KR100998337B1

KR100998337B1 - 수상 태양광 발전장치

Info

Publication number: KR100998337B1
Application number: KR1020080031241A
Authority: KR
Inventors: 공종현; 최우석
Original assignee: 공종현
Priority date: 2008-04-03
Filing date: 2008-04-03
Publication date: 2010-12-03
Also published as: KR20090105658A

Abstract

본 발명은 물에 부유되는 프레임과; 상기 프레임에 설치된 서포트부재의 상단에 태양광의 조사방향을 향해 경사지게 설치된 보조프레임과; 상기 보조프레임상에 상하방향으로 회전가능하게 설치되며, 상기 태양광을 조사받아 발전하는 태양광 발전모듈과; 상기 프레임을 물의 흐름에 의해 위치가 변하지 않도록 고정하고, 태양의 경도변위에 대해 상기 태양광 발전모듈이 상기 태양을 추적할 수 있도록 상기 프레임을 물위에서 회전시키는 동서방향 태양추적부와; 상기 보조프레임상에 마련되고, 태양의 고도변위에 대해 태양을 추적할 수 있도록 상기 태양광 발전모듈을 상하방향으로 회전시키는 태양 고도추적부를 포함한다.

본 발명은 수상에 부유되고, 태양광 발전모듈이 설치된 프레임을 지상에 연결된 와이어에 의해 고정하고, 태양의 고도 또는 경도변위에 따라 태양을 추적하여 프레임을 동서방향으로 회전시키거나 태양광 발전모듈을 상하방향으로 회진시킴으로써, 태양광 발전모듈에 조사되는 태양광의 조사각을 최적화하고 광량을 증가시켜 발전효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

수상, 태양광, 발전, 고도, 경도, 추적

Description

수상 태양광 발전장치{SOLAR POWER PLANT CONSTRUCTED ON THE WATER}

본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수상에 설치된 수상 태양광 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양전지를 이용하여 태양광을 전기에너지로 변환시켜 발전하는 태양광 발전장치는 널리 알려져 사용되고 있다.

태양전지 발전효율은 태양광의 조사량에 좌우된다. 이에, 태양광 발전장치를 건설하는 데에는, 발전효율을 높이기 위해 태양광의 조사량이 좋은 부지를 선정해야 하고, 선정된 부지에 태양전지를 설치하기 위한 정지작업등의 토목공사를 실시해야 한다.

그러나, 태양광 발전장치를 육지에 설치하는 경우에는 막대한 부지비용과, 토목공사의 비용으로 인해 태양전지의 여러가지 이점에도 불구하고 그 실용화가 광범위하게 이루어지고 있지 못한 실정이었다.

이에, 태양광 발전장치를 수상에 설치하는 방안이 제시되었다.

태양광 발전장치를 수상에 설치한 종래기술로는 대한민국 공개실용신안공보 제2007-0000044호에 개시된 수상 태양광 발전 시스템이 개시되어 있다.

종래기술에 따른 수상 태양광 발전 시스템은 물에 부유되는 부이와, 부이 위에 설치되는 지지대와, 지지대에 태양광의 조사각에 맞게 일정한 각도를 유지하며 설치되는 다수의 태양전지 판넬로 이루어진다.

그러나, 종래기술의 수상 태양광 발전 시스템은 물의 흐름에 따라 부이의 위치가 수시로 변하기 때문에, 태양광이 태양전지 판넬에 제대로 조사되지 못하여 발전효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 물의 흐름에 저항하여 위치가 고정되고, 태양을 추적하여 태양광량을 증가시킬 수 있는 수상 태양광발전장치를 제공하는 데에 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 물에 부유되는 프레임과; 상기 프레임에 설치된 서포트부재와; 상기 서포트부재에 상하방향으로 회전가능하게 설치되며, 상기 태양광을 조사받아 발전하는 태양광 발전모듈과; 상기 프레임을 물의 흐름에 의해 위치가 변하지 않도록 고정하고, 태양의 경도변위에 대해 상기 태양광 발전모듈이 상기 태양을 추적할 수 있도록 상기 프레임을 물위에서 회전시키는 동서방향 태양추적부와; 상기 서포트부재에 마련되고, 태양의 고도변위에 대해 태양을 추적할 수 있도록 상기 태양광 발전모듈을 상하방향으로 회전시키는 태양 고도추적부를 포함한다.

상기 동서방향 태양추적부는 상기 프레임의 가장자리에 시계방향으로 상호 이격되게 각각 돌출 설치되고, 상호 연결시 장방형을 이루는 네개의 제1,2,3,4고정바와; 상기 프레임은 상기 제1,4고정바와, 상기 제2,3고정바가 각각 대향되는 양측에 지상이 위치되게 수상에 설치되고, 상기 제1고정바에 고정되고 상기 제2고정바에 안내되어 상기 제2,3고정바가 대향되는 지상에 연결되는 제1와이어와; 상기 제1고정바에 고정되고 상기 제1,4고정바가 대향되는 지상에 연결되는 제2와이어와; 상 기 제3고정바에 고정되고 상기 제4고정바에 안내되어 상기 제1,4고정바가 대향되는 지상에 연결되는 제3와이어와; 상기 제3고정바에 고정되고 상기 제2,3고정바에 대향되는 지상에 연결되는 제4와이어와; 상기 프레임의 상기 제1,4고정바가 대향되는 지상에 설치되고, 상기 제2,3와이어가 상호 연결되어 지지되는 제1지지로울러와; 상기 프레임의 상기 제2,3고정바가 대향되는 지상에 설치되고 상기 제1,4와이어를 각각 지지하는 제2,3지지로울러와; 상기 프레임의 상기 제2,3고정바가 대향되는 지상에 설치되고, 상기 제2,3지지로울러에 각각 지지된 상기 제1,4와이어를 상호 역방향으로 권취하는 제1윈치를 포함한다.

상기 태양 고도추적부는 상기 태양광 발전모듈의 일측에 마련되어 태양의 고도변위를 추적하는 태양추적센서와; 상기 서포트부재에 마련되어 상기 태양광 발전모듈을 회전시키는 유압액츄에이터와; 상기 태양추적센서에 의해 감지된 태양의 고도값을 수신받아 상기 유압액츄에이터를 제어하여 상기 태양광 발전모듈이 상기 태양의 고도변위에 따라 회전되게 하는 제어수단을 포함한다.

본 발명은 수상에 부유되고, 태양광 발전모듈이 설치된 프레임을 지상에 연결된 와이어에 의해 고정하고, 태양의 고도 또는 경도변위에 따라 태양을 추적하여 프레임을 동서방향으로 회전시키거나 태양광 발전모듈을 상하방향으로 회전시킴으로써, 태양광 발전모듈에 조사되는 태양광의 조사각을 최적화하고 광량을 증가시켜 발전효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치의 실시 예를 첨부한 도 1에 나타내 보였다.

도 1를 참조하면, 본 실시 예는 물에 부유되는 프레임(10)과, 프레임에 설치된 서포트부재(20)와, 서포트부재에 회전가능하게 설치되고 태양광을 조사받아 발전하는 태양광 발전모듈(30)과, 태양광 발전모듈이 동서방향으로 이동되는 태양을 추적하도록 프레임을 물위에서 회전시키는 동서방향 태양추적부와, 태양광 발전모듈을 서포트부재에서 상하방향으로 회전시키는 태양 고도추적부(50)로 이루어진다.

프레임(10)의 하단에는 물에 부유되는 부이(11)가 마련된다.

태양광 발전모듈(30)은 서포트부재(20)에 상하방향으로 회전되도록 좌우측에 마련된 힌지축(32)이 회전가능하게 연결된 모듈프레임(31)과, 모듈프레임(31)상에 다수 배열되어 태양광을 조사받아 발전하는 태양전지(33)로 이루어져 있다.

동서방향 태양추적부는 프레임(10)을 물에 흐름에 의해 위치가 변하지 않도록 프레임(10)을 지상에 연결된 와이어에 의해 고정하면서 태양광 발전모듈(30)이 동서방향으로 이동되는 태양을 추적할 수 있도록 프레임(10)에 연결된 와이어를 윈치수단으로 감거나 풀어 프레임(10)을 물위에서 회전시키는 것이다.

도 2 내지 도 7을 참조하면, 프레임의 회전을 위해 네 개의 윈치를 사용한 예로서, 프레임(10)의 가장자리 네 곳에 상하 이격되게 제6,7,8,9윈치(42f,42g,42h,42i)가 설치된다. 제6,7,8,9윈치는 시계방향을 따라 순차적으로 배열된다. 제6,7,8,9윈치는 각각을 연결하는 가상의 연결선이 직방형을 형성할 수 있 도록 설치된다.

그리고, 제6,7,8,9윈치(42f,42g,42h,42i)에 근접된 각각의 프레임(10) 가장자리에는 시계방향을 따라 순차적으로 제7,8,9,10고정바(41g,41h,41i,41j)가 마련된다.

프레임(10)은 제7,10고정바(41g,41j)가 대향되는 곳에 지상이 위치되고, 제8,9고정바(41h,41i)가 대향되는 곳에 지상이 위치되게 설치된다.

이와 같이 프레임(10)이 위치된 상태에서 제6윈치(42f)에 위해 권취되고 제8고정바(41h)에 안내되어 제8,9고정바(41h,41i)가 대향되는 지상에 고정되는 제9와이어(43i)와, 제7윈치(42g)에 의해 권취되고 제7고정바(41g)에 안내되어 제7,10고정바(41g,41j)가 대향되는 지상에 고정되는 제10와이어(43j)와, 제8윈치(42h)에 의해 권취되고 제8,9고정바(41h,41i)가 대향되는 지상에 고정되는 제11와이어(43k)와, 제9윈치(42i)에 의해 권취되고 제7,10고정바(41g,41j)가 대향되는 지상에 고정되는 제12와이어(43l)가 마련된다.

태양 고도추적부(50)는 태양광 발전모듈(30)의 모듈프레임(31)의 일측에 고도변위에 따른 태양의 위치를 추적하는 태양추적센서(51)와, 태양광 발전모듈(30)의 모듈프레임(31)을 회전시키는 유압액츄에이터(52)와, 태양추적센서(51)에 의해 감지된 태양의 고도값을 수신받아 유압액츄에이터(52)를 제어하는 제어수단(53)으로 이루어진다.

태양추적센서(51)는 광센서를 격벽을 갖는 원통형 구조물 또는 사각형 구조물 내부에 배치하고, 광센서에 도달하는 태양광의 세기에 따라 발생되는 전기적 신 호를 변환하여 태양의 고도를 감지하는 일반적인 것으로 그 자세한 설명은 생략한다.

유압액츄에이터(52)는 서보모터가 사용되고, 모듈프레임(31)의 힌지축(32)에 회전력을 전달하도록 설치된다.

이하에서는 이와 같이, 프레임의 회전을 위해 네 개의 윈치를 사용한 예의 구동을 설명한다.

제6,7,8,9윈치(42f,42g,42h,42i)도 계절별 또는 월별로 미리 입력된 태양의 일출시간 및 일몰시간에 따른 태양의 이동경로가 프로그램된 정보 및 태양 고도추적부(50)의 태양추적센서(51)로부터 태양의 경도위치값을 수신받은 상기 제어수단(53)의 제어신호에 의해 각각 구동이 제어된다.

도 3을 참조하면, 제6,9윈치(42f,42i)의 구동으로 제9,12와이어(43i,43l)가 권취되고, 이에 의해 프레임(10)이 시계방향으로 회전된다. 제9윈치(42i)는 제9윈치(42i)와 제10,12와이어(43j,43l)가 고정되는 지상과 최단거리에 이를 때까지 구동된다.

한편, 제8위치(42h)에 귄취된 제11와이어(43k)는 제8고정바(41h)에 지지되면서 풀어진다. 제7윈치(42g)에 권취된 제10와이어(43j)는 제7고정바(41g), 제10고정바(41j)에 순차적으로 지지되면서 풀어진다. 제9윈치(42i)에 권취된 제12와이어(43l)도 풀어진다.

도 4를 참조하면, 프레임(10)의 회전은 제6윈치(42f)의 구동으로 제9와이어(43i)가 권취되어 제6윈치(42f)와 제9,11와이어(43i,43k)가 고정되는 지상과 최 단거리에 이를 때까지 이루어진다.

한편, 프레임(10)의 역회전은 제9윈치(42i)의 구동으로 제12와이어(43l)가 권취되어 프레임(10)이 반시계방향으로 회전된다. 이때, 제7,8윈치(42g,42h)도 구동되어 풀려있던 제10,11와이어(43j,43k)를 권취하게 된다. 그리고, 제6윈치(42f)에 권취된 제9와이어(43i)는 풀리게 된다.

제9윈치(42i)의 구동은 첨부한 도 5에서와 같이, 제9윈치(42i)와 제10,12와이어(43j,43l)가 고정되는 지상과 최단거리에 이를 때까지 이루어진다.

그런 다음, 제9윈치(42i)에 권취된 제12와이어(43l)는 다시 풀리게 되고, 프레임(10)은 제11와이어(43k)를 권취하는 제8윈치(42h)의 권취력에 의해 반시계방향으로 회전이 지속된다.

제8윈치(42h)는 첨부한 도 6에서와 같이 제8윈치(42h)와 제9,11와이어(43i,43k)가 고정되는 지상과 최단거리에 이를 때까지 구동된다.

그런 다음, 제8윈치(42h)에 권취된 제11와이어(43k)는 다시 풀리게 되고, 프레임(10)은 제10와이어(43j)를 권취하는 제7윈치(42g)의 권취력에 의해 반시계방향으로 회전이 지속된다.

제7윈치(42g)는 첨부한 도 7에서와 같이 제7윈치(42g)와 제10,12와이어(43j,43l)가 고정되는 지상과 최단거리에 이를 때까지 구동된다.

따라서, 제6,7,8,9윈치가 제9,10,11,12와이어를 감거나 풀면서 프레임을 360°범위내에서 정역회전시키게 된다.

한편, 첨부한 도 8, 도 9를 참조하면, 프레임의 회전을 위해 네 개의 윈치를 사용한 다른 예를 도시하였다.

첨부한 도 8, 도 9를 참조하면, 프레임(10) 가장자리의 일측에 상호 근접되게 제2,3윈치(42b,42c)가 설치된다. 그리고, 제2,3윈치가 설치된 부분의 반대편 프레임(10) 가장자리에는 제4,5윈치(42d,42e)가 상호 근접되게 설치된다. 이와 같이 설치된 제2,3,4,5윈치(42b,42c,42d,42e)는 시계방향을 따라 순차적으로 배열된다.

제2원치(42b)와 제5윈치(42e)의 사이, 그리고, 제3원치(42c)와 제4윈치(42d)의 사이에 해당하는 프레임(10)의 가장자리에는 각각 제5고정바(41e)와, 제6고정바(41f)가 설치된다.

프레임(10)에 설치된 제5고정바(41e), 상호 근접된 제2,3윈치(42b,42c)와, 제6고정바(41f)와, 상호 근접된 제4,5윈치(42d,42e)는 서로를 있는 가상의 연결선이 장방형을 형성할 수 있는 프레임(10)의 가장자리에 위치된다.

그리고, 프레임(10)은 제5고정바(41e)와, 상호 근접된 제4,5윈치(42d,42e)가 대향되는 곳에 지상이 위치되고, 상호 근접된 제2,3윈치(42b,42c)와 제6고정바(41f)가 대향되는 곳에 지상이 위치되게 수면에 설치된다. 이와 같이, 프레임(10)이 위치된 상태에서 제2윈치(42b)에 의해 권취되고 제5고정바(41e)에 안내되며 제5고정바(41e)와 제5윈치(42e)가 대향되는 지상에 고정되는 제5와이어(43e)와, 제3윈치(42c)에 의해 권취되고 제3윈치(42c)와 제6고정바(41f)가 대향되는 지상에 고정되는 제6와이어(43f)와, 제4윈치(42d)에 의해 권취되고 제6고정바(41f)에 안내되며 제3윈치(42c)와 제6고정바(41f)가 대향되는 지상에 고정되는 제7와이어(43g)와, 제5윈치(42e)에 의해 권취되고 제5고정바(41e)와 제5윈치(42e)가 대향되는 지 상에 고정되는 제8와이어(43h)가 마련된다.

이하에서는 이와 같이, 프레임의 회전을 위해 네 개의 윈치를 사용한 다른 예의 구동을 설명한다.

제2,3,4,5윈치(42b,42c,42d,42e)는 계절별 또는 월별로 미리 입력된 태양의 일출시간 및 일몰시간에 따른 태양의 이동경로가 프로그램된 정보에 따라 제어된다. 또한, 태양 고도추적부(50)의 태양추적센서(51)로부터 태양의 경도위치값을 수신받은 상기 제어수단(53)에 의해 제어될 수도 있다.

프로그램된 정보 및 제어수단의 제어신호에 의해 제2,3,4,5윈치(42b,42c,42d,42e)는 각각 구동된다.

제2윈치(42b)와 제4윈치(42d)가 구동되어 제5와이어(43e) 및 제7와이어(43g)가 권취되면서, 프레임은 반시계방향으로 회전된다.

제3윈치(42c)와 제5윈치(42e)에 연결된 제6와이어(43f) 및 제8와이어(43h)는 풀리게 된다.

제2윈치(42b)는 제5와이어(43e) 및 제8와이어(43h)가 고정된 지상과 최단거리에 이를 때까지 구동되고, 제4윈치(42d)는 제6와이어(43f) 및 제7와이어(43g)가 고정된 지상과 최단거리에 이를 때까지 구동된다.

이때, 풀리는 제6와이어(43f) 및 제8와이어(43h)는 그 길이가 점점 길어지면서, 제6고정바(41f)와 제5고정바(41e)에 각각 걸리게 된다.

이와 같이, 제2윈치(42b)와 제4윈치(42d)가 상호 반대편으로 이동되게 프레임(10)이 회전됨으로써, 프레임(10)은 180°회전하게 된다.

한편, 프레임(10)의 원위치는 프레임의 회전으로 풀렸던 제6와이어(43f) 및 제8와이어(43h)를 제3윈치(42c) 및 제5윈치(42e)의 구동으로 권취함으로써 이루어진다. 이때, 제2윈치(42b)와 제4윈치(42d)에 권취되었던 제5와이어(43e) 및 제7와이어(43g)는 풀리게 된다.

따라서, 제2,3,4,5윈치(42b,42c,42d,42e)가 제5,6,7,8와이어(43e,43f,43g,43h)를 감거나 풀면서 프레임(10)을 180°범위내에서 정역회전시키게 된다.

한편, 프레임의 회전을 위해 하나의 윈치를 사용한 예를 첨부한 도 10, 도 11에 나타내 보였다.

도 10, 도 11을 참조하면, 프레임의 가장자리에 시계방향으로 상호 이격되게 네 개의 제1,2,3,4고정바(41a,41b,41c,41d)를 설치하고, 제1,2,3,4고정바에 각각 연결되어 지상에 고정되는 제1,2,3,4와이어(43a,43b,43c,43d)가 마련된다.

제1,2,3,4고정바는 상호 연결시 장방형을 형성하는 위치에 설치된다.

제1,2,3,4고정바에 제1,2,3,4와이어(43a,43b,43c,43d)의 연결은 제1,4고정바(41a,41d)와 제2,3고정바(41b,41c)가 마련된 프레임의 양측이 각각 대향되는 곳에 지상이 위치되게 설치되었을 경우를 들어 설명한다.

제1와이어(43a)는 제1고정바(41a)에 고정되고 제2고정바(41b)에 안내되어 제2,3고정바(41b,41c)가 대향되는 지상에 연결된다.

제2와이어(43b)는 제1고정바(41a)에 고정되고 제1,4고정바(41a,41d)가 대향되는 지상에 연결된다.

제3와이어(43c)는 제3고정바(41c)에 고정되고 제4고정바(41d)에 안내되어 제1,4고정바(41a,41d)가 대향되는 지상에 연결된다.

제4와이어(43d)는 제3고정바(41c)에 고정되고 제2,3고정바(41b,41c)에 대향되는 지상에 연결된다.

제1,4고정바(41a,41d)가 대향되는 지상에는 제1지지로울러(44a)가 설치되고, 제2,3와이어(43b,43c)가 상호 연결되어 제1지지로울러(44a)에 지지되게 설치된다. 그리고, 제2,3고정바(41b,41c)가 대향되는 지상에는 제1와이어(43a)가 지지되는 제2지지로울러(44b)와, 제4와이어(43d)가 지지되는 제3지지로울러(44c)가 설치된다.

또한, 제2,3지지로울러에 지지된 제1,4와이어(43a,43d)가 상호 역방향으로 권취되는 보빈과, 이를 회전시키는 구동모터로 이루어진 제1윈치(42a)가 구비된다. 따라서, 제1,4와이어(43a,43d)가 상호 역방향으로 보빈에 권취되어 있어 보빈의 회전시 제1,4와이어(43a,43d)중 하나는 감겨지고 나머지 하나는 풀어지게 된다.

상기에서는 하나의 윈치를 사용하여 프레임을 회전시키는 예를 들었고, 제1,2,3,4와이어를 각각 개별로 감거나 풀 수 있도록 네 개의 윈치를 사용할 수도 있다.

태양추적센서(51)는 광센서를 격벽을 갖는 원통형 구조물 또는 사각형 구조물 내부에 배치하고, 광센서에 도달하는 태양광의 세기에 따라 발생되는 전기적 신호를 변환하여 태양의 고도를 감지하는 일반적인 것으로 그 자세한 설명은 생략한다.

이하에서는, 이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용 및 효과에 대해 설명한다.

도 10, 도 11을 참조하면, 프레임(10)은 수상에 설치된 상태로 제1,2,3,4와이어(43a,43b,43c,43d)에 의해 고정된다. 그리고, 태양의 동서방향 이동에 따라 프레임(10)이 회전되어 태양광 발전모듈(30)이 태양을 추적하게 된다.

즉, 프레임(10)의 회전으로 서포트부재(21)에 설치된 태양광 발전모듈(30)이 태양을 추적하게 된다.

프레임(10)의 회전구동은 계절별 또는 월별로 미리 입력된 태양의 일출시간 및 일몰시간에 따른 태양의 이동경로를 프로그램하고, 프로그램된 정보에 따라 제1윈치가 제어된다. 또한, 태양 고도추적부(50)의 태양추적센서(51)로부터 태양의 경도위치값을 수신받은 상기 제어수단(53)에 의해 제1윈치(42a)가 제어되도록 할 수 있다.

제1윈치(42a)가 구동되면, 제1와이어(43a)는 권취되고, 제4와이어(43d)는 풀리게 된다. 이때, 제1와이어(43a)의 귄취로 인해 프레임(10)의 제1고정바(41a)가 잡아당겨져 프레임(10)은 시계방향으로 회전된다. 제2와이어(43b)와 제3와이 어(43c)는 제1지지로울러(44a)에 지지된 상태로 시계방향으로 이동된다.

특히, 제1고정바(41a)는 윈치(42a)가 설치된 지상의 반대편 지상에 대향되는 위치에 있으므로, 제1와이어(43a)의 귄취로 프레임(10)이 회전되어 제1고정바(41a)는 윈치(42a)가 설치된 지상에 대향되는 위치에까지 오게 된다. 이로 인해, 프레임(10)은 최대 180°의 회전이 가능하게 된다.

따라서, 동서방향으로 이동되는 태양의 추적이 가능하게 된다.

그리고, 태양의 일몰시간이거나, 또는 태양추적센서(51)에 의해 태양광이 감지되지 않으면 제어수단(53)은 제1윈치(42a)를 제어하여 프레임(10)이 원위치되도록 한다.

프레임(10)은 반시계방향으로 회전되어 원위치된다. 즉, 제1윈치(42a)의 구동모터가 역회전력을 발생시키면, 제4와이어(43d)는 권취되고 제1와이어(43a)는 풀리게 된다. 이때, 제4와이어(43d)의 권취로 제3고정바(41c)가 잡아당겨져 프레임(10)은 반시계방향으로 회전된다. 제2와이어(43b)와 제3와이어(43c)는 제1지지로울러(44a)에 의해 지지된 상태로 반시계방향으로 이동된다.

한편, 프레임(10)의 회전으로 태양광 발전모듈(30)이 동서방향으로 이동되는 태양을 추적하는 동안, 태양 고도추적부(50)에 의해 태양광 발전모듈(30)은 고도가 변하는 태양을 추적하게 된다.

즉, 태양추적센서(51)는 태양의 고도를 감지하고, 감지된 태양의 고도값을 제어수단에 송신하게 된다. 태양의 고도값을 수신받은 제어수단(53)은 기설정된 태양의 고도값과 비교하여 유압액츄에이터(52)에 제어신호를 송신하게 된다. 이에, 유압액츄에이터(52)가 구동되면, 모듈프레임(31)이 상하방향으로 회동되어 태양광 발전모듈(30)은 고도가 변하는 태양을 추적하게 된다.

이와 같이, 프레임(10)을 수상에서 최대 180°까지 회전시킬 수 있어, 동서방향으로 이동되는 태양의 추적이 가능하고, 포물선을 그리며 동서방향으로 이동되는 태양의 고도는 모듈프레임(31)을 상하방향으로 회전시켜 추적할 수가 있으므로 태양광 발전모듈(30)의 태양전지(33)의 발전효율을 향상시킬 수가 있다.

앞에서 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치의 실시 예를 도시한 도면,

도 2 내지 도 4는 도 1의 수상 태양광 발전장치의 프레임이 반시계방향으로 회전되는 과정을 도시한 도면,

도 5 내지 도 7은 도 1의 수상 태양광 발전장치의 프레임이 시계방향으로 회전되는 과정을 도시한 도면,

도 8, 도 9는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치의 다른 실시 예로 프레임의 정역회전을 도시한 도면,

도 10, 도 11은 본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치의 또 다른 실시 예로 프레임 회전동작을 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 프레임 11 : 부이

20 : 서포트 부재 30 : 태양광 발전모듈

33 : 태양전지 50 : 태양 고도추적부

51 : 태양추적센서 52 : 유압액츄에이터

53 : 제어수단

Claims

삭제
물에 부유되는 프레임과;

상기 프레임에 설치된 서포트부재와;

상기 서포트부재에 상하방향으로 회전가능하게 설치되며, 태양광을 조사받아 발전하는 태양광 발전모듈과;

상기 프레임을 물의 흐름에 의해 위치가 변하지 않도록 고정하고, 태양의 경도변위에 대해 상기 태양광 발전모듈이 상기 태양을 추적할 수 있도록 상기 프레임을 물위에서 회전시키는 동서방향 태양추적부와;

상기 서포트부재에 마련되고, 태양의 고도변위에 대해 태양을 추적할 수 있도록 상기 태양광 발전모듈을 상하방향으로 회전시키는 태양 고도추적부;를 포함하며,

상기 동서방향 태양추적부는

상기 프레임의 가장자리에 시계방향으로 상호 이격되게 각각 돌출 설치되고, 상호 연결시 장방형을 이루는 네개의 제1,2,3,4고정바와;

상기 프레임은 상기 제1,4고정바와, 상기 제2,3고정바가 각각 대향되는 양측에 지상이 위치되게 수상에 설치되고, 상기 제1고정바에 고정되고 상기 제2고정바에 안내되어 상기 제2,3고정바가 대향되는 지상에 연결되는 제1와이어와;

상기 제1고정바에 고정되고 상기 제1,4고정바가 대향되는 지상에 연결되는 제2와이어와;

상기 제3고정바에 고정되고 상기 제4고정바에 안내되어 상기 제1,4고정바가 대향되는 지상에 연결되는 제3와이어와;

상기 제3고정바에 고정되고 상기 제2,3고정바에 대향되는 지상에 연결되는 제4와이어와;

상기 프레임의 상기 제1,4고정바가 대향되는 지상에 설치되고, 상기 제2,3와이어가 상호 연결되어 지지되는 제1지지로울러와;

상기 프레임의 상기 제2,3고정바가 대향되는 지상에 설치되고 상기 제1,4와이어를 각각 지지하는 제2,3지지로울러와;

상기 프레임의 상기 제2,3고정바가 대향되는 지상에 설치되고, 상기 제2,3지지로울러에 각각 지지된 상기 제1,4와이어를 상호 역방향으로 권취하는 제1윈치를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
물에 부유되는 프레임과;

상기 프레임에 설치된 서포트부재와;

상기 서포트부재에 상하방향으로 회전가능하게 설치되며, 태양광을 조사받아 발전하는 태양광 발전모듈과;

상기 프레임을 물의 흐름에 의해 위치가 변하지 않도록 고정하고, 태양의 경도변위에 대해 상기 태양광 발전모듈이 상기 태양을 추적할 수 있도록 상기 프레임을 물위에서 회전시키는 동서방향 태양추적부와;

상기 서포트부재에 마련되고, 태양의 고도변위에 대해 태양을 추적할 수 있도록 상기 태양광 발전모듈을 상하방향으로 회전시키는 태양 고도추적부;를 포함하며,

상기 동서방향 태양추적부는

상기 프레임의 일측 가장자리에 상호 근접되게 설치되는 제2,3윈치와;

상기 프레임의 타측 가장자리에 상호 근접되게 설치되는 제4,5윈치와;

상기 제2,3,4,5윈치는 시계방향을 따라 순차적으로 배열되고, 상기 제2윈치와 상기 제5윈치의 사이와, 상기 제3윈치와 제4윈치의 사이에 해당하는 상기 프레임의 가장자리에 각각 돌출 형성된 제5,6고정바와;

상기 프레임은 상기 제5고정바와 상기 제5윈치가 대향되는 곳에 지상이 위치되고, 상기 제3윈치와 상기 제6고정바가 대향되는 곳에 지상이 위치되게 설치되고, 상기 제2윈치에 의해 권취되고 상기 제5고정바에 안내되어 상기 제5고정바와 상기 제5윈치가 대향되는 지상에 고정되는 제5와이어와;

상기 제3윈치에 권취되고 상기 제3윈치와 상기 제6고정바가 대향되는 지상에 고정되는 제6와이어와;

상기 제4윈치에 의해 권취되고 상기 제6고정바에 안내되며 상기 제3윈치와 상기 제6고정바가 대향되는 지상에 고정되는 제7와이어와;

상기 제5윈치에 의해 권취되고 상기 제5고정바와 상기 제5윈치가 대향되는 지상에 고정되는 제8와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
물에 부유되는 프레임과;

상기 프레임에 설치된 서포트부재와;

상기 서포트부재에 상하방향으로 회전가능하게 설치되며, 태양광을 조사받아 발전하는 태양광 발전모듈과;

상기 프레임을 물의 흐름에 의해 위치가 변하지 않도록 고정하고, 태양의 경도변위에 대해 상기 태양광 발전모듈이 상기 태양을 추적할 수 있도록 상기 프레임을 물위에서 회전시키는 동서방향 태양추적부와;

상기 서포트부재에 마련되고, 태양의 고도변위에 대해 태양을 추적할 수 있도록 상기 태양광 발전모듈을 상하방향으로 회전시키는 태양 고도추적부;를 포함하며,

상기 동서방향 태양추적부는

상기 프레임의 가장자리에 시계방향으로 상호 이격되게 각각 돌출 설치되고, 상호 연결시 장방형을 이루는 네개의 제7,8,9,10고정바와;

상기 제7,8,9,10고정바에 근접된 각각의 프레임 가장자리에는 시계방향을 따라 순차적으로 설치되는 제6,7,8,9윈치와;

상기 프레임은 상기 제7,10고정바와, 상기 제8,9고정바가 각각 대향되는 양측에 지상이 위치되게 수상에 설치되고, 상기 제6윈치에 위해 권취되고 상기 제8고정바에 안내되어 상기 제8,9고정바가 대향되는 지상에 고정되는 제9와이어와;

상기 제7윈치에 의해 권취되고 상기 제7고정바에 안내되어 상기 제7,10고정바가 대향되는 지상에 고정되는 제10와이어와;

상기 제8윈치에 의해 권취되고 상기 제8,9고정바가 대향되는 지상에 고정되는 제11와이어와;

상기 제9윈치에 의해 권취되고 상기 제7,10고정바가 대향되는 지상에 고정되는 제12와이어를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
제 2항 내지 제 4항중 어느 하나의 항에 있어서,

상기 태양 고도추적부는

상기 태양광 발전모듈의 일측에 마련되어 고도변위에 따른 태양의 위치를 추적하는 태양추적센서와;

상기 서포트부재에 마련되어 상기 태양광 발전모듈을 회전시키는 유압액츄에이터와;

상기 태양추적센서에 의해 감지된 태양의 고도값을 수신받아 상기 유압액츄에이터를 제어하여 상기 태양광 발전모듈이 상기 태양의 고도변위에 따라 회전되게 하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.