KR20070061965A - Solar heating collector - Google Patents

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KR20070061965A
KR20070061965A KR1020050121525A KR20050121525A KR20070061965A KR 20070061965 A KR20070061965 A KR 20070061965A KR 1020050121525 A KR1020050121525 A KR 1020050121525A KR 20050121525 A KR20050121525 A KR 20050121525A KR 20070061965 A KR20070061965 A KR 20070061965A
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KR
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heat
heat collecting
plate
collecting plate
plate module
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KR1020050121525A
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서형덕
장세열
한상배
최원준
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서형덕
장세열
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Abstract

A solar heat collector is provided to increase a heat collecting area by allowing solar heat absorbed through a top plate to heat only a heat collecting pipe. A solar heat collector(1) includes a heat collecting plate module, a pair of manifolds, a top plate(31), a bottom plate, and a heat insulation member. The heat collecting plate module has a plurality of heat collecting pipes formed of thin silicon plates having holes for passage of heat medium. The heat collecting plate module absorbs solar heat and heats the heat medium. The manifolds have joint portion with holes communicated to the holes of the heat collecting pipes, and flow paths for the heat medium. The manifolds are arranged apart from each other. The top plate is stacked onto the heat collecting plate module, and protects the heat collecting plate module and allows solar light to pass through the heat collecting plate module. The bottom plate is stacked beneath the heat collecting plate module, and protects the heat collecting plate module. The heat insulation member is interposed between the heat collecting plate module and the bottom plate so as to prevent heat collected in the heat collecting plate module from being transferred to the bottom plate.

Description

태양열 집열장치{SOLAR HEATING COLLECTOR}Solar heat collector {SOLAR HEATING COLLECTOR}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 집열장치의 사시도,1 is a perspective view of a solar heat collecting apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 2는 도 1의 요부 종단면도,2 is a longitudinal sectional view of the main part of FIG. 1;

도 3은 도 2의 "A"부 확대도,3 is an enlarged view of a portion “A” of FIG. 2;

도 4는 집열판 모듈과 매니폴더의 조립 사시도,4 is an assembled perspective view of the heat collecting plate module and the manifold;

도 5는 도 4의 "B"부 확대도,5 is an enlarged view of a portion “B” of FIG. 4;

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양열 집열장치의 사시도,6 is a perspective view of a solar heat collecting apparatus according to an embodiment of the present invention,

도 7은 도 6의 "C"부 확대도이다.7 is an enlarged view of a portion “C” of FIG. 6.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

1,1' : 태양열 집열장치 10,10',10" : 집열판 모듈 조립체1,1 ': solar heat collector 10,10', 10 ": heat collector module assembly

11 : 집열판 모듈 15 : 집열판11: heat collecting module 15: heat collecting plate

17 : 통과공 19 : 홀더17 through hole 19: holder

21 : 매니폴더 23 : 유동로21: manifold 23: flow path

25 : 결합부 27 : 연통공25: coupling portion 27: communication hole

31 : 상판 33 : 중공31: top 33: hollow

35 : 바닥판 41 : 단열재35: bottom plate 41: insulation

45,45',45" : 측판 51 : 지지대45,45 ', 45 ": Side plate 51: Support base

55 : 연결브래킷 57 : 볼트55: connecting bracket 57: bolt

61 : 배관이음구 65 : 배관61: pipe joint 65: piping

본 발명은, 태양열 집열장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 태양열을 흡수하는 집열판의 구조를 개선한 태양열 집열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar heat collecting device, and more particularly, to a solar heat collecting device having an improved structure of a heat collecting plate that absorbs solar heat.

일반적으로 태양열 집열장치는 태양열을 효율적으로 흡수 및 집열하여, 난방 또는 온수를 공급하는 장치로서, 이에 사용되는 집열판의 성능은 집열판의 구조, 집열판을 구성하는 재료의 특성과 제작방법 등에 따라 크게 달라진다.In general, a solar heat collecting device is a device that absorbs and collects solar heat efficiently and supplies heating or hot water. The performance of the heat collecting plate used therein varies greatly depending on the structure of the heat collecting plate, the characteristics of the material constituting the heat collecting plate, and the manufacturing method.

종래의 태양열 집열장치는 동파이프와 동판을 용접한 구조로 형성되어, 동판에 의해 흡수된 태양열을 동파이프로 열전달하는 구조로 이루어지거나, 동파이프를 진공유리관 속에 봉입하여 태양열을 흡수하는 구조를 가진다.The conventional solar heat collector has a structure in which a copper pipe and a copper plate are welded, and has a structure in which solar heat absorbed by the copper plate is transferred to the copper pipe, or a copper pipe is enclosed in a vacuum glass tube to absorb solar heat. .

일반적인 동판을 사용하여 제작된 종래의 태양열 집열판은 동파이프 하나에 동판 조각 하나를 결합하는 조각판 연결방식으로 제작되었다. 그리고, 동판과 동파이프 사이의 연결은 땜납으로 용접하여 접합하였다. 또한, 집열판 케이스도 알루미늄판을 절단, 절곡, 조립하여 제작하였고, 조립식 케이스에서 생기는 틈은 실리콘 수지를 이용하여 방수처리를 하였다.The conventional solar heat collecting plate manufactured using a general copper plate is manufactured by a plate connecting method of combining a piece of copper plate with one copper pipe. The copper plate and the copper pipe were joined by welding with solder. In addition, the heat collecting plate case was also manufactured by cutting, bending, and assembling the aluminum plate, and the gap formed in the prefabricated case was waterproofed using a silicone resin.

그러나, 이러한 방식으로 제작된 종래의 집열판은 복잡한 제조공정으로 생산단가가 높아지며, 동판의 제작에 있어서도 납땜을 하므로, 열전달 효율이 떨어지게 된다. 즉, 전체 집열 면적에서 실질적으로 열을 흡수하는 열매체가 통과하는 면적비율이 극히 적으므로, 열을 실질적으로 흡수하는 동판의 열매체로의 열전달을 최종적으로 행하는 것은 동파이프이고, 주변의 동판에 흡수된 열이 동파이프로 전달되는 면적은 동판의 두께에 불과하여 집열 효율이 떨어진다. 따라서, 일사량이 절대적으로 부족한 겨울에는 난방수의 온도가 낮아 별도의 난방장치가 소요되는 결점이 있었다.However, the conventional heat collecting plate manufactured in this manner has a high production cost due to a complicated manufacturing process, and soldering also in the production of copper plates, resulting in poor heat transfer efficiency. That is, since the area ratio of heat medium that substantially absorbs heat passes through the entire heat collecting area is extremely small, it is the copper pipe that finally performs heat transfer to the heat medium of the copper plate which absorbs heat substantially. The area where heat is transferred to the copper pipe is only the thickness of the copper plate, so the heat collection efficiency is low. Therefore, in the winter when the solar radiation is absolutely insufficient, the temperature of the heating water is low, there was a drawback that requires a separate heating device.

한편, 동파이프를 진공유리관 속에 봉입하여 태양열을 흡수하는 종래의 태양열 집열판은 수열면적 전체에서 차지하는 동파이프 면적이 상대적으로 적어서 집열효율이 떨어지는 원리상의 약점을 가지고 있다. 이것은 가격적 요소에 기인하는 것으로서 수열 전체 면적을 열을 바로 흡수할 수 있는 열매체가 통과하는 구조가 바람직함에도 동파이프를 전면에 설치하기 위한 구조적인 문제와 가격적인 문제가 있다. 또한, 동파이프의 연결구조를 가지기 때문에 겨울철 동파의 문제, 용접에 의한 내구성의 문제에 기인하는 잦은 누수, 동파 문제로 인해 열매체로서 물만을 사용하는 것이 불가하여 물을 가열하기 위한 열교환장치가 필요하여 시스템이 복잡해진다. 따라서, 전문가의 도움 없이 보수 및 설치가 불가하여 사후봉사비가 따르고 유지비용이 과다하게 소요되며, 전체 시스템의 가격이 높아서 보급에 제한이 되어 온 것이 현실이다.On the other hand, the conventional solar heat collecting plate that absorbs solar heat by encapsulating copper pipes in a vacuum glass tube has a weakness in principle that the heat collecting efficiency is lowered because the copper pipe area occupies the entire hydrothermal area is relatively small. This is due to the price factor, but there is a structural problem and a price problem for installing the copper pipe on the front surface even though a structure in which a heat medium that can directly absorb heat is passed through is preferable. In addition, since it has a connection structure of copper pipes, it is impossible to use only water as a heat medium due to the problems of freezing in winter, frequent leakage caused by durability of welding, and freezing problems. Therefore, a heat exchanger is needed to heat the water. The system gets complicated. Therefore, it is impossible to repair and install without the help of specialists, so that the after-sale service costs are followed, excessive maintenance costs are required, and the price of the entire system is high, and it has been limited in the distribution.

따라서, 본 발명의 목적은, 집열 면적을 증대시켜 집열 효율을 향상시키고, 부품의 조립 및 분해가 용이하여 이동 및 운반이 용이할 뿐만 아니라 간편하게 설 치 및 보수할 수 있는 태양열 집열장치를 제공하는 것이다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a solar heat collecting apparatus which can increase the heat collecting area to improve the heat collecting efficiency, facilitate assembly and disassembly of parts, facilitate the movement and transportation, and can be easily installed and repaired. .

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 태양열 집열장치에 있어서, 내주에 열매체가 통과하는 통과공을 형성하고 실리콘 박판으로 이루어진 복수의 집열관이 병렬 배치되어, 태양열을 흡수하여 상기 통과공을 통과하는 상기 열매체를 가열하는 집열판 모듈과; 상기 집열관의 일단부가 착탈가능하게 결합되며 상기 통과공과 연통하는 연통공이 형성된 복수의 결합부와, 상기 연통공과 연통하며 상기 열매체가 유동하는 유동로를 형성하며, 소정의 간격을 두고 이격 배치된 한 쌍의 매니폴더와; 상기 집열판 모듈의 상부에 적층되어, 상기 집열판 모듈을 보호하며 태양 빛을 상기 집열판 모듈에 투과시키는 상판과; 상기 집열판 모듈의 하부에 적층되어, 상기 집열판 모듈을 보호하며 바닥을 형성하는 바닥판과; 상기 집열판 모듈과 상기 바닥판 사이에 마련되어, 상기 집열판 모듈에 수집되는 열이 상기 바닥판으로 전달되는 것을 차단하는 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention, in the solar heat collecting apparatus, forming a through hole through which the heat medium passes through the inner circumference, and a plurality of heat collecting tubes made of silicon thin plates are arranged in parallel to absorb the solar heat and pass through the through hole. A heat collecting plate module for heating the heat medium; As long as one end of the heat collecting tube is detachably coupled to form a plurality of coupling parts formed with communication holes communicating with the passage hole, and a flow path communicating with the communication hole with the heat medium flowing therebetween, and spaced apart at predetermined intervals. A pair of manifolds; A top plate stacked on an upper portion of the heat collecting plate module to protect the heat collecting plate module and to transmit sunlight to the heat collecting module; A bottom plate laminated on a lower portion of the heat collecting plate module and protecting the heat collecting plate module to form a bottom; It is provided between the heat collecting plate module and the bottom plate, and provides a solar heat collecting device comprising a heat insulating material to block the heat collected by the heat collecting plate module to be transferred to the bottom plate.

여기서, 상기 결합부는 실리콘 고무로 이루어짐으로써, 집열관과 결합부 사이의 접합력과 밀폐력을 증대시킬 수 있게 된다.Here, the coupling portion is made of silicone rubber, it is possible to increase the bonding force and the sealing force between the heat collecting tube and the coupling portion.

상기 매니폴더의 길이방향에 대해 가로로 배치되어, 상기 집열판 모듈과 상기 상판과 상기 바닥판과 상기 단열재의 각 양측 가장자리를 지지하는 한 쌍의 측판을 더 포함하는 것이 바람직하다.It is preferable to further include a pair of side plates arranged horizontally with respect to the longitudinal direction of the manifold to support the edges of each of the heat collecting plate module, the top plate, the bottom plate and the heat insulating material.

상기 측판은 알루미늄계 금속으로 이루어짐으로써, 집열장치의 경량화를 도 모할 수 있게 된다.The side plate is made of aluminum-based metal, it is possible to reduce the weight of the heat collecting device.

상기 상판은 내부에 중공을 형성하며, 폴리카보네이트 재질로 이루어짐으로써, 투광도를 높임과 동시에 단열효과를 증대시킬 수 있게 된다.The upper plate forms a hollow therein, and is made of a polycarbonate material, thereby increasing the light transmittance and increasing the heat insulating effect.

이하에서는 첨부도면을 참조하여 본 발명에 대해 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 5에는 본 발명에 따른 태양열 집열장치가 도시되어 있다. 이들 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열 집열장치(1)는 복수의 집열관(15)이 병렬 배치되어 태양열을 흡수 및 집열하는 집열판 모듈(11)을 가진다.1 to 5 illustrate a solar heat collector according to the present invention. As shown in these figures, the solar heat collecting apparatus 1 according to the present invention has a heat collecting plate module 11 in which a plurality of heat collecting tubes 15 are arranged in parallel to absorb and collect solar heat.

집열관(15)은 실리콘 박판으로 이루어지며, 사각단면의 파이프형상을 가진다. 집열관(15)의 내주에는 열매체가 통과하는 사각단면형상의 통과공(17)이 관통 형성되어 있다. 이에, 집열관(15)은 실리콘 박판으로 이루어짐으로써, 집열판 모듈(11)의 전체 중량을 저감할 뿐만 아니라 열매체로서 물을 사용하는 경우, 데워진 물을 음용수 또는 목욕수 등과 같은 생활용수로 직접 사용할 수 있게 된다.The heat collecting tube 15 is made of a thin silicon plate and has a square cross-sectional pipe shape. In the inner circumference of the heat collecting tube 15, a through-hole 17 having a rectangular cross section through which the heat medium passes is formed. Thus, the heat collecting tube 15 is made of a thin silicon plate, not only to reduce the overall weight of the heat collecting plate module 11, but also to use the water as a heat medium, so that the heated water can be used directly as living water such as drinking water or bath water. do.

집열판 모듈(11)은 각 집열관(15)의 일측 판면이 동일 평면상에서 병렬 배치되어 전체적으로 판형상을 이루며, 각 집열관(15)은 홀더(19)에 의해 지지된다. 이에, 각 집열관(15)은 태양열을 흡수하여, 통과공(17)을 통과하는 열매체를 가열한다. 그리고, 집열관(15)이 판형상을 이루며 병렬 배치되므로 열전달면적이 증대되어, 집열관(15)의 통과공(17)을 통과하는 열매체에 전달되는 열전달량 또한 증대되어, 집열 효율을 향상시킬 수 있게 된다.In the heat collecting plate module 11, one plate surface of each heat collecting tube 15 is arranged in parallel on the same plane to form a plate shape as a whole, and each heat collecting tube 15 is supported by the holder 19. Thus, each heat collecting tube 15 absorbs solar heat and heats the heat medium passing through the passage hole 17. In addition, since the heat collecting tubes 15 are arranged in parallel in a plate shape, the heat transfer area is increased, and the amount of heat transfer transmitted to the heat medium passing through the through holes 17 of the heat collecting tubes 15 is also increased, thereby improving heat collecting efficiency. It becomes possible.

집열관(15)의 양단부에는 한 쌍의 매니폴더(21)가 마련되어 있으며, 각 매니폴더(21)는 집열관(15)의 길이만큼 간격을 두고 이격 배치되어 있다.A pair of manifolds 21 are provided at both ends of the heat collecting tube 15, and each manifold 21 is spaced apart from each other by the length of the heat collecting tube 15.

본 실시예에서의 매니폴더(21)는 원형단면형상의 파이프로 이루어지며, 파이프의 내주에는 집열관(15)을 통과한 열매체가 유동하는 유동로(23)가 형성되어 있다. 매니폴더(21)의 외주에는 매니폴더(21)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 돌출되어, 집열관(15)의 일단부가 착탈가능하게 결합되는 복수의 결합부(25)가 마련되어 있다. 또한, 도 4에 도시된 바와 같이 복수 개로 분리된 매니폴더(21)는 커플러 등과 같은 배관이음구(61)를 이용하여 상호 연통 가능하게 연결된다. 여기서, 집열판 모듈(11)의 일측에 결합된 매니폴더(21)는 난방시스템(미도시)으로부터 제공되는 열매체를 집열판 모듈(11)의 각 집열관(15)에 분배하는 역할을 하고, 집열판 모듈(11)의 타측 결합된 매니폴더(21)는 각 집열관(15)을 통과하면서 태양열에 의해 가열된 열매체를 수집하여 난방시스템으로 리턴시키는 역할을 한다.The manifold 21 in this embodiment consists of a pipe of a circular cross section, and a flow path 23 through which the heat medium passing through the heat collecting pipe 15 flows is formed in the inner circumference of the pipe. The outer circumference of the manifold 21 is provided with a plurality of engaging portions 25 protruding at regular intervals along the longitudinal direction of the manifold 21, the one end of the heat collecting tube 15 is detachably coupled. In addition, as illustrated in FIG. 4, the manifold 21 separated into a plurality of parts is connected to each other by using a pipe fitting 61 such as a coupler. Here, the manifold 21 coupled to one side of the heat collecting plate module 11 serves to distribute the heat medium provided from the heating system (not shown) to each heat collecting pipe 15 of the heat collecting plate module 11, and the heat collecting plate module The other coupled manifold 21 of 11 serves to collect the heat medium heated by the solar heat while passing through each heat collecting pipe 15 and returning it to the heating system.

결합부(25)의 내주는 집열관(15)의 외주와 동일한 단면형상과 크기를 가지며, 본 실시예에서의 결합부(25)의 내주는 사각단면형상을 가진다. 또한, 결합부(25)의 내주에는 집열관(15)의 통과공(17)과 매니폴더(21)의 유동로(23)를 연통하는 연통공(27)이 형성되어 있다. 여기서, 결합부(25)는 실리콘 고무로 이루어지는 것이 바람직하며, 이에 집열관(15)과의 결합력 및 밀폐력을 증대시킬 수 있게 된다.The inner circumference of the coupling portion 25 has the same cross-sectional shape and size as the outer circumference of the heat collecting tube 15, and the inner circumference of the coupling portion 25 in this embodiment has a square cross-sectional shape. In addition, a communication hole 27 is formed in the inner circumference of the coupling portion 25 to communicate the passage hole 17 of the heat collecting tube 15 with the flow path 23 of the manifold 21. Here, the coupling portion 25 is preferably made of silicone rubber, and thus the coupling force and the sealing force with the heat collecting tube 15 can be increased.

한편, 집열판 모듈(11)의 상부에는 상판(31)이 적층되어 있으며, 이 상판(31)은 집열판 모듈(11)을 보호함과 동시에, 태양 빛을 집열판 모듈(11)에 투과시키는 역할을 한다. 상판(31)은 내부에 중공(33)이 형성된 이중판 구조로서 투명한 폴리카보네이트 재질로 이루어지며, 이에 투광도를 높임과 동시에 단열효과를 증대 시킨다.On the other hand, the top plate 31 is stacked on top of the heat collecting plate module 11, the top plate 31 serves to protect the heat collecting plate module 11, and transmit solar light to the heat collecting plate module 11. . The upper plate 31 is made of a transparent polycarbonate material having a hollow plate 33 formed therein, thereby increasing the light transmittance and at the same time increasing the heat insulating effect.

집열판 모듈(11)의 하부에는 집열판 모듈(11)을 보호하며 바닥을 형성하는 바닥판(35)이 적층되어 있다. 바닥판(35)은 내구성이 좋은 플라스틱 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.A bottom plate 35 that protects the heat collecting plate module 11 and forms a bottom is stacked below the heat collecting plate module 11. The bottom plate 35 is preferably made of a durable plastic material.

또한, 집열판 모듈(11)과 바닥판(35) 사이에는 집열판 모듈(11)에 수집되는 열이 바닥판(35)으로 전달되는 것을 차단하도록 판상의 단열재(41)가 마련되어 있다. 단열재(41)는 플라스틱 폼, 미네랄 울 등과 같은 재질로 이루어진다.In addition, a plate-shaped heat insulating material 41 is provided between the heat collecting plate module 11 and the bottom plate 35 to prevent the heat collected by the heat collecting plate module 11 from being transferred to the bottom plate 35. Insulation material 41 is made of a material such as plastic foam, mineral wool.

한편, 본 발명에 따른 태양열 집열장치(1)는 매니폴더(21)의 길이방향에 대해 가로로 배치되어, 집열판 모듈(11)과 상판(31)과 바닥판(35)과 단열재(41)의 각 양측 가장자리를 지지하는 한 쌍의 측판(45)을 더 가진다. 측판(45)은 집열장치(1)의 경량화를 도모할 수 있도록 내구성이 크고 가벼운 알루미늄계 금속으로 이루어진 것이 바람직하다.On the other hand, the solar heat collector 1 according to the present invention is arranged horizontally with respect to the longitudinal direction of the manifold 21, the heat collecting plate module 11 and the top plate 31 and the bottom plate 35 and the heat insulating material 41 of It further has a pair of side plates 45 which support each side edge. The side plate 45 is preferably made of aluminum metal having high durability and light weight so as to reduce the weight of the heat collecting device 1.

이에, 본 발명에 따른 태양열 집열장치(1)는 바닥판(35)과 단열재(41)와 집열판 모듈(11)과 상판(31)이 순차적으로 적층되어 하나의 집열판 모듈 조립체(10)를 형성한다. Thus, in the solar heat collecting apparatus 1 according to the present invention, the bottom plate 35, the heat insulating material 41, the heat collecting plate module 11, and the top plate 31 are sequentially stacked to form one heat collecting plate module assembly 10. .

이러한 집열판 모듈 조립체(10)는 지지대(51)에 의해 지지되어, 건축물의 지붕이나 옥상 등에 설치된다.The heat collecting plate module assembly 10 is supported by the support 51 and installed on the roof or roof of a building.

이러한 구성에 의하여, 본 발명에 따른 태양열 집열장치(1)의 조립과정을 설명하면 다음과 같다.By this configuration, the assembling process of the solar heat collector 1 according to the present invention will be described.

먼저, 바닥판(35)과 한 쌍의 측판(45)을 필요한 길이방향으로 깔아서 조립한 다.First, the bottom plate 35 and a pair of side plates 45 are assembled in the required longitudinal direction.

다음, 바닥판(35)의 상부에 단열재(41)를 적층한 후, 단열재(41) 위에 복수의 집열관(15)을 병렬 배치하여, 집열판 모듈(11)을 형성한다. 이 때, 집열관(15)의 일측 판면이 동일 평면상에서 병렬 배치되어 전체적으로 판형상을 이루도록 한다.Next, after stacking the heat insulating material 41 on the bottom plate 35, a plurality of heat collecting tubes 15 are arranged in parallel on the heat insulating material 41, thereby forming a heat collecting plate module (11). At this time, one plate surface of the heat collecting tube 15 is arranged in parallel on the same plane to form a plate shape as a whole.

이어서, 집열관(15)의 양단부에 매니폴더(21)를 각각 배치한 후, 각 매니폴더(21)의 결합부(25)에 집열관(15)을 결합하여, 집열판 모듈(11)과 매니폴더(21)를 조립한다.Subsequently, after arranging the manifolds 21 at both ends of the heat collecting tubes 15, the heat collecting tubes 15 are coupled to the coupling portions 25 of the manifolds 21, and the heat collecting plate modules 11 and the manifolds are arranged. The folder 21 is assembled.

계속하여, 집열판 모듈(11)의 상부에 상판(31)을 적층하여, 하나의 집열판 모듈 조립체(10)를 조립 완료한다.Subsequently, the upper plate 31 is laminated on the heat collecting plate module 11 to complete the assembly of one heat collecting plate module assembly 10.

그리고, 각 매니폴더(21)의 일단부를 배관(65)으로 난방시스템과 연결한다.Then, one end of each manifold 21 is connected to the heating system by the pipe 65.

이에, 태양열 집열장치(1)의 상판(31)을 통과한 태양열은 실리콘 박판으로 이루어진 집열판 모듈(11)을 가열하여 각 집열관(15)의 통과공(17)을 통과하는 열매체는 가열되고, 가열된 열매체는 매니폴더(21)를 거쳐 난방시스템의 열저장조에 저장된 후, 야간의 난방이나 온수로서 활용된다.Accordingly, the solar heat passing through the upper plate 31 of the solar heat collecting device 1 heats the heat collecting plate module 11 made of a thin silicon plate, and the heat medium passing through the passage hole 17 of each heat collecting pipe 15 is heated. The heated heating medium is stored in the heat storage tank of the heating system via the manifold 21, and then utilized as nighttime heating or hot water.

특히, 본 발명에 따른 태양열 집열장치(1)는 집열관(15)이 실리콘 박판으로 이루어지므로, 열매체로서 물을 사용하는 경우, 데워진 물을 음용수 또는 목욕수 등과 같은 생활용수로 직접 사용할 수 있게 되어, 난방시스템에서 별도의 열교환장치가 필요하지 않게 된다.In particular, the solar heat collector 1 according to the present invention is because the heat collecting tube 15 is made of a thin silicon, when using the water as a heat medium, it is possible to directly use the heated water as living water, such as drinking water or bath water, There is no need for a separate heat exchanger in the heating system.

한편, 도 6 및 도 7에는 본 발명에 따른 다른 예로서, 세 개의 집열판 모듈 조립체(10,10',10")가 병렬 배치된 태양열 집열장치(1')가 도시되어 있다. 태양열 집열장치(1')는 인접하는 한 쌍의 집열판 모듈 조립체(10,10')의 상판(31)과 바닥판(35)에 연결브래킷(55)을 배치한 후, 볼트(57) 등과 같은 체결수단에 의해 한 쌍의 집열판 모듈 조립체(10,10')를 상호 연결된다.6 and 7 illustrate a solar heat collector 1 'in which three heat collecting plate module assemblies 10, 10', and 10 " are arranged in parallel. 1 ') is provided with a connecting bracket 55 on the top plate 31 and the bottom plate 35 of the pair of adjacent heat collecting plate module assemblies 10 and 10', and then by a fastening means such as a bolt 57 or the like. A pair of heat sink module assemblies 10, 10 'are interconnected.

여기서, 미설명된 참조부호 45,45',45"은 각각 세 개의 집열판 모듈 조립체(10,10',10")의 측판을 나타낸다.Here, the unexplained reference numerals 45, 45 ', 45 "denote side plates of the three heat collecting plate module assemblies 10, 10', 10", respectively.

이와 같이, 본 발명에 따르면, 바닥판과 단열재와 집열판 모듈과 상판을 순차적으로 적층하고, 집열판 모듈을 구성하는 실리콘 박판으로 이루어진 복수의 집열관을 매니폴더의 결합부에 결합하고, 상판을 통해 흡수된 태양열이 집열관만을 가열하게 되어, 집열 면적이 증대되어 집열 효율이 향상된다.As described above, according to the present invention, the bottom plate, the heat insulating material, the heat collecting plate module, and the top plate are sequentially stacked, and a plurality of heat collecting tubes made of silicon thin plates constituting the heat collecting plate module are coupled to the coupling part of the manifold, and absorbed through the top plate. The solar heat is used to heat only the heat collecting tube, so that the heat collecting area is increased and the heat collecting efficiency is improved.

또한, 각 부품의 모듈화가 가능하여 표준품의 대량생산이 가능하며, 간편하게 조립 및 분해할 수 있게 되어 집열 면적을 자유로이 조정할 수 있고, 이동 및 운반이 용이하여 간편하게 설치 및 보수할 수 있게 되어 사용자의 편의성이 향상된다.In addition, the modularization of each part enables mass production of standard products, and can be easily assembled and disassembled to adjust the collection area freely, and to be easily installed and repaired for easy movement and transportation. This is improved.

특히, 집열관이 실리콘 박판으로 이루어지므로 열매체로서 물을 사용할 수 있게 되어, 열매체유나 부동액을 사용하지 않게 되고, 이에 난방시스템에 있어 별도의 열교환기가 필요 없게 되어, 난방시스템의 구성을 단순화하고, 또한 음용가능한 온수를 직접 얻을 수 있게 된다.In particular, since the heat collecting tube is made of a thin sheet of silicon, water can be used as a heat medium, and thus no heat medium oil or an antifreeze is used, which eliminates the need for a separate heat exchanger in the heating system, thereby simplifying the construction of the heating system. Drinking hot water can be obtained directly.

그리고, 부품의 경량화를 도모하여, 지붕 등에 태양열 집열장치를 설치할 경우 건축 구조물의 하중 부담을 줄일 수 있게 된다.In addition, the weight of the parts can be reduced, and when the solar heat collector is installed on the roof or the like, the load burden on the building structure can be reduced.

이상의 구성 및 작용에 따르면, 본 발명에 따른 태양열 집열장치는 종래의 태양열 집열장치보다도 단순한 구조를 가지며, 집열 효율이 높으면서도 가격은 훨씬 저렴하고, 분해 및 조립이 가능하여 이동 및 운반설치가 가능하고, 집열 용량의 확장 및 축소가 가능하며, 음용가능한 온수를 직접 얻을 수 있는 효율적인 집열판 모듈을 제공하여, 태양열 난방, 담수 및 정수시스템 등에 적용될 수 있다.According to the above configuration and operation, the solar heat collecting device according to the present invention has a simpler structure than the conventional solar heat collecting device, while the collecting efficiency is high and the price is much cheaper, and the disassembly and assembly is possible, so that the mobile and transport installation is possible. In addition, the heat collecting capacity can be expanded and reduced, and an efficient heat collecting plate module capable of directly obtaining drinking water can be applied to solar heating, fresh water, and water purification systems.

본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 개념 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 변형예 또는 수정예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 해야 할 것이다.It is apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the described embodiments, and that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the present invention. Therefore, such modifications or variations will have to belong to the claims of the present invention.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 태양열을 흡수하는 집열판의 구조를 개선함으로써, 집열 면적을 증대시켜 집열 효율을 향상시키고, 부품의 조립 및 분해가 용이하여 이동 및 운반이 용이할 뿐만 아니라 간편하게 설치 및 보수할 수 있는 태양열 집열장치가 제공된다.As described above, according to the present invention, by improving the structure of the heat absorbing heat collecting plate, the heat collecting area is increased to improve the heat collecting efficiency, and the assembly and disassembly of the parts are easy to move and transport as well as easy installation. And a solar heat collector that can be repaired.

Claims (6)

태양열 집열장치에 있어서,In the solar collector, 내주에 열매체가 통과하는 통과공이 형성된 실리콘 박판으로 이루어진 복수의 집열관이 병렬 배치되어, 태양열을 흡수하여 상기 통과공을 통과하는 상기 열매체를 가열하는 집열판 모듈과;A heat collecting plate module arranged in parallel with a plurality of heat collecting tubes made of a silicon thin plate having a through hole through which a heat medium passes, and absorbing solar heat to heat the heat medium passing through the through hole; 상기 집열관의 일단부가 착탈가능하게 결합되며 상기 통과공과 연통하는 연통공이 형성된 복수의 결합부와, 상기 연통공과 연통하며 상기 열매체가 유동하는 유동로를 형성하며, 소정의 간격을 두고 이격 배치된 한 쌍의 매니폴더와;As long as one end of the heat collecting tube is detachably coupled to form a plurality of coupling parts formed with communication holes communicating with the passage hole, and a flow path communicating with the communication hole with the heat medium flowing therebetween, and spaced apart at predetermined intervals. A pair of manifolds; 상기 집열판 모듈의 상부에 적층되어, 상기 집열판 모듈을 보호하며 태양 빛을 상기 집열판 모듈에 투과시키는 상판과;A top plate stacked on an upper portion of the heat collecting plate module to protect the heat collecting plate module and to transmit sunlight to the heat collecting module; 상기 집열판 모듈의 하부에 적층되어, 상기 집열판 모듈을 보호하며 바닥을 형성하는 바닥판과;A bottom plate laminated on a lower portion of the heat collecting plate module and protecting the heat collecting plate module to form a bottom; 상기 집열판 모듈과 상기 바닥판 사이에 마련되어, 상기 집열판 모듈에 수집되는 열이 상기 바닥판으로 전달되는 것을 차단하는 단열재를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.And a heat insulator provided between the heat collecting plate module and the bottom plate to block the heat collected by the heat collecting plate module from being transferred to the bottom plate. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 결합부는 실리콘 고무로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.The heat collecting device, characterized in that the coupling portion is made of silicone rubber. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 매니폴더의 길이방향에 대해 가로로 배치되어, 상기 집열판 모듈과 상기 상판과 상기 바닥판과 상기 단열재의 각 양측 가장자리를 지지하는 한 쌍의 측판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.And a pair of side plates arranged horizontally with respect to the longitudinal direction of the manifold to support the edges of each of the heat collecting plate module, the top plate, the bottom plate, and the heat insulating material. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 측판은 알루미늄계 금속으로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.The side plate is a solar heat collector, characterized in that made of aluminum-based metal. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 상판은 내부에 중공을 형성하며, 폴리카보네이트 재질로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.The upper plate forms a hollow therein, the solar heat collector, characterized in that made of a polycarbonate material. 제1항에 있어서, 집열판 확장시 측판, 바닥판을 연결브라켓에 의해 접속하고 그 내부에 단열재를 깔고 단열재의 상부에 집열판 모듈을 확장된 길이로 설치하고 상부에 상판을 연결브라켓으로 접속하는 확장 구조를 가지는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.The expansion structure according to claim 1, wherein when the heat collecting plate is expanded, the side plate and the bottom plate are connected by a connecting bracket, the inside of the heat insulating material is installed therein, and the heat collecting plate module is installed at an extended length on the upper part of the heat insulating material, and the top plate is connected by the connecting bracket on the upper part. Solar heat collector, characterized in that having a.
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