KR20140011452A - 스폰지와 물의 증발열을 이용하여 태양전지 열을 감소시키는 장치 - Google Patents

Abstract

태양 광 발전소에 설치된 실리콘형의 태양전지는 50[℃] 이상이 되면 전력 생산이 급격히 감소하기 시작하고, 80[℃]에 이르면 전력 생산이 중단되는바, 온도 상승에 의한 전력 생산량이 줄어드는 현상을 타개하기 위한 장치에 관한 것이다.
태양 전지판의 뒷면 전체 면적에 높이 5[㎝]의 스폰지 또는 수건 또는 밀짚을 밀착시키고, 물 탱크에 저장된 물은 모터 펌프에 의해 모터 펌프에 연결된 호스로 이송한다.
호스 끝 부분에 부착된 물 분무기는 스폰지에 물을 공급하도록 스폰지에 안쪽으로 설치하거나 또는 스폰지의 2[m] 후방에 물 분무기를 설치하여, 10분 쉬고 그리고 1분간 분무하는 방식으로 물을 공급한다.

Description

스폰지와 물의 증발열을 이용하여 태양전지 열을 감소시키는 장치{ Thermal reduction equipment of Solar-Cell using sponge and evaporation heat of water }

태양 광 발전소에 설치된 실리콘형의 태양전지는 50[℃] 이상이 되면 전력 생산이 급격히 감소하기 시작하고, 80[℃]에 이르면 전력 생산이 중단된다.

태양전지의 전력생산은 일사량이 풍부한 여름철에 많아 져야하나, 온도에 민감한 영향으로 오히려 겨울보다 발전량이 적어지는 경우도 있다.

따라서, 전지판의 온도를 50[℃] 이하가 되도록 억제하여, 정격의 전력생산 조건을 만들어 주는 것이 필요하다.

여름철에 자동차의 표면을 만져보면 햇살이 얼마나 강력하게 비추고 있는 지를 알 수 있다.

여름철 지면 1[㎡]에 받는 열량은 하루 평균 4200[㎉]이어서, 하루 낮 동안 1[㎡]의 지면에 1[㎾]의 전열기가 약 5시간 동안 열을 방출하는 결과가 되므로, 전지판 온도가 축적되는 한낮에는 80[℃]에 쉽게 이르게 된다.

물 10[ℓ]의 증발열은 5390[㎉]이므로, 1[㎡]의 전지판 뒷면에서 하루 낮 동안 10[ℓ] 물을 증발시킨다면, 4200[㎉] 전지판의 열을 흡수 및 배출하여 50[℃] 이하가 되도록 유지시킬 수가 있다.

실리콘형의 태양전지는 50[℃] 이상이 되면 전력 생산이 급격히 감소하기 시작하고, 80[℃]에 이르면 전력 생산이 중단되다.

전국에 많은 태양 광 발전소가 설치된 것은 이익을 창출하기 위한 전력 생산시설이나, 생각만큼 효율이 좋지 않아서, 경제적이지 못하다고 판단할 것이다.

경제적인 태양 광 발전소의 운영을 위해서, 전력 생산의 부진한 원인을 제거하기 위한 온도상승 억제장치를 개발하고자 한다.

태양 전지판의 뒷면 전체 면적에 높이 5[㎝]의 스폰지 또는 수건 또는 밀짚을 밀착시키고, 스폰지 또는 수건 또는 밀짚에 물을 저장하여, 증발열을 이용하는 것이다.

물 탱크에 저장된 물은 모터 펌프에 의해 모터 펌프에 연결된 호스로 이송되며, 호스 끝 부분에 고정된 물 분무기는 스폰지에 물을 공급하도록 스폰지에 접촉되게 설치하거나 또는 스폰지의 2[m] 후방에 분무기를 설치하여, 10분 쉬고 그리고 1분간 분무하는 방식으로 물을 공급한다.

물 10[ℓ]의 증발열은 5390[㎉]이므로, 1[㎡]의 태양 광 전지판 뒷면에서 하루 낮 동안 10[ℓ] 물을 증발시킨다면, 햇볕에 의해 열이 축적되는 4200[㎉] 전지판의 열을 흡수 및 배출하여 50[℃] 이하가 되도록 유지시킬 수가 있다.

본 발명을 적용한다면, 전국의 설치된 태양 광 발전소는 정격의 전력을 생산하게 되고, 효율이 좋은 경제적인 발전소를 운영하게 될 것으로 판단한다.

도 1은 본 발명에 따르는 ‘스폰지와 물의 증발열을 이용하여 태양전지 열을 감소시키는 장치’의 사시 도이다.

몇 년 전, 전국에 산재한 수많은 태양 광 발전소가 경제성에 대한 꿈을 안고 설치되었으나, 전력생산이 생각만큼 되지 않아서, 태양 광 설비 투자자들의 속을 태우고 있는 것으로 알려져 있다.

경제적인 태양 광 발전소의 운영을 위해서, 전력 생산의 부진한 원인을 제거하여야만 하는데, 특히 실리콘형의 태양전지는 온도 상승에 취약하고, 또한 매년 효율이 떨어져 해가 갈수록 생산량이 감소하지만, 태양 광 발전 설비투자자들이 문제를 해결하는 데는 한계가 있다.

본 발명은 온도 상승에 매우 취약한 실리콘형 전지의 뒷면에서, 물의 기화열을 이용하여, 발전에 취약해지는 경계 온도 이상의 상승을 억제함에 있다.

이하, 본 발명의 구성 및 작용은 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.

태양 광 발전소의 태양전지 설치 구조물(9) 위에 설치된 실리콘형의 태양전지(1)는 50[℃] 이상이 되면 전력 생산이 급격히 감소하기 시작하고, 80[℃]에 이르면 전력 생산이 중단되는 특성을 갖추고 있다.

여름철 낮 동안 많은 일사량에 의해서 태양 전지판의 온도가 50[℃] 이상으로 가볍게 상승하게 되는데, 본 발명은 태양 전지판 뒷면에 물 기화 장치를 부착하고, 물의 기화열을 사용하여 50[℃] 이내로 유지하기 위한 장치이다.

여름철 지면 1[㎡]에 받는 하루 평균 일사량은 4200[㎉]이고, 물 10[ℓ]의 증발열은 5390[㎉]이므로, 1[㎡]의 전지판 뒷면에서 하루 낮 동안 10[ℓ] 물을 증발시킨다면, 일사량으로 전지판이 받는 열을 식혀줄 수 있다.

태양과 반대쪽에 있는 태양 전지판 뒷면(2)의 전체 면적에 높이 5[㎝]의 스폰지(3) 또는 수건 또는 밀짚을 밀착시키며, 미리 저장된 물 탱크(4)의 물을 모터 펌프(5)에 의해 호스(6)로 이송한다.

호스(6) 끝에 부착된 물 분무기(7)는 스폰지에 물을 공급하도록 지상으로부터 가장 위쪽에 위치한 스폰지에 접촉되도록 설치하거나 또는 스폰지의 2[m] 후방에 물 분무기를 설치하여, 10분 쉬고 그리고 1분간 분무하는 방식으로 물을 공급한다.

물 분무기를 지상으로부터 가장 위쪽에 위치한 스폰지에 접촉되도록 설치하는 것은 스폰지의 위쪽에 물을 공급하여, 중력에 의해 물이 스폰지의 아래쪽으로 이동하여 증발하는 것이고, 또는 스폰지의 2[m] 후방에 물 분무기를 설치하는 것은 스폰지 전체의 뒷면을 젖게 하여 증발하게 하는 것이다.

스폰지(3) 또는 수건 또는 밀짚을 태양전지판의 뒷면에 부착하는 것은 계속해서 물을 머금고 있으면서, 증발할 수 있는 조건을 만들기 위함이다.

여름철 해가 쨍쨍 쪼이는 하루 중에 태양전지판의 온도가 50[℃] 이상 되는 시간은 오전 10시 30분 정도부터 오후 4시 30분 정도까지 이므로, 6시간 중에서 분무하는 시간은 약 40분 정도 된다.

약 180[W]의 정격용량인 태양전지판 1[㎡]에 물 분사를 위한 모터 펌프의 용량은 20[W] 정도이며 충분하고, 6시간 중에서 약 40분 정도를 분사하면 된다.

태양전지 정격용량의 9분지 1의 용량으로, 그것도 하루 중의 40분 정도의 물 분무에 의해서, 태양전지가 정격용량을 생산하게 된다면, 전력 생산량과 모터 펌프의 소비량의 비교에서 훨씬 경제적인 장치가 된다.

스폰지(3) 또는 수건 또는 밀짚을 태양 전지판의 뒷면에서 떨어지지 않도록 밀착시키기 위하여, 태양 전지판의 뒷면에 밀착되어있는 스폰지(3) 또는 수건 또는 밀짚의 위를 격자형으로 구성된 스텐니스 망(10)을 스폰지 위에 덧대어 태양 전지판의 외곽 프레임(8)에 고정한다.

본 발명은 태양전지판의 뒷면에 부착된 스폰지에 물을 공급하여, 스폰지와 물의 증발열을 이용하여 태양전지 열을 감소시키는 새로운 장치이다.

뜨거운 여름철에 스폰지 또는 수건 또는 밀짚에 물의 분무 및 흡수된 물의 증발열에 의하여, 태양전지판의 온도가 50[℃] 를 넘지 않는 특성을 갖추는 장치로서, 경제성에 대한 꿈을 안고 설치한 태양 광 설비 투자자들의 꿈을 이루게 하여줄 것으로 믿는다.

본 발명의 변형 범위는 본 발명의 특징부를 포함하는 당해 기술 분야에 숙련된 통상적 지식을 가진자들의 범위 내에 있으며, 그러한 변형들은 본 발명의 청구항 범위 내에 있는 것으로 간주한다.

1. 태양전지.
2. 태양전지의 뒷면.
3. 스폰지.
4. 물 탱크.
5. 모터 펌프.
6. 호스.
7. 물 분무기.
8. 태양전지 프레임.
9. 태양전지 설치 구조물.
10. 스텐니스 망.

Claims (1)

1. 태양 광 발전소에 설치된 실리콘형의 태양전지는 50[℃] 이상이 되면 전력 생산이 급격히 감소하기 시작하고, 80[℃]에 이르면 전력 생산이 중단되는바, 온도 상승에 의해 전력 생산량이 줄어드는 현상을 타개하기 위한 장치에 관한 것으로,
   여름철 지면 1[㎡]에 받는 하루 평균 일사량은 4200[㎉]이고, 물 10[ℓ]의 증발열은 5390[㎉]이므로, 1[㎡]의 전지판 뒷면에서 하루 낮 동안 10[ℓ] 물을 증발시켜, 태양 전지판의 온도를 50[℃] 이하로 유지하기 위함으로,
   상기 태양 전지판의 뒷면 전체 면적에 높이 5[㎝]의 스폰지 또는 수건 또는 밀짚을 밀착시키고, 물 탱크에 저장된 물은 모터 펌프에 의해 모터 펌프에 연결된 호스로 이송되며,
   상기 호스 끝 부분에 부착된 물 분무기는 지상으로부터 가장 위쪽에 위치한 스폰지에 접촉되게 설치하거나 또는 스폰지의 2[m] 후방에 물 분무기를 설치하여, 10분간 쉬고 그리고 1분간 분무하는 방식으로 물을 공급하며,
   상기 스폰지를 태양 전지판의 뒷면에서 떨어지지 않도록 밀착시키기 위하여, 격자형으로 구성된 스텐니스 망을 스폰지 위에 덧대어 태양 전지판의 외곽 프레임에 고정하게 되고,
   뜨거운 여름철에 스폰지 또는 수건 또는 밀짚에 흡수된 물의 증발열에 의하여, 태양전지판의 온도가 50[℃] 를 넘지 않는 특성을 갖추는 스폰지와 물의 증발열을 이용하여 태양전지 열을 감소시키는 장치.

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