(57)【要約】【課題】太陽エネルギーの集熱効率を上げて、エネルギーを効率的に利用することが可能な太陽熱集熱棒を提供する。【解決手段】太陽熱を集熱するための太陽熱集熱棒において、前記太陽熱集熱棒は、集熱棒本体と、前記集熱棒本体の内側に形成された空間部の内側に挿入設置される集熱棒支持台と、前記集熱棒支持台の中央に挿入設置されるもので内部に第２空間部が形成された発熱棒支持軸と、前記発熱棒支持軸に挿入されて前記集熱棒本体の上部終端に密閉されるように設置されるカバーと、前記発熱棒支持軸と一体で締結されて前記発熱棒支持軸の内部の第２空間部と連通するように内部第３空間部が形成される発熱棒と、を備えることを特徴とする、太陽熱集熱棒。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
太陽熱を集熱するための太陽熱集熱棒において、
前記太陽熱集熱棒は、
集熱棒本体と、
前記集熱棒本体の内側に形成された空間部の内側に挿入設置される集熱棒支持台と、
前記集熱棒支持台の中央に挿入設置されるもので内部に第２空間部が形成された発熱棒支持軸と、
前記発熱棒支持軸に挿入されて前記集熱棒本体の上部終端に密閉されるように設置されるカバーと、
前記発熱棒支持軸と一体で締結されて前記発熱棒支持軸の内部の第２空間部と連通するように内部第３空間部が形成される発熱棒と、
を備えることを特徴とする、太陽熱集熱棒。
【請求項２】
前記空間部の一面にはフィルムが付着したことを特徴とする、請求項１に記載の太陽熱集熱棒。
【請求項３】
前記第２空間部には、フレッシュオンガスが充填されることを特徴とする、請求項１または２に記載の太陽熱集熱棒。
【請求項４】
前記カバーは、アスベスト材からなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽熱集熱棒。
【請求項５】
前記集熱棒本体は、外皮がガラスからなることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一項に記載の太陽熱集熱棒。
【請求項６】
前記フィルムは、セラミックとカーボンがコーティングされたフィルムであることを特徴とする、請求項２に記載の太陽熱集熱棒。
【請求項７】
前記発熱棒と発熱棒支持軸は、鋳鉄と銀の合金からなることを特徴とする、請求項２に記載の太陽熱集熱棒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、太陽熱集熱棒に関する。
【背景技術】
【０００２】
本発明のような従来の技術は、例えば下記特許文献１に開示されている。図１は、従来の太陽熱及び太陽光発電を利用した暖房システムの構成図である。
【０００３】
前記図１において、従来の太陽熱及び太陽光発電を利用した暖房システムは、建築物の外壁に太陽熱を受けて温室効果を出す単位ユニット１００を設置して構成されたものである。前記単位ユニット１００の外側にはね単位ユニット１００内に陽光が入るように投光窓１２０が形成され、単位ユニット１００の室内側には単位ユニット１００内に入った太陽光を効率的にエネルギー化させるために黒色の吸熱板１１０が形成されたものである。
【０００４】
また、前記吸熱板１１０には、室内の空気が流入する流入孔１１１が形成され、単位ユニット１００内に流入した室内空気を太陽熱で加熱して再び室内に放出させる流出孔１１３が形成されたもので、前記流入孔１１１には単位ユニット１００の内部温度より低い温度の空気が流入するため、下方に形成させて、流出孔１１３には室内の温度より高い温度の空気が放出されるため、上方に形成させて自然な対流現象が起きるように導く。
【０００５】
また、前記単位ユニット１００は、四角形函体形状を有するもので、投光窓１２０の素材としては、透明ビニールや、ガラス、アクリル板などが用いられ、前記吸熱板１１０は、太陽熱を吸収する所であり、黒色で塗布されたり黒色材質の材料で製作されたものである。また、枠１３０は、函体が支持されるように合成樹脂、または金属材で製作されてもよい。ここで、黒色材質とは、市販されているポリビニルアルコール(Ｐｏｌｙｖｉｎｙｌ  ａｌｃｏｈｏｌ、ＰＶＡ)であってもよく、前記単位ユニット１００は、自然な対流によって室内空気を流入させたり放出させたりするだけでなく強制送風方式が採択されてもよい。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】大韓民国特許登録第１０−１０７９６４２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、前記のような従来の太陽熱及び太陽光発電を利用した暖房システムは、平板形態の太陽吸熱板を利用することによって集熱効率が低い問題点がある。また、前記のような従来の太陽熱及び太陽光発電を利用した暖房システムは、太陽光エネルギーを暖房システムにだけ利用することによってエネルギー利用の効率性が低い問題点がある。
【０００８】
そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的とするところは、太陽エネルギーの集熱効率を上げて、エネルギーを効率的に利用することが可能な、新規かつ改良された太陽熱集熱棒を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明のある観点によれば、前記のような従来技術の問題点を解決するための本発明太陽エネルギーを利用した発電及び暖房システムは、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽電池モジュールと、前記太陽エネルギーを集熱するための多数の集熱棒で構成された集熱手段と、前記太陽光集熱手段から集熱された熱を保有した熱媒体油が管を介して熱交換を行って、太陽電池モジュールで発電した電気エネルギーから発熱する電熱体を備えて流体が貯蔵された熱交換貯蔵タンクと、前記熱交換貯蔵タンクに貯蔵された流体から発生した蒸気が流入して内部のタービンを回転させるタービン部と、前記タービン部のタービン回転によって発電する発電機と、前記タービン部でタービンを回転させた蒸気を回収して凝縮させる凝縮機と、凝縮機で凝縮された流体を利用して建物の暖房を行う暖房部と、前記建物の暖房部を介した暖房で温度が低くなった流体を回収して熱交換貯蔵タンクに送水するための給水ポンプと、及び前記発電機から生産された電力を貯蔵して前記電熱体と電気的に連結されるようにした蓄電池とで構成されたもので、前記のように循環サイクルをなすようにシステムを構成することによって太陽エネルギーを効率的に利用できる。
【００１０】
また、上記課題を解決するために、本発明の別の観点によれば、太陽熱を集熱するための太陽熱集熱棒において、前記太陽熱集熱棒は、集熱棒本体と、前記集熱棒本体の内側に形成された空間部の内側に挿入設置される集熱棒支持台と、前記集熱棒支持台の中央に挿入設置されるもので内部に第２空間部が形成された発熱棒支持軸と、前記発熱棒支持軸に挿入されて前記集熱棒本体の上部終端に密閉されるように設置されるカバーと、前記発熱棒支持軸と一体で締結されて前記発熱棒支持軸の内部の第２空間部と連通するように内部第３空間部が形成される発熱棒と、を備える太陽熱集熱棒が提供される。
【００１１】
前記空間部の一面にはフィルムが付着してもよい。
【００１２】
前記第２空間部には、フレッシュオンガスが充填されてもよい。
【００１３】
前記カバーは、アスベスト材からなってもよい。
【００１４】
前記集熱棒本体は、外皮がガラスからなってもよい。
【００１５】
前記フィルムは、セラミックとカーボンがコーティングされたフィルムであってもよい。
【００１６】
前記発熱棒と発熱棒支持軸は、鋳鉄と銀の合金からなってもよい。
【発明の効果】
【００１７】
前記のように構成された本発明の太陽エネルギーを利用した発電及び暖房システムは、太陽エネルギー利用を増大できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】従来太陽熱及び太陽光発電を利用した暖房システムの構成図である。
【図２】本発明の太陽エネルギーを利用した発電及び暖房システムの全体構成図である。
【図３】本発明に適用される太陽熱集熱棒の斜視図である。
【図４】本発明に適用される太陽熱集熱棒の分解斜視図である。
【図５】本発明に適用される太陽熱集熱棒の断面構成図である。
【図６】本発明に適用される太陽熱集熱棒の横断面構成図である。
【図７】本発明に適用される太陽熱集熱手段の断面構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能構成を有する構成要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。
【００２０】
前記のような目的を持った本発明の太陽エネルギーを利用した発電及び暖房システムを図２〜図７を参考して説明すると、次のようになる。
【００２１】
図２は、本発明の太陽エネルギーを利用した発電及び暖房システムの全体構成図である。前記図２で、本発明の太陽エネルギーを利用した発電及び暖房システムは、太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するための太陽電池モジュール１０と、前記太陽エネルギーを集熱するための多数の集熱棒で構成された太陽光集熱手段２０と、前記太陽光集熱手段２０から集熱された熱を保有した熱媒体油が流れる管３７を介して熱交換を行って、太陽電池モジュール１０で発電した電気エネルギーから発熱する電熱体を備えて流体が貯蔵されている熱交換貯蔵タンク３０と、前記熱交換貯蔵タンク３０に貯蔵された流体から発生した蒸気が流入して内部のタービン４１を稼動するタービンを回転させるタービン部４０と、前記タービン部４０のタービン回転によって発電する発電機５０と、前記タービン部４０でタービンを回転させた蒸気を回収して凝縮させる凝縮機６０と、凝縮機６０で凝縮された流体を利用して建物の暖房を行う暖房部７０と、前記建物の暖房部７０を介した暖房によって温度が低くなった流体を回収して熱交換貯蔵タンクに送水するための給水ポンプ８０と、及び前記発電機５０から生産された電力を貯蔵して前記電熱体と電気的に連結されるようにした蓄電池９０とで構成される。
【００２２】
また、前記発電機５０から生産された電力は、蓄電池９０に貯蔵されてから前記電熱体３５を発熱するため用いられでもよいが、蓄電池９０を充電して残った余分の電力は、建物９５の照明などのエネルギー源として常用できるようにシステムを構築してもよい。
【００２３】
図３は、本発明に適用される太陽熱集熱棒の斜視図である。前記図３で本発明に適用される太陽熱集熱棒２５は、集熱棒本体２１内に挿入される集熱棒支持台２２に挿入支持される発熱棒支持軸２３と、前記支持軸２３に挿入されて集熱棒本体２１内部を密封するカバー２４と、前記カバー２４に挿入された発熱棒支持軸２３の終端に挿入設置される発熱棒２７で構成されたことを示している。前記発熱棒本体２８は、円筒形状、四角形状及び多角形状など多様に具現可能である。
【００２４】
図４は、本発明に適用される太陽熱集熱棒の分解斜視図である。前記図４で、本発明に適用される太陽熱集熱棒２５は、底面がラウンドされた集熱棒本体２１と、集熱棒本体２１内に挿入設置される集熱棒支持台２２と、前記集熱棒支持台２２の中心に挿入設置される発熱棒支持軸２３と、前記発熱棒支持軸２３に挿入されて締結時集熱棒本体２１の内部を密封するカバー２４と、前記カバー２４の上部で発熱棒支持軸２３に締結される発熱棒２７で構成されたことを示す。
【００２５】
図５は、本発明に適用される太陽熱集熱棒の断面構成図である。前記図５で、本発明に適用される太陽熱集熱棒２５は、内側に形成された密閉された真空部である空間部２９と前記空間部２９内の面部に付着するセラミックとカーボンがコーティングされたフィルム２９−１を備えて底面が密閉された集熱棒本体２１と、前記集熱棒本体２１内側に形成された空間部２９内側に挿入設置される集熱棒支持台２２と、前記集熱棒支持台２２の中央に挿入設置されるもので内部に形成された第２空間部２９−２にフレッシュオンガスが充填された発熱棒支持軸２３と、前記発熱棒支持軸２３に挿入されて前記集熱棒本体２１上部終端に密閉されるように設置されるアスベストからなるカバー２４と、前記発熱棒支持軸２３と一体で締結されて前記発熱棒支持軸２３の内部第２空間部２９−２と連通されるように内部第３空間部２９−３が形成されて鋳鉄及び銀の合金で製造された発熱棒２７で構成されることを示す。
【００２６】
前記のように構成された集熱棒２５は、集熱棒本体２１に太陽熱が与えられると、集熱棒本体２１内部の空間部２９一面にコーティングされたフィルム２９−１で太陽熱を効率的に吸収して発熱棒支持軸２３の内部第２空間部２９-２に充填されたフレッシュオンガスを加熱することになって、加熱して温度が上昇したフレッシュオンガスは、上部に上昇して発熱棒２７の内部第３空間部２９−３で充填することになる。前記で集熱棒２５の集熱棒本体２１の外側面はガラスで構成されて太陽光がよく透過するように構成する。
【００２７】
図６は、本発明に適用される太陽熱集熱棒の横断面構成図である。前記図６で、本発明に適用される太陽熱集熱棒２５は、集熱棒本体２１内側に密閉された空間部２９が形成されて前記空間部２９一側面にはフィルム２９−１が付着し、前記集熱棒本体２１の空間部２９内側には両終端が閉路を形成するＵ字状の集熱棒支持台２２が挿入されて設置される。また、前記集熱棒支持台２２の中心には、発熱棒支持軸２３に挿入設置される構造であることを示す。
【００２８】
図７は、本発明に適用される太陽熱集熱手段の断面構成図である。前記図７で、本発明に適用される太陽光集熱手段２０は、流入口２０−１と流出口２０−２を介して熱媒体油が流れる集熱タンク２０−３と、前記集熱タンク２０−３内部に発熱棒２７が挿入されて、集熱棒本体２１は、集熱タンク２０−３外部に露出するように設置される多数の集熱棒２５が構成される構造であることを示す。
【００２９】
前記において、熱媒体油は、前記集熱タンク２０−３の流入口２０−１を介して、集熱タンク２０−３に流入して、前記集熱棒２５の発熱棒２７で発散する熱によって加熱した後、流出口２０−２を介して流れて熱交換貯蔵タンク３０に流入する。
【００３０】
また、前記集熱タンク２０−３の下部に露出して外皮がガラスでできた集熱棒本体２１の外側には、太陽熱が照射するようになり前記集熱棒２１の本体内側に備わったフィルム２９で効果的に前記太陽熱エネルギーを吸収して、前記集熱棒本体２１内側の発熱棒支持軸２３内部第２空間部２９−２に充填されたフレッシュオンガスを加熱するように働く。  
【００３１】
前記のように加熱したフレッシュオンガスは、集熱タンク２０−３内部に位置した発熱棒２７内部第３空間部２９−３に上昇して、前記集熱タンク２０−３流入口２０−１を介して流入した熱媒体油を加熱するもので、前記熱媒体油を加熱して、温度が低くなったフレッシュオンガスは液化して、集熱棒２５の本体内部第２空間部２９−２に下降して、太陽熱エネルギーを吸収して加熱されると、前記のようなサイクルを繰り返す。
【００３２】
前記のように構成された本発明の太陽エネルギーを利用した発電及び暖房システムは、エネルギー浪費を極力抑えながら効果的に太陽エネルギーを利用できる効果がある。また、本発明の他の効果は、化石エネルギー使用を減らすことによって、環境にやさしいエネルギーで、二酸化炭素及び一酸化炭素発生を減せる効果がある。本発明のさらに他の効果は、発電機で発電した電力を熱交換タンクのエネルギー源として用いることによって熱交換タンクを夜間のように太陽エネルギーを利用できない時間にも効率的に稼動できる効果がある。
【００３３】
前記のように、本発明は、太陽電池と太陽熱集熱棒を利用して発電して建物の冷暖房を行うためのものに関する。前記のように太陽光を利用した発電と集熱棒を利用して太陽光発電で得られた電力を太陽光がない夜間や雨の日などの暖房電源として用いられるように構成された。前記において太陽光発電を半導体を利用して太陽エネルギーを電気エネルギーに変換するもので、太陽熱集熱棒は、太陽光を集熱と畜熱を介して太陽エネルギーをタービン及び発電機で電気エネルギーを得たり、前記集熱エネルギーを直接建物の暖房用として用いられるものである。
【００３４】
なお、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について詳細に説明したが、本発明はかかる例に限定されない。本発明の属する技術の分野における通常の知識を有する者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、これらについても、当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【符号の説明】
【００３５】
１０      太陽電池モジュール、
２０      太陽光集熱手段、
２０      熱交換貯蔵タンク、
２１      集熱棒本体、
２２      集熱棒支持台、
２３      発熱棒支持軸、
２４      カバー、
２７      発熱棒、
２９      空間部、
２９−１      フィルム、
２９−２      第２空間部、
４０      タービン部、
５０      発電機、
６０      凝縮機、
７０      暖房部、
８０      給水ポンプ、
９０      蓄電池
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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