KR101924875B1 - Solar heat storaging circulation system - Google Patents

Solar heat storaging circulation system Download PDF

Info

Publication number
KR101924875B1
KR101924875B1 KR1020170051018A KR20170051018A KR101924875B1 KR 101924875 B1 KR101924875 B1 KR 101924875B1 KR 1020170051018 A KR1020170051018 A KR 1020170051018A KR 20170051018 A KR20170051018 A KR 20170051018A KR 101924875 B1 KR101924875 B1 KR 101924875B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
temperature
heat medium
medium
circulation system
Prior art date
Application number
KR1020170051018A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20170048278A (en
Inventor
홍희기
Original Assignee
경희대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 경희대학교 산학협력단 filed Critical 경희대학교 산학협력단
Priority to KR1020170051018A priority Critical patent/KR101924875B1/en
Publication of KR20170048278A publication Critical patent/KR20170048278A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101924875B1 publication Critical patent/KR101924875B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S90/00—Solar heat systems not otherwise provided for
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Steam Or Hot-Water Central Heating Systems (AREA)

Abstract

본 발명은 열원의 열을 축열하기 위한 순환시스템에 관한 것으로 본 발명에 따른 순환시스템은 상기 열원의 열을 통해 상기 순환시스템을 순환하는 제1 열매체를 가열하는 집열부, 상기 제1 열매체의 열을 저장하도록 내부에 제2 열매체가 저장되는 용기가 구비되는 축열부, 상기 제1 열매체가 상기 축열부 내부의 상부에서 상기 제2 열매체와 열교환하도록 형성되는 제1 열교환부, 상기 제1 열매체가 상기 축열부 내부의 하부에서 상기 제2 열매체와 열교환하도록 형성되는 제2 열교환부 및 상기 제1 열교환부 및 상기 제2 열교환부 중 어느 하나의 열교환부에 상기 제1 열매체를 선택적으로 공급하는 밸브부를 포함한다.The present invention relates to a circulation system for storing heat of a heat source, wherein a circulation system according to the present invention includes a collecting part for heating a first heat medium circulating through the circulation system through heat of the heat source, A first heat exchange unit formed in the upper portion of the heat storage unit so as to exchange heat with the second heat medium, and a second heat exchange unit disposed between the heat storage unit and the heat storage unit, wherein the heat storage unit includes a container in which a second heat medium is stored, And a valve unit for selectively supplying the first heat medium to the heat exchange unit of the first heat exchange unit and the second heat exchange unit .

Description

태양열 축열 순환시스템{SOLAR HEAT STORAGING CIRCULATION SYSTEM}[0001] SOLAR HEAT STORAGING CIRCULATION SYSTEM [

본 발명은 태양열을 축열하기 위한 순환시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 성층화된 축열조에 태양열을 축열할 때 온도역전현상의 발생을 방지하면서, 집열 운전시간 및 집열 효율을 증대시킬 수 있는 순환시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a circulation system for accumulating solar heat, and more particularly, to a circulation system capable of increasing heat collection time and heat collection efficiency while preventing occurrence of a temperature inversion phenomenon when a solar heat is stored in a stratified storage heat tank .

일반적으로, 태양열을 축열하여 열에너지를 사용하도록 형성되는 다양한 순환시스템에 있어서, 축열조에 태양열을 저장할 때 태양열을 이용하여 축열조 내부의 하부를 가열하는 방식이 이용된다.Generally, in a variety of circulation systems that are configured to store solar heat and use heat energy, a method of heating the lower part of the heat storage tank by using solar heat when storing solar heat in the heat storage tank is used.

하지만, 내부의 온도가 상부로 갈 수록 높아지는 성층화된 축열조의 경우, 축열조 상부의 높은 온도는 가용에너지의 증대, 그리고 하부의 낮은 온도는 집열 효율의 향상에 도움이 된다고 알려져 있다.However, in the case of a stratified thermal storage tank in which the internal temperature increases to the upper part, it is known that the higher temperature on the storage tank is advantageous for the increase of the available energy and the lower temperature for the lower temperature to improve the collection efficiency.

따라서, 기존의 하부 가열 방식의 축열조 대신 상하부 가열방식을 적용하여 축열조의 성층화 및 집열 효율 향상을 도모할 수 있다.Therefore, the upper and lower heating methods can be applied instead of the conventional bottom heating type thermal storage tank, so that the thermal storage tank can be stratified and the heat collection efficiency can be improved.

이때, 태양열 축열 순환시스템을 이용하기 위한 태양열은 항상 일정한 온도의 열을 공급하지 못하고, 특정한 조건에 따라 온도가 변한다.At this time, the solar heat for using the solar heat storage circulation system does not always supply the heat of constant temperature, and the temperature changes according to the specific conditions.

이러한 이유로, 태양열의 조건에 따라서는, 집열기에서 가열되어 공급되는 열매체의 온도가 축열조 상부의 온도보다 낮아지는 경우가 발생하게 되며, 태양열의 열을 축열조에 전달하지 못하고 오히려 축열조에 저장된 열이 손실되어 축열조 내부의 온도 성층화가 파괴되는 온도역전현상이 발생하는 문제점이 있다.For this reason, depending on the conditions of the solar heat, the temperature of the heat medium supplied from the heat collector may be lower than the temperature of the heat accumulator, and heat of the solar heat can not be transferred to the heat accumulator, There is a problem that a temperature inversion phenomenon occurs in which temperature stratification inside the heat storage tank is destroyed.

이러한 문제점을 해결하기 위하여 온도역전현상이 발생하는 경우에 열매체의 유량을 감소시켜 집열기에서 가열되는 열매체의 온도를 높이기 위해 다단펌프, PID제어, 인버터펌프 등의 장비를 이용할 수 있으나, 이러한 장비들은 상대적으로 고가의 장비들이기 때문에 태양열 순환시스템의 구축에 소요되는 비용이 크게 증가하게 되는 문제점이 있다.In order to solve such a problem, it is possible to use a multi-stage pump, a PID control, an inverter pump, and the like in order to increase the temperature of the heating medium heated in the collector by reducing the flow rate of the heating medium in the case of a temperature reversal phenomenon. There is a problem in that the cost of constructing the solar circulation system is greatly increased.

이와 같이 태양열 순환시스템의 구축 및 관리에 많은 비용이 소모되면, 에너지 생성 효율이 낮아지게 되며, 또한 태양열 순환시스템의 대중화가 어렵게 되어 쉽게 다양한 사람들이 혜택을 받기 어렵게 되는 문제점도 있다.If the cost of constructing and managing the solar circulation system is large, the efficiency of energy generation is lowered. Moreover, it is difficult to popularize the solar circulation system, which makes it difficult for various people to benefit.

본 발명의 기술적 과제는, 배경기술에서 언급한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 성층화된 축열조에 태양열을 축열할 때 온도역전현상의 발생을 방지하면서, 집열 운전시간 및 집열 효율을 증대시킬 수 있는 순환시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a circulation system capable of increasing a heat collection operation time and a heat collection efficiency while preventing occurrence of a temperature inversion phenomenon when a solar heat is stored in a stratified storage heat storage tank .

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. There will be.

기술적 과제를 해결하기 위해 안출된 본 발명에 따른 순환시스템은 열원의 열을 통해 순환시스템을 순환하는 제1 열매체를 가열하는 집열부, 상기 제1 열매체의 열을 저장하도록 내부에 제2 열매체가 저장되는 용기가 구비되는 축열부, 상기 제1 열매체가 상기 축열부 내부의 상부에서 상기 제2 열매체와 열교환하도록 형성되는 제1 열교환부, 상기 제1 열매체가 상기 축열부 내부의 하부에서 상기 제2 열매체와 열교환하도록 형성되는 제2 열교환부 및 상기 제1 열교환부 및 상기 제2 열교환부 중 어느 하나의 열교환부에 상기 제1 열매체를 선택적으로 공급하는 밸브부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a circulation system including a heat collecting unit for heating a first heat medium circulating through a circulation system through heat of a heat source, a second heat medium storing unit for storing heat of the first heat medium, A first heat exchange unit formed in the upper part of the heat storage unit so as to exchange heat with the second heat transfer body, a second heat exchange unit provided in the lower part of the heat storage unit, And a valve unit for selectively supplying the first heat medium to the heat exchanger of the first heat exchanger and the second heat exchanger.

여기서, 상기 제1 열교환부는 상기 제1 열교환부를 통과한 상기 제1 열매체가 상기 제2 열교환부로 유입되도록, 상기 제1 열교환부의 후단이 상기 제2 열교환부와 연결되는 배관을 포함할 수 있다.The first heat exchanger may include a pipe through which the rear end of the first heat exchanger is connected to the second heat exchanger so that the first heat medium having passed through the first heat exchanger is introduced into the second heat exchanger.

또한, 상기 집열부의 후단에 구비되어, 상기 열원에 의해 가열된 상기 제1 열매체의 온도를 측정하는 제1 온도센서, 상기 축열부의 내부 상부에 구비되어, 상기 제2 열매체의 온도를 측정하는 제2 온도센서 및 상기 제1 온도센서 및 상기 제2 온도센서가 측정한 상기 제1 열매체 및 상기 제2 열매체의 온도를 바탕으로 상기 밸브부의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.A first temperature sensor provided at a rear end of the heat collecting portion and measuring the temperature of the first heat medium heated by the heat source; 2 temperature sensor, and a control unit for controlling the driving of the valve unit based on the temperatures of the first heating medium and the second heating medium measured by the first temperature sensor and the second temperature sensor.

그리고, 상기 제1 열매체가 상기 순환시스템을 순환하도록 동력을 제공하는 펌프부, 상기 집열부의 후단에 구비되어, 상기 열원에 의해 가열된 상기 제1 열매체의 온도를 측정하는 제1 온도센서, 상기 축열부의 내부 하부에 구비되어, 상기 제2 열매체의 온도를 측정하는 제3 온도센서 및 상기 제1 온도센서 및 상기 제3 온도센서가 측정한 상기 제2 열매체 및 상기 제2 열매체의 온도를 바탕으로 상기 펌프부의 구동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.A first temperature sensor provided at a rear end of the heat collecting part for measuring a temperature of the first heat medium heated by the heat source; A third temperature sensor provided at an inner lower portion of the heat storage portion for measuring a temperature of the second heat medium and a second temperature sensor for detecting the temperature of the second heat medium and the second heat medium measured by the first temperature sensor and the third temperature sensor And a controller for controlling the driving of the pump unit.

또한, 상기 집열부의 전단부에는, 선택적으로 개폐가 가능한 제1 밸브가 구비된 제1 유로 및 상기 제1 유로와 병렬로 배치되고, 내부에 제1 열매체가 상대적으로 적은 양이 유동하도록 형성되는 제2 유로를 포함하는 유량조절부를 더 포함할 수 있다.In addition, the front end portion of the heat collecting portion may include a first flow path provided with a first valve selectively openable and closable, and a second flow path disposed in parallel with the first flow path, wherein a relatively small amount of the first heat medium flows And a flow rate regulator including a second flow path.

이때, 상기 집열부의 후단에 구비되어, 상기 열원에 의해 가열된 상기 제1 열매체의 온도를 측정하는 제1 온도센서, 상기 집열부의 전단에 구비되어, 상기 집열부로 공급되는 상기 제1 열매체의 온도를 측정하는 제4 온도센서 및 상기 제1 온도센서 및 상기 제4 온도센서가 측정한 상기 제1 열매체의 온도를 바탕으로 상기 제1 밸브의 개폐를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.A first temperature sensor provided at a rear end of the heat collecting part and measuring a temperature of the first heat medium heated by the heat source; a second temperature sensor provided at a front end of the heat collecting part, And a controller for controlling opening and closing of the first valve based on the temperature of the first heat medium measured by the first temperature sensor and the fourth temperature sensor.

또한, 상기 제2 유로는 상기 제2 유로의 내부에서 유동하는 제1 열매체의 유량을 줄이도록 상기 제2 유로의 일부를 차단하는 제2 밸브가 구비되는 순환시스템.The second flow path includes a second valve that blocks a portion of the second flow path so as to reduce the flow rate of the first heat medium flowing inside the second flow path.

한편, 본 발명에 따른 순환시스템은 상기 열원의 열을 통해 상기 순환시스템을 순환하는 제1 열매체를 가열하는 집열부, 상기 제1 열매체의 열을 저장하도록 내부에 제2 열매체가 저장되는 용기가 구비되는 축열부 및 상기 집열부의 전단부에는, 선택적으로 개폐가 가능한 제1 밸브가 구비된 제1 유로 및 상기 제1 유로와 병렬로 배치되고, 내부에 제1 열매체가 상대적으로 적은 양이 유동하도록 형성되는 제2 유로를 포함하는 유량조절부를 포함할 수 있다.Meanwhile, the circulation system according to the present invention includes a collecting part for heating a first heat medium circulating through the circulation system through heat of the heat source, and a container for storing a second heat medium therein to store the heat of the first heat medium A first flow path provided with a first valve capable of being selectively opened and closed and a second flow path provided in parallel with the first flow path so as to allow a relatively small amount of the first heat medium to flow therein And a second flow path formed in the second flow path.

여기서, 상기 집열부의 후단에 구비되어, 상기 열원에 의해 가열된 상기 제1 열매체의 온도를 측정하는 제1 온도센서, 상기 집열부의 전단에 구비되어, 상기 집열부로 공급되는 상기 제1 열매체의 온도를 측정하는 제4 온도센서 및 상기 제1 온도센서 및 상기 제4 온도센서가 측정한 상기 제1 열매체의 온도를 바탕으로 상기 제1 밸브의 개폐를 조절하는 제어부를 더 포함할 수 있다.A first temperature sensor provided at a rear end of the heat collecting part to measure a temperature of the first heat medium heated by the heat source; a second temperature sensor provided at a front end of the heat collecting part, And a controller for controlling opening and closing of the first valve based on the temperature of the first heat medium measured by the first temperature sensor and the fourth temperature sensor.

또한, 상기 제2 유로는 상기 제2 유로의 내부에서 유동하는 제1 열매체의 유량을 줄이도록 상기 제2 유로의 일부를 차단하는 제2 밸브가 구비될 수 있다.The second flow path may include a second valve that blocks a portion of the second flow path so as to reduce a flow rate of the first heat medium flowing in the second flow path.

한편, 본 발명에 따른 순환시스템의 제어방법은 상기 집열부의 출구에서 상기 제1 열매체의 온도를 측정하는 제1 열매체 온도측정단계, 상기 축열부 내부의 상부에서 상기 제2 열매체의 온도를 측정하는 제2 열매체 온도측정단계, 상기 제1 열매체 온도측정단계에서 판단된 제1 온도 및 상기 제2 열매체 온도측정단계에서 판단된 제2 온도를 비교하는 제1 온도판단단계, 및 상기 제1 온도판단단계의 판단결과에 따라 상기 밸브부를 제어하는 밸브부제어단계를 포함할 수 있다.Meanwhile, a control method of a circulation system according to the present invention includes a first heating medium temperature measuring step of measuring a temperature of the first heating medium at an outlet of the collecting part, a second heating medium temperature measuring step of measuring a temperature of the second heating medium A first temperature determination step of comparing a first temperature determined in the first heat medium temperature measurement step and a second temperature determined in the second heat medium temperature measurement step, and a second temperature determination step And controlling the valve unit according to the determination result of the valve unit.

여기서, 상기 축열부 내부의 하부에서 상기 제2 열매체의 온도를 측정하는 제3 열매체 온도측정단계, 상기 제1 열매체 온도측정단계에서 판단된 제1 온도 및 상기 제3 열매체 온도측정단계에서 판단된 제3 온도를 비교하는 제2 온도판단단계 및 상기 제2 온도판단단계의 판단결과에 따라 상기 순환시스템의 가동여부를 제어하는 펌프제어단계를 더 포함할 수 있다.The third heat medium temperature measuring step measures the temperature of the second heat medium in the lower part of the heat accumulating part. The first temperature measured in the first heat medium temperature measuring step and the first temperature determined in the third heat medium temperature measuring step A third temperature judgment step of comparing the first temperature and the second temperature, and a pump control step of controlling whether or not the circulation system is operated according to the determination result of the second temperature determination step.

또한, 상기 집열부의 입구에서 상기 제1 열매체의 온도를 측정하는 제4 열매체 온도측정단계, 상기 제1 열매체 온도측정단계에서 판단된 제1 온도 및 상기 제4 열매체 온도측정단계에서 판단된 제4 온도를 비교하는 집열량판단단계 및 상기 집열량판단단계의 판단결과에 따라 상기 순환시스템을 유동하는 제1 열매체의 유량을 제어하는 유량제어단계를 더 포함할 수 있다.The fourth heat medium temperature measuring step may include a fourth heat medium temperature measuring step of measuring the temperature of the first heat medium at the inlet of the heat collecting part, a first temperature determined at the first heat medium temperature measuring step, And a flow control step of controlling the flow rate of the first heat medium flowing in the circulation system according to the determination result of the heat collection amount determination step.

한편, 상기 발명에 따른 순환시스템의 제어방법은 상기 집열부의 출구에서 상기 제1 열매체의 온도를 측정하는 제1 열매체 온도측정단계, 상기 집열부의 입구에서 상기 제1 열매체의 온도를 측정하는 제4 열매체 온도측정단계, 상기 제1 열매체 온도측정단계에서 판단된 제1 온도 및 상기 제4 열매체 온도측정단계에서 판단된 제4 온도를 비교하는 집열량판단단계 및 상기 집열량판단단계의 판단결과에 따라 상기 순환시스템을 유동하는 제1 열매체의 유량을 제어하는 유량제어단계를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a control method for a circulation system, comprising: a first heat medium temperature measuring step of measuring a temperature of the first heat medium at an outlet of the heat collecting part; A fourth heat medium temperature measurement step, a first heat medium temperature determination step, a fourth heat medium temperature measurement step, a fourth heat medium temperature determination step, and a fourth heat medium temperature determination step, And a flow control step of controlling the flow rate of the first heat medium flowing in the circulation system.

본 발명에 따른 순환시스템에 의하면 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.According to the circulation system of the present invention, the following effects can be obtained.

첫째, 저렴한 비용으로 온도역전현상을 방지하며 태양열의 온도가 충분하지 않은 경우에도 안정적으로 태양열 축열 순환시스템을 가동할 수 있는 효과가 있다.First, it prevents the temperature reversal phenomenon at low cost and can operate the solar heat storage circulation system stably even when the temperature of the solar heat is not sufficient.

둘째, 안정적으로 오랜 시간 동안 가동하여 태양열의 집열량과 집열 효율을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.Secondly, it can be operated stably for a long time to increase solar heat collection efficiency and heat collection efficiency.

셋째, 펌프의 빈번한 작동여부 변경에 따른 에너지 손실 및 펌프의 고장을 방지할 수 있는 효과가 있다.Third, there is an effect of preventing energy loss due to frequent operation of the pump and failure of the pump.

이러한 본 발명에 의한 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템 일 실시예의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서 제1 열매체가 제1 열교환부 및 제2 열교환부를 거쳐 유동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 3은 태양열 축열 순환시스템에서 온도역전현상이 나타나는 상태를 나타내는 그래프이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서 제1 열매체가 제2 열교환부 만을 거쳐 유동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 5는 밸브부가 적용된 태양열 축열 순환시스템에 의해 온도역전현상이 방지되는 상태를 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서 제1 열매체가 제1 유로 및 제2 유로를 거쳐 유동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서 제1 열매체가 제1 유로만을 거쳐 유동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 8은 태양열 축열 순환시스템에서 펌프의 동작상태가 자주 변화하는 상태를 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서 제1 열매체가 제2 유로만을 거쳐 유동하는 상태를 나타내는 도면이다.
도 10은 유량조절부가 적용된 태양열 축열 순환시스템에 의해 펌프부의 동작상태가 상대적으로 적게 변화하는 상태를 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예가 구동하는 상태를 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템에서 온도역전현상을 방지하기 위한 제어방법을 나타내는 도면이다.
도 13은 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템에서 제1 열매체의 유량을 조절하기 위한 제어방법을 나타내는 도면이다.
도 14는 도 12 및 도 13의 제어방법을 동시에 적용한 제어방법을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a configuration of a solar heat storage circulation system according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a state in which a first heat medium flows through a first heat exchanger and a second heat exchanger in an embodiment of the solar heat storage circulation system according to the present invention.
3 is a graph showing a state in which temperature inversion phenomenon appears in the solar heat storage circulation system.
4 is a view illustrating a state in which a first heat medium flows through only a second heat exchanger in an embodiment of the solar heat storage and circulation system according to the present invention.
5 is a graph showing a state in which the temperature inversion phenomenon is prevented by the solar heat storage circulation system to which the valve unit is applied.
6 is a view showing a state in which a first heat medium flows through a first flow path and a second flow path in an embodiment of the solar heat storage circulation system according to the present invention.
7 is a view showing a state in which the first heat medium flows through only the first flow path in the embodiment of the solar heat storage circulation system according to the present invention.
8 is a graph showing a state in which the operating state of the pump changes frequently in the solar heat storage circulation system.
9 is a view showing a state in which the first heat medium flows through only the second flow path in the embodiment of the solar heat storage circulation system according to the present invention.
FIG. 10 is a graph showing a state in which the operation state of the pump unit is relatively changed by the solar heat storage circulation system to which the flow rate control unit is applied.
11 is a graph showing a state in which an embodiment of the solar heat storage and circulation system according to the present invention is driven.
12 is a view showing a control method for preventing a temperature inversion phenomenon in a solar heat storage circulation system according to the present invention.
13 is a view showing a control method for controlling the flow rate of the first heat medium in the solar heat storage circulation system according to the present invention.
FIG. 14 is a diagram showing a control method in which the control method of FIGS. 12 and 13 is simultaneously applied.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다. 다만, 본 발명을 설명함에 있어서, 이미 공지된 기능 혹은 구성에 대한 설명은, 본 발명의 요지를 명료하게 하기 위하여 생략하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, the well-known functions or constructions are not described in order to simplify the gist of the present invention.

아울러, 본 발명을 설명하는데 있어서, 전방/후방 또는 상측/하측과 같이 방향을 지시하는 용어들은 당업자가 본 발명을 명확하게 이해할 수 있도록 기재된 것들로서, 상대적인 방향을 지시하는 것이므로, 이로 인해 권리범위가 제한되지는 않는다고 할 것이다.Moreover, in describing the present invention, terms indicating a direction such as forward / rearward or upward / downward are described in order that a person skilled in the art can clearly understand the present invention, and the directions indicate relative directions, It is not limited.

또한 본 실시예에서는 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템은 태양열을 열원으로 이용하여 일 실시예로 설명하고 있으나, 이러한 열원의 종류에 본 발명의 권리범위는 제한되지 않고, 다양한 열원을 이용하는 모든 축열 순환시스템에 범용적으로 적용될 수도 있다.In the present embodiment, the solar heat storage circulation system according to the present invention uses solar heat as a heat source. However, the scope of the present invention is not limited to the kind of the heat source, and all the heat storage circulation And may be universally applied to the system.

<태양열 축열 순환시스템의 구성><Configuration of solar heat storage circulation system>

먼저, 도 1을 참조하여, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템 일 실시예의 구성에 대하여 상세히 설명하기로 한다.First, with reference to FIG. 1, the construction of one embodiment of the solar heat storage circulation system according to the present invention will be described in detail.

여기서, 도 1은 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 구성을 나타내는 도면이다1 is a view showing a configuration of a solar heat storage and circulation system according to the present invention

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예는 집열부(100), 축열부(200), 제1 열교환부(300), 제2 열교환부(400), 밸브부(500), 펌프부(600) 및 유량조절부(700)를 포함할 수 있다.1, a solar heat storage and circulation system according to an embodiment of the present invention includes a heat collecting unit 100, a heat accumulating unit 200, a first heat exchanging unit 300, a second heat exchanging unit 400, A pump unit 600, and a flow rate controller 700. The pump unit 600 and the flow rate controller 700 may be the same as those shown in FIG.

집열부(100)는 태양열을 집열하여 순환시스템을 순환하는 제1 열매체를 가열하는 구성으로, 본 실시예에서는 태양열 집열판의 형태로 형성될 수 있다.The heat collecting part 100 collects solar heat to heat the first heat medium circulating in the circulation system. In this embodiment, the heat collecting part 100 may be formed in the form of a solar heat collecting plate.

제1 열매체는 본 발명에 따른 순환시스템을 순환하는 과정에서 집열부(100)를 통과하게 되며, 이때 집열부(100)는 태양열을 이용하여 제1 열매체를 가열할 수 있다.The first heat medium passes through the heat collecting part 100 in the course of circulating the circulation system according to the present invention, and the heat collecting part 100 can heat the first heat medium using solar heat.

이러한 집열부(100)의 구성은 일반적으로 태양열을 이용하기 위한 집열판이 적용될 수 있으며, 태양열을 이용하여 순환시스템을 순환하는 열매체를 가열하도록 마련된다면 그 형태 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.The structure of the heat collecting unit 100 may be generally a heat collecting plate for using solar heat, and the shape and configuration of the heat collecting unit 100 may be various without limitation if the heat collecting plate is provided to heat a circulating heat medium using the solar heat.

한편, 축열부(200)는 전술한 집열부(100)에서 가열된 제1 열매체를 통해 열을 전달받아 저장하는 구성으로, 가열된 제1 열매체와 열교환하여 열을 저장하는 제2 열매체가 수용된 용기가 구비되어 형성될 수 있다.The heat storage unit 200 is configured to receive and store heat through the first heat medium heated by the heat collecting unit 100. The heat storage unit 200 includes a container May be formed.

또한, 이러한 축열부(200)는 보다 나은 축열 성능을 위하여 축열부(200)의 내부 상하부의 온도가 서로 상이하게 형성되는 성층화된 축열조로 형성되는 것이 효율적이라고 알려져 있다.It is also known that the heat storage unit 200 is formed of a stratified thermal storage tank in which the temperatures of the upper and lower portions of the heat storage unit 200 are different from each other for better heat storage performance.

이러한 축열부(200)의 구성 역시 집열부(100)에 의해 가열된 제1 열매체의 열을 전달받아 저장하고, 내부에서 열이 성층화되며 축열되도록 마련된다면 그 형태 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.The configuration of the heat accumulating unit 200 may be variously configured and arranged such that the heat accumulating unit 200 can receive and store the heat of the first heat medium heated by the heat collecting unit 100, have.

한편, 전술한 바와 같이 내부의 온도가 상부로 갈 수록 높아지는 성층화된 축열부(200)의 경우, 축열부(200) 상부의 높은 온도는 가용에너지의 증대, 그리고 하부의 낮은 온도는 집열 효율의 향상에 도움이 된다고 알려져 있다.On the other hand, in the case of the stratified heat storage unit 200 in which the internal temperature increases toward the upper part as described above, the higher temperature of the upper part of the heat storage unit 200 increases the available energy and the lower the lower temperature, Is known to help.

따라서, 기존의 하부 가열 방식의 축열부(200) 대신 상하부 가열방식을 적용하여 축열부(200)의 성층화 및 집열 효율 향상을 도모할 수 있으며, 이를 위하여 본 실시예에서는 축열부(200)의 내부에 상부 및 하부에서 각각 열교환 할 수 있는 제1 열교환부(300) 및 제2 열교환부(400)가 구비될 수 있다.Accordingly, the upper and lower heating methods may be used instead of the conventional bottom-heating type heat storage part 200 to improve the stratification and the heat collection efficiency of the heat storage part 200. For this purpose, in this embodiment, A first heat exchanging part 300 and a second heat exchanging part 400 capable of exchanging heat in the upper part and the lower part, respectively.

제1 열교환부(300)는 가열된 제1 열매체가 상기 축열부(200) 내부의 상부에서 제2 열매체와 열교환하도록 형성되는 구성으로, 본 실시예에서는 제1 열매체가 축열부(200) 내부의 상부 공간을 회전하며 유동하도록, 제1 열매체가 유동하는 관이 코일 형태로 형성되어 축열부(200) 내부로 삽입될 수 있다.The first heat exchanging unit 300 is configured to heat the first heat medium to heat exchange with the second heat medium in the upper part of the heat accumulating unit 200. In this embodiment, The tube through which the first heat medium flows can be formed into a coil shape and inserted into the heat storage part 200 so as to flow through the upper space.

이때, 코일의 소재는 내부의 제1 열매체의 열을 외부의 제2 열매체로 용이하게 전달할 수 있도록 열전도성이 높은 소재로 형성되는 것이 유리할 수 있다.At this time, it is advantageous that the material of the coil is formed of a material having high thermal conductivity so that the heat of the first heat medium can be easily transferred to the second heat medium.

즉, 제1 열매체가 본 발명에 따른 순환시스템에서 유동할 때 제1 열교환부(300)를 통과하는 과정에서 축열부(200) 내부에 저장되어 있는 제2 열매체와 열교환할 수 있다.That is, when the first heat medium flows in the circulation system according to the present invention, heat exchange can be performed with the second heat medium stored in the heat accumulator 200 in the process of passing through the first heat exchanger 300.

또한, 제2 열교환부(400) 역시 전술한 제1 열교환부(300)와 유사한 구성으로, 제1 열매체가 축열부(200) 내부의 하부 공간을 회전하며 유동하도록 제1 열매체가 유동하는 관이 코일 형태로 형성되어 축열부(200) 내부의 하부로 삽입되어 형성될 수 있다.The second heat exchanger 400 has a structure similar to that of the first heat exchanger 300 and has a tube through which the first heat medium flows so that the first heat medium flows through the lower space inside the heat accumulator 200 And may be inserted into a lower portion of the interior of the heat storage unit 200. [

이러한 구성 역시 전술한 제1 열교환부(300)와 마찬가지로, 제1 열매체가 본 발명에 따른 순환시스템에서 유동할 때 제2 열교환부(400)를 통과하는 과정에서 축열부(200) 내부에 저장되어 있는 제2 열매체와 열교환할 수 있다.This configuration is also stored in the heat storage unit 200 in the process of passing through the second heat exchange unit 400 when the first heat medium flows in the circulation system according to the present invention, like the first heat exchange unit 300 described above Heat exchange can be performed with the second heat medium.

전술한 제1 열교환부(300) 및 제2 열교환부(400)의 구성 모두 제1 열매체가 본 발명에 따른 순환시스템에서 유동하는 과정에서 축열부(200) 내부의 상부 및 하부에서 제2 열매체와 각각 열교환 할 수 있도록 마련된다면, 그 형태 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.Both the first heat exchanging unit 300 and the second heat exchanging unit 400 may be structured such that the first heat medium flows in the circulation system according to the present invention in the upper and lower parts of the heat accumulating unit 200, The shape and configuration thereof may be various without limitation as long as they are provided so as to be capable of heat exchange.

또한, 전술한 제1 열교환부(300)는 제1 열교환부(300)를 통과한 제1 열매체가 제2 열교환부(400)로 유입되도록, 제1 열교환부(300)의 후단(300B)이 제2 열교환부(400)의 전단(400A)과 연결되는 배관이 포함되는 것이 유리할 수 있다.The rear end 300B of the first heat exchanging unit 300 is connected to the first heat exchanging unit 300 so that the first heat medium passing through the first heat exchanging unit 300 flows into the second heat exchanging unit 400 It may be advantageous to include a pipe connected to the front end 400A of the second heat exchanging part 400. [

즉, 제1 열교환부(300)의 전단(300A)을 통해 제1 열매체가 제1 열교환부(300)를 통과하여 제1 열교환부(300)의 후단(300B)으로 배출되고, 이어서 제2 열교환부(400)의 전단(400A)을 통해 제2 열교환부(400)를 통과하고 제2 열교환부(400)의 후단(400B)으로 나오는 경로로 배관이 형성될 수 있다.That is, the first heat medium is discharged through the first heat exchanging part 300 to the rear end 300B of the first heat exchanging part 300 through the front end 300A of the first heat exchanging part 300, The piping may be formed by a path that passes through the front end 400A of the first heat exchanging part 400 and the second heat exchanging part 400 and reaches the rear end 400B of the second heat exchanging part 400. [

이러한 제1 열교환부(300) 및 제2 열교환부(400)의 배관 구성의 효과에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.The effects of the piping construction of the first heat exchanging unit 300 and the second heat exchanging unit 400 will be described later in detail.

한편, 밸브부(500)는 전술한 제1 열교환부(300) 및 제2 열교환부(400) 중 어느 하나의 열교환부로 제1 열매체를 선택적으로 공급하도록 구비되는 구성으로, 본 실시예에서는 삼방밸브를 적용하여 제1 열교환부(300) 및 제2 열교환부(400) 중 어느 한쪽으로 제1 열매체를 공급하도록 구성될 수 있다.The valve unit 500 is configured to selectively supply the first heat medium to any one of the first heat exchanging unit 300 and the second heat exchanging unit 400. In this embodiment, The first heat exchanger 300 and the second heat exchanger 400 may be configured to supply the first heat medium to the first heat exchanger 300 and the second heat exchanger 400, respectively.

또한, 이러한 밸브부(500)는 후술하는 다양한 온도센서 및 제어부에 의해 구동되거나 사용자의 조작에 의해 구동될 수도 있으며, 밸브부(500)의 구체적인 구동에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.In addition, the valve unit 500 may be driven by various temperature sensors and control units described later or may be driven by a user's operation. Detailed description of the specific operation of the valve unit 500 will be described later.

이러한 밸브부(500)의 구성은 일반적으로 흔히 사용되는 삼방밸브가 적용될 수 있으며, 제1 열교환부(300) 및 제2 열교환부(400)에 선택적으로 제1 열매체를 공급할 수 있도록 마련된다면 그 형태 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.The configuration of the valve unit 500 may be a commonly used three-way valve. If the valve unit 500 is provided so as to selectively supply the first heat medium to the first heat exchanging unit 300 and the second heat exchanging unit 400, And configurations may be varied without limitation.

한편, 펌프부(600)는 제1 열매체가 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템을 순환하도록 제1 열매체의 유동에 대한 동력을 제공하는 구성으로, 일반적으로 사용되는 펌프의 구성이 적용될 수 있다.Meanwhile, the pump unit 600 is configured to provide power for the flow of the first heat medium so that the first heat medium circulates through the solar heat storage and circulation system according to the present invention, and a generally used pump structure can be applied.

이러한 펌프부(600)의 구성 역시 제1 열매체가 유동하기 위한 동력을 제공하도록 마련된다면 그 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.The structure of the pump unit 600 may be variously configured as long as it is provided to provide power for flowing the first heat medium.

한편, 유량조절부(700)는 전술한 집열부(100)의 전단부에 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템을 순환하는 제1 열매체의 유량을 조절할 수 있는 구성으로, 병렬로 배치되는 제1 유로(710) 및 제2 유로(720)를 포함할 수 있다.The flow control unit 700 is configured to control the flow rate of the first heat medium circulating through the solar heat storage and circulation system according to the present invention at the front end of the heat collecting unit 100, A second flow path 710, and a second flow path 720.

제1 유로(710)는 제1 열매체가 유동하는 주 통로가 되며, 선택적으로 개폐가 가능한 제1 밸브(712)를 포함하여 형성될 수 있다.The first flow path 710 may be formed as a main path through which the first heat medium flows, and may include a first valve 712 selectively openable and closable.

본 실시예에서, 제1 밸브(712)는 일반적인 솔레노이드 밸브가 적용되어 있으나, 수동 개폐 밸브 등 다양한 밸브가 적용될 수 있으며, 제1 유로(710)를 지나는 제1 열매체의 유동을 선택적으로 차단할 수 있도록 마련된다면 그 형상 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.In this embodiment, the first valve 712 is a general solenoid valve, but various valves such as a manual opening / closing valve may be used. In order to selectively block the flow of the first heating medium passing through the first flow path 710, Its shape and configuration may be varied without limitation.

또한, 제2 유로(720)는 전술한 제1 유로(710)가 폐쇄된 경우에 제1 열매체가 우회하여 유동할 수 있는 부 통로의 구성으로, 내부를 통과하는 제1 열매체가 상대적으로 적은 양이 유동하도록 형성될 수 있다.In addition, the second flow path 720 is a sub-path configuration in which the first heat medium can bypass and flow when the first flow path 710 is closed, and the first heat medium passing through the second path 720 has a relatively small amount May be formed to flow.

본 실시예에서, 제2 유로(720)는 글로브 밸브로 형성된 제2 밸브(722)를 포함하여 구성되며, 이러한 제2 유로(720) 및 제2 밸브(722)의 구성 역시 제2 유로(720)를 통과하는 제1 열매체의 유량이 상대적으로 적어지도록 마련된다면 그 형상 및 구성은 제한되지 않고 다양할 수 있다.In this embodiment, the second flow path 720 includes a second valve 722 formed of a globe valve, and the configurations of the second flow path 720 and the second valve 722 are also the same as those of the second flow path 720 The shape and configuration of the first heat medium may vary without limitation.

한편, 전술한 구성을 포함하는 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템은 구동과정을 제어하는 별도의 제어부(800)를 더 포함할 수도 있다.Meanwhile, the solar heat storage and circulation system according to the present invention including the above-described configuration may further include a separate controller 800 for controlling the driving process.

제어부(800)는 순환시스템이 보다 높은 효율을 가지며 구동할 수 있도록 각 상황에 따라 순환시스템을 제어하며, 이를 위하여 복수개의 센서를 포함할 수 있다.The control unit 800 controls the circulation system according to each situation so that the circulation system can be driven with higher efficiency, and may include a plurality of sensors for this purpose.

본 실시예에서 제어부(800)는 제1 온도센서(S1), 제2 온도센서(S2), 제3 온도센서(S3) 및 제4 온도센서(S4)를 포함하여 구성될 수 있다.In this embodiment, the controller 800 may include a first temperature sensor S1, a second temperature sensor S2, a third temperature sensor S3, and a fourth temperature sensor S4.

제1 온도센서(S1)는 집열부(100)의 후단에 구비되어, 태양열에 의해 가열된 제1 열매체의 온도를 측정하는 센서이고, 제2 온도센서(S2)는 축열부(200) 내부의 상부에 구비되어 제2 열매체의 온도를 측정하며, 제3 온도센서(S3)는 축열부(200) 내부의 하부에 구비되어 제2 열매체의 온도를 측정하고, 제4 온도센서(S4)는 집열부(100)로 공급되는 제1 열매체의 온도를 측정할 수 있다.The first temperature sensor S1 is disposed at the rear end of the heat collecting part 100 and measures the temperature of the first heat medium heated by the solar heat. The third temperature sensor S3 measures the temperature of the second heat medium, and the fourth temperature sensor S4 measures the temperature of the second heat medium, The temperature of the first heating medium supplied to the heating part 100 can be measured.

제어부(800)는 전술한 온도센서에서 판단된 제1 열매체 및 제2 열매체의 온도를 바탕으로 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 밸브부(500) 및 펌프부(600) 등을 제어할 수 있다.The control unit 800 can control the valve unit 500 and the pump unit 600 of the solar heat storage and circulation system according to the present invention based on the temperatures of the first heat medium and the second heat medium determined by the temperature sensor described above .

이러한 제어부(800)의 구성이 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템을 제어하는 방법에 대한 상세한 설명은 후술하기로 한다.A detailed description of a method of controlling the solar heat storage and circulation system according to the present invention will be given later.

본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템은 전술한 모든 구성을 포함할 수도 있고, 또는 일부만 포함할 수도 있다.The solar heat storage circulation system according to the present invention may include all or some of the above-described configurations.

예를 들어, 유량조절부(700)를 제외한 집열부(100), 축열부(200), 제1 열교환부(300), 제2 열교환부(400), 밸브부(500) 및 펌프부(600)로 구성되는 경우와, 밸브부(500)를 제외한 집열부(100), 축열부(200), 제1 열교환부(300), 제2 열교환부(400), 펌프부(600) 및 유량조절부(700)로 구성될 수도 있다.The first heat exchanging unit 300, the second heat exchanging unit 400, the valve unit 500, and the pump unit 600 (not shown) except for the flow control unit 700, The first heat exchanging unit 300, the second heat exchanging unit 400, the pump unit 600, and the flow regulating unit 400, except for the valve unit 500, Unit 700 shown in FIG.

또한, 별도 제어부(800)의 구성을 제외하고 사용자가 직접 여건에 맞춰 제어하는 등, 제어부(800)의 구성도 선택적으로 적용할 수 있다.In addition, the configuration of the control unit 800 can also be selectively applied, for example, by controlling the user in accordance with the circumstances, except for the configuration of the separate control unit 800. [

< 태양열 축열 순환시스템의 구동 및 효과>&Lt; Driving and effect of solar heat storage circulation system >

이어서, 도 2 내지 도 11을 참조하여, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 구동 및 효과에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Next, the operation and effect of the solar heat storage circulation system according to the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 to FIG.

여기서, 도 2는 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서 제1 열매체가 제1 열교환부 및 제2 열교환부를 거쳐 유동하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 3은 태양열 축열 순환시스템에서 온도역전현상이 나타나는 상태를 나타내는 그래프이다.2 is a view showing a state in which a first heat medium is flowing through a first heat exchanger and a second heat exchanger in an embodiment of the solar heat storage circulation system according to the present invention, Is a graph showing a state in which a phenomenon appears.

또한, 도 4는 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서 제1 열매체가 제2 열교환부 만을 거쳐 유동하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 밸브부가 적용된 태양열 축열 순환시스템에 의해 온도역전현상이 방지되는 상태를 나타내는 그래프이다.4 is a view showing a state in which the first heat medium is flowing only through the second heat exchanger in the embodiment of the solar heat storage and circulation system according to the present invention, Is a graph showing a state in which development is prevented.

한편, 도 6은 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서 제1 열매체가 제1 유로 및 제2 유로를 거쳐 유동하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서 제1 열매체가 제1 유로만을 거쳐 유동하는 상태를 나타내는 도면이며, 도 8은 태양열 축열 순환시스템에서 펌프의 동작상태가 자주 변화하는 상태를 나타내는 그래프이다.6 is a view showing a state in which the first heat medium flows through the first flow path and the second flow path in the embodiment of the solar heat storage circulation system according to the present invention, FIG. 8 is a graph showing a state in which the operating state of the pump changes frequently in the solar heat storage and circulation system. FIG. 8 is a graph showing a state in which the first heat medium flows through only the first flow path in an embodiment of FIG.

또한, 도 9는 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서 제1 열매체가 제2 유로만을 거쳐 유동하는 상태를 나타내는 도면이고, 도 10은 유량조절부가 적용된 태양열 축열 순환시스템에 의해 펌프부의 동작상태가 상대적으로 적게 변화하는 상태를 나타내는 그래프이다.9 is a view showing a state in which the first heat medium flows through only the second flow path in the embodiment of the solar heat storage and circulation system according to the present invention, FIG. 5 is a graph showing a state in which the operating state changes relatively less. FIG.

그리고, 도 11은 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예가 구동하는 상태를 나타내는 그래프이다.11 is a graph showing a state in which an embodiment of the solar heat storage circulation system according to the present invention is driven.

먼저 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예는 제1 열매체가 순환하는 과정에서 제1 열매체가 집열부(100)에서 태양열을 통해 가열되고, 밸브부(500) 및 제1 열교환부(300)의 전단(300A)을 거쳐 제1 열교환부(300)로 공급될 수 있다.2, in an embodiment of the solar heat storage and circulation system according to the present invention, the first heat medium is heated through the solar heat in the heat collecting part 100 while the first heat medium circulates, and the valve part 500 And the front end 300A of the first heat exchanging unit 300 to the first heat exchanging unit 300.

제1 열교환부(300)로 유입된 제1 열매체는 축열부(200) 내부의 상부에서 축열부(200) 내부에 저장되어 있는 제2 열매체와 열교환하여 태양열을 제2 열매체로 전달하여 축열부(200)에 저장할 수 있다.The first heat medium flowing into the first heat exchanging unit 300 is heat-exchanged with the second heat medium stored in the heat accumulating unit 200 in the upper part of the heat accumulating unit 200 to transfer the solar heat to the second heat medium, 200).

제1 열교환부(300)를 통과한 제1 열매체는 이후 제1 열교환부(300)의 후단(300B) 및 제2 열교환부(400)의 전단(400A)을 거쳐 제2 열교환부(400)로 유입되어, 축열부(200) 내부의 하부에서 제2 열매체와 열교환하여 다시 한번 태양열을 축열부에 저장한다.The first heat medium having passed through the first heat exchanging part 300 is then passed through the rear end 300B of the first heat exchanging part 300 and the front end 400A of the second heat exchanging part 400 to the second heat exchanging part 400 Exchanges heat with the second heat medium in the lower part of the interior of the heat storage part 200, and stores solar heat again in the heat storage part.

즉, 축열부(200)가 내부에서 열이 성층화되며 저장할 수 있도록, 축열부(200)의 상부에서 상대적으로 고온의 제1 열매체와 열교환하여 열을 전달받고, 축열부(200)의 하부에서 상대적으로 저온으로 온도가 낮아진 제1 열매체와 열교환하여 성층형 축열을 보다 용이하게 형성하고, 축열 효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.That is, the heat storage unit 200 is heat-exchanged with the first heat medium having a relatively high temperature at the upper part of the heat storage unit 200 so that heat can be stratified and stored in the heat storage unit 200, Heat exchange with the first heat medium which is lowered in temperature at low temperature to more easily form a stratified heat storage and to improve heat storage efficiency.

하지만, 본 실시예의 축열부(200)는 가열된 제1 열매체가 축열부(200)의 상부에 공급되기 때문에, 도 3에 도시된 바와 같이, 특정한 조건에 의해 집열부(100)에서 가열되어 제1 열교환부(300)로 유입되는 제1 열매체의 온도가 제1 열매체와 열교환되는 축열부(200) 내부의 상부에 저장된 제2 열매체의 온도보다 낮아지는 경우, 축열부(200)의 상부 온도가 낮아지면서 축열부(200) 상부 및 하부의 온도차이가 줄어드는 것을 확인할 수 있다.However, since the heated first heating medium is supplied to the upper portion of the heat accumulating portion 200, the heat accumulating portion 200 of the present embodiment is heated by the heat collecting portion 100 according to a specific condition, When the temperature of the first heat medium flowing into the first heat exchanging part 300 becomes lower than the temperature of the second heat medium stored in the upper part of the interior of the heat accumulating part 200 where the heat is exchanged with the first heat medium, The temperature difference between the upper part and the lower part of the heat storage part 200 is reduced.

따라서, 태양열을 축열부(200)에 전달하지 못하고, 오히려 축열부(200)에 저장된 열이 손실되는 온도역전현상(R)이 발생할 수 있다.Accordingly, the solar heat can not be transferred to the heat storage unit 200, but a temperature inversion phenomenon R may occur, in which heat stored in the heat storage unit 200 is lost.

따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서는 온도역전현상이 발생하는 경우에 밸브부(500)를 제어하여 제1 열매체가 제1 열교환부(300)로 유입되지 않고, 바로 제2 열교환부(400)의 전단(400A)으로 유입되어 제2 열교환부(400)로 공급되도록 조절할 수 있다.4, in the embodiment of the solar heat storage circulation system according to the present invention, when the temperature reversal phenomenon occurs, the first heat medium is controlled by the first heat exchange unit 300 by controlling the valve unit 500, The second heat exchanging unit 400 can be controlled so that it flows directly into the front end 400A of the second heat exchanging unit 400 and is supplied to the second heat exchanging unit 400. [

이러한 경우 도 5에 도시된 바와 같이, 이러한 밸브부(500)가 적용된 상태의 태양열 축열 순환시스템은 밸브부(500)가 제1 열매체의 유동 유로를 조절하여 온도역전현상이 발생하지 않는 것을 확인할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 5, in the solar heat storage circulation system in which the valve unit 500 is applied, it is confirmed that the valve unit 500 controls the flow path of the first heat medium, have.

즉, 축열부(200)의 내부에서 상부에 비해 상대적으로 온도가 낮은 하부로 태양열을 공급하여 온도역전현상을 방지하며 집열 효율을 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.That is, the solar heat is supplied to the lower part of the interior of the heat storage part 200, which is relatively lower in temperature than the upper part of the heat storage part 200, thereby preventing the temperature inversion phenomenon and improving the heat collection efficiency.

한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템 일 실시예의 제1 열매체는 펌프부(600)를 통해 동력을 제공받아 집열부(100)을 향해 유동하는 과정에서 제1 유로(710) 및 제2 유로(720)를 거쳐 유동할 수 있다.6, the first heat medium in the embodiment of the solar heat storage and circulation system according to the present invention is supplied with power through the pump unit 600 and flows into the first heat exchanger 100 in the course of flowing toward the heat collecting unit 100, (710) and the second flow path (720).

또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 제1 열매체가 제2 유로(720)를 통과하지 않고 제1 유로(710)만을 통과하도록 형성되는 것도 적용될 수 있다.7, the first heat medium may be formed so as to pass through only the first flow path 710 without passing through the second flow path 720. In addition, as shown in FIG.

하지만, 일사 조건이 나빠서 태양열의 온도가 낮아지는 경우에는 도 8에 도시된 바와 같이, 집열부(100)에서 집열되는 태양열의 양이 충분하지 못하여 집열부(100) 후단의 제1 열매체 온도가 안정적으로 상승하지 못하고 집열부(100) 전단의 제1 열매체 온도와의 차이가 줄어들 수 있다.However, in the case where the solar heat condition is bad and the temperature of the solar heat is low, as shown in FIG. 8, the amount of solar heat collected in the heat collecting part 100 is not sufficient and the temperature of the first heat medium at the rear end of the heat collecting part 100 is stable And the difference between the temperature of the first heat medium at the front end of the heat collecting part 100 and the temperature of the first heat medium can be reduced.

따라서, 펌프부(600)의 구동여부의 전환이 매우 빈번하게 발생하게 되어, 순환시스템의 운전시간이 줄어들고, 집열량이 줄어드는 것을 확인할 수 있다.Therefore, it is confirmed that the pump unit 600 is switched frequently or not, so that the operation time of the circulation system is reduced and the amount of collected heat is reduced.

이러한 경우, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 일 실시예에서는 태양열이 충분하지 않은 경우에 제1 유로(710)의 제1 밸브(712)를 제어하여 제1 열매체가 제1 유로(710)로 유입되지 않고, 제2 유로(720)만을 통해 유동하도록 조절할 수 있다.In this case, as shown in FIG. 9, in an embodiment of the solar heat storage circulation system according to the present invention, when the solar heat is not sufficient, the first valve 712 of the first flow path 710 is controlled, Can be adjusted to flow through only the second flow path (720) without flowing into the first flow path (710).

이를 통해, 제2 유로(720)를 통과하는 제1 열매체의 유량이 줄어들게 되어, 태양열이 충분하지 않더라도, 제1 열매체가 집열부(100)에서 상대적으로 긴 시간 동안 충분히 가열되는 효과를 얻을 수 있다.As a result, the flow rate of the first heat medium passing through the second flow path 720 is reduced, so that even if the solar heat is insufficient, the first heat medium can be sufficiently heated in the heat collecting part 100 for a relatively long time .

즉, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템을 저유량으로 운전하면, 집열부(100) 후단에서의 제1 열매체의 온도를 안정적으로 상승시키며, 집열부(100) 전단에서의 제1 열매체의 온도와 격차를 유지하여, 순환시스템의 운전시간 및 집열량을 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.10, when the solar heat storage and circulation system according to the present invention is operated at a low flow rate, the temperature of the first heat medium at the rear end of the heat collecting part 100 is stably raised, and the front end of the heat collecting part 100 The temperature and the difference of the temperature of the first heat medium in the circulation system can be maintained, and the operation time and the heat collection amount of the circulation system can be increased.

다만, 이러한 유량조절부(700)의 구성은 순환시스템의 운전시간 및 집열량을 증가시키는 효과만 얻을 수 있고, 도 10에서 확인할 수 있듯이 온도역전현상(R)을 방지할 수는 없기 때문에, 유량조절부(700) 및 밸브부(500)를 모두 적용하는 것이 보다 유리할 수 있다.However, since the configuration of the flow rate regulator 700 can obtain only the effect of increasing the operation time and the heat quantity of the circulation system and can not prevent the temperature reversal phenomenon R as shown in FIG. 10, It may be more advantageous to apply both the regulating portion 700 and the valve portion 500.

이러한 경우, 도 11에 도시된 바와 같이, 집열부(100) 후단의 제1 열매체의 온도가 축열부(200) 상부의 온도보다 낮아져 온도역전현상이 발생하면 밸브부의 제어(C1)를 통해 온도역전현상을 방지할 수 있다.11, when the temperature of the first heat medium at the rear end of the heat collecting part 100 becomes lower than the temperature of the upper part of the heat accumulating part 200 and the temperature reversal phenomenon occurs, the control of the valve part (C1) The phenomenon can be prevented.

또한, 집열부(100) 후단의 제1 열매체 온도와 집열부(100) 전단의 제1 열매체 온도의 격차가 줄어들 경우에는 유량조절부의 제어(C2)를 통해 집열부(100)의 집열량을 늘리며 순환시스템의 운전시간을 늘려, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템을 보다 안정적으로 가동할 수 있다.When the difference between the temperature of the first heating medium at the rear end of the heat collecting part 100 and the temperature of the first heating medium at the front end of the heat collecting part 100 is reduced, the amount of heat of the heat collecting part 100 is increased through the control C2 of the flow adjusting part The operation time of the circulation system is increased, and the solar heat storage circulation system according to the present invention can be operated more stably.

즉, 전술한 모든 구성을 통해 상대적으로 저렴하게 온도역전현상을 방지하며 태양열이 충분하지 않은 경우에도 안정적으로 태양열 축열 순환시스템을 가동할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.That is, all of the above-described configurations can prevent the temperature reversal phenomenon relatively inexpensively and enable the solar heat storage circulation system to operate stably even when the solar heat is insufficient.

그리고, 안정적으로 오랜 시간 동안 가동하여 집열량과 집열 효율을 증가시킬 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, it is possible to stably operate for a long time and to increase the heat capacity and the heat collection efficiency.

또한, 펌프부(600)의 빈번한 작동여부 변경에 따른 에너지 손실 및 펌프부(600)의 고장을 방지할 수 있는 효과도 얻을 수 있다.Also, it is possible to prevent the energy loss due to frequent operation or change of the pump unit 600 and the failure of the pump unit 600.

< 태양열 축열 순환시스템의 제어방법>&Lt; Control method of solar heat storage circulation system >

이어서, 도 12 내지 도 14를 참조하여, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 제어방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.Next, the control method of the solar heat storage and circulation system according to the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 12 to 14. FIG.

여기서, 도 12는 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템에서 온도역전현상을 방지하기 위한 제어방법을 나타내는 도면이고, 도 13은 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템에서 제1 열매체의 유량을 조절하기 위한 제어방법을 나타내는 도면이며, 도 14는 도 12 및 도 13의 제어방법을 동시에 적용한 제어방법을 나타내는 도면이다.12 is a view illustrating a control method for preventing a temperature inversion phenomenon in the solar heat storage circulation system according to the present invention. FIG. 13 is a flowchart illustrating a control method for controlling the flow rate of the first heat medium in the solar heat storage circulation system according to the present invention. And FIG. 14 is a diagram showing a control method in which the control methods of FIGS. 12 and 13 are simultaneously applied.

전술한 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템의 구동은 사용자가 직접 조작하여 밸브부(500) 및 유량조절부(700)를 조절할 수도 있으나, 사용자의 편의를 위하여 본 실시예와 같이 복수의 센서를 포함하는 제어부(800)를 통하여 태양열 축열 순환시스템을 제어하는 것이 유리할 수 있다.The solar heat storage and circulation system according to the present invention may be operated by a user directly to control the valve unit 500 and the flow rate control unit 700. For the convenience of the user, It may be advantageous to control the solar heat storage and circulation system through the control unit 800 that controls the solar heat storage and circulation system.

먼저, 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템에서 온도역전현상을 방지하기 위한 제어방법은 제1 열매체 온도측정단계(S100), 제2 열매체 온도측정단계(S200), 제1 온도 판단 단계(S300), 밸브부 제어 단계(S400), 제3 열매체 온도측정단계(S500), 제2 온도 판단 단계(S600) 및 펌프 제어 단계(S700)를 포함할 수 있다.12, a control method for preventing the temperature inversion phenomenon in the solar heat storage circulation system according to the present invention includes a first heat medium temperature measurement step S100, a second heat medium temperature measurement step S200, 1 temperature determination step S300, a valve part control step S400, a third heating medium temperature measurement step S500, a second temperature determination step S600, and a pump control step S700.

제1 열매체 온도측정단계(S100)는 전술한 집열부(100)의 출구에서 제1 열매체의 온도를 측정하는 단계로, 전술한 제1 온도센서(S1)를 통해 판단할 수 있다.The first heat medium temperature measurement step S100 is a step of measuring the temperature of the first heat medium at the outlet of the heat collecting part 100, and can be determined through the first temperature sensor S1 described above.

제1 온도센서(S1)를 통하여 판단된 제1 온도는 후술하는 제1 온도 판단 단계(S300) 및 제2 온도 판단 단계(S600)에서 각각의 판단에 사용될 수 있다.The first temperature determined through the first temperature sensor S1 may be used for each determination in the first temperature determination step S300 and the second temperature determination step S600 described later.

제2 열매체 온도측정단계(S200)는 축열부(200) 내부의 상부에서 제2 열매체의 온도를 측정하는 단계로, 전술한 제2 온도센서(S2)를 통해 제2 온도를 판단할 수 있다.The second heat medium temperature measuring step S200 is a step of measuring the temperature of the second heat medium in the upper part of the heat accumulating part 200 and can determine the second temperature through the second temperature sensor S2 described above.

이어서, 제1 온도 판단 단계(S300)는 전술한 제1 열매체 온도측정단계(S100)에서 판단된 제1 온도 및 제2 열매체 온도측정단계(S200)에서 판단된 제2 온도를 비교하는 단계로, 제1 온도센서(S1) 및 제2 온도센서(S2)와 연결된 제어부(800)에서 판단할 수 있다.Subsequently, the first temperature determination step S300 is a step of comparing the first temperature determined in the first heat medium temperature measurement step S100 and the second temperature determined in the second heat medium temperature measurement step S200, It can be determined by the controller 800 connected to the first temperature sensor S1 and the second temperature sensor S2.

제어부(800)는 제1 온도 판단 단계(S300)를 통해 제1 온도 및 제2 온도를 비교하는데, 이때 제1 온도가 제2 온도에 비해 낮아지는 경우, 온도역전현상이 발생한다고 판단할 수 있다.The control unit 800 compares the first temperature and the second temperature through a first temperature determination step S300. If the first temperature is lower than the second temperature, the control unit 800 may determine that a temperature inversion phenomenon occurs .

밸브부 제어 단계(S400)는 제1 온도 판단 단계(S300)의 판단결과에 따라 밸브부(500)를 제어하는 단계로, 전술한 바와 같이, 제1 온도가 제2 온도에 비해 낮아지는 경우, 온도역전현상이 발생한다고 판단하여 밸브부(500)를 제어하여 제1 열매체의 유동방향을 변경할 수 있다.The valve control step S400 is a step of controlling the valve unit 500 according to the determination result of the first temperature determination step S300. If the first temperature is lower than the second temperature, It is determined that the temperature reversal phenomenon occurs and the flow direction of the first heat medium can be changed by controlling the valve unit 500. [

즉, 제1 열매체가 제1 열교환부(300)로 유입되지 않고, 바로 제2 열교환부(400)로 공급되어, 온도역전현상이 발생하는 것을 방지할 수 있다.That is, the first heat medium is not directly introduced into the first heat exchanging unit 300 but is directly supplied to the second heat exchanging unit 400, thereby preventing temperature inversion phenomenon from occurring.

한편, 제3 열매체 온도측정단계(S500)는 축열부(200) 내부의 하부에서 제2 열매체의 온도를 측정하는 단계로, 전술한 제3 온도센서(S3)를 통해 제3 온도를 판단할 수 있다.Meanwhile, the third heat medium temperature measuring step S500 is a step of measuring the temperature of the second heat medium in the lower part of the interior of the heat accumulating part 200, and the third temperature can be determined through the third temperature sensor S3 described above have.

또한, 제2 온도 판단 단계(S600)는 전술한 제1 열매체 온도측정단계(S100)에서 판단된 제1 온도 및 제3 열매체 온도측정단계(S500)에서 판단된 제3 온도를 비교하는 단계로, 제1 온도센서(S1) 및 제3 온도센서(S3)와 연결된 제어부(800)에서 판단할 수 있다.The second temperature determination step S600 is a step of comparing the first temperature determined in the first heat medium temperature measurement step S100 and the third temperature determined in the third heat medium temperature measurement step S500, It can be determined by the controller 800 connected to the first temperature sensor S1 and the third temperature sensor S3.

제어부(800)는 제2 온도 판단 단계(S600)를 통해 제1 온도 및 제3 온도를 비교하며, 제1 온도가 제3 온도에 비해 낮아지는 경우에는 더 이상 열을 축열할 수 없다는 것을 의미하므로 본 발명에 따른 순환시스템을 가동하는 의미가 없다고 판단할 수 있다.The control unit 800 compares the first temperature and the third temperature through the second temperature determination step (S600). If the first temperature is lower than the third temperature, it means that the heat can not be further stored It can be determined that there is no meaning in operating the circulation system according to the present invention.

펌프 제어 단계(S700)는 제2 온도 판단 단계(S600)의 판단결과에 따라 순환시스템의 가동여부를 제어하는 단계로, 전술한 바와 같이, 열을 축열할 수 없어 순환시스템을 가동하는 의미가 없다고 판단되는 경우, 펌프부(600)의 가동을 중지시켜 순환시스템을 정지시킬 수 있다.The pump control step S700 is a step of controlling whether or not the circulation system is operated according to the determination result of the second temperature determination step S600. As described above, there is no meaning of operating the circulation system because heat can not be stored If it is determined, the pump unit 600 can be stopped to stop the circulation system.

한편, 도 13에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템에서 순환시스템을 유동하는 제1 열매체의 유량을 조절하기 위한 제어방법은 제1 열매체 온도측정단계(S100), 제4 열매체 온도측정단계(S800), 집열량 판단 단계(S900) 및 유량 제어 단계(S1000)를 포함할 수 있다.13, in the solar heat storage circulation system according to the present invention, a control method for controlling the flow rate of the first heat medium flowing in the circulation system includes a first heat medium temperature measurement step (S100), a fourth heat medium temperature A measurement step S800, a heat collection amount determination step S900, and a flow control step S1000.

제1 열매체 온도측정단계(S100)는 전술한 온도역전현상을 방지하기 위한 제어방법의 제1 열매체 온도측정단계(S100)와 동일한 단계로 밸브부(500)를 제어하기 위한 과정에서 판단된 제1 온도를 함께 사용할 수 있다.The first heat medium temperature measuring step S100 may include a first heat medium temperature measuring step S100 of the control method for preventing the temperature inversion phenomenon described above, Temperature can be used together.

제4 열매체 온도측정단계(S800)는 집열부(100)의 입구에서 제1 열매체의 온도를 측정하는 단계로, 전술한 제4 온도센서(S4)를 통해 제4 온도를 판단할 수 있다.The fourth heating medium temperature measuring step S800 is a step of measuring the temperature of the first heating medium at the inlet of the heat collecting part 100 and can determine the fourth temperature through the fourth temperature sensor S4 described above.

이어서, 집열량 판단 단계(S600)는 전술한 제1 열매체 온도측정단계(S100)에서 판단된 제1 온도 및 제4 열매체 온도측정단계(S800)에서 판단된 제4 온도를 비교하는 단계로, 제1 온도센서(S1) 및 제4 온도센서(S4)와 연결된 제어부(800)에서 판단할 수 있다.Next, the heat collecting amount determining step S600 is a step of comparing the first temperature determined in the first heat medium temperature measuring step S100 and the fourth temperature determined in the fourth heat medium temperature measuring step S800, 1 can be determined by the controller 800 connected to the first temperature sensor S1 and the fourth temperature sensor S4.

제어부(800)는 집열량 판단 단계(S600)를 통해 제1 온도 및 제4 온도를 비교하는데, 이때 제1 온도 및 제4 온도가 소정의 값보다 작게 차이 나는 경우, 태양열이 충분하지 못하다고 판단할 수 있다.The control unit 800 compares the first temperature and the fourth temperature with each other through the heat collecting amount determining step S600. If the first and fourth temperatures differ by less than the predetermined value, the controller 800 determines that the solar heat is not sufficient .

유량 제어 단계(S1000)는 집열량 판단 단계(S600)의 판단결과에 따라 유량조절부(700)를 제어하는 단계로, 전술한 바와 같이, 제1 온도 및 제4 온도의 차이가 소정의 값보다 작은 경우, 태양열이 충분하지 않다고 판단하여 전술한 유량조절부(700)의 제1 유로(710)를 폐쇄하여 제1 열매체가 제2 유로(720)를 통해 유동하도록 제어할 수 있다.The flow rate controlling step S1000 is a step of controlling the flow rate adjusting unit 700 according to the determination result of the heat collecting amount determining step S600. As described above, when the difference between the first temperature and the fourth temperature exceeds a predetermined value If it is determined that the solar heat is insufficient, the first flow path 710 of the flow rate regulator 700 may be closed to control the flow of the first heat medium through the second flow path 720.

한편, 도 14에 도시된 바와 같이, 전술한 온도역전현상을 방지하기 위한 제어방법 및 제1 열매체의 유량을 조절하기 위한 제어방법을 복합적으로 함께 적용할 수도 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 14, a control method for preventing the temperature inversion phenomenon and a control method for controlling the flow rate of the first heat medium may be applied together.

이러한 경우, 본 발명에 따른 태양열 축열 순환시스템은 전술한 두 제어방법을 동시에, 반복적으로 수행하여 현재 상태에서 순환시스템을 가장 효율적으로 가동할 수 있게 설정하는 효과를 얻을 수 있다.In this case, the solar heat storage circulation system according to the present invention can achieve the effect of setting the circulation system to operate most efficiently in the current state by simultaneously and repeatedly performing the above two control methods.

또한, 이상 설명한 바와 같이 본 발명의 특정한 실시예가 설명되고 도시되었지만, 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 일이다. 따라서, 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 기술적 사상이나 관점으로부터 개별적으로 이해되어서는 안되며, 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is self-evident to those of ordinary skill in the art. Accordingly, it should be understood that such modifications or alterations should not be understood individually from the technical spirit and viewpoint of the present invention, and that modified embodiments fall within the scope of the claims of the present invention.

100 : 집열부
200 : 축열부
300 : 제1 열교환부
400 : 제2 열교환부
500 : 밸브부
600 : 펌프부
700 : 유량조절부
800 : 제어부100:
200:
300: first heat exchanger
400: second heat exchanger
500:
600: pump section
700:
800:

Claims (14)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 열원의 열을 축열하기 위한 순환시스템 제어방법에 있어서,
상기 열원의 열을 통해 상기 순환시스템을 순환하는 제1 열매체를 가열하는 집열부;
상기 제1 열매체의 열을 저장하도록 내부에 제2 열매체가 저장되는 용기가 구비되는 축열부;
상기 제1 열매체가 상기 축열부 내부의 상부에서 상기 제2 열매체와 열교환하도록 형성되는 제1 열교환부;
상기 제1 열매체가 상기 축열부 내부의 하부에서 상기 제2 열매체와 열교환하도록 형성되는 제2 열교환부;
상기 제1 열교환부 및 상기 제2 열교환부 중 어느 하나의 열교환부에 상기 제1 열매체를 선택적으로 공급하는 밸브부;
상기 집열부의 전단부에는, 선택적으로 개폐가 가능한 제1 밸브가 구비된 제1 유로 및 상기 제1 유로와 병렬로 배치되고, 내부에 제1 열매체가 상대적으로 적은 양이 유동하도록 형성되고, 개폐가 가능한 제2밸브인 글로브밸브가 구비되는 제2 유로를 포함하는 유량조절부;
상기 집열부의 후단에 구비되어, 상기 열원에 의해 가열된 상기 제1 열매체의 제1온도를 측정하는 제1 온도센서;
상기 축열부의 내부 상부에 구비되어, 상기 제2 열매체의 제2온도를 측정하는 제2 온도센서;
상기 축열부의 내부 하부에 구비되어, 상기 제2 열매체의 제3온도를 측정하는 제3 온도센서;
상기 집열부의 전단에 구비되어, 상기 집열부로 공급되는 상기 제1 열매체의 제4온도를 측정하는 제4 온도센서; 및
상기 제1 온도센서 및 상기 제2 온도센서가 측정한 상기 제1온도 및 제2온도를 바탕으로 상기 밸브부의 유동을 선택하고, 상기 제1온도센서 및 상기 제4온도센서의 측정된 제1온도 및 제4온도를 바탕으로 상기 제1밸브 및 제2밸브의 개폐를 조절하며, 상기 제1온도센서 및 상기 제3온도센서의 측정된 제1온도 및 제3온도를 바탕으로 펌프부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고,
상기 집열부의 출구에서 상기 제1 열매체의 제1온도를 측정하는 제1 열매체 온도측정단계;
상기 축열부 내부의 상부에서 상기 제2 열매체의 제2온도를 측정하는 제2 열매체 온도측정단계;
상기 제1 열매체 온도측정단계에서 판단된 제1 온도 및 상기 제2 열매체 온도측정단계에서 판단된 제2 온도를 비교하는 제1 온도판단단계;
상기 제1 온도판단단계의 판단결과에 따라 상기 밸브부를 제어하는 밸브부제어단계;
상기 집열부의 입구에서 상기 제1 열매체의 제4온도를 측정하는 제4 열매체 온도측정단계;
상기 제1 열매체 온도측정단계에서 판단된 제1 온도 및 상기 제4 열매체 온도측정단계에서 판단된 제4 온도를 비교하는 집열량판단단계; 및
상기 집열량판단단계의 판단결과에 따라 상기 순환시스템을 유동하는 제1 열매체의 유량을 제어하는 유량제어단계;
를 포함하여,
상기 유량제어단계는, 상기 밸브부제어단계에서 상기 밸브가 상기 제1열매체를 상기 제2열교환부로 유동시킨 상태에서, 상기 집열량판단단계에서 상기 제1 온도 및 상기 제4 온도의 차이가 소정의 값 보다 작은 경우, 상기 유량조절부의 상기 제1 유로를 폐쇄하고, 제2밸브를 개방하여 상기 제2 유로를 통해 상대적으로 적은 양의 제1 열매체가 유동하도록 제어하고,
상기 축열부 내부의 하부에서 상기 제2 열매체의 제3온도를 측정하는 제3 열매체 온도측정단계;
상기 제1 열매체 온도측정단계에서 판단된 제1 온도 및 상기 제3 열매체 온도측정단계에서 판단된 제3 온도를 비교하는 제2 온도판단단계; 및
상기 제2 온도판단단계의 판단결과에 따라 상기 순환시스템의 가동여부를 제어하는 펌프제어단계를 더 포함하고,
상기 펌프제어단계는, 상기 유량제어단계에서 상기 제1열매체를 상기 제2유로를 유동시킨 상태에서, 상기 제2온도판단단계에서 제1온도가 제3온도보다 낮은 경우, 상기 펌프제어단계에서는 상기 펌프를 정지하여 순환시스템을 정지시키는 순환시스템 제어방법.A circulation system control method for storing heat of a heat source,
A heat collecting part for heating a first heat medium circulating through the circulation system through heat of the heat source;
A heat storage unit having a container in which a second heat medium is stored to store heat of the first heat medium;
A first heat exchange unit formed in the upper portion of the heat storage unit so that the first heat storage medium exchanges heat with the second heat storage medium;
A second heat exchanger configured to heat-exchange the first heat medium with the second heat medium in a lower portion of the heat accumulator;
A valve unit for selectively supplying the first heat medium to any one of the first heat exchanger and the second heat exchanger;
A first flow path provided with a first valve that can be selectively opened and closed and a second flow path provided in parallel with the first flow path, wherein a relatively small amount of the first heat medium flows through the front end portion of the heat collecting portion, And a second flow path having a globe valve, which is a second valve capable of flowing a gas;
A first temperature sensor provided at a rear end of the heat collecting portion to measure a first temperature of the first heat medium heated by the heat source;
A second temperature sensor provided in the upper portion of the heat storage unit for measuring a second temperature of the second heat medium;
A third temperature sensor provided under the internal space of the heat storage unit and measuring a third temperature of the second heat medium;
A fourth temperature sensor provided at a front end of the heat collecting part to measure a fourth temperature of the first heat medium supplied to the heat collecting part; And
Wherein the control unit selects a flow of the valve unit based on the first temperature and the second temperature measured by the first temperature sensor and the second temperature sensor and selects the flow of the valve unit based on the measured first temperature of the first temperature sensor and the measured temperature of the fourth temperature sensor And controlling the opening and closing of the first valve and the second valve based on the fourth temperature and controlling the driving of the pump section based on the measured first temperature and the third temperature of the first temperature sensor and the third temperature sensor And a controller,
Measuring a first temperature of the first heat medium at an outlet of the heat collecting portion;
Measuring a second temperature of the second heat medium at an upper portion of the heat accumulating portion;
A first temperature determination step of comparing the first temperature determined in the first heat medium temperature measurement step and the second temperature determined in the second heat medium temperature measurement step;
A valve unit control step of controlling the valve unit according to the determination result of the first temperature determination step;
Measuring a fourth temperature of the first heat medium at an inlet of the heat collecting portion;
A heat storage amount determination step of comparing the first temperature determined in the first heat medium temperature measurement step and the fourth temperature determined in the fourth heat medium temperature measurement step; And
A flow rate control step of controlling a flow rate of the first heat medium flowing in the circulation system according to a result of the determination of the heat collection amount;
Including,
Wherein the control of the flow rate is performed in a state where the valve controls the first heat medium to flow into the second heat exchanger in the valve section control step and the difference between the first temperature and the fourth temperature is smaller than a predetermined The first flow path of the flow rate regulator is closed and the second valve is opened to control a relatively small amount of the first heat medium to flow through the second flow path,
Measuring a third temperature of the second heat medium at a lower portion of the heat accumulating portion;
A second temperature determination step of comparing the first temperature determined in the first heat medium temperature measurement step and the third temperature determined in the third heat medium temperature measurement step; And
Further comprising a pump control step of controlling whether the circulation system is operated according to the determination result of the second temperature determination step,
Wherein the pump control step is a step in which, in a state where the first heat medium is flown through the second flow path in the flow rate control step, when the first temperature is lower than the third temperature in the second temperature determination step, And stopping the pump to stop the circulation system. 삭제delete 삭제delete 삭제delete
KR1020170051018A 2017-04-20 2017-04-20 Solar heat storaging circulation system KR101924875B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170051018A KR101924875B1 (en) 2017-04-20 2017-04-20 Solar heat storaging circulation system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170051018A KR101924875B1 (en) 2017-04-20 2017-04-20 Solar heat storaging circulation system

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150016795A Division KR20160095483A (en) 2015-02-03 2015-02-03 Solar heat storaging circulation system

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170048278A KR20170048278A (en) 2017-05-08
KR101924875B1 true KR101924875B1 (en) 2018-12-04

Family

ID=60164052

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170051018A KR101924875B1 (en) 2017-04-20 2017-04-20 Solar heat storaging circulation system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101924875B1 (en)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102322907B1 (en) * 2019-11-20 2021-11-04 김성철 Thermal Storage and Heating System for Greenhouse using Double Thermal Circulation

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100830816B1 (en) * 2007-03-05 2008-05-20 금호타이어 주식회사 Steam generator for tire curing using solar energy
KR101105561B1 (en) * 2010-05-13 2012-01-17 주식회사 경동나비엔 Solar heat system
KR101168551B1 (en) * 2011-02-23 2012-07-27 주식회사 경동나비엔 Method for supplying heat and preventing over heat in the solar thermal energy hot water system equipped heat storage tank in apartment

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100830816B1 (en) * 2007-03-05 2008-05-20 금호타이어 주식회사 Steam generator for tire curing using solar energy
KR101105561B1 (en) * 2010-05-13 2012-01-17 주식회사 경동나비엔 Solar heat system
KR101168551B1 (en) * 2011-02-23 2012-07-27 주식회사 경동나비엔 Method for supplying heat and preventing over heat in the solar thermal energy hot water system equipped heat storage tank in apartment

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170048278A (en) 2017-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9194594B2 (en) Multiple tanks water thermal storage system and its using method
KR101222331B1 (en) Heat-pump hot water apparatus
JP4893070B2 (en) Return hot water recovery method and hot water supply system
CN112098854B (en) Cooling test system suitable for fuel cell test and control method thereof
KR101456877B1 (en) System for Maintaining Thermostat with Constant Temperature
CN110131890A (en) Teat pump boiler, control method and computer readable storage medium
JP2012225589A (en) Heat recovery device, cogeneration system, and method for detecting wrong pipe connection
KR101924875B1 (en) Solar heat storaging circulation system
CN109945366A (en) Water multi-connected unit control method, air conditioning water machine system and control method thereof
JP5828219B2 (en) Cogeneration system, waste heat utilization apparatus, cogeneration system control method, and heat pump hot water supply apparatus
JP4302645B2 (en) Temperature distribution estimation system for hot water tank
US11236919B2 (en) Heat exchanging unit, a heat exchanging system and a method of determining failure of a control valve therein
KR101966137B1 (en) Heating and cooling system with heat pump
KR20150026170A (en) Variable flow rate control solar heat system with coil contained heat storage tank
KR20160095483A (en) Solar heat storaging circulation system
CN214746484U (en) Air energy water heater
JP5575184B2 (en) Heating system
WO2023017573A1 (en) Water heater
JP5326890B2 (en) Thermal storage system
JP4784824B2 (en) Storage heat source device
CN112984799A (en) Air energy water heater and control method thereof
CN110160266A (en) Teat pump boiler, heating means and computer readable storage medium
CN221425112U (en) Water tank of water heater and air energy water heater
JPH01142356A (en) Air-conditioner
JP6940035B1 (en) Hot water storage type hot water supply device

Legal Events

Date Code Title Description
A107 Divisional application of patent
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant