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KR101454285B1 - Hybrid system for generating power - Google Patents

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Publication number
KR101454285B1
KR101454285B1 KR1020140016136A KR20140016136A KR101454285B1 KR 101454285 B1 KR101454285 B1 KR 101454285B1 KR 1020140016136 A KR1020140016136 A KR 1020140016136A KR 20140016136 A KR20140016136 A KR 20140016136A KR 101454285 B1 KR101454285 B1 KR 101454285B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
heating
solar
heat
generation system
opening
Prior art date
Application number
KR1020140016136A
Other languages
Korean (ko)
Inventor
이중의
안영남
김희근
최병권
Original Assignee
메탈젠텍 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 메탈젠텍 주식회사 filed Critical 메탈젠텍 주식회사
Priority to KR1020140016136A priority Critical patent/KR101454285B1/en
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F02G1/00Hot gas positive-displacement engine plants
    • F02G1/04Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type
    • F02G1/043Hot gas positive-displacement engine plants of closed-cycle type the engine being operated by expansion and contraction of a mass of working gas which is heated and cooled in one of a plurality of constantly communicating expansible chambers, e.g. Stirling cycle type engines
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02GHOT GAS OR COMBUSTION-PRODUCT POSITIVE-DISPLACEMENT ENGINE PLANTS; USE OF WASTE HEAT OF COMBUSTION ENGINES; NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • F02G1/053Component parts or details
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    • F03GSPRING, WEIGHT, INERTIA OR LIKE MOTORS; MECHANICAL-POWER PRODUCING DEVICES OR MECHANISMS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR OR USING ENERGY SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F03G6/00Devices for producing mechanical power from solar energy
    • F03G6/06Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means
    • F03G6/068Devices for producing mechanical power from solar energy with solar energy concentrating means having other power cycles, e.g. Stirling or transcritical, supercritical cycles; combined with other power sources, e.g. wind, gas or nuclear
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
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    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
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    • Y02E10/46Conversion of thermal power into mechanical power, e.g. Rankine, Stirling or solar thermal engines

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Abstract

The present invention relates to a hybrid system for generating power, which is equipped with a combustion heat supply device and a solar power supply device and has a plurality of engine driving sources. The hybrid system for generating power includes: a sterling engine; the combustion heat supply device for applying combustion heat to a heating portion to heat the heating portion of the sterling engine; and the solar power supply device for applying solar power to the heating portion to heat the heating portion of the sterling engine.

Description

하이브리드 발전 시스템{Hybrid system for generating power}Hybrid system for generating power < RTI ID = 0.0 >

본 발명은 하이브리드 발전 시스템에 관한 것으로서, 더 상세하게는 스터링 엔진 시스템에 연소열 공급 장치와 태양열 공급 장치를 구비하여 복수의 엔진 구동원을 갖는 하이브리드 발전 시스템에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a hybrid power generation system, and more particularly, to a hybrid power generation system having a plurality of engine drive sources with a combustion heat supply device and a solar heat supply device in a stering engine system.

스터링 엔진은 실린더 내부의 공기가 팽창 및 수축 시 일어나는 압력변화를 이용하여 동력을 얻는 장치로서, 이러한 스터링 엔진에 대한 종래의 구성을 요약하면, 외부열원의 가열에 의하여 내부에 고온공기를 제공하면서 효과적인 열축적을 갖도록 하는 가열부와, 팽창압력에 의해 디스플레이서가 작동되면서 발생하는 공기의 압축으로 인하여 디스플레이서의 후방에 위치한 피스톤에 압축력이 가해져 전, 후진 작동을 발생시키게 되는 실린더장치 및 피스톤에 의한 전, 후진 동작을 회전운동으로 전환시키는 크랭크장치 등으로 구성될 수 있다.The Stirling engine is a device that obtains power by using a pressure change caused by expansion and contraction of air inside a cylinder. To summarize the conventional configuration for such a Stirling engine, it is known that, by heating an external heat source, A cylinder unit for generating a forward and backward movement by applying a compressive force to a piston located at the rear of the displacer due to compression of air generated by the displacement of the displacer due to expansion pressure, A crank device for converting the backward motion into rotational motion, and the like.

발전 시스템중 하나인, 스터링 엔진 발전 시스템은 가연성 연료를 연소하여 스터링 엔진을 구동하므로 연료의 소비 없이는 스터링 엔진을 구동할 수 없으며, 이에 대응방안으로 태양열을 이용한 스터링 엔진 발전 장치가 제안되고 있다.The Stirling engine power generation system, which is one of the power generation systems, burns the combustible fuel and drives the stirling engine. Therefore, the stirling engine can not be driven without consuming fuel.

즉, 상기한 스터링 엔진을 태양열로 가열하여 구동하도록 하는 태양열 발전시스템이 다양하게 제안되고 있으며, 태양열을 최대한 효과적으로 이용할 수 있는 방법들이 개발되고 있다.In other words, various solar thermal power generation systems have been proposed for heating the stirling engine with solar heat, and methods for using the solar heat as efficiently as possible have been developed.

그러나 이러한 태양열 스터링 엔진 발전 시스템은 기상조건에 큰 영향을 받으므로 엔진의 일정한 구동이 어렵고, 태양열을 조절하기 어려워 스터링 엔진을 필요로 하는 온도로 안정적으로 가열하기 어려운 문제점이 있었다.However, such a solar stuttering engine power generation system has a problem that it is difficult to constantly drive the engine because it is greatly influenced by weather conditions, and it is difficult to control the solar heat, so that it is difficult to stably heat the stuttering engine to a required temperature.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 복수의 스터링 엔진 가열장치를 구비하여 기상조건 및 일조량의 변화에도 일정하게 스터링 엔진을 구동할 수 있는 하이브리드 발전 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a hybrid power generation system capable of driving a stirling engine constantly with a change in weather conditions and an amount of sunshine by providing a plurality of stering- The purpose. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.

상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 하이브리드 발전 시스템은, 스터링 엔진; 상기 스터링 엔진의 가열부를 가열하도록 상기 가열부에 연소열을 인가하는 연소열 공급 장치; 및 상기 스터링 엔진의 가열부를 가열하도록 상기 가열부에 태양열을 인가하는 태양열 공급 장치;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a hybrid power generation system including: a stering engine; A combustion heat supply device for applying combustion heat to the heating part to heat the heating part of the stirling engine; And a solar heating device for applying solar heat to the heating unit to heat the heating unit of the stirling engine.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 연소열 공급 장치는, 상기 가열부의 온도를 유지시키도록 상기 가열부와 일정 간격을 두고 감싸며 설치되는 보온로를 포함할 수 있으며, 상기 태양열 공급 장치는, 상기 가열부를 가열하는 태양열이 유입되도록 상기 보온로 일 측에 설치되는 보온로 개구부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the combustion heat supply device may include a warming furnace enclosing the heating unit at a predetermined interval so as to maintain the temperature of the heating unit, And a heat insulating furnace opening provided on one side of the heat insulating furnace so as to allow the solar heat for heating the part to flow therethrough.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 보온로 개구부는 투명 재질의 투광창이 설치될 수 있으며, 태양광을 선택적으로 통과시킬 수 있도록 개폐 가능한 문이 설치될 수도 있다.Further, according to the idea of the present invention, a transparent light-transmitting window may be installed in the warming-furnace opening, and a door which can be opened and closed to selectively pass sunlight may be provided.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 태양열 공급 장치는, 상기 가열부의 온도를 유지시키도록 상기 가열부와 일정 간격을 두고 감싸며 설치되는 보온로; 상기 보온로 일 측에 상기 가열부를 가열하는 태양열이 유입되도록 설치되는 보온로 개구부; 상기 보온로 개구부를 개폐할 수 있도록 설치되는 보온로 개폐문; 상기 보온로 개폐문을 개폐할 수 있는 개폐장치; 상기 가열부에 인가되는 태양열을 측정하는 열 센서; 및 상기 열 센서로부터 태양열 측정 신호를 인가받아 상기 개폐장치에 개폐 제어 신호를 출력하는 개폐문 제어부;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the solar heat supply device includes: a warming furnace enclosing the heating unit at a predetermined interval to maintain the temperature of the heating unit; A heating furnace opening provided on one side of the heating furnace so as to allow solar heat for heating the heating section to flow therein; A heat insulating furnace opening / closing door installed to open / close the heating furnace opening; An opening / closing device capable of opening and closing the opening / closing door of the heat insulating furnace; A thermal sensor for measuring solar heat applied to the heating unit; And a door open / close control unit for receiving a solar thermal measurement signal from the heat sensor and outputting an open / close control signal to the open / close device.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 태양열 공급 장치는, 상기 가열부의 온도를 유지시키도록 상기 가열부와 일정 간격을 두고 감싸며 설치되는 보온로; 상기 가열부를 가열하는 태양열이 유입되도록 상기 보온로 일 측에 설치되는 보온로 개구부; 및 상기 보온로 개구부를 통하여 상기 가열부로 태양열이 인가되도록 태양광을 집광하는 반사경;을 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the solar heat supply device includes: a warming furnace enclosing the heating unit at a predetermined interval to maintain the temperature of the heating unit; A heating furnace opening provided on one side of the heating furnace so that solar heating for heating the heating unit flows; And a reflector that condenses sunlight to apply solar heat to the heating unit through the opening of the heating path.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 태양열 공급 장치는, 태양광의 방향을 측정하는 센서부; 상기 반사경의 방향을 조절하는 액츄에이터; 및 상기 센서부로부터 태양광 방향 신호를 인가받고, 상기 액츄에이터에 상기 반사경의 방향을 조절하는 방향 제어 신호를 인가하는 반사경 제어부;를 더 포함할 수 있다.Further, according to an aspect of the present invention, the solar heat supply device includes: a sensor unit for measuring a direction of sunlight; An actuator for adjusting a direction of the reflector; And a reflector control unit which receives a sunlight direction signal from the sensor unit and applies a direction control signal to the actuator to adjust the direction of the reflector.

한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 상기 스터링 엔진은, 본체; 상기 본체에 설치되고, 가열에 의하여 디스플레이서가 내장된 고온 팽창 실린더부의 내부 기체가 고온으로 가열되며, 기체의 고온 팽창으로 상기 디스플레이서에 상승 압력을 제공하게 되는 스터링 엔진의 가열부; 상기 본체에 설치되고, 상기 고온 팽창 실린더부 상에 공기순환로로 관통되어 압축된 저온 공기를 제공하면서, 잔류 팽창압력에 의하여 전후 작동을 하게 되는 피스톤이 내장되는 저온 압축 실린더부를 구비한 실린더 장치; 및 상기 본체에 설치되고, 상기 실린더 장치의 저온 압축 실린더부에 내장된 피스톤의 전후작동을 회전운동으로 전환시켜 크랭크축을 회전시키는 크랭크 장치;를 포함할 수 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a stirling engine including: a main body; A heating unit of the stairing engine installed in the main body and heating the inner gas of the high temperature expansion cylinder portion having the display by heating to a high temperature and providing a rising pressure to the display due to high temperature expansion of the gas; A cylinder device installed in the main body and having a low-temperature compression cylinder portion which is provided on the high-temperature expansion cylinder portion and passes through the air circulation path to provide compressed low-temperature air, and in which a piston to be operated in the forward and backward directions is incorporated by the residual expansion pressure; And a crank device installed in the main body and rotating the crankshaft by switching the front and rear operation of the piston incorporated in the low temperature compression cylinder portion of the cylinder device into rotational motion.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 하이브리드 발전 시스템은, 상기 스터링 엔진의 시동 모터를 구동시키도록 상기 스터링 엔진에 전기에너지를 인가하는 전기에너지 공급 장치;를 더 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the hybrid power generation system may further include an electric energy supply device for applying electric energy to the stalling engine to drive a starter motor of the stalling engine.

또한, 본 발명의 사상에 따르면, 상기 전기에너지 공급 장치는, 태양광을 이용하여 전기를 발생시키도록 설치되는 태양광 모듈판; 상기 태양광 모듈판과 연결되어 전기를 저장하는 축전지; 상기 축전지와 상기 모터 사이에 설치되는 전원 공급 라인; 및 상기 전원 공급 라인에 설치되는 시동 스위치;를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, the electric energy supply device includes: a solar module plate installed to generate electricity using solar light; A battery connected to the solar module plate to store electricity; A power supply line provided between the battery and the motor; And a start switch installed on the power supply line.

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예들에 따르면, 기상조건의 변화에도 일정한 태양열을 스터링 엔진에 인가할 수 있고, 연소열 공급 및 태양열 공급을 통하여 안정적인 하이브리드 발전 시스템을 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to the embodiments of the present invention as described above, it is possible to apply a certain amount of solar heat to the stirling engine even in the change of the gas-phase condition, and to realize a stable hybrid power generation system by supplying combustion heat and supplying solar heat. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템을 나타내는 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템의 보온로 문 개폐 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템의 보온로 문 개폐 상태를 나타내는 부분 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템의 보온로 개폐문을 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 7은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 8은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템의 반사경을 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스터링 엔진을 나타내는 평면도이다.
도 10은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템을 나타내는 평면도이다.
1 is a block diagram that schematically illustrates a hybrid power generation system in accordance with some embodiments of the present invention.
2 is a perspective view illustrating a hybrid power generation system in accordance with some embodiments of the present invention.
3 is a top view of a hybrid power generation system in accordance with some embodiments of the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the open / close state of the warming gate of the hybrid power generation system according to some embodiments of the present invention. FIG.
FIG. 5 is a partial cross-sectional view illustrating the open / close state of the warming gate of the hybrid power generation system according to some other embodiments of the present invention. FIG.
6 is a flowchart showing a method of controlling a heat insulating opening and closing door of a hybrid power generation system according to some embodiments of the present invention.
7 is a top view of a hybrid power generation system in accordance with some other embodiments of the present invention.
8 is a flow diagram illustrating a method for controlling a reflector of a hybrid power generation system in accordance with some alternative embodiments of the present invention.
9 is a top view of a Stirling engine according to some embodiments of the present invention.
10 is a top view of a hybrid power generation system according to some other embodiments of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.The embodiments of the present invention are described in order to more fully explain the present invention to those skilled in the art, and the following embodiments may be modified into various other forms, It is not limited to the embodiment. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be more thorough and complete, and will fully convey the concept of the invention to those skilled in the art. In the drawings, the thickness and size of each layer are exaggerated for convenience and clarity of explanation.

명세서 전체에 걸쳐서, 막, 영역 또는 기판과 같은 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 상기 하나의 구성요소가 직접적으로 다른 구성요소 "상에", "연결되어", "적층되어" 또는 "커플링되어" 접촉하거나, 그 사이에 개재되는 또 다른 구성요소들이 존재할 수 있다고 해석될 수 있다. 반면에, 하나의 구성요소가 다른 구성요소 "직접적으로 상에", "직접 연결되어", 또는 "직접 커플링되어" 위치한다고 언급할 때는, 그 사이에 개재되는 다른 구성요소들이 존재하지 않는다고 해석된다. 동일한 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.It is to be understood that throughout the specification, when an element such as a film, region or substrate is referred to as being "on", "connected to", "laminated" or "coupled to" another element, It will be appreciated that elements may be directly "on", "connected", "laminated" or "coupled" to another element, or there may be other elements intervening therebetween. On the other hand, when one element is referred to as being "directly on", "directly connected", or "directly coupled" to another element, it is interpreted that there are no other components intervening therebetween do. Like numbers refer to like elements. As used herein, the term "and / or" includes any and all combinations of one or more of the listed items.

본 명세서에서 제 1, 제 2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제 1 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제 2 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.Although the terms first, second, etc. are used herein to describe various elements, components, regions, layers and / or portions, these members, components, regions, layers and / It is obvious that no. These terms are only used to distinguish one member, component, region, layer or section from another region, layer or section. Thus, a first member, component, region, layer or section described below may refer to a second member, component, region, layer or section without departing from the teachings of the present invention.

또한, "상의" 또는 "위의" 및 "하의" 또는 "아래의"와 같은 상대적인 용어들은 도면들에서 도해되는 것처럼 다른 요소들에 대한 어떤 요소들의 관계를 기술하기 위해 여기에서 사용될 수 있다. 상대적 용어들은 도면들에서 묘사되는 방향에 추가하여 소자의 다른 방향들을 포함하는 것을 의도한다고 이해될 수 있다. 예를 들어, 도면들에서 소자가 뒤집어 진다면(turned over), 다른 요소들의 상부의 면상에 존재하는 것으로 묘사되는 요소들은 상기 다른 요소들의 하부의 면상에 방향을 가지게 된다. 그러므로, 예로써 든 "상의"라는 용어는, 도면의 특정한 방향에 의존하여 "하의" 및 "상의" 방향 모두를 포함할 수 있다. 소자가 다른 방향으로 향한다면(다른 방향에 대하여 90도 회전), 본 명세서에 사용되는 상대적인 설명들은 이에 따라 해석될 수 있다.Also, relative terms such as "top" or "above" and "under" or "below" can be used herein to describe the relationship of certain elements to other elements as illustrated in the Figures. Relative terms are intended to include different orientations of the device in addition to those depicted in the Figures. For example, in the figures, when the element is turned over, the elements depicted as being on the upper surface of the other elements are oriented on the lower surface of the other elements. Thus, the example "top" may include both "under" and "top" directions depending on the particular orientation of the figure. If the elements are oriented in different directions (rotated 90 degrees with respect to the other direction), the relative descriptions used herein can be interpreted accordingly.

본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정 하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및/또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. As used herein, the singular forms "a," "an," and "the" include singular forms unless the context clearly dictates otherwise. Also, " comprise "and / or" comprising "when used herein should be interpreted as specifying the presence of stated shapes, numbers, steps, operations, elements, elements, and / And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, operations, elements, elements, and / or groups.

이하, 본 발명의 실시예들은 본 발명의 이상적인 실시예들을 개략적으로 도시하는 도면들을 참조하여 설명한다. 도면들에 있어서, 예를 들면, 제조 기술 및/또는 공차(tolerance)에 따라, 도시된 형상의 변형들이 예상될 수 있다. 따라서, 본 발명 사상의 실시예는 본 명세서에 도시된 영역의 특정 형상에 제한된 것으로 해석되어서는 아니 되며, 예를 들면 제조상 초래되는 형상의 변화를 포함하여야 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings schematically showing ideal embodiments of the present invention. In the figures, for example, variations in the shape shown may be expected, depending on manufacturing techniques and / or tolerances. Accordingly, the embodiments of the present invention should not be construed as limited to the particular shapes of the regions shown herein, but should include, for example, changes in shape resulting from manufacturing.

본 발명에서 언급되는 하이브리드 발전 시스템은, 좁게는 하이브리드 스터링 엔진 발전 시스템으로 볼 수 있다.The hybrid generation system referred to in the present invention can be seen as a hybrid stirling engine generation system in a narrow sense.

도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)을 개략적으로 나타내는 블록도이다. 그리고, 도 2는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)을 나타내는 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)을 나타내는 평면도이다.Figure 1 is a block diagram that schematically illustrates a hybrid power generation system 1000 in accordance with some embodiments of the present invention. FIG. 2 is a perspective view illustrating a hybrid power generation system 1000 according to some embodiments of the present invention, and FIG. 3 is a plan view showing a hybrid power generation system 1000 according to some embodiments of the present invention.

먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)은, 크게 스터링 엔진(100)과 연소열 공급 장치(300)및 태양열 공급 장치(200)를 포함할 수 있다.1, a hybrid power generation system 1000 according to some embodiments of the present invention includes a stuttering engine 100, a combustion heat supply device 300, and a solar heating device 200 .

여기서, 상기 스터링 엔진(100)은, 외연기관으로 연료를 자유롭게 선택할 수 있는 장점이 있어, 연료의 운반이 수월하지 않은 도서지방 또는 산간지방 등에서 나무의 연소를 이용하여 전기에너지를 생산하는 것에 이용되고 있다.Here, the Stirling engine 100 is advantageous in that it can freely select fuel as an external combustion engine, and is used for producing electric energy by using combustion of wood in book fat or mountainous area where transportation of fuel is not easy have.

상기 스터링 엔진의 구조를 더욱 구체적으로 설명하면, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스터링 엔진(100)은 크게 본체(10)와 가열부(110)와, 실린더 장치(60) 및 크랭크 장치(80)를 포함할 수 있다.9, the Stirling engine 100 according to some embodiments of the present invention mainly includes a main body 10, a heating unit 110, a cylinder apparatus 100, (60) and a crank device (80).

여기서, 상기 본체(10)는, 예를 들어서, 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스터링 엔진(100)의 외관을 형성하고, 상술된 각 장치들을 지지하는 프레임이나 케이스들을 포함하는 구조물로서, 상술된 각 장치들이 설치되고, 기타 제어부나, 명령입력장치나, 표시부나, 발전기, 센서 등과 전기적 또는 기계적으로 연결될 수 있는 것이다. 이러한 상기 본체(10)는 일체형이거나 나사, 볼트, 리벳, 용접 등의 고정구로 복수개의 구조물들이 서로 조립되어 형성되는 것도 가능하다. 또한, 상기 본체(10)는 내부 압력이나 강도나 내구성이나 열전달계수 등을 고려하여 금속이나 세라믹 등 내구성이 우수한 재질로 제작될 수 있다. 상기 본체(10)는 지면에 누워진 수평 형이거나, 지면에서 세워진 수직형, 지면과 경사지게 설치되는 경사형 등으로 제작되는 것도 가능하다.Here, the main body 10 may be formed, for example, as shown in Fig. 9 by forming the appearance of the stirling engine 100 according to some embodiments of the present invention, and a frame supporting each of the above- The above-described devices are installed and can be electrically or mechanically connected to other control units, command input devices, display units, generators, sensors, and the like. The body 10 may be integrally formed or a plurality of structures may be assembled to each other with fasteners such as screws, bolts, rivets, and welding. In addition, the body 10 can be made of a material having excellent durability, such as metal or ceramics, in consideration of internal pressure, strength, durability and heat transfer coefficient. The main body 10 may be a horizontal type lying on the ground, a vertical type standing on the ground, or an inclined type inclined with respect to the ground.

따라서, 상기 스터링 엔진(100)의 작동 관계를 설명하면, 도 2, 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 스터링 엔진(100)에 설치되는 상기 가열부(110)는 외부열의 가열에 의하여 디스플레이서(20)가 내장된 고온 팽창 실린더부(30)의 내부 기체가 고온으로 가열되면 기체의 고온 팽창으로 상기 디스플레이서(20)에 상승 압력을 제공할 수 있다.2, 3, and 9, the heating unit 110 installed in the stirling engine 100 is heated by the external heat, When the inner gas of the high temperature expansion cylinder part 30 in which the displacer 20 is installed is heated to a high temperature, a high temperature expansion of the gas can provide an upward pressure to the displacer 20.

이 때, 외부 열은 상기 스터링 엔진(100)의 가열부(110)를 가열할 수 있는 나무나, 가스, 기름, 석탄 등 연료의 연소를 통하여 상기 연소열 공급 장치(300)를 통해 공급될 수도 있고, 태양광을 집광하여 상기 태양열 공급 장치(200)를 통해 공급될 수도 있다.At this time, the external heat may be supplied through the combustion heat supply device 300 through combustion of fuel such as wood, gas, oil, or coal capable of heating the heating unit 110 of the stirling engine 100 , And may be supplied through the solar heat supply device 200 by condensing sunlight.

또한, 상기 실린더 장치(60)는, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 본체(10)에 설치되는 것으로, 예를 들어서, 고온 팽창 실린더부(30) 상에 공기순환로로 관통되어 압축된 저온 공기를 제공하면서 잔류 팽창압력에 의하여 전후 작동을 하게 되는 피스톤(40)이 내장되는 저온 압축 실린더부(50)를 구비한 장치일 수 있다. 즉, 상기 피스톤(40)은 상기 고온 팽창 실린더부(30)에 의해 팽창된 작동 매체가 왕복운동을 하는 디스플레이서(20)에 의해 순환되다가 상기 저온 압축 실린더부(50)에 의해 수축되는 과정들 사이에서 발생된 공기압력에 의해 역시 왕복운동을 반복하면서 동력을 발생시킬 수 있다.9, the cylinder device 60 is installed in the main body 10. For example, the cylinder device 60 is disposed on the high-temperature expansion cylinder portion 30, And a low-temperature compression cylinder portion 50 in which a piston 40 for performing a back-and-forth operation by the residual expansion pressure is incorporated. That is, the piston 40 is rotated by the displacer 20 reciprocating the working medium expanded by the high-temperature expansion cylinder unit 30 and then shrunk by the low-temperature compression cylinder unit 50 It is possible to generate the power while repeating the reciprocating motion by the air pressure generated therebetween.

또한, 상기 크랭크 장치(80)는 상기 본체(10)에 설치되는 것으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 상기 실린더 장치(60)의 저온 압축 실린더부(50)에 내장된 피스톤(40)의 전후작동을 회전운동으로 전환시켜 크랭크 축(70)을 회전시키는 장치일 수 있다. 여기서, 크랭크 축(70)이 얻은 회전되는 동력은 전기에너지로 변환되어 이용할 수 있다.9, the crank device 80 is installed in the main body 10 and is disposed in front of and behind the piston 40 built in the low-temperature compression cylinder portion 50 of the cylinder device 60 It may be a device for rotating the crankshaft 70 by converting the operation into rotational motion. Here, the rotating power obtained by the crankshaft 70 can be converted into electrical energy and used.

한편, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 연소열 공급 장치(300)는, 상기 가열부(110)의 온도를 유지시키고 연료의 연소가 가능하도록 상기 가열부(110)와 일정 간격을 두고 감싸며 설치되는 보온로(120)를 포함할 수 있다.3, the combustion heat supply device 300 is installed so as to enclose the heating unit 110 at a predetermined interval to maintain the temperature of the heating unit 110 and enable combustion of the fuel And may include a warming furnace 120.

또한, 상기 태양열 공급 장치(200)는, 상기 가열부(110)를 가열하는 태양열이 유입되도록 상기 보온로(120)의 일 측에 설치되는 보온로 개구부(125)를 포함할 수 있다.The solar heat supplying apparatus 200 may include a warming-air passage opening 125 provided at one side of the warming-up furnace 120 so that solar heat for heating the heating unit 110 flows.

따라서, 낮이나 맑은 날처럼 태양광이 충분하여 상기 가열부(110)에 유입되는 태양열이 스터링 엔진(100)의 구동에 필요한 온도를 만족할 경우에는 태양열을 이용하여 스터링 엔진(100)을 구동시키고, 밤이나 흐린 날처럼 태양광이 충분하지 않을 때는 연료의 연소열을 이용하여 스터링 엔진(100)을 구동시킬 수 있다.Accordingly, when solar heat is sufficiently supplied to the heating unit 110 as a daylight or a sunny day, and the solar heat required for driving the stering engine 100 is satisfied, solar heat is used to drive the stering engine 100, When sunlight is not enough, such as night or cloudy day, the heat of combustion of the fuel can be used to drive the stering engine 100.

여기서 예컨대, 상기 보온로 개구부(125)에 설치되는 문(130)이 투명 재질일 수 있다. 이러한 투명 재질이란 빛이 통과할 수 있는 투광성 또는 반투광성 재질일 수 있다.Here, for example, the door 130 installed in the warming-air passage opening 125 may be made of a transparent material. Such a transparent material may be a translucent or translucent material through which light can pass.

이처럼, 유리, 아크릴, 실리콘, 에폭시, 광섬유, 사파이어, 투광성 광물 등 투명 재질의 문(130)을 적용할 경우, 상기 가열부(110)에 태양광이 유입되도록 함과 동시에 보온로 내부의 열이 외부로 유출되지 않도록 할 수 있다. When the door 130 made of transparent material such as glass, acrylic, silicone, epoxy, optical fiber, sapphire, translucent mineral or the like is applied, sunlight is allowed to flow into the heating unit 110, It is possible to prevent leakage to the outside.

도 4는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템의 보온로 문 개폐 상태를 나타내는 부분 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템의 보온로 문 개폐 상태를 나타내는 부분 단면도이다. 또한, 도 6은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템의 보온로 개폐문을 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.FIG. 4 is a partial cross-sectional view showing the open / close state of the heat shield door of the hybrid power generation system according to some embodiments of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view showing the state of opening / closing the heat shield door of the hybrid power generation system according to some other embodiments of the present invention Fig. 6 is a flowchart showing a method of controlling the warming-air opening and closing door of the hybrid power generation system according to some embodiments of the present invention.

먼저, 도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)은 상기 보온로 개폐문을 개폐할 수 있는 개폐장치(160)와 상기 가열부(110)에 인가되는 태양열을 측정하는 열 센서(140) 및 상기 열 센서(140)로부터 태양열 측정 신호를 인가받아 상기 개폐장치(160)에 개폐 제어 신호를 출력하는 개폐문 제어부(150)를 포함할 수 있다.4 to 6, the hybrid power generation system 1000 according to some embodiments of the present invention includes an opening / closing device 160 capable of opening / closing the heat insulating path opening / closing door, And a door open / close control unit 150 for receiving a solar thermal measurement signal from the heat sensor 140 and outputting an open / close control signal to the open / close device 160.

또한, 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)의 작동 과정을 설명하면, 먼저 상기 열 센서(140)는 외부에서 유입되는 태양열의 열을 측정하여 개폐문 제어부(150)로 태양열 측정 신호를 인가 할 수 있다(S11). 이어서 상기 개폐문 제어부(150)는 인가받은 상기 태양열 측정 신호를 기준치와 비교할 수 있다(S12). 이때, 상기 개폐문 제어부(150)에 기준치보다 높은 태양열 신호가 인가되었을 경우 상기 개폐문 제어부(150)는 개폐장치(160)에 보온로 개폐문이 닫히도록 명령하는 신호를 출력할 수 있다(S13). 또한, 상기 개폐문 제어부(150)에 기준치보다 낮은 태양열 신호가 인가되었을 경우 상기 개폐문 제어부(150)는 개폐장치(160)에 보온로 개폐문이 열리도록 명령하는 신호를 출력할 수 있다(S13). 이와 같은 과정은 계속 진행할 것인가의 여부에 따라 반복되어 진행된다(S14).4, the operation of the hybrid power generation system 1000 according to some embodiments of the present invention will be described. First, the heat sensor 140 measures the heat of solar heat flowing from the outside The solar measurement signal can be applied to the opening and closing door controller 150 (S11). Then, the opening and closing door control unit 150 may compare the received solar measurement signal with a reference value (S12). At this time, when a solar heat signal higher than the reference value is applied to the door opening / closing door controller 150, the door opening / closing controller 150 may output a signal to the door opening / closing device 160 to close the door opening / closing door (S13). When a solar heat signal lower than a reference value is applied to the door opening / closing door controller 150, the door opening / closing controller 150 may output a signal instructing the door opening / closing device 160 to open the door opening / closing door at step S13. This process is repeated according to whether or not to proceed (S14).

그러므로, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)의 보온로 제어부(150)는 필요한 온도에 따라 보온로 개폐문을 제어하여 상기 가열부(110)로 유입되는 태양열을 조절할 수 있다. 또한 여기서, 보온로 개폐문이 최대한으로 열린 상태에서도 태양광의 양이 스터링 엔진(100)을 구동시킬 수 있도록 가열부(110)에 충분한 열을 가하지 못할 경우, 보온로 개구부(125)는 보온로 개폐문으로 완전히 차단되고, 가열부(110)는 연료 공급기관(170)을 통한 연료의 연소에 의하여 가열되어 스터링 엔진(100)을 구동할 수 있다.Therefore, the warming-up control unit 150 of the hybrid power generation system 1000 according to some embodiments of the present invention can control the solar heat flowing into the heating unit 110 by controlling the opening and closing door according to the required temperature. In this case, if the heating unit 110 can not be heated sufficiently so that the amount of sunlight can drive the stirling engine 100 even when the opening and closing door is maximally opened, the heat insulating path opening 125 is opened / And the heating unit 110 can be heated by the combustion of the fuel through the fuel supply engine 170 to drive the stering engine 100. [

또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)의 개폐장치(160)는 가열부(110)에 유입되는 태양광의 양을 조절할 수 있도록 보온로 문(132)을 슬라이드 형태로 구동시킬 수 있다.5, the opening and closing device 160 of the hybrid power generation system 1000 according to some embodiments of the present invention may include an opening / closing device 160 for controlling the amount of sunlight flowing into the heating unit 110, (132) can be driven in the form of a slide.

또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)의 개폐장치(160)는 가열부(110)에 유입되는 태양광의 양을 조절할 수 있도록 보온로 문(134)을 회전 형태로 구동시킬 수 있다.6, the opening and closing device 160 of the hybrid power generation system 1000 according to some embodiments of the present invention includes a heating and cooling device 160, The door 134 can be driven in a rotational manner.

여기서, 도 5 내지 도 6에 도시된 개폐장치는 보온로 문을 구동시킬 수 있는 다양한 모터나 실린더나 동력전달장치의 사용이 모두 가능하다. 예를 들어, DC모터, AC모터, 스텝모터, 브러쉬리스모터, 동기모터, 서보모터, 리니어모터, 기어드모터, 초음파모터 등이 사용될 수 있으며, 단동 실린더, 복동 실린더, 스트로크 조절 실린더, 듀얼 실린더, 탠덤 실린더, 쌍로드 실린더, 텔레스코브형 실린더, 램형 실린더, 벨로즈 실린더, 와이어 실린더 등이 사용될 수 있다.Here, the opening and closing apparatuses shown in Figs. 5 to 6 can use various motors, cylinders, and power transmission devices that can drive the doors of the heating furnace. For example, DC motors, AC motors, step motors, brushless motors, synchronous motors, servo motors, linear motors, geared motors, and ultrasonic motors can be used as the single acting cylinder, double acting cylinder, stroke control cylinder, A tandem cylinder, a twin rod cylinder, a telescopic cylinder, a ram cylinder, a bellows cylinder, a wire cylinder and the like can be used.

또한, 예컨데, 상기 동력전달장치는, 각종 기어 조합, 벨트 및 풀리 조합, 체인 및 스프로킷휠 조합, 와이어 및 도르레 조합, 가동대 및 나사봉 조합, 링크 조합, 캠 조합 등 다양한 형태의 기계 요소들이 포함될 수 있다. Further, for example, the power transmission device may include various types of mechanical elements such as various gear combinations, belt and pulley combination, chain and sprocket wheel combination, wire and pulley combination, movable band and thread bar combination, link combination, .

도 7은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템을 나타내는 평면도이고, 도 8은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템의 반사경을 제어하는 방법을 나타내는 순서도이다.FIG. 7 is a top plan view of a hybrid power generation system in accordance with some alternative embodiments of the present invention, and FIG. 8 is a flowchart illustrating a method of controlling a reflector of a hybrid power generation system according to some other embodiments of the present invention.

먼저, 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)의 태양열 공급 장치(200)는 상기 보온로 개구부(125)를 통하여 상기 가열부(110)로 태양열이 공급되도록 태양광을 집광하는 반사경(210)을 포함할 수 있다.7, the solar heat supplying apparatus 200 of the hybrid power generation system 1000 according to some embodiments of the present invention is installed in the heating unit 110 through the heat insulating passage opening 125, And a reflector 210 for condensing sunlight to be supplied.

또한, 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)의 태양열 공급 장치(200)는 태양광의 방향을 측정하는 센서부(220)와 상기 반사경(210)의 방향을 조절하는 액츄에이터(240) 및 상기 센서부(220)로부터 태양광 방향 신호를 인가 받고, 상기 액츄에이터(240)에 상기 반사경의 방향을 조절하는 방향 제어 신호를 인가하는 반사경 제어부를 더 포함할 수 있다.7 to 8, the solar heating device 200 of the hybrid power generation system 1000 according to some other embodiments of the present invention includes a sensor unit 220 for measuring the direction of sunlight, An actuator 240 for adjusting the direction of the reflector 210 and a reflector control unit for receiving a direction signal of the sunlight from the sensor unit 220 and applying a direction control signal for controlling the direction of the reflector to the actuator 240, As shown in FIG.

여기서, 도 7에 도시된 액츄에이터(240)는 상기 반사경(210)을 구동시킬 수 있는 다양한 모터나 실린더나 동력전달장치의 사용이 모두 가능하다. 예를 들어, DC모터, AC모터, 스텝모터, 브러쉬리스모터, 동기모터, 서보모터, 리니어모터, 기어드모터, 초음파모터 등이 사용될 수 있으며, 단동 실린더, 복동 실린더, 스트로크 조절 실린더, 듀얼 실린더, 탠덤 실린더, 쌍로드 실린더, 텔레스코브형 실린더, 램형 실린더, 벨로즈 실린더, 와이어 실린더 등이 사용될 수 있다.Here, the actuator 240 shown in FIG. 7 can use various motors, cylinders, and power transmission devices capable of driving the reflector 210. For example, DC motors, AC motors, step motors, brushless motors, synchronous motors, servo motors, linear motors, geared motors, and ultrasonic motors can be used as the single acting cylinder, double acting cylinder, stroke control cylinder, A tandem cylinder, a twin rod cylinder, a telescopic cylinder, a ram cylinder, a bellows cylinder, a wire cylinder and the like can be used.

또한, 예컨데, 도시하지 않았지만, 상기 동력전달장치는, 각종 기어 조합, 벨트 및 풀리 조합, 체인 및 스프로킷휠 조합, 와이어 및 도르레 조합, 가동대 및 나사봉 조합, 링크 조합, 캠 조합 등 다양한 형태의 기계 요소들이 포함될 수 있다. Further, for example, although not shown, the power transmission device may be of various types such as various gear combinations, belt and pulley combination, chain and sprocket wheel combination, wire and pulley combination, movable band and thread bar combination, Mechanical elements may be included.

또한, 상기 센서부(220)가 태양광 방향 측정 신호를 발생시키면, 제어부(230)는 기준치와 비교하고 기준치를 초과할 경우 방향 제어 신호를 출력하도록 할 수 있다.Also, when the sensor unit 220 generates the solar light direction measurement signal, the controller 230 compares the measured value with the reference value, and outputs the direction control signal when the sensor unit 220 exceeds the reference value.

여기서, 상기 센서부(220)는 두 개 이상의 센서로 구성되어 상기 반사경(210)의 일 측과 타 측에 지표면과 수평하게 설치될 수 있다. 따라서 광량이 한쪽으로 편중될 경우 상기 센서에 기전력이 발생하므로 해당 방향으로 반사경(210)이 이동하도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 태양의 고도 및 방향이 바뀌어도 상기 태양열 공급 장치(200)는 높은 효율로 태양광을 집광 할 수 있다.Here, the sensor unit 220 may include two or more sensors, and may be horizontally installed on one side and the other side of the reflector 210. Accordingly, when the amount of light is biased to one side, an electromotive force is generated in the sensor, so that the reflector 210 can be controlled to move in the corresponding direction. Accordingly, even when the altitude and the direction of the sun are changed, the solar heat supplying apparatus 200 can concentrate solar light with high efficiency.

도 9는 본 발명의 일부 실시예들에 따른 스터링 엔진을 나타내는 평면도이다.9 is a top view of a Stirling engine according to some embodiments of the present invention.

도 10은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템을 나타내는 평면도이다.10 is a top view of a hybrid power generation system according to some other embodiments of the present invention.

먼저, 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템(1000)은, 스터링 엔진(100)의 최초 구동을 위한 전기에너지 공급 장치를 포함할 수 있다. 10, the hybrid power generation system 1000 according to some embodiments of the present invention may include an electric energy supply device for initial operation of the stirling engine 100. [

더욱 구체적으로는, 상기 전기에너지 공급 장치는 상기 스터링 엔진(100)의 외부에 태양광을 이용하여 전기를 발생시키도록 설치되는 태양광 모듈판(410)과, 상기 태양광 모듈판(410)과 연결되어 전기를 저장하는 축전지(420), 상기 축전지와 상기 시동 모터 사이에 설치되는 전원 공급 라인(440) 및 상기 전원 공급 라인(440)에 설치되는 시동 스위치(450)를 포함할 수 있다. 이에 따라, 태양광 모듈판(410)에서 발생된 전기가 상기 축전지(420)에 저장되고, 상기 시동 스위치(450) 또는 자동화 프로그램 등을 이용하여 스터링 엔진(100)을 구동시킬 수 있다. 여기서, 예컨대 태양광 모듈판(410)은 집광렌즈와 태양전지로 이루어져 태양광을 집광시켜 전기를 발생시킬 수도 있다. 또한 태양전지는 일반적으로 활용되고 있는 실리콘 태양전지가 사용될 수도 있고, GaAs 태양전지, CIGS 태양전지, CdTe 태양전지, 염료감응형 태양전지, 유기박막형 태양전지, nano 태양전지, Quantum dot 태양전지, 유무기복합형 태양전지 등 다양한 종류의 태양전지가 사용될 수 있다.More specifically, the electric energy supply device includes a solar module plate 410 installed outside the stirling engine 100 to generate electricity using solar light, A power supply line 440 provided between the battery and the starter motor, and a start switch 450 installed in the power supply line 440. The start switch 450 is connected to the starter motor. Accordingly, electricity generated in the solar module plate 410 is stored in the battery 420, and the staring engine 100 can be driven using the start switch 450 or an automation program. For example, the solar module plate 410 may include a condenser lens and a solar cell, and may collect sunlight to generate electricity. In addition, the solar cell may be a commonly used silicon solar cell, or a GaAs solar cell, a CIGS solar cell, a CdTe solar cell, a dye-sensitized solar cell, an organic thin film solar cell, a nano solar cell, a Quantum dot solar cell Various types of solar cells can be used.

따라서, 태양광만으로 스터링 엔진(100)을 구동하기 어렵거나, 스터링 엔진(100)의 가열부(110)가 충분한 열을 받지 못한 상태에도 스터링 엔진을 구동시킬 수 있다.Therefore, it is possible to drive the stirling engine even in a state in which it is difficult to drive the stirling engine 100 only by the sunlight, or in a state in which the heating portion 110 of the stirling engine 100 does not receive sufficient heat.

그러므로 본 발명의 실시예들에 따른 하이브리드 발전 시스템은 광량을 최대한으로 이용할 수 있고, 복수의 가열 수단을 구비하므로 안정적인 스터링 엔진의 구동이 가능하며, 태양열을 필요에 따라 조절하여 이용할 수 있는 장점이 있다.Therefore, the hybrid power generation system according to the embodiments of the present invention can maximize the light amount and has a plurality of heating means, so that it is possible to drive the stuttering engine stably and the solar heat can be adjusted as needed .

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.

100: 스터링 엔진
110: 가열부
120: 보온로
125: 보온로 개구부
130: 보온로 개폐문
200: 태양열 공급 장치
210: 반사경
300: 연소열 공급 장치
410: 태양광 모듈판
1000: 하이브리드 발전 시스템
100: Stirling engine
110:
120: Insulation furnace
125: opening of the warming furnace
130: Opening and closing doors
200: Solar power supply
210: reflector
300: Combustion heat supply device
410: Solar module plate
1000: Hybrid generation system

Claims (9)

스터링 엔진;
상기 스터링 엔진의 가열부를 가열하도록 상기 가열부에 연소열을 인가하는 연소열 공급 장치; 및
상기 스터링 엔진의 가열부를 가열하도록 상기 가열부에 태양열을 인가하는 태양열 공급 장치;
를 포함하고,
상기 태양열 공급 장치는,
상기 가열부의 온도를 유지시키도록 상기 가열부와 일정 간격을 두고 감싸며 설치되는 보온로;
상기 보온로 일 측에 상기 가열부를 가열하는 태양열이 유입되도록 설치되는 보온로 개구부;
상기 보온로 개구부를 개폐할 수 있도록 설치되는 보온로 개폐문;
상기 보온로 개폐문을 개폐할 수 있는 개폐장치;
상기 가열부에 인가되는 태양열을 측정하는 열 센서; 및
상기 열 센서로부터 태양열 측정 신호를 인가받아 상기 개폐장치에 개폐 제어 신호를 출력하는 개폐문 제어부;
를 포함하는, 하이브리드 발전 시스템.
Stirling engine;
A combustion heat supply device for applying combustion heat to the heating part to heat the heating part of the stirling engine; And
A solar heating device for applying solar heat to the heating unit to heat the heating unit of the stirling engine;
Lt; / RTI >
The solar heat supply apparatus includes:
A heating furnace enclosing the heating unit at a predetermined interval to maintain the temperature of the heating unit;
A heating furnace opening provided on one side of the heating furnace so as to allow solar heat for heating the heating section to flow therein;
A heat insulating furnace opening / closing door installed to open / close the heating furnace opening;
An opening / closing device capable of opening and closing the opening / closing door of the heat insulating furnace;
A thermal sensor for measuring solar heat applied to the heating unit; And
An open / close door control unit receiving a solar measurement signal from the heat sensor and outputting an open / close control signal to the open / close device;
The hybrid power generation system.
삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 보온로 개구부는 태양광이 통과될 수 있도록 투명 재질의 투광창이 설치되는 것인, 하이브리드 발전 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein a transparent window made of a transparent material is provided in the opening of the heat insulating furnace so as to allow sunlight to pass therethrough.
삭제delete 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 태양열 공급 장치는,
상기 보온로 개구부를 통하여 상기 가열부로 태양열이 인가되도록 태양광을 집광하는 반사경
을 포함하는, 하이브리드 발전 시스템.
The method according to claim 1,
The solar heat supply apparatus includes:
A reflector for concentrating solar light to apply solar heat to the heating unit through the heat-
The hybrid power generation system.
제 6 항에 있어서,
상기 태양열 공급 장치는,
태양광의 방향을 측정하는 센서부;
상기 반사경의 방향을 조절하는 액츄에이터; 및
상기 센서부로부터 태양광 방향 신호를 인가받고, 상기 액츄에이터에 상기 반사경의 방향을 조절하는 방향 제어 신호를 인가하는 반사경 제어부;
를 더 포함하는, 하이브리드 발전 시스템.
The method according to claim 6,
The solar heat supply apparatus includes:
A sensor unit for measuring a direction of sunlight;
An actuator for adjusting a direction of the reflector; And
A reflector control unit which receives a solar light direction signal from the sensor unit and applies a direction control signal to the actuator to adjust the direction of the reflector;
Further comprising: a control system for controlling the hybrid power generation system.
제 1 항에 있어서,
상기 스터링 엔진은,
본체;
상기 본체에 설치되고, 가열에 의하여 디스플레이서가 내장된 고온 팽창 실린더부의 내부 기체가 고온으로 가열되며, 기체의 고온 팽창으로 상기 디스플레이서에 상승 압력을 제공하게 되는 스터링 엔진의 가열부;
상기 본체에 설치되고, 상기 고온 팽창 실린더부 상에 공기순환로로 관통되어 압축된 저온 공기를 제공하면서, 잔류 팽창압력에 의하여 전후 작동을 하게 되는 피스톤이 내장되는 저온 압축 실린더부를 구비한 실린더 장치; 및
상기 본체에 설치되고, 상기 실린더 장치의 저온 압축 실린더부에 내장된 피스톤의 전후작동을 회전운동으로 전환시켜 크랭크축을 회전시키는 크랭크 장치;
를 포함하는, 하이브리드 발전 시스템.
The method according to claim 1,
The stirling engine includes:
main body;
A heating unit of the stairing engine installed in the main body and heating the inner gas of the high temperature expansion cylinder portion having the display by heating to a high temperature and providing a rising pressure to the display due to high temperature expansion of the gas;
A cylinder device installed in the main body and having a low-temperature compression cylinder portion which is provided on the high-temperature expansion cylinder portion and passes through the air circulation path to provide compressed low-temperature air, and in which a piston to be operated in the forward and backward directions is incorporated by the residual expansion pressure; And
A crank device installed in the main body, for rotating the crankshaft by switching the forward and backward movement of the piston incorporated in the low-temperature compression cylinder portion of the cylinder device into rotational motion;
The hybrid power generation system.
제 1 항에 있어서,
상기 스터링 엔진의 시동 모터를 구동시키도록 상기 스터링 엔진에 전기에너지를 인가하는 전기에너지 공급 장치;를 더 포함하고,
상기 전기에너지 공급 장치는,
태양광을 이용하여 전기를 발생시키도록 설치되는 태양광 모듈판;
상기 태양광 모듈판과 연결되어 전기를 저장하는 축전지;
상기 축전지와 상기 모터 사이에 설치되는 전원 공급 라인; 및
상기 전원 공급 라인에 설치되는 시동 스위치;
를 포함하는, 하이브리드 발전 시스템.
The method according to claim 1,
And an electric energy supply device for applying electric energy to the stirling engine to drive a starter motor of the stirling engine,
Wherein the electric energy supply device comprises:
A solar module plate installed to generate electricity using solar light;
A battery connected to the solar module plate to store electricity;
A power supply line provided between the battery and the motor; And
A starter switch installed on the power supply line;
The hybrid power generation system.
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