KR20220042540A - Air natural circulation cooling device and solar power generation device equipped with the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전 장치에 관한 것으로, 특히 전기 에너지 발생 효율을 향상시킬 수 있는 공기 자연 순환 방식의 냉각 장치 및 이를 구비한 태양광 발전 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic device, and more particularly, to an air natural circulation cooling device capable of improving electrical energy generation efficiency, and a photovoltaic device having the same.
태양광 발전은 햇빛을 직류 전기로 바꾸어 전력을 생산하는 발전 방법으로, 태양광 발전은 여러 개의 태양전지 셀(cell)들이 붙어 있는 태양광 발전용 패널을 이용하여 전력을 생성한다. 태양광 발전의 특징은 반영구적으로 활용할 수 있고, 태양전지 셀들로 구성된 패널을 사용해서 유지 보수가 간편하며 무공해·무진장의 태양에너지원이라는 점 등의 장점으로 인해 미래의 대체에너지원으로 각광받고 있다. Photovoltaic power generation is a power generation method that converts sunlight into direct current electricity to produce electric power, and photovoltaic power generation generates electric power using a photovoltaic power panel to which several solar cells are attached. The characteristics of solar power generation are semi-permanent, easy maintenance by using a panel composed of solar cells, and a non-polluting and limitless solar energy source.
그러나, 태양광 패널에 태양 빛이 입사할 때 태양광을 직접받아 전기에너지로 변환하는 집광판의 온도가 상승함에 따라, 태양광 발전 장치의 전기에너지 발전 효율이 점진적으로 저하되는 문제점이 있었다.However, as the temperature of the light collecting plate that receives sunlight directly and converts it into electric energy increases when sunlight is incident on the solar panel, there is a problem in that the electric energy generation efficiency of the photovoltaic device is gradually reduced.
본 발명은 태양광 패널의 온도 상승을 최소화할 수 있는 공기 자연 순환 방식의 냉각 장치 및 이를 구비한 태양광 발전 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.An object of the present invention is to provide a cooling device of a natural air circulation method capable of minimizing the temperature rise of a solar panel, and a solar power generation device having the same.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 자연 순환 방식의 냉각 장치는, 태양광 패널의 배면으로부터 이격되어 배치된 슬릿판을 포함한다.The cooling device of the natural air circulation method according to the present invention for achieving the above object includes a slit plate disposed spaced apart from the rear surface of the solar panel.
상기 슬릿판은 곡선 형상의 단면을 갖는다.The slit plate has a curved cross section.
상기 슬릿판은 에어포일(airfoil)의 상부 표면과 동일한 형상의 단면을 갖는다.The slit plate has a cross section of the same shape as the upper surface of the airfoil.
상기 슬릿판은 상기 에어포일의 리딩 에지(leading edge)에 대응되는 제 1 단부 및 상기 에어포일의 트레일링 에지(trailing edge)에 대응되는 제 2 단부를 포함하며; 그리고, 상기 슬릿판의 제 1 및 제 2 단부들 중 상기 제 2 단부가 상기 태양광 패널의 배면에 더 근접하게 배치된다.the slit plate includes a first end corresponding to a leading edge of the airfoil and a second end corresponding to a trailing edge of the airfoil; And, the second end of the first and second ends of the slit plate is disposed closer to the rear surface of the solar panel.
상기 슬릿판은 상기 에어포일의 리딩 에지에 대응되는 제 1 단부 및 상기 에어포일의 트레일링 에지에 대응되는 제 2 단부를 포함하며; 그리고, 상기 슬릿판의 제 1 및 제 2 단부들 중 상기 제 2 단부가 상기 태양광 패널의 배면에 더 근접하게 배치된다.the slit plate includes a first end corresponding to a leading edge of the airfoil and a second end corresponding to a trailing edge of the airfoil; And, the second end of the first and second ends of the slit plate is disposed closer to the rear surface of the solar panel.
또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 공기 자연 순환 냉각 기능을 갖는 태양광 발전 장치는, 태양광 패널; 및 상기 태양광 패널의 배면에 배치된 냉각 장치를 포함하며; 상기 냉각 장치는 상기 태양광 패널의 배면으로부터 이격되어 배치된 슬릿판을 포함한다.In addition, a photovoltaic device having a natural air circulation cooling function according to the present invention for achieving the above object, a photovoltaic panel; and a cooling device disposed on a rear surface of the solar panel; The cooling device includes a slit plate spaced apart from the rear surface of the solar panel.
상기 슬릿판은 곡선 형상의 단면을 갖는다.The slit plate has a curved cross section.
상기 슬릿판은 에어포일의 상부 표면과 동일한 형상의 단면을 갖는다.The slit plate has a cross section of the same shape as the upper surface of the airfoil.
상기 슬릿판은 상기 에어포일의 리딩 에지에 대응되는 제 1 단부 및 상기 에어포일의 트레일링 에지에 대응되는 제 2 단부를 포함하며; 그리고, 상기 슬릿판의 제 1 및 제 2 단부들 중 상기 제 2 단부가 상기 태양광 패널의 배면에 더 근접하게 배치된다.the slit plate includes a first end corresponding to a leading edge of the airfoil and a second end corresponding to a trailing edge of the airfoil; And, the second end of the first and second ends of the slit plate is disposed closer to the rear surface of the solar panel.
상기 냉각 장치는 상기 슬릿판을 적어도 2개 이상 포함한다.The cooling device includes at least two or more of the slit plates.
상기 복수의 슬릿판들을 각각 제 1 단부 및 상기 제 1 단부의 반대편에 위치한 제 2 단부를 포함하며; 상기 복수의 슬릿판들의 제 1 단부들 및 제 2 단부들 중 제 2 단부들이 상기 태양광 패널의 배면에 더 근접하게 배치되며; 인접한 슬릿판들의 제 1 단부들 간의 거리는 그 인접한 슬릿판들의 제 2 단부들 간의 거리보다 더 크다.each of said plurality of slit plates comprising a first end and a second end opposite said first end; second ends of the first ends and second ends of the plurality of slit plates are disposed closer to the back surface of the solar panel; The distance between the first ends of adjacent slit plates is greater than the distance between the second ends of the adjacent slit plates.
상기 태양광 패널의 배면과 최상측 슬릿판 사이 또는 상기 인접한 슬릿판들 사이에 하나의 슬릿이 정의된다.One slit is defined between the rear surface of the solar panel and the uppermost slit plate or between the adjacent slit plates.
상기 최상측 슬릿판은 상기 복수의 슬릿판들 중 상기 태양광 패널의 배면의 최상측에 배치된 슬릿판이다.The uppermost slit plate is a slit plate disposed on the uppermost side of the rear surface of the solar panel among the plurality of slit plates.
상기 슬릿의 크기는 상기 태양광 패널의 배면에 근접할수록 점진적으로 작아진다.The size of the slit gradually decreases as it approaches the rear surface of the solar panel.
각 슬릿판의 제 1 단부는 그 하부의 슬릿판을 향해 구부러진 후크 형상을 갖는다.The first end of each slit plate has a hook shape bent toward the slit plate below it.
상기 냉각 장치는 상기 슬릿판을 상기 태양광 패널에 결합시키기 위한 결합 장치를 더 포함한다.The cooling device further includes a coupling device for coupling the slit plate to the solar panel.
상기 결합 장치는, 상기 태양광 패널의 배면의 제 1 측면 가장자리에 배치된 제 1 지지부; 및 상기 제 1 지지부와 마주보도록 상기 태양광 패널의 제 2 측면 가장자리에 배치된 제 2 지지부를 포함한다.The coupling device may include: a first support portion disposed on a first side edge of a rear surface of the solar panel; and a second support portion disposed on a second side edge of the solar panel to face the first support portion.
상기 슬릿판은 상기 제 1 지지부와 제 2 지지부 사이에 배치된다.The slit plate is disposed between the first support part and the second support part.
상기 슬릿판의 제 1 측면은 상기 제 1 지지부에 결합되고, 상기 슬릿판의 제 2 측면은 상기 제 2 지지부에 결합된다.A first side of the slit plate is coupled to the first support, and a second side of the slit plate is coupled to the second support.
상기 슬릿판은 상기 제 1 지지부 및 제 2 지지부에 회전 가능하게 결합된다.The slit plate is rotatably coupled to the first support part and the second support part.
상기 슬릿판의 제 1 측면은 상기 제 1 지지부에 회전 가능하게 결합되고, 상기 슬릿판의 제 2 측면은 상기 제 2 지지부에 회전 가능하게 결합된다.A first side of the slit plate is rotatably coupled to the first support, and a second side of the slit plate is rotatably coupled to the second support.
본 발명에 따른 공기 자연 순환 방식의 냉각 장치 및 이를 구비한 태양광 발전 장치는 점진적으로 좁아지는 슬릿을 포함하는 바, 이 슬릿에 의해 공기가 빠른 속도로 이동하면서 태양광 패널의 배면과 접촉함에 따라 태양광 패널의 온도가 더욱 빠르게 감소될 수 있으며, 이에 따라 태양광 패널의 효율이 증가할 수 있다.The cooling device of the natural air circulation method according to the present invention and the photovoltaic device having the same include a slit that is gradually narrowed. As the air moves at a high speed by the slit and comes into contact with the back surface of the solar panel, The temperature of the solar panel may be reduced more rapidly, and thus the efficiency of the solar panel may be increased.
더불어, 공기 자연 순환 방식의 냉각 장치 및 이를 구비한 태양광 발전 장치는 태양광 패널의 배면을 향해 진입하는 역풍에 의한 태양광 패널의 전복을 방지할 수 있다.In addition, the cooling device of the natural air circulation method and the photovoltaic device having the same can prevent the photovoltaic panel from overturning due to a headwind that enters toward the rear surface of the photovoltaic panel.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 장치의 입체도이다.
도 2는 도 1의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이다.
도 3은 에어포일을 나타낸 도면이다.
도 4는 베루누이의 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 슬릿판 주변의 공기 순환을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 장치의 입체도이다.1 is a three-dimensional view of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line I-I' of FIG. 1 .
3 is a view showing an airfoil.
4 is a diagram for explaining the principle of the berunui.
5 is a view for explaining air circulation around the slit plate.
6 is a three-dimensional view of a photovoltaic device according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 공정 단계들, 잘 알려진 소자 구조 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in a variety of different forms, and only these embodiments allow the disclosure of the present invention to be complete, and common knowledge in the technical field to which the present invention belongs It is provided to fully inform the possessor of the scope of the invention, and the present invention is only defined by the scope of the claims. Accordingly, in some embodiments, well-known process steps, well-known device structures, and well-known techniques have not been specifically described in order to avoid obscuring the present invention. Like reference numerals refer to like elements throughout.
도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 확대하여 나타내었다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다. 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "위에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 위에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 위에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다. 또한, 층, 막, 영역, 판 등의 부분이 다른 부분 "아래에" 있다고 할 때, 이는 다른 부분 "바로 아래에" 있는 경우뿐 아니라 그 중간에 또 다른 부분이 있는 경우도 포함한다. 반대로 어떤 부분이 다른 부분 "바로 아래에" 있다고 할 때에는 중간에 다른 부분이 없는 것을 뜻한다.In order to clearly express various layers and regions in the drawings, the thicknesses are enlarged. Throughout the specification, like reference numerals are assigned to similar parts. When a part, such as a layer, film, region, plate, etc., is “on” another part, it includes not only cases where it is “directly on” another part, but also cases where there is another part in between. Conversely, when we say that a part is "just above" another part, we mean that there is no other part in the middle. Also, when a part of a layer, film, region, plate, etc. is said to be "under" another part, it includes not only the case where it is "directly under" another part, but also the case where there is another part in the middle. Conversely, when a part is said to be "just below" another part, it means that there is no other part in the middle.
공간적으로 상대적인 용어인 "아래(below)", "아래(beneath)", "하부(lower)", "위(above)", "상부(upper)" 등은 도면에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 소자 또는 구성 요소들과 다른 소자 또는 구성 요소들과의 상관관계를 용이하게 기술하기 위해 사용될 수 있다. 공간적으로 상대적인 용어는 도면에 도시되어 있는 방향에 더하여 사용시 또는 동작시 소자의 서로 다른 방향을 포함하는 용어로 이해되어야 한다. 예를 들면, 도면에 도시되어 있는 소자를 뒤집을 경우, 다른 소자의 "아래(below)"또는 "아래(beneath)"로 기술된 소자는 다른 소자의 "위(above)"에 놓여질 수 있다. 따라서, 예시적인 용어인 "아래"는 아래와 위의 방향을 모두 포함할 수 있다. 소자는 다른 방향으로도 배향될 수 있고, 이에 따라 공간적으로 상대적인 용어들은 배향에 따라 해석될 수 있다.Spatially relative terms "below", "beneath", "lower", "above", "upper", etc. It can be used to easily describe the correlation between an element or components and other elements or components. The spatially relative terms should be understood as terms including different orientations of the device during use or operation in addition to the orientation shown in the drawings. For example, when an element shown in the figures is turned over, an element described as "beneath" or "beneath" another element may be placed "above" the other element. Accordingly, the exemplary term “below” may include both directions below and above. The device may also be oriented in other orientations, and thus spatially relative terms may be interpreted according to orientation.
본 명세서에서 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 전기적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 포함한다고 할 때, 이는 특별히 그에 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.In the present specification, when a part is said to be connected to another part, this includes not only a case in which it is directly connected, but also a case in which it is electrically connected with another element interposed therebetween. In addition, when it is said that a part includes a certain component, this means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated.
본 명세서에서 제 1, 제 2, 제 3 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 이러한 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되는 것은 아니다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소들로부터 구별하는 목적으로 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위로부터 벗어나지 않고, 제 1 구성 요소가 제 2 또는 제 3 구성 요소 등으로 명명될 수 있으며, 유사하게 제 2 또는 제 3 구성 요소도 교호적으로 명명될 수 있다.In this specification, terms such as first, second, third, etc. may be used to describe various components, but these components are not limited by the terms. The above terms are used for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, without departing from the scope of the present invention, a first component may be referred to as a second or third component, and similarly, the second or third component may also be alternately named.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms (including technical and scientific terms) used herein may be used with the meaning commonly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. In addition, terms defined in a commonly used dictionary are not to be interpreted ideally or excessively unless clearly defined in particular.
이하, 도 1 내지 도 6을 참조로 본 발명에 따른 냉각 장치(200) 및 이를 구비한 태양광 발전 장치를 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 장치의 입체도이고, 도 2는 도 1의 I-I'의 선을 따라 자른 단면도이고, 도 3은 에어포일을 나타낸 도면이며, 도 4는 베루누이의 원리를 설명하기 위한 도면이고, 그리고 도 5는 슬릿판(40) 주변의 공기 순환을 설명하기 위한 도면이다.1 is a three-dimensional view of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line I-I' in FIG. 1, FIG. 3 is a view showing an airfoil, and FIG. 4 is a view for explaining the principle of the berunui, and Figure 5 is a view for explaining the air circulation around the slit plate (40).
본 발명의 한 실시예에 따른 태양광 발전 장치는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 태양광 패널(100) 및 냉각 장치(200)를 포함할 수 있다.A photovoltaic device according to an embodiment of the present invention may include a
태양광 패널(100)은 태양광을 공급받아 발전을 수행한다. 태양광 패널(100)은 지면에 대하여 약 21도 내지 23도 정도로 기울어져 배치된다. 태양광 패널(100)은 복수의 셀들을 포함한다. 각 셀은 태양 전지 셀로서, 각 셀은 태양광을 공급받아 전력을 생성한다. 이 복수의 셀들은, 예를 들어, 태양광 패널(100)의 전면(前面; 111)에 배치될 수 있다. 즉, 이 태양광 패널(100)의 전면(111)으로 태양광이 입사되는 바, 이 전면(111)에 전술된 복수의 셀들이 배치될 수 있다. 한편, 태양광 패널(100)의 배면(112)은 그 전면(111)과 마주보도록 그 전면(111)의 반대편에 배치될 수 있다.The
냉각 장치(200)는 태양광 패널(100)의 배면(112)에 배치될 수 있다.The
냉각 장치(200)는 슬릿(300)을 정의하는 적어도 하나의 슬릿판(40) 및 결합 장치(50)를 포함할 수 있다.The
도 1에는 하나의 예로서 복수의 슬릿판(40)들을 포함하는 냉각 장치(200)가 도시되어 있다. 1 shows a
복수의 슬릿판(40)들은 태양광 패널(100)의 배면(112)을 따라 배치된다. 예를 들어, 복수의 슬릿판(40)들은 태양광 패널(100)의 상측 가장자리로부터 그 태양광 패널(100)의 하측 가장자리를 향하는 방향을 따라 배치될 수 있다. 여기서, 태양광 패널(100)의 상측 가장자리와 하측 가장자리는 서로 마주본다. 태양광 패널(100)의 상측 가장자리 및 하측 가장자리들 중 하측 가장자리가 지면에 더 근접하게 배치된다. 이때, 슬릿판(40)들은 태양광 패널(100)의 배면(112)으로부터 소정 간격 이격되어 배치된다. 다시 말하여, 슬릿판(40)들과 태양과 패널(100)의 배면(112)은 접촉하지 않으며, 이들(40, 112) 사이에 공간이 존재한다.The plurality of
각 슬릿판(40)은 태양광 패널(100)의 제 1 측면 가장자리로부터 제 2 측면 가장자리를 향하는 방향을 따라 연장될 수 있다.Each
도 2에 도시된 바와 같이, 각 슬릿판(40)은 곡선 형상의 단면을 가질 수 있다. 구체적인 예로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 각 슬릿판(40)은 에어포일(airfoil 또는 airfoil blade)의 상부 표면(500)과 동일한 형상의 단면을 가질 수 있다.As shown in FIG. 2 , each
각 슬릿판(40)은 에어포일의 리딩 에지(leading edge; LE)에 대응되는 제 1 단부(E1) 및 그 에어포일의 트레일링 에지(trailing edge; TE)에 대응되는 제 2 단부(E2)를 포함할 수 있다. 여기서, 각 슬릿판(40)의 제 1 및 제 2 단부들(E1, E2) 중 제 2 단부(E2)가 태양광 패널(100)의 배면(112)에 더 근접하게 배치된다.Each
인접한 슬릿판(40)들의 제 1 단부(E1)들 간의 거리는 그 인접한 슬릿판(40)들의 제 2 단부(E2)들 간의 거리보다 더 크다.The distance between the first ends E1 of the
각 슬릿판(40)은 공기가 통과하는 슬릿(300)을 정의할 수 있다. 예를 들어, 태양광 패널(100)의 배면(112)과 최상측 슬릿판(40) 사이에 하나의 슬릿(300)이 정의될 수 있으며, 또한 인접한 슬릿판(40)들 사이에 하나의 슬릿(300)이 정의될 수 있다. 여기서, 최상측 슬릿판(40)은 상기 복수의 슬릿판(40)들 중 상기 태양광 패널(100)의 배면(112)의 최상측에 배치된 슬릿판(40)을 의미한다.Each
외부로부터의 공기는 슬릿(300)을 통과하여 태양광 패널(100)의 배면(112)으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 외부로부터의 공기는 슬릿(300)의 입구(예를 들어, 인접한 슬릿판(40)들에 구비된 제 1 단부(E1)들 사이의 개구부)를 통해 슬릿(300)의 내부로 들어가, 그 슬릿(300)의 출구(예를 들어, 그 인접한 슬릿판(40)들에 구비된 제 2 단부(E2)들 사이의 개구부)를 통해 그 슬릿(300) 외부로 빠져나오면서 태양광 패널(100)의 배면(112)과 접촉한다. 슬릿(300)으로부터 빠져나온 공기가 태양광 패널(100)의 배면(112)으로 제공됨에 따라 태양광 패널(100)의 온도가 감소될 수 있다. Air from the outside may be provided to the
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 슬릿(300)의 크기는 태양광 패널(100)의 배면(112)에 근접할수록 점진적으로 작아질 수 있다. 다시 말하여, 인접한 슬릿판(40)들의 제 1 단부(E1)들에서 그 인접한 슬릿판(40)들의 제 2 단부(E2)들을 향하는 방향을 따라 슬릿(300)은 점진적으로 작아지는 크기를 갖는다. 이에 따라, 외부로부터 제공되어 그 슬릿(300)을 통과하는 공기는 낮은 압력 및 높은 속도를 갖는다. Meanwhile, as shown in FIG. 2 , the size of the
즉,"유체의 속력이 증가하면 압력은 낮아진다"는 베루누이의 원리(도 4 참조; 도 4에서 P1 및 P2는 각각 압력을 나타내며, V1 및 V2는 각각 유속을 나타내며, ρ는 온도에 따른 유체 밀도를 의미함)에 따라, 공기가 점진적으로 작아지는 크기를 갖는 슬릿(300)을 통과할 때, 그 공기의 압력은 낮아지고 그 공기의 속도는 높아진다. 다시 말하여, 도 5에 도시된 예와 같이, 전술된 베르누이 원리에 따라, 슬릿(300)의 입구 주변의 공기가 슬릿(300)의 입구를 통과하는 순간, 그 공기의 압력이 서서히 저하하면서 공기의 속도가 증가하는 바, 높은 속도의 공기는 태양광 패널(100)의 배면(112)을 타고 아래쪽으로 빠르게 흐르게 된다. 이렇게 흐른 공기는 최하단 슬릿판(40)에 의해 정의된 슬릿(300)을 통해 대기로 빠져나간다. 이와 같이 슬릿(300)에 의해 공기가 빠른 속도로 이동하면서 태양광 패널(100)의 배면(112)과 접촉함에 따라 태양광 패널(100)의 온도가 더욱 빠르게 감소될 수 있으며, 이에 따라 태양광 패널(100)의 효율이 증가할 수 있다.That is, Bernoulli's principle that "the pressure decreases as the speed of the fluid increases" (see Fig. 4; in Fig. 4, P1 and P2 respectively represent pressure, V1 and V2 represent the flow rate, respectively, and ρ is the fluid according to the temperature) density), when air passes through the
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 각 슬릿판(40)의 제 1 단부(E1)는 그 하부에 배치된 슬릿판(40)을 향해 구부러진 후크 형상을 가질 수 있다. 이에 따라, 슬릿(300)의 입구를 통해 슬릿(300) 내부로 진입한 공기는 그 슬릿(300)의 입구를 통해 다시 외부로 빠져나가지 못한다. 다시 말하여, 후크 형상의 제 1 단부(E1)는 내부로 들어온 공기가 슬릿(300)의 입구를 향해 역행하는 것을 방지하는 가림막의 역할을 할 수 있다. 슬릿(300) 내부로 흘러 들어간 공기는 그 슬릿(300) 내에 갇혀 있는 상태로 순환하다가 그 슬릿(300)의 좁은 배출 목(discharge throat)을 통해 빠른 속도로 배출될 수 있다.Meanwhile, as shown in FIG. 2 , the first end E1 of each
이러한 공기 순환 현상은 슬릿판(40) 주변에서의 약간의 온도 변화나 기체 유동에 의해서 지속적으로 발생되며, 특히 태양광 패널(100)의 온도가 높아질수록 주변의 온도차가 증가함으로써 자연적인 공기 순환 유동은 더 증가하게 된다. 이러한 영향으로, 태양광 패널(100)의 온도 상승분이 적정 상태로 유지되거나 또는 그 적정 상태보다 2~3도 이상 더 낮아질 수 있다.This air circulation phenomenon is continuously generated by a slight temperature change or gas flow around the
또한 본 발명에 따른 자연 공기순환 구조는 태풍 등에 의하여 태양광 패널(100)의 배면 쪽으로 작용하는 역풍압이 발생되어도 바람의 방향을 슬릿(300)의 좁은 배출목(discharge throat)으로 꺾여 하부로 빠져나가도록 함으로써 태양광 패널(100)의 손상이나 들뜸 현상 등을 방지해주는 역할도 겸할 수 있다.In addition, the natural air circulation structure according to the present invention bends the direction of the wind to the narrow discharge throat of the
결합 장치(50)는 슬릿판(40)들을 태양광 패널(100)에 결합시킬 수 있다. 이러하 결합 장치(50)는 제 1 지지부(51) 및 제 2 지지부(52)를 포함할 수 있다. 제 1 지지부(51)는 태양광 패널(100)의 배면(112)의 제 1 측면 가장자리에 배치될 수 있다. 제 2 지지부(52)는 제 1 지지부(51)와 마주보도록 태양광 패널(100)의 제 2 측면 가장자리에 배치될 수 있다.The
슬릿판(40)들은 결합 장치(50)의 제 1 지지부(51)와 제 2 지지부(52) 사이에 배치될 수 있다. 이때, 각 슬릿판(40)의 제 1 측면은 제 1 지지부(51)에 결합되고, 각 슬릿판(40)의 제 2 측면은 제 2 지지부(52)에 결합될 수 있다. The
한편, 본 발명의 태양광 발전 장치는 인버터를 더 포함할 수 있는 바, 이 인버터는 태양광 패널(100)의 각 셀들로부터 생성된 직류 전력을 교류 전력으로 변환한다.Meanwhile, the photovoltaic device of the present invention may further include an inverter, which converts direct current power generated from each cell of the
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전 장치의 입체도이다.6 is a three-dimensional view of a photovoltaic device according to another embodiment of the present invention.
도 6의 태양광 발전 장치에 따르면, 각 슬릿판(40)의 제 1 측면은 제 1 지지부(51)에 회전 가능하게 결합되고, 각 슬릿판(40)의 제 2 측면은 제 2 지지부(52)에 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이를 위해, 슬릿판(40)의 중심부를 관통하는 회전 축(600)이 더 구비될 수 있으며, 이 회전 축(600)의 제 1 단부는 제 1 지지부(51)에 연결되고, 이 회전 축(600)의 제 2 단부는 제 2 지지부(52)에 연결될 수 있다.According to the photovoltaic device of FIG. 6 , a first side surface of each
도 6의 구조에 따르면, 회전 축(600)에 의해 각 슬릿판(40)의 각도가 조절될 수 있다. 이에 따라, 슬릿(300)의 크기가 알맞게 조절될 수 있으며, 따라서 각 슬릿(300)을 통과하는 공기의 속도도 슬릿 별로 조절될 수 있다According to the structure of FIG. 6 , the angle of each
한편, 도 6의 태양광 발전 장치의 나머지 구성 요소들은 전술된 도 1 및 도 2의 태양광 발전 장치의 해당 구성 요소들과 동일하다.Meanwhile, the remaining components of the photovoltaic device of FIG. 6 are the same as the corresponding components of the photovoltaic device of FIGS. 1 and 2 described above.
이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.The present invention described above is not limited to the above-described embodiments and the accompanying drawings, and it is common in the technical field to which the present invention pertains that various substitutions, modifications and changes are possible within the scope without departing from the technical spirit of the present invention. It will be clear to those who have the knowledge of
100: 태양광 패널
200: 냉각 장치
300: 슬릿
111: 전면
112: 배면
50: 결합 장치
51: 제 1 지지부
52: 제 2 지지부
40: 슬릿판100: solar panel 200: cooling device
300: slit 111: front
112: rear 50: coupling device
51: first support 52: second support
40: slit plate
Claims (12)
상기 슬릿판은 곡선 형상의 단면을 갖는 공기 자연 순환 방식의 냉각 장치.The method of claim 1,
The slit plate is a cooling device of a natural air circulation method having a curved cross section.
상기 슬릿판은 에어포일(airfoil)의 상부 표면과 동일한 형상의 단면을 갖는 공기 자연 순환 방식의 냉각 장치.The method of claim 1,
The slit plate is an air natural circulation cooling device having a cross section of the same shape as an upper surface of an airfoil.
상기 슬릿판은 상기 에어포일의 리딩 에지(leading edge)에 대응되는 제 1 단부 및 상기 에어포일의 트레일링 에지(trailing edge)에 대응되는 제 2 단부를 포함하며; 그리고,
상기 슬릿판의 제 1 및 제 2 단부들 중 상기 제 2 단부가 상기 태양광 패널의 배면에 더 근접하게 배치된 공기 자연 순환 방식의 냉각 장치.4. The method of claim 3,
the slit plate includes a first end corresponding to a leading edge of the airfoil and a second end corresponding to a trailing edge of the airfoil; And,
Air natural circulation type cooling device in which the second end of the first and second ends of the slit plate is disposed closer to the rear surface of the solar panel.
상기 슬릿판은 상기 에어포일의 리딩 에지(leading edge)에 대응되는 제 1 단부 및 상기 에어포일의 트레일링 에지(trailing edge)에 대응되는 제 2 단부를 포함하며; 그리고,
상기 슬릿판의 제 1 및 제 2 단부들 중 상기 제 2 단부가 상기 태양광 패널의 배면에 더 근접하게 배치된 공기 자연 순환 방식의 냉각 장치.5. The method of claim 4,
the slit plate includes a first end corresponding to a leading edge of the airfoil and a second end corresponding to a trailing edge of the airfoil; And,
Air natural circulation type cooling device in which the second end of the first and second ends of the slit plate is disposed closer to the rear surface of the solar panel.
상기 태양광 패널의 배면에 배치된 냉각 장치를 포함하며;
상기 냉각 장치는 상기 태양광 패널의 배면으로부터 이격되어 배치된 슬릿판을 포함하는 공기 자연 순환 냉각 기능을 구비한 태양광 발전 장치.solar panels; and
a cooling device disposed on the rear surface of the solar panel;
The cooling device is a solar power generation device having a natural air circulation cooling function including a slit plate disposed spaced apart from the rear surface of the solar panel.
상기 슬릿판은 곡선 형상의 단면을 갖는 공기 자연 순환 냉각 기능을 구비한 태양광 발전 장치.7. The method of claim 6,
The slit plate is a solar power generation device having a natural air circulation cooling function having a curved cross section.
상기 슬릿판은 에어포일(airfoil)의 상부 표면과 동일한 형상의 단면을 갖는 공기 자연 순환 냉각 기능을 구비한 태양광 발전 장치.7. The method of claim 6,
The slit plate is a photovoltaic device having a natural air circulation cooling function having a cross section of the same shape as the upper surface of the airfoil.
상기 슬릿판은 상기 에어포일의 리딩 에지(leading edge)에 대응되는 제 1 단부 및 상기 에어포일의 트레일링 에지(trailing edge)에 대응되는 제 2 단부를 포함하며; 그리고,
상기 슬릿판의 제 1 및 제 2 단부들 중 상기 제 2 단부가 상기 태양광 패널의 배면에 더 근접하게 배치된 공기 자연 순환 냉각 기능을 구비한 태양광 발전 장치.9. The method of claim 8,
the slit plate includes a first end corresponding to a leading edge of the airfoil and a second end corresponding to a trailing edge of the airfoil; And,
A photovoltaic device having a natural air circulation cooling function in which the second end of the first and second ends of the slit plate is disposed closer to the rear surface of the solar panel.
상기 냉각 장치는 상기 슬릿판을 적어도 2개 이상 포함하는 공기 자연 순환 냉각 기능을 구비한 태양광 발전 장치. 7. The method of claim 6,
The cooling device is a solar power generation device having a natural air circulation cooling function including at least two or more of the slit plate.
상기 복수의 슬릿판들을 각각 제 1 단부 및 상기 제 1 단부의 반대편에 위치한 제 2 단부를 포함하며;
상기 복수의 슬릿판들의 제 1 단부들 및 제 2 단부들 중 제 2 단부들이 상기 태양광 패널의 배면에 더 근접하게 배치되며;
인접한 슬릿판들의 제 1 단부들 간의 거리는 그 인접한 슬릿판들의 제 2 단부들 간의 거리보다 더 큰 공기 자연 순환 냉각 기능을 구비한 태양광 발전 장치.10. The method of claim 9,
each of said plurality of slit plates including a first end and a second end opposite said first end;
second ends of the first ends and second ends of the plurality of slit plates are disposed closer to the rear surface of the solar panel;
A photovoltaic device with an air natural circulation cooling function, wherein the distance between the first ends of the adjacent slit plates is greater than the distance between the second ends of the adjacent slit plates.
상기 태양광 패널의 배면과 최상측 슬릿판 사이 또는 상기 인접한 슬릿판들 사이에 하나의 슬릿이 정의되는 공기 자연 순환 냉각 기능을 구비한 태양광 발전 장치.
12. The method of claim 11,
A photovoltaic device having a natural air circulation cooling function in which one slit is defined between the rear surface of the solar panel and the uppermost slit plate or between the adjacent slit plates.
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