KR20120118327A - 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치 - Google Patents

태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20120118327A
KR20120118327A KR1020110035822A KR20110035822A KR20120118327A KR 20120118327 A KR20120118327 A KR 20120118327A KR 1020110035822 A KR1020110035822 A KR 1020110035822A KR 20110035822 A KR20110035822 A KR 20110035822A KR 20120118327 A KR20120118327 A KR 20120118327A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
light collecting
heating
solar energy
generation apparatus
Prior art date
Application number
KR1020110035822A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101251937B1 (ko
Inventor
왕증권
Original Assignee
왕증권
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 왕증권 filed Critical 왕증권
Priority to KR1020110035822A priority Critical patent/KR101251937B1/ko
Priority to CN201110267282.8A priority patent/CN102748797B/zh
Priority to CN2011203385135U priority patent/CN202284822U/zh
Publication of KR20120118327A publication Critical patent/KR20120118327A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101251937B1 publication Critical patent/KR101251937B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/005—Hot-water central heating systems combined with solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/02—Hot-water central heating systems with forced circulation, e.g. by pumps
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D3/00—Hot-water central heating systems
    • F24D3/10—Feed-line arrangements, e.g. providing for heat-accumulator tanks, expansion tanks ; Hydraulic components of a central heating system
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
    • H02S10/30—Thermophotovoltaic systems
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2200/00—Heat sources or energy sources
    • F24D2200/14—Solar energy
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/02—Fluid distribution means
    • F24D2220/025—Check valves
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24D—DOMESTIC- OR SPACE-HEATING SYSTEMS, e.g. CENTRAL HEATING SYSTEMS; DOMESTIC HOT-WATER SUPPLY SYSTEMS; ELEMENTS OR COMPONENTS THEREFOR
    • F24D2220/00—Components of central heating installations excluding heat sources
    • F24D2220/04—Sensors
    • F24D2220/042—Temperature sensors
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/20—Solar thermal
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Abstract

태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치가 개시된다.
본 발명은 건물의 지붕에 설치되며 일정 면적을 갖는 프레임; 상기 프레임의 내부에 다수개로 장착되며 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 발전부; 상기 프레임의 내부에 매립되어 태양광을 흡수하여 난방 및 급탕을 하는 급탕부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 주택에서 겨울철에는 태양광을 이용하여 온수를 발생시켜 급탕과 난방을 실시할 수 있고, 여름철에는 태양광을 이용하여 발전시킴으로써 냉방용 전원으로 공급되도록 하여 냉방기에 사용되는 전기에너지의 사용을 보조할 수 있어 에너지 절감과 환경 보호를 도모할 수 있는 효과가 있다.

Description

태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치{HEATING AND ELECTRICITY GENERATION APPARATUS USING SOLAR ENERGY}
본 발명은 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 가옥의 지붕 또는 벽면에 설치되며, 하나의 프레임 내에 온수, 온수와 전기, 전기를 생산할 수 있도록 3종류의 장치를 구비함으로써 겨울철에는 태양광을 이용하여 급탕과 난방 및 일부 소량 전기 생산을 실시할 수 있고, 여름철에는 태양광을 전기로 변환시켜 발전시킴으로써 냉방용 전기를 적용할 수 있도록 한 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양에너지는 빛을 이용하여 열과 전기로 이용할 수 있어 무공해성과 무한성으로 인하여 대체에너지로 가장 선호되고 있으며, 태양전지를 이용한 전력생산으로 사용되고, 또 태양광을 이용한 온수는 난방용 및 생활온수 등으로 폭넓은 연구 및 상용화가 진행중에 있다.
현재 가장 많이 사용되는 태양에너지 이용 기술은 태양광 보일러 시스템과 쏠라셀을 이용한 충전장치일 것이다.
태양광 보일러 시스템은 옥상에 설치된 집열판과, 상기 집열판의 열에 의해 가열되는 수열관 및 저장탱크와 순환펌프로 구성된다.
따라서 난방 및 온수의 사용이 많은 겨울철에는 태양광 보일러 시스템을 사용함으로써 전기 사용량을 절감시킬 수 있어 에너지 절약과 환경 보호의 장점이 있었다.
한편 여름철에는 난방 및 온수의 사용이 많지 않으므로 태양광 보일러 시스템을 사실상 사용하지 않게 되므로 불필요하게 공간을 차지하는 단점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 겨울철에는 태양광을 이용하여 일부 전기 및 온수를 발생시켜 급탕과 난방을 실시할 수 있고, 여름철에는 태양광을 이용하여 발전시킴으로써 냉방용 전원으로 공급되도록 하여 냉방기에 사용되는 전기에너지를 보조할 수 있어 에너지 절감과 환경 보호를 도모할 수 있는 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 본 발명의 목적은, 건물의 지붕 및 벽면에 설치되며 일정 면적을 갖는 프레임; 상기 프레임의 내부에 다수개로 장착되며 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 발전부; 상기 프레임의 내부에 매립되어 태양광을 흡수하여 난방 및 급탕을 하는 급탕부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치에 의해 달성될 수 있다.
상기 발전부는 케이스; 상기 케이스의 내부에 수납되며 외면에 태양전지가 형성된 집광벨트; 상기 집광벨트를 펼치거나 권취시키는 동력을 발휘하는 구동수단; 상기 태양전지로부터 생산된 전기를 저장하는 축전기; 상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 집광벨트는 상기 태양전지가 부착된 판부와, 태양광이 투과되도록 개구되어 있는 공간부로 구성되며, 상기 공간부의 양측으로는 상기 판부와 연결되는 띠부가 형성된 것으로, 상기 판부와 띠부는 각기 상기 구동수단에 연결되는 것을 특징으로 한다.
상기 구동수단은 상기 집광벨트의 판부와 띠부의 끝단에 각기 고정된 제1 및 제2샤프트; 상기 제1 및 제2샤프트를 각기 상반되게 회전시켜 상기 집광벨트를 권취시키거나 펼쳐 전개시키는 제1 및 제2모터를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 급탕부는 상기 건물의 지붕에 설치되며 상기 발전부의 하부에 설치되고 물이 저장된 소형 탱크; 일단에 인입구와 인출구를 갖는 "U"자 형상이며 상기 소형탱크에 인입구와 인출구가 연결된 수열관; 상기 소형 탱크와 배관으로 통하도록 연결되며 온수를 저장하는 대형 탱크를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수열관은 상기 케이스의 집광벨트의 하부에 배치되며, 외면에 열흡수막이 도포된 것을 특징으로 한다.
상기 수열관은 하향 경사지게 장착되고, 인입구로 유입된 냉수가 가열된 후 온수로 변환되어 상승하여 인출구를 통해 소형 탱크로 순환되도록 한 것을 특징으로 한다.
상기 프레임의 하부에는 단열과 채광이 용이한 마감패널이 부착되며, 상기 마감패널은, 투광성을 갖도록 투명 재질로 된 본체; 상기 본체의 내부에 충진된 단열재와 수열관으로 구성되며, 상기 본체의 내측에는 중공부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발전부는 상기 프레임의 설치공간에 결합되는 케이스; 상기 케이스의 내부에 수납되며 외면에 태양전지가 형성된 집광벨트; 상기 집광벨트를 펼치거나 권취시키는 동력을 발휘하는 구동수단; 상기 태양전지로부터 생산된 전기를 저장하는 축전기; 상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 발전부는 다수로 설치된 각 수열관의 외측에 설치되어 회전되며, 태양전지가 외면에 형성된 다수의 집광판; 상기 다수의 집광판을 회전시켜 수열관의 상부 또는 하부 위치 중 어느 하나의 위치에 선택적으로 배치되도록 구동시키는 구동수단; 상기 태양전지로부터 생산된 전기를 저장하는 축전기; 상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면 주택에서 겨울철에는 태양광을 이용하여 일정량의 전기를 생산하면서 또는 온수를 발생시켜 급탕과 난방을 실시할 수 있고, 여름철에는 태양광을 이용하여 발전시킴으로써 냉방용 전원으로 공급되도록 하여 냉방기에 사용되는 전기에너지의 사용을 보조할 수 있어 에너지 절감과 환경 보호를 도모할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치의 구성을 나타낸 도면,
도 3은 본 발명에 따른 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치에서 '발전부'의 제1실시예를 나타낸 단면도,
도 4는 본 발명에 따른 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치에서 '발전부'의 제1실시예를 나타낸 평면도,
도 5는 본 발명의 '발전부'의 제2실시예를 나타낸 도면,
도 6은 본 발명의 '발전부'의 제3실시예를 나타낸 도면.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.
실시예 1
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치의 구성을 나타낸 도면, 도 3은 본 발명에 따른 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치에서 '발전부'의 제1실시예를 나타낸 단면도, 도 4는 본 발명에 따른 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치에서 '발전부'의 제1실시예를 나타낸 평면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치(A)는, 건물의 지붕 및 벽면에 설치되며 일정 면적을 갖는 프레임(1); 상기 프레임(1)의 내부에 다수개로 장착되며 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 발전부(2); 상기 프레임(1)의 내부에 매립되어 태양광을 흡수하여 난방 및 급탕을 하는 급탕부(3)를 포함하여 구성된다.
프레임(1)은 지붕의 전 면적에 대해 설치되며, 바람직하게는 바둑판과 같이 격자형으로 형성되고, 이렇게 격자형의 구조로 형성됨으로써 발전부(2)가 설치될 수 있는 설치공간(10)이 다수로 마련된다.
통상 지붕이 직사각형임을 고려하여 프레임(1)도 직사각형으로 형성되며, 상기 설치공간(10)도 직사각형으로 형성된다.
발전부(2)는 전력 사용이 많으며 난방이나 온수 사용이 거의 없는 여름철에 주로 사용된다.
즉, 여름철에는 난방이나 온수 기능을 사용하지 않고 발전부(2)를 주로 작동시켜 태양전지를 이용하여 발전을 실시하게 된다.
상기 발전부(2)는 프레임(1)의 각 설치공간(10)마다 설치되며, 그 설치 갯수는 발전량과 직접적인 관련이 있으므로 적정한 갯수로 설치됨이 바람직하다.
발전부(2)의 일 실시예는 상기 프레임(1)의 설치공간에 결합되는 케이스(21); 상기 케이스(21)의 내부에 수납되며 외면에 태양전지가 형성된 집광벨트(22); 상기 집광벨트(22)를 펼치거나 권취시키는 동력을 발휘하는 구동수단; 상기 태양전지로부터 생산된 전기를 저장하는 축전기(24); 상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어부(26)를 포함하여 구성된다.
케이스(21)는 대략 직사각형으로 형성되며 내부가 비어있어 공간을 갖도록 형성되고, 다른 케이스와 결합이 용이하도록 연결수단이 구비된다.
연결수단의 일 예로는 케이스(21)의 외면에 길이를 갖는 돌기와 홈을 각기 형성함으로써 다른 케이스와 끼움결합이 가능하도록 하고, 또한 다른 케이스와 연결핀을 사용하여 연결될 수 있다.
이러한 케이스(21)의 끼움결합 구조에 의해 지진발생시 파손이 방지될 수 있다.
집광벨트(22)는 외면에 태양광을 집광할 수 있도록 소정 면적을 갖도록 박막형의 태양전지가 부착된 판부(221)와, 태양광이 투과되도록 개구되어 있는 공간부(222)로 구성되며, 상기 공간부(222)의 양측으로는 상기 판부(221)와 연결되는 띠부(223)가 형성된다.
상기 구동수단의 작동에 의해 집광벨트(22)가 정회전 또는 역회전을 수행함으로써 태양전지가 부착된 판부(221)가 펼쳐지거나 또는 감아져 권취되도록 하며, 집광벨트(22)가 권취되면 태양광이 급탕부(3)에 직접 조사될 수 있다.
상기 구동수단의 일 실시예로는 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 집광벨트(22)의 판부(221)와 띠부(223)의 끝단에 각기 고정 설치된 제1 및 제2샤프트(61,62); 상기 제1 및 제2샤프트(61,62)를 각기 상반되게 회전시켜 상기 집광벨트(22)를 권취시키거나 펼쳐 전개시키는 제1 및 제2모터(63,64)를 포함하여 구성된다.
상기 언급한 구동수단은 하나의 예시일 뿐 반드시 이에 한정될 필요는 없으며 집광벨트(22)를 권취 및 전개시킬 수 있는 동력을 발휘하기 위해 다양한 구조로 변형 실시될 수 있음을 밝혀둔다.
상기 제1 및 제2모터(63,64)는 실내에서 사용자가 제어부(26)를 조작하여 온/오프 작동이 제어되는 것으로, 보다 정확한 회전수를 조절할 수 있도록 기어드모터가 적용됨이 바람직하다.
한편 본 발명은 겨울철에는 급탕 전용으로 사용하게 된다.
따라서 발전부(2)의 집광벨트(22)를 권취시키면 공간부(222)를 통해 태양광이 직접 급탕부(3)로 조사되어 난방 및 온수를 얻을 수 있다.
급탕부(3)는, 건물의 지붕에 설치되며 발전부(2)의 하부에 설치되고 물이 저장된 소형 탱크(32); 상기 소형 탱크(32)에 연결되도록 일단에 인입구와 인출구가 형성되어 "U"자 형상인 수열관(31); 상기 소형 탱크(32)와 연결되며 온수를 저장하는 대형 탱크(36)를 포함하여 구성된다.
수열관(31)은 상기 케이스(21)의 집광벨트(22)의 하부에 배치되며, 외면에 검은색의 열흡수막이 도포된 것이 적용된다.
집광벨트(22)가 권취되면 태양전지가 형성된 판부(221)는 제1샤프트(61)에 감겨져 권취되며, 이와 동시에 공간부(222)가 노출되고, 이 공간부(222)를 통해 태양광이 입사되어 직접 수열관(31)을 가열하게 되므로 그 내부에 흐르는 물을 가열시키게 된다.
바람직하게는 수열관(31)은 하향 경사지게 장착되고, 오버플로우 방식으로 물이 순환되도록 한다.
즉 수열관(31)의 인입구로 유입된 냉수가 태양광의 복사열에 의해 가열되어 온수로 바뀌고, 아울로 냉수가 계속 유입됨으로써 온수는 인출구를 통해 오버플로우되어 소형 탱크(32)로 유입되도록 한다.
또한 상기 소형 탱크(32)와 대형 탱크(36)를 연결하는 배관에는 물의 순환을 유발하기 위해 급수펌프(미도시)가 장착된다.
한편 상기 프레임(1)의 하부에는 외부로부터 비, 눈, 바람이 실내로 직접 유입되지 않도록 지붕이 설치되는데, 상기 지붕은 단열과 채광이 용이한 마감패널(5)을 다수로 연결하여 제작된다.
상기 마감패널(5)은, 투광성을 갖도록 투명 재질로 된 본체(51); 상기 본체(51)의 내부에 충진된 단열재와 수열관(52)으로 구성되며, 상기 본체(51)의 내측에는 중공부(53)가 형성됨으로써 단열효과와 함께 보온효과가 배가될 수 있다.
즉 중공부(53)의 공기가 실내의 온도에 의해 가온된 상태를 유지하게 되고, 외부의 저온 공기가 직접 실내 공기와 접촉되지 않도록 차단함으로써 단열효과를 증진시킬 수 있다.
상기 마감패널(5)에 매입된 수열관(52)은 1열 배열 또는 2열 배열로 이루어지며 도시되지 않은 물탱크에 연결되며, 수열관(52)이 1열 배열인 경우 투광성이 향상되어 인테리어 효과도 얻을 수 있다.
상기 본체(51)는 양단부에 결합부가 형성되어 다른 마감패널과 연결되도록 한다.
상기 결합부의 일 예로는, 일측의 마감패널(5)의 상부 양측에 단턱(58)이 형성되고, 타측 마감패널(5)은 본체(51)의 상부 양측에 상기 단턱(58)과 결합되도록 홈(59)이 형성된다.
따라서 일측 마감패널(5a)의 단턱(58)을 타측 마감패널(5b)의 홈(59)에 삽입하고, 상기 단턱(58)과 홈(59)의 연결부위에 접착제를 도포하여 접착시킴으로써 기밀된 결합상태를 유지할 수 있게 된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 설치 및 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.
먼저 지붕을 제작하기 위해 다수의 마감패널(5)을 연결한다.
이후 마감패널(5)의 상부에 프레임(1)을 설치하고, 각 설치공간(10)마다 발전부(2)를 설치한다.
즉 프레임(1)의 설치공간(10)에 발전부(2)의 케이스(21)를 삽입한 후 볼트와 같은 체결수단을 이용하여 결합시킨다.
이때 케이스(21)의 내부에는 구동수단을 설치하고, 상기 구동수단에 의해 권취 및 전개되도록 집광벨트(22)가 결합된다.
이후 집광벨트(22)의 하부에 수열관(31)을 다수로 설치하고, 상기 수열관(31)과 통하도록 연결하여 소형 탱크(32)를 설치하며, 상기 소형 탱크(32)는 외부의 대형 탱크(36)와 배관으로 연결시켜 본 발명의 설치가 완료된다.
이후 여름철에는 발전을 주 용도로 사용하게 되므로, 실내에서 제어부(26)를 조작하여 집광벨트(22)를 펼쳐 태광전지가 노출되도록 하여 집광을 하게 되고, 이를 통해 발전을 하게 된다.
집광벨트(22)의 전개율은 전면적에 대해 30%, 60%, 90%로 설정될 수 있으며, 이를 반드시 한정할 필요는 없다.
그리고 집광벨트(22)의 전개 작동은 사용자가 직접 실행하는 수동식이거나 또는 태양감지센서와 연동된 프로그램의 제어에 의해 자동으로 실행될 수 있다.
상기 발전부(2)로부터 생산된 전기는 실내 냉방기의 전력으로 사용될 수 있어 전기 사용량을 절감할 수 있게 된다.
실시예 2
도 5는 본 발명의 '발전부'의 제2실시예를 나타낸 도면이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 '발전부'의 제2실시예(A2)는, 상기 프레임(1)의 설치공간에 결합되는 케이스(21a); 상기 케이스(21a)의 내부에 적층되게 수납되며 슬라이딩에 의해 접철되고, 외면에 태양전지(S)가 형성된 다수의 플레이트(P); 상기 태양전지(S)로부터 생산된 전기를 저장하는 축전기(24a); 상기 다수의 플레이트(P)를 접철 작동시키는 구동수단(T); 상기 구동수단(T)의 작동을 제어하는 제어부(26a)를 포함하여 구성된다.
상기 다수의 플레이트(P)는 경질 또는 연질인 판재이며, 외면에 태양전지(S)가 형성된 것으로, 각 플레이트(P)는 서로 연결되어 있어 슬라이딩에 의해 절첩이 가능하다.
즉 상부 플레이트(Pu)의 저면에 가이드돌기(P3)가 형성되고, 하부 플레이트(Pd)의 상면에 상기 가이드돌기(P3)가 삽입되는 일정 길이의 레일(P4)이 형성되어 하부 플레이트(Pd)가 전,후진되면서 절첩될 수 있다.
바람직하게는 상부 플레이트(Pu)와 하부 플레이트(Pd)가 분리되지 않도록 가이드돌기(P3) 및 레일(4)은 그 단면이 "┻"자 형상으로 형성되어 상호 결합된다.
상기 구동수단(T)은 상기 다수의 플레이트(P)를 한개씩 순차적으로 인출시켜 전개하거나 다시 접어서 보관되도록 동력을 발휘하는 것이다.
상기 구동수단(T)의 일 예로는 상기 다수의 플레이트(P) 중 최하부의 플레이트(Pe)에 형성된 브라켓이 연결된 일정 길이의 체인(T4)과, 상기 체인(T4)이 결합되며 일정 간격으로 이격 설치된 기동 및 종동 스프로켓(T1,T2), 상기 기동 스프로켓(T1)에 연결된 모터(T3)로 구성된다.
이는 하나의 예시일뿐이며 이외에도 다양한 형태로 실시될 수 있음은 당연하다.
실시예 3
도 6은 본 발명의 '발전부'의 제3실시예를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 '발전부'의 제3실시예(A3)는, 다수로 설치된 각 수열관(31)의 외측에 설치되어 회전되며, 태양전지(S)가 외면에 형성된 다수의 집광판(C); 상기 다수의 집광판(C)을 회전시켜 수열관(31)의 상부 또는 하부 위치 중 어느 하나의 위치에 선택적으로 배치되도록 구동시키는 구동수단; 상기 태양전지(S)로부터 생산된 전기를 저장하는 축전기(24b); 상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어부(26b)를 포함하여 구성된다.
상기 다수의 집광판(C)은 호형으로 형성되며, 금속 또는 플라스틱으로 이루어지고, 외면에 태양전지가 형성되며, 일단부에 구동수단이 연결된다.
상기 구동수단은 상기 다수의 집광판을 동시 또는 개별적으로 회전시기 위한 것으로, 상기 다수의 집광판(C)이 수열관(31)의 상부 또는 하부에 선택적으로 위치되도록 하여 난방 및 급탕용 또는 발전용으로 전환될 수 있도록 한다.
상기 구동수단의 일 예로는 다수의 집광판(C)이 부착된 다수의 회전축, 상기 다수의 회전축의 끝단에 형성된 스프로켓, 상기 스프로켓을 연결하는 체인과 같은 연결부재와 상기 연결부재를 회전시키는 모터로 구성된다.
즉 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이, 겨울철에는 집광판(C)을 수열관(31)의 하부에 위치시키면 태양광이 수열관(31)에 조사되어 내부의 물을 데워줌으로써 난방 및 급탕이 가능해진다.
한편 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이, 여름철에는 집광판(C)을 수열관(31)의 상부에 위치시키면 태양광을 이용한 발전이 수행된다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.
1 : 프레임 2 : 발전부
3 : 급탕부 4 : 레일
5 : 마감패널 22 : 집광벨트
31 : 수열관 P : 플레이트
C ; 집광판

Claims (8)

  1. 건물의 지붕 및 벽면에 설치되며 일정 면적을 갖는 프레임;
    상기 프레임의 내부에 다수개로 장착되며 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 발전부;
    상기 프레임의 내부에 매립되어 태양광을 흡수하여 난방 및 급탕을 하는 급탕부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 발전부는
    케이스;
    상기 케이스의 내부에 수납되며 외면에 태양전지가 형성된 집광벨트;
    상기 집광벨트를 펼치거나 권취시키는 동력을 발휘하는 구동수단;
    상기 태양전지로부터 생산된 전기를 저장하는 축전기;
    상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 집광벨트는
    상기 태양전지가 부착된 판부와, 태양광이 투과되도록 개구되어 있는 공간부로 구성되며,
    상기 공간부의 양측으로는 상기 판부와 연결되는 띠부가 형성된 것으로,
    상기 판부와 띠부는 각기 상기 구동수단에 연결되는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 구동수단은
    상기 집광벨트의 판부와 띠부의 끝단에 각기 고정된 제1 및 제2샤프트;
    상기 제1 및 제2샤프트를 회전시켜 상기 집광벨트를 권취시키거나 펼쳐 전개시키는 제1 및 제2모터
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 급탕부는
    상기 건물의 지붕에 설치되며 상기 발전부의 하부에 설치되고 물이 저장되는 소형 탱크;
    상기 소형탱크에 연결되고, 집광벨트의 하부에 배치되며 외면에 열흡수막이 형성된 수열관
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 지붕은 프레임의 하부에 부착된 다수의 마감패널로 구성되며,
    상기 마감패널은
    투광성을 갖는 본체;
    상기 본체의 내부에 충진된 단열재와 수열관;
    상기 본체의 내측 하부에 형성되어 공기층을 갖는 중공부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 발전부는
    상기 프레임의 설치공간에 결합되는 케이스;
    상기 케이스의 내부에 수납되며 외면에 태양전지가 형성된 집광벨트;
    상기 집광벨트를 펼치거나 권취시키는 동력을 발휘하는 구동수단;
    상기 태양전지로부터 생산된 전기를 저장하는 축전기;
    상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 발전부는
    다수로 설치된 각 수열관의 외측에 설치되어 회전되며, 태양전지가 외면에 형성된 다수의 집광판;
    상기 다수의 집광판을 회전시켜 수열관의 상부 또는 하부 위치 중 어느 하나의 위치에 선택적으로 배치되도록 구동시키는 구동수단;
    상기 태양전지로부터 생산된 전기를 저장하는 축전기;
    상기 구동수단의 작동을 제어하는 제어부
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양에너지를 이용한 난방 및 발전장치.


KR1020110035822A 2011-04-18 2011-04-18 태양에너지를 이용한 난방 및 발전이 가능한 장치 KR101251937B1 (ko)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110035822A KR101251937B1 (ko) 2011-04-18 2011-04-18 태양에너지를 이용한 난방 및 발전이 가능한 장치
CN201110267282.8A CN102748797B (zh) 2011-04-18 2011-09-09 利用太阳能的暖房及发电装置
CN2011203385135U CN202284822U (zh) 2011-04-18 2011-09-09 利用太阳能的暖房及发电装置

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020110035822A KR101251937B1 (ko) 2011-04-18 2011-04-18 태양에너지를 이용한 난방 및 발전이 가능한 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20120118327A true KR20120118327A (ko) 2012-10-26
KR101251937B1 KR101251937B1 (ko) 2013-04-08

Family

ID=46296343

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020110035822A KR101251937B1 (ko) 2011-04-18 2011-04-18 태양에너지를 이용한 난방 및 발전이 가능한 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101251937B1 (ko)
CN (2) CN102748797B (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102207513B1 (ko) * 2019-12-26 2021-01-26 그린우전 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체
KR20220096203A (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 상명대학교 천안산학협력단 자동 크리닝 기능을 포함하는 태양광발전장치
KR102490234B1 (ko) * 2021-09-29 2023-01-20 한국철도공사 솔라셀 시스템

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101251937B1 (ko) * 2011-04-18 2013-04-08 왕증권 태양에너지를 이용한 난방 및 발전이 가능한 장치
CN105299738A (zh) * 2015-11-13 2016-02-03 中国科学院广州能源研究所 一种聚光型太阳能采暖发电系统
CN107762178A (zh) * 2017-11-21 2018-03-06 大连德盈家能源有限公司 可折叠式箱房
CN107769729A (zh) * 2017-11-21 2018-03-06 大连德盈家能源有限公司 太阳能热电一体机及其造水装置
CN109838050A (zh) * 2017-11-29 2019-06-04 吴世祥 功能型屋顶构造方法及其装置

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07253249A (ja) * 1994-03-15 1995-10-03 Yazaki Corp ハイブリッドパネル及び太陽エネルギ利用システム
JP2002130740A (ja) 2000-10-23 2002-05-09 Akira Matsuyuki 室内温度調節装置
CN1141476C (zh) * 2002-04-30 2004-03-10 刘策 太阳能建筑光电和光热复合装置
CN100575811C (zh) * 2006-04-11 2009-12-30 涂济民 太阳能光伏发电-热水器复合组件及系统
KR101095627B1 (ko) * 2009-04-02 2011-12-19 김성만 태양열 보일러의 집열기 자동 차광장치
CN101725223B (zh) * 2009-11-14 2011-06-29 吴锡波 太阳能热电一体化电站屋顶
KR101251937B1 (ko) * 2011-04-18 2013-04-08 왕증권 태양에너지를 이용한 난방 및 발전이 가능한 장치

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102207513B1 (ko) * 2019-12-26 2021-01-26 그린우전 자동 세척 이동형 태양광 패널 구조체
KR20220096203A (ko) * 2020-12-30 2022-07-07 상명대학교 천안산학협력단 자동 크리닝 기능을 포함하는 태양광발전장치
KR102490234B1 (ko) * 2021-09-29 2023-01-20 한국철도공사 솔라셀 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
CN102748797B (zh) 2014-12-10
KR101251937B1 (ko) 2013-04-08
CN102748797A (zh) 2012-10-24
CN202284822U (zh) 2012-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6106267B2 (ja) 太陽エネルギーを用いた暖房及び発電装置
KR101251937B1 (ko) 태양에너지를 이용한 난방 및 발전이 가능한 장치
JP3091001U (ja) 太陽光発電装置
KR101280641B1 (ko) 베란다 설치용 태양광 수집장치
KR101033805B1 (ko) 건물의 채광개방부에 설치하기 적합한 각도조절 태양열 집열장치
CN102865030A (zh) 太阳能驱动百叶窗
KR101072536B1 (ko) 태양광의 집광 및 저장, 태양광의 실내 유입 조절 기능을 하는 천창시스템
JPH11107547A (ja) 太陽熱利用の建物
CN105525676B (zh) 多功能太阳能阳光房及其安装方法
KR20110015796A (ko) 태양열 난방 시스템
US20110168227A1 (en) Single face corrugated plastic or aluminum solar collector
CN205530670U (zh) 多功能太阳能阳光房
CN209744709U (zh) 一种用于露天游泳池的新能源太阳能热水装置
CN106677332A (zh) 一种太阳房
WO2012129456A2 (en) Window as solar hvac portal
CN207673047U (zh) 可折叠式箱房
US20070131222A1 (en) Energy collection device
CN101691820A (zh) 一种利用太阳热风发电的节能建筑
KR100449831B1 (ko) 태양열흡수변환장치가설치된건물베란다구조
CN207543069U (zh) 太阳能热电一体机及其造水装置
JP2006226571A (ja) 太陽熱温水器
CN107769729A (zh) 太阳能热电一体机及其造水装置
CN2491777Y (zh) 防爆裂式真空玻璃管太阳能热水器
CN101876197A (zh) 采暖降温式变色太阳瓦
CN107762178A (zh) 可折叠式箱房

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160330

Year of fee payment: 4

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170404

Year of fee payment: 5

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180403

Year of fee payment: 6

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20190319

Year of fee payment: 7