KR101053031B1

KR101053031B1 - Solar generator

Info

Publication number: KR101053031B1
Application number: KR1020090072375A
Authority: KR
Inventors: 허경진
Original assignee: 허경진
Priority date: 2009-08-06
Filing date: 2009-08-06
Publication date: 2011-08-01
Also published as: KR20110014824A

Abstract

본 발명은 태양열 발전기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양열을 집광시킬 수 있는 집광체를 구비하고, 이 집광체 주변의 온도를 상승시킴으로써 발생하는 상승기류(인공바람)를 이용하여 터빈을 회전시켜 전기에너지를 얻을 수 있도록 한 태양열 발전기에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar generator, and more particularly, includes a light collector capable of condensing solar heat, and rotates a turbine using an upward airflow (artificial wind) generated by raising the temperature around the light collector. It's about a solar generator to get energy.

집광체, 반사체, 태양열, 발전기, 타워몸체 Condenser, Reflector, Solar, Generator, Tower Body

Description

Solar power generator

일반적으로, 발전방법은 외부 동력원을 사용하여 전기에너지를 발생시키는 방법으로서, 바람의 힘을 이용한 풍력발전, 물의 위치 에너지 차이를 이용한 수력발전 등 자연력을 직접 이용한 발전과, 자연에서 채취된 예컨대, 석탄이나 우라늄과 같은 천연 자원을 이용하여 인공적인 방법에 의해 발전을 실시하는 화력발전 및 원자력 발전 등이 있다. 또한 최근 들어 활발히 연구되고 있는 태양열을 이용한 태양열발전 등이 있다.In general, the power generation method is a method of generating electrical energy using an external power source, such as wind power generation using wind power, hydropower generation using the potential energy difference of water, and power generation using natural force directly, for example, coal collected from nature. Thermal power generation and nuclear power generation, which generate power by artificial methods using natural resources such as uranium and uranium. In addition, there are solar thermal power generation using solar heat, which is being actively studied in recent years.

풍력발전은 자연의 바람 에너지를 기계 에너지로 변환시켜 발전하는 방식을 말하며, 이러한 풍력발전은 대부분 해안가나 높은 장소 또는 가능한 바람이 균일하면서도 많이 부는 장소에 설치하여 회전날개의 회전에 의해 전기를 일으키게 직접 또는 충전 후 사용하게 된다.Wind power generation refers to a method of generating electricity by converting natural wind energy into mechanical energy, and most of these wind power generation are installed in coastal areas, high places, or places where wind is as uniform as possible, and generates electricity directly by rotating rotor blades. Or use after charging.

그러나, 풍력 발전은 회전 날개의 회전은 균일한 회전 속도를 유지하여야 하는데, 보통 부는 바람이 시시각각 풍속의 변화를 일으킴으로써, 이로 인한 발전의 새기가 불균형하여 실용성에는 한계가 있었다.However, in the wind power generation, the rotation of the rotor blades must maintain a uniform rotational speed. Usually, the blowing wind causes the change of the wind speed at all times, resulting in uneven leakage of power generation, which has limited practicality.

또한, 수력발전은 큰 강이나 호수 등을 막아 댐을 건설한 후 물의 힘으로 수차를 회전시키거나 물이 떨어지는 낙차를 통해 전기를 생산할 수 있는 것으로, 댐을 건설할 수 있는 일부지역만이 활용할 수 있는 문제점이 있고, 화력발전은 대규모의 발전설비를 가동하기 위해서는 엄청난 양의 석탄이나 석유와 같은 연료를 필요로 하고 있어, 신흥국가들의 급격한 경제성장으로 인한 기하급수적인 연료 소비로 인하여 석탄이나 석탄 등이 머지않아 고갈되는 현실에 당면해 있으며, 원자력발전은 인체에 매우 치명적인 방사선폐기물이 다량으로 배출되는 문제점이 있다.In addition, hydroelectric power can generate electricity through the construction of a dam by blocking large rivers or lakes, and then generate electric power by rotating water wheels or falling drops of water. Thermal power generation requires huge amounts of fuel such as coal or petroleum in order to operate large-scale power generation facilities, and because of exponential fuel consumption due to the rapid economic growth of emerging countries, coal or coal, etc. In the near-depleted reality, nuclear power has a problem in that a large amount of radiation waste, which is very fatal to the human body, is emitted.

따라서 상기와 같은 문제점을 해결하고자 최근에는 태양열을 이용하여 석탄, 석유 등의 자원을 사용하지 않으면서도 전기를 얻을 수 있는 태양열 발전이 많이 이용되고 있다.Therefore, in order to solve the above problems, recently, solar power generation that can obtain electricity without using resources such as coal and oil using solar heat has been widely used.

태양열 발전은 태양광선의 파동성질을 이용하는 태양에너지 광열학적 이용분야로 태양열의 습수, 저장, 열변환 등을 통하여 건물의 냉난방 및 급탕 등에 활용 하는 기술이다. 즉, 태양이 복사하는 열에너지를 흡수하여 열기관과 발전기를 움직여서 전기를 생산하는 것이다.Solar power generation is a field of solar energy photothermal application using wave characteristics of solar rays. It is a technology used for heating and cooling of buildings and hot water supply through solar water, water storage, and heat conversion. In other words, it absorbs the heat energy radiated by the sun and moves the heat engine and generator to produce electricity.

상술한 태양열 발전은 유지보수비가 적게 들고 다양한 적용 및 이용성이 있으며, 무공해ㆍ무제한 청정에너지원으로서, 획기적인 장점이 있으나, 태양열이 전해지지 않는 우기 또는 밤에는 전기를 생산할 수 없는 등 일사량 조건에 따라 출력이 변동하는 결점이 있었다.The above-mentioned solar power generation is low in maintenance cost, has various applications and uses, and is a pollution-free and unlimited clean energy source, but it has a significant advantage, but it is output according to insolation conditions such as the rainy season or the night when no solar heat is transmitted. There was this fluctuating flaw.

또한, 종래의 태양열 발전기는 태양열을 흡수하여 전기에너지로 변환할 수 있는 고가의 솔라셀(Solar Cell, 태양전지)을 대형으로 제작하여야 하므로 제조비용이 과도하게 소요될 뿐만 아니라, 솔라셀의 크기에 비하여 전기생산효율은 대단히 저조하다는 문제점이 있었으며, 상기, 솔라셀을 제작할 때 필요한 반도체의 경우 오염물질이 발생되어 환경을 오염시키는 문제점이 있었다.In addition, the conventional solar generator is required to manufacture expensive solar cells (Solar Cells) that can absorb solar heat and convert them into electrical energy, so not only takes excessive manufacturing cost but also compared to the size of the solar cells. There was a problem that the electricity production efficiency is very low, the semiconductor required when manufacturing the solar cell, there was a problem that pollutants are generated to pollute the environment.

본 발명은 상술한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 태양열을 이용하여 집광체를 가열할 수 있도록 함으로써, 가열된 집광체 주변의 온도 상승에 의해 발생되는 상승기류가 솔라타워 내측에 마련된 터빈을 회전시켜 전기에너지를 얻을 수 있도록 하는 동시에 저녁이나 비오는 날에도 지속적으로 전기에너지를 얻을 수 있도록 한 발전기를 제공하는 데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and an object of the present invention is to enable heating of a light collector by using solar heat, so that an upward airflow generated by a temperature rise around the heated light collector is solar. The purpose of the present invention is to provide a generator capable of obtaining electrical energy by rotating a turbine provided inside the tower, and at the same time, even in the evening or on a rainy day.

또한, 본 발명에 따른 태양열 발전기의 다른 목적은 환경을 오염시키지 않으면서 효과적으로 전기에너지를 얻을 수 있는 친환경적인 태양열 발전기를 제공하는데 그 목적이 있다. In addition, another object of the solar generator according to the present invention is to provide an environmentally friendly solar generator that can effectively obtain electrical energy without polluting the environment.

본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.The objects and advantages of the present invention will be described in more detail below, and will be further embodied by the examples. Further objects and advantages of the invention may be realized by the means indicated in the claims and combinations thereof.

상술한 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양열 발전기는 내부에 중공을 갖는 것으로, 원통형상으로 이루어진 타워몸체와, 상기 타워몸체의 하부에 위치되어 태양광을 반사하는 반사체와, 상기 반사체의 상부 및 타워몸체의 하부를 덮을 수 있도록 형성되는 보강유리와, 상기 반사체에 의해 반사된 태양광을 통해 가 열되어 주변의 온도를 상승시킴으로써 상승기류를 발생시키는 것으로, 상기 타워몸체의 하부에 마련된 집광체와, 상기 집광체의 상측에 위치되며 상기 상승기류에 열원을 공급하는 폐열관과, 상기 타워몸체 내에 설치되어 상기 상승기류에 의해 회전되는 터빈부, 및 상기 터빈부와 결합되어 터빈부의 회전력을 전달받아 전기에너지로 변환하는 발전기를 포함하는 태양열 발전기를 제공한다.In order to achieve the above object, the solar generator according to the present invention has a hollow inside, a tower body formed in a cylindrical shape, a reflector positioned at the bottom of the tower body to reflect sunlight, an upper portion of the reflector, and Reinforced glass is formed to cover the lower part of the tower body, and is heated through the sunlight reflected by the reflector to generate an air flow by raising the ambient temperature, the light collector provided in the lower portion of the tower body and A waste heat pipe disposed above the light collector and supplying a heat source to the upward airflow, a turbine part installed in the tower body and rotated by the upward airflow, and coupled with the turbine part to receive a rotational force of the turbine part; It provides a solar generator including a generator for converting into electrical energy.

또한 본 발명에 있어서, 상기 타워몸체는 금속의 패널 또는 콘크리트 틀 형태로 이루어진 외측벽과, 상기 집광체에 의해 가열된 열기를 흡수하여 장시간 동안 열기가 유지될 수 있도록 태양열흡수부재로 이루어진 내측벽과, 상기 외측벽과 내측벽 사이에 위치되며 보온력이 풍부하고 열을 잘 보존할 수 있는 단열재로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the tower body is an outer wall made of a metal panel or concrete frame, and an inner wall made of a solar heat absorbing member so as to absorb the heat heated by the condenser to maintain the heat for a long time, It is located between the outer wall and the inner wall and is characterized by consisting of a heat insulating material that is rich in thermal insulation and can conserve heat well.

또한 본 발명에 있어서, 상기 단열재는 석면 또는 보온벽돌로 이루어진 것을 특징으로 한다.In the present invention, the heat insulating material is characterized in that consisting of asbestos or insulating brick.

또한 본 발명에 있어서, 상기 타워몸체의 외측벽에는 다수의 투명창이 형성된 것을 특징으로 한다.In the present invention, the outer wall of the tower body is characterized in that a plurality of transparent windows are formed.

또한 본 발명에 있어서, 상기 폐열관은 원자력 발전소 등과 같이 열을 발생시키는 발전소와 연결되어 발전소 측에서 배출되는 폐열원을 이용하여 상기 상승기 류에 열원을 더 공급할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the waste heat pipe is connected to a power plant that generates heat, such as a nuclear power plant is characterized in that it can further supply a heat source to the rising air using a waste heat source discharged from the power plant side.

또한 본 발명에 있어서, 상기 터빈부는 상기 타워몸체 내에 수직하게 위치되는 회전축과, 상기 회전축의 상하 양단을 회전가능하게 지지하는 지지대와, 상기 수직하게 위치된 회전축 상에 다수개가 고정결합되는 것으로, 상기 상승기류가 상승 이동함에 따라 회전되는 회전날개로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the turbine portion is fixed to the rotary shaft positioned vertically in the tower body, a support for rotatably supporting the upper and lower ends of the rotary shaft, and a plurality of the fixed shaft on the vertically positioned rotary shaft, The rising air flow is characterized by consisting of a rotary blade that rotates as the movement moves up.

또한 본 발명에 있어서, 상기 발전기는 고정풀리 및 벨트에 의해 상기 터빈부와 연결되는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, the generator is characterized in that connected to the turbine portion by a fixed pulley and belt.

또한 본 발명에 있어서, 상기 고정풀리와 발전기 사이에는 발전기에서 필요로 하는 만큼의 회전을 증속시킬 수 있는 증속기를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, between the fixed pulley and the generator is characterized in that it further comprises an increaser capable of increasing the rotation as required by the generator.

따라서, 본 발명에 따른 태양열 발전기는 집광체를 통해 모아진 태양열에 의해 내부의 공기를 가열되게 하고, 가열된 공기가 비중차에 의해 상향으로 이동하여 솔라타워를 관통하면서 내측 터빈을 회전시켜 전력이 발생되게 함으로써, 태양열에 의한 일정한 전력을 공급받을 수 있는 효과가 있으며, 환경을 오염시키는 솔라셀을 사용하지 않음으로써 친환경적인 장점이 있다.Accordingly, the solar generator according to the present invention causes the air inside to be heated by solar heat collected through the condenser, and the heated air moves upward by the specific gravity to rotate the inner turbine while passing through the solar tower to generate power. By doing so, there is an effect that can be supplied a constant power by solar heat, there is an environmentally friendly advantage by not using a solar cell that pollutes the environment.

또한, 내측에 단열부재 및 태양열 흡수부재를 설치하여 솔라타워 내부의 열기가 유지될 수 있도록 함으로써, 태양이 없는 저녁시간이나 비가오는 날에도 축적된 열기에 의해 지속적으로 전기에너지를 얻을 수 있는 효과가 있다.In addition, by installing a heat insulating member and a solar heat absorbing member to the inside to maintain the heat inside the solar tower, it is possible to continuously obtain electrical energy by heat accumulated even during the evening or rainy days without the sun. have.

이하 본 발명에 따른 타워크레인용 고정지지체의 구성 및 작용효과를 바람직한 실시예와 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and effect of the fixed support for tower crane according to the present invention will be described in more detail with reference to the preferred embodiments and the accompanying drawings.

도 1 은 본 발명에 따른 태양열 발전기를 도시한 사시도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 태양열 발전기의 정면을 개략적으로 도시한 정단면도이며, 도 3 은 도 2 의 평단면도이고, 도 4 는 본 발명에 따른 태양열 발전기의 집광체에 태양열이 집광되는 모습을 개략적으로 도시한 상태도이며, 도 5 는 집광체의 온도 상승에 따라 발생되는 상승기류의 이동모습을 개략적으로 도시한 상태도이다.1 is a perspective view showing a solar generator according to the present invention, Figure 2 is a front sectional view schematically showing the front of the solar generator according to the present invention, Figure 3 is a plan sectional view of Figure 2, Figure 4 is the present invention FIG. 5 is a state diagram schematically showing a state in which solar heat is collected by a light collector of a solar generator according to the present invention, and FIG. 5 is a state diagram schematically illustrating a movement of an updraft generated as the temperature of the light collector increases.

도면에 도시된 바와 같이 본 발명인 태양열을 이용한 발전기는 타워몸체(110)와, 반사체(120)와, 보강유리(130)와, 집광체(140)와, 폐열관(150)과, 터빈부(160), 발전기(170), 그리고 지붕(180)으로 이루어진다.As shown in the drawings, the generator using the solar heat of the present invention includes a tower body 110, a reflector 120, a reinforcement glass 130, a light collector 140, a waste heat pipe 150, and a turbine unit ( 160, the generator 170, and the roof 180.

타워몸체(110)는 환형태의 틀로 이루어진 것으로, 도 2 에 도시된 바와 같이 내부에 중공을 갖도록 원통형상으로 이루어지되, 하부에는 외부의 공기가 내측으로 원활하게 유입되게 다수의 하부받침다리(111)를 통해 지지되도록 형성되고, 상부에 는 내측으로 유입되어 상기 타워몸체(110)를 통과한 공기가 외부로 배출될 수 있도록 하부와 마찬가지로 다수의 상부받침다리(112)가 형성된다.Tower body 110 is made of a ring-shaped frame, as shown in Figure 2 is made of a cylindrical shape to have a hollow inside, the lower portion of the lower support leg so that the outside air flows smoothly into the inside (111) Is formed to be supported through), a plurality of upper support legs 112 are formed as in the lower portion so that the air introduced into the upper portion and the air passing through the tower body 110 can be discharged to the outside.

또한, 상기 타워몸체(110)는 도 3 에 도시된 바와 같이, 금속의 패널 또는 콘크리트 틀 형태의 외측벽(113)으로 이루어진 것으로, 그 내측벽(114)에는 후술하는 집광체(140)에 의해 가열된 열기를 흡수하여 장시간 동안 유지될 수 있도록 태양열흡수부재가 마련되고, 상기 외측벽(113)과 내측벽(114) 사이에는 보온력이 풍부하고 열을 잘 보존할 수 있는 석면, 보온벽돌 등으로 이루어진 단열재(115)가 구비된다.In addition, the tower body 110, as shown in Figure 3, made of a metal panel or an outer wall of the concrete frame form 113, the inner wall 114 is heated by a light collector 140 to be described later A solar heat absorbing member is provided to absorb the hot air and be maintained for a long time, and the insulating material is made of asbestos, insulating brick, etc., which is rich in insulating power and well preserves heat between the outer wall 113 and the inner wall 114. 115 is provided.

여기서, 상기 타워몸체(110)의 외측벽(113)은 본 발명에서는 금속 패널 또는 콘크리트 틀 형태로 이루어지도록 하였으나, 경우에 따라 경질의 합성수지재를 사용할 수 있는 것으로, 안전하고 견고하게 내부의 구성요소들을 지지할 수 있는 재질이라면 그 재질에 제한을 두지 않는다.Here, the outer wall 113 of the tower body 110 is made in the form of a metal panel or a concrete frame in the present invention, but in some cases to use a hard synthetic resin material, to safely and firmly internal components If the material can be supported, the material is not limited.

또한, 상기 타워몸체(110)에는 도 1 에 도시된 바와 같이, 다수의 투명창(116)을 구비하여 태양열을 원활히 흡수할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 후술하는 반사체(120)와 집광체(140)에 의해 타워몸체(110) 내부로 상승기류가 흐를 때, 상기 상승기류의 열을 증폭시켜 이동속도를 배가시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIG. 1, the tower body 110 may include a plurality of transparent windows 116 to smoothly absorb solar heat. That is, when the rising air flows into the tower body 110 by the reflector 120 and the light collecting body 140 to be described later, it is preferable to amplify the heat of the rising air to double the moving speed.

반사체(120)는 상기 타워몸체(110)의 하부에 위치되어 태양광을 반사하는 것으로, 도 2 에 도시된 바와 같이, 그릇 모양으로 오목한 형태를 갖는다. 이때, 상기 반사체(120)는 집광되면서 반사되는 태양광이 후술되는 집광체(140)에 집중되도록 특별히 설계된 곡률을 갖는다.The reflector 120 is positioned below the tower body 110 to reflect sunlight, and as shown in FIG. 2, the reflector 120 has a concave shape. At this time, the reflector 120 has a curvature specifically designed to concentrate the concentrated solar light reflected by the condenser 140 to be described later.

보강유리(130)는 상기 반사체(120)의 상부를 덮을 수 있도록 형성되는 것으로, 도면에 도시된 바와 같이 중앙이 볼록하게 형성되되, 상기 반사체(120)와의 결합을 통해 내부의 공기를 가열시키고, 가열된 공기가 경사진 내측면을 따라 타워몸체(110) 내로 유입되도록 하는 동시에, 후술하는 집광체(140) 및 반사체(120)를 보호하는 역할을 한다.The reinforcement glass 130 is formed to cover the upper portion of the reflector 120, the center is convexly formed as shown in the drawing, and heats the air inside through the coupling with the reflector 120, The heated air is introduced into the tower body 110 along the inclined inner surface, and serves to protect the light collector 140 and the reflector 120 to be described later.

이때, 상기 보강유리(130)는 강성을 지닌 투명유리가 사용되는 것으로, 상기 타워몸체(110)의 하부받침다리(111)를 감싸도록 형성되어, 상기 집광체(140) 및 반사체(120)를 보호하는 동시에 태양열에 의해 내부의 공기를 가열시킬 수 있는 것이라면 어떠한 재질을 사용해도 무방하다.At this time, the reinforcement glass 130 is to use a transparent glass having rigidity, is formed to surround the lower support leg 111 of the tower body 110, the light collector 140 and the reflector 120 Any material can be used as long as it can protect the interior air by solar heat while protecting it.

집광체(140)는 상기 타워몸체(110)의 하부, 바람직하게는 상기 반사체(120)와 보강유리(130) 사이에 위치된 다수의 하부받침다리(111) 중앙부에 이격 설치된다. 구체적으로, 상기 집광체(140)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 봉 형태의 받침부 재(142)를 이용하여 반사체(120)의 중앙부에 이격된 상태로 설치되도록 하여 반사된 태양광이 효과적으로 집광될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The light collecting body 140 is spaced apart from the center of the plurality of lower support legs 111 located between the lower part of the tower body 110, preferably the reflector 120 and the reinforcing glass 130. Specifically, as shown in FIG. 2, the light concentrator 140 is installed to be spaced apart from the central portion of the reflector 120 by using a rod-shaped support member 142 to effectively reflect the reflected sunlight. It is desirable to be able to focus.

이때, 상기 집광체(140)는 반사체(120)에 의해 반사된 태양광을 통해 가열되어 주변의 온도를 상승시키는 역할을 하는 것으로, 전도도가 우수한 금속재질로 이루어진다.In this case, the light collector 140 is heated through sunlight reflected by the reflector 120 to increase the ambient temperature, and is made of a metal material having excellent conductivity.

즉, 상기와 같은 구성으로 이루어진, 반사체(120), 보강유리(130), 그리고 집광체(140)는 태양에서 복사되는 태양광을 반사체(120)를 통해 집광체(140)에 열을 집광시켜, 집광체(140)가 가열되도록 함으로써, 집광체(140) 주변의 온도가 상승되도록 하고, 가열되어진 공기가 비중차이에 의해 상대적으로 온도가 낮은 타워몸체(110)의 상부로 상승기류를 형성하여 이동하게 되며, 이동된 상승기류는 상기 타워몸체(110)의 상부를 통해 외부로 배출되는 구조이다.That is, the reflector 120, the reinforcement glass 130, and the light concentrator 140 having the above configuration condenses heat to the light concentrator 140 through the reflector 120 with the sunlight radiated from the sun. By allowing the light collector 140 to be heated, the temperature around the light collector 140 is increased, and the heated air forms an upward airflow to the upper portion of the tower body 110 having a relatively low temperature due to the specific gravity difference. The moving air stream is moved and discharged to the outside through the upper portion of the tower body 110.

또한, 본 발명에 따른 태양열 발전기는 원자력 발전소 등과 같이 많은 열을 발생시키는 발전소 옆에 건설되는 것으로, 발전소 측에서 발생되는 폐열을 이용하여 상기 집광체(140)를 통해 발생된 상승기류에 열을 공급하여 이동속도를 향상시킬 수도 있다.In addition, the solar generator according to the present invention is to be built next to a power plant that generates a lot of heat, such as a nuclear power plant, and supplies heat to the rising air generated through the condenser 140 using the waste heat generated from the power plant side. You can also improve the speed of movement.

구체적으로, 상기 집광체(140)의 상부에 도 2 에 도시된 바와 같이, 원자력 발전소와 연결된 폐열관(150)을 설치한 후 이 폐열관(150)에 폐열이 흐르도록 함으로써, 상기 집광체(140)를 통해 발생된 상승기류에 열원을 공급하여 상승기류가 보다 빠르게 상기 타워몸체(110) 내를 통과할 수 있도록 할 수도 있다.Specifically, as shown in FIG. 2, the waste heat pipe 150 connected to the nuclear power plant is installed on the light collector 140 so that the waste heat flows through the waste heat pipe 150. The heat source may be supplied to the rising air generated through the 140 to allow the rising air to pass through the tower body 110 more quickly.

즉, 상기 발전소로부터 배출되는 폐열이 상기 폐열관(150)을 통해 유동되도록 하고, 이때 폐열이 이동하면서 내부의 열기를 외부로 배출하게 된다. 이에 따라 상기 집광체(140)에 의해 가열된 공기에 폐열관(150)의 열기를 더하여 상승기류의 이동속도를 향상시키게 되는 것이다. That is, the waste heat discharged from the power plant is allowed to flow through the waste heat pipe 150, and at this time, the waste heat is moved to discharge the heat inside. Accordingly, the heat of the waste heat pipe 150 is added to the air heated by the condenser 140 to improve the moving speed of the updraft.

터빈부(160)는 상기 타워몸체(110) 내에 설치되어 상기 상승기류에 의해 회전되는 것으로, 회전축(162)과, 지지대(164)와, 회전날개(166)를 포함하여 구성된다.The turbine unit 160 is installed in the tower body 110 and rotated by the rising airflow, and includes a rotating shaft 162, a support 164, and a rotary wing 166.

구체적으로, 상기 터빈부(160)는 도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 타워몸체(110) 내에 수직하게 회전축(162)이 위치된다. 상기 회전축(162)은 그 외주면에 다수의 회전날개(166)가 고정결합된 것으로, 양단이 지지대(164)에 의해 회전가능하게 고정설치된 구조이다.Specifically, as shown in FIG. 2, the turbine unit 160 has a rotation shaft 162 located vertically in the tower body 110. The rotary shaft 162 is a plurality of rotary blades 166 is fixedly coupled to the outer circumferential surface, both ends are fixedly rotatably installed by the support 164.

지지대(164)는 상기 타워몸체(110) 내에서 회전축(162)을 회전가능하게 지지하는 역할을 하는 것으로, 열십자(+) 형상으로 형성되되, 그 중앙부에 베어링(B)을 설치하여 회전축(162)이 원활하게 회전될 수 있도록 이루어진다.The support 164 serves to rotatably support the rotating shaft 162 in the tower body 110, and is formed in a cross shape (+), and the bearing shaft (B) is installed at the center of the rotating shaft ( 162 is made to be rotated smoothly.

회전날개(166)는 수직하게 위치된 회전축(162) 상에 다수개가 고정결합되는 것으로, 상기 가열된 공기(상승기류)가 이동하면서 회전시킬 수 있도록 구성된다. 여기서 상기 회전날개(166)는 도면상 4 개를 도시하였으나, 이에 한정하지 않고 경우에 따라 4 개 이상 또는 4 개 이하를 설치할 수 있는 것으로, 그 갯 수에 제한을 두지 않는다.Rotating blades 166 are fixedly coupled to a plurality of on the vertically positioned rotating shaft 162, the heated air (rising air flow) is configured to rotate while moving. Here, four rotary blades 166 are illustrated in the drawings, but the present invention is not limited thereto, and four or more rotary blades may be installed in some cases, without limiting the number thereof.

한편, 상기 회전축(162) 상에는 고정풀리(172) 및 벨트(174)를 통해 상기 회전축(162)의 회전력을 전달받아 전기에너지로 변환할 수 있는 발전기(170)가 마련된다. 이때, 상기 고정풀리(172)와 발전기(170) 사이에는 증속기(176)를 더 구비하여 발전기(170)에 필요로 하는 만큼의 회전을 증속하도록 한다.On the other hand, on the rotating shaft 162 is provided with a generator 170 that can be converted into electrical energy by receiving the rotational force of the rotating shaft 162 through the fixing pulley 172 and the belt 174. At this time, between the stationary pulley 172 and the generator 170 is further provided with a speed increaser 176 to increase the rotation as necessary to the generator 170.

즉, 상기 발전기(170)는 도면에 도시된 바와 같이, 상승기류에 의해 터빈부(160)의 회전날개(166)가 회전되면 회전날개(166)와 고정결합된 회전축(162)이 회전을 하게 되고, 이 회전축(162) 상에 고정결합된 고정풀리(172)가 회전을 하여 발전기(170)에 회전력을 전달하되, 상기 고정풀리(172)와 발전기(170) 사이에 마련된 증속기(176)를 통해 발전기(170)에 필요로 하는 만큼의 회전을 증속시켜 상기 발전기에 전달하게 되는 구조이다.That is, the generator 170, as shown in the figure, when the rotary blade 166 of the turbine unit 160 is rotated by the rising air to cause the rotary shaft 162 fixedly coupled to the rotary blade 166 to rotate And, the fixed pulley 172 is fixedly coupled to the rotary shaft 162 to transmit the rotational force to the generator 170, the speed increaser 176 provided between the fixed pulley 172 and the generator 170. By increasing the rotation required to the generator 170 through the structure to be delivered to the generator.

본 발명의 명세서에서는 태양열 발전을 행하기 위한 기본적인 구성에 대하여 언급하도록 하고 있으나, 이에 해당하는 각 구성부품 중 증속기(176) 및 발전기(170) 그리고 고정풀리(172)는 이미 공지된 기술에 해당한다는 점에서, 본 발명의 명세서에서는 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.In the specification of the present invention to refer to the basic configuration for performing solar power generation, the increaser 176 and generator 170 and the fixed pulley 172 of each component corresponding to this corresponds to a known technique. In the description of the present invention, detailed description thereof will be omitted.

지붕은 상기 타워몸체(110)의 상부에 마련된 상부받침다리(112)에 결합되어 눈 또는 비와 같은 이물질이 유입되지 않도록 한다.The roof is coupled to the upper support leg 112 provided at the top of the tower body 110 to prevent foreign substances such as snow or rain from entering.

이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 태양열 발전기의 작동 방법 및 효과를 살펴보면 다음과 같다.Looking at the operation method and effect of the solar generator according to the invention made in such a configuration as follows.

우선, 도 4 에 도시된 바와 같이, 태양에서 복사되는 태양광이 반사체(120)에 반사되어 집광체(140)로 집광되게 된다. 상기 반사체(120)는 태양광이 집광체(140)에 집중되도록 설계되어 있다.First, as shown in FIG. 4, sunlight radiated from the sun is reflected by the reflector 120 to be collected by the light collector 140. The reflector 120 is designed to concentrate sunlight on the light collector 140.

이후, 태양광에 의해 집광체(140)가 가열되어 상기 집광체(140) 주변의 대기온도를 상승시키게 되고, 가열되어진 공기가 비중차이에 의해 상대적으로 온도가 낮은 타워몸체(110)의 상부로 상승기류를 형성하여 이동하게 된다. 이때, 본 발명에 따른 태양열 발전기는 상기 집광체(140)의 상부에 발전소 등에서 보내지는 폐열이 폐열관(150)을 통해 전달되어 상기 상승기류에 열원을 공급함으로써 이동속도를 배가시키게 된다.Thereafter, the light condenser 140 is heated by sunlight to raise the ambient temperature around the light concentrator 140, and the heated air is moved to the upper portion of the tower body 110 having a relatively low temperature due to the specific gravity difference. It forms a rising air stream and moves. At this time, in the solar generator according to the present invention, the waste heat sent from the power plant to the upper portion of the condenser 140 is transferred through the waste heat pipe 150 to double the moving speed by supplying a heat source to the rising airflow.

이후, 상승기류가 상기 타워몸체(110)를 통과함에 따라 타워몸체(110) 내에 회전가능하게 설치된 터빈부(160)가 회전을 하여 회전축(162)에 의한 회전력이 고정풀리(172)와 벨트(174)를 통해 발전기(170)로 전달되어 전기에너지를 얻게 되는 것이다.Thereafter, as the rising air flows through the tower body 110, the turbine unit 160 rotatably installed in the tower body 110 rotates so that the rotational force by the rotation shaft 162 is fixed to the pulley 172 and the belt ( It is delivered to the generator 170 through 174 to obtain electrical energy.

이때, 본 발명에 따른 태양열 발전기는 태양열흡수부재로 이루어진 내측벽(114) 및 단열재(115)에 의해 타워몸체(110) 내부의 가열된 열기를 유지할 수 있어, 저녁이나 비가 오는 날에도 지속적으로 상승기류를 발생시켜 상기 상승기류가 타워몸체(110)를 통과할 수 있도록 함으로써, 터빈부(160)를 회전시켜 전기에너지를 얻을 수 있게 된다. At this time, the solar generator according to the present invention can maintain the heated heat inside the tower body 110 by the inner wall 114 and the heat insulator 115 made of a solar heat absorbing member, continuously rising even in the evening or rainy day By generating airflow to allow the upward airflow to pass through the tower body 110, it is possible to rotate the turbine unit 160 to obtain electrical energy.

지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적인 균등범위까지 포함된다 할 것이다.So far, the present invention has been described in detail with reference to embodiments of the present invention, but the scope of the present invention is not limited thereto, and it will be included to substantially equivalent ranges with the embodiments of the present invention.

또한, 상기 설명에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 태양열 발전기의 기술은 매우 단순하나, 그 기술적 효과는 매우 크다는 점에서도 본 발명의 기술적 장점은 매우 명확하다 할 것이다.In addition, as shown in the above description, the technique of the solar generator according to the present invention is very simple, but the technical advantages of the present invention will be very clear in that the technical effect is very large.

도 1 은 본 발명에 따른 태양열 발전기를 도시한 사시도;1 is a perspective view of a solar generator according to the present invention;

도 2 는 본 발명에 따른 태양열 발전기의 정면을 개략적으로 도시한 정단면도;Figure 2 is a front sectional view schematically showing the front of the solar generator according to the invention;

도 3 은 도 2 의 평단면도;3 is a plan sectional view of FIG. 2;

도 4 는 본 발명에 따른 태양열 발전기의 집광체에 태양열이 집광되는 모습을 개략적으로 도시한 상태도; 및4 is a state diagram schematically showing a state in which solar heat is collected on a light collector of a solar generator according to the present invention; And

도 5 는 집광체의 온도 상승에 따라 발생되는 상승기류의 이동모습을 개략적으로 도시한 상태도이다.FIG. 5 is a state diagram schematically illustrating a movement of an updraft generated as the temperature of the light collector increases. FIG.

〈도면의 주요부분에 대한 부호설명〉<Code Description of Main Parts of Drawing>

110 : 타워몸체 111 : 하부받침다리110: tower body 111: lower support leg

112 : 상부받침다리 113 : 외측벽112: upper support leg 113: outer wall

114 : 내측벽 115 : 단열재114: inner wall 115: insulation

116 : 투명창 120 : 반사체116 transparent window 120 reflector

130 : 보강유리 140 : 집광체130: tempered glass 140: light collector

150 : 폐열관 160 : 터빈부150: waste heat pipe 160: turbine portion

162 : 회전축 164 : 지지대162: axis of rotation 164: support

166 : 회전날개 170 : 발전기166: rotor blade 170: generator

172 : 고정풀리 174 : 벨트172: fixed pulley 174: belt

176 : 증속기 180 : 지붕176: gearbox 180: roof

Claims

It has a hollow inside, the tower body made of a cylindrical shape;

A reflector positioned below the tower body to reflect sunlight;

Reinforcement glass formed to cover the upper portion of the reflector and the lower portion of the tower body;

A condenser provided at a lower portion of the tower body to generate an upward airflow by heating the solar light reflected by the reflector to increase an ambient temperature;

A waste heat pipe positioned above the light collector and supplying a heat source to the upward airflow;

A turbine unit installed in the tower body and rotated by the rising airflow; And

A solar generator comprising a generator coupled to the turbine unit for receiving the rotational force of the turbine unit to convert into electrical energy.

The method according to claim 1, wherein the tower body

An outer wall made of a metal panel or concrete frame;

An inner wall made of a solar heat absorbing member so as to absorb the heat heated by the light collector and maintain the heat for a long time;

Located between the outer wall and the inner wall is a solar generator, characterized in that the insulation is made of a rich heat retention and heat can be well preserved.

The solar generator according to claim 2, wherein the heat insulating material is made of asbestos or insulating brick.

The solar generator according to claim 1, wherein a plurality of transparent windows are formed on an outer wall of the tower body.

The solar generator of claim 1, wherein the waste heat pipe is further connected to a power generating plant, such as a nuclear power plant, to further supply a heat source to the rising air by using a waste heat source discharged from the power plant side.

The method of claim 1, wherein the turbine unit

A rotating shaft positioned vertically in the tower body;

A support for rotatably supporting both upper and lower ends of the rotating shaft;

A plurality of fixedly coupled on the vertically positioned rotating shaft, the solar generator, characterized in that consisting of a rotary blade that rotates as the rising air flows up.

The method according to claim 1, wherein the generator

Solar generator, characterized in that connected to the turbine portion by a fixed pulley and belt.

The solar generator according to claim 7, further comprising a speed increaser between the stationary pulley and the generator to increase the rotation required by the generator.