KR101307488B1 - 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치 - Google Patents

태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 풍력 발전기와 태양광 발전판을 효과적으로 배치하여 복합 발전성능을 극대화할 수 있는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치에 관한 것으로, 블레이드가 회전하도록 구비되는 풍력 발전기와 상기 풍력 발전기의 중심축의 반경방향과 평행하게 배치되는 판 형상의 태양광 발전판을 포함하고, 상기 태양광 발전판은 상기 풍력 발전기 부근으로 진행되는 바람의 방향을 상기 블레이드로 안내하는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 제공한다. 따라서, 풍력발전의 효율이 더욱 향상될 수 있으면서도, 복합적인 전력의 생산이 가능하다.

Description

태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치{GENERATOR USING SOLAR AND WIND POWER ENERGY}
본 발명은 발전장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 풍력 발전기와 태양광 발전판을 효과적으로 배치하여 복합 발전성능을 극대화할 수 있는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 수력발전, 화력발전 및 원자력발전과 같은 발전방법을 통하여 필요한 전기를 생산한다. 이러한 발전방법들은 비교적 규모가 큰 발전설비를 필요로 하고 자원의 한계나 유지보수의 문제로 인하여 최근에는 공해가 없으면서도 무한하게 이용할 수 있는 대체에너지를 이용한 발전에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 대체에너지로는 태양에너지, 풍력, 수력 또는 조력과 같은 것을 들 수 있다.
태양에너지를 이용하는 발전장치의 예로, 태양광발전기는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 장치로서, 반도체로 이루어지는 태양전지판에 태양광이 조사되면 광기전력에 의하여 전기가 발생하고, 다수의 태양전지판에서 공급된 전기를 통하여 배터리를 충전시켜 필요한 개소에 공급하는 것이다.
한편, 태양의 열 에너지를 집열하여 난방용 또는 온수용으로 사용하는 집열방식도 있는데, 이러한 경우 대단위의 집열 시스템을 이용하여 물을 고열화한 후에 이를 이용하여 발전기를 회전하여 전기를 생산하는 방법을 사용하기도 한다.
그런데, 이러한 태양에너지를 이용하는 발전장치는 발전의 전력이 낮아 필요한 전기를 생산하기 위하여 대규모의 시설을 필요로 하고, 기상의 변화에 따라 제한적으로 사용될 수밖에 없는 문제가 있다.
풍력발전기는 지상에 고정 설치되는 소정의 구조물의 상단에 블레이드를 장착하고, 바람에 의해 블레이드가 회전하면서 얻는 회전력을 발전기를 통하여 전기에너지로 변환하는 장치이다. 이러한 풍력발전기는 주로 바람이 많이 부는 내륙 또는 해안가에 설치하여 사용된다.
풍력발전 방식은 단순히 풍력에만 의존하여 전기를 생산하여야 하므로 바람이 불지 않거나 블레이드를 필요한 회전속도로 회전시키기에 충분하지 않은 미풍이 부는 경우에는 발전할 수 없는 문제가 있다.
상기와 같은 풍력발전기나 태양광발전기와 같은 경우, 자연친화적이고 무한자원으로 각광받고 있으나, 대규모 설비, 생산되는 전력량의 한계 또는 기상변화에 따른 제한적인 가동과 같은 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 태양광발전기와 풍력발전기의 문제점을 상호 보완할 수 있도록 발전설비를 구성하는 모듈에 태양광발전기와 풍력발전기를 효율적으로 배치함으로써 발전효율을 극대화할 수 있는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 제공하는 데 목적이 있다.
본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치는, 지면에 대해 고정되는 중심축에서 블레이드가 회전하도록 구비되는 풍력 발전기와 상기 풍력 발전기의 중심축의 반경방향과 평행하게 배치되는 판 형상의 태양광 발전판을 포함하고, 상기 태양광 발전판은 상기 풍력 발전기 부근으로 진행되는 바람의 방향을 상기 블레이드로 안내하는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 제공한다. 따라서, 풍력발전의 효율이 더욱 향상될 수 있으면서도, 복합적인 전력의 생산이 가능하다.
또한, 상기 태양광 발전판과 상기 풍력 발전기가 교번하여 상기 풍력 발전기의 중심축의 반경방향과 평행하게 일렬로 배열되고, 상기 배열의 일측에서 진행되는 바람은 각각의 풍력 발전기가 배치되는 공간으로 안내될 수 있다. 따라서, 일종의 풍력 댐 역할을 하면서 바람을 일방으로 안내하므로 풍력발전의 효율이 향상된다.
또한, 상기 태양광 발전판의 배열을 연결하는 선은 상기 풍력 발전기의 중심축을 지나도록 이루어질 수 있다. 따라서, 배열의 전방 또는 후방에서 유입되는 바람을 일정하게 안내할 수 있다.
또한, 상기 태양광 발전판은 상기 풍력 발전기의 중심축에 대해 방사상으로 복수로 배치될 수 있다. 따라서, 모든 방향의 바람을 구획하여 효과적으로 포집하고 배출할 수 있다.
또한, 상기 태양광 발전판은 네 개가 등각도로 배치될 수 있다. 따라서, 네 방향의 바람의 방향에 효과적으로 대응하여 풍력발전의 효율을 향상할 수 있다.
또한, 상기 태양광 발전판은 일측에서 진행되는 바람을 상기 풍력 발전기로 포집하는 상기 풍력 발전기로 안내하는 제1발전판 및 제2발전판과, 상기 풍력 발전기를 가동한 바람이 타측으로 진행되도록 안내하는 제3발전판으로 이루어질 수 있다. 따라서, 풍력 발전기로 입력되는 바람의 압력이 높고 배출의 흐름이 개선되므로 풍력발전의 성능이 향상된다.
본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치는, 바람에 의해 회전하는 블레이드를 구비하는 풍력 발전기와 상기 풍력 발전기의 일측에 인접하여 배치되는 태양광 발전판을 포함하고, 상기 풍력발전기와 상기 태양광 발전판은 일렬로 배열되는 복합발전장치를 제공한다. 따라서, 풍력 댐 역할을 하면서 풍력 발전의 효율이 극대화될 수 있다.
또한, 상기 태양광 발전판이 한 쌍을 이루어 상기 각각의 풍력 발전기와 교번하여 일렬로 배열될 수 있다. 따라서, 풍력의 집중 효율이 향상될 수 있는 이점이 있다.
또한, 상기 한 쌍을 이루는 태양광 발전판은 상호 인접한 부위가 전방으로 배치되고 풍력 발전기에 인접한 양측이 후방으로 배치될 수 있다. 따라서, 풍력의 집중 효율이 높아지므로 전력의 생산이 효율적으로 이루어질 수 있다.
본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치는, 바람에 의해 회전하는 블레이드를 구비하는 풍력 발전기와 상기 풍력 발전기에 인접하여 배치되는 태양광 발전판을 포함하고, 상기 태양광 발전판은 상기 풍력 발전기에 대해 두 개 이상이 방사상으로 배치되는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 제공한다. 따라서, 바람의 포집과 배출 능력이 향상되어 미풍에도 풍력 발전기가 효율적으로 가동될 수 있다.
또한, 상기 태양광 발전판은 세 개로 이루어지고, 두 개의 태양광 발전판은 일측에서 진행되는 바람을 상기 풍력 발전기로 포집하고, 다른 하나의 태양광 발전판은 상기 풍력 발전기를 가동한 바람이 타측으로 진행되도록 안내할 수 있다.
또한, 상기 태양광 발전판은 네 개가 등각도로 배치될 수 있다.
또한, 상기 풍력 발전기는 수직축형 발전기로 이루어질 수 있고, 전방향의 바람에 대해 대응 가능하다.
또한, 상기 태양광 발전판을 지면 또는 상기 풍력 발전기의 중심축의 반경방향에 대해 틸팅하는 구동장치를 더 포함할 수 있다. 따라서, 환경의 변화에 따라 최적화되어 전력을 생산할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치는, 태양광과 풍력을 동시에 이용하여 전력을 생산할 수 있으면서도 태양광 발전판이 바람의 방향을 안내하여 풍력 발전기의 효율을 극대화할 수 있는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 제공하므로, 미풍에서도 효과적으로 전력 생산이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치의 기본적인 배치관계를 도시한 사시도이다.
도 2a는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 도시한 사시도이다.
도 2b는 도 2a에 수평축형 발전기가 배치되는 모습을 도시한 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 도시한 사시도이다.
이하, 본 발명의 개념에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 도면을 기초로 더욱 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치의 기본적인 배치관계를 도시한 사시도이고, 도 2a는 본 발명의 바람직한 제1실시예에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 도시한 사시도이며, 도 2b는 도 2a에 수평축형 발전기가 배치되는 모습을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 제2실시예에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 도시한 사시도이고, 도 4는 본 발명의 바람직한 제3실시예에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명의 바람직한 제4실시예에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 도시한 사시도이다.
본 발명의 개념인 풍력 발전기와 태양광 발전판 및 그 배열은 연안지역, 산간지역 또는 개활지와 같은 구역에서 소정의 구간마다 연속적으로 설치함으로써 발전 구역을 형성할 수 있다.
본 발명의 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치는 기본적으로 풍력 발전기와 태양광 발전판(100)을 함께 배치하는 구조가 제시된다.
상기 풍력 발전기는 기본적으로 회전축이 수직으로 배치되고 블레이드(11)가 중심축에 대해 원주방향으로 배치되는 수직축형 발전기(10)를 예로 하여 설명되나, 회전축이 바람의 방향에 대해 수평한 수평축형 발전기(20)가 적용될 수도 있고, 바람 유도판이 회전축에 대해 곡면으로 형성되는 다리우스형 날개를 가진 다리우스형 풍력 발전기가 적용될 수 있음은 물론이다. 상기 풍력 발전기들은 모두 지면에 대해 고정된 중심축을 가지고, 블레이드 또는 블레이드를 결합한 부위가 상기 중심축에 대해 회전 가능하게 배치되므로, 이하 풍력 발전기의 중심에서 회전 중심을 이루는 축을 중심축으로 정의하여 사용한다.
상기 태양광 발전판(100)은 그 일면 또는 양면에 태양광에 반응하는 반도체가 배열된 것으로, 지면에 대해 수직하거나 소정 각도를 가지고 풍력 발전기에 인접하여 배열되어 후술할 바와 같이 태양광 발전을 수행함과 동시에 바람의 방향을 유도하는 일종의 바람 유도판의 역할을 하게 된다.
이하 설명될 태양광 발전판(100)의 각도는 평면상 수직축형 발전기(10)의 길이방향과 수직축(12)을 중심으로 하는 반경방향과의 각도를 의미하지만, 상기 태양광 발전판(100)이 지면에 대해 소정 각도 틸팅되어 배치되는 경우에는 소정 높이에서의 횡단면의 길이방향과의 각도를 의미하는 것으로 해석되어야 할 것이다. 또한, 상기 수직축과 태양광 발전판 사이의 위치관계는 풍력 발전기가 수평축형 발전기이거나 다리우스형 발전기 등 다른 종류의 회전축과 블레이드를 가지는 경우에는 발전기 전체의 중심축 또는 중심 기둥과 태양광 발전판 사이의 관계를 의미하는 것으로 보아야 한다.
상기 태양광 발전판(100)은 대략 판재 형상으로 이루어지고, 바람직하게는 대략 직사각 형상으로 이루어질 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이 하나의 태양광 발전판(100)은 풍력 발전기(10)의 중심축에 대해 반경방향과 평행하게 배치된다.
수직형 발전기의 경우, 상기 반경방향은 블레이드(11)의 회전에 대한 반경방향을 의미할 수 있다.
바람직하게는 상기 풍력 발전기(10)는 일측 또는 양측으로 하나 이상의 풍력 발전기(10)의 중심축을 바라보도록 배치될 수 있다.
예를 들어, 풍력 발전기(10)의 중심축에 대한 반경방향과 평행한 방향으로 진행하는 바람(a)의 경우에는 유동이 분산되거나 와류를 형성하지 않고 정확하게 풍력 발전기(10)의 블레이드(11)를 회전시키는 데 사용될 수 있다.
또한, 풍력 발전기(10)의 중심축에 대한 반경방향과 소정 각도를 형성하여 진행하는 바람(b)의 경우에는 태양광 발전판(100)에 의해 안내되어 반경방향으로 진행될 수 있다.
도 2a 및 도 2b는 상기한 태양광 발전판과 풍력 발전기가 배열된 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 나타내는 사시도로, 도 1에 도시된 태양광 발전판(100)과 풍력 발전기(10, 20)가 일렬로 배열되는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치의 제1실시예를 나타낸다.
도 2a의 예에서는 수직축형 발전기가 풍력 발전기로서 사용되고, 태양광 발전판(100)과 풍력 발전기(10)가 번갈아가면서 일렬로 배치된다.
상기 태양광 발전판(100)은 양측이 수직축형 발전기의 반경방향과 일치하도록 상호 이격되어 일렬로 배열되고, 상기 이격된 사이에는 풍력 발전기(10)가 배치된다.
도면에서 화살표는 바람의 방향을 나타내는데, 후방측에서 전방측으로 진행하는 바람은 태양광 발전판(100)에 의하여 풍력 발전기(10)가 배치되는 공간으로 안내될 수 있다.
도면에서는 상기 태양광 발전판(100)의 배열을 연결하는 선은 상기 풍력 발전기(10)의 중심축을 지나도록 즉, 상기 태양광 발전판(100)들이 풍력 발전기(10)들의 모든 반경방향의 방향과 일치하도록 일직선상에 배열되는 예가 도시되고, 이러한 경우 양측에서 진행되는 바람에 모두 효과적으로 대응 가능하지만, 배치되는 장소, 태양광의 방향 또는 바람의 방향에 따라 상기 태양광 발전판(100)들은 각각의 풍력 발전기(10)의 중심축을 지향하면서도 일직선상에 배열되지 않을 수 있음은 물론이다. 또한, 선택에 따라 상기 태양광 발전판(100)은 풍력 발전기(10)의 중심축을 지나는 선에 대해 전방 또는 후방에 치우쳐 배치될 수도 있다.
도 2b의 예에서는 풍력 발전기가 수평축형 발전기(20)로 대체된 모습이 도시되는데, 상기 수평축형 발전기(20)는 중심축(참조번호 미표시)의 상단에 지면에 대해 대략 수평하게 배치되는 수평축(22)이 배치되고, 상기 수평축(22)의 일측에는 블레이드(21)가 회전 가능하게 결합된다. 상기 수평축(22)은 중심축에 대해 회전 가능하게 배치되어 바람의 방향에 따라 회전 가능하도록 이루어질 수 있다.
도 2a의 경우와 마찬가지로 각각의 태양광 발전판(100)은 상기 수평축형 발전기(20)의 중심축에 반경방향으로 일렬로 배열되고, 상기 태양광 발전판(100)의 배열된 사이에는 수평축형 발전기(20)가 배치된다.
전방 또는 후방에서 진행하는 바람은 상기 태양광 발전판(100)에 의해 안내되어 수평축형 발전기(20)가 배치되는 공간으로 유입될 수 있다. 이 경우, 수평축형 발전기(20)는 전방 또는 후방측으로 바람의 방향을 지향할 수 있어 발전의 효율이 더욱 향상되는 이점이 있다.
상기한 본 발명의 바람직한 제1실시예에서의 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치는 태양광 발전판(100)이 태양광에 의한 발전을 수행함과 동시에 바람의 방향을 전방 또는 후방으로 구획하여 일률적으로 안내하여 풍력 발전기가 배치되는 공간으로 안내할 수 있으므로 풍력 에너지의 전기에너지로의 전환이 비약적으로 향상될 수 있는 이점이 있다.
한편, 상기 태양광 발전판(100)과 풍력 발전기의 배치는 일종의 풍력 댐의 역할을 하게 되는데, 미풍으로도 풍력 발전기(10)를 가동할 수 있으므로 에너지 발생의 효율이 향상되고, 강풍에 대한 안전성의 향상에 기여할 수 있는 이점이 있음에 유의하여야 한다.
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치로서, 각각의 풍력 발전기(10)의 사이에 태양광 발전판(100)이 한 쌍을 이루어 배치되는 예가 도시된다.
상기 한 쌍의 태양광 발전판(100)은 상호간에 인접하는 일측는 풍력 발전기(10)와 인접하는 타측보다 전방에 배치되어 수평 단면이 각각 바람이 불어오는 전방측으로 경사지도록 배치된다.
이러한 개념에 따라 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치의 배열은 전체적으로 일렬로 배열되되, 태양광 발전판(100)이 상호 인접한 부위는 볼록하고 풍력 발전기(10)가 배치되는 부위는 오목한 형상으로 이루어질 수 있다.
따라서, 전방측에서 불어오는 바람은 태양광 발전판(100)이 상호 인접하는 부위에서 분할되어 각각의 풍력 발전기(10)로 안내될 수 있으므로, 풍력 발전기(10)의 전력생산 효율은 더욱 향상될 수 있는 이점이 있다. 이러한 제2실시예의 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치는 바람의 진행방향이 대략 일정한 지역에서 전력 생산 효율을 더욱 높일 수 있는 이점이 있다.
이하에서는 복수의 태양광 발전판(100)이 풍력 발전기(10)의 중심축에 대해 대략 방사상으로 배치되는 제3실시예 및 제4실시예가 설명된다.
도 4에서는 본 발명의 제3실시예에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 도시하는데, 4개의 태양광 발전판(100)이 풍력 발전기(10)를 중심에 두고 방사상으로 배열되는 예가 도시된다.
상기 4개의 태양광 발전판(100)은 바람의 방향을 네 방향으로 구획하여 풍력 발전기(10)가 배치되는 사이로 유입될 수 있도록 안내하는 역할을 할 수 있다.
바람직하게는 상기 4개의 태양광 발전판(100)은 등간격으로 배치될 수 있고, 두 개의 태양광 발전판(100)을 살펴볼 때, 태양광 발전판(100)의 풍력 발전기(10)와 먼 일측은 태양광 발전판(100) 사이의 간격이 넓어 전방의 바람을 포집하는 역할을 하면서 풍력 발전기(10) 측으로 안내될 수 록 간격이 좁아지므로 유속이 빨라지게 되어 풍력 발전기(10)의 블레이드(11)에 가하는 압력이 높아진다.
따라서, 상기와 같이 배열되는 경우 바람의 방향이 불규칙할 때 더욱 효과적으로 풍력 발전기(10)의 효율을 향상시킬 수 있다.
도 5에서는 본 발명의 제4실시예에 따라 3개의 태양광 발전판(100)이 풍력 발전기(10)를 중심에 두고 방사상으로 배열되는 예가 도시된다.
제4실시예와 같은 경우, 두 개의 태양광 발전판인 제1발전판과 제2발전판(110, 120)은 일측에서 불어오는 바람(c)을 마주보는 일면의 사이로 포집하면서 풍력 발전기(10)로 집중하는 역할을 하고, 제3발전판(130)은 블레이드(11)의 회전을 완료한 유동의 배출을 안내하는 역할을 하게 된다.
반대로, 타측에서 진행하는 바람(d)의 경우 제3발전판(130)을 따라 안내되는 유동이 풍력 발전기(10)를 회전하고, 제1발전판 및 제2발전판(110, 120)의 타면을 따라 배출될 수도 있다.
상기 풍력 발전기(10)를 중심에 두고 방사상으로 배열되는 세 개의 태양광 발전판(110, 120, 130)은 바람의 유동을 더욱 효과적으로 포집하면서 회전효율을 극대화하고, 배출되는 바람의 유동을 효과적으로 안내한다.
제3발전판(130)은 일측에서 불어오는 바람(c)의 배출시 풍력 발전기(10)의 타측에서의 와류의 형성을 저감하고 배출을 안내하는 역할을 함으로써 풍력 발전의 효율을 더욱 향상할 수 있는 이점이 있다.
즉, 입력되는 바람의 압력이 높아 발전의 효율이 높아지고 배출의 흐름이 개선되는 이점이 있는 것이다.
상기와 같이 하나의 풍력 발전기(10)에 대해 방사상으로 배열되는 태양광 발전판들의 개수는 선택적으로 이루어질 수 있다. 또한, 상호 등각도로 배치될 수도 있고, 선택에 따라 상호간에 이루는 각도는 다르게 형성될 수도 있다.
상기와 같은 제3실시예와 제4실시예의 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치는, 단일의 모듈로서 배치될 수도 있고, 제1실시예 및 제2실시예에서와 마찬가지로 병렬로 배열되어 소정의 발전 구역을 형성할 수도 있음은 물론이다.
상기의 실시예들에서는 태양광 발전판(100)이 직사각형의 평판 형상으로 이루어지는 예가 설명되었지만, 상기 태양광 발전판(100)의 형상은 다각 형상으로 이루어질 수도 있고, 전방 또는 후방으로 볼록한 형상으로 이루어질 수도 있음은 물론이다.
또한, 상기 태양광 발전판(100)을 바람의 유동 개선 또는 태양으로의 지향 등의 필요에 따라 지면 또는 중심축의 반경방향에 대해 틸팅 가능하도록 상기 각각의 태양광 발전판(100)들을 구동하는 구동장치(미도시)를 더 구비할 수 있다.
본 발명의 개념에 따른 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치는 태양광과 풍력을 동시에 이용하여 전력을 생산할 수 있으면서도 태양광 발전판이 바람의 방향을 안내하여 풍력 발전기의 효율을 극대화할 수 있는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치를 제공하므로, 미풍에서도 효과적으로 전력 생산이 가능한 이점이 있다.
이상에서, 본 발명은 실시예 및 첨부도면에 기초하여 상세히 설명되었다. 그러나, 이상의 실시예들 및 도면에 의해 본 발명의 범위가 제한되지는 않으며, 본 발명의 범위는 후술한 특허청구범위에 기재된 내용에 의해서만 제한될 것이다.
10...풍력 발전기 11...블레이드
12...수직축 20...수평축형 발전기
100...태양광 발전판

Claims (14)

  1. 바람에 의해 회전하는 블레이드를 구비하는 수직축형 풍력 발전기와 상기 풍력 발전기에 인접하여 배치되는 태양광 발전판을 포함하고,
    상기 태양광 발전판은, 양면에 태양광을 집광하는 집광부가 형성됨과 아울러, 상기 풍력 발전기에 대해 두 개 이상이 방사상으로 배치되며,
    상기 태양광 발전판을 지면 또는 상기 풍력 발전기의 중심축의 반경방향에 대해 틸팅하는 구동장치를 더 포함하며,
    상기 태양광 발전판은 제1발전판, 제2발전판 및 제3발전판으로 구성되며,
    상기 제1발전판 및 제2발전판은 일측에서 진행되는 바람을 상기 풍력 발전기로 포집하고,
    상기 제3발전판은 상기 풍력 발전기를 가동한 바람이 타측으로 진행되도록 안내하며,
    상기 일측에서 상기 풍력발전기 방향으로 갈수록 상기 제1발전판과 상기 제2발전판의 거리가 근접되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1발전판 및 제2발전판 또는 상기 제3발전판이 교번하여 일렬로 배열되는 것을 특징으로 하는 태양광과 풍력을 이용한 복합발전장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950006243A (ko) * 1993-08-07 1995-03-20 김재우 풍력을 이용한 동력 발생장치 및 방법
KR20080077579A (ko) * 2007-02-20 2008-08-25 김윤세 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 복합발전장치
KR20100026902A (ko) * 2008-09-01 2010-03-10 민승기 풍력 및 태양광 발전기용 블럭

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR950006243A (ko) * 1993-08-07 1995-03-20 김재우 풍력을 이용한 동력 발생장치 및 방법
KR20080077579A (ko) * 2007-02-20 2008-08-25 김윤세 태양광과 풍력 및 파력을 이용한 복합발전장치
US20100095609A1 (en) 2007-02-20 2010-04-22 Yun Se Kim Complex generator using solar and wind and wave
KR20100026902A (ko) * 2008-09-01 2010-03-10 민승기 풍력 및 태양광 발전기용 블럭

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102095357B1 (ko) 2019-02-01 2020-03-31 씨쓰리일렉트릭 주식회사 마그네틱 발전 모듈화 시스템
KR102116742B1 (ko) 2019-02-01 2020-05-29 유영도 계통 연계 가능한 마그네틱 발전기

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