KR20170033945A - 평판형 태양광 집광기 - Google Patents

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KR20170033945A
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서태일
손창우
서형진
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Abstract

본 발명은 평판형 태양광 집광기에 관한 것으로 베이스 플레이트부재 상에 원형을 이루도록 방사상으로 배치되며 태양광을 반사하는 반사 플레이트부재를 포함하고, 상기 반사 플레이트부재가 원형의 중심에서 원주를 향하는 반지름방향으로 점차 배치각도가 커지도록 배치되어 제조과정이 간단하여 제조시간이 단축되어 생산성이 향상되며 제조원가를 절감하고, 풍하중에 대한 강성이 우수하여 강풍 또는 태풍에 의해 파손이 발생될 위험이 적고, 강풍 또는 태풍 발생 시 안전사고 발생을 최소화한다.

Description

평판형 태양광 집광기{Flat panel type Solar Concentrator}
본 발명은 평판형 태양광 집광기에 관한 것으로, 더 상세하게는 다수의 평판형 반사플레이트를 다양한 각도로 배치하여 태양광을 집광할 수 있고, 제조과정이 간단하고 풍하중에 대한 내구성이 우수한 평판형 태양광 집광기에 관한 것이다.
일반적으로 Dish/Stirling 시스템의 태양광 집광기(Concentrator)는 태양으로부터 태양광을 집광해서 그 태양광을 조그만 면적으로 집중시킨다. 흡수기(Receiver)는 태양 에너지를 흡수해서 태양에너지 대부분을 스터링엔진으로 전달한다. 이러반 방법으로 엔진에 전달된 에너지를 유용 에너지(user heat: Quseful)라고한다.
통상의 태양광 집광기는 포물선 접시형(Dish)를 주로 사용하며 상기 포물선 접시형은 포물면 일부분이 잘려나간 형상을 가진다.
상기 포물선 접시형(Dish) 태양광 집광기는 포물선형 접시형태로 가공하기 위해 많은 시간과 비용이 발생하는 문제점이 있다.
또한, 상기 포물선 접시형(Dish) 태양광 집광기는 하나의 몸체로 형성되어 풍하중에 대해 강성이 취약하여 강풍이나 태풍에 의해 파손되는 경우가 빈번하게 발생하며 안전사고를 유발하는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 다수의 평판형 반사플레이트를 다양한 각도로 배치하여 태양광을 집광함으로써, 제조과정이 간단하고 풍하중에 대한 내구성이 우수한 평판형 태양광 집광기를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기는, 베이스 플레이트부재; 및 상기 베이스 플레이트부재 상에 원형을 이루도록 방사상으로 배치되며 태양광을 반사하는 반사 플레이트부재를 포함하며, 상기 반사 플레이트부재는 원형의 중심에서 원주를 향하는 반지름방향으로 점차 배치각도가 커지도록 배치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기는, 상기 베이스 플레이트부재 상에 장착되며 상기 반사 플레이트부재가 장착되는 경사면을 가지는 반사각도 조절 블록부재를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 원형의 중심에서 동일한 거리에 배치되는 상기 반사 플레이트부재는 동일한 각도로 배치될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 반사각도 조절 블록부재는 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 일렬로 배치되며 서로 다른 각도의 경사면을 가지는 제1각도 조절 블록, 제2각도 조절 블록, 제3각도 조절 블록, 제4각도 조절 블록, 제5각도 조절 블록, 제6각도 조절 블록, 제7각도 조절 블록, 제8각도 조절 블록을 포함하고, 상기 제1각도 조절 블록의 경사면은 5.7°이고, 상기 제2각도 조절 블록의 경사면은 8.3°이고, 상기 제3각도 조절 블록의 경사면은 10.9°이고, 상기 제4각도 조절 블록의 경사면은 13.4°이고, 상기 제5각도 조절 블록의 경사면은 15.7°이고, 상기 제6각도 조절 블록의 경사면은 17.6°이고, 상기 제7각도 조절 블록의 경사면은 19.6°이고, 상기 제8각도 조절 블록의 경사면은 21.3°일 수 있다.
본 발명에 따른 상기 베이스 플레이트부재는 상기 원형의 중심부에서 방사상으로 이격되게 배치되며 상기 반사각도 조절 블록부재가 장착되는 복수의 반사판 장착 라인부, 상기 원형의 중심부에서 이격되게 배치되며 복수의 상기 반사판 장착 라인부에 일체로 연결되는 복수의 지지링부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 복수의 지지링부 사이 및 상기 반사판 장착 라인부 사이에는 바람이 통과할 수 있는 통과구멍이 형성되고, 상기 통과구멍은 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 점차 더 크기가 커지는 부채꼴 형상을 가지도록 형성할 수 있다.
본 발명에 따른 상기 반사판 장착 라인부는 모든 상기 지지링부와 일체로 연결되어 방사상으로 배치되는 제1장착 라인부와 상기 베이스 플레이트부재의 바깥 측부분에서 상기 제1장착 라인부의 사이에서 방사상으로 배치되고 상기 지지링부의 일부에만 일체로 연결되는 제2장착 라인부를 포함하며, 상기 반사판 플레이트부재는 상기 제1장착 라인부와 상기 제2장착 라인부에 각각 장착될 수 있다.
본 발명에 따른 상기 베이스 플레이트부재의 바깥 측부분에서 원형을 이루도록 배치되는 상기 반사판 플레이트부재는 상기 베이스 플레이트부재의 안쪽 부분에서 원형을 이루도록 배치되는 상기 반사판 플레이트부재보다 더 많이 분할된 형태로 장착될 수 있다.
본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기는, 상기 베이스 플레이트부재의 중심부를 통과하여 장착되는 회전축부재, 상기 회전축부재가 회전 가능하게 장착되는 회전 지지대를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 다수의 평판형 반사플레이트를 다양한 각도로 배치하여 태양광을 집광함으로써 제조과정이 간단하여 제조시간이 단축되어 생산성이 향상되며 제조원가를 절감하는 효과가 있다.
본 발명은 풍하중에 대한 강성이 우수하여 강풍 또는 태풍에 의해 파손이 발생될 위험이 적고, 강풍 또는 태풍 발생 시 안전사고 발생을 최소화하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 일 실시 예를 도시한 사시도
도 2는 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기를 도시한 단면도
도 3은 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 반사각도 조절 블록부재를 도시한 사시도
도 4는 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 베이스 플레이트부재를 도시한 평면도
도 5는 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기를 도시한 정면도
도 6은 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 다른 실시 예를 도시한 사시도
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 풍하중 해석 결과 화면을 도시한 도면
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명의 상세한 설명에 앞서, 이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니된다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 일 실시 예를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참고하면 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기는 태양광을 반사하여 조그만 면적으로 집중시키는 것으로 태양광을 반사하는 다수의 반사 플레이트부재(200)가 장착되는 베이스 플레이트부재(100)를 포함한다.
상기 베이스 플레이트부재(100)는 원판형상으로 형성되는 것을 일 예로 하며, 상기 반사 플레이트부재(200)는 상기 베이스 플레이트부재(100) 상에 원형을 이루도록 방사상으로 배치된다.
즉, 상기 반사 플레이트부재(200)는 원형의 중심에서 반지름방향으로 일렬로 배치되고, 일렬의 반사 플레이트부재(200)가 상기 원형의 중심에서 방사상으로 배치되어 원형을 이루게 되는 것이다.
상기 베이스 플레이트부재(100) 상에서 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 일렬로 배치되는 상기 반사 플레이트부재(200)는 각각 다른 각도로 배치된다.
상기 반사 플레이트부재(200)의 장착 각도는 상기 베이스 플레이트부재(100)의 장착면 즉, 평면의 장착면을 기준으로 한 각도인 것을 일 예로 한다.
상기 반사 플레이트부재(200)는 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 일렬로 배치되되 원형의 중심에서 원주를 향하는 반지름방향으로 점차 배치각도가 커지도록 배치되어 원형의 중심에서 축방향으로 이격된 지점으로 태양광을 집광할 수 있도록 한다.
여기서, 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기는 상기 베이스 플레이트부재(100) 상에 장착되며 상기 반사 플레이트부재(200)가 장착되는 경사면을 가지는 반사각도 조절 블록부재(300)를 더 포함한다.
상기 반사각도 조절 블록부재(300)는 상기 반사 플레이트부재(200)의 배치각도 즉, 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 일렬로 배치되는 상기 반사 플레이트부재(200)의 배치 각도에 대응되게 서로 다른 각도의 경사면을 가지도록 제조된다.
여기서, 상기 원형의 중심에서 동일한 거리에 배치되는 상기 반사 플레이트부재(200)는 동일한 각도로 배치되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 배치되는 다수의 상기 반사 플레이트부재(200)로 구성되는 어느 한 반사판 열은 다른 반사판 열의 상기 반사 플레이트부재(200)의 배치각도와 각각 대응된다.
다시 설명하면 상기 원형의 중심 즉, 상기 베이스 플레이트부재(100)의 중심에서 동일한 거리로 배치되어 원형을 이루는 각각의 상기 반사 플레이트부재(200)는 동일한 각도로 배치되는 것이다.
상기 반사각도 조절 블록부재(300)는 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 일렬로 배치되며 서로 다른 각도의 경사면을 가지는 제1각도 조절 블록(310), 제2각도 조절 블록(320), 제3각도 조절 블록(330), 제4각도 조절 블록(340), 제5각도 조절 블록(350), 제6각도 조절 블록(360), 제7각도 조절 블록(370), 제8각도 조절 블록(380)을 포함하는 것을 일 예로 한다.
또한, 상기 반사 플레이트부재(200)는 상기 제1각도 조절 블록(310)의 경사면에 장착되는 제1반사 플레이트(210), 상기 제2각도 조절 블록(320)의 경사면에 장착되는 제2반사 플레이트(220), 상기 제3각도 조절 블록(330)의 경사면에 장착되는 제3반사 플레이트(230), 상기 제4각도 조절 블록(340)의 경사면에 장착되는 제4반사 플레이트(240), 상기 제5각도 조절 블록(350)의 경사면에 장착되는 제5반사 플레이트(250), 상기 제6각도 조절 블록(360)의 경사면에 장착되는 제6반사 플레이트(260), 상기 제7각도 조절 블록(370)의 경사면에 장착되는 제7반사 플레이트(270), 상기 제8각도 조절 블록(380)의 경사면에 장착되는 제8반사 플레이트(280)를 포함하는 것을 일 예로 한다.
상기 반사 플레이트부재(200)의 배치 각도는 상기 반사각도 조절 블록부재(300)의 경사면에 장착되어 상기 경사면의 각도와 동일하게 배치되는 것이다.
상기 제1각도 조절 블록(310)의 경사면은 5.7°이고, 상기 제2각도 조절 블록(320)의 경사면은 8.3°이고, 상기 제3각도 조절 블록(330)의 경사면은 10.9°이고, 상기 제4각도 조절 블록(340)의 경사면은 13.4°이고, 상기 제5각도 조절 블록(350)의 경사면은 15.7°이고, 상기 제6각도 조절 블록(360)의 경사면은 17.6°이고, 상기 제7각도 조절 블록(370)의 경사면은 19.6°이고, 상기 제8각도 조절 블록(380)의 경사면은 21.3°인 것이 바람직하다. 이는 8개의 상기 반사 플레이트부재(200)를 장착하여 집광하기 위해 계산된 것임을 밝혀둔다.
또한, 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 일렬로 배치되는 상기 반사 플레이트부재(200)는 양 단부측에서 서로 일부분씩 겹쳐지게 배치되는 것이 바람직하다.
도 3는 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 반사각도 조절 블록부재(300)를 도시한 사시도로써, 도 3의 (a)는 상기 제1각도 조절 블록(310), 도 3의 (b)는 상기 제2각도 조절 블록(320), 도 3의 (c)는 상기 제3각도 조절 블록(330), 도 3의 (d)는 상기 제4각도 조절 블록(340), 도 3의 (e)는 상기 제5각도 조절 블록(350), 도 3의 (f)는 상기 제6각도 조절 블록(360), 도 3의 (g)는 상기 제7각도 조절 블록(370), 도 3의 (h)는 상기 제8각도 조절 블록(380)을 도시한 것이다.
상기 제1각도 조절 블록(310), 상기 제2각도 조절 블록(320), 상기 제3각도 조절 블록(330), 상기 제4각도 조절 블록(340), 상기 제5각도 조절 블록(350), 상기 제6각도 조절 블록(360), 상기 제7각도 조절 블록(370), 상기 제8각도 조절 블록(380)은 각각 상, 하면을 관통하는 볼트 관통구멍이 형성되어 상기 베이스 플레이트부재(100)에 볼트와 너트를 통해 장착되는 것을 일 예로 한다.
도 4는 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 베이스 플레이트부재(100)를 도시한 평면도로써, 상기 베이스 플레이트부재(100)는 상기 원형의 중심부에서 방사상으로 이격되게 배치되며 상기 반사각도 조절 블록부재(300)가 장착되는 복수의 반사판 장착 라인부(120), 상기 원형의 중심부에서 이격되게 배치되며 복수의 상기 반사판 장착 라인부(120)에 일체로 연결되는 복수의 지지링부(110)를 포함한다.
상기 복수의 지지링부(110) 사이 및 상기 반사판 장착 라인부(120) 사이에는 바람이 통과할 수 있는 통과구멍이 형성되고, 상기 통과구멍은 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 점차 더 크기가 커지는 부채꼴 형상을 가지도록 형성된다.
상기 지지링부(110)는 상기 베이스 플레이트부재(100)의 중심에 배치되는 제1지지링부(111), 상기 제1지지링부(111)에서 차례로 이격되게 배치되는 제2지지링부(112), 제3지지링부(113), 제4지지링부(114), 제5지지링부(115)를 포함하며, 상기 반사각도 조절 블록부재(300)를 장착하기 위한 상기 반사판 장착 라인부(120)는, 상기 제1지지링부(111), 상기 제2지지링부(112), 상기 제3지지링부(113), 상기 제4지지링부(114), 상기 제5지지링부(115)에 일체로 연결되는 복수의 제1장착 라인부(121)와 상기 제1장착 라인부(121) 사이에 배치되며 상기 제3지지링부(113), 상기 제4지지링부(114), 상기 제5지지링부(115)에 일체로 연결되는 복수의 제2장착 라인부(122)를 포함한다.
도 5를 참고하면, 방사상으로 배치되는 상기 반사판 장착 라인부(120)에는 상기 제1반사 플레이트(210), 상기 제2반사 플레이트(220), 상기 제3반사 플레이트(230), 상기 제4반사 플레이트(240), 상기 제5반사 플레이트(250), 상기 제6반사 플레이트(260), 상기 제7반사 플레이트(270), 상기 제8반사 플레이트(280)가 각각 장착된다.
도 5에는 도시되지 않았지만, 상기 제1반사 플레이트(210), 상기 제2반사 플레이트(220), 상기 제3반사 플레이트(230), 상기 제4반사 플레이트(240), 상기 제5반사 플레이트(250), 상기 제6반사 플레이트(260), 상기 제7반사 플레이트(270), 상기 제8반사 플레이트(280)는 상기 반사판 장착 라인부제(120)에 장착되는 상기 제1각도 조절 블록(310), 상기 제2각도 조절 블록(320), 상기 제3각도 조절 블록(330), 상기 제4각도 조절 블록(340), 상기 제5각도 조절 블록(350), 상기 제6각도 조절 블록(360), 상기 제7각도 조절 블록(370), 상기 제8각도 조절 블록(380)을 통해 각각 경사지게 장착되는 것을 일 예로 한다.
상기 제1반사 플레이트(210), 상기 제2반사 플레이트(220), 상기 제3반사 플레이트(230), 상기 제4반사 플레이트(240), 상기 제5반사 플레이트(250), 상기 제6반사 플레이트(260), 상기 제7반사 플레이트(270), 상기 제8반사 플레이트(280)는 각각 상기 반사판 장착 라인부(120)에 장착되어 각각 원형을 이루게 된다.
그리고, 제1반사 플레이트(210), 상기 제2반사 플레이트(220), 상기 제3반사 플레이트(230), 상기 제4반사 플레이트(240), 상기 제5반사 플레이트(250)는 상기 제1장착 라인부(121)에만 장착된다.
반면에 상기 제6반사 플레이트(260), 상기 제7반사 플레이트(270), 상기 제8반사 플레이트(280)는 상기 제1장착 라인부(121)와 상기 제2장착 라인부(122)에 각각 장착되어 상기 제1반사 플레이트(210), 상기 제2반사 플레이트(220), 상기 제3반사 플레이트(230), 상기 제4반사 플레이트(240), 상기 제5반사 플레이트(250)보다 더 분할된 형태로 원형을 이루게 된다.
즉, 상기 반사판 장착 라인부(120)는 모든 상기 지지링부(110)와 일체로 연결되어 방사상으로 배치되는 제1장착 라인부(121)와 상기 베이스 플레이트부재(100)의 바깥 측부분에서 상기 제1장착 라인부(121)의 사이에서 방사상으로 배치되고 상기 지지링부(110)의 일부에만 일체로 연결되는 제2장착 라인부(122)를 포함하며, 상기 반사 플레이트부재(200)는 상기 제1장착 라인부(121)와 상기 제2장착 라인부(122)에 각각 장착되는 것이다.
상기 통과구멍의 크기는 상기 제2지지링부(112)와 상기 제3지지링부(113) 사이에서 가장 크게 형성되고, 이는 풍하중이 가장 강하게 발생되는 부분에서 공기의 저항이 발생되는 것을 최소화하고, 전체 중량을 최소화하여 경량화하는 설계인 것이다.
또한, 상기 베이스 플레이트부재(100)의 바깥 측부분에서 원형을 이루도록 배치되는 상기 반사 플레이트부재(200)는 상기 베이스 플레이트부재(100)의 안쪽 부분에서 원형을 이루도록 배치되는 상기 반사 플레이트부재(200)보다 더 많이 분할된 형태로 장착된다. 이는 상기 베이스 플레이트부재(100)의 바깥 측부분으로 갈수록 상기 반사 플레이트부재(200)의 크기가 갈수록 커지는 것을 세분화하여 집열 효율을 향상시킬 뿐 아니라 풍하중에 대한 하중도 분산되어 풍하중에 대한 내구성도 향상시키는 설계인 것이다.
상기 반사판 장착 라인부(120)에는 상기 볼트 관통구멍과 연통되는 볼트 고정구멍이 이격되게 형성된다.
상기 반사각도 조절 블록부재(300)는 상기 반사판 장착 라인부(120)에 안착된 상태에서 상기 볼트 관통구멍과 상기 볼트 고정구멍을 관통하는 볼트와 상기 볼트의 단부에 체결되는 너트에 의해 상기 반사판 장착 라인부(120)에 장착 고정되는 것이다.
도 6은 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 다른 실시 예를 도시한 사시도로써, 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기는 상기 베이스 플레이트부재(100)의 중심부를 통과하여 장착되는 회전축부재(400), 상기 회전축부재(400)가 회전 가능하게 장착되는 회전 지지대(500)를 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 베이스 플레이트부재(100)는 상기 회전축부재(400)를 중심으로 회전하여 태양의 위치에 따라 각도를 조절하여 효율적인 집광이 가능한 것이다.
한편, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 풍하중 해석 결과 화면을 도시한 도면으로 도 7은 15m/s의 풍속에 대한 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 풍하중 해석 결과 화면을 도시한 도면이고, 도 8은 20m/s의 풍속에 대한 본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 풍하중 해석 결과 화면을 도시한 도면이다.
도 7 및 도 8의 풍하중 해석에서 상기 베이스 플레이트부재(100)는 알루미늄 합금으로 알루미늄 50계열을 이용하였으며, 견고함을 위해 두께는 10T, 직경은 2000mm로 진행하였다. 각 홀의 간격은 20mm 등간격으로 설정하여 제작한 것이다.
또한, 상기 베이스 플레이트부재(100)의 각 상기 반사판 장착 라인부(120)에는 각각 8개의 상기 반사판 각도 조절부재 즉, 상기 제1각도 조절 블록(310), 상기 제2각도 조절 블록(320), 상기 제3각도 조절 블록(330), 상기 제4각도 조절 블록(340), 상기 제5각도 조절 블록(350), 상기 제6각도 조절 블록(360), 상기 제7각도 조절 블록(370), 상기 제8각도 조절 블록(380)이 장착되고, 각각 상기 제1각도 조절 블록(310), 상기 제2각도 조절 블록(320), 상기 제3각도 조절 블록(330), 상기 제4각도 조절 블록(340), 상기 제5각도 조절 블록(350), 상기 제6각도 조절 블록(360), 상기 제7각도 조절 블록(370), 상기 제8각도 조절 블록(380)에 각각 상기 제1반사 플레이트(210), 상기 제2반사 플레이트(220), 상기 제3반사 플레이트(230), 상기 제4반사 플레이트(240), 상기 제5반사 플레이트(250), 상기 제6반사 플레이트(260), 상기 제7반사 플레이트(270), 상기 제8반사 플레이트(280)가 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 순차적으로 5.7°, 8.3°, 10.9°, 13.4°, 15.7°, 17.6°, 19.6°, 21.3°의 배치각도로 장착된 예이다.
또한, 상기 회전 지지대(500)는 알루미늄 프로파일을 이용하여 제작하였으며, 지지하는 부분은 80*80mm 프로파일, 나머지부분은 40*80mm프로파일을 이용하여 설계를 진행하였다. 상기 베이스 플레이트부재(100)에 볼베이링을 양쪽이 부착하고, 상기 회전 지지대(500)에도 볼베어링을 부착하고 강관을 부착된 모든 베어링에 결속하여 고도각을 조정하였다.
본 발명에 따른 평판형 태양광 집광기의 풍하중 해석 시 각 단의 상기 반사 플레이트부재(200)의 각각의 면적을 계산하여 하중을 가했고, 조해석을 위하여 Mesh를 설정하였으며 아래의 그림과 같은 Mesh를 알 수 있다. Mesh의 노드 수는 738,990개이고 요소의 수는 316,008개이다. 풍하중은 15m/s와 20m/s의 두가지 Type으로 해석을 진행하였다. 가장 안쪽 반사판인 상기 제1반사 플레이트(210)라고 가정하고, 상기 제8반사 플레이트(280)까지 하기 표1의 면적데이터를 적용하여 풍속의 변화에 따라 풍하중을 각각의 반사판에 적용하였다. 또한 구조물의 아래 부분에 지면과 맞닿아 구속을 주었다.
하기 표 1은 각 반사 플레이트부재(200)의 면적을 나타낸 것이고, 하기 표 2는 풍하중이 15m/s일 경우 각 반사 플레이트부재(200)의 풍하중을 나타낸 것이고, 하기 표 3은 풍하중이 15m/s일 경우 각 반사 플레이트부재(200)의 풍하중을 나타낸 것이다.
제1반사 플레이트 제2반사 플레이트 제3반사 플레이트 제4반사 플레이트
반사판 면적(mm2) 4264.65 6563.17 8854.39 11248.64
제5반사 플레이트 제6반사 플레이트 제7반사 플레이트 제8반사 플레이트
반사판 면적(mm2) 13707.42 7862.64 9015.01 10188.68
제1반사 플레이트 제2반사 플레이트 제3반사 플레이트 제4반사 플레이트
Force(V=15m/s) 0.63 0.97 1.31 1.67
제5반사 플레이트 제6반사 플레이트 제7반사 플레이트 제8반사 플레이트
Force(V=15/s) 2.04 1.17 1.34 1.51
제1반사 플레이트 제2반사 플레이트 제3반사 플레이트 제4반사 플레이트
Force(V=20m/s) 1.12 1.73 2.34 2.97
제5반사 플레이트 제6반사 플레이트 제7반사 플레이트 제8반사 플레이트
Force(V=20/s) 3.63 2.08 2.38 2.69
해석 결과 15m/s와 20m/s에서 모두 안전한 설계범위에 있는 것으로 판단되었다. 아크릴의 한계강도는 약 70Mpa이므로 두가지 풍속에 대하여 모두 만족하는 한계강도를 갖춘 반사경인 것이다. 상기 베이스 플레이트부재(100)의 각 반사 플레이트부재(200)의 하중을 보게 되면 제6반사 플레이트(260), 제7반사 플레이트(270), 제8반사 플레이트(280)의 하중이 적음을 알 수 있다. 이는 집열 효율을 향상을 위해 크기가 갈수록 커지는 것을 세분화하기 위해 2분에 1로 나누어서 진행하였기 때문에 면적이 작아지기 때문이다. 반사판의 세분화로 인해 바람에 대한 영향을 덜 받게 되고 풍하중에 대한 영향이 작아지게 된 것이다.
이상에서와 같이 도면과 명세서에서 최적의 실시예가 개시되었다. 본 발명은 상기한 실시 예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이며, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 베이스 플레이트부재 110 : 지지링부
111 : 제1지지링부 112 : 제2지지링부
113 : 제3지지링부 114 : 제4지지링부
115 : 제5지지링부 120 : 반사판 장착 라인부
121 : 제1장착 라인부 122 : 제2장착 라인부
200 : 반사 플레이트부재 210 : 제1반사 플레이트
220 : 제2반사 플레이트 230 : 제3반사 플레이트
240 : 제4반사 플레이트 250 : 제5반사 플레이트
260 : 제6반사 플레이트 270 : 제7반사 플레이트
280 : 제8반사 플레이트 300 : 반사각도 조절 블록부재
310 : 제1각도 조절 블록 320 : 제2각도 조절 블록
330 : 제3각도 조절 블록 340 : 제4각도 조절 블록
350 : 제5각도 조절 블록 360 : 제6각도 조절 블록
370 : 제7각도 조절 블록 380 : 제8각도 조절 블록
400 : 회전축부재 500 : 회전 지지대

Claims (9)

  1. 베이스 플레이트부재; 및
    상기 베이스 플레이트부재 상에 원형을 이루도록 방사상으로 배치되며 태양광을 반사하는 반사 플레이트부재를 포함하며,
    상기 반사 플레이트부재는 원형의 중심에서 원주를 향하는 반지름방향으로 점차 배치각도가 커지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 평판형 태양광 집광기.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 플레이트부재 상에 장착되며 상기 반사 플레이트부재가 장착되는 경사면을 가지는 반사각도 조절 블록부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 태양광 집광기.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 원형의 중심에서 동일한 거리에 배치되는 상기 반사 플레이트부재는 동일한 각도로 배치되는 것을 특징으로 하는 평판형 태양광 집광기.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 반사각도 조절 블록부재는 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 일렬로 배치되며 서로 다른 각도의 경사면을 가지는 제1각도 조절 블록, 제2각도 조절 블록, 제3각도 조절 블록, 제4각도 조절 블록, 제5각도 조절 블록, 제6각도 조절 블록, 제7각도 조절 블록, 제8각도 조절 블록을 포함하고,
    상기 제1각도 조절 블록의 경사면은 5.7°이고, 상기 제2각도 조절 블록의 경사면은 8.3°이고, 상기 제3각도 조절 블록의 경사면은 10.9°이고, 상기 제4각도 조절 블록의 경사면은 13.4°이고, 상기 제5각도 조절 블록의 경사면은 15.7°이고, 상기 제6각도 조절 블록의 경사면은 17.6°이고, 상기 제7각도 조절 블록의 경사면은 19.6°이고, 상기 제8각도 조절 블록의 경사면은 21.3°인 것을 특징으로 하는 평판형 태양광 집광기.
  5. 청구항 2에 있어서,
    상기 베이스 플레이트부재는 상기 원형의 중심부에서 방사상으로 이격되게 배치되며 상기 반사각도 조절 블록부재가 장착되는 복수의 반사판 장착 라인부, 상기 원형의 중심부에서 이격되게 배치되며 복수의 상기 반사판 장착 라인부에 일체로 연결되는 복수의 지지링부를 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 태양광 집광기.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 복수의 지지링부 사이 및 상기 반사판 장착 라인부 사이에는 바람이 통과할 수 있는 통과구멍이 형성되고, 상기 통과구멍은 상기 원형의 중심에서 반지름 방향으로 점차 더 크기가 커지는 부채꼴 형상을 가지도록 형성하는 것을 특징으로 하는 평판형 태양광 집광기.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 반사판 장착 라인부는 모든 상기 지지링부와 일체로 연결되어 방사상으로 배치되는 제1장착 라인부와 상기 베이스 플레이트부재의 바깥 측부분에서 상기 제1장착 라인부의 사이에서 방사상으로 배치되고 상기 지지링부의 일부에만 일체로 연결되는 제2장착 라인부를 포함하며, 상기 반사판 플레이트부재는 상기 제1장착 라인부와 상기 제2장착 라인부에 각각 장착되는 것을 특징으로 하는 평판형 태양광 집광기.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 플레이트부재의 바깥 측부분에서 원형을 이루도록 배치되는 상기 반사판 플레이트부재는 상기 베이스 플레이트부재의 안쪽 부분에서 원형을 이루도록 배치되는 상기 반사판 플레이트부재보다 더 많이 분할된 형태로 장착되는 것을 특징으로 하는 평판형 태양광 집광기.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 베이스 플레이트부재의 중심부를 통과하여 장착되는 회전축부재, 상기 회전축부재가 회전 가능하게 장착되는 회전 지지대를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 평판형 태양광 집광기.
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