KR101577586B1 - 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐 - Google Patents

Abstract

본 발명은 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐에 관한 것이다.
본 발명에 따르면, 논, 밭 및 임야 등의 지면과 수직에 대하여 30°로 경사지게 주프레임을 설치하고, 이 주프레임의 후방에 보조프레임을 수직으로 지지한 다음, 이 경사진 주프레임에 태양광 모듈을 수직공간의 활용하여 다단으로 설치함으로써 단일 면적에서 많은 개수의 태양광 모듈을 설치할 수 있어 태양광발전의 고효율화를 실현할 수 있으며, 또한 모듈의 수직간격을 충분히 유지시켜 상부 모듈의 그림자가 하부 모듈에 가리지 않도록 하고, 여러열 설치시 앞뒤 간격과 햇빛 조사각도를 충분히 유지하여 거치대를 설치할 수 있게 됨에 따라 효율을 최대로 높이는 동시에, 농지를 최대한 활용할 수 있도록 하여 농가의 경제에 도움을 줄 수 있으며, 또한 모듈의 설치 면적이 협소한 도로변, 철로변, 강 및 호수 등의 제방 등에 설치시 모듈의 설치면적을 크게 늘릴 수 있어 경제적인 효용가치가 증대되는 효과가 제공된다.

Description

경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐{Slanted Multi-Phase Fixture for Solar Module}

본 발명은 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐에 관한 것으로, 상세하게는 논,밭 및 임야 등과 도로변, 철로변, 제방 등의 지면에 경사지게 주프레임을 설치하고, 이 주프레임의 후방에 보조프레임을 수직으로 지지하도록 구성하여 다단으로 태양광 모듈을 설치할 수 있도록 구성한 것이다.

오늘날 우리나라를 포함한 세계 각국에서의 에너지 소비는 매년 증가하고 있는 추세에 있고, 에너지 사용에 따른 온실가스 배출량 역시 에너지 소비에 비례하여 급격하게 증가하고 있다. 이에 친환경적인 대체에너지의 개발은 각국의 에너지 보유 정책에 있어, 주요 관심사가 된지 이미 오래 이며, 해가 갈수록 대체에너지 개발의 필요성 및 중요성은 무게를 더해가고 있는 실정에 있다. 이에 발맞추어 최근에는 대체에너지 중에서도 무공해이면서 상대적으로 에너지원을 확보하기 쉬운 태양에너지를 이용한 에너지 기술개발이 활발히 연구되고 또한 사용되고 있다.

이러한 태양에너지는 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 기술(광전효과)로 태양전지 모듈(solar cell module)과, 콘트롤러, 축전지(battery) 및 전력변환장치(inverter), 콘트롤러 등으로 구성되어, 태양광을 이용한 청정 에너지원을 무제한 사용할 수 있는 것이다.

이와 같이 태양광 발전을 위해서는 태양전지 모듈을 설치하기 위한 구조물과 모듈 클램프 등이 필요하고, 또한 상기한 구조물이나 모듈 클램프 등은 태양전지 모듈을 안정적으로 설치하기 위해 20~30년 정도의 오랜 기간을 견뎌낼 수 있는 내구성과 견고한 결합구조가 필수적이라 할 것이다.

이러한 태양광 모듈을 설치하기 위하여 선행기술 공개특허 10-2010-0086626호, 공개특허 10-201300006778호, 등록특허 10-1214447호 및 등록 실용 20-0403785호가 개시되고 있다.

이러한 선행기술들은 지면 또는 건물 옥상 등에 횡 방향으로 평면상에 모듈을 경사지게 세워 고정 설치되고 있어, 많은 면적을 차지하고 있는 관계로 설치에 따른 많은 면적이 필요로 하게 되었으며, 또한 논,밭 및 임야 등에 설치시에는 햇빛이 완전히 차단될 뿐만 아니라 거치대가 지면에 수평으로 설치됨으로써 농지를 전혀 활용할 수 없는 문제점이 발생 되었다.

본 발명은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 논, 밭 및 임야 등의 지면에 경사지게 주프레임을 설치하고, 이 경주프레임의 후방에 보조프레임을 수직으로 지지한 다음, 주프레임에 태양광 모듈을다단으로 설치함으로써 단일 면적에서 많은 개수의 태양광 모듈을 설치할 수 있어 수직공간의 활용이 용이할 뿐만 아니라 농지를 활용할 수 있도록 구성한 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 모듈설치 면적이 협소한 도로변, 철로변, 제방 등에 도 유용하게 활용할 수 있도록 하는 데 있다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 과제 해결 수단은 지면에 매설되는 받침대와; 상기 받침대의 전면 상부에 하단이 지면과 수직에 대하여 후방으로 30°경사지게 각각 설치된 주프레임과; 상기 받침대의 후면 상부와 주프레임 사이에 하부 및 상부가 고정되어 주프레임을 지지하기 위한 보조프레임과; 상기 주프레임의 전면 사이에 동일 간격 및 각도를 유지하여 설치된 다수의 수평받침대와; 상기 수평받침대 상면에 지면과 수직에 대하여 60°로 분리 가능하게 체결되는 다수의 태양광 모듈로 구성된 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 논, 밭 및 임야 등의 지면과 수직에 대해 30°로 경사지게 주프레임을 설치하고, 이 주프레임의 후방에 보조프레임을 수직으로 지지한 다음, 이 경사진 주프레임에 태양광 모듈을 수직공간의 활용하여 다단으로 설치함으로써 단일 면적에서 많은 개수의 태양광 모듈을 설치할 수 있어 태양광발전의 고효율화를 실현할 수 있으며, 또한 모듈의 수직간격을 충분히 유지시키고, 상부 모듈의 그림자가 하부 모듈에 가리지 않도록 하며, 여러열 설치시에는 앞뒤 간격과 햇빛 조사각도를 충분히 유지하여 거치대를 설치할 수 있게 됨에 따라 효율을 최대로 높이는 동시에, 농지를 최대한 활용할 수 있도록 하여 농가의 경제에 도움을 줄 수 있는 효과가 제공된다.

또한, 모듈의 설치 면적이 협소한 도로변, 철로변, 강 및 호수 등의 제방 등에 설치시 모듈의 설치면적을 크게 늘릴 수 있어 경제적인 효용가치가 증대되는 효과가 제공된다.

도 1은 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 사시도.
도 2는 도 1의 요부 분해 사시도.
도 3은 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 요부 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 설치상태 구성도.
도 5 및 도 6은 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐가 여러 줄로 설치된 상태의 구성도.
도 7은 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 다른 실시예를 도시한 구성도.
도 8은 도 7의 설치 상태의 구성도.

이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도면중 도 1은 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 사시도이고, 도 2는 도 1의 요부 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 요부 측면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 설치상태 구성도이다.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐는 가로 및 세로 방향으로 콘크리트 구조물로서 제작되어 지면에 매설되는 한쌍의 받침대(10)(11)와; 받침대(10)(11)의 전면 상부에 하단이 지면과 수직에 대하여 후방으로 30°경사지게 각각 설치된 주프레임(20)과; 받침대(10)(11)의 후면 상부와 주프레임(20) 사이에 하부 및 상부가 고정되어 주프레임(20)을 지지하기 위한 보조프레임(30)과; 주프레임(20)의 전면 사이에 동일 간격 및 각도를 유지하여 설치된 다수의 수평받침대(40)와; 수평받침대(40) 상면에 60°로 분리 가능하게 체결되는 다수의 태양광 모듈(50)로 이루어진다.

상기 받침대(10)(11)는 콘크리트 구조물서 제작되고, 제작시 앙카볼트(13)를 매설하여 주프레임(20)과 보조프레임(30)이 분리 가능하게 체결 고정된다.

이때, 주프레임(20)과 보조프레임(30)의 하단에는 앙카볼트(13)가 삽입되는 삽입공(15a)이 형성된 체결편(15)이 각각 고정되고, 이 각각의 체결편(15)에는 주프레임(20)의 하단이 30°경사지게 설치되며, 보조프레임(30)의 하단이 수직으로 설치된다.

상기 수평받침대(40)는 후방으로 30°경사지게 받침대(10)(11)에 설치되는 주프레임(20)의 전면에 경사지게 체결되는 수직부(42)와; 수직부(42)의 상단에 지면과 수직에 대하여 60°로 하향으로 경사지게 일체로 형성된 경사부(44)와; 수직부(42)와 경사부(44) 하단 사이에 일체로 형성된 경사연결부(46)로 이루어진다.

이때, 수평받침대(40)의 경사부(44) 상면에 지면과 수직에 대하여 60°로 경사지게 체결되는 태양광 모듈(50)의 설치 간격은, 태양광 모듈(50) 설치 높이의 5~6배를 유지하여 상단모듈의 그림자가 하단모듈의 햇빛을 가리지 않도록 한다.

그리고, 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이 논, 밭 등 농지에 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐를 다수의 열로 설치시, 1열과 2열 사이의 간격은 2열의 주프레임(20) 상단에 설치된 태양광 모듈(50)과 1열의 주프레임(20) 하단을 연장한 각도가 지면에 대하여 30°~50°로 1열과 2열의 간격을 유지하게 된다.

한편, 도 7은 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 다른 실시예를 도시한 구성도이고, 도 8은 도 7의 설치 상태를 도시한 구성도로서, 이는 도 1 내지 도 4에 도시된 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 다른 실시예로서, 동일한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호와 명칭을 사용하기로 한다.

도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 다른 실시예는 콘크리트 구조물로서 제작되어 지면에 매설되는 받침대(10)와; 받침대(10)의 전면 상부에 하단이 지면과 수직에 대하여 후방으로 30°경사지게 설치된 주프레임(20)과; 받침대(10)의 후면 상부와 주프레임(20) 사이에 하부 및 상부가 고정되어 주프레임(20)을 지지하기 위한 보조프레임(30)과; 주프레임(20)의 전면에 동일 각도와 간격을 유지하여 설치되는 수평받침대(40)와; 수평받침대(40) 상면에 60°로 분리 가능하게 체결되는 태양광 모듈(50)로 이루어진다.

즉, 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐의 다른 실시예는 크기가 작은 태양광 모듈(50)을 설치할 수 있도록 하나의 받침대(10) 상부에 주프레임(20)과 보조프레임(20)을 설치하고, 이 주프레임(20)의 전면 상에 간격을 유지하고, 경사지게 수평받침대(40)를 설치한 다음, 이 수평받침대(40)에 태양광 모듈(50)을 설치하도록 구성한 것이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 경사 다단형으로 설치되는 태양광 모듈 거치대에 대한 조립되는 상태를 설명하기로 한다.

도 1 내지 도 4에서와 같이, 콘크리트 구조물로서 제작된 받침대(10)(11)를 간격을 두고 설치 위치에 매설한 다음, 받침대(10)(11)에 매설된 앙카볼트(15)를 통해 하단에 각각 고정된 체결편(15)의 삽입공(15a)을 삽입하여, 주프레임(20)을 지면과 수직에 대하여 30°경사지게 설치하고, 보조프레임(30)을 수직으로 설치하여 주프레임(20)을 지지하게 된다.

이러한 상태에서 주프레임(20)의 전면에 수직부(42)를 체결하면, 수직부(42)의 상단에, 지면과 수직에 대하여 60°로 하향으로 경사지게 일체로 형성된 경사부(44)와 이 수직부(42)와 경사부(44) 하단 사이에 일체로 형성된 경사연결부(46)로 이루어진 수평받침대(40)가 동일 높이로 순차적으로 조립된다.

그 다음으로 수평받침대(40)의 경사부(44) 상면에 태양광 모듈(50)을 체결 고정하면, 태양광 모듈(50)이 받침대(10)(11)에 후방으로 30°경사지게 설치된 주프레임(20) 전면에 설치되는 수평받침대(40)의 경사부(44) 상면에 60°로 경사지게 설치된다.

이때, 태양광 모듈(50)의 설치 간격은, 태양광 모듈(50) 설치 높이의 5~6배를 유지하여 상단모듈의 그림자가 하단모듈의 햇빛을 가리지 않도록 한다.

이러한 태양광 모듈(50)의 설치 간격은, 위도 37°에서의 태양의 남중고도 67°(년평균 남중고도는 53°임)를 기준으로 상단모듈과 하단모듈 사이의 간격을 조절하였다.

한편, 도 5 및 도 6에서와 같이 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐를 다수의 열로 설치시, 1열과 2열 사이의 간격은 2열의 주프레임(20) 상단에 설치된 태양광 모듈(50)과 1열의 주프레임(20) 하단을 연장한 각도가 지면에 대하여 30°~50°로 1열과 2열의 간격을 유지하게 된다.

상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시한 예를 위주로 설명하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.

10,11 : 받침대 13 : 앙카볼트
15 : 체결편 15a : 삽입공
20 : 주프레임 30 : 보조프레임
40 : 수평받침대 42 : 수직부
44 : 경사부 46 : 경사연결부
50 : 태양광 모듈

Claims (5)

1. 지면에 매설되는 받침대(10)(11)와;
   상기 받침대(10)(11)의 전면 상부에 하단이 지면과 수직에 대하여 후방으로 30°경사지게 각각 설치된 프레임(20)과;
   상기 받침대(10)(11)의 후면 상부와 주프레임(20) 사이에 하부 및 상부가 고정되어 주프레임(20)을 지지하기 위한 보조프레임(30)과;
   상기 주프레임(20)의 전면 사이에 동일 간격 및 각도를 유지하여 설치된 다수의 수평 받침대(40);
   후방으로 30°경사지게 받침대(10)(11)에 설치되는 상기 주프레임(20)의 전면에 체결 고정된 수직부(42)와, 수직부(42)의 상단에 지면과 수직에 대하여 60°로 하향으로 경사지게 일체로 형성된 경사부(44)와, 수직부(42)와 경사부(44) 하단 사이에 일체로 형성된 경사연결부(46)로 이루어진 수평받침대(40)와;
   상기 수평받침대(40)의 경사부(44)에 지면과 수직에 대하여 60°로 분리 가능하게 체결되는 다수의 태양광 모듈(50)과;
   상기 수평받침대(40)의 경사부(44) 상면에 60°로 경사지게 체결되는 태양광 모듈(50)의 설치 간격은, 태양광 모듈(50) 설치 높이의 5~6배를 유지하고, 상기 태양광모듈(50)이 경사 다단으로 설치되는 주프레임(20)을 여러 열로 설치시 1열과 2열 사이의 간격은, 2열의 주프레임(20) 상단에 설치된 태양광 모듈(50)과 1열의 주프레임(20) 하단을 연장한 각도가 지면에 대하여 30°~50°로 유지되도록 구성하는 것을 특징으로 하는 경사 다단형으로 설치되는 다목적 태양광 모듈 픽스쳐.
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