KR20220114155A - Moving solar generating plant system with vertical multi-layer solar cell array using reflective sun-light collection effect. - Google Patents
Moving solar generating plant system with vertical multi-layer solar cell array using reflective sun-light collection effect. Download PDFInfo
- Publication number
- KR20220114155A KR20220114155A KR1020210017322A KR20210017322A KR20220114155A KR 20220114155 A KR20220114155 A KR 20220114155A KR 1020210017322 A KR1020210017322 A KR 1020210017322A KR 20210017322 A KR20210017322 A KR 20210017322A KR 20220114155 A KR20220114155 A KR 20220114155A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power plant
- solar
- light source
- direct sunlight
- solar cell
- Prior art date
Links
- 230000000694 effects Effects 0.000 title claims abstract description 14
- 238000010276 construction Methods 0.000 claims abstract description 11
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 15
- 238000011109 contamination Methods 0.000 abstract description 2
- 239000013589 supplement Substances 0.000 abstract 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 9
- 239000000463 material Substances 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 3
- NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N novaluron Chemical compound C1=C(Cl)C(OC(F)(F)C(OC(F)(F)F)F)=CC=C1NC(=O)NC(=O)C1=C(F)C=CC=C1F NJPPVKZQTLUDBO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 3
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 2
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000004146 energy storage Methods 0.000 description 2
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 2
- 239000003562 lightweight material Substances 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 230000000903 blocking effect Effects 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 1
- 229920000840 ethylene tetrafluoroethylene copolymer Polymers 0.000 description 1
- 239000010408 film Substances 0.000 description 1
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/20—Optical components
- H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
- H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 태양광발전소 건설형식 및 방법에 관한 것으로 현재의 건설형식과 방식은 이곳의 핵심부품인 태양광전지 판들을 태양광원의 햇빛을 받을 수 있는 적정장소 위치에 일정 경사면을 갖는 평면으로 깔려 붙박이로 설치 고정되거나, 주어진 벽면 지붕면 등에 평면으로 부착 설치 고정되어 있다. 그러므로 적정용량의 발전을 이루려면 목표용량의 크기에 따라 평면설치를 위한 바닥 면적이 비례적으로 그 만큼의 소요점유가 필요하게 된다. 설치장소 위치에 따라서는 평면바닥면적의 한계성 때문에 발전용량도 제한적일 수밖에 없다고 본다. 이래서 본 발명에서는 현재의 태양광 발전소 건설형식을 장소 위치에 따른 수동적 발전형식이라고 평가하면서 위와 같은 장소의 한계성과 위치의 제한성에 구애됨이 없이 능동적인 발전이 가능한 태양광발전소 건설 형식을 제시하고자하는 것이다. 이에 대한 해결의 실마리는 무제한적인 수직방향 공간면적을 활용하는데 있다고 본다. 이를 위하여 본 발명은 위의 태양전지 판들을 수직방향으로 층층이 다층 밀집 형태, 또는 지그재그 다층 밀집 형태의 직육면체구조물 형상의 태양광발전소 건설형식과 방식에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic power plant construction type and method, and the current construction form and method is a built-in method by laying the solar cell panels, which are key components, on a flat surface with a certain slope at an appropriate place to receive sunlight from a solar light source. It is installed and fixed, or it is attached to a given wall or roof surface in a flat plane. Therefore, in order to achieve proper capacity generation, it is necessary to occupy the required amount of floor area for flat installation in proportion to the size of the target capacity. Depending on the location of the installation site, the power generation capacity is inevitably limited due to the limitation of the flat floor area. Therefore, in the present invention, while evaluating the current solar power plant construction type as a passive power generation type according to the location of the place, it is intended to present a solar power plant construction format that can actively generate power regardless of the limitations of the place and the limitation of the location. will be. I think the key to solving this problem lies in using the unlimited vertical space area. To this end, the present invention relates to a solar power plant construction form and method in the form of a rectangular parallelepiped structure of a multi-layered dense form or a zigzag multi-layered compact form of the above solar cell plates in the vertical direction.
예를 들면 세로1m x 가로3m 규격의 태양전지 판(3m2) 20장을 현재와 같은 평면방식 태양발전소를 건설 할 경우 소요부지 면적은 최소한 70~80m2 정도의 공간면적이 필요하게 되나, 본 고안에 의한 건설방식일 경우 약15~16m2정도만 필요하게 된다.For example, in the case of constructing a flat solar power plant with 20 solar panels (3m 2 ) measuring 1m x 3m in size, the required site area is at least 70 ~ 80m2. In the case of a construction method by design, only about 15 to 16 m 2 is required.
여기에서 추가로 태양전지 판을 40장 또는 60장으로 증가할 경우 현행방식에서는 최소한 140~160m2 또는 210~240m2 정도의 평면면적이 소요되나 본 고안일 경우에는 수직방향으로 발전소 구조물 높이만 증가 할 뿐 소요면적은 증가하지 않는다. If the number of solar cells is additionally increased to 40 or 60, the current method requires at least a flat area of 140 to 160 m 2 or 210 to 240 m 2 , but in this design, only the height of the power plant structure is increased in the vertical direction. However, the required area does not increase.
이 경우의 본 발명상의 태양전지 판은 위아래면 모두 태양광 발전이 가능한 양면태양전지 판을 기준한 것이다. In this case, the solar cell board of the present invention is based on a double-sided solar cell board capable of photovoltaic power generation on both upper and lower surfaces.
현존의 태양광발전방식은 광원인 태양의 태양빛을 직접 받는 직사광이어야 하나, 본 발명에서는 직육면체구조물 형상에서 전면을 제외한 좌우상하 사방측면에 후면의 가장자리를 기점으로 45도 각도로 펼쳐지는 반사판을 부착설치하고, 이 반사판들에 입사한 직사 태양광 빛이 90도로 꺾어져 반사함에 따라 좌우상하반사판에서 발생하는 반사 빛 반사광은 적정 간격으로 수평방향 층층이 또는 지그재그 형태로 놓여있는 태양전지 판들 사이사이로, 또한 전면 간격사이로 입사하는 태양직사광과 함께 태양 빛이 오(5)중 집중되어 확보되는 집광효과 광원으로 발생하는 광전효과로 그 사이사이의 위아래 면을 이루는 양면태양전지 판들이 발전되게 하는 것이다. Existing photovoltaic power generation method should be direct sunlight, which is the light source of the sun, but in the present invention, in the shape of a rectangular parallelepiped structure, a reflector that spreads out at an angle of 45 degrees from the edge of the rear is attached to all four sides except the front side. Installed, and as the direct sunlight incident on these reflectors is bent and reflected by 90 degrees, the reflected light reflected from the left and right upper and lower reflectors passes between the solar cells placed in a horizontal layer or zigzag form at appropriate intervals, and also It is a photoelectric effect generated by a light-collecting effect light source that is secured by concentrating solar light along with direct sunlight incident between the front gaps.
본 발명자는 위의 오(5)중 태양빛 집중효과 밝음의 세기를 확인하기 위하여 간단한 실험 중 먼저 삼(3)중 형식 집중효과를 두 번에 걸쳐 실행하여 보았다. 즉 가로20cm x 세로40cm x 높이11cm 의 직육면체 상자의 좌우 측면(40x11cm)과 전면(20x11cm)을 개방하고, 좌우 측면에 위에서 언급한 반사판을 부착한 후, 개방 된 전면을 광원과 일직선 정면으로 마주 보게 하여 아래 사진과 같은 실험상자 내부공간으로 비추는 좌우 반사광 빛과 전면으로 들어오는 직사광 빛이 삼(3)중 집중 모아져서 밝아지는 빛 밝음 세기를 조도계로 측정 확인하여 보았다. 그 결과 거의 동일한 위치에서 광원인 태양과 일직선 정면 초점으로 측정한 직사광 조도 측정치를 훨씬 상회하는 집중효과 세기의 밝음 상태를 나태내고 있었다. In order to confirm the intensity of the brightness of the solar light concentration effect among the five (5) above, the present inventor first performed the triple (3) type concentration effect twice in a simple experiment. That is, open the left and right sides (40x11cm) and front (20x11cm) of a rectangular box measuring 20cm x 40cm x 11cm in height, attach the above-mentioned reflectors to the left and right sides, and face the open front in a straight line with the light source Therefore, as shown in the photo below, left and right reflected light shining into the inner space of the experiment box and direct sunlight entering the front are concentrated in three (3) layers, and the intensity of the light that becomes brighter was measured and confirmed with an illuminometer. As a result, it showed a brightness state with a concentration effect intensity that far exceeded the measured illuminance of direct sunlight measured with a straight front focus with the sun, the light source, at almost the same location.
실험결과자료는 2020년 12월14일(월요일) 14:40 경 직사광의 조도는 920Fc 이고 삼(3)중 집광 조도는 1200Fc 로서 23.4% 정도의 집광효과를 보였고, 두 번째인 동년 12월 25일(금요일) 14:30 경 직사광의조도는 870Fc임에 비하여 삼(3)중 집광 조도는 1050Fc를 나타내어 20.7% 정도의 집광효과를 보였다. The experimental result data shows that the illuminance of direct sunlight at 14:40 on December 14, 2020 (Monday) was 920Fc, and the illuminance of three (3) triples was 1200Fc, showing about 23.4% of the condensing effect. (Friday) The illuminance of direct sunlight around 14:30 was 870Fc, whereas the illuminance of three (3) layers was 1050Fc, showing about 20.7% of the condensing effect.
이에 따라 본 발명은 여기에 근거한 것이다. 만약 실험 상자를 좀 더 정밀하고 반사판을 고반사판으로 대체 제작 하였다면 집광효과는 최소한 25~30% 까지 기대할 수 있을 것이라고 판단한다.Accordingly, the present invention is based thereon. If the test box is more precise and the reflector is replaced with a high reflector, it is judged that the condensing effect can be expected to be at least 25~30%.
여기에 추가로 직육면체 발전구조물의 위아래 면에 부착되는 반사판구조물들은 최상부와 하부에 놓이는 태양전지 판의 상부면 과 하부 면에 국한되는 단면 전용 광원반사판 기능에 불과한 것 같지만, 현재는 투명 양면 태양전지 판 제조기술이 완성되어 있는 상황에서는 위아래 반사판의 반사광도 투명태양전지 판들의 내부 공간까지 투과 조명 비춤이 가능해짐에 따라 전면, 좌우측면, 상하부면을 통한 오(5)중 집중으로 판들 사이사이의 공간 밝음의 세기 집광효과는 더욱 더 증가 할 것이다. 본 발명은 이러한 상황전개도 반영 근거한 것이다. In addition to this, the reflector structures attached to the upper and lower surfaces of the rectangular parallelepiped power generation structure seem to be only a single-sided light source reflector limited to the upper and lower surfaces of the solar panel placed on the top and bottom, but now it is a transparent double-sided solar panel. In the situation where the manufacturing technology is complete, even the reflected light of the upper and lower reflectors can be transmitted and illuminated to the inner space of the transparent solar cell panels. The intensity of the brightness and the condensing effect will increase more and more. The present invention is also based on reflection of such situation development.
본 발명에서 만들어지는 태양광발전소 구조물 건설방식은 전술한 바와 같이 층층이 또는 지그재그 형태로 놓여있는 태양전지 판들 사이사이에 태양광 빛이 최대한 많이 집중 모아지도록 함에 있어, 빛을 받아들이는 열린 창 취광 개구부는 구조물본체의 전면과 좌우상하 45도 각도로 펼쳐진 반사판으로 제한되어있다. 뿐만 아니라 광원도 동쪽에서 서쪽으로 이동 움직이며 이동 광원각도 또한 계절별로 차이가 있다. 이러한 제한과 움직임 및 각도차이를 극복하고 최대최상의 태양광 광원을 확보하려면 발전소구조물 전면이 광원인 태양과 항상 일직선상으로 마주 보게 해야 한다. 이렇게 되려면 단위구조물 형상인 본 발명상의 발전소구조물 전면이 광원인 태양의 궤적을 따라 자동추적 이동 움직임이 가능하도록 해야 한다. As described above, the photovoltaic power plant structure construction method made in the present invention concentrates as much sunlight as possible between the solar cell plates placed in layers or in a zigzag form. It is limited to the front of the structure body and the reflector spread out at an angle of 45 degrees to the left and right. In addition, the light source moves from east to west, and the moving light source angle also varies by season. In order to overcome these limitations, movement and angle differences and to secure the maximum and best solar light source, the front of the power plant structure must always face the sun, the light source, in a straight line. In order to do this, the front of the power plant structure according to the present invention, which is a unit structure shape, must be capable of automatic tracking movement along the trajectory of the sun, which is the light source.
또한 본 발명상의 발전소 단위구조물 내부 공간에 위치하고 있는 태양전지 판들 및 반사판의 표면이 눈비나 미세먼지 등에 의한 오염을 예방하고 차단하기위하여 발전소 단위구조물전면 빛이 들어오는 개구부 전체에 가림 창이 설치되도록 한다. In addition, in order to prevent and block contamination of the surfaces of the solar cell plates and reflectors located in the inner space of the unit structure of the power plant according to the present invention by snow, rain, fine dust, etc., a blinding window is installed over the entire opening through which light enters the unit structure of the power plant.
또한 본 발명상의 태양광 발전소의 발전용량을 키우려면 단위구조물의 수직방향 높이 증가가 필요하게 된다. 이에 따라 좌우상하면에 위치하는 반사판과 전면 가림 창 구조물의 크기도 높이 증가에 비례하여 커지게 된다. 이 경우 이러한 구조물이 외부의 눈 비 바람 등의 기상상황과 일몰이후의 환경변화에 능동적으로 대처할 수 있도록 가림 창 및 반사판구조물들 외형 판의 접이/펴기가 가능한 구조물이 되도록 한다. In addition, in order to increase the power generation capacity of the solar power plant according to the present invention, it is necessary to increase the vertical height of the unit structure. Accordingly, the size of the reflector and the front window structure positioned on the left and right upper and lower surfaces also increases in proportion to the increase in height. In this case, such a structure should be a structure capable of folding/unfolding the outer plate of the shielding window and reflector structure so that it can actively cope with external weather conditions such as snow, rain and wind, and environmental changes after sunset.
또한 본 발명상의 발전소 발전능력 향상을 위하여 발전소 전면으로 입사하는 태양직사광이 반사판에서 손실 없이 직각반사 하도록 반사판 표면을 고반사판이 되도록 한다. In addition, in order to improve the power generation capability of the power plant according to the present invention, the surface of the reflector is made to be a high reflector so that the direct sunlight incident on the front of the power plant is reflected at right angles without loss from the reflector.
또한 본 발명상의 태양광발전소의 구성소재인 태양전지 판들과 반사판들의 기본소재들은 비교적 경량소재들이다. 이러한 경량소재들로 만들어진 단위구조물은 외부의 기상상황변화 특히 바람의 풍압에 취약함으로 이를 극복 대비할 수 있는 수준의 골격구조와 가볍고도 견고한 판재로 만든 외양을 갖출 수 있도록 한다. In addition, the basic materials of the solar cell plates and reflectors, which are constituent materials of the photovoltaic power plant according to the present invention, are relatively lightweight materials. The unit structure made of these lightweight materials is vulnerable to changes in external weather conditions, especially the wind pressure, so that it can have a skeletal structure that can be prepared for overcoming it and an appearance made of light and strong plates.
본 발명상의 태양광발전소의 구조물 형상은 전술한 바와 같이 단위구조물임으로 전면 취광 창이 태양 광원과 마주볼 수 있는 기본각도 약 30도의 경사 각도를 유지한 상태로 한 개의 받침가대 위에 놓여진다. 이 받침가대 내부에는 구조물 전체 하중을 충분히 지탱하면서 좌우 180도 회전이 가능한 원통 축 장치가 설치되며, 발전소 전면과 태양광원이 정면 일직선으로 위치하기 위한 초점 맞추기 각도 조절을 위해서는 1~2개의 소형 유압 실린더 장치가 원통 축 좌우 별도공간에 설치되면서 구조물 하부받침 면과 연결된다. 이로서 이러한 장치가 자동으로 작동할 수 있게 하는 감지센서와 연결, 동력만 공급되면 광원인 태양의 궤적을 따라 자동추적 이동 움직임이 가능하게 하는 것을 특징으로 한다. The structure shape of the photovoltaic power plant according to the present invention is a unit structure as described above, so it is placed on one pedestal while maintaining an inclination angle of about 30 degrees, a basic angle of which the front light emitting window can face the solar light source. Inside this pedestal, a cylindrical shaft device that can rotate 180 degrees left and right while sufficiently supporting the entire load of the structure is installed. The device is installed in separate spaces on the left and right sides of the cylindrical shaft and is connected to the lower support surface of the structure. As such, it is characterized in that it enables automatic tracking movement along the trajectory of the sun, a light source, when connected to a detection sensor that enables these devices to operate automatically, and only when power is supplied.
또한 발전소구조물 전면전체 가림 창의 소재는 투명한 초극박막불소수지필름(ETFE)재질 판재로 무게는 유리의 1/100 수준이고 빛 투과율은 유리보다 20%정도 높고 단열효과 역시 유리보다 우수한 소재라 한다. 부착기준은 직육면체형상인 발전소 본체의 전면 전체는 본체구조에 고정되게 부착하고, 좌우 반사판 취광입구 창은 접이/펴기가 될 수 있게 하나, 창의 안전강도를 위하여 창 면적을 1/4~1/8 적정 크기로 분할하는 형태의 살대가 보강될 수 있게 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the material of the window covering the entire front of the power plant structure is a transparent ultra-thin fluororesin film (ETFE) material, which weighs 1/100 of that of glass, has a light transmittance of 20% higher than that of glass, and is said to have superior insulation effect than glass. The standard for attachment is that the entire front of the power plant body, which is a rectangular parallelepiped shape, is fixedly attached to the body structure, and the left and right reflector light intake windows can be folded/unfolded. It is characterized in that it is possible to reinforce the rib in the form of dividing it into an appropriate size.
또한 직각이등변삼각형 4면체인 반사판 구조물은 발전소 본체의 좌우상하 측면구조 형태를 이루는 구조골격에 부착 연결된 판재로 구성 이루어져 있다. 이를 접이/펴기가 되게 하려면 본체의 수직세로방향 높이길이가 가로방향 길이보다 약 10~15mm(골격 굵기) 정도 길게 하고, 접이 펴기 기능 작동은 소형 기아모터를 활용한다. 접이 순서로는 첫 번째 전면 취광 가림 창이 본체 전면 수직 세로골격을 기준으로 하여 본체 측면에 90도로 접어져 밀착되게 하며, 두 번째는 주 반사판이 본체 후면 수직세로골격을 기준으로 45도 접어져 본체 측면 가림 창 위에 밀착되게 하며, 세 번째는 반사판 위아래 덮개 판 중 아래덮개가 본체 측면 가로방향 아래골격을 기준으로 약 90도 접어져 주 반사판위에 밀착되게 하며, 네 번째 위쪽 반사판덮개는 아래쪽 반사판덮개위에 겹치는 형태로 접어지게 하는 것을 특징으로 한다. In addition, the reflective plate structure, which is a right-angled isosceles triangular tetrahedron, consists of plates attached to and connected to the structural skeleton forming the left, right, upper and lower side structures of the power plant body. To make it fold/unfold, the length of the body in the vertical and vertical direction should be about 10~15mm (thickness of the skeleton) longer than the length in the horizontal direction, and a small Kia motor is used to operate the folding/unfolding function. In the order of folding, the first front blinding window is folded 90 degrees to the side of the body based on the vertical vertical frame at the front of the body, and secondly, the main reflector is folded at 45 degrees based on the vertical vertical frame at the rear of the body to the side of the body The third one is to make the lower cover of the upper and lower reflectors of the reflector fold about 90 degrees based on the horizontal lower skeleton on the side of the body so that it is in close contact with the main reflector, and the fourth upper reflector cover overlaps the lower reflector cover. It is characterized in that it is folded into a shape.
또한 발전소 구조물을 이루는 구성자재는 판재형태 소재임으로 외부의 대기상황 변화에 따른 풍압에 대응할 수 있는 내구력 강도는 비교적 약하다고 본다. 이에 대한 대응방법은 반사판구조물 구성자재 및 구조 틀을 강화하여 자체 내구력 강도만으로도 일정수준까지의 풍압은 감당 할 수 있게 하여야 한다. 발전소 구조물의 전체 골격은 발전소 본체인 직육면체구조 외형 틀 골격을 중심 기초골격으로 하여 좌우상하로 연결되어 있고, 본체의 후면 골격은 발전소 구조물이 태양광원을 향하여 정면으로 마주할 수 있게 약 30도 각도 기울기로 놓일 수 있도록 견고한 받침가대 구조물에 부착하는 형태로 고정되는바 고정바탕이 되는 받침가대 측면 한 곳은 약 60도 기울기 측면이 되도록 한다. 견고한 받침가대 구조물은 한 쪽 측면에 부착 고정되어 있는 발전소구조물의 안전받침 기초토대가 됨과 동시에 하부 면에 부착된 좌우회전 중심축을 기준하여 무게균형이 이루어지도록 균형추 기능도 갖추면서 내부공간에는 발전소 기능에 필요한 각종기기가 내장되도록 한다. 좌우회전 중심축은 또 하나의 고정 기초 기반 받침구조물과 연결되며 이 기반받침구조물 내부공간에는 자연 동력을 발생할 수 있는 태엽기계장치와 에너지저장장치(ESS)가 배치되게 하는 것을 특징으로 한다. In addition, since the constituent materials of the power plant structure are plate-shaped materials, the durability strength that can respond to wind pressure caused by changes in external atmospheric conditions is considered relatively weak. As a countermeasure against this, the structural materials and structural frame of the reflector structure should be strengthened to be able to withstand the wind pressure up to a certain level only with its own durability strength. The entire skeleton of the power plant structure is connected up and down left and right using the rectangular parallelepiped external frame frame, which is the main body of the power plant, as the central base skeleton, and the rear skeleton of the main body is inclined at an angle of about 30 degrees so that the power plant structure faces the solar light source. It is fixed in the form of attaching to the structure of a sturdy support stand so that it can be placed as a pedestal. The solid support structure becomes the foundation for the safety support of the power plant structure that is attached to one side and is fixed, and at the same time has a counterweight function to achieve weight balance based on the central axis of left and right rotation attached to the lower surface. Make sure that all necessary equipment is built-in. The central axis of the left and right rotation is connected to another fixed base base support structure, and the inner space of this base support structure is characterized in that a hand-wound mechanism that can generate natural power and an energy storage system (ESS) are arranged.
또한 발전소 구조물이 능동적으로 작동하게 하려면 이를 위한 동력이 필요하다. 이 동력에는 발전소 구조물이 태양광원의 궤적을 자동추적 좌우이동 움직임이 가능하도록 하는 동력과 태양광원과 초점 맞추기 위한 각도조절용 유압시스템 작동 및 풍압에 대비한 반사판 구조물 접이/펴기 기능 작동에 필요한 동력도 필요하다. 이를 구분하면 좌우이동 자동추적에는 연속적인 동력이 필요함으로 상시동력이라 하고, 각도조절 유압시스템과 반사판 접이/펴기 작동은 필요시에 순간 작동으로 그 기능을 충족할 수 있으므로 임시동력이라고 할 수 있는 바, 이 경우 상시동력은 대형 괘종시계 동력인 대형 스프링 태엽의 물리적 에너지로 충당하고, 임시동력은 자체 저장 전기에너지를 활용하는 것을 특징으로 한다. Power plant structures also need power to operate actively. This power also requires the power to enable the power plant structure to automatically track the trajectory of the solar light source and move left and right, the hydraulic system for angle adjustment to focus with the solar light source, and the power required to operate the folding/unfolding function of the reflector structure in preparation for wind pressure. do. If this is divided, it is called regular power because continuous power is required for automatic tracking of left and right movement, and the hydraulic system for angle adjustment and folding/unfolding operation of the reflector can satisfy its functions by instantaneous operation when necessary, so it can be called temporary power. , in this case, the regular power is supplied by the physical energy of the large spring spring, which is the power of the large clock, and the temporary power is characterized by using its own stored electrical energy.
현재의 태양광 발전소 건설방식이 태양전지 판들을 평면으로 펼쳐 깔아 붙박이로 설치 고정하고 있음에 따라 태양전지 판들의 크기 면적만큼 넓은 평면부지 장소를 필요로 함에 비하여, 본 발명은 수직방향으로 층층이 또는 지그재그 다층 밀집형태 직육면체 구조물 형상으로 건설하는 방식임에 따라 소요면적이 획기적으로 축소된다. 선정한 태양전지 판 크기의 3~4배 면적이면 상당수준의 발전용량 발전소건설이 가능함으로 적은 자투리 공간부지, 또는 모든 건축물의 옥상, 지붕, 천정 공간, 발코니 등에도 건설 가능하다. 또한 현재의 방식은 눈비나 미세먼지 등에 노출되어 있으나, 본 발명의 발전소 내부는 가림 창으로 외부공간에 차단됨으로 위의 오염 물질에서 보호됨으로 발전소 관리유지 및 내구수명에서 현재보다 더 우수하다고 본다. Compared to the current solar power plant construction method requiring a flat site as wide as the size and area of the solar panel as the solar panel is installed and fixed in a flat manner, the present invention is vertically layered or zigzag As it is constructed in the form of a multi-layered compact rectangular parallelepiped structure, the required area is dramatically reduced. If the area is 3 to 4 times the size of the selected solar panel, it is possible to construct a power plant with a significant level of power generation capacity, so it can be built on a small space site or on the roof, roof, ceiling space, and balcony of all buildings. In addition, although the current method is exposed to snow and rain or fine dust, the inside of the power plant of the present invention is protected from the above pollutants by blocking the outside space with a blind window, so it is considered to be superior to the present in power plant maintenance and durability.
또한 현재는 투명 박막태양전지 판이 개발되어 이를 양면태양전지 판이라고도 한다. In addition, transparent thin-film solar cells have been developed and are also called double-sided solar cells.
이 경우 태양 직사광을 발전 에너지원으로 활용하고 있는 현재의 발전 방식에서는 한 면만 발전가능하다고 본다. 본 발명은 태양 반사광을 이용한 발전방식임으로 양면태양전지 판들 적용을 전제로 한 발명한 것이므로 위의 양면태양전지 판들 활용에는 더 효과적일 수 있다고 본다. In this case, in the current power generation method that uses direct sunlight as a power generation energy source, it is considered that only one side of the power generation is possible. Since the present invention is a power generation method using solar reflected light, it is considered that it can be more effective to utilize the above double-sided solar cell plates because it is an invention on the premise of application of double-sided solar cells.
[도 1.] 태양반사광 발전소 외형 입체 사시도. [도 2.] 태양반사광 발전소 전면 사시도. [도 3.[ 태양반사광 발전소 측면 사시도. [도 4.] 태양반사광 발전소 양면태양전지 판 배열설치 단면 사시도. [도 5.] 태양반사광 발전소 구조 골격 사시도. [도 6.] 반사판 구조물 외형축소를 위하여 접어진 상태 사시도(야외용). [도 7.] 반사판 구조물 외형축소를 위하여 접어진 상태 사시도(실내용) [도 8.] 반사판 및 가림 창 접이/펴기를 위한 소형 기어 모터 응용사시도 [도 9.] 태양반사광 발전소 설치구상 사시도. [FIG. 1.] A three-dimensional perspective view of a solar-reflected power plant. [Fig. 2.] A front perspective view of a solar-reflected power plant. [Fig. 3. [ A side perspective view of a solar-reflected light power plant. [Fig. 4.] A cross-sectional perspective view of a double-sided solar cell plate arrangement installation in a solar-reflected light power plant. [Fig. 5.] A perspective view of the structure of the solar-reflected power plant. [Fig. 6.] A perspective view in a folded state (for outdoor use) to reduce the appearance of the reflector structure. [Fig. 7.] A perspective view in a folded state to reduce the external shape of the reflector structure (for indoor use) [Fig. 8.] A perspective view of application of a small gear motor for folding/unfolding a reflector and an occlusion window [Fig. 9.] A perspective view of the installation of a solar-reflected light power plant.
본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings as follows.
도 1 내지 도 9에 도시된 바와 같이 본 발명은 태양 반사광과 직사광이 수직방향 적정 간격으로 층층이 또는 지그재그로 놓여 배열된 다수의 양면 태양전지 판들 사이사이(12)에서 집중 모아져서 태양직사광 밝음 세기보다 더 밝아지는 집광효과를 이용한 발전방식 태양광발전소 이다. 그러므로 먼저 태양광발전소 건설 설치 장소 위치와 목표발전용량에 따라 태양전지 판의 크기와 수량이 결정되면, 그 규모에 적합한 도 1. 과 같이 발전소 본체(10) 구조물 틀을 직육면체 형상을 만들고 그 내부 공간에 도 4와 같이 태양전지 판들(11)을 설치한다. As shown in FIGS. 1 to 9, in the present invention, solar reflected light and direct sunlight are concentrated between a plurality of double-sided solar cells arranged in layers or zigzags at appropriate intervals in the vertical direction (12), so that the intensity of direct sunlight is higher than It is a power generation type solar power plant using the light collecting effect that becomes brighter. Therefore, first, when the size and quantity of the solar panel are determined according to the location of the solar power plant construction installation site and the target power generation capacity, as shown in FIG. 4, the
발전소 본체(10)를 제외한 도. 5 의 직각이등변삼각형 4면체 반사판구조물들은 본체의 좌우상하 측면을 기준바탕으로 연결되는 구조물임으로 발전소 본체 구조물 틀의 골격은 특별하게 견고한 경량 구조골격(60)이어야 한다. Figure excluding the power plant body (10). The right-angled isosceles triangular tetrahedral reflector structure of 5 is a structure that is connected based on the left, right, upper and lower sides of the main body, so the frame of the power plant body structure must be a specially strong lightweight structural skeleton (60).
상기 발전소 본체(10) 전면골격 상하좌우에 연결하여 만들어지는 직사각 형태골격(50)은 태양 직사광을 받아들이는 입구 취광 창의 창틀이다. 그 크기 창틀 한 변의 길이는 본체의 가로방향 길이와 일치되어 직각이등변삼각형 구도가 되도록 하고, 또 한 변은 본체의 세로방향 길이와 일치되게 하여 만들어지는 직사각형 틀 4개(50)는 모두 동일한 크기이다. 이를 위한 골격(50) 역시 견고해야 하나 발전소본체가 실내공간에 위치 할 경우에는 생략될 수 있는 골격이기도 하다. 이 골격의 쓰임새는 본체(10) 내부에 설치되어 있는 태양전지 판들(11)과 직각이등변삼각형 구도 구조물인 반사판구조물(20.21.22.)들의 반사판들의 표면이 외부의 눈비나 미세먼지 기타 등으로 오염됨을 예방하고 공간 내부온도조정을 위한 전면 전체 가림 창(30)의 외각창틀과 창살(31) 설치를 위한 뼈대골격 기능을 보유하도록 하며, 반사판들의 전면 가장자리 끝단이 접속 연결되게 함으로서 반사판 구조물의 구조 정밀성 및 안전성을 보완하는 기능도 보유할 수 있도록 함에 있다. The rectangular-shaped
상기 발전소 본체(10) 후면에 연결되어 있는 구조물(40)은 도 9.에서와 같이 발전소 본체 구조물 전체가 약 30도 각도로 태양광원을 정면으로 마주할 수 있도록 전면이 바탕구조물 기능을 하며, 본체가 기울어지려는 무게를 감당 할 수 있도록 후면에 균형추(41) 기능도 갖게 한다. 내부공간에는 각각의 태양전지 판들에서 나오는 전기배선, 단자, 제어계측기, 동력전달장치, 반사판 덮개 접이/펴기 동작을 위한 소형 기어 모터(23), 가림 창과 반사판 접이/펴기 동작을 위한 도 9.의 소형 기어 모터(24) 등이 배치되는 공간장소 기능도 보유하고 있다. 또한 아랫면은 위의 구조물(10, 40, 41)의 전체하중을 안전하게 받쳐줄 수 있는 중심부위에 원통형 받침기둥(80)이 용접 부착되어 좌우 회전이 가능하게하며, 받침기둥(80) 좌우에는 발전소구조물의 상하각도를 조정하는 유압식(또는 나사식) 조절기(70)가 부착 내장되게 한다. The
상기 발전소 구조물전체를 받쳐주는 기초 받침가대(90)는 그 내부공간에 발전소 구조물의 좌우 회전이 가능하도록 하는 물리적 동력원인 태엽(92)과 이의 동력전달부품인 치차(91), 외부에서 인력으로 태엽을 감는 핸들(93), 소형 풍차(94)를 이용한 태엽감기 연결 장치, 그리고 에너지저장장치(ESS) 등이 내장되게 한다. The base support stand 90 supporting the entire power plant structure includes a mainspring 92 that is a physical power source that enables the left and right rotation of the power plant structure in its inner space, a
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210017322A KR102480971B1 (en) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | Reflective Sun-light Collecting Device for Solar Generating Plant System |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210017322A KR102480971B1 (en) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | Reflective Sun-light Collecting Device for Solar Generating Plant System |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20220114155A true KR20220114155A (en) | 2022-08-17 |
KR102480971B1 KR102480971B1 (en) | 2022-12-23 |
Family
ID=83110320
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020210017322A KR102480971B1 (en) | 2021-02-08 | 2021-02-08 | Reflective Sun-light Collecting Device for Solar Generating Plant System |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102480971B1 (en) |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160071486A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-22 | 김태환 | Multi-stack photovoltaic module |
KR20170036261A (en) * | 2015-09-24 | 2017-04-03 | 이종은 | System for concentrating sunlight and generating electricity |
KR101751907B1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-06-28 | (주)이유전력 | Apparatus for generating power with tracking path of sun and method for controlling the same |
KR102060695B1 (en) * | 2019-04-05 | 2019-12-30 | 덕인금속 주식회사 | solar panel assembly having variable cover type exterior panel |
-
2021
- 2021-02-08 KR KR1020210017322A patent/KR102480971B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20160071486A (en) * | 2014-12-11 | 2016-06-22 | 김태환 | Multi-stack photovoltaic module |
KR20170036261A (en) * | 2015-09-24 | 2017-04-03 | 이종은 | System for concentrating sunlight and generating electricity |
KR101751907B1 (en) * | 2016-06-28 | 2017-06-28 | (주)이유전력 | Apparatus for generating power with tracking path of sun and method for controlling the same |
KR102060695B1 (en) * | 2019-04-05 | 2019-12-30 | 덕인금속 주식회사 | solar panel assembly having variable cover type exterior panel |
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
삭제 |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR102480971B1 (en) | 2022-12-23 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Scartezzini et al. | Anidolic daylighting systems | |
US8053662B2 (en) | Solar energy collection devices | |
EP1644759B1 (en) | Concentrating type solar collection and daylighting system within glazed building envelopes | |
KR100980688B1 (en) | Sunshade with generation and photovoltaic power generation device with building as one body | |
CN102696170A (en) | A building-integrated solar photovoltaic panel | |
WO2007030732A2 (en) | Energy channeling sun shade system and apparatus | |
ITMI20101847A1 (en) | FOLLOWING SYSTEM TO UNDERSTAND SOLAR ENERGY AND RELATIVE MECHANISM OF MOVEMENT OF AN AXIS | |
JP3154115U (en) | Double-sided light receiving solar panel and solar panel power generator | |
Song et al. | Application of heliostat in interior sunlight illumination for large buildings | |
US20040246605A1 (en) | Poly-conical reflectors for collecting, concentrating, and projecting light rays | |
KR20140106649A (en) | Low wind resistance self ballasting photovoltaic module mounting systems | |
JP3315108B1 (en) | Seesaw type solar power generation water heater system | |
JP5507375B2 (en) | Solar power plant | |
JP4378257B2 (en) | Solar tracking system | |
KR101195518B1 (en) | Firewall glass window | |
KR20090105899A (en) | A Sun tracker using two blind | |
Wong et al. | Simulation and experimental studies on natural lighting in enclosed lift lobbies of highrise residential buildings by remote source solar lighting | |
KR20220114155A (en) | Moving solar generating plant system with vertical multi-layer solar cell array using reflective sun-light collection effect. | |
KR20090045474A (en) | Enhanced photovoltaic module with optical sheet | |
JP4565948B2 (en) | Solar cell module | |
KR20090050527A (en) | A louver with solar cell | |
JPH10210777A (en) | Three-dimensional combination device of tower and solar power panels | |
CN115347864A (en) | Multi-mode photovoltaic energy-saving building facade curtain wall system utilizing specular reflection | |
JP2002164559A (en) | Seesaw type solar system | |
CN220908814U (en) | Photovoltaic curtain wall and photovoltaic power generation system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |