KR20150097334A - heating water system using of solar power - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양열 온수 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 파라볼라 구조의 집열부와 태양 궤도추적 시스템으로 구성되어 에너지 효율을 높일 수 있는 태양열 온수 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar hot water system, and more particularly, to a solar hot water system capable of enhancing energy efficiency by constituting a parabolic structure collecting part and a solar trajectory tracking system.
현재 지구상의 인류는 해결하지 않으면 안 될 두가지 문제에 직면해 있다. 첫째는 인류가 사용하는 석유 석탄 등 화석에너지의 고갈문제이며, 둘째는 화석에너지의 사용증가에 따른 지구온난화를 막기 위한 기후변화협약의 이행문제다. 인류가 영원히 사용할 수 있다고 생각했던 화석에너지는 지금과 같은 양으로 계속해 사용한다면 석유는 40년, 석탄은 2백10년, 천연가스 65년, 우라늄은 50년후면 고갈된다고 한다. 이같이 어려운 문제 해결에 소위 '미래에너지' 또는 '그린에너지'라 불리는 청정대체에너지가 각광을 받고 있으며, 이에 따라 각국은 대체에너지의 개발과 보급에 막대한 투자를 하고 있다.At present, human beings on the planet face two problems that must be resolved. The first is the depletion of fossil energy such as petroleum coal used by humankind. The second is the implementation of the climate change convention to prevent global warming caused by the increased use of fossil energy. The fossil energy that mankind could use forever is said to be depleted if it continues to be used in the same amount as now, 40 years for oil, 210 years for coal, 65 years for natural gas, and 50 years for uranium. Clean alternative energy called 'Future Energy' or 'Green Energy' attracts attention in solving these difficult problems, and each country is investing heavily in the development and dissemination of alternative energy.
대체에너지는 태양광, 태양열, 바이오매스, 풍력조절, 지열, 연료전지, 수소에너지, 폐기물에너지 등을 들 수 있으나, 본 고안에서는 태양광과 태양열을 이용한 것에 초점을 맞추고자 한다.Alternative energy can be sunlight, solar heat, biomass, wind control, geothermal, fuel cell, hydrogen energy, waste energy, etc. In the present invention, however, it is intended to focus on using solar and solar heat.
태양은 표면 온도가 6,000℃이고, 중심부의 온도는 약 1,500만 ℃에 이르므로 막대한 양의 열과 빛을 내놓는데, 그 양은 무려 9.2×1022kcal에 이르나, 지구는 태양으로부터 약 1억 5,000만 km 떨어져 있기 때문에, 지구에 이르는 태양 복사 에너지의 양(태양 상수)은 약 2cal에 지나지 않는다.The sun has a surface temperature of 6,000 ° C and a central temperature of about 15 million ° C, resulting in a tremendous amount of heat and light, reaching a total of 9.2 × 1022 kcal, but the Earth is about 150 million km away from the sun Therefore, the amount of solar radiation reaching the Earth (solar constant) is only about 2 cal.
이러한 태양 복사 에너지는 우리의 일상 생활에 필요한 에너지의 근원일 뿐만 아니라, 여러 가지 기상 현상이나 바다에서의 해류의 원동력이 되기도 하며, 그밖에 태양 에너지를 이용한 것으로는 태양 전지를 비롯하여 태양열 온수장치, 태양열 주택, 태양로, 태양열 발전기 등 여러 가지가 있다.In addition to being a source of energy for our daily life, this solar radiation energy is also the driving force of various weather phenomena and currents in the sea. In addition, solar energy uses solar cells, solar water heater, , The sun, and solar generators.
이와 같이 태양열 온수장치, 태양열 주택, 태양로, 태양열 발전기 등 태양열을 이용하는 시스템에 있어 효율을 높이기 위한 가장 중요한 요인은 태양열을 장시간 받아들일 수 있어야 함은 물론, 태양열을 받아들이는 집광장치 역시 효율이 높아야 한다.As such, the most important factor for improving efficiency in a system using solar heat such as solar water heater, solar house, solar furnace, and solar generator is that the solar heat should be able to be taken for a long time, do.
즉, 태양은 일출(日出)에서 일몰(日沒)까지의 시간동안 궤도를 따라 이동하게 되므로 태양열을 이용한 장치가 고정되어 있을 경우 태양열을 최적의 조건에서 받아들이지 못하게 되어 시스템의 효율을 저하시키게 된다.That is, since the sun moves along the orbit during the time from sunrise to sunset, if the apparatus using the solar heat is fixed, the solar heat can not be received under the optimal condition, and the efficiency of the system is lowered .
따라서 태양열을 받아들이는 채열장치를 태양의 이동 궤도를 따라 추적하게 될 경우 태양열을 최적의 조건에서 장시간 받아들이게 되어 시스템의 효율을 30~60% 상승시킬수 있음은 학계에서 이미 널리 알려져 있을 뿐만 아니라, 많은 사람들에 의해 태양 추적장치가 제안되었다.Therefore, it is well known in the academic world that solar heat can be taken in optimal conditions for a long time if the solar heat receiving apparatus is traced along the moving orbit of the sun to increase the efficiency of the system by 30 to 60% A solar tracking system was proposed.
그 일예로서, 대한민국 공개특허 제 83-2206호(공개일자:1983.5.23), 제 93-978호(공개일자:1993.1.16), 제 97-16643호(공개일자:1997.4.28), 제 01-25541호(공개일자:2001.4.6) 등 다수 제안되어 있으나, 이와 같은 종래 태양 추적방법은 대다수가 마이크로 프로세서에 의해 프로그램적으로 제어하도록 되어 있어 그 구성이 매우 복잡할 뿐만 아니라 정밀성이 결여되어 실용화되지 않고 있는 문제점이 있는 것이다. 또한, 그외에도 그 구조가 매우 복잡할 뿐만 아니라 정밀성이 결여되어 채열효과가 저하되어 실용화되지 않고 있는 문제점이 있는 것이다.As an example, Korean Patent Publication No. 83-2206 (Publication date: 1983.5.23), No. 93-978 (Open date: 1993.1.16), No. 97-16643 (Open date: 1997.4.28) 01-25541 (published on June 4, 2001), etc. However, many of such conventional solar tracking methods are designed to be programmatically controlled by a microprocessor, so that the configuration is very complicated and lacks precision There is a problem that it is not practically used. In addition, the structure is extremely complicated, and there is a problem that the precision of the structure is poor and the effect of the chip is deteriorated, so that it is not practically used.
또한, 종래의 고성능 태양광 집열관으로서 진공관식이 보급되고 있는데, 고성능에도 불구하고 유리진공관이어서 깨지기 쉽고 비싼 가격이 아직 보급에 걸림돌이 되고 있다. 그리고 설치했을 때 관에 주입되는 물의 양이 많아서 전체 시스템에 하중이 걸리며 시스템을 유지하기 위하여 견고한 구조틀이 필요하게 된다.In addition, as a conventional high performance solar collector tube, a vacuum tube type is spreading. Despite its high performance, it is a glass tube, which is fragile and expensive. And, when installed, the amount of water injected into the tube is high, so that the load is applied to the entire system, and a robust structural frame is required to maintain the system.
상술한 문제를 해결하고자 하는 본 발명의 과제는 태양광의 집광효율을 높여 에너지 효율을 높일 수 있고, 태양의 궤적에 따라 수광 단면을 최대 또는 최적으로 유지하도록 하여 에너지 효율을 높일 수 있는 태양열 수온 시스템을 제공하고자 함이다.An object of the present invention to solve the above problems is to provide a solar water temperature system capable of increasing energy efficiency by increasing sunlight condensing efficiency and increasing energy efficiency by maximizing or maintaining the light receiving cross section according to the sun's locus To provide.
상기 과제를 해결하는 본 발명의 특징은, 파라볼라 형상으로 다수개 평행하게 배열되고, 내측면이 반사거울로 형성되어 태양열을 집열시키는 집열부; 상기 집열부의 상부면 중심 길이방향으로 설되는 진공관 파이프; 상기 진공관 파이프와 연결되어 상기 진공관 파이프의 의해 가열되는 물 저장부; 상기 집열부에 하부면과 연결 설치되어, 상기 집열부를 경사지도록 하거나 회전 가능하도록 하는 모터부; 상기 모터부와 연결되어, 태양의 궤적에 따라 집열부를 대면시키도록 구동을 제어하는 구동 제어부를 포함한다.According to an aspect of the present invention for solving the above problems, there is provided an air conditioning system comprising: a collecting part arranged in parallel with a plurality of parabolic shapes and having an inner surface formed of a reflecting mirror to collect solar heat; A tube pipe extending in the longitudinal direction of the upper surface of the heat collecting part; A water storage portion connected to the vacuum pipe and heated by the vacuum pipe; A motor part connected to the lower part of the heat collecting part to tilt or rotate the heat collecting part; And a drive control unit connected to the motor unit and controlling the drive so as to face the heat collecting unit in accordance with the locus of the sun.
여기서, 상기 진공관 파이프는, 상기 파이프 중심 길이방향으로 유로관이 형성되어, 상기 물 저장부와 연결된 것이 바람직하고, 제1항에 있어서, 상기 진공관 파이프는, 히트 파이프로서, 헤드가 상기 물 저장부와 연결되는 것이 바람직하다.Preferably, the vacuum pipe is formed with a flow pipe in the longitudinal direction of the pipe, and is connected to the water reservoir. The vacuum pipe according to claim 1, wherein the vacuum pipe is a heat pipe, .
또한, 바람직하게는 상기 구동 제어부는, 상기 태양광의 세기를 감지하는 태양광 센서와, 상기 센서로부터 감지신호를 받고 태양 궤적 추적알고리즘으로 상기 집열부의 구동 제어신호를 생성하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러로부터 받은 구동 제어신호를 통해 모터 구동신호를 상기 모터에게 보내어 모터를 구동하는 구동 드라이버를 포함하여 구성된 것일 수 있고, 상기 모터부는, 좌우 회전을 통한 태양의 고도를 추적하는 DC 회전모터와, 경사각을 변경하여 상기 태양의 위도를 추적하는 DC 기어모터를 포함하는 것일 수 있다.Preferably, the drive control unit further comprises: a solar light sensor for sensing the intensity of the sunlight; a controller for receiving a detection signal from the sensor and generating a drive control signal for the heat collecting unit by a solar locus tracking algorithm; And a drive driver for driving the motor by sending a motor drive signal to the motor through the received drive control signal. The motor unit may include a DC rotation motor for tracking the altitude of the sun through left-right rotation, And a DC gear motor for tracking the latitude of the sun.
그리고, 상기 모터부에 엔코더를 설치하여, 상기 모터의 회전비 또는 회전각도를 산출하여 상기 콘트롤러에게 피드백하는 것이 바람직하다.It is preferable that an encoder is provided in the motor section to calculate a rotation ratio or a rotation angle of the motor and feed back to the controller.
이와 같은 본 발명은 파라볼라 반사 거울 구조에서 나오는 집광으로 인해 진공관 파이프에 보다 효율적이고 강한 세기의 태양광이 전달되어 에너지 효율을 높일 수 있고, 센서에서 감지된 태양광 세기 신호를 추적알고리즘을 이용하여 태양궤도를 산출하고, 이에 따라 모터를 구동하여 집열부의 경사각 또는 회전각을 변화시켜 수광 단면을 최대 또는 최적으로 유지하도록 하여 에너지 효율을 높일 수 있는 태양열 수온 시스템을 제공한다.In the present invention, the condensed light from the parabolic reflection mirror structure can transmit energy more efficiently and stronger to the tube pipe, thereby increasing the energy efficiency. The solar light intensity signal sensed by the sensor can be output to the solar The present invention provides a solar water temperature system capable of increasing the energy efficiency by calculating the trajectory and driving the motor to vary the inclination angle or the rotation angle of the collecting part to maximize or optimize the light receiving cross section.
또한, 본 발명을 제공함으로써, 태양열과 같은 생활 에너지로 활용하여 낮에는 태양열을 저장하고 밤에 저장된 에너지를 사용하여 각 가정의 온수공급과 난방에 큰 도움을 줄수 있고, 청정에너지인 동시에 무한 에너지인 태양에너지를 이용하여, 환경오염의 문제는 물론, 에너지 고갈문제에 많은 일조할 수 있다. Also, by providing the present invention, it is possible to use solar energy as the solar energy to store the solar energy in the daytime and to use the energy stored at night to greatly contribute to the hot water supply and heating of each household, Using solar energy, it can contribute to the problem of environmental pollution as well as the problem of energy exhaustion.
또한, 본 발명은 농가 및 산업시설에서 쓰이는 에너지의 많은 부분을 차지하는 난방에 크게 기여할 수 있다.In addition, the present invention can greatly contribute to heating occupying a large part of energy used in farmhouses and industrial facilities.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 온수 시스템의 태양열 집열 구조를 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양열 온수 시스템의 태양열 궤적 추적 구조를 나타낸 도면이고,1 is a view illustrating a solar heat collection structure of a solar hot water system according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a diagram illustrating a solar track trajectory tracking structure of a solar hot water system according to an embodiment of the present invention,
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 통해 설명될 것이다. 그러나 본 발명은 여기에서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 단지, 본 실시예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여 제공되는 것이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and how to accomplish it, will be described with reference to the embodiments described in detail below with reference to the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments described herein but may be embodied in other forms. The embodiments are provided so that those skilled in the art can easily carry out the technical idea of the present invention to those skilled in the art.
도면들에 있어서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니며 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 또한 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소를 나타낸다.In the drawings, embodiments of the present invention are not limited to the specific forms shown and are exaggerated for clarity. Also, the same reference numerals denote the same components throughout the specification.
본 명세서에서 "및/또는"이란 표현은 전후에 나열된 구성요소들 중 적어도 하나를 포함하는 의미로 사용된다. 또한, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 또한, 명세서에서 사용되는 "포함한다" 또는 "포함하는"으로 언급된 구성요소, 단계, 동작 및 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작, 소자 및 장치의 존재 또는 추가를 의미한다.
The expression "and / or" is used herein to mean including at least one of the elements listed before and after. Also, singular forms include plural forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, components, steps, operations and elements referred to in the specification as " comprises "or" comprising " refer to the presence or addition of one or more other components, steps, operations, elements, and / or devices.
이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 온수 시스템의 태양열 집열 구조를 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양열 온수 시스템의 태양열 궤적 추적 구조를 나타낸 도면이다. FIG. 1 is a view showing a solar heat collecting structure of a solar hot water system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a diagram illustrating a solar heat tracing structure of a solar hot water system according to an embodiment of the present invention.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 파라볼라 형상으로 다수개 평행하게 배열되고, 내측면이 반사거울로 형성되어 태양열을 집열시키는 집열부(100); 상기 집열부(100)의 상부면 중심 길이방향으로 설되는 진공관 파이프(200); 상기 진공관 파이프(200)와 연결되어 상기 진공관 파이프(200)의 의해 가열되는 물 저장부; 상기 집열부(100)에 하부면과 연결 설치되어, 상기 집열부(100)를 경사지도록 하거나 회전 가능하도록 하는 모터부(400); 및 상기 모터부(400)와 연결되어, 태양의 궤적에 따라 집열부(100)를 대면시키도록 구동을 제어하는 구동 제어부(500)를 포함하여 구성된다.As shown in FIG. 1, a
이와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양열 온수 시스템은, 첫째, 종래의 진공관들을 직접 노출시켜 집열하는 구조와 달리, 파라볼라 구조형태로 오목 반사거울 형상의 집열부(100)를 형성하여, 단가를 낮추고 진공관에 태양열 모이도록 함으로써, 진공관 숫자를 크게 낮추고 에너지 효율을 높이는 태양열 온수 시스템을 제안한다.As described above, in the solar water heating system according to the embodiment of the present invention, firstly, unlike the structure in which the conventional vacuum tubes are directly exposed to heat, the concave and reflective mirror-
즉, 본 발명의 실시예는 비싼 진공관의 사용 갯수를 5분의 1 이하로 절감하는 경제적 효과와 집열 효과의 극대화를 가져옴과 동시에 전체 물의 양이 줄어듦으로서 시스템 하중을 줄여 지붕이나 옥상에 설치할 때 발생하는 문제를 막을 수 있다. In other words, the embodiment of the present invention provides an economical effect of reducing the number of expensive vacuum tubes to one-fifth or less, maximizing the heat collecting effect, and reducing the amount of total water, thereby reducing system load, Can be prevented.
둘째, 본 발명의 실시예에 따른 태양열 온수 시스템은, 태양열 에너지를 효율적으로 집열하기 위하여, 태양 자동추적 시스템을 구성한다. 다수개의 파라볼로 관으로 형성된 집열부(100)를 전체적으로 움직이도록 하는 모터와 회전대 그리고 이를 보조해주는 보조바퀴를 설치함으로써, 매우 작은 전력에도 전체시스템이 원활하게 움직이도록 하였고, 태양광 세기 감지센서를 사용한 마이크로컨트롤러를 설치하여 주간 동안 궤적에 따라 이동하는 태양을 자동 추적하도록 구성됨으로써, 태양광의 수광 단면의 최대 또는 최적으로 유지하도록 하여 에너지 수집 효율을 높일 수 있게 된다.Second, the solar hot water system according to the embodiment of the present invention constitutes a solar automatic tracking system in order to collect solar energy efficiently. By providing a motor and a swivel for moving the collecting
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양열 온수 시스템의 집열구조는, 파라볼라 형상으로 다수개 평행하게 배열되고, 내측면이 반사거울로 형성되어 태양열을 집열시키는 집열부(100); 상기 집열부(100)의 상부면 중심 길이방향으로 설되는 진공관 파이프(200)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the heat collecting structure of the solar hot water system according to the embodiment of the present invention includes: a
여기서 집열부(100)의 내측면이 반사거울로 형성된 파라볼라 구조는, 그 상부에 중심 길이방향으로 설치되는 진공관 파이프(200)에 태양광을 반사시켜 집광하기 위함이고, 파라볼라 반사 거울 구조에서 나오는 집광으로 인해 진공관 파이프(200)에 보다 효율적이고 강한 세기의 태양광이 전달되어 에너지 효율을 높일 수 있게 된다.Here, the parabolic structure in which the inner surface of the
그리고, 본 발명의 실시예에서는 진공관 파이프(200)가, 내부 중심에 유로관이 형성되어, 상기 수로관을 통해 물을 흘려 보내도록 하면서 가열 또는 가온시키는 방식을 취하는 수관식 파이프가 가능하고, 히트 파이프형으로 상기 수관식 파이프처럼 진공관 안으로 직접 물을 공급하는 방식이 아니라, 열전도율이 높은 동파이프가 진공관안에 삽입되고, 상기 동파이프 내부에 열매체로 액체가 들어가 있는 구조로서, 파이프 외측으로 노출된 헤드를 물 저장부의 물과 접촉시켜 가열하는 방식이다.In the embodiment of the present invention, the
이와 같은 히트 파이프형 진공관 파이프(200)는 수관식 파이프보다 에너지 효율이 높고, 물을 공급하면서 발생하는 관리의 어려움을 해소하고, 내구성을 보다 높일 수 있는 장점이 있다.
Such a heat pipe
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 태양열 온수 시스템의 태양궤도 추적시스템은, 상기 집열부(100)에 하부면과 연결 설치되어, 상기 집열부(100)를 경사지도록 하거나 회전 가능하도록 하는 모터부(400); 및 상기 모터부(400)와 연결되어, 태양의 궤적에 따라 집열부(100)를 대면시키도록 구동을 제어하는 구동 제어부(500)를 포함하여 구성된다.2, the solar track system for the solar hot water system according to the embodiment of the present invention may include a
여기서, 구동 제어부(500)는, 상기 태양광의 세기를 감지하는 태양광 센서와, 상기 센서로부터 감지신호를 받고 태양 궤적 추적알고리즘으로 상기 집열부(100)의 구동 제어신호를 생성하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러로부터 받은 구동 제어신호를 통해 모터 구동신호를 상기 모터에게 보내어 모터를 구동하는 구동 드라이버를 포함하는 것이 바람직한데, 이는 태양의 궤도를 추적하는 이유가 태양광을 최대 또는 최적의 수광단면으로 수광하여 수광효율을 높이기 위한 것이기 때문에, 센서에서 감지된 태양광 세기 신호를 추적알고리즘을 이용하여 태양궤도를 산출하고, 이에 따라 모터를 구동하여 집열부(100)의 경사각 또는 회전각을 변화시켜 수광단면을 최대 또는 최적으로 유지하도록 하게 된다.The
또한, 상기 모터부(400)는, 좌우 회전을 통한 태양의 고도를 추적하는 DC 회전모터와, 경사각을 변경하여 상기 태양의 위도를 추적하는 DC 기어모터를 포함하는 것이 바람직한데, 이는 집열부(100)를 좌우 회전하도록 하여 태양의 고도를 추적하기 위해 DC 회전모터가 적합하고, 태양의 위도를 추적하기 위해 집열부(100)를 경사지도록 해야하기 때문에 회전운동을 직선 상하운동으로 변화시키는 DC 기어모터를 이용하는 것이 바람직하다.In addition, the
즉, 본 발명의 실시예에 따른 태양열 온수 시스템의 태양 궤도추적 시스템의 신호 흐름을 보면, 태양광 센서에서 감지한 아날로그 신호를 콘트롤러(ATmega)에게 전달하고, 센서로부터 수신된 데이터와 모터의 엔코더로부터 받은 데이터를 가지고 제어 알고리즘에 의해서 구동 드라이버(operating driver)에게 명령을 내리면, 콘트롤러에서 받은 명령으로 모터 구동에 맞는 전류, 전압으로 바꾸어서 모터에게 신호를 보내어, 구동 드라이버(operating dirver)에서 받은 신호에 따라 제어를 하고 다시 엔코더에서 회전한 각도를 콘트롤러에게 넘겨주는 흐름으로 진행하게 된다.
In other words, in the signal flow of the solar track system of the solar hot water system according to the embodiment of the present invention, the analog signal sensed by the solar sensor is transmitted to the controller (ATmega), and the data received from the sensor and the encoder When a command is issued to the operating driver by the control algorithm with the received data, the command received from the controller changes the current and voltage to match the motor drive and sends a signal to the motor, and according to the signal received from the operating driver Control is performed, and the flow proceeds to the flow of passing the angle of rotation from the encoder to the controller.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 온수 시스템을 제작한 실제 사진이다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 파란색 4개의 진공관 주위를 포물선 형태로 반사거울이 감싸고 있는 집열부(100)를 형성하고 있고, 집열부(100) 밑에는 태양광을 따라 집열시스템이 추적 이동할 수 있도록 모터와 회전대, 보조바퀴 및 궤도추적 제어시스템으로 구성된 궤도추적 시스템이 장착 설치되어 있다.
3 is an actual photograph of a solar hot water system according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 3, a
이처럼 본 발명은, 친환경적인 에너지인 태양열 에너지를 활용하여 각 가정에 온수와 난방열을 공급할 수 있는 온수를 낮 시간 동안 저장하는 방식의 태양열 온수 시스템으로, 마이크로프로세서 칩과 두 가지 모터를 이용하여 태양 궤도를 따라 움직일 수 있는 태양열 집열부(100)를 설치하고 활용하여 낮 시간 동안 태양열의 최대 입사량을 얻을 수 있도록 한다. As described above, the present invention is a solar hot water system in which hot water capable of supplying hot water and heating heat to each household by utilizing solar energy as an environmentally friendly energy is stored for a daytime. The solar water heater system uses a microprocessor chip and two motors, The solar
또한, 이 태양열 에너지를 이용하여 집열부(100)에 흘러들어온 찬물을 데워 온수를 물탱크에 저장하여 낮 시간은 물론 야간에도 이 온수를 이용하여 가정 내에 사용할 수 있도록 하여 가정 난방의 효율을 높일 수 있게 된다.
In addition, by using the solar energy, warm water flowing into the heat collecting part (100) is warmed up and stored in a water tank so that it can be used in the home by using the hot water in the daytime as well as at night, .
이상의 설명에서 본 발명은 특정의 실시 예와 관련하여 도시 및 설명하였지만, 특허청구범위에 의해 나타난 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 개조 및 변화가 가능 하다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 쉽게 알 수 있을 것이다.
While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, it will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. Anyone with it will know easily.
100: 집열부, 200: 진공관 파이프, 400: 모터부, 500: 구동 제어부100: heat collecting part, 200: vacuum pipe, 400: motor part, 500:
Claims (6)
상기 집열부의 상부면 중심 길이방향으로 설되는 진공관 파이프;
상기 진공관 파이프와 연결되어 상기 진공관 파이프의 의해 가열되는 물 저장부;
상기 집열부에 하부면과 연결 설치되어, 상기 집열부를 경사지도록 하거나 회전 가능하도록 하는 모터부;
상기 모터부와 연결되어, 태양의 궤적에 따라 집열부를 대면시키도록 구동을 제어하는 구동 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 온수 시스템.
A collecting part arranged in a plurality of parallel parabolic shapes and having an inner side formed as a reflecting mirror to collect solar heat;
A tube pipe extending in the longitudinal direction of the upper surface of the heat collecting part;
A water storage portion connected to the vacuum pipe and heated by the vacuum pipe;
A motor part connected to the lower part of the heat collecting part to tilt or rotate the heat collecting part;
And a drive control unit connected to the motor unit for controlling the drive unit to face the heat collecting unit in accordance with the locus of the sun.
상기 진공관 파이프는,
상기 파이프 중심 길이방향으로 유로관이 형성되어, 상기 물 저장부와 연결된 것을 특징으로 하는 태양열 온수 시스템.
The method according to claim 1,
In the vacuum pipe,
Wherein a channel pipe is formed in the longitudinal direction of the pipe, and is connected to the water storage unit.
상기 진공관 파이프는,
히트 파이프로서, 헤드가 상기 물 저장부와 연결되는 것을 특징으로 하는 태양열 온수 시스템.
The method according to claim 1,
In the vacuum pipe,
And a heat pipe connected to the water reservoir, wherein the head is connected to the water reservoir.
상기 구동 제어부는,
상기 태양광의 세기를 감지하는 태양광 센서와, 상기 센서로부터 감지신호를 받고 태양 궤적 추적알고리즘으로 상기 집열부의 구동 제어신호를 생성하는 콘트롤러와, 상기 콘트롤러로부터 받은 구동 제어신호를 통해 모터 구동신호를 상기 모터에게 보내어 모터를 구동하는 구동 드라이버를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양열 온수 시스템.
The method according to claim 1,
The drive control unit may include:
A controller for receiving a detection signal from the sensor and generating a drive control signal of the heat collecting part by a solar trajectory tracking algorithm; and a controller for controlling the motor drive signal through a drive control signal received from the controller, And a drive driver for driving the motor to the motor.
상기 모터부는,
좌우 회전을 통한 태양의 고도를 추적하는 DC 회전모터와,
경사각을 변경하여 상기 태양의 위도를 추적하는 DC 기어모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 온수 시스템.
5. The method of claim 4,
The motor unit includes:
A DC rotation motor for tracking the altitude of the sun through left / right rotation,
And a DC gear motor for changing a tilt angle to track the latitude of the sun.
상기 모터부에 엔코더를 설치하여, 상기 모터의 회전비 또는 회전각도를 산출하여 상기 콘트롤러에게 피드백하는 것을 특징으로 하는 태양열 온수 시스템.
The method according to claim 4 or 5,
Wherein an encoder is provided in the motor unit to calculate a rotation ratio or a rotation angle of the motor and feed back to the controller.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140018723A KR20150097334A (en) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | heating water system using of solar power |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020140018723A KR20150097334A (en) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | heating water system using of solar power |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20150097334A true KR20150097334A (en) | 2015-08-26 |
Family
ID=54059353
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020140018723A KR20150097334A (en) | 2014-02-18 | 2014-02-18 | heating water system using of solar power |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20150097334A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN108019959A (en) * | 2017-11-30 | 2018-05-11 | 江苏永尚能源科技有限公司 | A kind of solar heat collection, energy storage device |
CN109140792A (en) * | 2018-07-23 | 2019-01-04 | 广州华夏职业学院 | A kind of universal solar water heater |
KR102609991B1 (en) * | 2023-06-26 | 2023-12-05 | 문정개발 주식회사 | Boiler System Use Natural Energy |
-
2014
- 2014-02-18 KR KR1020140018723A patent/KR20150097334A/en not_active Application Discontinuation
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CN109140792A (en) * | 2018-07-23 | 2019-01-04 | 广州华夏职业学院 | A kind of universal solar water heater |
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