KR20080094337A - Reflecting apparatus for solar radiation - Google Patents
Reflecting apparatus for solar radiation Download PDFInfo
- Publication number
- KR20080094337A KR20080094337A KR1020070038656A KR20070038656A KR20080094337A KR 20080094337 A KR20080094337 A KR 20080094337A KR 1020070038656 A KR1020070038656 A KR 1020070038656A KR 20070038656 A KR20070038656 A KR 20070038656A KR 20080094337 A KR20080094337 A KR 20080094337A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- reflector
- heat collecting
- collecting plate
- solar
- sunlight
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/20—Solar thermal
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Optical Elements Other Than Lenses (AREA)
Abstract
Description
도 1은 종래기술에 따른 태양광 반사장치가 집열판 외곽에 설치된 상태를 나타낸 상태도.1 is a state diagram showing a state in which the solar light reflector according to the prior art is installed on the outside of the heat collecting plate.
도 2은 본 발명에 따른 태양광 반사장치가 집열판 외곽에 설치된 상태를 나타낸 평면도.Figure 2 is a plan view showing a state in which the solar reflector according to the present invention is installed outside the heat collecting plate.
도 3는 본 발명에 따른 태양광 반사장치 중, 시각반사판의 반사면 주름형상을 나타낸 단면도.3 is a cross-sectional view showing a wrinkled reflection surface of the visual reflector of the solar reflector according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 반사장치 중, 계절반사판이 집열판 외주에 설치된 상태를 나타낸 측면도.Figure 4 is a side view showing a state of the solar reflector according to the present invention, the seasonal reflector is installed on the outer circumference of the heat collecting plate.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 반사장치 중, 시각반사판에 태양광이 반사되는 상태를 나타낸 상태도.5 is a state diagram showing a state in which sunlight is reflected on the visual reflector of the solar reflector according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 태양광 반사장치 중, 시각반사판에 태양광이 입사되는 상태를 나타낸 상태도.6 is a state diagram showing a state in which sunlight is incident on the visual reflector of the solar reflector according to the present invention.
도 7은 본 발명에 따른 태양광 반사장치가 집열판 외곽에 설치되어 작동되는 상태를 나타낸 단면도.7 is a cross-sectional view showing a state in which the solar reflector according to the present invention is installed and operated on the outer side of the heat collecting plate.
도 8은 계절에 따라 변화하는 정오의 태양광의 입사각을 나타낸 그래프.8 is a graph showing the angle of incidence of sunlight at noon that changes with the seasons.
도 9는 시각대에 따라 변화하여 지면으로 입사되는 태양광의 입사각을 나타 낸 도표.9 is a chart showing the angle of incidence of sunlight incident on the ground varying with time zone.
<도면 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of Symbols for Main Parts of Drawing>
10, 100 : 집열판 11 : 시각반사판10, 100: heat collecting plate 11: visual reflector
13 : 계절반사판 15 : 회동부재13: Seasonal reflector 15: Rotating member
17 : 반사면 110 : 반사판17: reflecting surface 110: reflecting plate
α : 경사각 β : 주름각α: tilt angle β: wrinkle angle
본 발명은 태양광 반사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 개선된 구조를 갖는 태양광 반사장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar reflector, and more particularly to a solar reflector having an improved structure.
일반적으로 태양광으로부터 얻을 수 있는 태양에너지는 태양이 있는 한 계속 공급되는 에너지원이고, 공해를 일으키지 않는 청정에너지로서 근래의 고유가(高油價)시대를 맞이하여 우리나라와 같은 자원 빈약국에서는 화석에너지(석유, 석탄, 가스)가 아닌 다른 대체에너지의 개발에 관심을 기울여야 하는 여건 속에서 무엇보다도 태양에너지에 대한 개발이 불가피한 실정이다.In general, solar energy that can be obtained from sunlight is an energy source that is continuously supplied as long as there is the sun, and it is clean energy that does not cause pollution, and in the high oil price era, fossil energy ( Above all, the development of solar energy is inevitable in the situation where attention should be paid to the development of alternative energy other than oil, coal, and gas.
그러나, 태양에너지는 단위면적당 에너지로 사용할 수 있는 양이 적어서 필요한 에너지를 얻으려면 넓은 면적이 필요하고, 또한 다른 에너지원에 비해 잠재하는 열이 무한한데 비해 기후의 의존성이 심하고 낮은 에너지 밀도를 가지고 있어 그것을 이용가능한 기술로 전환하는데 많은 비용과 기술을 필요로 하는 등 상당한 어려움을 가지고 있다. 즉, 태양에너지의 집적효율은 15~20%정도로 낮아 집적효율을 높이기 위해 많은 기술개발이 필요하고 이에 따라 태양열 에너지의 효율을 높이기 위한 집열기술, 축열기술 등이 개발되고 있다.However, since solar energy has a small amount of energy available per unit area, a large area is required to obtain the required energy. Also, since the potential heat is infinite compared to other energy sources, it is highly dependent on the climate and has a low energy density. There are significant challenges, such as the high cost and skill required to convert it to a usable technology. That is, the integration efficiency of solar energy is about 15 to 20%, so much technology development is required to increase the integration efficiency. Accordingly, a heat collecting technology and a heat storage technology are being developed to increase the efficiency of solar energy.
한편, 태양에너지를 집열시키기 위한 태양전지의 집열판은 표면에 흡수된 태양에너지를 열에너지 또는 전기에너지로 변환시켜 열매체에 전달하는 역할을 하며, 이러한 집열판은 면적이 클수록 보다 많은 태양에너지를 수집할 수 있다.On the other hand, the heat collecting plate of the solar cell for collecting solar energy serves to convert the solar energy absorbed on the surface into heat energy or electrical energy and transfer it to the heat medium, and the larger the area, the larger the area can collect more solar energy. .
그러나, 경제적인 측면에서 보면, 상기 집열판의 면적을 증대시키는데 많은 비용이 소모되므로 한계가 있다.However, from an economic point of view, there is a limit because a large cost is consumed to increase the area of the heat collecting plate.
또한, 상기 태양전지의 집열판은 건물의 지붕 위에 설치하거나 햇빛을 가리는 장애물이 없어야 하며 일조 조건이 좋은 곳을 선택해야 하고, 더욱이 계절에 따라 설치각도를 변경해 주어야 하며 태양의 입사각도에 대해 수직으로 설치하는 것이 이론적으로 가장 좋다.In addition, the heat collecting plate of the solar cell should be installed on the roof of the building or there is no obstruction to block sunlight, and should select a good sunshine condition, moreover, the installation angle should be changed according to the season and installed perpendicular to the angle of incidence of the sun. Is theoretically best.
또한, 계절에 따라 설치각도를 변경하여 설치함에 있어서, 여름에는 너무 많은 양의 태양에너지를 받아들이므로 집열판의 설치각도를 낮게 설치하는 것이 효율적이고, 겨울에는 열량이 가장 많이 요구되나 낮은 태양 고도로 태양에너지가 잘 미치지 않을 수 있으므로 집열판의 설치각도를 높게 설치하는 것이 가장 효율적이다.In addition, the installation angle is changed according to the season, so it takes too much solar energy in the summer, so it is more efficient to install the installation angle of the heat collecting plate lower, and in the winter, the most heat is required, It is most efficient to install a high installation angle of the heat collecting plate because it may not reach well.
따라서, 상기 집열판의 외측에 태양광을 상기 집열판으로 반사시킬 수 있도록 반사장치를 설치하게 된다.Therefore, a reflecting apparatus is installed on the outside of the heat collecting plate to reflect sunlight to the heat collecting plate.
도 1은 종래기술에 따른 태양광 반사장치가 집열판 외곽에 설치된 상태를 나 타낸 상태도이다.1 is a state diagram showing a state in which the solar reflector according to the prior art is installed outside the heat collecting plate.
도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 태양광 반사장치는 중앙부에 구비된 집열판(100)의 외곽에 평면으로 형성된 반사판(110)이 설치된다.As shown in FIG. 1, the conventional solar reflector is provided with a
이때, 상기 반사판(110)은 태양광이 상기 집열판(100)으로 집광될 수 있도록 상기 집열판(100)의 상, 하측에 각각 구비되며, 더욱이 태양광이 상기 집열판(100)에 효율적으로 집광될 수 있도록 소정의 각도를 가지고 설치된다.In this case, the
그러나, 상기와 같은 종래기술에 따른 태양광 반사장치는 반사판(110)이 소정의 각도로 고정되어 있으므로 시각이나 계절에 따른 태양의 고도 변화에 의해 많은 반사량이 집열판(100)을 벗어나게 되는 문제점이 있었다.However, since the
또한, 상기 반사판(110)이 평면으로 형성됨으로써 상기 반사판(110)에 반사되는 태양광이 상기 집열판(100)의 일부 영역에 편향되어 집광(L)되고, 상기 집열판(100) 외부영역으로 손실되는 태양광(M)이 발생하며, 더욱이 상기 집열판(100)에 상기 반사판(110)에 의한 집광이 이루어지지 못하는 데드영역(D)이 발생하여 상기 집열판(100)에 보다 광범위한 영역에 걸쳐 고르게 집광시킬 수 없게 되어 집광효율이 현저하게 낮아지는 문제점이 있었다.In addition, since the
한편, 상기 종래기술에 따른 태양광 반사장치는 반사판(110)이 상기 집열판(100)의 상, 하측뿐만 아니라 좌, 우측에도 구비되기도 한다.On the other hand, in the solar light reflecting apparatus according to the prior art, the
그러나, 이러한 경우에도 상기 집열판(100) 외부영역으로 손실되는 태양광(M)은 상기 좌, 우측에 구비된 반사판(110)에 반사되어 상기 집열판(100)으로 집광이 되지만, 상기 집열판(100)의 일부영역에 편향되어 집광되며, 더욱이 상기 반 사판(110)에 의한 집광이 이루어지지 못하는 데드영역(D)이 발생하여 상기 집열판(100)에 보다 광범위한 영역에 걸쳐 고르게 집광시킬 수 없게 되어 집광효율이 현저하게 낮아지는 문제점이 있었다.However, even in this case, the solar light M lost to the outer region of the
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 계절 및 시각에 따른 태양의 고도 변화에 대응하여 태양광을 보다 효율적으로 집광시킬 수 있음은 물론이거니와, 태양광이 집열판에 전체적으로 고르게 흡수되는 것이 가능하게 한 태양광 반사장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention can not only collect the sunlight more efficiently in response to the change of the altitude of the sun according to the season and time, and also, it is possible to absorb the sunlight evenly throughout the heat collecting plate It is an object to provide a solar reflector.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 태양광 반사장치는 태양광을 집열판에 집광시키기 위한 태양광 반사장치에 있어서, 태양광이 입사되는 반사판에는 반사면이 형성되되, 상기 반사면은 소정의 각도를 갖는 주름을 가지고 절곡되어 형성된다.In order to achieve the above object, the solar reflector according to the present invention is a solar reflector for condensing the sunlight on the heat collecting plate, the reflecting plate is formed on the reflecting plate to which the sunlight is incident, the reflecting surface is a predetermined It is formed by bending with wrinkles having an angle.
여기서, 상기 반사면의 주름은 지그재그형상으로 다수 번 절곡되어 형성되며, 상기 주름이 이루는 각도는 30~80˚로 이루어짐이 바람직하다.Here, the wrinkles of the reflective surface is formed bent a number of times in a zigzag shape, the angle of the wrinkles is preferably made of 30 ~ 80 °.
또한, 상기 태양광 반사장치는 상기 집열판의 외곽에 시각대별 집광 및 계절별 집광을 위하여 배치된다.In addition, the solar light reflecting device is disposed on the outside of the heat collecting plate for condensed by time and seasonally condensed.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양광 반사장치의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the solar reflector according to the present invention.
도 2은 본 발명에 따른 태양광 반사장치가 집열판 외곽에 설치된 상태를 나 타낸 평면도이다.2 is a plan view showing a state in which the solar reflector according to the present invention is installed outside the heat collecting plate.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 반사장치는 시각반사판(11)과 계절반사판(13)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 2, the solar reflector according to the preferred embodiment of the present invention includes a
이때, 상기 시각반사판(11) 및 계절반사판(13)은 중앙에 구비된 집열판(10)의 외곽에 각각 시각대별 집광 및 계절별 집광을 위하여 배치된다.In this case, the
여기서, 상기 시각반사판(11)과 계절반사판(13)은 중앙에 구비된 집열판(10)의 외곽에 각각 구비되되, 상기 시각반사판(11)은 시각대에 따라 변화하는 태양의 고도변화에 대응하여 동, 서 방향으로 좌, 우측에 각각 구비되며, 아울러 상기 계절반사판(13)은 계절에 따라 변화하는 태양의 고도변화에 대응하여 남, 북 방향으로 상, 하측에 각각 구비된다.Here, the
한편, 상기 시각반사판(11) 및 계절반사판(13)은 시각 및 계절에 따라 변화하는 태양의 고도에 대응하여 선택적으로 회동이 가능하도록 각각 일측에 회동부재(15)가 구비된다.On the other hand, the
이때, 상기 회동부재(15)는 힌지로 구비됨이 바람직하며, 아울러 각도조절을 위한 조절구나 레버를 부착하여 이를 돌려 상기 반사판들(11, 13)을 회동에 의해 승강시키거나 모터로 작동하는 기어 등의 각도조절수단을 사용할 수도 있으며, 이에 따라 수동 혹은 자동 조작으로 작동될 수 있다.At this time, the rotating
또한, 상기 시각반사판(11) 및 계절반사판(13)은 소정의 주름을 가지고 구비되며, 더욱이 상기 주름의 주름각은 30~80˚에서 이루어지고, 바람직하게는 60˚로 이루어진다.In addition, the
여기서, 상기 시각반사판(11) 및 계절반사판(13)은 상기 집열판(10)의 외곽 길이에 대응하여 배치되어 태양으로부터 발생하는 태양광을 상기 집열판(10)에 입사시키게 된다.Here, the
한편, 상기 시각반사판(11) 및 계절반사판(13)이 주름이 없이 평면으로 이루어지게 되면, 종래기술에 따른 태양광 반사장치에서와 같이, 반사되는 태양광이 중앙에 구비된 상기 집열판(도 1의 100)의 일부 영역에 집중됨으로써 집광효율이 저하된다.On the other hand, when the
그러나, 본 발명에 따른 태양광 반사장치의 각 반사판(11, 13)의 단면은 지그재그형상으로 소정의 주름각을 가지고 다수 번 절곡되어 구비되며, 이에 따라 상기 각 반사판(11, 13)에 입사되는 태양광이 절곡된 반사면(17)을 거쳐 상기 집열판(10) 측으로 직하방향으로 입사될 수 있다.However, the cross-sections of the reflecting
더욱이, 상기 시각반사판(11) 및 계절반사판(13)이 소정의 주름을 가지고 구비됨으로써 상기 시각반사판(11) 및 계절반사판(13)에 입사되는 태양광이 집광되는 집광영역이 집열판(10) 중 일부 영역에 편중되지 않고 광범위한 영역에 고르게 흡수될 수 있으며, 이에 따라 종래의 주름이 없는 평판형 반사판에서와 같이 일부 영역에 태양광이 편중되지 않으며, 집열효율을 현저히 높일 수 있다.Furthermore, the
또한, 상기 시각반사판(11)은 중앙에 구비되는 집열판(10) 좌, 우측에 즉, 동서방향으로 각각 구비되고, 상기 시각반사판(11)의 일측에 회동부재(15)가 구비됨으로써 상기 시각반사판(11)으로 시각에 따라 동서방향으로 변화하는 태양의 고도 변화에 대응하여 시각대별로 상기 회동부재(15)에 의해 시각반사판(11)의 각도 가 조절되어, 상기 집열판(10)에 보다 효율적으로 집광될 수 있다.In addition, the
한편, 상기 계절반사판(13)은 중앙에 구비되는 집열판(10) 상, 하측에 남북방향으로 각각 구비되고, 상기 계절반사판(13)의 일측에 회동부재(15)가 구비됨으로써 계절에 따른 태양의 고도 변화에 대응하여 변화하는 계절에 따라 상기 회동부재(15)에 의해 계절반사판(13)의 각도가 조절되어, 상기 집열판(10)에 보다 효율적으로 집광될 수 있다.On the other hand, the
더욱이, 상기 계절반사판(13)은 소정의 주름을 가지고 구비되되, 상기 주름의 주름각이 30~80˚로 구비됨에 따라 하루 24시간 중, 태양광을 효율적으로 집열시킬 수 있는 시간인 오전 9시에서 오후 3시까지의 일정시간 내의 태양광을 모두 집광시킬 수 있다.In addition, the
도 3는 본 발명에 따른 태양광 반사장치 중 시각반사판의 반사면 주름형상을 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view showing a wrinkled reflection surface of the visual reflector of the solar reflector according to the present invention.
도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 반사장치의 시각반사판(11)은 소정의 주름을 가지고 반사면(17)이 절곡되어 구비되되, 상기 주름의 주름각(β)은 30~80˚에서 택일적으로 이루어지며, 바람직하게는 60˚로 이루어진다.As shown in FIG. 3, the
더욱이, 상기 시각반사판(11)은 반사면(17)이 소정의 주름을 가지고 구비되되, 상기 주름이 소정의 주름각(β)을 가지고 지그재그형상으로 다수 번 절곡되어 구비된다.In addition, the
여기서, 상기 시각반사판(11)이 소정의 주름을 가지고 구비됨으로써 상기 시각반사판(11)에 입사되는 태양광이 집광되는 집광영역이 집열판(도 2의 10) 중 일 부 영역에 편중되지 않고 광범위한 영역에 고르게 흡수될 수 있으며, 이에 따라 종래의 주름이 없는 평면 반사판에서 일부 영역에 태양광이 편중되는 것과 달리 현저히 집광량을 증대시킬 수 있게 된다.Here, the
예컨대, 태양광의 입사각이 60˚이하인 경우, 상기 시각반사판(11)이 종래의 평면 반사판이라면, 상측 또는 하측 반사판의 입사되는 단부에 인접한 집열판에는 태양광이 집광되지 않으며, 더욱이 입사되는 태양광이 집열판이 아닌 외부로 확산됨으로써 집열판의 공간활용이 효율적으로 이루어질 수 없게 된다.For example, when the angle of incidence of sunlight is 60 ° or less, if the
도 2를 참조하면, 상기 시각반사판(11)과 대응하여 집열판 테두리 상, 하측에 남북방향으로 배치되는 계절반사판(13)도 상기 시각반사판(11)과 마찬가지로 소정의 주름을 가지고, 반사면(17)이 다수 번 절곡되어 구비되고, 상기 주름의 주름각(β)은 30~80˚에서 택일적으로 이루어지며, 바람직하게는 60˚로 이루어진다.Referring to FIG. 2, the
여기서, 상기 계절반사판(13)의 반사면(17)이 주름각(β)을 가지고 구비되되, 주름각(β)이 80˚이내의 범위에서 택일적으로 형성되는 것은 하루 24시간 중, 태양광을 효율적으로 집열시킬 수 있는 시간이 통상적으로 오전 9시에서 오후 3시까지의 일정시간 내에서 효율적으로 이루어지기 때문이다.Here, the reflecting
따라서, 상기 계절반사판(13)의 반사면(17)이 주름각(β)을 80˚이내의 범위에서 택일적으로 형성함으로써 오전 9시에서 오후 3시까지의 일정시간 내의 태양광을 집열판에 모두 집광시킬 수 있게 된다.Accordingly, the
도 4는 본 발명에 따른 태양광 반사장치 중, 계절반사판이 집열판 외주에 설치된 상태를 나타낸 측면도이다.4 is a side view showing a state in which the seasonal reflector is installed on the outer circumference of the heat collecting plate of the solar reflector according to the present invention.
도 4에서 보는 바와 같이, 집열판(10)이 지평면으로부터 소정의 경사각(α)을 가지고 경사지게 설치되며, 상기 집열판(10)의 상, 하측에 남북방향으로 회동이 가능하도록 계절반사판(13)이 구비된다.As shown in FIG. 4, the
여기서, 소정의 경사각(α)은 한국의 위치에서 즉, 북위 38˚에서의 태양광을 효율적으로 입사될 수 있도록 53˚로 이루어진다.Here, the predetermined angle of inclination α is made of 53 degrees so as to efficiently enter sunlight at a location in Korea, that is, 38 degrees north.
상기와 같이, 상기 집열판(10)이 지평면으로부터 53˚의 경사각(α)을 가지고 경사지게 설치되며, 상기 집열판(10)의 상, 하측에 남북방향으로 회동이 가능하도록 계절반사판(13)이 배치되어, 계절의 변화에 대응하여 집열효율을 증대시킬 수 있으며, 더욱이 상기 계절반사판(13)의 반사면이 주름각을 80˚이내의 범위에서 택일적으로 형성됨으로써 오전 9시에서 오후 3시까지의 일정시간 내의 태양광을 집열판에 모두 집광시킬 수 있게 된다.(도 2 참조)As described above, the
따라서, 종래의 평판 반사판으로 이루어진 태양광 반사장치보다 현저히 높은 집열효율을 가져올 수 있다.Therefore, it is possible to bring about a significantly higher heat collection efficiency than the solar reflector made of a conventional flat plate reflector.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 반사장치 중, 시각반사판에 태양광이 반사되는 상태를 나타낸 상태도이다.5 is a state diagram showing a state in which sunlight is reflected on the visual reflector of the solar reflector according to the present invention.
도 5에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 반사장치 중, 시각반사판(11)은 반사면(17)이 소정의 각도를 가지고 주름지게 구비되며, 더욱이 태양광이 집열되는 집열판(10)의 동서방향 양측에 구비된다.As shown in FIG. 5, of the solar reflector according to the present invention, the
이때, 상기 집열판(10)의 일측에 구비된 상기 시각반사판(11)을 통하여 반사되는 태양광(X)은 최초 상기 반사면(17)에 입사되어 상기 반사면(17) 내에서 적어 도 한번 이상 반사되어 상기 집열판(10)의 일측 영역에 직하하여 입사된다.At this time, the sunlight X reflected through the
또한, 상기 집열판(10)의 타측에 구비된 상기 시각반사판(11)을 통하여 반사되는 태양광(Y)은 최초 상기 반사면(17)에 입사되어 상기 반사면(17) 내에서 적어도 한번 이상 반사되어 상기 집열판(10)의 타측 영역에 직하하여 입사된다.In addition, sunlight Y reflected through the
전술한 바와 같이, 상기 집열판(10)의 동서방향 양측에 상기 시각반사판(11)이 구비됨으로써 종래의 평판 반사판이 구비된 태양광 반사장치에서와 달리, 상기 집열판(10)의 일부 영역에 태양광이 집중되어 입사되지 않고, 전체 영역에 걸쳐 고르게 입사하게 된다.As described above, the
한편, 통상의 태양광 반사장치가 구비된 태양광 집열장치는 과열을 방지하기 위하여 집열판 하단부에 단열부재를 구비하는데, 종래의 평판형 반사판을 가지는 태양광 반사장치에서는 반사판이 평판으로 이루어짐에 따라 집열판의 일부 영역에 태양광이 집중되어 입사되는 현상이 발생하여 단열부재를 손상시킴을 물론이거니와, 집열판의 내부 회로 등의 파손의 위험을 초래하게 된다.On the other hand, the conventional solar light collector equipped with a solar reflector is provided with a heat insulating member at the bottom of the heat collecting plate to prevent overheating, in the conventional solar reflector having a flat plate reflector reflector is made of a flat plate Particularly, the incident light is concentrated in some areas of the solar cell, thereby damaging the heat insulating member, and causing a risk of damage to the internal circuit of the heat collecting plate.
그러나, 본 발명에 따른 태양광 반사장치는 주름이 구비된 시각반사판(11) 및 계절반사판(도 2의 13)이 구비됨으로써 태양광이 상기 집열판(10)의 일부 영역에 편중되어 입사되지 않고, 전체 영역에 고르게 입사됨으로써 상기 집열판(10) 하단부에 구비된 단열부재(미도시)가 손상되는 것을 방지할 수 있으며, 더욱이 상기 집열판(10)의 내부 회로 등의 파손을 방지할 수 있게 된다.However, the solar reflector according to the present invention is provided with a visual reflecting
또한, 상기 집열판(10)의 전체 영역에 걸쳐 태양광이 집광됨으로써 집광 효율을 현저히 높일 수 있게 된다.In addition, the solar light is condensed over the entire region of the
도 6은 본 발명에 따른 태양광 반사장치 중, 시각반사판에 태양광이 반사되는 상태를 나타낸 측면도이다.6 is a side view illustrating a state in which sunlight is reflected on a visual reflector of the solar reflector according to the present invention.
도 6에서 보는 바와 같이, 태양으로부터 발산되는 태양광이 입사되는 입사면적이 집열판(10)만 구비될 경우, 입사면적이 집열판(10)의 폭(A)에 입사되는 폭(a)으로 한정되나 상기 집열판(10)뿐만 아니라 시각반사판(11)이 더 구비됨으로써 상기 시각반사판(11)의 폭(B)에 입사되는 입사 폭(b)이 추가됨에 따라 전체적으로 태양광 입사면적을 확대시킬 수 있다.As shown in FIG. 6, when the incidence area in which sunlight emitted from the sun is incident is provided only with the
또한, 상기 시각반사판(11)을 구비하여 상기 입사 폭(b)이 추가됨에 따라 태양광 입사면적을 확대시킬 수 있게 됨은 물론이거니와, 입사면적이 증대됨에 따라 집열판(10)으로 집광되는 태양광의 집광량을 현저히 증대시킬 수 있게 된다.In addition, as the incident width b is added with the
이러한 점은 계절반사판(도 2의 13)도 마찬가지이며, 이에 관한 원리는 동일하므로 설명을 생략한다.This is also the same as the seasonal reflector (13 in Fig. 2), the principle is the same, so the description is omitted.
도 7은 본 발명에 따른 태양광 반사장치가 집열판 외곽에 설치되어 작동되는 상태를 나타낸 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a state in which the solar reflector according to the present invention is installed and operated outside the heat collecting plate.
도 7에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 반사장치의 시각반사판(11)은 일측에 회동부재(15)가 구비된다.As shown in Figure 7, the
이때, 상기 회동부재(15)는 힌지로 구비됨이 바람직하며, 아울러 각도조절을 위한 조절구나 레버를 부착하여 이를 돌려 시각집광판(11)을 회동 승강시키거나 모터로 작동하는 기어 등의 각도조절수단을 사용할 수도 있으며, 이에 따라 수동 혹은 자동조작으로 작동될 수 있다.At this time, the
또한, 상기 시각반사판(11)은 소정의 주름을 가지고 구비되며, 더욱이 상기 주름의 주름각은 30~80˚에서 택일적으로 이루어지고, 바람직하게는 60˚로 이루어진다.In addition, the
한편, 상기 주름은 반사면(17)이 지그재그형상으로 소정의 주름각을 가지고 다수 번 절곡되어 구비된다.On the other hand, the wrinkles are provided that the
여기서, 상기 시각반사판(11)이 소정의 주름을 가지고 구비됨으로써 상기 시각반사판(11)에 입사되는 태양광이 집광되는 집광영역이 도 2의 집열판(10) 중 일부 영역에 편중되지 않고 광범위한 영역에 고르게 흡수될 수 있으며, 이에 따라 종래의 주름이 없는 반사판에서 일부 영역에 태양광이 편중되는 것과 달리 보다 많은 집광량이 상기 집열판(10)에 입사될 수 있다.Here, the
도 8은 계절에 따라 변화하는 정오의 태양광의 입사각을 나타낸 그래프의 일예이다.8 is an example of a graph illustrating an incident angle of sunlight at noon that changes according to seasons.
도 8에서 보는 바와 같이, 계절의 24절기 중 춘분, 추분, 하지 및 동지에 따라 각각 태양의 고도가 변화됨을 알 수 있다.As shown in FIG. 8, it can be seen that the altitude of the sun changes according to the vernal equinox, the autumn equinox, the lower limbs and the winter solstice during the 24 seasons of the season.
여기서, 전술한 바와 같은 도 8에서의 계절에 따라 변화하는 정오의 태양광의 입사각을 나타낸 그래프는 대한민국의 서울지역을 기준으로 나타낸 것이며, 상세히 대한민국의 서울지역의 북위 37.5˚에서의 춘분, 추분, 하지, 동지 그리고 1월의 태양광의 입사각(태양의 남중고도)를 나타낸 것이다.Here, the graph showing the incident angle of the solar light at noon changes according to the seasons in FIG. 8 as described above is based on the Seoul region of the Republic of Korea, and in detail, the vernal equinox, the autumn equinox, the summer , The winter solstice and the angle of incidence of sunlight in January
상기와 같이, 계절에 따라 태양의 고도가 변화됨으로써 태양광을 이용한 집열기, 축열기 등에 구비되는 반사장치가 계절에 따라 각도조절이 요구됨을 알 수 있으므로 본 발명에 따른 태양광 반사장치는 중앙에 집열판을 구비하고 상기 집열판의 상, 하측에 계절반사판을 구비하여 계절에 따른 태양의 고도 변화에 대응하여 상기 계절반사판의 각도조절이 이루어짐으로써 종래의 고정된 반사장치에서와 달리 태양광의 집광량을 증대시킬 수 있게 된다.As described above, it can be seen that the reflector provided with a solar collector, a heat accumulator, etc. according to the season is required to adjust the angle according to the season by changing the altitude of the sun according to the season, the solar reflector according to the present invention is a heat collecting plate in the center And a seasonal reflector on the top and the bottom of the heat collecting plate to adjust the angle of the seasonal reflector in response to a change in the altitude of the sun according to the season, thereby increasing the amount of sunlight collected. It becomes possible.
도 9은 시각대에 따라 변화하는 태양광의 정면 입사각을 나타낸 도표의 일예이다.9 is an example of a diagram illustrating a front incidence angle of sunlight varying with time zones.
도 9에서 보는 바와 같이, 일출부터 일몰 사이의 시각대에 따라 각각 태양의 입사각이 동에서 서로 변화됨을 알 수 있다.As shown in Figure 9, it can be seen that the angle of incidence of the sun changes from east to west in accordance with the time zone between sunrise and sunset.
이와 같이, 시각에 따라 태양의 입사각이 변화됨으로써 태양광을 이용한 집열기, 축열기 등의 반사장치가 시각에 따라 각도조절이 요구됨을 알 수 있으므로 본 발명에 따른 태양광 반사장치는 중앙에 집열판을 구비하고 상기 집열판의 좌, 우측에 시각반사판을 구비하여 시각에 따른 태양의 고도 변화에 대응하여 상기 시각반사판의 각도조절이 이루어짐으로써 종래의 고정된 반사장치에서와 달리 태양광의 손실이 작아 보다 집광량을 증대시키게 된다.As such, since the angle of incidence of the sun changes with time, the reflector such as a solar collector, a heat accumulator, or the like may require an angle adjustment according to the time. In addition, the light reflecting plate is provided on the left and right sides of the heat collecting plate to adjust the angle of the light reflecting plate in response to the change in the altitude of the sun according to the time, so that the loss of sunlight is smaller than in the conventional fixed reflector. Increased.
한편, 이상에서 본 발명에 따른 태양광 반사장치가 집열기 중 평판형 집열기에 적용된 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 예컨대 본 발명에 따른 태양광 반사장치를 태양열 집열판과 태양 전지판 등 다양하게 적용할 수 있을 것이며, 이 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 바탕으로 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.On the other hand, in the above described an embodiment in which the solar reflector according to the present invention is applied to the flat plate collector of the collector, the present invention is not limited to this, for example, the solar reflector according to the present invention the solar heat collecting plate and the solar panel The present invention may be variously applied, and various changes and modifications may be made by those skilled in the art based on the technical spirit of the present invention.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 태양에너지용 반사장치의 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the solar energy reflector according to the present invention described above are as follows.
첫째, 계절 및 시각에 따라 각도조절이 가능하게 한 계절반사판 및 시각반사판을 구비함으로써 계절 및 시각에 따라 변화하는 태양의 고도 변화에 따른 태양광의 집광손실을 작게 하여 태양광의 집광량을 현저히 증대시킬 수 있다.First, by providing a seasonal reflector and a visual reflector that allows angle adjustment according to the season and time, the light condensing loss of the sunlight due to the change of the altitude of the sun that changes according to the season and time can be reduced, thereby significantly increasing the amount of sunlight condensing. have.
둘째, 계절반사판 및 시각반사판의 반사면에 소정의 각도를 가지는 주름을 형성함으로써 입사되는 태양광이 주름진 반사면을 통하여 직하방향으로 집열판에 입사될 수 있으며, 이에 따라 집광되는 영역이 일부 영역에 편중되는 현상을 방지할 수 있다.Second, by forming wrinkles having a predetermined angle on the reflecting surfaces of the seasonal reflector and the visual reflector, the incident sunlight can be incident on the heat collecting plate in the direct direction through the corrugated reflecting surface. The phenomenon can be prevented.
셋째, 계절반사판 및 시각반사판의 반사면에 소정의 각도를 가지는 주름을 형성함으로써 태양광이 집광되지 못하는 데드영역의 발생을 방지하며, 더욱이 태양광이 집광되는 영역을 광범위한 영역에 걸쳐 보다 효율적으로 집광시킬 수 있으므로 집열판 전체에 고르게 태양광을 입사시킬 수 있다.Third, by forming a wrinkle having a predetermined angle on the reflecting surface of the seasonal reflector and the visual reflector to prevent the occurrence of the dead area where the sunlight can not be collected, and more efficiently condensing the region where the sunlight is collected over a wide range Since it can be made, the sunlight can be incident evenly on the entire heat collecting plate.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070038656A KR100879393B1 (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Reflecting apparatus for solar radiation |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020070038656A KR100879393B1 (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Reflecting apparatus for solar radiation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20080094337A true KR20080094337A (en) | 2008-10-23 |
| KR100879393B1 KR100879393B1 (en) | 2009-01-20 |
Family
ID=40154535
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020070038656A KR100879393B1 (en) | 2007-04-20 | 2007-04-20 | Reflecting apparatus for solar radiation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100879393B1 (en) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101069668B1 (en) | 2009-06-09 | 2011-10-04 | (주)티엠테크 | Solar collecting apparatus |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS58111852U (en) | 1982-01-25 | 1983-07-30 | 引頭 信之 | Reflector plate that increases the thermal efficiency of solar water heaters |
| JPS58178107U (en) * | 1982-05-20 | 1983-11-29 | 松下電工株式会社 | light condensing device |
| US5153780A (en) * | 1991-06-10 | 1992-10-06 | The United States Of America As Represented By The United States Department Of Energy | Method and apparatus for uniformly concentrating solar flux for photovoltaic applications |
| US6043425A (en) * | 1998-10-02 | 2000-03-28 | Hughes Electronics Corporation | Solar power source with textured solar concentrator |
-
2007
- 2007-04-20 KR KR1020070038656A patent/KR100879393B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR100879393B1 (en) | 2009-01-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Building integrated solar concentrating systems: A review | |
| Hafez et al. | Tilt and azimuth angles in solar energy applications–A review | |
| Hafez et al. | Solar tracking systems: Technologies and trackers drive types–A review | |
| Michael et al. | Flat plate solar photovoltaic–thermal (PV/T) systems: A reference guide | |
| Hasan et al. | Photovoltaic thermal module concepts and their performance analysis: a review | |
| US20100313933A1 (en) | Reflector-solar receiver assembly and solar module | |
| US20100263709A1 (en) | Systems for cost-effective concentration and utilization of solar energy | |
| US9140468B2 (en) | Solar power unit | |
| Adsten et al. | Evaluation of CPC-collector designs for stand-alone, roof-or wall installation | |
| US20100163014A1 (en) | High ground cover ratio solar collection system | |
| US20100206302A1 (en) | Rotational Trough Reflector Array For Solar-Electricity Generation | |
| EP2005570A2 (en) | Non-equatorial photovoltaic module | |
| KR102120923B1 (en) | Double sided solar light concentrator using curved reflector | |
| MX2012012260A (en) | A solar energy collector system. | |
| US20090000653A1 (en) | Solar power harvester with reflective border | |
| WO2018083506A1 (en) | Concentrating solar system of 3 suns for the simultaneous production of electrical, cooling and thermal energy for buildings | |
| US20110259397A1 (en) | Rotational Trough Reflector Array For Solar-Electricity Generation | |
| CN101266077A (en) | Refracted light gathering, high-temperature thermal storage type solar boiler | |
| US10203133B2 (en) | Solar energy collection apparatus and design method | |
| KR100879393B1 (en) | Reflecting apparatus for solar radiation | |
| JPS60178671A (en) | Solar ray power generation system | |
| CN209246416U (en) | Inversion formula solar energy heat collector | |
| KR101968938B1 (en) | PV Power Systems through Optimum Arrangement of Pyramid Solar Power Structures for Increasing Over-all Generator Efficiency | |
| KR0181200B1 (en) | Solar concentration collector | |
| CN115603657B (en) | Non-tracking low-magnification concentrating solar power generation device and design method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130110 Year of fee payment: 5 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140109 Year of fee payment: 6 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150113 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160112 Year of fee payment: 8 |
|
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |