KR102653733B1 - 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기 - Google Patents

독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기 Download PDF

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Abstract

본 발명은 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기에 관한 것으로, 그 구성은, 태양광을 입사받아 해당 초점위치로 출사시키는 태양광 집광기에 있어서, 외곽에서 중앙으로 갈수록 높이가 점차 낮아지는 계단식 면을 이루는 단위모듈들이 상기 태양광 집광기의 상면에 복수개가 원형으로 인접하여 설치됨으로서 접시모양을 이루는 집광미러 부착용 지지수단; 상기 집광미러 부착용 지지수단의 상면이자 계단식 면을 이루는 부분에 각도를 조절할 수 있도록 부착되되, 상측 모서리 부분은 제1볼트를 통해 상기 집광미러 부착용 지지수단의 상면에 체결되고 하측 모서리 부분은 제2볼트를 통해 상기 집광미러 부착용 지지수단의 상면에 체결되는 복수개의 집광미러 부착판; 상기 집광미러 부착판의 하면과 상기 집광미러 부착용 지지수단의 상면 사이를 연결하는 제2볼트의 외면에 끼워져 상기 집광미러 부착판의 하면과 상기 집광미러 부착용 지지수단의 상면 사이를 서로 이격시켜주면서 상기 집광미러 부착판의 각도를 조절할 수 있게 하는 탄발수단; 및 상기 복수개의 집광미러 부착판의 상면에 서로 겹쳐지지 않도록 부착되는 집광미러;를 포함하여 이루어진다.

Description

독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기{Solar concentrator equipped with a condensing mirror having an independent angle adjustment structure}
본 발명은 태양광 집광기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 집광미러들의 각도를 태양의 계절별 고도 내지 시간별 위치 등에 따라 각각 독립적으로 조절할 수 있도록 구현한 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기에 관한 것이다.
일반적으로, 태양열 발전 기술이라 함은 태양으로부터 복사광선을 흡수하여 이를 열에너지로 변환시킨 후, 냉·난방, 산업공정 전반에 소비되는 열, 열을 이용한 발전 등에 활용하는 기술을 의미한다.
한편, 태양열 발전 시스템은 열매체의 구동장치 유무에 따라 수동형 시스템과 농동형 시스템으로 구분할 수 있다. 수동형 시스템의 경우, 온실이나 트롬월과 같이 창문이나 벽면 등 주로 건축구조물을 활용하여 태양열을 집광하는데 비해 능동형 시스템의 경우, 집광기를 별도로 설치하여 펌프와 같은 열매체 구동장치를 통해 태양열을 집광한다. 이 같은 능동형 시스템을 가리켜 태양열 발전 시스템이라고도 하는데, 이러한 태양열 발전 시스템에서의 중요한 핵심요소는 태양광을 집광하기 위한 집광기라 할 수 있다.
이와 같은 집광기는 그 기능에 따라 평판형 집광기, 진공관열 집광기, PTC(Parabolic Trough Concentrator)형 집광기, 접시형 집광기 등으로 세분화할 수 있다.
상기에서 열거한 집광기 중에서도 가장 보편적으로 사용되어지고 있는 접시형 집광기는 대체로 오목한 접시형태를 갖는 집광접시로, 태양광을 초점위치에 반사시키고 초점위치에 열매체를 순환시켜 열매체를 가열한 후, 가열도니 열매체의 열로써 전력을 생산하거나, 혹은 냉난방의 에너지원으로 이용한다.
접시형 집열기와 관련된 선행기술로 공개특허공보 제10-2011-0037325호에 의한 '접시형 태양열 집열장치'가 제안되었다. 상기 접시형 태양열 집열장치는 태양의 고도각 변화에 대응하여 유입구 커버가 자중에 의해 유입구의 개폐면적을 자동으로 조절함으로써 별도의 제어장치를 구비하지 않고도, 자동으로 정밀한 조절이 가능토록 한 기술이다.
하지만, 상기한 선행기술은 태양광이 원뿔 형상의 집광기 내부에서 반사, 굴절 또는 산란되는 현상이 간헐적으로 발생하는 문제점을 내포하였으며, 이 같은 문제점은 집광효율의 급격한 하락을 초래하는 결과로 직결되었다.
국내 공개특허공보 제10-2011-0037325호(접시형 태양열 집열장치, 2011.04.13. 공개) 국내 공개특허공보 제10-2014-0105089호(태양열 집열장치, 2014.09.01. 공개) 국내 공개특허공보 제10-2021-0127563호(집광 렌즈를 구비한 태양열 집열기, 2021.10.22. 공개) 국내 공개특허공보 제10-2009-0096281호(태양광 전지판의 경사각 조절장치, 2009.09.10. 공개)
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 태양광 집광기의 집광미러들을 계단식으로 설치하고, 계단식으로 설치된 각 집광미러들의 기울기 각도를 태양의 계절별 고도 내지 시간별 위치 등에 따라 개별적으로 조절할 수 있게 구성함으로써 태양광의 집광효율을 극대화할 수 있는 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기를 제공하는 것이다.
이 밖에도 본 발명은 상기한 명확한 목적 이외에 본 명세서의 전반적인 기술로부터 이 분야의 통상인에 의해 용이하게 도출될 수 있는 다른 목적을 달성함을 그 목적으로 할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1실시형태에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기는, 태양광을 입사받아 해당 초점위치로 출사시키는 태양광 집광기(100)에 있어서, 외곽에서 중앙으로 갈수록 높이가 점차 낮아지는 계단식 면(110a)을 이루는 단위모듈들이 상기 태양광 집광기(100)의 상면에 복수개가 원형으로 인접하여 설치됨으로서 접시모양을 이루는 집광미러 부착용 지지수단(110); 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면이자 계단식 면(110a)을 이루는 부분에 각도를 조절할 수 있도록 부착되되, 상측 모서리 부분은 제1볼트(132)를 통해 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면에 체결되고 하측 모서리 부분은 제2볼트(134)를 통해 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면에 체결되는 복수개의 집광미러 부착판(130); 상기 집광미러 부착판(130)의 하면과 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면 사이를 연결하는 제2볼트(134)의 외면에 끼워져 상기 집광미러 부착판(130)의 하면과 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면 사이를 서로 이격시켜주면서 상기 집광미러 부착판(130)의 각도를 조절할 수 있게 하는 탄발수단(150); 및 상기 복수개의 집광미러 부착판(130)의 상면에 서로 겹쳐지지 않도록 부착되는 집광미러(170);를 포함한다.
본 발명의 제2실시형태에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기에 의하면, 상기 탄발수단(150)은 금속 또는 비금속 소재의 스프링으로 이루어지고, 상기 스프링은 일단이 상기 집광미러 부착판(130)의 하면에 지지되고 타단이 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면에 지지되도록 배치되어, 상기 제2볼트(134)의 체결정도에 따라 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)에 대한 집광미러 부착판(130)의 상대적인 기울기가 조절되도록 구성된다.
상기 제2실시형태의 맥락에서, 상기 집광미러 부착판(130)은 태양광 집광기(100)의 원형의 중심에서 원주를 향하는 반지름 방향으로 점차 기울기 각도가 커지도록 배치된다.
한편, 본 발명의 제3실시형태에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기에 의하면, 상기 집광미러(170)는 태양광 수용 각도 및 에너지 생산 효율성이 증대되도록 프리즘형으로 이루어진다.
본 발명의 제4실시형태에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기에 의하면, 상기 계단식 면(110a)이 7개의 면으로 이루어질 경우, 가장 높은 제1면은 지면(v)과의 기울기 각도가 27.0 - 27.9°이고, 그 다음 면인 제2면은 지면(v)과의 기울기 각도가 25.0 - 25.9°이며, 그 다음 면인 제3면은 지면(v)과의 기울기 각도가 22.5 - 23.5°이고, 그 다음 면인 제4면은 지면(v)과의 기울기 각도가 21.0 - 21.9°이며, 그 다음 면인 제5면은 지면(v)과의 기울기 각도가 18.0 - 18.9°이고, 그 다음 면인 제6면은 지면(v)과의 기울기 각도가 16.0 - 16.9°이며, 가장 낮은 제7면은 지면(v)과의 기울기 각도가 12.5 - 13.5°일 수 있다.
본 발명의 제5실시형태에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기에 의하면, 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)은 일측지지대(112) 및 상기 일측지지대(112)로부터 일정간격 이격되어 배치되는 타측지지대(114)로 이루어진다.
본 발명에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기는, 태양광 집광기의 집광미러들을 계단식으로 설치하고, 계단식으로 설치된 각 집광미러들의 기울기 각도를 태양의 계절별 고도 내지 시간별 위치 등에 따라 개별적으로 조절할 수 있게 구성함으로써 태양광의 집광효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기는, 태양광 집광기의 반경방향에서 입사되는 태양광을 해당 초점위치로 정확하게 반사시켜 태양광의 채광효율을 높일 수 있는 효과가 있다.
한편, 본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기의 구조적 형태를 일부 발췌하여 나타낸 사시도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기의 구조적 형태를 일부 발췌하여 나타낸 분리사시도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기의 구조적 형태를 일부 발췌하여 나타낸 측단면도,
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기의 사용상태를 나타낸 도면.
본 발명에서 사용되는 용어는 가급적 현재 널리 통용되는 일반적인 용어를 사용하였으나, 일반적인 용어의 사용이 곤란한 경우에는 출원인이 임의로 용어를 선정하였다. 이때, 임의로 선정한 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌 발명의 상세한 설명 부분에 기재되거나, 혹은 사용된 의미를 고려하여 그 의미가 파악되어야 할 것이다.
본 명세서의 다양한 실시예들에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 구성요소들을 설명하기 위해서 사용되었지만, 이들 구성요소들이 이 같은 용어들에 의해서 한정되어서는 안 될 것이다. 이들 용어들은 단지 어느 구성요소를 다른 구성요소와 구별시키기 위해서 사용되었을 뿐이다. 또한, 여기에 설명되고 예시되는 실시예들은 그것의 상보적인 실시예들도 포함한다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함한다(comprises)' 및/또는 '포함하는(comprising)'은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자에 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기에 대하여 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기의 구조적 형태를 일부 발췌하여 나타낸 사시도이고, 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기의 사용상태를 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 4를 참조하여 설명하면, 본 발명의 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기는, 집광미러 부착용 지지수단(110), 집광미러 부착판(130), 탄발수단(150) 및 집광미러(170)를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따른 집광미러 부착용 지지수단(110)은 일측지지대(112) 및 상기 일측지지대(112)로부터 일정간격 이격되어 배치되는 타측지지대(114)로 이루어지고, 외곽에서 중앙으로 갈수록 높이가 점차 낮아지는 계단식 면(110a)을 이루는 단위모듈들이 도 4에 나타낸 바와 같이, 태양광 집광기(100)의 상면에 복수개가 원형으로 인접하여 설치되고, 전체적으로 접시모양과 유사한 형태를 이룬다.
여기서, 상기 일측지지대(112) 및 타측지지대(114)는 금속판, 플라스틱판, 그 외의 적당한 재료, 예컨대 FRP 성형판 등에 의해 형성될 수 있다.
즉, 상기한 구성에 따르게 되면, 후술될 집광미러 부착판(130)이 태양광 집광기(100)의 원형의 중심에서 원주를 향하는 반지름 방향으로 점차 기울기 각도가 커지도록 배치되거나, 또는 원주를 향하는 반지름 방향에서 태양광 집광기(100)의 원형의 중심으로 점차 기울기 각도가 작아지도록 배치되게 된다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기의 구조적 형태를 일부 발췌하여 나타낸 분리사시도이다.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명에 따른 집광미러 부착판(130)은 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면이자 계단식 면(110a)을 이루는 부분에 각도를 조절할 수 있도록 부착되되, 상측 모서리 부분은 제1볼트(132)를 통해 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면에 체결되고, 하측 모서리 부분은 제2볼트(134)를 통해 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면에 체결되어 복수개로 구비된다.
본 발명에 따른 탄발수단(150)은 집광미러 부착판(130)의 하면과 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면 사이를 연결하는 제2볼트(134)의 외면에 끼워져 상기 집광미러 부착판(130)의 하면과 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면 사이를 서로 이격시켜주면서 상기 집광미러 부착판(130)의 각도를 조절할 수 있게 한다.
이를 위해서, 상기 탄발수단(150)은 금속 또는 비금속 소재의 탄발력을 지닌 스프링으로 이루어질 수 있고, 상기 스프링은 일단이 집광미러 부착판(130)의 하면에 지지되고 타단이 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면에 지지되도록 배치되어서 제2볼트(134)의 체결정도에 따라 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)에 대한 집광미러 부착판(130)의 상대적인 기울기가 조절될 수 있다.
즉, 작업자는 우선 제1볼트(132)를 이용하여 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면에 부착되는 집광미러 부착판(130)의 상측 모서리를 체결 고정시키고, 그 다음 제2볼트(134)의 체결정도를 조절해가며, 상기 집광미러 부착판(130)의 기울기 각도를 용이하게 조절할 수 있는 것이다. 이때, 작업자는 상기 제2볼트(134)의 체결정도를 조절하기에 앞서 태양의 계절별 고도 내지 태양의 시간별 위치 등을 도출하고, 이 도출된 값을 바탕으로 상기한 제2볼트(134)의 체결정도를 조절하는 것이 바람직하다.
위와 같은 본 발명의 구성에 의하면, 모든 집광미러 부착판(130)의 각도를 개별적으로 조절할 수 있으므로, 정확한 초점위치에 태양광을 집광할 수 있는 이점이 발생한다.
즉, 본 발명의 태양광 집광기(100)의 반경방향에서 입사되는 태양광을 해당 초점위치로 정확하게 반사시켜 태양광의 채광효율을 높일 수 있는 것이다.
한편, 본 발명에 따른 집광미러(170)는 복수개의 집광미러 부착판(130)의 상면에 서로 겹쳐지지 않도록 부착된다.
이때, 상기 집광미러(170)는 상기 집광미러 부착판(130)의 상면에 실리콘 등의 접착제를 이용하여 접착될 수 있다.
또한, 상기 집광미러(170)는 미러로 구성함이 바람직하나, 이에 한정하지 않고 태양광을 반사시킬 수 있는 재질의 금속판으로 구성되거나, 또는 집광미러(170)에 반사도료가 도포되거나 반사필름이 부착된 판재로도 구성될 수 있다.
본 발명의 추가 실시예에 따르면, 상기 집광미러(170)는 태양광 수용 각도 및 에너지 생산 효율성이 증대되도록 프리즘형으로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 집광미러의 표면에 엠보싱 또는 몰딩되거나, 에칭 또는 절제와 같은 다른 적절한 방법에 의해 생성된 필름을 구비할 수 있다.
한편, 본 발명의 일 구현예에 따르면, 계단식 면(110a)이 7개의 면으로 이루어질 경우, 가장 높은 제1면은 지면(v)과의 기울기 각도가 27.0 내지 27.9°이고, 그 다음 면인 제2면은 지면(v)과의 기울기 각도가 25.0 내지 25.9°이며, 그 다음 면인 제3면은 지면(v)과의 기울기 각도가 22.5 내지 23.5°이고, 그 다음 면인 제4면은 지면(v)과의 기울기 각도가 21.0 내지 21.9°이며, 그 다음 면인 제5면은 지면(v)과의 기울기 각도가 18.0 내지 18.9°이고, 그 다음 면인 제6면은 지면(v)과의 기울기 각도가 16.0 내지 16.9°이며, 가장 낮은 제7면은 지면(v)과의 기울기 각도가 12.5 내지 13.5°일 수 있다.
보다 구체적으로 지면(v)과의 기울기 각도를 산출하면, 집광미러(170)의 상측 위치 값을 x2로 하측 위치 값을 x1으로 정의하고, 태양의 최고 고도 값을 y2로 최저 고도 값을 y1으로 정의할 때(단, 2차원 평면상태임), 집광미러 부착판(130)의 상대적인 기울기(m)는, m = y2 - y1 / x2 - x1의 수식에 의해 산출될 수 있다.
[수학식 1]
Figure 112023074507664-pat00001
이때, 상기한 바와 같은 수식에 의해 도출된 기울기(m) 값은 tanθ로 정의될 수 있다. 즉, tanθ는 Δy / Δx의 미분값으로서, 결과적으로 태양 고도에 따른 집광미러 부착판(130)의 최적 기울기 각도는, m' = y2 - y1 / x2 - x1 + tanθ의 수식에 의하여 도출될 수 있다.
[수학식 2]
Figure 112023074507664-pat00002
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기의 구조적 형태를 일부 발췌하여 나타낸 측단면도이자 각 계단식 면(110a)에 대한 기울기 각도를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하여 설명하면, 상술한 바와 같은 수식에 의해 도출된 기울기 각도는 가장 높은 제1면은 지면(v)과의 기울기 각도가 27.7°이고, 그 다음 면인 제2면은 지면(v)과의 기울기 각도가 25.5°이며, 그 다음 면인 제3면은 지면(v)과의 기울기 각도가 22.9°이고, 그 다음 면인 제4면은 지면(v)과의 기울기 각도가 21.6°이며, 그 다음 면인 제5면은 지면(v)과의 기울기 각도가 18.3°이고, 그 다음 면인 제6면은 지면(v)과의 기울기 각도가 16.3°이며, 가장 낮은 제7면은 지면(v)과의 기울기 각도가 12.9°일 수 있다.
물론, 위와 같은 기울기 각도는 어느 특정 기준 값을 설정한 후에 산출되어진 결과 값이기 때문에 설치지역이나 계절변화 등 다양한 환경적요인에 의한 영향을 받는다면 기울기의 각도 값은 미소하게 변화할 수도 있다.
또한, 상술한 바와 같은 수식은 본 발명의 바람직한 기울기 각도를 도출하기 위해 정립시킨 것으로, 반드시 상기 수식에 한정되는 것은 아니며, 열역학 제2법칙에 따른 엔트로피 내지 무질서도 개념에 부합하는 다양한 수식을 적용하여 기울기의 각도 값을 도출할 수 있다.
예를 들어, 에너지의 총량이 변화하지 않는다는 전제를 바탕으로, 90° 내지 180°의 각도 범위 내에서 태양광을 입사하고 0° 내지 90°의 각도 범위 내에서 태양광을 출사하도록 구성할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기는 태양광 집광기의 집광미러들을 계단식으로 설치하고, 계단식으로 설치된 각 집광미러들의 기울기 각도를 태양의 계절별 고도 내지 시간별 위치 등에 따라 개별적으로 조절할 수 있게 구성함으로써 태양광의 집광효율을 극대화할 수 있으며, 태양광 집광기의 반경방향에서 입사되는 태양광을 초점위치로 정확하게 반사시켜 태양광의 채광효율을 일층 향상시킬 수 있는 매우 유용한 발명이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기에 대한 실시예를 설명하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 자명하다.
a : 절개홈 v : 지면
100 : 태양광 집광기 110 : 집광미러 부착용 지지수단
110a : 계단식 면 112 : 일측지지대
114 : 타측지지대 130 : 집광미러 부착판
132 : 제1볼트 134 : 제2볼트
150 : 탄발수단 170 : 집광미러

Claims (6)

  1. 태양광을 입사받아 해당 초점위치로 출사시키는 태양광 집광기(100)에 있어서,
    외곽에서 중앙으로 갈수록 높이가 점차 낮아지는 계단식 면(110a)을 이루는 단위모듈들이 상기 태양광 집광기(100)의 상면에 복수개가 원형으로 인접하여 설치됨으로서 접시모양을 이루는 집광미러 부착용 지지수단(110);
    상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면이자 계단식 면(110a)을 이루는 부분에 각도를 조절할 수 있도록 부착되되, 상측 모서리 부분은 제1볼트(132)를 통해 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면에 체결되고 하측 모서리 부분은 제2볼트(134)를 통해 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면에 체결되는 복수개의 집광미러 부착판(130);
    상기 집광미러 부착판(130)의 하면과 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면 사이를 연결하는 제2볼트(134)의 외면에 끼워져 상기 집광미러 부착판(130)의 하면과 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면 사이를 서로 이격시켜주면서 상기 집광미러 부착판(130)의 각도를 조절할 수 있게 하는 탄발수단(150); 및
    상기 복수개의 집광미러 부착판(130)의 상면에 서로 겹쳐지지 않도록 부착되는 집광미러(170);를 포함하고,
    상기 집광미러(170)는 태양광 수용 각도 및 에너지 생산 효율성이 증대되도록 프리즘형으로 이루어지며,
    상기 집광미러 부착판(130)의 지면(v)에 대한 기울기 각도는 하기 수학식에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기.

    [수학식 1]

    (여기서, x1은 집광미러의 하측 위치 값, x2는 집광미러의 상측 위치 값, y1은 태양의 최저 고도 값, y2는 태양의 최고 고도 값임.)

    m은 tanθ로 정의되고, tanθ는 Δy / Δx의 미분값으로서, 결과적으로 m'는 하기 수학식 2에 의해 정의됨.

    [수학식 2]

    (여기서, m'는 집광미러 부착판의 최적 기울기 각도, x1은 집광미러의 하측 위치 값, x2는 집광미러의 상측 위치 값, y1은 태양의 최저 고도 값, y2는 태양의 최고 고도 값, tanθ는 상기 수학식 1에서 정의된 m값임.)
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 탄발수단(150)은 금속 또는 비금속 소재의 스프링으로 이루어지고,
    상기 스프링은 일단이 상기 집광미러 부착판(130)의 하면에 지지되고 타단이 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)의 상면에 지지되도록 배치되어, 상기 제2볼트(134)의 체결정도에 따라 상기 집광미러 부착용 지지수단(110)에 대한 집광미러 부착판(130)의 상대적인 기울기가 조절되는 것을 특징으로 하는 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기.
  3. 제2 항에 있어서,
    상기 집광미러 부착판(130)은 태양광 집광기(100)의 원형의 중심에서 원주를 향하는 반지름 방향으로 점차 기울기 각도가 커지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기.
  4. 삭제
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 계단식 면(110a)이 7개의 면으로 이루어질 경우, 가장 높은 제1면은 지면(v)과의 기울기 각도가 27.0 - 27.9°이고, 그 다음 면인 제2면은 지면(v)과의 기울기 각도가 25.0 - 25.9°이며, 그 다음 면인 제3면은 지면(v)과의 기울기 각도가 22.5 - 23.5°이고, 그 다음 면인 제4면은 지면(v)과의 기울기 각도가 21.0 - 21.9°이며, 그 다음 면인 제5면은 지면(v)과의 기울기 각도가 18.0 - 18.9°이고, 그 다음 면인 제6면은 지면(v)과의 기울기 각도가 16.0 - 16.9°이며, 가장 낮은 제7면은 지면(v)과의 기울기 각도가 12.5 - 13.5°인 것을 특징으로 하는 독립식 각도조절 구조를 갖는 태양광 집광기.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 집광미러 부착용 지지수단(110)은 일측지지대(112) 및 상기 일측지지대(112)로부터 일정간격 이격되어 배치되는 타측지지대(114)로 이루어진 것을 특징으로 하는 독립식 각도조절 구조를 갖는 집광미러가 구비된 태양광 집광기.
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