KR101642383B1 - Heat storage systems using solar energy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광을 이용한 축열 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흑체를 이용해 태양광 에너지를 복사열로 전환시켜 온실의 내부 온도 조절 및 온수 공급용으로 사용함으로써, 화석연료의 소모가 없어 친환경적인 태양광을 이용한 축열 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar thermal storage system, and more particularly, to a solar thermal storage system using a black body, which converts solar energy into radiant heat to control the internal temperature of the greenhouse and to supply hot water. The present invention relates to a heat storage system using light.
일반적으로, 온실은 각종 식물 등을 키우거나 재배하기 위한 용도로 사용되며, 보일러 등의 가열 기구를 이용해 실내를 적정 온도로 유지시키고 있었다.Generally, a greenhouse is used for growing or growing various plants, and a room is maintained at a proper temperature by using a heating apparatus such as a boiler.
근래의 온실 중에는, 화석연료 대신 태양 에너지를 이용하는 태양열 난방 시스템이 사용되고 있으며, 이를 이용해 난방, 온수 사용, 발전 등의 분야에서 활용하는 기술이 제안되고 있다.Solar heating systems using solar energy instead of fossil fuels are being used in recent greenhouses, and technologies utilizing them in the fields of heating, hot water use, and power generation have been proposed.
이러한 종래의 태양열 난방 시스템은, 태양이 떠있는 낮 시간 동안 집광판 등을 이용하여 수집된 태양광을 이용해 수조 내에 저장된 물을 가열하고, 태양이 진 후나 날씨가 흐린 날에 수조 내에 저장되어 있는 가열된 물을 파이프를 통해 순환시켜 난방을 하거나 온수로서 사용하였다.Such a conventional solar heating system heats the water stored in the water tank using sunlight collected by using a light collecting plate or the like during the daytime when the sun is floated and the heated water is stored in the water tank Water was circulated through the pipe and used as heating or hot water.
그런데, 종래의 태양열 난방 시스템은 태양열을 수집하고, 온수를 가열 및 순환시키기까지 많은 시간이 소요되고, 구조가 복잡하기 때문에 설치 비용이 상승하면서도 효율은 좋지 않았다.However, the conventional solar heating system takes a long time to collect solar heat and to heat and circulate the hot water, and since the structure is complicated, the installation cost is increased and the efficiency is not good.
그리고, 종래의 태양열 난방 시스템은 별도의 열 전달 및 순환을 위한 매체(물 등)를 반드시 필요로 하므로, 열 매체가 순환하는 과정에서 많은 열 손실이 발생한다.In addition, since conventional solar heating systems require separate heat transfer and circulation media (water, etc.), a large amount of heat loss occurs in the process of circulating the heat medium.
본 발명과 관련된 선행 문헌으로는 대한민국 공개특허 제10-2008-0016193호(2008년 02월 21일)가 있으며, 상기 선행 문헌에는 태양광을 이용한 보일러가 개시되어 있다.Prior art relating to the present invention is Korean Patent Laid-Open No. 10-2008-0016193 (Feb. 21, 2008), which discloses a solar-powered boiler.
본 발명의 목적은 흑체를 이용해 태양광 에너지를 복사열로 전환시켜 온실의 내부 온도 조절 및 온수 공급용으로 사용함으로써, 화석연료 소모가 없어 친환경적인 태양광을 이용한 축열 시스템을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide an environmentally friendly solar thermal storage system that does not consume fossil fuel and converts solar energy into radiant heat by using a black body for controlling the internal temperature of the greenhouse and supplying hot water.
또한, 본 발명의 다른 목적은 온도 감지 및 온수 순환 구조를 이용해 온실의 내부 온도를 일정하게 유지시킴으로써, 주간에 온실의 온도가 과도하게 올라가는 것을 방지하고, 야간 또는 일조량이 부족한 경우에는 주간에 저장한 온수를 재순환시켜 온실의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 태양광을 이용한 축열 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to prevent the temperature of the greenhouse from being excessively increased during the day by keeping the internal temperature of the greenhouse constant by using the temperature sensing and the hot water circulation structure and, when the nighttime or the amount of sunshine is insufficient, And to provide a heat storage system using solar light that can keep the temperature of the greenhouse constant by recirculating hot water.
본 발명에 따른 태양광을 이용한 축열 시스템은, 일측에 광 입사구가 형성되며, 광 전달부로부터 전달되는 태양광이 상기 광 입사구로 전달되는 온실과, 상기 광 입사구로부터 상기 온실의 내부 바닥면을 따라 연장되며, 흑체가 함유된 상태로 상기 광 입사구를 통해 내부로 전달되는 태양광을 길이방향을 따라 반사 및 흡수하는 흑체 복사관 및, 상기 흑체 복사관이 내부에 위치되도록 상기 온실의 바닥면에 형성되며, 상기 흑체 복사관으로부터 전달되는 열을 저장 및 상향 배출시켜 상기 온실의 내부를 설정온도로 유지시키는 토층을 포함하는 것을 특징으로 한다.A solar thermal storage system using solar light according to the present invention includes a greenhouse in which a solar light source is formed at one side and sunlight transmitted from a light transmitting unit is transmitted to the light incident port, A blackbody radiating tube extending along the longitudinal direction and reflecting and absorbing solar light transmitted to the inside through the light incidence hole in a state containing a black body, And a soil layer formed on the surface of the black body for storing and discharging heat transferred from the black body radiation tube to maintain the interior of the greenhouse at a predetermined temperature.
여기서, 상기 토층의 내부에는 상기 흑체 복사관의 열을 전달받아 온실의 온도 조절을 위해, 외부로부터 공급된 물을 가열 및 순환시키기 위한 온수 순환관이 더 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that the soil layer further includes a hot water circulation pipe for heating and circulating water supplied from the outside in order to control the temperature of the greenhouse by receiving the heat of the black body radiation tube.
또한, 상기 온수 순환관에는 물이 저장되는 온수 탱크 및, 물을 순환시키기 위한 순환 모터가 더 구비되는 것이 바람직하다.The hot water circulation pipe may further include a hot water tank in which water is stored, and a circulation motor for circulating water.
또한, 상기 순환 모터에는 상기 온실의 내부 온도를 감지하기 위한 온도 조절부가 더 연결되며, 상기 온도 조절부는 온도 센서를 이용해 상기 온실의 실내 온도를 감지하며, 상기 온실의 내부 온도가 기설정된 기준 온도범위 이내가 되도록 상기 순환 모터를 구동시킬 수 있다.In addition, the circulation motor is further connected to a temperature control unit for sensing the internal temperature of the greenhouse. The temperature control unit senses an indoor temperature of the greenhouse using a temperature sensor, and the internal temperature of the greenhouse is set to a predetermined reference temperature range The circulation motor can be driven.
또한, 상기 광 입사구의 내부 바닥면에는 외부에서 전달되는 상기 태양광을 확산시켜, 상기 흑체 복사관의 입구 부위로 전달하는 확산부재가 더 구비되는 것이 바람직하다.It is preferable that the inner bottom surface of the light incident opening further includes a diffusion member for diffusing the sunlight transmitted from the outside and transmitting the sunlight to the entrance portion of the blackbody radiation pipe.
또한, 상기 토층의 상부에는 보온 패드가 더 적층되며, 상기 보온 패드는 상기 토층의 열을 보존함과 동시에 상기 온실의 공간부로 열량이 전파되는 속도를 조절하는 것이 바람직하다.Further, a heat insulating pad is further laminated on the soil layer, and it is preferable that the heat insulating pad keeps the heat of the soil layer and regulates a rate at which heat is transferred to the space of the greenhouse.
또한, 상기 보온 패드의 상부에는 보온 대상물을 배치시키기 위한 설치대가 배열될 수 있다.In addition, an installation stand for arranging the object to be kept warm may be arranged on the upper side of the thermal insulation pad.
또한, 상기 온실의 외부에는 상기 광 입사구로 상기 태양광을 전달하기 위한 광 전달부가 더 구비되며, 상기 광 전달부는 상기 태양광을 반사경으로 반사시켜, 상기 광 입사구로 전달하는 헬리오스탯(heliostat) 방식을 사용하는 것이 바람직하다.In addition, the outside of the greenhouse may further include a light transmitting portion for transmitting the sunlight to the light incidence port, and the light transmitting portion may reflect the sunlight to a reflector and transmit the sunlight to the light incidence port. Is preferably used.
또한, 상기 흑체 복사관들은 다수로 배열되며, 상기 광 입사구로부터 상호 간의 간격이 점진적으로 넓어지면서 부채꼴 형태로 배열되는 것이 바람직하다.Preferably, the black body radiation tubes are arranged in a plurality of rows, and the intervals between the light incident holes are gradually widened and arranged in a fan shape.
또한, 상기 흑체는 흑연, 오석, 흑체, 흑연이 포함된 폴리염화비닐을 단독 또는 혼용해서 사용할 수 있다.In addition, the black body may be used alone or in combination of polyvinyl chloride containing graphite, osseok, black body, and graphite.
또한, 상기 토층의 하부와 측부에는 보온을 위한 단열재가 더 구비되는 것이 바람직하다.Further, it is preferable that a heat insulating material is further provided on the lower part and the side part of the soil layer for keeping warm.
본 발명은 흑체를 이용해 태양광 에너지를 복사열로 전환시켜 온실의 내부 온도 조절 및 온수 공급용으로 사용함으로써, 화석연료 소모가 없어 친환경적인 효과를 갖는다.The present invention uses a black body to convert solar energy into radiant heat, and is used for controlling the internal temperature of the greenhouse and for supplying hot water. Thus, the present invention has an eco-friendly effect because there is no consumption of fossil fuel.
또한, 온도 감지 및 온수 순환 구조를 이용해 온실의 내부 온도를 일정하게 유지시킴으로써, 주간에 온실의 온도가 과도하게 올라가는 것을 방지하고, 야간 또는 일조량이 부족한 경우에는 주간에 저장한 온수를 재순환시켜 온실의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있는 효과를 갖는다.In addition, by keeping the internal temperature of the greenhouse constant by using the temperature sensing and the hot water circulation structure, it is possible to prevent the temperature of the greenhouse from rising excessively during the daytime. If the nighttime or the amount of sunshine is insufficient, The temperature can be kept constant.
도 1은 본 발명에 따른 태양광을 이용한 축열 시스템을 보여주기 위한 측단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광을 이용한 축열 시스템을 보여주기 위한 분리 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광을 이용한 축열 시스템을 보여주기 위한 평단사시도이다.1 is a side cross-sectional view showing a heat storage system using solar light according to the present invention.
2 is a cross-sectional view illustrating a heat storage system using solar light according to the present invention.
3 is a plain perspective view showing a heat storage system using solar light 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 태양광을 이용한 축열 시스템을 보여주기 위한 측단면도이다.1 is a side cross-sectional view showing a heat storage system using solar light according to the present invention.
그리고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광을 이용한 축열 시스템을 보여주기 위한 분리 단면도이다.2 is a cross-sectional view illustrating a heat storage system using solar light according to the present invention.
또한, 도 3은 본 발명에 따른 태양광을 이용한 축열 시스템을 보여주기 위한 평단면도이다.3 is a plan sectional view showing a heat storage system using solar light according to the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광을 이용한 축열 시스템은, 온실(100)과, 광 전달부(200)와, 흑체 복사관(300)과, 확산부재(Diffuse, 400)와, 온수 순환관(500)과, 토층(600)과, 보온 패드(700) 및, 설치대(800)를 포함한다.1 to 3, a heat storage system using solar light according to the present invention includes a
먼저, 상기 온실(100)은 내부에 보온 대상물(10) 등을 적정 온도로 키울 수 있는 생육 환경(온도 등)을 제공하는 것으로, 상기 온실(100)의 내부에는 일정 넓이의 공간부(110)가 형성된다.First, the
여기서, 상기 온실(100)의 일측 하방에는 후술 될 광 전달부(200)로부터 태양광(S)이 전달되도록 광 입사구(120)가 관통 형성될 수 있다.Here, a
상기 광 입사구(120)는, 온실(100)의 일측 하단에 수평하게 관통 형성될 수 있고, 상기 광 입사구(120)에는 태양광(S)만이 통과될 수 있도록 투명창(미도시)이 설치될 수도 있다.The
그리고, 상기 광 입사구(120)는 사각 형태의 홀로 형성시킬 수 있으나, 상기 광 입사구(120)의 형태는 다양하게 적용이 가능하다.The
또한, 광 입사구(120)는 외부로 개방되어야 하므로, 온실(100)의 일측 하단과 인접한 땅을 일부 굴토하여, 광 입사구(120)로 광이 입사되는 통로를 형성시킬 수 있다.In addition, since the
아울러, 온실(100)은 보온 대상물(10)을 적정 온도로 키울 수 있는 비닐 하우스 등이 포함될 수 있으나, 그 밖에 상기 온실(100)은 다양한 구조와 재질로 제작이 가능하다.In addition, the
이와 같은 상기 온실(100)은, 보온 대상물(10) 등을 적정 온도로 재배 및 키우기 위한 기능뿐 아니라, 사람이 거주할 수 있는 공간으로도 활용이 가능하다.The
광 전달부(200)는, 온실(100)의 외부에서 태양광(S)을 반시시켜, 온실(100)의 광 입사구(110)로 집중시키기 위한 것이다.The
이를 위한 상기 광 전달부(200)는, 태양광(S)을 파라볼라(parabolic) 구조 또는 다수의 반사경(210)으로 반사시켜, 일정한 방향으로 보내는 헬리오스탯(heliostat) 구조를 사용할 수 있다.The light transmitting
상기 반사경(210)은, 별도의 프레임에 개별적으로 각도조절 가능하게 설치될 수 있으며, 상기 반사경(210)의 형상은 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하다.The
그리고, 상기 광 전달부(200)는 도 1에서처럼 반사경(210)들을 일정 높이로 회전 가능하게 지지하기 위한 지지대(220)와, 상기 반사경(210)을 회전시키는 구동부(230)가 더 구비될 수 있다.1, the
즉, 상기 광 전달부(200)는 태양의 위치가 변경되더라도 태양광(S)을 광 입사구(120)의 입구 부위로 집중시킬 수 있다.That is, the
한편, 온실(100)의 광 입사구(120)의 주변에는 보행자가 태양광(S)에 의해 화상을 입지 않도록 안전 울타리(미도시)가 더 설치될 수도 있다.Meanwhile, a safety fence (not shown) may be further installed around the
상기 안전 울타리는, 상기 광 입사구(120)와 광 전달부(200)의 사이를 차단하여, 보행자가 태양광(S) 입사 구간을 지나가지 못하도록 할 수 있다.The safety fence may block the gap between the
또 한편, 온실(100)의 내부에는 도 1과 도 2에서처럼 식물의 생장에 도움이 되는 파장의 광을 조사하기 위한 램프(LED 등, 20)가 더 설치될 수 있다.In addition, a lamp (LED or the like) 20 may be installed inside the
흑체 복사관(300)은, 태양광 에너지를 복사열로 전환시키기 위한 것으로, 온실(100)의 바닥면을 따라 설치되며, 온실(100)의 광 입사구(120)로 전달되는 태양광(S)을 반사 및 흡수한다.The
이를 위한 상기 흑체 복사관(300)은, 광 입사구(120)로부터 온실(100)의 내부 바닥면을 따라 길이를 갖도록 연장될 수 있다.The
여기서, 상기 흑체 복사관(300)은 후술 될 토층(600)의 내부에 일정 높이로 수평하게 설치될 수 있다.Here, the
그리고, 상기 흑체 복사관(300)은 내부에는 광 반사체 혹은 광 산란 구조가 포함될 수 있으며, 광 입사구(120)를 통해 전달되는 태양광(S)을 길이방향을 따라 반사 및 흡수하면서 후술 될 토층(600)을 가열하는 역할을 한다.The black
그리고, 상기 흑체 복사관(300)은 수평 방향을 따라 다수가 형성될 수 있고, 상기 흑체 복사관(300)은 광 입사구(120)에 일측 개방 부위가 노출된 상태로 형성될 수 있다.A plurality of the
특히, 상기 흑체 복사관(300)들은 다수의 채널로 배열될 수 있는데, 도 3에서처럼 광 입사구(120)로부터 상호 간의 간격이 점진적으로 넓어지면서 부채꼴 형태로 배열될 수 있다.Particularly, the
여기서, 상기 흑체 복사관(300)은 복사된 태양광(S)을 효율적으로 반사 및 흡수할 수 있는 흑연, 오석 및, 흑연이 포함된 폴리염화비닐(PVC, Polyvinyl Chloride) 등을 단독 또는 혼용해서 사용할 수 있다.Here, the
확산부재(Diffuse, 400)는, 광 전달부(200)에서 전달되는 태양광(S)을 대기 상태로 확산(대류 복사)시켜, 흑체 복사관(300)들의 입구측으로 전달한다.The diffusing
여기서, 광 입사구(120)에 인접하도록 공간부(110)의 바닥면에 설치될 수 있으며, 상기 확산부재(400)는 태양광(S)을 상면으로 반사시켜 복사 에너지로 전환시킬 수 있는 반사 거울 등을 사용할 수 있다.The
또한, 상기 확산부재(400)는 광 입사구(120)에 근접하도록 수평하게 설치하는 것이 바람직하나, 상기 확산부재(400)는 필요에 따라 일정 각도로 경사지게 형성시킬 수도 있다.Although it is preferable that the
이와 같은 상기 확산부재(300)는, 태양광을 일정한 방향으로 복사시켜 태양광(S)을 흑체 복사관의 유입측으로 효율적으로 반사시켜 배분시킬 수 있다.Such a
온수 순환관(500)은, 내부를 따라 물이 순환되며, 도 1과 도 2에서처럼 후술 될 토층(600)의 내부에 일정 길이로 수평하게 배열되어, 후술 될 토층(600)으로부터 열이 전달된다.The hot
여기서, 상기 온수 순환관(500)은 후술 될 토층(600)의 내부에 배열되며, 흑체 복사관(300)의 상부를 따라 수평하게 배열되어 물을 순환 시킨다.Here, the hot
그리고, 상기 온수 순환관(500)은 동 등의 금속 소재, 흑연이 포함된 폴리염화비닐(PVC, Polyvinyl Chloride) 소재 등을 사용하여 제작할 수 다.The hot
또한, 상기 온수 순환관(500)은 다단으로 절곡시켜, 흑체 복사관(300)과 후술 될 토층(600)과의 접촉 면적을 넓힐 수 있다.In addition, the hot
이와 같은 상기 온수 순환관(500)은, 흑체 복사관(300)의 열을 전달받아 외부로부터 공급된 물을 가열 순환시킨다.The hot
또한, 상기 온수 순환관(500)에는 온수가 공급되는 온수 탱크(510)가 연결될 수 있고, 상기 온수 탱크(510) 또는 상기 온수 순환관(500) 상에는 물을 순환시키기 위한 순환 모터(520)가 설치될 수 있다.A
상기 온수 탱크(510)는, 온실(100)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있으며, 외부에서 상기 온수 탱크(510)로 물이 공급될 수 있다.The
여기서, 상기 온수 탱크(510)는 온수 순환관(500)을 따라 이동하는 온수를 일정 량으로 저장 및 온도 조절용으로 공급하기 위한 기능을 갖는다.Here, the
아울러, 상기 순환 모터(520)에는 온실의 온도를 감지하기 위한 온도 조절부(530)가 전기적으로 연결될 수 있다.In addition, a
상기 온도 조절부(530)는, 온도 센서를 이용해 온실(100)의 내부 온도를 감지하며, 온실(100)의 내부 온도가 기설정된 기준 온도범위 이내로 유지시킬 수 있다.The
상기 온도 센서는, 도 1과 도 2에서처럼 온실(100)의 내부에 설치하는 것이 바람직하나, 필요에 따라 온수 순환관(500) 내에 설치할 수도 있다.Although the temperature sensor is preferably installed inside the
즉, 상기 온실(100)의 내부 온도가 기설정 온도 이하로 낮아지는 경우, 상기 순환 모터(520)를 구동시켜, 온수 탱크(510)에 저장된 온수를 순환시킬 수 있다.That is, when the internal temperature of the
예를 들어, 온도 조절부(530)는 온실의 내부 온도를 일정하게 유지시킴으로써, 주간 또는 일조량이 많은 경우에는 온실의 온도가 과도하게 올라가는 것을 방지할 수 있다.For example, the
반면, 온도 조절부(530)는 야간 또는 일조량이 부족한 경우, 주간에 저장한 온수를 재순환시켜 온실(100)의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.On the other hand, when the night temperature or the amount of sunshine is insufficient, the
토층(土層, 600)은, 흑체 복사관(300)의 열을 저장 및 상향 배출시켜 온실(100)의 내부를 설정온도로 유지시킨다.The soil layer (soil layer) 600 stores and upwardly discharges the heat of the
여기서, 상기 토층(600)의 내부에는 흑체 복사관(300)과 온수 순환관(500)이 일정 높이로 배열될 수 있다.The black
그리고, 상기 토층(600)은 1~3m 정도의 두께로 적층될 수 있으나, 상기 토층(600)의 두께는 필요에 따라 다양하게 적용이 가능하다.The
그리고, 상기 토층(600)은 온수 순환관(500)과 흑체 복사관(300)들의 사이를 채워주는 상태로 적층될 수 있으며, 상기 토층(600)은 상면이 지면과 동일한 높이를 가질 수 있다.The
보온 패드(700)는, 토층(600)의 상부에 적층되는 것으로, 토층(600)의 열을 보존함과 동시에 상방으로 전달한다.The heat-insulating
여기서, 상기 보온 패드(700)는 담요와 같은 섬유 소재를 사용하여, 상기 토층(600)의 상면을 모두 덮을 수 있는 넓이로 제작한다.Here, the
즉, 상기 보온 패드(700)로 토층(600)의 상부를 차단하므로, 토층(600)으로 전달된 열이 온실(100)의 공간부(110)로 전파되는 속도를 조절할 수 있으며, 이를 통해 토층(600)의 열을 장시간 유지시킬 수 있다.That is, since the upper part of the
설치대(900)는, 보온 패드(700)의 상부에 하나 또는 다수로 놓여지는 것으로, 보온 대상물(식물 등, 10) 등을 놓을 수 있는 공간을 형성한다.The mounting table 900 is placed on the upper side of the
즉, 겨울철 등과 같이 온도가 낮은 환경에서도 별도의 화석 에너지 소모 없이, 보온 대상물(10) 등을 적정 온도로 키울 수 있는 환경을 제공할 수 있다.That is, even in a low temperature environment such as a winter season, it is possible to provide an environment in which the
한편, 흑체 복사관(300)과 온수 순환관(500)의 하부에는 보온을 위한 단열재(900)가 더 구비될 수도 있다.Meanwhile, a
상기 단열재(900)는, 열전도율이 작은 소재(스티로폼, 내화 벽돌 등)를 사용하는 것이 바람직하다.It is preferable to use a material having a low thermal conductivity (styrofoam, refractory brick, or the like) as the
그리고, 상기 단열재(900)는 토층(600)의 하부 또는 토층(600)의 하부와 측부를 모두 감싸는 형태로 설치할 수 있다.The
예를 들어, 상기 단열재(900)의 테두리 부위를 상부로 연장시켜 토층(600)의 테두리 부위까지 감싸도록 시공할 수도 있다.For example, the edge of the
결과적으로, 본 발명은 흑체 복사관(300)를 이용해 태양광 에너지를 복사열로 전환시켜, 온실(100)의 내부 온도 조절 및 온수 공급용으로 사용함으로써, 화석연료 소모가 없어 친환경적이다.As a result, the present invention converts solar energy into radiant heat using the
또한, 온수 순환관(500)과 온도 조절부(530)를 이용해 온실(100)의 내부 온도를 기준 온도범위 이내로 유지시킴으로써, 주간 또는 일조량이 많은 경우에는 온실(100)의 온도가 과도하게 올라가는 것을 방지할 수 있고, 야간 또는 일조량이 부족한 경우에는 주간에 저장한 온수를 재순환시켜 온실(100)의 온도를 일정하게 유지시킬 수 있다.The internal temperature of the
지금까지 본 발명에 따른 태양광을 이용한 축열 시스템에 관한 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 실시 변형이 가능함은 자명하다.While the present invention has been described with respect to specific embodiments thereof with reference to the accompanying drawings, it is to be noted that various changes and modifications may 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.
10: 보온 대상물 20: 램프
100: 온실 110: 공간부
120: 광 입사구 200: 광 전달부
210: 반사경 220: 지지대
230: 구동부 300: 흑체 복사관
400: 확산부재 500: 온수 순환관
510: 온수 탱크 520: 순환 모터
530: 온도 조절부 600: 토층
700: 보온 패드 800: 설치대
900: 단열재 S: 태양광10: object to be insulated 20: lamp
100: greenhouse 110:
120: light entrance part 200: light transmission part
210: reflector 220: support
230: Driving unit 300: Black body radiation tube
400: diffusion member 500: hot water circulation pipe
510: Hot water tank 520: Circulation motor
530: Temperature control unit 600: Ground layer
700: Insulating pad 800: Mounting base
900: Insulation S: Solar light
Claims (11)
상기 광 입사구로부터 상기 온실의 내부 바닥면을 따라 연장되며, 흑체가 함유된 상태로 상기 광 입사구를 통해 내부로 전달되는 태양광을 길이방향을 따라 반사 및 흡수하는 흑체 복사관; 및
상기 흑체 복사관이 내부에 위치되도록 상기 온실의 바닥면에 형성되며, 상기 흑체 복사관으로부터 전달되는 열을 저장 및 상향 배출시켜 상기 온실의 내부를 설정온도로 유지시키는 토층;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.A greenhouse in which a light incidence hole is formed in one side and sunlight transmitted from the light transmitting portion is transmitted to the light incidence aperture;
A blackbody radiating tube extending along the inner bottom surface of the greenhouse from the light incidence port and reflecting and absorbing sunlight transmitted through the light incidence port in a state containing a black body in the longitudinal direction; And
And a ground layer formed on a bottom surface of the greenhouse so that the blackbody radiating tube is located inside and storing the heat transferred from the black body radiating tube and discharging upward to maintain the inside of the greenhouse at a predetermined temperature. Thermal storage system using solar light.
상기 토층의 내부에는,
상기 흑체 복사관의 열을 전달받아 온실의 온도 조절을 위해, 외부로부터 공급된 물을 가열 및 순환시키기 위한 온수 순환관이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.The method according to claim 1,
Inside the ground layer,
Further comprising a hot water circulation pipe for heating and circulating the water supplied from the outside in order to control the temperature of the greenhouse by receiving the heat of the black body radiation tube.
상기 온수 순환관에는,
물이 저장되는 온수 탱크 및,
물을 순환시키기 위한 순환 모터가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.The method of claim 2,
In the hot water circulation pipe,
A hot water tank in which water is stored,
Further comprising a circulation motor for circulating the water.
상기 순환 모터에는,
상기 온실의 내부 온도를 감지하기 위한 온도 조절부가 더 연결되며,
상기 온도 조절부는,
온도 센서를 이용해 상기 온실의 실내 온도를 감지하며, 상기 온실의 내부 온도가 기설정된 기준 온도범위 이내가 되도록 상기 순환 모터를 구동시키는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.The method of claim 3,
In the circulating motor,
A temperature control unit for sensing an internal temperature of the greenhouse,
The temperature controller may include:
Wherein the temperature sensor detects a room temperature of the greenhouse and drives the circulation motor so that an internal temperature of the greenhouse is within a predetermined reference temperature range.
상기 광 입사구의 내부 바닥면에는,
외부에서 전달되는 상기 태양광을 확산시켜, 상기 흑체 복사관의 입구 부위로 전달하는 확산부재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.The method according to claim 1,
On the inner bottom surface of the light-
And a diffusion member for diffusing the sunlight transmitted from the outside and transmitting the sunlight to an entrance portion of the blackbody radiation tube.
상기 토층의 상부에는,
보온 패드가 더 적층되며,
상기 보온 패드는,
상기 토층의 열을 보존함과 동시에 상기 온실의 공간부로 열량이 전파되는 속도를 조절하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.The method according to claim 1,
At the top of the soil layer,
The thermal pad is further laminated,
The heat-
Wherein a temperature of the soil layer is conserved and a rate at which heat is propagated to the space of the greenhouse is controlled.
상기 보온 패드의 상부에는,
보온 대상물을 배치시키기 위한 설치대가 배열되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.The method of claim 6,
On the upper side of the heat insulating pad,
And an installation stand for arranging the object to be insulated is arranged.
상기 온실의 외부에는,
상기 광 입사구로 상기 태양광을 전달하기 위한 광 전달부가 더 구비되며,
상기 광 전달부는,
상기 태양광을 반사경으로 반사시켜, 상기 광 입사구로 전달하는 헬리오스탯(heliostat) 방식을 사용하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.The method according to claim 1,
On the outside of the greenhouse,
Further comprising a light transmitting portion for transmitting the sunlight to the light entrance,
The light-
And a heliostat system for reflecting the sunlight to a reflector and transmitting the sunlight to the light incidence aperture is used.
상기 흑체 복사관들은,
다수로 배열되며, 상기 광 입사구로부터 상호 간의 간격이 점진적으로 넓어지면서 부채꼴 형태로 배열되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.The method according to claim 1,
The blackbody radiation tubes,
Wherein the plurality of light-incident surfaces are arranged in a fan-like shape with a gradually widened interval from the light incidence apertures.
상기 흑체는,
흑연, 오석, 흑체, 흑연이 포함된 폴리염화비닐을 단독 또는 혼용해서 사용하는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.The method according to claim 1,
The black body,
Characterized in that a polyvinyl chloride containing graphite, oyster, black body and graphite is used singly or in combination.
상기 토층의 하부와 측부에는,
보온을 위한 단열재가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 축열 시스템.The method according to claim 1,
At the bottom and side of the soil layer,
And a heat insulating material for maintaining the temperature of the solar cell.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020150016867A KR101642383B1 (en) | 2015-02-03 | 2015-02-03 | Heat storage systems using solar energy |
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---|---|---|---|
KR1020150016867A KR101642383B1 (en) | 2015-02-03 | 2015-02-03 | Heat storage systems using solar energy |
Publications (1)
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---|---|
KR101642383B1 true KR101642383B1 (en) | 2016-07-26 |
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ID=56681009
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Country | Link |
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KR (1) | KR101642383B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR810000931Y1 (en) * | 1979-08-09 | 1981-08-18 | 서성수 | Heat accumulation type water heating apparatus utilizing solar heat |
KR20100028712A (en) * | 2008-09-05 | 2010-03-15 | 김인주 | Apparatus for storaging solar energy |
KR20150007905A (en) * | 2013-06-14 | 2015-01-21 | 장민준 | Green house with solar cell module |
-
2015
- 2015-02-03 KR KR1020150016867A patent/KR101642383B1/en active IP Right Grant
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