KR101628668B1 - Apparatus for controlling temperature of photovoltaic panel - Google Patents

Apparatus for controlling temperature of photovoltaic panel Download PDF

Info

Publication number
KR101628668B1
KR101628668B1 KR1020130109819A KR20130109819A KR101628668B1 KR 101628668 B1 KR101628668 B1 KR 101628668B1 KR 1020130109819 A KR1020130109819 A KR 1020130109819A KR 20130109819 A KR20130109819 A KR 20130109819A KR 101628668 B1 KR101628668 B1 KR 101628668B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
cold
hot water
temperature management
panel
water pipe
Prior art date
Application number
KR1020130109819A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20150030822A (en
Inventor
유영동
Original Assignee
재단법인 포항산업과학연구원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 재단법인 포항산업과학연구원 filed Critical 재단법인 포항산업과학연구원
Priority to KR1020130109819A priority Critical patent/KR101628668B1/en
Publication of KR20150030822A publication Critical patent/KR20150030822A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR101628668B1 publication Critical patent/KR101628668B1/en

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B27/00—Machines, plants or systems, using particular sources of energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D15/00—Other domestic- or space-heating systems
    • F24D15/02—Other domestic- or space-heating systems consisting of self-contained heating units, e.g. storage heaters
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F25—REFRIGERATION OR COOLING; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS; MANUFACTURE OR STORAGE OF ICE; LIQUEFACTION SOLIDIFICATION OF GASES
    • F25B—REFRIGERATION MACHINES, PLANTS OR SYSTEMS; COMBINED HEATING AND REFRIGERATION SYSTEMS; HEAT PUMP SYSTEMS
    • F25B30/00—Heat pumps
    • F25B30/06—Heat pumps characterised by the source of low potential heat
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
    • Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
    • Y02A30/27—Relating to heating, ventilation or air conditioning [HVAC] technologies
    • Y02A30/272—Solar heating or cooling
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 태양광패널의 온도관리장치는, 태양광패널이 적층되어 설치되는 온도관리패널; 및 적어도 하나의 온도관리패널에 설치되되, 내부에 유동하는 냉온수가 직렬유동하도록 구성되는 냉온수관;을 포함한다.
이와 같이 본 발명은, 태양광패널에 온도관리패널이 설치되고 이러한 온도관리패널에 열이나 충격에 취약한 연결부위가 없는 미분기된 직렬구조의 냉온수관이 구성됨으로써, 유지관리 시 비용 및 작업부하를 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명은 모듈형 태양광패널과 대응되게 온도관리패널과 단열재가 하나의 세트로서 모듈형으로 구성됨으로써, 지붕과 같은 설치공간에서 다른 시설물에 의한 제약 없이 적정한 배치구조를 이룰 수 있다.
나아가, 본 발명은 냉온수관이 지열파이프와 이어진 축열조에 연결됨으로써, 지열을 활용하여 태양광패널의 온도를 관리할 수 있다.A temperature management device for a solar panel according to the present invention includes: a temperature management panel in which solar panels are stacked; And a cold / hot water pipe installed in at least one temperature management panel, the cold / hot water pipe flowing in the cold / hot water flowing in series.
As described above, according to the present invention, a temperature management panel is installed on a solar panel, and a cold / hot water pipe having a serial structure of a differentiator is provided on the temperature management panel without any connection portion vulnerable to heat or impact, .
Further, since the temperature management panel and the heat insulating material are modularly constructed as a single set, the present invention can achieve a proper layout structure without restriction by other facilities in a space such as a roof.
Further, in the present invention, the cold / hot water pipe is connected to the thermal storage tank connected to the geothermal pipe, so that the temperature of the solar panel can be managed by utilizing the geothermal heat.

Description

태양광패널의 온도관리장치{Apparatus for controlling temperature of photovoltaic panel}[0001] The present invention relates to a temperature control apparatus for a solar panel,

본 발명은 태양광패널의 온도관리장치로서, 미분기된 직렬구조의 냉온수관이 구성되고, 모듈형 태양광패널과 대응되게 온도관리패널과 단열재가 하나의 세트로서 모듈형으로 구성되며, 지열을 활용하는 태양광패널의 온도관리장치에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus for controlling the temperature of a solar panel, which comprises a cold / hot water pipe having a differentiated serial structure, a temperature management panel and a heat insulating material corresponding to a modular solar panel, To a temperature management device for a solar panel.

태양광 발전이란, 태양광을 태양광패널(Photovoltaic panel)에 집광시켜 전기를 발생시키는 것을 말한다. 이러한 태양광패널을 이용한 태양광 발전원리는 광기전력 효과(Photovoltaic effect)를 이용한 것으로, 실리콘 결정 위에 n형 도핑을 하여 p-n접합을 한 태양 전지판에 태양광을 조사하면 광 에너지에 의해 전자-정공에 의한 기전력이 발생하게 되며, 이를 광기전력 효과라고 한다.Photovoltaic power generation refers to the generation of electricity by collecting sunlight on a photovoltaic panel. The principle of photovoltaic power generation using the photovoltaic panel is based on the photovoltaic effect. When the photovoltaic effect is applied, the photovoltaic cell is subjected to n-type doping to form a pn junction, This is called the photovoltaic effect.

예컨대, 외부에서 광이 태양광패널에 입사되었을 때, p형 반도체의 전도대의 전자가 입사된 광에너지에 의해 가전자대로 여기되고, 이렇게 여기된 전자는 p형 반도체 내부에 한 개의 전자-정공쌍을 형성하게 되며, 이렇게 발생된 전자-정공쌍 중 전자는 p-n 접합 사이에 존재하는 전기장에 의해 n형 반도체로 넘어가게 되어 외부에 전류를 공급하게 된다.
For example, when light is externally incident on a solar panel, electrons in the conduction band of the p-type semiconductor are excited into the valence band by the incident light energy, and the excited electrons are injected into the p- And electrons among the electron-hole pairs thus generated are transferred to the n-type semiconductor by an electric field existing between the pn junctions to supply current to the outside.

이와 같이 태양광 발전에서 사용되는 태양광은 화석원료를 바탕으로 하는 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성을 초래하지 않는 청정 에너지원이며 무궁무진한 태양광을 바탕으로 하기 때문에 고갈의 염려도 없다. 태양에너지의 이용 가능량은 2005년 기준 전 세계 연간 에너지 소요량의 2,890배이며 입지조건이 여타 풍력이나 해수력과 달리 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다. 또한 기술혁신에 따른 원가절감과 효율성 제고로 발전단가가 하락하였고, 향후 박막형 태양전지 등의 기술개발로 발전단가는 더욱 하락할 것으로 예측된다. 따라서 부존자원이 빈약한 우리나라에서는 자원안보의 관점에서도 적극적으로 수용하려는 움직임이 최근 활발히 일어나고 있다.
Unlike conventional energy sources based on fossil raw materials, the sunlight used in photovoltaic power generation is a clean energy source that does not cause danger such as greenhouse gas emission, noise and environmental destruction that cause global warming. Because it is based on light, there is no worry of depletion. The availability of solar energy is 2,890 times the annual energy requirement of the world in 2005. Unlike other wind and seawater facilities, installation is free and maintenance cost is low. In addition, the cost of power generation has decreased due to cost reduction and efficiency improvement due to technological innovation, and the development cost of thin film type solar cells is expected to further lower the power generation cost. Therefore, in Korea, where resources are scarce, there has been a recent act of actively accepting from the perspective of resource security.

현재 일반적으로 쓰이는 태양광 발전패널의 효율은 약 15~16%의 값의 범위를 갖는다. 발전효율은 태양광 발전의 경제성을 결정짓는 가장 중요한 요인으로서, 시간에 따른 출력감소 요인을 제거하여 지속적인 발전효율의 유지가 필수적이다.Currently, the efficiency of a commonly used photovoltaic panel is in the range of about 15 to 16%. Power generation efficiency is the most important factor that determines the economic efficiency of photovoltaic power generation, and it is essential to maintain constant power generation efficiency by eliminating factors that reduce power output over time.

그런데, 태양광 발전의 특성상 태양광 발전량은 계절별 집광량과 평균온도에 따라 변동성을 갖는다. 태양광 집광량이 최대인 하절기에 과다 일사량에 의한 태양광패널 과열로 인해 최대치 대비 5~15%의 발전효율 저하가 발생한다. 이와 같이 전력수요가 많은 하절기에 오히려 태양광 발전량이 감소하는 문제는 분산발전 위주의 신재생 에너지 이용 전력수요정책에 큰 걸림돌이라고 볼 수 있다.However, due to the characteristics of photovoltaic power generation, the amount of solar power generation varies depending on the seasonal condensation amount and the average temperature. In the summer when the sunlight intensity is greatest, the power generation efficiency is reduced by 5 ~ 15% compared with the maximum value due to overheating of the solar panel due to excessive solar radiation. The problem of the reduction of solar power generation rather than the summer season in which power demand is high can be seen as a big obstacle to the demand policy for the use of renewable energy.

또한, 동절기 강설에 의한 태양광패널 표면에의 적설은 태양광 발전출력 감소에 직접적인 영향을 준다. 즉 동절기 강설로 인한 태양광패널 표면의 적설상태가 방치되면, 적설상태가 유지되는 동안에는 태양광 발전이 어렵게 된다.
Also, snowing on the surface of the solar panel due to snowfall in the winter has a direct effect on the reduction of solar power output. That is, when the snow cover surface is left unattended due to snowfall in the winter season, the solar power generation is difficult while the snow cover is maintained.

한편, 최근의 태양광 발전설비는 무인화, 대형화되는 추세이며, 전력생산을 위해 대면적 태양광패널의 설치가 필수적이다.On the other hand, recent solar power generation facilities are becoming unmanned and large-sized, and it is essential to install large-area solar panels for power generation.

그러나, 태양광패널의 설치장소가 주로 건물의 지붕이나, 주차장 지붕과 같은 장소인데, 이와 같은 지붕에 설치 시 굴뚝, 위성안테나 등 다른 시설물에 의해 설치가 어려운 한계가 있다.
However, the installation place of the solar panel is mainly a place such as a roof of a building or a roof of a parking lot, and there is a limitation in that it is difficult to install it by other facilities such as a chimney and a satellite antenna.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 미분기된 직렬구조의 냉온수관이 구성되고, 모듈형 태양광패널과 대응되게 온도관리패널과 단열재가 하나의 세트로서 모듈형으로 구성되며, 지열을 활용하는 태양광패널의 온도관리장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been devised to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a cold / hot water pipe having a non-dividing serial structure, a temperature management panel and a heat insulating material corresponding to a modular solar panel, And an object thereof is to provide a temperature management device for a solar panel utilizing geothermal heat.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광패널의 온도관리장치는, 태양광패널이 적층되어 설치되는 온도관리패널; 및 적어도 하나의 온도관리패널에 설치되되, 내부에 유동하는 냉온수가 직렬유동하도록 구성되는 냉온수관;을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a temperature management apparatus for a solar panel, including: a temperature management panel having solar panels stacked; And a cold / hot water pipe installed in at least one temperature management panel, the cold / hot water pipe flowing in the cold / hot water flowing in series.

이때, 상기 냉온수관은, 폴리에틸렌 또는 폴리부틸렌으로 제조되며, 미분기되면서 복수 개가 연결 시 연결관에 의해 직렬연결될 수 있다.At this time, the cold / hot water pipe is made of polyethylene or polybutylene, and a plurality of the cold / hot water pipes can be connected in series by a connecting pipe at the time of connection.

또한, 본 발명은 상기 냉온수관과 연결된 축열조; 및 상기 축열조와 연결되며, 땅속으로 연장배치된 지열파이프;를 더 포함할 수 있다.
In addition, the present invention provides a hot water storage device, comprising: a heat storage tank connected to the cold / hot water pipe; And a geothermal pipe connected to the thermal storage tank and extending to the ground.

그리고, 상기 온도관리패널은 모듈형으로 구성되며 복수 개가 서로 착탈되는 것이 바람직하다.In addition, the temperature management panel may be configured in a modular fashion, and a plurality of the temperature management panels may be detached from each other.

아울러, 본 발명은 상기 온도관리패널이 적층되어 설치되며, 상기 온도관리패널과 대응되는 형상으로 모듈형으로 구성되며 복수 개가 서로 착탈되는 단열재;를 더 포함할 수 있다.
In addition, the present invention may further include a heat insulating material in which the temperature management panels are stacked and installed in a modular fashion corresponding to the temperature management panel, and a plurality of the heat insulating materials are detached from each other.

한편, 상기 온도관리패널은 상기 냉온수관이 설치 시 끼움되고, 굴곡되는 배치구조를 이루는 경우 위치고정을 가이드하도록 돌출되거나 파여진 가이드부가 형성될 수 있다.On the other hand, when the cold / hot water pipes are installed at the time of installation, the temperature management panel may be formed with protruded or worn guide parts to guide the fixing of the positional arrangement when bent.

이때, 상기 가이드부는 상기 온도관리패널에서 상기 냉온수관이 접촉되는 면에 원형으로 복수 개가 돌출된 것일 수 있다.
At this time, the guide portion may have a plurality of protrusions protruding in a circular shape on a surface of the temperature management panel on which the cold / hot water pipe is contacted.

본 발명에 따른 태양광패널의 온도관리장치는, 태양광패널에 온도관리패널이 설치되고 이러한 온도관리패널에 열이나 충격에 취약한 연결부위가 없는 미분기된 직렬구조의 냉온수관이 구성됨으로써, 유지관리 시 비용 및 작업부하를 감소시킬 수 있는 효과를 가진다.The temperature management device for a solar panel according to the present invention is characterized in that a temperature management panel is provided on a solar panel and a cold / hot water pipe having a serial structure of a differentiator is provided in the temperature management panel without any connection portion vulnerable to heat or impact, Thereby reducing the cost and workload of the system.

또한, 본 발명은 모듈형 태양광패널과 대응되게 온도관리패널과 단열재가 하나의 세트로서 모듈형으로 구성됨으로써, 지붕과 같은 설치공간에서 다른 시설물에 의한 제약 없이 적정한 배치구조를 이룰 수 있는 장점을 지닌다.In addition, the present invention is advantageous in that a proper arrangement structure can be achieved without limitation due to other facilities in the installation space such as a roof by modularly configuring the temperature management panel and the heat insulating material as one set corresponding to the modular solar panel I have.

나아가, 본 발명은 냉온수관이 지열파이프와 이어진 축열조에 연결됨으로써, 지열을 활용하여 태양광패널의 온도를 관리할 수 있다.
Further, in the present invention, the cold / hot water pipe is connected to the thermal storage tank connected to the geothermal pipe, so that the temperature of the solar panel can be managed by utilizing the geothermal heat.

도 1은 태양광패널의 온도관리장치에 의해 온도관리시스템을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 태양광패널의 온도관리장치를 나타낸 분해사시도이다.
도 3은 태양광패널과 도 2의 태양광패널의 온도관리장치가 지붕 위에 설치되기 전을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 3의 지붕 위에 설치된 태양광패널의 온도관리장치에서 태양광패널이 제거된 것을 나타낸 사시도이다.
도 5(a)는 온도관리패널에 냉온수관이 장착된 것을 나타낸 사시도이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 냉온수관을 두 개 연결 시 사용되는 연결관을 나타낸 사시도이다.
도 6은 태양광패널에 장착된 온도관리장치가 지열에 의해 흡수된 열을 이용하는 것을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a temperature management system by a temperature management device of a solar panel.
2 is an exploded perspective view showing a temperature management apparatus for a solar panel according to a preferred embodiment of the present invention.
Fig. 3 is a view showing a state before the solar panel and the temperature management device of the solar panel of Fig. 2 are installed on the roof. Fig.
FIG. 4 is a perspective view showing the solar panel removed from the temperature management device of the solar panel installed on the roof of FIG. 3. FIG.
5 (a) is a perspective view showing that a cold / hot water pipe is mounted on a temperature management panel, and FIG. 5 (b) is a perspective view showing a connection pipe used when two cold / hot water pipes of FIG.
6 is a view showing that a temperature management device mounted on a solar panel uses heat absorbed by a geothermal heat.

본 발명의 태양광패널의 온도관리장치는, 태양광패널에 온도관리패널이 설치되고 이러한 온도관리패널에 열이나 충격에 취약한 연결부위가 없는 미분기된 직렬구조의 냉온수관이 구성되며, 지붕과 같은 설치공간에서 다른 시설물에 의한 제약 없이 적정한 배치구조를 이룰 수 있도록 모듈형 태양광패널과 대응되게 온도관리패널과 단열재가 하나의 세트로서 모듈형으로 구성되며, 지열을 활용하도록 냉온수관이 지열파이프와 이어진 축열조에 연결되는 것을 기술적 특징으로 한다.
The temperature management device of the solar panel of the present invention comprises a temperature management panel on a solar panel and a cold / hot water pipe of a serialized structure without a connecting portion susceptible to heat or impact is formed on the temperature management panel. In order to achieve the proper layout structure without restriction by other facilities in the installation space, a set of temperature control panel and thermal insulation material corresponding to the modular solar panel is constructed as a modular type. In order to utilize the geothermal heat, And connected to the heat storage tank.

이하, 도면을 참고하여 본 발명을 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 태양광패널의 온도관리장치에 의해 온도관리시스템을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a temperature management system by a temperature management device of a solar panel.

도면을 참조하면, 본 발명은 태양광패널(10)이 적층되어 설치되는 온도관리패널(20)과 상기 온도관리패널(20)에 설치되는 냉온수관(30)을 포함한다.Referring to the drawings, the present invention includes a temperature management panel 20 in which solar panels 10 are stacked and a cold / hot water pipe 30 installed in the temperature management panel 20.

여기에서, 상기 온도관리패널(20)은 일면에 태양광패널(10)이 겹쳐지면서 적층되어 설치되는데, 이때 태양광패널(10)과의 사이에 상기 냉온수관(30)이 배치될 수 있다.Here, the temperature management panel 20 is stacked on the solar panel 10 in a superimposed manner on one side. At this time, the cold / hot water pipe 30 may be disposed between the temperature management panel 20 and the solar panel 10.

이와 같이 온도관리패널(20)은 태양광패널(10)과 적층되면서 체결됨으로써 전체적으로 접하게 되어 냉온수관(30)에 의한 열이 원활하게 전달될 수 있는 구조를 이룬다.Thus, the temperature management panel 20 is stacked on the solar panel 10 so that the temperature management panel 20 is in contact with the solar panel 10, and the heat generated by the cold / hot water pipe 30 can be smoothly transmitted.

아울러, 상기 온도관리패널(20)은 열전도 및 가공이 유리한 모든 금속 및 합금류(스틸, 알루미늄, 마그네슘, 구리, 티타늄 등)의 재질로 이루어질 수 있다.
In addition, the temperature management panel 20 may be made of any metal or alloy material (steel, aluminum, magnesium, copper, titanium, etc.) that is advantageous in heat conduction and processing.

또한, 상기 냉온수관(30)은 열교환기(50)와 연결되고 상기 열교환기(50)는 열저장탱크(60)와 연결되어 온도관리시스템이 이루어진다.The cold / hot water pipe 30 is connected to the heat exchanger 50, and the heat exchanger 50 is connected to the heat storage tank 60 to perform a temperature management system.

구체적으로, 상기 온도관리시스템은 냉온수관(30)의 배관수가 열교환기(50)에서 열교환되며, 이때 열교환기(50)는 열저장탱크(60)와 연결되어 태양광패널(10)을 가열 또는 냉각시킬 수 있도록 설정된 온도의 냉온수를 공급받도록 구성된다.Specifically, in the temperature management system, the piping water of the cold / hot water pipe 30 is heat-exchanged in the heat exchanger 50, and the heat exchanger 50 is connected to the heat storage tank 60 to heat or heat the solar panel 10 And is supplied with the cold / hot water having the set temperature for cooling.

물론, 도면에 도시된 바와는 다르게 상기 냉온수관(30)이 직접적으로 열저장탱크(60)와 연결될 수 있으며, 이때 태양광패널(10)이 냉온수관(30)을 통한 냉수에 의해 열을 빼앗기거나 냉온수관(30)을 통한 온수에 의해 열을 흡수함으로써 냉각 또는 가열될 수 있으며, 이하 설명에서는 냉온수관(30)을 유동하는 유체를 '냉온수'로 지칭하기로 한다.
Alternatively, the cold / hot water pipe 30 may be directly connected to the heat storage tank 60, and the solar panel 10 may be heated by cold water through the cold / hot water pipe 30, Or may be cooled or heated by absorbing heat by hot water through the cold / hot water pipe 30. In the following description, the fluid flowing through the cold / hot water pipe 30 will be referred to as 'cold / hot water'.

도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 태양광패널의 온도관리장치를 나타낸 분해사시도이며, 도 3은 태양광패널과 도 2의 태양광패널의 온도관리장치가 지붕 위에 설치되기 전을 나타낸 도면이고, 도 4는 도 3의 지붕 위에 설치된 태양광패널의 온도관리장치에서 태양광패널이 제거된 것을 나타낸 사시도이다.FIG. 2 is an exploded perspective view showing a temperature management device for a solar panel according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 3 is a view showing a state before the solar panel and the temperature management device of the solar panel of FIG. And FIG. 4 is a perspective view showing that the solar panel is removed from the temperature management apparatus of the solar panel installed on the roof of FIG.

도면을 참조하면, 본 발명은 상술된 온도관리패널(20) 및 냉온수관(30)과 함께 상기 온도관리패널(20)에 적층되는 설치되는 단열재(40)도 포함될 수 있다.Referring to the drawings, the present invention can include a heat insulating material 40 that is installed on the temperature management panel 20 together with the above-described temperature management panel 20 and the cold / hot water pipe 30.

이때, 상기 온도관리패널(20)은 모듈형으로 구성되며 복수 개가 서로 착탈가능하는 구조를 취할 수 있으며, 이러한 온도관리패널(20)에 설치되는 단열재(40)도 온도관리패널(20)과 대응되는 형상으로 모듈형으로 구성되며 복수 개가 서로 착탈되는 구조를 취할 수 있다.The thermal management panel 20 may be constructed in a modular structure and a plurality of the thermal management panels 20 may be removably attached to the thermal management panel 20. And a plurality of parts can be attached to and detached from each other.

여기에서, 태양광 발전설비를 설치측면에 있어서 살펴보면, 높은 전력을 생산하기 위해 태양광패널(10)이 대면적을 차지하도록 설치되는 것이 중요한데, 이를 위해 대표적인 예로서 주로 건물의 지붕(1)이나 주차장 지붕과 같은 장소에 설치될 수 있다.Here, in terms of the installation of the photovoltaic power generation facility, it is important that the photovoltaic panel 10 is installed so as to occupy a large area in order to produce high power. Typical examples thereof include a roof 1 It can be installed in the same place as the parking lot roof.

이와 같이 지붕에 설치 시 일반적인 모듈형 태양광패널(10)은 설치가 용이한 반면에, 상기 태양광패널(10)의 온도를 관리하는 온도관리장치의 설치에는 한계점이 있다. 즉, 기존의 온도관리장치에서 온도관리패널, 냉온수관, 단열재는 굴뚝(2), 위성안테나 등 지붕의 상부에 여러 가지의 돌출된 다른 시설물에 의해 설치가 어렵게 되며, 이로 인하여 각각의 특정한 면적에 맞도록 별도의 생산 또는 구조변경을 위한 수리가 필요하게 된다. 이에 따라 설치비용상승 및 작업의 로드가 커지는 비효율적인 측면이 존재한다.As described above, the module type solar panel 10 can be installed easily on the roof, while the temperature management device for managing the temperature of the solar panel 10 has a limitation. In other words, in the conventional temperature management apparatus, it is difficult to install the temperature management panel, the cold / hot water pipe, and the heat insulating material due to various protruding facilities on the roof top, such as the chimney (2) and the satellite antenna, A separate production or repair for the structural change will be required. As a result, there is an inefficiency in that the installation cost is increased and the work load is increased.

상기와 같은 한계점을 극복하기 위해, 본 발명의 온도관리장치는 모듈형 태양광패널(10)과 대응되게 온도관리패널(20)과 단열재(40)가 하나의 세트로서 모듈형으로 구성될 수 있다.
In order to overcome the above limitations, the temperature management apparatus of the present invention can be configured in a modular fashion as a single set of the temperature management panel 20 and the heat insulating material 40 corresponding to the modular solar panel 10 .

한편, 본 발명의 냉온수관(30)의 직렬구조에 대해 도 5를 참조하여 살펴보기로 한다.The series structure of the cold / hot water pipe 30 of the present invention will be described with reference to FIG.

도 5(a)는 온도관리패널에 냉온수관이 장착된 것을 나타낸 사시도이고, 도 5(b)는 도 5(a)의 냉온수관을 두 개 연결 시 사용되는 연결관을 나타낸 사시도이다.5 (a) is a perspective view showing that a cold / hot water pipe is mounted on a temperature management panel, and FIG. 5 (b) is a perspective view showing a connection pipe used when two cold / hot water pipes of FIG.

도면을 참조하면, 본 발명은 냉온수관(30) 내부를 유동하는 냉온수가 직렬유동하도록 구성될 수 있다.Referring to the drawings, the present invention can be configured such that cold / hot water flowing in the cold / hot water pipe 30 flows in series.

여기에서, 기존의 온도관리장치에서의 냉온수 유동구조를 살펴보면, 태양광패널을 냉각 또는 가열하는 냉온수가 병렬유동하도록 구성된다. 즉, 냉온수가 냉온수관에 유입된 후 계속해서 일방향으로 나아간 후 배수되는 직렬유동이 아닌, 일 지점에서 분기유동하거나 나아가 냉온수관을 벗어나 태양광패널을 직접적으로 타고 흐를도록 구성된다.Here, the cold / hot water flow structure in the conventional temperature management apparatus is configured such that cold / hot water for cooling or heating the solar panel flows in parallel. That is, the cold / hot water flows into the cold / hot water pipe, and then flows in one direction without flowing in the serial flow, so that the cold / hot water flows out from the cold / hot water pipe and flows directly through the solar panel.

이와 같은 병렬유동을 이루기 위해 기존의 냉온수관은 병렬구조를 취하는데, 구체적으로 메인관과 이러한 메인관으로부터 분기되는 분기관을 구비하게 된다. 이때 분기관은 메인관에 연결되는 구조를 취하는데, 이와 같은 연결부위는 열(고온 또는 저온) 또는 충격에 취약한 부위로서 온도관리장치를 유지관리하는 측면에 있어서 손상이 빈번하게 나타나게 되어 유지관리비용 및 작업부하가 증가시키는 원인이 된다.In order to achieve such parallel flow, the conventional cold / hot water pipe has a parallel structure, specifically, a main pipe and branch pipes branched from the main pipe. In this case, the branch pipe takes a structure connected to the main pipe. Such a connection part is a part vulnerable to heat (high temperature or low temperature) or shock, and often shows damage in terms of maintenance of the temperature management device. And the workload increases.

상기와 같은 문제점을 극복하기 위해, 본 발명에서의 냉온수는 유입된 냉각수가 배출될 때까지 계속해서 진행되도록 직렬유동을 이루며 이를 구현하도록, 냉온수관(30)은 도 4에 도시된 바와 같이 분기관이 없는 미분기구조로서 연결부위가 없는 직렬구조를 이룬다.In order to overcome the above problems, the cold / hot water in the present invention flows in series so that the introduced cooling water continues to be discharged until the cooling water is discharged. In order to realize this, the cold / hot water pipe (30) Which has no connection part, forms a series structure.

구체적으로, 상기 냉온수관(30)은 온도관리패널(20)에 S자 형상으로 굴곡형 구조를 이루도록 폴리에틸렌 또는 폴리부틸렌 재질로 제조되어 용이하게 굽혀질 수 있다. 아울러, 냉온수관(30)은 하나가 적어도 하나의 온도관리패널(20), 나아가 지붕(1)에 설치된 많은 수의 온도관리패널(20)에 설치될 수 있도록 긴 형상으로 제조될 수 있다.Specifically, the cold / hot water pipe 30 is made of polyethylene or polybutylene to be bent in an S-shape on the temperature control panel 20 and can be bent easily. In addition, the cold / hot water pipe 30 can be manufactured in a long shape so that one can be installed in at least one temperature management panel 20, and furthermore, in a large number of temperature management panels 20 installed in the roof 1.

나아가, 이와 같이 긴 냉온수관(30)을 하나 이상 사용하는 경우에는 연결관(35)에 의해 직렬연결됨으로써 냉온수가 미분기되는 직렬구조를 유지할 수 있다.
Further, when one or more of the long cold / hot water pipes 30 are used, a series structure in which cold / hot water is differentiated by being connected in series by the connecting pipe 35 can be maintained.

한편, 상기 온도관리패널(20)은 상기와 같이 구성되는 냉온수관(30)이 용이하게 배치고정될 수 있도록, 도 2 내지 도 5(a)에 도시된 바와 같이 가이드부(21)가 형성될 수 있다.2 to 5 (a), the temperature control panel 20 is formed with a guide portion 21 so that the cold / hot water pipe 30 configured as described above can be easily disposed and fixed .

상기 가이드부(21)는 냉온수관(30)이 설치 시 끼움되고, 굴곡되는 배치구조를 이루는 경우 위치고정을 가이드하도록 돌출되는 형상을 취하는데, 물론 이에 한정되지 않고 파연진 홈과 같은 형상도 취할 수 있음은 물론이다.When the cold / hot water pipe (30) is installed at the time of installation, the guide part (21) is protruded so as to guide the position fixing when it is arranged in a bent configuration. Of course, it is not limited to this, Of course.

즉, 상기 냉온수관(30)이 태양광패널(10)의 전체적인 부분을 효율적으로 온도관리하면서 아울러 미분기되는 직렬구조로 배치되기 위해, S자 형상 또는 이와 유사한 굴곡형상으로 태양광패널(10)과 온도관리패널(20) 사이에 배치되는데, 상기 가이드부(21)는 이러한 냉온수관(30)의 배치구조의 비간섭과 함께 굽힘부분을 지지하고 나아가 직선부분도 위치고정시키면서 지지하도록 구성된다.That is, in order that the cold / hot water pipe 30 is arranged in a series structure in which the entire portion of the solar panel 10 is temperature-controlled and the subdivided unit is formed, the solar panel 10 and the solar panel 10 are formed in an S- Temperature guide panel 20. The guide part 21 is configured to support the bending part together with the non-interference of the arrangement structure of the cold / hot water tube 30, and to support the linear part while fixing the position thereof.

이와 같은 가이드부(21)는 온도관리패널(20)에서 냉온수관(30)이 접촉되는 면에 일례로서 원형으로 복수 개가 돌출되어 형성될 수 있다.
Such a guide portion 21 may be formed by protruding a plurality of circular protrusions on the surface of the temperature control panel 20 on which the cold / hot water pipe 30 is contacted.

한편, 본 발명은 상술된 바와 같이 냉온수관(30)이 열저장탱크(60)에 의해 온수를 공급받을 수 있지만, 이와 더불어 도 6에 도시된 바와 같이 지열에 의해 열을 공급받을 수 있다.On the other hand, in the present invention, the cold / hot water pipe 30 can receive hot water by the heat storage tank 60 as described above, but also the heat can be supplied by the geothermal heat as shown in FIG.

도 6은 태양광패널에 장착된 온도관리장치가 지열에 의해 흡수된 열을 이용하는 것을 나타낸 도면이다.6 is a view showing that a temperature management device mounted on a solar panel uses heat absorbed by a geothermal heat.

도면을 참조하면, 본 발명은 상기 냉온수관(30)과 연결된 축열조(70)와, 상기 축열조(70)와 연결되며 땅속으로 연장배치된 지열파이프(80)를 더 포함할 수 있다.Referring to the drawings, the present invention may further include a thermal storage tank 70 connected to the cold / hot water pipe 30, and a geothermal pipe 80 connected to the thermal storage tank 70 and extending to the ground.

여기에서, 상기 축열조(70)는 지열파이프(80)에 의해 공급받은 열을 축적하는 곳으로서, 일례로서 보일러실 내에 설치될 수 있다.Here, the heat storage tank 70 is a place for accumulating the heat supplied by the geothermal pipe 80, and may be installed in the boiler room as an example.

이와 같이 본 발명은 계속적인 소비비용을 들이지 않은 태양광패널(10)과 함께 상기 태양광패널(10)의 온도를 관리하는 온도관리장치에 있어서도 지열을 활용함으로써, 생산적인 측면에 있어서 비용을 한층 더 절감할 수 있다.
As described above, the present invention utilizes the geothermal heat even in the temperature management apparatus for managing the temperature of the solar panel 10 together with the solar panel 10 which does not incur the continuous consumption cost, You can save even more.

상기와 같이 구성되는 본 발명은, 태양광패널(10)에 온도관리패널(20)이 설치되고 이러한 온도관리패널(20)에 열이나 충격에 취약한 연결부위가 없는 미분기된 직렬구조의 냉온수관(30)이 구성됨으로써, 유지관리 시 비용 및 작업부하를 감소시킬 수 있다.The present invention configured as described above is characterized in that a temperature management panel 20 is provided on a solar panel 10 and a cold / hot water pipe (not shown) 30), it is possible to reduce the maintenance cost and the work load.

또한, 본 발명은 모듈형 태양광패널(10)과 대응되게 온도관리패널(20)과 단열재(40)가 하나의 세트로서 모듈형으로 구성됨으로써, 지붕(1)과 같은 설치공간에서 다른 시설물에 의한 제약 없이 적정한 배치구조를 이룰 수 있다.The present invention is also applicable to other facilities in the same space as the roof 1 by modularly configuring the temperature management panel 20 and the heat insulating material 40 as one set in correspondence with the modular solar panel 10 It is possible to achieve an appropriate layout structure without restriction by

나아가, 본 발명은 냉온수관(30)이 지열파이프(80)와 이어진 축열조(70)에 연결됨으로써, 지열을 활용하여 태양광패널(10)의 온도를 관리할 수 있다.
Furthermore, the present invention can control the temperature of the solar panel 10 by utilizing the geothermal heat by connecting the cold / hot water pipe 30 to the thermal storage tank 70 connected to the geothermal pipe 80.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

10 : 태양광패널 20 : 온도관리패널
21 : 가이드부 30 : 냉온수관
40 : 단열재 50 : 열교환기
60 : 열저장탱크 70 : 축열조
80 : 지열파이프10: solar panel 20: temperature management panel
21: guide portion 30: cold / hot water pipe
40: Insulation material 50: Heat exchanger
60: Heat storage tank 70: Heat storage tank
80: Geothermal pipe

Claims (7)

태양광패널(10)이 적층되어 설치되는 온도관리패널(20); 및
적어도 하나의 온도관리패널(20)에 설치되되, 내부에 유동하는 냉온수가 직렬유동하도록 구성되는 냉온수관(30);
을 포함하며,
상기 냉온수관(30)은, 폴리에틸렌 또는 폴리부틸렌으로 제조되며,
상기 온도관리패널(20)은,
상기 냉온수관(30)이 설치 시 끼움되고, 굴곡되는 배치구조를 이루는 경우 위치고정을 가이드하도록, 상기 온도관리패널(20)에서 상기 냉온수관(30)이 접촉되는 면에 원형으로 복수 개가 돌출되게 형성된 가이드부(21);
를 포함하는 태양광패널의 온도관리장치.A temperature management panel 20 in which solar panels 10 are stacked and installed; And
A cold / hot water pipe (30) installed in at least one temperature management panel (20), the cold / hot water pipe (30) configured to flow cold and hot water flowing in the inside in series;
/ RTI >
The cold / hot water pipe (30) is made of polyethylene or polybutylene,
The temperature management panel (20)
A plurality of protrusions are protruded on the surface of the temperature control panel 20 on which the cold / hot water pipe 30 is contacted so as to guide the position fixing when the cold / hot water pipe 30 is installed and bent, A guide portion 21 formed;
And a temperature control unit for controlling the temperature of the solar panel. 제1항에 있어서,
상기 냉온수관(30)은,
미분기되면서 복수 개가 연결 시 연결관(35)에 의해 직렬연결되는 것을 특징으로 하는 태양광패널의 온도관리장치.
The method according to claim 1,
The cold / hot water pipe (30)
And a plurality of heaters are connected in series by the connecting pipe (35) when connected.
제1항에 있어서,
상기 냉온수관(30)과 연결된 축열조(70); 및
상기 축열조(70)와 연결되며, 땅속으로 연장배치된 지열파이프(80);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널의 온도관리장치.
The method according to claim 1,
A heat storage tank (70) connected to the cold / hot water pipe (30); And
A geothermal pipe (80) connected to the heat storage tank (70) and extending to the ground;
Further comprising a temperature sensor for detecting temperature of the solar panel.
제1항에 있어서,
상기 온도관리패널(20)은 모듈형으로 구성되며 복수 개가 서로 착탈되는 것을 특징으로 하는 태양광패널의 온도관리장치.
The method according to claim 1,
Wherein the temperature management panel (20) is configured in a modular fashion and a plurality of the temperature management panels (20) are detachably attached to each other.
제4항에 있어서,
상기 온도관리패널(20)이 적층되어 설치되며, 상기 온도관리패널(20)과 대응되는 형상으로 모듈형으로 구성되며 복수 개가 서로 착탈되는 단열재(40);
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광패널의 온도관리장치.
5. The method of claim 4,
A heat insulating material 40 in which a plurality of the temperature management panels 20 are laminated and installed in a modular fashion corresponding to the temperature management panel 20,
Further comprising a temperature sensor for detecting temperature of the solar panel.
삭제delete 삭제delete
KR1020130109819A 2013-09-12 2013-09-12 Apparatus for controlling temperature of photovoltaic panel KR101628668B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130109819A KR101628668B1 (en) 2013-09-12 2013-09-12 Apparatus for controlling temperature of photovoltaic panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130109819A KR101628668B1 (en) 2013-09-12 2013-09-12 Apparatus for controlling temperature of photovoltaic panel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150030822A KR20150030822A (en) 2015-03-23
KR101628668B1 true KR101628668B1 (en) 2016-06-10

Family

ID=53024654

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130109819A KR101628668B1 (en) 2013-09-12 2013-09-12 Apparatus for controlling temperature of photovoltaic panel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101628668B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101934212B1 (en) 2017-09-21 2018-12-31 박경식 Nude ondol floor pannel

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101704402B1 (en) * 2015-06-23 2017-02-09 대한민국 A system in use with solar panel being control temperature
CN106440352B (en) * 2016-09-19 2019-02-05 浙江大学 A kind of solar heat pump and water heating system and method
CN109882973A (en) * 2019-02-13 2019-06-14 山东飞天新能源有限公司 Solar energy, multi-source heating system

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010048479A (en) * 2008-08-22 2010-03-04 Aoki Jutaku Kizai Hanbai Kk Radiation heating system
JP2011007434A (en) * 2009-06-26 2011-01-13 Homei Kyo Solar heat water heater use system
JP2011149577A (en) * 2010-01-19 2011-08-04 Panasonic Electric Works Co Ltd Sunlight using system

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010048479A (en) * 2008-08-22 2010-03-04 Aoki Jutaku Kizai Hanbai Kk Radiation heating system
JP2011007434A (en) * 2009-06-26 2011-01-13 Homei Kyo Solar heat water heater use system
JP2011149577A (en) * 2010-01-19 2011-08-04 Panasonic Electric Works Co Ltd Sunlight using system

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101934212B1 (en) 2017-09-21 2018-12-31 박경식 Nude ondol floor pannel

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150030822A (en) 2015-03-23

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6080927A (en) Solar concentrator for heat and electricity
KR100867655B1 (en) Solar cell module for roof panel and apparatus for collecting solar energy using the same
EP2239787A1 (en) Thermoelectric solar plate
US6244062B1 (en) Solar collector system
KR101979659B1 (en) Building Integrated Photovoltaic and Thermal system
Oghogho Design and construction of a solar water heater based on the thermosyphon principle
US11431289B2 (en) Combination photovoltaic and thermal energy system
KR101628668B1 (en) Apparatus for controlling temperature of photovoltaic panel
KR100968751B1 (en) Solar power generation system and air-conditioning system using it
Psomopoulos Solar energy: Harvesting the sun’s energy for a sustainable future
BG4256U1 (en) Device for waste heat management of solar photovoltaic panels
KR101997761B1 (en) Combined solar thermal and photovoltaics system using hybird solar cell based on concentrated type and planar type
CN102445010A (en) Temperature control method and device for heat collection system
JP4148325B1 (en) Solar cogeneration system
US20090293940A1 (en) Combination solar collector
Chekchek et al. Experimental study of the efficiency of a solar water heater construction from recycled plastic bottles
CN105515527A (en) Solar energy coupling multi-source heat pump integrated system
JP2010255963A (en) System using natural energy
CN106533323B (en) Photovoltaic photothermal integrated generating system
Alktranee A review of performance hybrid photovoltaic/thermal system for general-applications
ES2303456B1 (en) SOLAR PANEL HYBRID PHOTOVOLTAIC / THERMAL WITH INCREASE IN EFFICIENCY IN PHOTOVOLTAIC SYSTEM.
Saurabh et al. Study of hybrid photovoltaic thermal systems
KR20200024598A (en) Composite panel combining solar light panel and solar heat panel
Alhouli Using solar energy in Kuwait to generate electricity instead of natural gas
Marsh Solar PV and thermal–a marriage made in heaven?

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant