KR102654304B1

KR102654304B1 - Solar Thermal Storage System

Info

Publication number: KR102654304B1
Application number: KR1020230126536A
Authority: KR
Inventors: 박명군; 오광철; 이호석; 명관 이; 최은택
Original assignee: 박명군
Priority date: 2023-09-21
Filing date: 2023-09-21
Publication date: 2024-04-02

Abstract

본 발명은 태양열을 집열하는 집열기에 저온열매체를 공급하고 집열기에서 열교환된 고온열매체를 축열기에 공급하는 태양열 축열 시스템으로써,
케이싱과, 상기 케이싱에 설치되는 펌프스테이션과, 상기 케이싱에 펌프스테이션과 인접하게 설치되는 온수순환모듈과, 상기 케이싱에 설치되는 축열조로 구성되고, 상기 케이싱에 인접하게 집열기가 구비되는 것과 아울러 상기 케이싱의 상면에 축열조에서 급수된 온수를 일시 저장하는 보조탱크를 구비하고, 이 보조탱크에 외부상수관이 연결되어 상수와 온수가 혼합되게 하며, 혼합된 보충수는 다시 축열조에 공급하여 보족한 물이 채워지도록 하는 특징을 갖는다.The present invention is a solar heat storage system that supplies a low-temperature heat medium to a collector that collects solar heat and supplies the high-temperature heat medium heat exchanged in the collector to a heat storage device,
It consists of a casing, a pump station installed in the casing, a hot water circulation module installed in the casing adjacent to the pump station, and a heat storage tank installed in the casing, and a collector is provided adjacent to the casing, and the casing An auxiliary tank is provided on the upper surface of the tank to temporarily store the hot water supplied from the heat storage tank. An external water pipe is connected to this auxiliary tank to mix fresh water and hot water. The mixed make-up water is supplied back to the heat storage tank to become the replenishment water. It has the characteristic of being filled.

Description

Solar Thermal Storage System

본 발명은 태양열 축열 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar heat storage system.

더 상세하게는 펌프스테이션과, 집열기와, 축열조, 그리고 온수순환모듈로 구성되고, 이들 구성이 하나의 케이싱에 집약되며, 콤팩트하고 이동 및 운반 그리고 조립성이 뛰어난 태양열 축열 시스템에 관한 것이다.More specifically, it is about a solar heat storage system that consists of a pump station, a collector, a heat storage tank, and a hot water circulation module, and these components are integrated into one casing, and is compact, easy to move, transport, and assemble.

본 발명은 케이싱의 상부에 축열조와 연결되는 보조탱크가 구비되고, 축열조에서 온수가 끓어 넘치게 되면 이를 상기 보조탱크로 유도하여 과열을 방지하고 나아가 고장을 사전에 방지할 수 있는 태양열 축열 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar heat storage system in which an auxiliary tank connected to a heat storage tank is provided at the top of the casing, and when hot water boils in the heat storage tank and overflows, it is guided to the auxiliary tank to prevent overheating and further prevent malfunctions in advance. .

본 발명은 열매체충진모듈과, 저온열매체순환모듈과, 고온열매체순환모듈로 펌프스테이션을 구성하고, 열매체충진모듈을 비롯한 각 순환모듈과 집열기 및 축열조 그리고 온수순환모듈의 온도와 동작을 검출하여 방열 동작을 제어함으로써, 집열기의 과열을 방지하고, 여기에 축열조 및 펌프스테이션 각 순환모듈의 과열을 방지할 수 있는 태양열 축열 시스템에 관한 것이다.The present invention configures a pump station with a heat medium filling module, a low-temperature heat medium circulation module, and a high-temperature heat medium circulation module, and detects the temperature and operation of each circulation module including the heat medium filling module, a collector, a heat storage tank, and a hot water circulation module to operate heat dissipation. This relates to a solar heat storage system that prevents overheating of the collector and also prevents overheating of each circulation module in the heat storage tank and pump station by controlling .

또한, 본 발명은, 메인펌프, 센서부와 같은 각 구성요소의 정상 동작 여부 및 열매체 누수 여부를 지속적으로 모니터링하여 나타낼 수 있는 태양열 축열 시스템에 관한 것이다. In addition, the present invention relates to a solar heat storage system that can continuously monitor and indicate whether each component, such as the main pump and sensor unit, is operating normally and whether there is a heat medium leak.

나아가 본 발명은 여름철 넘쳐나는 축열량으로 인한 축열조의 축열물질이 끓어 넘침을 방지하고 나아가 화상의 위험을 사전에 차단할 수 있는 안전성이 뛰어난 태양열 축열 시스템에 관한 것이다.Furthermore, the present invention relates to a highly safe solar heat storage system that prevents the heat storage material in the heat storage tank from boiling over due to excessive heat storage in the summer and further prevents the risk of burns in advance.

또한, 본 발명의 펌프스테이션은 주물 성형으로 각 모듈을 구성하는 순환관을 제작하고, 이 순환관에 열매체가 흐르는 유로와, 온도센서부가 설치되는 센서설치부와 압력 및 유량센서가 설치되는 설치돌부를 일체로 구성하고, 순환관의 양단에 유니온관을 구비하는 것으로, 구조 및 구성을 간소화하고, 조립성을 향상시키며, 나아가 이음매가 없어 시공 후 장시간이 흘러도 누수의 염려가 전혀 없는 태양열 축열 시스템에 관한 것이다.In addition, the pump station of the present invention manufactures the circulation pipes that make up each module by casting, and has a flow path through which the heat medium flows in the circulation pipes, a sensor installation part where the temperature sensor unit is installed, and an installation stone where the pressure and flow sensors are installed. By constructing the unit as one body and providing union pipes at both ends of the circulation pipe, the structure and composition are simplified, assembly is improved, and furthermore, there are no joints, so there is no risk of water leakage even after a long period of time after construction. It's about.

주지하다시피 태양열 축열 시스템은 태양열 집열기를 통해 흡수한 열을 축열조에 저장하여 사용하는 시스템으로, 메인펌프를 사용하지 않는 자연순환식과 메인펌프를 사용하는 강제순환식이 있다.As you know, the solar heat storage system is a system that stores the heat absorbed through the solar collector and stores it in a heat storage tank. There are a natural circulation system that does not use the main pump and a forced circulation system that uses the main pump.

강제순환식 태양열 축열 시스템은 태양열 집열기, 축열조, 열교환기, 메인펌프를 필수 구성요소로 하여 구성된다.The forced circulation solar heat storage system consists of a solar collector, heat storage tank, heat exchanger, and main pump as essential components.

이러한 강제순환식 축열 시스템은 열교환코일을 갖는 축열조를 이용하게 된다. This forced circulation heat storage system uses a heat storage tank with a heat exchange coil.

태양열 집열기와 열교환코일 사이에 열매체가 순환하는 열매체 순환 경로를 구성한 후, 상기 열매체 순환 경로에 메인펌프 등을 설치하여 구성된다. It is constructed by forming a heat medium circulation path in which the heat medium circulates between the solar collector and the heat exchange coil, and then installing a main pump, etc. in the heat medium circulation path.

이러한 종래 태양열 축열 시스템은, 상기 집열기에서 태양열을 흡수해 가열된 열매체를 메인펌프를 통해 열매체 열교환코일로 순환시켜 열에너지를 교환함으로써 축열조에 축열하게 된다.In this conventional solar heat storage system, heat energy is stored in a heat storage tank by absorbing solar heat from the collector and circulating the heated heat medium through a heat medium heat exchange coil through a main pump to exchange heat energy.

이때, 상기 메인펌프는, 집열기의 온도와 축열조의 온도를 검출하여 그 온도차에 따라 상기 메인펌프를 온(on)/오프(off) 시켜 열매체를 순환시킨다.At this time, the main pump detects the temperature of the collector and the temperature of the heat storage tank and turns the main pump on/off according to the temperature difference to circulate the heat medium.

상기 축열조에 저장된 열에너지는 온수열교환코일을 통해 급수되는 물에 전달되어 뜨거운 물을 유출시키게 된다.The heat energy stored in the heat storage tank is transferred to the water supplied through the hot water heat exchange coil, causing hot water to flow out.

즉, 냉수 유입라인을 통해 유입된 냉수가 온수 열교환코일을 거쳐 가열된 후, 온수 유출라인을 통해 유출됨으로써 뜨거운 물을 공급하게 된다. That is, cold water flowing in through the cold water inlet line is heated through the hot water heat exchange coil, and then flows out through the hot water outflow line to supply hot water.

상기 온수 유출라인을 통해 유출된 뜨거운 물은 급탕이나 난방에 사용된다.The hot water flowing out through the hot water outflow line is used for hot water supply or heating.

그러나 상기와 같이 구성된 종래의 태양열 축열 시스템은, 첫째, 집열기, 축열조 및 구성요소가 가열되어 소손 및 파손된다는 문제점이 있고, 둘째, 작업이 어렵고 시간 및 비용이 많이 소요된다는 문제점이 있다. However, the conventional solar heat storage system configured as described above has the problem that, first, the collector, heat storage tank, and components are heated and burned out or damaged, and second, the work is difficult and takes a lot of time and money.

셋째, 정밀 제어가 안 되어 축열 효율이 저하된다는 문제점이 있고, 넷째, 메인펌프 동작으로 인한 열 충격이 발생한다는 문제점 및 다섯째, 축열조의 온도 검측이 정밀하지 않아 축열 효율이 저하된다는 문제점 등이 있었다.Third, there was a problem that heat storage efficiency was reduced due to lack of precise control; fourth, there was a problem that thermal shock occurred due to the operation of the main pump; and fifth, there was a problem that heat storage efficiency was reduced because temperature detection of the heat storage tank was not precise.

이를 다시 상세히 설명하면 다음과 같다.This is explained in detail again as follows.

주지하다시피, 종래 태양열 축열 시스템은 집열기의 온도와 축열조의 온도를 검출하여 메인펌프를 동작시킴으로 인해, 집열기의 온도가 지속적으로 올라가게 되는 문제점 있었다. As is well known, the conventional solar heat storage system detects the temperature of the collector and the temperature of the heat storage tank to operate the main pump, so there is a problem in that the temperature of the collector continues to rise.

즉, 메인펌프는 집열기와 축열조의 온도 차이가 일정 온도 이상이 되어야 하는데, 여름철같이 축열이 충분히 진행된 상태에서는 온도 차이가 없어서 메인펌프가 동작하지 않게 되는데, 이때 집열기에 태양광이 지속적으로 입사되면 집열기의 온도가 지속적으로 올라가 130℃, 많게는 160℃까지 이르게 되어 집열기의 성능을 저하시킴은 물론 파손시키게 된다.In other words, the main pump requires that the temperature difference between the collector and the heat storage tank be above a certain temperature, but in a state where heat storage is sufficiently advanced, such as in summer, there is no temperature difference, so the main pump does not operate. At this time, if sunlight continuously enters the collector, the collector The temperature continues to rise and reaches 130℃, up to 160℃, which not only degrades the performance of the collector but also causes it to be damaged.

또한, 상기 집열기에서 전도되는 열이 각 구성요소에 전달되어 해당 구성요소를 소손 및 파손시키게 된다.Additionally, heat conducted from the collector is transferred to each component, causing burnout or damage to the component.

예를 들어, 집열기와 가깝게 설치되는 안전변은 상기 집열기에서 전도되는 고열로 인해 패킹에 충격이 가해져 터지는 경우가 빈번히 발생한다는 문제점 등이 있었다.For example, there was a problem that safety valves installed close to the collector frequently exploded due to impact on the packing due to the high heat transmitted from the collector.

또한, 종래 태양열 축열 시스템의 경우에는 여름철과 같이 집열량이 많을 경우에는 축열조의 온도가 과도하게 올라가고 이로 인해 축열조가 소손 및 파손된다는 문제점이 있었다.In addition, in the case of the conventional solar heat storage system, there was a problem that when the amount of heat collected was large, such as in the summer, the temperature of the heat storage tank increased excessively, resulting in burnout or damage to the heat storage tank.

또한, 주지하다시피 종래 태양열 축열 시스템을 구성하는 구성요소들은 기성 제품을 구입하여 조립하여 사용하게 된다. 따라서 조달되는 구성요소들의 구경을 비롯한 특성이 서로 맞도록 구성하여야 하나 적당한 구성요소들이 없을 경우에는 이경니플 등을 사용하여 서로 다른 구경을 맞추게 된다. In addition, as is well known, the components that make up a conventional solar heat storage system are purchased and assembled as ready-made products. Therefore, the characteristics, including diameter, of the procured components must be configured to match each other, but if there are no suitable components, different diameter nipples, etc. are used to match different diameters.

이때, 각 구성요소들을 결합할 경우에는 새는 것을 방지하기 위해 테플론 테이프를 일정한 두께로 감은 후 결합하게 된다. At this time, when combining each component, Teflon tape is wound to a certain thickness to prevent leakage.

그러나 이와 같이 구성된 종래의 태양열 축열 시스템은, 각 구성요소를 연결할 때 사용한 테플론 테이프에서 누수가 발생한다는 문제점이 있었다. 특히, 테플론 테이프의 두께를 일률적으로 하였다 하더라도 고온과 저온이 반복되는 사용환경에서 그 기능이 저하되어 오랜 시간 사용 시 누수 발생의 원인이 된다는 문제점이 있음은 물론, 이경니플 같은 별도의 부품을 사용하여야 함으로 인해 비용이 상승하고, 작업 시간이 늘어남은 물론, 크기가 커진다는 문제점 등이 있었다.However, the conventional solar heat storage system configured in this way had a problem in that water leakage occurred from the Teflon tape used to connect each component. In particular, even if the thickness of the Teflon tape is uniform, its function deteriorates in a use environment where high and low temperatures are repeated, causing water leakage when used for a long time. Not only that, but also the use of separate parts such as diaphragm nipples is necessary. As a result, there were problems such as increased costs, increased working time, and increased size.

또한, 종래의 태양열 축열 시스템의 경우에는 집열기의 온도와 축열조의 온도를 검출하여 그 차가 일정 온도 이상일 경우에(예: 10℃) 메인펌프를 온시키고, 일정 온도 이하일 경우에(예: 5℃) 오프 시키게 되는데, 이로 인해 정밀 제어가 어려워 축열 효율이 저하된다는 문제점이 있음은 물론, 메인펌프가 온/오프 됨으로 인해 열충격 발생된다는 문제점 등이 있었다.In addition, in the case of a conventional solar heat storage system, the temperature of the collector and the temperature of the heat storage tank are detected and the main pump is turned on when the difference is above a certain temperature (e.g. 10°C), and when the difference is below a certain temperature (e.g. 5°C) It is turned off, which causes the problem that precise control is difficult and heat storage efficiency is reduced, as well as the problem that thermal shock occurs due to the main pump being turned on and off.

즉, 일정 온도차가 발생되면 메인펌프를 100% 온시키고, 그 온도차가 일정 온도 이하게 되면 메인펌프의 동작을 오프시키는 동작을 반복시키게 되는데, 이로 인해 각 온도차에 따른 정밀 제어가 안된다는 문제점 있었다.In other words, when a certain temperature difference occurs, the main pump is turned on 100%, and when the temperature difference falls below a certain temperature, the operation of the main pump is turned off. This operation is repeated. This causes the problem that precise control according to each temperature difference is not possible.

또한, 메인펌프 기동 시 가동률 100%로 동작시킴으로 인해 구성요소에 열충격이 발생한다는 문제점이 있어, 이를 방지하기 위한 별도의 부품을 사용하여야 한다는 문제점 등이 있었다.In addition, there is a problem that thermal shock occurs in components due to operating at 100% operation rate when the main pump is started, and there is a problem that separate parts must be used to prevent this.

국내특허 등록특허 제10-0590385호 (가정용 보일러와 연계한 태양열 급탕, 난방 시스템)Domestic Patent Registration Patent No. 10-0590385 (Solar hot water supply and heating system linked to home boiler) 국내특허 등록특허 제10-1557754호 (태양열 온수시스템)Domestic Patent Registration Patent No. 10-1557754 (Solar hot water system)

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 감안하여 이루어진 것으로, 해결하고자는 하는 과제는 하나의 케이싱에 열매체를 충진- 순환시키는 모듈 및 온수라인, 축열조가 집약되어 콤팩트하고 이동 및 운반 성이 뛰어나며 설치가 간편하고 나아가 작업성이 뛰어난 태양열 축열 시스템을 제공하는데 있다.The present invention was made in consideration of such conventional problems, and the problem to be solved is to fill a single casing with a heat medium and to integrate the circulation module, hot water line, and heat storage tank, so that it is compact, has excellent mobility and transportability, and is easy to install. Furthermore, the goal is to provide a solar heat storage system with excellent workability.

본 발명이 해결하고자는 하는 또 다른 과제는 태양열 집열기의 과열을 방지하고, 축열조 및 펌프스테이션의 각 순환모듈의 과열을 방지하며, 나아가 여름철 넘쳐나는 축열량으로 인한 축열조의 축열물질이 끓어 넘침을 방지하고, 화상의 위험을 사전에 차단할 수 있는 안전성이 뛰어난 태양열 축열 시스템을 제공하는 데 있다.Another problem that the present invention aims to solve is to prevent overheating of the solar collector, prevent overheating of each circulation module of the heat storage tank and pump station, and further prevent the heat storage material in the heat storage tank from boiling over due to excessive heat storage in the summer. The goal is to provide a highly safe solar heat storage system that can prevent the risk of burns in advance.

또한, 본 발명은 케이싱의 상면 또는 어느 일측면에 축열조에서 끓은 온수가 유입되는 보조탱크를 구비함으로 과열을 방지하고, 고장 및 파손을 방지하며 나아가 이 보충수가 축열조의 부족한 물을 보충할 수 있는 태양열 축열 시스템을 제공하는 데 있다.In addition, the present invention prevents overheating, breakdown and damage by providing an auxiliary tank on the upper surface or one side of the casing into which hot water boiled in the heat storage tank flows, and furthermore, this supplementary water can be used as solar energy to supplement the insufficient water in the heat storage tank. The purpose is to provide a heat storage system.

본 발명은 태양열을 집열하는 집열기에 저온열매체를 공급하고 집열기에서 열교환된 고온열매체를 축열기에 공급하는 태양열 축열 시스템으로써, The present invention is a solar heat storage system that supplies a low-temperature heat medium to a collector that collects solar heat and supplies the high-temperature heat medium heat exchanged in the collector to a heat storage device,

케이싱과, 상기 케이싱에 설치되는 펌프스테이션과, 상기 케이싱에 펌프스테이션과 인접하게 설치되는 온수순환모듈과, 상기 케이싱에 설치되는 축열조로 구성되고, 상기 케이싱에 인접하게 집열기가 구비되는 것과 아울러 상기 케이싱의 상면에 축열조에서 급수된 온수를 일시 저장하는 보조탱크를 구비하고, 이 보조탱크에 외부상수관이 연결되어 상수와 온수가 혼합되게 하며, 혼합된 보충수는 다시 축열조에 공급하여 보족한 물이 채워지도록 하는 특징을 갖는다.It consists of a casing, a pump station installed in the casing, a hot water circulation module installed in the casing adjacent to the pump station, and a heat storage tank installed in the casing, and a collector is provided adjacent to the casing, and the casing An auxiliary tank is provided on the upper surface of the tank to temporarily store the hot water supplied from the heat storage tank. An external water pipe is connected to this auxiliary tank to mix fresh water and hot water. The mixed supplementary water is supplied back to the heat storage tank to become the replenishment water. It has the characteristic of being filled.

또한, 본 발명의 시스템은 센서부와 계측기를 구비하여 이들의 신호에 따라 각 모듈을 제어하여 과열을 방지하고, 파손 및 고장 그리고 누수가 없는 특징이 있다. In addition, the system of the present invention is equipped with a sensor unit and a measuring instrument to control each module according to their signals to prevent overheating and is characterized by no damage, failure, or water leakage.

본 발명은 하나의 케이싱에 열매체를 충진- 순환시키는 모듈 및 온수라인, 축열조가 집약되어 컴팩트하고 이동 및 운반 그리고 조립성이 뛰어난 효과가 있다. The present invention integrates a module that fills and circulates the heat medium, a hot water line, and a heat storage tank in a single casing, making it compact and excellent in movement, transportation, and assembly.

본 발명은 과열로 인한 태양열 집열기의 파손을 방지하고 집열기에서 전도되는 열로 인한 소손 및 파손을 방지하는 효과가 있다. The present invention has the effect of preventing damage to solar collectors due to overheating and preventing burnout and damage due to heat conducted from the collector.

또한, 본 발명은 태양열 집열기의 과열을 방지하고, 여기에 축열조 및 펌프스테이션 각 순환모듈의 과열을 방지하며, 아울러 여름철 넘쳐나는 축열량으로 인한 축열조의 축열 물질이 끓어 넘침을 방지하고 나아가 화상의 위험을 사전에 차단할 수 있는 안전성이 뛰어난 효과가 있다.In addition, the present invention prevents overheating of the solar collector, prevents overheating of the heat storage tank and each circulation module of the pump station, and prevents the heat storage material in the heat storage tank from boiling over due to excessive heat storage in the summer, further reducing the risk of burns. It has excellent safety effects as it can block in advance.

또 본 발명은 열매체가 흐르는 순환관을 주물 성형하여 유로와, 온도센서부가 설치되는 센서설치부와, 압력 및 유량센서가 설치되는 설치부 그리고 각 순환모듈에 사용되는 분기관을 일체로 구성함으로써, 구조 및 구성을 간소화하고, 조립성을 향상시키며, 나아가 이음매가 없어 시공 후 장시간이 흘러도 누수의 염려가 전혀 없는 효과가 있다.In addition, the present invention casts and molds the circulation pipe through which the heat medium flows, and integrates the flow path, the sensor installation part where the temperature sensor is installed, the installation part where the pressure and flow sensors are installed, and the branch pipe used for each circulation module, The structure and composition are simplified, assembly is improved, and there are no joints, so there is no concern about water leakage even after a long period of time after construction.

본 발명은 열매체 누수 여부, 메인펌프 정상 동작 여부 및, 온도센서부, 유량센서부, 압력센서부 등의 정상동작 여부를 검출하여 나타낼 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of detecting and indicating whether there is a heat medium leak, whether the main pump is operating normally, and whether the temperature sensor unit, flow sensor unit, pressure sensor unit, etc. are operating normally.

나아가 본 발명은 메인펌프의 동작을 가변 제어함으로써 축열 효율을 상승시키는 효과 및 소프트 스타팅 제어를 통해 열 충격을 방지할 수 있는 효과가 있다.Furthermore, the present invention has the effect of increasing heat storage efficiency by variable controlling the operation of the main pump and preventing thermal shock through soft starting control.

도 1은 본 발명에 따른 태양열 축열 시스템의 일측면도,
도 2는 본 발명에 따른 태양열 축열 시스템의 일측면도,
도 3은 본 발명에 적용되는 펌프스테이션의 정면도,
도 4는 본 발명에 적용된 펌프스테이션의 확대 정면도,
도 5는 본 발명에 적용된 충진 및 저온열매체순혼모듈의 단면도,
도 6은 본 발명에 적용된 충진 및 저온열매체순혼모듈 순환관의 정면도,
도 7은 본 발명에 적용되는 온수순환모듈의 정면도,
도 8은 본 발명에 적용되는 열매체충진모듈의 확대 단면도,
도 9는 본 발명에 적용되는 저온열매체순환모듈의 단면도,
도 10은 본 발에 적용되는 온수센서설치부의 단면도.
도 11 및 도 12는 본 발명에 따른 충진 및 저온열매체순혼모듈의 다른 실시 예를 나타낸 일측면도,
도 13은 본 발명에 따른 구성 및 동작을 과정을 설명하기 위한 블록도,
도 14는 본 발명에 따른 동작 과정을 설명하는 순서도,
도 15는 본 발명에 따른 표시부 초기화면의 일 실시 예를 나타낸 일측면도,
도 16은 본 발명에 따른 표시부 설정화면의 일 실시 예를 나타낸 일측면도,
도 17은 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 일측면도.1 is a side view of a solar heat storage system according to the present invention;
Figure 2 is a side view of the solar heat storage system according to the present invention;
Figure 3 is a front view of the pump station applied to the present invention,
Figure 4 is an enlarged front view of the pump station applied to the present invention,
Figure 5 is a cross-sectional view of the filling and low-temperature heat medium pure mixing module applied to the present invention;
Figure 6 is a front view of the filling and low-temperature heat medium pure mixing module circulation pipe applied to the present invention;
Figure 7 is a front view of the hot water circulation module applied to the present invention;
Figure 8 is an enlarged cross-sectional view of the heat medium filling module applied to the present invention;
Figure 9 is a cross-sectional view of the low-temperature heat medium circulation module applied to the present invention;
Figure 10 is a cross-sectional view of the hot water sensor installation part applied to the present invention.
11 and 12 are side views showing another example of the filling and low-temperature heat medium pure mixing module according to the present invention;
Figure 13 is a block diagram for explaining the configuration and operation process according to the present invention;
14 is a flowchart explaining the operation process according to the present invention;
15 is a side view showing an example of the initial screen of the display unit according to the present invention;
16 is a side view showing an example of a display setting screen according to the present invention;
Figure 17 is a side view showing another embodiment of the present invention.

본 발명의 기술성 사상을 그 기술적 사상에 따른 구체적인 구성과 실시 예를 들어 상세히 설명하면 다음과 같다.The technical idea of the present invention will be described in detail with specific configurations and embodiments according to the technical idea as follows.

본 발명을 실시 예를 들어 설명함에 있어서, 동일, 또는 유사한 구성 및 기능을 갖는 구성요소에 대해서는 동일 또는 유사한 명칭 및 부호를 사용하며, 중복되거나 발명의 의미를 한정적으로 해석되게 할 수 있는 부가적인 설명은 본 발명의 실시 예들을 설명함에 있어서 생략될 수 있다.In explaining the present invention through examples, the same or similar names and symbols are used for components having the same or similar configuration and function, and additional descriptions that overlap or may cause the meaning of the invention to be interpreted limitedly are provided. may be omitted when describing embodiments of the present invention.

구체적인 설명에 앞서, 본 명세서상에 비록 단수적 표현으로 기재되어 있을지라도 국어 사용에 있어서 단수/복수를 명확하게 구분 짓지 않고 사용되는 환경과 당해 분야에서의 통상적인 용어 사용 환경에 비추어, 발명의 개념에 반하지 않고 해석상 모순되거나 명백하게 다르게 뜻하지 않는 이상 복수의 표현을 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 본 명세서에 기재되었거나 기재될 수 있는 '포함한다', '갖는다', '구비한다', '포함하여 이루어진다' 등은 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 구성요소 또는 그들 조합의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Prior to the specific description, although it is described in the specification as a singular expression, in light of the environment in which it is used without a clear distinction between singular and plural in Korean language use and the environment in which terms are commonly used in the field, the concept of the invention It is used in the sense that includes plural expressions unless it is contradictory in interpretation or clearly means differently. In addition, 'comprises', 'has', 'comprises', 'consists of', etc. that are or may be described in this specification indicate the presence or addition of one or more other features or components or a combination thereof. It should be understood that it is not excluded in advance.

본 발명은 태양열을 집열하고 열교환을 통해 실내 난방 및 온수 사용을 가능하게 하는 기본 구성과, 일체화 모듈화 그리고 각 모듈을 집약된 콤팩트 한 태양열 축열 시스템을 구성한 것이다.The present invention consists of a basic configuration that collects solar heat and enables indoor heating and hot water use through heat exchange, and a compact solar heat storage system that integrates modules and integrates each module.

먼저 본 발명에 첨부된 도 1은 본 발명이 적용된 난방 시스템의 일측면도이고, 도 2는 본 발명이 적용된 다른 난방 시스템의 일측면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 펌프스테이션의 정면도를 도시한 것이고, 도 4 및 도 5는 본 발명에 적용된 충진 및 저온열매체순혼모듈의 정면도 및 단면도를 도시한 것이다.First, Figure 1 attached to the present invention is a side view of a heating system to which the present invention is applied, Figure 2 is a side view of another heating system to which the present invention is applied, and Figure 3 shows a front view of the pump station according to the present invention. , Figures 4 and 5 show front and cross-sectional views of the filling and low-temperature heat medium pure mixing module applied to the present invention.

첨부된 도 6은 본 발명에 적용되는 온수순환모듈의 정면도이고, 도 7 내지 도 9는 본 발명에 적용되는 열매체충진모듈의 확대 단면도, 저온열매체순환모듈의 단면도 그리고 본 발명에 적용되는 온수순환모듈의 확대도이며, 도 10은 본 발명에 적용되는 설치부의 단면도를 나타낸 것이다.The attached Figure 6 is a front view of the hot water circulation module applied to the present invention, and Figures 7 to 9 are an enlarged cross-sectional view of the heat medium filling module applied to the present invention, a cross-sectional view of the low-temperature heat medium circulation module, and the hot water circulation module applied to the present invention. It is an enlarged view, and Figure 10 shows a cross-sectional view of the installation part applied to the present invention.

또한, 도 11은 본 발명에 따른 충진 및 저온열매체순혼모듈의 순환관의 정면도이고, 도 12는 상기 충진 및 저온열매체순혼모듈의 다른 실시 예를 나타낸 일측면도이며, 도 13 및 도 14는 본 발명에 따른 컨트롤러를 설명하는 블록도와 순서도이고, 도 15 및 도 16은 본 발명에 따른 표시부의 일 실시 예를 나타낸 일측면도이다. In addition, Figure 11 is a front view of the circulation pipe of the filling and low-temperature heat medium pure mixing module according to the present invention, Figure 12 is a side view showing another embodiment of the filling and low-temperature heat medium pure mixing module, and Figures 13 and 14 are the present invention These are block diagrams and flowcharts explaining the controller according to , and Figures 15 and 16 are side views showing an embodiment of the display unit according to the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 참고하여 상세히 설명하면 다음과 같다. .Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. .

먼저 본 발명의 태양열 축열 시스템은 열매체충진모듈(100)과, 저온열매체순환모듈(200), 고온열매체순환모듈(300)로 구성된 펌프스테이션(10)과, 이들은 제1, 제2 순환관(120)(320), 열매체회수관(122), 저온열매체공급관(124), 고온열매체유입관(322), 고온열매체유출관(324)으로 이루어진 순환라인(104)으로 연결되게 되며 여기에 순환라인(104)에 선택적으로 설치되는 센서부(40)와, 계측기(60)가 더 구비되게 된다.First, the solar heat storage system of the present invention includes a pump station (10) consisting of a heat medium charging module (100), a low-temperature heat medium circulation module (200), and a high-temperature heat medium circulation module (300), which have first and second circulation pipes (120). ) (320), a heat medium recovery pipe (122), a low-temperature heat medium supply pipe (124), a high-temperature heat medium inlet pipe (322), and a high-temperature heat medium outlet pipe (324), which are connected to a circulation line (104), which includes a circulation line ( A sensor unit 40 and a measuring instrument 60 that are selectively installed in 104 are further provided.

여기에 본 발명은 열교환부가 설치된 축열조(400)와 상기 축열조(400)에서 가열된 온수를 순환 공급하는 온수순환모듈(500) 및 온수를 순환 공급하는 온수라인502)을 갖게 된다.Here, the present invention has a heat storage tank 400 installed with a heat exchanger, a hot water circulation module 500 that circulates and supplies hot water heated in the heat storage tank 400, and a hot water line 502 that circulates and supplies hot water.

바람직하기로 본 발명은 케이싱(12)과, 이 케이싱(12)의 상부에 설치되는 보조탱크(14)로 구성되고, 상기 케이싱의 내부에 펌프스테이션(10)과, 순화라인(104)과 축열조(400)와, 온수순환모듈(500)이 함께 설치되는 것을 기본 구성하게 된다. Preferably, the present invention consists of a casing (12) and an auxiliary tank (14) installed on top of the casing (12), and a pump station (10), a purification line (104), and a heat storage tank are installed inside the casing. The basic configuration is that (400) and the hot water circulation module (500) are installed together.

또한, 상기 보조탱크(14)는 상기 축열조(400)와 연결되는 온수관(15)이 연결되며, 아울러 외부의 상수가 공급되는 외부상수관(16) 및 축열조에 보충수를 급수하는 보충수관(17)이 설치되는 구성이다. In addition, the auxiliary tank 14 is connected to a hot water pipe 15 connected to the heat storage tank 400, and in addition, an external water pipe 16 through which external water is supplied and a supplementary water pipe supplying supplemental water to the heat storage tank ( 17) is the installed configuration.

한편, 본 발명의 시스템에 적용되는 펌프스테이션(10)은 하나의 라인에 열매체충진모듈(100)과 저온열매체순환모듈(200)을 구비하고, 이 라인을 구성하는 관체는 주물 성형을 통해 제작되어 이음매가 없고, 누수의 염려가 없으며, 나아가 조립 및 교체작업이 용이한 장점을 갖게 된다.Meanwhile, the pump station 10 applied to the system of the present invention is equipped with a heat medium filling module 100 and a low-temperature heat medium circulation module 200 in one line, and the pipe body constituting this line is manufactured through casting molding. There are no joints, there is no risk of water leakage, and furthermore, it has the advantage of being easy to assemble and replace.

즉 본 발명은 하기 제1순환관(120) 및 제2순환관(320)이 주조를 통해 주물 제작되며, 설계 과정에서 센서설치부와 설치돌부를 함께 성형하는 것이다. That is, in the present invention, the first circulation pipe 120 and the second circulation pipe 320 are manufactured through casting, and the sensor installation portion and the installation protrusion are molded together during the design process.

예를 들어 본 발명을 구성하는 열매체충진모듈(100)의 제1순환관(120)은 센서설치부(30)와 설치돌부(30a) 그리고 제1순환관(120)에서 분기되는 분기관(121)이 설계되고, 모형이 제작되며 용해 및 주입 통해 일체로 주물 제작된다. For example, the first circulation pipe 120 of the heat medium filling module 100 constituting the present invention includes a sensor installation part 30, an installation protrusion 30a, and a branch pipe 121 branching from the first circulation pipe 120. ) is designed, a model is produced, and the casting is made in one piece through melting and injection.

주물 제작 후 표면을 가공하고, 후 가공 즉 상하 단에 나사산을 형성하여 유니온관(80)을 설치하며, 센서설치부(30) 및 설치돌부(30a)에 홈 또는 구멍을 가공하여 센서 및 계측기 예를 들어 유량계, 압력계 및 온도계가 조립되도록 하는 것이다.After manufacturing the casting, the surface is processed, and the union tube 80 is installed by post-processing, that is, forming threads at the top and bottom, and processing grooves or holes in the sensor installation part 30 and the installation protrusion 30a to install sensors and measuring instruments. For example, to ensure that flow meters, pressure gauges, and thermometers are assembled.

마찬가지로 저온열매체순환모듈(200) 및 고온열매체순환모듈(300)의 순환관 역시 주물로 제작되며, 후 가공을 통해 센서부 및 계측기 등이 설치되게 된다.Likewise, the circulation pipes of the low-temperature heat medium circulation module 200 and the high-temperature heat medium circulation module 300 are also made of casting, and the sensor unit and measuring instrument are installed through post-processing.

한편, 본 발명은 메인펌프(102)를 중심으로 하부에는 열매체순환모듈이, 상부에는 저온열매체순환모듈(200)이 구비되는 것으로 설명되고 있으나, 이는 하나의 실 예이고, 메인펌프(102)가 제1순환관(120)의 하단 또는 상단에 구비되는 것도 가능하다. Meanwhile, the present invention is described as having a heat medium circulation module at the bottom and a low-temperature heat medium circulation module 200 at the top centered on the main pump 102. However, this is only an example, and the main pump 102 It is also possible to be provided at the bottom or top of the first circulation pipe 120.

또한, 본 발명은 아날로그 및 디지털 방식으로 열매체 순환라인(104) 및 온수라인502)의 온도, 압력, 유량을 검출하고 확인하며, 센서부로는 온도센서부, 압력센서부, 유량센서부를 구비하고, 아날로그 방식의 계측기 예컨대 온도계, 압력계 및 유량계를 포함하게 된다. In addition, the present invention detects and confirms the temperature, pressure, and flow rate of the heat medium circulation line 104 and the hot water line 502 using analog and digital methods, and the sensor units include a temperature sensor unit, a pressure sensor unit, and a flow sensor unit, It includes analog instruments such as thermometers, pressure gauges, and flow meters.

참고로 아날로그 방식의 계측기는 지시계와 눈금으로 온도, 압력, 유량을 표시하고, 디지털 방식은 디지털 신호로 나타내는 표시장치이다. For reference, analog measuring instruments display temperature, pressure, and flow rate with indicators and scales, while digital measuring instruments display digital signals.

다음은 본 발명의 각 구성 및 동작에 대한 설명이다.The following is a description of each configuration and operation of the present invention.

시스템 케이싱(12)System Casing(12)

본 발명 시스템을 구성하는 케이싱(12)은 사각 함체 형상으로 철판을 절 곡하여 구성하고, 상면에 보조탱크(14)가 일체로 설치된다. The casing 12 constituting the system of the present invention is made by bending a steel plate into a square box shape, and the auxiliary tank 14 is installed integrally on the upper surface.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템은 케이싱 내부에 펌프스테이션(10), 축열조(400), 온수순화모듈(500)이 설치되고, 상기 축열조와 보조탱크를 연결하며, 끓는 물을 보조탱크로 유입시키는 온수관(15)을 구비하여 여름철 과열된 온수로 인한 화상, 고장 및 파손을 방자하게 된다. As described above, the system of the present invention has a pump station (10), a heat storage tank (400), and a hot water purification module (500) installed inside the casing, connects the heat storage tank and an auxiliary tank, and flows boiling water into the auxiliary tank. It is equipped with a hot water pipe (15) to prevent burns, breakdowns, and damage caused by overheated hot water in the summer.

상기 보조탱크(14)의 일측에는 외부로부터 상수가 공급되는 외부상수관(16)이 연결되어 온수와 혼합되게 하고, 상수와 혼합되어 식혀진 혼합수는 상기 보충수관(17)에 의해 축열조로 다시 보내진다. An external water pipe (16) through which tap water is supplied from the outside is connected to one side of the auxiliary tank (14) to mix with hot water, and the cooled mixed water mixed with tap water is returned to the heat storage tank through the supplementary water pipe (17). sent

다시 말해, 과열에 의해 물이 끓는 점까지 도달하면 보조탱크로 보내는 것도 있지만 증발하여 축열조 내부의 축열물질(물) 또는 온수열교환부가 원활하게 작동하지 않게 된다.In other words, when water reaches the boiling point due to overheating, it may be sent to an auxiliary tank, but it evaporates and the heat storage material (water) inside the heat storage tank or the hot water heat exchange unit does not operate smoothly.

따라서 본 발명은 보조탱크의 보충수를 축열조에 재급수하는 것이다.Therefore, the present invention resupplies make-up water from the auxiliary tank to the heat storage tank.

또한, 상기 보조탱크(14)의 내부에는 일정 수위 이하가 되면 상기 외부상수관(16)으로 급수가 이루어지도록 함으로서 일정한 수위를 유지하여 언제라도 충열조에 축열물질을 보충할 수 있도록 하는 것이다. In addition, when the water level inside the auxiliary tank 14 falls below a certain level, water is supplied to the external water pipe 16, thereby maintaining a constant water level so that heat storage material can be replenished in the heat storage tank at any time.

이를 위해 상기 보조탱크(14)에는 외부상수관이 연결되는 필 밸브 등이 설치되고, 축열조의 온수를 보조탱크로 유입시키는 3방 밸브 및 펌프가 더 구비될 수 있다. To this end, the auxiliary tank 14 may be equipped with a fill valve to which an external water pipe is connected, and a three-way valve and pump for introducing hot water from the heat storage tank into the auxiliary tank may be further provided.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명의 시스템은 상기 케이싱(12)에 집열기 이외에 열매체를 순환시키며, 온수를 순환시키는 모듈이 설치되고, 이들에 설치된 센서부의 신호에 따라 과열 방지하며, 나아가 펌프스테이션의 구성 및 구조를 간소화하여 조립성 및 시공성을 향상시키는 것이다. As described above, the system of the present invention is equipped with a module that circulates the heat medium and hot water in addition to the collector in the casing (12), prevents overheating according to the signal from the sensor unit installed on these, and furthermore, the configuration and structure of the pump station. The purpose is to improve assembly and constructability by simplifying.

이하 본 발명 시스템을 구성하는 각 모듈의 구성 및 동작 그리고 시스템의 고장 및 파손을 방지하는 과정을 설명한다. Hereinafter, the configuration and operation of each module that constitutes the system of the present invention and the process of preventing failure and damage to the system will be described.

집열기(20)Collector (20)

본 발명의 태양열 축열 시스템은 집열기를 포함하게 된다.The solar heat storage system of the present invention includes a collector.

본 발명에 적용되는 집열기(20)는 일사에너지를 열로 취득하여 집열기(20) 내부의 배관을 따라 흐르는 저온열매체를 가열하고, 가열된 고온열매체는 축열조(400)에 공급하게 된다.The collector 20 applied to the present invention acquires solar radiation energy as heat to heat the low-temperature heat medium flowing along the pipe inside the collector 20, and supplies the heated high-temperature heat medium to the heat storage tank 400.

다시 말해 상기 집열기(20)는 일반적으로 알려진 흡열판과, 투명덮개 및 단열재로 구성되고, 저온열매체가 공급되는 저온열매체공급관(124)이 연결되며, 열전도가 이루어진 고온열매체는 고온열매체순환모듈(300)의 고온열매체유입관(322)으로 송출하여 축열조(400)로 보내지게 된다. In other words, the collector 20 is composed of a commonly known heat absorbing plate, a transparent cover, and an insulating material, and is connected to a low-temperature heat medium supply pipe 124 through which low-temperature heat medium is supplied, and the high-temperature heat medium through which heat conduction is achieved is a high-temperature heat medium circulation module 300. ) is sent to the high temperature heat medium inlet pipe 322 and sent to the heat storage tank 400.

그리고 집열기(20)의 배관 또는 상기 저온열매체공급관(124)에 열매체에 포함된 기포를 빼내 제거하는 에어벤트(22)가 구비되며, 과열방지 및 고장 파손 방지를 위해 온도센서부(41-1)가 설치된다. 온도센서부에 의해 제어는 다시 설명한다.In addition, an air vent 22 is provided in the piping of the collector 20 or the low-temperature heat medium supply pipe 124 to remove air bubbles contained in the heat medium, and the temperature sensor unit 41-1 is installed to prevent overheating and malfunction or damage. is installed. Control by the temperature sensor unit will be explained again.

열매체충진모듈(100) Heat medium filling module (100)

본 발명에 따른 열매체충진모듈(100)은 열매체를 순환라인(104)에 주입하고, 충진된 열매체는 집열기(20) - 고온열매체순환모듈(300) - 축열조(400) - 저온열매체순환모듈(200)을 순환하며 열교환을 통해 난방수 및 온수 사용이 가능하게 된다.The heat medium filling module 100 according to the present invention injects the heat medium into the circulation line 104, and the filled heat medium is distributed through the collector 20 - high temperature heat medium circulation module 300 - heat storage tank 400 - low temperature heat medium circulation module (200). ) circulates and heat exchange makes it possible to use heating water and hot water.

상기 열매체충진모듈(100)은 내부에 열매체 유로(120-1)가 형성된 제1순환관(120)과, 상기 제1순환관(120)에 설치되는 메인펌프(102)와, 열매체를 주입하는 충진관(140)과, 공기 및 증기 또는 열매체를 배출하는 드레인관(160) 및 개폐밸브(180)로 구성된다.The heat medium filling module 100 includes a first circulation pipe 120 with a heat medium flow path 120-1 formed therein, a main pump 102 installed in the first circulation pipe 120, and a heat medium injector. It consists of a filling pipe 140, a drain pipe 160 that discharges air, steam, or heat medium, and an opening/closing valve 180.

나아가 열매체충진모듈(100)에는 압력을 측정하는 압력센서부와 제1순환관(120)의 온도를 검출하는 센서부(40) 예를 들어 온도센서부 그리고 압력센서부가 선택적으로 구비될 수 있고, 이와 별도로 측정된 검출값을 외부에서 볼 수 있도록 하는 압력계 및 온도계 그리고 유량계가 선택적으로 더 구비될 수 있다.Furthermore, the heat medium filling module 100 may be optionally provided with a pressure sensor unit that measures pressure and a sensor unit 40 that detects the temperature of the first circulation pipe 120, for example, a temperature sensor unit and a pressure sensor unit, Separately, a pressure gauge, a thermometer, and a flow meter that allow the measured detection values to be viewed from the outside may be optionally further provided.

그러므로 본 발명은 아날로그 방식으로 사용자 및 관리자 눈으로 확인할 수 있고 자동으로 제어하는 2중 안전장치를 구비하게 된다.Therefore, the present invention is equipped with a double safety device that can be visually checked by users and managers through an analog method and is automatically controlled.

앞서 설명한 바와 같이 본 발명은 제1순환관(120)이 주물 성형되고, 주물 제작된 제1순환관(120) 상하단 각각에 유니온관(80)을 구비하여 메인펌프(102)의 상하단부에 조립됨으로써, 메인펌프(102)를 중심으로 후술하는 저온열매체순환모듈(200)과 열매체충진모듈(100)이 위치하게 된다. As described above, in the present invention, the first circulation pipe 120 is cast, and union pipes 80 are provided at each of the upper and lower ends of the cast first circulation pipe 120 to be assembled to the upper and lower ends of the main pump 102. As a result, the low-temperature heat medium circulation module 200 and the heat medium filling module 100, which will be described later, are located around the main pump 102.

즉 도면을 기준으로 상부측의 제1순환관(120)은 저온열매체순환모듈(200)을 구성하고, 하부측의 제1순환관(120)은 열매체충진모듈(100)을 구성하는 것으로 도시되어 있으나, 그 위치가 정해진 것은 아니다. That is, based on the drawing, the first circulation pipe 120 on the upper side is shown as constituting the low-temperature heat medium circulation module 200, and the first circulation pipe 120 on the lower side is shown as constituting the heat medium filling module 100. However, the location has not been determined.

경우에 따라서는 그 위치 바뀔 수도 있다. 따라서 본 발명에서는 상부측 하부측으로 구분하지 않고, 제1순환관(120)으로 통일하여 설명한다. In some cases, the location may change. Therefore, in the present invention, it is not divided into upper and lower sides, but is collectively described as the first circulation pipe 120.

또한, 본 발명의 메인펌프(102)는 반드시 한 상의 제1순환관(120)의 중앙에 위치할 필요는 없다. 상기 제1순환관(120)을 분리하지 않고 일체 성형하고, 메인펌프(102)를 상단 또는 하단에 연결함으로써, 열매체충진모듈(100)과 저온열매체순환모듈(200)이 하나의 순환관에 일체로 구성되는 것도 가능하다. Additionally, the main pump 102 of the present invention does not necessarily need to be located in the center of the first circulation pipe 120 of one phase. By integrally forming the first circulation pipe 120 without separating it and connecting the main pump 102 to the top or bottom, the heat medium filling module 100 and the low-temperature heat medium circulation module 200 are integrated into one circulation pipe. It is also possible to consist of .

한편, 상기 제1순환관(120)에는 반드시 유니온관(80)이 구비된다. 이 유니온관(80)은 테플론 테이프가 불필요하며 누수의 우려가 없고 나아가 조립성을 향상시키며 구조를 간소화할 수 있는 장점이 있다. Meanwhile, the first circulation pipe 120 is necessarily provided with a union pipe 80. This union tube 80 has the advantage of eliminating the need for Teflon tape, eliminating the risk of water leaks, improving assemblyability, and simplifying the structure.

본 발명에 따른 열매체충진모듈(100)은 제1순환관(120)에서 일측으로 분기된 분기관(121)을 구비하게 되면, 상기 분기관(12)은 충진관(140)과 드레인관(160)으로 이들은 상부로부터 순차적으로 구비된다. 또한, 이들 사이의 제1순환관(120)에 개폐밸브(180)를 구성하는 제1개폐밸브(181)가 배치된다.When the heat medium filling module 100 according to the present invention is provided with a branch pipe 121 branched to one side from the first circulation pipe 120, the branch pipe 12 is connected to the filling pipe 140 and the drain pipe 160. ), and they are provided sequentially from the top. In addition, the first on-off valve 181 constituting the on-off valve 180 is disposed in the first circulation pipe 120 between them.

그러므로 메인펌프(102)가 가동하면, 외부에 설치된 열매체공급탱크로 부터 열매체를 펌핑하고, 열매체는 충진관(140)을 통해 제1순환관(120)을 비롯한 순환라인(104) 전체에 채워지게 된다.Therefore, when the main pump 102 operates, the heat medium is pumped from the heat medium supply tank installed externally, and the heat medium is filled throughout the circulation line 104, including the first circulation pipe 120, through the filling pipe 140. do.

상기 드레인관(160)은 열매체를 주입 과정에서 순환라인(104) 내부의 공기 및 기포를 배출함으로 열매체가 완전 충진되었을 때, 순환라인(104) 내부에 열전도를 방해하는 공기 및 기포가 남아있지 않으며, 열매체 순환도 원활하게 되는 장점이 있게 된다.The drain pipe 160 discharges air and bubbles inside the circulation line 104 during the process of injecting the heat medium, so when the heat medium is completely filled, there is no air or bubbles remaining inside the circulation line 104 that interferes with heat conduction. , there is an advantage in that heat medium circulation becomes smooth.

상기 개폐밸브(180)는 상기 제1순환관(120)을 개폐하는 제1개폐밸브(181)와 충진관(140)을 개방 또는 폐쇄하는 제2개폐밸브(182) 그리고 드레인관(160)을 개폐하는 제3개폐밸브(183)로 구성되며, 상기 제1개폐밸브(181)는 충진관(140)과 드레인관(160) 사이에 배치되는 것이다.The on-off valve 180 includes a first on-off valve 181 that opens and closes the first circulation pipe 120, a second on-off valve 182 that opens or closes the filling pipe 140, and a drain pipe 160. It consists of a third on-off valve 183 that opens and closes, and the first on-off valve 181 is disposed between the filling pipe 140 and the drain pipe 160.

그러므로 제1개폐밸브(181)를 개방하면 제1순환관(120)이 연통하여 열매체가 흐르고, 이를 폐쇄하면 충진관(140)에서 집열기(20) 방향의 제1순환관(120)은 개방되지만, 제1충진관(140) 아래쪽 충열조 방향으로는 폐쇄되는 것이다. Therefore, when the first opening/closing valve 181 is opened, the first circulation pipe 120 communicates and the heat medium flows, and when it is closed, the first circulation pipe 120 in the direction from the filling pipe 140 to the collector 20 is opened. , the first filling pipe 140 is closed in the direction of the lower filling tank.

제1개폐밸브(181)를 폐쇄하고, 제2개폐밸브(182) 및 제3개폐밸브(183)를 개방한 상태에서 열매체를 주입하면, 제3개페밸브의 아래쪽에 제3개폐밸브가 있기 때문에 충진되는 열매체는 본 발명 열매체충진모듈(100)이 설치되고 있는 제1순환관(120)으로부터 집열기(20) - 고온열매체순환관 - 축열조(400)의 열교환부를 거쳐 다시 순환관 하부 즉 제1개폐밸브(181)의 저면까지 채워지게 된다.If the heat medium is injected with the first on-off valve 181 closed and the second on-off valve 182 and the third on-off valve 183 open, there is a third on-off valve below the third on-off valve. The heat medium to be filled is from the first circulation pipe 120, where the heat medium filling module 100 of the present invention is installed, through the collector 20 - the high temperature heat medium circulation pipe - the heat exchange part of the heat storage tank 400, and then back to the lower part of the circulation pipe, that is, the first opening and closing. The bottom of the valve 181 is filled.

온도센서부 또는 압력센서부를 통해 열매체의 충진 완료가 검출되거나 또는 개방된 제3개폐밸브(183)를 통해 드레인관(160)으로 열매체가 흘러나오면, 열매체가 완전히 충진된 것이며, 이때 제1개폐밸브(181)는 개방되고 제2 및 제3개폐밸브(183)는 폐쇄된다.When the completion of filling of the heating medium is detected through the temperature sensor unit or the pressure sensor unit, or when the heating medium flows out into the drain pipe 160 through the opened third on-off valve 183, the heating medium is completely filled, and at this time, the first on-off valve 183 (181) is open and the second and third opening/closing valves (183) are closed.

한편, 온수 사용 및 난방을 위해 열매체가 고온으로 가열되어 포화 증기가 발생하면 압력이 변화하고 압력변화에 대응하여 자동 또는 수동으로 반드시 증기 및 열매체를 배출하게 된다. 이 상태가 반복적으로 지속되면 열매체는 부족하게 되고, 본 발명에서는 열매체충진모듈(100)을 통해 열매체를 보충하는 것이다.On the other hand, when the heat medium is heated to a high temperature for hot water use and heating and saturated steam is generated, the pressure changes and the steam and heat medium are necessarily discharged automatically or manually in response to the pressure change. If this condition continues repeatedly, the heat medium becomes insufficient, and in the present invention, the heat medium is replenished through the heat medium filling module 100.

본 발명에 따른 개폐밸브(180) 및 후술하는 압력조절밸브(242)는 자동, 수동으로 구성될 수 있고, 체크밸브, 볼밸브, 필링밸브 또는 유압 및 공압밸브 등 순환라인(104)를 정확한 동작으로 개폐할 수 있는 것이면 어떠한 밸브도 적용이 가능하며, 이는 열매체충진모듈(100)에 국한되지 않고 본 발명을 구성하는 모든 펌프스테이션 및 시스템에 설치되는 모든 밸브에 적용되는 것이다. The on-off valve 180 and the pressure control valve 242, which will be described later, according to the present invention can be configured automatically or manually, and accurately operate the circulation line 104 such as check valves, ball valves, filling valves, or hydraulic and pneumatic valves. Any valve that can be opened and closed can be applied, and this is not limited to the heat medium filling module 100, but applies to all valves installed in all pump stations and systems constituting the present invention.

본 발명에 따른 열매체충진모듈(100)에는 유량센서부 및 유량계가 더 구비될 수 있다. 상기 유량계 및 유량센서부는 주입되는 열매체의 양을 검출하고, 나아가 순환하는 저온열매체의 유량을 검출하게 된다. 그러므로 제어부는 고온열매체순환모듈(300)의 유량센서부와 비교하여 열매체 손실은 물론 전체 발전량도 산출하게 된다. The heat medium filling module 100 according to the present invention may be further equipped with a flow sensor unit and a flow meter. The flow meter and flow sensor unit detect the amount of injected heat medium and further detect the flow rate of the circulating low-temperature heat medium. Therefore, the control unit calculates not only the heat medium loss but also the total power generation by comparing it with the flow sensor unit of the high-temperature heat medium circulation module 300.

또한, 본 발명의 충전모듈은 필요에 따라 온도센서부 및 압력센서부 그리고 이들과 연계되어 값을 표시하는 온도계와 압력계가 더 구비될 수 있다. 물론 후술하는 저온열매체순환모듈(200)의 온도센서부 및 압력센서부와 병행하여 설치되는 것도 가능하지만 바람직하게는 어느 한쪽에만 설치는 것이 좋다.In addition, the charging module of the present invention may be further equipped with a temperature sensor unit and a pressure sensor unit, as well as a thermometer and a pressure gauge that display values in connection with them, if necessary. Of course, it is possible to install it in parallel with the temperature sensor unit and the pressure sensor unit of the low-temperature heat medium circulation module 200, which will be described later, but it is preferable to install it on only one side.

저온열매체순환모듈(200)Low-temperature heat medium circulation module (200)

본 발명에 따른 저온열매체순환모듈(200)은 상기 열매체충진모듈(100)의 상부에 위치하거나 또는 별도로 설치되어 축열조(400)로부터 저온열매체를 회수하고, 회수된 저온열매체는 집열기(20)로 압송하는 것이다.The low-temperature heat medium circulation module 200 according to the present invention is located on top of the heat medium filling module 100 or is installed separately to recover the low-temperature heat medium from the heat storage tank 400, and transport the recovered low-temperature heat medium to the collector 20. It is done.

따라서 본 발명에 따른 저온열매체순환모듈(200)은 열매체가 흐르는 유로(120-1)를 갖는 제1순환관(120)을 포함한다. 그리고 열매체를 펌핑하는 상기 메인펌프(102)와, 제1순환관(120)의 상부에서 일측으로 분기되어 연장된 배수관(240) 및 상기 배수관(240)에 설치되는 안전변(220) 그리고 배수관(240)을 개폐하는 압력조절밸브(242)로 구성된다. Therefore, the low-temperature heat medium circulation module 200 according to the present invention includes a first circulation pipe 120 having a flow path 120-1 through which the heat medium flows. And the main pump 102 for pumping the heat medium, a drain pipe 240 branched to one side from the upper part of the first circulation pipe 120 and extended, a safety valve 220 installed on the drain pipe 240, and a drain pipe 240. ) It consists of a pressure control valve 242 that opens and closes.

상기 배수관(240)의 끝 부분에는 팽창탱크(260)가 연결되는 것이 바람직하다. It is preferable that an expansion tank 260 is connected to the end of the drain pipe 240.

상기 제1순환관(120)은 하단에 축열조(400)에서 열교환이 이루어진 저온열매체를 회수하는 회수관(122)이 연결되고, 상단에는 집열기(20)에 저온열매체를 집열기(20)에 공급하는 저온열매체공급관(124)이 연결된다. The first circulation pipe 120 is connected at the bottom to a recovery pipe 122 that recovers the low-temperature heat medium that has undergone heat exchange in the heat storage tank 400, and at the top is connected to the collector 20 to supply the low-temperature heat medium to the collector 20. A low-temperature heat medium supply pipe 124 is connected.

그러므로 상기 메인펌프(102)가 가동하면, 축열조(400)에서 열교환된 저온열매체가 회수관(122)을 통해 제1순환관(120)으로 유입되고, 유입된 저온열매체는 상부의 저온열매체공급관(124)을 통해 집열기(20)에 공급되며, 이 과정에서 안전변(220)과 압력조절밸브(242)가 동작하는 것이다.Therefore, when the main pump 102 operates, the low-temperature heat medium exchanged in the heat storage tank 400 flows into the first circulation pipe 120 through the recovery pipe 122, and the introduced low-temperature heat medium flows into the upper low-temperature heat medium supply pipe ( It is supplied to the collector 20 through 124), and in this process, the safety valve 220 and the pressure control valve 242 operate.

상기 안전변(220)은 순환관 및 순환라인(104)의 내부 압력이 변화하고, 기계적 또는 전자적으로 설정된 압력 범위를 넘어서면 자동으로 개방되어 공기, 증기, 열매체를 배출하는 것으로 내부 압력을 조절하게 된다. The safety valve 220 automatically opens when the internal pressure of the circulation pipe and circulation line 104 changes and exceeds the mechanically or electronically set pressure range to adjust the internal pressure by discharging air, steam, and heat medium. .

예를 들어 기계적인 설정은 스프링의 압축을 이용하며 설계된 스프링의 압축력 이상으로 압력이 증가하면 스프링을 밀어내고 증기가 배출되는 것이다. For example, a mechanical setup uses the compression of a spring, and when the pressure increases beyond the designed compression force of the spring, the spring is pushed out and steam is discharged.

상기 압력조절밸브(242)는 수동 또는 자동으로 구성될 수 있고, 수동 조작인 경우 사용자가 압력계(62)의 변화를 확인하고 개방 또는 폐쇄하는 것이다. The pressure control valve 242 can be configured manually or automatically. In case of manual operation, the user checks the change in the pressure gauge 62 and opens or closes it.

상기 팽창탱크(260)는 안전변(220)의 고장 및 안전변(220)에서 처리할 수 있는 용량을 넘었을 때 더 많은 증기 및 열매체를 배출하기 위한 것이다.The expansion tank 260 is used to discharge more steam and heat medium when the safety valve 220 fails and the capacity that the safety valve 220 can handle is exceeded.

그러므로 상기 압력조절밸브(242)가 수동 또는 자동으로 개방되면 팽창탱크(260)는 공기, 증기 및 열매체를 흡수하고, 이를 정제하여 순환라인(104)에 다시 공급하거나 외부로 배출하여 폐기한다.Therefore, when the pressure control valve 242 is opened manually or automatically, the expansion tank 260 absorbs air, steam, and heat medium, purifies it, and supplies it back to the circulation line 104 or discharges it to the outside and discards it.

본 발명에 따른 저온열매체순환모듈(200)에는 온도센서부(41) 또는/및 압력센서가 설치되어 제1순환관(120) 내부의 온도 및 압력을 검출하고, 제어부(50)는 이를 수신하여 각 밸브 및 상기 메인펌퍼를 제어하게 된다. A temperature sensor unit 41 or/and a pressure sensor is installed in the low-temperature heat medium circulation module 200 according to the present invention to detect the temperature and pressure inside the first circulation pipe 120, and the control unit 50 receives this and Each valve and the main pump are controlled.

또한, 본 발명의 저온열매체순환모듈(200)은 상기 열매체충진모듈(100)과 마찬가지로 온도계(61)와 압력계(62) 또는 유량계가 설치되어 안전변(220)의 고장, 센서부고장 및 오동작에 대비하고, 사용자 및 관리자는 이를 눈으로 확인하며 상기 압력조절밸브(242)를 수동으로 개방하게 된다. In addition, the low-temperature heat medium circulation module 200 of the present invention, like the heat medium filling module 100, is equipped with a thermometer 61 and a pressure gauge 62 or a flow meter to prevent failure of the safety valve 220, sensor unit failure, and malfunction. Then, the user and administrator visually check this and manually open the pressure control valve 242.

온도센서설치부(30)Temperature sensor installation part (30)

한편, 본 발명을 구성하는 상기 제1순환관(120)과 후술하는 제2순환관(320) 그리고 온수순환모듈(500)의 온수라인502)에는 온도를 측정하는 온도센서부가 설치되며, 본 발명에서는 가장 근접된 위치에서 정확한 온도가 측정되도록 온도센서설치부(30)를 구비하게 된다. Meanwhile, a temperature sensor unit for measuring temperature is installed in the first circulation pipe 120, the second circulation pipe 320, which will be described later, and the hot water line 502 of the hot water circulation module 500, which constitutes the present invention. is provided with a temperature sensor installation unit 30 so that the accurate temperature is measured at the closest location.

본 발명에 따른 온도센서설치부(30)는 주물성형 또는 파이프 가공 및 용접 또는 환봉을 가공 - 용접하고 절삭 가공하는 방법 등 여러 방법으로 제작될 수 있으나 본 발명에서는 주물 제작으로 순환관에 일체로 성형되는 것이 바람직하다.The temperature sensor installation part 30 according to the present invention can be manufactured by various methods such as casting, pipe processing, welding, or round bar processing - welding and cutting, but in the present invention, it is formed integrally with the circulation pipe by casting. It is desirable to be

온도센서설치부(30)는 상기 제1순환관(120) 또는 후술하는 제2순환관(320) 또는 펌프스테이션을 구성하는 모는 관체에 적용될 수 있으며, 여기서는 제1, 2 순환관에 적용된 것을 중심으로 설명한다. The temperature sensor installation unit 30 can be applied to the first circulation pipe 120, the second circulation pipe 320 described later, or any pipe body constituting the pump station, and here, the focus is on the one applied to the first and second circulation pipes. It is explained as follows.

본 발명의 온도센서설치부(30)는 도면과 같이, 외측은 제1,2순환관(120)(320)의 외부로 돌출되고, 상기 순환관들의 벽체와 일체로 성형되며 내측은 유로(120-1) 안쪽으로 일부가 돌출되어 열매체가 직접 접촉되게 성형된 검출부(32)로 구성된다. As shown in the drawing, the temperature sensor installation part 30 of the present invention protrudes outward from the first and second circulation pipes 120 and 320, is molded integrally with the wall of the circulation pipes, and has a flow path 120 on the inside. -1) It consists of a detection part 32 that partially protrudes inward and is molded to directly contact the heat medium.

상기 검출부(32)는 외측단에서 유로(120-1) 방향으로 온도센서부의 검출핀이 끼워지는 핀홀(36)이 절삭 가공되고, 유로(120-1) 방향으로 돌출된 돌출부위는 열매체가 접촉되는 접촉면(34)으로 구성된다. 또한, 상기 접촉면(34)을 중심으로 열매체가 머물도록 하는 정체요홈(38)도 마련된다.The detection unit 32 has a pinhole 36 cut from the outer end in the direction of the flow path 120-1 into which the detection pin of the temperature sensor unit is inserted, and the protruding portion protruding in the direction of the flow path 120-1 is in contact with the heat medium. It consists of a contact surface 34 that is. In addition, a stagnation groove 38 is provided to allow the heat medium to remain centered on the contact surface 34.

그러므로 발명의 온도센서설치부(30)는, 주물 성형을 통해 제작되고, 후 가공 특히 드릴링 작업으로 핀홀(36)을 형성하게 되는데, 접촉면(34)의 두께는 최소만 남겨두어 센서부가 열매체에 가장 근접된 위치에서 온도를 검출하도록 하고, 아울러 최소 두께로 정확한 온도 측정이 가능하도록 구성된 것이다.Therefore, the temperature sensor installation part 30 of the invention is manufactured through casting, and the pinhole 36 is formed through post-processing, especially drilling, and the thickness of the contact surface 34 is left at the minimum so that the sensor part is most exposed to the heat medium. It is designed to detect temperature at a close location and to enable accurate temperature measurement with the minimum thickness.

또한, 상기 정체요홈(38)은 상기 접촉면(34)을 중심으로 형성되는 홈으로써, 유로(120-11)를 따라 흐르는 열매체가 접촉면(34) 주변에서 오랜 시간 머물면서 열매체의 정확한 온도가 검출되도록 하는 것이다.In addition, the retention groove 38 is a groove formed around the contact surface 34, so that the heat medium flowing along the flow path 120-11 stays around the contact surface 34 for a long time and the accurate temperature of the heat medium is detected. It is done.

한편, 본 발명의 온도센서설치부(30)는 상기한 바와 같이 제1, 제2순환관(120)(320)에 일체로 성형되는 것이 바람직하지만, 별도로 제작되어 순환관에 이음되는 이음관 방식도 적용될 수 있다. 당연한 것이지만 본 발명의 온도센서설치부(30)에는 센서부가 아닌 온도계도 설치될 수 있고, 도면과 같이 온도센서설치부(30)를 직교로 각각 배치하여 온도계와 온도센서부를 함께 설치하는 것이 바람직하다.Meanwhile, the temperature sensor installation part 30 of the present invention is preferably molded integrally with the first and second circulation pipes 120 and 320 as described above, but is manufactured separately and connected to the circulation pipe. can also be applied. Naturally, a thermometer rather than a sensor unit can be installed in the temperature sensor installation unit 30 of the present invention, and it is preferable to install the thermometer and the temperature sensor unit together by arranging the temperature sensor installation units 30 at right angles as shown in the drawing. .

설치돌부(30a)Installation protrusion (30a)

본 발명의 압력계 및 유량계 또는 압력 및 유량센서부가 설치되는 설치돌부(30a)는 상기 온도센서설치부(30)와 마찬가지로 주물 성형으로 제작되며, 펌프스테이션을 구성하는 제1,2순환관(120)(320)을 포함하는 열매체 순환라인(104)에 적용될 수 있다. The installation protrusion (30a) on which the pressure gauge and flow meter or pressure and flow sensor unit of the present invention is installed is manufactured by casting like the temperature sensor installation part (30), and the first and second circulation pipes (120) constituting the pump station It can be applied to the heat medium circulation line 104 including (320).

예를 들어 상기 설치돌부(30a)는 제1, 2순환관과 일체로 주물 성형되고, 외부로 돌출된 돌부를 마련되며, 이 돌부의 외측면에서 유로까지 구멍을 천공한 다음 압력 및 유량센서부 또는 압력계 및 유량계가 설치되게 하는 것이다. For example, the installation protrusion 30a is cast integrally with the first and second circulation pipes, a protrusion protruding to the outside is provided, a hole is drilled from the outer surface of the protrusion to the flow path, and then the pressure and flow sensor unit is installed. Or, have a pressure gauge and flow meter installed.

마찬가지로 상기 설치돌부를 직교 또는 상하 연속으로 배치하여 압력센서부와 압력계, 유량센서부와 유량계가 함께 설치되도록 하는 것이 바람직하다. Likewise, it is preferable to arrange the installation protrusions perpendicularly or vertically and continuously so that the pressure sensor unit, pressure gauge, flow sensor unit, and flow meter are installed together.

고온열매체순환모듈(300)High-temperature heat medium circulation module (300)

본 발명에 따른 고온열매체순환모듈(300)은 유로(320-1)가 마련된 제2순환관(320)과, 상기 제2순환관(320)에 설치되는 세퍼레이터(340) 그리고 유량계63) 또는 온도계(61)를 포함하며, 상기한 온도센서설치부(30) 및 여기에 설치되는 온도센서부(41-1) 및 온도계(61) 그리고 압력센서 부, 유량센서부 등이 더 구비될 수 있다. 당연히 이들 센서부와 계측기는 비용 및 제어 그리고 설치환경에 따라 선택 적용될 수 있다.The high-temperature heat medium circulation module 300 according to the present invention includes a second circulation pipe 320 provided with a flow path 320-1, a separator 340 installed in the second circulation pipe 320, and a flow meter 63 or thermometer. (61), and may further include the temperature sensor installation unit 30, a temperature sensor unit 41-1 and a thermometer 61 installed therein, a pressure sensor unit, and a flow sensor unit. Naturally, these sensor units and measuring instruments can be selected and applied depending on cost, control, and installation environment.

상기 제2순환관(320)은 상기 제1순환관(120)에 인접하게 설치되며, 이들은 하나의 케이싱(11)에 수납되어 설치될 수 있다. The second circulation pipe 320 is installed adjacent to the first circulation pipe 120, and they can be accommodated and installed in one casing 11.

상기 제2순환관(320)의 상단은 집열기(20)에서 가열된 고온열매체가 유입되도록 하는 고온열매체유입관(322)이 연결되고, 하단은 고온열매체를 축열조(400)로 압송하는 유출관(324)이 구비되게 된다. The upper end of the second circulation pipe 320 is connected to a high-temperature heat medium inlet pipe 322 that allows the high-temperature heat medium heated in the collector 20 to flow in, and the lower end is an outlet pipe (322) that pressure-transports the high-temperature heat medium to the heat storage tank 400. 324) will be provided.

상기 세퍼레이터(340)는 제2순환관(320)에 연결되고, 고온열매체에 포함되는 포화 증기를 배출하여 고장 및 폭발을 미연에 방지하며, 여기에 공기를 배출하여 온도 및 압력이 정확하게 검출되도록 한다. The separator 340 is connected to the second circulation pipe 320 and discharges saturated vapor contained in the high-temperature heat medium to prevent breakdown and explosion, and discharges air to accurately detect temperature and pressure. .

온도센서부, 압력센서부 그리고 유량센서부는 제2순환관(320)을 따라 흐르는 고온열매체의 온도, 유량 그리고 압력 변화를 검출하며 여기게 아날로그 방식의 계측도 가능하다. The temperature sensor unit, pressure sensor unit, and flow sensor unit detect temperature, flow rate, and pressure changes of the high-temperature heat medium flowing along the second circulation pipe 320, and analog measurement is also possible.

한편, 본 발명은 컨트롤러를 포함하고 있다. 상기 컨트롤러는 센서부의 신호를 수신하고, 이를 통해 과열 방지하는 제어부(50)를 포함하며, 제어부를 통해 제어 방법은 후술한다. Meanwhile, the present invention includes a controller. The controller includes a control unit 50 that receives signals from the sensor unit and prevents overheating through them, and a control method using the control unit will be described later.

축열조(400)Heat storage tank (400)

본 발명에 따른 축열조(400)는 측열탱크(402)와 이 측열탱크(402)에 설치되는 한쌍의 열교환부로 구성된다. The heat storage tank 400 according to the present invention consists of a side heat tank 402 and a pair of heat exchange units installed in the side heat tank 402.

상기 측열탱크(402)는 내부에 축열물질이 충진되고, 상부에는 온수열교환부(440)가 구비되며, 하부에는 열매체열교환부(420)가 설치된다. 여기에 상기 측열탱크(402)의 상부 및 하부 각각에 온도센서부(41-3)(41-4)가 설치되어 열교환 효율을 검출하게 된다. The side heat tank 402 is filled with a heat storage material inside, a hot water heat exchange unit 440 is provided at the top, and a heat source heat exchange unit 420 is installed at the bottom. Here, temperature sensor units 41-3 and 41-4 are installed at the top and bottom of the side heat tank 402, respectively, to detect heat exchange efficiency.

상기 축열물질은 물 또는 열매체 중 하나이다. The heat storage material is either water or a heat medium.

상기 열매체열교환부(420)는 상부에서 하부로 권취된 열교환코일로 구성되면 상단은 상기 고온열매체순환모듈(300)의 유출관(324)이 연결되고, 하단은 상기 저온열매체순환모듈(200)의 회수관(122)이 연결된다. The heat medium heat exchange unit 420 is composed of a heat exchange coil wound from the top to the bottom. The upper end is connected to the outlet pipe 324 of the high-temperature heat medium circulation module 300, and the lower end is connected to the low-temperature heat medium circulation module 200. A recovery pipe 122 is connected.

그러므로 고온열매체가 유입되면 열매체코일(422)을 따라 흐르며 측열탱크(402)에 채워진 축열물질과 열교환이 이루어지고, 열교환 후 저온열매체는 회수관(122)을 통해 저온열매체순환모듈(200)로 강제로 회수되어 집열기(20)로 보내지는 것이다. Therefore, when the high-temperature heat medium flows in, it flows along the heat medium coil 422 and exchanges heat with the heat storage material filled in the side heat tank 402. After heat exchange, the low-temperature heat medium is forced into the low-temperature heat medium circulation module 200 through the recovery pipe 122. It is recovered and sent to the collector (20).

상기 온수열교환부(440)도 온수코일(442)로 구성되며, 상기 온수코일(442)의 하단은 상수관(504) 직, 간접적으로 연결되어 상수가 공급되게 되고, 상기에서 열교환이 이루어진 축열물질이 상수 즉 냉수에 열을 전달하여 열교환이 이루어지도록 하며, 온수코일(442)을 통과하며 가열된 온수는 난방 및 온수로 사용되는 것이다. The hot water heat exchange unit 440 is also composed of a hot water coil 442, and the lower end of the hot water coil 442 is directly or indirectly connected to the water pipe 504 to supply constant water, and a heat storage material in which heat exchange is performed. Heat is transferred to this constant water, that is, cold water, to enable heat exchange, and the hot water heated as it passes through the hot water coil 442 is used for heating and hot water.

본 발명 축열기의 특징은 열매체열교환부(420)와 온수열교환부(440)가 각각 구비되어 있다는 것이다. 이들이 축열물질을 통해 직간접적으로 열전도가 이루어짐으로써, 여름철 과열을 방지하며, 순환라인(104) 내부의 압력변화, 그리고 공기가 포함된 증기 발생을 억제할 수 있는 장점이 있다. A feature of the heat accumulator of the present invention is that it is provided with a heat medium heat exchange unit 420 and a hot water heat exchange unit 440. Since they conduct heat directly or indirectly through the heat storage material, they have the advantage of preventing overheating in summer and suppressing pressure changes inside the circulation line 104 and generation of steam containing air.

또한, 본 발명의 축열조(400)는 측열탱크(402)에 설치되는 적어도 하나 이상의 바람직하게는 축열탱크(402)의 상부 및 하부 각각에 온도센서부(41-3)(41-4)를 각각 구비하여 이들 신호에 따라 효과적으로 열을 관리하고 제어하며 고장 및 파손을 방지하게 된다. 이에 대해서는 후술한다. In addition, the heat storage tank 400 of the present invention includes at least one temperature sensor unit 41-3 and 41-4 installed in the side heat storage tank 402, preferably at the upper and lower sides of the heat storage tank 402. It is equipped to effectively manage and control heat according to these signals and prevent breakdown and damage. This will be described later.

온수순환모듈(500)Hot water circulation module (500)

본 발명에 따른 온수순환모듈(500)은 온수라인502)과, 믹싱밸브(560)로 구성되며, 여기에 온도센서부(41-6) 및 온도계(61) 그리고 유량계가 더 구비될 수 있다.The hot water circulation module 500 according to the present invention is composed of a hot water line 502 and a mixing valve 560, and may further include a temperature sensor unit 41-6, a thermometer 61, and a flow meter.

상기 온수라인502)은 상기 축열조(400)에 상수를 공급하고, 온수 및 혼합수를 출수관(560)을 통해 실내에 배관된 난방관에 공급함으로 난방 및 온수의 사용이 가능하게 되는 것이다. The hot water line 502 supplies clean water to the heat storage tank 400, and supplies hot water and mixed water to a heating pipe piped indoors through the water outlet pipe 560, thereby enabling the use of heating and hot water.

다시 말해 본 발명의 상기 온수라인502)은, 축열조(400)로부터 온수를 공급받아 굽수하는 입수관(540)과, 실내의 난방관에 온수를 공급하는 출수관(560)과, 외부로부터 상수를 공급하는 상수관(504) 및 상수 즉 냉수를 상기 축열조(400)의 온수코일(442)에 급수하는 냉수유입관(520) 그리고 온수와 냉수를 혼합하는 믹싱밸브(560)와 그리고 T자밸브로 구성된다. In other words, the hot water line 502 of the present invention includes an inlet pipe 540 for receiving hot water from the heat storage tank 400, a water outlet pipe 560 for supplying hot water to the indoor heating pipe, and receiving water from the outside. A water pipe 504 that supplies water, that is, a cold water inlet pipe 520 that supplies cold water to the hot water coil 442 of the heat storage tank 400, a mixing valve 560 that mixes hot water and cold water, and a T-shaped valve. It is composed.

여기에 급수펌프(미도시), 온도센서부와 유량센서부, 압력센서부 그리고 온도계, 유량계, 압력계가 더 구비될 수 있다. Here, a water pump (not shown), a temperature sensor unit, a flow sensor unit, a pressure sensor unit, and a thermometer, flow meter, and pressure gauge may be further provided.

상기 믹싱밸브(560)는 입수관(540)의 하부에 연결 설치되고, 상기 믹싱밸브(560)에 출수관(560)이 다시 연결되며, 상기 믹싱밸브(560)의 하부측 또는 출수관(560)의 대칭방향으로 믹싱밸브(560)와 연결되는 연장관(506)이 구비되고, 이 연장관(506)의 단부에 상기 T자밸브가 설치되게 된다. The mixing valve 560 is connected and installed at the lower part of the water intake pipe 540, and the water outlet pipe 560 is reconnected to the mixing valve 560, and is connected to the lower side of the mixing valve 560 or the water outlet pipe 560. ) is provided with an extension pipe 506 connected to the mixing valve 560 in a symmetrical direction, and the T-shaped valve is installed at the end of this extension pipe 506.

상기 T밸브의 일측에는 상수관(504)이 연결되고, ,대향측에는 축열조(400)에 상수 즉 냉수를 공급하는 냉수유입관(520)이 연결된다. A water pipe 504 is connected to one side of the T valve, and a cold water inlet pipe 520 that supplies cold water to the heat storage tank 400 is connected to the opposite side.

한편, 상기 믹싱밸브(560)는 3-way로 구성되어 입수관(540), 출수관(560), 연장관(506)을 교호로 연결 폐쇄하게 된다. Meanwhile, the mixing valve 560 is composed of a 3-way system to alternately connect and close the water intake pipe 540, the water outlet pipe 560, and the extension pipe 506.

이를테면, 온도센서부에서 측정된 온도변화 또는 사용자에 의해 설정된 온도, 그리고 계절에 따른 외부 온도의 변화에 따라 제어부 또는 다이어프램과 같은 기계적인 방법으로 내부 유로를 개방 페쇄하게된다.For example, the internal flow path is opened and closed by a mechanical method such as a control unit or a diaphragm according to the temperature change measured by the temperature sensor unit, the temperature set by the user, and the external temperature change according to the season.

예를 들어, 여름철 온수가 설정된 온도 이상으로 급격히 상승하거나 또는 사용자가 설정한 온도를 넘어 단시간에 원하는 혼합수를 얻기 어렵거나 또는 설정된 온도와 축열조(400)에서 공급되는 온수의 편차 큰 경우 믹싱밸브는 제어부의 신호에 따라 또는 설계된 다이어프램의 개폐온도에 따라 연결관 방향을 개방함으로 상수가 유입되도록 한다.For example, if the hot water in summer rises rapidly above the set temperature, or it is difficult to obtain the desired mixed water in a short period of time beyond the temperature set by the user, or the difference between the set temperature and the hot water supplied from the heat storage tank 400 is large, the mixing valve is Constant water is allowed to flow in by opening the direction of the connector according to the signal from the control unit or the opening and closing temperature of the designed diaphragm.

상수가 유입되면 온수와 혼합되고, 이 혼합수가 출수관(560)을 통해 난방관으로 공급되게 된다. 물론 일반적으로는 상수가 축열조(400)에 공급되도록 연결관 방향은 폐쇄된다.When fresh water flows in, it is mixed with hot water, and this mixed water is supplied to the heating pipe through the water outlet pipe 560. Of course, in general, the connection pipe direction is closed so that constant water is supplied to the heat storage tank 400.

다음은 상기한 각 순환모듈에 설치된 센서부의 신호에 따라 본 발명을 제어하는 동작 설명이다. The following is a description of the operation of controlling the present invention according to the signals of the sensor unit installed in each of the above-described circulation modules.

앞서 기술한 바와 같이 본 발명의 각 순환모듈(200),(300),(500) 및 집열기(20) 그리고 축열조(400)에는 온도센서부, 압력센서부, 유량센서부 중 어느 하나 이상으로 이루어진 센서부(40)가 설치되고, 하나 이상의 스위치로 이루어진 스위치부(710); 상기 센서부(40)의 각 센서부에서 검출한 데이터 및 이를 가공한 데이터를 저장하는 데이터저장부(72); 메인펌프(102)와 열선의 동작을 제어하는 출력제어부(730); 집열기(20)와 축열조(400) 및 각 구성요소의 온도와 동작 상태 및 고장 여부를 나타내는 표시부(740); 및 상기 센서부와 스위치와 데이터저장부와 출력제어부와 표시부(740) 사이에 접속되어, 상기 센서부를 통해 집열기(20)와 축열조(400) 및 각 구성요소의 온도와 동작을 검출하여 그 정상동작 여부와 상태를 나타내고, 축열 동작과, 과열 방지 동작과, 여름철 끓어 넘침 방지 동작 및 겨울철 동파 방지 기능 등을 수행하는 제어부(50);를 포함하는 컨트롤러(700)가 더 구비되게 된다. As described above, each circulation module (200), (300), (500), collector (20), and heat storage tank (400) of the present invention includes one or more of a temperature sensor unit, a pressure sensor unit, and a flow sensor unit. A switch unit 710 equipped with a sensor unit 40 and comprised of one or more switches; a data storage unit 72 that stores data detected by each sensor unit of the sensor unit 40 and data processed therefrom; An output control unit 730 that controls the operation of the main pump 102 and the heating wire; A display unit 740 that indicates the temperature, operating status, and failure of the collector 20, the heat storage tank 400, and each component; And it is connected between the sensor unit, the switch, the data storage unit, the output control unit, and the display unit 740, and detects the temperature and operation of the collector 20, the heat storage tank 400, and each component through the sensor unit to determine its normal operation. A controller 700 including a control unit 50 that indicates availability and status, and performs a heat storage operation, an overheating prevention operation, a boiling over prevention operation in summer, and a freeze prevention function in winter, is further provided.

상기 컨트롤러(700)는, 외부 기기와 통신을 수행하는 통신부;를 더 포함할 수 있다. The controller 700 may further include a communication unit that communicates with an external device.

상기 출력제어부(730)는, 순환펌프제어부(731), 열선제어부(732), 보조열원의 동작을 제어하는 보조열원제어부(733), 차광 동작을 제어하는 차광제어부(734) 및 상기 믹싱밸브(560)를 제어하는 믹싱밸브제어부(735) 중 적어도 하나 이상을 선택적으로 더 포함하게 된다.The output control unit 730 includes a circulation pump control unit 731, a heating wire control unit 732, an auxiliary heat source control unit 733 that controls the operation of the auxiliary heat source, a shading control unit 734 that controls a shading operation, and the mixing valve ( At least one mixing valve control unit 735 that controls 560 is optionally further included.

먼저 본 발명의 상기 제어부(50)는, 온도센서부의 값을 지속적으로 검출하여, 온도센서부의 저항값이 무한대로 측정될 경우에는 온도센서부의 단선으로 판단하고, 온도센서부의 값이 제로로 측정될 경우에는 온도센서부의 단락으로 판단하게 된다.First, the control unit 50 of the present invention continuously detects the value of the temperature sensor unit, and when the resistance value of the temperature sensor unit is measured as infinite, it determines that the temperature sensor unit is disconnected, and when the value of the temperature sensor unit is measured as zero. In this case, it is judged to be a short circuit in the temperature sensor unit.

이는, 표시부(740)에 온도센서부의 정상동작 여부 및 고장 원인을 나타냄으로써 유지보수가 용이하도록 하기 위한 것이다. This is to facilitate maintenance by indicating whether the temperature sensor unit is operating normally and the cause of the failure on the display unit 740.

상기 제어부는, 메인펌프(102)를 동작시키라는 신호가 발생되었는데도 불구하고, 일정 시간이 경과하도록 열매체 순환 경로에 있는 하나 이상의 온도 센서부의 값이 변화하지 않으면, 이를 메인펌프(102)의 고장으로 판단하게 된다.The control unit determines this as a failure of the main pump 102 if the value of one or more temperature sensors in the heat medium circulation path does not change for a certain period of time even though a signal to operate the main pump 102 is generated. You will judge.

또한, 열매체 순환라인(104) 상에 있는 하나 이상의 온도 센서부의 값을 검출할 경우에는, 집열기(20)의 온도를 검출하는 온도센서부(41-2)를 포함하여 검출하게 된다.In addition, when detecting the value of one or more temperature sensor units on the heat medium circulation line 104, the temperature sensor unit 41-2 that detects the temperature of the collector 20 is included.

이는, 메인펌프(102)가 동작하면 열매체가 순환하여 온도센서부의 값이 변화하여야 하는데, 메인펌프(102) 온 신호가 발생된 후 일정 시간이 지나도록 온도센서부 값이 변화하지 않으면 열매체가 순환하지 않는다는 것이고, 이 특성으로 메인펌프(102)의 정상동작 여부를 판단하기 위한 것이다. This means that when the main pump 102 operates, the heat medium circulates and the value of the temperature sensor unit changes. However, if the temperature sensor value does not change after a certain period of time after the main pump 102 on signal is generated, the heat medium circulates. This means that this characteristic is used to determine whether the main pump 102 is operating normally.

예를 들어, 집열기(20) 온도와, 펌프스테이션 각 순환모듈의 온도센서 부의 값을 검출하여 메인펌프(102) 온 신호가 발생된 후 일정 시간이 지나도록 상기 두 개 온도센서부의 값이 변화하지 않으면 열매체가 순환하지 않을 것으로 이를 메인펌프(102)의 고장으로 판단하게 된다.For example, the temperature of the collector 20 and the value of the temperature sensor of each circulation module of the pump station are detected so that the values of the two temperature sensors do not change for a certain period of time after the main pump 102 on signal is generated. Otherwise, the heat medium will not circulate and this is judged to be a failure of the main pump (102).

상기 제어부(50)는, 메인펌프(102)를 동작시키라는 신호가 발생되었는데도 불구하고, 일정 시간이 경과하도록 펌프스테이션의 열매체순환모듈의 유량센서부(43)의 값이 변화하지 않으면, 이를 유량센서부의 고장으로 판단하여 표시하게 된다.The control unit 50 determines the flow rate when the value of the flow sensor unit 43 of the heat medium circulation module of the pump station does not change for a certain period of time even though a signal to operate the main pump 102 is generated. It is judged to be a failure of the sensor unit and is displayed.

이는, 메인펌프(102)가 온되어 동작하면 열매체가 순환하게 되고, 이로 인해 유량센서부의 값이 당연히 바뀌어야 함을 이용하여 유량센서부의 고장 여부를 검출하는 것이다. This is to detect whether the flow sensor unit is malfunctioning by using the fact that when the main pump 102 is turned on and operated, the heat medium circulates, and as a result, the value of the flow sensor unit naturally changes.

상기 제어부는, 압력센서부(42)의 값을 지속적으로 검출하여, 압력의 하강이 지속되면 이를 열매체의 누출로 판단하게 된다.The control unit continuously detects the value of the pressure sensor unit 42, and if the pressure decrease continues, it is judged to be a leak of the heat medium.

이는, 열매체 순환라인(104)에 누수가 발생되면 지속적으로 열매체가 누출되며 압력이 저하되고 다시 회복이 되지 않는다는 현상을 이용한 것이다.This takes advantage of the phenomenon that when a leak occurs in the heat medium circulation line 104, the heat medium continues to leak and the pressure drops and does not recover again.

상기 제어부(50)는 메인펌프(102)에 공급되는 전원을 제어하여 메인펌프(102)의 동작 속도를 가변시켜 제어할 수 있다.The control unit 50 can control the power supplied to the main pump 102 to vary the operating speed of the main pump 102.

상기 메인펌프(102)의 동작 속도를 가변 제어할 경우에는 교류 전원의 제로크로싱 점을 검출하여 제로크로싱 지점에서 메인펌프(102)의 동작을 온/오프 시킴으로써 전자파 발생을 저감시키는 것이다.When the operating speed of the main pump 102 is variably controlled, the zero crossing point of the AC power is detected and the operation of the main pump 102 is turned on/off at the zero crossing point to reduce electromagnetic wave generation.

다시 말해 메인펌프의 속도를 가변시킬 경우에는 교류 전원의 제로크로싱 지점에서 메인펌프를 온/오프 시킴이 바람직하다. 이는, 제로크로싱 외 지점에서 온/오프 하므로 인해 발생하는 고조파 성분의 노이즈 발생을 방지하기 위한 것이다.In other words, when changing the speed of the main pump, it is desirable to turn the main pump on/off at the zero crossing point of the AC power. This is to prevent noise from harmonic components caused by turning on/off at points other than zero crossing.

또한, 메인펌프가 정지된 상태에서 기동할 경우에는 낮은 속도에서 점차 높은 속도가 되도록 소프트 스타팅 제어를 함이 바람직하다.In addition, when starting the main pump from a stopped state, it is desirable to perform soft starting control so that the speed gradually increases from a low speed.

이는, 순환펌프의 속도를 서서히 높임으로 인해 발생할 수 있는 열충격을 방지하기 위한 것이다.This is to prevent thermal shock that may occur due to gradually increasing the speed of the circulation pump.

한편, 본 발명은 메인펌프(102)의 동작을 제어할 경우에는, 각 온도센서부의 온도 차이에 따라 메인펌프의 속도를 가변 제어하게 된다.Meanwhile, in the present invention, when controlling the operation of the main pump 102, the speed of the main pump is variably controlled according to the temperature difference of each temperature sensor unit.

예를 들어 적어도 2지점의 온도차를 10단계로 구분하고, 메인펌프의 동작 속도를 10단계로 구분하여, 상기 온도차가 크면 메인펌프의 동작 속도를 높이고, 온도차가 작으면 메인펌프의 동작 속도를 낮춤으로써 축열 효율을 높일 수 있다.For example, the temperature difference between at least two points is divided into 10 levels, and the operating speed of the main pump is divided into 10 levels. If the temperature difference is large, the operating speed of the main pump is increased, and if the temperature difference is small, the operating speed of the main pump is lowered. This can increase heat storage efficiency.

하나의 실시 예로 본 발명은 상하부측의 제1순환관, 제2순환관 또는 집열기와 축열조의 온도차 및 집열량을 산출하여 메인펌프(102)의 속도를 가변 제어할 수 있다.As one embodiment, the present invention can variably control the speed of the main pump 102 by calculating the temperature difference and heat collection amount between the first circulation pipe, the second circulation pipe, or the collector on the upper and lower sides, and the heat storage tank.

예를 들어, 상기와 같이 온도차를 10단계로 구분하고, 메인펌프의 동작 속도 10단계로 구분하여, 상기 2지점의 온도차가 크면 메인펌프의 동작 속도를 높이고, 온도차가 작으면 메인펌프의 동작 속도를 낮추어 제어하되, 집열량을 산출하여 메인펌프(102)의 동작 속도를 제어하게 된다.For example, as described above, the temperature difference is divided into 10 levels, and the operating speed of the main pump is divided into 10 levels. If the temperature difference between the two points is large, the operating speed of the main pump is increased, and if the temperature difference is small, the operating speed of the main pump is increased. is controlled by lowering, but the operating speed of the main pump 102 is controlled by calculating the heat collection amount.

즉, 집열기(20)와 축열조(400)의 온도와 유량을 검출하여 집열량을 산출하여, 동일한 유량인데도 온도차가 점점 커져서 집열량이 높아지면 현재의 순환펌프 동작 속도를 1단계 올려 제어하도록 구성할 수 있다. 이는 동일한 속도임에도 집열량이 높아진다는 것은 집열기(20)에서 집열되는 양이 더 많아졌다는 것을 의미하기 때문이다. In other words, the temperature and flow rate of the collector 20 and the heat storage tank 400 are detected to calculate the heat collection amount, and when the temperature difference gradually increases and the heat collection amount increases even though the flow rate is the same, the current circulation pump operation speed can be configured to increase by one step. You can. This is because although the speed is the same, the increased amount of heat collected means that the amount collected by the collector 20 has increased.

상기 제어부(50)는, 동파방지 기능이 수행되어 열선에 전원을 공급하라는 신호가 발생되었음에도 불구하고 일정 시간이 경과하도록 열선의 온도가 변화하지 않으면 이를 열선의 고장으로 판단하게 된다.The control unit 50 determines this as a failure of the heating wire if the temperature of the heating wire does not change for a certain period of time even though the freeze prevention function is performed and a signal to supply power to the heating wire is generated.

상기 제어부에서 메인펌프(102)의 동작을 제어하여 축열 동작을 수행할 경우에는, 집열기(20) 온도와 축열조(400) 상부 온도 및 축열조(400) 하부 온도를 검출하여, 첫째, 집열기(20) 온도가 축열조(400) 하부 온도보다 높고, 둘째, 집열기(20) 온도가 축열조(400) 상부 온도보다 높을 경우에 메인펌프(102)를 온(on) 시켜 축열 동작을 수행하게 한다. When performing heat storage operation by controlling the operation of the main pump 102 in the control unit, the temperature of the collector 20, the upper temperature of the heat storage tank 400, and the lower temperature of the heat storage tank 400 are detected, first, the collector 20 When the temperature is higher than the temperature at the bottom of the heat storage tank 400, and secondly, when the temperature of the collector 20 is higher than the temperature at the top of the heat storage tank 400, the main pump 102 is turned on to perform heat storage operation.

상기 메인펌프(102)를 동작시켜 축열 동작을 수행할 경우에는, 집열기(20) 온도와 축열조(400) 온도의 온도차를 검출하여 온도차에 따라 메인펌프(102)의 동작 속도를 가변 제어하게 되다.When performing heat storage operation by operating the main pump 102, the temperature difference between the temperature of the collector 20 and the temperature of the heat storage tank 400 is detected and the operating speed of the main pump 102 is variably controlled according to the temperature difference.

예를 들어, 집열기(20)와 축열조(400)의 온도차가 클 경우에는 메인펌프(102)를 고속으로 회전시키고, 온도차가 적을 경우에는 저속으로 회전시켜 축열 효율을 높이도록 제어할 수 있다. 온도차에 따른 메인펌프(102)의 속도를 여러 단계로 나누어 제어할수록 축열 효율을 향상시킬 수 있다. For example, when the temperature difference between the collector 20 and the heat storage tank 400 is large, the main pump 102 can be controlled to rotate at high speed, and when the temperature difference is small, the main pump 102 can be controlled to rotate at low speed to increase heat storage efficiency. Heat storage efficiency can be improved as the speed of the main pump 102 is controlled in several stages according to the temperature difference.

상기 제어부에서 메인펌프(102)의 동작을 제어하여 집열기(20) 과열 방지 기능을 수행할 경우에는, 집열기(20)의 온도를 검출하여 설정값 이상이 되면 메인펌프(102)를 동작시켜 열매체를 순환시킴으로써 집열기(20)의 온도가 열매체 온도 이상으로 과열이 방지되게 된다.When the control unit controls the operation of the main pump 102 to prevent overheating of the collector 20, the temperature of the collector 20 is detected and when it exceeds the set value, the main pump 102 is operated to supply the heat medium. By circulating, the temperature of the collector 20 is prevented from overheating above the temperature of the heat medium.

이는, 열매체가 축열조(400) 내부를 순환하여 열을 교환하고, 또한 축열조(400)는 100℃ 이하인 점을 이용하여 집열기(20)의 온도가 과도하게 상승하여 과열되는 것을 방지하는 기능으로, 태양열을 축열하는 기능과는 다른 루틴으로 동작한다. This function is to exchange heat by circulating the heat medium inside the heat storage tank 400 and to prevent the temperature of the collector 20 from rising excessively and overheating by taking advantage of the fact that the heat storage tank 400 is below 100°C. It operates in a different routine from the function of storing heat.

예를 들어, 집열기(20)의 과열 방지 온도를 99℃로 설정하였을 경우, 집열기(20)의 온도가 99℃ 이상이 되면, 축열조(400)의 온도와 상관없이 메인펌프(102)를 동작시켜 열매체를 순환시킴으로써 집열기(20)의 과열을 방지한다. 이때 온도에 따라 메인펌프(102)의 동작 속도를 제어할 수 있음은 물론이다. For example, when the overheating prevention temperature of the collector 20 is set to 99°C, if the temperature of the collector 20 exceeds 99°C, the main pump 102 is operated regardless of the temperature of the heat storage tank 400. Overheating of the collector 20 is prevented by circulating the heat medium. At this time, of course, the operating speed of the main pump 102 can be controlled depending on the temperature.

상기 제어부에서 메인펌프(102)의 동작을 제어하여 축열조(400) 과열 방지 기능을 수행할 경우에는, 축열조(400)의 온도를 검출하여 설정값 이상이면 메인펌프(102)를 동작시켜 열매체를 순환시킴으로써 축열조(400)가 과열되는 것을 방지하게 된다. When the control unit controls the operation of the main pump 102 to prevent overheating of the heat storage tank 400, the temperature of the heat storage tank 400 is detected and, if it is above the set value, the main pump 102 is operated to circulate the heat medium. This prevents the heat storage tank 400 from overheating.

예를 들어, 축열조(400)와 집열기(20)의 온도를 검출하여 축열조(400)의 온도가 과열 설정 온도 및 집열기(20)의 온도보다 높을 때 열매체를 집열기(20)쪽으로 순환시킴으로써 축열조(400)의 과열을 방지할 수 있다. For example, by detecting the temperature of the heat storage tank 400 and the collector 20 and circulating the heat medium toward the collector 20 when the temperature of the heat storage tank 400 is higher than the overheating set temperature and the temperature of the collector 20, the heat storage tank 400 ) can prevent overheating.

이때, 상기에 있어서 별도의 열교환기를 열매체 순환 경로에 설치하여 축열조(400)의 열을 외부로 방출하도록 구성할 수 있다. At this time, in the above, a separate heat exchanger may be installed in the heat medium circulation path to discharge the heat of the heat storage tank 400 to the outside.

상기 제어부(50)에서 메인펌프(102)의 동작을 제어하여 펌프스테이션 과열 방지 기능을 수행할 경우에는, 펌프스테이션 내부의 온도를 검출하여 설정값 이상이면 메인펌프(102)를 동작시켜 열매체를 순환시킴으로써 펌프스테이션이 과열되는 것을 방지하게 된다.When the control unit 50 controls the operation of the main pump 102 to prevent overheating of the pump station, the temperature inside the pump station is detected and, if it is above the set value, the main pump 102 is operated to circulate the heat medium. This prevents the pump station from overheating.

이러한 기능은 집열기(20)에서 열매체 순환 경로(동관)를 통해 전도되는 열에 의해 밸브를 포함한 펌프스테이션 구성요소가 소손 및 파손되는 것을 방지하기 위한 것으로, 예를 들어, 열매체 순환라인(104), 열매체 회수 및 공급 또는 펌프스테이션 일측 온도를 검출하여 그 온도가 설정 값 이상이면 열매체를 순환시킴으로써 펌프스테이션이 과열되는 것을 방지할 수 있다. This function is to prevent pump station components, including valves, from being damaged or damaged by heat conducted through the heat medium circulation path (copper pipe) in the collector 20, for example, the heat medium circulation line 104, the heat medium The pump station can be prevented from overheating by detecting the temperature of one side of the recovery and supply or pump station and circulating the heat medium if the temperature is above the set value.

상기 제어부에서 메인펌프(102)의 동작을 제어하여 축열조(400) 끓어 넘침 방지 기능을 수행할 경우에는, 축열조(400)의 온도를 검출하여 설정값 이상이고, 집열기(20)의 온도가 축열조(400)의 온도 이하일 때 메인펌프(102)를 동작시켜 열매체를 순환시킴으로써 축열조(400) 과열되는 것을 방지하게 된다.When the control unit controls the operation of the main pump 102 to prevent the heat storage tank 400 from boiling over, the temperature of the heat storage tank 400 is detected and is above the set value, and the temperature of the collector 20 is set to the heat storage tank (400). When the temperature is below 400, the main pump 102 is operated to circulate the heat medium to prevent the heat storage tank 400 from overheating.

이러한 기능은, 축열조(400)의 온도가 설정값 이상일 때 집열기(20) 쪽으로 열매체를 순환시켜 방열함으로써 축열조(400)의 과열을 방지하기 위한 것으로, 여름철 밤에 축열조(400)에 저장된 열을 집열기(20) 쪽으로 순환시켜 방열함으로써 축열조(400)가 과열되는 것을 방지하기 위한 것이다.This function is to prevent overheating of the heat storage tank 400 by dissipating heat by circulating the heat medium toward the collector 20 when the temperature of the heat storage tank 400 is above the set value. At night in the summer, the heat stored in the heat storage tank 400 is transferred to the collector. This is to prevent the heat storage tank 400 from overheating by dissipating heat by circulating it toward (20).

다음은 본 발명에 적용되는 컨트롤러(700)의 구성을 더 구체적으로 설명한다. Next, the configuration of the controller 700 applied to the present invention will be described in more detail.

본 발명에 따른 상기 컨트롤러(700)는, 도면에 도시되는 바와 같이, 센서부(40)와, 스위치부(710)와, 표시부(740)와, 데이터저장부(720)와, 통신부(750)와, 출력제어부(730)를 제어부(50)에 접속하여 구성된다. As shown in the drawing, the controller 700 according to the present invention includes a sensor unit 40, a switch unit 710, a display unit 740, a data storage unit 720, and a communication unit 750. It is configured by connecting the output control unit 730 to the control unit 50.

전원공급부(760)는 상기 각 구성요소에 동작전원을 공급한다. 상기 통신부(750)는 필요에 따라 선택적으로 구성된다.The power supply unit 760 supplies operating power to each of the components. The communication unit 750 is selectively configured as needed.

상기 센서부(40)는, 하나 이상의 온도센서부로 이루어진 온도센서부(41), 하나 이상의 유량센서로 이루어진 압력센서부(42) 및, 하나 이상의 압력센서로 이루어진 유량센서부(43)로 이루어진다.The sensor unit 40 consists of a temperature sensor unit 41 consisting of one or more temperature sensor units, a pressure sensor unit 42 consisting of one or more flow sensors, and a flow sensor unit 43 consisting of one or more pressure sensors.

상기 온도센서부(40)는, 저온열매체의 공급 온도를 검출하는 저온열매체온도센서(41)와, 고온열매체슨환모듈의 온도를 검출하는 고온열매체온도센서(41-1)로 이루어지며, 필요에 따라 충진모듈에 더 설치될 수 있고, 배관의 온도를 검출하는 온도센서(미도시) 및 외부 온도를 검출하는 온도센서(미도시) 등을 더 포함하여 구성된다, The temperature sensor unit 40 consists of a low-temperature heat medium temperature sensor 41 that detects the supply temperature of the low-temperature heat medium, and a high-temperature heat medium temperature sensor 41-1 that detects the temperature of the high-temperature heat medium chess ring module, and when necessary, Accordingly, it may be further installed in the filling module and further includes a temperature sensor (not shown) that detects the temperature of the pipe and a temperature sensor (not shown) that detects the external temperature.

여기에 더하여 집열기(20)의 온도를 검출하는 집열기(20) 온도센서(41-2), 축열조(400) 즉 측열탱크(402)의 상부의 온도를 검출하는 축열조(400) 상부온도센서(41-3), 축열조(400) 하부의 온도를 검출하는 축열조(400) 하부온도센서(41-4)가 더 구비될 수 있다. In addition, the temperature sensor 41-2 of the collector 20 detects the temperature of the collector 20, and the upper temperature sensor 41 of the heat storage tank 400 detects the temperature of the upper part of the heat storage tank 400, that is, the side heat tank 402. -3), a lower temperature sensor 41-4 of the heat storage tank 400 that detects the temperature of the lower part of the heat storage tank 400 may be further provided.

상기 배관의 온도를 검출하는 온도센서는, 겨울철 동파 방지를 위해 열매체 순환 배관 또는 급수 배관의 온도를 검출하는 온도센서를 말하며, 외부 온도를 검출하는 온도센서는 외기의 온도를 검출하는 온도센서를 말한다.The temperature sensor that detects the temperature of the pipe refers to a temperature sensor that detects the temperature of the heat medium circulation pipe or water supply pipe to prevent freezing in winter, and the temperature sensor that detects the external temperature refers to a temperature sensor that detects the temperature of the outside air. .

온도센서는 TRD(Resistance Temperature Detector), TC(Thermo Couple), 백금 온도센서 등으로 이루어진다. 이러한 온도센서 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다.The temperature sensor consists of TRD (Resistance Temperature Detector), TC (Thermo Couple), and platinum temperature sensor. Since these temperature sensors and operations are well known, their detailed description will be omitted.

상기 스위치부(410)는, 사용자에 의해 조작되는 다수개의 스위치(미도시)로 구성되거나, 또는 터치스크린 상에 구현된 스위치로 구성된다.The switch unit 410 is composed of a plurality of switches (not shown) operated by the user, or switches implemented on a touch screen.

상기 표시부(740)는, 액정 디스플레이(LCD: Liquid crystal display), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(TFT LCD: Thin film transistor liquid crystal display), 플렉시블 디스플레이(Flexible display) 등으로 구성되어, 펌프스테이션 각 구성요소를 비롯한 태양열 축열 시스템 구성요소의 동작 및 상태 등을 나타낸다. The display unit 740 is composed of a liquid crystal display (LCD), a thin film transistor liquid crystal display (TFT LCD), a flexible display, etc., and displays each component of the pump station. It indicates the operation and status of solar heat storage system components, including solar heat storage system components.

도 15 및 도 16은 상기 터치스크린상에 구현한 표시 화면 및 스위치를 나타낸 것으로, (7411)은 초기화면, (742)는 설정화면의 구성을 나타낸 것이다. Figures 15 and 16 show the display screen and switches implemented on the touch screen, where 7411 shows the initial screen and 742 shows the configuration of the settings screen.

상기 데이터저장부(720)는 상기 제어부를 이루는 마이컴의 내장 메모리, 또는 상기 제어부의 제어를 받는 메모리로 이루어진다. The data storage unit 720 is comprised of a built-in memory of a microcomputer that forms the control unit, or a memory controlled by the control unit.

상기 통신부(750)는 외부장치(752)와 유선, 또는 무선 통신을 수행하여 정보를 교환하는 기능을 수행한다. 예를 들어, RS485, RS422, RS232, TCP/IP 등의 유선 통신이나 블루투스, 와이파이 등의 무선통신을 수행한다. 인터넷, 또는 무선통신망을 이용한 통신장치의 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다. The communication unit 750 performs a function of exchanging information with the external device 752 by performing wired or wireless communication. For example, it performs wired communication such as RS485, RS422, RS232, and TCP/IP, or wireless communication such as Bluetooth and Wi-Fi. The configuration and operation of communication devices using the Internet or wireless communication networks are well known, so detailed descriptions thereof will be omitted.

상기 출력제어부(730)는, 메인펌프(102)의 동작을 제어하는 메인펌프제어부(731)와, 겨울철 배관의 동파를 방지하는 열선(미도시)의 동작을 제어하는 열선제어부(732)를 필수 구성요소로 하고, 상기 믹싱밸브(560)의 동작을 제어하는 믹싱밸브제어부(735)가 더 구비될 수 있다. The output control unit 730 includes a main pump control unit 731 that controls the operation of the main pump 102, and a heating wire control unit 732 that controls the operation of a heating wire (not shown) that prevents pipes from freezing in winter. As a component, a mixing valve control unit 735 that controls the operation of the mixing valve 560 may be further provided.

또한, 본 발명은 보일러 같은 보조 열원의 동작을 제어하는 보조열원제어부(733)와, 집열기에 입사되는 빛을 차단하는 차광장치(미도시)의 동작을 제어하는 차광제어부(734)와, 방열팬의 동작을 제어하는 방열팬제어부(736)를 선택적 요소로 하여 구성된다. In addition, the present invention includes an auxiliary heat source control unit 733 that controls the operation of an auxiliary heat source such as a boiler, a shading control unit 734 that controls the operation of a shading device (not shown) that blocks light incident on the collector, and a heat dissipation fan. It is configured with a heat dissipation fan control unit 736 that controls the operation of as an optional element.

차광장치(미도시)는 차광막과 이 차광막의 펼치고 접히는 동작을 제어하는 모터로 구성되어, 상기 모터의 동작을 제어하여 차광장치의 동작을 제어하는 것으로, 이러한 차광장치의 구성과 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다. The light-shading device (not shown) consists of a light-shielding film and a motor that controls the unfolding and folding of the light-shielding film, and controls the operation of the motor to control the operation of the light-shielding device. The structure and operation of this light-shielding device are as known. Since they are the same, their detailed description is omitted.

상기 메인펌프제어부(731), 열선제어부(722), 보조열원제어부(733), 믹싱밸브밸브제어부(735) 및 차광제어부(734), 방열팬제어부(736)는 상기 제어부(50)의 제어를 받아 동작하는 릴레이, 스위칭 TR, SCR, TRIAC 등의 스위칭 소자로 구성됨이 바람직하다. 제어부의 제어신호에 의해 스위칭 동작을 수행하는 스위칭 소자의 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다. The main pump control unit 731, the heating wire control unit 722, the auxiliary heat source control unit 733, the mixing valve control unit 735, the light blocking control unit 734, and the heat dissipation fan control unit 736 control the control unit 50. It is desirable to consist of switching elements such as relays, switching TRs, SCRs, and TRIACs that receive and operate. Since the configuration and operation of the switching element that performs the switching operation according to the control signal from the controller is well known, detailed description thereof will be omitted.

상기 전원공급부(760)는 상기 각 구성요소가 필요로 하는 직류전원, 또는 교류전원을 공급하는 장치로 그 상세한 구성 및 동작은 주지하는 바와 같으므로 생략한다. The power supply unit 760 is a device that supplies direct current power or alternating current power required by each of the components, and its detailed configuration and operation are well known, so they are omitted.

이와 같이 구성된 컨트롤러는 각 구성요소의 상태 및 동작을 검출하고 제어하여, 도면에 도시되는 바와 같이, 센서검출표시단계(S110), 축열단계(S120), 과열방지단계(S130), 동파방지단계(S140), 집열량산출단계(S150) 및 통신단계(S160)을 수행하여, 센서 검출 및 표시 동작, 축열 동작, 과열 방지 동작, 동파 방지 동작, 집열량 산출 동작 및 통신 동작을 수행하고 이를 표시부(740)에 나타낸다. The controller configured in this way detects and controls the status and operation of each component, and as shown in the figure, the sensor detection display step (S110), heat storage step (S120), overheating prevention step (S130), and freeze prevention step ( By performing S140), heat collection amount calculation step (S150), and communication step (S160), sensor detection and display operation, heat storage operation, overheating prevention operation, freeze prevention operation, heat collection amount calculation operation, and communication operation are performed and displayed on the display unit ( 740).

이하, 상기 각 동작에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, each of the above operations will be described as follows.

표시부(740) 화면 구성 및 스위치부(710) 구성Display unit 740 screen configuration and switch unit 710 configuration

상기 표시부(740)는 TFT LCD로 구성하여 터치스크린 기능이 가능하도록 구성한다. The display unit 740 is configured as a TFT LCD to enable a touch screen function.

표시화면은 매뉴얼을 보지 않고도 직관적을 알 수 있도록 그래픽 기능에 정보를 표시하도록 구성하며, 초기화면(741)과 설정화면(742)으로 구성하여 최소의 동작으로 원하는 동작을 수행할 수 있도록 구성한다. The display screen is configured to display information in graphic functions so that it can be intuitively understood without looking at the manual, and is composed of an initial screen 741 and a settings screen 742 so that the desired operation can be performed with a minimum of operation.

초기화면(741)에서 T1은 집열기(20)의 온도를 검출하는 집열기(20) 온도센서(41-1), T2는 축열조(400)상부의 온도를 검출하는 축열조 상부온도센서(41-3), T3는 축열조(400) 하부의 온도를 검출하는 축열조 하부온도센서(41-4), T4는 저온열매체의 온도를 검출하는 온도센서(41), T5는 고온열매체 제2순환관(320)의 온도를 검출하는 회수모듈 온도센서(41-1), T6는 외기 온도를 검출하는 외기 온도센서를 나타내고, P는 메인펌프(102), F는 유량센서를 나타내도록 구성한다. In the initial screen 741, T1 is the collector 20 temperature sensor 41-1 that detects the temperature of the collector 20, and T2 is the heat storage tank upper temperature sensor 41-3 that detects the temperature of the heat storage tank 400. , T3 is the heat storage tank lower temperature sensor (41-4) that detects the temperature of the lower part of the heat storage tank (400), T4 is the temperature sensor (41) that detects the temperature of the low-temperature heat medium, and T5 is the high-temperature heat medium second circulation pipe (320). The recovery module temperature sensor 41-1 that detects the temperature, T6 represents the outside temperature sensor that detects the outside temperature, P represents the main pump 102, and F represents the flow sensor.

초기화면(741)에서 온도센서에 단선이 발생하면, 상기 T1 ~ T6의 문자 중 해당되는 센서를 나타내는 문자가 점멸되도록 하고, 온도센서에 단락이 발생하면 a1 ~ a6의 표시체 중 해당하는 표시체가 점멸되도록 하여 온도센서의 단선과 단락을 화면상에 나타내도록 구성한다. If a disconnection occurs in the temperature sensor on the initial screen 741, the character representing the corresponding sensor among the letters T1 to T6 blinks, and if a short circuit occurs in the temperature sensor, the corresponding display among the indicators a1 to a6 displays. It is configured to blink to indicate disconnection and short circuit of the temperature sensor on the screen.

a7은 순환모터가 동작될 때 점등되도록 구성하고, a8은 유량센서가 동작할 때 점등되도록 구성하며, a9은 상기 온도센서나 순환모터나 유량센서에 이상이 발생하였을 경우 점멸되도록 구성하여, 사용자가 a9의 “점검”표시창과 해당 구성요소의 점멸로부터 이상이 발생한 구성요소를 용이하게 알 수 있도록 구성한다. a7 is configured to light up when the circulation motor operates, a8 is configured to light up when the flow sensor is operating, and a9 is configured to blink when an abnormality occurs in the temperature sensor, circulation motor, or flow sensor, so that the user can It is configured so that the component that has a problem can be easily identified from the “inspection” display window of the a9 and the blinking of the corresponding component.

s1 ~ s6는 터치 화면에 구성된 터치스위치로, s1은 자동운전 선택 버튼, s2는 수동운전 선택 버튼, s3는 방열운전 선택 버튼, s4는 동파 방지운전 선택 버튼, s5는 설정 버튼, s6은 그 버튼에 위에 표시되는 누적집열량과 누적시간을 클리어하는 버튼을 각각 나타낸다. s1 to s6 are touch switches configured on the touch screen, s1 is the automatic operation selection button, s2 is the manual operation selection button, s3 is the heat dissipation operation selection button, s4 is the freeze prevention operation selection button, s5 is the settings button, and s6 is that button. Buttons for clearing the accumulated heat collection amount and accumulated time displayed above are shown, respectively.

초기화면(741)의 하단의 T1 ~ T6는 각 온도센서의 값을 나타내며, F1은 분당 유량, H1은 분당 집열량을 각각 나타낸다. T1 to T6 at the bottom of the initial screen 741 represent the values of each temperature sensor, F1 represents the flow rate per minute, and H1 represents the amount of heat collected per minute.

자동 운전을 선택하는 “자동” 버튼(s1)과, 수동 운전을 선택하는 “수동” 버튼(s2)은 듈 중 하나는 서로 교변하여 선택되도록 구성된다. 즉, “자동”이 켜져 있으면 “수동”이 꺼지고,“수동”을 선택해서 켜면 “자동”이 꺼지도록 제어된다. 이는 아무것도 선택 안 된 상태로 있게 될 경우 발생할 수 있는 고열로 인한 고장을 방지하기 위한 것이다. The “Automatic” button (s1) for selecting automatic operation and the “Manual” button (s2) for selecting manual operation are configured so that one of the modules is selected interchangeably. In other words, when “Auto” is turned on, “Manual” is turned off, and when “Manual” is selected and turned on, “Auto” is controlled to turn off. This is to prevent failure due to high heat that may occur if nothing is selected.

초기 설정 상태에서는 “자동” 운전이 디폴트로 수행되게 하고, “수동”은 필요 시 선택한다. In the initial setting, “automatic” operation is performed by default, and “manual” is selected when necessary.

“방열”버튼(s3)과 “동파”버튼(s4)은 토글 모드로 동작되어 온/오프 되는 버튼이다. 즉, “방열”버튼(s3)이 눌리거나, 내부 프로그램 설정에 의해 방열기능이 수행되면 점등되고, 이후, “방열”버튼(s3)이 다시 눌리거나, 내부 프로그램 설정에 의해 방열기능이 종료되면 소The “heat dissipation” button (s3) and the “freezing” button (s4) are buttons that operate in toggle mode and turn on/off. In other words, it lights up when the “heat dissipation” button (s3) is pressed or the heat dissipation function is performed by internal program settings, and then, when the “heat dissipation” button (s3) is pressed again or the heat dissipation function is terminated by internal program settings, it lights up. cow

등된다. etc.

마찬가지로“동파”버튼(s4)이 눌리거나, 내부 프로그램 설정에 의해 동파기능이 수행되면 점등되고, “동파”버튼(s4)이 다시 눌리거나, 내부 프로그램 설정에 의해 동파기능이 종료되면 소등된다. Likewise, it lights up when the “freeze” button (s4) is pressed or the freeze-break function is performed by internal program settings, and turns off when the “freeze-break” button (s4) is pressed again or the freeze-break function is terminated by internal program settings.

누적집열량을 초기화 시키는 “C” 버튼(s6)은 누를때마다, 누적 집열량과 누적 집열 시간을 초기화 시킨다. Each time the “C” button (s6), which resets the accumulated heat collection amount, is pressed, it resets the accumulated heat collection amount and accumulated heat collection time.

각 동작 조건을 설정하는 “설정” 버튼(s5)이 눌리면 하위의 설정화면으로 이동한다. When the “Settings” button (s5), which sets each operating condition, is pressed, it moves to the lower setting screen.

수동으로 방열버튼이나 동파버튼이 선택되어 동작될 때에는 “점멸”하여 나타내고, 자동으로 방열버튼이나 동파버튼이 선택되어 동작될 때에는 “점등”하여 나타냄으로서, 수동으로 선택된 것인지 자동으로 수행되는 것인지의 여부를 나타낸다.When the heat dissipation button or freeze button is manually selected and operated, it is indicated by “flashing”, and when the heat dissipation button or freeze button is automatically selected and operated, it is indicated by “lighting”, indicating whether it is manually selected or automatically performed. represents.

수동으로 방열버튼이나 동파버튼이 선택되어 동작될 때에는, 수동으로만 해제된다. 이는 수동을 선택된 동작에 대한 보호를 하기 위한 것이다. 이때, 수동으로 선택하더라도 일정시간(예: 24시간)이 지나면 자동으로 복귀하여 수동을 선택한 후 자동으로 복귀 안하였을 때 발생하는 문제를 방지할 수 있다. When the heat dissipation button or freeze button is selected and operated manually, it is only released manually. This is to protect against manually selected operations. At this time, even if manual is selected, it automatically returns after a certain period of time (e.g. 24 hours), preventing problems that occur when manual is selected but not automatically restored.

이와 같이 구성된 초기화면(431)은 태양열 축열 시스템의 및 펌프스테이션의 동작 및 상태를 한눈에 알 수 있도록 구성한 것으로, 사용자가 동작 상태를 확인하기 위해 여러번의 조작을 하여야 하는 번거로움을 제거한 것이다.The initial screen 431 configured in this way is designed so that the operation and status of the solar heat storage system and the pump station can be seen at a glance, eliminating the inconvenience of the user having to perform multiple operations to check the operating status.

초기화면(7411)에서 “설정” 버튼(s5)이 선택되었을 시 이동하는 화면으로 각종 동작 조건을 설정하는 화면이다. This is the screen that moves when the “Settings” button (s5) is selected on the initial screen (7411), and is a screen that sets various operating conditions.

먼저, 초기 화면(741)에서 “설정” 버튼(s5)을 눌려 설정화면(742)이 호출되면 기 설정된 값을 표시한다. First, when the “Settings” button (s5) is pressed on the initial screen (741) and the setting screen (742) is called, the preset value is displayed.

이후, 해당 항목의 설정 값을 바꾸기 위해서는 해당 항목의 업화살표 버튼, 또는 다운 화살표 버튼을 누르면(처음 누룸), 해당 항목의 (기 설정된) 설정값이 점멸된다. Afterwards, to change the setting value of the item, press the up arrow button or down arrow button of the item (pressed for the first time), and the (preset) setting value of the item will blink.

즉, 최초 버튼 선택 시 해당 항목 설정 값 점멸되고, 이후 업화살표 버튼, 또는 다운화살표 버튼을 눌러서 원하는 설정값으로 설정한다. 설정이 끝난 후, 선택버튼을 누르면 선택된 값이 고정(저장)되고, 점멸이 멈춤게 된다. That is, when you first select the button, the corresponding item setting value blinks, and then press the up arrow button or down arrow button to set the desired setting value. After setting is complete, when you press the selection button, the selected value is fixed (saved) and the blinking stops.

어떤 값이 설정된 상태에서(점멸되는 값이 없는 상태에서), 선택버튼을 한번 더 누르면 초기화면(741)으로 복귀하며, 이와는 별도로 아무 입력이 없는 상태에서 일정시간(예: 10초)이 경과되면 상위화면으로 복귀한다. In a state where a certain value is set (with no value flashing), pressing the selection button one more time returns to the initial screen (741). Separately, when a certain period of time (e.g. 10 seconds) elapses without any input, Return to the upper screen.

업화살표 버튼(s11)은 누를때마다 설정값을 1단위씩 올리는 동작을 수행하고, 다운화살표 버튼(s13)은 누를때마다 설정값을 1단위씩 내리는 동작을 수행한다. The up arrow button s11 increases the setting value by 1 unit each time it is pressed, and the down arrow button s13 lowers the setting value by 1 unit each time it is pressed.

이와 같이 구성된 스위치부(710)는 표시부(740)의 터치화면에 터시버튼으로 스위치를 구성함으로써 다양한 스위치 기능을 부여할 수 있음은 물론, 최소의 버튼 조작으로 원하는 동작 지시를 할 수 있음은 물론, 직관성과 시인성을 향상시켜 별도의 매뉴얼 없이도 직관적으로 알 수 있도록 구성된 것이다. The switch unit 710 configured in this way can provide various switch functions by configuring the switch with a touch button on the touch screen of the display unit 740, and can also give desired operation instructions with minimal button operation. It is designed to improve intuition and visibility so that it can be understood intuitively without a separate manual.

센서 검출 및 표시 동작Sensor detection and display operation

상기 제어부(50)는 각 센서부의 값을 지속적으로 독출하여 그 값 및 상태를 표시부(740)에 나타낸다.The control unit 50 continuously reads the values of each sensor unit and displays the values and status on the display unit 740.

온도센서부의 경우에는 각 온도센서부에서 검출된 값으로부터 단선 및 단락을 판단하여 나타낸다. In the case of the temperature sensor unit, disconnection and short circuit are determined and indicated based on the values detected in each temperature sensor unit.

예를 들어, RTD 온도센서를 사용할 경우, 온도센서는 온도 값을 저항 값으로 나타내게 되는데, 이 저항 값을 검출하여 온도센서의 단선 여부 및 단락 여부를 판단하여 나타낸다. 즉, 온도센서가 단선되었을 경우에는 온도센서의 값이 무한대가 되고, 단락이 되면 제로가 되는데 이를 이용하여 온도센서의 단선 내지 단락 여부를 검출하여 표시부(740)에 나타낸다. For example, when using an RTD temperature sensor, the temperature sensor displays the temperature value as a resistance value. This resistance value is detected to determine whether the temperature sensor is disconnected or short-circuited. That is, when the temperature sensor is disconnected, the value of the temperature sensor becomes infinite, and when it is short-circuited, the value of the temperature sensor becomes zero. Using this, whether the temperature sensor is disconnected or short-circuited is detected and displayed on the display unit 740.

메인펌프(102)의 경우에는 메인펌프(102)를 동작 시킨 후 일정 시간이 경과하도록 한군데 이상의 온도센서의 값이 변화가 없으면 이를 메인펌프(102)의 고장으로 판단한다. In the case of the main pump 102, if the value of one or more temperature sensors does not change for a certain period of time after operating the main pump 102, this is judged to be a failure of the main pump 102.

즉, 메인펌프(102)가 동작하면 열매체가 순환되어 온도센서의 값이 변화되어야 하는데, 메인펌프(102)를 동작시키라는 신호가 제어부(50)에서 발생되었는데도 불구하고 일정 시간이 지나도록 한군데 이상의 온도센서의 값의 변화가 없으면 이를 메인펌프(102)의 고장으로 판단하여 전에는 알 수 없었던 메인펌프(102)의 고장 여부를 용이하게 알 수 있다. In other words, when the main pump 102 operates, the heat medium circulates and the value of the temperature sensor must change. However, even though a signal to operate the main pump 102 is generated from the control unit 50, the heat medium is circulated in one or more places for a certain period of time. If there is no change in the value of the temperature sensor, it is judged to be a failure of the main pump 102, and it is possible to easily determine whether the main pump 102 has failed, which was not known before.

예를 들어, 집열기(20)의 온도를 검출하는 집열기 온도센서(41-1, T1)와 열매체 유입관(322)에 설치된 회수모듈 온도센서(41-11, T4)의 값을 지속적으로 검출하여 메인펌프(102)를 동작시키라는 제어 명령이 발생되었음에도 불구하고 일정시간동안(예: 30초) 상기 집열기 온도센서(T1)의 값과 회수모듈 온도센서(T4)의 값이 변화지 않으면, 이를 메인펌프(102)의 고장으로 판단하게 된다.For example, by continuously detecting the values of the collector temperature sensor (41-1, T1), which detects the temperature of the collector 20, and the recovery module temperature sensor (41-11, T4) installed in the heat medium inlet pipe 322, Even though a control command to operate the main pump 102 is issued, if the value of the collector temperature sensor (T1) and the value of the recovery module temperature sensor (T4) do not change for a certain period of time (e.g., 30 seconds), It is determined that the main pump (102) has failed.

메인펌프(102)의 고장 여부를 판단하기 위한 온도센서의 값은, 열매체 순환 경로상에 설치된 온도센서부는 어떤 것이든지 가능하다. The value of the temperature sensor for determining whether the main pump 102 is broken can be any temperature sensor installed on the heat medium circulation path.

상기 예에서, 온도센서부 2개의 값을 검출하여 판단하는 이유는 하나의 온도센서부의 값만 검출할 경우에는 열매체의 이송이 아니라 다른 원인에 의해 온도값이 변화할 수 있는 가능성을 배제하기 위한 것이다. In the above example, the reason for detecting and judging the values of two temperature sensor units is to exclude the possibility that the temperature value may change due to causes other than the transfer of the heat medium when only the value of one temperature sensor unit is detected.

즉, 열매체가 순환하면 열매체 순환 경로에 있는 온도센서부의 값은 모두 바뀌게 되는데, 이를 검출하여 메인펌프(102)의 고장 여부를 판단하게 된다. That is, when the heat medium circulates, the values of the temperature sensor unit in the heat medium circulation path all change, and by detecting this, it is determined whether the main pump 102 is broken.

열매체 순환시에는 집열기(20)에 설치된 온도센서가 제일 급격한 온도 변화를 나타낼 수 있으므로, 이에 대한 온도 변화를 검출하여 판단함이 바람직하다. When the heat medium circulates, the temperature sensor installed in the collector 20 can show the most rapid temperature change, so it is desirable to detect and judge the temperature change.

유량센서부(43) 역시 메인펌프(102)와 같은 원리로 그 고장 여부를 검출함을 특징으로 한다. The flow sensor unit 43 is also characterized in that it detects a failure based on the same principle as the main pump 102.

즉, 메인펌프(102)를 동작시키라는 제어신호가 발생하였음에도 불구하고, 일정시간이 경과하도록 한군데 이상의 온도센서의 값이 변화하지 않으면 이를 유량센서부(43)의 고장으로 판단하여 표시부(740)에 나타낸다. That is, even though a control signal to operate the main pump 102 is generated, if the value of one or more temperature sensors does not change for a certain period of time, this is judged to be a failure of the flow sensor unit 43 and the display unit 740 It appears in

태양열 축열 동작solar heat storage operation

태양열 축열동작은 집열기(20)를 통해 집열한 열에너지를 열매체를 통해 축열조(400)에 저장하는 동작을 말한다.The solar heat storage operation refers to the operation of storing heat energy collected through the collector 20 in the heat storage tank 400 through a heat medium.

따라서, 집열기(20)의 온도와 축열조(400)의 온도를 비교하여, 집열기의 온도가 축열조(400)의 온도보다 일정 온도 이상 높을 때 메인펌프(102)를 가동시켜 열매체 순환을 통한 축열 동작을 수행한다. Therefore, by comparing the temperature of the collector 20 and the temperature of the heat storage tank 400, when the temperature of the collector is higher than the temperature of the heat storage tank 400 by a certain temperature, the main pump 102 is operated to perform heat storage operation through heat medium circulation. Perform.

이때 집열기와 비교되는 축열조(400)의 온도는, 축열조(400) 상부의 온도를 사용하거나, 축열조(400) 하부의 온도를 사용하거나, 또는 축열조(400) 상부와 하부의 온도를 더해서 나눈 산술 평균값을 사용하여 메인펌프(102)의 동작을 온/오프 제어하여 열매체를 순환시킨다. At this time, the temperature of the heat storage tank 400 compared to the collector is the arithmetic average value divided by using the temperature of the upper part of the heat storage tank 400, the temperature of the lower part of the heat storage tank 400, or adding the temperatures of the upper and lower parts of the heat storage tank 400. The operation of the main pump 102 is controlled on/off to circulate the heat medium.

본 발명에서는 집열기(20)와, 축열조(400) 상부와, 축열조(400) 하부의 온도를 검출하여, 첫째, 집열기(20)의 온도가 축열조(400) 하부의 온도보다 높고, 둘째, 집열기(20)의 온도가 축열조(400) 상부보다 높을 때 메인펌프(102)를 동작시키게 된다.In the present invention, the temperature of the collector 20, the upper part of the heat storage tank 400, and the lower part of the heat storage tank 400 are detected. First, the temperature of the collector 20 is higher than the temperature of the lower part of the heat storage tank 400, and second, the collector ( When the temperature of 20) is higher than the upper part of the heat storage tank 400, the main pump 102 is operated.

또한, 이때, 집열기(20)와 축열조(400) 하부의 온도 차이에 따라 메인펌프(102)의 속도를 가변 제어함을 특징으로 한다. Also, at this time, the speed of the main pump 102 is variably controlled according to the temperature difference between the collector 20 and the lower part of the heat storage tank 400.

예를 들어, 집열기(20)와 축열조(400)의 온도차를 10단계로 구분하고, 메인펌프(102)의 동작 속도를 10단계로 구분하여, 상기 집열기(20)와 축열조(400)의 온도차가 크면 메인펌프(102)의 동작 속도를 높이고, 온도차가 작으면 메인펌프(102)의 동작 속도를 낮춤으로써 축열 효율을 높일 수 있다.For example, the temperature difference between the collector 20 and the heat storage tank 400 is divided into 10 stages, and the operating speed of the main pump 102 is divided into 10 stages, so that the temperature difference between the collector 20 and the heat storage tank 400 is If the temperature difference is large, the operating speed of the main pump 102 can be increased, and if the temperature difference is small, the heat storage efficiency can be increased by lowering the operating speed of the main pump 102.

과열 방지 동작Overheating protection action

본 발명의 펌프스테이션에 의한 과열 방지 동작은, 집열기(20)의 과열을 방지하는 동작과, 축열조(400)의 과열을 방지하는 동작과, 펌프스테이션의 과열을 방지하는 동작과, 여름철 축열조(400)를 방열시키는 동작으로 구성된다. The overheating prevention operation by the pump station of the present invention includes an operation to prevent overheating of the collector 20, an operation to prevent overheating of the heat storage tank 400, an operation to prevent overheating of the pump station, and an operation to prevent overheating of the heat storage tank 400 in summer. ) consists of an operation to dissipate heat.

과열 방지 동작을 수행할 경우에는, 도 17에서 도시되는 바와 같이, 열교환기(20a)를 설치하여 방열 효율을 높이도록 구성할 수 있다. When performing an overheating prevention operation, as shown in FIG. 17, a heat exchanger 20a can be installed to increase heat dissipation efficiency.

이를 상세히 설명하면 다음과 같다. This is explained in detail as follows.

집열기(20) 과열 방지 동작Collector (20) overheating prevention operation

집열기 과열 방지 동작은 집열기(20) 과열되어 파손되거나, 또는 집열기(20)의 열이 다른 구성요소로 전도되어 해당 구성요소를 파손시키는 것을 방지하는 기능이다. The collector overheating prevention operation is a function that prevents the collector 20 from overheating and being damaged, or heat from the collector 20 being conducted to other components and damaging those components.

집열기 과열 방지 동작은 집열기의 온도가 설정온도(예: 97℃)이상 올라가면 축열동작의 온도차와 무관하게 메인펌프(102)를 무조건 가동시켜 열매체를 순환시킴으로써 집열기가 과열되는 것을 방지하는 동작이다. The collector overheating prevention operation is an operation that prevents the collector from overheating by unconditionally operating the main pump 102 to circulate the heat medium regardless of the temperature difference in the heat storage operation when the temperature of the collector rises above the set temperature (e.g. 97°C).

이는 열매체는 축열조(400)의 온도를 가지고 있고, 또한 100℃ 이하인 점을 이용하여, 집열기의 온도가 설정값 이상이면 설정 온도 이하가 될 때까지 무조건 열매체를 순한시킴으로써 집열기가 과열되는 것을 방지하는 기능이다. This function prevents the collector from overheating by taking advantage of the fact that the heat medium has a temperature of the heat storage tank 400 and is below 100°C, and if the temperature of the collector is above the set value, the heat medium is unconditionally mild until it falls below the set temperature. am.

이때, 집열기의 온도에 따라 메인펌프(102)의 속도를 제어함으로써 방열 동작을 효율적으로 수행할 수 있다. At this time, heat dissipation operation can be performed efficiently by controlling the speed of the main pump 102 according to the temperature of the collector.

또한, 도면에 도시되는 바와 같이, 열매체 순환라인에 열교환기(20a)를 설치하여 축열조(400)의 열매체 순환만으로 방열이 어렵다고 판단될 경우에는 상기 열교환기(20a)로 열매체가 통과하여 방열 효율을 향상시키도록 구성할 수 있다. In addition, as shown in the drawing, when it is determined that heat dissipation is difficult to achieve only by circulating the heat medium in the heat storage tank 400 by installing a heat exchanger (20a) in the heat medium circulation line, the heat medium passes through the heat exchanger (20a) to improve heat dissipation efficiency. It can be configured to improve.

예를 들어, 도면과 같이 3방밸브(20b)를 통해 열매체가 열교환기(20a)로 우회하도록 구성하여 외부 열교환기에 의한 열교환이 이루어지도록 함으로써 방열 효율을 향상시킬 수 있다. 이때, 도면에서와 같이 방열팬을 사용하여 그 효율을 더욱 향상시킬 수 있다.For example, as shown in the drawing, heat dissipation efficiency can be improved by allowing the heat medium to bypass the heat exchanger 20a through the three-way valve 20b so that heat exchange is performed by an external heat exchanger. At this time, the efficiency can be further improved by using a heat dissipation fan as shown in the drawing.

축열조(400) 과열 방지 동작Heat storage tank (400) overheating prevention operation

축열조(400) 과열 방지 동작은 축열조(400)가 과열되는 것을 방지하기 위한 것으로, 축열조(400)의 온도가 설정온도(예: 90℃) 이상이 되면, 집열기의 온도에 상관없이 열매체를 순환시켜 방열을 하기 위한 것이다. The heat storage tank 400 overheating prevention operation is to prevent the heat storage tank 400 from overheating. When the temperature of the heat storage tank 400 exceeds the set temperature (e.g., 90°C), the heat medium is circulated regardless of the temperature of the collector. It is for heat dissipation.

이때, 집열기 과열 방지 동작에서와같이 열교환기를 사용하여 방열 효율을 높일 수 있다. At this time, heat dissipation efficiency can be increased by using a heat exchanger, as in the heat collector overheating prevention operation.

여름철 축열조(400) 방열 동작 Heat dissipation operation of heat storage tank (400) in summer

여름철 축열조(400) 방열 동작은 축열조(400)에 저장되는 넘쳐나는 열량을 방열시킴으로써 축열조(400)의 끓어 넘침을 방지하는 기능이다. The heat dissipation operation of the heat storage tank 400 in the summer is a function of preventing the heat storage tank 400 from boiling over by dissipating excess heat stored in the heat storage tank 400.

즉, 축열조(400)의 온도가 설정 온도 이상일 경우 야간에(또는 흐리거나, 또는 집열기의 온도가 일정 온도 이하일 때) 열매체를 순환시켜 미리 방열을 함으로써 넘쳐나는 축열량으로 인해 축열조(400)가 끓어 넘치는 것을 방지하기 위한 것이다. That is, if the temperature of the heat storage tank 400 is above the set temperature, heat is dissipated in advance by circulating the heat medium at night (or when it is cloudy, or the temperature of the collector is below a certain temperature), so that the heat storage tank 400 boils due to the overflowing heat storage amount. This is to prevent overflow.

예를 들어, 여름철 축열로 인해 올라가는 온도를 측정하여 야간에 미리 축열조(400)의 온도를 식혀놓음으로써 낮시간 동안의 축열로 인한 끓어 넘침을 방지할 수 있다. For example, by measuring the temperature that rises due to heat storage in the summer and cooling the temperature of the heat storage tank 400 in advance at night, boiling over due to heat storage during the day can be prevented.

예를 들어, 축열조(400)의 온도가 80℃가 넘으면 기능을 동작시켜 미리 방열시키는 동작을 수행한다. For example, when the temperature of the heat storage tank 400 exceeds 80°C, a function is activated to dissipate heat in advance.

펌프스테이션 과열 방지 동작Pump station overheating prevention operation

펌프스테이션 과열 방지 동작은, 펌프스테이션 각 구성요소 (메인펌프(102), 각종 밸브 및 센서부)가 열로 인해 소손되거나 파손되는 것을 방지하기 위한 것으로, 고온열매체의 온도를 검출하여 설정값(예: 95℃) 이상일 경우 열매체를 무조건 순환시킴으로써 과열로부터 펌프스테이션 각 구성요소를 보호하기 위한 것이다. The pump station overheating prevention operation is to prevent each component of the pump station (main pump 102, various valves and sensor parts) from being damaged or damaged due to heat. It detects the temperature of the high-temperature heat medium and sets the set value (e.g. This is to protect each component of the pump station from overheating by unconditionally circulating the heat medium when the temperature is above 95℃).

동파 방지 동작Freeze prevention operation

동파 방지 동작은, 축열조(400)에 공급되는 급수 배관의 동파를 방지하거나, 또는 열매체 순환 배관의 동파를 방지하기 위해 설치해 놓은 열선(미도시)을 동작시켜 동파를 방지하기 위한 것이다. 즉, 외기 온도, 또는 배관의 온도를 온도센서를 통해 검출하여 설정값(예: 0℃) 이하로 온도가 내려가면 출력제어부(730)의 열선제어부(732)를 통해 열선의 동작을 제어하여 히팅함으로써 배관이 동파되는 것을 방지하는 동작을 수행한다.The freeze prevention operation is to prevent freezing of the water supply pipe supplied to the heat storage tank 400 or by operating a heating wire (not shown) installed to prevent freezing of the heat medium circulation pipe. That is, the outside temperature or the temperature of the pipe is detected through a temperature sensor, and when the temperature falls below the set value (e.g., 0°C), the operation of the heating wire is controlled through the heating wire control unit 732 of the output control unit 730 to perform heating. This prevents pipes from freezing and bursting.

집열량 산출 및 적산 동작Heat collection calculation and integration operation

집열량은 열매체 유출라인의 온도와, 열매체 회수라인의 온도 및 유량센서에서 검출하는 유량으로 산출한다. 즉, 축열조(400)에서 집열기로 유출되는 열매체의 온도와, 집열기에서 축열조(400)로 회수되는 열매체의 온도차와, 유량을 검출하여 집열량을 산출한다. The amount of heat collected is calculated from the temperature of the heat medium outflow line, the temperature of the heat medium recovery line, and the flow rate detected by the flow sensor. That is, the heat collection amount is calculated by detecting the temperature of the heat medium flowing out from the heat storage tank 400 to the collector, the temperature difference of the heat medium returned from the heat collector to the heat storage tank 400, and the flow rate.

두 지점 간의 온도차와 이때 흐르는 열매체의 양으로 집열량을 산출하는 동작을 주지하는 바와 같으므로 그 상세한 설명은 생략한다. Since the operation of calculating heat collection amount based on the temperature difference between two points and the amount of heat medium flowing at this time is well known, detailed description thereof will be omitted.

컨트롤러 동작 controller action

펌프스테이션에 전원이 인가되면, 상기 제어부(440)는 도면에 도시되는 바와 같이, 센서검출표시단계(S110)를 수행한다. When power is applied to the pump station, the control unit 440 performs a sensor detection and display step (S110), as shown in the figure.

즉, 온도센서의 값을 독출하여 표시부(740)에 나타내고, 정상동작 여부를 판단하여 표시부(740)에 나타내는 온도센서단계(S111)와, 유량센서부의 값을 독출하여 표시부(7400)에 나타내고, 정상동작 여부를 판단하여 표시부(740)에 나타내는 유량센서단계(S111)와, 압력센서의 값을 독출하여 표시부(740)에 나타내고, 정상동작 여부를 판단하여 표시부(740)에 나타내는 압력센서단계(S111)를 순차적으로 수행한다.That is, the temperature sensor step (S111) reads the value of the temperature sensor and displays it on the display unit 740, determines whether it is operating normally and displays it on the display unit 740, and reads the value of the flow sensor unit and displays it on the display unit 7400, A flow sensor step (S111) that determines whether normal operation is performed and displays it on the display unit 740, a pressure sensor step (S111) that reads the value of the pressure sensor and displays it on the display unit 740, and determines whether normal operation is performed and displays it on the display unit 740 ( S111) are performed sequentially.

이후, 상기 제어부(50)는 축열단계(S120)를 수행하여 집열기 온도와 축열조(400) 온도를 비교하여 메인펌프(102)의 동작을 제어한다. 이때, 상기 메인펌프(102)는 집열기(20)와 축열조(400)의 온도차에 따라 가변 제어함이 바람직하다. Thereafter, the control unit 50 performs a heat storage step (S120) to control the operation of the main pump 102 by comparing the temperature of the collector and the temperature of the heat storage tank 400. At this time, the main pump 102 is preferably controlled variably according to the temperature difference between the collector 20 and the heat storage tank 400.

상기 축열단계(S120)를 수행한 후 제어부(50)는 과열방지단계(S130)를 수행한다. After performing the heat storage step (S120), the control unit 50 performs the overheating prevention step (S130).

즉, 집열기 과열방지기능 수행 조건 충족 여부를 검출하여 집열기 과열방지기능 수행하는 집열기과열방지단계(S131)와, 축열조(400) 과열방지기능 수행 조건 충족 여부를 검출하여 축열조(400) 과열방지기능 수행하는 축열조(400)과열방지단계(S132)와, 펌프스테이션 과열방지기능 수행 조건 충족 여부를 검출하여 펌프스테이션 과열방지기능 수행하는 펌프스테이션과열방지단계(S131)와, 여름철 과열방지기능 수행 조건 충족 여부를 검출하여 여름철 과열방지기능 수행하는 여름철과열방지단계(S131)를 순차적으로 수행한다.That is, the collector overheating prevention step (S131) performs the collector overheating prevention function by detecting whether the collector overheating prevention function performance conditions are met, and the heat storage tank 400 overheating prevention function is performed by detecting whether the heat storage tank 400 overheating prevention function performance conditions are met. A heat storage tank 400 overheating prevention step (S132), a pump station overheating prevention step (S131) in which the pump station overheating prevention function is performed by detecting whether the pump station overheating prevention function performance conditions are met, and whether the summer overheating prevention function performance conditions are met. The summer overheating prevention step (S131), which detects and performs the summer overheating prevention function, is sequentially performed.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시 예는 모두 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모두 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. As described above, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features. Therefore, the embodiments described above should all be understood as illustrative and not limiting. The scope of the present invention should be construed as including all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims described below and their equivalent concepts rather than the detailed description above.

1 : 태양열 축열 시스템
10 : 펌프스테이션
100 : 열매체충진모듈(100) 200 : 저온열매체순환모듈(200)
300 : 고온열매체순환모듈(300)
400 : 축열조(400)
500 : 온수순환모듈(500)1: Solar heat storage system
10: Pump station
100: Heat medium filling module (100) 200: Low temperature heat medium circulation module (200)
300: High temperature heat medium circulation module (300)
400: Heat storage tank (400)
500: Hot water circulation module (500)

Claims

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It is a solar heat storage system that supplies low-temperature heat medium to a collector that collects solar heat and supplies high-temperature heat medium heat exchanged in the collector to the heat storage device,
Centered around the main pump installed in the first circulation pipe, the lower part consists of a heat medium filling module that fills the heat medium with the heat medium circulation line, and the upper part consists of a low-temperature heat medium circulation module that circulates the low-temperature heat medium,
It has a second circulation pipe adjacent to the first circulation pipe, and the second circulation pipe includes a high-temperature heat medium circulation module that supplies high-temperature heat medium to the heat storage tank,
A heat storage tank filled with a heat storage material inside, absorbing heat from the high temperature heat medium flowing in from the high temperature heat medium circulation module, exchanging heat, and heating the water to supply hot water;
A hot water circulation module that supplies fresh water to the heat storage tank and supplies heat-exchanged hot water and mixed water;
A controller equipped with a control unit that detects temperature, pressure, and flow rate from the low-temperature and high-temperature heat medium circulation modules, collector, heat storage tank, and hot water circulation module to prevent overheating,
A pump station composed of the heat medium filling module, low-temperature heat medium circulation module, and high-temperature heat medium circulation module, the heat storage tank, and a casing in which the collector is accommodated,
A solar heat storage system comprising an auxiliary tank on the upper surface of the casing that temporarily stores hot water supplied from the heat storage tank and supplies it back to the heat storage tank in a mixed state with fresh water.

According to clause 4,
The first circulation pipe is,
The flow path through which the heat medium flows
A branch pipe extending to one side,
Temperature sensor installation area where the temperature sensor unit and thermometer are installed, and
A solar heat storage system including an integrally molded installation protrusion on which a pressure gauge, pressure sensor unit, or flow meter and flow sensor unit are selectively installed.

According to clause 4,
The second circulation pipe is,
The flow path through which the heat medium flows
Temperature sensor installation area where the temperature sensor unit and thermometer are installed, and
A solar heat storage system including an integrally molded installation protrusion on which a pressure gauge, pressure sensor unit, or flow meter and flow sensor unit are selectively installed.

According to claim 5 or 6,
The temperature sensor installation part
It is molded integrally with the first and second circulation pipes, one end of which protrudes further into the flow path of the first and second circulation pipes to provide a contact surface for contact with the heat medium, and the other end protrudes to the outside of the first and second circulation pipes. It consists of a detection unit,
A stagnation groove is formed on the inner wall of the first and second circulation pipes to allow the heat medium to stagnate in a concentric circle centered on the contact surface, and a pinhole is formed from the outer surface of the detection unit to a position close to the flow path,
A solar heat storage system comprising a detection pin of a temperature sensor and a thermometer inserted into the pinhole.

According to clause 7,
At least two stagnation grooves are formed in a concentric circle centered on the contact surface,
This is a solar heat storage system in which the retention groove gradually increases in width and depth as it approaches the contact surface.

According to clause 4,
The heat medium filling module,
A first circulation pipe formed with a flow path through which the heat medium flows,
A main pump installed in the first circulation pipe,
A filling pipe branched from the first circulation pipe, a drain pipe, and
A solar heat storage system comprising an open/close valve that opens and closes the first circulation pipe, the filling pipe, and the drain pipe.

According to clause 9,
A temperature sensor unit, a pressure sensor unit, and a flow sensor unit that detect the internal temperature are selectively installed in the first circulation pipe of the heat medium filling module,
A solar heat storage system including optional installation of a thermometer, pressure gauge, and flow meter.

According to clause 10,
The first circulation pipe has a filling pipe and a drain pipe extending from one side,
A solar heat storage system wherein the opening and closing valves installed in each of the first circulation pipe, filling pipe, and drain pipe are check valves, ball valves, or any one of manual and automatic valves.

In clause 4
The low-temperature heat medium circulation module,
A drain pipe branched from the first circulation pipe,
A solar heat storage system comprising a safety valve installed in the drain pipe.

According to clause 12,
A pressure control valve is provided to control the pressure in the drain pipe,
A solar heat storage system including an expansion tank connected to the drain pipe and connected to or blocked from the first circulation by a pressure control valve.

According to clause 12,
A temperature sensor unit, a pressure sensor unit, and a flow sensor unit that detect the internal temperature are selectively installed in the first circulation pipe of the low-temperature heat medium circulation module,
A solar heat storage system including optional installation of a thermometer, pressure gauge, and flow meter.

According to clause 4,
The high-temperature heat medium circulation module,
A solar heat storage system comprising a second circulation pipe integrally formed with a casting and a separator further provided in the second circulation pipe.

According to clause 4,
A union pipe is provided at the top and bottom of each of the first and second circulation pipes,
The first circulation pipe is a solar heat storage system including a union pipe connected to the upper and lower ends of the main pump.

According to clause 4,
The hot water circulation module is
A solar thermal system comprising a mixing valve provided on an inlet pipe through which hot water is supplied from a heat storage tank, and supplying clean water to the mixing valve so that the mixed water is supplied to the indoor heating pipe, wherein the mixing valve blocks the supply of hot water or supplies water. Heat storage system.

According to clause 4,
The hot water circulation module,
Intake pipe,
A mixing valve installed at the bottom of the water intake pipe and
A water outlet pipe connected to the mixing valve to supply hot water or mixed water to the indoor heating pipe,
An extension pipe connected to the mixing valve,
A T valve installed at the bottom of the extension pipe and
A solar heat storage system comprising a water pipe connected to the T valve and a cold water water pipe that supplies water to the heat storage tank.

According to clause 4,
The heat storage tank is,
Heat storage tank
A heat source heat exchange unit and a hot water heat exchange unit are respectively installed in the heat storage tank,
A solar heat storage system comprising a temperature sensor that detects the temperature of the upper and lower sides of the heat storage tank.

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