KR20200104991A - High-efficiency solar power generation system for transportation equipment - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 운송장치용 고효율 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 상세하게는 운송장치인 차량이나 선박의 상면에 다수의 집광부를 통하여 많은 태양광을 수집하도록 하고, 각 집광부에서 광케이블을 통하여 이동하는 태양광은 전송부에 모아진 후, 다시 다수의 분산 광케이블로 분산되어 이동하도록 한 상태에서 일정한 간격의 상하로 배열한 발전부의 다수의 박막 태양광 솔라들의 사이에 위치하반는 분광부를 통하여 태양광을 전달하여 단위 면적에서 최대의 태양광 발전 효율을 올릴 수 있도록 한 운송장치용 고효율 태양광 발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a high-efficiency solar power generation system for a transportation device, and in particular, a solar light that collects a lot of sunlight through a plurality of condensing units on the upper surface of a vehicle or ship as a transportation device, and moves through an optical cable in each condensing unit. After the light is collected in the transmission unit, the lower half of the solar light is transmitted through the spectral unit, and the lower half is located between the plurality of thin-film solar cells of the power generation unit arranged up and down at regular intervals while being dispersed and moved by a plurality of distributed optical cables. It relates to a high-efficiency solar power generation system for a transportation device that can increase the maximum solar power generation efficiency in an area.
오늘날 한정된 자원인 화석연료는 무분별한 사용으로 인해 심각한 환경오염을 일으키게 됨은 물론, 머지않아 그 자원마저 고갈될 것이 예상됨에 따라 화석연료를 대체할 수 있는, 소위 크린 에너지의 개발이 전세계적으로 활발히 추진되고 있으며 그 대표적인 예가 태양광발전이다.As fossil fuels, which are limited resources today, not only cause serious environmental pollution due to indiscreet use, but are also expected to be depleted soon, the development of so-called clean energy that can replace fossil fuels is actively promoted worldwide. And a representative example is solar power generation.
최근에는 태양에너지를 이용하여 전력을 생산할 수 있는 태양광 발전설비의 사용이 점차 보편화 되고 있다. 이러한 태양에너지를 이용하는 태양전지는 석탄이나 석유와 같은 화석연료를 사용하지 않고, 무공해이며 무한의 에너지원인 태양광을 이용하므로 미래의 새로운 대체 에너지원으로서 각광을 받고 있고, 현재에는 태양광 발전소나 건축물, 자동차 등의 발전 전력을 얻는데 이용되고 있다.In recent years, the use of photovoltaic power generation facilities capable of generating electric power using solar energy has become increasingly common. Solar cells using such solar energy do not use fossil fuels such as coal or petroleum, and use solar light, which is a non-polluting and infinite energy source, so they are in the spotlight as a new alternative energy source in the future. It is used to obtain power generation for automobiles, etc.
일반적으로, 태양광발전은 태양전지(PV : Photovoltaic)를 이용하여 직접 전기를 생산하는 기술이다. 상기 태양전지는 광전효과를 이용하여 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 각각이 플러스(+)와 마이너스(-) 극성을 띠는 2장의 반도체 박막으로 구성되며, 다수의 태양전지 셀(cell)들이 직/병렬로 연결되어 사용자가 필요로 하는 전압 및 전류를 발생시키게 되고, 사용자는 이러한 태양전지에서 발생된 전력을 사용할 수 있게 되는 것이다.In general, photovoltaic power generation is a technology that directly generates electricity using a solar cell (PV: Photovoltaic). The solar cell is a semiconductor device that converts light energy into electric energy using a photoelectric effect, and is composed of two semiconductor thin films each having positive (+) and negative (-) polarities, and a plurality of solar cell ( cells) are connected in series/parallel to generate the voltage and current required by the user, and the user can use the power generated by the solar cell.
태양광 발전을 위해서는 태양광의 수집과정이 필요한데, 태양은 항상 위치가 변화되는 것이므로 고정된 구조의 수집장치로는 그 효율이 저조하여 실용화에 문제가 있다.Solar power generation requires a process of collecting sunlight, but since the location of the sun is always changed, the efficiency of the collecting device with a fixed structure is low, and there is a problem in practical use.
때문에 추적식 태양광발전장치는 태양의 방향을 추적하여 향일성이 유지되도록 함으로써, 발전효율의 향상을 꾀하고 있는 실정이다.Therefore, the tracking type photovoltaic device tracks the direction of the sun and maintains the orientation, thereby improving power generation efficiency.
참고로 이러한 추적식 태양광 수집장치로는,For reference, with such a tracking solar collector,
첫째로 두 개의 모터가 각각 배당된 수평 및 수직축을 회전시켜 태양의 고도각을 맞출 수 있도록 하는 타입과, 둘째로 하나의 모터가 수평 회전각 조절을 담당하고, 나사회전에 의해 출몰하는 스크류잭을 이용하여 수직각을 조절하도록 하여 태양의 고도각을 맞출 수 있도록 하는 타입이 있으며, 이러한 구동장치는 각 태양광 발전장치에 각각 독립적으로 설치하는 실정이다.First, two motors rotate the allocated horizontal and vertical axes to match the elevation angle of the sun.Second, one motor is responsible for adjusting the horizontal rotation angle, and a screw jack that appears and emerges by screw rotation. There is a type that allows the vertical angle to be adjusted to match the elevation angle of the sun, and these driving devices are installed independently in each solar power generation device.
이러한 태양광발전장치의 태양 방향 추적 방식으로는 1년의 태양의 이동궤도, 즉 고도(위도 및 경도)를 데이터화 하여 이를 기반으로 하는 프로그램에 의하여 계산된 좌표에 따라 구동모터가 작동되므로 태양을 추적하는 좌표 계산 방식과, 수시로 광센서에 의하여 검출되는 신호출력에 따라 구동모터를 제어하여 태양을 추적하는 광센서 방식의 두 가지로 분류할 수 있다.In the solar direction tracking method of such a photovoltaic device, since the driving motor is operated according to the coordinates calculated by the program based on the data of the movement orbit of the sun, that is, altitude (latitude and longitude) for one year, it tracks the sun. It can be classified into two types: a coordinate calculation method and an optical sensor method that tracks the sun by controlling the driving motor according to the signal output detected by the optical sensor from time to time.
상기와 같은 태양광 수집장치의 태양 추적 방식 중 전자의 타입은, 각각의 추적장치에 고가인 두 개의 구동모터가 반드시 설치되어야 하므로 태양광 발전장치의 설비 비용이 높아지고, 또 구동모터의 갯 수가 많아짐에 따라 고장률도 높아져 결국 유지관리비가 상승 되는 문제점이 있다.Among the solar tracking methods of the solar collection device as described above, the former type requires two expensive driving motors to be installed in each tracking device, which increases the equipment cost of the photovoltaic power generation device, and increases the number of driving motors. Accordingly, there is a problem in that the failure rate is also increased, resulting in an increase in maintenance cost.
또한, 후자의 타입은, 고가의 모터 대신 스크류잭이 설치됨에 따라 비용절감의 효과는 있으나, 그 설치 위치가 스크류 잭의 원활한 동작을 위한 공간을 확보하기 위해 외부에 노출되게 설치됨에 따라 태양광 발전장치의 미관을 해치는 단점이 있고, 또 스크류 잭이 외부에 위치하게 됨에 따라 비나 습기 또는 해풍 등에 노출되어 쉽게 부식 또는 손상되어 고장이 잦을 뿐만 아니라 내구연한이 줄어드는 단점이 있었다.In addition, the latter type has the effect of cost reduction as a screw jack is installed instead of an expensive motor, but the installation location is installed to be exposed to the outside to secure space for smooth operation of the screw jack. There is a disadvantage of damaging the aesthetics of the device, and as the screw jack is located outside, it is easily corroded or damaged by exposure to rain, moisture, or sea breeze, resulting in frequent breakdowns, as well as a reduction in durability.
전자의 좌표 계산 방식은, 일기상태에 구애받지 않고 태양을 추종할 수 있다는 장점이 있는 반면에 기계적 오차의 누적으로 주기적인 교정작업이 필수적이므로 유지, 보수의 번거로움이 있을 뿐만 아니라, 해당 태양광 발전장치의 위치정보 값이 대체로 큰 구역별로 주어진 포괄적 좌표값이 적용됨에 따라 실제 태양의 고도값의 오차가 심하여 발전효율이 현저히 떨어지는 문제점이 있었다.While the former coordinate calculation method has the advantage of being able to follow the sun regardless of the weather conditions, periodic calibration work is essential due to the accumulation of mechanical errors, so there is not only hassle of maintenance and repair, but also the corresponding solar power. As the general coordinate value given for each zone where the location information value of the power generation device is generally large is applied, the error of the actual solar altitude value is severe, and the power generation efficiency is significantly lowered.
또한, 후자의 광센서 방식은, 그 구조가 비교적 간결하다는 장점은 있으나 날씨가 흐린 경우에는 태양의 추적이 불가능하고 이러한 상태로 시간이 경과하여 태양의 위치가 상당히 변화된 상태에서는 태양이 추적장치의 추적가능범위를 벗어나게 되어 추적 자체가 불가능하게 되며, 추적 가능 범위가 협소하여 작동의 연속성이 유지되기 어려움에 따라 고정식보다 오히려 전기 생산력이 떨어지는 등의 문제점이 있었다.In addition, the latter light sensor method has the advantage that its structure is relatively simple, but it is impossible to track the sun when the weather is cloudy, and when the sun's position has changed significantly over time in this state, the sun can track the tracking device. Since it is out of the possible range, tracking itself becomes impossible, and due to the difficulty in maintaining continuity of operation due to the narrow range of tracking possible, there is a problem that electricity production capacity is lowered rather than the fixed type.
또한, 이러한 태양광 발전장치는 고가의 발전모듈을 탑재하고 있으면서 태풍과 같은 자연재해가 발생했을 때 이에 추적식 발전장치를 스스로 안전하게 지킬 수 있는 대처방안이 없었으며 단지 관리자의 인위적 조작에 의존할 수밖에 없었다.In addition, these photovoltaic power generation devices are equipped with expensive power generation modules, and when natural disasters such as typhoons occur, there is no countermeasure to self-protect the tracking power generation devices. There was no.
이러한 단점들은 결국 태양광 발전효율의 저하로 이어지게 되는 것이다.These disadvantages eventually lead to a decrease in solar power generation efficiency.
그리하여 2012년 05월 15일자 특허등록 제10-1148288호(태양광 집광패널을 이용한 발전 시스템용 태양광 분광장치)가 제안되었으며,Thus, on May 15, 2012, Patent Registration No. 10-1148288 (solar light spectroscopic device for power generation system using solar light collecting panel) was proposed.
이는, 태양광을 집광하기 위한 태양광 집광장치와,This is a solar light concentrator for condensing sunlight,
상기 태양광 집광장치를 통해 집광된 태양광을 광케이블을 통해 이송하여 적외선 및 가시광선과 자외선으로 분광하기 위한 태양광 분광장치와,A solar light spectrometer for transporting the sunlight collected through the solar light concentrator through an optical cable to speculate it into infrared light, visible light, and ultraviolet light,
상기 태양광 분광장치를 통해 분광된 적외선을 광케이블로 이송하여 증기를 생성키 위한 적외선보일러와,An infrared boiler for generating steam by transferring the infrared rays spectroscopically through the solar spectroscopy device to an optical cable,
상기 적외선보일러에서 생성된 증기압을 이용하여 구동되는 증기터빈과, 상기 증기터빈에 의해 발전하는 발전기와,A steam turbine driven by using the steam pressure generated by the infrared boiler, a generator that generates power by the steam turbine,
상기 증기터빈을 구동한 증기압의 폐열을 축열하여 난방을 행하기 위한 축열조와,A heat storage tank for performing heating by accumulating waste heat of the steam pressure driving the steam turbine,
상기 태양광 분광장치를 통해 분광된 가시광선과 자외선을 광케이블로 이송하여 태양광 발전을 행하기 위한 태양광 발전기를 구비한 태양광 집광패널을 이용한 발전 시스템으로 이루어지고;It consists of a power generation system using a photovoltaic condensing panel having a photovoltaic generator for performing photovoltaic power generation by transferring the visible and ultraviolet rays spectroscopically through the photovoltaic spectroscopy device to an optical cable;
상기 태양광 분광장치는 태양광 집광장치에서 광케이블로 이송된 태양광을 넓게 펴주기 위한 광프레이트기와,The photovoltaic spectroscopy device includes an optical plater for widening sunlight transferred from the photovoltaic concentrator to an optical cable,
상기 광프레이트기를 통해 펼쳐 진 태양광에서 적외선과 가시광선 및 자외선을 분광하기 위한 프리즘과,A prism for spectroscopy of infrared rays, visible rays, and ultraviolet rays from sunlight spread through the optical plater,
상기 프리즘을 통해 분광된 적외선을 수광하는 수광부와,A light-receiving unit that receives infrared rays spectroscopically through the prism,
상기 프리즘을 통해 분광된 가시광선과 자외선을 수광하는 수광부로 구성하였다.It consisted of a light receiving unit that receives visible light and ultraviolet rays spectroscopically through the prism.
그러나 상기와 같은 종래의 태양광 집광패널을 이용한 발전 시스템용 태양광 분광장치에 의하여서는 태양광을 막대형 볼록 렌즈가 설치된 집광패널을 이용해 집광하여 광케이블 및 광케이블을 통해 태양광 분광기로 광원을 분광하여 적외선은 스팀 발전과 난방열로 이용하고 가시광선, 자외선은 태양 발전 모듈 패널에 집중 조사하여 효율적으로 태양 에너지를 활용할 수 있도록 하였으나, 태양광에서 적외선을 분리한 가시광선과 자외선을 원통 형상의 태양광 발전기로 보내어 발전탱크의 내부에 방사상으로 배열한 다수개의 양면 태양 발전 모듈 패널을 통하여 발전하도록 하였으므로 실제적인 발전 효율이 미비하여 원하는 발전량을 얻지 못하게 되는 단점이 있었다.However, in the solar spectrometer for a power generation system using the conventional solar light condensing panel as described above, the sunlight is condensed using a convex panel equipped with a rod-shaped convex lens, and the light source is spectroscopic with a solar spectrometer through an optical cable and an optical cable. Infrared light is used for steam power generation and heating heat, and visible light and ultraviolet light are concentrated on the solar power module panel to enable efficient use of solar energy, but visible light and ultraviolet light separated from sunlight are used as a cylindrical solar generator. Since it was sent to generate power through a plurality of double-sided solar power module panels arranged radially inside the power generation tank, the actual power generation efficiency was insufficient, so that the desired power generation amount could not be obtained.
더구나 운송장치인 차량이나 선박에서도 태양광 집광장치를 이용하여 태양광을 수집하여 태양광 발전을 할 수 있도록 하였으나, 차량이나 선박과 같은 운송장치는 규모가 한정되어 있어 태양광을 수집하는데 한계가 있게 될 뿐 아니라 태양광을 수집하여도 태양광 패널의 한계에 의하여 발전량이 한정되어 큰 효율을 올리지 못하는 문제점이 있었다.In addition, a vehicle or a ship, which is a transportation device, collects sunlight using a solar concentrator to generate solar power, but transportation devices such as vehicles and ships have a limited size, so there is a limit to collecting sunlight. In addition, even when solar light is collected, there is a problem in that the amount of power generation is limited due to the limitation of the solar panel, so that the large efficiency cannot be increased.
이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 운송장치인 차량이나 선박의 상면에 다수의 집광부를 통하여 많은 태양광을 수집하도록 하고, 각 집광부에서 광케이블을 통하여 이동하는 태양광은 전송부에 모아진 후, 다시 다수의 분산 광케이블로 분산되어 이동하도록 한 상태에서 일정한 간격의 상하로 배열한 발전부의 다수의 박막 태양광 솔라들의 사이에 위치하는 분광부를 통하여 태양광을 전달하여 단위 면적에서 최대의 태양광 발전 효율을 올릴 수 있도록 한 운송장치용 고효율 태양광 발전시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the conventional problems as described above, and collects a lot of sunlight through a plurality of condensing units on the upper surface of a vehicle or ship, which is a transportation device, and a solar light moving through an optical cable from each condensing unit. After the light is collected in the transmission unit, it is dispersed and moved again by a number of distributed optical cables, and the solar light is transmitted through the spectral unit located between the plurality of thin-film solar cells of the power generation unit arranged vertically at regular intervals. Its purpose is to provide a high-efficiency solar power generation system for transportation devices that can increase the maximum solar power generation efficiency in an area.
그리고 본 발명은 상기의 집광부를 상면의 큰 볼록렌즈와 측면의 작은 주름형 볼록렌즈로 형성하여 직접 조사되는 빛과 주위에 원주형으로 형성한 반사면에서 반사되는 빛을 모두 수집하도록 하여 많은 태양광을 수집할 수 있도록 하고,In addition, in the present invention, the condensing part is formed with a large convex lens on the upper surface and a small wrinkle-shaped convex lens on the side to collect both the light directly irradiated and the light reflected from the reflective surface formed in a cylindrical shape around the To be able to collect light,
또한, 본 발명은 상기 분광부를 다수의 오목렌즈를 주름형으로 양면에 형성하여 양측에 위치한 박막 태양광 솔라에 모든 빛을 분광하면서 효율적인 발전이 이루어지도록 함을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to form a plurality of concave lenses on both sides in a corrugated shape, so that all light is spectralized on both sides of a thin-film solar solar system and efficient power generation is achieved.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 운송장치용 고효율 태양광 발전시스템은 차량의 지붕과 같은 공간에는 다수의 제1 집광부를 설치하여 상면의 큰 볼록렌즈로 직접 빛을 집광하는 동시에 측면의 집광렌즈로는 주위에 원주형으로 형성한 반사면에서 반사되는 빛을 모두 수집하도록 하면서 적은 면적에서 많은 태양광을 수집하도록 하고,In order to achieve the above object, the high-efficiency solar power generation system for a transportation device of the present invention has a plurality of first condensing units installed in a space such as a roof of a vehicle to directly condense light with a large convex lens on the upper surface and at the same time condensing lens on the side. The furnace collects a lot of sunlight in a small area while collecting all the light reflected from the reflective surface formed in a cylindrical shape around it.
그리고 차량의 트렁크 도어와 같은 공간에는 넓은 볼록렌즈인 다수의 제2 집광부를 통하여 태양광을 수집하도록 한다.In addition, sunlight is collected in a space such as a trunk door of a vehicle through a plurality of second condensing units which are wide convex lenses.
상기의 제1 및 제2 집광부에서 광케이블을 통하여 이동하는 태양광은 전송부에 모아져서 분산부로 이동하도록 하고,The sunlight moving through the optical cable in the first and second condensing units is collected in the transmission unit and moved to the dispersion unit,
상기의 분산부로 이동한 태양광은 다시 다수의 분산 광케이블로 분산되어 이동하도록 하고,The sunlight that has moved to the above dispersing unit is again distributed and moved by a plurality of distributed optical cables,
상기의 분산 광케이블을 통하여 이동하는 태양광은 일정한 간격을 두고 상하로 배열한 발전부의 다수의 박막 태양광 솔라들의 사이에 위치하며 다수의 주름형 오목렌즈를 양면에 구비한 분광부를 통하여 태양광을 골고루 분광하면서 단위 면적에서 최대의 태양광 발전 효율을 올릴 수 있도록 하고,The sunlight moving through the dispersion optical cable is located between a plurality of thin film solar solar cells of the power generation unit arranged vertically at regular intervals, and the sunlight is evenly distributed through the spectroscopic unit having a plurality of corrugated concave lenses on both sides. It is possible to increase the maximum solar power generation efficiency in a unit area while spectroscopy,
상기 발전부의 박막 태양광 솔라는 양면을 곡선이나 직선의 요철 형상으로 형성하여 단위 면적에서 최대의 발전 효율을 얻도록 구성됨을 특징으로 한다.The thin film solar solar of the power generation unit is characterized in that it is configured to obtain maximum power generation efficiency in a unit area by forming both sides in a curved or straight uneven shape.
상기의 본 발명에 따른 운송장치용 고효율 태양광 발전시스템에 의하여서는 상면의 큰 볼록렌즈와 측면의 집광렌즈로 형성하여 직접 조사되는 빛과 주위에 원주형으로 형성한 반사면에서 반사되는 빛을 모두 수집하도록 한 다수의 집광부를 통하여 많은 태양광을 수집하도록 하고,The high-efficiency solar power generation system for a transportation device according to the present invention collects both light directly irradiated by forming a large convex lens on the upper surface and a condensing lens on the side surface and the light reflected from the reflective surface formed in a cylindrical shape around the above. Collect a lot of sunlight through the plurality of condensing units,
상기의 각 집광부에서 광케이블을 통하여 이동하는 태양광은 전송부에 모아져서 분산부로 이동한 후 다시 다수의 분산 광케이블로 분산되어 이동하도록 하여 일정한 간격을 두고 상하로 배열한 발전부의 다수의 박막 태양광 솔라들의 사이에 위치하는 분광부를 통하여 태양광을 전달하면서 발전이 이루어지도록 하고,The sunlight moving through the optical cable from each of the above condensing units is collected in the transmission unit, moves to the dispersion unit, and then distributed by a number of distributed optical cables to move, and a plurality of thin-film solar lights in the power generation unit arranged vertically at regular intervals. Power generation occurs while transmitting sunlight through the spectral unit located between the solar cells,
상기의 분광부는 다수의 주름형 오목렌즈를 양면에 구비하여 태양광을 골고루 분광하면서 단위 면적에서 최대의 태양광 발전 효율을 올릴 수 있도록 하고,The spectral unit is provided with a plurality of corrugated concave lenses on both sides to evenly spectral the sunlight while increasing the maximum solar power generation efficiency in a unit area,
상기 발전부의 박막 태양광 솔라는 양쪽 표면을 곡선이나 직선의 요철 형상으로 형성하여 단위 면적에서 최대의 발전 효율을 얻도록 하는 효과가 있다.The thin film solar solar of the power generation unit has an effect of obtaining maximum power generation efficiency in a unit area by forming both surfaces in a curved or straight uneven shape.
도 1은 본 발명의 전체 구성을 도시한 개략도.
도 2는 본 발명 집광부의 구성을 도시한 개략도.
도 3은 본 발명 분광부 및 발전부의 일실시예에 따른 구성을 도시한 개략도.
도 4는 본 발명 분광부 및 발전부의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 개략도.
도 5는 본 발명 분광부 및 발전부의 또 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 개략도.1 is a schematic diagram showing the overall configuration of the present invention.
Figure 2 is a schematic diagram showing the configuration of the condensing unit of the present invention.
Figure 3 is a schematic diagram showing a configuration according to an embodiment of the present invention spectral unit and power generation unit.
Figure 4 is a schematic diagram showing a configuration according to another embodiment of the present invention spectral unit and power generation unit.
Figure 5 is a schematic diagram showing a configuration according to another embodiment of the present invention spectral unit and power generation unit.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 운송장치용 고효율 태양광 발전시스템을 차량에 한정하여 도시하고 기술하지만 선박이나 기타 운송수단에 적용할 수 있는 것으로서,The high-efficiency solar power generation system for a transportation device according to the present invention is shown and described only for vehicles, but as applicable to ships or other transportation means,
차량(1)의 지붕과 같은 공간에는 다수의 제1 집광부(2)를 설치하여 상면의 큰 볼록렌즈(3)로 직접 빛을 집광하는 동시에 측면의 집광렌즈(4)로는 주위에 원주형으로 형성한 반사면(5)에서 반사되는 빛을 모두 수집하도록 하면서 적은 면적에서 많은 태양광을 수집하도록 한다.In a space such as the roof of the vehicle (1), a plurality of first condensing units (2) are installed to directly condense light with a large convex lens (3) on the top surface, and at the same time, a condensing lens (4) on the side surface is used in a cylindrical shape. While collecting all the light reflected from the formed
그리고 차량(1)의 트렁크 도어와 같은 공간에는 넓은 볼록렌즈(7)인 다수의 제2 집광부(6)를 통하여 태양광을 수집하도록 한다.In addition, sunlight is collected in a space such as a trunk door of the
상기의 제1 및 제2 집광부(2)(6)에서 광케이블(11)을 통하여 이동하는 태양광은 전송부(10)에 모아져서 분산부(12)로 이동하도록 하고,The sunlight moving through the
상기의 분산부(12)로 이동한 태양광은 다시 다수의 분산 광케이블(13)로 분산되어 이동하도록 하고,The sunlight that has moved to the
상기의 분산 광케이블(13)을 통하여 이동하는 태양광은 일정한 간격을 두고 상하로 배열한 발전부(30, 30a, 30b, 30c)의 다수의 박막 태양광 솔라(31)들의 사이에 위치하는 분광부(20a, 20b, 20c)를 통하여 태양광을 전달하도록 하고,The solar light moving through the dispersion
상기의 분광부(20a, 20b, 20c)는 상면과 하면의 양쪽 표면을 다수의 주름형 오목렌즈(21)(22)의 형태로 하여 원하는 부위에 빛을 골고루 분광하면서 단위 면적에서 최대의 태양광 발전 효율을 올릴 수 있도록 하고,The
상기 발전부(30, 30a, 30b, 30c)의 박막 태양광 솔라(31)는 양면에 각각 솔라 셀(32)(33)을 구비한 상태에서 표면에만 곡선의 요철 형상으로 형성하여 단위 면적에서 최대의 발전 효율을 얻도록 구성한 것이다.The thin film solar solar 31 of the
상기의 집광렌즈(4)는 볼록렌즈, 플라넬렌즈 등을 사용하여 보다 많은 태양광을 받도록 한다.The
상기의 분광부(20a, 20b, 20c)와 발전부(30, 30a, 30b, 30c)는 내면이 반사체로 이루어진 밀폐된 공간에 설치하여 태양광을 최대한 이용할 수 있도록 한다.The
상기와 같이 구성한 본 발명의 운송장치용 고효율 태양광 발전시스템은,The highly efficient solar power generation system for a transportation device of the present invention configured as described above,
차량(1)의 지붕과 같은 공간에는 다수의 제1 집광부(2)를 설치하여 상면의 큰 볼록렌즈(3)로 직접 빛을 집광하는 동시에 측면의 집광렌즈(4)로는 주위에 원주형으로 형성한 반사면(5)에서 반사되는 빛을 모두 수집하도록 하면서 적은 면적에서 많은 태양광을 수집하도록 한다.In a space such as the roof of the vehicle (1), a plurality of first condensing units (2) are installed to directly condense light with a large convex lens (3) on the top surface, and at the same time, a condensing lens (4) on the side surface is used in a cylindrical shape. While collecting all the light reflected from the formed
그리고 차량(1)의 트렁크 도어와 같은 공간에는 넓은 볼록렌즈(7)인 다수의 제2 집광부(6)를 통하여 태양광을 수집하도록 한다.In addition, sunlight is collected in a space such as a trunk door of the
상기의 제1 및 제2 집광부(2)(6)에서 광케이블(11)을 통하여 이동하는 태양광은 전송부(10)에 모아져서 분산부(12)로 이동하도록 한다.The sunlight moving through the
상기의 분산부(12)로 이동한 태양광은 다시 다수의 분산 광케이블(13)로 분산되어 이동하도록 한다.The sunlight that has moved to the
상기의 분산 광케이블(13)을 통하여 이동하는 태양광은 일정한 간격을 두고 상하로 배열한 발전부(30, 30a, 30b, 30c)의 다수의 박막 태양광 솔라(31)들의 사이에 위치하는 분광부(20a, 20b, 20c)를 통하여 태양광을 전달하도록 한다.The solar light moving through the dispersion
상기의 분광부(20a, 20b, 20c)는 상면과 하면의 양쪽 표면을 오목렌즈(21)(22)의 형태로 하여 원하는 부위에 빛을 골고루 분광하면서 단위 면적에서 최대의 태양광 발전 효율을 올릴 수 있도록 한다.The
상기 발전부(30, 30a, 30b, 30c)의 박막 태양광 솔라(31)는 상면과 하면에 각각 솔라 셀(32)(33)을 표면에만 곡선의 요철 형상으로 형성하여 단위 면적에서 최대의 발전 효율을 얻도록 한다.The thin film photovoltaic solar 31 of the
상기의 분광부(20a, 20b, 20c)와 발전부(30, 30a, 30b, 30c)는 내면이 반사체로 이루어진 밀폐된 공간에 설치하여 태양광을 최대한 이용할 수 있도록 한다.The
도 4는 본 발명 분광부 및 발전부의 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 것으로서.4 is a view showing a configuration according to another embodiment of the present invention spectral unit and power generation unit.
상기의 분광부(20a, 20b, 20c)는 상면과 하면의 양쪽 표면을 오목렌즈(21)(22)의 형태로 하여 원하는 부위에 빛을 골고루 분광하면서 단위 면적에서 최대의 태양광 발전 효율을 올릴 수 있도록 한다.The
상기 발전부(30, 30a, 30b, 30c)의 박막 태양광 솔라(31)는 상면과 하면에 각각 솔라 셀(52)(53)을 구비한 상태에서 전체를 직선의 굴곡진 형상으로 형성하여 단위 면적에서 최대의 발전 효율을 얻도록 한다.The thin film solar solar 31 of the
도 5는 본 발명 분광부 및 발전부의 또 다른 실시예에 따른 구성을 도시한 것으로서,5 is a view showing a configuration according to another embodiment of the present invention spectral unit and power generation unit,
상기의 분광부(20a, 20b, 20c)는 상면과 하면의 양쪽 표면을 오목렌즈(21)(22)의 형태로 하여 원하는 부위에 빛을 골고루 분광하면서 단위 면적에서 최대의 태양광 발전 효율을 올릴 수 있도록 한다.The
상기 발전부(30, 30a, 30b, 30c)의 박막 태양광 솔라는 상면과 하면에 각각 다수의 구형의 솔라 셀(60)를 전선으로 가로와 세로로 연결하여 전체를 다수의 구형으로 형성하여 단위 면적에서 최대의 발전 효율을 얻도록 한다.The thin film solar solar of the power generation unit (30, 30a, 30b, 30c) is formed by connecting a plurality of spherical solar cells (60) horizontally and vertically with electric wires on the upper and lower surfaces to form a plurality of spherical units. To get the maximum power generation efficiency in the area.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been illustrated and described, but the present invention is not limited to the above-described embodiments, and the present invention is not departing from the gist of the present invention claimed in the claims. Anyone with knowledge can implement various modifications, as well as such modifications will be within the scope of the described claims.
1 : 차량 2, 6 : 집광부
3 : 큰 볼록렌즈 4 : 집광렌즈
5 : 반사면 7 : 넓은 볼록렌즈
10 : 전송부 11 : 광케이블
12 : 분산부 13 : 분산 광케이블
20a, 20b, 20c : 분광부 21, 22 : 오목렌즈
30, 30a, 30b, 30c : 발전부
31 : 박막 태양광 솔라 32, 33 : 솔라 셀1:
3: large convex lens 4: condensing lens
5: reflective surface 7: wide convex lens
10: transmission unit 11: optical cable
12: dispersion unit 13: dispersion optical cable
20a, 20b, 20c:
30, 30a, 30b, 30c: Power generation department
31: thin film solar solar 32, 33: solar cell
Claims (3)
상기 차량(1)의 트렁크 도어와 같은 공간에는 넓은 볼록렌즈(7)인 다수의 제2 집광부(6)를 통하여 태양광을 수집하도록 한다.
상기의 제1 및 제2 집광부(2)(6)에서 광케이블(11)을 통하여 이동하는 태양광은 전송부(10)에 모아져서 분산부(12)로 이동하도록 하고,
상기의 분산부(12)로 이동한 태양광은 다시 다수의 분산 광케이블(13)로 분산되어 이동하도록 하고,
상기의 분산 광케이블(13)을 통하여 이동하는 태양광은 일정한 간격을 두고 상하로 배열한 발전부(30, 30a, 30b, 30c)의 다수의 박막 태양광 솔라(31)들의 사이에 위치하는 분광부(20a, 20b, 20c)를 통하여 태양광을 전달하도록 하고,
상기의 분광부(20a, 20b, 20c)는 상면과 하면의 양쪽 표면을 오목렌즈(21)(22)의 형태로 하여 원하는 부위에 빛을 골고루 분광하도록 하고,
상기 발전부(30, 30a, 30b, 30c)의 박막 태양광 솔라(31)는 상면과 하면에 각각 솔라 셀(32)(33)을 표면에만 곡선이나 직선의 요철 형상으로 형성하고,
상기의 분광부(20a, 20b, 20c)와 발전부(30, 30a, 30b, 30c)는 내면이 반사체로 이루어진 밀폐된 공간에 설치하여 구성한 것을 특징으로 하는 운송장치용 고효율 태양광 발전시스템.In a space such as the roof of the vehicle (1), a plurality of first condensing units (2) are installed to directly condense light with a large convex lens (3) on the top surface, and at the same time, the condensing lens (4) on the side surface is cylindrical While collecting all the light reflected from the formed reflective surface 5, a lot of sunlight is collected in a small area.
In the same space as the trunk door of the vehicle 1, sunlight is collected through a plurality of second condensing units 6 which are wide convex lenses 7.
The sunlight moving through the optical cable 11 in the first and second condensing units 2 and 6 is collected in the transmission unit 10 and moved to the dispersing unit 12,
The sunlight that has moved to the dispersion unit 12 is dispersed and moved to a plurality of optical cables 13 again,
The solar light moving through the dispersion optical cable 13 is a spectroscopic unit located between a plurality of thin film solar solar 31 of the power generation units 30, 30a, 30b, 30c arranged vertically at regular intervals To transmit sunlight through (20a, 20b, 20c),
The spectral units 20a, 20b, and 20c have both surfaces of the upper and lower surfaces in the form of concave lenses 21 and 22 to evenly disperse light to a desired area,
The thin film solar solar 31 of the power generation units 30, 30a, 30b, 30c has solar cells 32 and 33 formed on the upper and lower surfaces, respectively, in a curved or straight irregular shape,
The spectral units (20a, 20b, 20c) and the power generation unit (30, 30a, 30b, 30c) is a high-efficiency solar power generation system for a transportation device, characterized in that the inner surface is installed in a sealed space made of a reflector.
상기의 분광부(20a, 20b, 20c)는 상면과 하면의 양쪽 표면을 오목렌즈(21)(22)의 형태로 하여 원하는 부위에 빛을 골고루 분광하면서 단위 면적에서 최대의 태양광 발전 효율을 올릴 수 있도록 하고,
상기 발전부(30, 30a, 30b, 30c)의 박막 태양광 솔라(31)는 상면과 하면에 각각 솔라 셀(52)(53)을 구비한 상태에서 전체를 직선의 굴곡진 형상으로 형성하여 단위 면적에서 최대의 발전 효율을 얻도록 구성한 것을 특징으로 하는 집광 및 분광에 의한 고효율 태양광 발전시스템.The method according to claim 1,
The spectral units 20a, 20b, and 20c have both surfaces of the upper and lower surfaces in the form of concave lenses 21 and 22 to evenly distribute light to a desired area and increase the maximum solar power generation efficiency in a unit area. To be able to
The thin film solar solar 31 of the power generation units 30, 30a, 30b, 30c is formed in a straight curved shape with solar cells 52 and 53 on the upper and lower surfaces, respectively. High efficiency solar power generation system by condensing and spectroscopy, characterized in that it is configured to obtain maximum power generation efficiency in an area.
상기의 분광부(20a, 20b, 20c)는 상면과 하면의 양쪽 표면을 오목렌즈(21)(22)의 형태로 하여 원하는 부위에 빛을 골고루 분광하면서 단위 면적에서 최대의 태양광 발전 효율을 올릴 수 있도록 하고,
상기 발전부(30, 30a, 30b, 30c)의 박막 태양광 솔라는 상면과 하면에 각각 다수의 구형의 솔라 셀(60)를 전선으로 가로와 세로로 연결하여 전체를 다수의 구형으로 형성하여 단위 면적에서 최대의 발전 효율을 얻도록 구성한 것을 특징으로 하는 집광 및 분광에 의한 고효율 태양광 발전시스템.The method according to claim 1,
The spectral units 20a, 20b, and 20c have both surfaces of the upper and lower surfaces in the form of concave lenses 21 and 22 to evenly distribute light to a desired area and increase the maximum solar power generation efficiency in a unit area. To be able to
The thin film solar solar of the power generation unit (30, 30a, 30b, 30c) is formed by connecting a plurality of spherical solar cells (60) horizontally and vertically with electric wires on the upper and lower surfaces to form a plurality of spherical units. High efficiency solar power generation system by condensing and spectroscopy, characterized in that it is configured to obtain maximum power generation efficiency in an area.
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| KR1020190023527A KR20200104991A (en) | 2019-02-28 | 2019-02-28 | High-efficiency solar power generation system for transportation equipment |
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