KR20140044623A - Boiler by solar with heat tanks - Google Patents

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박윤철
천원기
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Abstract

The present invention relates to a solar heat storage system having multiple storage tanks comprising: a solar heat pipe; multiple storage tanks arranged in parallel at regular intervals to store warm water inside, and having a warm water pipe for discharging the warm water to the outside; a heating medium pipe connected to the solar heat pipe through the inside of each of multiple storage tanks to circulate a heating medium; a warm water moving pipe connected to a gap between the multiple storage tanks to move warm water; and a heat exchanger installed by being connected to the heating medium pipe inside each of the multiple storage tanks. Water inside each of the multiple storage tanks is heated by a heating medium heated by the solar heat pipe, and the warm water is stratified inside the each of the multiple storage tanks, and the warm water at high temperatures in the upper part is continuously moved to the next storage tank. Therefore, the present invention has an effect for selectively using warm water at various temperatures, and using warm water by a hot water supply pipe and a warm water heat exchanger.

Description

복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템{BOILER BY SOLAR WITH HEAT TANKS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a solar thermal storage system having a plurality of heat storage tanks,

본 발명은 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템에 관한 것으로서, 상세히는 물을 저장하고 있는 축열조를 복수개로 나란히 병렬로 설치한 후, 태양열 집열관에서 태양열에 의해 가열된 열매체가 순환하는 열매체 배관을 상기 태열판 집열관과 복수개의 축열조 사이에 연결하고, 상기 복수개의 축열조 사이에는 난방수 이동관을 연결하며, 상기 복수개의 축열조 내부에는 열매체 배관에 연결된 열교환기를 설치하여, 상기 열매체와 열교환기에 의해 복수개의 각 축열조에 적절한 온도대로 물이 데워져 저장된 난방수 또는 온수를 배출하여 사용하도록 한 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a solar heat storage system having a plurality of heat storage tanks, more specifically, a plurality of heat storage tanks for storing water are installed in parallel and a heat medium pipe And a heat exchanger connected to the heat medium pipe and a heat exchanger connected to the heat medium pipe are installed in the plurality of heat storage tanks so that a plurality of heat exchangers are connected to the heat medium pipe by a heat exchanger, The present invention relates to a solar thermal storage system comprising a plurality of heat storage tanks for discharging heated or hot water stored in a water storage tank at a temperature suitable for each thermal storage tank.

본 발명의 배경기술로 태양열을 이용한 축열조 시스템에서 사용되는 축열조는 대부분 하나의 원통형 타워 형태로 구성되나, 하나의 원통형의 타워 형태로 된 종래 축열조는 높이가 높아짐에 따라 설치할 때 공간이 부족한 점과 설치한 후에도 미관상 보기에 좋지 않은 문제가 있다.As a background of the present invention, the heat storage tank used in the solar heat storage tank system is composed mostly of one cylindrical tower type, but the conventional thermal storage tank in the form of a single cylindrical tower has insufficient space for installation There is a problem that is not good for aesthetic view even after it is done.

이와 같이 축열조의 높이가 높아지는 이유는 태양열을 이용하여 가열되는 열매체로 축열조 내에 저장된 물을 데워 난방수로 사용하거나 급탕을 하게 되는데, 상기 난방수의 경우는 온도차에 따라 축열조 내에서 성층화를 이루게 된다. 즉, 축열조의 아래에서부터 위쪽으로 갈수록 난방수의 온도에 차이가 있어 고온 및 저온의 온도를 사용자가 선택적으로 이용할 수 있도록 되어 있다.The reason why the height of the heat storage tank is increased is that the water stored in the heat storage tank is heated or heated by the heat medium heated by using the solar heat. In the case of the heating water, stratification occurs in the heat storage tank according to the temperature difference. That is, since the temperature of the heating water differs from the bottom of the heat storage tank to the upper side, the user can selectively use the high temperature and the low temperature.

그러나 고온을 얻기 위해서 축열조 내의 높이를 높여 난방수를 성층화하기 때문에 축열조가 높이가 가능하면 높아야 한다는 단점이 있고, 축열조의 높이를 높여도 일정한 높이 이상으로 계속적으로 높이는 것에는 한계가 있다는 문제가 있다. However, there is a disadvantage that the height of the heat storage tank must be as high as possible, because the height of the heat storage tank is increased by increasing the height in the heat storage tank in order to obtain a high temperature, and there is a problem that there is a limit to continuously increasing the height of the storage tank above a certain height.

또한 상기 축열조 내에서 성층화된 난방수의 온도는 하나의 상기 축열조 내에서 온도의 차이를 보이고 있기 때문에 정확한 온도의 난방수를 구분해서 사용하는 것이 어렵고, 높은 축열조 내의 난방수를 데우는데 많은 시간이 걸린다는 단점이 있다.Further, since the temperature of the stratified heating water in the thermal storage tank shows a difference in temperature in one of the thermal storage tanks, it is difficult to use the heating water of the correct temperature separately and it takes much time to heat the heating water in the thermal storage tank There is a disadvantage.

한국 등록특허 제10-0984519호Korea Patent No. 10-0984519

본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 타워형태의 높은 하나의 종래 축열조의 높이를 낮춘 여러 개의 축열조로 다단으로 분리하여 병렬로 배치한 후, 태양열 집열관에서 태양열에 의해 가열된 열매체가 열매체 배관을 복수개의 축열조 중 어느 하나의 축열조를 통과하면서 열교환기를 통해 저장된 물을 데워 난방수로 만들고, 이 난방수는 축열조 내에서 온도의 성층화를 이루어 다음의 축열조로 난방수 이동관을 통해 이동하도록 하되, 상기 태양열 집열관에서 태양열에 의해 가열된 열매체의 초기의 온도에 따라 각각의 온도별로 저장되는 복수개 축열조 중 하나를 선택하여 열매체가 이동하도록 한 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve all of the above problems, and it is an object of the present invention to provide a multi-stage multi-stage heat storage tank, The heating medium heated by the solar heat passes the heating medium pipe through one of the plurality of heat storage tanks and warms the stored water through the heat exchanger to make the heating water into a stratified temperature in the heat storage tank, And a plurality of heat storage tanks for moving the heat medium by selecting one of the plurality of heat storage tanks stored for each temperature according to the initial temperature of the heat medium heated by the solar heat in the solar heat collection tube, Heat storage system.

다른 목적은 상기 복수개의 축열조 중 어느 하나의 축열조에 급탕수 배관과 열교환기를 설치하여, 상기 급탕수 배관과 열교환기에 의한 급탕과 열교환에 의해 온수를 공급하도록 한 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템을 제공함에 있다.Another object of the present invention is to provide a solar thermal storage system comprising a plurality of heat storage tanks provided with a hot water supply pipe and a heat exchanger in one of the plurality of thermal storage tanks and supplying hot water by heat exchange with hot water supply by the hot water supply pipe and a heat exchanger .

또 다른 목적은 상기 복수개의 각 축열조 내에 작동밸브와 온도센서를 설치하여 난방수의 온도에 따라 이를 감지하여 작동밸브를 개폐함으로써, 난방수 이동관을 통해 다음의 축열조로 난방수를 공급하도록 한 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템을 제공함에 있다.It is still another object of the present invention to provide an apparatus and a method for supplying a plurality of heating water to a next heat storage tank through a heating water transfer pipe by installing a working valve and a temperature sensor in the plurality of thermal storage tanks, And a solar heat storage system equipped with a heat storage tank.

또 다른 목적은 상기 축열조로부터 난방을 위하여 방출된 난방수가 난방 후 온도가 감소된 상태로 다시 축열조로 환수될 때, 환수되는 난방수의 온도가 난방열량의 공급량에 따라서 달라지며, 이때 환수되는 난방공급수의 온도와 복수개의 축열조의 온도를 비교하여 가장 온도차가 낮은 축열조로 환수되어 열손실을 최소화시키는 환수방법을 제공하는 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템을 제공함에 있다. Another object is that when the heating water discharged for heating from the heat storage tank is returned to the heat storage tank in a state where the temperature is reduced after heating, the temperature of the heating water to be returned depends on the supply amount of heating heat, wherein the heating supply is returned The present invention provides a solar heat storage system having a plurality of heat storage tanks which provides a recovery method of minimizing heat loss by comparing the temperature of water with the temperature of the plurality of heat storage tanks and returning them to the heat storage tank having the lowest temperature difference.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템은, 태양열 집열관; 내부에 난방수를 저장하면서 나란히 일정간격을 두고 병렬로 각각 배치되며 바깥쪽에 상기 난방수가 배출되는 난방수 배관이 각각 형성된 복수개의 축열조; 상기 태양열 집열관과 복수개의 각 축열조 내부 사이를 거쳐 연결되어 열매체가 순환하고 있는 열매체 배관; 상기 복수개의 각 축열조 사이에 연결되어 난방수가 이동하는 난방수 이동관; 및 상기 복수개의 각 축열조의 내부에서 열매체 배관과 연결되어 각각 설치된 난방열교환기;를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하고 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a solar thermal storage system including a plurality of heat storage tanks, including: a solar heat collection tube; A plurality of heat storage tanks each of which is arranged in parallel with a predetermined interval side by side while storing heating water therein, and a heating water pipe through which the heating water is discharged outward; A heat medium pipe connected to the solar heat collecting tube and the plurality of heat accumulating tanks through which the heat medium circulates; A heating water flow pipe connected between the plurality of heat accumulation tanks to move the heating water; And a heat exchanger connected to the heat medium pipe in each of the plurality of heat accumulating tanks.

또, 상기 복수개의 축열조 중 어느 하나의 축열조 외부에서 내부를 거쳐 다시 외부로 연결된 급탕수 배관과, 상기 어느 하나의 축열조 내부에서 급탕수 배관과 연결되어 설치된 온수열교환기를 더 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.The hot water heat exchanger may further include a hot water pipe connected to the outside through one of the plurality of heat storage tanks, and a hot water heat exchanger connected to the hot water pipe inside the one of the plurality of heat storage tanks.

또, 상기 복수개의 각 축열조의 내부에 설치되어 난방수의 온도에 따라 난방수 이동관을 통해 난방수가 각 축열조 사이를 이동하도록 개폐되는 자동밸브와, 상기 복수개의 각 축열조 내의 난방수의 온도를 센싱하여 상기 자동밸브를 개폐하도록 각 축열조 내에 설치된 온도센서를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, an automatic valve installed inside each of the plurality of heat storage tanks and opened and closed so that the heating water moves between the heat storage tanks according to the temperature of the heating water, and senses the temperature of the heating water in each of the plurality of heat storage tanks. It is preferable to further include a temperature sensor installed in each heat storage tank to open and close the automatic valve.

또, 상기 열매체 배관의 도상에는 열매체를 공급하기 위한 순환펌프가 설치되며, 상기 열매체는 부동액을 포함하여 축열조에 저장하는 것이 바람직하다.In addition, a circulation pump for supplying a heating medium is provided on the surface of the heat medium pipe, and the heating medium is preferably stored in a heat storage tank including an antifreeze.

또, 상기 축열조로부터 방출된 난방수가 복수개의 축열조 중 어느 하나로 환수될 때, 환수되는 난방수의 온도에 따라서 각기 다른 축열조로 환수되도록 하는 것이 바람직하다.When the heating water discharged from the thermal storage tank is returned to any one of the plurality of thermal storage tanks, it is preferable that the heating water is returned to the different thermal storage tanks according to the temperature of the heated water.

본 발명의 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템에 의하면, 여러 개의 수평적인 각 축열조에 의해 각 축열조에 다양한 온도 대의 난방수를 저장할 수 있어, 각 온도 대의 난방수를 배출하여 난방수로 수월하게 사용할 수 있는 효과가 있다.According to the solar thermal energy storage system having a plurality of thermal storage tanks according to the present invention, it is possible to store the heating water of various temperature zones in each thermal storage tank by a plurality of horizontal thermal storage tanks, so that the heating water of each temperature zone is discharged, There is an effect that can be.

또, 축열조에 저장된 난방수의 공급 외에 급탕은 급탕수 배관과 열교환기에 의해 별도로 이루어져 급탕분리형의 축열조 운전이 가능하다는 효과가 있다.Further, in addition to the supply of the heating water stored in the heat storage tank, the hot water supply is separately performed by the hot water pipe and the heat exchanger.

또한, 상기 태양열 집열관에 의해 가열된 고온의 열매체를 복수개의 축열조 중 선택된 축열조 내에서 신속하게 열교환하도록 하여 순간적인 난방부하 운전을 할 수 있는 효과가 있다.In addition, the heating medium heated by the solar heat collecting tube can be quickly heat-exchanged in a selected one of the plurality of heat accumulating tanks, so that instantaneous heating load operation can be performed.

또한, 난방수와 급탕을 분리하여 운영하고 상기 난방수도 복수개의 축열조에 의해 다양한 온도대로 구분하여 운영함으로써 난방수 및 급탕수의 안정적인 운전이 가능하다는 효과가 있다.Further, the heating water and the hot water are separated and operated, and the heating water is divided into various temperatures by a plurality of the heat accumulating tanks, thereby enabling stable operation of the heating water and the hot water.

또한, 난방수로 사용하고 난 후 환수되는 상기 난방수의 온도와 복수개의 축열조의 온도를 비교하여 가장 온도차가 낮은 축열조로 환수됨으로써 열손실을 최소화시키는 효과가 있다. Also, there is an effect of minimizing heat loss by comparing the temperature of the heating water, which is used after being used as heating water, with the temperature of a plurality of heat storage tanks, and returning the heat storage tank to the lowest temperature difference tank.

도 1은 본 발명에 따른 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템의 개략적인 배치도
도 2는 본 발명에 따른 태양열 축열 시스템에 의한 각 축열조의 온도분포를 보여주는 개략도 1 is a schematic layout diagram of a solar thermal storage system having a plurality of thermal storage tanks according to the present invention
2 is a schematic view showing the temperature distribution of each heat storage tank by the solar heat storage system according to the present invention.

이하, 본 발명에 따른 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a solar heat storage system having a plurality of thermal storage tanks according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It is to be understood that the present invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, It is provided to inform.

도 1은 본 발명에 따른 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템의 개략적인 배치도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양열 축열 시스템에 의한 각 축열조의 온도분포를 보여주는 개략도를 도시한 것이다.FIG. 1 is a schematic layout diagram of a solar thermal storage system having a plurality of thermal storage tanks according to the present invention, and FIG. 2 is a schematic diagram showing a temperature distribution of each thermal storage tank by a solar thermal storage system according to the present invention.

도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템은 태양열 집열관(1), 복수 개의 축열조(2), 열매체 배관(3a), 난방열교환기(4a), 온수열교환기(4b) 및 난방수 이동관(5)으로 이루어져 있다. 1 and 2, a solar thermal storage system having a plurality of thermal storage tanks according to the present invention includes a solar heat collection tube 1, a plurality of thermal storage tanks 2, a heating medium tube 3a, a heat exchanger 4a, , A hot water heat exchanger (4b) and a hot water transfer tube (5).

상기 태양열 집열관(1)은 내부에 열매체를 저장하여 태양열에 의해 가열함으로써 온도를 높이도록 한 것으로, 상기 열매체의 온도를 태양열에 의해 높인 후에 열매체 배관(3a)으로 보내도록 한 것이고, 이중관의 형태로 구성할 수 있고 히트파이프의 형태로 구성할 수도 있다.The solar heat collecting tube (1) stores a heating medium therein and is heated by solar heat to increase the temperature. The temperature of the heating medium is raised by solar heat and then sent to the heating medium pipe (3a) And may be configured in the form of a heat pipe.

상기 복수개의 축열조(2)는 그다지 높지 않은 일정한 높이의 축열조를 일정간격을 두고 여러 개 병렬로 각각 배치하여 설치한 것으로서, 내부에는 난방수가 되는 물이 저장되어 있고, 하단부에는 태양열 집열관(1)에서 태양열에 의해 가열된 열매체 배관(3a) 내의 열매체로 물을 데워 난방수로 사용하기 위한 난방수 배관(6)이 하나의 라인으로 되어 난방헤더(10)와 연결되어 있다. 즉, 상기 난방수 배관(6)은 복수개의 각 축렬조(2a)(2b)(2c)의 하단부에서 나와 서로 하나의 라인으로 연결된 후 연결도상에서 다시 난방헤더(10)와 연결됨으로써, 상기 난방헤더(10)를 통해 각 방에 난방수를 공급한 후 다시 난방헤더(10)로 되돌아가 난방수 배관(6)을 통해 복수개의 각 축렬조(2a)(2b)(2c)에 선택적으로 되돌아간다.The plurality of heat storage tanks 2 are arranged by arranging a plurality of heat storage tanks of a certain height not so high at a predetermined interval in parallel. The water is stored in the interior of the plurality of heat storage tanks 2, A heating water pipe 6 for heating the water in the heating medium pipe 3a heated by solar heat and using it as heating water is connected to the heating header 10 as a single line. That is, the heating water pipe 6 is connected to the heating header 10 on the connection diagram after being connected to each other through a line from the lower end of each of the plurality of shaft column tanks 2a, 2b and 2c, The heating water is supplied to each room through the header 10 and then returned to the heating header 10 to be selectively returned to each of the plurality of columnar tanks 2a, 2b and 2c through the heating water pipe 6 Goes.

여기서, 복수개의 축열조(2)로부터 난방을 위하여 방출된 난방수가 난방 후 온도가 감소된 상태로 다시 복수개의 축열조(2) 중 어느 하나로 환수될 때 환수되는 난방수의 온도가 난방열량의 공급량에 따라서 달라지며, 이때 환수되는 난방수의 온도와 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c)의 온도를 온도센싱에 의해 비교하여 가장 온도차가 낮은 축열조로 환수됨으로써 열손실을 최소화하도록 한다. Here, when the heating water discharged for heating from the plurality of thermal storage tanks 2 is returned to any one of the plurality of the storage tanks 2 in a state where the temperature is reduced after heating, the temperature of the heating water that is returned is changed according to the supply amount of the heating heat quantity At this time, the temperature of the heating water to be returned at this time is compared with the temperature of each of the plural storage tanks 2a, 2b, 2c by temperature sensing, and the heat loss is minimized by being returned to the storage tank having the lowest temperature difference.

상기 열매체 배관(3a)은 복수개의 축열조(2) 중 한쪽 끝의 축열조(2a)와 태양열 집열관(1) 사이에 연결되어 있고, 이러한 열매체 배관(3a)의 연결은 다른 쪽 끝의 축열조(2c)를 포함하는 다른 축열조(2b) 사이에도 각각 연결되어 있어, 열매체 배관(3a) 내의 열매체는 태양열 집열관(1)으로부터 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 사이를 순환하게 된다. 상기 열매체 배관(3a) 내를 흐르는 열매체는 동절기 동파를 방지하기 위해 부동액을 혼합하여 사용하는 것이 바람직하다.The heat medium pipe 3a is connected between the solar heat collecting pipe 1 and the heat storage tank 2a at one end of the plurality of heat storage tanks 2. The connection of the heat medium pipe 3a is connected to the heat storage tank 2c And the heat medium in the heat medium pipe 3a is circulated from the solar heat collecting tube 1 to the plurality of heat accumulating tanks 2a, 2b and 2c. It is preferable that the heat medium flowing in the heat medium pipe (3a) is mixed with an antifreeze to prevent freezing in the winter season.

상기 난방열교환기(4a)는 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 내부에서 열매체 배관(3a)에 연결되어 설치되며, 열매체 배관(3a)을 통해 상기 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 내부를 통과하는 가열된 열매체의 열교환에 의해 각 축열조(2) 내에 저장된 물을 데워 난방수로 사용할 수 있도록 한다.The heating heat exchanger 4a is connected to the heat medium pipe 3a inside the plurality of heat accumulator tanks 2a, 2b and 2c and is connected to the plurality of heat accumulator tanks 2a and 2b through the heat medium pipe 3a. (2c), the water stored in each of the thermal storage tanks (2) can be heated and used as heating water by heat exchange of the heated heating medium.

상기 난방수 이동관(5)은 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 사이를 연결하여 설치되며, 상기 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 내에서 성층화를 이루는 난방수의 온도에 따라 고온의 난방수를 다음의 축열조로 이동시키는 역할을 한다.The heating water transfer pipe 5 is installed to connect between the plurality of thermal storage tanks 2a, 2b and 2c and is connected to a plurality of heating water pipes 2a, 2b and 2c, It serves to transfer the hot water of high temperature to the next heat storage tank according to the temperature.

이에 덧붙여 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 중 어느 하나의 축열조[도면에서는 다른 쪽 끝의 축열조(2c)]에는 급탕을 하기 위한 급탕수 배관(3b)이 축열조(2c) 외부에서 내부를 거쳐 다시 외부로 이어지도록 연결되어 설치되며, 상기 축열조(2c) 내부에는 급탕수 배관(3b)과 연결된 온수열교환기(4b)가 설치되어, 상기 급탕수 배관(3b)과 온수열교환기(4b)에 의해 급탕수 배관(3b) 내의 물을 데워 온수로 사용하게 된다.The hot water supply pipe 3b for hot water supply is connected to the outside of the thermal storage tank 2c from the outside of the thermal storage tank 2c in any one of the plurality of thermal storage tanks 2a, 2b, 2c (the thermal storage tank 2c at the other end in the figure) And a hot water heat exchanger 4b connected to the hot water pipe 3b is installed in the heat storage tank 2c so that the hot water water pipe 3b and the hot water heat exchanger 3b are connected to each other, 4b serve to warm water in the hot water pipe 3b as hot water.

한편, 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 내부에는 난방수 이동관(5)의 근처에 자동밸브(7)가 설치되는데, 상기 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 내부에 있는 난방수의 온도에 따라 자동으로 밸브를 개폐하도록 되어 있다. 또한, 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 내에는 난방수의 온도를 센싱하도록 온도센서(8)가 설치되어 있는데, 상기 온도센서(8)가 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 내부의 난방수의 온도를 센싱하여 상기 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 내부의 성층화 된 난방수의 온도에 따라 위쪽의 적정의 고온에서는 자동밸브(7)를 열고 닫고 적정의 고온 미만이 되면 자동밸브(7)를 닫도록 컨트롤러에 의해 제어된다, 각 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 내에는 서로 다른 온도의 난방수, 예컨대 도 2를 참조할 때 55℃, 65℃, 75℃, 85℃의 난방수가 저장된다.On the other hand, an automatic valve 7 is provided in the vicinity of the heating water moving pipe 5 in each of the plurality of oil storage tanks 2a, 2b and 2c, The valve is automatically opened and closed in accordance with the temperature of the heating water in the heating chamber. Further, in each of the plurality of heat storage tanks 2a, 2b and 2c, a temperature sensor 8 is provided to sense the temperature of the heating water, and the temperature sensor 8 is provided in each of the plurality of heat storage tanks 2a and 2b. (2c) senses the temperature of the heating water inside and opens the automatic valve (7) at an appropriate high temperature according to the temperature of the stratified heating water in each of the plurality of heat storage tanks (2a) (2b) (2c). It is controlled by the controller to close the automatic valve 7 when it is closed and below the appropriate high temperature. In each of the plurality of heat storage tanks 2a, 2b and 2c, reference is made to heating water of different temperatures, for example, FIG. When the heating water of 55 ℃, 65 ℃, 75 ℃, 85 ℃ is stored.

또한 열매체 배관(3a)을 통해 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c)를 거쳐 순환한 후 태양열 집열관(1)으로 되돌아오는 쪽의 열매체 배관(3a)의 도상에는 열매체를 열매체 배관(3a)에 공급하기 위한 순환펌프(9)가 설치되어, 상기 순환펌프(9)를 통해 열매체 배관(3a) 내에 열매체를 공급하거나 줄어든 열매체를 보충하여 공급하게 된다.The heating medium is circulated through the heating medium pipe (3a) through the plurality of heat accumulating tanks 2a, 2b and 2c through the heating medium pipe 3a and then returned to the solar heat collecting tube 1 A circulation pump 9 is provided to supply the heat medium to the heat medium pipe 3a through the circulation pump 9 or to supply the heat medium to the heat medium pipe 3a.

물론 도 1에서는 복수개의 축열조(2a)(2b)(2c)를 3개 구성하였지만, 도 2에서와 같이 복수개의 축열조(2a)(2b)(2c)(2d) 4개 이상으로도 구성할 수도 있으며, 이에 따라 축열조의 개수에 상관없이 열매체 배관(3)과 난방수 이동관(5)을 상기 축열조의 개수에 맞추어 연결하면 된다. Of course, in FIG. 1, a plurality of the thermal storage tanks 2a, 2b and 2c are constituted. However, as shown in FIG. 2, four or more thermal storage tanks 2a, 2b, 2c and 2d Accordingly, the heat medium pipe 3 and the heating water transfer pipe 5 can be connected according to the number of the heat storage tanks regardless of the number of the heat storage tanks.

이와 같이 구성되는 본 발명의 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템의 작동을 도 1 및 도 2를 참조하면서 설명하면 다음과 같다.The operation of the solar heat storage system having the plurality of heat storage tanks according to the present invention constructed as above will be described with reference to FIGS. 1 and 2. FIG.

먼저 태양열 집열관(1)에서 태양열에 의해 가열된 열매체는 적정온도가 된 상태에서 열매체 배관(3a)을 통해 순환하게 되고, 이러한 적정온도 대에 따라 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c)(2d) 중 온도 대에 맞는 축열조로 열매체가 흐르게 된다. 예컨대, 태양열 집열관(1)에서 태양열에 의해 획득한 열매체의 온도가 55℃ 이상인 경우는 난방열교환기(4a)에 의해 첫 번째 축열조(2a) 내부의 물과 상기 열매체의 열교환이 일어나 상기 물을 데워 난방수가 되고, 상기 열매체는 태양열 집열관(1)으로 되돌아간다. First, the heating medium heated by the solar heat in the solar collector tube 1 circulates through the heating medium pipe 3a in a state where the temperature of the heating medium has reached an appropriate temperature. In accordance with the appropriate temperature range, the plurality of heat storage tanks 2a, 2b, ) (2d), the heat medium flows through the heat storage tank corresponding to the temperature range. For example, when the temperature of the heat medium obtained by the solar heat in the solar heat collecting tube 1 is 55 ° C or more, heat exchange occurs between the water inside the first heat storage tank 2a and the heat medium by the heat exchanger 4a, The heating medium is returned to the solar heat collecting tube 1 by heating.

이때, 열교환에 의해 데워진 첫 번째 축열조(2a) 내의 난방수는 성층화를 이루어 상부의 온도가 높아지며, 높은 온도 대의 상부의 난방수(65℃)는 난방수 이동관(5)을 통해 두 번째 축열조(2b)로 흐르게 되며, 이러한 난방수의 성층화에 의한 고온의 난방수(75℃)(85℃)의 이동은 다음의 축열조(2c)(2d)로 계속해서 진행됨으로써 단계적으로 고온의 난방수를 사용할 수 있게 된다.At this time, the heating water in the first heat storage tank (2a) warmed by heat exchange is stratified to increase the temperature of the upper portion, the heating water (65 ℃) of the upper portion of the high temperature range is the second heat storage tank (2b) through the heating water moving pipe (5) ), And the movement of high temperature heating water (75 ° C.) (85 ° C.) by stratification of the heating water proceeds to the next heat storage tanks 2c and 2d so that high temperature heating water can be used step by step. Will be.

여기서, 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c) 내부의 고온의 난방수의 이동은 상기한 자동밸브(7) 및 온도센서(8)에 의해서도 이루어지게 된다.Here, the movement of the hot water of the high temperature inside each of the plural storage tanks 2a, 2b, 2c is also performed by the automatic valve 7 and the temperature sensor 8 described above.

또한, 축열조(2)의 난방수는 각 방에 공급되어 난방을 수행한 후 다시 상기 축열조(2)로 되돌아오는 폐순환회로를 가지고 있다. 즉, 하나의 라인으로 연결된 난방수 배관(6)을 통해 난방수가 난방헤더(10)로 공급되며, 다시 하나의 난방수 배관(6)으로 되돌아 와서 복수의 각 축열조(2a)(2b)(2c)에 온도센싱에 의하여 선택적으로 공급되는 구조로 순환한다.In addition, the heating water of the thermal storage tank 2 has a closed loop circuit which is supplied to each room, performs heating, and then returns to the thermal storage tank 2 again. That is, the heating water is supplied to the heating header 10 through the heating water pipe 6 connected to one line, and is returned to the one heating water pipe 6 to be supplied to the plurality of oil storage tanks 2a, 2b, 2c ) To be selectively supplied by temperature sensing.

한편, 태양열 집열관(1)에 의해 획득한 열매체의 온도가 65℃ 이상인 경우에는 첫 번째 축열조(2a)로 열매체가 흐르지 않고, 두 번째 축열조(2b)로 열매체가 유입되어 열교환에 의해 축열조(2b) 내부의 물을 데워 난방수로 공급하고, 상기 축열조(2b) 내부에서 난방수의 온도가 성층화 되어 다음의 축열조(2c)(2d)로 고온의 난방수가 연속해서 이동함으로써 단계적으로 고온의 난방수를 사용할 수 있도록 한 것은 상기한 바와 같다.On the other hand, when the temperature of the heat medium obtained by the solar heat collecting tube 1 is 65 ° C or higher, the heat medium does not flow into the first heat accumulator 2a, the heat medium flows into the second heat accumulator 2b, And the temperature of the heating water is stratified in the interior of the heat storage tank 2b so that the high temperature heating water is continuously moved to the next heat storage tank 2c and 2d, As described above.

또한, 급탕을 통한 온수 공급의 경우에는 급탕수 배관(3b)과 온수열교환기(4b)를 통해 축열조(2c) 내의 난방수와 열교환에 의해 상기 급탕수 배관(3b) 내를 흐르는 급탕수, 즉 물을 데워 온수로 사용하게 된다.In the case of supplying hot water through hot water supply, hot water flowing through the hot water pipe 3b by heat exchange with the hot water in the hot water tank 2c through the hot water pipe 3b and hot water heat exchanger 4b, I will use the water as warm water.

이와 같이 태양열 집열관(1)에 의해 복수개의 각 축열조(2a)(2b)(2c)(2d)에 다양한 온도 대의 난방수가 저장되어 있으면, 소비자는 원하는 온도가 저장된 축열조를 선택하여 난방수 배관(6)를 통해 배출한 후 난방수로 사용하게 되며, 고온의 온수가 신속하게 필요한 경우에는 급탕수 배관(3b)과 온수열교환기(4b)를 이용하게 되며, 이러한 작동은 상기 태양열 집열관(1)과 복수개의 축열조(2)에 연결된 별도의 컨트롤러에 의해 자동으로 이루어지도록 한다.If the heating water of various temperature zones is stored in the plurality of thermal storage tanks 2a, 2b, 2c, and 2d by the solar heat collecting tube 1 as described above, the customer selects the thermal storage tank storing the desired temperature, The hot water heat exchanger 4b and the hot water water pipe 3b are used when the hot water of high temperature is required promptly. And a separate controller connected to the plurality of thermal storage tanks 2.

이상과 같이 본 발명에 따른 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.As described above, the solar heat storage system having a plurality of thermal storage tanks according to the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed herein, It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the scope of the invention.

1 : 태양열 집열관 2,2a,2b,2c,2d : 축열조
3a : 열매체 배관 3b : 급탕수 배관
4a : 난방열교환기 4b : 온수열교환기
5 : 난방수 이동관 6 : 난방수 배관
7 : 자동밸브 8 : 온도센서
9 : 순환펌프 10 : 난방헤더1: solar heat collector 2, 2a, 2b, 2c, 2d:
3a: heat medium pipe 3b: hot water pipe
4a: a heat exchanger 4b: a hot water heat exchanger
5: Heating water transfer pipe 6: Heating water pipe
7: Automatic valve 8: Temperature sensor
9: circulation pump 10: heating header

Claims (7)

태양열 집열관;
내부에 난방수를 저장하면서 나란히 일정간격을 두고 병렬로 각각 배치되며 바깥쪽에 상기 난방수가 배출되는 난방수 배관이 각각 형성된 복수개의 축열조;
상기 태양열 집열관과 복수개의 각 축열조 내부 사이를 거쳐 연결되어 열매체가 순환하고 있는 열매체 배관;
상기 복수개의 각 축열조 사이에 연결되어 난방수가 이동하는 난방수 이동관; 및
상기 복수개의 각 축열조의 내부에서 열매체 배관과 연결되어 각각 설치된 난방열교환기;
를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템.Solar heat collector;
A plurality of heat storage tanks each of which is arranged in parallel with a predetermined interval side by side while storing the heating water therein, and a heating water pipe through which the heating water is discharged outward;
A heat medium pipe connected to the solar heat collecting tube and the plurality of heat accumulating tanks through which the heat medium circulates;
A heating water flow pipe connected between the plurality of heat accumulation tanks to move the heating water; And
Heating heat exchangers each connected to a heat medium pipe in each of the plurality of heat storage tanks;
Solar heat storage system having a plurality of heat storage tank, characterized in that consisting of. 제1항에 있어서,
상기 복수개의 축열조 중 어느 하나의 축열조 외부에서 내부를 거쳐 다시 외부로 연결된 급탕수 배관과, 상기 어느 하나의 축열조 내부에서 급탕수 배관과 연결되어 설치된 온수열교환기를 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템.The method of claim 1,
And a hot water heat exchanger connected to the hot water pipe inside the one of the plurality of heat storage tanks, wherein the hot water water pipe is connected to the outside through the inside of the one of the plurality of the heat storage tanks, A solar thermal storage system with a heat storage tank. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 복수개의 각 축열조의 내부에 설치되어 난방수의 온도에 따라 난방수 이동관을 통해 난방수가 각 축열조 사이를 이동하도록 개폐되는 자동밸브를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Further comprising an automatic valve installed in each of the plurality of heat storage tanks and opened and closed so that the heating water moves between the respective heat storage tanks through the heating water transfer tube according to the temperature of the heating water. . 제3a항에 있어서,
상기 복수개의 각 축열조 내의 난방수의 온도를 센싱하여 상기 자동밸브를 개폐하도록 각 축열조 내에 설치된 온도센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템.The method of claim 3a,
Further comprising a temperature sensor provided in each of the plurality of heat storage tanks so as to open and close the automatic valve by sensing the temperature of the heating water in each of the plurality of heat storage tanks. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 열매체 배관의 도상에는 열매체를 공급하기 위한 순환펌프가 설치된 것을 특징으로 하는 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein a circulation pump for supplying a heating medium is provided on the surface of the heat medium pipe. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 열매체는 부동액을 포함하여 축열조에 저장하는 것을 특징으로 하는 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heating medium includes an antifreeze and is stored in a heat storage tank. 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 축열조로부터 방출된 난방수가 복수개의 축열조 중 어느 하나로 환수될 때, 환수되는 난방수의 온도에 따라서 각기 다른 축열조로 환수되도록 한 것을 특징으로 하는 복수개의 축열조를 구비한 태양열 축열 시스템.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein when the heating water discharged from the storage tank is returned to any one of the plurality of storage tanks, the water is returned to the different storage tanks according to the temperature of the heating water to be returned.
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