KR20160110926A

KR20160110926A - 태양광 발전 장치

Info

Publication number: KR20160110926A
Application number: KR1020160112538A
Authority: KR
Inventors: 박기영
Original assignee: 박기영
Priority date: 2016-08-30
Filing date: 2016-08-30
Publication date: 2016-09-23

Abstract

<발명의 명칭>
태양광 발전 장치 (Solar power energy generator)
<요약>
본 발명은 태양광 전지판을 수직에서 한면이 30° 두면이 60°의 각을 가진 경사진 대칭으로 설치하고, 각도를 변화 시킬 수 있는 거울로 전지판에 빛을 반사하도록 하여, 반사된 빛을 전지판이 재차 흡수하도록 하여 발전 효율을 높히며, 전지판의 발열을 온수로 회수하여 에너지 효율을 높히는 장치이다.
이러한 본 발명은 반사광이 태양광 전지판에 중복 흡수되고, 같은 설치 면적에 1/2은 전지판 1/2은 반사 거울로 장치 되어, 태양광 전지판의 발전 효율을 높히고 중복 흡수된 발열 전지판에 냉각 장치를 부착하여 온수로 회수하도록 하며, 태양광이 수평에 가까운 이른 오전이나 늦은 오후에도 반사 거울로서 전지판에 태양광이 흡수되도록 하여 발전하는 장치이다.

Description

태양광 발전 장치 {Solar power energy generator}

본 발명은 태양광 전지판을 수직에서 한면이 30° 두면이 60°의 각을 가진 경사진 대칭으로 설치하고, 각도를 변화시킬 수 있는 거울로 전지판에 빛을 반사하도록 하여, 반사된 빛을 전지판이 재차 흡수토록 해, 발전 효율을 높히며, 전지판의 발열을 온수로 회수하여 에너지 효율을 높히는 장치이다.

태양광 발전 효율은 현재 약 20% 정도로 나머지 80%는 전지판의 발열과 전지판에서 반사되는 빛의 손실로 볼 수 있다. 전지판 솔라모듈은 빛의 에너지를 전기에너지로 변환시킬 때 발열하며, 전지판 표면에서 반사되어 대기중에 흡수되는 빛도 손실이다. 특히 태양광 전지판이 고정되어 있으면 빛을 받는 각도에 따라 30°인 경우 오전 8시나 오후 4시로서 정오에 비하여 50%의 빛만 흡수할 수 있고, 각도가 낮아짐에 따라 전지판 표면 보호유리로 인한 반사 손실도 크다.

기존의 태양광 발전은 전지판이 빛을 한번만 받음으로 반사되는 손실이 있으며, 주로 전지판이 고정되어 있어 오전 오후나 정오때 발전하는 전력량의 차이가 크고 빛을 전기 에너지로 변환할 때 발생하는 전지판의 발열을 대기로 내보낸다.

본 발명은 태양광 전지판 솔라모듈을 수직에서 한면이 30° 두면이 60°의 각을 가진 경사진 대칭으로 설치하고, 각도를 변화시킬 수 있는 반사경으로 전지판에 빛을 반사하도록 하면 태양광이 전지판에 중복 흡수 된다. 중복 흡수하여 발열된 전지판 뒷면에 냉각 장치를 부착하여 온수로 회수한다.

본 발명은 빛의 반사광을 재차 이용함으로 발전 효율이 높고 발열된 전지판을 온수로 회수할 수 있으며, 발전을 하지 않을때 반사경이 먼지, 눈, 우박등의 보호막이 되어 태양광 전지판의 수명을 길게 하고 주택의 지붕 위에 설치할 경우 단열의 효과가 있다. 100W 접이식 태양광 충전기로 실험한 결과, 50W 전지판 2개를 태양광 각과 90°로 설치하여 발전하였을 때 22.2~22.3V의 전압이 발생하였고, 전지판 1개를 태양광 각과 90°로 설치하였을 때 21.3~21.4V의 전압이 발생하였다. 또한 태양광 각과 30°로 전지판 2개를 설치하였을 때 21.3~21.4V의 전압이 발생하여, 태양광 각 30°는 sin 30°인 0.5로서 태양광 각 90° 전지판 1개와 태양광각 30° 전지판 2개의 발전전압이 동일하며 0.9V 차이의 전압은 1배의 전력으로 볼수 있다.

50W 전지판 2개를 태양광 각 90°로 초기에 설치한 전지판의 온도가 30~35℃일 때 발생된 전압은 22.4V~22.5V이고 전지판이 발열하여 40~45℃일때 22.2~22.3V가 발생하였다. 전지판 온도가 10℃ 상승하였을 때 0.2V의 전압이 하락하여 0.9V 차이가 100%임으로 발열 손실은 9분의 2로서 22%라고 볼 수 있다.

50W 전지판 2개를 60°경사진 대칭으로 태양광 각 90°에 설치하였을 때 21.6~21.7V의 전압이 발생하여 빛을 받는 광폭은 전지판 1개와 같으나 반사 효율로서 0.3V의 전압 상승으로 9분의 3으로서 반사흡수 효과는 33%라고 볼 수 있다.

실험 결과 반사흡수 효과는 33%, 발열 손실은 22%이다. 발열 손실은 전지판 뒷면에 냉각장치로 열전도가 높은 냉각관을 부착하여 온수로 회수하여 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 정면도
도 2는 본 발명의 평면도
도 3은 본 발명의 측면도
도 4는 본 발명 정면도의 A-A부 단면 상세도
도 5는 본 발명 평면도의 B부 상세도
도 6은 본 발명의 사시도
도 7은 본 발명의 태양광 각도에 따른 반사경의 위치도
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
10 : 태양광 전지판 60 : 유성기어
20 : 반사경 70 : 냉각수 관
30 : 감속 모터 80 : 온수 탱크
40 : 베벨기어 90 : 유량 조절 밸브
50 : 반달기어 15 : 균형추

본 발명은 태양광 전지판(10) 2장을 60°경사진 대칭으로 설치하고, 전지판 상부에 전지판 면적과 같거나 1.4배의 면적을 갖는 반사경(20)을 각도가 변화되게 좌우로 회전하는 장치를 한다. 전지판 면적과 같은 반사경은 태양광을 전지판에 태양광 각이 90°일 경우 1회 반사 시키며, 전지판 면적보다 1.4배의 반사경은 태양광을 전지판에 2회 더 반사 시킨다.

반사경은 감속된 동력 모터(30)의 힘을 베벨기어(40)를 통하여 90°로 동력 변환되고, 반달 모양의 기어(50) 주위를 공전하면서 회전하는 유성기어(60)의 작용으로 반사경의 각도가 변환된다.

빛을 중복 흡수하여 발열된 태양광 전지판(10) 뒷면에 냉각수 관(70)을 부착하여 더워진 물을 온수탱크(80)에 저장하며, 유량조절밸브(90)로 온수량을 조절한다. 반사경(20)은 회전축 반대편에 반사경 무게와 같은 균형추(15)를 달아 각도를 변환시키는 모터의 동력을 줄인다.

Claims

태양광 전지판(10)을 한면이 수직에서 30° 두면이 60°경사진 대칭으로 설치하고, 전지판 상부에 각도를 변화시킬 수 있는 반사경(20)을 전지판 면적과 같거나 1.4배의 면적을 가지도록 하여, 반사된 빛을 전지판에 중복 흡수하며 빛을 전기로 변환하는 장치.
태양광을 중복 흡수하여 발열된 태양광 전지판(10) 뒷면에 냉각수 관(70)을 부착하고 경사진 전지판 측면에 온수탱크(80)를 설치하여 전지판 발열 손실을 온수로 회수하는 장치.