KR101964943B1 - 태양광 발전부를 이용한 저온창고 - Google Patents

태양광 발전부를 이용한 저온창고 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 발전부를 이용한 저온창고에 관한 것으로서, 다수의 제1 단위패널이 조립되어 측벽을 이루고 실내측으로 저온공간이 형성되는 측벽부와, 상기 측벽부의 상부에 설치되어 상기 저온공간이 외부로 노출되지 않도록 차폐하고 다수의 제2 단위패널이 조립되어 형성되는 천장부를 포함하는 창고본체와, 상기 창고본체의 내부 일측에 설치되고, 상기 저온공간을 냉각하는 냉각유닛을 포함하되, 상기 제1 단위패널은 실외와 대응되는 외측에 배치되는 방열플레이트와, 상기 방열플레이트의 상단부로부터 외측방향으로 연장형성되고, 일측에 조사되는 태양광을 이용하여 발전하는 제1 태양광 발전부와, 상기 방열플레이트로부터 상기 저온공간 방향으로 이격되게 배치되는 냉각플레이트와, 상기 방열플레이트와 상기 냉각플레이트 사이에 배치되고, 일면이 상기 냉각플레이트 일측에 접촉되어 상기 제1 태양광 발전부로부터 전기가 공급되면 상기 일면에 흡열반응이 일어나면서 상기 냉각플레이트를 냉각하는 펠티어소자와, 상기 펠티어소자의 타면 일측으로부터 연장형성되어 상기 방열플레이트의 내면 일측에 연결되는 적어도 하나의 방열부 및 상기 방열플레이트와 상기 냉각플레이트의 사이공간에 충진되는 단열부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전부를 이용한 저온창고를 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 태양광 발전부를 건물 벽체에 일체화함과 아울러 벽체 자체를 저온공간의 냉각수단으로 이용함으로써 요구되는 설치공간을 현저하게 줄일 수 있을 뿐 아니라 그 구조 및 시공공정이 간단하여 시공시간을 단축시킬 수 있고, 이로 인해 인력비용이 낮아지면서 전체적인 시공비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.

Description

태양광 발전부를 이용한 저온창고{Low-temperature warehouse using solar power generation unit}
본 발명은 태양광 발전부를 이용한 저온창고에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광 발전부를 건물 벽체에 일체화함과 아울러 벽체 자체를 저온공간의 냉각수단으로 이용함으로써 요구되는 설치공간을 현저하게 줄일 수 있을 뿐 아니라 그 구조 및 시공공정이 간단하여 시공시간을 단축시킬 수 있고, 이로 인해 인력비용이 낮아지면서 전체적인 시공비용을 크게 절감할 수 있는 태양광 발전부를 이용한 저온창고에 관한 것이다.
전세계적으로 에너지고갈이라는 문제점이 대두되고 있는 가운데 우리나라는 사용되는 에너지의 97%를 수입에 의존하고 있으며, 1인당 연평균 에너지 소비량이 우리 소득의 4배 수준인 일본과 비슷한 점에서 에너지의 과소비국가임을 의심하지 않을 수 없다.
이에 에너지 소비를 절감하기 위한 방안으로 건물 내의 조명 부하를 저감하거나 대체에너지로서 태양열 또는 태양광등과 같은 자연에너지를 이용하고자 하는 노력이 시도되고 있다.
상기한 태양에너지 중에서도 태양광을 활용하는 태양광 발전시스템은 건축물의 외벽 중 일조량이 많은 곳에 태양전지모듈을 설치하고, 태양전지모듈에서 태양광을 집광한 후 집광한 태양광을 전기에너지로 변환하며, 변환된 전기에너지를 건축물 내부에서 사용되는 전기에너지의 일부로 공급하게 된다.
그러나, 종래의 태양광 발전시스템은 건축물의 자재 외에 태양전지모듈을 별도로 설치해야 하는 것으로써 건축물과 별도로 태양전지모듈을 설치하기 위한 추가적인 설치공간이 요구됨은 물론 이를 구축하기 위한 시공시간과 인력비용이 증대됨에 따라 막대한 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제1629410호 '태양광 발전장치'
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 태양광 발전부를 건물 벽체에 일체화함과 아울러 벽체 자체를 저온공간의 냉각수단으로 이용함으로써 요구되는 설치공간을 현저하게 줄일 수 있을 뿐 아니라 그 구조 및 시공공정이 간단하여 시공시간을 단축시킬 수 있고, 이로 인해 인력비용이 낮아지면서 전체적인 시공비용을 크게 절감할 수 있는 태양광 발전부를 이용한 저온창고을 제공함에 있다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은 펠티어소자가 냉각플레이트를 냉각하는 과정에서 발생하는 열을 이용하여 히트파이프를 통과하는 물을 가열함에 따라 온수를 생성함과 아울러 이를 온수공급처로 공급함으로써 펠티어 소자를 보다 효율적으로 방열할 수 있으면서도 창고본체의 냉각기능 외에 추가적으로 온수를 공급할 수 있는 태양광 발전부를 이용한 저온창고를 제공함에 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 다수의 제1 단위패널이 조립되어 측벽을 이루고 실내측으로 저온공간이 형성되는 측벽부와, 상기 측벽부의 상부에 설치되어 상기 저온공간이 외부로 노출되지 않도록 차폐하고 다수의 제2 단위패널이 조립되어 형성되는 천장부를 포함하는 창고본체와, 상기 창고본체의 내부 일측에 설치되고, 상기 저온공간을 냉각하는 냉각유닛을 포함하되, 상기 제1 단위패널은 실외와 대응되는 외측에 배치되는 방열플레이트와, 상기 방열플레이트의 상단부로부터 외측방향으로 연장형성되고, 일측에 조사되는 태양광을 이용하여 발전하는 제1 태양광 발전부와, 상기 방열플레이트로부터 상기 저온공간 방향으로 이격되게 배치되는 냉각플레이트와, 상기 방열플레이트와 상기 냉각플레이트 사이에 배치되고, 일면이 상기 냉각플레이트 일측에 접촉되어 상기 제1 태양광 발전부로부터 전기가 공급되면 상기 일면에 흡열반응이 일어나면서 상기 냉각플레이트를 냉각하는 펠티어소자와, 상기 펠티어소자의 타면 일측으로부터 연장형성되어 상기 방열플레이트의 내면 일측에 연결되는 적어도 하나의 방열부 및 상기 방열플레이트와 상기 냉각플레이트의 사이공간에 충진되는 단열부재를 포함하고, 상기 제2 단위패널은 상기 측벽부의 상부에 설치되어 상기 저온공간을 차폐하는 천장플레이트와, 상기 천장플레이트로부터 상방으로 이격된 위치에 설치되되, 태양의 위치에 따라 미리 설정된 각도로 선회가능하게 설치되고, 일측에 조사되는 태양광을 이용하여 발전하는 제2 태양광 발전부와, 상기 천장플레이트의 일측에 고정설치되고, 상단부가 상기 제2 태양광 발전부 일측에 연결되어 상기 제2 태양광 발전부에 선회력을 제공하는 선회력 제공부와, 상기 천장플레이트의 일측에 설치되고, 상기 제2 태양광 발전부로부터 전기가 공급되는 경우 상기 천장플레이트를 냉각하는 제1 냉각부와, 상기 제2 태양광 발전부의 일측에 설치되고, 상기 제2 태양광 발전부로부터 전기가 공급되는 경우 상기 제2 태양광 발전부를 냉각하는 제2 냉각부와, 상기 제2 태양광 발전부의 일측에 설치되어 상기 제2 태양광 발전부의 온도를 검출하는 온도검출부 및 상기 제2 태양광 발전부와, 상기 제1 냉각부 및 상기 제2 냉각부 사이에 설치되고, 상기 제2 태양광 발전부의 온도가 기준값 미만인 경우 상기 제2 태양광 발전부로부터 생성된 전기를 상기 제1 냉각부로 공급하며, 상기 제2 태양광 발전부의 온도가 기준값 이상인 경우 상기 제2 태양광 발전부로부터 생성된 전기를 상기 제2 냉각부로 공급하는 스위칭부를 포함는 것을 특징으로 하는 태양광 발전부를 이용한 저온창고를 제공한다.
그리고, 상기 방열플레이트와 상기 냉각플레이트 사이공간 중 상기 방열부와 대응되는 영역을 통과하고, 내부를 통과하는 물이 상기 방열부로부터 발산되는 열에 의해 가열되어 온수가 생성되며, 생성된 온수를 온수공급처로 공급하는 히트파이프를 더 포함하는 것이 바람직하다.
삭제
아울러, 상기 제2 단위패널은 상기 천장플레이트 및 상기 제2 태양광 발전부 사이에 설치되어 상기 천장플레이트와 상기 제2 태양광 발전부 사이의 이격공간을 차폐하는 커버부를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 커버부는 일측에 외기가 유입되는 외기 유입공이 형성됨과 아울러 타측에 유입된 외기가 외부로 배출되는 배출공이 형성될 수 있다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 태양광 발전부를 건물 벽체에 일체화함과 아울러 벽체 자체를 저온공간의 냉각수단으로 이용함으로써 요구되는 설치공간을 현저하게 줄일 수 있을 뿐 아니라 그 구조 및 시공공정이 간단하여 시공시간을 단축시킬 수 있고, 이로 인해 인력비용이 낮아지면서 전체적인 시공비용을 크게 절감할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명은 펠티어소자가 냉각플레이트를 냉각하는 과정에서 발생하는 열을 이용하여 히트파이프를 통과하는 물을 가열함에 따라 온수를 생성함과 아울러 이를 온수공급처로 공급함으로써 펠티어 소자를 보다 효율적으로 방열할 수 있으면서도 창고본체의 냉각기능 외에 추가적으로 온수를 공급할 수 있는 효과가 있다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부를 이용한 저온창고를 개략적으로 도시한 도면,
도2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부를 이용한 저온창고의 단면도,
도3은 도2에 표시된 'A'의 확대도,
도4는 도2에 표시된 'B'의 확대도,
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부를 이용한 저온창고에 태양광이 입사되는 상태를 도시한 도면,
도6은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각플레이트에 의해 저온공간이 냉각되는 상태를 도시한 도면,
도7은 본 발명의 일실시예에 따른 천장플레이트에 의해 저온공간이 냉각되는 상태를 도시한 도면,
도8은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 태양열 발전부가 선회하는 상태를 도시한 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부를 이용한 저온창고를 개략적으로 도시한 도면이고, 도2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부를 이용한 저온창고의 단면도이며, 도3은 도2에 표시된 'A'의 확대도이고, 도4는 도2에 표시된 'B'의 확대도이다.
도1 내지 도4에서 보는 바와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부를 이용한 저온창고(1)는 창고본체(10)와, 냉각유닛(20)을 포함하여 구성된다.
여기서, 창고본체(10)는 다수의 제1 단위패널(11a)이 조립되어 측벽을 이루는 측벽부(11)와, 다수의 제2 단위패널(12a)이 조립되어 형성되고 측벽부(11)의 상부에 설치되어 건물 천장을 이루는 천장부(12)를 포함하여 구성되며, 내부에 저온공간(11b)이 형성되어 저온보관이 요구되는 보관대상물의 보관공간을 제공하는 역할을 한다.
여기서, 측벽부(11)는 대략 상부가 개방된 직육면체 형상으로 총 4면으로 이루어지며, 내측에 저온공간(11b)을 형성하는데, 각 면은 앞서 설명한 바와 같이 다수의 제1 단위패널(11a)이 상호 조립되어 이루어진다.
여기서, 제1 단위패널(11a)은 실외측에 배치되는 방열플레이트(11aa)와, 방열플레이트(11aa)의 상단부로부터 실외측방향으로 연장형성되는 제1 태양광 발전부(11ab)와, 방열플레이트(11aa)로부터 실내측, 즉 저온공간(11b) 방향으로 이격되게 배치되는 냉각플레이트(11ac)와, 방열플레이트(11aa)와 냉각플레이트(11ac) 사이에 배치되되, 일면이 냉각플레이트(11ac)의 일측에 접촉되는 펠티어소자(11ad)와, 펠티어소자(11ad)의 타면 일측으로부터 연장형성되어 방열플레이트(11aa)의 내면 일측에 연결되는 적어도 하나의 방열부(11ae) 및 방열플레이트(11aa)와 냉각플레이트(11ac)의 사이공간에 충진되는 단열부재(11af)를 포함하여 구성된다.
여기서, 방열플레이트(11aa)는 대략 직사각형의 플레이트 형상으로 형성되고, 실외측에 배치되어 저온공간(11b)에 보관중인 보관대상물을 비, 바람등과 같은 외부요인으로부터 보호하는 역할을 함과 아울러 후술하는 방열부(11ae)로부터 전달되는 열을 외부로 방출하는 역할을 하는데, 이러한 방열플레이트(11aa)는 높은 강도를 가지면서도 열을 외부로 쉽게 방출할 수 있는 금속재질로 형성되는 것이 바람직하다.
제1 태양광 발전부(11ab)는 대략 직사각형의 플레이트 형상으로 형성되고, 방열플레이트(11aa)의 상단부로부터 실외측 방향으로 하향경사지게 형성되며, 상면에 복수개의 태양전지 셀이 구비되어 태양광이 조사되는 경우 이를 통해 전기를 생성하는 역할을 한다.
한편, 상기한 제1 태양광 발전부(11ab)는 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로서, 구체적인 구성설명은 생략하도록 한다.
냉각플레이트(11ac)는 방열플레이트(11aa)를 기준으로 저온공간(11b) 방향으로 이격되게 배치되고, 후술하는 펠티어소자(11ad)에 의해 냉각되어 실내, 즉 보관대상물이 보관되는 저온공간(11b)을 냉각하는 역할을 한다.
그리고, 냉각플레이트(11ac)는 펠티어소자(11ad)에 의해 냉각되는 경우 냉기를 효율적으로 방출할 수 있도록 열전달율이 높은 금속재질로 형성되고, 냉기를 발산하면서 저온공간(11b)을 냉각하는 역할을 한다.
펠티어소자(11ad)는 전류가 공급되는 경우 일면에서 흡열반응이 이루어지고, 타면에서는 발열반응이 일어나는 소자로서, 방열플레이트(11aa)와 냉각플레이트(11ac)의 사이공간 내에서 냉각플레이트(11ac)의 일측에 일면이 접촉되게 설치되며, 전류가 공급되는 경우 냉각플레이트(11ac)와 접촉된 일면에서 흡열반응이 이루어지면서 냉각플레이트(11ac)를 냉각하는 역할을 한다.
방열부(11ae)는 펠티어소자(11ad)의 타면, 즉 발열반응이 이루어지는 면 일측으로부터 실외측방향으로 연장형성되어 방열플레이트(11aa)의 일측에 접촉되는 다수의 방열핀(11ae')을 포함하여 구성되는 것으로서, 펠티어소자(11ad)로부터 발생하는 열 중 일부는 방열플레이트(11aa)와 냉각플레이트(11ac)의 사이공간에서 방출하여 히트파이프(11ag)를 가열함과 아울러 나머지 일부를 방열플레이트(11aa)로 전달하여 외부로 방출되도록 함으로써 열화에 의한 펠티어소자(11ad)의 손상을 방지함과 아울러 상대적인 흡열반응의 효율이 향상되도록 하는 역할을 한다.
단열부재(11af)는 일반적인 발포수지가 사용될 수 있으며, 방열플레이트(11aa)와 냉각플레이트(11ac)의 사이영역 중 상기한 구성이 설치되지 않은 영역에 충진되어 냉각플레이트(11ac)로부터 발산되는 냉기가 외부로 방출되는 것을 최소화하는 역할을 한다.
한편, 본 발명의 일실시예에 따른 제1 단위패널(11a)은 방열플레이트(11aa)와 냉각플레이트(11ac) 사이공간 중 방열부(11ae)와 대응되는 영역을 통과하는 히트파이프(11ag)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
히트파이프(11ag)는 방열핀(11ae')과 방열핀(11ae') 사이를 통과하고, 온수공급처로 연결되는 것으로서, 내부에 물이 통과하는 바 방열핀(11ae')으로부터 방출되는 열에 의해 가열되면서 온수가 생성되며, 생성된 온수를 온수공급처로 공급하는 역할을 한다.
한편, 천장부(12)는 4면으로 이루어진 측벽부(11)의 상부에 설치되어 저온공간(11b)을 차폐하고, 건물의 천장면을 이루는 역할을 하는 것으로서, 복수개의 제2 단위패널(12a)이 상호 결합되어 이루어진다.
여기서, 제2 단위패널(12a)은 측벽부(11)의 상부에 설치되어 저온공간(11b)을 차폐하는 천장플레이트(12aa)와, 천장플레이트(12aa)로부터 상방으로 이격된 위치에 설치되는 제2 태양광 발전부(12ab)와, 천장플레이트(12aa)의 일측에 고정설치되고 상단부가 제2 태양광 발전부(12ab) 일측에 연결되는 선회력 제공부(12ac)와, 천장플레이트(12aa)와 제2 태양광 발전부(12ab)의 사이영역에 설치되되, 일면이 천장플레이트(12aa)의 일측에 접촉되는 제1 냉각부(12ad)와, 천장플레이트(12aa)와 제2 태양광 발전부(12ab)의 사이영역에 설치되되, 일면이 제2 태양광 발전부(12ab)의 일측에 접촉되는 제2 냉각부(12ae)와, 제2 태양광 발전부(12ab) 일측에 설치되는 온도검출부(12af)와, 제2 태양광 발전부(12ab)와 제1 냉각부(12ad) 및 상기 제2 냉각부(12ae) 사이에 설치되는 스위칭부(12ag) 및 천장플레이트(12aa)와 제2 태양광 발전부(12ab)의 사이영역을 차폐하는 커버부(12ah)를 포함하여 구성된다.
천장플레이트(12aa)는 대략 직사각형의 플레이트 형상으로 형성되고, 앞서 설명한 바와 같이 측벽부(11)의 상부에 저온공간(11b)을 차폐하게 설치되며, 후술하는 제1 냉각부(12ad)에 의해 냉각되어 냉기를 발산함으로써 저온공간(11b)을 냉각하는 역할을 하는데, 이러한 천장플레이트(12aa)는 상기한 냉각플레이트(11ac)와 같이 열전달효율이 높은 금속재질로 형성되는 것이 바람직하다.
제2 태양광 발전부(12ab)는 대략 플레이트 형상으로 형성되고, 천장플레이트(12aa)로부터 상방으로 이격된 위치에 설치되며, 일측에 조사되는 태양광을 이용하여 발전하는 역할을 한다.
그리고, 본 실시예에 따른 제2 태양광 발전부(12ab)는 천장플레이트(12aa)의 상부에서 미리 설정된 각도로 선회가능하게 설치되는데, 이러한 제2 태양광 발전부(12ab)는 태양의 위치에 따라 태양과 마주보도록 선회함으로써 태양광 발전효율을 극대화시킬 수 있다.
선회력 제공부(12ac)는 상기 천장플레이트(12aa)의 일측에 고정설치되고, 상단부가 상기 제2 태양광 발전부(12ab) 일측에 연결되어 상기 제2 태양광 발전부(12ab)에 선회력을 제공하는 역할을 하며, 일반적인 실린더가 사용될 수 있다.
제1 냉각부(12ad)는 일반적인 펠티어소자(11ad)가 사용될 수 있으며, 천장플레이트(12aa)와 제2 태양광 발전부(12ab)의 사이공간에서 천장플레이트(12aa)의 일측에 설치되고, 제2 태양광 발전부(12ab)로부터 생성된 전기가 공급되는 경우 천장플레이트(12aa)에 접촉된 일면이 흡열반응하여 천장플레이트(12aa)를 냉각하는 역할을 한다.
제2 냉각부(12ae)는 제1 냉가부와 같이 일반적인 펠티어소자(11ad)가 사용될 수 있으며, 천장플레이트(12aa)와 제2 태양광 발전부(12ab)의 사이공간에서 제2 태양광 발전부(12ab)의 일측에 설치되고, 제2 태양광 발전부(12ab)로부터 생성된 전기가 공급되는 경우 제2 태양광 발전부(12ab)의 일측에 접촉된 일면이 흡열반응하여 제2 태양광 발전부(12ab)를 냉각하는 역할을 한다.
온도검출부(12af)는 제2 태양광 발전부(12ab)의 일측에 설치되고, 제2 태양광 발전부(12ab)의 온도를 검출한 후 검출된 정보를 후술하는 스위칭부(12ag)로 전달하는 역할을 한다.
스위칭부(12ag)는 제2 태양광 발전부(12ab)와, 제1 냉각부(12ad)와, 제2 냉각부(12ae) 사이에 설치되고, 이들 및 온도검출부(12af)와 전기적으로 연결되는 것으로서, 온도검출부(12af)에서 검출된 제2 태양광 발전부(12ab)의 온도가 기준값 미만인 경우 제2 태양광 발전부(12ab)로부터 생성된 전기를 제1 냉각부(12ad)로 공급하며, 제2 태양광 발전부(12ab)의 온도가 기준값 이상인 경우 제2 태양광 발전부(12ab)로부터 생성된 전기를 제2 냉각부(12ae)로 공급하는 역할을 한다.
다시 말하면, 스위칭부(12ag)는 제2 태양광 발전부(12ab)로부터 생성된 전기를 평소 제1 냉각부(12ad)로 인가하여 제1 냉각부(12ad)에 의해 천정플레이트가 저온공간(11b)을 냉각하도록 하되, 건물 중 상부에 설치되어 상대적으로 상당한 태양광이 조사되는 제2 태양광 발전부(12ab)의 온도가 기준값을 초과하는 경우, 즉 과열되는 경우 제2 태양광 발전부(12ab)에서 생성된 전기가 제2 냉각부(12ae)에 인가되도록 스위칭하여 제2 태양광 발전부(12ab)를 냉각함으로써 제2 태양광 발전부(12ab)의 과열을 방지하는 역할을 한다.
커버부(12ah)는 천장플레이트(12aa)와 제2 태양광 발전부(12ab)의 사이영역를 둘러싸도록 설치되고, 신축가능하게 설치됨과 아울러 일측에 외기유입공(12ah')이 형성되며, 타측에 배출공(12ah'')이 형성되어 천장플레이트(12aa)와 제2 태양광 발전부(12ab)의 사이영역에 설치된 구성을 외부요인으로부터 보호할 수 있으면서도 제2 태양광 발전부(12ab)가 선회동작에 간섭되는 것을 방지하는 역할을 한다.
또한, 상기한 커버부(12ah)는 외기유입공(12ah')을 통해 외기가 유입되도록 한 후 배출공(12ah'')을 통해 배출되도록 함으로써 제1 냉각부(12ad) 및 제2 냉각부(12ae)로부터 발생되는 열을 외부로 용이하게 방출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
냉각유닛(20)은 일반적인 공기조화기가 사용되는 것으로서, 도면에 도시되어 있진 않지만 증발기와, 팽창밸브, 응축기와, 압축기 및 송풍팬을 포함하여 구성되며, 저온공간(11b)에 냉기를 제공함으로써 저온공간(11b)을 냉각하는 역할을 하는데, 이러한 냉각유닛(20)은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 갖는 자에게는 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것임이 자명한 것으로 구체적인 구성설명은 생략하도록 한다.
도5는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부를 이용한 저온창고에 태양광이 입사되는 상태를 도시한 도면이고, 도6은 본 발명의 일실시예에 따른 냉각플레이트에 의해 저온공간이 냉각되는 상태를 도시한 도면이며, 도7은 본 발명의 일실시예에 따른 천장플레이트에 의해 저온공간이 냉각되는 상태를 도시한 도면이고, 도8은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 태양열 발전부가 선회하는 상태를 도시한 도면이다.
이와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전부를 이용한 저온창고(1)의 동작을 첨부된 도5 내지 도8을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 본 발명의 일실시예에 따른 창고본체(10)에 태양광이 입사되면, 익히 알려진 바와 같이 광전효과에 의해 제1 태양광 발전부(11ab) 및 제2 태양광 발전부(12ab)에서 전기를 생성한다.
여기서, 제1 태양광 발전부(11ab)가 구비된 측벽부(11), 이를 이루는 각 제1 단위패널(11a)에서는 제1 태양광 발전부(11ab)에서 생성된 전기를 펠티어 소자로 인가함으로써 냉각플레이트(11ac)와 접촉된 펠티어 소자의 일면이 흡열반응하도록 하며, 흡열반응에 의해 냉각플레이트(11ac)를 냉각함으로써 냉각플레이트(11ac)에 의해 저온공간(11b)을 냉각한다.
아울러, 펠티어소자(11ad)의 타면에서는 발열반응이 일어나면서 발생된 열이 방열부(11ae)의 방열핀(11ae')으로 전달된다.
이때, 방열핀(11ae')으로 전달된 열 중 일부는 히트파이프(11ag) 내부를 통과하는 물을 가열함에 따라 온수를 생성하여 히트파이프(11ag)에 의해 온수공급처에 온수가 공급되도록 하며, 다른 일부는 방열핀(11ae')으로부터 실외측에 설치된 방열플레이트(11aa)로 전달되어 방열플레이트(11aa)를 통해 외부로 방출된다.
또한, 제2 태양광 발전부(12ab)가 구비된 천장부(12), 이를 이루는 각 제2 단위패널(12a)에서는 제2 태양광 발전부(12ab)에서 전기가 생성되면, 스위칭부(12ag)에서 온도검출부(12af)로부터 인가된 제2 태양광 발전부(12ab)의 온도정보에 기초하여 제1 냉각부(12ad) 또는 제2 냉각부(12ae) 중 어느 하나의 냉각부에 전기를 제공한다.
보다 상술하면, 스위칭부(12ag)는 제2 태양광 발전부(12ab)의 온도가 기준값 미만인 경우 제1 냉각부(12ad)로 전기를 공급하여 제1 냉각부(12ad)의 흡열반응에 의해 천장플레이트(12aa)가 냉각되도록 함으로써 저온공간(11b)을 냉각한다.
아울러, 제2 태양광 발전부(12ab)의 온도가 기준값 이상인 경우, 즉 지속적인 태양광이 입사됨에 따라 제2 태양광 발전부(12ab)가 과열되는 경우 스위칭부(12ag)에서는 제1 냉각부(12ad)의 전기공급을 중단하고, 제2 냉각부(12ae)로 전기를 공급하여 제2 냉각부(12ae)의 흡열반응에 의해 제2 태양광 발전부(12ab)가 냉각되도록 함으로써 제2 태양광 발전부(12ab)의 과열을 방지한다.
한편, 천장부(12)의 경우 시공의 용이성과, 태양광 발전효율이 향상될 수 있도록 그 상부면 자체가 제2 태양광 발전부(12ab)로 형성되며, 태양광 발전효율을 극대화하기 위해 제2 태양광 발전부(12ab)가 태양의 위치에 따라 선회가능하게 설치된다.
이때, 신축되는 커버부(12ah)에 의해 제2 태양광 발전부(12ab)의 선회동작에 간섭되지 않으면서도 천장플레이트(12aa)와 제2 태양광 발전부(12ab)의 사이영역에 설치된 구성을 외부요인으로부터 보호할 수 있다.
또한, 커버부(12)의 외기유입공(12ah')을 통해 외기가 유입되도록 한 후 배출공(12ah'')으로 배출되도록 함에 따라 제1 냉각부(12ad) 및 제2 냉각부(12ae)로부터 발생되는 열을 외부로 용이하게 방출할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 일실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.
10 ; 창고본체 11 : 측벽부
11a : 제1 단위패널 11b : 저온공간
11aa : 방열플레이트 11ab : 제1 태양광 발전부
11ac : 냉각플레이트 11ad : 펠티어소자
11ae : 방열부 11ae' : 방열핀
11af : 단열부재 11ag : 히트파이프
12 : 천장부 12a : 제2 단위패널
12aa : 천장플레이트 12ab : 제2 태양광 발전부
12ac : 선회력 제공부 12ad : 제1 냉각부
12ae : 제2 냉각부 12af : 온도검출부
12ag : 스위칭부 20 : 냉각유닛

Claims (5)

  1. 다수의 제1 단위패널이 조립되어 측벽을 이루고 실내측으로 저온공간이 형성되는 측벽부와, 상기 측벽부의 상부에 설치되어 상기 저온공간이 외부로 노출되지 않도록 차폐하고 다수의 제2 단위패널이 조립되어 형성되는 천장부를 포함하는 창고본체와;
    상기 창고본체의 내부 일측에 설치되고, 상기 저온공간을 냉각하는 냉각유닛을 포함하되,
    상기 제1 단위패널은
    실외와 대응되는 외측에 배치되는 방열플레이트와;
    상기 방열플레이트의 상단부로부터 외측방향으로 연장형성되고, 일측에 조사되는 태양광을 이용하여 발전하는 제1 태양광 발전부와;
    상기 방열플레이트로부터 상기 저온공간 방향으로 이격되게 배치되는 냉각플레이트와;
    상기 방열플레이트와 상기 냉각플레이트 사이에 배치되고, 일면이 상기 냉각플레이트 일측에 접촉되어 상기 제1 태양광 발전부로부터 전기가 공급되면 상기 일면에 흡열반응이 일어나면서 상기 냉각플레이트를 냉각하는 펠티어소자와;
    상기 펠티어소자의 타면 일측으로부터 연장형성되어 상기 방열플레이트의 내면 일측에 연결되는 적어도 하나의 방열부; 및
    상기 방열플레이트와 상기 냉각플레이트의 사이공간에 충진되는 단열부재를 포함하고,
    상기 제2 단위패널은
    상기 측벽부의 상부에 설치되어 상기 저온공간을 차폐하는 천장플레이트와;
    상기 천장플레이트로부터 상방으로 이격된 위치에 설치되되, 태양의 위치에 따라 미리 설정된 각도로 선회가능하게 설치되고, 일측에 조사되는 태양광을 이용하여 발전하는 제2 태양광 발전부와;
    상기 천장플레이트의 일측에 고정설치되고, 상단부가 상기 제2 태양광 발전부 일측에 연결되어 상기 제2 태양광 발전부에 선회력을 제공하는 선회력 제공부와;
    상기 천장플레이트의 일측에 설치되고, 상기 제2 태양광 발전부로부터 전기가 공급되는 경우 상기 천장플레이트를 냉각하는 제1 냉각부와;
    상기 제2 태양광 발전부의 일측에 설치되고, 상기 제2 태양광 발전부로부터 전기가 공급되는 경우 상기 제2 태양광 발전부를 냉각하는 제2 냉각부와;
    상기 제2 태양광 발전부의 일측에 설치되어 상기 제2 태양광 발전부의 온도를 검출하는 온도검출부; 및
    상기 제2 태양광 발전부와, 상기 제1 냉각부 및 상기 제2 냉각부 사이에 설치되고, 상기 제2 태양광 발전부의 온도가 기준값 미만인 경우 상기 제2 태양광 발전부로부터 생성된 전기를 상기 제1 냉각부로 공급하며, 상기 제2 태양광 발전부의 온도가 기준값 이상인 경우 상기 제2 태양광 발전부로부터 생성된 전기를 상기 제2 냉각부로 공급하는 스위칭부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전부를 이용한 저온창고.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 방열플레이트와 상기 냉각플레이트 사이공간 중 상기 방열부와 대응되는 영역을 통과하고, 내부를 통과하는 물이 상기 방열부로부터 발산되는 열에 의해 가열되어 온수가 생성되며, 생성된 온수를 온수공급처로 공급하는 히트파이프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전부를 이용한 저온창고.

  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2 단위패널은
    상기 천장플레이트 및 상기 제2 태양광 발전부 사이에 설치되어 상기 천장플레이트와 상기 제2 태양광 발전부 사이의 이격공간을 차폐하는 커버부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전부를 이용한 저온창고.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 커버부는 일측에 외기가 유입되는 외기 유입공이 형성됨과 아울러 타측에 유입된 외기가 외부로 배출되는 배출공이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전부를 이용한 저온창고.

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