KR101162473B1 - 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템 - Google Patents

가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템 Download PDF

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최형철
김희곤
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Abstract

본 발명은 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 한 부유체에 다수의 태양광 모듈을 등간격으로 설치하여 이루어지는 수상 태양광 발전시스템에서 부유체를 고정하는 지지로프가 수위가 변하는 상황에도 항상 팽팽하게 유지할 수 있도록 하여 태양광 발전시설이 안정되게 설치되도록 한 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 일정 크기의 면적으로 면에 부유할 수 있도록 형성되는 부유체와, 상기 부유체의 상면에 설치되는 태양광 발전시설과, 상기 부유체의 주연부에 일정간격으로 설치되는 도르래부와, 상기 도르래부에 안내되게 끼워져서 부유체를 고정하기 위한 지지로프와, 상기 지지로프의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 앵커와 연결되고, 상기 지지로프의 타측단은 장력유지용 무게추와 연결하여서 된 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템을 특징으로 한다.

Description

가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템{A photovoltaic power generator with variable supporting rope}
본 발명은 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 한 부유체에 다수의 태양광 모듈을 등간격으로 설치하여 이루어지는 수상 태양광 발전시스템에서 부유체를 고정하는 지지로프가 수위가 변하는 상황에도 항상 팽팽하게 유지할 수 있도록 하여 태양광 발전시설이 안정되게 설치되도록 한 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
자연환경의 오염이 심화되고 있는 가운데, 친환경 에너지를 이용하여 전기를 수득할 수 있도록 하는 친환경 발전시설의 개발에 많은 연구가 이루어지고 있으며, 보다 구체적으로는 태양광 발전, 풍력 발전, 지열 발전 등으로부터 소량의 전기를 수득하는 수준을 넘어서서 종래의 발전시설이 생산하던 전기를 대체할 수 있도록 하는 방향으로 연구가 이루어지고 있다.
이와 관련하여 최근에는 태양광 발전시설이 널리 보급되고 있는데, 기존의 발전수단을 통해 수득하던 전기에너지를 상기 태양광 발전시설을 통해 보완하기 위해서는 상기 태양광 발전시설을 대규모로 설치해야 하는 단점이 있으며, 이를 위해서는 넓은 평지가 필요하다는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 해소하기 위해 최근에는 넓은 수면에 태양광 발전시설을 설치하고자 하는 시도가 많이 이루어지고 있으며, 수상 태양광 발전시스템은 일정 두께와 넓은 면적으로 형성되되, 복수의 부구를 지지대로 상호 연결하여 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 한 부유체에 다수의 태양광 모듈을 등간격으로 설치하여 이루어지는 대용량 수상 태양광 발전시스템은 수면에 설치되는 모든 부유체가 그러하듯이 파도에 의해 흔들리는 경우가 많고, 상기 태양광 발전장치는 태양광을 받아들이는 위치와 각도가 중요한데, 수면에서는 상기 태양광을 받아들이는 위치와 각도의 고정이 용이하지 아니하다.
즉, 특허 제10-0920760호로 개시된 수상설치용 집광장치에서는, 저수지의 수면에 플로팅된 상태로 설치되며 저면 중앙에 고정용 이 연결 설치되는 부상체와, 상기 부상체와 연결되고 연결고리를 갖는 로프에 등간격으로 연결 설치되는 부이와, 상기 부이와 부이 사이에 배치되고 로프의 연결고리에 연결된 구성으로 되어 태양광 발전시설이 움직이지 않고 견고하게 고정되도록 하는 기술들이 안출된 바 있으나, 이는 수위가 내려가는 경우에는 로프가 헐거워지게 되어 상기 수상 태양광 발전시스템의 위치를 고정시킬 수 없게 되므로 발전효율이 크게 떨어지는 문제점이 발생한다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 일정 크기의 면적으로서 수면에 부유할 수 있도록 형성되는 부유체의 상면에 설치되는 태양광 발전시설과, 상기 부유체의 주연부에 일정간격으로 설치되는 도르래부와, 상기 도르래부에 부유체를 고정하기 위한 지지로프를 안내되게 끼우되 지지로프의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 중량체의 앵커와 연결되고 지지로프의 타측단은 장력유지용 무게추와 연결하여서 된 구성으로 장력유지용 무게추에 의해 부유체를 고정하는 지지로프가 수위가 변하는 상황에도 항상 팽팽하게 유지할 수 있도록 하여 태양광 발전시설이 안정되게 설치되도록 한 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템을 제공함에 있다.
본 발명은 일정 크기의 면적으로 면에 부유할 수 있도록 형성되는 부유체와, 상기 부유체의 상면에 설치되는 태양광 발전시설과, 상기 부유체의 주연부에 일정간격으로 설치되는 도르래부와, 상기 도르래부에 안내되게 끼워져서 부유체를 고정하기 위한 지지로프와, 상기 지지로프의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 앵커와 연결되고, 상기 지지로프의 타측단은 장력유지용 무게추와 연결하여서 된 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템을 특징으로 한다.
상기 지지로프의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 앵커와 연결하되 상기 지지로프의 타측단은 부유체의 고정대에 고정하되 도르래부와 고정대 사이의 지지로프에 장력유지용 무게추가 장착된 매달림 도르래부를 끼워 안내되게 하며,
상기 앵커와 도르래부 사이에 위치하는 지지로프에 적어도 하나 이상의 길이조절용 무게추가 설치되는 것을 더 포함하며,
상기 길이조절용 무게추는 장력유지용 무게추(60)에 비해 중량이 적게 나가는 중량체로 구비하여서 된 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템을 특징으로 한다.
또, 상기 도르래부에 안내되게 끼워져서 부유체를 고정하기 위한 지지로프의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 앵커와 연결되고, 상기 지지로프의 타측단은 부유체에 설치되는 귄취드럼과 연결하고 상기 권취드럼은 지지로프의 장력을 감지하는 장력센서에 의해 구동되도록 한 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템을 특징으로 한다.
본 발명의 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템은 수위가 극심하게 변화하는 환경에서도 태양광 발전시설이 설치되는 부유체를 항상 팽팽하게 고정지지하는 지지로프로 인해 항상 수면상에 안정감있게 고정지지되는 상태로 부유할 수 있게 되므로, 종래의 수상 태양광 발전시스템에 비해 관리가 용이할 뿐 아니라 이로 인해 태양광에 의한 전기를 보다 효율적으로 생산할 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 수상 태양광 발전시스템이 설치된 상태를 나타낸 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템을 나타낸 전면 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템을 나타낸 평면 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템에서 길이조절용 무게추가 구비된 상태를 나타낸 전면 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템에서 길이조절용 무게추의 작용상태를 나타낸 전면 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템에서 길이조절용 무게추를 2개씩 배치한 상태를 나타낸 전면 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템에서 매달림 도르래부를 구비한 상태를 전면 예시도.
도 8은 본 발명에 따른 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템에서 권취드럼에 의한 작동되게 한 지지로프의 구성을 나타낸 전면 예시도.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다. 그리고 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 발명의 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템은, 일정 크기의 면적으로서 수면에 부유할 수 있도록 형성되는 부유체(10)와, 상기 부유체(10)의 상면에 설치되는 태양광 발전시설(20)과, 상기 부유체(10)의 주연부에 일정간격으로 설치되는 도르래부(30)와, 상기 도르래부(30)에 안내되게 끼워져서 부유체(10)를 고정하기 위한 지지로프(40)와, 상기 지지로프(40)의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 중량체의 앵커(50)와 연결되고, 상기 지지로프(40)의 타측단은 장력유지용 무게추(60)와 연결하여서 된 것을 특징으로 한다.
상기 부유체(10)는 스치로폴 등으로 이루어진 복수의 부구(12)를 지지대(14)로 상호 연결하여 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 구비되어 지지대(14)에 다수의 태양광 모듈(22)을 등간격으로 설치하여 태양광 발전을 할 수 있도록 되어 있다.
상기 태양광 발전시설(20)은 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양광 모듈(22)과, 상기 태양광 모듈(22)에 의해 생성되는 전기를 충전하는 축전기(도시되지 않음)를 포함하는 구성으로 이루어져 있다.
상기 도르래부(30)는 부유체(10)의 주연부에 설치하되 평면상에서 장방형으로 구비되는 부유체(10)의 네모서리 부분 또는 네모서리 부분을 포함하면서 전면 및 측면의 주연부 중앙부분 등에도 설치되어 지지로프(40)를 안내하도록 한 수단으로 부유체(10)를 지지할 수 있도록 한다.
상기 중량체의 앵커(50)는 부유체(10)의 주연부 외측에서 지지로프(40)가 경사각올 지지할 수 있는 위치의 수중 바닥면에 설치되도록 하여 수위가 낮아지면서 부유체(10)가 하강하는 경우에 장력유지용 무게추(60)가 지지로프(40)에 부딪히는 등의 간섭을 받지 않고 도르래부(30)를 따라 하강하면서 지지로프(40)가 팽팽한 상태를 유지하도록 한다.
또한, 본 발명은 도르래부(30)에 안내되게 끼워져서 부유체(10)를 고정하기 위한 지지로프(40)의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 중량체의 앵커(50)와 연결되고, 상기 지지로프(40)의 타측단은 부유체(10)의 고정대(16)에 고정하되 도르래부(30)와 고정대(16) 사이의 지지로프(40)에 장력유지용 무게추(60)가 장착된 매달림 도르래부(35)를 끼워 안내되게 한 구성으로 장력유지용 무게추(60)가 매달림 도르래부(35)를 따라 승강될 수 있도록 한 것을 더 포함할 수 있으며, 이러한 구성에 의해 도르래부(30)와 고정대(16) 사이에서 장력유지용 무게추(60)가 승강하면서 요동은 최소화할 수 있도록 한 것이다.
그리고, 본 발명에서는 수중 바닥면에 설치되는 중량체의 앵커(50)와 도르래부(30) 사이에 위치하는 지지로프(40)에 적어도 하나 이상의 길이조절용 무게추(70)가 설치되어 부유체(10)의 많은 하강으로 인하여 장력유지용 무게추(60)가 수중 바닥면에 닿게 되면서 더 이상 지지로프(40)를 당길 수 없는 상태에 놓여지게 되면 도르래부(30)와 앵커(50) 사이의 지지로프(40)가 느슨한 상태가 될 때 길이조절용 무게추(70)가 수중 바닥면에 닿게 되면서 당김작용이 이루어지도록 수단으로 지지로프(40)에 의한 부유체(10)를 팽팽하게 유지할 수 있도록 한 것이며, 상기 길이조절용 무게추(70)는 장력유지용 무게추(60)에 비해 중량이 적게 나가는 중량체로 구비하여야 한다.
그리고 상기 길이조절용 무게추(70)가 지지로프(40)에 일정간격으로 복수 이상설치되는 경우에는 복수의 길이조절용 무게추(70)는 그 총합이 장력유지용 무게추(60)에 비해 중량이 적게 나가야 됨은 물론이고, 상기 길이조절용 무게추(70)의 설치시에 장력유지용 무게추(60)가 승강작용에 지장을 받지 않는 위치를 감안하여 길이조절용 무게추(70)가 설치되어야 하며, 상기 길이조절용 무게추(70)를 사용하는 경우에는 수위변동차가 많은 장소에 태양광 발전시설(20)을 설치하는 경우에 적용함이 바람직하다.
또, 본 발명의 또 다른 구성실시예는 도르래부(30)에 안내되게 끼워져서 부유체(10)를 고정하기 위한 지지로프(40)의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 중량체의 앵커(50)와 연결되고, 상기 지지로프(40)의 타측단은 부유체(10)에 설치되는 모터로 구동되는 권취드럼(80)과 연결하고 상기 권취드럼(80)은 지지로프(40)의 장력을 감지하는 장력센서(도시되지 않음)에 의해 구동되도록 한 수단으로 지지로프(40)를 팽팽한 상태로 유지할 수 있도록 한다.
이와 같이 된 본 발명의 어류 산란장이 구비된 수상 태양광 발전시스템에 따른 실시예를 첨부된 도면에 의하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명은 복수의 부구(12)를 지지대(14)로 상호 연결하여 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 구비되어 있는 부유체(10)의 지지대(14)에 다수의 태양광 모듈(22)이 등간격으로 설치되어 있는 태양광 발전시설(20)에 의해 수상에서 태양광을 최대한 흡수하여 발전을 할 수 있게 된다.
본 발명에서는 이러한 수상 태양광 발전시스템(20)이 설치되는 부유체(10)의 주연부에 일정간격으로 설치되는 도르래부(30)에 지지로프(40)를 끼워 안내를 하되 지지로프(40)의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 중량체의 앵커(50)와 연결되고 지지로프(40)의 타측단은 장력유지용 무게추(60)와 연결하여서 된 구성으로 장력유지용 무게추(60)에 의해 부유체(10)를 고정하는 지지로프(40)가 수위가 변하는 상황에도 항상 팽팽하게 유지할 수 있도록 하여 태양광 발전시설(20)이 안정되게 설치되도록 한다.
즉, 본 발명에서는 수위가 낮아지면서 부유체(10)가 하강하는 경우에 지지로프(40)의 일측단을 연결하고 있는 앵커(50)와 도르래부(30)와의 절대거리가 가까워지게 되면서 느슨한 상태가 되려는 시점이 되면 도르래부(30)에 끼워져서 안내되도록 한 지지로프(40)의 타측단에 연결된 장력유지용 무게추(60)가 무게에 의해 하강이 되면서 지지로프(40)를 당기는 작용으로 부유체(10)를 지지로프(40)로 팽팽하게 지지하게 된다.
또한, 상기와 반대로 수위가 높아지면서 부유체(10)가 상승하는 경우에는 지지로프(40)의 일측단을 연결하고 있는 앵커(50)와 도르래부(30)와의 절대거리가 멀어지게 되면서 지지로프(40)를 앵커(50) 방향으로 당기는 작용이 하게 되면서 도르래부(30)에 끼워져서 안내되도록 한 지지로프(40)의 타측단에 연결된 장력유지용 무게추(60)가 무게에 의해 상승하여 부유체(10)의 상승이 이루어지도록 하면서 부유체(10)를 지지로프(40)로 팽팽하게 지지하여 수상 태양광 발전시스템(20)의 위치가 변동되지 않도록 고정된 상태를 유지하도록 한다.
그리고, 본 발명에서는 수위변동차가 많은 장소에 태양광 발전시설(20)을 설치하는 경우에는 수중 바닥면에 설치되는 중량체의 앵커(50)와 도르래부(30) 사이에 위치하는 지지로프(40)에 적어도 하나 이상의 길이조절용 무게추(70)가 설치되어 길이조절용 무게추(70)에 의해 수중 바닥면에 닿게 되면서 당김작용이 이루어지도록 한 수단으로 된 것을 이용하여 부유체(10)의 승강높이를 최대한 확대할 수 있게 된다.
또, 본 발명 지지로프(40)의 타측단은 부유체(10)에 설치되는 권취드럼(80)과 연결하고 상기 권취드럼(80)은 지지로프(40)의 장력을 감지하는 장력센서에 의해 구동되도록 한 수단으로 지지로프(40)를 자동적으로 제어하여 부유체(10)를 지지로프(40)로 팽팽한 상태로 유지할 수 있게 된다.
이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위 내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
10 : 부유체 12 : 부구
14 : 지지대 16 : 고정대
20 : 태양광 발전시설 22 : 태양광 모듈
30 : 도르래부 35 : 매달림 도르래부
40 : 지지로프 50 : 앵커
60 : 장력유지용 무게추 70 : 길이조절용 무게추
80 : 권취드럼

Claims (5)

  1. 일정 크기의 면적으로 면에 부유할 수 있도록 형성되는 부유체와,
    상기 부유체의 상면에 설치되는 태양광 발전시설과,
    상기 부유체의 주연부에 일정간격으로 설치되는 도르래부와,
    상기 도르래부에 안내되게 끼워져서 부유체를 고정하기 위한 지지로프와,
    상기 지지로프의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 앵커와 연결되고,
    상기 지지로프의 타측단은 장력유지용 무게추와 연결되며,
    상기 앵커와 도르래부 사이에 위치하는 지지로프에 적어도 하나 이상의 길이조절용 무게추가 설치되되, 상기 길이조절용 무게추는 장력유지용 무게추에 비해 중량이 적게 나가는 중량체로 구비하여서 됨을 특징으로 하는 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템.
  2. 일정 크기의 면적으로 수면에 부유할 수 있도록 형성되는 부유체와,
    상기 부유체의 상면에 설치되는 태양광 발전시설과,
    상기 부유체의 주연부에 일정간격으로 설치되는 도르래부와,
    상기 도르래부에 안내되게 끼워져서 부유체를 고정하기 위한 지지로프와,
    상기 지지로프의 일측단은 수중 바닥면에 설치되는 앵커와 연결되고,
    상기 지지로프의 타측단은 부유체의 고정대에 고정하되 도르래부와 고정대 사이의 지지로프에 장력유지용 무게추가 장착된 매달림 도르래부를 끼워 안내되게 한 구성으로 장력유지용 무게추가 매달림 도르래부를 따라 승강될 수 있도록 하며,
    상기 앵커와 도르래부 사이에 위치하는 지지로프에 적어도 하나 이상의 길이조절용 무게추가 설치되되, 상기 길이조절용 무게추는 장력유지용 무게추에 비해 중량이 적게 나가는 중량체로 구비하여서 됨을 특징으로 하는 가변형 지지로프가 구비된 수상 태양광 발전시스템.

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  4. 삭제
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