KR100487076B1 - Solar energy concentrating system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광 집광 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광의 집광 효율과 집광량을 크게 향상시켜 대체광원, 전력, 열원, 살균 등의 용도로 활용하고, 또한 구조의 단순화와 함께 생산비용을 획기적으로 절감할 수 있는 태양광 집광시스템을 제공하는데 있다.The present invention relates to a photovoltaic condensing system, and more particularly, to greatly improve the light condensing efficiency and the amount of condensing light, and to use it as an alternative light source, electric power, heat source, sterilization, etc. It is to provide a solar condensing system that can significantly reduce.
이에 따라, 본 발명에서는 포물선중 투광패널과의 하부 교차점과 초점에 그은 임의 연장선과의 교차점 사이의 포물선을 반사면으로 하는 전향집광판을 형성하고, 포물선중 투광패널과의 상부 교차점과 상기 전향집광판의 단부 연장선과의 교차점 사이의 포물선을 반사면으로 하는 상향집광판을 형성하였다. 그리고 전향 및 상향집광판의 초점사이에는 구형 2차 반사체를 설치하여 집광되는 광원을 광출구로 재반사시키고, 광출구 측에는 광원이용수단을 설치하였다.Accordingly, in the present invention, a deflecting light collecting plate having a parabolic line as a reflecting surface between a lower intersection point of the parabolic light transmitting panel and an intersection point of an arbitrary extension line drawn on the focal point is formed. An up-converging plate was formed using the parabolic line between the intersection with the end extension line as a reflecting surface. In addition, a spherical secondary reflector was installed between the focal point of the forward and upward light collecting plates to reflect the light source collected back to the light outlet, and a light source using means was installed on the light outlet side.
따라서, 본 발명은 투광패널을 통해 조사되는 태양광의 거의 대부분을 광출구 측으로 집광시켜 태양광의 집광광량을 크게 향상시키고, 전향집광판과 상향집광판이 고정 설치되는 구조를 통해 반사 집광효율의 향상과 생산 및 설치비용을 획기적으로 절감하며, 광원이용수단을 통해 지하주차장의 대체 조명, 열원, 광발전, 살균, 처리 등의 용도로 활용할 수 있는 매우 유용한 효과가 있는 것이다.Therefore, the present invention condenses almost all of the sunlight irradiated through the light transmitting panel toward the light exit side to greatly improve the amount of light condensing of the sunlight, and improves and produces the reflection condensing efficiency through the structure in which the forward and upward condenser plates are fixedly installed. Significantly reduce installation costs, and through the use of light sources, there is a very useful effect that can be used for alternative lighting, heat sources, photovoltaic power generation, sterilization, treatment of underground parking lot.
Description
본 발명은 저밀도의 태양광을 고밀도로 집광하는 태양광 집광 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광을 보다 효율적으로 집광하여 조명용 채광, 집열, 태양광발전, 살균, 처리 등의 용도로 유용하게 활용할 수 있는 태양광 집광 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar light condensing system for condensing low-density solar light with high density, and more particularly, to condense solar light more efficiently to be useful for lighting mining, heat collection, photovoltaic power generation, sterilization, treatment, and the like. A solar condensing system that can be utilized.
일반적으로 태양광은 무공해성과 무한성으로 인하여 대체에너지로 가장 선호되고 있으며, 태양전지를 이용한 전력생산 외에, 태양광의 열원을 이용한 온수의 제공 및 각종 병균을 살균하는 용도 등으로 폭넓은 연구 및 상용화가 진행 중에 있다.In general, solar light is the most preferred alternative energy due to its pollution-free and infinity, and in addition to power generation using solar cells, a wide range of researches and commercializations are provided for the provision of hot water using solar heat sources and sterilization of various germs. In progress.
특히, 태양광을 이용하는 여러 장치중 태양광을 집광하는 장치의 경우에는 입사되는 태양광을 한 곳으로 집광하여 태양전지에 의해 전력을 생산하거나 열 에너지를 얻기 위한 것으로, 이러한 태양광 집광장치는 집광량 및 집광비에 따라 실용화 및 경제성있는 제품화가 결정되었다.In particular, in the case of a device for condensing sunlight among various devices that use sunlight, it is for concentrating the incident sunlight to one place to produce electric power or to obtain thermal energy by a solar cell. Practical and economical commercialization was determined by the amount of light and the concentration ratio.
이와 같은 태양광 집광장치의 일 예로 본 출원인이 선출원한 집광조사장치 및 광이용설비장치(국내 10-1997-0062473)를 살펴보면, 2개의 프레임이 태양광을 집광하도록 소정각도로 벌어지게 축에 설치되고, 각각의 프레임에는 포물선형반사체가 설치되었다. 그리고 축에는 추적원판이 설치되어 동지와 하지 등 계절에 따른 태양의 운행경로에 맞추어 상기한 프레임의 위치를 조정하게 된다.As an example of such a solar light concentrating device, the applicant has previously filed a light converging irradiation device and a light utilization device (Domestic 10-1997-0062473), and two frames are installed on the shaft to be opened at a predetermined angle to condense the sunlight. Each frame was provided with a parabolic reflector. And the tracking disc is installed on the shaft to adjust the position of the frame according to the operating path of the sun according to the season, such as winter and summer.
그러나, 본 출원인이 선출원한 집광조사장치 및 광이용설비장치는 회전식이므로 구조가 복잡하고 제작 및 설치비용이 많이 소요되며, 또한 유지관리가 매우 빈번하여 경제적 타당성이 없었다. 상술하면, 동지 및 하지 등 계절에 따라 일일이 프레임의 위치를 조정하는 본 출원인이 선출원한 기술은 그 구조상 축, 회전원판, 가이드롤러, 고정편 등 많은 부품이 소요되므로 그 구조가 복잡해질 수밖에 없었다. 이에 따라, 생산원가 및 시공비용이 상승되어 경제성을 떨어뜨리고, 또한 복잡한 구조로 인하여 산업상 실용성 저하시키는 등 제품의 상용화 측면과 효율성 측면에서 많은 문제점이 발생되었다.However, the condensing light irradiation device and the light utilization facility device, which the applicant has previously filed, are rotary, so the structure is complicated, the manufacturing and installation costs are high, and the maintenance is very frequent, so the economic feasibility was not achieved. As described above, the applicant's prior application for adjusting the position of the frame according to seasons, such as winter and summer, requires many components such as an axis, a rotating disk, a guide roller, a fixed piece, and the structure thereof has to be complicated. Accordingly, the production cost and construction cost is increased to reduce the economical efficiency, and also due to the complex structure has caused a lot of problems in terms of commercialization and efficiency of the product, such as lowering the industrial practicality.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 태양광의 집광 효율 및 집광비를 크게 향상시켜 대체광원, 광발전, 열원, 살균, 처리 등의 용도로 활용할 수 있는 태양광 집광 시스템을 제공하는데 있다. The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is to greatly improve the light collection efficiency and the light collection ratio of the solar light to the use of alternative light source, photovoltaic power, heat source, sterilization, treatment, etc. It is to provide a solar condensing system that can be utilized.
본 발명의 다른 목적은 태양광을 집광하는 집광판을 고정식으로 설치하므로 구조의 단순화와 함께 생산비용 및 생산비설치비용을 획기적으로 절감할 수 있는 태양광 집광 시스템을 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a photovoltaic condensing system that can install a light collecting plate for condensing solar light fixedly and can significantly reduce the production cost and production cost installation cost with a simplified structure.
이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 집광 시스템은 포물선 형상의 상향집광판과 전향집광판을 통해 집광된 직사광선 및 산란광선을 2차반사체의 재반사를 통해 광출구로 집광시키는 것에 있어서, 상기 전향집광판은 포물선중 투광패널과의 하부 교차점과, 초점에 그은 임의 연장선과의 교차점 사이의 포물선을 반사면으로 하고; 상기 상향집광판은 포물선중 투광패널과의 상부 교차점과, 상기 교차점에서 그은 연장선과의 교차점 사이의 포물선을 반사면으로 하며; 상기 2차반사체는 집광된 태양광을 상기 광출구로 재반사시키는 것으로 상기 초점을 커버하도록 초점 사이에 설치하고; 상기 광출구 측에는 광원이용수단을 설치한 것을 특징으로 한다.In the solar condensing system of the present invention for achieving the above object in the condensing the direct light and scattered light collected through a parabolic upward light collecting plate and the light collecting plate to the light outlet through the re-reflection of the secondary reflector, the conversion The light collecting plate has a parabolic line between the lower intersection point of the parabola with the floodlight panel and the intersection point with an arbitrary extension line drawn on the focal point as a reflecting surface; The upwardly converging plate has a parabolic line between a parabolic upper intersection point with the floodlight panel and an intersection with the extension line drawn at the intersection point as a reflecting surface; The secondary reflector is disposed between the foci to cover the focal point by reflecting the concentrated sunlight back to the light exit; The light exit side is characterized in that the light source using means is installed.
이하 본 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 전향집광판과 상향집광판의 곡률 형성과정을 나타낸 개략도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광의 재반사 집광 과정을 나타낸 단면도로서, 도시된 바와 같이 본 발명은 크게 투광패널(200), 전향집광판(210), 상향집광판(220), 2차반사체(230), 광원이용수단 등으로 이루어진다.1 is a schematic view showing the curvature forming process of the forward and the upward light collecting plate according to the present invention, Figure 2 is a cross-sectional view showing the re-reflected light collecting process of the solar according to the present invention, as shown in the present invention is largely transparent panel ( 200), the light collecting plate 210, the upward light collecting plate 220, the secondary reflector 230, and the light source using means.
먼저 투광패널(200)은 태양광이 투과되는 패널로서 이물질의 투입을 방지하여 전향집광판(210)이나 상향집광판(220)이 오염 및 손상되는 것을 사전에 방지하는 역할을 수행하게 된다. First, the floodlight panel 200 serves as a panel through which sunlight is transmitted to prevent the entry of foreign substances so as to prevent contamination of the front light collecting plate 210 or the upward light collecting plate 220 in advance.
전향집광판(210)은 입사되는 태양광을 집광하여 광출구(240) 측으로 반사시키는 것으로, 도 1에서와 같이 집광 효율을 높이기 위하여 포물선(PA1)을 반사면으로 형성하였다. 즉, 전향집광판(210)은 포물선(PA1) 중 투광패널(200)과 교차되는 하부 교차점(A)과, 초점(F1)에 그은 임의 연장선(PE1)과의 교차점(B) 사이의 포물선(PA1)을 반사면으로 하였다.The deflecting light collecting plate 210 collects the incident sunlight and reflects the light toward the light outlet 240. As shown in FIG. 1, the parabola PA1 is formed as a reflecting surface to increase the light collecting efficiency. That is, the deflecting plate 210 has a parabola PA1 between a lower intersection point A intersecting with the floodlight panel 200 among the parabolas PA1 and an intersection point B between an arbitrary extension line PE1 drawn at the focal point F1. ) Was used as the reflecting surface.
상향집광판(220)은 상기한 전향집광판(210)과 소정 거리만큼 이격되어 고정 설치한 것으로, 그 기능은 전향반사체(210)와 같이 태양광을 집광하여 광출구(240) 측으로 반사시키는 역할을 하게 된다. 이러한 상향집광판(220)은 전향집광판(210)과 마찬가지로 집광 효율 및 집광량을 높이기 위하여 포물선(PA2)을 반사면으로 형성하였다. 즉, 포물선(PA2) 중 투광패널(200)과 교차되는 상부 교차점(C)과, 상기한 교차점(B)에서 그은 연장선(PE2)과 교차되는 교차점(D) 사이의 포물선(PA2)을 반사면으로 하였다.The up-converging plate 220 is fixedly spaced apart from the deflecting plate 210 by a predetermined distance, and its function is to condense the sunlight like the reflector 210 and reflect the light to the light outlet 240. do. Like the forward light collecting plate 210, the upward light collecting plate 220 has a parabola PA2 as a reflective surface in order to increase the light collecting efficiency and the light collecting amount. That is, the parabolic surface PA2 between the upper intersection point C intersecting the light transmitting panel 200 among the parabolas PA2 and the intersection point D2 intersecting the extension line PE2 drawn at the intersection point B is a reflection surface. It was made.
2차반사체(230)는 투광패널(200)과 전향집광판(210)과 상향집광판(220)을 통해 입사되는 태양광을 광출구(240)로 재반사시키도록 전향재반사체(231)와 상향재반사체(232)로 구성되며, 본 발명에서는 반사효율의 극대화를 위해 전향재반사체(232)와 상향재반사체(232)의 테두리부분이 각각의 초점(F1)(F2) 위에 위치됨과 함께 두개의 초점(F1)(F2) 사이에서 접하도록 설치하였다. 따라서 각각의 초점(F1)(F2)으로 수렴된 광원은 각각의 초점(F1)(F2)을 커버하고 있는 전향재반사체(231)와 상향재반사체(232)로 인하여 투광패널(200)로 다시 나가지 않고 광출구(240) 측으로 반사된다.The secondary reflector 230 includes a redirecting reflector 231 and an upward member to reflect back the sunlight incident through the floodlight panel 200, the redirecting plate 210, and the upwardly collecting panel 220 to the light outlet 240. Comprising a reflector 232, in the present invention, the edges of the forward reflector 232 and the upward reflector 232 is positioned on each of the focal points F1 and F2 for maximizing the reflection efficiency and two focal points. It was installed so as to contact between (F1) and (F2). Therefore, the light sources converged to the respective focal points F1 and F2 are returned to the floodlight panel 200 due to the redirecting reflector 231 and the upward reflecting member 232 covering the respective focal points F1 and F2. Without exiting, it is reflected toward the light exit 240 side.
또한, 2차반사체(230)는 도 1 및 도 2에서 도시한 형상 외에 도 3 및 도 4에서 나타낸 바와 같이 상향재반사체(232) 초점(F2)에 근접하는 90°이하의 전개각을 갖는 구형반사체부(232a)와 하향 직선반사체부(232b)로 형성하여 상향집광판(220)을 통해 반사되는 태양광의 재반사 효율을 높이도록 하였다.Further, the secondary reflector 230 has a spherical angle of 90 ° or less close to the focal point F2 of the upward reflector 232 as shown in FIGS. 3 and 4 in addition to the shapes shown in FIGS. 1 and 2. The reflector portion 232a and the downward linear reflector portion 232b were formed to increase the re-reflection efficiency of sunlight reflected through the up-converging plate 220.
광원이용수단은 광출구(240)의 하측에 설치되어 집광되는 광원을 대체광원, 전력, 열원, 살균소독 등의 용도로 이용하는 수단으로서, 이러한 광원이용수단의 제1실시예로 본 발명에서는 도 6 및 도 7에서와 같이 상기한 광출구(240)에 광덕트(300)를 설치하므로 집광된 태양광을 원하는 곳으로 전달하여 에너지원으로 사용할 수 있도록 하였다. 여기서 광덕트(300)는 태양광의 효율적 전달이 이루어지도록 광덕트(300) 내부에 반사경(310)을 설치하였으며, 광덕트(300) 외에 광섬유나 거울과 같은 소재를 통해서도 태양광의 전달이 가능한 것이다.The light source using means is a means installed in the lower side of the light outlet 240 and used for condensing the light source used as an alternative light source, power, heat source, sterilization, etc., the first embodiment of such a light source using means in FIG. And since the light duct 300 is installed in the light outlet 240 as shown in Figure 7 to deliver the concentrated solar light to the desired place to be used as an energy source. Here, the light duct 300 has a reflector 310 installed inside the light duct 300 to efficiently transmit sunlight, and can transmit sunlight through a material such as an optical fiber or a mirror in addition to the light duct 300.
도 8은 광원이용수단의 제2실시예로 광출구(240)에 투광판(250)을 설치하고, 이러한 투광판(250)의 하측에는 인볼류트(Involute) 반사체(400)를 설치하여 집광되는 광원을 한층 더 집광하여 열원으로 활용할 수 있도록 하였다. 그리고 가장 많은 태양광이 집광되는 인볼류트형 반사체(400)의 중앙 상부에는 집열관(500)을 설치하여 인볼류트형 반사체(400)를 통해 재반사되는 태양복사를 열원을 흡수하여 열원으로 사용할 수 있도록 하였다.FIG. 8 is a second embodiment of the light source using means to install a floodlight plate 250 in the light outlet 240, the lower side of the floodlight plate 250 is installed by collecting an involute reflector (400) The light source can be further focused and used as a heat source. In addition, a heat collecting tube 500 may be installed at the center upper portion of the involute type reflector 400 where most of the solar light is collected, and the solar radiation that is reflected back through the involute type reflector 400 may be used as a heat source. It was made.
도 9는 광원이용수단의 제3실시예로 광출구(240)에 투광판(250)을 설치하고, 투광판(250)의 하측에는 태양전지판(600)을 설치하여 광출구(240)를 통해 입사되는 태양광을 발전에너지로 사용할 수 있도록 하였다. 그리고 태양전지판(600)의 상방과 하방에는 냉각공기통로(610)를 마련하여 태양전지판(600)의 상하로 통과하는 공기로 태양전지판(600)을 냉각시키도록 하였다.9 is a third embodiment of the light source using means to install the light emitting plate 250 in the light outlet 240, the solar panel 600 is installed on the lower side of the light transmitting plate 250 through the light outlet 240 The incident solar light can be used as power generation energy. In addition, cooling air passages 610 are provided above and below the solar panel 600 to cool the solar panel 600 with air passing up and down of the solar panel 600.
도 10은 광원이용수단의 제4실시예로 광출구(240)에 투광판(250)을 설치하고 이러한 투광판(250)의 하측에는 공기, 물, 분체, 혼합물, 오염물 등이 일시 정지되는 도관(700)을 설치하였다. 따라서, 도관(700)으로 유입되는 공기, 물, 기타 물질은 잠시 정지되는 상태에서 태양광에 의해 살균 소독 및 성질 변화를 일으키게 된다.FIG. 10 illustrates a conduit in which a floodlight plate 250 is installed at a light outlet 240 as a fourth embodiment of a light source using means, and air, water, powder, a mixture, and contaminants are temporarily suspended below the floodlight plate 250. (700) was installed. Accordingly, air, water, and other substances introduced into the conduit 700 cause sterilization disinfection and property change by sunlight in a state of being temporarily stopped.
도 11은 광원이용수단의 제5실시예로 광출구(240)에 투광판(250)을 설치하고, 투광판(250)의 하측으로 다수의 일광실(800)을 설치하여 위생기기, 수술도구, 주방용품 등의 살균 및 소독이 이루어지도록 하였다. 이러한 일광실(800)은 많은 용품들이 구분되어 수납되도록 다수의 개별수납실(810)을 가지며, 일측에는 도어(820)를 설치하였고 내부 벽면 및 선반은 반사체로 구성하였다.11 is a fifth embodiment of the light source using means to install a floodlight plate 250 in the light outlet 240, a plurality of sunroom 800 to the lower side of the floodlight plate 250, sanitary equipment, surgical instruments , Sterilization and disinfection of kitchen utensils. The sunroom 800 has a plurality of individual storage room 810 so that many items are stored separately, the door 820 is installed on one side and the inner wall and shelves are made of reflectors.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect of the present invention configured as described in detail as follows.
도 2에서 도시한 바와 같이 투광패널(200)을 통해 입사된 태양광은 전향집광판(210)과 상향집광판(220)에 의해 반사된 후, 2차반사체(230)를 구성하고 있는 전향재반사체(231)과 상향재반사체(232)에 의해 광출구(240) 측으로 집광된다. 여기서 태양광의 집광 경로를 전향집광판(210)과 상향집광판(220)로 구분하여 보다 상세하게 설명하면, 먼저 전향집광판(210)은 그 형상이 포물선(PA1) 형상이므로 투광패널(200)을 통해 입사되는 태양광은 초점(F1)에 전부 집광된다.As shown in FIG. 2, after the sunlight incident through the floodlight panel 200 is reflected by the deflecting plate 210 and the upward light collecting plate 220, the reflector reflecting body constituting the secondary reflector 230 ( 231 and the upward reflector 232 are focused to the light outlet 240 side. Here, the light condensing path of the solar light is divided into the light collecting plate 210 and the upward light collecting plate 220 to be described in more detail. First, the light collecting plate 210 is incident through the light transmitting panel 200 because its shape is parabolic (PA1). The sunlight to be collected is all focused at the focal point F1.
반면, 상향집광판(220)도 그 형상이 포물선(PA2) 형상이므로 투광패널(200)을 통해 입사되는 태양광은 초점(F2)에 전부 집광된다. 따라서, 초점(F1)(F2)을 커버하고 있는 2차반사체(230)의 전향재반사체(231)과 상향재반사체(232)에 의해 반사되어 광출구(240) 측으로 모두 집광된다.On the other hand, since the shape of the upward light collecting plate 220 is parabolic (PA2) shape, the sunlight incident through the light transmission panel 200 is concentrated at the focal point F2. Therefore, it is reflected by the forward reflector 231 and the upward reflector 232 of the secondary reflector 230 which covers the focal points F1 and F2 and is focused on the light exit 240 side.
따라서, 본 발명의 태양광 집광 시스템은 투광패널(200)을 통해 입사된 산란 및 직사광선 대부분을 광출구(240) 측으로 집광시키므로 태양광의 이용효율과 집광량을 극대화시키게 되고, 흐린날도 집광작용을 하게 된다.Therefore, the solar light condensing system of the present invention focuses most of the scattering and direct light incident through the light transmitting panel 200 toward the light outlet 240, thereby maximizing the utilization efficiency and the amount of condensing of light and condensing on cloudy days. do.
특히, 본 발명은 2차반사체(230)의 상향재반사체(232)를 도 4에서 나타낸 바와 같이 90°이하의 전개각을 갖도록 구형반사체부(232a)와 하향 직선반사체부(232b)로 형성하였다. 따라서, 상향집광판(220)을 통해 반사되는 태양광은 광출구(240) 측으로 전부 재반시켜 2차반사체(230)의 재반사 효율을 극대화시키고, 또한 도 5에서 도시한 바와 같이 집광작용이 안되는 부분(L2)이 도1 및 도 2에서 나타낸 2차반사체(230)의 부분(L1) 보다 크게 감소하므로 가일층 집광량을 증대시키게 된다.Particularly, in the present invention, the upward reflector 232 of the secondary reflector 230 is formed of a spherical reflector portion 232a and a downward linear reflector portion 232b to have a deployment angle of 90 ° or less as shown in FIG. 4. . Therefore, the sunlight reflected through the up-converging plate 220 is totally reflected back to the light exit 240 side to maximize the re-reflection efficiency of the secondary reflector 230, and also as shown in FIG. Since L2 is greatly reduced than the portion L1 of the secondary reflector 230 shown in FIGS. 1 and 2, the amount of condensed light is further increased.
또한, 본 발명은 전향집광판(210)과 상향집광판(220)이 일체로 고정되는 구조이므로 본 출원인이 선출원한 기술과 같이 축, 회전원판, 가이드롤러, 고정편 등 많은 부품이 불필요하다. 따라서, 태양광 집광 시스템의 구조가 매우 단순해지므로 태양광의 집광효율을 향상시키고, 생산비용 및 설치비용을 획기적으로 절감하여 제품의 실질적인 상용화가 가능하다.In addition, the present invention is a structure in which the forward light collecting plate 210 and the upward light collecting plate 220 is integrally fixed, so that many components such as shafts, rotating discs, guide rollers, and fixing pieces are unnecessary, as the applicant has filed. Therefore, since the structure of the solar light converging system becomes very simple, the light condensing efficiency of the solar light can be improved, and production cost and installation cost can be drastically reduced, thereby enabling practical commercialization of the product.
한편, 광출구(240)로 집광된 태양광은 본 발명의 광원이용수단에 의해 대체광원, 전력, 열원, 살균소독 등 여러 용도로 이용되는데, 도 6 및 도 7는 본 발명에 따른 광원이용수단의 제1실시예를 도시한 것이다. 도시된 바와 같이 광출구(240)에 집광된 태양광은 광덕트(300)의 반사경(310)에 의해 반사되어 지하주차장으로 투광되므로 지하주차장을 밝히는 대체 조명으로 매우 유용하게 사용된다.On the other hand, the sunlight collected by the light outlet 240 is used for various purposes, such as alternative light source, power, heat source, sterilization by the light source using means of the present invention, Figure 6 and Figure 7 is a light source using means according to the present invention The first embodiment of FIG. As shown in the drawing, the sunlight collected at the light exit 240 is reflected by the reflector 310 of the light duct 300 and is transmitted to the underground parking lot, so it is very useful as an alternative lighting for illuminating the underground parking lot.
이러한 지하주차장의 대체 조명으로 활용되는 태양광 집광 시스템은 그 특성상 여러 곳에 설치되는데, 무엇보다 집광효율이 낮거나 생산 및 설치비용이 고가인 경우에는 경제성이 현저히 떨어지므로 그 설치가 불가능하다. 그러나, 본 발명은 전술한 바와 같이 투광패널(200)을 통해 입사되는 태양광의 거의 대부분을 집광하는 구조이므로 집광량이 많고, 또한 전향집광판(210)과 상향집광판(220)이 단순히 고정 설치되는 구조이므로 생산비용 및 설치비용이 획기적으로 절감되며, 광덕트(300)는 태양광을 원하는 방향으로 연장 설치할 수 있는 것이다.Photovoltaic condensing system utilized as an alternative lighting of the underground parking lot is installed in various places due to its characteristics, and above all, if the condensing efficiency is low or the production and installation costs are high, the economical efficiency is significantly lowered, and thus the installation is impossible. However, since the present invention has a structure for condensing almost all of the sunlight incident through the light transmitting panel 200 as described above, the light collecting amount is large, and the structure in which the forwarding collecting plate 210 and the upward collecting plate 220 are simply fixed and installed. Since the production cost and installation cost is significantly reduced, the light duct 300 is to be installed to extend the sunlight in the desired direction.
도 8는 광원이용수단의 제2실시예를 도시한 것으로, 투광판(250)의 하측에 인볼류트형 반사체(400)와 집열관(500)을 설치하므로 집광되는 광원을 한층 더 집광하여 열원으로 활용할 수 있도록 하였다. 이러한 인볼류트형 반사체(400)를 설치한 본 발명은 태양광을 집광·집열시켜 보다 높은 온도의 열원을 집열관(500)으로 집열시키는 것이 가능하며, 이로 인하여 집열관(500)을 통해 온수, 온풍, 산업공정 열에너지를 생산할 수 있게 된다.8 is a view showing a second embodiment of the light source using means. Since the involute-type reflector 400 and the heat collecting tube 500 are installed below the floodlight plate 250, the light source to be collected is further focused to the heat source. It can be used. The present invention in which the involute-type reflector 400 is installed can collect and collect solar light to collect a heat source having a higher temperature to the heat collecting pipe 500. Thus, hot water is collected through the heat collecting pipe 500. Warm air, industrial process heat energy can be produced.
도 9는 광원이용수단의 제3실시예를 도시한 것으로, 투광판(250)의 하측에 태양전지판(600)을 설치하여 광출구(240)를 통해 입사되는 태양광을 전력으로 전환할 수 있도록 하였다. 특히, 태양전지판(600)은 입사되는 태양광의 밀도에 따라 효율성에서 큰 차이가 발생되는데, 본 발명은 전술한 바와 같이 집광효율이 매우 뛰어나므로 태양전지판(600)을 통하여 보다 많은 전력을 얻는 것이 가능하다. 더욱이, 본 발명은 태양전지판(600)의 상하방에 냉각공기통로(610)를 마련하므로 태양전지판(600)의 과열을 방지하여 태양전지판(600)의 수명을 연장시키고, 광반전효율을 증가시키게 된다.FIG. 9 illustrates a third embodiment of the light source using means, and the solar panel 600 is installed below the floodlight panel 250 so as to convert solar light incident through the light outlet 240 into electric power. It was. In particular, the solar panel 600 has a large difference in efficiency depending on the density of the incident sunlight, the present invention can be obtained more power through the solar panel 600 because the light collection efficiency is very excellent as described above. Do. Furthermore, the present invention provides cooling air passages 610 above and below the solar panel 600, thereby preventing overheating of the solar panel 600, thereby extending the life of the solar panel 600, and increasing the light inversion efficiency. do.
도 10은 광원이용수단의 제4실시예를 도시한 것으로, 투광판(250)의 하측에 분체, 공기, 물, 입자, 기타 물질이 유입되는 도관(700)을 설치하였다. 따라서, 도관(700)으로 유입되는 물질은 일정시간 정지 상태에서 태양광에 의해 살균 및 소독되거나, 박테리아나 미생물의 성장을 활성화되어 오염물질을 정화시키게 되며, 물질의 성상을 변화시킬 수 있다.FIG. 10 illustrates a fourth embodiment of the light source using means, and a conduit 700 into which powder, air, water, particles, and other substances are introduced is provided below the floodlight plate 250. Therefore, the material flowing into the conduit 700 may be sterilized and disinfected by sunlight in a stationary state for a predetermined time, or may activate the growth of bacteria or microorganisms to purify the contaminants, and change the properties of the material.
도 11은 광원이용수단의 제5실시예를 도시한 것으로, 투광판(250)의 하측으로 다수의 개별수납실(810)과 내벽이 반사체로 이루어진 일광실(800)을 설치하였다. 따라서, 각각의 개별수납실(810)에 수납된 위생기기, 수술도구, 주방용품 등은 집광된 태양광에 의해 살균 및 소독되므로 위생적인 측면에서 유용하다.FIG. 11 illustrates a fifth embodiment of the light source using means, and a plurality of individual storage chambers 810 and an inner wall of the inner wall of the light transmitting plate 250 are formed of reflectors. Therefore, sanitary devices, surgical tools, kitchen utensils, and the like stored in each individual storage room 810 are useful in hygienic aspects because they are sterilized and disinfected by the concentrated sunlight.
한편, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예의 일 예를 설명한 것에 불과한 것으로, 본 발명의 적용범위는 이와 같은 것에 한정되는 것은 아니며, 동일사상의 범주 내에서 태양복사 에너지를 적절하게 변경 이용 가능한 것이다.On the other hand, the above-described embodiment is merely to explain an example of a preferred embodiment of the present invention, the scope of the present invention is not limited to this, and the solar radiation energy can be used as appropriate within the scope of the same idea will be.
이상에서와 같이 본 발명은 태양광의 집광이 매우 효율적으로 이루어지도록 전향집광판과 상향집광판 및 2차반사체를 고정 설치하므로 투광패널을 통해 입사되는 태양광의 거의 대부분을 광출구 측으로 집광시켜 태양광의 집광효율을 크게 향상시킨 매우 유용한 효과가 있다.As described above, the present invention fixedly installs the forward light collecting plate, the upward light collecting plate, and the secondary reflector so that the light is collected very efficiently, and condenses almost the majority of the light incident through the light transmitting panel toward the light exit side to improve the light collecting efficiency. There is a very useful effect that is greatly improved.
또한, 본 발명은 전향집광판과 상향집광판 및 2차반사체에 의해 태양광을 집광하는 구조이므로 태양광 집광 시스템의 구조가 매우 단순해진다. 따라서, 불필요한 부품의 감소로 태양광의 반사 및 집광효율을 향상시키고, 생산비용 및 설치비용을 획기적으로 절감하여 경제성과 함께 제품의 상용화를 실현할 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.In addition, the present invention is very simple structure of the solar light collecting system because the light condensing plate, the up-condensing plate and the secondary reflector to collect the sunlight. Therefore, there is a very useful effect that can improve the reflection and condensing efficiency of sunlight by reducing unnecessary components, and dramatically reduce the production cost and installation cost to realize the commercialization of the product with economical efficiency.
더욱이, 본 발명은 광출구 측에 광발전, 집열, 채광, 처리 등의 광원이용수단이 설치되므로 지하주차장의 대체 조명, 온수를 얻기 위한 대체 열원, 태양전지판을 이용한 전력 생산, 미생물의 활성화를 통한 오염물의 분해 그리고 살균소독, 건조처리 및 발효 등의 용도로 활용할 수 있는 매우 유용한 효과도 있는 것이다.In addition, the present invention is installed in the light exit side light source using means such as photovoltaic power generation, heat collection, mining, processing, such as alternative lighting of underground parking, alternative heat source to obtain hot water, power production using solar panels, through the activation of microorganisms There is also a very useful effect that can be used for the decomposition of contaminants, sterilization, drying and fermentation.
도 1은 본 발명에 따른 전향집광판과 상향집광판의 곡률 형성과정을 나타낸 개략도,1 is a schematic view showing the curvature forming process of the forward and the upward light collecting plate according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 태양광의 집광 및 반사 과정을 나타낸 단면도,2 is a cross-sectional view showing a process of collecting and reflecting sunlight according to the present invention;
도 3은 2차 반사체의 다른 실시예를 나타낸 단면도,3 is a cross-sectional view showing another embodiment of a secondary reflector;
도 4는 도 3의 "A"부 상세 단면도,4 is a detailed cross-sectional view of portion “A” of FIG. 3;
도 5는 광이용 상태를 비교 표기한 2차반사체의 구성 단면도, 5 is a cross-sectional view showing the configuration of the secondary reflector comparatively showing the light utilization state,
도 6은 본 발명에 따른 광원이용수단의 제1실시예를 나타낸 단면도,6 is a cross-sectional view showing a first embodiment of a light source using means according to the present invention;
도 7은 광원이용수단의 제1실시예에 따른 지하주차장용 대체 조명의 사용 예를 나타낸 사시도,7 is a perspective view showing an example of the use of alternative lighting for underground parking lot according to the first embodiment of the light source using means,
도 8은 본 발명에 따른 광원이용수단의 제2실시예를 나타낸 단면도,8 is a sectional view showing a second embodiment of a light source using means according to the present invention;
도 9는 본 발명에 따른 광원이용수단의 제3실시예를 나타낸 단면도,9 is a sectional view showing a third embodiment of a light source using means according to the present invention;
도 10은 본 발명에 따른 광원이용수단의 제4실시예를 나타낸 단면도,10 is a sectional view showing a fourth embodiment of a light source using means according to the present invention;
도 11은 본 발명에 따른 광원이용수단의 제5실시예를 나타낸 단면도.11 is a sectional view showing a fifth embodiment of a light source using means according to the present invention;
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
100 : 태양광 집광 시스템 200 : 투광패널100 solar condensing system 200 light transmitting panel
210 : 전향집광판 220 : 상향집광판210: turn-up light collecting plate 220: up-condensing plate
230 : 2차반사체 231 : 전향재반사체230: secondary reflector 231: forward reflector
232 : 상향재반사체 232a : 구형반사체부232: upward reflector 232a: spherical reflector
232b : 하향 직선반사체부 240 : 광출구232b: downward straight reflector portion 240: light exit
250 : 투광판 300 : 광덕트250: floodlight 300: light duct
310 : 반사경 400 : 인볼류트형 반사체310: reflector 400: involute reflector
500 : 집열관 600 : 태양전지판500: heat collecting tube 600: solar panel
610 : 냉각공기통로 700 : 도관610: cooling air passage 700: conduit
800 : 일광실 810 : 개별수납실800: solarium 810: individual storage room
820 : 도어 F1,F2 : 초점820: doors F1, F2: focus
PA1,PA2 : 포물선 PE1,PE2 : 임의 연장선PA1, PA2: Parabola PE1, PE2: Arbitrary Extension
A,B,C,D : 교차점A, B, C, D: Intersection
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