KR20190010961A - Solar amplification device - Google Patents

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KR20190010961A
KR20190010961A KR1020170093263A KR20170093263A KR20190010961A KR 20190010961 A KR20190010961 A KR 20190010961A KR 1020170093263 A KR1020170093263 A KR 1020170093263A KR 20170093263 A KR20170093263 A KR 20170093263A KR 20190010961 A KR20190010961 A KR 20190010961A
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이종은
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Abstract

The present invention relates to a solar light amplification device, comprising: a solar light duct (100) having a passage (110) through which solar light passes; a light condensing panel (300) provided as a partition in an inner passage (110) at intervals in the longitudinal direction of the solar light duct (100); and a plurality of bead lenses (200) provided in a grating or a radial manner on the light condensing panel (300). The bead lenses (200) are each disposed in a plurality of mounting holes (310) formed in the light condensing panel (300) so that solar light passes through the light condensing panel (300), thereby amplifying solar light passing through the solar light duct (100) through the bead lenses (200) of the continuous light condensing panel (300). The solar light amplification device can repeat refraction, reflection and concentration of solar light received in a limited area so as to increase the amount of light, and can be easily provided.

Description

태양광 증폭 장치{Solar amplification device}[0001] Solar amplification device [0002]

본 발명은 태양광 증폭 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 한정된 면적으로 받은 태양광을 굴절, 반사, 집중을 반복하여 광량을 증가시키는 태양광 증폭 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0002] The present invention relates to a solar light amplifying apparatus, and more particularly, to a solar light amplifying apparatus that increases the amount of light by repeatedly refracting, reflecting, and concentrating sunlight received in a limited area.

일반적으로 태양광에너지를 이용한 태양광발전은 차세대 에너지산업으로 주목 받고 있으며, 다방면으로 연구되고 있다.Generally, photovoltaic power generation using solar energy is attracting attention as a next-generation energy industry and has been studied in various fields.

특히, 태양광을 이용하여 얻어지는 에너지는 청정한 에너지원을 이용함으로써 석탄이나 석유를 사용할 때 발생되는 환경오염 및 지구온난화를 최소화할 수 있으며, 친환경적인 대체 에너지로서 이용가치가 매우 높다.In particular, the energy obtained by using sunlight can minimize the environmental pollution and global warming that occur when coal or oil is used by using clean energy source, and it is very useful value as environmentally friendly alternative energy.

한편, 태양광발전에 이용되는 태양광패널은 태양광이 입사되는 다수 개의 솔라셀(solar cell)을 이용하여 제작하게 되고, 상기 태양광패널에 구비되는 솔라셀의 수에 의해 태양광패널로부터 얻어지는 전압과 용량이 결정된다.On the other hand, a solar panel used for solar power generation is manufactured using a plurality of solar cells into which sunlight is incident, and the number of solar cells provided from the solar panel by the number of solar cells provided in the solar panel Voltage and capacity are determined.

즉, 태양광이 입사되어 전류를 발생시키는 솔라셀의 수가 많거나 태양광의 쌔기를 높을수록 입사되는 태양광에너지가 많게 되므로 전기에너지로 변환되는 양도 많게 되어 높은 전압과 큰 용량의 전기에너지를 얻을 수 있게 된다.That is, as the number of solar cells generating solar current and generating electric current is increased or solar power is increased, the amount of incident solar energy is increased, so that a large amount of electric energy is converted, .

상기 태양광패널을 이용하여 태양광에너지로부터 전기에너지를 얻기 위해서는 태양빛을 얻을 수 있는 장소에 태양광패널을 설치하여 태양광패널에 입사되는 태양광에너지로부터 전기에너지를 얻게 된다.In order to obtain electric energy from solar energy using the solar panel, a solar panel is installed in a place where sunlight can be obtained to obtain electric energy from the solar energy incident on the solar panel.

따라서, 많은 전기에너지를 얻기 위해서는 얼마나 많은 태양광패널을 설치하거나 태양광의 입사량에 따라 비례하게 하므로 기존의 방식대로 태양광의 가공 없이 한정된 면적으로 받을 수 있는 태양광은 극히 제한적이므로 많은 에너지를 얻지 못하는 문제점이 있다.Therefore, in order to obtain a lot of electric energy, how many solar panels are installed or proportional to the incident amount of solar light, the solar light which can be received in a limited area without processing the solar light in the conventional way is extremely limited, There is a problem.

특허문헌 1의 적층형 태양광 발전시스템은 한정된 좁은 면적에 배열된 많은 태양광패널에 태양광이 인가되도록 하여 작은 면적에서 많은 전기를 발생 시킬 수 있도록 하는 태양광에너지를 전기에너지로 변환시켜주는 태양 광패널을 패널하우징에 적층형으로 설치하고, 각 태양광패널에는 집광구 및 렌즈를 통해 태양광에너지가 투사되 도록 함으로써 작은 면적에도 많은 태양광패널을 이용하여 전기에너지를 얻을 수 있으며, 태양광패널이 외부로 노출되지 않고 집광구만 태양광에 노출되므로 관리가 편리하고 외부의 충격으로부터 태양광패널을 보호할 수 있지만, 이 역시 태양광을 받는 단일의 면적 만으로 태양광에너지를 사용하므로 그 효율성을 증가 시킬 수 없었다.The stacked photovoltaic power generation system of Patent Document 1 has a structure in which sunlight is applied to a large number of solar panels arranged in a narrow area, thereby generating a large amount of electricity in a small area, The panel is installed in a laminated structure in the panel housing, and solar energy is projected through the lens and the lens to each solar panel, so that many solar panels can be used for a small area to obtain electric energy. Since the condenser is not exposed to the outside and is exposed to the sunlight, it is convenient to manage and protect the solar panel from external impact. However, this also increases the efficiency by using solar energy only in a single area receiving the sunlight I could not.

KR 10-2017-0036261 AKR 10-2017-0036261 A

상기한 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 태양광이 자나가는 태양광덕트의 통로에 구슬렌즈가 격자 배열 설치된 집광패널를 간격을 두고 반복적으로 칸막 설치함으로써, 한정된 면적으로 받은 태양광을 굴절, 반사, 집중을 반복하여 광량을 증가시키는 태양광 증폭 장치를 제공하는데 목적이 있다.In order to solve the above-described problems, the present invention provides a solar cell module in which a plurality of light collecting panels, each having a grid of bead lenses arranged in a passage of solar photovoltaic ducts, And to increase the amount of light.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 태양광이 통과하는 통로(110)를 갖는 태양광덕트(100)와; 상기 태양광덕트(100)의 길이 방향을 따라 내측통로(110)에 간격을 두고 칸막으로 설치되는 집광패널(300)과; 상기 집광패널(300)에 격자 또는 방사 방식으로 구비되는 다수의 구슬렌즈(200)로 구성하되, 상기 집광패널(300)에 형성된 다수의 설치구멍(310)에 상기 구슬렌즈(200)를 각각 배치하여 태양광이 집광패널(300)을 통과시키도록 하여 연속된 집광패널(300)의 구슬렌즈(200)를 통해 태양광덕트(100)를 통과하는 태양광을 증폭하는 것을 특징으로 하는 태양광 증폭 장치를 제공한다.In order to accomplish the above object, the present invention provides a solar cell module comprising: a solar duct (100) having a passage (110) through which sunlight passes; A light collecting panel 300 installed in the inner passage 110 with a space therebetween at intervals in the longitudinal direction of the photovoltaic duct 100; The bead lens 200 may be disposed in a plurality of mounting holes 310 formed in the light collecting panel 300. The light collecting panel 300 may include a plurality of bead lenses 200 provided in a grid or a radial manner, So as to allow the sunlight to pass through the condensing panel 300 and to amplify the sunlight passing through the solar duct 100 through the ball lens 200 of the continuous condensing panel 300. [ Device.

여기서, 상기 태양광덕트(100)의 안쪽 통로(110) 및 집광패널(300)의 표면에 상기 구슬렌즈(200)의 굴절 작용을 통해 분산된 태양광을 반사하는 반사필름(400)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.Here, a reflecting film 400 for reflecting the sunlight dispersed through the refraction action of the bead lens 200 is further provided on the inner passage 110 of the solar duct 100 and the surface of the condensing panel 300 .

한편, 상기 설치구멍(310)에 상기 구슬렌즈(200)를 간편하게 설치할 수 있게 상기 설치구멍(310)의 테두리를 상기 구슬렌즈(200)의 일부분이 안착되는 안착면(320)이 절골 형성되며, 상기 구슬렌즈(200)와 접촉되는 안착면(320)에는 상기 구슬렌즈(200)를 통해 굴절되는 태양광의 직진성을 더욱 확보할 수 있게 태양광을 반하는 보조반사필름(400)이 더 구비되는 것을 특징으로 한다.A mounting surface 320 on which a part of the bead lens 200 is seated is formed in a rim of the mounting hole 310 so that the bead lens 200 can be easily installed in the mounting hole 310, The auxiliary reflection film 400 is further provided on the seating surface 320 contacting with the bead lens 200 so that the sunlight is refracted by the bead lens 200 to further ensure the straightness of sunlight refracted through the bead lens 200 .

또한, 상기 태양광덕트(100) 및 집광패널(300)을 일체로 그 이음 부분에 절곡 형성된 플랜지(120) 통해 블록방식으로 연속 연결하여 통로(110)를 형성하는 것을 특징으로 한다.The passage 110 is formed by continuously connecting the photovoltaic duct 100 and the condensing panel 300 in a block manner through a flange 120 formed by bending the joint part.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 한정된 면적으로 받은 태양광을 굴절, 반사, 집중을 반복하여 광량을 증가시키고, 본 장치의 간편하게 설치할 수 있는 효과가 있다.By providing the present invention configured as described above, it is possible to increase the light amount by repeatedly refracting, reflecting, and concentrating sunlight received in a limited area, thereby providing an effect that the present apparatus can be easily installed.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 증폭 장치를 나타내는 단면도.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 증폭 장치를 나타내는 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 증폭 장치의 일부분을 확대하여 나타내는 요부확대단면도.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 증폭 장치의 작동상태 예시도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a sectional view showing a solar amplifier according to the present invention; FIG.
2 is a perspective view showing a solar-light amplifying apparatus according to the present invention.
3 is an enlarged cross-sectional view of a substantial part showing a part of a solar amplifier according to the present invention.
4 is a diagram illustrating an operating state of a solar amplifier according to the present invention;

이하, 본 발명에 대하여 동일한 기술분야에 속하는 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 첨부도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

본 발명의 태양광 증폭 장치는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 태양광이 통과하는 통로(110)를 갖는 태양광덕트(100)와; 상기 태양광덕트(100)의 길이 방향을 따라 내측 통로(110)에 간격을 두고 칸막으로 설치되는 집광패널(300)과; 상기 집광패널(300)에 격자 또는 방사 방식으로 구비되는 다수의 구슬렌즈(200)로 구성하되, 상기 집광패널(300)에 형성된 다수의 설치구멍(310)에 상기 구슬렌즈(200)를 각각 배치하여 태양광이 집광패널(300)을 통과시키도록 하여 연속된 집광패널(300)의 구슬렌즈(200)를 통해 태양광덕트(100)를 통과하는 태양광을 증폭하는 장치이다.As shown in FIGS. 1 to 4, the solar amplifying apparatus of the present invention includes a solar duct 100 having a passage 110 through which sunlight passes; A light collecting panel 300 installed in the inner passage 110 with a space therebetween at intervals in the longitudinal direction of the photovoltaic duct 100; The bead lens 200 may be disposed in a plurality of mounting holes 310 formed in the light collecting panel 300. The light collecting panel 300 may include a plurality of bead lenses 200 provided in a grid or a radial manner, So that the sunlight passes through the condensing panel 300 and amplifies the sunlight passing through the solar duct 100 through the bead lens 200 of the continuous condensing panel 300. [

즉, 입사된 태양광이 상기 태양광덕트(100)의 긴 통로(110)를 통해 통과시키되, 칸막으로 반복 설치된 집광패널(300)과 이 집광패널(300)에 설치된 다수의 구슬렌즈(200)를 통해 굴절, 집중이 반복되어 태양광이 증폭된다.That is, the incident sunlight passes through the long passages 110 of the solar duct 100, and the light collecting panel 300 repeatedly installed in the partition walls and the plurality of ball lenses 200 installed on the light collecting panel 300, And refraction and concentration are repeated through the photocathode, thereby amplifying the sunlight.

예를 들어, 상기 집광패널(300)에 설치되는 구슬렌즈(200)가 격자 방향을 따라 10 X 10으로 총 100개가 설치되는 경우 그 다음 층에 위치되는 구슬렌즈(200) 한 개에 위 층의 100개 구슬렌즈(200)를 통과한 태양광이 집중되므로 다음 층에서는 10 X 10으로 총 100개의 구슬렌즈(200)에 통과되므로 100 X 10으로 총 1000개의 태양광이 그 아래 다음 층으로 전달 되므로 집광패널(300)이 연속적으로 설치되는 가정하에 처음에 접수된 태양광의 광량이 무한대로 증폭된다.For example, when a total of 100 bead lenses 200 installed on the light collecting panel 300 are arranged along the lattice direction in a total of 100 lines, As the sunlight passing through the 100 ball lens 200 is concentrated, the next layer is 10 X 10, which is passed through a total of 100 ball lenses 200, so that a total of 1000 sunlight is transmitted to the next layer Under the assumption that the condensing panel 300 is continuously installed, the light amount of the sunlight received for the first time is amplified to infinity.

따라서, 구슬렌즈(200)의 설치 개수와 집광패널(300)의 넓이는 물론, 통로(110)를 따라 반복적으로 칸막 설치되는 집광패널(300)의 개수에 따라 태양광의 광량을 가변적으로 증폭할 수 있다.Therefore, it is possible to variably amplify the amount of sunlight according to the number of the light-collecting panels 300 installed repeatedly in a cubicle along the passages 110, as well as the number of the bead lenses 200 and the width of the condensing panel 300 have.

여기서, 상기 태양광덕트(100)의 안쪽 통로(110) 및 집광패널(300)의 표면에 상기 구슬렌즈(200)의 굴절 작용을 통해 분산된 태양광을 반사하는 반사필름(400)이 더 구비된다.Here, a reflecting film 400 for reflecting the sunlight dispersed through the refraction action of the bead lens 200 is further provided on the inner passage 110 of the solar duct 100 and the surface of the condensing panel 300 do.

즉, 상기 집광패널(300)의 간격을 통해 반복적으로 태양광을 반사하여 광량을 최대로 증폭한다.That is, the sunlight is repeatedly reflected through the interval of the condensing panel 300 to maximize the amount of light.

한편, 상기 설치구멍(310)에 상기 구슬렌즈(200)를 간편하게 설치할 수 있게 상기 설치구멍(310)의 테두리를 상기 구슬렌즈(200)의 일부분이 안착되는 안착면(320)이 절골 형성된다.On the other hand, a seating surface 320 on which a part of the bead lens 200 is seated is formed in a frame of the mounting hole 310 so that the bead lens 200 can be easily installed in the mounting hole 310.

이는 시공하는 작업자가 집광패널(300)에 구슬렌즈(200)를 미리 가설치 및 현장 이송 등의 번거로운 작업을 삭제하고 현장에서 바로 구슬렌즈(200)를 설치하는 간편성을 고려한 것이다.This is because the construction worker removes troublesome work such as installation of the ball lens 200 on the condensing panel 300 in advance, and installs the bead lens 200 directly on the spot.

더욱이, 상기 구슬렌즈(200)와 접촉되는 안착면(320)에는 보조반사필름(400)이 더 형성되어 상기 구슬렌즈(200)를 통해 굴절되는 태양광을 중앙 쪽으로 반사하여 직진성을 더욱 확보할 수 있게 된다.Further, the auxiliary reflection film 400 is further formed on the seating surface 320 contacting with the bead lens 200, so that sunlight refracted through the bead lens 200 is reflected toward the center, .

마지막으로 상기 태양광덕트(100) 및 집광패널(300)을 일체로 그 이음부분에 절곡 형성된 플랜지(120)를 통해 블록방식으로 연속 연결하여 통로(110)를 형성하는 것이 바람직하다.Finally, it is preferable that the passage 110 is formed by continuously connecting the photovoltaic duct 100 and the condensing panel 300 in a block manner through a flange 120 formed by bending the joint part.

즉, 상기 태양광덕트(100) 및 집광패널(300)이 일체화된 프레임을 한 층씩 적층하여 간편하게 시공한다.That is, the integrated photovoltaic panel 100 and the condensing panel 300 are stacked one by one and are easily installed.

상기 구슬렌즈(200)는 구 형상으로 볼록렌즈에 비해 초점의 가변성이 매우 높기 때문에 태양의 위치에 상관없이 상기 구슬렌즈(200)를 통과하면서 생기는 다중 초점으로 인해 태양이 어느 위치에 있던지 태양광을 투과 및 집중할 수 있으므로 태양의 위치를 추적하는 별도의 장치를 적용할 필요 없이 어느 방향에서든 태양광을 받아 굴절 및 투과할 수 있다.Since the bead lens 200 has a spherical shape and has a very high focus variability as compared with a convex lens, regardless of the position of the sun, the bead lens 200 is provided with multiple foci that pass through the bead lens 200, It can be refracted and transmitted through sunlight in any direction without the need to apply a separate device to track the position of the sun.

즉, 구 형상으로 둥굴게 형성된 구슬렌즈(200)를 통해 상기 집광패널(300)의 수직 방향으로 떠 있는 태양과는 달리 어느 각도에서도 태양이 비치더라도 태양광을 입사하여 집광패널(300)의 내측에 태양광덕트(100)의 통로(110)로 통과시킨다.In other words, unlike the sun which is floated in the vertical direction of the light collecting panel 300 through the ball lens 200 formed in a spherical shape, sunlight is incident on the inside of the light collecting panel 300 To the passage 110 of the photovoltaic duct 100.

상기와 같이 구성된 본 발명을 제공함으로써, 한정된 면적으로 받은 태양광을 굴절, 반사, 집중을 반복하여 광량을 증가시키고, 본 장치의 간편하게 설치할 수 있는 효과가 있다.By providing the present invention configured as described above, it is possible to increase the light amount by repeatedly refracting, reflecting, and concentrating sunlight received in a limited area, thereby providing an effect that the present apparatus can be easily installed.

이상에 설명한 본 명세서 및 청구범위에 사용되는 용어 및 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 본 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary terms. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 도면 및 실시 예에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 하나의 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the configurations shown in the drawings and the embodiments described herein are merely the most preferred embodiments of the present invention, and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications are possible.

100: 태양광덕트
110: 통로
120: 플랜지
200: 구슬렌즈
300: 집광패널
310: 설치구멍
320: 안착면
400: 반사필름
410: 보조반사필름100: Solar duct
110: passage
120: Flange
200: Ball Lens
300: condensing panel
310: Mounting hole
320: seat face
400: reflective film
410: Auxiliary reflective film

Claims (5)

태양광이 통과하는 통로(110)를 갖는 태양광덕트(100)와;
상기 태양광덕트(100)의 길이 방향을 따라 내측 통로(110)에 간격을 두고 칸막으로 설치되는 집광패널(300)과;
상기 집광패널(300)에 격자 또는 방사 방식으로 구비되는 다수의 구슬렌즈(200)로 구성하되,
상기 집광패널(300)에 형성된 다수의 설치구멍(310)에 상기 구슬렌즈(200)를 각각 배치하여 태양광이 집광패널(300)을 통과시키도록 하여 연속된 집광패널(300)의 구슬렌즈(200)를 통해 태양광덕트(100)를 통과하는 태양광을 증폭하는 것을 특징으로 하는 태양광 증폭 장치.A photovoltaic duct (100) having a passage (110) through which sunlight passes;
A light collecting panel 300 installed in the inner passage 110 with a space therebetween at intervals in the longitudinal direction of the photovoltaic duct 100;
And a plurality of ball lenses 200 provided on the light collecting panel 300 in a lattice or radial manner,
The ball lenses 200 are disposed in a plurality of mounting holes 310 formed in the light collecting panel 300 so that sunlight passes through the light collecting panel 300, 200) for amplifying solar light passing through the solar duct (100). 청구항 1에 있어서,
상기 태양광덕트(100)의 안쪽 통로(110) 및 집광패널(300)의 표면에 상기 구슬렌즈(200)의 굴절 작용을 통해 분산된 태양광을 반사하는 반사필름(400)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 증폭 장치.The method according to claim 1,
A reflecting film 400 for reflecting the sunlight dispersed through the refraction action of the bead lens 200 is further provided on the inner passage 110 of the solar duct 100 and the surface of the condensing panel 300 Wherein the solar cell is a solar cell. 청구항 1에 있어서,
상기 설치구멍(310)에 상기 구슬렌즈(200)를 간편하게 설치할 수 있게 상기 설치구멍(310)의 테두리를 상기 구슬렌즈(200)의 일부분이 안착되는 안착면(320)이 절골 형성된 것을 특징으로 태양광 증폭 장치.The method according to claim 1,
A mounting surface 320 on which a part of the bead lens 200 is seated is formed in the mounting hole 310 so that the bead lens 200 can be easily installed in the mounting hole 310. [ Optical amplifying device. 청구항 3에 있어서,
상기 구슬렌즈(200)와 접촉되는 안착면(320)에는 상기 구슬렌즈(200)를 통해 굴절되는 태양광의 직진성을 더욱 확보할 수 있게 태양광을 반하는 보조반사필름(400)이 더 구비되는 것을 특징으로 태양광 증폭 장치.The method of claim 3,
The auxiliary reflection film 400 is further provided on the seating surface 320 contacting with the bead lens 200 so that the sunlight is refracted by the bead lens 200 to further ensure the straightness of sunlight refracted through the bead lens 200 As shown in FIG. 청구항 1에 있어서,
상기 태양광덕트(100) 및 집광패널(300)을 일체로 그 이음 부분에 절곡 형성된 플랜지(120)를 통해 블록방식으로 연속 연결하여 통로(110)를 형성하는 것을 특징으로 태양광 증폭 장치.The method according to claim 1,
Wherein the passages (110) are formed by continuously connecting the photovoltaic duct (100) and the condensing panel (300) in a block manner through a flange (120)
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KR20170036261A (en) 2015-09-24 2017-04-03 이종은 System for concentrating sunlight and generating electricity

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