KR101269593B1 - Solar heating system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 창문과 실내벽체 사이의 공간부에 태양열 에너지를 집열하는 구조를 갖춤으로써 간단한 구조 및 저렴한 비용으로 태양열 에너지를 효율적으로 난방에 이용할 수 있는 태양열 난방 시스템을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a solar heating system that can be used to efficiently heat solar energy at a low cost by having a structure for collecting solar energy in a space portion between a window and an interior wall.

이를 구현하기 위한 본 발명의 태양열 난방 시스템은, 실내 공간으로 공기 흐름을 유도하도록 통기구가 형성된 실내벽체; 상기 실내벽체와의 사이에 공간부를 형성하는 실외창; 상기 공간부에 설치되어 태양열을 흡수하는 한편 상기 공간부의 공기와 열교환이 이루어지는 축열체를 포함한다.Solar heating system of the present invention for realizing this, the indoor wall is formed vents to induce air flow into the interior space; An outdoor window forming a space portion between the indoor wall and the interior wall; It is installed in the space portion and absorbs solar heat, and includes a heat storage body heat exchange with the air of the space portion.

태양열, 난방, 공기, 축열, 금속, 동판, 대류 Solar, heating, air, heat storage, metal, copper plate, convection

Description

태양열 난방 시스템{SOLAR HEATING SYSTEM}Solar Heating System {SOLAR HEATING SYSTEM}

본 발명은 태양열 난방 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양열을 축열하고 이 축열된 열을 공기와 열전달시킴으로써 별도의 난방장치를 구비하지 않고도 실내 난방이 가능한 태양열 난방 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar heating system, and more particularly, to a solar heating system capable of heating indoors without having to provide a separate heating device by accumulating solar heat and transferring the accumulated heat with air.

통상적으로, 에너지원으로는 대부분 화석연료나 원자력에 의존하고 있으며, 상기 화석연료는 매장량의 한계로 향후 50년 이내 고갈될 것으로 과학자들은 추정하고 있고 또 그 사용으로 인한 지구 온난화와 환경오염 문제 등의 심각한 환경문제를 야기하고 있다. Typically, most energy sources rely on fossil fuels or nuclear power, and scientists estimate that fossil fuels will be depleted within the next 50 years due to limited reserves, and global warming and environmental pollution due to their use. It causes serious environmental problems.

한편 원자력 발전소는 많은 에너지를 생산하고 있으나 방사선 누출과 핵폐기물 처리 등의 위험한 문제점을 안고 있어서 안정적 에너지 공급원으로 의존하기에는 한계가 있다.On the other hand, nuclear power plants produce a lot of energy, but they have dangerous problems such as radiation leakage and nuclear waste treatment, so there is a limit to relying on a stable energy source.

이와 같은 에너지 수급의 문제점을 해결하기 위한 한 방법으로 자연에너지 이용을 생각할 수 있으며, 자연 에너지는 태양에너지와 풍력, 소수력, 지열 등을 이용하여 영구적이며 환경친화적인 에너지원을 확보할 수 있다. As a way to solve the problem of energy supply and demand can be considered the use of natural energy, natural energy can secure a permanent and environmentally friendly energy source using solar energy, wind power, hydropower, geothermal.

또한 태양 에너지 이용기술은 크게 중ㆍ저온과 고온 이용 기술로 나눌 수 있 는데 중ㆍ저온 이용 기술은 주택의 난방 및 급탕에 이용되고 고온 이용 기술은 태양로 및 산업체 공정열에 널리 이용되고 있다.In addition, solar energy utilization technology can be largely divided into medium, low temperature and high temperature utilization technology. The medium and low temperature utilization technology is used for heating and hot water supply of houses, and the high temperature utilization technology is widely used for solar furnace and industrial process heat.

태양열의 이용원리를 간략하게 설명하면, 먼저 건물 외부에 설치된 태양열 집열기에서 가열된 열매체는 축열탱크로 이송되고 열교환을 통해 축열탱크내의 물을 가열하게 된다. 축열탱크내에 가열된 온수는 실내온도에 높고 낮음에 따라 온/오프되는 온도조절기와 같이 연동하는 난방순환펌프에 의해 실내에 공급되어 실내를 난방하는 난방용과 온수공급용으로 사용된다. Briefly describing the principle of the use of solar heat, the heat medium heated in the solar collector installed outside the building is transferred to the heat storage tank and heats the water in the heat storage tank through heat exchange. The hot water heated in the heat storage tank is supplied to the room by a heating circulation pump that interlocks with a temperature controller that is turned on / off as the temperature is high and low at the room temperature, and used for heating and hot water supply.

그러나 이와 같은 태양열 난방 시스템에 의하면 태양열의 열에너지를 실내까지 전달하기 위해 여러 매체를 거쳐야 하므로 효율이 떨어지는 문제점이 있다.However, according to such a solar heating system, there is a problem in that efficiency is lowered because it has to go through various media in order to transfer solar thermal energy to the room.

또한 상기와 같은 난방 시스템을 설치하기 위한 비용이 많이 드는 문제점이 있다.In addition, there is a costly problem for installing the heating system as described above.

따라서 태양열을 효율적으로 집열하여 실내 난방에 이용할 수 있고, 설치 비용이 적게 드는 난방 시스템의 개발이 요구되고 있다.Therefore, there is a demand for the development of a heating system that can efficiently collect solar heat and use it for indoor heating, and has a low installation cost.

본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하고자 안출된 것으로, 보다 상세하게는 창문과 실내벽체 사이의 공간부에 태양열 에너지를 집열하는 구조를 갖춤으로써 간단한 구조 및 저렴한 비용으로 태양열 에너지를 효율적으로 난방에 이용할 수 있는 태양열 난방 시스템을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and more specifically, by having a structure for collecting solar energy in the space portion between the window and the interior wall, the solar energy can be efficiently heated to a simple structure and low cost. The purpose is to provide a solar heating system that can be used.

본 발명의 다른 목적은, 태양광 발전장치에 의해 생산된 전기를 이용하여 실내 난방 및 온수를 발생시킴으로써 에너지를 효율적으로 사용할 수 있는 난방 시스템을 제공하고자 함에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a heating system that can efficiently use energy by generating indoor heating and hot water by using electricity produced by a photovoltaic device.

상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 태양열 난방 시스템은, 실내 공간으로 공기 흐름을 유도하도록 통기구가 형성된 실내벽체; 상기 실내벽체와의 사이에 공간부를 형성하는 유리창; 상기 공간부에 설치되어 태양열을 흡수하는 한편 상기 공간부의 공기와 열교환이 이루어지는 축열체를 포함한다.Solar heating system of the present invention for solving the above problems, the indoor wall formed with a vent to induce air flow into the interior space; A glass window forming a space portion between the interior wall and the interior wall; It is installed in the space portion and absorbs solar heat, and includes a heat storage body heat exchange with the air of the space portion.

본 발명에 의하면, 태양열을 효율적으로 축열하고 이 축열된 열에너지를 이용하여 각 방마다 난방에 이용함으로써 에너지를 절감할 수 있고 기존의 태양열 난방 시스템에 비하여 간단한 구조로 구현함으로써 설치 비용을 절감할 수 있는 장점이 있다.According to the present invention, it is possible to save energy by efficiently accumulating solar heat and using the accumulated heat energy for heating in each room, and to reduce installation costs by implementing a simple structure as compared to a conventional solar heating system. There is this.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 난방 시스템이 적용되는 건물 구조를 보여주는 개략도, 도 2는 도 1의 A부분을 상세하게 보여주는 단면개략도, 도 3은 도 1의 B부분을 상세하게 보여주는 단면개략도, 도 4는 도 1의 C부분을 상세하게 보여주는 단면개략도, 도 5는 본 발명의 축열체 및 축열체 조절부를 개략적으로 보여주는 사시도이다.1 is a schematic view showing a building structure to which the heating system of the present invention is applied, FIG. 2 is a cross-sectional schematic view showing part A of FIG. 1 in detail, FIG. 3 is a cross-sectional schematic view showing detail B in FIG. 1, FIG. Figure 1 is a schematic cross-sectional view showing a portion C of Figure 1, Figure 5 is a perspective view schematically showing a heat storage body and a heat storage control unit of the present invention.

본 발명의 난방 시스템은, 실내 공간(1)으로 공기 흐름을 유도하도록 통기구(111,112)가 형성된 실내벽체(110), 상기 실내벽체(110)와의 사이에 공간부(130)를 형성하는 실외창(120), 상기 공간부(130)에 설치되어 태양열을 흡수하는 한편 상기 공간부(130)의 공기와 열교환이 이루어지는 축열체(140)를 포함한다.In the heating system of the present invention, an indoor window 110 having an air vent 111 and 112 formed therein so as to induce air flow into the indoor space 1, and an outdoor window forming a space 130 between the indoor wall 110 and the indoor wall 110. 120, a heat storage body 140 is installed in the space 130 to absorb solar heat and heat exchange with air in the space 130.

상기 실내벽체(110)의 중앙부에는 유리창이 설치될 수 있다. A glass window may be installed at the central portion of the interior wall 110.

상기 축열체(140)와 열교환된 상기 공갑부(130)의 공기를 실내(1)로 공급하기 위해 상기 실내벽체(110)의 상부에는 상부통기구(111)가 형성되어 있고, 상기 공간부(130) 내부로 실내(1)의 공기가 유입되도록 상기 실내벽체(110)의 하부에 하부통기구(112)가 형성되어 있다.An upper vent 111 is formed on an upper portion of the indoor wall 110 to supply air of the abutment portion 130 exchanged with the heat storage body 140 to the room 1, and the space part 130 is provided. The lower vent 112 is formed at the lower portion of the indoor wall 110 so that the air of the interior 1 is introduced into the interior.

상기 실외창(120)에는 개폐 가능한 구조의 환기구(121,122)가 하나 이상 설치되는 것이 바람직하다.The outdoor window 120 is preferably provided with one or more ventilation openings (121, 122) of the openable structure.

상기 축열체(140)는 태양열을 축열(蓄熱)한 후 상기 공간부(130)의 공기와 열교환을 함으로써 실내에 난방열을 제공하는 기능을 수행한다. The heat storage body 140 performs a function of providing heating heat to the room by heat-exchanging with the air in the space 130 after heat storage of the solar heat (蓄熱).

상기 공간부(130)에 태양광이 입사하게 되면 내부 공간의 공기 온도는 상승하게 된다. 이렇게 온도가 상승된 공기는 대류 현상에 의해 공간부(130)의 상층부를 거쳐 실내(1)로 유입되어 실내(1) 난방이 이루어진다. When sunlight is incident on the space 130, the air temperature of the internal space is increased. The air whose temperature is raised in this way is introduced into the room 1 through the upper layer part of the space 130 by convection, thereby heating the room 1.

다만 공기는 그 밀도가 낮아서 열을 함유하는 축열 능력이 낮으므로, 실내(1) 난방에 필요한 충분한 열에너지를 실내(1)로 공급할 수 없다.However, since air has a low density and low heat storage ability to contain heat, it is not possible to supply sufficient heat energy for heating the room 1 to the room 1.

상기 축열체(140)는 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 축열 능력은 밀도에 비례하는 점을 감안하여 축열체(140)의 재질은 금속 재질이 바람직하다. The heat storage body 140 is to solve this problem, and in view of the fact that the heat storage capacity is proportional to the density of the heat storage body 140 is preferably a metal material.

본 실시예에서 상기 축열체(140)는 금속 재질 중 밀도와 가격 등을 고려하여 동판으로 구성하였다. In the present embodiment, the heat storage body 140 is composed of a copper plate in consideration of density and price among metal materials.

또한 검정색이 반사율이 적어 태양에너지 흡수율이 높으므로, 상기 축열체(140)의 표면에는 검정색인 탄소피막을 형성시켜 태양에너지 흡수율을 높였다.In addition, since black has low reflectance and high solar energy absorption rate, a black carbon film is formed on the surface of the heat storage body 140 to increase solar energy absorption rate.

한편 상기 축열체(140)는 판상으로 이루어진 다수의 축열판이 상하 방향으로 배치된 것으로 이루어진다. 이는 통상적인 건물의 창문에 설치되어 태양광을 차단하는 블라인드와 동일한 구조이다.On the other hand, the heat storage body 140 is composed of a plurality of heat storage plate made of a plate-like arranged in the vertical direction. This is the same structure as blinds installed in the windows of a typical building to block sunlight.

상기 다수의 축열판은 직사각형이 가로 방향으로 놓여진 형상이다. The plurality of heat storage plates have a shape in which a rectangle is placed in the horizontal direction.

상기 다수의 축열판에 입사되는 태양광의 양은 태양광이 축열판에 직각으로 입사되는 경우에 최대가 되므로, 상기 다수의 축열판은 상향 경사지도록 설치되는 것이 바람직하다.Since the amount of sunlight incident on the plurality of heat storage plates is maximum when sunlight is incident at right angles to the heat storage plate, the plurality of heat storage plates is preferably installed to be inclined upward.

또한 난방이 필요하지 않은 경우나 태양광 입사량이 거의 없는 경우에는 상 기 다수의 축열판은 상하 위치를 조절할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, when heating is not required or when there is little sunlight incident amount, it is preferable that the plurality of heat storage plates can adjust the vertical position.

이를 위해 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 축열체(140)의 위치 및 경사각을 조절할 수 있는 축열체 조절부(150)가 구비된다. 상기 축열체 조절부(150)는 경사조절수단(151) 및 위치조절수단(152)으로 이루어진다.To this end, as shown in FIG. 5, a heat accumulator adjusting unit 150 capable of adjusting a position and an inclination angle of the heat accumulator 140 is provided. The heat storage body adjusting unit 150 is composed of a tilt adjusting means 151 and the position adjusting means 152.

상기 축열판의 경사각은 태양의 고도에 따라 가변되면서 태양광이 축열판에 직각으로 입사되도록 하는 것이 바람직하다. 따라서 동지에는 태양의 고도가 낮으므로 태양광이 축열판에 직각으로 입사되도록 축열판의 경사각을 최대(수평선을 기준으로 할 경우)로 설정하고, 하지에는 태양의 고도가 높으므로 태양광이 축열판에 직각으로 입사하도록 축열판의 경사각을 최소(수평선을 기준으로 할 경우)로 설정할 수 있다.The inclination angle of the heat storage plate may vary depending on the altitude of the sun, so that sunlight is incident on the heat storage plate at a right angle. Therefore, the altitude of the sun is low in the winter solstice, so the inclination angle of the heat storage plate is set to the maximum (based on the horizontal line) so that the sunlight is incident at right angles to the heat storage plate. The inclination angle of the heat storage plate may be set to the minimum (when the horizontal line is used as a reference) so as to be incident at right angles.

이와 같이 다수의 축열판의 경사각은 태양의 고도에 따라 조절될 수 있도록 되어 있는데, 이를 위해 경사각조절수단(151)이 구비된다.As such, the inclination angles of the plurality of heat storage plates can be adjusted according to the altitude of the sun. For this purpose, the inclination angle adjusting means 151 is provided.

상기 경사각조절수단(151)은 통상의 블라인드 날개 각도를 조절하는 구성을 적용할 수 있다. 즉, 다수의 축열판에 사람이 당길 수 있는 2개의 줄을 연결 설치하고, 이 중 어느 하나의 줄을 당기거나 다른 줄을 당기게 되면 다수의 축열판이 접히거나 펴지도록 하는 구성을 적용할 수 있다. 또한 이러한 축열판 각도 조정은 전동식으로도 가능하다.The inclination angle adjusting means 151 may be applied to a configuration for adjusting the angle of the conventional blind blades. That is, a configuration in which two rows that can be pulled by a person to a plurality of heat storage panels are connected and installed, and when one of the wires is pulled or the other wire is pulled, a plurality of heat storage plates may be folded or unfolded. Also, the heat storage plate angle can be adjusted by electric power.

상기 다수의 축열판은 상하 위치를 조절할 수 있도록 함으로써 난방이 필요하지 않은 경우나 태양광 입사량이 거의 없는 경우에는 다수의 축열판을 상측으로 올려 놓을 수 있도록 할 수 있다.Since the plurality of heat storage plates can be adjusted up and down position, when the heating is not required or when there is almost no solar light incident amount, the plurality of heat storage plates can be placed on the upper side.

이를 위해 상기 다수의 축열판 상하 위치를 조절할 수 있는 위치조절수단(152)이 구비된다. 상기 위치조절수단(152)은 상기 경사각조절수단(151)과 마찬가지로 통상의 블라인드 날개 위치를 조절하는 구성을 적용할 수 있다. 즉, 다수의 축열판에 사람이 당길 수 있는 2개의 줄을 연결 설치하고, 이 중 어느 하나의 줄을 당기거나 다른 줄을 당기게 되면 다수의 축열판 위치가 조절되는 구성을 적용할 수 있다.To this end, the position adjusting means 152 that can adjust the plurality of heat storage plate vertical position is provided. The position adjusting means 152 may be applied to a configuration for adjusting the position of the conventional blind blades, similar to the inclination angle adjusting means 151. In other words, connecting two rows that can be pulled by a person to a plurality of heat storage plate, and pulling any one of them or pull the other row can be applied to the configuration that the position of the plurality of heat storage plate is adjusted.

상기 경사각조절수단(151)에는 사용자가 손쉽게 경사각의 상한과 하한을 설정할 수 있도록 스토퍼와 같은 경사각제한수단(도면에 미도시)을 구비할 수 있다.The inclination angle adjusting means 151 may be provided with an inclination angle limiting means (not shown) such as a stopper so that the user can easily set the upper and lower limits of the inclination angle.

한편, 상기 다수의 축열판은, 상부에 위치한 어느 하나의 축열판(140a)에 의해 그 축열판의 하부에 위치한 축열판(140b) 일부가 가려져, 상기 하부에 위치한 축열판(140b)의 상측 일부에는 태양광이 차단되도록 하는 것이 바람직하다.On the other hand, the plurality of heat storage plate, part of the heat storage plate 140b disposed below the heat storage plate by any one heat storage plate 140a located in the upper portion, the upper portion of the heat storage plate 140b located in the lower portion. It is desirable to block the sunlight.

즉, 태양광이 입사되는 위치에서 바라보았을 때, 상부에 위치한 축열판(140a)과 그 축열판(140a)의 하부에 위치한 축열판(140b)은 소정의 면적만큼 중첩되도록 설치되는 것이다. 이 경우 태양광이 직접 입사되지 않는 하부 축열판(140b)의 면적 부분은 태양열 에너지가 축열되는 부분이다. 따라서 다수의 축열판이 중첩되도록 설치하면 한정된 공간 내에서 축열 면적이 넓어져 축열 능력을 향상시킬 수 있다.That is, when viewed from the position where the sunlight is incident, the heat storage plate 140a located above and the heat storage plate 140b positioned below the heat storage plate 140a are provided to overlap by a predetermined area. In this case, an area portion of the lower heat storage plate 140b in which sunlight does not directly enter is a portion in which solar energy is stored. Therefore, when a plurality of heat storage plates are installed so as to overlap, the heat storage area is widened in a limited space, thereby improving heat storage capacity.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 축열체를 보여주는 단면개략도이다.6 is a schematic cross-sectional view showing a heat storage body according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에서 축열체(140')는 소정의 각도로 경사진 다수의 축열판으로 이루어지고, 상기 다수의 축열판은 인접하는 축열판끼리 계단 형상을 이루도록 끝단이 서로 연결되어 있다. In the present embodiment, the heat storage body 140 ′ is formed of a plurality of heat storage plates inclined at a predetermined angle, and the ends of the heat storage plates are connected to each other so that adjacent heat storage plates have a step shape.

이와 같은 구조는 축열판이 특정 경사각으로 고정되어 있으므로 경사각조절수단은 구성할 필요가 없다. 이 경우 경사각은 동지와 하지 때 태양광이 직각으로 입사되는 각의 중간값으로 설정하거나, 난방을 위해 태양 에너지가 많이 필요한 동지를 기준으로 동지 때 태양광이 직각으로 입사되는 경사각으로 설정할 수 있다.Such a structure does not need to configure the inclination angle adjusting means because the heat storage plate is fixed at a specific inclination angle. In this case, the inclination angle may be set to a median value of the angle at which the sunlight is incident at a right angle when the winter solstice and the winter solstice, or the angle of inclination at which the sunlight is incident at a right angle when the winter solstice is a reference to a winter solstice that requires a lot of solar energy for heating.

공간부(130)에서 가열된 공기를 실내(1)로 원활하게 유입시키기 위해 팬(113)이 설치되는 것이 바람직하다.In order to smoothly introduce the air heated in the space 130 into the room 1, it is preferable that the fan 113 is installed.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 작용을 설명한다.The operation of the present invention constructed as described above will be described.

태양광이 실외창(120)을 투과하여 공간부(130)로 입사하면, 이 입사된 태양열 에너지는 공간부(130)를 채우고 있는 공기 및 축열체(140)를 가열시키게 된다. When the sunlight penetrates the outdoor window 120 and enters the space 130, the incident solar energy heats the air and the heat storage body 140 filling the space 130.

상기 축열체(140)가 공간부(130)를 채우고 있는 공기보다 더 높은 온도로 가열되면, 축열체(140)와 공기 사이에 열전달이 이루어진다.When the heat accumulator 140 is heated to a higher temperature than the air filling the space 130, heat is transferred between the heat accumulator 140 and the air.

이렇게 한정된 공간부(130) 내부의 공기 온도가 상승하게 되면 대류 현상에 의해 공간부(130)의 상측으로 뜨거운 공기가 이동하고, 상측으로 이동된 공기는 상부통기구(111) 및 실내(1)의 천정마감재(2) 상측에 설치된 공기배관(160)을 경유하여 실내(1)로 유입된다.When the temperature of the air inside the limited space 130 is increased, hot air moves to the upper side of the space 130 by the convection phenomenon, and the air moved to the upper side of the upper vent 111 and the room 1 It is introduced into the room 1 via the air pipe 160 installed on the ceiling finishing material (2).

실내(1)로 유입된 공기는 냉각되어 실내(1) 바닥 근처로 하강하게 되고, 이 공기는 하부통기구(112)를 통해 다시 공간부(130)로 유입된다.The air introduced into the room 1 is cooled and lowered near the bottom of the room 1, and the air is introduced into the space 130 again through the lower vent 112.

한편 실내(1) 난방이 태양열만으로 부족한 경우에는 실내(1) 바닥에 매설된 난방관(310)으로부터 발열되는 열을 이용하여 난방을 수행하게 된다.On the other hand, when the indoor (1) heating is insufficient only by solar heat, heating is performed by using heat generated from the heating tube 310 embedded in the floor of the indoor (1).

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양열 난방 시스템을 개략적으로 보여주는 도면이다.7 is a view schematically showing a solar heating system according to another embodiment of the present invention.

본 실시예에 따른 태양열 난방 시스템은, 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광 발전부(200), 상기 태양광 발전부(200)에서 생산된 전기를 이용하여 난방을 수행하는 난방부(300), 상기 태양광 발전부(200)에서 생산된 전기를 이용하여 온수를 생산하는 온수발생장치(400), 상기 태양광 발전부(200)에서 생산된 전기를 이용하여 냉방 등을 수행하는 전기기기부(500)를 포함한다.The solar heating system according to the present embodiment, the solar power generation unit 200 for generating power using solar light, the heating unit 300 for heating using the electricity produced by the solar power generation unit 200. ), The hot water generator 400 for producing hot water by using the electricity produced by the solar power generation unit 200, the electrical equipment to perform the cooling, etc. using the electricity produced by the solar power generation unit 200 A portion 500 is included.

상기 태양광 발전부(200)는, 지붕의 상부에 설치되는 집광판(210)과 상기 집광판(210)에서 생산된 전기를 저장하는 축전지(220) 및 전기를 사용하고자 하는 기기의 종류에 따라 직류 또는 교류로 변환할 수 있는 변환장치(230)로 구성된다.The photovoltaic unit 200 may include a direct current collector or a direct current collector according to a light collecting plate 210 installed at an upper part of a roof, a storage battery 220 storing electricity produced by the light collecting plate 210, and a type of a device to use electricity. It is composed of a converter 230 that can be converted into alternating current.

상기 난방부(300)는, 실내 바닥에 매설된 난방관(310), 온수를 발생시키는 온수발생장치(320)로 구성된다. 상기 난방관(310) 내부에는 상기 태양광 발전부(200)에서 생산된 전기에 의해 발열되는 전열선이 삽입되어 있고, 상기 전열선에 의해 가열되는 열매체인 유체가 충진되어 있다. 상기 전열선은 축전지(220)와 연결되어 있다.The heating unit 300 is composed of a heating tube 310 embedded in the indoor floor, hot water generator 320 for generating hot water. The heating tube 310 is inserted into the heating wire that is generated by the electricity produced by the photovoltaic unit 200, the fluid which is heated by the heating wire is filled. The heating wire is connected to the storage battery 220.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 난방부를 보여주는 도면이다.8 is a view showing a heating unit according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 난방부(300)는 전기를 이용하여 열매체를 가열하고 이 열매체로부터 열을 전달받아 방 바닥의 난방을 수행하는 전기식 열매체 난방장치의 일례를 보여주고 있다. Referring to FIG. 8, the heating unit 300 of the present invention shows an example of an electric heating medium heating device that heats a heating medium using electricity and receives heat from the heating medium to perform heating of the floor of the room.

난방부(300)는, 실내 바닥에 매립설치되고 열매체가 충진되며 다수의 전열선(341,342,343)이 삽입되어 있는 난방관(310)과, 외부전원을 공급하는 전원공급단자부(320)와, 상기 난방관(310)의 일단에 연결됨과 아울러 상기 전원공급단자부(320)로부터 전원을 공급받아 상기 다수의 전열선(341,342,343)에 전원을 공급하는 전원공급부(330)를 포함하여 구성된다.The heating unit 300 includes a heating tube 310 embedded in an indoor floor, filled with a heating medium, and into which a plurality of heating wires 341, 342, and 343 are inserted, a power supply terminal unit 320 for supplying external power, and the heating tube. In addition to being connected to one end of the 310 is provided with a power supply from the power supply terminal unit 320 is configured to include a power supply unit 330 for supplying power to the plurality of heating wires (341, 342, 343).

상기 전원공급부(330)는, 습기가 침투될 수 없도록 내부를 외부로부터 차폐하는 케이스(331)와, 상기 케이스(331)의 내측에서 상기 전원공급단자부(320)로부터 전선(334b)을 통해 전원을 공급받아 다시 전원을 공급하는 전원단자부(335)와, 신축성연결부재(338)에 의해 상기 난방관(310)에 연결됨과 아울러 상기 전원단자부(335)의 전원을 상기 다수의 전열선(341,342,343)에 공급하는 전원연결부(332)와, 상기 전원연결부(332)의 내측 공간부까지 관통되어 있으며, 압력에 따라 부피가 팽창 또는 수축되는 압력해소부(337)를 연결하는 압력연결관(336)과, 상기 전원연결부(332)의 온도를 감지하여 상기 전원단자부(335)로부터 상기 전원연결부(332)로 공급되는 전원을 차단할 수 있는 다수의 과열방지부(333a,333b,333c)를 포함하여 구성된다.The power supply unit 330 shields the inside from the outside to prevent moisture from penetrating, and supplies power from the power supply terminal unit 320 to the inside of the case 331 through a wire 334b. The power supply terminal 335 and the power supply unit 335 which are supplied and supplied again, are connected to the heating tube 310 by the flexible connection member 338 and supply the power of the power terminal unit 335 to the plurality of heating wires 341, 342, and 343. A pressure connection pipe 336 which penetrates to the power connection portion 332 and the inner space portion of the power connection portion 332, and connects the pressure releasing portion 337 to expand or contract according to pressure. It includes a plurality of overheat protection unit 333a, 333b, 333c that can sense the temperature of the power connection unit 332 to cut off the power supplied from the power terminal unit 335 to the power connection unit 332.

상기 전원공급단자부(320)의 전원연결선(321)은 태양광 발전부(200)에서 생산된 전기를 이용하기 위해 상기 축전지(220)와 연결된다.The power connection line 321 of the power supply terminal 320 is connected to the storage battery 220 to use the electricity produced by the solar power generation unit 200.

상기 축전지(220)는, 전원공급단자부(320), 전선(334b), 전원단자부(335), 전선(334a)을 통해 다수의 전열선(341,342,343)에 연결되어, 상기 다수의 전열선(341,342,343)에 전원을 공급한다. 그 전열선(341,342,343)들은 전원의 공급에 따라 열을 발생시켜 난방관(310) 내에 충진되어 있는 열매체를 직접 가열하게 된다.The storage battery 220 is connected to a plurality of heating wires 341, 342, 343 through a power supply terminal 320, a wire 334b, a power terminal 335, and a wire 334a to supply power to the plurality of heating wires 341, 342, and 343. To supply. The heating wires 341, 342, and 343 generate heat according to the supply of power to directly heat the heat medium filled in the heating tube 310.

상기 전열선(341,342,343)을 다수로 사용하면 열매체와 직접 접촉되는 표면적을 넓혀 열효율을 높일 수 있게 되며, 공급되는 전원을 전열선 각각에 분할하여 공급하기 때문에 각각의 전열선에 인가되는 부하를 줄여 그 전열선(341,342,343)들의 수명을 연장시킬 수 있게 된다.When the heating wires 341, 342, 343 are used in plural, the surface area in direct contact with the heating medium can be increased to increase the thermal efficiency. ) Can extend the life of the.

아울러 각 전열선(341,342,343)들은 전원연결부(332)측에 양단이 위치하는 구조로서 그 난방관(310)의 끝단부측에서 U자형으로 구부러진 구조를 가진다. 이와 같은 구조는 전원의 공급배선을 용이하게 연결할 수 있을 뿐만 아니라 상기 난방관(310)의 배치도 용이하게 할 수 있는 장점이 있다.In addition, each heating wire (341, 342, 343) is a structure in which both ends are located on the power connection portion 332 side has a structure bent in a U-shape at the end end side of the heating tube (310). Such a structure has an advantage of not only easily connecting the power supply wiring, but also facilitating the arrangement of the heating tube 310.

도 9는 본 발명의 일실시예에 의한 온수발생장치를 보여주는 도면이다.9 is a view showing a warm water generator according to an embodiment of the present invention.

본 실시예의 온수발생장치(400)는, 협소공간에 설치가 가능한 전기식 순간온수기를 나타낸다.The warm water generator 400 of this embodiment shows an electric instant water heater which can be installed in a narrow space.

도 9를 참조하면, 온수발생장치(400)는, 신축튜브(470')에 의해 연결되는 가 열탱크(420)에 냉수를 공급하는 급수파이프(410)와, 전원의 공급에 따라 상기 가열탱크(420)의 내측에서 냉수를 직접 가열하는 발열체(430)와, 상기 발열체(430)에 의해 가열된 온수를 급탕밸브(440)를 통해 배출하는 온수파이프(450)와, 상기 냉수파이프(410) 내의 냉수의 유속에 따라 상기 발열체(430)에 전원의 공급을 제어하는 전원공급제어부(460)와, 상기 온수파이프(450)와 상기 가열탱크(420)를 연결함과 아울러 그 가열탱크(420)의 내부 압력이 증가하는 경우 부풀어 올라 압력을 해소하는 신축튜브(470)와, 상기 발열체(430)에 의해 가열된 온수의 온도가 설정온도 이상이면 그 발열체(430)에 공급되는 전원을 차단하는 과승방지부(480)와, 상기 가열탱크(420), 전원공급제어부(460), 신축튜브(470), 과승방지부(480)를 케이싱하는 케이스(490)를 포함하여 구성된다.Referring to FIG. 9, the hot water generator 400 includes a water supply pipe 410 for supplying cold water to the heating tank 420 connected by the expansion tube 470 ′, and the heating tank according to the supply of power. A heating element 430 for directly heating the cold water inside the 420, a hot water pipe 450 for discharging hot water heated by the heating element 430 through the hot water supply valve 440, and the cold water pipe 410. The power supply control unit 460 for controlling the supply of power to the heating element 430 in accordance with the flow rate of the cold water, and the hot water pipe 450 and the heating tank 420, and the heating tank 420 If the internal pressure of the expansion tube 470 swells to relieve the pressure and, if the temperature of the hot water heated by the heating element 430 is higher than the set temperature to cut off the power supplied to the heating element 430 Prevention unit 480, the heating tank 420, power supply control unit 460, expansion tube 470, It is configured to include a case 490 for housing the seungbang portion 480. The

상기 전원공급제어부(460)는 축전지(220)와 연결되어, 태양광 발전부(200)에서 생산된 전기에 의해 물을 가열하여 온수를 공급하게 된다. 따라서 에너지를 효율적으로 이용할 수 있다. The power supply control unit 460 is connected to the storage battery 220, and heats the water by electricity produced by the solar power generation unit 200 to supply hot water. Therefore, energy can be utilized efficiently.

한편, 태양광에 의해 생산된 전기만으로 부족할 경우 전력공급부(600)을 통해 일반 전기를 공급받는 것으로 구성할 수 있다.On the other hand, if it is insufficient only the electricity produced by sunlight can be configured to receive the general electricity through the power supply unit 600.

도 1은 본 발명의 난방 시스템이 적용되는 건물 구조를 보여주는 개략도, 1 is a schematic view showing a building structure to which the heating system of the present invention is applied;

도 2는 도 1의 A부분을 상세하게 보여주는 단면개략도, 2 is a schematic cross-sectional view showing a portion A of FIG. 1 in detail;

도 3은 도 1의 B부분을 상세하게 보여주는 단면개략도, 3 is a schematic cross-sectional view showing a portion B of FIG. 1 in detail;

도 4는 도 1의 C부분을 상세하게 보여주는 단면개략도, 4 is a schematic cross-sectional view showing a portion C of FIG. 1 in detail;

도 5는 본 발명의 축열체 및 축열체 조절부를 개략적으로 보여주는 사시도,5 is a perspective view schematically showing a heat storage body and a heat storage body control unit of the present invention;

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 축열체를 보여주는 단면개략도,6 is a schematic cross-sectional view showing a heat storage body according to another embodiment of the present invention;

도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양열 난방 시스템을 개략적으로 보여주는 도면.7 is a schematic view of a solar heating system according to another embodiment of the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Description of the Related Art [0002]

1 : 실내 2 : 천정마감재1: indoor 2: ceiling finish

110 : 실내벽체 111,112 : 통기구110: interior wall 111,112: vent

120 : 실외창 130 : 공간부120: outdoor window 130: space

140 : 축열체 150 : 축열체 조절부140: heat storage body 150: heat storage body adjustment unit

151 : 경사조절수단 152 : 위치조절수단151: tilt adjusting means 152: position adjusting means

160 : 공기배관 200 : 태양광 발전부160: air piping 200: solar power generation unit

210 : 집광판 220 : 축전지210: light collecting plate 220: storage battery

230 : 변환장치 300 : 난방부230: inverter 300: heating unit

310 : 난방관 400 : 온수발생장치310: heating tube 400: hot water generator

500 : 전기기기부500: electrical equipment

Claims (13)

삭제delete 실내 공간으로 공기 흐름을 유도하도록 통기구가 형성된 실내벽체;An interior wall having a vent formed to direct air flow into the interior space; 상기 실내벽체와의 사이에 공간부를 형성하는 실외창;An outdoor window forming a space portion between the indoor wall and the interior wall; 상기 공간부에 설치되어 태양열을 흡수하는 한편 상기 공간부의 공기와 열교환이 이루어지는 축열체를 포함하되,Is installed in the space portion and absorbs solar heat and includes a heat accumulator heat exchange with the air of the space, 상기 축열체는 금속재질로 이루어진 태양열 난방 시스템.The heat storage body is a solar heating system made of a metal material. 제2항에 있어서,3. The method of claim 2, 상기 축열체는 동판인 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.The heat storage body is a solar heating system, characterized in that the copper plate. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 축열체의 표면에는 탄소피막이 형성된 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.Solar heating system, characterized in that the carbon film is formed on the surface of the heat storage body. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 축열체는 판상으로 이루어진 다수의 축열판이 상하 방향으로 배치된 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.The heat storage body is a solar heating system, characterized in that a plurality of heat storage plate made of a plate-like arranged in the vertical direction. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 다수의 축열판은 태양광이 입사되도록 상향 경사진 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.The plurality of heat storage plate is a solar heating system, characterized in that the inclined upward so that the sunlight is incident. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 다수의 축열판의 상하 위치가 조절될 수 있도록 위치조절수단과 상기 다수의 축열판이 태양의 고도에 따라 경사각이 조절될 수 있도록 경사각조절수단이 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.Position heating means and the inclination angle adjusting means is further provided so that the inclination angle of the plurality of heat storage plate can be adjusted according to the altitude of the sun so that the vertical position of the plurality of heat storage plate can be adjusted. 제7항에 있어서,The method of claim 7, wherein 상기 축열판의 경사각은, 태양의 고도가 동지일 때 태양광의 입사각이 상기 축열판과 직각이 되는 경사각과 태양의 고도가 하지일 때 태양광의 입사각이 상기 축열판과 직각이 되는 경사각 사이의 범위 이내에서 조절되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.The inclination angle of the heat storage plate is within a range between the inclination angle at which the solar light incident angle is perpendicular to the heat storage plate when the sun's altitude is equal, and the inclination angle at which the solar light incident angle is perpendicular to the heat storage plate when the sun's altitude is lower than the heat storage plate. Solar heating system, characterized in that controlled from. 제5항에 있어서,The method of claim 5, 상기 다수의 축열판은, 상부에 위치한 어느 하나의 축열판에 의해 그 축열판의 하부에 위치한 축열판 일부가 가려지도록 중첩 설치되어, 상기 하부에 위치한 축열판의 상측 일부에는 태양광이 차단되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.The plurality of heat storage plates are installed so that a portion of the heat storage plate located under the heat storage plate is covered by any one heat storage plate located at the top, so that the sunlight is blocked in a portion of the upper side of the heat storage plate located at the bottom. Featuring a solar heating system. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 다수의 축열판은 인접하는 축열판끼리 계단 형상을 이루도록 끝단이 서로 연결된 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.The plurality of heat storage plate is a solar heating system, characterized in that the ends are connected to each other so that adjacent heat storage plate to form a staircase shape. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 상기 열교환된 공기를 실내로 공급하기 위해 상기 실내벽체의 상부에 형성된 상부통기구와 상기 공간부 내부로 실내의 공기가 유입되도록 상기 실내벽체의 하부에 형성된 하부통기구가 구비된 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.In order to supply the heat-exchanged air into the room, an upper vent formed in the upper part of the indoor wall and a lower vent formed in the lower part of the indoor wall so that indoor air flows into the space part. . 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 태양광 발전부에 의해 발전된 전기를 이용하여 실내 난방을 수행하는 난방부가 구비되고,Is provided with a heating unit for performing indoor heating using electricity generated by the solar power generation unit, 상기 난방부는, The heating unit, 내부에 열매체가 충진되고 그 열매체를 가열하기 위한 다수의 전열선이 내부에 삽입되며 상기 실내 바닥에 매설되는 난방관;A heating tube filled with a heat medium and a plurality of heating wires inserted therein for heating the heat medium and embedded in the indoor floor; 상기 난방관 내부에 삽입된 다수의 전열선에 전원을 공급하는 전원연결부;A power connection unit for supplying power to a plurality of heating wires inserted into the heating tube; 상기 태양광 발전부의 축전지로부터 전원을 공급받아 상기 전원연결부로 공급하는 전원단자부;A power terminal unit receiving power from the solar battery unit and supplying power to the power connection unit; 상기 전원단자부에 상기 축전지의 전원을 공급하는 전원공급단자;A power supply terminal for supplying power of the storage battery to the power terminal; 상기 난방관을 상기 전원연결부에 연결하는 신축성연결부재; 및An elastic connecting member connecting the heating tube to the power connection unit; And 상기 난방관 내부와 연결되어, 상기 전원연결부 내부에 충진된 열매체 압력의 증가 또는 감소에 따라 팽창 또는 수축되는 압력해소부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.And a pressure releasing portion connected to the inside of the heating tube, the pressure releasing portion expanding or contracting according to an increase or decrease of the heat medium pressure filled in the power connection portion. 제2항 또는 제3항에 있어서,The method according to claim 2 or 3, 태양광 발전부에 의해 발전된 전기를 이용하여 온수를 발생시키는 온수발생장치가 구비되고,It is provided with a hot water generating device for generating hot water using electricity generated by the solar power generation unit, 상기 온수발생장치는,The hot water generator, 가열탱크 내로 냉수를 공급하는 급수파이프;A water supply pipe for supplying cold water into the heating tank; 상기 가열탱크 내에서 전원의 공급에 따라 상기 냉수를 가열하는 발열체; Heating element for heating the cold water in accordance with the supply of power in the heating tank; 상기 발열체에 의해 가열된 온수를 급탕밸브로 공급하는 온수파이프;A hot water pipe for supplying hot water heated by the heating element to a hot water supply valve; 상기 태양광 발전부의 축전지로부터 전원을 공급받고, 상기 급탕밸브의 열림 또는 닫힘에 따라 상기 발열체에 공급되는 전원을 공급 또는 차단 제어하는 전원공급제어부; 및A power supply control unit which receives power from the storage battery of the solar power generation unit and supplies or cuts off power supplied to the heating element according to the opening or closing of the hot water supply valve; And 각각 상기 급수파이프와 상기 가열탱크, 상기 온수파이프와 상기 가열탱크를 연결하는 제1신축튜브와 제2신축튜브를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 난방 시스템.And a first expansion tube and a second expansion tube connecting the water supply pipe and the heating tank, the hot water pipe and the heating tank, respectively.
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