KR101080111B1 - 태양광 전지판 냉각장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 전지판 냉각장치에 관한 것으로, 태양에너지를 집열하여 전기에너지로 저장하는 전지판(솔라 모듈)을 전기 생산량을 극대화시킬 수 있는 온도를 유지할 수 있도록 하여 태양에너지의 효율적인 활용을 도모하기 위한 것이다.

솔라모듈, 전지판, 냉각장치

Description

태양광 전지판 냉각장치{A solarcell module cooling unit}

본 발명은 태양광 전지판 냉각장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양에너지를 집열하여 전기에너지로 저장하는 전지판(솔라 모듈)을 전기 생산량을 극대화시킬 수 있는 온도를 유지할 수 있도록 하여 태양에너지의 효율적인 활용을 도모하기 위한 것이다.

오늘날 산업사회의 구조가 인간의 편리에 따른 발전, 교통, 생산 및 생활전체가 에너지의 과대사용에 따른 에너지의 부족과 환경파괴에 의한 생존 자체가 우려된다고 볼 수 있다.

이러한 상황의 절박한 요구에 따른 대체 에너지의 개발. 생산.이용은 유럽 및 미국 등 선진국에서는 약 10여 년 전부터 본격적으로 진행되어 왔으며 현재에는 나라별로 부분적인 재정지원 및 홍보를 통하여 산업에는 아니라도 사무실.주거공간이나 적은 전력을 필요로 하는 가정용들 다양한 용도로 확대 적용되고 있다.

태양광 발전시스템은 크게 발전용 포토 볼텍스와 열을 얻는 솔라서머로 나뉘는데 포토 볼텍스는 태양광 전지판을 통해 전력을 생산하며 한번 설치로 30년은 쓸 수 있다.

이를 더욱 상세히 설명하면 태양력 발전시설의 구성은 태양 빛을 직접 받아 미래의 에너지원인 태양 빛을 받아 모으는 솔라셀로 구성된 전지판(솔라모듈)과, 전지판에서 생산된 전력을 전기제어기를 통하여 배터리로 모아진 전기를 계속적으로 저장하고 감시하는 기능의 전자식 전압 조정기등으로 구성된다.

상기한 솔라셀로 구성된 전지판은 회사별로 다르나 대략 1280X950 정도의 크기로 구성되며 180Watt의 출력을 가지며 표시는 Wp로 표시한다.(Wp= Watt peak - 최대출력)

상기한 발전시설은 태양 빛이 있을 때 최대발전 능력을 말하며 날씨가 흐릴 때는 출력이 떨어지지만 일기가 나쁠 때도 전력을 생산하는 장점이 있다.

그러나 여름철 태양 빛이 30도 이상이 되면 전지판의 온도는 세배이상의 온도로 올라가게 되며 온도가 올라가면 갈수록 더욱 많은 전기를 생산할 것 같으나 전지판의 온도가 25도 이상 또는 이하가 되면 효율이 급격하게 떨어지게 되어 결국 최대 생산량인 180Watt를 생산하지 못하고 대략 40-50 Watt를 생산하는 것에 불과하여 과중한 투자비에 비하여 생산량은 극히 미미한 실정인 것이어서 설치에 한계점이 있는 것이었다..

따라서 빛 에너지를 전기에너지로 모으는 전지판의 온도를 최대 효율을 생산할 수 있는 온도로 유지할 수 있는 냉각 시스템의 개발이 필요로 하게 되었다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 솔라셀로 구성된 전지판의 저면에 지하수를 공급받아 순환하는 냉각 부재와, 상기 냉각 부재를 고정하는 고정수단과 전지판의 온도와 순환되는 지하수의 온도를 감지하는 감지수단을 형성하여 전지판의 온도를 항상 25도로 유지할 수 있도록 하여 전지판을 100% 가까이 최고의 효율로 사용할 수 있도록 한 것이다.

본 발명은 전지판의 온도를 항상 25도로 유지하여 최고의 효율로 사용할 수 있어 전지판에서 180Watt의 전기를 생산 가능하게 하여 태양에너지를 더욱 효과적으로 사용할 수 있는 장점이 있는 것이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하도록 한다. 첨부된 도면은 축척에 의하여 도시되지 않았으며, 각 도면의 동일한 참조 번호는 동일한 구성 요소를 지칭한다.

도 1은 본 발명의 냉각장치의 평면도, 도 2는 본 발명의 냉각장치의 단면도, 도 3은 전지판에 장착한 상태의 개략도, 도 4는 본 발명의 냉각시스템의 전체적인 개략도이다.

첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 먼저, 도 1 내지 도 4를 참조하면 본 발명의 태양광 전지판 냉각장치는 차가운 지하수를 공급하면 파이프의 온도가 떨어져 주변의 열을 빼앗도록 한 냉각파이프(2)와, 상기 냉각파이프(2)를 솔라셀로 구성된 전지판(20)의 저면에 밀착하면서 설치하기 위한 받침대(4)와, 상 기 받침대(4)의 상면에 리브살(6)를 형성하여 냉각파이프를 코일과 같이 상하 또는 좌우로 반복하면서 지그재그로 배열될 수 있도록 구성한 것이다.

상기한 냉각파이프의 유입구(8)는 냉각파이프의 외경보다 크게 하여 냉각파이프가 안쪽으로 끼워질 수 있도록 하면서 전지판의 하측에 위치되도록 설치하고, 유출구(10)도 냉각파이프의 외경보다 크게 하여 파이프를 끼워 지면으로 흐르도록하거나 또는 다른 냉각파이프의 유입구와 연결하여 냉각파이프에서 이동되는 지하수가 밑에서 위로 흐르도록 하여 공기가 발생되지 않고 흐르도록 유도한다.

이때 냉각파이프를 흐르는 지하수는 펌프(P)를 이용하여 강제순환되도록 하거나 또는 자연적으로 흐를 수 있도록 한다.

상기한 전지판의 저면 상측에는 전지판의 온도를 감지할 수 있는 감지수단을 형성하며, 냉각파이프(2)에도 온도를 감지할 수 있는 감지수단을 형성하여 감지수단의 작동에 따라 펌프를 작동시켜 지하수를 냉각파이프로 공급하여 전지판이 가장 효율이 좋은 온도인 25도를 유지되도록 하는 것이다.

상기한 감지수단은 일사량감지센서(S)와 온도감지센서(S1)로 펌프와 연결하여 일정한 온도 즉, 전지판에 장착된 일사량 감지센서가 전지판의 온도를 감지하여 25도 이상이 되면 펌프에 전원을 인가하여 펌프를 작동시켜 지하수를 냉각파이프로 유입되도록 하여 전지판의 온도를 낮춰주도록 한다.

한편 냉각파이프는 전지판의 저면에 전체적으로 설치하거나 또는 크기를 작게하여 복수개를 연결하여 사용할 수도 있으며 이때에는 유입구와 유출구를 연결하면 되는 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명의 사용상태를 도면을 참조하여 설명하면 우선 도 3을 참조하면 받침대(4)에 형성된 리브살(6)에 냉각파이프(2)를 설치하면 코일과 같이 지그재그로 설치되며 유입구(8)를 하측으로 향하게 하면서 전지판(20)의 저면에 설치한다.

이대 받침대의 설치시 통상 브라켓을 이용하여 보울트 너트 체결밥식으로 전지판의 하측에 설치되게 된다.

냉각파이프가 설치된 받침대를 전지판의 저면에 밀착 설치 후 전지판의 온도를 측정하기 위한 일사량감지센서(S)와 냉각파이프의 온도를 측정하기 위한 온도감지센서(S1)를 설치한다.

센서의 설치는 전술한 바와 같이 일사량감지센서는 전지판의 상단에 설치하고 냉각파이프의 온도감지센서는 냉각파이프의 하단에 설치한다.

센서의 설치 후 센서의 신호를 펌프에 연결하여 일정한 온도를 벗어나면 펌프가 동작되도록 한다.

이와 같이 설치 후 전지판이 태양빛을 받으면 일정한 온도이상 본 발명에서는 전지판의 효율이 가장 극대화되는 25도를 설정하였다.

전지판이 25도 이상 올라가면 펌프에 신호를 보내 전원을 인가하고 인가된 전원에 의하여 펌프가 작동하여 지하수를 보내게 된다.

지하수는 유입구를 통하여 유출구로 흐르게 되고 여기서 받침대는 각각의 전지판에 별도로 설치하거나 2개 또는 3개 정도로 설치하여 지하수가 흐르도록 하면 각 전지판의 온도에 따라 최적의 온도를 맞출 수 있는 것이다.

따라서 설정온도 이상 벗어나면 즉각 펌프가 작동되어 전지판을 식혀주게 되므로 여름철 80도 이상 올라가는 전지판을 25도로 유지할 수 있어 전지판의 효율이 극대화 되므로 전지판에서 생산되는 조건대로 전기를 생산할 수 있는 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 태양광 전지판 냉각장치 구성 및 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

도 1은 본 발명의 냉각장치의 평면도.

도 2는 본 발명의 냉각장치의 받침대의 단면도.

도 3은 전지판에 장착한 상태의 개략도.

도 4는 본 발명의 냉각시스템의 전체적인 개략도.

<도면의주요부분에대한부호의설명>

2: 냉각파이프 4: 받침대

6: 리브살

Claims (3)

1. 솔라셀로 구성된 전지판(20)의 저면에 냉각파이프(2)를 밀착하면서 설치하기 위한 받침대(4), 상기 받침대(4)의 상면에 리브살(6)를 형성하여 냉각파이프를 코일과 같이 상하 또는 좌우로 반복하면서 지그재그로 배열될 수 있도록 구성하고, 상기 전지판에 의하여 데워진 물을 감지수단의 작동에 따라 펌프가 작동하면서 공급할 수 있도록 한 태양광 발전기에 있어서,

   상기한 냉각파이프(2)로 유입되는 지하수를 낮은 곳에서 높은곳으로 흐르도록 공급하여 공기가 발생하지 않고 냉각파이프(2)의 관내를 흘러가면서 냉각파이프를 냉각시켜 냉각파이프(2)에 밀착된 전지판(20)의 온도를 효율이 가장 우수한 25도 내외를 유지할 수 있도록 냉각하도록 한 것을 특징으로 하는 태양광 전지판 냉각장치.
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