KR200449478Y1 - 인공태양 실험실습장치 - Google Patents

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KR200449478Y1 KR2020090014127U KR20090014127U KR200449478Y1 KR 200449478 Y1 KR200449478 Y1 KR 200449478Y1 KR 2020090014127 U KR2020090014127 U KR 2020090014127U KR 20090014127 U KR20090014127 U KR 20090014127U KR 200449478 Y1 KR200449478 Y1 KR 200449478Y1
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Abstract

본 고안은, 인공태양 실험실습장치에 관한 것으로, 그 주요 구성은, 램프(57)를 포함하는 일사장치(58)를 지지체(9) 상부에 설치하여, 일사장치(58)가 좌우 선회와 상하 이동 가능하게 구성되는 인공일사장치(55)와; 상기한 인공일사장치(55)의 램프(57) 조명을 받아 광 발전이 가능하도록 광모듈판(10)을 갖춘 광발전기(1)와; 상기한 광발전기(1)에서 발전된 전력을 디스플레이 및 제어하도록 구성된 제어판(28)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기한 인공일사장치(55)의 일사장치(58)는 중심축(62) 상부에 설치되며, 중심축(62) 상부엔 회전체(63)가 설치되어, 회전체(63) 상부에 설치된 일사장치(58)가 좌우 선회 가능하게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 회전체(63) 상부에는 고정체(64)를 설치하고, 고정체(64)엔 힌지축(68)을 중심으로 선회 가능한 연결구(65)를 설치하고, 연결구(65)에는 일사장치(58)를 연결하여, 고정체(64)에 설치한 실린더(66)의 피스톤(67)이 일사장치(58)에 연결되어, 피스톤(67)의 전후진 작동으로 일사장치(58)가 힌지축(68)을 중심으로 앞뒤로 선회 가능하게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 인공일사장치(55)에는 디밍제어기(59)를 설치하여, 일사량을 하루의 시간대별로 그리고 계절별에 따른 밝기 조절로 온도조절되게 구성하고, 그리고 인공일사장치(55)를 작동제어하기 위한 리모트콘트롤러(53)을 설치한 것을 특징으로 하며, 상기한 광발전기(1)의 광모듈판(10) 후방에는 힌지축(13)에 의해 선회되도록 고정체(14)를 연결하고, 고정체(14) 하부는 회전체(63)에 의해 좌우 선회 가능하게 구성되며, 고정체(14)에는 피스톤(11)을 갖춘 실린더(12)를 연결되고 피스톤(11)의 선단은 광모듈판(10) 후방과 연결되어, 피스톤(11)의 전후진 작동으로 광모듈판(10)이 힌지축(13)을 중심으로 앞뒤로 숙여지게 구성하고, 또한 상기한 광발전기(1)에는 콘트롤박스(3)를 설치하여 실린더(12) 및 광모듈판(10)의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하며, 상기한 광발전기(1)에서 발생되는 전기는 충전컨트롤러(20)를 거쳐, 인버터(22)로 들어가 직류가 교류 전압으로 변환처리되어, 자동전환스위치를 거쳐 부하(24)로 투입되고, 상기한 충전콘트롤러(20)에의 여분의 전력은 밧데리(21)로 충전되며, 또한 상기한 충전컨트롤러(20)의 전력은 승압컨버터(25)로도 들어가 직류전압을 승압시켜 인버터(26)로 들어가 교류로 전환하여 교류 상용전원(27)으로 제공됨과 아울러 자동전환스위치(23)를 경우하여 부하(24)로 사용되게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 제어판(28)은, 외부의 전원을 입력하는 전원입력부(42), 광발전기(1)로 부터 획득되어지는 광전력을 출력하는 태양광출력부(41), 광발전기(1)에서 발전되는 DC전압과 전류를 나타내는 DC전압부(31)와 DC전류부(32), 계통 연계되는 AC전압부(33)와 AC전류부(34), 주파수부(35) 를 포함하는 디지털디스플레이부(30)와, 상용전원이 정전일 경우, 비상전원으로 즉시 자동으로 전환시켜 주고 또한 반대로 상용전원이 복귀시엔 비상 전원에서 상용전원으로 즉시 자동으로 전환시켜 주는 역할을 하는 자동전환스위치(23)를 작동하도록 구성되는 자동전환스위치부(123)와, 직류를 교류로 변환하여 부하로 전력을 공급하는 인버터(22)를 작동 토록 구성되는 인버터부(122), 상기한 충전컨트롤러(20)와 밧데리(21)의 제어를 위한 충전컨트롤러부(120)와 밧데리부(121)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
Figure R2020090014127
태양광, 인공태양, 실험실습장치

Description

인공태양 실험실습장치{exercising apparatus of artificial sun}
본 고안 인공태양 실험실습장치에 관한 것으로, 특히 램프를 이용하여 인공태양 조명과 같은 구성을 만들어 이를 태양광 모듈에 조사하여 발전되는 전력을 제어 및 각종 실험실습을 할 수 있는 인공태양 실험실습장치에 관한 것이다
근래 석유 에너지의 고갈에 따른 대체 에너지원으로 태양광 발전에 대한 인식이 지대하여져 태양광을 이용한 발전 시스템들이 많이 개발되고 있다.
그에 따라 본 고안은 태양광에너지의 발전 원리를 매우 용이하게 이해하고 이를 교육용으로 다양한 조건으로 실험실습할 수 있는 실험실습 장비를 개발하였다
본 고안에서는 일사장치가 태양광과 유사하게 조사되게 구성 가능하고, 그리고 그 태양의 이동에 움직임을 일사장치(58)가 그대로 따라서 이동 가능한 일사장치를 구성하고, 그리고 일사장치에 의해 빛을 받아 발전하는 광발전기도 일사장치 와 동일하게 상하,좌우 선회 가능하게 구성하고, 그리고 이들 장치들을 제어판넬에서 필요에 따라 각종 조건을 주어 실험 실습할 수 있는 장비를 개발하여 태양광이 없는 실내에서도 태양광을 이용한 각종 실험실습을 할 수 있는 교육 및 연구용으로도 활용할 수 있는 장치를 매우 효율적인 장치를 개발하였다
본 고안의 주요 구성은, 램프(57)를 포함하는 일사장치(58)를 지지체(9) 상부에 설치하여, 일사장치(58)가 좌우 선회와 상하 이동 가능하게 구성되는 인공일사장치(55)와; 상기한 인공일사장치(55)의 램프(57) 조명을 받아 광 발전이 가능하도록 광모듈판(10)을 갖춘 광발전기(1)와; 상기한 광발전기(1)에서 발전된 전력을 디스플레이 및 제어하도록 구성된 제어판(28)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 상기한 인공일사장치(55)의 일사장치(58)는 중심축(62) 상부에 설치되며, 중심축(62) 상부엔 회전체(63)가 설치되어, 회전체(63) 상부에 설치된 일사장치(58)가 좌우 선회 가능하게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 회전체(63) 상부에는 고정체(64)를 설치하고, 고정체(64)엔 힌지축(68)을 중심으로 선회 가능한 연결구(65)를 설치하고, 연결구(65)에는 일사장치(58)를 연결하여, 고정체(64)에 설치한 실린더(66)의 피스톤(67)이 일사장치(58)에 연결되어, 피스톤(67)의 전후진 작동으로 일사장치(58)가 힌지축(68)을 중심으로 앞뒤로 선회 가능하게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 인공일사장치(55)에는 디밍제어기(59)를 설치하여, 일사량을 하루의 시간대별로 그리고 계절별에 따른 밝기 조절로 온도조절되게 구성하고, 그리고 인공일사장치(55)를 작동제어하기 위한 리모트콘트롤러(53)을 설치한 것을 특징으로 하며, 상기한 광발전기(1)의 광모듈판(10) 후방에는 힌지축(13)에 의해 선회되도록 고정체(14)를 연결하고, 고정체(14) 하부는 회전체(63)에 의해 좌우 선회 가능하게 구성되며, 고정체(14)에는 피스톤(11)을 갖춘 실린더(12)를 연결되고 피스톤(11)의 선단은 광모듈판(10) 후방과 연결되어, 피스톤(11)의 전후진 작동으로 광모듈판(10)이 힌지축(13)을 중심으로 앞뒤로 숙여지게 구성하고, 또한 상기한 광발전기(1)에는 콘트롤박스(3)를 설치하여 실린더(12) 및 광모듈판(10)의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하며,
상기한 광발전기(1)는 충전컨트롤러(20)와 연결되고, 충전컨트롤러(20)는 인버터(22)와 연결되어 직류가 교류 전압으로 변환처리되며, 인버터(22)는 자동전환스위치(23)와 연결되고, 자동전환나스위치(23)는 부하(24)와 연결되어 전력을 소모하며, 상기한 충전콘트롤러(20)는 또한 밧데리(21)와 연결되어 여분의 전력을 충전하며, 또한 상기한 충전컨트롤러(20)는 승압컨버터(25)와 연결되어 직류전압을 승압시키며, 승압컨버터(25)는 인버터(26)와 연결되어 교류로 전환하여 교류 상용전원(27)으로 제공하게 구성하며, 아울러 자동전환스위치(23)와 연결되어 부하(24)로 사용되게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기한 제어판(28)은, 외부의 전원을 입력하는 전원입력부(42), 광발전기(1)로 부터 획득되어지는 광전력을 출력하는 태양광출력부(41), 광발전기(1)에서 발전되는 DC전압과 전류를 나타내는 DC전압부(31)와 DC전류부(32), 계통 연계되는 AC전압부(33)와 AC전류부(34), 주파수부(35) 를 포함하는 디지털디스플레이부(30)와, 상용전원이 정전일 경우, 비상전원으로 즉시 자동으로 전환시켜 주고 또한 반대로 상용전원이 복귀시엔 비상 전원에서 상용전원으로 즉시 자동으로 전환시켜 주는 역할을 하는 자동전환스위치(23)를 작동하도록 구성되는 자동전환스위치부(123)와, 직류를 교류로 변환하여 부하로 전력을 공급하는 인버터(22)를 작동 토록 구성되는 인버터부(122), 상기한 충전컨트롤러(20)와 밧데리(21)의 제어를 위한 충전컨트롤러부(120)와 밧데리부(121)를 포함하는 것을 특징으로 한다
본 고안에 의하면, 밤이나 악천후와 같은 외부 환경의 영향을 받지 않고 실내에서 각종 태양광 에너지 실험이 가능ㅎ다
또한 본 고안에 의하면, 기초적으로 태양광의 전력생산원리를 학습할 수 있고, 태양광 스스템의 구성 요소, 태양전지의 직,병렬 연결제어 회로 구성, 배터리를 이용한 부하전원 투입회로 구성, 배터리 방전시 한전계통 자동전환회로 구성하기, 한전정전시 배터리 전원 자동전환회로 구성하기, 시스템 용량산정 및 발전시스템 구성, 태양광의 흐림 및 맑음에 따른 전력생산 측정 및 실험 등등 다양한 실험이 가능하다
또한 본 고안에서 사용하는 광발전기(1)는 센서를 사용한 태양광 추적방식으로 태양광 발전설비의 발전 효율을 향상시키고 보다 많은 전력을 생산 가능하며, 그리고 구조상 이동과 설치가 용이하여 실내 교육용으로 적합하다
이하, 본 고안을 첨부 도면에 의거 추가로 예시적으로 상술한다
도 1 은 인공태양 일사실험 장치를 나타낸다
도시한 바와 같이, 인공태양 일사 실험장치는, 태양빛의 일사량 정도의 조건과 근접한 조명장치이다
인공일사장치(55) 상부에는 일사장치(58)가 설치된다. 일사장치(58)는 하우징(51) 안에 램프(57)를 장착한 반사판(61)이 여러개 설치된다. 반사판(61)은 위성방송 안테나와 같이 오목한 형상으로 이루어지며 그 중앙부에 램프(57)가 설치되어 조명이 중앙으로 집중되어 반사될 수 있게 하였다. 하우징(51) 후방에는 열을 냉각시킬 수 있는 공랭식 팬 등의 냉각장치(52)를 설치한다
램프(57)에 의한 빛의 조사는, 예를 들어 고압방전형 할로겐램프를 사용하여, 고압방전으로 실제 태양과 같은 유사한 광원 조건을 발생시킬 수 있다
일사장치(58) 아래에는 리모트콘트롤장치(53)를 설치한다
리모트콘트롤장치는 유선 및/또는 유선 리모트콘트롤장치(53)로 구성한다
이 유,무선 리모트콘트롤장치(53)에 의하면 일사장치(58)의 하우징(51)을 포함하는 전체 헤드 부분을 좌우회전과 상하 끄덕이는 작동을 가능하게 하며, 그외 필요한 램프(57)의 선별적 작동과 램프에 의한 일사량의 조사 정도 등등을 제어 가능하게 할 수 있다. 하우징(51) 부분의 상하, 좌우 작동의 동작에 대하여는 도 2 에서 후술한다
상기한 조명 기구는 태양과 같은 정도의 일사량을 방사할 수 있도록 램프(57)의 용량과 그 설치 갯수 조절로 조절하여 만들어 낼 수 있다
그 외 각종 야외 조건에 맞게 조절이 가능하다. 예를들어 흐린날의 경우, 인공일사장치(58)의 발광 정도를 조절하여 빛의 일사량을 인위적으로 조절하여 방사하게 할 수 있다. 이와 같은 것은 일사량을 조절하기 위한 디밍제어기(59)를 사용하여 일사량을, 하루의 시간대별로 그리고 계절별에 따른 밝기 조절로 온도조절되게 구성하여, 여러단계로 조절하여 사용할 수 있다
또한 좌우, 상하 및 일사장치(58)의 기울어짐 등을 조절하여 태양빛이 여러 조건에서 비춰어지는 것과 같이 상황에 맞게 조절 가능하다
디밍제어기(59)는 지지체(9)에 설치되고 지지체(9) 하단에는 바퀴(54)를 설치하여 이동성을 양호하게 함과 아울러 조명의 조사 거리를 쉽게 조절할 수 있게 한다
도 2 는 도 1 의 장치의 후방에서 본 도면이다
도시한 바와같이, 일사장치(58) 후방에는 중심축(62) 상부에 설치되고 중심축(62) 상단에는 회전체(63)가 설치된다. 회전체(63)는 좌우 회전이 가능하다. 회전체(63) 상부에는 "ㄷ" 형상의 고정체(64)가 형성되고 그 양단에는 연결구(65)에 의해 일사장치(58)가 설치된다
일사장치(58)의 좌우 회전은 회전체(63)에 의하여 이루어지고, 앞뒤로의 기울어짐은 실린더(66) 및 피스톤(67)에 의하여 이루어진다. 즉, 피스톤(67)의 선단은 일사장치(58)와 연결되고 일사장치(58)는 힌지축(68)에 연결되어 있어서 피스톤(67)의 신축 작용에 따라 일사장치(58)의 앞뒤 기울어짐 작동이 가능하다
실린더(66)의 하단은 리모트콘트롤러장치(53)에 연결되어 작동된다
도 3 은 광발전기(1)를 나타낸다
광발전기(1)는 축(4) 상에 태양광모듈(2)이 여러개 형성된 광모듈판(10)이 형성되고, 이를 제어하는 콘트롤박스(3)가 설치된다
콘트롤박스(3)는 도면과 같이 상부에 설치하거나 또는 축(4) 하부에 설치할 수도 있다. 콘트롤박스(3)의 제어에 의해, 태양광모듈이 모여 이루어진 광모듈판(10)이 시간에 따라 계절에 따라 좌우 상하 선회 가능하다. 즉, 광모듈판(10)에는 센서가 내장되어 (태양) 광을 추적하도록 되어 있어 광을 가장 많이 받는 각도로 상하, 좌우로 광모듈판(10)이 자동으로 방향을 바꿀 수 있게 구성된다
도 4 는 도 3 을 뒤에서 본 도면이다
도시한 바와 같이 도 1 및 도 2 의 일사장치(58)의 좌우, 상하 선회 작동과 동일한 작동이 이루어지게 구성된다. 즉, 실린더(12)에 의한 피스톤(11)의 신축 작용으로 힌지축(13)을 중심으로 광모듈판(10)이 상하 기울어짐이 가능하고, 축(4) 상부에 일체로 설치된 도시되지 않은 회전체(도2의 회전체(63) 참조)에 의한 좌우 회전도 가능하다
도 5 는 도 1 의 일사장치(58)와 도 3 의 광발전기(1)의 장치가 조합되어 작 동되는 것을 도시한다
도시한 바와 같이,일사장치(58)의 램프(57)의 조사에 의한 광이 예를 들어 태양광과 비슷한 조건으로 광발전기(1)에 입사되면, 광발전기(1)에서는 광모듈판(10)에 설치된 태양광모듈(2)들에 의해, 예를 들어 직류 24V의 전압(감전 사고 예방을 위해 모든 시스템이 낮은 전압으로 제어되게 구성됨)이 발전되어 충전컨트롤러(20)로 들어가고 이를 거쳐 밧데리에 충전된다
충전컨트롤러(20)의 주 기능은 밧데리(21)의 정상적인 충전을 통해 밧데리(21)의 용량을 최대한 사용하면서 수명을 연장시켜 주기 위한 기능을 한다. 또한 이 충전컨트롤러(20)는 그 액정화면에 실시간으로 전류, 전압, 전력, 누적 전류를 표시할 수 있게 구성된 것을 사용하며, 그리고 동작전압을 예를 들어, 12V, 24V, 48V 로 자유롭게 변경하여 밧데리(21)에 충전할 수 있는 것을 사용하며, 또한 밧데리(21)로 충전 가능한 충전 모드와 바로 전력으로 사용 가능한 부하모드로 변경하여 사용 가능한 것을 선택하여 사용한다
밧데리(21)는 잉여 전력을 충전하기 위한 것이다. 그리고 인버터(22)는 직류를 교류로 변환하여 부하로 전력을 공급하고 남은 잉여 전력을 충전하여 야간이나 우천시, 전기를 사용할 수 있게 구성된 것이다
이 인버터(22)는 전력회사와 전력을 주고 받지 않고 자동전환스위치(23)와 연계하여 태양전지에서 발생된 전기만으로 발전하도록 되어 있는 독립형 인버터이다. 독립형의 인버터(22)를 거쳐 자동전환스위치(23)를 경유한 전력은 부하(24)로 사용된다. 자동전환스위치(23)는 상용전원이 정전일 경우, 비상전원으로 즉시 전환 시켜 주고. 또한 반대로 상용전원이 복귀시엔 비상 전원에서 상용전원으로 즉시 전환시켜 주는 역할을 하는 스위치이다
부하모드로 사용되는 전력은 또한 승압컨버터(25)를 경유하여 계통연계형 인버터(26)로 들어간다. 승압컨버터(25)는 본 장비는 교육 및 실험용으로 제작된 장비이기 때문에 낮은 전압으로 전력 생산 하고 있기때문에 계통 연계형 인버터(26)에 필요한 직류전압을 승압해주기 위해, 직류-직류 승압컨버터(25)를 사용하여 계통 연계에 필요한 직류전압을 공급해 주어야 한다
계통연계형 인버터(26)는 직류를 교류로 전환시켜, 자동절환스위치(23)를 거쳐 일반 생활에서 사용하는 부하(24)에 전력을 공급하고 남은 잉여 전력은 상용전원(27) 계통에 공급한다. 상용전원(27)은 한전 등에 판매도 가능하게 구성할 수 있다
상기한 광발전기(1), 상용전원(27) 그리고 부하(24)를 제외한 부분 즉, 충전컨트롤러(20)에서 자동전환스위치(23)까지의 과정은 콘트롤박스(3)와 연계한 별도의 제어판(28)(도 6 에 도시)에 의한 제어로 작동가능하다
도 6 은 제어판(28)을 참고로 예시한다
도시한 바와 같이, 우측에는 디지털디스플레이부(30)가 구성된다
디지털디스플레이부(30)에는 예를 들어, 태양전지에서 발전되는 DC전압과 전류를 나타내는 DC전압부(31)와 DC전류부(32), 계통 연계되는 AC전압부(33)와 AC전류부(34), 주파수부(35) 를 포함하는 구성으로 이루어진다
그 좌측에는 자동전환스위치부(123)가 설치된다. 이 자동전환스위치부(123) 의 기능은 자동전환스위치(23)에 대하여 이미 상술한 바와 같이, 상용전원이 정전일 경우, 비상전원으로 즉시 자동으로 전환시켜 주고. 또한 반대로 상용전원이 복귀시엔 비상 전원에서 상용전원으로 즉시 자동으로 전환시켜 주는 역할을 하는 스위치부이다.
그 상부에는 인버터부(122)가 구성되어 인버터(22)의 제어를 위한 구성이 형성된다. 이미 상술한 인버터(22)는 직류를 교류로 변환하여 부하로 전력을 공급하는 것으로, 인버터부(122)에서는 예를 들어, 직류 12볼트를 사용하여 300, 500, 1000와트 등으로 선택 변환하여 사용할 수 있게 제어판을 구성하였다
인버터부(122) 좌측에는 충전컨트롤러(20)와 밧데리(21)의 제어를 위한 충전컨트롤러부(120)와 밧데리부(121)가 구성된다
충전컨트롤러(20)는 상술한 바와 같이, 밧데리(21)로 충전 가능한 충전 모드와 바로 전력으로 사용 가능한 부하모드로 변경하여 사용 가능토록 기능을 하는 것으로, 충전컨트롤러부(120)에서 이러한 기능을 제어한다
밧데리부(121)는 잉여 전력의 충전 또는 저장된 밧데리의 사용을 선택할 수 있게 제어판에 구성된다. 충전컨트롤러부(120) 상부에는 태양광출력부(41)를 설치한다. 태양광출력부(41)에 형성되어 있는 연결단자공에 바나나짹을 꼽아 연결하면 태양광을 출력하여 사용 가능하다
상기한 태양광출력부(41), 충전컨트롤러부(120), 밧데리부(121)의 좌측에는 전원입력부(42)가 형성된다. 그 상부에는 태양광모듈의 솔라표면온도를 표시하는 솔라온도표시부(43)와 외기온도를 표시하는 외기온도표시부(44) 등을 표시한다
상기한 제어판(28)의 구성 요소들과 배열들은 단지 예시적인 것으로 필요에 따라 그 구성 요소의 추가 또는 삭제 등이 가능하고 배열 역시 임의 적으로 편리하게 다른 배열로 구성할 수 있음은 물론이다.
상기한 구성에 추가로, 필요에 따라 데이터수집 소프트웨어부를 제어판(28)과 연결 구성할 경우, 본 고안에 따른 장치에서 발전되는 전압, 전류, 전력 등의 측정된 값을 PC화면에 표시하며, 발전량, 인버터 전압, 전류, 전력 등을 그래프로 나타내어 볼 수 있으며, 데이터 값을 엑셀로 저장 등을 할 수 있다
또한 추가로, 필요에 따라 본 고안의 장치가 수동모드와 오토 모드 선택이 가능하게 구성하여, 제어판(28)에 오토컨트롤조작부와 연결되는 콘트롤연결포트(46)를 구성하여, 오토모드 선택시, SQ와 PLC 그리고 PCB로 자동제어 가능하게 구성 할 수 있다
또한 선택적으로 모니터링 시스템을 구성할 수 있다. 즉, 발전되어진 전력량 및 시간과 기상관측을 한 화면에 모니터링하고, 각 계측기에서 보내오는 데이터와 인버터의 전압, 전류, 전력, 경보, 발전금액 등을 표시하며, 태양광 전지판의 각도 조절을 제어하고, 광모듈판(10)의 상태도 확인하여 경보 발생과 경보 내역을 날자별로 확인하며 이를 원격지에서 웹을 통해 현장의 상황을 모니터링 할 수도 있다
이상에서 상술한 제어판(28)에 이루어지는 구성 요소들은 단지 일부만 예시한 것이다. 이들 제어판(28)에의 상기한 예시적으로 도시한 구성 요소들에는 바나나짹을 연결하여 작동회로를 구성하여 각종 원하는 실험을 행할 수 있다. 즉, 인 공일사장치(55)와 광발전기(1)와 연계하여 발전되는 발전량 및 이들의 사용과 제어 및 태양광 발전력을 사용한 각종 테스트 등을 실험할 수 있다
또한 이러한 실험으로 태양광의 원리와 작동을 매우 용이하게 이해 가능하고, 또 이를 이용한 각종 실험과 연구를 병행 가능하다
도 1 은 본 고안에 따른 인공일사장치에 대한 사시도
도 2 는 본 고안에 따른 일사장치의 작동을 위한 구성을 설명하기 위한 도면
도 3 은 광발전기에 대한 사시도
도 4 는 광발전기의 작동 구조를 설명하기 위한 도면
도 5 는 태양광발전의 제어를 설명하기 위한 도면
도 6 은 태양광 발전의 실험을 위한 제어판(28)에 대한 예시도

Claims (7)

  1. 램프(57)를 포함하는 일사장치(58)를 지지체(9) 상부에 설치하여, 일사장치(58)가 좌우 선회와 상하 이동 가능하게 구성되는 인공일사장치(55)와;
    상기한 인공일사장치(55)의 램프(57) 조명을 받아 광 발전이 가능하도록 광모듈판(10)을 갖춘 광발전기(1)와;
    상기한 광발전기(1)에서 발전된 전력을 디스플레이 및 제어하도록 구성된 제어판(28)을 포함하여 이루어지며,
    상기한 광발전기(1)는 충전컨트롤러(20)와 연결되고, 충전컨트롤러(20)는 인버터(22)와 연결되어 직류가 교류 전압으로 변환처리되며, 인버터(22)는 자동전환스위치(23)와 연결되고, 자동전환나스위치(23)는 부하(24)와 연결되어 전력을 소모하며,
    상기한 충전콘트롤러(20)는 또한 밧데리(21)와 연결되어 여분의 전력을 충전하며, 또한 상기한 충전컨트롤러(20)는 승압컨버터(25)와 연결되어 직류전압을 승압시키며, 승압컨버터(25)는 인버터(26)와 연결되어 교류로 전환하여 교류 상용전원(27)으로 제공하게 구성하며, 아울러 자동전환스위치(23)와 연결되어 부하(24)로 사용되게 구성한 것을 특징으로 하는 인공태양실험 실습장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기한 인공일사장치(55)의 일사장치(58)는 중심축(62) 상부에 설치되며, 중심축(62) 상부엔 회전체(63)가 설치되어, 회전체(63) 상부에 설치된 일사장치(58)가 좌우 선회 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 인공태양 실험실습장치
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기한 회전체(63) 상부에는 고정체(64)를 설치하고, 고정체(64)엔 힌지축(68)을 중심으로 선회 가능한 연결구(65)를 설치하고, 연결구(65)에는 일사장치(58)를 연결하여, 고정체(64)에 설치한 실린더(66)의 피스톤(67)이 일사장치(58)에 연결되어, 피스톤(67)의 전후진 작동으로 일사장치(58)가 힌지축(68)을 중심으로 앞뒤로 선회 가능하게 구성한 것을 특징으로 하는 인공태양 실험실습장치
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기한 인공일사장치(55)에는 디밍제어기(59)를 설치하여, 일사량을 하루의 시간대별로 그리고 계절별에 따른 밝기 조절로 온도조절되게 구성하고, 그리고 인공일사장치(55)를 작동제어하기 위한 리모트콘트롤러(53)을 설치한 것을 특징으로 하는 인공태양 실험실습장치
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기한 광발전기(1)의 광모듈판(10) 후방에는 힌지축(13)에 의해 선회되도록 고정체(14)를 연결하고, 고정체(14) 하부는 회전체(63)에 의해 좌우 선회 가능하게 구성되며, 고정체(14)에는 피스톤(11)을 갖춘 실린더(12)를 연결되고 피스톤(11)의 선단은 광모듈판(10) 후방과 연결되어, 피스톤(11)의 전후진 작동으로 광모듈판(10)이 힌지축(13)을 중심으로 앞뒤로 숙여지게 구성하고, 또한 상기한 광 발전기(1)에는 콘트롤박스(3)를 설치하여 실린더(12) 및 광모듈판(10)의 작동을 제어하는 것을 특징으로 하는 인공태양 실험실습장치
  6. 삭제
  7. 제 1 항에 있어서, 상기한 제어판(28)은,
    외부의 전원을 입력하는 전원입력부(42),
    광발전기(1)로 부터 획득되어지는 광전력을 출력하는 태양광출력부(41),
    광발전기(1)에서 발전되는 DC전압과 전류를 나타내는 DC전압부(31)와 DC전류부(32), 계통 연계되는 AC전압부(33)와 AC전류부(34), 주파수부(35) 를 포함하는 디지털디스플레이부(30)와,
    상용전원이 정전일 경우, 비상전원으로 즉시 자동으로 전환시켜 주고. 또한 반대로 상용전원이 복귀시엔 비상 전원에서 상용전원으로 즉시 자동으로 전환시켜 주는 역할을 하는 자동전환스위치(23)를 작동하도록 구성되는 자동전환스위치부(123)와,
    직류를 교류로 변환하여 부하로 전력을 공급하는 인버터(22)를 작동 토록 구성되는 인버터부(122),
    충전컨트롤러(20)와 밧데리(21)의 제어를 위한 충전컨트롤러부(120)와 밧데리부(121)를 포함하는 것을 특징으로 하는 인공태양 실험실습장치
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