KR102038117B1 - 지열을 이용하는 에너지 저장장치용 컨테이너 - Google Patents

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Abstract

지열을 이용하는 에너지 저장장치용 컨테이너가 제시된다. 본 발명의 실시예에 따른 에너지 저장장치용 컨테이너는, 내부에 수납공간을 형성하도록 상판, 하판 및 하나 이상의 측벽이 결속된 구조의 컨테이너 본체부를 포함하고, 내부 수납공간에 에너지 저장장치를 수납하여 보관하는 에너지 저장장치용 컨테이너로서, 상기 상판 내측면에 장착되고, 제 1 냉매유동로가 내설된 상부 지지프레임; 상기 하판 내측면에 장착되고, 제 2 냉매유동로가 내설된 하부 지지프레임; 상기 상부 지지프레임과 하부 지지프레임 사이에 상하방향으로 장착되고, 제 1 냉매유동로 및 제 2 냉매유동로와 연통되는 구조의 제 3 냉매유동로가 내설되며, 측부에 에너지 저장장치 거치대가 장착되고, 상기 에너지 저장장치 거치대는 제 3 냉매유동로를 통해 유동하는 냉매와 열교환을 수행하는 수직 지지프레임; 및 상기 상판, 하판 또는 측벽의 일측에 장착되고, 외부로부터 지열에너지를 제공받아 지열에너지를 제 1 냉매 유동로 또는 제 2 냉매 유동로를 통해 유동하는 냉매에 공급하는 지열에너지 공급부;를 포함하는 것을 구성의 요지로 한다.

Description

지열을 이용하는 에너지 저장장치용 컨테이너{Container For Energy Storage System Using Geothermal}
본 발명은 에너지 저장장치용 컨테이너에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지열을 이용하여 에너지 저장장치용 컨테이너 내부의 온도를 일정 범위 내로 유지시킬 수 있는 에너지 저장장치용 컨테이너에 관한 것이다.
일반적으로 에너지저장장치는, 과잉 생산된 전력을 저장했다가 전력부족이 발생하면 송전해주는 역할 또는 태양광, 풍력 등 신재생에너지를 생산할 때 출력을 안정화하는 데 쓰이지만, 정전 등 비상시에도 활용할 수 있을 뿐 아니라 전기자동차 보급을 위한 핵심인프라로도 쓰인다.
그리고, 가정에선 심야전력 등을 저장했다가 피크타임에 쓸 수 있도록 해 전기 요금을 아낄 수 있는 제품으로 주목받고 있으며, 에너지저장장치 저장방식으로는 리튬이온 전지 등이 사용된다.
최근에는 컨테이너의 장점을 극대화한 이동형 에너지저장장치의 일환으로 수백킬로와트급에서 메가와트급 에너지저장장치를 탐재한 컨테이너 시스템을 적용하고 있는 것이다.
이와 같은 기술과 관련되어 종래의 특허 제1381592호에 에너지 저장 장치용 컨테이너의 기술이 제시되고 있으며 그 구성은 도 1에서와 같이, 상판(10), 하판(20), 측벽(30) 및 단부문짝(40)이 상호 결합 및 마감되어 내부 공간(50)을 형성하며, 상기 상판(10) 및 측벽(30)이 이중격벽(11)으로 이루어지고, 상기 내부공간(50)에는 단부문짝(40)에서 소정간격 이격되어 이중 투명문(51)이 설치되며, 또한 에너지 저장장치를 거치할 수 있는 거치대(52)가 위치된다.
이때, 상기 상판(10)의 외부면에 태양광 판넬(12)이 형성되며, 상기 하판(20)의 하부면에는 컨테이너를 지면으로 소정 간격 이격시키기 위한 지지대(21)가 더 구비되며, 상기 측벽(30)의 일단에는 외부 전력변환기 등의 장치와 연결될 수 있도록 외부 선로가 투입될 수 있는 연결부(31)가 더 형성된다.
아울러, 상기 내부공간(50)의 측벽(30) 일단에 항온항습기기(61) 설치되고, 상기 항온항습기기(61)에 근접하여 자동소화전(62)이 설치되며, 상기 내부공간(50)의 상판(10) 일단에 IP CCTV(Internet Protocol Closed circuit television)(63)가 설치되고, 상기 IP CCTV(63)에 근접하여 센서(64)가 설치되며, 상기 내부공간(50)의 상판(10) 일단에는 스프링클러(sprinkler)(65)가 설치되며, 상기 각 장치와 연동하여 컨테이너 내부 상황을 실시간으로 모니터링할 수 있는 제어부(66)가 설치되는 구성으로 이루어 진다.
그러나, 종래 기술에 따른 에너지 저장 장치용 컨테이너는, 여름철 컨테이너 내부의 온도를 일정 범위 내로 유지하기 위해 많은 전력이 필요하다는 문제점을 가지고 있다.
또한, 겨울철에도 역시 컨테이터 내부의 온도를 에너지 저장장치가 올바르게 작동할 수 있는 적정 온도 범위 내로 유지하기 위해, 난방을 추가로 실시해야 하며, 이로 인해 많은 비용이 소모되게 되는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 상기 언급한 종래 기술에 따른 문제점을 해결할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.
대한민국등록특허 제10-1381592호 (2014년 03월 31일 등록)
본 발명의 목적은, 에너지 저장장치용 컨테이너의 내부 온도 관리를 안정적이고 손쉽게 수행할 수 있으며 별도의 전력공급 없이 지열 및 태양에너지를 이용하여 온도 관리를 할 수 있는 에너지 저장장치용 컨테이너를 제공하는 것이다.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 에너지 저장장치용 컨테이너는, 내부에 수납공간을 형성하도록 상판, 하판 및 하나 이상의 측벽이 결속된 구조의 컨테이너 본체부를 포함하고, 내부 수납공간에 에너지 저장장치를 수납하여 보관하는 에너지 저장장치용 컨테이너로서, 상기 상판 내측면에 장착되고, 제 1 냉매유동로가 내설된 상부 지지프레임; 상기 하판 내측면에 장착되고, 제 2 냉매유동로가 내설된 하부 지지프레임; 상기 상부 지지프레임과 하부 지지프레임 사이에 상하방향으로 장착되고, 제 1 냉매유동로 및 제 2 냉매유동로와 연통되는 구조의 제 3 냉매유동로가 내설되며, 측부에 에너지 저장장치 거치대가 장착되고, 상기 에너지 저장장치 거치대는 제 3 냉매유동로를 통해 유동하는 냉매와 열교환을 수행하는 수직 지지프레임; 및 상기 상판, 하판 또는 측벽의 일측에 장착되고, 외부로부터 지열에너지를 제공받아 지열에너지를 제 1 냉매 유동로 또는 제 2 냉매 유동로를 통해 유동하는 냉매에 공급하는 지열에너지 공급부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 컨테이너 본체부를 구성하는 측벽의 내측면에는 제 1 냉매 유동로와 연통되는 구조의 제 4 냉매유동로가 내설될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 에너지 저장장치용 컨테이너는, 외기온도가 섭씨 10도 미만이거나 섭씨 30도 초과일 경우, 지열에너지 공급부를 구동시켜 지열에너지를 이용하여 에너지 저장장치 거치대의 온도 및 컨테이너 본체부 내부 수납공간의 기온을 섭씨 10도 내지 30도 이내로 유지시키는 제어부;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 에너지 저장장치용 컨테이너는, 상기 컨테이너 본체부의 외부 상부면 또는 외부 일측면에 장착되고, 태양광으로 전기에너지를 생산하고, 태양열로 축열을 수행하는 태양에너지 공급부;를 더 포함하는 구성일 수 있다.
이 경우, 상기 에너지 저장장치용 컨테이너는, 제 1 냉매유동로, 제 2 냉매유동로 및 제 3 냉매유동로를 통해 유동하는 냉매의 유동을 구현하는 냉매유동펌프, 및 냉매를 냉각시키는 냉매냉각장치를 더 포함하고, 상기 태양에너지 공급부는, 태양광으로 전기에너지를 생산한 후, 생산된 전기에너지를 이용하여 냉매유동펌프 및 냉매냉각장치를 구동시킬 수 있다.
또한, 상기 태양에너지 공급부는, 태양열로 축열을 수행한 후, 축열된 유체를 외부로 제공할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 태양에너지 공급부는, 일측방으로 소정 길이만큼 연장된 원통형 구조이고, 내부면에 반사거울이 코팅되어 있으며, 외부에 광선관통부가 형성된 반사관; 상기 반사관의 내부 중심에 배치되어 장착되고, 내부에 일방향으로 유체가 흐르는 축열파이프; 상기 축열파이프의 외주면에 소정 거리만큼 이격되어 둘 이상 장착되고, 축열파이프로부터 소정 거리만큼 이격시켜 광전소자를 고정시키는 광전소자 고정부; 및 상기 반사관과 인접하여 장착되고, 태양광을 광선관통구를 통해 축열파이프의 외주면으로 집광시키는 하나 이상의 렌즈를 포함하는 집광부;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 집광부는, 태양광을 축열파이프의 외주면에 점 형태로 집광시키는 볼록렌즈가 적어도 하나 이상 배열된 구조이거나, 태양광을 축열파이프(120)의 외주면에 선 형태로 집광시키는 비구면 렌즈가 적어도 하나 이상 배열된 구조일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 반사관의 광선관통부에는, 집광부에 의해 집광된 태양광을 파장별로 분리하는 분광기가 장착될 수 있다.
이 경우, 상기 분광기는, 상기 반사관의 광선관통부와 인접하여 장착되고, 집광부에 의해 집광된 태양광 중 적외선 영역에 해당하는 파장의 태양광을 분광시켜 축열파이프에 굴절시키는 제 1 굴절렌즈; 및 상기 반사관의 광선관통부와 인접하여 장착되고, 집광부에 의해 집광된 태양광 중 가시광선 및 자외선 영역에 해당하는 파장의 태양광을 분광시켜 굴절시키며, 제 1 굴절렌즈와 연속되는 일체형 구조로 형성된 제 2 굴절렌즈;를 포함하는 구성일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 컨테이너 본체부의 상판의 외부면에는 녹지공간이 조성될 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 에너지 저장장치용 컨테이너에 따르면, 특정 구조의 컨테이너 본체부, 상부 지지프레임, 하부 지지프레임, 수직 지지프레임 및 지열에너지 공급부를 구비함으로써, 에너지 저장장치용 컨테이너의 내부 온도 관리를 안정적이고 손쉽게 수행할 수 있으며 별도의 전력공급 없이 지열을 이용하여 온도 관리를 할 수 있는 에너지 저장장치용 컨테이너를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 특정 구조의 냉매유동로를 지지프레임 내부에 설치하고, 지열에너지 공급부를 이용하여 냉매를 공급함으로써, 컨테이너 본체부 내부 온도 및 에너지 저장장치 거치대의 온도를 특정 온도 범위 내로 일정하게 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 특정 구조의 태양에너지 공급부를 구비함으로써, 태양광으로 전기에너지를 생산하고, 태양열로 축열을 수행하여 이를 이용하여 컨테이너 본체부 내부 온도 및 에너지 저장장치 거치대의 온도를 특정 온도 범위 내로 일정하게 유지시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 특정 구조의 반사관, 축열파이프, 광전소자 고정부 및 집광부를 포함하는 태양에너지 공급부를 구비함으로써, 효과적으로 태양에너지를 이용할 수 있고, 태양에너지를 이용하여 컨테이너 본체부 내부 온도 및 에너지 저장장치 거치대의 온도를 특정 온도 범위 내로 일정하게 유지시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 에너지 저장 장치용 컨테이너를 나타내는 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치용 컨테이너를 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치용 컨테이너를 나타내는 정면 투시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치용 컨테이너를 나타내는 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양에너지 공급부를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양에너지 공급부의 반사관, 축열파이프, 광전소자 고정부만을 발췌하여 나타낸 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 반사관, 축열파이프, 광전소자 고정부 및 집광부를 나타낸 정면도이다.
도 8은 도 7의 A-A'선 절단면도이다.
도 9는 도 7의 B부분 확대도이다.
도 10는 도 7의 또 다른 실시예에 따른 A-A'선 절단면도이다.
이하 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석되어서는 아니되며, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다. 본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치용 컨테이너를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 3에는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장 장치용 컨테이너를 나타내는 정면 투시도가 도시되어 있다. 또한, 도 4에는 본 발명의 일 실시예에 따른 에너지 저장장치용 컨테이너를 나타내는 구성도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 에너지 저장장치용 컨테이너(100)는, 내부에 수납공간을 형성하도록 상판(111), 하판(112) 및 하나 이상의 측벽(113)이 결속된 구조의 컨테이너 본체부(110)를 포함하고, 내부 수납공간에 에너지 저장장치를 수납하여 보관하는 컨테이너이다.
본 실시예에 따른 에너지 저장장치용 컨테이너(100)는, 특정 구조의 상부 지지프레임(120), 하부 지지프레임(130), 에너지 저장장치 거치대(142), 수직 지지프레임(140) 및 지열에너지 공급부(150)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 상부 지지프레임(120)은, 상판(111) 내측면에 장착되고, 제 1 냉매유동로(121)가 내설된 구조이다. 또한, 하부 지지프레임(130)은, 하판(112) 내측면에 장착되고, 제 2 냉매유동로(131)가 내설된 구조이다.
상부 지지프레임(120)과 하부 지지프레임(130) 사이에 상하방향으로 장착되는 수직 지지프레임(140)은, 제 1 냉매유동로(121) 및 제 2 냉매유동로(131)와 연통되는 구조의 제 3 냉매유동로(141)가 내설되는 구조이다. 또한, 측부에 에너지 저장장치 거치대(142)가 장착되고, 상기 에너지 저장장치 거치대(142)는 제 3 냉매유동로(141)를 통해 유동하는 냉매와 열교환을 수행할 수 있다. 이때, 에너지 저장장치 거치대(142)의 내부에는 열교환 유동로(143)가 내설되어 있어, 에너지 저장장치 거치대(142)에 거치되는 에너지 저장장치와의 열교환을 수행할 수 있다.
상판(111), 하판(112) 또는 측벽(113)의 일측에 장착되거나 인접하여 배치되는 지열에너지 공급부(150)는, 외부로부터 지열에너지를 제공받아 지열에너지를 제 1 냉매 유동로(121) 또는 제 2 냉매 유동로(131)를 통해 유동하는 냉매에 공급할 수 있다.
경우에 따라서, 도 3에 도시된 바와 같이, 컨테이너 본체부(110)를 구성하는 측벽(113)의 내측면에는 제 1 냉매 유동로(121)와 연통되는 구조의 제 4 냉매유동로(114)가 내설될 수 있다.
본 실시예에 따른 에너지 저장장치용 컨테이너(100)는, 특정 역할을 수행하는 제어부(160)를 더 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 제어부(160)는, 외기온도가 섭씨 10도 미만이거나 섭씨 30도 초과일 경우, 지열에너지 공급부(150)를 구동시켜 지열에너지를 이용하여 에너지 저장장치 거치대(142)의 온도 및 컨테이너 본체부(110) 내부 수납공간의 기온을 섭씨 10도 내지 30도 이내로 유지시킬 수 있다.
경우에 따라서, 컨테이너 본체부(110)의 상판(111)의 외부면에는 녹지공간(180)이 조성될 수 있다. 이 경우, 녹지공간(180)은 컨테이너 본체부(110)의 상부면으로 조사되는 태양광을 흡수하여 컨테이너 본체부(110) 내부가 과열되는 것을 방지할 수 있다.
이때, 물 공급 펌프를 이용하여 녹지공간에 물을 공급할 수 있고, 이와 동시에 컨테이너 본체부(110)의 외부면을 폭포 효과 둥을 이용하여 수냉시킬 수 있다.
경우에 따라서, 본 실시예에 따른 녹지공간은 외부로부터 차단된 별도의 공간으로 마련될 수 있으며, IoT장비를 이용하여 녹지공간을 구성하는 식물들의 재배를 손쉽게 구현할 수 있다. 이때, 별도의 공간으로 마련된 녹지공간은 생체정보 인식을 통해 관리자의 출입을 허용할 수 있다.
이러한 구성을 포함하는 본 발명에 따르면, 특정 구조의 컨테이너 본체부(110), 상부 지지프레임(120), 하부 지지프레임(130), 수직 지지프레임(140), 지열에너지 공급부(150) 및 제어부(160)를 구비함으로써, 에너지 저장장치용 컨테이너의 내부 온도 관리를 안정적이고 손쉽게 수행할 수 있으며 별도의 전력공급 없이 지열을 이용하여 온도 관리를 할 수 있는 에너지 저장장치용 컨테이너를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 특정 구조의 냉매유동로(121, 131, 141)를 지지프레임(120, 130, 140) 내부에 설치하고, 지열에너지 공급부(150)를 이용하여 냉매를 공급함으로써, 컨테이너 본체부 내부 온도 및 에너지 저장장치 거치대의 온도를 특정 온도 범위 내로 일정하게 유지시킬 수 있다.
도 5에는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양에너지 공급부를 나타내는 사시도가 도시되어 있고, 도 6에는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양에너지 공급부의 반사관, 축열파이프, 광전소자 고정부만을 발췌하여 나타낸 사시도가 도시되어 있다. 또한, 도 7에는 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 발전 시스템의 반사관, 축열파이프, 광전소자 고정부 및 집광부를 나타낸 정면도가 도시되어 있다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 에너지 저장장치용 컨테이너(100)는, 컨테이너 본체부(110)의 외부 상부면 또는 외부 일측면에 장착되고, 태양광으로 전기에너지를 생산하고, 태양열로 축열을 수행하는 태양에너지 공급부(170)를 더 포함하는 구성일 수 있다.
또한, 본 실시예에 다른 에너지 저장장치용 컨테이너(100)는, 제 1 냉매유동로(121), 제 2 냉매유동로(131) 및 제 3 냉매유동로(141)를 통해 유동하는 냉매의 유동을 구현하는 냉매유동펌프(101), 및 냉매를 냉각시키는 냉매냉각장치(102)를 더 포함하는 구성일 수 있다.
이때, 태양에너지 공급부(170)는, 태양광으로 전기에너지를 생산한 후, 생산된 전기에너지를 이용하여 냉매유동펌프(101) 및 냉매냉각장치(102)를 구동시킬 수 있다.
경우에 따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 태양에너지 공급부(170)는, 태양열로 축열을 수행한 후, 축열된 유체를 외부로 제공할 수 있다.
따라서, 상기 구성을 본 발명에 따르면, 특정 구조의 태양에너지 공급부(170)를 구비함으로써, 태양광으로 전기에너지를 생산하고, 태양열로 축열을 수행하여 이를 이용하여 컨테이너 본체부(110) 내부 온도 및 에너지 저장장치 거치대(142)의 온도를 특정 온도 범위 내로 일정하게 유지시킬 수 있다.
이하에서는 도 8 내지 도 10에 도시된 도면을 참고하여, 본 실시예에 따른 태양에너지 공급부(170)를 구성하는 각 구성에 대해 상세히 설명하기로 한다.
본 실시예에 따른 태양에너지 공급부(170)는, 특정 구조의 반사관(171), 축열파이프(172), 광전소자 고정부(173) 및 집광부(174)를 포함하는 구성일 수 있다.
구체적으로, 반사관(171)은 일측방으로 소정 길이만큼 연장된 원통형 구조이고, 내부면에 반사거울(171-1)이 코팅되어 있으며, 외부에 광선관통부(171-2)가 형성된 구조일 수 있다.
본 실시예에 따른 반사관(171)의 내부 중심에 배치되는 축열파이프(172)는, 내부에 일방향으로 유체가 흐르는 구조로서, 집광부(174)에 의해 집광된 태양광에 의해 가열될 수 있다. 이때, 축열파이프(172) 내부를 유동하는 유체는 태양광으로부터 흡수한 열에 의해 가열되며, 가열된 유체는 별도로 마련된 저장탱크에 저장되거나 또 다른 열에너지원으로 활용될 수 있다.
경우에 따라서, 축열파이프(172)의 외부면에 적외선 흡수 필름을 코팅하여 반사관(171)의 내부로 진입된 태양광 중 적외선을 더욱 효과적으로 흡수할 수 있다.
이때, 도 9에 도시된 바와 같이, 반사관(171)의 광선관통부(171-2)는, 내부면에 반사거울(171-1)이 코팅되어 있지 않은 투명한 구조(a) 또는 관통된 구조(b)일 수 있다.
광전소자 고정부(173)는, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 축열파이프(172)의 외주면에 소정 거리만큼 이격되어 둘 이상 장착되어 있다. 이때, 광전소자 고정부(173)는 축열파이프(172)로부터 소정 거리만큼 이격시켜 광전소자(173-1)를 고정시킬 수 있다.
또한, 집광부(174)는, 반사관(171)과 인접하여 장착되고, 태양광을 광선관통구(171-2)를 통해 축열파이프(172)의 외주면으로 집광시키는 하나 이상의 렌즈(174-1)를 포함하는 구조일 수 있다.
더욱 구체적으로, 본 실시예에 따른 집광부(174)는, 태양광을 축열파이프(172)의 외주면에 점 형태로 집광시키는 볼록렌즈가 적어도 하나 이상 배열된 구조이거나, 태양광을 축열파이프(120)의 외주면에 선 형태로 집광시키는 비구면 렌즈가 적어도 하나 이상 배열된 구조일 수 있다.
구체적으로, 본 실시예에 따른 집광부(140)를 구성하는 렌즈(141)를 비구면 렌즈(Aspherics lens)가 일방향으로 연속 배열된 구조로 구성할 경우, 이때 비구면 렌즈는 프레넬 패턴(Fresnel pattern)이 형성된 렌즈일 수 있다. 더욱 바람직하게 비구면 렌즈는, 경량의 투명 폴리카보네이트, 아크릴 등으로 제작한 얇은 시트의 한쪽 표면에 다수의 미세한 평행 직선 형태의 골을 갖는 직선형 프레넬 렌즈일 수 있다.
이때, 반사관(171)의 외부에 형성된 광선관통부(171-2)는, 집광부(174)에 의해 집광되는 태양광의 선 형태를 따라 형성된 슬릿 구조일 수 있다. 이 경우, 슬릿 구조의 광선관통부를 통과한 태양광은 광전소자 사이를 지나 축열파이프의 외주면에 집광될 수 있다.
이러한 구성을 포함하는 본 발명에 따르면, 특정 구조의 반사관(171), 축열파이프(172), 광전소자 고정부(173) 및 집광부(174)를 포함하는 태양에너지 공급부(170)를 구비함으로써, 효과적으로 태양에너지를 이용할 수 있고, 태양에너지를 이용하여 컨테이너 본체부 내부 온도 및 에너지 저장장치 거치대의 온도를 특정 온도 범위 내로 일정하게 유지시킬 수 있다.
한편, 도 10에 도시된 바와 같이, 반사관(171)의 광선관통부(171-2)에는, 집광부에 의해 집광된 태양광을 파장별로 분리하는 분광기(175)가 장착될 수 있다.
본 실시예에 따른 분광기(175)는, 특정 구조의 제 1 굴절렌즈(175-1) 및 제 2 굴절렌즈(175-2)를 포함하는 구조일 수 있다.
구체적으로, 제 1 굴절렌즈(175-1)는, 반사관(171)의 광선관통부(171-2)와 인접하여 장착되고, 집광부(174)에 의해 집광된 태양광 중 적외선 영역에 해당하는 파장의 태양광을 분광시켜 축열파이프(172)에 굴절시킬 수 있다.
제 2 굴절렌즈(175-2)는, 반사관(171)의 광선관통부(171-2)와 인접하여 장착되고, 집광부(174)에 의해 집광된 태양광 중 가시광선 및 자외선 영역에 해당하는 파장의 태양광을 분광시켜 굴절시키며, 제 1 굴절렌즈(175-1)와 연속되는 일체형 구조로 형성될 수 있다.
이 경우, 적외선 영역에 해당하는 파장의 태양광을 축열파이프에 집중시키고, 이와 동시에 가시광성과 자외선 영역에 해당하는 파장의 태양광을 광전소자에 집중시킴으로써, 광전소자의 작동 최대온도를 초과하는 문제를 미연에 방지할 수 있다.
이상의 본 발명의 상세한 설명에서는 그에 따른 특별한 실시예에 대해서만 기술하였다. 하지만 본 발명은 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
즉, 본 발명은 상술한 특정의 실시예 및 설명에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능하며, 그와 같은 변형은 본 발명의 보호 범위 내에 있게 된다.
10: 종래 기술에 따른 에너지 저장장치용 컨테이너
11: 이중격벽
12: 태양광 판넬
20: 하판
30: 측벽
40: 단부문짝
50: 내부공간
100: 에너지 저장장치용 컨테이너
101: 냉매유동펌프
102: 냉매냉각장치
110: 컨테이너 본체부
111: 상판
112: 하판
113: 측벽
114: 제 4 냉매유동로
120: 상부 지지프레임
121: 제 1 냉매유동로
130: 하부 지지프레임
131: 제 2 냉매유동로
140: 수직 지지프레임
141: 제 3 냉매유동로
142: 에너지 저장장치 거치대
143: 열교환 유동로
150: 지열에너지 공급부
160: 제어부
170: 태양에너지 공급부
171: 반사관
171-1: 반사거울
171-2: 광선관통부
172: 축열파이프
173: 광전소자 고정부
173-1: 광전소자
174: 집광부
174-1: 렌즈
174-2: 렌즈고정 프레임
175: 분광기
175-1: 제 1 굴절렌즈
175-2: 제 2 굴절렌즈
180: 녹지공간

Claims (11)

  1. 내부에 수납공간을 형성하도록 상판(111), 하판(112) 및 하나 이상의 측벽(113)이 결속된 구조의 컨테이너 본체부(110)를 포함하고, 내부 수납공간에 에너지 저장장치를 수납하여 보관하는 에너지 저장장치용 컨테이너(100)로서,
    상기 상판(111) 내측면에 장착되고, 제 1 냉매유동로(121)가 내설된 상부 지지프레임(120);
    상기 하판(112) 내측면에 장착되고, 제 2 냉매유동로(131)가 내설된 하부 지지프레임(130);
    상기 상부 지지프레임(120)과 하부 지지프레임(130) 사이에 상하방향으로 장착되고, 제 1 냉매유동로(121) 및 제 2 냉매유동로(131)와 연통되는 구조의 제 3 냉매유동로(141)가 내설되며, 측부에 에너지 저장장치 거치대(142)가 장착되고, 상기 에너지 저장장치 거치대(142)는 제 3 냉매유동로(141)를 통해 유동하는 냉매와 열교환을 수행하는 수직 지지프레임(140); 및
    상기 상판(111), 하판(112) 또는 측벽(113)의 일측에 장착되고, 외부로부터 지열에너지를 제공받아 지열에너지를 제 1 냉매 유동로(121) 또는 제 2 냉매 유동로(131)를 통해 유동하는 냉매에 공급하는 지열에너지 공급부(150);
    상기 컨테이너 본체부(110)의 외부 상부면 또는 외부 일측면에 장착되고, 태양광으로 전기에너지를 생산하고, 태양열로 축열을 수행하는 태양에너지 공급부(170);
    를 포함하고,
    상기 태양에너지 공급부(170)는,
    일측방으로 소정 길이만큼 연장된 원통형 구조이고, 내부면에 반사거울(171-1)이 코팅되어 있으며, 외부에 광선관통부(171-2)가 형성된 반사관(171);
    상기 반사관(171)의 내부 중심에 배치되어 장착되고, 내부에 일방향으로 유체가 흐르는 축열파이프(172);
    상기 축열파이프(172)의 외주면에 소정 거리만큼 이격되어 둘 이상 장착되고, 축열파이프(172)로부터 소정 거리만큼 이격시켜 광전소자(173-1)를 고정시키는 광전소자 고정부(173); 및
    상기 반사관(171)과 인접하여 장착되고, 태양광을 광선관통구(171-2)를 통해 축열파이프(172)의 외주면으로 집광시키는 하나 이상의 렌즈(174-1)를 포함하는 집광부(174);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장장치용 컨테이너.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨테이너 본체부(110)를 구성하는 측벽(113)의 내측면에는 제 1 냉매 유동로(121)와 연통되는 구조의 제 4 냉매유동로(114)가 내설되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장장치용 컨테이너.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치용 컨테이너(100)는,
    외기온도가 섭씨 10도 미만이거나 섭씨 30도 초과일 경우, 지열에너지 공급부(150)를 구동시켜 지열에너지를 이용하여 에너지 저장장치 거치대(142)의 온도 및 컨테이너 본체부(110) 내부 수납공간의 기온을 섭씨 10도 내지 30도 이내로 유지시키는 제어부(160);
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장장치용 컨테이너.
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 에너지 저장장치용 컨테이너(100)는, 제 1 냉매유동로(121), 제 2 냉매유동로(131) 및 제 3 냉매유동로(141)를 통해 유동하는 냉매의 유동을 구현하는 냉매유동펌프(101), 및 냉매를 냉각시키는 냉매냉각장치(102)를 더 포함하고,
    상기 태양에너지 공급부(170)는, 태양광으로 전기에너지를 생산한 후, 생산된 전기에너지를 이용하여 냉매유동펌프(101) 및 냉매냉각장치(102)를 구동시키는 것을 특징으로 하는 에너지 저장장치용 컨테이너.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양에너지 공급부(170)는, 태양열로 축열을 수행한 후, 축열된 유체를 외부로 제공하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장장치용 컨테이너.
  7. 삭제
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 집광부(174)는,
    태양광을 축열파이프(172)의 외주면에 점 형태로 집광시키는 볼록렌즈가 적어도 하나 이상 배열된 구조이거나,
    태양광을 축열파이프(120)의 외주면에 선 형태로 집광시키는 비구면 렌즈가 적어도 하나 이상 배열된 구조인 것을 특징으로 하는 에너지 저장장치용 컨테이너.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 반사관(171)의 광선관통부(171-2)에는, 집광부에 의해 집광된 태양광을 파장별로 분리하는 분광기(175)가 장착되는 것을 특징으로 하는 에너지 저장장치용 컨테이너.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 분광기(175)는,
    상기 반사관(171)의 광선관통부(171-2)와 인접하여 장착되고, 집광부(174)에 의해 집광된 태양광 중 적외선 영역에 해당하는 파장의 태양광을 분광시켜 축열파이프(172)에 굴절시키는 제 1 굴절렌즈(175-1); 및
    상기 반사관(171)의 광선관통부(171-2)와 인접하여 장착되고, 집광부(174)에 의해 집광된 태양광 중 가시광선 및 자외선 영역에 해당하는 파장의 태양광을 분광시켜 굴절시키며, 제 1 굴절렌즈(175-1)와 연속되는 일체형 구조로 형성된 제 2 굴절렌즈(175-2);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 에너지 저장장치용 컨테이너.
  11. 제 1 항에 있어서,
    상기 컨테이너 본체부(110)의 상판(111)의 외부면에는 녹지공간(180)이 조성되어 있는 것을 특징으로 하는 에너지 저장장치용 컨테이너.
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