KR100818197B1 - Solar focus type generation apparatus - Google Patents

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KR100818197B1 KR1020060088513A KR20060088513A KR100818197B1 KR 100818197 B1 KR100818197 B1 KR 100818197B1 KR 1020060088513 A KR1020060088513 A KR 1020060088513A KR 20060088513 A KR20060088513 A KR 20060088513A KR 100818197 B1 KR100818197 B1 KR 100818197B1
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Abstract

본 발명은 태양광을 집속하여 전기에너지를 발생시키는 태양광 집속식 발전장치에 관한 것으로서, 본 발명은 특정 위치로 태양광을 반사시킬 수 있도록 반사면이 연속하지 않은 기울기를 갖도록 배치된 반사판과; 상기 반사판에서 반사된 태양광을 수집하는 집광판과; 상기 집광판의 적어도 일측에 구비되어 상기 반사판에서 반사된 태양광의 일부를 상기 집광판으로 반사시키는 보조 반사판을 포함하여 구성됨으로써, 태양광의 집속 효율을 향상시킴과 아울러 태양의 추적이 용이하게 이루어질 수 있도록 한 태양광 집속식 발전장치에 관한 발명이다.

Figure R1020060088513

집광판, 궤도, 반사판, 태양광, 추적, 보조 반사판

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar concentrator for collecting sunlight to generate electric energy. The present invention relates to a solar concentrator, comprising: a reflector disposed so as to have a continuous non-continuous inclination so as to reflect sunlight to a specific position; A condenser for collecting sunlight reflected by the reflection plate; And an auxiliary reflector provided on at least one side of the light collecting plate and reflecting a part of the sunlight reflected by the reflector to the light collecting plate, thereby improving the focusing efficiency of the sunlight and facilitating the tracking of the sun The present invention relates to a light condensing type power generation apparatus.

Figure R1020060088513

Condenser, orbit, reflector, solar, tracking, auxiliary reflector

Description

태양광 집속식 발전장치{Solar focus type generation apparatus}[0001] Solar focus type generation apparatus [0002]
도 1은 본 발명에 따른 태양광 집속식 발전장치가 도시된 개략적인 사시도,1 is a schematic perspective view showing a solar concentrating power generation apparatus according to the present invention,
도 2는 본 발명에 따른 태양광 집속식 발전장치의 수평 이동 상태의 측면도,FIG. 2 is a side view of the solar concentrating power generation apparatus according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 태양광 집속식 발전장치의 수직 이동 상태의 측면도,FIG. 3 is a side view of the solar concentrating power generation apparatus according to the present invention in a vertically moving state,
도 4는 도 2의 A-A 선 방향의 개략적인 단면 구성도,Fig. 4 is a schematic cross-sectional view taken along line A-A in Fig. 2,
도 5는 본 발명에서 회전 롤러의 배치 구조가 도시된 상세도,5 is a detailed view showing an arrangement structure of a rotating roller in the present invention,
도 6과 도 7은 본 발명에 따른 궤도부의 다른 실시예가 도시된 도면들로서, 6 and 7 are views showing another embodiment of the track according to the present invention,
도 6은 정상 사용시의 상태도이고, 도 7은 비사용시의 상태도이다.Fig. 6 is a state diagram at the time of normal use, and Fig. 7 is a state diagram at the time of non-use.
도 8은 본 발명에서 집속부의 구조가 도시된 측면도,8 is a side view showing the structure of the focusing part in the present invention,
도 9는 본 발명에 따른 집속부의 태양광 추적 상태를 도시한 개략적인 도면들,FIG. 9 is a schematic view showing the solar tracking state of the focusing unit according to the present invention,
도 10은 본 발명에 따른 집속부 구조가 도시된 상세도,10 is a detailed view showing the structure of a focusing unit according to the present invention,
도 11은 본 발명에 따른 집속부의 태양광 집속 상태를 나타낸 상세도,11 is a detailed view showing a state of sunlight focusing of the focusing unit according to the present invention,
도 12는 본 발명에서 태양광 집속 상태를 구분하여 나타낸 도면들,FIG. 12 is a view showing solar light focusing states in the present invention,
도 13은 본 발명에 따른 집속부의 변형된 실시예의 집속 상태를 나타낸 상세도,13 is a detailed view showing a focusing state of a modified embodiment of the focusing unit according to the present invention,
도 14는 본 발명에 따른 집속부의 다른 실시예의 구조를 나타낸 상세도,14 is a detailed view showing the structure of another embodiment of the focusing unit according to the present invention,
도 15는 본 발명에 따른 집속부의 다른 실시예에서의 태양광 집속 상태도를 나타낸 도면이다.15 is a diagram showing a state of sunlight focusing in another embodiment of the focusing unit according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
10 : 집속부 11 : 집속 하우징 10: focusing unit 11: focusing housing
12 : 배면판 13 : 곡면판 12: back plate 13: curved plate
14 : 지지판 15 : 반사판 14: Support plate 15: Reflector
17 : 집광판 19 : 보조 반사판17: condenser plate 19: auxiliary reflector
20 : 궤도부 21 : 상부 플랜지 20: track portion 21: upper flange
23 : 궤도 레일 30 : 지지구동부23: track rail 30: support drive part
31 : 지지대 34, 35, 36, 37 : 회전 롤러 31: support base 34, 35, 36, 37: rotating roller
36 : 구동 롤러 38 : 동력 전달축 36: drive roller 38: power transmission shaft
40 : 구동모터 50 : 냉각장치40: drive motor 50: cooling device
본 발명은 태양광을 집속하여 전기에너지를 발생시키는 태양광 집속식 발전장치에 관한 것으로서, 특히 태양광의 집속 효율을 향상시킴과 아울러 태양의 추적이 용이하게 이루어지도록 한 태양광 집속식 발전장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar concentrating power generation device for collecting sunlight to generate electric energy, and more particularly, to a solar concentrating power generation device for improving the focusing efficiency of sunlight, will be.
일반적인 고집적식 태양광 발전장치로는 구동 방식에 따라 크게 일축식과 이축식으로 구분할 수 있다. As a general high integration type solar power generation device, it can be largely divided into a uniaxial type and a biaxial type according to a driving method.
이축식은 여러 개의 반사판을 포함하는 구조체를 태양을 향해 설치하고 발전장치를 포함하는 부분을 구조체의 중심에서 충분한 만큼의 거리에, 태양을 등지고, 설치하고 구조체에 속하는 반사판들을 좌우상하로 조절하여 태양의 방위각과 고도를 추적하며 빛을 발전장치로 모아 발전하게 된다. The biaxial formula is to construct a structure containing several reflectors toward the sun and to place the part containing the power generator at a sufficient distance from the center of the structure to set the sun back and to adjust the reflectors belonging to the structure horizontally, It tracks the azimuth and elevation and collects the light into the power generation device.
이러한 이축 방식은 많은 빛을 한 장소에 집속할 수 있는 이점이 있어 태양전지 사용보다는 태양열 발전에 주로 이용된다. 또한 태양의 움직임을 정확하게 추적해야 하는 정밀성을 요구되어 비용 및 운영이 어렵다는 단점이 있다. Such a biaxial approach is mainly used for solar power generation rather than solar cell because it has the advantage of focusing a lot of light in one place. In addition, there is a disadvantage that cost and operation are difficult because accuracy is required to accurately track the movement of the sun.
반면, 일축식은 태양의 동선을 기준으로 횡방향으로 설치된 반사판들이 태양의 방위각에 대응하여 동에서 서로 회전하는 동작을 하는 장치로 축 위에 태양전지나 태양열 수집장치를 장착하게 된다. 이 장치는 고도를 추적하지 않으면서도 회전축이 한 개여서 단순하고 군락을 형성하여 설치하기에 용이하여 많이 사용되고 있으며, 이축식에 비해 운영도 비교적 간편한 편이나, 장치가 커서 넓은 공간을 요구하고 발생하는 열이 높아 태양광 발전용 보다는 태양열 이용 장치로 사용되고 있다.On the other hand, in the uniaxial, the reflectors installed in the transverse direction with respect to the sun's moving line rotate in the same direction corresponding to the azimuth of the sun, and the solar battery or the solar collector is mounted on the shaft. This device is simple and easy to install because it has one rotary shaft without tracking the altitude, and it is widely used. It is comparatively easy to operate compared to the twin shaft type, but it requires a large space due to its large size It has high heat and is being used as solar heating device rather than solar power generation.
이와 같은 일축식 또는 이축식을 포함한 종래 태양광 발전장치는 집속도가 높아 최소 300도 이상에서 수천도에 이르는 열을 발생시켜 내수성이 90도 이내인 태양전지를 이용한 발전장치보다 태양열을 이용한 가열식 발전장치에 사용된다. 다만 냉각장치를 포함하는 중집중식 태양광 집속식 발전장치가 소수 있다.Conventional photovoltaic devices including such a uniaxial or biaxial type have a high collection speed and generate heat of at least 300 degrees to thousands of degrees, Used in devices. However, there are few centralized solar collective power generation devices including cooling devices.
또한 반사판과 집광판을 이용하여, 반사판에서 반사된 빛을 집광판에서 수집하여 발전하는 장치도 개발되었다. 이러한 발전장치는 집광판이 통상 태양전지로 구성되는데, 일반적으로 태양전지는 반사판에 비하여 가격이 고가이기 때문에 상대적으로 넓은 면적을 갖는 반사판을 이용하여 빛을 받아서 작은 면적을 갖는 집광판에 집중시키는 구조를 이용하게 된다.Also, a device for collecting the light reflected from the reflector on the condenser using a reflector and a condenser has been developed. In such a power generation apparatus, a light collecting plate is usually composed of a solar cell. In general, since a solar cell is expensive compared to a reflection plate, a reflector having a relatively large area is used to concentrate light on a light collecting plate having a small area .
그러나 상기한 바와 같은 종래 태양광 발전장치는 집광판이 반사판에서 반사된 빛을 수집하기 때문에 대부분 태양을 등진 위치에 설치되고, 이에 따라 태양 전지로 이루어진 집광판은 반사판에서 반사된 태양열과 함께 태양으로부터 직접 제공되는 열에 의해 온도가 과도하게 상승하여 전지 기능이 현저히 떨어지거나 수명이 단축되는 등의 문제가 발생하게 된다.However, in the conventional photovoltaic device as described above, since the condenser collects the light reflected from the reflector, most of the sun is installed in the upright position. Thus, the condenser composed of the solar battery is directly supplied from the sun together with the solar heat reflected from the reflector The temperature rises excessively due to the heat generated by the heat of the battery, resulting in a remarkable decrease in the battery function and a shortened life span.
또한 종래 태양광 발전장치는 소수 연구 중인 저집속식 태양광 발전장치는 반사판과 태양전지를 교대로 설치하는 구조적 문제로 2배 정도의 낮은 집속율을 보이고 있고, 대부분 2~3배 정도의 집속율을 가지고 있기 때문에 태양광 집중 효율이 떨어지는 관계로 만족할만한 발전 효율을 얻지 못하는 문제점이 있다.Also, in the conventional photovoltaic device, a small number of researchers are studying a low-concentration photovoltaic power generation device, which shows a convergence rate about twice as low due to a structural problem of alternately installing a reflector and a solar cell, There is a problem in that satisfactory power generation efficiency can not be obtained because the solar concentrating efficiency is low.
또한 종래 태양광 발전장치는 이축식은 물론 일축식도 전체적으로 장치의 크기가 크고 구조가 복잡하여 설치에 많은 비용이 소요됨과 아울러 설치 공간이 많이 차지하는 관계로 설치상의 제약도 많이 따르게 되는 문제점이 있다.In addition, the conventional photovoltaic power generation apparatus has a problem in that the installation is limited due to a large size of the apparatus and a complex structure of the apparatus as well as a large installation cost and a large installation space.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 집광판이 반 사판에서 태양광이 입사되는 영역 밖에 위치되어 태양광을 수집할 수 있도록 구성함으로써, 태양광의 수집 효율을 높여서, 보다 효율적인 태양광 발전이 가능하도록 하는 태양광 집속식 발전장치를 제공하는 데 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been conceived to solve the problems described above, and it is an object of the present invention to provide a solar panel that is capable of collecting sunlight by being located outside a region where sunlight is incident on a reflection plate, And to provide a solar concentrating power generation apparatus capable of performing solar power generation.
또한 본 발명은 집광판이 태양을 등지지 않고, 태양으로부터 전달되는 열에 의한 영향을 최소화할 수 있는 위치에 설치됨으로써 집광판의 손상을 방지하고 오랜 시간 안정적으로 사용할 수 있도록 하는 태양광 집속식 발전장치를 제공하는 데 목적이 있다.Further, the present invention provides a solar concentrator for preventing the damage of the condenser and using the condenser for a long period of time by installing the condenser at a position that minimizes the influence of heat transmitted from the sun without turning the sun The purpose is to do.
또한 본 발명은 보조 반사판을 추가로 구비하여 간단한 구조로 태양광의 집적 효율을 향상시킬 수 있는 태양광 집속식 발전장치를 제공하는 데 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a solar concentrating power generation apparatus which can further improve efficiency of collecting sunlight with a simple structure by additionally providing an auxiliary reflector.
또한 본 발명은 타원형 구조의 궤도 장치를 이용하여 좁은 공간에서도 태양 추적이 용이하게 이루어지도록 하여, 공간 활용이 유리하면서도 경제성도 우수하도록 하는 태양광 집속식 발전장치를 제공하는 데 목적이 있다.It is another object of the present invention to provide a solar concentrating power generation apparatus which makes it possible to easily track the sun in a narrow space by using an elliptical orbital apparatus so that space utilization is advantageous and economic efficiency is also excellent.
상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 태양광 집속식 발전장치는, 특정 위치로 태양광을 반사시킬 수 있도록 반사면이 연속하지 않은 기울기를 갖도록 배치된 반사판과; 상기 반사판에서 반사된 태양광을 수집하는 집광판과; 상기 집광판의 적어도 일측에 구비되어 상기 반사판에서 반사된 태양광의 일부를 상기 집광판으로 반사시키는 보조 반사판을 포함한 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a solar concentrator, comprising: a reflector disposed so as to have a non-continuous inclination of a reflection surface so as to reflect sunlight to a specific position; A condenser for collecting sunlight reflected by the reflection plate; And an auxiliary reflector provided on at least one side of the condenser to reflect a part of the sunlight reflected by the reflector to the condenser.
여기서 상기 반사판은 태양광의 입사 방향에 대하여 반사면의 기울기가 상기 집광판에 근접할수록 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.Here, the reflection plate is preferably formed so that the inclination of the reflection surface with respect to the incidence direction of sunlight becomes closer to the light condensing plate.
또한 상기 집광판과 보조 반사판은 대략 엘자 구조로 연결되어 설치된 것이 바람직하다.Further, it is preferable that the light collecting plate and the auxiliary reflector are connected by a substantially elongated structure.
상기 보조 반사판은 상기 집광판을 중심으로 상기 반사판과 상호 대향된 위치에 구비되는 것이 바람직하다.And the auxiliary reflector is disposed at a position opposite to the reflector with respect to the light collecting plate.
상기 반사판은 전체적으로 반사면이 곡면 구조로 배치되어 구성되고, 상기 보조 반사판은 반사면이 평면 구조를 갖도록 구성되는 것이 바람직하다.Preferably, the reflection plate is configured such that the reflection surface as a whole is arranged in a curved surface structure, and the reflection surface of the auxiliary reflection plate has a planar structure.
상기 집광판의 후면에는 냉각장치가 구비되고, 이 냉각장치는 상기 반사판을 지지하는 부재에 연결되어 방열할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.It is preferable that a cooling device is provided on the rear surface of the light condensing plate, and the cooling device is configured to be connected to a member for supporting the reflection plate to be able to radiate heat.
또한 상기한 과제를 실현하기 위한 본 발명에 따른 태양광 집속식 발전장치는, 일정 공간으로 태양광을 반사시킬 수 있도록 이루어진 반사판과; 집광면이 평면 구조로 형성되되, 이 집광면이 상기 태양광의 입사 방향과 나란히 배치되어 상기 반사판에서 반사된 태양광을 수집하는 집광판을 포함한 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a solar concentrator, comprising: a reflector configured to reflect sunlight in a predetermined space; A light collecting surface is formed in a planar structure, and the light collecting surface is disposed in parallel with the incident direction of the sunlight to collect sunlight reflected by the reflecting plate.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 발전 장치는 상기 반사판, 집광판은, 곡면 구조로 형성된 집속 하우징의 내측에 배치되어 구성되는 것이 바람직하다.In the power generating apparatus according to the present invention as described above, the reflection plate and the light condensing plate are preferably disposed inside a focusing housing formed in a curved surface structure.
여기서 상기 집속 하우징은 완만한 곡면 구조로 형성되어 상기 반사판을 지지하는 배면판과, 상기 배면판의 한쪽에서 원형상으로 절곡되어 그 내부에 상기 집광판을 지지하는 곡면판으로 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the focusing housing may include a back plate formed in a gentle curved surface structure to support the reflection plate, and a curved plate that is bent in a circular shape at one side of the back plate and supports the light-collecting plate therein.
상기 반사판, 집광판을 포함하여 집속부를 구성하고, 상기 집속부가 태양의 위치에 따라 추적이 가능하도록 집속부를 지지하면서 구동하는 추적 지지부를 포함 한 것이 바람직하다.And a tracking support unit configured to construct a focusing unit including the reflection plate and the light condensing plate and to drive the focusing unit while supporting the focusing unit so that the focusing unit traces according to the position of the sun.
상기 추적 지지부는 상기 집속부의 양측에 구비되어 태양 추적이 가능하도록 하는 양쪽 궤도부와, 상기 양쪽 궤도부를 지지하면서 이동시켜 상기 집속부를 태양 궤도를 따라 이동시키는 지지 구동부를 포함하여 구성된다.The tracking support part includes both track parts provided on both sides of the focusing part to enable tracking of the sun, and a support driving part for supporting the both track parts to move the focusing part along the sun track.
상기 지지 구동부는 상기 궤도부 및 집속부를 지지하는 지지대와, 이 지지대에 구비되어 상기 궤도부를 지지함과 아울러 궤도부를 이동시키는 복수의 회전 롤러와, 상기 복수의 회전 롤러 중 하나를 구동하는 구동 수단을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.The support driving unit includes a support for supporting the track and the focusing unit, a plurality of rotation rollers provided on the support for supporting the orbit and moving the track, and driving means for driving one of the plurality of rotation rollers And the like.
상기 회전 롤러는 상기 궤도부를 중심으로 위쪽에 하나가 배치되고, 아래쪽에 두 개가 배치되되, 그 중 하나는 상기 구동 수단에 의해 회전되도록 구성되는 것이 바람직하다.It is preferable that one of the rotating rollers is disposed on the upper side of the orbit portion and two of the rotating rollers are disposed on the lower side of the rotating roller, and one of them is rotated by the driving means.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 집속식 발전장치가 도시된 개략적인 사시도이고, 도 2와 도 3은 본 발명에 따른 태양광 집속식 발전장치의 태양 추적 이동 상태를 나타낸 측면도들이다.FIG. 1 is a schematic perspective view showing a solar concentrating power generating apparatus according to the present invention, and FIGS. 2 and 3 are side views showing a sun tracking moving state of the solar concentrating power generating apparatus according to the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 태양광 집속식 발전장치는 크게 태양광을 집속하는 집속부(10)와, 이 집속부가 태양의 위치에 따라 추적 이동이 가능하도록 집속부를 지지하면서 구동하는 추적 지지부로 이루어진다. 그리고 이 추적 지지부 는 집속부(10)의 양측에 구비되어 태양 추적이 가능하도록 하는 양쪽 궤도부(20)와, 이 양쪽 궤도부(20)를 지지하면서 궤적을 따라 이동시키는 지지 구동부(30)로 이루어진다.As shown in the figure, the solar concentrator according to the present invention includes a focusing unit 10 for concentrating sunlight, and a tracking support unit for supporting the focusing unit so that tracking can be performed according to the position of the sun . The track supporting portion includes both track portions 20 provided on both sides of the focusing portion 10 so as to enable tracking of the sun and a support driving portion 30 supporting the both track portions 20 and moving along the locus .
이하 상기 각각의 주요 구성 부분에 대하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the main components will be described in detail.
상기 집속부(10)는 집속 하우징(11)의 내측에 반사판(15), 집광판(17), 보조 반사판(19)이 구비된다. 이러한 집속부(10)는 본 발명의 장치로 입사된 태양광이 상기 반사판(15)에 반사된 후에 바로 상기 집광판(17)으로 집속되거나 상기 보조 반사판(19)에 반사된 후에 상기 집광판(17)으로 집속될 수 있도록 구성된다. 따라서 상기 집광판(17)에 집속된 태양광을 전기 에너지를 변환시켜 이용할 수 있도록 구성되는 것이다. 물론 집속된 태양광을 열 에너지로 이용하는 것도 가능하다.The focusing unit 10 includes a reflection plate 15, a condenser plate 17, and an auxiliary reflection plate 19 on the inner side of the focusing housing 11. The focusing unit 10 focuses the sunlight incident on the apparatus of the present invention on the condenser plate 17 after being reflected by the reflecting plate 15 or after being reflected by the auxiliary reflecting plate 19, As shown in FIG. Therefore, solar light collected by the condenser plate 17 can be converted into electric energy. Of course, it is also possible to use concentrated solar light as thermal energy.
이와 같은 집속부(10)의 보다 상세한 배치 구조에 대해서는 도 8 내지 도 14를 참조하여 나중에 설명하고, 도 1 내지 도 7을 참조하여 태양의 위치 변화에 따른 상기 집속부(10)의 추적이 가능하게 하는 궤도부(20) 및 지지 구동부(30)의 구성을 먼저 설명한다.A more detailed arrangement of such a focusing unit 10 will be described later with reference to Figs. 8 to 14, and the tracking of the focusing unit 10 according to the positional change of the sun can be performed with reference to Fig. 1 to Fig. The constitution of the orbit section 20 and the support drive section 30 will be described first.
상기 궤도부(20) 및 지지 구동부(30)는, 상기 집속부(10)를 지면 또는 설치 대상물로부터 일정 높이 떨어진 위치에 지지하는 동시에 동쪽에서 서쪽으로 이동하는 태양 위치를 추적하기 위한 구조물이다.The track portion 20 and the support driving portion 30 are structures for supporting the focusing portion 10 at a position spaced a predetermined height from the ground or an object to be installed and tracking the sun position moving from east to west.
먼저 상기 궤도부(20)는 유선형 또는 반타원형 구조로 형성되는 것이 바람직하나, 이에 한정되지 않고, 타양 추적 궤도에 따라 그 형상과 모양을 다양하게 변경하여 실시하는 것이 가능하다. 즉, 타원형상이 아닌, 원형으로도 가능하고, 실시 조건에 따라서는 'U'자형 구조 등 다양하게 궤도 구조를 변형하여 실시하는 것이 가능하다.First, the orbital portion 20 is preferably formed in a streamlined or semi-elliptical structure. However, the present invention is not limited thereto. In other words, it is possible not to make an elliptical shape but also to have a circular shape, and it is possible to carry out various modifications of a track structure such as a U-shaped structure depending on the operating conditions.
이러한 궤도부(20)는 상기 집속부(10)의 양쪽에 설치되는 것이 바람직하고, 설치 조건에 따라서는 상기 집속부(10)의 상부와 하부에 설치하는 것도 가능하다.The track portion 20 is preferably provided on both sides of the focusing portion 10 and may be provided on the upper portion and the lower portion of the focusing portion 10 depending on the installation condition.
보다 구체적인 궤도부(20)의 단면 형상은 도 4에 도시된 바와 같이 'I'자 모양으로 형성되어, 상부 플랜지(21)는 상기 집속부(10)의 양단부에 고정되고, 하부 플랜지인 궤도 레일(23)은 이후 설명될 지지 구동부(30)의 롤러(34)들에 의해 지지되는 구성으로 이루어진다.4, the upper flange 21 is fixed to both ends of the focusing portion 10, and the upper flange 21 is fixed to both ends of the orbiting rail 20, which is a lower flange, (23) is supported by the rollers (34) of the support driving part (30) to be described later.
다음, 상기 지지 구동부(30)는, 도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 지면 또는 특정 공간에 설치되는 양쪽 지지대(31)와, 상기 양쪽 지지대(31) 사이에 설치되는 복수의 회전 롤러(34)와, 상기 회전 롤러(34) 중 어느 하나의 롤러(36)를 회전 구동시키는 구동모터(40)로 이루어진다. 4 and 5, the support driving unit 30 includes two support rods 31 mounted on the ground or a specific space, and a plurality of rotary rollers 31 mounted between the support rods 31 And a driving motor (40) for driving one of the rollers (36) of the rotating roller (34) to rotate.
여기서 상기 지지대(31)는 상기 회전 롤러(34)를 포함한 궤도부(20) 및 집속부(10)를 지지할 수 있는 구조물이면 실시 조건에 따라 다양하게 구성하여 실시할 수 있다. 다만 본 실시예에서는 중앙에 중앙 지지대(31a)를 구성하고, 그 양쪽에 한 쌍의 측면 지지대(32a,32b)를 구성하여, 본 장치를 설치할 때 중앙 지지대(31a)를 먼저 설치하고, 나중에 측면 지지대(32a,32b)를 양쪽에 설치함으로써 보다 용이하게 설치할 수 있도록 구성된다.Here, the support 31 may be constructed in various manners depending on the conditions under which the support unit 31 can support the track 20 including the rotation roller 34 and the focusing unit 10. In the present embodiment, however, the center support 31a is formed at the center and the pair of side support rods 32a and 32b are formed on both sides of the center support 31a. In this case, the center support 31a is installed first, It is configured so that it can be installed more easily by providing the support rods 32a and 32b on both sides.
도면에서 측면 지지대(32a,32b)의 은선 부분은 지면 등에 직접 설치될 수 있음은 나타낸 것이다.It is shown that the silver line portions of the side supports 32a and 32b in the figure can be directly installed on the ground or the like.
이러한 지지대(31)는 기본적으로 상기 회전 롤러(34)들을 지지하는 축을 지지하는 구성으로 이루어지고, 한쪽 측면에는 상기 회전 롤러(34) 중 구동 롤러(36)를 구동하기 위한 구동모터(40)가 설치된다.The support base 31 basically has a structure for supporting a shaft for supporting the rotation rollers 34. A drive motor 40 for driving the drive roller 36 among the rotation rollers 34 Respectively.
상기 회전 롤러(34)는 도 5에서와 같이 상기 궤도부(20)의 궤도레일(23)을 중심으로 위쪽에 하나의 회전 롤러(35)가 설치되고, 아래쪽에 두 개의 회전 롤러(36)(37)가 설치된다. 이와 같이 회전 롤러(34)들은 3개가 배치됨과 아울러 아래쪽에 두 개의 롤러가 배치되는데, 이는 상기 궤도부(20)를 보다 안정적으로 지지하기 위한 것이다.5, one rotating roller 35 is disposed above the track rail 23 of the track part 20 and two rotating rollers 36 37 are installed. In this way, three rotating rollers 34 are disposed and two rollers are disposed on the lower side in order to more stably support the orbiting portion 20.
상기 회전 롤러(34) 중 구동 롤러(36)는 상기 구동 모터(40)의 축에 연결되어 강제 회전되는 구성으로 이루어진다. 이때 상기 지지 구동부(30)는 상기 집속부(10)를 중심으로 양쪽에 구성되는 바, 한 쪽에 설치된 구동 모터(40)의 회전력이 반대쪽 구동 롤러(36)에도 전달되어 집속부(10)의 태양 추적 이동이 보다 안정적이고 정확하게 이루어지도록, 집속부(10)의 하부 공간으로 동력 전달축(38)이 길게 연결된다.The driving roller 36 of the rotating roller 34 is connected to the axis of the driving motor 40 and is forcibly rotated. At this time, the support driving unit 30 is disposed on both sides of the focusing unit 10, and the rotational force of the driving motor 40 installed on one side is transmitted to the opposite driving roller 36, The power transmission shaft 38 is connected to the lower space of the focusing unit 10 so that the tracking movement can be performed more stably and accurately.
한편, 상기 회전 롤러(34)들은 상기 궤도부(20)와 랙 피니언 구조로 치합되게 구성되는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니고 실시 조건에 따라 상대 운동을 위한 충분한 마찰력을 가질 수 있으면, 고무 롤러 및 고무 패드 등을 이용하여 상호 접촉되게 구성하는 것도 가능하다. 하지만 구동 롤러(36) 측은 랙과 피니언 구조로 상호 치합되게 구성하여 동력 손실을 최소화할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.The rotating rollers 34 are preferably configured to be coupled with the raceway portion 20 in a rack pinion structure. However, the present invention is not limited thereto. If the rotating rollers 34 can have sufficient frictional force for relative movement according to the conditions of operation, Roller, rubber pad, or the like. However, it is preferable that the drive roller 36 is configured to be interlocked with the rack and pinion structure so as to minimize the power loss.
한편, 도 4에 도시된 바와 같이 집속부(10)의 태양전지의 뒤쪽에는 태양열에 의해 전지의 온도가 과도하게 상승하는 것을 방지하는 방열 장치가 설치될 수 있다. 이에 대해서는 다음에 다시 설명하기로 한다.Meanwhile, as shown in FIG. 4, a heat dissipating device may be installed on the rear side of the solar cell of the focusing unit 10 to prevent the temperature of the battery from excessively rising due to solar heat. This will be described again in the following.
도 6 내지 도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 집속식 발전장치가 도시된 도면으로서, 집속부(10)의 구조가 생략되고 궤도부(20A)와 지지 구동부(30A)의 측면 구성을 나타낸 것이다.6 to 7 are views showing a solar light collecting type power generation apparatus according to another embodiment of the present invention, in which the structure of the focusing section 10 is omitted and the side surfaces of the raceway section 20A and the support drive section 30A Lt; / RTI &gt;
도시된 본 발명의 장치는 위에서 설명한 본 발명의 일 실시예의 궤도부(20)와는 달리 궤도 레일(23A)의 양끝단부(25)가 곡면 형상으로 더 연장되게 형성된다.Unlike the track 20 of the embodiment of the present invention described above, the apparatus of the present invention is formed such that both ends 25 of the track rail 23A are further extended in a curved shape.
이와 같은 구조를 통해 정상적으로 태양광을 집속할 때는 도 6에서와 같이 궤도부(20A)가 위치되게 작동하면서 도시되지 않은 집속부의 태양 추적 이동이 이루어지고, 눈비가 오거나 장시간 사용하지 않을 때 등은 도 7에서와 같이 궤도부(20A)가 완전히 뒤집힌 상태로 위치되어 집속부이 뒤집힌 상태에서 내부로 눈비가 직접 유입되거나 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있게 된다.When the sunlight is normally focused through such a structure, the track part 20A is operated to locate the sun as shown in FIG. 6, and the sun tracking movement of the unillustrated focusing part is performed. When the sunlight is not used or is not used for a long time 7, the trajectory portion 20A is positioned in a completely inverted state, so that it is possible to prevent the direct influx of the snowball or the foreign matter from flowing into the inside of the converging portion in an inverted state.
결국, 이와 같은 구조에 의해 집속부(10) 및 궤도부(20)의 내부로 눈비가 유입되지 않게 됨은 물론 먼지 등의 이물질이 유입되는 것도 최소화할 수 있게 되어, 본 발명에 따른 장치의 이용이 용이함과 아울러 보관상 이점에 의해 장치의 사용 수명도 길게 할 수 있게 된다.As a result, due to such a structure, it is possible to minimize the inflow of foreign matter such as dust as well as the rainfall into the inside of the focusing section 10 and the track section 20 as well as the use of the apparatus according to the present invention The service life of the device can be prolonged due to the ease of storage and the storage advantage.
도 6과 도 7에서 참조 번호 31'는 지지대를 나타낸 것이고, 34는 상기한 바와 같은 회전 롤러들을 나타낸 것이다.In FIGS. 6 and 7, reference numeral 31 'denotes a supporting member, and reference numeral 34 denotes the rotating rollers as described above.
도 8은 본 발명의 집속부 구조를 나타낸 측면도로서, 이를 참조하여 집속부(10)의 주요 구성 부분인 반사판(15), 집광판(17), 보조 반사판(19)을 지지하는 집속 하우징(11)에 대하여 설명한다.8 is a side view showing the structure of the focusing unit according to the present invention. Referring to FIG. 8, the focusing housing 11 supporting the reflecting plate 15, the condenser plate 17, and the auxiliary reflecting plate 19, Will be described.
상기 집속 하우징(11)은 완만한 곡면 구조로 형성되어 상기 반사판(15)을 지지하는 배면판(12)과, 이 배면판(12)의 한쪽에서 급격한 곡면으로 말린 구조로 형성되어 상기 집광판(17) 및 보조 반사판(19)을 지지하는 곡면판(13)으로 이루어진다.The focusing housing 11 is formed in a gentle curved surface structure and has a back plate 12 supporting the reflector 15 and a curved surface curved from one side of the back plate 12, And a curved surface plate 13 for supporting the auxiliary reflector 19.
이러한 집속 하우징(11)은 상기 배면판(12)과 곡면판(13)이 연속한 구조로 형성되는 것이 바람직하고, 상기 배면판(12)과 곡면판(13)은 상기 집광판(17)에서 발생된 열을 외부로 용이하게 전달하여 방열함과 아울러 충분한 보호 강성을 갖도록 열전달율이 높은 금속재 등으로 구성되는 것이 바람직하다.The back plate 12 and the curved plate 13 are formed on the condenser plate 17 in such a manner that the back plate 12 and the curved plate 13 are continuous with each other. It is preferable that it is made of a metallic material having a high heat transfer rate so as to have a sufficient heat resistance and a sufficient protection stiffness.
한편, 도 8에 예시된 집속 하우징(11)은 하나의 예시일 뿐, 아래에서 구체적으로 설명될 집속부(10)의 주요 구성부분인 반사판(15), 집광판(17), 보조 반사판(19)을 지지할 수 있는 구성이면, 그 형상과 구조를 다양하게 변경하여 실시할 수 있음은 물론이다.The focusing housing 11 illustrated in FIG. 8 is only one example and includes a reflecting plate 15, a condenser plate 17, an auxiliary reflecting plate 19, which are main components of the focusing unit 10, It is needless to say that the present invention can be implemented by variously changing the shape and structure thereof.
또한 상기 집속 하우징(11)은 도 1에서와 같이 반사판(15)과 배면판(12) 사이에 공간을 안정적으로 지지할 수 있도록 복수의 지지 리브(12a)가 일정 간격마다 삽입되어 구성되는 것이 바람직하다. 물론 상기 곡면판(13)과 집광판(17) 및 보조 반사판(19) 사이의 공간에도 상기 지지 리브(12a)와 같은 구조물을 설치하는 것이 바람직하다.1, the focusing housing 11 preferably has a plurality of supporting ribs 12a inserted at regular intervals so as to stably support a space between the reflection plate 15 and the back plate 12 Do. It is preferable that a structure such as the support rib 12a is provided in a space between the curved plate 13 and the condenser plate 17 and the auxiliary reflector 19 as well.
도 9는 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 장치에서 상기 집속부의 위치 변화에 따른 궤도 추적 상태를 나타낸 도면이다.FIG. 9 is a diagram illustrating a trajectory tracking state according to a change in the position of the focusing unit in the apparatus according to the present invention.
도 9의 (a)에서 (c)는 태양의 위치에 따라 전술한 궤도부(20) 및 지지 구동부(30)에 의해 집속부(10)가 이동되는 상태를 보인 도면으로서, (a)는 해뜰녁, (b)은 태양의 고도가 60도 정도, (c)는 해질녁의 상태일 수 있고, 상기 집속부(10)는 지지 구동부의 회전 롤러(34)를 중심으로 움직이게 된다.9 (a) to 9 (c) are diagrams showing a state in which the focusing section 10 is moved by the above-described track section 20 and the support driving section 30 according to the position of the sun, in which (a) (C) may be a sunset condition, and the focusing unit 10 is moved around the rotation roller 34 of the support driving unit.
도 9의 (a)에서와 같이 도면상 우측에서 입사된 빛은 반사판(15)과 보조 반사판(19)에 의해 반사되어 집광판(17)으로 모이게 되고, (b)에서와 같이 도면상 상부에서 조사된 빛은 역시 반사판(15) 및 보조 반사판(19)에 의해 집광판(17)으로 모이게 된다.9 (a), the light incident on the right side of the figure is reflected by the reflection plate 15 and the auxiliary reflection plate 19 and collected by the condenser plate 17. As shown in FIG. 9 (b) And the collected light is collected by the condenser plate 17 by the reflection plate 15 and the auxiliary reflection plate 19 as well.
그리고 도 9의 (c)에서와 같이 도면상 좌측에서 입사된 빛도 반사판(15)과 보조 반사판(19)에 의해 반사되어 집광판(17)로 집광되면서 전기 에너지로의 전환이 가능해진다.9 (c), the light incident on the left side in the drawing is also reflected by the reflecting plate 15 and the auxiliary reflecting plate 19 and is condensed by the condensing plate 17, so that it becomes possible to switch to electric energy.
이와 같은 집광 구조가 가능하기 위해, 도 10 내지 도 15를 참조하여, 본 발명의 집광 구조에 대하여 자세히 설명한다.To enable such a light converging structure, the light converging structure of the present invention will be described in detail with reference to FIGS. 10 to 15. FIG.
도 10 내지 13은 본 발명의 일 실시예 및 변형 실시예에 따른 집광 구조를 도시한 도면이고, 도 14와 도 15는 본 발명의 다른 실시예에 따른 집광 구조를 도시한 도면이다.FIGS. 10 to 13 are views showing a light collecting structure according to an embodiment and a modified embodiment of the present invention, and FIGS. 14 and 15 are views showing a light converging structure according to another embodiment of the present invention.
먼저, 도 10 내지 13을 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 집광 구조는, 도 1을 참조하여 설명한 바와 같이 집속 하우징(11) 내에 반사판(15), 집광판(17), 보조 반사판(19)으로 구성된다.10 to 13, a light collecting structure according to an embodiment of the present invention includes a reflecting plate 15, a light collecting plate 17, and an auxiliary reflecting plate 19 (see FIG. 1) in a focusing housing 11, ).
상기 집속 하우징(11)은 전술한 바와 같이 배면판(12)과 곡면판(13)이 연속하여 곡면으로 연결된 구조로 구성된다.As described above, the focusing housing 11 has a structure in which the back plate 12 and the curved plate 13 are continuously connected in a curved shape.
이러한 집속 하우징(11)의 배면판(12) 안쪽에 설치되는 반사판(15)은 태양광을 반사시키는 반사면이 연속하지 않은 기울기를 갖도록 배치된다. 즉, 상기 반사면은 상기 집광판(17) 또는 보조 반사판(19)으로 빛을 전달할 수 있도록 배치되는데, 이때 반사면은 기울기가 동일하지 않은 복수의 평면이 연속된 구조로 배치되어 전체적으로 곡면 구조를 갖도록 구성된다.The reflecting plate 15 provided inside the back plate 12 of the focusing housing 11 is arranged so that the reflecting surface reflecting the sunlight has a non-continuous slope. That is, the reflective surface is disposed so as to transmit light to the condenser plate 17 or the auxiliary reflector 19. In this case, the reflective surface may have a plurality of planes, which are not identical in inclination, .
이러한 상기 반사판(15)은 태양광의 입사 방향에 대하여 반사면의 기울기가 상기 집광판(17)에 근접할수록 더 크게 형성되는 것이 바람직하다.The reflection plate 15 preferably has a larger inclination of the reflective surface with respect to the incidence direction of the sunlight toward the light condensing plate 17.
다음 상기 집속 하우징(11)의 곡면판(13) 내에 구비되는 집광판(17)은 상기 반사판(15)에서 반사된 빛을 집광시킬 수 있는 위치에 설치된 것으로, 대략 곡면판(13)이 원형 구조를 갖는다고 하였을 때 가운데 부분을 향하여 돌출된 구조로 배치된다.The light collecting plate 17 provided in the curved plate 13 of the focusing housing 11 is installed at a position where light reflected by the reflecting plate 15 can be condensed and the curved plate 13 has a circular structure And when they are held, they are arranged in a protruding structure toward the center portion.
물론, 상기 집광판(17)의 안정적인 지지를 위해 상기 반사판(15) 쪽으로 지지판(14)이 연결되어 설치된다.Of course, the support plate 14 is connected to the reflection plate 15 in order to stably support the condenser plate 17.
여기서 집광판(17)은 상기 반사판(15) 및 이후 설명될 보조 반사판(19)에서 반사된 빛이 집광되고, 이렇게 집광된 빛 에너지가 전기 에너지로 변환될 수 있는 태양 전지로 구성된다. 이러한 태양 전지의 구체적인 구성은 공지에 널리 알려진 구성이므로, 자세한 설명은 생략한다. 다만, 본 발명에 따른 집광판(17)은 상기 반사판(15)으로 입사되는 입사광 면적 대비 1/4 이상 1/10배 사이의 크기로 형성될 수 있으므로 4 ~ 10배의 집광 효율을 갖도록 구성될 수 있다.Here, the light collecting plate 17 is composed of a solar cell in which the light reflected from the reflection plate 15 and the auxiliary reflector 19 to be described later is condensed and the condensed light energy can be converted into electric energy. The detailed configuration of such a solar cell is well known in the art, and thus a detailed description thereof will be omitted. However, the light collecting plate 17 according to the present invention may be formed to have a size ranging from 1/4 to 1/10 times the incident light area incident on the reflection plate 15, so that the light collecting plate 17 may have a condensing efficiency of 4 to 10 times have.
참고로 도 13은 집광판(17)이 입사광 면적 대비 10 배정도의 집광율을 가질 수 있도록 구성된 것을 예시한 도면이다.13 is a diagram illustrating a configuration in which the light collecting plate 17 is configured to have a light collecting rate of about 10 times the incident light area.
다음, 상기 보조 반사판(19)은 상기 곡면판(13)의 끝단부 내면에 평면 구조로 형성되는데, 상기 반사판(15)에서 반사된 빛 중 집광판(17)으로 반사되지 않고 집광판(17)을 벗어나는 일부의 빛을 상기 집광판(17)으로 반사시키는 역할을 하게 된다.The auxiliary reflector 19 is formed on the inner surface of the end portion of the curved plate 13 so as to have a flat structure. The light reflected by the reflector 15 is reflected by the condenser 17 without being reflected by the condenser 17, And reflects a part of light to the light collecting plate 17.
이러한 보조 반사판(19)은 상기 집광판(17)을 중심으로 상기 반사판(15)과 상호 대향된 위치, 즉 반대쪽에 위치되도록 구성되며, 상기 반사판(15)의 앞쪽에서 집광판(17)과 대략 엘자 구조로 연결되어 설치되는 것이 바람직하다.The auxiliary reflector 19 is disposed on the opposite side of the reflector 15 with respect to the reflector 15. The reflector 15 is disposed in front of the reflector 15 in a substantially elongated structure As shown in FIG.
이와는 달리 도 13에서와 같이 보조 반사판(19)과 집광판(17) 사이에 보조 연결판(18)을 설치하여 연결하는 구성도 가능하다.Alternatively, as shown in FIG. 13, an auxiliary connecting plate 18 may be installed between the auxiliary reflecting plate 19 and the condenser plate 17 to connect them.
한편, 전술한 바와 같이 상기 집광판(17)에는 태양광을 수집하는 과정에서 상당한 열을 발생시키게 되므로, 집광판(17)의 후면에 냉각장치(50)가 구비되는 것이 바람직하다. 이때 구성할 수 있는 냉각 장치는 상기 반사판(15) 및 보조 반사판(19)을 지지하는 집속 하우징(11)을 통해서 외부로 방열할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.As described above, since the condensing plate 17 generates considerable heat in the process of collecting sunlight, it is preferable that the condensing plate 17 is provided with a cooling device 50 on the rear surface thereof. The cooling device that can be configured at this time is preferably configured to radiate heat to the outside through a focusing housing 11 that supports the reflection plate 15 and the auxiliary reflection plate 19.
상기한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 집속부(10)는 도 11, 도 12, 도 13에서와 같은 태양광 집속 구조를 갖는데, 도 12에 태양광 집속 순서가 잘 나타나 있다.The focusing unit 10 according to the present invention having the above-described configuration has the solar focusing structure as shown in FIGS. 11, 12, and 13, and FIG. 12 shows the solar focusing order.
즉, 도 12의 (a)에서와 같이 태양으로부터 입사된 빛이 반사판(15)의 반사면에 도달하면, 상기 반사면에서 반사된 빛의 대부분은 도 12의 (b)에서와 같이 바로 집광판(17)으로 집속되어 전기 에너지로 변환될 수 있게 되고, 도 12의 (c)에서와 같이 나머지 일부의 빛만 보조 반사판(19)으로 반사된 다음에 상기 집광판(17)으로 집속되게 반사된다.12 (a), when the light incident from the sun reaches the reflection surface of the reflection plate 15, most of the light reflected from the reflection surface is directly reflected on the reflection plate 15 as shown in FIG. 12 (b) 17 to be converted into electric energy, and only the remaining part of the light is reflected by the auxiliary reflection plate 19 as shown in FIG. 12 (c), and then is concentratedly reflected by the condenser plate 17.
여기서 태양전지 즉, 집광판등의 온도 상승을 고려하여 바람직한 설계 비율로, 도 11을 참고하면, 상기 집광판(17)의 집광 면적(A) 대비 각 부분의 면적은 다음과 같이 설계되는 것이 바람직하다. 상기 집광면적(A) 대비 태양광의 입사면적(B)은 4~10배, 반사판(15)의 반사면적(C)은 5~7배, 그리고 보조 반사판(19)의 반사 면적(D)은 0.5~1배 정도의 크기로 설계하여 배치하는 것이 바람직하다.11, the area of each part of the light-collecting plate 17 with respect to the light-converging area A is preferably designed as follows. The incidence area B of sunlight to the condensed area A is 4 to 10 times, the reflection area C of the reflection plate 15 is 5 to 7 times and the reflection area D of the auxiliary reflection plate 19 is 0.5 It is preferable to design and arrange it to a size of about 1 time.
다음, 도 14와 도 15를 참고하여, 본 발명의 다른 실시예에 따른 집광 구조를 살펴본다.Next, a light collecting structure according to another embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 14 and FIG.
도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따른 집광 구조는 전술한 일 실시예의 집광 구조와 유사하나, 보조 반사판(19)이 구비되어 있지 않은 구성으로 이루어진다.As shown in the drawing, the light collecting structure according to another embodiment of the present invention is similar to the light collecting structure of the above-described embodiment, but has a structure in which the auxiliary reflecting plate 19 is not provided.
즉, 집속 하우징(11) 내에서 태양광을 반사시킬 수 있도록 이루어진 반사 판(15A)과, 집광면이 상기 태양광의 입사 방향과 나란히 배치되어 상기 반사판(15)에서 반사된 태양광을 수집하는 집광판(17A)으로 구성된다. 여기서 상기 집광판(17A)의 집광면은 평면 구조로 형성되어 태양광의 입사 방향과 거의 평행하게 배치되는 것이 바람직하다.A reflecting plate 15A configured to reflect sunlight in the focusing housing 11 and a reflecting plate 15A disposed in parallel with the incident direction of the sunlight to collect sunlight reflected by the reflecting plate 15, (17A). It is preferable that the light collecting surface of the light collecting plate 17A is formed in a planar structure and is arranged substantially parallel to the incident direction of sunlight.
이와 같은 본 발명의 다른 실시예에 다른 집광 구조에서도 전술한 일 실시예에서와 같은 집속 하우징(11)이 구비되고, 이 집속 하우징(11)은 배면판(12)과 곡면판(13)으로 이루어진다.In another light collecting structure according to another embodiment of the present invention, a focusing housing 11 as in the above-described embodiment is provided, and the focusing housing 11 is composed of a back plate 12 and a curved plate 13 .
상기와 같은 구조를 갖는 본 발명의 다른 실시예의 집광 구조도 집광판이 태양을 등지지 않고, 태양으로부터 전달되는 열에 의한 영향을 최소화할 수 있는 위치에 설치되므로, 태양열에 의한 집광판의 손상을 줄이고, 장시간 보다 안정적으로 사용할 수 있게 된다.The light collecting structure of another embodiment of the present invention having the above structure is also installed at a position where the influence of heat transmitted from the sun can be minimized without allowing the light collecting plate to stand up to the sun so that the damage of the light collecting plate by solar heat is reduced, So that it can be used more stably.
한편, 태양광을 수집하는 장치에 있어 반사판(15)과 보조 반사판(19)을 이용해 집속된 태양광을 더 좁은 면적으로 유도하는 렌즈를 이용하여 구성하는 것도 가능하다.On the other hand, in the apparatus for collecting sunlight, it is also possible to use a lens that guides the focused sunlight to a narrower area by using the reflector 15 and the auxiliary reflector 19.
상기와 같이 구성되고 작용되는 본 발명에 따른 태양광 집속식 발전장치는 반타원형 궤도 장치를 이용하여 태양 추적이 가능하도록 구성되기 때문에 가볍고 얇은 외관의 구성이 가능해지고, 이에 따라 낮은 기계적 강도를 가진 구조체 또는 건축물 등 설치 장소로 취약했던 장소에서도 용이하게 설치하여 사용이 가능해지는 이점이 있다. 또한 전체적인 설치 위치를 낮게 할 수 있어 풍압에도 안정된 상태를 유지할 수 있고, 회전 반경이 작아 각각의 장치들 간에 필요로 하는 이격거리를 최소화하여 동일 면적 대비 더 많은 장비들의 설치가 가능해지는 이점이 있다. The solar concentrator according to the present invention constructed and operative as described above is configured to be able to track the sun by using the semi-elliptical orbit device, so that it is possible to construct a light and thin appearance, It is advantageous in that it can be easily installed and used even in a place where it is vulnerable to an installation place such as a building. In addition, the overall installation position can be lowered to maintain a stable state under wind pressure, and the turning radius is small, so that the required separation distance between the respective devices is minimized, thereby enabling the installation of more equipment in comparison with the same area.
또한 본 발명은 설치비용을 줄여 경제성을 높이면서도 집광 효율이 우수하기 때문에 보급을 확대할 수 있는 이점이 있다. 즉 유가의 고공행진 속에 정부에서 추진하고 있는 재생에너지 보급 사업은 깨끗한 환경을 후손에게 물려준다는 취지에도 불구하고 소비자가 부담해야 하는 비용 때문에 외면되고 있는 것이 현실인 바, 본 발명에 따른 장치는 태양전지 가격에 비해 상대적으로 싼 반사판을 이용하여 태양 에너지 이용 효율을 높임으로써 사용자로 하여금 에너지도 아끼고 환경도 보호한다는 동기를 부여함으로써 보급률을 높일 수 있는 이점이 있다.Further, the present invention has an advantage that it is possible to expand the supply because the installation cost is reduced, the cost efficiency is improved, and the light collection efficiency is excellent. In other words, despite the fact that the government is promoting the renewable energy business in the midst of high oil prices, it is a reality that it is turned off due to the cost that the consumer should bear in spite of the fact that the clean environment is handed over to the descendants. It is advantageous to increase the penetration rate by motivating users to save energy and to protect the environment by increasing the efficiency of solar energy utilization by using a reflector which is relatively cheap as compared with that of the conventional art.
또한 본 발명은 특정 각도로 설치된 반사판을 이용하여 태양광을 일정각도를 유지하며 반사하도록 하고 집광판(태양전지)이 태양광을 간섭하지 않도록 하단에 설치하여 태양광을 수집하기 때문에 집광판의 손상을 방지하면서도 보다 효율적인 태양광 발전이 가능한 이점이 있다.Further, according to the present invention, sunlight is reflected at a certain angle using a reflector installed at a specific angle, and sunlight is collected by installing a solar panel at the lower end so as to prevent the sunlight from interfering with the sunlight. But it has the advantage of more efficient solar power generation.
또한 일반적으로 태양전지가 빛을 수집하는 과정에서 발생하는 사소한 그림자에 의해 태양 전지에 불평형한 빛이 조사되고, 이에 따라 각 면마다 다른 전압을 발생시켜 전압강하현상으로 태양전지의 효율을 떨어뜨리는 문제가 발생되나, 본 발명은, 태양광이 입사하는 영역을 벗어난 위치에 집광판이 설치되어 그림자 등에 영향을 받지 않도록 구성되므로, 내부에 그늘이 발생하지 않게 되어 태양 에너지를 보다 균일하게 집광시키면서 태양전지의 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.In addition, in general, unbalanced light is irradiated to the solar cell due to a small shadow generated in the process of collecting light by the solar cell, and thus, a voltage drop occurs in each surface to reduce the efficiency of the solar cell However, since the present invention is configured such that the light collecting plate is installed at a position deviated from the sunlight incident area and is not influenced by shadows and the like, no shadow is generated inside the solar cell, There is an advantage that the efficiency can be increased.

Claims (13)

  1. 특정 위치로 태양광을 반사시킬 수 있도록 반사면이 연속하지 않은 기울기를 갖도록 배치된 반사판과;A reflection plate disposed so as to have a non-continuous inclination of the reflection surface so as to reflect sunlight to a specific position;
    상기 반사판에서 반사된 태양광을 수집하는 집광판과;A condenser for collecting sunlight reflected by the reflection plate;
    상기 집광판의 적어도 일측에 구비되어 상기 반사판에서 반사된 태양광의 일부를 상기 집광판으로 반사시키는 보조 반사판과;An auxiliary reflector provided on at least one side of the condenser to reflect a part of the sunlight reflected by the reflector to the condenser;
    상기 반사판, 집광판을 포함하여 집속부를 구성하고, 이 집속부가 태양의 위치에 따라 추적이 가능하도록 집속부를 지지하면서 구동하는 추적 지지부를 포함한 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.And a tracking support unit configured to construct a focusing unit including the reflection plate and the light condensing plate and to drive the focusing unit while supporting the focusing unit so that the focusing unit can track the sun according to the position of the sun.
  2. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 반사판은 태양광의 입사 방향에 대하여 반사면의 기울기가 상기 집광판에 근접할수록 더 크게 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.Wherein the reflection plate is formed so that the inclination of the reflection surface becomes larger toward the light condensing plate with respect to the incident direction of sunlight.
  3. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 집광판과 보조 반사판은 대략 엘자 구조로 연결되어 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.And the condenser plate and the auxiliary reflector are connected to each other by a substantially elongated structure.
  4. 청구항 3에 있어서,The method of claim 3,
    상기 보조 반사판은 상기 집광판을 중심으로 상기 반사판과 상호 대향된 위치에 구비된 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.Wherein the auxiliary reflector is disposed at a position opposite to the reflector with respect to the light collecting plate.
  5. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 반사판은 전체적으로 반사면이 곡면 구조로 배치되어 구성되고, Wherein the reflection plate is configured such that the reflection surface as a whole is arranged in a curved surface structure,
    상기 보조 반사판은 반사면이 평면 구조를 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.Wherein the auxiliary reflector is configured such that the reflecting surface has a planar structure.
  6. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1,
    상기 집광판의 후면에는 냉각장치가 구비되고,A cooling device is provided on a rear surface of the light condensing plate,
    이 냉각장치는 상기 반사판을 지지하는 부재에 연결되어 방열할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.And the cooling device is connected to a member for supporting the reflector so as to be able to radiate heat.
  7. 일정 공간으로 태양광을 반사시킬 수 있도록 이루어진 반사판과;A reflection plate configured to reflect sunlight to a predetermined space;
    집광면이 평면 구조로 형성되되, 이 집광면이 상기 태양광의 입사 방향과 나란히 배치되어 상기 반사판에서 반사된 태양광을 수집하는 집광판과;A light collecting surface which is formed in a planar structure and has a light collecting surface arranged in parallel with an incident direction of the sunlight to collect sunlight reflected by the reflecting plate;
    상기 반사판, 집광판을 포함하여 집속부를 구성하고, 이 집속부가 태양의 위치에 따라 추적이 가능하도록 집속부를 지지하면서 구동하는 추적 지지부를 포함한 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.And a tracking support unit configured to construct a focusing unit including the reflection plate and the light condensing plate and to drive the focusing unit while supporting the focusing unit so that the focusing unit can track the sun according to the position of the sun.
  8. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7,
    상기 반사판, 집광판은, 곡면 구조로 형성된 집속 하우징의 내측에 배치되어 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.Wherein the reflection plate and the light condensing plate are disposed inside a converging housing formed in a curved surface structure.
  9. 청구항 8에 있어서,The method of claim 8,
    상기 집속 하우징은 완만한 곡면 구조로 형성되어 상기 반사판을 지지하는 배면판과, 상기 배면판의 한쪽에서 원형상으로 절곡되어 그 내부에 상기 집광판을 지지하는 곡면판으로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.Wherein the focusing housing comprises a back plate formed in a gentle curved surface structure to support the reflection plate and a curved plate bent in a circular shape at one side of the back plate and supporting the condensed plate inside the focusing housing, Power generator.
  10. 삭제delete
  11. 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,The method according to any one of claims 1 to 7,
    상기 추적 지지부는 상기 집속부의 양측에 구비되어 태양 추적이 가능하도록 하는 양쪽 궤도부와, 상기 양쪽 궤도부를 지지하면서 이동시켜 상기 집속부를 태양 궤도를 따라 이동시키는 지지 구동부를 포함한 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.Wherein the tracking support portion includes both track portions provided on both sides of the focusing portion to enable tracking of the sun and a support driving portion for supporting the both track portions to move the focusing portion along a sun track, Power generator.
  12. 청구항 11에 있어서,The method of claim 11,
    상기 지지 구동부는 상기 궤도부 및 집속부를 지지하는 지지대와, 이 지지대에 구비되어 상기 궤도부를 지지함과 아울러 궤도부를 이동시키는 복수의 회전 롤러와, 상기 복수의 회전 롤러 중 하나를 구동하는 구동 수단을 포함한 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.The support driving unit includes a support for supporting the track and the focusing unit, a plurality of rotation rollers provided on the support for supporting the orbit and moving the track, and driving means for driving one of the plurality of rotation rollers Wherein the solar power generation device includes a solar battery.
  13. 청구항 12에 있어서,The method of claim 12,
    상기 회전 롤러는 상기 궤도부를 중심으로 위쪽에 하나가 배치되고, 아래쪽에 두 개가 배치되되, 그 중 하나는 상기 구동 수단에 의해 회전되도록 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 집속식 발전장치.Wherein one of the rotating rollers is disposed on the upper side of the orbit portion, and two of the rotating rollers are disposed on the lower side of the rotating roller, and one of the rotating rollers is rotated by the driving means.
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