KR20100106165A - 태양열을 이용한 난방장치 - Google Patents

태양열을 이용한 난방장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20100106165A
KR20100106165A KR1020090024655A KR20090024655A KR20100106165A KR 20100106165 A KR20100106165 A KR 20100106165A KR 1020090024655 A KR1020090024655 A KR 1020090024655A KR 20090024655 A KR20090024655 A KR 20090024655A KR 20100106165 A KR20100106165 A KR 20100106165A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heat
heat exchange
exchange medium
heating
pipe
Prior art date
Application number
KR1020090024655A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101058575B1 (ko
Inventor
이한출
Original Assignee
이한출
(주)성한
예한 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 이한출, (주)성한, 예한 주식회사 filed Critical 이한출
Priority to KR1020090024655A priority Critical patent/KR101058575B1/ko
Publication of KR20100106165A publication Critical patent/KR20100106165A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101058575B1 publication Critical patent/KR101058575B1/ko

Links

Images

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D11/00Central heating systems using heat accumulated in storage masses
    • F24D11/002Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system
    • F24D11/003Central heating systems using heat accumulated in storage masses water heating system combined with solar energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D19/00Details
    • F24D19/10Arrangement or mounting of control or safety devices
    • F24D19/1006Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems
    • F24D19/1009Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating
    • F24D19/1042Arrangement or mounting of control or safety devices for water heating systems for central heating the system uses solar energy
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00Heat sources or energy sources
    • F24D2200/32Heat sources or energy sources involving multiple heat sources in combination or as alternative heat sources
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24DDOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02Fluid distribution means
    • F24D2220/0235Three-way-valves
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20Solar thermal
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/70Hybrid systems, e.g. uninterruptible or back-up power supplies integrating renewable energies
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Heat-Pump Type And Storage Water Heaters (AREA)

Abstract

본 발명은 태양열을 집열하여 열교환매체를 가열하는 집열판과; 난방용수가 저장되는 축열탱크와; 상기 축열탱크내에 구비되고, 상기 열교환매체가 이송되어 열교환에 의해 상기 난방용수를 가열하는 제1열교환기와; 난방하고자 하는 난방지역에 설치되고, 상기 난방용수가 이송되어 열교환에 의해 상기 난방지역을 가열하는 제2열교환기와; 상기 축열탱크내에 구비되고, 외부 원수가 이송되어 상기 난방용수와 열교환에 의해 가열되는 제3열교환기와; 상기 난방용수 및 상기 외부원수를 가열하는 보조열원부와; 상기 축열탱크에 저장된 상기 난방용수의 온도를 측정하는 난방용수 온도측정부와; 상기 난방용수 온도측정부에 의해 측정된 상기 난방용수의 온도값에 따라 상기 보조열원부의 구동을 제어하는 콘트롤부를 포함하고 있다.
또한, 본 발명은 상기 열교환매체가 상기 제1열교환기를 경유하여 순환되도록 상기 집열판과 상기 제1열교환기를 연결하는 열매체순환관이 구비되고, 상기 열매체순환관에 마련되어 상기 열교환매체의 물리적 변화를 감지하는 열교환매체 감지부와; 상기 열교환매체 감지부에 의해 감지된 상기 열교환매체의 물리적 변화에 따라 상기 콘트롤부에 의해 제어되어 상기 열교환매체를 냉각시키는 냉각수단이 더 구비된다.
본 발명은 난방부하에 따라 난방용수를 태양열 또는 보조열원인 보일러에 의해 가열할 수가 있기 때문에, 항상 적정 온도로 가열할 수가 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 열교환매체의 지속적인 온도증가로 증가된 압력 및 부피를 밀폐형 팽창탱크에 의해 흡수하고, 과열된 열교환매체를 냉각수단에 의해 냉각시킴으로써, 열교환매체의 지속적인 온도상승으로 야기되는 종래기술의 문제점인 기기파손, 난방용수의 낭비등을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또 한편으로, 본 발명은 축열탱크에 가열된 난방용수와 열교환되어 온수를 형성하는 온수용 열교환기를 더 구비하여 난방용수 및 온수를 모두 이용할 수 있는 장점이 있다.
Figure P1020090024655
태양열, 압력, 부피, 온도, 냉각, 바이패스, 팽창탱크, 보조열원

Description

태양열을 이용한 난방장치{HEATING APPARATUS USING SOLAR HEAT}
본 발명은 태양열을 이용한 난방장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 난방부하에 따라 태양열과 보일러에 의해 열교환매체를 가열하고 이를 이용하여 난방용수 및 온수를 동시에 사용할 수 있는 태양열을 이용한 난방장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양열을 이용한 난방장치는 널리 보급되어 사용되고 있다.
태양열을 이용한 난방장치는 열교환매체 순환관로인 집열관과, 태양열에 의해 집열관내에 이송되는 열교환매체를 가열하기 위해 태양열을 집열하는 집열판과, 가열된 열교환매체와 열교환되어 가열되는 난방용수가 저장된 축열탱크로 이루어져 있다. 그리고, 난방용수를 난방하고자 하는 지역에 순환시켜 난방하기 위한 순환펌프 및 난방순환관로가 구비된다.
그러나, 종래기술의 태양열을 이용한 난방장치에서는 태양열에 의해 열교환매체가 지속적으로 가열되고, 그에 따른 열교환매체의 온도상승으로 인해 부피 및 압력이 증가되어 열교환매체 순환관로인 집열관, 집열판등의 각종 기기들이 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 온수의 수요가 적은 하절기에는 열교환매체의 온도상승을 방지하기 위 해 축열탱크내에서 난방용수와 열교환시키고, 가열된 난방용수는 외부로 배출시켜 물의 낭비가 심한 문제점이 있었다.
그리고, 가열된 열교환매체가 축열탱크에 저장된 난방용수와 열교환되어 난방용수 및 온수가 생성되는데, 종래기술의 축열탱크는 태양열에 의해 난방용수 또는 온수 중 어느 하나만을 가열할 수 있어서 난방수 및 온수를 동시에 사용할 수 없다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 난방부하에 따라 난방용수를 항상 적정 온도로 가열할 수 있는 태양열을 이용한 난방장치를 제공하는 데에 있다.
본 발명의 다른 목적은 열교환매체의 지속적인 온도상승을 방지하고, 난방용수와 온수를 동시에 사용할 수 있는 태양열을 이용한 난방장치를 제공하는 데에 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 태양열을 집열하여 열교환매체를 가열하는 집열판과; 난방용수가 저장되는 축열탱크와; 상기 축열탱크내에 구비되고, 상기 열교환매체가 이송되어 열교환에 의해 상기 난방용수를 가열하는 제1열교환기와; 난방하고자 하는 난방지역에 설치되고, 상기 난방용수가 이송되어 열교환에 의해 상기 난방지역을 가열하는 제2열교환기와; 상기 축열탱크내에 구비되고, 외부 원수가 이송되어 상기 난방용수와 열교환에 의해 가열되는 제3열교환기와; 상기 난방용수 및 상기 외부원수를 가열하는 보조열원부와; 상기 축열탱크에 저장된 상기 난방용수의 온도를 측정하는 난방용수 온도측정부와; 상기 난방용수 온도측정부에 의해 측정된 상기 난방용수의 온도값에 따라 상기 보조열원부의 구동을 제어하는 콘트롤부를 포함하고 있다.
또한, 본 발명은 상기 열교환매체가 상기 제1열교환기를 경유하여 순환되도 록 상기 집열판과 상기 제1열교환기를 연결하는 열매체순환관이 구비되고, 상기 열매체순환관에 마련되어 상기 열교환매체의 물리적 변화를 감지하는 열교환매체 감지부와; 상기 열교환매체 감지부에 의해 감지된 상기 열교환매체의 물리적 변화에 따라 상기 콘트롤부에 의해 제어되어 상기 열교환매체를 냉각시키는 냉각수단이 더 구비된다.
그리고, 상기 열매체순환관으로부터 분기된 분기관에 설치되고, 상기 열교환매체의 물리적 변화에 따른 변화된 압력 및 부피를 흡수하는 밀폐형 팽창탱크와; 상기 열교환매체의 부족분을 보충하기 위해 상기 열매체순환관에 연결되고 폐회로를 형성하는 폐회로관에 설치되는 열매체 보충탱크;가 더 구비된다.
본 발명은 난방부하에 따라 난방용수를 태양열 또는 보조열원인 보일러에 의해 가열할 수가 있기 때문에, 항상 적정 온도로 가열할 수가 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 열교환매체의 지속적인 온도증가로 증가된 압력 및 부피를 밀폐형 팽창탱크에 의해 흡수하고, 과열된 열교환매체를 냉각수단에 의해 냉각시킴으로써, 열교환매체의 지속적인 온도상승으로 야기되는 종래기술의 문제점인 기기파손, 난방용수의 낭비등을 방지할 수 있는 장점이 있다.
또 한편으로, 본 발명은 축열탱크에 가열된 난방용수와 열교환되어 온수를 형성하는 온수용 열교환기를 더 구비하여 난방용수 및 온수를 모두 이용할 수 있는 장점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.
본 발명의 실시 예인 태양열을 이용한 난방장치의 구조를 첨부한 도 1에 개략적으로 나타내었다.
도 1를 참조하면, 본 실시 예는 태양열을 집열하여 열교환매체를 가열하는 집열판(10)과, 난방용수가 저장되는 축열탱크(20)와, 축열탱크내에 구비되어 열교환매체와 열교환에 의해 난방용수를 가열하는 제1열교환기(30)와, 난방지역에 설치되어 난방용수가 열교환에 의해 난방지역을 가열하는 제2열교환기(40)와, 축열탱크내에 구비되고 외부로부터 공급된 외부 원수를 난방용수와 열교환에 의해 가열하여 온수를 생성하는 제3열교환기(50)와, 난방용수 및 외부원수를 가열하는 보조열원부(60)와, 축열탱크에 저장된 난방용수의 온도를 측정하는 난방용수 온도측정부(70)와, 난방용수 온도측정부에 의해 측정된 난방용수의 온도값에 따라 보조열원부의 구동을 제어하는 콘트롤부(80)로 이루어져 있다.
또, 본 실시 예는 열교환매체의 물리적 변화에 따른 변화된 압력 및 부피를 흡수하는 밀폐형 팽창탱크(90)가 구비되어 있다. 그리고, 밀폐형 팽창탱크를 보완하기 위해 온도에 따라 변화되는 열교환매체의 물리적 변화를 감지하는 열교환매체 감지부(100)와, 열교환매체 감지부에 의해 감지된 열교환매체의 물리적 변화에 따라 제어되어 열교환매체를 냉각시키는 냉각수단(110)이 구비되어 있다.
또한, 본 실시 예는 열교환매체의 부족분을 보충하기 위해 열매체 보충탱크(120)가 구비되어 있다.
이하에서는, 이와 같이 구성된 본 실시 예의 구조를 보다 자세히 설명한다.
도 1를 참조하면, 집열판(10)은 반사판에 의해 태양광을 집광시키고, 집광으로 발생된 태양열을 이용하여 열교환매체를 가열하는 것으로 일반적인 태양열을 이용한 난방장치에 사용되는 것으로 그 자세한 설명은 생략한다.
집열판(10)과 축열탱크(20)내의 제1열교환기(30)는 열매체순환관(P1)에 의해 연결되어 있고, 열매체순환관(P1)에는 열교환매체를 순환시키기 위한 제1순환펌프(130)가 마련되어 있다. 이에, 열교환매체는 집열판(10)과 제1열교환기(30)를 순환하게 된다.
제1열교환기(30)는 축열탱크(20)내에서 열교환매체의 열이 난방용수에 전달이 잘되도록 열전도율이 좋은 재질(구리, 은등)로 이루어지고, 방열면적을 넓히기 위해 파형 또는 나선형으로 형성된다.
밀폐형 팽창탱크(90)는 열매체순환관(P1)으로부터 분기된 분기관(P2)의 선단에 마련된다. 그리고, 열매체 보충탱크(120)는 열매체순환관(P1)에 연결되고 폐회로를 형성하는 폐회로관(P3)에 설치된다. 폐회로관(P3)에는 열교환매체를 열매체순환관(P1)에 공급하기 위한 공급펌프(140)가 마련되어 있다.
밀폐형 팽창탱크(90)는 태양열에 과열되어 압력 및 부피가 증가된 열교환매체가 인입 및 인출시 그 내부 부피가 가변될 수 있도록 탄성변형이 가능한 재질(고무, 수지)로 이루어진다.
열매체순환관(P1)에는 열교환매체가 폐회로관(P3)으로 우회하여 흐르도록 열매체순환관(P1)을 차폐하는 제1밸브(150)가 마련되고, 폐회로관(P3)에는 열매체 보충탱크(120)로 열교환매체의 유입을 차단하는 제2밸브(160)가 마련된다.
분기관(P2)으로 유입된 열교환매체가 폐회로관(P3)으로 이송되도록 연결관(P4)을 구비하고, 연결관(P4)에는 압력밸브(170)가 마련된다.
압력밸브(170)는 분기관(P2)을 통해 유입된 열교환매체의 압력에 따라 열매체 보충탱크(120) 또는 밀폐형팽창탱크(90)에 열교환매체가 선택적으로 유입되게 한다.
냉각수단(110)은 열교환매체의 순환경로를 따라 제1열교환기(30)로 인입되는 열매체순환관(P1)의 인입측과, 제1열교환기(30)로부터 인출되는 열매체순환관(P1)의 인출측을 연결하는 제1바이패스관(P5)에 설치된다. 그리고, 열매체순환관(P1)의 인입측과 제1바이패스관(P5)의 연결부위에는 열교환매체가 선택적으로 제1열교환기(30) 및 제1바이패스관(P5)으로 이송되게 하는 제1삼방밸브(180)가 설치되어 있다.
냉각수단(110)은 제1바이패스관(P5)에 마련되어 열교환매체가 이송되는 다수의 미세관을 구비한 라디에이터(111)와, 라디에이터(111)에 송풍하여 이송되는 열교환매체를 냉각시키는 송풍기(112)로 이루어져 있다. 그러나, 냉각수단으로서 상기에서 언급한 라디에이터와 송풍기 이외에, 열교환매체를 냉각시킬 수 있는 것이면 족하므로, 냉동싸이클을 이용한 냉각장치를 이용할 수도 있다.
열교환매체 감지부(100)는 열교환매체가 집열판(10)에서 태양열에 의해 가열될 때, 열교환매체의 온도상승을 감지하는 온도측정수단(101)과, 열교환매체의 온도상승으로 인한 열교환매체의 부피 증가로 압력을 감지하는 압력측정수단(102)으로 이루어져 있다.
온도측정수단(101)은 써머커플등의 온도측정센서가 사용되고, 압력측정수단(102)은 전자식 압력센서가 사용된다.
콘트롤부(80)는 열교환매체 감지부(100)에 의해 감지된 열교환매체의 온도값 및 압력값을 수신받아 설정된 열교환매체의 온도값 및 압력값과 비교하여 냉각수단(110) 및 제1삼방밸브(180)를 제어하게 된다.
한편, 제2열교환기(40)는 상기 제1열교환기(30)와 동일한 재질로 형성되되, 건물의 바닥에서의 설치가 용이하도록 파형으로 형성된다.
제2열교환기(40)와 축열탱크(20)는 난방용수 순환관(P6)에 의해 연결되고, 난방용수를 순환시키기 위해 난방용수 순환관(P6)에는 제2순환펌프(190)가 마련되어 있다. 이에, 난방용수가 제2열교환기(40)와 축열탱크(20)를 순환하게 된다.
보조열원부(60)는 난방용수의 순환경로를 따라 축열탱크(20)로부터 인출되는 난방용수 순환관(P6)의 인출측과, 제2열교환기(40)를 경유하여 축열탱크(20)로 인입되는 난방용수 순환관(P6)의 인입측을 연결하는 제2바이패스관(P7)에 설치된다. 그리고, 난방용수 순환관(P6)의 인입측과 제2바이패스관(P7)의 연결부위에는 난방용수가 선택적으로 축열탱크(20) 및 보조열원부(60)로 이송되게 하는 제2삼방밸브(200)가 설치된다.
보조열원부(60)는 전기히터나, 가스, 기름, 석탄등의 화석연료를 사용하는 보일러가 사용된다.
난방용수 온도측정부(70)는 축열탱크(20)에 설치되어 난방용수의 온도를 측정하는 써머커플등의 온도측정센서가 사용된다.
한편, 제3열교환기(50)는 상기 제1열교환기(30)와 동일한 재질 및 형상으로 형성되고, 축열탱크(20)의 내부 상측에 위치된다. 그리고, 제3열교환기(50)에는 외부 원수를 공급받기 위한 원수공급관(P8)과, 난방용수와 열교환되어 가열된 외부 원수를 배출하기 위한 원수 배출관(P9)이 연결되어 있다.
원수공급관(P8)과 원수배출관(P9)을 연결하는 제3바이패스관(P10)이 마련되는데, 제3바이패스관(P10)은 보조열원부(60)를 경유하게 설치된다. 그리고, 원수공급관(P8)과 제3바이패스관(P10)의 연결부위에는 외부 원수가 선택적으로 축열탱크(20) 및 보조열원부(60)로 이송되게 하는 제3삼방밸브(210)가 설치된다.
콘트롤부(80)는 난방용수 온도측정부(70)로부터 난방용수의 온도값을 수신받아 설정된 난방용수 온도값과 비교하여 보조열원부(60)와 제2,3삼방밸브(200,210)를 제어하게 된다.
이하에서는, 이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용 및 효과에 대해 설명한다.
제1순환펌프(130)의 구동으로 열매체순환관(P1)을 통해 열교환매체가 순환된다. 즉, 집열판(10)에서 가열된 열교환매체는 축열탱크(20)내의 제1교환기(30)에서 난방용수와 열교환되고, 난방용수는 가열된다.
제2순환펌프(190)의 구동으로 난방용수 순환관(P6)을 통해 가열된 난방용수는 순환된다. 가열된 난방용수는 제2열교환기(40)에서 난방지역을 난방하고 축열탱크(20)로 복귀된다.
원수공급관(P8)을 통해 제3교환기(50)에 외부 원수를 공급하게 되면, 제3교환기(50)에서 외부 원수가 난방용수와의 열교환으로 가열되어 원수배출관(P9)으로 배출된다. 이에, 난방용수와 함께 온수를 사용할 수가 있다.
한편, 난방용수의 수요가 적을 때에는 난방용수가 적정온도로 축열탱크(20)내에 소비되지 않고 저장되어 있어, 집열판(10)에서 지속적으로 가열되는 열교환매체에 의해 열교환매체와 난방용수의 온도는 지속적으로 상승하게 된다.
이러한 온도상승으로 인해 열교환매체는 부피가 증가되고, 이에 따른 열매체순환관(P1)내의 압력이 증가하게 된다. 이때, 부피와 압력이 증가된 열교환매체는 분기관(P2)을 통해 밀폐형팽창탱크(90)로 유입되고, 안전하게 열매체순환관(P1)을 순환하게 된다.
그러나, 밀폐형팽창탱크(90)에 과부하가 발생될 경우에는 열교환매체의 증가된 압력에 의해 압력밸브(170)가 온상태가 되어 연결관(P4)이 개통되고 열교환매체는 열매체보충탱크(120)로 바이패스된다.
또한, 밀폐형팽창탱크(90)의 과부하 발생될 경우, 온도측정수단(101) 및 압력측정수단(102)에 의해 열교환매체의 물리적 변화가 감지된다. 콘트롤부(80)는 온도측정수단(101) 및 압력측정수단(102)으로부터 감지신호를 수신받아, 설정된 열교환매체의 온도값 및 압력값보다 이상일 경우에는 냉각수단(110)의 송풍기(112)에 온신호를 송신함과 아울러, 제1삼방밸브(180)를 제어하여 열교환매체가 축열탱크(20) 대신에 냉각수단(110)을 경유하도록 한다.
따라서, 열교환매체는 냉각수단(110)에 의해 냉각되어 부피 및 압력이 감소된다.
냉각수단(110)의 구동은 온도측정수단(101)에 의해 측정된 온도값이 설정된 최저온도값에 도달할 때까지 이루어지고, 제1삼방밸브(180)는 냉각수단(110)의 구동이 오프(OFF)될 때, 콘트롤부(80)의 제어에 의해 열교환매체가 축열탱크(20)를 경유하도록 한다.
열교환매체의 보충은 제1밸브(150)는 오프(OFF)시키고, 제2밸브(160)는 온(ON)시킨다.
이때, 열교환매체는 폐회로관(P3)으로 이송되어 열매체보충탱크(120)를 경유하게 된다. 그리고, 공급펌프(140)를 구동시키면, 열매체보충탱크(120)에 저장된 열교환매체가 열매체순환관(P1)에 공급된다.
한편, 난방용수의 수요가 많거나, 집열판(10)에 의해 열교환매체를 충분히 가열할 수 없는 경우에는 난방용수의 온도가 낮아지게 된다.
이때, 난반용수 온도측정부(70)에 의해 측정된 난방용수의 온도값을 수신받은 콘트롤부(80)는 설정된 난방용수 온도값보다 낮은 측정값이 수신되면, 보조열원부(60)와 제2,3삼방밸브(200,210)를 제어하게 된다.
즉, 난방용수는 축열탱크(20)를 경유하지 않고, 난방지역과 보조열원부(60)를 경유하여 순환되며, 보조열원부(60)에 의해 가열된다.
또한, 외부원수는 제3열교환기(50)를 경유하지 않고, 보조열원부(60)를 경유하게 되며, 보조열원부(60)에 의해 가열된다.
이와 같이, 난방용수의 수요가 많거나 집열판에 의해 열교환매체가 충분히 가열되지 못할 경우에는 보조열원부에 의해 난방용수 및 외부원수를 가열하여, 난방지역을 난방하고, 온수를 사용할 수가 있게 된다.
앞에서 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 태양열을 이용한 난방장치의 실시 예를 개략적으로 도시한 도면.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >
10 : 집열판 20 : 축열탱크
30 : 제1열교환기 40 : 제2열교환기
50 : 제3열교환기 60 : 보조열원부
70 : 난방용수 측정부 80 : 콘트롤부
90 : 밀폐형 팽창탱크 100 : 열교환매체 감지부
110 : 냉각수단 120 : 열매체 보충탱크
130 : 제1순환펌프 140 : 공급펌프
190 : 제2순환펌프

Claims (3)

  1. 태양열을 집열하여 열교환매체를 가열하는 집열판과;
    난방용수가 저장되는 축열탱크와;
    상기 축열탱크내에 구비되고, 상기 열교환매체가 이송되어 열교환에 의해 상기 난방용수를 가열하는 제1열교환기와;
    난방하고자 하는 난방지역에 설치되고, 상기 난방용수가 이송되어 열교환에 의해 상기 난방지역을 가열하는 제2열교환기와;
    상기 축열탱크내에 구비되고, 외부 원수가 이송되어 상기 난방용수와 열교환에 의해 가열되는 제3열교환기와;
    상기 난방용수 및 상기 외부원수를 가열하는 보조열원부와;
    상기 축열탱크에 저장된 상기 난방용수의 온도를 측정하는 난방용수 온도측정부와;
    상기 난방용수 온도측정부에 의해 측정된 상기 난방용수의 온도값에 따라 상기 보조열원부의 구동을 제어하는 콘트롤부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 난방장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 열교환매체가 상기 제1열교환기를 경유하여 순환되도록 상기 집열판과 상기 제1열교환기를 연결하는 열매체순환관이 구비되고,
    상기 열매체순환관에 마련되어 상기 열교환매체의 물리적 변화를 감지하는 열교환매체 감지부와;
    상기 열교환매체 감지부에 의해 감지된 상기 열교환매체의 물리적 변화에 따라 상기 콘트롤부에 의해 제어되어 상기 열교환매체를 냉각시키는 냉각수단이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 난방장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 열매체순환관으로부터 분기된 분기관에 설치되고, 상기 열교환매체의 물리적 변화에 따른 변화된 압력 및 부피를 흡수하는 밀폐형 팽창탱크와;
    상기 열교환매체의 부족분을 보충하기 위해 상기 열매체순환관에 연결되고 폐회로를 형성하는 폐회로관에 설치되는 열매체 보충탱크;가 더 구비되고,
    상기 열매체순환관에는 상기 열교환매체가 상기 폐회로관으로 우회하여 이송되도록 상기 열매체순환관을 차폐하는 제1밸브와;
    상기 폐회로관에는 상기 열매체보충탱크로의 상기 열교환매체의 유입을 차단하는 제2밸브;가 구비되며,
    상기 분기관과 상기 폐회로관을 연결하는 연결관을 구비하고, 상기 연결관에는 상기 밀폐형팽창탱크로 유입되는 상기 열교환매체의 압력에 따라 상기 열교환매체가 상기 열매체보충탱크나 상기 밀폐형팽창탱크에 선택적으로 유입되게 하는 압 력밸브가 설치되고,
    상기 냉각수단은 상기 열교환매체의 순환경로를 따라 상기 제1열교환기로 인입되는 상기 열매체순환관의 인입측과, 상기 제1열교환기로부터 인출되는 상기 열매체순환관의 인출측을 연결하는 제1바이패스관에 설치되며,
    상기 열매체순환관의 인입측과 상기 제1바이패스관의 연결부위에는 상기 열교환매체가 선택적으로 상기 제1열교환기 및 상기 제1바이패스관으로 이송되게 하는 제1삼방밸브가 설치되고,
    상기 난방용수가 상기 제2열교환기를 경유하여 순환되도록 상기 축열탱크와 상기 제2열교환기를 연결하는 난방용수 순환관이 구비되며,
    상기 보조열원부는 상기 난방용수의 순환경로를 따라 상기 축열탱크로부터 인출되는 상기 난방용수 순환관의 인출측과, 상기 제2열교환기를 경유하여 상기 축열탱크로 인입되는 상기 난방용수 순환관의 인입측을 연결하는 제2바이패스관에 설치되고,
    상기 난방용수 순환관의 인입측과 상기 제2바이패스관의 연결부위에는 상기 난방용수가 선택적으로 상기 축열탱크 및 상기 보조열원부로 이송되게 하는 제2삼방밸브가 설치되며,
    상기 외부 원수가 상기 제3열교환기에 이송되게 하는 원수공급관과, 상기 제3열교환기에 의해 가열된 상기 외부 원수가 배출되는 원수배출관이 구비되고,
    상기 원수공급관과 상기 원수배출관을 연결하되 상기 보조열원부를 경유하게 설치되는 제3바이패스관이 설치되며,
    상기 원수공급관과, 상기 제3바이패스관의 연결부위에는 상기 외부 원수가 선택적으로 상기 축열탱크 및 상기 보조열원부로 이송되게 하는 제3삼방밸브가 설치되는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 난방장치.
KR1020090024655A 2009-03-23 2009-03-23 태양열을 이용한 난방장치 KR101058575B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090024655A KR101058575B1 (ko) 2009-03-23 2009-03-23 태양열을 이용한 난방장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020090024655A KR101058575B1 (ko) 2009-03-23 2009-03-23 태양열을 이용한 난방장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20100106165A true KR20100106165A (ko) 2010-10-01
KR101058575B1 KR101058575B1 (ko) 2011-08-23

Family

ID=43128580

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020090024655A KR101058575B1 (ko) 2009-03-23 2009-03-23 태양열을 이용한 난방장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101058575B1 (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110048404A1 (en) * 2008-01-31 2011-03-03 Faith Louise Limited Heating system
CN102072525A (zh) * 2011-01-14 2011-05-25 青海省电力设计院 主动式太阳能采暖系统自动控制模式
CN102269476A (zh) * 2011-06-09 2011-12-07 重庆兴奎酿造有限公司 一种太阳能供热酿造系统及其控制工艺
KR101105561B1 (ko) * 2010-05-13 2012-01-17 주식회사 경동나비엔 태양열 시스템
KR101314643B1 (ko) * 2011-07-29 2013-10-14 제인상사(주) 태양열 시스템의 축열조 모듈
KR101340592B1 (ko) * 2011-08-10 2013-12-11 강원대학교산학협력단 태양열을 이용한 건조장치
KR101679009B1 (ko) * 2015-06-24 2016-12-06 주식회사 대린이엔텍 -20℃ 이하 온도 기후조건에도 사용할 수 있는 태양열과 압축열을 이용한 난방설비
CN109405315A (zh) * 2018-10-23 2019-03-01 甘肃自然能源研究所 温差强制循环太阳能热水系统对天气状况自动识别的模式
KR20230151616A (ko) * 2022-04-26 2023-11-02 최선규 다이렉트 솔라 하이브리드 pvt를 이용한 난방 및 온수 공급 시스템

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101238558B1 (ko) * 2012-05-09 2013-02-28 정규만 태양열을 이용한 냉·난방 매트 시스템
KR101376059B1 (ko) * 2013-01-11 2014-04-01 경희대학교 산학협력단 국소 난방이 가능한 자연 순환형 태양열 온수시스템
KR101432041B1 (ko) 2013-03-06 2014-08-21 경희대학교 산학협력단 태양열 온수시스템의 국소난방 제어방법
CN109556174B (zh) * 2017-09-27 2021-11-19 四川川顶科技有限公司 一种节能降耗的太阳能供热系统及其热水循环方法

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001074315A (ja) 1999-09-01 2001-03-23 Sekisui Chem Co Ltd 太陽熱を利用した暖房システム
KR100590381B1 (ko) 2003-12-30 2006-06-15 한국건설기술연구원 가정용보일러와 연계한 태양열 급탕, 난방 시스템

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20110048404A1 (en) * 2008-01-31 2011-03-03 Faith Louise Limited Heating system
KR101105561B1 (ko) * 2010-05-13 2012-01-17 주식회사 경동나비엔 태양열 시스템
US9400122B2 (en) 2010-05-13 2016-07-26 Kyungdong Navien Co., Ltd. Solar thermal system
CN102072525A (zh) * 2011-01-14 2011-05-25 青海省电力设计院 主动式太阳能采暖系统自动控制模式
CN102072525B (zh) * 2011-01-14 2013-02-06 青海省电力设计院 主动式太阳能采暖系统自动控制方法
CN102269476A (zh) * 2011-06-09 2011-12-07 重庆兴奎酿造有限公司 一种太阳能供热酿造系统及其控制工艺
KR101314643B1 (ko) * 2011-07-29 2013-10-14 제인상사(주) 태양열 시스템의 축열조 모듈
KR101340592B1 (ko) * 2011-08-10 2013-12-11 강원대학교산학협력단 태양열을 이용한 건조장치
KR101679009B1 (ko) * 2015-06-24 2016-12-06 주식회사 대린이엔텍 -20℃ 이하 온도 기후조건에도 사용할 수 있는 태양열과 압축열을 이용한 난방설비
CN109405315A (zh) * 2018-10-23 2019-03-01 甘肃自然能源研究所 温差强制循环太阳能热水系统对天气状况自动识别的模式
KR20230151616A (ko) * 2022-04-26 2023-11-02 최선규 다이렉트 솔라 하이브리드 pvt를 이용한 난방 및 온수 공급 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR101058575B1 (ko) 2011-08-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101058575B1 (ko) 태양열을 이용한 난방장치
CN1333159C (zh) 排热回收系统
US9010281B2 (en) Hot water supply system
ES2606049T3 (es) Método para operar una planta térmica solar
KR100711788B1 (ko) 고효율 열병합 발전시스템
KR101309917B1 (ko) 전기온풍기
JP5464195B2 (ja) 太陽熱利用ヒートポンプ給湯システム
KR101106106B1 (ko) 진공 순환 방식의 보일러
JP5472178B2 (ja) 給湯暖房装置
KR100786938B1 (ko) 태양열 보일러
CN107769617B (zh) 温差发电系统及燃气灶
KR200435845Y1 (ko) 완전밀폐식 태양열급탕난방기
JP6153329B2 (ja) コージェネレーションシステム及び暖房設備
KR100927220B1 (ko) 태양열을 이용한 난방장치
JP5217624B2 (ja) 暖房システム
KR101005610B1 (ko) 태양열을 이용한 축열탱크
KR101801896B1 (ko) 자연 순환 일체형 태양열 온수기의 집열판 온도과열 방지장치
KR100905656B1 (ko) 태양열 시스템의 순차식 차온 제어 장치 및 방법
KR20090124801A (ko) 태양열 축열 장치
DK155466B (da) Varmegenvindingsanlaeg
CN212566346U (zh) 防超温燃气辅助太阳能热水系统
CN210014499U (zh) 空调系统
CN211088919U (zh) 一种光伏电站及其svg发热处理系统
KR20080091637A (ko) 순간식 전기보일러의 열교환기를 이용한 난방시스템
KR101107142B1 (ko) 태양 집열기의 온수 제어 장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140718

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150813

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160728

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180111

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181127

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190828

Year of fee payment: 9