KR102022568B1 - Solar Collector with Anti-overheating system - Google Patents

Solar Collector with Anti-overheating system Download PDF

Info

Publication number
KR102022568B1
KR102022568B1 KR1020190041632A KR20190041632A KR102022568B1 KR 102022568 B1 KR102022568 B1 KR 102022568B1 KR 1020190041632 A KR1020190041632 A KR 1020190041632A KR 20190041632 A KR20190041632 A KR 20190041632A KR 102022568 B1 KR102022568 B1 KR 102022568B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
heat medium
water heater
drain tank
temperature
Prior art date
Application number
KR1020190041632A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
정선우
Original Assignee
정선우
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 정선우 filed Critical 정선우
Priority to KR1020190041632A priority Critical patent/KR102022568B1/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102022568B1 publication Critical patent/KR102022568B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/60—Arrangements for draining the working fluid
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00—Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
    • F24D11/003—Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00—Details
    • F24D19/10—Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1015—Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating using a valve or valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S40/00—Safety or protection arrangements of solar heat collectors; Preventing malfunction of solar heat collectors
    • F24S40/50—Preventing overheating or overpressure
    • F24S40/55—Arrangements for cooling, e.g. by using external heat dissipating means or internal cooling circuits
    • 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
    • F24S60/30—Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors storing heat in liquids
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/042—Temperature sensors
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • 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
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70—Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • 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)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

The present invention relates to a solar heat collecting apparatus equipped with an overheating prevention device improved in structure which can rapidly drain a heating medium within a water heater and a heat collecting body into a drain tank through first and second circulation tubes to prevent loss of the heating medium and release of overloaded hot water to prevent product defects due to overheating of the solar water heater during the summer. In addition, the solar heat collection apparatus equipped with an overheating prevention device is improved in structure so that a user can easily check and supplement a water level change of the heating medium with the naked eye.

Description

과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치{Solar Collector with Anti-overheating system}Solar Collector with Overheating Prevention System {Solar Collector with Anti-overheating system}

본 발명은 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치에 관한 것으로, 특히 하절기 때 태양열 온수기의 과열로 인한 제품 하자를 방지하도록 온수기와 집열체 내의 열매체를 제1,2순환배관을 통해 드레인탱크의 내부로 신속하게 드레인시켜 열매체의 손실과 과부하시의 온수 방출을 예방할 수 있도록 함과 아울러, 사용자가 열매체의 수위 변화를 육안으로 용이하게 확인하고 보충할 수 있도록 그 구조가 개선된 과열방지장치가 구비된 태양열 집열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar heat collector equipped with an overheat prevention system, and in particular, the heat medium in the water heater and the heat collector to prevent the product defect due to overheating of the solar water heater during the summer, into the drain tank through the first and second circulation pipes. Drain quickly to prevent heat medium loss and hot water discharge during overload, and solar heat with improved overheating device to improve the user's visual confirmation It relates to a heat collecting device.

통상의 보일러는 기름 또는 가스를 연료로 이용하여 난방용 및 생활용 온수를 공급하였으나, 화석화 연료의 가격이 상승하고 사용에 따른 공해문제가 커지면서 점차 대체에너지 사용이 확대되어 가고 있는 실정이다.Conventional boilers supply hot water for heating and living using oil or gas as fuel, but the use of alternative energy is gradually increasing as the price of fossil fuel increases and the pollution problem caused by use increases.

근래에는 초기 설치비용이 많이 소요되나 별도의 유지비가 소요되지 않으면 서 공해문제도 일으키지 않는 태양열을 이용한 태양열 보일러가 많이 보급되었으나, 우리나라와 같이 4계절이 뚜렷하면서 태양의 연중 고도가 바뀌고 날씨 변화가 잦은 곳에서는 단순히 태양열에만 의존하는 보일러시스템으로는 난방과 생활용 온수를 공급하는 열원의 공급이 충분하지 못하였다.In recent years, solar boilers using solar heat, which require a lot of initial installation cost but do not require additional maintenance cost, have not been introduced.However, as in Korea, the four seasons are clear and the sun's altitude changes year-round and the weather changes frequently. In some places, boiler systems that rely solely on solar heat did not have sufficient heat sources to supply heating and domestic hot water.

즉, 태양열만을 열원으로 하는 보일러시스템을 위해서는 태양열집열기의 크기가 커져야 하는데 이와 같은 시스템을 갖추기 위해서는 많은 비용과 넓은 설치공간이 필요하기 때문에 일반 가정집에서는 사용하기 어려운 문제점이 있었다.That is, the size of the solar collector should be increased for the boiler system using only solar heat as a heat source, but it is difficult to use in a general home because it requires a large cost and a large installation space.

이에 따라, 태양열이 집중되는 낮 시간에 태양열을 축적하고, 태양열이 없는 흐린 날 또는 밤 시간에 전기를 보조열원으로 이용하여 축열조에 온수를 채우는 구조의 개량된 태양열 보일러시스템이 개발되게 되었으나, 태양열만으로는 온수와 난방을 사용하는데 충분한 온수를 가열시킬 수 없으므로 축열조의 열충전이 태양열이 집중되는 낮시간보다는 태양열 집열기가 작동되지 않는 밤시간에 심야전기에 의해 대부분 이루어져 태양열 집열기를 효율적으로 이용하지 못하는 문제점이 있었다.As a result, an improved solar boiler system has been developed that accumulates solar heat during the day when solar heat is concentrated and fills the hot water tank with electricity as an auxiliary heat source on a cloudy day or at night when there is no solar heat. Since it is not possible to heat enough hot water to use hot water and heating, the heat charging of the heat storage tank is mostly done by the late night electricity at night when the solar collector is not operated, rather than the daytime when the solar heat is concentrated. there was.

온도센서에 의해 태양열 축열을 이용하는 각부분의 온도, 태양열 집열수단 온도, 전도액(난방수) 온도 등을 감지하여 제어하는 차온제어기능이 구비된 축열탱크 내의 메인 컨트롤러수단을 이용하여 설정온도에 따른 보조 순간온수기 제어기능과 보조 예열히터 제어기능 및 과열방지의 오토쿨링 기능을 갖도록 하여 축열탱크의 에너지효율을 증대시킨 대한민국 특허등록 제734560호, 제734561호, 제734562호를 발명하여 등록받은 바 있으나 상기한 선등록된 태양열 보일러 시스템 또한 보일러의 설치작업시 마다 관련 부품을 개별적으로 구비한 후 보일러 설치장소에서 관련부품을 순차적으로 조립하여야 하는 불편함과 이에 따라 보일러의 설치작업 시간이 과다하게 소요되며 보충되는 부동액과 기존의 전도액 및 직수라인에 의해 공급된 원수의 혼합이 조금 느리게 진행되는 단점이 있다.According to the set temperature by using the main controller means in the heat storage tank equipped with a temperature control function that detects and controls the temperature of each part using the solar heat storage, the temperature of the solar heat collecting means, and the temperature of the conducting liquid (heating water) by the temperature sensor. Invented and registered Korean Patent Nos. 734560, 734561, and 734562, which increase the energy efficiency of the heat storage tank by having the auxiliary instant water heater control function, the auxiliary preheating heater control function, and the auto cooling function to prevent overheating. The above-registered solar boiler system also has the inconvenience of having to assemble the relevant parts sequentially at the boiler installation place after the relevant parts are separately provided for each installation of the boiler, and accordingly, the installation time of the boiler is excessive. The mixing of the antifreeze to be replenished with the raw water supplied by the existing conductive and direct water lines There is a disadvantage that slow progress.

기존 태양열 집열기와 관련된 선행기술로는 한국 등록실용신안공보 제20-0459946호 "태양열 보일러 시스템의 패키지형 집열장치"에 개시된 바와 같이, 보일러의 설치작업시 미리 제작되어진 장치를 사용함으로 설치작업이 용이하고 간편하며 부피가 작아 보일러 설치장소를 작게 유지할 수 있으며 보충되는 부동액과 기존의 전도액 및 직수라인에 의해 공급된 원수가 용이하게 혼합되도록 하여 보일러 효율이 증대되도록 한 것이다.As prior art related to the existing solar collector, as disclosed in Korean Registered Utility Model Publication No. 20-0459946, "Package Collector for Solar Boiler System", installation is easy by using a device that is made in advance during installation of the boiler. It is easy and simple to maintain a small boiler installation place, and to increase the efficiency of the boiler by easily mixing the antifreeze to be replenished with the raw water supplied by the existing conductive liquid and direct water line.

기존 태양열 집열기와 관련된 다른 선행기술로는 한국 등록특허공보 제 10-1555959호 "태양열 집열장치"(등록일자 : 2015.09.21)에 개시된 바와 같이, 태양열을 이용한 집열시스템에서 집열기 내의 열매체가 펌프의 정지시에는 열매체탱크로 수용되도록 함으로써 태양열에 의해 집열기에 과도한 부하와 압력이 작용하게 되는 것을 예방할 수 있으며, 열매체와 급탕 및 급수의 온도를 각각 측정하고, 측정된 열매체의 온도에 따라 펌프의 동작을 제어함과 아울러, 축열조와 열교환기의 부피를 줄일 수 있으면서 설비의 설치 공간의 제약을 줄일 수 있도록 한 것이 있다.Other prior art related to the existing solar collectors is disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1555959, "Solar Heat Collector" (Registration Date: 2015.09.21), in the solar heat collecting system, the heat medium in the heat collector stops the pump. During the installation, it is possible to prevent excessive load and pressure from being applied to the collector by solar heat, and to measure the temperature of the heat medium, the hot water supply and the water supply, and control the operation of the pump according to the measured temperature of the heat medium. In addition, it is possible to reduce the volume of the heat storage tank and the heat exchanger while reducing the constraints of the installation space of the facility.

그런데, 기존 태양열 집열장치는 자연순환식 열매체 동절기나 하절기의 계절변화에 따른 태양열 온도변화에 반응할 수 없으며, 특히 하절기의 태양열 온도가 급격히 상승하게 될 경우에는 온수기가 과열되어 과부하가 발생할 우려가 있으며, 이로 인해 온수기의 안전밸브를 통해 열매체(부동액 등)가 토출되어 소실됨에 따라 온수기의 사용수명을 단축시키며 제품 하자로 발생하게 된다.However, existing solar heat collectors cannot respond to changes in solar thermal temperature due to seasonal changes in the natural circulation winter or summer seasons, and especially when the solar temperature rises rapidly in summer, the water heater may overheat and cause overload. As a result, the heat medium (antifreeze, etc.) is discharged and lost through the safety valve of the water heater, which shortens the service life of the water heater and causes product defects.

또한, 사용자는 온수기 내에 내장된 열매체의 수위를 시각적으로 확인할 수 없어서 태양열 집열장치의 정상 작동을 소비자가 확인할 수 없는 단점이 있다. 또한, 열매체의 충전주기를 알 수 없어서 사용상의 불편함이 있으며, 열매체의 소실로 인해 제품이 고장날 우려가 있었다.In addition, the user can not visually check the water level of the heat medium embedded in the water heater has a disadvantage that the consumer can not confirm the normal operation of the solar heat collector. In addition, there is an inconvenience in use because the charging cycle of the heat medium is unknown, and there is a fear that the product may break down due to the loss of the heat medium.

이를 개선하기 위한 종래 또 다른 선행기술로는 한국 등록실용신안공보 제20-453592호 "태양열 온도 과열 방지 태양열 집열장치"(등록일자 : 2011.05.04)에 개시된 바와 같이, 내부에 열매체가 순환하며 상기 열매체와 태양열간에 열교환이 이루어지도록 하는 집열관; 열매체 공급관 및 열매체 회수관을 통해 상기 집열관과 연결되며 상기 열매체 회수관을 통해 유입되는 열매체와 원수의 열교환을 유도하여 상기 원수로부터 온수를 생산하는 한편 상기 원수와 열교환된 열매체를 상기 열매체 공급관을 통해 상기 집열관에 공급하는 온수탱크와; 상기 집열관과 상기 태양열간의 열교환이 이루어지지 않도록 상기 집열관을 차양하는 차양막을 포함하는 것이다.Another prior art for improving this is as disclosed in Korean Utility Model Publication No. 20-453592 "Solar thermal overheat prevention solar heat collector" (Registration Date: 2011.05.04), the heat medium is circulated therein A heat collecting tube configured to exchange heat between the heat medium and the solar heat; It is connected to the heat collecting pipe through a heat medium supply pipe and a heat medium recovery pipe and induces heat exchange between the heat medium and raw water introduced through the heat medium recovery pipe to produce hot water from the raw water, and the heat medium heat-exchanged with the raw water through the heat medium supply pipe. A hot water tank supplied to the heat collecting tube; It includes a sunshade to shade the heat collecting tube so that heat exchange between the heat collecting tube and the solar heat is not made.

이 경우에는, 온수탱크의 과열을 방지하기 위해 차양막을 구비하고 있으나, 이 경우에는 태양열의 온도 변화에 따라 차양하거나 차양을 해제해야 하는 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 태양열 집열패널의 사이즈에 따라 적합하도록 다양한 치수의 차양막을 구비해야 하는 단점이 있다. In this case, a sunshade is provided to prevent overheating of the hot water tank, but in this case, the sunshade or the sunshade may be removed in accordance with the change in the temperature of the solar heat. There is a drawback to having sunscreens of various dimensions.

또한, 차양막은 태풍이나 강풍에 약하기 때문에 쉽게 파손될 우려가 있으며, 특히 자동 차양막은 모터가 외부로 노출됨에 따라 잦은 고장 요인이 되어 사용이 어려운 단점이 있다.In addition, the sunshade may be easily damaged because it is weak to typhoons or strong winds. In particular, the sunshade has a disadvantage in that it is difficult to use due to frequent failures as the motor is exposed to the outside.

또한, 기존 태양열 집열기의 과열방지장치는, 한국 등록특허공보 제10-1092496호 "태양열 집열기의 과열방지 드레인장치"(등록일자 : 2011.12.05)에 개시된 바와 같이, 적어도 고온측의 열매체 유로에 온도센서를 지니는 집열기; 상기 집열기와 급탕난방배관에 연결되고, 팽창탱크를 구비하는 축열기; 상기 집열기와 축열기의 사이에서 분기되어 연결되고, 열매체를 환수탱크로 드레인하는 유로를 구비하는 열매체환수수단; 및 상기 집열기의 과열로 판단되면 환수탱크로 연결되는 유로를 개방하는 제어기;로 구성된 것이다.In addition, the overheat protection device of the existing solar collector, as disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1092496 "Overheat prevention drain device of the solar collector" (registration date: 2011.12.05), at least the temperature in the heat medium flow path on the high temperature side A collector having a sensor; A heat storage device connected to the heat collector and the hot water heating pipe, and having an expansion tank; Heat medium return means branched between the heat collector and the heat storage device and having a flow path for draining the heat medium to the return tank; And a controller that opens a flow path connected to the return tank when it is determined that the collector is overheated.

이 경우에는 축열기의 상측에 급탕난방수의 순환 사이클과정에서 압력의 팽창을 일시 흡수하는 팽창탱크가 별도 구비되어야 함과 아울러, 열매체환수단이 집열기와 축열기 사이에서 분기되어 연결되어 환수탱크측으로 열매체를 드레인시킬 수 있으나, 이 경우에도 온수기 내에 내장된 열매체의 수위를 시각적으로 확인할 수 없기 때문에 열매체의 충전주기를 알 수 없어서 사용상의 불편함이 있으며, 열매체의 소실로 인해 제품이 고장날 우려가 있었다.In this case, an expansion tank for temporarily absorbing the expansion of pressure during the circulation cycle of the hot water supply / heating water should be provided on the upper side of the heat storage device. The heating medium can be drained, but even in this case, since the level of the heating medium inside the water heater cannot be visually confirmed, the charging cycle of the heating medium is unknown, resulting in inconvenience in use, and the product may break down due to the loss of the heating medium. .

또한, 상기 기존 선행기술은 집열기의 과열을 방지하도록 되어 있으나, 기존 가정용 또는 대용량 태양열 집열장치는 하절기 더운 날씨에 온수기 내에 급수가 순환되지 않을 때 온수기 내의 급수와 열매체의 온도가 과열될 우려가 있으며, 이 경우 온수기 내의 급수 온도가 대략 90℃이상이 되면 안전변이 열리게 되면서 급수가 외부로 강제 배출되면서 온수기 내에 급수가 보충되는 과정에서 온수기 내의 온도가 내려가지만, 이 과정에서 안전밸브의 고장이 발생할 우려가 있으며, 열매체인 부동액이 외부로 배출될 경우 환경오염의 문제가 발생될 우려가 있다. In addition, the existing prior art is to prevent overheating of the collector, but the existing household or large capacity solar collector has a risk of overheating the temperature of the water supply and the heat medium in the water heater when the water is not circulated in the water heater during the summer hot weather, In this case, when the water temperature in the water heater is about 90 ℃ or higher, the safety valve opens and the water is forced out to the outside, and the temperature in the water heater decreases while the water is replenished in the water heater. In addition, there is a fear that the problem of environmental pollution occurs when the antifreeze fluid is discharged to the outside.

한국 등록실용신안공보 제20-0459946호 "태양열 보일러 시스템의 패키지형 집열장치"Korean Utility Model Registration No. 20-0459946 "Package type heat collector for solar boiler system" 한국 등록특허공보 제 10-1555959호 "태양열 집열장치"(등록일자 : 2015.09.21)Korean Patent Publication No. 10-1555959 "Solar heat collecting device" (Registration Date: 2015.09.21) 한국 등록특허공보 제10-1092496호 "태양열 집열기의 과열방지 드레인장치"(등록일자 : 2011.12.05)Korean Patent Publication No. 10-1092496 "Overheat prevention drain device of solar collector" (Registration Date: 2011.12.05)

본 발명은 상기한 제반문제점을 감안하여 이를 해결하고자 창출된 것으로, 그 목적은 하절기 때 태양열 온수기의 과열로 인한 제품 하자를 방지하도록 열매체를 신속하게 드레인시켜 과열을 예방함으로써, 열매체의 손실을 예방하고 온수의 외부 토출로 인한 손실도 예방할 수 있도록 함과 아울러, 사용자가 열매체의 수위 변화를 육안으로 용이하게 확인하고 보충할 수 있도록 그 구조가 개선된 과열방지장치가 구비된 태양열 집열장치를 제공하는 데 있다.The present invention was created in view of the above-mentioned problems, and its object is to prevent overheating by quickly draining the heat medium to prevent product defects due to overheating of the solar water heater during the summer, thereby preventing the loss of the heat medium. In addition to preventing the loss caused by the external discharge of hot water, and to provide a solar heat collector equipped with an overheat prevention device with an improved structure so that the user can easily check and supplement the water level change of the heat medium. have.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 경사각을 갖는 지지대의 상측에 배치되어 태양열을 집열하는 집열체와; 상기 집열체의 상측에 위치하도록 상기 지지대의 상측단에 배치되어 지지되며, 상기 집열체로부터 집열된 열을 열매체를 통해 전달하도록 상기 열매체의 유동이 가능하도록 연결되고, 상기 열매체로부터 전달되는 열을 이용하여 내부에 충진된 급수를 온수로 가열시키는 온수기와; 상기 온수기의 내부 온도를 계측하며, 계측된 온도가 제1설정온도 이상이 될 경우 이를 제어부측으로 출력하고, 상기 온수기의 내부 온도가 제2설정온도 이하로 낮아질 경우 상기 제어부측으로 출력하는 온도감지센서와; 상기 온수기보다 높이가 낮은 위치에 배치되며, 일측에 상기 온수기와 열매체의 유동이 가능하도록 제1순환배관으로 연결되고 타측에 상기 집열체에 열매체의 유동이 가능하도록 제2순환배관으로 연결되어 상기 온수기와 집열체 내의 열매체가 상기 제1,2순환배관을 통해 일측과 타측의 양방향에서 드레인되는 드레인탱크를 가지며, 상기 제1순환배관에 설치되고 상기 제어부의 제어신호에 따라 개폐동작되어 상기 제1순환배관의 유로를 개폐시키는 제1개폐밸브와 상기 제2순환배관에 설치되고 상기 제어부의 제어신호에 따라 개폐동작되어 상기 제2순환배관의 유로를 개폐시키는 제2개폐밸브를 구비하고, 상기 제2순환배관에 설치되고 상기 제어부의 제어신호에 따라 온동작 또는 오프동작 구동되며 온 동작시 상기 드레인탱크 내의 열매체를 상기 집열체측과 상기 온수기를 거쳐 상기 드레인탱크측으로 다시 적어도 1회이상 순환되도록 압송시키는 순환펌프를 갖는 과열방지수단;을 포함하고, 상기 제1순환배관은 일단이 상기 온수기의 중간 높이보다 더 높은 상부측에 연결되고 타단이 상기 드레인탱크의 중간 높이보다 더 높은 상부측에 연결되며, 상기 제2순환배관은 일단이 상기 집열체의 중간 높이보다 더 낮은 하부에 연결되고 타단이 상기 드레인탱크의 중간 높이보다 더 낮은 하부측에 연결되며, 상기 제어부는 상기 온수기 내의 온수 온도가 제1설정온도 이상일 때 상기 제1,2개폐밸브를 개방시켜 상기 집열체와 온수기 내의 열매체를 상기 드레인탱크 내로 드레인시킨 후에, 상기 온수기 내의 내부 온도가 상기 제2설정온도 이하로 낮아질 경우 상기 순환펌프를 온동작시켜 상기 드레인탱크 내에 충진된 열매체를 상기 제2순환배관을 통해 상기 집열체와 상기 온수기 내로 공급하고 상기 온수기 내의 열매체를 상기 제1순환배관을 통해 드레인탱크 내로 충진시켜 상기 열매체를 상기 드레인탱크-상기 집열체-상기 온수기-상기 드레인탱크로 순환시키는 사이클로 구성된 폐유로를 적어도 1사이클 이상 순환시킨 후, 상기 제1개폐밸브를 닫히도록 하고 상기 순환펌프의 동작을 일정시간동안 유지시킨 후에 오프동작시키고 상기 제2개폐밸브가 닫히도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object is disposed on the upper side of the support having an inclination angle for collecting the solar heat; It is disposed and supported at the upper end of the support to be located above the heat collecting body, is connected to enable the flow of the heat medium to transfer the heat collected from the heat collecting medium through the heat medium, using the heat transferred from the heat medium A water heater for heating the water supply filled therein with hot water; A temperature sensor for measuring the internal temperature of the water heater and outputting the measured temperature to the controller side when the measured temperature becomes equal to or greater than the first preset temperature, and outputting to the controller side when the internal temperature of the water heater is lower than the second preset temperature; ; The water heater is disposed in a position lower than the water heater, connected to the first circulation pipe to enable the flow of the water heater and the heat medium on one side, and connected to the second circulation pipe to allow the flow of the heat medium to the heat collector on the other side. And a heat medium in the heat collector has a drain tank drained in both directions of one side and the other side through the first and second circulation pipes, and is installed in the first circulation pipe and opened and closed according to a control signal of the control unit. A first opening / closing valve for opening and closing a flow path of a pipe and a second opening / closing valve installed in the second circulation pipe and opening / closing according to a control signal of the controller to open and close the flow path of the second circulation pipe. It is installed in the circulation pipe and driven on or off operation in accordance with the control signal of the control unit during the on operation the heat medium in the drain tank And an overheat prevention means having a circulation pump for circulating the body side and the water heater to be circulated back to the drain tank at least once or more, wherein the first circulation pipe is connected to an upper side of which one end is higher than the middle height of the water heater. And the other end is connected to the upper side which is higher than the middle height of the drain tank, and the second circulation pipe has one end connected to the lower part lower than the middle height of the collector and the other end is lower than the middle height of the drain tank. Connected to a lower side, and the control unit opens the first and second opening / closing valves when the hot water temperature in the water heater is equal to or greater than a first set temperature to drain the heat collector and the heat medium in the water heater into the drain tank, When the internal temperature falls below the second set temperature, the circulation pump is turned on to operate in the drain tank. The filled heat medium is supplied into the heat collecting body and the water heater through the second circulation pipe, and the heat medium in the water heater is filled into the drain tank through the first circulation pipe to supply the heat medium to the drain tank, the heat collecting body, and the water heater. -After circulating the waste flow passage consisting of a cycle circulating to the drain tank at least one cycle, The first opening and closing valve is closed, and after the operation of the circulation pump is maintained for a predetermined time, the off operation and characterized in that the control to close the second opening and closing valve.

상기 온도감지센서는 상기 온수기 내에 충진되는 급수의 온도를 이용하여 온수기의 내부온도를 계측하되, 상기 제1설정온도는 상기 급수의 온도가 80℃인 것이다.The temperature sensor measures the internal temperature of the water heater by using the temperature of the water supply filled in the water heater, wherein the first set temperature is the temperature of the water supply is 80 ℃.

상기 드레인탱크는 외부에서 내부에 충진된 열매체의 수위를 확인하기 위한 투시창이 더 구비되고, 상기 드레인탱크 내에 충진되는 열매체의 저수위레벨을 계측하는 레벨센서가 더 구비된다.The drain tank is further provided with a see-through window for checking the water level of the heat medium filled therein from the outside, and is further provided with a level sensor for measuring the low water level of the heat medium filled in the drain tank.

상기 제어부는 열매체의 보충시기를 외부로 알리기 위한 제어신호를 출력하는 것이다.The control unit outputs a control signal for informing the outside of the replenishment of the heating medium.

상기 제2설정온도는 40~60℃인 것이다.The second set temperature is 40 ~ 60 ℃.

상기 과열방지수단은 상기 드레인탱크와 순환펌프의 외측을 감싸도록 마련되고 일측과 타측에 상기 제1,2순환배관에 연결 가능한 연결배관이 각각 구비된 패키지 하우징을 더 구비한다.The overheat prevention means further includes a package housing provided to surround the outside of the drain tank and the circulation pump and having connection pipes connected to the first and second circulation pipes on one side and the other side, respectively.

상기 드레인탱크는 상기 열매체의 순환과정에서 발생되는 열매체의 수위 변화에 따라 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 에어벤트가 더 구비된다.The drain tank is further provided with an air vent for discharging the air inside to the outside in accordance with the change in the water level of the heat medium generated in the circulation process of the heat medium.

상기 드레인탱크의 외측에는 내부에 충진된 열매체의 온도를 냉각시키기 위한 냉각수단이 더 구비되며, 상기 냉각수단은 상기 드레인탱크의 중간높이보다 더 낮은 하부의 외주면 둘레를 감싸도록 결합되고 내부에 상기 드레인탱크의 외주면측과 열교환이 이루어지는 냉각수가 충진된 쟈켓하우징과, 상기 쟈켓하우징의 외측면에 외측으로 돌출된 복수의 방열핀으로 구성된 것이다.Cooling means for cooling the temperature of the heat medium filled therein is further provided on the outside of the drain tank, the cooling means is coupled to surround the outer peripheral surface of the lower lower than the middle height of the drain tank and the drain inside The jacket housing is filled with a cooling water that is heat-exchanged with the outer peripheral surface side of the tank, and a plurality of heat dissipation fins protruding outward on the outer surface of the jacket housing.

본 발명은 평상시 온수기(200)가 집열체(100)의 상측에 위치하게 되어 자연대류방식으로 집열체(100)의 열매체 에너지가 온수기(200)의 내부에 충진된 열매체측으로 전달되며, 온수 사용이 적은 하절기에 온수기(200) 내의 열매체가 제1설정온도 이상으로 과열될 경우 온도감지센서(210)에서 이를 감지하여 제어부(400)측으로 출력하고 제어부(400)에서 제1,2개폐밸브(330,340)를 같이 오픈동작시켜 제1,2순환배관(310,320)을 통해 온수기(200)와 집열체(100) 내에 충진된 열매체를 위치에너지를 이용하여 드레인탱크(350)의 내부를 향해 양방향으로 드레인시켜 신속하게 온수기(200) 및 집열체(100)의 과열을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 온수기(200)내의 온도가 제2설정온도 이하로 낮아질 경우 순환펌프(360)를 동작시켜 드레인탱크(350) 내의 열매체를 집열체(100)와 온수기(200)를 통해 다시 드레인탱크(350)로 적어도 1회이상 순환시킴으로써, 집열체(100)의 내부와 온수기(200) 내부의 유로에 잔존하는 공기를 배출시킬 수 있게 되어 열매체의 열 전달 효율을 향상시킬 수 있으며 태양열로 인한 과열을 쉽게 해결할 수 있는 이점을 갖는다.In the present invention, the water heater 200 is normally positioned above the heat collector 100, and the heat medium energy of the heat collector 100 is transferred to the heat medium side filled in the water heater 200 in a natural convection manner. When the heat medium in the water heater 200 is overheated in the summer in a small summer, the temperature sensing sensor 210 detects it and outputs it to the control unit 400 and the first and second open / close valves 330 and 340 in the control unit 400. Open operation together with the first and second circulation pipes (310, 320) through the heat medium filled in the water heater 200 and the heat collector (100) in both directions to the inside of the drain tank 350 using the potential energy to quickly drain In addition, it is possible to prevent overheating of the water heater 200 and the heat collector 100, and when the temperature in the water heater 200 becomes lower than the second set temperature, the circulation pump 360 is operated to operate in the drain tank 350. The heat medium is the heat collector (100) and the water heater (200) By circulating back to the drain tank 350 at least once through it, it is possible to discharge the air remaining in the flow path inside the heat collecting body 100 and the inside of the water heater 200, thereby improving the heat transfer efficiency of the heat medium and solar heat. Due to the overheating can be easily solved.

또, 본 발명은 사용자가 드레인탱크(350) 내의 열매체 수위를 육안으로 확인할 수 있으므로, 사용자가 열매체의 보충시기를 용이하게 확인할 수 있으며 드레인탱크(350)를 통해 열매체를 용이하게 보충할 수 있는 이점을 갖는다.In addition, since the present invention allows the user to visually check the heat medium level in the drain tank 350, the user can easily check the replenishment time of the heat medium and can easily replenish the heat medium through the drain tank 350. Has

또한, 본 발명은 드레인탱크(350)와 순환펌프(360)가 내부에 마련되고 일측과 타측에 제1,2순환배관(310,320)과 착탈 가능하게 연결시킬 수 있도록 연결배관이 각각 마련된 패키지 하우징(370)을 더 구비할 경우, 현장에서 시공자나 소비자가 손쉽게 시공 및 설치할 수 있으므로, 신규로 제작되는 태양열 집열장치 뿐만 아니라, 기설치된 기존의 태양열 집열장치에도 쉽게 시공 및 설치할 수 있다.In addition, the present invention, the drain tank 350 and the circulation pump 360 is provided in the inside and the package housing provided with connection pipes so as to be detachably connected to the first and second circulation pipes (310,320) on one side and the other side ( 370) can be easily installed and installed by the installer or the consumer in the field, it can be easily installed and installed in the existing solar heat collector installed as well as the newly manufactured solar heat collector.

그리고 본 발명은 드레인탱크(350)의 외측에 냉각수단(500)이 더 구비됨에 따라, 열매체가 내부에 충진되는 드레인탱크(350)의 방열성을 향상시켜 열매체를 신속하게 냉각시킬 수 있는 이점을 갖는다.In addition, according to the present invention, as the cooling means 500 is further provided on the outside of the drain tank 350, the heat medium has an advantage of rapidly cooling the heat medium by improving the heat dissipation of the drain tank 350 filled therein. .

도 1은 본 발명에 따른 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치의 구성을 나타낸 구성도.
도 2는 도 1의 정면도.
도 3은 본 발명 과열방지시스템을 나타낸 구성도.
도 4는 본 발명 패키지 하우징의 정면도.
도 5는 본 발명 냉각수단이 구비된 드레인탱크를 나타낸 구성도.1 is a block diagram showing the configuration of a solar heat collector equipped with an overheat prevention system according to the present invention.
2 is a front view of FIG. 1;
Figure 3 is a block diagram showing the present invention overheat prevention system.
4 is a front view of the package housing of the present invention.
Figure 5 is a block diagram showing a drain tank provided with a cooling means of the present invention.

본 발명은 가정용 또는 대용량 태양열 집열장치에 적용할 수 있으며, 하절기 온수기 내에 충진된 열매체의 과열시 열매체를 드레인탱크측으로 드레인시키고 폐유로에 대한 열매체 순환이 가능하도록 순환시켜 과열을 예방할 수 있도록 한다.The present invention can be applied to household or large-capacity solar heat collectors, and when the heat medium filled in the summer water heater is overheated, the heat medium is drained to the drain tank side, and the heat medium is circulated so that the heat medium can be circulated to the waste passage to prevent overheating.

이하, 도면을 참조한 실시 예들의 상세한 설명을 통하여 본 발명에 따른 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치에 대해 보다 상세하게 기술하기로 한다. Hereinafter, a solar heat collecting apparatus equipped with an overheat prevention system according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략될 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 사용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 또한, 어떤 구성 요소를 '포함'한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수도 있다는 것을 의미한다. In describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related known technology or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. Terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, and may be changed according to a user's intention or custom. Therefore, the definition should be made based on the contents throughout the specification. In addition, the term 'comprising' a certain component means that the component may further include other components, except for the case where there is no contrary description.

본 발명에 따른 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치는 도 1 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 경사각을 갖는 지지대(50)의 상측에 배치되어 태양열을 집열하는 집열체(100)와; 상기 집열체(100)의 상측에 위치하도록 상기 지지대(50)의 상측단에 배치되어 지지되며, 상기 집열체(100)로부터 집열된 열을 열매체를 통해 전달하도록 상기 열매체의 유동이 가능하도록 연결되고, 상기 열매체로부터 전달되는 열을 이용하여 내부에 충진된 급수를 온수로 가열시키는 온수기(200)와; 상기 온수기(200)의 내부 온도를 계측하며, 계측된 온도가 제1설정온도 이상이 될 경우 이를 제어부(400)측으로 출력하고, 상기 온수기(200)의 내부 온도가 제2설정온도 이하로 낮아질 경우 상기 제어부(400)측으로 출력하는 온도감지센서(210)와; 상기 온수기(200)보다 높이가 낮은 위치에 배치되며, 일측에 상기 온수기(200)와 열매체의 유동이 가능하도록 제1순환배관(310)으로 연결되고 타측에 상기 집열체(100)에 열매체의 유동이 가능하도록 제2순환배관(320)으로 연결되어 상기 온수기(200)와 집열체(100) 내의 열매체가 상기 제1,2순환배관(310,320)을 통해 일측과 타측의 양방향에서 드레인되는 드레인탱크(350)를 가지며, 상기 제1순환배관(310)에 설치되고 상기 제어부(400)의 제어신호에 따라 개폐동작되어 상기 제1순환배관(310)의 유로를 개폐시키는 제1개폐밸브(330)와 상기 제2순환배관(320)에 설치되고 상기 제어부(400)의 제어신호에 따라 개폐동작되어 상기 제2순환배관(320)의 유로를 개폐시키는 제2개폐밸브(340)를 구비하고, 상기 제2순환배관(320)에 설치되고 상기 제어부(400)의 제어신호에 따라 온동작 또는 오프동작 구동되며 온 동작시 상기 드레인탱크(350) 내의 열매체를 상기 집열체(100)측과 상기 온수기(200)를 거쳐 상기 드레인탱크(350)측으로 다시 적어도 1회이상 순환되도록 압송시키는 순환펌프(360)를 갖는 과열방지수단(300);을 포함하여 이루어진다.Solar heat collecting apparatus provided with an overheat prevention system according to the present invention is described with reference to Figures 1 to 5, the collector 100 is disposed on the upper side of the support 50 having an inclination angle to collect the solar heat; It is disposed and supported at the upper end of the support 50 to be located above the heat collecting body 100, and is connected to enable the flow of the heat medium to transfer the heat collected from the heat collecting body 100 through the heat medium; Water heater 200 for heating the water supply filled therein with hot water by using the heat transferred from the heat medium; The internal temperature of the water heater 200 is measured, and when the measured temperature becomes equal to or greater than the first set temperature, the controller 400 outputs it to the controller 400, and when the internal temperature of the water heater 200 becomes lower than the second set temperature. A temperature sensor 210 outputting to the control unit 400; It is disposed in a position lower than the water heater 200, is connected to the first circulation pipe 310 to enable the flow of the water heater 200 and the heat medium on one side and the flow of the heat medium to the heat collecting body 100 on the other side The drain tank is connected to the second circulation pipe 320 so that the heat medium in the water heater 200 and the heat collector 100 is drained in both directions of one side and the other side through the first and second circulation pipes 310 and 320. And a first opening / closing valve 330 installed at the first circulation pipe 310 and opening / closing according to a control signal of the controller 400 to open and close the flow path of the first circulation pipe 310. And a second opening / closing valve 340 installed in the second circulation pipe 320 to open and close according to a control signal of the controller 400 to open and close the flow path of the second circulation pipe 320. It is installed in the two circulation pipe 320 and the on operation according to the control signal of the control unit 400 Is an off-operation driven and a circulating pump for circulating the heat medium in the drain tank 350 to be circulated back to the drain tank 350 at least once through the heat collector 100 and the water heater 200 during an on operation ( It comprises a; overheat prevention means 300 having a.

여기서, 상기 온수기(200)는 자연대류순환방식으로 상기 집열체(100) 내의 열매체의 열에너지가 상기 온수기(200)측으로 상승되도록 상기 집열체(100)보다 더 높은 위치에 배치된다.Here, the water heater 200 is disposed at a position higher than the heat collector 100 so that the heat energy of the heat medium in the heat collector 100 rises toward the water heater 200 in a natural convection circulation method.

또한, 상기 드레인탱크(350)는 상기 온수기(200)보다 낮은 높이에 위치하도록 배치된다.In addition, the drain tank 350 is disposed to be located at a height lower than the water heater 200.

도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 집열체(100)는 태양의 조사각도와 대응되는 경사각을 갖는 지지대(50)의 상측에 배치되고, 내부에 열매체가 통과되는 파이프가 마련되며, 상측에 내부의 열매체가 유동 가능하도록 상기 온수기(200)와 연결된 구조를 갖는다.1 and 2, the heat collecting body 100 is disposed on the upper side of the support 50 having an inclination angle corresponding to the irradiation angle of the sun, a pipe through which the heat medium passes therein is provided, the upper inside It has a structure connected to the water heater 200 so that the heat medium of the flow.

상기 온수기(200)는 상기 집열체(100)의 상측에 위치하도록 상기 지지대(50)의 상측단에 지지되고, 내부에 온수와 열매체가 이중 자켓 형태로 충진되는 구조를 갖는다.The water heater 200 is supported on the upper end of the support 50 to be located above the heat collector 100, and has a structure in which the hot water and the heat medium is filled in a double jacket form.

또한, 상기 온수기(200)는 하측에 위치한 드레인탱크(350)의 일측에 열매체가 유동 가능하도록 제1순환배관(310)으로 연결된다.In addition, the water heater 200 is connected to the first circulation pipe 310 so that the heat medium can flow to one side of the drain tank 350 located on the lower side.

상기 드레인탱크(350)는 상기 온수기(200)의 하측에 배치되며, 더 바람직하게는 태양열의 영향을 최소화하기 위한 실내 또는 그늘진 응달에 설치되는 것이다.The drain tank 350 is disposed below the water heater 200, and more preferably installed in a room or shaded shade to minimize the effect of solar heat.

또한, 상기 드레인탱크(350)는 도 3에 도시된 바와 같이, 타측에 상기 집열체(100)의 하부와 열매체의 유동이 가능하도록 제2순환배관(320)으로 연결된다.In addition, the drain tank 350 is connected to the second circulation pipe 320 to enable the flow of the lower portion of the heat collector 100 and the heat medium on the other side, as shown in FIG.

상기 드레인탱크(350)는 일측 상부에 상기 제1순환배관(310)이 연결되고, 타측 하부에 상기 제2순환배관(320)이 연결된다.The drain tank 350 has the first circulation pipe 310 is connected to the upper portion of one side, the second circulation pipe 320 is connected to the lower portion of the other side.

상기 제1순환배관(310)은 일단이 상기 온수기(200)의 중간 높이보다 더 높은 상부측에 연결되고 타단이 상기 드레인탱크(350)의 중간 높이보다 더 높은 상부측에 연결되며, 상기 제2순환배관(320)은 일단이 상기 집열체(100)의 중간 높이보다 더 낮은 하부에 연결되고 타단이 상기 드레인탱크(350)의 중간 높이보다 더 낮은 하부측에 연결된 것이다.The first circulation pipe 310 has one end connected to the upper side higher than the middle height of the water heater 200 and the other end connected to the upper side higher than the middle height of the drain tank 350. The circulation pipe 320 has one end connected to a lower portion lower than the middle height of the heat collector 100 and the other end connected to a lower side lower than the middle height of the drain tank 350.

이에 따라, 상기 온수기(200) 내의 열매체는 상기 제1순환배관(310)의 유로를 개폐하는 제1개폐밸브(330)의 개방동작시 위치에너지에 의해 상기 제1순환배관(310)을 통해 상기 드레인탱크(350)의 내부로 공급된다.Accordingly, the heat medium in the water heater 200 is opened through the first circulation pipe 310 by the potential energy during the opening operation of the first opening / closing valve 330 for opening and closing the flow path of the first circulation pipe 310. It is supplied to the inside of the drain tank 350.

또한, 상기 제2순환배관(320)은 일단보다 타단이 더 낮게 위치하는 것이 바람직하며, 이로 인해 상기 집열체(100) 내의 열매체가 상기 제2개폐밸브(340)의 개방동작시 위치에너지에 의해 상기 제2순환배관(320)을 통해 상기 드레인탱크(350)의 내부로 드레인 공급된다.In addition, it is preferable that the other end of the second circulation pipe 320 is positioned lower than one end, so that the heat medium in the heat collecting body 100 is caused by the potential energy during the opening operation of the second opening / closing valve 340. The drain is supplied into the drain tank 350 through the second circulation pipe 320.

따라서, 상기 열매체의 드레인동작시 상기 제1,2순환배관(310,320)을 통해 상기 온수기(200)와 집열체(100) 내의 열매체가 일측과 타측의 양방향으로 상기 드레인탱크(350) 내로 같이 드레인되므로, 신속한 드레인동작이 이루어지게 됨과 아울러, 상기 순환펌프(360)의 동작시 상기한 열매체의 순환과정이 원활하게 이루어지게 되는 이점을 갖는다.Therefore, during the drain operation of the heat medium, the heat medium in the water heater 200 and the heat collecting body 100 is drained together into the drain tank 350 in both directions of one side and the other side through the first and second circulation pipes 310 and 320. In addition, the rapid drain operation is made, and the circulation process of the heat medium is smoothly performed during the operation of the circulation pump 360.

그리고, 상기 드레인탱크(350)는 외부에서 내부에 충진된 열매체의 수위를 확인하기 위한 투시창(352)이 더 구비되고, 상기 드레인탱크(350) 내에 충진되는 열매체의 저수위레벨을 계측하는 레벨센서(355)가 더 구비된다.In addition, the drain tank 350 is further provided with a viewing window 352 for checking the water level of the heat medium filled therein from the outside, the level sensor for measuring the low water level level of the heat medium filled in the drain tank 350 ( 355 is further provided.

상기 투시창(352)은 상기 드레인탱크(350)의 상,하방향으로 형성되어 내부에 충진된 열매체의 수위를 사용자가 육안으로 외부에서 식별할 수 있도록 함으로써, 사용자가 열매체의 보충시기를 용이하게 인식할 수 있도록 한다.The see-through window 352 is formed in the up and down directions of the drain tank 350 to allow the user to visually identify the level of the heat medium filled therein with the naked eye, thereby allowing the user to easily recognize the replenishment time of the heat medium. Do it.

또한, 상기 레벨센서(355)는 상기 드레인탱크(350)의 내부에 충진되는 열매체의 수위 변화과정에서 저수위에 해당하는 기준수위보다 하측에 배치되어 상기 기준수위보다 더 낮은 수위(열매체의 보충시기)에 도달할 경우 상기 제어부(400)측에 신호를 출력하여 제어부(400)측에서 외부로 열매체의 보충시기를 알리도록 한다.In addition, the level sensor 355 is disposed below the reference level corresponding to the low level in the process of changing the water level of the heat medium filled in the drain tank 350, the water level lower than the reference level (time for replenishing the thermal medium) When reaching the control unit 400 outputs a signal to notify the replenishment of the heating medium to the outside from the control unit 400 side.

이때, 상기 제어부(400)는 열매체의 보충시기를 외부로 알리기 위해 별도의 알람이나 표시등을 점등시키도록 제어신호를 출력할 수 있다.At this time, the control unit 400 may output a control signal to turn on a separate alarm or indicator to inform the outside of the refill time of the heating medium.

상기 온도감지센서(210)는 상기 온수기(200) 내에 구비된 안전변에 설치될 수 있으며, 상기 온수기(200) 내에 충진된 온수의 온도를 이용하여 온수기(200) 내의 내부 온도를 계측하여 설정된 제1설정온도 이상시 제어부(400)측으로 신호를 출력하고, 설정된 제2설정온도 이하시 제어부(400)측으로 신호를 출력하게 된다.The temperature sensor 210 may be installed in a safety valve provided in the water heater 200, and the first temperature is set by measuring the internal temperature in the water heater 200 using the temperature of the hot water filled in the water heater 200. When the set temperature is abnormal, the control unit 400 outputs a signal, and when the set temperature is lower than the set second control unit 400, the signal is output.

상기 제1설정온도는 온수 안전변 90℃ 토출 기준으로 상기 온수기(200) 내의 온수 온도가 80℃일 때를 설정할 수 있으며, 이 경우에는 상기 온수의 온도가 대략 90℃ 이상으로 올라갈 경우 상기 온수기(200)의 안전변이 동작되면서 가열된 온수가 외부로 배출되므로, 상기 안전변이 작동되기 전의 온도로 설정하는 것이 바람직하다.The first set temperature may be set when the hot water temperature in the water heater 200 is 80 ℃ on the basis of the hot water safety valve 90 ℃ discharge, in this case, when the temperature of the hot water rises to about 90 ℃ or more the water heater 200 Since the heated hot water is discharged to the outside while the safety valve is operated, it is preferable to set the temperature before the safety valve is operated.

상기 제2설정온도는 상기 온수기(200) 내의 온수 온도가 40~60℃ 중 적합한 어느 온도로 설정할 수 있으며, 상기 온도감지센서(210)가 상기 제2설정온도 이하로 계측될 경우 상기 제어부(400)측으로 신호를 출력함으로써, 상기 순환펌프(360)의 동작시기를 자동방식이 되도록 상기 제어부(400)가 결정할 수 있다.The second set temperature may be set to any suitable temperature of the hot water in the water heater 200 is 40 ~ 60 ℃, the control unit 400 when the temperature sensor 210 is measured below the second set temperature By outputting a signal to the) side, the control unit 400 can determine the operation time of the circulation pump 360 to be an automatic method.

상기 제2설정온도를 40℃보다 더 낮은 온도로 설정할 경우에는 하절기 외부 온도에 대응할 수 없는 단점이 있고, 상기 제2설정온도를 60℃보다 더 높게 설정할 경우에는 열매체의 냉각효과가 미비한 단점이 있으므로, 40~60℃ 중 적합한 온도로 선택하여 설정하는 것이 바람직하다.If the second set temperature is set to a temperature lower than 40 ℃ there is a disadvantage that can not correspond to the outside temperature in the summer, if the second set temperature is set higher than 60 ℃ has a disadvantage that the cooling effect of the heat medium is insufficient. It is preferable to select and set to a suitable temperature among 40-60 degreeC.

또한, 상기 제어부(400)는 상기 온수기(200) 내의 온수 온도가 제1설정온도 이상일 때 상기 제1,2개폐밸브(330,340)를 개방시켜 집열체(100)와 온수기(200) 내의 열매체를 드레인시키고, 상기 제2설정온도 이하로 떨어질 경우 상기 순환펌프(360)를 온동작시켜 상기 드레인탱크(350) 내에 충진된 열매체를 상기 제2순환배관(320)을 통해 상기 집열체(100)와 상기 온수기(200) 내로 공급하고 상기 온수기(200) 내의 열매체를 상기 제1순환배관(310)을 통해 드레인탱크(350) 내로 충진시켜 상기 열매체를 상기 드레인탱크(350)-집열체(100)-온수기(200)-다시 상기 드레인탱크(350)로 구성된 폐유로를 적어도 1사이클 이상 순환시킨 후에, 상기 제1개폐밸브(330)를 닫히도록 하고 상기 순환펌프(360)의 동작을 상기 온수기(200) 내의 열매체 과열이 해소되는 일정시간동안 유지시킨 후에 오프동작시키고 상기 제2개폐밸브(340)를 닫히도록 제어하는 것이다.In addition, the controller 400 drains the heat collector 100 and the heat medium in the water heater 200 by opening the first and second opening / closing valves 330 and 340 when the temperature of the hot water in the water heater 200 is equal to or greater than the first set temperature. When the temperature falls below the second set temperature, the circulation pump 360 is turned on to heat the heat medium filled in the drain tank 350 through the second circulation pipe 320. The heat medium is supplied into the water heater 200 and the heat medium in the water heater 200 is filled into the drain tank 350 through the first circulation pipe 310 to supply the heat medium to the drain tank 350-the heat collector 100-the water heater. (200)-After circulating the waste flow path consisting of the drain tank 350 at least one cycle or more, the first opening and closing valve 330 is closed and the operation of the circulation pump 360 to operate the water heater 200 Turn off after maintaining the heating medium for a certain period of time to eliminate To operate and to close the second opening / closing valve 340.

이에 따라, 상기 제어부(400)는 상기 온도감지센서(210)로부터 인가되는 신호에 따라 상기 제1,2개폐밸브(330,340)와 순환펌프(360)의 동작을 기 설정된 제어방식으로 제어하게 되며, 예를 들어 상기 순환펌프(360)의 온동작시 상기 제1,2개폐밸브(330,340)를 같이 개방동작시켜 열매체의 폐유로 순환 사이클이 지정된 횟수대로 이루어진 후에 제1,2개폐밸브(330,340)와 순환펌프(360)의 동작을 정지시킬 수 있도록 한다. Accordingly, the control unit 400 controls the operations of the first and second opening / closing valves 330 and 340 and the circulation pump 360 according to a signal applied from the temperature sensor 210 in a preset control method. For example, when the circulation pump 360 is turned on, the first and second opening and closing valves 330 and 340 are opened together, and the first and second opening and closing valves 330 and 340 are formed after the circulation flow cycle of the heat medium is performed a predetermined number of times. It is possible to stop the operation of the circulation pump 360.

상기 제1,2개폐밸브(330,340)는 상기 제어부(400)의 제어신호가 인가됨에 따라 개폐동작되는 2way밸브를 채택할 수 있다.The first and second open / close valves 330 and 340 may adopt a 2-way valve that is opened and closed as a control signal from the controller 400 is applied.

상기 드레인탱크(350)는 상기 열매체의 순환과정에서 발생되는 열매체의 수위 변화에 따라 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 에어벤트(357)가 더 구비된다.The drain tank 350 is further provided with an air vent 357 for discharging the air inside to the outside in accordance with the change in the water level of the heat medium generated in the circulation process of the heat medium.

상기 과열방지수단(300)은 상기 드레인탱크(350)가 외부로 드러나도록 배치되거나, 패키지화될 수 있다.The overheat prevention means 300 may be disposed or packaged so that the drain tank 350 is exposed to the outside.

상기 패키지화된 과열방지수단(300)은 상기 드레인탱크(350)와 순환펌프(360)의 외측을 감싸도록 마련되고 일측과 타측에 상기 제1,2순환배관(310,320)에 연결 가능한 연결배관(372)이 각각 구비된 패키지 하우징(370)을 더 구비하게 된다.The packaged overheat prevention means 300 is provided to surround the outside of the drain tank 350 and the circulation pump 360 and is connected to the first and second circulation pipes 310 and 320 on one side and the other side, and a connection pipe 372. ) Are further provided with a package housing 370, respectively.

상기 패키지 하우징(370)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 드레인탱크(350)와 순환펌프(360)가 내부에 마련되고, 상기 제1,2순환배관(310,320)과 착탈 가능하게 연결시킬 수 있도록 일측과 타측에 연결배관(372)이 각각 구비됨으로써, 기존 태양열 집열장치에도 쉽게 적용시킬 수 있다.As shown in FIG. 4, the package housing 370 is provided with the drain tank 350 and the circulation pump 360, and can be detachably connected to the first and second circulation pipes 310 and 320. Connection pipes 372 are provided on one side and the other side so that they can be easily applied to existing solar heat collectors.

또한, 상기 패키지 하우징(370)은 상기 드레인탱크(350)의 투시창(352)을 외부에서 육안으로 확인할 수 있도록 대응되는 위치에 투광창(374)이 구비된다.In addition, the package housing 370 is provided with a light emitting window 374 at a corresponding position so that the viewing window 352 of the drain tank 350 can be visually confirmed from the outside.

더 바람직하게는, 상기 드레인탱크(350)의 외측에는 내부에 충진된 열매체의 온도를 냉각시키기 위한 냉각수단(500)이 더 구비되며, 상기 냉각수단(500)은 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 드레인탱크(350)의 중간높이보다 더 낮은 하부의 외주면 둘레를 감싸도록 결합되고 내부에 상기 드레인탱크(350)의 외주면측과 열교환이 이루어지는 냉각수가 충진된 쟈켓하우징(510)과, 상기 쟈켓하우징(510)의 외측면에 외측으로 돌출된 다수개의 방열핀(520)으로 구성된 것이다.More preferably, the outer side of the drain tank 350 is further provided with a cooling means 500 for cooling the temperature of the heat medium filled therein, the cooling means 500 is shown in Figure 5, The jacket housing 510 is coupled to surround the outer circumferential surface of the lower lower than the middle height of the drain tank 350 and filled with coolant to exchange heat with the outer circumferential surface side of the drain tank 350, and the jacket housing. The outer surface of the 510 is composed of a plurality of heat dissipation fins 520 protruding outward.

상기 쟈켓하우징(510)은 원통형 형태의 내측면이 상기 드레인탱크(350)의 외주면과 열 교환 가능하도록 접촉되는 구조를 가지며, 상기 드레인탱크(350)와의 결합을 위해 중간부위가 힌지 결합으로 회전 가능한 구조로 형성될 수 있다.The jacket housing 510 has a structure in which the inner surface of the cylindrical shape is in contact with the outer circumferential surface of the drain tank 350 so as to be heat-exchangable, and the middle portion is rotatable by hinge coupling for coupling with the drain tank 350. It may be formed into a structure.

이때, 상기 쟈켓하우징(510)은 상기 드레인탱크(350)의 중간 높이보다 하측에 위치함으로써, 열매체가 상시 저장되는 드레인탱크(350)의 하부에서 주로 열교환이 이루어지도록 하여 냉각 효율을 향상시킬 수 있도록 함과 아울러, 재료 원가를 최소화할 수 있도록 한다.At this time, the jacket housing 510 is located below the middle height of the drain tank 350, so that the heat exchange is mainly performed in the lower portion of the drain tank 350 where the heat medium is always stored to improve cooling efficiency. In addition, material costs can be minimized.

상기 냉각수단(500)이 더 구비된 경우에는 상기 쟈켓하우징(510) 내에 충진되는 냉각수를 이용하여 상기 드레인탱크(350)와의 열교환이 이루어지도록 하여 상기 드레인탱크(350) 내의 열매체를 냉각시킬 수 있을 뿐만 아니라, 상기 쟈켓하우징(510)의 외주면에 외측으로 돌출된 복수의 방열핀(520)을 통해 쟈켓하우징(510) 내에 충진된 냉각수의 방열 효율을 향상시킬 수 있는 이점을 갖는다.When the cooling means 500 is further provided, heat exchange with the drain tank 350 may be performed by using the coolant filled in the jacket housing 510 to cool the heat medium in the drain tank 350. In addition, the heat dissipation efficiency of the coolant filled in the jacket housing 510 is improved through the plurality of heat dissipation fins 520 protruding outward from the outer circumferential surface of the jacket housing 510.

이러한 구성을 갖는 본 발명은 하절기 온수기(200) 내에 급수 보충이 이루어지지 않을 경우에는 지지대(50)의 최상단측에 구비된 온수기(200)의 위치적 특성상 집열체(100)의 열 에너지가 열매체를 통해 온수기(200) 측에 전달되어 상기 온수기(200) 내의 열매체가 과열될 수 있으며, 이 경우에는 온수기(200) 내에 구비된 온도감지센서(210)가 제1설정온도 이상일 때 제어부(400)측으로 신호를 출력하게 된다.In the present invention having such a configuration, when the water supply is not supplemented in the summer water heater 200, the thermal energy of the heat collector 100 is heat medium due to the positional characteristics of the water heater 200 provided at the uppermost side of the support 50. It is transmitted to the water heater 200 through the heat medium in the water heater 200 may be overheated, in this case, when the temperature sensor 210 provided in the water heater 200 is above the first set temperature to the controller 400 side. Will output a signal.

이어서, 상기 제어부(400)는 상기 온도감지센서(210)로부터 출력된 신호를 인가받아 상기 제1,2개폐밸브(330,340)를 개방시켜 상기 제1,2순환배관(310,320)의 유로를 개방시켜, 상기 온수기(200) 내의 열매체를 상기 제1순환배관(310)을 통해 드레인탱크(350)의 내부로 충진시킴과 아울러, 상기 집열체(100) 내의 열매체를 상기 제2순환배관(320)을 통해 상기 드레인탱크(350)의 내부로 충진시키게 된다.Subsequently, the controller 400 receives the signal output from the temperature sensor 210 to open the first and second open / close valves 330 and 340 to open the flow paths of the first and second circulation pipes 310 and 320. Filling the heat medium in the water heater 200 to the inside of the drain tank 350 through the first circulation pipe 310, and heating the heat medium in the heat collecting body 100 to the second circulation pipe 320. Filled into the interior of the drain tank 350 through.

이때, 상기 제1순환배관(310)은 단부가 상기 드레인탱크(350)의 상부측과 연결되고, 상기 제2순환배관(320)은 단부가 상기 드레인탱크(350)의 하부측과 연결되어 있으므로, 상기 제1,2순환배관(310,320)을 통해 상기 드레인탱크(350)의 내부로 충진되는 열매체가 상기 드레인탱크(350) 내에서 최고수위가 될 때까지 충진된다.In this case, since the end of the first circulation pipe 310 is connected to the upper side of the drain tank 350, the end of the second circulation pipe 320 is connected to the lower side of the drain tank 350. The heat medium, which is filled into the drain tank 350 through the first and second circulation pipes 310 and 320, is filled until the maximum water level is reached in the drain tank 350.

이후에, 상기 온수기(200) 내의 온도가 제2설정온도 이하가 될 경우에는 상기 제어부(400)에서 상기 순환펌프(360)를 온 동작시켜 상기 드레인탱크(350)내의 열매체를 상기 제2순환배관(320)을 통해 다시 집열체(100) 및 온수기(200)측으로 압송시키게 된다.Subsequently, when the temperature in the water heater 200 is less than or equal to the second predetermined temperature, the control unit 400 turns on the circulation pump 360 to operate the heat medium in the drain tank 350 in the second circulation pipe. The pressure is returned to the heat collector 100 and the water heater 200 through the 320.

이때, 상기 순환펌프(360)의 동작은 상기 제어부(400)가 상기 온도감지센서(210)로부터 감지된 온도가 제2설정온도 이하일 때 제어신호가 출력되어 순환펌프(360)를 온동작시키고, 상기 폐유로를 따라 열매체를 복수회 순환시키며, 상기 제어부(400)에서 상기 제1개폐밸브(330)를 닫아서 제1순환배관(310)의 유로를 폐쇄한 후에 순환펌프(360)의 동작을 일정시간도안 유지시켜 상기 드레인탱크(350) 내의 열매체가 상기 집열체(100)와 온수기(200) 내에 충진되도록 한 후에 상기 순환펌프(360)를 정지 동작시킨다.At this time, the operation of the circulation pump 360 is controlled by the control unit 400 when the temperature detected by the temperature sensor 210 is less than the second set temperature to turn on the circulation pump 360, The heat medium is circulated a plurality of times along the waste passage, and the operation of the circulation pump 360 is fixed after closing the flow path of the first circulation pipe 310 by closing the first opening / closing valve 330 in the control unit 400. After the time is maintained to allow the heat medium in the drain tank 350 to be filled in the heat collector 100 and the water heater 200, the circulation pump 360 is stopped.

상기한 열매체의 드레인과정에서 상기 열매체가 상기 드레인탱크(350) 내에 충진됨에 따라 상기 드레인탱크(350) 내의 열매체 수위가 상승하게 되고, 이와 반대로 상기 순환펌프(360)의 온 구동시 상기 드레인탱크(350) 내의 열매체가 순환되는 과정에서 다시 드레인탱크(350)의 수위가 낮아지게 된다.As the heat medium is filled in the drain tank 350 in the draining process of the heat medium, the level of the heat medium in the drain tank 350 is increased, and conversely, when the circulation pump 360 is driven on, the drain tank ( In the process of circulating the heat medium in the 350, the water level of the drain tank 350 is lowered again.

상기한 열매체의 드레인 및 순환과정에서 발생되는 상기 드레인탱크(350)의 열매체 수위변화시 상기 드레인탱크(350) 내의 공기 압력변화가 발생되고, 이때 과부하가 발생하도록 가압된 공기는 상기 드레인탱크(350)의 에어벤트(357)를 통해 외부로 배출됨과 아울러, 상기 열매체의 순환과정에서 상기 집열체(100)와 온수기(200)의 열매체 유로 내에 잔존하는 공기가 상기 드레인탱크(350) 내로 유입되는 과정에서 공기가 드레인탱크(350) 내로 유입되어 상기 집열체(100)와 온수기(200)의 열매체 유로 내에 잔존하는 공기가 제거되어 상기 집열체(100)와 온수기(200) 내의 열매체 열전달이 향상되는 이점을 갖는다.A change in the air pressure in the drain tank 350 occurs when the heat medium level of the drain tank 350 is generated during the draining and circulation of the heat medium, and the air pressurized to generate an overload is the drain tank 350. In addition to being discharged to the outside through the air vent 357 of the), the air remaining in the heat medium flow path of the heat collector 100 and the water heater 200 is introduced into the drain tank 350 in the circulation process of the heat medium Air is introduced into the drain tank 350 to remove the air remaining in the heat medium flow path of the heat collecting body 100 and the water heater 200 to improve heat transfer in the heat collecting body 100 and the water heater 200. Has

따라서, 본 발명은 평상시 온수기(200)가 집열체(100)의 상측에 위치하게 되어 자연대류방식으로 집열체(100)의 열매체 에너지가 온수기(200)의 내부에 충진된 열매체측으로 전달되며, 온수 사용이 적은 하절기에 온수기(200) 내의 열매체가 제1설정온도 이상으로 과열될 경우 온도감지센서(210)에서 이를 감지하여 제어부(400)측으로 출력하고 제어부(400)에서 제1,2개폐밸브(330,340)를 같이 오픈동작시켜 제1,2순환배관(310,320)을 통해 온수기(200)와 집열체(100) 내에 충진된 열매체를 위치에너지를 이용하여 드레인탱크(350)의 내부를 향해 양방향으로 드레인시켜 신속하게 온수기(200) 및 집열체(100)의 과열을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 온수기(200)내의 온도가 제2설정온도 이하로 낮아질 경우 순환펌프(360)를 동작시켜 드레인탱크(350) 내의 열매체를 집열체(100)와 온수기(200)를 통해 다시 드레인탱크(350)로 적어도 1회이상 순환시킴으로써, 집열체(100)의 내부와 온수기(200) 내부의 유로에 잔존하는 공기를 배출시킬 수 있게 되어 열매체의 열 전달 효율을 향상시킬 수 있으며, 태양열로 인한 과열을 쉽게 해결할 수 있는 이점을 갖는다.Therefore, in the present invention, the water heater 200 is normally positioned above the heat collector 100 so that the heat medium energy of the heat collector 100 is transferred to the heat medium side of the water heater 200 in a natural convection manner. When the heat medium in the water heater 200 is overheated in the summer of less use than the first set temperature, the temperature sensor 210 detects it and outputs it to the control unit 400 and the first and second open / close valves in the control unit 400 ( 330 and 340 open together to drain the heat medium filled in the water heater 200 and the heat collector 100 through the first and second circulation pipes 310 and 320 in both directions toward the inside of the drain tank 350 using potential energy. It is possible to quickly prevent overheating of the water heater 200 and the heat collecting body 100, and when the temperature in the water heater 200 is lowered below the second set temperature, operates the circulation pump 360 to drain the tank 350. Heat medium in the heat collector (100) By circulating back to the drain tank 350 at least once through the gas 200, the air remaining in the heat collecting body 100 and the flow path inside the water heater 200 can be discharged to improve heat transfer efficiency of the heat medium. It can be improved and has the advantage of easily solving the overheating caused by solar heat.

또, 본 발명은 사용자가 드레인탱크(350) 내의 열매체 수위를 육안으로 확인할 수 있으므로, 사용자가 열매체의 보충시기를 용이하게 확인할 수 있으며 드레인탱크(350)에 마련된 주입구를 통해 열매체를 용이하게 보충할 수 있는 이점을 갖는다.In addition, since the present invention allows the user to visually check the heat medium level in the drain tank 350, the user can easily check the replenishment time of the heat medium and easily replenish the heat medium through an injection hole provided in the drain tank 350. Has the advantage.

또한, 본 발명은 드레인탱크(350)와 순환펌프(360)가 내부에 마련되고 일측과 타측에 제1,2순환배관(310,320)과 착탈 가능하게 연결시킬 수 있도록 연결배관(372)이 각각 마련된 패키지 하우징(370)을 더 구비할 경우, 현장에서 시공자나 소비자가 손쉽게 시공 및 설치할 수 있으므로, 신규로 제작되는 태양열 집열장치 뿐만 아니라, 기설치된 기존의 태양열 집열장치에도 쉽게 적용시킬 수 있다.In addition, the present invention, the drain tank 350 and the circulation pump 360 is provided therein and the connection pipe 372 is provided to be detachably connected to the first and second circulation pipes (310, 320) on one side and the other side, respectively. When the package housing 370 is further provided, the installer or the consumer can be easily installed and installed in the field, and thus, the solar collector may be easily applied to a conventional solar collector installed as well as a newly manufactured solar collector.

그리고 본 발명은 상기 드레인탱크(350)의 외측에 냉각수단(500)이 더 구비됨에 따라, 열매체가 내부에 충진되는 드레인탱크(350)의 방열성을 향상시켜 열매체를 신속하게 냉각시킬 수 있는 이점을 갖는다.And the present invention is further provided with a cooling means 500 on the outside of the drain tank 350, by improving the heat dissipation of the drain tank 350 is filled with a heat medium there is an advantage that can quickly cool the heat medium Have

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 대해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 앞서 설명된 실시 예에 국한되어 한정되어서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위 뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.As described above, in the detailed description of the present invention, specific embodiments have been described, but various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the embodiment described above, but should be defined by the claims below and equivalents thereof.

즉, 이상에서와 같이 설명한 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.That is, the present invention as described above is not limited to the specific preferred embodiments described above, and those skilled in the art without departing from the gist of the present invention claimed in the claims Various modifications may be made, of course, and such changes are within the scope of the claims.

50 : 지지대 100 : 집열체
200 : 온수기 210 : 온도감지센서
300 : 과열방지수단 310 : 제1순환배관
320 : 제2순환배관 330 : 제1개폐밸브
340 : 제2개폐밸브 350 : 드레인탱크
352 : 투시창 355 : 레벨센서
357 : 에어벤트 360 : 순환펌프
370 : 패키지 하우징 372 : 연결배관
374 : 투광창 400 : 제어부
500 : 냉각수단 510 : 쟈켓하우징
520 : 방열핀50: support 100: collector
200: water heater 210: temperature sensor
300: overheat prevention means 310: first circulation pipe
320: second circulation pipe 330: first opening and closing valve
340: second opening and closing valve 350: drain tank
352: viewing window 355: level sensor
357: air vent 360: circulation pump
370: package housing 372: connection piping
374: floodlight 400: control unit
500: cooling means 510: jacket housing
520: heat radiation fins

Claims (8)

경사각을 갖는 지지대(50)의 상측에 배치되어 태양열을 집열하는 집열체(100)와;
상기 집열체(100)의 상측에 위치하도록 상기 지지대(50)의 상측단에 배치되어 지지되며, 상기 집열체(100)로부터 집열된 열을 열매체를 통해 전달하도록 상기 열매체의 유동이 가능하도록 연결되고, 상기 열매체로부터 전달되는 열을 이용하여 내부에 충진된 급수를 온수로 가열시키는 온수기(200)와;
상기 온수기(200)의 내부 온도를 계측하며, 계측된 온도가 제1설정온도 이상이 될 경우 이를 제어부(400)측으로 출력하고, 상기 온수기(200)의 내부 온도가 제2설정온도 이하로 낮아질 경우 상기 제어부(400)측으로 출력하는 온도감지센서(210)와;
상기 온수기(200)보다 높이가 낮은 위치에 배치되며, 일측에 상기 온수기(200)와 열매체의 유동이 가능하도록 제1순환배관(310)으로 연결되고 타측에 상기 집열체(100)에 열매체의 유동이 가능하도록 제2순환배관(320)으로 연결되어 상기 온수기(200)와 집열체(100) 내의 열매체가 상기 제1,2순환배관(310,320)을 통해 일측과 타측의 양방향에서 드레인되는 드레인탱크(350)를 가지며, 상기 제1순환배관(310)에 설치되고 상기 제어부(400)의 제어신호에 따라 개폐동작되어 상기 제1순환배관(310)의 유로를 개폐시키는 제1개폐밸브(330)와 상기 제2순환배관(320)에 설치되고 상기 제어부(400)의 제어신호에 따라 개폐동작되어 상기 제2순환배관(320)의 유로를 개폐시키는 제2개폐밸브(340)를 구비하고, 상기 제2순환배관(320)에 설치되고 상기 제어부(400)의 제어신호에 따라 온동작 또는 오프동작 구동되며 온 동작시 상기 드레인탱크(350) 내의 열매체를 상기 집열체(100)측과 상기 온수기(200)를 거쳐 상기 드레인탱크(350)측으로 다시 적어도 1회이상 순환되도록 압송시키는 순환펌프(360)를 갖는 과열방지수단(300);을 포함하고,
상기 제1순환배관(310)은 일단이 상기 온수기(200)의 중간 높이보다 더 높은 상부측에 연결되고 타단이 상기 드레인탱크(350)의 중간 높이보다 더 높은 상부측에 연결되며, 상기 제2순환배관(320)은 일단이 상기 집열체(100)의 중간 높이보다 더 낮은 하부에 연결되고 타단이 상기 드레인탱크(350)의 중간 높이보다 더 낮은 하부측에 연결되며,
상기 제어부(400)는 상기 온수기(200) 내의 온수 온도가 제1설정온도 이상일 때 상기 제1,2개폐밸브(330,340)를 개방시켜 상기 집열체(100)와 온수기(200) 내의 열매체를 상기 드레인탱크(350) 내로 드레인시킨 후에, 상기 온수기(200) 내의 내부 온도가 상기 제2설정온도 이하로 낮아질 경우 상기 순환펌프(360)를 온동작시켜 상기 드레인탱크(350) 내에 충진된 열매체를 상기 제2순환배관(320)을 통해 상기 집열체(100)와 상기 온수기(200) 내로 공급하고 상기 온수기(200) 내의 열매체를 상기 제1순환배관(310)을 통해 드레인탱크(350) 내로 충진시켜 상기 열매체를 상기 드레인탱크(350)-상기 집열체(100)-상기 온수기(200)-상기 드레인탱크(350)로 순환시키는 사이클로 구성된 폐유로를 적어도 1사이클 이상 순환시킨 후, 상기 제1개폐밸브(330)를 닫히도록 하고 상기 순환펌프(360)의 동작을 일정시간동안 유지시킨 후에 오프동작시키고 상기 제2개폐밸브(340)가 닫히도록 제어하는 것을 특징으로 하는 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치. A heat collector 100 disposed on an upper side of the support 50 having an inclination angle to collect solar heat;
It is disposed and supported at the upper end of the support 50 to be located above the heat collecting body 100, and is connected to enable the flow of the heat medium to transfer the heat collected from the heat collecting body 100 through the heat medium; Water heater 200 for heating the water supply filled therein with hot water by using the heat transferred from the heat medium;
The internal temperature of the water heater 200 is measured, and when the measured temperature becomes equal to or greater than the first set temperature, the controller 400 outputs it to the controller 400, and when the internal temperature of the water heater 200 becomes lower than the second set temperature. A temperature sensor 210 outputting to the control unit 400;
It is disposed in a position lower than the water heater 200, is connected to the first circulation pipe 310 to enable the flow of the water heater 200 and the heat medium on one side and the flow of the heat medium to the heat collecting body 100 on the other side The drain tank is connected to the second circulation pipe 320 so that the heat medium in the water heater 200 and the heat collector 100 is drained in both directions of one side and the other side through the first and second circulation pipes 310 and 320. And a first opening / closing valve 330 installed at the first circulation pipe 310 and opening / closing according to a control signal of the controller 400 to open and close the flow path of the first circulation pipe 310. And a second opening / closing valve 340 installed in the second circulation pipe 320 to open and close according to a control signal of the controller 400 to open and close the flow path of the second circulation pipe 320. It is installed in the two circulation pipe 320 and the on operation according to the control signal of the control unit 400 Is an off-operation driven and a circulating pump for circulating the heat medium in the drain tank 350 to be circulated back to the drain tank 350 at least once through the heat collector 100 and the water heater 200 during an on operation ( It includes; and, overheat prevention means 300 having a
The first circulation pipe 310 has one end connected to the upper side higher than the middle height of the water heater 200 and the other end connected to the upper side higher than the middle height of the drain tank 350. The circulation pipe 320 has one end connected to the lower portion lower than the middle height of the heat collector 100 and the other end connected to the lower side lower than the middle height of the drain tank 350.
The controller 400 opens the first and second opening / closing valves 330 and 340 when the hot water temperature in the water heater 200 is greater than or equal to a first predetermined temperature to drain the heat collector 100 and the heat medium in the water heater 200. After draining into the tank 350, when the internal temperature in the water heater 200 is lowered below the second set temperature, the circulation pump 360 is turned on to remove the heat medium filled in the drain tank 350. Supplying into the heat collector 100 and the water heater 200 through the second circulation pipe 320 and filling the heat medium in the water heater 200 into the drain tank 350 through the first circulation pipe 310 After circulating a waste flow passage consisting of a cycle for circulating a heat medium to the drain tank 350, the heat collecting body 100, the water heater 200, the drain tank 350, Overheat prevention system, characterized in that for closing the first opening and closing valve 330 and maintaining the operation of the circulation pump 360 for a predetermined time after the off operation and the second opening and closing valve 340 is closed. The solar collector is provided. 청구항 1에 있어서,
상기 온도감지센서(210)는 상기 온수기(200) 내에 충진되는 급수의 온도를 이용하여 온수기(200)의 내부온도를 계측하되,
상기 제1설정온도는 상기 급수의 온도가 80℃인 것을 특징으로 하는 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치.The method according to claim 1,
The temperature sensor 210 measures the internal temperature of the water heater 200 by using the temperature of the water supply filled in the water heater 200,
The first set temperature is a solar heat collector with a superheat prevention system, characterized in that the temperature of the water supply is 80 ℃. 청구항 1에 있어서,
상기 드레인탱크(350)는 외부에서 내부에 충진된 열매체의 수위를 확인하기 위한 투시창(352)이 더 구비되고,
상기 드레인탱크(350) 내에 충진되는 열매체의 저수위레벨을 계측하는 레벨센서(355)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치.The method according to claim 1,
The drain tank 350 is further provided with a viewing window 352 for checking the water level of the heat medium filled therein from the outside,
And a level sensor (355) for measuring the low water level of the heat medium filled in the drain tank (350). 청구항 1에 있어서,
상기 제어부(400)는 열매체의 보충시기를 외부로 알리기 위한 제어신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치. The method according to claim 1,
The control unit 400 is a solar heat collector equipped with an overheat prevention system, characterized in that for outputting a control signal for notifying the refill time of the heat medium to the outside. 청구항 1에 있어서,
상기 제2설정온도는 40~60℃인 것을 특징으로 하는 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치. The method according to claim 1,
The second set temperature is 40 ~ 60 ℃ solar heat collecting device provided with a overheat prevention system, characterized in that. 청구항 1에 있어서,
상기 드레인탱크(350)는 상기 열매체의 순환과정에서 발생되는 열매체의 수위 변화에 따라 내부의 공기를 외부로 배출시키기 위한 에어벤트(357)가 더 구비된 것을 특징으로 하는 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치.The method according to claim 1,
The drain tank 350 is provided with an overheat prevention system, characterized in that the air vent 357 is further provided for discharging the air inside to the outside according to the change in the water level of the heat medium generated in the circulation process of the heat medium Collector. 청구항 1에 있어서,
상기 과열방지수단(300)은 상기 드레인탱크(350)와 순환펌프(360)의 외측을 감싸도록 마련되고 일측과 타측에 상기 제1,2순환배관(310,320)에 연결 가능한 연결배관(372)이 각각 구비된 패키지 하우징(370)을 더 구비한 것을 특징으로 하는 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치.The method according to claim 1,
The overheat prevention means 300 is provided to surround the outside of the drain tank 350 and the circulation pump 360 and the connection pipe 372 connectable to the first and second circulation pipes 310 and 320 on one side and the other side. The solar heat collecting device with an overheat prevention system, characterized in that it further comprises a package housing (370) each provided. 청구항 1에 있어서,
상기 드레인탱크(350)의 외측에는 내부에 충진된 열매체의 온도를 냉각시키기 위한 냉각수단(500)이 더 구비되며,
상기 냉각수단(500)은 상기 드레인탱크(350)의 중간높이보다 더 낮은 하부의 외주면 둘레를 감싸도록 결합되고 내부에 상기 드레인탱크(350)의 외주면측과 열교환이 이루어지는 냉각수가 충진된 쟈켓하우징(510)과,
상기 쟈켓하우징(510)의 외측면에 외측으로 돌출된 복수의 방열핀(520)으로 구성된 것을 특징으로 하는 과열방지시스템이 구비된 태양열 집열장치. The method according to claim 1,
Cooling means 500 for cooling the temperature of the heat medium filled therein is further provided on the outside of the drain tank 350,
The cooling means 500 is coupled to surround the outer circumferential surface of the lower lower than the middle height of the drain tank 350, the jacket housing filled with a cooling water to heat exchange with the outer circumferential surface side of the drain tank 350 ( 510),
The solar heat collecting device with an overheat prevention system, characterized in that consisting of a plurality of heat dissipation fins (520) protruding outward on the outer surface of the jacket housing (510).
KR1020190041632A 2019-04-09 2019-04-09 Solar Collector with Anti-overheating system KR102022568B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190041632A KR102022568B1 (en) 2019-04-09 2019-04-09 Solar Collector with Anti-overheating system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190041632A KR102022568B1 (en) 2019-04-09 2019-04-09 Solar Collector with Anti-overheating system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102022568B1 true KR102022568B1 (en) 2019-09-18

Family

ID=68071090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190041632A KR102022568B1 (en) 2019-04-09 2019-04-09 Solar Collector with Anti-overheating system

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102022568B1 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112393445A (en) * 2020-11-16 2021-02-23 周彦芳 Safety overheating-proof solar water heater
CN113932458A (en) * 2020-07-13 2022-01-14 矢崎能源系统公司 Heat collecting system and control method thereof
KR20230012879A (en) 2021-07-16 2023-01-26 (주)아라솔라이노텍 Natural circulation type solar water heater with overheat protection

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100989994B1 (en) * 2010-04-28 2010-10-26 박종일 Drain down-type closed loop solar energy system and controlling method thereof
KR101092496B1 (en) 2010-04-02 2011-12-13 노성모 Apparatus for draining solar energy collcector to prevent overheating
KR101105561B1 (en) * 2010-05-13 2012-01-17 주식회사 경동나비엔 Solar heat system
KR200459946Y1 (en) 2009-09-23 2012-04-20 김성만 Package type solar thermal collector for solar boiler system
KR101555959B1 (en) 2014-04-01 2015-09-30 제인상사(주) Solar heating collector

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200459946Y1 (en) 2009-09-23 2012-04-20 김성만 Package type solar thermal collector for solar boiler system
KR101092496B1 (en) 2010-04-02 2011-12-13 노성모 Apparatus for draining solar energy collcector to prevent overheating
KR100989994B1 (en) * 2010-04-28 2010-10-26 박종일 Drain down-type closed loop solar energy system and controlling method thereof
KR101105561B1 (en) * 2010-05-13 2012-01-17 주식회사 경동나비엔 Solar heat system
KR101555959B1 (en) 2014-04-01 2015-09-30 제인상사(주) Solar heating collector

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113932458A (en) * 2020-07-13 2022-01-14 矢崎能源系统公司 Heat collecting system and control method thereof
CN113932458B (en) * 2020-07-13 2024-03-01 矢崎能源系统公司 Heat collecting system and control method thereof
CN112393445A (en) * 2020-11-16 2021-02-23 周彦芳 Safety overheating-proof solar water heater
KR20230012879A (en) 2021-07-16 2023-01-26 (주)아라솔라이노텍 Natural circulation type solar water heater with overheat protection

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102022568B1 (en) Solar Collector with Anti-overheating system
EP3330633A1 (en) Phase-change heat storage-type electric water heater
US4601282A (en) Automatic solar collector system
US20180135886A1 (en) Phase change heat storage-type electrical water heater
KR100590381B1 (en) Solar heating and domestic hot water system connected with a boiler for home
KR100684125B1 (en) Operating control method of solor boiler system
KR100906199B1 (en) One pump hot water supply system using solar heat
KR20180086692A (en) air circulation preventing structure by using complex use of air heat and solar thermal and hybrid system using the same
KR100590385B1 (en) Solar heating and domestic hot water system connected with a boiler for home
KR101045005B1 (en) Solar heatimg complex apparatus
KR200370042Y1 (en) Solor boiler system
JP3902608B2 (en) Boiler system for heating and hot water using solar heat
KR101168538B1 (en) Apartment house solar thermal energy hot water system equipped communal heat storage tank and control method thereof
KR101168551B1 (en) Method for supplying heat and preventing over heat in the solar thermal energy hot water system equipped heat storage tank in apartment
KR101152732B1 (en) Warm water heating equipment having two-stage heating structure
CN101666547B (en) Anti-freezing cyclic solar heat collecting system with small flow
KR100435831B1 (en) Solar heat boiler system
KR100849636B1 (en) Boiler that use sun mineral ore
KR100435832B1 (en) Solar heat boiler system
KR20060027572A (en) Solor boiler system
KR101168539B1 (en) Method for supplying heat and preventing over heat in the apartment house solar thermal energy hot water system equipped communal heat storage tank
KR101376058B1 (en) Passive Solar Hot Water System
GB2085573A (en) Warm Water Store for a Solar Collector
CN102645041B (en) Split pressure-bearing solar water-heater combined water tank
KR200394344Y1 (en) solar hea water separation storage equipment

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant