KR100997547B1

KR100997547B1 - Concentrative photovoltaic generating apparatus

Info

Publication number: KR100997547B1
Application number: KR1020100069304A
Authority: KR
Inventors: 김태환; 홍철규
Original assignee: 홍철규; 김태환
Priority date: 2010-07-19
Filing date: 2010-07-19
Publication date: 2010-11-30
Anticipated expiration: 2030-07-19

Abstract

본 발명은 집광형 태양광 발전장치에 관한 것으로, 태양광을 집광하는 다수의 프레넬 렌즈를 구비한 렌즈부; 및 상부가 개방된 직육면체 형태로 형성되는 함체, 상기 함체의 하판 상면에 고정되는 다수의 방열 플레이트, 상기 다수의 방열 플레이트 상면에 고정 설치되는 태양 전지 셀, 상기 함체의 하판 상면에 다수로 고정 설치되어 상기 방열 플레이트 각각을 덮도록 형성되되, 상기 태양 전지 셀의 상부에 해당되는 부분에는 지지 홀이 형성되는 다수의 브래킷, 상기 브래킷에 형성된 상기 지지 홀에 의해 하측으로 지지되며, 분산되는 태양광을 반사시켜 태양 전지 셀로 모으는 반사체 및 상기 함체의 상부에 고정 설치되어 상기 함체의 개방된 상부를 덮도록 구성되되, 상기 반사체가 설치되는 영역에 대응되는 부위에는 제 2 광로용 홀이 형성되어 상기 반사체가 설치되는 영역을 제외한 나머지 영역을 덮어 상기 함체의 내부가 밀폐 되도록 하는 커버 플레이트로 이루어진 집광부를 포함하여 구성되어 간단한 구조이면서도 효율적으로 태양광 발전이 가능하며, 또한 집광에 의한 열 문제를 완전히 해결할 수 있는 특징이 있다.The present invention relates to a light concentrating photovoltaic device, comprising: a lens unit having a plurality of Fresnel lenses for condensing sunlight; And the upper body is formed in the form of a rectangular parallelepiped, a plurality of heat dissipation plate is fixed to the upper surface of the lower plate of the housing, the solar cell is fixed to the upper surface of the plurality of heat dissipation plate, a plurality of fixed to the upper surface of the lower plate of the enclosure It is formed to cover each of the heat dissipation plate, a portion corresponding to the upper portion of the solar cell is supported by a plurality of brackets, the support hole formed in the lower side by the support hole formed in the bracket, reflecting the scattered sunlight And a reflector collected in the solar cell and fixed to the upper portion of the enclosure to cover the open upper portion of the enclosure, wherein a second optical path hole is formed in a portion corresponding to the area where the reflector is installed, thereby installing the reflector. Cover play to cover the remaining area except the area to be sealed inside the enclosure It can be configured to include a light condensing structure simple, yet efficient PV consisting of, and also has a feature that can completely solve the heat problems caused by condensing.

Description

Condensing Solar Power Plant {CONCENTRATIVE PHOTOVOLTAIC GENERATING APPARATUS}

본 발명의 집광형 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 프레넬 렌즈(Fresnel lens)를 사용하여 태양광을 태양 전지 셀에 집광하여 고효율의 발전을 수행하는 집광형 태양광 발전장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a light concentrating photovoltaic device, and more particularly, to a light concentrating photovoltaic device for concentrating solar light into a solar cell using a Fresnel lens to perform high efficiency power generation. will be.

일반적으로 집광수단을 구비한 태양광 발전장치들은 렌즈 등에 의해 집속된 태양광을 광전지 셀에 집중시킴으로써 태양광으로부터 전기에너지를 얻고 있다.BACKGROUND ART In general, photovoltaic devices having light converging means obtain electric energy from sunlight by concentrating solar light focused by a lens or the like on a photovoltaic cell.

통상, 다수의 렌즈들을 설치하고, 각 렌즈의 하부에 광전지 셀을 배치하는 형태로 사용되어 왔는데, 이와 같은 집광형 태양광 발전장치들은 태양광을 집속하여 사용하며, 이로 인해 광전지 셀의 면적을 작게 형성할 수 있어서 성능과 비용 면에서 우수한 특성을 가지고 있으므로 자주 사용되어 왔다.In general, a plurality of lenses are installed and photovoltaic cells are disposed below each lens. Such concentrating photovoltaic devices focus on solar light, thereby reducing the area of photovoltaic cells. It can be formed and has been frequently used because it has excellent properties in terms of performance and cost.

그러나, 이러한 집광형 태양광 발전장치에서는 필요한 양의 전기 에너지를 얻기 위해 렌즈의 크기를 크게 할 경우에 하나의 광전지 셀에 많은 태양광이 집중됨으로써 많은 열이 발생되는 문제가 있어서 다수의 소규모의 렌즈들과 광전지 셀들을 배치하는 형태로 이용되어져 왔으며, 광전지 셀에 정확히 집광하기 위해서는 렌즈들과 광전지 셀들 간의 일정 거리가 확보되어야 하므로 발전기 전체의 부피가 커지는 문제가 있었으며, 상기와 같이 다수의 소규모의 렌즈들과 광전지 셀들을 사용하더라도 채광부인 렌즈들에 의해 집광된 고밀도의 태양광이 광전지 셀에 집중됨으로 인해 발생되는 많은 열을 충분히 제거하기에는 어려움이 있었다.
However, in such a concentrating photovoltaic device, when a lens is enlarged in order to obtain a required amount of electrical energy, a large amount of light is concentrated in one photovoltaic cell, thereby generating a large amount of heat. And photovoltaic cells have been used in the form of, and in order to focus on the photovoltaic cells accurately, a certain distance between the lenses and the photovoltaic cells has to be secured, resulting in a problem that the volume of the entire generator becomes large, as described above. And photovoltaic cells, it is difficult to sufficiently remove much of the heat generated due to the high concentration of sunlight concentrated by the light-collecting lenses in the photovoltaic cell.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명은 소형의 간단한 구조이면서도 효율적으로 태양광 발전이 가능한 집광형 태양광 발전장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the problems described above, the object of the present invention is to provide a condensing photovoltaic device capable of generating photovoltaic power efficiently with a compact and simple structure.

또한, 본 발명은 고효율의 냉각구조를 가진 집광부를 구비함으로써 집광에 의한 열 문제를 완전히 해결할 수 있는 집광형 태양광 발전장치를 제공하고자 하는 데 그 목적이 있다.
In addition, an object of the present invention is to provide a condensing photovoltaic device that can completely solve the heat problem caused by condensing by providing a condenser having a high efficiency cooling structure.

상기한 바와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명인 집광형 태양광 발전장치는,In order to solve the problems as described above, the present invention the condensing photovoltaic device,

태양광을 집광하는 다수의 프레넬 렌즈가 구비된 렌즈부; 및A lens unit having a plurality of Fresnel lenses for collecting sunlight; And

상기 렌즈부의 하부에 상기 렌즈부와 이격되어 설치되며, 상부가 개방된 직육면체 형태로 형성되는 함체,An enclosure spaced apart from the lens unit at a lower portion of the lens unit and formed in a rectangular parallelepiped shape in which the upper portion is opened;

상기 함체의 하판 상면에 고정되는 다수의 방열 플레이트,A plurality of heat dissipation plate is fixed to the upper surface of the lower plate,

상기 다수의 방열 플레이트 상면에 고정 설치되는 태양 전지 셀,Solar cell fixedly installed on the plurality of heat dissipation plate,

상기 함체의 하판 상면에 다수로 고정 설치되어 상기 태양 전지 셀 각각을 덮도록 형성되되, 상기 태양 전지 셀의 상부에 해당되는 부분에는 지지 홀이 형성되는 다수의 브래킷,A plurality of brackets fixedly installed on the upper surface of the lower plate of the enclosure to cover each of the solar cells, and having a support hole formed at a portion corresponding to an upper portion of the solar cell;

상기 브래킷에 형성된 상기 지지 홀에 의해 하측으로 지지되며, 분산되는 태양광을 반사시켜 태양 전지 셀로 모으는 반사체 및A reflector which is supported downward by the support hole formed in the bracket and reflects the scattered sunlight into the solar cell;

상기 함체의 상부에 고정 설치되어 상기 함체의 개방된 상부를 덮도록 구성되되, 상기 반사체가 설치되는 영역에 대응되는 부위에는 제 2 광로용 홀이 형성되어 상기 반사체가 설치되는 영역을 제외한 나머지 영역을 덮어 상기 함체의 내부가 밀폐 되도록 하는 커버 플레이트로 이루어진 집광부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.It is fixed to the upper part of the enclosure and is configured to cover the open upper portion of the enclosure, a portion corresponding to the area in which the reflector is installed, the second optical path hole is formed in the remaining area except the area where the reflector is installed It is characterized in that it comprises a light collecting part made of a cover plate to cover the interior of the enclosure.

그리고, 상기 함체의 하판에는 다수의 방열 홀이 형성되며, 상기 방열 플레이트의 하면에는 상기 함체 하판의 방열 홀을 관통하여 하부로 돌출되는 다수의 방열판이 형성된다.In addition, a plurality of heat dissipation holes are formed in the lower plate of the enclosure, and a plurality of heat dissipation plates protruding downward through the heat dissipation holes of the lower plate of the enclosure is formed on the bottom surface of the heat dissipation plate.

그리고, 상기 렌즈부는, 개방된 상부에는 상기 다수의 프레넬 렌즈가 결합되며, 하판에는 다수의 제 1 광로용 홀이 형성된 직육면체 형태의 렌즈 지지체를 더 포함하여 구성된다.The lens unit further includes a plurality of Fresnel lenses coupled to an open upper portion, and a lens support in the form of a rectangular parallelepiped having a plurality of first optical path holes formed on the lower plate.

그리고, 상기 함체의 하판에는 다수의 방열 홀이 형성되며, 상기 브래킷의 하면에는 상기 함체 하판의 방열 홀을 관통하여 하부로 돌출되는 다수의 방열판이 형성된다.In addition, a plurality of heat dissipation holes are formed in the lower plate of the housing, and a plurality of heat dissipation plates protruding downward through the heat dissipation holes of the lower body of the bracket is formed on the bottom surface of the bracket.

그리고, 본 발명에서는 상기 프레넬 렌즈에 의해 집광된 태양광이 상기 렌즈부로부터 상기 집광부로 전달될 수 있도록 상기 렌즈부와 상기 집광부를 연결하는 연결관체가 더 구비된다.In addition, the present invention further includes a connecting body connecting the lens unit and the light collecting unit so that sunlight collected by the Fresnel lens can be transferred from the lens unit to the light collecting unit.

그리고, 상기 렌즈 지지체의 측판에는 다수의 통기공을 설치하되, 상기 통기공은 방수기능과 통기성을 가진 '코두라' 원단을 사용하여 막음 처리되어 구성된다.In addition, a plurality of ventilation holes are installed on the side plate of the lens support, and the ventilation holes are blocked by using a 'Kidura' fabric having waterproof function and breathability.

그리고, 본 발명에서는 상부가 개방된 직육면체 형태로 형성되며, 개방된 상부에는 상기 다수의 프레넬 렌즈가 결합되며, 하판에는 다수의 제 1 광로용 홀이 형성되는 렌즈 지지체 및 상기 프레넬 렌즈에 의해 집광된 태양광이 상기 렌즈부로부터 상기 집광부로 전달될 수 있도록 상기 렌즈부와 상기 집광부를 연결하는 연결관체가 더 구비되되,In the present invention, the upper portion is formed in an open rectangular shape, the plurality of Fresnel lens is coupled to the open upper portion, by the lens support and the Fresnel lens formed a plurality of holes for the first optical path in the lower plate A connector is further provided to connect the lens unit and the light collecting unit so that the collected solar light can be transferred from the lens unit to the light collecting unit.

상기 연결관체의 내부 중공부는 상기 제 1 광로용 홀 및 제 2 광로용 홀과 연통되도록 구성된다.The inner hollow portion of the connecting tube is configured to communicate with the hole for the first optical path and the hole for the second optical path.

그리고, 상기 커버 플레이트의 상면에는 방열판과 방열핀이 형성되되, 상기 방열핀은 중앙부에 형성되고, 상기 방열판은 상기 방열핀에 비해 외측에 형성된다.
In addition, a heat sink and a heat dissipation fin are formed on an upper surface of the cover plate, wherein the heat dissipation fin is formed at the center portion, and the heat dissipation fin is formed outside the heat dissipation fin.

상기한 바와 같은 해결 수단을 통해 본 발명은 소형이며 간단한 구조로 이루어져 제작이 용이하고 고장 발생이 적으며, 프레넬 렌즈를 효과적으로 활용하여 고효율의 태양광 발전을 수행할 수 있는 이점이 있다.The present invention through the above solution means is made of a compact and simple structure is easy to manufacture and less trouble, there is an advantage that can effectively use the Fresnel lens to perform high-efficiency photovoltaic power generation.

또한, 본 발명은 집광 시 발생되는 열 문제를 완전히 제거할 수 있으므로 종래기술에서 자주 발생되었던 과열에 의한 고장이나 발전 효율 감소와 같은 문제를 완전히 해결할 수 있는 이점이 있다.
In addition, since the present invention can completely eliminate the heat problem generated during condensing, there is an advantage that it is possible to completely solve problems such as failure due to overheating or power generation efficiency, which are frequently generated in the prior art.

도 1은 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치의 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치의 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치의 사시도이다.
도 5는 도 4의 A-A 단면을 도시한 단면도이다.
도 6은 종래기술에서 태양 전지 셀 및 주변부가 손상된 모습을 도시한 도면이다.1 is a perspective view of a light collecting solar cell apparatus according to the present invention.
2 is an exploded perspective view of a light collecting solar cell apparatus according to the present invention.
3 is an exploded perspective view of a light collecting solar cell apparatus according to the present invention.
4 is a perspective view of a light collecting solar cell apparatus according to the present invention.
FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4.
6 is a view showing a state in which the solar cell and the peripheral portion is damaged in the prior art.

본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치의 사시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치의 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치의 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 집광형 태양광 발전장치의 사시도이며, 도 5는 도 4의 A-A 단면을 도시한 단면도이다.
1 is a perspective view of a condensing photovoltaic device according to the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a condensing photovoltaic device according to the present invention, Figure 3 is an exploded view of a concentrating photovoltaic device according to the present invention. 4 is a perspective view of a light converging photovoltaic device according to the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 4.

도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명은 렌즈부(100), 집광부(200) 및 연결관체(300)로 대별되며, 이들에 대해 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
As shown in FIGS. 1 to 5, the present invention is roughly divided into a lens unit 100, a light collecting unit 200, and a connecting body 300, which will be described in detail below.

먼저, 상기 렌즈부(100)는 프레넬 렌즈(110), 렌즈 지지체(120) 및 커버(130)를 포함하여 이루어진다.
First, the lens unit 100 includes a Fresnel lens 110, a lens support 120 and a cover 130.

본 발명에서는 태양광을 집광하기 위한 수단으로 다수의 프레넬 렌즈(Fresnel lens,110)가 사용된다.In the present invention, a plurality of Fresnel lenses 110 are used as a means for condensing sunlight.

프레넬 렌즈(110)는 두께를 줄이기 위하여 몇 개의 띠 모양으로 나누어 각 띠에 프리즘작용을 가지게 하여 수차(收差)를 작게 한 렌즈로서, 본 발명에서는, 도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 직경이 다른 다수의 원형의 띠가 형성되어 태양광이 하부의 일 지점에 수렴하도록 한 프레넬 렌즈(110)가 사용된다.
The Fresnel lens 110 is a lens having a small aberration by dividing it into several band shapes to have a prism action in each band in order to reduce the thickness. In the present invention, as shown in FIGS. 1 to 5, Fresnel lens 110 is used in which a plurality of circular bands of different diameters are formed so that sunlight converges to a lower point.

다음으로, 상기 렌즈 지지체(120)는 상부에 상기 프레넬 렌즈(110)가 설치되어 상기 프레넬 렌즈(110)를 지지하는 부분으로서 상부가 개방된 직육면체 형태로 형성되며, 그 하판(121)에는, 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 제 1 광로용 홀(122)이 형성된다.Next, the lens support 120 is formed in a rectangular parallelepiped shape in which an upper portion of the Fresnel lens 110 is installed to support the Fresnel lens 110, and the upper portion of the lens support 120 is opened. 5, a plurality of first optical path holes 122 are formed.

상기 프레넬 렌즈(110)에 의해 집광된 빛은 상기 제 1 광로용 홀(122)을 통과하여 하부의 집광부(200)에 이르게 된다.The light collected by the Fresnel lens 110 passes through the hole for the first optical path 122 and reaches the lower condenser 200.

상기 제 1 광로용 홀(122)은 사각형, 원형 등으로 형성될 수 있으나, 사각형이 바람직하다.
The first optical path hole 122 may be formed in a quadrangle, a circle, or the like, but a quadrangle is preferable.

다음으로, 상기 커버(130)는 상기 프레넬 렌즈(110)의 상부를 덮도록 형성되어 상기 프레넬 렌즈(110)를 보호하는 역할을 수행하며, 빛이 통과할 수 있도록 투명한 재질로 이루어진다.Next, the cover 130 is formed to cover the upper portion of the Fresnel lens 110 serves to protect the Fresnel lens 110, made of a transparent material so that light can pass through.

이와 같이 구성된 커버(130)를 통해 상기 프레넬 렌즈(110)는 파손되거나, 불순물이 부착되는 것이 방지된다.
The fresnel lens 110 is damaged or attached to the cover 130 through the cover 130 configured as described above.

다음은 상기 집광부(200)에 대해 설명한다.
Next, the light collecting unit 200 will be described.

상기 집광부(200)는 함체(210), 방열 플레이트(220), 태양 전지 셀(230), 브래킷(240), 반사체(250) 및 커버 플레이트(260)를 포함하여 이루어진다.
The light collecting unit 200 includes a housing 210, a heat dissipation plate 220, a solar cell 230, a bracket 240, a reflector 250, and a cover plate 260.

먼저, 상기 함체(210)는 상부가 개방된 직육면체 형태로 형성되어 본 발명의 하부를 구성하는 부분으로, 그 하판에는 다수의 방열 홀(211)이 형성된다.First, the enclosure 210 is formed in the shape of a rectangular parallelepiped with an upper portion to form a lower portion of the present invention, and a plurality of heat dissipation holes 211 are formed in the lower plate.

이 방열 홀(211)은 후술하게 될 방열 플레이트(220) 및 브래킷(240)에 형성된 방열판(221,242)이 관통하여 하측으로 돌출되도록 하기 위한 것이다.
The heat dissipation hole 211 is to allow the heat dissipation plates 220 and 242 formed in the heat dissipation plate 220 and the bracket 240 to be described later to protrude downward.

다음으로, 상기 방열 플레이트(220)는 상기 함체(210)의 하판 상면에 일정 간격을 두고 다수 개가 고정 설치되어 집광에 의해 발생되는 열을 전도에 의해 신속히 외부로 방출하도록 하는 부분으로서, 그 하면에는 다수의 방열판(221)이 하측으로 형성되고, 상기 방열판(221)은 상술한 바와 같이 상기 함체(210)의 하판에 형성된 방열 홀(211)을 통해 하측으로 돌출되어 외기(外氣)와의 접촉을 통해 열을 방출하게 된다.
Next, the heat dissipation plate 220 is a portion which is fixed to the upper surface of the lower plate of the housing 210 at a predetermined interval so that the heat generated by condensing to quickly discharge to the outside by conduction, the lower surface A plurality of heat sinks 221 is formed on the lower side, the heat sink 221 is projected downward through the heat dissipation hole 211 formed in the lower plate of the housing 210 as described above to contact with the outside air Heat is emitted.

다음으로, 상기 태양 전지 셀(230)은 상기 프레넬 렌즈(110)로부터 태양광이 집광되어 수렴되며, 집광된 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 부분으로, 상기 방열 플레이트(220)의 중앙부에 고정 설치된다. Next, the solar cell 230 is a portion for condensing and condensing sunlight from the Fresnel lens 110, and converts the collected solar energy into electrical energy in the central portion of the heat dissipation plate 220. It is fixedly installed.

이와 같이 방열 플레이트(220) 상에 태양 전지 셀(230)을 설치하는 이유는 우선적으로 상기 태양 전지 셀(230)에 발생되는 열을 신속히 제거하기 위한 것이다.The reason for installing the solar cell 230 on the heat dissipation plate 220 as described above is to quickly remove heat generated in the solar cell 230 first.

상기 태양 전지 셀(230)에 의해 생산된 전기는 상기 함체(210)의 외부 일측에 형성된 충전지 등과 같은 저장수단(미도시)에 저장된다.
The electricity produced by the solar cell 230 is stored in a storage means (not shown), such as a rechargeable battery formed on an outer side of the enclosure 210.

다음으로, 상기 브래킷(240)은 상기 태양 전지 셀(230) 및 상기 방열 플레이트(220)를 덮도록 형성되는 부분으로서, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 단면이 '갓' 모양으로 형성되며, 그 중앙부{상기 태양 전지 셀(230)의 상부에 해당되는 부분}에는 후술하게 될 반사체(250)의 하부가 삽입되어 상기 브래킷(240)이 반사체(250)와 직접 접촉하여 지지할 수 있도록 지지 홀(241)이 형성된다.Next, the bracket 240 is formed to cover the solar cell 230 and the heat dissipation plate 220, as shown in Figures 2 and 3, the cross section is formed in a 'shade' shape The lower portion of the reflector 250, which will be described later, is inserted into the center portion (a portion corresponding to the upper portion of the solar cell 230) so that the bracket 240 may directly contact and support the reflector 250. The support hole 241 is formed.

또한, 상기 브래킷(240)의 양 측단부는 상기 함체(210)의 하판에 고정되며, 상기 브래킷(240)의 양 측단부의 하면에는 다수의 방열판(242)이 형성되며, 이 방열판(242)은 상기 함체(210)에 형성된 방열 홀(211)을 관통하여 하측으로 돌출되어 외기와 접촉함으로써 열을 방출하게 된다.In addition, both side ends of the bracket 240 are fixed to the lower plate of the enclosure 210, and a plurality of heat sinks 242 are formed on the bottom surface of both side ends of the bracket 240, the heat sink 242 The heat penetrates through the heat dissipation hole 211 formed in the enclosure 210 to protrude downward to contact the outside air to release heat.

이와 같이 구성된 상기 브래킷(240)은 반사체(250)로부터 발생되는 열이 전도되어 상기 방열판(242)이나 상기 함체(210)를 통해 배출되도록 하는 매개체 역할을 하게 된다.The bracket 240 configured as described above serves as a medium for conducting heat generated from the reflector 250 to be discharged through the heat sink 242 or the enclosure 210.

상기 반사체(250)의 하면에는 구리 재질의 열전도 플레이트(미도시)가 더 설치될 수 있으며, 이 열전도 플레이트(미도시)는 상기 브래킷(240)과 직접 접촉하도록 구성됨으로써 열전도로 인한 방열 효과를 더 높일 수 있다.
A copper conductive plate (not shown) may be further installed on the lower surface of the reflector 250, and the thermal conductive plate (not shown) may be configured to be in direct contact with the bracket 240 to further provide a heat dissipation effect due to heat conduction. It can increase.

다음으로, 상기 반사체(250)는, 상기 프레넬 렌즈(110)를 통과한 태양광이 완전히 상기 태양 전지 셀(230)에 수렴되도록 하며, 상기 태양 전지 셀(230)을 제외한 다른 부분에 수렴되는 것을 방지함으로써 태양 전지 셀 주변부가 과열되어 열손상이 발생되어 고장을 일으키는 것을 방지하는 역할을 수행하는 부분으로서, 이를 위해, 상기 반사체(250)는, 도 2, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 역피라미드 형태로 형성됨이 바람직하되, 그 하부에는 집광된 태양광이 관통할 수 있는 집광 홀(251)이 형성된다.Next, the reflector 250 allows the sunlight passing through the Fresnel lens 110 to completely converge on the solar cell 230, and converges to other portions except the solar cell 230. By preventing the solar cell periphery is overheated to prevent the thermal damage caused by the failure to perform the role, for this purpose, the reflector 250, as shown in Figures 2, 3 and 5 Likewise, it is preferable that the pyramid is formed in the form of a reverse pyramid, and a condensing hole 251 through which condensed sunlight can penetrate is formed below.

상기 반사체(250)는 상기 프레넬 렌즈(110)를 통과한 태양광의 일부가 상기 반사체(250)에 수렴시 이를 반사할 수 있는 금속체로 이루어지며, 스테인리스나 알루미늄 재질로 제작됨이 바람직하며, 그 중에서도 알루미늄 재질로 제작됨이 더욱 바람직하다.The reflector 250 is made of a metal body that can reflect a portion of the sunlight passing through the Fresnel lens 110 to the reflector 250, preferably made of stainless steel or aluminum, Among them, it is more preferable to be made of aluminum.

이와 같이 구성된 상기 반사체(250)를 통해 태양광은 상기 태양 전지 셀(230)에 수렴되며, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 태양 전지 셀 주변부가 가열되어 열손상이 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
Through the reflector 250 configured as described above, sunlight is converged to the solar cell 230, and as shown in FIG. 6, the solar cell periphery is heated to prevent thermal damage from occurring. do.

다음으로, 상기 커버 플레이트(260)는 사각형의 플레이트로서 상기 반사체(250)에 대응되는 부분에 제 2 광로용 홀(261)이 형성된다.Next, the cover plate 260 is a rectangular plate, and a second optical path hole 261 is formed in a portion corresponding to the reflector 250.

이와 같이 구성된 상기 커버 플레이트(260)는 상기 함체(210)의 개방된 상부에 결합되어 상기 반사체(250)가 설치되는 영역을 제외한 나머지 영역을 덮어 상기 집광부(200)의 내부가 밀폐 되도록 한다.The cover plate 260 configured as described above is coupled to an open upper portion of the enclosure 210 to cover the remaining area except for the area in which the reflector 250 is installed to seal the inside of the light collecting part 200.

또한, 상기 커버 플레이트(260)의 상면에는 다수의 방열판(262)과 방열핀(263)이 형성되는데, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 방열핀(263)은 중앙부에, 상기 방열판(262)은 외측에 각각 설치되되, 상기 방열판(262)의 설치방향은 중앙부로 외기가 유입이 용이한 방향이 되도록 설치되어야 한다.
In addition, a plurality of heat dissipation plates 262 and heat dissipation fins 263 are formed on an upper surface of the cover plate 260. As shown in FIGS. 2 and 3, the heat dissipation fins 263 are formed at a central portion of the cover plate 260. ) Are respectively installed on the outside, the installation direction of the heat sink 262 should be installed so that the outside air is easy to flow into the center.

이와 같이 상기 함체(210)와, 커버 플레이트(260) 및 반사체(250)에 의해 상기 집광부(200)는 밀폐된 공간을 형성함으로써 상기 태양 전지 셀 주변이나 태양 전지 셀(230)을 제외한 다른 영역에 상기 프레넬 렌즈(110)를 통과한 일부 태양광이 수렴함으로 인한 열손상이 발생되는 것을 방지하며, 상기 반사체(250)에 태양광에 의한 가열로 열이 발생하더라도 금속으로 이루어진 상기 함체(210)와 상기 커버 플레이트(260)를 통한 열전도로 인해 외부로 신속한 열 배출이 용이한 구조를 이룬다. As such, the light collecting part 200 is formed by the enclosure 210, the cover plate 260, and the reflector 250 to form an enclosed space, thereby surrounding the solar cell or another region except the solar cell 230. Heat damage due to convergence of some of the sunlight passing through the Fresnel lens 110 is prevented, and the enclosure 210 made of metal even though heat is generated by heating with the sunlight on the reflector 250. ) And the heat conduction through the cover plate 260 makes a quick heat discharge to the outside.

특히, 본 발명에서는 종래기술과 달리 상기 집광부(200)의 상면인 커버 플레이트(260)에도 방열수단이 설치되어 있는 구조를 채택함으로써, 상기 집광부(200)의 모든 면을 통해 방열이 이루어질 수 있으므로 냉각 및 방열 효과가 월등히 뛰어난 이점이 있다.
In particular, in the present invention, by adopting a structure in which the heat dissipation means is also installed on the cover plate 260, which is the upper surface of the light collecting portion 200, the heat dissipation can be achieved through all surfaces of the light collecting portion 200. Therefore, the cooling and heat dissipation effect is excellent.

그리고, 본 발명은 열 전도 효율을 높이기 위해, 상기 집광부(200)의 주요 구성인 상기 함체(210), 상기 방열 플레이트(220), 상기 브래킷(240), 커버 플레이트(260)는 스테인리스, 알루미늄 등의 금속재 중에서 선택되며, 상기 방열판(221,242,262,263)은 구리, 알루미늄 중에서 선택되는 것이 바람직하다.
In addition, the present invention in order to increase the heat conduction efficiency, the housing 210, the heat dissipation plate 220, the bracket 240, the cover plate 260, which is the main configuration of the light collecting part 200, stainless steel, aluminum The heat sinks 221, 242, 262 and 263 are preferably selected from copper and aluminum.

다음은 상기 연결관체(300)에 대해 설명한다.
Next, the connection pipe 300 will be described.

상기 연결관체(300)는 상기 렌즈부(100)와 상기 집광부(200)를 연결하는 관형태로 된 부분으로서, 그 일단은 상기 렌즈 지지체(120)의 하판의 하면에, 그 타단은 상기 커버 플레이트(260)의 상면에 고정 설치된다.The connector 300 is a tubular portion for connecting the lens unit 100 and the light collecting unit 200, one end of which is on the bottom of the lower plate of the lens support 120, the other end of the cover The upper surface of the plate 260 is fixedly installed.

상기 연결관체(300)의 내부 중공부는 상기 렌즈 지지체(120)의 제 1 광로용 홀(122)과 상기 커버 플레이트(260)의 제 2 광로용 홀(261)을 연결하여 상기 렌즈부(100)에서 집광된 태양광이 하부의 집광부(200)로 완전히 전달되도록 하는 통로 역할을 함과 동시에 상기 렌즈부(100)와 상기 집광부(200)가 일정 간격을 가지고 일체의 구조물을 이루도록 하는 역할을 한다.The inner hollow portion of the connecting pipe 300 connects the first optical path hole 122 of the lens support 120 and the second optical path hole 261 of the cover plate 260 to the lens unit 100. At the same time serves as a passage to completely transmit the solar light collected in the lower condenser 200, the lens unit 100 and the condenser 200 to play a role to form an integral structure at regular intervals. do.

이를 위해, 상기 연결관체(300)의 단면은 사각형, 원형 등 다양한 형태가 사용될 수 있으나, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 사각형이 사용됨이 매우 바람직하다.
To this end, the cross-section of the connection body 300 may be used in various forms such as a square, a circle, as shown in Figures 2 and 3, it is very preferred that the square is used.

상기한 바와 같은 구성 이외에도 본 발명에서는 상기 함체(210)의 하면에 태양광 추적 모듈 등이 더 설치될 수 있다.
In addition to the configuration as described above, in the present invention, a solar tracking module may be further installed on the lower surface of the enclosure 210.

본 발명의 다른 실시예의 하나로, 본 발명에서는 밀폐된 상기 렌즈 지지체(120)의 측판에 통기공을 설치하되, 상기 통기공에는 시판 중인 '코두라' 원단을 사용하여 막음함으로써 상기 집광부(200)에서 가열되어 상승된 내부 공기를 외부로 배출하여 냉각작용을 수행하면서도 우천 시에 빗물의 유입을 방지할 수 있도록 구성될 수 있다.
In one embodiment of the present invention, in the present invention, but the ventilation hole is installed in the side plate of the lens support 120, the air condenser 200 by blocking using a commercially available 'Kodura' fabric in the vent hole It may be configured to prevent the inflow of rainwater in rainy weather while performing a cooling operation by discharging the internal air heated up from the outside to the outside.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에서는 상기 태양 전지 셀(230)과 상기 반사체(250)에는 집광에 의해 많은 열이 발생되는데, 상기 태양 전지 셀(230)에 발생되는 열은 태양 전지 셀(230) --> 방열 플레이트(220) --> 방열판(221) 또는 태양 전지 셀(230) --> 방열 플레이트(220) --> 함체(210)의 순으로 전도되어 방출되며, 상기 반사체(250)에서 발생되는 열은 반사체(250) --> 브래킷(240) --> 방열판(242) 또는 반사체(250) --> 브래킷(240) --> 함체(210) --> 커버 플레이트(260) --> 방열판(262) 및 방열핀(263)의 순으로 전도되어 외부로 방출하게 됨으로써, 냉각작용을 수행하게 된다.
In the present invention configured as described above, a lot of heat is generated in the solar cell 230 and the reflector 250 by condensing, the heat generated in the solar cell 230 is a solar cell 230- -> Heat dissipation plate 220-> heat dissipation plate 221 or solar cell 230-> heat dissipation plate 220-> enclosure 210 in order to be emitted, and is emitted from the reflector 250 The heat generated is reflector (250)-> bracket (240)-> heat sink (242) or reflector (250)-> bracket (240)-> enclosure (210)-> cover plate (260)- The heat dissipation plate 262 and the heat dissipation fins 263 are inverted in order to discharge to the outside, thereby performing a cooling operation.

상기한 바와 같이, 본 발명은 집광부(200) 전체가 열을 쉽게 배출할 수 있는 구조로 형성되므로 냉각효율을 현저히 높일 수 있게 된다.
As described above, in the present invention, since the entire light collecting part 200 is formed in a structure capable of easily dissipating heat, it is possible to significantly increase the cooling efficiency.

100: 렌즈부 110: 프레넬 렌즈
120: 렌즈 지지체 130: 커버
200: 집광부 210: 함체
211: 방열 홀 220: 방열 플레이트
230: 태양 전지 셀 240: 브래킷
241: 지지 홀 250: 반사체
251: 집광 홀 260: 커버 플레이트
261: 제 2 광로용 홀 262: 방열판
263: 방열핀 300: 연결관체100: lens unit 110: Fresnel lens
120: lens support 130: cover
200: condenser 210: enclosure
211: heat dissipation hole 220: heat dissipation plate
230: solar cell 240: bracket
241: support hole 250: reflector
251: light collecting hole 260: cover plate
261: second optical path hole 262: heat sink
263: heat radiation fin 300: connector

Claims

In a condensing photovoltaic device;
Many Fresnel lenses that condense sunlight
An upper part formed in an open rectangular parallelepiped shape, the lens part including a lens support having a plurality of Fresnel lenses coupled to an open upper part, and a plurality of first optical path holes formed on a lower plate;
An enclosure spaced apart from the lens unit at a lower portion of the lens unit and formed in a rectangular parallelepiped shape in which the upper portion is opened;
A plurality of heat dissipation plate is fixed to the upper surface of the lower plate,
Solar cell fixedly installed on the plurality of heat dissipation plate,
A plurality of brackets fixedly installed on the upper surface of the lower plate of the enclosure to cover each of the solar cells, and having a support hole formed at a portion corresponding to an upper portion of the solar cell;
A reflector which is supported downward by the support hole formed in the bracket and reflects the scattered sunlight into the solar cell;
It is fixed to the upper part of the enclosure and is configured to cover the open upper portion of the enclosure, a portion corresponding to the area in which the reflector is installed, the second optical path hole is formed in the remaining area except the area where the reflector is installed A light collecting part made of a cover plate to cover and seal the inside of the enclosure; And
And a connector connecting the lens unit and the condenser so that sunlight collected by the Fresnel lens can be transmitted from the lens unit to the condenser.
An inner hollow part of the connection pipe is condensed photovoltaic device, characterized in that the first optical path hole and the second optical path hole in communication with the

The method according to claim 1,
A plurality of heat dissipation holes are formed in the lower plate of the housing, and a plurality of heat dissipation plates protruding downward through the heat dissipation holes of the lower plate of the heat dissipation plate is formed.

The method according to claim 1,
A plurality of heat dissipation holes are formed in the lower plate of the enclosure, and a plurality of heat dissipation plates protruding downward through the heat dissipation holes of the lower plate of the bracket are formed on the lower surface of the bracket.

The method according to claim 1,
A plurality of ventilation holes are installed on the side plate of the lens support, wherein the ventilation holes are condensed by using a 'Kodura' fabric having waterproof function and breathability.

The method according to claim 1,
A heat dissipation plate and a heat dissipation fin are formed on an upper surface of the cover plate, wherein the heat dissipation fin is formed at the center portion, and the heat dissipation plate is formed outside the heat dissipation fin.

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