KR20050078045A - 풍력발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력 에너지를 저장장치에 저장시켰다가 이을 일정한 크기로 출력시켜 발전을 할 수 있게 함으로써 생산되는 전기의 량을 일정하게 유지시킬 수 있게 한 풍력발전장치에 관한 것이다.

종래의 대표적인 풍력발전장치는 블레이드(풍차 날개)의 축을 발전기 회전축에 연결시켜 발전을 하는 것으로 이와 같은 종래의 풍력발전장치는 바람의 속도가 일정하지 않음에 따라 발전기로부터 생산되는 전력의 량이 일정하지 못한 문제점이 있었던 바, 본 발명은 풍력을 맞아 회전하는 블레이드(1)와 상기 블레이드(1)의 회전축과 연결되어 전기를 발생시키는 발전기(4)로 구성되는 것에 있어서, 상기 블레이드(1)와 발전기(4)의 사이에 블레이드(1)의 회전에너지를 저장하였다가 일정한 크기로 출력시키는 에너지 저장장치(3)를 설치시키고, 상기 에너지 저장장치(3)의 출력단에 발전기(4)를 결합시켜 구성함으로써, 생산되는 전기의 량을 일정하게 유지시킬 수 있는 효과가 있는 것임.

Description

풍력발전장치{Wind power generating apparatus}

본 발명은 바람의 힘을 이용하여 전기를 생산하는 풍력발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력 에너지를 저장장치에 저장시켰다가 이을 일정한 크기로 출력시켜 발전을 할 수 있게 함으로써 생산되는 전기의 량을 일정하게 유지시킬 수 있게 한 풍력발전장치에 관한 것이다.

20세기 인류의 최대 에너지원이었던 석유는 2040년쯤, 석탄은 2100년쯤 고갈된다고 한다. 이는 지난 98년 국제에너지기구의 경고이다．부존 량의 부족문제 뿐만이 아니다．석유와 석탄은 이산화탄소와 아황산가스를 배출, 지구 온난화와 같은 환경문제와 기상이변의 주범으로 꼽힌다．

이에 따라 미국 및 유럽에서는 대체에너지 개발에 주력하고 있으며 그 중 하나가 경제성과 효율이 뛰어난 것으로 평가되는 무공해 풍력에너지이다．

부존자원이 부족한 우리나라의 처지에서는 국내에 부존해 있는 에너지원의 최대 이용은 매우 중요하며, 그 중 해안가 및 산악지역의 풍부한 풍력에너지를 활용함은 매년 막대한 양의 에너지를 수입해오고 있는 현실을 감안할 때 에너지 자급도 향상에 기여할 수 있을 것이다.

풍력발전은 무공해 천연 에너지로서 풍력발전기 운전시 공해물질 절감량은 황 및 질소산화물은 9g/㎾h, 중금속류 0.1g/㎾h, 이산화탄소는 0.5∼1.0kg/㎾h, 입자물질은 200g/㎾h 정도로서 깨끗한 환경의 보전에 크게 이바지 할 수 있으며, 최근 거론되고 있는 기후변화 협약에 의한 온실가스의 방출억제 분위기에 능동적으로 대처 할 수 있는 수단으로서 기대가 되고 있다.

풍력발전시스템은 환경친화적 성격의 기기로서 관광자원화도 가능하다. 실제로 미국 및 유럽내륙 및 해상지역의 대규모 풍력단지는 매년 많은 관광객이 찾아오는 관광지로서의 역할을 동시에 수행하고 있어, 대규모시범 및 홍보의 성격으로도 충분히 활용할 만하다. 그러나 풍력에너지는 바람의 속도와 방향이 자주 바뀌고 지속적이지 못한 경우도 있어 동력원으로서의 전환에 많은 기술들이 요구되어 생산가격이 상대적으로 높다는 단점이 지적되기도 한다.

종래의 대표적인 풍력발전장치는 블레이드(풍차 날개)의 축을 발전기 회전축에 연결시켜 발전을 하는 것이다.

발전기가 전기를 생산하기 위하여는 1,800rpm의 속도가 필요하나 블레이드의 회전속도는 30rpm 정도로써 블레이드와 발전기의 사이에 증속기(geer box)를 설치시켜 발전을 하여왔다.

그러나 블레이드와 발전기의 사이에 증속기를 설치시키더라도 바람의 속도가 일정하지 않음에 따라 발전기로부터 생산되는 전력의 량이 일정하지 못한 문제점이 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 풍력에 의해 회전하는 블레이드의 회전에너지를 저장장치에 저장시켰다가 이를 일정한 크기로 출력시켜 발전기를 동작시킬 수 있게 하여 생산되는 전기의 량을 일정하게 유지시킬 수 있게 한 풍력발전장치에 관한 것이다

본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같이 구성된다. 즉, 본 발명은 풍력을 맞아 회전하는 블레이드와 상기 블레이드의 회전축과 연결되어 전기를 발생시키는 발전기로 구성되는 것에 있어서, 상기 블레이드와 발전기의 사이에 블레이드의 회전에너지를 저장하였다가 일정한 크기로 출력시키는 에너지 저장장치를 설치시키고, 상기 저장장치의 출력단에 발전기를 결합시켜 구성되는 것에 특징을 둔 것이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

첨부된 도면 도 1 은 본 발명에 따른 풍력발전장치를 도시한 블럭도이다.

도 1 에 도시되는 바와 같이, 본 발명은 풍력을 맞아 회전하는 블레이드(1)와 상기 블레이드(1)의 회전축과 연결되어 전기를 발생시키는 발전기(4)로 구성되는 것에 있어서, 상기 블레이드(1)와 발전기(4)의 사이에 블레이드(1)의 회전에너지를 저장하였다가 일정한 크기로 출력시키는 에너지 저장장치(3)를 설치시키고, 상기 에너지 저장장치(3)의 출력단에 발전기(4)를 결합시켜 구성되는 것이다.

상기 에너지 저장장치(3)는 블레이드(1)의 회전축과 연결되어 공기를 압축시키는 콤프레셔(31)와, 상기 콤프레셔(31)로부터 압축된 공기를 저장하는 에어탱크(32)와, 에어탱크(32)로부터 방출되는 공기에 의해 회전되는 에어모터(33)로 구성된다.

즉, 풍력으로 회전되는 블레이드(1)의 회전력이 콤프레셔(31)를 구동시키고, 콤프레셔(31)의 구동으로 발생되는 압축공기가 에어탱크(32)에 저장되었다가 일정한 크기로 출력되면서 에어모터(33)를 회전시키고, 에어모터(33)의 회전에너지가 발전기(4)를 동작시켜 전기를 생산하게 된다.

그리고 상기 블레이드(1)와 에너지 저장장치(3)의 사이에는 증속기(2)를 설치시켜 구성시키는 것이 바람직하다.

이와 같이 구성되는 본 발명은 낮의 회전속도로 회전하는 블레이드(1)의 회전력이 증속기(2)를 거치면서 회전속도가 증가되어 콤프레셔(31)를 고속을 회전시키고, 콤프레셔(31)로부터 발생되는 압축공기가 에어탱크(32)에 저장되고, 에어탱크(32)로부터 일정한 량으로 출력되는 압축공기로 에어모터(33)를 회전시킴에 따라 일정한 속도로 발전기(4)를 구동시킬 수 있어 발전기(4)로부터 생산되는 전기의 량을 일정하게 유지시킬 수 있는 것이다.

본 발명은 전술한 실시 예에 한정되지 않고 본 발명의 기술사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수가 있다.

이상에서와 같이, 본 발명에 따르면 풍력에 의해 회전하는 블레이드의 회전에너지를 저장장치에 저장시켰다가 이을 일정한 크기로 출력시켜 발전기를 동작시킬 수 있게 하여 생산되는 전기의 량을 일정하게 유지시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 풍력발전장치를 도시한 블럭도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1. 블레이드 2. 증속기

3. 에너지 저장장치 4. 발전기

31. 콤프레셔 32. 에어탱크

33. 에어모터

Claims (3)

1. 풍력으로 회전하는 블레이드(1)와 상기 블레이드(1)의 회전축과 연결되어 전기를 발생시키는 발전기(4)로 구성되는 것에 있어서, 상기 블레이드(1)와 발전기(4)의 사이에 블레이드(1)의 회전에너지를 저장하였다가 일정한 크기로 출력시키는 에너지 저장장치(3)를 설치시키고, 상기 에너지 저장장치(3)의 출력단에 발전기(4)를 결합시켜 구성되는 것을 특징으로 하는 풍력발전장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 에너지 저장장치(3)는 블레이드(1)의 회전축과 연결되어 공기를 압축시키는 콤프레셔(31)와, 상기 콤프레셔(31)로부터 압축된 공기를 저장하는 에어탱크(32)와, 에어탱크(32)로부터 방출되는 공기에 의해 회전되는 에어모터(33)로 구성됨을 특징으로 하는 풍력발전장치.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 블레이드(1)와 에너지 저장장치(3)의 사이에는 증속기(2)를 설치시켜 구성됨을 특징으로 하는 풍력발전장치.