KR102335901B1 - Accumulating apparatus for solar energy with reduction of rotating unbalance - Google Patents

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Abstract

본 발명에 의한 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치는, 태양의 일주고도에 따라 트래킹되면서 태양열을 집열하는 집열모듈을 포함하며, 상기 집열모듈은, 지지대에 대해 상대회동 가능하게 연결되는 수평프레임에 마련되며, 상기 태양열의 다중 경로가 한곳에 모이는 초점에 배치되는 이중집열튜브체를 포함하는 집열패널부; 상기 수평프레임에 연결되되 상기 곡률의 내측으로 길이 연장되게 마련되는 내측샤시부; 상기 수평프레임에 연결되되 상기 집열패널부가 배치되는 방향의 반대측으로 길이 연장되게 마련되는 외측샤시부; 및 상기 외측샤시부에 마련되며, 상기 태양을 트래킹 시 상기 집열패널부 측으로 편중되는 회전질량을 저감하는 카운터밸런서(counter balancer)를 포함할 수 있다.
본 발명에 의한 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치는, 회동축을 기준으로 집열패널부의 반대편 상에 카운터밸런서가 배치되어 회전 시 회전언발란스가 저감되어 정밀한 각도 조정이 가능할 수 있으며, 비교적 간단한 내, 외측샤시부의 구조만으로 회동 구조가 세팅될 수 있고 종래대비 적은 동력으로 회동이 가능해져 설비비용이 감소되고 전력 낭비가 최소화될 수 있다.The solar thermal storage device with reduced rotational unbalance according to the present invention includes a heat collecting module that collects solar heat while tracking according to one lap of the sun, wherein the heat collecting module is connected to a horizontal frame so as to be rotatably relative to the support. a heat collecting panel unit provided with a double heat collecting tube body disposed at a focal point where the multiple paths of the solar heat gather in one place; an inner chassis portion connected to the horizontal frame and provided to extend inwardly of the curvature; an outer chassis part connected to the horizontal frame and provided to extend in a length opposite to a direction in which the heat collecting panel part is disposed; and a counter balancer that is provided on the outer chassis and reduces a rotational mass that is biased toward the heat collecting panel when tracking the sun.
In the solar storage device with reduced rotational unbalance according to the present invention, a counterbalancer is disposed on the opposite side of the heat collecting panel part with respect to the rotational axis, so that rotational unbalance is reduced during rotation, so that precise angle adjustment is possible, and relatively simple inside and outside The rotation structure can be set only with the structure of the chassis part, and rotation is possible with less power compared to the prior art, so that equipment cost can be reduced and power consumption can be minimized.

Description

회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치{ACCUMULATING APPARATUS FOR SOLAR ENERGY WITH REDUCTION OF ROTATING UNBALANCE}Solar storage device with reduced rotational unbalance

본 발명은 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 회동축을 기준으로 편심 대향측에 카운터밸런서가 마련되어 비교적 간단한 구조로 설비비용과 전기낭비가 절감될 수 있는 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar thermal storage device in which rotational unbalance is reduced, and more particularly, a counterbalancer is provided on the opposite side of the eccentric with respect to the rotational axis to reduce the rotational unbalance that can reduce equipment cost and electricity waste with a relatively simple structure It relates to a solar thermal storage device.

근래 들어, 태양에너지, 태양열은 풍력 및 수력 등과 함께 청정한 친환경 에너지원으로 각광받고 있으며, 석유 등의 화석원료의 거의 유일한 대체수단으로 인식되고 있는 추세이다.In recent years, solar energy and solar heat have been spotlighted as clean and eco-friendly energy sources along with wind power and hydraulic power, and are being recognized as almost the only alternative means of fossil raw materials such as petroleum.

이에 태양에너지를 활용하는 여러가지 장비나 설비가 등장하고 있는데, 빛에너지을 수집하여 직접 전기에너지로 변환시키는 태양전지판, 태양전지 모듈 등과, 또는 열에너지를 집열하여 온수 및 난방용 열원으로 열교환하여 활용하는 태양열 저장(집열)장치로 크게 양분되어 발전되고 있다.Accordingly, various equipment or facilities that utilize solar energy are emerging. Solar panels, solar cell modules, etc. that collect light energy and directly convert it into electrical energy, or solar heat storage ( It is largely divided into heat collecting devices and is being developed.

이중, 태양열 저장장치는 일정한 규격의 집열판과, 상기 집열판에 인접하게 내부에 작동유체가 흐르는 순환관이 배치되어 순환관에 태양의 복사열이 조사되고 상기 유체를 가열하여 이를 물 또는 열매체유에 의한 열교환을 통해 이용될 수 있다.Among them, the solar heat storage device has a heat collecting plate of a certain standard and a circulation pipe through which a working fluid flows therein is disposed adjacent to the heat collecting plate. can be used through

여기서, 집열판은 위치가 고정되는 고정형 타입과, 태양의 일중고도나 일주각도 등에 따라 회동축을 기준으로 집열판의 위치나 각도를 조정하는 가변형 타입으로 구분될 수 있다. 이중, 설치 위치나 외부 환경 등의 다른 변수가 동반되어야 하지만 일반적으로 집열판의 가변형 타입이 집열 효율이나 수율 측면에서 유리할 수 있다.Here, the heat collecting plate may be divided into a fixed type in which the position is fixed, and a variable type in which the position or angle of the heat collecting plate is adjusted with respect to a rotation axis according to the solar altitude or diurnal angle. Among them, other variables such as the installation location or external environment must be accompanied, but in general, the variable type of the heat collecting plate may be advantageous in terms of heat collecting efficiency or yield.

그러나, 집열판이 대면적이고 고경도 및 고강성이다보니 집열판 및 이를 지지하는 지지프레임의 중량이 상당하여 집열판의 회전 시 편심으로 인한 회전언발란스가 가중되어 정밀한 각도 조정이 어려운 문제점이 있다.However, since the heat collecting plate has a large area and is of high hardness and high rigidity, the weight of the heat collecting plate and the support frame supporting the same is significant, and rotational unbalance due to eccentricity is increased when the heat collecting plate is rotated, making it difficult to precisely adjust the angle.

또한, 고중량의 집열판과 지지프레임을 미세 회동시키기 위해 회동 구조가 필요 이상으로 비대해지고 회동 동력도 많이 요구되는 등 설비비용이 증가되고 전력 낭비가 심해지는 문제점이 있다.In addition, in order to finely rotate the heavy heat collecting plate and the support frame, the rotation structure is enlarged more than necessary and the rotation power is also required.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 회동축을 기준으로 집열패널부의 반대편에 카운터밸런서가 배치되어 회전 시 회전언발란스가 저감되어 정밀한 각도 조정이 가능할 수 있으며, 비교적 간단한 내, 외측샤시부의 구조만으로 회동 구조가 세팅될 수 있고 종래대비 적은 동력으로 회동이 가능해져 설비비용이 감소되고 전력 낭비가 최소화될 수 있는 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치를 제공한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and a counter balancer is disposed on the opposite side of the heat collecting panel part with respect to the rotation axis, so that rotation unbalance is reduced during rotation, so precise angle adjustment is possible, and relatively simple inside and outside Provided is a solar storage device in which a rotational structure can be set only with the structure of the chassis, and rotational unbalance can be reduced by enabling rotation with less power compared to the prior art, thereby reducing equipment cost and minimizing power consumption.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치는, 태양의 일주고도에 따라 트래킹되면서 태양열을 집열하는 집열모듈을 포함하며, 상기 집열모듈은, 지지대에 대해 상대회동 가능하게 연결되는 수평프레임에 마련되며, 상기 태양열의 다중 경로가 한곳에 모이는 초점에 배치되는 이중집열튜브체를 포함하는 집열패널부; 상기 수평프레임에 연결되되 상기 곡률의 내측으로 길이 연장되게 마련되는 내측샤시부; 상기 수평프레임에 연결되되 상기 집열패널부가 배치되는 방향의 반대측으로 길이 연장되게 마련되는 외측샤시부; 및 상기 외측샤시부에 마련되며, 상기 태양을 트래킹 시 상기 집열패널부 측으로 편중되는 회전질량을 저감하는 카운터밸런서(counter balancer)를 포함할 수 있다.The solar heat storage device with reduced rotational unbalance according to the present invention for achieving the above object includes a heat collecting module that collects solar heat while tracking according to the sun's diurnal altitude, wherein the heat collecting module is relative to the support a heat collecting panel unit provided on a horizontal frame connected to be rotatably connected, the heat collecting panel unit including a double heat collecting tube body disposed at a focal point where the multiple paths of the solar heat are gathered in one place; an inner chassis portion connected to the horizontal frame and provided to extend inwardly of the curvature; an outer chassis part connected to the horizontal frame and provided to extend in a length opposite to a direction in which the heat collecting panel part is disposed; and a counter balancer that is provided on the outer chassis and reduces a rotational mass that is biased toward the heat collecting panel when tracking the sun.

상기 카운터밸런서는, 상기 한쌍의 외측샤시부를 상호 연결하는 연결샤프트에 마련되는 복수의 웨이트블록일 수 있다.The counter balancer may be a plurality of weight blocks provided on a connecting shaft that interconnects the pair of outer chassis parts.

상기 웨이트블록은 3개이며, 각각의 상기 웨이트블록은 제1 및 제2 블록몸체로 분리되고, 상기 연결샤프트로부터 탈착 가능하게 마련될 수 있다.The weight block is three, and each of the weight blocks is separated into a first and a second block body, and may be provided detachably from the connecting shaft.

상기 제1 및 제2 블록몸체에는 결합공이 마련되며, 상기 결합공에는 결합부재가 마련될 수 있다.A coupling hole may be provided in the first and second block bodies, and a coupling member may be provided in the coupling hole.

상기 연결샤프트에는 적어도 하나의 돌출키가 마련되고, 상기 제1 및 제2 블록몸체 중 어느 하나에는 내부에 키홀이 형성될 수 있다.At least one protruding key may be provided on the connecting shaft, and a key hole may be formed in any one of the first and second block bodies.

상기 집열모듈은, 상기 내측샤시부의 단부에 마련되어 상기 태양의 일주고도를 추적하는 추적센서부; 상기 집열패널부를 회동시키는 회동모터; 및 상기 추적센서부의 센싱신호로부터 회동모터를 구동 제어하는 구동제어부를 더 포함할 수 있다.The heat collecting module may include: a tracking sensor unit provided at an end of the inner chassis unit to track the circadian altitude of the sun; a rotation motor for rotating the heat collecting panel unit; And it may further include a driving control unit for controlling driving the rotation motor from the sensing signal of the tracking sensor unit.

상기 집열패널부는, 상기 회동프레임에서 상기 곡률로 라운드지게 마련되는 라운드프레임; 및 상기 회동프레임의 중앙을 기준으로 양측으로 배치되며, 상기 라운드프레임에 결합되는 제1 및 제2 집열판을 포함할 수 있다.The heat collecting panel unit may include: a round frame provided to be rounded with the curvature in the rotating frame; and first and second heat collecting plates disposed on both sides with respect to the center of the rotating frame and coupled to the round frame.

상기 제1 및 제2 집열판은 상호 분리되어 마련될 수 있다.The first and second heat collecting plates may be provided separately from each other.

상기 카운터밸런서의 위치는, 상기 회동축을 기준으로 상기 집열패널부의 무게중심의 반대편 측에 마련될 수 있다.The position of the counter balancer may be provided on the opposite side of the center of gravity of the heat collecting panel part with respect to the rotation axis.

본 발명에 의한 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치는, 회동축을 기준으로 집열패널부의 반대편 상에 카운터밸런서가 배치되어 회전 시 회전언발란스가 저감되어 정밀한 각도 조정이 가능할 수 있으며, 비교적 간단한 내, 외측샤시부의 구조만으로 회동 구조가 세팅될 수 있고 종래대비 적은 동력으로 회동이 가능해져 설비비용이 감소되고 전력 낭비가 최소화될 수 있다.In the solar thermal storage device with reduced rotational unbalance according to the present invention, a counterbalancer is disposed on the opposite side of the heat collecting panel part with respect to the rotation axis, so that rotational unbalance is reduced during rotation to enable precise angle adjustment, and relatively simple inside and outside A rotation structure can be set only with the structure of the chassis, and rotation is possible with less power compared to the prior art, so that equipment cost can be reduced and power consumption can be minimized.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치에서 집열모듈의 사시도이다.
도 2는 도 1의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치에서 회동축에 연결된 집열패널부와 내, 외측샤시부 및 카운터밸런서의 사시도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치에서 카운터밸런서의 사시도이다.
도 6은 도 5의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치에서 집열패널부 및 내측샤시부로 인한 편심된 상태와, 카운터밸런서를 통해 회전언밸런스가 저감되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a heat collecting module in a solar thermal storage device in which rotational unbalance is reduced according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side view of FIG. 1 ;
3 is a perspective view of a heat collecting panel connected to a rotation shaft, an inner and an outer chassis, and a counter balancer in a solar thermal storage device having reduced rotational unbalance according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a side view of FIG. 3 ;
5 is a perspective view of a counterbalancer in a solar storage device in which rotational unbalance is reduced according to an embodiment of the present invention.
6 is a cross-sectional view of FIG. 5 .
7 is a diagram schematically illustrating an eccentric state due to a heat collecting panel part and an inner chassis part in a solar storage device in which rotational unbalance is reduced according to an embodiment of the present invention, and a state in which rotational unbalance is reduced through a counterbalancer.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 의한 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치의 일 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, an embodiment of a solar thermal storage device in which rotational unbalance is reduced according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치에서 집열모듈의 사시도이고, 도 2는 도 1의 측면도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치에서 회동축에 연결된 집열패널부와 내, 외측샤시부 및 카운터밸런서의 사시도이고, 도 4는 도 3의 측면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치에서 카운터밸런서의 사시도이며, 도 6은 도 5의 단면도이다.1 is a perspective view of a heat collecting module in a solar storage device in which rotational unbalance is reduced according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a side view of FIG. 1 , and FIG. 3 is a solar heat in which rotational unbalance is reduced according to an embodiment of the present invention A perspective view of the heat collecting panel unit connected to the rotating shaft in the storage device, the inner and outer chassis units, and the counter balancer, FIG. 4 is a side view of FIG. 3 , and FIG. 5 is a solar storage device in which rotational unbalance is reduced according to an embodiment of the present invention It is a perspective view of the counter balancer in, Figure 6 is a cross-sectional view of Figure 5.

본 발명의 실시예에 따른 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치는 도 1 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 태양의 일주고도에 따라 트래킹되면서 태양열을 집열하는 집열모듈(400); 상기 집열모듈(400)에 인접되게 배치되는 열교환기(미도시); 및 상기 집열모듈(400)와 상기 열교환기를 상호 연결하되 상기 집열모듈(400)에서 집열된 작동유체를 상기 열교환기로 공급 및 배출하는 배관라인(미도시)을 포함할 수 있다.As shown in Figs. 1 to 6, the solar heat storage device having reduced rotational unbalance according to an embodiment of the present invention includes: a heat collecting module 400 that collects solar heat while tracking according to the circadian altitude of the sun; a heat exchanger (not shown) disposed adjacent to the heat collecting module 400; and a piping line (not shown) for interconnecting the heat collecting module 400 and the heat exchanger, but supplying and discharging the working fluid collected by the heat collecting module 400 to the heat exchanger.

상기 집열모듈(400)은 태양의 일주고도에 따라 트래킹되면서 실질적으로 태양열을 집열하는 장치이다. 이를 위해 상기 집열모듈(400)은 주로 도 1 내지 도 2를 참조하면, 지지대(401)에 회동축(402)을 기준으로 회동가능하게 연결되는 수평프레임(410)에 결합되며, 미리 설정된 곡률로 마련되는 집열패널부(420); 상기 수평프레임(410)에 연결되되 상기 곡률의 내측으로 길이 연장되게 마련되는 내측샤시부(430); 상기 수평프레임(410)에 연결되되 상기 집열패널부(420)이 배치되는 방향의 반대측으로 길이 연장되게 마련되는 외측샤시부(440); 및 상기 내측샤시부(430)의 단부 상에 배치되되 상기 태양열의 다중 경로가 한곳에 모이는 초점에 배치되는 이중집열튜브체(100)를 포함할 수 있다.The heat collecting module 400 is a device that substantially collects solar heat while tracking according to the sun's diurnal altitude. To this end, the heat collecting module 400 is mainly coupled to a horizontal frame 410 rotatably connected to a support 401 based on a rotation shaft 402 with a preset curvature with reference to FIGS. 1 and 2 . a heat collecting panel unit 420 provided; an inner chassis part 430 connected to the horizontal frame 410 and provided to extend inwardly of the curvature; an outer chassis part 440 connected to the horizontal frame 410 and provided to extend in a length opposite to the direction in which the heat collecting panel part 420 is disposed; and a double heat collecting tube body 100 disposed on an end of the inner chassis 430 and disposed at a focal point where the multiple paths of the solar heat are gathered in one place.

또한 상기 집열모듈(400)은, 상기 내측샤시부(430)의 단부에 마련되어 상기 태양의 일주고도를 추적하는 추적센서부(460); 상기 수평프레임(410)의 양단에 마련되는 회동모터(450); 및 상기 추적센서부(460)의 센싱신호로부터 상기 회동모터(450)를 구동 제어하는 구동제어부(470)를 더 포함할 수 있다.In addition, the heat collecting module 400, a tracking sensor unit 460 provided at the end of the inner chassis unit 430 for tracking the circadian altitude of the sun; a rotation motor 450 provided at both ends of the horizontal frame 410; and a driving control unit 470 configured to drive and control the rotation motor 450 from the sensing signal of the tracking sensor unit 460 .

지지대(401) 상에 수평프레임(410)이 회동축(402, 도 3 참조)을 기준으로 회동가능하게 마련될 수 있다.A horizontal frame 410 on the support 401 may be provided to be rotatable based on a rotation shaft 402 (refer to FIG. 3 ).

수평프레임(410) 상에는 집열패널부(420)가 마련될 수 있다. 상기 집열패널부(420)는 주로 도 2 내지 도 4를 참조하면, 상기 수평프레임(410)에 마련되며, 상기 곡률로 라운드지게 마련되는 라운드프레임(423); 및 상기 수평프레임(410)의 중앙을 기준으로 양측으로 배치되며, 상기 라운드프레임(423)에 결합되는 제1 및 제2 집열판(421, 422)을 포함할 수 있다.A heat collecting panel unit 420 may be provided on the horizontal frame 410 . 2 to 4, the heat collecting panel unit 420 is provided on the horizontal frame 410, the round frame 423 is provided to be rounded with the curvature; and first and second heat collecting plates 421 and 422 disposed on both sides with respect to the center of the horizontal frame 410 and coupled to the round frame 423 .

라운드프레임(423)과 제1 및 제2 집열판(421, 422)은 미리 설정된 곡률로 제작될 수 있다. 즉, 제1 및 제2 집열판(421, 422)으로 도파된 태양빛은 미리 설정된 곡률으로 인해 곡률의 초점 즉, 이중집열튜브체(100)로 집중될 수 있는 구조로 마련될 수 있다. 여기서, 미리 설정된 곡률은 제1 및 제2 집열판(421, 422) 자체의 물성(예컨대, 반사율, 집열 용량 등)이나, 제1 및 제2 집열판(421, 422)의 스펙(예컨대, 크기, 두께 등)을 고려하여 결정될 수 있다. The round frame 423 and the first and second heat collecting plates 421 and 422 may be manufactured with a preset curvature. That is, the sunlight guided by the first and second heat collecting plates 421 and 422 may be provided in a structure that can be focused on the focus of the curvature due to the preset curvature, that is, the double heat collecting tube body 100 . Here, the preset curvature is a physical property (eg, reflectivity, heat collection capacity, etc.) of the first and second heat collecting plates 421 and 422 itself, or specifications (eg, size, thickness, etc.) of the first and second heat collecting plates 421 and 422 etc.) may be taken into account.

제1 및 제2 집열판(421, 422)의 판면은 태양열 및 빛에너지의 반사율이 최대화되도록 표면처리 작업이 수행될 수 있으며, 표면처리 수준은 태양빛의 흡수율이 최소화되는 수준(예를 들어, 미러 수준의 표면거칠기 등)으로 마련될 수 있다. 이러한 상기 제1 및 제2 집열판(421, 422)은 상호 분리되어 마련될 수 있다.Surface treatment may be performed on the plate surfaces of the first and second heat collecting plates 421 and 422 so that the reflectance of solar heat and light energy is maximized, and the surface treatment level is at a level at which the absorption of sunlight is minimized (for example, a mirror level of surface roughness, etc.). The first and second heat collecting plates 421 and 422 may be provided separately from each other.

이러한 구성의 집열패널부(420)는 태양의 일주고도에 따라 트래킹되면서 지지대(401) 상에서 상대 회전될 수 있다. The heat collecting panel unit 420 of this configuration may be relatively rotated on the support 401 while being tracked according to the circadian altitude of the sun.

수평프레임(410)의 중앙구역에는 내측샤시부(430)가 마련될 수 있다. 내측샤시부(430)는 상기 곡률의 내측으로(제1 및 제2 집열판(421, 422)의 곡률중심 측으로) 길이 연장되게 마련될 수 있다.An inner chassis portion 430 may be provided in the central region of the horizontal frame 410 . The inner chassis part 430 may be provided to extend inwardly of the curvature (toward the center of curvature of the first and second heat collecting plates 421 and 422 ).

그리고 이중집열튜브체(100)는 상기 내측샤시부(430)의 단부 상에 배치되되 상기 태양열의 다중 경로가 한곳에 모이는 초점에 배치될 수 있다. 이러한 구성의 이중집열튜브체(100)의 내부에는 적어도 하나 이상의 열매체유가 마련되고 이러한 열매체유는 제1 및 제2 집열판(421, 422)에서 집중되는 태양열을 집열할 수 있다. 이러한 이중집열튜브체(100)에서 집열된 열매체유는 도면에 도시되지 않은 배관라인을 거쳐 열교환기로 투입되는 사이클을 구성할 수 있다. 한편, 이중집열튜브체(100)는 명칭의 단일화를 위한 서술이며, 내부에 단일배관 타입으로 마련될 수도 있음은 물론이다.In addition, the double heat collecting tube body 100 may be disposed on the end of the inner chassis part 430 at a focal point where the multiple paths of the solar heat are gathered in one place. At least one heat medium oil is provided inside the double heat collecting tube body 100 having this configuration, and the heat medium oil may collect solar heat concentrated on the first and second heat collecting plates 421 and 422 . The heat medium oil collected in the double heat collecting tube body 100 may constitute a cycle in which the heat medium oil is fed to the heat exchanger through a piping line not shown in the drawing. On the other hand, the double heat collecting tube body 100 is a description for the unification of the name, of course, it may be provided as a single pipe type therein.

추적센서부(460)는 주로 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 내측샤시부(430)의 단부에 마련될 수 있다. 추적센서부(460)는 태양의 일주고도를 추적하여 센싱신호를 발생시킬 수 있다.The tracking sensor unit 460 may be provided at an end of the inner chassis unit 430, mainly as shown in FIGS. 1 to 4 . The tracking sensor unit 460 may generate a sensing signal by tracking the circadian altitude of the sun.

수평프레임(410)에는 도 1 및 도 2의 회동모터(450)가 연결되며, 회동모터(450)는 구동제어부(470)를 통해 집열패널부(420)를 회동시킬 수 있다.The rotation motor 450 of FIGS. 1 and 2 is connected to the horizontal frame 410 , and the rotation motor 450 may rotate the heat collecting panel unit 420 through the driving control unit 470 .

이러한 구성의 집열모듈(400)을 통해, 자동으로 태양의 일주고도에 대응되게 집열패널부(420)를 회동시키고, 실시간 또는 미리 설정된 타임 인터벌마다 최적의 각도로 제1 및 제2 집열판(421, 422)이 배치되게 하여 태양열을 집열할 수 있게 한다.Through the heat collecting module 400 having such a configuration, the heat collecting panel unit 420 is automatically rotated to correspond to the circadian altitude of the sun, and the first and second heat collecting plates 421, 421, 422) is placed to collect solar heat.

한편, 집열모듈(400)에는 수평프레임(410) 상에, 집열패널부(420)와, 내측샤시부(430), 이중집열튜브체(100) 및 추적센서부(460) 등이 배치되며, 이로써 도 7에 도시된 바와 같이 회동축(402)을 기준으로 일측으로 편심된 무게중심(G) 구조를 가질 수 밖에 없다.On the other hand, the heat collecting module 400 is disposed on the horizontal frame 410, the heat collecting panel unit 420, the inner chassis unit 430, the double heat collecting tube body 100 and the tracking sensor unit 460, etc. are disposed, As a result, as shown in FIG. 7 , it has no choice but to have a center of gravity (G) structure eccentric to one side with respect to the rotation shaft 402 .

이에 따라 회전 시 편심으로 인한 회전언발란스가 가중되어 정밀한 각도 조정이 어렵게 되고, 고중량의 집열패널부(420)를 미세 회동시키기 위해 회동 구조가 필요 이상으로 비대해지고 회동 동력도 많이 요구되는 등 설비비용이 증가되는 문제점이 있었다.Accordingly, the rotational unbalance due to eccentricity is aggravated during rotation, making it difficult to precisely adjust the angle, and to finely rotate the heavy heat collecting panel unit 420, the rotational structure is enlarged more than necessary and the rotational power is also required. There was an increasing problem.

이에 본 실시예에서는 회동축(402)을 기준으로 일측으로 편심되는 무게중심(G)에 반대편으로 회전언발란스를 저감시키는 구성 즉, 외측샤시부(440)와 카운터밸런서(441)가 마련될 수 있다.Accordingly, in this embodiment, a configuration that reduces rotational unbalance to the opposite side to the center of gravity G eccentric to one side with respect to the rotation shaft 402, that is, the outer chassis portion 440 and the counterbalancer 441 may be provided. .

보다 상세 설명하면, 도 1 내지 도 4에 도시된 것처럼 외측샤시부(440)는 상기 수평프레임(410)에 연결되되 상기 집열패널부(420)가 배치되는 방향의 반대측으로 길이 연장되게 마련될 수 있다. More specifically, as shown in FIGS. 1 to 4 , the outer chassis part 440 is connected to the horizontal frame 410 and may be provided to extend in a length opposite to the direction in which the heat collecting panel part 420 is disposed. have.

외측샤시부(440)는 대략 판면이 삼각형 형상으로 마련되며, 삼각형의 꼭지점 즉, 외측샤시부(440)의 하단부에는 한쌍의 외측샤시부(440)를 상호 연결하는 연결샤프트(442)가 마련될 수 있다. 이러한 연결샤프트(442)에는 주로 도 6에 도시된 것처럼 적어도 하나의 돌출키(443)가 마련될 수 있다.The outer chassis portion 440 has a substantially triangular plate surface, and a connecting shaft 442 connecting the pair of outer chassis portions 440 to each other is provided at the vertex of the triangle, that is, at the lower end of the outer chassis portion 440 . can At least one protrusion key 443 may be provided mainly on the connection shaft 442 as shown in FIG. 6 .

그리고 연결샤프트(442) 상에 복수의 웨이트블록(441)이 마련될 수 있다. 각각의 상기 웨이트블록(441)은 주로 도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 및 제2 블록몸체(441a, 441b)로 분리되게 마련될 수 있다. 그리고 제1 및 제2 블록몸체(441a, 441b) 중 어느 하나에는 내부에 키홀(481)이 형성될 수 있다. 본 실시예에서는 제1 블록몸체(441a)에 키홀(481)이 형성될 수 있다. 이와 같이 키홀(481)에 돌출키(443)가 결합됨으로써, 웨이트블록(441)이 견고히 고정되며 임의 회전이나 임의 위치 이동이 저지될 수 있다.And a plurality of weight blocks 441 may be provided on the connecting shaft 442 . Each of the weight blocks 441 may be provided to be separated into first and second block bodies 441a and 441b mainly with reference to FIGS. 5 and 6 . And a key hole 481 may be formed therein in any one of the first and second block bodies 441a and 441b. In this embodiment, a key hole 481 may be formed in the first block body 441a. As such, the protrusion key 443 is coupled to the keyhole 481 , the weight block 441 is firmly fixed, and arbitrary rotation or arbitrary positional movement can be prevented.

이러한 웨이트블록(441)은 상기 연결샤프트(442)로부터 탈착 가능하게 마련될 수 있다. 이를 위해 상기 제1 및 제2 블록몸체(441a, 441b)에는 결합공(480)이 마련되며, 상기 결합공(480)에는 결합부재(482)가 마련될 수 있다.The weight block 441 may be provided detachably from the connection shaft 442 . To this end, a coupling hole 480 may be provided in the first and second block bodies 441a and 441b, and a coupling member 482 may be provided in the coupling hole 480 .

한편, 본 실시예에서의 상기 웨이트블록(441)은 3개로 마련되나, 편심되는 무게 중량에 대응되어 웨이트블록(441)의 개수는 다양하게 마련될 수 있다.Meanwhile, in the present embodiment, three weight blocks 441 are provided, but the number of weight blocks 441 may be variously provided to correspond to the eccentric weight.

이와 같이, 지지대(401)에 대한 집열패널부(420)의 상대 회동 시 집열패널부(420) 및 내측샤시부(430)의 편심된 무게중심(G)에 대해 웨이트블록(441) 즉 카운터밸런서(441)를 배치시킴으로써 회전언발란스를 저감시킬 수 있다.In this way, when the heat collecting panel unit 420 is rotated relative to the support 401, the weight block 441 for the eccentric center of gravity G of the heat collecting panel unit 420 and the inner chassis unit 430, that is, a counterbalancer By disposing (441), rotational unbalance can be reduced.

즉, 회동축(402)을 기준으로 집열패널부의 반대편 상에 카운터밸런서(441)가 배치되어 회전 시 회동축(402)의 회전언발란스가 저감되어 정밀한 각도 조정이 가능할 수 있다.That is, the counter balancer 441 is disposed on the opposite side of the heat collecting panel part with respect to the rotation shaft 402 , so that the rotation unbalance of the rotation shaft 402 is reduced during rotation, so that precise angle adjustment is possible.

또한, 내, 외측샤시부(430, 440)와 연결샤프트(442)에 웨이트블록(441)으로 구성되는 비교적 간단한 구성만으로 회동 구조가 세팅될 수 있고 종래 대비 적은 동력으로 회동이 가능해져 설비비용이 감소되고 전력 낭비가 최소화될 수 있다.In addition, the rotation structure can be set only with a relatively simple configuration consisting of a weight block 441 on the inner and outer chassis parts 430 and 440 and the connecting shaft 442, and the rotation structure can be performed with less power compared to the prior art, thereby reducing the equipment cost. reduced and power consumption can be minimized.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치에서 집열패널부 및 내측샤시부로 인한 편심된 상태와, 카운터밸런서를 통해 회전언밸런스가 저감되는 상태를 개략적으로 도시한 도면이다.7 is a diagram schematically illustrating an eccentric state due to a heat collecting panel part and an inner chassis part in a solar storage device in which rotational unbalance is reduced according to an embodiment of the present invention, and a state in which rotational unbalance is reduced through a counterbalancer.

이하, 본 실시예에 따른 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치의 동작을 도 1 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the solar storage device in which rotational unbalance is reduced according to the present embodiment will be described in detail with reference to FIGS. 1 to 7 .

먼저, 태양빛이 조사되면 추적센서부(460)는 태양의 위치, 각도 및 일주고도 등을 센싱하여 구동제어부(470)로 송출한다. First, when sunlight is irradiated, the tracking sensor unit 460 senses the position, angle, and diurnal altitude of the sun, and transmits it to the driving control unit 470 .

이에 구동제어부(470)는 회동모터(450)를 구동 제어하여 회동축(402)를 회동시키는데, 이때 카운터밸런서(441)로 인해 집열패널부(420)의 편심된 무게중심(G)의 회전질량이 완화된 상태가 된다.Accordingly, the drive control unit 470 drives and controls the rotation motor 450 to rotate the rotation shaft 402. At this time, the rotation mass of the eccentric center of gravity G of the heat collecting panel unit 420 due to the counter balancer 441 This is a relaxed state.

한편, 집열패널부(420)의 사이즈가 달라질 경우, 이에 대응되어 웨이트블록(441)의 개수는 조절 가능할 수 있다. 이는 웨이트블록(441)이 제1 및 제2 블록몸체(441a, 441b)로 분리 가능하여 연결샤프트(442)로부터 탈부착할 수 있기 때문에 가능하다. 또한, 회동축(402)의 회동 시에도 웨이트블록(441)의 키홀(481)이 돌출키(443)에 결합되어 있기 때문에 웨이트블록(441)의 임의 회전이나 이탈이 저지될 수 있다.On the other hand, when the size of the heat collecting panel unit 420 is different, the number of weight blocks 441 may be adjustable in response thereto. This is possible because the weight block 441 is separable into the first and second block bodies 441a and 441b and can be detached from the connecting shaft 442 . In addition, since the key hole 481 of the weight block 441 is coupled to the protrusion key 443 even when the rotation shaft 402 is rotated, any rotation or departure of the weight block 441 can be prevented.

이에 따라 회동축(402)의 회전 시 회전언발란스가 저감되어 상대적으로 정밀한 각도 조정이 가능할 수 있다. 또한, 회동모터(450)에는 종래 대비 적은 동력을 공급하더라도 집열패널부(420)를 원활하게 회동시킬 수 있다.Accordingly, rotation unbalance is reduced when the rotation shaft 402 is rotated, so that a relatively precise angle adjustment may be possible. In addition, even if less power is supplied to the rotation motor 450 than in the prior art, the heat collecting panel unit 420 can be smoothly rotated.

회동축(402)이 회동함에 따라, 수평프레임(410)이 각도 변경되고 이에 연결된 라운드프레임(423) 및 제1 및 제2 집열판(421, 422)이 각도 변경되어 최적의 위치로 조정된다. 이러한 조정 과정은 실시간으로 수행되거나, 미리 설정된 시간 간격마다 조정 동작이 활성화될 수도 있다.As the rotation shaft 402 rotates, the horizontal frame 410 is changed in angle, the round frame 423 connected thereto, and the first and second heat collecting plates 421 and 422 are changed in angle to adjust to an optimal position. This adjustment process may be performed in real time, or an adjustment operation may be activated at preset time intervals.

이와 같이, 회동축(402)을 기준으로 집열패널부(420)의 반대편 상에 카운터밸런서(441)가 배치되어 회전 시 회전언발란스가 저감되어 정밀한 각도 조정이 가능할 수 있다.As such, the counterbalancer 441 is disposed on the opposite side of the heat collecting panel unit 420 with respect to the rotation shaft 402 to reduce rotational unbalance during rotation, thereby enabling precise angle adjustment.

또한, 내, 외측샤시부(430, 440)와 연결샤프트(442)에 마련되는 웨이트블록(441)으로 구성되는 비교적 간단한 구성만으로 회동 구조가 세팅될 수 있고 종래대비 적은 동력으로 회동이 가능해져 설비비용이 감소되고 전력 낭비가 최소화될 수 있다.In addition, the rotation structure can be set only with a relatively simple configuration consisting of the weight block 441 provided on the inner and outer chassis parts 430 and 440 and the connecting shaft 442, and it can be rotated with less power compared to the prior art. Costs can be reduced and power consumption can be minimized.

다음으로, 태양열이 조사되어 제1 및 제2 집열판(421, 422)에 반사되어 제1 및 제2 집열판(421, 422)의 초점 위치인 이중집열튜브 구조(100)로 집중된다. 가열된 열매체유가 배관라인을 거쳐 열교환기로 투입되면서 물을 끓이는 등의 열교환이 일어난다. 열량을 모두 뺏긴 열매체유는 배관라인을 거쳐 이중집열튜브체(100)로 재투입되면서 하나의 사이클이 구성, 장치가 동작될 수 있다.Next, solar heat is irradiated, reflected by the first and second heat collecting plates 421 and 422 , and concentrated to the double heat collecting tube structure 100 , which is a focal position of the first and second heat collecting plates 421 and 422 . As the heated thermal oil is fed into the heat exchanger through the piping line, heat exchange such as boiling water occurs. As the thermal medium oil from which all of the heat has been lost is re-injected into the double heat collecting tube body 100 through the piping line, one cycle can be configured and the device can be operated.

이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 사용하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 범위는 특정 실시 예에 한정되는 것은 아니며, 첨부된 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 또한, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 이해하여야 할 것이다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail using preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to specific embodiments and should be construed according to the appended claims. In addition, those skilled in the art should understand that many modifications and variations are possible without departing from the scope of the present invention.

100 : 이중집열튜브체
400 : 집열모듈 410 : 수평프레임
420 : 집열패널부 421, 422 : 제1 및 제2 집열판
423 : 라운드프레임 430 : 내측샤시부
440 : 외측샤시부 441 : 카운터밸런서, 웨이트블록
441a, 442b : 제1 및 제2 블록몸체 442 : 연결샤프트
443 : 돌출키 450 : 회동모터
460 : 추적센서부 470 : 구동제어부
480 : 결합공 481 : 키홀
482 : 결합부재
100: double heat collecting tube body
400: heat collecting module 410: horizontal frame
420: heat collecting panel part 421, 422: first and second heat collecting plates
423: round frame 430: inner chassis part
440: outer chassis 441: counter balancer, weight block
441a, 442b: first and second block body 442: connecting shaft
443: protrusion key 450: rotation motor
460: tracking sensor unit 470: drive control unit
480: coupling hole 481: key hole
482: coupling member

Claims (9)

태양의 일주고도에 따라 트래킹되면서 태양열을 집열하는 집열모듈을 포함하며,
상기 집열모듈은,
지지대에 대해 회동축을 기준으로 상대회동 가능하게 연결되는 수평프레임에 마련되며, 상기 태양열의 다중 경로가 한곳에 모이는 초점에 배치되는 이중집열튜브체를 포함하는 집열패널부;
상기 수평프레임에 연결되는 내측샤시부;
상기 수평프레임에 연결되되 상기 집열패널부가 배치되는 방향의 반대측으로 길이 연장되게 마련되는 외측샤시부; 및
상기 외측샤시부에 마련되며, 상기 태양을 트래킹 시 상기 집열패널부 측으로 편중되는 회전질량을 저감하는 카운터밸런서(counter balancer)를 포함하며,
상기 외측샤시부는 판면이 삼각형 형상으로 마련되는 한쌍으로 마련되고, 외측샤시부의 하단부에는 한쌍의 외측샤시부를 상호 연결하는 연결샤프트가 마련되며,
상기 카운터밸런서는, 상기 연결샤프트에 마련되는 복수의 웨이트블록이며,
상기 웨이트블록은 3개이며,
각각의 상기 웨이트블록은 제1 및 제2 블록몸체로 분리되고,
상기 연결샤프트로부터 탈착 가능하게 마련되며,
상기 제1 및 제2 블록몸체에는 결합공이 마련되며,
상기 결합공에는 결합부재가 마련되며,
상기 연결샤프트에는 적어도 하나의 돌출키가 마련되고,
상기 제1 및 제2 블록몸체 중 어느 하나에는 내부에 키홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치. It includes a heat collecting module that collects solar heat while tracking according to the sun's diurnal altitude,
The heat collecting module,
a heat collecting panel unit provided on a horizontal frame connected to be rotatably relatively rotatable with respect to the support and including a double heat collecting tube body disposed at a focal point where the multiple paths of the solar heat are gathered in one place;
an inner chassis part connected to the horizontal frame;
an outer chassis part connected to the horizontal frame and provided to extend in a length opposite to a direction in which the heat collecting panel part is disposed; and
It is provided on the outer chassis part, and includes a counter balancer for reducing the rotational mass that is biased toward the heat collecting panel part when tracking the sun,
The outer chassis portion is provided as a pair having a triangular plate surface, and a connecting shaft for interconnecting the pair of outer chassis portions is provided at the lower end of the outer chassis portion;
The counter balancer is a plurality of weight blocks provided on the connecting shaft,
The weight block is three,
Each of the weight blocks are separated into first and second block bodies,
It is provided detachably from the connecting shaft,
The first and second block bodies are provided with coupling holes,
A coupling member is provided in the coupling hole,
At least one protrusion key is provided on the connecting shaft,
A solar thermal storage device with reduced rotational unbalance, characterized in that a key hole is formed therein in any one of the first and second block bodies. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 집열모듈은,
상기 내측샤시부의 단부에 마련되어 상기 태양의 일주고도를 추적하는 추적센서부;
상기 집열패널부를 회동시키는 회동모터; 및
상기 추적센서부의 센싱신호로부터 회동모터를 구동 제어하는 구동제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치. According to claim 1,
The heat collecting module,
a tracking sensor unit provided at an end of the inner chassis unit to track the circadian altitude of the sun;
a rotation motor for rotating the heat collecting panel unit; and
Solar thermal storage device with reduced rotational unbalance, characterized in that it further comprises a driving control unit for controlling the driving of the rotation motor from the sensing signal of the tracking sensor unit. 제1항에 있어서,
상기 집열패널부는,
라운드프레임; 및
상기 라운드프레임에 결합되는 제1 및 제2 집열판을 포함하는 것을 특징으로 하는 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치. According to claim 1,
The heat collecting panel unit,
round frame; and
A solar thermal storage device with reduced rotational unbalance, characterized in that it includes first and second heat collecting plates coupled to the round frame. 제7항에 있어서,
상기 제1 및 제2 집열판은 상호 분리되어 마련되는 것을 특징으로 하는 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치. 8. The method of claim 7,
The first and the second heat collecting plate is a solar storage device characterized in that the rotational unbalance is reduced, characterized in that provided separately from each other. 제1항에 있어서,
상기 카운터밸런서의 위치는, 상기 회동축을 기준으로 상기 집열패널부의 무게중심의 반대편 측에 마련되는 것을 특징으로 하는 회전언발란스가 저감되는 태양열 저장장치. According to claim 1,
The position of the counterbalancer is a solar storage device that reduces rotational unbalance, characterized in that it is provided on the opposite side of the center of gravity of the heat collecting panel part with respect to the rotation axis.
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