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KR20190079907A - 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템 - Google Patents

건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템 Download PDF

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KR20190079907A
KR20190079907A KR1020170181992A KR20170181992A KR20190079907A KR 20190079907 A KR20190079907 A KR 20190079907A KR 1020170181992 A KR1020170181992 A KR 1020170181992A KR 20170181992 A KR20170181992 A KR 20170181992A KR 20190079907 A KR20190079907 A KR 20190079907A
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South Korea
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solar
heat
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solar heat
air
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Abstract

본 발명은 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 겨울철 건물 외부에서 유입된 공기를 건물 외벽에 부착된 공기식 태양열 집열기에서 가열, 실내로 유입시켜 난방하고, 여름철 실내공기를 건물 외벽에 부착된 상기 공기식 태양열 집열기의 열전소자에 순환, 냉각시켜 냉방할 수 있도록 한 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템에 관한 것이다.

Description

건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템{External wall attachable air-conditioning system using solar heat collection device}
본 발명은 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 겨울철 건물 외부에서 유입된 공기를 건물 외벽에 부착된 공기식 태양열 집열기에서 가열, 실내로 유입시켜 난방하고, 여름철 실내공기를 건물 외벽에 부착된 상기 공기식 태양열 집열기의 열전소자에 순환, 냉각시켜 냉방할 수 있도록 한 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템에 관한 것이다.
지구상에서 가장 풍부한 에너지원으로는 일 년간 지구에 도달하는 에너지량이 연간 세계에너지 소비량의 약 2만배에 해당하는 것이 태양에너지이다. 이러한 태양에너지는 태양광발전, 태양열발전, 태양광채광, 태양열이용,하이브리드(Hybrid)형으로 나뉜다.
특히, 태양열에너지는 태양의 복사에너지를 흡수한 후 열에너지로 변환해 직접 이용하거나 저장했다가 이용하는 방법과, 복사광선을 고밀도로 집광해 열 발전 장치로 전기를 발생하는 두 가지가 있다.
태양열 시스템은 다시 설비형과 자연형 두 가지로 나뉘는데 자연형은 건물의 구조물을 이용해 집열하는 방식으로 트럼월이나 온실 등이 포함된다. 설비형은 집열기를 이용하는 방식으로 복사에너지를 열에너지로 변환해 저장했다가 사용한다. 일반적인 태양열 시스템이 여기에 포함되며, 최근 온수급탕용이나 난방용 태양열시스템이 설비형 태양열 시스템이다.
상기 태양열 시스템에 관한 종래 기술들을 살펴 보면, 한국등록특허 10-0722522(2007년05월21일)에 외기를 흡입 및 가열하여 실내 공간에 공급함으로써 실내를 환기시키기 위한 환기시스템으로서, 공기가 유동될 수 있는 통기층과, 외기가 상기 통기층으로 유입될 수 있도록 통기층과 외부를 상호 연결하는 유입구와, 상기 통기층의 공기가 실내 공간으로 주입될 수 있도록 실내 공간과 통기층을 연결하는 주입구를 구비하며, 햇볕이 투과할 수 있도록 투명한 재료로 형성된 케이스; 및 상기 케이스의 내부에 형성된 통기층에 복수개 배치되며, 그 각각은 태양열을 집열할 수 있는 집열면과 이 집열된 열을 상기 통기층내의 공기로 방열시키는 발열면이 각각 전면과 배면에 형성되어 있는 태양열 집열판과, 햇볕이 투과할 수 있도록 투명한 재료로 형성되어 상기 태양열 집열판의 집열면을 덮어주는 커버부재와, 상기 태양열 집열판의 집열면과 커버부재 사이에 밀폐되어 있는 밀폐공기층을 구비하는 집열유닛;을 구비하여, 상기 통기층 내의 공기는 상기 태양열 집열판의 발열면에 의하여 가열되는 것을 특징으로 하는 환기시스템이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1250744(2013년03월28일)에는 하단에 외부 공기가 유입되는 유입구가 형성되고 상단에 실내와 연결되는 덕트가 장착되는 공기 가열부; 상기 공기 가열부의 내부에 위치하며 태양열을 이용하여 상기 공기 가열부를 통과하는 공기를 가열하는 흡열다공판; 및 상기 흡열다공판의 전면에 위치하여 태양광을 투과시키는 투명덮개;를 포함하고 상기 흡열다공판은 내부에 상변화물질을 수용하는 상변화물질 수용부를 구비하는 것을 특징으로 하는 흡열다공판을 이용한 공기식 태양열 집열 유닛이 공지되어 있다.
그러나, 상기 특허들은 단순히 태양열 집열을 이용한 난방 및 환기시스템으로서 겨울철에는 태양열을 이용한 난방효과를 기재할 수는 있으나, 여름철에는 사용할 수 없어 태양열을 이용할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 태양광 발전과 태양열 집열을 동시에 이용하는 기술로서, 한국등록특허 10-1079642(2011년10월28일)에는 바깥쪽에는 투광창(120)이 형성되고 안쪽에는 실내와 공기순환되는 흡열판(110)이 형성된 함체 형상의 단위유닛(100)을 건축물의 외벽에 적어도 하나 이상으로 설치하여서 된 난방시스템에 있어서, 상기 흡열판(110)에는 아래쪽과 위쪽에 대각선 방향으로 형성된 유입공(111)과 유출공(113)이 형성되고, 상기 흡열판(110)에는 삿갓 형상을 갖는 다수의 확장판(150)이 설치되고, 상기 투광창(120)에는 햇빛을 모으는 다수의 집광렌즈(121)가 형성되며, 상기 흡열판(110) 및 확장판(150)은 검은색으로 도색되거나 검은색 재질(PVA)로 제작됨을 특징으로 하는 태양열과 태양광 발전을 이용한 난방시스템이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1623351(2016년05월17일)에는 건물의 외벽에 장착가능하게 구비되는 외곽프레임과; 상기 외곽프레임의 상부에 배치되고 태양 빛을 수광하여 전기에너지를 생성시키는 태양전지모듈과; 상기 태양전지모듈에 간격을 두고 위치하고 상기 외곽프레임의 하부에 배치되어 외부로의 열손실을 차단하는 단열백패널과; 상기 외곽프레임의 내측에 공기를 수용가능한 공간을 이루도록 상기 태양전지모듈 및 상기 단열백패널의 사이에 형성되고 공기의 유입구 및 배출구에 각각 연통하도록 구비되는 에어포켓공간과; 상기 단열백패널 상에 구비하되 상기 에어포켓공간을 향해 돌출형성되어 공기와 접촉하고 상기 태양전지모듈로 부터 발생된 열이 전도되어 공기에 전달하는 복수 개의 베플체;를 포함하여 이루어지고, 상기 태양전지모듈의 저면에 부착되고 상기 베플체 및 상기 에어포켓공간을 향해 열 전달가능하게 형성되며 0.2~0.4㎜의 두께를 갖는 박막형태의 구리 재질을 사용하여 이루어지는 금속전도막을 포함하며, 상기 베플체는 상기 에어포켓공간을 구획하되 상기 단열백패널 상에 서로 간격을 두고 배치되어 상기 에어포켓 공간에 수용된 공기의 이동가능한 경로를 이루는 에어유동로를 포함하고, 상기 베플체는 상기 에어포켓공간 내 공기가 상기 에어유동로를 통해 파형의 이동경로를 따라 이동될 수 있게 공기의 유동방향으로 서로 간격을 두고 지그재그로 배열배치되고, 상기 베플체는 "－"자 형상, "∨"자 형상 중에서 선택한 단면형상으로 성형하여 이루어지는 공기식 태양광열 복합시스템이 공지되어 있다.
또한, 한국공개특허 10-2017-0091302(2017년08월09일)에는 내측에 공기를 수용가능한 에어포켓공간을 형성하는 외곽프레임과; 상기 외곽프레임의 상부에 설치되고, 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성시키되 복수 개의 솔라셀이 연결된 셀집합체가 전후 길이방향으로 서로 간격을 두고 배열 배치되는 수광발전부와, 상기 수광발전부의 사이마다 형성되어 태양광을 에어포켓공간을 향해 투과시키는 광투과부로 구성되는 태양광모듈과; 상기 외곽프레임의 에어포켓공간 내에 공기와 접촉가능하게 설치되고, 상기 태양광모듈의 광투과부에 대응된 위치에서 태양광과의 접촉에 따른 열원을 흡수한 후 상기 에어포켓공간 내 접촉 공기에 전달하는 집열판;을 포함하여 이루어지는 공기집열식 PVT 컬렉터가 공지되어 있다.
그러나, 상기 특허들은 태양광 발전과 태양열 집열을 동시에 이용하는 기술로서 태양광 발전과 태양열 집열 유닛의 구조가 매우 복잡하여 제작이 어렵고 비용이 상승하는 문제가 있을 뿐만 아니라, 겨울철에는 태양열을 이용한 난방효과를 기재할 수는 있으나, 여름철에는 냉방용으로는 사용할 수 없는 문제점이 있다.
한국등록특허 10-0722522(2007년05월21일) 한국등록특허 10-1250744(2013년03월28일) 한국등록특허 10-1079642(2011년10월28일) 한국등록특허 10-1623351(2016년05월17일) 한국공개특허 10-2017-0091302(2017년08월09일)
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 발명된 것으로, 겨울철 건물 외부에서 유입된 공기를 건물 외벽에 부착된 공기식 태양열 집열기에서 가열, 실내로 유입시켜 난방하고, 여름철 실내공기를 건물 외벽에 부착된 상기 공기식 태양열 집열기의 열전소자에 순환, 냉각시켜 냉방할 수 있도록 한 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템을 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 건물 외벽에 부착되고 전면에 투명커버가 형성된 태양열집열 하우징과; 상기 하우징 내부에 설치되되 상기 투명 커버 후방에서 태양열을 집열하기 위한 태양열 집열판과, 상기 태양열 집열판 배면에 형성되는 방열핀과, 상기 방열핀 면상에 형성되는 열전대를 포함하는 태양열 집열모듈과; 상기 태양열 집열모듈의 방열핀 후방에 이격된 격벽에 설치되되, 상기 태양열 집열모듈의 방열핀을 향하여 열발산하기 위한 방열부와, 상기 방열부 배면에 형성되는 냉각부와, 상기 냉각부에 형성되는 냉각핀을 포함하는 펠티어냉각모듈;을 포함하여 구성되어, 겨울철 건물 외부에서 유입된 공기를 상기 태양열 집열모듈로 가열, 실내로 유입시켜 난방하고, 여름철 실내공기를 펠티어냉각모듈로 순환, 냉각시켜 냉방할 수 있도록 한 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 태양열 집열모듈 및 상기 펠티어냉각모듈과 각각의 모듈에 형성되는 공기유동로는 격벽에 의하여 서로 패쇄되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 태양열집열 하우징에는 외부공기가 유입되는 외부공기유입구와, 상기 외부공기가 가열되어 실내로 유입되는 가열공기유입구와, 실내공기가 유입되는 실내공기유입구와 상기 실내공기가 냉각되어 실내로 순환 유입되는 냉각공기유입구를 포함하여 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 태양열 집열모듈의 열전대와 상기 펠티어냉각모듈은 전기적으로 연결되거나 차단되도록 구성되되, 겨울철에는 상기 펠티어냉각모듈은 열전대로부터 전기적으로 차단되어 가동되지 않고, 여름철에는 상기 펠티어냉각모듈은 열전대로부터 전기적으로 연결되어 상기 태양열 집열모듈의 열전대로부터 발생되는 열전류에 의하여 냉각되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 태양열 집열판 배면에 형성되는 방열핀은 상기 태양열 집열판 배면에 열전도성 접착제에 의해 부착되는 방열판에 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 열전대는 열전도가 서로 다른 두 종류의 금속재질의 선이 바둑판처럼 가로세로를 일정한 간격으로 직각을 이루며 배치되는 격자형태로 형성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 태양열 집열모듈의 방열핀과 상기 펠티어냉각모듈의 냉각핀은 각각 공기흐름방향으로 지그재그 형상으로 형성되어 공기와의 접촉을 확대하도록 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
본 발명의 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템은 겨울철 건물 외부에서 유입된 공기를 건물 외벽에 부착된 공기식 태양열 집열기에서 가열, 실내로 유입시켜 난방하고, 여름철 실내공기를 건물 외벽에 부착된 상기 공기식 태양열 집열기의 열전소자에 순환, 냉각시켜 냉방할 수 있는 우수한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템의 측단면을 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템의 건물 외벽에 부착되어 작동을 과정을 나타낸 도면
도 3은 본 발명의 열전대 구성을 나타낸 도면
도 4는 본 발명의 방열핀 및 냉각핀의 배치형태를 나타낸 도면
본 발명은, 건물 외벽에 부착되고 전면에 투명커버가 형성된 태양열집열 하우징과; 상기 하우징 내부에 설치되되 상기 투명 커버 후방에서 태양열을 집열하기 위한 태양열 집열판과, 상기 태양열 집열판 배면에 형성되는 방열핀과, 상기 방열핀 면상에 형성되는 열전대를 포함하는 태양열 집열모듈과; 상기 태양열 집열모듈의 방열핀 후방에 이격된 격벽에 설치되되, 상기 태양열 집열모듈의 방열핀을 향하여 열발산하기 위한 방열부와, 상기 방열부 배면에 형성되는 냉각부와, 상기 냉각부에 형성되는 냉각핀을 포함하는 펠티어냉각모듈;을 포함하여 구성되어, 겨울철 건물 외부에서 유입된 공기를 상기 태양열 집열모듈로 가열, 실내로 유입시켜 난방하고, 여름철 실내공기를 펠티어냉각모듈로 순환, 냉각시켜 냉방할 수 있도록 한 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 태양열 집열모듈 및 상기 펠티어냉각모듈과 각각의 모듈에 형성되는 공기유동로는 격벽에 의하여 서로 패쇄되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 태양열집열 하우징에는 외부공기가 유입되는 외부공기유입구와, 상기 외부공기가 가열되어 실내로 유입되는 가열공기유입구와, 실내공기가 유입되는 실내공기유입구와 상기 실내공기가 냉각되어 실내로 순환 유입되는 냉각공기유입구를 포함하여 구성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 태양열 집열모듈의 열전대와 상기 펠티어냉각모듈은 전기적으로 연결되거나 차단되도록 구성되되, 겨울철에는 상기 펠티어냉각모듈은 열전대로부터 전기적으로 차단되어 가동되지 않고, 여름철에는 상기 펠티어냉각모듈은 열전대로부터 전기적으로 연결되어 상기 태양열 집열모듈의 열전대로부터 발생되는 열전류에 의하여 냉각되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 태양열 집열판 배면에 형성되는 방열핀은 상기 태양열 집열판 배면에 열전도성 접착제에 의해 부착되는 방열판에 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 열전대는 열전도가 서로 다른 두 종류의 금속재질의 선이 바둑판처럼 가로세로를 일정한 간격으로 직각을 이루며 배치되는 격자형태로 형성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 태양열 집열모듈의 방열핀과 상기 펠티어냉각모듈의 냉각핀은 각각 공기흐름방향으로 지그재그 형상으로 형성되어 공기와의 접촉을 확대하도록 구성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 도면에 한정되지 않는다.
본 발명의 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템은, 건물 외벽에 부착되고 전면에 투명커버가 형성된 태양열집열 하우징과; 상기 하우징 내부에 설치되되 상기 투명 커버 후방에서 태양열을 집열하기 위한 태양열 집열판과, 상기 태양열 집열판 배면에 형성되는 방열핀과, 상기 방열핀 면상에 형성되는 열전대를 포함하는 태양열 집열모듈과; 상기 태양열 집열모듈의 방열핀 후방에 이격된 격벽에 설치되되, 상기 태양열 집열모듈의 방열핀을 향하여 열발산하기 위한 방열부와, 상기 방열부 배면에 형성되는 냉각부와, 상기 냉각부에 형성되는 냉각핀을 포함하는 펠티어냉각모듈;을 포함하여 구성되어, 겨울철 건물 외부에서 유입된 공기를 상기 태양열 집열모듈로 가열, 실내로 유입시켜 난방하고, 여름철 실내공기를 펠티어냉각모듈로 순환, 냉각시켜 냉방할 수 있도록 구성된다.
[도 1] 내지 [도 4]를 참조하여 설명하면, 본 발명의 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템은, 건물 외벽에 부착되고 전면에 투명커버(102)가 형성된 태양열집열 하우징(101)과; 상기 하우징(101) 내부에 설치되되 상기 투명 커버(102) 후방에서 태양열을 집열하기 위한 태양열 집열판(201)과, 상기 태양열 집열판(201) 배면에 형성되는 방열핀(202)과, 상기 방열핀(202) 면상에 형성되는 열전대(50)를 포함하는 태양열 집열모듈과; 상기 태양열 집열모듈의 방열핀(202) 후방에 이격된 격벽에 설치되되, 상기 태양열 집열모듈의 방열핀(202)을 향하여 열발산하기 위한 방열부(301)와, 상기 방열부(301) 배면에 형성되는 냉각부(302)와, 상기 냉각부에 형성되는 냉각핀(303)을 포함하는 펠티어 냉각모듈;을 포함하여 구성된다.
이때, 상기 열전대(50)는 [도 3]을 참조하여 설명하면, 제베크효과(seebeck effect)를 응용하여 이루어진다. 여기서, 제베크효과는 두 개의 서로 다른 금속 접합부의 온도 차에 의하여 기전력이 발생하는 현상이다. 좀 더구체적으로 설명하면, 두 종류의 금속을 고리 모양으로 연결하고, 한쪽 접점을 고온으로 하며 다른 쪽은 저온으로 했을 때 그 금속회로에 전류가 생기는 현상을 말한다.
제베크효과에서 발생하는 기전력(起電力, electromotive force)은 두 접점 간의 온도차에 비례한다. 그리고, 열전류의 크기는 짝을 이룬 금속의 종류 및 두 접점의 온도차에 따라 다르며, 금속선의 전기저항도 열전류의 크기에 관여한다.
본 발명에서 상기 열전대는 열전도가 서로 다른 두 종류의 금속재질의 선이 바둑판처럼 가로세로를 일정한 간격으로 직각을 이루며 배치되는 격자형태로 형성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 열전대(50)는 상기 방열핀(202) 상에 바둑판식 배열로 배치된다. 즉, 상기 열전대(50)는 상기 방열핀(202)의 평탄한 측면 상에 복수의 금속재질의 선이 바둑판처럼 가로세로를 일정한 간격으로 직각을 이루며 배치되는 격자형태로 형성된다.
상기 열전대(50)는 하나의 상기 방열핀(202)을 기준으로 한쪽 측면 상에만 형성하는 것도 가능하고, 양쪽 측면상에 각각 형성하는 것도 가능하다. 상기 열전대(50)는 상기 태양열 집열판(201)에서 발생하는 열에너지를 열기전력형태로 전환하고, 서로 열전도가 다른 두종류의 금속이 교차접촉하는 접점에서 열전류를 생성한다.
상기 열전대(50)의 두종류의 금속은 상기 방열핀 상에 증착하도록 얇은 금속박판으로 형성하여 구성하는 것도 가능하고, 상기 방열핀(202) 상에 실크스크린(silk screen) 인쇄하는 형태로 형성할 수 있도록 나노분말(nano powder)을 사용하여 구성하는 것도 가능하다.
한편, 상기 펠티어 냉각모듈은 펠티에 효과(Peltier effect, thermoelectric effect)를 응용한 것으로, 전류를 흘려주면 전도성 물질 여러 층의 양끝에 온도차이가 지속되는 현상을 이용한 것으로 저온 냉각을 필요로 하는 반대편의 고온부분을 강제 냉각시키면 저온부의 열이 고온쪽으로 전달되는 것이다. 지벡 효과에 의해 한쪽이 차가워지면 다른쪽은 뜨거워진다. 뜨거워지는 면을 잘 냉각시켜야 효율이 좋아지며, 과열되면 효율이 떨어지다가 급기야 소자가 파괴된다.
본 발명의 펠티어 냉각모듈은 열발산하기 위한 방열부(301)와, 상기 방열부(301) 배면에 형성되는 냉각부(302)와, 상기 냉각부에 형성되는 냉각핀(303)을 포함하여 구성되며, 상기 열전대(50)로부터 전기적으로 연결되어 상기 태양열 집열모듈의 열전대(50)로부터 발생되는 열전류에 의하여 냉각부(302)가 냉각되고, 방열부(301)로 발열된다.
한편, 상기 태양열 집열모듈 및 상기 펠티어냉각모듈과 각각의 모듈에 형성되는 공기유동로는 격벽에 의하여 서로 패쇄되어 겨울철 및 여름철에 구분되어 가동되도록 한다.
또한, 상기 태양열집열 하우징에는 외부공기가 유입되는 외부공기유입구(106)와, 상기 외부공기가 가열되어 실내로 유입되는 가열공기유입구(103)와, 실내공기가 유입되는 실내공기유입구(104)와 상기 실내공기가 냉각되어 실내로 순환 유입되는 냉각공기유입구(105)를 포함하여 구성된다.
아울러, 상기 태양열 집열모듈의 열전대와 상기 펠티어냉각모듈은 전기적으로 연결되거나 차단되도록 구성되되, 겨울철에는 상기 펠티어냉각모듈은 열전대(50)로부터 전기적으로 차단되어 가동되지 않고, 여름철에는 상기 펠티어냉각모듈은 열전대(50)로부터 전기적으로 연결되어 상기 태양열 집열모듈의 열전대로부터 발생되는 열전류에 의하여 냉각된다.
또한, 상기 태양열 집열판 배면에 형성되는 방열핀(202)은 상기 태양열 집열판 배면에 열전도성 접착제에 의해 부착되는 방열판에 형성되도록 하는 것이 바람직하다.
특히, [도 4]를 참조하여 설명하면, 상기 태양열 집열모듈의 방열핀과 상기 펠티어냉각모듈의 냉각핀은 각각 공기흐름방향으로 지그재그 형상으로 형성되어 공기와의 접촉을 확대하도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 건물 외벽(401) 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템의 작동과정을 [도 2]를 참조하여 설명한다. 먼저, 겨울철, 외부공기유입구(106)의 자동패쇄송풍기(404)를 가동시키면, 외부공기가 외부공기유입구(106)를 통하여 유입되어 태양열 집열판 전방 유로를 거쳐 방열핀(202)를 통과하면서 가열된 후, 가열공기유입구(103)로 유입되어 실내를 난방하게 된다.
한편, 여름철에는 실내공기가 유입되는 실내공기유입구(104)의 자동패쇄송풍기(402)를 가동시키면 실내공기가 실내공기유입구(104)를 통하여 유입되어 펠티어 냉각모듈 냉각부의 냉각핀(303)을 통과하면서 냉각된 후, 냉각공기유입구(105)로 순환되어 냉방하게 된다.
이상의 설명은 본 발명의 기술사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
101 : 하우징 102 : 투명 커버
201 : 태양열 집열판 202 : 방열핀
301 : 방열부 302 : 냉각부
303 : 냉각핀 50 : 열전대

Claims (7)

  1. 건물 외벽에 부착되고 전면에 투명커버가 형성된 태양열집열 하우징과; 상기 하우징 내부에 설치되되 상기 투명 커버 후방에서 태양열을 집열하기 위한 태양열 집열판과, 상기 태양열 집열판 배면에 형성되는 방열핀과, 상기 방열핀 면상에 형성되는 열전대를 포함하는 태양열 집열모듈과; 상기 태양열 집열모듈의 방열핀 후방에 이격된 격벽에 설치되되, 상기 태양열 집열모듈의 방열핀을 향하여 열발산하기 위한 방열부와, 상기 방열부 배면에 형성되는 냉각부와, 상기 냉각부에 형성되는 냉각핀을 포함하는 펠티어냉각모듈;을 포함하여 구성되어, 겨울철 건물 외부에서 유입된 공기를 상기 태양열 집열모듈로 가열, 실내로 유입시켜 난방하고, 여름철 실내공기를 펠티어냉각모듈로 순환, 냉각시켜 냉방할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양열 집열모듈 및 상기 펠티어냉각모듈과 각각의 모듈에 형성되는 공기유동로는 격벽에 의하여 서로 패쇄되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템
  3. 제1항에 있어서,
    상기 태양열집열 하우징에는 외부공기가 유입되는 외부공기유입구와, 상기 외부공기가 가열되어 실내로 유입되는 가열공기유입구와, 실내공기가 유입되는 실내공기유입구와 상기 실내공기가 냉각되어 실내로 순환 유입되는 냉각공기유입구를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템
  4. 제1항에 있어서,
    상기 태양열 집열모듈의 열전대와 상기 펠티어냉각모듈은 전기적으로 연결되거나 차단되도록 구성되되, 겨울철에는 상기 펠티어냉각모듈은 열전대로부터 전기적으로 차단되어 가동되지 않고, 여름철에는 상기 펠티어냉각모듈은 열전대로부터 전기적으로 연결되어 상기 태양열 집열모듈의 열전대로부터 발생되는 열전류에 의하여 냉각되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템
  5. 제1항에 있어서,
    상기 태양열 집열판 배면에 형성되는 방열핀은 상기 태양열 집열판 배면에 열전도성 접착제에 의해 부착되는 방열판에 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템
  6. 제1항에 있어서,
    상기 열전대는 열전도가 서로 다른 두 종류의 금속재질의 선이 바둑판처럼 가로세로를 일정한 간격으로 직각을 이루며 배치되는 격자형태로 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템
  7. 제1항에 있어서,
    상기 태양열 집열모듈의 방열핀과 상기 펠티어냉각모듈의 냉각핀은 각각 공기흐름방향으로 지그재그 형상으로 형성되어 공기와의 접촉을 확대하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 외벽 부착식 태양열 집열 공기조화 시스템
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