온수급탕기 > 기술자료

◆ 태양열 온수급탕기
 
 
주거생활에서 에너지소모가 가장 많은 것이 난방 및 급탕이다. 이 가운데 급탕에너지의 전부 또는 일부를 태양에너지로 대체하기 위해 저렴한 가격, 간편한 작동, 용이한 설치가 가능한 것이 태양열 온수급탕기인데 최근들어 급속한 보급이 이루어지고 있다. 태양열 온수급탕에서 요구되는 적정온도의 수준이 40℃∼ 60℃정도의 저온이므로 집열장치의 가격이 비교적 저가이고 단순하여 생산 및 설치에 경제성이 높으므로 다른 태양열 이용 분야보다 온수급탕 분야가 보급에 앞서 있다.

온수급탕은 1년 내내 필요하고, 다른 태양열시설, 즉 냉난방보다 시설의 사용시간, 이용율이 높고 설치 및 조작의 단순함 등이 경제성을 높이는 이유이다. 특히 에너지절약이라는 측면에서 온수급탕이 항상 저온의 온수(40℃∼ 60℃)를 가영하므로 평균 집열온도가 낮기 때문에 집열효과가 높아지므로 냉난방의 경우와는 달리 흐린날이나 겨울철 같은 때에도 온도가 그다지 높아지지 않더라도 그만큼의 에너지절약을 할 수 있다는 장점이 있다.



◆ Batch형 온수급탕기 


유리를 통해 들어온 태양열이 직접 탱크에 있는 물을 덥히는, 가장 간단한 구조로 되어 있으며, 아침에 물을 넣어 오후에 데워진 물을 사용한다.

박스의 측면과 바닥은 단열재로 하고 박스의 내부는 다시 열반사재를 부착하였으며 전면부는 경사로 형성하되 샤시를 받쳐 이중유리를 끼우고 상하에 덮개를 경첩으로 설치하되 상부 덮개에는 조정기를 부착하고 덮개의 내부는 열반사 단열재를 설치한 구조이다.
 
 
즉, 탱크가 집열과 축열을 동시에 하며 탱크의 배열을 위,아래로 두어 뜨거워진 물이 되도록 위에 있는 탱크에 모이게 설계된 것으로서 기존의 온수기 중 가장 가격이 저렴하다.
 


 

◆자연대류형 온수급탕기


자연 대류형이라함은 집열판에서 데워진 열매체가 축열탱크에 있는 물을 데우는 방식으로, 펌프등의 동력을 사용하지 않고 뜨거워진 열매체가 위에 있는 축열조로 올라가 축열조안의 물에 열을 전달하고 차가워진 열매체는 다시 집열판의 아래쪽으로 들어가 태양에 의해 다시 가열이 되어 축열탱크로 올라가 열을 전달하는 열매체의 순환에 의해 축열조의 물이 데워지게 된다. 요즘 흔히 일반주택에서 설치되어 있는 모습을 볼수 있는 태양열 온수기는 모두 이 방식이다.
 
 


 
◆ 상변화형 온수급탕기


자연 대류형과 원리는 같으나 상변화 물질을 열 전달매체로 하고 열 교환기를 사용하게 되는데 자연순환에 의한 열 교환 형태로 온수를 가열하는 방식이다. 상변화(像變化)물질은 배관내에서 부식을 일으키지 않는 물질이며 일사되는 동안 집열기에서 액체상태에서 증기상태로 바뀌어 높은 열전달을 한다.

집열기가 태양열에 의해 가열되기 시작하면 액체상태의 상변화 물질은 증기상태로 바뀌고, 이것은 비중차에 의해 상승하며, 집열기 위헤 설치된 축열탱크내의 열교환기를 통과하면서 상변화 물질의 잠열이 물을 데우는 열교환이 일어나며, 이 증기상태의 상변화물질은 응축되기 시작한다. 그런 다음 응축된 상변화물질은 중력에 의해 집열기 하부로 다시 돌아가 순환을 계속하게 된다.