KR101492203B1

KR101492203B1 - 디쉬 집광형 태양광 발전장치

Info

Publication number: KR101492203B1
Application number: KR20130054995A
Authority: KR
Inventors: 김응헌
Original assignee: 김보균
Priority date: 2013-05-15
Filing date: 2013-05-15
Publication date: 2015-02-25
Also published as: KR20140135309A

Abstract

본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 좌우 회전수단과 상하 회전수단이 설치된 지지대; 상기 지지대 상단에 결합되는 집광 파라볼라; 상기 집광 파라볼라의 전방에 설치되는 태양전지 모듈; 상기 집광형 태양전지 모듈에 설치되는 냉각수단; 및 태양의 위치를 감지하고 상기 지지대의 좌우 회전수단과 상하 회전수단을 제어하는 센서;를 포함하여 구성됨에 따라, 태양의 위치를 추적하면서 태양광을 태양전지 모듈에 집중시켜 발전량을 높이고, 상기 태양전지 모듈 주변으로 물을 순환시켜 태양전지 모듈에서 발생하는 높은 온도를 낮추면서 동시에 이를 이용하여 온수를 얻을 수 있도록 한 집광형 태양광 발전장치를 제공하게 된다.

Description

디쉬 집광형 태양광 발전장치{Dish sunlight-concentration type solar generation apparatus}

본 발명은 디쉬(dish) 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 태양의 위치를 추적하면서 태양광을 태양전지 모듈에 집중시켜 발전량을 높이고, 상기 태양전지 모듈 주변으로 물을 순환시켜 태양전지 모듈에서 발생하는 높은 온도를 낮추면서 동시에 이를 이용하여 온수를 얻을 수 있도록 한 집광형 태양광 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광을 이용하여 에너지를 절감하는 방법으로는 크게 태양전지를 응용하여 전기를 얻는 태양광 발전장치를 사용하거나, 집열판을 응용하여 온수를 얻는 태양광 집열장치를 사용하는 것이 있다.

상기 태양광 발전장치는 빛을 받으면 전기를 발생시키는 다수개의 태양전지(sola cell)를 직 병렬로 연결한 모듈과 상기 모듈로부터 얻어지는 전기를 저장하는 축전지 및 상기 저장된 전기를 변환하는 인버터 등으로 구성된다.

상기 태양광 집열장치는 빛을 잘 흡수하도록 하면서 내부로 물이 흐르는 다수개의 튜브가 설치된 집열판과 상기 튜브를 통과하면서 뜨거워진 물을 저장하는 물탱크 등으로 구성된다.

본 발명은 태양광 발전장치의 태양전기 모듈이 일정한 각도로 고정설치된 상태에서 그 위로 비추는 태양 빛을 받아 일정용량의 전력을 얻기 위해서는 많은 수의 태양전지 모듈이 설치되어야 하기 때문에 설치 규모가 커지는 종래 문제점을 해결하려는 것이다.

본 발명은 태양광 발전장치와 태양광 집열장치가 각각 다른 시스템으로 운용되면서 상호 공통적인 부분을 접목하기 위한 기술이 개발되지 않았기 때문에 전기나 온수 중 어느 하나의 용도로만 사용되어 에너지 절감의 기능이 저하되는 종래 문제점을 해결하려는 것이다.

본 발명은 상부와 하부에 각각 전동모터에 의해 회전하는 좌우 회전수단과 상하 회전수단이 설치된 지지대; 상기 지지대 상단에 결합되고, 오목하게 형성된 집광 파라볼라; 상기 집광 파라볼라의 전방에 설치되는 태양전지 모듈; 상기 집광형 태양전지 모듈에 설치되는 냉각수단; 및 태양의 위치를 감지하고, 상기 좌우 회전수단과 상하 회전수단을 제어하는 센서;를 포함하여 구성된다.

상기 집광 파라볼는 상기 지지대에 결합 설치되는 지지틀; 상기 지지틀로부터 방사형태로 설치되는 다수 개의 간살; 상기 각 간살의 전면에 결합되는 다수 개의 반사판;으로 구성된다.

상기 태양전지 모듈의 전방 외측에 설치되고, 상기 집광 파라볼라로부터 조명되는 태양광이 상기 집광형 태양전지 모듈로 집중되도록 하는 집광유도판;을 포함하여 구성된다.

상기 냉각수단은 상기 태양전지 모듈의 후방에 설치되는 냉각수 순환 하우징; 상기 순화 하우징 내부에 설치되고, 상기 태양전지 모듈에서 발생하는 열을 방열하기 위한 냉각핀; 상기 순환 하우징 내부로 찬 물이 공급되는 유입구; 및 상기 순환 하우징 내부에 공급된 물이 빠져나가는 배출구;를 포함하여 구성된다.

본 발명의 집광형 태양광 발전장치에 의하면 태양의 이동 경로를 따라 반사판이 자동으로 움직이면서 마주하는 태양전지 모듈에 빛을 집중시키도록 함으로써, 일정용량의 전력을 얻기 위한 태양전지 모듈의 설치규모를 줄일 수 있는 효과가 있다.

본 발명의 집광형 태양광 발전장치에 의하면 태양전지 모듈 주변으로 물을 순환시킴으로써, 태양전지 모듈이 높은 온도에 의해 파손되는 것을 방지함과 아울러, 상기 태양전지 모듈의 온도를 낮추면서 뜨거워진 물을 저장하여 온수로 사용할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명이 적용된 집광형 태양광 발전장치를 도시한 정면 사시도.
도 2는 본 발명이 적용된 집광형 태양광 발전장치를 도시한 배면 사시도.
도 3은 본 발명이 적용된 집광형 태양광 발전장치를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명이 적용된 집광형 태양광 발전장치를 도시한 측단면도.
도 5는 본 발명이 적용된 집광형 태양광 발전장치의 태양전지 모듈을 도시한 단면도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의거하여 구체적으로 살펴본다.

본 발명의 집광형 태양광 발전장치는 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이 좌우 회전수단(110)과 상하 회전수단(120)이 설치된 지지대(100), 상기 지지대 상단에 결합되는 집광 파라볼라(200), 상기 집광 파라볼라의 전방에 설치되는 태양전지 모듈(300), 상기 집광형 태양전지 모듈에 설치되는 냉각수단(400) 및 태양의 위치를 감지하고 상기 지지대의 좌우 회전수단과 상하 회전수단을 제어하는 센서(500)를 포함하여 구성된다.

상기 지지대(100)는 상부와 하부에 각각 전동모터에 의해 회전하는 좌우 회전수단(110)과 상하 회전수단(120)이 설치된다. 즉, 상기 지지대(100)는 상기 집광 파라볼라가 태양의 움직임을 따라 회전하도록 좌우 회전수단(110)과 상하 회전수단(120)을 포함하여 구성되는 것이다. 상기 좌우 회전수단(110)과 상하 회전수단(120)은 모터에 의해 작동하는데, 상기 모터는 도면상 케이스 내부에 설치되어 있다.

상기 집광 파라볼라(200)는 상기 지지대(100) 상부에 설치고 오목하게 형성된다. 즉, 상기 집광 파라볼라(200)는 단순히 태양광을 반사하는 것이 아니라, 태양광을 받아 한 지점으로 집중되도록 하는 것이다. 상기 집광 파라볼라(200)는 유리나 금속 코팅으로 형성된다.

상기 집광 파라볼(200)는 실시 예로서 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 상기 지지대(100)에 결합 설치되는 지지틀(210)과 상기 지지틀(210)로부터 방사형태로 설치되는 다수 개의 간살(220) 및 상기 각 간살(220)의 전면에 결합되는 다수 개의 반사판(230)으로 구성된다. 한편, 상기 집광 파라볼라(200)는 예를 들어 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이 중앙이 관통된 상태에서 상기 관통된 부분을 통해 상기 지지대(100)의 상단에 결합되고, 하부에는 도 3에 도시된 바와 같이 상하로 각도를 조절할 때 지지대(100)가 통과하도록 절개할 수 있다.

상기 태양전지 모듈(300)은 상기 집광 파라볼라(200) 전방에 설치되는 것으로서, 상기 집광 파라볼라(200)을 통해 집중되는 태양광을 이용하여 전기를 발생시킨다. 이와 같은 태양전지 모듈(300)은 다수개의 태양전지가 좌우로 연결된 것이다. 도면상 상기 태양전지 모듈(300)은 냉각수단(400)의 전면에 설치되어 상기 집광 파라볼라(200)와 마주하고 있는데, 특히 도 5에 도시된 바와 같이 태양전지 모듈(300)의 전방 외측에는 상기 집광 파라볼라(200)로부터 조명되는 태양광이 상기 태양전지 모듈(300)로 집중되도록 집광유도판(310)이 설치된다. 상기 집광유도판(310)은 상기 집광 파라볼라(200)와 같은 재질로서 집광 파라볼라(200)에 의해 태양전지 모듈(300) 주변으로 반사되는 태양광을 태양전지 모듈(300)로 집중되도록 한다.

상기 냉각수단(400)은 상기 태양전지 모듈(300)의 후방에 설치되는 것이다. 이와 같은 냉각수단(400)으로서 물을 이용한 수냉식이 바람직하다. 즉, 본 발명은 물을 이용하여 태양전지 모듈(300)에서 발생하는 온도를 낮춰 태양전지 모듈(300)이 고온에 의해 파손되는 것을 방지함과 아울러, 상기 태양전지 모듈(300) 주변의 열을 낮추는 과정에서 뜨거워지는 물을 온수로 재활용하도록 형성된 것이다.

상기 냉각수단(400)은 실시 예로서 도 5에 도시된 바와 같이 상기 태양전지 모듈(300)의 후방에 설치되는 냉각수 순환 하우징(410)과 상기 순화 하우징(410) 내부에 설치되면서 상기 태양전지 모듈(300)에서 발생하는 열을 방열하기 위한 냉각핀(420)과 상기 순환 하우징(410) 내부로 찬 물이 공급되는 유입구(430) 및 상기 순환 하우징 내부에 공급된 물이 빠져나가는 배출구(440)를 포함하여 구성된다.

상기 센서(500)는 태양의 위치를 감지하면서 상기 좌우 회전수단(110)과 상하 회전수단(120)을 제어하여 상기 집광 파라볼라(200)가 태양을 따라 회전하도록 한다. 상기 센서(500)는 도면에 도시된 바와 같이 집광 파라볼라(200) 상단에 설치하는 것이 바람직하나, 태양전지 모듈(300)이나 냉각수단(400)에 설치하여도 무방하다.

이와 같은 구성의 본 발명에 의하면 상기 집광 파라볼라(200)를 이용하여 마주하는 태양전지 모듈(300)에 빛을 집중시키도록 함으로써, 일정용량의 전력을 얻기 위한 태양전지 모듈(300)의 설치규모를 줄일 수 있게 된다. 또한, 상기 태양전지 모듈(300) 주변으로 물을 순환시킴으로써, 태양전지 모듈(300)이 높은 온도에 의해 파손되는 것을 방지함과 아울러, 상기 태양전지 모듈(300)의 온도를 낮추면서 뜨거워진 물을 저장하여 온수로 사용할 수 있게 된다.

또한, 상기 센서(500)가 태양의 위치를 감지하면서 상기 집광 파라볼라(200)의 각도를 상하좌우로 움직임으로써, 상기 집광 파라볼라(200)를 통해 항상 최적의 열과 빛이 태양전지 모듈로 집중되도록 할 수 있다.

100: 지지대 110: 좌우 회전수단
120: 상하 회전수단
200: 집광 파라볼라 210: 지지틀
220: 간살 230: 반사판
300: 태양전지 모듈 310: 집광유도판
400: 냉각수단 410: 순환 하우징
420: 냉각핀 430: 유입구
440: 배출구
500: 센서

Claims

상부와 하부에 각각 전동모터에 의해 회전하는 좌우 회전수단과 상하 회전수단이 설치된 지지대;
상기 지지대 상단에 결합되고, 오목하게 형성되며, 상기 지지대에 결합 설치되는 지지틀과 상기 지지틀로부터 방사형태로 설치되는 다수 개의 간살과 상기 각 간살의 전면에 결합되는 다수 개의 반사판이 형성된 집광 파라볼라;
상기 집광 파라볼라의 전방에 설치되는 태양전지 모듈;
상기 집광형 태양전지 모듈에 설치되며, 상기 태양전지 모듈의 후방에 설치되는 냉각수 순환 하우징과 상기 순화 하우징 내부에 설치되고, 상기 태양전지 모듈에서 발생하는 열을 방열하기 위한 냉각핀과 상기 순환 하우징 내부로 찬 물이 공급되는 유입구와 상기 순환 하우징 내부에 공급된 물이 빠져나가는 배출구를 포함하여 구성된 냉각수단; 및
태양의 위치를 감지하고, 상기 좌우 회전수단과 상하 회전수단을 제어하는 센서;를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디쉬 집광형 태양광 발전장치.
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청구항 1에 있어서, 상기 태양전지 모듈의 전방 외측에 설치되고, 상기 집광 파라볼라로부터 조명되는 태양광이 상기 태양전지 모듈로 집중되도록 하는 집광유도판;을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 디쉬 집광형 태양광 발전장치.
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