KR101642445B1 - 수상태양광 발전장치용 계류장치 - Google Patents

수상태양광 발전장치용 계류장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 수상태양광 발전장치용 계류장치에 관한 것으로서, 보다 자세히 수면에 부유하는 수상태양광 발전모듈(10) 복수개가 서로 연결되어 형성되는 수상태양광 발전장치(11), 상기 수상태양광 발전장치(11)의 외곽에 구비되는 고정용링(600) 및 상기 고정용링(600)에 삽입되어 수중에 위치하여 수중으로 삽입되는 쪽 끝단이 수중의 지표면에 삽입되어 고정되는 고정부(700)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

수상태양광 발전장치용 계류장치{Mooring apparatus for sunlight generation on water}
본 발명은 수상태양광 발전장치용 계류장치에 관한 것으로, 재활용이 가능하고, 시공비가 적게 들며, 친환경적인 수상태양광 발전장치용 계류장치에 관한 것이다.
석탄, 석유와 같은 화석연료가 고갈되어감에 따라 대체에너지의 개발이 시급해지고 있다. 원자력에너지가 소량의 원료로 대량의 에너지를 얻을 수 있어 대체에너지로서 각광받고 있는 실정이었지만 체르노빌 원전사고와 후쿠시마 원전사고에서 비춰보듯 원자력사고가 발생하면 그 영향은 다른 자연재해에 비할 바가 아니다. 또한 원자력폐기물을 매립하기 위한 일정 면적 이상의 토지가 필요하다.
상기한 원인으로 원자력에너지보다는 에너지 발전과정에서 환경오염이 발생하지 않고, 원료도 필요하지 않은 친환경에너지가 각광받고 있으며, 대한민국 또한 친환경에너지를 위한 제도 및 시스템을 갖추고 있다.
친환경에너지를 발전하는 방식 중 대표적인 종류로는 풍력발전, 조력발전, 수력발전, 태양열발전 및 태양광발전이 있다. 상기한 방법 중 태양광발전방식은 광전효과를 이용한 발전방식으로, 작은 공간에서도 활용이 가능하고 한 번 설치하면 정비가 필요 없어 유지비가 싸다는 장점이 있다. 하지만 태양광의 방향이 계속적으로 바뀌고, 흐린 날, 비오는 날 등 날씨에 따라서 가동이 불가능하며, 밤에는 발전할 수 없고, 태양자체의 속성 때문에 일조량 및 일정 면적이상의 부지가 필요하며, 태양광발전설비를 건축하기 위해서 관련 관공서 및 당국의 허가가 필요하다는 단점이 있다. 상기한 태양광발전의 단점 중 일조량은 태양광발전설비가 설치된 위도와 주변의 지형 및 인근 건물의 유무와 밀접한 연관이 있다. 태양광발전설비가 낮은 곳에 위치할 경우 발전효율이 주변의 산이나 건물의 그림자에 영향을 많이 받기 때문이다. 이를 해결하고, 발전설비의 허가문제를 해결하기 위해 한국공개특허 제2015-0003049호("고정식 수상 태양광 발전장치", 2015.01.08., 이하 선행기술 1)에 개시된 것과 같이 저수지, 호수 및 바다에 띄워 발전하는 수상태양광 발전장치가 개발되었다. 태양광 발전장치의 태양광모듈은 셀의 온도가 섭씨 1도 상승할 때 발전출력이 0.5% 이내로 감소하게 되는데, 태양광발전창치가 수상에 위치하면 육지에 비해 낮은 온도로 운영이 가능하기 때문에 발전효율을 높일 수 있다. 또한 상술한대로 설비 설치에 따른 허가와 일정면적이상의 부지문제도 해결할 수 있어 수상태양광 발전장치에 대한 개발이 다양하게 시도되고 있다.
선행기술 1과 같은 수상태양광 발전장치는 발전장치를 고정하는 고정부가 지면과 연결되고, 상하방향으로 유동적이라는 장점이 있지만, 시공비가 비싸 경제적이지 않고, 재활용할 수 없으며, 재활용하지 못해 친환경적이지 못하다는 문제점이 있다.
한국공개특허 제2015-0003049호("고정식 수상 태양광 발전장치", 2015.01.08., 이하 선행기술 1)
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해서 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 시공비가 종래에 비해 경제적이고, 재활용이 가능해 친환경적이며, 작업이 간편한 수상태양광 발전장치용 계류장치를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 의한 수상태양광 발전장치용 계류장치는, 수면에 부유하는 수상태양광 발전모듈(10) 복수개가 서로 연결되어 형성되는 수상태양광 발전장치(11)에 설치되는 계류장치에 있어서, 상기 수상태양광 발전장치(11)의 외곽에 구비되는 고정용링(600) 및 상기 고정용링(600)에 삽입되어 수중에 위치하며, 수중으로 삽입되는 쪽 끝단이 수중의 지표면에 삽입되어 고정되는 고정부(700)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정부(700)는 막대형상이며, 다단식으로 조립 가능한 파이프(710), 상기 파이프(710)의 수중에 삽입되는 측 끝단에 형성되는 나선형상의 삽입부(720) 및 상기 파이프(710)의 수면측 끝단에 형성되어 상기 고정용링(600)에 걸리도록 위치하는 고정장치(730)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 파이프(710)는 수면측 끝단에 나사산(711)이 형성되고, 상기 나사산(711)은 원통형인 상기 고정장치(730)의 밑면 중앙에서 위쪽으로 형성된 나사홀(731)에 삽입되어 결합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정장치(730)는 상기 고정용링(600)에 맞닿는 면의 일부 또는 전체가 탄성재질로 형성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 고정용링(600)은 탄성재질인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수상태양광 발전장치(11)는 수면에 부유하는 수상태양광 발전모듈(10) 복수개가 서로 연결되어 형성되는 본체(100), 상기 본체(100)의 하부에 구비되어 수중에 위치하는 센서부(200), 상기 본체(100)에 구비되어 상기 본체(100)를 모니터링하며, 상기 센서부(200)를 통해 얻어지는 상태 데이터를 지상의 관측시설로 송신하는 모니터링부, 상기 본체(100)에 구비되고, 지상의 설비와 연결되어 상기 수상태양광 발전모듈(10)에서 발전되는 전력을 송전하는 송전부 및 상기 센서부(200), 모니터링부 및 송전부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 수상태양광 발전모듈(10)은 서로 평행하게 배치되는 복수의 횡프레임(21)과 상기 횡프레임(21)에 수직하게 교차되는 복수의 종프레임(22)을 포함하는 몸체(20), 상기 몸체(20)가 이루는 평면과 미리 정해진 각도를 가지도록 상기 몸체(20)의 상부에 설치되는 태양광집광판(30), 상기 태양광집광판(30)을 지지하며, 높이 조절을 통해 상기 태양광집광판(30)의 각도를 조절 가능한 지지부(40), 상기 몸체(20)의 하부에 구비되는 링 형상의 클램프(50), 상기 클램프(50)에 끼워지는 부력체(60) 및 상기 횡프레임(21) 또는 종프레임(22)의 양끝단에 구비되어 서로 다른 수상태양광 발전모듈(10)을 연결하는 연결장치(70)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의하면, 상기 고정부를 이루는 파이프가 다단식으로 형성되어 길이조절이 용이한 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 고정부는 재활용이 가능하여 친환경적인 효과가 있다.
또한 본 발명에 의하면, 고정부는 고정용링 내부에서 유동하고, 상기 고정용링와 고정부 일부가 탄성재질로 되어 있어 충격을 흡수할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 개략도.
도 2는 본 발명에 의한 고정부의 분해도.
도 3은 본 발명에 의한 수상태양광 발전장치 및 고정용링의 상부 단면도.
도 4는 본 발명에 의한 수상태양광 발전모듈의 사시도.
도 5는 본 발명에 의한 수상태양광 발전모듈의 측면 단면도.
도 6은 본 발명에 의한 부력체의 사시도.
도 7은 본 발명에 의한 클램프의 분해 단면도.
이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 의한 수상태양광 발전모듈용 계류장치에 대하여 상세히 설명한다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 수상태양광 발전장치용 계류장치는, 수상태양광 발전장치(11), 고정용링(600) 및 고정부(700)를 포함하여 이루어진다.
상기 수상태양광 발전장치(11) 및 이를 이루고 있는 수상태양광 발전모듈(10) 대한 설명은 후술한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정용링(600)은 상기 수상태양광 발전장치(11)의 외곽에 구비된다. 상기 고정용링(600)은 후술할 상기 고정부(700)가 삽입되는 구성으로, 링 형태의 삽입부 일부가 탄성재질로 형성된다, 상기 고정용링(600)의 일부가 탄성재질로 형성되는 이유는, 상기 수상태양광 발전 및 수중감시시스템(11)이 설치되는 지역(저수지, 호수 및 바다)의 수심이 깊을수록 상기 수상태양광 발전 및 수중감시시스템(11)이 흔들릴 가능성이 높고, 어느 정도 유동하는 것이 구조적으로 안정도가 높아지기 때문에 마찰에 의한 마모 및 유동시에도 시스템을 이루고 있는 구조물의 변화가 없도록 탄성재질로 형성된다. 상기한 탄성재질이란 고무 또는 합성수지일 수 있다. 도 1 및 도 3에 도시된 상기 고정용링(600)은 링 형상이지만, 필요에 따라 후술할 상기 고정부(700)의 형상에 대응하여 그 형상이 변형될 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정용링(600)은 상기 수상태양광 발전장치(11)의 외곽에 복수개 형성된다. 상기 고정용링(600)이 상기 수상태양광 발전장치(11)의 고정을 위한 것이므로, 필요에 따라 다수개가 설치되며 개수는 조절 가능하다. 상기 고정용링(600)은 상기 수상태양광 발전모듈(10)의 하부에 용접해 결합된다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고정부(700)는 상기 고정용링(600)에 삽입되어 수중에 위치하고, 수중으로 삽입되는 쪽 끝단이 수중의 지표면에 삽입되어 고정되며, 파이프(710), 삽입부(720) 및 고정장치(730)를 포함하여 이루어진다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 파이프(710)는 막대형상이며, 다단식으로 조립 가능하다. 상기 파이프(710)는 수면측 끝단에 나사산(711)이 형성되고, 상기 나사산(711)은 원통형인 상기 고정장치(730)의 밑면 중앙에서 위쪽으로 형성된 나사홀(731)에 삽입되어 결합한다. 상기 파이프(710)는 다단식으로 조립되기 때문에 길이조절에 용이하고, 이는 저수지, 호수 및 바다마다 수심이 다르므로 이 문제를 해결하기 위함이다. 상기 파이프(710)는 상기 고정용링(600)에 삽입되게 되는데, 이때 상기 파이프(710)의 둘레는 상기 고정용링(600)의 내부 둘레길이보다 작은 사이즈로 형성되며, 이는 상기 파이프(710)가 상기 고정용링(600)의 내부에서 일부 유동이 가능토록 하기 위함이다. 상기 고정용링(600)은 날씨의 변화에 따른 수면상황에 따라 유동하는 상기 수상태양광 발전장치(11)에 연결되기 때문에, 상기 시스템이 유동하는 것을 상쇄하기 위해 상기 고정용링(600)의 내부 둘레길이는 상기 파이프(710)의 둘레길이보다 크다.
상기 나사산(711)은 상기 나사홀(731)에 대응하여 조립식으로 결합되기 때문에 설치가 간편하다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 삽입부(720)는 상기 파이프(710)의 수중에 삽입되는 측 끝단에 형성된다. 상기 삽입부(720)는 일반적으로 지표면에 고정되기 위한 스큐류 형태이며, 필요에 따라 다른 형태로도 형성 가능하다. 상기 스크류 형상의 삽입부(720)는 회전하여 지표면에 고정되게 된다.
상기 고정장치(730)는 상기 파이프(710)의 수면측 끝단에 형성되어 상기 고정용링(600)에 걸리도록 상기 고정장치(730)의 크기가 상기 고정용링(600)보다 큰 사이즈로 구비된다. 또한 상기 고정장치(730)는 상기 고정용링(600)에 맞닿는 면측 일부 또는 전체가 탄성재질로 형성된다. 상기 고정장치(730)는 상기 고정용링(600)과 이에 연결된 수상태양광 발전 및 수중감시시스템(11)이 서로 탈거되지 않도록 하는 구성으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같은 원통형상뿐만 아니라 고리형태나 다른 형상일 수 있다.
상기 고정장치(730)는 상기 고정용링(600)이 설치된 상기 수상태양광 발전장치(11)이 유동하며 부딪힐 수 있기 때문에 상기 고정용링(600)과 맞닿는 면의 일부 또는 전체가 탄성재질로 형성되어 충격을 흡수할 수 있도록 한다.
상기 구성을 포함하는 수상태양광 발전장치용 계류장치는 종래 콘크리트더미가 닻역할을 하도록 수중에 가라앉힌 다수의 콘크리트더미에 줄이 연결된 형태의 계류장치나 선행기술 1과 같은 방식에 비해 재활용이 가능하고 친환경적이며 상기 고정부(700)가 상기 고정용링(600)의 내부에 유동하기 때문에 상기 고정부(700)의 파이프(710)가 받는 힘을 완충하는 효과가 있다.
도 1 및 도 3에 도시된 상기 수상태양광 발전장치(11)은 도 4에 도시된 상기 수상태양광 발전모듈(10) 복수개가 결합하여 이루어지는 구성으로, 도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본체(100), 센서부(200), 모니터링부(미도시), 송전부(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함하여 이루어진다.
도 1은 상기 본체(100)를 측면에서 바라본 상태를 도시한 것이고, 도 3은 상기 본체(100)를 상부에서 바라본 상태를 도시한 것으로, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 본체(100)는 도 3에 도시된 수면에 부유하는 수상태양광 발전모듈(10) 복수개가 서로 연결되어 형성된다. 즉 본 발명에 의한 수상태양광 발전장치는 두 개 이상의 수상태양광 발전모듈(10)이 서로 결합하여 만드는 시스템이다. 상기 수상태양광 발전모듈(10)이 서로 결합하는 형태는 행과 열을 맞춰 복수개가 서로 결합될 수 있지만, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이 상기 수상태양광 발전모듈(10)을 서로 이격되도록 연결하거나, 일부 행 또는 열을 비우는 방식으로 제1통로(110)를 형성하며 결합 가능하다. 이는 유지 및 보수를 위해 작업자가 접근할 때 배 또는 다른 수단으로 접근이 용이하게 하기 위함이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 센서부(200)는 상기 본체(100)의 하부에 구비되어 수중에 위치하며, GPS(미도시), 수질센서(210) 및 영상장치(220)를 포함하여 이루어진다. 상기 센서부(200)는 본 발명의 일실시예가 위치하는 저수지, 호수 또는 바다의 수질 및 수중 상황을 감시하고, 본 발명의 위치를 관측자에게 알리기 위한 구성이다. 도 1에 도시된 본 발명에 의한 수상태양광 발전장치의 일실시예에서 상기 센서부(200)는 단일개만 구비되었으나, 상기 수상태양광 발전모듈(10)이 도 3에 도시된 개수인 네 개 보다 많이 포함되어 구성되는 경우와 같이 필요한 경우 복수개 구비될 수 있다. 이는 상기 센서부(200)가 동일 지역에 있더라도 상기 수상태양광 발전장치의 면적이 넓어지면 상기 센서부(200)의 위치에 따라 측정되는 값이 달라질 수 있기 때문이다.
도 1에 도시된 상기 센서부(200)에 포함되는 상기 수질센서(210)는 수질을 감지하기 위한 구성으로, 환경정책기본법 제10조 동법 시행령 제2조에 제시된 수소이온농도(pH), 생물화학적 산소요구량(BOD, mg/l), 화학적 산소요구량(COD, mg/l), 총유기탄소량(TOC, mg/l), 부유물질량(SS, mg/l), 용존산소량(DO, mg/l), 총인(T-P, mg/l) 및 대장균군수(MPN/100ml)를 측정 가능하다.
도 1에 도시된 상기 영상장치(220)는 상기 수질센서(210)가 물의 각종 수치를 측정하는 것과 달리 수중의 상태를 직접 영상으로 입력받는 구성으로, 상기 영상장치(220)는 수중에서 작동 가능한 CCTV이다. 상기 영상장치(220)를 통해 작업자는 수질의 상태를 육안으로 확인 가능하다. 최근에 녹조현상이나 바다에서 발생하는 적조현상의 경우 상기 수질센서(210)로 측정하는 각종 수치로 확인하는 것뿐 아니라 직접 영상으로 확인하는 것이 정확하므로, 상기 영상장치(220)와 같이 직접 영상을 입력받는 구성이 상기 센서부(200)에 포함된다.
GPS(미도시)는 본 발명에 의한 수상태양광 발전장치가 홍수, 쓰나미 및 태풍과 같은 자연재해에 의해 유실되었을 경우 다시 찾는 것이 용이하도록 상기 센서부(200)에 포함되는 구성이다.
상기 모니터링부는 상기 본체(100)에 구비되어 상기 본체(100)를 모니터링하며, 상기 센서부(200)를 통해 얻어지는 상태 데이터를 지상의 관측시설로 송신한다. 상기 본체(100)를 이루고 있는 것은 복수의 수상태양광 발전모듈(10)이기 때문에, 상기 모니터링부는 상기 복수의 수상태양광 발전모듈(10) 하나하나를 모니터링 하며 상기 수상태양광 발전모듈(10)의 상태데이터를 지속적으로 지상의 관측시설로 송신한다. 이 데이터들은 서버에 기록되고, 이를 토대로 유지, 보수 및 점검이 용이하게 되는 것이다. 상기 모니터링부가 송신하는 상기 수상태양광 발전모듈(10)의 데이터는 각각 발전장치의 발전효율, 온도, 구동전압과 같은 작동 데이터이다.
상기 송전부는 상기 본체(100)에 구비되고, 지상의 설비와 연결되어 상기 수상태양광 발전모듈(10)에서 발전되는 전력을 송전한다. 도 3는 본 발명에 의한 수상태양광 발전장치의 사용예시를 보여주는 개략도로, 상기 송전부는 수중에 위치하는 케이블을 통해 지상의 설비와 연결되어 만들어낸 전력을 송전한다. 도 4에 도시된 상기 송전부와 지상의 설비를 연결하는 수중에 위치하는 케이블은 수중에 위치해 있지만 수중의 아래에 위치한 지면에 매설되어 지상의 설비와 연결될 수 있다. 상기 수중에 위치하는 케이블은 끊어질 경우 감전사고가 발생할 수 있으므로, 상기 송전부는 이를 대비하여 수중에 위치하는 케이블이 끊어질 경우 작동을 중지되며, 이를 위한 구성인 상기 제어부는 후술한다.
상기 제어부은 상기 센서부(200), 모니터링부 및 송전부를 제어한다. 또한 상기 제어부은 상기 송전부가 오작동할 경우 상기 송전부의 작동을 중단시킨다. 이는 상술했듯, 상기 송전부와 지상의 설비를 연결하는 수상케이블이 끊어졌을 경우를 대비한 구성이다. 이를 위해 상기 태양광집광판(200)과 송전부에 퓨즈를 설치하고 상기 제어부에서 오작동을 감지하면 상기 퓨즈를 동작시켜 송전부의 작동을 중지하도록 한다.
이상 본 발명에 의한 수상태양광 발전장치에 관한 설명이었으며, 이하 상기 수상태양광 발전장치를 이루고 있는 상기 수상태양광 발전모듈(10)에 관하여 상세히 설명한다.
도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 수상태양광 발전모듈(10)은 몸체(20), 태양광집광판(30), 지지부(40), 클램프(50), 부력체(60) 및 연결장치(70)를 포함하여 이루어진다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(20)는 서로 평행하게 배치되는 복수의 횡프레임(21)과 상기 횡프레임(21)에 수직하게 교차되는 복수의 종프레임(22)을 포함한다. 도 4에 도시된 상기 몸체(20)는 상기 횡프레임(21) 네 개와 상기 종프레임(22) 세 개로 구성되지만, 필요에 따라 상기 횡프레임(21)과 종프레임(22)은 개수의 변동이 가능하며, 복수의 상기 횡프레임(21) 또는 종프레임(22) 각각의 간격 또한 마찬가지다. 상기 횡프레임(21)과 종프레임(22)이 교차하는 각도는 필요에 따라 수직하지 않고 다른 각도로 교차하며 몸체를 형성할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 태양광집광판(30)은 상기 몸체(20)가 이루는 평면과 미리 정해진 각도를 가지도록 상기 몸체(20)의 상부에 설치된다. 상기 태양광집광판(30)은 일반적인 태양광발전을 위한 구성으로, 배경기술에서 상술한 바와 같이 태양광의 광전효과를 이용한다. 상기 태양광집광판(30)은 상기 몸체(20)를 이루고 있는 상기 횡프레임(21)과 종프레임(22)이 각각 가로변과 세로변이 되어 형성하는 면과 미리 정해진 각도를 가지도록 설치된다. 도 5에 도시된 본 발명의 일실시예에서 상기 태양광집광판(30)과 몸체(20)가 이루는 각도는 대략 20도로, 이 각도는 계절 및 시간에 따라서 바뀔 수 있으며, 각도를 바꾸는 역할을 하는 것은 후술할 상기 지지부(40)이다.
상기 태양광집광판(30)은 상기 몸체(20)와 마찬가지로 필요에 따라 설치되는 개수를 조절할 수 있다. 이때 상기 태양광집광판(30)의 개수에 따라 상기 몸체(20)를 구성하고 있는 상기 횡프레임(21)과 종프레임(22)의 개수는 조절될 수 있다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 수상태양광 발전모듈(10)의 일실시예에서 상기 태양광집광판(30)의 개수는 두 개다. 상기 태양광집광판(30)의 개수뿐만 아니라 방향 또한 필요에 의해 바뀔 수 있으며, 도 4에 도시된 바와 같이 종방향으로 배치되는 것이 아니라 횡방향으로 나란히 배치될 수 있다. 다만 본 발명의 일실시예와 같이 상기 태양광집광판(30)이 종방향으로 배치되는 것이 수상에 떠 있는 본 발명의 특성상 횡방향으로 배치되는 것 보다 안정감이 있을 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(20)의 상부에는 상기 두 개의 태양광집광판(30) 사이에 위치하는 제2통로(80)가 형성될 수 있다. 상기 제2통로(80)는 작업자가 통행하도록 형성된 구성으로, 작업자는 본 발명에 의한 수상태양광 발전모듈(10)의 유지, 보수 및 점검을 위해 상기 제2통로(80)로 통행한다. 상기 제2통로(80)는 상기 두 개의 태양광집광판(30) 사이뿐만 아니라 상기 몸체(20)의 외곽에 형성될 수 있다.
상기 지지부(40)는 상기 태양광집광판(30)을 지지하며, 높이 조절을 통해 상기 태양광집광판(30)의 각도를 조절 가능하다. 상기 지지부(40)는 상기 태양광집광판(30)의 하부에 면접하는 상부지지부(41) 및 상기 상부지지부(41)의 상단에 연결되어 높이가 조절되는 각도변환지지부(42)로 형성된다. 높이조절이 되는 구성은 상술했듯 상기 각도변환지지부(42)로, 내부에 모터와 상기 모터에 연결된 프레임이 구비되어 상기 각도변환지지부(42)의 길이가 줄어들거나, 늘리는 것이 가능하도록 한다.
도 4, 도 5 및 도 7에 도시된 바와 같이 상기 클램프(50)는 링 형상으로, 상기 몸체(20)의 하부에 구비되며, 상부 클램프(51) 및 하부 클램프(52)를 포함하여 구성된다. 후술할 상기 부력체(60)는 상기 클램프(50)가 형성하는 중앙공간에 끼워진다. 즉 상기 클램프(50)는 후술할 상기 부력체(60)의 외곽을 감싸는 형태로 상기 부력체(60)와 결합하며, 도 7에 도시된 상부 클램프(51) 및 하부 클램프(52)는 상기 부력체(60)가 상기 클램프(50)에 용이하게 끼우기 위한 구성이다. 상기 상부클램프(51)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 몸체(20)에 용이하게 결합하기 위해서 반으로 나누어져 있으며, 상단 끝부분은 상기 몸체(20)와 결합하기 위해 일부가 상부를 향해 굴곡된다. 상기 상부클램프(51)의 굴곡된 상단 끝부분은 상기 몸체(20)의 일면에 결합하며, 이를 통해 상기 몸체(20), 클램프(50) 및 부력체(60)가 조립식으로 결합된다.
상기 부력체(60)는 상기 클램프(50)에 끼워진다. 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 부력체(60)는 상기 클램프(50)와 맞닿는 면에 함몰면(61)이 형성된다. 상기 함몰면(61)은 상기 클램프(50)가 상기 부력체(60)와 결합했을 때 쉽게 탈거되지 못하도록 하는 구성이다. 상기 부력체(60)는 저수지, 호수 및 바다에 띄워졌을 때 가장 직접적으로 물의 흐름, 파도 및 강풍과 같은 외부요인에 의해 저항을 가장 많이 받는 구성으로, 경우에 따라 유실될 가능성이 높은 구성이다. 이를 위해 상기 함몰면(61)은 상기 클램프(50)와 상기 부력체(60)에 맞닿는 면에 상기 클램프(50)에 대응하여 형성되며, 상기 클램프(50)가 탈거되지 못하도록 한다. 상기 부력체(60)는 물에 뜨는 원료에 PE필름을 감는 형태로 제작되는데, 상기 PE필름에는 UV제가 첨가되어 오랜 시간 강한 태양광에 노출되어도 상기 부력체(60)가 변형되지 않도록 한다.
상기 클램프(50) 및 이에 끼워지는 상기 부력체(60)는 상기 몸체(20) 및 태양광집광판(30)의 크기, 개수 및 배치구조에 따라 다른 위치에 추가적으로 배치될 수 있다. 또한 경우에 따라 상기 몸체(20)의 상부에 작업자가 2명에서 4명 정도 올라가 작업을 해야 하므로, 상기 몸체(20)와 상기 몸체(20)의 상부에 설치되는 모든 구성의 무게 및 작업자의 체중을 고려하여 상기 부력체(60)의 용량 및 개수가 선정되어야 한다.
상기 연결장치(70)는 상기 횡프레임(21) 또는 종프레임(22)의 양끝단에 구비되어 서로 다른 수상태양광 발전모듈(10)을 연결한다. 상기 연결장치(70)는 서로 인접하는 다른 몸체(20)의 횡프레임(21) 또는 종프레임(22)의 양끝단이 포개져 볼팅되는 형태로 결합한다. 상기 연결장치(70)에 대한 일실시예를 도시한 것으로, 상기 연결장치(70)는 볼팅되어 결합하는 것 외에도 서로 맞닿는 횡프레임 또는 종프레임에 끼움결합이 되도록 끼움부 및 돌출부가 형성될 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 일부 이격되어 결합한 수상태양광 발전모듈(10)은 수중에 위치하는 굴곡된 결합용프레임(90)을 통해 서로 연결된다. 상기 연결장치(70)중 일부가 수중에 위치하는 부분은 상기 제1통로(110)가 형성된 부분이다. 이 부분은 작업자가 배나 기타 부유물에 탑승한 채 이동하기 때문에, 다른 부분처럼 상기 횡프레임(21) 또는 종프레임(22)상에 구비되어 서로 연결되면 배나 기타 부유물이 지나가는데 있어서 방해가 되기 때문이다.
10 : 수상태양광 발전모듈
11 : 수상태양광 발전장치
20 : 몸체
21 : 횡프레임 22 : 종프레임
30 : 태양광집광판
40 : 지지부
41 : 상부지지부 42 : 각도변환지지부
50 : 클램프
51 : 상부 클램프 52 : 하부 클램프
60 : 부력체 61 : 함몰면
70 : 연결장치
80 : 제2통로
90 : 결합용프레임
100 : 본체 110 : 제1통로
200 : 센서부
210 : 수질센서 220 : 영상장치
600 : 고정용링
700 : 고정부
710 : 파이프 711 : 나사산
720 : 삽입부
730 : 고정장치 731 : 나사홀

Claims (7)

  1. 수면에 부유하는 수상태양광 발전모듈(10) 복수개가 서로 연결되어 형성되는 수상태양광 발전장치(11)에 설치되는 계류장치에 있어서,
    상기 수상태양광 발전장치(11)의 외곽에 구비되는 고정용링(600); 및
    상기 고정용링(600)에 삽입되어 수중에 위치하며, 수중으로 삽입되는 쪽 끝단이 수중의 지표면에 삽입되어 고정되는 고정부(700);
    를 포함하되,
    상기 수상태양광 발전모듈(10)은
    서로 평행하게 배치되는 복수의 횡프레임(21)과 상기 횡프레임(21)에 수직하게 교차되는 복수의 종프레임(22)을 포함하는 몸체(20),
    상기 몸체(20)가 이루는 평면과 미리 정해진 각도를 가지도록 상기 몸체(20)의 상부에 설치되는 태양광집광판(30),
    상기 태양광집광판(30)을 지지하며, 높이 조절을 통해 상기 태양광집광판(30)의 각도를 조절 가능한 지지부(40),
    상기 몸체(20)의 하부에 구비되는 링 형상의 클램프(50),
    상기 클램프(50)에 끼워지는 부력체(60) 및
    상기 횡프레임(21) 또는 종프레임(22)의 양끝단에 구비되어 서로 다른 수상태양광 발전모듈(10)을 연결하는 연결장치(70)
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수상태양광 발전장치용 계류장치.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 고정부(700)는
    막대형상이며, 다단식으로 조립 가능한 파이프(710),
    상기 파이프(710)의 수중에 삽입되는 측 끝단에 형성되는 나선형상의 삽입부(720) 및
    상기 파이프(710)의 수면측 끝단에 형성되어 상기 고정용링(600)에 걸리도록 위치하는 고정장치(730)
    를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수상태양광 발전장치용 계류장치.
  3. 제 2항에 있어서, 상기 파이프(710)는
    수면측 끝단에 나사산(711)이 형성되고, 상기 나사산(711)은 원통형인 상기 고정장치(730)의 밑면 중앙에서 위쪽으로 형성된 나사홀(731)에 삽입되어 결합하는 것을 특징으로 하는 수상태양광 발전장치용 계류장치.
  4. 제 2항에 있어서, 상기 고정장치(730)는
    상기 고정용링(600)에 맞닿는 면의 일부 또는 전체가 탄성재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 수상태양광 발전장치용 계류장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 고정용링(600)은
    탄성재질인 것을 특징으로 하는 수상태양광 발전장치용 계류장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 수상태양광 발전장치(11)는
    수면에 부유하는 수상태양광 발전모듈(10) 복수개가 서로 연결되어 형성되는 본체(100),
    상기 본체(100)의 하부에 구비되어 수중에 위치하는 센서부(200),
    상기 본체(100)에 구비되어 상기 본체(100)를 모니터링하며, 상기 센서부(200)를 통해 얻어지는 상태 데이터를 지상의 관측시설로 송신하는 모니터링부,
    상기 본체(100)에 구비되고, 지상의 설비와 연결되어 상기 수상태양광 발전모듈(10)에서 발전되는 전력을 송전하는 송전부 및
    상기 센서부(200), 모니터링부 및 송전부를 제어하는 제어부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수상태양광 발전장치용 계류장치.
  7. 삭제
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