KR101448217B1 - Active type solar power plant constructed on the water - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 수상 태양광 발전장치에 관한 것으로, 특히 태양전지판이 풍하중을 받게 되면 능동적으로 반응하여 풍하중에 대한 저항을 줄일 수 있는 자세를 취하도록 구성되어 설계하중을 최소화하고 설치비용을 대폭 절감할 수 있는 능동형 수상 태양광 발전장치에 관한 것이다.
More particularly, the present invention relates to a solar photovoltaic power generation apparatus, and more particularly, to a solar photovoltaic power generation apparatus capable of minimizing design load and drastically reducing installation cost by being configured to react positively when a solar panel receives a wind load, The present invention relates to an active-type solar photovoltaic power generation apparatus.
일반적으로, 전기를 발생하는 발전장치는 사용되는 에너지원에 따라 석유나 석탄과 같은 화석연료를 이용하는 화력발전과, 태양광, 원자력, 수력, 조력, 풍력을 이용하는 발전 등으로 구분될 수 있다.Generally, a power generating apparatus generating electricity can be classified into thermal power generation using fossil fuel such as petroleum or coal and solar power, nuclear power, hydroelectric power, tidal power, and wind power generation depending on the energy source used.
이러한 발전장치 중 원자력을 이용하는 발전장치는 화력발전에 비해 저렴한 비용으로 전기를 발생시킬 수 있다는 장점이 있으나, 방사능으로 인한 환경오염 및 인체의 유해성으로 인해 설치가 제한적으로 이루어지고 있다. 더욱이 최근에는 전기를 생산한 후 발생하는 핵폐기물의 처리 문제 등으로 인해 시설 투자가 원활하게 이루어지고 있지 않다.Among these power generation devices, a power generation device using nuclear power has an advantage that it can generate electricity at a lower cost than thermal power generation, but installation is limited due to environmental pollution due to radioactivity and harmfulness of human body. Moreover, recently, facility investment has not been smoothly carried out due to the disposal of nuclear waste generated after electricity production.
또한, 화력발전의 경우, 석탄, 석유와 같은 화석연료를 사용하는데, 이러한 발전용 연료는 전기의 발생시 환경을 오염시키는 물질을 배출할 뿐만 아니라 연료의 비용이 크다. 더욱이, 최근에는 자원매장량이 감소 등으로 인해 유가가 상승하고 있으며, 이에 따라 발전비용이 증가하는 바 이를 대체할 수 있으며, 환경을 오염시키는 물질을 발생하지 않는 청정에너지의 개발이 요구되고 있다.In the case of thermal power generation, fossil fuels such as coal and petroleum are used. These generation fuels not only discharge substances that pollute the environment when electricity is generated, but also have high fuel costs. Moreover, recently, oil prices have been rising due to a decrease in resource reserves, and as a result, power generation costs have increased, and it is possible to replace them, and development of clean energy that does not generate substances that pollute the environment is required.
더불어, 최근에는 전 세계적으로 이산화탄소의 배출을 억제하고자 하는 규제가 시행되고 있는바, 이산화탄소의 배출이 없는 새로운 발전장치의 개발이 요구되고 있다.In addition, recently, regulations are being implemented to curb the emission of carbon dioxide globally, and it is required to develop a new power generation device that does not emit carbon dioxide.
이와 같이 이산화탄소의 배출이 없으며, 청정에너지를 이용한 발전장치로는 태양광을 이용한 발전장치가 대표적이며, 최근 들어 기술의 개발 및 설치비용이 저렴해지면서 보급이 확대되고 있다. 하지만, 태양광 발전장치는 발전면적 및 일조량에 따라 발전능력이 차이가 발생하는데, 넓은 면적에 설치하기 위해서는 막대한 토지의 사용으로 인하여 토지의 구입에 있어 많은 제약이 있고, 토지의 구입 또는 보상 등으로 인해 비용이 많이 소요되는 문제가 있으므로 대규모로 발전시설을 설치하기 위해서는 주변 주민들의 협조를 이끌어내야 하는 현실적인 어려움이 있었다. As such, there is no emission of carbon dioxide, and a power generation device using solar energy is a typical power generation device using clean energy. Recently, the development and installation costs of technology have been reduced, and the spread has been spreading. However, there is a difference in generating capacity depending on the area and the amount of sunshine. However, due to the use of enormous land for installation on a large area, there are many restrictions on the purchase of the land. There was a real difficulty in drawing up the cooperation of the surrounding people in order to install the large-scale power generating facilities.
또한, 종래와 같이 육상에 설치되는 태양광 발전장치는 태양광을 받아 전기를 발전하는 과정에서 막대한 양의 열기가 발생되며, 태양광 발전장치가 설치된 토지로부터도 막대한 양기가 전달되는 관계로 태양전지판의 성능을 저하시키고 고장을 일으키는 원인이 되는 문제점을 안고 있었다. In addition, as in the prior art, the photovoltaic power generation apparatus installed on the land generates enormous amount of heat in the process of generating electricity by receiving sunlight and enormous amount of wastes are transferred from the land where the solar power generation apparatus is installed, Which causes degradation of performance and causes malfunctions.
이에 따라, 문제점을 줄이면서 일조량이 풍부하고 개방된 설치면적을 넓게 확보하기 위하여 하천, 호수, 저수지, 댐 등의 수면에 태양전지판을 설치하는 수상 태양광 발전장치가 활발하게 제안되고 있다. Accordingly, an aquarium photovoltaic power generation system in which a solar panel is installed on a water surface of a river, a lake, a reservoir, a dam, and the like is actively proposed in order to secure a wide installation area with abundant sunshine while reducing problems.
도 1은 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치를 설명하기 위한 참조도이다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a reference diagram for explaining an aquarium photovoltaic generation apparatus according to the prior art; FIG.
도시된 바와 같이, 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치는 태양전지판(12)과, 부력체의 도움을 받아 상기 태양전지판(12)을 수면 위에서 경사진 상태로 지지해주는 프레임 어셈블리를 포함하여 이루어진다. As shown in the drawing, a conventional photovoltaic solar power generation apparatus includes a
상기 수상 태양광 발전장치의 경우 태양전지판을 지면에 간단히 지지하면 되는 육상의 태양광 발전장치와는 달리 파랑하중과 계류로부터 오는 하중을 고려해야 하는데 특히 저수지의 만수와 갈수시의 수심 차이에서 오는 계류 조건으로 인해 상기 프레임 어셈블리가 상대적으로 복잡하고 견고하게 구성되어야 하였다. 예컨대 도면에 도시된 것처럼 상기 프레임 어셈블리는 횡방향 수평프레임(11), 종방향 수평프레임(12), 제1경사프레임(13a), 제2경사프레임(13b)이 브래킷(14,15a,15b)에 의해 결합되는 형태로 이루어지는 것이 통상적인 형태인데, 여기서 횡방향 수평프레임(11)이나 종방향 수평프레임(12)은 육상에서는 설치하지 않아도 되는 것이라고 할 수 있다. Unlike the land-based photovoltaic power generation system in which the solar panel is simply supported on the ground in the case of the above-mentioned photovoltaic power generation system, the load from the wave load and the mooring must be considered. In particular, The frame assembly has to be relatively complex and robust. For example, as shown in the drawings, the frame assembly includes a horizontal
이처럼 수상 태양광 발전장치의 경우 프레임 어셈블리에 사용되는 소재의 양이 많아지면서 설치비용이 큰 폭으로 증가하는 비용적인 부담이 불가피하였다. 따라서, 상기 프레임 어셈블리에 들어가는 설치비용을 최소화할 수 있는 방안이 강구되어야만 하였다.
In the case of the water photovoltaic device, the amount of material used for the frame assembly increases, and the installation cost is increased so that the cost burden is inevitable. Therefore, a method of minimizing the installation cost of the frame assembly has been contrived.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위해 제안된 것으로, 본 발명의 목적은 태양전지판이 풍하중을 받게 되면 능동적으로 반응하여 풍하중에 대한 저항을 줄일 수 있는 자세를 취하도록 구성되어 설계하중을 최소화하고 설치비용을 대폭 절감할 수 있는 능동형 수상 태양광 발전장치를 제공하는 데 있다.
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a solar panel that can actively react when a wind load is applied to the solar panel, thereby reducing the resistance to wind loads. And to provide an active photovoltaic power generation device capable of minimizing the load and drastically reducing the installation cost.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 기술적 사상에 의한 수상 태양광 발전장치는, 태양전지판과; 베이스프레임과; 상기 베이스프레임을 수면 위로 띄워주는 부력체와; 상기 베이스프레임에 대하여 상기 태양전지판을 지지하되, 상기 태양전지판에 일정 이상의 풍하중이 가해지는 경우 상기 태양전지판의 경사각이 낮아지는 것을 허용하다가 상기 태양전지판에 가해지던 풍하중이 사라지면 상기 태양전지판이 원래의 경사각을 갖도록 회복시켜주는 각도조절부재를 포함하는 것을 그 기술적 구성상의 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an aquarium photovoltaic device comprising: a solar panel; A base frame; A buoyant body for floating the base frame above the water surface; Wherein when the solar panel is supported by the base frame, the inclination angle of the solar panel is lowered when a certain amount of wind load is applied to the solar panel, and when the wind load applied to the solar panel disappears, And an angle adjusting member for restoring the angle adjusting member to have a predetermined angle.
여기서, 상기 각도조절부재는, 상기 베이스프레임에 대하여 상기 태양전지판의 후면측을 지지하면서 상기 태양전지판의 전면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판의 경사각이 낮아지는 것을 허용하다가 상기 태양전지판에 가해지던 풍하중이 사라지면 상기 태양전지판이 원래의 경사각을 갖도록 회복시켜주는 제1각도조절부재와, 상기 베이스프레임에 대하여 상기 태양전지판의 하단부측을 지지하면서 상기 태양전지판의 후면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판의 경사각이 낮아지는 것을 허용하다가 상기 태양전지판에 가해지던 풍하중이 사라지면 상기 태양전지판이 원래의 경사각을 갖도록 회복시켜주는 제2각도조절부재 중 적어도 어느 하나를 구비하는 것을 특징으로 할 수 있다. Here, the angle adjusting member allows the inclined angle of the solar panel to be lowered when a wind load is applied to the front surface of the solar panel while supporting the rear surface side of the solar panel with respect to the base frame, A first angle adjusting member for restoring the solar panel to an original inclination angle when the solar panel is removed, and a second angle adjusting member for supporting the lower end side of the solar panel with respect to the base frame, And a second angle adjusting member for allowing the solar panel to have an original inclination angle when the wind load applied to the solar panel is allowed to disappear while allowing the solar panel to be lowered.
또한, 제1각도조절부재는, 상기 태양전지판의 전면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판이 그 하단부를 중심으로 회전하도록 허용함으로써 상기 태양전지판의 경사각을 낮추는 것을 특징으로 할 수 있다. The first angle adjusting member may lower the inclination angle of the solar panel by allowing the solar panel to rotate around a lower end thereof when a wind load is applied to the front surface of the solar panel.
또한, 상기 제1각도조절부재는, 상기 베이스프레임에 후단부가 힌지결합되는 제1본체와; 상기 제1본체에서 진퇴하며 선단부가 상기 태양전지판의 후면측에 힌지결합되는 제1아암과; 상기 제1본체에 대하여 상기 제1아암을 탄성지지하는 제1스프링을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The first angle adjusting member may include: a first body having a rear end hinged to the base frame; A first arm moving forward and backward from the first main body and hinged to a rear side of the solar panel; And a first spring for elastically supporting the first arm with respect to the first main body.
또한, 상기 제1본체는 상기 제1아암을 길이방향으로 수용하여 관통시키면서 진퇴동작을 안내하는 관형의 부재인 것을 특징으로 할 수 있다. In addition, the first main body may be a tubular member that receives the first arm in the longitudinal direction and guides the first arm while moving back and forth.
또한, 상기 제2각도조절부재는, 상기 태양전지판의 하단부측을 지지하며 상기 태양전지판의 후면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판의 하단부가 전방향으로 이동하도록 허용함으로써, 상기 태양전지판의 경사각을 낮추는 것을 특징으로 할 수 있다. The second angle adjusting member supports the lower end of the solar panel and allows the lower end of the solar panel to move in all directions when a wind load is applied to the rear surface of the solar panel, . ≪ / RTI >
또한, 상기 제2각도조절부재는, 상기 태양전지판의 전측으로 이격된 위치에서 상기 태양전지판을 대향하도록 상기 베이스프레임의 상면에 눕혀져 설치되는 제2본체와; 상기 제2본체에서 진퇴하며 선단부가 상기 태양전지판의 하단부측에 힌지결합되는 제2아암과; 상기 제2본체에 대하여 상기 제2아암을 탄성지지하는 제2스프링을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. The second angle regulating member may include a second body that is installed on the upper surface of the base frame so as to face the solar panel at a position spaced apart from the front side of the solar panel; A second arm moving forward and backward from the second main body and hinged to a lower end of the solar panel; And a second spring elastically supporting the second arm with respect to the second main body.
또한, 상기 제2본체는 상기 제2아암을 길이방향으로 수용하여 관통시키면서 진퇴동작을 안내하는 관형의 부재인 것을 특징으로 할 수 있다. Also, the second body may be a tubular member that receives the second arm in the longitudinal direction and guides the second arm while moving back and forth.
또한, 상기 제2아암의 선단부 또는 상기 태양전지판의 하단부측에는 상기 베이스프레임의 상면에 접촉하여 슬라이딩되는 슬라이딩 휠이 더 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
A sliding wheel may be further provided on the front end of the second arm or the bottom end of the solar cell panel so as to be in sliding contact with the upper surface of the base frame.
본 발명에 의한 수상 태양광 발전장치는, 태양전지판이 풍하중을 받게 되면 에너지 소모 없이 능동적으로 반응하여 경사각을 줄임으로써 풍하중에 대한 저항을 줄일 수 있으므로 전체 설계하중을 최소화하여 설치비용을 대폭 절감할 수 있는 것은 물론 장치의 사용수명도 늘릴 수 있는 장점이 있다. The solar photovoltaic power generation apparatus according to the present invention can actively react without energy consumption when the solar panel receives a wind load, thereby reducing the inclination angle, thereby reducing the resistance to wind load. Thus, the total design load can be minimized, And the lifetime of the device can be increased.
또한, 본 발명은 주로 태양전지판의 전면에서 가해지는 풍하중에 대해 반응하도록 담당하는 제1각도조절부재뿐만 아니라 주로 후면에서 가해지는 풍하중에 대해 반응하도록 담당하는 제2각도조절부재가 구비되어 태양전지판의 후면에서 작용하는 풍하중에 대해서도 원활한 동작이 가능하다. In addition, the present invention has a first angle-regulating member for mainly reacting to the wind load applied from the front surface of the solar panel, as well as a second angle-regulating member for mainly reacting to the wind load applied from the rear surface, It is possible to smoothly operate the wind load acting on the rear surface.
또한, 본 발명은 제1각도조절부재 및 제2각도조절부재가 스프링을 이용하는 간단한 구성의 부재로 이루어지기 때문에 가스쇼바와 같이 압축성 유체를 이용하는 경우에 비해 초기 설치비용을 절감할 수 있다.In addition, since the first angle adjusting member and the second angle adjusting member are made of members having a simple structure using a spring, the initial installation cost can be reduced as compared with the case of using a compressible fluid such as a gas shock absorber.
또한, 본 발명은 태양전지판의 하단부측에 슬라이딩 휠이 구비되어 상기 태양전지판의 하단부가 원활하게 진퇴하게 된다.
Further, in the present invention, a sliding wheel is provided on the lower end side of the solar panel, so that the lower end of the solar panel is smoothly moved forward and backward.
도 1은 종래기술에 의한 수상 태양광 발전장치를 설명하기 위한 측면도
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 전면사시도
도 3은 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 후면사시도
도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 측면도
도 5a 내지 도 6b는 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 동작 및 작용을 설명하기 위한 일련의 참조도1 is a side view for explaining an aquarium photovoltaic apparatus according to the prior art;
2 is a front perspective view of an aquarium photovoltaic apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a rear perspective view of an aquarium photovoltaic apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view of an aquarium photovoltaic apparatus according to an embodiment of the present invention
5A and 6B are a series of reference drawings for explaining the operation and operation of the aquamarine power generating apparatus according to the embodiment of the present invention
첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들에 의한 수상 태양광 발전장치에 대하여 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하거나, 개략적인 구성을 이해하기 위하여 실제보다 축소하여 도시한 것이다.A water photovoltaic generation apparatus according to embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention is capable of various modifications and various forms, and specific embodiments are illustrated in the drawings and described in detail in the text. It is to be understood, however, that the invention is not intended to be limited to the particular forms disclosed, but on the contrary, is intended to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are enlarged to illustrate the present invention, and are actually shown in a smaller scale than the actual dimensions in order to understand the schematic structure.
또한, 제1 및 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 한편, 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Also, the terms first and second, etc. may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another. For example, without departing from the scope of the present invention, the first component may be referred to as a second component, and similarly, the second component may also be referred to as a first component. On the other hand, unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries are to be interpreted as having a meaning consistent with the contextual meaning of the related art and are to be interpreted as either ideal or overly formal in the sense of the present application Do not.
본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치는, 태양전지판이 풍하중을 받게 되면 능동적으로 반응하여 풍하중에 대한 저항을 줄일 수 있는 자세, 즉 태양전지판의 경사각이 낮춰진 자세를 취하도록 구성되어 풍하중을 감안한 설계하중을 최소화하고 설치비용을 대폭 절감할 수 있는 것이다. The solar photovoltaic power generation apparatus according to the embodiment of the present invention is configured to take an attitude in which the solar panel reacts actively when a wind load is applied to reduce the resistance to wind load, that is, the attitude of the solar panel is lowered, The design load can be minimized and the installation cost can be greatly reduced.
이하, 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치에 대해 설명한다. Hereinafter, an aquarium photovoltaic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 전면사시도이고, 도 3은 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 후면사시도이며, 도 4는 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 측면도이다. FIG. 2 is a front perspective view of an aquarium photovoltaic apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 3 is a rear perspective view of an aquarium photovoltaic apparatus according to an embodiment of the present invention, Side photovoltaic device according to the present invention.
본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치는, 베이스프레임(110)과, 태양전지판(120)과, 부력체(130)와, 제1각도조절부재(140)와, 제2각도조절부재(150)와, 지지프레임(160)으로 이루어지며, 상기 제1각도조절부재(140)와 제2각도조절부재(150)가 베이스프레임(110)에 대하여 상기 태양전지판(120)을 발전효율 최적화 경사각(통상 30~35도)으로 지지하되, 상기 태양전지판(120)의 전면 및 후면 어느 방향에서든 일정 이상의 풍하중이 가해지는 경우 상기 태양전지판(120)의 경사각이 낮아지도록 허용하다가 상기 태양전지판(120)에 가해지던 풍하중이 사라지면 상기 태양전지판(120)이 원래의 경사각으로 회복되도록 지지하는 것을 기술적 요부로 한다.The water photovoltaic device according to the embodiment of the present invention includes a
아래에서는 기술적 요부인 상기 제1각도조절부재(140)와 제2각도조절부재(150)를 중심으로 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 구성을 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, the construction of an aquarium photovoltaic apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the first
상기 제1각도조절부재(140)는 상기 베이스프레임(110)에 대하여 상기 태양전지판(120)의 후면측을 지지하면서 상기 태양전지판(120)의 전면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판(120)의 경사각이 낮아지는 것을 허용하다가 상기 태양전지판(120)에 가해지던 풍하중이 사라지면 상기 태양전지판(120)이 원래의 경사각을 갖도록 회복시켜주는 역할을 한다. The first
이를 위해 상기 제1각도조절부재(140)는 상기 태양전지판(120)의 후측에서 베이스프레임(110)과 태양전지판(120)의 후면 간을 경사진 형태로 지지하며, 제1본체(141)와, 제1아암(142)과, 제1스프링(143)으로 이루어진다. 상기 제1각도조절부재(140)의 제1본체(141)는 상기 베이스프레임(110)에 후단부가 힌지결합되고 내부에 수용공간을 갖는 관형의 부재로 구비된다. 상기 제1아암(142)은 상기 태양전지판(120)의 후면측에 선단부가 힌지결합되고 그 나머지 부위 중 적어도 일부가 상기 제1본체(141)에 수용되어 진퇴 가능하도록 안내를 받는다. 여기서 상기 제1아암(142)의 선단부가 태양전지판(120)의 후면부에 직접 힌지결합될 수도 있으나 도면에 도시된 것처럼 태양전지판(120)의 후면부에 상기 태양전지판(120)을 지지하기 위한 지지프레임(160)이 설치되고 그 지지프레임(160)의 상단부에 힌지결합되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제1스프링(143)은 코일형 스프링으로서 상기 제1아암(142)의 외주면을 감싸는 형태로 설치되어 상기 제1본체(141)에 지지되면서 상기 제1아암(142)을 탄성지지한다. 여기서 상기 제1스프링(143)은 반드시 코일형 스프링으로 구비되거나 상기 제1아암(142)의 외주면을 감싸는 형태로 설치되지 않아도 되며 상기 제1아암(142)을 탄성지지하는 기본 기능을 효과적으로 수행할 수 있다면 얼마든지 다른 형태로 설치되어도 무방하다. The first
이같은 제1각도조절부재(140)의 구성에 의하면 상기 태양전지판(120)의 전면에 일정 이상의 풍하중이 가해지면 상기 제1본체(141)에서 상기 제1아암(142)이 후퇴함으로써 태양전지판(120)이 그 하단부를 중심으로 경사각을 낮추는 방향으로 회전하도록 허용한다. 이로써, 상기 태양전지판(120)의 경사각은 자연스럽게 낮추어지고 바람에 대한 저항도 급격히 줄어든다. According to the configuration of the first
상기 제2각도조절부재(150)는 상기 베이스프레임(110)에 대하여 상기 태양전지판(120)의 하단부측을 지지하면서 상기 태양전지판(120)의 후면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판(120)의 경사각이 낮아지도록 허용하다가 상기 태양전지판(120)에 가해지던 풍하중이 사라지면 상기 태양전지판(120)이 원래의 경사각으로 회복되도록 하는 역할을 수행한다. The second
이를 위해 상기 제2각도조절부재(150)는 상기 태양전지판(120)의 전측에서 베이스프레임(110)에 전후방향으로 눕혀진 형태로 설치되며, 제2본체(151)와, 제2아암(152)과, 제2스프링(153)과, 슬라이딩 휠(154)로 이루어진다. 여기서, 상기 제2본체(151)는 태양전지판(120)의 전측으로 이격된 위치에서 상기 베이스프레임(110)에 전후방향 눕혀진 형태로 상기 태양전지판(120)을 대향하여 설치되고 내부에는 수용공간을 갖는 관형의 부재로 구비된다. 상기 제2아암(152)은 상기 태양전지판(120)의 하단부측에 선단부가 힌지결합되고 그 나머지 부위 중 적어도 일부가 상기 제2본체(151)에 수용되어 진퇴 가능하도록 안내를 받는다. 여기서 상기 제2아암(152)의 선단부가 태양전지판(120)의 하단부에 직접 힌지결합될 수도 있으나 도면에 도시된 것처럼 태양전지판(120)의 후면부에 지지프레임(160)이 설치되고 그 지지프레임(160)의 하단부에 힌지결합되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 제2스프링(153)은 코일형 스프링으로서 상기 제2아암(152)의 외주면을 감싸는 형태로 설치되어 상기 제2본체(151)에 지지되면서 상기 제2아암(152)을 탄성지지한다. 여기서 상기 제2스프링(153)은 반드시 코일형 스프링으로 구비되거나 상기 제2아암(152)의 외주면을 감싸는 형태로 설치되지 않아도 상기 제2아암(152)을 탄성지지하는 기본 기능을 효과적으로 수행할 수 있다면 얼마든지 다른 형태로 설치되어도 무방하다. 또한, 상기 슬라이딩 휠(154)은 제2아암(152)의 선단부나 상기 지지프레임(160)의 하단부에 설치되어 상기 제2아암(152)이 태양전지판(120)의 하단부를 지지한 상태에서도 원활하게 진퇴할 수 있도록 돕는다. The second
이같은 제2각도조절부재(150)의 구성에 의하면 상기 태양전지판(120)의 하단부측을 지지하는 가운데 상기 태양전지판(120)의 후면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판(120)의 하단부가 전방향으로 이동하도록 허용함으로써 상기 태양전지판(120)의 경사각을 낮추어주게 된다. According to the configuration of the second
상기 베이스프레임(110)은 상기 부력체(130)의 상부에 결합되어 상기 태양전지판(120)을 지지하는 중추적인 역할을 수행한다. 상기 베이스프레임(110)은 육상의 태양광 발전장치와 달리 파랑하중과 계류로부터 오는 하중, 저수지의 만수와 갈수시의 수심 차이에서 오는 계류 조건은 물론 풍하중으로 인한 설계하중까지 고려해야 하기 때문에 견고하게 구성되어야 한다. 하지만, 본 발명의 경우 태양전지판(120)의 전면이나 후면에 일정 이상의 풍하중이 가해지는 경우 제1각도조절부재(140) 및 제2각도조절부재(150)에 의해 태양전지판(120)의 경사각이 낮아지면서 풍하중에 대한 저항을 낮출 수 있기 때문에 베이스프레임(110)의 설계하중을 대폭 낮출 수 있는 것이다. 이로써, 초기 설치비용을 절감할 수 있고 장치의 수명도 늘릴 수 있게 된다. The
상기 부력체(130)는 상기 베이스프레임(110)의 하부에 결합되어 수면에 대한 부력을 제공하는 역할을 한다. 이를 위해 상기 부력체(130)는 스티로폼이 내장된 FRP 또는 PE 소재의 부력체(130)나 그와 같은 기능을 갖는 소재의 것이면 바람직하며 도시된 것처럼 작은 크기의 것으로 복수개 구비되거나 커다란 크기로 하나만 구비될 수 있다.
The
이와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 의한 수상 태양광 발전장치의 동작 및 작용을 첨부한 도 5a 및 도 6b를 비롯하여 첨부된 다른 도면들에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다.The operation and operation of the aquarium photovoltaic apparatus according to the embodiment of the present invention thus constructed will be described in detail with reference to FIGS. 5A and 6B and other drawings attached hereto.
먼저, 도 5a와 같이 풍하중이 가해지지 않거나 일정 이하 수준으로 가해지는 경우에는 태양전지판(120)이 초기 경사각을 유지하고 있다. 5A, when the wind load is not applied or is lower than a predetermined level, the
하지만, 일정 이상의 풍하중이 태양전지판(120)의 전면에 가해지는 경우 도 5b와 같이 상기 태양전지판(120)이 그 하단부를 중심으로 회전하면서 경사각이 낮추어진다. 이때 제1각도조절부재(140)의 제1아암(142)이 제1스프링(143)의 탄성지지력에 반하여 제1본체(141)를 따라 후퇴함으로써 상기 태양전지판(120)이 그 하단부를 중심으로 경사각을 낮추는 방향으로 회전하여 경사각을 낮추도록 허용한다. However, when a wind load above a certain level is applied to the front surface of the
이후, 상기 태양전지판(120)의 전면에 가해지던 풍하중이 사라지면 압축되어 있던 제1스프링(143)의 탄성지지력에 의해 제1아암(142)이 제1본체(141)에서 진출하면서 상기 태양전지판(120)의 후면부측 상부를 밀어준다. 이로써 상기 태양전지판(120)은 하단부를 중심으로 하여 경사각을 높이는 방향으로 회전하여 초기의 경사각을 회복하게 된다. When the wind load applied to the front surface of the
한편, 도 6a와 같이 풍하중이 가해지지 않거나 일정 이하 수준으로 가해지는 초기 상태에서 벗어나 일정 이상의 풍하중이 태양전지판(120)의 후면에 가해지는 경우 도 6b와 같이 상기 태양전지판(120)의 하단부가 전방향으로 이동하면서 경사각이 낮추어진다. 이때 제2아암(152)이 제2스프링(153)의 탄성지지력에 반하여 제2본체(151)를 따라 전방향으로 후퇴함으로써 상기 태양전지판(120)의 하단부가 전방향으로 이동하여 경사각을 낮추도록 허용해준다. 이후, 상기 태양전지판(120)의 후면에 가해지던 풍하중이 사라지면 압축되어 있던 제2스프링(153)의 탄성지지력에 의해 제1아암(142)이 후방향으로 진출함으로써 상기 태양전지판(120)의 하단부를 후방향으로 밀어준다. 이로써 상기 태양전지판(120)의 경사각이 초기의 경사각으로 회복된다.
6A, when a wind load of a predetermined level or more is applied to the rear surface of the
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 다양한 변화와 변경 및 균등물을 사용할 수 있다. 본 발명은 상기 실시예를 적절히 변형하여 동일하게 응용할 수 있음이 명확하다. 따라서 상기 기재 내용은 하기 특허청구범위의 한계에 의해 정해지는 본 발명의 범위를 한정하는 것이 아니다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is clear that the present invention can be suitably modified and applied in the same manner. Therefore, the above description does not limit the scope of the present invention, which is defined by the limitations of the following claims.
110 : 베이스프레임 120 : 태양전지판
130 : 부력체 140 : 제1각도조절부재
141 : 제1본체 142 : 제1아암
143 : 제1스프링 150 : 제2각도조절부재
151 : 제2본체 152 : 제2아암
153 : 제2스프링 154 : 슬라이딩 휠110: base frame 120: solar panel
130: buoyant body 140: first angle regulating member
141: first main body 142: first arm
143: first spring 150: second angle adjusting member
151: second body 152: second arm
153: second spring 154: sliding wheel
Claims (9)
베이스프레임과;
상기 베이스프레임을 수면 위로 띄워주는 부력체와;
상기 베이스프레임에 대하여 상기 태양전지판을 지지하되, 상기 태양전지판에 일정 이상의 풍하중이 가해지는 경우 상기 태양전지판의 경사각이 낮아지는 것을 허용하다가 상기 태양전지판에 가해지던 풍하중이 사라지면 상기 태양전지판이 원래의 경사각을 갖도록 회복시켜주는 각도조절부재를 포함하며,
상기 각도조절부재는, 상기 베이스프레임에 대하여 상기 태양전지판의 후면측을 지지하면서 상기 태양전지판의 전면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판의 경사각이 낮아지는 것을 허용하다가 상기 태양전지판에 가해지던 풍하중이 사라지면 상기 태양전지판이 원래의 경사각을 갖도록 회복시켜주는 제1각도조절부재를 구비하되,
상기 제1각도조절부재는 상기 태양전지판의 전면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판이 그 하단부를 중심으로 회전하도록 허용함으로써 상기 태양전지판의 경사각을 낮추는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.A solar panel;
A base frame;
A buoyant body for floating the base frame above the water surface;
Wherein when the solar panel is supported by the base frame, the inclination angle of the solar panel is lowered when a certain amount of wind load is applied to the solar panel, and when the wind load applied to the solar panel disappears, And an angle adjusting member for restoring the angle adjusting member,
The angle adjusting member allows the inclined angle of the solar panel to be lowered when a wind load is applied to the front surface of the solar panel while supporting the rear surface side of the solar panel with respect to the base frame. When the wind load applied to the solar panel disappears And a first angle adjusting member for restoring the solar panel to have an original inclination angle,
Wherein the first angle adjusting member lowers the inclination angle of the solar panel by allowing the solar panel to rotate around a lower end thereof when a wind load is applied to the front surface of the solar panel.
상기 베이스프레임에 대하여 상기 태양전지판의 하단부측을 지지하면서 상기 태양전지판의 후면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판의 경사각이 낮아지는 것을 허용하다가 상기 태양전지판에 가해지던 풍하중이 사라지면 상기 태양전지판이 원래의 경사각을 갖도록 회복시켜주는 제2각도조절부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치. 2. The apparatus according to claim 1, wherein the angle-
When the wind load is applied to the rear surface of the solar panel while the lower end side of the solar panel is supported with respect to the base frame, when the wind load applied to the solar panel disappears while the inclination angle of the solar panel is lowered, Further comprising a second angle regulating member for restoring the angle of inclination to an angle of inclination.
상기 베이스프레임에 후단부가 힌지결합되는 제1본체와;
상기 제1본체에서 진퇴하며 선단부가 상기 태양전지판의 후면측에 힌지결합되는 제1아암과;
상기 제1본체에 대하여 상기 제1아암을 탄성지지하는 제1스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.2. The apparatus according to claim 1, wherein the first angle-
A first body having a rear end hinged to the base frame;
A first arm moving forward and backward from the first main body and hinged to a rear side of the solar panel;
And a first spring for elastically supporting the first arm with respect to the first main body.
상기 제1본체는 상기 제1아암을 길이방향으로 수용하여 관통시키면서 진퇴동작을 안내하는 관형의 부재인 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.5. The method of claim 4,
Wherein the first main body is a tubular member that receives the first arm in the longitudinal direction and guides the first arm while moving forward and backward.
상기 제2각도조절부재는, 상기 태양전지판의 하단부측을 지지하며 상기 태양전지판의 후면에 풍하중이 가해지면 상기 태양전지판의 하단부가 전방향으로 이동하도록 허용함으로써, 상기 태양전지판의 경사각을 낮추는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치. 3. The method of claim 2,
The second angle adjusting member supports the lower end side of the solar panel and allows the lower end of the solar panel to move in all directions when a wind load is applied to the rear surface of the solar panel to lower the inclination angle of the solar panel As a water photovoltaic device.
상기 태양전지판의 전측으로 이격된 위치에서 상기 태양전지판을 대향하도록 상기 베이스프레임의 상면에 눕혀져 설치되는 제2본체와;
상기 제2본체에서 진퇴하며 선단부가 상기 태양전지판의 하단부측에 힌지결합되는 제2아암과;
상기 제2본체에 대하여 상기 제2아암을 탄성지지하는 제2스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.7. The apparatus according to claim 6, wherein the second angle-
A second body lying on the upper surface of the base frame so as to face the solar panel at a position spaced apart from the front side of the solar panel;
A second arm moving forward and backward from the second main body and hinged to a lower end of the solar panel;
And a second spring for elastically supporting the second arm with respect to the second main body.
상기 제2본체는 상기 제2아암을 길이방향으로 수용하여 관통시키면서 진퇴동작을 안내하는 관형의 부재인 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.8. The method of claim 7,
Wherein the second main body is a tubular member that guides the advancing / retreating operation while allowing the second arm to longitudinally receive and penetrate the second arm.
상기 제2아암의 선단부 또는 상기 태양전지판의 하단부측에는 상기 베이스프레임의 상면에 접촉하여 슬라이딩되는 슬라이딩 휠이 더 설치되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.8. The method of claim 7,
Wherein a sliding wheel is further provided on a distal end portion of the second arm or a lower end portion of the solar panel, the sliding wheel being in sliding contact with an upper surface of the base frame.
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