KR101636697B1 - Energy Generating System using waste hot-blast of Heat Pump - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 히트펌프의 폐열풍을 활용한 에너지 발전시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 공기열 히트펌프의 실외기 등에서 버려지는 폐열풍을 활용하여 태양전지 셀이 형성된 태양전지 판넬의 배면에서 발생하는 열을 식혀주어 태양광 발전 효율을 높여줄 뿐만 아니라, 폐열풍을 일정한 곳으로 안내하여 풍력으로 활용함으로써 에너지 발전 효율을 향상시키고, 또한 가이드관을 실외기의 상부에 설치하여 실외기의 가름막 역할을 하게 하여 실외기로 비, 눈 등 이물질이 유입되는 것을 방지할 수 있는 히트펌프의 폐열풍을 활용한 에너지 발전시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an energy generation system utilizing a waste heat of a heat pump, and more particularly, to an energy generation system using a waste heat generated from a back surface of a solar battery panel, Not only enhances the efficiency of solar power generation by cooling, but also improves the efficiency of energy generation by utilizing the generated hot wind to a certain place and uses it as wind power. Moreover, the guide pipe is installed at the upper part of the outdoor unit to serve as a separator of the outdoor unit, To an energy generating system utilizing a waste heat of a heat pump that can prevent foreign matter such as rain and snow from being introduced.
현재 국내에서 주로 사용되는 냉난방 에너지 절약기술은 전기구동 히트펌프(EHP), 가스엔진구동 히트펌프(GHP), 빙축열 시스템, 심야 전기축열 보일러 등 여러가지가 있다.Currently, there are many kinds of heating and cooling energy saving technologies which are mainly used in Korea such as electric drive heat pump (EHP), gas engine drive heat pump (GHP), ice storage heat system,
일예로 전기 구동 히트펌프의 냉동사이클은 압축기, 응축기, 팽창밸브, 증발기로 구성되고, 증발기에서 냉매가 기화하면서 외부에서 열을 흡수한다. 기화한 냉매가스는 압축기에서 고온고압의 가스로 압축된 후 응축기로 보내지고, 응축기에서 고압의 냉매가스는 열을 외부로 방출하여 저온고압의 액체상태가 된다.For example, the refrigeration cycle of an electric drive heat pump is composed of a compressor, a condenser, an expansion valve, and an evaporator, which absorbs heat from the outside while vaporizing the refrigerant in the evaporator. The vaporized refrigerant gas is compressed by a high-temperature and high-pressure gas in a compressor, and then sent to a condenser. In a condenser, a high-pressure refrigerant gas releases heat to the outside and becomes a liquid state of low temperature and high pressure.
상기와 같이 응축된 냉매는 팽창밸브를 통하여 교축 팽창되면서 냉매의 일부는 증발을 하고, 이 잠열의 흡수를 통하여 냉매는 저온저압의 액상, 기상이 공존하는 이상상태가 되어 증발기를 통해 기화한다.The condensed refrigerant expands through the expansion valve, and a part of the refrigerant evaporates. Through the absorption of the latent heat, the refrigerant becomes an abnormal state in which the liquid phase and the vapor phase coexist at low temperature and low pressure and vaporizes through the evaporator.
이와 같이 냉동사이클은 열을 흡수하는 부분과 방출하는 부분을 동시에 갖고, 열을 증발기에서 흡수하여 응축기에서 배열시키면서 열을 이송하는데, 이를 히트펌프라고 부르고 있다.As described above, the refrigeration cycle has heat absorbing portions and heat releasing portions at the same time, and heat is absorbed by the evaporator and arranged in the condenser to transfer heat, which is called a heat pump.
산업 사회의 고도화와 인구의 증가로 많은 에너지를 필요로 하고 있다. 가장 많이 사용하고 있는 에너지원은 석탄, 석유, 천연가스와 같은 화석 에너지원이나, 이 에너지원은 한정되어 있어 점차 고갈되어 가고 있으며, 공해로 인하여 지구 온난화에도 가장 큰 영향을 미치고 있어 대체 에너지원의 개발이 시급한 실정이다. With the advancement of the industrial society and the increase of the population, a lot of energy is needed. The most widely used energy sources are fossil energy sources such as coal, petroleum, and natural gas. However, these energy sources are limited and gradually become exhausted, and they are having the greatest impact on global warming due to pollution. Development is urgent.
종래 다량의 전기에너지와 열에너지를 소비하는 아파트 등의 공동주택이나 업무용 빌딩, 소규모 공장 단지 등에서 전기에너지를 전력회사로부터 공급받고 있으나 발전에 따른 냉각 배열손실과 송전손실이 많고 난방 또는 냉방용 열에너지는 자체 보일러 또는 냉매 에어콘을 이용한 불규칙적이고 간헐적인 열에너지 공급으로 인하여 열효율이 현저하게 낮다.Conventionally, electric power is supplied from electric power companies in apartment buildings, business buildings, and small-scale factories that consume a large amount of electric energy and thermal energy. However, there is a lot of loss of cooling arrangement and transmission loss due to power generation and heat energy for heating or cooling Thermal efficiency is remarkably low due to irregular and intermittent supply of heat energy using boiler or refrigerant air-conditioner.
도심에서는 고층 빌딩의 밀집도와 광학적 스모그에 의하여 풍속이 낮으며, 에너지가 대량으로 소비되고 사용된 후에는 열로 버려지고 있으며, 이렇게 버려지는 폐열풍은 미활용에너지 중에서도 겨울은 따뜻하고 여름은 차갑다. In urban areas, the wind speed is low due to the density of high-rise buildings and optical smog. After the energy is consumed and consumed in large quantities, it is thrown away into heat, and the waste heat of this waste is warmer in winter and cooler in summer among unused energy.
한편, 태양에너지는 화석 에너지원과는 달리 공해발생이 없는 청정 에너지원인 동시에 거의 무제한으로 공급되고 있어 오래전부터 이러한 태양에너지를 산업용이나 난방용 또는 자동차 등의 에너지원으로 활용하기 위한 꾸준한 연구와 더불어 제품화가 이루어지고 있다.On the other hand, unlike fossil energy sources, solar energy is supplied almost indefinitely at the same time as a clean energy source that does not generate pollution. It has long been a steady research for utilizing such solar energy as an energy source for industrial use, heating or automobile, .
그러나 태양전지가 형성된 태양전지 패널의 배면에서 발생하는 열로 인해 각 소자들의 기능이 저하되어 결국 태양광 발전 효율을 현저히 떨어뜨리는 문제점이 있다.However, due to the heat generated from the back surface of the solar cell panel in which the solar cell is formed, the functions of the respective devices are deteriorated, resulting in a significant decrease in efficiency of the solar cell.
또한, 고유가 시대가 다가오므로 인해 에너지 절약이 그 어느 때 보다도 절실한 현재 선진 각국에서 활발히 기술개발이 진행되고 있으며 실용화 단계에 접어든 대체에너지로는 자연에서 생성할 수 있는 태양에너지와 풍력에너지를 주종으로 지열, 파력, 조력 등을 이용한 대체에너지 개발이 활발히 진행되고 있으나, 태양광을 이용한 태양에너지는 에너지를 응집시키는 기술력이 아직 부족하고, 구름이 많거나 비가 오게 되면 발전이 불가능하며, 설치비가 많이 들어 비경제적이고, 소규모 발전에만 적합한 문제점이 있으며, 풍력은 바람이 없으면 발전이 불가능하고, 설치 적지가 한정되어 있으며, 가동률이 낮아서 경제적이지 못한 단점이 있다.In addition, since the era of high oil prices is approaching, energy conservation is more urgent than ever, and technological development is progressing actively in developed countries. Alternative energy entered into practical use stage is solar energy and wind energy that can be generated in nature. The development of alternative energy using geothermal energy, wave power, and tidal power has been actively under way. However, solar energy using solar energy has not enough technical power to coalesce energy, can not be developed if cloudy or rainy, For example, there is a problem in that it is not economical and suitable only for small-sized power generation, and wind power can not be generated without wind, is limited in installation site, is low in operation rate, and is not economical.
따라서 종래의 에너지 문제를 해결하는 대체 에너지를 연구한 바 히트펌프 등에서 버려지는 폐열을 이용하여 전기 및 열 수요처 전체를 발전소화 하는 방법으로 환경친화성, 에너지 절약성 및 에너지 공급의 유연성을 동시에 갖는 태양광과 풍력의 복합 대체 에너지 발전을 연계한 히트펌프의 폐열을 이용한 발전시스템을 개발하게 된 것이다.Therefore, we have studied alternative energy to solve the conventional energy problem. As a method to generate electricity for all the electricity and heat demand by using the waste heat from the heat pump, the solar energy The development of a power generation system using waste heat of a heat pump that combines alternate energy generation of light and wind power.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 공기열 히트펌프 등의 실외기에서 외부로 버려지는 폐열풍을 활용하여 태양전지가 형성된 태양전지 판넬의 배면에서 발생하는 열을 식혀줌으로써, 태양전지 소자의 특성을 오랫동안 유지하게 하여 태양광 발전 효율을 높이는 히트펌프의 폐열풍을 활용한 에너지 발전시스템을 제공하는 데 목적이 있다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and an object of the present invention is to provide a solar battery module, And to provide an energy generation system utilizing the waste heat of a heat pump which increases the efficiency of solar power generation by keeping the characteristics of the device for a long time.
또한, 본 발명은 대기 중으로 버려지는 폐열풍을 가이드관을 이용하여 일정한 곳으로 안내하여 강한 풍력에 의해 전기를 생성함으로써, 에너지 발전 효율을 높이는 것을 목적으로 한다.Further, the present invention aims to increase the energy generation efficiency by guiding the waste hot air that has been thrown into the atmosphere to a certain place using a guide tube and generating electricity by strong wind force.
또한, 본 발명은 공기열 히트펌프의 실외기 상부에 설치되는 가이드관을 통해 실외기의 가름막 역할을 함으로써, 실외기로 비, 눈 등 이물질이 유입되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.In addition, the present invention aims at preventing foreign matter such as rain, snow, and the like from being introduced into an outdoor unit through a guide pipe installed in an upper part of an outdoor unit of the air heat pump.
또한, 본 발명은 가이드관의 설치물을 이용하여 풍력발전 및 태양광발전 설비를 복합 설치하여 풍력과 태양광에 의해 화석연료 사용하지 않고 깨끗한 전기를 생산할 수 있고, 생산된 전기는 빌딩 등에서 사용함으로써, 공공 발전소에서 생산되는 전기의 소모량을 줄이면서 전기료를 절감할 수 있는 것을 목적으로 한다.
In addition, the present invention can produce clean electricity without the use of fossil fuel by wind power and solar light by using wind power generation and solar power generation facilities by using the installation of guide pipe, and by using the produced electricity in buildings, The goal is to reduce electricity consumption while reducing the amount of electricity generated by public power plants.
본 발명은 상기 과제를 해결하기 위하여 팽창 밸브를 통과하여 저온 및 저압으로 감압된 액체 냉매를 유입하여 주위의 공간 또는 피냉각 물체와 열교환하여 액체증발에 의한 열흡수로 냉동하는 실외기 증발기와 상부에 설치되고, 송풍팬의 구동으로 폐열풍을 배출하는 배출구를 갖는 실외기; 실외기 상부에 경사지게 설치되고 외측 테두리를 형성하는 판넬프레임와 상기 판넬프레임의 내부에 태양전지 셀을 형성하고 측면은 밀폐하여 폐열풍을 일정한 곳으로 안내하는 가이드관; 상기 실외기의 상부에 경사지게 형성하며 태양광을 집광하는 태양전지 셀과 집광된 태양광에 의해 전기를 생산하는 태양전지 패널을 구비한 태양광 발전설비; 풍력발전기와 상기 풍력발전기에 결합되며 복수의 블레이드와 허브를 갖는 블레이드조립체로 구성되는 풍력발전설비;를 포함한다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides an outdoor unit evaporator which is cooled by heat absorption by liquid evaporation by flowing a liquid refrigerant which has passed through an expansion valve and reduced in pressure to a low temperature and a low pressure, An outdoor unit having an outlet for discharging waste hot air by driving the blowing fan; A guide pipe installed at an upper portion of the outdoor unit and inclined to form an outer rim, a guide tube for forming a solar cell inside the panel frame, and sealing the side to a predetermined position; A photovoltaic power generation facility having a solar cell cell inclined at an upper portion of the outdoor unit for collecting solar light and a solar cell panel for generating electricity by the condensed solar light; And a wind turbine assembly comprising a wind turbine generator and a blade assembly coupled to the wind turbine generator and having a plurality of blades and hubs.
또한, 본 발명은 태양광 발전설비와 풍력발전설비로부터 생산된 전기를 변환하여 하나의 축전지에 저장한 후, 각 부하에 전원을 공급한다.In addition, the present invention converts electricity generated from a photovoltaic power generation facility and a wind power generation facility, stores the converted electricity in one battery, and supplies power to each load.
또한, 본 발명은 상기 풍력발전기에 연결되는 복수의 블레이드는 가이드관의 출구에 부착하는 것으로 한다.Further, in the present invention, a plurality of blades connected to the wind power generator are attached to the outlet of the guide pipe.
또한, 본 발명은 상기 가이드관은 상면 및 측면이 곡선형으로 라운딩된 것을 특징으로 한다.Further, the guide tube of the present invention is characterized in that the upper surface and the side surface are rounded in a curved shape.
상기와 같이 이루어지는 본 발명은 공기열 히트펌프 등의 실외기에서 외부로 버려지는 폐열풍을 활용하여 태양전지가 형성된 태양전지 패널의 배면에서 발생하는 열을 식혀줌으로써, 태양전지 패널의 배면에서 발생하는 열을 신속히 제거하여 소자의 특성을 오랫동안 유지하게 하여 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있는 현저한 효과가 있다.According to the present invention as described above, the heat generated from the back surface of the solar cell panel is cooled by cooling the heat generated from the back surface of the solar cell panel formed with the solar cell utilizing the waste heat blown from the outdoor unit such as the air- There is a remarkable effect that it is possible to improve the solar power generation efficiency by allowing the device characteristics to be maintained for a long time.
또한, 본 발명은 대기 중으로 버려지는 폐열풍을 가이드관을 이용하여 일정한 곳으로 안내하여 출구에 설치된 복수개의 블레이드를 강한 폐열풍에 의해 회전시켜 전기를 생성함으로써, 에너지 발전 효율을 높이는 효과가 있다.In addition, the present invention has an effect of increasing the energy generation efficiency by guiding the waste hot air that is discarded into the atmosphere to a certain place by using a guide pipe, and rotating the plurality of blades installed at the outlet by strong strong hot wind to generate electricity.
또한, 본 발명은 실외기의 상부에 설치된 가이드관을 통해 공기열 히트펌프의 상부에 설치되는 실외기의 가름막 역할을 함으로써, 실외기로 비, 눈 등 이물질이 유입되는 것을 방지하여 기기의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.Further, since the present invention serves as a cover for the outdoor unit installed on the upper portion of the air-conditioner heat pump through the guide pipe installed at the upper portion of the outdoor unit, it is possible to prevent foreign objects such as rain and snow from being introduced into the outdoor unit, There is an effect.
또한, 본 발명은 가이드관의 설치물을 이용하여 풍력발전설비와 태양광발전설비를 복합 설치하여 풍력과 태양광에 의해 화석연료 사용하지 않고 깨끗한 전기를 생산할 수 있고, 생산된 전기는 빌딩 등에서 사용함으로써, 공공 발전소에서 생산되는 전기의 소모량을 줄이면서 전기료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 친환경적인 에너지를 생산하여 환경오염을 줄이는 효과가 있다.In addition, the present invention can produce clean electricity without the use of fossil fuel by wind power and solar light by using wind power generation facility and solar power generation facility by using the installation of guide pipe, and the produced electricity can be used in buildings In addition to reducing the electricity consumption of electricity generated by public power plants, it can reduce electricity costs and reduce environmental pollution by producing environmentally friendly energy.
도 1은 본 발명에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 발전시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 발전시스템의 정면 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 발전시스템의 측면 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 발전시스템의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 발전시스템의 사시도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 발전시스템의 후면 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 태양광 및 폐열풍에 의한 복합발전시스템이다.1 is a perspective view of a power generation system utilizing waste heat of a heat pump according to the present invention.
2 is a front sectional view of a power generation system utilizing waste heat of a heat pump according to the present invention.
3 is a side sectional view of a power generation system utilizing waste heat of a heat pump according to the present invention.
4 is a plan view of a power generation system utilizing waste heat of a heat pump according to the present invention.
5 is a perspective view of a power generation system utilizing waste heat of a heat pump according to another embodiment of the present invention.
6 is a rear cross-sectional view of a power generation system utilizing waste heat of a heat pump according to another embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a combined power generation system using solar heat and waste heat utilizing the waste heat of a heat pump according to the present invention.
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. For a better understanding of the present invention, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The embodiments of the present invention may be modified into various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below.
본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다. 각 도면들에서 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.The present embodiments are provided to enable those skilled in the art to more fully understand the present invention. It should be noted that the same or similar components in the drawings may be denoted by the same reference numerals. Further, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may be unnecessarily obscured by the gist of the present invention are omitted.
도 1은 본 발명에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 발전시스템의 사시도이고, 도 2는 정면 단면도이며, 도 3은 측면 단면도이다.FIG. 1 is a perspective view of a power generation system utilizing waste heat of a heat pump according to the present invention, FIG. 2 is a front sectional view, and FIG. 3 is a side sectional view.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 냉방장치의 고온고압으로 압축된 냉매가스의 고온을 외부로 발산하여 응축상태를 이루도록 하는 실외기(100)와 상기 실외기의 배출구(110)으로부터 방출되는 폐열풍을 일정한 곳으로 안내하는 가이드관(200)과 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 생산하는 태양광 발전설비(300)와 폐열풍에 의해 복수의 블레이드(410)를 회전시켜 회전력에 의해 전기를 생산하는 풍력발전설비(400)로 이루어진다.As shown in FIG. 1, the present invention relates to an
상기 실외기(100)는 실외기 증발기(120)와 송풍팬의 구동으로 폐열풍을 배출하는 배출구(110)를 포함한다.The outdoor unit (100) includes an outdoor air evaporator (120) and a discharge port (110) for discharging waste hot wind by driving a blowing fan.
실외기 증발기(120)는 공기가 흐르면서 많은 접촉면적을 가져 열교환을 잘하도록 해주는 방열핀과 방열핀에 열교환을 하기 위한 냉매가 흐르는 냉매배관이 형성되어 있다. The
배출구(110)는 실외기의 상단에 설치되며, 송풍팬의 구동으로 폐열풍을 외부로 배출한다.The
상기 가이드관(200)은 실외기 상부에 경사지게 설치되고 외측 테두리를 형성하는 판넬프레임(320)와 상기 판넬프레임의 내부에 태양전지 셀(330)을 형성하고 측면은 밀폐하여 실외기의 배출구(110)으로부터 방출되는 폐열풍을 일정한 곳으로 안내하는 역할을 한다. 또한, 가이드관(200)의 상면 또는 측면은 곡선형으로 라운딩되게 형성하는 등 다양한 형태로 설치된다.The
태양전지 셀(330)은 판넬프레임(320)의 내부에 설치되고 정남향으로 20°~ 40°경사지게 형성되며, 바람직하게는 정남향으로 30°경사지게 형성된다. 이는 태양전지 셀(330)이 태양광을 가장 많이 받아 태양광 발전효율을 향상시킬 수 있기 때문이다. 또한, 실외기에서 외부로 버려지는 폐열풍을 활용하여 태양전지 셀이 형성된 태양전지 패널의 배면에서 발생하는 열을 식혀줌으로써, 열을 신속히 제거하여 태양전지 소자의 특성을 오랫동안 유지하게 하여 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있다.The
상기 태양광 발전설비(300)는 실외기의 상부에 경사지게 형성하며 태양광을 집광하는 태양전지 셀(330)과 집광된 태양광에 의해 전기를 생산하는 태양전지 패널을 포함하며, 태양전지 셀(330)에 태양광이 입사될 때 태양전지의 내부에서 전자-정공 쌍이 여기되고, 분리된 전자와 정공이 이동되어 N층과 P층을 각각 음극과 양극으로 대전시키는 광기전력 효과를 발생시키게 되는데, 이때 태양전지의 N층과 P층을 외부 부하에 접속하게 되면 태양전지에서 발생한 전류가 외부 부하로 흐르게 된다.The photovoltaic
여기에서 태양전지 셀(330)은 태양전지에 빛을 비추면 내부에서 전자와 정공이 발생하며, 발생된 전하들은 각각 P극과 N극으로 이동하는데, 이 작용에 의해 P극과 N극 사이에 전위차(광기전력)가 발생하며, 이때 태양전지에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 된다. Here, when the
태양전지 패널은 태양전지 셀(330)의 집합체로서, 태양광을 흡수한 태양전지 셀(330)에 의해 생산된 전기를 통합하는 역할을 하며, 판넬프레임(320)의 내부에 설치되고 정남향으로 20°~ 40°경사지게 형성되며, 바람직하게는 정남향으로 30°경사지게 설치되는데, 이는 태양광 발전효율을 극대화할 수 있기 때문이다.The solar panel is an aggregate of the
풍력발전설비(400)는 도 7에 도시된 바와 같이, 풍력발전기(430)와 상기 풍력발전기에 결합되며 복수의 블레이드(410)와 허브를 갖는 블레이드조립체(420)로 이루어지며, 상기 가이드관(200)을 통해 안내된 강한 폐열풍으로 복수의 블레이드(410)를 회전킴으로써, 회전력에 의해 전기를 생산한다.The
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 발전시스템의 정면 단면도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 가이드관(200)의 상면 또는 측면은 곡선형으로 라운딩되게 형성하여 실외기로부터 방출되는 폐열풍의 흐름을 원활하게 하여 폐열풍의 강도를 보다 높여 강한 회전력에 의해 전기 생산을 향상시킬 수 있다.5 is a front sectional view of a power generation system utilizing waste heat of a heat pump according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 5, the upper surface or the side surface of the
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 발전시스템의 후면 사시도이다. 도 2와 같이 복수의 실외기에서 나오는 폐열풍을 모아 1대의 풍력발전기로 발전을 할 수 있으나, 도 6에 도시된 바와 같이 실외기 각각에 풍력발전기를 설치하여 발전할 수 있다. 이는 옥상 등에 실외기가 복수로 설치되어 있는 경우에 사용되는 실외기에서 나오는 풍량이 적으므로, 풍량에 맞는 소형 풍력발전기를 사용하는 것이 효율적으로 운전할 수 있기 때문이다.6 is a rear perspective view of a power generation system utilizing waste heat of a heat pump according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 2, it is possible to collect the generated hot winds from a plurality of outdoor units and generate electricity with one wind power generator. However, as shown in FIG. 6, a wind power generator can be installed in each of the outdoor units. This is because, when a plurality of outdoor units are installed on the roof, a small amount of air is blown out from an outdoor unit used, so that it is possible to efficiently operate a small-sized wind power generator suited to the air volume.
도 7은 본 발명에 따른 히트펌프의 폐열풍을 활용한 태양광 및 폐열풍에 의한 복합발전시스템이다. FIG. 7 is a combined power generation system using solar heat and waste heat utilizing the waste heat of a heat pump according to the present invention.
도 7에 도시된 바와 같이, 풍력발전설비(400)는 빌딩 등의 옥상에 설치된 실외기(100)으로부터 방출되는 폐열풍을 활용하여 복수의 블레이드(410)의 회전에 의해 풍력발전기(430)가 가동되면서 전기를 생산하도록 가이드관의 출구(220)에 설치하였고, 태양광발전설비(300)는 가이드관의 상면에 형성하여 태양전지 셀(330)에 수집된 태양광에 의해 태양광발전기(340)에서 전기를 생산하도록 설치하였다.7, the
상기 가이드관(200)의 설치물을 이용하여 태양광발전기(340) 및 풍력발전기(430)에서 생산된 전기를 통합하여 축전지(500)에 저장하고, 축전지에 충전된 전기는 각 부하에서 사용되게 함으로써, 풍력발전설비와 태양광발전설비를 복합 설치하여 풍력과 태양광에 의해 화석연료 사용하지 않고 깨끗한 전기를 생산할 수 있고, 공공 발전소에서 생산되는 전기의 소모량을 줄이면서 전기료를 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 친환경적인 에너지를 생산하여 환경오염을 줄일 수 있다.The electricity generated by the
위와 같이 상술한 본 발명은 공기열 히트펌프 등의 실외기(100)에서 외부로 버려지는 폐열풍을 활용하여 태양전지가 형성된 태양전지 패널의 배면에서 발생하는 열을 식혀줌으로써, 태양전지 패널의 배면에서 발생하는 열을 신속히 제거하여 태양전지 소자의 특성을 오랫동안 유지하게 하여 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있다.As described above, according to the present invention, the heat generated from the back surface of the solar cell panel in which the solar cell is formed is utilized by utilizing the waste heat blown from the
또한, 본 발명은 실외기의 상부에 설치된 가이드관(200)을 통해 공기열 히트펌프의 상부에 설치되는 실외기의 가름막 역할을 함으로써, 실외기로 유입되는 비, 눈 등 이물질이 유입되는 것을 방지하여 실외기의 수명을 연장할 수 있다.In addition, the present invention serves as a separator for an outdoor unit installed on an upper portion of a air-heat heat pump through a
또한, 본 발명은 대기 중으로 버려지는 폐열풍을 가이드관을 활용하여 일정한 곳으로 안내하여 출구에 설치된 복수개의 블레이드(410)를 강한 폐열풍에 의해 회전시켜 전기를 생성함으로써, 에너지 발전 효율을 높일 수 있다.
Also, according to the present invention, a plurality of
100 : 실외기
110 : 배출구
120 : 실외기 증발기
200 : 가이드관
210 : 가이드관 측면
220 : 가이드관 출구
300 : 태양광 발전설비
310 : 판넬프레임
320 : 태양전지 패널
330 : 태양전지 셀
400 : 풍력발전설비
410 : 블레이드
420 : 블레이드 조립체
430 : 풍력발전기100: outdoor unit
110:
120: outdoor evaporator
200: guide tube
210: guide tube side
220: Guide tube outlet
300: Photovoltaic power generation equipment
310: panel frame
320: Solar panel
330: Solar cell
400: Wind power plant
410: blade
420: blade assembly
430: Wind generator
Claims (5)
실외기에서 외부로 버려지는 폐열풍을 활용하기 위해 복수의 실외기 상부에 경사지게 설치되고 외측 테두리를 형성하는 판넬프레임, 상기 판넬프레임의 상부에 형성되는 태양전지 패널, 태양전지 패널의 측면은 밀폐하여 폐열풍을 일정한 곳으로 안내하는 안내부, 상면이 곡선형으로 라운딩된 상면라운딩형상부, 측면이 곡선형으로 라운딩된 측면라운딩형상부를 포함하는 가이드관;
상기 실외기의 상부에 경사지게 형성하며 태양광을 집광하는 태양전지 셀에 의해 전기를 생산하는 태양전지 패널을 구비한 태양광 발전설비;
상기 가이드관의 출구에 설치되는 복수의 블레이드, 상기 복수의 블레이드 중앙에 형성되는 허브로 구성되고 상기 가이드관을 통해 안내된 강한 폐열풍으로 상기 복수의 블레이드를 회전시킴으로써, 회전력에 의해 전기를 생산하는 블레이드조립체로 구성되는 풍력발전설비;
상기 가이드관의 설치물을 이용하여 상기 태양광 발전설비와 풍력발전설비로부터 생산된 전기를 변환하여 저장한 후에 각 부하에 전기를 공급하는 하나의 축전지;를 포함하고,
상기 태양전지 패널은 정남향으로 30° 경사지게 설치하는 것을 특징으로 하는 히트펌프의 폐열풍을 활용한 에너지 발전시스템.An outdoor unit evaporator which is cooled by heat absorption by liquid evaporation by flowing a liquid refrigerant that has passed through the expansion valve and reduced in pressure to a low temperature and a low pressure to flow into the space or the object to be cooled, And an outdoor unit having the discharge port installed at an upper portion thereof;
A solar cell panel formed on an upper portion of the panel frame; a side surface of the solar cell panel is closed to form a closed-end air duct; a plurality of outdoor air- A guiding tube including a guiding portion for guiding the guiding portion to a predetermined position, a top surface rounding surface having a curved top surface, and a side rounding surface having a curved side surface;
A photovoltaic power generation facility having a solar cell panel which is inclined at an upper portion of the outdoor unit and generates electricity by a solar cell that condenses sunlight;
A plurality of blades installed at an outlet of the guide tube, and a hub formed at the center of the plurality of blades, wherein the plurality of blades are rotated by a strong lung hot air guided through the guide tube, A wind turbine comprising a blade assembly;
And an accumulator for converting electricity produced from the photovoltaic power generation facility and the wind power generation facility using the fixture of the guide pipe, and storing electricity after supplying the electricity to each load,
Wherein the solar cell panel is installed at an angle of 30 ° with respect to the south-east direction.
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|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101929676B1 (en) * | 2017-09-04 | 2018-12-14 | 주훈석 | Power generation system using waste energy and solar light of outdoor air conditioner |
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- 2015-08-07 KR KR1020150111839A patent/KR101636697B1/en active IP Right Grant
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