KR101446627B1 - Construction of self-supporting energy - Google Patents
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Abstract
본 발명은 투명 또는 반투명 재질로 상호 이격하여 적층된 복수의 필름 사이에 형성된 단열 공간에 단열 가스가 수용되는 외면 구조체로 이루어진 내부 공간이 형성된 하우징에 구비되고, 주간에 태양으로부터 상기 외면 구조체를 통하여 흡수된 열을 보일러와 열교환하여 상기 보일러의 가동 부하를 저감하는 폐열 회수 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하여 단열 성능이 우수하며, 에너지 소비량을 줄이면서도 높은 냉난방 효율로 운용이 가능한 에너지 자립형 구조물에 관한 것이다.The present invention relates to a method of manufacturing a semiconductor device, which is provided in a housing in which an inner space formed of an outer surface structure in which a heat insulating gas is accommodated in a heat insulating space formed between a plurality of films laminated with a transparent or translucent material, And a waste heat recovering unit for reducing the operating load of the boiler by heat-exchanging the heat generated by the boiler with the boiler. The present invention relates to an energy-independent structure capable of operating at a high cooling and heating efficiency while reducing energy consumption .
Description
본 발명은 에너지 자립형 구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 단열 성능이 우수하며, 에너지 소비량을 줄이면서도 높은 냉난방 효율로 운용이 가능한 에너지 자립형 구조물에 관한 것이다.
[0001] The present invention relates to an energy-independent structure, and more particularly, to an energy-independent structure capable of operating at a high cooling / heating efficiency while reducing energy consumption.
일반적으로 농작물 재배를 위한 비닐하우스는 외벽부의 단열 성능이 미약하여 외부로 빠져나가는 열손실이 매우 큰 문제가 있었다.Generally, the vinyl house for cultivating crops has a problem that the heat insulation performance of the outer wall portion is weak and the heat loss to the outside is very large.
종래에는 이러한 비닐하우스의 열손실을 최소화하기 위하여 비닐하우스의 내, 외부에 보온용의 부직포 덮개를 씌우거나 전기 및 화석연료 등을 사용하여 난방을 실시하는 등의 노력을 기울이게 된다.Conventionally, in order to minimize the heat loss of the vinyl house, efforts are made to cover the inside and outside of the vinyl house with a non-woven fabric covering for insulation or to use electricity and fossil fuels for heating.
그러나, 이러한 다양한 노력들은 전기 및 화석연료 등의 에너지 소모가 불가피하며, 에너지 효율 또한 미약한 단열 능력을 지닌 비닐하우스의 구조적 특징상 낮은 한계점이 있었다.
However, these various efforts have a low limit in terms of the structural characteristics of the greenhouse which is inevitably consuming energy such as electricity and fossil fuel, and having an insufficient energy efficiency.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 단열 성능이 우수하며, 에너지 소비량을 줄이면서도 높은 냉난방 효율로 운용이 가능한 에너지 자립형 구조물을 제공하기 위한 것이다.
The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an energy-independent structure which is excellent in heat insulation performance and can be operated at a high cooling and heating efficiency while reducing energy consumption.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 투명 또는 반투명 재질인 복수의 필름이 상호 이격하여 적층되고, 상기 필름과 이웃한 필름 사이에 단열 공간이 형성되며, 태양으로부터 흡수된 열의 배출이 방지되도록 상기 단열 공간에 단열 가스가 수용되는 외면 구조체; 상기 외면 구조체로 이루어진 내부 공간이 형성된 하우징; 상기 하우징에 구비된 보일러; 및 상기 하우징에 구비되고, 주간에 태양으로부터 상기 외면 구조체를 통하여 흡수된 열을 상기 보일러와 열교환하여 상기 보일러의 가동 부하를 저감하는 폐열 회수 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 구조물을 제공할 수 있다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a method of manufacturing a semiconductor device including a plurality of films, which are transparent or semitransparent, are stacked and spaced apart from each other, a heat insulating space is formed between the film and an adjacent film, An outer surface structure in which the heat insulating gas is accommodated in the heat insulating space; A housing having an inner space formed of the outer surface structure; A boiler provided in the housing; And a waste heat recovery unit provided in the housing and performing heat exchange between the heat absorbed through the outer structure from the sun during the daytime and the boiler to reduce a moving load of the boiler .
여기서, 상기 외면 구조체는, 상기 필름과 이웃한 필름 각각의 가장자리를 마감하는 프레임과, 상기 프레임과 상기 필름 각각의 가장자리 사이에 배치되는 유기 단열재인 씰 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The outer surface structure may further include a frame for closing edges of the film adjacent to the film, and a seal member disposed between the frame and the edges of the film.
이때, 상기 단열 가스는, 공기 또는 불활성 가스이거나, 공기, 아르곤, 크립톤, 이산화탄소 중 어느 하나 또는 적어도 하나 이상의 조합인 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the adiabatic gas is air, an inert gas, or a combination of at least one of air, argon, krypton, and carbon dioxide.
그리고, 상기 외면 구조체의 열 관류율은 0.01 내지 1 W/㎡K이며, 상기 외면 구조체의 두께는 3 내지 30cm인 것을 특징으로 한다.In addition, the heat conduction ratio of the outer surface structure is 0.01 to 1 W / m 2 K, and the thickness of the outer surface structure is 3 to 30 cm.
한편, 상기 하우징은, 상기 복수의 외면 구조체 가장자리를 고정하는 골조 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The housing may further include a frame frame for fixing the edges of the plurality of outer surface structures.
그리고, 상기 하우징은, 상기 내부 공간의 습도 조절을 위한 제습 유닛을 더 포함하며, 상기 제습 유닛은 상기 폐열 회수 유닛과 열교환하는 것을 특징으로 한다.The housing further includes a dehumidifying unit for adjusting the humidity of the internal space, and the dehumidifying unit performs heat exchange with the waste heat recovering unit.
그리고, 상기 폐열 회수 유닛은, 상기 단열 공간과 연통되는 단열 배관 상에 마련된 제1 열교환기와, 상기 제1 열교환기를 관통하는 상기 보일러의 난방배관 상에 마련되는 축열조와, 상기 제1 열교환기를 통과한 상기 단열 배관 상에 마련된 제2 열교환기를 포함하며, 상기 제2 열교환기는 상기 하우징의 내부 공간의 습도 조절을 위한 제습 유닛의 히팅 코일과 열교환하는 것을 특징으로 한다.The waste heat recovery unit includes a first heat exchanger provided on a heat insulating pipe communicating with the heat insulating space, a heat storage tank provided on a heating pipe of the boiler passing through the first heat exchanger, And a second heat exchanger provided on the heat insulating pipe, wherein the second heat exchanger performs heat exchange with the heating coil of the dehumidifying unit for controlling the humidity of the internal space of the housing.
그리고, 상기 하우징은, 외부로부터 공기를 공급하는 급기 덕트와, 상기 내부 공간의 공기를 외부로 배출하는 배기 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The housing further includes an air supply duct for supplying air from the outside, and an exhaust duct for discharging the air in the inside space to the outside.
또한, 상기 하우징은, 외부로부터 공기를 공급하며 상기 제습 유닛이 단부에 구비된 급기 덕트와, 상기 내부 공간의 공기를 외부로 배출하며 상기 제습 유닛이 단부에 구비된 배기 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The housing may further include an air supply duct which supplies air from the outside and which is provided at the end of the dehumidifying unit and an exhaust duct which discharges the air in the inside space to the outside and the dehumidifying unit is provided at the end thereof .
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, the following effects can be achieved.
우선, 본 발명은 필름의 복층 구조 및 단열 공간에 단열 가스가 채워진 외면 구조체를 포함한 하우징의 구조를 채택함으로써 주간에 태양으로부터 흡수한 열 에너지가 외부로 빠져나가는 손실을 없애고 거의 대부분을 난방 등에 활용할 수 있으므로, 에너지 자립도 및 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.First, the present invention adopts the structure of the housing including the outer surface structure filled with the heat insulating gas in the multi-layer structure and the heat insulating space of the film, so that the heat energy absorbed from the sun during the day can be eliminated, Therefore, the energy self-sufficiency and the energy efficiency can be improved.
따라서, 본 발명은 상기와 같이 외면 구조체로부터 흡수된 태양열 에너지를 이용하여 난방 부하 및 냉방 부하는 물론 제습 부하 등 각종 냉난방 및 하우징 내부 공간의 공기 조화에 필요한 각종 장치의 가동 부하를 낮추어 불필요한 에너지 소모를 줄일 수 있게 된다.
Accordingly, the present invention uses solar energy absorbed from the outer structure as described above to reduce the heating load and the cooling load, as well as various cooling and heating such as dehumidifying load, and the operation load of various devices necessary for air conditioning in the inner space of the housing, .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 자립형 구조물의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 자립형 구조물의 전체적인 구조를 모식화한 개념도1 is a cross-sectional schematic view showing the overall structure of an energy-maintaining structure according to an embodiment of the present invention;
2 is a conceptual diagram illustrating the overall structure of an energy-independent structure according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 자립형 구조물의 전체적인 구조를 나타낸 단면 개념도이며, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 자립형 구조물의 전체적인 구조를 모식화한 개념도이다.FIG. 1 is a schematic cross-sectional view illustrating an overall structure of an energy-maintaining structure according to an exemplary embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a conceptual diagram illustrating the overall structure of an energy-maintaining structure according to an exemplary embodiment of the present invention.
본 발명은 도시된 바와 같이 외면 구조체(100)로 이루어진 하우징(200)에 구비된 보일러(300)와 외면 구조체(100) 상호간의 열교환을 폐열 회수 유닛(500)이 행하는 구조임을 파악할 수 있다.It can be understood that the
외면 구조체(100)는 투명 또는 반투명 재질인 복수의 필름(110, 110', 110")이 상호 이격하여 적층되고, 필름(110)과 이웃한 필름(110') 사이(또는 필름(110')과 이웃한 필름(110") 사이)에 단열 공간(120)이 형성되며, 태양으로부터 흡수된 열의 배출이 방지되도록 단열 공간(120)에 단열 가스가 수용된 것이다.The
하우징(200)은 상기와 같은 구조의 외면 구조체(100)로 이루어져 내부 공간을 형성하여, 보일러(300)는 하우징(200)에 구비되어 난방용으로 활용될 것이다.The
폐열 회수 유닛(500)은 하우징(200)에 구비되고, 주간에 태양으로부터 외면 구조체(100)를 통하여 흡수된 열을 보일러(300)와 열교환하여 보일러(300)의 가동 부하를 저감하는 역할을 하게 된다.The waste
본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며 다음과 같은 다양한 실시예의 적용도 가능함은 물론이다.The present invention can be applied to the embodiments described above, and the following various embodiments may be applied.
외면 구조체(100)는 전술한 바와 같이 태양으로부터 흡수한 열 에너지가 하우징(200)의 외측으로 배출되는 열손실을 방지하기 위한 것으로, 필름(110, 110')과 이웃한 필름(110', 110") 각각의 가장자리를 마감하는 프레임(130)을 포함한다.The
그리고, 프레임(130)과 필름(110, 110', 110") 각각의 가장자리 사이에는 단열 공간(120)에 채워진 단열 가스가 누출되지 않도록 폴리우레탄 폼 등과 같은 유기 단열재인 씰 부재(140)가 배치되는 것이 바람직하다.A
필름(110, 110', 110")은 단열 성능을 유지하기 위하여 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 에틸렌비닐아세테이트, 유리 중 어느 하나 또는 적어도 하나 이상의 조합으로 제작하여 배치될 수 있다.The
또한, 필름(110, 110', 110")은 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, 폴리염화비닐, 폴리카보네이트, 에틸렌비닐아세테이트 중 적어도 하나 이상의 복합체로 제작하여 배치할 수도 있다.The
한편, 단열 가스는 공기 또는 불활성 가스이거나, 구체적으로는 공기, 아르곤, 크립톤, 이산화탄소 중 어느 하나 또는 적어도 하나 이상을 조합하여 단열 공간(120)에 채울 수 있다.On the other hand, the heat insulating gas may be air or an inert gas, or more specifically, one or at least one of air, argon, krypton, and carbon dioxide may be combined to fill the
또한, 단열 가스는 냉각 성능이 우수한 CFC, HCFC, HFC, HC계 냉매 중 하나 또는 적어도 하나 이상을 조합하여 단열 공간(120)에 채울 수도 있다.Further, the heat insulating gas may be filled in the
따라서, 이와 같이 외면 구조체(100)가 원활한 단열 성능을 유지하고 하우징(200)의 외측으로 흡수된 열 에너지의 누출이 극소화되도록 하기 위하여 외면 구조체(100)의 두께를 3 내지 30cm 정도가 되도록 하며, 이에 따른 열 관류율은 0.01 내지 1 W/㎡K이 될 것이다.Accordingly, in order to maintain the heat insulation performance of the
한편, 하우징(200)은 전술한 바와 같은 외면 구조체(100)로서 내부 공간을 형성하는 건축 구조물의 외벽이 이루어지도록 한 것으로, 각각의 외면 구조체(100)가 특정한 형상의 내부 공간을 형성하며 건축 구조물로서의 외벽이 형성되도록 하려면 복수의 외면 구조체(100) 가장자리를 고정하는 골조 프레임(210)을 더 포함하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the
또한, 하우징(200)은, 내부 공간의 습도 조절을 위한 제습 유닛(400)을 더 구비하는 것이 바람직하며, 제습 유닛(400)은 가동 부하의 저감을 위하여 폐열 회수 유닛(500)과 열교환할 수 있을 것이다.The
한편, 폐열 회수 유닛(500)은 전술한 바와 같이 하우징(200)에 구비된 보일러(300) 등의 가동 부하를 저감하기 위하여 외면 구조체(100)를 통하여 흡수된 타양의 열 에너지와의 열교환을 수행하는 것으로, 제1 열교환기(510)와 제2 열교환기(520) 및 축열조(530)를 포함한다.The waste
제1 열교환기(510)는 단열 공간(120)과 연통되는 단열 배관(도 2에서 외면 구조체(100)의 양단부와 상호 실선으로 연결되게 표시한 부분) 상에 마련된 것이다.The
축열조(530)는 제1 열교환기(510)를 관통하는 보일러(300)의 난방배관 상에 마련되는 것이다.The
제2 열교환기(510)는 제1 열교환기(510)를 통과한 단열 배관 상에 마련된 것이다.The second heat exchanger (510) is provided on a heat insulating pipe that has passed through the first heat exchanger (510).
여기서, 제2 열교환기(510)는 하우징(200)의 내부 공간의 습도 조절을 위한 제습 유닛(400)의 히팅 코일(410)과 열교환하는 것이 바람직하다.Here, the
이때, 하우징(200)은 내부 공간의 환기를 위하여 외부로부터 급기팬(222)에 의하여 공기를 공급하는 급기 덕트(220)와, 내부 공간의 공기를 배기팬(232)에 의하여 외부로 배출하는 배기 덕트(230)를 더 포함할 수 있다.At this time, the
구체적으로 살펴보면, 급기 덕트(220) 및 배기 덕트(230)의 단부에는 공히 제습 유닛(400)이 통과되도록 하며, 각 덕트(220, 230)에는 특별히 도시하지 않았으나 이물질과 먼지 또는 세균 및 해충 등의 침입을 방지할 수 있도록 필터 등을 추가로 장착할 수도 있음은 물론이다.Specifically, the
이상과 같이 본 발명은 단열 성능이 우수하며, 에너지 소비량을 줄이면서도 높은 냉난방 효율로 운용이 가능한 에너지 자립형 구조물을 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.As described above, it is understood that the present invention is based on a technical idea to provide an energy-independent structure which is excellent in heat insulation performance and can be operated at a high cooling and heating efficiency while reducing energy consumption.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 본 발명에 따른 에너지 자립형 구조물을 동절기 각종 농작물을 재배하기 위한 비닐하우스나 온실 대용으로 활용할 수도 있으며, 일반적인 빌딩이나 주택 또는 공장 등 건축물의 외벽에 외장재 대용으로 외면 구조체(100)를 배치하여 활용할 수도 있고, 하절기 강한 직사 일광으로부터 하우징(200) 내부 공간의 생육되는 생물의 보호를 위하여 설치 또는 제거 가능한 차양막 또는 차양장치 등을 추가로 설치하는 등 다양한 변형 및 응용이 가능함은 물론이다.
In addition, within the scope of the basic technical idea of the present invention, the person skilled in the art can utilize the energy-independent structure according to the present invention as a green house or a greenhouse for growing various crops in the winter season, The
100...외면 구조체 200...하우징
300...보일러 500...폐열 회수 유닛100 ...
300
Claims (10)
상기 외면 구조체로 이루어진 내부 공간이 형성된 하우징;
상기 하우징에 구비된 보일러;
상기 하우징에 구비되고, 주간에 태양으로부터 상기 외면 구조체를 통하여 흡수된 열을 상기 보일러와 열교환하여 상기 보일러의 가동 부하를 저감하는 폐열 회수 유닛; 및
상기 하우징에 구비되어 상기 폐열 회수 유닛과 열교환하며, 상기 내부 공간의 습도 조절을 위한 제습 유닛;을 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 구조물.
An outer surface structure in which a plurality of films, which are transparent or semitransparent, are stacked and spaced apart, a heat insulating space is formed between the film and the adjacent film, and a heat insulating gas is accommodated in the heat insulating space so as to prevent the heat absorbed from the sun;
A housing having an inner space formed of the outer surface structure;
A boiler provided in the housing;
A waste heat recovering unit provided in the housing and reducing the operating load of the boiler by heat-exchanging heat absorbed from the sun through the outer structure during the daytime with the boiler; And
And a dehumidifying unit provided in the housing for heat exchange with the waste heat recovering unit, and for controlling the humidity of the internal space.
상기 외면 구조체는,
상기 필름과 이웃한 필름 각각의 가장자리를 마감하는 프레임과,
상기 프레임과 상기 필름 각각의 가장자리 사이에 배치되는 유기 단열재인 씰 부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the outer surface structure comprises:
A frame closing an edge of each of the film and the neighboring film,
Further comprising a seal member which is an organic insulating material disposed between the frame and the edge of each of the films.
상기 단열 가스는,
공기 또는 불활성 가스이거나,
공기, 아르곤, 크립톤, 이산화탄소 중 어느 하나 또는 적어도 하나 이상의 조합인 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 구조물.
The method according to claim 1,
The heat-
Air or an inert gas,
Air, argon, krypton, carbon dioxide, or a combination of at least one of them.
상기 외면 구조체의 열 관류율은 0.01 내지 1 W/㎡K인 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the heat conduction ratio of the outer surface structure is 0.01 to 1 W / m < 2 > K.
상기 외면 구조체의 두께는 3 내지 30cm인 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 구조물.
The method according to claim 1,
Wherein the outer surface structure has a thickness of 3 to 30 cm.
상기 하우징은,
상기 복수의 외면 구조체 가장자리를 고정하는 골조 프레임을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 구조물.
The method according to claim 1,
The housing includes:
Further comprising: a frame frame for fixing the edges of the plurality of outer surface structures.
상기 폐열 회수 유닛은,
상기 단열 공간과 연통되는 단열 배관 상에 마련된 제1 열교환기와,
상기 제1 열교환기를 관통하는 상기 보일러의 난방배관 상에 마련되는 축열조와,
상기 제1 열교환기를 통과한 상기 단열 배관 상에 마련된 제2 열교환기를 포함하며,
상기 제2 열교환기는 상기 하우징의 내부 공간의 습도 조절을 위한 제습 유닛의 히팅 코일과 열교환하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 구조물.
The method according to claim 1,
The waste heat recovery unit includes:
A first heat exchanger provided on a heat insulating pipe communicating with the heat insulating space,
A heat storage tank provided on a heating pipe of the boiler passing through the first heat exchanger,
And a second heat exchanger provided on the heat insulating pipe that has passed through the first heat exchanger,
Wherein the second heat exchanger performs heat exchange with the heating coil of the dehumidifying unit for controlling the humidity of the internal space of the housing.
상기 하우징은,
외부로부터 공기를 공급하는 급기 덕트와,
상기 내부 공간의 공기를 외부로 배출하는 배기 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 구조물.
The method according to claim 1,
The housing includes:
An air supply duct for supplying air from the outside,
And an exhaust duct for discharging the air in the internal space to the outside.
상기 하우징은,
외부로부터 공기를 공급하며 상기 제습 유닛이 단부에 구비된 급기 덕트와,
상기 내부 공간의 공기를 외부로 배출하며 상기 제습 유닛이 단부에 구비된 배기 덕트를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 자립형 구조물.
The method according to claim 1,
The housing includes:
An air supply duct provided at an end of the dehumidifying unit for supplying air from the outside,
Further comprising an exhaust duct for exhausting the air in the internal space to the outside and having the dehumidifying unit at an end thereof.
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