KR101410440B1 - Natural ventilation and heating system using solar radiation energy for buildings - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 건물 외벽에 내부로 공기가 유동할 수 있는 공간부로 형성되고, 집열판을 구비하여 내부의 공기가 태양 복사열에 의해 가열되어 상승될 수 있게 형성되며, 하부에 외부 공기가 유입되는 공기 유입구가 형성되고, 상부에 외기가 유입될 수 있는 흡기구가 형성된 집열 챔버; 상기 집열 챔버와 연결되며 건물 실내로 급기를 제공하는 급기관; 상기 흡기구에 설치되며, 외기가 상기 급기관으로 직접 유입되거나 상기 집열 챔버 내부에서 가열 상승된 공기가 상기 급기관으로 유입되는 것을 선택적으로 허용하는 외기 바이패스 조절부; 건물 외벽에 높이 방향으로 하단이 개방된 형태로 설치되며 태양열을 흡수할 수 있는 소재로 형성되어 내부에 상승 기류가 형성가능하게 형성된 배기 덕트; 및 상기 배기 덕트와 연결되며 건물 실내 공기가 배출되는 통로가 되는 배기관을 포함하는 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템을 제공한다. The present invention relates to an air conditioner which is formed as a space capable of flowing air into an outer wall of a building and has a heat collecting plate and is formed so that the inside air can be heated and raised by solar radiation heat, And a suction port through which the outside air can be introduced into the upper portion; A supply port connected to the heat collection chamber and providing supply air to a building interior; An outside air bypass regulator installed in the intake port and selectively allowing the air to flow into the air supply duct or the air heated and raised in the interior of the heat collection chamber into the air supply duct; An exhaust duct which is installed on the outer wall of the building in such a manner that a lower end thereof is opened in a height direction and is formed of a material capable of absorbing solar heat and is capable of forming a rising air flow therein; And an exhaust pipe connected to the exhaust duct and serving as a passage through which indoor air is discharged.

Description

태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템{NATURAL VENTILATION AND HEATING SYSTEM USING SOLAR RADIATION ENERGY FOR BUILDINGS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a natural ventilation and heating system using solar radiation,

본 발명은 태양 복사열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 공동 주택 또는 사무용 건물 등에서 태양 복사열을 이용하여 건물 실내 공기에 대한 자연 환기 및 난방을 행할 수 있도록 하여 에너지 사용을 절감할 수 있는 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to a building ventilation and heating system using solar radiation, and more particularly, to a system and a method for reducing energy consumption by allowing natural ventilation and heating of indoor air using solar radiation And to a building natural ventilation and heating system using solar radiation.

에너지 사용을 절감할 수 있는 건물 환기 및 난방 시스템으로서 태양열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템이 제안되고 있다. A building ventilation and heating system using solar heat as a building ventilation and heating system capable of reducing energy use has been proposed.

도 1 은 태양 복사열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템의 개략적인 구성을 보인 개략도로서, 도 1 을 참조하면, 태양열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템은 건물 외벽(1)에 설치되는 집열 챔버(3)와, 집열 챔버(3)와 건물 실내(2)를 연결하는 급기관(8)을 포함한다. 1 is a schematic view showing a schematic configuration of a building ventilation and heating system using solar radiation. Referring to FIG. 1, a building ventilation and heating system using solar heat is composed of a heat collection chamber 3 And a gas supply duct 8 for connecting the heat collection chamber 3 and the building interior 2.

집열 챔버(3)는 건물 외벽(1)에 설치되는 것으로 건물 외벽(1)과의 사이에 이격된 공간을 가져 내부로 공기를 수용, 유동할 수 있게 형성된 공간부로서, 외측면에 집열판을 구비하여 태양 복사열을 이용하여 내부의 공기가 가열될 수 있게 형성된다. 집열 챔버(3)의 하부에는 외기가 유입될 수 있는 공기 유입구(4)가 형성되며, 상측으로 공기 출입을 제어할 수 있는 외기 유입 조절용 댐퍼(5)가 설치된 흡기구(6)가 형성된다. The heat collecting chamber 3 is provided in the building outer wall 1 and has a space separated from the building outer wall 1 so as to be able to receive and flow air therein. So that the internal air can be heated using solar radiation. An air inlet port 4 through which outside air can flow is formed in the lower part of the heat collection chamber 3 and an air inlet port 6 provided with a damper 5 for controlling the inflow of outside air to the upper side is formed.

급기관(8)은 건물 실내(2)로 공기가 유입되는 통로가 되는 것으로 입구가 집열 챔버(3) 내로 위치하여 집열 챔버(3)와 연결되며, 내부에 팬(9)이 설치되어 공기를 강제 환기 방식으로 유입할 수 있도록 구성된다. 그리고 급기관(8) 입구는 외기 유입 조절용 댐퍼(5)와 마주보게 배치된다. The air supply duct 8 is a passage through which air flows into the inside of the building 2. The inlet is located in the heat collection chamber 3 and is connected to the heat collection chamber 3, It is configured to be able to flow in forced ventilation mode. The inlet of the air supply source (8) is arranged to face the damper (5) for controlling the inflow of outside air.

도 2 및 도 3 은 상기한 구성의 태양 복사열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템의 겨울철 및 여름철 동작을 설명하기 위한 도면이다. FIGS. 2 and 3 are views for explaining the winter season and the summer season operation of the building ventilation and heating system using the solar radiation heat of the above-described configuration.

도 2 를 참조하면, 겨울철에는 외기 유입 조절용 댐퍼(5)를 닫아 외기가 공기 유입구(4)를 통해서만 유입되도록 조절되는 데, 집열 챔버(3)의 집열판은 건물을 향하여 조사되는 태양열을 이용하여 집열 챔버(3) 내부의 공기를 가열시킨다. 따라서 공기 유입구(4)를 통해 유입된 외기는 가열되어 부력에 의해 상승하고 겨울철 환기를 위해 실내로 유입되는 공기가 태양 복사열을 활용하여 가열된 상태로 유입되므로 겨울철에 난방에 필요한 에너지를 절감할 수 있다. Referring to FIG. 2, in the winter, the damper 5 for controlling the inflow of outside air is closed so that the outside air is introduced only through the air inlet 4. The heat collecting plate of the heat collecting chamber 3 uses solar heat irradiated toward the building, Thereby heating the air inside the chamber 3. Therefore, the outside air flowing through the air inlet (4) is heated and buoyant, and the air introduced into the room for ventilation during the winter is introduced into the heated state by utilizing the solar radiation heat, have.

도 3 을 참조하면, 냉방이 필요한 여름철에는 집열 챔버(3) 내에서 가열된 공기가 불필요하므로, 외기가 급기관(8)을 통해 실내로 직접 유입되도록 한다. 이를 위해 외기 유입 조절용 댐퍼(5)가 개방되고 급기관(8)의 팬(9) 구동시 흡입압에 의해 외기가 개방된 외기 유입 조절용 댐퍼(5)를 통해 직접 급기관(8) 내로 유입되어 환기가 수행된다. Referring to FIG. 3, since the air heated in the heat collecting chamber 3 is not required during the summer when cooling is required, the outside air can be directly introduced into the room through the air supply duct 8. The damper 5 for controlling the inflow of outside air is opened and the damper 5 for controlling the influx of outside air is opened by the suction pressure when the fan 9 of the air supply source 8 is driven, Ventilation is performed.

이러한 구성의 태양 복사열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템에 의하면 여름철에는 겨울철과 달리 태양 복사열이 이용되지 못하므로 에너지 절감 효과가 한계가 있고, 팬(9)이 가동하여야만 환기가 이루어지는 강제 환기 방식이므로 추가적인 에너지 소모 및 팬 가동에 의한 소음 발생의 문제가 있다.According to the building ventilation and heating system using the solar radiation of this configuration, since the solar radiation heat is not used unlike the winter in summer, the energy saving effect is limited and the ventilation is performed only when the fan 9 is in operation. There is a problem of noise generation due to consumption and fan operation.

또한, 여름철에 가열되지 않은 외기를 건물 실내로 직접 유입하기 위해 외기 유입 조절용 댐퍼(5)가 열리지만, 급기관(8)의 팬(9) 가동시 집열 챔버(3) 내부에서 가열 상승된 공기 역시 급기관(8) 내로 유입되므로 냉방이 필요한 에너지가 증가되는 문제점이 있었다.
In addition, the outside air inflow controlling damper 5 is opened in order to directly introduce the unheated outside air into the interior of the building in summer, but the air heated and raised inside the heat collecting chamber 3 during operation of the fan 9 of the air supply / There is a problem in that the energy required for cooling increases because it flows into the air supply duct 8 also.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 공동 주택 또는 사무용 건물에서 겨울철 및 여름철에 태양 복사열에 의한 공기 가열을 이용하여 건물 실내 공기에 대한 자연 환기가 수행될 수 있고 겨울철에는 난방을 행할 수 있어 에너지 사용을 절감할 수 있는 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems. It is an object of the present invention to provide an air conditioner that can perform natural ventilation of building indoor air by using air heating by solar radiant heat in winter or summer, And to provide a building natural ventilation and heating system using solar radiation that can reduce energy use.

본 발명은 태양 복사열에 의해 가열된 공기의 흐름에 의하여 팬의 가동 없이도 자연 환기 방식으로 환기가 이루어지므로 에너지 사용을 더욱 절감할 수 있는 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The object of the present invention is to provide a building natural ventilation and heating system using solar radiation which can further reduce energy consumption because the ventilation is performed in a natural ventilation mode without the operation of the fan by the flow of air heated by solar radiation heat do.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위해, 건물 외벽에 내부로 공기가 유동할 수 있는 공간부로 형성되고, 집열판을 구비하여 내부의 공기가 태양 복사열에 의해 가열되어 상승될 수 있게 형성되며, 하부에 외부 공기가 유입되는 공기 유입구가 형성되고, 상부에 외기가 유입될 수 있는 흡기구가 형성된 집열 챔버; 상기 집열 챔버와 연결되며 건물 실내로 급기를 제공하는 급기관; 상기 흡기구에 설치되며, 외기가 상기 급기관으로 직접 유입되거나 상기 집열 챔버 내부에서 가열 상승된 공기가 상기 급기관으로 유입되는 것을 선택적으로 허용하는 외기 바이패스 조절부; 건물 외벽에 높이 방향으로 하단이 개방된 형태로 설치되며 태양열을 흡수할 수 있는 소재로 형성되어 내부에 상승 기류가 형성가능하게 형성된 배기 덕트; 및 상기 배기 덕트와 연결되며 건물 실내 공기가 배출되는 통로가 되는 배기관을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템을 제공한다. In order to achieve the above-described object, the present invention provides an air conditioner comprising: a space formed in an outer wall of a building to allow air to flow therein; A heat collecting chamber in which an air inlet for introducing air is formed and an inlet port through which outside air can be introduced is formed in an upper portion; A supply port connected to the heat collection chamber and providing supply air to a building interior; An outside air bypass regulator installed in the intake port and selectively allowing the air to flow into the air supply duct or the air heated and raised in the interior of the heat collection chamber into the air supply duct; An exhaust duct which is installed on the outer wall of the building in such a manner that a lower end thereof is opened in a height direction and is formed of a material capable of absorbing solar heat and is capable of forming a rising air flow therein; And an exhaust pipe connected to the exhaust duct and serving as a passage through which indoor air is discharged.

본 발명에 의하면, 상기 급기관 및 상기 배기관은 각각 개도에 따라 급기량 및 배기량을 제어할 수 있는 급기 댐퍼 및 배기 댐퍼를 구비한다. According to the present invention, the air supply duct and the exhaust pipe are provided with an air supply damper and an exhaust damper which can control the amount of air supply and the amount of exhaust according to opening degrees, respectively.

본 발명에 의하면 상기 급기관 및 배기관은 각각 급기팬 및 배기팬을 각각 구비하고, 건물 실내에서 배기관을 통해 외부로 배출되는 공기와 건물 외부에서 급기관을 통해 건물 실내로 유입되는 공기 사이의 열교환이 가능하도록 공기 유로가 형성된 전열 교환기를 더 포함한다. According to the present invention, the air supply and exhaust pipes are respectively provided with an air supply fan and an exhaust fan, and heat exchange between the air exhausted to the outside through the exhaust pipe in the building and the air introduced into the building through the air supply pipe And an air flow path is formed in the air flow path.

본 발명에 의하면, 외기 온도를 측정할 수 있는 제1 온도 센서, 건물 실내 온도를 측정할 수 있는 제2 온도 센서 및 상기 집열 챔버 내에서 가열 상승되어 상기 급기관으로 유입되는 공기의 온도를 측정할 수 있는 제3 온도 센서를 더 포함하여, 상기 제1 내지 제3 온도 센서의 측정값과 미리 설정된 실내 적정 온도 값을 대비하여 상기 외기 바이패스 조절부, 상기 급기 댐퍼, 상기 배기 댐퍼의 개도를 제어한다. According to the present invention, a first temperature sensor capable of measuring the outside air temperature, a second temperature sensor capable of measuring a building room temperature, and a temperature sensor for measuring the temperature of the air heated and raised in the heat collecting chamber And controlling the opening degree of the outside air bypass regulator, the air supply damper, and the exhaust damper by comparing the measured values of the first to third temperature sensors with a preset indoor optimum temperature value, do.

본 발명에 의하면, 상기 외기 바이패스 조절부는, 상기 흡기구에 회동가능하게 설치되며, 회동 위치에 따라 상기 흡기구를 막으면서 상기 집열 챔버 내부에서 상승된 공기가 상기 급기관 내부로 유입되는 경로를 개방하거나, 상기 흡기구를 개방하여 상기 급기관으로 외기가 직접 유입되는 것을 허용하면서 상기 집열 챔버 내부에서 상승된 공기가 상기 급기관 내부로 유입되는 경로를 차단하는 판 형태의 바이패스 댐퍼로 이루어진다.
According to the present invention, the outside-air bypass regulating unit is rotatably installed in the intake port, and opens a path through which the air raised inside the heat-collecting chamber flows into the inside of the air supply duct while closing the intake port in accordance with the rotation position And a plate-shaped bypass damper for opening the air inlet so as to allow outside air to flow directly into the air supply duct, while blocking a path through which the air raised inside the heat collection chamber flows into the air supply duct.

본 발명에 의하면 공동 주택 또는 사무용 건물 등과 같은 건물에서 겨울철 및 여름철에 태양 복사열에 의한 공기 가열을 이용하여 건물 실내 공기에 대한 자연 환기가 수행될 수 있고 겨울철에는 외기를 이용한 보조 난방을 행할 수 있어 에너지 사용을 절감할 수 있다.According to the present invention, it is possible to perform natural ventilation for building indoor air by using air heating by solar radiation heat in a winter or summer season in a building such as a multi-family house or an office building, and auxiliary heating using outside air can be performed in winter The use can be reduced.

본 발명은 태양 복사열에 의해 가열된 공기의 흐름에 의하여 팬의 가동 없이도 자연 환기 방식으로 환기가 이루어지는 것이 가능하므로, 에너지 사용 절감 및 팬 가동에 의한 소음 저감 효과를 달성할 수 있다. According to the present invention, it is possible to perform the ventilation in a natural ventilation mode without the operation of the fan due to the flow of the air heated by the solar radiation heat, so that it is possible to reduce the energy consumption and the noise reduction effect by the fan operation.

도 1 은 태양열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템의 개략적인 구성을 보인 개략도이다.
도 2 은 도 1 에 도시된 태양열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템의 겨울철 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 태양열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템의 겨울철 및 여름철 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4 는 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템의 개략적인 구성도이다.
도 5 는 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템을 정면에서 바라본 형태로 도시한 개략적인 구성도이다.
도 6 은 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템에서 급기관 및 배기관의 개략적인 구성을 보인 도면이다.
도 7 은 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템에서 집열 챔버의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
도 8 은 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템에서 배기 덕트의 동작을 설명하기 위한 개략도이다.
1 is a schematic view showing a schematic configuration of a building ventilation and heating system using solar heat.
FIG. 2 is a schematic view for explaining the winter operation of the building ventilation and heating system using the solar heat shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 3 is a view for explaining the winter season and summer season operation of the building ventilation and heating system using the solar heat shown in FIG. 1; FIG.
4 is a schematic diagram of a building natural ventilation and heating system using solar radiation heat according to the present invention.
FIG. 5 is a schematic view showing a building natural ventilation and heating system using solar radiation heat according to the present invention in a front view.
FIG. 6 is a schematic view showing the structure of a steam engine and an exhaust pipe in a building ventilation and heating system using solar radiation heat according to the present invention.
7 is a schematic view for explaining the operation of a heat collecting chamber in a building natural ventilation and heating system using solar radiation heat according to the present invention.
8 is a schematic view for explaining the operation of an exhaust duct in a building natural ventilation and heating system using solar radiation heat according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 4 및 도 5 는 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템의 개략적인 구성도이고, 도 6 은 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 환기 및 난방 시스템에서 급기관 및 배기관의 개략적인 구성을 보인 도면이다. 4 and 5 are schematic diagrams of a building natural ventilation and heating system using solar radiation heat according to the present invention, and FIG. 6 is a schematic view of a building and an exhaust pipe in a building ventilation and heating system using solar radiation heat according to the present invention Fig.

도 4 내지 도 6 을 참조하면, 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템은, 집열 챔버(10), 급기관(20), 배기 덕트(30), 배기관(40)을 포함한다. 4 to 6, the building natural ventilation and heating system using solar radiation heat according to the present invention includes a heat collecting chamber 10, a gas engine 20, an exhaust duct 30, and an exhaust pipe 40 .

집열 챔버(10)는 건물 외벽(1)에 설치되는 것으로, 건물 외벽(1)과의 사이에 이격된 공간을 가져 내부에 공기를 수용하고 유동할 수 있게 하는 공간부로 형성되며, 외측면에 집열판을 설치하여 내부의 공기가 태양 복사열에 의해 가열될 수 있게 형성된다. The heat collecting chamber 10 is installed in the building outer wall 1 and has a space separated from the building outer wall 1 so as to be a space portion for accommodating and flowing air therein, So that the internal air can be heated by solar radiation.

집열 챔버(10)는 건물 자연 환기 및 난방 시스템이 복수의 층을 갖는 공동 주택 및 사무용 건물에 설치되는 경우, 독립된 급기관 및 배기관을 갖는 각 세대 또는 사무실에 대응하여 별개로 형성된다. 도 4 및 도 5 를 참조하면 집열 챔버(10)는 1층 및 2층의 각 사무실에 대응하여 별개로 설치된 것을 확인할 수 있다. When the building natural ventilation and heating system is installed in a multi-storey apartment building or office building, the heat-collecting chamber 10 is formed separately corresponding to each household or office having an independent air supply duct and an exhaust duct. Referring to FIGS. 4 and 5, it can be seen that the heat collecting chamber 10 is installed separately for each office of the first and second floors.

집열 챔버(10)의 하부에는 외부 공기가 유입될 수 있는 공기 유입구(12)가 다수개 형성된다. 집열 챔버(10) 내부의 공기가 가열되어 부력에 의해 상승하면서 양압이 형성되는 경우, 공기 유입구(12)를 통해 외기가 집열 챔버(10) 내부로 유입된다. In the lower part of the heat-collecting chamber 10, a plurality of air inlets 12 through which external air can flow are formed. When the inside of the heat collecting chamber 10 is heated by the buoyant force and positive pressure is formed, the outside air flows into the heat collecting chamber 10 through the air inlet 12.

집열 챔버(10) 외측면 상부에는 외기가 유입될 수 있는 흡기구(14)가 설치된다. 그리고 흡기구(14)에는 외기가 흡기구(14)를 통해 직접 급기관(20) 내부로 유입되는 것과, 흡기구(14)를 통한 외기 유입은 차단하고 집열 챔버(10) 내부에서 가열되어 상승된 가열 공기만이 급기관(20) 내부로 유입되는 것을 선택할 수 있게 하는 외기 바이패스 조절부가 설치된다. An air inlet 14 through which outside air can flow is provided on the outer side surface of the heat collecting chamber 10. The outside air is introduced into the air intake port 14 directly through the intake port 14 and the outside air flowing through the intake port 14 is blocked and heated in the interior of the heat collecting chamber 10, An outside air bypass adjusting unit is provided for allowing the user to select whether to enter the inside of the engine 20 only.

본 발명의 실시예에 의하면, 외기 바이패스 조절부는 흡기구(14)의 하단에 회동가능하게 설치된 판 형태의 바이패스 댐퍼(16)로 형성된다. According to the embodiment of the present invention, the outside-air bypass regulating portion is formed of a plate-shaped bypass damper 16 rotatably provided at the lower end of the intake port 14.

바이패스 댐퍼(16)는 선택된 위치에 따라 흡기구(14)를 막으면서 집열 챔버(10) 내부에서 상승된 공기가 급기관(20) 내부로 유입되는 경로를 개방하거나, 흡기구(14)를 개방하면서 집열 챔버(10) 내부에서 상승된 공기가 급기관(20) 내부로 유입되는 경로를 차단하게 동작한다. 도 7 을 참조하면, 바이패스 댐퍼(16)가 수직으로 세워지면 흡기구(14)는 막히면서 집열 챔버(10) 내부에서 가열 상승된 공기가 급기관(20)로 유입되는 경로는 개방되지만, 바이패스 댐퍼(16)가 수평으로 눕혀지면 집열 챔버(10) 내부에서 가열 상승된 공기가 급기관(20)로 유입되는 경로는 차단되고 흡기구(14)는 열린다. The bypass damper 16 opens the path through which the air raised inside the heat collecting chamber 10 flows into the air supply duct 20 while closing the intake port 14 according to the selected position, And operates to shut off the flow of the air that has risen inside the heat collecting chamber 10 into the inside of the air supply tube 20. 7, when the bypass damper 16 is vertically erected, the intake port 14 is closed and the path of the air heated and raised in the heat collecting chamber 10 into the air supply duct 20 is opened. However, When the damper 16 is laid horizontally, the path of the air heated and raised in the heat collecting chamber 10 into the air supply duct 20 is blocked and the air inlet 14 is opened.

본 발명에 의하면, 외기 바이패스 조절부는 바이패스 댐퍼(16)로 이루어진 구성에 한정되지 않고, 급기관(20)으로 유입되는 공기를 흡기구(14)를 통하여 유입된 공기와 집열 챔버(10) 내부에서 가열 상승된 공기 중에서 선택할 수 있는 다양한 구조가 채용될 수 있다. 예컨대, 흡기구(14)를 개폐하는 제1 댐퍼와, 흡기구(14)와 급기관(20)을 연결하며 집열 챔버 내부에서 상승된 공기의 출입을 제어하는 제2 댐퍼를 구비한 관형 부재를 포함하여, 제1 댐퍼가 닫히고 제2 댐퍼가 열린 상태에서는 흡기구(14)를 통한 외기의 직접 유입은 차단하고 집열 챔버(10) 내부에서 가열 상승된 공기가 관형 부재를 경유하여 급기관(20) 내부로 유입되도록 하고, 제1 댐퍼가 열리고 제2 댐퍼가 닫힌 상태에서는 집열 챔버(10) 내부에서 가열 상승된 공기는 차단되고 흡기구(14)를 통해 유입된 외기만이 관형 부재를 경유하여 급기관(20) 내부로 유입되도록 할 수 있다. According to the present invention, the outside-air bypass regulating unit is not limited to the constitution of the bypass damper 16, and may be configured so that the air introduced into the air supply source 20 flows through the intake port 14 and the inside of the heat- A variety of structures can be employed that can be selected from the air heated to the elevated temperature. A tubular member having a first damper for opening and closing the intake port 14 and a second damper for connecting the intake port 14 and the air supply tube 20 to control the flow of air raised inside the heat collecting chamber , Direct inflow of outside air through the inlet port (14) is interrupted while the first damper is closed and the second damper is opened, and air heated and raised inside the heat collecting chamber (10) flows through the tubular member In the state where the first damper is opened and the second damper is closed, the air heated and raised in the heat collecting chamber 10 is shut off, and only the outside air introduced through the intake port 14 flows through the tubular member to the air supply port 20 To the inside of the housing.

바이패스 댐퍼(16)는 간단한 구성으로 급기관(20)로 유입되는 공기를 흡기구(14)를 통하여 유입된 공기와 집열 챔버(10) 내부에서 가열 상승된 공기 중에서 선택 제어할 수 있게 한다는 점에서 장점이 있다. The bypass damper 16 can be configured to selectively control the air introduced into the air supply duct 20 through the intake port 14 and the air heated and raised inside the heat collecting chamber 10 with a simple structure There are advantages.

도 7 은 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템에서 집열 챔버(10)의 동작을 설명하기 위한 개략도이다. 도 7 을 참조하여 집열 챔버(10)의 동작 원리를 살펴보면, 겨울철, 간절기 등과 같이 외기를 이용한 난방이 이루어지면서 환기가 이루어지는 외기 난방에 의한 환기 모드에서는 바이패스 댐퍼(16)가 수직으로 위치하여(도 7 의 확대도 참조) 흡기구(14)를 통한 외기 유입은 차단되면서 집열 챔버(10) 내부에서 가열된 공기만이 부력에 의해 상승하여 급기관(20) 내부로 유입되는 것이 허용된다. 7 is a schematic view for explaining the operation of the heat collecting chamber 10 in a building natural ventilation and heating system using solar radiation heat according to the present invention. Referring to FIG. 7, in operation mode of the heat collecting chamber 10, the bypass damper 16 is positioned vertically in the ventilation mode by the outside air heating in which the ventilation is performed by heating using the outside air such as during winter, The inflow of the outside air through the inlet port 14 is blocked and only the air heated inside the heat collecting chamber 10 is allowed to flow up into the inside of the air supply tube 20 by the buoyant force.

외기에 의한 난방이 필요 없는 여름철에는 바이패스 댐퍼(16)가 수평으로 위치하여 집열 챔버(10) 내부에서 가열된 공기의 급기관(20) 내로의 유입은 차단되고, 흡기구(14)를 통해 가열되지 않은 외기가 급기관(20)에 직접 노출될 수 있도록 한다. The bypass damper 16 is positioned horizontally during the summer without the need for heating by the outside air so that the inflow of the heated air from the interior of the heat collecting chamber 10 into the air supply source 20 is blocked, So that outside air can be directly exposed to the air supply unit 20.

이와 같이 난방의 필요 여부에 따라 바이스패 댐퍼(16)를 조절하여 가열된 공기를 급기관(20)으로 유입되도록 하거나 가열되지 않은 외기를 급기관(20)으로 유입되도록 제어한다. The vise damper 16 is controlled according to the necessity of heating to control the flow of the heated air into the air supply tube 20 or the unheated ambient air into the air supply tube 20.

다시 도 4 내지 도 6 을 참조하면, 본 발명은 건물 실내의 공기를 대기 중으로 배기하는 배기 덕트(30)를 포함한다. 배기 덕트(30)는 건물 외벽(1)에 높이 방향으로 설치되며, 각 층마다 구비된 세대별 또는 사무실별 배기관(40)이 연결된다. 즉, 집열 챔버(10)는 세대별 또는 사무실별로 설치되지만, 배기 덕트(30)는 공통으로 설치된다. Referring again to FIGS. 4 to 6, the present invention includes an exhaust duct 30 for exhausting air in a building to the atmosphere. The exhaust duct 30 is installed on the building outer wall 1 in a height direction, and exhaust pipes 40 for each generation or office are connected. That is, the heat collection chamber 10 is installed for each generation or office, but the exhaust duct 30 is installed in common.

배기 덕트(30)는 공기가 유입될 수 있도록 하단이 개방된 형태로 형성되며, 태양열을 잘 흡수할 수 있는 소재로 형성되어 태양열을 받는 경우 내부 공기가 가열되어 상승 기류가 형성되어 건물 실내 공기가 굴뚝 효과를 통해 배출될 수 있도록 구성된다.The exhaust duct 30 is formed in a shape that the lower end thereof is opened so that air can be introduced into the air exhaust duct 30, and is formed of a material capable of absorbing solar heat. When receiving the solar heat, the indoor air is heated, And can be discharged through a chimney effect.

도 8 은 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템에서 배기 덕트의 동작을 설명하기 위한 개략도로서, 도 8 을 참조하여 배기 덕트(30)에 의한 자연 배기 원리를 살펴보면, 배기 모드는 계절에 관계없이 이루어지는 데, 배기 덕트(30) 내의 상승 기류에 의하여 배기 덕트(3)와 건물 실내(2) 사이에는 차압이 발생한다. 따라서 건물 내의 각 세대 또는 각 사무실의 실내 공기가 각각의 배기관(40)을 통하여 배기 덕트(30)로 유입되어 대기 중으로 함께 배기된다. 배기 덕트(30)는 차압에 의한 자연 배기 흐름을 형성하므로 배기팬(44) 가동에 의한 전력 소모가 없거나 전력 소모를 최소화하면서 배기가 이루어지도록 할 수 있다. 8 is a schematic view for explaining the operation of the exhaust duct in the building natural ventilation and heating system using solar radiation heat according to the present invention. Referring to FIG. 8, the natural exhaust principle by the exhaust duct 30 will be described. A differential pressure is generated between the exhaust duct 3 and the building room 2 due to the upward flow of air in the exhaust duct 30. Accordingly, the indoor air of each household or each office in the building flows into the exhaust duct 30 through the respective exhaust pipes 40 and is exhausted together into the atmosphere. Since the exhaust duct 30 forms a natural exhaust flow due to the differential pressure, it is possible to exhaust the exhaust without the power consumption by the operation of the exhaust fan 44 or with the power consumption minimized.

본 발명은 집열 챔버(10)와 건물 실내(2)를 연결하는 급기관(20)과 배기 덕트(30)와 건물 실내(2)를 연결하는 배기관(40)을 포함한다. The present invention includes a gas engine 20 connecting the heat collecting chamber 10 and the building room 2 and an exhaust pipe 40 connecting the exhaust duct 30 and the building room 2.

급기관(20)은 건물 실내로 외부 공기가 유입되는 통로가 되는 것으로, 집열 챔버(10)와 연결되며 바이패스 댐퍼(16)의 조절에 의해 집열 챔버(10) 내부에서 가열되어 상승된 공기가 유입되거나 흡기구(14)를 통해 가열되지 않는 외기가 직접 유입된다. The air supply duct 20 is connected to the heat collection chamber 10 and is heated by the inside of the heat collecting chamber 10 by the control of the bypass damper 16, The outside air that flows in or is not heated through the air inlet 14 directly flows.

급기관(20) 내부에는 급기관(20)을 통한 공기 흐름을 제어할 수 있는 급기 댐퍼(22)와, 강제 급기를 위한 급기팬(24)이 설치된다. An air supply damper 22 for controlling air flow through the air supply unit 20 and an air supply fan 24 for forced air supply are provided in the air supply unit 20.

배기관(40)은 건물 실내의 공기가 배기 덕트(30)로 배출되는 통로가 되는 것으로, 배기관(40) 내부에는 배기관(40)을 통한 공기 흐름을 제어할 수 있는 배기 댐퍼(42)와 강제 배기를 위한 배기팬(44)이 설치된다. The exhaust pipe 40 is a passage through which the air in the building is discharged to the exhaust duct 30. The exhaust pipe 40 is provided with an exhaust damper 42 capable of controlling the air flow through the exhaust pipe 40, An exhaust fan 44 is installed.

본 발명에 의하면 급기 댐퍼(22)와 배기 댐퍼(42)의 조절에 의하여 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템이 급기팬(24) 및 배기팬(44)의 구동 없이 자연 환기가 이루어질 수 있다. The building natural ventilation and heating system using the solar radiation heat according to the present invention is controlled by the air supply damper 22 and the exhaust damper 42 to control the natural ventilation and heating system without driving the air supply fan 24 and the exhaust fan 44, Lt; / RTI >

외기 난방에 의한 환기 모드에서 급기 댐퍼(22)가 개방되면 급기팬(24)의 가동 없이도 집열 챔버(10)에서 가열된 공기가 급기관(20)을 통하여 실내로 유입되는 자연 급기 흐름이 형성된다. 이때 급기량의 조절은 급기 댐퍼(22)의 개도 조절을 통해 이루어진다. When the air supply damper 22 is opened in the ventilation mode by outside air heating, a natural air supply flow is formed in which the air heated in the heat collecting chamber 10 flows into the room through the air supply duct 20 without operating the air supply fan 24 . At this time, the supply amount is adjusted by controlling the opening degree of the air supply damper 22.

한편, 배기 덕트(30)와 건물 실내(2) 사이의 차압이 발생하는 경우 배기 덕트(42)를 개방하면 배기팬(44)의 가동 없이도 건물 실내(2)의 공기가 외부로 배출되는 자연 배기 흐름이 형성된다. 이때 배기량의 조절은 배기 댐퍼의 개도를 통해 이루어진다. When the differential pressure between the exhaust duct 30 and the building 2 is generated, the exhaust duct 42 is opened to allow the air in the building 2 to be discharged to the outside without operating the exhaust fan 44. [ A flow is formed. At this time, the exhaust amount is adjusted through opening of the exhaust damper.

본 발명에 따르면 급기관(20)과 배기관(40) 사이에는 전열교환기(50)가 설치된다. 전열교환기(50)는 실내에서 외부로 배출되는 공기와 외부에서 실내로 유입되는 공기 사이의 열교환이 가능하도록 공기 유로가 형성된 공지의 장치로서, 급기관(20)을 통해 외부에서 유입된 공기와 배기관(40)을 통해 외부로 배출되는 공기 사이에 열교환을 가능하게 한다. According to the present invention, the total enthalpy heat exchanger (50) is installed between the power unit (20) and the exhaust pipe (40). The total enthalpy heat exchanger (50) is a well-known device having an air flow path to allow heat exchange between the air discharged from the room to the outside and the air flowing from the outside to the room. The air flowed from the outside through the air supply / Thereby enabling heat exchange between the air discharged to the outside through the heat exchanger (40).

도 7 을 참조하면, 본 발명에 따른 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템은 외기 온도와 건물 실내 온도, 급기관으로 유입되는 공기 온도를 측정할 수 있는 제1 내지 제3 온도 센서(61, 62, 63)와, 건물 실내의 CO2 농도를 측정할 수 있는 CO2 센서(64)를 더 포함하여 제1 내지 제3 온도 센서(61, 62, 63)에 의해 측정된 온도와 CO2 농도에 따라 환기가 이루어지도록 동작할 수 있다. Referring to FIG. 7, the building natural ventilation and heating system using the solar radiation heat according to the present invention includes first to third temperature sensors 61, 61, 62, 63, and 64 capable of measuring outside air temperature, building room temperature, 62 and 63 and a CO 2 sensor 64 capable of measuring the concentration of CO 2 in the building so as to control the temperature and the CO 2 concentration measured by the first to third temperature sensors 61, As shown in FIG.

이하에서 본 발명에 따른 태양열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템을 환기 제어 측면에서 그 동작을 설명한다. Hereinafter, the operation of the natural ventilation and heating system using solar heat according to the present invention will be described in terms of ventilation control.

여름철과 같이 외기 온도가 실내 적정 온도 보다 높은 경우에는 외기에 의한 난방이 불필요하다. 따라서 외기 바이패스 조절부의 바이패스 댐퍼(16)는 수평 위치로 조절하고, 급기 댐퍼(22)와 배기 댐퍼(42)를 모두 닫는다. 외기 온도는 제1 온도 센서(61)에 의해 측정되는 값이며 실내 적정 온도는 설정되는 값이다. When the outdoor air temperature is higher than the indoor proper temperature as in the summer, heating by outside air is unnecessary. Therefore, the bypass damper 16 of the outside air bypass adjusting section is adjusted to the horizontal position, and both the air supply damper 22 and the exhaust damper 42 are closed. The outdoor air temperature is a value measured by the first temperature sensor 61 and the indoor proper temperature is a value to be set.

급기 댐퍼(22)와 배기 댐퍼(42)가 모두 닫힌 상태에서 CO2 센서(64)가 설치된 경우에는 건물 실내의 CO2 농도에 따라 CO2 센서(64)가 설치되지 않은 경우에는 미리 프로그램된 스케줄에 따라 급기팬(24) 및 배기팬(44)이 구동하여 전열교환기(50)에 의한 전열 교환 방식으로 열 손실을 최소화하면서 환기가 이루어지도록 한다. Air supply damper 22 and the exhaust damper 42 are both if the CO 2 sensor 64 is installed in the closed state in the case that the CO 2 sensor 64 is installed in accordance with the CO 2 concentration in the building interior, the pre-programmed schedule The air supply fan 24 and the exhaust fan 44 are driven so that ventilation can be performed while minimizing heat loss by the total heat exchange by the total enthalpy heat exchanger 50. [

겨울철과 같이 외기 온도가 실내 적정 온도 보다 높은 경우에는 외기를 이용한 난방이 이루어지면서 환기가 이루어지는 외기 난방 모드가 수행된다. 외기 바이패스 조절부의 바이패스 댐퍼(16)는 수직 위치로 조절되어 가열되지 않은 외기는 차단하면서 집열 챔버(10) 내부에서 가열 상승된 공기가 급기관(20)으로 유입되도록 한다. When the outside air temperature is higher than the proper indoor temperature as in winter, the outdoor air heating mode is performed in which ventilation is performed while heating is performed using outside air. The bypass damper 16 of the outside air bypass control unit is adjusted to the vertical position so that the air heated and raised inside the heat collecting chamber 10 flows into the air supply duct 20 while blocking the unheated outside air.

집열 챔버(10) 내부에 가열된 공기가 실내 온도 보다 높으면 급기 댐퍼(22) 와 배기 댐퍼(42)를 완전 개방하여 집열 챔버(10)에서 가열된 공기를 이용한 난방 및 자연환기가 이루어지도록 한다. 이때 외기 온도는 제1 온도 센서(61), 건물 실내 온도는 제2 온도 센서(62), 집열 챔버(10)에서 가열된 공기의 온도는 제3 온도 센서(63)에 의해 측정된다. When the air heated inside the heat collecting chamber 10 is higher than the room temperature, the air supply damper 22 and the exhaust damper 42 are completely opened to allow heating and natural ventilation using the heated air in the heat collecting chamber 10. At this time, the temperature of the air heated by the first temperature sensor 61, the indoor temperature of the building, and the temperature of the air in the heat collecting chamber 10 are measured by the third temperature sensor 63.

외기 난방 모드의 경우에도 제2 온도 센서(62)에 의해 측정된 가열 공기의 온도가 실내 온도 보다 낮은 경우 전열교환기(50)에 의한 전열 교환 방식으로 열 손실을 최소화하면서 환기가 이루어지도록 한다. 즉, 급기 댐퍼(22)와 배기 댐퍼(42)가 모두 닫힌 상태에서 CO2 센서(64)가 설치된 경우에는 건물 실내의 CO2 농도에 따라 CO2 센서(64)가 설치되지 않은 경우에는 미리 프로그램된 스케줄에 따라 급기팬(24) 및 배기팬(44)이 구동하여 전열교환기(50)에 의한 전열 교환 방식으로 환기가 이루어지도록 한다. When the temperature of the heated air measured by the second temperature sensor 62 is lower than the room temperature even in the outside air heating mode, the ventilation is performed while minimizing the heat loss by the total heat exchanging method by the total enthalpy heat exchanger 50. That is, the air supply damper 22 and the exhaust damper 42 is in both cases a closed, CO 2 sensor 64 is installed in the case that the CO 2 sensor 64 is installed in accordance with the CO 2 concentration in the building interior, the pre-programmed The air supply fan 24 and the exhaust fan 44 are driven in accordance with the schedule so that the air is ventilated by the total heat exchanging method by the total enthalpy heat exchanger 50.

외기 온도가 실내 적정 온도가 유사할 때는 외기 바이패스 조절부의 바이패스 댐퍼(16)는 수평 위치로 조절하고, 급기 댐퍼(22)와 배기 댐퍼(42)의 개도량을 조절하면서 자연 환기가 이루어지도록 한다. The bypass damper 16 of the outside air bypass regulator is adjusted to the horizontal position and the natural ventilation is performed while adjusting the amount of opening of the air supply damper 22 and the exhaust damper 42 do.

본 발명에 의하면, 태양 복사열에 의하여 공기 가열 효과를 난방에 이용할 뿐만 아니라 부력에 의한 차압 발생을 자연 배기에도 함께 이용함으로써 에너지 효율이 향상된다. According to the present invention, not only the air heating effect by the solar radiation heat is used for the heating but also the generation of the differential pressure by the buoyancy is used together with the natural exhaust, whereby the energy efficiency is improved.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였다. 그러나 본 발명의 범위는 상술된 실시예들에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 평균적인 기술자에 의해 용이하게 이루어질 수 있는 치환, 변경 등은 본 발명의 범위에 속한다.
The embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the present invention is not limited by the above-described embodiments, and substitutions, changes, and the like that can be easily made by an average person in the technical field of the present invention fall within the scope of the present invention.

10: 집열 챔버 12: 공기 유입구
14; 흡기구 16: 바이패스 댐퍼
20: 급기관 22: 급기 댐퍼
24: 급기팬 30: 배기 덕트
40: 배기관 42: 배기 댐퍼
44: 배기팬 50: 전열교환기
61, 62, 63: 온도 센서 64: CO2 센서
10: heat collecting chamber 12: air inlet
14; Intake port 16: Bypass damper
20: air supply source 22: supply damper
24: air supply fan 30: exhaust duct
40: Exhaust pipe 42: Exhaust damper
44: exhaust fan 50: total heat exchanger
61, 62, 63: temperature sensor 64: CO 2 sensor

Claims (5)

건물 외벽에 내부로 공기가 유동할 수 있는 공간부로 형성되고, 집열판을 구비하여 내부의 공기가 태양 복사열에 의해 가열되어 상승될 수 있게 형성되며, 하부에 외부 공기가 유입되는 공기 유입구가 형성되고, 상부에 외기가 유입될 수 있는 흡기구가 형성된 집열 챔버;
상기 집열 챔버와 연결되며 건물 실내로 급기를 제공하는 급기관;
상기 흡기구에 설치되며, 외기가 상기 급기관으로 직접 유입되거나 상기 집열 챔버 내부에서 가열 상승된 공기가 상기 급기관으로 유입되는 것을 선택적으로 허용하는 외기 바이패스 조절부;
건물 외벽에 높이 방향으로 하단이 개방된 형태로 설치되고 태양열을 흡수할 수 있는 소재로 형성되어 내부에 상승 기류가 형성가능하게 형성된 배기 덕트; 및
상기 배기 덕트와 연결되며 건물 실내 공기가 배출되는 통로가 되는 배기관을 포함하되,
상기 외기 바이패스 조절부는, 상기 흡기구에 회동가능하게 설치되고 회동 위치에 따라 상기 흡기구를 막으면서 상기 집열 챔버 내부에서 상승된 공기가 상기 급기관 내부로 유입되는 경로를 개방하거나, 상기 흡기구를 개방하여 상기 급기관으로 외기가 직접 유입되는 것을 허용하면서 상기 집열 챔버 내부에서 상승된 공기가 상기 급기관 내부로 유입되는 경로를 차단하는 판 형태의 바이패스 댐퍼를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템.
The air conditioner according to any one of claims 1 to 3, wherein the indoor air is heated by the solar radiation heat to raise the indoor air, A heat collecting chamber in which an inlet port through which outside air can be introduced is formed;
A supply port connected to the heat collection chamber and providing supply air to a building interior;
An outside air bypass regulator installed in the intake port and selectively allowing the air to flow into the air supply duct or the air heated and raised in the interior of the heat collection chamber into the air supply duct;
An exhaust duct which is installed on the outer wall of the building in such a manner that a lower end thereof is opened in a height direction and is formed of a material capable of absorbing solar heat so that a rising airflow can be formed therein; And
And an exhaust pipe connected to the exhaust duct and serving as a passage through which indoor air of the building is discharged,
The outside air bypass regulating unit is provided to be rotatable on the intake port and opens a path through which the air raised inside the heat collecting chamber flows into the inside of the air supply tube while closing the intake port according to the rotation position, And a bypass damper in the form of a plate for blocking the passage of the air that has risen inside the heat collecting chamber into the inside of the air supply tube while allowing outside air to flow directly into the air supply tube. Natural ventilation and heating system.
제 1 항에 있어서,
상기 급기관 및 상기 배기관은 각각 개도에 따라 급기량 및 배기량을 제어할 수 있는 급기 댐퍼 및 배기 댐퍼를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the air supply duct and the exhaust pipe are provided with an air supply damper and an exhaust damper capable of controlling a supply amount and an exhaust amount according to opening degrees, respectively.
제 2 항에 있어서,
상기 급기관 및 배기관은 각각 급기팬 및 배기팬을 각각 구비하고, 건물 실내에서 배기관을 통해 외부로 배출되는 공기와 건물 외부에서 급기관을 통해 건물 실내로 유입되는 공기 사이의 열교환이 가능하도록 공기 유로가 형성된 전열 교환기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템.
3. The method of claim 2,
The air supply duct and the exhaust duct are respectively provided with an air supply fan and an exhaust fan. The air supply duct and the exhaust duct are connected to each other through an air duct so that heat can be exchanged between the air discharged from the building through the exhaust pipe to the outside, And a total enthalpy heat exchanger having a solar radiation heat exchanger.
제 2 항에 있어서,
외기 온도를 측정할 수 있는 제1 온도 센서, 건물 실내 온도를 측정할 수 있는 제2 온도 센서 및 상기 집열 챔버 내에서 가열 상승되어 상기 급기관으로 유입되는 공기의 온도를 측정할 수 있는 제3 온도 센서를 더 포함하여, 상기 제1 내지 제3 온도 센서의 측정값과 미리 설정된 실내 적정 온도 값을 대비하여 상기 외기 바이패스 조절부, 상기 급기 댐퍼, 상기 배기 댐퍼의 개도를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양 복사열을 이용한 건물 자연 환기 및 난방 시스템.
3. The method of claim 2,
A third temperature sensor capable of measuring a temperature of outside air, a second temperature sensor capable of measuring a temperature of a building room, and a third temperature sensor capable of measuring a temperature of air heated and raised in the heat collecting chamber, Further comprising a sensor for controlling an opening degree of the outside air bypass regulator, the air supply damper, and the exhaust damper by comparing the measured values of the first to third temperature sensors with a preset indoor optimum temperature value. Building natural ventilation and heating system using solar radiation.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111964206A (en) * 2020-08-24 2020-11-20 广东烽煌建设工程有限公司 Energy-conserving ventilation system of low energy consumption house

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104296275B (en) * 2014-08-22 2017-02-08 深圳朴方环保发展有限公司 Device for reducing temperature difference between day and night
CN109737535A (en) * 2019-03-11 2019-05-10 佛山艾克斯光电科技有限公司 High-accuracy more sensing large space constant temperature systems
CN113669922A (en) * 2021-08-06 2021-11-19 天津瑞格特暖通设备安装工程有限公司 Solar heating system without liquid medium
CN117947903B (en) * 2024-03-25 2024-06-04 西南石油大学 Assembled ceiling for building

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200209771Y1 (en) * 2000-08-17 2001-01-15 한국에너지기술연구소 Energy-saving type air conditioning system integrated fan coil with curtain wall having vents
KR20100020574A (en) * 2008-08-13 2010-02-23 구자선 A device to utilize solar energy in the air space of double glazing

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200209771Y1 (en) * 2000-08-17 2001-01-15 한국에너지기술연구소 Energy-saving type air conditioning system integrated fan coil with curtain wall having vents
KR20100020574A (en) * 2008-08-13 2010-02-23 구자선 A device to utilize solar energy in the air space of double glazing

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111964206A (en) * 2020-08-24 2020-11-20 广东烽煌建设工程有限公司 Energy-conserving ventilation system of low energy consumption house

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