출원번호 20-2003-17816본 고안은 해가날때는 태양광으로 바람이 불때는 풍력으로 때로는 이 둘을 하께 이용하여 전기를 생산하는 것으로 종래의 프러펠러형 풍력발전은 소형인 경우에는 바람의 방향에 따라 움직이며 발전을 할 수 있지만 대형화가 된다면 바람의 방향이 조금만 바뀌어도 발전을 할 수없으며 또한 구조물의 25프로 이하만 바람의 힘을 이용 하게되어 바람의 힘이강해야 발전을 할 수있다 그러나 본 고안은 바람모음판에 의해 회전판이 회전 하고자 하는 방향으로 바람의 방향을 바꾸어 줌과 동시에 뒷면에 가려진 회전판에도 바람의 힘이 가하여 회전에너지를 배가시키고 반대편의 회전판에는 바람모음판이 바람의 영향을 받지 않도록 바람의 힘을 반감시키므로 결국 적은 바람으로 회전체를 회전시켜 전기를 생산되도록 고안 되었으며 또한 해가 날 때면 덮개 위에 설치된 태양광 발전시설을 이용하여 발전 시킬 수있는 장점이 있다 또한 회전체가 바람모음판 안에 보호 되어있어 종전의 프러펠러 형보다 안전 면에서도 더욱 앞선다 또한 바람이 어느 방향에서 불어오더라도 구조물의 바람모음판이 360도 똑 같은 모형이므로 바람모음판의 기능에는 아무런 영향이 없다 이처럼 바람의 방향이 수시로 바뀌더라도 발전에는 아무런 영향이 없음을 알 수있다본 고안은 PCT특허가 가능 한 것으로 알고 있으므로 더욱 시장성을 높일 수있는 장점이 있다 특히 프러펠러형은 대형화 하게 되는데 그러한경우 프러펠러를 전량 수입하여야 하는 단점이 있다 그러나 본 고안은 회전체가 보호되어있어 개인 주택이나 공터에 설치가 가능하여 개인용으로도 설치가가능하여 시장성이 매우 넓습니다 특히 최대의 장점은 적은 바람으로도 전기 생산이 가능하다는 것입니다또한 제가 고안한 출원번호 20-2003-10254 또는 20-2003-3453과 연계하여 난방에 이용한다면 단독주택의 난방은 해결이 가능합니다
대표적인 발전의 형태로는 화력발전, 원자력발전 등이 있지만, 풍력, 조력, 수력, 태양열 등과 같은 자연에너지가 공해가 없는 청정에너지이며, 고갈의 염려가 없는 에너지원으로 주목받고 있다. 이중에서 수력발전은 막대한 건설비용, 수몰에 따른 생태계의 변화 등의 환경문제가 있으며, 풍력발전 및 태양열 발전은 기상상태의 영향을 받는다. 또한 조력발전은 입지조건이 상당히 제한적으로 보편적으로 적용되기 어렵고건설비용 부담과 갯벌 황폐화 등의 영향이 있으며, 파력발전 및 해양 온도차 발전 역시 입지조건이 제한적이다. 해류발전은 조력발전에 비해 폭넓은 이용이 가능하고, 해류의 풍부한 운동에너지를 적극적으로 이용한다는 측면에서 관심사가 되고 있지만, 구조가 복잡하고 발전용량에 대한 한계성이 있는 문제점이 있다. 본 발명은 해양환경에서 쉽게 얻을 수 있는 바람의 운동에너지와 해류의 운동에너지를 동시에 발전의 에너지원으로 이용하여 연속적인 발전이 가능하게 하는 복합 발전장치이다. 본 발명의 헬리칼형 해양 복합발전장치는 해저기반에 고정되는 원통형 수직지지기둥, 수중에 설치되는 수중 프로펠라 블레이드와 수중 프로펠라 블레이드의 회전력에 의해 전기를 발생시키는 해류발전부 및 수상 프로펠라 블레이드와 풍력발전기를 포함하는 풍력발전부로 이루어진다. 수중에 위치하는 수중 프로펠라 블레이드에 해류의 운동에너지가 전달됨으로써 해류발전기에 회전력이 전달되고, 해류발전기는 회전력으로 전기를 발생시킨다. 그리고 수면위에 노출된 프로펠라 블레이드에 바람의 운동에너지가 전달됨으로써 풍력발전기에 회전력이 전달되고, 전기를 발생시키게 된다. 풍력발전기는 풍향에 따라 풍력발전기가 자체적으로 회전할 수 있도록 함으로써 발전효율을 극대화시킬 수 있다.해풍을 이용한 발전이 크기와 방향의 변화가 심할 수 밖에 없는 해풍을 에너지원으로 함에 따라 일정한 발전력이나 발전량을 기대하기 어려워 주 전력공급원으로 한계성이 있었으며, 해류를 이용한 발전은 계절적 요인과 조석에 의한 영향 등에 따라 해류의 유속 편차가 발생하지만, 해풍을 이용한 풍력발전과 해류를 이용한 해류발전을 동시에 수행할 수 있도록 하여 연속적인 전력공급원으로 적용이 가능하다.두 종류의 에너지원을 이용하여 발전의 연속성을 향상시키고, 극대화된 발전용량을 확보할 수 있고, 구조가 단순하여 건설 및 운영비용이 절감되며, 청정에너지로서의 장점이 있다.
-원리 및 구성 본 기술은 아르키메데스의 원리를 이용하여 위치 에너지를 가진 물을 원통형 부력 발생 장치를 통과 시키면서 발생된 부력(배수량)을 외부 저수탱크의 위치 에너지를 가진 물로 회전시켜 그 회전력으로 발전하는 장치다. 그 구조를 간략히 설명하면 고정시킨 원통형 용기와 그 속에 축을 중심으로 자유로운 회전에 지장이 없는 범위내 원통형 용기와 근접하게 원통형 터빈을 수직으로 배치하여 지상 또는 지하 어느 한 곳에 설치하되 용기와 터빈 사이 공간을 최소화 한다. 터빈의 저부와 측면에 날개를 달고 용기 저부에 여러 개의 도관을 수평 방향으로 배설하고 용기와 터빈 사이 공간에 물을 주입하면 터빈이 부력을 받아 물에 떠 무중력 상태가 되게 한다. 그때 여러 개의 도관에 위치 에너지를 가진 물을 도관에 계속 주입하면 물이 회전 상승하면서 외부로 배출됨과 동시에 무중력 상태인 원통형 터빈도 물과 같은 속도로 회전한다.-배경 기존 수력발전 터빈(Turbine)은 위치 에너지(Ep=mgh)를 단순히 고체의 위치 에너지와 동일시하여 물의 질량이 지상으로 부터 어떤 높이에서 자유 낙하 하면서 지상에 설치한 터빈의 날개에 충격력을 가하여 터빈을 회전시켜 그 회전력을 발전기에 전달하여 효율 40% 전후의 전기를 생산하고 있다. 본 기술에 의한 발전 장치는 기존 수력 발전에서 사용하는 수량 (예를 들면 같은 높이에 있는 100t의 물이 발전하는 전기량을 1t의 물을 가지고도 같은 양의 전기를 생산할 수 있다.)과 비교할 수 없는 고효율의 전기를 생산할 수 있다. 그러므로 양수기로 물을 끌어 올려 발전하고 잉여 전기를 필요한 만큼 생산할 수 있는 혁명적인 새로운 청정 무공해 전기 에너지를 생산할 수 있는 발전 장치다.-중요성 및 독창성 상기 기술 개요 배경에서 설명한 대로 본 기술은 위치 에너지를 가진 물이 부력 발생 장치를 통과하면서 발생된 물의 부력(배수량=원통형 터빈의 질량)을 회전시켜 그 회전 운동량을 터빈의 크기에 따라 임의로 크게 할 수도 있고 작게 할 수도 있는 것이 독창성 중의 하나이고, 위치 에너지를 가진 물의 양이 적으면서도 아르키메데스의 원리를 이용하여 회전 운동량을 크게 할 수 있는 것이 가장 큰 독창성이다. 구체적인 기술내용은 특허 명세서를 보면 쉽게 이해할 수 있다.-적용 제품 및 경쟁 제품 본 기술은 기존 수력발전 장치에서 발전하는 발전량과는 비교할 수 없는 고효율의 발전장치임과 동시에 원자력 발전의 치명적 위험을 내포한 발전과는 차원이 다른 새로운 혁명적 에너지로 발전하는 장치이며 무공해 청정에너지이다. 그렇다고 창조한 에너지가 아니고 중력을 이용한 발전장치다. 우리가 소위 위치 에너지라고 하는 힘 (F=ma)도 아래로 내리미는 중력이고 부력은 아래에서 위로 올리미는 중력이다. 그 올리미는 중력을 위치 에너지를 가진 물의 압력으로 회전시켜 그 회전력을 발전기에 전달하여 전기를 생산하는 것이 본 기술의 특징이다.-주요 적용제품 부력을 에너지 화한 장치이므로 현실적으로는 비교할 수 있는 대상이 없다. 부력을 회전시켜 에너지 화한 장치는 지금까지 존재하지 않는 것으로 사료됨. 고로 새로운 에너지다.-특징 및 장점 부력(배수량)을 이용하여 새로운 에너지를 생산할 수 있는 장치. 즉 조력, 풍력, 파력, 위치 에너지 등은 모두 중력이다. 부력도 중력이므로 장치(구조)여하에 따라 에너지 화 할 수 있는 것이 특징이며 장점이다. 조력도 땅의 구조(장치)에 의하여 조력의 강약이 결정된다.
본 발명은 태양열 에너지의 집열판(1)을 포함하는 쏠라 타워에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양열 에너지를 흡수하여 수축과 팽창을 반복함에 따라 집열판에 크랙(crack) 및 뒤틀림 등 집열판 재질의 파손을 초래하게 되는데, 집열판(1) 일측 외부에 집열판(1) 측면 형상에 대응되는 형상의 집열판 흡수기(30)를 구비함으로써 이러한 집열판(1)의 열팽창에 의해 야기되는 크랙 및 뒤틀림 등을 방지할 수 있는 것을 특징으로 하는 열팽창에 의한 크랙 방지를 위한 쏠라 타워용 집열판 흡수기를 제공한다.