KR20100069246A - Apparatus for collecting solar energy - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 별도의 열매체를 이용하지 않고서 고집속된 고온의 태양 입사광을 사용 목적지에 도달시켜 열원 및 조명수단으로 사용할 수 있고, 태양 입사광의 열손실을 최소화하면서 고온의 태양열 집속광을 하나의 집열조에 집결시켜 고효율 대용량의 태양열 에너지 플랜트의 구축을 가능케 하는 태양광 집광장치에 관한 것이다.The present invention can be used as a heat source and a lighting means by using a high concentration of high-temperature solar incident light to reach a destination without using a separate heat medium, and the high-temperature solar focused light into a single collection tank while minimizing heat loss of the solar incident light The present invention relates to a solar light concentrating device that allows the construction of a high efficiency large capacity solar energy plant by gathering.
최근 들어, 태양에너지는 점점 고갈되고 있는 화석에너지를 대체할 수 있는 하나의 주요 대체수단으로서 자리매김하고 있다. 이와 같은 태양에너지는 화석에너지와 달리 이산화탄소의 배출이 없어서 지구의 온난화 현상을 방지할 수 있는 장점이 있고, 무궁무진한 에너지 공급원을 갖기 때문에 에너지 절약 측면에서 타 에너지 수단보다 우수한 장점을 갖는다.In recent years, solar energy has become one of the main alternatives to the increasingly depleted fossil energy. Unlike fossil energy, such solar energy has the advantage of preventing the global warming due to the absence of carbon dioxide emission, and has an advantage over other energy means in terms of energy saving because it has an infinite supply of energy.
한편, 태양에너지 발전시스템은 일사된 태양복사에너지를 집광하여 회수된 고온(250~1,200℃)의 열에너지를 이용, 발전설비를 구동하여 전기에너지를 얻는 것으로서 집광, 흡수, 저장, 발전시스템을 포함하고 있다. On the other hand, the solar energy generation system is a high-temperature (250 ~ 1,200 ℃) heat energy collected by condensing the solar radiation energy to drive the power generation equipment to obtain electrical energy, including a condensing, absorption, storage, power generation system have.
이와 같은 태양에너지 발전시스템 중에서 규모가 큰 고온 대용량의 태양에너지를 활용하는 발전시스템에서 요구되는 태양열 집광장치는 그 집광방식에 따라 구유형(Parabolic Trough), 접시형(Parabolic Dish), 타워형(Solar Tower)으로 분류된다. Among these solar energy generation systems, solar concentrators required by large-scale high-temperature, large-capacity solar energy systems are classified into Parabolic Trough, Parabolic Dish, and Tower type according to their condensing method. Are classified as).
상기 구유형 집광방식은 축 방식의 태양 추적이 가능한 포물선 곡면의 반사경을 통하여 300℃ 내외의 열원을 얻을 수 있는 집광장치로서 스팀 생산을 통한 태양열 발전설비에 응용되고 있고, 상기 접시 형 집광방식은 작은 집열면적으로 고집광이 가능한 형태로서 스터링 엔진을 구동하여 소규모 독립형 발전시스템에 응용되고 있다. 또한, 타워형 집광방식은 개별적으로 태양을 추적하는 수많은 반사경을 이용하여 중앙의 타워 상부에 집광을 행하는 방식으로서 상기 구유형보다 높은 온도의 획득이 가능하며 고효율 대규모 발전 및 각종 화학반응에 응용되고 있다.The trough condensing method is a condensing device that can obtain a heat source of around 300 ° C. through a parabolic curved reflector capable of axial sun tracking, and is applied to solar power generation facilities through steam production. It is a type that enables high concentration of light collection area and is applied to small scale independent power generation system by driving sterling engine. In addition, the tower condensing method is a method of condensing the upper part of the central tower using a number of reflectors that individually track the sun, it is possible to obtain a higher temperature than the trough type, has been applied to high-efficiency large-scale power generation and various chemical reactions.
그러나 상기 구유형 및 접시형 집광방식은 집광비가 1,500sun에 도달되지 못하는 한계가 있고, 반사경을 다수 개 조합하여 한 개의 집열조에 집결시켜 구성하여도 상기 집열조에 집열된 온도가 1,100℃를 넘지 못하기 때문에 사용 효율이 떨어지고, 타워형 집광방식의 경우 또한 다수의 반사경을 통해 태양열을 하나의 집열조에 집결시키는 경우에도 온도가 1,500℃를 넘지 못하기 때문에 실질적인 사용 효율적인 측면에서 어려움이 있었다. 더구나, 이와 같은 태양에너지 집광장치는 기존의 발전소와 산업시설에 직접 연결하여 사용된 경우가 거의 없었고, 일반적으로 태양열 리시버(receiver)에 기체 혹은 액체 등의 별도의 열매체를 순환시켜 발전을 하는 구조로 되어있었기 때문에, 열매체의 순환 사용에 따른 많은 열손실이 있었기 때문에 효율적인 측면이 현저히 저하되는 문제가 있었다.However, the trough type and the plate-type condensing method have a limit in which the condensing ratio cannot reach 1,500 sun, and the temperature collected in the condensing tank does not exceed 1,100 ° C. even when the reflector is combined and assembled in one condenser. Because of this, the efficiency of use is low, and in the case of the tower-type condensing method, even when the solar heat is collected in a single collection tank through a plurality of reflectors, the temperature does not exceed 1,500 ° C., so there is a difficulty in terms of practical use efficiency. In addition, such solar energy concentrators are rarely used in direct connection to existing power plants and industrial facilities, and in general, solar power receivers have a structure that generates power by circulating a separate heat medium such as gas or liquid in a solar receiver. As a result, there has been a problem that the efficient side is significantly lowered because there are many heat losses due to the circulation use of the heat medium.
이 밖에 저밀도의 태양광을 이용하여 발전하는 대표적인 장치로서 태양전지를 사용하는 태양전지 발전방식이 있었으나, 이러한 태양전지 발전방식은 단위 발전량 당 설치비가 높기 때문에 저효율과 고비용의 한계를 극복하기 힘든 문제점이 있었다.In addition, there was a solar cell power generation method using solar cells as a representative device for generating power using low-density solar light. However, the solar cell power generation method has a high installation cost per unit power generation, so it is difficult to overcome the limitations of low efficiency and high cost. there was.
또한, 종래에는 태양광을 집광장치를 통해 포집한 후, 조명이 필요한 어두운 장소에 직접 공급함으로써 태양광을 자연 조명수단으로 사용하는 시도가 있었다. 그러나 이러한 종래의 태양광 조명장치는 수집된 태양광을 유리 또는 플라스틱 광섬유를 통해 유도하여 조명하는 비교적 소규모의 채광용도만으로 사용되었고, 이 또한, 단위 설치비가 높아 실용화에 많은 어려움이 있었다. 더욱이 종래의 태양광 조명장치는 단위당 설치비가 높기 때문에 규모가 큰 터널이나 집단건물의 지하실 등에 적용하여 사용하기에는 비용 및 효율적 측면에서 적합하지 않았던 문제가 있었다.In addition, conventionally, after collecting sunlight through a light collecting device, there has been an attempt to use sunlight as a natural lighting means by supplying directly to a dark place where lighting is required. However, such a conventional solar lighting device was used only for a relatively small mining purpose of illuminating the collected solar light through the glass or plastic optical fiber, and also, there is a lot of difficulties in practical use due to the high unit installation cost. Moreover, the conventional solar lighting apparatus has a problem that it is not suitable in terms of cost and efficiency for use in a large tunnel or a basement of a collective building because of the high installation cost per unit.
이에, 본 발명은 상기한 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 태양광 반사체로부터 반사된 태양광을 채광수단을 통해 재반사 및 굴절시켜 고밀도의 집속광으로 생성시킨 상태에서 송광수단을 통해 재반사 및 재집속시켜 집열조나 조명장치 등 태양에너지 열원을 필요로 하는 위치까지 직접 도달되도록 구성함으로써, 별도의 열매체를 이용하지 않고서도 고집속된 고온의 태양 입사광을 사용 목적지에 도달시켜 열원 및 조명수단으로 사용할 수 있고, 태양 입사광의 열손실을 최소화하면서 저비용 고효율로 태양에너지를 수집하여 이용할 수 있으며, 고온의 태양열 집속광을 하나의 집열조에 집결시켜 고효율 대용량의 태양열 에너지 플랜트의 구축을 가능케 하는 태양광 집광장치를 제공함에 있다.Accordingly, the present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to transmit light in a state in which the reflected light is refracted and refracted through the mining means to produce a high-density focused light By re-reflecting and refocusing through it, it is configured to reach the location that needs solar energy heat source such as heat collection tank or lighting device directly, so that high concentrated solar incident light is reached to the destination without using a separate heat medium. And it can be used as a lighting means, and can collect and use the solar energy with low cost and high efficiency while minimizing the heat loss of solar incident light, and build high efficiency large capacity solar energy plant by condensing high temperature solar focused light in one collection tank It is to provide a solar light collecting device that enables.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광 집광장치는, 전면부에 태양광이 반사되는 포물면(抛物面) 형태의 반사면이 형성되고, 중앙부에 태양광이 입사되는 일정 직경의 홀이 형성된 반사체와; 상기 반사체의 홀 전방 측에 일정거리 이격된 상태로 설치되고, 상기 반사체의 반사면으로부터 반사된 태양광을 상기 홀 측으로 재반사 및 굴절시켜 고밀도로 집속된 평행 광을 생성하는 채광장치와; 상기 반사체를 지지할 수 있도록 상기 반사체의 후면에 회전 가능하게 결합되는 반사체 지지대와; 태양의 위치 변화에 따라 상기 반사체의 위치를 자동으로 조 절하는 반사체 위치조절장치; 및 상기 채광장치를 거친 후 상기 홀을 통해 입사되는 고집속 태양광을 재반사 및 재집속시켜 도달 목적지까지 이송하는 송광장치를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.In the solar light collecting apparatus according to the present invention for achieving the above object, a reflection surface in the form of a parabolic surface in which the sunlight is reflected on the front surface is formed, the hole having a predetermined diameter in which sunlight is incident on the center A reflector formed; A mining device which is installed at a predetermined distance from a hole front side of the reflector, and reflects and refracts sunlight reflected from a reflecting surface of the reflector toward the hole to generate a high density of focused parallel light; A reflector support rotatably coupled to a rear surface of the reflector to support the reflector; A reflector position adjusting device for automatically adjusting the position of the reflector according to a change in position of the sun; And a light transmitting device for re-reflecting and refocusing high-concentration solar light incident through the hole after passing through the mining device, and transporting the light to an arrival destination.
여기서, 본 발명의 채광장치는, 상기 반사체의 반사면과 마주보도록 배치되며, 상기 반사면으로부터 반사된 태양광을 상기 홀 측 방향으로 재반사시키는 볼록경과; 상기 반사체에 고정되어 상기 볼록경을 지지하는 볼록경 지지대와; 상기 홀과 볼록경 사이에 위치되며, 상기 볼록경에서 재반사된 태양광을 굴절시켜 고밀도로 집속된 평행광을 생성하는 오목렌즈를 포함하여 구성될 수 있다.Here, the mining device of the present invention, the convex mirror is disposed to face the reflecting surface of the reflector, and reflects the sunlight reflected from the reflecting surface to the hole side direction; A convex mirror support fixed to the reflector to support the convex mirror; The concave lens may be positioned between the hole and the convex mirror, and may include a concave lens that refracts sunlight reflected by the convex mirror to generate a high density of focused parallel light.
그리고 상기 반사체 위치조절장치는, 상기 오목렌즈에 설치되어 태양의 위치변화를 감지하는 태양감지센서와; 상기 태양감지센서로부터 감지된 신호가 입력되는 제어부와; 상기 반사체 지지대와 더불어 상기 반사체를 후방에서 지지하고, 상기 제어부에서 전송되는 제어신호에 따라 유압 또는 공압을 통해 내부의 실린더 축을 진퇴시키며 상기 반사체의 자세를 제어하는 자세제어용 지지체를 포함하여 구성될 수 있다.The reflector position adjusting device may include: a solar sensor installed on the concave lens to detect a change in position of the sun; A control unit to receive a signal detected from the sun detection sensor; In addition to the reflector support, it may be configured to include a support for attitude control for supporting the reflector from the rear, advancing and retracting the inner cylinder axis through hydraulic or pneumatic according to the control signal transmitted from the control unit to control the attitude of the reflector. .
한편, 상기 송광장치는, 상기 홀 내부로 입사되는 고집속 태양광이 도달 목적지까지 이송될 수 있는 통로인 송광관과; 상기 송광관의 굴절부위 내측에 설치되며, 상기 홀 내부로 입사된 고집속 태양광을 재반사 및 재집속시켜 도달 목적지까지 이송하는 반사경을 포함하여 구성될 수 있다.On the other hand, the transmitting device, the transmission pipe which is a passage through which high-concentration solar light incident into the hole can be transferred to the arrival destination; It is installed inside the refractive portion of the light pipe, it may be configured to include a reflector for re-reflecting and refocusing the high-concentration sunlight incident into the hole to transfer to the destination.
이때, 상기 송광관은, 상기 홀 후방 측 반사체에 연결되는 제1송광관과; 일측은 상기 제1송광관과 회전가능하게 연결되고, 타측은 상기 반사체 지지대와 회전 가능하게 연결되는 다단식 구조를 갖는 제2송광관과; 상기 반사체 지지대로부터 태양광 도달 목적지 사이를 연결하는 제3송광관을 포함하여 구성될 수 있다.In this case, the light transmitting tube may include: a first light transmitting tube connected to the hall rear side reflector; A second light transmitting tube having a multi-stage structure in which one side is rotatably connected to the first light transmitting tube and the other side is rotatably connected to the reflector support; It may be configured to include a third light transmitting tube connecting between the solar light arrival destination from the reflector support.
또한, 상기 반사경은, 상기 제1 및 제2송광관의 연결부분에 회전가능하게 설치되고, 상기 홀을 통해 입사된 고집속 태양광을 반사시키는 제1반사경과; 상기 제2송광관과 반사체 지지대의 연결부분에 회전가능하게 설치되며, 상기 제1반사경을 통해 반사된 고집속 태양광을 재반사시키는 제2반사경과; 상기 반사체 지지대와 제3송광관의 연결부분에 설치되며, 상기 제2반사경을 통해 반사된 고집속 태양광을 재반사 및 재집속시켜 도달 목적지까지 이송하는 제3반사경을 포함하여 구성될 수 있으며, 상기 제1 및 제2반사경은 제어부를 통해 입력되는 제어신호에 따라 구동되는 반사경 구동장치를 통해 회전되며 실시간 각도조절이 이루어지도록 구성할 수 있다.The reflector may include: a first reflecting mirror rotatably installed at a connection portion of the first and second light transmitting tubes, and reflecting high-concentration sunlight incident through the hole; A second reflecting mirror rotatably installed at a connection portion of the second light transmitting tube and the reflector support, and for reflecting the high-concentration sunlight reflected through the first reflecting mirror; It is installed on the connecting portion of the reflector support and the third light pipe, and may be configured to include a third reflector for re-reflecting and refocusing the high-concentration sunlight reflected through the second reflecting mirror to transfer to the destination. The first and second reflecting mirrors may be rotated by a reflector driving device driven according to a control signal input through a control unit, and may be configured to adjust angles in real time.
여기서, 상기 각 반사경의 후면에는 태양광의 집중으로 인한 급격한 온도상승을 방지할 수 있도록 냉각수가 순환되는 냉각라인이 설치될 수 있다.Here, a cooling line through which the coolant is circulated may be installed on the rear surface of each reflector to prevent a sudden temperature rise due to the concentration of sunlight.
또한, 상기 반사체에는 우천시 내부에 고인 빗물을 외부로 드레인시킬 수 있도록 드레인 홀이 형성될 수 있다.In addition, a drain hole may be formed in the reflector so as to drain rainwater accumulated in the rain during the rain.
상기 고집속된 태양광이 최종적으로 도달되는 도달 목적지는 집열조나 조명장치 중 어느 하나의 장소로 채택 가능하다.The arrival destination at which the high-concentrated solar light is finally reached may be adopted as one of a collection tank and a lighting device.
또한, 본 발명의 태양광 집광장치는 복수 개가 구비되어 하나의 집열조에 연결되도록 구성할 수 있다.In addition, the solar light collecting device of the present invention may be configured to be connected to one collection tank provided with a plurality.
상기한 본 발명에 의하면, 기체 또는 유체 등과 같은 별도 열매체의 사용 없이 고밀도의 집속광을 집열조로 직접 도달시켜 사용하기 때문에 열손실을 최대한 방지할 수 있고, 아울러 집열조에 집결된 고밀도 집속광을 축열조에 보존할 경우, 상기 축열조에 축적된 태양에너지를 피크타임(Peak-time)용 발전과 냉난방에 이용 가능해지고, 태양열 리시버장치와 집열조 간의 간격을 극복함으로써 기존의 발전소와 산업시설에 연결할 수 있다.According to the present invention described above, since high-density focused light reaches directly into the collection tank without the use of a separate heat medium such as gas or fluid, heat loss can be prevented as much as possible, and the high-density focused light collected in the collection tank is also used. When stored in the heat storage tank, the solar energy accumulated in the heat storage tank can be used for peak-time power generation and cooling and heating, and can be connected to existing power plants and industrial facilities by overcoming the gap between the solar receiver device and the heat collection tank. have.
본 발명의 태양광 집광장치를 규격화, 모듈화하여 일정단위로 만들고, 열대지역이나 사막지역에 설치하여 수소를 생산하게 되면 원유를 생산하는 시설과 같은 에너지 효율 및 경제적인 효과를 누릴 수 있다.When the solar light collecting device of the present invention is standardized, modularized, and made in a certain unit, and installed in a tropical or desert area to produce hydrogen, energy efficiency and economic effects such as facilities for producing crude oil can be enjoyed.
또한, 본 발명의 태양광 집광장치에 의해 수집된 고밀도 집속광을 대형 마트와 같은 매장에 직접 도달시켜 자연 조명수단으로 사용토록 함으로써, 태양광 자연 조명장치로 실내의 환경을 개선할 수 있고, 태양광의 자연 채광효과에 의해 매출액 증가, 전기료 절감, 난방비 절감, 악취제거 등의 효과를 얻을 수 있으며, 특히, 본 발명의 태양광 집광장치를 통해 수집된 집속광이 병원에 도달되도록 적용하게 되면, 자연 태양광 조명으로 인한 우울증 환자의 치료효과를 누릴 수 있다.In addition, by directing the high-density focused light collected by the solar light collecting device of the present invention to a store such as a large mart directly to be used as a natural lighting means, it is possible to improve the indoor environment with the solar natural lighting device, The natural light effect of light can increase the sales, reduce electricity bills, reduce heating costs, remove odors, etc. In particular, when the focused light collected through the solar light collecting device of the present invention is applied to reach the hospital, Solar light can be used to treat patients with depression.
또한, 본 발명의 태양광 집광장치는 종래의 태양전지 발전방식과 비교하여 에너지 효율이 약 3배 이상으로 향상시킬 수 있고, 시설비는 절반 이하로 줄일 수 있으며, 기존의 발전설비에 직접 연결하여 손쉽게 활용할 수 있는 우수한 장점을 갖는다.In addition, the solar light collecting device of the present invention can improve the energy efficiency by about three times or more, and the facility cost can be reduced to less than half compared to the conventional solar cell power generation method. In addition, it has an excellent advantage that can be easily utilized by directly connecting to an existing power generation facility.
아울러, 현재 정부에서 추진하고 있는 녹색성장 패러다임에 발맞추어 종래의 비효율적으로 운영되던 태양전지 발전방식을 대폭 축소하고 본 발명의 태양광 집광장치를 조명장치 또는 대규모 태양열 발전 플랜트에 적용함으로써, 에너지 수입비용을 절감시킬 수 있고, 설비보급 및 확장에 따른 고용확대를 증대시킬 수 있다. 또한, 세계 1등 상품 하나를 지니고 있다는 국민적 자부심을 함양시키고, 아울러 앞으로 전개될 수소에너지 시대에 대한 하나의 중요 대응책으로 위치를 선점할 수 있으며, 탄소배출권과 기후변화 협약에서도 선진국보다 우위도 점할 수 있다.In addition, in line with the green growth paradigm currently being promoted by the government, the solar cell power generation method, which has been inefficiently operated in the past, is greatly reduced, and the solar light collecting device of the present invention is applied to a lighting device or a large-scale solar power plant, thereby reducing energy import costs. It can reduce the number of workers and increase the employment expansion due to equipment supply and expansion. In addition, it can cultivate national pride in having one of the world's top products, and can preoccupy its position as an important countermeasure for the future of the hydrogen energy era. have.
또한, 본 발명의 태양광 집광장치를 소형이나 중형으로 구성하여 설치하게 되면, 종래의 평판형 및 진공관형 태양열 집열기의 단점으로 작용하던 단위당 높은 설치단가의 문제를 극복할 수 있고, 본 발명의 태양광 집광장치를 이용하여 전기발전과 냉난방, 온수 사용까지 한다면, 열효율은 열병합 발전소의 최대효율과 대등한 수준에 이를 수 있어, 일반건물이나 집단건물 및 공장에서도 자체 자금으로 정부보조금 없이 설치가 가능하다.In addition, if the solar light concentrating device of the present invention is configured and installed in a small or medium size, it is possible to overcome the problem of high installation cost per unit, which was used as a disadvantage of the conventional flat panel and vacuum tube solar collectors. If power generation, air-conditioning, and hot water are used using optical concentrators, the thermal efficiency can be comparable to the maximum efficiency of cogeneration plants, and can be installed without government subsidies in general buildings, group buildings, and factories. .
또한, 본 발명의 태양광 집광장치를 통해 수집된 고집속 태양열을 이용하여 을 물을 분해하고 수소를 생산하도록 하게 되면, 종래보다 값싸고 효율적인 수소 생산이 가능하고, 앞으로 도래하게 되는 수소에너지 시대에 발맞추어 한걸음 앞서서 좋은 위치를 선점할 수 있다. 더 나아가, 우리나라 해안도서의 무인도나 폐염전 등에 본 발명의 태양광 집광장치를 설치하여 전기를 생산하거나, 열대지방에서 장기간 토지를 저렴하게 임차하여 본 발명의 태양광 집광장치를 이용하여 수소를 저렴하게 생산할 수 있다.In addition, by using the high-concentration solar heat collected through the solar light collecting device of the present invention to decompose water to produce hydrogen, it is possible to produce hydrogen cheaper and more efficient than before, and in the coming hydrogen energy era You can stay ahead and take a good position ahead. Furthermore, by installing the solar light concentrating device of the present invention in uninhabited islands or waste salt farms in Korea's coastal islands to produce electricity, or renting land inexpensively for a long time in the tropics, hydrogen is inexpensive using the solar light concentrating device of the present invention. Can produce.
또한, 본 발명에 따른 태양광 집광장치를 대형터널이나 집단건물에 연결 설치하여 집광장치를 통해 수집된 고집속 태양광이 터널이나 건물의 지하실 등에 직접 조명수단으로 사용되도록 구성함으로써, 일조시간에는 전기를 대체하여 자연 태양광에 조명되도록 할 수 있고, 축열조에 남는 열에너지로 전기발전을 하여 지속적인 조명을 할 수 있으며 집단건물인 병원 등에서는 발전 후에 남는 온수를 급탕에 사용한다면 최상의 효율을 얻을 수 있다.In addition, by installing the solar light collecting device according to the present invention connected to a large tunnel or a group building, the high-concentration solar light collected through the light collecting device is configured to be used as a direct lighting means in tunnels or basements of buildings, It can be replaced by the natural solar light, and can be continuously illuminated by the electric power generated by the heat energy remaining in the heat storage tank, and in the hospital, which is a group building, the hot water remaining after the power generation can be obtained for the hot water supply.
이하, 첨부도면에 의거하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 집광장치의 전체구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 태양광 집광장치의 후방 구조를 구체적으로 도시한 사시도이며, 도 3은 본 발명의 채광장치에 의한 고밀도 평행 집속광 생성원리를 보여주는 예시도이다.1 is a perspective view showing the overall configuration of a solar light collecting device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a perspective view showing a detailed rear structure of the solar light collecting device shown in Figure 1, Figure 3 It is an exemplary view showing the principle of generating high-density parallel focused light by the light mining device of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 집광장치(100)는 입사되는 태양광을 고밀도의 평행광으로 집속시킨 후 사용 목적지까지 직접 도달시켜 고밀도의 고온 에너지 사용이 가능하도록 구성한 것으로서, 접시형상을 갖는 반사체(101)와, 상기 반사체(101)에서 반사된 태양광을 고밀도로 집속된 평행광으로 생성시키는 채광장치와, 상기 반사체(101)를 회전가능하게 지지하는 반사체 지지대(140)와, 태양의 방위각 및 고도각 변화에 대응하여 상기 반사체(101)의 위치를 실시간 자동으로 조절하는 반사체 위치조절장치와, 상기 채광장치로부터 생성된 고집속 태양광을 재반사 및 재집속시켜 도달 목적지까지 이송하는 송광장치를 포함하여 구성된다.1 to 3, the solar
상기 반사체(101)는 접시형상을 갖는 구조체로서, 전면부에는 태양으로부터 발산되는 빛, 즉 태양광(태양열)을 반사시킬 수 있도록 포물면(抛物面) 형태의 곡면을 이루는 반사면(102)이 형성된다. The
또한, 상기 반사체(101)의 중앙부에는 채광장치를 통해 수집된 고집속 태양광이 입사되는 일정 직경의 홀(104)이 형성된다.In addition, a
상기 반사체(101)는 지면 상에 비스듬한 상태로 고정되어 있는 반사체 지지대(140) 상부에 지지되는데, 상기 반사체(101)의 중앙 하부 측이 상기 반사체 지지대(140)의 상단에 피봇(pivot)결합되어 반사체(101)가 상기 피봇 결합 부위를 중심으로 사방으로 회전 가능하게 되어 있다. The
상기 채광장치는 반사체(101)의 중앙 전방 측에 배치되며, 상기 반사체(101)의 반사면(102)으로부터 반사된 태양광을 중앙의 홀(104) 측 방향으로 재반사 및 굴절시켜 고집속된 평행광으로 생성시킨다.The light mining device is disposed at the center front side of the
이와 같은 채광장치는 반사체(101)의 반사면(102)과 마주보도록 배치되는 볼록경(112)과. 상기 반사체(101)에 고정되어 상기 볼록경(112)을 지지하는 볼록경 지지대(111)와, 상기 홀(104)과 볼록경(112) 사이에 위치되며 상기 볼록경(112)에서 재반사된 태양광을 굴절시켜 고밀도로 집속된 평행광을 생성하는 오목렌즈(114)를 포함하여 구성된다.Such a light mining device includes a convex
상기 볼록경(112)은 반사체(101)의 반사면(102)과 마주보는 면이 볼록한 거울로 형성된 구조체로서, 상기 반사체(101)의 반사면(102)으로부터 반사된 태양광이 초점을 이루는 위치상에 위치할 수 있도록 삼발이 형태를 이루며 반사체(101)의 테두리부에 고정된 볼록경 지지대(111)에 의해 지지된다. 이와 같은 볼록경(112)은 반사체(101)의 반사면(102)으로부터 반사된 태양광을 재반사시켜 오목렌즈(114) 측으로 제공한다.The
상기 오목렌즈(114)는 반사체(101)의 홀(104)과 볼록경(112)을 연결하는 직선상의 공간에 위치되도록 반사체(101)의 홀(104) 주변에 삼발이 형태를 이루며 고정된 오목렌즈 지지대(113)를 통해 지지된다. 이러한 상기 오목렌즈(114)는 볼록경(112)에서 반사된 태양광을 굴절시켜 고집속(高集束)된 평행광 형태로 생성하여 홀(104) 내부로 제공하게 된다.The
한편, 반사체 지지대(140)는 내부가 빈 관 형상을 이루는 구조체로서, 하단부는 지면에 매립되어 지면과 일정 각도를 유지하며 비스듬히 고정되고, 상단부는 반사체(101)의 후면부 중앙 하부 측에 피봇 결합된다. 이에 따라, 상기 반사체(101)는 반사체 지지대(140)의 상단부 피봇 결합부위를 중심으로 사방으로 회전가능한 구조를 이룬다.On the other hand, the
한편, 반사체(101)는 태양의 방위각 및 고도각 변화에 따라 상기 태양의 위치를 추종할 수 있도록 반사체 위치조절장치를 통해 자세가 자동 제어된다.On the other hand, the
상기 반사체 위치조절장치는 오목렌즈(114)에 설치되어 태양의 위치변화를 감지하는 태양감지센서(170)와, 상기 태양감지센서(170)로부터 감지된 신호가 입력 되는 제어부(미도시)와, 상기 반사체 지지대(140)와 함께 상기 반사체(101)를 후방에서 지지함과 동시에 제어부에서 전송되는 제어신호에 따라 유압 공압을 통해 내부의 실린더 축(122)을 진퇴시키며 상기 반사체(101)의 자세를 제어하는 자세제어용 지지체(120)를 포함하여 구성된다.The reflector position adjusting device is installed in the
상기 태양감지센서(170)는 볼록경(112)과 마주보는 오목렌즈(114) 상부면에 다수 개가 원 형태를 이루며 일정간격으로 배열 고정된다. 상기 태양감지센서(170)는 반사체(101)가 태양의 방위각 및 고도각과 대응하여 태양을 추종하게 되는 정상 자세에서는 입사 태양광이 각 태양감지센서(170)에 동일한 량으로 감지되지만, 만일, 상기 반사체(101)의 자세가 태양과 틀어지는 경우에는 각각의 태양감지센서(170)에 감지되는 광량이 달라진다. 이러한 경우, 제어부에서는 각 태양감지센서(170)로부터 입력된 신호를 받아 내부의 연산작용을 거쳐 적절한 제어신호를 유압 도는 공압 구동장치로 전송하여 반사체(101) 후방의 자세제어용 지지체(120)를 제어하게 되는데, 좌,우측 자세제어용 지지체(120)의 실린더 축(122)을 독립적으로 진퇴시킴으로써 태양의 방위각 및 고도각에 대응하는 반사체(101)의 자세제어를 실시간 조절한다.The
한편, 송광장치는 채광장치를 통해 고밀도로 평행 집속된 태양광을 필요로 하는 도달 목적지까지 집속광을 유지한 상태로 이송하는 역할을 담당한다. 이러한 송광장치는 반사체(101)의 홀(104)을 통해 입사된 고집속 태양광을 사용 목적지인 집열조(300) 또는 조명장치 등으로 이송시킬 수 있는 통로역할을 수행하게 되는 송광관, 그리고 상기 송광관의 굴절 부위에 설치되며 홀(104)을 통해 입사된 고집속 태양광을 재반사 및 재집속시켜 집열조(300) 또는 조명장치까지 이송하는 반사경을 포함하여 구성된다.On the other hand, the light transmitting device is responsible for transporting the focused light to the arrival destination that requires high-density parallel-focused sunlight through the mining device. The light transmitting device is a light transmitting tube which performs a role of a path for transferring the high-concentration solar light incident through the
구체적으로, 상기 송광관은 반사체(101)의 후면부 홀(104) 주변에 직선형태로 연결된 제1송광관(132)과, 일측이 상기 제1송광관(132)과 소정 각도를 이루며 회전가능하게 연결되고 타측이 반사체 지지대(140)와 소정의 각도를 이루며 회전가능하게 연결된 제2송광관(134)과, 반사체 지지대(140)의 하단과 소정의 각도를 이루며 연결되는 제3송광관(136)으로 이루어져 있다.In detail, the light transmitting tube is rotatably formed at a predetermined angle with the first
상기 제1송광관(132)은 반사체(101)의 후면부 홀(104) 주변에 수직으로 연결된 통로로서, 상기 홀(104)을 통해 입사되는 고집속 태양광이 평행하게 입사되는 구간이다. 이러한 제1송광관(132)은 반사체(101)에 대해 상대회전이 불가능한 구조로 결합된다.The
상기 제2송광관(134)은 제1송광관(132)과 반사체 지지대(140) 사이를 연결하는 통로로서, 상기 제1송광관(132)과 연결되는 내측관(134a)과, 상기 내측관(134a)을 부분적으로 수용하며 상기 반사체 지지대(140)와 연결되는 외측관(134b)으로 구성된 다단식 구조를 갖는다.The second
이때, 상기 내측관(134a)의 상단부는 제1송광관(132)의 하단부에 소정 각도를 이루며 연결되는데, 상기 반사체(101)의 자세변화에 대응하여 제1송광관(132)과의 상대회전이 가능하도록 상기 내측관(134a)의 상단부가 힌지(132b)를 통해 제1송광관(132)의 내측 하단부에 회전가능하게 결합된다.At this time, the upper end of the inner tube (134a) is connected to the lower end of the first
그리고 상기 내측관(134a)의 하단부는 외측관(134b)의 상단부 내측에 슬라이 딩 가능하도록 다소 헐거운 구조로 삽입되는데, 이러한 상기 내,외측관(134a)(134b)의 연결구조에 의해 제2송광관(134)은 그 길이방향을 따라 자유롭게 신축이 가능해지는 한편, 내,외측관(134a)(134b) 상호 간에 원주방향으로 상대회전이 가능해진다. 이와 같이, 제1,2송광관(132)(134)과 반사체 지지대(140) 사이를 연결하는 각각의 연결부분들이 자유롭게 굴절, 회전 및 신축 가능하기 때문에, 반사체(101)의 자세 제어시 동적 거동에 구속받지 않고서 자유로운 자세 제어가 가능해진다. And the lower end of the inner tube (134a) is inserted into a rather loose structure to be able to slide inside the upper end of the outer tube (134b), the second light transmission by the connection structure of the inner, outer tube (134a) (134b) The
또한, 상기 외측관(134b)의 하단부는 반사체 지지대(140)의 외주면 일측에 소정 각도를 이루며 연결되는데, 상기 외측관(134b)은 반사체 지지대(140)에 대하여 2개의 회전축을 중심으로 회전이 이루어지도록 설계되어 있다. In addition, the lower end of the outer tube (134b) is connected at a predetermined angle to one side of the outer circumferential surface of the
즉, 상기 외측관(134b)의 하단부는 반사체 지지대(140)의 외주면 일측에 형성된 요철부(141) 내에 회전가능하게 구속된 링 부재(142)에 힌지(143)를 통해 회전가능하게 결합된 구조를 이룬다. 따라서, 상기 외측관(134b)은 상기 힌지(143)를 중심으로 상하방향으로 회전이 가능하도록 된 동시에 상기 반사체 지지대(140) 외면의 요철부(141) 내에 회전 가능하게 구속된 링 부재(142)를 통해 좌우방향으로 자유롭게 회전될 수 있도록 되어 있기 때문에, 각 송광관 사이의 자유로운 굴절을 허용하여 반사체(101)의 자세 조절이 자유롭게 이루어지도록 되어 있다.That is, the lower end portion of the
한편, 상기 반사경은 각 송광관(132)(134)(136) 및 반사체 지지대(140)를 연결하는 굴절부분에 설치되는 제1,2,3반사경(152)(154)(162)으로 이루어져 있다. On the other hand, the reflector is composed of the first, second,
구체적으로, 상기 제1반사경(152)은 제1송광관(132)과 제2송광관(134)의 연 결부분에 설치되는데, 바람직하게는 제1송광관(132)의 내측 하부에 회전가능하게 설치된다. Specifically, the first reflecting
즉, 상기 제1반사경(152)의 상단 좌,우측에는 제1송광관(132) 내측에 결합될 수 있도록 돌출된 힌지축(153)이 형성되는데, 일측 힌지축(153)은 모터(151)의 회전축(151a)과 치합을 이루며 제어부에서 전송되는 제어신호에 따라 상기 모터(151)를 구동시켜 제1반사경(152)의 각도조절이 이루어지도록 되어 있다. That is,
따라서, 상기 반사체(101)의 자세변화에 따른 제1송광관(132)과 제2송광관(134) 사이의 각도의 변화에 대응하여 제어부를 통해 모터(151)의 회전수를 제어하여 제1반사경(152)의 기울임 각도를 실시간 제어함으로써 홀(104)을 통해 입사되는 고집속 태양광을 반사시켜 제2반사경(154)에 평행하게 도달되도록 한다. Accordingly, in response to a change in the angle between the first
상기 제2반사경(154)은 제2송광관(134)과 반사체 지지대(140)의 연결부분에 설치되는데, 바람직하게는 상기 반사체 지지대(140)의 내측에 서롤 다른 2개의 측방향으로 회전가능하게 설치된다. The
즉, 제2반사경은 그 상단부 좌,우측에 반사체 지지대(140) 내측에 결합될 수 있도록 힌지축(155)이 마련되고, 그 상부에는 상기 힌지축(155)이 회전가능하게 끼워지는 'ㄷ'자 형상의 연결브래킷(157)이 결합되어 있다. 그리고, 일측 힌지축(155)은 전술된 제1반사경(152)의 형태와 같이 모터(156)의 회전축(156a)과 치합을 이루며 제어부에서 전송되는 제어신호에 따라 상기 모터(156)를 구동시켜 제1반사경(152)의 상하방향 각도조절이 이루어지도록 되어 있다. 또한, 상기 연결브래킷(157)의 중앙부는 제어부를 통해 제어되는 또 다른 모터(158)의 회전축(158a)과 치합을 이루며 좌우방향으로 각도조절이 가능한 구조로 되어 있다.That is, the second reflecting mirror is provided with a
따라서, 반사체(101)의 자세변화에 따라 제2송광관(134)이 반사체 지지대(140)를 중심으로 서로 다른 축 방향으로 회전되는 동안 제어부로부터 2개의 서로 다른 모터(156)(158)로 전송되는 제어신호에 의해 제2반사경(154)이 각기 서로 다른 회전축(156a)(158a)을 중심으로 상하 및 좌우방향으로 회전되며 실시간 각도조절이 이루어지기 때문에, 제2송광관(134)과 반사체 지지대(140) 사이의 굴절 각이 변화되어도 제1반사경(152)에서 반사된 고집속 태양광을 반사체 지지대(140)와 평행한 반사각으로 재반사시켜 제3반사경(162)의 정확한 중앙 위치에 집광시키게 된다. Accordingly, as the second
상기 제3송광관(136)은 반사체 지지대(140)와 고집속 태양광의 최종 도달 목적지인 집열조(300)를 연결시키는 통로로서, 반사체 지지대(140)와 소정 각도를 유지하며 지면과 평행하게 매립된 구조를 갖는다.The third
그리고, 상기 반사체 지지대(140)와 제3송광관(136)의 연결부분 내측 공간에는 제2반사경(154)에서 반사된 고집속 평행광을 재반사 및 재집속시켜 제3송광관(136)을 따라 집열조(300)로 이송하는 제3반사경(162)이 설치된다.In addition, in the inner space of the connecting portion of the
상기 제3반사경(162)은 그 전면부 반사면의 형태가 전술된 제1,2반사경(152)(154)처럼 평면형태가 아니라 포물면 형태의 곡면으로 형성되고, 반사체 지지대(140)와 제3송광관(136) 사이의 굴절부분에 지면과 일정각도를 이루며 비스듬하게 누운 형태로 고정된다. 이에 따라 제2반사경(154)에서 반사된 고집속 태양광은 포물면으로 형성된 제3반사경(162)을 통해 재반사 및 재집속되어 고밀도 집속광 을 유지한 상태에서 집열조(300) 측에 집결된다.The third reflecting
한편, 상기한 반사경(152)(154)(162)은 고밀도로 집속된 고온의 태양광이 직접적으로 맞닿는 부분이므로 반사경 표면에서 고온의 태양열로 인한 급격한 온도상승이 유발될 수 있다. 이 때문에 본 발명에서는 고집속 태양광의 집중에 따른 반사열을 적절히 흡수하여 반사경(152)(154)(162) 표면의 급격한 온도상승을 방지할 수 있도록 별도의 냉각시스템이 구비된다.On the other hand, the
즉, 상기 제1,2,3반사경(152)(154)(162)의 각 후면부에는 외부의 냉각수단을 통해 일정온도로 냉각된 냉각수가 흐르는 냉각라인(204)(206)(208)이 설치된다. 이때, 상기 냉각라인(204)(206)(208)은 각 반사경(152)(154)(162)의 후면부에 지그재그식으로 겹쳐진 상태로 배치된다. 이와 같은 냉각라인(204)(206)(208)을 각 반사경(152)(154)(162)의 후미에 설치함으로써, 상기 냉각라인(204)(206)(208)을 흐르며 순환되는 냉각수에 의해 열 교환이 이루어져서 반사경(152)(154)(162) 표면의 온도가 항상 일정한 온도로 유지되는 한편, 상기 열 교환작용에 의해 고온의 열을 흡수한 냉각수는 다시 외부로 순환되어 또 다른 형태의 열원으로 이용할 수 있다. That is, the cooling
한편, 상기 반사체(101)는 평상시 태양광을 받을 수 있도록 지면으로부터 비스듬하게 세워져 설치되는데, 갑작스럽게 부는 강풍 등으로 인해 장치의 파손을 가져올 우려가 있다. 이와 같이 예상치 못한 강풍이 불어올 경우, 반사체(101)의 후면에 지지된 반사체(101) 자세제어용 지지체(120)를 구동하여 반사체(101)를 지면에 밀착시킴으로써 강풍에 의한 반사체(101)의 파손을 방지할 수 있다.On the other hand, the
또한, 본 발명의 반사체(101)에는 우천시 반사체(101) 내부에 고인 빗물을 외부로 드레인(drain)시킬 수 있도록 드레인 홀(107)이 형성되어 있다. 여기서, 상기 드레인 홀(107)은 반사체(101) 중앙의 홀(104)로부터 일정거리 떨어진 하부측에 형성되는데, 상기 드레인 홀(107) 부분에 별도의 호스를 연결하여 지하에 매설된 물탱크에 따로 모아 수집할 수 있다. 그리고, 우천시 반사체 구동장치를 구동하여 반사체(101)를 지면에 밀착된 자세로 유지시킨 상태에서 반사체(101) 내부에 고이는 빗물을 드레인 홀(107)을 통해 외부의 물탱크로 배출시킬 수 있다.In the
그리고, 강풍이나 기타 외부적인 환경요인 등으로 인해 반사체(101)의 자세가 임의로 틀어지는 경우 고온의 집속광이 반사체(101)의 홀(104) 주변에 집중되어 반사체(101)의 손상을 가져올 수 있다. 이 때문에 본 발명에서는 반사체(101)의 홀(104) 주변부를 금속판(103)으로 형성하여 반사체(101)의 반사면 손상을 방지하도록 하고 있다. In addition, when the posture of the
한편, 본 발명의 반사체(101)에는 오염된 반사면(102) 표면을 필요 시마다 수시로 세척할 수 있도록 별도의 세척장치가 마련될 수 있다.On the other hand, the
상기 세척장치는 일정길이를 갖는 관 형태의 세척프레임과 상기 세척프레임 상에 일정 간격을 이루며 설치된 다수의 분사노즐과, 상기 분사노즐에 세척수를 공급하는 세척수 공급장치를 포함하여 구성된다.The washing apparatus includes a tubular washing frame having a predetermined length, a plurality of spray nozzles installed at predetermined intervals on the washing frame, and a washing water supply device for supplying washing water to the spray nozzles.
상기 세척프레임에는 길이방향을 따라 브러시가 장착되는데, 세척수를 분사하기 전에 상기 브러시를 이용하여 반사면에 부착된 오물을 쓸어 제거할 수 있도록 되어 있다.The washing frame is equipped with a brush along the longitudinal direction, it is possible to sweep the dirt attached to the reflective surface by using the brush before spraying the washing water.
이때, 상기 세척프레임 내에는 외부로부터 유입되는 세척수를 짧은 시간에 고온으로 가열할 수 있는 별도의 가열수단이 마련될 수 있으며, 상기 가열수단에 의해 고온으로 가열된 세척수가 상기 분사노즐을 통해 스팀형태로 반사면 표면에 분사됨으로써 세척효율을 한층 향상시킬 수 있다.In this case, the washing frame may be provided with a separate heating means for heating the washing water introduced from the outside to a high temperature in a short time, the washing water heated to a high temperature by the heating means through the spray nozzle By spraying on the furnace reflective surface, the cleaning efficiency can be further improved.
이와 같은 세척프레임은 평상 시 볼록경(112)을 지지하고 있는 볼록경 지지대(111)에 장착된 상태로 유지되다가, 반사면(102)의 세척작업이 필요할 경우 상기 볼록경 지지대(111)로부터 분리하여 세척작업을 수행하게 된다.Such a cleaning frame is usually mounted on the
이를 위해, 상기 반사체(101)의 홀(104) 주변과 반사체(101)의 외곽 테두리부에는 세척프레임의 양단이 각각 걸쳐져 결합될 수 있는 원형의 궤도(182)(212)가 설치되어, 상기 세척프레임의 양단이 반사체(101)의 중심부 및 외곽부 궤도(182)(212)에 각각 걸쳐져 결합된 상태에서 홀(104)을 중심으로 시계 또는 반 시계 방향으로 회전하면서 세척수를 분사하여 세척작업을 수행하도록 할 수 있다.To this end,
이때, 상기 반사체(101)의 중심부 및 외곽부에 위치된 각각의 궤도(182)(212)에는 상기 각 궤도(182)(212)의 외면과 접촉을 이루며 회전되는 롤러가 구비된 이송블록이 설치된다. At this time, each of the tracks (182, 212) located in the center and the outer portion of the
그리고, 상기 이송블록 내에는 외부에서 인가되는 제어신호에 의해 상기 롤러를 회전시키도록 하는 모터가 설치된다. In addition, a motor is installed in the transfer block to rotate the roller by a control signal applied from the outside.
또한, 상기 이송블록의 상부에는 세척프레임의 각 단부가 거치될 수 있는 거치부가 마련된다. In addition, the upper portion of the transfer block is provided with a mounting portion that can be mounted on each end of the washing frame.
이때, 반사체(101)의 바깥쪽 궤도(212)를 따라 이송되는 이송블록은 안쪽 궤도(182)를 따라 이송되는 이송블록의 이송속도보다 빠르게 이송됨으로써 양쪽 이송 블록에 거치된 상태의 세척프레임이 원주방향을 따라 안정적으로 이송되며 세척작업을 수행하도록 되어 있다.At this time, the transport block transported along the outer track 212 of the
상기한 구성을 갖는 본 발명의 태양광 집광장치(100)는 고집속된 태양광이 안내되는 제3송광관(136)을 대형터널 또는 집합건물의 지하실 등의 조명장치에 직결하여 연결시키게 되면, 고집속된 태양광을 자연 조명수단으로서 이용할 수 있기 때문에 환경 친화적이고 에너지 효율적인 조명장치로 활용할 수 있다.The solar
상술한 본 발명에 의한 태양광 집광장치(100)에 따르면, 태양으로부터 입사되는 태양광(태양열)이 대구경을 갖는 반사체(101)에서 1차 반사되고, 전방측 중앙의 볼록경(112)에서 재반사된 다음 오목렌즈(114)에서 굴절되어 고밀도로 집속된 평행광을 생성하게 되는데, 이때 상기 고집속광은 그 집광온도가 1,300℃ 이상으로써 평행광 형태로 제1반사경(152)에서 반사되고, 제2반사경(154)에서 재반사된 후, 하부에 위치된 제3반사경(162)에서 재반사 및 재집속되어 제3송광관(136)을 통해 열손실 없이 도달 목표지점인 집열조(300)나 조명장치까지 고온의 집속광을 유지하며 도달된다. According to the solar
이와 같이, 본 발명에 따른 태양광 집광장치(100)는 종래처럼 기체나 액체와 같은 열 매체를 사용하지 않으면서, 고밀도로 집속된 태양광을 격리된 지점의 집열조나 조명장치로 직접 도달시키는 구조로 되어 있기 때문에, 집광비가 60,000sun 이상인 고온의 태양열 집속광을 집열조에 집결시켜 효율을 높일 수 있고, 입사광의 손실을 줄여 열손실을 최대한 방지할 수 있다. As described above, the solar
아울러, 상기 태양광 집광장치(100)를 수십 개 내지 수백 개 조합하여 하나 의 집열조(300)에 집결시킬 수 있는 대규모 태양에너지 플랜트를 조성하게 되면, 열손실은 최소화시키면서 집열조에 도달되는 집중온도를 2,000℃ 이상으로 높일 수 있기 때문에, 집열조(300)에 집결된 고온 고집광 태양열을 전기 발전열, 수소 발생열, 분해열, 용융열, 온수용 또는 해수 담수화 열로 제공할 수 있다.In addition, when a large-scale solar energy plant capable of collecting the solar
또한, 본 발명의 태양광 집광장치(100)의 설치에 따른 시설비는 대용량이거나 소용량인 경우에도 저렴하게 설치 가능한 이점이 있고, 본 발명의 태양광 집광장치(100)를 터널이나 지하주차장에 설치하여 전기 조명장치를 대체하는 자연 조명수단으로 사용함으로써, 절감되는 전기요금으로 태양광 집광장치의 설치에 따른 초기 시설투자비를 최단기간 내에 회수할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.In addition, the facility cost according to the installation of the solar
도 1은 본 발명의 일실시 예에 따른 태양광 집광장치의 구조를 도시한 사시도.1 is a perspective view showing the structure of a solar light collecting device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 태양광 집광장치의 후방측 구조를 도시한 사시도.FIG. 2 is a perspective view illustrating a rear side structure of the solar light collector shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 본 발명의 채광장치에 의한 고집속 태양광 생성원리를 나타낸 개략도.Figure 3 is a schematic diagram showing the principle of high-concentration photovoltaic generation by the mining device of the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 제1 및 제2송광관 연결구조를 도시한 부분 사시도.Figure 4 is a partial perspective view showing a first and second light pipe connection structure according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 제2송광관과 반사체 지지대의 연결구조를 도시한 부분 사시도.5 is a partial perspective view illustrating a connection structure of a second light transmitting tube and a reflector support according to the present invention;
도 6은 도 5의 반사체 지지대 외면에 링부재가 결합된 모습을 보여주는 단면도.6 is a cross-sectional view showing a ring member coupled to the outer surface of the reflector support of FIG.
도 7은 도 5를 반사체 지지대의 상부에서 바라본 모습을 도시한 단면도.FIG. 7 is a sectional view of FIG. 5 as seen from the top of the reflector support; FIG.
도 8은 본 발명에 따른 제1반사경의 회전구조를 도시한 작동도.8 is an operation view showing a rotating structure of the first reflecting mirror according to the present invention.
도 9는 본 발명에 따른 제2반사경의 회전구조를 도시한 작동도.9 is an operation view showing a rotating structure of the second reflector according to the present invention.
도 10은 본 발명의 오목렌즈에 설치된 태양감지센서의 배열구조를 보여주는 평면도.10 is a plan view showing the arrangement of the solar sensor installed in the concave lens of the present invention.
도 11은 도 10의 측면구조를 보여주는 단면도.11 is a cross-sectional view showing the side structure of FIG.
도 12는 본 발명의 태양광 집광장치가 복수 개 적용된 태양에너지 플랜트의 구성을 보여주는 전체 구성도.12 is an overall configuration diagram showing a configuration of a solar energy plant to which a plurality of solar light collecting devices of the present invention are applied.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 태양광 집광장치 101 : 반사체100
102 : 반사면 103 : 금속판102: reflecting surface 103: metal plate
104 : 홀 111 : 볼록경 지지대104: hole 111: convex support
112 : 볼록경 113 : 오목렌즈 지지대112: convex diameter 113: concave lens support
114 : 오목렌즈 120 : 자세제어용 지지체114: concave lens 120: support for attitude control
122 : 실린더 축 132,134,136 : 제1,2,3송광관122:
140 : 반사체 지지대 134a,134b : 내,외측관140:
170 : 태양감지센서 141 : 요철부170: solar sensor 141: uneven portion
142 : 링 부재 151,156,158 : 모터142: ring member 151,156,158: motor
152,154,162 : 제1,2,3반사경 157 : 연결브래킷152,154,162: 1st, 2nd, 3rd reflector 157: connecting bracket
204,206,208 : 냉각라인 300 : 집열조204,206,208
Claims (11)
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