KR101697066B1 - 건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템 - Google Patents

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Abstract

건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템은, 풍력발전유닛, 유도유닛, 발전유닛 및 송풍유닛을 포함한다. 상기 풍력발전유닛은 건물의 옥상에 설치되어 바람이 인입된다. 상기 유도유닛은 상기 풍력발전유닛에 연결되어 인입된 바람을 건물의 내부를 관통하여 건물의 하부로 유도한다. 상기 발전유닛은 상기 유도유닛에 배치되어 상기 유도된 바람으로부터 전력을 생산한다. 상기 송풍유닛은 상기 발전유닛에서 사용된 바람을 건물의 외부로 송풍시킨다.

Description

건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템{BUILDING COMBINED WIND AND SOLAR POWER GENERATION SYSTEM}
본 발명은 건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물에 장착되어, 건물에 필요한 발전용 에너지를 생산하여 건물의 자가 발전을 구현할 수 있는 건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
최근 신재생 에너지에 대한 관심이 증가함에 따라 풍력발전기와 관련된 다수의 연구가 진행되고 있다.
한편, 풍력발전기의 경우, 대부분 해안가나 넓은 평지 등 바람이 많이 부는 곳에 위치하여 발전량을 높이는 것이 전통적이었다. 그러나, 해안가나 넓은 평지와 같은 바람이 많이 부는 곳은 발전량이 높은 장점은 있으나, 전력을 필요로 하는 지역으로부터 멀리 떨어진 경우가 대부분이어서, 풍력발전기를 통해 발생된 전력을 해당 지역으로 공급하기 위한 별도의 전력 송신 설비를 설치해야 하는 문제, 또는 송신 과정에서 발생하는 전력 손실의 문제 등이 있었다.
나아가, 종래 프로펠라형 풍력발전기의 경우 태풍이나 돌풍 등과 같은 자연재해 시 과부하열로 인한 화재나 파손 등의 문제가 있었다.
이에 따라, 최근에는 도심 내에서 바람이 많이 부는 곳에 상대적으로 작은 크기의 풍력발전기를 설치하여 소규모의 전력을 생산하고 이를 전력이 필요한 위치로 직접 제공하는 풍력발전 시스템이 개발되고 있다.
예를 들어, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0117240호에서는 가속형 풍력 발전기로 건물의 옥상에 설치할 수 있는 소형화된 풍력발전기를 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0131903호에서도 건물의 옥상에 설치할 수 있는 소형화된 가속형 풍력 발전기를 개시하고 있다.
그러나, 상기와 같은 풍력발전기의 경우, 건물 옥상에 설치되기는 하지만 건물에 필요한 전력의 공급을 위해서는 별도의 전력 공급 설비 등의 복잡한 부수적인 설비가 요구되어, 실제 건물에 전력을 보충하기에는 부족한 문제가 있다.
대한민국 공개특허공보 제10-2010-0117240호 대한민국 공개특허공보 제10-2010-0131903호
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 건물과 일체로 설치되어 설치 및 건설비용을 최소화하면서도 건물에 필요한 발전용 에너지를 생산하여 건물의 자가 발전을 구현하고, 건물의 외관도 미려하게 유지할 수 있는 건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템은, 풍력발전유닛, 유도유닛, 발전유닛 및 송풍유닛을 포함한다. 상기 풍력발전유닛은 건물의 옥상에 설치되어 바람이 인입된다. 상기 유도유닛은 상기 풍력발전유닛에 연결되어 인입된 바람을 건물의 내부를 관통하여 건물의 하부로 유도한다. 상기 발전유닛은 상기 유도유닛에 배치되어 상기 유도된 바람으로부터 전력을 생산한다. 상기 송풍유닛은 상기 발전유닛에서 사용된 바람을 건물의 외부로 송풍시킨다.
일 실시예에서, 상기 풍력발전유닛은, 상기 건물의 옥상에 접촉하는 하면, 상기 하면에 반대되는 상면, 상기 하면 및 상면 사이에서, 바람이 인입되는 인입부들이 형성된 복수의 측면들, 상기 인입부들로 인입된 바람을 상기 건물의 중앙부로 가이드하는 가이드부들, 및 상기 가이드부들에 의해 가이드된 바람이 합류하며, 상기 유도유닛에 연결되는 합류부를 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 풍력발전유닛은 상기 건물 옥상의 전면(全面)에 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 측면들 각각에는 상기 인입부들을 차단 또는 개방하는 차단부가 설치될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 풍력발전유닛은 바람의 세기를 계측하는 센서부를 더 포함하며, 상기 차단부는 상기 센서부에서 측정되는 바람의 세기를 바탕으로 상기 인입부들을 차단 또는 개방할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 풍력발전유닛의 상면에는 상기 합류부와 중첩되는 영역에 채광부가 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유도유닛은 투명한 재질을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 풍력발전유닛의 상부에 배치되어, 태양광으로부터 발전을 수행하는 태양광유닛을 더 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발전유닛 및 상기 태양광유닛으로부터 발생되는 전력은 상기 건물에 직접 사용될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유도유닛은 상기 건물의 중앙부를 관통하여 상기 건물의 지하로 연장될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 유도유닛은, 상기 건물의 지하에서 하부로 추가로 연장되어 빗물 또는 이물질을 배수시키는 배수관, 및 상기 건물의 지하에서 측부로 연장되어 상기 발전유닛을 통과하여 상기 송풍유닛으로 연결되는 송풍관을 포함할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 발전유닛에서 생성된 전력은, 상기 건물에 전력을 공급하는 전력공급부에 공급되거나, 또는 전력을 저장하는 저장유닛에 공급될 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 건물의 옥상에 설치된 풍력발전유닛으로부터 인입된 바람을 이용하여 건물에 배치된 발전유닛을 통해 전력을 생산할 수 있으며, 이렇게 생성된 전력을 건물에 직접 사용할 수 있으므로, 건물 스스로 독립적으로 에너지를 재활용 할 수 있고, 나아가 풍력발전유닛으로부터 생산된 전력을 전송하면서 발생할 수 있는 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
이 경우, 풍력발전유닛 외에 태양광유닛을 통해 전력을 추가로 생산할 수 있으므로, 건물이 자가 에너지를 공급할 수 있는 시스템을 마련할 수 있다.
특히, 풍력으로부터 전력을 생산하기 위한 발전유닛을 건물 옥상이 아닌 건물의 하부 또는 지하에 설치함으로써, 발전유닛을 옥상에 설치함에 따른 비용이나 설계상의 어려움을 최소화할 수 있다.
나아가, 건물의 설계 단계부터 바람을 상기 발전유닛으로 전달하기 위한 구조를 건물의 내부를 관통하도록 형성함으로써 풍력발전을 통한 자가 에너지 공급이 가능한 건물의 건축이 가능할 수 있다.
한편, 상기 풍력발전유닛은 사방에서 부는 바람을 보다 효과적으로 활용하기 위해 사방으로 개방된 측면들을 포함하며, 상기 측면들을 통해 인입된 바람을 보다 효과적으로 합류하기 위해 건물의 중앙부에 위치한 합류부를 포함하여, 건물에 부는 바람을 보다 효과적으로 활용할 수 있다.
이 경우, 바람의 세기, 날씨, 필요한 전력의 정도 등을 고려하여, 센서부 및 차단부를 통해 바람의 유입을 차단 또는 개방할 수 있으므로, 건물 또는 풍력발전유닛의 손상을 최소화하면서 효과적인 발전을 수행할 수 있다.
또한, 풍력발전유닛의 상면에는 태양광이 인입되는 채광부가 형성되며, 상기 채광부를 통해 인입된 태양광은 투명재질의 유도유닛을 통해 건물의 내부로 제공되어, 건물의 채광이 향상될 수 있다.
또한, 상기 유도유닛은 빗물 또는 이물질을 배수시키는 배수관과 바람을 통과시키는 송풍관을 분리되어, 발전유닛에서 바람을 이용하여 전력을 생산하는 경우 물이나 이물질 등에 의한 발전유닛의 손상을 최소화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 건물용 건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템을 도시한 모식도이다.
도 2는 도 1의 풍력발전유닛을 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 풍력발전유닛을 도시한 측면도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 풍력발전유닛을 도시한 측면도이다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 풍력발전유닛을 도시한 측면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 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. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 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.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 건물용 건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템을 도시한 모식도이다. 도 2는 도 1의 풍력발전유닛을 도시한 평면도이다. 도 3은 도 1의 풍력발전유닛을 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시예에 의한 건물용 건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템(10)은 풍력발전유닛(100), 유도유닛(200), 배수유닛(300), 발전유닛(400) 및 송풍유닛(600)을 포함한다.
상기 풍력발전유닛(100)은 건물(20)의 옥상에 설치되어, 건물의 옥상에 부는 바람을 인입하여 상기 유도유닛(200)으로 제공한다.
보다 구체적으로, 상기 풍력발전유닛(100)은 상면(111), 하면(112), 복수의 측면들(113, 114, 115, 116), 복수의 가이드부들(131, 132, 133, 134), 합류부(140) 및 채광부(150)를 포함한다.
본 실시예에서 상기 풍력발전유닛(100)은 상기 건물(20)의 옥상에 옥상의 너비 및 형상과 실질적으로 동일한 크기 및 형상으로 설치되는 것을 예로 들어 설명하나, 반드시 상기 건물(20)의 옥상의 너비 및 형상과 동일할 필요는 없으며, 설계에 따라 변형이 가능하다.
나아가, 본 실시예에서는 상기 풍력발전유닛(100)의 외형과 관련하여, 상기 건물(20)이 사각형 형상을 갖는 것을 예로 들어 설명하나, 상기 건물(20)이 원형, 타원형 또는 다각형 등의 다양한 형상을 가지는 경우도 통상의 기술자에게 자명한 범위내에서의 설계의 변형이 가능할 수 있음은 당연하다.
상기 상면(111)은 상기 풍력발전유닛(100)의 상부면을 형성하고, 상기 하면(112)은 상기 풍력발전유닛(100)의 하부면을 형성하며 상기 건물(20)의 옥상에 고정된다.
상기 측면들은, 상기 건물(20)이 사각형인 경우, 상기 상면(111) 및 상기 하면(112)의 사이에 형성되며, 제1 내지 제4 측면들(113, 114, 115, 116)을 포함한다.
또한, 상기 제1 내지 제4 측면들(113, 114, 115, 116) 각각에는 제1 내지 제4 인입부들(121, 122, 123, 124)이 형성되어 상기 제1 내지 제4 인입부들을 통해 바람이 인입된다.
이 경우, 상기 제1 내지 제4 인입부들(121, 122, 123, 124)의 인입 너비는 상기 제1 내지 제4 측면들(113, 114, 115, 116)의 너비보다 작게 형성될 수 있으며, 상기 제1 내지 제4 측면들(113, 114, 115, 116)은 바람의 유동을 방해하지 않도록 상기 제1 내지 제4 인입부들(121, 122, 123, 124)까지 경사면을 형성할 수 있다.
상기 가이드부들은 제1 내지 제4 가이드부들(131, 132, 133, 134)을 포함하며, 상기 제1 내지 제4 가이드부들(131, 132, 133, 134)은 상기 제1 내지 제4 인입부들(121, 122, 123, 124)에 연결되어 인입된 바람을 상기 합류부(140)로 유도한다.
이 경우, 상기 제1 내지 제4 가이드부들(131, 132, 133, 134)은 상기 합류부(140)로 근접할수록 좁아지는 형상을 가져, 상기 제1 내지 제4 인입부들(121, 122, 123, 124)로부터 인입된 바람의 속도를 증가시킬 수 있다.
상기 합류부(140)는 상기 제1 내지 제4 가이드부들(131, 132, 133, 134)에 동시에 연결되어, 상기 제1 내지 제4 가이드부들(131, 132, 133, 134)을 통해 인입된 바람이 합류한다. 그리하여, 상기 합류부(140)로 제공되는 바람은 속도 및 양이 증가한 상태가 된다.
이 경우, 상기 합류부(140)는 상기 건물(20)의 중앙부 또는 상기 풍력발전유닛(100)의 중앙부에 위치한다.
상기 합류부(140)는 하부가 상기 유도유닛(200)에 연결되므로, 상기 합류부(140)로 인입된 바람은 상기 유도유닛(200)으로 유도된다.
상기 채광부(150)는 상기 합류부(140)와 중첩되도록 상기 건물의 중앙부 또는 상기 풍력발전유닛(100)의 중앙부에 형성되며, 상기 상면(111)에 채광이 가능하도록 투명한 재질을 포함하여 형성될 수 있다.
그리하여, 상기 채광부(150)를 통해 태양광이 제공되며, 이렇게 제공되는 태양광은 상기 유도유닛(200)을 통해도 제공된다. 따라서, 상기 유도유닛(200)이 건물의 내부를 통과하도록 설계되므로, 상기 태양광은 상기 유도유닛(200)을 따라 건물의 내부를 통과하도록 제공되며, 이에 따라 건물 내부에서의 채광도가 향상될 수 있다.
한편, 상기 채광부(150)는 별도의 차단부(미도시)를 통해 선택적으로 개방 또는 차단될 수 있음은 당연하다.
상기 유도유닛(200)은 상기 합류부(140)에 연결되며, 상기 합류부(140)를 통해 인입된 바람은 상기 유도유닛(200)을 따라 유도된다.
이 경우, 상기 유도유닛(200)은 상기 건물(20)을 관통하되, 상기 합류부(140)가 건물의 중앙부에 형성되는 경우, 상기 유도유닛(200)은 상기 건물(20)의 중앙부를 관통하며 하부방향으로 연장된다.
한편, 상기 유도유닛(200)은 건물이 완성된 후에 추가로 설치되는 것은 어려우므로, 건물의 설계단계부터 설계되어 설치되는 것이 바람직하다.
이 경우, 상기 유도유닛(200)은 투명한 재질을 포함할 수 있으며, 이에 따라, 상기 유도유닛(200)을 통해 인입되는 태양광에 의해 건물 내부의 채광성이 향상될 수 있다.
나아가, 자세히 도시하지는 않았으나, 상기 유도유닛(200)은 원통형 형상을 가질 수 있으며, 내부에 바람의 방향을 가이드할 수 있는 가이드 베인 형상이 형성될 수 있으며, 이를 통해 상기 유도유닛(200)으로 유도되는 바람의 속도가 향상될 수 있다.
물론, 상기 유도유닛(200)이 별도의 가이드 베인 형상을 포함하지 않는 경우라 하더라도, 하부방향으로 연장되므로 중력에 의해 바람의 속도는 증가하게 된다.
상기 유도유닛(200)은 하나의 배관 형태로 상기 건물(20)을 따라 하부방향으로 연장되며, 상기 건물(20)의 하부 또는 지하에 이르러서는 배수관(210) 및 송풍관(220)으로 분기된다.
상기 배수관(210)은 상기 유도유닛(200)의 끝단에서 하부방향으로 추가로 연장되며, 이에 의해, 상기 유도유닛(200)을 통해 유도되는 바람에 포함된 빗물이나 이물질은 중력에 의해 상기 배수관(210)을 통해 낙하하게 된다.
상기 배수관(210)은 상기 배수유닛(300)에 연결되며, 이에 따라, 상기 배수관(210)을 통해 하부로 낙하하는 빗물이나 이물질은 상기 배수유닛(300)에 저장될 수 있다.
한편, 상기 송풍관(220)은 상기 유도유닛(200)의 끝단에서 측부방향으로 연장될 수 있으며, 상기 송풍관(220)으로는 빗물이나 이물질이 제거된 바람만 통과하게 된다.
이 경우, 유도유닛(200)의 끝단에서 바람의 방향을 상기 송풍관(220)으로 유도하기 위한 별도의 방향 전환유닛(미도시)이 상기 유도유닛(200)의 끝단에 설치될 수 있다.
상기 발전유닛(400)은 상기 송풍관(220)에 설치되어, 상기 송풍관(220)을 통과하는 바람을 이용하여 전력을 생성한다. 이 때, 상기 발전유닛(400)을 통해 생성된 전력은 상기 발전유닛(400)과 연결된 저장유닛(410)으로 제공되어 저장될 수 있으며, 상기 건물(20)에 전력을 공급하는 전력공급부(500)로 제공되어 상기 건물(20)에 직접 제공될 수도 있다.
한편, 상기 발전유닛(400)을 통과한 바람은 상기 송풍유닛(600)을 통해 외부로 배출되며, 상기 송풍유닛(600)은 예를 들어, 지면(31)에 형성될 수 있다.
본 실시예에서는 상기 발전유닛(400)이 지하(30)에 설치된 것을 도시하였으나, 상기 발전유닛(400)은 건물의 저층에 설치될 수도 있으며, 건물에 인접하도록 별도의 시설물로 설치될 수도 있음은 당연하다.
다만, 본 실시예에서는, 상기와 같은 시스템을 건물의 옥상에서 취부된 바람의 풍력에너지를 건물의 저층, 지하 또는 인접 시설물 등과 같이 근접한 위치로 전달하여 전력을 생성하며, 이를 바로 건물에 제공함으로써, 건물에 필요한 에너지를 스스로 제공받는 자가발전시스템을 구현할 수 있는 것을 특징으로 한다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 풍력발전유닛을 도시한 측면도이다.
본 실시예에 의한 풍력발전유닛(101)에서는, 상기 측면부들(113, 114, 115, 116)의 각각에 차단부(160)가 추가로 설치된 것을 제외하고는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 풍력발전유닛(100)과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 생략한다.
도 4를 참조하면, 상기 풍력발전유닛(101)은 상기 측면부들(113, 114, 115, 116)의 각각에 설치된 차단부(160)를 더 포함하며, 상기 차단부(160)는 상기 인입부들(121, 122, 123, 124)을 각각 개방 또는 차단할 수 있다.
나아가, 상기 풍력발전유닛(101)은 센서부(170)를 더 포함할 수 있다. 상기 센서부(170)는 도 4에서는 상기 상면(111)의 모서리에 설치된 것을 도시하였으나, 상기 센서부(170)는 다양한 위치에 설치될 수 있음은 자명하다.
상기 센서부(170)는 바람의 세기, 날씨 등을 센싱하며, 상기 센서부(170)의 센싱 결과를 바탕으로 상기 차단부(160)는 상기 인입부들을 개방 또는 차단한다.
예를 들어, 상기 센서부(170)에서 바람의 세기가 지나치게 세다고 계측되는 경우, 상기 차단부(160)는 상기 인입부들을 차단함으로써, 바람의 인입으로 인해 상기 풍력발전유닛(100)을 비롯하여 건물(20)의 내부의 손상을 최소화할 수 있다.
도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 풍력발전유닛을 도시한 측면도이다.
본 실시예에 의한 풍력발전유닛(102)은 태양광유닛(180)을 더 포함하는 것을 제외하고는 도 1 내지 도 3에서 설명한 풍력발전유닛(100)과 실질적으로 동일하므로 중복되는 설명은 이를 생략한다.
도 5를 참조하면, 상기 풍력발전유닛(102)은 상기 태양광유닛(180)을 더 포함하며, 상기 태양광유닛(180)은 상기 상면(111)의 상부에 설치될 수 있다.
그리하여, 상기 태양광유닛(180)을 통해 태양광으로부터 에너지를 추가로 획득할 수 있으며, 바람을 통해 획득된 에너지와 함께 상기 건물(20)에 필요한 에너지를 제공할 수 있다.
이 경우, 상기 태양광유닛(180)을 통해 획득된 에너지도 상기 전력공급부(500)로 제공되어 상기 건물(20)에 필요한 전력으로 직접사용되거나, 상기 저장유닛(410)으로 저장될 수 있음은 당연하다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 건물의 옥상에 설치된 풍력발전유닛으로부터 인입된 바람을 이용하여 건물에 배치된 발전유닛을 통해 전력을 생산할 수 있으며, 이렇게 생성된 전력을 건물에 직접 사용할 수 있으므로, 건물 스스로 독립적으로 에너지를 재활용 할 수 있고, 나아가 풍력발전유닛으로부터 생산된 전력을 전송하면서 발생할 수 있는 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
이 경우, 풍력발전유닛 외에 태양광유닛을 통해 전력을 추가로 생산할 수 있으므로, 건물이 자가 에너지를 공급할 수 있는 시스템을 마련할 수 있다.
특히, 풍력으로부터 전력을 생산하기 위한 발전유닛을 건물 옥상이 아닌 건물의 하부 또는 지하에 설치함으로써, 발전유닛을 옥상에 설치함에 따른 비용이나 설계상의 어려움을 최소화할 수 있다.
나아가, 건물의 설계 단계부터 바람을 상기 발전유닛으로 전달하기 위한 구조를 건물의 내부를 관통하도록 형성함으로써 풍력발전을 통한 자가 에너지 공급이 가능한 건물의 건축이 가능할 수 있다.
한편, 상기 풍력발전유닛은 사방에서 부는 바람을 보다 효과적으로 활용하기 위해 사방으로 개방된 측면들을 포함하며, 상기 측면들을 통해 인입된 바람을 보다 효과적으로 합류하기 위해 건물의 중앙부에 위치한 합류부를 포함하여, 건물에 부는 바람을 보다 효과적으로 활용할 수 있다.
이 경우, 바람의 세기, 날씨, 필요한 전력의 정도 등을 고려하여, 센서부 및 차단부를 통해 바람의 유입을 차단 또는 개방할 수 있으므로, 건물 또는 풍력발전유닛의 손상을 최소화하면서 효과적인 발전을 수행할 수 있다.
또한, 풍력발전유닛의 상면에는 태양광이 인입되는 채광부가 형성되며, 상기 채광부를 통해 인입된 태양광은 투명재질의 유도유닛을 통해 건물의 내부로 제공되어, 건물의 채광이 향상될 수 있다.
또한, 상기 유도유닛은 빗물 또는 이물질을 배수시키는 배수관과 바람을 통과시키는 송풍관을 분리되어, 발전유닛에서 바람을 이용하여 전력을 생산하는 경우 물이나 이물질 등에 의한 발전유닛의 손상을 최소화할 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템은 건물, 주택, 공장 등의 건축물에 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
10 : 건물일체형 풍력 및 태양광 발전시스템
100 : 풍력발전유닛 111 : 상면
112 : 하면 113 : 제1 측면
121 : 제1 인입부 131 : 제1 가이드부
140 : 합류부 150 : 채광부
160 : 차단부 170 : 센서부
180 : 태양광 유닛

Claims (12)

  1. 건물의 옥상에 설치되어 바람이 인입되는 풍력발전유닛;
    상기 풍력발전유닛에 연결되어 인입된 바람을 건물의 내부를 관통하여 건물의 하부로 유도하는 유도유닛;
    상기 유도유닛에 연결되며, 상기 건물의 지하에 위치하여 상기 유도된 바람으로부터 전력을 생산하는 발전유닛; 및
    상기 발전유닛에서 사용된 바람을 건물의 외부로 송풍시키는 송풍유닛을 포함하고,
    상기 풍력발전유닛은,
    상기 건물의 옥상에만 설치되어 상기 건물의 옥상과 접촉하는 하면;
    상기 하면에 반대되는 상면;
    상기 하면 및 상면 사이에서, 바람이 인입되는 복수의 인입부들;
    상기 인입된 바람이 합류하여 상기 유도유닛에 연결되는 합류부; 및
    상기 인입부들에 연결되어 상기 인입된 바람을 상기 합류부로 유도하며, 상기 합류부로 근접할수록 좁아지는 형상을 가지는 가이드부들을 포함하고,
    상기 유도유닛은,
    상기 건물의 지하에서 하부방향으로 추가로 연장되어 빗물 또는 이물질을 배수시키는 배수관; 및
    상기 건물의 지하에서 측부방향으로 연장되어 상기 발전유닛을 통과하여 상기 송풍유닛으로 연결되는 송풍관을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물일체형 발전시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 풍력발전유닛은 상기 건물의 옥상의 전면(全面)에 설치되는 것을 특징으로 하는 건물일체형 발전시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 풍력발전유닛은 상기 인입부들을 차단 또는 개방하는 차단부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물일체형 발전시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 풍력발전유닛은 바람의 세기를 계측하는 센서부를 더 포함하며,
    상기 차단부는 상기 센서부에서 측정되는 바람의 세기를 바탕으로 상기 인입부들을 차단 또는 개방하는 것을 특징으로 하는 건물일체형 발전시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 풍력발전유닛의 상면에는 상기 합류부와 중첩되는 영역에 채광부가 형성되는 것을 특징으로 하는 건물일체형 발전시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 유도유닛은 투명한 재질을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물일체형 발전시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 풍력발전유닛의 상부에 배치되어, 태양광으로부터 발전을 수행하는 태양광유닛을 더 포함하는 건물일체형 발전시스템.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 발전유닛 및 상기 태양광유닛으로부터 발생되는 전력은 상기 건물에 직접 사용되는 것을 특징으로 하는 건물일체형 발전시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 유도유닛은 상기 건물의 중앙부를 관통하여 상기 건물의 지하로 연장되는 것을 특징으로 하는 건물일체형 발전시스템.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서, 상기 발전유닛에서 생성된 전력은,
    상기 건물에 전력을 공급하는 전력공급부에 공급되거나, 또는 전력을 저장하는 저장유닛에 공급되는 것을 특징으로 하는 건물일체형 발전시스템.
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