KR101557741B1 - Water circulation device for water surface photovoltaic devices - Google Patents

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Abstract

본 발명은 팬에 의해 물을 상하로 순환시킴으로써 수면의 온도상승에 의해 태양광모듈의 발전효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치에 관한 것으로, 종래의 수상용 태양광 발전장치는 수면의 온도가 상승하면 태양광 모듈의 발전효율이 저하되는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위하여 본 발명은 부유체의 상측에 복수의 태양광모듈이 설치된 수상용 태양광 발전장치에 있어서, 상기 부유체의 상측에는 구동모터가 결합되고, 상기 구동모터의 회전축은 부유체를 관통하여 수중으로 연장 형성된 선단에 팬이 결합되고, 상기 팬의 상측에는 고정축이 회전축에 결합되며, 팬의 외측에는 복수의 지지부가 상기 고정축에 연결된 연결부에 의해 고정되어 수직으로 형성되며, 상기 지지부와 부유체는 프레임에 의해 연결되되, 상기 연결부는 파도나 바람에 의해 회전축이 변형되거나 파손되는 것을 방지하기 위하여 탄성력을 갖도록 구성된 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명은 팬의 회전에 의해 저온인 하측의 물을 상온인 상측으로 순환시킴으로써 고온의 수온에 의해 태양광모듈의 온도상승을 방지하여 태양광모듈의 발전량을 최대로 유지할 수 있는 효과가 있다. 또한, 복수의 지지부는 팬이 바닥에 닿아 파손되는 것을 방지하며, 탄성력이 있는 연결부는 파도나 바람에 의한 진동에 의해 회전축이 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.The present invention relates to a water circulation apparatus for a solar photovoltaic power generation apparatus capable of preventing power generation efficiency of a solar module from being lowered by raising the temperature of a water surface by circulating water up and down by a fan, In order to solve the above problem, the present invention provides a solar photovoltaic power generation system in which a plurality of solar modules are installed on the upper side of a float, A fan is coupled to the tip of the float, the rotating shaft of the driving motor passing through the float, and the fixed shaft is coupled to the rotating shaft at the upper side of the fan. A plurality of support portions are vertically formed and fixed by a connection portion connected to the fixed shaft, and the support portion and the float are connected by a frame Being, the connection is characterized in that it is configured to have an elastic force so as to prevent the deformation or damage to the rotating shaft by the wind or waves.
Therefore, according to the present invention, by circulating the low-temperature water at the lower side by the rotation of the fan to the room temperature of room temperature, it is possible to prevent the temperature rise of the solar module by the high temperature water temperature and to maintain the maximum power generation of the solar module. Further, the plurality of supporting portions prevent the fan from being damaged due to contact with the floor, and the connecting portion having elastic force can be prevented from being deformed or broken by the vibration caused by waves or wind.

Description

수상용 태양광 발전장치의 물순환장치{Water circulation device for water surface photovoltaic devices}Technical Field [0001] The present invention relates to a water circulation device for water photovoltaic devices,

본 발명은 수면에 설치하는 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 팬에 의해 물을 상하로 순환시킴으로써 수면의 온도상승에 의해 태양광모듈의 발전효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치에 관한 것이다.More particularly, the present invention relates to a solar power generation apparatus that is installed on a water surface, and more particularly, to a solar power generation apparatus capable of preventing the power generation efficiency of a solar cell module from being lowered by raising the temperature of a water surface by circulating water up and down by a fan To a water circulation apparatus for a solar power generation apparatus.

일반적으로 육상에 설치되는 태양광 발전장치의 경우 막대한 부지구입 비용 및 토목공사 비용, 그리고 주로 야산을 깎아서 부지로 사용하기 때문에 발생하는 환경파괴와, 지열에 의해 태양전지 모듈이 가열됨으로써 태양광 발전장치의 발전효율이 저하되는 문제점이 발생하였다.Generally, in the case of the photovoltaic device installed on the land, the solar cell module is heated by the geothermal heat due to enormous site purchase cost and civil engineering cost, There is a problem that the power generation efficiency of the power generator is deteriorated.

따라서 이러한 문제점을 해소하기 위하여 최근에는 등록특허공보 제10-1165741호에서 제안한 바와 같이 호수, 강, 연못, 댐 등의 수면에 복수의 태양광 발전장치를 설치하여 발전을 행하고 있다.In order to solve such a problem, recently, a plurality of photovoltaic power generation devices are installed on the surface of water such as a lake, a river, a pond, a dam, and the like, as proposed in Patent Registration No. 10-1165741.

그러나 이러한 종래의 수상용 태양광 발전장치는 여름철에 수면의 온도가 상승하게 되면 태양광 모듈의 온도가 함께 상승함에 따라 발전효율이 저하되는 문제점이 있었다.However, such a conventional solar powered photovoltaic power generation apparatus has a problem that power generation efficiency is lowered as the temperature of the solar module increases with the rise of the water surface temperature in summer.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 팬에 의해 저온인 하측의 물을 상측으로 순환시킴으로써 수면의 온도가 상승하는 것을 방지할 수 있는 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치를 제공함에 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a water circulation apparatus for a solar photovoltaic power generation apparatus capable of preventing the temperature of a water surface from rising by circulating a lower water at a lower temperature by a fan upward, It has its purpose.

본 발명에 의한 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치는 부유체의 상측에 복수의 태양광모듈이 설치된 수상용 태양광 발전장치에 있어서, 상기 부유체의 상측에는 구동모터가 결합되고, 상기 구동모터의 회전축은 부유체를 관통하여 수중으로 연장 형성된 선단에 팬이 결합되고, 상기 팬의 상측에는 고정축이 회전축에 결합되며, 팬의 외측에는 복수의 지지부가 상기 고정축에 연결된 연결부에 의해 고정되어 수직으로 형성되며, 상기 지지부와 부유체는 프레임에 의해 연결되되, 상기 연결부는 파도나 바람에 의해 회전축이 변형되거나 파손되는 것을 방지하기 위하여 탄성력을 갖도록 구성된 것을 특징으로 한다.In the water circulation apparatus for a solar photovoltaic power generation apparatus according to the present invention, a plurality of solar modules are provided on the upper side of a float, and a driving motor is coupled to the float above the float, A fan is coupled to a tip end of the rotation shaft of the motor through a float, and a fixing shaft is coupled to the rotating shaft at an upper side of the fan. A plurality of supporting portions are fixed to the fixing portion by a connection portion The supporting portion and the float are connected by a frame, and the connecting portion is configured to have an elastic force to prevent the rotating shaft from being deformed or damaged by waves or winds.

본 발명에 따른 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치에 의하면, 팬의 회전에 의해 저온인 하측의 물을 상측으로 순환시킴으로써 수면 온도의 상승에 의한 태양광모듈의 기능저하를 방지하여 수집된 태양광을 전기에너지로 변환할 때 발전량을 최대로 유지할 수 있는 효과가 있다.According to the water circulation apparatus of the solar photovoltaic power generation apparatus according to the present invention, by lowering the water at a lower temperature by the rotation of the fan, upward deterioration of the solar cell module due to the rise of the water surface temperature is prevented, The power generation amount can be maintained at a maximum when converting light into electric energy.

또한, 복수의 지지부는 팬이 바닥에 닿아 파손되는 것을 방지하며, 탄성력이 있는 연결부는 파도나 바람에 의한 진동에 의해 회전축이 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.Further, the plurality of supporting portions prevent the fan from being damaged due to contact with the floor, and the connecting portion having elastic force can be prevented from being deformed or broken by the vibration caused by waves or wind.

도 1은 본 발명에 의한 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치의 실시 예,
도 2는 본 발명에 의한 물순환장치의 사시도,
도 3은 본 발명에 의한 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치의 사용상태도,
도 4는 본 발명의 다른 실시 예.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a view showing an embodiment of a water circulation apparatus for a photovoltaic solar power generation apparatus according to the present invention,
2 is a perspective view of a water circulation apparatus according to the present invention,
FIG. 3 is a view showing the state of use of the water circulation apparatus of the photovoltaic solar power generation apparatus according to the present invention,
Figure 4 is another embodiment of the present invention.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.Preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명에 의한 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치는 도 1에서 도시한 바와 같이 수면에 설치되는 태양광 발전장치의 하측에 결합되어 저온인 하측의 물을 상온인 상측으로 순환시켜 태양열에 의해 상승된 수면의 온도를 하강시키는 역할을 하게된다.As shown in FIG. 1, the water circulation apparatus for an underwater solar photovoltaic power generation apparatus according to the present invention is connected to the lower side of a solar photovoltaic power generation apparatus installed on a water surface, circulates the lower- Thereby lowering the temperature of the elevated water surface.

수상용 태양광 발전장치는 수면에 뜰 수 있도록 구성된 부유체(10)가 구비되고, 상기 부유체(10)의 상측에는 태양광을 수집한 후 전기에너지로 변환 및 충전하여 물순환장치(100)에 공급할 수 있도록 하는 복수의 태양광모듈(11)이 결합되어 있으며, 부유체(10)의 하측에는 본 발명의 물순환장치(100)가 결합되어 있다.
The solar photovoltaic power generation apparatus is provided with a float 10 configured to float on the water surface. Solar light is collected on the float 10 and converted into electric energy and charged to the water circulation apparatus 100, And a water circulation apparatus 100 according to the present invention is coupled to the lower side of the float 10. The water circulation apparatus 100 according to the present invention includes a plurality of solar modules 11,

상기 부유체(10)의 상측에는 물순환장치(100)를 구동하기 위한 구동모터(20)가 구비되어 있으며, 상기 구동모터(20)의 회전축(21)은 부유체(10)를 관통하여 수중으로 연장 형성되어 있다.The rotating shaft 21 of the driving motor 20 penetrates through the float 10 and is floated on the float 10. The float 10 is provided with a driving motor 20 for driving the water circulation apparatus 100, As shown in Fig.

상기 회전축(21)의 선단에는 회전에 의해 하측의 물을 상측으로 이송하는 팬(30)이 결합되어 있으며, 상기 팬(30)의 상측에는 회전축(21)의 중간 부분에 고정축(40)이 결합되어 있다.A fan 30 is connected to the tip of the rotary shaft 21 to rotate the lower water by the rotation of the rotary shaft 21. An upper portion of the fan 30 is provided with a fixed shaft 40 at a middle portion of the rotary shaft 21 Lt; / RTI >

상기 고정축(40)의 중심에는 도 2에서 나타낸 바와 같이 회전축(21)이 관통하여 회전할 수 있도록 베어링(41)이 결합되어 있으며, 상기 팬(30)과 고정축(40)이 결합된 회전축(21)의 외측에는 간격을 이루며 복수의 지지부(50)가 방사상으로 구비되어 있다.2, a bearing 41 is coupled to the center of the fixed shaft 40 so that the rotary shaft 21 passes through the center of the fixed shaft 40. The fan 30 and the fixed shaft 40, A plurality of support portions 50 are radially provided on the outer side of the support portion 21.

상기 지지부(50)는 수직으로 형성되어 상기 고정축(40)에 연결된 복수의 연결부(51)에 의해 연결되며, 지지부(50)의 하측은 팬(30)의 위치보다 낮도록 하측으로 더 연장 형성되어 있다.The supporting part 50 is vertically formed and connected by a plurality of connecting parts 51 connected to the fixing shaft 40. The lower side of the supporting part 50 is further extended downward to be lower than the position of the fan 30 .

상기 연결부(51)는 파도나 바람 등의 진동에 의해 회전축(21)이 변형되거나 파손되는 것을 최대한 방지할 수 있도록 합성수지 등의 탄성력이 있는 재질로 형성함으로써 회전축(21)이 유동성을 가질 수 있도록 구성하는 것이 바람직하다.The connecting portion 51 is made of a material having elasticity such as synthetic resin so as to prevent the rotation shaft 21 from being deformed or damaged by vibrations such as waves and winds, .

상기 지지부(50)와 부유체(10)는 복수의 프레임(12)으로 연결됨으로써 물순환장치(100)가 수상용 태양광 발전장치에 견고히 고정된다.
The support 50 and the float 10 are connected by a plurality of frames 12 so that the water circulation device 100 is firmly fixed to the solar photovoltaic device.

이와 같이 구성된 본 발명의 물순환장치는 도 3에서 나타낸 바와 같이 수면에 설치된 수상용 태양광 발전장치의 하측에 설치되어 구동모터(20)의 작동에 의해 팬(30)을 회전시킴으로써 하측의 물을 화살표의 방향과 같이 상측으로 이송하여 순환시킨다.3, the water circulation apparatus according to the present invention is installed below the water-based photovoltaic apparatus installed on the water surface and rotates the fan 30 by the operation of the driving motor 20, It is conveyed upward and circulated like the arrow direction.

이때 복수의 지지부(50)는 수위가 낮아질 경우에 팬(30)이 바닥에 닿아 파손되는 것을 방지하는 역할을 하는 것으로서, 지지부(50)의 저면이 바닥에 먼저 안착 됨에 따라 팬(30)이 바닥에서 이격되어 안전하게 보호할 수 있는 것이다.
At this time, the plurality of support portions 50 prevent the fan 30 from being damaged due to contact with the floor when the water level is lowered. As the bottom of the support portion 50 is first placed on the floor, So that it can be safely protected.

본 발명의 다른 실시 예로서 도 4에서 나타낸 바와 같이 물순환장치(200)에 수중펌프(60)를 설치하여 사용할 수도 있는데, 이때는 복수의 지지부(50) 사이에 지지판(52)을 결합하고, 상기 지지판(52)의 상측에 수중펌프(60)를 설치한다.4, a water pump 60 may be installed in the water circulation apparatus 200. In this case, the support plate 52 is coupled between the plurality of support portions 50, An underwater pump (60) is installed above the support plate (52).

상기 수중펌프(60)의 회전축(61)은 상측을 향하도록 설치되어 있으며, 상기 회전축(61)의 선단에는 팬(30)이 결합되어 있다.The rotary shaft 61 of the submersible pump 60 is disposed to face upward and a fan 30 is coupled to the tip of the rotary shaft 61.

상기 팬(30)의 상측에는 확산노즐(70)이 지지판(52)에 고정된 복수의 고정다리(53)에 의해 결합되어 있는데, 상기 확산노즐(70)은 물이 통과할 수 있도록 상측과 하측이 연통 되며, 상측으로 갈수록 지름이 크게 형성되어 있다.A diffusion nozzle 70 is coupled to the upper portion of the fan 30 by a plurality of fixing legs 53 fixed to the support plate 52. The diffusion nozzle 70 is disposed above the fan 30, And a larger diameter is formed toward the upper side.

상기 팬(30)은 확산노즐(70)의 내측이나 하측에 설치할 수 있으며, 수중펌프(60)가 작동함에 따라 회전함으로써 하측의 물을 확산노즐(70)을 통해 상측으로 이송한다.The fan 30 can be installed inside or below the diffusion nozzle 70 and rotates as the submersible pump 60 operates to transfer the lower water through the diffusion nozzle 70 upward.

이때 확산노즐(70)은 상측으로 갈수록 지름이 크게 형성되어 있어 하측으로 흡입된 물이 상측으로 넓게 확산되어 배출된다.
At this time, the diffusion nozzle 70 has a larger diameter toward the upper side, so that the water sucked downward is diffused upward and discharged.

따라서 본 발명은 팬(30)의 회전에 의해 저온인 하측의 물을 상온인 상측으로 순환시킴으로써 수면 온도의 상승에 의한 태양광모듈(11)의 기능저하를 방지하게 된다. Therefore, the present invention circulates the low-temperature water, which is lower in temperature, by the rotation of the fan 30 to the room temperature, thereby preventing the function of the solar module 11 from deteriorating due to the rise of the water surface temperature.

또한, 복수의 지지부(50)는 팬(30)이 바닥에 닿아 파손되는 것을 방지하며, 탄성력이 있는 연결부(51)는 파도나 바람에 의한 진동에 의해 회전축(21)이 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.
The plurality of support portions 50 prevent the fan 30 from being damaged due to contact with the floor and prevent the connection portion 51 having elastic force from being deformed or broken by the vibration caused by waves or winds can do.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. will be.

10 : 부유체 11 : 태양광모듈
12 : 프레임 20 : 구동모터
21,61 : 회전축 30 : 팬
40 : 고정축 41 : 베어링
50 : 지지부 51 : 연결부
52 : 지지판 53 : 고정다리
60 : 수중펌프 70 : 확산노즐
100,200 : 물순환장치10: float 11: solar module
12: frame 20: drive motor
21, 61: rotating shaft 30: fan
40: fixed shaft 41: bearing
50: support part 51: connection part
52: Support plate 53: Fixed bridge
60: Submerged pump 70: Diffusion nozzle
100,200: Water circulation device

Claims (6)

부유체의 상측에 복수의 태양광모듈이 설치된 수상용 태양광 발전장치에 있어서,
상기 부유체(10)의 상측에는 구동모터(20)가 결합되고, 상기 구동모터(20)의 회전축(21)은 부유체(10)를 관통하여 수중으로 연장 형성된 선단에 팬(30)이 결합되고, 상기 팬(30)의 상측에는 고정축(40)이 회전축(21)에 결합되며, 팬(30)의 외측에는 복수의 지지부(50)가 상기 고정축(40)에 연결된 연결부(51)에 의해 고정되어 수직으로 형성되며, 상기 지지부(50)와 부유체(10)는 프레임(12)에 의해 연결되되,
상기 연결부(51)는 파도나 바람에 의해 회전축(21)이 변형되거나 파손되는 것을 방지하기 위하여 탄성력을 갖도록 구성된 것을 특징으로 하는 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치.
1. A solar photovoltaic device comprising a plurality of solar modules mounted on a float,
A driving motor 20 is coupled to the float 10 and a rotary shaft 21 of the driving motor 20 is connected to a fan 30 through a float 10, A fixing shaft 40 is coupled to the rotary shaft 21 on the upper side of the fan 30 and a plurality of supporting portions 50 are connected to the fixing portion 40 on the outer side of the fan 30, And the supporter 50 and the float 10 are connected to each other by a frame 12,
Wherein the connection unit (51) is configured to have elastic force to prevent the rotation shaft (21) from being deformed or damaged by waves or wind.
제 1항에 있어서,
상기 지지부(50)는 수위가 낮아질 때 팬(30)이 바닥에 닿아 파손되는 것을 방지할 수 있도록 팬(30)의 위치보다 하측으로 더 연장 형성된 것을 특징으로 하는 수상용 태양광 발전장치의 물순환장치.
The method according to claim 1,
Wherein the support portion (50) is further extended downward from the position of the fan (30) so as to prevent the fan (30) from being damaged due to contact with the floor when the water level is lowered. Device.
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