KR200195488Y1 - 태양열과 심야전기와 가스보일러를 사용한 난방 및온수공급장치 - Google Patents

태양열과 심야전기와 가스보일러를 사용한 난방 및온수공급장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 태양열에너지를 이용한 난방 및 온수공급장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 기름보일러 또는 가스보일러의 난방배관에 축열식온수공급통을 연결하고 이 축열식온수공급통에 태양열교환온수공급장치를 연결하며, 축열식온수공급통에는 나선형열교환온수공급관을 설치하고 이 나선형열교환온수공급관은 가스보일러의온수공급관에 연결하여 태양열에너지와 심야전기와 가스보일러를 효과적으로 사용함으로써 난방을 하고있지 않았더라도 온수를 공급하는데 걸리는 시간 및 설정된 난방온도까지 가열하는데 걸리는 시간을 단축하고 연료비를 획기적으로 절감하는 태양열과 심야전기와 가스보일러를 사용한 난방 및 온수공급장치에 관한것이다.

Description

태양열과 심야전기와 가스보일러를 사용한 난방 및 온수공급장치{heating and hot water providing system by sun and discounted night electricity and gas boiler}
본 고안은 태양에너지와 심야전기와 가스보일러를 사용하여 온수를 공급하는데 걸리는 시간 및 설정된 난방온도까지 가열하는데 걸리는 시간을 단축하며 연료비를 획기적으로 절감하는 난방장치 및 온수공급장치에 관한 것이다.
기존에도 무공해 에너지인 태양에너지를 이용한 온수보일러가 사용되어 왔으나 태양에너지를 이용한 온수보일러는 일기의 영향을 많이 받으므로 사용이 제한적이어서 태양열을 이용한 열교환기로 온수를 가열시키면서 사용온수와 난방용수를 데워주도록 하는 한편, 태양열이 적은 경우에는 히터를 발열시켜 원활한 가열이 이루어지면서 효율적인 난방 및 온수의 사용이 가능하도록 한 '태양열을 이용한 온수보일러'(공개실용신안공보 공개번호 1998-054744, 공개일자 1998. 10. 07)가 본인에 의하여 안출되었고, 특히 이 고안은 기존의 태양열 이용 온수보일러와는 달리 태양열 흡광판이 이동하는 태양을 추적하면서 회전하여 직사광선을 효율적으로 받는 장치이다.
그러나 상기 태양열 온수보일러에 있어서 태양열 열교환기는 온수를 사용하기 위하여 전원을 켰을 때 비로소 작동하여 외출하고 들어왔을 때 등 온수보일러를 가동하지 않은 경우 온수탱크 내부의 난방수가 식어있어 설정한 난방온도까지 가열하는 시간 및 설정된 온도의 온수를 공급하는 시간이 오래걸려 이는 곧 히터를 통하여 재가열시켜야 하므로 이중의 연료비가 소요되었으며 태양열 열교환기에 의하여 가열된 온수는 샤워기나 온수전으로 배출되기 전에 차가운 온수탱크를 통과하는 과정에서 식어버리게 되는 문제점이 있었다.
한편 태양열에 의한 열교환기가 가동되어 온수탱크 내부의 난방수를 지속적으로 가열하고 있도록 한다하더라도 온수탱크 내부의 나선형 열교환부의 면적은 나선형 열교환부를 제외한 면적보다 작아 열효율이 낮았고, 낮이라 하더라도 일기가 좋지 않아 태양열을 이용하는 열교환기가 작동하지 못할때에 있어서는 온수탱크의 난방수를 전기히터로 가열하여야 하므로 낮시간대의 비싼 전기료가 드는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소하여 난방을 하고있지 않았더라도 온수를 공급하는데 걸리는 시간 및 설정된 난방온도까지 가열하는데 걸리는 시간을 단축하며 태양에너지 및 심야 전기에너지를 보다 효율적으로 사용함으로써 연료비를 획기적으로 절감하는 난방장치 및 온수공급장치를 제공하는데 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 고안에서는 태양열에너지를 이용할 수 있을 때 태양열온수공급장치를 이용하여 난방 및 온수를 공급하거나 축열식온수공급통 내부의 난방수를 가열시켜두었다가 사용하며, 태양열에너지를 사용할 수 없고 축열식온수공급통 내부의 난방수 또한 식었을 경우 저렴한 심야전기를 사용하여 난방 및 온수를 공급하거나 축열식온수공급통 내부의 난방수를 가열시켜두었다가 사용하고, 태양열온수공급장치와 심야전기히터 모두를 이용할 수 없을 때는 가스보일러를 사용하며, 태양열에너지만으로는 약하여 설정된 난방온도 및 온수를 공급할 수 없을 때는 태양열교환온수공급장치를 가스보일러와 함께 가동하여 설정된 난방온도와 온수를 공급하는데 특징이 있다.
도 1은 본 고안의 구성도
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
1. 가스보일러 2. 난방배관
3. 축열식온수공급통 4. 태양열교환온수공급장치
4a. 태양열집광판 5. 심야전기히터
6. 나선형열교환온수공급관
7. 단열층 8. 가스보일러의온수공급관
9, 10. 순환펌프 11. 찬물인입구
본 고안을 도면에 의하여 설명하면 다음과 같다.
본 고안의 장치는 가스보일러(1)의 난방배관(2)에 축열식온수공급통(3)이 연결되어 있으며 이 축열식온수공급통(3)에 태양열을 이용하여 온수를 공급하는 태양열교환온수공급장치(4)가 연결되어 있고, 축열식온수공급통(3)에는 심야전기를 사용하여 내부의 난방수를 가열하는 심야전기히터(5)와 공급된 찬물이 가스보일러(1)나 태양열교환온수공급장치(4)로부터 공급되는 난방수에 의하여 가열되도록 하는 나선형열교환온수공급관(6)과 가열된 난방수가 식는것을 방지하는 단열층(7)이 구비되어 있으며 상기 나선형열교환온수공급관(6)은 가스보일러의온수공급관(8)과 연결되어 있고, 태양열교환온수공급장치(4)는 태양의 이동에 따라 일정 각도씩 회전하여 보다 많은 태양광을 유입받을 수 있는 것을 사용하며 축열식온수공급통(3)에 연결할때 가열된 난방수가 순환펌프(9)에 의하여 순환할 수 있도록 연결하고, 본 고안의 시스템 전원을 켜면 태양열교환온수공급장치(4)와 심야전기히터(5)와 가스보일러(1)에 전원을 공급하는데 태양열교환온수공급장치(4)는 찬물을 가열할 수 있을 정도의 태양광만 있으면 작동이 되도록하여 가열된 난방수를 축열식온수공급통(3)에 공급하며, 일기가 좋지않거나 태양열교환온수공급장치(4)가 작동하지 않아 태양열교환온수공급장치(4)에 의하여 가열된 난방수의 온도가 축열식온수공급통(3) 내부의 설정된 온도보다 낮은 경우 심야에는 심야전기히터(5)가 작동하고 그 외의 시간에는 가스보일러가(1) 작동하여 재 가열함으로써 설정된 난방온도 및 온수를 공급하도록 하거나 1차 가열하여 설정된 난방온도 및 온수를 공급하도록 하고, 태양열교환온수공급장치(4)에는 별도의 작동스위치를 구비하여 시스템 전원을 켜지않더라도 별도의 작동스위치를 켜둠으로써 태양열교환온수공급장치(4)를 최소한의 동력으로 가동시켜 축열식온수공급통(3)의 난방수를 설정된 온도로 가열하여 두어 난방 및 온수공급을 바로 실시할 수 있도록 한다.
본 고안의 작동을 설명하면 다음과 같다.
태양열교환온수공급장치(4)는 찬물을 가열할 수 있을 정도의 태양광만 있으면 작동이 되고 시스템 전원을 켜지 않더라도 태양열교환온수공급장치(4)의 전원을 켜놓으면 태양열교환온수공급장치(4)는 최소한의 동력으로 축열식온수공급통(3)의 난방수를 설정된 온도로 가열시켜 보관하므로 온수 및 난방을 하고자 할때 곧바로 온수를 공급 및 난방을 할 수 있으며, 만약 축열식온수공급통(3)의 난방수가 설정된 온도보다 낮은 경우 본 고안의 시스템 전원을 켜면 심야시간일 때는 심야전기히터(5)가 작동하여 축열식온수공급통(3)의 난방수를 재 가열함으로써 설정된 온도의 온수를 공급 및 난방을 하고 심야전기를 이용할 수 없는 낮시간에는 가스보일러(1)가 작동하여 가스보일러(1)의 난방수를 가열함으로써 설정된 온도의 온수를 공급 및 난방을 하는데 가스보일러(1)의 급탕시스템은 적은 양의 난방수를 가열시켜 온수를 공급하는 시스템으로 구성되어 있으므로 축열식온수공급통(4)을 통과하여 가열된 온수가 가스보일러(1)의 가열되지 않은 난방수를 통과하더라도 쉽게 식지는 않는 것이다.
한편 태양열교환온수공급장치(4)도 작동할 수 없고 심야전기히터(5)도 작동할 시간이 안되어 작동하지 않을 경우 가스보일러(1)가 가동되어 난방 및 온수공급을 실시하게 된다.
또한 본 고안의 장치는 이미 설치되어 있는 가스보일러(1)의 난방배관(2)에 설치할 수도 있지만 기름보일러의 난방배관에 설치하여 사용할 수도 있으며 건물을 지을때 부터 설치할 수도 있다.
미설명 부호 4a는 태양열집광판이며 10은 난방배관(2)의 난방수를 순환시키는 순환펌프이고 11은 찬물인입구이다.
본 고안에 의하면 가스보일러의 난방배관에 축열식온수공급통을 연결하고 이 축열식온수공급통에 태양열교환온수공급장치를 연결하며 축열식온수공급통에는 나선형열교환온수공급관을 구비하고 이 나선형열교환온수공급관은 가스보일러의온수공급관에 연결하여 태양열에너지를 이용할 수 있을 때 태양열교환온수공급장치를 이용하여 난방 및 온수를 공급하거나 축열식온수공급통 내부의 난방수를 가열시켜두었다가 사용하며, 태양열에너지를 사용할 수 없고 축열식온수공급통 내부의 난방수 또한 식었을 경우 저렴한 심야전기를 사용하여 난방 및 온수를 공급하거나 축열식온수공급통의 난방수를 가열시켜두었다가 사용하고, 태양열교환온수공급장치와 심야전기히터 모두를 이용할 수 없을 때는 가스보일러를 사용하며 태양열교환온수공급장치만으로는 설정된 난방온도 및 온수를 공급할 수 없을 때 가스보일러와 함께 가동하여 설정된 난방온도와 온수를 공급함으로써 난방을 하고있지 않았더라도 온수를 공급하는데 걸리는 시간 및 설정된 난방온도까지 가열하는데 걸리는 시간을 단축하고 태양에너지 및 심야 전기에너지를 보다 효과적으로 사용함으로써 연료비를 획기적으로 절감하는 난방 및 온수공급장치를 제공할 수 있다.

Claims (1)

  1. 태양열을 이용한 온수공급장치에 있어서, 가스보일러(1)의 난방배관(2)에 축열식온수공급통(3)이 연결되어 있으며 이 축열식온수공급통(3)에 태양열교환온수공급장치(4)가 연결되어 있고, 축열식온수공급통(3)에는 심야전기히터(5)와 나선형열교환온수공급관(6)과 단열층(7)이 구비되어 있으며 상기 나선형열교환온수공급관(6)은 가스보일러의온수공급관(8)과 연결되어 있고, 태양열교환온수공급장치(4)는 태양의 이동에 따라 일정 각도씩 회전하여 보다 많은 태양광을 유입받을 수 있는 것을 사용하며 축열식온수공급통(3)에 연결할때 가열된 난방수가 순환펌프(9)에 의하여 순환할 수 있도록 연결하고, 시스템 전원을 켜면 태양열교환온수공급장치(4)와 심야전기히터(5)와 가스보일러(1)에 전원을 공급하도록 하는데 태양열교환온수공급장치(4)는 찬물을 가열할 수 있을 정도의 태양광만 있으면 작동이 되도록하며, 일기가 좋지않거나 태양열교환온수공급장치(4)가 작동하지 않아 태양열교환온수공급장치(4)에 의하여 가열된 난방수의 온도가 축열식온수공급통(3) 내부의 설정된 온도보다 낮은 경우 심야에는 심야전기히터(5)가 작동하고 그 외의 시간에는 가스보일러가(1) 작동하여 재 가열하거나 1차 가열하도록 하며, 태양열교환온수공급장치는 시스템 전원을 켜지않더라도 별도의 작동스위치를 켜둠으로써 최소한의 동력으로 축열식온수공급통(3)의 난방수를 설정된 온도로 가열하도록 한 것을 특징으로 하는 태양열과 심야전기와 가스보일러를 사용한 난방 및 온수공급장치.
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