KR20100013784A - A device to utilize solar energey with transparent materials or giass - Google Patents
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Abstract
Description
본발명은 투명 재질이나 유리등을 이용한 태양광을 이용한 온수 생산방법에관한것으로 별도의 에너지가 소요되지 않고 순수 천연자원인 태양광을 이용한 온수생산방법 으로 건물의 지붕이나 벽체 창문 또는기타 태양광이 미치는 곳은 모두 사용이 가능한 것으로 표면은 투명층이나 반투명이고 후면은 투명이나 반투명이나 불투명이며 양측사이 중앙층에 물층을 설치하여 태양광을 받아 온수를 생산하는 것에관한 것이다The present invention relates to hot water production method using solar light using transparent material or glass, and does not require any energy, and is a method of producing hot water using sunlight, which is a pure natural resource. It is possible to use all the places where the surface is transparent or translucent, the back is transparent, translucent or opaque, and the water layer is installed in the middle layer between the two sides to receive the sunlight and produce hot water.
기존의 실내에서 사용되는 온수는 거의 화석 에너지나 전기등 온수를 생산하는대 별도의 에너지가 사용되고 있으며 또한 태양광 집광판이 개발되어 태양광을 이용한 전력생산 기술이 상용화 되고있으나 그시설 비용이 문제가되어 쉽게접근을못하는 입장이다 그러므로 이에 대처할만한 기술이 요망되는 시점에 와있다고 생각한다Hot water used in the existing room is almost separate energy is used to produce hot water such as fossil energy and electricity. Also, solar light collecting plate has been developed and commercialized power generation technology using solar light, but the cost of the facility is a problem. I don't think it's possible to approach them.
우리들이 온수를 얻기위해 사용하는 에너지는 거의 화석에너지 이며 때론전기를 사용하기도 한다 그러나 전기는 심야전기를 이용하지 않으면 비용면에서 화석에너지보다 못하며 때론 고유가시대 가도래되어 전기사용이 오히려 쌀때도있다 이러한 전기역시 화석 에너지를 사용하는 화력발전 이나 우라륨을 원료로하는 원자력발전과 같이 추가에너지가 소요되고있다 특히 화석에너지는 우리들이사는 대기권을 오염시키고 환경을 파괴시키는 주요원인이 되고있어 우리가사는 대기권을 지키고 환경을 보호할수있는 친환경에너지 개발이 시급한 시점에 와있으며 그러므로 이에대처할수있는 친환경 에너지인 태양광을 이용한 복층집광판의 온수 생산방법 으로 상기의 문제점을 일부 해결하고자 한다Most of the energy we use to get hot water is fossil energy, and sometimes electricity is used. However, electricity is not as good as fossil energy when it is not used at night, and sometimes electricity is cheap because of high oil prices. Electricity also consumes additional energy such as fossil energy-fired power generation and uranium-based nuclear power generation. Especially fossil energy has become a major cause of polluting and destroying the atmosphere we live in. The development of eco-friendly energy to protect the environment and protect the environment is urgent. Therefore, the above-mentioned problems will be solved by the hot water production method of the double-layered light collecting plate using solar energy, which can cope with this problem.
상기 목적을 달성하기 위한 본발명은 투명 재질이나 유리와 같은 태양빛을 흡수할수 잇는 투명재질을 복층 유리처럼 제작하여 공기대신 내부에 물을 주입하여 태양광빛을 이용한 온수생산을 하는 것으로써 표면재질은 투명하거나 혹은 햇빛흡수가 용이한 검정색 유리나 반투명 검정색을 이용하고 후면층도 투명이나 반투명이나 불투명을 사용하고 내부에물을 주입 할수있게 공간층을 두고 옆면사면을 경질이나 연질의 재질등을 이용하여 마감을하며 마감시 내부 물의 입출이 자유롭게 순환구를 면쪽이나 코너쪽에 설치한다 이렀게 완성된 복층집광판은 내부물의 압력이나 외부압력을 견딜수있는 적정두께와 적정크기로 제작되며 한장의 큰규격으로 제작시는 내부 물층쪽에 표면 전면층과 후면층 사이에 버팀주를 적정수량으로 설치하여 내부물의 압력이나 외부압력을 방지할수 있게한다 또한 납짝한 유리병과같이 한가지재질을 이용한 불록식 복층집광판이나 또는 두가지 재질을 사용하여 재작하는 방법에관한 것으로 불록식 복층집광판의 전면층이나 후면층이나 사면마감이 모두 한가지 재료를 사용하여 제작하는것과 전면층만 투명재질을 이용하고 후면층이나 옆면층은 태양광흡수가 용이한 검정색 금속재질등을 사용하는 것으로 이것도 옆면 사면이나 코너에 물이 출입하는 순환구를 설치하고 설치시 연결순환관 으로 서로 연결하여 설치하는 것으로 비교적 손쉽게 설치하여 온수를 생산할수있는 방법이다 이렀게 크게 두가지 형태로 만들어지며 설치장소는 건물의 지붕이나 벽채나 창이나 기타 태양광 흡수가 용이한곳 어디든지 설치가 가능하며 지붕의 설치시 태양광흡수가 용이한 적정경사로 설치하며 지붕위에는 복층집광판 전후면의 공기층의 공기를 순환시키는 배출배관이 설치되고 내부에는 복층집광판 전후면에있는 공기층의 공기의 흐름을 조절하는 조절장치가 각각 두개가 설치되고 앞면 공기층의 공기를 순환시키면 온수생산이 일정비율 감소되고 순환을 중지하면 복층집광판에 복사열이 빌생하여 온수생산이 증가한다 또한 후면 공기층을 순환시키면 복층집광판의 열에의한 실내온도를 낮추는 역활을하고 공기순환을 멈추면 복층집광판의 열로인한 실내온도 상승의효과가 있다 건물벽체 전후면에는 물유입관과 온수배출관이 내장되고 실내 적정지역에는 온수저장실이 설치되어 상하에 물유입과 유출이 이루어 진다 다음 태양광이 지붕위로 조사되면 빛이 투명보호층과 공기층을 투과하여 복층집광판 전면층을 투과하면서 빛에의해 열이 발생되어 물이 대워지고 물층을 통과하여 후면층에 빛과 열이 전달되어 물이 대워진다 대워진 온수는 자연원리에 의해 위로 상승하게되고 애래쪽에서는 찬물이 올라오게 되고 위의온수는 온수배출관을 이용 온수저장실로 이동되어 더운물은 위에 저장되고 찬물은 아래로 내려가 다시 배관을타고 복층집광판 아래로유입되어 위와같이 계속 순환되며 또한 물속의 공기방울이 태양광빛을 받아 팽창하여 위로올라와 공기방울이 서로뭉쳐 큰공기층이 생겨 자연순환이 안될시는 온수배출관 적정지역에 순환폄프를 설치하여 강제 순환하는 방법으로 이루어지는 친환경 에너지인 태양광을 이용한 온수생산 방법이다.The present invention for achieving the above object is to produce a transparent material capable of absorbing sunlight, such as transparent material or glass like a double-layer glass to inject water into the air instead of air to produce hot water using sunlight light, the surface material is Use transparent or sunlight-absorbing black glass or translucent black, and the rear layer is transparent, translucent or opaque, and has a space layer to inject water into the interior and finishes the side slopes using hard or soft materials. When the finish is finished, inside and outside water can be freely installed and the circulation port is installed on the side or the corner side. The finished double-layered light collecting plate is manufactured with the proper thickness and proper size to withstand the internal pressure or the external pressure. An appropriate amount of brace is installed between the front surface layer and the rear layer on the inner water layer side. To prevent pressure or external pressure. Also, it is about the method of rewriting using a single material, such as flat glass bottles, or using two materials. All materials are made of one material, only the front layer is made of transparent material, and the back layer or side layer is made of black metal material which absorbs sunlight easily. Installation and installation are connected to each other by connecting circulation pipes so that they can be installed relatively easily and produce hot water. It is made in two types. Installation places are easy to absorb roofs, walls, windows or other solar energy. Can be installed anywhere and suitable for easy solar absorption when installing roof On the roof, exhaust pipes are installed on the roof to circulate the air in the air layer on the front and rear sides of the multi-layer light collecting plate, and inside each of the two adjusting devices to control the flow of air in the air layer on the front and rear of the multi-layer light collecting plate. Circulating the rear air layer lowers the room temperature by the heat of the double-layered light collecting plate, and if the circulation stops, the hot water production decreases by a certain ratio. There is an effect of raising the indoor temperature due to the heat of the light collecting plate. The water inflow pipe and the hot water discharge pipe are built in the front and back of the building wall, and the hot water storage room is installed in the proper area of the room. When light passes through the transparent protective layer and the air layer and passes through the front layer of the multilayer panel Heat is generated by light, and water is treated, and light and heat are transferred to the rear layer through the water layer, and water is treated. The heated hot water rises upward by natural principles, and cold water rises from above. The warm water is moved to the hot water storage room by using the hot water discharge pipe, and the hot water is stored above, and the cold water is lowered down, re-pipes, and flows down the double-layered light collecting plate and continues to circulate as above. It is a method of producing hot water using solar energy, which is an environmentally friendly energy made by installing a circulation pump in the proper area of a hot water discharge pipe when air bubbles are stuck together and a large air layer is not formed.
온수를 생산하는 방법으로 종래의 기술은 화석에너지나 전기등을 이용한 기술이 보편적 사용되는 기술이며 온수 생산비용이 비교적 많이들며 환경을 오염시키는 단점이있고 또한 친환경 에너지인 태양광을 이용한 온수생산은 설치비용의 고가로인한 현제로서는 금용비용 이안되는것이 흠이다 이에 대안으로 본발명은 건물 신축시 쉽게 설치하여 온수를 생산할수 있는것으로 시설만되면 거의 무경비로 사용할수있고 설치비용 역시 저렴하여 손쉽게 적용하여 사용할수가 있으며 화석에너지 절감으로 대기권을 보존하는대 일조 할것으로 생각된다.As a method of producing hot water, the conventional technology is a technology in which fossil energy or electricity is widely used, and the production cost of hot water is relatively high, and there is a disadvantage of polluting the environment. At present, due to the high cost, it is not easy to use the money cost. As an alternative, the present invention can be easily installed when building a new building, and hot water can be produced. It is thought that it will contribute to conserving the atmosphere by saving fossil energy.
본발명은 우리들이 많이 사용하는 투명유리나 투명재질등을 이용한 태양광을 이용한 온수생산 방법에 관한것으로 에너지는 태양광을 이용한 고갈되지않는 순수천연 에너지이며 제작비용이 저렴하고 제작하기도 비교적 편리한 것으로 특히 건물신축시 설치하면 가장 이상적이며 설치후의 관리비용도 거의 들지않는 것으로서 건물과같이 관리하면 된다 실험에 의하면 0.5㎡(500+1000+6)의 규격의 양면투명 복층집광판 내부규격에 25℃온도의 약2ℓ물을 내부에투입 28℃온도의 외부 태양광을약2시간 조사후 약35℃가 되었으며 이번에는 햇빛흡수가 용이한 검정색 반투명 일명 부론즈색으로 위의 규격으로 실험결과 같은 시간대에 41℃의 2ℓ의 온수를 생산하였다 다음날은 30℃온도에서 22℃의물을 주입하여 1시간30분을 태양광을 조사한결과 양면투명 복층집광판의 물의온도는 40℃온도가 되었고 반투명 브론즈색 복층집광판의 물의 온도는43℃가 되었다 그러므로 28℃온도기준 1℃상승시 약10%이상같은온도의 물을 증산할수가 있었다 그러므로 28℃기준 반투명 복층유리기준으로 1㎡의 크기면 2시간에 41℃온수4ℓ를 생산할수있고 10시간이면 20ℓ의온수가 생산되며 10㎡크기의 10시간온수 생산시 200ℓ의온수를 생산할수가 있으며 단독건물의 경우 지붕 사용면적 전체에 설치시 필요한 온수사용이 가능하리라 생각된다 또한 햇빛이약한 겨울에는 복층집광판 전후면의 공기층을 순환하지않고 멈추어 태양광에의한 복사열을 잘활용하면 적정온수를 생산할수 있으리라 예상된다 그리고 햇빛이없는 겨울철 밤에는 복층집광판 내부물을 빼내고 을지않게 잘관리하며 편리하게 할려면 펌프를이용 태양광 쎈스로 자동으로 물입출이 되도록 하면된다 그리고 태양광 자외선에 의해 물속의 멸균효과도 되는것으로 알려져있다 제작방법은 도4와 도7과 같이 복층집광판은 기존 유리창과 같이 크게 한장으로도 가능하나 물의 압력이나 파손시 의 손실과 제작 비용등을 고려한 것으로 제작방법에 제한이없고 보통 두종류로 만들어지며 형상이 사각형의 유리병과 같이 불록식으로 제작하여 내부에 물층을 설치하며 크게제작시 물층내부에 버팀주를 설치하여 내외부 압력을 방지하며 옆면이나 코너에 물순환구를 설치하여 설치시 순환관으로 서로 연결하여 설치하는 방법과 또한가지는 기존유리나 투명재질을 사용하여 양쪽면 중앙층에 물층을두고 연질이나 경질의 별도의 마감재를 이용하여 옆면 사면을 마감하며 마감시 위와같이 물순환구를 설치하여 건물에 설치시 연결순환관으로 서로연결 설치하는 방법이있다 또한 복층집광판의 형상이 사각형이나 마른모 형상등으로 이루어지나 모양과 형상에 한정하지않는 복층집광판과 색상도 여러가지 색으로 조합과 변형이 가능하며 색상도 제한이없다 이와같은 복층집광판을 건물지붕위에 설치하여 온수 생산과정을 설명하면 다음과같다 도9와 같이 건물의형상이 피라미드와 같이 위가 좁아지고 지붕600은 태양광흡수가 용이한 각도로 경사지게 설치되고 지붕 표면층에는 투명보호층50-2이 설치되고 아래는 전면공기층60-2이 설치되고 또아래는 복층집광판100(전면투명층10-8+ 물층20-4 +후면층30-5)이 설치되고 그아래는 후면공기층66-1과 실내보호층70-1이 각각 설치되고 지붕상부에는 복층집광판100 전후면의 공기층의 공기가 순환되는 배출배관110과 내부에 조절장치111~112가 전후로 두게가 설치되어있고 건물전면 벽채내부는 복층집광판100 내부 물층20-4에 물을공급하는 물유입관80-2이 내장되이있고 후면벽채300 내부는 복층집광판 내부의 온수가 순환되는 온수배출관90-2이 내장되어있고 실내적정 지역에는 온수저장실500이 설치된다 이와같이 완성된건물 지붕위로 태양광이 비치면 빛은 표면 투명보호층50-2과 전면 공기층60-2을 통과 하여 복층집광판 전면과 물층20-4을 통과하여 후면층30-5까지 빛에의한 열이 발생되어 물층20-4의물이 빛에의한 자체열 흡수와 전면투명층10-8과 후면층30-5의 열까지 흡수하여 온수가 생산되며 대워진물은 위로 상승하는 자연원리에 의해 상방향으로 올라가며 아래는 찬물이 올라오고 대워진물은 상부 온수배출관을 따라 온수저장실500로 이동된다 이동된 온수는 온수저장실500 물층위쪽에 저장되고 아래층에는 자연원리에 의해 낮은온도의 물이 아래층에 저장되며 아래층에 설치된 배관을따라 전면벽체200 내부의 물유입관80-2을 통해 다시 지붕위에 설치된 복층집관판 아래로 유입되어 태양광 열에의해 다시 상부로 이동 순환된다 이렀게 자연순환중 물속의 공기방울이 태양광에 의해 팽창 상승하여 큰공기층이 발생하여 자연순환을 저해하면 온수배출관 적정지역에 순환펌프를 설치하여 강제순환 시키면된다 그리고 복층집광판 전후면의 공기층은 복층집광판의 온수생산 가감효과와 실내온도를 조절하는 것으로 운영방법은 지붕위에 설치된 배출배관110내 전면 조절장치111를 열면 복층집광판 전면쪽 전면공기층60-2 내의 공기가상방향 배출배관으로 이동배출되며 공기의 흐름으로 공기에의해 복층집광판의 열을식히는 작용을하여 온수생산이 감소하게 되며 반대로 조절장치를 닫고 공기의 흐름이 멈추면 태양광에 의해 공기층에 복사열이 발생하여 온수생산이 증가하는 효과가있다 또한 복층집광판 후면의 후면공기층66-1의 조절장치를 열면 위와같이 공기의흐름이 이루어져 북층집광판 후면의 열을 식혀주는 역할을하여 실내로 이어진 실내보호층과 실내쪽이 복층집광판 으로인한 온도상승이 제한되어 실내온도를 낮쳐주는 역할을 하고 반대로 닫으면 공기층 내부의 복사열 발생으로 실내온도 상승과 온수생산 증가의 효과가 발생하는 것으로 이루어진 건물 지붕위에 복층집광판을 설치하여 온수를 생산하는 것과 복층집광판 전후면 공기층을 할용한 온수생산 증가와 실내온도 가감의 효과를 더하는 건물 지붕에 복층집광판을 이용한 온수생산 방법. The present invention relates to a method of producing hot water using sunlight using transparent glass or transparent materials that we use a lot. Energy is pure natural energy that is not depleted using sunlight, and its manufacturing cost is low and it is relatively convenient to manufacture. It is the most ideal to install in new construction, and the management cost after installation is almost the same, and it can be managed like a building. According to the experiment, it is about 2ℓ of 25 ℃ temperature in the internal standard of 0.5m2 (500 + 1000 + 6) Water was injected into the inside and it was about 35 ℃ after about 2 hours of irradiation with external sunlight at 28 ℃ temperature. This time, it is black translucent aka bulon color that is easy to absorb sunlight. On the next day, the water was injected at 22 ℃ at 30 ℃ and irradiated with sunlight for 1 hour 30 minutes. The water temperature of the plate became 40 ℃, and the water temperature of the translucent bronze multilayer collector plate was 43 ℃. Therefore, when the temperature increased by 1 ℃ at 28 ℃, the water of about 10% could be increased. On the basis of double-layer glass, it can produce 4ℓ of 41 ℃ hot water in 2 hours if it is 1㎡ in size, 20ℓ of hot water can be produced in 10 hours, and 200ℓ of hot water for 10 hours of hot water of 10㎡ in size. In addition, it is expected that hot water required for installation in the entire roof area can be used. Also, in the winter when the sunlight is weak, it is expected to produce adequate hot water if it stops without circulating the air layer on the front and rear of the multi-layer light collecting plate and makes good use of the radiant heat generated by sunlight. And in winter, when there is no sunlight, the pump can be automatically removed using a solar pulse to remove the inside of the multi-layer condenser and manage it well. It is known that sterilization effect in the water is also caused by solar ultraviolet rays. The manufacturing method is as shown in Figs. Considering the loss and production cost, there is no restriction on the production method, and it is usually made in two kinds. The shape is made in the form of a block like a square glass bottle, and the water layer is installed inside, and the brace is installed inside the water layer during the production. It prevents internal and external pressure and installs water circulation ports on the side or corner and connects them to the circulation pipe when installing. Finish the side slope using the finishing material and install the water circulation port as above when connecting to the building. In addition, the shape of the multi-layered light collecting plate is rectangular or dry hair shape, but the multi-layered light collecting plate and the color that are not limited to the shape and shape can be combined and modified in various colors, and the color is also not limited. If a multi-layer condenser is installed on the roof of the building to explain the hot water production process, the shape of the building is narrowed like a pyramid as shown in Fig. 9, and the
*도1은 본발명의 태양광을 이용한 복층집광판의 온수생산 실시예 단면도.1 is a cross-sectional view of the hot water production of the multilayer condenser plate using the sunlight of the present invention.
*도2는 본발명의 태양광을 이용한 복층집광판 전면에 공기층과 투명보호층을 추가 설치한 실시예 단면도.2 is a cross-sectional view of an embodiment in which an air layer and a transparent protective layer are additionally installed on a front surface of a multilayer light collecting plate using sunlight according to the present invention.
*도3은 본발명의 태양광을 이용한 복층집광판 전후면의 공기층과 투명보호층과 실내보호층을 설치한 실시예 단면도.3 is a cross-sectional view of an embodiment provided with an air layer, a transparent protective layer, and an indoor protective layer on the front and rear surfaces of a multilayer light collecting plate using sunlight according to the present invention.
*도4는 여러개의 사각형태로 구성된 복층집광판과 온수순환 입면도.* Figure 4 is an elevation view of a multi-layer condenser plate consisting of several rectangular shapes and hot water circulation.
*도5는 도4의 A-A 단면도.5 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
*도6은 도4의 B 확대 상세도.6 is an enlarged detail B of FIG.
*도7은 여러개의 마른모 형태로 구성된 복층집광판의 온수순환 입면도.* Figure 7 is a hot water circulation elevation of a multi-layer light collecting plate consisting of several dry hair form.
*도8은 본발명의 불록식 복층집광판의 투시도.8 is a perspective view of a block type duplex light collecting plate of the present invention.
*도9는 건물지붕에 설치된 복층집광판을 이용한 온수생산 구조 단면도.9 is a cross-sectional view of the hot water production structure using a multi-layer light collecting plate installed on the building roof.
(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)(Explanation of symbols for the main parts of the drawing)
2; 순환구 3; 순환관 5; 연결장식 7; 버팀주2;
9; 태양; 9-1 ~ 9-29; Sun; 9-1 to 9-2
10; 전면층; 10-1 ~ 10-2 ~ 10-3 ~ 10-4 ~ 10-5 ~ 10-6 ~ 10-7 ~ 10-810; Front layer; 10-1 to 10-2 to 10-3 to 10-4 to 10-5 to 10-6 to 10-7 to 10-8
11; 전면; 11-1 ~ 11-2 ~ 11-311; Front; 11-1 to 11-2 to 11-3
12; 후면; 12-1 ~ 12-2 ~ 12-3 12; back side; 12-1 to 12-2 to 12-3
20; 물층; 20-1 ~ 20-2 ~ 20-3 ~ 20-420; Water layer; 20-1 to 20-2 to 20-3 to 20-4
21; 코너순환구; 21-121; Corner circulation port; 21-1
22; 2면순환구; 22-122; Two-sided circulation; 22-1
B; 4면순환구; B-1 ~ B-2B; Quadruple circulation; B-1 to B-2
30; 후면층; 30-1 ~ 30-2 ~ 30-3 ~ 30-4 ~ 30-530; Back layer; 30-1 to 30-2 to 30-3 to 30-4 to 30-5
50; 투명보호층; 50-1 ~ 50-250; Transparent protective layer; 50-1 to 50-2
60; 전면공기층; 60-1 ~ 60-260; Front air layer; 60-1 to 60-2
66; 후면공기층; 66-166; Rear air layer; 66-1
70; 실내보호층; 70-170; Indoor protective layer; 70-1
80; 물유입관; 80-1 ~ 80-280; Water inlet pipe; 80-1 to 80-2
81; 물공급관; 81-1 ~ 81-281; Water supply pipe; 81-1 to 81-2
85; 마감재; 85-1 ~ 85-2 ~ 85-385; Finishes; 85-1 to 85-2 to 85-3
86; 옆면86; side
90; 온수배출관; 90-1 ~ 90-290; Hot water discharge pipe; 90-1 to 90-2
91; 온수집수관; 91-191; Hot water collection pipe; 91-1
100; 복층집광판; 100-1 100; Multilayer light collecting plate; 100-1
110; 배출배관110; Exhaust piping
111; 전면 조절장치111; Front adjuster
112; 후면 조절장치112; Rear adjuster
200; 전면벽체200; Front wall
210; 전면210; Front
300; 후면벽체300; Rear wall
310; 후면310; back side
500; 온수저장실500; Hot water storage room
600; 지붕600; roof
900; 실내900; inside
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