KR20140145806A

KR20140145806A - 태양열 난방장치

Info

Publication number: KR20140145806A
Application number: KR20130068418A
Authority: KR
Inventors: 양순옥
Original assignee: 양순옥
Priority date: 2013-06-14
Filing date: 2013-06-14
Publication date: 2014-12-24
Also published as: KR101558041B1

Abstract

본 발명은 태양열을 이용한 난방장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양열을 집열하는 집열패널과, 상기 집열패널에 의해 가열된 공기를 순환시키는 팬으로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 태양열을 집열하는 집열패널을 이용하여 고온의 공기를 생산하여 팬으로 순환시킴으로써 상기 집열패널 내에서 태양열에 의해 가열된 공기를 사용하여 건물 내부의 난방을 하는 태양열난방장치에 관한 것이다.

Description

태양열 난방장치 {A heating apparatus using solar heat}

본 발명은 태양열 난방장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양열을 집열하는 집열패널을 이용하여 고온의 공기를 생산하여 팬으로 순환시킴으로써 상기 집열패널 내에서 태양열에 의해 가열된 공기를 사용하여 건물 내부의 난방을 하는 태양열 난방장치에 관한 것이다.

일반적으로 겨울철 사무실 등에서는 건물의 난방을 위하여 보일러, 전열기, 난로등을 이용하여 난방을 한다.

그런데, 최근 기온의 저하로 각 사무실의 난방온도가 높아지고 난방시간이 길어짐에 따라 더 많은 에너지를 필요로 하는 경우가 자주 발생한다.

한편, 태양열은 신 재생에너지로서 석유, 석탄, 전기에너지와는 달리 환경오염이 적고, 지속적으로 사용할 수 있어 대체에너지로 각광받고 있다. 이에 따라 태양에너지를 난방에 이용하는 경우가 증가하고 있는 추세이다.

일례로, 등록실용신안 제20-0316737호에는 태양열난방시스템이 제시되어 있다.

하지만, 상기 등록실용신안의 태양열난방시스템은 전면이 개방되어 투명유리층(12)이 덮이고 내부저면에 집열판(14)이 전개되어 있으며 내부는 다수의 격판(16)에 의하여 지그재그형의 유로(18)가 형성되고 하부측 유로(18)의 입구단에 상부측 유로(18)의 출구단에 각각 공기유입구(20)와 공기유출구(22)가 배치된 집열상자(10)로 구성되고, 상기 집열상자(10)가 분배기(42)를 통하여 실내온풍난방기(34), 온돌패널(36) 및 온수축열조(38)에 선택적으로 연결됨을 특징으로 하는 것으로, 전면이 개방되어 투명유리층으로 구성되어 태양열을 이용하여 난방을 할 수 있다는 이점은 있으나 외력에 의해 파손되기 쉽고, 유리층이 오염되면 집열효과가 저하되고, 그 구조상 부피가 크므로 사용하지 않을 때도 많은 공간을 차지하는 문제점이 있다.

특허문헌 1: 대한민국 등록실용신안 제0316737호

따라서, 본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명은 태양열을 집열하는 집열패널과, 공기를 순환시키기 위한 팬으로 이루어져 상기 집열패널 내에서 태양열에 의해 가열된 공기를 사용하여 건물 내에 난방을 하는 태양열 난방장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

그리고, 본 발명은 태양열을 이용해 공기를 가열함으로써 온풍을 생산하는데에 별도의 전력소비를 필요로 하지 않는 태양열 난방장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

또한, 본 발명은 보관이 용이하고, 쉽게 파손이 되지 않는 태양열 난방장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다.

이와 같은 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은,

태양열 난방장치에 있어서,

태양열을 집열하는 집열패널과, 상기 집열패널에 의해 가열된 공기를 순환시키는 팬으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 집열패널은 상부집열판과 베이스부로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 상부집열판과 상기 베이스 사이에는 다수의 칸막이가 서로 엇갈리도록 배치되어 상기 집열패널 내측에 유로를 형성하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 집열패널은 시트지로 형성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 베이스부는 베이스부재와 상기 베이스부재의 상부에 일체로 접착 결합되는 단열재가 구비되는 것을 특징으로 한다.

상기 팬은 상기 집열패널의 입구측 또는 출구측에 위치하되, 공기를 흡입하는 흡입팬과 공기를 배출하는 송풍팬 중 적어도 어느 하나를 설치하는 것을 특징으로 한다.

그리고, 건물 내벽에 가열공기를 분사하는 송풍부가 설치되고, 상기 송풍부와 상기 집열패널을 연결하는 연결관이 구비되며, 상기 송풍부는 필터가 구비되고, 상기 팬의 가동을 제어하는 제어부가 구비되며, 상기 집열패널의 일측에는 태양전지판이 설치되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 태양열을 집열하는 집열패널과, 외부공기를 상기 집열패널로 유입하기 위한 팬으로 이루어져 상기 집열패널 내에서 태양열에 의해 가열된 공기를 순환시켜 건물 내에 난방을 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 태양열에 의해 가열된 공기를 그대로 난방에 사용함으로써 온풍을 생산하는데에 별도의 전력소모가 없이도 난방이 가능해 에너지수급을 안정화하는데에 기여할 수 있는 효과가 있다.

한편, 집열패널을 시트지로 제작함으로써 제작이 용이하고 제작비가 저렴하며, 집열패널이 손상되더라도 보수비용이 저렴한 효과가 있다.

그리고, 집열패널을 시트지로 제작함으로써 무게가 가벼워 벽에 걸어 설치할 수 있는 등, 설치장소에 따라 설치방법을 다양하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 집열패널을 시트지로 제작함으로써 사용하지 않을 시에는 집열패널을 말거나 접어서 보관할 수 있는 등, 집열패널의 보관이 용이하며, 그에 따라 집열패널이 많은 공간을 차지하지 않게 되어 공간을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양열 난방장치를 개략적으로 도시한 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 태양열 난방장치의 집열패널을 도시한 횡단면도.
도 3은 본 발명에 따른 태양열 난방장치의 송풍부를 도시한 정면 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 태양열 난방장치의 송풍부를 도시한 측면 사시도.
도 5는 본 발명의 따른 태양열 난방장치의 실시 예에 따른 회로도.
도 6은 본 발명의 따른 태양열 난방장치를 개략적으로 도시한 평면도.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 더욱 상세하게 설명한다. 도면상의 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 사용하고 동일한 구성요소에 대해서 중복된 설명은 생략한다. 그리고, 본 발명은 다수의 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 한정되지 않음을 이해하여야한다.

이때, 도 1은 본 발명에 따른 태양열 난방장치를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양열 난방장치의 집열패널을 도시한 횡단면도이고, 도 3은 본 발명에 따른 태양열 난방장치의 송풍부를 도시한 정면 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 태양열 난방장치의 송풍부를 도시한 측면 사시도이고, 도 5는 본 발명의 따른 태양열 난방장치의 실시 예에 따른 회로도이며, 도 6은 본 발명의 따른 태양열 난방장치를 개략적으로 도시한 평면도이다.

도 1 내지 도 6에 의하면 본 발명에 따른 태양열 난방장치는,

크게 태양열을 집열하는 집열패널(100)과, 상기 집열패널(100)에 의해 가열된 공기를 순환시키는 팬(200)으로 구성된다.

그리고, 상기 집열패널(100)은 상부집열판(110)과 베이스부(120)로 구성된다.

또한, 상기 상부집열판(110)과 상기 베이스부(120) 사이에는 일정간격으로 다수의 칸막이(130)가 서로 엇갈리도록 배치되되, 상기 칸막이(130)의 일측부에는 공간부(132)가 형성되도록 하여, 상기 집열패널(100) 내측에 유로(140)가 형성되도록한다.

이때, 상기 집열패널(100)의 상부집열판(110)은 태양열을 잘 흡수하는 검은색과 같은 어두운 계열의 색으로 된 천, 합성수지 또는 비닐 등의 시트지로 형성된다.

따라서, 상기 태양열난방장치를 사용하지 않을 때에는 접거나 말아서 보관할 수 있게 되어 공간을 효율적으로 사용할 수 있도록 한다.

한편, 상기 베이스부(120)는 베이스부재(121)와 상기 베이스부재(121)의 상부에 일체로 접착 결합되는 단열재(122)가 구비됨으로써 집열패드(100) 내부로 집열된 열이 외부로 손실되는 것을 방지할 수 있게 된다.

이때, 상기 단열재(122)는 우레탄폼, 암면 등 집열패널(100)을 접기가 용이한 재질로 이루어지는 통상의 단열재를 사용할 수 있다.

한편, 상기 팬(200)은 상기 집열패널(100)의 입구측 또는 출구측에 위치하되, 공기를 흡입하는 흡입팬(210) 또는 가열된 공기를 배출하는 송풍팬(220) 중 적어도 어느 하나를 설치하는 구성을 가진다.

이때, 상기 흡입팬(210)과 상기 송풍팬(220)은 유동되는 공기량 등을 고려하여 2개의 팬을 모두 사용할 수 있음은 물론이다.

즉, 상기 팬(200)은 도 5의 (a)에서 보는 바와 같이 상기 집열패널(100)의 입구측에 상기 흡입팬(210)을 설치할 수 있고, 도 5의 (b)에서 보는 바와 같이 상기 집열패널(100)의 출구측에 상기 송풍팬(220)을 설치할 수 있고, 도 5의 (c)에서 보는 바와 같이 입구측과 출구측 양측에 상기 흡입팬(210)과 상기 송풍팬(220)을 모두 설치할 수도 있다.

또한, 건물 내벽에는 상기 집열패널(100)로부터 생산된 가열공기를 공급하는 송풍부(300)가 더 설치된다.

아울러, 상기 송풍부(300)와 상기 집열패널(100)의 출구측에 연결되어, 건물 내로 가열공기를 공급하는 연결관(330)이 형성된다.

이와 같은 구성에 의해 상기 집열패널(100)의 입구측 또는 출구측에 설치한 상기 흡입팬(210) 또는 상기 송풍팬(220)이 가동하면 상기 집열패널(100) 내부로 공기가 유입되고, 상기 상부집열판(110)을 통해 흡수된 태양열에 의해 유입된 공기가 가열되고, 상기 칸막이(130)에 의해 형성된 상기 유로(140)를 통하며 점점 더 가열된 공기가 상기 집열패널(100)의 출구측으로 이동하여 연결관(330)에 의해 공급되고, 상기 송풍부(300)를 통해 건물 내부의 난방이 가능하게 된다.

여기서, 송풍부(300)와 연결관(330)이 구비되지 않고 상기 집열패널(100)의 출구측이 직접 건물 내부와 연결되어 난방할 수도 있다.

또한, 상기 유로(140)는 난방면적 및 상기 집열패널(100)의 설치장소를 고려하여 적정한 길이가 되도록 형성함으로써 상기 집열패널(100)로 유입된 공기가 더 오래 머물 수 있도록 하며, 상기 유로(140)를 통해 이동하면서 보다 오랫동안 태양열에 노출되어 공기가 더 많이 가열될 수 있도록 한다.

한편, 상기 송풍부(300)는 프레임(310)과 외부로부터 유입된 공기의 이물질을 걸러내어 깨끗한 공기를 난방에 이용하기 위한 필터(320)가 구비된다.

여기서, 상기 프레임(310)은 건물 내벽에 고정설치되는 것으로, 상기 프레임(310)에는 가열공기를 분사하는 망체(314)가 더 형성된다.

그리고, 상기 필터(320)는 교체가 용이하도록 상기 프레임(310)의 측면에서 삽입과 인출이 용이하도록 구성한다.

한편, 본 발명은 상기 팬(200)의 가동을 제어하는 제어부(400)가 더 구비된다.

상기 제어부(400)는 상기 집열패널(100) 내부의 온도를 측정하는 온도센서(410)로부터 얻은 온도 데이터가 입력되면 설정된 온도대로 상기 팬(200)을 가동하거나 정지시켜 난방 여부를 조절할 수 있다.

이때, 상기 제어부(400)와 상기 팬(200)에 사용되는 전기는 상기 집열패널(100)의 외측에 태양전지판(500)을 설치하여 상기 제어부(400)와 상기 팬(200)을 직접 가동하거나 상기 제어부(400)와 상기 팬(200)을 가동하기 위한 전원공급장치(미도시 됨)를 충전할 수도 있다.

한편, 상기 집열패널은 건물의 옥상 등 바닥에 설치할 수 있는 것은 물론, 건물 외벽에 걸어두어 설치할 수도 있는 등 설치 장소의 조건에 따라 설치 방법을 다양하게 할 수 있다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시 예와 실질적으로 균등한 범위에 있는 것까지 본 발명의 권리범위가 미치는 것으로 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양하게 변형 실시가 가능한 것이다.

집열패널: 100 상부집열판: 110
베이스: 120 단열재: 122
칸막이: 130 유로: 140
팬: 200 흡입팬: 210
송풍팬: 220 송풍부: 300
제어부: 400 태양전지판: 500

Claims

태양열 난방장치에 있어서,
태양열을 집열하는 집열패널과, 상기 집열패널에 의해 가열된 공기를 순환시키는 팬으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양열 난방장치.
제 1항에 있어서,
상기 집열패널은 상부집열판과 베이스부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양열 난방장치.
제 2항에 있어서,
상기 상부집열판과 상기 베이스 사이에는 다수의 칸막이가 서로 엇갈리도록 배치되어 상기 집열패널 내측에 유로를 형성하는 것을 특징으로 하는 태양열 난방장치.
제 1항에 있어서,
상기 집열패널은 시트지로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방장치.
제 2항에 있어서,
상기 베이스부는 베이스부재와 상기 베이스부재의 상부에 일체로 접착 결합되는 단열재가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방장치.
제 1항에 있어서,
상기 팬은 상기 집열패널의 입구측 또는 출구측에 위치하되, 공기를 흡입하는 흡입팬과 공기를 배출하는 송풍팬 중 적어도 어느 하나를 설치하는 것을 특징으로 하는 태양열 난방장치.
제 1항에 있어서,
건물 내벽에 가열공기를 분사하는 송풍부가 설치되고, 상기 송풍부와 상기 집열패널을 연결하는 연결관이 구비되며, 상기 송풍부는 필터가 구비되고, 상기 팬의 가동을 제어하는 제어부가 구비되며, 상기 집열패널의 일측에는 태양전지판이 설치되는 것을 특징으로 하는 태양열 난방장치.