KR20240000113A - 입체형 구조를 이루는 태양광 발전 시스템 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 입체형 구조를 이루는 태양광 발전 시스템 및 방법에 관한 것으로서, 기존 평면형 설치 구조가 아닌 입체형 구조를 이루어서 최소의 공간을 활용하여 태양광 발전 효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 일측으로 부터 유입되는 태양광을 주변으로 반사시키기 위해 내부에 형광액이 충전된 형광 충전체(10)와; 상기 형광 충전체(10)의 일단부에 구비되어 외부로 부터 유입되는 태양광을 집광시키는 집광렌즈(20)와; 상기 형광 충전체(10)의 타단부에 구비되어 형광 충전체(10)로 부터 분광된 광을 다시 반사시키는 오목거울(30)과; 상기 집광렌즈(10)와 형광 충전체(20) 사이에 구비되는 오목렌즈(40)와; 상기 형광 충전체(10) 주변에 구비되어 형광 충전체(10)로부터 반사되는 광을 수광하여 전기 발전이 이루어지는 솔라패널(50);을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 일측으로 부터 유입되는 태양광을 주변으로 반사시키기 위해 내부에 형광액이 충전된 형광 충전체(10)와; 상기 형광 충전체(10)의 일단부에 구비되어 외부로 부터 유입되는 태양광을 집광시키는 집광렌즈(20)와; 상기 형광 충전체(10)의 타단부에 구비되어 형광 충전체(10)로 부터 분광된 광을 다시 반사시키는 오목거울(30)과; 상기 집광렌즈(10)와 형광 충전체(20) 사이에 구비되는 오목렌즈(40)와; 상기 형광 충전체(10) 주변에 구비되어 형광 충전체(10)로부터 반사되는 광을 수광하여 전기 발전이 이루어지는 솔라패널(50);을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 입체형 구조를 이루어서 태양광 발전 효율을 극대화할 수 있는 태양광 발전 시스템 및 방법에 관한 것이다.
태양광발전은 태양의 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 발전방식으로, 다른 발전방식에 비해 운전과 유지보수가 용이하고 연료의 공급 없이 수 십년간 사용이 가능할 뿐만 아니라, 수요나 지형에 맞게 설계 및 설치할 수 있으므로 간접적인 송배전 설치에 따른 경제적 손실을 줄일 수 있는 장점을 가지고 있다.
또한, 태양광발전은 환경을 크게 해치지 않으면서 환경오염도 유발하지 않는 장점으로 무한한 태양에너지를 이용한다는 측면에서 지구환경파괴와 대기오염 등을 유발하는 화석연료를 이용한 종래의 발전방식을 대체하기 위한 수단으로 점점 부상되고 있는 실정이다.
그러나, 태양광발전은 기존 발전방식에 비해 발전단가가 비교적 높고, 에너지 밀도가 희박하여 일정한 전력을 이용하기 위해서는 넓은 면적의 태양전지모듈을 설치할 장소가 필요한 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 공간 활용성을 향상시킬 수 있도록 다각형태를 이루는 입체형 구조의 태양광 발전 시스템을 제공함으로써 태양광 발전 효율을 극대화할 수 있도록 하는 데 목적이 있다.
상기 목적을 이루기 위한 본 발명의 태양광 발전 시스템은, 일측으로 부터 유입되는 태양광을 주변으로 반사시키기 위해 내부에 형광액이 충전된 형광 충전체와; 상기 형광 충전체의 일단부에 구비되어 외부로부터 유입되는 태양광을 집광시키는 집광렌즈와; 상기 형광 충전체의 타단부에 구비되어 형광 충전체로 부터 분광된 광을 다시 반사시키는 오목거울과; 상기 집광렌즈와 형광 충전체 사이에 구비되는 오목렌즈와; 상기 형광 충전체 주변에 구비되어 형광 충전체로 부터 반사되는 광을 수광하여 전기 발전이 이루어지는 솔라패널;을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 솔라패널은 형광 충전체 주변을 감싸는 다각형상의 구조를 이루는 것을 특징으로 한다.
이러한 본 발명의 태양광 발전 시스템은, 기존 평면형 설치 구조가 아닌 입체형 구조를 이루어서 최소의 공간을 활용하여 태양광 발전 효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.
특히, 시스템 내부에는 형광액을 이용한 입체적인 분광 작용이 이루어질 수 있게 되어 주변을 감싸는 다각 구조의 솔라패널의 발전 효율이 극대화되는 이점을 나타낸다.
또한 집광렌즈에 의한 집광 작용이 이루어지게 되어 4면, 6면 등과 같은 다면체 솔라패널에 대용량의 태양빛의 공급이 가능하게 된다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템 분리 단면도.
도 2는 본 발명 태양광 발전 시스템 결합 단면도.
도 3은 본 발명 태양광 발전 시스템 내부 단면 구조도.
도 4는 본 발명에서 형광 충전체 상세 단면도.
도 5는 본 발명 태양광 발전 시스템의 설치 상태도.
도 6은 본 발명 태양광 발전 시스템의 동작 상태도.
도 7은 본 발명 태양광 발전 시스템의 적층형 설치 개략 구조도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템 요부 확대도.
도 2는 본 발명 태양광 발전 시스템 결합 단면도.
도 3은 본 발명 태양광 발전 시스템 내부 단면 구조도.
도 4는 본 발명에서 형광 충전체 상세 단면도.
도 5는 본 발명 태양광 발전 시스템의 설치 상태도.
도 6은 본 발명 태양광 발전 시스템의 동작 상태도.
도 7은 본 발명 태양광 발전 시스템의 적층형 설치 개략 구조도.
도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 발전 시스템 요부 확대도.
이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.
따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.
먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 입체형 구조를 이루는 태양광 발전 시스템 구성을 도 1 내지 도 7을 통해 살펴보면 다음과 같다.
본 실시 예에서의 태양광 발전 시스템은, 일측으로 부터 유입되는 태양광을 주변으로 반사시키기 위해 내부에 형광액이 충전된 형광 충전체(10)와, 상기 형광 충전체(10)의 일단부에 구비되어 외부로부터 유입되는 태양광을 집광시키는 집광렌즈(20)와, 상기 형광 충전체(10)의 타단부에 구비되어 형광 충전체(10)로 부터 반사된 광을 다시 반사시키는 오목거울(30)과, 상기 집광렌즈(10)와 형광 충전체(20) 사이에 구비되는 오목렌즈(40)와, 상기 형광 충전체(10) 주변에 구비되어 형광 충전체(10)로부터 반사되는 광을 수광하여 전기 발전이 이루어지는 솔라패널(50)로 구성된다.
이때, 상기 형광 충전체(10)는 일정 길이의 원통형 구조를 이루는 투명 본체(12) 내에 주변으로 분광 작용을 위한 형광액(11)이 충전된다.
또한, 상기 솔라패널(50)은 형광 충전체(10) 주변을 감싸는 다각형상(4각형, 5각형, 6각형...등)의 구조를 이루도록 함이 바람직하며, 본 실시 예에서는 6면체 구조를 이루는 것으로 도시되었다.
한편, 오목렌즈(40)는 집광렌즈(20)로부터 집광된 태양광을 형광 충전체(10) 내부로 균일하게 안내하는 기능을 수행하게 된다.
이와 같은 구성을 이루는 본 발명 태양광 발전 시스템의 동작에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.
본 발명의 태양광 발전 시스템은 단독으로 설치되거나 또는 도 7에서와같이 다수개를 적층 형태로 설치한 상태에서 태양광의 빛에너지를 전기에너지로 변환 발전이 이루어지게 된다.
즉, 이때에는 외부로부터 유입되는 태양광이 집광렌즈(20)에 의해 집광된 후 오목렌즈(40)를 경유하여 형광 충전체(10) 내부로 수평방향 인입이 이루어지게 된다.
즉, 본 실시 예에서는 주변을 감싸는 6개의 솔라패널(50)에 집광렌즈(20)에 의해 6배로 집광이 이루어져 동시 발전이 이루어질 수 있게 된다.
이와 같이 인입된 태양광은 형광 충전체(10) 내에서 주변 사방으로 분광이 이루어지게 되어 주변을 다각 형태로 감싸고 있는 솔라패널(50)로 전달이 이루어지면서 전기 발전이 이루어지게 되며, 이때 발생된 전기는 별도의 전기 설비로 공급하거나 전원부(미도시)에 충전이 이루어지게 된다.
한편, 본 발명에서의 형광 충전체(10) 타단부에는 광 반사를 위한 오목거울(30)이 구성되어 있기 때문에, 끝단부로 분광되는 태양광의 손실을 방지하는 가운데 재 반사를 통해 솔라패널(50) 측으로 분광되는 빛의 양을 극대화할 수 있게 된다.
따라서 본 발명의 태양광 발전 시스템은, 기존 평면형 설치 구조가 아닌 입체형 구조를 이루어서 최소의 공간을 활용하여 태양광 발전 효율을 향상시키는 효과를 나타낸다.
특히, 시스템 내부에는 형광액을 이용한 입체적인 분광 작용이 이루어질 수 있게 되어 주변을 감싸는 다각 구조의 솔라패널의 발전 효율이 극대화되는 이점을 나타낸다.
또한 집광렌즈에 의한 집광 작용이 이루어지게 되어 4면, 6면 등과 같은 다면체 솔라패널에 대용량의 태양빛의 공급이 가능하게 된다.
한편, 도 8은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 오목거울(30)의 내측에는 반사율을 향상시킴과 함께 표면 오염 방지를 위한 반사 코팅층(31)이 코팅 형성된다.
이때, 상기 반사 코팅층(31)은 이산화규소 1~10중량%, 유리 파우더 20~40중량%, 플루오르화가돌리늄 5~15중량%, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르 1~10중량%, 펄라이트 10~30중량%, 알루미늄 파우더 5~20중량%, 아미노수지 10~30중량%, 카벤다짐 수화제 1~10중량%, 차아염소산나트륨 1~10중량%의 비율로 혼합 조성을 이룸이 바람직하다.
이와 같은 구성을 이루게 되면, 오목거울(30)의 내측에 반사 코팅층(31)이 형성됨으로 인해 내부 태양광 반사 효율이 개선됨과 함께 표면 오염 방지를 통한 광 반사율 저하를 방지할 수 있게 된다.
특히, 반사 코팅층(31)에는 유리 파우더 및 알루미늄 파우더 성분이 혼합되어 있기 때문에 광 반사효율이 개선되며, 이산화 규소 및 펄라이트는 반사 코팅층(31)의 내구성 향상을 통한 크랙 발생을 방지하고, 플루오르화가돌리늄은 아미노수지의 촉매 기능을 통한 경화 현상을 방지하는 기능을 수행하게 된다. 또한, 추가 첨가된 폴리옥시에틸렌 알킬에테르는 코팅층의 내열기능을 향상시키고, 카벤다짐 수화제 및 차아염소산나트륨은 반사 코팅층(31)의 변질 및 변색을 방지하는 진보된 작용효과를 나타내게 된다.
그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 태양광 발전 시스템 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.
예를 들면, 상기 실시 예에서는 솔라패널이 6각 형상을 이루는 것으로 설명 및 도시되었으나, 필요에 따라서는 다양한 형태의 다각형 구조로 제작 및 설치가 이루어질 수 있게 된다.
따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.
10 : 형광 충전체
11 : 형광액
12 : 투명 본체 20 : 집광렌즈
30 : 오목거울 40 : 오목렌즈
50 : 솔라패널
12 : 투명 본체 20 : 집광렌즈
30 : 오목거울 40 : 오목렌즈
50 : 솔라패널
Claims (5)
- 일측으로 부터 유입되는 태양광을 주변으로 반사시키기 위해 내부에 형광액이 충전된 형광 충전체(10)와;
상기 형광 충전체(10)의 일단부에 구비되어 외부로 부터 유입되는 태양광을 집광시키는 집광렌즈(20)와;
상기 형광 충전체(10)의 타단부에 구비되어 형광 충전체(10)로 부터 반사된 광을 다시 반사시키는 오목거울(30)과;
상기 집광렌즈(10)와 형광 충전체(20) 사이에 구비되는 오목렌즈(40)와;
상기 형광 충전체(10) 주변에 구비되어 형광 충전체(10)로 부터 분광되는 광을 수광하여 전기 발전이 이루어지는 솔라패널(50);
을 포함하는 구성을 이루는 것을 특징으로 하는 입체형 구조를 이루는 태양광 발전 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 형광 충전체(10)는 일정 길이의 원통형 구조를 이루는 투명 본체(12) 내에 형광액(11)이 충전된 것을 특징으로 하는 입체형 구조를 이루는 태양광 발전 시스템. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 솔라패널(50)은 형광 충전체(10) 주변을 감싸는 다각형상의 구조를 이루는 것을 특징으로 하는 입체형 구조를 이루는 태양광 발전 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 오목렌즈(40)는 집광렌즈(20)로부터 집광된 태양광을 형광 충전체(10) 내부로 안내하는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 입체형 구조를 이루는 태양광 발전 시스템. - 청구항 1에 있어서,
상기 오목거울(30)의 내측에는 반사율을 향상시킴과 함께 표면 오염 방지를 위한 반사 코팅층(31)이 코팅 형성되되, 상기 반사 코팅층(31)은 이산화규소, 유리 파우더, 플루오르화가돌리늄, 폴리옥시에틸렌 알킬에테르, 펄라이트, 알루미늄 파우더, 아미노수지, 카벤다짐 수화제, 차아염소산나트륨의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 하는 입체형 구조를 이루는 태양광 발전 시스템.
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| KR (1) | KR20240000113A (ko) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101102461B1 (ko) | 2009-11-27 | 2012-01-05 | 주식회사 씨엘에프하이텍 | 고집광 태양광발전 시스템용 집광구조물 및 이의 제조방법 |
| KR101244406B1 (ko) | 2011-11-07 | 2013-03-18 | 한국전력기술 주식회사 | 태양광발전 시스템 |
-
2022
- 2022-06-23 KR KR1020220076655A patent/KR20240000113A/ko unknown
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR101102461B1 (ko) | 2009-11-27 | 2012-01-05 | 주식회사 씨엘에프하이텍 | 고집광 태양광발전 시스템용 집광구조물 및 이의 제조방법 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20220623 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20240627 Patent event code: PE09021S01D |