KR20220132122A - 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템 - Google Patents

태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 주택용 태양열 시스템의 효율을 개선하고 소비자의 온수이용 품질향상을 목적으로 태양열 예열기, 제 1펌프, 제 2펌프, 태양열 축열조를 설치하, 이용조건 및 기후 조건에 따른 운전모드는 달리하여 태양열 온수 품질을 높이고 집열시스템의 이용 효율을 향상시킬 수 있는 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템에 관한 것이다.

Description

태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템{High-efficiency solar heat collection system for houses with solar preheater applied}
본 발명은 주택용 태양열 집열 시스템에 관한 것으로, 태양열 시스템의 효율적인 이용을 위한 시스템의 배관회로 및 이 회로의 제어방법이 포함된 고효율 태양열 집열시스템에 관한 것이다.
주택과 같은 주거 공간 또는 사무실이나 공장과 같은 공간에서는 여름철의 냉방과 겨울철의 난방이 주된 생활환경의 요인으로 떠오르고 있으며, 최근에는 기후변화로 초래되는 다양한 위험을 줄이기 위해 각국에서는 신재생에너지의 사용을 확대하고 있는 실정이다.
신재생에너지는 태양에너지, 지열에너지, 해양에너지, 바이오에너지, 풍력에너지 등 다양한 분야의 에너지를 일컫는다. 이중에는 태양에너지는 신재생에너지 분야에서도 많이 활용되고 있는 유망 에너지 분야이다. 특히 가정용 태양열 온수기 시스템은 시스템이 간단하고 온수이용에 효율적이어서 많이 보급되고 있는 실정이다.
과거의 통상적인 태양열 집열시스템(특히 주택용)은 그 구성에 있어서 태양열 집열기, 태양열 축열조, 시스템 배관장치 및 제어장치로 구성되어 있으며 일사량이 있는 낯 시간에 펌프를 가동하여 태양열 에너지를 축열조에 저장하며 필요할 때 저장된 열에너지를 직접 이용하였다. 이러한 간단한 메커니즘으로 인해 시스템이 간단한 특징이 있었으나 기술의 발전 및 시스템의 효율적인 운용을 위해서 보다 세분화된 기술개발이 필요하였다. 통상의 가정용 태양열 온수시스템은 하나의 축열조(열교환기 내장형) 혹은 축열조 및 분리형 열교환기로 구성된 경우가 많았다.
하지만 최근들어 축열조 분리형 태양열 시스템이 많이 보급되면서 시스템의 효율성능이 저하되는 문제점이 발생하였고, 기존의 이러한 시스템들은 태양열 시스템의 평균 운전온도가 높기에 집열기 시스템의 특성상 시스템 효율이 저하되는 단점이 발생하였다.
이에, 이러한 문제를 해결할 수 있는 장치의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
대한민국 공개특허공보 10-2017-0103342호(2017.09.13.공개)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 태양열 집열기에서 집열된 에너지를 효율적으로 축열하고 집열 열효율의 향상을 위해서 기존 시스템과는 달리 태양열 예열기(집열예열기), 태양열 축열조(축열저장조), 제 1펌프, 제 2펌프, 제어장치(통합제어장치, 제어부)를 구성하였다. 이를 통해 집열기 시스템의 평균 작동 온도를 기존 시스템보다 월등히 낮은 동작범위로 낮출 수 있으며 이렇게 함으로써 태양열 집열시스템의 전체 효율을 높히는 것이다.
또한, 집열시스템의 효율적인 제어 및 사용을 위해서 제어장치를 내장하며, 일사량 및 부하량에 따라 미리 정해진 제어로직에 따라 최적제어토록 구성하였다. 특히 태양열 예열기와 태양열 축열조(축열탱크)의 제어를 위해 별도로 추가된 제 1, 2펌프를 통해 선택적으로 축열제어를 가변할 수 있게하여 태양열 예열기와 태양열 축열조의 최적 운전을 실현한 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서,
태양열을 집열하는 태양열 집열기(10);
상기 태양열 집열기(10)와 제 1배관(L1)으로 연결되며, 제 1배관(L1)을 순환하는 제 1유체를 통해 태양열 집열기(10)의 집열에너지로 가열되도록 하는 태양열 예열기(20);
상기 태양열 예열기(20)와 제 2배관(L2)으로 연결되며, 상기 태양열 예열기(20) 내에서 제 1, 2배관(L1, L2)이 열교환되어 제 2배관(L2) 내 제 2유체가 가열되어 저장될 수 있도록 하며, 제 2배관(L2)을 통해 사용처에 온수 및 급탕을 제공하는 태양열 축열조(30);
상기 제 2배관(L2) 및 상기 태양열 축열조(30)로 유체를 공급하는 제 3배관(L3)에 설치되는 급탕용 삼방밸브(V);
상기 태양열 집열기(10), 태양열 예열기(20), 태양열 축열조(30) 각각의 측정온도와 사전설정온도를 상호간 비교한 후, 상기 제 1, 2배관(L1, L2)에 각각 설치되어 독립제어되는 제 1, 2펌프(P1, P2) 및 급탕용 삼방밸브(V)의 온/오프를 제어함으로써, 다수의 운전모드 중 온수 또는 급탕에 사용될 운전모드가 선택되도록 제어하는 제어장치(40);
를 포함하여 이루어지며,
상기 태양열 예열기(20)는 태양열 집열기(10)와 태양열 축열조(30) 사이에서, 태양열 축열조(30)보다 작은 사이즈로 설치되어, 태양열 집열기(10)보다 낮은온도로 빠르게 가열가능함에 따라, 사용처의 급탕제공에 용이하게 사용되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은
첫째, 본 발명의 태양열 집열시스템은 시스템의 운전온도 및 제어방법에 따라 사용 효율이 많이 변하는 기술적 특징을 갖고 있는 것으로서, 본 시스템은 태양열 예열기와 태양열 축열조를 분리하여, 선택적 축열을 통해 집열시스템의 평균 동작 온도를 기존 시스템 대비 30% 가량 낮출 수 있으며, 이를 통해 태양열 집열시스템 효율이 기존 대비 25% 이상 상승되는 특징이 있다.
둘째, 본 발명의 집열시스템은, 소비자의 온수 이용 측면에서 태양열 예열기를 이용한 급탕이 가능하기에, 태양 일사량이 부족한 경우에 기존 태양열 시스템 대비하여 온수 가열시간을 200% 이상 빠른 상승이 가능하기 때문에, 소비자의 온수이용 품질 및 효율성이 증대되는 특징이 있다.
셋째, 기존의 태양열 축열조는 통상 보조열원을 구비하여 에너지가 부족한 경우에도 일정온도 이상은 예열시키는 경우가 있으며 이 경우 태양열 축열조가 항상 일정 수준 이상의 온도를 유지하게 되므로 태양열 집열기의 가동 효율이 떨어지는 특징(태양열 집열기는 운전온도가 낮을수록 효율이 높은 특징이 있다)이 잇지만, 본 발명은 태양열 예열기와 태양열 축열조가 분리 설계되고, 태양열 축열조에만 독립적으로 보조열원이 설치됨으로 인해 태양열 축열조의 평균 동작 온도를 낮추는 기능이 있다. 이로 인해 전체 태양열 집열 효율이 기존대비 10% 이상 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템을 나타낸 일실시예의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템의 운전모드를 나타낸 일실시예의 도면.
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.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징을 갖는다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
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 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도 1 내지 도 2를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템을 상세히 설명하도록 한다.
이를 위한 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템은 태양열 집열기(10), 태양열 예열기(20), 태양열 축열조(30), 제 1, 2펌프(P1, P2), 급탕용 삼방밸브(V), 제어장치(40)를 포함한다.
본 발명의 태양열 집열시스템은, 가동시 평균 운전온도를 선택적으로 낮게 유지할 수 있도록 시스템을 구성하고 제어하여, 태양열 집열효율을 월등히 높일 수 있도록 한 것이다.
이로써, 태양열 예열기(20)와 태양열 축열조(30)를 분리하여 태양열 예열기(20)의 가동 온도를 통상의 일반적인 시스템보다 50% 이상 낮은 온도로 가동할 수 있게 하여 태양열 시스템 효율을 대폭(20% 이상) 향상할 수 있도록 한 것이다.
또한 본 발명의 효율적인 운전을 위해 개발된 제어장치(40)를 통하여, 태양열 예열기(20)의 작동온도 및 태양열 축열조(30)의 작동온도를 모니터링하고, 제 1펌프(P1) 및 제 2펌프(P2)를 독립 구성하여 태양열 운전온도를 기존보다 낮게 유지할 수 있도록 한 것이다.
더불어, 본 발명의 태양열 집열시스템에 항상 구비되는 보조열원(ex: 보조히터(31) 등)에 있어서도 보조열원 가동 시간을 기존 시스템보다 낮게 유지할 수 있게 하여, 운전 비용도 절감할 수 있는 특징이 있다.
상기 태양열 집열기(10)는 태양열을 집열하는 부분으로, 제 1배관(L1)을 통해 태양열 예열기(20)와 연결되어, 제 1배관(L1) 내 제 1냉매(ex: 물 등)가 태양열 집열기(10)와 태양열 예열기(20)를 순환하면서 태양열 집열기(10)에서 집열한 집열에너지를 태양열 예열기(20)로 예열 및 순환시키는 작동을 하는 것이다.
상기 태양열 예열기(20)는 태양열 집열기(10)와 제 1배관(L1)으로 연결되며, 제 1배관(L1)을 순환하는 제 1유체를 통해 태양열 집열기(10)의 집열에너지가 저장되며 가열되도록 하는 부분이다.
이러한 태양열 예열기(20)는 열교환기의 일종으로 Tank in Coil 형식으로 종형 축열조(30) 내부에 Coil형 열교환기를 내장하고 있으며, 태양열 축열조(30)의 온도가 사전설정 온도범위보다 낮은 경우에는 이러한 태양열 예열기(20)를 통해 온수를 공급 받을 수 있도록 한 것이다. 이때 태양열 예열기(20)는 일반적인 태양열 축열조(30)(태양열 축열용 탱크) 크기의 50% 이하의 크기로 태양열에 의한 가열 속도가 빨라 급탕이 용이한 특징이 있다.
상기 태양열 축열조(30)는 전술된 태양열 예열기(20)와 제 2배관(L2)을 통해 연결되며, 내부에는 제 2유체가 저장되고, 상기 제 2유체는 제 2배관(L2)을 통해 태양열 축열조(30)와 태양열 예열기(20) 사이를 순환하면서 태양열 예열기(20)의 제 1배관(L1) 내 제 1유체와 열교환되고, 이에, 태양열 축열조(30)가 가열되도록 하여, 사용처에 온수 또는 급탕으로 가열된 제 2유체를 제공할 수 있도록 한 곳이다.
또한, 이러한 태양열 축열조(30)의 경우, 중단부에 보조히터(31)(Auxiliary Heater)가 내장되며, 태양열 예열기(20) 및 태양열 축열조(30)의 온도가 급탕 목표온도보다 낮은 온도를 가지고 있을때 가동하여, 보조적인 열에너지 공급 목적으로 사용될 수 있음이다.
상기 제 1, 2펌프(P1, P2)는 제 1배관(L1)과 제 2배관(L2)에 각각 설치되어, 후술될 제어장치(40)에 의해 독립제어되면서, 제 1배관(L1)의 제 1유체 및 제 2배관(L2)의 제 2유체가 순환될 수 있도록 한 것이다.
이러한 제 1, 2펌프(P1, P2)는, 상기 태양열 집열기(10)의 온도가 사전설정 온도범위 이상인 경우, 상기 제 1펌프(P1)가 제어장치(40)에 의해 가동되면서 태양열 예열기(20)가 가열되도록 하고, 가열되는 태양열 예열기(20)의 온도가 사전설정 온도범위 이상인 경우, 상기 제 2펌프(P2)가 제어장치(40)에 의해 가동되면서 태양열 축열조(30)가 가열되도록 구동되는 것이다.
상기 급탕용 삼방밸브(V)는 전술된 제 2배관(L2) 및 상기 태양열 축열조(30)로 유체를 공급하는 제 3배관(L3)에 설치되는 밸브로써, 외부로부터 제 2유체를 유입하는 제 1라인, 제 1라인에서 태양열 축열조(30)로 연결되는 제 2라인, 상기 제 1라인에서 제 2펌프(P2) 및 태양열 축열조(30)를 거치지 않고 바로 제 2배관(L2)과 연결되어 태양열 예열기(20)로 제 2유체가 유입되도록 하는 제 3라인으로 이루어진다.
물론, 이러한 급탕용 삼방밸브(V)는 태양열 예열기(20)와 태양열 축열조(30)의 온도를 제어장치(40)를 통해 측정온도 등을 모니터링하고,(물론, 태양열 집열기(10), 태양열 예열기(20), 태양열 축열조(30) 각각에는 온도센서가 설치되어 측정온도를 제어장치(40)로 전송해야 함은 당연할 것이다.) 사전설정조건(태양열 집열기(10) 사전설정 온도범위, 태양열 예열기(20) 사전설정 온도범위, 태양열 축열조(30) 사전설정 온도범위 등)에 따라 최적 조건으로 제 1, 2, 3라인 중 개방경로가 선택제어되어, 소비자의 급탕 이용시 온수온도 및 시스템 효율율 고려하여 최적의 조건으로 제어될 수 있도록 운용되는 것이다.
상기 제어장치(40)는 전술된 태양열 집열기(10), 태양열 예열기(20), 태양열 축열조(30) 각각의 측정온도와 사전설정온도를 상호간 비교한 후, 상기 제 1, 2배관(L1, L2)에 각각 설치되어 독립제어되는 제 1, 2펌프(P1, P2) 및 급탕용 삼방밸브(V)의 온/오프를 제어함으로써, 다수의 운전모드 중 온수 또는 급탕에 사용될 운전모드가 선택되도록 제어하는 부분이다.
이러한 본 발명의 제어장치(40)는 태양열 집열시스템의 효율적인 이용을 위하여, 기존의 제어장치(40)와는 차별화 되는데, 태양열 집열기(10)와, 태양열 예열기(20) 및 태양열 축열조(30)로 구성된 장치와, 열교환을 위한 제 1, 2펌프(P1, P2)를 구비하여, 독립적으로 축열 모드에 따라 정해진 제어루프대로 가동하도록 프로그램되어 제어할 수 있도록 한 것이다. 이를 통해 태양열 집열효율 및 이용 성능을 극대화 할 수 있게 한 것이다.
또한, 상기 제어장치(40)는 온도감지부(온도센서), 연산부, 제어 출력부로 구성되며( 이는 일반적인 구성의 제어장치(40)와 동일), 온도 감지부는 기전 시스템과 달리 태양열 집열기(10), 태양열 예열부, 태양열 축열조(30), 외기온도, 제 1, 2, 3배관 등에 설치될 수 있음이다. 또한 연산부는 일반적인 컴퓨터 마이컴 칩을 사용하여 정해진 루프에 따라 제어되며 상세 제어사항은 사용자가 다양하게 사전저장한 사전설정 운전모드에 따라 구현된다.
그 실시예로, 본 발명의 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템의 다양한 운전모드를 설명하도록 한다.
1. 예열급탕 모드 : 일사량이 사전설정 온도범위 이상(또는 태양열 집열기(10)의 온도가 사전설정 온도범위 이상)인 경우, 태양열 예열기(20)를 통해 제 1, 2배관(L1, L2)의 제 1, 2유체가 가열되어 급탕을 제공하는 운전모드이다. 태양열 예열기(20)의 가열된 집열에너지는 제 1유체를 통해 제 2유체에 열교환되어 전달된 후, 이를 급탕(또는 온수)로 제공하는 것이다. 물론, 이때 제 2배관(L2)의 가열된 제 2유체는 곧바로 사용처에 급탕으로 제공되거나 또는 태양열 축열조(30)를 가열하면서 사용처에 제공되도록 할수도 있음이다.
2. 축열급탕 모드 : 일사량이 사전설정 온도범위 이하(또는 태양열 집열기(10)의 온도가 사전설정 온도범위 이하)인 경우, 태양열 예열기(20)를 사용하지 않는 모드로, 태양열 축열조(30)만을 구동시켜, 태양열 축열조(30)에 가열저장된 제 2유체를 급탕으로 제공하는 운전모드이다.
3. 제 1야간모드 : 일사량이 적용되지 않은 밤시간에, 태양열 예열기(20)는 사용하지 않는 모드로서, 태양열 축열조(30)의 제 2유체 측정온도(Ts)가 사전설정 온도범위(Tset)보다 낮은 경우, 태양열 축열조(30)에 설치되는 보조히터(31)가 구동되어 제 2유체가 가열되도록 하고, 이에 태양열 축열조(30)의 제 2유체가 급탕으로 제공되도록 하는 운전모드이다.(Ts < Tset)
4. 제 2야간모드 : 일사량이 적용되지 않은 밤시간에, 태양열 예열기(20)는 사용하지 않는 모드로서, 태양열 축열조(30)의 제 2유체 측정온도(Ts)가 사전설정 온도범위보다 높은 경우(낮시간에 가열저장되어 있는 경우 등)(Tset), 태양열 축열조(30)의 제 2유체가 급탕으로 제공되는 모드이다. (Ts > Tset)
5. 주간 축열조 이용모드 : 낮시간에 태양열 집열기(10)의 온도(일사량, Qe)가 사전설정 온도범위보다 낮은 경우(QeMin), 제 1, 2펌프(P1, P2)는 모두 OFF되며, 태양열 축열조(30)의 제 2유체가 급탕으로 제공되는 모드이다.(Qe < QeMin))
6. 제 1예열기 이용모드 : 낮시간에, 태양열 집열기(10)의 온도(Qe)가 사전설정 온도범위에 해당(최저부하(QeMin) ~ 최대부하(QeMax))되는 경우, 제 1펌프(P1)는 ON, 제 2펌프(P2)는 OFF되고, 상기 급탕용 삼방밸브(V)는 태양열 예열기(20) 단부에 연결된 제 2배관(L2)에 연결되도록 개방되어, 제 2유체가 제 1유체와 열교환된 후, 태양열 축열조(30) 사용없이 제 2유체가 급탕으로 제공되도록 하는 모드이다.(QeMin < Qe < QeMax)
7. 제 2예열기 이용모드: 낮시간에, 태양열 집열기(10)의 온도(Qe)가 사전설정 온도범위보다 높은 경우(최대부하(QeMax) 이상인 경우), 제 1펌프(P1)는 ON, 제 2펌프(P2)는 OFF되고, 상기 급탕용 삼방밸브(V)는 태양열 예열기(20) 단부에 연결된 제 2배관(L2)에 연결되도록 개방되어, 제 2유체가 제 1유체와 열교환된 후, 태양열 축열조(30) 사용없이 제 2유체가 급탕으로 제공되도록 하는 모드이다.(Qe > QeMax)
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.
10: 태양열 집열기 20: 태양열 예열기
30: 태양열 축열조 31: 보조히터
40: 제어장치
L1: 제 1배관 L2: 제 2배관
L3: 제 3배관 P1: 제 1펌프
P2: 제 2펌프

Claims (5)

  1. 태양열을 집열하는 태양열 집열기(10);
    상기 태양열 집열기(10)와 제 1배관(L1)으로 연결되며, 제 1배관(L1)을 순환하는 제 1유체를 통해 태양열 집열기(10)의 집열에너지로 가열되도록 하는 태양열 예열기(20);
    상기 태양열 예열기(20)와 제 2배관(L2)으로 연결되며, 상기 태양열 예열기(20) 내에서 제 1, 2배관(L1, L2)이 열교환되어 제 2배관(L2) 내 제 2유체가 가열되어 저장될 수 있도록 하며, 제 2배관(L2)을 통해 사용처에 온수 및 급탕을 제공하는 태양열 축열조(30);
    상기 제 2배관(L2) 및 상기 태양열 축열조(30)로 유체를 공급하는 제 3배관(L3)에 설치되는 급탕용 삼방밸브(V);
    상기 태양열 집열기(10), 태양열 예열기(20), 태양열 축열조(30) 각각의 측정온도와 사전설정온도를 상호간 비교한 후, 상기 제 1, 2배관(L1, L2)에 각각 설치되어 독립제어되는 제 1, 2펌프(P1, P2) 및 급탕용 삼방밸브(V)의 온/오프를 제어함으로써, 다수의 운전모드 중 온수 또는 급탕에 사용될 운전모드가 선택되도록 제어하는 제어장치(40);
    를 포함하여 이루어지며,
    상기 태양열 예열기(20)는 태양열 집열기(10)와 태양열 축열조(30) 사이에서, 태양열 축열조(30)보다 작은 사이즈로 설치되어, 태양열 집열기(10)보다 낮은온도로 빠르게 가열가능함에 따라, 사용처의 급탕제공에 용이하게 사용되는 것을 특징으로 하는 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제어장치(40)는
    상기 태양열 집열기(10)의 온도가 사전설정 온도범위 이상인 경우, 상기 제 1펌프(P1)가 제어장치(40)에 의해 가동되면서 태양열 예열기(20)가 가열되도록 하고,
    가열되는 태양열 예열기(20)의 온도가 사전설정 온도범위 이상인 경우, 상기 제 2펌프(P2)가 제어장치(40)에 의해 가동되면서 태양열 축열조(30)가 가열되도록 하는 것을 특징으로 하는 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 운전모드는
    일사량이 사전설정 온도범위 이상인 경우, 태양열 예열기(20)를 통해 제 1, 2배관(L1, L2)의 제 1, 2유체가 가열되어 급탕을 제공하는 예열급탕 모드;
    일사량이 사전설정 온도범위 이하인 경우, 태양열 축열조(30)를 구동시켜, 태양열 축열조(30)에 가열저장된 제 2유체를 급탕으로 제공하는 축열급탕 모드;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 운전모드는
    일사량이 적용되지 않은 밤시간에, 태양열 축열조(30)의 제 2유체 측정온도가 사전설정 온도범위보다 낮은 경우, 태양열 축열조(30)에 설치되는 보조히터(31)가 구동되며, 태양열 축열조(30)의 제 2유체가 급탕으로 제공되는 제 1야간모드;
    일사량이 적용되지 않은 밤시간에, 태양열 축열조(30)의 제 2유체 측정온도가 사전설정 온도범위보다 높은 경우, 태양열 축열조(30)의 제 2유체가 급탕으로 제공되는 제 2야간모드;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 운전모드는
    낮시간에, 태양열 집열기(10)의 온도가 사전설정 온도범위보다 낮은 경우, 제 1, 2펌프(P1, P2)는 OFF되며, 태양열 축열조(30)의 제 2유체가 급탕으로 제공되는 주간 축열조 이용모드;
    낮시간에, 태양열 집열기(10)의 온도가 사전설정 온도범위에 해당되는 경우, 제 1펌프(P1)는 ON, 제 2펌프(P2)는 OFF되고, 상기 급탕용 삼방밸브(V)는 태양열 예열기(20) 단부에 연결된 제 2배관(L2)에 연결되도록 개방되어, 제 2유체가 제 1유체와 열교환된 후, 태양열 축열조(30) 사용없이 제 2유체가 급탕으로 제공되도록 하는 제 1예열기 이용모드;
    낮시간에, 태양열 집열기(10)의 온도가 사전설정 온도범위보다 높은 경우, 제 1펌프(P1)는 ON, 제 2펌프(P2)는 OFF되고, 상기 급탕용 삼방밸브(V)는 태양열 예열기(20) 단부에 연결된 제 2배관(L2)에 연결되도록 개방되어, 제 2유체가 제 1유체와 열교환된 후, 태양열 축열조(30) 사용없이 제 2유체가 급탕으로 제공되도록 하는 제 2예열기 이용모드;
    로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양열 예열기를 적용한 주택용 고효율 태양열 집열시스템.
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