KR20110042148A - 태양광 발전 및 태양열 난방의 통합장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 현재 태양광발전과 태양열시스템이 분리되어 있어 전기의 사용과 난방열의 동시 사용을 위해서는 두 가지 시설물을 별도로 설치하여야 하는 불편함을 해소하기 위하여 두 가지 기능을 통합하는 장치로서 여유 공간이 충분한 이중적층 형태로 태양광전지판과 태양열난방시스템을 설치하고 높은 온도와 낮은 온도에서 태양광전지의 효율이 떨어지는 것을 보완하기위하여 온도에 따라 적절하게 태양열난방시스템과 연동하여 냉각시키거나 상승시켜 태양광전지의 효율을 높이도록하고 동시에 진공관형태의 태양열난방방식에 난방수를 가열하는 방식에 부가하여 적층구조의 내부 온실효과를 이용하여 라디에이터 형태의 집열판을 가열하도록 하여 집열 효과를 높이도록 태양광발전과 태양열 난방의 연동이 가능하도록 고안된 장치이다.

Description

태양광 발전 및 태양열 난방의 통합장치{integrating device of solar power generating and solar heating system}

본 고안은 태양광을 전지판을 이용해 전기를 발생시키는 태양광 발전기술과 태양열 자체로 물을 데워 온수를 난방이나 욕실 등에 이용하는 태양열 난방시스템 을 상호 보완하고 하나의 공간에 설치하도록 하였다.

태양광을 전지판을 이용해 전기를 발생시키는 태양광 발전기술과 태양열 자체로 물을 데워 난방에 이용하는 태양열 난방시스템을 상호 연결시켜 보완토록 하였다.

본 발명은 현재 태양광발전과 태양열시스템이 분리되어 있어 전기의 사용과 난방열의 동시 사용을 위해서는 두 가지 시설물을 별도로 설치 하여야하는 불편함과 주택이나 건물의 외형의 미관상 좋지 않고 태양광전지판의 효율이 춥거나 더우면 그 효율이 떨어지는 것을 태양열난방장치를 통해 보완하고자 함이다.

본 고안은 상기 문제점을 해결하기 위하여 복층구조의 태양광전지판을 사용하고 아래쪽 일정 부분엔 태양광전지판을 배치하고 위 측 일정부분엔 진공관형 태양열 난방시스템을 부착하여 동일한 공간에 상하 구조 또는 좌우 구조로 배치를 하며 복층 구조 내부에는 하부 태양광전지판 부분에는 라디에이터 형 금속판을 부착하고 상부 태양열진공관형 태양열 집열기 부분에는 반사판을 설치하여 태양광전지판부분은 온도상승 시에는 온도를 식히도록 안개 식 물 분사장치와 라디에이터 형 금속판에 물을 분사시키며 동시에 라디에이터내부의 물을 순환시켜 전지판의 온도를 내리게 하여 효율을 높이도록하고 진공관형 집열기 이면의 반사판으로는 진공관 집열기의 온도 상승을 보완하도록 하였으며 복층구조로 인한 내부 온도 상승에 따른 집열은 별도의 라디에이터 식 집열기를 설치하여 열을 포집하도록 하였다. 태양광 효율증대를 위하여 태양광전지판의 상부에 물을 안개처럼 품을 수 있는 노즐을 일정형태로 설치하였으며 내부에 라디에이터 식 냉각장치를 부가하여 여름에 더울 시는 적층구조안의 공기를 식혀 전지판의 온도를 최적의 온도로 유지할 수 있도록 하고 겨울에 추울 시는 태양광에 의해 데워진 내부 열을 이용하여 전지판의 온도를 상승시켜 최적의 효율을 얻을 수 있도록 하였다.

태양광발전시설과 태양열난방시설을 동시에 설치하므로 이중으로 설치공간을 차지하던 공간 활용도를 높이고 생산단가를 낮출 수 있으며 복층 구조의 태양전지판을 활용하여 더위나 추위에 따른 기온 변화에 따른 온도 조절기능으로 전지의 효율을 증대 시킬 수 있어 설치 단위면적당 전기 생산성을 높여 효과적이고 생산적인 공간 활용이 가능하도록 하여 태양광에너지 분야의 발전에 기여할 것임

도면1은 태양광발전과 태양열 난방을 동시에 결합한 장치의 전면도와 일부 분해도이다.
도면2는 아래에서 본 도면과 우에서 본 도면이다.
도면3은 좌 우 측면도이다
도면4는 입체사시도 및 그의 부분 분해도이다.
도면5는 입체사시도 및 그의 투영도이다.

본 발명은 기존의 태양광발전시설과 태양열 난방 시설을 결합시키면서 동시에 효율을 증대시킨 고안으로 복층 구조의 태양광전지판과 태양열 집열기, 그리고 태양열을 채집할 수 있는 집열판과 수조 등으로 그리고 태양광전지판의 이면에 부착되는 라디에이터 형 금속판 과 안개 형 분수 노즐과 온도를 감지하여 감지된 온도 변화에 따른 태양광발전과 태양열 난방부분을 가리거나 연결할 수 있는 가변 차폐막 등으로 구성된다.

태양광전지판(119)과 태양열 온수시설을(114) 복층구조로 설치를 하되 뒷면에 내부 공간을 두고 설치를 한다. 태양광전지판의 이면에 냉 온수 순환 식 라디에이터 형태의 판(118)을 부착하고 그 주변에 안개를 품듯이 물을 내 품을 수 있는 작은 노즐을 직선 형태로 설치하여(117.1,2) 여름에 무더위로 인해 태양광전지판의 효율이 떨어질 때 전지판의 상부에 설치한 노즐(117.1)을 통해 물을 품어 전지판을 식힐 수 있도록 하며 동시에 자연 대류 현상을 이용한 라디에이터 형 냉각 판(118)을 가동시켜 전지판을 식히도록 한다. 동시에 라디에이터(118) 주변에 설치된 노즐(117.2)을 통해 안개처럼 물을 도포함으로 물이 증발하면서 라디에이터판(118)의 열기를 한 번 더 식히도록 한다. 진공관형 태양열 집열기(114)의 사이로 태양광이 통과하여 이면의 내부 공간에 더운 공기가 모이면 이 더운 공기가 라디에이터형 집열판(113)을 데우도록 하여 진공관형 집열기(114)의 집열 효과를 도우도록 한다.

겨울에 온도가 낮아 태양광전지판의 효율이 떨어질 때는 태양열이면의 내부 온도가 태양광전지판이면의 온도를 높일 수 있도록 중앙 차폐 막을 열어 내부 온도가 순환되도록 한다. 부가하여 전지판 이면에 부착된 라디에이터 판에 온수를 순환시켜 열이 전지판을 데워 효율을 높이도록 한다.

이렇게 하면 고온으로 태양광전지판의 효율이 떨어질 때는 전지판의 온도를 냉각시켜 효율을 높일 수 있고 온도가 낮아 전지판의 효율이 떨어질 때는 전지판의 온도를 상승시켜 태양광전지판의 효율을 높일 수 있다.

101 공기배출구
102 온수배출구
103 라디에이터 연결구
104 열 교환 자켓 연결구
105 온수탱크 외부 단열 부
106 열매체
107 저탕조
108 냉수 유입구
109 라디에이터연결구
110 열 교환 자켓 연결구
111 냉수 관
112 열 교환 자켓
113 집열판
114 진공관형 집열기
115 개폐식 창
116 라디에이터 연결관
117 물 분사 노즐부
118 라디에이터 형 판
119 태양광전지판
120 라디에이터연결부
121 축전지
122 인버터
123 개폐식 창
124 개폐식 창

Claims (4)

1. 태양광발전과 태양열난방시스템을 동시에 구현할 수 있도록 태양광전지판을 복층으로 구성하고 태양광전지판의 이면에 냉온수의 공급이 가능한 라디에이터 형태의 금속판을 부착하고 분수 형 냉수 살포 노즐을 일정한 형태로 부착하여 온도가 높아 태양광전지판의 효율이 떨어지면 물을 자동으로 살포하여 온도를 내리고 부가하여 라디에이터에 냉수를 순환시켜 전지판의 온도를 낮춰 주도록 하고 온도가 낮아 전지판의 효율이 떨어질 때는 태양열 난방의 내부 온도가 순환하게하고 라디에이터 형 금속판에 온수를 순환시켜 전지판의 온도를 상승시킬 수 있도록 한 태양광발전과 태양열난방 일체화 시스템 장치
2. 청구 항 1에서 태양광전지판 이면에 라디에이터형 금속판을 부착하여 냉온수를 순환하게 하여 전지판의 온도를 조절하게 만든 장치
3. 청구항 1에서 태양광전지판의 상부에 일정한 간격으로 노즐을 설치하여 분수형태로 물을 분사하게 하여 전지판의 온도를 낮추게 만든 장치
   
4. 청구항 1에서 태양열난방 장치 이면에 복층으로 설치하여 내부온도를 높여 태양광이면과 차폐막의 개폐를 통해 상호 대기를 순환하게 하여 전지판의 온도를 조절하게 만든 장치
   
   

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