KR101647994B1 - Photovoltaics system to able seawater desalination - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광발전장치에 관한 것으로서, 태양전지판이 경사지게 배치된 태양광발전부와;상기 태양전지판의 상부에 일정높이 이격되게 배치된 유리판과;상기 태양전지판의 높이가 높은 일측에 배치되어, 상기 태양전지판의 표면으로 해수를 공급하는 해수공급부와;상기 태양전지판의 높이가 낮은 타측에 배치되어, 상기 태양전지판과 해수의 접촉에 의해 생성된 소금결정이 수집되는 소금수집관과;상기 해수공급부의 일측에 구비되며, 상기 태양전지판과 상기 유리판 사이의 이격공간을 따라 하부에서 상부로 이동되며 해수로부터 증발된 수증기를 함유한 공기를 응축시켜 담수를 생성하는 열교환부를 포함하며, 상기 열교환부는, 심해로부터 심해수를 끌어올리는 심해수 공급관;심해수 공급관으로 심해수가 공급되도록 하는 심해수 공급펌프;심해수공급관으로부터 공급된 심해수가 저장된 심해수 저장탱크;심해수 저장탱크의 심해수가 유입되는 심해수유입관과;상기 심해수유입관과 이격되게 배치되는 심해수배출관과;상기 심해수유입관과 상기 심해수배출관을 서로 연결하는 복수개의 심해수열교환관과;상기 심해수유입관과 상기 심해수배출관 및 상기 심해수열교환관을 내부에 수용하며, 일측에 상기 수증기를 함유한 공기가 유입되는 수증기유입구가 형성된 외부케이스와;상기 심해수열교환관과의 열전달에 의해 상기 수증기가 응축되며 발생된 담수가 저장되는 담수탱크와;상기 외부케이스의 상부에 결합되어 응축이 완료된 공기를 외부로 배출하는 공기배출관을 포함하며, 상기 해수공급부는 해수를 끌어올리는 해수공급펌프를 포함하고, 상기 태양전지판의 표면에 설치되며, 태양전지판 표면에 결정된 소금에 의해 태양전지판 표면에 빛이 흡수되는지 여부를 감지하는 광센서와, 상기 광센서의 감지 결과에 따라 해수공급펌프의 구동량을 조절하여 해수공급량을 가감하는 제어부를 더 포함하고, 상기 심해수배출관은 심해수유입관보다 낮게 배치되어, 심해수 열교환관은 심해수 배출관 측으로 기울어지게 형성된 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a solar photovoltaic device, and more particularly, to a solar photovoltaic device comprising a solar power generating part having a solar cell inclined, a glass plate disposed at a predetermined height above the solar cell, A salt collecting pipe disposed at a lower side of the solar cell plate for collecting the salt crystals generated by the contact between the solar cell plate and the seawater; And a heat exchange unit which is provided at one side of the solar panel and moves from the lower part to the upper part along the space between the solar panel and the glass plate and condenses the air containing water vapor evaporated from the seawater to generate fresh water, A deep water supply pump for supplying deep water to the deep water supply pipe; A deep water discharge storage pipe for storing the deep water discharged from the water supply pipe, a deep water discharge storage pipe for storing the deep water storage water supplied from the water supply pipe, a deep water discharge inlet for receiving deep water from the deep water storage tank, And a water inlet for receiving the deep-water feeding inlet, the deep-water outlet pipe and the deep-water water heat-exchanging tube, and a water inlet for introducing air containing the water vapor into one side, A fresh water tank in which the water vapor is condensed by heat transfer to the deep sea water heat exchange pipe to store the generated fresh water, and an air discharge pipe connected to the upper part of the outer case to discharge the condensed air to the outside, Wherein the seawater supply unit includes a seawater supply pump for raising seawater, and is installed on a surface of the solar battery plate, A light sensor for detecting whether or not light is absorbed on the surface of the solar panel by the determined salt on the surface of the plate; and a controller for adjusting the driving amount of the seawater supply pump according to the detection result of the photosensor, , The deep water discharge pipe is disposed lower than the deep water inflow entrance, and the deep water water heat exchange pipe is formed to be inclined toward the deep water discharge pipe.

Description

해수담수화가 가능한 태양광발전장치{PHOTOVOLTAICS SYSTEM TO ABLE SEAWATER DESALINATION}[0001] PHOTOVOLTAICS SYSTEM TO ABLE SEAWATER DESALINATION [0002]

본 발명은 태양광발전장치에 관한 것으로서, 보다 자세히는 태양전지판의 열을 이용해 해수로부터 소금을 생산하고, 저온의 심해수를 이용해 해수를 담수화할 수 있는 태양광발전장치에 관한 것이다. The present invention relates to a photovoltaic power generation apparatus, and more particularly, to a photovoltaic power generation apparatus capable of producing salt from seawater using heat of a solar panel and desalinating seawater using low temperature deep water.

해수를 증발시켜 담수를 취하는 방법은 오래전부터 시도되었으며, 해수를 증발시키기 위한 수단으로서 태양에너지를 이용하는 방법 또한 근래에 이르면서 많은 관심을 받게 되었다. The method of evaporating seawater to take fresh water has long been attempted, and the use of solar energy as a means of evaporating seawater has also received much interest in recent years.

일반적으로 해수로부터 담수를 분리하는 공정은 에너지원에 따라 크게 열에너지, 기계/전기에너지, 재생에너지 시스템으로 구분되며, 담수제조방식에 따라서는 증발/증류법, 역삼투압법, 냉동법, 전기투석법 등이 있다. Generally, the process of separating fresh water from seawater is classified into thermal energy, mechanical / electrical energy, and renewable energy system depending on the energy source, and evaporation / distillation method, reverse osmosis method, have.

해수를 담수화하는 장치와 관련해서는 공개특허 제2001-0088963호 "무동력 해수담수화장치와 해수담수방법", 공개특허 제2011-0068728호 "열교환기를 이용한 에너지 절감형 해수담수화 장치 및 이를 이용한 해수담수화 방법"에 개시된 바 있다. Regarding the apparatus for desalinating seawater, Patent Document No. 2001-0088963 entitled " Powerless Seawater Desalination System and Seawater Desalination Method ", Published Patent Application No. 2011-0068728 "Energy Saving Type Seawater Desalination Device Using Heat Exchanger, Lt; / RTI >

태양열을 이용한 담수법은 열에너지를 이용하는 방법으로 증발기를 1개 적용한 단효용, 그리고 담수 수율을 높이기 위하여 여러개의 증발기를 채택한 다단효용 시스템으로 구분된다. 이 다단 시스템은 크게 다단 플래시증류법(Multi-Stage Flash Distillation, MSF)과 다중효용 증발법(Multi-Effect Evaporation, MED)으로 구분되고 있다. 이러한 방식은 고온의 스템을 사용하거나 대량의 담수를 제조하는 대형시스템에 적용되고 있다. The desalination method using solar heat is divided into a multi-stage utility system using multiple evaporators to increase the fresh water yield and a single utility using one evaporator using thermal energy. This multi-stage system is divided into Multi-Stage Flash Distillation (MSF) and Multi-Effect Evaporation (MED). This approach has been applied to large systems that use high temperature stems or produce large volumes of fresh water.

반면 기존 태양열을 열원으로 하는 담수화 시스템은 태양열로부터 흡수한 온도 60~80의 온수가 증발기에 제공되어 해수로부터 담수를 제조하고 있다. 그 구성은 해수를 기화시키는 증발기, 증발된 수증기를 액화시키는 응축기, 응축기와 증발기 공간을 진공으로 만드는 이젝터, 태양열 집열기, 태양열을 저장하는 축열조로 구성된다. On the other hand, a desalination system using existing solar heat source is provided with evaporator with hot water having a temperature of 60 to 80 absorbed from solar heat to produce fresh water from seawater. It consists of an evaporator to vaporize seawater, a condenser to liquefy vaporized water vapor, an ejector to make the condenser and evaporator space vacuum, a solar collector, and a solar thermal storage tank.

그 원리를 보면, 45정도의 낮은 온도의 물이 태양열 등 열원을 축열하는 축열조 내부를 순환하면서 가열되어 60정도의 온수가 생성된다. 이 온수는 증발기 내부의 증발관에 유입되어 증발관 외부의 해수를 가열, 증발시키며 증발된 수증기는 응축기 외부 표면에서 액화된다. 이 응축기의 응축된 내부로는 해수가 흐르는데, 관외부의 수증기를 응축시키면서 온도가 상승되어 증발기에 유입된다. 유입된 해수는 증발관 내부의 온수에 의하여 가열되어 수증기를 방출하게 되고 잔여 해수는 이젝터에 의하여 배출된다. 이때 증발관 내부의 온수는 다시 온도가 저하되어 축열조로 순환된다. The principle is that water at a low temperature of about 45 is heated while circulating inside a heat storage tank for storing a heat source such as a solar heat to generate about 60 hot water. This hot water flows into the evaporator tube inside the evaporator to heat and evaporate seawater outside the evaporator tube, and the evaporated water vapor is liquefied on the outer surface of the condenser. The condensed inside of the condenser flows into the evaporator, where the sea water flows while the condensation of water vapor outside the tube is raised. The incoming seawater is heated by the hot water inside the evaporator tube to emit steam, and the remaining seawater is discharged by the ejector. At this time, the hot water inside the evaporation pipe is again lowered in temperature and circulated to the heat storage tank.

이러한 태양열 이용시스템은 저에너지, 친환경, 적은 장치규모 그리고 초기투자비가 적게 들어 대체 수자원확보를 위한 중요한 기술이 되고 있으며 도서지역이나 여러 소지역에 분산형이 가능한 장점을 보유하고 있다. This solar energy system has become an important technology for securing alternative water resources because of low energy, environment friendly, small device scale and initial investment cost, and it has the advantage of being distributed in book area or several small areas.

그러나 이 태양열 이용한 담수화 기술의 문제점은 태양의 불균일한 일사량으로 인하여 제조되는 담수량이 불규칙하고, 일사량이 적은 경우 열량의 부족으로 생산량이 크게 감소하는 단점이 있다. However, the problem with this solar heat desalination technology is that the amount of fresh water produced due to the uneven solar radiation of the sun is irregular, and when the solar radiation is small, the production amount is greatly reduced due to the lack of heat.

더불어, 상술한 담수화시스템 내에서 열매체 및 담수, 해수 등을 유동시키는 각종 펌프 및 상기 펌프들에 비해 상대적으로 많은 동력을 필요로 하는 이젝터 펌프 등의 전원 또한 태양열을 이용하게 되는 데, 이런 경우, 담수화를 위한 열매체의 가열에 사용될 수 있는 열에너지가 부족해지는 문제점이 발생했다. 이러한 문제는 시스템 내에 별도의 전원장치를 더 구비해야만 하는 더 큰 문제점을 야기시켜 시설비 및 구동 비용 등이 증가되는 단점이 발생하였다. In addition, power sources such as various pumps for flowing heat medium, fresh water and seawater in the above-described desalination system and an ejector pump that requires a relatively large amount of power in comparison with the pumps also use solar heat. In such a case, There is a problem in that heat energy which can be used for heating the heating medium for the heating medium is insufficient. This problem causes a further problem in that a separate power supply device must be additionally provided in the system, which causes a disadvantage that the facility cost and driving cost are increased.

이에 태양에너지만으로 용이하게 가동시킬 수 있는 혁신적인 담수화시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
Therefore, there is an urgent need to develop an innovative desalination system that can be easily operated only by solar energy.

본 발명의 목적은 태양에너지만으로 해수담수화가 가능하며, 더불어 소금생산도 가능한 태양광발전장치를 제공하는 것이다.An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation apparatus capable of desalination of seawater only by solar energy and also capable of producing salt.

본 발명의 다른 목적은 저온의 심해수를 이용해 담수의 응축효율을 높일 수 있는 태양광발전장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation apparatus capable of increasing the condensing efficiency of fresh water by using low temperature deep water.

본 발명의 또 다른 목적은 태양광발전을 제외한 나머지 구성의 구동에 소요되는 전력소모를 최소화하여 운영 비용을 줄일 수 있는 태양광발전장치를 제공하는 것이다. It is still another object of the present invention to provide a solar power generator capable of minimizing power consumption for driving other components except for solar power generation, thereby reducing operating costs.

본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
The above objects and various advantages of the present invention will become more apparent from the preferred embodiments of the present invention by those skilled in the art.

본 발명의 목적은 해수담수화가 가능한 태양광발전장치에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 태양광발전장치는, 태양전지판이 경사지게 배치된 태양광발전부와;상기 태양전지판의 상부에 일정높이 이격되게 배치된 유리판과;상기 태양전지판의 높이가 높은 일측에 배치되어, 상기 태양전지판의 표면으로 해수를 공급하는 해수공급부와;상기 태양전지판의 높이가 낮은 타측에 배치되어, 상기 태양전지판과 해수의 접촉에 의해 생성된 소금결정이 수집되는 소금수집관과;상기 해수공급부의 일측에 구비되며, 상기 태양전지판과 상기 유리판 사이의 이격공간을 따라 하부에서 상부로 이동되며 해수로부터 증발된 수증기를 함유한 공기를 응축시켜 담수를 생성하는 열교환부를 포함하며, 상기 열교환부는, 심해로부터 심해수를 끌어올리는 심해수 공급관;심해수 공급관으로 심해수가 공급되도록 하는 심해수 공급펌프;심해수공급관으로부터 공급된 심해수가 저장된 심해수 저장탱크;심해수 저장탱크의 심해수가 유입되는 심해수유입관과;상기 심해수유입관과 이격되게 배치되는 심해수배출관과;상기 심해수유입관과 상기 심해수배출관을 서로 연결하는 복수개의 심해수열교환관과;상기 심해수유입관과 상기 심해수배출관 및 상기 심해수열교환관을 내부에 수용하며, 일측에 상기 수증기를 함유한 공기가 유입되는 수증기유입구가 형성된 외부케이스와;상기 심해수열교환관과의 열전달에 의해 상기 수증기가 응축되며 발생된 담수가 저장되는 담수탱크와;상기 외부케이스의 상부에 결합되어 응축이 완료된 공기를 외부로 배출하는 공기배출관을 포함하며, 상기 해수공급부는 해수를 끌어올리는 해수공급펌프를 포함하고, 상기 태양전지판의 표면에 설치되며, 태양전지판 표면에 결정된 소금에 의해 태양전지판 표면에 빛이 흡수되는지 여부를 감지하는 광센서와, 상기 광센서의 감지 결과에 따라 해수공급펌프의 구동량을 조절하여 해수공급량을 가감하는 제어부를 더 포함하고, 상기 심해수배출관은 심해수유입관보다 낮게 배치되어, 심해수 열교환관은 심해수 배출관 측으로 기울어지게 형성되며, 상기 심해수배출관의 심해수를 다시 심해로 복귀시키는 심해수복귀관을 더 포함하며, 상기 심해수공급관, 상기 심해수유입관, 상기 심해수열교환관과 상기 심해수배출관 및 상기 심해수복귀관은 서로 밀폐된 경로로 형성되고, 심해수는 상기 심해수공급관으로 사이폰원리를 이용해 공급될 수 있다. The object of the present invention can be achieved by a solar power generator capable of desalination of seawater. A solar cell device according to the present invention comprises a solar power generating part having a solar cell plate inclined, a glass plate disposed at a predetermined height above the solar cell plate, A salt collecting pipe disposed on the other side of the solar cell plate to supply the seawater to the surface of the solar cell plate and collecting the salt crystals generated by the contact between the solar cell plate and the seawater; And a heat exchanger which moves from the lower part to the upper part along the space between the solar panel and the glass plate and condenses the air containing water vapor evaporated from the seawater to generate fresh water, Deep-sea water supply pump to supply deep water to deep water supply pipe; A deep water discharge tank for storing the deep sea water supplied from the deep sea water storage tank, a deep sea water storage tank for storing the deep sea water supplied from the deep sea water storage tank, An outer case having a water inlet for receiving the deep water feeding inlet, the deep water outlet pipe and the deep water heat exchange pipe therein and having a water inlet through which the air containing the steam is introduced into one side; A fresh water tank in which the water vapor is condensed by heat transfer to the deep sea water heat exchange pipe to store the generated fresh water, and an air discharge pipe connected to the upper part of the outer case and discharging the condensed air to the outside, The supply unit includes a seawater supply pump for raising seawater, and is installed on the surface of the solar panel, Further comprising: a light sensor for sensing whether light is absorbed by the salt on the surface of the solar panel; and a controller for adjusting the amount of the sea water supply pump to adjust the amount of seawater supplied according to the detection result of the light sensor, Wherein the water discharge pipe is disposed lower than the deep water inflow entrance, the deep water water heat exchange pipe is inclined toward the deep water discharge pipe side, and the deep water return pipe for returning the deep water water back to the deep water is further included, The deep water feed pipe, the deep water feed pipe, the deep water feed pipe, the deep water feed pipe, the deep water feed pipe, and the deep water feed pipe may be formed in a sealed path, and the deep water may be supplied to the deep water feed pipe using the siphon principle.

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일 실시예로부터, 상기 심해수공급관은, 상기 심해수가 이동되는 내부관과; 상기 내부관과 일정간격 이격되어 공기층을 형성하는 외부관과; 상기 내부관을 감싸는 단열재층을 포함할 수 있다.
In one embodiment, the deep water supply pipe comprises: an inner pipe to which the deep water water is transferred; An outer tube spaced apart from the inner tube to form an air layer; And a heat insulating material layer surrounding the inner tube.

본 발명에 따른 태양광발전장치는 태양광발전을 시행하면서 소금생산과 해수담수화가 가능하다. The photovoltaic device according to the present invention can produce salt and desalinate desalted water while implementing solar power generation.

종래 태양광을 이용한 해수담수화 장치와 비교할 때 본 발명의 태양광발전장치는 전체 구성이 간단하며, 저온의 심해수를 이용하므로 응축효율이 높아 담수생산량을 증가시킬 수 있다. 또한, 심해수를 사이폰 원리에 의해 공급하므로 열교환에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있다. 이에 따라 해수담수화에 소요되는 운영비용을 줄일 수 있다.
Compared with a conventional seawater desalination apparatus using sunlight, the solar power generation apparatus of the present invention has a simple overall structure and uses a deep water of a low temperature, so that condensation efficiency is high, and the production of fresh water can be increased. Also, since the deep water is supplied by the siphon principle, the energy required for heat exchange can be minimized. This can reduce operating costs for seawater desalination.

도 1은 본 발명에 따른 태양광발전장치의 구성을 도시한 개략도,
도 2는 본 발명에 따른 태양광발전장치의 열교환부의 구성을 도시한 사시도와 단면도,
도 3은 본 발명에 따른 태양광발전장치의 동작과정을 도시한 단면예시도이다. FIG. 1 is a schematic view showing a configuration of a photovoltaic device according to the present invention,
FIG. 2 is a perspective view and a cross-sectional view showing the construction of a heat exchanging part of a solar power generator according to the present invention,
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating an operation process of the photovoltaic device according to the present invention.

본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. Therefore, the shapes and the like of the elements in the drawings can be exaggeratedly expressed to emphasize a clearer description. It should be noted that in the drawings, the same members are denoted by the same reference numerals. Detailed descriptions of well-known functions and constructions which may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.

도 1은 본 발명에 따른 태양광발전장치의 전체 구성을 개략적으로 도시한 개략도이다. 도면에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 태양광발전장치(1)는 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성하는 태양광발전부(100)와, 태양광발전부(100)의 상부에 배치되어 태양광을 집광시키는 유리판(200)과, 태양광발전부(100)로 해수(B)를 공급하는 해수공급부(300)와, 태양광발전부(100)와 해수(B)가 접촉되며 생성된 소금을 포집하는 소금수집관(400)과, 심해수(A)와 수증기를 함유한 공기(C1)를 열교환하여 담수를 생성하는 열교환부(500)를 포함한다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a schematic view schematically showing the overall configuration of a solar cell generator according to the present invention; Fig. As shown in the drawing, the solar power generation apparatus 1 according to the present invention includes a solar power generation unit 100 that absorbs sunlight to generate electric energy, A glass plate 200 for condensing light, a seawater supply unit 300 for supplying seawater B to the solar power generating unit 100, And a heat exchange unit 500 for generating fresh water by exchanging heat between deep sea water A and air C1 containing water vapor.

본 발명에 따른 태양광발전장치(1)는 해수(B)를 태양전지판(110)의 상부로 분사하여 태양전지판(110)의 열에 의해 증발시켜 농축해수와 함께 소금결정(S)을 생성하고, 건조공기(C)가 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이로 이동되며 해수(B)로부터 증발된 수증기를 함유하여 이동된다. The solar photovoltaic device 1 according to the present invention emits the sea water B onto the upper part of the solar panel 110 and evaporates it by the heat of the solar panel 110 to generate the salt crystals S together with the concentrated seawater, The dry air C moves between the solar panel 110 and the glass plate 200 and contains water vapor evaporated from the sea water B and is moved.

수증기를 함유한 공기(C1)는 열교환부(500)로 유입된 후 저온의 심해수(A)와 열교환을 통해 응축되고, 응축과정에서 담수(B1)가 생성되고, 잔여 공기(C2)는 외부로 배출된다. The air C1 containing the water vapor is introduced into the heat exchanging unit 500 and then condensed through heat exchange with the deep water A at a low temperature to generate fresh water B1 during the condensation, .

이에 의해 간단한 구조와 저전력으로 해수를 담수화할 수 있고, 더불어 소금을 생성할 수 있다.
As a result, seawater can be desalted with a simple structure and low power, and salt can be generated.

태양광발전부(100)는 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성한다. 태양광발전부(100)는 태양전지판(110)과, 태양전지판(110)을 지지하는 지지프레임(120)을 포함한다. 태양전지판(110)은 지지프레임(120)에 의해 일정각도 경사지게 배치된다. 태양전지판(110)은 표면으로 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성한다. 태양전지판(110)에서 생성된 전기에너지는 지지프레임(120)의 내부에 구비된 축전지(미도시)에 저장되거나, 외부로 공급된다.
The solar power generation unit 100 absorbs sunlight to generate electric energy. The solar power generator 100 includes a solar panel 110 and a support frame 120 for supporting the solar panel 110. The solar panel 110 is disposed at an angle to the support frame 120 at an angle. The solar panel 110 absorbs sunlight to the surface to generate electrical energy. The electric energy generated in the solar panel 110 is stored in a storage battery (not shown) provided inside the support frame 120 or supplied to the outside.

유리판(200)은 태양전지판(110)의 상부에 일정거리 이격되게 배치된다. 유리판(200)은 태양광을 태양전지판(110)으로 집광시키고, 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이의 이격공간을 온실화한다. 이에 의해 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이로 이동되는 해수(B)의 증발량이 높아질 수 있다. The glass plate 200 is disposed on the upper part of the solar panel 110 with a certain distance. The glass plate 200 condenses sunlight to the solar panel 110 and makes the space between the solar panel 110 and the glass plate 200 green. The evaporation amount of the seawater B moving between the solar panel 110 and the glass plate 200 can be increased.

여기서, 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이의 이격거리는 10~15cm 범위로 형성된다.
Here, the distance between the solar panel 110 and the glass plate 200 is in the range of 10 to 15 cm.

해수공급부(300)는 태양전지판(110)의 상면으로 해수(B)를 공급한다. 해수공급부(300)는 바다(S)로부터 해수(B)를 유입하여 태양전지판(110)의 상면으로 분사한다. 이를 위해 해수공급부(300)는 해수(B)를 태양전지판(110)으로 분사하는 해수분사관(310)과, 해수분사관(310)으로 해수를 공급하는 해수공급관(320)과, 해수공급관(320)으로 해수가 공급되도록 하는 해수공급펌프(330)를 포함한다. The seawater supply unit 300 supplies the seawater B to the upper surface of the solar panel 110. The seawater supply unit 300 receives the seawater B from the sea S and injects the seawater onto the top surface of the solar cell 110. The sea water supply unit 300 includes a sea water injection pipe 310 for injecting the sea water B into the solar cell 110, a sea water supply pipe 320 for supplying the sea water to the sea water injection pipe 310, And a seawater supply pump 330 for supplying the seawater to the first and second pipelines 320 and 320, respectively.

해수분사관(310)은 경사지게 배치된 태양전지판(110)의 높이가 높은 상부측에 배치된다. 해수분사관(310)은 태양전지판(110)의 폭 방향으로 일정 길이를 갖도록 배치되어 태양전지판(110)의 상면에 해수(B)를 분사한다. 해수분사관(310)은 측면에 해수를 분사하는 분사노즐(311)이 복수개 배치된다. The sea water spraying pipe 310 is disposed on the upper side of the height of the inclined solar panel 110. The sea water spraying pipe 310 is arranged to have a predetermined length in the width direction of the solar panel 110 to spray the sea water B on the upper surface of the solar panel 110. A plurality of spray nozzles 311 for spraying seawater on the side surface of the sea water spray tube 310 are disposed.

해수분사관(310)의 분사노즐(311)로부터 분사된 해수(B)는 태양전지판(110)의 상면을 따라 흘러내리면서 태양전지판(110)의 열과 접촉하여 증발이 일어난다. The sea water B sprayed from the spray nozzle 311 of the sea water spraying pipe 310 flows along the upper surface of the solar panel 110 and comes into contact with the heat of the solar panel 110 to evaporate.

해수공급관(320)은 일단은 바다(S)와 연결되고 타단은 해수분사관(310)과 연결된다. 해수공급관(320)의 경로상에 해수공급펌프(330)가 구비된다. 해수공급펌프(330)는 제어부(331)의 제어에 의해 해수분사관(310)으로 공급되는 해수량을 조절한다. 해수공급펌프(330)는 기준량의 해수(B)를 해수공급관(320)으로 공급하나, 태양전지판(110)의 표면에 소금결정이 부착된 경우 제어부(331)의 제어에 의해 해수의 공급량을 증가하여 소금결정이 탈락되도록 한다. The sea water supply pipe 320 is connected to the sea S at one end and connected to the sea water spraying pipe 310 at the other end. A seawater supply pump 330 is provided on the path of the sea water supply pipe 320. The seawater supply pump 330 controls the amount of seawater supplied to the seawater discharge pipe 310 under the control of the control unit 331. [ The sea water supply pump 330 supplies the sea water B of the reference amount to the sea water supply pipe 320. When the salt crystal is attached to the surface of the solar cell board 110, the control unit 331 increases the supply amount of the sea water So that the salt crystals are removed.

여기서, 태양전지판(110)의 표면에는 광센서(111)가 구비되어 소금결정에 의해 태양전지판(110) 표면에 빛이 흡수되는 것이 차단되는지 여부를 감시한다. 그리고, 광센서(111)의 감지결과에 따라 제어부(331)는 해수공급펌프(330)의 구동량을 조절하여 해수공급량을 가감한다.
Here, a light sensor 111 is provided on the surface of the solar panel 110 to monitor whether the absorption of light by the salt crystals is blocked on the surface of the solar panel 110. The controller 331 controls the amount of the seawater supply pump 330 to adjust the amount of the seawater supplied according to the detection result of the optical sensor 111.

소금수집관(400)은 경사지게 배치된 태양전지판(110)의 높이가 낮은 하부측에 배치된다. 소금수집관(400)의 고온의 태양전지판(110)과 접촉하며 담수가 증발되어 농축된 농축해수와 소금결정(s)을 포집한다. The salt collecting pipe 400 is disposed on the lower side of the solar cell panel 110 which is disposed at an inclined angle. Temperature solar panel 110 of the salt collecting pipe 400 to collect the concentrated concentrated seawater and the salt crystals s.

소금수집관(400)은 도 3에 확대도시된 바와 같이 상부가 개방된 단면이 반원형태로 형성된다. 소금수집관(400)은 태양전지판(110)의 하부와 연결되게 결합되어 태양전지판(110)을 따라 내려온 소금결정(S)과 농축해수가 중력에 의해 수용되도록 한다. 소금수집관(400)의 판면에는 농축해수(B)는 하부로 낙하시키고 소금결정(S)만 잔류시키도록 하는 해수배출공(410)이 관통형성된다. 이에 의해 소금수집관(400)의 상면에는 소금결정(S)만 남게 된다. As shown in FIG. 3, the salt collecting pipe 400 is formed in a semicircular shape having an open top. The salt collecting pipe 400 is connected to the lower part of the solar panel 110 so that the salt crystals S and the concentrated sea water descending along the solar panel 110 are received by gravity. On the surface of the salt collecting pipe 400, the concentrated sea water B is dropped downward, and a seawater discharge hole 410 through which only the salt crystals S are left is formed. Thus, only the salt crystals S remain on the upper surface of the salt collecting pipe 400.

소금수집관(400) 상의 소금결정(S)은 필터프레스(420)로 이동된 후 여과과정을 거쳐 출하된다.
The salt crystals S on the salt collecting pipe 400 are transferred to the filter press 420 and then filtered.

열교환부(500)는 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이를 따라 이동되며 해수(B)로부터 증발된 수증기가 함유된 공기(C1)를 열교환을 통해 응축시켜 담수(B1)를 생성한다. 본 발명의 열교환부(500)는 심해수(A)를 이용해 열교환을 한다. 심해수(A)는 바다밑 심해로부터 끌어올려 사용된다. 심해수(A)는 사이폰 원리를 이용하여 지상위로 끌어올려진다. The heat exchanging part 500 is moved along the space between the solar panel 110 and the glass plate 200 and condenses the air C1 containing water vapor evaporated from the seawater B through heat exchange to generate fresh water B1. The heat exchanging part (500) of the present invention performs heat exchange using deep sea water (A). Deep sea water (A) is drawn from deep sea under the sea and is used. The deep water (A) is pulled up to the ground using the Siphon principle.

도 2는 열교환부(500)의 구성을 도시한 사시도와 단면도이다. 도시된 바와 같이 열교환부(500)는 심해로부터 심해수(A)를 지상으로 끌어올리는 심해수공급관(510)과, 심해수공급관(510)으로부터 공급된 심해수(A)가 저장되는 심해수저장탱크(525)와, 열교환을 위해 심해수가 유입되는 심해수유입관(530)과, 심해수유입관(530)과 이격되게 배치되는 심해수배출관(540)과, 심해수유입관(530)과 심해수배출관(540)을 서로 연결하는 복수개의 심해수열교환관(550)과, 열교환에 의해 온도가 상승된 심해수배출관(540)의 심해수를 다시 심해로 복귀시키는 심해수복귀관(560)과, 심해수유입관(530)과 심해수배출관(540) 및 복수개의 심해수열교환관(550)을 내부에 수용하는 외부케이스(570)를 포함한다.2 is a perspective view and a cross-sectional view showing the structure of the heat exchanging part 500. As shown in the figure, the heat exchanging unit 500 includes a deep water supply pipe 510 for raising the deep water A from the deep water to the ground, a deep water storage tank 510 for storing the deep water A supplied from the deep water supply pipe 510, A deep water discharge pipe 540 disposed so as to be spaced apart from the deep water feeding pipe 530; a deep water feeding pipe 530 and a deep water pipe 530; A deep sea water return pipe 560 for returning the deep water depth of the deep sea water discharge pipe 540 whose temperature has been raised by heat exchange back to the deep sea, And includes an outer case 570 for receiving the inner tube 530, the deep water outlet tube 540, and the plurality of deep water heat exchange tubes 550 therein.

여기서, 심해수공급관(510)과, 심해수유입관(530), 심해수열교환관(550), 심해수배출관(540) 및 심해수복귀관(560)으로 이어지는 심해수의 이동경로는 폐쇄경로를 형성한다. 그리고, 심해수는 심해수공급관(510)으로 사이폰 원리에 의해 공급된다. In this case, the deep water flow path leading to the deep water supply pipe 510, the deep water inflow water inlet pipe 530, the deep water water heat exchange pipe 550, the deep water discharge pipe 540 and the deep water return pipe 560, . The deep water water is supplied to the deep water supply pipe 510 by the Siphon principle.

심해수공급관(510)의 관로상에 심해수공급펌프(520)가 구비되어 심해수(A)가 순환되도록 한다. 그러나, 사이폰 원리에 의해 심해수가 공급되므로 심해수공급펌프(520)는 최소한의 에너지로 심해수(A)를 순환시킬 수 있다.
A deep water supply pump 520 is provided on the pipeline of the deep water supply pipe 510 so that the deep water A is circulated. However, since the deep sea water is supplied by the Siphon principle, the deep water supply pump 520 can circulate the deep water A with the minimum energy.

여기서, 심해수공급관(510)은 심해수(A)를 저온의 상태로 심해수유입관(530)으로 유입시키는 것이 중요하다. 이를 위해 심해수공급관(510)은 도 2에 확대도시된 바와 같이 이중구조를 갖는다. 심해수공급관(510)은 심해수(A)가 이동되는 내부관(511)과, 내부관(511)과 일정거리 이격되게 형성되는 외부관(513)과, 내부관(511)을 감싸는 단열재(517)를 포함한다. Here, it is important that the deep water supply pipe (510) inflow the deep water water (A) into the deep water inflow water inlet (530) at a low temperature. To this end, the deep water supply pipe 510 has a double structure as shown in FIG. The deep water supply pipe 510 includes an inner pipe 511 through which the deep water A moves, an outer pipe 513 formed to be spaced apart from the inner pipe 511 by a predetermined distance, 517).

심해수공급관(510)은 내부관(511)과 외부관(513) 사이에 진공층(515)이 형성되어 심해수(A)를 심해에서의 저온상태 그대로 육상으로 공급할 수 있다. 또한, 내부관(511)의 외부를 발포성수지 또는 스펀지와 같은 단열재(517)로 감싸 단열효율을 더욱 높일 수 있다. The deep water supply pipe 510 is formed with a vacuum layer 515 between the inner pipe 511 and the outer pipe 513 to supply the deep water A to the land as it is at a low temperature in the deep sea. Further, the outside of the inner tube 511 can be surrounded by a heat insulating material 517 such as a foamable resin or a sponge to further increase the heat insulating efficiency.

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심해수공급관(510)에 의해 이동된 심해수(A)는 심해수저장탱크(525)에 1차적으로 저장된다. 그리고, 심해수공급밸브(526)의 개폐에 의해 심해수유입관(530)으로 유입된다. 심해수공급밸브(526)은 제어부(331)의 제어에 의해 개폐된다.  The deep water A moved by the deep water supply pipe 510 is primarily stored in the deep water storage tank 525. Then, by opening and closing the deep water supply valve 526, it flows into the deep water inflow inlet 530. The deep water supply valve 526 is opened and closed under the control of the control unit 331.

심해수유입관(530)과 심해수배출관(540)은 외부케이스(570) 내부에 수용되어 심해수(A)가 수증기를 함유한 공기(C1)와 열교환이 이루어지도록 한다. 심해수유입관(530)과 심해수배출관(540)은 직경이 작은 복수개의 심해수열교환관(550)에 의해 연결된다. 복수개의 심해수열교환관(550)이 외부케이스(570) 내부에 배치됨에 따라 외부케이스(570) 내부로 유입된 수증기를 함유한 공기(C1)와 접촉면적이 넓어져 열교환효율이 높아지게 된다.The deep water inflow inlet 530 and the deep water outlet pipe 540 are accommodated in the outer case 570 so that the deep water A exchanges heat with the air C1 containing water vapor. The deep water feeding inlet 530 and the deep water outlet pipe 540 are connected by a plurality of deep water heat exchange tubes 550 having a small diameter. Since the plurality of deep water heat exchange tubes 550 are disposed inside the outer case 570, the contact area with the air C1 containing the water vapor introduced into the outer case 570 is widened, thereby increasing the heat exchange efficiency.

이 때, 심해수열교환관(550)은 열전달률이 높은 알루미늄과 같은 금속 재질로 형성되는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the deep-water heat exchange tube 550 is formed of a metal material such as aluminum having a high heat transfer rate.

도 2의 하부에 확대도시된 단면도와 같이 외부케이스(570)의 수증기유입구(571)로 유입된 수증기를 합유한 공기(C1)는 상부를 향해 이동되며 복수개의 심해수열교환관(550) 사이로 지그재그 형태로 접촉하게 된다. 이에 따라 저온의 심해수(A)와 열전달이 이루어지고, 수증기는 응축되어 외부케이스(570) 바닥면에 담수(B1)로 생성된다. 2, the air C1 having the steam introduced into the steam inlet 571 of the outer case 570 is moved toward the upper portion and is conveyed in the zigzag water heat exchanger 550 through the plurality of deep- . As a result, low temperature deep water A and heat transfer are performed, and the water vapor condenses and is generated as fresh water B1 on the bottom surface of the outer case 570.

여기서, 심해수배출관(540)이 심해수유입관(530) 보다 낮게 배치되어 심해수열교환관(550)은 전체적으로 심해수배출관(540) 측으로 기울어지게 형성된다. 이에 따라 외부케이스(570)의 바닥면에 생성된 담수(B1)는 높이차에 의해 심해수배출관(540) 측으로 이동된 후 외부케이스(570)와 연결된 담수배출관(591)으로 배출된다. Here, the deep water discharge pipe 540 is disposed lower than the deep water supply inlet pipe 530, and the deep water heat exchange pipe 550 is formed to be inclined toward the deep water discharge pipe 540 as a whole. The fresh water B1 generated on the bottom surface of the outer case 570 is moved toward the deep water discharge pipe 540 by the height difference and then discharged to the fresh water discharge pipe 591 connected to the outer case 570. [

담수배출관(591)으로 배출된 담수(B1)는 담수탱크(590)에 저장된 후 용처에 따라 보내진다. The fresh water B1 discharged into the fresh water discharge pipe 591 is stored in the fresh water tank 590 and then sent according to the usage.

한편, 외부케이스(570)는 심해수(A)와 수증기를 함유한 공기(C1)의 열교환이 이루어지게 한다. 외부케이스(570)는 원통관의 형태로 형성되며, 양측에 심해수공급관(510)과 심해수복귀관(560)이 관통결합된다. 또한, 외부케이스(570)의 일측에는 담수배출관(591)이 연결되어 담수(B1)를 담수탱크(590)로 배출시킨다.On the other hand, the outer case 570 causes heat exchange between the deep water A and the air C1 containing water vapor. The outer case 570 is formed in the form of a circular tube, and a deep water supply pipe 510 and a deep water return pipe 560 are coupled to both sides of the outer case 570. A fresh water discharge pipe 591 is connected to one side of the outer case 570 to discharge the fresh water B1 to the fresh water tank 590.

외부케이스(570)의 길이방향을 따라 수증기유입구(571)가 형성된다. 수증기유입구(571)를 통해 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이를 이동해온 수증기를 함유한 공기(C1)가 유입된다. 외부케이스(570)의 상부에는 열교환을 통해 수증기가 분리된 공기(C2)를 대기로 배출하는 공기배출관(580)이 수직하게 결합된다.
A water vapor inlet 571 is formed along the longitudinal direction of the outer case 570. The air C1 containing water vapor flowing between the solar panel 110 and the glass plate 200 flows through the water vapor inlet 571. An air discharge pipe 580 for discharging the air C2 separated from the steam through the heat exchange is vertically coupled to the upper portion of the outer case 570.

이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 태양광발전장치(1)의 동작과정을 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한다. The operation of the photovoltaic device 1 according to the present invention having such a configuration will be described with reference to FIGS. 1 to 3. FIG.

도 1에 도시된 바와 같이 경사지게 태양전지판(110)이 설치된다. 태양전지판(110)은 지지프레임(120)에 의해 지지된다. 태양전지판(110)과 일정높이 이격되게 유리판(200)이 배치된다. 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이의 이격공간을 통해 공기가 이동될 수 있다. 1, the solar panel 110 is installed at an inclined angle. The solar panel 110 is supported by the support frame 120. The glass plate 200 is disposed so as to be spaced apart from the solar panel 110 by a predetermined height. The air can be moved through the space between the solar panel 110 and the glass plate 200.

태양전지판(110)의 상부에 해수분사관(310)이 설치된다. 해수분사관(310)은 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이의 이격공간에 배치되어 해수(B)를 태양전지판(110)의 상면으로 분사한다. 해수분사관(310)은 해수공급관(320)과 연결되어 해수(B)를 공급받는다. A sea water spraying pipe 310 is installed on the upper part of the solar panel 110. The sea water spraying pipe 310 is disposed in a space between the solar panel 110 and the glass plate 200 to spray the sea water B onto the upper surface of the solar panel 110. The sea water spraying pipe 310 is connected to the sea water supply pipe 320 to receive the sea water B.

해수분사관(310)의 후방으로 열교환부(500)의 외부케이스(570)가 배치된다. 이 때, 외부케이스(570)의 수증기유입구(571)는 태양전지판(110)을 향하도록 형성된다. 외부케이스(570)의 내부에는 양측으로 심해수유입관(530)과 심해수배출관(540)이 배치되고, 이들 사이를 복수개의 심해수열교환관(550)이 연결한다. An outer case 570 of the heat exchange unit 500 is disposed behind the sea water spraying pipe 310. At this time, the steam inlet 571 of the outer case 570 is formed to face the solar panel 110. A deep water inflow inlet pipe 530 and a deep water outlet pipe 540 are disposed on both sides of the outer case 570 and a plurality of deep water heat exchange pipes 550 are connected between the deep water inflow pipe 530 and the deep water discharge pipe 540.

심해수유입관(530)은 심해수공급관(510)과 연결되어 심해수(A)를 공급받는다. 심해수배출관(540)은 심해수복귀관(560)과 연결되어 열교환에 의해 온도가 상승된 심해수(A)를 심해로 복귀시킨다. The deep sea feeding entrance 530 is connected to the deep sea water supply pipe 510 to receive deep sea water (A). The deep water discharge pipe (540) is connected to the deep water return pipe (560) and returns the deep water water (A) whose temperature has been raised by the heat exchange to the deep water.

심해수공급관(510)은 사이폰 원리에 의해 심해수를 심해수유입관(530) 측으로 공급하고, 심해수공급펌프(520)는 심해수가 순환될 수 있도록 구동된다. The deep water supply pipe 510 supplies deep water to the deep water inflow inlet 530 by the siphon principle and the deep water supply pump 520 is driven so that deep water can be circulated.

태양이 뜨면, 태양전지판(110)은 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성한다. 이와 동시에 태양광에 의해 태양전지판(110) 표면은 온도가 상승하게 된다. 이 때, 도 3에 도시된 바와 같이 해수분사관(310)으로부터 해수(B)가 태양전지판(110)의 표면으로 해수(B)를 분사한다. When the sun rises, the solar panel 110 absorbs sunlight to generate electric energy. At the same time, the temperature of the surface of the solar panel 110 is increased by sunlight. 3, the sea water B injects the seawater B onto the surface of the solar panel 110 from the sea water spraying pipe 310.

해수(B)는 고온의 태양전지판(110)과 접촉하며 아래로 흘러내려간다. 이 때, 고온의 열에 의해 해수(B)에 포함된 물이 증발되어 수증기화 된다. 그리고, 해수는 점차 농축된다. 통상 해수(B)는 소금이 3~4% 포함되나, 태양전지판(110)을 따라 이동하며 물이 증발되어 태양전지판(110)의 하부에서는 소금결정화되거나 농축해수로 변화된다. The seawater B contacts the solar panel 110 at a high temperature and flows downward. At this time, the water contained in the seawater (B) is evaporated by the high-temperature heat and is vaporized. The sea water is gradually concentrated. Normally, the sea water (B) contains 3 to 4% of salt, but the water moves along the solar panel (110) and water is evaporated and converted into concentrated sea water in the lower part of the solar panel (110).

소금결정(S)은 소금수집관(400)에 수용되고, 농축해수는 소금수집관(400)의 해수배출공(410)을 통해 낙하된다. The salt crystals S are received in the salt collecting pipe 400 and the concentrated seawater is dropped through the seawater discharge hole 410 of the salt collecting pipe 400.

한편, 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이의 공간으로 건조한 공기(C)가 유입된다. 건조한 공기(C)는 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이의 이격공간을 따라 상방향으로 이동된다. 이 때 건조한 공기는 해수(B)로부터 증발된 수증기를 함유하게 된다. On the other hand, the dried air C flows into the space between the solar panel 110 and the glass plate 200. The dried air C is moved upward along the space between the solar panel 110 and the glass plate 200. At this time, the dry air contains water vapor evaporated from seawater (B).

수증기를 함유한 공기(C1)는 점차 상승하여 태양전지판(110)의 상부에서 외부케이스(570) 내부로 유입된다. 그리고, 저온의 심해수(A)가 이동되는 심해수열교환관(550)과 접촉되며 열교환이 진행된다. 이에 따라 수증기는 응축되어 외부케이스(570)의 바닥면에 담수(B1)로 생성된다. 외부케이스(570) 바닥면의 담수(B1)는 경사지게 배치된 외부케이스(570)를 따라 흘러 담수배출관(591)으로 배출된 후, 담수탱크(590)에 저장된다. The air C1 containing water vapor gradually rises and flows into the outer case 570 from the upper part of the solar panel 110. [ Then, the deep sea water heat exchange tube 550 in which the deep water A at low temperature is moved is contacted, and heat exchange proceeds. Accordingly, the water vapor is condensed and is generated as fresh water B1 on the bottom surface of the outer case 570. The fresh water B1 on the bottom surface of the outer case 570 flows along the inclined outer case 570 and is discharged to the fresh water discharge pipe 591 and then stored in the fresh water tank 590. [

담수(B1)가 응축된 공기(C2)는 공기배출관(580)을 통해 대기로 배출된다.
The air C2 in which the fresh water B1 is condensed is discharged to the atmosphere through the air discharge pipe 580. [

여기서, 증발량은 태양열에 의해 온도가 상승된 건조된 공기가 녹일 수 있는 최대수증기량을 의미한다. 해수의 염분농도에서 소금결정이 생성되는 염분농도를 빼면 증발량이 된다. 그리고, 해수에서 생산될 수 있는 담수의 양은 온도가 상승된 건조 공기의 포화수증기량에서 식혀진 건조 공기의 포화수증기량을 빼면 계산될 수 있다. Here, the evaporation amount refers to the maximum amount of water vapor that can be dissolved by the dried air whose temperature is raised by the solar heat. When the salt concentration of salt crystals is subtracted from the salt concentration of seawater, it becomes evaporation amount. And, the amount of fresh water that can be produced in seawater can be calculated by subtracting the saturated water vapor amount of the dry air from the saturated water vapor amount of the increased temperature dry air.

한편, 본 발명의 태양광발전장치(1)에서 해수담수화 효율을 증가시키기 위해서는 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이의 이격공간을 따라 이동되는 건조공기의 량이 적정량이 되도록 조절하는 것이 중요하다. 건조공기의 량이 적으면 운반되는 수증기의 양이 줄어들고 증발량이 줄어들 수 있어 담수의 생산량이 줄어들게 된다. 반면, 건조공기의 량이 많으면 응축되는 담수의 량에 영향을 주지 않는다. 즉, 건조공기의 응축 냉매의 양이 증가할 수 밖에 없어 비경제적이게 된다. In order to increase the seawater desalination efficiency in the photovoltaic device 1 of the present invention, it is important to adjust the amount of dry air moving along the space between the solar panel 110 and the glass plate 200 to an appropriate amount . If the amount of dry air is small, the amount of water vapor to be conveyed can be reduced and the amount of evaporation can be reduced, thereby reducing the production of fresh water. On the other hand, a large amount of dry air does not affect the amount of condensed fresh water. That is, the amount of condensed refrigerant in the dry air must be increased, which is economical.

이에 본 발명의 태양광발전장치(1)는 경우에 따라 태양전지판(110)과 유리판(200) 사이의 이격간격을 조절할 수 있다. 즉, 태양의 고도, 계절, 날씨 등에 따라 지지프레임(120)에 대한 태양전지판(110)의 높이를 조절하여 유리판(200) 사이의 이격간격을 조절할 수 있다. 이에 따라 유리판(200)과 태양전지판(110) 사이를 이동하는 건조공기의 양을 조절할 수 있다.
Accordingly, the distance between the solar panel 110 and the glass plate 200 can be adjusted according to circumstances. That is, the distance between the glass plates 200 can be adjusted by adjusting the height of the solar panel 110 with respect to the support frame 120 according to the altitude of the sun, the season, the weather, and the like. Accordingly, the amount of dry air moving between the glass plate 200 and the solar panel 110 can be controlled.

이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 태양광발전장치는 태양광발전을 시행하면서 소금생산과 해수담수화가 가능하다. As described above, the photovoltaic device according to the present invention can produce salt and desalinate desalted water while performing solar power generation.

종래 태양광을 이용한 해수담수화 장치와 비교할 때 본 발명의 태양광발전장치는 전체 구성이 간단하며, 저온의 심해수를 이용하므로 응축효율이 높아 담수생산량을 증가시킬 수 있다. 또한, 심해수를 사이폰 원리에 의해 공급하므로 열교환에 소요되는 에너지를 최소화할 수 있다. 이에 따라 해수담수화에 소요되는 운영비용을 줄일 수 있다. Compared with a conventional seawater desalination apparatus using sunlight, the solar power generation apparatus of the present invention has a simple overall structure and uses a deep water of a low temperature, so that condensation efficiency is high, and the production of fresh water can be increased. Also, since the deep water is supplied by the siphon principle, the energy required for heat exchange can be minimized. This can reduce operating costs for seawater desalination.

삭제delete

이상에서 설명된 본 발명의 태양광발전장치의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the general inventive concept as defined by the appended claims. You will know. Therefore, it is to be understood that the present invention is not limited to the above-described embodiments. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims. It is also to be understood that the invention includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

1 : 해수담수화가 가능한 태양광발전장치
100 : 태양광발전부 110 : 태양전지판
120 : 지지프레임 200 : 유리판
300 : 해수공급부 310 : 해수분사관
311 : 분사노즐 320 : 해수공급관
330 : 해수공급펌프 400 : 소금수집관
410 : 해수배출공 420 : 필터프레스
500 : 열교환부 510 : 심해수공급관
511 : 내부관 513 : 외부관
515 : 진공층 517 : 단열재
520 : 심해수공급펌프 525 : 심해수저장탱크
530 : 심해수유입관 540 : 심해수배출관
550 : 심해수열교환관 560 : 심해수복귀관
570 : 외부케이스 571 : 수증기유입구
580 : 공기배출관 590 : 담수탱크
591 : 담수배출관
A : 심해수
B : 해수
B1 : 담수
C : 건조공기
C1 : 수증기를 함유한 공기
C2 : 수증기를 응축시킨 후의 공기1: Photovoltaic generator capable of desalination of seawater
100: solar power generating unit 110: solar panel
120: support frame 200: glass plate
300: Seawater supply unit 310: Seawater dispenser
311: jet nozzle 320: sea water supply pipe
330: Seawater supply pump 400: Salt collection tube
410: Seawater discharge hole 420: Filter press
500: heat exchanger 510: deep sea water supply pipe
511: Internal pipe 513: External pipe
515: Vacuum layer 517: Insulation
520: Deep water supply pump 525: Deep water storage tank
530: Deep Sea Feeding Entrance 540: Deepwater Feeding Entrance
550: Deepwater water heat exchange pipe 560: Deep water water return pipe
570: outer case 571: steam inlet
580: Air discharge pipe 590: Fresh water tank
591: fresh water discharge pipe
A: Deep sea water
B: Seawater
B1: Fresh water
C: Dry air
C1: Air containing water vapor
C2: Air after condensing water vapor

Claims (3)

태양전지판이 경사지게 배치된 태양광발전부와;
상기 태양전지판의 상부에 일정높이 이격되게 배치된 유리판과;
상기 태양전지판의 높이가 높은 일측에 배치되어, 상기 태양전지판의 표면으로 해수를 공급하는 해수공급부와;
상기 태양전지판의 높이가 낮은 타측에 배치되어, 상기 태양전지판과 해수의 접촉에 의해 생성된 소금결정이 수집되는 소금수집관과;
상기 해수공급부의 일측에 구비되며, 상기 태양전지판과 상기 유리판 사이의 이격공간을 따라 하부에서 상부로 이동되며 해수로부터 증발된 수증기를 함유한 공기를 응축시켜 담수를 생성하는 열교환부를 포함하며,
상기 열교환부는,
심해로부터 심해수를 끌어올리는 심해수 공급관;
심해수 공급관으로 심해수가 공급되도록 하는 심해수 공급펌프;
심해수공급관으로부터 공급된 심해수가 저장된 심해수 저장탱크;
심해수 저장탱크의 심해수가 유입되는 심해수유입관과;
상기 심해수유입관과 이격되게 배치되는 심해수배출관과;
상기 심해수유입관과 상기 심해수배출관을 서로 연결하는 복수개의 심해수열교환관과;
상기 심해수유입관과 상기 심해수배출관 및 상기 심해수열교환관을 내부에 수용하며, 일측에 상기 수증기를 함유한 공기가 유입되는 수증기유입구가 형성된 외부케이스와;
상기 심해수열교환관과의 열전달에 의해 상기 수증기가 응축되며 발생된 담수가 저장되는 담수탱크와;
상기 외부케이스의 상부에 결합되어 응축이 완료된 공기를 외부로 배출하는 공기배출관을 포함하며,
상기 해수공급부는 해수를 끌어올리는 해수공급펌프를 포함하고,
상기 태양전지판의 표면에 설치되며, 태양전지판 표면에 결정된 소금에 의해 태양전지판 표면에 빛이 흡수되는지 여부를 감지하는 광센서와,
상기 광센서의 감지 결과에 따라 해수공급펌프의 구동량을 조절하여 해수공급량을 가감하는 제어부를 더 포함하고,
상기 심해수배출관은 심해수유입관보다 낮게 배치되어, 심해수 열교환관은 심해수 배출관 측으로 기울어지게 형성되며,
상기 심해수배출관의 심해수를 다시 심해로 복귀시키는 심해수복귀관을 더 포함하며,
상기 심해수공급관, 상기 심해수유입관, 상기 심해수열교환관과 상기 심해수배출관 및 상기 심해수복귀관은 서로 밀폐된 경로로 형성되고, 심해수는 상기 심해수공급관으로 사이폰원리를 이용해 공급되는 것을 특징으로 하는 해수담수화가 가능한 태양광발전장치.
A photovoltaic power generation unit in which the solar panel is inclined;
A glass plate disposed at a predetermined height on the upper portion of the solar panel;
A seawater supply unit disposed on one side of the solar panel with a high height to supply seawater to a surface of the solar panel;
A salt collecting pipe disposed on the other side of the solar cell plate, the collecting duct collecting the salt crystals generated by the contact between the solar cell plate and seawater;
And a heat exchange unit provided at one side of the seawater supply unit and moving from the lower part to the upper part along the space between the solar panel and the glass plate to condense air containing water vapor evaporated from the seawater to generate fresh water,
The heat-
A deep water supply pipe for raising deep water from deep water;
Deep-sea water supply pump to supply deep water supply to deep water supply pipe;
A deep water reservoir tank in which the deep water reservoir supplied from the deepwater reservoir is stored;
Deep sea feeding inflow into deep water of deep water storage tank;
A deep water discharge pipe disposed so as to be spaced apart from the deep water feeding entrance;
A plurality of deep sea water heat exchange tubes connecting the deep sea feeding inlet and the deep sea water outlet pipe to each other;
An outer case accommodating therein the deep-water feeding inlet, the deep-water outlet pipe and the deep-water heat-exchanging tube, and having a steam inlet through which air containing the steam is introduced into one side;
A fresh water tank in which the water vapor is condensed by heat transfer with the deep-water heat exchange tube to store the generated fresh water;
And an air discharge pipe connected to an upper portion of the outer case and discharging the condensed air to the outside,
The seawater supply unit includes a seawater supply pump for raising seawater,
An optical sensor installed on the surface of the solar panel to detect whether light is absorbed on the surface of the solar panel by the determined salt on the surface of the solar panel,
And a control unit for adjusting the driving amount of the seawater supply pump according to the detection result of the optical sensor to increase or decrease the seawater supply amount,
The deep water discharge pipe is disposed lower than the deep water supply inlet, the deep water water heat exchange pipe is formed to be inclined toward the deep water discharge pipe,
And a deep sea water return pipe for returning the deep water of the deep water discharge pipe back to the deep sea,
The deep water supply pipe, the deep water supply pipe inlet, the deep water heat exchange pipe, the deep water discharge pipe, and the deep water return pipe are formed as closed paths, and the deep water is supplied to the deep water supply pipe using the siphon principle Wherein the seawater is desalinated.
삭제delete 제1항에 있어서,
상기 심해수공급관은,
상기 심해수가 이동되는 내부관과;
상기 내부관과 일정간격 이격되어 공기층을 형성하는 외부관과;
상기 내부관을 감싸는 단열재층을 포함하는 것을 특징으로 하는 해수담수화가 가능한 태양광발전장치.The method according to claim 1,
The deep-
An inner tube through which the deep water is moved;
An outer tube spaced apart from the inner tube to form an air layer;
And a heat insulating material layer surrounding the inner tube.
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