KR102223570B1 - 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치 - Google Patents

열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치를 개시한다. 본 발명은, 태양광 추적식 태양열 발전장치에 있어서, 열전소자와, 냉각장치와, 포물면 형상의 반사판과, 복수의 조도센서를 구비하여 태양광 입력상태를 나타내는 신호를 발생하는 추적센서부와, 반사판의 중심축이 태양을 향하도록 태양의 방위각과 고도에 맞추어 반사판을 이동시킬 수 있는 추적장치와, 추적센서부에서 전달되는 신호를 이용하여 추적장치와 냉각장치의 가동을 제어하는 제어부;를 포함한다. 추적장치는 지지부와, 반사판의 방위각을 조정하는 좌우회전부와, 반사판의 고도각을 조정하는 상하회전부를 구비한다. 본 발명에 의하면, 추적장치를 간단하게 제작할 수 있어서 저렴하게 장비를 공급할 수 있으며, 주요 부품을 쉽게 교체할 수 있어서 유지보수도 용이하다.

Description

열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치{SOLAR THERMAL POWERED THERMOELECTRIC GENERATOR SYSTEM WITH SOLAR TRACKER}
본 발명은 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 리니어 액추에이터와 레일을 이용한 간단한 장치를 이용하여 포물면 반사판을 정밀하게 조정할 수 있어서, 조도센서의 신호를 이용하여 포물면 반사판의 중심이 태양을 향하도록 쉽게 조정하여 보다 효율적으로 태양열 발전을 할 수 있는 태양광 추적식 태양열 발전장치에 관한 것이다.
근대에 들어서면서 급격한 산업화에 따라 에너지의 수요도 급증하였다. 그에 따라 석탄, 석유, 천연가스 등 화석에너지가 활발히 개발되고 공급되어 왔으며, 현재 우리 생활에 필수적인 에너지로 사용되고 있다.
그러나 최근 화석에너지의 고갈에 따른 가격 변동이 커지고 있다. 뿐만 아니라, 차량 또는 화력발전소 등에서 배출되는 미세먼지 등이 환경오염의 주원인으로 밝혀지면서 화석에너지의 대체에너지 개발 필요성이 급증하고 있다.
화석에너지의 대체에너지인 신재생에너지는 신에너지와 재생에너지를 포함한다. 신에너지로는 연료전지와 수소에너지 등이 있다. 신에너지는 기존의 화석연료보다 에너지효율이 높고 환경오염도 줄이는 효과가 있으나, 역시 기존의 화석연료를 변환하여 이용하는 것이으므로 자원고갈과 환경오염을 근본적으로 해결할 수 없다.
재생에너지(renewable energy)는 햇빛, 물, 바람, 열, 유기물 등 재생가능한 에너지를 변환하여 이용하는 것이다. 주로, 태양열, 태양광, 수력, 조력, 풍력, 지열, 바이오 발전 등이 이에 해당한다. 재생에너지는 화석에너지의 문제점을 근본적으로 해결할 수 있다는 점에서 바람직한 에너지원이나, 아직 효율이 낮으며 환경의 영향을 많이 받는 등의 문제점이 있어서, 소재 및 발전장치의 개발이 필요한 실정이다.
재생에너지 중에서 가장 보편적으로 이용할 수 있는 태양에너지를 이용하는 방법이 최근에 많이 연구되고 있다. 태양에너지를 이용하는 방법은 전통적으로 태양광 발전과 태양열 발전으로 구분된다. 최근에는 태양광 발전과 태양열 발전을 함께하는 방법도 모색되고 있다.
태양열 발전과 태양광 발전 모두 태양광을 수직으로 입사시키는 경우에 효율이 가장 높으며, 태양광이 수직을 벗어나면 cos(입사각) 만큼 입사되는 에너지가 줄어들기 때문에 태양을 추적하는 장치가 필요하다.
태양광 추적장치는 다양한 제품이 개발되고 있으나, 주로 평면 형태의 태양광 패널에 대한 것이 많이 개발되고 있어서, 포물면 반사판을 이용하는 태양열 발전용은 적은 것이 실정이다. 따라서, 간단하고 정밀한 태양열 발전용 추적장치의 개발이 필요하다.
등록특허공보 제10-1407079호 “원추형 반사체를 이용한 태양광 집열시스템”에서는, 입사된 태양광을 중심부에 배치된 집열관으로 반사시켜 태양열을 집열이 효율적으로 이루어지도록 구성된 원추형 반사체를 이용한 태양광 집열시스템을 개시하면서, 태양광 추적을 위하여 태양의 고도각 추적을 위해 제1회전부재(520)로 Linear Actuator를 사용하고, 태양의 방위각 추적을 위해 제2회전부재(530)로 웜기어를 이용하는 Slew Drive를 사용하는 구성을 개시하고 있다. 스탠드(700)는 Slew Drive를 사용하므로 축 제작이 복잡하고 비용이 많이 소요된다.
등록특허공보 제10-1779902호 “자동 태양 추적형 태양광 발전장치 및 이의 시공방법”에서는, 태양광 패널이 배치되는 본체부와, 지중에 내설되는 베이스부와, 일단은 상기 본체부와 회동가능하게 연결되며 타단은 상기 베이스부를 관통하여 지중에 고정되는 포스트와, 양단부는 상기 본체부에 장착되고 적어도 일부 영역은 상기 포스트와 연결되는 회전부와, 상기 회전부를 제어하는 제어부를 포함하는 제어 및 시공이 용이한 자동 태양 추적형 태양광 발전장치를 개시하고 있다. 다만, 조그만 기어에 의해 원형 레일을 지지하고 이동시키므로 기어부에 많은 압력이 가해져서 내구성이 우려된다.
등록특허공보 제10-1713424호 “태양 발전 시스템의 자동 태양 추적 조정／제어 장치”에서는, 지지 조립체, 지지 조립체에 배치되는 2차원적으로 움직일 수 있는 축회전 조립체, 축회전 조립체를 통해 지지 조립체 위에 배치되며, 태양 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양 발전 모듈, 및 지지 조립체 및 태양 발전 모듈 사이에 배치되는 두 개의 교차하는 구동 조립체를 포함하며, 태양 발전 모듈의 기울임 상태를 검출하여 사전 설정된 파라미터에 따라 자동으로 정확하게 태양 발전 모듈의 기울임(tilting) 방향과 경사각을 조절할 수 있는 태양 추적 조정/제어 장치를 개시하고 있다. 그러나 태양광 패널의 4 귀퉁이에 연결된 와이어를 조작하여야 하므로 제어가 어려운 문제점이 있다.
등록특허공보 제10-1407079호 “원추형 반사체를 이용한 태양광 집열시스템” (2014년06월13일 공고) 등록특허공보 제10-1779902호 “자동 태양 추적형 태양광 발전장치 및 이의 시공방법” (2017년10월10일 공고) 등록특허공보 제10-1713424호 “태양 발전 시스템의 자동 태양 추적 조정／제어 장치” (2017년03월07일 공고)
본 발명의 목적은, 간단하게 구성할 수 있어서 저렴하게 제작이 가능한 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 간단하면서도 안정적으로 동작이 가능한 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또다른 목적은, 포물면 반사판을 이용한 태양열 발전에 적용가능한 태양광 추적장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 하나의 양태에 따르면, 태양광 추적식 태양열 발전장치는, 한쪽 면에 태양열을 입력받는 태양열 입력부와, 태양열이 입력되는 반대 면에 저온부를 구비하고, 상기 태양열 입력부와 저온부의 온도 차이에 의해 전위차를 발생시키는 열전소자; 상기 열전소자에 전위차를 유지시키기 위하여 상기 저온부를 냉각시켜주는 냉각장치; 포물면 형상을 하고 있으며, 포물면의 초점 부위에 상기 열전소자를 부착할 수 있는 열전소자지지대를 구비하며, 포물면에서 반사된 태양열을 집열하여 상기 열전소자의 태양열 입력부로 전달하는 반사판; 복수의 조도센서를 구비하여 태양광 입력상태를 나타내는 신호를 발생하는 추적센서부; 상기 반사판의 중심축이 태양을 향하도록 태양의 방위각과 고도에 맞추어 상기 반사판을 이동시킬 수 있는 추적장치; 및 상기 열전소자에서 발생하는 전기에너지를 전달받아 동작하며, 상기 추적센서부에서 전달되는 신호를 이용하여 상기 추적장치와 냉각장치의 가동을 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 추적장치는, 상부에 외부로 돌출된 제1돌기부를 구비하고, 하부가 지면에 고정되는 지지부; 외부로 돌출된 제2돌기부와, 상기 제1돌기부에 한쪽 단부가 결합되고 상기 제2돌기부에 반대쪽 단부가 결합되는 방위각회전장치를 구비하여, 상기 방위각회전장치의 동작에 의해 좌우로 회동할 수 있도록 상기 지지부와 결합하는 좌우회전부; 및 상기 좌우회전부와 결합되어 좌우로 회동하며, 상기 반사판을 태양의 고도각에 맞추어 상하로 회전시킬 수 있는 상하회전부;를 포함한다.
상기 냉각장치는, 냉매를 보관하는 냉매탱크와, 냉매를 상기 열전소자로 전달하는 냉매펌프와, 냉매의 열을 외부로 발산시키는 라디에이터와, 냉매의 통로로 이용되는 배관을 포함할 수 있다.
상기 냉매탱크는, 상기 좌우회전부에 설치될 수 있다.
상기 추적센서부는, 복수의 조도센서와, 상기 조도센서에 연결되어 외부로 태양광 입력상태를 나타내는 신호를 전달하는 돌출전극을 구비한 탈착식 센서본체; 및 상기 열전소자의 저온부에 부착되며, 상기 돌출전극과 접촉할 수 있는 상대전극을 구비하고, 상기 센서본체를 탈착 가능하도록 결합할 수 있는 센서지지부;를 포함할 수 있다.
상기 탈착식 센서본체는, 태양과 이루는 각도에 따라 상기 조도센서에 입사되는 광량이 달라지도록 칸막이를 구비하고, 상기 조도센서를 배치할 수 있는 센서고정부; 상기 조도센서를 이물질로부터 차폐하는 투명한 센서보호부; 상기 센서지지부와 탈착 가능하도록 결합할 수 있는 체결부;를 더 포함할 수 있다.
상기 돌출전극은, 탄성수단을 구비하여, 상기 센서지지부에 센서본체가 체결되는 경우 상기 상대전극과 압력을 가지고 접촉할 수 있다.
상기 방위각회전장치는, 리니어 액추에이터를 사용할 수 있다.
상기 방위각회전장치는, 상기 좌우회전부의 중심축에서 측정할 때, 상기 제2돌기부와 결합하는 위치까지의 길이가 상기 제1돌기부와 결합하는 위치까지의 길이보다 길도록 결합시킬 수 있다.
상기 상하회전부는, 상기 반사판의 뒷면과 힌지결합할 수 있도록 상기 좌우회전부의 상부에 위치하는 상하회전축과, 상기 제2돌기부에 한쪽 단부가 결합되고 상기 반사판에 반대쪽 단부가 결합되는 고도각회전장치를 구비하며, 상기 고도각회전장치의 동작에 의해 상기 반사판을 상하로 회전시켜 상기 반사판의 고도각을 조정할 수 있다.
상기 고도각회전장치는, 리니어 액추에이터이며, 상기 방위각회전장치보다 제2돌기부의 안쪽에 결합될 수 있다.
상기 목적을 이루기 위한 다른 양태에 따르면, 태양광 추적식 태양열 발전장치의 상하회전부는, 상기 반사판의 뒤편에 수직으로 설치되는 원호 형태를 하고 있는 레일을 구비하여, 상기 반사판에 설치된 반사판롤러가 상기 레일을 타고 움직일 수 있다.
상기 상하회전부는, 상기 반사판에 연결되는 와이어와, 상기 와이어를 감거나 풀어주는 와이어롤러와, 상기 와이어롤러를 회전시키는 구동모터를 포함할 수 있다.
상기 목적을 이루기 위한 또 다른 양태에 따르면, 태양광 추적식 태양열 발전장치의 제어부는, 악천후 등으로 상기 열전소자로부터 발생하는 전압이 낮은 경우 상기 냉매펌프의 가동을 중지하고, 일몰로 가동을 정지하는 경우에는 추적장치를 조정하여 상기 반사판을 일출시 기동 위치로 이동시킬 수 있다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치는, 리니어 액추에이터를 이용하여 간단하게 제작이 가능하여, 저렴하게 제작이 가능할 뿐만 아니라 유지 보수도 용이하다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치는, 리니어 액추에이터, 레일에 연결된 와이어, 탈착식 추적센서부를 이용하여 간단하면서도 정밀한 동작이 가능할 뿐만 아니라 쉽게 교체가 가능하여 유지보수가 용이하다.
본 발명에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치는, 포물면 반사판에 적합한 형태의 원형 레일을 이용하여 구동부를 줄여 고장발생을 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치의 반사판, 열전소자, 및 추적센서부를 나타내는 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치의 추적장치를 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치의 추적장치의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치에서 냉매탱크의 위치를 나타내는 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치에서 추적센서부를 자세히 나타내는 분해 사시도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치에서 레일과 와이어를 이용하여 반사판을 회전시키는 상하회전부를 나타내는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치에서 제어부가 냉각장치와 추적장치를 제어하는 방법를 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나, 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되어지는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치 및 그 운용방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
태양광 추적식 태양열 발전장치(100)는, 열전소자(110), 냉각장치(120), 반사판(130), 추적센서부(140), 추적장치(160), 제어부(190) 등을 포함한다.
열전소자(110)는 반사판(130)에서 반사된 태양열에 의해서 가열되고, 가열면과 반대면의 온도차에 의해서 전기에너지를 생산한다. 생산된 직류 전기에너지는 제어부(190)로 전달되어, DC배터리를 충전하거나, DC전원으로 사용되거나, 또는 인버터를 통해서 교류 전력으로 변환되어 사용될 수 있다.
냉각장치(120)는 열전소자가 태양열에 의해서 가열될 때, 가열면과 반대면 사이에 온도차가 많이 발생하도록 하기 위하여 반대면을 냉각시킨다. 냉각장치는 냉매탱크(123)에 저장된 냉매를 냉매펌프(125)로 배관(129)을 통해서 순환시켜서 열전소자의 온도를 낮춘다. 이때, 높아진 냉매의 온도를 낮추기 위하여 방열판 등을 구비한 라디에이터(127)를 이용한다. 라디에이터는 냉매탱크, 열전소자 등에 설치하는 것이 바람직하다.
반사판(130)은 열전소자에 태양열을 집속시켜 전달하는 역할을 한다. 이를 위해 반사판은 단면이 포물선 형상을 하도록 형성하며, 열전소자(110)는 반사판의 초점 부위에 설치하여, 보다 많은 태양열이 집속되어 열전소자에 전달되도록 한다.
추적센서부(140)는 반사판이 태양을 향하는 정도를 알려주는 신호를 제어부(190)로 전달한다. 제어부는 추적센서부의 신호를 분석하여 태양광 추적장치(160)를 제어하여 반사판(130)이 태양을 향하도록 조정한다.
추적장치(160)는 제어부의 지시에 따라 반사판을 태양의 위치에 맞추어 움직인다. 즉, 추적장치는 반사판의 중심축이 태양을 향하도록 태양의 방위각과 고도에 맞추어 반사판을 이동시킬 수 있다. 추적장치는 지지부(161), 좌우회전부(171), 상하회전부(181) 등을 포함할 수 있다.
지지부(161)는 전체 태양열 발전장치(100)를 지지하는 역할을 하면서, 좌우회전부 및 상하회전부 동작의 기준점 역할을 한다.
좌우회전부(171)는 반사판을 태양의 방위각에 맞추어 좌우로 회전시킬 수 있다. 상하회전부(180)는 반사판을 태양의 고도각에 맞추어 상하로 회전시킬 수 있다. 좌우회전부와 상하회전부를 동작시켜서 추적장치(160)는 반사판이 태양을 향하도록 할 수 있다.
제어부(190)는 열전소자에서 나오는 전력을 배터리에 저장하거나 교류로 변환하여 공급하는 등으로 활용할 뿐만 아니라, 추적장치 및 냉각장치의 가동전원으로 활용할 수 있다. 또한, 제어부의 동작도 열전소자에서 발생하는 전기에너지를 전달받아 동작하도록 할 수 있다.
제어부는 추적센서부에서 전달되는 신호를 이용하여 반사판이 태양을 향하는 지 확인하고 추적장치를 가동시켜 반사판이 태양을 향하도록 제어할 수 있다. 한편, 제어부는 추적센서부에서 전달되는 신호, 열전소자 등에 설치된 온도센서(미도시)에서 전달되는 신호, 또는 열전소자에서 발생되는 전력량을 고려하여 냉각장치의 가동여부를 결정할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치의 반사판, 열전소자, 및 추적센서부를 나타내는 분해 사시도이다.
반사판(130) 위에 열전소자(110)가 위치하고 있으며, 열전소자 위쪽에 추적센서부(140)가 위치하고 있다.
반사판(130)은 포물면 형상을 하고 있으며, 포물면의 초점 부위에 열전소자를 부착할 수 있는 열전소자지지대(211)가 위치하여, 포물면에서 반사된 태양열을 반사판의 초점부위로 집열하여 열전소자의 태양열 입력부(213)로 전달한다.
열전소자(110)는 반사판을 향하는 쪽에 태양열을 입력받는 태양열 입력부(213)가 있으며, 태양열이 입력되는 반대 면에 저온부(217)가 위치한다. 태양열 입력부와 저온부의 온도 차이에 의해 전위차가 발생하여 외부로 전기에너지를 공급할 수 있다. 열전소자로 태양열이 입력되는 반사판 쪽의 태양열 입력부(213)는 열전도 비율이 높은 알루미늄 등의 소재를 사용하는 것이 바람직하고, 반대면인 저온부(217)는 열전도 비율이 낮은 소재를 사용하는 것이 바람직하다.
냉각장치(120)는 열전소자의 저온부를 냉각시킬 수 있다. 열전소자가 지속적으로 많은 전기에너지를 생산하기 위해서는 열전소자의 태양열 입력부와 저온부 사이의 온도차를 크게 하는 것이 필요하다. 열전소자는 태양열이 집속되어 입력되므로 열전소자의 온도차를 크게하기 위해서는 저온부(217)를 지속적으로 냉각시켜야 한다. 이를 위해 냉각장치(120)를 이용하여 열전소자의 저온부를 냉각시킨다. 이렇게 하는 경우 열전소자에 전위차가 유지되어 지속적으로 많은 전기에너지의 공급이 가능하다. 냉각장치의 배관(129) 중에서 반사판을 통과하는 부분은 고온의 영향을 받아 냉매의 온도가 상승하거나, 배관 자체가 노후될 수 있으므로, 배관의 주위에 세라믹 파이버 등의 단열재로 감싸는 것이 바람직하다.
추적센서부(140)는 복수의 조도센서(255)를 구비하여 태양광 입력상태를 나타내는 신호를 발생한다. 발생된 신호는 제어부(190)에 전달되어 추적장치(160)를 제어하는데 활용된다. 추적센서부는 센서지지부(241)와 센서본체(251)로 구분할 수 있다.
센서지지부(241)는 열전소자 상단에 고정하여 부착할 수 있는 센서지지대(243)와 센서받침대(245)를 포함할 수 있다. 열전소자로부터의 열전도에 의한 조도센서의 열화를 방지하기 위해, 센서지지대(243)는 열전달이 잘 안되는 세라믹 등의 단열소재를 사용하는 것이 바람직하다. 센서지지대는 부착되는 열전소자(110) 윗면과 센서받침대(245) 사이에 공간을 확보할 수 있어서, 센서본체(251)에 열전센서의 열기가 미치는 영향을 줄여줄 수 있다. 센서받침대(245) 하부에는 복사열을 반사할 수 있는 열반사판을 부착할 수 있다.
센서본체(251)는 센서고정부(253), 조도센서(255), 센서보호부(259) 등을 포함할 수 있다. 조도센서(255)는 센서고정부(253)에 부착하여 고정할 수 있고, 조도센서 주위에는 눈, 비, 먼지 등으로부터 센서의 오염 등을 방지할 수 있는 센서보호부(259)를 장착할 수 있다. 센서보호부에서 태양광이 입사되는 면은 투명하거나 광투과율이 높은 유리, 폴리메틸 메타크릴레이트(polymethly methacrylate; PMMA), 폴리카보네이트(polycarbonate; PC), 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene terephthalate; PET)뿐만 아니라, 투명ABS, 투명PVC 등을 사용하여 제작할 수 있다.
도 2에서는 추적센서부(140)를 열전소자 위쪽에 배치하였으나, 반사판의 포물면의 중심축과 나란하게 설치된다면, 반사판의 주위에 설치하여도 무관하다. 반사판의 주위에 설치하는 경우, 열전소자 위쪽에 설치하는 것보다 열에 의한 센서의 열화를 줄일 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치의 추적장치를 나타내는 사시도이다.
추적장치(160)는, 반사판의 중심축이 태양을 향하도록 태양의 방위각과 고도각에 맞추어 반사판(130)을 이동시킬 수 있다. 추적장치는 지지부(161), 좌우회전부(171), 상하회전부(181)를 포함한다.
지지부(161)는 축 형상의 지지축(363)과, 지지축의 상부에서 외부로 돌출된 제1돌기부(365)를 구비한다. 지지축(363)의 하부는 지면에 고정되어, 전체 태양광 추적식 태양열 발전장치(100)를 지지할 수 있다. 지지축의 상부에는 외부로 돌출된 제1돌기부(365)를 구비한다. 지지축에는 좌우회전부(171)가 회동 가능하도록 결합된다.
좌우회전부(171)는 지지축과 회동 가능하도록 결합하는 좌우회전축(373)과, 좌우회전축의 하부에 외부로 돌출된 제2돌기부(375)와, 제1돌기부와 제2돌기부 사이에 결합되는 방위각회전장치(377)를 구비한다.
방위각회전장치(377)는 한쪽 단부가 지면에 대해 고정된 지지축에 돌출된 제1돌기부에 결합되고, 반대쪽 단부는 지지축에 대해 회동가능한 좌우회전축에 돌출된 제2돌기부에 결합된다. 즉, 방위각회전장치(377)의 동작에 의해 좌우회전부(171)는 좌우로 회동할 수 있고, 그 위에 결합된 반사판(130) 등도 함께 좌우로 회동하게 된다.
도 3에 나타낸 것처럼 방위각회전장치(377)로 리니어 액추에이터를 사용하는 경우, 제어부(190)의 신호에 의해 그 길이를 신장하거나 단축시킬 수 있다. 그 결과 좌우회전축(373)을 지면에 고정된 지지축(363)을 기준으로 좌우로 회동시킬 수 있다.
방위각회전장치(377)의 구동에 따라 좌우회전부(171)가 지지부(161)를 기준으로 회전하는 경우 발생하는 비틀림 부하를 줄이기 위해, 제1돌기부(365), 제2돌기부(375), 방위각회전장치(377)는 가급적 평면상에 위치하는 것이 바람직하다. 즉, 제1돌기부(365)는 지지축의 상부에 형성하고, 제2돌기부(375)는 좌우회전축의 하부인 지지축과 결합한 부위 바로 위쪽에 형성한다. 방위각회전장치(377)는 한쪽 단부를 제1돌기의 상부에 결합시키고, 반대쪽 단부를 제2돌기의 하부에 결합시킬 수 있다.
상하회전부(181)는 좌우회전부의 상부에 결합하여 좌우회전부의 이동에 따라 함께 좌우로 회동하는 상하회전축(383)과, 상하회전축에 연결된 반사판(130)을 태양의 고도각에 맞추어 상하로 회전시킬 수 있는 고도각회전장치(387)를 구비한다.
상하회전축(383)은 반사판의 뒷면과 힌지결합한다, 고도각회전장치(387)는 제2돌기부(375)에 한쪽 단부가 결합되고, 반사판(130)에 반대쪽 단부가 결합한다. 따라서 고도각회전장치(387)를 작동시키면, 반사판은 상하회전축을 중심으로 상하로 회전하게 되므로 반사판의 고도각을 조정할 수 있다.
도 3에 나타낸 것처럼 고도각회전장치(387)로 리니어 액추에이터를 사용하는 경우, 제어부(190)의 신호에 의해 그 길이를 신장하거나 단축시킬 수 있다. 그 결과 반사판(130)을 좌우회전부(171)를 기준으로 상하로 회동시킬 수 있다.
방위각회전장치(377)와 고도각회전장치(387)에 리니어 액추에이터를 사용하는 경우, 태양광 추적장치를 간단하게 제작할 수 있으므로, 제조원가가 저렴해질 뿐만 아니라 쉽게 교체할 수 있어서 유지보수도 용이한 장점이 있다.
도 3a에서는 고도각회전장치(387)를 제2돌기부(375) 위에 결합하였으나, 도 3b와 같이 고도각회전장치(388)를 좌우회전축(373)의 제2돌기부의 맞은편에 형성된 제3돌기부(376)에 설치할 수도 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치의 추적장치의 동작을 설명하는 그래프이다.
도 4(a) 내지 도 4(d)는 원점을 좌우회전부(171)의 중심으로 하여, -x 축에 제1돌기부(365)를 배치한 경우의 제2돌기부(375)의 회전각도를 나타내는 그래프이다. 그림을 간단히 하기 위하여, 방위각회전장치(377)는 제1돌기부(365)의 끝부분과 제2돌기부(375)의 끝부분에서 각각 결합하는 경우를 나타내었다. 방위각회전장치(377)는 수축하였을 때 1m이고, 신장하였을 때 1.8m인 것을 가정하였다. 각 그래프의 빨간색으로 표시된 다이아몬드 점은, 방위각회전장치(377)가 0.05m씩 변화할 때, 제2돌기부(375)의 끝부분이 위치하는 점의 궤적이다. 원점에는 제2돌기부(375)에 연결된 반사판(130)도 나타내었다.
도 4(a)는 제1돌기부(365)가 0.5m이고, 제2돌기부는 1.3m인 경우를 나타낸다. 도 4(b)는 제1돌기부(365)가 0.9m이고, 제2돌기부도 0.9m인 경우를 나타낸다. 도 4(c)는 제1돌기부(365)가 1.3m이고, 제2돌기부가 0.5m인 경우를 나타낸다.
방위각 범위는 제1돌기부와 제2돌기부의 길이가 같은 도 4(b)의 경우에 가장 작다. 도 4(a)와 도 4(c)의 경우에는 동일한 방위각 변화를 얻을 수 있다.
도 4(d)는 도 4(c)에서 방위각회전장치(377)가 신장된 경우를 나타낸다. 이때, 반사판(130)은 제1돌기부(365)와 부딪히지 않도록 하기 위해서는 반사판을 높게 설치하여야 하므로 태양열 장치가 높아져서 불안정해 질 수 있다.
따라서, 도 4(a)의 경우와 같이, 제1돌기부(365)보다 제2돌기부(375)의 길이를 길게 하는 경우 반사판(130)을 낮게 설치할 수 있어서 안정적인 태양열 장치를 설치할 수 있다. 즉, 좌우회전부(171)의 중심축에서 측정할 때, 방위각회전장치(377)가 제2돌기부(375)와 결합하는 위치까지의 길이는 방위각회전장치(377)가 제1돌기부(365)와 결합하는 위치까지의 길이보다 긴 것이 바람직하다.
한편, 태양의 고도각 변화는 방위각의 변화보다 작으므로, 각도의 범위는 크게 문제되지 않는다. 따라서 고도각회전장치(387)는 반사판을 안정적으로 고정하기 위하여 좌우회전부(171)의 중심부에 결합하는 것이 바람직하다. 즉, 제2돌기부(375)에서 고도각회전장치(387)가 결합하는 위치는 방위각회전장치(377)가 결합하는 위치보다 안쪽에 위치할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치에서 냉매탱크의 위치를 나타내는 사시도이다.
열전소자의 저온부를 냉각시키기 위해 냉각장치(120)가 사용된다. 냉각장치는 냉매를 보관하는 냉매탱크(123)에서 열전소자 사이에 냉매의 통로인 배관(129)이 연결되어 있고, 냉매펌프(125)의 압력으로 냉매를 열전소자로 전달할 수 있다. 냉매의 열은 라디에이터(127)를 이용하여 외부로 발산시킬 수 있다. 라디에이터는 방열판을 구비하고, 냉매탱크 또는 열전소자를 통하는 배관에 설치할 수 있다.
냉매탱크(123)는 냉매펌프에 의한 에너지 손실을 줄이기 위해서 열전소자에 가까운 곳에 설치하는 것이 바람직하다.
도 5를 참조하면, 냉매탱크(523)는 좌우회전부(171)에 설치되어 있다. 이 경우 냉매탱크와 열전소자 사이의 높이 차이가 줄어들어 냉매펌프에서 중력 위치에너지에 의해 소모되는 에너지를 절약할 수 있다.
도 5에는 원통형으로 구성된 냉매탱크(523)가 나타나 있으나, 통상의 기술자라면 반사판(130)과의 간섭을 줄이기 위해 반원형 등으로 구성하는 등 다양한 형태로 제작하는 것이 가능할 것이다. 한편, 도면에서는 냉매탱크(523)가 좌우회전축(373)의 외부에 표현하였으나, 햇빛의 영향을 줄이기 위해 좌우회전축(373)의 내부에 설치할 수도 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치에서 추적센서부를 자세히 나타내는 분해 사시도이다.
추적센서부(140)는 태양광이 반사판에 수직으로 입사하는지 여부를 파악하여 제어부(190)에 신호를 전달한다. 추적센서부는 센서지지부(241)와 센서본체(251)를 포함하며, 센서본체는 센서지지부와 탈착식으로 결합할 수 있다. 센서본체를 탈착식으로 결합하는 경우, 쉽게 교체가 가능하여 유지보수가 용이한 장점이 있다.
센서본체(251)는 복수의 조도센서(255)와, 조도센서에 연결되어 외부로 태양광 입력상태를 나타내는 신호를 전달하는 돌출전극(657)을 구비한다.
센서지지부(241)는 센서본체의 돌출전극과 접촉할 수 있도록 돌출전극과 맞닿는 부분에 상대전극(647)을 구비한다. 센서지지부 위에 센서본체를 결합하는 경우, 조도센서(255)에서 나오는 신호는 돌출전극과 접촉한 상대전극을 통해서 제어부(190)로 전달될 수 있다.
추적센서부는 반사판의 중심축이 태양을 향하는지 여부를 파악하기 위하여 그 중심을 지나는 축이 반사판의 중심축과 나란하도록 설치한다. 추적센서부는 반사판의 주위에 설치할 수도 있으나, 열전소자에서 태양열이 입력되는 면의 반대쪽 면인 저온부(217)에 설치하는 것이 바람직하다.
탈착식 센서본체(251)는 조도센서를 배치할 수 있는 센서고정부(253)를 구비한다. 센서고정부(253)에는 태양과 이루는 각도에 따라 조도센서에 입사되는 광량이 달라지도록 단면이 ‘+’자 모양인 칸막이(658)가 설치될 수 있다. 센서 고정부에는 칸막이에 의해 나누어 고정되는 조도센서가 4개로 나타나 있으나, 통상의 기술자라면 칸막이의 형상과 조도센서의 개수를 용이하게 변경할 수 있을 것이다.
센서고정부에는 조도센서에 연결된 전선 또는 전극이 통과할 수 있는 구멍(654)이 형성되어 있다. 구멍(654)에는 돌출전극(657)이 삽입되어 하부의 상대전극과 접촉할 수 있다.
도 6의 점선으로 표시된 원안에 돌출전극(657)의 일 예를 나타내었다. 돌출전극의 상부는 조도센서에 연결되고, 중앙부는 스프링 등 탄성수단을 포함하고 있으며, 하부에는 탈착되는 경우에도 접촉이 원활히 진행되도록 둥그런 원형 모양을 하고 있다. 탄성수단을 포함하고 있어서 센서지지부에 센서본체가 체결되는 경우 상대전극(647)과 압력을 가지고 접촉할 수 있다. 탄성수단으로는 코일 또는 나선형 스프링 뿐만 아니라, 금속의 판재나 선재의 복원력을 이용하여 클립이나 클램프 또는 태엽 등에 사용되는 판형 또는 선형 스프링을 사용할 수 있다.
눈, 비, 먼지 등의 이물질로부터 조도센서의 오염을 차폐하기 위하여 센서보호부(259)를 사용할 수 있다. 센서보호부의 태양을 향하는 면은 투명하거나 빛의 투과율이 높은 유리, PMMA, PC, PET 뿐만 아니라 투명ABS, 투명PVC 등의 재료를 이용하여 제작할 수 있다.
센서본체(251)에는 센서지지부와 탈착 가능하도록 결합할 수 있는 체결부(652)를 구비하고, 센서지지부(241)에는 센서본체의 체결부가 결합할 수 있는 체결고정부(649)를 구비한다.
체결부와 체결고정부는 서로 끼워질 수 있는 다양한 결합형태를 이용할 수 있다. 예를들어, 나사산형태의 체결부를 가진 경우, 나사골형태의 체결고정부를 사용할 수 있다. 체결부에 나사산이나 돌기를 가진 경우, 체결고정부에 나사골이나 돌기가 끼워지는 홈 또는 돌기에 걸 수 있는 클립 등을 적용할 수 있다. 반대로, 체결고정부에 나사산이나 돌기를 형성하고, 체결부에 나사골이나 홈 또는 클립 등을 사용할 수 있다.
도 6을 참조하면, 센서본체의 체결부(652)는 돌기로 형성되어 있고, 센서지지부의 체결고정부(649)는 체결부의 돌기가 끼워져서 고정될 수 있는 홈으로 구성되어 있다. 센서본체가 센서지지부에 대해서 돌려서 고정하는 타입이므로, 상대전극(647)을 원호 형태로 제작하여 돌출전극(657)과 접촉가능한 부분을 증가시켜 회전 정도가 다르더라도 접촉이 원활하게 이루어지도록 한다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치에서 레일과 와이어를 이용하여 반사판을 회전시키는 상하회전부를 나타내는 단면도이다.
도 7을 참조하면, 상하회전부(181)는 레일(783), 와이어(787), 와이어롤러(786), 모터(미도시), 레일도르래(788), 방향전환도르래(789) 등을 포함한다. 반사판(130)은 와이어고리(733), 외부반사판롤러(735), 내부반사판롤러(736) 등을 구비한다.
레일(783)은 반사판 뒤쪽에 수직으로 원호 형상으로 설치한다. 레일 원호의 중심은 하지때의 반사판의 중심에 맞추고, 레일 원호의 크기는 반사판의 크기보다 작게 한다. 레일은 반사판이 상하로 이동할 때에도 반사판의 포물면과 부딪히지 않도록 곡률 반지름을 크게 하는 것이 바람직하다. 레일의 하부는 좌우회전축(373)에 지지된다.
외부반사판롤러(735)와 내부반사판롤러(736)는 레일(783)의 양쪽면과 마찰을 가지고 접촉한다. 이동시에는 외부반사판롤러(735)와 내부반사판롤러(736) 사이의 거리를 늘려 레일과의 압력을 줄여서 마찰을 줄이고, 정지시에는 두 롤러 사이의 거리를 줄여서 레일과의 압력을 높여 마찰을 크게할 수 있다. 반사판롤러들이 레일을 타고 움직이면, 반사판은 중심축을 상하로 회전시킬 수 있다.
와이어(787)는 한쪽 끝을 반사판의 와이어고리(733)에 연결하고, 방향전환도르래(789), 레일도르래(788) 등을 거쳐서 제2돌기부(375)에 설치된 와이어롤러(786)에 감기도록 연결할 수 있다. 모터를 이용하여 와이어롤러(786)를 감는 경우, 와이어에 연결된 반사판이 당겨져서 반사판이 위쪽으로 회전하게 되고, 그 결과 반사판의 중심축은 아래쪽으로 회전한다. 상대적으로 무거운 반사판을 당기고 고정하기 위하여 큰 토크를 얻을 수 있도록, 모터에 감속기어를 구비한 기어드모터를 사용할 수 있다.
반사판에 설치되는 와이어고리(733)는 레일의 방향전환도르래(789)보다 반사판의 중심에 가깝게 설치되는 것이 바람직하다. 반사판이 원활하게 회전하기 위해서는 반사판에 레일의 원호방향 즉 접선방향으로 힘을 가해주는 것이 필요하다. 이를 위해 방향전환도르래(789)는 레일의 끝부분에 설치하는 것이 바람직하다. 와이어고리(733)를 반사판의 중심쪽에 설치하면, 와이어고리는 와이어를 통해서 레일끝의 방향전환도르래 방향으로 힘을 받아서 원활하게 회전이 가능하다.
반사판 위쪽에 설치된 와이어를 풀어주는 경우 중력에 의해 반사판이 아래쪽으로 이동하여 반사판의 중심죽을 위쪽으로 회전시킬 수 있다. 좀더 정확하게 반사판의 중심축을 회전시키기 위해서는, 반사판의 아래쪽으로 와이어를 1개 더 설치하여 당겨주는 것이 바람직하다. 레일도르래(788)는 와이어가 다른 장비와 간섭하지 않도록 복수개로 구성할 수 있으며, 와이어는 체인 등으로 변환하여 실시하는 것도 가능하다.
포물면 반사판을 가진 태양열 발전장치에서, 반사판을 상하로 회전시키기 위해 원형 레일을 사용하는 경우 구동부를 줄여서 고장발생을 줄일 수 있으며, 오래 사용하는 경우에도 손상되는 와이어를 교체함으로써 쉽게 유지보수가 가능하다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치에서 제어부가 냉각장치와 추적장치를 제어하는 방법를 나타내는 순서도이다.
태양광 추적식 태양열 발전장치는 제어부(190)의 제어에 따라 다음과 같은 방법으로 동작할 수 있다. 태양광 추적식 태양열 발전장치의 제어부(190)는 초기 기동 후 기동상태를 확인한다(S810). 기동상태 확인을 위해 제어부는 별도의 배터리 등으로부터 전력을 공급받을 수 있다.
기동상태 확인한 결과, 기동 시각에 예상되는 조도인지 확인하여(S820), 정상조도에 해당되는 경우 냉매펌프를 가동하여(S830) 태양열 발전을 개시한다(S840). 기동상태는 조도를 예를 들어 설명하였으나, 그밖에 온도, 습도, 고도각, 방위각, 발전량 등 다양한 조건을 측정하여 사용할 수 있다.
기동상태 확인결과 정상조도가 아닌 경우(S820)에는 알람 등으로 경고하고, 추적장치를 제어하여 반사판이 태양을 향하도록 조정할 수 있다(S825). 이 때, 미리 설정된 테이블 값을 참조하여, 태양이 남중하는 위치로 반사판을 향하게 할 수 있다.
태양열 발전을 계속하는 중에, 발전량을 확인하여(S850) 정상발전인 경우이고(S860), 일몰인지 확인하여 일몰이 아닌 경우(S880), 추적장치를 제어하여 반사판의 중심이 태양을 향하도록 할 수 있다(S885). 정상적인 가동상태이므로 계속적으로 냉매펌프를 가동시켜(S830) 태양열 발전을 반복한다(S840).
태양광 발전중에 갑작스런 악천후 등으로 열전소자로부터 발생하는 전압이 낮아져서 발전을 계속할 수 없는 상태가 되는 경우, 냉매펌프의 가동을 중지하여 에너지 낭비를 줄일 필요가 있다. 따라서 수시로 조도 또는 발전량을 확인하여(S850), 정상발전상태가 아닌 경우에는(S860), 알람으로 경고하고, 냉매펌프를 정지한다(S865). 환경이 발전가능한 상태로 회복하였는지 계속적으로 조도를 측정하여(S870), 발전가능한 조도가 된 경우(S875) 다시 냉매펌프를 가동시켜서(S830), 태양열 발전을 재개할 수 있다(S840).
일몰 시각이 되어 가동을 정지하는 경우에는(S880), 추적장치를 조정하여 반사판을 일출시 기동 위치로 이동시키는 것이 바람직하다(S890). 이렇게 조정하는 경우, 일몰시 잔열에 의한 열전소자의 가열을 방지할 수 있다. 뿐만 아니라, 일출시 자동적으로 발전이 개시되어 제어부의 기동전력으로 활용할 수 있다.
110 : 열전소자(110) 120 : 냉각장치(120)
130 : 반사판(130) 140 : 추적센서부(140)
160 : 추적장치(160) 161 : 지지부(161)
171 : 좌우회전부(171) 181 : 상하회전부(181)
190 : 제어부(190) 241 : 센서지지부(241)
251 : 센서본체(251) 255 : 조도센서(255)
365 : 제1돌기부(365) 373 : 제2돌기부(375)
377 : 방위각회전장치(377) 387 : 고도각회전장치(387)
523 : 냉매탱크(523) 647 : 상대전극(647)
657 : 돌출전극(657) 733 : 와이어고리(733)
735 : 반사판롤러(735) 783 : 레일(783)
784 : 레일하면(784) 785 : 레일상면(785)
786 : 와이어롤러(786) 787 : 와이어(787)
788 : 레일도르래(788) 789 : 방향전환도르래(789)

Claims (10)

  1. 태양광 추적식 태양열 발전장치에 있어서,
    한쪽 면에 태양열을 입력받는 태양열 입력부와, 태양열이 입력되는 반대 면에 저온부를 구비하고, 상기 태양열 입력부와 저온부의 온도 차이에 의해 전위차를 발생시키는 열전소자;
    상기 열전소자에 전위차를 유지시키기 위하여 상기 저온부를 냉각시켜주는 냉각장치;
    포물면 형상을 하고 있으며, 포물면의 초점 부위에 상기 열전소자를 부착할 수 있는 열전소자지지대를 구비하며, 포물면에서 반사된 태양열을 집열하여 상기 열전소자의 태양열 입력부로 전달하는 반사판;
    복수의 조도센서를 구비하여 태양광 입력상태를 나타내는 신호를 발생하는 추적센서부;
    상기 반사판의 중심축이 태양을 향하도록 태양의 방위각과 고도에 맞추어 상기 반사판을 이동시킬 수 있는 추적장치; 및
    상기 추적센서부에서 전달되는 신호를 이용하여 상기 추적장치와 냉각장치의 가동을 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 추적장치는,
    상부에 외부로 돌출된 제1돌기부를 구비하고, 하부가 지면에 고정되는 지지부;
    하부에 외부로 돌출된 제2돌기부와, 상기 제1돌기부의 상부에 한쪽 단부가 결합되고 상기 제2돌기부의 하부에 반대쪽 단부가 결합되는 리니어 액추에이터를 구비하는 방위각회전장치를 구비하여, 상기 방위각회전장치의 동작에 의해 좌우로 회동할 수 있도록 상기 지지부와 결합하는 좌우회전부; 및
    상기 좌우회전부와 결합되어 좌우로 회동하며, 상기 반사판을 태양의 고도각에 맞추어 상하로 회전시킬 수 있는 상하회전부;를 포함하며,
    상기 좌우회전부의 제2돌기부의 길이는 상기 지지부의 제1돌기부의 길이보다 길게 형성되고,
    상기 상하회전부는, 상기 반사판의 뒤편에 수직으로 설치되는 레일과, 상기 레일의 끝부분에 설치되는 방향전환도르래와, 상기 방향전환도르래를 지나는 와이어가 감기도록 제2돌기부에 설치되는 와이어롤러를 구비하고,
    상기 반사판은 상기 와이어가 연결되는 와이어고리와, 상기 레일을 타고 움직일 수 있는 반사판롤러를 더 구비하며,
    상기 레일은 곡률 반지름이 반사판의 포물면보다 크고, 원호가 반사판의 크기보다 작게 형성하고,
    상기 와이어고리는 상기 레일의 방향전환도르래보다 반사판의 중심에 가깝게 설치하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 냉각장치는,
    냉매를 보관하는 냉매탱크와, 냉매를 상기 열전소자로 전달하는 냉매펌프와, 냉매의 열을 외부로 발산시키는 라디에이터와, 냉매의 통로로 이용되는 배관을 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 냉매탱크는, 상기 좌우회전부에 설치되는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 추적센서부는,
    복수의 조도센서와, 상기 조도센서에 연결되어 외부로 태양광 입력상태를 나타내는 신호를 전달하는 돌출전극을 구비한 탈착식 센서본체; 및
    상기 돌출전극과 접촉할 수 있는 상대전극을 구비하고, 상기 센서본체를 탈착 가능하도록 결합할 수 있는 센서지지부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 탈착식 센서본체는,
    태양과 이루는 각도에 따라 상기 조도센서에 입사되는 광량이 달라지도록 상기 조도센서를 배치할 수 있는 센서고정부;
    상기 조도센서를 이물질로부터 차폐하는 센서보호부;
    상기 센서지지부와 탈착 가능하도록 결합할 수 있는 체결부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 돌출전극은, 탄성수단을 구비하여, 상기 센서지지부에 센서본체가 체결되는 경우 상기 상대전극과 압력을 가지고 접촉할 수 있는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제2항에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 열전소자로부터 발생하는 전압이 낮은 경우 상기 냉매펌프의 가동을 중지하고, 일몰로 가동을 정지하는 경우에는 추적장치를 조정하여 상기 반사판을 일출시 기동 위치로 이동시키는 것을 특징으로 하는 열전소자를 이용한 태양광 추적식 태양열 발전장치.
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