KR101989984B1 - Wind generators with solar cells - Google Patents

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KR101989984B1 KR1020170067107A KR20170067107A KR101989984B1 KR 101989984 B1 KR101989984 B1 KR 101989984B1 KR 1020170067107 A KR1020170067107 A KR 1020170067107A KR 20170067107 A KR20170067107 A KR 20170067107A KR 101989984 B1 KR101989984 B1 KR 101989984B1
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Abstract

본 발명은 태양열과 풍력을 이용한 복합발전 시스템으로 발전효율을 높일 수 있으며, 블레이드의 회전시 발생하는 바람을 통해 태양전지를 냉각시켜줄 수 있는 태양전지가 구비된 풍력발전기에 관한 것으로,
풍력에 의해 회전하는 제1 블레이드(110)를 통해 전기에너지를 생산하는 제1 풍력발전모듈(100); 상기 제1 블레이드에 구비되어 있는 태양전지(210)에 조사된 태양광을 통해 열에너지를 전기에너지로 전환하여 저장하는 태양발전모듈(200); 및 상기 제1 블레이드의 단부에 설치되어 상기 제1 블레이드의 회전시 풍력에 의해 회전하는 제2 블레이드(310)를 통해 전기에너지를 생산하는 제2 풍력발전모듈(300);을 포함한다.The present invention relates to a wind power generator equipped with a solar cell that can increase the power generation efficiency using a solar and wind power generation system, and cool the solar cell through the wind generated when the blade rotates,
A first wind power generation module 100 for producing electric energy through the first blade 110 rotating by wind power; A solar power generation module 200 for converting and storing thermal energy into electrical energy through solar light irradiated to the solar cell 210 provided in the first blade; And a second wind power generation module 300 installed at an end of the first blade to generate electrical energy through the second blade 310 that rotates by wind power when the first blade rotates.

Description

태양전지가 구비된 풍력발전기{WIND GENERATORS WITH SOLAR CELLS}Wind generator with solar cell {WIND GENERATORS WITH SOLAR CELLS}

본 발명은 태양전지가 구비된 풍력발전기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양열과 풍력을 이용한 복합발전 시스템으로 발전효율을 높일 수 있으며, 블레이드의 회전시 발생하는 바람을 통해 태양전지를 냉각시켜줄 수 있는 태양전지가 구비된 풍력발전기에 관한 것이다.The present invention relates to a wind power generator having a solar cell, and more particularly, to increase power generation efficiency by using a combined power generation system using solar and wind power, and cooling the solar cell through wind generated when the blade rotates. It relates to a wind turbine with a solar cell.

종래의 화석에너지는 자연환경을 오염시킬 뿐만 아니라 자원의 고갈이라는 문제점으로 인해 새로운 대체에너지에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 현재 각광받는 대체에너지로는 자연친화적 발전시스템인 풍력발전과 태양열발전이 집중적으로 연구되고 있다. Conventional fossil energy not only pollutes the natural environment, but research on new alternative energy is actively being made due to the problem of exhaustion of resources. At present, the most popular alternative energy sources are wind power generation and solar power generation.

하지만, 두 발전 방식은 각각의 장단점이 뚜렷하여 환경에 따른 발전효율이 지속적이거나 일정하지 못하다는 단점이 있다. 예를 들어, 풍력발전은 한 여름같이 매우 더운 날에는 바람이 불지 않기 때문에 발전 효율이 급격히 떨어지는 문제점이 있으며, 태양광발전은 밤이나 흐린 날에는 발전을 하지 못하는 단점이 있다. 이에 국내공개특허공보 제10-2013-0074321호에는 풍력발전용 블레이드에 태양전지를 부착하여 태양발전과 풍력발전을 복합적으로 할 수 있는 "풍력발전기"가 개시되어 있다. However, the two power generation methods have their respective advantages and disadvantages, so the power generation efficiency is inconsistent or inconsistent. For example, wind power generation has a problem that power generation efficiency drops sharply because the wind does not blow on a very hot day, such as midsummer, and solar power generation does not generate power at night or on a cloudy day. Accordingly, Korean Patent Publication No. 10-2013-0074321 discloses a "wind power generator" that can combine solar power and wind power by attaching a solar cell to a blade for wind power generation.

그러나 상기 발명은 바람이 불지 않으면서 태양광이 강하게 조사되는 날에는 태양전지가 과열되어 태양에너지의 발전효율이 빠르게 악화되어 수명이 현저하게 단축되는 문제점이 있다.However, the present invention has a problem in that the solar cell is overheated on a day when the sunlight is strongly irradiated without the wind blowing, and the power generation efficiency of the solar energy is rapidly deteriorated and the life is significantly shortened.

국내공개특허공보 제10-2013-0074321호Domestic Publication No. 10-2013-0074321

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 태양열과 풍력을 이용한 복합발전 시스템으로 발전효율을 높일 수 있으며, 블레이드의 회전시 발생하는 바람을 통해 태양전지를 냉각시켜줄 수 있는 태양전지가 구비된 풍력발전기를 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to increase the power generation efficiency to the combined cycle power system using solar and wind power, can cool the solar cell through the wind generated when the blade rotates. It is to provide a wind power generator with a solar cell.

본 발명의 다른 목적은 바람이 미세하게 부는 날씨에도 블레이드들을 회전시켜 발전을 할 수 있는 태양전지가 구비된 풍력발전기를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a wind turbine with a solar cell capable of generating power by rotating the blades even in fine windy weather.

한편, 본 발명에 명시되지 않은 또 다른 목적들은 후술하는 상세한 설명 및 그 효과로부터 용이하게 추론할 수 있는 범위 내에서 추가적으로 고려될 것이다.On the other hand, other objects not specified in the present invention will be further considered within the scope that can be easily inferred from the following detailed description and effects.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양전기가 구비된 풍력발전기는, 풍력에 의해 회전하는 제1 블레이드(110)를 통해 전기에너지를 생산하는 제1 풍력발전모듈(100); 상기 제1 블레이드에 구비되어 있는 태양전지(210)에 조사된 태양광을 통해 열에너지를 전기에너지로 전환하여 저장하는 태양발전모듈(200); 및 상기 제1 블레이드의 단부에 설치되어 상기 제1 블레이드의 회전시 풍력에 의해 회전하는 제2 블레이드(310)를 통해 전기에너지를 생산하는 제2 풍력발전모듈(300);을 포함한다.Wind turbine with a solar electricity according to the present invention for achieving the above object, the first wind power generation module 100 for producing electrical energy through the first blade 110 rotated by the wind; A solar power generation module 200 for converting and storing thermal energy into electrical energy through solar light irradiated to the solar cell 210 provided in the first blade; And a second wind power generation module 300 installed at an end of the first blade to generate electrical energy through the second blade 310 that rotates by wind power when the first blade rotates.

여기서, 상기 제2 풍력발전모듈은 상기 태양발전모듈로부터 전력을 인가받아 회전운동함으로써 생성된 전력을 이용하여 상기 제1 풍력발전모듈을 회전시켜 발전하는 것을 특징으로 한다.Here, the second wind power generation module is characterized in that the power generated by rotating the first wind power generation module by using the power generated by the rotational movement received power from the solar power module.

본 발명에 따른 태양전지가 구비된 풍력발전기는 태양열과 풍력을 이용한 복합발전 시스템으로 발전효율을 높일 수 있으며, 블레이드의 회전시 발생하는 바람을 통해 태양전지를 냉각시켜줌으로써 태양전지의 수명 및 고장을 예방할 수 있는 효과가 있다.The wind power generator equipped with a solar cell according to the present invention can increase power generation efficiency using a combined power generation system using solar heat and wind power, and cools the solar cell through the wind generated when the blade rotates, thereby improving the lifespan and failure of the solar cell. There is a preventable effect.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지가 구비된 풍력발전기의 측면도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지가 구비된 풍력발전기의 정면도이다. 1 is a side view of a wind turbine with a solar cell according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of a wind turbine with a solar cell according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명백해질 것이다. 또한, 사용된 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서의 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.The objects, specific advantages and novel features of the present invention will become more apparent from the following detailed description and the preferred embodiments associated with the accompanying drawings. In addition, the terms used are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to the intention or convention of the user operator. Therefore, the definitions of these terms should be made based on the contents throughout the present specification.

각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible even though they are shown in different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 본 발명의 구성요소를 설명하는데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결', "결합" 또는 "접속" 된다고 기재된 경우, 그 구성요소는 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성요소 사이에 다른 구성요소가 "연결"' "결합" 또는 "접속"될 수 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, in describing the components of the present invention, terms such as first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only to distinguish the components from other components, and the nature, order or order of the components are not limited by the terms. If a component is described as being "connected", "coupled" or "connected" to another component, that component may be directly connected or connected to the other component, but other components may be " It will be understood that the connection may be "coupled" or "connected".

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예의 구성 및 작용을 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described in detail the configuration and operation of an embodiment of the present invention.

먼저, 도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지가 구비된 풍력발전기의 측면도가 도시되어 있으며, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지가 구비된 풍력발전기의 정면도가 도시되어 있다. First, FIG. 1 is a side view of a wind turbine with a solar cell according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a front view of a wind turbine with a solar cell according to an embodiment of the present invention. have.

도 1과 도 2를 참조하여 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지가 구비된 풍력발전기는 풍력에 의해 회전하는 제1 블레이드(110)를 통해 전기에너지를 생산하는 제1 풍력발전모듈(100); 제1 블레이드(110)에 태양전지(210)가 설치되며 태양전지(210)에 조사된 태양광을 이용하여 열에너지를 전기에너지로 전환하여 저장하는 태양발전모듈(200); 및 제1 블레이드(110)의 단부에 설치되어 제1 블레이드(110)의 회전력에 의해 회전하는 제2 블레이드(310)를 통해 전기에너지를 생성하는 제2 풍력발전모듈(300);을 포함하여 구성된다.1 and 2, a wind power generator having a solar cell according to an embodiment of the present invention may include a first wind power generation module that produces electrical energy through a first blade 110 rotating by wind power ( 100); A solar cell module 200 installed on the first blade 110 and converting thermal energy into electrical energy using solar light irradiated to the solar cell 210 to store the solar power module 200; And a second wind power generation module 300 installed at an end of the first blade 110 to generate electrical energy through the second blade 310 rotating by the rotational force of the first blade 110. do.

제1 풍력발전모듈(100)은 종래에 공지되어 있는 풍력발전기의 모습과 유사한 형태 및 기능을 수행한다. 제1 풍력발전모듈(100)은 바람이 불어오면 바람의 힘에 의해 제1 블레이드(110)가 회전운동을 하며 전기에너지를 생산하는 발전장치이다. 제1 풍력발전모듈(100)은 제1 블레이드(110)와 제1 발전장치(120)를 구비한다. The first wind power generation module 100 performs a form and function similar to the appearance of a conventional wind power generator. The first wind power generation module 100 is a power generation device that produces electrical energy by rotating the first blade 110 by the force of the wind when the wind blows. The first wind turbine module 100 includes a first blade 110 and a first generator 120.

제1 블레이드(110)는 제1 발전장치(120)의 회전축을 중심으로 풍력에 의해 회전운동하는 부재로서, 본 실시예에서 제1 블레이드(110)는 3개의 날개로 이루어진 것으로 설명하나 이를 한정하는 것은 아니다. 제1 블레이드(110)에는 태양발전모듈(200) 및 제2 풍력발전모듈(300)이 구비된다. The first blade 110 is a member that rotates by wind power around the axis of rotation of the first power generation device 120, the first blade 110 in the present embodiment will be described as consisting of three blades It is not. The first blade 110 is provided with a solar power generation module 200 and the second wind power generation module 300.

제1 발전장치(120)은 제1 블레이드(110)의 회전에 따른 운동에너지를 전기에너지로 전환해주는 발전장치이다. 또한, 제1 발전장치(120)는 외부로부터 전력을 공급받을 경우에는 제1 블레이드(110)를 회전운동시키도록 작동한다. 제1 발전장치(120)에는 발전기 및 제어장치, 감속장치들이 내장되어 있을 수 있으며, 이와 같은 발전모듈의 구성은 종래에 공지되어 있는 기술이므로 자세한 내용은 생략하기로 한다. 즉, 제1 발전장치(120)은 풍력에 의해 제1 블레이드(110)가 회전운동을 할 경우, 제1 블레이드(110)의 운동에너지를 전기에너지로 전환하는 발전장치의 구성이라면 모두 포함되는 것으로 이해되어야 할 것이다. 제1 발전장치(120)로부터 생산된 전기는 케이블선을 타고 이동되어 별도로 마련되어 있는 전력저장소(미도시)에 저장되며, 전력저장소에 저장된 전기는 추후 전력계통에 공급되어 사용될 수 있다.The first generator 120 is a generator that converts the kinetic energy of the rotation of the first blade 110 into electrical energy. In addition, the first power generator 120 operates to rotate the first blade 110 when the electric power is supplied from the outside. The first power generation device 120 may include a generator, a control device, and a reduction device. Since the configuration of the power generation module is a technique known in the art, detailed descriptions thereof will be omitted. That is, the first power generator 120 is to include all if the configuration of the power generator for converting the kinetic energy of the first blade 110 into electrical energy when the first blade 110 is rotated by the wind. It should be understood. The electricity produced from the first power generator 120 is moved in a cable line and stored in a power storage (not shown) that is separately provided, and the electricity stored in the power storage may be supplied to a power system later.

태양발전모듈(200)은 제1 블레이드(110)에 설치된다. 태양발전모듈(200)은 태양으로부터 태양광을 조사받아 열에너지를 전기에너지로 전화해주는 발전장치이다. 태양발전모듈(200)은 태양전지(210)와 저장배터리(220)를 포함한다. The solar power generation module 200 is installed on the first blade 110. The solar power generation module 200 is a power generation device that receives heat from the sun and converts thermal energy into electrical energy. The solar power generation module 200 includes a solar cell 210 and a storage battery 220.

태양전지(210)는 제1 블레이드(110)의 외측에 설치된다. 태양전지(210)는 제1 블레이드(210)의 날개에 각각 배치되어 제1 블레이드(110)에 조사되는 태양빛을 흡수하여 태양열에너지를 전기에너지로 전환시켜준다. 제1 블레이드(110)에 구비되는 태양전지(110)는 패널의 형태일 수도 있으며, 플렉서블하게 휘어지는 박막의 형태일 수도 있다. 한편, 태양전지(210)는 제1 블레이드(110)의 날개의 일측에만 설치되는 형태일 수도 있으며, 날개의 외측면을 감싸는 형태로 설치될 수도 있다. 만약, 태양전지(210)가 제1 블레이드(110)의 날개를 감싸는 형태로 구비된다면 태양전지(110)는 박막의 형태인 박막태양전지가 사용되는 것이 바람직하나 이를 한정하는 것은 아니다. 또한, 태양전지(210)가 제1 블레이드(110)의 날개를 감싸는 형태로 부착되면 태양전지(210)를 통해 다방면에서 태양빛을 흡수할 수 있으므로 태양의 방위각 변화에 영향을 받지 않고 효율적인 태양열발전을 할 수 있는 장점이 있다. 태양전지(210)로부터 생산된 전기에너지는 저장배터리(220)에 저장된다. The solar cell 210 is installed outside the first blade 110. The solar cells 210 are respectively disposed on the wings of the first blade 210 to absorb solar light irradiated to the first blade 110 to convert solar thermal energy into electrical energy. The solar cell 110 provided in the first blade 110 may be in the form of a panel, or may be in the form of a flexible thin film. On the other hand, the solar cell 210 may be installed only on one side of the blade of the first blade 110, may be installed in a form surrounding the outer surface of the blade. If the solar cell 210 is provided in a form surrounding the wings of the first blade 110, the solar cell 110 is preferably a thin film solar cell in the form of a thin film, but is not limited thereto. In addition, when the solar cell 210 is attached in a form surrounding the wings of the first blade 110, the solar cell 210 can absorb sunlight from various directions through the solar cell 210, so that the solar cell 210 is not affected by the change in the azimuth angle of the solar cell. There is an advantage to doing this. Electrical energy produced from the solar cell 210 is stored in the storage battery 220.

저장배터리(220)는 제1 블레이드(110)의 내부에 설치된다. 본 실시예에서는 하나의 태양전지(210)마다 하나의 저장배터리(220)가 연결되어 있는 구조로 제1 블레이드(110)의 날개마다 저장배터리(220)가 구비되어 있는 것으로 도시되어 있지만 이는 하나의 실시예로 이를 한정하는 것은 아니며, 저장배터리(220) 하나에 다수의 태양전지(110)가 연결되어 있는 형태일 수도 있다. 저장배터리(220)에는 태양전지(210)로부터 생산된 전기에너지가 축적되어 저장되며, 저장배터리(220)에 저장된 전기에너지는 제2 풍력발전모듈(300)을 가동시키거나 상기한 별도의 전력저장소에 전달된다. The storage battery 220 is installed inside the first blade 110. In the present exemplary embodiment, one storage battery 220 is connected to each solar cell 210, and the storage battery 220 is illustrated for each wing of the first blade 110. In an embodiment, the present invention is not limited thereto, and a plurality of solar cells 110 may be connected to one storage battery 220. The storage battery 220 accumulates and stores the electrical energy produced from the solar cell 210, and the electrical energy stored in the storage battery 220 operates the second wind power module 300 or the separate power storage. Is passed on.

제2 풍력발전모듈(300)은 제1 블레이드(110)의 단부에 설치된다. 구체적으로제2 풍력발전모듈(300)은 제1 블레이드(110)의 날개의 단부에 각각 하나씩 설치된다. 제2 풍력발전모듈(300)은 바람의 힘에 의해 회전운동하는 제2 블레이드(310)의 운동에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 발전장치이다. 제2 풍력발전모듈(300)는 제2 블레이드(310)와 제2 발전장치(320)을 구비한다. 제2 풍력발전모듈(300)은 제1 블레이드(210)의 회전시 발생되는 바람의 힘에 의해 제2 블레이드(310)가 회전운동하며 전기에너지를 생산하도록 작동한다. 한편, 제2 풍력발전모듈(300)은 바람이 불지 않는 상황에서는 제1 블레이드(110)에 부착되어 있는 태양전지(210)가 과열되지 않도록 태양전지모듈(200)로부터 생산된 전기를 통해 제2 블레이드(310)를 회전시켜 바람을 생성함으로써 태양전지(210)를 냉각시켜주게 된다.The second wind power generation module 300 is installed at the end of the first blade 110. Specifically, the second wind power generation module 300 is installed one each at the end of the blade of the first blade (110). The second wind power generation module 300 is a power generation device that converts the kinetic energy of the second blade 310 which rotates by the force of the wind into electrical energy. The second wind turbine module 300 includes a second blade 310 and a second generator 320. The second wind power module 300 operates to produce electrical energy by rotating the second blade 310 by the force of wind generated when the first blade 210 rotates. On the other hand, the second wind power generation module 300 is the second through the electricity produced from the solar cell module 200 so that the solar cell 210 attached to the first blade 110 is not overheated in a situation where the wind is not blowing The blade 310 is rotated to generate wind to cool the solar cell 210.

또한, 제2 풍력발전모듈(300)은 제1 블레이드(210)가 회전하고 있지 않은 상태에서 상기와 같이 태양전지모듈(200)로부터 생성된 전기를 통해 회전운동하게 되며, 제2 블레이드(310)의 회전운동에 따라 제2 발전장치(320)를 통해 전력이 생성되고 생성된 전력은 제1 풍력발전모듈(100)에 전달되어 제1 블레이드(110)을 구동시키게 된다. 이때, 제2 블레이드(310)는 제1 블레이드(110)에 비해 미세한 바람에도 회전 운동하게 되므로 제2 발전장치(320)는 태양전지모듈(200)로부터 인가받은 전력으로 회전함과 동시에 미세한 바람에 의해 회전하는 제2 블레이드(310)의 회전력이 더해져 태양전지모듈(200)로부터 전달받은 전력보다 많은 전력을 생산할 수 있게 된다. 이렇게 생성된 전력은 제1 풍력발전모듈(100)로 전달되어 제1 블레이드(110)를 구동시키게 되고 제1 블레이드(110)의 회전에 따라 제1 발전장치(120)가 전력을 생산하여 저장소로 전달함으로써 바람이 많이 불지 않을때에도 전력을 생산할 수 있게 된다. In addition, the second wind power generation module 300 is rotated through the electricity generated from the solar cell module 200 as described above in the state that the first blade 210 is not rotating, the second blade 310 Power is generated through the second power generation unit 320 according to the rotational movement of the generated power is transmitted to the first wind power generation module 100 to drive the first blade 110. At this time, since the second blade 310 is rotated even in the fine wind compared to the first blade 110, the second power generator 320 rotates with the power applied from the solar cell module 200 and at the same time fine wind. By the rotational force of the rotating second blade 310 is added it is possible to produce more power than the power received from the solar cell module 200. The generated power is transmitted to the first wind power generation module 100 to drive the first blade 110, and the first power generator 120 produces power in accordance with the rotation of the first blade 110 to the reservoir. By transmitting, it is possible to generate electricity even when there is not much wind.

제2 블레이드(310)는 제2 발전장치(320)의 회전축을 중심으로 풍력에 의해 회전운동하는 부재로서, 본 실시예에서는 제2 블레이드(310)의 날개가 3개로 이루어진 것으로 도시되어 있으나 이를 한정하는 것은 아니다. 제2 블레이드(310)는 외부의 바람에 의해 회전운동을 하게 될 경우에는 제2 발전장치(320)를 통해 전기에너지를 생산하기도하며, 외부로부터 전력을 공급받아 회전구동함으로써 바람을 생성할 수도 있다.The second blade 310 is a member that rotates by wind power around the axis of rotation of the second power generator 320. In this embodiment, the blade of the second blade 310 is illustrated as being composed of three wings, but this is limited. It is not. When the second blade 310 is rotated by the external wind, the second blade 310 may also generate electrical energy through the second power generator 320, and may generate wind by rotating the power by receiving power from the outside. .

제2 발전장치(320)는 상기한 바와 같이 제2 블레이드(310)의 회전에 따른 운동에너지를 전기에너지로 전환해주는 역할과 함께 외부로부터 전력을 인가받아 제2 블레이드(310)를 회전운동시키는 역할을 하기도 한다. 이와 같이 작동하는 제2 발전장치(320)의 구성은 종래에 공지되어 있는 구성이므로 자세한 설명은 생략하기로 한다. 제2 발전장치(320)로부터 생산된 전기에너지는 바로 전력저장소에 전달될 수도 있으며, 태양전지모듈(200)의 저장배터리(220)로 전달될 수도 있다. As described above, the second power generator 320 converts the kinetic energy according to the rotation of the second blade 310 into electrical energy, and serves to rotate the second blade 310 by receiving power from the outside. Sometimes. Since the configuration of the second power generation device 320 operating in this manner is a conventionally known configuration, a detailed description thereof will be omitted. The electrical energy produced from the second power generator 320 may be directly transferred to the power storage, or may be transferred to the storage battery 220 of the solar cell module 200.

지금부터는 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지가 구비된 풍력발전기의 작용을 상세히 설명한다. Now, the operation of the wind turbine with a solar cell according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above will be described in detail.

먼저, 바람이 많이 부는 날에는 풍력에 의해 제1 블레이드(110)가 원활히 회전운동을 하게 되며 제1 블레이드(110)의 회전에 따른 운동에너지는 제1 발전장치(120)를 통해 전기에너지로 전환되어 전력저장소에 전달된다. 이때, 제1 블레이드(110)의 날개의 단부에 설치되어 있는 제2 블레이드(310)는 제1 블레이드(110)의 회전시 제1 블레이드(110)의 회전반경을 따라 바람을 가르며 회전함으로써 자체 회전운동을 하게 된다. 제2 블레이드(310)의 회전에 따른 운동에너지는 제2 발전장치(320)를 통해 전기에너지로 전환되어 저장배터리(220) 또는 전력저장소로 전달된다. 또한, 풍력의 생성과 함께 태양광이 조사되고 있는 경우라면 제1 블레이드(110)에 배치되어 있는 태양전지(210)를 통해 태양빛을 흡수하여 전기에너지로 전환함으로써 풍력과 태양열을 이용한 복합적인 발전이 가능하게 되며, 복합적인 발전을 통해 발전효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. First, on a windy day, the first blade 110 rotates smoothly by the wind, and the kinetic energy according to the rotation of the first blade 110 is converted into electrical energy through the first power generator 120. And delivered to the power storage. In this case, the second blade 310 installed at the end of the blade of the first blade 110 rotates itself by cutting wind along the rotation radius of the first blade 110 when the first blade 110 rotates. You exercise. The kinetic energy according to the rotation of the second blade 310 is converted into electrical energy through the second generator 320 is transferred to the storage battery 220 or the power storage. In addition, when solar light is being irradiated with the generation of wind power, the solar cell 210 disposed on the first blade 110 absorbs sunlight into electric energy and converts the electric energy into wind power and solar heat. This is possible, there is an effect that can improve the power generation efficiency through complex power generation.

한편, 바람이 불지 않고 태양광만 조사되는 경우에는 태양전지(210)를 통해 전기에너지를 생산할 수 있지만, 태양광의 계속적인 조사로 인해 태양전지(210)에 과열이 생겨 고장 및 수명단축의 원인이 될 수 있다. 이에 태양전지(210)의 온도를 지속적으로 낮춰주는 것이 중요하다. 예를 들어 상기한바와 같이 바람이 부는 날에는 제1 블레이드(110)가 회전하면서 발생되는 바람에 의해 태양전지(210)를 냉각시켜주는 효과를 볼 수 있지만, 바람이 불지 않고 태양광만 조사되는 경우에는 제1 블레이드(110)가 작동하지 않기 때문에 태양전지(210)를 냉각시켜주지 못하게 된다. 그러나 본 실시예에 따른 태양전지가 구비된 풍력발전기는 제1 블레이드(110)의 작동이 멈춘 상태가 감지가 되면 태양발전모듈(200)로부터 생산된 전기에너지를 이용하여 제2 발전장치(320)가 제2 블레이드(310)가 회전운동시켜준다. 제2 블레이드(310)가 회전운동을 하게 되면 바람이 생성되며 생성된 바람은 인접해 있는 태양전지(210)에 전달되어 태양전지(210)의 과열을 방지해준다. 이와 같이 제2 풍력발전모듈(300)은 제1 풍력발전모듈(100)의 작동 유무에 따라 전력을 사용하여 제2 블레이드(310)를 작동시켜 태양전지(210)를 냉각시키기도 하며, 바람의 힘에 의해 회전운동함으로써 전기에너지를 생산하기도 한다.On the other hand, when the wind is not irradiated with only sunlight can produce electrical energy through the solar cell 210, but due to the continuous irradiation of the solar cell 210 is overheated cause the failure and shortening of life Can be. Therefore, it is important to continuously lower the temperature of the solar cell 210. For example, as described above, although the first blade 110 rotates on the windy day, the solar cell 210 may be cooled by the wind generated while the wind is blown. In this case, since the first blade 110 does not operate, the solar cell 210 cannot be cooled. However, when the state in which the operation of the first blade 110 is stopped is detected, the wind power generator including the solar cell according to the present embodiment uses the electric energy produced from the solar power generation module 200 to generate the second power generator 320. The second blade 310 rotates. When the second blade 310 rotates to generate wind, the generated wind is transmitted to the adjacent solar cells 210 to prevent overheating of the solar cells 210. As described above, the second wind power generation module 300 operates the second blade 310 using electric power depending on whether the first wind power generation module 100 is operated to cool the solar cell 210, and also uses the force of wind. It also produces electrical energy by rotating.

이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다", 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성요소가 내재될 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.The terms "comprise", "comprise", or "having" described above mean that a corresponding component may be included unless specifically stated otherwise, and therefore, excludes other components. Rather, it should be interpreted to include other components. All terms, including technical and scientific terms, have the same meanings as commonly understood by one of ordinary skill in the art unless otherwise defined. Terms used generally, such as terms defined in a dictionary, should be interpreted to coincide with the contextual meaning of the related art, and shall not be interpreted in an ideal or excessively formal sense unless explicitly defined in the present invention.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those skilled in the art to which the present invention pertains may make various modifications and changes without departing from the essential characteristics of the present invention. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

100:제1 풍력발전모듈 110:제1 블레이드
120:제1 발전장치 200:태양발전모듈
210:태양전지 220:저장배터리
300:제2 풍력발전모듈 310:제2 블레이드
320:제2 발전장치100: first wind power generation module 110: first blade
120: first generator 200: solar power module
210: solar cell 220: storage battery
300: second wind power generation module 310: second blade
320: second generator

Claims (2)

풍력에 의해 회전하는 제1 블레이드(110)를 통해 전기에너지를 생산하는 제1 풍력발전모듈(100);
상기 제1 블레이드에 구비되어 있는 태양전지(210)에 조사된 태양광을 통해 열에너지를 전기에너지로 전환하여 저장하는 태양발전모듈(200); 및
상기 제1 블레이드의 단부에 설치되며, 상기 제1 블레이드에 비해서 상대적으로 작게 형성되며, 상기 제1 블레이드의 회전방향과 다른 방향으로 회전하면서 상기 제1 블레이드의 회전력에 의해 회전하는 제2 블레이드(310)를 통해 전기에너지를 생산하는 제2 풍력발전모듈(300);을 포함하며,
상기 제2 풍력발전모듈은,
상기 제2 블레이드가 회전하고 있지 않은 상태에서 상기 태양발전모듈로부터 생성된 전기를 통해 회전운동하며, 상기 제2 블레이드의 회전운동에 따라 제2 발전장치(320)를 통해 제1 전력이 생성되고,
상기 제2 블레이드는 미세한 바람에 회전하면서 제2 전력이 추가 생산되어, 상기 제2 전력이 더해져서 제3 전력을 생산하고, 상기 생산된 제3 전력으로 상기 제1 풍력발전모듈로 전달하여 상기 제1 블레이드를 회전시켜 바람이 많이 불지 않은 상태에서 상기 제1 풍력발전모듈 및 상기 제2 풍력발전 모듈을 구동시켜 전력을 생산하며,
바람이 불지 않는 상황에서 상기 태양전지가 과열되지 않도록 상기 태양발전모듈로부터 생산된 전기를 통해 상기 제2 블레이드를 회전시켜 바람을 생성하여 상기 태양전지를 냉각시키는 것을 특징으로 하는 태양전지가 구비된 풍력발전기.A first wind power generation module 100 for producing electric energy through the first blade 110 rotating by wind power;
A solar power generation module 200 for converting and storing thermal energy into electrical energy through solar light irradiated to the solar cell 210 provided in the first blade; And
The second blade 310 is installed at the end of the first blade, is formed relatively smaller than the first blade, and rotates by the rotational force of the first blade while rotating in a direction different from the rotation direction of the first blade. It includes ;; a second wind power generation module 300 to produce electrical energy through;
The second wind power generation module,
In the state that the second blade is not rotating, the rotary motion through the electricity generated from the solar power module, the first power is generated through the second generator 320 according to the rotational movement of the second blade,
The second blade is rotated in a fine wind, the second power is further produced, the second power is added to produce a third power, and the third power is delivered to the first wind power generation module by the third power 1 rotates the blade to generate power by driving the first wind power module and the second wind power module in a windy state,
Wind power provided with a solar cell, characterized in that to cool the solar cell by generating the wind by rotating the second blade through the electricity produced from the solar power module so that the solar cell is not overheated in a situation where the wind is not blowing. generator. 삭제delete
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KR200452191Y1 (en) * 2010-06-07 2011-02-10 (주)스페이스톡 Pinwheel sculpture

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