KR101393617B1 - Apparatus for concentrating sunlight and solar heat power generation plant having the same - Google Patents

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Abstract

A sunlight collection device according to the present invention comprises: a fixed reflection structure having a curved reflection surface arranged therein to reflect sunlight, and a circular opening part arranged to face upward; a collector which is separated from the reflection surface of the fixed reflection structure to collect the sunlight reflected from the reflection surface of the fixed reflection structure, and to which heating mediums are supplied; a heating medium supply device for supplying the heating mediums to the collector; a heating medium guide pipe for guiding the heating mediums heated in the collector to the outside; a rotary reflection structure having a reflection part on which a curved reflection surface for reflecting the sunlight to the collector is arranged, and installed to allow the reflection part to move along the circumference of the opening part of the fixed reflection structure while the reflection part does not completely cover the opening part of the fixed reflection structure above the fixed reflection structure; and a reflection structure moving device for moving the reflection part of the rotary reflection structure.

Description

태양광 집광장치 및 이를 갖는 태양열 발전장치{Apparatus for concentrating sunlight and solar heat power generation plant having the same}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar concentrator and a solar-

본 발명은 태양광 집광장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광을 집광하여 열매체를 가열할 수 있는 태양광 집광장치 및 가열된 열매체를 이용하여 전기를 생산할 수 있는 태양열 발전장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar concentrator, and more particularly, to a solar concentrator capable of concentrating sunlight to heat a heating medium, and a solar thermal power generator capable of generating electricity using a heated heating medium.

최근 고유가의 지속과 기후변화협약의 발효에 따라 신·재생에너지 자원의 활용에 대한 관심이 높아지고 있다. 신·재생에너지는 지속재생가능한 청정에너지로서 향후 주요 에너지원으로 부상할 것으로 예상되고 있다. 선진국에서는 국가의 중요한 발전전략의 하나로 오래전부터 태양 에너지, 풍력 에너지, 지열 에너지 등 신·재생에너지 기술개발 및 보급에 많은 투자를 하고 있다. 신재생 에너지는 기존의 화석연료를 이용하거나 햇빛, 물, 지열, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로, 신에너지와 재생에너지로 구분할 수 있다.Recently, due to the continuation of high oil prices and the entry into force of the Convention on Climate Change, interest in the use of new and renewable energy resources is increasing. New and renewable energy is expected to emerge as a major energy source in the future as renewable and clean energy. In developed countries, it has invested heavily in the development and dissemination of new and renewable energy technologies such as solar energy, wind energy, and geothermal energy. New and renewable energy can be divided into renewable energy and renewable energy by using existing fossil fuels or converting renewable energy including sunlight, water, geothermal, precipitation and bio-organisms.

신에너지란 새로운 기술을 이용해서 종전 에너지의 사용방법을 바꾸거나, 이제까지 사용되지 않았던 에너지원을 사용한다는 의미로 연료전지, 석탄의 액화 또는 가스화, 수소에너지 등이 있다. 재생에너지로는 태양열로 물을 데워 온수를 만들거나 태양광으로부터 전기를 생산하는 태양 에너지, 바람의 힘을 이용하는 풍력, 물의 힘을 이용하는 수력, 폐기물 소각열 등 버려지는 폐기물을 이용하는 폐기물에너지, 생물로부터 에너지를 얻는 바이오에너지, 지열, 해양에너지 등이 있다.Renewable energy includes the use of new energy sources such as fuel cells, liquefaction or gasification of coal, and hydrogen energy, which means changing the way energy is used in the past by using new technologies. Examples of renewable energy include solar energy that warms the water by solar heating to generate water, solar energy that produces electricity from the sun, wind power that uses the wind force, water power that uses the power of water, waste energy that uses waste waste, Bio-energy, geothermal, and marine energy.

이 중에서 태양 에너지는 지구상의 모든 구석구석에 고르게 분배되기 때문에 개발하기에 따라서는 매우 다양한 용도로 활용할 수 있는 가능성이 있다. 태양 에너지를 이용하는 방식은 두 가지가 있는데, 태양으로부터 나오는 빛을 이용하는 방식과 태양열을 이용하는 방식이 그것이다. 전자는 반도체 기술을 응용해 반도체 소자에 빛을 비추면 전기가 발생하는 광-기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하는 것이고, 후자는 태양광이 가진 열을 모아 물을 끓여 증기를 발생시키고 그 증기의 힘으로 터빈을 돌려 전기를 생산하거나, 태양광을 집광하여 발생된 고열을 이용하여 수소 생산 등에 이용하는 것이다.Of these, solar energy is evenly distributed to every corner of the globe, so there is a possibility that it can be used for a variety of purposes depending on its development. There are two ways to use solar energy: using light from the sun and using solar energy. The former uses the photovoltaic effect generated by electricity when light is applied to the semiconductor device by applying the semiconductor technology, the latter collects the heat of the sunlight to boil water to generate steam, To produce electricity by turning the turbine, or to concentrate sunlight to generate hydrogen by using the high heat generated.

태양광을 이용하는 태양광 발전의 경우 태양이 떠있는 낮에만 발전이 가능한 반면, 태양열을 이용하는 태양열 발전은 모아진 열에너지를 축적하는 축열장치를 구비함으로써 일몰 후에도 발전이 가능한 장점이 있다. 또한 태양열 발전의 경우 열에너지를 터빈을 돌려 전기를 생산하는 데에만 사용하지 않고 온수를 그대로 활용할 수 있어 활용도가 높다.Solar power generation using sunlight can be generated only during the day when the sun is floating, while solar power generation using solar heat has the advantage of generating power even after sunset by providing a heat storage device for accumulating accumulated heat energy. In addition, in the case of solar power generation, the thermal energy can be utilized as it is without being used only to produce electricity by turning the turbine.

태양열 발전에 있어서 발전 효율은 태양광 집광장치로 입사되는 태양광의 광량에 크게 의존하므로, 태양열 발전장치는 태양광 집광장치가 일출에서 일몰까지 동쪽에서 서쪽으로 이동하는 태양의 운동을 추종하는 구조를 갖는 것이 일반적이다. 이러한 태양열 발전장치는 대한민국 등록특허공보 제0971160호(2010. 03. 09 공개), 대한민국 공개특허공보 제2005-0042314호(2005. 05. 09 공개), 대한민국 공개특허공보 제2012-0080048호(2012. 07. 16 공개) 등에 개시된 것과 같이 다양한 구조의 것이 제안된 바 있다.
Since the power generation efficiency of solar power generation depends heavily on the amount of sunlight incident on the solar concentrator, the solar concentrator has a structure in which the solar concentrator follows the movement of the sun moving from east to west from sunrise to sunset It is common. Such solar power generation apparatuses are disclosed in Korean Patent Publication No. 0971160 (published on Mar. 09, 2010), Korean Laid-Open Patent Publication No. 2005-0042314 (published on May 05, 2005), Korean Laid-Open Patent Publication No. 2012-0080048 Various types of structures have been proposed as disclosed in,

현재, 상술한 것과 같은 종래 기술 이외에도 집광 효율이나 발전 효율이 보다 향상된 새로운 구조의 태양열 발전장치를 제공하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있다. At present, various researches are being conducted to provide a solar power generation apparatus with a new structure in which condensing efficiency and power generation efficiency are further improved in addition to the above-described conventional technologies.

본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 태양의 고도가 일정 고도 이상으로 높을 때뿐만이 아니라, 일출 직후나 일몰 직전 등 태양의 고도가 낮을 때에도 태양광의 집광 효율을 높일 수 있는 태양광 집광장치 및 이를 갖는 태양열 발전장치를 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the foregoing points, and it is an object of the present invention to provide a solar-light-collecting apparatus capable of increasing sunlight condensing efficiency not only when the altitude of the sun is higher than a certain altitude but also when the altitude of the sun is low immediately after sunrise, And a solar thermal power generating device having the same.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 태양광 집광장치는, 내부에 태양광을 반사시킬 수 있는 곡면형의 반사면이 구비되고 상부를 향하도록 배치되는 원형의 개방부를 갖는 고정형 반사구조체와, 상기 고정형 반사구조체의 반사면에서 반사되는 태양광을 집광할 수 있도록 상기 고정형 반사구조체의 반사면으로부터 이격 배치되고 내부에 열매체가 공급되는 집열기와, 상기 집열기에 열매체를 공급하기 위해 열매체 공급관을 통해 상기 집열기와 연결되는 열매체 공급장치와, 상기 집열기에서 가열된 열매체를 외부로 가이드하기 위해 상기 집열기에 연결되는 열매체 가이드관과, 내부에 태양광을 상기 집열기 쪽으로 반사시킬 수 있는 곡면형의 반사면이 구비된 반사부를 포함하고 상기 반사부가 상기 고정형 반사구조체의 상부에 상기 고정형 반사구조체의 개방부를 완전히 덮지 않으면서 상기 고정형 반사구조체의 개방부 둘레를 따라 이동하도록 설치되는 회전형 반사구조체와, 상기 회전형 반사구조체의 반사부를 상기 고정형 반사구조체의 개방부 둘레를 따라 이동시키기 위한 반사구조체 이동장치를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a solar light concentrating apparatus comprising: a stationary reflective structure having a curved reflective surface capable of reflecting sunlight therein and having a circular opening portion arranged to face upward; And a heat collecting unit arranged to be spaced apart from the reflecting surface of the fixed reflecting structure so as to collect sunlight reflected by the reflecting surface of the fixed reflecting structure and to which a heating medium is supplied, A heating medium guide tube connected to the collector to guide the heating medium heated by the collector to the outside, and a curved reflecting surface capable of reflecting sunlight toward the collector, Wherein the reflection portion includes a reflecting portion, A reflective type of reflective structure for moving the reflective portion of the rotary type reflective structure along an opening of the fixed type reflective structure without completely covering the open portion of the fixed type reflective structure; Reflective structure moving device.

상기 고정형 반사구조체의 반사면은 다수의 반사 거울이 부착되어 구성되고, 상기 회전형 반사구조체의 반사면은 다수의 반사 거울이 부착되어 구성될 수 있다.The reflective surface of the fixed type reflective structure is constructed by attaching a plurality of reflective mirrors, and the reflective surface of the rotating type reflective structure may be configured by attaching a plurality of reflective mirrors.

상기 회전형 반사구조체는 상기 반사부를 지지하기 위해 상기 반사부와 결합되어 상기 고정형 반사구조체의 외측 둘레에 배치되는 링형의 받침부를 더 포함하고, 상기 고정형 반사구조체의 외측 둘레의 상기 받침부 하부에는 상기 링형 받침부가 상기 고정형 반사구조체의 개방부 중심을 회전 중심으로 하여 회전할 수 있도록 상기 받침부의 움직임을 가이드하기 위한 가이드 레일이 설치될 수 있다.Wherein the rotary type reflecting structure further comprises a ring type receiving part which is coupled to the reflecting part to support the reflecting part and is disposed on the outer periphery of the fixed type reflecting structure, A guide rail may be provided for guiding the movement of the support portion so that the ring-shaped support portion rotates around the center of the opening of the fixed reflection structure.

상기 받침부의 하부에는 상기 가이드 레일의 안쪽에 마련되는 가이드 홈 내에 이동 가능하게 배치되는 복수의 바퀴가 설치될 수 있다.A plurality of wheels, which are movably disposed in a guide groove provided on the inner side of the guide rail, may be installed at a lower portion of the support portion.

상기 반사구조체 이동장치는, 상기 고정형 반사구조체의 외측 둘레에 배치되는 링형의 기어 트랙과, 상기 기어 트랙에 기어 연결되는 구동 기어와, 상기 회전형 반사구조체에 고정되고 상기 구동 기어와 결합되어 상기 구동 기어를 회전시키는 기어 구동장치를 포함할 수 있다.The reflective structure moving device includes a ring gear track disposed on the outer periphery of the fixed reflection structure, a drive gear that is gear-connected to the gear track, and a drive gear fixed to the rotatable reflective structure and coupled to the drive gear, And a gear drive for rotating the gear.

본 발명에 의한 태양광 집광장치는, 태양이 떠있는 위치를 검출하기 위한 태양 위치추적장치와, 상기 태양 위치추적장치로부터 태양의 위치에 대한 정보를 제공받아 상기 반사구조체 이동장치의 동작을 제어하는 제어장치를 더 포함할 수 있다.The solar light condensing apparatus according to the present invention includes a sun position tracking device for detecting a position where the sun is floating and a controller for controlling the operation of the reflective structure moving device by receiving information on the position of the sun from the sun position tracking device And may further include a control device.

본 발명에 의한 태양광 집광장치는, 상기 집열기를 상기 고정형 반사구조체의 반사면으로부터 이격된 상태로 지지하기 위해 상기 고정형 반사구조체의 중앙에 마련된 관통구멍을 관통하여 설치되는 지지 타워를 더 포함하고, 상기 열매체 공급관 및 상기 열매체 가이드관은 상기 지지 타워 내부를 통해 상기 집열기에 연결될 수 있다.The solar light collecting apparatus according to the present invention further comprises a support tower installed through a through hole provided at the center of the fixed reflecting structure for supporting the collector in a state of being separated from the reflecting surface of the fixed reflecting structure, The heating medium supply pipe and the heating medium guide pipe may be connected to the collector through the inside of the support tower.

본 발명에 의한 태양광 집광장치는, 상기 고정형 반사구조체의 주위에 배치되는 태양전지와, 상기 태양전지에서 생산되는 전기를 축전하고 상기 반사구조체 이동장치에 전원을 공급하는 축전기를 더 포함할 수 있다.The solar light concentrating device according to the present invention may further include a solar cell disposed around the fixed reflective structure and a capacitor for storing electricity generated by the solar cell and supplying power to the reflective structure moving device .

한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 태양열 발전장치는, 내부에 태양광을 반사시킬 수 있는 곡면형의 반사면이 구비되고 상부를 향하도록 배치되는 원형의 개방부를 갖는 고정형 반사구조체와, 상기 고정형 반사구조체의 반사면에서 반사되는 태양광을 집광할 수 있도록 상기 고정형 반사구조체의 반사면으로부터 이격 배치되고 내부에 열매체가 공급되는 집열기와, 상기 집열기에 열매체를 공급하기 위해 열매체 공급관을 통해 상기 집열기와 연결되는 열매체 공급장치와, 상기 집열기에서 가열된 열매체를 외부로 가이드하기 위해 상기 집열기에 연결되는 열매체 가이드관과, 내부에 태양광을 상기 집열기 쪽으로 반사시킬 수 있는 곡면형의 반사면이 구비된 반사부를 포함하고 상기 반사부가 상기 고정형 반사구조체의 상부에 상기 고정형 반사구조체의 개방부를 완전히 덮지 않으면서 상기 고정형 반사구조체의 개방부 둘레를 따라 이동하도록 설치되는 회전형 반사구조체와, 상기 회전형 반사구조체의 반사부를 상기 고정형 반사구조체의 개방부 둘레를 따라 이동시키기 위한 반사구조체 이동장치와, 상기 열매체 가이드관을 통해 공급되는 열매체로부터 증기를 발생하기 위해 상기 열매체 가이드관에 연결되는 증기 발생장치와, 상기 증기 발생장치에서 발생하는 증기를 이용하여 전기를 생산하기 위해 상기 증기 발생장치에 연결되는 터빈 발전장치를 포함한다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a solar thermal power generation apparatus including a fixed type reflective structure having a curved reflective surface capable of reflecting sunlight therein and having a circular opening portion arranged to face upward, A reflector arranged to be spaced apart from a reflecting surface of the fixed reflection structure so as to condense the sunlight reflected by the reflection surface of the fixed reflection structure and to which a heating medium is supplied; A heating medium guide pipe connected to the collector to guide the heating medium heated by the collector to the outside, and a curved reflecting surface capable of reflecting sunlight toward the collector, And the reflecting portion is provided on the upper portion of the fixed reflecting structure, Type reflective structure to be moved around the open part of the fixed type reflective structure without completely covering the open part of the fixed type reflective structure, and a reflective type structure for moving the reflective part of the reflective type structure along the open part of the fixed type reflective structure A steam generating device connected to the heating medium guide pipe for generating steam from the heating medium supplied through the heating medium guide pipe; and a steam generating device for generating electricity using the steam generated in the steam generating device And a turbine generator connected to the steam generator.

본 발명에 의한 태양광 집광장치는 일출 직후나 일몰 직전 등 태양의 고도가 낮아 태양광이 지면을 향해 비스듬히 조사될 때 회전형 반사구조체가 반사구조체 이동장치에 의해 그 반사면이 태양을 향하도록 움직임으로써, 고도가 낮은 태양에서 조사되는 태양광을 회전형 반사구조체의 반사면을 통해 집열기에 집중시킬 수 있다. 그리고 태양의 고도가 높아지면 고정형 반사구조체의 반사면을 통해 태양에서 조사되는 태양광을 집열기에 집중시켜 집열기 내의 열매체를 가열할 수 있다.The sunlight condensing apparatus according to the present invention is characterized in that when the sun's altitude is low, such as immediately before sunrise or just before sunset, when the sunlight is irradiated obliquely toward the ground, the rotating type reflecting structure moves with the reflecting structure moving device So that the sunlight irradiated from the sun having a low altitude can be concentrated on the collector through the reflection surface of the rotatable reflective structure. And when the altitude of the sun increases, the heating medium in the collector can be heated by concentrating the sunlight irradiated by the sun on the collector through the reflection surface of the fixed reflection structure.

또한 본 발명에 의한 태양광 집광장치는 고정형 반사구조체가 이에 구비된 원형의 개방부가 상부를 향하도록 설치되므로, 태양광이 수직 또는 수직에 가까운 각도로 지면에 조사될 때 종래에 비해 태양광을 더욱 효율적으로 집열기에 집중시킬 수 있다. 따라서, 태양의 고도가 가장 높아 지면에 대한 태양광의 입사량이 최대가 될 때의 집열 효율을 극대화시킬 수 있다.In addition, since the solar light condensing apparatus according to the present invention is installed such that the circular opening portion provided with the fixed reflection structure faces upward, when sunlight is irradiated on the ground at an angle close to vertical or vertical, It is possible to efficiently concentrate on the collector. Therefore, it is possible to maximize the heat collecting efficiency when the incident amount of sunlight reaches the maximum when the altitude of the sun is highest.

또한 본 발명에 의한 태양광 집광장치는 무게가 가볍고, 원하는 크기의 구조물 형태로 제작 가능하며, 비, 바람 등의 영향으로부터 안전하며, 장기적으로 잔고장이 없어 적은 유기관리 비용으로 손쉽게 운용될 수 있다.
Further, the solar light condensing apparatus according to the present invention can be manufactured in a light weight, a desired size structure, safe from the effects of rain, wind, etc., and can be easily operated with a small organic management cost because there is no residue in the long term.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 태양열 발전장치를 나타낸 측단면도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 태양열 발전장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 태양열 발전장치의 일부 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4 내지 도 5는 본 발명의 일실시예에 의한 태양열 발전장치에 구비되는 태양광 집광장치의 작용을 설명하기 위한 것이다.1 is a side cross-sectional view of a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a block diagram showing a part of the construction of a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 to 5 are views for explaining the operation of the solar light condensing apparatus provided in the solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명에 의한 태양광 집광장치 및 이를 갖는 태양열 발전장치에 대하여 상세히 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a solar concentrator according to the present invention and a solar heat generator having the solar concentrator will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명을 설명함에 있어서, 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의를 위해 과장되거나 단순화되어 나타날 수 있다. 또한 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들은 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.In describing the present invention, the sizes and shapes of the components shown in the drawings may be exaggerated or simplified for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms defined in consideration of the configuration and operation of the present invention may be changed according to the intention or custom of the user, the operator. These terms are to be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention based on the contents throughout the present specification.

도 1은 본 발명의 일실시예에 의한 태양열 발전장치를 나타낸 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 의한 태양열 발전장치를 나타낸 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 의한 태양열 발전장치의 일부 구성을 나타낸 블록도이다.FIG. 1 is a side sectional view showing a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view illustrating a solar thermal power generation apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig. 2 is a block diagram showing a part of a solar power generation apparatus. Fig.

도 1 내지 도 3에 도시된 것과 같이, 본 발명의 일실시예에 의한 태양열 발전장치(10)는 태양열을 모으기 위한 태양광 집광장치(20)와, 태양광 집광장치(20)에 모아진 열에너지를 이용하여 전기를 생산하는 발전장치(60)를 포함한다. 발전장치(60)는 태양광 집광장치(20)에서 만들어진 가열된 열매체로부터 증기를 발생시키는 증기 발생장치(61)와, 증기 발생장치(61)에서 만들어진 증기를 이용하여 터빈을 회전시킴으로써 전기를 발생시키는 터빈 발전기(62)를 포함한다.1 to 3, a solar thermal power generation apparatus 10 according to an embodiment of the present invention includes a solar light condensing apparatus 20 for collecting solar heat, and a solar heat collecting apparatus 20 for collecting thermal energy collected in the solar light condensing apparatus 20 And a power generation device (60) for producing electricity using the power generation device. The power generating device 60 generates electricity by rotating the turbine using the steam generated by the steam generating device 61 and a steam generating device 61 for generating steam from the heated heating medium produced by the solar light condensing device 20, And a turbine generator (62).

이러한 본 발명에 의한 태양열 발전장치(10)는 태양광을 원활하게 입사받을 수 있도록 지면으로부터 돌출되도록 마련된 구조물(5)에 설치된다. 태양광 집광장치(20)는 그 일부가 구조물(5)의 상부로 드러나도록 설치되고, 발전장치(60)는 구조물(5) 내부에 마련된 설치실(7)에 설치된다. 물론, 본 발명에 의한 태양열 발전장치(10)는 인공적인 구조물(5) 이외에 지면이 융기되거나 오목한 자연 지형물에 설치될 수도 있다.The solar thermal power generation apparatus 10 according to the present invention is installed in a structure 5 that is projected from the ground so that sunlight can be smoothly received. A part of the solar light collecting device 20 is installed to be exposed to the upper part of the structure 5 and the power generating device 60 is installed in an installation room 7 provided inside the structure 5. [ Of course, the solar thermal power generation apparatus 10 according to the present invention may be installed in natural terrains whose ground surface is raised or recessed in addition to the artificial structure 5.

태양광 집광장치(20)는 고정형 반사구조체(21)와, 집열기(26)와, 회전형 반사구조체(33)와, 제어장치(50)와, 복수의 태양전지(54)를 포함한다. 고정형 반사구조체(21)는 구조물(5)의 상부에 설치되고, 회전형 반사구조체(33)는 고정형 반사구조체(21)의 상부에 회전 가능하게 설치된다. 복수의 태양전지(54)는 구조물(5)의 측면에 설치된다. 복수의 태양전지(54)는 태양광을 조사받아 전기를 생산하고, 태양전지(54)에 의해 생산된 전기는 축전기(55)에 축전되었다가 태양광 집광장치(20)의 작동에 필요한 전원으로 사용될 수 있다. 물론, 태양광 집광장치(20)의 작동에 필요한 전원은 외부로부터 공급될 수도 있고, 발전장치(60)에 의해 생산된 전기로부터 공급될 수도 있다. 그리고 태양전지(54)는 구조물(5)의 상면에 설치될 수도 있다.The solar light collecting device 20 includes a stationary reflecting structure 21, a collector 26, a rotatable reflecting structure 33, a control device 50, and a plurality of solar cells 54. The fixed reflecting structure 21 is installed on the upper part of the structure 5 and the rotating reflecting structure 33 is rotatably installed on the fixed reflecting structure 21. A plurality of solar cells (54) are installed on the side surface of the structure (5). A plurality of solar cells 54 are irradiated with sunlight to produce electricity. The electricity produced by the solar cell 54 is stored in a capacitor 55 and is supplied to a power source necessary for operation of the solar light condensing apparatus 20 Can be used. Of course, the power source necessary for operation of the solar light collecting apparatus 20 may be supplied from the outside or may be supplied from the electricity produced by the power generating apparatus 60. The solar cell 54 may be installed on the upper surface of the structure 5.

고정형 반사구조체(21)는 반구 형상으로 이루어지고, 내부에 태양광을 반사시킬 수 있는 곡면형의 반사면(22)과 원형의 개방부(23)를 갖는다. 고정형 반사구조체(21)는 그 개방부(23)가 상부를 향하여 외부로 노출되도록 구조물(5)에 설치된다. 고정형 반사구조체(21)의 반사면(22)은 다수의 반사 거울(24)로 구성된다. 반사 거울(24)로는 평면형 또는 곡면형으로, 그 형상이 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등 다양한 형태와 다양한 크기로 이루어진 것이 이용될 수 있다. 물론, 반사면(22)은 반사 거울(24) 이외에 태양광을 반사시킬 수 있는 다양한 종류의 반사체로 구성될 수 있다. 그리고 고정형 반사구조체(21)의 형상은 타원형, 포물선형 등 다양한 역아치형으로 변경될 수 있다.The fixed reflecting structure 21 has a hemispherical shape and has a curved reflecting surface 22 and a circular opening 23 that can reflect sunlight inside. The fixed reflection structure 21 is installed in the structure 5 so that the opening 23 thereof is exposed upward to the outside. The reflecting surface 22 of the fixed reflecting structure 21 is composed of a plurality of reflecting mirrors 24. [ The reflective mirror 24 may be a planar or curved surface, and may have various shapes and various sizes such as triangular, square, pentagonal, and hexagonal shapes. Of course, the reflecting surface 22 may be composed of various kinds of reflectors capable of reflecting sunlight in addition to the reflecting mirror 24. [ The shape of the fixed reflection structure 21 can be changed into various inverse arcs such as an elliptical shape and a parabolic shape.

집열기(26)는 고정형 반사구조체(21)의 반사면(22)에서 반사되는 태양광을 집광할 수 있도록 고정형 반사구조체(21)의 반사면(22)으로부터 이격 배치된다. 이러한 집열기(26)는 지지 타워(27)에 의해 지지된다. 지지 타워(27)는 고정형 반사구조체(21)의 하부 중앙에 마련된 관통구멍(25)을 관통하여 설치된다. 관통구멍(25)은 고정형 반사구조체(21) 내부로 유입되는 빗물이나, 눈, 이물질 등을 외부로 배출시키는 역할도 할 수 있다.The collector 26 is disposed apart from the reflecting surface 22 of the fixed reflecting structure 21 so as to condense the sunlight reflected by the reflecting surface 22 of the fixed reflecting structure 21. [ This collector 26 is supported by a support tower 27. The support tower 27 is installed so as to pass through the through hole 25 provided in the lower center of the fixed reflection structure 21. The through hole 25 may also serve to discharge rainwater, snow, foreign matter, etc., flowing into the fixed reflection structure 21 to the outside.

집열기(26)에는 물이나 소금물, 수은 등의 열매체가 공급된다. 이를 위해 집열기(26)에는 열매체 공급장치(29)에 연결된 열매체 공급관(28)이 연결된다. 열매체 공급관(28)은 지지 타워(27)의 안쪽에 배치되어 열매체 공급장치(29)와 집열기(26)를 연결한다. 열매체 공급장치(29)에서 공급되는 열매체는 열매체 공급관(28)을 통해 집열기(26)에 공급된다. 집열기(26)로 공급되는 열매체는 집열기(26)로 집중되는 태양광의 열에 의해 가열되고, 집열기(26)에서 가열된 열매체는 집열기(26)에 연결된 열매체 가이드관(30)에 의해 집열기(26)의 외부로 배출된다. 열매체 가이드관(30)은 열매체 공급관(28)과 같이 지지 타워(27)의 안쪽에 배치된다. 열매체 가이드관(30)을 통해 집열기(26)에서 배출되는 가열된 열매체는 축열장치(31)와 발전장치(60)로 공급된다.A heat medium such as water, brine or mercury is supplied to the collector 26. For this purpose, a heat medium supply pipe 28 connected to the heat medium supply device 29 is connected to the collector 26. The heating medium supply pipe 28 is disposed inside the support tower 27 and connects the heating medium supply device 29 and the heat collector 26. The heating medium supplied from the heating medium supply device 29 is supplied to the heat collector 26 through the heating medium supply pipe 28. The heating medium supplied to the collector 26 is heated by the sunlight concentrated by the collector 26 and the heating medium heated by the collector 26 is collected by the collector 26 by the heating medium guide tube 30 connected to the collector 26. [ As shown in FIG. The heat medium guide pipe 30 is disposed inside the support tower 27 like the heat medium supply pipe 28. The heated heating medium discharged from the heat collector 26 through the heating medium guide tube 30 is supplied to the heat storage device 31 and the power generation device 60.

축열장치(31)는 가열된 열매체를 일시 저장함으로써 집열기(26)를 통해 모아진 열에너지를 축적한다. 그리고 발전장치(60)는 가열된 열매체로부터 증기를 발생시키고 발생된 증기로 터빈 발전기(62)의 터빈을 회전시킴으로써 전기를 발생시킨다. 축열장치(31)에 저장된 가열 열매체는 일몰 후나 흐린 날 등 집열기(26)에서 열매체를 가열하지 못할 때 발전장치(60)에 공급되어 전기를 생산하는데 이용되거나, 난방 장치 등 가열 열매체의 열에너지를 이용할 수 있는 다양한 외부 장치에 공급될 수 있다.The heat storage device (31) stores heat energy collected through the heat collector (26) by temporarily storing the heated heat medium. The power generation device 60 generates steam from the heated heating medium and generates electricity by rotating the turbine of the turbine generator 62 with the generated steam. The heating heat medium stored in the heat accumulating device 31 is supplied to the power generating device 60 when the heat medium can not be heated by the heat collector 26 such as after sunset or on a cloudy day and is used for producing electricity or by using thermal energy of the heating heat medium such as heating device And can be supplied to a variety of external devices.

회전형 반사구조체(33)는 고정형 반사구조체(21)의 상부에 회전 가능하게 설치된다. 회전형 반사구조체(33)는 내부에 태양광을 집열기(26) 쪽으로 반사시킬 수 있는 곡면형의 반사면(35)이 구비된 반사부(34)와, 반사부(34)에 결합되는 연장부(36)와, 반사부(34) 및 연장부(36)의 하부에 결합되는 링형의 받침부(37)를 포함한다. 회전형 반사구조체(33) 중에서 받침부(37)를 제외하고 반사부(34)와 연장부(36)로 이루어지는 부분은 고정형 반사구조체(21)에 대응하는 형상의 반구체가 부분적으로 절개되어 상부가 대부분 개방된 형상을 갖는다. 이러한 회전형 반사구조체(33)는 고정형 반사구조체(21) 위에 배치된다. 회전형 반사구조체(33)의 형상은 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 반사부(34)는 구면형 이외의 다양한 곡면형으로 이루어질 수 있다.The rotating type reflecting structure 33 is rotatably installed on the fixed type reflecting structure 21. The rotating type reflecting structure 33 includes a reflecting portion 34 having a curved reflecting surface 35 capable of reflecting sunlight toward the collector 26 and a reflecting portion 34 having an extending portion And a ring-shaped receiving portion 37 which is coupled to the lower portion of the reflecting portion 34 and the extending portion 36. The portion of the rotatable reflective structure 33 excluding the receiving portion 37 and including the reflective portion 34 and the extended portion 36 is formed by partially cutting the hemisphere corresponding to the fixed reflective structure 21, Most of which is open. This rotatable reflective structure 33 is disposed on the fixed reflective structure 21. [ The shape of the rotatable reflective structure 33 can be variously changed. For example, the reflecting portion 34 may be formed in various curved shapes other than the spherical shape.

회전형 반사구조체(33)의 반사면(35)은 다수의 반사 거울(24)로 구성된다. 반사 거울(24)로는 평면형 또는 곡면형으로, 그 형상이 삼각형, 사각형, 오각형, 육각형 등 다양한 형태와 다양한 크기로 이루어진 것이 이용될 수 있다. 물론, 반사면(35)은 반사 거울(24) 이외에 태양광을 반사시킬 수 있는 다양한 종류의 반사체로 구성될 수 있다.The reflective surface 35 of the rotatable reflective structure 33 is constituted by a plurality of reflective mirrors 24. The reflective mirror 24 may be a planar or curved surface, and may have various shapes and various sizes such as triangular, square, pentagonal, and hexagonal shapes. Of course, the reflecting surface 35 may be composed of various kinds of reflectors capable of reflecting sunlight in addition to the reflecting mirror 24. [

회전형 반사구조체(33)의 받침부(37) 하부에는 복수의 바퀴(38)가 설치되는데, 바퀴(38)는 받침부(37)의 하면에 결합된 바퀴 지지체(39)에 결합된다. 바퀴(38)는 고정형 반사구조체(21)의 가장자리 둘레에 설치되는 가이드 레일(40)의 안쪽에 마련된 가이드 홈(41)에 수용된다. 바퀴(38)가 가이드 레일(40)의 가이드 홈(41)을 따라 이동함으로써, 회전형 반사구조체(33)의 받침부(37)는 고정형 반사구조체(21)의 개방부(23) 중심을 회전 중심으로 하여 회전하게 된다.A plurality of wheels 38 are provided under the receiving portion 37 of the rotatable reflective structure 33. The wheels 38 are coupled to the wheel support 39 coupled to the lower surface of the receiving portion 37. [ The wheel 38 is accommodated in a guide groove 41 provided inside the guide rail 40 provided around the edge of the fixed reflecting structure 21. [ The support portion 37 of the rotatable reflective structure 33 rotates the center of the open portion 23 of the fixed reflective structure 21 by rotating the wheel 38 along the guide groove 41 of the guide rail 40 As shown in FIG.

도 2에 도시된 것과 같이, 가이드 레일(40)의 상면에는 레일 홈(42)이 마련되는데, 레일 홈(42)은 바퀴 지지체(39)만 통과할 수 있는 폭으로 이루어져 가이드 홈(41) 내의 바퀴(38)는 레일 홈(42)을 통해 외부로 빠져나올 수 없다. 따라서, 바람 등의 영향으로 회전형 반사구조체(33)가 상부 방향으로 힘을 받을 때, 회전형 반사구조체(33)의 하부에 설치된 바퀴(38)가 가이드 레일(40)의 상면에 걸림으로써 회전형 반사구조체(33)는 가이드 레일(40)로부터 들리지 않는다. 그리고 가이드 레일(40)이 구조물(5)에 단단히 고정되어 있으면, 회전형 반사구조체(33)는 고정형 반사구조체(21)의 상부에 안정적으로 놓여 있게 된다. 가이드 레일(40)에는 빗물, 모래, 토사 등 바퀴(38)가 구르지 못하게 방해하는 이물질을 자연 배출시키기 위한 구멍이 일정 거리마다 형성될 수 있다.2, a rail groove 42 is formed on the upper surface of the guide rail 40. The rail groove 42 has a width enough to pass through only the wheel support 39, The wheels 38 can not escape to the outside through the rail grooves 42. When the rotary type reflecting structure 33 is subjected to upward force due to the influence of wind or the like, the wheels 38 provided at the lower portion of the rotating type reflecting structure 33 are caught by the upper surface of the guide rail 40, The typical reflecting structure 33 is not heard from the guide rail 40. When the guide rail 40 is firmly fixed to the structure 5, the rotatable reflective structure 33 is stably placed on the fixed reflective structure 21. The guide rails 40 may be formed with holes at predetermined distances for naturally discharging foreign matter such as rainwater, sand, sand, etc. that the wheels 38 can not roll.

회전형 반사구조체(33)의 반사부(34)는 바람에 의한 저항을 크게 받기 때문에, 반사부(34)의 구조적인 강도 보강을 위해 반사부(34)에는 지지대(43)가 결합된다. 지지대(43)의 한쪽 끝단은 받침부(37)에 결합되어 반사부(34)를 지지하게 된다.Since the reflecting portion 34 of the rotatable reflecting structure 33 is highly resistant to wind, the supporting portion 43 is joined to the reflecting portion 34 to reinforce the structural strength of the reflecting portion 34. One end of the supporter 43 is coupled to the supporter 37 to support the reflector 34.

본 발명에 있어서, 회전형 반사구조체(33)의 움직임을 가이드하기 위한 가이드 레일(40)의 구조나, 회전형 반사구조체(33)와 가이드 레일(40)의 연결 구조는 도시된 것으로 한정되지 않고 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 회전형 반사구조체(33)는 가이드 레일(40)을 따라 구름 운동하는 바퀴(38)나 롤러를 매개체로 가이드 레일(40)에 결합되지 않고, 가이드 레일(40)에 슬라이드 이동 가능하게 결합되는 슬라이더를 매개체로 가이드 레일(40)에 결합될 수도 있다.The structure of the guide rail 40 for guiding the movement of the rotatable reflective structure 33 and the connection structure between the rotatable reflective structure 33 and the guide rail 40 are not limited to the illustrated ones And can be variously changed. For example, the rotatable reflective structure 33 is coupled to the guide rail 40 in a slidable manner without being coupled to the guide rail 40 by means of a wheel 38 or a roller that rolls along the guide rail 40 The guide rail 40 may be coupled to the guide rail 40 via a slider.

회전형 반사구조체(33)의 회전은 반사구조체 이동장치(45)와 제어장치(50)에 의해 이루어진다. 반사구조체 이동장치(45)는 고정형 반사구조체(21)의 외측 둘레에 배치되는 링형의 기어 트랙(46)과, 기어 트랙(46)에 기어 연결되는 구동 기어(47)와, 회전형 반사구조체(33)에 고정되고 구동 기어(47)와 결합되어 구동 기어(47)를 회전시키는 기어 구동장치(48)를 포함한다. 기어 구동장치(48)가 작동하면 기어 트랙(46)에 기어 연결된 구동 기어(47)가 회전하면서 회전형 반사구조체(33)가 회전하게 된다.The rotation of the rotating type reflecting structure 33 is performed by the reflecting structure moving device 45 and the control device 50. [ The reflecting structure moving device 45 includes a ring gear track 46 disposed on the outer periphery of the fixed reflecting structure 21, a driving gear 47 meshed with the gear track 46, And a gear drive unit 48 fixed to the drive gear 47 and coupled to the drive gear 47 to rotate the drive gear 47. When the gear driving device 48 is operated, the driving gear 47 geared to the gear track 46 is rotated and the rotary type reflecting structure 33 is rotated.

반사구조체 이동장치(45)의 동작은 제어장치(50)에 의해 제어된다. 제어장치(50)는 구조물(5)의 상부에 외부로 노출되도록 설치된 태양 위치추적장치(52)로부터 검출 신호를 제공받아 반사구조체 이동장치(45)의 동작을 제어한다. 즉, 태양 위치추적장치(52)가 태양이 떠있는 위치를 검출하여 그 검출 신호를 제어장치(50)에 제공하면, 제어장치(50)는 태양이 떠있는 위치에 맞춰 반사구조체 이동장치(45)를 작동시켜 회전형 반사구조체(33)의 반사면(35)이 태양을 향하도록 한다. 태양의 위치를 검출하기 위한 태양 위치추적장치(52)는 다양한 구조의 것이 개발되어 있으므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The operation of the reflective structure moving device 45 is controlled by the control device 50. The control device 50 receives the detection signal from the sun position tracking device 52 installed to be exposed to the outside on the upper part of the structure 5 and controls the operation of the reflective structure moving device 45. That is, when the sun position tracking device 52 detects the position where the sun is floating and provides the detection signal to the control device 50, the control device 50 controls the reflecting structure moving device 45 ) So that the reflective surface 35 of the rotatable reflective structure 33 faces the sun. Since the sun position tracking device 52 for detecting the position of the sun has various structures, detailed description thereof will be omitted.

본 발명에 있어서, 반사구조체 이동장치(45)의 구체적인 구조나 반사구조체 이동장치(45)에 대한 구체적인 제어 방법은 다양하게 변경될 수 있다. 예컨대, 제어장치(50)는 미리 입력되어 있는 프로그램이나 사용자의 입력 동작에 따라 반사구조체 이동장치(45)의 동작을 제어할 수 있다.In the present invention, the concrete structure of the reflective structure moving device 45 and the specific control method of the reflective structure moving device 45 may be variously changed. For example, the control device 50 can control the operation of the reflective structure moving device 45 according to a pre-input program or a user's input operation.

제어장치(50)는 반사구조체 이동장치(45) 뿐만 아니라, 열매체 공급장치(29)와, 증기 발생장치(61) 및 터빈 발전기(62)의 동작 등 태양열 발전장치(10)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다.The control device 50 controls the overall operation of the solar power generation apparatus 10 such as the operation of the steam generator 61 and the turbine generator 62 as well as the heating medium supply device 29 and the reflective structure moving device 45 can do.

이하에서는 상술한 것과 같은 태양광 집광장치(20)의 작용에 대하여 설명한다.Hereinafter, the operation of the sun light condensing device 20 as described above will be described.

도 4에 도시된 것과 같이, 일출 직후 태양의 고도가 낮을 때 태양광은 지면을 향해 사선으로 조사되는데, 이때 고정형 반사구조체(21)의 반사면(22)에는 태양광이 일부분만 조사된다. 이때, 회전형 반사구조체(33)는 반사구조체 이동장치(45)에 의해 그 반사면(35)이 동쪽의 태양을 향하도록 움직인다. 회전형 반사구조체(33)의 반사면(35)은 지면보다 위쪽에 배치되어 있으므로, 지면을 향해 비스듬히 조사되는 태양광은 회전형 반사구조체(33)의 반사면(35)에서 반사되어 집열기(26)에 집광된다. 그리고 집열기(26)에 집광되는 태양광은 집열기(26) 내의 열매체를 가열시킨다.As shown in FIG. 4, when the altitude of the sun is low immediately after sunrise, the sunlight is irradiated diagonally toward the ground. At this time, only a part of sunlight is irradiated on the reflection surface 22 of the fixed reflection structure 21. At this time, the rotating type reflecting structure 33 is moved by the reflecting structure moving device 45 such that the reflecting surface 35 faces the east sun. Since the reflecting surface 35 of the rotatable reflecting structure 33 is disposed above the ground surface, the sunlight obliquely irradiated toward the ground is reflected by the reflecting surface 35 of the rotatable reflecting structure 33, ). The solar light condensed on the heat collector 26 heats the heat medium in the heat collector 26.

일출 후, 태양의 고도가 높아져 지면에 대한 태양광의 입사각이 증가하면 태양광은 고정형 반사구조체(21)의 반사면(22)으로 조사된다. 그리고 고정형 반사구조체(21)의 반사면(22)으로 조사되는 태양광은 집열기(26)로 반사되어 집열기(26) 내의 열매체를 가열하게 된다. 도 5에 도시된 것과 같이, 태양의 고도가 가장 높아지면 지면에 대한 태양광의 입사량이 최대가 되고, 태양광은 거의 수직으로 지면으로 입사되며, 고정형 반사구조체(21)의 반사면(22)으로 입사되는 태양광은 집열기(26)로 반사되어 집열기(26)로 모아진다. 이때, 집열기(26)에 모아지는 태양광의 열에너지는 최대가 된다.After the sunrise, when the altitude of the sun increases and the angle of incidence of sunlight on the ground increases, the sunlight is irradiated to the reflection surface 22 of the fixed reflection structure 21. The sunlight irradiated to the reflecting surface 22 of the fixed reflection structure 21 is reflected by the collector 26 to heat the heating medium in the collector 26. As shown in FIG. 5, when the altitude of the sun is the highest, the amount of sunlight incident on the ground reaches a maximum, sunlight is incident on the ground almost vertically, and the reflection surface 22 of the stationary reflecting structure 21 The incident sunlight is reflected by the collector 26 and collected by the collector 26. At this time, the heat energy of sunlight collected in the heat collector 26 becomes maximum.

시간이 지남에 따라 태양이 서쪽으로 이동하여 태양의 고도가 다시 낮아지면 태양광은 지면을 향해 사선으로 조사된다. 도 6에 도시된 것과 같이, 일몰 전에 지면을 향해 사선으로 조사되는 태양광은 고정형 반사구조체(21)의 반사면(22)으로 거의 조사되지 않는다. 이때, 회전형 반사구조체(33)는 반사구조체 이동장치(45)에 의해 그 반사면(35)이 서쪽의 태양을 향하도록 움직인다. 그리고 지면을 향해 비스듬히 조사되는 태양광은 회전형 반사구조체(33)의 반사면(35)에서 반사되어 집열기(26)에 집광된다.As the sun moves westward over time and the altitude of the sun drops again, the sunlight is irradiated diagonally toward the ground. As shown in Fig. 6, the sunlight irradiated diagonally toward the ground before sunset is hardly irradiated onto the reflecting surface 22 of the fixed reflecting structure 21. Fig. At this time, the rotatable reflective structure 33 is moved by the reflective structural body moving device 45 such that its reflective surface 35 faces the west sun. The solar light diagonally irradiated toward the ground is reflected by the reflecting surface 35 of the rotatable reflecting structure 33 and is condensed on the collector 26.

이와 같이, 본 발명에 의한 태양광 집광장치(20)는 일출 직후나 일몰 직전 등 태양의 고도가 낮아 태양광이 지면을 향해 비스듬히 조사될 때 회전형 반사구조체(33)가 반사구조체 이동장치(45)에 의해 그 반사면(35)이 태양을 향하도록 움직임으로써, 고도가 낮은 태양에서 조사되는 태양광을 회전형 반사구조체(33)의 반사면(35)을 통해 집열기(26)에 집중시킬 수 있다. 그리고 태양의 고도가 높아지면 고정형 반사구조체(21)의 반사면(22)을 통해 태양에서 조사되는 태양광을 집열기(26)에 집중시켜 집열기(26) 내의 열매체를 가열할 수 있다.As described above, when the sunlight is low at the altitude of the sun immediately after sunrise or immediately before sunset and the sunlight is irradiated obliquely toward the ground, the solar-light condensing device 20 according to the present invention, It is possible to concentrate the sunlight irradiated in the low altitude sun on the collector 26 through the reflecting surface 35 of the rotatable reflecting structure 33 by moving the reflecting surface 35 toward the sun have. When the altitude of the sun increases, the heating medium in the heat collector 26 can be heated by concentrating sunlight irradiated from the sun on the collector 26 through the reflection surface 22 of the fixed reflection structure 21. [

또한 본 발명에 의한 태양광 집광장치(20)는 고정형 반사구조체(21)가 이에 구비된 원형의 개방부(23)가 상부를 향하도록 설치되므로, 태양광이 수직 또는 수직에 가까운 각도로 지면에 조사될 때 태양광을 더욱 효율적으로 집열기(26)에 집중시킬 수 있다. 따라서, 태양의 고도가 가장 높아 지면에 대한 태양광의 입사량이 최대가 될 때의 집열 효율을 극대화시킬 수 있다.In addition, since the solar light collecting apparatus 20 according to the present invention is installed such that the circular opening 23 provided in the fixed reflecting structure 21 faces upward, solar light is incident on the ground at an angle close to vertical or vertical The solar light can be more efficiently concentrated to the collector 26 when irradiated. Therefore, it is possible to maximize the heat collecting efficiency when the incident amount of sunlight reaches the maximum when the altitude of the sun is highest.

한편, 본 발명에 의한 태양광 집광장치(20)는 상술한 것과 같이, 가열된 열매체를 발전장치(60)에 공급하여 전기를 생산하는 태양열 발전장치(10)에 적용될 수도 있고, 가열된 열매체를 난방 장치 등 가열 열매체의 열에너지를 이용할 수 있는 다양한 외부 장치에 공급하는 용도로 이용될 수도 있으며, 태양광을 집광하여 발생된 고열을 이용하여 수소 생산 등에 이용하는 용도로 활용될 수 있다.On the other hand, the solar light collecting apparatus 20 according to the present invention may be applied to the solar power generator 10 that supplies the heated heat medium to the power generator 60 to produce electricity, And may be used to supply various external devices that can utilize thermal energy of a heating medium such as a heating device, or may be used for producing hydrogen by using high heat generated by condensing solar light.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 본 발명의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 및 변경하는 것이 가능하다. 따라서, 이러한 개량 및 변경은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
The embodiments of the present invention described above and shown in the drawings should not be construed as limiting the technical idea of the present invention. The scope of protection of the present invention is limited only by the matters described in the claims, and those skilled in the art can improve and modify the technical idea of the present invention in various forms. Accordingly, these modifications and variations are intended to fall within the scope of the present invention as long as it is obvious to those skilled in the art.

10 : 태양열 발전장치 20 : 태양광 집광장치
21 : 고정형 반사구조체 22, 35 : 반사면
23 : 개방부 24 : 반사 거울
26 : 집열기 27 : 지지 타워
28 : 열매체 공급관 29 : 열매체 공급장치
30 : 열매체 가이드관 31 : 축열장치
33 : 회전형 반사구조체 34 : 반사부
36 : 연장부 37 : 받침부
38 : 바퀴 39 : 바퀴 지지체
40 : 가이드 레일 41 : 가이드 홈
42 : 레일 홈 45 : 반사구조체 이동장치
46 : 기어 트랙 47 : 구동 기어
48 : 기어 구동장치 50 : 제어장치
52 : 태양 위치추적장치 54 : 태양전지
55 : 축전기 60 : 발전장치
61 : 증기 발생장치 62 : 터빈 발전기10: Solar power generation device 20: Solar light condensing device
21: fixed type reflective structure 22, 35:
23: open part 24: reflective mirror
26: Collector 27: Support Tower
28: heating medium supply pipe 29: heating medium supply device
30: Heat medium guide tube 31: Heat storage device
33: Rotation type reflective structure 34:
36: extension part 37:
38: Wheel 39: Wheel support
40: guide rail 41: guide groove
42: rail groove 45: reflective structure moving device
46: Gear track 47: Drive gear
48: Gear drive device 50: Control device
52: Solar locator 54: Solar cell
55: Capacitor 60: Generator
61: steam generator 62: turbine generator

Claims (9)

내부에 태양광을 반사시킬 수 있는 곡면형의 반사면이 구비되고, 상부를 향하도록 배치되는 원형의 개방부를 갖는 고정형 반사구조체;
상기 고정형 반사구조체의 반사면에서 반사되는 태양광을 집광할 수 있도록 상기 고정형 반사구조체의 반사면으로부터 이격 배치되고, 내부에 열매체가 공급되는 집열기;
상기 집열기에 열매체를 공급하기 위해 열매체 공급관을 통해 상기 집열기와 연결되는 열매체 공급장치;
상기 집열기에서 가열된 열매체를 외부로 가이드하기 위해 상기 집열기에 연결되는 열매체 가이드관;
내부에 태양광을 상기 집열기 쪽으로 반사시킬 수 있는 곡면형의 반사면이 구비된 반사부를 포함하고, 상기 반사부가 상기 고정형 반사구조체의 상부에 상기 고정형 반사구조체의 개방부를 완전히 덮지 않으면서 상기 고정형 반사구조체의 개방부 둘레를 따라 이동하도록 설치되는 회전형 반사구조체; 및
상기 회전형 반사구조체의 반사부를 상기 고정형 반사구조체의 개방부 둘레를 따라 이동시키기 위한 반사구조체 이동장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
A fixed type reflective structure having a curved reflective surface capable of reflecting sunlight therein and having a circular opening disposed to face upward;
A condenser arranged at a distance from the reflection surface of the fixed reflection structure so as to condense the sunlight reflected by the reflection surface of the fixed reflection structure and to which a heating medium is supplied;
A heating medium supply device connected to the collector through a heating medium supply pipe to supply the heating medium to the collector;
A heating medium guide pipe connected to the collector to guide the heating medium heated in the collector to the outside;
And a reflector having a curved reflective surface that is capable of reflecting sunlight toward the collector, wherein the reflector does not completely cover the opening of the stationary reflective structure, A rotating type reflecting structure installed to move along an opening portion of the rotating type reflecting structure; And
And a reflecting structure moving device for moving the reflecting part of the rotating type reflecting structure around the opening part of the fixed type reflecting structure.
제 1 항에 있어서,
상기 고정형 반사구조체의 반사면은 다수의 반사 거울이 부착되어 구성되고, 상기 회전형 반사구조체의 반사면은 다수의 반사 거울이 부착되어 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
The method according to claim 1,
Wherein the reflective surface of the fixed type reflective structure is constructed by attaching a plurality of reflective mirrors, and the reflective surface of the rotary type reflective structure is formed by attaching a plurality of reflective mirrors.
제 1 항에 있어서,
상기 회전형 반사구조체는 상기 반사부를 지지하기 위해 상기 반사부와 결합되어 상기 고정형 반사구조체의 외측 둘레에 배치되는 링형의 받침부를 더 포함하고,
상기 고정형 반사구조체의 외측 둘레의 상기 받침부 하부에는 상기 링형 받침부가 상기 고정형 반사구조체의 개방부 중심을 회전 중심으로 하여 회전할 수 있도록 상기 받침부의 움직임을 가이드하기 위한 가이드 레일이 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
The method according to claim 1,
The rotating type reflecting structure further includes a ring-shaped receiving portion coupled to the reflecting portion to support the reflecting portion and disposed on an outer periphery of the fixed reflecting structure,
And a guide rail for guiding the movement of the receiving portion is provided at a lower portion of the receiving portion on the outer periphery of the fixed reflecting structure so that the ring-shaped receiving portion rotates around the center of the opening of the fixed reflecting structure. A solar concentrator.
제 3 항에 있어서,
상기 받침부의 하부에는 상기 가이드 레일의 안쪽에 마련되는 가이드 홈 내에 이동 가능하게 배치되는 복수의 바퀴가 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
The method of claim 3,
And a plurality of wheels arranged movably in a guide groove provided inside the guide rail are provided at a lower portion of the support portion.
제 1 항에 있어서,
상기 반사구조체 이동장치는,
상기 고정형 반사구조체의 외측 둘레에 배치되는 링형의 기어 트랙과,
상기 기어 트랙에 기어 연결되는 구동 기어와,
상기 회전형 반사구조체에 고정되고 상기 구동 기어와 결합되어 상기 구동 기어를 회전시키는 기어 구동장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
The method according to claim 1,
The reflective structure moving device includes:
A ring-shaped gear track disposed on the outer periphery of the fixed reflecting structure,
A drive gear that is gear-connected to the gear track,
And a gear driving device fixed to the rotary type reflecting structure and coupled to the driving gear to rotate the driving gear.
제 1 항에 있어서,
태양이 떠있는 위치를 검출하기 위한 태양 위치추적장치; 및
상기 태양 위치추적장치로부터 태양의 위치에 대한 정보를 제공받아 상기 반사구조체 이동장치의 동작을 제어하는 제어장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
The method according to claim 1,
A sun position tracking device for detecting the position of the sun floating; And
Further comprising a control device for receiving information on the position of the sun from the sun position tracking device and controlling operation of the reflective structure moving device.
제 1 항에 있어서,
상기 집열기를 상기 고정형 반사구조체의 반사면으로부터 이격된 상태로 지지하기 위해 상기 고정형 반사구조체의 중앙에 마련된 관통구멍을 관통하여 설치되는 지지 타워를 더 포함하고,
상기 열매체 공급관 및 상기 열매체 가이드관은 상기 지지 타워 내부를 통해 상기 집열기에 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a support tower installed through a through hole provided at the center of the fixed reflection structure for supporting the collector in a state of being separated from the reflection surface of the fixed reflection structure,
And the heat medium supply pipe and the heat medium guide pipe are connected to the collector through the inside of the support tower.
제 1 항에 있어서,
상기 고정형 반사구조체의 주위에 배치되는 태양전지; 및
상기 태양전지에서 생산되는 전기를 축전하고, 상기 반사구조체 이동장치에 전원을 공급하는 축전기;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
The method according to claim 1,
A solar cell disposed around the fixed reflection structure; And
And a capacitor for storing electricity generated by the solar cell and supplying power to the moving device of the reflection structure.
내부에 태양광을 반사시킬 수 있는 곡면형의 반사면이 구비되고, 상부를 향하도록 배치되는 원형의 개방부를 갖는 고정형 반사구조체;
상기 고정형 반사구조체의 반사면에서 반사되는 태양광을 집광할 수 있도록 상기 고정형 반사구조체의 반사면으로부터 이격 배치되고, 내부에 열매체가 공급되는 집열기;
상기 집열기에 열매체를 공급하기 위해 열매체 공급관을 통해 상기 집열기와 연결되는 열매체 공급장치;
상기 집열기에서 가열된 열매체를 외부로 가이드하기 위해 상기 집열기에 연결되는 열매체 가이드관;
내부에 태양광을 상기 집열기 쪽으로 반사시킬 수 있는 곡면형의 반사면이 구비된 반사부를 포함하고, 상기 반사부가 상기 고정형 반사구조체의 상부에 상기 고정형 반사구조체의 개방부를 완전히 덮지 않으면서 상기 고정형 반사구조체의 개방부 둘레를 따라 이동하도록 설치되는 회전형 반사구조체;
상기 회전형 반사구조체의 반사부를 상기 고정형 반사구조체의 개방부 둘레를 따라 이동시키기 위한 반사구조체 이동장치;
상기 열매체 가이드관을 통해 공급되는 열매체로부터 증기를 발생하기 위해 상기 열매체 가이드관에 연결되는 증기 발생장치; 및
상기 증기 발생장치에서 발생하는 증기를 이용하여 전기를 생산하기 위해 상기 증기 발생장치에 연결되는 터빈 발전장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치.A fixed type reflective structure having a curved reflective surface capable of reflecting sunlight therein and having a circular opening disposed to face upward;
A condenser arranged at a distance from the reflection surface of the fixed reflection structure so as to condense the sunlight reflected by the reflection surface of the fixed reflection structure and to which a heating medium is supplied;
A heating medium supply device connected to the collector through a heating medium supply pipe to supply the heating medium to the collector;
A heating medium guide pipe connected to the collector to guide the heating medium heated in the collector to the outside;
And a reflector having a curved reflective surface that is capable of reflecting sunlight toward the collector, wherein the reflector does not completely cover the opening of the stationary reflective structure, A rotating type reflecting structure installed to move along an opening portion of the rotating type reflecting structure;
A reflective structure moving device for moving the reflective portion of the rotatable reflective structure along an opening of the fixed reflective structure;
A steam generator connected to the heating medium guide tube for generating steam from the heating medium supplied through the heating medium guide tube; And
And a turbine generator connected to the steam generator for generating electricity using steam generated in the steam generator.
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