KR101407079B1

KR101407079B1 - solar heat collecting system using cone shape reflector

Info

Publication number: KR101407079B1
Application number: KR1020120067657A
Authority: KR
Inventors: 이귀현
Original assignee: 강원대학교산학협력단
Priority date: 2012-06-22
Filing date: 2012-06-22
Publication date: 2014-06-13
Also published as: KR20140003696A

Abstract

본 발명은 입사된 태양광을 중심부에 배치된 집열관으로 반사시켜 태양열을 집열이 효율적으로 이루어지도록 구성된 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열시스템에 관한 것으로, 입사된 태양광을 중심부로 반사시키도록 원추형으로 이루어진 반사체와, 상기 반사체의 중심에 배치되어 상기 반사체에서 집광된 태양광에 의해 가열되고, 외부로부터 열매체가 유입되는 제1 유입구와, 가열된 열매체가 외부로 배출되는 제1배출구가 형성된 집열관과, 상기 집열관이 장착된 반사체를 지지하도록 반사체의 하부에 연결되는 프레임과, 상기 제1유입구와 이송관으로 연결된 제2 배출구가 하단에 형성되고, 상기 제1배출구와 연결된 제2 유입구가 상단에 형성된 축열조와, 상기 반사체가 태양광을 따라 이동하도록 반사체의 하부에 장착되는 태양추적장치를 포함한다.The present invention relates to a solar light collecting system using a cone-shaped reflector configured to efficiently collect solar heat by reflecting incident sunlight to a collecting tube disposed at a central portion thereof. The solar collecting system includes a cone- A first inlet which is disposed at the center of the reflector and is heated by sunlight condensed by the reflector and into which a heating medium flows from the outside, and a first outlet through which the heated heating medium is discharged to the outside; A frame connected to a lower portion of the reflector so as to support the reflector on which the collecting tube is mounted, and a second discharge port connected to the first discharge port and the discharge pipe at a lower end, and a second discharge port connected to the first discharge port, And a solar tracking device mounted on a lower portion of the reflector so that the reflector moves along the sunlight do.

Description

BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a solar heat collecting system using a cone-

본 발명은 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 입사된 태양광을 중심부에 배치된 집열관으로 반사시켜 태양열을 집열이 효율적으로 이루어지도록 구성된 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar collecting system using a cone-shaped reflector, and more particularly, to a solar collecting system using a cone-shaped reflector configured to efficiently collect solar heat by reflecting an incident sunlight to a collecting tube disposed at the center, .

최근 화석에너지의 고갈과 에너지 수급의 불안정 및 온실가스 배출로 인한 지구 온난화와 같은 환경 문제의 대두로 태양 에너지를 비롯한 깨끗하고 풍부한 신재생 에너지 개발의 필요성이 절실한 상황이다.In recent years, the need to develop clean and abundant renewable energy including solar energy has been urgently needed due to environmental problems such as depletion of fossil energy, unstable energy supply and global warming caused by greenhouse gas emissions.

일반적으로 태양열은 에너지 밀도가 낮은 에너지원이나, 그 잔존량이 무한하며, 그 사용 비용은 전혀 없기 때문에 신 재생 에너지원으로서 풍력과 함께 주목받고 있으며, 기술의 발달과 경제성이 뛰어나 각 나라별로 거대 발전 사업으로 두각을 보이고 있다.Generally, solar energy is an energy source with low energy density, but its remaining amount is infinite and there is no use cost. Therefore, it is attracting attention with wind power as a new and renewable energy source. It is excellent in technology development and economy, .

태양열을 이용하는 방법으로는 냉 난방에 이용하는 것과, 발전에 이용하는 것을 예로 들 수 있다.Examples of the method using solar heat include those used for cooling and heating, and those used for power generation.

먼저 태양열을 일반 가정 등에서 냉난방용으로 사용하기 위하여 태양열을 효율적으로 흡수, 집열하는 집열기를 필요로 한다. 상기 집열기는 크게 나누어 수평 면적과 흡수체 면적이 같은 평판형 집열기와 포물형 면 등으로 태양광선을 흡수체에 집열시키는 집광형 집열기로 나누어진다.First, in order to use solar heat for cooling and heating in general households, it is necessary to collect the solar heat efficiently. The collector is roughly divided into a flat plate type collector having a horizontal area and an absorber area, and a condensing type collector for collecting sunlight to an absorber by a parabolic surface or the like.

상기 집열기를 이용한 냉난방의 경우 급탕은 집열 온도가 60℃ 이하, 냉방용으로는 흡수냉동기로 사용할 경우 80~100℃, 랭킨 사이클 기관을 사용할 경우에는 120~130℃의 집열 온도가 필요하다. 냉 난방의 경우 상기 집열 온도 조건을 충족하기 위해 선택 흡수막을 집열하여 처리한 것 또는 벌집 구조를 가진 평판형 집열기를 이용한다. 또한 벌집 구종의 집열과 유리재 커버 사이의 공기층을 진공으로 하여 대류 손실을 방지함과 동시에 집열판을 선택 흡수막을 한 특수한 진공관식 집열기나 집광형 집열기를 사용하는 평판형 집열기를 사용한다. 이러한 부가적인 보조구성을 가지는 것은 상기 평판형 집열기가 집열 면적과 열손실 면적이 비례하므로 집열 온도가 높아지면 집열 효율이 급격히 저하되기 때문에 이를 보완하기 위한 것이다.In the case of heating and cooling using the collector, the heat collecting temperature is required to be 60 ° C or less for cooling, 80 to 100 ° C for the absorption refrigerator, and 120 to 130 ° C for the Rankine cycle engine. In the case of cooling and heating, a selective absorber is collected and processed to satisfy the above-mentioned heat collecting temperature condition, or a flat plate type collector having a honeycomb structure is used. Also, a plate type collector is used which uses a special vacuum tube type collector or a light collecting type collector to prevent convection loss of the air layer between the honeycomb type heat collecting body and the glass cover and vacuum the selective heat collecting plate. This additional auxiliary structure is intended to supplement this because the collecting area and the heat loss area are proportional to each other in the planar type collector, and the collection efficiency is rapidly lowered when the collecting temperature is increased.

그러나 상기 평판형 집열기는 제조가 복잡하고, 제조 비용이 커 가격이 비싸게 되는 문제점을 가진다.However, the flat plate type heat collectors have a problem in that they are complicated to manufacture, are expensive to manufacture, and become expensive.

본 발명은 태양광을 반사시키는 반사체를 원추형으로 형성하고 태양열을 흡수하는 집열관을 반사체 중심에 배치시켜 집열효율을 높이도록 하면서, 태양열에 의해 가열되는 열매체가 집열관 내에서 자연순환이 이루어져 가열된 열매체의 배출이 효과적으로 이루어질 수 있도록 하는 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.In the present invention, a reflector for reflecting sunlight is formed in a conical shape, and a heat collecting tube for absorbing solar heat is disposed at the center of the reflector to increase the heat collecting efficiency, while the heat medium heated by the solar heat is naturally circulated in the heat collecting tube, And an object of the present invention is to provide a solar collecting system using a cone-shaped reflector so that the heat medium can be efficiently discharged.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열시스템은 입사된 태양광을 중심부로 반사시키도록 원추형으로 이루어진 반사체와, 상기 반사체의 중심에 배치되어 상기 반사체에서 집광된 태양광에 의해 가열되고, 외부로부터 열매체가 유입되는 제1 유입구와, 가열된 열매체가 외부로 배출되는 제1배출구가 형성된 집열관과, 상기 집열관이 장착된 반사체를 지지하도록 반사체의 하부에 연결되는 프레임과, 상기 제1유입구와 이송관으로 연결된 제2 배출구가 하단에 형성되고, 상기 제1배출구와 연결된 제2 유입구가 상단에 형성된 축열조와, 상기 반사체가 태양광을 따라 이동하도록 반사체의 하부에 장착되는 태양추적장치를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a solar collecting system using a cone-shaped reflector, including: a reflector having a conical shape for reflecting incident sunlight to a central portion; A heat collecting tube which is heated by the condensed sunlight and has a first inlet through which the heating medium flows from the outside and a first outlet through which the heated heating medium is discharged to the outside; And a second inlet connected to the first inlet and a second outlet connected to the first outlet are formed at a lower end of the frame and a second inlet connected to the first outlet is formed at an upper end of the reflector, And a sun tracking device mounted on the lower part of the apparatus.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 집열관은, 내부에 밀폐된 공간을 형성하되, 일측 하단에 상기 제1 유입구가 형성된 중공의 외관부재와, 일측이 상기 외관부재의 일측면을 관통하여 상기 외관부재 내부공간의 상부에 배치되며, 타측은 상기 외관부재의 외측에 형성되어 상기 제1배출구로 작용하는 중공의 내관부재를 포함한다.According to an embodiment of the present invention, the heat collecting tube may include a hollow outer member having a hollow space formed therein and having the first inlet formed at a lower end thereof, and a hollow outer member having one side thereof penetrating a side surface of the outer member, And the other side includes a hollow inner tube member formed on the outer side of the outer tube member and serving as the first discharge port.

본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 태양추적장치는, 태양추적센서와, 상기 태양추적센서의 신호에 따라 작동하며, 태양의 고도각 추적을 위해 상기 프레임을 상하방향으로 회전시키는 제1회전부재와, 상기 태양추적센서의 신호에 따라 작동하며, 태양의 방위각 추적을 위해 상기 프레임을 수평방향으로 회전시키는 제2회전부재를 포함한다. According to one embodiment of the present invention, the solar tracking apparatus includes a solar tracking sensor, a first rotating member that operates in accordance with a signal of the solar tracking sensor, and rotates the frame in the vertical direction for tracking the altitude of the sun, And a second rotary member that operates in accordance with the signal of the solar tracking sensor and horizontally rotates the frame for azimuthal tracking of the sun.

본 발명 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열시스템에 따르면, 태양광을 반사시키는 반사체를 원추형으로 형성하고, 태양열을 흡수하는 집열관을 반사체 중심에 배치시켜 집열효율을 높일 수 있다.According to the solar concentrating system using the cone-shaped reflector according to the present invention, the reflector for reflecting sunlight can be formed into a cone shape, and the heat collecting tube for absorbing solar heat can be disposed at the center of the reflector to increase the heat collecting efficiency.

또한, 태양열에 의해 가열되는 열매체가 집열관 내에서 자연순환이 이루어져 가열된 열매체의 배출이 효과적으로 이루어질 수 있다.Also, the heating medium heated by the solar heat is spontaneously circulated in the heat collecting tube, so that the heated heating medium can be effectively discharged.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열 시스템의 사시도,
도 2는 상기 도 1의 태양광추적장치를 보인 측면도,
도 3은 상기 도 1의 집열관을 보인 단면도,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열 시스템의 개념도이다.FIG. 1 is a perspective view of a solar collecting system using a cone-shaped reflector according to an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a side view showing the solar tracking device of FIG. 1,
3 is a sectional view of the heat collecting tube of FIG. 1,
4 is a conceptual diagram of a solar collecting system using a conical reflector according to an embodiment of the present invention.

본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 동일한 구성에 대해서는 동일부호를 사용하며, 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.The present invention will now be described in detail with reference to the accompanying drawings. Here, the same reference numerals are used for the same components, and repeated descriptions and known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will not be described in detail. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열 시스템의 사시도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열 시스템의 개념도이다.FIG. 1 is a perspective view of a solar collecting system using a cone-shaped reflector according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a conceptual diagram of a solar collecting system using a cone-shaped reflector according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시 예에 따른 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열시스템은 입사된 태양광을 중심부로 반사시키도록 원추형으로 이루어진 반사체(100)와, 상기 반사체(100)의 중심에 배치되어 상기 반사체(100)에서 집광된 태양광에 의해 가열되고, 외부로부터 열매체가 유입되는 제1 유입구(201)와, 가열된 열매체가 외부로 배출되는 제1배출구(202)가 형성된 집열관(200)과, 상기 집열관(200)이 장착된 반사체(100)를 지지하도록 반사체(100)의 하부에 연결되는 프레임(300)과, 상기 제1유입구(201)와 이송관(20)으로 연결된 제2 배출구(401)가 하단에 형성되고, 상기 제1배출구(202)와 이송관(20)으로 연결된 제2 유입구(402)가 상단에 형성된 축열조(400)와, 상기 반사체(100)가 태양광을 따라 이동하도록 반사체(100)의 하부에 장착되는 태양추적장치(500)를 포함한다.The solar collecting system using the cone-shaped reflector according to an embodiment of the present invention includes a reflector 100 having a conical shape to reflect incident sunlight to a central portion thereof, a reflector 100 disposed at the center of the reflector 100, (200) formed with a first inlet (201) through which a heating medium is introduced from the outside and a first outlet (202) through which the heated heating medium is discharged to the outside, A frame 300 connected to the lower portion of the reflector 100 to support the reflector 100 mounted with the heat pipe 200 and a second outlet 401 connected to the first inlet 201 and the conveyance pipe 20, And a second inlet 402 connected to the first outlet 202 through a transfer pipe 20 is formed at the upper end of the reflector 100 so that the reflector 100 is moved along the sunlight, And a solar tracking device 500 mounted on the lower portion of the solar cell 100.

상기 반사체(100)의 내주면은 원뿔형태를 취한다. 반사체(100)의 중심에는 집열관(200)이 배치되며, 반사체(100)는 프레임(300)에 의해 지지된다. 상기 반사체(100)는 스테인리스 재질로 구비될 수 있으며, 그 표면은 90%이상의 반사율을 갖도록 알루미늄 세라믹 나노 코팅을 시행할 수 있다. 또한, 상기 반사체(100)는 그 형태가 변형되지 않도록 양단에 환형의 보강부재(110)가 각각 부착될 수 있다.The inner circumferential surface of the reflector 100 takes a conical shape. A reflector 100 is disposed at the center of the reflector 100 and the reflector 100 is supported by the frame 300. The reflector 100 may be made of stainless steel, and the surface of the reflector 100 may be coated with an aluminum ceramic nano-coating to have a reflectance of 90% or more. In addition, the reflector 100 may have annular reinforcing members 110 attached to both ends thereof so that the shape of the reflector 100 is not deformed.

반사체(100)로 들어오는 태양광의 거의 일직선으로 입사된다. 따라서 반사체(100)로 태양광이 입사될 때 원추형의 반사체(100) 표면에 반사되어 중심의 하부를 향해 반사되고, 상기 반사된 태양광은 집열관(200)으로 입사되어 집열관(200)에서 효율적인 집열이 이뤄질 수 있다.And is incident on the reflector 100 in a substantially straight line of sunlight. Accordingly, when the sunlight is incident on the reflector 100, the reflected sunlight is reflected on the surface of the conical reflector 100 and is reflected toward the lower center of the reflector 100. The reflected sunlight is incident on the collecting tube 200, Efficient collection can be achieved.

집열관(200)은 상기 반사체(100)의 중심에 배치되어 상기 반사체(100)에서 집광된 태양광에 의해 가열되고, 외부로부터 열매체가 유입되는 제1 유입구(201)와, 가열된 열매체가 외부로 배출되는 제1배출구(202)가 형성된다. 즉, 상기 집열관(200)은 제1유입구(201)을 통해 상기 축열조(400)에서 유입된 물을 태양복사열로 가열한 뒤 제1배출구(202)를 통해 축열조(400)로 배출하는 역할을 한다. 한편, 집열관(200)은 연전달이 용이하도록 동재질로 구비될 수 있고, 그 표면은 태양복사열의 흡수를 돕기 위해 검정색 계열로 도색할 수 있다. The heat collecting tube 200 is disposed at the center of the reflector 100 and is heated by the sunlight condensed in the reflector 100 and has a first inlet 201 through which the heat medium flows from the outside, A first outlet 202 is formed. That is, the heat collecting tube 200 serves to heat the water introduced from the heat storage tank 400 through the first inlet 201 and discharge the water to the heat storage tank 400 through the first outlet 202 do. On the other hand, the collector tube 200 may be made of a copper material so as to facilitate conduction, and the surface thereof may be painted in black to facilitate absorption of solar radiation heat.

프레임(300)은 상기 집열관(200)이 장착된 반사체(100)를 지지하도록 반사체(100)의 하부에 연결된다. 상기 프레임(300)은 상기 반사체(100)의 외주면을 지지하도록 환형의 제1지지체(310)와, 지면에 고정되는 스탠드(700)와 연결되는 사각 형상의 제2 지지체(320) 및 상기 제1지지체(310)와 제2지지체(320)를 연결하는 연결부재(330)를 포함할 수 있다. 상기 각 프레임(300)은 반사체(100)를 지지할 강도를 구비하면서, 스탠드(700)에 가해지는 하중을 감소시키기 위해 알루미늄 프로파일을 이용할 수 있다.The frame 300 is connected to the lower portion of the reflector 100 to support the reflector 100 on which the collecting tube 200 is mounted. The frame 300 includes an annular first support 310 to support the outer circumference of the reflector 100, a second support 320 having a rectangular shape connected to a stand 700 fixed to the ground, And a connecting member 330 connecting the support 310 and the second support 320. Each of the frames 300 may have an intensity to support the reflector 100 while an aluminum profile may be used to reduce the load applied to the stand 700.

축열조(400)는 상기 제1유입구(201)와 이송관(20)으로 연결된 제2 배출구(401)가 하단에 형성되고, 상기 제1배출구(202)와 이송관(20)으로 연결된 제2 유입구(402)가 상단에 형성된다. 이때, 상기 제2배출구(401)와 제2 유입구(402)를 연결하는 코일이 상기 축열조(400)내부에 수용될 수 있다. 상기 축열조(400)의 내부에는 물이 수용되는데, 상기 제2 유입구(402)를 통해 집열관(200)에서 유입된 가열된 열매체가 코일을 통과하면서 축열조 내부의 물과 열교환을 진행하여 물을 가열한 뒤 제2배출구(401)를 통해 빠져나가 집열관(200)으로 유입될 수 있다. 상기 축열조(400)는 저장탱크의 형태를 취할 수 있으며, 여러 겹으로 형성될 수 있다. 먼저, 내통은 스테인리스강으로 형성될 수 있으며, 내통의 외부는 폴리우레탄폼으로 단열될 수 있고, 외부 케이스는 칼라강판으로 제작될 수 있다. 본 발명의 바람직한 양상에 따르면, 상기 열매체를 집열관(200)과 축열조(400)로 순환시키는 펌프 등의 순환부(600)가 이송관(20)에 추가로 장착될 수 있다.The heat storage tank 400 has a second outlet 401 connected to the first inlet 201 and a second outlet 401 connected to the first inlet 201 and a second inlet 401 connected to the first outlet 202 through a transfer pipe 20, (402) is formed on the top. At this time, a coil connecting the second outlet 401 and the second inlet 402 may be accommodated in the heat storage tank 400. Water is received in the interior of the heat storage tank 400. The heated heat medium introduced from the heat collection tube 200 through the second inlet 402 passes through the coil and heat-exchanges with water in the heat storage tank, And then flows out through the second outlet 401 and into the heat-collecting tube 200. The thermal storage tank 400 may take the form of a storage tank, and may be formed in multiple layers. First, the inner tube may be formed of stainless steel, the outer surface of the inner tube may be insulated with polyurethane foam, and the outer case may be formed of a colored steel plate. According to a preferred aspect of the present invention, a circulation part 600 such as a pump circulating the heat medium to the heat collecting tube 200 and the heat accumulating tank 400 may be additionally mounted on the conveying tube 20.

도 2는 상기 도 1의 태양광추적장치를 보인 측면도이다. 태양추적장치(500)는 상기 반사체(100)가 태양광을 따라 이동하도록 반사체(100)의 하부에 장착되는 것으로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 상기 태양추적장치(500)는, 태양추적센서(510)와, 상기 태양추적센서(510)의 신호에 따라 작동하며, 태양의 고도각 추적을 위해 상기 프레임(300)을 상하방향으로 회전시키는 제1회전부재(520)와, 상기 태양추적센서(510)의 신호에 따라 작동하며, 태양의 방위각 추적을 위해 상기 프레임(300)을 수평방향으로 회전시키는 제2회전부재(530)를 포함할 수 있다.2 is a side view showing the solar tracking device of FIG. The sun tracking device 500 is mounted on the lower portion of the reflector 100 so that the reflector 100 moves along the sunlight. According to a preferred embodiment of the present invention, A first rotating member 520 operating according to a signal of the sun tracking sensor 510 and rotating the frame 300 in the up and down direction for tracking the altitude of the sun, And a second rotating member 530 that operates in accordance with the signal of the sensor 510 and rotates the frame 300 in the horizontal direction for azimuth tracking of the sun.

태양추적센서(510)는 2축 태양추적센서로서, 태양추적 원리는 가장 밝은 위치의 태양광을 추적하는 방식이며, 구름에 태양이 가리면 작동을 멈춘 후 태양이 나타나면 즉시 추적할 수 있고 야간에는 원위치로 복귀하는 시스템을 갖추고 있다. 상기와 같은 2축 태양추적장치는 3개의 전압비교회로를 응용한 입력회로와 2개의 반도체 H-Bridge형 출력 드라이브로 간단히 구성될 수 있다. The solar tracking sensor 510 is a two-axis solar tracking sensor, and the solar tracking principle is to track sunlight in the brightest position. If the sun is in the cloud, the sun can be tracked immediately after the sun stops, Lt; / RTI > The above-described biaxial sun tracking device can be easily configured as an input circuit using three voltage comparison circuits and two semiconductor H-bridge type output drives.

제1회전부재(520)는 상기 태양추적센서(510)의 신호에 따라 작동하며, 태양의 고도각 추적을 위해 상기 프레임(300)과 반사체(100)를 상하방향으로 회전시키는 역할을 하고, 제2회전부재(530)는 상기 태양추적센서(510)의 신호에 따라 작동하며, 태양의 방위각 추적을 위해 상기 프레임(300)과 반사체(100)를 수평방향으로 회전시키는 역할을 한다.The first rotating member 520 operates according to the signal of the sun tracking sensor 510 and serves to rotate the frame 300 and the reflector 100 in the vertical direction for tracking the altitude of the sun, The second rotating member 530 operates according to the signal of the sun tracking sensor 510 and rotates the frame 300 and the reflector 100 horizontally to track the azimuth of the sun.

일례로, 상기 프레임(300)과 반사체(100)의 태양 고도각 추적을 위한 제1회전부재(520)로서, Linear Actuator를 사용할 수 있으며, 태양 방위각 추적을 위한 제2회전부재(530)로서 Slew Drive를 사용할 수 있다. 각 축의 DC모터 제어는 광센서식인 2축 태양추적센서의 신호에 의해 작동된다. 한편, 상기 태양추적장치(500)는 상기 태양추적센서(510), 제1,2회전부재(520,530)뿐 아니라, 220VAC를 DC로 변환하기 위한 전원부와, 제어부, 입력부, 출력부를 더 포함할 수 있으며, 원격에서 컴퓨터로 제어할 수 있다.As an example, a linear actuator may be used as the first rotary member 520 for tracking the altitude of the sun of the frame 300 and the reflector 100, and a sleeve 530 may be used as the second rotary member 530 for tracking the sun azimuth angle. Drive can be used. The DC motor control of each axis is driven by the signals of a two-axis solar tracking sensor, which is an optical sensor. The solar tracking device 500 may further include a power source for converting 220 VAC to DC, a controller, an input unit, and an output unit as well as the solar tracking sensor 510, the first and second rotary members 520 and 530, And can be controlled from a remote computer.

도 3은 상기 도 1의 집열관을 보인 단면도이다. 본 발명의 일 실시 예에 따르면, 상기 집열관(200)은, 내부에 밀폐된 공간(S)을 형성하되, 일측 하단에 상기 제1 유입구(201)가 형성된 중공의 외관부재(210)와, 일측이 상기 외관부재(210)의 일측면을 관통하여 상기 외관부재(210) 내부공간(S)의 상부에 배치되며, 타측은 상기 외관부재(210)의 외측에 형성되어 상기 제1배출구(202)로 작용하는 중공의 내관부재(220)를 포함한다. 상기 내관부재(220)의 개방된 양측은 각각 제3유입구(221)와 제1배출구(202)로 작용한다. 상기 제3 유입구(221)를 통해 상기 집열관(200) 내부에서 가열된 열매체가 유입된다. 따라서, 상기 내관부재(220)는 제1유입구(201)로 들어와 태양복사열에 의해 가열된 후 대류현상에 의해 위로 올라간 고온의 열매체가 유입되도록 제3유입구(221)가 상기 외관부재(210)의 상단과 근접하도록 배치된다.3 is a cross-sectional view of the heat collecting tube of FIG. According to an embodiment of the present invention, the heat collecting tube 200 includes a hollow outer member 210 having a closed space S formed therein and having the first inlet 201 formed at one lower end thereof, One side of which is disposed on the upper side of the inner space S of the outer tubular member 210 through one side of the outer tubular member 210 and the other side is formed on the outer side of the outer tubular member 210, (Not shown). Both open sides of the inner tube member 220 act as a third inlet 221 and a first outlet 202, respectively. The heating medium heated in the heat collecting pipe 200 flows through the third inlet 221. Accordingly, the inner pipe member 220 is heated by the solar radiation heat into the first inlet 201, and then the third inlet 221 is connected to the inner surface of the outer member 210 so as to allow the hot- And is disposed close to the top.

상기와 같이 열매체가 외관부재(210)의 측면 하단에 형성된 제1유입구(201)로 들어와 태양복사열에 의해 가열된 후 내관부재(220)의 제3유입구(221)로 빠져 나감에 따라, 태양열에 의해 가열되는 열매체가 집열관(200) 내에서 자연순환이 이루어짐과 동시에, 고온으로 가열된 열매체만 제3유입구(221)를 통해 축열조(400)로 배출될 수 있어, 에너지 효율의 증대를 기대할 수 있다.As the heating medium enters the first inlet 201 formed at the lower side of the side of the outer tubular member 210 and is heated by solar radiation heat and then escapes to the third inlet 221 of the inner tubular member 220, The heating medium heated by the heating unit 200 is spontaneously circulated in the heat collecting pipe 200 and only the heating medium heated at a high temperature can be discharged to the heat storage tank 400 through the third inlet 221, have.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are intended to illustrate and not to limit the technical spirit of the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments and the accompanying drawings . The scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas falling within the scope of the same shall be construed as falling within the scope of the present invention.

S : 내부공간
20 : 이송관
100 : 반사체
110 : 보강부재
200 : 집열관
201 : 제1유입구
202 : 제1배출구
210 : 외관부재
220 : 내관부재
221 : 제3유입구
300 : 프레임
310 : 제1 지지체
320 : 제2 지지체
330 : 연결부재
400 : 축열조
401 : 제2배출구
402 : 제2유입구
500 : 태양추적장치
510 : 태양추적센서
520 : 제1회전부재
530 : 제2회전부재
600 : 순환부
700 : 스탠드S: interior space
20: Transfer pipe
100: reflector
110: reinforcing member
200: house heat pipe
201: first inlet
202: First outlet
210: outer member
220: member of inner pipe
221: third inlet
300: frame
310: first support
320: second support
330: connecting member
400:
401: second outlet
402: second inlet
500: Solar tracker
510: Solar tracking sensor
520: first rotating member
530: second rotating member
600: circulation part
700: Stand

Claims

A reflector formed into a conical shape to reflect incident sunlight to a center portion;
A hollow outer member having a hollow space formed therein and having a first inlet for receiving a heating medium from the outside at one lower side thereof and a hollow outer member disposed at an upper portion of the inner space of the outer member through one side of the outer member, And the other side is formed by a hollow inner tube member formed on the outer side of the outer tubular member and serving as a first outlet through which the heated heating medium is discharged to the outside and is disposed at the center of the reflector and heated by the sunlight condensed in the reflector House heat pipe;
A frame connected to a lower portion of the reflector to support the reflector on which the heat collecting tube is mounted;
A storage tank in which a first discharge port and a second discharge port connected to the first discharge port are formed at a lower end, and a second inlet port connected to the first discharge port and the discharge pipe is formed at an upper end;
A first rotary member that operates in response to a signal of the solar tracking sensor and rotates the frame up and down to track the altitude of the sun; And a sun tracking device comprising a second rotating member for horizontally rotating the frame for azimuth tracking and mounted on a lower portion of the reflector so that the reflector moves along the sunlight. Optical collection system.

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