KR101344849B1 - 수상 태양광 발전 설비 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양전지판이 태양을 향하도록 방향을 조절할 수 있도록 되는 새로운 구조의 수상 태양광 발전 설비에 관한 것이다.
본 발명에 따른 수상 태양광 발전 설비는 둘레면에 원형의 가이드레일(13)이 구비되고 상면에 태양전지판(14)이 구비되는 발전유닛(10)과, 일측이 상기 가이드레일(13)에 결합되며 앵커수단(30)에 의해 하천이나 바다의 바닥면(5)에 고정되어 상기 발전유닛(10)을 측방향으로 회전시키는 제1 방향 조절수단(20)과, 상기 발전유닛(10)의 사이에 배치되며 양단이 상기 지지대(11)의 가이드레일(13)에 결합되어 상기 발전유닛(10)을 측방향으로 회전시키는 제2 방향 조절수단(40)과, 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)을 제어하는 제어유닛(50)으로 구성되고, 상기 제1 방향 조절수단(20)은 앵커수단(30)에 의해 고정되어, 제어유닛(50)으로 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)을 구동시키면 발전유닛(10)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되어 발전유닛(10)에 구비된 태양전지판(14)의 방향을 조절한다.
따라서, 발전유닛(10)에 구비된 태양전지판(14)의 방향을 태양의 방향에 맞게 손쉽게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 구조가 간단하여 저렴하게 제작할 수 있으며, 고장의 발생 가능성이 적은 장점이 있다.

Description

수상 태양광 발전 설비{floating photovoltaic power generation equipment}
본 발명은 태양전지판이 태양을 향하도록 방향을 조절할 수 있도록 되는 새로운 구조의 수상 태양광 발전 설비에 관한 것이다.
최근 들어, 환경에 대한 관심이 증가됨에 따라 무공해 에너지인 태양광 발전에 대한 많은 연구가 이루어지고 있으며, 다양한 종류의 태양광 발전 설비가 개발되어 사용되고 있다.
한편, 이러한 태양광 발전 설비는 넓은 패널 형태로 구성된 태양전지판을 상호 태양광을 가리지 않도록 분산 설치하여야 하므로 많은 용적을 필요로 한다.
따라서, 최근에는 등록특허 제10-0998337호 또는 등록실용신안 제20-0455768호 등에 나타난 바와 같이, 하천이나 바다의 수면에 부상될 수 있도록 설치되는 수상 태양광 발전 설비가 개발되고 있다.
도 1은 이러한 수상 태양광 발전 설비의 일반적인 예를 도시한 것으로, 지지대(1)와, 상기 지지대(1)에 구비되어 지지대(1)가 수면으로 부상되도록 하는 부력을 제공하는 부력체(2)와, 상기 지지대(1)의 상면에 구비되는 태양전지판(3)과, 상기 지지대(1)에 연결되어 지지대(1)가 파도나 바람에 의해 떠내려가지 않도록 고정하는 앵커수단(4)으로 구성된다.
상기 앵커수단(4)은 일단은 상기 지지대(1)에 연결되고 타단은 하천이나 바다의 바닥면(5) 또는 육상 구조물에 고정되는 와이어를 이용한다.
이와 같이 구성되는 수상 태양광 발전 설비는 넓은 하천이나 바다의 수면을 활용할 수 있으므로, 공간 확보가 용이한 장점이 있다.
한편, 이러한 수상 태양광 발전 설비는 상기 태양전지판(3)이 태양을 따라 좌우 방향으로 방향을 조절할 수 있도록 구성되어야 태양전지판(3)의 발전 효율을 최대로 향상시킬 수 있다.
그러나, 이러한 태양광 발전 설비는 태양전지판(3)의 방향이 태양을 향하도록 좌우 방향으로 방향 조절하는 구성이 없어서, 발전 효율이 떨어지는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여, 상기 태양전지판(3)을 상기 지지대(1)에 방향 전환 가능하게 설치하고 제어유닛에 의해 제어되는 구동모터를 이용하여 상기 태양전지판(3)의 방향을 조절할 수 있도록 구성하는 것이 제안될 수 있으나, 이러한 경우 구조가 매우 복잡하여 제작비가 상승될 뿐만 아니라 작동 구조가 복잡해져 고장이 발생될 가능성이 증가되는 문제점이 발생된다.
또한, 이러한 수상 태양광 발전 설비의 발전 용량을 증가시키기 위해서는 여러 개의 수상 태양광 발전 설비를 설치하여야 하는데, 각각의 태양광 발전 설비는 와이어를 이용한 앵커수단(4)에 의해 움직이지 않도록 고정되므로, 여러 개의 수상 태양광 발전 설비를 설치하기 위해서는 태양광 발전 설비가 상호 충돌하거나 상기 앵커수단(4)이 상호 간섭되지 않도록 각각의 수상 태양광 발전 설비를 상호 충분히 이격되도록 설치하여야 한다.
따라서, 수상 태양광 발전 설비가 넓은 면적에 분산 설치되므로, 수상 태양광 발전 설비의 관리 및 유지 보수가 어려운 문제점이 있었다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방안이 필요하게 되었다.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 구조가 간단하면서 태양전지판이 태양을 따라 좌우 방향으로 방향 조절되어 발전 효율을 향상시킬 수 있도록 된 새로운 구조의 수상 태양광 발전 설비를 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술 분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 수면으로 부상될 수 있도록 구성되며 둘레면에 원형을 이루도록 배치되는 가이드레일(13)이 구비되는 지지대(11)와 상기 지지대(11)의 상면에 구비되는 태양전지판(14)을 포함하며 상호 인접되도록 배치되는 복수개의 발전유닛(10)과, 일측이 상기 지지대(11)의 가이드레일(13)에 결합되며 앵커수단(30)에 의해 하천이나 바다의 바닥면(5) 또는 육상에 고정되어 상기 발전유닛(10)을 측방향으로 회전시키는 제1 방향 조절수단(20)과, 상호 인접된 발전유닛(10)의 사이에 배치되며 양단이 상기 지지대(11)의 가이드레일(13)에 결합되어 상기 발전유닛(10)을 측방향으로 회전시키는 제2 방향 조절수단(40)과, 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)을 제어하는 제어유닛(50)을 포함하여, 상기 제어유닛(50)의 제어 신호에 따라 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)이 발전유닛(10)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시켜 발전유닛(10)에 구비된 태양전지판(14)의 방향을 조절할 수 있도록 되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비가 제공된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 제1 방향 조절수단(20)은 상기 가이드레일(13)과 교차되도록 배치되는 제1 지지부재(21)와, 상기 제1 지지부재(21)에 회전 가능하게 결합되며 상기 가이드레일(13)의 내측면 또는 외측면에 결합되는 제1 구동휠(22) 및 제1 보조휠(23)과, 상기 제1 구동휠(22)에 연결되며 상기 제어유닛(50)의 제어 신호에 따라 구동되어 제1 구동휠(22)을 정역 회전시키는 제1 구동모터(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제2 방향 조절수단(40)은 양단이 상호 인접된 발전유닛(10)의 지지대(11)에 구비된 가이드레일(13)과 교차되도록 배치되는 제2 지지부재(41)와, 상기 제2 지지부재(41)의 양측에 각각 구비되어 상기 가이드레일(13)의 내측면 또는 외측면에 결합되는 제2 구동휠(42) 및 제2 보조휠(43)과, 상기 제2 구동휠(42)에 연결되며 상기 제어유닛(50)의 신호에 따라 구동되어 상기 제2 구동휠(42)을 정역 회전시키는 제2 구동모터(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제1 및 제2 지지부재(21,41)는 상기 제1 및 제2 보조휠(23,43)이 회전 가능하게 결합되는 지지부(21a,41a)와, 상기 지지부(21a,41a)에 상기 제1 및 제2 보조휠(23,43)을 향해 전후진되도록 슬라이드 가능하게 결합되며 상기 제1 및 제2 구동휠(22,42)이 회전 가능하게 결합되는 슬라이드부(21d,41d)와, 상기 슬라이드부(21d,41d)에 연결되어 상기 슬라이드부(21d,41d)에 결합된 제1 및 제2 구동휠(22,42)이 상기 제1 및 제2 보조휠(23,43) 쪽으로 전진되도록 가압하는 탄성부재(21e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 앵커수단(30)은 상기 발전유닛(10)의 외측 둘레부를 감싸도록 배치되어 상기 제1 방향 조절수단(20)이 고정되는 외곽프레임(31)과, 일단은 상기 외곽프레임(31)에 고정되고 타단은 수중 바닥면(5)이나 육상에 고정되는 와이어(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 외곽프레임(31)은 상면이 넓은 평면 형태로 구성되고, 외곽프레임(31)의 상면에는 난간(31b)이 구비되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비가 제공된다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 발전유닛(10)의 지지대(11) 또는 앵커수단(30)의 외곽프레임(31)의 상면에는 식생매트(31d)가 구비되는 식생부(31c)가 형성되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비가 제공된다.
본 발명에 따른 수상 태양광 발전 설비는 둘레면에 원형의 가이드레일(13)이 구비되고 상면에 태양전지판(14)이 구비되는 발전유닛(10)과, 일측이 상기 가이드레일(13)에 결합되며 앵커수단(30)에 의해 하천이나 바다의 바닥면(5)에 고정되어 상기 발전유닛(10)을 측방향으로 회전시키는 제1 방향 조절수단(20)과, 상기 발전유닛(10)의 사이에 배치되며 양단이 상기 지지대(11)의 가이드레일(13)에 결합되어 상기 발전유닛(10)을 측방향으로 회전시키는 제2 방향 조절수단(40)과, 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)을 제어하는 제어유닛(50)으로 구성되고, 상기 제1 방향 조절수단(20)은 앵커수단(30)에 의해 고정되어, 제어유닛(50)으로 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)을 구동시키면 발전유닛(10)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전되어 발전유닛(10)에 구비된 태양전지판(14)의 방향을 조절한다.
따라서, 발전유닛(10)에 구비된 태양전지판(14)의 방향을 태양의 방향에 맞게 손쉽게 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 구조가 간단하여 저렴하게 제작할 수 있으며, 고장의 발생 가능성이 적은 장점이 있다.
도 1은 일반적인 수상 태양광 발전 설비를 도시한 참고도,
도 2는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 설비를 도시한 평면 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 설비를 도시한 측단면도,
도 4는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 설비의 작용을 설명하기 위한 참고도,
도 5는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 설비의 제2 실시예를 도시한 평면도,
도 6은 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 설비의 제2 실시예를 도시한 측단면도이다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시 도면에 의거하여 상세히 설명한다.
도 2 내지 도 4는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 설비를 도시한 것으로, 상호 인접되도록 배치되는 복수개의 발전유닛(10)과, 상기 발전유닛(10)의 둘레면에 결합되는 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)과, 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)을 제어하는 제어유닛(50)으로 구성된다.
상기 발전유닛(10)은 지지대(11)와 상기 지지대(11)의 상면에 구비되는 태양전지판(14)으로 구성된다.
상기 지지대(11)는 원판형으로 구성되는 것으로 하측면에는 부력체(12)가 구비되어 수면의 상부로 부상될 수 있도록 구성되며, 둘레면에는 가이드레일(13)이 구비된다.
상기 가이드레일(13)은 상호 평행하게 측방향으로 이격되도록 배치되는 내외측 수직판(13a,13b)과 좌우 방향으로 넓게 연장되어 양측이 상기 내외측 수직판(13a,13b)의 인접면 중앙부에 연결되는 평판(13c)으로 구성되는 H빔 형태로 구성되는 것으로, 원형을 이루도록 측방향으로 라운드지게 구성되어 상기 지지대(11)의 외측면에 고정 결합된다.
상기 부력체(12)는 물에 비해 비중이 가벼운 재질로 구성되는 것으로, 지지대(11)의 하측면에 구비되어 지지대(11)가 수면의 상측으로 부상되도록 한다.
상기 태양전지판(14)은 상기 지지대(11)의 상면에 구비되는 지지프레임(14a)에 태양을 향하도록 경사지도록 배치된다.
상기 제1 방향 조절수단(20)은 앵커수단(30)에 의해 고정되어 발전유닛(10)이 움직이지 않도록 지지함과 동시에 상기 발전유닛(10)을 측방향으로 회전시킬 수 있도록 되는 것으로, 제1 지지부재(21)와, 상기 제1 지지부재(21)에 회전 가능하게 결합되며 상기 가이드레일(13)의 내측면 또는 외측면에 결합되는 제1 구동휠(22) 및 제1 보조휠(23)과, 상기 제1 구동휠(22)에 연결되며 상기 제어유닛(50)의 제어 신호에 따라 구동되어 제1 구동휠(22)을 정역 회전시키는 제1 구동모터(24)로 구성된다.
상기 제1 지지부재(21)는 상기 가이드레일(13)의 방사 방향으로 길게 연장되어 상기 가이드레일(13)과 교차되도록 배치되는 것으로, 상기 제1 보조휠(23)이 회전 가능하게 결합되는 지지부(21a)와, 상기 지지부(21a)에 상기 제1 보조휠(23)을 향해 전후진되도록 슬라이드 가능하게 결합되며 상기 제1 구동휠(22)이 회전 가능하게 결합되는 슬라이드부(21d)와, 상기 슬라이드부(21d)에 연결되어 상기 슬라이드부(21d)에 결합된 제1 구동휠(22)이 상기 제1 보조휠(23) 쪽으로 전진되도록 가압하는 탄성부재(21e)로 구성된다.
상기 지지부(21a)는 길이가 긴 블록 형태로 구성되며 선단부에는 오목부(21b)가 형성되어, 상기 오목부(21b)가 상기 가이드레일(13)의 외측에 끼워지도록 설치된다.
상기 슬라이드부(21d)는 일측에 개구부가 형성되는 디귿자 형태로 구성되어, 개구부가 지지부(21a)의 선단부를 향하도록 오목부(21b)의 내부에 슬라이드 가능하게 결합된다.
상기 탄성부재(21e)는 압축 코일 스프링을 이용하며, 양단이 상기 오목부(21b)의 내부 후측면과 상기 슬라이드부(21d)의 후측면에 밀착되도록 배치되어, 상기 슬라이드부(21d)가 지지부(21a)의 선단부로 전진되도록 가압한다.
상기 제1 보조휠(23)은 상기 오목부(21b)의 내부 상하 측면에 각각 2개씩 회전 가능하게 결합되어 상기 가이드레일(13)의 외측 수직판(13b)의 내측면에 밀착된다.
상기 제1 구동휠(22)은 상기 제1 보조휠(23)의 후측에 위치되도록 상기 슬라이드부(21d)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(22a)에 고정되는 것으로, 상기 탄성부재(21e)에 의해 상기 슬라이드부(21d)와 함께 상기 제1 보조휠(23) 쪽으로 가압되어 상기 가이드레일(13)의 외측 수직판(13b)의 외측면에 밀착된다. 이때, 상기 오목부(21b)의 상측에는 상기 회전축(22a)이 관통하는 장공(21c)이 형성된다.
상기 제1 구동모터(24)는 상기 슬라이드부(21d)에 고정된 상태로 상기 제1 구동휠(22)의 회전축(22a)에 연결되어, 상기 슬라이드부(21d)와 함께 전후진되면서 제1 구동휠(22)을 구동시킬 수 있도록 구성된다.
상기 앵커수단(30)은 일단은 상기 제1 지지부(21a)에 고정되고 타단은 수중 바닥면(5)에 고정되는 와이어로 구성되어, 파도나 바람에 의해 발전유닛(10) 및 제1 방향 조절수단(20)이 떠내려가지 않도록 고정함과 동시에, 상기 제1 방향 조절수단(20)의 제1 구동모터(24)가 구동될 때 상기 제1 방향 조절수단(20)이 발전유닛(10)의 가이드레일(13)을 따라 이동되지 않도록 지지하는 기능을 한다.
따라서, 상기 제1 방향 조절수단(20)의 제1 구동모터(24)를 구동시키면, 상기 앵커수단(30)에 의해 제1 방향 조절수단(20)은 움직이지 않은 상태에서 상기 발전유닛(10)이 제1 구동휠(22)의 회전 방향에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.
즉, 상기 제1 방향 조절수단(20)이 상기 발전유닛(10)의 가이드레일(13)에 결합되고 앵커수단(30)으로 제1 방향 조절수단(20)을 고정하지 않은 상태에서 제1 방향 조절수단(20)의 제1 구동모터(24)를 회전시키면, 무거운 발전유닛(10)은 회전되지 않고 가벼운 상기 제1 방향 조절수단(20)이 발전유닛(10)의 가이드레일(13)을 따라 이동하게 된다.
그러나, 본 실시예는 상기 제1 방향 조절수단(20)이 앵커수단(30)에 의해 고정되므로, 제1 방향 조절수단(20)의 제1 구동모터(24)를 회전시키면 제1 방향 조절수단(20)은 고정된 상태로 발전유닛(10)이 회전을 하게 된다.
이때, 수중 바닥면(5)에는 고정부재(5a)가 구비되어 상기 고정부재(5a)에 와이어의 타단을 견고하게 고정할 수 있도록 구성된다.
상기 제2 방향 조절수단(40)은 양단이 상기 발전유닛(10)의 가이드레일(13)에 결합되어 가이드레일(13) 사이의 간격이 일정하게 유지되도록 함과 동시에 상기 제1 방향 조절수단(20)과 함께 발전유닛(10)을 측방향으로 회전시키는 것으로, 제2 지지부재(41)와, 상기 제2 지지부재(41)의 양측에 각각 구비되어 상기 가이드레일(13)의 내측면 또는 외측면에 결합되는 제2 구동휠(42) 및 제2 보조휠(43)과, 상기 제2 구동휠(42)에 연결되며 상기 제어유닛(50)의 제어 신호에 따라 구동되어 상기 제2 구동휠(42)을 정역 회전시키는 제2 구동모터(44)로 구성된다.
상기 제2 지지부재(41)는 상기 가이드레일(13)의 방사 방향으로 길게 연장되어 상기 가이드레일(13)과 교차되도록 배치되는 것으로, 양단에 상기 제2 보조휠(43)이 회전 가능하게 결합되는 지지부(41a)와, 상기 지지부(41a)의 양단에 상기 제2 보조휠(43)을 향해 전후진되도록 슬라이드 가능하게 결합되며 상기 제2 구동휠(42)이 회전 가능하게 결합되는 슬라이드부(41d)와, 상기 슬라이드부(41d)에 연결되어 상기 슬라이드부(41d)에 결합된 제2 구동휠(42)이 상기 제2 보조휠(43) 쪽으로 전진되도록 가압하는 탄성부재(21e)로 구성된다.
상기 지지부(41a)는 길이가 긴 블록 형태로 구성되며 양단에 오목부(41b)가 형성되어, 상기 오목부(41b)가 상기 가이드레일(13)의 외측에 끼워지도록 설치된다.
상기 슬라이드부(41d)는 일측에 개구부가 형성되는 디귿자 형태로 구성되어, 좌우 한 쌍으로 구성되어 개구부가 지지부(41a)의 외측단을 향하도록 오목부(41b)의 내부에 각각 슬라이드 가능하게 결합된다.
상기 탄성부재(21e)는 압축 코일 스프링을 이용하며, 양단이 상기 오목부(41b)의 내부 후측면과 상기 슬라이드부(41d)의 내측면에 밀착되도록 배치되어, 상기 슬라이드부(41d)가 지지부(41a)의 양단 외측으로 전진되도록 가압한다.
상기 제2 보조휠(43)은 상기 오목부(41b)의 내부 상하 측면에 각각 2개씩 회전 가능하게 결합되어 상기 가이드레일(13)의 외측 수직판(13b)의 내측면에 밀착된다.
상기 제2 구동휠(42)은 상기 제2 보조휠(43)의 내측에 위치되도록 상기 슬라이드부(41d)에 회전 가능하게 결합되는 회전축(42a)에 고정되는 것으로, 상기 탄성부재(21e)에 의해 상기 슬라이드부(41d)와 함께 상기 제2 보조휠(43) 쪽으로 가압되어 상기 가이드레일(13)의 외측 수직판(13b)의 외측면에 밀착된다. 이때, 상기 오목부(41b)의 상측에는 상기 회전축(42a)이 관통하는 장공(41c)이 형성된다.
상기 제2 구동모터(44)는 상기 슬라이드부(41d)에 고정된 상태로 상기 제2 구동휠(42)의 회전축(42a)에 연결되어, 슬라이드부(41d)와 함께 전후진되면서 제2 구동휠(42)을 구동시킬 수 있도록 구성된다.
따라서, 상기 제2 구동모터(44)를 회전시키면, 제2 방향 조절수단(40)의 양단에 결합된 발전유닛(10)이 제2 구동휠(42)의 회전 방향에 따라 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.
상기 제어유닛(50)은 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)의 제1 및 제2 구동모터(24,44)에 연결되어, 제1 및 제2 구동모터(24,44)가 동일한 방향으로 회전되도록 제어하는 기능을 한다.
이와 같이 구성되는 수상 태양광 발전 설비는 상기 제1 방향 조절수단(20)이 앵커수단(30)에 의해 고정된 상태에서 발전유닛(10)의 가이드레일(13)에 결합되고, 상기 제2 방향 조절수단(40)의 양단이 상호 근접된 발전유닛(10)의 가이드레일(13)에 결합되어, 상기 제어유닛(50)으로 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)의 제1 및 제2 구동모터(24,44)를 구동시키면 도 4에 도시된 바와 같이, 발전유닛(10)이 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전된다.
따라서, 상기 제어유닛(50)으로 제1 및 제2 구동모터(24,44)를 구동시킴으로써 발전유닛(10)에 구비된 태양전지판(14)의 방향을 태양의 방향에 맞게 손쉽게 조절할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 각각의 발전유닛(10)은 앵커수단(30)에 의해 고정되는 제1 방향 조절수단(20)과, 인접된 발전유닛(10)에 양단이 고정되는 제2 방향 조절수단(40)에 의해 상호 지지되어 상호 일정한 배열을 유지하므로, 넓게 분산 배치되는 종래의 수상 태양광 발전 설비와 달리 다수개의 발전유닛(10)을 한 장소에 집중시켜 배치하여 공간 활용도를 높일 수 있을 뿐만 아니라, 수상 태양광 발전 설비를 관리 및 유지 보수할 때 필요한 이동 거리를 줄여, 관리 및 유지 보수의 효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)은 제1 및 제2 지지부재(21,41)와, 상기 제1 및 제2 지지부재(21,41)에 결합되어 가이드레일(13)의 내외측면에 밀착되는 제1 및 제2 구동휠(22,42)과 제1 및 제2 보조휠(23,43)과, 상기 제1 및 제2 구동휠(22,42)에 연결되는 제1 및 제2 구동모터(24,44)로 구성되어, 상기 제1 및 제2 구동모터(24,44)로 제1 및 제2 구동휠(22,42)을 회전시켜 발전유닛(10)을 회전시킬 수 있도록 구성된다.
따라서, 구조가 간단하여 저렴하게 제작할 수 있으며, 고장의 발생 가능성이 적은 장점이 있다.
그리고, 상기 제1 및 제2 지지부재(21,41)는 상기 제1 및 제2 보조휠(23,43)이 회전 가능하게 결합되는 지지부(21a,41a)와, 상기 지지부(21a,41a)에 상기 제1 및 제2 보조휠(23,43)을 향해 전후진되도록 슬라이드 가능하게 결합되며 상기 제1 및 제2 구동휠(22,42)이 회전 가능하게 결합되는 슬라이드부(21d,41d)와, 상기 슬라이드부(21d,41d)에 연결되어 상기 슬라이드부(21d,41d)에 결합된 제1 및 제2 구동휠(22,42)이 상기 제1 및 제2 보조휠(23,43) 쪽으로 전진되도록 가압하는 탄성부재(21e)로 구성되어, 제1 및 제2 보조휠(23,43)과 제1 및 제2 구동휠(22,42)이 가이드레일(13)에 강하게 밀착된다.
따라서, 제1 및 제2 구동휠(22,42)이 슬립되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라, 각각의 발전유닛(10)이 파도나 바람 등에 의해 상호 경사지도록 비틀릴 경우 상기 제1 및 제2 구동휠(22,42)이 슬라이드부(21d,41d)와 함께 탄성적으로 전후진되어 발전유닛(10) 사이에 발생되는 비틀림을 흡수하여 각각의 발전유닛(10)을 상호 견고하게 지지할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예의 경우, 상기 지지대(11)는 하측에 부력체(12)가 구비되는 것을 예시하였으나, 별도의 부력체(12)를 이용하지 않고 상기 지지대(11) 자체가 부력을 갖도록 구성될 수 있다.
또한, 상기 제1 및 제2 보조휠(23,43)은 상기 가이드레일(13)의 내측면에 밀착되고, 상기 제1 및 제2 구동휠(22,42)은 상기 가이드레일(13)의 외측면에 밀착되는 것을 예시하였으나, 상기 제1 및 제2 보조휠(23,43)과 제1 및 제2 구동휠(22,42)의 위치는 바뀔 수 있다.
그리고, 상기 앵커수단(30)은 수중 바닥면(5)에 고정되는 것을 예시하였으나, 상기 앵커수단(30)은 육상에 구비되는 고정부재(5a)에 고정될 수 있다.
이때, 상기 앵커수단(30)의 와이어는 일반적인 합성수지재의 밧줄이나 금속 와이어, 체인 등과 같이 길게 연장될 수 있도록 되는 것을 의미한다.
또한, 상기 제1 및 제2 구동휠(22,42)은 상기 가이드레일(13)의 외측면에 밀착되는 것을 예시하였으나, 상기 가이드레일(13)에 랙기어를 구비하고, 상기 제1 및 제2 구동휠(22,42)은 피니언기어 형태로 구성하여 제1 및 제2 구동휠(22,42)이 상기 랙기어에 치합되도록 구성될 수 있다.
그리고, 본 실시예의 경우, 상기 발전유닛(10)은 2열을 이루도록 배치되는 것을 예시하였으나, 상기 발전유닛(10)은 3열 이상의 열을 이루도록 배치되거나, 원형 또는 기타 다양한 형태로 배치될 수 있다.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 앵커수단(30)은 상기 발전유닛(10)의 외측 둘레부를 감싸도록 배치되어 상기 제1 방향 조절수단(20)이 고정되는 외곽프레임(31)과, 일단은 상기 외곽프레임(31)에 고정되고 타단은 수중 바닥면(5)이나 육상에 고정되는 와이어(32)로 구성된다.
상기 외곽프레임(31)은 강도가 높은 금속 재질의 덕트 또는 바 부재를 상기 발전유닛(10)의 외곽 형태에 대응되도록 연결하여 구성되는 것으로, 하측에는 부력체(31a)가 구비되며 상기 제1 방향 조절수단(20)의 후단부가 상기 외곽프레임(31)에 고정된다.
이때, 상면은 넓은 평면 형태로 구성되어 작업자가 상기 외곽프레임(31)의 상면을 발판으로 이용하여 외곽프레임(31)을 따라 이동할 수 있도록 구성된다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 외곽프레임(31)의 상면에는 난간(31b)이 구비되어, 외곽프레임(31)을 따라 이동하는 작업자가 추락하는 것을 방지할 수 있도록 구성된다.
또한, 상기 발전유닛(10)의 지지대(11) 상면에는 식생매트(31d)가 구비되는 식생부(31c)가 형성되어, 상기 식생부(31c)에 다양한 종류의 식물을 심을 수 있도록 구성된다.
상기 식생매트(31d)는 수분과 영양분을 저장하고 식물의 뿌리를 고정할 수 있도록 되는 것으로, 다양한 종류의 제품이 개발되어 널리 사용되고 있으므로, 자세한 설명은 생략한다.
이와 같이 구성되는 수상 태양광 발전 설비는 제1 방향 조절수단(20)이 외곽프레임(31)에 고정되므로, 제1 방향 조절수단(20)이 결합된 발전유닛(10)을 더욱 견고하게 지지할 수 있으며, 파도나 바람에 의해 발전유닛(10)이 영향을 받는 것을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
그리고, 상기 외곽프레임(31)은 상면이 평면 형태로 구성되므로, 작업자가 외곽프레임(31)을 발판으로 활용하여 이동할 수 있어서 발전유닛(10)의 관리 및 유지 보수가 더욱 편리해지는 장점이 있다.
또한, 상기 발전유닛(10)의 지지대(11) 상면에는 식생매트(31d)가 구비되어 지지대(1)의 상면에 다양한 종류의 식물을 심어서, 발전유닛(10)의 외관을 개선하고 자연 친화적인 느낌을 강조할 수 있는 장점이 있다.
본 실시예의 경우, 상기 식생부(31c)는 상기 발전유닛(10)의 지지대(11) 상면에 형성되는 것을 예시하였으나, 상기 식생부(31c)는 상기 외곽프레임(31)의 상면에 형성될 수 있다.
또한, 상기 외곽프레임(31)은 하측에 별도의 부력체(31a)가 구비되는 것을 예시하였으나, 상기 외곽프레임(31) 자체를 부력을 갖도록 구성될 수 있다.
이상, 상기 내용은 본 발명의 바람직한 일 실시예를 단지 예시한 것으로 본 발명의 당업자는 본 발명의 요지를 변경시킴이 없이 본 발명에 대한 수정과 변경을 가할 수 있음을 인지해야 한다.
10. 발전유닛 11. 지지대
12. 거치대 13. 가이드레일
14. 태양전지판 20. 제1 방향 조절수단
30. 앵커수단 40. 방향 조절수단
50. 제어유닛

Claims (7)

  1. 수면으로 부상될 수 있도록 구성되며 둘레면에 원형을 이루도록 배치되는 가이드레일(13)이 구비되는 지지대(11)와 상기 지지대(11)의 상면에 구비되는 태양전지판(14)을 포함하며 상호 인접되도록 배치되는 복수개의 발전유닛(10)과,
    일측이 상기 지지대(11)의 가이드레일(13)에 결합되며 앵커수단(30)에 의해 하천이나 바다의 바닥면(5) 또는 육상에 고정되어 상기 발전유닛(10)을 측방향으로 회전시키는 제1 방향 조절수단(20)과,
    상호 인접된 발전유닛(10)의 사이에 배치되며 양단이 상기 지지대(11)의 가이드레일(13)에 결합되어 상기 발전유닛(10)을 측방향으로 회전시키는 제2 방향 조절수단(40)과,
    상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)을 제어하는 제어유닛(50)을 포함하여,
    상기 제어유닛(50)의 제어 신호에 따라 상기 제1 및 제2 방향 조절수단(20,40)이 발전유닛(10)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시켜 발전유닛(10)에 구비된 태양전지판(14)의 방향을 조절할 수 있고,
    상기 제1 방향 조절수단(20)은
    상기 가이드레일(13)과 교차되도록 배치되는 제1 지지부재(21)와,
    상기 제1 지지부재(21)에 회전 가능하게 결합되며 상기 가이드레일(13)의 내측면 또는 외측면에 결합되는 제1 구동휠(22) 및 제1 보조휠(23)과,
    상기 제1 구동휠(22)에 연결되며 상기 제어유닛(50)의 제어 신호에 따라 구동되어 제1 구동휠(22)을 정역 회전시키는 제1 구동모터(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제2 방향 조절수단(40)은
    양단이 상호 인접된 발전유닛(10)의 지지대(11)에 구비된 가이드레일(13)과 교차되도록 배치되는 제2 지지부재(41)와,
    상기 제2 지지부재(41)의 양측에 각각 구비되어 상기 가이드레일(13)의 내측면 또는 외측면에 결합되는 제2 구동휠(42) 및 제2 보조휠(43)과,
    상기 제2 구동휠(42)에 연결되며 상기 제어유닛(50)의 신호에 따라 구동되어 상기 제2 구동휠(42)을 정역 회전시키는 제2 구동모터(44)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 지지부재(21,41)는
    상기 제1 및 제2 보조휠(23,43)이 회전 가능하게 결합되는 지지부(21a,41a)와,
    상기 지지부(21a,41a)에 상기 제1 및 제2 보조휠(23,43)을 향해 전후진되도록 슬라이드 가능하게 결합되며 상기 제1 및 제2 구동휠(22,42)이 회전 가능하게 결합되는 슬라이드부(21d,41d)와,
    상기 슬라이드부(21d,41d)에 연결되어 상기 슬라이드부(21d,41d)에 결합된 제1 및 제2 구동휠(22,42)이 상기 제1 및 제2 보조휠(23,43) 쪽으로 전진되도록 가압하는 탄성부재(21e)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 앵커수단(30)은
    상기 발전유닛(10)의 외측 둘레부를 감싸도록 배치되어 상기 제1 방향 조절수단(20)이 고정되는 외곽프레임(31)과,
    일단은 상기 외곽프레임(31)에 고정되고 타단은 수중 바닥면(5)이나 육상에 고정되는 와이어(32)를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 외곽프레임(31)은 상면이 넓은 평면 형태로 구성되고,
    외곽프레임(31)의 상면에는 난간(31b)이 구비되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 발전유닛(10)의 지지대(11) 또는 앵커수단(30)의 외곽프레임(31)의 상면에는 식생매트(31d)가 구비되는 식생부(31c)가 형성되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 설비.
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