KR102023697B1 - 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광과 이 태양광의 열을 이용하여 전력을 복합발전할 수 있는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전이 가능한 태양광 패널 구조에 관한 것이다.
구체적으로는, 태양광을 집광시켜 전력을 발전하는 태양광 패널에 있어서, 복수 개의 패널 사이에 형성된 이격 공간에 입사되는 광이 소실되었던 종래 기술과 다르게, 광을 이용하여 발전함과 동시에 발전되지 못한 광을 이격 공간 사이로 투광시켜 패널 내부에서 반사되도록 하고, 반사 과정에서 발생되는 열을 열전소자를 이용하여 전력으로 발전할 수 있는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조에 관한 것이다.
구체적으로는, 태양광을 집광시켜 전력을 발전하는 태양광 패널에 있어서, 복수 개의 패널 사이에 형성된 이격 공간에 입사되는 광이 소실되었던 종래 기술과 다르게, 광을 이용하여 발전함과 동시에 발전되지 못한 광을 이격 공간 사이로 투광시켜 패널 내부에서 반사되도록 하고, 반사 과정에서 발생되는 열을 열전소자를 이용하여 전력으로 발전할 수 있는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조에 관한 것이다.
Description
본 발명은 태양광과 이 태양광의 열을 이용하여 전력을 복합발전할 수 있는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전이 가능한 태양광 패널 구조에 관한 것이다.
구체적으로는, 태양광을 집광시켜 전력을 발전하는 태양광 패널에 있어서, 복수 개의 패널 사이에 형성된 이격 공간에 입사되는 광이 소실되었던 종래 기술과 다르게, 광을 이용하여 발전함과 동시에 발전되지 못한 광을 이격 공간 사이로 투광시켜 패널 내부에서 반사되도록 하고, 반사 과정에서 발생되는 열을 열전소자를 이용하여 전력으로 발전할 수 있는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조에 관한 것이다.
화석연료의 고갈, 화석연료의 이용에 따른 이산화탄소의 발생 및 그로 인한 기후변화 등이 심각한 문제로 대두 되면서 화석에너지를 대체할 새로운 에너지원의 개발이 세계적으로 진행되고 있다. 이러한 대체에너지 중 가장 유망한 것이 바로 태양에너지이다. 태양에너지는 태양과 지구가 존재하는 한 지속적으로 공급되고 대기오염을 일으키지 않으므로 가장 이상적인 대체에너지이다.
태양전지는 태양에너지를 흡수하여 전기로 바꾸는 전지이다. 태양전지에는 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는데 필요한 증기를 발생시키는 태양열 전지와, 반도체의 성질을 이용하여 태양광을 전기에너지로 변환시키는 태양광 전지가 있으며, 태양전지라고 하면 일반적으로 태양광 전지를 포함한 모든 배터리 구성을 의미한다.
그런데 태양전지를 이용한 태양광 발전은 에너지 생산단가가 화력, 수력, 원자력 발전에 비해 훨씬 고가이며, 광전변환율이 좋지 못해 면적 대비 전력생산효율이 낮은 문제를 갖고 있다.
대표적인 이유로는, 항상 존재하는 태양광임에도 불구하고, 태양광을 모두 집광하는 것은 상당한 어려움이 있기 때문이다.
이러한 문제점을 해결하고자, CPV(concentrating photovoltaics)로 약칭하는 집광형 태양전지가 개발되었다. 집광형 태양전지는 렌즈나 거울 등의 집광수단을 사용하여 태양광을 모아서 태양전지에 공급함으로써 효율을 향상시킨 태양전지이다. 현재까지 개발된 집광형 태양전지 중 최고 효율 제품은 GalnP / GalnAs(1.3eV)/ GalnAS(0.9eV) cell이다. 이 태양전지는 약 1000x로 광을 집광할 경우 41.1%의 변환효율을 나타낸다.
열을 전기로 변환시킬 수 있는 특성을 가진 열전소자(thermoelectric element, peltier)를 태양전지와 동시에 동작하게 함으로써 전체 발전 효율을 높이려는 연구도 계속되고 있다. 즉 태양광 중에서 태양전지의 광전소자(photoelectric element)에서 변환하지 못하는 주파수 성분 중 적외선 영역을 열전소자가 받아 열에너지를 전기로 변환시킴으로써 전체 효율을 높일 수 있다. 집광형 태양전지의 경우 태양광의 집속에 따른 온도 상승이 크기 때문에 열전소자를 결합하여 집광형 태양전지를 냉각시켜 줌으로써 발전효율을 높여 더 큰 발전효과를 얻을 수 있다.
한편, 태양광 전력 발전에 관련하여서는 등록특허공보 제10-1134077호의 열전소자를 적용한 고효율 집광형 태양광 발전 시스템을 이용한 전력 발전시스템(선행기술 1)이 있다.
상기 선행기술 1은, 태양광과 태양열을 모두 이용하여 전력생산효율을 향상시키고, 광전소자와 열전소자를 효과적으로 냉각시킬 수 있는 열전소자를 적용한 고효율 집광형 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 집광수단; 상기 집광수단으로부터 태양광을 받아 전기를 발생시키는 광전소자; 상기 광전소자가 상면에 배치되는 기판; 및 상기 기판의 하면에 배치되어 전기를 발생시키거나 상기 광전소자를 냉각시키는 열전소자를 포함하며, 광전소자에 의한 태양광 발전시 발생하는 열을 열전소자에서 전기로 변환함으로써 전체적인 발전 효율을 향상시킬 수 있도록 함을 특징으로 하는 열전소자를 적용한 고효율 집광형 태양광 발전 시스템을 제공한다.
다른 한편, 등록특허공보 제10-0999513호에는 태양광 및 태양열을 이용한 복합발전장치(선행기술 2)가 기재되어 있다.
상기 선행기술 2는, 태양광 및 태양열을 이용한 복합발전장치에 관한 것으로서, 태양전지가 실장된 태양전지 리시버와 상기 태양전지 리시버의 하부에 설치한 제1히트싱크를 구비한 복수의 태양전지 모듈과, 상기 태양전지 모듈에 인접하게 설치한 열전발전소자와, 상기 태양전지 모듈 쪽에 일단을 연결하고, 타단을 상기 열전발전소자 쪽에 연결하는 히트파이프를 포함하는 것을 기재하고 있다.
그러나 상술된 선행기술은 본 출원인이 제안하고자 하는 기술과 상이하다. 특히, 태양열로 전력을 발전하는데 있어서의 구조가 상이하고, 태양열로부터 배터리를 보호하는 구성에서도 차이가 있으며, 패널 내부와 외부의 온도차이를 발생시키기 위한 기밀성 유지를 위한 구성에서도 차이가 있다.
본 발명의 목적은, 태양광과 이 태양광의 열을 이용하여 전력을 복합발전할 수 있는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전이 가능한 태양광 패널 구조를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 태양광을 집광시켜 전력을 발전하는 태양광 패널에 있어서, 복수 개의 패널 사이에 형성된 이격 공간에 입사되는 광이 소실되었던 종래 기술과 다르게, 광을 이용하여 발전함과 동시에 발전되지 못한 광을 이격 공간 사이로 투광시켜 패널 내부에서 반사되도록 하고, 반사 과정에서 발생되는 열을 열전소자를 이용하여 전력으로 발전할 수 있는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조를 제공하는데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조는, 복수 개의 광 발전부(11)가 일정간격으로 배열되고, 상기 광 발전부(11)가 배열됨에 따라 그 사이에 형성된 광 투과부(12)를 포함하는 패널(10)에 있어서,
상기 패널(10)은,
이의 하면 일측이 파단된 형상을 갖으며, 파단된 영역에 판이 결합되어 그 내부가 소정의 기밀성을 유지함으로써, 패널(10)의 외부와 내부의 온도차이가 발생되도록 하고, 상기 패널(10)의 판을 제외한 나머지는 투명성을 갖는 내열 플라스틱의 재질로 이루어져, 상기 광 투과부(12)를 통해 태양광을 투광시켜 패널(10) 내부에서 반사시킴으로써 발생된 열을 이용하여 전력을 충전하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패널(10)은,
상기 광 발전부(11)의 하측으로 상기 패널(10) 내부에서 반사되는 태양광을 반사시켜주는 반사판(11b)이 위치되는 것을 특징으로 한다.
이때, 설계 조건에 따라서는 상기 광 발전부(11)와 반사판(11b) 사이에는 광 발전부(10)를 통해 발전된 전력을 저장하는 배터리(11a)가 더 포함되되,
상기 반사판(11b)은 상기 배터리(11a)의 하측에 위치되어, 상기 패널(10) 내부에서 반사되는 태양광 배터리(11a)에 직접 닿지 않도록 반사시켜주는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패널(10)은,
상기 광 투과부(12)에 렌즈(13)를 더 포함함으로써, 패널(10) 내부로 태양광이 투광되도록 하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패널(10)의 일측으로는,
패널(10) 내부에서 반사되는 태양광의 열을 기반으로 전력을 발전하는 열전소자(14)와, 상기 열전소자(14)에 근접하게 위치되어, 열전소자(14)에서 방열되는 열을 방출시켜주는 방열판(15)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 패널(10)에 포함된 광 발전부(11)는 태양의 위치에 따라 상기 패널(10)로부터 소정의 각도만큼 회전되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조에 의하면, 복수 개의 패널 사이에 형성된 이격 공간에 입사되는 광이 소실되었던 종래 기술과 다르게, 광을 이격 공간 사이로 투광시켜 패널 내부에서 반사되도록 하고, 반사 과정에서 발생되는 열을 열전소자를 이용하여 전력으로 발전할 수 있으므로, 태양 에너지의 광(光)과 열을 복합적으로 이용하여 전력을 충전할 수 있는 이점이 있다.
동시에, 열을 이용하여 전력을 충전할 때, 패널에 구비된 배터리가 보호될 수 있도록 하는 구조를 갖으므로 배터리에 무리를 주지 않는 이점이 있으며,
또한, 패널의 내부와 외부의 온도차이가 발생되도록 패널의 기밀성을 유지할 수 있으므로, 충전 효율을 높일 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조의 평면 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조를 설명하기 위한 단면도를 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조를 설명하기 위한 단면도를 나타낸 것이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
본 발명은 태양광과 이 태양광의 열을 이용하여 전력을 복합발전할 수 있는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전이 가능한 태양광 패널 구조에 관한 것이다.
구체적으로는, 태양광을 집광시켜 전력을 발전하는 태양광 패널에 있어서, 복수 개의 패널 사이에 형성된 이격 공간에 입사되는 광이 소실되었던 종래 기술과 다르게, 광을 이용하여 발전함과 동시에 발전되지 못한 광을 이격 공간 사이로 투광시켜 패널 내부에서 반사되도록 하고, 반사 과정에서 발생되는 열을 열전소자를 이용하여 전력으로 발전할 수 있는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조에 관한 것이다.
구체적으로는 첨부된 도면을 통해 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조의 평면 구성을 개략적으로 나타낸 것이다.
먼저, 첨부된 도면의 도 1에 따르면,
본 발명에 따른 태양광 패널(10)은 위에서 바라봤을 때, 일반적으로 태양광을 이용하여 전력을 발전하는 종래 패널과 외광상 유사한 형태를 갖는다.
즉, 복수 개의 광 발전부(11)가 일정간격으로 배열되어 태양광을 입광시켜 전력으로 발전한다.
이때, 광 발전부(11)로 입광되는 태양광은 전력으로 발전되나, 일반적으로 태양광은 사방(四方)으로 뻗치기 때문에, 반드시 광 발전부(11)로 모두 입광되는 것이 아니라, 광 발전부(11)의 사이공간인 이격공간으로도 태양광이 입광되어 소실되기도 한다.
이에 따라, 본 발명에서는 소실되는 태양광 에너지를 절감하기 위하여, 광 발전부(11)의 사이공간인 이격공간에 태양광이 투광되어 패널(10) 내부에 태양광의 열이 전달되도록 하여, 전달된 열을 이용하여 전력을 발전할 수 있도록 한다.
이때, 본 발명에서는 상술된 광 발전부(11)의 사이공간인 이격공간을 광 투과부(12)로 지칭한다. 따라서, 광 투과부(12)는 도 1과 같이 어느 한 방향의 사이공간만 의미하는 것이 아니라, 다른 방향이더라도 광 발전부(11)의 사이공간이라면 모두 해당됨을 이해할 수 있어야 한다.
구체적인 구조로서, 첨부된 도면의 도 2를 참조한다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조를 설명하기 위한 단면도를 나타낸 것이다.
첨부된 도면의 도 2에 따르면,
먼저, 패널(10)을 설명하면 패널(10)은 내부가 중공이 상태의 박스 형상으로 구성되되, 내부가 완전히 밀폐되지 않을 정도의 기밀성을 유지할 수 있도록 하면의 일측이 파단된 형태로 끊어진 형상을 갖도록 하되, 파단된 영역에는 파단길이보다 더 긴 길이를 갖는 판이 내부에 지지되는 형태로 상기 파단된 영역을 막도록 형성될 수 있다.
그리고 패널(10)의 파단된 영역의 양단과 상기 판은, 나사나 볼트 등의 체결수단이 관통됨으로써 결합되도록 구성된다.
이러한 구성에 의해, 패널(10)의 내부는 완전히 밀폐되지는 않지만 소정의 기밀성을 갖도록 구성될 수 있다.
이때, 패널(10)의 내부에 소정의 기밀성을 갖도록 하는 이유는, 패널(10)의 내부가 외부온도에 영향을 받지 않아서 태양광의 열로 인해 패널(10)의 내부가 데워져도 금방 식지 않도록 하기 위함인데, 그렇다고 패널(10)의 내부를 완전히 밀폐시키는 경우에는 태양광의 굴절이 쉽지 않으므로, 완전히 밀폐되지는 않지만 소정의 기밀성을 유지할 수 있도록 하는 것이다.
이때, 기밀성을 유지하는 이유는 패널(10) 내부의 온도가 외부보다 60℃ 이상 높게 되어 온도차를 갖게 되도록 하기 위함이다.
이때, 패널(10)의 상기 판을 제외한 나머지는 투명성을 갖는 내열 플라스틱의 재질로 구성될 수 있으며, 상기 판은 열전도도가 높은 구리나 알루미늄 등의 재질로 이루어질 수 있다.
이러한 패널(10)의 태양광이 입사되는 방향으로는 광 발전부(11)가 광 투과부(12)와 함께 형성된다.
이때, 광 발전부(11)의 하측으로는 배터리(11a)가 위치하며, 배터리(11a)의 하측으로는 반사판(11b)이 위치한다. 즉, 배터리(11a)와 반사판(11b)은 패널(10)의 내측으로 수용되는 것이며, 배터리(11a)는 광 발전부(11)를 통해 발전된 전력을 저장하는 기능을 한다.
이때, 배터리(11a)는 첨부된 도면에서는 패널(10)에 형성된 것으로 도시되고 있으나, 패널(10)로부터 탈부착 가능한 구조일 수도 있다. 여기서 탈부착 가능한 구조는 당업자에 의해 도출 가능한 탈부착 구조라면 어느 것이던지 적용 가능하다.
아울러, 배터리(11a)는 첨부된 도면과 같이 패널(10)에 형성되지 않고, 패널(10)의 외부에 별도로 구성될 수 있는데, 이 경우 광 발전부(11)를 통해 발전된 전력이 외부에 별도로 구성된 배터리(11a)로 전달될 수 있도록 전선을 결선(結線)시킬 수도 있다.
이와 같이, 광 발전부(11)의 하측에 배터리(11a)가 생략되는 경우, 바로 반사판(11b)이 위치되도록 할 수 있다. 이 경우, 반사판(11b)은 광 발전부(11)의 패널(10)과 접촉된 면에 구성된 회로가 과열되는 것을 방지할 수 있을 것이다.
또한, 반사판(11b)은 상술된 바와 같이 배터리(11a)의 하측에 위치됨으로써, 후술되는 바와 같이 패널(10) 내부에서 반사되는 태양광이 배터리에 직접 닿는 것을 방지하는 기능을 한다. 즉, 배터리(11a)를 태양광의 열에 따른 온도로부터 보호하는 기능을 하는 것이다.
이때, 상기 반사판(11b)은 첨부된 도면의 도 2에서 단순 판 형태로만 배터리(11a)를 보호하는 것으로 도시되어 있으나, 배터리(11a)의 보호를 효율적으로 하기 위하여, 도 2와 같이 'ㅡ'의 판 형태가 아니라, '
'의 단면 형태를 갖도록 구성하되, 상부방향으로 연장되면서 내측으로 경사진 단부들이 배터리(11a)의 측면을 감싸도록 구성될 수 있다.
이에 따라, 후술되는 바와 같이 렌즈(13)를 통해 태양광이 투광될 때, 배터리(11a)의 측면으로 전달되는 태양광을 반사시켜 열로부터 배터리(11a)의 측면을 보호할 수 있고, 동시에 배터리(11a)와의 체결력을 증진시킬 수 있게 된다.
또한, 패널(10)의 상술된 광 투과부(12)의 하측으로는 렌즈(13)가 위치될 수 있다. 즉, 상술된 바와 같이 투명성을 갖는 내열 플라스틱으로 구성된 패널(10)에 의해 광 투과부(12) 역시 동일한 재질이므로, 태양광의 투과가 용이하고, 이와 같이 광 투과부(12)를 투과한 태양광은 렌즈(13)를 투과함으로써, 패널(10)의 내부로 입광된다. 또는, 광 투과부(12) 자체가 렌즈(13)로 구성되도록 할 수도 있다.
이러한 태양광의 방향은 첨부된 도면의 도 2에 도시된 화살표를 참조할 수 있는데, 태양광 역시 광(光)의 일종이므로 반사시 입광된 각도에 대응되는 각도만큼 반사되는 각도를 갖음으로써, 지속적으로 패널(10) 내부를 반사하며 열을 반산한다.
이때, 렌즈(13)는 설계 조건에 따라서 태양광이 투광되어 출력되는 일측이 톱니 형상으로 구성된 프레넬 렌즈로 구성될 수도 있다.
이에 따라, 태양광이 투광될 때 패널(10) 내부로 입광되는 각이 좁아짐에 따라서 사방(四方)으로 뻗치지 않아 배터리(11a)에 열을 전달하는 것을 차단할 수 있는 이점이 있을 것이다.
또한, 패널(10)의 파단된 영역에 결합된 판의 하측으로는 열전소자(14)가 위치되고, 상기 열전소자(14)의 하측으로는 방열판(15)이 위치될 수 있다.
즉, 패널(10) 내부에 태양광이 반사되면서 열을 보존하되, 특히 패널(10)의 파단된 영역에 결합된 판이 열전도도가 높음으로 태양광에 따른 열의 온도를 열전소자(14)로 전달하면, 열전소자(14)는 소정의 전력을 발전한다.
구체적으로 열전소자(14)는 펠티어소자로서, 제에벡(Swwbexk) 효과를 이용하여 온도차에 의해 전위차가 발생되는 것을 가지고 소정의 전력을 발전하는 것이다.
즉, 패널(10)의 판에 전달된 태양광의 열에 따른 온도가 전달됨으로 인해 소자의 양단에서 발열과 흡열 현상이 동시에 일어나 온도차를 발생시키고, 이에 따라 전위치를 발생시켜 전력을 발전하는 것이다.
이때, 열전소자(14)의 양단 중, 패널(10)의 판에 닿은 단부가 열을 흡열하게 되면, 반대인 방열판(15) 방향의 단부는 열을 방열하게 되는데, 이와 같이 열전소자(14)를 통해 방열되는 열을 방열판(15)이 열전소자(14)로부터 방출시켜주는 역할을 하게 된다.
이에 따라, 본 발명에 따른 복합 발전이 가능한 태양광 패널 구조에 따르면, 태양광 에너지에 대하여 태양광 자체로 발전이 가능함과 동시에, 충전되지 못하고 소실되는 태양광도 투광시켜 상기 태양광의 열에 따른 온도로 더 발전할 수 있는 복합 발전 방식을 제공할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조는, 첨부된 도면에 도시되진 않았지만, 패널(10)이 태양의 방향을 따라 이동하도록 하는 지지구성을 더 포함할 수 있다.
이러한 패널(10)의 방향 이동을 가능하게 하는 것은, 종래의 고정가변식 또는 태양 추적식의 방법을 모두 사용할 수 있고, 이를 위한 구조를 당업자의 예측 가능한 범위 내에서 다양하게 설계할 수 있을 것이다.
예를 들면, 지면으로부터 입설되는 지지봉과, 상기 지지봉과 패널(10)을 연결하여 길이조절됨으로써 패널(10)의 각도를 가변시키는 구성일 수도 있고(고정가변식), 태양의 위치를 분석하여 분석된 태양의 위치에 따라 자동으로 패널의 각도가 제어되도록 하거나 또는 미리 저장된 스케쥴에 기반하여 패널의 각도가 제어되도록 하는 구성일 수도 있다(태양 추적식).
한편, 다른 설계 조건에 따라서는, 광 발전부(11)가 패널(10)로부터 소정의 각도만큼 각도 조절되도록 구성될 수도 있다.
따라서, 태양광이 입광되는 방향, 즉 태양의 방향으로 패널(10)에 구비된 복수 개의 광 발전부(11)가 각도 조절됨으로써, 입광되는 태양광의 입광을 더 효율적으로 하는 한편, 광 발전부(11)에서 입광되지 못하고 반사되는 태양광이 존재하더라도, 반사된 태양광이 광 투과부(12)로 반사되도록 하여 열의 온도에 따른 전력 발전이 가능하도록 할 수 있다.
이러한 구성을 위하여, 패널(10)의 광 투과부(12)를 제외한 나머지 영역은, 광 발전부(11)와 축을 통해 연결될 수 있도록 구성되고, 상기 광 발전부(11)는 상기 축을 기준으로 일방향(예를 들면, 동쪽에서 서쪽)으로 태양의 이동방향을 따라 회전될 수 있도록 구성될 수도 있다.
다른 한편, 다른 설계 조건에 따르면, 광 발전부(11) 및 광 투과부(12) 중 어느 하나 이상의 상면으로는 단열 기능을 하는 단열재 또는 단열판이 위치될 수도 있다. 이때, 위치의 의미는 부착 또는 단순 올려놓는 보강형성일 수도 있다.
이러한 구조에 의해, 패널(10) 내부에 투과되는 태양광의 온도 일부를 소실시킴으로써, 패널(10) 내부의 온도가 급격하게 상승하는 것을 방지할 수 있다.
상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
10 : 패널
11 : 광 발전부
11a : 배터리
11b : 반사판
12 : 광 투과부
13 : 렌즈
14 : 열전소자
15 : 방열판
11 : 광 발전부
11a : 배터리
11b : 반사판
12 : 광 투과부
13 : 렌즈
14 : 열전소자
15 : 방열판
Claims (6)
- 복수 개의 광 발전부(11)가 일정간격으로 배열되고, 상기 광 발전부(11)가 배열됨에 따라 그 사이에 형성된 광 투과부(12)를 포함하는 패널(10)에 있어서,
상기 패널(10)은,
이의 하면 일측이 파단된 형상을 갖으며, 파단된 영역에 판이 결합되어 패널(10)의 내부가 기밀성을 유지함으로써, 패널(10)의 외부와 내부의 온도차이가 발생되도록 하고,
상기 패널(10)의 판을 제외한 나머지 중 광 발전부(11)를 제외하고 나머지가 투명성을 갖는 내열 플라스틱의 재질로 이루어져, 상기 광 투과부(12)를 통해 태양광을 투광시켜 패널(10) 내부에서 반사시킴으로써 발생된 열을 이용하여 전력을 충전하되,
상기 광 발전부(11)의 하측으로 상기 패널(10) 내부에서 반사되는 태양광을 반사시켜주는 반사판(11b)이 위치되고,
상기 광 투과부(12)에 렌즈(13)를 더 포함함으로써, 패널(10) 내부로 태양광이 투광되도록 하며,
상기 패널(10)의 일측에,
패널(10) 내부에서 반사되는 태양광의 열을 기반으로 전력을 발전하는 열전소자(14)와, 상기 열전소자(14)에 근접하게 위치되어, 열전소자(14)에서 방열되는 열을 방출시켜주는 방열판(15)을 포함하고,
상기 광 발전부(11)와 반사판(11b) 사이에는 광 발전부(10)를 통해 발전된 전력을 저장하는 배터리(11a)를 더 포함하되, 상기 반사판(11b)은 상기 배터리(11a)의 하측에 위치되어, 상기 패널(10) 내부에서 반사되는 태양광 배터리(11a)에 직접 닿지 않도록 반사시켜줌으로써,
상기 광 발전부(11)로 입광되는 태양광과, 광 발전부(11)의 사이 공간인 광 투과부(12)로 투과되는 태양광을 모두 이용하여 발전시키며,
상기 패널(10)의 파단됨과 동시에 판으로 결합됨으로써, 패널(10) 내부가 기밀성을 갖도록 하여, 패널(10)의 내부가 외부의 온도에 영향을 받지 않아서 냉각되지 않도록 함과 동시에 진공상태가 아니게 됨에 따라 빛의 굴절이 가능하도록 하고,
상기 반사판(11b)은 그 단면형태가 상협하광의 형태를 갖으면서 배터리(11a)의 측면을 커버하도록 구성되어, 광 투광부(12)의 렌즈(13)를 투광하는 태양광의 열로부터 배터리(11a)를 보호하는 것을 특징으로 하는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 패널(10)에 포함된 광 발전부(11)는,
태양의 위치에 따라 상기 패널(10)로부터 소정의 각도만큼 회전되는 것을 특징으로 하는, 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널.
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|---|---|---|---|
| KR1020170126313A KR102023697B1 (ko) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170126313A KR102023697B1 (ko) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조 |
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|---|---|
| KR20190036875A KR20190036875A (ko) | 2019-04-05 |
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Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170126313A KR102023697B1 (ko) | 2017-09-28 | 2017-09-28 | 태양광 에너지를 이용한 복합발전을 위한 태양광 패널 구조 |
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| JP2015508634A (ja) * | 2011-12-29 | 2015-03-19 | スラス・インダストリーズ・インコーポレイテッドＳｕｌａｓ Ｉｎｄｕｓｔｒｉｅｓ，Ｉｎｃ． | ソーラーエネルギー装置用の太陽追跡装置 |
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