KR20200065155A - Apparatus for generating electrical energy using solar energy and method thereof - Google Patents

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Abstract

An apparatus for generating electrical energy using solar energy includes: a heat collecting unit that collects and converts solar energy into thermal energy; and a thermoelectric converting unit that converts the heat energy into electrical energy.

Description

태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치 및 이를 위한 방법{Apparatus for generating electrical energy using solar energy and method thereof}Apparatus for generating electrical energy using solar energy and method thereof

본 발명은 전기 에너지 생성 기술에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 태양 에너지를 이용하여 전기 에너지를 생성하기 위한 장치 및 이를 위한 방법에 관한 것이다. The present invention relates to a technique for generating electrical energy, and more particularly, to an apparatus and method for generating electrical energy using solar energy.

신재생에너지는 신에너지와 재생에너지를 합쳐 부르는 말이다. 기존의 화석연료를 변환시켜 이용하거나 햇빛, 물, 강수, 생물유기체 등을 포함하여 재생이 가능한 에너지로 변환시켜 이용하는 에너지를 말한다. 재생에너지에는 태양광, 태양열, 바이오, 풍력, 수력 등이 있고, 신에너지에는 연료전지, 수소에너지 등이 있다. 초기투자 비용이 많이 든다는 단점이 있지만 화석에너지의 고갈문제와 환경문제에 대한 중요성이 언급되면서 신재생에너지에 대한 관심이 높아지고 있다.Renewable energy is a combination of new and renewable energy. Refers to the energy used by converting existing fossil fuels or converting them into renewable energy including sunlight, water, precipitation, and bio-organisms. Renewable energy includes photovoltaic, solar heat, bio, wind power, hydro power, and new energy includes fuel cell and hydrogen energy. Although there are disadvantages of high initial investment costs, interest in new and renewable energy is growing as the importance of fossil energy depletion and environmental issues is mentioned.

인구가 증가하고 산업이 발달하면서 화석 연료에 대한 수요가 늘고 있어 자원의 고갈과 함께 국제 가격이 상승하는 등의 문제가 나타나고 있다. 더불어 화석 연료가 지구 온난화를 일으키는 원인으로 인식되면서 그 사용량이 많은 국가에게는 불이익을 주는 등 화석 연료의 사용을 줄이려는 움직임이 활발해지고 있다. As the population grows and the industry develops, demand for fossil fuels increases, leading to problems such as depletion of resources and rising international prices. In addition, as fossil fuels are recognized as a cause of global warming, there is an active movement to reduce the use of fossil fuels, such as detrimental to countries with high usage.

신재생 에너지는 화석 연료와 달리 재생이 가능하기 때문에 고갈되지 않는다. 신재생 에너지는 오염 물질이나 이산화탄소 배출이 적어 환경 친화적이다. 신재생 에너지는 화석 연료에 비해 비교적 지구상에 고르게 분포한다. 신재생 에너지는 발전소를 건설할 때 자연환경의 영향을 많이 받는다. 신재생 에너지는 개발 초기에 투자비용이 많이 들고, 경제성이 낮은 편이다. Renewable energy is not exhausted because it is renewable unlike fossil fuels. Renewable energy is environmentally friendly because it does not emit pollutants or carbon dioxide. Renewable energy is relatively evenly distributed on Earth compared to fossil fuels. Renewable energy is greatly influenced by the natural environment when constructing power plants. Renewable energy has a high investment cost in the early stages of development and has low economic efficiency.

한국등록특허공보 제10-0770360호(2007.10.19.)Korean Registered Patent Publication No. 10-0770360 (2007.10.19.)

본 발명의 목적은 태양 에너지로부터 전기 에너지를 생성할 수 있는 장치 및 이를 위한 방법을 제공함에 있다. An object of the present invention is to provide an apparatus and a method for generating electric energy from solar energy.

상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치는 태양 에너지를 수집하여 열 에너지로 변환하는 집열부 및 상기 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 열전변환부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.An electric energy generating apparatus using solar energy according to a preferred embodiment of the present invention for achieving the above object is a heat collecting unit for collecting solar energy and converting it into thermal energy, and a thermoelectric conversion for converting the thermal energy into electric energy. Characterized by including;

또한 상기 집열부는 중공이며, 지면에 대해 소정의 경사를 가지는 어느 일면이 개방되고 나머지 면은 폐쇄된 다면체인 온열통 및 상기 어느 일면이 폐쇄되도록 설치되며, 복수의 볼록 렌즈의 배열로 이루어진 볼록렌즈배열창을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the heat collecting portion is hollow, and one surface having a predetermined inclination with respect to the ground is opened, and the other surface is installed so that the closed polyhedron heating tube and the one surface are closed, and a convex lens consisting of an arrangement of a plurality of convex lenses Characterized in that it comprises an arrangement window.

또한 상기 집열부는 상기 볼록렌즈배열창과 동일한 면에 설치되어 태양의 위치를 측정하기 위한 태양광 센서 및 상기 볼록렌즈배열창의 하부에 설치되어 상기 태양광 센서가 측정한 태양의 위치에 따라 상기 볼록렌즈배열창의 기울기 또는 방향을 조절하여 상기 볼록렌즈배열창이 상기 태양의 위치를 지향하도록 하는 조절부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the condenser is installed on the same surface as the convex lens array window to measure the position of the sun and the solar sensor installed on the lower portion of the convex lens array window according to the position of the sun measured by the solar sensor It characterized in that it further comprises a control unit for adjusting the inclination or direction of the array window so that the convex lens array window directs the position of the sun.

또한 상기 열전변환부는 상기 온열통 내부에 격자 무늬로 설치되고, 금속 재질 또는 탄소 재질로 형성되어 상기 수집된 태양 에너지의 열이 증폭되도록 하는 열증폭선 및 상기 나머지 면 중 적어도 하나의 면에 부착되어 상기 열 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력하는 열전 소자;를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the thermoelectric conversion unit is installed in a lattice pattern inside the heating tube, is formed of a metal material or a carbon material is attached to at least one surface of the thermal amplification line and the rest of the surface to amplify the heat of the collected solar energy And converting the thermal energy into electrical energy and outputting it.

본 발명의 바람직한 실시예에 따른 중공이며 지면에 대해 소정의 경사를 가지는 어느 일면이 개방되고 나머지 면은 폐쇄된 다면체인 온열통과, 상기 어느 일면이 폐쇄되도록 설치되며 복수의 볼록 렌즈의 배열로 이루어진 볼록렌즈배열창과, 상기 볼록렌즈배열창과 동일한 면에 설치되어 태양의 위치를 측정하기 위한 태양광 센서와, 상기 배열통의 하부에 설치되어 상기 온열통을 지면의 수직인 소정의 회전축을 기준으로 회전시키는 회전부와, 상기 나머지 면 중 적어도 하나의 면에 부착되는 열전 소자를 포함하는 전기 에너지를 생성하기 위한 장치의 전기 에너지를 생성하기 위한 방법은 상기 태양광 센서가 상기 태양의 위치를 측정하는 단계, 상기 볼록렌즈배열창이 상기 측정된 태양의 위치를 지향하도록 하는 상기 회전부가 상기 측정된 태양의 위치에 따라 상기 온열통을 회전시키는 단계 및 상기 집열부가 태양으로부터 오는 에너지를 모아서 열 에너지로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to a preferred embodiment of the present invention, a convex consisting of a plurality of convex lenses is installed so that one side is opened and the other side is a closed polyhedron that is hollow and has a predetermined slope with respect to the ground. A lens array window, a solar sensor installed on the same surface as the convex lens array window to measure the position of the sun, and installed at a lower portion of the array tube to rotate the heat container relative to a predetermined rotation axis perpendicular to the ground A method for generating electrical energy of a device for generating electrical energy including a rotating unit and a thermoelectric element attached to at least one of the remaining surfaces includes: the solar sensor measuring the position of the sun; Rotating the warmer according to the measured position of the sun so that the convex lens array window directs the measured position of the sun; and collecting and converting energy from the sun into heat energy; It characterized in that it comprises.

또한 상기 열전변환부가 상기 열 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the thermoelectric conversion unit is characterized in that it further comprises the step of converting the thermal energy into electrical energy and outputting it.

본 발명에 따르면, 태양 에너지로부터 열 에너지를 추출하고, 추출된 열 에너지로부터 전기 에너지를 생성할 수 있다. According to the present invention, it is possible to extract thermal energy from solar energy and generate electrical energy from the extracted thermal energy.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a block diagram illustrating an electrical energy generating apparatus using solar energy according to an embodiment of the present invention.
2 is a view for explaining an electric energy generating apparatus using solar energy according to an embodiment of the present invention.
3 is a flowchart illustrating a method of generating electrical energy using solar energy according to an embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 다만, 하기의 설명 및 첨부된 도면에서 본 발명의 요지를 흐릴 수 있는 공지 기능 또는 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 도면 전체에 걸쳐 동일한 구성 요소들은 가능한 한 동일한 도면 부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in the following description and accompanying drawings, detailed descriptions of well-known functions or configurations that may obscure the subject matter of the present invention are omitted. In addition, it should be noted that the same components throughout the drawings are represented by the same reference numerals as much as possible.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위한 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the present specification and claims described below should not be construed as being limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor is appropriate as a concept of terms for explaining his or her invention in the best way. Based on the principle that it can be defined, it should be interpreted as meanings and concepts consistent with the technical spirit of the present invention. Therefore, the configuration shown in the embodiments and drawings described in this specification is only one of the most preferred embodiments of the present invention, and does not represent all of the technical spirit of the present invention, and can replace them at the time of this application. It should be understood that there may be equivalents and variations.

또한, 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하기 위해 사용하는 것으로, 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 뿐, 상기 구성요소들을 한정하기 위해 사용되지 않는다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제2 구성요소는 제1 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제1 구성요소도 제2 구성요소로 명명될 수 있다.In addition, terms including ordinal numbers such as first and second are used to describe various components, and are used only to distinguish one component from other components, and to limit the components It is not used. For example, the second component may be referred to as a first component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the first component may also be referred to as a second component.

더하여, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급할 경우, 이는 논리적 또는 물리적으로 연결되거나, 접속될 수 있음을 의미한다. 다시 말해, 구성요소가 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속되어 있을 수 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있으며, 간접적으로 연결되거나 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.In addition, when referring to a component being "connected" or "connected" to another component, it means that it can be connected or connected logically or physically. In other words, although the component may be directly connected or connected to other components, it should be understood that other components may exist in the middle and may be connected or connected indirectly.

또한, 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한, 본 명세서에서 기술되는 "포함 한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. In addition, the terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In addition, terms such as "comprises" or "have" described herein are intended to indicate that there are features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, or one or more thereof. It should be understood that the above other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof are not excluded in advance.

아울러, 본 발명의 범위 내의 실시 예들은 컴퓨터 실행가능 명령어 또는 컴퓨터 판독가능 매체에 저장된 데이터 구조를 가지거나 전달하는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함한다. 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는, 범용 또는 특수 목적의 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 가능한 임의의 이용 가능한 매체일 수 있다. 예로서, 이러한 컴퓨터 판독가능 매체는 RAM, ROM, EPROM, CD-ROM 또는 기타 광 디스크 저장장치, 자기 디스크 저장장치 또는 기타 자기 저장장치, 또는 컴퓨터 실행가능 명령어, 컴퓨터 판독가능 명령어 또는 데이터 구조의 형태로 된 소정의 프로그램 코드 수단을 저장하거나 전달하는 데에 이용될 수 있고, 범용 또는 특수 목적 컴퓨터 시스템에 의해 액세스 될 수 있는 임의의 기타 매체와 같은 물리적 저장 매체를 포함할 수 있지만, 이에 한정되지 않는다. In addition, embodiments within the scope of the present invention include computer-readable media having or having computer-executable instructions or data structures stored on computer-readable media. Such computer-readable media can be any available media that can be accessed by a general purpose or special purpose computer system. By way of example, such computer readable media may be in the form of RAM, ROM, EPROM, CD-ROM or other optical disk storage, magnetic disk storage or other magnetic storage, or computer executable instructions, computer readable instructions or data structures. Physical storage media, such as any other media that may be used to store or transfer certain program code means in, and can be accessed by, general purpose or special purpose computer systems. .

먼저, 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치에 대해서 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치를 설명하기 위한 블록도이다. First, an electrical energy generating apparatus using solar energy according to an embodiment of the present invention will be described. 1 is a block diagram illustrating an electrical energy generating apparatus using solar energy according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치는 집열부(10) 및 열전변환부(20)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an apparatus for generating electrical energy using solar energy according to an embodiment of the present invention includes a heat collecting part 10 and a thermoelectric conversion part 20.

집열부(10)는 태양 에너지를 수집하고, 변환하여 열 에너지를 생성하기 위한 것이다. The heat collecting part 10 is for collecting and converting solar energy to generate heat energy.

열전변환부(20)는 집열부(10)가 생성한 열 에너지를 전기 에너지로 변환하기 위한 것이다. The thermoelectric conversion unit 20 is for converting the heat energy generated by the heat collection unit 10 into electrical energy.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치에 대해서 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치를 설명하기 위한 도면이다. Next, an electric energy generating apparatus using solar energy according to an embodiment of the present invention will be described in more detail. 2 is a view for explaining an electric energy generating apparatus using solar energy according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 집열부(10)는 볼록렌즈배열창(100) 및 온열통(200)을 포함한다. Referring to FIG. 2, the heat collecting part 10 includes a convex lens array window 100 and a heating tube 200.

온열통(200)은 중공의 다면체이다. 이러한 온열통(200)은 다면체의 복수의 면 중 지면에 대해 소정의 경사를 가지는 어느 일면이 개방되게 형성된다. 그리고 온열통(200)은 다면체 중 어느 일면을 제외한 나머지 면은 폐쇄되도록 형성된다. The heating tube 200 is a hollow polyhedron. Among the plurality of surfaces of the polyhedron, one surface having a predetermined inclination with respect to the ground is opened. In addition, the heating tube 200 is formed to close the remaining surfaces except for one surface of the polyhedron.

볼록렌즈배열창(100)은 온열통(200)의 개방된 어느 일면이 폐쇄되도록 설치된다. 볼록렌즈배열창(100)은 복수의 볼록 렌즈(101)가 배열되어 형성된다. The convex lens array window 100 is installed so that any one open surface of the heating tube 200 is closed. The convex lens array window 100 is formed by arranging a plurality of convex lenses 101.

또한, 집열부(10)는 집열부는 태양광 센서(102) 및 조절부(300)를 더 포함한다. In addition, the heat collecting part 10 further includes a solar light sensor 102 and a control part 300.

태양광 센서(102)는 볼록렌즈배열창(100)과 동일한 면에 설치된다. 그리고 태양광 센서(102)는 태양의 위치를 측정하기 위한 센서이다. The solar sensor 102 is installed on the same surface as the convex lens array window 100. And the solar sensor 102 is a sensor for measuring the position of the sun.

조절부(300)는 볼록렌즈배열창(100)의 하부에 설치된다. 회전부(300)는 태양광 센서(102)가 측정한 태양의 위치에 따라 볼록렌즈배열창(100)의 기울기 또는 방향을 조절한다. 즉, 조절부(300)는 볼록렌즈배열창(100)이 태양의 위치를 지향하도록 한다. The adjustment unit 300 is installed under the convex lens array window 100. The rotating unit 300 adjusts the inclination or direction of the convex lens array window 100 according to the position of the sun measured by the solar sensor 102. That is, the adjustment unit 300 is such that the convex lens array window 100 directs the position of the sun.

열전변환부(20)는 열전 소자(201) 및 열증폭선(202)를 포함한다. 본 발명의 실시예에 따른 열전 소자(201)는 온도 차에 의해 기전력이 발생하는 현상인 제베크효과를 이용한다. 제베크효과에 따라 열전 소자(201)는 2종류 금속의 양끝을 접속한 형태로 형성된다. 열전 소자(201)는 열전 소자(201)의 서로 다른 2 종류의 금속 중 어느 하나의 금속을 온열통(200)의 복수의 면 중 볼록렌즈배열창(100)이 형성된 면이 아닌 다른 면에 부착한다. 이에 따라, 온열통(200)의 온도가 상승함에 따라 열전 소자(201)가 부착된 금속과 다른 금속과의 온도차가 발생하여 기전력을 발생시킨다. 이에 따라, 열전 소자(201)는 온열통(200)에 일시 저장된 열 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력할 수 있다.The thermoelectric conversion unit 20 includes a thermoelectric element 201 and a thermal amplification line 202. The thermoelectric element 201 according to an embodiment of the present invention uses the Seebeck effect, which is a phenomenon in which electromotive force is generated due to a temperature difference. According to the Seebeck effect, the thermoelectric element 201 is formed in a form in which both ends of two types of metal are connected. The thermoelectric element 201 attaches any one of the two different types of metals of the thermoelectric element 201 to a surface other than the surface on which the convex lens array window 100 is formed among the plurality of surfaces of the heating tube 200. do. Accordingly, as the temperature of the heating tube 200 increases, a temperature difference between the metal to which the thermoelectric element 201 is attached and other metals is generated to generate electromotive force. Accordingly, the thermoelectric element 201 may convert and output thermal energy temporarily stored in the thermostat 200 into electrical energy.

한편 열전 소자(201)는 일면이 뜨거우면 타면이 차가우므로 이러한 특성을 이용하여 전기 에너지의 생성뿐만 아니라 물 또는 임의의 물질과 연결되어 냉각 또는 가열할 수 있다.On the other hand, the thermoelectric element 201 can be cooled or heated in connection with water or any material, as well as the generation of electric energy using these characteristics since the other surface is cold when one surface is hot.

열증폭선(202)은 온열통(200)의 내부에 격자 무늬로 설치된다. 이때 열증폭선(202)은 3차원 격자 무늬로 설치될 수 있으며, 금속 재질 또는 탄소 재질로 형성된다. 여기서 금속 재질은 전도율이 높은 금속으로, 구리, 철, 금, 은 등 다양한 금속일 수 있고, 탄소 재질은 탄소 성분을 포함하는 재질일 수 있다. 열증폭선(202)은 볼록렌즈배열차(100)으로부터 수집되어 온열통(200) 내부로 유입되는 태양 에너지를 흡수하여 보다 빠르게 열을 증폭하는 역할을 한다. The thermal amplification line 202 is installed in a grid pattern inside the heating tube 200. At this time, the thermal amplification line 202 may be installed in a three-dimensional grid pattern, and is formed of a metal material or a carbon material. Here, the metal material is a metal having high conductivity, and may be various metals such as copper, iron, gold, and silver, and the carbon material may be a material containing a carbon component. The thermal amplification line 202 collects from the convex lens array car 100 and absorbs solar energy flowing into the heating tube 200 to amplify heat more quickly.

다음으로, 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 방법에 대해서 상세하게 설명하기로 한다. 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 방법을 설명하기 위한 흐름도이다. Next, a method of generating electrical energy using solar energy according to an embodiment of the present invention will be described in detail. 3 is a flowchart illustrating a method of generating electrical energy using solar energy according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 태양광 센서(101)는 S110 단계에서 태양의 위치를 측정한다. Referring to FIG. 3, the solar sensor 101 measures the position of the sun in step S110.

다음으로, 회전부(300)는 S120 단계에서 볼록렌즈배열창(100)이 측정된 태양의 위치를 지향하도록 측정된 태양의 위치에 따라 온열통(200)을 회전시킨다. Next, the rotating unit 300 rotates the heating tube 200 according to the measured position of the sun so that the convex lens array window 100 directs the measured position of the sun in step S120.

이어서, 집열부(10)는 S130 단계에서 태양으로부터 오는 에너지를 모아서 열 에너지로 변환한다. Subsequently, the heat collecting part 10 collects energy from the sun in step S130 and converts it into heat energy.

집열부(10)의 볼록렌즈배열창(100)은 태양광의 빛을 투과하고 집속하도록 하며, 온열통(200)의 내벽이 빛을 흡수하는 검은색으로 이루어져 온실효과를 일으킨다. 즉, 빛이 온열통(200) 내부로 입사하면, 검은색의 내부에 부딪쳐 적외선으로 바뀌는데 적외선은 투명층, 즉, 볼록렌즈배열창(100)을 통과하지 못하므로 내부는 점점 더 뜨거워진다. 이와 같이, 집열부(10)는 볼록렌즈배열창(100) 및 온열통(200)을 통해 태양 에너지를 열 에너지로 변환한다. The convex lens array window 100 of the heat collecting part 10 transmits and focuses the light of sunlight, and the inner wall of the heating tube 200 is made of black, which absorbs light, thereby causing a greenhouse effect. That is, when the light enters the inside of the heating tube 200, it hits the inside of the black color and changes to infrared light. However, since the infrared light does not pass through the transparent layer, that is, the convex lens array window 100, the inside becomes hotter. As described above, the heat collecting part 10 converts solar energy into heat energy through the convex lens array window 100 and the heating tube 200.

마지막으로, 열전변환부(20)의 열전 소자(201)는 S140 단계에서 열 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력한다. 이때, 열전 소자(201)는 열전 소자(201)의 서로 다른 2 종류의 금속 중 어느 하나의 금속을 온열통(200)의 복수의 면 중 볼록렌즈배열창(100)이 형성된 면이 아닌 다른 면에 부착한 상태이다. 따라서 온열통(200)의 온도가 상승함에 따라 열전 소자(202)가 부착된 금속과 다른 금속과의 온도차가 발생하여 기전력을 발생시킨다. 이로써, 소자는 온열통(200)에 일시 저장된 열 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력할 수 있다. Finally, the thermoelectric element 201 of the thermoelectric conversion unit 20 converts and outputs thermal energy into electrical energy in step S140. At this time, the thermoelectric element 201 is a surface other than the surface on which the convex lens array window 100 is formed among a plurality of surfaces of the two types of metals of the thermoelectric element 201 among the two surfaces of the thermostat 200 It is attached to the state. Therefore, as the temperature of the heating tube 200 increases, a temperature difference between the metal to which the thermoelectric element 202 is attached and other metals is generated to generate electromotive force. In this way, the device may convert the thermal energy temporarily stored in the heating tube 200 into electrical energy and output it.

한편, 앞서 설명된 본 발명의 실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터수단을 통하여 판독 가능한 프로그램 형태로 구현되어 컴퓨터로 판독 가능한 기록매체에 기록될 수 있다. 여기서, 기록매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 기록매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 예컨대 기록매체는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광 기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치를 포함한다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 와이어뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 와이어를 포함할 수 있다. 이러한 하드웨어 장치는 본 발명의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다. Meanwhile, the method according to the embodiment of the present invention described above may be implemented in a form of a program readable through various computer means and recorded on a computer-readable recording medium. Here, the recording medium may include program instructions, data files, data structures, or the like alone or in combination. The program instructions recorded on the recording medium may be specially designed and configured for the present invention or may be known and usable by those skilled in computer software. For example, the recording medium includes magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic-optical media such as floptical disks ( magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions may include high-level language wires that can be executed by a computer using an interpreter, as well as machine language wires such as those produced by a compiler. Such a hardware device may be configured to operate as one or more software modules to perform the operation of the present invention, and vice versa.

본 명세서는 다수의 특정한 구현물의 세부사항들을 포함하지만, 이들은 어떠한 발명이나 청구 가능한 것의 범위에 대해서도 제한적인 것으로서 이해되어서는 안되며, 오히려 특정한 발명의 특정한 실시형태에 특유할 수 있는 특징들에 대한 설명으로서 이해되어야 한다. 개별적인 실시형태의 문맥에서 본 명세서에 기술된 특정한 특징들은 단일 실시형태에서 조합하여 구현될 수도 있다. 반대로, 단일 실시형태의 문맥에서 기술한 다양한 특징들 역시 개별적으로 혹은 어떠한 적절한 하위 조합으로도 복수의 실시형태에서 구현 가능하다. 나아가, 특징들이 특정한 조합으로 동작하고 초기에 그와 같이 청구된 바와 같이 묘사될 수 있지만, 청구된 조합으로부터의 하나 이상의 특징들은 일부 경우에 그 조합으로부터 배제될 수 있으며, 그 청구된 조합은 하위 조합이나 하위 조합의 변형물로 변경될 수 있다.This specification includes details of many specific implementations, but these should not be understood as limiting on the scope of any invention or claim, but rather as a description of features that may be specific to a particular embodiment of the particular invention. It should be understood. Certain features that are described in this specification in the context of separate embodiments may be implemented in combination in a single embodiment. Conversely, various features that are described in the context of a single embodiment can also be implemented in multiple embodiments individually or in any suitable subcombination. Further, although features may operate in a particular combination and may be initially depicted as so claimed, one or more features from the claimed combination may in some cases be excluded from the combination, and the claimed combination subcombined. Or sub-combinations.

마찬가지로, 특정한 순서로 도면에서 동작들을 묘사하고 있지만, 이는 바람직한 결과를 얻기 위하여 도시된 그 특정한 순서나 순차적인 순서대로 그러한 동작들을 수행하여야 한다거나 모든 도시된 동작들이 수행되어야 하는 것으로 이해되어서는 안 된다. 특정한 경우, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다. 또한, 상술한 실시형태의 다양한 시스템 컴포넌트의 분리는 그러한 분리를 모든 실시형태에서 요구하는 것으로 이해되어서는 안되며, 설명한 프로그램 컴포넌트와 시스템들은 일반적으로 단일의 소프트웨어 제품으로 함께 통합되거나 다중 소프트웨어 제품에 패키징될 수 있다는 점을 이해하여야 한다.Likewise, although the operations are depicted in the drawings in a particular order, it should not be understood that such operations should be performed in the particular order shown or in sequential order, or that all shown actions should be performed in order to obtain desirable results. In certain cases, multitasking and parallel processing may be advantageous. In addition, the separation of various system components of the above-described embodiments should not be understood as requiring such separation in all embodiments, and the described program components and systems will generally be integrated together into a single software product or packaged in multiple software products. You should understand that you can.

본 명세서에서 설명한 주제의 특정한 실시형태를 설명하였다. 기타의 실시형태들은 이하의 청구항의 범위 내에 속한다. 예컨대, 청구항에서 인용된 동작들은 상이한 순서로 수행되면서도 여전히 바람직한 결과를 성취할 수 있다. 일 예로서, 첨부도면에 도시한 프로세스는 바람직한 결과를 얻기 위하여 반드시 그 특정한 도시된 순서나 순차적인 순서를 요구하지 않는다. 특정한 구현예에서, 멀티태스킹과 병렬 프로세싱이 유리할 수 있다.Specific embodiments of the subject matter described herein have been described. Other embodiments are within the scope of the following claims. For example, the operations recited in the claims may be performed in different orders while still achieving desirable results. As an example, the process illustrated in the accompanying drawings does not necessarily require that particular illustrated order or sequential order to obtain desirable results. In certain implementations, multitasking and parallel processing can be advantageous.

본 기술한 설명은 본 발명의 최상의 모드를 제시하고 있으며, 본 발명을 설명하기 위하여, 그리고 당업자가 본 발명을 제작 및 이용할 수 있도록 하기 위한 예를 제공하고 있다. 이렇게 작성된 명세서는 그 제시된 구체적인 용어에 본 발명을 제한하는 것이 아니다. 따라서 상술한 예를 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하였지만, 당업자라면 본 발명의 범위를 벗어나지 않으면서도 본 예들에 대한 개조, 변경 및 변형을 가할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위에 의해 정하여져야 한다. The described description presents the best mode of the present invention, and provides examples for explaining the present invention and for those skilled in the art to make and use the present invention. This written specification is not intended to limit the invention to the specific terms presented. Therefore, although the present invention has been described in detail with reference to the above-described examples, those skilled in the art can make modifications, alterations, and modifications to the examples without departing from the scope of the present invention. Therefore, the scope of the present invention should not be determined by the described embodiments, but should be determined by the claims.

이상 본 발명을 몇 가지 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 이들 실시예는 예시적인 것이며 한정적인 것이 아니다. 이와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자라면 본 발명의 사상과 첨부된 특허청구범위에 제시된 권리범위에서 벗어나지 않으면서 균등론에 따라 다양한 변화와 수정을 가할 수 있음을 이해할 것이다. Although the present invention has been described using some preferred embodiments, these embodiments are illustrative and not limiting. As described above, those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that various changes and modifications can be made according to the theory of equality without departing from the spirit of the present invention and the scope of the rights set forth in the appended claims.

10: 집열부
20: 열전변환부
100: 볼록렌즈배열창
101: 볼록렌즈
102: 태양광 센서
200: 온열통
201: 열전 소자
202: 열증폭선
300: 조절부10: collector
20: thermoelectric conversion unit
100: convex lens array window
101: convex lens
102: solar sensor
200: Heater
201: thermoelectric element
202: thermal amplifier
300: Adjuster

Claims (6)

태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치에 있어서,
태양 에너지를 수집하여 열 에너지로 변환하는 집열부; 및
상기 열 에너지를 전기 에너지로 변환하는 열전변환부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치. In the electric energy generating apparatus using solar energy,
A heat collecting part for collecting solar energy and converting it into heat energy; And
Electric energy generating apparatus using solar energy comprising a; thermoelectric conversion unit for converting the thermal energy into electrical energy. 제1항에 있어서,
상기 집열부는
중공이며, 지면에 대해 소정의 경사를 가지는 어느 일면이 개방되고 나머지 면은 폐쇄된 다면체인 온열통; 및
상기 어느 일면이 폐쇄되도록 설치되며, 복수의 볼록 렌즈의 배열로 이루어진 볼록렌즈배열창;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치. According to claim 1,
The heat collecting part
A hollow tube which is hollow and has a predetermined inclination with respect to the ground, which is a polyhedron that is open and the other is closed; And
An electrical energy generating apparatus using solar energy, characterized in that it comprises a convex lens array window, which is installed so that any one surface is closed and is formed of an array of a plurality of convex lenses. 제2항에 있어서,
상기 집열부는
상기 볼록렌즈배열창과 동일한 면에 설치되어 태양의 위치를 측정하기 위한 태양광 센서; 및
상기 볼록렌즈배열창의 하부에 설치되어 상기 태양광 센서가 측정한 태양의 위치에 따라 상기 볼록렌즈배열창의 기울기 또는 방향을 조절하여 상기 볼록렌즈배열창이 상기 태양의 위치를 지향하도록 하는 조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치. According to claim 2,
The heat collecting part
A solar sensor installed on the same surface as the convex lens array window to measure the position of the sun; And
A control unit installed at a lower portion of the convex lens array window to adjust the inclination or direction of the convex lens array window according to the position of the sun measured by the solar sensor so that the convex lens array window directs the position of the sun; Electric energy generating apparatus using solar energy, characterized in that it comprises. 제2항에 있어서,
상기 열전변환부는
상기 온열통 내부에 격자 무늬로 설치되고, 금속 재질 또는 탄소 재질로 형성되어 상기 수집된 태양 에너지의 열이 증폭되도록 하는 열증폭선; 및
상기 나머지 면 중 적어도 하나의 면에 부착되어 상기 열 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력하는 열전 소자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 에너지를 이용한 전기 에너지 생성 장치. According to claim 2,
The thermoelectric conversion unit
A thermal amplification line installed in a grid pattern inside the heating tube and formed of a metal material or a carbon material to amplify heat of the collected solar energy; And
And a thermoelectric element attached to at least one of the remaining surfaces and converting the thermal energy into electrical energy and outputting the electrical energy. 중공이며 지면에 대해 소정의 경사를 가지는 어느 일면이 개방되고 나머지 면은 폐쇄된 다면체인 온열통과, 상기 어느 일면이 폐쇄되도록 설치되며 복수의 볼록 렌즈의 배열로 이루어진 볼록렌즈배열창과, 상기 볼록렌즈배열창과 동일한 면에 설치되어 태양의 위치를 측정하기 위한 태양광 센서와, 상기 배열통의 하부에 설치되어 상기 온열통을 지면의 수직인 소정의 회전축을 기준으로 회전시키는 회전부와, 상기 나머지 면 중 적어도 하나의 면에 부착되는 열전 소자를 포함하는 전기 에너지를 생성하기 위한 장치의 전기 에너지를 생성하기 위한 방법에 있어서,
상기 태양광 센서가 상기 태양의 위치를 측정하는 단계;
상기 볼록렌즈배열창이 상기 측정된 태양의 위치를 지향하도록 하는 상기 회전부가 상기 측정된 태양의 위치에 따라 상기 온열통을 회전시키는 단계; 및
상기 집열부가 태양으로부터 오는 에너지를 모아서 열 에너지로 변환하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지를 생성하기 위한 방법. A convex lens array window consisting of a plurality of convex lens arrays, which is installed so that one surface is hollow and has a predetermined inclination with respect to the ground and the other surface is closed polyhedron, and the one surface is closed, and the convex lens array It is installed on the same surface as the window, a solar sensor for measuring the position of the sun, a rotating part installed on the lower portion of the array tube to rotate the heating tube based on a predetermined rotation axis perpendicular to the ground, and at least one of the remaining surfaces A method for generating electrical energy of a device for generating electrical energy comprising a thermoelectric element attached to one surface,
The solar sensor measuring the position of the sun;
Rotating the heating tube according to the measured position of the sun so that the rotating part so that the convex lens array window faces the measured position of the sun; And
And collecting the energy from the sun and converting the energy into heat energy. 제5항에 있어서,
상기 열전변환부가 상기 열 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전기 에너지를 생성하기 위한 방법. The method of claim 5,
And converting and outputting the thermal energy into electrical energy by the thermoelectric conversion unit.
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