KR101422777B1 - Solar thermal heat collection unit - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양열 집열장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는 집열관을 감싸는 회전이 가능한 반사경을 갖춘 집열장치이다. 이 반사경은 사용자의 필요에 의해 때로는 집열을 돕는 반사경으로 때로는 집열을 차단하는 역할을 한다. 또 사용자의 필요에 따라서는 커튼의 역할을 겸한 태양열 집열장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar heat collecting device. And more particularly, to a collecting device having a reflector capable of rotating around a collecting tube. This reflector is sometimes used as a reflector to help collect the light depending on the needs of the user, sometimes blocking the collection of heat. The present invention also relates to a solar heat collecting apparatus serving as a curtain in accordance with the user's needs.
특히, 태양열의 집열량을 조절할 수 있는 반사경을 집열장치 내에 구비하고, 반사경을 회전시키거나 각도를 조절하는 등의 조작을 통해 태양에너지로부터 취할 수 있는 태양열을 인위적으로 제어할 수 있는 태양열 집열장치에 관한 것으로, 반사경의 위치에 따라 태양열이 집열관으로 흡수되는 것을 조절하여 최적의 실내온도 및 실내조명 환경조건을 구현이 가능하며, 반사경은 평소에는 태양열의 집열능력을 최대화했다가 때로는 창문의 커튼처럼 내부로의 조망권 확대 등 추가적인 기능을 수행할 수 있다. 또 한편으로 계절, 날씨 및 시간에 따라 변동하는 태양의 위치 즉, 태양광선의 방위각, 고도각에 따른 태양열의 변화에 맞추어 회전형 반사경의 회전 위치 및 각도를 자동 또는 수동으로 조절하여 집열과 채광을 효과적으로 조절함으로서 쾌적한 생활환경(Life Sytle)을 이루도록 최적화할 수 있는 것이다.
Particularly, a solar heat collecting device capable of artificially controlling the solar heat that can be taken from solar energy through a reflector capable of controlling the amount of solar heat can be provided in the heat collecting device and operated by rotating the reflector or adjusting the angle It is possible to realize the optimal indoor temperature and indoor lighting conditions by controlling the absorption of solar heat to the heat-collecting tube according to the position of the reflector. The reflector usually maximizes the solar collecting ability, but sometimes the window curtain Additional functions such as expanding the view to the inside can be performed. On the other hand, the rotation position and angle of the rotating type reflector are automatically or manually adjusted according to the change of the sun depending on the season, weather and time, that is, the azimuth angle of the sun ray and the altitude angle, It can be optimized to achieve a pleasant living environment.
일반적으로, 태양열 시스템이란 태양에너지를 건물의 냉난방 혹은 발전 등에 이용하는 시스템이다. 태양열 시스템은 크게 집열부(collector element), 축열부(thermal storage element) 그리고 이용부(use element)의 3가지로 구성된다.Generally, A solar system is a system that uses solar energy for heating, cooling, and heating buildings. The solar thermal system consists of three components: a collector element, a thermal storage element, and a use element.
이들 구성 요소간의 에너지 이동 방법이 모두 기계적 강제순환 방식에 의할 때 이것을 설비형(active) 시스템이라고 하며, 자연순환 방식에 의할 때 이를 자연형(passive) 시스템이라고 분류한다. 또한, 주로 자연 순환 방식에 의한 것이나, 약간의 기계적인 강제 순환 방식이 병용되는 방식을 혼합형(hybrid) 시스템이라고 한다. When all the energy transfer methods between these components are based on mechanical forced circulation, this is called an active system, and when natural circulation is used, it is classified as a passive system. In addition, a system mainly using a natural circulation system or a system in which a mechanical mechanical circulation system is used in combination is called a hybrid system.
이와 같은 태양열 시스템은 열매체의 구동장치 유무에 따라서 자연형(passive) 시스템과 설비형(active) 시스템으로 구분된다. 집열 또는 활용온도에 따라 분류는 일반적으로 저온용, 중온용, 고온용으로 분류하기도 한다.Such a solar thermal system is classified into a passive system and an active system depending on the presence or absence of a heating medium driving apparatus. Classification according to heat collection or utilization temperature is generally classified as low temperature, medium temperature or high temperature.
저온용 태양열 시스템은 자연형 시스템에 해당하고, 60℃이하의 온도에서 활용되는 것으로, 집열부는 자연형 시스템, 공기식 집열기가 사용되고, 축열부는 Trombe Wall(자갈, 현열)이 사용되어 건물 공간 난방에 수료 사용된다. The solar thermal system for low temperature corresponds to the natural type system and is used at a temperature of 60 ° C or less. The natural type system and pneumatic collector are used for the heat collecting part, and the trombe wall (gravel, sensible heat) .
또한, 중온용 태양열 시스템의 경우 100℃ 이하의 온도에서 활용되며, 평판형 집열기로 이루어진 집열부와, 저온축열 기능을 가지는 축열부를 통해 냉난방, 급탕, 농수산 산업의 건조 및 난방에 주로 사용된다.In the mid-temperature solar thermal system, it is utilized at a temperature of 100 ° C or lower, and is mainly used for drying and heating of air-conditioning, hot water supply, agricultural and marine industry through a heat collecting part composed of a flat plate type heat collector and a heat storage part having a low temperature heat accumulating function.
그리고, 고온용 태양열 시스템은 산업공정열, 열발전, 우주용, 광촉매폐수처리 및 광화묵, 신물질 제조와 같이 300℃ 이상의 온도가 활용되는 설비용으로 Dish형 집열기, 파워 타워 집열부 등이 사용되거나, 300℃ 이하의 온도가 활용되는 건물 및 농수산 분야, 냉난방 담수화 산업, 열발전 산업의 설비용으로 사용되는 PTC (Parabolic Trough solar Collector), CPC (Compound Parabolic Collector) 및 진공관형 집열기와, 중온축열부가 주로 사용되는 것으로 에너지관리공단에서는 각 온도별 적정 집열기, 축열방법 및 이용분야에 따라 분류하고 있다.In addition, the high-temperature solar thermal system can be used for a facility in which a temperature of 300 ° C or higher is utilized, such as a heat pump for industry, thermal power generation, space treatment, photocatalyst wastewater treatment, A parabolic trough solar collector (PTC), a compound parabolic collector (CPC), and a vacuum tube type collector, which are used for buildings, agricultural and marine products, a cooling / heating desalination industry, The energy management corporation categorizes them according to the appropriate collector, storage method and application field of each temperature.
여기서, 설비형 태양열 시스템은 태양열을 흡수하는 집열부와 집열된 열을 저장하는 축열부 및 축열된 열을 사용하는 이용부로 구성되며, 기타 순환시설, 보조열원 및 제어장치가 추가 설치된다. 설비형 태양열 시스템은 집열기가 필수적이며 집열기 효율에 따라 전체 시스템 효율에 큰 영향을 미치므로 집열기 선택이 중요한 요소이다. 태양열 시스템 설계시는 어떤 기기를 선정하며, 어떻게 조합하며, 왜 제어해야 할 것인가를 고려해야 한다.
Here, the facility type solar thermal system is composed of a solar heat absorbing heat collecting part, a heat storage part for storing the heat collected, and a using part using heat accumulated heat, and other circulation facility, auxiliary heat source and control device are additionally installed. The choice of a collector is an important factor because a solar collector system is essential for a solar system and has a large effect on overall system efficiency depending on the efficiency of the collector. When designing a solar system, you need to consider which devices to choose, how to combine them, and why to control them.
대한민국 등록특허 제0879004호 (2009.01.09.)Korean Patent No. 0879004 (2009.01.09.)
대한민국 공개특허 제2007-0068192호 (2007.06.29.)Korean Patent Publication No. 2007-0068192 (Jun. 29, 2007)
대한민국 공개특허 제2009-0002404호 (2009.01.09.)
Korean Patent Publication No. 2009-0002404 (2009.01.09.)
이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 태양에너지인 태양열을 집열하기 위한 포물선형 반사경을 사용하는 파라볼릭 콜렉터(Parabolic Collector) 또는 구(球) 형태로 구성되며, 추가적으로 태양에너지의 집열 및 채광이 조절 가능하도록 열매체유 또는 물이 흐르는 집열관 부위를 조절가능한 반사경을 적용한 태양열 집열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve such problems, the present invention is configured in a parabolic collector or spherical form using a parabolic reflector for collecting solar energy, which is solar energy, and additionally, And to provide a solar heat collecting apparatus using a reflector capable of adjusting a portion of a heat-conducting pipe through which heat medium oil or water flows.
또한, 본 발명은 시장상황에서 보다 적용이 용이하고 효율이 높으며, 가격이 저렴한 회전형 반사경 태양열 집열장치를 제공하여 건물의 이중 또는 다중 유리벽 내부에 설치하거나 벽면에 설치하여 단열 및 집열능력을 향상시키고, 취급이 용이할 뿐만 아니라 설치비가 저렴하게 소요되는 태양열 집열장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides a rotatable reflector solar heat collecting device which is easier to apply, more efficient, and less expensive than the market, and can be installed inside a double or multiple glass walls of a building or installed on a wall to improve insulation and collection ability And to provide a solar heat collecting device which can be easily handled and installed at a low cost.
또한, 본 발명은 반사경을 자동 및 수동으로 조절할 수 있는 제어시스템을 통해 각 반사경 사이의 거리를 최적으로 설정하여 최적의 집열 효율을 제공하는데 그 목적이 있다.
It is another object of the present invention to provide an optimal collection efficiency by optimally setting the distance between reflectors through a control system that can automatically and manually adjust the reflector.
이와 같은 과제를 달성하기 위한 본 발명은 건물의 이중 또는 다중 유리벽에 설치되며, 설치위치에 따라 호리존탈(horizontal: 수평) 타입, 또는 버티칼(vertical: 수직) 타입 중 어느 하나의 방식으로 설치되는 태양열 집열장치에 있어서, 내부에 열매체유 또는 물이 순환하고, 태양열을 흡수하여 열매체유 또는 물과 직접 열교환이 이루어지는 집열관; 상기 집열관과 연결되며, 이 집열관에서 열교환이 이루어진 열매체유 또는 물이 순환하는 매체 순환부가 구성된 프레임; 상기 집열관의 외주에 구성되며, 태양열을 반사시켜 집열관의 집열 효율을 향상시키는 반사경; 상기 집열관과 매체 순환부를 연결하고, 반사경의 회전을 지지하는 연결수단; 상기 연결수단의 하측 단부에 구비되어 반사경을 정해진 각도만큼 회전시키는 회전장치; 및 상기 회전장치의 각도를 조절하고, 열교환이 이루어진 매체를 사용처로 공급 또는 회수하도록 제어하는 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치를 제공한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of installing a display device on a double or multiple glass walls of a building, the method comprising installing the display device in one of a horizontal (horizontal) type and a vertical 1. A solar heat collection apparatus comprising: a heat collecting pipe in which a heat medium oil or water is circulated inside and a solar heat is absorbed and heat exchange is directly performed with heat medium oil or water; A frame connected to the heat collecting tube and having a heat exchanging heat medium oil or a circulating medium circulating through the heat exchanging tube; A reflector disposed on the outer periphery of the heat collecting tube for reflecting sunlight to improve heat collecting efficiency of the heat collecting tube; Connecting means for connecting the heat collecting tube and the media circulating unit and supporting the rotation of the reflecting mirror; A rotating device provided at a lower end of the connecting means to rotate the reflecting mirror by a predetermined angle; And a control system for controlling the angle of the rotating device and controlling supply or recovery of the heat-exchanged medium to use.
본 발명에 있어서, 상기 연결수단에는 집열관이 프레임의 매체 순환부와 연결되도록 관통 형성된 관통홀이 형성되며, 외주에는 상기 반사경이 결합되는 결합홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치를 제공한다.According to an embodiment of the present invention, the connection unit may include a through hole formed through the heat collecting tube so as to be connected to the media circulation unit of the frame, and an outer circumferential coupling groove may be formed on the outer circumference of the connection groove. .
본 발명에 있어서, 상기 연결수단의 외주면에는 반사경의 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 다수의 볼 또는 베어링이 구비되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치를 제공한다.In the present invention, a plurality of balls or bearings are provided on the outer circumferential surface of the connecting means so that the reflector can rotate smoothly.
본 발명에 있어서, 상기 회전장치는 연결수단에 설치되며, 회전력이 있거나 회전체와 연동하여 회전력을 전달하는 동력장치로 구성되어 제어 시스템의 조절에 따라 상기 집열관과 반사경을 회전시키는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치를 제공한다.In the present invention, the rotating device may include a power device installed in the connecting means and having a rotating force or transmitting a rotating force in cooperation with the rotating body, wherein the collecting tube and the reflecting mirror are rotated according to the control of the control system Thereby providing a solar heat collection device.
본 발명에 있어서, 상기 제어 시스템은 반사경의 반사되는 태양열, 또는 반사경의 온도를 측정하여 다수의 집열관에 구성된 회전장치를 작동시켜 집열관 및 반사경이 가장 효율적으로 태양열을 집열할 수 있도록 회전장치를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치를 제공한다.
In the present invention, the control system may include a rotating device for measuring the temperature of the sunlight reflected by the reflecting mirror or the reflecting mirror, operating the rotating device formed in the plurality of collecting tubes to collect the solar heat most efficiently, The solar heat collection apparatus comprising:
이와 같은 본 발명에 따르면, 집열성능이 향상되고, 건물 벽면 및 외부에 설치가 가능하고, 취급이 용이할 뿐만 아니라 저렴한 시설비로도 설치 가능한 효과가 있다.According to the present invention as described above, the heat collecting performance is improved, and it can be installed on the wall and the exterior of the building, and is easily handled, and can be installed at a low facility cost.
또한, 본 발명에 따르면, 집열장치로 들어오는 태양에너지를 반사경을 이용하여 최대의 태양열을 얻으며, 태양의 방위각과 고도각에 따라 반사경의 회전위치를 조절하여 집열능력을 향상시키고 또한 반사경의 회전위치를 조절하여 건물내부로부터 조망권을 확대하기 위한 커튼 역할을 겸한 태양열 집열장치를 구현해 내는 것이다. In addition, according to the present invention, it is possible to obtain maximum solar heat by using a reflector and to adjust the rotation position of the reflector according to the azimuth angle and altitude angle of the sun to improve the heat collecting ability, And to realize a solar heat collecting device which serves as a curtain for expanding the view from inside the building.
또한, 본 발명에 따르면, 반사경의 회전위치를 조절하여 실내에 입사되는 채광을 조절가능하여 궁극적으로는 초기 설비투자비를 낮추고 태양에너지의 집열효율을 높이고 채광기능을 효과적으로 구현 발휘할 수 있다.In addition, according to the present invention, the rotation position of the reflector can be adjusted to control the light input to the room, ultimately lowering the initial facility investment cost, increasing the solar collecting efficiency and effectively achieving the mining function.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 집열장치를 나타낸 도면,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 집열장치를 개략적으로 나타낸 요부 단면도,
도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 집열장치를 나타낸 요부 확대도,
도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 집열장치를 통해 열매체가 순환하는 과정을 나타낸 도면,
도 7 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 집열장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view illustrating a solar heat collecting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
FIG. 2 is a sectional view of a main part schematically showing a solar heat collecting device according to a preferred embodiment of the present invention,
3 and 4 are enlarged views of a solar heat collection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention,
5 and 6 are views showing a process of circulating a heating medium through a solar heat collection apparatus according to a preferred embodiment of the present invention;
FIGS. 7 to 10 are views schematically showing a state in which a solar heat collecting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention is installed.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 집열장치를 나타낸 도면, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 집열장치를 개략적으로 나타낸 요부 단면도, 도 3 및 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 집열장치를 나타낸 요부 확대도, 도 5 및 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 집열장치를 통해 열매체가 순환하는 과정을 나타낸 도면, 도 7 내지 도 10은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양열 집열장치가 설치된 상태를 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a cross-sectional view schematically showing a solar heat collecting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and Figs. 3 and 4 are sectional views showing a preferred embodiment of the present invention. Fig. 3 is a perspective view of a solar heat collecting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIGS. 5 and 6 are views showing a process of circulating a heating medium through a solar heat collecting apparatus according to a preferred embodiment of the present invention. FIGS. 7 to 10 are views showing a preferred embodiment of the
도시된 바와 같이, 본 발명의 태양열 집열장치는 태양열이 집열되는 집열관(110), 집열관(110)의 상측 및 하측부와 연결되며, 열교환이 이루어진 열매체가 순환하도록 구성된 프레임(130), 집열관(110)의 바깥 둘레에 구성되며, 태양의 주기에 따라 회전하는 반사경(150) 및 집열관(110)과 반사경(150)을 회전시키는 회전장치(160)를 포함하여 구성된다.As shown in the figure, the solar collecting apparatus of the present invention includes a
집열관(110)은 파이프 형태로 구성되어 내부에 열매체유 또는 물이 순환하고, 더욱 효과적으로 태양열을 집열하기 위해 열전달 성능이 우수한 알루미늄이나 구리 등의 금속재로 구성된다.The
또한, 집열관(110)의 상측 및 하측을 고정시켜 태양열의 흡수가 용이하게 이루어지도록 하고, 집열관(110)이 프레임(130)에 구성된 매체 순환부(140)와 연결 구성될 수 있도록 연결수단(120)이 구성된다. The upper and lower sides of the
연결수단(120)은 집열관(110)의 개방된 상측 및 하측 단부를 밀폐시키며, 이 집열관(110)의 단부가 프레임(130)에 구성된 매체 순환부(140)와 연결되도록 관통홀(122)이 형성되고, 연결수단(120)의 바깥쪽 둘레에는 반사경(150)이 결합될 수 있도록 결합홈(124)이 형성된다.The
이러한 연결수단(120)의 외주면에는 프레임(130)과 연결수단(120)의 마찰력을 최소화함으로써, 집열관(110) 및 반사경(150)의 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 다수의 볼 또는 베어링이 결합홈(124)의 내주를 따라 다수 구비됨이 바람직하나, 이에 한정하는 것은 아니다.A plurality of balls or bearings are provided on the outer circumferential surface of the
프레임(130)은 창호를 구성하기 위해 전방과 후방에 페어유리(10)가 구성되며, 이 페어유리(10) 사이에 집열관(110) 및 반사경(150)이 구성되도록 공간을 형성하고, 프레임(130)의 내부에는 집열관(110)의 상측 및 하측 단부가 각각 연결구성되는 매체 순환부(140)가 구비되어 집열관(110)에서 태양열에 의해 열교환이 이루어진 열매체가 매체 순환부(140)를 따라 순환하여 사용처로 공급되도록 구성된다.The
이러한 프레임(130)의 매체 순환부(140)는 열매체의 순환하는 과정에 따라 집열관(110)의 일측과 연결되며, 사용처로 순환된 열매체가 회수되어 열교환이 이루어지게 집열관(110)의 내부로 순환하도록 안내하는 제1매체 순환부(142)와, 집열관(110)의 타측과 연결되어 열교환이 이루어진 열매체가 순환하여 사용처로 공급될 수 있도록 하는 제2매체 순환부(144)가 구비된다.The
즉, 본 발명의 태양열 집열장치는 집열관(110)을 통해 태양열을 집열하면서 집열관(110)에 구비된 열매체의 온도를 상승시킴에 따라 집열관(110)과 연결된 제1매체 순환부(142)와 제2매체 순환부(144)가 가열이 이루어지게 되고, 이에 매체 순환부(140)를 통해 이동하는 열매체유 또는 물로 이루어진 매체와 집열관(110)의 열매체가 열교환이 이루어지면서 공장, 사무실, 가정 등과 같은 사용처로 공급하도록 구성되는 것이다.That is, the solar heat collecting apparatus of the present invention collects solar heat through the
또한, 사용처로부터 사용이 완료된 매체는 다시 제1매체 순환부(142)로 회수되고, 회수된 매체는 집열관(110) 및 제1매체 순환부(142)를 통해 사용처로 순환이 이루어지게 되는 것이다. Further, the used medium is recovered to the first
이에 따라, 본 발명의 태양열 집열장치는 매체의 순환 및 회수가 간편하게 이루어질 뿐만 아니라, 창호를 구성하는 프레임(130) 자체에서 매체의 순환이 이루어지도록 구성됨에 따라 설치 공간이 건물 외부로 제한되고, 설치 공간이 크게 마련되어야 하는 등의 제약이 따르는 종래의 문제점을 극복할 수 있게 되는 것이다.Accordingly, since the circulation and recovery of the medium can be performed easily and the circulation of the medium can be performed in the
한편, 도 5 및 도 6은 본 발명의 집열장치를 통해 열매체가 순환하는 상태를 나타낸 도면으로서, 도 5는 열매체가 프레임(130)의 내부에 다수 구성된 집열관(110)을 순차적으로 순환하여 열교환이 이루어질 수 있도록 구성된 것으로 제1매체 순환부(142)와 제2매체 순환부(144)가 다수의 집열관(110)들을 연결 구성함에 따라 최상단에 위치한 집열관(110)부터 최하단에 위치한 집열관(110)까지 차례대로 열교환이 이루어지도록 구성되는 것이다.5 and 6 are views showing a state in which the heating medium is circulated through the heat collecting device of the present invention. FIG. 5 is a view showing a state in which the heating medium circulates sequentially through a plurality of
또한, 도 6은 제1및 제2매체 순환부(142, 144)가 프레임(130)의 길이 방향을 따라 길게 형성되며, 서로 대향하는 위치에 구성되고, 이 제1및 제2매체 순환부(142, 144) 사이에 다수의 집열관(110)들이 연결되도록 구성됨으로써, 제1매체 순환부(142)로부터 회수되는 열매체가 일괄적으로 다수의 집열관(110)측으로 열매체를 공급하고, 열교환이 이루어진 열매체는 제2매체 순환부(144)에 일괄적으로 공급하여 사용처로 순환하도록 구성되는 것이다.6 shows a state in which the first and second
아울러, 반사경(150)은 파라볼릭 콜렉터(Parabolic Collector) 형태로 구성되어 태양의 위치에 따라 집열관(110)과 함께 회전하면서 태양열의 반사를 효과적으로 할 수 있도록 구성된다.In addition, the
이러한 반사경(150)은 집열관(110)의 상측 및 하측에 각각 결합되는 연결수단(120)의 결합홈(124)에 결합되는 결합 플레이트(152)가 상측 및 하측에 구성되어 회전장치(160)를 통해 집열관(110)이 회전할 때, 함께 회전이 이루어지도록 구성된다. The
또한, 반사경(150)에는 반사되는 태양열을 측정하여 반사되는 태양열의 양에 따라 회전이 이루어지도록 측정센서가 구성됨이 바람직하다. It is preferable that the
이는, 태양열 집열장치에 다수 구성되는 집열관(110)으로 집열되는 태양열의 양이 각기 다르므로, 이를 조절하여 각각의 집열관(110)이 모두 효율적으로 태양열의 집열이 이루어지도록 하기 위함이며, 측정센서는 반사경(150)의 중앙, 상측 및 하측 중 어느 한 부분에 설치됨이 바람직하나, 적어도 2개 이상 복수 설치되어 더욱 정밀한 측정이 이루어지도록 할 수 있을 것이다.This is because the amount of solar heat collected by the plurality of
즉, 다수의 집열관(110)이 개별적으로 회전장치(160)에 의해 회전이 이루어지면서 태양열의 집열이 가장 효율적인 위치에 위치하도록 함으로써, 건물의 실내, 또는 이중 창문 등에 설치되는 태양열 집열장치의 집열 효과를 극대화할 수 있게 되는 것이다.That is, since the plurality of collecting
회전장치(160)는 집열관(110)의 하측에 구성되는 연결수단(120)에 설치되어 제어 시스템(210)의 제어에 따라 반사경(150)을 회전시키는 장치로서, 기어 이물림을 통해 반사경(150)이 회전할 수 있도록 연결수단(120)과 회전에 필요한 동력을 제공하는 동력장치(164)에 서로 이물림되도록 구성된 기어 어셈블리(162)가 구성된다.The
제어 시스템(210)은 집열관(110) 및 반사경(150)의 회전량을 제어하며, 열교환이 이루어진 매체를 사용처로 공급하거나, 회수하기 위해 전반적인 태양열 집열장치를 제어하는 구성요소이다.The control system 210 is a component that controls the amount of rotation of the collecting
이러한 제어 시스템(210)은 태양의 위치를 측정하거나 또는 기프로그램된 데이터 값에 따라 회전장치(160)를 작동시켜 반사경(150)이 회전할 수 있도록 제어할 수 있다.This control system 210 can control the position of the sun or the rotation of the
또한, 제어 시스템(210)은 반사경(150)에 구성되는 측정센서와 연동하여 반사경(150)의 반사되는 태양열이나, 반사경(150)의 온도를 측정하여 다수의 집열관(110)에 구성된 회전장치(160)를 작동시켜 집열관(110) 및 반사경(150)의 회전이 이루어지도록 구성된다.The control system 210 measures the temperature of the reflecting
이와 같은 본 발명은 도 7 내지 도 10에 도시된 바와 같이, 이중 창호 프레임 뿐만 아니라, 다중 페어유리(10)가 구비된 창틀에도 설치되어 반사경(150)을 통해 태양열을 반사시켜 집열관(110)에 태양열을 공급되도록 함으로써, 태양열의 집열 효율을 극대화할 수 있도록 구성될 수 있으며, 제어 시스템(210)의 제어에 따라 반사경(150)을 회전시켜 태양열이 내부로 유입되는 것을 방지할 수 있도록 구성되는 것이다. As shown in FIGS. 7 to 10, the present invention is not limited to a double window frame, but may be installed on a window frame provided with a
특히, 본 발명의 집열장치는 창호 프레임(130) 뿐만 아니라, 건물 등의 벽면에도 시공이 가능하며, 벽면에 시공이 이루어질 때에는 벽면의 외부 즉, 실외에 설치하여 태양열의 집열이 이루어지도록 구성됨이 바람직하다.Particularly, it is preferable that the heat collecting device of the present invention can be installed not only on the
또한, 본 발명의 집열장치는 태양열의 집열 효율이 최적의 효율로 이루어질 수 있도록 설치장소에 따라 호리존탈(horizontal) 타입, 또는 버티칼(vertical) 타입 중 어느 하나의 방식으로 설치가 이루어지거나, 호리존탈(horizontal) 타입, 또는 버티칼(vertical) 타입이 서로 혼용되어 설치가 가능함은 물론이다.In addition, the heat collecting device of the present invention may be installed in any one of a horizontal type and a vertical type depending on the installation place so that the heat collection efficiency of the solar heat can be optimized, a horizontal type, or a vertical type may be used in combination.
이와 같이 구성된 본 발명의 태양열 집열장치는 집열성능이 향상되고, 건물 내부 및 외부에 설치가 가능하고, 취급이 용이할 뿐만 아니라 집열되는 태양열의 양을 조절하여 반사경, 집열관 등과 같은 태양열 집열장치를 이루는 구성요소들의 과열을 방지가 가능하고, 태양의 위치에 따라 반사경의 각도가 조절되면서 태양열을 집열관으로 집중 반사시켜주도록 함으로써, 집열능력이 매우 뛰어나며, 태양전지를 이용하는 통상의 집열판에 비하여 저렴한 시설비를 통해 설치가 가능한 발명이다.The solar heat collecting apparatus of the present invention thus configured can improve the heat collecting performance, can be installed inside and outside the building, is easy to handle, and can control the amount of solar heat to be collected, It is possible to prevent overheating of the constituent elements and to reflect the solar heat to the heat collecting tube while adjusting the angle of the reflector according to the position of the sun. Thus, the heat collecting ability is very excellent and, compared to a general heat collecting plate using solar cells, It is an invention that can be installed through.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 조절식 반사경의 아이디어를 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
The foregoing description is merely illustrative of the technical idea of the present invention and various changes and modifications may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are intended to illustrate rather than limit the idea of the adjustable reflector of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.
110: 집열관 120: 연결수단
122: 관통홀 126: 결합홈
128: 회전홈 130: 프레임
140: 매체 순환부 142: 제1매체 순환부
144: 제2매체 순환부 150: 반사경
160: 회전장치 210: 제어 시스템110: house heat pipe 120: connecting means
122: through hole 126: engaging groove
128: rotation groove 130: frame
140: media circulation unit 142: first media circulation unit
144: second media circulation unit 150: reflector
160: Rotating device 210: Control system
Claims (5)
내부에 열매체유 또는 물이 순환하고, 태양열을 흡수하여 열매체유 또는 물과 직접 열교환이 이루어지도록 복수 구성되는 집열관;
상기 집열관의 일측과 연결되며, 사용처로 순환된 열매체가 회수되어 집열관의 내부로 순환하도록 안내하는 제1매체 순환부와, 상기 집열관의 타측과 연결되어 열교환이 이루어진 열매체가 순환하여 사용처로 공급될 수 있도록 하는 제2매체 순환부로 이루어진 매체 순환부가 구성된 프레임;
상기 집열관들의 외주에 각각 구성되며, 파라볼릭 콜렉터(Parabolic Collector) 형태로 구성되어 태양의 위치에 따라 회전하면서 태양열을 반사시켜 집열관의 집열 효율을 향상시키는 반사경;
상기 반사경에 구비되고, 반사되는 태양열을 측정하여 측정된 태양열의 양에 따라 상기 반사경의 회전이 이루어지도록 하는 측정센서;
상기 집열관과 매체 순환부를 연결하고, 반사경의 회전을 지지할 수 있도록 상기 집열관의 상측 및 하측 단부를 밀폐시키며, 이 집열관의 단부가 상기 매체 순환부와 연결되도록 관통홀이 형성되고, 바깥쪽 둘레에는 상기 반사경이 결합되되 마찰력을 최소화하여 반사경의 원활한 회전을 지지하는 다수의 볼 또는 베어링이 구비된 결합홈이 형성된 연결수단;
상기 연결수단의 상측 또는 하측 단부에 구비되어 반사경을 소정 각도만큼 회전시키는 회전장치; 및
상기 측정센서로부터 제공되는 태양열의 양, 반사경의 반사되는 태양열, 또는 반사경의 온도에 따라 상기 회전장치를 제어하여 상기 반사경이 효율적으로 태양열을 집열할 수 있도록 회전각도를 조절하고, 열교환이 이루어진 매체를 사용처로 공급 또는 회수하도록 제어하는 제어 시스템
을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
The present invention relates to a solar heat collecting device installed in a double or multiple glass wall of a building and installed in any one of a horizontal (horizontal) type and a vertical (vertical)
A heat collecting tube having a plurality of heat transfer tubes circulating in the interior of the heat transfer fluid and absorbing the solar heat so that direct heat exchange with the heat transfer fluid or water;
A first medium circulation unit connected to one side of the heat collecting pipe and guiding the circulation of the heat medium circulated to the use place to the inside of the heat collecting pipe and a heat medium circulated through the heat exchanging unit connected to the other side of the heat collecting pipe, And a second media circulation unit that allows the media circulation unit to be supplied to the first media circulation unit.
A reflector which is formed on the outer periphery of the heat collecting tubes and is configured in the form of a parabolic collector so as to reflect solar heat while improving the heat collecting efficiency of the heat collecting tube according to the position of the sun;
A measurement sensor provided in the reflector for measuring the reflected solar heat and causing the reflector to rotate according to the measured amount of solar heat;
The upper and lower ends of the heat collecting tube are sealed so as to support the rotation of the reflector and the through holes are formed so that the ends of the heat collecting tube are connected to the media circulating unit, A coupling means having a coupling groove formed on the periphery of the mirror to provide a plurality of balls or bearings for coupling the mirror to the mirror but minimizing frictional force to support smooth rotation of the mirror;
A rotating device provided at an upper side or a lower side of the connecting means to rotate the reflecting mirror by a predetermined angle; And
Controlling the rotation device according to the amount of solar heat provided from the measurement sensor, the solar heat reflected by the reflector, or the temperature of the reflector so as to adjust the rotation angle so that the reflector efficiently collects the solar heat, Control system to control supply or recovery
Wherein the solar heat collecting device comprises:
상기 연결수단의 외주면에는 반사경의 원활한 회전이 이루어질 수 있도록 다수의 장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.
The method according to claim 1,
Wherein a plurality of devices are provided on the outer circumferential surface of the connecting means so that the mirror can be smoothly rotated.
상기 회전장치는 연결수단에 설치되며, 회전력을 가지거나, 회전체와 연동하여 회전력을 전달하는 동력장치로 구성되어 제어 시스템의 제어에 따라 상기 반사경을 회전시키는 것을 특징으로 하는 태양열 집열장치.The method according to claim 1,
Wherein the rotating device comprises a power device installed in the connecting means and having a rotating force or transmitting a rotating force in conjunction with the rotating body so as to rotate the reflecting mirror under the control of the control system.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130022340A KR101422777B1 (en) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Solar thermal heat collection unit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020130022340A KR101422777B1 (en) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Solar thermal heat collection unit |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101422777B1 true KR101422777B1 (en) | 2014-07-23 |
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ID=51742927
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| KR1020130022340A KR101422777B1 (en) | 2013-02-28 | 2013-02-28 | Solar thermal heat collection unit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101422777B1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111442545A (en) * | 2020-04-22 | 2020-07-24 | 上海兴邺材料科技有限公司 | Photovoltaic-photothermal device |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008025871A (en) | 2006-07-19 | 2008-02-07 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Solar energy collector |
| KR100896385B1 (en) | 2008-01-09 | 2009-05-08 | 제인상사(주) | Solar collector having double window |
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2013
- 2013-02-28 KR KR1020130022340A patent/KR101422777B1/en active IP Right Grant
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| KR100896385B1 (en) | 2008-01-09 | 2009-05-08 | 제인상사(주) | Solar collector having double window |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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