KR102097790B1 - 듀얼 타입의 가정용 난방시스템 - Google Patents

듀얼 타입의 가정용 난방시스템 Download PDF

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박경순
전용준
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동의대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 듀얼 타입의 가정용 난방시스템에 관한 발명으로, 열매체를 저장 및 공급하는 열매체 탱크, 열매체 탱크에서 펌프를 이용하여 열매체를 태양열에 의해 가열시키는 태양열집열기, 내부에 유체를 저장 및 공급하는 축열조, 일측이 축열조 내부를 관통하되, 가열된 열매체가 순환하여 축열조에 방열시키는 열교환관, 일측이 축열조 내부를 관통하되, 냉매체가 순환하는 응축관, 가열된 열매체와 응축관의 냉매체가 상호 열교환을 하는 열교환기, 태양열집열기, 열교환관 및 열교환기 방향으로 복수 개의 포트를 형성하는 삼방밸브 및 축열조 및 열교환기에 유체를 공급하는 급수관을 포함하고, 삼방밸브를 이용하여 열교환관 및 열교환기로 가열된 열매체를 선택적으로 전송 가능함에 따라 난방 효율성이 증대되는 것을 특징으로 한다.

Description

듀얼 타입의 가정용 난방시스템{Dual type household heating system}
본 발명은 듀얼 타입의 가정용 난방시스템에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 펌프를 통하여 열매체 탱크에 저장된 열매체를 태양열 집열기로 전달하여 태양열을 이용해 가열된 열매체를 삼방밸브에 구비된 복수 개의 포트를 통해 선택적 유출 및 제어하여 외부온도에 따라 온도편차가 발생하여 효율성이 떨어지는 문제점을 예방하기 위한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템에 관한 것이다.
최근 국제유가의 상승, 기초자원의 고갈, 지구온난화 현상 등 에너지에 대한 사회적, 경제적 관심이 한층 더 고조되고 있으며, 현재 각 건물에서 소비되는 에너지 사용량은 재실자의 쾌적성 만족도 및 냉난방 수준에 대한 요구가 해마다 증가하고 있는 추세이다.
건물이나 단지에서 에너지 이용흐름은 공급 위주의 설계와 적용으로 인하여 주로 전기나 가스 등과 같은 에너지 소비형이나 화석에너지 사용으로 진행되었고, 이로 인하여 유용한 에너지 손실이 계속해서 증가되고, 화석에너지 사용에 따른 오염물질의 배출 등이 문제로 재기되고 있다.
게다가, 이러한 건물 내 에너지 사용량은 국가 전체 에너지 사용량의 약 22.3% 이상을 차지하고 있어 국가 산업 및 경제 전반에 에너지 문제로 대두되고 있다.
따라서, 건물이나 단지, 가정에서 사용하는 난방 및 온수에 태양열과 같은 청정열원 또는 신재생 에너지원을 이용하려는 노력들이 세계적으로 증가하고 있다.
특히, 태양열은 에너지 밀도가 낮은 에너지원이나, 그 잔존량이 무한하며, 그 사용 비용은 전혀 없기 때문에 신재생 에너지원으로서 풍력과 함께 주목받고 있으며, 기술의 발달과 경제성이 뛰어나 각 나라별로 거대 발전 사업으로 두각을 보이고 있다.
이에 따라, 기존 가정에 설치되어 있는 가스 등을 이용한 보일러에 태양열 시스템을 도입함으로써 급탕 및 냉난방 시스템의 효율성을 높일 수 있다는 이론에 따라 현재 설비 및 생산이 진행되고 있다.
그러나, 태양열을 이용하는 단일 시스템으로서는 경제성을 확보하기 어렵고, 이에 따라 투자회수기간이 장기임을 고려하면 운전 및 유지관리비용을 최대한 저감할 수 있는 시스템인지 확인해 볼 필요성이 확대되고 있다.
또한, 태양열 난방장치는 별도의 유지비가 들지 않는 장점이 있으나, 일조량이 많으면서 상대적으로 온수나 난방을 사용하지 않는 하절기에는 장치 내 많은 열이 축적되어 태양열 집열기에 열이 축적되어 과열되는 문제점이 있다.
한편, 종래에 사용하던 난방시스템 중 하나인 공기열원 히트펌프는 그 구성에 포함되는 압축기 및 증발기의 소비전력이 상당하여 가정용 난방으로 사용하기는 거의 불가능하고, 난방이 필요한 겨울철에는 외기온도가 낮기 때문에 응축관에서 냉매의 응축과정에서 발생하는 방열량이 거의 없어 난방 효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 태양열과 함께 이용하는 시스템에서, 유지보수성을 개선하는 기술과 환경문제가 되는 전기소모를 줄이고 에너지 효율성을 증가시킬 수 있는 시스템을 개발 및 구축이 필요한 실정이다.
대한민국 등록특허공보 제10-0758820호
본 발명은 듀얼 타입의 가정용 난방시스템에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 펌프를 통하여 열매체 탱크에 저장된 열매체를 태양열 집열기로 전달하여 태양열을 이용해 가열된 열매체를 삼방밸브에 구비된 복수 개의 포트를 통해 선택적 유출 및 제어하여 외부온도에 따라 온도편차가 발생하여 효율성이 떨어지는 문제점을 예방할 수 있다.
본 발명의 목적을 달성시키기 위해 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템은 열매체를 저장 및 공급하는 열매체 탱크; 상기 열매체 탱크에서 펌프를 이용하여 상기 열매체를 태양열에 의해 가열시키는 태양열집열기; 내부에 유체를 저장 및 공급하는 축열조; 일측이 상기 축열조 내부를 관통하되, 가열된 상기 열매체가 순환하여 상기 축열조에 방열시키는 열교환관; 일측이 상기 축열조 내부를 관통하되, 냉매체가 순환하는 응축관; 가열된 상기 열매체와 상기 응축관의 냉매체가 상호 열교환을 하는 열교환기; 상기 태양열집열기; 상기 열교환관 및 상기 열교환기 방향으로 복수 개의 포트를 형성하는 삼방밸브; 및 상기 축열조 및 상기 열교환기에 유체를 공급하는 급수관;을 포함하고, 상기 삼방밸브를 이용하여 상기 열교환관 및 상기 열교환기로 가열된 상기 열매체를 선택적으로 전송 가능함에 따라 난방 효율성이 증대되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템은 상기 태양열집열기 및 상기 삼방밸브 사이에 위치하는 온도센서;를 더 포함하고, 상기 온도센서는 설정온도를 지정하여 설정온도 구간일 경우, 설정온도 이상일 경우 및 설정온도 이하일 경우에 따라 열매체의 이동 경로가 상이한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 상기 응축관은, 상기 냉매체가 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압해주는 팽창밸브; 상기 냉매체가 열을 취득 후 압축하여 압력을 높이는 압축기; 및 상기 압축기에서 전달된 고온 고압의 상기 냉매체를 응축 액화하는 응축기;를 구비하되, 상기 냉매체가 상기 팽창밸브, 압축기 및 응축기를 순환하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 상기 배관부는, 외측면을 따라 단열 코팅 조성물을 포함하는 코팅층;이 구비되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 상기 온도센서는, 사용자가 상기 온도센서의 상시 온도 정보를 실시간으로 전달받을 수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 태양열 집열기를 통해 태양에너지를 자연적인 방법으로 집열 및 저장하여 이용할 수 있음에 따라, 경제성이 증대되고, 관리비용 및 관리시간이 감소되는 효과가 있다.
또한, 삼방밸브는 3방향으로의 복수 개의 포트를 구비하여 설정온도에 따라 열매체의 경로 변경이 가능하여 외부 환경 및 온도에 따라 효율성이 떨어지는 장비의 사용을 선택적으로 피할 수 있어 시스템의 효율성이 증대되는 효과가 있다.
또한, 응축관에 구비된 온도센서로부터 컨트롤 박스로 사용자가 신호를 받아 직접 삼방밸브의 복수 개의 포트를 개별로 개방할 수 있도록 하여 직접 삼방밸브를 조작하지 않아도 되므로 노동력, 시간 및 비용을 감소할 수 있는 효과가 있다.
또한, 응축관에 구비된 온도센서로 설정온도를 지정할 수 있어 설정온도에 따라 응축관의 작동 및 중지가 가능함에 따라 열교환기에 형성되는 성애로 인한 난방능력 저하와 이에 따른 효율성이 악화되어 전력소모가 막대하여 비용이 증가하는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
또한, 삼방밸브의 제2 포트 및 제3 포트를 동시에 개방할 수 있어 축열조 내부에서 열교환관 및 응축관이 동시에 고온의 열매체가 방열작용하여 빠른 시간내에 많은 양의 온수를 생성할 수 있는 효과가 있다.
또한, 태양열 집열기를 통해 태양에너지를 자연적인 방법으로 집열 및 저장하여 이용할 수 있음에 따라, 경제성이 증대되고 관리비용 및 관리시간이 현저히 줄어들고 상당한 에너지를 절감하는 효과가 있다.
또한, 여름철에 외부 온도 상승으로 태양열 집열기의 과열을 제어하기 위한 기능으로 태양열 집열기에 센서가 구비되어 펌프를 동작시켜 과열을 예방할 수 있는 효과가 있다.
또한, 태양열 집열기는 단순히 동판 및 동관이 다수 결합된 집열판이 아닌, 단열 코팅층이 형성되어 집열기 내부 공기의 온도 상승에 효과를 발생시킨다.
또한, 알림 송신 장치를 통해 사용자의 스마트 어플리케이션 또는 PC에 듀얼 타입의 가정용 난방시스템이 오작동됨을 알리는 알림장치를 구비하여 상태를 수시로 체크할 수 있으므로 사용자의 안정성이 증대되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 이상에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 회로도이다.
도 3은 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 구간에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 회로도이다.
도 4는 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 이하에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 회로도이다.
도 5는 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 이상에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 순서도이다.
도 6은 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 구간에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 순서도이다.
도 7은 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 이하에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 순서도이다.
이하, 본 발명의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 통상의 실시자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 개념도이다. 또한, 도 2는 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 이상에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 회로도이다. 또한, 도 3은 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 구간에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 회로도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 이하에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 회로도이다. 또한, 도 5는 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 이상에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 순서도이다. 또한, 도 6은 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 구간에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 순서도이다. 또한, 도 7은 본 발명에 의한 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 설정온도 이하에서의 열매체가 순환하는 경로에 대한 순서도이다.
본 발명에 의한 태양열원을 이용하는 듀얼 타입의 가정용 난방시스템은 열매체 탱크(100), 태양열 집열기(200), 축열조(300), 열교환관(400), 응축관(500), 열교환기(600), 삼방밸브(700), 급수관(800), 배관부(900) 및 제어부(1000)를 포함한다.
본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방 시스템은 특정 온도의 구간을 설정하여 설정된 온도의 구간에 따라 열매체의 이동이 상이한 것을 특징으로 한다.
따라서, 설정온도 이상, 설정온도 구간 및 설정온도 이하에 따라 본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방 시스템의 배관 내부에서 열매체가 순환하는 경로가 상이함에 따라 에너지 절약, 경제성 및 효율성을 극대화시키는 것을 목적으로 한다.
이에 대한 효과는 후술하도록 하며, 설정온도 이상에서 본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방 시스템의 배관 내부에서 열매체의 순환 경로를 설명하도록 한다.
이하, 도 1 및 도 2를 참조하여 설정온도 이상에서 본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 배관 내부에서 열매체가 이동하는 경로를 설명하도록 한다.
여기서 설정온도는 계절에 따라 온도의 변화 폭이 크고, 각각의 계절은 온도에 대해 구간을 가지고 그 구간을 벗어나지 않으므로, 본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방시스템에서 설정온도는 일 예로 계절에 따른 온도로 설정할 수 있다. 이에 한정되지 않고, 사용자가 임의로 온도 구간을 설정하여도 무관하다.
따라서, 설정온도 이하에서는, 겨울 온도로 -5℃ 이하의 경우를 지칭하고, 설정온도 구간에서는, 봄 및 가을의 온도로 -5℃~25℃의 구간의 경우를 지칭하고, 설정온도 이상에서는, 여름의 온도로 25℃ 이상의 경우를 지칭한다.
열매체 탱크(100)는 중공부를 포함하는 조 형상으로, 내부에 열을 전달하는 열매체를 저장 및 공급하는 것이 바람직하다.
여기서 열매체란, 열의 전달에 사용되는 물질의 총칭으로써, 저압에서도 300~400℃ 정도의 고온으로 열을 운반할 수 있는 매체를 가리키며, 본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방시스템에서의 열매체는 물과 열 교환하여 물로 열에너지를 전달하는 구조이다.
또한, 태양열 집열기(200)와 열매체 탱크(100) 사이에는 펌프가 설치되어 있어, 열매체 탱크(100) 내부에 저장된 열매체를 태양열 집열기(200)로 강제 공급할 수 있는 구조가 성립된다.
따라서, 열매체 탱크(100)와 태양열 집열기(200) 사이에 위치한 제3 배관(930)을 통해 열매체가 태양열 집열기(200)로 이동하게 된다.
태양열 집열기(200)는 외부유리관, 내부유리관, 진공층, 흡수층, 흡수코팅 등으로 구성되며, 재질은 단단한 경화 유리 또는 플라스틱 사용으로 태양의 광선이 반사되지 않도록 표면을 처리하는 것이 바람직하며, 공지의 태양열 집열기의 모듈의 구성이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
위와 같은 태양열 집열기(200)의 진공관 속에 태양빛이 들어오면 내부의 검은색에 부딪쳐 적외선으로 바뀌는데 적외선은 투명층을 통과하지 못하므로 내부는 점점 뜨거워진다. 이와 같이 뜨거워진 태양열 집열기(200)의 내부는 열을 흡수한 상태에서 배관 내부에서 이동하는 열매체와 열교환 되고, 열매체의 온도는 고온으로 상승하게 된다.
즉, 저온 및 미온의 상태로 열매체 탱크(100)에 저장되었던 열매체는 펌프를 통해 태양열 집열기(200)로 이동되어 태양열을 통해 가열되고, 고온의 열매체로 변환되어 제1 배관(910)을 통해 삼방밸브(700)로 이동하게 된다.
이때, 설정온도의 이상에서의 경우에는, 삼방밸브(700)의 제3 포트(730)를 통해 열교환기(600)로 이동하는 것이 바람직하다.
삼방밸브(700)는 3개의 방향에 구멍을 가지고 유체가 3방향으로 흐를 수 있는 밸브로써 유체를 배출하거나 배수할 때 이용되며 공지의 삼방밸브의 구성이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다. 본 발명에서 삼방밸브(700)는 태양열 집열기(200) 방향으로 제1 포트(710), 열교환관(400) 방향으로 제2 포트(720) 및 열교환기(600) 방향으로 제3 포트(730)가 구비되는 것이 바람직하다.
이와 같이, 삼방밸브(700)의 3방향으로의 복수 개의 포트를 구비하여 설정온도에 따라 열매체의 경로 변경이 가능하여 외부 환경 및 온도에 따라 효율성이 떨어지는 장비의 사용을 선택적으로 피할 수 있어 시스템의 효율성이 증대되는 효과가 발생한다.
즉, 외부 환경 및 외부 온도에 따라 상이하게 발생되는 전력소모로 인하여 발생되는 과도한 전력소모를 줄일 수 있고, 에너지 활용성이 증대되는 경로를 선택적으로 이용할 수 있도록 설정온도 이상의 경우에는 삼방밸브(700)의 제3 포트(730)를 개방하여 고온의 열매체를 제2 배관(920)으로 이동시킬 수 있다.
또한, 삼방밸브(700)에서 도면에는 미도시되었지만, 자동 및 수동 모드에 따라 임의적으로 시스템을 제어할 수 있는 PCB를 포함하는 컨트롤 박스 및 신호를 수신 및 가동할 수 있는 송수신 시스템을 포함하는 것이 바람직하다. 다만, 이러한 컨트롤 박스 및 송수신 시스템은 공지의 기술이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
따라서, 삼방밸브(700)는 전력소모 및 에너지를 현저히 낮출 수 있는 작동에 따라 제어되며, 이를 위해 도면에는 미도시 되었지만, 후술할 온도센서 및 컨트롤러를 구비하여 배관을 통해 운송되는 열매체의 온도를 측정하고, 측정된 온도정보를 컨트롤러로 제공되어 사용자가 실시간으로 스마트폰 어플리케이션 혹은 블루투스를 이용하여 데이터를 받아 봄으로써 제어가 가능한 것이 바람직하다.
이러한 자동화로 인해, 전력 소모를 과소비하여 효율성이 감소되는 것을 방지할 수 있으며, 불필요한 노동력을 감소시킬 수 있는 장점이 있다. 다만, 온도센서 및 컨트롤러는 반드시 위 예에 국한되지는 않으며, PC 등의 다른 통신장치일 수 있다.
즉, 후술할 응축관(500)에서 구비된 온도센서가 온도를 감지한 후, 자동 모드의 경우, 설정온도에 따라 열매체가 이동하는 경로가 상이할 수 있도록 삼방밸브(700)에서 제1 포트(710), 제2 포트(720) 및 제3 포트(730)를 별도로 개방하도록 작동할 수 있다. 또한, 수동 모드의 경우, 신호를 수신할 수 있는 송수신 시스템 및 컨트롤 박스를 통하여 사용자가 직접 삼방밸브(700)의 제1 포트(710), 제2 포트(720) 및 제3 포트(730)를 개방할 수 있도록 하여 직접 삼방밸브(700)를 조작하지 않아도 되므로, 불필요한 노동력을 감소할 수 있어 시간 및 비용이 감소하는 효과가 발생한다.
이와 같이, 설정온도 이상인 경우에는 삼방밸브(700)의 제3 포트(730)를 통해 제2 배관(920)으로 이동되는 고온의 열매체는 열교환기(600)를 관통하여 이동하게 된다.
열교환기(600)는 조 형상으로 내부에 중공부가 형성되어 유체가 저장되는 것이 바람직하다.
이때, 제2 배관(920)은 삼방밸브(700)의 제3 포트(730)에서부터 열매체 탱크(100)로 이어지는 배관 형상으로써, 열교환기(600)에 일측이 삽입되는 것이 바람직하다. 또한, 일측이 삽입되는 제2 배관(920)과 대칭으로 열교환기(600)에 응축관(500)의 일측이 삽입되어 제2 배관(920) 내부의 고온의 열매체와 응축관(500) 내부의 냉매체가 상호작용을 하는 것이 바람직하다.
즉, 태양열 집열기(200)에서부터 가열된 열매체가 열교환기(600)에서 응축관(500) 내부에서 순환하는 냉매체와 만나 열을 교환하는 상호작용을 하여 고온의 열매체에서 미온 및 저온의 열매체로 온도가 하강하여 제2 배관(920)을 통해 열매체 탱크(100)로 이동하게 된다.
이때, 응축관(500)은 히트펌프의 원리로, 외기 및 저온수 등의 저온 열원으로부터 열을 흡수하여 온수 등의 고온 열원을 만들어 열이 필요한 곳에서 열을 방출하는 장치로서, 고효율 에너지 설비 중 하나로 공지의 히트펌프의 구성이므로, 자세한 설명은 생략하도록 한다. 또한, 응축관(500)은 일 예로 배관 형상으로 내부에 냉매체를 포함하고, 수직으로 네 번 절곡되어 폐쇄된 형상으로 응축관(500) 내부에서 냉매체가 반복적으로 순환하는 구조이다.
또한, 응축관(500)은 저온의 냉매체를 내부에 포함하여 고온의 열매체로부터 열을 이동시키기 위해서는 구동에너지가 필요하기 때문에, 냉매체를 액화하기 쉬운 상태로 압축하여 압력을 높여주는 압축기(520), 압축기에서 전달된 고온 고압의 냉매체를 응축, 액화하는 응축기(530) 및 다시 냉매체가 열을 흡수하기 위해 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압해주는 팽창밸브(510)를 구비하는 것이 바람직하다.
즉, 팽창밸브(510)에서 압력을 떨어뜨리면, 냉매체의 온도는 급격히 하강하게 되어 저온, 저압인 포화상태의 냉매체가 된다. 그 다음으로, 저온 상태의 냉매체는 열교환기(600)에서 고온의 열매체로부터 열을 흡수하면 고온, 저압의 기체가 되며 고온, 저압의 기체가된 냉매체는 압축기(520)에서 고온, 고압의 기체가 되어 응축기(530)에서 열교환기(600)에서 흡수한 열을 방열하는 사이클을 이루게 된다.
이때, 응축기(530)가 위치한 응축관(500)의 타측은 축열조(300) 내부에 삽입되는 것이 바람직하다.
따라서, 열교환기(600)에서 응축관(500) 내부의 냉매체가 고온의 열매체로부터 열을 흡수해 응축관(500)을 순환하면서 압축기(520), 응축기(530) 및 팽창밸브(510)를 거쳐 축열조(300) 내부에서 열을 방열하게 된다.
축열조(300)는 일 예로 탱크의 형상으로써 내부에 유체를 저장하여 응축관(500)으로부터 방열되는 열로 온수를 생성하는 구조이다.
이때, 도면에는 미도시되었지만, 응축관(500)에는 온도센서가 구비되어 설정온도에 따라 응축관(500)은 컨트롤러에 의해 작동 및 중지되는 것이 바람직하다.
즉, 온도센서는 사용자로부터 설정온도를 입력받아 외기온도와 비교하고, 컨트롤러는 데이터를 전달받아 응축관(500)을 제어할 수 있다.
응축관(500)은 전술한 바와 같이, 히트펌프와 동일한 원리로서, 유지비용의 절감이 전공조방식에 비해 30% 정도에 이르고, 다른 난방기구에 비교하여 많은 양의 열에너지를 공급할 수 있는 장점이 있지만, 겨울철에 열교환을 위해 응축관(500)이 작동 시, 열교환기(600)에 온도편차에 의한 포화수증기량이 증가하여 서리가 맺혀 배관 내부의 공기유로가 좁아져 공기의 유량이 감소하게 되며, 생성된 서리를 제거하지 않을 경우에는 열교환기(600)의 파손이 발생할 수 있는 문제점이 있었다.
그러나, 본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방시스템에서 설정온도에 따라 응축관(500)의 작동 및 중지가 가능함에 따라 열교환기(600)에 형성되는 성애로 인한 난방능력 저하와 이에 따른 효율성이 악화되어 전력소모가 막대하여 비용이 증가하는 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 응축관(500)은 설정온도 이하일 경우에 컨트롤러에 의해 작동이 중지되어 과도한 에너지의 손실을 예방할 수 있는 장점이 있다.
이와 같이, 응축기(530)에 의한 방열 작용으로 축열조(300) 내부에 온수가 형성되어 사용자는 제6 배관(960)을 통해 온수를 공급받아 필요에 따라 사용할 수있다.
또한, 열교환기(600)에서 응축관(500) 내부의 냉매체와 열교환한 고온의 열매체는 제2 배관(920)을 통해 열매체 탱크(100)로 이동하여 위와 같은 사이클을 반복할 수 있다.
이하, 도 5을 참조하여 설정온도 이상일 경우, 열매체의 이동 경로를 설명하도록 한다.
도 5에 도시된 바와 같이, 펌프를 통해 열매체 탱크에서 태양열 집열기로 열매체 이동(S201), 태양열 집열기에서 태양열로 인해 열매체 가열(S202), 가열된 열매체 제3 포트를 통해 열교환기로 이동 및 방열작용 및 응축관 내부에서 냉매체 순환작용(S203), 방열 작용한 열매체는 제2 배관을 통해 열매체 탱크로 이동(S204)을 포함한다.
먼저, 펌프를 통해 열매체 탱크(100)에 저장되어 있던 열매체가 태양열 집열기(200)로 이동한다.
그 다음, 태양열 집열기(200)에서 태양열로 인해 가열된 열매체는 고온으로 상승하게 된다.
그 다음, 고온의 열매체는 삼방밸브(700)로 진입하여 제3 포트(730)를 통해 열교환기(600)로 이동하고, 열교환기(600) 내부에 일측이 삽입된 응축관(500)의 냉매체와 상호작용으로 열교환을 한다.
그 다음, 열교환기(600)에서 방열작용한 고온의 열매체는 온도가 하강하여 저온 및 미온의 상태에서 제2 배관(920)을 통해 열매체 탱크(100)로 이동하게 된다.
이와 같은 경로로 열매체가 순환하여 축열조(300) 내부에 온수를 계속해서 생성하고 전술한 일련의 과정을 반복한다.
이하, 도 3을 참조하여, 설정온도 구간에서 본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 작동을 설명하도록 한다.
먼저, 열매체 탱크(100)에 저장된 열매체는 펌프를 통해 태양열 집열기(200)로 이동하게 된다.
태양열 집열기(200)에서 열매체는 태양열을 통해 가열되어 고온으로 온도가 상승한 상태에서 삼방밸브(700)로 진입하는 것이 바람직하다.
이때, 설정온도의 구간의 경우, 고온의 열매체는 삼방밸브(700)의 제1 포트(710)를 통해 제2 포트(720) 및 제3 포트(730)로 이동하게 된다.
즉, 사용자가 지정한 설정온도의 구간에서는 제2 포트(720) 및 제3 포트(730)를 통해 고온의 열매체가 열교환관(400) 및 제2 배관(920)을 통해 열교환기(600)를 통과하게 된다.
이때, 열교환관(400)은 배관의 형상으로서, 서술한 응축관(500)과 동일하게, 일측이 축열조(300) 내부에 삽입되는 것이 바람직하다.
따라서, 제2 포트(720)를 통과하는 고온의 열매체는 열교환관(400)을 통과하면서 축열조(300)에 유체와 만나는 지점에서 방열작용을 하는 동시에 제3 포트(730)를 통과하는 고온의 열매체 또한 제2 배관(920)을 통해 열교환기(600)에 통과하면서 열교환기(600) 내부에 삽입되어 있는 응축관(500)의 냉매체와 상호작용으로 열교환을 하게 된다.
열교환기(600) 내부에서 고온의 열매체와 응축관(500)의 냉매체가 상호작용하여 축열조(300) 내부에 방열작용하는 구성은 설정온도 이상의 경우에서 서술한 바와 동일함으로 상세한 설명은 생략하도록 한다.
이와 같이, 설정온도 구간의 경우에는, 축열조(300) 내부에서 열교환관(400) 및 응축관(500)이 동시에 고온의 열매체가 방열작용을 하여 빠른 시간 내에 많은 양의 온수를 생성할 수 있는 효과가 있다.
따라서, 사용자는 많은 양의 온수 혹은 난방이 필요한 경우 수동 조작을 통해 제2 포트(720) 및 제3 포트(730)를 동시에 개방하여 단위 시간당 얻을 수 있는 온수의 양을 증가시킬 뿐만 아니라, 최대 부하 시의 에너지 소모가 감소되고, 전기 비용을 절약할 수 있는 효과가 있다.
추가로, 태양열 집열기(200)를 통해 태양에너지를 자연적인 방법으로 집열 및 저장하여 이용할 수 있음에 따라, 경제성이 높은 것은 물론이고, 관리비용 및 관리 시간이 현저히 줄어드는 효과가 발생한다.
또한, 태양열로부터 열을 획득함으로써 인위적으로 열을 생산하지 않음으로 난방 비용을 줄여 상당한 에너지 절감 효과가 발생한다.
이와 같이, 열교환관(400)을 통과하여 방열작용으로 열을 빼앗긴 열매체는 제2 배관(920)과 만나 열매체 탱크(100)로 이동하게 된다.
열매체 탱크(100)로 이동한 열매체는 다시 펌프를 통해 태양열 집열기(200)로 이동하고 제1 배관(910)을 통해 삼방밸브(700)로 이동하는 것이 바람직하다.
위의 서술한 바와 같이, 설정온도의 구간에서 열매체는 이러한 경로를 반복하면서 축열조(300) 내부에 온수를 생성할 수 있다.
이하, 도 6을 참조하여 설정온도 구간일 경우, 열매체의 이동 경로를 설명하도록 한다.
도 6에 도시된 바와 같이, 펌프를 통해 열매체 탱크에서 태양열 집열기로 열매체 이동(S301), 태양열 집열기에서 태양열로 인해 열매체 가열(S302), 가열된 열매체 제2 포트를 통해 열교환관으로 이동(S303-1), 가열된 열매체 제3 포트를 통해 열교환기로 이동 및 방열작용 및 응축관 내부에서 냉매체 순환작용(S303-2), 축열조 내부에 온수 생성(S304), 가열된 열매체 방열작용 후 제2 배관을 통해 열매체 탱크로 이동(S305)을 포함한다.
먼저, 펌프를 통해 열매체 탱크(100)에 저장되어 있던 열매체가 태양열 집열기(200)로 이동한다.
그 다음, 태양열 집열기(200)에서 태양열로 인해 가열된 열매체는 고온으로 상승하게 된다.
그 다음, 고온의 열매체는 삼방밸브(700)로 진입하여 제2 포트(720) 및 제3 포트(730)를 통해 열교환관(400) 및 열교환기(600)로 이동하고, 축열조(300) 내부에서 고온의 열매체는 방열작용을 하여 축열조(300) 내부에 온수가 생성된다.
그 다음, 방열작용한 고온의 열매체는 온도가 하강하여 저온 및 미온의 상태에서 열교환관(400) 및 열교환기(600)을 통과하고, 제2 배관(920)을 통해 열매체 탱크(100)로 이동하게 된다.
이와 같은 경로로 열매체가 순환하여 축열조(300) 내부에 온수를 계속해서 생성하고 전술한 일련의 과정을 반복한다.
이하, 도 4를 참조하여 설정온도 이하에서 본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 작동을 설명하도록 한다.
먼저, 열매체 탱크(100)에 저장된 열매체는 펌프를 통해 태양열 집열기(200)로 이동하게 된다.
태양열 집열기(200)에서 열매체는 태양열을 통해 가열되어 고온으로 온도가 상승한 상태에서 삼방밸브(700)로 진입하는 것이 바람직하다.
이때, 설정온도의 이하의 경우, 고온의 열매체는 삼방밸브(700)의 제1 포트(710)를 통해 제2 포트(720)로만 이동하게 된다.
즉, 응축관(500)의 히트펌프와 동일한 원리로 서술한 바와 같이, 일정온도 이하의 경우 효율성이 급격히 떨어져 전력소모가 과도한 문제를 예방하기 위해 응축관(500)에 구비된 온도센서에 의해 응축관(500)은 동작을 중지하게 된다.
따라서, 설정온도의 이하의 경우에는 응축관(500)에 구비된 온도센서의 정보를 전달받아 컨트롤러는 삼방밸브(700)를 제어하여 고온의 열매체는 열교환관(400)으로 이동하여 환경오염이 없는 무공해 에너지원인 태양열만을 사용함으로써 비용이 감소되는 효과가 있다.
그 다음으로, 열교환관(400)을 통과하는 고온의 열매체는 축열조(300) 내부에 일측이 삽입되는 지점에서 방열작용을 하여 축열조(300) 내부에 온수가 생성된다.
이와 같이, 열교환관(400)을 통과하여 방열작용으로 열을 빼앗긴 열매체는 제2 배관(920)으로 이동하여 열매체 탱크(100)로 이동하게 된다.
열매체 탱크(100)로 이동한 열매체는 다시 펌프를 통해 태양열 집열기(200)로 이동하고 제1 배관(910)을 통해 삼방밸브(700)로 이동하는 것이 바람직하다.
이와 같이, 설정온도에 따라 삼방밸브(700)의 제1 포트(710), 제2 포트(720) 및 제3 포트(730)가 제어됨에 따라 태양에너지의 사용에 따른 효과와 응축관(500)의 효율성의 효과를 동시에 볼 수 있는 장점이 있다.
위의 서술한 바와 같이, 설정온도의 이하에서 열매체는 이러한 경로를 반복하면서 축열조(300) 내부에 온수를 생성할 수 있다.
이하, 도 7을 참조하여 설정온도 이하일 경우, 열매체의 이동 경로를 설명하도록 한다.
도 7에 도시된 바와 같이, 펌프를 통해 열매체 탱크에서 태양열 집열기로 열매체 이동(S101), 태양열 집열기에서 태양열로 인해 열매체 가열(S102), 가열된 열매체 제2 포트를 통해 열교환관으로 이동(S103), 가열된 열매체는 열교환관에서 방열작용하여 축열조에 온수생성(S104), 방열작용한 열매체는 제2 배관을 통해 열매체 탱크로 이동(S105)을 포함한다.
먼저, 펌프를 통해 열매체 탱크(100)에 저장되어 있던 열매체가 태양열 집열기(200)로 이동한다.
그 다음, 태양열 집열기(200)에서 태양열로 인해 가열된 열매체는 고온으로 상승하게 된다.
그 다음, 고온의 열매체는 삼방밸브(700)로 진입하여 제2 포트(720)를 통해 열교환관(400)으로 이동하고, 축열조(300) 내부에서 고온의 열매체는 방열작용을 하여 축열조(300) 내부에 온수가 생성된다.
그 다음, 방열작용한 고온의 열매체는 온도가 하강하여 저온 및 미온의 상태에서 열교환관(400)을 통과하고, 제2 배관(920)을 통해 열매체 탱크(100)로 이동하게 된다.
이와 같은 경로로 열매체가 순환하여 축열조(300) 내부에 온수를 계속해서 생성하고 전술한 일련의 과정을 반복한다.
또한, 도면에서는 미도시되었지만, 여름철에 외부 온도 상승으로 태양열 집열기(200)의 과열을 제어하기 위한 기능으로 태양열 집열기(200)에 센서가 구비되어 과열설정온도 95℃가 되면 자동으로 제3 배관(930)에 위치한 펌프를 동작시켜 태양열 집열기(200)의 과열을 예방할 수 있고, 펌프가 작동 후 과열설정온도 보다 3℃ 낮아지면 자동으로 펌프의 동작이 중지된다. 단, 과열설정온도는 과열을 방지하기 위한 최대값을 예시한 것이므로 사용자가 임의로 변경할 수 있다.
또한, 겨울철에 외부 온도 하강으로 태양열 집열기(200)의 열손실이 발생되어 효율성이 감소되는 것을 예방하기 위해 태양열 집열기(200)에 단열 코팅층을 구비하는 것이 바람직하다.
즉, 본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 태양열 집열기(200)는 평판형 집열기로 복수 개의 집열판이 가로 및 세로로 배열되어 스탠드 및 배관 부속품과 연결되어 야외 혹은 옥상에 설치되고, 단순히 동판 및 동관이 다수 결합된 집열판이 아닌, 단열 코팅층이 형성되어 집열기 내부 공기의 온도 상승에 효과를 도모한다.
따라서, 동판 및 동관이 태양열에 의해 가열되고, 가열된 상태에서 발생하는 복사열에 의해 내부의 공기가 가열되는 것에 비해, 단열 코팅층이 형성되는 경우, 복사열의 발생이 용이해져, 내부 공기의 온도 상승에 더욱 효과적이다.
상기 집열 코팅층은 단열 코팅 조성물로 형성되며, 상기 단열 코팅 조성물은 미세 기공이 형성된 세라믹 입자; 및 유기 바인더를 포함하며, 상기 세라믹 입자는 안정화 지르코니아(YSZ, Yttria stabilized zircornia), NiO-YSZ, LaMnO 및 이들의 혼합물로 이루어진 군으로부터 선택된다.
바람직하게, 상기 세라믹 입자는 안정화 지르코니아(YSZ, Yttria stabilized zircornia)이며, 상기 단열 코팅 조성물은 안정화 지르코니아 및 탄소 섬유를 포함한다. 상기와 같이 세라믹 입자만을 포함하여 단열 코팅 조성물을 형성하는 경우에 비해, 탄소 섬유를 포함하는 경우, 탄소 섬유에 의핸 태양열 흡수 효과로 인해, 복사열 발생이 용이해져, 내부 공기의 온도 상승 효과가 더욱 상승하게 된다.
상기 탄소 섬유는 레이온계 탄소섬유(Rayon based carbon fiber), PAN계 탄소 섬유(PAN based carbon fiber), 피치계 탄소 섬유(Pitch based carbon fiber) 및 기상 성장 탄소 섬유(Gas phase grown carbon fiber on Vapor grown carbon fiber)로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이지만, 예시에 국한되는 것은 아니다.
상기 유기 바인더는 고분자 수지 및 용매를 혼합한 것이며, 상기 고분자 수지는 아크릴 수지, 에폭시 수지, 우레탄 수지 및 비닐에스터(VE, vinyl ester) 수지로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상이지만, 바람직하게는 고강성의 아크릴 수지로, 하기 화학식 1 및 화학식 2로 표시되는 고분자 수지를 포함한다:
[화학식 1]
Figure 112018108990561-pat00001
[화학식 2]
Figure 112018108990561-pat00002
상기 용매는 물 또는 유기 용제이며, 보다 구체적으로 물, n-헥산, n-헥산올, 자일렌, n-옥탄, n-부탄올, 카본 테트라클로라이드, 사이클로헥사논, 벤젠, n-부탄올, 에탄올, 메탄올, 디메틸폼알데하이드, 아세톤, 톨루엔 및 디옥산으로 이루어진 군으로부터 선택된 어느 하나 이상을 이용할 수 있지만, 예시에 국한되는 것은 아니다.
상기와 같이, 화학식 1 및 2로 표시되는 고분자 수지에 용매로 n-헥산을 혼합하여 유기 바인더를 제조하고, 상기 유기 바인더에 안정화 지르코니아(YSZ, Yttria stabilized zircornia) 및 PAN계 탄소 섬유(PAN based carbon fiber)를 혼합하여 단열 코팅 조성물을 제조할 수 있다.
바람직하게, 단열 코팅 조성물은 용매 100 중량부에, 화학식 1로 표시되는 고분자 수지 40 내지 60 중량부, 화학식 2로 표시되는 고분자 수지 40 내지 60 중량부, 안정화 지르코니아(YSZ, Yttria stabilized zircornia) 20 내지 40 중량부 및 PAN계 탄소 섬유(PAN based carbon fiber) 5 내지 10 중량부로 포함할 수 있다.
상기 범위 내에서 동판 및 동관이 다수 결합된 집열판의 부착력이 높고, 단열 효과가 우수하여, 단열 코팅층을 미 형성된 집열판에 비해 내부 공기의 온도 상승 효과가 차이가 발생한다.
투과체는 유리 재질로 형성되며, 투과체는 내측면 및 외측면에 광투과율을 높이고 반사율을 높이기 위한 코팅층이 형성될 수 있다.
코팅층은 유리 재질에 당업자가 광투과율 및 반사율을 높이기 위해 사용할 수 있는 코팅 조성물은 제한 없이 사용 가능하다.
단열재는 태양열 집열기(200) 본체의 투과체가 형성된 일면을 제외한 다른 일면에 모두 부착되며, 단열재는 부직포 또는 발포 합성수지이다.
단열재는 태양열에 의해 내부 온도가 상승하는 경우에, 외부로 열이 유출되는 것을 방지하기 위한 것으로, 태양열이 투과되는 투과체가 형성된 면을 제외한 태양열 집열기(200) 본체의 모든 면에 형성되어, 단열 효과를 높일 수 있다.
또한, 도면에는 미도시되었지만, 알림 송신 장치를 통해 사용자의 스마트폰 어플리케이션 또는 PC에 듀얼 타입의 가정용 난방시스템이 오작동됨을 알리는 알림장치를 구비하는 것이 바람직하다. 이러한 알림 송신 장치로 인해 듀얼 타입의 가정용 난방시스템을 사용하는 사용자로 하여금 난방시스템의 상태를 체크할 수 있으므로, 사용자의 안전성이 증대되는 장점이 있다.
이상 설명된 본 발명에 따른 듀얼 타입의 가정용 난방시스템의 다양한 컴퓨터 구성요소를 통하여 실행될 수 있는 프로그램 명령어의 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체는 프로그램 명령어, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체에 기록되는 프로그램 명령어는 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것이거나 컴퓨터 소프트웨어 분야의 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수 있다. 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체의 예에는, 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체, CD-ROM 및 DVD와 같은 광기록 매체, 플롭티컬 디스크(Floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical medium), 및 ROM, RAM, 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령어를 저장하고 실행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령어의 예에는, 컴파일러에 의하여 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용하여 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드도 포함된다. 하드웨어 장치는 본 발명에 따른 처리를 수행하기 위하여 하나 이상의 소프트웨어 모듈로 변경될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
본 발명에서 설명하는 특정 실행들은 일 실시 예들로서, 어떠한 방법으로도 본 발명의 범위를 한정하는 것은 아니다. 명세서의 간결함을 위하여, 종래 전자적인 구성들, 제어 시스템들, 소프트웨어, 상기 시스템들의 다른 기능적인 측면들의 기재는 생략될 수 있다. 또한, 도면에 도시된 구성 요소들 간의 선들의 연결 또는 연결 부재들은 기능적인 연결 및/또는 물리적 또는 회로적 연결들을 예시적으로 나타낸 것으로서, 실제 장치에서는 대체 가능하거나 추가의 다양한 기능적인 연결, 물리적인 연결, 또는 회로 연결들로서 나타내어질 수 있다. 또한, "필수적인", "중요하게" 등과 같이 구체적인 언급이 없다면 본 발명의 적용을 위하여 반드시 필요한 구성 요소가 아닐 수 있다.
설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
100 : 열매체 탱크, 200 : 태양열 집열기,
300 : 축열조, 400 : 열교환관,
500 : 응축관, 510 : 팽창밸브,
520 : 압축기, 530 : 응축기,
600 : 열교환기, 700 : 삼방밸브,
710 : 제1 유입구, 720 : 제2 배출구,
730 : 제3 배출구, 800 : 급수관,
900 : 배관부, 910 : 제1 배관,
920 : 제2 배관, 930 : 제3 배관,
940 : 제4 배관, 950 : 제5 배관,
960 : 제6 배관.

Claims (5)

  1. 열매체를 저장 및 공급하는 열매체 탱크;
    상기 열매체 탱크에서 펌프를 이용하여 상기 열매체를 태양열에 의해 가열시키는 태양열 집열기;
    내부에 유체를 저장 및 공급하는 축열조;
    일측이 상기 축열조 내부를 관통하되, 가열된 상기 열매체가 순환하여 상기 축열조에 방열시키는 열교환관;
    일측이 상기 축열조 내부를 관통하되, 냉매체가 순환하는 응축관;
    가열된 상기 열매체와 상기 응축관의 냉매체가 상호 열교환을 하는 열교환기;
    상기 태양열집열기; 상기 열교환관 및 상기 열교환기 방향으로 복수 개의 포트를 형성하는 삼방밸브; 및
    상기 축열조 및 상기 열교환기에 유체를 공급하는 급수관을 포함하고,
    상기 삼방밸브를 이용하여 상기 열교환관 및 상기 열교환기로 가열된 상기 열매체를 선택적으로 전송 가능함에 따라 난방 효율성이 증대되는 것을 특징으로 하는 듀얼 타입의 가정용 난방시스템으로,
    상기 태양열 집열기는 단열 코팅층을 구비하며,
    상기 단열 코팅층은 단열 코팅 조성물로 형성되며,
    상기 단열 코팅 조성물은 용매 100 중량부에 대하여 하기 화학식 1로 표시되는 고분자 수지 40 내지 60 중량부, 하기 화학식 2로 표시되는 고분자 수지 40 내지 60 중량부, 안정화 지르코니아(YSZ, Yttria stabilized zircornia) 20 내지 40 중량부 및 PAN계 탄소 섬유(PAN based carbon fiber) 5 내지 10 중량부를 포함하는
    듀얼 타입의 가정용 난방시스템:
    [화학식 1]
    Figure 112020004221566-pat00010

    [화학식 2]
    Figure 112020004221566-pat00011
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양열집열기 및 상기 삼방밸브 사이에 위치하는 온도센서;를 더 포함하고,
    상기 온도센서는 설정온도를 지정하여 설정온도 구간일 경우, 설정온도 이상일 경우 및 설정온도 이하일 경우에 따라 열매체의 이동 경로가 상이한 것을 특징으로 하는
    듀얼 타입의 가정용 난방 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 응축관은,
    상기 냉매체가 증발을 일으킬 수 있는 압력까지 감압해주는 팽창밸브;
    상기 냉매체가 열을 취득 후 압축하여 압력을 높이는 압축기; 및
    상기 압축기에서 전달된 고온 고압의 상기 냉매체를 응축 액화하는 응축기;를 구비하되,
    상기 냉매체가 상기 팽창밸브, 압축기 및 응축기를 순환하는 것을 특징으로 하는
    듀얼 타입의 가정용 난방 시스템.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서,
    상기 온도센서는,
    사용자가 상기 온도센서의 상시 온도 정보를 실시간으로 전달받을 수 있는 것을 특징으로 하는
    듀얼 타입의 가정용 난방시스템.
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