KR101507388B1 - 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비 - Google Patents
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Abstract
본 발명의 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비는 태양 전지 유닛을 설치하기 위한 태양 전지 유닛 설치대; 및 상기 태양 전지 유닛 설치대의 유효 공간 영역에 설치되고 상기 태양 전지 유닛으로부터 발전된 전기 에너지에 의해 동작되는 전기 분해조를 포함한다. 본 발명의 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비에 의하면, 작은 규모의 태양광 발전 설비뿐만 아니라 대규모 태양광 발전 설비의 경우에도 매우 효과적으로 활용될 수 있다. 소규모에서 대규모에 이르는 모든 태양광 발전 설비의 유효 공간을 또 다른 생산 설비로 활용할 수 있음으로서 공간 효율을 매우 극대화 할 수 있다. 특히, 전기 분해 설비로 활용하는 경우 자체적으로 발전된 전기 에너지를 이용하여 전기 분해조를 동작할 수 있음으로 최소화된 외부 에너지의 공급만으로도 자체적인 자동화된 전기 분해 설비의 운영이 가능하여 에너지 절감 효과가 매우 높다.
태양광, 태양광 발전, 전기 분해
Description
본 발명은 태양광 발전 시설을 이용한 응용 설비에 관한 것으로, 구체적으로는 태양광 발전 시설의 유효 활용 공간을 이용하여 전기 분해 시설을 설치 및 운용할 수 있도록 하여 설비 공간을 효율적으로 활용할 수 있는 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비에 관한 것이다.
환경오염과 에너지 자원의 고갈에 따라 대체 에너지에 대한 관심이 더욱 높아지고 있다. 태양광 발전은 차세대 에너지원으로 매우 활용 가치가 높은 에너지원이며 환경오염이 거의 없는 청전 에너지원으로 인식되고 있다. 그러나 태양광 발전 시설을 구축하기 위해서는 많은 비용이 소요되는 설비 투자가 있어야 한다. 또한 태양광 발전 시설을 효율적으로 가동하기 위해서는 가급적 많은 광전 변환 효율을 얻을 수 있어야 하는데 이는 태양 전지 차체의 성능뿐만 아니라 설치 환경에도 많은 영향을 받고 있다.
한편, 대단위 태양광 발전 설비의 경우에는 넓은 바닥 면적을 사용할 수밖에 없는데 이러한 경우 태양광 발전 시설이 구축되기 위한 많은 공간이 요구된다. 이 는 공간 활용도 측면에서 많은 공간을 하나의 목적으로만 사용한다면 공간 활용 효율이 높을 수 없다. 만약, 대면적의 태양광 발전 시설에 대한 효율적인 공간 활용방안이 제공된다면 태양광 발전 뿐만 아니라 그 공간을 활용한 또 다른 생산적 공간 활용을 얻을 수 있음으로 태양광 발전 시설에 대한 공간 활용 효율은 극대화 될 수 있을 것이다.
본 발명의 목적은 태양광 발전 시설의 유효 활용 공간을 이용하여 전기 분해 시설을 설치 및 운용 할 수 있도록 하여 태양광 발전 설비 공간의 활용 효율을 극대화 할 수 있는 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비를 제공하는데 있다.
상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일면은 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비에 관한 것이다. 본 발명의 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비는: 태양 전지 유닛을 설치하기 위한 태양 전지 유닛 설치대; 상기 태양 전지 유닛 설치대의 유효 공간 영역에 설치되고 상기 태양 전지 유닛으로부터 발전된 전기 에너지에 의해 동작되는 전기 분해조; 및 상기 전기 분해조에서 발생된 분해물이 저장되는 분해물 저장부를 포함하고, 상기 전기 분해조는 기체가 배기되는 배기구와 액체가 배수되는 배수구를 포함하고, 상기 배기구와 상기 분해물 저장부는 배기관에 의해 연결되고, 상기 배수구와 상기 분해물 저장부는 배수관에 의해 연결되는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 있어서, 상기 전기 분해조에 필요한 용수를 공급하기 위한 용수 공급관을 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 용수를 제공하기 위한 용수원으로부터 용수를 제공받아 상기 용수 공급관으로 필요한 용수를 공급하는 용수 공급부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 태양 전지 유닛으로부터 발전된 전기 에너지를 축전하는 축전부와 상기 축전부로부터 전기를 공급 받아 상기 용수 공급부 및 상기 전기 분해조의 필요한 동작 전원을 공급하는 전원 공급부를 포함한다.
일 실시예에 있어서, 상기 전기 분해 설비의 동작 전반을 제어하기 위한 중앙 제어부를 포함한다.
본 발명의 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비에 의하면, 작은 규모의 태양광 발전 설비뿐만 아니라 대규모 태양광 발전 설비의 경우에도 매우 효과적으로 활용될 수 있다. 소규모에서 대규모에 이르는 모든 태양광 발전 설비의 유효 공간을 또 다른 생산 설비로 활용할 수 있음으로서 공간 효율을 매우 극대화 할 수 있다. 특히, 전기 분해 설비로 활용하는 경우 자체적으로 발전된 전기 에너지를 이용하여 전기 분해조를 동작할 수 있음으로 최소화된 외부 에너지의 공급만으로도 자체적인 자동화된 전기 분해 설비의 운영이 가능하여 에너지 절감 효과가 매우 높다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공 되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 태양광 발전 설비의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하여, 태양광 발전 설비(10)는 복수개의 태양 전지 유닛(20)과 태양 전지 유닛(20)이 설치되는 태양 전지 유닛 설치대(30)를 포함한다. 복수개의 태양 전지 유닛(20)과 복수개의 태양 전지 유닛 설치대(30)는 일정 간격을 두고 병렬로 배열된다. 이러한 설치 구조는 하나의 예일 뿐이며 다양한 설치 구조가 있을 수 있다. 설치 구조는 태양의 입사각과 일조량에 영향을 받으며 이는 근본적으로 설비가 어느 지역에 존재하는가에 따라 결정된다.
도 2는 태양 전지 유닛 설치대의 유효 공간 영역에 전기 분해조를 설치한 예를 보여주는 도면이고, 도 3은 전기 분해 설비의 주요 구성을 보여주는 블록도이다.
도 2 및 도 3을 참조하여, 본 발명의 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비는 태양 전지 유닛(20)과 태양 전지 유닛(20)을 설치하기 위한 태양 전지 유닛 설치대(30)를 포함한다. 태양 전지 유닛 설치대(30)는 후면의 하단에 복수개의 전기 분해조(40)가 설치될 수 있는 유효 공간 영역(40)을 포함한다. 유효 공간 영역(40)은 기본적으로 태양 전기 유닛(20)의 크기에 따라서 결정될 수 있다. 예를 들어, 도면에 도시된 바와 같이, 유효 공간 영역(40)은 2단으로 구획하여 각 단별 로 복수개의 전기 분해조(40)를 설치할 수 있다.
유효 공간 영역에는 복수개의 전기 분해조(40)에 용수를 제공하기 위한 용수 공급관(41)과 배수관(42) 및 배기관(43)이 길이 방향을 따라서 설치될 수 있다. 용수 공급관(41)은 가스 분해조(40)의 용수 유입구(44)에 연결된다. 용수 공급을 위하여 용수 공급부(51)가 구비된다. 용수 공급부(51)는 용수원(52)으로부터 용수를 제공받아 용수 공급관(42)으로 필요한 용수를 공급한다. 용수 공급부(41)는 용수를 운바하기 위한 전기 모터를 포함한다. 용수 공급관(42)에는 용수 공급을 제어하기 위한 밸브 유닛(47)이 연결된다. 밸브 유닛(47)과 용수 공급부(51)는 중앙 제어부(50)에 의해 제어된다. 중앙 제어부(50)는 적절한 시기에 용수 공급이 이루어지도록 용수 공급부(51)와 밸브 유닛(47)을 제어한다.
한편, 태양 전지 유닛(20)으로부터 발전된 전기 에너지는 축전부(54)에 저장된다. 축전부(54)에 저장된 전기 에너지는 전원 공급부(53)로 공급된다. 전원 공급부(53)는 설비의 동작에 필요한 전원을 공급한다. 예를 들어, 용수 공급부(51)와 전기 분해조(40)의 필요한 동작 전원을 공급할 수 있다. 중앙 제어부(50)는 태양 전지 유닛(20)과 축전부(54)를 제어하여 설비 전원의 공급에 대한 전반적인 제어와 아울러 용수 공급에 대한 전반적인 제어를 담당한다. 중앙 제어부(50)는 전반적인 제어를 수행하기 위한 컴퓨터 시스템과 그 프로그램을 포함한다. 그리고 제어 전반에 대한 기록을 통하여 전기 분배 설비의 운영 상태를 모니터링 할 수 있는 체계화된 데이터베이스를 포함한다.
전기 분해조(40)에서 발생된 분해물은 배수관(42)과 배기관(43)을 통하여 분해물 저장부(60)에 저장된다. 전기 분해조(40)의 배수구(45)와 배기구(46)는 각각 배수관(42)과 배기관(43)에 연결된다. 배수관(42)과 배기관(43)에는 또 다른 밸브 유닛(48)이 설치되어 반응물의 배수 및 배기를 제어하며, 밸브 유닛(48)은 중앙 제어부(50)에 의해 적절하게 제어된다.
이상에서 설명된 본 발명의 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그럼으로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비는 태양광 발전 설비의 유효 공간을 효과적으로 활용하고자 하는 경우 매우 유용하다. 작은 규모의 태양광 발전 설비뿐만 아니라 대규모 태양광 발전 설비의 경우에도 매우 효과적으로 활용될 수 있다. 소규모에서 대규모에 이르는 모든 태양광 발전 설비의 유효 공간을 또 다른 생산 설비로 활용할 수 있음으로서 공간 효율을 매우 극대화 할 수 있다.
도 1은 태양광 발전 설비의 일 예를 보여주는 도면이다.
도 2는 태양 전지 유닛 설치대의 유효 공간 영역에 전기 분해조를 설치한 예를 보여주는 도면이다.
도 3은 전기 분해 설비의 주요 구성을 보여주는 블록도이다.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
10: 태양 발전 설비 20: 태양 전지 유닛
30: 태양 전지 유닛 설치대 40: 분해조
41: 용수 공급관 42: 배수관
43: 배기관 44: 용수 유입구
45: 배수구 46: 배기구
47, 48: 밸브 유닛 50: 중앙 제어부
51: 용수 공급부 52: 용수원
53: 전원 공급부 54: 축전부
60: 분해물 저장부
Claims (5)
- 태양 전지 유닛을 설치하기 위한 태양 전지 유닛 설치대상기 태양 전지 유닛 설치대에 다단으로 구성되어 노출된 유효 공간 영역에 설치되고 상기 태양 전지 유닛으로부터 발전된 전기 에너지에 의해 동작되는 복수개의 전기 분해조 및상기 전기 분해조에서 발생된 분해물이 저장되는 분해물 저장부를 포함하고,상기 전기 분해조는 직육면체함으로 형성되어 각 면에 중공이 형성되며, 용수 공급관과 연결되며 상기 중공을 통과하는 용수 유입구와, 기체가 배기되고 상기 중공을 통과하는 배기구와 액체가 배수되고 상기 중공을 통과하는 배수구를 포함하고, 상기 배기구와 상기 분해물 저장부는 상기 중공을 통과하는 배기관에 의해 연결되고, 상기 중공을 통과하는 배수구와 상기 용수를 제공하기 위한 용수원으로부터 용수를 제공받는 용수 공급관과 배수관과 배기관에 의해 외부로 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비.
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,상기 태양 전지 유닛으로부터 발전된 전기 에너지를 축전하는 축전부와상기 축전부로부터 전기를 공급 받아 상기 용수 공급부 및 상기 전기 분해조의 필요한 동작 전원을 공급하는 전원 공급부를 포합하는 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비.
- 제4항에 있어서,상기 전기 분해 설비의 동작 전반을 제어하기 위한 중앙 제어부를 포함하는 태양광 발전 시설을 이용한 전기 분해 설비.
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