KR101532956B1 - High efficiency solar thermal collector having frame and energy transfer path parallel structure - Google Patents

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Abstract

본 발명은 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치 및 방법에 관한 것으로, 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치 및 방법에 관한 것으로, 집열에너지 이동통로 확장을 통하여 고온의 집열 효과를 위해 외곽 프레임 내부에 에너지 순환 통로 역할을 병행하게 함으로서 상대적으로 긴 개선된 태양열 집열 장치의 열에너지 이동 통로를 통하여 공기가 순환되는 동안 더욱더 가열되어 고온의 열에너지를 얻어 데워진 공기를 태양열 집열 장치로부터 실내로 송풍하며 ,온도 센서와 온도 감지장치 제어기 및 온도 조절 장치(thermostat)를 사용하여 집열 에너지 송출구/순환유입구-외부공기 유입구 와 관련하여 온도감지 자동 개폐구조를 제공하여 주택의 외부에 설치된 태양열 집열 장치에 의해 고온의 열에너지가 집열에너지 송풍구를 통하여 실내 온도를 조절한다. 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치(100)는 태양광을 투과하는 투명 커버; 상기 투명 커버를 투과하는 태양 복사열을 최대한 집열하여 내부 온도를 상승시키는 검은색의 주름진 집열판(100-1); 외부 공기 유입구로써 집열기의 외부 공기가 유입되고 먼지를 필터링하고 벌레 유입을 차단하는 망사와 메시(mesh) 구조의 에어 필터를 구비하는 외부 공기 유입구(108); 태양열 집열기에서 가열된 고온의 열에너지가 실내로 공급되고 열 교환이 이루어져 냉각된 공기를 재 가열 하기 위해(cold air inlet) 실내로부터 태양열 집열기 순환유입구(107); 상기 외부공기 유입구(108) 및 순환 유입구(107)로부터 공급된 공기를 외곽으로 순환시키는 집열 장치 프레임의 외곽 에너지 순환 통로(101); 배관이 절곡된 구조 및 거꾸로 배관 구조로 이루어지며, 외곽 에너지 순환 통로(101)로부터 순환된 공기를 공급받아 태양 에너지에 의해 집열된 열에너지에 따라 온도가 상승하는 검은색의 주름진 열에너지 흡열 파이프(109); 주름진 열에너지 흡열 파이프(109)의 집열된 열에너지에 의해 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 빨아들이기 위해 모터를 구동하여 집열 장치로부터 태양열에 의해 집열되어 높아진 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 송풍 모터(105); T자형 송풍구(warm air outlet)로써 상기 검은색의 주름진 열에너지 흡열 파이프(109)를 통과하여 태양열에 의해 집열되어 높아진 고온(30~70)의 뜨거운 공기를 실내로 송풍되는 열에너지 집열 송풍구(103); 집열 장치를 거치하는 거치용 걸이(102); 집열 장치의 좌측과 우측에 쌍으로 구비되는 적어도 하나 이상의 손잡이(106); 집열 장치의 하단 좌우측에 구비되어 집열 장치를 지지하는 다리(110); 집열 장치로부터 집열된 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 열에너지 집열 송풍구(103) 부근의 온도를 측정하는 제1 온도 센서(111-a); 실내로 공급된 열에너지가 열교환이 이루어져 실내의 차가운 공기들이 집열 장치로 순환 유입되는 순환 유입구(107) 부근의 온도를 측정하는 제2 온도 센서(111-b); 실내 온도를 조절하기 위해 원하는 온도를 설정하는 온도 감지장치 제어기(120); 온도 감지장치 제어기(120)에 따라 개폐 장치의 열림/닫힘을 제어하여 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절하는 온도 조절 장치(thermostat)(130); 온도 조절 장치(130)에 의해 열에너지 집열 송풍구의 개폐를 제어하는 열에너지 집열 송풍구 개폐 장치(103-a); 및 온도 조절 장치(130)에 의해 열에너지 외부공기 유입구의 개폐를 제어하는 외부 공기 유입구 개폐 장치(108-a)로 구성된다.The present invention relates to a high-efficiency solar heat collecting apparatus and method using a frame and an energy transfer path, and more particularly, to a high efficiency solar heat collecting apparatus and method using a frame and an energy transfer path, So that the air circulates through the thermal energy transfer path of the relatively long solar heat collecting device to obtain the heat energy of high temperature to circulate the heated air from the solar heat collecting device to the room Solar heat collector installed outside the house by providing a temperature sensing automatic opening and closing structure with respect to the heat collecting energy outlet / circulation inlet - outside air inlet by using a temperature sensor, a temperature sensor controller and a thermostat The high-temperature thermal energy Regulates the room temperature through the house heat energy tuyeres. The high efficiency solar heat collecting apparatus (100) of the frame and energy transfer path parallel structure has a transparent cover which transmits sunlight; A black corrugated heat collecting plate 100-1 for maximally collecting solar radiation transmitted through the transparent cover to raise the internal temperature; An outer air inlet (108) having an outer air inlet, an outer air inlet of the collector and an air filter having mesh and mesh structure for filtering dust and blocking worm inflow; The solar heat collector circulation inlet 107 from the inside of the cold air inlet to reheat the cooled air by supplying the hot heat energy heated in the solar collector to the room and performing heat exchange; An outer energy circulation passage (101) of the heat collecting device frame circulating the air supplied from the outside air inlet (108) and the circulation inlet (107) to the outside; A black corrugated heat-absorbing heat pipe 109 having a structure in which a pipe is bent and an inverted piping structure and in which the temperature is increased in accordance with the heat energy collected by the solar energy supplied from circulated air from the outer energy circulation passage 101, ; (30 to 70 DEG C) hot air collected by solar heat from the heat collecting device by driving the motor to suck hot air of high temperature (30 to 70 DEG C) by the collected heat energy of the corrugated heat energy heat absorbing pipe (109) A blowing motor 105 for blowing air into the room; A heat air collecting tuyere (103) blowing hot air of a high temperature (30-70) which is collected by the solar heat through the black corrugated heat energy absorbing pipe (109) as a warm air outlet through a T-shaped tuyere; A mounting hanger 102 for mounting the heat collecting device; At least one handle 106 provided in pairs on the left and right sides of the heat collecting device; A leg 110 provided at the lower left and right sides of the heat collecting device to support the heat collecting device; A first temperature sensor (111-a) for measuring the temperature in the vicinity of the heat energy collecting tuyer (103) for blowing hot air collected from the heat collecting device to the room; A second temperature sensor 111-b for measuring a temperature in the vicinity of the circulation inlet 107 where the heat energy supplied to the room is heat-exchanged and the cold air in the room circulates in the heat collecting device; A temperature sensing device controller 120 for setting a desired temperature for adjusting the room temperature; A thermostat 130 for controlling the opening / closing of the opening / closing device according to the temperature sensing device controller 120 to adjust the temperature of the air flowing into the room; A heat energy collecting tuyer opening / closing device 103-a for controlling the opening and closing of the heat energy collecting tuyere by the temperature adjusting device 130; And an external air inlet opening / closing device 108-a for controlling the opening and closing of the heat energy external air inlet by the temperature regulating device 130.

Description

프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치{High efficiency solar thermal collector having frame and energy transfer path parallel structure}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a high efficiency solar thermal collector having a frame and an energy transfer path,

본 발명은 고효율 태양열 집열 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 외곽 프레임 내에 외곽 에너지 순환통로 역할을 병행하게 함으로서 태양열 집열 장치로부터 외부로 방출 손실되는 에너지를 이용하고 상대적으로 긴 개선된 태양열 집열 장치의 열에너지 이동 통로를 통해 공기가 순환되는 동안 더욱더 가열되어 고온의 열에너지를 얻어 데워진 공기를 태양열 집열 장치로부터 실내로 송풍하여 훈훈하게 하며, 온도 센서와 온도 감지장치 제어기 및 온도 조절 장치(thermostat)를 사용하여 집열 에너지 송출구/외부공기 유입구를 온도감지에 따라 자동 개폐를 제어하여 주택의 외부에 설치된 태양열 집열 장치로부터 집열 에너지 송풍구를 통해 실내로 따듯한 공기를 송풍하고, 실내 온도 차이에 의한 대기순환 효과를 이용 실내 저면의 차가운 공기를 태양열 집열 장치의 순환 유입구를 통해 흡입, 순환시켜 재가열하여 송풍하는, 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a high efficiency solar heat collecting apparatus, and more particularly, to a solar energy collecting apparatus using solar energy collecting apparatus using energy dissipated from the solar heat collecting apparatus to the outside, During the circulation of the air through the passageway, the heat is further heated to obtain high temperature heat energy, and the warmed air is blown from the solar heat collecting device to the room to warm the room. The temperature sensor, the temperature sensing device controller and the thermostat Controlling automatic opening / closing according to the temperature sensing of the energy transmission outlet / outside air inlet, it blows warm air from the solar collecting device installed outside the house through the collecting energy tuyere, and utilizes the atmospheric circulation effect by the difference in the room temperature. The cold air of the bottom Through the circulation inlet port of the heat collecting apparatus relates to suction, the circulation was re-heated by the air flow, the frame and moving energy efficient solar heat collecting apparatus of the passage in parallel structure.

태양열 난방시설은 옥외에서 태양열 집열기가 설치되고 난방시설과 연동되어 실내의 난방 및 온수를 제공하며, 태양열을 집열하여 난방효과를 제공하며, 다양한 제품들이 출시되고 있다. Solar heating system is installed outdoors with solar collectors and it is interlocked with heating system to provide indoor heating and hot water. It collects solar heat to provide heating effect, and various products are being released.

도 1은 태양열 시스템 축열탱크의 구성이다. 1 is a configuration of a solar thermal storage tank.

선행기술1의 특허공개번호 10-1999-0080610에 기재된 태양열 시스템 축열탱크는 태양열을 이용하여, 집열판에서 열을 흡수하여 데워진 온수를 축열탱크에 저장하였다가 난방시에 100%열을 활용하여 온수와 난방이 하나의 탱크에서 이루어질 수 있도록 하는 온수/난방 일체형 태양열 시스템 축열탱크가 개시되어 있습니다.The solar heat storage tank described in the prior art 1, Patent Publication No. 10-1999-0080610 uses solar heat to absorb heat from the heat collecting plate and stores the warmed water in the heat storage tank, and then uses the heat of 100% A hot water / heating all-in-one solar thermal storage tank that allows heating to be done in one tank is disclosed.

온수/난방 일체형 태양열 시스템 축열탱크는 태양열 집열판으로부터 유입되는 열에너지를 저장 및 공급하기 위한 축열탱크에 있어서, 상기 집열판으로부터 태양열을 흡수하여 들어오는 열매체유입구(11)와 상기 열매체입구(11)에 연통되고 후술하는 축열탱크(30) 내의 물과 열교환을 위한 주름관(12)과, 상기 주름관(12)에 연통되며, 펌프(13)를 구비하고 난방을 위한 난방열매체출구(14)와, 순환되어 들어오는 회귀열매체유입구(15)와, 재가열되기 위하여 상기 집열판으로 향하는 열매체출구(16) 및 상기 난방열매체출구(14)와 상기 열매체유입구(11) 사이를 연통하는 역순환루트(17)를 포함하는 열매체순환수단(10)과, A heat storage tank for storing and supplying heat energy from a solar heat collecting plate, the heat collecting tank having a heating medium inlet (11) for absorbing solar heat from the heat collecting plate and a heating medium inlet (11) A cooling water outlet 14 communicating with the corrugated pipe 12 and having a pump 13 for heating and a heating heat medium outlet 14 for heating the circulating heat medium, A heating medium circulation means (16) including an inlet (15), a heating medium outlet (16) directed toward the heat collecting plate for reheating, and a reverse circulation route (17) communicating between the heating medium heating outlet (14) and the heating medium inlet 10)

상기 주름관(12)의 일단에 연통되고, 상기 난방열매체출구(14)와 상기 회귀열매체유입구(15) 및 상기 열매체출구(16)와 연통되며 난방용 열매체를 저장하기 위한 보조열매체탱크(21)와, 상기 보조열매체탱크(21) 내에 설치되는 히터(23)를 포함하는 보조가온수단(20)과, An auxiliary heating medium tank 21 communicating with one end of the corrugated tube 12 and communicating with the heating medium outlet 14, the regenerative heating medium inlet 15 and the heating medium outlet 16 for storing a heating medium, An auxiliary heating means 20 including a heater 23 installed in the auxiliary heating medium tank 21,

상기 열매체순환수단(10) 및 보조가온수단(20)을 내장하고, 내벽이 단열재(31)로 단열처리되며, 일단에 냉수유입구(33)와 다른 일단에 온수출구(35)를 구비하며 물이 가온되기 위한 축열탱크(30)와, The heating medium circulation means 10 and the auxiliary heating means 20 are installed and the inner wall is heat-treated by the heat insulating material 31. The cold water inlet 33 is provided at one end and the hot water outlet 35 is provided at the other end. A heat storage tank 30 for heating,

상기 히터(23)를 제어하기 위해 설치되고, 상기 축열탱크(30)내의 수온을 감지하는 온도센서(41)를 포함하는 히터제어수단(40)과, A heater control means 40 installed to control the heater 23 and including a temperature sensor 41 for sensing water temperature in the heat storage tank 30,

상기 집열판과 연통되는 열매체유입구(11) 및 출구(16)에 구비되고 열손실방지를 위한 차단밸브(51)와, 상기 차단밸브(51)를 제어하기 위한 광센서(53)를 포함하는 개폐제어수단(50) 및 상기 보조열매체탱크(30) 내에 설치되고 온수급탕기능을 갖도록 하기 위하여, 상기 온수출구(35)의 일단을 연장한 주름관으로하여 상기 히터(23)를 감싸도록 이루어진 급탕관(61)을 포함하는 급탕수단(60)을 포함하고 있다. A shutoff valve 51 provided at a heating medium inlet 11 and an outlet 16 communicating with the heat collecting plate for preventing heat loss and an optical sensor 53 for controlling the shutoff valve 51, The hot water outlet 35 is provided in the means 50 and the auxiliary heating medium tank 30 so as to have a hot water hot water supply function, (Not shown).

도 2은 종래의 찬넬형 알루미늄 태양열 집열기의 구성도이다.2 is a block diagram of a conventional channel type aluminum solar collector.

선행기술2의 특허공개번호 10-2007-0019323에 기재된 찬넬형 흡열판을 이용한 태양열 집열기는 산업정밀기계, 기계부품 분야로 찬넬형 알루미늄 흡열판을 이용한 태양열 집열기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 흡열판을 알루미늄 찬넬로 제작하여 찬넬 내부 전체에 열매체가 흐르도록 하여 집열 성능을 향상시키며, 흡열판과 헤더는 브레이징 용접이 가능하도록 헤더를 브레이징 가능한 코팅이 되어있는 알루미늄 파이프를 적용한 찬넬형 흡열판을 이용한 평판형 태양열 집열기를 제공한다. 찬넬형 흡열판을 이용한 평판형 태양열 집열기는 기존의 집열기가 고가이며 성능이 저하되는 제반 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 흡열판을 찬넬 형태의 알루미늄을 이용하여 일체형으로 제작함으로써 흡열판 전체에 열매체가 흐르도록 하여 집열 성능을 높이고, 헤더 파이프도 브레이징 용접이 가능하도록 코팅된 파이프를 사용함으로써 제작의 용이성과 신뢰성을 높여 효율이 높고 저가의 태양열집열기를 제공하기 위한 것이다. The solar collector using the channel endothermic plate described in the prior art 2 patent document No. 10-2007-0019323 is related to a solar collector using a channel type aluminum endothermic plate in the field of industrial precision machinery and machine parts, Is made of an aluminum channel to improve the heat collection performance by allowing the heating medium to flow through the entire inside of the channel, and the heat absorbing plate and the header are coated with aluminum pipe having a coating capable of brazing the header so as to enable brazing welding. Type solar collector. A flat plate type solar collector using a channel type heat absorbing plate is proposed in order to solve all the problems that conventional collectors are expensive and deteriorates in performance. The heat absorbing plate is integrally formed using a channel type aluminum, So that the header pipe can be welded by brazing, thereby enhancing the ease of manufacture and reliability and providing a high efficiency and low cost solar collector.

찬넬형 흡열판을 이용한 평판형 태양열 집열기는 작동유체가 유입되도록 형성된 유입헤더(2)와; 상기 유입헤더(2)로부터 유출된 작동유체가 다수개로 분배되도록 하며, 외부의 태양열을 흡입하도록 다수개의 평판형 유체통로로 형성되도록 이루어진 흡열판(1)과; 상기 다수개의 유체통로로 이루어진 흡열판(1)으로부터 유출된 작동유체를 유입되도록 형성된 유출헤더(6)로 구성되되, 상기 유입헤더(2)와 흡열판(1)과 유출헤더(6)는 알루미늄으로 형성되어 일체형으로 이루어지는 흡열판을 이용한 평판형 태양열 집열기가 개시되어 있다. A flat plate type solar collector using a channel type heat absorbing plate includes an inlet header (2) formed to receive a working fluid; An endothermic plate (1) configured to distribute a plurality of working fluids discharged from the inlet header (2) and to be formed into a plurality of flat plate-shaped fluid passages for sucking outside solar heat; The inlet header 2 and the endothermic plate 1 and the outlet header 6 are formed of aluminum (Al). The inlet header 2 and the outlet header 6 are formed of aluminum Shaped solar collector using an endothermic plate formed integrally with the plate-shaped solar collector.

또한, 태양열집열기에 있어서, 태양에너지가 투과하도록 형성된 투과체(3)와; 작동유체가 유입되도록 형성된 유입헤더(2)와; 상기 유입헤더(2)로부터 유출된 작동유체가 다수개로 분배되도록 하며, 외부의 태양열을 흡입하도록 다수개의 평판형 유체통로로 형성되도록 이루어지며, 상기 투과체(3)로부터 이격되어 설치된 흡열판(1)과; 상기 다수개의 유체통로로 이루어진 흡열판(1)으로부터 유출된 작동유체를 유입되도록 형성된 유출헤더(6)와; 외부로 열에너지의 손실을 방지하도록 상기 흡열판(1) 이면에 부착된 보온재(4);로 이루어진 것을 특징으로 하는 찬넬형 흡열판을 이용한 평판형 태양열 집열기가 개시되어 있다. Further, in a solar collector, a transparent body (3) formed so that solar energy is transmitted therethrough; An inlet header (2) formed to receive a working fluid; A plurality of flat plate-shaped fluid passages for distributing the working fluid outflowed from the inlet header 2 into a plurality of plates and sucking outside solar heat, and a heat absorbing plate 1 )and; An outflow header (6) formed to introduce a working fluid flowing out from the heat absorbing plate (1) composed of the plurality of fluid passages; And a heat insulating material (4) attached to a back surface of the heat absorbing plate (1) to prevent loss of heat energy to the outside.

평판형 태양열 집열기는 태양에너지를 흡열하는 흡열판(1)의 전면이 선택흡수막으로 코팅되며, 상기 유입헤더(2)와 흡열판(3)과 유출헤더(6)는 알루미늄으로 형성되어 일체형으로 이루어지며, 투과체(3)는 투명 강화유리로 이루어진다. In the flat plate type solar collector, the front surface of the heat absorbing plate 1 absorbing solar energy is coated with the selective absorption layer, and the inlet header 2, the heat absorbing plate 3 and the outflow header 6 are formed of aluminum, And the transparent body 3 is made of transparent tempered glass.

찬넬형 흡열판을 이용한 평판형 태양열 집열기는 찬넬 형태를 갖는 알루미늄 재료로 된 흡열판을 만들어 흡열판 전체에 열매체가 흐르도록 하여 집열성능을 높이고, 헤더 파이프의 재료를 브레이징이 가능한 재료를 사용하여 작업 효율성을 높여 제품의 신뢰성을 높이며, 흡열판 재료가 모두 기존 집열기의 동 재료보다 값이 저렴하므로 생산 원가를 낮추고, 기존 집열기 보다 성능이 높고 값이 저렴한 집열기를 생산하여 태양열 시스템의 보급을 확대한다. The plate-type solar collector using a channel-type endothermic plate is made of aluminum material having a channel form, and the heat medium is made to flow through the entire endothermic plate to improve the heat collection performance. The material of the header pipe is worked with the material capable of brazing Increase the efficiency and reliability of the product, increase the supply of solar thermal system by lowering the production cost and producing higher performance and less expensive collector than the existing collector, because the cost of the endothermic plate is lower than that of the conventional collector.

이는 알루미늄 재료로 된 찬넬 형태의 흡열판을 평판형 태양열집열기에 적용시킴으로써, 태양열 집열기의 흡열판 전체에 열매체가 흐르도록 하여 집열 성능을 향상시키고, 흡열판과 헤더의 용접을 제작이 용이한 브레이징 용접으로 생산원가를 낮추고 집열기의 신뢰성을 높인 평판형 태양열 집열기를 제공한다.
This is achieved by applying a channel type heat absorbing plate made of an aluminum material to a flat plate type solar collector so that a heat medium flows through the entire endothermic plate of the solar collector to improve the heat collecting performance and the welding of the heat absorbing plate and the header can be performed by brazing welding To provide a flat plate type solar collector having lower production cost and higher reliability of the collector.

그러나, 기존의 태양열 집열 장치는 외부의 저온 에너지가 바로 태양열 집열장치에서 많은 이동거리를 지나야 비로소 어느 정도 가열된 상태의 에너지로 변환되며, 열에너지 이동통로의 거리가 상대적으로 짧아 태양열 집열장치가 고온의 열에너지 효율을 갖기 어려웠던 문제점이 있었다.
However, in the conventional solar heat collecting apparatus, the external low-temperature energy is converted into energy to be heated to some extent only after a lot of travel distance from the solar heat collecting apparatus, and the distance of the heat energy transfer passage is relatively short, There was a problem that it was difficult to have thermal energy efficiency.

(선행기술1) 특허공개번호 10-1999-0080610(Prior Art 1) Patent Publication No. 10-1999-0080610 (선행기술2) 특허공개번호 10-2007-0019323(Prior Art 2) Patent Publication No. 10-2007-0019323

상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 기존의 태양열 집열 장치보다 외곽 프레임 내에 외곽 에너지 순환 통로 역할을 병행하게 함으로서 태양열 집열장치로 부터 외부로 손실, 방출되는 에너지를 이용하고 상대적으로 긴 개선된 태양열 집열 장치의 열에너지 이동 통로를 통해 공기가 순환되는 동안 더욱더 가열되어 고온의 열에너지를 얻어 데워진 공기를 태양열 집열 장치로부터 실내로 송풍하여 훈훈하게 하며, 온도 센서와 온도 감지장치 제어기 및 온도 조절 장치(thermostat)를 사용하여 집열 에너지 송출구/ 외부공기 유입구를 온도감지에 따라 자동 개폐를 제어하여 주택의 외부에 설치된 태양열 집열 장치로부터 집열 에너지 송풍구를 통해 실내로 따듯한 공기를 송풍하고, 실내 온도차이에 의한 순환효과를 이용 실내 저면의 차가운 공기를 태양열 집열 장치의 순환 유입구를 통해 흡입 순환하여 재 가열 송풍하는 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to solve the problems described above and to provide a solar heat collecting apparatus and a method of manufacturing the solar heat collecting apparatus by using the energy dissipated from the solar heat collecting apparatus to the outside, During the circulation of air through the heat energy transfer path of the solar heat collecting device, the heat is further heated to obtain high temperature heat energy, and the warmed air is blown from the solar heat collecting device to the room to make it warm, and the temperature sensor, the temperature sensor controller and the thermostat ) Is used to control automatic opening / closing of the heat collecting energy outlet / external air inlet according to the temperature sensing to blow warm air from the solar heat collecting device installed outside the house through the heat collecting energy trough, Cold ball on the floor of the room using the effect A to provide a highly efficient solar heat collecting apparatus of the frame and the energy transfer pathway in parallel structure to re-heating blower sucks circulation through the circulation inlet of the solar heat collecting apparatus.

본 발명의 목적을 달성하기 위해, 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치는, 태양광을 투과하는 투명 커버; 상기 투명 커버를 투과하는 태양 복사열을 최대한 집열하여 내부 온도를 상승시키는 검은색의 주름진 집열관(100-1); 태양열 집열기의 외부 공기가 유입되고 먼지를 필터링하고 벌레 유입을 차단하는 망사와 메시(mesh) 구조의 에어 필터(filter)를 구비하는 외부 공기 유입구(108); 상기 외부 공기 유입구(108)와 별도로 가열된 고온의 열에너지가 실내로 공급되고 열교환이 이루어지고 난 이후 냉각된 공기를 재가열하기 위해 리사이클 된 실내로부터 유입된 실내공기 유입구(cold air inlet)로부터 공기를 공급받는 순환 유입구(107); 상기 순환 유입구(107)로부터 공급된 공기를 외곽으로 순환시키는 집열 장치 프레임의 외곽 에너지 순환 통로(101); 주름형태 배관이 절곡된 구조로 이루어지며, 상기 외곽 에너지 순환 통로(101)로부터 순환된 공기를 공급받아 태양 에너지에 의해 집열된 열에너지에 따라 고온의 열에너지를 생산하는 검은색의 주름진 열에너지 흡열 파이프(109); 상기 주름진 열에너지 흡열 파이프(109)의 집열된 열에너지에 의해 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 빨아들이기 위해 모터를 구동하여 집열 장치로부터 태양열에 의해 집열되어 높아진 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 송풍 모터(105); 및 T자형 송풍구(warm air outlet)로써, 상기 검은색의 주름진 열에너지 흡열 파이프(109)를 통과하여 태양열에 의해 집열되어 높아진 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 실내로 송풍되는 열에너지 집열 송풍구(103);를 포함하며, In order to accomplish the object of the present invention, a high efficiency solar heat collecting device having a structure of a frame and an energy transfer path in parallel has a transparent cover which transmits sunlight; A black corrugated collector tube 100-1 for maximally collecting solar radiation transmitted through the transparent cover to raise the internal temperature; An outside air inlet (108) having an air filter with a mesh and a mesh structure for introducing outside air of the solar collector and filtering dust and blocking worm inflow; The hot air heated by the external air inlet 108 is supplied to the inside of the room and the air is supplied from a cold air inlet introduced from the recycled room to reheat the cooled air after heat exchange is performed Receiving circulation inlet 107; An outer energy circulation passage (101) of the heat collecting device frame circulating the air supplied from the circulation inlet (107) to the outside; A corrugated heat-absorbing heat pipe 109 (hereinafter, referred to as " corrugated heat pipe ") which is formed by bending the corrugated pipe and generates heat energy according to the heat energy collected by the solar energy, ); (30 to 70 ° C) hot air collected by the solar heat from the heat collecting device by driving the motor to suck hot air of high temperature (30 to 70 ° C) by the collected heat energy of the corrugated heat energy heat absorbing pipe 109 A blowing motor 105 for blowing air into the room; And a T-shaped warm air outlet. The hot air is passed through the black corrugated heat-absorbing heat pipe 109 to be heated by hot heat (30 to 70 ° C) 103)

집열시, 순환 유입구(107)로부터 유입되는 공기를 상기 외곽 에너지 순환 통로(101)를 구비하여, 외곽 프레임내에 열에너지 이동통로를 구비하지 않는 기존 집열 장치보다 상기 집열 장치의 외곽 프레임의 길이 만큼 열에너지 이동통로가 길어지고 부피가 증가하여 열에너지 이동통로를 지나면서 최대한 고온의 열에너지를 집열하고 태양 복사열에 의해 고온 집열하는 것을 특징으로 한다.The air introduced from the circulation inlet 107 is supplied to the outer peripheral energy circulation passage 101 so that heat energy transfer is performed by a length of the outer frame of the heat collection device from the existing heat collection device not having a heat energy transfer passage in the outer frame, The passageway is lengthened and the volume is increased, and the heat energy transfer path is maximized so that the heat energy of the highest temperature is collected and the heat is collected by the solar radiation heat at a high temperature.

또한 집열장치 프레임 밖으로 손실될 열에너지를 최소화하고 외곽 프레임을 순환하는 동안 방출, 손실되는 에너지를 흡수하고 이를 통해서 어느 정도 온도가 상승한 열에너지가 본 집열장치를 순환하는 동안 고온의 에너지를 발생하도록 한다 It also minimizes the heat energy to be lost out of the frame of the collector and absorbs the energy lost and lost during circulation of the frame, thereby generating a high-temperature energy during the circulation of the heat collector

상기 태양열 집열 장치(100)는, 태양광이 투과하는 투명 커버; 상기 투명 커버를 투과하는 태양의 복사열을 집열하여 생성된 고온의 열에너지에 따라 집열기 내부 온도를 상승시키는 검은색의 주름진 집열판(100-1); 및 집열 장치 내부에 축열된 열에너지의 손실을 방지하기 위해 집열기의 후면에 복수층의 단열재를 구비하는 것을 특징으로 한다. The solar heat collection apparatus (100) includes: a transparent cover through which sunlight is transmitted; A black corrugated heat collecting plate 100-1 for raising the internal temperature of the heat collector according to high temperature heat energy generated by collecting radiant heat of the sun through the transparent cover; And a plurality of layers of heat insulating material on the rear surface of the heat collecting unit to prevent loss of thermal energy accumulated inside the heat collecting unit.

상기 태양열 집열 장치는, 상기 태양열 집열 장치를 거치하는 거치용 걸이(102); 상기 태양광 집열 장치의 좌측과 우측에 쌍으로 구비되는 적어도 하나 이상의 손잡이(106); 및 상기 집열 장치의 하단 좌우측에 구비되어 집열 장치를 지지하는 다리(110)를 더 포함한다. The solar heat collecting device includes a mounting hanger (102) for mounting the solar heat collecting device; At least one handle (106) paired with the left and right sides of the solar collecting device; And legs 110 provided at left and right lower ends of the heat collecting device to support the heat collecting device.

상기 열에너지 흡열 파이프(109)는, 절곡 cycle 1회당 4번 지나가고, 완만한 에너지 흐름을 주는 동시에 집열 장치내에서 머무르는 시간을 연장하여 집열 능력을 향상시키는 것을 특징으로 한다. The heat energy absorbing pipe 109 is characterized in that it collects energy four times per bending cycle to provide a gentle energy flow and at the same time lengthens the staying time in the heat collecting device to improve the heat collecting ability.

상기 태양열 집열 장치(100)는, 상기 태양열 집열 장치(100)로부터 집열된 고온의 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 상기 열에너지 집열 송풍구(103) 부근의 온도를 측정하는 제1 온도 센서(111-a); 실내의 열교환이 이루어지고 냉각된 공기들이 상기 집열 장치로 순환 유입되는 상기 순환 유입구(107) 부근의 온도를 측정하여 외부 공기를 유입시키기 위한 제2 온도 센서(111-b); 실내 온도를 조절하기 위해 원하는 온도를 설정하는 온도 감지장치 제어기(120); 상기 온도 감지장치 제어기(120)에 따라 개폐 장치의 열림/닫힘을 제어하여 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절하는 온도 조절 장치(130); 상기 온도 조절 장치(130)에 의해 열에너지 집열 송풍구의 개폐를 제어하는 열에너지 집열 송풍구 개폐 장치(103-a); 및 상기 온도 조절 장치(130)에 의해 열에너지 외부공기 유입구의 개폐를 제어하는 외부공기 유입구 개폐 장치(108-a);를 더 포함하며, The solar heat collecting apparatus 100 includes a first temperature sensor 111-a for measuring a temperature in the vicinity of the heat collecting tuyeres 103 for blowing hot hot air collected from the solar heat collecting apparatus 100 to the room, ; A second temperature sensor (111-b) for measuring the temperature near the circulation inlet (107) through which the indoor air is circulated and the cooled air is circulated to the heat collecting device to introduce outside air; A temperature sensing device controller 120 for setting a desired temperature for adjusting the room temperature; A temperature controller 130 for controlling the opening / closing of the opening / closing device according to the temperature sensor controller 120 to adjust the temperature of the air flowing into the room; A heat energy collecting tuyer opening / closing device 103-a for controlling the opening and closing of the heat energy collecting tuyere by the temperature regulating device 130; And an external air inlet opening / closing device (108-a) for controlling opening and closing of a heat energy external air inlet by the temperature regulating device (130)

상기 태양열 집열 장치(100)는 집열 에너지 송출구(103)/ 순환유입구(107) 위치에 각각 구비되는 온도 센서(111-a, 111-b)와 연결되는 온도 감지장치 제어기(120) 및 온도 조절 장치(thermostat)(130)에 의해 자동 또는 수동으로 집열 에너지 송출구/ 외부공기 유입구를 온도감지에 따라 자동으로 개폐를 제어하여 주택의 외부에 설치된 태양열 집열 장치(100)의 집열 에너지 송풍구(103)로부터 실내로 따듯한 공기를 송풍하고 실내의 열교환에 의해 냉각된 저면의 차가운 공기를 태양열 집열 장치(100)의 순환 유입구(107)로 흡입하여 실내 온도를 조절하고 외부공기 유입구(108)를 자동 개폐하여 외부의 신선한 공기와 순환 유입구(107)를 통하여 유입된 공기를 혼합하여 집열 장치 안에서 고온으로 가열하여 송풍하는 것을 특징으로 한다.The solar heat collecting apparatus 100 includes a temperature sensor controller 120 connected to temperature sensors 111-a and 111-b provided at positions of the heat collecting energy outlet 103 and the circulation inlet 107, The solar heat collecting apparatus 100 automatically or openly controls the opening / closing of the heat collecting energy outlet / external air inlet by the thermostat 130 automatically or automatically according to the temperature sensed by the thermostat 130 so that the heat collecting energy outlet 103 of the solar heat collecting apparatus 100, Cooled air cooled by heat exchange in the room is sucked into the circulation inlet 107 of the solar heat collecting apparatus 100 to adjust the room temperature and automatically open and close the outside air inlet 108 Fresh air from the outside and air introduced through the circulation inlet 107 are mixed and heated to a high temperature in the heat collecting device to blow air.

상기 온도 감지장치 제어기(120) 및 온도 조절 장치(130)는, 상기 집열 에너지 송출구(103) 부근의 상기 제1 온도센서(111-a)의 온도가 임의로 설정한 최저온도 이상(예:30℃) 상승하면, 실내 공간으로 공급될 위치에 설치된 집열 에너지 송출구 개폐장치(103-a)를 자동 개방되어 열 에너지가 공급되고, 태양광이 약한 경우 임의로 설정한 최저온도(예:30℃) 이하로 떨어지면 그동안 유입된 열에너지의 외부 손실을 방지하기 위해 열에너지를 공급하는 집열 에너지 송출구(103)를 자동으로 차단하며, 또한 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 송풍모터 (105)도 제1 온도센서에 의하여 자동으로 on/ off 된다. The temperature sensor controller 120 and the temperature controller 130 may control the temperature of the first temperature sensor 111-a in the vicinity of the heat collecting energy outlet 103 to be equal to or higher than a minimum temperature (For example, 30 DEG C) when the solar energy is weak and the heat energy is automatically released to the heat energy transmission port opening / closing apparatus 103-a installed at the position to be supplied to the indoor space, The blowing motor 105 for automatically shutting off the heat collecting energy outlet 103 for supplying the heat energy to prevent the external loss of the incoming heat energy and blowing the hot air into the room is also connected to the first temperature sensor Automatically turned on / off.

상기 온도 감지장치 제어기(120)는 상기 순환 유입구(107) 부근의 제2 온도 센서(111-b)가 임의로 설정한 온도 이상(예:70)이 되면 상기 온도 감지장치 제어기(120) 및 상기 온도 조절 장치(130)에 의해 외부 공기유입구(108)를 개방하여 외부의 신선한 공기 유입을 통하여 실내공기 개선을 유도한다. 또한 임의로 설정한 온도 이하 (예:30℃) 가 되면 외부공기 유입구(108)를 닫아 차가운 저온의 에너지 유입을 막고 집열 장치의 내부 열에너지만을 순환시키면서 온도 상승을 조절하는 것을 특징으로 한다.
The temperature sensing device controller 120 controls the temperature sensing device controller 120 and the temperature sensor device 110 when the second temperature sensor 111-b in the vicinity of the circulation inlet 107 is above a predetermined temperature The outside air inlet 108 is opened by the regulating device 130 to induce improvement of indoor air through inflow of fresh air from the outside. When the temperature is lower than the arbitrarily set temperature (for example, 30 DEG C), the external air inlet 108 is closed to prevent the inflow of cold low-temperature energy, and the temperature rise is controlled while circulating only the internal heat energy of the heat collecting apparatus.

본 발명에 따른 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치는 기존의 태양열 집열 장치보다 외곽 프레임 내에 외곽 에너지 순환 통로 역할을 병행함으로서 상대적으로 긴 개선된 태양열 집열 장치의 열에너지 이동 통로를 통해 공기가 순환되는 동안 더욱더 가열되어 고온의 열에너지를 얻어 데워진 공기를 태양열 집열 장치로부터 실내로 송풍하여 훈훈하게 하며, 온도 센서와 온도 감지장치 제어기 및 온도 조절 장치(thermostat)를 사용하여 집열 에너지 송출구/ 외부공기 유입구를 온도감지에 따라 자동 개폐를 제어하여 주택의 외부에 설치된 태양열 집열 장치로부터 집열 에너지 송풍구를 통해 실내로 따듯한 공기를 송풍하고, 실내 온도 차이에 의한 대기순환 효과를 이용하여 실내 저면의 차가운 공기를 태양열 집열 장치의 순환 유입구를 통해 흡입하여 실내 온도를 조절하고 난방하는 효과를 제공하며, 주기적으로 난방을 제공하지 않는 일반 주택 및 전원 주택에 축열 및 공기 난방을 하는 태양열 히터(Solar Air Heater)로 사용될 수 있다.The high efficiency solar heat collecting device of the frame and energy transfer path parallel structure according to the present invention acts as an outer energy circulation path in the outer frame rather than the conventional solar heat collecting device and thus the air is passed through the thermal energy transfer path of the relatively long solar heat collecting device During the circulation, the heat is further heated to obtain high temperature thermal energy, and the warmed air is blown from the solar heat collecting device to the room to warm the room, and the temperature sensor, the temperature sensing device controller and the thermostat are used to collect heat energy By controlling the automatic opening and closing of the inlet according to the temperature sensing, warm air is blown from the solar collecting device installed outside the house through the collecting energy tuyere, and the cold air of the indoor floor is blown The order of solar collector By suction through the inlet port to adjust the room temperature and it provides an effect of heating and may be used as a solar heater (Solar Air Heater) for the heat storage and heating air in general houses and the power housing does not provide heating periodically.

태양열 집열 장치는 frame 속을 외곽 에너지 순환 통로를 통해 시계방향으로 한바퀴 회전하고, 본격적인 집열 장치의 열에너지 흡열 파이프로 공기가 진입하여 집열 장치 안에서 거꾸로 열에너지 이동통로를 지나면서 최대한 고온의 열에너지를 집열하고 장치 내부의 고온을 흡수하며, 태양의 복사열을 충분히 흡수하고 고열의 열에너지를 얻기 위한 구조를 제공하여 집열장치내 열에너지 이동통로 line 길이 길어져 집열효율 향상시켰다. 태양열 집열 장치는 8' *4'(2400mm * 1200mm ) 프레임의 경우 열에너지 이동통로가 기존 집열장치 24 m -> 개선된 집열 장치 31 m로 7 m가 길어지고 열에너지 집열로 가열 및 이동통로 부피가 증가하여[기존: 0.188 m3 (100 mm * 24 M), 개선: 0.243 m3 (100 mm * 31 M)] 따라서 0.055 m3 (100 mm * 7 m ) 열에너지 부피가 증가하여 기존 대비 열에너지가 약 29% 부피 증가에 의해 집열 효율이 향상되었다.The solar heat collector rotates in the clockwise direction through the outer circle of the energy circulation passage, and the air enters through the thermal energy absorption pipe of the full-scale heat collecting device, passes through the heat energy transfer passage in the heat collecting device and collects the heat energy as high as possible. By absorbing the high temperature inside and absorbing the solar radiant heat and providing a structure for obtaining heat energy of high heat, the heat energy transfer path line length in the heat collecting device is lengthened and the heat collecting efficiency is improved. In the case of 8 '* 4' (2400mm * 1200mm) frame, the solar heat collecting device has a heat transfer path of 24 m for the conventional collecting device 24 m -> the improved collecting device 31 m for 7 m, the existing: 0.188 m 3 (100 mm * 24 M), improvement: 0.243 m 3 (100 mm * 31 M)] therefore 0.055 m 3 (100 mm * 7 m) increases the thermal volume to about 29 heat energy compared to existing The collection efficiency was improved by volume% increase.

본 발명의 태양열 집열 장치는 열에너지 송풍능력 감안하면, 270m3/h, 4.5 m3/min, 0.07 m3/sec( 7/100 m3 )이며, 공기 흐름으로 보면, 약 1초 (sec) 0.07 m3 부피만큼 태양열 집열장치의 frame 안에서 예열 대기하여 초기예열 시간을 단축하였으며, 거꾸로/더불 집열효과(한번더 집열가열/머무는 시간 연장)에 의해 열에너지 이동통로가 태양열 집열 장치의 전기장치에 무리를 주지 않으면서 열에너지의 흐름을 유지하면서 집열된 열에너지가 조금 더 머물면서 열에너지를 집열하여 집열 효율을 향상시켰다.
The solar heat collecting apparatus of the present invention has 270 m 3 / h, 4.5 m 3 / min and 0.07 m 3 / sec (7/100 m 3 ) in terms of thermal energy blowing ability, m3 volume in the frame of the solar heat collecting device to shorten the initial preheating time and the thermal energy transfer path to the electric device of the solar heat collecting device due to the effect of upside / down heat collection (once more heat collection / While keeping the flow of heat energy, the collected heat energy stays a little longer and collects heat energy to improve the heat collection efficiency.

도 1은 태양열 시스템 축열탱크의 구성도이다.
도 2는 종래의 찬넬형 알루미늄 태양열 집열기의 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치의 구성도이다.
도 4는 태양열 집열 장치에 연결되는 온도 감지장치 제어기 및 온도 조절 장치(thermostat)의 구성도로써, 열에너지 집열 송풍구와 외부공기 유입구의 개폐 장치를 제어하여 온도를 제어하는 것을 나타낸 도면이다.
도 5는 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치가 설치된 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따라 제작된 시제품으로 제작된 고효율 태양열 집열 장치(태양열 히터, Solar Air Heater)의 사진이다. 1 is a block diagram of a solar thermal storage tank.
2 is a configuration diagram of a conventional channel type aluminum solar collector.
FIG. 3 is a block diagram of a high-efficiency solar heat collecting apparatus having a frame and an energy transfer path parallel structure according to the present invention.
FIG. 4 is a view showing a configuration of a temperature sensor controller and a thermostat connected to a solar heat collecting device. FIG. 4 is a diagram illustrating temperature control by controlling a thermal energy collecting tuyer and an opening / closing device of an external air inlet.
FIG. 5 is a view showing a structure in which a high-efficiency solar heat collecting device having a frame and an energy transfer path parallel structure is installed.
FIG. 6 is a photograph of a high efficiency solar heat collector (solar air heater) manufactured as a prototype according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특징, 장점들들은 첨부한 도면들을 참조하여 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서의 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the detailed description and preferred embodiments with reference to the accompanying drawings. It should be noted that, in adding the reference numerals to the constituent elements of each of the drawings in this specification, the same constituent elements have the same number as much as possible even if they are displayed on different drawings. Also, the terms first, second, etc. may be used to describe various components, but the components are not limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 발명의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치의 구성도이다.FIG. 3 is a block diagram of a high-efficiency solar heat collecting apparatus having a frame and an energy transfer path parallel structure according to the present invention.

프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치(100)는 태양 에너지를 집열받는 집열판(100-1); 외곽 에너지 순환 통로(101); 거치용 걸이(102); 열에너지 집열 송풍구(103); 열에너지 방출구(104); 송풍 모터(105); 손잡이(106); 순환 유입구(107); 외부 공기 유입구(108); 주름진 열에너지 흡열 파이프(109); 다리(110); 제1 및 제2 온도 센서(111-a, 111-b); 온도 순환 제어기(120); 온도 조절 장치(thermostat)(130); 열에너지 집열 송풍구 개폐 장치(103-a); 및 외부공기 유입구 개폐 장치(108-a)로 구성된다. The high-efficiency solar heat collecting apparatus (100) having a frame and an energy transfer path parallel structure includes an heat collecting plate (100-1) for collecting solar energy; An outer energy circulation passage 101; A mounting hanger 102; A heat energy collecting tuyere 103; A heat energy discharge port 104; A blowing motor 105; A handle 106; A circulation inlet 107; An external air inlet 108; A corrugated heat-absorbing heat pipe 109; Legs 110; First and second temperature sensors 111-a and 111-b; A temperature circulation controller 120; A thermostat 130; A heat energy collecting tuyere opening / closing device 103-a; And an external air inlet opening / closing device 108-a.

본 발명의 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치(100)는 태양광을 투과하는 투명 커버; 상기 투명 커버를 투과하는 태양 복사열을 최대한 집열하여 내부 온도를 상승시키는 검은색의 주름진 집열판(100-1); 태양열 집열기의 외부 공기가 유입되고 먼지를 필터링하고 벌레 유입을 차단하는 망사와 메시(mesh) 구조의 에어 필터(filter)를 구비하는 외부 공기 유입구(108); 상단에 위치된 열에너지 집열 송풍구(103)를 통해 실내의 상부로 공급되었던 열에너지가 열교환이 이루어져 열 전달 후 냉각된 열에너지가 아래로 순환하여 태양열 집열 장치에서 재가열을 위해 공기를 빨아들이며,T자형 유입구(warm air inlet)로써, 가열된 고온의 열에너지가 공급되고 열교환이 이루어지고 난 이후 냉각된 공기를 재 가열하기 위해 리사이클 된, 실내로부터 유입되는 실내공기 유입(cold air inlet)의 순환 유입구(107); 상기 순환 유입구(107)로부터 공급된 공기를 외곽으로 순환시키는 집열 장치 프레임의 외곽 에너지 순환 통로(101); 주름 형태의 배관이 절곡된 구조 및 거꾸로 절곡된 배관 구조로 이루어지며, 상기 외곽 에너지 순환 통로(101)로부터 순환된 공기를 공급받아 태양 에너지에 의해 집열된 열에너지에 따라 고온의 열에너지를 생산하는 검은색의 주름진 열에너지 흡열 파이프(109); 상기 주름진 열에너지 흡열 파이프(109)의 집열된 열에너지에 의해 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 빨아들이기 위해 모터를 구동하여 집열 장치로부터 태양열에 의해 집열되어 높아진 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 송풍 모터(105); T자형 송풍구(warm air outlet)로써 상기 검은색의 주름진 열에너지 흡열 파이프(109)를 통과하여 태양광에 의해 집열되어 높아진 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 실내로 송풍되는 열에너지 집열 송풍구(103); 상기 집열 장치를 거치하는 거치용 걸이(102); 상기 집열 장치의 좌측과 우측에 쌍으로 구비되는 적어도 하나 이상의 손잡이(106); 상기 집열 장치의 하단 좌우측에 구비되어 집열 장치를 지지하는 다리(110); 상기 집열 장치로부터 집열된 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 열에너지 집열 송풍구(103) 부근의 온도를 측정하는 제1 온도 센서(111-a); 실내의 열교환이 이루어지고 냉각된 공기들이 집열 장치로 순환 유입되는 순환 유입구(107) 부근의 온도를 측정하여 외부 공기를 유입하기 위한 제2 온도 센서(111-b); 실내 온도를 조절하기 위해 원하는 온도를 설정하는 온도 감지장치 제어기(120); 상기 온도 감지장치 제어기(120)에 따라 개폐 장치의 열림/닫힘을 제어하여 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절하는 온도 조절 장치(thermostat)(130); 상기 온도 조절 장치(130)에 의해 열에너지 집열 송풍구의 개폐를 제어하는 열에너지 집열 송풍구 개폐 장치(103-a); 및 상기 온도 조절 장치(130)에 의해 열에너지 외부공기 유입구의 개폐를 제어하는 외부공기 유입구 개폐 장치(108-a)로 구성된다.A high efficiency solar heat collecting apparatus (100) according to the present invention has a structure in which a transparent cover that transmits sunlight; A black corrugated heat collecting plate 100-1 for maximally collecting solar radiation transmitted through the transparent cover to raise the internal temperature; An outside air inlet (108) having an air filter with a mesh and a mesh structure for introducing outside air of the solar collector and filtering dust and blocking worm inflow; Heat energy, which was supplied to the upper part of the room through the heat energy collecting tuyere 103 located at the upper part, is heat-exchanged, and the cooled heat energy is circulated downward after the heat transfer to suck air for reheating in the solar heat collecting device. a circulation inlet 107 of a recirculated cold air inlet to be introduced from the inside of the room to reheat the cooled air after the heated high temperature heat energy is supplied and heat exchange is performed; An outer energy circulation passage (101) of the heat collecting device frame circulating the air supplied from the circulation inlet (107) to the outside; The air circulation path 101 receives air circulated through the outer peripheral energy circulation passage 101, and generates a high-temperature heat energy according to the heat energy collected by the solar energy. A corrugated heat-absorbing heat pipe 109; (30 to 70 ° C) hot air collected by the solar heat from the heat collecting device by driving the motor to suck hot air of high temperature (30 to 70 ° C) by the collected heat energy of the corrugated heat energy heat absorbing pipe 109 A blowing motor 105 for blowing air into the room; A T-shaped warm air outlet is used as a heat energy collecting tuyer (103) for blowing hot air of a high temperature (30 to 70 ° C), which has passed through the black corrugated heat energy absorbing pipe (109) ); A mounting hanger 102 for mounting the heat collecting device; At least one handle 106 paired with the left and right sides of the heat collecting device; Legs (110) provided at lower left and right sides of the heat collecting device to support the heat collecting device; A first temperature sensor 111-a for measuring a temperature in the vicinity of the heat energy collecting tuyere 103 for blowing hot air collected from the heat collecting device to the room; A second temperature sensor 111-b for measuring the temperature in the vicinity of the circulation inlet 107 in which the indoor heat exchange is performed and the cooled air is circulated in the heat collecting device, and for introducing the outside air; A temperature sensing device controller 120 for setting a desired temperature for adjusting the room temperature; A thermostat 130 for controlling the opening / closing of the opening / closing device according to the temperature sensing device controller 120 to adjust the temperature of the air flowing into the room; A heat energy collecting tuyer opening / closing device 103-a for controlling the opening and closing of the heat energy collecting tuyere by the temperature regulating device 130; And an external air inlet opening / closing device 108-a for controlling the opening and closing of the heat energy external air inlet by the temperature regulating device 130.

본 발명의 고효율 태양열 집열 장치(100)는 상기 외곽 에너지 순환 통로(101)를 구비하여, 기존 집열 장치보다 상기 집열 장치 외곽 프레임(Frame)의 길이 만큼 열에너지 이동통로가 길어져 태양 복사열이 고온의 집열 효과를 제공하는 것을 특징으로 한다. The high efficiency solar heat collecting apparatus 100 of the present invention includes the outer energy circulation passage 101 so that the thermal energy transfer path is longer than the conventional heat collecting apparatus by the length of the outer frame of the heat collecting apparatus, And the like.

고효율 태양열 집열 장치(100)는 태양광이 투과하는 투명 커버; 상기 투명 커버를 투과하는 태양의 복사열을 집열하여 생성된 고온의 열에너지에 따라 집열기 내부 온도를 상승시키는 검은색의 주름진 집열판; 집열 장치 내부에 축열된 열에너지의 손실을 방지하기 위해 집열기의 후면에 복수층의 단열재를 구비한다. The high efficiency solar heat collecting apparatus (100) comprises a transparent cover through which sunlight is transmitted; A black corrugated heat collecting plate for raising the internal temperature of the collector in accordance with high temperature heat energy generated by collecting radiant heat of the sun through the transparent cover; In order to prevent the loss of heat energy accumulated in the heat collecting device, a plurality of layers of heat insulating material are provided on the rear surface of the heat collecting device.

도 4는 태양열 집열장치에 연결되는 온도 감지장치 제어기 및 온도 조절 장치(thermostat)의 구성도로써, 열에너지 집열 송풍구와 외부공기 유입구의 개폐 장치를 제어하여 온도를 제어하는 것을 나타낸 도면이다. FIG. 4 is a view showing a configuration of a temperature sensor controller and a thermostat connected to a solar heat collecting device. FIG. 4 is a diagram illustrating temperature control by controlling a thermal energy collecting tuyer and an opening / closing device of an external air inlet.

태양열 집열 장치(태양열 히터, Solar Air Heater)(100)는 열에너지 집열 송풍구(103)와 순환 유입구(107)에 각각 온도센서(111-a, 111-b)를 구비하고, 온도 감지장치 제어기(120) 및 온도 조절 장치(thermostat)(130)를 통해 열에너지 집열 송풍구의 개폐장치(103-a)와 외부공기 유입구의 개폐 장치(108-a)를 제어한다.The solar heat heater 100 includes temperature sensors 111-a and 111-b at the heat collecting tuyer 103 and the circulation inlet 107 respectively and the temperature sensor controller 120 A heat pump unit 103-a and an external air inlet opening / closing unit 108-a through a thermostat 130 and a thermostat 130. The heat-

상기 태양열 집열 장치(100)는, 상기 태양열 집열 장치로부터 집열된 고온의 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 상기 열에너지 집열 송풍구(103) 부근의 온도를 측정하는 제1 온도 센서(111-a); 실내 공간에서 열 교환이 이루어져 냉각된 공기들이 상기 집열 장치로 순환 유입되는, 상기 순환 유입구(107) 부근의 온도를 측정, 외부공기를 유입시키기 위한 제2 온도 센서(111-b); 실내 온도를 조절하기 위해 원하는 온도를 설정하는 온도 감지장치 제어기(120); 상기 온도 감지장치 제어기(120)에 따라 개폐 장치의 열림/닫힘을 제어하여 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절하는 온도 조절 장치(130); 상기 온도 조절 장치(130)에 의해 열에너지 집열 송풍구의 개폐를 제어하는 열에너지 집열 송풍구 개폐 장치(103-a); 및 상기 온도 조절 장치(130)에 의해 열에너지 외부공기 유입구의 개폐를 제어하는 외부공기 유입구 개폐 장치(108-a);를 더 포함하며, The solar heat collection apparatus (100) includes a first temperature sensor (111-a) for measuring a temperature in the vicinity of the heat energy collection tuyere (103) for blowing hot hot air collected from the solar heat collection apparatus to the room; A second temperature sensor (111-b) for measuring the temperature near the circulation inlet (107) and for introducing the outside air, through which heat is exchanged in the indoor space and the cooled air circulates to the heat collecting device; A temperature sensing device controller 120 for setting a desired temperature for adjusting the room temperature; A temperature controller 130 for controlling the opening / closing of the opening / closing device according to the temperature sensor controller 120 to adjust the temperature of the air flowing into the room; A heat energy collecting tuyer opening / closing device 103-a for controlling the opening and closing of the heat energy collecting tuyere by the temperature regulating device 130; And an external air inlet opening / closing device (108-a) for controlling opening and closing of a heat energy external air inlet by the temperature regulating device (130)

태양열 집열 장치(100)는 집열 에너지 송출구(103)/순환유입구(107) 위치에 각각 구비되는 온도 센서(111-a, 111-b)와 연결되는 온도 감지장치 제어기(120) 및 온도 조절 장치(thermostat)(130)에 의해 자동 또는 수동으로 집열 에너지 송출구/ 외부공기 유입구와 관련하여 온도감지 자동 개폐구조를 제공하여 주택의 외부에 설치된 태양열 집열 장치(100)의 집열 에너지 송풍구(103)로부터 실내로 따듯한 공기를 송풍하고 실내 공간에서 열교환이 이루어져 냉각된 저면의 차가운 공기를 태양열 집열 장치(100)의 순환 유입구(107)로 흡입하여 실내 온도를 조절하는 것을 특징으로 한다. The solar heat collecting apparatus 100 includes a temperature sensor controller 120 and a temperature controller 114 connected to the temperature sensors 111-a and 111-b provided at the positions of the heat collecting energy outlet 103 and the circulation inlet 107, a thermostat 130 automatically or manually provides a temperature sensing automatic opening and closing structure in relation to the heat collecting energy outlet / external air inlet, so that the heat collecting energy outlets 103 of the solar heat collecting apparatus 100 installed outside the house Warm air is blown into the room, heat exchange is performed in the indoor space, and cool air on the cooled bottom surface is sucked into the circulation inlet 107 of the solar heat collecting apparatus 100 to adjust the room temperature.

도 5는 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치가 설치된 구조를 나타낸 도면이다. FIG. 5 is a view showing a structure in which a high-efficiency solar heat collecting device having a frame and an energy transfer path parallel structure is installed.

고효율 태양열 집열 장치(100)는 가정의 주택 외부에 설치되고, 실내 상층부에 열에너지 집열 송풍구(103)가 연결되고, 실내 하층부에 순환 유입구(107)가 연결되며, 열에너지 집열 송풍구(103)와 순환 유입구(107)에 각각 온도센서(111-a, 111-b)를 구비하고, 온도 감지장치 제어기(120) 및 온도 조절 장치(thermostat)(130)를 통해 열에너지 집열 송풍구 개폐장치(103-a)와 외부공기 유입구의 개폐 장치(108-a)를 제어한다.The high efficiency solar thermal energy collecting apparatus 100 is installed outside the house of the household, the heat energy collecting / blowing out port 103 is connected to the upper part of the room, the circulating inlet 107 is connected to the lower part of the room, A temperature sensor 111-a and a temperature sensor 111-b are provided in the main body 107 and the thermal energy collecting tuyer opening and closing device 103-a and the thermoelectric collecting tuyereoperator 103-a are connected via a temperature sensor controller 120 and a thermostat 130, And controls the opening / closing device 108-a of the external air inlet.

도 6은 본 발명의 실시예에 따라 제작된 시제품으로 제작된 고효율 태양열 집열 장치(태양열 히터, Solar Air Heater)의 사진이다. FIG. 6 is a photograph of a high efficiency solar heat collector (solar air heater) manufactured as a prototype according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 고효율 태양열 집열 장치는 다음과 같은 특징을 갖는다. The high efficiency solar heat collecting apparatus of the present invention has the following features.

1. FRAME과 에너지 이동통로 역할을 하는 병행구조1. Parallel structure that acts as FRAME and energy transfer path

태양열 집열 장치는 외곽 에너지 순환 통로를 구비하여 열에너지 이동 통로를 병행하므로 길이가 길어져 길어진 외곽 프레임 에너지 이동통로 대비 기존 집열 장치보다 상대적으로 태양의 복사열에 대한 더 큰 집열 에너지를 축열하고 더 높은 고온의 집열 효과를 제공하는 태양열 집열 장치를 제공할 수 있다.  The solar heat collecting device has an outer energy circulation path, and the heat energy transfer path is paralleled. Therefore, it is possible to store the larger collection energy for the solar radiant heat relatively longer than the conventional heat collecting device, It is possible to provide a solar heat collecting apparatus that provides an effect.

일반적으로 외부의 저온 에너지는 바로 집열장치에 진입하고 많은 이동거리를 지나야 비로소 어느 정도 가열된 상태의 열에너지로 변환된다. Generally, the low-temperature energy of the outside enters into the heat collecting device and is converted into the heat energy to a certain extent only after a lot of travel distance.

그러나, 이미 집열장치 안에서 많은 시간과 공간을 소비한 상태이다. 따라서 고온의 에너지 효율을 갖기 어렵다. 그러나 본 발명의 고효율 태양열 집열 장치는 외곽 프레임(frame) 내에 진입한 에너지는 외곽 에너지 순환 통로를 이동하면서 외부의 태양열 에너지와 집열 장치안에서 외부로 방출 손실될 에너지를 받아 어느 정도 열에너지를 흡수한 상태에서 태양열이 집열되는 태양열 집열 장치 내에서 충분한 시간 동안 열에너지를 집열할 수 있고, 기존의 태양열 집열 장치보다 외곽 에너지 순환 통로를 더 구비하여 상대적으로 긴 이동 통로의 에너지 집열 장치를 거치는 동안 순환되는 공기가 더욱더 가열되어 고온의 열에너지를 얻을 수 있다. However, it has already consumed a lot of time and space in the heat collecting device. Therefore, it is difficult to obtain high-temperature energy efficiency. However, in the high-efficiency solar heat collecting apparatus of the present invention, the energy that enters the outer frame moves through the outer energy circulation path while receiving the energy to be radiated to the outside from the outside solar heat energy and the heat collecting device, It is possible to collect heat energy for a sufficient time in a solar heat collecting apparatus in which solar heat is collected and further include an outer energy circulating passage than an existing solar heat collecting device so that air circulated while passing through an energy collecting device of a relatively long travel passage becomes more and more So that high-temperature thermal energy can be obtained.

2. 집열 에너지 송출구/외부공기 유입구 연관 온도감지 자동 개폐구조(벤츄리 순환효과)2. Temperature sensing automatic opening / closing structure (Venturi circulation effect)

예를 들면, 온도 감지장치 제어기(120) 및 온도 조절 장치(130)는 설정한 최저온도 30℃ ~ 최고온도 70℃ 범위에서 자동으로 동작하도록 설정될 수 있다. For example, the temperature sensing device controller 120 and the temperature regulating device 130 may be set to automatically operate in the set minimum temperature range of 30 ° C to the maximum temperature of 70 ° C.

집열 에너지 송출구(103)에서는, 제1 온도센서(111-a)와 온도 감지장치 제어기(120) 및 온도 조절 장치(130)는 집열 에너지 송출구(103) 부근의 제1 온도센서(111-a)의 온도가 임의로 설정한 최저온도 이상(예:30℃) 상승하면 실내 공간으로 공급될 위치에 설치된 집열 에너지 송출구 개폐장치(103-a)를 자동 개방되어 열 에너지가 공급되고, 태양광이 약한 경우 임의로 설정한 최저온도(예:30℃) 이하로 떨어지면 그동안 유입된 열에너지의 외부 손실을 방지하기 위해 열에너지를 공급하는 집열 에너지 송출구(103)를 자동으로 차단한다.The first temperature sensor 111-a, the temperature sensor controller 120 and the temperature controller 130 are connected to the first temperature sensor 111-b near the heat collecting energy outlet 103, a) is automatically opened to supply heat energy, and the solar energy is supplied to the indoor heat exchanger 103-a provided at a position to be supplied to the indoor space when the temperature of the indoor heat exchanger If the temperature is lower than the arbitrarily set minimum temperature (for example, 30 DEG C), the heat collection outlet 103 for supplying heat energy is automatically shut off to prevent the external heat loss.

또한 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 송풍모터 (105)도 제1 온도센서(111-a)도 자동 on /off 된다. Also, the blower motor 105 for blowing hot air into the room is also automatically turned on / off by the first temperature sensor 111-a.

순환 유입구(107)는 열에너지 집열 송풍구(103)와 달리 하단에 위치되며, 상단에 위치된 열에너지 집열 송풍구(103)를 통해 실내의 상부로 공급되었던 열에너지가 열교환이 이루어져 열 전달 후 냉각된 열에너지가 아래로 순환하여 태양열 집열 장치에서 재가열을 위해 공기를 빨아들이는 별도의 열에너지 유입구가 구비된다. Unlike the heat energy collecting tuyeres 103, the circulation inlet 107 is located at the lower end of the circulation inlet 107. Heat energy, which has been supplied to the upper part of the room through the heat energy collecting tuyere 103 located at the upper end, And a separate thermal energy inlet for sucking in air for reheating in the solar collector is provided.

외부공기 유입구(108)는 제2 온도센서(111-b)와 온도 자동감지 제어기(120) 및 온도 조절 장치(130)에 의해 일정한 온도 이상이 되면, 실내의 뜨겁고 탁한 에너지의 비율을 줄이고 외부의 신선한 열에너지를 혼합하여 공급하기 위해 별도의 외부공기 유입구가 부착되고, 실내 온도 변화에 따라 자동적으로 외부공기 유입구 개폐 장치(108-a)가 작동된다. When the temperature of the external air inlet 108 is higher than a predetermined temperature by the second temperature sensor 111-b, the temperature auto-sensing controller 120 and the temperature controller 130, the ratio of hot and cloudy energy in the room is reduced, A separate external air inlet is attached for mixing and supplying fresh heat energy, and the external air inlet opening / closing device 108-a is automatically operated according to a change in room temperature.

또한, 온도 감지장치 제어기(120)는 순환 유입구 부근의 제2 온도센서(111-b)가 임의로 설정한 온도 이상(예:70℃)가 되면, 온도 감지장치 제어기(120) 및 온도 조절 장치(130)에 의해 외부의 신선한 공기 유입을 통하여 실내공기 개선을 유도한다. 또한 임의로 설정한 온도이하 (예:30℃)가 되면 외부공기 유입구(108)를 닫고 차가운 저온의 에너지 유입을 막고, 순환 유입구(107)를 통해 집열 장치의 내부 열에너지만을 순환시키면서 온도 상승을 조절한다. In addition, the temperature sensing device controller 120 controls the temperature sensing device controller 120 and the temperature regulating device (not shown) when the second temperature sensor 111-b in the vicinity of the circulation inlet is above a predetermined temperature 130) to induce improvement of the indoor air through the inflow of external fresh air. When the temperature is lower than the arbitrarily set temperature (for example, 30 DEG C), the outside air inlet 108 is closed to prevent cold inflow of cold energy, and the temperature rise is controlled by circulating only the internal heat energy of the heat collecting apparatus through the circulating inlet 107 .

태양열 집열 장치에서, 측면의 상부, 하부에는 각각 2개의 열에너지 공급구와 순환유입구가 있고, 열에너지 공급구는 열에너지 송출구(103)와 여름철 벤츄리 원리를 적용하여 방열 출구의 다른 통로가 있으며, 순환 유입구는 2개의 통로가 있으며 각각 내부 순환 유입구(107) 및 외부공기 유입구(108)로 구성된다 이러한 구조는 벤츄리 원리를 적용하여 열에너지의 흐름을 원활하게 하기 위한 구조로 설계 되었다. In the solar heat collecting device, there are two heat energy supply ports and a circulation inlet respectively at the upper and lower sides, and the heat energy supply port has another path of the heat radiation outlet by applying the heat energy output port 103 and the summer venturi principle, There are four passages, each of which consists of an internal circulation inlet 107 and an external air inlet 108. This structure is designed to facilitate the flow of heat energy by applying the venturi principle.

외부공기 유입구(108)는 태양광의 효율이 우수할 때, 불필요한 고온의 공기 에너지로 인한 실내 습도가 건조하거나 탁한 공기의 후덥지근한 불쾌감이 초래될 때, 외부의 공기에너지를 유입하여 실내 공간으로 신선한 공기로 교환공급하기 위함이며, 실내 온도가 어느 정도 상승하였으나 실내 공기가 탁하여 불쾌감이 초래되었는데도 실내 공기 에너지만이 실내에서 태양열 집열 장치로 계속 순환 가열하고 있을때, 외부의 신선한 공기 에너지를 유입하여 창문을 개방하여 환기시키는 효과를 주기 위함이다. 또한, 장시간 가동될 태양열 집열장치의 전기장치에 무리를 주지않아 오랜 수명과 성능을 유지하기 위함이다. The external air inlet (108), when the efficiency of the sunlight is excellent, when the indoor humidity caused by the unnecessary high temperature air energy causes a discomfort feeling of the dry or damp air, the outside air inlet , The indoor air temperature is raised to some extent, but the room air is cloudy and uncomfortable. However, when only the indoor air energy is circulatingly heated from the indoor to the solar heat collecting device, To open and ventilate. In addition, the electric device of the solar heat collecting device to be operated for a long time is not burdened, so that the long life and performance are maintained.

3. 거꾸로 절곡된 배관구조 적용 완만한 에너지 흐름으로 집열 능력 향상 및 과부하 저감3. Adoption of inverted bent pipe structure Improved heat collection ability and reduced overload by moderate energy flow

태양열 집열 장치내에서 열에너지 흐름을 보면, 오랜시간 동안 머물러서 느린 속도로 움직이면 고온의 집열 효과는 좋으나 실내로 공급되는 열에너지 량은 적어서 에너지 변환율은 떨어진다. 또한, 집열을 위한 구조상 긴 배관 구조가 필요하며, 제한된 면적 내에서 최대량의 열에너지 통로를 확보하기 위해 열에너지 흡열 파이프(109)는 조밀한 구조가 유리하다. 열에너지 흡열 파이프(109)는 이러한 조밀하고 밀집된 구조의 형태를 위해 가장자리에는 급격한 배관 절곡이 요구된다. 그러나 급격한 배관 구조의 절곡은 전기장치에 무리를 주고 기계 장치의 고장의 원인이 된다. 이에 거꾸로 절곡도니 배관 구조는 배관길이가 길고 완만하면서도 많은 열에너지를 통과하면서 원할한 열에너지 순환 흐름을 제공하기에 장점이 많은 구조이다. 본 발명의 태양열 집열 장치는 열에너지 흐름을 고려하여 전기 장치의 과부하 방지를 위해 열에너지 흡열 파이프(109)의 절곡 횟수를 줄이면서 길이는 최대한 늘려 집열 전송 능력을 향상시키는 구조로 고안하여 적용하였다.  When we look at the heat energy flow in the solar heat collector, if it stays for a long time and moves at a slow speed, the heat collecting effect is good, but the amount of heat energy supplied to the room is small and the energy conversion rate is low. In addition, a long structural structure for collecting heat is required, and the heat energy absorbing pipe 109 is advantageous in the dense structure in order to secure the maximum amount of heat energy passage within a limited area. The heat-energy absorbing pipe 109 is required to have a sudden pipe bending at its edges for such a dense and dense structure. However, the sudden bending of the piping structure gives a load to the electric device and causes the failure of the mechanical device. Conversely, the bending conduit structure has a long piping length and is gentle enough to pass a large amount of heat energy and provide a favorable heat energy circulation flow. The solar heat collecting apparatus of the present invention is designed and applied to increase the heat transfer capacity by increasing the length of the heat energy absorption pipe 109 while reducing the number of times of bending of the heat energy heat pipe 109 in order to prevent overload of the electric device.

또한, 열에너지 흡열 파이프(109)는 절곡 cycle 1회당 4번 지나가고 3번째 4번째는 거꾸로 절곡된 배관 구조로 형성되며, 완만한 에너지 흐름을 주는 동시에 집열 장치내에서 머무르는 시간을 연장하여 집열 능력을 높일 수 있는 장점이 있다. In addition, the heat-absorbing heat pipe 109 passes through the bending cycle four times, and the third and fourth heat pipes are formed by an inverted bending pipe structure. The heat-absorbing pipe 109 provides a gentle energy flow while extending the staying time in the heat- There are advantages to be able to.

태양열 집열 장치(100)는 동일한 크기의 frame (내경 1,120 * 2320mm) 지름 100mm 최대길이로 절곡할 경우 일반적으로 급격한 절곡은 23회가 된다. When the solar heat collecting apparatus 100 is folded to a maximum length of 100 mm in diameter (inner diameter: 1,120 * 2320 mm) of the same size, the sudden bending is generally 23 times.

그러나, 거꾸로 절곡된 배관 구조를 적용하면 급격한 절곡은 11번, 배관 2개를 내측으로 두고 돌아가는 완만한 회전은 11번으로 급격한 절곡을 1/2로 줄여 에너지 흐름을 원할하게 통과하게 되는데 유리하다. 급격한 절곡을 완만한 회전을 가지는 에너지 흐름으로 전기 장치에 무리를 주지 않으면서 긴 열에너지 흐름을 가지는 장점으로 고효율 집열 효과를 제공한다. However, when the inverted bent pipe structure is applied, it is advantageous that the abrupt bending is 11 times, the gentle rotation which turns the two pipes inward is 11 times, and the abrupt bending is reduced to 1/2, so that the energy flows smoothly. The energy flow with gentle rotation with rapid bending provides a high efficiency collecting effect because it has a long thermal energy flow without overloading the electric device.

열에너지 집열장치 구조 Thermal Energy Collector Structure

기존 태양열 집열 장치는 집열 장치를 지탱하기 위한 외곽 frame과 내부 집열 장치를 집열 배관이 하부에서 상부로 순차적으로 굴절하면서 열에너지를 집열하여 송풍한다. Conventional solar heat collectors consecutively refract the outer frame and the inner heat collecting device to support the heat collecting device from the bottom to the top, collecting the heat energy and blowing it.

본 발명의 개선된 태양열 집열 장치(100)는 장치를 지탱하는 역할을 하면서 동시에 집열효율을 높이기 위한 외부의 공기에너지를 진입시켜 집열장치 외부로 손실될 열 회수 및 복사열 흡수 및 frame 안에서 예열대기 및 집열의 본격적인 집열장치 내부로 진입 전 고온의 열에너지 생산 준비 상태로 frame 속을 열에너지 이동통로 역할을 겸한다. The improved solar heat collecting apparatus 100 of the present invention serves to support the apparatus, and at the same time, enters the outside air energy to increase the heat collecting efficiency, thereby absorbing heat recovered and radiated to the outside of the heat collecting apparatus, It is also ready to produce high-temperature thermal energy before entry into the heat-collecting device of the heat.

또한, 개선된 태양열 집열 장치(100)는 frame 속을 외곽 에너지 순환 통로(101)를 통해 시계방향으로 한바퀴 회전하고, 본격적인 집열 장치의 열에너지 흡열 파이프(109)로 공기가 진입하여 집열 장치 안에서 거꾸로 열에너지 이동통로를 지나면서 최대한 고온의 열에너지를 집열하고 장치 내부의 고온을 흡수하며, 태양의 복사열을 충분히 흡수하고 고열의 열에너지를 얻기 위한 구조를 제공한다. Further, the improved solar heat collecting apparatus 100 rotates clockwise through the outer energy circulation passage 101 in the frame, and air enters the heat energy absorbing pipe 109 of the heat collecting apparatus as a full- As it passes through the passageway, it collects as much heat energy as possible, absorbs the high temperature inside the device, absorbs the solar radiation sufficiently, and provides a structure for obtaining high thermal energy.

집열장치내 열에너지 이동통로 line 길이 길어져 집열효율 향상 Thermal energy transfer path in the heat collecting device increases the length of line to improve thermal efficiency

8'*4'(2400mm * 1200mm ) 프레임의 경우 열에너지 이동통로가 기존 집열장치의 열에너지 이동통로의 길이가 24 m -> 개선된 집열 장치의 열에너지 이동통로의 길이가 31 m로 7 m 길어져 열에너지 기존 대비 약 29% 길이 확장되어 집열효율이 향상되었다. In the case of 8 '* 4' (2400mm * 1200mm) frame, the thermal energy transfer path is 24 m long, the thermal energy transfer path of the conventional heat collecting device is longer than the heat energy transfer path length of the improved heat collecting device is 31 m, Compared with about 29% of the length of the thermal expansion .

열에너지 집열로 가열 및 이동통로 부피 Heating and moving passage volume by heat energy collection

기존: 0.188 m3 (100 mm * 24 M)Conventional: 0.188 m 3 (100 mm * 24 M)

개선: 0.243 m3 (100 mm * 31 M)Improvement: 0.243 m 3 (100 mm * 31 M)

기존 개선 약 29 % 열에너지 부피 증가 Existing improvement Approximately 29% Increase in thermal energy volume

태양열 집열 장치는 열에너지 송풍능력 감안하면 Considering the ability of solar heat collecting device to heat energy

270m3/h, 4.5 m3/min, 0.07 m3/sec( 7/100 m3 )이며,270 m 3 / h, 4.5 m 3 / min and 0.07 m 3 / sec (7/100 m 3 )

공기 흐름으로 보면, 약 1초 0.07 m3 부피만큼 태양열 집열장치의 frame 안에서 예열대기하여 집열장치 안에서 고온의 에너지를 얻는데 유리한 구조이다.In terms of air flow, it is advantageous to obtain high-temperature energy in the heat collecting device by preheating in the frame of the solar heat collecting device by about 1 second and 0.07 m 3 volume.

거꾸로/더불 집열효과(한번더 집열가열/머무는 시간 연장) Reverse / double heating effect (heating once more / extended stay time)

열에너지 이동통로는 태양열 집열 장치의 전기장치에 무리를 주지 않으면서 열에너지의 흐름을 유지하고 또한 집열된 열에너지가 조금 더 머물면서 열에너지 집열하여 고온의 가열 효과를 제공한다.
The thermal energy transfer path maintains the flow of heat energy without imposing a load on the electric device of the solar heat collecting device, and the collected heat energy stays a little longer and collects heat energy to provide a high temperature heating effect.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진자가 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 또는 변형하여 실시할 수 있다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken in conjunction with the present invention. The present invention can be variously modified or modified.

100: 고효율 태양열 집열 장치 100-1: 집열판
101: 외곽 에너지 순환 통로 102: 거치용 걸이
103: 열에너지 집열 송풍구 104: 열에너지 방출구(여름철용)
105: 송풍 모터 106: 손잡이
107: 순환 유입구 108: 외부 공기 유입구
109: 주름진 열에너지 흡열 파이프 110: 다리
111-a: 제1 온도 센서 111-b: 제2 온도 센서
120: 온도 감지 장치 제어기 130: 온도 조절 장치(thermostat)
103-a: 열에너지 집열 송풍구 개폐 장치
107-a: 외부공기 유입구 개폐 장치
100: High efficiency solar heat collecting device 100-1:
101: outer energy circulation passage 102: mounting bracket
103: Heat energy collecting tuyer 104: Heat energy outlet (for summer)
105: blower motor 106: handle
107: circulation inlet 108: external air inlet
109: corrugated heat-absorbing pipe 110: leg
111-a: first temperature sensor 111-b: second temperature sensor
120: Temperature sensing device controller 130: Thermostat
103-a: Heat energy collecting tuyere opening / closing device
107-a: External air inlet opening / closing device

Claims (7)

고효율 집열 장치(100)에 있어서,
태양광을 투과하는 투명 커버;
상기 투명 커버를 투과하는 태양 복사열을 최대한 집열하여 내부 온도를 상승시키는 검은색의 주름진 집열판(100-1);
외부 공기 유입구로서 집열기의 외부 공기가 유입되고 먼지를 필터링하고 벌레 유입을 차단하는 망사와 메시(mesh) 구조의 에어 필터(filter)를 구비하는 외부 공기 유입구(108);
상단에 위치된 열에너지 집열 송풍구(103)를 통해 실내의 상부로 공급되었던 열에너지가 열교환이 이루어져 열 전달 후 냉각된 열에너지가 아래로 순환하여 태양열 집열 장치에서 재가열을 위해 공기를 빨아들이는 순환 유입구(107);
상기 외부공기 유입구(108) 및 순환 유입구(107)로부터 공급된 공기를 외곽으로 순환시키는 집열 장치 프레임의 외곽 에너지 순환 통로(101);
배관이 절곡된 구조로 이루어지며, 상기 외곽 에너지 순환 통로(101)로부터 순환된 공기를 공급받아 태양 에너지에 의해 집열된 열에너지에 따라 온도가 상승하는 검은색의 주름진 열에너지 흡열 파이프(109);
상기 주름진 열에너지 흡열 파이프(109)의 집열된 열에너지에 의해 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 빨아들이기 위해 모터를 구동하여 집열 장치로부터 태양열에 의해 집열되어 높아진 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 송풍 모터(105); 및
T자형 송풍구(warm air outlet)로써, 상기 검은색의 주름진 열에너지 흡열 파이프(109)를 통과하여 태양열에 의해 집열되어 높아진 고온(30~70℃)의 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 상기 열에너지 집열 송풍구(103);를 포함하며,
집열시, 상기 순환 유입구(107)로부터 유입되는 공기를 상기 외곽 에너지 순환 통로(101)를 구비하여, 외곽 프레임내에 열에너지 이동통로를 구비하지 않는 기존 집열 장치보다 상기 집열 장치의 외곽 프레임의 길이 만큼 열에너지 이동통로가 길어지고 부피가 증가하여 열에너지 이동통로를 지나면서 최대한 고온의 열에너지를 집열하여 태양열 집열 장치로부터 태양 복사열에 의해 고온 집열하는 것을 특징으로 하는 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치.In the high-efficiency heat collecting apparatus 100,
A transparent cover which transmits sunlight;
A black corrugated heat collecting plate 100-1 for maximally collecting solar radiation transmitted through the transparent cover to raise the internal temperature;
An external air inlet (108) having an air filter having a net-like mesh structure for introducing outside air of a collector as an external air inlet and filtering dust and blocking worm inflow;
The heat energy which has been supplied to the upper part of the room through the heat energy collecting tuyere 103 located at the upper part is heat-exchanged and the heat energy cooled after the heat transfer is circulated downward to circulate in the circulating inlet 107 );
An outer energy circulation passage (101) of the heat collecting device frame circulating the air supplied from the outside air inlet (108) and the circulation inlet (107) to the outside;
A corrugated heat energy absorbing pipe 109 made of a bent pipe structure and having a temperature rising according to the heat energy collected by the solar energy by receiving the circulated air from the outer energy circulating passage 101;
(30 to 70 ° C) hot air collected by the solar heat from the heat collecting device by driving the motor to suck hot air of high temperature (30 to 70 ° C) by the collected heat energy of the corrugated heat energy heat absorbing pipe 109 A blowing motor 105 for blowing air into the room; And
A T-shaped warm air outlet which is connected to the heat collecting tuyeres (not shown) for blowing hot air of a high temperature (30 to 70 ° C), which has been collected by the solar heat through the black corrugated heat- 103)
The air introduced from the circulation inlet 107 is supplied to the outer peripheral energy circulation passage 101 so that a heat energy transfer path is formed in the outer frame so that heat energy And a high-efficiency solar heat collecting structure of a parallel structure of a frame and an energy transfer path, characterized in that heat transfer paths of heat transfer paths are long, . 제1항에 있어서,
상기 태양열 집열 장치(100)는
태양광이 투과하는 투명 커버;
상기 투명 커버를 투과하는 태양의 복사열을 집열하여 생성된 고온의 열에너지에 따라 집열기 내부 온도를 상승시키는 검은색의 주름진 집열판;
집열 장치 내부에 축열된 열에너지의 손실을 방지하기 위해 집열 장치의 후면에 복수층의 단열재를 구비하는 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치.The method according to claim 1,
The solar heat collecting apparatus (100)
A transparent cover through which sunlight is transmitted;
A black corrugated heat collecting plate for raising the internal temperature of the heat collector in accordance with high temperature heat energy generated by collecting radiant heat of the sun through the transparent cover;
A high efficiency solar heat collecting device having a structure including a frame having a plurality of layers of heat insulating material on the rear surface of a heat collecting device and an energy transfer path in parallel to prevent loss of heat energy accumulated in the heat collecting device. 제1항에 있어서,
상기 태양열 집열 장치는
상기 태양열 집열 장치를 거치하는 거치용 걸이(102);
상기 태양열 집열 장치의 좌측과 우측에 쌍으로 구비되는 적어도 하나 이상의 손잡이(106); 및
상기 집열 장치의 하단 좌우측에 구비되어 집열 장치를 지지하는 다리(110);
를 포함하는 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치.The method according to claim 1,
The solar heat collecting device
A mounting hanger (102) for mounting the solar heat collecting device;
At least one handle 106 paired with the left and right sides of the solar heat collecting device; And
Legs (110) provided at lower left and right sides of the heat collecting device to support the heat collecting device;
And a high-efficiency solar heat collecting device having an energy transfer path parallel structure. 제1항에 있어서,
상기 열에너지 흡열 파이프(109)는
절곡 cycle 1회당 4번 지나가고, 완만한 에너지 흐름을 주는 동시에 집열 장치내에서 머무르는 시간을 연장하여 집열 능력을 향상시키는 것을 특징으로 하는 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치.The method according to claim 1,
The heat-absorbing heat pipe 109
Wherein the heat collecting unit passes the bending cycle four times to provide a gentle energy flow and at the same time lengthens the staying time in the heat collecting unit to improve the heat collecting ability. 제1항에 있어서,
상기 태양열 집열 장치(100)는
상기 태양열 집열 장치(100)로부터 집열된 고온의 뜨거운 공기를 실내로 송풍하는 상기 열에너지 집열 송풍구(103) 부근의 온도를 측정하는 제1 온도 센서(111-a);
실내로 공급된 열에너지가 열 교환이 이루어져 실내의 차가운 공기들이 상기 태양열 집열 장치로 순환 유입되는 열에너지 순환 유입구(107) 부근의 온도를 측정하는 제2 온도 센서(111-b);
실내 온도를 조절하기 위해 원하는 온도를 설정하는 온도 감지장치 제어기(120);
상기 온도 감지장치 제어기(120)에 따라 개폐 장치의 열림/닫힘을 제어하여 실내로 유입되는 공기의 온도를 조절하는 온도 조절 장치(130);
상기 온도 조절 장치(130)에 의해 열에너지 집열 송풍구의 개폐를 제어하는 열에너지 집열 송풍구 개폐 장치(103-a); 및
상기 온도 조절 장치(130)에 의해 열에너지 외부공기 유입구의 개폐를 제어하는 외부공기 유입구 개폐 장치(108-a);를 더 포함하며,
상기 태양열 집열 장치(100)는 집열 에너지 송출구(103)/순환유입구(107) 위치에 각각 구비되는 온도 센서(111-a, 111-b)와 연결되는 온도 감지장치 제어기(120) 및 온도 조절 장치(thermostat)(130)에 의해 자동 또는 수동으로 집열 에너지 송출구/ 외부공기 유입구를 온도감지에 따라 자동으로 개폐를 제어하여 주택의 외부에 설치된 태양열 집열 장치(100)의 집열 에너지 송풍구(103)로부터 실내로 따듯한 공기를 송풍하고 열교환이 이루어져 냉각된 실내 저면의 차가운 공기를 태양열 집열 장치(100)의 순환 유입구(107)로 흡입하여 실내 온도를 조절하는 것을 특징으로 하는 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치.The method according to claim 1,
The solar heat collecting apparatus (100)
A first temperature sensor (111-a) for measuring a temperature in the vicinity of the heat energy collecting tuyere (103) for blowing hot hot air collected from the solar heat collecting device (100) to the room;
A second temperature sensor (111-b) for measuring the temperature near the heat energy circulation inlet (107) where heat energy supplied to the room is heat exchanged and cold air in the room circulates in the solar heat collecting device;
A temperature sensing device controller 120 for setting a desired temperature for adjusting the room temperature;
A temperature controller 130 for controlling the opening / closing of the opening / closing device according to the temperature sensor controller 120 to adjust the temperature of the air flowing into the room;
A heat energy collecting tuyer opening / closing device 103-a for controlling the opening and closing of the heat energy collecting tuyere by the temperature regulating device 130; And
And an external air inlet opening / closing device (108-a) for controlling the opening and closing of the external heat input / output port by the temperature regulating device (130)
The solar heat collecting apparatus 100 includes a temperature sensor controller 120 connected to temperature sensors 111-a and 111-b provided at positions of the heat collecting energy outlet 103 and the circulation inlet 107, The solar heat collecting apparatus 100 automatically or openly controls the opening / closing of the heat collecting energy outlet / external air inlet by the thermostat 130 automatically or automatically according to the temperature sensed by the thermostat 130 so that the heat collecting energy outlet 103 of the solar heat collecting apparatus 100, And the indoor air temperature is controlled by sucking the cold air in the cooled room bottom through the circulation inlet 107 of the solar heat collecting device 100. [ Of high efficiency solar collector. 제5항에 있어서,
상기 온도 감지장치 제어기(120) 및 온도 조절 장치(130)는
상기 집열 에너지 송출구(103) 부근의 상기 제1 온도센서(111-a)의 온도가 임의로 설정한 최저온도 이상(예:30) 상승하면, 실내 공간으로 공급된 위치에 설치된 집열 에너지 송출구 개폐장치(103-a)를 자동 개방되어 열 에너지가 공급되고, 태양광이 약한 경우 임의로 설정한 최저온도(예:30℃) 이하로 떨어지면 그동안 유입된 열에너지의 외부 손실을 방지하기 위해 열에너지를 공급하는 집열 에너지 송출구(103)를 자동으로 차단하며, 동시에 고온의 열에너지를 실내로 송풍하는 송풍모터(105)도 제1 온도센서(111-a)에 의하여 자동 on/off 되는 것을 특징으로 하는 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치.6. The method of claim 5,
The temperature sensing device controller 120 and the temperature regulating device 130
When the temperature of the first temperature sensor 111-a in the vicinity of the heat collecting energy outlet 103 rises above a predetermined minimum temperature (for example, 30) When the apparatus 103-a is automatically opened and supplied with thermal energy, and when the sunlight is weak, it falls below the arbitrarily set minimum temperature (for example, 30 占 폚), heat energy is supplied to prevent external loss of the introduced thermal energy The first temperature sensor 111-a automatically turns on / off the blowing motor 105 for automatically shutting off the heat collecting energy outlet 103 and for blowing hot heat energy into the room. High efficiency solar heat collection system with energy transfer path parallel structure. 제5항에 있어서,
상기 온도 감지장치 제어기(120)는
상기 순환 유입구(107) 부근의 제2 온도 센서(111-b)가 임의로 설정한 온도 이상(예:70℃)가 되면, 상기 온도 감지장치 제어기(120) 및 상기 온도 조절 장치(130)에 의해 외부공기 유입구(108)를 개방, 외부의 신선한 공기 유입을 통하여 실내공기 개선을 유도하며,
임의로 설정한 온도(예:30℃)이하가 되면 외부공기 유입구를(108) 닫아 차가운 저온의 에너지 유입을 막고, 상기 순환 유입구(107)를 통해 집열 장치의 내부 열에너지만을 순환시키면서 온도 상승을 조절하는 것을 특징으로 하는 프레임과 에너지 이동통로 병행 구조의 고효율 태양열 집열 장치.6. The method of claim 5,
The temperature sensing device controller 120
When the temperature of the second temperature sensor 111-b near the circulation inlet 107 reaches or exceeds a predetermined temperature (for example, 70 ° C), the temperature sensor controller 120 and the temperature controller 130 Opening the outside air inlet 108, inducing improvement of the indoor air through fresh outside air inflow,
When the temperature is lower than the arbitrarily set temperature (for example, 30 DEG C), the external air inlet 108 is closed to prevent the inflow of cold low temperature energy and the temperature rise is controlled by circulating only the internal heat energy of the heat collecting apparatus through the circulating inlet 107 And a high-efficiency solar heat collecting device having a frame and an energy transfer path in parallel.
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