KR102615213B1 - Power generator using solar heat - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양열 발전장치에 관한 것으로서, 특히 집열구조와 냉각구조의 개선을 통해 열전소자의 고온부와 저온부의 온도차를 최대한 형성하여 발전 효율을 향상시킬 수 있도록, 열을 한데 모으는 집열모듈; 상기 집열모듈을 통해 모인 열로 인해 일면에 고온부가 형성되는 열전소자; 및 상기 열전소자의 타면을 냉각시켜 열전소자의 타면에 저온부가 형성되도록 하는 냉각모듈;을 포함하는 발전구조체를 포함하되, 상기 집열모듈은, 하방으로 갈수록 폭이 좁아지게끔 형성되고, 태양광을 한데 모으기 위한 집광렌즈가 상단에 구비되며, 상기 집광렌즈의 초점이 위치되는 하단에 구비되어 집광된 태양광으로부터 발생된 열을 흡수하는 집열판을 포함하는 한편, 상기 냉각모듈은, 하방으로 갈수록 폭이 넓어지는 뿔대 형태를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar power generation device. In particular, the present invention relates to a solar power generation device, and in particular, a heat collection module that collects heat to improve power generation efficiency by maximizing the temperature difference between the high and low temperature parts of the thermoelectric element through improvements in the heat collection structure and cooling structure; a thermoelectric element in which a high temperature portion is formed on one surface due to heat collected through the heat collection module; and a cooling module that cools the other surface of the thermoelectric element to form a low-temperature portion on the other surface of the thermoelectric element, wherein the heat collection module is formed to become narrower in width downward, and transmits sunlight. A condensing lens is provided at the top for condensing the condensing lens, and a collection plate is provided at the bottom where the focus of the condensing lens is located to absorb heat generated from the condensed sunlight. Meanwhile, the cooling module has a width that increases downward. It relates to a solar power generation device characterized in that it is formed to form a widening horn shape.
Description
본 발명은 태양열 발전장치에 관한 것으로서, 특히 열전소자의 고온부와 저온부의 온도차를 최대한 형성하여 발전 효율을 향상시킬 수 있는 태양열 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar power generation device, and in particular, to a solar power generation device that can improve power generation efficiency by maximizing the temperature difference between the high-temperature and low-temperature parts of a thermoelectric element.
일반적으로 태양에너지를 이용한 발전장치는, 태양광을 이용한 발전장치와 태양열을 이용한 발전장치로 구분된다. 태양광을 이용한 발전장치는 광전효과를 이용하여 태양의 광에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 태양전지(solar cell)를 이용하는 방식이며, 집열을 위해 프레넬 렌즈를 광학 소자로 사용하기도 한다. In general, power generation devices using solar energy are divided into power generation devices using solar energy and power generation devices using solar energy. A power generation device using solar energy uses a solar cell that directly converts the sun's light energy into electrical energy using the photoelectric effect, and a Fresnel lens is also used as an optical element for heat collection.
이러한 태양광을 이용한 발전장치는 설치가 용이한 반면, 태양전지의 광전변환효율이 낮고, 발전과정 중 발생한 열이 활용되지 못하고 버려지게 된다는 문제가 있다.While these power generation devices using solar energy are easy to install, there is a problem that the photoelectric conversion efficiency of solar cells is low and the heat generated during the power generation process is not utilized and is discarded.
태양열을 이용한 발전장치는, 집열렌즈를 통해 태양의 복사에너지를 흡수하고 열전소자를 이용하여 발전하는데, 집열판과 냉각판이 비효율적인 구조를 이루고 있는바, 발전효율이 최적화되지 못하고 있다는 문제가 있다. A solar power generation device absorbs the sun's radiant energy through a collection lens and generates power using a thermoelectric element. However, since the collection plate and cooling plate have an inefficient structure, there is a problem in that the power generation efficiency is not optimized.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서 집열구조와 냉각구조의 개선을 통해 열전소자의 고온부와 저온부의 온도차를 최대한 형성하여 발전 효율을 향상시킬 수 있는 태양열 발전장치를 제공함에 목적이 있다.The purpose of the present invention is to solve the above problems and to provide a solar power generation device that can improve power generation efficiency by maximizing the temperature difference between the high-temperature and low-temperature parts of the thermoelectric element by improving the heat collection structure and cooling structure.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명인 태양열 발전장치는, 열을 한데 모으는 집열모듈; 상기 집열모듈을 통해 모인 열로 인해 일면에 고온부가 형성되는 열전소자; 및 상기 열전소자의 타면을 냉각시켜 열전소자의 타면에 저온부가 형성되도록 하는 냉각모듈;을 포함하는 발전구조체를 포함하되, 상기 집열모듈은, 하방으로 갈수록 폭이 좁아지게끔 형성되고, 태양광을 한데 모으기 위한 집광렌즈가 상단에 구비되며, 상기 집광렌즈의 초점이 위치되는 하단에 구비되어 집광된 태양광으로부터 발생된 열을 흡수하는 집열판을 포함하는 한편, 상기 냉각모듈은, 하방으로 갈수록 폭이 넓어지는 뿔대 형태를 이루도록 형성된다.The present invention's solar power generation device for achieving the above object includes a heat collection module that collects heat; a thermoelectric element in which a high temperature portion is formed on one surface due to heat collected through the heat collection module; and a cooling module that cools the other surface of the thermoelectric element to form a low-temperature portion on the other surface of the thermoelectric element, wherein the heat collection module is formed to become narrower in width downward, and transmits sunlight. A condenser lens is provided at the top for condensing the convergence lens, and a collection plate is provided at the bottom where the focus of the condenser lens is located to absorb heat generated from the condensed sunlight. Meanwhile, the cooling module has a width that increases downward. It is formed to form a widening horn.
또한, 상기 집광렌즈는, 볼록 렌즈 또는 프레넬 렌즈일 수 있다.Additionally, the condenser lens may be a convex lens or a Fresnel lens.
또한, 상기 집열모듈은, 상단이 집광렌즈의 가장자리를 따라 결합되고 하단이 집열판의 가장자리를 따라 결합되며 집광렌즈를 통과한 빛 중 집열판을 향하지 않는 빛이 집열판을 향하도록 반사시키는 반사판을 더 포함할 수 있다.In addition, the collection module may further include a reflector whose upper end is coupled along the edge of the collecting lens and the lower end is coupled along the edge of the collecting plate, and which reflects light that is not directed toward the collecting plate among the light passing through the collecting lens toward the collecting plate. You can.
또한, 상기 냉각모듈은, 집열모듈의 길이보다 길게 형성될 수 있다.Additionally, the cooling module may be formed to be longer than the length of the heat collection module.
또한, 상기 냉각모듈은, 외부와 인접한 부분에 복수 개의 냉각돌부가 형성될 수 있다.Additionally, the cooling module may have a plurality of cooling protrusions formed in a portion adjacent to the exterior.
또한, 상기 발전구조체는 복수 개가 동일 평면 상에 인접배치되되, 상기 집광렌즈의 상단과 냉각모듈의 하단은, 횡단면이 동일한 크기와 형태를 이루도록 형성되어, 인접한 발전구조체 사이를 따라 공기가 통과될 수 있는 통기로가 형성될 수 있다.In addition, a plurality of the power generation structures are arranged adjacent to each other on the same plane, and the upper end of the condenser lens and the lower end of the cooling module are formed so that the cross section has the same size and shape, so that air can pass between adjacent power generation structures. A ventilation passage may be formed.
또한, 상기 복수 개의 발전구조체에 포함된 복수 개의 집열판에는, 내부에 유체가 지나는 유동관이 전후 또는 좌우방향으로 설치되는 설치홀이 관통형성될 수 있다.In addition, the plurality of heat collecting plates included in the plurality of power generation structures may be formed with installation holes through which a flow pipe through which fluid passes is installed in the front-back or left-right direction.
또한, 상기 복수 개의 발전구조체는 지면으로부터 이격되게끔 설치되되, 상기 복수 개의 발전구조체에 포함된 냉각모듈과 지면 사이에 설치되는 풍력발전기를 더 포함할 수 있다.In addition, the plurality of power generation structures are installed to be spaced apart from the ground, and may further include a wind power generator installed between the cooling module included in the plurality of power generation structures and the ground.
본 발명에 따르면, 발전구조체는 집광렌즈를 통해 태양광을 한데 모아 집열판에 태양열이 집중됨과 더불어, 하방으로 갈수록 폭이 넓어지는 뿔대 형태를 이루는 냉각모듈을 통해 집열판에 의한 영향을 최소한으로 받으면서 넓은 면적에서 방열이 이루어지는바, 열전소자의 고온부와 저온부의 온도차를 최대로 형성할 수 있어 발전 효율을 높일 수 있다. According to the present invention, the power generation structure collects sunlight through a condensing lens and concentrates solar heat on the collector, and also uses a cooling module in the shape of a cone that widens downward toward the bottom to cover a large area while being minimally affected by the collector. Since heat is dissipated from the thermoelectric element, the temperature difference between the high temperature part and the low temperature part of the thermoelectric element can be maximized, thereby increasing power generation efficiency.
또한, 복수 개의 발전구조체가 배치됨으로 인해 형성된 통기로와, 냉각모듈에 관통형성된 유동홀을 통해, 냉각모듈에 대한 냉각효율을 향상시킬 수 있으며, 집열판에 형성된 설치홀에 설치되는 유동관을 통해 기체 또는 액체가 지나며 가온될 수 있는바 난방이나 온수를 제공할 수도 있다. In addition, the cooling efficiency of the cooling module can be improved through the ventilation path formed by the arrangement of a plurality of power generation structures and the flow hole formed through the cooling module, and the gas or Liquids can be heated as they pass through them, providing heating or hot water.
그리고 지면으로부터 이격되게 설치되는 복수 개의 발전구조체의 하측에 풍력발전기를 마련함으로써 추가적으로 전기를 얻을 수 있다.Additionally, additional electricity can be obtained by providing a wind generator on the lower side of a plurality of power generation structures installed to be spaced apart from the ground.
도 1은 본 발명인 태양열 발전장치에 적용되는 발전구조체를 보여주는 사시도,
도 2는 본 발명인 태양열 발전장치에 적용되는 발전구조체를 보여주는 정면도,
도 3은 본 발명인 태양열 발전장치의 발전구조체에 적용되는 냉각모듈의 일 예들을 보여주는 정면도,
도 4는 본 발명인 태양열 발전장치에 적용되는 복수 개의 발전구조체를 보여주는 사시도,
도 5는 본 발명인 태양열 발전장치에 적용되는 복수 개의 발전구조체를 통해 난방 또는 온수를 제공할 수 있는 구조를 보여주는 예시도,
도 6은 본 발명인 태양열 발전장치에 적용되는 복수 개의 발전구조체가 지면으로부터 이격설치되고 그 하측에 풍력발전기가 마련된 구조를 보여주는 정면도,
도 7은 본 발명인 태양열 발전장치에 적용되는 복수 개의 발전구조체가 프레임 내에 수용된 상태로 지면으로부터 이격설치된 것을 보여주는 사시도,
도 8은 본 발명인 태양열 발전장치에 적용되는 복수 개의 발전구조체가 프레임에 수용된 상태로 지면으로부터 이격설치되고 그 하측에 풍력발전기가 마련된 구조를 보여주는 정면도.Figure 1 is a perspective view showing the power generation structure applied to the solar power generation device of the present invention;
Figure 2 is a front view showing the power generation structure applied to the solar power generation device of the present invention;
Figure 3 is a front view showing examples of cooling modules applied to the power generation structure of the solar power generation device of the present invention;
Figure 4 is a perspective view showing a plurality of power generation structures applied to the solar power generation device of the present invention;
Figure 5 is an example diagram showing a structure capable of providing heating or hot water through a plurality of power generation structures applied to the solar power generation device of the present invention;
Figure 6 is a front view showing a structure in which a plurality of power generation structures applied to the solar power generation device of the present invention are installed spaced apart from the ground and a wind power generator is provided below;
Figure 7 is a perspective view showing a plurality of power generation structures applied to the solar power generation device of the present invention accommodated within a frame and installed spaced apart from the ground;
Figure 8 is a front view showing a structure in which a plurality of power generation structures applied to the solar power generation device of the present invention are installed spaced apart from the ground while accommodated in a frame and a wind power generator is provided below.
본 발명에서는 집열구조와 냉각구조의 개선을 통해 열전소자의 고온부와 저온부의 온도차를 최대한 형성하여 발전 효율을 향상시킬 수 있도록, 열을 한데 모으는 집열모듈; 상기 집열모듈을 통해 모인 열로 인해 일면에 고온부가 형성되는 열전소자; 및 상기 열전소자의 타면을 냉각시켜 열전소자의 타면에 저온부가 형성되도록 하는 냉각모듈;을 포함하는 발전구조체를 포함하되, 상기 집열모듈은, 하방으로 갈수록 폭이 좁아지게끔 형성되고, 태양광을 한데 모으기 위한 집광렌즈가 상단에 구비되며, 상기 집광렌즈의 초점이 위치되는 하단에 구비되어 집광된 태양광으로부터 발생된 열을 흡수하는 집열판을 포함하는 한편, 상기 냉각모듈은, 하방으로 갈수록 폭이 넓어지는 뿔대 형태를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치를 제안한다.The present invention includes a heat collection module that collects heat together to improve power generation efficiency by maximizing the temperature difference between the high and low temperature parts of the thermoelectric element through improvements in the heat collection structure and cooling structure; a thermoelectric element in which a high temperature portion is formed on one surface due to heat collected through the heat collection module; and a cooling module that cools the other surface of the thermoelectric element to form a low-temperature portion on the other surface of the thermoelectric element, wherein the heat collection module is formed to become narrower in width downward, and transmits sunlight. A condenser lens is provided at the top for condensing the convergence lens, and a collection plate is provided at the bottom where the focus of the condenser lens is located to absorb heat generated from the condensed sunlight. Meanwhile, the cooling module has a width that increases downward. We propose a solar power generation device characterized in that it is formed to form a widening horn shape.
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.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described below, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the technical gist of the present invention.
이하, 본 발명인 태양열 발전장치는 첨부된 도 1 내지 도 8을 참고로 상세하게 설명한다. Hereinafter, the solar power generation device of the present invention will be described in detail with reference to the attached FIGS. 1 to 8.
본 발명인 태양열 발전장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 집열모듈(110), 열전소자(120) 및 냉각모듈(130)을 포함하는 발전구조체(100)를 포함하며, 발전구조체(100)는 열전소자(120)에 의해 전기에너지를 생산한다.The solar power generation device of the present invention includes a
집열모듈(110)은, 태양열을 한데 모으기 위한 것으로, 집광렌즈(111)와 집열판(112)을 포함한다. 집광렌즈(111)는 태양광을 한데 모을 수 있으며 집열모듈(110)의 상단에 구비된다. 이러한 집광렌즈(111)는 볼록 렌즈이거나 프레넬 렌즈일 수 있으며, 볼록 렌즈보다 얇은 두께를 이룰 수 있으며 구경이 크게 제작될 수 있는 프레넬 렌즈로 구성됨이 바람직하다. The
집광렌즈(111)의 초점은 집광렌즈(111)로부터 이격된 하측에 위치되는데, 집열판(112)은 집광렌즈(111)의 초점이 위치되는 지점에 중심이 놓여지게끔 배치되며 집열모듈(110)의 하단에 구비된다. 이에 따라, 집열판(112)은 집광렌즈(111)를 통해 집광된 태양광으로부터 발생된 열(즉, 태양열)을 흡수한다. 이처럼 집열판(112)의 집열에 집광된 태양광이 이용되는바, 집열판(112)은 집광렌즈(111)의 크기보다 작게 형성되며, 일 예로 집광렌즈(111)의 너비가 4cm인 경우 집열판(112)의 너비는 1cm일 수 있다. 즉, 집열모듈(110)은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 하방으로 갈수록 폭이 좁아지게끔 형성된다. The focus of the
그리고 집열모듈(110)은 집광렌즈(111)가 상단에 위치되도록 지지하면서 집광렌즈(111)와 집열판(112) 사이를 밀폐하여 집광된 태양광으로부터 발생된 열이 빠져나가지 않도록 하는 차열부재를 더 포함할 수 있다. 차열부재는 열이 외부로 빠져나가지 않도록 하는 역할을 할 뿐만 아니라 빛을 집열판(112)으로 집중시키는 역할을 할 수 있다. 일 예로 차열부재는 반사판(113)일 수 있는바, 집열모듈(110)은 반사판(113)을 더 포함할 수 있다. In addition, the collecting
반사판(113)은 상단이 집광렌즈(111)의 가장자리를 따라 결합되고 하단이 집열판(112)의 가장자리를 따라 결합되며, 집광렌즈(111)를 통과한 빛 중 집열판(112)으로 직접 향하지 않는 빛이 집열판(112)을 향하도록 반사시킬 수 있다. 따라서, 반사판(113)은 집광렌즈(111)와 집열판(112) 사이에서 태양열이 외부로 빠져나가는 것을 방지함과 더불어 집광렌즈(111)를 통과한 모든 빛이 집열판(112)으로 집중되도록 한다.The upper end of the
열전소자(120)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 판 형태로 형성되어 집열모듈(110)의 하측에 구비될 수 있으며, 그 크기에 따라 하나 또는 복수 개가 구비될 수 있다. 다만, 집열모듈(110)의 하측에 하나 또는 복수 개가 구비되더라도, 열전소자(120) 전체의 횡단면은 집열판(112)의 횡단면과 동일한 크기 및 형태를 가지도록 형성되어 집열판(112)을 통해 모인 열이 열전소자(120)의 일면에 효과적으로 전달되도록 함이 바람직하다. As shown in FIGS. 1 and 2, the
따라서, 열전소자(120)는 집열모듈(110)을 통해 모인 열로 인해 집열판(112)과 인접한 일면이 가온되어 일면에 고온부가 형성되고, 타면은 일면에 대하여 상대적으로 저온부를 형성하며, 고온부와 저온부의 온도차로 인해 기전력이 발생되므로 전기에너지를 생산할 수 있다. 이때 열전소자(120)의 일면과 타면 간의 온도차를 크게 형성하여야 안정적이고 지속적인 전기에너지를 생산할 수 있는바, 열전소자(120)의 타면 하측에는 냉각모듈(130)이 마련된다. Therefore, one side of the
냉각모듈(130)은 열전소자(120)의 타면을 냉각시켜 열전소자(120)의 일면보다 상대적으로 온도가 낮은 저온부가 열전소자(120)의 타면에 형성되도록 한다. 본 발명에서의 냉각모듈(130)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 하방으로 갈수록 폭이 넓어지는 뿔대 형태를 이루도록 형성되어, 태양열이 집열되어 고온인 집열판(112)에 의한 영향을 최소한으로 받으면서 넓은 면적에서 방열이 이루어질 수 있다.The
냉각모듈(130)은 일 예로 상단이 열전소자(120)의 타면과 대응되는 형태 및 크기를 가지도록 형성될 수 있다. 구체적인 일 예로 열전소자(120)가 사각판 형태를 이루는 경우, 냉각모듈(130)은 상단이 열전소자(120)와 동일한 크기를 가지는 사각판 형태를 이루는 사각뿔대로 형성될 수 있다. 그리고 냉각모듈(130)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 집열모듈(110)의 길이보다 길게 형성될 수 있으며, 일 예로 집열모듈(110)의 길이보다 약 2~3배 정도 더 길게 형성될 수 있다. 이는 냉각모듈(130) 전체 면적을 크게 하여 외부 공기와의 접촉면을 높임과 더불어, 냉각모듈(130)에서 방열이 이루어지는 부분 중 하나인 하단이 집열판(112)으로부터 최대한 이격되도록 하기 위함이다. For example, the
그리고 냉각모듈(130)은 도 3에 도시된 바와 같이 외부와 인접한 부분에 복수 개의 냉각돌부(131)가 형성되어, 공기와의 접촉면을 더욱 높일 수 있으며, 냉각모듈(130)의 외부면이 일정 간격으로 함입됨에 따라 복수 개의 냉각돌부(131)가 형성될 수 있다. 일 예로 냉각모듈(130)은 전체적으로 방열이 이루어지기는 하나, 하단이 집열판(112)으로부터 가장 멀리 떨어져 있음을 고려하여 냉각돌부(131)는 적어도 냉각모듈(130)의 하단부에 형성될 수 있다. 또한, 복수 개의 냉각돌부(131)는 냉각모듈(130)의 하단부 뿐만 아니라 측면에도 형성되어 냉각효율을 한층 향상시킬 수 있다. In addition, as shown in FIG. 3, the
또한, 냉각모듈(130)에는 도 5a에 도시된 바와 같이 공기가 통과될 수 있는 유동홀(130a)이 전후 또는 좌우방향으로 관통형성될 수 있으며, 유동홀(130a)은 하나 또는 복수 개가 형성될 수 있다. 이러한 유동홀(130a)은 외부 공기와 맞닿는 면적을 늘려줌과 더불어 외부 공기가 내부를 지날 수 있으므로 방열(냉각)이 보다 신속하게 이루어질 수 있다. In addition, in the
상술한 바와 같은 발전구조체(100)는 집광렌즈(111)를 통해 태양광을 한데 모아 집열판(112)에 태양열이 집중됨과 더불어, 하방으로 갈수록 폭이 넓어지는 뿔대 형태를 이루는 냉각모듈(130)을 통해 집열판(112)에 의한 영향을 최소한으로 받으면서 넓은 면적에서 방열이 이루어질 수 있는바, 열전소자(120)의 고온부와 저온부의 온도차를 최대로 형성할 수 있어 발전 효율을 높일 수 있다. The
한편, 본 발명인 태양열 발전장치는 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이 복수 개의 발전구조체(100)를 포함할 수 있다. 복수 개의 발전구조체(100)는 동일 평면 상에서 인접배치되며, 인접한 발전구조체(100) 간에 결합되어 일체를 이룰 수 있다. 이때, 복수 개의 발전구조체(100) 사이에는 도 4 내지 도 8에 도시된 바와 같이 외부 공기가 통과될 수 있는 통기로(200)가 형성될 수 있다. Meanwhile, the solar power generation device of the present invention may include a plurality of
이를 위해 복수 개의 발전구조체(100)에 포함된 집광렌즈(111)의 상단과 냉각모듈(130)의 하단은, 횡단면이 동일한 크기와 형태를 이루도록 형성될 수 있다. 예를 들어, 발전구조체(100)에서 집열모듈(110)이 역사각뿔대 형태로 형성되고 냉각모듈(130)이 사각뿔대 형태로 형성되며, 집열모듈(110)의 상단과 냉각모듈(130)의 하단이 동일한 크기 및 형태를 이루도록 형성되는 경우, 복수 개의 발전구조체(100) 전체는 상단과 하단이 막힌 구조를 이루면서 전후 방향 또는 좌우 방향, 혹은 전후좌우방향으로 통기로(200)가 형성된 구조를 이룰 수 있다. To this end, the upper end of the
복수 개의 발전구조체(100)가 배치됨으로 인해 형성된 통기로(200)를 따라 외부 공기가 지나게 되므로, 냉각모듈(130)에 대한 냉각(방열)효율을 향상시킬 수 있다. Since external air passes along the
이러한 복수 개의 발전구조체(100)를 이용하여 난방이나 온수가 제공될 수 있도록 할 수 있다. 일 예로 도 5a에 도시된 바와 같이 복수 개의 발전구조체(100)에 포함된 복수 개의 집열판(112)에는, 전후 또는 좌우방향으로 설치홀(112a)이 관통형성될 수 있으며, 도 5b에 도시된 바와 같이 각 집열판(112)에 형성된 설치홀(112a)을 관통하게끔 유동관(300)이 설치될 수 있다. 유동관(300)의 내부에는 유체가 지나게 되는데, 유체는 태양열이 집열된 집열판(112)을 연속적으로 통과하는 과정에서 가온되므로 난방 또는 온수로 활용될 수 있다. Heating or hot water can be provided using these plural
복수 개의 발전구조체(100)는 지면으로부터 이격되게끔 설치될 수 있으며, 일 예로 일체를 이루도록 상호 결합된 복수 개의 발전구조체(100)는 지면에 세워지는 복수 개의 지지대(600)와 결합되어 지면으로부터 이격되게끔 설치될 수 있다. 이때, 도 6에 도시된 바와 같이 일체를 이루도록 상호 결합된 복수 개의 발전구조체(100)에 복수 개의 지지대(600)가 직접 결합될 수 있을 뿐만 아니라, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 일체를 이루도록 상호 결합된 복수 개의 발전구조체(100)가 프레임(500) 내에 수용되고 프레임(500)에 복수 개의 지지대(600)가 결합될 수 있다. A plurality of
프레임(500)은 일 예로 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이 일체를 이루도록 상호 결합된 복수 개의 발전구조체(100)의 측면 가장자리를 감싸도록 형성되어, 복수 개의 발전구조체(100)의 상단과 하단이 외부로 노출될 수 있으며, 프레임(500)에는 인접한 발전구조체(100) 사이에 형성된 통기로(200)와 연통되는 통공(510)이 형성되어, 외부 공기가 통공(510)과 통기로(200)를 통해 프레임(510) 내부를 통과할 수 있다. 또한, 일체를 이루도록 상호 결합된 복수 개의 발전구조체(100) 중 최외곽에 배치된 발전구조체(100)와, 프레임(500) 사이에도 통기로가 형성될 수 있으며, 해당 통기로에 대응되게끔 프레임(500)에 통공이 형성될 수 있다. The
상술한 바와 같이 복수 개의 발전구조체(100)가 지면으로부터 이격설치됨에 따라, 지면과 복수 개의 발전구조체(100) 사이 공간을 활용하여 추가적인 발전이 이루어지도록 할 수 있다. 이를 위해 본 발명은 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이 복수 개의 발전구조체(100)에 포함된 냉각모듈(130)과 지면 사이에 설치되는 풍력발전기(400)를 더 포함할 수 있다. 풍력발전기(400)는 냉각모듈(130)의 저면으로부터 하방으로 형성된 설치봉을 통해 지면으로부터 이격되게끔 설치될 수 있으며, 복수 개의 지지대(600) 사이를 지나는 공기의 흐름을 통한 회전력을 이용하여 전기에너지를 생산할 수 있다. As described above, as the plurality of
100 : 발전구조체 110 : 집열모듈
111 : 집광렌즈 112 : 집열판
112a : 설치홀 113 : 반사판
120 : 열전소자 130 : 냉각모듈
130a : 유동홀 131 : 냉각돌부
200 : 통기로 300 : 유동관
400 : 풍력발전기 500 : 프레임
600 : 지지대100: Power generation structure 110: Heat collection module
111: condenser lens 112: collector plate
112a: Installation hole 113: Reflector
120: thermoelectric element 130: cooling module
130a: Flow hole 131: Cooling protrusion
200: ventilation passage 300: flow pipe
400: wind generator 500: frame
600: support
Claims (8)
상기 집열모듈(110)을 통해 모인 열로 인해 일면에 고온부가 형성되는 열전소자(120); 및
상기 열전소자(120)의 타면을 냉각시켜 열전소자(120)의 타면에 저온부가 형성되도록 하는 냉각모듈(130);을 포함하는 발전구조체(100)를 포함하되,
상기 집열모듈(110)은, 하방으로 갈수록 폭이 좁아지게끔 형성되고, 태양광을 한데 모으기 위한 집광렌즈(111)가 상단에 구비되며, 상기 집광렌즈(111)의 초점이 위치되는 하단에 구비되어 집광된 태양광으로부터 발생된 열을 흡수하는 집열판(112)을 포함하는 한편,
상기 냉각모듈(130)은, 하방으로 갈수록 폭이 넓어지는 뿔대 형태를 이루도록 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치.A heat collection module (110) that collects heat together;
A thermoelectric element 120 in which a high temperature portion is formed on one surface due to heat collected through the heat collection module 110; and
A power generation structure 100 including a cooling module 130 that cools the other surface of the thermoelectric element 120 to form a low temperature portion on the other surface of the thermoelectric element 120,
The collection module 110 is formed to become narrower as it goes downward, and has a condenser lens 111 at the top to collect sunlight, and a condenser lens 111 at the bottom where the focus of the condenser lens 111 is located. and includes a heat collecting plate 112 that absorbs heat generated from the concentrated sunlight,
The cooling module 130 is a solar power generation device characterized in that it is formed in the shape of a cone whose width becomes wider as it goes downward.
상기 집광렌즈(111)는, 볼록 렌즈 또는 프레넬 렌즈인 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치.According to paragraph 1,
The solar power generation device is characterized in that the condenser lens 111 is a convex lens or a Fresnel lens.
상기 집열모듈(110)은, 상단이 집광렌즈(111)의 가장자리를 따라 결합되고 하단이 집열판(112)의 가장자리를 따라 결합되며 집광렌즈(111)를 통과한 빛 중 집열판(112)을 향하지 않는 빛이 집열판(112)을 향하도록 반사시키는 반사판(113)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치.According to paragraph 1,
The collecting module 110 has an upper end coupled along the edge of the collecting lens 111 and a lower end coupled along the edge of the collecting plate 112, and which of the light passing through the collecting lens 111 does not go toward the collecting plate 112. A solar power generation device further comprising a reflector (113) that reflects light toward the collector (112).
상기 냉각모듈(130)은, 집열모듈(110)의 길이보다 길게 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치.According to paragraph 1,
The cooling module 130 is a solar power generation device characterized in that it is formed to be longer than the length of the heat collection module 110.
상기 냉각모듈(130)은, 외부와 인접한 부분에 복수 개의 냉각돌부(131)가 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치.According to paragraph 1,
The cooling module 130 is a solar power generation device characterized in that a plurality of cooling protrusions 131 are formed in a portion adjacent to the exterior.
상기 발전구조체(100)는 복수 개가 동일 평면 상에 인접배치되되,
상기 집광렌즈(111)의 상단과 냉각모듈(130)의 하단은, 횡단면이 동일한 크기와 형태를 이루도록 형성되어, 인접한 발전구조체(100) 사이를 따라 공기가 통과될 수 있는 통기로(200)가 형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치.According to paragraph 1,
A plurality of the power generation structures 100 are arranged adjacent to each other on the same plane,
The upper end of the condensing lens 111 and the lower end of the cooling module 130 are formed so that the cross section has the same size and shape, thereby forming a ventilation passage 200 through which air can pass between adjacent power generation structures 100. A solar power generation device characterized in that it is formed.
상기 복수 개의 발전구조체(100)에 포함된 복수 개의 집열판(112)에는, 내부에 유체가 지나는 유동관(300)이 전후 또는 좌우방향으로 설치되는 설치홀(112a)이 관통형성되는 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치.According to clause 6,
The plurality of heat collecting plates 112 included in the plurality of power generation structures 100 have installation holes 112a through which flow pipes 300 through which fluid passes are installed in the front-back or left-right direction. Power generation device.
상기 복수 개의 발전구조체(100)는 지면으로부터 이격되게끔 설치되되,
상기 복수 개의 발전구조체(100)에 포함된 냉각모듈(130)과 지면 사이에 설치되는 풍력발전기(400)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 발전장치.According to clause 6,
The plurality of power generation structures 100 are installed to be spaced apart from the ground,
A solar power generation device further comprising a wind power generator 400 installed between the cooling module 130 included in the plurality of power generation structures 100 and the ground.
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KR1020230086546A KR102615213B1 (en) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | Power generator using solar heat |
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KR1020230086546A KR102615213B1 (en) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | Power generator using solar heat |
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KR1020230086546A KR102615213B1 (en) | 2023-07-04 | 2023-07-04 | Power generator using solar heat |
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2023
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USRE40143 E1 * |
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