한 제1 펌프와, 수도로부터 공급되는 물과 상기 제1 펌프로부터 공급되는 물을 선택적으로 상기 분배헤드에 공급하는 제2 삼방밸브와, 상기 수로관 외부의 공기 온도를 감지하는 제1 센서와 상기 집결헤드 내부의 물 온도를 감지하는 제2 센서로 구성되는 집열패널;
    일정온도 이상의 물을 저장하기 위한 내부조와 일정온도 이하의 온도를 저장하기 위한 외부조의 이중 구조로 형성하되, 내부조에 충만한 물을 외부조로 배출시키기 위한 일방향 밸브와, 상기 제1 삼방밸브의 타측으로부터 유입되는 물의 방향을 상기 내부조와 외부조로 제어하는 제3 삼방밸브와, 상기 내부조와 외부조에서 배출되는 물을 선택하여 용수로 공급하는 제4 삼방밸브로 구성되는 온수탱크; 및
    상기 제1, 2 센서의 감지를 통해 제1, 2 삼방밸브의 개폐와 제1 펌프의 동작을 제어하여 상기 집열패널에서 물을 순환 또는 재순환시켜 가열하고, 상기 제3 삼방밸브의 제어를 통해 온수탱크에 가열된 물을 분리 저장하며, 상기 제4 삼방밸브의 제어를 통해 온수탱크에 저장된 물을 선택적으로 공급하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양 보일러 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 온수탱크의 내부조에 저장된 물의 온도를 감지하는 제3 센서; 및
    상기 집열패널의 제1 삼방밸브와 상기 온수탱크의 제3 삼방밸브 사이에 설치된 상태로 상기 제어부에 의해 작동하면서 상기 내부조의 물을 상기 집열패널로 역순환시키는 제2 펌프;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양 보일러 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 온수탱크의 내부조에 저장된 물의 온도를 감지하는 제3 센서;
    상기 내부조에 저장된 물을 상기 집열패널로 순환시키기 위한 제2 펌프; 및
    상기 수도로부터 공급되는 물과 상기 제2 펌프로부터 공급되는 물을 선택적으로 상기 제2 삼방밸브에 공급하는 제5 삼방밸브;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양 보일러 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서, 상기 온수탱크의 내부조에 저장된 물의 온도를 감지하는 제3 센서;
    상기 온수탱크의 외부조에 저장된 물의 온도를 감지하는 제4 센서;
    상기 온수탱크의 내부조에 저장된 물의 수위를 감지하는 제5 센서; 및
    상기 온수탱크의 외부조에 저장된 물의 수위를 감지하는 제6 센서;를 포함하고,
    상기 제어부는 제3 내지 제6 센서를 통해 온수탱크의 내부조와 외부조에 저장된 물의 온도와 잔량을 감지하고, 사용자의 사용온도에 맞게 제4 삼방밸브의 개폐를 제어하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양 보일러 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서, 상기 온수탱크는,
    외부로부터 상기 내부조의 공간 안으로 연결되는 수납공간을 형성하고,
    상기 수납공간의 입구에는 출입문이 형성된 것을 특징으로 하는 태양 보일러 시스템.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106642294B (zh) * 2017-03-02 2022-05-17 成都前锋电子有限责任公司 一种可节能的用于供热供暖系统的水路系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000025176A (ko) * 1998-10-02 2000-05-06 성인식 태양열직렬집적식보일러
KR20100047913A (ko) * 2008-10-30 2010-05-11 이성덕 태양열 온수 난방 자동제어시스템 방법 및 장치
KR20100110115A (ko) * 2009-04-02 2010-10-12 김성만 태양열 시스템과 보일러를 연계 제어하는 제어기가 구비된 난방장치 및 그 제어방법
KR20110038300A (ko) * 2009-10-08 2011-04-14 안상일 보일러와 태양열 축열조를 연계한 난방 및 온수 시스템

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000025176A (ko) * 1998-10-02 2000-05-06 성인식 태양열직렬집적식보일러
KR20100047913A (ko) * 2008-10-30 2010-05-11 이성덕 태양열 온수 난방 자동제어시스템 방법 및 장치
KR20100110115A (ko) * 2009-04-02 2010-10-12 김성만 태양열 시스템과 보일러를 연계 제어하는 제어기가 구비된 난방장치 및 그 제어방법
KR20110038300A (ko) * 2009-10-08 2011-04-14 안상일 보일러와 태양열 축열조를 연계한 난방 및 온수 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105180440A (zh) * 2015-08-31 2015-12-23 邝嘉豪 环保型太阳能锅炉系统

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