KR20100048331A - 신재생에너지원인 태양열 집열판의 설치구조 - Google Patents

Abstract

태양열을 흡수하는 집열판을 소형으로 설치하고, 이 집열판의 상측에 다수의 반사판을 설치하여 집열판에 더 많은 양의 태양열을 공급해 줄 수 있는 집열판 설치 구조가 개시된다. 본 발명에 따른 집열판 설치구조는 태양열을 이용하기 위한 집열판과, 집열판의 상측에 배치되어 태양빛을 집열판으로 모아주기 위해 적어도 하나 이상의 가대에 적어도 하나 이상이 장착되는 반사판을 포함한다. 이때, 가대에는 태양의 움직임에 따라 반사판이 움직여 태양빛을 집열판으로 모아주도록 기울기 변환부가 장착된다. 그리고 기울기 변환부는 반사판을 상하방향 및 좌우방향으로 움직여주도록 두개의 구동모터와, 두개의 운동변환체와, 두개의 밀대와, 구동모터의 회전을 제어하는 콘트롤러로 구성된다.

Description

신재생에너지원인 태양열 집열판의 설치구조{Installation structure of solar collector}

본 발명은 작은 면적에서도 높은 에너지를 얻을 수 있는 신재생에너지원인 태양열 집열판의 설치구조에 관한 것이다.

일반적으로, 건물이나 단지에서 에너지 이용흐름은 공급 위주의 설계와 적용으로 인하여 주로 전기나 가스 등과 같은 에너지 소비형이나 화석에너지 사용의 일방향으로 진행되었고, 이로 인하여 유용한 에너지 손실의 증가와 화석에너지 사용에 따른 오염물질의 배출 등이 문제가 되고 있다.

이에 따라 환경부하를 최소화 할 수 있도록 신재생에너지를 적용현장의 특성과 기후에 따라 합리적으로 이용하여 궁극적으로 자연계에 미치는 영향을 최소화 할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있다.

따라서 종래 지열이나 태양열과 같은 청정열원 또는 신재생에너지원을 이용하려는 노력이 있어 왔다.

그런데, 친환경 건물이나 단지에서 요구되는 급탕이나 냉난방수요를 충족시키기 위해서는 안정적인 청정열원의 확보가 관건이나 대개의 신재생에너지원은 기 후나 환경에 따라 변동되는 특성을 가지고 있다.

또한, 에너지의 축적량은 기후나 환경에 민감할뿐 아니라 설치면적에 의해서도 결정되어지고 있다. 즉, 태양열의 경우 더 많은 에너지를 얻기 위해서는 더 넓은 면적에 많은 집열판을 설치하여야 높은 에너지를 얻을 수 있기 마련이다.

그러나 누구나 넓은 땅을 소유하고 있지 못하기 때문에 태양열의 이용은 저조할 수 밖에 없는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 태양열을 흡수하는 집열판을 소형으로 설치하고, 이 집열판의 상측에 다수의 반사판을 설치하여 집열판에 더 많은 양의 태양열을 공급해 줄 수 있는 집열판 설치 구조를 제공하는데 있다.

상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은,

태양열을 이용하기 위한 집열판과, 집열판의 상측에 배치되어 태양빛을 집열판으로 모아주기 위해 적어도 하나 이상의 가대에 적어도 하나 이상이 장착되는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 집열판의 설치구조를 제공한다.

이때, 가대에는 태양의 움직임에 따라 반사판이 움직여 태양빛을 집열판으로 모아주도록 반사판의 후면에는 볼플랜저가 혀성되어 가대에 결합되며, 가대와 반사판의 사이에는 기울기 변환부가 구비됨이 바람직하다.

그리고 기울기 변환부는 반사판을 상하방향 및 좌우방향으로 움직여주도록 두개의 구동모터와, 두개의 운동변환체와, 두개의 밀대와, 구동모터의 회전을 제어하는 콘트롤러로 구성됨이 바람직 할 것이다.

전술한 바와 같이 본 발명에 따른 집열판의 설치 구조는 작은 면적에도 설치가 가능하여 청정에너지원인 태양열의 이용 보급을 확대할 수 있는 잇점이 있다.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 집열판 설치구조를 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 집열판의 설치구조를 보인 개략도이고, 도 2는 도 1에 도시된 반사판의 기울기가 변화는 구조를 보인 도면이다.

우선, 태양열 집열판은 가장 널리 알려진 것이 평판 집열판이다.

이러한 집열판은 빛을 투과하는 투명한 외부층(유리나 플라스틱)이 빛을 흡수하는 검은색의 내부 구성물을 둘러싼 형태로 이루어져 있어서 온실효과를 일으킨다.

이처럼 빛이 집열판 속으로 들어오면 빛이 검은색 내부에 부딪혀 적외선으로 바뀌는데, 적외선은 투명층을 통과하지 못하므로 내부는 점점 더 뜨거워지게 된다.

그리고 뜨거워진 집열판의 내부에는 열을 흡수했다가 전달하는 매체가 흐르는데, 이 매체가 열을 난방용이나 온수용 물로 전달하게 된다.

이와 같이 집열판의 내부로 투과되는 빛의 양에 따라 태양열 에너지의 효율이 변하게 된다.

따라서 본 발명에서는 도 1에서 보는 바와 같이 평판형 집열판(10)을 바닥에 설치하고, 이 집열판(10)의 상측에 다수의 반사판(30)을 설치한다. 이때, 반사판(30)은 집열판(10)이 태양을 직접 받도록 기울여서 설치한다.

반사판(30)은 가대(20)에 의해 설치되는데, 가대(20)를 높게 올리고, 이 가대(20)에 상하로 다수의 반사판(30)을 달아서 사용한다. 이때, 각각의 반사판(30) 들은 모두 다른 기울기를 갖고 있어야 됨이 바람직할 것이다.

한편, 태양은 아침부터 저녁까지 계속 움직이게 되는데, 반사판(30)이 태양열을 계속해서 집열판(10)으로 보내주기 위해 태양의 움직임에 따라 기울기가 변해야 하는 문제가 발생된다.

따라서 가대(20)에는 반사판(30)의 기울기를 계속해서 변하게 해주는 기울기 변환부가 더 구비된다.

먼저, 기울기 변환부에 의해 반사판(30)이 선회되기 위해 반사판(30)의 후면에는 볼플랜저(31)가 형성되어 볼플랜저(31)가 가대(20)에 결합되면서 자유롭게 회동될 수 있게 된다.

그리고 기울기 변환부는 두개의 구동모터(42)와, 두개의 운동변환체(43)와, 두개의 밀대(44)와, 하나의 콘트롤러(41)로 구성된다. 운동변환체(43)는 구동모터(42)가 회전운동을 하므로 이 회전운동을 직선왕복운동으로 변환시켜주는 것으로, 통상의 감속기 및 캠이나 회전원판 등으로 사용될 수 있다. 그리고 밀대(44)는 이 운동변환체(43)와 반사판(30)의 사이에 고정되어 운동변환체(43)의 움직임에 따라 반사판(30)을 돌려주게 된다.

여기에서 밀대(44)가 두개를 구비하는 이유는 태양이 동에서 서로 움직이기 때문에 상하방향으로 기울여주는 하나의 밀대와 좌우방향으로 기울여주는 또 하나의 밀대가 필요하기 때문이다. 따라서 두개의 밀대(44)가 태양의 움직임에 따라 상하와 좌우로 적절히 밀거나 당겨주면서 반사판(30)의 기울기를 조절할 수 있게 된다.

다음으로 콘트롤러(41)는 밀대(44)의 적절한 움직임을 제어하는 것으로, 태양의 움직임을 감지하는 수단이다. 이때, 콘트롤러(41)는 태양의 움직임을 직접적으로 감지하여 계산된 데이터값에 따라 구동모터(42)를 작동시키는 방법과, 계절에 따른 태양의 움직임을 미리 데이터화하여 시간에 따른 일정한 움직임으로 제어해 주는 방법을 제시할 수 있다.

이와 같은 콘트롤러(41)의 제어는 이미 태양광발전 등에서 사용되고 있는 방안으로 구체적인 테이터처리 방법에 대해서는 생략하기로 한다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당기술분야의 숙련된 당업자는 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 집열판 설치구조를 보여주기 위한 개략도이고,

도 2는 도 1에 도시된 반사판의 기울기가 변화는 구조를 보인 도면이다.

Claims (3)

1. 태양열을 이용하기 위한 집열판(10)과, 상기 집열판(10)의 상측에 배치되어 태양빛을 상기 집열판(10)으로 모아주기 위해 적어도 하나 이상의 가대(20)에 적어도 하나 이상이 장착되는 반사판(30)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집열판의 설치구조.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 가대(20)에는 태양의 움직임에 따라 반사판(30)이 움직여 태양빛을 상기 집열판(10)으로 모아주도록 상기 반사판(30)의 후면에는 볼플랜저(31)가 형성되어 상기 가대(20)에 결합되며, 상기 가대(20)와 상기 반사판(30)의 사이에는 기울기 변환부가 구비됨을 특징으로 하는 태양열 집열판의 설치구조.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 기울기 변환부는 상기 반사판(30)을 상하방향 및 좌우방향으로 움직여주도록 두개의 구동모터(42)와, 두개의 운동변환체(43)와, 두개의 밀대(44)와, 상기 구동모터(42)의 회전을 제어하는 콘트롤러(41)로 구성됨을 특징으로 하는 태양열 집열판의 설치구조.

Images