KR20030079634A - 태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조. - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양열전지판과, 상기 태양열전지판의 4변에는 알루미늄을 진공증착한 반사면이 각각 설치되며, 상기 태양열전지판의 각 모서리에는 상기 반사면을 지지하는 지지대가 설치된 태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조에 관한 것이다.

Description

태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조.{A SOLAR REFLECTED BOARD STRUCTURE}

본 발명은 태양에너지 획득의 극대화를 위한 태양열 관련설비에 관한 것으로서, 특히 태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조에 관한 것이다.

근래에는 화석 에너지의 사용으로 인하여 환경의 심각한 오염이 사회문제로 되고 있으며, 따라서 소위 크린 에너지의 개발이 전세계적으로 활발히 추진되고 있는 것이다. 그 대표적인 일예가 태양에너지의 개발이다. 이러한 태양에너지를 활용하기 위해서는 먼저 수집과정이 필요하게 되는데 태양은 항상 위치가 변화되는 것이므로 고정된 구조의 수집장치로는 그 효율이 저조하여 실용에 문제가 있는 것이다. 그러므로 최근에는 태양에너지의 수집장치가 태양의 방향을 추적하여 향일성(向日性)이 유지되도록 함으로써, 태양에너지가 효율적으로 태양에너지 이용기기에 전달될 수 있도록 하는 태양추적장치들이 제안된 바 있다.

이러한 태양추적장치들은 크게 보아 프로그램에 의하여 계산된 좌표에 따라 구동모터가 작동되므로서 태양을 추적하는 좌표 계산방식과, 수시로 광센서에 의하여 검출되는 신호출력에 따라 구동모터를 제어하여 태양을 추적하는 광센서방식의 두 가지로 분류할 수 있다.

그러나, 전술한 좌표 계산방식은 일기상태에 구애받지 않고 태양을 추종할 수 있다는 장점이 있는 반면에 오차의 누적으로 주기적인 번거로운 교정작업이 필수적이므로 유지, 보수의 번거로움이 있다. 또한 전술한 광센서 방식은 그 구조가 비교적 간결하다는 장점은 있으나 날씨가 흐른 경우에는 태양의 추적이 불가능하고 이러한 상태로 시간이 경과되어 태양의 위치가 상당히 변화된 경우에는 태양이 추적장치의 추적가능범위를 벗어나게 되어 추적 자체가 불가능하게 되는 것이며, 추종가능범위가 협소하여 작동의 연속성이 유지되기 어렵다는 등의 문제점이 발생하였다.

한편, 본 발명자는 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 2001. 1. 4자로 특허출원 제 2001-281호(태양열 관련설비의 태양위치 추적장치 및 상기 추적장치를 구동시키기 위한 구동시스템, 그러고 태양위치 추적 제어방법)를 출원하였다.

따라서, 본 발명은 태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 태양열전지판과, 상기 태양열전지판의 4변에는 알루미늄을 진공증착한 반사면이 각각 설치되며, 상기 태양열전지판의 각 모서리에는 상기 반사면을 지지하는 지지대가 설치된 것을 특징으로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조의 구성을 보이고 있는 도면.

도 2는 도 1에서 도시하고 있는 반사판을 전개한 상태를 보인 도면.

도 3은 도 1에서 도시하고 있는 반사판의 평면을 보이고 있는 도면.

도 4는 도 1에서 도시하고 있는 반사판의 측면을 보이고 있는 도면.

도 5는 도 1에서 도시하고 있는 반사면에서 태양열전지판에 태양광선이 전달되는 과정을 보인 도면.

이하 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조를 도시하고 있는 도면이다.

상기 도면들을 참조하면, 본 발명의 반사판은 전술한 특허출원 제 2001-281호에 적용되는 반사판으로서, 즉 태양열 관련설비의 효율을 상승시킬 수 있는 반사판을 말한다.

참조번호 A는 사각형 모양으로 형성된 집열기 또는 집광기, 바람직하게는 태양열전지판이며, 참조번호 B, C, D, 및 E는 반사면으로서 상기 태양열전지판 A의 각 변에 설치되고 평면거울/반사율에서 평면거울에 상당하는 알루미늄을 진공증착한 플라스틱판 또는 스테인레스 철판이다. 참조번호 F, G, H, 및 I는 전술한 태영열전지판 A의 각 모서리면에 설치되며, 즉 상기 각각의 반사면 B, C, D, E를 지지하는 지지대이고 전술한 반사면 B, C, D, E와 동일한 재질로 제작된다.

특히, 전술한 반사면 B, C, D, E와 각각의 지지대 F, G, H, 및 I는 태양열전지판 A와 항상 30~50°를, 바람직하게는 항상 45°를 유지하도록 설치된다.

한편, 전술한 도 2에 표기된 a와 b는 동일한 길이 단위를 가지고, 치수에 있어서도 a=b 이고, 실용에 있어서는 a≠b가 될 수 있다.

이하, 전술한 바와 같이 구성된 반사판의 설치상태 및 동작과정을 도 5를 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 5에 도시한 바와 같이, 태양빛의 경로는 반사면인 E에 입사한 태양광선이 정반사의 원리에 의해 태양열전지판 A면에 태양빛이 전달되는 과정이며, 나머지 반서면 B, C 및 D도 동일한 정반사의 원리가 적용된다. 또한 상기 태양열전지판 A면에 입사한 단위 면적당 태양광선의 입사량은 B, C, D 및 E보다 크다. 이러한 반사면들은 태양열전지판 A와 135°(즉, 태양열전지판 A의 연장선과 45°)의 각으로 설치되며, 설치장소 및 기타 사정에 따라 그 길이 범위내에서 조정되어질 수 있는 가변적이다. 뿐만 아니라 필요에 따라 전부 또는 일부를 제거할 수 있다.

이상으로 살펴본 바와 같이, 본 발명은 기출원된 '태양열 관련설비의 태양위치 추적장치 및 상기 추적장치를 구동시키기 위한 구동시스템, 그리고 태양위치 추적 제어방법' 을 적용할 때 상기 태양열 관련설비의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

Claims (3)

1. 태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조에 있어서,

   태양열전지판과,

   상기 태양열전지판의 4변에는 알루미늄을 진공증착한 반사면이 각각 설치되며,

   상기 태양열전지판의 각 모서리에는 상기 반사면을 지지하는 지지대가 설치됨을 특징으로 하는 태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조.
2. 제1항에 있어서, 상기 태양열전지판과 반사면 및 지지대는 30~50°를 유지하도록 각각 설치됨을 특징으로 하는 태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조.
3. 제2항에 있어서, 상기 태양열전지판과 반사면 및 지지대는 45°를 유지하도록 각각 설치됨을 특징으로 하는 태양열 관련설비의 고온 및 효율 상승을 위한 반사판 구조.