KR20170017523A - Apparatus for combining solar power generation with carbon dioxide capture - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양열 발전 겸용 이산화탄소(CO2) 포집 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 기설치되어 있는 태양열 발전 설비의 프레임을 이용하여 이산화탄소 포집 수단을 간단하게 보조적으로 설치함으로써 태양열 발전을 수행함과 아울러 이산화탄소를 포집할 수 있는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a device for collecting carbon dioxide (CO 2 ) combined with solar energy, and more particularly, to a device for collecting carbon dioxide The present invention relates to a CO2 collecting apparatus for collecting solar energy.
오늘날 세계 각국에서는 지구 온난화에 대하여 심각한 우려를 표명하고 있다. 이러한 온난화의 원인은 온실가스의 증가에 있다고 보는 견해가 지배적이다. 산업 발달에 따라 석유와 석탄과 같은 화석연료를 사용하고 농업 발전을 통해 숲이 파괴되면서 온실 효과의 영향이 커졌다고 본다. 현재 기후변화에 관한 정부간 패널(IPCC)에서 인정한 견해는 19세기 후반 이후 지구의 연평균 기온이 0.6℃ 정도 상승했다는 것이며, 20세기 전반까지는 자연 활동이 온난화를 유발했지만 20세기 후반부터는 인류의 활동이 온난화를 유발했다는 것이다.Today, countries around the world are expressing serious concerns about global warming. The view that such a warming is caused by an increase in greenhouse gases is dominant. As the industry develops, the use of fossil fuels such as petroleum and coal and the destruction of forests through agricultural development have led to an increase in the impact of the greenhouse effect. The current opinion of the Intergovernmental Panel on Climate Change (IPCC) states that the average annual temperature of the Earth has risen by 0.6 ° C since the second half of the 19th century, and natural activity has caused warming until the first half of the 20th century, but since the late 20th century, .
온난화의 원인은 아직까지 명확하게 규명되지 않았으나, 온실효과를 일으키는 온실가스가 유력한 원인으로 꼽힌다. 온실가스로는 이산화탄소가 가장 대표적이며 인류의 산업화와 함께 그 양은 계속 증가하고 있다. 온난화에 대해 가장 근본적인 해결방법은 온실가스의 배출량을 줄이는 것이다. 온실가스의 배출량을 줄이기 위한 방법으로는 에너지 절약, 폐기물 재활용, 환경친화적 상품 사용, 신에너지 개발 등을 생각해 볼 수 있다. 한편, 국제 사회는 지구 온난화에 따른 기후 변화에 대응하기 위해 1992년 6월 유엔환경개발회의(UNCED)에서 기후변화협약(UNFCCC)을 채택하였고, 1997년 12월 교토의정서를 채택하여 2005년 2월에 발효시키는 등 온실가스 배출량을 줄이고 기후변화에 대처하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다.The cause of warming has not yet been clarified, but greenhouse gases causing the greenhouse effect are considered to be the most likely cause. Carbon dioxide is the most representative greenhouse gas, and the amount of carbon dioxide continues to increase with the industrialization of mankind. The most fundamental solution to global warming is to reduce greenhouse gas emissions. As a way to reduce greenhouse gas emissions, energy conservation, waste recycling, environmentally friendly product use, and new energy development can be considered. Meanwhile, the international community adopted the UNFCCC (United Nations Framework Convention on Climate Change) at the United Nations Conference on Environment and Development (UNCED) in June 1992 and adopted the Kyoto Protocol in December 1997 in response to climate change due to global warming. To reduce greenhouse gas emissions and cope with climate change.
한편, 특허공개공보 제10-2009-0039779호(특허문헌 1)에는 석탄 연소식 발전소 및 가스 연소식 발전소에서 생성되는 연도 가스로부터 또는 제철소, 제련소, 시멘트 건조로 및 하소로를 포함하는 광범위한 산업 공정에서의 공정 가스로부터 CO2를 회수하고, 발전 시스템 또는 산업 공정에서 추가적인 에너지원으로서 태양에너지를 효율적으로 이용할 수 있도록 하는 CO2 회수 방법 및 장치, 태양 에너지 도입 방법 및 장치 등에 대해 개시되어 있다. 또한, 특허공개공보 제10-2015-0008335호(특허문헌 2)에는 태양전지에 일체로 결합되어 태양전지에서 활용되지 않는 적외선 및 가시광선 영역의 태양광 에너지를 이온성 액체를 이용해 흡수, 활용하여 태양광 에너지의 활용 효율을 높이고, 이와 함께 태양전지로부터 생성되는 전기를 공급받아 화학반응에 이용하는 "태양광 고효율 활용을 위한 태양전지 일체형 하이브리드 시스템 및 그의 구동방법"이 개시되어 있다.On the other hand, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2009-0039779 (Patent Document 1) discloses a method for producing a coke oven from a flue gas generated from a coal-fired power plant and a gas fired power plant or from a flue gas produced in a wide range of industrial processes including a steel mill, a smelter, And a CO 2 recovery method and apparatus, a solar energy introduction method, and the like, which enable CO 2 to be recovered from a process gas in a power generation system or an industrial process so as to efficiently utilize solar energy as an additional energy source. In addition, Japanese Patent Application Laid-Open No. 10-2015-0008335 (Patent Document 2) discloses a method of absorbing and utilizing sunlight energy in an infrared ray and visible ray region, which is integrally bonded to a solar cell, A solar cell integrated hybrid system for high efficiency utilization of solar light and a driving method thereof, which utilizes solar energy generated by the solar cell and supplies the generated electricity to the chemical reaction.
상기 특허문헌 1의 경우는 태양에너지를 효율적으로 이용함으로써 CO2의 연소 후 포집에 의해 발생하는 열효율 저하 문제를 해소할 수는 있으나, 태양에너지 이용 및 CO2 회수와 관련된 전체적인 시스템 구성이 너무 복잡하고, 시스템 설비에 비용이 많이 소요되는 문제점이 있다. 또한, 상기 특허문헌 2의 경우는 액상 태양에너지 흡수부를 태양전지 모듈에 일체형으로 결합시킴으로써, 태양전지 모듈의 발전 성능을 향상시키고 종래의 태양전지가 활용하지 않는 적외선 영역의 태양에너지를 흡수함으로써 태양에너지 활용 효율을 증대시키며, 이산화탄소를 화학반응 원료물질로 사용하여 다른 물질로 전환함으로써 온실가스를 줄이는 데 어느 정도 기여할 수는 있으나, 액상 태양에너지 흡수부를 태양전지 모듈에 일체형으로 결합시키는 구조를 가짐으로써 시스템의 구현이 어렵고, 시스템의 관리 및 운용이 용이하지 않은 문제점이 있다.In the case of Patent Document 1, although the problem of lowering the thermal efficiency caused by the post-combustion capture of CO 2 can be solved by using the solar energy efficiently, the overall system configuration related to the use of solar energy and CO 2 recovery is too complicated , There is a problem that the system equipment is expensive. In addition, in the case of Patent Document 2, the liquid-phase solar energy absorber is integrated with the solar cell module, thereby improving the power generation performance of the solar cell module and absorbing the solar energy in the infrared region, It is possible to contribute to the reduction of the greenhouse gas by converting carbon dioxide into other materials by using the carbon dioxide as the raw material of the chemical reaction. However, since the liquid solar absorber is integrally bonded to the solar cell module, And it is difficult to manage and operate the system.
본 발명은 이상과 같은 사항을 감안하여 창출된 것으로서, 기설치되어 있는 태양열 발전 설비를 활용하여 이산화탄소 포집 수단을 간단하게 보조적으로 설치함으로써 태양열 발전을 수행함과 아울러 이산화탄소를 포집할 수 있는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a solar power generation system capable of performing solar power generation by simply installing a supplementary means for capturing carbon dioxide using solar power generation facilities, And an object thereof is to provide a collecting device.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치는,According to an aspect of the present invention, there is provided a solar collecting /
내부에 이산화탄소를 흡수하는 이산화탄소 흡수제가 설치되며, 공기를 흡입하여 공기 중에 포함되어 있는 이산화탄소를 상기 이산화탄소 흡수제에 의해 흡수하여 포집하는 이산화탄소 포집 모듈과;A carbon dioxide collecting module for absorbing carbon dioxide contained in the air by sucking air and absorbing the carbon dioxide by the carbon dioxide absorbing agent;
상기 이산화탄소 포집 모듈에 근접 위치되고, 내부에는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 광전 변환부가 설치되며, 외부로부터 입사된 태양광을 상기 광전 변환부에 의해 전기로 변환하는 태양전지 모듈과; A solar cell module disposed close to the carbon dioxide collecting module and having a photoelectric conversion unit for converting light energy into electric energy, and converting solar light incident from the outside into electricity by the photoelectric conversion unit;
상기 이산화탄소 포집 모듈을 지지 및 고정하는 이산화탄소 포집 모듈 지지수단; 및A carbon dioxide collection module supporting means for supporting and fixing the carbon dioxide collection module; And
상기 태양전지 모듈을 지지 및 고정하는 태양전지 모듈 지지수단을 포함하는 점에 그 특징이 있다.And a solar cell module supporting means for supporting and fixing the solar cell module.
여기서, 상기 이산화탄소 포집 모듈의 하우징에는 외부의 공기를 하우징 내부로 유입하기 위한 복수의 공기 유입구와, 하우징 내부로 유입된 공기로부터 이산화탄소를 흡수한 후 공기를 다시 외부로 배출하기 위한 복수의 공기 배출구가 형성될 수 있다.Here, the housing of the carbon dioxide collecting module includes a plurality of air inlets for introducing outside air into the housing, and a plurality of air outlets for absorbing carbon dioxide from the air introduced into the housing and discharging the air back to the outside .
이때, 상기 공기 배출구에는 상기 하우징의 내부로 유입된 공기를 하우징 외부로 원활하게 배출시킴과 함께 상기 태양전지 모듈의 후면에 공기를 불어줌으로써 태양전지 모듈을 냉각시키기 위한 복수의 송풍팬이 더 설치될 수 있다. At this time, the air outlet port is provided with a plurality of blowing fans for cooling the solar cell module by blowing air to the rear surface of the solar cell module, while smoothly discharging the air introduced into the housing to the outside of the housing .
이때, 또한 상기 복수의 송풍팬은 상기 태양전지 모듈로부터 구동 전원을 공급받을 수 있도록 상기 태양전지 모듈과 전기적으로 연결될 수 있다.At this time, the plurality of blowing fans may be electrically connected to the solar cell module to receive driving power from the solar cell module.
또한, 상기 이산화탄소 포집 모듈 지지수단은 상기 이산화탄소 포집 모듈을 일정한 경사각으로 지지 및 고정하는 복수의 수직 지지부재와, 그 복수의 수직 지지부재를 하부에서 지지 및 고정하는 수평 받침부재를 포함하여 구성될 수 있다.The carbon dioxide collecting module supporting means may include a plurality of vertical supporting members for supporting and fixing the carbon dioxide collecting module at a predetermined inclination angle and a horizontal supporting member for supporting and fixing the plurality of vertical supporting members from below have.
이때, 바람직하게는 상기 수평 받침부재에는 상기 이산화탄소 포집 모듈, 복수의 수직 지지부재 및 수평 받침부재로 이루어지는 구조체를 용이하게 이동시키기 위한 바퀴가 더 설치될 수 있다.Preferably, the horizontal support member is further provided with a wheel for easily moving the structure including the carbon dioxide capture module, the plurality of vertical support members, and the horizontal support member.
또한, 상기 수평 받침부재에는 상기 이산화탄소 포집 모듈, 복수의 수직 지지부재 및 수평 받침부재로 이루어지는 구조체의 무게 중심을 맞추어 줌으로써 구조체의 정지 및 이동 상태에서의 안정감을 증진시키기 위한 무게 중심추가 더 설치될 수 있다.In addition, the horizontal support member may be provided with a weight center addition unit for increasing the stability of the structure in terms of stopping and moving by aligning the center of gravity of the structure composed of the carbon dioxide capture module, the plurality of vertical support members, have.
또한, 상기 복수의 수직 지지부재 중 일부 수직 지지부재의 상단에는 상기 복수의 송풍팬의 구동을 위한 전원을 공급하는 팬구동 전원공급장치가 더 설치될 수 있다.In addition, a fan driving power supply device for supplying power for driving the plurality of blowing fans may be further provided at an upper end of the vertical supporting members of the plurality of vertical supporting members.
이때, 상기 팬구동 전원공급장치는 상기 태양전지 모듈과는 독립적으로 구성된 별도의 태양전지 모듈로 구성될 수 있다. At this time, the fan driving power supply device may be configured as a separate solar cell module configured independently of the solar cell module.
또한, 상기 이산화탄소 포집 모듈은 액상 흡수제를 이용한 습식 포집 방식, 고체 흡수제를 이용한 건식 포집 방식, 필름과 같은 얇은 막을 이용하는 분리막 포집 방식 중 적어도 어느 하나의 방식에 의해 이산화탄소를 포집할 수 있다.In addition, the carbon dioxide capture module can capture carbon dioxide by at least one of a wet capture method using a liquid absorbent, a dry capture method using a solid absorbent, and a separation membrane collection method using a thin film such as a film.
이와 같은 본 발명에 의하면, 기설치되어 있는 태양열 발전 설비를 이용하여 이산화탄소 포집 수단을 간단하게 보조적으로 설치함으로써, 별도의 부지를 마련함 없이 태양열 발전을 수행함과 아울러 이산화탄소를 포집할 수 있다.According to the present invention, the carbon dioxide collecting means can be simply and supplementarily installed using the existing solar power generation facilities, thereby performing solar power generation and capturing carbon dioxide without providing a separate site.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치를 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치를 나타낸 정면 사시도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치를 나타낸 배면 사시도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치에 있어서, 태양전지 모듈과 이산화탄소 포집 모듈의 분리 상태 사시도이다.FIG. 1 is a side view of a solar collecting / collecting apparatus for collecting carbon dioxide according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a front perspective view of a solar collecting / collecting apparatus for collecting carbon dioxide according to an embodiment of the present invention.
3 is a rear perspective view of a solar collecting / collecting apparatus for collecting carbon dioxide according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a perspective view illustrating a separated state of a solar cell module and a carbon dioxide collecting module in a combined solar-power-generating carbon dioxide collecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor can properly define the concept of the term to describe its invention in the best way Should be construed in accordance with the principles and meanings and concepts consistent with the technical idea of the present invention.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.Throughout the specification, when an element is referred to as "comprising ", it means that it can include other elements as well, without excluding other elements unless specifically stated otherwise. Also, the terms " part, "" module, "and" device " Lt; / RTI >
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 내지 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치를 나타낸 것으로서, 도 1은 측면도이고, 도 2는 정면 사시도이며, 도 3은 배면 사시도이고, 도 4는 태양전지 모듈과 이산화탄소 포집 모듈의 분리 상태 사시도이다.FIG. 1 is a side view, FIG. 2 is a front perspective view, FIG. 3 is a rear perspective view, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a solar cell module according to an embodiment of the present invention. FIG. 6 is a perspective view of the separation structure of the carbon dioxide capture module. FIG.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치(100)는 이산화탄소 포집 모듈(110), 태양전지 모듈(120), 이산화탄소 포집 모듈 지지수단 및 태양전지 모듈 지지수단을 포함하여 구성된다.1 to 4, a solar collecting / collecting
이산화탄소 포집 모듈(110)은 내부에 이산화탄소를 흡수하는 이산화탄소 흡수제(111)가 설치되며, 공기를 흡입하여 공기 중에 포함되어 있는 이산화탄소를 상기 이산화탄소 흡수제(111)에 의해 흡수하여 포집한다. The carbon
여기서, 상기 이산화탄소 포집 모듈(110)의 하우징에는 외부의 공기를 하우징 내부로 유입하기 위한 복수의 공기 유입구(112)와, 하우징 내부로 유입된 공기로부터 이산화탄소를 흡수한 후 공기를 다시 외부로 배출하기 위한 복수의 공기 배출구가 형성될 수 있다.Here, the housing of the carbon
이때, 상기 공기 배출구에는 상기 하우징의 내부로 유입된 공기를 하우징 외부로 원활하게 배출시킴과 함께 상기 태양전지 모듈(120)의 후면에 공기를 불어줌으로써 태양전지 모듈(120)을 냉각시키기 위한 복수의 송풍팬(113)이 더 설치될 수 있다. 즉, 태양전지 모듈(120)에 의해 태양열을 이용하여 발전할 시, 태양전지 모듈(120)에서는 자체적으로 열이 발생하는바, 따라서 이 열을 송풍팬(113)에 의해 공기를 불어줌으로써 식혀주는 것이다. 이와 같이 송풍팬(113)에 의한 공랭식으로 태양전지 모듈(120)을 냉각시켜 줌으로써 태양전지 모듈(120)의 발전 효율을 증진시킬 수 있게 된다.At this time, the air outlet port is provided with a plurality of air outlet openings for cooling the
여기서, 이상과 같은 복수의 송풍팬(113)은 상기 태양전지 모듈(120)로부터 구동 전원을 공급받을 수 있도록 상기 태양전지 모듈(120)과 전기적으로 연결될 수 있다.Here, the plurality of blowing
상기 이산화탄소 포집 모듈 지지수단은 상기 이산화탄소 포집 모듈(110)을 일정한 경사각으로 지지 및 고정하는 복수의 수직 지지부재(114)와, 그 복수의 수직 지지부재(114)를 하부에서 지지 및 고정하는 수평 받침부재(115)를 포함하여 구성될 수 있다.The carbon dioxide collecting module supporting means includes a plurality of vertical supporting
이때, 바람직하게는 상기 수평 받침부재(115)에는 상기 이산화탄소 포집 모듈(110), 복수의 수직 지지부재(114) 및 수평 받침부재(115)로 이루어지는 구조체를 용이하게 이동시키기 위한 바퀴(116)가 더 설치될 수 있다.At this time, the
또한, 상기 수평 받침부재(115)에는 상기 이산화탄소 포집 모듈(110), 복수의 수직 지지부재(114) 및 수평 받침부재(115)로 이루어지는 구조체의 무게 중심을 맞추어 줌으로써 구조체의 정지 및 이동 상태에서의 안정감을 증진시키기 위한 무게 중심추(117)가 더 설치될 수 있다.The
또한, 상기 복수의 수직 지지부재(114) 중 일부 수직 지지부재의 상단에는 상기 복수의 송풍팬(113)의 구동을 위한 전원을 공급하는 팬구동 전원공급장치(130)가 더 설치될 수 있다. 이와 같이, 팬구동 전원공급장치(130)를 별도로 더 구비하는 것은 도 4에 도시된 바와 같이, 태양전지 모듈(120)과 관계없이 이산화탄소 포집 모듈(110) 부분을 독립적으로 분리하여 운용할 경우 송풍팬(113)의 구동을 위한 전원 공급장치가 필요하기 때문이다. Further, a fan driving
이때, 상기 팬구동 전원공급장치(130)는 상기 태양전지 모듈(120)과는 독립적으로 구성된 별도의 태양전지 모듈로 구성될 수 있다. At this time, the fan driving
또한, 상기 이산화탄소 포집 모듈(110)은 액상 흡수제를 이용한 습식 포집 방식, 고체 흡수제를 이용한 건식 포집 방식, 필름과 같은 얇은 막을 이용하는 분리막 포집 방식 중 적어도 어느 하나의 방식에 의해 이산화탄소를 포집할 수 있다. 여기서, 이산화탄소를 포집하는 흡수제에 대해 간략히 부연 설명을 해보기로 한다.In addition, the carbon
이산화탄소를 포집하는 흡수제로서 입체장애 시클릭 아민이 첨가된 알칼리탄산염 이산화탄소 흡수제가 사용될 수 있다. 입체장애 시클릭 아민이 첨가된 알칼리탄산염 이산화탄소 흡수제는 16중량 퍼센트(wt%) 이하의 알칼리탄산염 및 10중량퍼센트 이하의 입체장애 시클릭 아민을 이용하는 것이 특징이다. 이 흡수제로 이산화탄소를 제거하는 방법은 알칼리탄산염에 입체장애 시클릭 아민이 첨가된 이산화탄소 흡수제에 이산화탄소가 포함된 기체를 접촉시키는 기체 접촉단계, 기체로부터 이산화탄소를 흡수하는 이산화탄소 흡수단계, 이산화탄소 흡수제를 재생시키는 흡수제 재생단계를 거치게 된다. An alkali carbonate carbon dioxide absorbent to which sterically hindered cyclic amine is added may be used as the absorbent for capturing carbon dioxide. The alkali carbonate carbon dioxide absorbent with added hindered cyclic amine is characterized by using less than 16 weight percent (wt%) of alkali carbonate and less than 10 weight percent of hindered cyclic amine. The method of removing carbon dioxide with this absorbent includes a gas contact step in which the carbon dioxide absorbent in which the sterically hindered cyclic amine is added to the alkali carbonate is contacted with a gas containing carbon dioxide, a carbon dioxide absorbing step in which carbon dioxide is absorbed from the gas, Absorbent regeneration step.
입체장애 시클릭 아민이 첨가된 알칼리탄산염 이산화탄소 흡수제는 16중량 퍼센트(wt%) 이하의 알칼리탄산염 및 10중량퍼센트 이하의 입체장애 시클릭 아민을 포함한다. 이산화탄소 흡수제는 주 물질로 16중량 퍼센트(wt%) 이하의 알칼리탄산염을 사용한다. 알칼리 탄산염은 금속원소인 나트륨과 칼륨으로 한정될 수 있으며, 탄산염은 중탄산염과 탄산염이 혼합된 물질을 사용한다. 이산화탄소 흡수제에 사용된 알칼리 탄산염은 탄산칼륨(K2CO3), 탄산나트륨(Na2CO3), 수산화나트륨 (NaOH), 수산화칼륨(KOH), 중탄산 칼륨(KHCO3) 및 중탄산 나트륨(NaHCO3) 중에서 선택될 수 있다.The alkali carbonate carbon dioxide sorbent to which the sterically hindered cyclic amine is added comprises less than 16 weight percent (wt%) alkali carbonate and less than 10 weight percent hindered cyclic amine. The carbon dioxide absorbent uses 16 weight percent (wt%) or less of alkali carbonate as the main material. The alkali carbonate may be limited to the metallic elements sodium and potassium, and the carbonate is a mixture of bicarbonate and carbonate. The alkali carbonate used in the carbon dioxide absorbent is potassium carbonate (K 2 CO 3 ), sodium carbonate (Na 2 CO 3 ), sodium hydroxide (NaOH), potassium hydroxide (KOH), potassium bicarbonate (KHCO 3 ) and sodium bicarbonate (NaHCO 3 ) ≪ / RTI >
한편, 태양전지 모듈(120)은 상기 이산화탄소 포집 모듈(110)에 근접 위치되고, 내부에는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 광전 변환부(미도시)가 설치되며, 외부로부터 입사된 태양광을 상기 광전 변환부에 의해 전기로 변환한다. 이와 같은 태양전지 모듈(120)은 태양전지 모듈 지지수단으로서의 복수의 태양전지 모듈 고정부재(121)에 의해 지면에 소정 각도 경사지게 고정 설치된다. Meanwhile, the
이상과 같은 태양전지 모듈(120)은 각각의 태양 전지 셀이 전면 투명기판의 상부에 접촉하여 형성되는 전면 전극과, 전면 전극과 반대편의 대응하는 면에 형성되는 후면 전극과, 전면 전극과 후면 전극 사이에 형성되는 광전 변환부를 포함하여 구성될 수 있다. 상기 전면 전극은 전면 투명 기판에 배치되고, 입사되는 광의 투과율을 높이기 위해 실질적으로 투명하면서도 전기 전도성을 갖는 재질로 형성될 수 있다. 예를 들면, 전면 전극은 대부분의 빛이 통과하며 전기가 통할 수 있도록 높은 광 투과도와 높은 전기 전도도를 구비하기 위해 인듐주석산화물(indium tin oxide:ITO), 주석계 산화물(SnO2 등), AgO, ZnO-(Ga2O3 또는 Al2O3), 플루오린 틴 옥사이드(fluorine tin oxide: FTO) 및 이들의 혼합물로 이루어진 군에서 선택되는 것으로 형성될 수 있다. 상기 후면 전극은 광전 변환부가 발생시킨 전력의 회수 효율을 높이기 위해 전기 전도성이 우수한 금속 재질을 포함할 수 있다. 또한, 후면 전극은 광전 변환부와 전기적으로 연결되어 입사되는 광에 의해 생성된 캐리어 중 하나(예컨대, 전자)를 수집하여 출력할 수 있다. 또한, 광전 변환부는 상기 전면 전극과 후면 전극 사이에 배치되어 외부로부터 입사되는 광으로 전력을 생산한다. 이와 같은 광전 변환부는 전면 투명 기판의 입사면으로부터 p-i-n 구조, 즉 p형 반도체층(p), 진성 반도체층(i), n형 반도체층(n)을 포함할 수 있다. 이와 같은 광전 변환부는 플라즈마 화학 기상 증착법(plasma enhanced chemical vapor deposition, PECVD)과 같은 화학 기상 증착법(chemical vapor deposition, CVD)에 의해 형성될 수 있다.The
이상과 같은 태양전지 모듈(120)은 태양빛으로부터 전기를 생산할 수 있는 태양전지 모듈이라면 모두 사용될 수 있다. 예를 들면, 유기태양전지, 염료감응 태양전지, 박막 태양전지 등이 사용될 수 있다.The
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치는 기설치되어 있는 태양열 발전 설비를 이용하여 이산화탄소 포집 수단을 간단하게 보조적으로 설치함으로써, 별도의 부지를 마련함 없이 태양열 발전을 수행함과 아울러 이산화탄소를 포집할 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, the CO2 capture device for both solar and thermal power generation can easily and supplementarily install the CO2 capture means using the installed solar power generation facility, thereby performing solar power generation without providing any site, Can be collected.
또한, 기존의 태양열 발전 설비와 관계없이 이산화탄소 포집 장치를 독립적으로 설치하여 운용할 수도 있으며, 이에 따라 오직 이산화탄소만을 포집하고자 하는 여러 다양한 설비에 광범위하게 적용될 수 있는 장점이 있다.Also, it is possible to independently install and operate the CO2 capture device regardless of the conventional solar power generation facility, and thus it can be widely applied to a variety of facilities for collecting only carbon dioxide.
이상, 바람직한 실시 예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but many variations and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the invention. Be clear to the technician. Accordingly, the true scope of protection of the present invention should be construed according to the following claims, and all technical ideas within the scope of the same should be construed as being included in the scope of the present invention.
110: 이산화탄소 포집 모듈 111: 이산화탄소 흡수제
112: 공기유입구 113: 송풍팬
114: 수직 지지부재 115: 수평 받침부재
116: 바퀴 117: 무게 중심추
120: 태양전지 모듈 121: 태양전지 모듈 고정부재
130: 팬구동 전원공급장치110: CO2 capture module 111: CO2 absorbent
112: air inlet 113: blower fan
114: vertical support member 115: horizontal support member
116: Wheel 117: Weight centered chord
120: solar cell module 121: solar cell module fixing member
130: Fan-powered power supply
Claims (10)
상기 이산화탄소 포집 모듈에 근접 위치되고, 내부에는 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 광전 변환부가 설치되며, 외부로부터 입사된 태양광을 상기 광전 변환부에 의해 전기로 변환하는 태양전지 모듈과;
상기 이산화탄소 포집 모듈을 지지 및 고정하는 이산화탄소 포집 모듈 지지수단; 및
상기 태양전지 모듈을 지지 및 고정하는 태양전지 모듈 지지수단을 포함하는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치.
A carbon dioxide collecting module for absorbing carbon dioxide contained in the air by sucking air and absorbing the carbon dioxide by the carbon dioxide absorbing agent;
A solar cell module disposed close to the carbon dioxide collecting module and having a photoelectric conversion unit for converting light energy into electric energy, and converting solar light incident from the outside into electricity by the photoelectric conversion unit;
A carbon dioxide collection module supporting means for supporting and fixing the carbon dioxide collection module; And
And a solar cell module supporting means for supporting and fixing the solar cell module.
상기 이산화탄소 포집 모듈의 하우징에는 외부의 공기를 하우징 내부로 유입하기 위한 복수의 공기 유입구와, 하우징 내부로 유입된 공기로부터 이산화탄소를 흡수한 후 공기를 다시 외부로 배출하기 위한 복수의 공기 배출구가 형성된 것을 특징으로 하는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치.
The method according to claim 1,
The housing of the carbon dioxide collecting module includes a plurality of air inlets for introducing outside air into the housing and a plurality of air outlets for discharging air after absorbing carbon dioxide from the air introduced into the housing Features a combined solar collecting system for CO2 capture.
상기 공기 배출구에는 상기 하우징의 내부로 유입된 공기를 하우징 외부로 원활하게 배출시킴과 함께 상기 태양전지 모듈의 후면에 공기를 불어줌으로써 태양전지 모듈을 냉각시키기 위한 복수의 송풍팬이 더 설치된 것을 특징으로 하는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치.
3. The method of claim 2,
And the air outlet port is further provided with a plurality of blowing fans for blowing air introduced into the housing to the outside of the housing and blowing air to the rear surface of the solar cell module to cool the solar cell module. Combined CO2 capture device for solar power generation.
상기 복수의 송풍팬은 상기 태양전지 모듈로부터 구동 전원을 공급받을 수 있도록 상기 태양전지 모듈과 전기적으로 연결된 것을 특징으로 하는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치.
The method of claim 3,
Wherein the plurality of blowing fans are electrically connected to the solar cell module to receive driving power from the solar cell module.
상기 이산화탄소 포집 모듈 지지수단은 상기 이산화탄소 포집 모듈을 일정한 경사각으로 지지 및 고정하는 복수의 수직 지지부재와, 그 복수의 수직 지지부재를 하부에서 지지 및 고정하는 수평 받침부재를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치.
The method of claim 3,
The carbon dioxide collecting module supporting means comprises a plurality of vertical supporting members for supporting and fixing the carbon dioxide collecting module at a predetermined inclination angle and a horizontal supporting member for supporting and fixing the plurality of vertical supporting members from below Combined CO2 capture device for solar power generation.
상기 수평 받침부재에는 상기 이산화탄소 포집 모듈, 복수의 수직 지지부재 및 수평 받침부재로 이루어지는 구조체를 용이하게 이동시키기 위한 바퀴가 더 설치된 것을 특징으로 하는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치.
6. The method of claim 5,
Wherein the horizontal support member is further provided with a wheel for easily moving the structural body composed of the carbon dioxide capture module, the plurality of vertical support members, and the horizontal support member.
상기 수평 받침부재에는 상기 이산화탄소 포집 모듈, 복수의 수직 지지부재 및 수평 받침부재로 이루어지는 구조체의 무게 중심을 맞추어 줌으로써 구조체의 정지 및 이동 상태에서의 안정감을 증진시키기 위한 무게 중심추가 더 설치된 것을 특징으로 하는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치.
6. The method of claim 5,
The horizontal support member is further provided with a center of gravity for enhancing the stability of the structure in terms of stopping and moving by aligning the center of gravity of the structure composed of the carbon dioxide capture module, the plurality of vertical support members, and the horizontal support member Combined CO2 capture device for solar power generation.
상기 복수의 수직 지지부재 중 일부 수직 지지부재의 상단에는 상기 복수의 송풍팬의 구동을 위한 전원을 공급하는 팬구동 전원공급장치가 더 설치된 것을 특징으로 하는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치.
6. The method of claim 5,
And a fan driving power supply device for supplying power for driving the plurality of blowing fans is further provided at an upper end of the vertical supporting members of the plurality of vertical supporting members.
상기 팬구동 전원공급장치는 상기 태양전지 모듈과는 독립적으로 구성된 별도의 태양전지 모듈로 구성된 것을 특징으로 하는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치.
9. The method of claim 8,
Wherein the fan driving power supply device comprises a separate solar cell module configured independently of the solar cell module.
상기 이산화탄소 포집 모듈은 액상 흡수제를 이용한 습식 포집 방식, 고체 흡수제를 이용한 건식 포집 방식, 필름과 같은 얇은 막을 이용하는 분리막 포집 방식 중 적어도 어느 하나의 방식에 의해 이산화탄소를 포집하는 것을 특징으로 하는 태양열 발전 겸용 이산화탄소 포집 장치.The method according to claim 1,
Wherein the carbon dioxide capture module collects carbon dioxide by at least one of a wet capture method using a liquid absorbent, a dry capture method using a solid absorbent, and a separation membrane collection method using a thin film such as a film. Collection device.
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2015
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