KR100976832B1 - 태양광을 이용한 열전대차 발전장치 - Google Patents

Abstract

태양광을 이용한 열전대차 발전장치가 개시된다.
개시되는 태양광을 이용한 열전대차 발전장치는 주간에 태양광의 열을 흡수할 수 있는 흡열 부재; 상기 흡열 부재를 경유하면서 상기 흡열 부재에 의해 흡수된 열을 흡수하는 순환 유체를 저장하는 순환유체 저장탱크; 상기 흡열 부재와 상기 순환유체 저장탱크 사이에서 순환 유체가 순환되는 순환 유체 순환관; 상기 순환 유체 순환관을 따라 순환하는 순환 유체와 열교환되는 냉매가 순환되는 냉매 순환관; 상기 순환 유체와 상기 냉매가 열교환되어 상기 냉매가 상기 순환 유체의 열을 흡수할 수 있는 열교환기; 냉각수가 저장되는 냉각수 저장탱크; 상기 냉각수 저장탱크에 저장된 상기 냉각수를 냉각시키는 냉각 부재; 상기 열교환기에서 열교환을 통해 상기 순환 유체의 열을 흡수한 상기 냉매와, 상기 냉각 부재를 경유하며 냉각된 상기 냉각수가 경유되어, 내부의 가스가 팽창과 압축을 반복하면서, 스털링 엔진 회전축을 회전시키는 스털링 엔진(stirling engine); 및 상기 스털링 엔진 회전축에 발전기 회전축이 연결되어, 상기 발전기 회전축이 회전되면서 발전하는 발전기;를 포함한다.
개시되는 태양광을 이용한 열전대차 발전장치에 의하면, 태양광을 이용한 열전대차 발전장치의 작동 효율이 향상될 수 있고, 저진동 및 저소음 운전이 가능할 수 있으며, 그 구조가 간명해져서, 그 제조 비용이 절감될 수 있고, 그 설치 공간이 감소될 수 있으며, 잔고장이 감소될 수 있는 장점이 있다.

Description

태양광을 이용한 열전대차 발전장치{Thermoelectric element power generating apparatus using sunlight}

본 발명은 태양광을 이용한 열전대차 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세히는 주간은 물론 야간에도 발전이 가능한 태양광을 이용한 열전대차 발전장치에 관한 것이다.

종래에는 전기를 생산하기 위하여, 화력 발전, 원자력 발전 등을 주로 이용하였는데, 이러한 발전 방식은 많은 위험과 환경 파괴를 유발하였다. 그리고, 그 대체 에너지로서의 열전대차 발전은 종래에는 폐열에서 에너지를 회수하는 정도의 기술이 주류를 이루었다.

종래의 열전대차 발전 방식은 태양 전지 배면과 열 흡수패널 사이에 열전 소자를 삽입하여 열교환 과정의 온도차를 이용하여 열전 소자로 전기에너지를 생산하였다.

그러나, 종래의 이러한 열전대차 발전 방식에 의하면, 태양전지 배면의 전면에 걸쳐 열 흡수패널 및 열전 소자를 구비하여야만 태양전지 배면의 전면에 걸쳐 발생하는 열을 집열할 수 있으므로, 열 흡수패널이 태양전지 고정판 크기 정도로 커야 하며, 또한 열전 소자도 열 흡수패널의 크기만큼 구비되어야 하므로 생산공정이 복잡하고 제작단가가 많이 소요되는 단점이 있었다.

이러한 단점을 개선하기 위하여, 집열된 태양 열에너지를 이용하여 터빈을 구동시켜 전기 에너지를 수득시키는 방식이 제시될 수 있는데, 이러한 터빈 구동 방식의 발전 방식에 의하면, 터빈을 경유하는 순환 유체를 증기화시켜야 하므로, 터빈은 물론, 증발기, 응축기 등의 구성 요소들이 필수적으로 부가되어야 하고, 그에 따라 발전 장치의 구조가 복잡해져서, 제작 비용이 증대되고, 발전 장치의 설치 공간이 커질 수 있는 단점이 있다.

본 발명은 간명한 구조를 이루면서도 작동 효율이 향상될 수 있고, 저진동 및 저소음이 이루어질 수 있는 구조를 가진 태양광을 이용한 열전대차 발전장치를 제공하는 것을 일 목적으로 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 태양광을 이용한 열전대차 발전장치는 주간에 태양광의 열을 흡수할 수 있는 흡열 부재; 상기 흡열 부재를 경유하면서 상기 흡열 부재에 의해 흡수된 열을 흡수하는 순환 유체를 저장하는 순환유체 저장탱크; 상기 흡열 부재와 상기 순환유체 저장탱크 사이에서 순환 유체가 순환되는 순환 유체 순환관; 상기 순환 유체 순환관을 따라 순환하는 순환 유체와 열교환되는 냉매가 순환되는 냉매 순환관; 상기 순환 유체와 상기 냉매가 열교환되어 상기 냉매가 상기 순환 유체의 열을 흡수할 수 있는 열교환기; 냉각수가 저장되는 냉각수 저장탱크; 상기 냉각수 저장탱크에 저장된 상기 냉각수를 냉각시키는 냉각 부재; 상기 열교환기에서 열교환을 통해 상기 순환 유체의 열을 흡수한 상기 냉매와, 상기 냉각 부재를 경유하며 냉각된 상기 냉각수가 경유되어, 내부의 가스가 팽창과 압축을 반복하면서, 스털링 엔진 회전축을 회전시키는 스털링 엔진(stirling engine); 및 상기 스털링 엔진 회전축에 발전기 회전축이 연결되어, 상기 발전기 회전축이 회전되면서 발전하는 발전기;를 포함한다.

본 실시예에 따른 태양광을 이용한 열전대차 발전장치에 의하면, 그 발전장치가 흡열 부재와, 순환유체 저장탱크와, 열교환기와, 냉각수 저장탱크와, 냉각 부재와, 스털링 엔진과, 발전기를 포함하여 발전을 함에 따라, 태양열을 집열시켜 열효율이 우수하고 진동 및 소음이 적은 스털링 엔진을 통해 운동 에너지로 전환시킨 다음, 발전기에서 발전을 시키게 되므로, 태양광을 이용한 열전대차 발전장치의 작동 효율이 향상될 수 있고, 저진동 및 저소음 운전이 가능할 수 있으며, 그 구조가 간명해져서, 그 제조 비용이 절감될 수 있고, 그 설치 공간이 감소될 수 있으며, 잔고장이 감소될 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 이용한 열전대차 발전장치의 구성을 보이는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 이용한 열전대차 발전장치에 적용되는 스털링 엔진의 구성을 보이는 단면도.

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양광을 이용한 열전대차 발전장치에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 이용한 열전대차 발전장치의 구성을 보이는 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광을 이용한 열전대차 발전장치에 적용되는 스털링 엔진의 구성을 보이는 단면도이다.

도 1 및 도 2를 함께 참조하면, 본 실시예에 따른 태양광을 이용한 열전대차 발전장치(100)는 집광 부재(110)와, 흡열 부재(120)와, 제어 부재(130)와, 열교환기(140)와, 순환유체 저장탱크(145)와, 스털링 엔진(150)과, 제 1 전환 밸브(160)와, 제 2 전환 밸브(161)와, 제 3 전환 밸브(162)와, 냉각 부재(170)와, 발전기(175)와, 냉각수 저장탱크(180)와, 열전부재(190)를 포함한다.

상기 집광 부재(110)는 태양광을 집광하여, 상기 흡열 부재(120)에서 태양광의 열을 보다 효율적으로 흡수할 수 있도록 한다. 이러한 효율적인 열 흡수가 가능하도록, 상기 집광 부재(110)는 집광된 태양광을 상기 흡열 부재(120)에 입사시킨다.

상기 집광 부재(110)의 일 예로, 만곡된 형태의 반사경이 제시될 수 있고, 이러한 경우 상기 집광 부재(110)의 초점 상에 상기 흡열 부재(120)가 배치될 수 있다. 상기에서 제시된 만곡된 형태의 반사경은 상기 집광 부재(110)의 일 예로, 다양한 형태의 집광 부재(110)가 제시될 수 있다.

상기 흡열 부재(120)는 주간(daytime)에 태양광의 열을 흡수할 수 있는 것이다. 상기 흡열 부재(120)는 상기 집광 부재(110)로부터 태양광을 흡수하여, 내부를 경유하는 순환 유체를 가열한다.

상기 흡열 부재(120)는 태양광의 에너지를 잘 받아들여 순환 유체에 잘 전달하도록 단면적이 넓고 얇은 슬림한 형태로 이루어질 수 있다.

상기 순환유체 저장탱크(145)는 내부에 상기 흡열 부재(120)를 경유하면서 상기 흡열 부재(120)에 의해 흡수된 열을 흡수하는 순환 유체를 저장한다. 상기 순환 유체로는 유류(oil) 등이 적용되어, 수백℃까지 가열될 수 있다.

도면 번호 201은 흡열 열교환 연결관이고, 도면 번호 202, 203는 열교환 탱크 연결관이고, 도면 번호 204는 탱크 바이패스 관이고, 도면 번호 205는 탱크 밸브 연결관이고, 도면 번호 206은 흡열 부재 비경유 지관이고, 도면 번호 207은 흡열 부재 경유 지관이다.

상기 흡열 열교환 연결관(201)은 상기 흡열 부재(120)와 상기 열교환기(140)를 연결하는 배관이고, 상기 열교환 탱크 연결관(202, 203)은 상기 열교환기(140)와 상기 순환유체 저장탱크(145)를 연결하는 배관이고, 상기 탱크 밸브 연결관(205)은 상기 순환유체 저장탱크(145)와 상기 제 1 전환 밸브(160)를 연결하는 배관이다.

상기 흡열 부재 비경유 지관(206)은 상기 순환유체 저장탱크(145)에서 배출된 순환 유체가 상기 흡열 부재(120)를 경유하지 아니하도록, 상기 제 1 전환 밸브(160)와 상기 흡열 열교환 연결관(201)을 연결하는 배관이다. 상기 흡열 부재 경유 지관(207)은 상기 순환유체 저장탱크(145)에서 배출된 순환 유체가 상기 흡열 부재(120)를 경유하도록, 상기 제 1 전환 밸브(160)와 상기 흡열 부재(120)를 연결하는 배관이다.

상기 제 2 전환 밸브(161)는 상기 열교환 탱크 연결관(202, 203) 상에 형성되어, 상기 열교환 탱크 연결관(202, 203)과 상기 탱크 바이패스 관(204)을 연결한다. 상기 제 2 전환 밸브(161)의 작동에 따라, 상기 순환 유체가 상기 열교환 탱크 연결관(202, 203)을 따라 상기 순환유체 저장탱크(145)로 유입되거나, 상기 탱크 바이패스 관(204)을 따라 상기 흡열 부재(120)로 유입될 수 있다.

상기 탱크 바이패스 관(204)는 상기 제 2 전환 밸브(161)와 상기 흡열 부재(120)를 연결하는 배관으로, 상기 순환 유체가 상기 순환유체 저장탱크(145)를 바이패스하여 곧바로 상기 흡열 부재(120)로 유입될 수 있도록 한다.

여기서, 상기 흡열 열교환 연결관(201), 상기 열교환 탱크 연결관(202, 203), 상기 탱크 바이패스 관(204), 상기 탱크 밸브 연결관(205), 상기 흡열 부재 비경유 지관(206) 및 상기 흡열 부재 경유 지관(207)은 순환 유체가 상기 흡열 부재(120), 상기 열교환기(140) 및 상기 순환유체 저장탱크(145)를 순환하도록 하는 배관들로서, 순환 유체 순환관으로 정의될 수 있다.

상기 제 1 전환 밸브(160)는 상기 순환유체 저장탱크(145)의 유출단 측에 연결된 상기 탱크 밸브 연결관(205)에 연결되어, 상기 흡열 부재 경유 지관(207)과 상기 흡열 부재 비경유 지관(206) 중 어느 하나로 순환 유체가 순환되도록, 순환 유체의 순환 경로를 전환할 수 있는 밸브이다.

상기 제 1 전환 밸브(160)에 의해 순환 유체가 상기 흡열 부재 경유 지관(207)을 따라 순환되면, 순환 유체가 상기 흡열 부재(120)를 경유하면서 태양광의 열을 흡수하게 된다. 반면, 상기 제 1 전환 밸브(160)에 의해 순환 유체가 상기 흡열 부재 비경유 비관(206)을 따라 순환되면, 순환 유체가 상기 흡열 부재(120)를 경유하지 아니하고, 상기 흡열 열교환 연결관(201)을 통해 바로 상기 열교환기(140)로 유입된다.

도면 번호 220은 냉매 순환관으로, 상기 냉매 순환관(220)은 냉매 유입관(221)과, 냉매 유출관(222)로 구성되어, 상기 순환 유체 순환관을 따라 순환하는 상기 순환 유체와 열교환되는 냉매가 순환되는 것이다.

상기 냉매 유입관(221)은 상기 열교환기(140)에서 상기 순환 유체와 열교환되면서 열에너지를 흡수한 냉매를 상기 스털링 엔진(150)으로 유입시키는 관이고, 상기 냉매 유출관(222)은 상기 스털링 엔진(150)을 경유하면서 열에너지를 빼앗긴 냉매를 상기 열교환기(140)로 유출시키는 관이다.

상기 냉매가 상기 냉매 순환관(220)을 따라 상기 열교환기(140)와 상기 스털링 엔진(150) 사이를 순환하면서, 상기 열교환기(140)를 경유하는 상기 순환 유체의 열에너지를 공급받아 상기 스털링 엔진(150)으로 전달한다.

상기 열교환기(140)는 상기 순환 유체 순환관을 따라 순환하는 상대적인 고온의 상기 순환 유체와, 상기 냉매 순환관(220)을 따라 순환하는 상대적인 저온의 상기 냉매가 열교환되어, 상기 냉매가 상기 순환 유체의 열을 흡수할 수 있도록 하는 것이다.

도면 번호 210은 냉각수 순환관으로, 상기 냉각 부재(170)와 상기 스털링 엔진(150)을 연결하는 냉각 엔진 연결관(211)과, 상기 스털링 엔진(150)과 상기 냉각수 저장탱크(180)를 연결하는 엔진 탱크 연결관(212)과, 상기 냉각수 저장탱크(180)와 상기 냉각 부재(170)를 연결하는 탱크 냉각 연결관(213)을 포함하여, 상기 스털링 엔진(150), 상기 냉각수 저장탱크(180) 및 상기 냉각 부재(170) 사이를 냉각수가 순환하도록 한다.

상기 냉각수 저장탱크(180)는 상기 냉각수 순환관(210)을 따라 순환되는 냉각수가 저장되는 것이다.

상기 냉각 부재(170)는 상기 냉각수 저장탱크(180)에 저장된 상기 냉각수를 냉각시키는 것이다. 이러한 냉각 부재(170)로 수냉, 공냉식 등의 일반적인 열교환기가 이용될 수 있다.

상기 스털링 엔진(stirling engine)(150)은 상기 열교환기(140)에서 열교환을 통해 상기 순환 유체의 열을 흡수한 상기 냉매와, 상기 냉각 부재(170)를 경유하며 냉각된 상기 냉각수가 경유되어, 내부의 가스가 팽창과 압축을 반복하면서, 스털링 엔진 회전축(157)을 회전시키는 것이다.

상세히, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 스털링 엔진(150)은 엔진 실린더(151)와, 상기 엔진 실린더(151) 내에서 이동 가능한 피스톤(152)과, 상기 피스톤(152)이 관통하면서 상기 엔진 실린더(151) 내에서 이동 가능한 디스플레이서(153)와, 회전체(156)와, 상기 회전체(156)와 상기 피스톤(152)을 연결하는 피스톤 연결 링크(154)와, 상기 회전체(156)와 상기 디스플레이서(153)를 연결하는 디스플레이서 연결 링크(155)와, 상기 회전체(156)의 회전 중심이 되는 상기 스털링 엔진 회전축(157)을 포함한다.

상기 엔진 실린더(151) 내에는 헬륨 가스 등의 가스가 일정 량 수용되어 있고, 상기 엔진 실린더(151)의 일측에는 상기 냉매 순환관(220)을 구성하는 냉매 열전달관(223)이 다수 번 감긴 형태를 이룬다. 상기 냉매 열전달관(223)은 상기 냉매 유입관(221)을 통해 유입되는 상기 냉매가 유동되면서 상기 냉매의 열에너지가 상기 엔진 실린더(151)에서 상기 냉매 열전달관(223)이 감긴 부분으로 전달되도록 한다. 상기 냉매 열전달관(223)을 경유한 상기 냉매는 상기 냉매 유출관(222)을 통해 상기 열교환기(140) 쪽으로 유출된다.

상기와 같이, 상기 엔진 실린더(151)에서 상기 냉매 열전달관(223)이 감긴 부분은 상기 스털링 엔진(150) 내의 가스를 가열하는 가열부가 된다.

상기 가열부와 이격된 위치의 상기 엔진 실린더(151)의 타측에는 상기 냉각수 순환관(210)을 구성하는 냉각수 열회수관(214)이 다수 번 감긴 형태를 이룬다. 상기 냉각수 열회수관(214)은 상기 냉각 엔진 연결관(211)을 통해 유입되는 상기 냉각수가 유동되면서 상기 엔진 실린더(151) 내 수용된 가스의 열에너지를 흡수하도록 하는 관이다. 상기 냉각수 열회수관(214)을 경유한 상기 냉각수는 상기 엔진 탱크 연결관(212)을 통해 상기 냉각수 저장탱크(180) 쪽으로 유출된다.

상기와 같이, 상기 엔진 실린더(151)에서 상기 냉각수 열회수관(214)이 감긴 부분은 상기 스털링 엔진(150) 내의 가스를 냉각시키는 냉각부가 된다.

상기 스털링 엔진(150)의 작동을 간단히 설명하면, 상기 가열부에서 전달되는 열에너지에 의해 상기 엔진 실린더(151) 내의 가스가 가열되면서 팽창하게 되고, 그에 따라 상기 피스톤(152)이 밀려 나가고, 상기 피스톤(152)과 연결된 상기 회전체(156)가 회전되며, 상기 회전체(156)와 연결된 상기 디스플레이서(153)가 밀려 나간다.

이러한 가스 팽창에 의해, 가스가 상기 냉각부에 도달되어, 상기 냉각부에서 가스가 수축하게 되고, 그에 따라 상기 피스톤(152)이 상기 엔진 실린더(151) 내부로 다시 밀려 들어오게 되고, 상기 피스톤(152)과 연결된 상기 회전체(156)가 회전되며, 상기 회전체(156)와 연결된 상기 디스플레이서(153)가 밀려 들어오게 되면서, 한 싸이클을 완성하고, 이러한 싸이클, 즉 가스 팽창 및 가스 수축에 따른 싸이클이 반복되면서 상기 회전체(156)가 지속적으로 회전되고, 그에 따라 상기 스털링 엔진 회전축(157)이 지속적으로 회전된다.

여기서, 상기 스털링 엔진(150)의 구성은 예시적인 것이고, 이러한 타입 이외의 다양한 타입의 스털링 엔진이 적용될 수 있음은 물론이다.

상기 발전기(175)는 그 회전축인 발전기 회전축이 상기 스털링 엔진 회전축(157)에 연결되어, 상기 스털링 엔진 회전축(157)의 회전에 따라 상기 발전기 회전축이 회전되면서 발전하는 것이다.

상기 제 3 전환 밸브(162)는 상기 냉각 엔진 연결관(211) 상에 설치되어, 상기 냉각 부재(170)에서 상기 스털링 엔진(150)으로 유입되는 상기 냉각수 중의 적어도 일부를 상기 열전 부재(190) 쪽으로 전환시켜 유동시킬 수 있다.

도면 번호 215는 냉각수 바이패스 관으로, 상기 제 3 전환 밸브(162)에서 전환되어 유동되는 상기 냉각수를 상기 열전 부재(190)로 유입시키는 냉각수 바이패스 유입관(216)과, 상기 열전 부재(190)를 경유한 냉각수를 상기 냉각수 저장냉크(180)로 유입시키는 냉각수 바이패스 유출관(217)을 포함한다.

상기 열교환 탱크 연결관(202, 203) 상에는 상기 열전 부재(190)가 더 설치될 수 있다.

상기 열전 부재(190)는 상기 냉각 부재(170)에서 상기 스털링 엔진(150)으로 향하는 상기 냉각수 중 적어도 일부가 상기 냉각수 바이패스 유입관(216)을 통해 유입되고, 상기 열교환기(140)를 경유한 상기 순환 유체가 상기 열교환 탱크 연결관(202, 203)을 통해 유입되어, 상기 유입된 냉각수와 순환 유체가 열교환되면서, 발전이 이루어지는 것이다.

상기 열전 소자(190)는 제베크 효과(seeback effect)를 이용한 것으로, 온도차에 의해 전압 즉, 열기전력(thermoelectromotive force)이 발생하여 폐회로 내에 전류가 흐르게 되는 것일 수 있다.

상기 제어 부재(130)는 상기 집광 부재(110), 상기 흡열 부재(120), 상기 열교환기(140), 상기 제 1 전환 밸브(160), 상기 제 2 전환 밸브(161) 및 상기 제 3 전환 밸브(162)와 각각 연결되어, 각 구성의 동작을 제어한다.

이하에서는 상기 태양광을 이용한 열전대차 발전장치(100)의 작동을 설명한다.

먼저, 주간에는 상기 집광 부재(110)에서 태양광을 집광하여, 상기 흡열 부재(120)로 집중 조사한다.

이 때, 상기 제어 부재(130)는 상기 흡열 부재 경유 지관(207)으로 상기 순환유체 저장탱크(145) 내의 순환 유체가 유동되도록, 상기 제 1 전환 밸브(160)를 제어한다. 그러면, 상기 순환유체 저장탱크(145) 내의 순환 유체가 상기 흡열 부재(120)를 경유하면서, 상기 집광 부재(110)에 의해 집중 조사되는 태양광의 열을 흡수하고, 그에 따라 고온으로 가열된다. 상기 순환 유체는 상기 흡열 부재(120)를 경유하면서 수백℃까지 가열될 수 있다.

상기와 같이 가열된 순환 유체는 상기 흡열 열교환 연결관(201)을 통해 상기 열교환기(140)로 유입된다. 유입된 순환 유체는 상기 열교환기(140)를 경유한 후, 상기 열교환 탱크 연결관(202, 203)을 통해 상기 순환유체 저장탱크(145)로 향하여, 상기 순환유체 저장탱크(145)에 수용된다.

한편, 상기 열교환기(140)에는 상기 냉매 유출관(222)을 통해 냉매가 유입되어, 상기 열교환기(140)를 경유한 후, 상기 냉매 유입관(221)을 통해 유출된다. 이러한 유동 과정에서 상기 냉매는 상기 순환 유체와 열교환되면서, 상기 순환 유체의 열에너지를 흡수한다.

상기와 같이 열에너지를 흡수한 상기 냉매는 상기 스털링 엔진(150)의 가열부로 유입되어, 상기 스털링 엔진(150) 내의 가스를 가열시킨다.

한편, 상기 스털링 엔진(150)의 냉각부로는 상기 냉각 엔진 연결관(211)을 통해 상기 냉각 부재(170)에서 냉각된 냉각수가 유입되어, 상기 스털링 엔진(150) 내의 가스를 냉각시킨다.

상기와 같은 가스의 가열 및 냉각에 따라, 상기 스털링 엔진(150)이 작동하게 되고, 그에 따라 상기 스털링 엔진(150)과 연결된 상기 발전기(175)에서 발전이 이루어지게 된다.

한편, 상기 스털링 엔진(150)을 경유한 냉각수는 상기 냉각수 저장탱크(180)에 저장된다.

한편, 상기 열전 부재(190)에서도 상기 열교환 탱크 연결관(202, 203)을 따라 유동되는 순환 유체와, 상기 냉각수 바이패스 유입관(216)을 통해 유입되는 냉각수가 열교환되면서, 보조적인 발전이 이루어질 수 있다.

한편, 야간에는 상기 제어 부재(130)가 상기 흡열 부재 비경유 지관(206)으로 상기 순환유체 저장탱크(145) 내의 순환 유체가 유동되도록, 상기 제 1 전환 밸브(160)를 제어한다. 그러면, 상기 순환유체 저장탱크(145) 내의 순환 유체가 상기 흡열 부재(120)를 경유하지 아니하고, 상기 흡열 열교환 연결관(201)을 통해 바로 상기 열교환기(140)로 유입될 수 있다. 따라서, 태양광이 없는 야간에는 순환 유체가 상기 흡열 부재(120)를 거치지 아니하여, 그만큼 순환 유체의 순환 경로가 단축되고, 그에 따라 순환 유체의 열 손실이 감소될 수 있으므로, 상기 태양광을 이용한 열전대차 발전장치(100)의 작동 효율이 향상될 수 있다.

여기서, 상기 제어 부재(130)의 주간/야간 판단은 미리 시간이 셋업된 타이머 등에 의할 수 있고, 작업자의 수동 조작도 가능할 수 있다.

한편, 순환 유체의 열 손실이 방지될 수 있도록, 상기 순환 유체 순환관과, 상기 순환유체 저장탱크(145)는 보온재에 의해 보온될 수 있다.

본 실시예에서는, 상기 태양광을 이용한 열전대차 발전장치(100)가 상기 흡열 부재(120)와, 상기 순환유체 저장탱크(145)와, 상기 열교환기(140)와, 상기 냉각수 저장탱크(180)와, 상기 냉각 부재(170)와, 상기 스털링 엔진(150)과, 상기 발전기(175)를 포함하여 발전을 함에 따라, 태양열을 집열시켜 열효율이 우수하고 진동 및 소음이 적은 상기 스털링 엔진(150)을 통해 운동 에너지로 전환시킨 다음, 상기 발전기(175)에서 발전을 시키게 되므로, 상기 태양광을 이용한 열전대차 발전장치(100)의 작동 효율이 향상될 수 있고, 저진동 및 저소음 운전이 가능할 수 있다.

상기에서 본 발명은 특정한 실시예에 관하여 도시되고 설명되었지만, 당업계에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 알 수 있을 것이다. 그렇지만 이러한 수정 및 변형 구조들은 모두 본 발명의 권리범위 내에 포함되는 것임을 분명하게 밝혀두고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따른 태양광을 이용한 열전대차 발전장치에 의하면, 간명한 구조를 이루면서도 작동 효율이 향상될 수 있고, 저진동 및 저소음이 이루어질 수 있으므로, 그 산업상 이용 가능성이 높다고 하겠다.

Claims (2)

1. 주간에 태양광의 열을 흡수할 수 있는 흡열 부재;
   상기 흡열 부재를 경유하면서 상기 흡열 부재에 의해 흡수된 열을 흡수하는 순환 유체를 저장하는 순환유체 저장탱크;
   상기 흡열 부재와 상기 순환유체 저장탱크 사이에서 순환 유체가 순환되는 순환 유체 순환관;
   상기 순환 유체 순환관을 따라 순환하는 순환 유체와 열교환되는 냉매가 순환되는 냉매 순환관;
   상기 순환 유체와 상기 냉매가 열교환되어 상기 냉매가 상기 순환 유체의 열을 흡수할 수 있는 열교환기;
   냉각수가 저장되는 냉각수 저장탱크;
   상기 냉각수 저장탱크에 저장된 상기 냉각수를 냉각시키는 냉각 부재;
   상기 열교환기에서 열교환을 통해 상기 순환 유체의 열을 흡수한 상기 냉매와, 상기 냉각 부재를 경유하며 냉각된 상기 냉각수가 경유되어, 내부의 가스가 팽창과 압축을 반복하면서, 스털링 엔진 회전축을 회전시키는 스털링 엔진(stirling engine); 및
   상기 스털링 엔진 회전축에 발전기 회전축이 연결되어, 상기 발전기 회전축이 회전되면서 발전하는 발전기;를 포함하고,
   상기 태양광을 이용한 열전대차 발전장치는 열전부재를 더 포함하고,
   상기 냉각 부재에서 상기 스털링 엔진으로 향하는 상기 냉각수 중 일부와, 상기 열교환기를 경유한 상기 순환유체가 상기 열전부재로 유입되어, 상기 열전부재에서 발전이 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광을 이용한 열전대차 발전장치.
   
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