KR101312027B1 - 육상 태양광용 모듈 고정구조 - Google Patents

육상 태양광용 모듈 고정구조 Download PDF

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Abstract

본 발명은 육상 태양광용 모듈 고정구조에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광용 모듈을 간편하고 신속하며 저렴한 비용으로 지상에 설치할 수 있도록 할 목적으로, 상면에 태양광셀 모듈을 경사지게 설치 가능한 고정체와, 일측에 상기 고정체의 하부 측면에 접하여 고정되도록 제1홀이 형성되는 동시에 타측에는 지면에 접하여 고정되도록 제2홀이 형성된 지지대와, 상기 제2홀을 관통하여 지면으로부터 지하 측으로 매설되도록 일정 길이를 가지는 앵커파일로 이루어진 육상 태양광용 모듈 고정구조가 제공된다.

Description

육상 태양광용 모듈 고정구조{FIXING STRUCTURE FOR SOLAR CELL INSTALLATION ON LAND}
본 발명은 육상 태양광용 모듈 고정구조에 관한 것으로 보다 상세하게는 상면에 태양광셀 모듈을 고정한 고정체를 콘크리트 등으로 평탄화 작업을 수행하지 않고 간단하고 신속하게 육상에 설치할 수 있도록 하는 육상 태양광용 모듈 고정구조에 관한 것이다.
일반적으로 태양에너지를 이용하는 방법은 태양에 의해 데워진 물을 이용하여 난방 및 발전을 하는 태양열을 이용하는 방법과 태양의 빛을 이용하여 전기를 발생시킴으로써 전기로 각종 기계 및 기구를 작동하는 태양광을 이용하는 방법으로 구분된다.
태양광을 이용하는 방법을 태양광 발전이라 부르며 태양광 발전설비는 독립형 태양광 발전설비와 계통 연계형 태양광 발전설비로 구분된다.
독립형 태양광 발전설비는 태양의 빛을 이용하여 발전하는 태양전지로 구성되는 태양전지 모듈을 복수개로 결합하여 구성한 태양전지 어레이(태양전지판)와, 태양전지판에서 발생된 전기를 저장하는 축전지와, 태양전지판에서 발생된 전기가 일정한 수준으로 축전지에 저장되거나 외부 부하로 공급되도록 하는 전력조절장치와, 축전기 및 전력조절장치에서 공급되는 직류를 교류로 변환시키는 인버터 및 보조발전기로 구성된다.
이러한 태양광 발전은 에너지 밀도가 낮아 넓은 설치면적을 필요로 하고, 설치장소가 한정적이므로 태양전지판을 설치하기 위한 공간을 확보하는 것이 태양광 발전의 난제라 할 수 있다.
태양광용 모듈 설치 면적을 확보하는 방안으로 일조량이 풍부하고 개방된 넓은 면적을 쉽게 확보할 수 있는 하천, 호수, 저수지, 댐 등의 수면에 설치하는 것을 고려할 수 있고, 이 경우 태양광용 수면에 설치하거나 유지 보수시 배를 이용해야 하는 등 기동성에 있어서 제한이 따르는 단점이 있다.
그 외에 태양광용 모듈을 육상에 설치하는 예로서 특허문헌 1과 같이 건축물 위에 설치하게 되는데, 이 경우 설치 공간 또는 면적의 제한으로 인해 충분한 발전 시설물을 조성할 수 없다는 단점이 있다.
따라서 지상에 태양광용 모듈을 직접 설치하는 것이 좋으나, 이 경우 광활하고 평탄한 지면과 풍부한 일조량이 요구되는 조건에 부합하는 장소가 한정적이고, 또한 그러한 조건을 만족한다 하더라도, 광활하고 방대한 면적을 마치 콘크리트 도로와 같이 전부 철근 콘크리트로 타설하여 평탄화 작업을 수행해야 할 뿐 아니라, 태양광용 모듈을 지상에 고정하기 위한 별도의 프레임 고정체를 콘크리트 지면에 고정해야 하는 등, 많은 시간과 자원이 요구되어 비용이 과다하여 경제적이지 못하다는 단점이 있다.
대한민국 공개실용신안 제 2013-0000973호 공개실용신안공보 (2013.2.13 공개)
상기의 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 태양광용 모듈을 간편하고 신속하며 저렴한 비용으로 지상에 설치할 수 있도록 하는 육상 태양광용 모듈 고정구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 상면에 태양광셀 모듈을 경사지게 설치 가능한 고정체와, 일측에 상기 고정체의 하부 측면에 접하여 고정되도록 제1홀이 형성되는 동시에 타측에는 지면에 접하여 고정되도록 제2홀이 형성된 지지대와, 상기 제2홀을 관통하여 지면으로부터 지하 측으로 매설되도록 일정 길이를 가지는 앵커파일로 이루어진 것을 특징으로 하며, 여기서 상기 고정체는 발포 합성수지재로 성형된 부력체이거나, 금속재 프레임 구조체일 수 있다.
바람직하게는, 상기 부력체의 상면 양측에는 서로 마주보는 내측 단부가 개방된 슬라이드 서랍부가 부착되고, 상기 슬라이드 서랍부에는 내부로 태양광셀 모듈이 삽입 결합 가능하게 될 수 있다.
또한, 상기 부력체의 상면 테두리에는 복수 개의 지지부가 상향 돌출되고 상기 각 지지부에는 상기 태양광셀 모듈을 안착 지지하는 단턱이 형성될 수 있다.
바람직하게는, 상기 부력체 복수 개를 전후좌우 방향으로 나란하게 배열하기 위해 각 부력체의 측면에 고리가 돌출 형성되고, 상기 각 고리에는 일정 길이를 가지는 고정바가 수평으로 관통하여 각 부력체를 상호 고정 가능하게 할 수 있다.
또한, 상기 부력체의 외벽 면에 상하 방향으로 홈이 형성된 레일이 구비되고, 연결구가 상기 레일 및 이웃한 다른 부력체의 외벽 면에 형성된 다른 레일에 동시에 결속되어, 다수의 부력체를 상호 연결 가능하게 할 수 있다.
본 발명에 따르면, 태양광용 모듈을 지면에 고정할 때 수면에서 사용하는 부력체를 이용하는 동시에 앵커파일로 부력체를 직접 지면에 고정하므로 지면의 철근 콘크리트 타설 공정을 배제할 수 있을 뿐 아니라, 신속하고 간편하게 태양광용 모듈을 조성할 수 있게 되어 비용이 저렴하면서도 유지 관리가 손쉬워서 대단히 경제적이라는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 분해 사시도.
도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 조립 상태 사시도.
도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 단면도.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조의 변형 구조를 보인 분해 사시도.
도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조의 변형 구조를 보인 조립 사시도.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 분해 사시도.
도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 조립 사시도.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조의 변형 구조를 보인 분해 사시도.
도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조의 변형 구조를 보인 조립 사시도.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 보인 도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명한다. 그러나 첨부된 실시예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 일 실시예이므로 본 발명을 한정하는 것으로 의도되지 않으며, 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 기술이거나 용이하게 도출되는 정도의 기술에 대해서는 그에 관한 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명의 제1실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 조립 상태 사시도이며, 도 3 및 도 4는 본 발명의 제1실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하는 바와 같이 육상에 태양광용 모듈을 설치하기 위한 제1실시 형태는, 고정체(1) 및 지지대(30)를 포함한다.
상기 고정체(1)는 상면이 경사진 대략 육면체일 수 있고, 상기 경사진 상면에 태양광셀 모듈(3)이 고정된다.
이때 상기 고정체(1)의 상면 양측에는 서로 마주보는 내측 단부가 개방된 슬라이드 서랍부(2)가 구비되고, 상기 슬라이드 서랍부(2)에는 내부로 태양광셀 모듈(2)이 삽입 가능하게 되어 태양광셀 모듈(3)이 고정체(1) 상면에 결합되도록 할 수 있다.
상기 지지대(30)는 단면이 대략 'ㄴ'자 형태이고 일정 길이를 가진 막대 형태로서, 일측에는 상기 고정체(1)의 하부 측면에 접하여 나사 등이 관통, 고정되도록 하는 제1홀(31)이 형성되고, 타측에는 지면에 접하여 앵커파일(33)이 관통, 고정되도록 하는 제2홀(32)이 형성된다.
상기 앵커파일(33)은 상기 제2홀(32)을 관통하여 지면으로부터 지하 측으로 매설되도록 일정 길이를 가지는 금속재 파일일 수 있으며, 상기 앵커파일(33)은 암반 등에 타격 또는 회전 방식에 의해서 매설, 고정된다.
이와 같이 앵커파일(33)과 지지대(30)를 이용하여 고정체(1)를 고정하는 경우, 지면(G)이 콘크리트일 필요 없이 흙이나 모래가 쌓인 일반적인 지면(G)이라도 태양광셀 모듈(3)의 설치가 가능하다.
도 3을 참조하는 바와 같이 상기 앵커파일(33)의 상부에는 암나사부(34)가 형성되고, 상기 제2홀(32)에는 상기 암나사부(34)에 나사 체결된 볼트(35)가 관통되게 할 수 있으며, 이 경우 먼저 앵커파일(33)을 지면(G)에 고정한 다음, 지지대(30)를 이용하여 고정체(1)를 고정할 수 있게 되므로 상기 앵커파일(33)과 고정체(1)를 더욱 편리하게 설치할 수 있다.
도 4를 참조하는 바와 같이 상기 앵커파일(33)의 길이나 매설 깊이를 조정하는 경우 상기 고정체(1)를 지면(G)에서 일정 거리 이격 설치할 수도 있으며, 상기 고정체(1)는 발포 합성수지재로 성형한 부력체(1a)일 수도 있으며, 이 경우 필요에 따라 부력체를 이용하여 해상과 육상에 설치 가능하다.
도 5는 본 발명의 제1실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조의 변형 구조를 보인 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 제1실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조의 변형 구조를 보인 조립 사시도로서, 상기 고정체(1)를 다수 개 설치하기 위한 구조이다.
도 5 및 도 6을 참조하는 바와 같이 상기 부력체(1a)는 복수 개가 전후좌우 방향으로 나란하게 배열하여 다수 개의 태양광셀 모듈(3)을 연속 설치할 수 있다.
이를 위해 각 부력체(1a)를 상기 지지대(30)를 이용하여 설치할 수도 있고, 또한 도시한 것과 같이 각 부력체(1a)의 측면에 고리(40)를 돌출 형성하고, 상기 각 고리(40)에는 일정 길이를 가지는 고정바(43)를 수평으로 관통시켜서 각 부력체(1a)를 상호 고정할 수도 있다.
이때 각 고정바(43)의 일측 단부에는 그것과 직각으로 설치된 또 다른 고정바(43)가 관통하여 상호 연결 고정될 수 있는 고정홀(44)이 구비될 수 있다.
상기 부력체(1a)에 형성된 고리(40)는 필요에 따라 설치할 수 있도록 착탈 가능하게 마련될 수 있으며, 이를 위해 상기 고리는 'ㄷ'자 형태이고 각 단부에는 결속돌기(41)가 형성되는 한편, 상기 부력체(1a)의 측면에는 상기 결속돌기(41)가 삽입되는 결속홈(42)이 형성되고, 이 경우 상기 고리(40)가 부력체(1a)에서 착탈 가능하다.
도 7은 본 발명의 제2실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 분해 사시도이고, 도 8은 본 발명의 제2실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 조립 사시도로서, 상기 지지대(30)를 이용한 고정구조는 도 1 및 도 2의 실시예의 설명과 동일하므로 이에 대한 반복 설명은 생략한다.
도 7 및 도 8을 참조하는 바와 같이 상기 부력체(1a)의 경사면(21) 테두리에는 복수 개의 지지부(23)가 상향 돌출될 수 있고 상기 각 지지부(23)에는 상기 태양광셀 모듈(3)을 안착 지지하는 단턱(22)이 형성될 수 있으며, 이 경우 경사면(21)과 태양광셀 모듈(3) 사이에 일정한 통풍용 공간이 형성된다.
도 9는 본 발명의 제2실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조의 변형 구조를 보인 분해 사시도이고, 도 10은 본 발명의 제2실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조의 변형 구조를 보인 조립 사시도이다.
도 9 및 도 10을 참조하는 바와 같이 상기 부력체(1a)는 복수 개가 전후좌우 방향으로 나란하게 배열하여 다수 개의 태양광셀 모듈(3)을 연속 설치할 수 있다.
이를 위해 상기 부력체(1a)의 외벽 면에는 상하 방향으로 홈이 형성된 레일(27)이 구비되고, 상기 레일(27)의 상부에서 하측으로 연결구(28)가 삽입되게 할 수 있으며, 이때 상기 연결구(28)는 상기 레일(27)을 비롯하여 그것과 이웃한 다른 부력체(1a)의 외벽 면에 형성된 다른 레일(27)에 동시에 결속됨으로써 다수의 부력체(1a)를 상호 연결할 수 있다.
이를 위해 상기 레일(27)의 평면 관측 단면은 'T' 형태이고, 상기 연결구(28)의 평면 관측 단면은 이웃한 부력체의 각 레일(27)에 결속 가능하도록 '工' 형태로 이루어질 수 있다.
또한, 전술한 바와 같이 각 부력체(1a)의 측면에 고리(40)를 돌출 형성하고, 상기 각 고리(40)에는 일정 길이를 가지는 고정바(43)를 수평으로 관통시켜서 각 부력체(1a)를 상호 고정할 수도 있다.
이 경우 도 10과 같이 복수 개의 부력체(1a)가 전후좌우로 배치되었을 때 최 외곽의 테두리에는 상기 고리(40) 및 고정바(43)를 이용하여 상호 결속하고, 또한 내측에 배치된 부력체(1a), 즉 상기 고정바(43)에 의해서 고정되지 않은 부력체(1a)는 상기 연결구(28)를 통해 그것과 이웃한 부력체(1a)들과 상호 고정될 수 있다.
도 11은 본 발명의 제3실시예에 따른 육상 태양광용 모듈 고정구조를 보인 사시도이다.
도 1 내지 도 10에서는 고정체(1)가 부력체(1a)인 경우의 예를 들었으나, 상기 고정체(1)는 복수 개의 태양광셀 모듈(3)를 일체화하기 위한 프레임 구조체(1b)일 수도 있다.
상기 고정체(1)가 프레임 구조체(1b)인 경우에도, 상기 지지대(30) 및 앵커파일(33)을 이용하여 프레임 구조체(1b)를 지면(G)에 직접 설치하거나 지면(G)에서 일정 거리 이격 설치할 수 있음은 물론이다.
이상의 설명은 비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허청구범위에 속함은 자명하다.
1: 고정체 1a: 부력체 1b: 프레임 구조체
2: 슬라이드 서랍부 3: 태양광셀 모듈
21: 경사면 22: 단턱
23: 지지부 27: 레일 28: 연결구
30: 지지대 31: 제1홀 32: 제2홀
33: 앵커파일 34: 암나사부 35: 볼트
40: 고리 41: 결속돌기 42: 결속홈
43: 고정바 44: 고정홀

Claims (9)

  1. 상면에 태양광셀 모듈을 경사지게 설치 가능한 고정체와,
    일측에 상기 고정체의 하부 측면에 접하여 고정되도록 제1홀이 형성되는 동시에 타측에는 지면에 접하여 고정되도록 제2홀이 형성된 지지대와,
    상기 제2홀을 관통하여 지면으로부터 지하 측으로 매설되도록 일정 길이를 가지는 앵커파일로 이루어지되,
    상기 고정체는 발포 합성수지재로 성형된 부력체이고,
    상기 부력체의 외벽 면에 상하 방향으로 홈이 형성된 레일이 구비되고, 연결구가 상기 레일 및 이웃한 다른 부력체의 외벽 면에 형성된 다른 레일에 동시에 결속되어, 다수의 부력체를 상호 연결 가능하게 된 것을 특징으로 하는 육상 태양광용 모듈 고정구조.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 앵커파일의 상부에 암나사부가 형성되고, 상기 제2홀에는 상기 암나사부에 나사 체결된 볼트가 관통하게 된 것을 특징으로 하는 육상 태양광용 모듈 고정구조.
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 부력체의 상면 양측에는 서로 마주보는 내측 단부가 개방된 슬라이드 서랍부가 부착되고, 상기 슬라이드 서랍부에는 내부로 태양광셀 모듈이 삽입 결합 가능하게 된 것을 특징으로 하는 육상 태양광용 모듈 고정구조.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 부력체의 상면 테두리에는 복수 개의 지지부가 상향 돌출되고 상기 각 지지부에는 상기 태양광셀 모듈을 안착 지지하는 단턱이 형성된 것을 특징으로 하는 육상 태양광용 모듈 고정구조.
  6. 제 1항, 제 4항 및 제 5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 부력체 복수 개를 전후좌우 방향으로 나란하게 배열하기 위해 각 부력체의 측면에 고리가 돌출 형성되고, 상기 각 고리에는 일정 길이를 가지는 고정바가 수평으로 관통하여 각 부력체를 상호 고정 가능하게 된 것을 특징으로 하는 육상 태양광용 모듈 고정구조.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 고리는 'ㄷ'자 형태이고 각 단부에는 결속돌기가 형성되며, 상기 부력체의 측면에는 상기 결속돌기가 삽입되는 결속홈이 형성되어, 상기 고리가 부력체에서 착탈 가능하게 된 것을 특징으로 하는 육상 태양광용 모듈 고정구조.
  8. 삭제
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 레일의 평면 관측 단면은 'T' 형태이고, 상기 연결구의 평면 관측 단면은 이웃한 부력체의 각 레일에 결속 가능하도록 '工' 형태로 이루어진 것을 특징으로 하는 육상 태양광용 모듈 고정구조.
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