KR102497250B1 - 주택기반 태양광 발전 난방장치 - Google Patents

주택기반 태양광 발전 난방장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광모듈로부터 생산되는 대용량의 전기를 충전하기 위한 대용량의 리튬이온 배터리 없이도 난방기능을 수행가능하게 안내하여 주고, 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 난방에너지원과 더불어 음식을 가열하는데 필요한 가열원으로도 이용 가능하게 안내하여 주며, 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 난방에너지원 또는 음식 가열원 중 원하는 에너지원만 선택하여 사용가능하고, 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 음식 가열원으로 이용 시 다양한 음식의 종류에 대응하여 음식을 조리가능하게 안내하여 주며, 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 이용하여 상이한 음식가열시간 및 음식가열온도을 갖는 다양한 음식들의 조리 가능 여부도 사용자가 인지가능하게 안내하여 주고, 음식 섭취 시간 전에 사용자의 음식 취향을 고려하여, 음식을 추천하여 주며, 사용자가 사용하는 전기의 양이 태양광모듈의 발전량보다 적을 경우 이를 충전하고, 그 충전된 전기를 이용하여 태양광 발전을 수행하지 못하는 시간대에도 음식조리가 가능하게 안내하여 주고, 사용자가 사용하는 전기의 양이 태양광모듈의 발전량보다 적을 경우 이를 인지하여, 한국전력에 판매 가능하게 안내함으로써, 태양광발전을 통한 이익증대를 도모할 뿐만 아니라 신재생 에너지의 사용도 장려하는 주택기반 태양광 발전 난방장치에 관한 것으로, 주택(H)에 설치되는 것으로, 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양광모듈(110)과; 주택(H) 내의 구들장(200)에 매설되는 것으로, 구들장(200)에 난방기온이 축열되도록, 열을 발산하는 열선(300)과; 상기 태양광모듈(110)로부터 생성된 전기가 상기 열선(300)으로 공급되도록 제어하여, 난방을 수행하는 제어부(120);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

주택기반 태양광 발전 난방장치{Solar power heating system based on housing}
본 발명은 태양광모듈로부터 생산되는 대용량의 전기를 충전하기 위한 대용량의 리튬이온 배터리 없이도 난방기능을 수행가능하게 안내하여 주고, 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 난방에너지원과 더불어 음식을 가열하는데 필요한 가열원으로도 이용 가능하게 안내하여 주며, 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 난방에너지원 또는 음식 가열원 중 원하는 에너지원만 선택하여 사용가능하고, 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 음식 가열원으로 이용 시 다양한 음식의 종류에 대응하여 음식을 조리가능하게 안내하여 주며, 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 이용하여 상이한 음식가열시간 및 음식가열온도을 갖는 다양한 음식들의 조리 가능 여부도 사용자가 인지가능하게 안내하여 주고, 음식 섭취 시간 전에 사용자의 음식 취향을 고려하여, 음식을 추천하여 주며, 사용자가 사용하는 전기의 양이 태양광모듈의 발전량보다 적을 경우 이를 충전하고, 그 충전된 전기를 이용하여 태양광 발전을 수행하지 못하는 시간대에도 음식조리가 가능하게 안내하여 주고, 사용자가 사용하는 전기의 양이 태양광모듈의 발전량보다 적을 경우 이를 인지하여, 한국전력에 판매 가능하게 안내함으로써, 태양광발전을 통한 이익증대를 도모할 뿐만 아니라 신재생 에너지의 사용도 장려하는 주택기반 태양광 발전 난방장치에 관한 것이다.
화석연료의 고갈 문제 및 환경오염 문제의 심각성으로 인하여, 이를 대체할 수 있는 대체 에너지에 대한 다양한 모델이 제시되고 있으며, 이중 태양광 에너지를 이용한 발전 및 난방은 화석 연료에 대한 에너지 의존도를 줄이고, 무공해 환경을 조성할 수 있어서 활발한 연구가 이루어지고 있다.
또한, 거주지역이 고정되지 않은 임의 지역에서의 생활을 위한 이동식 주택, 산불감시를 위한 산불감시 초소 또는 펜션 등이나, 전기가 공급되지 않는 임시 지역에서 난방을 위한 전기가 필요하게 되지만, 이를 위하여 전주나 배관을 통해 전선을 설치하여 전기를 공급하기에는 상당히 비경제적일 뿐만 아니라, 전선 설치작업에도 상당한 어려움이 존재한다.
이를 개선하고자 태양광으로부터 전기를 생성하기 위한 태양전지를 통해, 그 발생되는 전기를 배터리에 충전하고, 충전된 배터리에서 제공되는 전력원을 이용하여 히터를 가동하는 주택 기반 태양광 발전장치(특허문헌1 참조)가 주목받고 있는 실정이다.
그런데, 난방을 목적으로 하는 주택 기반 태양광 발전장치의 경우 많은 난방에너지원이 소요되기 때문에, 500W~1000W 정도의 발전용량을 갖는 태양전지를 여러 개 직렬연결하여 사용하여야 하며, 이로 인해, 태양전지들을 통해 생산되는 전기를 충전하고자 대용량의 충전용량을 갖는 배터리를 사용해야한다.
이때, 배터리는 리튬이온 배터리를 사용하는데 그 이유로, 리튬이온 배터리는 충전과 방전을 반복하여 여러 번 사용할 수 있는 2차 전지로서, 이 리튬이온 배터리는 크게 양극, 음극, 전해질의 세 부분으로 이루어져, 리튬이온이 음극에서 양극으로 이동하는 경우 전류를 방전시키고 반대로 양극에서 음극으로 이동할 때는 전류를 충전하게 된다.
이러한 구조로 이루어진 리튬이온 배터리는 에너지 밀도가 높고, 한번 방전된 후 다시 충전할 때 전지의 용량이 줄어드는 메모리 효과가 거의 없으며, 사용하지 않을 때에도 자연 방전이 일어나는 정도가 작기 때문에 2차 전지로 사용되기에 적합한 특징을 가지고 있다.
그러나 이러한 이점에도 불구하고, 리튬이온 배터리는 고가여서, 충전용량이 대용량인 경우 주택에 난방을 위한 주택기반 태양광 발전 난방장치의 제작비용 또한 상승되는 문제점이 있다.
KR 10-2008-0016193 A
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 태양광모듈로부터 생산되는 대용량의 전기를 충전하기 위한 대용량의 리튬이온 배터리 없이도 난방기능을 수행가능하게 안내하여 주는 주택기반 태양광 발전 난방장치를 제공하는데 있다.
본 발명을 달성하기 위한 기술적 사상으로 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치는, 주택에 설치되는 것으로, 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양광모듈과; 주택 내의 구들장에 매설되는 것으로, 구들장에 난방기온이 축열되도록, 열을 발산하는 열선과; 상기 태양광모듈로부터 생성된 전기가 상기 열선으로 공급되도록 제어하여, 난방을 수행하는 제어부;를 포함한다.
상기 구들장은, 사용자가 잠을 자는 수면영역용 구들장 및 요리를 수행하는 조리영역용 구들장으로 구분되고,
상기 열선은, 상기 구들장 중 수면영역용 구들장에 매설되는 수면영역용 열선 및 조리영역용 구들장에 매설되는 조리영역용 열선으로 구분되며,
상기 제어부는, 정보입력부를 통해, 상기 수면영역용 열선 또는 상기 조리영역용 열선의 사용여부를 안내하는 열선별 사용여부정보가 입력되면, 입력된 열선별 사용여부정보를 참조하여, 상기 태양광모듈로부터 상기 수면영역용 열선 및 상기 조리영역용 열선으로 전기의 공급여부를 선택적으로 제어하는 기능을 수행한다.
상기 구들장에 요입형성되는 것으로, 조리음식이 내입되도록 형성되는 음식내입공간이 형성되되, 그 형성되는 음식내입공간은, 조리용기의 바닥면이 평평한 직선형상인 요리기반 조리용기가 인입되는 요리기반 음식내입공간, 조리용기의 외형이 곡선형상인 구이기반 조리용기가 인입되는 구이기반 음식내입공간 또는 이들의 조합으로 이루어진 것 중 어느 하나이다.
상기 조리영역용 열선은, 요리기반 음식내입공간의 바닥면 아래에 위치되는 것으로, 나이테 형상으로 이루어진 조리용 평면가열 열선;을 포함한다.
상기 조리영역용 열선은, 구이기반 음식내입공간을 나선형으로 감싸는 형상으로 이루어진 조리용 공간가열 열선;을 포함한다.
본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에는, 음식의 조리를 위해 음식을 가열하는데 소요되는 시간인 음식요리 가열시간이 음식별로 구분되는 음식별 요리가열시간정보가 저장관리되는 정보저장부;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 정보입력부를 통해, 음식의 조리를 요청하는 정보로서, 음식명을 포함하는 음식조리 수행정보가 입력되면, 입력된 음식조리 수행정보에 포함된 음식명을 상기 정보저장부와 매칭하여, 추출되는 해당 음식명의 음식요리 가열시간과, 상기 주택이 위치하는 지역의 일몰시각을 대비하여, 요청된 음식의 조리가능 여부를 정보출력부를 통해 출력되도록 제어하는 기능을 수행한다.
본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에는, 상기 조리영역용 열선의 발산되는 온도를 기설정 주기마다 감지하여 열선감지 온도정보를 생성하는 온도감지센서;를 더 포함하고, 음식의 조리 시 요구되는 음식요리 가열온도가 상기 음식별 요리가열시간정보에 취합되어 저장관리되며, 상기 제어부는, 온도감지센서로부터 기설정 주기마다 생성되는 열선감지 온도정보를 참조하여, 상기 음식별 요리가열시간정보에 취합된 해당 음식명의 음식요리 가열온도까지 조리영역용 열선이 가열되도록 전기의 공급 정도를 조절하는 기능을 수행한다.
상기 정보저장부에는, 상기 정보입력부를 통해, 음식조리 수행정보가 입력될 때마다 동일한 음식명으로 구분하여 카운팅한 정보인 음식 누적 랭킹정보를 리스트한 음식별 누적 랭킹 리스트정보가 저장관리되고, 상기 제어부는, 기설정 주기마다 음식별 누적 랭킹 리스트정보 중 누적회수가 가장 많은 음식부터 기지정된 순위까지의 음식을 음식명 및 해당 음식의 음식요리 가열시간으로 구분한 시간대별 음식 추천정보로 가공하여 정보출력부를 통해 출력하는 기능을 수행한다.
본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에는, 상기 태양광모듈로부터 생산되는 전기가 충전되는 보조 배터리;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 태양광모듈의 발전량이 상기 열선별 사용여부정보를 토대로 연산된 필요 발전량보다 많을 경우 보조 배터리가 충전되도록 제어하는 기능을 수행한다.
상기 제어부는, 상기 주택이 위치하는 지역의 일출시각 전이나 일몰시각 후에 음식조리 수행정보가 입력되면, 입력된 음식조리 수행정보에 포함된 음식명을 상기 정보저장부와 매칭하여, 추출되는 해당 음식명의 음식요리 가열시간 및 음식요리 가열온도를 토대로 전력량을 연산하고, 그 연산된 전력량과 상기 보조 배터리에 충전된 충전량을 대비하여, 충전량이 더 많은 경우 정보출력부를 통해 해당 음식의 요리가 수행가능하다고 안내하는 메시지를 출력하는 기능을 수행한다.
본 발명은 태양광모듈로부터 생산되는 대용량의 전기를 충전하기 위한 대용량의 리튬이온 배터리 없이도 난방기능을 수행가능하게 안내하여 주는 효과를 발휘한다.
또한, 본 발명은 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 난방에너지원과 더불어 음식을 가열하는데 필요한 가열원으로도 이용 가능하게 안내하여 주는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 난방에너지원 또는 음식 가열원 중 원하는 에너지원만 선택하여 사용가능한 효과도 있다.
또한, 본 발명은 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 음식 가열원으로 이용 시 다양한 음식의 종류에 대응하여 음식을 조리가능하게 안내하여 주는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 이용하여 상이한 음식가열시간 및 음식가열온도을 갖는 다양한 음식들의 조리 가능 여부도 사용자가 인지가능하게 안내하여 주는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 음식 섭취 시간 전에 사용자의 음식 취향을 고려하여, 음식을 추천하여 주는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 사용하는 전기의 양이 태양광모듈의 발전량보다 적을 경우 이를 충전하고, 그 충전된 전기를 이용하여 태양광 발전을 수행하지 못하는 시간대에도 음식조리가 가능하게 안내하여 주는 효과도 있다.
또한, 본 발명은 사용자가 사용하는 전기의 양이 태양광모듈의 발전량보다 적을 경우 이를 인지하여, 한국전력에 판매 가능하게 안내함으로써, 태양광발전을 통한 이익증대를 도모할 뿐만 아니라 신재생 에너지의 사용도 장려하는 효과도 있다.
도 1은 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치가 설치되는 주택을 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치를 나타낸 블록구성도.
도 3은 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치를 이루는 구성 중 구들장 부분을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치를 이루는 구성 중 열선의 각 실시예를 나타낸 도면.
도 5 내지 도 7은 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치를 이루는 구성 중 요리기반 조리용기를 나타낸 도면.
도 8 및 도 9는 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치를 이루는 구성 중 구이기반 조리용기를 나타낸 도면.
본 발명의 실시예의 구성 및 작용에 대하여 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기에 앞서, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 하기의 실시예들은 본 발명을 상세히 설명하고자 언급된 것일 뿐이지, 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 표현하거나, 또는 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 아니되며, 동일한 기능을 수행하는 경우에는 가급적 동일한 도면부호를 명기하기로 한다. 이와 더불어, 본 발명에서 사용한 용어는 단지 하기의 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니며, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치는 태양광모듈로부터 생산되는 대용량의 전기를 충전하기 위한 대용량의 리튬이온 배터리 없이도 난방기능을 수행가능하게 안내하여 주도록, 태양광모듈(110), 열선(300) 및 제어부(120)로 이루어진다.
먼저, 태양광모듈(110)은 주택(H)에 설치되는 것으로, 태양광 에너지를 직류 전력으로 변환하여 전기 에너지를 생산하는 부재이다.
이러한 기능을 수행하는 태양광모듈(110)을 보다 상세히 설명하면, 태양광모듈(110)을 이루는 태양전지는 외부로부터 입사되는 태양광을 집광하여 전기를 발생시키기 위한 것으로서, 통상적으로 주로 실리콘과 복합재료가 이용된다. 구체적으로, 태양전지는 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시켜 사용하는 것으로, 태양 빛을 받아 전기를 생산하는 광전효과를 이용하는 것이다. 대부분의 태양전지는 대면적의 P-N 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 상기 P-N 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하여 사용하게 된다.
한편, 이러한 태양광모듈(110)이 설치되는 주택(H)은 경량철골주택, 목조주택, 조립식주택 또는 한옥주택 등 전원주택을 포함하는 다양한 주택을 선택하여 사용할 수 있다.
상기 열선(300)은 주택(H) 내의 구들장(200)에 매설되는 것으로, 구들장(200)에 난방기온이 축열되도록, 전기저항에 의해 열을 발산하는 부재이다.
한편, 구들장(200)의 경우 열선(300)을 통해 발산되는 열이 축열되도록, 열선(300)이 매설되는 발열층, 그 발열층 위에 열이 축열되는 축열층이 적층될 수 있으며, 이러한 발명층 및 축열층은 다중으로 적층되어 제공될 수 있다.
상기 제어부(120)는 태양광모듈(110)로부터 생성된 전기가 열선(300)으로 공급되도록 제어하여, 난방을 수행하는 부재로서, 제어패널, 전용 콘트롤러 또는 PC(Personal Computer) 등 다양한 형식으로 제공되어질 수 있다.
이러한 기능을 수행하는 제어부(120)에는 정보입력부(130), 정보저장부(140) 및 정보출력부(150)를 포함할 수 있다.
먼저, 정보입력부(130)는 구들장(200)에 매설된 열선(300)을 통해 발산되는 고온의 열인 난방에너지원을 음식을 가열하는데 필요한 가열원으로 이용 시 음식별에 따라 음식 조리가 가능한지 문의하는 음식조리 수행정보를 포함하는 각종 정보가 입력되는 부재로서, 키패드(key pad) 돔스위치 (dome switch), 터치패드(정압/정 전), 조그휠, 조그 스위치 등이 조합되어 구성될 수 있다.
상기 정보저장부(140)는 구들장(200)에 매설된 열선(300)을 통해 발산되는 고온의 열인 난방에너지원을 음식을 가열하는데 필요한 가열원으로 이용 시 음식의 조리를 위해 음식을 가열하는데 소요되는 시간인 음식요리 가열시간이 음식별로 구분되는 음식별 요리가열시간정보를 포함하는 각종 정보가 저장관리되는 부재로서, 플래시 메모리 타입(flash memory type), 하드디스크 타 입(hard disk type), 멀티미디어 카드 마이크로 타입(multimedia card micro type), 카드 타입의 메모리(예를 들어 SD 또는 XD 메모리 등), 램(Random Access Memory, RAM), SRAM(Static Random Access Memory), 롬(Read- Only Memory, ROM), EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory), PROM(Programmable Read-Only Memory), 자기 메모리, 자기 디스크, 광디스크 중 하나 또는 이들의 조합으로 이루어질 수 있다.
상기 정보출력부(150)는 구들장(200)에 매설된 열선(300)을 통해 발산되는 고온의 열인 난방에너지원을 음식을 가열하는데 필요한 가열원으로 이용 시 음식별에 따라 음식 조리가 가능한지 문의하는 음식조리 수행정보에 대응하여 음식의 조리가능 여부가 출력되는 부재로서, 액정 디스플레이(liquid crystal display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스 플레이(thin film transistor-liquid crystal display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(organic light-emitting diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(flexible display), 3차원 디스플레이(3D display) 등 다양한 출력부재가 선택 적용되어질 수 있다.
이처럼, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에서는 구들장(200)에 매설된 열선(300)을 통해 발산되는 고온의 열을 난방에너지원과 더불어 음식을 가열하는데 필요한 가열원으로도 이용 가능하게 안내하여 주는 이점을 제공한다.
이를 위해, 구들장(200)은 도 3을 주로 참조하여, 사용자가 잠을 자는 수면영역용 구들장(210) 및 요리를 수행하는 조리영역용 구들장(220)으로 구분되어진다.
한편, 수면영역용 구들장(210)도 수면인원에 따라 개별적으로 조절가능하도록, 일측 수면영역용 구들장(210a) 및 타측 수면영역용 구들장(210b)으로 세분화시켜 제공할 수 있다.
또한, 조리영역용 구들장(220)은 도면에 도시된 것처럼, 수면영역용 구들장(210)과 연이어서 제공될 수 있고, 또는 수면영역용 구들장(210)과 분리되어 제공될 수 있다. 즉, 조리영역용 구들장(220)이 아궁이 처럼, 주방영역과 같은 별도의 영역에 분리되어 제공될 수 있으며, 설치 높이 또한 조리영역용 구들장(220)과 수면영역용 구들장(210)이 동일 높이를 이루거나 조리영역용 구들장(220)이 수면영역용 구들장(210) 보다 높은 곳에 위치되게 설치하여 제공할 수도 있다.
그리고 열선(300)도 구들장(200) 중 수면영역용 구들장(210)에 매설되는 수면영역용 열선(310) 및 조리영역용 구들장(220)에 매설되는 조리영역용 열선(320)으로 구분되어 제공되어질 수 있다. 한편, 수면영역용 열선(310)은 지그재그 형태로 배선될 수 있다.
이를 통해, 제어부(120)는 사용자가 정보입력부(130)를 조작하여, 수면영역용 열선(310) 또는 조리영역용 열선(320)의 사용여부를 안내하는 열선별 사용여부정보가 입력되면, 입력된 열선별 사용여부정보를 참조하여, 태양광모듈(110)로부터 수면영역용 열선(310) 및 조리영역용 열선(320)으로 전기의 공급여부를 선택적으로 제어하는 기능을 수행한다.
즉, 사용자가 수면영역용 열선(310)만 사용하고, 조리영역용 열선(320)은 사용하지 않는 경우, 수면영역용 열선(310)은 사용하지 않고, 조리영역용 열선(320)만 사용하는 경우 둘 다 사용하거나 둘 다 사용하지 않는 경우 등 다양한 경우에 맞게 선택조절이 가능하다.
이는, 전원주택의 특성 상 9월 하순 부터 익년 5월 중순 정도 까지는 난방을 사용하고, 그 이외의 시기인 여름에는 난방을 사용하지 않는 경우가 발생하기 때문이다.
이와 더불어, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에서는 구들장(200)에 매설된 열선(300)을 통해 발산되는 고온의 열을 음식 가열원으로 이용 시 다양한 음식의 종류에 대응하여 음식을 조리가능하게 안내하여 주는 이점을 제공한다.
이를 위해, 구들장(200)에 요입형성되는 것으로, 조리음식이 내입되도록 형성되는 음식내입공간(230)이 형성되어진다.
이처럼, 형성되는 음식내입공간(230)은 조리용기의 바닥면이 평평한 직선형상인 요리기반 조리용기(400)가 인입되는 요리기반 음식내입공간(231)과 조리용기의 외형이 곡선형상인 구이기반 조리용기(500)가 인입되는 구이기반 음식내입공간(232)으로 구분되어 제공될 수 있다.
여기서, 요리기반 음식내입공간(231)의 형상은 사각형상으로 이루어질 수 있고, 이러한 사각형상에 인입되는 요리기반 조리용기(400)의 경우에도 사각형상에 대응되는 형상으로 이루어질 수 있다. 이때, 조리영역용 열선(320)은 요리기반 음식내입공간(231)의 바닥면 아래에 위치되는 것으로, 나이테 형상으로 이루어진 조리용 평면가열 열선(321)이 제공되어질 수 있다.
이러한 형상을 갖는 요리기반 조리용기(400)는 탕류나 면류를 포함하는 국물요리를 주로 조리하는 용기부재이다.
이러한 기능을 수행하는 요리기반 조리용기(400)의 세부구성은 냄비(410) 및 뚜껑부(420)로 이루어진다.
먼저, 냄비(410)는 내부에 음식수용공간이 형성되고, 상부가 개방된 사각형체의 냄비부재로서, 원형이나 타원형으로 제공될 수 있다.
또한, 냄비(410)의 전측면에는 한 쌍의 손잡이(411)를 부착설치하여, 사용자가 요리기반 음식내입공간(231)에 내입된 냄비(410)를 인출할 수 있게 안내한다. 이때, 요리기반 음식내입공간(231)의 내부온도는 고온이기 때문에, 사용자는 방열장갑을 끼고 요리기반 조리용기(400)의 인출을 수행하는 것이 바람직하다.
상기 뚜껑부(420)는 냄비(410)의 상부를 덮는 것으로, 통기공(421a)들이 관통 형성된 덮개판(421), 덮개판(421)의 하면 가장자리를 따라 돌출되어, 내측면이 냄비(410)의 외측면에 접촉되는 가장자리측 밀폐대(422), 덮개판(421)의 하면을 따라 돌출되되 가장자리측 밀폐대(422) 보다 안쪽에 돌출되어, 외측면이 냄비(410)의 내측면에 접촉되는 안측 밀폐대(423)로 이루어진 덮개부재이다.
여기서, 가장자리측 밀폐대(422)와 안측 밀폐대(423) 사이의 거리는 냄비(410)의 두께보다 조금 작게 형성하여, 억지끼움으로 결합되게 한다.
이는, 구들장(200)으로부터 발생되는 열이 고온이기 때문에, 냄비(410)의 음식수용공간에 수용된 조리음식으로부터 발생되는 증기압에 의해 뚜껑부(420)가 이탈되는 것을 방지하기 위함이다. 이와 더불어, 통기공(421a)들 또한 중앙 부근에 큰 통기면적을 가지는 2개와 뚜껑부(420)의 가장자리 부근을 따라 일정간격마다 작은 통기면적을 가지는 다수개를 관통형성하여 증기가 유출되도록 유도함으로써, 추가적으로 뚜껑부(420)의 이탈을 방지하여 주는 기능을 수행한다.
또한, 가장자리측 밀폐대(422)와 안측 밀폐대(423) 사이에는 패킹부재(424)가 끼임 밀착되어 냄비(410)와 뚜껑부(420)가 밀착되게 안내하여 밀착성능을 향상시킴으로써, 조리음식의 유출되는 것을 최대한 방지하여 준다.
또한, 덮개판(421)에는 덮개판(421)의 상면 가장자리를 따라 흘림방지대(425)를 돌출연결하여, 통기공(421a)들을 통해 유출되는 조리음식에서 발생되는 국물이 요리기반 음식내입공간(231)에 떨어지는 것을 최대한 방지하여 준다.
또한, 덮개판(421)의 상면에는 손잡이를 설치하여 조리 후 억지끼움된 뚜껑부(420)가 이탈될 수 있게 제공한다.
그리고 바베큐나 고구마, 감자와 같이 국물요리보다 낮은 온도에서도 조리가 가능한 조리음식도 조리가능하도록, 구이기반 음식내입공간(232)의 형상은 원형으로 이루어질 수 있다. 이때, 조리영역용 열선(320)은 구이기반 음식내입공간(232)을 나선형으로 감싸는 형상으로 이루어진 조리용 공간가열 열선(322)으로 제공되어질 수 있다.
이러한 형상을 갖는 구이기반 조리용기(500)의 세부구성은 구이기반 음식내입공간(232)에 인입되는 것으로, 내부에 음식수용공간이 형성된 음식수용구(510)가 구비되어진다.
이와 더불어, 음식수용구(510)는 고구마나 감자와 같이 국물요리보다 낮은 온도에서도 조리가 가능하도록, 폐쇄판(511) 및 음식수용통(512)으로 이루어진다.
먼저, 폐쇄판(511)은 음식내입구멍(1210)을 폐쇄시키는 부재로서, 그 크기는 구이기반 음식내입공간(232)보다 같거나 조금 크게 형성되어진다.
또한, 폐쇄판(511)의 전면에는 손잡이(511a)를 설치하여, 인출이 가능학 안내한다.
상기 음식수용통(512)은 폐쇄판(511)의 배면에 설치되는 것으로, 수직단면이 폐쇄판(511)보다 작거나 같고, 내부에 음식수용공간이 형성되며, 상부가 개방된 부재이다.
한편, 폐쇄판(511)의 배면에 설치된 음식수용통(512)이 구이기반 음식내입공간(232)을 통해 원활하게 슬라이딩 이동가능하도록, 구이기반 음식내입공간(232)에는 적어도 하나의 레일홈(232a)이 형성되고, 음식수용통(512)의 하부에 설치되되, 레일홈(232a)의 대응되는 위치에 설치되는 적어도 하나의 이동레일(512a)이 구비되어진다.
또한, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에서는 구들장에 매설된 열선을 통해 발산되는 고온의 열을 이용하여 상이한 음식가열시간 및 음식가열온도을 갖는 다양한 음식들의 조리 가능 여부도 사용자가 인지가능하게 안내하여 주는 이점을 제공한다.
이를 위해, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에는 음식의 조리를 위해 음식을 가열하는데 소요되는 시간인 음식요리 가열시간이 음식별로 구분되는 음식별 요리가열시간정보가 저장관리되는 정보저장부(140)가 구비되어진다.
이를 통해, 제어부(120)는 정보입력부(130)를 통해, 음식의 조리를 요청하는 정보로서, 음식명을 포함하는 음식조리 수행정보가 입력되면, 입력된 음식조리 수행정보에 포함된 음식명을 정보저장부(140)와 매칭하여, 추출되는 해당 음식명의 음식요리 가열시간과, 주택(H)이 위치하는 지역의 일몰시각을 대비하여, 요청된 음식의 조리가능 여부를 정보출력부(150)를 통해 출력되도록 제어하는 기능을 수행한다.
추가로, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에는 조리영역용 열선(320)의 발산되는 온도를 기설정 주기마다 감지하여 열선감지 온도정보를 생성하는 온도감지센서(321a,322a)가 구비되어진다. 여기서, 온도감지센서(321a,322a)는 조리용 평면가열 열선(321) 쪽에 배치되는 평면측 온도감지센서(321a) 및 조리용 공간가열 열선(322) 쪽에 배치되는 공간측 온도감지센서(322a)로 세분화되어 제공되어질 수 있다.
또한, 정보저장부(140)에는 음식의 조리 시 요구되는 음식요리 가열온도가 음식별 요리가열시간정보에 취합되어 저장관리되어진다.
이를 통해, 제어부(120)는 온도감지센서(321a,322a)로부터 기설정 주기마다 생성되는 열선감지 온도정보를 참조하여, 음식별 요리가열시간정보에 취합된 해당 음식명의 음식요리 가열온도까지 조리영역용 열선(320)이 가열되도록 전기의 공급 정도를 조절하는 기능을 수행한다.
또한, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에서는 음식 섭취 시간 전에 사용자의 음식 취향을 고려하여, 음식을 추천하여 주는 이점을 제공한다.
이를 위해, 정보저장부(140)에는 정보입력부(130)를 통해, 음식조리 수행정보가 입력될 때마다 동일한 음식명으로 구분하여 카운팅한 정보인 음식 누적 랭킹정보를 리스트한 음식별 누적 랭킹 리스트정보가 저장관리되어진다.
이를 통해, 제어부(120)는 기설정 주기마다 음식별 누적 랭킹 리스트정보 중 누적회수가 가장 많은 음식부터 기지정된 순위까지의 음식을 음식명 및 해당 음식의 음식요리 가열시간으로 구분한 시간대별 음식 추천정보로 가공하여 정보출력부(150)를 통해 출력하는 기능을 수행한다.
또한, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에서는 사용자가 사용하는 전기의 양이 태양광모듈(110)의 발전량보다 적을 경우 이를 충전하고, 그 충전된 전기를 이용하여 태양광 발전을 수행하지 못하는 시간대에도 음식조리가 가능하게 안내하여 주는 이점을 제공한다. 이는, 앞에서도 언급한 것처럼, 전원주택의 특성 상 9월 하순 부터 익년 5월 중순 정도 까지는 난방을 사용하고, 그 이외의 시기인 여름에는 난방을 사용하지 않는 경우가 발생하기 때문이다.
이를 위해, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에는 태양광모듈(110)로부터 생산되는 전기가 충전되는 보조 배터리(160)가 구비되어진다.
그리고 제어부(120)는 태양광모듈(110)의 발전량이 열선별 사용여부정보를 토대로 연산된 필요 발전량보다 많을 경우 보조 배터리(160)가 충전되도록 제어하는 기능을 수행한다.
이후, 제어부(120)는 주택(H)이 위치하는 지역의 일출시각 전이나 일몰시각 후에 음식조리 수행정보가 입력되면, 입력된 음식조리 수행정보에 포함된 음식명을 정보저장부(140)와 매칭하여, 추출되는 해당 음식명의 음식요리 가열시간 및 음식요리 가열온도를 토대로 전력량을 연산하고, 그 연산된 전력량과 보조 배터리(160)에 충전된 충전량을 대비하여, 충전량이 더 많은 경우 정보출력부(150)를 통해 해당 음식의 요리가 수행가능하다고 안내하는 메시지를 출력하는 기능을 수행한다.
또한, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에서는 사용자가 사용하는 전기의 양이 태양광모듈(110)의 발전량보다 적을 경우 이를 인지하여, 한국전력에 판매 가능하게 안내함으로써, 태양광발전을 통한 이익증대를 도모할 뿐만 아니라 신재생 에너지의 사용도 장려하는 이점을 제공한다.
이를 위해, 본 발명의 주택기반 태양광 발전 난방장치에는 태양광모듈(110)로부터 생산된 전기를 교류 전원으로부터 변환하여 출력하는 전력 변환부(170) 및 전력 변환부(170)에서 변환된 교류 전원을 매입하는 한전계통(180)이 구비되어진다. 여기서, 한전계통(180)은 전력 계량기(도시되지 않음)를 포함할 수 있는데, 전력 변환부(170)에서 한전계통(180)으로 방전되는 전력의 용량을 계측하는 역할을 하며, 전력 계량기는 전력 요금 계산기(tariff meter)도 포함할 수 있으며, 이를 통해, 방전에 따른 전력양 대비 전력 요금을 연산하는 기능을 수행한다.
이를 통해, 제어부(120)는 태양광모듈(110)의 발전량이 열선별 사용여부정보를 토대로 연산된 필요 발전량보다 많을 경우 태양광모듈(110)로부터 생산된 전기가 전력 변환부(170)로 공급되도록 제어하는 기능을 수행한다.
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능하다는 것을 이 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
110 : 태양광모듈 120 : 제어부
130 : 정보입력부 140 : 정보저장부
150 : 정보출력부 160 : 보조 배터리
170 : 전력변환부 180 : 한전계통
200 : 구들장 300 : 열선
400 : 요리기반 조리용기 500 : 구이기반 조리용기

Claims (11)

  1. 주택(H)에 설치되는 것으로, 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양광모듈(110)과;
    주택(H) 내의 구들장(200)에 매설되는 것으로, 구들장(200)에 난방기온이 축열되도록, 열을 발산하는 열선(300)과;
    상기 태양광모듈(110)로부터 생성된 전기가 상기 열선(300)으로 공급되도록 제어하여, 난방을 수행하는 제어부(120);를 포함하며,
    상기 구들장(200)은, 사용자가 잠을 자는 수면영역용 구들장(210) 및 요리를 수행하는 조리영역용 구들장(220)으로 구분되고,
    상기 열선(300)은, 상기 구들장(200) 중 수면영역용 구들장(210)에 매설되는 수면영역용 열선(310) 및 조리영역용 구들장(220)에 매설되는 조리영역용 열선(320)으로 구분되며,
    상기 제어부(120)는, 정보입력부(130)를 통해, 상기 수면영역용 열선(310) 또는 상기 조리영역용 열선(320)의 사용여부를 안내하는 열선별 사용여부정보가 입력되면, 입력된 열선별 사용여부정보를 참조하여, 상기 태양광모듈(110)로부터 상기 수면영역용 열선(310) 및 상기 조리영역용 열선(320)으로 전기의 공급여부를 선택적으로 제어하는 것을 특징으로 하는 주택기반 태양광 발전 난방장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 구들장(200)에 요입형성되는 것으로, 조리음식이 내입되도록 형성되는 음식내입공간(230)이 형성되되, 그 형성되는 음식내입공간(230)은, 조리용기의 바닥면이 평평한 직선형상인 요리기반 조리용기(400)가 인입되는 요리기반 음식내입공간(231), 조리용기의 외형이 곡선형상인 구이기반 조리용기(500)가 인입되는 구이기반 음식내입공간(232) 또는 이들의 조합으로 이루어진 것 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 주택기반 태양광 발전 난방장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 조리영역용 열선(320)은, 요리기반 음식내입공간(231)의 바닥면 아래에 위치되는 것으로, 나이테 형상으로 이루어진 조리용 평면가열 열선(321);을 포함하는 것을 특징으로 하는 주택기반 태양광 발전 난방장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 조리영역용 열선(320)은, 구이기반 음식내입공간(232)을 나선형으로 감싸는 형상으로 이루어진 조리용 공간가열 열선(322);을 포함하는 것을 특징으로 하는 주택기반 태양광 발전 난방장치.
  6. 제1항에 있어서,
    음식의 조리를 위해 음식을 가열하는데 소요되는 시간인 음식요리 가열시간이 음식별로 구분되는 음식별 요리가열시간정보가 저장관리되는 정보저장부(140);를 더 포함하고,
    상기 제어부(120)는, 정보입력부(130)를 통해, 음식의 조리를 요청하는 정보로서, 음식명을 포함하는 음식조리 수행정보가 입력되면, 입력된 음식조리 수행정보에 포함된 음식명을 상기 정보저장부(140)와 매칭하여, 추출되는 해당 음식명의 음식요리 가열시간과, 상기 주택(H)이 위치하는 지역의 일몰시각을 대비하여, 요청된 음식의 조리가능 여부를 정보출력부(150)를 통해 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 주택기반 태양광 발전 난방장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 조리영역용 열선(320)의 발산되는 온도를 기설정 주기마다 감지하여 열선감지 온도정보를 생성하는 온도감지센서(321a,322a);를 더 포함하고,
    음식의 조리 시 요구되는 음식요리 가열온도가 상기 음식별 요리가열시간정보에 취합되어 저장관리되며,
    상기 제어부(120)는, 온도감지센서(321a,322a)로부터 기설정 주기마다 생성되는 열선감지 온도정보를 참조하여, 상기 음식별 요리가열시간정보에 취합된 해당 음식명의 음식요리 가열온도까지 조리영역용 열선(320)이 가열되도록 전기의 공급 정도를 조절하는 것을 특징으로 하는 주택기반 태양광 발전 난방장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 정보저장부(140)에는, 상기 정보입력부(130)를 통해, 음식조리 수행정보가 입력될 때마다 동일한 음식명으로 구분하여 카운팅한 정보인 음식 누적 랭킹정보를 리스트한 음식별 누적 랭킹 리스트정보가 저장관리되고,
    상기 제어부(120)는, 기설정 주기마다 음식별 누적 랭킹 리스트정보 중 누적회수가 가장 많은 음식부터 기지정된 순위까지의 음식을 음식명 및 해당 음식의 음식요리 가열시간으로 구분한 시간대별 음식 추천정보로 가공하여 정보출력부(150)를 통해 출력하는 것을 특징으로 하는 주택기반 태양광 발전 난방장치.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 태양광모듈(110)로부터 생산되는 전기가 충전되는 보조 배터리(160);를 더 포함하고,
    상기 제어부(120)는, 상기 태양광모듈(110)의 발전량이 상기 열선별 사용여부정보를 토대로 연산된 필요 발전량보다 많을 경우 보조 배터리(160)가 충전되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 주택기반 태양광 발전 난방장치.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제어부(120)는, 상기 주택(H)이 위치하는 지역의 일출시각 전이나 일몰시각 후에 음식조리 수행정보가 입력되면, 입력된 음식조리 수행정보에 포함된 음식명을 상기 정보저장부(140)와 매칭하여, 추출되는 해당 음식명의 음식요리 가열시간 및 음식요리 가열온도를 토대로 전력량을 연산하고, 그 연산된 전력량과 상기 보조 배터리(160)에 충전된 충전량을 대비하여, 충전량이 더 많은 경우 정보출력부(150)를 통해 해당 음식의 요리가 수행가능하다고 안내하는 메시지를 출력하는 것을 특징으로 하는 주택기반 태양광 발전 난방장치.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 태양광모듈(110)로부터 생산된 전기를 교류 전원으로부터 변환하여 출력하는 전력 변환부(170)와;
    상기 전력 변환부(170)에서 변환된 교류 전원을 매입하는 한전계통(180);을 더 포함하고,
    상기 제어부(120)는, 상기 태양광모듈(110)의 발전량이 상기 열선별 사용여부정보를 토대로 연산된 필요 발전량보다 많을 경우 태양광모듈(110)로부터 생산된 전기가 전력 변환부(170)로 공급되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 주택기반 태양광 발전 난방장치.
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