KR102336901B1 - 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템 - Google Patents

이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102336901B1
KR102336901B1 KR1020210106050A KR20210106050A KR102336901B1 KR 102336901 B1 KR102336901 B1 KR 102336901B1 KR 1020210106050 A KR1020210106050 A KR 1020210106050A KR 20210106050 A KR20210106050 A KR 20210106050A KR 102336901 B1 KR102336901 B1 KR 102336901B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hot water
unit
heat collecting
water storage
storage system
Prior art date
Application number
KR1020210106050A
Other languages
English (en)
Inventor
김대희
고혁진
Original Assignee
주식회사 젯트
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 주식회사 젯트 filed Critical 주식회사 젯트
Priority to KR1020210106050A priority Critical patent/KR102336901B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102336901B1 publication Critical patent/KR102336901B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D17/00Domestic hot-water supply systems
    • F24D17/0015Domestic hot-water supply systems using solar energy
    • F24D17/0021Domestic hot-water supply systems using solar energy with accumulation of the heated water
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/60Solar heat collectors using working fluids the working fluids trickling freely over absorbing elements
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S10/00Solar heat collectors using working fluids
    • F24S10/70Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits
    • F24S10/74Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits the tubular conduits are not fixed to heat absorbing plates and are not touching each other
    • F24S10/748Solar heat collectors using working fluids the working fluids being conveyed through tubular absorbing conduits the tubular conduits are not fixed to heat absorbing plates and are not touching each other the conduits being otherwise bent, e.g. zig-zag
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S60/00Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors
    • F24S60/30Arrangements for storing heat collected by solar heat collectors storing heat in liquids
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40Thermal components
    • H02S40/44Means to utilise heat energy, e.g. hybrid systems producing warm water and electricity at the same time
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S20/00Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
    • F24S20/20Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants
    • F24S2020/23Solar heat collectors for receiving concentrated solar energy, e.g. receivers for solar power plants movable or adjustable
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/60Thermal-PV hybrids

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 물이 저장되는 온수 저장부와, 온수 저장부에서 공급되는 물을 가열하여 온수로 만드는 집열부와, 물이 집열부를 통해 이동하도록 만드는 이송부와, 태양광을 전달받아 전기를 생산하며 이송부로 전기를 공급하는 전력 생산부를 포함하는 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 것이다.

Description

이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템{Hybrid hot water supplying system using solar heat collector with transfer wheel}
본 발명은 태양광만을 이용하여 온수 생산 및 수송을 가능할 뿐만 아니라, 이동 가능한 구조를 가져 이송 및 설치가 용이한 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 것이다.
특허문헌 001은 태양열을 집열하여 온수를 생산하되, 승온된 열매체가 순환하는 배관 일지점에 형성된 태양열 열교환기가 이중 구조 축열조를 구성하는 태양열 집열기측 축열조에 설치되어 온수를 생산하도록 구성된 평판형 또는 진공관식 태양열 집열기와; 4계절 냉난방을 하도록 실외 열교환기, 실내 열교환기, 팽창밸브, 압축기, 4방밸브를 포함하여 구성되되, 상기 실외 열교환기가 제 1 실외열교환기와 제 2 실외열교환기로 구성되어 이중 제 2 실외 열교환기가 상기 이중구조 축열조를 구성하는 히트펌프 공조기측 축열조에 설치되어 여름철에 온수를 생산하도록 구성된 히트펌프식 공조기와; 상기 태양열집열기의 태양열 열교환기가 설치된 태양열 집열기측 축열조와 상기 히트펌프식 공조기의 제 2 실외 열교환기가 설치된 히트펌프 공조기측 축열조를 구비하여 기후 여건에 따라 공급된 물과 선택적으로 열교환하여 온수를 생산 저장하도록 구성된 이중구조 축열조와; 상기 이중구조 축열조에서 각각 생산된 온수를 단독 또는 혼합하여 사용처로 공급하도록 배관 및 온수공급펌프가 구성된 온수공급수단;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양열집열기와 히트펌프식 공조기를 이용한 하이브리드 온수공급시스템에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 002는 외부 공기가 유입되는 외기 유입부; 상기 외기 유입부로 유입된 공기를 외부로 방출하는 덕트부; 상기 외기 유입부를 통과하는 공기를 실내로 유입하는 직접난방부; 및 상기 외기 유입부와 상기 덕트부 중 선택되는 어느 하나 이상을 통과하는 냉각수 이동관을 포함 하는 간접 난방부; 를 포함하는 것을 특징으로 하는, 신선외기 및 온수예열 하이브리드 시스템에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 003은 태양열을 모으는 집열판과; 상기 집열판에서 모아지는 열에 의해 가열된 열매체가 이송되는 열교환기와; 상기 열교환기 내에서 열매체와 열교환되어 생성되는 온수가 이송되어 저장되는 축열조와; 상기 축열조로부터 공급되는 온수를 에너지원으로 하여 냉수를 생성시키고, 태양의 일사량이 부족할 경우 가동하는 가스버너가 구비된 하이브리드 흡수식 냉온수기와; 상기 하이브리드 흡수식 냉온수기에 냉각수를 공급하는 냉각탑과; 냉방시 상기 하이브리드 흡수식 냉온수기에서 생성된 냉수를 이용하여 공기를 냉각시키고, 난방시 상기 축 열조에서 공급되는 온수를 공급받아 공기를 따뜻하게 하는 공기조화기; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 하이브리드 흡수식 냉난방 시스템에 관한 기술을 제시하고 있다.
특허문헌 004는 태양광 패널에 접착되며, 내부에 유동하는 냉각수가 상기 태양광 패널의 열을 흡수하여 냉각시키는 물집; 을 포함하며, 상기 물집은 복수 개의 직관이 복수개의 곡관에 의해 서로 연결되며, 상기 복수개의 직관은 상호 접촉되는 태 양광 패널의 냉각모듈에 관한 기술을 제시하고 있다.
KR 10-1084569 B1 (2011년11월17일) KR 10-2018-0110967 A (2018년10월11일) KR 10-2012-0103002 A (2012년09월19일) KR 10-2018-0126915 A (2018년11월28일)
본 발명은 태양광만을 이용하여 온수 생산 및 수송을 가능할 뿐만 아니라, 이동 가능한 구조를 가져 이송 및 설치가 용이한 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 것이다.
종래발명들의 문제점을 해결하기 위한 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 발명이며, 본 발명은 물이 저장되는 온수 저장부(100); 상기 온수 저장부(100)에서 공급되는 물을 가열하여 온수로 만드는 집열부(200); 물이 상기 집열부(200)를 통해 이동하도록 만드는 이송부(300); 태양광을 전달받아 전기를 생산하며 상기 이송부(300)로 전기를 공급하는 전력 생산부(400); 를 포함하여 이루어진다.
본 발명은 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 발명이며, 상기 집열부(200)는 함체 구조의 집열 케이스(210); 상기 집열 케이스(210) 내부에 구비되며 상기 이송부(300)에서 공급되는 물이 통과하는 유로를 형성하는 집열관(220); 을 포함한다.
본 발명은 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 발명이며, 상기 집열부(200)는 제1 경사면(241)이 형성되는 베이스 플레이트(240); 상기 베이스 플레이트(240)의 제1 경사면(241)에 형성되는 유로형성 홈(250); 을 포함한다.
본 발명은 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 발명이며, 상기 유로형성 홈(250)은 상기 이송부(300)와 연결되어 물을 전달받으며, 전달받은 물을 분배하는 분배홈(251); 상기 분배홈(251)과 연결되며 복수개가 이격 배치되는 가열홈(252); 수개의 상기 가열홈(252)을 따라 흘러내리는 물을 모아 배출하는 집수홈(253); 을 포함한다.
본 발명은 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 발명이며, 상기 집열부(200)는 상기 베이스 플레이트(240) 상부에 결합되는 투명한 재질의 보온커버(260); 를 포함한다.
본 발명은 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 발명이며, 상기 이송부(300)는 상기 온수 저장부(100)와 상기 집열부(200)를 연결하는 이송관(310); 상기 이송관(310)을 통해 물을 이송시키는 이송장치(320); 를 포함한다.
본 발명은 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 발명이며, 상기 전력 생산부(400)는 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광패널(410); 상기 태양광패널(410)에서 생산된 전력이 저장되는 배터리(420); 상기 태양광패널(410)의 방향 또는 각도를 조절하는 패널 조절부(420); 를 포함한다.
본 발명은 태양광(자연광)을 이용하여 생산된 전기로 장치를 작동 가능하므로, 장치 작동을 위해 외부에서 별도의 에너지를 공급받을 필요가 없다. 따라서, 에너지 공급이 어려운 특수지역에서도 사용 가능한 장점이 있다.
본 발명은 이동 가능한 구조를 가지므로, 운송 및 설치가 용이한 장점이 있다.
본 발명은 열교환 핀을 이용하여 집열관의 표면적을 확장 가능하므로, 태양광 및 태양열 흡수 효율을 극대화 가능한 장점이 있다.
본 발명은 태양광패널이 태양을 따라 방향 및 각도가 조절되므로 발전 효율을 극대화 가능한 장점이 있다.
본 발명은 보온 커버가 열이 외부로 방출되는 것을 제한하므로, 보온 효과를 통해 물을 보다 효과적으로 가열 가능한 장점이 있다.
도 1 내지 도 2는 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템을 나타낸 개념도.
도 3은 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템의 집열관에 열교환 핀이 결합된 것을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템의 집열부를 나타낸 다른 실시예.
도 5는 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템의 집열부에 보온커버가 결합된 것을 나타낸 개념도.
도 6 내지 도 7은 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템의 전력 생산부를 설명하기 위한 개념도.
도 8은 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템의 태양광패널에 집속패널이 결합된 것을 나타낸 개념도.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
아래의 실시예에서 인용하는 번호는 인용대상에만 한정되지 않으며, 모든 실시예에 적용될 수 있다. 실시예에서 제시한 구성과 동일한 목적 및 효과를 발휘하는 대상은 균등한 치환대상에 해당된다. 실시예에서 제시한 상위개념은 기재하지 않은 하위개념 대상을 포함한다.
(실시예 1-1) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은물이 저장되는 온수 저장부(100); 상기 온수 저장부(100)에서 공급되는 물을 가열하여 온수로 만드는 집열부(200); 물이 상기 집열부(200)를 통해 이동하도록 만드는 이송부(300); 태양광을 전달받아 전기를 생산하며 상기 이송부(300)로 전기를 공급하는 전력 생산부(400); 를 포함한다.
(실시예 1-2) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 1-1에 있어서, 상기 온수 저장부(100), 집열부(200), 이송부(300), 전력 생산부(400) 중 어느 하나 이상의 작동을 조절하는 제어부(500); 를 포함한다.
(실시예 1-3) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 1-1에 있어서, 상기 온수 저장부(100)와 상기 집열부(200) 중 어느 하나 이상의 하측에 결합되는 이송바퀴(600); 를 포함한다.
(실시예 1-4) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 1-2에 있어서, 상기 온수 저장부(100)는 내부에 수용공간이 형성되는 온수탱크(110), 상기 온수탱크(110)의 수위를 측정하는 수위측정수단(120); 을 포함한다.
(실시예 1-5) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 1-4에 있어서, 상기 온수 저장부(100)는 온수탱크(110)로 물이 유입되는 입수관(130)에 결합되어 유입되는 물의 온도를 측정하는 제1 온도 측정부(131), 상기 온수탱크(110)에 보관되는 물의 온도를 측정하는 제2 온도 측정부(132); 를 포함한다.
(실시예 1-6) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 1-5에 있어서, 상기 제어부(500)는 상기 입수관(130)을 통해 유입되는 물의 온도가 상기 온수탱크(110)에 보관되는 물보다 온도가 낮으면 우회유로형성관(140)을 통해 상기 집열부(200)로 물을 이송하는 것; 을 포함한다.
종래의 온수 저장 시스템은 온수를 이동시키기 위하여 외부에서 동력을 전달받아야 하는 문제점이 있으므로, 본 발명에서는 전력 생산부(400)에서 태양광을 이용하여 생산한 전력으로 이송부(300)를 작동시켜 물을 이동시킬 수 있도록 하였다.
상세히 설명하면, 본 발명은 온수 저장부(100)에 저장되어 있는 물이 집열부(200)를 통해 이동하는 과정에서 태양열 및 태양광에 의해 가열되어 온수로 변환된다.
이때, 물을 순환시키기 위한 동력이 필요하므로, 본 발명에서는 전력 생산부(400)에서 전력을 생산하여 이송부(300)에 공급할 수 있도록 한 것이다.
그리고, 온수탱크(110)는 입수관(130)을 통해 상수가 주입되어 온수탱크(110) 상에항상 일정한 양 이상의 온수가 보관되는 것을 권장하며, 온수탱크(110)에 보관되는 온수의 수위는 도 2에 도시된 바와 같이 온수탱크(110)에 구비된 수위측정수단(120)에 의해 측정되고, 제어부(500)가 수위측정수단(120)에서 실시간 수위 정보를 전달받은 후 밸브의 개폐를 조절하는 방식으로 온수탱크(110)의 수위가 조절될 수 있다.
또한, 온수탱크(110)로 유입되는 상수의 온도가 온수탱크(110) 상에 보관되는 온수의 온도보다 낮을 경우, 온수탱크(110)로 유입되는 상수가 온수의 온도를 낮추는 문제점이 있으므로, 본 발명에서는 상수가 유입되는 입수관(130)에 제1 온도 측정부(131)를 형성하고, 온수탱크(110) 내부에 제2 온도 측정부(132)를 형성하여, 상수 온도가 온수탱크(110)에 보관되는 온수의 온도보다 낮을 경우, 상수가 우회유로형성관(140)을 통해 집열부(200)로 제공되어 가열된 후 온수탱크(110)로 유입될 수 있게 하였다.
(실시예 2-1) 본 발명은 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 집열부(200)는 함체 구조의 집열 케이스(210); 상기 집열 케이스(210) 내부에 구비되며 상기 이송부(300)에서 공급되는 물이 통과하는 유로를 형성하는 집열관(220); 을 포함한다.
(실시예 2-2) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 2-1에 있어서, 상기 집열 케이스(210)는 표면에 형성되는 투명부(211); 를 포함한다.
(실시예 2-3) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 2-1에 있어서, 상기 집열관(220)은 투명한 재질로 형성되는 것; 을 포함한다.
(실시예 2-4) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 2-1에 있어서, 상기 집열부(200)는 상기 집열관(220)에 결합되어 집열관(220)의 표면적을 확장하는 열교환 핀(230); 을 포함한다.
(실시예 2-5) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 2-4에 있어서, 복수개의 상기 열교환 핀(230)이 상기 집열관(220)에 이격 배치 되는 것; 을 포함한다.
집열부(200) 에서의 온수 생산은 물이 집열 케이스(210) 내부에 위치된 집열관(220)을 통과하는 과정에서 태양광 및 태양열에 의해 가열되는 형태로 이루어진다.
이때, 태양광이 집열관(220)에 복사 형태로 인가될 수 있도록 집열 케이스(210) 표면에는 태양광이 투과 가능한 투명부(211)가 형성될 수 있으며, 집열관(220)의 경우 태양광 및 태양열에 의해 쉽게 가열될 수 있는 금속 재질일 수 있으나, 이 외에도 태양광이 물에 직접 인가될 수 있는 투명 재질일 수도 있으므로 한정하지 않는다.
또한, 집열관(220)이 태양광 및 태양열을 전달받을 수 있는 면적이 넓어질 경우 집열관(220)을 통과하는 물을 보다 효과적으로 가열 가능하므로, 본 발명에서는 도 3에 도시된 바와 같이 집열관(220)에 열교환 핀(230)을 결합하여 집열관(220)의 표면적을 확장하였다.
이때, 열교환 핀(230) 상에는 집열관(220)이 끼워지는 체결구(231)가 형성되며, 열교환 핀(230)은 복수개가 집열관(220)의 길이 방향으로 이격 결합되는 것을 권장한다.
(실시예 3-1) 본 발명은 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 집열부(200)는 제1 경사면(241)이 형성되는 베이스 플레이트(240); 상기 베이스 플레이트(240)의 제1 경사면(241)에 형성되는 유로형성 홈(250); 을 포함한다.
(실시예 3-2) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 3-1에 있어서, 상기 베이스 플레이트(240)는 금속재질로 형성되는 것; 을 포함한다.
(실시예 3-3) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 3-1에 있어서, 상기 유로형성 홈(250)은 상기 이송부(300)와 연결되어 물을 전달받으며, 전달받은 물을 분배하는 분배홈(251), 상기 분배홈(251)과 연결되며 복수개가 이격 배치되는 가열홈(252), 복수개의 상기 가열홈(252)을 따라 흘러내리는 물을 모아 배출하는 집수홈(253); 을 포함한다.
(실시예 3-4) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 3-1에 있어서, 상기 집열부(200)는 상기 베이스 플레이트(240) 상부에 결합되는 투명한 재질의 보온커버(260); 를 포함한다.
(실시예 3-5) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 3-4에 있어서, 상기 집열부(200)는 상기 보온커버(260)의 상부면에 결합되는 렌즈부(270); 를 포함한다.
집열부(200)는 도 4에 도시된 바와 같이 금속재질의 베이스 플레이트(240) 표면에 유로형성 홈(250)이 형성되어, 이송관(310)을 통해 전달된 물이 유로형성 홈(250)을 따라 이동하는 과정에서 가열되는 형태를 가질 수 있다.
이때, 유로형성 홈(250)은 유입되는 물을 복수개의 가열홈(252)을 통해 분배 이송하여, 베이스 플레이트(240)와 물의 접촉면적을 극대화하므로, 베이스 플레이트(240)와 물의 열교환이 활발히 이루어져 물을 보다 효과적으로 가열시킬 수 있다.
그리고, 도 4에는 가열홈(252)이 직선 형태인 것으로 도시되어 있으나, 가열홈(252)의 형태는 사용자의 설계에 의해 다양한 형태로 가변될 수 있으며, 일 실시예로는 곡선 형태로 이루어져 물의 이동경로가 길어지도록 할 수도 있다.
아울러, 베이스 플레이트(240) 상부에는 보온커버(260)가 결합되어, 열이 대류를 통해 외부로 방출되는 것을 최소화 함으로써 보온 효과를 얻을 수 있으며, 보온커버(260)는 태양광이 통과 가능한 다양한 재질을 포함할 수 있다.
또한, 보온커버(260) 상에는 인가되는 태양광을 집중하여 유로형성 홈(250)과 인접한 베이스 플레이트(240)의 특정 영역 또는 유로형성 홈(250)을 통과하는 물을 집중적으로 가열 가능한 렌즈부(270)가 형성될 수 있다.
상세히 설명하면, 물 또는 물과 인접한 베이스 플레이트(240)의 특정 영역을 집중적으로 가열하여, 열이 전달되는 과정에서 소모되는 에너지를 최소화 한 것이다.
(실시예 4-1) 본 발명은 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 이송부(300)는 상기 온수 저장부(100)와 상기 집열부(200)를 연결하는 이송관(310); 상기 이송관(310)을 통해 물을 이송시키는 이송장치(320); 를 포함한다.
(실시예 4-2) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 4-1에 있어서, 상기 이송장치(320)는 모터; 를 포함한다.
(실시예 4-3) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 4-2에 있어서, 상기 이송부(300)는 상기 이송관(310) 또는 상기 이송장치(320)를 통과하는 물의 유량을 측정하는 유량측정장치; 를 포함한다.
(실시예 4-4) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 4-1에 있어서, 상기 이송장치(320)는 펌프; 를 포함한다.
도 2를 참조하면, 이송부(300)는 온수 저장부(100)와 집열부(200)를 연결하여 온수 저장부(100)에 저장된 물이 집열부(200)를 거쳐 가열된 상태로 재유입 되도록 하는 이송관(310)과, 이송관(310)에 결합되어 물을 순환시키는 이송장치(320)를 포함할 수 있다.
이때, 이송장치(320)는 물을 밀어 순환시킬 수 있으면 충분하므로 다양한 장치를 포함할 수 있으며, 일 실시예로는 모터(DC) 또는 펌프일 수 있다.
그리고, 모터의 경우 전력 생산부(400)의 배터리(420)로부터 전력을 전달받아 구동되며, 이송관(310)에는 순환하는 유량을 측정 가능한 유량측정장치가 장착되어, 순환되는 유량정보를 기반으로 제어부(500)에서 이송장치(320) 작동 파워를 조절할 수 있다.
(실시예 5-1) 본 발명은 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템에 관한 것이며, 실시예 1-1에 있어서, 상기 전력 생산부(400)는 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광패널(410); 상기 태양광패널(410)에서 생산된 전력이 저장되는 배터리(420); 상기 태양광패널(410)의 방향 또는 각도를 조절하는 패널 조절부(420); 를 포함한다.
(실시예 5-2) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 5-1에 있어서, 상기 패널 조절부(420)는 상기 태양광패널(410)에 결합되는 회전축(421), 상기 회전축(421)과 상기 집열부(200)를 연결하며 회전축(421)을 회전시키는 회전수단(422); 을 포함한다.
(실시예 5-3) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 5-2에 있어서, 상기 회전수단(422)은 무게중심이 가장자리 일측에 편심지게 위치되는 것; 을 포함한다.
(실시예 5-4) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 5-2에 있어서, 상기 회전수단(422)은 상기 집열부(200)에 결합되는 회전수단 몸체(422-1), 상기 회전수단 몸체(422-1) 상부에 경사지게 슬라이드 결합되는 회전 플레이트(422-2). 상기 회전 플레이트(422-2)의 반경방향 일측에 위치되는 무게추(422-3); 를 포함한다.
(실시예 5-5) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 5-1에 있어서, 상기 태양광패널(410)은 가장자리에 결합되어 태양광을 집속하는 집속패널(411); 을 포함한다.
(실시예 5-6) 본 발명인 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템은 실시예 5-5에 있어서, 상기 집속패널(411)은 태양광패널(410)과의 결합각도가 조절되는 것; 을 포함한다.
태양광패널(410)에서 생산된 후 배터리(420)에 저장된 전력은, 이송부(300)를 통한 물 순환 외에도 패널 조절부(420)를 통한 태양광패널(410)의 방향 및 각도조절에 사용된다.
상세히 설명하면, 태양광을 효과적으로 전달받을 수 있는 방향이 시간에 따라 가변되므로, 본 발명에서는 상기 패널 조절부(420)에서 전달받은 전력을 이용하여 태양광패널(410)의 방향 및 각도를 조절하여 줌으로써, 태양광패널(410)에서 보다 많은 태양광을 인가받아 많은 전력을 생산할 수 있도록 한 것이다.
이때, 태양광패널(410)과 연결된 회전축(421)의 회전은 회전수단(422) 내부에 수용된 동력장치에 의해 이루어질 수 있으나, 태양의 고도는 시간에 따라 일정하게 변화되므로 본 발명에서는 회전수단(422)의 무게중심을 편심지게 형성하여, 별도의 에너지를 사용하지 않고 태양광패널(410)이 시간에 따른 태양의 고도 변화에 대응하여 회전할 수 있도록 하였다.
도 7을 참조하여 설명하면, 회전수단 몸체(422-1)에 회전 플레이트(422-2)가 공회전 가능한 형태로 경사지게 결합되어, 무게추(422-3)를 최상측에 위치시키면 무게추(422-3)가 하측으로 내려오며 회전 플레이트(422-2)가 회전하고, 회전 플레이트(422-2)가 회전함에 따라 회전축(421)과 연결된 태양광패널(410) 또한 회전하게 되는 것이다.
또한, 태양광패널(410)의 경우 집속되는 태양광이 강할수록 보다 많은 전력을 생산 가능하므로, 태양광패널(410)의 가장자리에는 빛을 집속하기 위한 집속패널(411)이 결합될 수 있으며, 집속패널(411)의 경우 태양광을 모아줄 수 있으면 충분하므로 일면이 반사코팅된 다양한 플레이트 타입의 부재를 포함할 수 있다.
100 : 온수 저장부 110 : 온수탱크
120 : 수위측정수단 130 : 입수관
131 : 제1 온도 측정부 132 : 제2 온도 측정부
140 : 우회유로형성관
200 : 집열부 210 : 집열 케이스
211 : 투명부 220 : 집열관
230 : 열교환 핀 240 : 베이스 플레이트
241 : 제1 경사면 250 : 유로형성 홈
251 : 분배홈 252 : 가열홈
253 : 집수홈 260 : 보온커버
270 : 렌즈부
300 : 이송부 310 : 이송관
320 : 이송장치
400 : 전력 생산부 410 : 태양광패널
411 : 집속패널 420 : 배터리
420 : 패널 조절부 421 : 회전축
422 : 회전수단 422-1 : 회전수단 몸체
422-2 : 회전 플레이트 422-3 : 무게추
500 : 제어부
600 : 이송바퀴

Claims (7)

  1. 물이 저장되는 온수 저장부(100);
    상기 온수 저장부(100)에서 공급되는 물을 가열하여 온수로 만드는 집열부(200);
    물이 상기 집열부(200)를 통해 이동하도록 만드는 이송부(300);
    태양광을 전달받아 전기를 생산하며 상기 이송부(300)로 전기를 공급하는 전력 생산부(400);
    상기 온수 저장부(100)와 상기 집열부(200) 중 적어도 어느 하나 이상의 하측에 결합되는 이송바퀴(600);를 포함하고
    상기 집열부(200)는 제1 경사면(241)이 형성되는 베이스 플레이트(240);
    상기 베이스 플레이트(240)의 제1 경사면(241)에 형성되는 유로형성 홈(250);
    상기 베이스 플레이트(240) 상부에 결합되는 투명한 재질의 보온커버(260);
    상기 보온커버(260)의 상부면에 결합되는 렌즈부(270);를 포함하며,
    상기 전력 생산부(400)는 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 태양광패널(410);
    상기 태양광패널(410)의 방향 또는 각도를 조절하는 패널 조절부(420); 를 포함하고,
    상기 패널 조절부(420)는 상기 태양광패널(410)에 결합되는 회전축(421); 및
    상기 회전축(421)과 상기 집열부(200)를 연결하며 상기 회전축(421)을 회전시키는 회전수단(422);을 포함하며,
    상기 회전수단(422)은 무게중심이 가장자리 일측에 편심지게 위치하는 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 집열부(200)는 함체 구조의 집열 케이스(210);
    상기 집열 케이스(210) 내부에 구비되며 상기 이송부(300)에서 공급되는 물이 통과하는 유로를 형성하는 집열관(220); 을 포함하는 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 유로형성 홈(250)은 상기 이송부(300)와 연결되어 물을 전달받으며, 전달받은 물을 분배하는 분배홈(251);
    상기 분배홈(251)과 연결되며 복수개가 이격 배치되는 가열홈(252);
    복수개의 상기 가열홈(252)을 따라 흘러내리는 물을 모아 배출하는 집수홈(253); 을 포함하는 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 이송부(300)는 상기 온수 저장부(100)와 상기 집열부(200)를 연결하는 이송관(310);
    상기 이송관(310)을 통해 물을 이송시키는 이송장치(320); 를 포함하는 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템.
  7. 삭제
KR1020210106050A 2021-08-11 2021-08-11 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템 KR102336901B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210106050A KR102336901B1 (ko) 2021-08-11 2021-08-11 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210106050A KR102336901B1 (ko) 2021-08-11 2021-08-11 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102336901B1 true KR102336901B1 (ko) 2021-12-08

Family

ID=78867552

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210106050A KR102336901B1 (ko) 2021-08-11 2021-08-11 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102336901B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102468090B1 (ko) * 2022-05-24 2022-11-18 원정일 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009534560A (ja) * 2006-04-19 2009-09-24 ワイカトリンク リミテッド エネルギー変換システム
KR101084569B1 (ko) 2011-09-19 2011-11-17 강민정 태양열집열기와 히트펌프식 공조기를 이용한 하이브리드 온수공급시스템
KR20120103002A (ko) 2011-03-09 2012-09-19 삼중테크 주식회사 태양열을 이용한 하이브리드 흡수식 냉난방 시스템
KR101364189B1 (ko) * 2013-05-24 2014-02-26 문여진 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간
KR20180110967A (ko) 2017-03-30 2018-10-11 한국에너지기술연구원 자립형 태양열 신선외기 난방 및 온수예열 하이브리드 시스템
KR20180126915A (ko) 2017-05-19 2018-11-28 연태훈 태양광 패널의 냉각모듈 및 이를 이용하는 하이브리드 태양광 시스템

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009534560A (ja) * 2006-04-19 2009-09-24 ワイカトリンク リミテッド エネルギー変換システム
KR20120103002A (ko) 2011-03-09 2012-09-19 삼중테크 주식회사 태양열을 이용한 하이브리드 흡수식 냉난방 시스템
KR101084569B1 (ko) 2011-09-19 2011-11-17 강민정 태양열집열기와 히트펌프식 공조기를 이용한 하이브리드 온수공급시스템
KR101364189B1 (ko) * 2013-05-24 2014-02-26 문여진 각도 조정이 가능한 횡렬식 공동주택 태양에너지 발코니 난간
KR20180110967A (ko) 2017-03-30 2018-10-11 한국에너지기술연구원 자립형 태양열 신선외기 난방 및 온수예열 하이브리드 시스템
KR20180126915A (ko) 2017-05-19 2018-11-28 연태훈 태양광 패널의 냉각모듈 및 이를 이용하는 하이브리드 태양광 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102468090B1 (ko) * 2022-05-24 2022-11-18 원정일 태양열 지열원 보충 장치를 포함하는 태양열 보충형 지열 열교환 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1807995B (zh) 采用燃气或燃油辅助加热的太阳能热水与空调采暖系统
CN207568778U (zh) 一种基于可再生能源的冷热电联供系统
KR102336901B1 (ko) 이동형 태양광열 하이브리드 온수 저장 시스템
JP3797685B2 (ja) 建物の暖房装置
CN109724273A (zh) 主动式太阳能聚热储能系统及其方法
CN110486779A (zh) 一种利用土壤冷量冷却光伏电池的太阳能综合利用系统
CN110762664B (zh) 一种基于pvt结合跨季节蓄热和露点蒸发冷却的装置、空调
CN107587984A (zh) 一种基于可再生能源的冷热电联供系统
CN215378868U (zh) 多功能蒸发冷却热管式光伏光热系统
CN207018151U (zh) 一种斯特林太阳能发电系统余热利用结构
CN108825458A (zh) 太阳能光热发电设备
US4390009A (en) Solar boiler
CN110106996A (zh) 一种多工况节能墙体
CN216977030U (zh) 一种太阳能热泵
CN209706374U (zh) 主动式太阳能聚热储能系统
KR101532956B1 (ko) 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치
CN111678193A (zh) 用于生活建筑的综合节能型控温供水系统
AU2011100458A4 (en) A solar air heating system with a heat storage
CN207161278U (zh) 一种储热式斯特林发电系统
CN111895661B (zh) 太阳能辐射吸收装置及该装置的综合利用系统
CN114777341B (zh) 一种太阳能光热光电系统
CN110186217A (zh) 光伏发电冷热能回收利用装置及方法
CN114353448B (zh) 一种基于灰库的光电热泵气化装置
CN104158488B (zh) 太阳能利用系统
JPH1137570A (ja) ハイブリッド式太陽エネルギ利用装置