KR101583295B1 - A water heating system using condensed light focusing system - Google Patents

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KR101583295B1 KR1020150023901A KR20150023901A KR101583295B1 KR 101583295 B1 KR101583295 B1 KR 101583295B1 KR 1020150023901 A KR1020150023901 A KR 1020150023901A KR 20150023901 A KR20150023901 A KR 20150023901A KR 101583295 B1 KR101583295 B1 KR 101583295B1
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Abstract

According to the present invention, a water heating system using focused sunlight comprises: a hot water tank wherein water is accommodated in an internal accommodating space; a light pipe moving sunlight to an outlet end placed inside the accommodating space by reflecting incident sunlight by way of an inlet end placed in the outside of the hot water tank; a diffusion member installed in an inner surface of the accommodating space and reflecting sunlight irradiated from a light transmission unit to the outlet end to be diffused to the accommodating space; and a black body layer coupled along an inner surface of the hot water tank and reflecting and absorbing the sunlight diffused by the diffusion member to heat water accommodated in the accommodating space.

Description

집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템{A WATER HEATING SYSTEM USING CONDENSED LIGHT FOCUSING SYSTEM}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hot water heating system using condensing sunlight,

본 발명은 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온수 탱크의 내부에 태양광 흡수체를 적층하고, 외부에서 온수 탱크 안으로 집속된 태양광을 입사시켜, 발생된 복사열로 온수 탱크의 내부의 물을 가열함으로써, 화석연료의 소모 없이도 온수 공급용 또는 난방용으로 사용할 수 있어 친환경적인 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hot water heating system using condensing sunlight, more particularly, to a solar water heating system using a solar water absorber, And more particularly to a hot water heating system using environmentally friendly condensing sunlight, which can be used for hot water supply or heating without consuming fossil fuel.

일반적으로, 대형건물, 아파트 및, 대중목욕탕 등과 같이 많은 량의 온수를 사용하는 곳에서는 가열된 일정량의 온수를 저장 및 공급하기 위한 온수 탱크가 필연적으로 사용된다.Generally, a hot water tank for storing and supplying a predetermined amount of hot water is inevitably used in a place where a large amount of hot water such as a large building, an apartment, and a public bath is used.

이러한 온수 탱크는, 내부에 온수를 저장하기 위한 수용공간이 형성되고, 상기 온수 탱크의 외부에는 물을 가열하기 위한 온수 가열 시스템이 설치된다.The hot water tank has a receiving space for storing hot water therein, and a hot water heating system for heating water is installed outside the hot water tank.

그리고, 온수 탱크에는 급수 탱크와 연결되는 급수구와, 온수 탱크의 하부측과 순환 배관으로서 연결되는 또 다른 급수구가 연결되어 있다.The hot water tank is connected to a water supply port connected to the water supply tank and another water supply port connected to the lower side of the hot water tank as a circulation pipe.

이때, 상기 순환 배관에는 온수 탱크내의 물을 온수가열기(20)로 강제순환시키도록 하는 순환 펌프가 구비되며, 순환 배관의 개폐 상태를 가변하는 밸브 등으로 구성된다.At this time, the circulation pipe is provided with a circulation pump for forcibly circulating water in the hot water tank by the hot water heater 20, and a valve for varying the opening and closing state of the circulation pipe.

그런데, 종래의 온수 탱크에 사용되는 온수 가열기를 동작시키기 위해 화석 연료를 사용하므로, 친환경적이지 못하였다.However, since the fossil fuel is used to operate the hot water heater used in the conventional hot water tank, it is not environmentally friendly.

본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 등록특허 제10-0933909호(2009년 12월 17일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 스팀을 이용한 온수 난방시스템이 개시되어 있다.A prior art related to the present invention is Korean Patent No. 10-0933909 (December 17, 2009), which discloses a hot water heating system using steam.

본 발명의 목적은 온수 탱크의 내부에 태양광 흡수체를 적층하고, 외부에서 온수 탱크 안으로 집속된 태양광을 입사시켜, 발생된 복사열로 온수 탱크의 내부의 물을 가열함으로써, 화석연료의 소모 없이도 온수 공급용 또는 난방용으로 사용할 수 있어 친환경적인 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a solar water heating system and a solar water heating system in which a sunlight absorber is stacked in a hot water tank, sunlight focused into the hot water tank is injected from the outside and the water inside the hot water tank is heated by the generated heat, The present invention provides a hot water heating system using environmentally friendly condensing sunlight which can be used for supply or heating.

본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템은, 내부 수용공간 내에 물이 수용되는 온수 탱크와, 상기 출측단이 상기 수용공간 내에 위치되며, 상기 온수 탱크의 외부에 위치된 입측단을 통해 입사된 태양광을 반사시켜, 태양광을 상기 출측단으로 이동시키는 광 도파관과, 상기 수용공간의 내면에 설치되며, 광 전달부로부터 상기 출측단으로 조사되는 태양광을 반사시켜, 상기 수용공간으로 확산시키는 확산부재 및, 상기 온수 탱크의 내면을 따라 결합되며, 상기 확산부재에 의해 확산된 태양광을 반사 및 흡수하여, 상기 수용공간 내에 수용된 물을 가열하는 흑체층을 포함하는 것을 특징으로 한다.A hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention includes a hot water tank in which water is contained in an inner housing space, an outlet end located in the housing space, An optical waveguide disposed on an inner surface of the accommodating space for reflecting sunlight irradiated from the light transmitting portion to the outgoing end to diffuse into the accommodating space, And a black body layer which is coupled along the inner surface of the hot water tank and reflects and absorbs sunlight diffused by the diffusion member to heat water contained in the accommodation space.

여기서, 상기 광 전달부는 집광 렌즈를 이용하여 상기 입측단으로 태양광을 집중시키는 집광 방식을 사용할 수 있다.Here, the light transmitting unit may use a light condensing method of concentrating sunlight at the entrance and the end using a condenser lens.

또한, 상기 광 전달부는 1차 반사경을 이용하여 상기 입측단으로 태양광을 집중시켜 전달하는 헬리오스탯(heliostat) 방식을 사용할 수 있으며, 상기 온수 탱크의 외부에는 상기 1차 반사경으로부터 전달된 태양광을 상기 광 도파관의 입측단으로 반사시키기 위한 2차 반사경이 더 구비될 수 있다.In addition, the optical transmission unit may use a heliostat system that concentrates and transmits sunlight to the inlet and the outlet using a primary reflector, and the sunlight transmitted from the primary reflector may be supplied to the outside of the hot water tank, And a secondary mirror for reflecting the light to the entrance side end of the optical waveguide.

또한, 상기 온수 탱크에는 외부로부터 전달된 물을 상기 수용공간으로 공급하는 공급관과, 상기 수용공간의 온수를 외부로 배출시키기 위한 배출관 및, 상기 공급관과 상기 배출관에 펌핑 압력을 전달하는 펌핑부가 더 구비될 수 있다.The hot water tank may further include a supply pipe for supplying water from the outside to the accommodating space, a discharge pipe for discharging hot water from the accommodating space to the outside, and a pumping unit for transmitting a pumping pressure to the supply pipe and the discharge pipe .

또한, 상기 펌핑부에는 온도 센서를 이용해 상기 온수의 온도를 감지하여 외부로 표시하기 위한 온도 감지부가 전기적으로 더 연결될 수 있다.The pumping unit may be further electrically connected to a temperature sensing unit for sensing the temperature of the hot water using a temperature sensor and displaying the temperature.

또한, 상기 흑체층은 태양광 흡수 물질, 흑연, 오석들을 선택적으로 사용할 수 있다.Further, the black body layer can selectively use a solar absorbing material, graphite, and ointment.

본 발명은 외부에 온수 탱크 내부에 태양광 흡수 물질을 결합시켜, 외부로부터 집광된 태양광을 입사시켜 복사열화 함으로써, 화석연료의 소모 없이도 온수 공급용 또는 난방용으로 사용할 수 있어 친환경적이며, 외부에서 전달된 태양광 에너지를 온수 탱크의 내부에서 산란시킬 수 있어 에너지 소모를 줄일 수 있는 효과를 갖는다.The present invention relates to a solar water absorbing material which can be used for hot water supply or heating without consuming fossil fuel by joining a solar absorbing material to the inside of a hot water tank, The solar energy can be scattered inside the hot water tank, thereby reducing energy consumption.

또한, 온수 탱크의 외부에 별도의 집열 장치를 설치하지 않아도 되므로, 장치의 부피를 줄일 수 있고, 이를 통해 설치공간 확보의 용이성을 갖는 효과를 갖는다.Further, since it is not necessary to provide a separate heat collecting device outside the hot water tank, it is possible to reduce the volume of the apparatus and to have an effect of securing the installation space through the apparatus.

도 1은 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템을 보여주기 위한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템을 보여주기 위한 정단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템을 보여주기 위한 평단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템의 광 전달부를 집광 거울 방식으로 적용한 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템의 광 전달부를 헬리오스탯 방식으로 적용한 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템의 펌핑부와 온도 감지부 간의 연결 관계를 보여주기 위한 도면이다.1 is a perspective view illustrating a hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention.
FIG. 2 is a front sectional view showing a hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention.
3 is a plan view of a hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention.
4 is a front sectional view showing a state in which a light transmitting portion of a hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention is applied in a condensing mirror system.
FIG. 5 is a front sectional view showing a state in which a light transmitting portion of a hot water heating system using a focusing solar light according to the present invention is applied by a heliostat method. FIG.
6 is a diagram illustrating a connection relationship between a pumping unit and a temperature sensing unit of a hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부된 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention and the manner of achieving it will become apparent with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings.

그러나 본 발명은 이하에 개시되는 실시예들에 의해 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술 등이 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있다고 판단되는 경우, 그에 관한 자세한 설명은 생략하기로 한다.
In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail to avoid obscuring the subject matter of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템을 보여주기 위한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템을 보여주기 위한 정단면도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention, and FIG. 2 is a front sectional view showing a hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention.

그리고, 도 3은 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템을 보여주기 위한 평단면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템의 광 전달부를 집광 거울 방식으로 적용한 상태를 보여주기 위한 정단면도이다.FIG. 3 is a horizontal sectional view showing a hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention. FIG. 4 is a view showing a state in which a light transmitting part of a hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention is applied by a condensing mirror system Fig.

또한, 도 5는 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템의 광 전달부를 헬리오스탯 방식으로 적용한 상태를 보여주기 위한 정단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템의 펌핑부와 온도 감지부 간의 연결 관계를 보여주기 위한 도면이다.FIG. 5 is a front sectional view showing a state in which a light transmitting portion of a hot water heating system using a focusing solar light according to the present invention is applied by a heliostat method. FIG. 6 is a cross- FIG. 7 is a diagram illustrating a connection relationship between the pumping unit and the temperature sensing unit.

도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템은 광 정달부(100)와, 온수 탱크(200)와, 광 도파관(300)과, 확산부재(400) 및, 흑체층(500)을 포함한다.1 to 6, a hot water heating system using condensing sunlight according to the present invention includes a light adjusting unit 100, a hot water tank 200, an optical waveguide 300, a diffusion member 400, , And a black body layer (500).

먼저, 상기 광 전달부(100)는 태양광(S) 에너지를 집광 및 반사시켜, 후술 될 광 도파관(300)의 입구측으로 집중시키기 위한 것이다.First, the light transmitting unit 100 concentrates sun light (S) energy onto the entrance side of an optical waveguide 300 to be described later.

상기 광 전달부(100)는 후술 될 광 도파관(300)의 입측단으로 태양광을 집중시키는 집광 방식을 사용할 수 있다.The light transmitting unit 100 may use a light condensing method for concentrating solar light on the entrance side of the optical waveguide 300, which will be described later.

여기서, 상기 광 전달부(100)의 집광 방식은 도 4에서처럼 집광 렌즈(110)를 이용하여, 후술 될 광 도파관(300)의 입측단으로 태양광(S)을 집중시킬 수 있다.The light concentrating method of the light transmitting portion 100 can concentrate the sunlight S on the entrance side of the optical waveguide 300 using a condenser lens 110 as shown in FIG.

그리고, 상기 집광 렌즈(110)는 광 도파관(300)의 상부에 수평하게 설치된 상태로 태양광(S)을 직렬 형태로 통과시킬 수 있다.The condenser lens 110 can pass the sunlight S in a serial form while being horizontally installed on the optical waveguide 300.

이와 다르게, 상기 광 전달부(100)는 도 5에서처럼 후술 될 태양광(S)을 반사시켜 도파관(300)의 입측단으로 태양광(S)을 집중시키는 전달하는 헬리오스탯(heliostat) 방식을 사용할 수 있다.Alternatively, the optical transmission unit 100 may use a heliostat method for transmitting sunlight S to the inlet side of the wave guide 300 by reflecting the sunlight S to be described later, as shown in FIG. 5 have.

상기 헬리오스탯 방식은, 1차 반사경(210)을 이용하며, 별도의 프레임에 개별적으로 각도조절 가능하게 설치될 수 있다.The helio stat system uses a primary reflector 210 and may be separately installed in a separate frame so as to be adjustable in angle.

그리고, 상기 광 전달부(200)는 도 1에서처럼 1차 반사경(210)들을 일정 높이로 회전 가능하게 거치시키기 위한 지지대(220)가 구비될 수 있다.1, the light transmitting unit 200 may include a support 220 for rotatably mounting the primary reflectors 210 at a predetermined height.

또한, 상기 지지대(220)에 설치되어, 상기 1차 반사경(210)을 일정 방향으로 회전시키기 위한 회전 구동부(230)가 더 구비될 수도 있다.In addition, a rotation driving unit 230 installed on the support 220 for rotating the primary reflecting mirror 210 in a predetermined direction may be further provided.

이 경우, 상기 광 전달부(200)는 태양의 위치가 변경되더라도 태양광(S)을 광 입사구(120)의 입구 부위로 집중시킬 수 있다.In this case, the light transmitting portion 200 can concentrate the sunlight S to the entrance portion of the light incidence aperture 120 even if the sun's position is changed.

온수 탱크(200)는, 일정 량의 물(W)을 저장하기 위한 것으로, 상기 온수 탱크(200)의 내부에 물(W)을 저장하기 위한 수용공간(210)이 형성된다.The hot water tank 200 is for storing a predetermined amount of water W and is formed with a receiving space 210 for storing the water W in the hot water tank 200.

그리고, 상기 온수 탱크(200)의 상부에는 후술 될 광 도파관(300)을 설치하기 위한 설치공(220)이 상하로 관통 형성된다.In the upper part of the hot water tank 200, a mounting hole 220 for vertically mounting the optical waveguide 300 is formed.

이와 같은 상기 설치공(220)은, 후술 될 광 도파관(300)의 형상과 설치 위치에 따라 형상과 형성 위치를 변경할 수 있다.The mounting hole 220 can change the shape and the forming position according to the shape and installation position of the optical waveguide 300 to be described later.

또한, 온수 탱크(200)에는 물을 공급하기 위한 공급관(230)과, 물을 배출시키기 위한 배출관(240) 및, 펌핑부(250)가 더 구비될 수 있다.The hot water tank 200 may further include a supply pipe 230 for supplying water, a discharge pipe 240 for discharging water, and a pumping unit 250.

상기 공급관(230)은, 외부의 급수 라인으로부터 전달되는 물(W)을 온수 탱크(200)의 수용공간으로 공급한다.The supply pipe 230 supplies water W delivered from an external water supply line to the accommodation space of the hot water tank 200.

이와 같은 상기 공급관(230)은, 온수 탱크(200)의 상방에 연결된 것으로 도시 하였으나, 상기 공급관(230)의 연결 위치는 한정하지 않는다.Although the supply pipe 230 is connected to the upper side of the hot water tank 200, the connection position of the supply pipe 230 is not limited.

배출관(240)은, 수용공간(210) 내에 수용된 온수를 이용할 수 있도록 외부로 배출시키는 역할을 한다.The discharge pipe 240 serves to discharge the hot water stored in the accommodation space 210 to the outside so that it can be used.

이와 같은 상기 배출관(239)은, 온수 탱크(200)의 하방에 연결된 것으로 도시 하였으나, 상기 배출관(240)의 연결 위치는 한정하지 않는다.Although the discharge pipe 239 is connected to the lower part of the hot water tank 200, the connection position of the discharge pipe 240 is not limited.

한편, 온수 탱크(200)의 외부에는 1차 반사경(120)으로부터 전달된 태양광을 후술 될 광 도파관의 입측단으로 반사시키기 위한 2차 반사경(150)이 더 구비될 수 있다.Meanwhile, a secondary reflector 150 may be provided outside the hot water tank 200 to reflect sunlight transmitted from the primary reflector 120 to an entrance side end of an optical waveguide to be described later.

여기서, 상기 2차 반사경(150)은 전술한 1차 반사경(120)과 같이 회전 가능하게 설치될 수 있으며, 전술한 회전 구동부(140)와 연동 회전될 수 있다.Here, the secondary reflector 150 may be installed to be rotatable together with the primary reflector 120, and may be rotated in conjunction with the rotation driving unit 140 described above.

펌핑부(모터 펌프 등, 250)는, 공급관(230)과 배출관(240)에 펌핑 압력을 전달하기 위한 것으로, 공급관(230)과 배출관(240)을 통해 물과 온수가 이동될 수 있도록 한다.The pumping unit 250 is a pump for transferring pumping pressure to the supply pipe 230 and the discharge pipe 240 so that water and hot water can be transferred through the supply pipe 230 and the discharge pipe 240.

여기서, 상기 펌핑부(250)는 온도 센서(261)를 이용해 수용공간(210)에 저장된 온수의 온도를 감지한 후, 감지된 온도를 외부로 표시하기 위한 온도 감지부(260)가 더 구비될 수 있다.Here, the pumping unit 250 may further include a temperature sensing unit 260 for sensing the temperature of the hot water stored in the accommodation space 210 using the temperature sensor 261 and then displaying the sensed temperature to the outside .

한편, 온수 탱크(200)의 외면 또는 두께 내에는 도 2에서처럼 보온을 위한 단열재(270)가 더 설치될 수 있다.On the other hand, the outer surface or thickness of the hot water tank 200 may be further provided with a heat insulating material 270 for keeping warm as shown in FIG.

상기 단열재(270)은, 열전도율이 작은 소재(스티로폼, 내화 벽돌 등)를 선택적으로 사용할 수 있다.The heat insulating material 270 can be made of a material having a low thermal conductivity (styrofoam, refractory brick, etc.).

광 도파관(Optical waveguide, 光導波管: 300)은, 온수 탱크(200)의 수용공간(210)으로 태양광(S)을 전달하기 위한 것으로, 전술한 광 전달부(100)로부터 내양광(S)이 전달된다.The optical waveguide 300 is for transmitting the sunlight S to the receiving space 210 of the hot water tank 200. The optical waveguide 300 transmits the sunlight S from the light transmitting unit 100, ).

그리고, 상기 광 도파관(300)은 태양광(S)이 유출되는 출측단이 수용공간(210) 내에 위치되고, 태양광(S)이 입사되는 상기 광 도파관(300)의 입측단이 온수 탱크(200)의 외부에 위치된다.The light waveguide 300 is positioned such that the outgoing end of the sunlight S is located in the accommodation space 210 and the inlet end of the light waveguide 300 to which the sunlight S is incident is connected to the hot water tank 200).

이때, 상기 광 도파관(300)의 출측단은 온수 탱크(200)의 내면으로부터 이격 위치될 수 있으며, 상기 광 도파관(300)의 출측단과 후술 될 확산부재(400)는 서로 마주보는 상태로 설치될 수 있다.At this time, the outgoing end of the optical waveguide 300 may be positioned away from the inner surface of the hot water tank 200, and the outgoing end of the optical waveguide 300 and the diffusion member 400, which will be described later, .

그리고, 상기 광 도파관(300)은 온수 탱크(200)의 상부를 통해 수직하게 설치된 것으로 도시 하였으나, 상기 광 도파관(300)의 설치 위치 및 설치 각도 등은 다양하게 적용할 수 있다.Although the optical waveguide 300 is installed vertically through the upper part of the hot water tank 200, the mounting position and the installation angle of the optical waveguide 300 can be variously applied.

이와 같이 설명한 상기 광 도파관(300)은, 광 전달부(100)로부터 전달되는 태양광(S)을 산란시켜 내부를 따라 이동시킨 후, 상기 광 도파관(300)의 출측단을 통해 후술 될 확산부재(400)로 전달한다.The light waveguide 300 described above scatters the sunlight S transmitted from the light transmitting portion 100 and moves along the interior of the light waveguide 300, (400).

한편, 상기 광 도파관(300)의 입측단에는 덮개(320)를 결합시킬 수 있는데, 상기 덮개(320)는 온수 탱크(200)를 사용하지 않을 때 사용할 수 있다.The lid 320 may be coupled to the inlet end of the optical waveguide 300. The lid 320 may be used when the hot water tank 200 is not used.

확산부재(Diffuse, 400)는, 광 도파관(300)의 출측단으로부터 전달되는 태양광(S)을 반사시켜 넓게 확산(산란)시키기 위한 것으로, 상기 확산부재(400)는 수용공간(210)의 내면에 설치된다.The diffusion member 400 diffuses (scatter) the sunlight S transmitted from the outgoing end of the optical waveguide 300. The diffusion member 400 diffuses (scatter) It is installed inside.

여기서, 상기 확산부재(400)는 태양광(S)을 상부의 반사면으로 반사시켜, 복사 에너지로 전환시킬 수 있는 반사 거울 등을 사용할 수 있다.Here, the diffusing member 400 may use a reflecting mirror or the like capable of reflecting the sunlight S to the upper reflecting surface and converting it into radiant energy.

그리고, 상기 확산부재(400)의 상부 반사면은 볼록한 곡면으로 형성되어, 태양광(S)을 다수의 방향으로 산란시킬 수 있다.The upper reflection surface of the diffusion member 400 is formed into a convex curved surface, and can scatter sunlight S in a plurality of directions.

상기 확산부재(400)의 반사면은 광 도파관(300)의 출측단과 마주도록 설치되며, 상기 광 도파관(300)의 출측단과 이격 위치될 수 있다.The reflective surface of the diffusion member 400 may be disposed to face an outgoing end of the optical waveguide 300 and be spaced apart from the outgoing end of the optical waveguide 300.

이와 같은 상기 광 도파관(300)은, 광 전달부(100)로부터 광 도파관(300)의 출측단으로 조사되는 태양광(S)을 반사시켜 복사 에너지로 전환시킴으로써, 태양광(S)이 넓게 확산되므로 후술 될 흑체층(500)으로 태양광(S)을 균일하게 전달시킨다.The optical waveguide 300 reflects the sunlight S emitted from the light transmitting portion 100 to the outgoing end of the optical waveguide 300 and converts the sunlight S into radiant energy so that the sunlight S spreads widely And the sunlight S is uniformly transferred to the black body layer 500 to be described later.

흑체층(500)은, 태양광 에너지를 복사열로 전환시키기 위한 것으로, 확산부재(400)에 의해 확산된 태양광(S)을 반사 및 흡수한 후, 수용공간 내에 저장된 물을 가열한다.The black body layer 500 is for converting solar energy into radiant heat, and reflects and absorbs sunlight S diffused by the diffusion member 400, and then heats the water stored in the accommodation space.

여기서, 상기 흑체층(500)은 온수 탱크(200)의 내주면에 전체적으로 결합될 수 있으며, 상기 흑체층(500)의 두께는 다양하게 적용할 수 있다.Here, the black body layer 500 may be entirely coupled to the inner circumferential surface of the hot water tank 200, and the thickness of the black body layer 500 may be variously applied.

그리고, 상기 흑체층(500)은 복사된 태양광(S)을 효율적으로 반사 및 흡수할 수 있는 흑연, 오석 및, 기타 양호한 태양광 흡수 소재를 사용하여 제작할 수 있다.The black body layer 500 can be manufactured using graphite, oysters, and other preferable solar absorbing materials capable of efficiently reflecting and absorbing the photographed sunlight S (S).

또한, 상기 흑체층(500)은 흑연, 오석 및, 기타 양호한 태양광 흡수 소재 등이 포함된 동 등의 금속 소재, 폴리염화비닐(PVC, Polyvinyl Chloride) 소재로 제작할 수도 있다.In addition, the black body layer 500 may be made of copper or other polyvinyl chloride (PVC) material including graphite, oval stones, and other preferable solar absorbing materials.

결과적으로, 본 발명은 외부에 온수 탱크(200)의 내부에 태양광 흡수 물질을 결합시켜, 외부로부터 집광된 태양광(S)을 복사열화 함으로써, 화석연료의 소모 없이도 온수 공급용 또는 난방용으로 사용할 수 있어 친환경적이며, 외부에서 전달된 태양광 에너지를 온수 탱크의 내부에서 산란시킬 수 있어 에너지 소모를 줄일 수 있다.As a result, according to the present invention, the solar absorbing material is coupled to the outside of the hot water tank 200, and the sunlight S condensed from the outside is radiatively deteriorated to be used for hot water supply or heating without consumption of fossil fuel And can save energy by scattering the externally transmitted solar energy inside the hot water tank.

또한, 온수 탱크(200)의 외부에 별도의 집열판을 설치하지 않아도 되므로, 장치의 부피가 크지 않아 설치공간 확보의 용이성을 갖는다.Further, since it is not necessary to provide a separate heat collecting plate on the outside of the hot water tank 200, the volume of the apparatus is not large, and the installation space can be easily secured.

지금까지 본 발명에 따른 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.Although the embodiments of the hot water heating system using the condensing sunlight according to the present invention have been described above, it is apparent that various modifications can be made without departing from the scope of the present invention.

그러므로 본 발명의 범위에는 설명된 실시예에 국한되어 전해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the above-described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

즉, 전술된 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며, 한정적인 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술될 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 그 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.It is to be understood that the foregoing embodiments are illustrative and not restrictive in all respects and that the scope of the present invention is indicated by the appended claims rather than the foregoing description, It is intended that all changes and modifications derived from the equivalent concept be included within the scope of the present invention.

100: 광 전달부 110: 집광 렌즈
120: 1차 반사경 130: 지지대
140: 회전 구동부 150: 2차 반사경
200: 온수 탱크 210: 수용공간
220: 설치공 230: 공급관
240: 배출관 250: 펌핑부
260: 온도 감지부 261: 온도 센서
270: 단열재 300: 광 도파관
310: 반사 통로 320: 덮개
400: 확산부재 500: 흑체층
S: 태양광 W: 물100: light transmitting portion 110: condensing lens
120: primary reflector 130: support
140: rotation driving part 150: secondary reflecting mirror
200: hot water tank 210: accommodation space
220: installation hole 230: supply pipe
240: exhaust pipe 250:
260: temperature sensing unit 261: temperature sensor
270: Insulation material 300: Light pipe
310: reflective path 320: cover
400 diffusion member 500 black body layer
S: Solar W: Water

Claims (5)

내부 수용공간 내에 물이 수용되는 온수 탱크;
출측단이 상기 수용공간 내에 위치되며, 상기 온수 탱크의 외부에 위치된 입측단을 통해 입사된 태양광을 반사시켜, 태양광을 상기 출측단으로 이동시키는 광 도파관;
상기 수용공간의 내면에 설치되며, 광 전달부로부터 상기 출측단으로 조사되는 태양광을 반사시켜, 상기 수용공간으로 확산시키는 확산부재; 및
상기 온수 탱크의 내면을 따라 결합되며, 상기 확산부재에 의해 확산된 태양광을 반사 및 흡수하여, 상기 수용공간 내에 수용된 물을 가열하는 흑체층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템.A hot water tank in which water is contained in the inner accommodating space;
An optical waveguide disposed in the accommodating space and having an output end, an optical waveguide for reflecting sunlight incident through an input / output end located outside the hot water tank and moving sunlight to the output end;
A diffusion member installed on the inner surface of the accommodation space and reflecting the sunlight irradiated from the light transmission portion to the outgoing end to diffuse into the accommodation space; And
And a black body layer which is coupled along the inner surface of the hot water tank and reflects and absorbs sunlight diffused by the diffusion member to heat the water contained in the accommodation space. Heating system. 청구항 1에 있어서,
상기 광 전달부는,
집광 렌즈를 이용하여 상기 입측단으로 태양광을 집중시키는 집광 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템.The method according to claim 1,
The light-
And a condensing system for concentrating sunlight at the inlet and the outlet using a condenser lens is used. 청구항 1에 있어서,
상기 광 전달부는,
1차 반사경을 이용하여 상기 입측단으로 태양광을 집중시켜 전달하는 헬리오스탯(heliostat) 방식을 사용하며,
상기 온수 탱크의 외부에는,
상기 1차 반사경으로부터 전달된 태양광을 상기 광 도파관의 입측단으로 반사시키기 위한 2차 반사경이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템.The method according to claim 1,
The light-
A heliostat system for concentrating and transmitting sunlight to the inlet and the outlet using a primary reflector is used,
On the outside of the hot water tank,
Further comprising a secondary reflector for reflecting the sunlight transmitted from the primary reflector to the entrance side end of the light pipe. 청구항 1에 있어서,
상기 온수 탱크에는,
외부로부터 전달된 물을 상기 수용공간으로 공급하는 공급관과, 상기 수용공간의 온수를 외부로 배출시키기 위한 배출관 및, 상기 공급관과 상기 배출관에 펌핑 압력을 전달하는 펌핑부가 더 구비되며,
상기 펌핑부에는,
온도 센서를 이용해 상기 온수의 온도를 감지하여 외부로 표시하기 위한 온도 감지부가 전기적으로 더 연결되는 것을 특징으로 하는 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템.The method according to claim 1,
In the hot water tank,
A discharge pipe for discharging the hot water of the accommodation space to the outside, and a pumping unit for transmitting a pumping pressure to the supply pipe and the discharge pipe,
In the pumping section,
And a temperature sensing unit for sensing the temperature of the hot water by using the temperature sensor and for displaying the temperature of the hot water to the outside is further electrically connected. 청구항 1에 있어서,
상기 흑체층은,
흑연, 오석 중 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 집속 태양광을 이용한 온수 가열시스템.The method according to claim 1,
Wherein the black body layer
Graphite, and oyster is used as the hot water heating system.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR880001087U (en) * 1986-06-23 1988-02-23 장상윤 Hot water heating tank using solar heat
KR20030039391A (en) * 2001-11-12 2003-05-22 송기원 Condenser type sun-solar heat accumulayor

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