경북 봉화 적정기술센터 햇빛온풍기만들기 이론 및 실습 워크숍 참석기

[연구원]

1박2일 일정으로 적정기술센터에서 주최하는 햇빛온풍기 실습워크숍에 다녀왔습니다.

경북 봉화에서 열린 이 워크숍에는 정말 다양한 지역에서 오신 분들이 참여하셨습니다.

경기도 이천, 양평, 경북 구미선산, 강원도 정선.. 심지어는 전남 목포에서도 7시간을 운전하여 참석하셨더군요..

전국적으로 참여도가 높은 것을 보면서 내심 반가웠습니다.

워크숍은 실습/이론/현장방문 방식으로 이루어졌습니다.

지금부터 그 후기 겸 햇빛온풍기 제작 방법에 대해 포스팅을 시작하겠습니다.

햇빛온풍기가 설치 될 집과 주변풍경 입니다.

햇빛온풍기 제작순서
+틀을 제작한다, 목재와 목재사이에도 실리콘으로 틈새를 메워준다.

이 온풍기의 사이즈는 주집열판은 940 x 7200 규모이고 예열관은 500x 2300입니다.

이 정도 싸이즈의 햇빛온풍기로 10평 정도 공간의 난방에는 손색이 없다고 합니다.

하지만 보통 집의 사이즈인 30평 정도의 공간을 난방하기에는 조금 부족하다고 합니다.

이 집도 추후 하나 더 설치 할 예정이라더군요.

참고로 예열관이란, 바깥의 찬 공기가 바로 집열판 안으로 들어가면 그 만큼 열 효율면에서 손실이니까,

또다른 소형 집열판을 만들어 공기가 그 곳을 통과하며 미리 예열되어서 집광판에 들어가도록 하는 구조라고 보시면 됩니다. 아래 사진에서는 '방향 바뀐 ㄱ 자 모양' 의 구분된 공간이 예열관 이라고 보시면 됩니다.

'자립하는 삶을 만드는 적정기술 센터' 에서 응용하여 만든 기술인데 '2.5세대 플러스형 햇빛온풍기' 라고 부르더군요.

목재 틀의 바닥기초는 '게이트베이스' 라는 단순기초물인데 인터넷 상에서는 구하기가 어렵더군요..

주문 제작을 해야 하는 것으로 들었습니다.

새로 알게 된 이 물품의 명칭은 '점기초' 이더군요.

더 알아보고 자세한 정보 올리도록 하겠습니다. 

가장 중요한 작업인 단열 작업입니다.

+집열판 바닥에 단열재를 10겹 덮고(측면에는 3겹씩 재단하여 덮는다.

단열이 잘 될 수록 좋기 때문에 틀의 공간이 허용하는 데로 단열재를 보강해주어도 좋다.

단열재와 틀 사이를 실리콘으로 메워준 후 합판을 위에 덮는다.

(합판들의 사이는 알류미늄테잎으로 마감한다)

+75mm피스를 사용하여 위 과정의 단열재들과 합판을 한꺼번에 고정한다.

단열재를 덮은 후에 맨 위의 단열재와 겉판은 실리콘으로 마감처리를 해 줍니다(단열 및 고정용도)

-----------Q&A-------------

Q: 단열재 위에 굳이 합판을 덮는 이유는 무엇인가요?

A: 단열재의 효과를 최우선으로 본다면 합판을 덮지 않는 것이 맞습니다.   

하지만 봄만 되어도 집열판 내부 온도가 쉽게 100도 이상으로 올라가기 때문에

단열재의 은박이 빛반사를 일으킨다면 고열로 인해 구성물들의 변형을 일으킬 수 있으므로 합판을 덮어줍니다.

 집열판 작업을 하는 동안 한편에서는 실내와 연결하는 작업을 합니다.

직경100mm의 구멍을 뚫고

시로코 송풍기와 연결될 100mm 자바라관을 연결합니다.

이 자바라관은 겉에 단열처리가 한번 더 되어있습니다.

*집열판에서 실내로 연결되는 이 자바라관은 길이가 짧을수록 열 손실이 적다고 합니다.

또한 건물 외벽과 자바라관, 시로코 송풍기와 집광판 등 서로 연결되는 물체에는

반드시 실리콘으로 마무리 밑 단열작업을 해 주어야 합니다.

 외벽과 자바라관 그리고 댐퍼가 연결되어있는 공간입니다.

(비죽 튀어나온 전기 선은 댐퍼 선 입니다. 댐퍼 선이 실내가 아니라 실외로 노출되어 있는 이유는

댐퍼의 방향이 실내로 향해야 하기 때문이라고 합니다.)

실내는 어떻게 되어 있을 까요?

 집열관에서 데워진 온풍을 집안으로 조절하여 보내주는 댐퍼의 모습입니다.

역시 모든 접촉부위에는 실리콘으로 단열마감처리를 하였습니다.

집열판의 측면 역시 단열재 3장과 합판으로 마무리 합니다.

마무리는 역시 모서리마다 실리콘으로^^ 

예열관으로 부터 집열판으로 이어지는 자바라튜브를 설치합니다.

 

최대한 길게 늘여서 반대편으로 이어줍니다.

아래 사진처럼, 겉 벽과 자바라관의 사이간격을 띄어준 이유는 동지 때 온열판 하단이 겉벽에 가려져서

음영지역이되므로 그 것을 방지하기위해 하단벽 높이만큼 격벽을 설치해준 것 입니다.

또한 이 격벽은 자바라관이 삽입될 공간의 폭 조절역할도 합니다.

+튜브의 코너는 직결나사를 박아서 꺾어줍니다.

직결나사 규격: H/W # 14*180

길이확장을 위한 튜브끼리의 이음새는 그 연결용 부품이(리듀서,Reducer) 따로 있습니다.

리듀서와 파이프의 연결부위는 알류미늄 테잎으로 마감해줍니다.

리듀서 규격: 75*150mm

튜브 작업을 마감한 후 

무광흑색도료로 내부를 남김없이 칠해줍니다.

(한번에 도색완료하려고 하는 것이 아니라여러차례 걸쳐서 도료분사)

 집열판의 도색을 마무리 하는 동안 예열관에도 역시 위와 같은 방식으로

단열재를 깔아줍니다.

예열판은 집열판과는 다르게 통로를 자바라관으로 만들지 않고 양철판으로 덮어줍니다.

그 이유는 좀더 수월한 공기통로가 되기 위함이라고 합니다. 아무래도 구불구불한 자바라관을

통해서 공기가 타고오려면 강제송풍기를 사용한다 하더라도 그 순환효율은 떨어지기 마련이겠죠.

받침대를 만든 후 양철판을 재단하여 올려줍니다.,

12/1일 작업은 이 즈음에서 마무리되었습니다.

다음날 일어나보니 밖은 하얀 눈이 내렸더군요.

이 이유로 작업은 오후로 미뤄졌습니다.

그래서 오전에 저희는 햇빛온풍기의 온도센서/시로코팬/전동댐퍼의 배선 연습을 하였습니다.

 아래 사진의 왼쪽부터 순서대로 온도센서/시로코팬/댐퍼 입니다.

작동 원리는, 집열판 내부 온도가 설치된 온도센서에 설정된 온도와 일치하게 되면

온도센서가 스스로 강제송풍기(시로코팬)을 작동시켜서 바람을 실내로 송풍시키는 역할입니다.

강제송풍 시작과 동시에 실내에 설치된 전동댐퍼가 열리며 바람을 실내로 통과시켜줍니다.

사실 댐퍼는 수동댐퍼를 사용할 수도 있으나, 일일이 조작해 주는 것이 보통 일이 아니라고 합니다.

특히 외출을 나가게되어 일일이 신경쓸 수 없는 상황이 생겼을 때는 여간 골치아픈 것이 아니라는

경험자의 말씀...ㅎㅎ 

강제송풍기의 경우 저전력으로도 작동가능하기 때문에 저용량 태양광 모듈을 하나 달아놓으면

작동 할 수 있다고 합니다.

배선도 입니다.

문제는 한곳에 다 모아놓고 배선을 하면 되게 간단하게 끝나지만,

막상 실제로 온풍기에 장착을 해 가며 배선을 하다보면 전선 구조가

눈에 한번에 들어오지 않다보니 헤깔리더군요. 각 전선들의 색깔을 알고 있어야 작업이 수월할 듯 합니다.

온도센서/시로코송풍기/전동댐퍼 각각의 스펙입니다. 구입 시 도움이 되시길 바랍니다.

온도센서

시로코팬

전동댐퍼

온도센서/강제송풍기/전동댐퍼의 작동영상입니다.

눈이 그친 후, 해가 뜨길 간절히 원하며 다시 작업을 시작하였습니다.

 자바라관과 시로코팬을 연결하기 위한 리듀서 입니다.

양철판을 마저 올린 후 무광흑색으로 도색해줍니다.

한쪽에서는 집열관 출구 쪽에 온도센서와 시로코팬을 설치 해 줍니다.

이제 통합하여 배선합니다.

위의 모든 과정에서 그랬다시피, 구멍을 뜷고 무언가를 설치하면, 그 모서리에는 반드시

실리콘으로 마감해줍니다.

마무리단계인 커버, 즉 폴리카보네이트를 덮는 장면입니다.

그 사이에 해가 떴군요^^ 자바라관이 금세 가열되는 것이 보였습니다!

문경까지 이동하는 시간으로 인해 완성되는 모습을 보지는 못했습니다만,

이 워크숍에 참석한 덕분에 햇빛온풍기 제작 과정을 한눈에 보고 감을 잡을 수 있었습니다.

햇빛온풍기가 주는 메리트는 대단하더군요, 해가 뜨자 순식간에 덮혀지는 자바라관을 보면서 침이 줄줄^^;;

모텔 운영하시는 사장님께서 난방연료비 절감하기위해 오셨다는 말을 듣고 동기가 전기절약이 아닌 비용 절약인 점이

조금 아쉽긴 하였지만, 바람직한 추세가 아닐 까 생각이 듭니다.

곧 연구소에도 만들어 볼 생각입니다.

1박2일 동안 열정적으로 강의해주신 이재열 선생님과 스텝여러분, 그리고 함께 해주신 분들께 감사말씀 드립니다.

 시로코 팬 설치 후 실내와 연결하여 시험운행을 하는 모습입니다.

---보완해야 할 점--- 

가장 효율이 좋은 도료를 찾는 것이 필요하다고 이재열 선생님께서 말씀하시더군요.

*고효율 흡열도료(현재로선 무광흑색락카도료가 최선이지만 더 좋은것을 찾아야함/독일산 키트)

*수명이 3~4년밖에 되지 않는 폴리카보네이트를 대체하기 위한 다른 재료 찾아보기

--프레넬 렌즈 (Fresnel Lens)

지속적인 실험이 필요할 듯 합니다.

[공기통]

감사