KR101103006B1 - 매립형 태양 에너지 발전 장치 및 이를 갖는 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양 에너지 발전 장치를 지하에 매립 가능하도록 구성하여 필요시에 지상으로 노출시킴으로써, 태양 에너지 발전 장치를 설치하기 위한 공간적 제약을 해소하여 태양 에너지의 사용이 많이 필요로 하는 주택가나 도심 지역에서도 손쉽게 태양 에너지의 이용이 가능하도록 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치 및 이를 갖는 시스템을 제공하기 위한 것으로서, 지하에 매립 가능하도록 구성되어 필요시에 지상으로 노출시킴으로써, 공간적 제약없이 집열판을 통해 태양 에너지를 집열하여 전기에너지로 변환하는 태양광 발전 설비와, 적어도 하나 이상의 상기 태양광 발전 설비들의 집열 동작을 감시 및 제어하는 중앙통제실과, 상기 중앙통제실을 통해 제어되는 적어도 하나 이상의 상기 태양광 발전 설비에서 집열된 태양 에너지를 통합하고 변환된 전기 에너지를 저장하는 전력 충전소와, 상기 태양광 발전 설비, 중앙통제실, 전력 충전소 각각에 대한 데이터 및 상태 신호를 전달하거나 받고, 그에 따른 제어 명령 신호를 수신하여 상기 제어 명령 신호에 근거하여 상기 각 구성 요소의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

매립형 태양 에너지 발전 장치 및 이를 갖는 시스템{buried solar energy generation apparatus and system having the same}

본 발명은 태양 에너지(광, 열) 발전 장치에 관한 것으로, 특히 태양 에너지 발전 장치가 상황(자연적, 인위적)에 따라 사용되지 않을 때는 지상이 아닌 지하에 매립되어 있다가 사용되는 경우에 지상으로 노출시켜 태양 에너지 발전 장치가 작동되도록 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치 및 이를 갖는 시스템에 관한 것이다.

일반적으로 태양 에너지(광, 열)는 풍력 및 수력 등과 함께 청정한 자연친화적 성격의 무한한 에너지원으로, 점차 공급이 줄어들고 고갈 위험에 처해있는 석탄이나 석유, 천연가스와 같이 재생 불가능한 에너지 자원에 대비한 유용한 대체수단으로 사용되고 있다. 특히, 태양 에너지는 다른 에너지원에 비해 그 활용이 쉽고, 고효율의 풍부한 에너지를 얻을 수 있다는 유용함에 기인하여 최근 태양 에너지를 이용한 각종 자원 친화적 제품들이 속속 등장하고 있는 실정이며, 일본 정부에서는 2030년에는 가정에서 사용되는 전력의 50퍼센트를 태양 전지로부터 얻을 것을 전망하고 있을 정도로 그 용도가 확대되고 있는 실정이다.

상기 태양 에너지를 사용하는 방법 중 하나로서, 집열판을 구성하여 태양광을 집열판에 집열함으로써, 태양 에너지를 전기에너지로 변환하여 사용되는데 최근에는 집열 효율을 높이기 위해 태양이 이동하는 궤적에 따라 집열판의 궤도가 같이 회전되거나, 또는 집열판의 너비를 늘리는 기술들이 계속 개발되고 있다.

그러나 현재 사용되고 있는 태양 에너지 발전 장치는 집열판을 통해 태양 에너지를 집열하는 방식으로 이루어지고 있기 때문에 태양 에너지의 효율을 증가시키기 위해 넓은 집열판을 구성하여야 한다. 따라서 태양 에너지 발전 장치가 설치되는 곳은 넓은 공간을 필요로 하고 있어, 많은 양의 태양 에너지를 얻기 위해서는 공간적인 제약이 따르는 문제가 있다.

또한, 태양 에너지의 효율을 높이기 위해 집열판이 설치되는 공간은 다른 용도로의 사용이 어려워 태양 에너지의 사용이 가장 많이 필요로 하는 주택가나 도심지역에는 집열판을 설치하기 위한 공간의 확보가 어려워서 태양 에너지 발전 장치를 설치하는데 어려움이 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 태양 에너지 발전 장치를 지하에 매립 가능하도록 구성하여 필요시에 지상으로 노출시킴으로써, 태양 에너지 발전 장치를 설치하기 위한 공간적 제약을 해소하여 태양 에너지의 사용이 많이 필요로 하는 주택가나 도심 지역에서도 손쉽게 태양 에너지의 이용이 가능하도록 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치 및 이를 갖는 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.

본 발명의 다른 목적은 태양 에너지 발전 장치를 기존 대형 시설이 있거나, 비수기 기간, 특정 날씨에 영향을 받아 기존 시설을 설치할 수 없는 장소에 매설형 형태로 설치하여 기존 운영 시설에 악영향을 주지 않으면서도 필요시에 노출시켜 태양 에너지의 이용이 가능한 매립형 태양 에너지 발전 장치 및 이를 갖는 시스템을 제공하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 매립형 태양 에너지 발전 장치의 특징은 지면 하부에 매립되어 고정된 지지폴과, 상기 지지폴의 내부로 수용되고, 지면 상부로 연장되게 작동하는 이동폴과, 상기 지지폴의 하단부에 장착되어 수직 나사산 스크류를 회전시켜 상기 이동폴을 상하로 올리거나 내리도록 구동시키는 상하조절 구동 제어부와, 퍼지거나 접어지거나 하는 동작을 갖는 태양 에너지를 집열하는 집열판과, 상기 집열판의 동작을 제어하는 집열판 제어부를 포함하여 구성되는데 있다.

바람직하게 상기 매립형 태양 에너지 발전 장치는 상기 이동폴이 지지폴의 내부로 수용되어 지면 아래로 매립될 때, 외부로부터의 이물질이나 충격에 태양 에너지 발전 설비를 보호하기 위해 상부에 형성된 보호 헤더부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 집열판은 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 적어도 하나 이상의 태양전지와, 상기 태양전지를 적어도 하나 이상 부착되어 상기 집열판 제어부의 구동을 통해 외부로 펴지거나 접어지는 동작을 갖는 베이스부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 집열판 제어부는 상기 이동폴에 나란히 형성된 회전바와, 상기 회전바에 견고히 채결되어 수직한 방향으로 회전 가능하게 설치되는 워엄휠과, 상기 워엄휠과 치합되어 워엄휠의 회전운동을 방향 전환시켜 상기 베이스부를 외부로 펴지거나 접어지는 동작을 구동시키는 워엄기어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 집열판은 구성된 베이스부가 풍차나 우산 모양으로 펼쳐져서 넓은 면에 부착된 태양전지를 통해 태양 에너지를 집열되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 집열판은 구성된 베이스부가 말미잘이나 민들레 홀씨 모양으로 펼쳐져서 부착된 섬유 태양전지를 통해 태양 에너지를 집열되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 매립형 태양 에너지 발전 장치는 이동폴에 구성되어 집열판을 통해 집열된 태양 에너지를 이용하여 발광하는 조명등을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 매립형 태양 에너지 발전 장치를 갖는 시스템의 특징은 지하에 매립 가능하도록 구성되어 필요시에 지상으로 노출시킴으로써, 공간적 제약없이 집열판을 통해 태양 에너지를 집열하여 전기에너지로 변환하는 태양광 발전 설비와, 적어도 하나 이상의 상기 태양광 발전 설비들의 집열 동작을 감시 및 제어하는 중앙통제실과, 상기 중앙통제실을 통해 제어되는 적어도 하나 이상의 상기 태양광 발전 설비에서 집열된 태양 에너지를 통합하고 변환된 전기 에너지를 저장하는 전력 충전소와, 상기 태양광 발전 설비, 중앙통제실, 전력 충전소 각각에 대한 데이터 및 상태 신호를 전달하거나 받고, 그에 따른 제어 명령 신호를 수신하여 상기 제어 명령 신호에 근거하여 상기 각 구성 요소의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는데 있다.

바람직하게 상기 매립형 태양 에너지 발전 장치를 갖는 시스템은 원거리에서 적어도 하나 이상의 중앙통제실을 관리하는 서버와 유무선망을 통해 데이터를 송수신하는 유무선 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게 상기 매립형 태양 에너지 발전 장치에 날씨정보 센서를 추가 구성하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 매립형 태양 에너지 발전 장치 및 이를 갖는 시스템은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 태양 에너지 발전 장치를 땅속 지하에 보관이 가능하여, 집열판 설치에 따른 공간적 제약의 해소가 가능하며, 또한 기존 설치된 시설물 보호 및 공간 확보가 가능한 효과가 있다.

둘째, 공간적 제약을 해소함에 따라 가로등 수준의 태양 에너지의 이용이 아닌 생활공간 속에서 대규모 전기 발전 시설의 구현이 가능하다.

[도 1] 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지 발전 장치를 갖는 시스템을 나타낸 구성도
[도 2a 내지 도 2b]도 1의 태양 에너지 발전 설비의 구조를 상세히 나타낸 구성도
[도 3a 내지 도 3b]도 1의 태양 에너지 발전 설비의 구조를 단면하여 도시한 구성도
[도 4]도 2a 내지 도 2b의 집열판 제어부의 작동수단의 구조를 상세히 나타낸 구성도
[도 5a 내지 도 5d]도 2a 내지 도 2b의 접이식 집열판의 구체적인 형상을 나타낸 구성도
[도 6a 내지 도 6b]본 발명에 따른 매립형 태양 에너지 발전 장치의 사용 예를 설명하기 위한 실시예

본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.

본 발명에 따른 매립형 태양 에너지 발전 장치 및 이를 갖는 시스템의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 참고로 명세서 상의 태양 에너지가 태양열인 경우는 태양 에너지를 흡수하기 위해 사용되는 태양전지는 집열판이 사용되고, 태양광인 경우는 태양 에너지를 흡수하기 위해 사용되는 태양전지는 집광판이 사용된다. 본 명세서에서는 용이한 설명을 위해 집열판으로 한정하여 설명하지만 이는 용이한 설명을 위한 것으로 이에 한정하는 것이 아님에 주의하여야 한다.

도 1 은 본 발명의 실시예에 따른 태양 에너지 발전 장치를 갖는 시스템을 나타낸 구성도이다.

도 1과 같이, 지하에 매립 가능하도록 구성되어 필요시에 지상으로 노출시킴으로써, 공간적 제약없이 집열판을 통해 태양 에너지를 집열하여 전기에너지로 변환하는 태양광 발전 설비(100)와, 적어도 하나 이상의 상기 태양광 발전 설비(100)들의 집열 동작을 감시 및 제어하는 중앙통제실(300)과, 상기 중앙통제실(300)을 통해 제어되는 적어도 하나 이상의 상기 태양광 발전 설비(100)에서 집열된 태양 에너지를 통합하고 변환된 전기 에너지를 저장하는 전력 충전소(400)와, 원거리에서 적어도 하나 이상의 중앙통제실(300)을 관리하는 서버(미도시)와 유무선망을 통해 데이터를 송수신하는 유무선 통신부(500)와, 상기 각 구성요소(100)(300)(400)(500)에 대한 데이터 및 상태 신호를 전달하고, 그에 따른 제어 명령 신호를 수신하여 상기 제어 명령 신호에 근거하여 상기 각각의 구성 요소의 동작을 제어하는 제어부(200)로 구성된다.

도 2a 및 도 2b는 도 1의 태양 에너지 발전 설비의 구조를 상세히 나타낸 구성도이고, 도 3a 및 도 3b는 도 1의 태양 에너지 발전 설비의 구조를 단면하여 도시한 구성도이다. 이때, 도 2b는 집열판(140)의 펼쳐진 구조의 태양 에너지 발전 설비를 나타내고 있으며, 도 3a는 태양 에너지 발전 설비가 지면 하부로 매립된 형상을 나타내고 있다.

도면과 같이, 상기 태양 에너지 발전 설비(100)는 지면 하부에 매립되어 고정된 지지폴(110)과, 상기 지지폴(110)의 내부로 수용되고, 지면 상부로 연장되게 작동하는 이동폴(120)과 함께, 상기 이동폴(120)을 상하로 구동시키는 상하조절 구동 제어부(170)와, 태양 에너지를 집열하는 접이식 집열판(140)과, 상기 집열판(140)의 퍼지거나 접어지거나 하는 동작을 제어하는 집열판 제어부(130)와, 상기 이동폴(120) 상부에 형성된 보호 헤더부(150)를 포함한다.

좀 더 상세히 살펴보면, 상기 상하조절 구동 제어부(170)는 도 3a 및 도 3b와 같이, 상기 지지폴(110)의 하단부에 장착되어 수직 나사산 스크류(160)를 구동 모터를 통해 회전시켜 상기 이동폴(120)을 상하로 올리거나 내리도록 구동시킨다. 이때, 상기 상하조절 구동 제어부(170)를 통해 이동폴(120)을 지지폴(110) 내부로 수용시키면서 아래로 이동시킬 때, 이동폴(120)의 최상단이 지면의 높이와 일치될 때까지 아래로 이동하는 것이 바람직하다. 그러나 이는 일 실시예 일 뿐 상기 태양 에너지 발전 설비(100)사 설치되는 위치에 따라 다르다. 즉, 해변가와 같이 모래로 구성된 곳에서는 이동폴(120)의 최저 높이를 지면보다 더 낮은 높이까지 이동되도록 구성하는 것이 바람직하며, 사람의 접근이 불필요한 곳에서는 이동폴(120)의 최저 높이를 지면보다 더 높은 높이까지 이동되도록 구성할 수도 있다.

한편, 상기 상하조절 구동 제어부(170)는 도 3에서 나타내고 있는 것과 같이 수직 나사선 스크류(160)를 회전시켜 상기 이동폴(120)을 상하로 움직이도록 구동시키는 구조로 구성할 수 있으나, 이는 구체적인 기술을 위한 바람직한 실시예로서, 이에 한정되지 않으며, 통상의 방법으로 사용되고 있는 유압식, 전기 모터식 등도 모두 가능하다.

그리고 상기 보호 헤더부(150)는 상기 이동폴(120)이 지지폴(110)의 내부로 수용되어 지면 아래로 매립될 때, 외부로부터의 이물질(먼지, 흙, 물 등)이나 충격에 태양 에너지 발전 설비를 보호하며, 상기 이동폴(120)의 상부에 형성된다. 이처럼, 상기 보호 헤더부(150)는 상기 이동폴(120)이 지지폴(110)의 내부로 모두 수용된 후에 외부로부터의 이물질 및 충격을 막기 위한 것이므로, 상기 보호 헤더부(150)는 충격에 강한 금속이나 강화유리 등으로 구성되며, 또한 상기 보호 헤더부(150)의 주변부는 외부로부터 밀폐되어 방수가 이루어져야 하므로, 가능한 탄성이 있는 고무재질(151)로 둘러싸여 구성되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 보호 헤더부(150)는 상기 이동폴(120)이 지지폴(110)의 내부로 모두 수용된 후에 태양 에너지 발전 설비(100)를 보호하기 위한 수단으로, 지지폴(110)의 상부에서 캡 형태로 구성되어, 상기 이동폴(120)이 지지폴(110)의 내부로 모두 수용되면 지지폴의 상부에 형성된 구멍을 차단되도록 캡이 덮도록 구성할 수도 있다.

또한 상기 접이식 집열판(140)은 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 적어도 하나 이상의 태양전지와, 상기 태양전지를 적어도 하나 이상 부착되어 상기 집열판 제어부(130)의 구동을 통해 펴지거나 접어지는 동작을 갖는 베이스부로 구성된다. 그리고 상기 접이식 집열판(140)은 집열판 제어부(130)를 통해 외부로 펴지거나 접어지는 동작으로 구동되게 되는데, 이는 집열판 제어부(130)에 구성된 작동수단에 의해 구동되게 되는데, 도 6에서 상기 작동수단의 구성에 따른 일실시예를 나타내고 있다.

즉, 상기 집열판 제어부(130)의 작동수단은 도 4와 같이, 보호 헤더부(150)와 이동폴(120)에 나란히 형성된 회전바(130)와, 상기 회전바(130)에 견고히 채결되어 수직한 방향으로 회전 가능하게 설치되는 워엄휠(133)과, 상기 워엄휠(133)과 치합되어 워엄휠(133)의 회전운동을 방향 전환시키는 워엄기어(132)로 구성되어 있다. 이때, 상기 집열판(140)의 베이스부는 상기 워엄기어(132)와 채결되어 고정됨에 따라 워엄기어(132)의 회전 방향에 따라 외부로 펴지거나 접어지는 동작이 발생되게 된다. 또한, 상기 워엄기어(132)는 내부 설계 구조에 따라 다수개로 구성될 수 있다.

그리고 상기 접이식 집열판(140)의 구체적인 형상을 도 5a 내지 도 5d를 통해 보다 상세히 살펴보면, 도 5a와 같이, 구성된 베이스부가 풍차 모양으로 펼쳐져서 넓은 면에 부착된 태양전지를 통해 태양 에너지를 집열되도록 구성된다. 이와 같은 구조의 집열판(140)은 둥근 원통형의 이동폴(120)에 접어지게 되므로 평평한 형태의 베이스부보다는 밖으로 볼록한 라운드 형태의 베이스부로 구성되는 것이 바람직하다. 또한 태양 에너지의 흡수율을 높이기 위해 태양전지의 개수를 늘릴 수 있도록 태양전지가 부착되는 베이스부의 너비를 크게 하고, 이동폴(120)에 접어지는 경우에는 서로 겹쳐서 접어지도록 구성할 수 있다. 이는 상기 워엄기어(132)의 속도 또는 기어의 개수를 조절하면 쉽게 구현이 가능하다.

한편, 상기 태양전지가 하드 하여 이를 부착하기 위한 베이스부의 경우 하드하고 휘어짐이 없는 기판이 많이 이용되고 있지만, 최근에는 섬유등과 같이 소프트하고 휘어짐이 가능한 태양광 집열판 섬유가 개발됨에 따라, 이를 부착하는 베이스부의 경우도 소프트하고 휘어짐이 가능한 재료를 이용할 수 있게 되었다. 따라서 도 5a와 같이 풍차나 우산 모양으로 펼쳐지고 접어지는 접이식 집열판(140)의 구현이 기술적으로 보다 편리해지고 있다.

이러한 편리함으로 상기 접이식 집열판(140)의 형성을 도 5b 및 도 5c와 같이, 말미잘이나 민들레 홀씨 모양으로 구현하여 기존의 넓은 면만을 강조하던 것을 다양한 각도에서 태양 에너지의 집열이 가능하도록 구현할 수 있다.

즉 태양 에너지의 흡수는 태양전지에 직각 또는 직각에 가깝게 입사되도록 하는 것이 태양 에너지의 흡수율을 높이는데 매우 중요하다. 그런데 태양에 대한 지구의 자전축이 23.5도이고, 태양이 동쪽에서 서쪽으로 움직이며, 또한 하절기에 경우 동절기에 비해 태양광 입사각도가 23.5도보다 커지게 된다. 따라서 기존의 넓은 너비를 갖는 기판 형태의 집열판의 경우는 집열판의 방향에 변화를 주어야만 태양 에너지의 흡수율을 높일 수 있게 된다.

또한, 도 5d와 같이, 섬유 등과 같이 소프트하고 휘어짐이 가능한 태양광 집열판 섬유를 적용하게 되면 구성된 베이스부가 우산 모양으로 펼쳐져서 넓은 면에 부착된 태양전지를 통해 태양 에너지를 집열되도록 구성된다. 이와 같은 구조의 집열판(140)은 접고 펴는데 더욱 용이한 구성으로 보다 손쉽게 접어지도록 구성할 수 있다.

그러나 도 5b와 같이 말미잘이나 민들레 홀씨 모양으로 집열판(140)을 구현하게 되면 모든 방향에서 태양 에너지를 흡수할 수 있어, 집열판(140)의 방향을 이동하지 않더라도 높은 태양 에너지의 흡수율을 나타낼 수 있게 된다. 또한 집열판과 베이스부가 재료가 소프트하여 바람 등으로 흔들림이 발생되어 태양과의 접촉 면적이 증가하여 태양 에너지의 흡수율을 더욱 높일 수 있을 것이다.

그리고 넓은 면으로 구성된 집열판(140)보다 좁은 면으로 구성된 집열판이 경우에는 접어지는 구동에 있어서도 보다 편안하게 접이가 가능하며, 또한 집열판과 베이스부가 재료가 소프트함에 따라 더욱 손쉽고 이웃하는 베이스부에 영향을 받지 않게 접을 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 매립형 태양 에너지 발전 장치는 보호 헤더부(150) 아래로 조명등을 추가하여 낮에 집열판(140)을 통해 집열된 태양 에너지를 이용하여 밤에 가로등이나 조명등으로 사용할 수도 있다. 따라서 낮에 태양이 비치는 시간에는 집열판(140)을 펼쳐서 태양 에너지를 집열하여 전력 충전소(400)에 변환된 전기 에너지를 저장하고 있다가, 저녁에는 집열판(140)을 접은 상태에서 상기 전력 충전소(400)에 충전된 전기 에너지를 이용하여 보호 헤더부(150) 아래로 구성된 등을 발광시켜 가로등이나 조명등으로 사용한다. 참고로 이는 전력 충전소(400)에 저장된 전기 에너지를 사용하는 일 실시예일 뿐, 가정 내 또는 도심에서 사용되는 전기 에너지에 전력 충전소(400)에 저장된 전기 에너지를 대체하여 다양하게 적용될 것이다.

도 6a 내지 도 6c는 본 발명에 따른 매립형 태양 에너지 발전 장치의 사용 예를 설명하기 위한 실시예이다.

도 6a와 같이 종합 운동장이나 학교 운동장 및 공원 등과 같이 넓은 공간에 매립형 태양 에너지 발전 장치를 구현함으로써, 사용되지 않는 낮 시간대에는 이동폴(120)을 지면 위로 올려 상기 매립형 태양 에너지 발전 장치를 통한 태양 에너지를 집열하고, 사용되는 시간대에는 상기 이동폴(120)을 지면 하부에 매립되어 있는 지지폴(110) 내부로 수용시킴으로써, 운동장 사용 및 공원 이용에 불편을 없애면서도 효과적으로 태양 에너지를 집열할 수 있다.

또한, 도 6b와 같이 실외 주차장에 매립형 태양 에너지 발전 장치를 구현함으로써, 출퇴근으로 주차차량이 비어있는 낮 시간대에 이동폴(120)을 지면 위로 올려 상기 매립형 태양 에너지 발전 장치를 통한 태양 에너지를 집열하고, 사용되는 시간대에는 상기 이동폴(120)을 지면 하부에 매립되어 있는 지지폴(110) 내부로 수용시킴으로써, 주차장 사용에 불편을 없애면서도 효과적으로 태양 에너지를 집열할 수 있다.

또한, 도 6c와 같이 강변 침수 지역이나 해변가 주변에 매립형 태양 에너지 발전 장치를 구현함으로써, 비수기나 평소에는 이동폴(120)을 지면 위로 올려 상기 매립형 태양 에너지 발전 장치를 통한 태양 에너지를 집열하고, 침수나 성수기 등으로 이용되는 경우에는 상기 이동폴(120)을 지면 하부에 매립되어 있는 지지폴(110) 내부로 수용시킴으로써, 침수 지역이나 해변가 주변의 공간을 효과적으로 활용하여 태양 에너지를 집열할 수 있다.

이처럼, 공간적인 제약없이 자가 발전을 통한 가로등 및 유도등 역할을 위한 적극적인 태양관 발전 시설로 전환 가능하며, 또한 침수나 공간적 사용 시에는 이동폴(120)을 지면 하부에 매립되어 있는 지지폴(110) 내부로 수용시킴으로써, 시설을 옮기는 것이 아닌 지하에 공간에 대치시킴으로서 시설의 보호 및 이동의 용이성을 가지게 된다.

아울러, 매립형 태양 에너지 발전 장치에 날씨정보 센서를 추가 구성함에 따라 중앙 통제실(300)을 통해 각 지역별로 적어도 하나 이상의 태양광 발전 설비(100)내에 구축된 날씨정보 센서 정보를 검출하여 유무선 통신부(500)를 통해 원거리에 위치하는 기상청에 제공하여, 지역별 날씨정보를 검출할 수 있다. 또한 역으로 기상청의 정보를 이용하여 발전설비를 운영하는 중앙 통제실(300)에 전달됨으로써 안전한 태양광 발전 장치의 운영을 제공할 수 있다.

상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

Claims (14)

1. 지면 하부에 매립되어 고정된 지지폴과,
   상기 지지폴의 내부로 수용되고, 지면 상부로 연장되게 작동하는 이동폴과,
   상기 지지폴의 하단부에 장착되어 수직 나사산 스크류를 회전시켜 상기 이동폴을 상하로 올리거나 내리도록 구동시키는 상하조절 구동 제어부와,
   퍼지거나 접어지거나 하는 동작을 갖는 태양 에너지를 집열하는 집열판과,
   상기 집열판의 동작을 제어하는 집열판 제어부와,
   상기 이동폴이 지지폴의 내부로 수용되어 지면 아래로 매립될 때, 외부로부터의 이물질이나 충격에 태양 에너지 발전 설비를 보호하기 위해 상부에 형성된 보호 헤더부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치.
2. 삭제
3. 제 1 항에 있어서,
   상기 보호 헤더부는 충격에 강한 금속이나 강화유리 등으로 구성되며, 주변부는 외부로부터 밀폐되어 방수가 가능한 탄성이 있는 고무재질로 둘러싸여 구성되는 것이 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 상하조절 구동 제어부는 수직 나사선 스크류의 회전을 통해 상기 이동폴을 상하로 구동시키는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치.
5. 제 1 항에 있어서, 상기 집열판은
   광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 적어도 하나 이상의 태양전지와,
   상기 태양전지를 적어도 하나 이상 부착되어 상기 집열판 제어부의 구동을 통해 외부로 펴지거나 접어지는 동작을 갖는 베이스부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 집열판 제어부는
   상기 이동폴에 나란히 형성된 회전바와,
   상기 회전바에 견고히 채결되어 수직한 방향으로 회전 가능하게 설치되는 워업휠과,
   상기 워엄휠과 치합되어 워엄휠의 회전운동을 방향 전환시켜 상기 베이스부를 외부로 펴지거나 접어지는 동작을 구동시키는 워엄기어를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 집열판은 구성된 베이스부가 풍차나 우산 모양으로 펼쳐져서 넓은 면에 부착된 태양전지를 통해 태양 에너지를 집열되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치.
8. 제 7 항에 있어서,
   상기 베이스부는 밖으로 볼록한 라운드 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치.
9. 제 5 항에 있어서,
   상기 집열판은 구성된 베이스부가 말미잘이나 민들레 홀씨 모양으로 펼쳐져서 부착된 섬유 태양전지를 통해 태양 에너지를 집열되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치.
10. 제 1 항에 있어서,
    상기 매립형 태양 에너지 발전 장치는 이동폴에 구성되어 집열판을 통해 집열된 태양 에너지를 이용하여 발광하는 조명등을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치.
11. 지하에 완전히 매립 가능하도록 구성되어 필요시에 지상으로 노출시킴으로써, 공간적 제약없이 집열판을 통해 태양 에너지를 집열하여 전기에너지로 변환하는 태양광 발전 설비와,
    적어도 하나 이상의 상기 태양광 발전 설비들의 집열 동작을 감시 및 제어하는 중앙통제실과,
    상기 중앙통제실을 통해 제어되는 적어도 하나 이상의 상기 태양광 발전 설비에서 집열된 태양 에너지를 통합하고 변환된 전기 에너지를 저장하는 전력 충전소와,
    상기 태양광 발전 설비, 중앙통제실, 전력 충전소 각각에 대한 데이터 및 상태 신호를 전달하거나 받고, 그에 따른 제어 명령 신호를 수신하여 상기 제어 명령 신호에 근거하여 상기 각 구성 요소의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성되고,
    이때, 상기 태양광 발전 설비는 지하로 완전히 매립되었을 때, 외부로부터의 이물질이나 충격에 태양 에너지 발전 설비를 보호하기 위해 상부에 보호 헤더부를 추가로 형성되는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치를 갖는 시스템.
12. 제 11 항에 있어서,
    상기 매립형 태양 에너지 발전 장치를 갖는 시스템은 원거리에서 적어도 하나 이상의 중앙통제실을 관리하는 서버와 유무선망을 통해 데이터를 송수신하는 유무선 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치를 갖는 시스템.
13. 제 11 항에 있어서,
    상기 매립형 태양 에너지 발전 장치에 날씨정보 센서를 추가 구성하는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치를 갖는 시스템.
14. 제 11 항에 있어서,
    상기 태양광 발전 설비는 청구항 1, 청구항 3 내지 청구항 10 중 어느 하나의 구조로 구성되는 것을 특징으로 하는 매립형 태양 에너지 발전 장치를 갖는 시스템.

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