KR102261418B1 - 하이브리드 태양광 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 중공인 본체; 상기 본체의 상부측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 태양광을 한 지점으로 모으는 집광부; 상기 집광부와 연결되어 상기 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 상기 집광부로 모인 상기 태양광을 일방향으로 이송시키는 광이송부; 상기 광이송부와 연결되어 상기 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 상기 태양광을 제1 전기에너지로 변환시키는 태양광모듈; 상기 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되어 상기 태양광모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 태양광모듈이 변환시킨 상기 제1 전기에너지를 저장하는 축전지; 및 상기 본체의 일측에 탈착 교체 가능하게 장착되고 상기 축전지와 전기적으로 연결되고, 상기 본체 주위의 바람이나 조수간만의 차나 물의 흐름 또는 물결의 진동을 제2 전기에너지로 변환시키는 보조발전부를 포함하는 것을 특징으로 하여, 태양광 에너지는 물론 풍력과 기타 대체 에너지원을 통한 발전을 통하여 발전효율을 높일 수 있고, 외부로 노출되는 부품을 최소화하여 공간 활용도를 높일 수 있도록 하며, 설치 면적을 최소화하여 공간과 장소에 제약을 받지않고 발전을 할 수 있도록 하는 하이브리드 태양광 발전장치에 관한 것이다.

Description

하이브리드 태양광 발전장치{HYBRID SOLAR-CELL POWER GENERATING APPARATUS}

본 발명은 하이브리드 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 발전은 물론 풍력이나 기타 대체 에너지원으로부터 전기에너지를 생산할 수 있도록 하는 하이브리드 태양광 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 사용되고 있는 에너지의 상당 부분은 화석 연료로부터 얻는 에너지이다.

그러나, 이러한 화석 연료는 그 양이 한정되어 있어 언젠가는 고갈될 수밖에 없으며, 각종 오염 물질이나 이산화탄소 등을 배출하기 때문에 대기 오염과 온실 효과를 유발하는 문제가 있다.

이러한 문제들로 인해 최근에는 친환경적인 대체 에너지원의 개발의 필요성이 증대하고 있다.

그 예로, 태양 에너지, 풍력, 조력, 지열 등을 대표적인 대체 에너지원으로 거론되고 있으나, 이 중에서도 태양 에너지가 가장 각광받는 대체 에너지원으로 평가 받고 있다.

즉, 태양광과 풍력 등과 같은 신재생 에너지는 전세계가 환경 문제와 화석연료 고갈이라는 문제로 고심하고 있는 최근 주목받고 관련 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있는 분야라 할 수 있다.

태양 에너지를 이용하여 전기를 생성하는 방법은 태양열을 이용하여 데워진 물로 터빈을 돌려 전기를 얻는 태양열 발전과, 태양광을 이용하여 전기를 직접 생성하는 태양광 발전으로 나뉘어 질 수 있는데, 이 중에서 태양광 발전이 소음, 방열, 그리고 진동이 작은 장점이 있어 많은 주목을 받고 있다.

상기와 같은 관점에서 발명된 것으로, 등록특허 제10-1038243호의 " 궤도 위를 왕복 이동하는 태양광발전 어레이 관리 장치"와, 등록실용신안 제20-0458822호의 "경사지 설치용 고정 가변형 태양광발전장치" 등을 포함한 수많은 기술들이 공지되고 현재에도 연구 개발중이다.

그러나 선행기술들을 포함한 일반적인 태양광 발전은 넓은 설치 면적이 요구되고 발전 단가가 상대적으로 높다는 치명적인 단점과 한계를 가진다.

등록특허 제10-1038243호 등록실용신안 제20-0458822호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 태양광 에너지는 물론 풍력과 기타 대체 에너지원을 통한 발전을 통하여 발전효율을 높일 수 있도록 하는 하이브리드 태양광 발전장치를 제공하기 위한 것이다.

그리고, 본 발명은 외부로 노출되는 부품을 최소화하여 공간 활용도를 높일 수 있도록 하는 하이브리드 태양광 발전장치를 제공하기 위한 것이다.

또한, 본 발명은 설치 면적을 최소화하여 공간과 장소에 제약을 받지않고 발전을 할 수 있도록 하는 하이브리드 태양광 발전장치를 제공하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 중공인 본체; 상기 본체의 상부측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 태양광을 한 지점으로 모으는 집광부; 상기 집광부와 연결되어 상기 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 상기 집광부로 모인 상기 태양광을 일방향으로 이송시키는 광이송부; 상기 광이송부와 연결되어 상기 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 상기 광이송부에 의하여 일방향으로 이송된 상기 태양광을 받아들이는 일정 크기의 면적을 가짐과 동시에, 상기 태양광을 제1 전기에너지로 변환시키는 태양광모듈; 상기 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되어 상기 태양광모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 태양광모듈이 변환시킨 상기 제1 전기에너지를 저장하는 축전지; 및 상기 본체의 일측에 탈착 교체 가능하게 장착되고 상기 축전지와 전기적으로 연결되고, 상기 본체 주위의 바람이나 조수간만의 차나 물의 흐름 또는 물결의 진동을 제2 전기에너지로 변환시키는 보조발전부를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이브리드 태양광 발전장치를 제공할 수 있을 것이다.

여기서, 상기 집광부는, 원형 또는 다각형의 가장자리를 가지는 평판 형상의 집광본체와, 상기 집광본체에 서로 다른 직경을 가진 다수의 동심원 패턴의 경사진 톱니 형상의 집광홈을 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 광이송부는, 상기 집광부와 상기 태양광모듈을 상호 연결하는 광섬유 또는 광덕트인 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 보조발전부는, 상기 본체에 회전 가능하게 구비되고 상기 본체의 외측면에 대하여 방사상으로 배치되는 복수의 블레이드를 포함하는 터빈 어셈블리를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 본체의 일측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 상기 축전지와 연결되고, 상기 본체의 내부 열기를 외부로 배출시키는 배출팬을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

우선, 본 발명은 중공인 본체; 본체의 상부측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 태양광을 한 지점으로 모으는 집광부; 집광부와 연결되어 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 집광부로 모인 태양광을 일방향으로 이송시키는 광이송부; 광이송부와 연결되어 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 광이송부에 의하여 일방향으로 이송된 태양광을 받아들이는 일정 크기의 면적을 가짐과 동시에, 태양광을 제1 전기에너지로 변환시키는 태양광모듈; 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되어 태양광모듈과 전기적으로 연결되고, 태양광모듈이 변환시킨 제1 전기에너지를 저장하는 축전지; 및 본체의 일측에 탈착 교체 가능하게 장착되고 축전지와 전기적으로 연결되고, 본체 주위의 바람이나 조수간만의 차나 물의 흐름 또는 물결의 진동을 제2 전기에너지로 변환시키는 보조발전부를 포함하는 것을 특징으로 하여, 태양광 에너지는 물론 풍력과 기타 대체 에너지원을 통한 발전을 통하여 발전효율을 높일 수 있음은 물론, 집광 패널 등과 같이 설치 면적을 차지하며 외부로 노출되는 부품을 최소화하여 공간 활용도를 높일 수 있고, 설치 면적을 최소화하여 공간과 장소에 제약을 받지않고 발전을 할 수 있는 전천후 발전장치의 제공이 가능하게 될 것이다.

특히, 본 발명은 최근 태양광 발전 설비의 건설로 인하여 문제가 되고 있는 자연훼손을 최소화할 수 있는데, 넓은 대지를 차지할 필요가 없으며, 최소한의 대지나 면적만 있으면 지지대를 높이 세워 본 발명에 따른 장치를 설치할 수 있으므로 자연과 공존하는 발전소 마련이 가능하게 되는 효과를 가진다.

그리고, 본 발명은 가로등에 추가적으로 부착하거나, 신규로 설치되는 가로등에 매립형으로 설치할 수 있으므로, 수많은 가로등이 자가발전할 수 있게 되어 에너지의 효율적인 관리와 환경보존을 동시에 할 수 있다는 일석이조의 효과를 도모할 수 있다.

또한, 본 발명은 장치 전체를 모듈화 및 패키지화시켜 경량화 및 컴팩트화 구현을 통한 가전제품처럼 보편화시킬 수 있다는 장점을 지니게 된다.

무엇보다도, 본 발명은 전술한 바와 같은 가로등 뿐만 아니라 경우에 따라 전신주나, 신호등, 다리의 난간 등등에도 설치하여 활용할 수 있는 등 범용성의 측면에서 매우 우수한 발명이라 할 것이다.

특히, 본 발명은 집광패널의 효율 향상을 위하여 사용해 왔던 유리 재질의 부품들을 일절 사용하지 않고 모두 본체 내부에 내장시킴으로써, 환경훼손과 향후 폐기처리시 유리 재질의 폐기곤란성 등의 문제를 일거에 해결할 수 있다는 환경친화적인 제품을 제공할 수 있게 될 것이다.

아울러, 본 발명은 외부 충격으로 인하여 파손될 우려가 다분하였던 집광 패널과 같은 부품을 전부 내부에 장착되도록 하는 등 외부 환경과의 단절을 통하여, 파손 및 오염을 근원적으로 차단하고, 먼지제거 및 세척 등 부가적인 관리요소를 최소화함으로써, 관리비용과 시간을 대폭적으로 저감할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 집광부는, 원형 또는 다각형의 가장자리를 가지는 평판 형상의 집광본체와, 집광본체에 서로 다른 직경을 가진 다수의 동심원 패턴의 경사진 톱니 형상의 집광홈을 포함함으로써, 집광효율을 극대화하는 구조를 확보하여 광손실을 최소화하고 태양광을 그대로 태양광모듈로 이송할 수 있으므로 발전 효율을 향상시킬 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 광이송부는, 집광부와 태양광모듈을 상호 연결하는 광섬유 또는 광덕트로 함으로써, 태양광의 이송량을 광손실없이 극대화시킴으로써 발전 효율의 향상에 도움을 줄 수 있을 것이다.

또한, 본 발명에 따른 보조발전부는, 본체에 회전 가능하게 구비되고 본체의 외측면에 대하여 방사상으로 배치되는 복수의 블레이드를 포함하는 터빈 어셈블리를 포함함으로써, 풍력이나 조력, 파력, 수력 등 다양한 대체에너지원을 이용한 보조 발전이 가능하도록 하여 발전효율을 향상시킬 수 있게 될 것이다.

아울러, 본 발명에 따르면, 본체의 일측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 축전지와 연결되고, 본체의 내부 열기를 외부로 배출시키는 배출팬을 더 구비함으로써, 본체 내부의 발열 대책을 마련하여 장치 전체의 내구성과 수명 연한을 증대시킬 수 있게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 태양광 발전장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.

그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.

본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.

그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.

또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.

본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.

다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.

또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이브리드 태양광 발전장치의 전체적인 구조를 나타낸 개념도이다.

우선, 본 발명은 도시된 바와 같이 중공인 본체(10)에 집광부(20)와 광이송부(30)와 태양광모듈(40)과 축전지(50)와 보조발전부(60)가 구비된 구조임을 파악할 수 있다.

집광부(20)는 본체(10)의 상부측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 태양광을 한 지점으로 모으는 역할을 수행하기 위하여 마련된 것이다.

광이송부(30)는 집광부(20)와 연결되어 본체(10)에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 집광부(20)로 모인 태양광을 일방향으로 이송시키는 역할을 수행하기 위하여 마련된 것이다.

태양광모듈(40)은 광이송부(30)와 연결되어 본체(10)에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 광이송부(30)에 의하여 일방향으로 이송된 태양광을 받아들이는 일정 크기의 면적을 가짐과 동시에, 태양광을 제1 전기에너지로 변환시키는 역할을 수행하기 위하여 마련된 것이다.

축전지(50)는 본체(10)에 탈착 교체 가능하게 내장되어 태양광모듈(40)과 전기적으로 연결되고, 태양광모듈(40)이 변환시킨 제1 전기에너지를 저장하는 역할을 수행하기 위하여 마련된 것이다.

보조발전부(60)는 본체(10)의 일측에 탈착 교체 가능하게 장착되고 축전지(50)와 전기적으로 연결되고, 본체(10) 주위의 바람이나 조수간만의 차나 물의 흐름 또는 물결의 진동을 제2 전기에너지로 변환시키는 역할을 수행하기 위하여 마련된 것이다.

본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.

우선, 본체(10)는 기둥 형상으로 제작될 수 있으며, 구체적으로는 원기둥 또는 다각기둥 형상으로 제작될 수 있고, 경우에 따라 가로등의 지지대(이하 미도시)에 장착되거나, 수면에 수직하게 배치되는 수상 구조물(이하 미도시)에 장착될 수도 있을 것이다.

예를들어, 본체(10)는 해상 풍력, 해상 부표, 해상 등대 등에 장착될 수 있을 것이다.

아울러, 본체(10)는 수면에 평행하게 배치되는 수상 구조물에 장착될 수도 있음은 물론이다.

즉, 본체(10)는 계곡이나 하천에 설치되어 실시간으로 수질 감시를 위하여 여러 수질관련 데이터를 수집하는 수질감시용의 부표 등에 장착되어 이러한 본체(10)에 장착된 후술할 보조발전부(60)가 수류나 물결의 진동에 회전하면서 수력을 제2 전기에너지로 변환시키는 역할을 할 수 있게 될 것이다.

한편, 집광부(20)는, 원형 또는 다각형의 가장자리를 가지는 평판 형상의 집광본체(21)와, 집광본체(21)에 서로 다른 직경을 가진 다수의 동심원 패턴의 경사진 톱니 형상의 집광홈(22)을 포함할 수 있다.

이러한 집광부(20)는, 프레넬 렌즈(fresnel lens)의 일종으로, 프레넬 렌즈는 플라스틱에 식각된 연속적인 동심홈으로 이루어진 광학 부품이다.

얇고 가벼운 구조로서 소형 및 대형 사이즈로 이용할 수 있으며 집광 능력이 뛰어나 다양한 어플리케이션에 유용하다.

프레넬 렌즈는 콘덴서 시스템이나 이미터/디텍터 셋업과 같은 집광 용도에 가장 흔히 사용된다.

또한 프레넬 렌즈는 조명 시스템이나 이미지 형성 용도에서는 확대경이나 프로젝션 렌즈처럼 사용할 수 있다.

프레넬 렌즈는 기존 광학 렌즈의 곡면을 일련의 동심홈(concentric groove)으로 대체한 제품이다.

이러한 외형은 개별 굴절면처럼 작용해 평행 광선을 일반적인 초점 길이로 굴곡시킨다.

결과적으로 프레넬 렌즈는 물리적으로 좁은 형태를 보여도 기존 광학 렌즈와 비슷하게 빛을 포커싱할 수 있어 보다 두꺼운 유사 렌즈에 비해 더 많은 장점을 갖는다.

프레넬 렌즈의 개념 뒤에는 빛의 전파 방향이 산란되지 않는 한 매질 내에서 변하지 않는다는 구동 원리가 존재한다.

대신, 광선은 매질의 표면에서만 이탈이 일어나므로, 렌즈의 중심에 있는 대부분의 소재는 중량과 시스템 내에서의 흡수량을 증가시키는 역할만 하게 된다.

이러한 곡면의 프로파일은 압출을 통해 구형 또는 비구면 형태의 재래식 구형 렌즈를 형성하게 된다.

기존의 광학 렌즈와 유사한 광학적 속성으로 인해 어플리케이션에 따라 다소 향상된 포커싱 성능을 제공할 수 있다.

뿐만 아니라 그루브의 밀도가 높을 경우 더 나은 품질의 이미지를 생산하며 이와 반대로 그루브의 밀도가 낮을 경우에는 더 나은 효율성(집광 용도에 필수)을 제공하게 된다.

그럼에도 불구하고 고정밀 이미징이 필수라면 기존 방식의 단일, 이중 렌즈 혹은 비구면 광학 렌즈가 여전히 가장 적합하다는 점을 유념해야 한다.

프레넬 렌즈를 가장 많이 이용하는 어플리케이션 중 하나는 태양광의 집광 용도로서 무한켤레(infinite-conjugate) 시스템(평행광에 무척 가까움)과 거의 유사하게 취급된다.

집광 용도의 프레넬 렌즈는 광전지 위로 빛을 응집하거나 표면을 가열하는 데 이상적으로 사용된다.

예를 들어 가정 난방이나 수영장을 데우는 것과 같이 가정용으로 프레넬 렌즈를 활용할 수 있다.

아울러, 본 발명에서는 집광부(20)를 전술한 바와 같은 프레넬 렌즈 형상으로 도시하고 있으나, 반드시 이러한 구조에 국한되지 않으며, 일반적인 볼록 또는 오목 렌즈를 사용할 수도 있음은 물론이다.

한편, 광이송부(30)는, 집광부(20)와 태양광모듈(40)을 상호 연결하는 광섬유 또는 광덕트일 수 있다.

이때, 광이송부(30)가 광덕트일 경우에는, 집광부(20)에 의하여 한 지점으로 모인 태양광을 태양광모듈(40)측으로 유도하는 알미늄 또는 알미늄 합금 재질로 이루어진 파이프 형상의 도광관(이하 미도시)을 포함할 수 있다.

알미늄 또는 알미늄 합금은 반사율이 매우 높으면서 비교적 저렴하므로 광덕트로 흔히 사용하는 소재중 하나이다.

한편, 본 발명에서는 광이송부(30)와 태양광모듈(40) 사이에 구비되어 광이송부(30)의 말단에 배치되며, 광이송부(30)에 의하여 태양광모듈(40)측으로 이송된 태양광을 재반사시키는 반사패널(35)을 더 구비할 수도 있다.

여기서, 반사패널(35)은 태양광모듈(40)측으로 이송된 태양광중 반사되는 일부를 다시 태양광모듈(40)측으로 재반사시킴으로써 태양광모듈(40)의 집광효율을 증대시키기 위하여 마련된 것이다.

한편, 보조발전부(60)는, 본체(10)에 회전 가능하게 구비되고 본체(10)의 외측면에 대하여 방사상으로 배치되는 복수의 블레이드(61b)를 포함하는 터빈 어셈블리(61)를 포함할 수 있다.

터빈 어셈블리(61)는, 본체(10)가 지면 또는 수면에 수직하게 배치된 상태에서 본체(10)의 주위로 지나는 바람에 따라 회전하면서 풍력을 제2 전기에너지로 변환시키게 될 것이다.

터빈 어셈블리(61)는, 본체(10)가 수면에 평행하게 배치된 상태에서는 본체(10) 주위로 흐르는 물이나 물결 또는 파도에 따라 회전 또는 회동 동작을 실시하면서 수력이나 파력 또는 조력을 제2 전기에너지로 변환시키기 될 것이다.

한편, 본 발명에서는 본체(10)의 일측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 축전지(50)와 연결되고, 본체(10)의 내부 열기를 외부로 배출시키는 배출팬(70)을 더 구비할 수도 있음은 물론이다.

여기서, 본체(10)에는 온도센서(80)가 내장되어 배출팬(70)과 전기적으로 연결되며, 본체(10) 내부의 온도를 실시간으로 측정하게 되며, 배출팬(70)은 온도센서(80)의 측정값에 따라 회전 또는 정지하게 됨으로써, 본체(10) 내부의 발열을 저감시키는 역할을 수행할 수 있게 될 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 하이브리드 태양광 발전장치의 작용 및 효과에 대하여 다음과 같이 살펴보고자 한다.

우선, 본 발명은 중공인 본체(10); 본체(10)의 상부측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 태양광을 한 지점으로 모으는 집광부(20); 집광부(20)와 연결되어 본체(10)에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 집광부(20)로 모인 태양광을 일방향으로 이송시키는 광이송부(30); 광이송부(30)와 연결되어 본체(10)에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 광이송부(30)에 의하여 일방향으로 이송된 태양광을 받아들이는 일정 크기의 면적을 가짐과 동시에, 태양광을 제1 전기에너지로 변환시키는 태양광모듈(40); 본체(10)에 탈착 교체 가능하게 내장되어 태양광모듈(40)과 전기적으로 연결되고, 태양광모듈(40)이 변환시킨 제1 전기에너지를 저장하는 축전지(50); 및 본체(10)의 일측에 탈착 교체 가능하게 장착되고 축전지(50)와 전기적으로 연결되고, 본체(10) 주위의 바람이나 조수간만의 차나 물의 흐름 또는 물결의 진동을 제2 전기에너지로 변환시키는 보조발전부(60)를 포함하는 것을 특징으로 하여, 태양광 에너지는 물론 풍력과 기타 대체 에너지원을 통한 발전을 통하여 발전효율을 높일 수 있음은 물론, 집광 패널 등과 같이 설치 면적을 차지하며 외부로 노출되는 부품을 최소화하여 공간 활용도를 높일 수 있고, 설치 면적을 최소화하여 공간과 장소에 제약을 받지않고 발전을 할 수 있는 전천후 발전장치의 제공이 가능하게 될 것이다.

특히, 본 발명은 최근 태양광 발전 설비의 건설로 인하여 문제가 되고 있는 자연훼손을 최소화할 수 있는데, 넓은 대지를 차지할 필요가 없으며, 최소한의 대지나 면적만 있으면 지지대를 높이 세워 본 발명에 따른 장치를 설치할 수 있으므로 자연과 공존하는 발전소 마련이 가능하게 되는 효과를 가진다.

그리고, 본 발명은 가로등에 추가적으로 부착하거나, 신규로 설치되는 가로등에 매립형으로 설치할 수 있으므로, 수많은 가로등이 자가발전할 수 있게 되어 에너지의 효율적인 관리와 환경보존이 동시에 가능하게 된다.

또한, 본 발명은 장치 전체를 모듈화 및 패키지화시켜 경량화 및 컴팩트화 구현을 통한 가전제품처럼 보편화시킬 수 있게 된다.

무엇보다도, 본 발명은 전술한 바와 같은 가로등 뿐만 아니라 경우에 따라 전신주나, 신호등, 다리의 난간 등등에도 설치하여 활용할 수 있는 등 범용성의 측면에서 매우 우수한 발명이라 할 것이다.

특히, 본 발명은 집광패널의 효율 향상을 위하여 사용해 왔던 유리 재질의 부품들을 일절 사용하지 않고 모두 본체(10) 내부에 내장시킴으로써, 환경훼손과 향후 폐기처리시 유리 재질의 폐기곤란성 등의 문제를 일거에 해결할 수 있다는 환경친화적인 제품을 제공할 수 있게 될 것이다.

아울러, 본 발명은 외부 충격으로 인하여 파손될 우려가 다분하였던 집광 패널과 같은 부품을 전부 내부에 장착되도록 하는 등 외부 환경과의 단절을 통하여, 파손 및 오염을 근원적으로 차단하고, 먼지제거 및 세척 등 부가적인 관리요소를 최소화함으로써, 관리비용과 시간을 저감할 수 있게 된다.

그리고, 본 발명에 따른 집광부(20)는, 원형 또는 다각형의 가장자리를 가지는 평판 형상의 집광본체(21)와, 집광본체(21)에 서로 다른 직경을 가진 다수의 동심원 패턴의 경사진 톱니 형상의 집광홈(22)을 포함함으로써, 집광효율을 극대화하는 구조를 확보하여 광손실을 최소화하고 태양광을 그대로 태양광모듈로 이송할 수 있으므로 발전 효율을 향상시킬 수 있게 될 것이다.

그리고, 본 발명에 따른 광이송부(30)는, 집광부(20)와 태양광모듈(40)을 상호 연결하는 광섬유 또는 광덕트로 함으로써, 태양광의 이송량을 광손실없이 극대화시킴으로써 발전 효율의 향상에 도움을 줄 수 있을 것이다.

또한, 본 발명에 따른 보조발전부(60)는, 본체(10)에 회전 가능하게 구비되고 본체(10)의 외측면에 대하여 방사상으로 배치되는 복수의 블레이드(61b)를 포함하는 터빈 어셈블리(61)를 포함함으로써, 풍력이나 조력, 파력, 수력 등 다양한 대체에너지원을 이용한 보조 발전이 가능하도록 하여 발전효율을 향상시킬 수 있게 될 것이다.

아울러, 본 발명에 따르면, 본체(10)의 일측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 축전지(50)와 연결되고, 본체(10)의 내부 열기를 외부로 배출시키는 배출팬(70)을 더 구비함으로써, 본체(10) 내부의 발열 대책을 마련하여 장치 전체의 내구성과 수명 연한을 증대시킬 수 있게 될 것이다.

이상과 같이 본 발명은 태양광 에너지는 물론 풍력과 기타 대체 에너지원을 통한 발전을 통하여 발전효율을 높일 수 있고, 외부로 노출되는 부품을 최소화하여 공간 활용도를 높일 수 있도록 하며, 설치 면적을 최소화하여 공간과 장소에 제약을 받지않고 발전을 할 수 있도록 하는 하이브리드 태양광 발전장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.

그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.

10...본체
20...집광부
21...집광본체
22...집광홈
30...광이송부
35...반사패널
40...태양광모듈
50...축전지
60...보조발전부
61...터빈 어셈블리
61b...블레이드
70...배출팬
80...온도센서

Claims (5)

1. 중공인 본체;
   상기 본체의 상부측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 태양광을 한 지점으로 모으는 집광부;
   상기 집광부와 연결되어 상기 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 상기 집광부로 모인 상기 태양광을 일방향으로 이송시키는 광이송부;
   상기 광이송부와 연결되어 상기 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되고, 상기 광이송부에 의하여 일방향으로 이송된 상기 태양광을 받아들이는 일정 크기의 면적을 가짐과 동시에, 상기 태양광을 제1 전기에너지로 변환시키는 태양광모듈;
   상기 본체에 탈착 교체 가능하게 내장되어 상기 태양광모듈과 전기적으로 연결되고, 상기 태양광모듈이 변환시킨 상기 제1 전기에너지를 저장하는 축전지; 및
   상기 본체의 일측에 탈착 교체 가능하게 장착되고 상기 축전지와 전기적으로 연결되고, 상기 본체 주위의 바람이나 조수간만의 차나 물의 흐름 또는 물결의 진동을 제2 전기에너지로 변환시키는 보조발전부를 포함하고,
   상기 집광부는, 원형 또는 다각형의 가장자리를 가지는 평판 형상의 집광본체와, 상기 집광본체에 서로 다른 직경을 가진 다수의 동심원 패턴의 경사진 톱니 형상의 집광홈을 포함하고,
   상기 광이송부는, 상기 집광부와 상기 태양광모듈을 상호 연결하는 광섬유 또는 광덕트이고,
   상기 보조발전부는, 상기 본체에 회전 가능하게 구비되고 상기 본체의 외측면에 대하여 방사상으로 배치되는 복수의 블레이드를 포함하는 터빈 어셈블리를 포함하고,
   상기 본체의 일측에 탈착 교체 가능하게 구비되어 상기 축전지와 연결되고, 상기 본체의 내부 열기를 외부로 배출시키는 배출팬을 더 포함하고,
   상기 광이송부와 상기 태양광모듈 사이에 구비되어 상기 광이송부의 말단에 배치되며 상기 광이송부에 의하여 상기 태양광모듈측으로 이송된 태양광을 재반사시키는 반사패널을 더 포함하는 하이브리드 태양광 발전장치.
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