KR102192680B1 - 태양열을 이용한 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양열을 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 특히 매니폴드와 축열조를 일체로 형성하여 설치 및 유지보수가 용이하고, 열전소자에서 형성된 온도차를 최대한 크게 하면서 지속적으로 유지할 수 있도록 내부에 열매체가 수용되는 축열몸체; 상기 축열몸체의 측방향을 향해 뻗어나가도록 축열몸체의 측면에 결합되어 태양열을 흡열하여 열매체로 전달하는 집열관; 및 상기 축열몸체에 장착되어 가온된 열매체로부터 열을 전달받아 전기에너지를 생성하는 발전모듈;을 포함하는 발전체가 구비되되, 상기 발전모듈은 일단부가 축열몸체의 외측으로 돌출되도록 축열몸체의 내측에 삽입되어 열매체의 열을 전도하는 전열구와, 상기 전열구의 일단부와 일면이 맞닿도록 구비되는 열전소자와, 상기 열전소자의 타면에 맞닿도록 구비되고 내부에 냉각수가 흐르는 워터블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 발전장치에 관한 것이다.

Description

태양열을 이용한 발전장치{Power generating apparatus using solar heat}

본 발명은 태양열을 이용한 발전장치에 관한 것으로서, 특히 설치 및 유지보수가 용이하면서 열전소자를 이용하여 효과적으로 전기에너지를 생산할 수 있는 태양열을 이용한 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양을 이용한 발전장치는 광전효과를 기대할 수 있는 화합물반도체로 제조된 태양전지를 이용하는 태양광 발전장치와 태양열에 의해 물이나 기타 재료를 데우고 이를 이용하여 2차적으로 발전하는 태양열 발전장치로 구분된다. 위에서 언급한 태양광과 태양열은 바이오, 풍력, 수력, 해양, 폐기물, 지열 등과 함께 재생에너지에 해당되어 많은 연구가 진행 중에 있다.

태양광 발전장치는 넓은 면적을 필요로 하고 광전 변환효율이 매우 낮아 태양열 발전장치에 대하여 상대적으로 비중있게 연구가 진행되고 있다. 이러한 태양열을 이용한 발전장치의 일 예가 대한민국 등록특허 제10-1221422호(이하, '인용발명'이라 함)에 게시되어 있다.

인용발명은 도 1에 도시된 바와 같이 흡열부(110) 및 방열부(120)를 가지며 흡열부(110) 및 방열부(120)의 열교환에 의하여 발생되는 전기를 출력하는 발전단자(130)를 가지는 열전모듈(100)과, 태양열을 집열하는 집열부(200)와, 제1열교환매체가 집열부(200) 및 열전모듈(100)의 흡열부(110)를 순환하도록 하여 집열부(200)에서 흡수된 열을 열전모듈(100)의 흡열부(110)로 전달하는 제1매체순환부(300)를 포함하여 구성된다.

상기 집열부(200)에서 진공으로 된 집열관을 통한 집열방식을 채택하는 경우 다수의 집열관이 열전모듈로 열을 전달하기 위해 다수의 집열관이 꽂히고 내부에 제1열교환매체가 수용되어 있는 매니폴드(manifold)가 집열부(200)에 존재하게 되며, 가열된 제1열교환매체가 열전모듈로 열을 전달하고 다시 매니폴더로 순환되게 하기 위한 축열조인 흡열부(110)가 별도로 마련된다.

열매체의 순환을 위해 매니폴드와 축열조를 별도로 구성하는 경우, 태양열을 이용한 발전장치는 복잡한 구조를 가짐은 물론 많은 공간을 차지하게 되므로 설치 및 유지보수에 어려움이 따른다는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 매니폴드와 축열조를 일체로 형성하여 설치 및 유지보수가 용이하고, 열전소자에서 형성된 온도차를 최대한 크게 하면서 지속적으로 유지할 수 있는 태양열을 이용한 발전장치를 제공함에 목적이 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 태양열을 이용한 발전장치는 내부에 열매체가 수용되는 축열몸체; 상기 축열몸체의 측방향을 향해 뻗어나가도록 축열몸체의 측면에 결합되어 태양열을 흡열하여 열매체로 전달하는 집열관; 및 상기 축열몸체에 장착되어 가온된 열매체로부터 열을 전달받아 전기에너지를 생성하는 발전모듈;을 포함하는 발전체가 구비되되, 상기 발전모듈은 일단부가 축열몸체의 외측으로 돌출되도록 축열몸체의 내측에 삽입되어 열매체의 열을 전도하는 전열구와, 상기 전열구의 일단부와 일면이 맞닿도록 구비되는 열전소자와, 상기 열전소자의 타면에 맞닿도록 구비되고 내부에 냉각수가 흐르는 워터블럭을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 열매체가 수용된 축열몸체에 집열관과 발전모듈이 모두 결합되어 발전이 이루어지는바, 축열몸체가 종래 분리되어 있던 매니폴드와 축열조의 역할을 동시에 수행하게 되므로 발전장치의 구조가 간소화되어 설치 및 유지보수가 용이하다.

또한, 발전모듈에 포함된 열전소자는 태양열에 의해 가온된 열매체의 열을 효과적으로 전달받아 일면에 고온부를 형성하고, 냉각수가 흐르는 워터블럭을 통해 타면에 저온부를 형성하므로, 열전소자의 고온부와 저온부의 온도차를 최대한 형성할 수 있으면서 열전소자의 지속적인 큰 온도차 유지가 가능하여 발전효율을 높일 수 있다.

도 1은 종래 태양열을 이용한 발전장치의 구조를 보여주는 도면,
도 2는 본 발명에 의한 태양열을 이용한 발전장치에 적용되는 발전체의 구조를 보여주는 도면,
도 3 및 도 4는 본 발명에 의한 태양열을 이용한 발전장치에 적용되는 발전모듈의 구조를 보여주는 도면,
도 5는 본 발명에 의한 태양열을 이용한 발전장치에 적용되는 집열관이 축열몸체에 결합되는 구조를 보여주는 도면,
도 6 및 도 7은 본 발명에 의한 태양열을 이용한 발전장치에 적용되는 발전모듈과 전열파이프의 배치상태를 보여주는 도면,
도 8은 본 발명에 의한 태양열을 이용한 발전장치에 적용되는 다수의 발전모듈이 장착되는 상태를 보여주는 도면,
도 9 및 도 10은 본 발명에 의한 태양열을 이용한 발전장치에 적용되는 발전세트의 구조를 보여주는 도면,
도 11 내지 도 13은 본 발명에 의한 태양열을 이용한 발전장치에 다수의 발전세트가 설치대에 설치된 구조를 보여주는 도면.

본 발명에서는 매니폴드와 축열조를 일체로 형성하여 설치 및 유지보수가 용이하고, 열전소자에서 형성된 온도차를 최대한 크게 하면서 지속적으로 유지할 수 있도록 내부에 열매체가 수용되는 축열몸체; 상기 축열몸체의 측방향을 향해 뻗어나가도록 축열몸체의 측면에 결합되어 태양열을 흡열하여 열매체로 전달하는 집열관; 및 상기 축열몸체에 장착되어 가온된 열매체로부터 열을 전달받아 전기에너지를 생성하는 발전모듈;을 포함하는 발전체가 구비되되, 상기 발전모듈은 일단부가 축열몸체의 외측으로 돌출되도록 축열몸체의 내측에 삽입되어 열매체의 열을 전도하는 전열구와, 상기 전열구의 일단부와 일면이 맞닿도록 구비되는 열전소자와, 상기 열전소자의 타면에 맞닿도록 구비되고 내부에 냉각수가 흐르는 워터블럭을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 발전장치를 제안한다.

본 발명의 권리범위는 이하에서 설명하는 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 기술분야의 통상적인 지식을 가진자에 의하여 다양하게 변형 실시될 수 있다.

이하, 본 발명인 태양열을 이용한 발전장치는 첨부된 도 2 내지 도 13을 참고로 상세하게 설명한다.

본 발명인 태양열을 이용한 발전장치는 도 2에 도시된 바와 같이 축열몸체(100), 상기 축열몸체(100)의 측면에 결합되는 집열관(200) 및 상기 축열몸체(100)에 장착되는 발전모듈(300)을 포함한다.

상기 축열몸체(100)는 내부에 열매체가 수용되며, 여기서의 열매체는 다양한 종류의 액체가 사용될 수 있으나, 일반적으로 냉각수로 사용되는 물보다 끓는점이 높은 액체를 사용함이 바람직하며, 이러한 액체 중 열저장이 효과적으로 이루어지는 메틸에틸케톤(MEK, Methyl Ethyl Kethone) 오일을 사용함이 보다 바람직하다.

오일과 같은 열매체는 가열되어 온도가 상승하는 경우 밀도가 낮아져 상승하게 되고, 온도가 하강하는 경우 밀도가 높아져 하강하게 되는바, 별도의 펌프와 같은 장비없이도 자체적으로 순환하는 구조를 가질 수 있다. 이에 따라 열매체는 축열몸체(100) 내부에서 순환하게 된다.

상기 집열관(200)은 소정의 길이를 가지는 관 형태로 형성되어 축열몸체(100)의 측방향을 향해 뻗어나가도록 일단부가 축열몸체(100)의 측면에 결합된다. 이와 같이 축열몸체(100)와 결합된 집열관(200)은 태양열을 흡열하여 내부에 구비된 히트파이프(210)를 통해 태양열을 축열몸체(100) 내에 수용된 열매체로 전달하며, 이에 따라 열매체는 가온된다.

상기 발전모듈(300)은 가온된 열매체로부터 열을 전달받아 전기에너지를 생성한다. 구체적으로, 상기 발전모듈(300)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 전열구(310), 열전소자(320) 및 워터블럭(330)을 포함한다.

상기 전열구(310)는 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 소정의 길이를 가지도록 형성되어, 일단부가 축열몸체(100)의 외측으로 돌출되고 나머지 부분이 축열몸체(100)의 내측에 삽입된다. 상기 전열구(310)는 열이 전도되는 소재로 이루어져 축열몸체(100) 내 수용되어 가온된 열매체의 열을 전도하는 역할을 한다.

상기 열전소자(320)는 전열구(310)의 일단부와 일면이 맞닿도록 구비되며, 전열구(310)와 맞닿은 일면은 태양열에 의해 가온된 열매체의 열을 효과적으로 전달받아 고온부를 형성한다. 또한, 상기 열전소자(320)의 타면에는 냉각수가 흐르는 워터블럭(330)이 맞닿도록 구비되며, 이에 따라 열전소자(320)의 타면은 냉각수에 의해 고온부와 온도차를 최대한 형성할 수 있다. 더욱이, 전열구(310)와 워터블럭(330)에 의해 열전소자(320)는 지속적으로 큰 온도차 유지가 가능하므로 발전효율을 높일 수 있다.

상기와 같이 전기에너지를 생산하는 발전체(A)는 열매체가 수용된 축열몸체(100)에 집열관(200)과 발전모듈(300)이 모두 결합되어 발전이 이루어지는바, 축열몸체(100)가 종래 분리되어 있던 매니폴드와 축열조의 역할을 동시에 수행하게 되므로 본 발명에 의한 태양열을 이용한 발전장치의 구조를 간소화할 수 있어 설치 및 유지보수를 손쉽게 할 수 있다.

한편, 상기 축열몸체(100)에 집열관(200)이 결합됨에 있어, 축열몸체(100)의 일측면에만 결합될 수 있으나, 집열량을 높이고 발전체(A)의 균형을 위하여 축열몸체(100)의 양측면에 집열관(200)이 결합됨이 바람직하며, 양측면에 결합되는 집열관(200)은 상호 대응되도록 결합됨이 보다 바람직하다.

상기 축열몸체(100)와 집열관(200)이 결합되는 일 예로, 상기 축열몸체(100)는 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 내측에 양측면을 관통하며 열을 전도할 수 있는 소재로 이루어진 전열파이프(110)가 구비되고, 상기 집열관(200)은 도 5에 도시된 바와 같이 길이방향을 따라 내부에 히트파이프(210)가 구비되되, 히트파이프(210)의 일단이 집열관(200)의 외측으로 돌출되도록 구비될 수 있다. 이에 따라, 돌출된 히트파이프(210)의 일단이 전열파이프(110)의 내측에 삽입됨으로써 집열관(200)이 축열몸체(100)의 측면에 결합된다.

상기 전열파이프(110)는 열매체가 직접적으로 집열관(200) 및 히트파이프(210)에 맞닿아 열효율이 저하되거나, 집열관(200) 및 히트파이프(210)의 변형이 일어나는 것을 방지하는 역할을 하며, 상기 히트파이프(210)는 일단이 축열몸체(100) 내에 위치하게 되므로 축열몸체(100) 내 수용된 열매체를 효과적으로 가온시키는 역할을 한다.

또한, 상기 전열파이프(110)에서 히트파이프(210)의 일단이 삽입된 부분을 제외한 부분, 즉 일 히트파이프(210)의 일단과 타 히트파이프(210)의 타단 사이 공간에는 보온충진재가 충진되어 히트파이프(210)에 의해 전열파이프(110)로 전도된 열이 지속적으로 유지되도록 할 수 있다.

상기 집열관(200)는 지면으로부터 기울기를 가지지 않고 양측을 향해 일자 형태로 뻗어나가도록 축열몸체(100)의 측면에 결합될 수 있으나, 집열관(200)으로부터 축열몸체(100)로의 태양열의 전도가 효과적으로 이루어질 수 있도록 도 2 및 도 5에 도시된 바와 같이 외측으로 갈수록 하향경사지도록 축열몸체(100)에 결합될 수 있다. 상기 집열관(200) 내에는 열을 받으면 상변화하는 PCM이 포함되어 있으며, PCM의 대류 현상이 보다 용이하게 이루어지도록 상기 집열관(200)은 외측으로 갈수록 하향경사지도록 구비됨이 바람직하다.

상기 전열파이프(110)는 축열몸체(100)의 양측면을 관통하는 일자 형태로 형성될 수 있으나, '∧'자 형태를 이루며 축열몸체(100)의 내측에 구비되고, 축열몸체(100)는 하방으로 갈수록 폭이 좁하지도록 양측면이 소정의 경사면을 이룰 수 있는바, 하향경사지도록 결합되는 집열관(200)의 단부가 축열몸체(100)에 밀착고정될 수 있다.

또한, 상기 집열관(200)은 축열몸체(100)의 측면 각각에 필요한 발전용량에 따라 다수 개가 결합될 수 있으며, 다수 개가 결합되는 경우 축열몸체(100)의 측면 폭 방향을 따라 일렬로 다수 개가 결합됨이 바람직하다. 이 경우, 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 축열몸체(100)에는 전열파이프(110)가 다수 개 구비되며, 상기 전열구(310)는 전열파이프(110) 사이에 위치하도록 삽입된다.

상기 전열구(310)는 바(bar) 형태 등 다양한 형태로 형성될 수 있으나, 열전소자(320)로의 열전도가 신속하면서도 효과적으로 일어날 수 있도록 열전소자(320)의 일면에 대응되는 폭을 가지는 판 형태로 형성됨이 바람직하며, 다수의 전열파이프(110) 사이에 구비되어, 일 전열파이프(110)에 의해 가온된 열매체에 비해 상대적으로 높은 온도를 가지는 열매체로부터 열을 전도받음이 보다 바람직하다.

한편, 상기 축열몸체(100)에는 필요한 발전용량에 따라 발전모듈(300)이 하나 또는 다수 개가 장착될 수 있다. 상기 축열몸체(100)는 결합된 집열관(200)의 간섭을 받지 않음과 동시에 장착을 손쉽게 할 수 있으면서 냉각수의 원활한 흐름을 형성할 수 있도록 발전모듈(300)이 상면에 장착됨이 바람직하다. 이를 위해, 상기 축열몸체(100)는 도 8에 도시된 바와 같이 상면으로부터 내측을 향해 함입된 슬롯(120)이 다수 개 형성될 수 있다.

이때, 상기 발전모듈(300)은 하나의 열전소자(320)와 하나의 전열구(310)만을 포함할 수 있으나, 유지보수의 편의성과 발전용량 조절을 위해 일단부에 열전소자(320)가 구비된 전열구(310)를 다수 개 포함할 수 있다. 이 경우, 상기 전열구(310)는 도 6에 도시된 바와 같이 일렬로 마련되고, 상기 워터블럭(330)은 다수의 열전소자(320) 타면을 한꺼번에 감싸도록 구비될 수 있다. 각각의 열전소자(320)마다 각각의 워터블럭(330)이 구비될 수 있으나, 설비의 간소화와 냉각을 위한 시간 확보를 위해 다수의 열전소자(320) 타면을 덮을 수 있도록 워터블럭(330)이 형성됨이 바람직하다.

그리고, 도 4에 도시된 바와 같이 상기 발전모듈(300)은 열전소자(320)의 하방으로 다수의 전열구(310)를 한꺼번에 감싸는 전열커버(340)를 더 포함할 수 있다. 상기 전열커버(340)는 열전도가 용이한 소재로 이루어지며, 축열몸체(100) 내에 수용된 열매체가 전열구(310)에 직접 맞닿아 전열구(310)의 변형 등이 일어나는 것을 방지한다.

또한, 상기 발전모듈(300)을 구성하는 전열구(310), 열전소자(320), 워터블럭(330)은 다양한 방식으로 결합될 수 있으며, 이러한 일 예로, 상기 전열구(310), 열전소자(320) 및 워터블럭(330)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 판 형태를 이루며 전열구(310)에서 열전소자(320)가 맞닿은 반대편에 위치하도록 구비되는 제1 브라켓(350)과, 판 형태를 이루며 열전소자(320)가 맞닿은 전열구(310) 측에 위치하도록 구비되는 제2 브라켓(360)을 통해 결합될 수 있다. 상기 제2 브라켓(360)은 열전소자(320)가 워터블럭(330)을 향해 노출되도록 소정의 형태를 가진 관통공이 형성되어 있으며, 워터블럭(330)은 전열구(310)가 위치하는 반대편 측에서 제2 브라켓(360)과 결합된다.

상기에서 설명한 발전체(A)는 필요한 발전용량에 따라 다수 개가 구비되어 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이 발전세트(B)를 구성할 수 있으며, 상기 발전체(A) 및 발전세트(B)는 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 전후방향으로 기울어지도록 설치될 수 있다. 특히, 상기 발전체(A) 및 발전세트(B)가 전후방향으로 기울어짐에 있어, 지면으로부터 예각을 이루도록 기울어짐이 바람직하다. 이는 축열몸체(100)의 양측에 결합되는 다수의 집열관(200)이 상호 그림자 간섭이 일어나지 않도록 하기 위함이며, 이를 통해 적은 공간에서도 집열성능이 최대한 발휘되어 안정적이고 지속적인 발전이 가능하다.

상기 발전체(A)가 다수 개 구비되는 경우, 설치공간을 최소화하면서 발전효율을 보다 높일 수 있도록 각각의 발전체(A)는 도 9에 도시된 바와 같이 집열관(200)이 동일한 방향으로 뻗어나가도록 전후방향으로 나란히 배치됨이 바람직하다. 또한, 본 발명은 다수의 축열몸체(100)를 수용할 수 있는 케이싱(410)을 포함할 수 있으며, 다수의 발전체(A)는 상기 케이싱(410)에 축열몸체(100)가 수용된 후 집열관(200)이 케이싱(410)의 측면을 관하여 축열몸체(100)의 측면에 결합됨으로써 도 10에 도시된 바와 같은 발전세트(B)를 구성할 수 있다. 상기 케이싱(410)은 유지보수시 발전체(A)의 탈착이 용이하도록 상면이 개방되도록 형성됨이 바람직한바, 상기 케이싱(410)의 상면을 덮는 커버(420)가 더 포함됨이 바람직하다.

위와 같은 발전세트(B) 또한 필요한 발전용량에 따라 도 11 및 도 12에 도시된 바와 같이 다수 개가 구비될 수 있다. 이때, 각각의 발전세트(B)는 발전체(A) 다수 개가 배치된 것과 마찬가지로, 집열관(200)이 동일한 방향으로 뻗어나가도록 배치됨이 바람직하며, 발전세트(B) 상호 간의 간섭이 발생되어 발전효율이 저하되지 않도록 전후방향으로 나란히 배치됨이 바람직하다. 즉, 다수의 발전세트(B)는 지면으로부터 일정한 기울기를 가지면서 일렬로 배치된다.

한편, 본 발명은 도 13에 도시된 바와 같이 냉각수를 저장하는 메인탱크(510)를 포함할 수 있으며, 상기 워터블럭(330)은 메인탱크(510)로부터 직접 냉각수를 공급받을 수 있으나, 다수의 발전세트(B)에 구비된 워터블럭(330)으로 냉각수를 효과적으로 공급할 수 있도록 메인탱크(510)로부터 냉각수를 전달받아 워터블럭(330)으로 냉각수를 공급하는 서브탱크(520)를 더 포함함이 바람직하다. 상기 서브탱크(520)는 발전세트(B) 별로 구비되어 일 발전세트(B)에 구비된 다수의 워터블럭(330)으로 냉각수를 공급한다.

상기 발전세트(B), 메인탱크(510) 및 서브탱크(520)는 도 11 내지 도 13에 도시된 바와 같이 설치대(C)에 설치될 수 있다. 다수의 발전세트(B)는 전방이 후방보다 낮은 위치를 이루도록 설치되고, 각각의 발전세트(B) 후방에 서브탱크(520)가 설치될 수 있다. 이때, 메인탱크(510)는 서브탱크(520)보다 높게 위치하도록 설치되어, 냉각수가 메인탱크(510)로부터 서브탱크(520)로 중력에 의해 자연히 흘러가고, 서브탱크(520)로부터 일 발전세트(B) 내 구비된 다수의 워터블럭(330)으로 중력에 의해 자연히 흘러가도록 할 수 있는바, 열전소자(320)의 큰 온도차 형성을 위한 냉각수의 흐름에 있어 별도의 전력이 필요치 않도록 할 수 있다.

상기에서 설명한 바와 같이 냉각수는 메인탱크(510) 및 서브탱크(520)를 거쳐 워터블럭(330)으로 흘러가게 되며, 워터블럭(330)으로 흘러간 냉각수는 열전소자(320)의 타면을 냉각시킨 후 배출된다. 따라서, 상기 워터블럭(330)에는 냉각수가 유입되는 유입관(331)과 냉각수가 배출되는 유출관(332)이 형성되어 있으며, 상기 발전세트(B)의 하측에 유출관(332)을 통해 배출된 냉각수가 모이는 회수탱크(530)가 구비됨이 바람직하다. 상기 회수탱크(530)로 모인 냉각수는 라이에이터(600)를 거쳐 온도가 낮춰지게 되며, 온도가 낮아진 냉각수는 펌프(700)를 통해 다시 메인탱크(510)에 저장된다.

그리고, 본 발명의 설치대(C)에는 발전체(A) 및 발전세트(B)에 구비된 열전소자(320)로부터 생성된 전기에너지를 실제 사용할 수 있도록 변환하는 인버터(800)가 구비될 수 있으며, 설치대(C) 또는 설치대(C)의 외부에 별도로 공기를 제공할 수 있는 에어컴프레셔(900)가 구비될 수 있다. 도 13에 도시된 바와 같이 상기 에어컴프레셔(900)는 메인탱크(510)에 연결되어 필요에 따라 메인탱크(510)로 공기를 주입하여 메인탱크(510) 내 저장된 냉각수 모두를 서브탱크(520)으로 보낼 수 있다.

본 발명은 필요에 따라 집열관(200), 발전체(A), 발전세트(B)의 개수를 모두 조절할 수 있는바, 본 발명이 설치되는 장소, 환경, 발전용량 등을 고려하여 적합한 발전설비를 구축할 수 있다.

A : 발전체 B : 발전세트
C : 설치대
100 : 축열몸체 110 : 전열파이프
120 : 슬롯 200 : 집열관
210 : 히트파이프 300 : 발전모듈
310 : 전열구 320 : 열전소자
330 : 워터블럭 331 : 유입관
332 : 유출관 340 : 전열커버
350 : 제1 브라켓 360 : 제2 브라켓
410 : 케이싱 420 : 커버
510 : 메인탱크 520 : 서브탱크
530 : 회수탱크 600 : 라디에이터
700 : 펌프 800 : 인버터
900 : 에어컴프레셔

Claims (9)

1. 내부에 열매체가 수용되는 축열몸체(100); 상기 축열몸체(100)의 측방향을 향해 뻗어나가도록 축열몸체(100)의 양측면에 대응되도록 결합되어 태양열을 흡열하여 열매체로 전달하는 집열관(200); 및 상기 축열몸체(100)에 장착되어 가온된 열매체로부터 열을 전달받아 전기에너지를 생성하는 발전모듈(300);을 포함하는 발전체(A)가 구비되며,
   상기 발전모듈(300)은 일단부가 축열몸체(100)의 외측으로 돌출되도록 축열몸체(100)의 내측에 삽입되어 열매체의 열을 전도하는 전열구(310)와, 상기 전열구(310)의 일단부와 일면이 맞닿도록 구비되는 열전소자(320)와, 상기 열전소자(320)의 타면에 맞닿도록 구비되고 내부에 냉각수가 흐르는 워터블럭(330)을 포함하되,
   상기 축열몸체(100)는 하방으로 갈수록 폭이 좁아지도록 양측면이 소정의 경사면을 이루고, 내측에 양측면을 관통하면서 '∧'자 형태로 형성된 전열파이프(110)가 구비되며,
   상기 집열관(200)은 전열파이프(110)에 결합되도록 일단이 외측으로 돌출된 히트파이프(210)가 길이방향을 따라 내부에 구비되고, 단부가 축열몸체(100)에 밀착고정되면서 외측으로 갈수록 하향경사지도록 축열몸체(100)에 결합되는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 발전장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 축열몸체(100)에는 전열파이프(110)가 다수 개 구비되되,
   상기 전열구(310)는 판 형태로 형성되어 전열파이프(110) 사이에 위치하도록 삽입되는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 발전장치.
3. 제2항에 있어서,
   상기 축열몸체(100)는 상면으로부터 내측을 향해 함입된 슬롯(120)이 다수 개 형성되어, 발전용량에 따라 발전모듈(300)의 개수를 조절하여 장착가능하되,
   상기 발전모듈(300)은 일단부에 열전소자(320)가 구비된 전열구(310)가 일렬로 다수 개 마련되고, 워터블럭(330)이 다수의 열전소자(320) 타면을 한꺼번에 감싸도록 구비되는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 발전장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 발전모듈(300)은 열전소자(320)의 하방으로 다수의 전열구(310)를 한꺼번에 감싸는 전열커버(340)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열을 이용한 발전장치.
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