KR101195627B1 - 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설 - Google Patents

Abstract

본 발명은 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 한 부유체에 다수의 태양광 모듈을 등간격으로 설치하여 이루어지는 수상 태양광 발전시설에 낙뢰에 의한 피해를 방지할 수 있는 피뢰침을 설치하여 낙뢰가 발생할 수 있는 시기에만 피뢰침을 상향 돌출시켜 사용할 수 있도록 한 구성으로 태양광 발전이 이루어지는 동안에는 피뢰침으로 인하여 태양광 모듈에 음영이 발생하지 않도록 한 수단으로 발전효율을 높일 수 있도록 한 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 복수의 부구를 지지대로 상호 연결하여 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 한 부유체와, 상기 부유체에 다수의 태양광 모듈이 등간격으로 설치되고 축전기를 포함하는 수상 태양광 발전시설과, 상기 태양광 모듈이 설치되는 일측의 지지대 상면에 설치되어 선택적으로 상향 돌출되도록 한 가변형 피뢰침과, 상기 피뢰침의 접지선과 연결되는 접지부재로 이루어진 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설을 특징으로 한다.

Description

가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설{A photovoltaic power generator equipped with the Variable lightening conductor}

본 발명은 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설에 관한 것으로, 더욱 구체적으로는 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 한 부유체에 다수의 태양광 모듈을 등간격으로 설치하여 이루어지는 수상 태양광 발전시설에 낙뢰에 의한 피해를 방지할 수 있는 피뢰침을 설치하여 낙뢰가 발생할 수 있는 시기에만 피뢰침을 상향 돌출시켜 사용할 수 있도록 하고 태양광 발전이 이루어지는 동안에는 피뢰침을 하향시켜 태양광 모듈에 음영이 발생하지 않도록 한 수단으로 발전효율을 높일 수 있도록 한 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설에 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, 상기와 같은 태양광 발전시설은 평지와 같은 공간이 확보되어 있어야 안정적인 시공이 가능하다는 한계가 있어, 이를 수상에서 설치하고자 하는 아이디어가 다수 시도되고 있으나, 상기와 같이 개방된 수상에 태양광 발전시설을 설치되는 경우에는 낙뢰에 대한 안전장치가 설치되어 있지 아니하여 상기 낙뢰에 의해 쉽게 파손될 위험이 매우 크다.

즉, 상기 수상 태양광 발전시설은 일정 두께와 넓은 면적으로 형성되되, 수면에 부유할 수 있도록 하는 부유체의 상면에 일정 각도로 설치되는 태양광 모듈을 설치하여 수면에 부유하고 있는 상태에서 태양광을 흡수하도록 함으로써 전기를 수득할 수 있도록 하는 것으로. 이러한 수상 태양광 발전시설은 최근 대규모로 설치되고 있는데, 개방된 수면에서 대규모로 설치되는 태양광 발전시설은 낙뢰에 대해 안전하지 못하고 기존의 낙뢰보호용 피뢰침은 그 자체가 그림자를 유발하여 태양광발전 효율을 크게 저하시키는 문제점이 있다.

그리고, 특허 제10-0721002호 개시된 태양광 발전기에서는 낙뢰로부터 태양광 발전시설을 보호하기 위한 피뢰침이 구비되어 있으나, 피뢰침을 통해 인가되는 낙뢰를 유도하는 접지가 단순한 구조로 이루어져 있으므로 이를 수상에 적용하는데 어려움이 있을 뿐만 아니라 다수 돌출형태로 설치되는 피뢰침에 의해 태양광 모듈에 그림자를 유발하여 태양광발전 효율을 크게 저하되는 문제점이 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 한 부유체에 다수의 태양광 모듈을 등간격으로 설치하여 이루어지는 수상 태양광 발전시설의 태양광 모듈 일측에 피뢰침을 설치하되 상기 피뢰침은 기립형, 다단인출형, 침강형 중에서 선택되는 어느 하나에 의해 상향 돌출되게 한 피뢰침 가변수단에 의해 태양광 발전이 이루어지는 동안에는 피뢰침을 하향시켜 태양광 모듈에 음영이 발생하지 않도록 하고 낙뢰발생의 우려가 많은 시기에만 피뢰침을 이용하여 낙뢰피해를 방지할 수 있도록 한 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설을 제공함에 있다.

본 발명은 복수의 부구를 지지대로 상호 연결하여 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 한 부유체와, 상기 부유체에 다수의 태양광 모듈이 등간격으로 설치되고 축전기를 포함하는 수상 태양광 발전시설과, 상기 태양광 모듈이 설치되는 일측의 지지대 상면에 설치되어 선택적으로 상향 돌출되도록 한 가변형 피뢰침과, 상기 피뢰침의 접지선과 연결되는 접지부재로 이루어진 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설을 특징으로 한다.

상기 가변형 피뢰침은 기립형, 다단인출형, 침강형 중에서 선택되는 어느 하나에 의해 이루어지는 상향 돌출수단으로 된 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설을 특징으로 한다.

상기 기립형은 부유체의 지지대 상면에 회전작동대를 구비하고 회전작동대에 피뢰침의 하단부를 축핀으로 회전가능하게 설치하여 회전수단에 의해 피뢰침을 회전시킬 수 있도록 하며,

상기 다단인출형은 부유체의 지지대 상면에 피뢰침을 수직으로 고정설치하되 피뢰침을 다단으로 신축연결되게 구비하여 유체공급수단에 의해 피뢰침이 수직으로 길이가 신축조절할 수 있도록 하며,

상기 침강형은 부유체의 지지대 상면에 모터로 구동되는 피니언기어부를 구비하여 피니언기어부에 피뢰침의 길이방향으로 측면에 형성한 래크기어부가 치합되어 모터 구동으로 피뢰침이 수직으로 승강되게 한 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설을 특징으로 한다.

본 발명의 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설은 수상에서 태양광을 최대한 흡수하여 발전효율성을 높일 수 있으면서 수상 태양광 발전시설을 낙뢰로부터 보호할 수 있도록 한 피뢰침이 필요시에만 선택적으로 상향 돌출되도록 한 가변형 피뢰침으로 구비되어 태양광발전을 하지 않는 야간이나 강우 등으로 낙뢰발생의 우려가 많은 시기에는 피뢰침을 상향 돌출시켜 태양광 발전시설을 낙뢰로부터 보호할 수 있도록 하고, 태양광 발전이 주로 이루어지는 주간의 맑은 날에는 피뢰침을 하향시켜 태양광 모듈에 피뢰침의 그림자가 발생되지 않도록 한 수단으로 발전효율을 극대화할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설을 나타낸 설치 예시도.
도 2는 본 발명에 따른 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설에서 기립형을 나타낸 확대 예시도.
도 3은 본 발명에 따른 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설에서 다단인출형을 나타낸 확대 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설에서 침강형을 나타낸 확대 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 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설은, 복수의 부구(12)를 지지대(14)로 상호 연결하여 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 한 부유체(10)와, 상기 부유체(10)에 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 다수의 태양광 모듈(22)이 등간격으로 설치되고 상기 태양광 모듈(22)에 의해 생성되는 전기를 충전하는 축전기(도시되지 않음)를 포함하는 수상 태양광 발전시설(20)과, 상기 태양광 모듈(22)이 설치되는 일측의 지지대(14) 상면에 설치되어 선택적으로 상향 돌출되도록 한 가변형 피뢰침(30)과, 상기 피뢰침(30)의 접지선(30a)과 연결되는 접지부재(40)로 이루어져 있다.

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 있으며, 부유체(10)는 지지로프(16)로 수중 바닥면에 중량체로 이루어진 앵커(18)와 연결되어 지지되도록 한다.

상기 가변형 피뢰침(30)은 기립형(310), 다단인출형(320), 침강형(330) 중에서 선택되는 어느 하나에 의해 이루어지는 상향 돌출수단으로 낙뢰발생의 우려가 많은 시기에만 피뢰침(30)을 상향 돌출시켜 낙뢰에 의한 피해를 방지할 수 있도록 한다.

상기 기립형(310)은 부유체(10)의 지지대(14) 상면에 회전작동대(311)를 구비하고 회전작동대(311)에 피뢰침(30)의 하단부를 축핀(312)으로 회전가능하게 설치하여 회전수단(313)에 의해 피뢰침(30)을 회전시킬 수 있도록 한 구성으로 피뢰침(30)이 상향 돌출된 상태로 직립된 상태를 유지하거나 눕혀진 상태가 되도록 하며, 상기 회전수단(313)은 피뢰침(30)의 하단에 체인스프라켓(314)을 구비하여 모터(M)와 체인(315)으로 이를 연결하여 회전할 수 있도록 하거나, 구체적으로 도시되지 않았으나 피뢰침(30)의 일측에 실린더의 피스톤로드를 연결하여 실린더의 전후진 작동에 의해 피뢰침을 회전할 있도록 하는 것과 같은 구성 등에 의해 달성된다.

상기 다단인출형(320)은 부유체(10)의 지지대(14) 상면에 피뢰침(30)을 수직으로 고정설치하되 피뢰침(30)을 다단으로 신축연결되게 구비하여 일체로 공압 또는 유압으로 이루어지는 유체공급수단(321)에 의해 피뢰침(30)이 수직으로 길이가 신축조절할 수 있도록 한다.

상기 침강형(330)은 부유체(10)의 지지대(14) 상면에 모터로 구동되는 피니언기어부(331)를 구비하여 피니언기어부(331)에 피뢰침의 길이방향으로 측면에 형성한 래크기어부(332)가 치합되어 모터 구동으로 피뢰침(30)이 수직으로 승강되게 한다.

그리고 가변형 피뢰침(30)의 작동은 유,무선으로 모터(M) 또는 유체공급수단(321)을 제어하는 수단으로 가변할 수 있도록 하거나, 피뢰침(30)의 일측에 일사량 감지센서(도시되지 않음)를 설치하여 일사량 감지센서에 의해 전달되는 신호에 의해 모터(M) 또는 유체공급수단(321)을 자동으로 제어하여 가변할 수 있도록 함이 바람직하다.

이렇게 가변할 수 있도록 피뢰침(30)을 이용하여 태양광발전을 하지 않는 야간이나 강우 등으로 낙뢰발생의 우려가 많은 시기에는 피뢰침(30)을 상향 돌출시켜 태양광 발전시설(20)을 낙뢰로부터 보호할 수 있도록 하고, 태양광 발전이 주로 이루어지는 주간의 맑은 날에는 피뢰침(30)을 하향시켜 태양광 모듈(22)에 피뢰침(30)의 그림자가 발생되지 않도록 한 수단으로 발전효율을 극대화할 수 있도록 한다.

상기 접지부재(40)는 도면에서와 같이 부유체(10)의 하측에 위치하는 수중 바닥면에 고정설치되어 피뢰침(30)의 접지선(30a)과 연결되거나, 태양광 발전시설(20)을 통해 발전된 전기를 육상으로 보내기 위해 설치되는 전선(도시되지 않음)과 접지선이 함께 병합 구비되어 육상에 고정설치되는 접지부재와 연결하여 접지할 수 있도록 한다.

이와 같이 된 본 발명의 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설에 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 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 수단으로 태양광 발전을 할 수 있게 된다.

본 발명에서는 부유체(10)의 지지대(14) 상면에 설치되는 수상 태양광 발전시설(20)을 낙뢰로부터 보호하기 위하여 태양광 모듈(22)이 설치되는 일측의 지지대(14) 상면에 피뢰침(30)이 설치되어 있다.

이때 본 발명의 피뢰침(30)은 선택적으로 상향 돌출되도록 한 가변형 피뢰침(30)으로 구비되어 태양광발전을 하지 않는 야간이나 강우 등으로 낙뢰발생의 우려가 많은 시기에는 피뢰침(30)을 상향 돌출시켜 태양광 발전시설(20)을 낙뢰로부터 보호할 수 있도록 하고, 태양광 발전이 주로 이루어지는 주간의 맑은 날에는 피뢰침(30)을 하향시켜 태양광 모듈(22)에 피뢰침(30)의 그림자가 발생되지 않도록 한 수단으로 발전효율을 극대화할 수 있게 된다.

즉, 본 발명은 태양광 발전시설(20)에서 태양광을 흡수하여 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 태양광 모듈(22)에 음영이 발생되는 것을 최소화하여 발전효율을 높일 수 있도록 하면서 낙뢰발생의 우려가 있는 시기에는 기립형(310), 다단인출형(320), 침강형(330) 중에서 선택되는 어느 하나에 의해 이루어지는 상향 돌출수단을 갖는 가변형 피뢰침(30)에 의해 낙뢰로부터 태양광 발전시설을 효과적으로 보호할 수 있게 된다.

이상에서 본 발명은 상기 실시예를 참고하여 설명하였지만 본 발명의 기술사상범위내에서 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.

10 : 부유체 12 : 부구
14 : 지지대 16 : 지지로프
18 : 앵커 20 : 태양광 발전시설
22: 태양광 모듈 30 : 피뢰침
30a : 접지선 310 : 기립형
311 : 회전작동대 312 : 축핀
313 : 회전수단 314 : 체인스프라켓
315 : 체인 320 : 다단인출형
321 : 유체공급수단 330 : 침강형
331 : 피니언기어부 332 : 래크기어부
40 : 접지부재 M : 모터

Claims (5)

1. 복수의 부구(12)를 지지대(14)로 상호 연결하여 일정 크기로 수면에 부유할 수 있도록 한 부유체(10)와,
   상기 부유체(10)에 다수의 태양광 모듈(22)이 등간격으로 설치되고 축전기를 포함하는 수상 태양광 발전시설(20)과,
   상기 태양광 모듈(22)이 설치되는 일측의 지지대(14) 상면에 설치되어 선택적으로 상향 돌출되도록 한 가변형 피뢰침(30)과,
   상기 피뢰침(30)의 접지선(30a)과 연결되는 접지부재(40)로 이루어지며,
   상기 가변형 피뢰침(30)은 부유체(10)의 지지대(14) 상면에 회전작동대(311)를 구비하고 회전작동대(311)에 피뢰침(30)의 하단부를 축핀(312)으로 회전가능하게 설치하여, 상기 피뢰침(30) 하단에 구비된 체인스프라켓(314)과 모터, 체인(315)으로 이루어진 회전수단(313)에 의해 피뢰침을 회전시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 가변형 피뢰침이 구비된 수상 태양광 발전시설.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제

Images