KR101384519B1 - Eco-green energe management system for fire station - Google Patents

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Abstract

본 발명의 소방서 친환경 에너지관리 시스템은, 소방서의 지붕에 설치되어 태양전지패널과 온수생성부를 구비하는 태양전지모듈과; 태양전지모듈에서 생산된 전기를 충전하는 축전지와; 축전지의 직류를 교류로 변환하는 전력 변환부와; 태양전지모듈의 온수생성부에서 가열된 온수를 저장하는 온수저장탱크와; 온수저장탱크에 저장된 온수를 순환시켜 온풍을 생산하는 제1열교환기와; 전력 변환부에서 전기를 공급받아 온풍을 생산하는 제2열교환기와; 제1열교환기 및/또는 제2열교환기에서 생산된 온풍을 소방차고에 공급하는 온풍공급부와; 소방차고의 매연을 배출하는 환풍설비와; 외기온도와 소방차고의 실내온도 및 CO2 농도를 검출하여 소방서에 온수를 공급하거나, 소방차에 온풍을 공급하거나, 소방차고의 환풍 기능을 선택적으로 제어하는 제어부를 포함하여 형성함으로써, 태양전지모듈에서 생성되는 전기를 이용하여 에너지 관리 시스템을 구동함으로써, 자체적으로 전기와 온수를 생산하여 에너지를 절약하면서, 화석연료 사용을 줄여 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 발생되고, 소방차의 동결이 예상되는 부위를 선택하여 집중적으로 온풍을 공급하여 소방차 동결이 효율적으로 방지되며, 소방차고 내에 CO2농도에 따라 차고 환기를 시행하여 소방차고의 실내공기를 오염을 줄이는 효과가 발생되도록 하는 발명이다.Fire station environmentally friendly energy management system of the present invention, the solar cell module is installed on the roof of the fire station having a solar panel and hot water generation unit; A storage battery for charging electricity produced from the solar cell module; A power converter converting the direct current of the battery into alternating current; A hot water storage tank storing hot water heated by the hot water generating unit of the solar cell module; A first heat exchanger circulating hot water stored in the hot water storage tank to produce warm air; A second heat exchanger configured to generate warm air by receiving electricity from the power converter; A warm air supply unit for supplying warm air produced by the first heat exchanger and / or the second heat exchanger to the fire station; A ventilation system for discharging the fumes of the fire station; By detecting the outside temperature and the indoor temperature and CO2 concentration of the fire station, supplying hot water to the fire station, supplying warm air to the fire engine, or by including a control unit for selectively controlling the ventilation function of the fire station, by generating a solar cell module By operating an energy management system using electricity, it produces electricity and hot water on its own, saving energy, reducing the use of fossil fuels and preventing environmental pollution, and selecting areas where fire trucks are expected to freeze. By intensively supplying warm air, the freezing of fire trucks is effectively prevented, and the effect of reducing the indoor air pollution of fire trucks is generated by performing a garage ventilation according to the CO 2 concentration in the fire truck.

Description

소방서 친환경 에너지 관리시스템 {Eco-green energe management system for fire station }Eco-green energe management system for fire station

본 발명은 태양에너지를 활용한 소방서 친환경 에너지 생산 및 공급 시스템에 관한 기술로서, 보다 구체적으로 소방서에 사용하는 전기 및 열 에너지를 태양전지모듈로부터 획득하여 제공하며, 특히 동절기 소방차의 동결 예상 부위에 열풍을 집중적으로 공급하는 에너지 관리 시스템에 관한 기술이다.The present invention relates to a fire station eco-friendly energy production and supply system using solar energy, and more specifically, to provide electrical and thermal energy used in the fire station from the solar cell module, in particular, the hot air to anticipate the freezing of the winter fire truck It is the technology about energy management system which supplies intensively.

일반적으로 화재를 진압하며 긴급 구조에 관한 일을 수행하는 소방서는 그 업무 수행에 필요한 다수의 인력이 정해진 공간에 주야로 상주하고 있고, 또한 소방차를 차고에 대기시켜 긴급 상황에 신속하게 대처하도록 운영되고 있다. 이처럼 소방서에 다수의 인력이 상주하기 위해서는 생활에 필요한 전기 및 열 에너지를 지속적으로 공급하여야 하는데, 통상의 소방서는 이러한 에너지를 자체적으로 사용하기보다는 전력 또는 가스 공급처로부터 공급받아 사용하고 있다.In general, fire departments that suppress fires and perform work on emergency rescues have a large number of personnel required to carry out their duties, day and night, and also operate fire trucks in the garage to respond quickly to emergency situations. have. Thus, in order for a large number of personnel to reside in the fire station, electric and thermal energy necessary for daily living must be continuously supplied, and a general fire department uses the energy from a power or gas source rather than using it on its own.

그리고 소방서의 차고에 대기하는 소방차는 물탱크를 구비하면서, 소방수를 강한 압력으로 분사하기 위하여는 펌프장치와, 펌프에 의해서 증가된 압력으로 물을 분사하기 위한 방수장치 등, 화재 진압용 물을 저장하고 분사하는 장비들을 관로로 연결하여 탑재하고 있는데, 이러한 소방차의 펌프와 도관은 동절기 빙점 이하의 온도에서 장시간 노출되면 도관이나 펌프 내에 정체된 물이 결빙될 염려가 있고, 결빙되면 화재 발생 출동시 방수가 불가능해 지거나 도관 또는 펌프가 파손되는 문제점이 있다.The fire truck waiting in the garage of the fire station is equipped with a water tank and stores water for extinguishing fire, such as a pump device for spraying fire water at a high pressure and a waterproof device for spraying water at an increased pressure by the pump. In addition, the pumps and conduits of the fire trucks may be frozen in conduits or pumps if exposed to prolonged temperatures below the freezing point in winter. Is not possible or there is a problem that the conduit or pump is broken.

이와 같은 사고를 방지하기 위한 종래기술로서 소방차량이 대기하는 소방서의 차고 내부에 난방장치를 구비하거나, 대한민국 등록 특허공보 제10-0237834호(2000. 1. 15. 공고)의 소방차량의 방수장치 결빙방지 시스템이 공지되어 있다. 위 특허공보에 기재된 기술은 도 1에 도시한 바와 같이, 소방차에서 물이 정체되는 방수밸브나 방수관(100)에 히팅수단(101)을 설치하고, 온도감지센서(102)에서 온도를 감지하고 소방차의 차량배터리(103)의 전류를 전압변환부(104)에서 변환시키고, 제어장치(105)에서 전류를 제어하여 히팅수단(101)을 가열하여 동결을 방지하는 기술이다.As a conventional technique for preventing such an accident, a heating device is provided in a garage of a fire station where a fire engine is waiting, or a waterproof device of a fire engine of Korean Patent Publication No. 10-0237834 (January 15, 2000). Anti-icing systems are known. As described in the above patent publication, as shown in FIG. 1, the heating means 101 is installed in a waterproof valve or a waterproof tube 100 in which water is stagnant in a fire engine, and a temperature is sensed by a temperature sensor 102. The current of the vehicle battery 103 of the fire engine is converted by the voltage conversion unit 104, the control device 105 controls the current to heat the heating means 101 to prevent freezing.

이처럼 소방서에서 소비되는 에너지의 대부분은 화석연료를 사용하는 것이어서, 화석연료 자원의 고갈이나 수급 불균형에 의해 에너지 사용 비용이 지속적으로 증가하는 문제점이 있고, 또한 환경오염의 원인을 제공하는 문제점이 있으며, 소방차의 배터리 전원을 이용하는 동결방지 시스템은 차량의 배터리 방전을 유발하거나 배터리 수명을 단축하는 문제점이 있다. As such, most of the energy consumed by the fire station uses fossil fuels, and thus there is a problem in that energy use costs continue to increase due to exhaustion of fossil fuel resources and supply and demand imbalance, and also provide a cause of environmental pollution. A freeze protection system using battery power of a fire engine has a problem of causing battery discharge of a vehicle or shortening battery life.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 소방서에서 사용하는 생활용 온수와 전기를 태양으로부터 획득하여 공급하고, 태양으로부터 획득한 열에너지와 전기에너지를 사용하여 열풍을 생성하고, 이를 소방차고에 대기하는 소방차의 동절기 결빙예상 부위에 집중적으로 공급하는 소방서의 친환경 에너지 관리시스템을 제공하기 위한 것이다.The present invention is to solve the above-mentioned problems, to obtain and supply the hot water and electricity for living in the fire station from the sun, to generate hot air using the heat energy and electrical energy obtained from the sun, and to wait in the fire garage It is to provide an eco-friendly energy management system of fire departments that supply intensively to the anticipated freezing areas of fire trucks in winter.

상기 목적을 달성하기 위하여 소방서 친환경 에너지관리 시스템은, 소방서의 지붕에 설치되어 태양전지패널과 온수생성부를 구비하는 태양전지모듈과; 태양전지모듈에서 생산된 전기를 충전하는 축전지와; 축전지의 직류를 교류로 변환하는 전력 변환부와; 태양전지모듈의 온수생성부에서 가열된 온수를 저장하는 온수저장탱크와; 온수저장탱크에 저장된 온수를 순환시켜 온풍을 생산하는 제1열교환기와; 전력 변환부에서 전기를 공급받아 온풍을 생산하는 제2열교환기와; 제1열교환기 및/또는 제2열교환기에서 생산된 온풍을 소방차고에 공급하는 온풍공급부와; 소방차고의 매연을 배출하는 환풍설비와; 외기온도와 소방차고의 실내온도 및 CO2 농도를 검출하여 소방서에 온수를 공급하거나, 소방차에 온풍을 공급하거나, 소방차고의 환풍 기능을 선택적으로 제어하는 제어부를 포함하여 형성하도록 한다.Fire station eco-friendly energy management system to achieve the above object, the solar cell module is installed on the roof of the fire station having a solar panel and hot water generating unit; A storage battery for charging electricity produced from the solar cell module; A power converter converting the direct current of the battery into alternating current; A hot water storage tank storing hot water heated by the hot water generating unit of the solar cell module; A first heat exchanger circulating hot water stored in the hot water storage tank to produce warm air; A second heat exchanger configured to generate warm air by receiving electricity from the power converter; A warm air supply unit for supplying warm air produced by the first heat exchanger and / or the second heat exchanger to the fire station; A ventilation system for discharging the fumes of the fire station; It detects the outside temperature and the indoor temperature and CO2 concentration of the fire station to supply hot water to the fire station, to supply warm air to the fire engine, or to include a control unit for selectively controlling the ventilation function of the fire station.

상기 태양전지모듈은 다결정 실리콘으로 이루어지는 태양전지패널과 태양전지패널의 후면에 냉각수를 순환시켜 태양전지패널을 냉각하는 온수생성부를 형성하고, 각도 조절모터에 의해 태양의 이동을 추적하여 수광 각도가 조절되도록 한다.The solar cell module forms a hot water generating unit for cooling the solar panel by circulating the cooling water on the solar panel and the solar panel made of polycrystalline silicon, and the angle of the light by tracking the movement of the sun to adjust the light receiving angle Be sure to

상기 전력변환부에서 교류로 변환된 전기는 본 발명의 친환경 에너지 관리시스템에 포함되는 전기장치를 구동하는 전원용으로 공급하거나, 일반 전기를 공급받는 전력공급처로 공급할 수 있도록 한다. The electricity converted into alternating current in the power conversion unit may be supplied for a power supply for driving an electric device included in the environmentally friendly energy management system of the present invention, or to a power supply source receiving general electricity.

상기 온풍공급부는 소방서 차고의 천정에 설치되며 온풍공급팬을 구비하고, 일측에 제1열교환기에서 생산된 온풍을 공급받는 제1도관과 제2교환기에서 온풍을 공급받는 제2도관을 연결하고, 타측에 복수개의 접속구가 형성되는 제3도관을 연결하며, 상기 제3도관의 접속구에는 길이가 길은 온풍덕트를 각각 장착하도록 한다. 그리고 각각의 온풍덕트는 제3도관의 접속구와 인접한 곳에 온풍 유로를 개방하거나 차단하는 개폐밸브를 설치하고, 온풍덕트 각각에는 일정간격으로 다수개의 온풍 토출구를 형성하며, 상기 온풍 토출구에는 구동모터를 설치하고 차고에 대기 중인 소방차의 동결예상 부위를 향해 승강하여 신축되는 신축관을 착탈식으로 설치하도록 한다.The hot air supply unit is installed on the ceiling of the fire station garage and has a hot air supply fan, and connects the first conduit receiving the warm air produced by the first heat exchanger and the second conduit receiving the warm air from the second exchanger on one side. A third conduit having a plurality of connection ports is formed on the other side, and the connection length of the third conduit is to be equipped with a warm air duct each having a long length. Each hot air duct is provided with an on / off valve that opens or closes the hot air flow path adjacent to the connection port of the third conduit, and each of the hot air ducts forms a plurality of hot air discharge ports at predetermined intervals, and a drive motor is installed at the hot air discharge ports. Then, ascending and descending toward the anticipated freezing area of the fire truck waiting in the garage to be installed detachably.

상기 제어부는 소방차고 외부에 설치되는 온도센서로부터 외기온도를 입력받고, 태양전지모듈의 온수저장탱크에 설치되는 온도센서로부터 온수저장탱크에 저장된 온수온도를 입력받고, 소방차고 내부에 설치되는 CO2검출센서를 통해 검출된 소방차고 내의 CO2농도를 입력받는 온도 및 CO2농도 입력단계와; 입력받은 온도 값을 기준으로 외기온도가 소방차의 동결이 예상되는 온도인지를 판단하는 동결온도 판별단계와; 외기온도가 소방차의 동결이 가능한 온도이면 온수탱크의 온수를 제1열교환 또는 제2열교환기로 공급하는 제1온수펌프를 구동시키는 온수펌프 구동 단계와; 온수저장탱크의 온수온도가 일정온도 이상이면 제1열교환기로 온수를 공급하고, 일정온도 미만이면 제2열교환기로 공급하도록 제1온수밸브 또는 제2온수밸브를 선택적으로 개방하는 온수밸브 개방단계와; 제1열교환기 또는 제2열교환기에 의해 생성된 온풍을 온풍공급팬을 구동시켜 신축관으로 공급하는 온풍 공급단계와; 소방차고에 대기하는 차량의 종류에 따라 동결이 예상되는 부위에 근접하도록 신축관을 하강시키는 신축관 구동단계를 포함하여 제어하도록 한다.The control unit receives an outside air temperature from a temperature sensor installed outside the fire station, receives a hot water temperature stored in the hot water storage tank from a temperature sensor installed in the hot water storage tank of the solar cell module, and detects CO 2 installed in the fire garage. A temperature and CO2 concentration input step of receiving CO2 concentration in the fire station detected by the sensor; A freezing temperature determination step of determining whether the outside temperature is a temperature at which the freezing of the fire engine is expected based on the received temperature value; A hot water pump driving step of driving a first hot water pump for supplying hot water from a hot water tank to a first heat exchange or a second heat exchanger when the outside temperature is a temperature at which the fire engine can be frozen; A hot water valve opening step of selectively opening the first hot water valve or the second hot water valve to supply hot water to the first heat exchanger if the hot water temperature of the hot water storage tank is equal to or higher than a predetermined temperature, and to the second heat exchanger if the hot water temperature is lower than the predetermined temperature; A warm air supply step of supplying warm air generated by the first heat exchanger or the second heat exchanger to the expansion pipe by driving the warm air supply fan; According to the type of the vehicle waiting in the fire garage, the control including the expansion pipe driving step for lowering the expansion pipe to be close to the expected region.

또한 상기 제어부는 이어서 상기 동결온도 판별단계에서 외기온도가 소방차 동결이 예상되는 온도 이상으로 판단되면, 제1온수펌프의 구동을 정지시켜 온풍 생산을 정지시키는 제1온수펌프 정지단계와; 제4온수펌프를 가동시켜 온수저장탱크의 온수를 생활용수로 공급하는 생활용수 공급단계를 더 포함하여 제어하도록 한다.The control unit may further include: stopping the first hot water pump to stop the operation of the first hot water pump when the outside temperature is determined to be equal to or higher than a temperature at which the fire engine is expected to freeze in the freezing temperature determination step; The fourth hot water pump is operated to further control the living water supplying step of supplying hot water from the hot water storage tank to the living water.

또한 상기 제어부는 태양전지모듈에서 생성되는 전기를 축전지에 충전하는 충전단계와; 축전지에 충전된 전기를 전력변환장치로 공급하여 직류를 교류로 변환시키는 전력 변환단계와; 변환된 전기를 에너지 관리시스템에 포함되는 태양전지모듈, 온수펌프, 밸브, 온풍공급팬, 환기팬 및 신축관을 구동하는 구동모터의 전원으로 공급하는 전원 공급단계와; 상기 동결온도 판별단계에서 외기온도가 소방차 동결이 예상되는 것으로 판단되고, 상기 온수밸브 개방단계를 통해 온수저장탱크의 온수온도가 일정온도 이하이어서 제2온수밸브를 개방하는 경우에는 변환된 전기를 제2열교환기의 전기히터에 공급하여 전기히터를 가동하는 전기히터 가동단계와; 에너지 관리시스템에 전력을 공급하지 않는 경우, 생산되는 전기를 전기공급처로 공급하여 전기를 판매하는 전기 판매단계를 더 포함하여 제어하도록 한다.The control unit may include a charging step of charging the storage battery with electricity generated from the solar cell module; A power conversion step of converting direct current into alternating current by supplying electricity charged in the battery to the power conversion device; A power supply step of supplying the converted electricity to power of a driving motor for driving a solar cell module, a hot water pump, a valve, a hot air supply fan, a ventilation fan, and a expansion tube included in an energy management system; In the freezing temperature determination step, it is determined that the outdoor air temperature is expected to be frozen in the fire engine, and when the second hot water valve is opened because the hot water temperature of the hot water storage tank is below a predetermined temperature through the hot water valve opening step, the converted electricity is removed. An electric heater operating step of supplying an electric heater of the two heat exchangers to operate the electric heater; In the case of not supplying power to the energy management system, the generated electricity is supplied to the electricity supplier to further control the electricity sales step of selling electricity.

이러한 제어부의 제어를 통해 태양전지모듈로부터 생성된 온수를 소방서의 생활용 온수로 사용하거나 태양전지모듈로부터 생성된 전기와 온수를 이용하여 온풍을 생산하고 소방차 동결방지용으로 공급하며 소방차고 내의 환풍설비를 구동할 수 있도록 한다.Through the control of the control unit, the hot water generated from the solar cell module is used as daily hot water for the fire department, or the hot air is generated using the electricity and hot water generated from the solar cell module, and the fire engine is supplied to prevent freezing, and the ventilation facility in the fire engine is driven. Do it.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명의 소방서 친환경 에너지 관리 시스템은 태양전지모듈에서 생성된 온수를 이용하여 온풍을 생산하고, 태양전지모듈에서 생성되는 전기를 이용하여 에너지 관리 시스템을 구동함으로써, 에너지를 절약하면서 화석연료 사용을 줄여 환경오염을 방지하는 효과가 발생되는 것이다.As described above, the fire station eco-friendly energy management system of the present invention produces warm air using hot water generated by the solar cell module, and saves energy by driving the energy management system by using electricity generated by the solar cell module. By reducing the use of fossil fuels, the effect is to prevent environmental pollution.

또한 본 발명의 소방서 친환경 에너지 관리 시스템은 태양전지모듈에서 생성된 온수를 소방서의 생활용수로 공급함으로써, 에너지를 절약하면서, 화석연료 사용을 줄여 환경오염을 방지할 수 있는 효과가 발생되는 것이다.In addition, the fire station eco-friendly energy management system of the present invention by supplying hot water generated in the solar cell module to the living water of the fire station, while saving energy, reducing the use of fossil fuel to prevent the environmental pollution is generated.

또한 본 발명의 소방서 친환경 에너지 관리 시스템은 신축관에 의해 온풍을 소방차의 동결이 예상되는 부위를 선택하여 집중 공급함으로써 소방차 동결방지를 위한 차고 난방이 불필요해져 에너지 절약을 극대화하는 효과가 발생되는 것이다.In addition, the fire station eco-friendly energy management system of the present invention by intensively supplying the warm air by the new pipe is expected to freeze the location of the fire truck, the garage heating for preventing the freezing of the fire truck is not necessary to maximize the energy saving.

또한 소방차고 내에 소방차 대기중 발생되는 CO2농도에 따라 차고 환기를 시행하여 소방차고의 실내공기를 오염을 줄이는 효과가 발생된다.In addition, garage ventilation is performed according to the CO2 concentration generated in the atmosphere of the fire engine in the fire truck, thereby reducing the indoor air pollution of the fire truck.

도 1은 종래기술에 따른 소방차 동결방지 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 소방서 친환경 에너지관리 시스템의 개괄적 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양전지모듈의 위치가변 및 온수생성 상태를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 제1열교환기 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 제2열교환기 구조를 도시한 도면이다.
도 6는 본 발명의 실시예에 따른 온풍공급팬부위를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 온풍공급부를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 온수 및 온풍 공급 단계를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전기 공급 단계를 나타낸 도면이다.
1 is a view showing a fire truck freezing prevention state according to the prior art.
2 is a view showing a general configuration of a fire station eco-friendly energy management system according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing the position change and hot water generation state of the solar cell module according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a structure of a first heat exchanger according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing a second heat exchanger structure according to an embodiment of the present invention.
6 is a view showing a hot air supply fan portion according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing a warm air supply unit according to an embodiment of the present invention.
8 is a view showing a hot water and hot air supply step according to an embodiment of the present invention.
9 is a view showing the electricity supply step according to an embodiment of the present invention.

이하에서 본 발명의 구체적인 실시예를 첨부된 도면을 참고로 설명하도록 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 소방서 친환경 에너지관리 시스템은, 소방서의 지붕에 설치되어 태양전지패널(1)과 온수생성부(2)를 구비하는 태양전지모듈(3); 태양전지모듈(3)에서 생산된 전기를 충전하는 축전지(4); 축전지의 직류를 교류로 변환하는 전력변환부(5)와; 태양전지모듈의 온수생성부에서 생성된 온수를 저장하는 온수저장탱크(6); 온수저장탱크에 저장된 온수를 열교환시켜 온풍을 생산하는 제1열교환기(7); 온수저장탱크에 저장된 온수와 전력 변환부에서 전류를 공급받아 열교환을 통해 온풍을 생산하는 제2열교환기(8); 제1열교환기(7) 및/또는 제2열교환기(8)에서 생산된 온풍을 소방차고에 공급하는 온풍공급부(9); 소방차고의 매연을 배출하는 환풍설비(10); 외기온도와 소방차고의 실내온도 및 CO2 농도를 검출하여 소방서에 온수를 공급하거나, 소방차에 온풍을 공급하거나, 소방차고의 환풍 기능을 선택적으로 제어하는 제어부(11)를 포함하여 형성하도록 한다.As shown in FIG. 2, the fire station-friendly energy management system according to the present invention includes a solar cell module 3 installed on the roof of the fire station and having a solar cell panel 1 and a hot water generating unit 2; A storage battery 4 for charging electricity produced by the solar cell module 3; A power converter 5 for converting direct current of the battery into alternating current; A hot water storage tank 6 for storing hot water generated by the hot water generating unit of the solar cell module; A first heat exchanger 7 for producing warm air by heat-exchanging hot water stored in the hot water storage tank; A second heat exchanger 8 which receives hot current stored in the hot water storage tank and current from the power converter to produce warm air through heat exchange; Hot air supply unit 9 for supplying the warm air produced in the first heat exchanger (7) and / or the second heat exchanger (8) to the fire station; Ventilation facility 10 for exhausting the smoke of the fire station garage; The control unit 11 detects the outside temperature and the indoor temperature and the CO 2 concentration of the fire station to supply hot water to the fire station, supply hot air to the fire engine, or selectively control the ventilation function of the fire station.

도 3에 도시한 바와 같이, 상기 태양전지모듈(3)은 다결정 실리콘으로 이루어지는 태양전지패널(1)의 후면에 냉각수를 순환시켜 태양전지패널을 냉각하는 온수생성부(2)를 형성하도록 한다. 상기 온수생성부(2)에 냉각수를 공급하고 냉각수가 태양전지모듈에서 발생하는 열을 흡수하여 태양전지모듈의 온도를 낮춤으로써, 태양전지 발전효율을 높이는 동시에 태양전지모듈에서 흡수하는 열을 이용하여 온수를 생성하는 것이다. 즉, 본 발명에 따른 온수생성 방식은 태양전지의 발전효율을 높이기 위한 냉각방식을 통해 온수를 생성하는 것으로서, 상술한 실시예에 한정하지 않고, 냉각수를 공급하여 태양전지패널을 냉각하는 다양한 냉각방식이 적용된 태양전지모듈을 포함하여 사용할 수 있다.As shown in FIG. 3, the solar cell module 3 forms a hot water generating unit 2 that cools the solar panel by circulating cooling water on the rear surface of the solar cell panel 1 made of polycrystalline silicon. By supplying the cooling water to the hot water generating unit 2 and cooling water absorbs the heat generated from the solar cell module to lower the temperature of the solar cell module, by using the heat absorbed from the solar cell module while improving the solar cell power generation efficiency To generate hot water. That is, the hot water generation method according to the present invention is to generate hot water through a cooling method for increasing the power generation efficiency of the solar cell, and is not limited to the above-described embodiment, and various cooling methods for supplying cooling water to cool the solar panel. It can be used including the applied solar cell module.

또한 상기 태양전지모듈(3)은 각도 조절모터에 의해 태양의 이동을 추적하여 수광 각도가 조절되도록 한다. 보다 상세하게 태양전지모듈의 집광면에 입사하는 태양광이 최대한 수직에 가깝게 입사되도록, 태양광모듈의 가로축을 회전시키는 제1회전모터(12)와 세로축을 회전시키는 제2회전모터(13)를 구비하고, 태양광 입사각 검출센서를 구비하여, 제어부(11)에서 태양광 입사각 검출센서의 신호에 따라 제1, 2회전모터(12, 13)의 정회전과 역회전 구동을 제어하도록 한다. 상기 태양전지모듈의 수광각도 조절장치는 상술한 실시예에 한정하지 않고, 태양광을 이동을 추적하여 태양전지모듈을 위치를 가변시키는 다양한 방식을 사용하여 형성할 수도 있다.In addition, the solar cell module (3) to track the movement of the sun by the angle adjustment motor to adjust the light receiving angle. More specifically, the first rotation motor 12 for rotating the horizontal axis of the solar module and the second rotation motor 13 for rotating the vertical axis so that the sunlight incident on the light collecting surface of the solar cell module as close to the vertical as possible. And a solar incident angle detection sensor so that the controller 11 controls the forward rotation and the reverse rotation driving of the first and second rotation motors 12 and 13 according to the signal of the solar incident angle detection sensor. The light receiving angle adjusting device of the solar cell module is not limited to the above-described embodiment, and may be formed using various methods of changing the position of the solar cell module by tracking the movement of sunlight.

이와 같이, 태양전지모듈(3)에서 생산된 전기는 축전지(4)에 공급하여 충전하고, 축전지(4) 충전된 직류를 전력변환부(5)에서 교류로 변환하여, 본 발명에 따른 친환경 에너지 관리시스템에 포함된 전기장치를 구동하는 전원으로 사용하거나, 일반 전기를 공급받는 전력공급처로 공급할 수 있도록 한다. 즉, 태양전지모듈(3)에서 생산되어 축전지에 충전된 전기는 제어부(11)의 제어에 따라 태양전지모듈의 회전각도를 조절하는 제1, 2회전모터(12, 13)를 구동하는 전원, 온수생성용 물을 공급하는 펌프를 구동하는 전원, 온풍을 생산하는 전기히터의 전원 및 온풍을 공급하는 송풍팬과 신축관을 승강시키는 승강모터의 전원, 환풍설비를 구동하는 전원 등으로 공급하여 에너지 관리 시스템을 태양전지모듈로부터 자체적으로 발전한 전기를 이용하여 가동되도록 한다. 그리고 에너지 관리 시스템을 가동하지 않을 때 생산되는 전기는 일반 전기를 생산하는 전력공급처에 공급하여 전기를 판매할 수 있게 되는 것이다.As such, the electricity produced in the solar cell module 3 is supplied to the storage battery 4 and charged, and the direct current charged in the storage battery 4 is converted into alternating current in the power conversion unit 5, thereby saving environment-friendly energy according to the present invention. It can be used as a power source to drive electrical devices included in the management system or to a power supply source that receives general electricity. That is, the electricity produced by the solar cell module 3 and charged in the storage battery is a power source for driving the first and second rotation motors 12 and 13 to adjust the rotation angle of the solar cell module under the control of the controller 11; Energy is supplied by power supply for driving pump to supply water for hot water generation, power for electric heater for producing warm air, power for blower fan for supplying warm air and power for lifting motor for lifting and expanding expansion pipes, and power for driving ventilation equipment. The management system is operated using electricity generated by itself from the solar cell module. The electricity produced when the energy management system is not in operation can be supplied to a power supply that produces general electricity and can be sold.

또한 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 태양전지모듈(3)의 온수생성부(2)에 온수를 순환시키는 경우에는 제3온수밸브(22) 또는 제4온수밸브(23)를 가동되는 열교환기에 따라 개방하고, 냉각수 공급밸브(24)와 냉각수 배출밸브(25)는 폐쇄하도록 한다. 그리고 상기 온수생성부에 외부 급수원으로부터 냉각수를 공급받는 경우에는 온수밸브(19)를 차단하고, 냉각수 공급밸브(24)와 냉각수 배출밸브(25)을 개방하며, 온수를 생활용수로 공급하는 경우에는 제4온수펌프(18)를 구동시키고, 제1온수펌프(15)와 제2온수펌프(16)의 구동을 정지시키며, 온수밸브(19)와 냉각수 공급밸브(24)를 개방하고, 냉각수 배출밸브(25)를 차단하도록 한다.In addition, as shown in Figure 2, when the hot water is circulated in the hot water generating unit 2 of the solar cell module 3 to the heat exchanger that operates the third hot water valve 22 or the fourth hot water valve (23). According to the opening, the cooling water supply valve 24 and the cooling water discharge valve 25 to be closed. When the cooling water is supplied to the hot water generating unit from the external water source, the hot water valve 19 is shut off, the cooling water supply valve 24 and the cooling water discharge valve 25 are opened, and the hot water is supplied to the living water. The fourth hot water pump 18 is driven, the driving of the first hot water pump 15 and the second hot water pump 16 is stopped, the hot water valve 19 and the cooling water supply valve 24 are opened, and the coolant is discharged. Shut off valve 25.

또한 도 4에 도시 바와 같이, 온수저장탱크에 저장된 온수를 이용하여 온풍을 생산하는 제1열교환기(7)는 하우징(7a) 내부에 방열기(7b)를 설치하고 하우징(7a) 일측에는 송풍팬(7c)을 설치하며, 하우징의 타측에는 토출구(7d)를 설치하여, 상기 방열기(7b)로 태양전지 모듈의 온수생성부에서 생성된 온수를 공급하고 방열기에서 열교환이 이루어지도록 한다.In addition, as shown in Figure 4, the first heat exchanger 7 for producing warm air using the hot water stored in the hot water storage tank is installed a radiator (7b) inside the housing (7a) and a blowing fan on one side of the housing (7a) 7c is provided, and a discharge port 7d is installed at the other side of the housing to supply hot water generated in the hot water generating unit of the solar cell module to the radiator 7b and to perform heat exchange in the radiator.

또한 도 5에 도시한 바와 같이, 온수저장탱크에 저장된 온수를 이용하여 온풍을 생산하는 제2열교환기(8)는 온수저장탱크의 온수 온도가 일정온도 이하일 때, 이용되는 열교환기로서 제1열교환기(7)와 마찬가지로 하우징(8b) 내부에 온수생성부에서 생성된 일정온도 이하의 온수가 공급되어 열교환이 이루어지는 방열기(8e)를 설치하고, 상기 방열기의 일측에 전기를 공급하여 발열하는 전기히터(8a)를 설치하도록 한다. 그리고 상기 하우징(8b) 일측에는 방열기(8e)와 전기히터(8a)에 열교환용 공기를 공급하는 송풍팬(8c)을 설치하며, 하우징(8b)의 타측에는 토출구(8d)를 형성하도록 한다. 이러한 구조를 통해 방열기(8e)에서 1차로 가온하고, 1차 가온된 온풍이 전기히터(8a)를 통과하면서 추가로 가온되어 온풍공급부(9)로 공급되는 것이다.In addition, as shown in Figure 5, the second heat exchanger 8 for producing warm air using the hot water stored in the hot water storage tank is a heat exchanger used when the hot water temperature of the hot water storage tank is below a predetermined temperature, the first heat exchange Like the 7, the heater 8e is provided with a heat radiator 8e for exchanging heat by supplying hot water below a predetermined temperature generated by the hot water generating unit in the housing 8b and supplying electricity to one side of the radiator to generate heat. (8a) is installed. And a blower fan (8c) for supplying heat exchange air to the radiator (8e) and the electric heater (8a) is installed on one side of the housing (8b), and the discharge port (8d) is formed on the other side of the housing (8b). Through this structure, the radiator 8e is first warmed, and the first warmed warm air is further warmed while passing through the electric heater 8a to be supplied to the warm air supply unit 9.

도 6에 도시한 바와 같이, 상기 온풍공급부(9)는 소방서 차고의 천정에 설치되며 온풍공급팬을 구비(미도시)하고, 일측에 제1열교환기(7)에서 생산된 온풍을 제1열교환기(7)에 설치된 토출구(7d)를 통해 공급받는 제1도관(9a)을 연결하며, 제2열교환기(8)에서 생산된 온풍을 제2열교환기(7)에 설치된 토출구(8d)를 통해 공급받는 제2도관(9b)을 연결하고, 타측에 복수개의 접속구(9c)가 형성되는 제3도관(9d)을 연결하도록 한다.As shown in FIG. 6, the hot air supply unit 9 is installed on the ceiling of a fire station garage and has a hot air supply fan (not shown), and the first air exchanger produces hot air produced by the first heat exchanger 7 on one side. The first conduit (9a) supplied through the discharge port (7d) installed in the machine (7) is connected, and the hot air produced in the second heat exchanger (8) is discharged (8d) installed in the second heat exchanger (7) Connect the second conduit (9b) supplied through, and to connect the third conduit (9d) is formed a plurality of connecting ports (9c) on the other side.

그리고 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 제3도관(9d)의 접속구(9c)에는 길이가 길은 온풍덕트(9e)를 각각 장착하도록 한다. 상기 각각의 온풍덕트(9e)는 제3도관의 접속구(9c)와 인접한 곳에 온풍 유로를 개방하거나 차단하는 개폐밸브(9f)를 설치하도록 한다. 또한 상기 온풍덕트(9e) 각각에는 일정간격으로 다수개의 온풍 토출구(9g)를 형성한다. 상기 다수개의 온풍 토출구(9g)에는 구동모터(26b)를 설치하고 차고에 대기 중인 소방차의 동결예상 부위를 향해 승강하여 신축되는 신축관(26)을 착탈식으로 설치하도록 한다. As shown in FIG. 7, the long air duct 9e having a long length is attached to the connection port 9c of the third conduit 9d. Each of the hot air ducts 9e is provided with an on / off valve 9f that opens or closes the hot air flow paths adjacent to the connection port 9c of the third conduit. In addition, a plurality of hot air discharge ports 9g are formed in each of the hot air ducts 9e at predetermined intervals. The plurality of hot air discharge ports 9g are provided with a drive motor 26b and a removable tube 26 that is stretched and stretched toward a freeze-expected part of the fire truck waiting in the garage.

이는 소방차고에 주차하는 소방차는 종류에 따라 동결이 예상되는 부위가 서로 다를 수 있고, 또한 소방차에 따라 동결예상 부위가 서로 다르기 때문에 상술한 바와 같이 온풍덕트에 온풍 토출구(9g) 다수개를 일정간격으로 설치하고, 여기에 구동모터에 의해 신축되는 신축관을 착탈식으로 설치함으로써, 대기하는 차량의 종류에 따라 서로 다른 동결예상 부위에 온풍을 공급할 수 있도록 한다.This is because the fire trucks parked in the fire truck may be different from each other in areas expected to freeze, and the parts of the fire trucks expected to be frozen may be different from each other in the hot air duct as described above. By installing the expansion and contraction of the expansion and contraction of the expansion and contraction by the drive motor, it is possible to supply the warm air to the different parts of the expected freezing according to the type of the vehicle waiting.

또한 소방차고에 대기하는 소방차의 동결이 예상부위에 집중적으로 온풍을 공급함으로써, 소방차 동결방지를 위해 차고 전체를 난방하지 않아도 되므로, 과도한 에너지 사용을 절약할 수 있게 된다.In addition, by intensively supplying warm air to the expected part of the fire truck waiting in the fire garage, it is not necessary to heat the entire garage to prevent fire truck freezing, it is possible to save excessive energy use.

상기 신축관(26) 구성을 보다 상세하게 설명하면, 신축관은 신축이 자유로운 주름통(26a)으로 형성하고, 상기 온풍토출구에 구동모터(26b)를 설치하며, 신축관의 단부를 와이어(26d)로 연결하고, 구동모터의 축에 와이어 권취장치(26c)를 설치하여, 구동모터를 정회전 또는 역회전시켜 와이어(26d)를 권취장치에 감거나 풀어서 신축관(26)을 승강시킴으로써 소방차의 동결예상 부위에 신축관 토출구(26e)를 근접시켜 온풍을 공급하며, 온풍을 공급하지 않을 때는 상기 신축관 토출구(26e)를 온풍덕트의 온풍 토출구(9g) 측으로 상승시켜 소방차고 실내 공간에서 소방차 통행이 자유롭게 이루어지도록 한다.When explaining the configuration of the expansion tube 26 in more detail, the expansion tube is formed of a corrugated tube 26a freely stretched, a drive motor 26b is installed at the hot air outlet, and the end of the expansion tube is wired 26d. ), The wire winding device 26c is installed on the shaft of the drive motor, the drive motor is rotated forward or reverse, and the wire 26d is wound or unwound on the winding device, and the expansion and contraction pipe 26 is lifted. The expansion pipe discharge port 26e is brought close to the anticipated freezing area to supply warm air, and when the warm air is not supplied, the expansion pipe discharge port 26e is raised to the hot air discharge port 9g of the hot air duct, and the fire truck passes through the interior of the fire truck. This is done freely.

또한 상기 소방차고 환풍설비(10)는 소방차고에 대기 중인 소방차의 매연을 배출하는 설비로서, 환풍팬(미도시)을 포함하여 형성하되, 소방차고의 벽면 상부에 일정간격으로 복수개를 설치하도록 한다.In addition, the fire garage ventilation system 10 is a facility for discharging the smoke of the fire engine in the fire station, including a fan (not shown), but to install a plurality of at a predetermined interval on the wall of the fire garage. .

상기 제어부(11)는 소방차고의 외기온도와 실내온도 및 CO2 농도를 검출하여 소방서에 온수를 공급하거나, 소방차에 온풍을 공급하거나, 소방차고의 환풍 기능을 선택적으로 제어하도록 한다. The control unit 11 detects the outside temperature, the indoor temperature, and the CO 2 concentration of the fire truck to supply hot water to the fire station, supply hot air to the fire truck, or selectively control the ventilation function of the fire truck.

보다 상세하게 도 8에 도시한 바와 같이, 제어부(11)는 다음과 같은 단계를 수행하여 소방서의 친환경 에너지 관리시스템을 제어하도록 한다. In more detail, as shown in FIG. 8, the control unit 11 performs the following steps to control the environmentally friendly energy management system of the fire station.

먼저 제어부(11)에서 소방차고에 대기하는 소방차에 온풍을 공급하는 온풍공급 제어방법을 설명한다. 소방차고 외부에 설치되는 온도센서로부터 외기온도를 입력받고, 태양전지모듈(3)의 온수저장탱크(6)에 설치되는 온도센서로부터 온수저장탱크에 저장된 온수온도를 입력받고, 소방차고 내부에 설치되는 CO2검출센서를 통해 검출된 소방차고 내의 CO2농도를 입력받는 온도 및 CO2농도 입력단계와; 입력받은 온도 값을 기준으로 외기온도가 소방차의 동결이 예상되는 온도인지를 판단하는 동결온도 판별단계와; 외기온도가 소방차의 동결이 가능한 온도이면 온수탱크의 온수를 제1열교환기(7) 또는 제2열교환기(8)로 공급하는 제1온수펌프(15)를 구동시키는 온수펌프 구동 단계와; 온수저장탱크의 온수온도가 일정온도 이상이면 제1열교환기로 온수를 공급하고, 일정온도 미만이면 제2열교환기로 공급하도록 제1온수밸브(20) 또는 제2온수밸브(21)를 선택적으로 개방하는 온수밸브 개방단계와; 제1열교환기(7) 또는 제2열교환기(8)에 의해 생성된 온풍을 온풍공급팬을 구동시켜 신축관(26)으로 공급하는 온풍공급단계와; 소방차고에 대기하는 차량의 종류에 따라 동결이 예상되는 부위에 근접하도록 신축관을 하강시키는 신축관 구동단계를 포함하여 제어하도록 한다. 이러한 단계를 통해 태양전지모듈에서 생성된 열원과 전류로부터 온풍을 생산하여 소방차의 동결이 예상되는 부위에 집중적으로 공급하게 되는 것이다.First, a hot air supply control method for supplying warm air to a fire truck waiting in a fire station in the control unit 11 will be described. The outside air temperature is input from the temperature sensor installed outside the firefighting garage, and the hot water temperature stored in the hot water storage tank is input from the temperature sensor installed in the hot water storage tank 6 of the solar cell module 3 and installed inside the firefighting garage. A temperature and CO2 concentration input step of receiving the CO2 concentration in the firefighting garage detected through the CO2 detection sensor; A freezing temperature determination step of determining whether the outside temperature is a temperature at which the freezing of the fire engine is expected based on the received temperature value; A hot water pump driving step of driving the first hot water pump 15 for supplying hot water of the hot water tank to the first heat exchanger 7 or the second heat exchanger 8 when the outside temperature is a temperature at which the fire engine can be frozen; Selectively opening the first hot water valve 20 or the second hot water valve 21 to supply hot water to the first heat exchanger when the hot water temperature of the hot water storage tank is above a predetermined temperature and to the second heat exchanger when the hot water temperature is below a predetermined temperature. Hot water valve opening step; A warm air supply step of supplying warm air generated by the first heat exchanger 7 or the second heat exchanger 8 to the expansion pipe 26 by driving a warm air supply fan; According to the type of the vehicle waiting in the fire garage, the control including the expansion pipe driving step for lowering the expansion pipe to be close to the expected region. Through this step, the warm air is produced from the heat source and the current generated in the solar cell module, and the fire engine is to be intensively supplied to the site where the freezing of the fire engine is expected.

이어서 소방서에서 사용하는 생활용 온수를 공급하는 온수공급 방법은 상기 온풍 공급방법의 동결온도 판별단계에서 외기온도가 소방차 동결이 예상되는 온도 이상으로 판단되면, 제1온수펌프(15)의 구동을 정지시켜 온풍 생산을 정지시키는 제1온수펌프 정지단계와; 제4온수펌프(18)를 가동시켜 온수저장탱크(6)의 온수를 생활용수로 공급하는 생활용수 공급단계를 포함하여 제어하도록 한다. 이러한 방법을 통해 태양전지모듈에서 생성된 온수를 소방서 근무자의 생활용수로 사용이 가능하도록 한다.Subsequently, the hot water supply method for supplying the hot water for living used in the fire department, when the outside air temperature is determined to be higher than the temperature at which the freezing of the fire engine is expected in the freezing temperature determination step of the hot air supply method, stops driving of the first hot water pump 15. A first hot water pump stopping step of stopping the hot air production; The fourth hot water pump 18 is operated to control the water supply step of supplying hot water from the hot water storage tank 6 to the living water. Through this method, the hot water generated in the solar cell module can be used as living water for fire department workers.

그리고 소방차고 내의 환풍설비는 상기 온도 및 CO2농도 입력단계(S1)에서 CO2농도가 일정치 이상으로 검출되면, 환풍팬을 구동하는 환풍설비 구동단계를 더 포함하여 제어하도록 한다.In addition, the ventilation facility in the firefighting garage may further include a ventilation facility driving step of driving the ventilation fan when the CO2 concentration is detected at a predetermined value or more in the temperature and CO2 concentration input step S1.

또한 태양전지모듈에서 생성되는 전기의 공급방법은, 도 9에 도시한 바와 같이, 태양전지모듈(3)에서 생성된 전기를 축전지(4)에 충전하는 충전단계와; 축전지에 충전된 전기를 전력변환부(5)로 공급하여 직류를 교류로 변환시키는 전력 변환단계와; 변환된 전기를 에너지 관리시스템에 포함되는 태양전지모듈, 온수펌프, 밸브, 온풍공급팬, 환기팬 및 신축관을 구동하는 구동모터의 전원으로 공급하는 전원 공급단계와; 상기 동결온도 판별단계에서 외기온도가 소방차 동결이 예상되는 것으로 판단되고, 상기 온수밸브 개방단계를 통해 온수저장탱크(6)의 온수온도가 일정온도 이하이어서 제2온수밸브(21)를 개방하는 경우에는 변환된 전기를 제2열교환기(8)의 전기히터에 공급하여 전기히터를 가동하는 전기히터 가동단계와; 에너지 관리시스템에 전력을 공급하지 않는 경우, 생산되는 전기를 전기공급처로 공급하여 전기를 판매하는 전기 판매단계를 포함하여 제어하도록 한다. 이러한 단계를 통해 본 발명은 태양전지모듈에서 생산된 전기로 본 발명의 에너지관리 시스템을 가동하거나, 에너지관리 시스템에 전기를 공급하지 않는 경우에는 생산되는 전기를 판매함으로써 에너지 관리시스템을 친환경적으로 운용하면서 경제적 운용이 가능한 효과가 발생되는 것이다.In addition, the supply method of electricity generated in the solar cell module, as shown in Figure 9, the charging step of charging the storage battery (4) the electricity generated in the solar cell module (3); A power conversion step of converting direct current into alternating current by supplying electricity charged in the battery to the power conversion unit 5; A power supply step of supplying the converted electricity to power of a driving motor for driving a solar cell module, a hot water pump, a valve, a hot air supply fan, a ventilation fan, and a expansion tube included in an energy management system; In the freezing temperature determination step, it is determined that the outdoor air temperature is expected to be frozen in the fire engine, and the second hot water valve 21 is opened because the hot water temperature of the hot water storage tank 6 is below a predetermined temperature through the hot water valve opening step. The electric heater operation step of supplying the converted electricity to the electric heater of the second heat exchanger (8) to operate the electric heater; In the case of not supplying power to the energy management system, the generated electricity is supplied to the electricity supplier to control the electricity sales including selling electricity. Through these steps, the present invention operates the energy management system of the present invention with electricity produced by the solar cell module, or sells the electricity produced when the electricity is not supplied to the energy management system while operating the energy management system in an environmentally friendly manner. The economically viable effect is generated.

1 : 태양전지패 2 : 온수생성부
3 : 태양전지모듈 4 : 축전지
5 : 전력변환부 6 : 온수저장탱크
7 : 제1열교환기 8 : 제2열교환기
9 : 온풍공급부 10 : 환풍설비
11 : 제어부 12 : 제1회전모터
13 : 제2회전모터 15 : 제1온수펌프
16 : 제2온수펌프 17 : 제3온수펌프
18 : 제4온수펌프 19 : 온수밸브
20 : 제1온수밸브 21 : 제2온수밸브
22 : 제3온수밸브 23 : 제4온수밸브
24 : 냉각수 공급밸브 25 : 냉각수 배출밸브
26 : 신축관
1: solar cell plaque 2: hot water generator
3: solar cell module 4: storage battery
5: power conversion unit 6: hot water storage tank
7: first heat exchanger 8: second heat exchanger
9: hot air supply unit 10: ventilation equipment
11 control unit 12 first rotation motor
13: 2nd rotation motor 15: 1st hot water pump
16: second hot water pump 17: third hot water pump
18: fourth hot water pump 19: hot water valve
20: first hot water valve 21: second hot water valve
22: third hot water valve 23: fourth hot water valve
24: cooling water supply valve 25: cooling water discharge valve
26: new building

Claims (7)

소방서 에너지 관리시스템에 있어서,
소방서의 지붕에 설치되어 태양전지패널과 태양전지패널의 후면에 냉각수를 순환시켜 태양전지패널을 냉각하는 온수생성부를 형성하고, 각도 조절모터에 의해 태양의 이동을 추적하여 수광 각도가 조절되는 태양전지모듈과;
태양전지모듈에서 생산된 전기를 충전하는 축전지와;
축전지의 직류를 교류로 변환하는 전력 변환부와;
태양전지모듈의 온수생성부에서 가열된 온수를 저장하는 온수저장탱크와;
온수저장탱크에 저장된 온수를 순환시켜 온풍을 생산하는 제1열교환기와;
전력 변환부에서 전기를 공급받아 온풍을 생산하는 제2열교환기와;
제1열교환기 및/또는 제2열교환기에서 생산된 온풍을 소방차고에 공급하는 온풍공급부와;
소방차고의 매연을 배출하는 환풍설비와;
외기온도와 소방차고의 실내온도 및 CO2 농도를 검출하여 소방서에 온수를 공급하거나, 소방차에 온풍을 공급하거나, 소방차고의 환풍 기능을 선택적으로 제어하는 제어부를 포함하여 형성하는 것을 특징으로 하는 소방서 친환경 에너지 관리 시스템.
In the fire department energy management system,
Installed on the roof of the fire station, the solar panel and the rear of the solar panel to circulate the cooling water to form a hot water generating unit for cooling the solar panel, the angle of the motor to track the movement of the sun to adjust the light reception angle A module;
A storage battery for charging electricity produced from the solar cell module;
A power converter converting the direct current of the battery into alternating current;
A hot water storage tank storing hot water heated by the hot water generating unit of the solar cell module;
A first heat exchanger circulating hot water stored in the hot water storage tank to produce warm air;
A second heat exchanger configured to generate warm air by receiving electricity from the power converter;
A warm air supply unit for supplying warm air produced by the first heat exchanger and / or the second heat exchanger to the fire station;
A ventilation system for discharging the fumes of the fire station;
Fire station eco-friendly energy, comprising a control unit that detects the outside temperature and the indoor temperature and CO2 concentration of the fire station to supply hot water to the fire station, supply warm air to the fire engine, or selectively control the ventilation function of the fire station Management system.
제1항에 있어서,
상기 태양전지모듈에서 생산되고 상기 전력변환부에서 교류로 변환된 전기는 태양전지모듈의 회전각도를 조절하는 제1, 2회전모터를 구동하는 전원, 온수생성용 물을 공급하거나 순환시키는 펌프를 구동하는 전원, 온풍을 생산하는 전기히터의 전원 및 온풍을 공급하는 송풍팬과 신축관을 승강시키는 승강모터의 전원, 환풍설비를 구동하는 전원으로 공급하여 태양전지모듈에서 생성된 전기에 의해 에너지 관리 시스템이 가동되고, 에너지 관리 시스템에 전기를 공급하지 않는 경우에는 일반 전력공급처로 전기를 판매하는 것을 특징으로 하는 소방서 친환경 에너지 관리 시스템.
The method of claim 1,
The electricity produced by the solar cell module and converted into alternating current in the power conversion unit drives a power supply for driving first and second rotating motors for adjusting the rotation angle of the solar cell module, and a pump for supplying or circulating water for hot water generation. Energy management system with electricity generated from solar cell module by supplying power to power supply, power of electric heater to produce warm air, blower fan to supply warm air, power of lifting motor to raise and lower the expansion pipe, and power to drive ventilation equipment. If the operation, and does not supply electricity to the energy management system, the fire station eco-friendly energy management system, characterized in that the electricity is sold to a general power supply.
제1항에 있어서,
상기 온수저장탱크에 저장된 온수는 제1온수펌프의 구동을 통해 온풍을 생산하는 제1열교환기로 공급하고,
온수저장탱크에 저장된 온수의 온도가 온풍생산이 어려운 일정온도 이하이면 제2열교환기에 공급하며,
상기 제1, 2열교환기에서 열교환을 통해 냉각된 온수는 제2온수펌프를 통해 태양전지모듈의 온수생성부로 순환시켜 공급하거나, 태양전지 패널의 온도가 일정시간 이상 60℃를 초과하면 외부 급수원으로부터 공급받고 배출되도록 하는 것을 특징으로 하는 소방서 친환경 에너지 관리 시스템.
The method of claim 1,
The hot water stored in the hot water storage tank is supplied to the first heat exchanger to produce warm air through the driving of the first hot water pump,
If the temperature of the hot water stored in the hot water storage tank is below a certain temperature difficult to produce hot air, it is supplied to the second heat exchanger,
The hot water cooled through heat exchange in the first and second heat exchangers is circulated and supplied to the hot water generating unit of the solar cell module through the second hot water pump, or when the temperature of the solar panel exceeds 60 ° C. for a predetermined time or more, an external water supply source. Fire department eco-friendly energy management system, characterized in that the supply and discharge from.
제3항에 있어서,
상기 온풍공급부는 일측에 제1열교환기에서 생산된 온풍을 공급받는 제1도관과 제2열교환기에서 온풍을 공급받는 제2도관을 연결하고, 타측에 복수개의 접속구가 형성되는 제3도관을 연결하며, 상기 제3도관의 접속구에는 길이가 길은 온풍덕트를 각각 장착하고, 각각의 온풍덕트는 제3도관의 접속구와 인접한 곳에 온풍 유로를 개방하거나 차단하는 개폐밸브를 설치하며, 상기 온풍덕트 각각에는 일정간격으로 다수개의 온풍 토출구를 형성하고, 상기 온풍 토출구에는 구동모터와 소방차의 동결예상 부위를 향해 승강하여 신축되는 신축관을 착탈식으로 설치하는 것을 특징으로 하는 소방서 친환경 에너지 관리 시스템.
The method of claim 3,
The hot air supply unit connects the first conduit receiving the warm air produced by the first heat exchanger and the second conduit receiving the warm air from the second heat exchanger, and a third conduit having a plurality of connection ports formed on the other side thereof. The length of the hot air duct is respectively installed at the connection port of the third conduit, and each of the hot air ducts is provided with an on / off valve for opening or blocking a hot air flow passage adjacent to the connection port of the third conduit. A plurality of hot air discharge openings are formed at regular intervals, and the hot air discharge openings are eco-friendly energy management system for a fire station, which includes detachably installing a new expansion tube that is stretched toward a freezing region of a driving motor and a fire engine.
제1항에 있어서,
상기 제어부는 소방차고 외부에 설치되는 온도센서로부터 외기온도를 입력받고, 태양전지모듈의 온수저장탱크에 설치되는 온도센서로부터 온수저장탱크에 저장된 온수온도를 입력받고, 소방차고 내부에 설치되는 CO2검출센서를 통해 검출된 소방차고 내의 CO2농도를 입력받는 온도 및 CO2농도 입력단계와;
입력받은 온도 값을 기준으로 외기온도가 소방차의 동결이 예상되는 온도인지를 판단하는 동결온도 판별단계와;
외기온도가 소방차의 동결이 가능한 온도이면 온수탱크의 온수를 제1열교환 또는 제2열교환기로 공급하는 제1온수펌프를 구동시키는 온수펌프 구동 단계와;
온수저장탱크의 온수온도가 일정온도 이상이면 제1열교환기로 온수를 공급하고, 일정온도 미만이면 제2열교환기로 공급하도록 제1온수밸브 또는 제2온수밸브를 선택적으로 개방하는 온수밸브 개방단계와;
제1열교환기 또는 제2열교환기에 의해 생성된 온풍을 온풍공급팬을 구동시켜 신축관으로 공급하는 온풍 공급단계와;
소방차고에 대기하는 차량의 종류에 따라 동결이 예상되는 부위에 근접하도록 신축관을 하강시키는 신축관 구동단계를 포함하여 제어하는 것을 특징으로 하는 소방서 친환경 에너지 관리 시스템.
The method of claim 1,
The control unit receives an outside air temperature from a temperature sensor installed outside the fire station, receives a hot water temperature stored in the hot water storage tank from a temperature sensor installed in the hot water storage tank of the solar cell module, and detects CO 2 installed in the fire garage. A temperature and CO2 concentration input step of receiving CO2 concentration in the fire station detected by the sensor;
A freezing temperature determination step of determining whether the outside temperature is a temperature at which the freezing of the fire engine is expected based on the received temperature value;
A hot water pump driving step of driving a first hot water pump for supplying hot water from a hot water tank to a first heat exchange or a second heat exchanger when the outside temperature is a temperature at which the fire engine can be frozen;
A hot water valve opening step of selectively opening the first hot water valve or the second hot water valve to supply hot water to the first heat exchanger if the hot water temperature of the hot water storage tank is equal to or higher than a predetermined temperature, and to the second heat exchanger if the hot water temperature is lower than the predetermined temperature;
A warm air supply step of supplying warm air generated by the first heat exchanger or the second heat exchanger to the expansion pipe by driving the warm air supply fan;
Fire station eco-friendly energy management system comprising the step of controlling the expansion pipe including the step of lowering the expansion pipe so as to approach the area expected to freeze according to the type of vehicles waiting in the fire station.
제5항에 있어서,
상기 제어부는
이어서 상기 동결온도 판별단계에서 외기온도가 소방차 동결이 예상되는 온도 이상으로 판단되면, 제1온수펌프의 구동을 정지시켜 온풍 생산을 정지시키는 제1온수펌프 정지단계와;
제4온수펌프를 가동시켜 온수저장탱크의 온수를 생활용수로 공급하는 생활용수 공급단계를 더 포함하여 제어하는 것을 특징으로 하는 소방서 친환경 에너지 관리 시스템.
6. The method of claim 5,
The control unit
Subsequently, if it is determined in the freezing temperature determination step that the outside air temperature is equal to or higher than a temperature at which the fire truck is expected to freeze, stopping the driving of the first hot water pump to stop the production of warm air;
Fire station eco-friendly energy management system, characterized in that further comprising the step of controlling the water supply step of operating the fourth hot water pump to supply hot water from the hot water storage tank to the domestic water.
제6항에 있어서,
상기 제어부는 태양전지모듈에서 생성되는 전기를 축전지에 충전하는 충전단계와; 축전지에 충전된 전기를 전력변환장치로 공급하여 직류를 교류로 변환시키는 전력 변환단계와;
변환된 전기를 에너지 관리시스템에 포함되는 태양전지모듈, 온수펌프, 밸브, 온풍공급팬, 환기팬 및 신축관을 구동하는 구동모터의 전원으로 공급하는 전원 공급단계와;
상기 동결온도 판별단계에서 외기온도가 소방차 동결이 예상되는 것으로 판단되고, 상기 온수밸브 개방단계를 통해 온수저장탱크의 온수온도가 일정온도 이하이어서 제2온수밸브를 개방하는 경우에는 변환된 전기를 제2열교환기의 전기히터에 공급하여 전기히터를 가동하는 전기히터 가동단계와;
에너지 관리시스템에 전력을 공급하지 않는 경우, 생산되는 전기를 전기공급처로 공급하여 전기를 판매하는 전기 판매단계를 더 포함하여 제어하는 것을 특징으로 하는 소방서 친환경 에너지 관리 시스템.
The method according to claim 6,
The control unit is a charging step of charging the storage battery with electricity generated in the solar cell module; A power conversion step of converting direct current into alternating current by supplying electricity charged in the battery to the power conversion device;
A power supply step of supplying the converted electricity to power of a driving motor for driving a solar cell module, a hot water pump, a valve, a hot air supply fan, a ventilation fan, and a expansion tube included in an energy management system;
In the freezing temperature determination step, it is determined that the outdoor air temperature is expected to be frozen in the fire engine, and when the second hot water valve is opened because the hot water temperature of the hot water storage tank is below a predetermined temperature through the hot water valve opening step, the converted electricity is removed. An electric heater operating step of supplying an electric heater of the two heat exchangers to operate the electric heater;
When not supplying power to the energy management system, the fire station eco-friendly energy management system, characterized in that further comprising controlling the electricity sales step of selling electricity by supplying the electricity produced to the electricity supplier.
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