KR101953264B1 - 열전반도체가 구비된 태양광발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광에 의해 온도가 상승한 태양광모듈을 냉각시키면서 발생하는 온도차를 이용하여 추가적으로 발전시키면서 태양광모듈의 온도를 낮춰 발전성능을 향상시킬 수 있어 발전량을 증가시킬 수 있는 열전반도체가 구비된 태양광발전장치에 관한 것이다.
본 발명은 상면에 다수개의 태양전지가 배열되고 경사지게 설치되면서 라운드되어 형성된 태양광모듈(10)과, 상기 태양광모듈(10)의 하면에 설치되어 상기 태양광모듈(10)의 열을 전도받아 상기 태양광모듈(10)을 냉각시키기 위한 열매체유가 유동되기 위한 흡열관(20)과, 상기 흡열관(20)의 상측단에 연장되어 상기 전도된 열을 방열시키기 위한 방열관(21)과, 상기 흡열관(20)의 하측단에 연장되어 상기 방열관(21)과 연통되는 연결관(22)과, 상기 흡열관(20)의 하면에 장착되기 위한 열전반도체(30)와, 상기 흡열관(20)에 연결되어 기체를 펌핑하여 열매체유를 강제로 순환시키기 위한 펌프(40)와, 상기 펌프(40)를 작동시키기 위한 모터(50)와, 상기 태양광모듈(10)과 상기 흡열관(20) 사이에 형성된 이격공간에 설치되어 상기 태양광모듈(10)의 열을 흡수하기 위한 냉매(60)를 포함하는 태양광발전장치에 있어서, 상기 태양광모듈(10)은, 다수개로 구성되며, 상기 흡열관(20)과 상기 방열관(21)에는, 각 태양광모듈(10)에 설치된 흡열관(20)과 방열관(21) 사이를 연결시키기 위한 보조순환관(23)과, 상기 태양광모듈(10)의 열을 방출하기 위한 면적을 넓히기 위해 세순환관(24)을 포함하고, 상기 열전반도체(30)은, 상기 흡열관(20)의 하면에 위치되는 일면에 상기 태양광모듈(10)이 냉각될 때까지 상기 흡열관(20)에서 상기 태양광모듈(10)로부터 열을 전도받아 축열하고 상승되는 열매체유를 통해 상승열을 전달받아 외부로 노출되는 타면에 상기 태양광모듈(10)의 열보다 낮은 온도를 갖는 외부온도와 발생하는 온도차를 이용하여 전력을 생산한다.

Description

열전반도체가 구비된 태양광발전장치{SOLAR POWER GENERATION EQUIPMENT WITH THERMOELECTRIC SEMICONDUCTOR}
본 발명은 열전반도체가 구비된 태양광발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광에 의해 온도가 상승한 태양광모듈을 냉각시키면서 발생하는 온도차를 이용하여 추가적으로 발전시키면서 태양광모듈의 온도를 낮춰 발전성능을 향상시킬 수 있어 발전량을 증가시킬 수 있는 열전반도체가 구비된 태양광발전장치에 관한 것이다.
태양광발전은 발전기의 도움 없이 태양전지를 이용하여 태양빛을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식이다. 즉, 태양광발전은 태양빛을 이용하여 전기를 발생시켜 각종 기계 및 기구를 작동시킬 수 있다.
이러한 태양광발전은 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시킨 태양전지에 태양광이 조사되면 태양광이 가지고 있는 광 에너지에 의해 태양전지에 정공(hole)과 전자(electron)가 발생하게 된다. 상기 태양전지에 발생한 정공(hole)과 전자(electron)에 의해 기전력이 발생하게 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 전기를 발생시키게 된다.
태양전지가 종 및 횡으로 연결되어 결합된 태양광모듈을 이용하여 태양광발전장치가 구성된다.
태양광발전장치는 환경오염 물질을 배출하지 않아 친환경적이며, 유지보수비용이 적게 소요되는 장점이 있다.
그러나, 태양광발전장치의 성능은 일사량에 따라 좌우되며, 태양광 집광에 의한 온도가 1℃ 상승하면 약 0.5%의 출력저하 현상이 발생하는 문제점이 있다.
일례로, 태양광발전장치의 발전량은 일사량이 가장 높은 여름보다 봄, 가을에 최고치를 갖는다. 즉, 태양광발전장치는 태양광 집광량이 많고 약 30℃의 높은 온도를 갖는 여름에는 태양광모듈이 과열되어 최대치 대비 20% 내지 30%의 발전효율이 저하되고, 약 18℃ 내지 20℃의 온도를 갖는 봄과 가을에는 발전성능이 가장 높다.
이에, 일사량이 최고점에 이르는 시간대나 외부온도가 높아지는 시기에 태양광모듈을 냉각하기 위해 공개특허 제10-2013-0077119호와 같은 다양한 방안이 개발되고 있다.
상기 공개특허 제10-2013-0077119호(공개일자: 2013년 07월 09일)에는 프레임에 설치된 태양광 모듈들의 주위에 연결관과 연결되며 안개분사노즐이 설치된 분기관을 설치하여 안개노즐 설치단계와, 상기 분기관에 냉각수를 공급하기 위하여 연결된 연결관에 냉각수를 또는 냉각수와 공기를 주입하여 태양광 모듈의 주위의 온도와 태양광 모듈의 온도를 낮추기 위한 안개를 분사하는 안개 분사단계를 포함하는 태양광 모듈의 냉각방법이 기재되어 있다.
그러나, 상기 공개특허는 냉각수를 사용하여 태양광모듈에 안개를 분사하여 태양광모듈이 과열되는 것을 방지하기 때문에 냉각수를 공급하고 관리하기 위해 관리자가 지속적으로 방문해야 하는 번거로움이 있다.
또한, 상기 공개특허는 태양광모듈에 안개를 분사하기 위해 전력을 사용해야 하기 때문에 경제성이 저하될 수 있으며, 이로 인해 발전량이 감소할 수 있게 되는 문제점이 있다.
이에, 태양광모듈이 과열되는 것을 방지하여 발전성능을 향상시키면서 발전량을 증가시킬 수 있는 방안이 요구되고 있는 실정이다.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 자연대류현상을 이용하여 태양광에 의해 온도가 상승한 태양광모듈을 냉각시켜 태양광모듈이 과열되는 것을 방지할 수 있는 열전반도체가 구비된 태양광발전장치를 제공하는 목적이 있다.
또한, 태양광모듈을 냉각시키면서 발생하는 온도차를 이용하여 추가적으로 발전할 수 있는 열전반도체가 구비된 태양광발전장치를 제공하는 목적이 있다.
또한, 태양광이 존재하지 않은 시간에도 잔열이 남은 태양광모듈을 냉각시키면서 발생하는 온도차를 이용하여 발전할 수 있는 열전반도체가 구비된 태양광발전장치를 제공하는 목적이 있다.
본 발명이 해결하려는 과제들은 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치는, 상면에 다수개의 태양전지가 배열되고 경사지게 설치되면서 라운드되어 형성된 태양광모듈(10)과, 상기 태양광모듈(10)의 하면에 설치되어 상기 태양광모듈(10)의 열을 전도받아 상기 태양광모듈(10)을 냉각시키기 위한 열매체유가 유동되기 위한 흡열관(20)과, 상기 흡열관(20)의 상측단에 연장되어 상기 전도된 열을 방열시키기 위한 방열관(21)과, 상기 흡열관(20)의 하측단에 연장되어 상기 방열관(21)과 연통되는 연결관(22)과, 상기 흡열관(20)의 하면에 장착되기 위한 열전반도체(30)와, 상기 흡열관(20)에 연결되어 기체를 펌핑하여 열매체유를 강제로 순환시키기 위한 펌프(40)와, 상기 펌프(40)를 작동시키기 위한 모터(50)와, 상기 태양광모듈(10)과 상기 흡열관(20) 사이에 형성된 이격공간에 설치되어 상기 태양광모듈(10)의 열을 흡수하기 위한 냉매(60)를 포함하는 태양광발전장치에 있어서, 상기 태양광모듈(10)은, 다수개로 구성되며, 상기 흡열관(20)과 상기 방열관(21)에는, 각 태양광모듈(10)에 설치된 흡열관(20)과 방열관(21) 사이를 연결시키기 위한 보조순환관(23)과, 상기 태양광모듈(10)의 열을 방출하기 위한 면적을 넓히기 위해 세순환관(24)을 포함하고, 상기 열전반도체(30)은, 상기 흡열관(20)의 하면에 위치되는 일면에 상기 태양광모듈(10)이 냉각될 때까지 상기 흡열관(20)에서 상기 태양광모듈(10)로부터 열을 전도받아 축열하고 상승되는 열매체유를 통해 상승열을 전달받아 외부로 노출되는 타면에 상기 태양광모듈(10)의 열보다 낮은 온도를 갖는 외부온도와 발생하는 온도차를 이용하여 전력을 생산한다.
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상술한 바와 같이 본 발명에 따르면, 자연대류현상을 이용하여 태양광에 의해 온도가 상승한 태양광모듈을 냉각시켜 태양광모듈이 과열되는 것을 방지함으로써 태양광모듈의 발전성능이 저하되는 것을 방지할 수 있음은 물론 유지비용이 낮아 경제성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 태양광이 존재하는 시간에 태양광에 의해 온도가 상승한 태양광모듈을 냉각시키면서 발생하는 온도차를 이용하여 추가적으로 발전할 수 있어 발전량을 증가시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 태양광이 존재하지 않은 시간에도 잔열이 남은 태양광모듈을 냉각시키면서 발생하는 온도차를 통해 발전함으로써 기계나 기구로 서서히 전기공급을 중단할 수 있어 종래와 같이 태양광이 존재하지 않아 태양광모듈의 작동이 중단됨으로 인해 급격히 전기공급이 중단되어 전압이 불안정해지는 것을 방지하여 전기를 공급받는 기계나 기구의 오류발생을 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치,
도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치의 단면도,
도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치의 흡열관 내지 연결관의 단면도,
도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치의 보조순환관 및 세순환관,
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치의 단면도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치이고, 도 2는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치의 단면도이며, 도 3은 본 발명의 일실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치의 흡열관 내지 연결관의 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치의 보조순환관 및 세순환관이며, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치의 단면도이다.
상기 도면의 구성 요소들에 인용부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 동일한 부호를 가지도록 하고 있으며, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, '상부', '하부', '앞', '뒤', '선단', '전방', '후단' 등과 같은 방향성 용어는 개시된 도면(들)의 배향과 관련하여 사용된다. 본 발명의 실시 예의 구성요소는 다양한 배향으로 위치설정될 수 있기 때문에 방향성 용어는 예시를 목적으로 사용되는 것이지 이를 제한하는 것은 아니다.
본 발명의 바람직한 일실시 예에 의한 열전반도체가 구비된 태양광발전장치는, 상기 도 1 내지 도 2에 기재된 바와 같이, 상면에 다수개의 태양전지가 배열되고 경사지게 설치된 태양광모듈(10)과, 상기 태양광모듈(10)의 하면에 밀착되어 상기 태양광모듈(10)의 열을 전도받기 위한 흡열관(20)과, 상기 흡열관(20)의 상측단에 연장되어 상기 전도된 열을 방열시키기 위한 방열관(21)과, 상기 흡열관(20)의 하측단에 연장되어 상기 방열관(21)과 연통되는 연결관(22)과, 상기 흡열관(20)의 하면에 장착되어 상기 흡열관(20)과 외부와의 온도차에 의해 전력을 생산하기 위한 열전반도체(30)을 포함하고, 상기 흡열관(20) 내지 상기 연결관(22)에서 유동되는 열매체유로 구성될 수 있다.
상기 태양광모듈(10)은, 태양광의 빛에너지를 전기에너지로 바꾸는 태양전지로 형성된다.
상기 태양광모듈(10)은 상면에 다수개의 태양전지가 종 및 횡으로 배열되고 결합되어 일정크기를 갖는 사각형상으로 구성될 수 있다.
상기 태양광모듈(10)는 다수개의 태양전지가 사각형상으로 배열되는 것에 한정하지 않고 다양한 형상으로 배열될 수 있다.
상기 태양광모듈(10)은 태양광이 조사됨으로 인해 온도가 상승하게 되어 발전성능이 저하될 수 있다. 이에, 상기 태양광모듈(10)의 온도를 낮추기 위해 상기 도 3에 도시된 바와 같이 상기 흡열관(20) 내지 상기 연결관(22)이 연결되어 구성된다.
상기 흡열관(20)은, 일정길이를 갖는 바형상으로 형성되며, 상면이 상기 태양광모듈(10)의 하면에 밀착되면서 위치된다.
상기 흡열관(20)은 상기 태양광모듈(10)의 하면에 위치됨으로써 상기 태양광모듈(10)의 열을 전도받아 온도가 상승하게 되어 내부에 유동되는 열매체유가 축열되어 상승한다.
상기 흡열관(20)에서 상기 태양광모듈(10)로부터 열을 전도받아 축열하고 상승되는 열매체유는 상기 열전반도체(30)에 상승열을 전달하면서 상기 방열관(21)으로 유동된다.
상기 방열관(21)은, 상기 가열된 기체의 열을 방출시키기 위한 것으로, 상기 흡열관(20)에서 축열된 열매체유가 유입될 수 있도록 상기 흡열관(20)의 상측단에 연통되면서 연장되어 하측방향으로 절곡되어 형성된다.
상기 방열관(21)가 하측방향으로 절곡되어 형성됨으로써 상기 흡열관(20)으로부터 유입된 열매체유가 유동되면서 열이 방출되어 비교적 온도가 낮아져 하강하려는 특성을 이용하여 추후 열이 방출된 열매체유를 상기 연결관(22)으로 유동시킬 수 있게 된다.
반면, 상기 방열관(21)이 상측방향으로 절곡되어 형성되면 상기 흡열관(20)으로부터 축열된 열매체유가 유입되는 방향과 상기 방열관(21)을 통해 열이 방열된 열매체유가 유출되는 방향이 동일해지기 때문에 열매체유를 순환시키기 어려운 문제점이 있다.
상기 방열관(21)를 통해 열이 방출되도록 유동된 열매체유는 상기 흡열관(20)에서 축열된 열매체유보다 온도가 낮아짐에 따라 하강하면서 상기 연결관(22)으로 유동된다.
상기 연결관(22)은, 상기 열이 방출된 열매체유가 상기 흡열관(20)로 유동될 수 있도록 상기 방열관(21)과 상기 흡열부(20)의 하측단을 연결시키기 위해 형성된다.
상기 연결관(22)은 상기 방열관(21)과 상기 흡열관(20) 하측단이 연통되도록 형성되며, 상기 방열부(22)에서 열이 방출된 열매체유가 비교적 온도가 높은 상기 흡열관(20) 방향으로 유동할 수 있게 된다.
즉, 유체의 특성 중 차가운 곳에서 따뜻한 곳으로 이동하려는 특성을 이용하여 상기 방열관(21)에서 열이 방출된 열매체유가 비교적 온도가 높은 상기 흡열관(20) 방향으로 유동할 수 있도록 상기 연결관(22)을 통해 상기 방열관(21)과 상기 흡열부(20) 하측단를 연결함으로써 상기 열매체유가 순환될 수 있도록 하는 것이다.
상기와 같이 서로 연통되는 흡열관(20) 내지 연결관(22)은 자연대류를 이용하여 열매체유를 순환시킴으로써 상기 태양광모듈(10)의 열을 방출시킬 수 있어 상기 태양광모듈(10)의 온도를 낮춰 상기 태양광모듈(10)의 발전성능을 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 흡열관(20) 내지 연결관(22)는 자연대류를 이용하여 상기 태양광모듈(10)의 열을 축열하고 방열할 수 있는 열매체유를 사용하기 때문에 별도의 전력을 사용하지 않아도 되어 유지비용이 낮은 장점이 있다.
상기 열전반도체(30)는, 일정크기를 갖는 사각형상으로 형성되어 상기 흡열관(20)의 하면에 위치되어 설치되며, 상기 흡열관(20)의 온도와 외부온도를 이용하여 발전한다.
즉, 상기 열전반도체(30)의 일면은 상기 태양광모듈(10)의 열을 전도받아 높은 온도를 갖는 상기 흡열관(20)이 밀착되어 있지만, 상기 열전반도체(30)의 타면은 외부로 노출되어 비교적 낮은 온도를 갖는 외부온도에 영향을 받기 때문에 온도차가 발생하게 되어 전력을 생산할 수 있게 된다.
또한, 상기 열전반도체(30)는 상기 흡열관(20)의 온도와 외부온도의 차이를 이용하기 때문에 태양광이 존재하지 않은 시간에도 상기 태양광모듈(10)이 냉각될 때까지 전력을 생산할 수 있게 된다.
다시 말해, 상기 열전반도체(30)는 태양광이 존재하는 시간일 경우에 태양광으로 인해 온도가 상승한 태양광모듈(10)의 열로 인해 상기 흡열관(20)과 외부의 온도차가 발생하여 전력을 생산할 수 있고, 태양광이 존재하지 않은 시간일 경우에 상기 태양광모듈(10)의 잔열을 이용하여 상기 흡열관(20)과 외부의 온도차가 발생하게 되면 전력을 생산할 수 있으며, 상기 태양광모듈(10)이 냉각되어 상기 흡열관(20)과 외부의 온도차가 발생하지 않을 경우에 전력생산을 중단하게 된다.
상기 열전반도체(30)가 설치됨으로써 추가적으로 발전시킬 수 있어 발전량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 태양광이 존재하지 않은 시간에도 태양광모듈(10)에 남은 잔열로 발전되기 때문에 기계나 기구가 오류발생하지 않도록 서서히 전기공급을 중단할 수 있게 된다.
한편, 상기 태양광모듈(10)이 다수개로 구성될 경우에는, 상기 도 4에 도시된 바와 같이, 각 태양광모듈(10)에 설치된 흡열관(20)과 방열관(21) 사이를 연결시키기 위한 보조순환관(23)과, 상기 태양광모듈(10)의 열을 방출하기 위한 면적을 넓히기 위해 세순환관(24)이 구성될 수 있다.
이때, 상기 보조순환관(23)을 통해 상기 열매체유를 강제로 순환시키기 위한 펌프(40)와, 상기 펌프(40)를 작동시키기 위한 모터(50)를 더 포함할 수 있다.
상기 보조순환관(23)은, 상기 다수개의 태양광모듈(10)을 냉각시키기 위해 상기 열매체유가 유동될 수 있도록 한다.
상기 세순환관(24)은 상기 태양광모듈(10)의 열을 전도받을 수 있는 면적을 넓히기 위한 것으로, 상기 태양광모듈(10)의 하면에 설치될 수 있다.
상기 세순환관(24)이 설치됨으로써 상기 태양광모듈(10)이 냉각되는 시간을 단축시킬 수 있게 된다.
상기 펌프(40)는, 상기 보조순환관(23)에 연결되어 상기 열매체유를 강제로 순환시키기 위해 펌핑할 수 있게 된다.
이때, 상기 펌프(40)는 상기 흡열관(20)에 연결될 수도 있다. 다시 말해, 상기 태양광모듈(10)을 단독으로 사용할 경우에는 상기 흡열관(20)에 상기 펌프(40)를 연결하여 사용할 수도 있다.
상기 모터(50)는, 상기 펌프(40)를 작동시키기 위한 것으로, 상기 태양광모듈(10) 또는 상기 열전반도체(30)를 통해 생산되는 전력 중 일부를 사용할 수 있다.
이때, 상기 모터(50)는 수동으로 작동시킬 수도 있지만, 자동으로 제어할 수도 있다.
상기 모터(50)를 자동으로 제어하기 위해서는 제어부(미도시)가 필요하게 되며, 상기 제어부(미도시)에는 미리 태양광이 존재하는 시간이나 정상온도가 저장되어 상기 태양광이 존재하는 시간이나 정상온도를 초과할 경우에 상기 모터(50)를 작동시킬 수 있게 된다.
상기 모터(50)와 상기 펌프(40)를 사용함으로써 상기 열매체유의 순환속도를 증가시킬 수 있게 될 뿐만 아니라 일정한 속도로 상기 열매체유를 순환시킬 수 있어 상기 태양광모듈(10)을 냉각시키기 용이해진다.
다른 한편, 상기 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 태양광모듈(10)은 태양광을 흡수하는 면적을 넓히기 위해 라운드되어 돔형상으로 형성될 수 있다.
상기 태양광모듈(10)이 돔형상으로 형성됨으로 인해 상기 태양광모듈(10)과 상기 흡열관(20) 사이에 이격공간이 형성된다.
상기 이격공간에 상기 태양광모듈(10)의 열을 흡수하기 위한 냉매(60)를 더 포함시킬 수 있게 된다.
상기 냉매(60)를 더 포함함으로써 상기 태양광모듈(10)을 냉각시키는 속도를 향상시킬 수 있어 상기 태양광모듈(10)의 온도를 더 빨리 낮출 수 있게 된다.
상기와 같이 구성된 태양광발전장치의 태양광모듈(10)을 냉각시키는 방법은, 상기 열매체유가 상기 흡열관(20)을 통해 상기 태양광모듈(10)의 열을 전도받아 축열하고 상승되면서 상기 열전반도체(30)에 상승열을 전달한다.
그 후 상기 흡열관(20)에서 축열된 열매체유는 상기 방열관(22)을 통해 유입되면서 상기 상승열이 냉각되도록 유동되어 상기 연결관(22)을 통해 상기 흡열관(20)으로 유출된다.
즉, 상기 방열관(21)에서 열이 방출된 열매체유는 상기 흡열관(20)에서 축열된 열매체유보다 온도가 낮기 때문에 하강하면서 상기 연결관(22)으로 유동하게 되며, 상기 연결관(22)을 통해 비교적 온도가 높은 상기 흡열관(20)으로 이동하게 된다.
상기 흡열관(20)에는 상기 열이 방출된 열매체유가 유입되면서 다시 상기 태양광모듈(10)의 열을 전도받아 상기 태양광모듈(10)을 냉각시킬 수 있게 된다.
상기와 같이 자연대류현상을 이용하여 상기 흡열관(20)과 상기 방열관(21)과 상기 연결관(22)의 순서로 반복하여 열매체유가 순환함으로 인해 상기 태양광모듈(10)의 열을 방출시켜 상기 태양광모듈(10)을 냉각시키게 된다.
이때, 상기 열전반도체(30)는 상기 흡열관(20)에서 열매체유가 전달한 상승열과 외부온도와의 차이가 발생할 경우에 발전하여 전력을 생산하게 된다.
상기와 같이 태양광모듈(10)을 냉각시키면서 상기 열전반도체(30)를 통해 추가로 발전시킬 수 있는 태양광발전장치는 자연대류현상을 이용하여 태양광에 의해 온도가 상승한 태양광모듈(10)을 냉각시켜 상기 태양광모듈(10)이 과열되는 것을 방지함으로써 상기 태양광모듈(10)의 발전성능이 저하되는 것을 방지할 수 있음은 물론 유지비용이 낮아 경제성이 향상되는 효과가 있다.
또한, 태양광이 존재하는 시간에 태양광에 의해 온도가 상승한 태양광모듈(10)을 냉각시키면서 발생하는 온도차를 이용하여 상기 열전반도체(30)를 통해 추가적으로 발전할 수 있어 발전량을 증가시킬 수 있게 된다.
또한, 상기 열전반도체(30)에서 태양광이 존재하지 않은 시간에도 잔열이 남은 태양광모듈(10)을 냉각시키면서 발생하는 온도차를 통해 전기를 생산하기 때문에 기계나 기구로 서서히 전기공급을 중단할 수 있어 종래와 같이 태양광이 존재하지 않아 태양광모듈(10)의 작동이 중단됨으로 인해 급격히 전기공급이 중단되어 전압이 불안정해지는 것을 방지하여 전기를 공급받는 기계나 기구의 오류발생을 미연에 방지할 수 있게 된다.
앞에서 설명되고, 도면에 도시된 본 발명의 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 경우에는 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.
10: 태양광모듈 20: 흡열관
21: 방열관 22: 연결관
23: 보조순환관 24: 세순환관
30: 열전반도체 40: 펌프
50: 모터 60: 냉매

Claims (3)

  1. 상면에 다수개의 태양전지가 배열되고 경사지게 설치되면서 라운드되어 형성된 태양광모듈(10)과, 상기 태양광모듈(10)의 하면에 설치되어 상기 태양광모듈(10)의 열을 전도받아 상기 태양광모듈(10)을 냉각시키기 위한 열매체유가 유동되기 위한 흡열관(20)과, 상기 흡열관(20)의 상측단에 연장되어 상기 전도된 열을 방열시키기 위한 방열관(21)과, 상기 흡열관(20)의 하측단에 연장되어 상기 방열관(21)과 연통되는 연결관(22)과, 상기 흡열관(20)의 하면에 장착되기 위한 열전반도체(30)와, 상기 흡열관(20)에 연결되어 기체를 펌핑하여 열매체유를 강제로 순환시키기 위한 펌프(40)와, 상기 펌프(40)를 작동시키기 위한 모터(50)와, 상기 태양광모듈(10)과 상기 흡열관(20) 사이에 형성된 이격공간에 설치되어 상기 태양광모듈(10)의 열을 흡수하기 위한 냉매(60)를 포함하는 태양광발전장치에 있어서,
    상기 태양광모듈(10)은, 다수개로 구성되며,
    상기 흡열관(20)과 상기 방열관(21)에는, 각 태양광모듈(10)에 설치된 흡열관(20)과 방열관(21) 사이를 연결시키기 위한 보조순환관(23)과, 상기 태양광모듈(10)의 열을 방출하기 위한 면적을 넓히기 위해 세순환관(24)을 포함하고,
    상기 열전반도체(30)은, 상기 흡열관(20)의 하면에 위치되는 일면에 상기 태양광모듈(10)이 냉각될 때까지 상기 흡열관(20)에서 상기 태양광모듈(10)로부터 열을 전도받아 축열하고 상승되는 열매체유를 통해 상승열을 전달받아 외부로 노출되는 타면에 상기 태양광모듈(10)의 열보다 낮은 온도를 갖는 외부온도와 발생하는 온도차를 이용하여 전력을 생산하는 열전반도체가 구비된 태양광발전장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10306517A (ja) * 1997-05-07 1998-11-17 Sekisui Chem Co Ltd 太陽電池付きの曲面屋根パネル及び該屋根パネルを用いたボールト屋根
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