KR20160011724A - Hybrid plain to complex use of air heat and solar thermal - Google Patents

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KR20160011724A
KR20160011724A KR1020140092389A KR20140092389A KR20160011724A KR 20160011724 A KR20160011724 A KR 20160011724A KR 1020140092389 A KR1020140092389 A KR 1020140092389A KR 20140092389 A KR20140092389 A KR 20140092389A KR 20160011724 A KR20160011724 A KR 20160011724A
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Abstract

The present invention relates to a hybrid solar collector using solar heat and air heat complexly. More specifically, the hybrid solar collector can obtain energy for 24 hours by obtaining solar energy in the same way as a conventional solar collector in case there is sunlight, and by obtaining air heat energy at night or in the case of insufficient solar radiation. Thus, the hybrid solar collector can be applied in various fields, and can be used for hot water supply like the conventional solar collector and also can increase economic feasibility and efficiency of the solar collector by being able to produce hot water using the obtained air heat energy as a heat source of a heat pump at night or in the case of insufficient solar radiation. In addition to this, a temperature sensor and a transfer fan are embedded in the solar collector so that the hybrid solar collector can obtain solar heat and air heat selectively. By the same structure, the hybrid solar collector can increase durability of the solar collector by preventing damage due to overheating, by discharging high temperature air from the solar collector to the outside when the solar collector is overheated in summer.

Description

태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기{Hybrid plain to complex use of air heat and solar thermal}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a hybrid solar heat collector using solar heat and air heat,
본 발명은 태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일사가 있는 경우에는 기존의 집열기와 마찬가지로 태양열 에너지를 획득하며, 일사량이 부족하거나 야간시에는 공기열 에너지를 획득할 수 있어 24시간 에너지 획득이 가능한 특징이 있다. 이로 인해 다양한 적용 범위에 적용할 수 있는데 기존 집열기처럼 온수 급탕용으로 사용할 수 있음은 물론 일사가 없을 경우나 야간시에는 획득된 공기열 에너지를 히트펌프의 열원으로 이용하여 온수를 생산할 수 있어 집열기의 경제성 및 효율성이 획기적으로 높아지고, 집열기 내부에는 온도센서 및 이송팬이 내장되어 태양열 및 공기열의 선택적인 획득 할 수 있으며, 이러한 구조로 인해 하절기 집열기의 과열시 집열기 내의 고온 공기를 외부로 배출함으로써, 집열기를 냉각하여 과열에 의해 파손 등 집열기 내구성을 높일 수 있는 태양열 및 공기열을 복합 이용하는 하이브리드 태양열 집열기에 관한 것이다.
The present invention relates to a hybrid solar heat collector using a combination of solar heat and air heat. More particularly, the present invention can acquire solar heat energy like a conventional solar collector when solar radiation is present, It has a feature that it can acquire 24 hours energy. Therefore, it can be applied to a wide range of applications. It can be used for hot water supply such as a conventional collector, but also can generate hot water by using the obtained air heat energy as a heat source of the heat pump when there is no solar radiation or at night, And the efficiency is dramatically increased. In addition, a temperature sensor and a transfer fan are incorporated in the collector to selectively acquire the solar heat and the air heat. Due to this structure, when the summer heater is overheated, the hot air in the collector is discharged to the outside, The present invention relates to a hybrid solar collector which uses a combination of solar heat and air heat to increase the durability of a collector such as breakage due to overheating.
일반적으로 태양열 집열기는 옥외에 설치하여 태양열 에너지를 열매체를 이용하여 저장가능한 열에너지로 축척하기 위해 사용하는데, 단일 목적(열에너지 획득)의 제품으로 태양빛 에너지를 열에너지로 변환하여 이를 난방, 급탕, 냉방의 열에너지로 활용하는 기술이다. 때문에 태양에너지가 부족한 환경에서는 에너지를 획득할 수 없는 단점이 있다.Generally, a solar collector is used to store solar energy by heat medium and to store it as heat energy that can be stored by using a heating medium. It is a single purpose (thermal energy acquisition) product that converts sunlight energy into heat energy and converts it into heat energy, It is a technology that is utilized as thermal energy. Therefore, there is a disadvantage that energy can not be obtained in an environment where solar energy is insufficient.
이를 해소하기 위한 수단으로 일부 제품들은 투과체가 없는 Un-Grazing 집열기를 제작하여 비교적 낮은 온도의 온수를 생산하여 히트펌프의 증발부 열원으로 이용하거나 미국 같은 국가에서는 수영장 혹은 풀장의 가열용으로 활용하고 있다.As a means of solving this problem, some products use Un-Grazing collector without permeable body to produce hot water of relatively low temperature and use it as a heat source for the evaporator of heat pump or for swimming pool or pool heating in countries like USA .
하지만, 이런한 집열기는 단열손실이 크기 때문에 우리나라와 같이 외기온도가 낮은 기후에서는 적용이 곤란하다.However, such a collector has a large heat loss, so it is difficult to apply it in a climate where the outside temperature is low as in Korea.
여기서, 태양열을 이용한 집열기는 크게 평판형과 진공관형으로 크게 구분되는데, 상기 평판형 태양열 집열기의 후레임은 상판과 하판 몸체가 사각형상의 박스 형태로 이루어 졌으며, 태양열 집열기의 흡수판은 구리나 알루미늄 등을 이용하여 제작된 얇은 금속판에 태양 광선을 최대한 흡수할 수 있도록 표면을 특수 코팅 처리 되었고, 상기 집열판의 일측 표면에 동재질인 다수개의 가는 지관을 일정간격으로 주관에 용접시켜서 사각형상의 틀체 내에 삽입시키고 그 상부로 투명덮개를 씌어 일체의 집열기를 형성하게 된다.In this case, collectors using solar heat are largely divided into a flat plate type and a vacuum tube type. The frame of the flat plate type solar collector has a rectangular box shape in the upper plate and the lower plate body, and the absorption plate of the solar collector is made of copper or aluminum A plurality of thin paper tubes made of copper material are welded to a main pipe at regular intervals and inserted into a rectangular frame body, And a transparent cover is attached to the upper part to form an integral collector.
그러나, 태양열 집열기는 집열을 위해 대면적의 열전달이 높은 흡수판을 보유하고 있으나, 이 흡수판을 전적으로 태양열 에너지의 흡수용으로만 활용할 수 있어 일사량이 없는 밤시간이나, 흐린 날씨에는 그 활용이 제한되는 문제점이 있다.
However, although the solar collector has a large absorption plate for large-area heat transfer, it can be utilized only for absorbing the solar energy, so that it can not be used at nighttime or in the cloudy weather .
대한민국 등록특허공보 제10-1084569호Korean Patent Registration No. 10-1084569
따라서, 본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art,
일사가 있는 경우에는 기존의 집열기와 마찬가지로 태양열 에너지를 획득하며, 일사량이 부족하거나 야간시에는 공기열 에너지를 획득할 수 있어 24시간 에너지 획득이 가능하고, 이로 인해 다양한 적용 범위에 적용할 수 있는데 기존 집열기처럼 온수 급탕용으로 사용할 수 있음은 물론 일사가 없을 경우나 야간시에는 획득된 공기열 에너지를 히트펌프의 열원으로 이용하여 온수를 생산할 수 있어 집열기의 경제성 및 효율성이 획기적으로 높아지는 태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기를 제공하는데 목적이 있다.In the case of solar radiation, solar energy can be acquired as in conventional collectors, and solar energy can be acquired at night or in the case of nighttime, so that it can be used for various applications. It is possible to use the obtained air heat energy as a heat source of the heat pump in the case of no solar radiation or in the nighttime to generate hot water and thus to improve the economical efficiency and efficiency of the collector, It is an object to provide a hybrid solar collector.
또한, 집열기 내부에는 온도센서 및 이송팬이 내장되어 태양열 및 공기열의 선택적인 획득 할 수 있으며, 이러한 구조로 인해 하절기 집열기의 과열시 집열기 내의 고온 공기를 외부로 배출함으로써, 집열기를 냉각하여 과열에 의해 파손 등 집열기 내구성을 높일 수 있는 태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기를 제공하는데 목적이 있다.
In addition, a temperature sensor and a transfer fan are incorporated in the collector to selectively obtain solar heat and air heat. Due to such a structure, when the collector of the summer is overheated, the hot air in the collector is discharged to the outside, And to provide a hybrid solar collector capable of enhancing the durability of the collector by using a combination of solar and air heat.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 케이스와, 상기 케이스의 내부에 구비되되 태양에너지를 집열하도록 유리판 하측에 형성되는 집열판과, 상기 집열판에 내부에 일체형으로 부착되어 집열판으로부터 집열된 태양에너지의 열이 내부에 이송되는 작동유체로 흡수되어 열을 전달하는 다수개의 동파이프와, 상기 다수개의 동파이프 끝단부에 형성되어 동파이프의 열을 전달받아 외부에 전달하는 헤더부 및 상기 집열판과 동파이프와 헤더부를 받쳐주도록 하판 몸체의 하단부에 내장되는 단열재로 구성되는 태양열 집열기에 있어서,In order to achieve the above object, the present invention provides a solar cell module comprising a case, a heat collecting plate provided inside the case to collect solar energy, a heat collecting plate formed integrally with the heat collecting plate, A plurality of copper pipes which are absorbed by the working fluid transferred to the inside and transfer the heat, a header part formed at the end parts of the copper pipes for transferring the heat of the copper pipe to the outside, And a heat insulating material embedded in a lower end portion of the lower plate body to support the part,
상기 집열판과 단열재 사이에는 공기가 이송되도록 공기 유로가 형성되고, 상기 케이스의 일단면에는 공기 유로와 연통되어 공기가 유입/유출되도록 유입구와 유출구가 각각 형성되며, 상기 유입구와 유출구에는 공기의 입출입을 제어하도록 슬롯형의 댐퍼가 설치되고, 상기 댐퍼의 개폐에 의해 케이스의 내부로 외부의 공기가 유입되어 열교환을 통해 공기열 에너지를 획득하거나 집열판의 냉각용으로 내부 공기를 방열하는 것을 특징으로 하는 태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기에 관한 것이다.
An air flow path is formed between the heat collecting plate and the heat insulating material. An inlet port and an outlet port are formed at one end surface of the case so as to communicate with the air flow path to allow air to flow in and out. Type damper is installed in the case to open / close the damper, and external air is introduced into the case by opening / closing the damper to acquire the air heat energy through heat exchange or dissipate the internal air for cooling the heat collecting plate. And more particularly to a hybrid solar collector using a combination of air and heat.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기는 일사가 있는 경우에는 기존의 집열기와 마찬가지로 태양열 에너지를 획득하며, 일사량이 부족하거나 야간시에는 공기열 에너지를 획득할 수 있어 24시간 에너지 획득이 가능하고, 이로 인해 다양한 적용 범위에 적용할 수 있는데 기존 집열기처럼 온수 급탕용으로 사용할 수 있음은 물론 일사가 없을 경우나 야간시에는 획득된 공기열 에너지를 히트펌프의 열원으로 이용하여 온수를 생산할 수 있어 집열기의 경제성 및 효율성이 획기적으로 높아지는 효과가 있다.As described above, the hybrid solar heat collectors using the solar heat and the air heat according to the present invention can acquire solar energy in the same way as conventional collectors in the case of solar radiation, and can obtain air heat energy at the time of insufficient solar radiation or at night It can be used for various application ranges. It can be used for hot water hot water as well as conventional heat collector. Also, at nighttime, it can be used as heat source of heat pump The hot water can be produced, and the economic efficiency and the efficiency of the collector can be remarkably increased.
또한, 집열기 내부에는 온도센서 및 이송팬이 내장되어 태양열 및 공기열의 선택적인 획득 할 수 있으며, 이러한 구조로 인해 하절기 집열기의 과열시 집열기 내의 고온 공기를 외부로 배출함으로써, 집열기를 냉각하여 과열에 의해 파손 등 집열기 내구성을 높일 수 있는 효과가 있다.
In addition, a temperature sensor and a transfer fan are incorporated in the collector to selectively obtain solar heat and air heat. Due to such a structure, when the collector of the summer is overheated, the hot air in the collector is discharged to the outside, It is possible to increase the durability of the collector such as breakage.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 집열기의 부분 단면을 나타낸 사시도이고,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 집열기의 작동을 나타낸 개략도이고,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 집열기의 하단부를 나타낸 사시도이다.
1 is a perspective view illustrating a partial cross-section of a solar collector according to an embodiment of the present invention,
2 is a schematic view illustrating the operation of a solar collector according to an embodiment of the present invention,
3 is a perspective view illustrating a lower end portion of a solar collector according to an embodiment of the present invention.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래와 같은 특징을 갖는다.The present invention has the following features in order to achieve the above object.
본 발명은 케이스와, 상기 케이스의 내부에 구비되되 태양에너지를 집열하도록 유리판 하측에 형성되는 집열판과, 상기 집열판에 내부에 일체형으로 부착되어 집열판으로부터 집열된 태양에너지의 열이 내부에 이송되는 작동유체로 흡수되어 열을 전달하는 다수개의 동파이프와, 상기 다수개의 동파이프 끝단부에 형성되어 동파이프의 열을 전달받아 외부에 전달하는 헤더부 및 상기 집열판과 동파이프와 헤더부를 받쳐주도록 하판 몸체의 하단부에 내장되는 단열재로 구성되는 태양열 집열기에 있어서,The present invention relates to a solar battery, comprising: a case; a heat collecting plate provided inside the case to collect solar energy, a heat collecting plate formed integrally inside the heat collecting plate, A plurality of copper pipes for absorbing the heat of the copper pipe and transferring the heat to the pipe, a header part formed at the end parts of the copper pipes for transferring the heat of the copper pipe to the outside, And a heat insulating material embedded in a lower end portion of the solar collector,
상기 집열판과 단열재 사이에는 공기가 이송되도록 공기 유로가 형성되고, 상기 케이스의 일단면에는 공기 유로와 연통되어 공기가 유입/유출되도록 유입구와 유출구가 각각 형성되며, 상기 유입구와 유출구에는 공기의 입출입을 제어하도록 슬롯형의 댐퍼가 설치되고, 상기 댐퍼의 개폐에 의해 케이스의 내부로 외부의 공기가 유입되어 열교환을 통해 공기열 에너지를 획득하거나 집열판의 냉각용으로 내부 공기를 방열하는 것을 특징으로 한다.
An air flow path is formed between the heat collecting plate and the heat insulating material. An inlet port and an outlet port are formed at one end surface of the case so as to communicate with the air flow path to allow air to flow in and out. A damper of a slot type is provided for controlling the opening and closing of the damper and external air is introduced into the case by the opening and closing of the damper to acquire the air heat energy through heat exchange or dissipate the internal air for cooling the heat collecting plate.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.The present invention having such characteristics can be more clearly described by the preferred embodiments thereof.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Before describing in detail several embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings, it is to be understood that the present invention is not limited to the details of construction and the arrangement of components shown in the following detailed description or illustrated in the drawings will be. The invention may be embodied and carried out in other embodiments and carried out in various ways. It should also be noted that the device or element orientation (e.g., "front," "back," "up," "down," "top," "bottom, Expressions and predicates used herein for terms such as "left," " right, "" lateral, " and the like are used merely to simplify the description of the present invention, Or that the element has to have a particular orientation. Also, terms such as " first "and" second "are used herein for the purpose of the description and the appended claims, and are not intended to indicate or imply their relative importance or purpose.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and do not represent all the technical ideas of the present invention. Therefore, It is to be understood that equivalents and modifications are possible.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 집열기의 부분 단면을 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 집열기의 작동을 나타낸 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양열 집열기의 하단부를 나타낸 사시도이다.FIG. 1 is a perspective view showing a partial cross-section of a solar collector according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a schematic view showing the operation of a solar collector according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a solar collector according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기(50)는 케이스(10)와, 집열판(2)과, 동파이프(3)와, 단열재(5)와, 이송팬(30)으로 구성되는데, 상기 집열기(50)의 케이스(10)는 직접 건물 등에 부착되거나 받침대 같은 시설물에 의해 건물에 설치되고, 그렇게 설치된 집열기(50)는 태양에너지의 열을 흡수하여 열원을 필요한 곳에 전달함으로써, 난방, 온수 등에 사용되며, 그렇게 사용된 열원은 다시 집열기(50)에 리턴되어 태양에너지의 열에 의해 가열되는 방식으로 순환된다.1 to 3, a hybrid solar heat collector 50 using a combination of solar heat and air heat according to the present invention comprises a case 10, a heat collecting plate 2, a copper pipe 3, a heat insulating material 5, The case 10 of the collector 50 is directly attached to a building or the like by a facility such as a pedestal and the collector 50 installed so as to absorb the heat of solar energy So that the heat source thus used is returned to the heat collector 50 and circulated in such a manner that it is heated by the heat of solar energy.
상기 케이스(10)는 도 1 내지 도 3에 도시한 바와 같이, 내부 공간이 중공되어 집열기(50)의 구성품이 구비되고, 상기 케이스(10)는 직사각형의 박스 형태로 상부면이 외부와 관통 형성된다.1 to 3, the inner space is hollow to provide the components of the collector 50, and the case 10 is formed in the shape of a rectangular box, do.
여기서, 상기 관통된 케이스(10)의 상부면은 유리판(1)에 의해 차단되는데, 이때, 상기 유리판(1)은 외부에서 빗물, 이물질 등이 케이스 내에 유입되지 않도록 케이스와 밀봉되어 연결된다.Here, the upper surface of the penetrating case 10 is shielded by the glass plate 1. At this time, the glass plate 1 is sealed and connected to the case so that rainwater, foreign substances and the like do not flow into the case from the outside.
그리고, 상기 케이스(10)의 일단면 즉 상측면 또는 하측면 또는 측면에는 도 에서처럼, 내부의 공기 유로(11)와 연통되어 공기가 유입/유출되도록 유입구(12)와 유출구(13)가 각각 형성되고, 상기 유입구(12)와 유출구(13)에는 공기의 입출입을 제어하도록 슬롯형의 댐퍼(20)가 설치되는데, 상기 댐퍼의 일측에는 집열기(50)의 집열판(2)으로 공기를 유입할 수 있는 이송팬(30)이 설치된다. 이때 팬(30)의 동작 및 댐퍼(20)의 개폐에 의해 외부의 공기가 집열판(2)으로 접촉할 수 있게되어 공기열에너지를 획득할 수 있다. 이렇게 획득된 공기열에너지는 외부의 히트펌프 열원으로 이용하여 온수를 생산할 수 있다.An inlet port 12 and an outlet port 13 are formed to communicate with the internal air flow path 11 to allow air to flow in and out as shown in FIG. A slot-type damper 20 is installed in the inlet 12 and the outlet 13 so as to control the flow of air into and out of the heat collecting plate 2 of the heat collector 50. A transfer fan 30 is installed. At this time, the operation of the fan 30 and the opening / closing of the damper 20 allow external air to come into contact with the heat collecting plate 2, so that the air heat energy can be obtained. The air heat energy thus obtained can be used as an external heat pump heat source to produce hot water.
또한, 상기 유입구(12) 또는 유출구(13) 중 어느 한 곳에는 공기를 이송시킬 수 있는 이송팬(30)이 연결되고, 상기 이송팬(30)의 작동에 의해 외부의 공기를 케이스(10) 내에 유입시키는 동시에 케이스(10) 내에 열교환된 고온 공기를 열원이 필요한 곳이 이송시킨다. 이때, 상기 이송팬(30)은 유입구(12) 또는 유출구(13)에 직접 연결되거나 덕트 등의 연결부재(미도시)에 의해 연결되어 공기를 이송시킨다.A conveyance fan 30 capable of conveying air is connected to any one of the inlet 12 and the outlet 13. The external air is supplied to the case 10 through the operation of the conveyance fan 30, And at the same time, the hot air that has been heat-exchanged in the case 10 is transported to a place where a heat source is required. At this time, the conveying fan 30 is directly connected to the inlet 12 or the outlet 13, or connected by a connecting member (not shown) such as a duct to transfer the air.
그리고, 상기 유입구(12) 측에는 외부의 오염된 공기를 필터링하기 위해 필터(미도시)가 더 설치되고, 상기 필터는 유입구(12) 측에서 교체가 용이한 구조로 케이스(10)가 이루어져 있다.In addition, a filter (not shown) is further provided on the inlet 12 side to filter out contaminated air from the outside, and the filter 10 has a case 10 with a structure that can be easily replaced at the inlet 12 side.
한편, 상기 케이스(10)의 내부에는 케이스(10) 내부의 온도를 측정하도록 온도센서(40)가 설치되고, 상기 온도센서(40)의 측정을 통해 설정된 온도 이상시, 외부에 설치된 제어부(미도시)에 신호를 전달하며, 상기 제어부에서는 댐퍼(20)를 개방시키고 이송팬(30)을 작동시켜 케이스(10)의 고온 공기를 외부로 배출하여 내부 온도를 조절한다.
A temperature sensor 40 is provided inside the case 10 to measure the temperature inside the case 10. When the temperature of the case 10 is higher than the predetermined temperature by the temperature sensor 40, The control unit opens the damper 20 and operates the feed fan 30 to discharge the hot air of the case 10 to the outside to adjust the internal temperature.
그 외에 집열기(50)의 구성품으로는 도 1 내지 도 2에서처럼, 케이스(10)의 내부에 구비되되 태양에너지를 집열하도록 유리판(1) 하측에 형성되는 집열판(2)과, 상기 집열판(2)에 내부에 일체형으로 부착되어 집열판(2)으로부터 집열된 태양에너지의 열이 내부에 이송되는 작동유체로 흡수되어 열을 전달하는 다수개의 동파이프(3)와, 상기 다수개의 동파이프(3) 끝단부에 형성되어 동파이프(3)의 열을 전달받아 외부에 전달하는 헤더부(4) 및 상기 집열판(2)과 동파이프(3)와 헤더부(4)를 받쳐주도록 하판 몸체의 하단부에 내장되는 단열재(5)로 구성된다.1 and 2, the heat collecting unit 50 includes a heat collecting plate 2 disposed inside the case 10 to collect solar energy, and a heat collecting plate 2 disposed below the heat collecting plate 2, A plurality of copper pipes 3 integrally attached to the inside of the copper pipe 3 so as to be absorbed by the working fluid transferred from the heat of the solar energy collected from the heat collecting plate 2 to transfer heat, A header section 4 formed at the lower part of the lower plate so as to receive the heat of the copper pipe 3 and to transmit the heat to the outside and a lower part of the lower plate body to support the heat collecting plate 2 and the copper pipe 3 and the header section 4 As shown in Fig.
여기서, 상기 집열판(2)과 단열재(5) 사이에는 공기가 이송되도록 공기 유로(11)가 형성되고, 상기 공기 유로(11)는 케이스(10)의 유입구(12) 및 유출구(13)와 연통된다.An air flow path 11 is formed between the heat collecting plate 2 and the heat insulating material 5 so as to transfer air and the air flow path 11 communicates with the inflow port 12 and the outflow port 13 of the case 10 do.
그리고, 상기 상기 공기 유로(11)에서는 일사가 없는 조건에서 집열판(2)에 공기유로(11)의 공기가 상호 열교환되어 외부 공기의 에너지를 획득한다. 집열판(2)에서 획득된 열에너지는 집열판(2)에 부착된 동파이프(3)와 헤더부(4)로 열전달이 이루어지며 이를 통해 외부로 열전달된다, In the air flow path 11, the air in the air flow path 11 is heat-exchanged with the heat collecting plate 2 under the condition that there is no radiation, thereby acquiring energy of the external air. The heat energy obtained in the heat collecting plate 2 is transferred to the copper pipe 3 and the header 4 attached to the heat collecting plate 2,
또한, 상기 공기열 에너지를 댐퍼(20)가 개방되어 이송팬(30)에 의해 야간시에 열원으로 사용하거나 집열기(50)가 과열시, 냉각용으로 방열시킨다.
Further, the air heat energy is released by the damper 20 to be used as a heat source at night by the conveyance fan 30, or when the collector 50 is overheated.
1 : 유리판 2 : 집열판
3 : 동파이프 4 : 헤더부
5 : 단열재
10 : 케이스 11 : 공기 유로
12 : 유입구 13 : 유출구
20 : 댐퍼 30 : 이송팬
40 : 온도센서 50 : 집열기
1: glass plate 2:
3: copper pipe 4: header portion
5: Insulation
10: Case 11:
12: inlet 13: outlet
20: Damper 30: Feeding fan
40: temperature sensor 50: collector

Claims (4)

  1. 케이스(10)와, 상기 케이스(10)의 내부에 구비되되 태양에너지를 집열하도록 유리판(1) 하측에 형성되는 집열판(2)과, 상기 집열판(2)에 내부에 일체형으로 부착되어 집열판(2)으로부터 집열된 태양에너지의 열이 내부에 이송되는 작동유체로 흡수되어 열을 전달하는 다수개의 동파이프(3)와, 상기 다수개의 동파이프(3) 끝단부에 형성되어 동파이프(3)의 열을 전달받아 외부에 전달하는 헤더부(4) 및 상기 집열판(2)과 동파이프(3)와 헤더부(4)를 받쳐주도록 하판 몸체의 하단부에 내장되는 단열재(5)로 구성되는 태양열 집열기(50)에 있어서,
    상기 집열판(2)과 단열재(5) 사이에는 공기가 이송되도록 공기 유로(11)가 형성되고, 상기 케이스(10)의 일단면에는 공기 유로(11)와 연통되어 공기가 유입/유출되도록 유입구(12)와 유출구(13)가 각각 형성되며, 상기 유입구(12)와 유출구(13)에는 공기의 입출입을 제어하도록 슬롯형의 댐퍼(20)가 설치되고, 상기 댐퍼(20)의 개폐에 의해 케이스(10)의 내부로 외부의 공기가 유입되어 열교환을 통해 공기열 에너지를 획득하거나 집열판(2)의 냉각용으로 내부 공기를 방열하는 것을 특징으로 하는 태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기.
    A heat collecting plate 2 provided inside the case 10 so as to collect solar energy and formed below the glass plate 1 and a heat collecting plate 2 integrally attached to the heat collecting plate 2, A plurality of copper pipes 3 for absorbing heat of solar energy collected from the plurality of copper pipes 3 to be absorbed by a working fluid transferred to the inside of the copper pipes 3, A header part 4 for transferring heat to the outside and a heat insulating material 5 built in a lower part of the lower plate body to support the heat collecting plate 2, the copper pipe 3 and the header part 4, (50)
    An air flow path 11 is formed between the heat collecting plate 2 and the heat insulating material 5. An air flow path 11 is formed on one end surface of the case 10 so as to communicate with the air flow path 11, A damper 20 is provided in the inlet 12 and the outlet 13 so as to control the inflow and outflow of air and the damper 20 is opened and closed by the opening and closing of the damper 20, Wherein the air is introduced into the inside of the heat collecting plate (10) to obtain air heat energy through heat exchange or dissipate the internal air for cooling the heat collecting plate (2).
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 유입구(12) 또는 유출구(13) 중 어느 한 곳에는 공기를 이송시킬 수 있는 이송팬(30)이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기.
    The method according to claim 1,
    Wherein a conveying fan (30) capable of conveying air is formed at any one of the inlet (12) and the outlet (13).
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 케이스(10)의 내부에는 내부의 온도를 측정하도록 온도센서(40)가 설치되고, 상기 온도센서(40)를 통해 설정된 온도 이상시, 댐퍼(20)가 개방되어 케이스(10)의 공기가 방열되어 내부 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기.
    The method according to claim 1,
    A temperature sensor 40 is provided inside the case 10 to measure the temperature of the inside of the case 10. When the temperature is higher than a predetermined temperature through the temperature sensor 40, And the heat is radiated to adjust an internal temperature of the solar heat collector.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 유입구(12) 측에는 외부의 오염된 공기를 필터링하기 위해 필터가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 태양열 및 공기열을 복합이용하는 하이브리드 태양열 집열기.
    3. The method according to claim 1 or 2,
    And a filter is further installed on the side of the inlet (12) to filter polluted air from the outside.
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KR20190030845A (en) * 2017-09-15 2019-03-25 한국에너지기술연구원 Solar thermal collector and apparatus and method for dehumidification and ventilation using solar thermal collector
KR20190128105A (en) * 2018-05-07 2019-11-15 달리안 유니버시티 오브 테크놀러지 A solar air heater with an imperforated flat absorber plate

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