KR102339077B1 - 온도조절 pcm 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물의 지붕이나 외벽에 일체적으로 설치되어 건축 심미성을 나타내고, 태양광 발전 방열과 공기 간의 열교환 효율이 우수하도록 태양광 모듈 배면에 온도조절 PCM 패치를 부착하고, 그 위에 열교환 타공배플플레이트를 적층하여 PCM 패치에 의한 태양광 발전 방열 및 공기 전열에 따른 균일한 태양광 발전 온도를 유지하기 위한 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)에 관한 것이다.
Description
본 발명은 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 건물의 지붕이나 외벽에 일체적으로 설치되어 건축 심미성을 나타내고, 태양광 발전 방열과 공기 간의 열교환 효율이 우수하도록 태양광 모듈 배면에 온도조절 PCM 패치를 부착하고, 그 위에 열교환 타공배플플레이트를 적층하여 PCM 패치에 의한 태양광 발전 방열 및 공기 전열에 따른 균일한 태양광 발전 온도를 유지하기 위한 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광발전·열 복합(Photovoltaic Thermal;PVT) 시스템은 BIPV 온도상승에 따른 효율감소를 최소화하기 위해 시작되어, 현재 열과 전기를 동시에 생산하는 PVT 컬렉터로서 개발되고 있다.
특히, 공기식 건물일체형 태양광발전·열 복합(Building Integrated Photovoltaic Thermal; BIPVT) 컬렉터는 제작공정이 단순하고 기존의 태양열집열기와 달리 열매체로서 공기를 사용하여 과열, 누수 및 동파 문제에 대한 우려가 없이 건물외피에 통합이 가능하고 집열 및 사용이 단순하여 열원시스템으로 응용이 용이한 장점이 있다.
현재까지 개발된 PVT 컬렉터에 관한 종래 기술을 살펴 보면, 한국등록특허 10-1449561(등록일자 2014년10월02일)에 건물외벽에 수식 집열기(100)를 부착하는 건물일체형 태양광 열 시스템에 있어서, 내부에 소정 공간을 형성하는 박스형으로서 건물외벽에 설치되며, 전면 일측에 다수의 태양전지 셀들로 구성된 태양전지 패널(110)을 구비하는 수식 집열기(100)와, 수식 집열기 내의 태양전지 패널(110) 후면부에 배관되어, 패널(110)에서 발생되는 열에 따라 관로 내부의 유체를 가열하는 집열관로(130)와, 상기 집열관로(130)를 가열하고 남은 수식 집열기(100) 내부의 폐열을 배출하는 배기구(120)와, 상기 집열관로(130)의 배출부(138) 일측에 구비되어, 상기 집열관로(130) 내의 유체를 강제 배출시키는 펌프(160)와, 상기 펌프(160)의 동작에 따라 탱크(200)로 이동되는 유체를 가열하는 히터(170)와, 상기 집열관로(130)의 유입부(134)와 배출부(138) 양측에서 관로 내부 유체의 온도를 검출하는 센서부(140)와, 상기 유입부(134)와 배출부(138) 양측에서 검출된 유체의 온도차가 기준값을 넘는 경우, 상기 펌프(160)를 동작시켜 집열관로 내의 유체를 탱크(200)로 이동시키는 제어부(150)를 포함하여 구성되며, 상기 제어부(150)는 상기 유입부(134) 측에서 주기적으로 검출된 유체의 온도가 임계치 미만인 경우, 상기 히터 (170)를 구동하여 탱크(200)로 이동되는 유체를 상기 임계치 또는 그 이상의 온도까지 가열시키며, 상기 센서부(140)는 상기 집열관로(130)의 유입부(134) 일측에 장착되어, 집열관로(130) 내 유체의 온도를 검출하는 제1센서(144)와, 상기 집열관로(130)의 배출부(138) 일측에 장착되어, 집열관로(130) 내 유체의 온도를 검출하는 제2센서(148)를 포함하여 구성되며, 상기 배기구(120)는 수식 집열기(100) 전면부 상측에 다수개 형성되며, 전체 배기구의 면적은 수식 집열기 (100) 전면부 면적의 10% 이상을 차지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 열 시스템이 개발된 바 있다.
또한, 한국등록특허 10-1623351(등록일자 2016년05월17일)에 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 단 열백패널과; 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 중 에서 선택한 단면형상으로 성형하여 이루어지는 공기식 태양광열 복합시스템이 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1803838(등록일자 2017년11월27일)에 내측에 공기를 수용가능한 에어포켓공간을 형성하는 외곽프레임과; 상기 외곽프레임의 상부에 설치되고, 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성시키되 복수개의 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 이루어지고, 상기 집열판은 주재인 동박판의 표면에 흡열성능을 위한 티타늄을 코팅하여 구성하며, 상기 집열판은 태양광이 접하는 접촉면이 하측으로 오목한 곡면을 갖는 라운드형의 단면형상으로 성형하되, 상기 집열판의 양쪽 끝단에 굴곡진 구조로 연장형성하여 집열 열원의 열 전도를 균일하게 유도하는 베플단을 포함하고, 상기 집열판은 상기 태양광모듈을 향한 태양광의 입사각도를 추적하여 좌우 회전방향으로 각도조절가능하게 이루어지며, 상기 집열판의 하부에 부착 설치되고 내부에 열매체를 순환하되 상기 집열판의 열원을 열매체에 전달할 수 있게 열 전도하는 순환파이프를 포함하고, 상기 순환파이프는 상기 집열판을 향한 상면이 개방된 구조로 절개되어 상기 집열판에 열매체가 직접적으로 접 촉할 수 있게 형성되는 절개구를 포함하여 이루어지는 공기집열식 PVT 컬렉터가 공지되어 있다.
또한, 한국등록특허 10-1742248(등록일자 2017년05월25일)에 위도 및 경도를 산출하고 외부로부터 시각 정보를 입력 받으며, 상기 위도 및 경도 그리고 시각 정보를 이용하여 태양의 고도와 방위각을 산출하여 상기 태양의 위치를 산출하며 프로그램 기반으로 구현된 위치 산출부; 복수개가 여러 층으로 설치되고 단열재로 구성된 케이스 내부에 포함되며, 상기 위치 산출부를 통해 산출한 태양의 위치로 이동하며, 열을 흡수하는 모듈부; 상기 모듈부에서 발생된 열을 흡수한 고온의 물을 저장하는 축열탱크; 및 상기 축열탱크에 저장되어 있는 고온의 물을 이용하여 난방을 제공하는 난방부 를 포함하며, 상기 모듈부는, 태양의 위치에 따라 이동하며, 열을 발생하는 태양 전지; 상기 태양 전지의 하부에 위치하며, 상기 태양 전지에서 발생하는 열을 흡수하는 집열판; 및 상기 집열판이 흡수한 열을 흡수하거나 상기 태양 전지로부터 생성되는 열을 흡수하여 상기 축열탱크로 전달하는 히트파이프를 포함하며, 상기 히트 파이프의 주위를 에워싸는 제1 물질; 상기 히트 파이프와 제1 물질 사이의 공간을 채워주는 열 전달 물질; 및 상기 태양 전지의 상부에 위치하며, 대기로의 열손실을 막는 저철분 강화유리를 더 포함하는 하이브리드 태양광열 발전 시스템이 공지되어 있다.
그러나, 상기 종래 특허기술의 PVT콜렉터들은 태양광모듈 집열판 하부에 집열파이프 또는 히트파이프를 별도로 설치하게 되므로 구조 및 제작이 복잡한 문제가 있었으며, 특히, 본 출원인이 출원하여 특허받은 한국등록특허 10-1803838에는 열교환 향상을 위하여 배플단을 설치하였으나, 배플단의 구조 및 배열 제작이 어려운 문제점이 있었다.
한편, 기존 PVT콜렉터들은 태양광모듈은 방열을 냉각하기 위하여, 여러가지 냉각수단을 채택하고 있는데, 특히, 최근에는 상변화물질(Phase change material ; PCM)을 이용하여 태양광 모듈의 온도를 제어하고 있는데, 한국등록특허 10-1987194(등록일자 2019년06월03일)에는 태양광을 전기에너지로 변환하는 셀(20), 태양광이 입사하는 전면부에 위치하여 외부로부터 상기 셀(20)을 보호하는 강화글라스(10), 상기 셀(20) 하단에 위치하여 상기 셀(20)의 후면을 보호하는 백시트(30) 및 상기 셀(20), 강화글라스(10) 및 백시트(30)를 결합하는 프레임(40)을 포함하는 전지수용부본체; 및 상기 전지수용부본체의 일면에 설치되어 상기 전지수용부본체를 냉각시키는 냉각부;를 포함하고, 상기 냉각부는, 내부에 공간이 형성되는 수용부; 상기 수용부를 상기 전지수용부본체에 고정시키는 체결부; 및 상기 수용부의 내부에 수용되어 상기 전지수용부본체를 냉각시키는 상변이물질(100);을 포함하고, 상기 수용부의 내부 공간은 복수개의 영역으로 구획되어 상기 상변이물질(100)이 상기 복수개의 영역에 각각 수용하되, 상기 수용부는 제1수용부의 형태로, 상기 상변이물질(100)을 원기둥형으로 분할하여 수용하고, 중앙 내주면이 중공형으로 마련되는 원통세로형수용부(120);로 마련되고, 상기 체결부는 제1체결부의 형태로, 상기 원통세로형수용부(120)의 중앙 내주면의 중공형에 관통하며 원기둥형으로 마련되고, 상기 원통세로형수용부(120)의 단부가 길이 방향으로 연장되어 걸림부를 형성하는 원통세로형체결부(121); 및 상기 원통세로형체결부(121)의 걸림부를 체결하며 상하부에서 상기 걸림부를 결합하는 원통세로형결합부(122);를 포함하며, 상기 원통세로형수용부(120)은 상기 전지수용부본체 경사부의 상부에서 하부를 따라 길이방향(세로형)으로 마련되는 것을 특징으로 하는 상변이물질을 포함한 태양광 전지수용부가 공지되어 있다.
또한, 한국공개특허 10-2021-0058503(공개일자 2021년05월24일)에는 태양광이 입사되면 전력을 생산하는 태양광 모듈; 상기 태양광 모듈의 후면에 부착되어, 상기 태양광 모듈에서 발생하는 열을 흡수하거나 흡수한 열을 상기 태양광 모듈로 공급하는 PCM시트(Phase Change Material sheet);를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 공지되어 있다.
그러나, 상기 종래 PCM을 이용한 태양광 발전 기술들은 모두 태양광 모듈의 방열 또는 냉각을 위한 기술들로서, 발열된 열을 공기열로 흡수하여 열교환을 거쳐 열을 회수하지 못하여 방열효율이 저하될 뿐만 아니라, 계절별로 태양광 발전온도 편차가 심하여 균일한 발전효율을 기대하기 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은, 상기 종래 문제점들을 해결하기 위하여, 건물의 지붕이나 외벽에 일체적으로 설치되어 건축 심미성을 나타내고, 태양광 발전 방열과 공기 간의 열교환 효율이 우수하도록 태양광 모듈 배면에 온도조절 PCM 패치를 부착하고, 그 위에 열교환 타공배플플레이트를 적층하여 PCM 패치에 의한 태양광 발전 방열 및 공기 전열에 따른 균일한 태양광 발전 온도를 유지하기 위한 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여, 태양광을 수광하여 전기에너지를 생성시키는 태양광모듈과; 상기 태양광모듈의 배면에 공기층을 형성하는 공기유로와; 상기 공기유로 하부 내측면에 순차적으로 적층 배치되어 외부로의 열손실을 차단하는 단열재(Insulation)플레이트 및 백(Back)플레이트와; 상기 단열재(Insulation)플레이트 상부에 배치되되, 상기 공기유로에 대하여 수직방향으로 길게 사다리꼴 단면형태로 간격을 두고 복수개 형성되는 사다리꼴배플의 표면에 다수의 통공이 타공되어 상기 사다리꼴배플 및 상기 통공에 의해 상기 공기유로를 통하여 유입유출되는 공기의 난류 및 체류를 형성하면서 상기 태양광모듈로부터 발생된 열이 공기로 열전달되도록 배치되는 열교환 타공배플플레이트와; 상기 태양광모듈의 배면 및 상기 열교환 타공배플플레이트 상부면 사이에 전열접착제로 샌드위치 접착되어 상기 태양광모듈로부터 발생되는 열을 흡수하여 상기 공기유로를 통하여 유입유출되는 공기로 열전달하는 PCM패치;를 포함하여 구성되는 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)를 과제의 해결수단으로 한다.
상기 열교환 타공배플플레이트는 얇은 박막형태의 알루미늄 재질 또는 동 재질로 구성되는 것을 과제의 해결수단으로 한다.
상기 PCM 패치는 마이크로캡슐형태로 캡슐화된 상변화물질이 고분자 쉘 또는 열전도율 우수한 알루미늄 또는 동박판의 카트리지 내부에 충진된 것을 과제의 해결수단으로 한다.
본 발명의 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)는, 건물의 지붕이나 외벽에 일체적으로 설치되어 건축 심미성을 나타내고, 태양광 발전 방열과 공기 간의 열교환 효율이 우수하도록 태양광 모듈 배면에 온도조절 PCM 패치를 부착하고, 그 위에 열교환 타공배플플레이트를 적층하여 PCM 패치에 의한 태양광 발전 방열 및 공기 전열에 따른 균일한 태양광 발전 온도를 유지할 수 있는 우수한 효과가 있다.
또한, 본 발명의 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)는, 태양광 모듈 배면에 온도조절 PCM 패치를 부착하고, 그 위에 복수의 타공이 형성된 얇은 알루미늄 재질 또는 동 재질의 열교환 타공배플플레이트를 적층하여 상기 타공배플플레이트에 의하여 공기의 난류 및 체류를 형성하면서 상기 태양전지모듈로부터 발생된 열이 공기로 열전달되는 열교환효과를 극대화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT) 분해사시도
도 2는 본 발명의 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT) 단면구성도
도 2는 본 발명의 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT) 단면구성도
본 발명은, 태양광을 수광하여 전기에너지를 생성시키는 태양광모듈과; 상기 태양광모듈의 배면에 공기층을 형성하는 공기유로와; 상기 공기유로 하부 내측면에 순차적으로 적층 배치되어 외부로의 열손실을 차단하는 단열재(Insulation)플레이트 및 백(Back)플레이트와; 상기 단열재(Insulation)플레이트 상부에 배치되되, 상기 공기유로에 대하여 수직방향으로 길게 사다리꼴 단면형태로 간격을 두고 복수개 형성되는 사다리꼴배플의 표면에 다수의 통공이 타공되어 상기 사다리꼴배플 및 상기 통공에 의해 상기 공기유로를 통하여 유입유출되는 공기의 난류 및 체류를 형성하면서 상기 태양광모듈로부터 발생된 열이 공기로 열전달되도록 배치되는 열교환 타공배플플레이트와; 상기 태양광모듈의 배면 및 상기 열교환 타공배플플레이트 상부면 사이에 전열접착제로 샌드위치 접착되어 상기 태양광모듈로부터 발생되는 열을 흡수하여 상기 공기유로를 통하여 유입유출되는 공기로 열전달하는 PCM패치;를 포함하여 구성되는 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)를 기술구성의 특징으로 한다.
상기 열교환 타공배플플레이트는 얇은 박막형태의 알루미늄 재질 또는 동 재질로 구성되는 것을 기술구성의 특징으로 한다.
상기 PCM 패치는 마이크로캡슐형태로 캡슐화된 상변화물질이 고분자 쉘 또는 열전도율 우수한 알루미늄 또는 동박판의 카트리지 내부에 충진된 것을 기술구성의 특징으로 한다.
이하에서는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예 및 도면을 통하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 여기에서 설명하는 실시예 및 도면에 한정되지 않는다.
먼저, [도 1] 내지 [도 2]를 참조하여 설명하면, 본 발명의 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)는 태양광을 수광하여 전기에너지를 생성시키는 태양광모듈(100)과; 상기 태양광모듈(100)의 배면에 공기층을 형성하는 공기유로(700)와; 상기 공기유로(700) 하부 내측면에 순차적으로 적층 배치되어 외부로의 열손실을 차단하는 단열재(Insulation)플레이트(400) 및 백(Back)플레이트(500)와; 상기 단열재(Insulation)플레이트(400) 상부에 배치되되, 상기 공기유로(700)에 대하여 수직방향으로 길게 사다리꼴 단면형태로 간격을 두고 복수개 형성되는 사다리꼴배플(301)의 표면에 다수의 통공(302)이 타공되어 상기 사다리꼴배플(301) 및 상기 통공(302)에 의해 상기 공기유로(700)를 통하여 유입유출되는 공기의 난류 및 체류를 형성하면서 상기 태양광모듈(100)로부터 발생된 열이 공기로 열전달되도록 배치되는 열교환 타공배플플레이트(300)와; 상기 태양광모듈(100)의 배면 및 상기 열교환 타공배플플레이트(300) 상부면 사이에 전열접착제(600)로 샌드위치 접착되어 상기 태양광모듈(100)로부터 발생되는 열을 흡수하여 상기 공기유로(700)를 통하여 유입유출되는 공기로 열전달하는 PCM패치(200);를 포함하여 구성된다.
이때, 상기 열교환 타공배플플레이트(300)는 얇은 박막형태의 알루미늄 재질 또는 동 재질로 구성되는 것이 열교환 효율에 있어서 유리하다.
또한, 상기 PCM 패치(200)는 마이크로캡슐형태로 캡슐화된 상변화물질이 고분자 쉘 또는 열전도율 우수한 알루미늄 또는 동박판의 카트리지 내부에 충진된 것을 사용한다.
즉, 상기 PCM 패치(200)는 PV 모듈 후면에서 PCM으로 열전달이 이뤄지기 때문에, PV모듈 후면 온도는 낮아지게 되는 냉각효과가 있으므로 PV 모듈 온도 감소로 발전량과 효율이 상승되며, 이때, PCM은 PV 모듈에서 전도된 열을 상변화 하여 저장한다.
이와 반대로, 일사량이 감소하여 PV 발열 온도가 감소하는 경우 상변화 한 PCM에서 열이 방출되고, 이에 따라 심야시간 일사량이 없을때도 PCM에서 방출된 열원으로 건물에서 예열된 공기열원을 사용할 수 있는 장점이 있게 됨과 동시에 PV 발열 온도가 균일하게 됨에 따라 PV 발전량과 효율이 균형을 이루는 효과도 있게 된다.
아울러, 상기 PCM 패치(200)는 마이크로캡슐형태로 캡슐화된 상변화물질이 고분자 쉘 또는 열전도율 우수한 알루미늄 또는 동박판의 카트리지 내부에 충진된 것으로, 상기 상변화물질은 잠열의 큰 열 흡수 및 방출 효과를 이용하여 에너지를 저장하거나, 온도를 일정하게 유지시키는 목적으로 사용할 수 있는 물질을 뜻하는 것으로 "잠열저장물질", 또는 "상전이 물질"이라고도 한다.
상기 "잠열"이란 어떤 물질이 상전이될 때 열을 흡수하거나 방출하는 열을 의미하는데, 잠열은 상전이가 일어나지 않은 상태에서 온도변화에 따라 흡수나 방출되는 열보다 매우 크다.
또한, 상기 상변화물질은 1-도데카놀, 파라핀 오일, 4-n-옥틸아세토페논과 옥타데카노페논의 합성물, 포르말린산, 락트산, 메틸 팔미테이트, 캄페닐론, 도카실 브로마이드, 카프릴론, 페놀, 헵타데카논, 1-시클로헥실옥타데칸, 4-헵타데카논, P-졸뤼딘(Joluidine), 시안 아미드, 메틸 에이코사네이트(eicosanate), 3-헵타데카논, 2-헵타데카논, 히드로신남산, 세틸 알코올, A-넵틸아민, 캄펜, O-니트로 아닐린, 9-헵타데카논, 티몰, 메틸 베헤 네이트, 디페닐 아민, P-디클로로 벤젠, 옥솔레이트, 하이포 산, O-크실렌 디클로라이드, B-클로로 산, 클로로 아세트산, 니트로 나프탈렌, 트리미리스틴, 헵타운데실산, A-클로로 산, 꿀벌왁스, 글리콜산, P-브로모 페놀, 아조벤젠, 아크릴산, 딘토 톨루엔(2,4), 페닐 아세트산, 티오시나민, 브로캄포(Bromcamphor), 듀렌, 벤질, 메틸브롬브레조에이트, 알파 나프톨, 글루타르산, p-크실렌 디 클로라이드, 카테콜, 퀴논, 아세트 아닐리드, 숙신산무수물, 벤조산, 스티벤을 들 수 있는데, 반드시 이들로 제한되는 것은 아니며, 상기 상변화물질은 당업계 공지된 것들이므로 상세한 설명은 생략한다..
또한, 상기 상변화물질을 감싸는 상기 고분자 쉘은 마이크로캡슐의 우수한 기계적 강도를 제공할 수 있는 고분자라면 특별히 제한하지는 않으며, 예를 들어, 폴리우레탄, 폴리우레아, 폴리스티렌, 에폭시 수지, 멜라민 수지, 폴리아크릴레이트, 폴리염화비닐 수지, 테트라에틸올소실리케이트, 트라이에톡시에틸실란, 1,2-비스트라이에톡시실릴에탄, 유기 실리카 전구체, 폴리아미드, 젤라틴, 디에틸렌트리아민, 에틸렌디아민, 및 트리에틸렌테트라아민으로 구성되는 군으로 부터 선택된 단독 또는 2종 이상 사용할 수 있다.
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 실시예 및 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 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.
100 : 태양광모듈 200 : PCM패치
300 : 열교환 타공배플플레이트 301 : 사다리꼴배플
302 : 통공 400 : 단열재(Insulation)플레이트
500 : 백(Back)플레이트 600 : 전열접착제
700 : 공기유로
300 : 열교환 타공배플플레이트 301 : 사다리꼴배플
302 : 통공 400 : 단열재(Insulation)플레이트
500 : 백(Back)플레이트 600 : 전열접착제
700 : 공기유로
Claims (3)
- 태양광을 수광하여 전기에너지를 생성시키는 태양광모듈과; 상기 태양광모듈의 배면에 공기층을 형성하는 공기유로와; 상기 공기유로 하부 내측면에 순차적으로 적층 배치되어 외부로의 열손실을 차단하는 단열재(Insulation)플레이트 및 백(Back)플레이트와; 상기 단열재(Insulation)플레이트 상부에 배치되되, 상기 공기유로에 대하여 수직방향으로 길게 사다리꼴 단면형태로 간격을 두고 복수개 형성되는 사다리꼴배플의 표면에 다수의 통공이 타공되어 상기 사다리꼴배플 및 상기 통공에 의해 상기 공기유로를 통하여 유입유출되는 공기의 난류 및 체류를 형성하면서 상기 태양광모듈로부터 발생된 열이 공기로 열전달되도록 배치되는 열교환 타공배플플레이트와; 상기 태양광모듈의 배면 및 상기 열교환 타공배플플레이트 상부면 사이에 전열접착제로 샌드위치 접착되어 상기 태양광모듈로부터 발생되는 열을 흡수하여 상기 공기유로를 통하여 유입유출되는 공기로 열전달하는 PCM패치;를 포함하여 구성되고,
상기 열교환 타공배플플레이트는 얇은 박막형태의 알루미늄 재질 또는 동 재질로 구성되어,
상기 태양광모듈로부터 발생되는 열이 상기 PCM패치로 열전달이 이루어져 태양광모듈 온도 감소로 발전량과 효율이 상승되며, 이와 반대로 일사량이 감소하여 상기 태양광모듈로부터 발생되는 열이 감소하는 경우 상기 공기층의 열이 상기 PCM패치를 거쳐 상기 태양광모듈로 열전달되어 상기 태양광모듈의 발열 온도가 균일하게 되는 것을 특징으로 하는 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 PCM 패치는 마이크로캡슐형태로 캡슐화된 상변화물질이 고분자 쉘 또는 열전도율 우수한 알루미늄 또는 동박판의 카트리지 내부에 충진된 것을 특징으로 하는 온도조절 PCM 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터(BIPVT)
Priority Applications (1)
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| KR1020210098495A KR102339077B1 (ko) | 2021-07-27 | 2021-07-27 | 온도조절 pcm 패치를 구비한 건물 일체형 공기식 태양광 발전·열 복합컬렉터 |
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2021
- 2021-07-27 KR KR1020210098495A patent/KR102339077B1/ko active IP Right Grant
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