KR101732942B1 - 태양광 발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따르면, 태양전지 모듈 유닛을 포함하는 태양광 발전 설비; 및 상단에 상기 태양전지 모듈 유닛이 안착 지지되되 내부에 밀폐된 부력 공간이 형성되는 복수의 지지 하우징;을 포함하되, 상기 지지 하우징은 합성수지 재질로 이루어지며, 상기 지지 하우징의 외측에는 열십자 형태로 부력 공간과 연통하는 동종 재질의 연통관이 외측으로 두 쌍이 연장되어 설치되고, 상기 연통관은 한 쌍식 수평되되 서로 단차를 이루는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치가 제공된다.
이에 의하면, 지지 하우징이 부력체 기능과 함께 태양전지 모듈 유닛을 지지할 수 있는 일체형 구조로 제작되어 제품의 단순화를 이룰 수 있어 경제성 및 조립생산성을 높일 수 있으며, 계절에 따라 태양전지 모듈 유닛의 기울기를 조절하여 발전효율을 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

태양광 발전장치 {SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER GENERATOR}
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전장치는 빛이 조사(照射)되면 광전 효과에 의해 광 기전력을 발생하는 태양 전지를 이용하여 전기를 생산하는 방식이다.
지상에 설치되는 태양광 발전장치의 경우는 지면에 콘크리트로 고정형 발전 지지체를 만들고, 이 발전 지지체 위에 태양전지모듈의 경사각을 조절하기 위한 입사각 조절 수단과 태양전지모듈이 설치된다. 이 경우, 한번 설치된 태양광 발전장치의 위치 변경이 불가하고, 설치비용이 고가이며, 시공과정이 번거로운 문제가 있다.
최근에는 강이나 저수지 또는 수심이 깊지 않은 수상에 태양광 발전장치를 설치하려는 시도가 이어지고 있다.
그 예로서 공개번호 10-2012-0026924호(2012.03.20, 수면부상식 태양광 발전장치)에는 수상에 설치될 수 있는 태양광 발전장치가 개시되어 있다.
그런데, 이와 같은 수면부상식 태양광 발전장치는 발전수단을 지지하기 위해 발전 지지체와 부력체가 별도의 구성으로 제작 조립되어 경제성 및 생산성이 떨어지는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 수면부상식에 있어서 경제성과 생산성을 갖춘 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 태양광 발전장치는,
태양전지 모듈 유닛(110)을 포함하는 태양광 발전 설비; 상단에 상기 태양전지 모듈 유닛(110)이 안착 지지되되 내부에 밀폐된 부력 공간이 형성되는 복수의 지지 하우징(120); 및 상기 태양전지 모듈 유닛(110)과 상기 지지 하우징(120)들의 사이에 각각 설치되어 상기 태양전지 모듈 유닛(110)의 경사각도를 조절하기 위한 입사각 조절 수단(170);을 포함하되,
상기 지지 하우징(120)은 합성수지 재질로 이루어지며,
상기 지지 하우징(120)의 외측에는 열십자 형태로 부력 공간과 연통하는 동종 재질의 연통관(122)이 외측으로 두 쌍이 연장되어 설치되고, 상기 연통관(122)은 한 쌍식 수평되되 서로 단차를 이루는 것을 특징으로 한다.
상기 지지 하우징(120)의 상단에는,
플랜지(123)가 형성되며, 철편(121-1)에 의해 상기 플랜지(123)에 고정되는 단일의 안착 바(121)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은,
한 쌍의 연통관(122)을 통하여 상기 지지 하우징(120)을 횡 방향으로 관통하여 나란히 배치되는 금속재질의 횡 파이프(131)와, 다른 한 쌍의 연통관(122)을 통하여 상기 지지 하우징(120)을 종 방향으로 관통하되 상기 횡 파이프(131)의 상부 또는 하부 교차부에 수직 결합되는 금속재질의 종 파이프(132)로 구성되는 지지 하우징 연결수단(130)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은,
상기 지지 하우징(120)의 일측으로 관통된 상기 종 파이프(132)의 상부에 고정되어 상향 연장되는 연장바(171)와, 상기 연장바(171)의 상단에서 일정길이로 수평 연장되는 레일 바(172)와, 상기 태양전지 모듈 유닛(110)의 하부(한 쌍의 체결 바(112))에 고정되는 고정바(173)와, 상단이 상기 고정바(173)와 회동가능하게 결합되며 상기 레일 바(172)의 길이방향으로 구속될 수 있는 회동바(174)로 구성되는 입사각 조절 수단(170);을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 레일 바(172)는,
상면이 개구된 사각 단면형상으로서 상기 회동바(174)의 일단(하단)이 수용되어 가이드될 수 있는 것을 특징으로 한다.
상기 레일 바(172)의 양 측면 길이방향에는,
상기 회동바(174)의 일단을 관통시키는 핀(P)이 지지되는 다수의 핀 결합공(172a)이 각각 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 입사각 조절 수단(170)은,
상기 고정바(173)의 중심 부분에 상기 회동바(174)의 타단(상단)이 회동가능하게 수용되는 지지 브라켓(176)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지 브라켓(176)은,
'ㄷ'자 형상으로 일면(중심부분)은 상기 고정바(173)에 체결되고, 그 양 측면으로는 상기 회동바(174)의 타단을 관통시키는 핀(P)이 지지되는 핀 결합공(176a)이 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 입사각 조절 수단(170)은,
상기 지지 하우징(120)의 타측에 교차되는 상기 한 쌍의 체결 바(112)와 상기 안착 바(121)를 이어주어 상기 체결 바(112)의 상하 회동을 지지하는 경첩(177)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 태양광 발전장치에 의하면, 지지 하우징이 부력체 기능과 함께 태양전지 모듈 유닛을 지지할 수 있는 일체형 구조로 제작되어 제품의 단순화를 이룰 수 있어 경제성 및 생산성을 높일 수 있으며, 계절에 따라 태양전지 모듈 유닛의 기울기를 조절하여 발전효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수면 부상형 태양광 발전장치를 나타낸 조립도,
도 2는 도 1의 'A'부분을 확대해서 보인 도면 및
도 3은 도 1의 'B'부분을 확대해서 보인 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전장치에 대해 상세하게 살펴본다.
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.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전장치는, 태양전지 모듈 유닛(110)을 포함하는 태양광 발전 설비; 상단에 상기 태양전지 모듈 유닛(110)이 안착 지지되되 내부에 밀폐된 부력 공간(도면부호 생략)이 형성되는 복수의 지지 하우징(120); 및 상기 태양전지 모듈 유닛(110)과 상기 지지 하우징(120)들의 사이에 각각 설치되어 상기 태양전지 모듈 유닛(110)의 경사각도를 조절하기 위한 입사각 조절 수단(170);을 포함한다.
여기서, 상기한 태양광 발전 설비로는 태양전지 모듈 유닛(110)을 포함하여 전력 변환 장치 및 축전지 등과 같은 공지된 다양한 설비가 설치될 수 있다. 상기 태양전지 모듈 유닛(110)은, 판면 상부에 설치되는 태양전지모듈(도면부호 생략)과, 판면 하부에 일정 간격으로 일체로 구비된 한 쌍의 체결 바(112)로 구성된다.
본 실시예에서 상기 지지 하우징(120)은 합성수지 재질의 원통 구조에 기초를 두고 있으나 이에 한정되지 않으며, 사각, 타원, 삼각 등 다양한 형태가 있을 수 있다. 본 실시예에 따라 원통 구조에 한정하면, 상기 지지 하우징(120)의 외주면에는 열십자 형태로 부력 공간과 연통하는 동종 재질의 연통관(122)이 외측으로 두 쌍이 연장되어 설치된다. 이때, 상기 연통관(122)은 한 쌍식 수평되되 서로 단차를 이루도록 배치됨이 바람직하다.
또, 상기 지지 하우징(120)의 상단에는 플랜지(123)가 형성되어 'ㄱ'자 형상의 철편(121-1)에 의해 상기 플랜지(123)에 고정되는 단일의 안착 바(121)가 설치될 수 있다.
본 발명은, 한 쌍의 연통관(122)을 통하여 상기 지지 하우징(120)을 횡 방향으로 관통하여 나란히 배치되는 금속재질의 횡 파이프(131)와, 다른 한 쌍의 연통관(122)을 통하여 상기 지지 하우징(120)을 종 방향으로 관통하되 상기 횡 파이프(131)의 상부 또는 하부 교차부에 수직 결합(용접, 볼트 결합 등)되어 지지 하우징(120)을 견고히 지지하는 금속 재질의 종 파이프(132)를 포함하는 지지 하우징 연결수단(130)을 더 포함할 수 있다. 상기 지지 하우징(120)들은 상기 횡 파이프(131)와 상기 종 파이프(132)에 의해 하나의 단위체로 구속되며, 횡 파이프(131)와 종 파이프(132)의 단부들은 사각틀 형상으로 배치된 철골 구조물(135)에 의해 견고히 지지될 수 있다.
한편, 상기 입사각 조절 수단(170)은 상기 지지 하우징(120)의 일측으로 관통된 상기 종 파이프(132)의 상부에 고정되어 상향 연장되는 연장바(171)와, 상기 연장바(171)의 상단에서 일정길이로 수평 연장되는 레일 바(172)와, 상기 태양전지 모듈 유닛(110)의 하부(한 쌍의 체결 바(112))에 고정되는 고정바(173)와, 상단이 상기 고정바(173)와 회동 가능하게 결합되며 상기 레일 바(172)의 길이 방향으로 구속될 수 있는 회동바(174)를 포함하여 구성된다.
상기 레일 바(172)는 상면이 개구된 사각 단면 형상으로서 상기 회동바(174)의 일단(하단)이 수용되어 가이드될 수 있으며, 그 양 측면의 길이 방향에는 상기 회동바(174)의 일단을 관통시키는 핀(P)이 지지되는 다수의 핀 결합공(172a)이 각각 형성된다. 또한, 상기 레일 바(172)의 하단에는 하중을 지지하기 위한 지지바(175)가 더 설치될 수 있다.
또한, 상기 고정바(173)는 본 실시예에서 상면이 상기 한 쌍의 체결 바(112)의 일측 하면에 결합되는 구조이다. 이를 위해, 상기 입사각 조절 수단(170)은 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 고정바(173)의 중심 부분에 상기 회동바(174)의 타단(상단)이 회동 가능하게 수용되는 지지 브라켓(176)을 더 포함하여 구성된다. 상기 지지 브라켓(176)은 'ㄷ'자 형상으로 일면(중심부분)은 상기 고정바(173)에 체결되고, 그 양 측면으로는 상기 회동바(174)의 타단을 관통시키는 핀(P)이 지지되는 핀 결합공(176a)이 형성된다.
상기 입사각 조절 수단(170)은 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 지지 하우징(120)의 타측에 교차되는 상기 한 쌍의 체결 바(112)와 상기 안착 바(121)를 이어주어 상기 체결 바(112)의 상하 회동을 지지하는 경첩(177)을 더 포함한다.
미 설명된 도면부호인 '140'은 상기 종 파이프(132)의 상부에 직교하도록 설치되어 사용자 이동로를 제공하기 위한 발판(140)이다.
이하, 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 태양광 발전장치의 작용에 대해 살펴본다.
도 1에 도시된 바와 같이, 각각의 지지 하우징(120)들은 지지 하우징 연결수단(130)과 철골구조물(135)을 통해 하나의 단위체를 이루며, 그 일부가 물속에 잠김으로써 부력체 역할을 할 수 있다. 또한, 각 지지 하우징(120)의 상부 측에는 태양전지 모듈 유닛(110)이 각각 지지되어 회동될 수 있는 구조로 설치된다.
즉, 하절기와 동절기에 태양 전지 모듈에 대한 태양의 입사 각도는 차이가 있으므로 발전 효율을 높일 수 있도록 계절에 따라 태양 전지 모듈 유닛(110)의 기울기/경사도를 조절할 필요가 있다.
본 발명에 따르면 각 지지 하우징(120)의 일측에 설치된 입사각 조절 수단(170)을 이용하여 태양전지 모듈 유닛(110)의 기울기를 각각 수동으로 쉽게 조작할 수 있다.
먼저, 레일 바(172)에 수용된 회동바(174)의 일단(하단)으로부터 핀(P)을 제거하면 태양전지 모듈 유닛(110)이 그 하중에 의해 회동바(174)의 타단(상단)을 기점으로 회전(도 2 참조)하여 뉘어진다. 그후, 앞서 제거된 핀(P)을 어느 하나의 핀 결합공(172a)으로 삽입하여 회동바(174)의 일단을 관통시킴으로써 레일 바(172)에 회동바(174)의 일단 위치를 고정시킨다. 이와 같이 하여, 회동바(174)의 경사각 조절을 통해 태양전지 모듈 유닛(110)의 태양전지모듈에 대한 입사각을 조절할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (9)

  1. 태양 전지 모듈 유닛(110)을 포함하는 태양광 발전 설비;
    상단에 상기 태양전지모듈유닛(110)이 안착 지지되되 내부에 밀폐된 부력공간이 형성되는 지지 하우징(120);
    상기 지지 하우징(120)을 횡 방향으로 관통하여 나란히 배치된 횡 파이프(131)와, 상기 지지 하우징(120)을 종 방향으로 관통하되 상기 횡 파이프(131)의 상부 또는 하부에 결합된 종 파이프(132)로 구성된 지지 하우징 연결수단(130); 및
    상기 지지 하우징 연결 수단(130)의 종 파이프(132)의 상부에 고정되어 상향 연장된 연장 바(171), 상기 연장 바(171)의 상단에서 수평 연장된 레일 바(172), 상기 태양 전지 모듈 유닛(110)의 한 쌍의 체결 바(112)에 고정된 고정 바(173) 및 상단이 상기 고정 바(173)와 회동 가능하게 결합되며 상기 레일 바(172)의 길이 방향으로 구속될 수 있는 회동 바(174)로 구성된 입사각 조절 수단(170)을 포함하는 태양광 발전 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 지지 하우징(120)의 상단에는, 플랜지(123)가 형성되며, 철편(121-1)에 의해 상기 플랜지(123)에 고정되는 단일의 안착 바(121)가 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 레일 바(172)는, 상면이 개구된 사각 단면 형상으로서 상기 회동바(174)의 일단(하단)이 수용되어 가이드될 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  6. 제5항에 있어서, 상기 레일 바(172)의 양 측면 길이 방향에는 상기 회동바(174)의 일단을 관통시키는 핀(P)이 수용, 지지되는 다수의 핀 결합공(172a)이 각각 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 입사각 조절 수단(170)은 상기 고정바(173)의 중심 부분에 상기 회동바(174)의 타단(상단)이 회동가능하게 수용된 지지 브라켓(176)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 지지 브라켓(176)은 'ㄷ'자 형상으로 일면(중심 부분)은 상기 고정 바(173)에 체결되고, 그 양 측면으로는 상기 회동 바(174)의 타단을 관통시키는 핀(P)이 지지되는 핀 결합공(176a)이 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  9. 제2항에 있어서, 상기 입사각 조절 수단(170)은, 상기 지지 하우징(120)의 타측에 교차되는 상기 한 쌍의 체결 바(112)와 상기 안착 바(121)를 이어주어 상기 체결 바(112)의 상하 회동을 지지하는 경첩(177)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
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