KR101561844B1 - 수상 태양광 발전장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 상부에 복수개의 태양전지 모듈에 장착되는 지지프레임; 상기 지지프레임 하부에 배치되고, 회전 가능하도록 마련되어, 경사지도록 고정되는 수직프레임; 수면 위로 부상하도록 상기 수직프레임 하면에 부착되어 부력을 제공하는 복수개의 부유체; 상기 부유체와 인접하게 배치된 다른 부유체를 선택적으로 연결하여, 고정 시킬 수 있는 고리부;를 제공한다.
Description
본 발명은 수상 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수면 위로 부상되어 태양광을 흡수하도록 태양전지셀을 연속적 배열로 모듈화된 구조체로 태양 에너지를 확보할 수 있는 수상 태양광 발전장치에 관한 것이다.
현재 석유, 석탄과 같은 화석연료가 고갈됨에 따라서 대체 에너지의 개발이 진행되고 있는데, 특히 태양에너지를 활용하는 에너지 자원 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
태양에너지를 활용하여 전기를 생산하는 발전기술로는 태양열을 이용하여 열기관을 구동시켜 전기를 발전시키는 태양열 발전과, 태양광을 이용하여 태양전지로부터 전기를 발생시키는 태양광 발전이 있다.
이러한 태양전지의 최소 단위를 셀(CELL)이라고 하는데, 실재 사용되는데 필요한 전압이 수 V에서 수십 혹은 수백 V 이상인데 비하여 셀 1개로부터 나오는 전압은 약 0.5V로 매우 작기 때문인데, 이 때문에 다수의 단위 태양전지들을 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬 연결하여 사용하고 있다.
또한, 일반적으로 태양광 발전을 하기 위해서는 수 킬로미터에 달하는 대지에 태양전지판이 대량으로 설치되는데, 수 많은 태양전지판을 설치하기 위한 대지가 부족하여 적합한 설치장소를 찾는데 많은 어려움이 있었다.
넓고 평활한 대지는 지가가 높아 태양광 발전을 위하여 매입하기 힘든 점이 있고, 햇빛이 잘 드는 장소를 구하기 어려운 점이 끊임없이 제기되고 있다.
본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지 모듈을 수면에 부상시켜 계절에 따른 입사각을 가변적으로 변형시켜 고정하도록 하는 수상 태양광 발전장치를 제공하는데 목적이 있다.
이와 같은 목적을 수행하기 위한 본 발명은 상부에 복수개의 태양전지 모듈에 장착되는 지지프레임; 상기 지지프레임 하부에 배치되고, 회전 가능하도록 마련되어, 경사지도록 고정되는 수직프레임; 수면 위로 부상하도록 상기 수직프레임 하면에 부착되어 부력을 제공하는 복수개의 부유체; 상기 부유체와 인접하게 배치된 다른 부유체를 선택적으로 연결하여, 고정 시킬 수 있는 고리부;를 포함하는 수상 태양광 발전장치를 제공한다.
상기 수직프레임은 상기 지지프레임과 연결되어, 상기 태양전지 모듈의 각도를 조절할 수 있도록 양단에 힌지부를 포함할 수 있다.
상기 고리부는 태양의 입사각에 따라 선택적으로 연결되는 연결부재와, 상기 연결부재의 양단에 형성되어, 상기 연결홈과 대응하게 형성되는 결합부재를 포함할 수 있다.
상기 고리부는 계절의 변화에 따른 태양전지 모듈의 집광 효율을 증대시키기 위해 설정된 고도각에 따라 선택적으로 조절할 수 있도록 서로 다른 크기로 마련되는 것을 포함할 수 있다.
상기 고리부는 유연성 재질로 마련되어, 합성수지재 또는 실리콘고무를 선택적으로 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치에 따르면, 스티로폼 또는 폼플라스틱 재질로 형성되어, 수면 위로 부상할 수 있도록 부유체가 마련되고, 계절에 따른 태양의 입사각에 따라 가변적으로 변형되어, 고정 시킬 수 있는 복수개의 고리부가 구비된다. 따라서, 수상 태양광 발전장치의 입사각을 계절에 따라 가변적으로 변경시킬 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 수상 태양광 발전장치의 전방을 도시하는 전방 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 수상 태양광 발전장치의 측면을 도시하는 측면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 수상 태양광 발전장치의 고리부의 삽입 확대 도시하는 확대도이다.
도 4는 도3에 나타낸 고리부를 평면 도시하는 평면도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 수상 태양광 발전장치의 측면을 도시하는 측면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 수상 태양광 발전장치의 고리부의 삽입 확대 도시하는 확대도이다.
도 4는 도3에 나타낸 고리부를 평면 도시하는 평면도이다.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
도 1은 본 발명의 제 1실시예에 따른 수상 태양광 발전장치의 전방을 도시하는 전방 사시도이며, 도 2는 도 1에 나타낸 수상 태양광 발전장치의 측면을 도시하는 측면도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 수상 태양광 발전장치의 고리부의 삽입 확대 도시하는 확대도이며, 도 4는 도3에 나타낸 고리부를 평면 도시하는 평면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 수상 태양광 발전장치(100)는 복수개로 마련된 태양전지 셀(120)과, 상부에 복수개의 태양전지 모듈(110)에 장착되는 지지프레임(200)과, 상기 태양전지 모듈(110)의 설정된 각도를 가변적으로 변경하도록 일 측면에 구비되는 복수개의 힌지부(230)와, 상기 지지프레임(200) 하부에 배치되어, 설정된 범위 내에서 고정되고, 발전 케이블(미도시)과 연결될 수 있도록 고정바(미도시)가 마련된다.
또한, 상기 지지프레임(200)에 수직프레임(210)이 마련되어, 상기 부유체(300)가 결합되고, 상기 부유체(300)가 복수개로 마련되어, 상기 부유체(300)의 일 측면에 연결홈(310)이 복수로 형성된다.
상기 수상 태양광 발전장치(100)는 상기 태양전지 모듈(110)이 가로로 길게 배치되어 가로로 세 장씩 배치되어 총 세 장의 상기 태양전지 모듈(110)이 마련되어 약 3kW의 출력을 내며 상기 태양전지 모듈(110)의 개수는 전체 태양광 발전 용량과 관련이 있을 뿐 이에 따른 배치구조 및 형상이 변경될 수 있음은 물론이다.
상기 태양전지 모듈(110)은 세로길이에 비하여 가로길이가 길게 배치되며, 상기 지지프레임(200)은 상기 태양전지 모듈(110)의 크기에 대응하는 세로길이를 갖도록 조립되고, 상기 태양전지 셀(120)의 가로길이에 비하여 작거나 또는 같은 길이를 갖도록 형성된다.
도면에는 나타내지는 않았지만, 바람 또는 적설이 이동할 수 있도록 인접하는 다른 상기 태양전지 모듈(110)과의 사이에 높이차가 발생하도록 이격되어 배치될 수 도 있다.
또한, 상기 태양전지 모듈(110)은 실리콘계 또는 화합물계로 선택적으로 구비될 수 있으며, 상기 실리콘계는 단결정 또는 다결정으로 구성되는 결정계와, 어모퍼스 또는 어모퍼스 미결정으로 박막 재료를 중첩한 2접합 또는 3접합 셀로 마련되고, 상기 화합물계는 고효율 셀에 사용되어, 다접합 단결정 셀 또는 다결정 박막셀로 마련되고, 상기 태양전지 모듈(110)의 종류는 이에 국한되지 않는다.
상기 지지프레임(200)은 단면이 사각형을 갖는 빔 형상으로, 태양광 발전에 따른 발전 용량에 따라서 필요로 하는 상기 태양전지 모듈(110)의 개수에 맞춰 그 크기가 정해지고, 조립식으로 결합하여 상기 지지프레임(200)의 크기는 유동적으로 변경할 수 있다.
또한, 상기 지지프레임(200)과 상기 부유체(300)가 연동되도록 상기 수직프레임(210)이 마련되고, 상기 태양전지 모듈(110)의 설정된 각도를 조절할 수 있도록 복수개의 상기 힌지부(230)가 구비된다.
상기 수직프레임(210)은 상기 태양전지 모듈(110)로부터 얻어지는 태양광에너지를 제공하도록 내륙에 위치한 발전소와 연결되고, 설정된 범위로부터 고정되도록 일 측면에 마련된 상기 고정바(미도시)가 마련될 수 있다.
상기 부유체(300)는 복수개로 마련되어, 상기 태양전지 모듈(110)이 수면위로 부상하도록 하부에 부착되어, 스티로폼 또는 폼플라스틱으로 마련되고, 종류에는 제한이 없지만, 기포가 형성된 폼플라스틱으로 마련되는 것이 바람직하다.
상기 부유체(300)와 인접배치된 동일한 형상으로 형성된 상기 부유체(300)와 결합되어, 상기 태양전지 모듈(110)의 각도를 가변적으로 설정하고, 고정시킬 수 있는 상기 연결홈(310)이 형성된다.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 고리부(320)는 결합부재(321)와 연결부재(322)로 마련되고, 상기 연결부재(322)의 양단에 형성된 결합부재(321)는 상기 연결홈(310)에 삽입되어지는 부분은 동일한 형태로 형성되고, 마찰 접합된 부분이 분리되지 않도록 '화살표' 모양으로 형성된다. 하지만 상기 결합부재(321)의 형성된 모양은 이에 국한되지 않는다.
상기 연결부재(322)는 계절에 따라 태양의 입사각이 변하기 때문에 상기 태양전지 모듈(110)의 입사각을 상황에 따라 조절함으로써 상기 태양전지 모듈(110)의 설정된 각도를 선택적으로 고정시키도록 서로 다른 길이의 크기로 구비된다.
또한, 상기 고리부(320)는 상기 부유체(300)와 복수로 설치된 상기 수상 태양광 발전장치(100)에 마련된 상기 부유체(300)에 의해 체결된다.
따라서, 상기 고리부(320)는 유연성 또는 마찰력이 강한 고무재질로 형성될 수 있으며, 열, 공기 또는 빛으로부터 변질되지 않는 합성수지재로 형성되는 것이 바람직하다. 하지만 상기 고리부(320)의 재질은 이에 국한되지 않는다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
100 : 수상 태양광 발전장치 110: 태양전지 모듈
120 : 태양전지 셀 200 : 지지프레임
210 : 수직프레임 230 : 힌지부
300 : 부유체 310 : 연결홈
320 : 고리부 321 : 결합부재
322 : 연결부재
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Claims (6)
- 상부에 복수개의 태양전지 모듈에 장착되는 지지프레임;
상기 지지프레임 하부에 배치되고, 회전 가능하도록 마련되어, 경사지도록 고정되는 수직프레임;
수면 위로 부상하도록 상기 수직프레임 하면에 부착되어 부력을 제공하는 복수개의 부유체;
상기 부유체와 인접하게 배치된 다른 부유체를 선택적으로 연결하여, 고정 시킬 수 있는 고리부; 및
상기 부유체의 인접하게 배치된 다른 상기 부유체와 연결되도록 상기 고리부에 의해 삽입되어 결합될 수 있도록 연결홈;을 포함하고,
상기 고리부는 태양의 입사각에 따라 선택적으로 연결되는 연결부재와, 상기 연결부재의 양단에 형성되어, 상기 연결홈과 대응하게 형성되는 결합부재;를 포함하고,
상기 고리부는 계절의 변화에 따른 태양전지 모듈의 집광 효율을 증대시키기 위해 설정된 고도각에 따라 선택적으로 조절할 수 있도록 서로 다른 크기로 마련되어, 상기 태양전지 모듈의 설정된 고도각에 대응하는 크기의 상기 고리부를 선택적으로 상기 부유체에 결합되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치. - 청구항 1에 있어서,
상기 수직프레임은,
상기 지지프레임과 연결되어, 상기 태양전지 모듈의 각도를 조절할 수 있도록 양단에 힌지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 고리부는,
유연성 재질로 마련되어, 합성수지재 또는 실리콘고무를 선택적으로 포함하는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전장치.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
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