KR200235577Y1 - 태양열집열판조립체 - Google Patents

Abstract

목적 : 본 고안은 복층 구조를 유지하면서도 생산 원가를 대폭 절감할 수 있는 태양열 집열판 조립체를 제공한다.

구성 : 본 고안은 하측부가 단열층으로 피복 보호된 집열판을 프레임의 내측에 장입하고 그 상방을 저철분 고강도유리로 피복시킨 구성의 태양열 집열판 조립체에 있어서, 상기 집열판(10)의 상면이 저강도유리 또는 내열성 투명필름(12)에 의해 피복 보호되고 그 테두리부분은 알루미늄 새시 또는 알루미늄 박판(16)에 의해 마감 처리되어 상기 저강도유리(12)와 집열판(10) 및 그 하측의 단열층(14)이 일체로 되게 피복한 것이다.

효과 : 본 고안은 집열판의 상면에 바로 저강도유리 또는 내열성 투명필름이 놓여지고, 그 상방으로 스페이서를 개재하여 저철분 고강도유리가 중첩 배치되는 것이므로 종래의 복층유리에 비해 현저하게 제조 원가를 절감할 수 있으면서도 집열판이 외기와 완벽하게 단열되어 흡열 효율이 높은 장점이 있다.

[색인어]

태영열 집열체, 태양열 집열판 조립체

Description

태양열 집열판 조립체

본 고안은 태양열 시스템에 관한 것이며, 특히 흡수되는 태양열의 반사 손실을 줄여 흡열 효율이 높은 2중 유리 구조를 갖추되 제조 원가의 절감을 도모할 수 있도록 저강도유리 또는 내열성 투명필름으로 피복된 태양열 집열판 조립체에 관한 것이다.

태양열 시스템은 지구가 태양으로부터 받는 에너지의 일부를 난방과 온수 생산에 이용할 수 있는 무한정의 무공해 에너지 시스템으로 평가되고 있다.

태양열의 열 에너지화는 대부분 집열체로 조사되는 태양열에 의해, 그 집열체의 내부를 순환하는 물이나 열매체가 가온되게 하는 방법으로 행해진다.

일반적으로 태양열 시스템은 열매체 순환용 관체, 이 관체를 외부와 격리시켜 흡수된 태양열의 손실을 억제하는 집열판, 상기 관체로 열매체를 순환시키는 펌프 등으로 구성된다. 상술한 구성에서 집열체는 구조에 따라 90℃ 이상의 고온수(高溫水)를 제공하거나 또는 70℃ 정도의 평온수(平溫水)를 제공한다.

평온수는 상면이 투명한 사각함체의 내부에 집열체를 단열상으로 배치한 집열판을 통해 얻어진다. 이 종류의 집열판은 표면이 저철분 고강도유리로 피복되어서 조사되는 태양 광을 손실 없이 투과시켜 집열체의 흡열 효율을 높여주게 되어 있다. 저철분 고강도유리를 채용하는 이유는 광 투과성의 향상과 설치 시에 유리 파손이 발생하지 않도록 하려는 것이며, 이를 위하여 최소한 2mm 이상의 두께를 가지는 강화 유리가 사용되고 있다.

그러나 상기 저철분 고강도유리를 1장만 피복시켜 놓은 구조는 외기와의 단열이 완전치 못하여 얻어지는 평온수의 온도는 70℃를 넘기 어려우므로 복층 유리를 채용하여 그 문제점을 해결하고 있다.

도 4는 복층 유리가 적용된 집열판의 구조를 도시한다. 복층유리(2)는 2장의 저철분 고강도유리(2a)(2b) 사이로 스페이서(4)를 개재시키고 내부를 진공화한 것으로서 여기를 통과한 태양 광은 내측에 위치하는 고강도유리(2b)의 표면에서 일부 반사되더라도 외측을 피복하고 있는 고강도유리(2a)의 내측면에 형성된 산광면에서 되반사되어 하측의 집열판(6)으로 조사되기 때문에 태양광의 흡수 효율이 현저하게 향상되는 장점을 가지고 있다.

그러나 주지된 바와 같이 저철분 고강도유리는 값이 고가이므로 이를 복층화한 구조에서 원가 비중이 대단히 높아진다.

본 고안자는 복층 유리를 채용한 태양열 집열판 조립체에서 태양광의 흡열 과정을 예의 검토하여 본 결과, 내측에 위치하는 유리를 반드시 값비싼 저철분 고강도유리로 해야 하는가에 대하여 의문을 가지게 되었다. 복층 유리를 채용한 태양열 집열판 조립체에서 내측에 위치하는 유리는 도 4에서와 같이 스페이서(8)를 개재하여 집열판(6)과 상당한 간격을 두고 배치된다. 이 때문에 외측으로 피복되는 유리와 마찬가지로 자신의 중량을 충분히 지지할 수 있도록 상당한 두께를 가져야 하고, 또 여기를 통과하는 태양광의 손실이 생기지 않게 하기 위하여 투명도가 좋은 저철분 고강도유리를 채용해야 하는 것이다.

본 고안의 목적은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 복층 구조를 유지하면서도 생산 원가를 대폭 절감할 수 있도록 저강도유리 또는 내열성 투명필름으로 피복된 태양열 집열판 조립체를 제공함에 두고 있다.

상기의 목적을 구현하는 본 고안은 하측부가 단열층으로 피복 보호된 집열판을 프레임의 내측에 장입하고 그 상방을 저철분 고강도유리로 피복시킨 구성의 태양열 집열판 조립체에 있어서, 상기 집열판의 상면이 저강도유리 또는 내열성 투명필름에 의해 피복 보호되고 그 테두리부분은 알루미늄 새시 또는 알루미늄 박판에 의해 마감 처리되어 상기 저강도유리와 집열판 및 그 하측의 단열층이 일체로 되게 피복한 구성으로 된다.

상기 저강도유리를 적용한 경우에, 작은 면적의 것을 이용하면 더욱 제조 원가를 절감할 수 있으며, 이 경우에 저강도유리는 고정구를 개재하여 여러 장이 하나로 연결되게 배치할 수 있다.

이와 같은 구성의 본 고안은 집열판의 상면에 바로 저강도유리 또는 내열성 투명필름이 놓여지고, 그 상방으로 스페이서를 개재하여 저철분 고강도유리가 중첩 배치되는 것이므로 종래의 복층유리에 비해 현저하게 제조 원가를 절감할 수 있으면서도 집열판이 외기와 완벽하게 단열되어 얻어지는 온수는 90℃ 이상으로 되는 장점을 가진다.

도 1은 본 고안이 적용된 집열판 조립체의 측단면도.

도 2A는 도 1에 도시한 집열판 조립체가 적용된 집열체의 측단면도.

도 2B는 도 1에 도시한 집열판 조립체에 내열성 투명필름이 적용된 집열체의 측단면도.

도 3은 도 1에 도시한 집열판 조립체에서 저강도유리의 이음매 구조를 예시하는 측단면도.

도 4는 종래의 태양열 집열체에 관한 일 예를 도시하는 측단면도.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 집열판 12 : 저강도유리 또는 내열성 투명필름

14 : 단열층 16 : 알루미늄 박판

이하, 본 고안의 바람직한 실시예를 첨부 도면에 따라 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 관련된 집열판 조립체의 주요부 구조를 도시하는 측단면도로서, 집열판(10)의 바로 위에는 저강도유리(12)가 놓여지고, 상기 집열판(10)의 하측부는 발포 우레탄 등으로 된 단열층(14)에 의해 피복 보호된다.

본 고안에서 저강도유리(12)는 보통의 판유리와 같은 값싼 유리를 의미한다.

상기 저강도유리(12)의 테두리에서 알루미늄 새시 또는 알루미늄 박판(16)이 씌워져서 상기 단열층(14)의 밑면을 경유하여 둘러쌓아 일체로 마감 처리됨으로써 집열판 유니트(18)를 형성하게 된다.

상기 집열판(10)은 동판에 동파이프를 일체로 융착시킨 구조로 된 것이거나 프레스 성형된 2장의 판을 상호 맞붙여 테두리를 압착 용접한 구조의 것을 모두 적용할 수 있다.

이렇게 마감 처리된 집열판 유니트(18)는 도 2A의 도시와 같이 프레임(20)의 내측에 장입되고, 그 상방은 스페이서(22)를 개재하여 지지되는 저철분 고강도유리(22)로 피복되어 하나의 태양열 집열판 조립체를 구성하게 된다.

상기 저강도유리(12)는 도 2B로 도시한 바와 같이 톱니상의 단면을 가지는 내열성 투명필름(12)으로 대체될 수 있다. 이 경우에 내열성 투명필름(12)은 외부에서 조사되는 태양광이 투과되어 집열판(10)의 외부로부터 반사된 빛을 되반사시켜 광 손실을 줄여줌과 동시에 톱니상의 단면 공간을 통한 대류 현상으로 효율적인 열교환이 이루어지게 된다.

또한, 상기 저강도유리(12)를 채용하는 경우에도 이것을 여러 장으로 이어붙인 구조로 할 수 있다. 도 3은 여러 장의 저강도유리(12)를 이어붙인 구조로 된 집열판 조립체의 예를 보여 주고 있다.

이 경우에 상기 저강도유리(12)의 이음새에는 단면 “凸”형상으로 된 고정구(26)가 개재되어서 상호간의 연결 위치를 유지시켜 주게 된다.

물론, 여러 장의 저강도유리(12)를 이어붙이면 다량으로 소비되는 유리의 원자재량과 구입비가 줄어 들어 제조 원가는 더욱 대폭으로 절감된다.

이상 설명한 바와 같이 본 고안은 외측에 저철분 고강도유리가 배열되고, 내측에는 보통 판유리로 불리는 저강도유리 또는 내열성 투명필름이 스페이서를 사이에 두고 대치하되, 상기 저강도유리 또는 내열성 투명필름이 집열판의 바로 상면에 놓여져 지지되게 한 구조이므로 값비싼 저철분 고강도유리의 소요량을 1/2로 줄여 제조 원가를 대폭 절감시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 고안은 고난도의 제조 기술이 요구되는 복층 유리와는 다른 구조를 취하고 있기 때문에 제조 공정도 간편하고 용이하여 생산성이 높아지는 효과도 거둘 수 있으며, 게다가 집열판은 외기에 대하여 완벽하게 단열될 수 있어서 상기 복층 유리를 채용한 것과 동일한 흡열 효율을 나타내는 우수성도 갖추고 있는 것이다.

Claims (1)

1. 하측부가 단열층으로 피복 보호된 집열판을 프레임의 내측에 장입하고 그 상방을 저철분 고강도유리로 피복시킨 구성의 태양열 집열판 조립체에 있어서, 저강도 유리 또는 내열성 투명필름(12)에 의해 상기 집열판(10)의 상면이 피복 보호됨과 아울러 상기 집열판(10)의 테두리가 상기 저강도유리 또는 내열성 투명필름(12)을 포함해서 알루미늄 새시 또는 알루미늄 박판(16)에 의해 마감 처리된 구성으로 되어 있는 태양열 집열판 조립체