KR20080001823A

KR20080001823A - 태양열축열 온풍난방시스템

Info

Publication number: KR20080001823A
Application number: KR1020060060190A
Authority: KR
Inventors: 전우국
Original assignee: 전우국
Priority date: 2006-06-30
Filing date: 2006-06-30
Publication date: 2008-01-04
Also published as: KR100813754B1

Abstract

본 발명은 대규모공장이나, 실내체육관, 대형원예시설 등 난방에 대량의 에너지가 지속적으로 필요한 대규모 시설의 난방을 위하여 친환경에너지인 태양열을 이용하여 태양열집열기에서 가열된 공기를 직접 난방에 공급하는 동시에 태양열을 축열조에 축열하고, 태양열을 얻을 수 없는 흐린날이나 야간에는 축열된 열에너지를 온풍난방에 사용하고, 축열된 열에너지가 부족한 때에는 보조적으로 축열조내에 장착된 전열히터를 사용하여 지속적인 열에너지를 얻고 이를 온풍난방에 사용하도록 고안되었다. 또한 본 발명의 순환제어부를 포함한 태양열축열 온풍난방시스템은 컴퓨터와 난방시템 운영 프로그램에 의하여 난방부의 실내온도와 태양열집열부의 온도차이를 인지하여 축열매체와 온풍을 자동으로 순환시켜줌으로써 난방을 실시하고, 축열부의 온도조절과 시로코팬의 회전속도를 조절함으로써 난방부의 실내온도를 조절하도록 한 장치이다. 이러한 실내공기 순환방식에 의한 온풍난방시스템은 실내에 잔재하는 폐열까지 재활용함으로써 난방효율을 극대화시켜주고, 전력소모를 최소화하는 효과가 있다.

태양열, 집열, 축열, 온풍, 난방, 순환, 열교환, 제어

Description

태양열축열 온풍난방시스템{WARM AIR CIRCULATION SYSTEM SAVING SOLAR ENERGY}

도1은 본 발명의 전체적인 시스템 구성도

도2는 태양열집열부의 상세 구성도

도3은 순환제어부의 구성을 나타낸 블럭도

도4는 본 발명을 적용한 실시례의 형상도

도면부호 10:태양열집열부, 11:집열판, 12:공기층, 13:동파이프로 된 축열매체유도관, 14:집열부출구 온도센서 , 20:축열부, 21:축열조, 22:축열매체, 23:전기히터, 24:축열부 온도센서, 25:압력조절노즐, 30:열교환부, 31:열교환기 하우징, 32:튜브, 33:핀(fin), 40:축열매체유도관, 41:축열부입구유도관밸브, 42:집열판입구유도관밸브, 43:집열판출구유도관밸브, 45:순환펌프, 50:난방부, 60:온풍순환닥트, 61:난방부 출구댐퍼, 62:집열부 입구댐퍼, 63:집열부 출구댐퍼,65:시로코팬, 70:순환제어부

실용신안등록 제20-0316737호(태양열난방시스템)

특허 제10-0449831호(태양열흡수변환장치가설치된 건물베란다구조)

본 발명은 태양열이 비치는 시간에는 태양열을 이용하여 온풍을 발생시켜 직접 난방에 이용하는 동시에 태양열을 축열조에 축열하고, 태양열이 없는 흐린날이나 야간에는 축열된 열에너지를 이용하여 온풍을 발생시켜 이를 난방에 사용하는 장치로서 대형 실내공간을 가지고 있는 실내체육관, 극장, 대형음식점, 대형원예시설 등의 많은 난방에너지가 필요한 장소에서 난방을 하기 위한 태양열축열 온풍난방장치에 관한 것이다.

종래의 온풍난방장치는 대부분 전력을 이용하여 축열조내에 내장된 축열매체를 가열하여 실내공기를 축열조외부 또는 별도로 연결한 열교환기에 통과시킨 온풍으로 난방을 하는 이른 바 온풍기를 통하여 난방을 하는 것이다. 이러한 종래방법은 주택이나 소형 사무실을 위한 난방 용도로 사용되기에 적합하고, 대형 실내공간을 가지고 있는 대규모공장, 실내체육관, 극장, 대형음식점, 대형원예시설 등의 난방을 위하여 대량의 에너지가 필요한 곳에서는 실내 난방을 지속적으로 장시간 유지하는 데에 많은 전력이 소모되므로 난방 비용부담이 커서 적합하지 아니하였다.

종래 태양열을 이용한 난방은 태양열을 이용하여 온수를 얻고 이를 주택난방에 공급하는 온수순환방식으로서 소규모 주택난방에 주로 이용되어 왔다. 이러한 방식은 난방면적이 크고, 열손실이 많은 대형 공장이나 원예시설 등의 난방에는 초 기난방에 시간이 많이 걸리고, 열효율이 낮아 적합치 아니하였다.

또한 태양열을 이용하여 온풍을 일으키고, 온풍을 이용한 온수축열을 할 수 있는 장치로서 실용신안등록 제20-0316737호(태양열난방시스템)이 있으나, 난방온도를 일정하게 유지하기 위한 지속적인 축열 및 순환시스템을 갖추고 있지 아니하여 흐린날이나 야간의 난방에는 이용할 수 없는 문제점이 있었다.

또한 종래 기술의 문헌정보로서 특허 제10-0449831호(태양열흡수변환장치가설치된 건물베란다구조)도 태양열 집열상자내에 축열기능을 갖는 파이프형태의 축열부가 있으나, 파이프내에 정체되어 있는 열매체가 소량일수 밖에 없는 한정성때문에 태양열이 없는 시간대에는 장시간 밀도있는 난방을 하기 어렵고, 공간적으로도 아파트 등 베란다에 한정되는 것이어서 대규모의 난방에는 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명의 태양열축열 온풍난방시스템은 주로 대형 실내공간을 가지고 있는 대규모공장, 실내체육관, 극장, 대형음식점, 대형원예시설 등 난방을 위하여 대량의 에너지가 필요한 실내에 지속적으로 일정한 온도의 온풍을 공급하여 지속적인 난방을 하기 위한 장치로서 태양열을 축열하여 축열매체순환과 동시에 축열매체순환과정에서 얻는 온풍을 난방에 공급하기 위한 것이다.

그리고 본 발명은 흐린날이나 야간 등 태양에너지를 얻을 수 없는 때에도 지속적인 난방을 위하여 태양열을 축열하는 축열방식과 태양열 축열이 부족할 때에는 보조적으로 전기히터를 가동하여 축열하는 방식을 동시에 채택하여 전천후 난방을 할 수 있게 한 장점을 이용한 것이다.

또한 본 발명에서 순환제어부를 포함한 태양열축열 온풍난방시스템은 컴퓨터와 난방시템 운영 프로그램에 의하여 난방부의 실내온도와 태양열집열부의 온도차이를 인지하여 축열매체와 온풍을 자동으로 순환시켜줌으로써 난방을 실시하고, 난방부의 실내온도의 조절은 축열부의 온도조절과 시로코팬의 회전속도를 조절함으로써 가능한 자동난방시스템을 개발한 것이다.

본 발명의 태양열축열 온풍난방시스템은 크게 축열매체순환장치와; 온풍순환장치와; 순환제어장치로 구성된다. 본 발명에서 사용하는 축열매체는 일반적으로 사용되는 물, 부동액, 기타 이들의 혼합물로서 난기화성 불연성 액체를 포함하는 의미이다.

그러면 도면을 통하여 세부 구성요소들의 구성과 작용을 살펴본다.

도1은 본 발명의 전체적인 시스템 구성도이다.

상기 축열매체순환장치는 축열매체유도관이 내장된 태양열집열부(10)와; 전기히터를 포함한 축열부(20)와; 열교환부(30)와; 상기 구성요소들을 연결하는 축열매체유도관(40)으로 구성되고, 축열매체유도관(40)은 밸브(41, 42. 43, 4n...)와 순환펌프(45)를 포함한다.

그러면 축열매체순환장치의 각 구성요소를 아래에서 차례대로 살펴본다.

본발명의 특징은 태양열집열장치로서 동파이프(13)로 된 축열매체유도관이 내장된 태양열집열부(10)를 사용한다는 것이다.

도2는 태양열집열부(10)의 상세 구성도이다.

태양열집열부(10)는 강화유리로 된 태양열집열판(11)의 하부에 약70mm 내외의 가열공기층(12)을 두고 이격하여 그 하부에 동파이프(13)로 된 축열매체유도관을 지그재그로 배치한 태양열 집열상자로서, 상기 상자의 가장자리는 밀폐시키고 양 측면으로는 축열매체유도관(40)과 공기순환닥트(60)를 연결하여 태양열에 의하여 가열된 축열매체와 공기를 송출하도록 구성된 것으로 태양의 직사광을 많이 받는 위치에 프레임을 설치하여 고정한다. 또한 태양열집열부(10)의 출구에는 온도센서(14)를 설치하여 태양열집열부(10)에서 방출되는 공기의 온도를 측정하여 순환제어부(70)로 보내 난방부(50)의 실내온도와의 차이를 감지하여 축열매체와 공기의 순환을 제어할 수 있도록 한다. 태양열집판(11)은 여러가지 제품이 개발되어 시판되고 있으나, 예를 들면 저철분 강화유리 등 빛에너지 흡수율과 집열율을 높여 열에너지 생산을 극대화시키는 제품을 사용하는 것이 바람직하다. 통상 반복된 실험에 의하면 맑은 날 2m*1m(2㎡)의 1단위 집열판에서 집열된 열에너지로 축열매체유도관내의 약 20ℓ축열매체와 가열공기층의 공기를 1시간 동안 60℃까지 가열시킬 수 있는 것으로 나타났다. 이때 가열된 축열매체는 순환제어부(70)의 제어와 순환펌프(45)의 작용으로 축열부(20)로 전달되고, 동시에 난방부(50)로부터 흡입된 공기는 태양열집열부(10) 내부에서 가열된 공기와 동파이프(13)로 된 축열매체유도관속의 축열매체와 서로 온도상승작용을 일으켜 순환제어부(70)의 제어와 시로코팬(siroccofan 65)의 작용으로 열교환기(30)로 보내진다.

축열부(20)는 축열조(21) 내부에 축열매체(22)를 충진하고, 보조열원인 전기히터(23)와 온도센서(24)를 설치하여 축열매체(22)의 설정온도가 일정하게 유지되도록 순환제어부(70)의 제어를 받아 전기히터(23)의 전원을 단속할 수 있게 한다. 상기 축열조(21)는 고온 고압을 유지하고, 부식을 방지하고 수명을 연장하기 위하여 2중 스테인레스 재질로 하고, 외부는 유리섬유 등 보온재로 충분히 보온하고, 축열조 내부의 압력을 조절하기 위하여 압력조절노즐(25)을 설치하는 것이 바람직하다. 본 발명의 실시례에서 태양열집열부(10) 또는 열교환부(30)에서 축열부(20)로 전달된 축열매체(22)는 축열부(20)에 내장되어 있는 보조열원인 전기히터(23)를 이용하여 100℃까지 온도를 상승시킬 수 있고, 순환제어부(70)의 제어를 받는 전기히터(23)와 온도센서(24)의 작용으로 축열매체의 설정온도를 일정하게 유지하게 되며, 순환펌프(45)의 작용으로 열교환부(30)로 전달된다.

열교환부(30)는 하우징(31)내에 중첩으로 배치한 다수개의 튜브(32)의 외주면에 다수개의 핀(fin, 33)을 설치한 것으로 축열부(20)에서 나온 축열매체(22)가 튜브내부를 통과면서 발열을 최대화 하도록 한 장치로서 시중에 공지된 바와 같고, 튜브(32)의 양 단부는 축열매체유도관(40)에 연결된다. 한편 난방부(50) 또는 태양열집열부(10)에서 열교환부(30)로 보내진 공기는 시로코팬(sirocco fan, 65)의 작용으로 열교환부 하우징(31)내의 튜브(32)의 외주면과 핀(33) 사이를 통과하면서 다시한번 더 가열되어 난방부(50)로 보내진다. 따라서 열교환부(30)에서 튜브(32)속의 축열매체(22)의 순환방향과 핀(33) 사이를 통과하는 온풍의 순환방향은 서로 반대방향으로 역류시키는 강제순환방식인데, 이러한 역류형 핀형열교환기는 자연순환방식에 비하여 열교환율이 약8~10배정도 높은 것이 특징이다. 통상 반복된 실험에 의하면 축열부(20) 또는 축열매체(22)의 온도가 100℃로 유지되는 경우 열교환부(30)를 통과한 공기는 최대 70~80℃로 가열되어 난방부(50)로 보내지고, 난방부(50)로 보내진 공기는 난방부(50)에서 자연대류현상으로 골고루 난방이 이루어지고, 이것이 다시 태양열집열부(10)로 흡입되어 순환되게 되므로 난방부(50)의 실내에 잔재하는 폐열까지 이용하게 되는 효과가 있어서 이와 같은 역류형 강제순환방식에 의한 난방시스템은 열효율이 높은 것이 특징이다.

축열매체유도관(40)은 축열부(20)와 열교환부(30)와 태양열집열부(10)를 연결하거나, 열교환부(30)와 축열부(20)를 순환 연결하는 배관으로서 축열부(20)의 입구 각 2곳과 출구에 각각 밸브(41, 43)와 순환펌프(45)를 설치하고, 태양열집열부(10)의 입구와 출구에 각각 밸브(42, 43, 상기 43번 밸브는 축열부의 입구에 설치되는 43번 밸브와 태양열집열부의 출구에 설치되는 43번 밸브는 실질적으로 동일한 것임)를 설치하여 이들을 전기적으로 연결하여 순환제어부(70)에서 축열매체(22)의 순환을 조절할 수 있게 한다.

다음으로 온풍순환장치로는 열이용부인 난방부(50)와; 태양열집열부(10)와; 열교환부(30)와; 시로코팬을 포함하는 온풍순환닥트(60)로 구성된다. 온풍순환닥트(60)는 시로코팬(65) 또는 댐퍼(61, 62, 63, 6n...)와 시로코팬(65)을 포함한다.

난방부(50)는 열이용부로서 본 발명에서는 주로 대규모공장, 대형식당, 실내 체육관, 극장, 대형원예시설 등 대규모 난방을 지속적으로 장시간 이용하는 공간 즉 난방비용이 비교적 많이 드는 실내공간을 지칭한다.

또한 온풍순환장치로서 태양열집열부(10)와; 열교환부(30)는 각각 엄밀하게 말하면 태양열집열부의 가열공기층(12)과 열교환부 하우징내의 튜브(32)와 핀(33)사이에 온풍이 통과하는 공간을 말하는 것으로 태양열집열부의 가열공기층(12) 및 열교환부 하우징내의 튜브(32)와 핀(33) 사이의 공간의 구성은 앞에서 설명한 바와 같아서 설시를 생략한다.

상기 온풍순환닥트(60)는 열이용부인 난방부(50)와; 태양열집열부(10)와; 열교환부(30)를 연결하는 단일구조로 할 수도 있고, 이와 동시에 태양열을 이용할 수 없는 흐린날 또는 야간난방에 대비하여 태양열집열부(10)를 회피하여 난방부(50)와 열교환부(30)를 직접 연결하는 별도의 온풍순환통로를 설치하여 각 온풍순환닥트의 요소에 댐퍼(61, 62, 63)를 연결하는 2중 구조로 할 수 있다. 상기 2중 구조의 온풍순환닥트(60)는 난방부(50)와 태양열집열부(10)와 열교환부(30)를 연결하는 구조와 난방부(50)와 열교환부(30)를 연결하는 2중 구조로 된 것으로 열교환부(30)와 난방부(50) 및 열교환부(30)와 태양열집열부(10) 사이에 시리코팬(65)을 설치하고, 난방부(50)의 출구 2곳에 각각 댐퍼(61, 62)을 설치하고, 태양열집열부(10)의 출구에 댐퍼(63)를 설치하여 순환제어부(70)가 각 댐퍼(61, 62, 63)를 개폐함으로써 온풍순환통로를 선택하게 하여 효율적인 난방이 이루어지도록 한다. 온풍순환을 위한 온풍순환닥트(60)의 선택은 순환제어부(70)의 순환프로그램작동으로 상기 각 댐퍼(61, 62, 63)를 개폐함으로써 자동으로 이루어진다. 순환제어부(70)에서의 상 기 각 댐퍼(61, 62, 63)의 개폐작용은 후술한다.

순환제어부(circulation controller 70)는 중앙처리장치(CPU)와 기억장치(MEMORY)를 갖고, 운영프로그램을 갖는 것은 일반적인 컴퓨터장치로 된 제어부(CONTROLLER)와 같고, 본 발명의 순환제어부는 아래 설시하는 응용프로그램을 내장한 컴퓨터로 구현되는 장치이다.

도3은 순환제어부(70)의 작용을 나타낸 블럭도이다.

순환제어부(70)는 상기 구성을 가지고, 전원에 연결된 컴퓨터로 구현되는 장치로서 축열매체제어반과; 온풍제어반과; 실내온도조절반;으로 구성된다. 본 발명의 순환제어부를 포함한 태양열축열 온풍난방시스템은 컴퓨터와 컴퓨터프로그램을 통하여 구현된다. 순환제어부의 작용 메카니즘은 기본적으로 난방부의 실내온도와 태양열집열부의 온도차이가 순환제어부의 제어로 밸브와 댐퍼를 개폐함으로써 축열매체와 온풍의 순환을 유도하도록 구성되어 있다. 순환제어부는 전원으로 연결되어 있어서 난방부의 실내온도와 태양열집열부의 온도 차이를 감지하여 각 밸브와 순환펌프의 작동을 제어함과 동시에 각 온풍순환닥트에 장치된 각 댐퍼의 작동을 제어하며, 축열부의 온도를 감지하여 전기히터의 전원을 단속하고, 시리코팬의 회전속도를 조정함으로써 난방부의 실내온도를 조절한다.

축열매체제어반은 난방부의 실내온도와 집열부의 온도를 감지하여 축열매체유도관에 장착된 각 축열매체유도관밸브의 개폐에 관여함으로써 축열매체의 흐름을 제어한다.

온풍제어반은 온풍순환닥트가 난방부와 태양열집열부와 열교환부를 연결하는 구조와, 난방부와 열교환부를 직접 연결하는 구조로 된 2중구조일 때 각 댐퍼의 개폐에 관여함으로써 난방부의 실내온도와 집열부의 온도를 감지하여 각 온풍순환닥트에서의 온풍의 흐름을 제어한다.

그러면 상술한 온풍순환닥트의 구조에 따라 순환제어방식이 각기 다른데 그 과정을 도1에서 살펴보면 아래와 같다.

먼저 온풍순환닥트(60)가 열이용부인 난방부(50)와; 태양열집열부(10)와; 열교환부(30)를 연결하는 단일구조일 때는 온풍의 순환제어가 불필요하므로 축열매체제어반이 축열매체순환에 관여한다. 이때 순환제어부(70)는 난방부의 실내온도와 태양열집열부의 온도를 감지하여 밸브와 순환펌프의 작동을 제어하는데, 태양열집열부의 출구의 온도가 난방부의 실내온도보다 낮은 경우에는 열교환부로부터 축열부로 통하는 축열매체유도관밸브(41)를 개방하고 태양열집열부로 통하는 축열매체유도관밸브(42 또는 43)를 잠그며, 태양열집열부의 출구의 온도가 난방부의 실내온도보다 같거나 높은 경우에는 열교환부로부터 태양열집열부로 통하는 축열매체유도관밸브(42, 43)를 개방하고 축열부로 통하는 축열매체유도관밸브(41)를 잠그도록 구성된다.

다음으로 온풍순환닥트(60)가 난방부(50)와 태양열집열부(10)와 열교환부(30)를 연결하는 구조와, 난방부(50)와 열교환부(30)를 직접 연결하는 구조로 된 2중 온풍순환닥트를 갖는 때에는 순환제어부(70)의 작용은 축열매체 제어와 온풍의 순환제어가 동시에 이루어지며 그 과정은 다음과 같다.

온풍순환닥트(60)가 난방부(50)와; 태양열집열부(10)와; 열교환부(30)를 연 결하는 구조와, 난방부(50)와 열교환부(30)를 직접 연결하는 구조로 된 2중 온풍순환닥트를 갖는 때에 순환제어부(70)는 난방부의 실내온도와 집열부의 온도를 감지하여 밸브와 순환펌프의 작동을 제어함과 동시에 각 온풍순환닥트에 장치된 댐퍼의 작동을 제어하는데, 태양열집열부의 출구의 온도가 난방부의 실내온도보다 낮은 경우에는 열교환부(30)로부터 축열부(20)로 통하는 축열매체유도관밸브(41)를 개방하고 태양열집열부로 통하는 축열매체유도관밸브(42 또는 43)를 잠그며 동시에 난방부(50)로터 열교환부(30)로 직접 통하는 온풍순환닥트(61)의 댐퍼를 개방하고 태양열집열부(10)로 통하는 온풍순환닥트의 댐퍼(62 또는 63)를 닫으며, 반대로 태양열집열부의 출구의 온도가 난방부의 실내온도보다 같거나 높은 경우에는 열교환부(30)로부터 태양열집열부(10)로 통하는 축열매체유도관밸브(42, 43)를 개방하고 축열부(20)로 통하는 축열매체유도관밸브(41)를 잠그며 동시에 난방부(50)로터 열교환부(30)로 직접 통하는 온풍순환닥트의 댐퍼(61)를 닫고 태양열집열부(10)로 통하는 온풍순환닥트의 댐퍼(62, 63)를 개방하도록 구성된다. 상기 2중 구조의 온풍순환닥트에서의 순환제어부의 작용은 흐린날 야간 등 태양열집열이 불가능한 때에 열손실을 최소화하는 장치로서 유용하다.

다음으로 실내온도조절반은 난방부(50)의 실내목표온도를 인위적으로 실현하기 위하여 축열부(20)의 온도를 설정하고, 축열부(20)의 실제온도를 감지하여 전기히터(23)의 전원을 단속함으로써 축열부의 온도를 조절하고, 시로코팬(65)의 회전속도를 조절하도록 구성된다. 축열부의 온도조절은 축열부의 설정온도가 축열부의 실제온도보다 높을 때는 전기히터의 스위치전원이 연결되고, 축열부의 설정온도가 축열부의 실제온도보다 같거나 낮을 때는 전기히터의 스위치전원이 단절되도록 구성된 프로그램을 통하여 이루어지고, 난방부의 실내온도 조절은 축열부의 온도를 조절하고, 시로코팬(65)의 회전속도를 조절함으로써 이루어지도록 구성되었다.

난방부의 실내온도조절 방식은 축열부의 온도 조절과 시로코팬의 회전속도조절을 통하여 실내온도를 일정하게 유지시켜 줄 수 있음으로써 항상 쾌적한 난방을 할 수 있고, 원예시설에서는 작물의 품질을 높일 수 있다.

상기한 순환제어부를 포함한 태양열축열 온풍난방시스템의 작용은 컴퓨터 및 컴퓨터프로그램에 의하여 구현되는 것이며, 따라서 본 발명의 태양열축열 온풍난방시스템을 컴퓨터에서 구현하는 컴퓨터프로그램을 내장한 기록매체는 본 발명의 권리범위에 포함되는 것은 당연한 이치이다.

도4는 본 발명을 적용한 다른 실시례의 외관 형상을 도시한 것이다.

본 발명의 태양열축열 온풍난방시스템은 주로 대형 실내공간(50)을 가지고 있는 대규모공장, 실내체육관, 극장, 대형음식점, 대형원예시설 등 난방을 위하여 대량의 에너지가 필요한 실내공간에 지속적으로 일정한 온도의 온풍을 공급하여 지속적인 난방을 하기 위한 장치로서 태양열을 축열하여 축열매체순환과 동시에 축열매체순환과정에서 얻는 온풍을 난방에 공급하기 위한 것이다.

본 발명은 태양열집열부(10)에서 태양열에 의하여 가열된 축열매체(22)가 순환모터(45)의 작용으로 축열부(20)와 열교환부(30)를 통과하여 축열매체유도관(40)을 통하여 순환함으로써 높은 열원이 유지되고, 난방부(50)의 실내공기가 시로코팬(65)에 의하여 강제로 유도되어 태양열집열부(10)에서 가열된 공기와 혼합 되어 열교환부(30)를 통과하면서 다시 가열되어 난방부(50)에 공급되도록 온풍순환닥트(60)를 통하여 순환함으로써 온풍난방이 지속적으로 유지되도록 한 것이다.

이러한 실내공기 순환방식에 의한 온풍난방시스템은 열교환율이 높고 난방부의 실내에 잔재하는 폐열을 재활용하는 것이어서 열손실을 최소화하여 난방효율을 크게 개선할 수 있으며, 축열매체 및 온풍의 순환과 난방부의 온도 조절이 순환제어부에 의하여 자동으로 이루어지므로 사용자에게 매우 편리한 장치이다.

본 발명은 태양열을 이용하여 대형 실내공간을 가지고 있는 실내체육관, 극장, 대형음식점, 대형원예시설 등의 실내 난방을 함으로써 난방비를 획기적으로 절감할 수 있게 하고, 이러한 실내공기 순환방식에 의한 온풍난방시스템은 실내에 잔재하는 폐열까지 재활용함으로써 난방효율을 극대화시켜주고, 전력소모를 최소화하는 효과가 있다.

난방부의 실내온도와 태양열집열부의 온도차이가 발생하면 순환제어부의 제어로 축열매체와 온풍을 자동으로 순환시켜줌으로써 난방을 실시하고, 난방부의 실내온도를 목표온도로 설정하면 축열부의 축열매체의 온도와 시로코팬의 회전속도를 조절함으로써 난방부의 실내온도를 자동으로 조절할 수 있고, 실내온도를 일정하게 유지시켜 줄 수 있음으로써 항상 쾌적한 난방효과를 이룰 수 있고, 원예시설에서는 작물의 품질을 높일 수 있다.

Claims

축열매체유도관이 내장된 태양열집열부와; 전기히터를 포함한 축열부와; 열교환부가; 밸브와 순환펌프를 포함하는 축열매체유도관으로 연결되고, 난방부와; 태양열집열부와; 열교환부가; 시로코팬을 포함하는 온풍순환닥트로 연결되며, 순환제어부가 난방부의 실내온도와 집열부의 온도를 감지하여 밸브와 순환펌프의 작동을 제어하고 축열부의 온도를 감지하여 전기히터의 전원을 단속하고 시로코팬의 회전속도를 조절함으로써, 태양열집열부에서 가열된 축열매체가 축열매체유도관에 장착된 순환펌프의 작용으로 축열부와 열교환부를 통과하여 순환하고, 난방부의 공기가 온풍순환닥트에 장착된 시로코팬의 작용으로 태양열집열부와 열교환부를 통과하여 순환함으로써 난방부에 온풍을 공급하는 태양열축열 온풍난방시스템
제1항에 있어서 순환제어부는 태양열집열부의 출구의 온도가 난방부의 실내온도보다 낮은 경우에는 열교환부로부터 축열부로 통하는 축열매체유도관밸브를 개방하고 태양열집열부로 통하는 축열매체유도관밸브를 잠그며, 태양열집열부의 출구의 온도가 난방부의 실내온도보다 같거나 높은 경우에는 열교환부로부터 태양열집열부로 통하는 축열매체유도관밸브를 개방하고 축열부로 통하는 축열매체유도관밸브를 잠그도록 구성된 태양열축열 온풍난방시스템
제1항에 있어서 온풍순환닥트가 댐퍼와 시로코팬을 포함하고, 난방부와; 태 양열집열부와; 열교환부를 연결하는 구조와, 난방부와 열교환부를 직접 연결하는 구조로 된 2중 온풍순환닥트를 갖는 태양열축열 온풍난방시스템
제3항에 있어서 순환제어부는 태양열집열부의 출구의 온도가 난방부의 실내온도보다 낮은 경우에는 열교환부로부터 축열부로 통하는 축열매체유도관밸브를 개방하고 태양열집열부로 통하는 축열매체유도관밸브를 잠그며 동시에 난방부로부터 열교환기로 직접 통하는 온풍순환닥트의 댐퍼를 개방하고 태양열집열부로 통하는 온풍순환닥트를 닫으며, 반대로 태양열집열부의 출구의 온도가 난방부의 실내온도보다 같거나 높은 경우에는 열교환부로부터 태양열집열부로 통하는 축열매체유도관밸브를 개방하고 축열부로 통하는 축열매체유도관밸브를 잠그며 동시에 난방부로부터 열교환기로 직접 통하는 온풍순환닥트의 댐퍼를 닫고 태양열집열부로 통하는 온풍순환닥트의 댐퍼를 개방하도록 구성된 태양열축열 온풍난방시스템
제1항 내지 제4항에 있어서 순환제어부는 축열부의 설정온도가 축열부의 실제온도보다 높을 때는 전기히터의 스위치전원이 연결되고, 축열부의 설정온도가 축열부의 실제온도보다 같거나 낮을 때는 전기히터의 스위치전원이 단절됨으로써 조절되는 축열부의 온도와 시로코팬의 회전속도를 조절함으로써 난방부의 실내온도를 조절하도록 구성된 태양열축열 온풍난방시스템