KR101741362B1 - 경량 박스형 태양광발전모듈 지지장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 발전모듈을 지면에 대하여 일정한 높이로 설치하기 위한 태양광 발전모듈 지지장치에 관한 것으로, 특히 태양광 발전모듈(1)의 하측 공간을 차폐하여 태양광 발전모듈(1)의 저면에 바람에 의한 부압이 작용하지 않도록, 전방 측벽(11), 후방 측벽(12), 좌측벽(14), 우측벽(13) 및 바닥벽(15)을 가지고, 상측은 개방된 박스 형태로 이루어지고, 상기 바닥벽(15), 전방 측벽(11), 후방 측벽(12), 좌측벽(14), 및 우측벽(13)은 스티로폼재로 발포 성형되거나 합성수지재로 사출성형되어 이루어지며, 상기 후방 측벽(12)의 상단면(12a), 좌측벽(14)의 상단면(14a), 및 우측벽(13)의 상단면(13a)이 이루는 지지면에는 태양광 발전모듈(1)이 얹혀져 고정편(2)과 걸림홈(13b,13c)의 결합에 의해 고정되며, 내부공간은 지지장치(10)를 지면에 대하여 움직이지 않게 고정하기 위한 발란스 웨이트(w)를 수용하는 발란스 웨이트 수용공간(15b)과, 빗물 유입구(16)를 통하여 유입되는 빗물을 저장하는 빗물 저장공간(15a)이 형성된다.

Description

경량 박스형 태양광발전모듈 지지장치{A LIGHT WEIGHT BOX TYPE MOUNING APPARATUS FOR MOUNTING A SOLAR CELL MODULE }

본 발명은 태양광 발전모듈을 지면상에 설치하기 위한 지지장치에 관한 것으로, 특히 경량 박스형으로 이루어져, 설치가 간편하고 지면에 별도의 구조물을 설치하지 않고서도 태양광 발전모듈을 간단하면서도 견고히 지지할 수 있는 지지장치에 관한 것이다.

현재 석유와 석탄과 같은 화석원료의 감소와 배기가스에 의한 환경오염의 문제로 현재 태양광을 이용한 발전시스템에 대하여 지속적인 연구와 개발이 계속되고 있다.

이러한 태양광 발전설비는 일반 가정에서 자가 발전용으로 소규모의 전력을 생산하는 규모로 가설되다가, 최근 기술발전에 따라 태양전지의 집전 효율이 높아져 넓은 면적의 유휴지에 대규모의 태양광 발전설비로 개량되고 있다.

이러한 태양광 발전설비는 특허문헌 1에 개시된 것이 알려져 있다. 이 특허문헌 1의 태양광 발전설비는 넓은 유휴지위에 종횡으로 복수개가 설치되는 일정한 규격의 '태양광 발전 모듈'로 이루어진다. 상기 종래의 태양광 모듈 지지장치는 통상 아래 특허문헌 1의 도면에 도시된 바와 같이, 지중에 박혀 고정되는 하부파일과, 상기 하부파일의 상부에 형성되어 지상으로 노출되는 상부 파일을 포함하는 기초부와; 상기 상부파일에 결합되어 태양광발전모듈이 장착되는 모듈지지프레임을 지지하는 지주와; 상기 지주의 높이를 조절할 수 있도록 상기 상부파일과 상기 지주를 상호 결합시키는 플랜지부들과; 상기 플랜지부들의 지지력을 보강하기 위한 보강부를 포함하는 구성으로 되어 있다.

즉, 상기 종래의 태양광 발전모듈의 지지장치는 지면에 시멘트로 기초공사를 하고, 그 위에 하나 이상의 강철재의 지주를 앵커 보울트 등으로 고정설치한 다음, 지주의 상단에 프레임을 부착하고, 상단 프레임상에 태양광 발전모듈을 고정설치하는 구조로 되어 있으므로, 강철 구조물(지주)과 같은 고가의 재료비와, 기초 공사를 위한 시공설계가 필요하고, 이로 인한 설치 비용이 고가인 단점이 있다.

또한 종래의 태양광 발전모듈은 강재 또는 철재의 지주로 지지되어 발전모듈 하부로 바람이 통과하는 구조로 되어 있어 태양광 발전모듈 하부에서 부압이 작용하는 구조이므로, 강풍시 태양광 발전모듈이 하부에서 작용하는 부압에 의해 지주로부터 분리되어 파손되는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 보완하기 위하여 발전모듈 하부에서 작용하는 부압에 견딜 수 있도록 태양광 발전모듈을 지주에 별도의 고정수단으로 고정하여야 하는 단점이 있었다.

KR 10-2015-0145485A

이에 본 발명은 상기 종래의 태양광 발전모듈 지지장치가 가진 단점을 해결하기 위하여 발명된 것으로서, 태양광 발전모듈 하부에 바람에 의한 부압의 영향을 최소화함으로써 간단한 구조와 작은 고정력으로 태양광 발전모듈을 지지할 수 있도록 된 경량 박스형 태양광 발전모듈 지지장치를 제공함에 목적이 있다.

또한, 무거운 철재 구조물을 사용하지 않고 지면에 기초공사를 하지 않고서도, 지면에 견고히 설치할 수 있어 설치 비용이 적어 경제적이고, 무게가 가볍고 현장에서 조립설치 과정을 줄여서 현장 설치가 간편하고 설치 장소의 변경 등 설치 자유도가 높은 경량 박스형 태양광 발전모듈 지지장치를 제공함에 다른 목적이
있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 발전모듈 지지장치는,

태양광 발전모듈의 하측 공간을 차폐하도록, 전방 측벽, 후방 측벽, 좌측벽, 우측벽 및 바닥벽을 가지고, 상측은 개방된 박스 형태로 이루어지고,

상기 바닥벽, 전방 측벽, 후방 측벽, 좌측벽, 및 우측벽은 스티로폼으로 일체로 발포 성형되어 이루어지며,

상기 후방 측벽의 상단면, 좌측벽의 상단면, 및 우측벽의 상단면들은 태양광 발전모듈을 상기 바닥벽에 대하여 전방측벽에서 후방 측벽을 향하여 일정한 각도로 상향 경사지게 얹어 지지하는 지지면을 형성하고,

상기 지지면은, 후방 가장자리, 좌측 가장자리 및 우측 가장자리들이 각각에 대응하는 태양광 발전모듈의 가장자리와 일치하도록 형성되며,

상기 전방 측벽의 상단과 태양광 발전모듈의 전방 가장자리의 사이에는 일정한 간격의 빗물 유입구가 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 좌측벽과 우측벽에는 상기 태양광 발전모듈의 좌우측 가장자리에 구비된 고정편과 결합하여 태양광 발전모듈을 고정하는 걸림홈이 적어도 하나 이상 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 후방 측벽은 상기 바닥벽의 후방 선단에서 상향 경사지게 형성되고, 외부의 공기가 유입되는 통기공이 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 바닥벽에는 내부공간의 하부를 전방 공간과 후방 공간의 2부분으로 구획하는 격벽이 일체로 구비되고, 상기 격벽에 의해 구획되는 후방의 공간은 본 발명의 지지장치를 지면에 대하여 움직이지 않게 고정하기 위한 발란스 웨이트를 수용하는 발란스 웨이트 수용공간을 형성하며, 상기 격벽에 의해 구획되는 전방의 공간은 상기 빗물 유입구를 통하여 유입되는 빗물을 저장하는 빗물 저장공간을 형성하는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 전방 측벽, 후방 측벽, 좌측벽 및 우측벽의 벽체들은 철재 와이어를 격자형으로 엮어 외측면에 설치된 심재와, 상기 심재의 외측에 시멘트를 분사도포하여 경화시킨 시멘트층으로 이루어진 강화벽체로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기한 본 발명의 경량 박스형 태양광 발전모듈 지지장치에 의하면, 박스형 몸체의 전후좌우 4면이 측벽으로 가로막힌 구조로 되어, 박스형 몸체의 상단 지지면에 얹혀 지지된 태양광 발전모듈의 저면에 외부의 바람(강풍)에 의한 부압이 형성되지 않게 되어 있으므로, 간단한 구조와 작은 고정력으로 태양광 발전모듈을 지지할 수 있다.

또한, 본 발명의 경량 박스형 태양광 발전모듈 지지장치는, 스티로폼으로 일체로 성형된 간단한 구조의 박스형으로 구성되어, 지면에 기초공사를 할 필요없이 적은 비용으로 간편하게 설치할 수 있고, 설치장소의 제한없이 설치할 수 있는 장점이 있다.

또, 내부공간에 벽돌, 모래주머니, 돌 등과 같은 발란스 웨이트를 수용하여, 적은 비용으로 박스형 몸체의 고정력을 보강할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전모듈을 다수개 설치하여 구성한 태양광 발전설비의 개략적 사시도이고,
도 2는 태양광 발전모듈을 본 발명에 따른 태양광 발전모듈 지지장치에서 분리하여 도시한 사시도이고,
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전모듈 지지장치를 길이방향을 절단하여 도시한 결합단면도이고,
도 4는 본 발명에 따른 태양광 발전모듈의 지지장치의 사용상태를 도시한 결합단면도이고,
도 5는 도 4의 "B"부의 확대도로서, 빗물 유입구 부분을 확대하여 도시한 부분확대 단면도이고,
도 6은 도 1의 "A"부의 확대 상세도이다.

이하, 본 발명에 따른 태양광 발전모듈 지지장치의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전 유닛(100)을 종횡으로 다수개 배치하여 구성한 태양광 발전설비를 나타낸다. 상기 태양광 발전유닛(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 태양광 발전모듈(1)과, 태양광 발전모듈(1)을 상단의 지지면에 경사지게 지지하여 고정하는 태양광 발전모듈 지지장치(10)를 포함한다.

상기 본 발명의 태양광 발전모듈 지지장치(10)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 전방 측벽(11), 후방 측벽(12), 좌측벽(14), 우측벽(13) 및 바닥벽(15)을 가지고 상측은 개방된 박스형 몸체로 이루어진다. 박스형 몸체는 플라스틱 재료로 일체로 성형하여 만들어지는 것이 바람직하다.

이 몸체의 재료로서는, 일체로 성형할 수 있는 플라스틱재이면 특별히 제한되지 않는다. 바람직하게는 폴리스티렌을 발포하거나 발포압출성형한 폴리스틸렌을 사용하는 것이 경량성 및 성형성, 강도면에서 특히 바람직하다. 특히, 몸체를 폴리스티렌으로 발포성형하여 구성할 경우, 표면강도, 내마모성, 내수성 및 내식성 강화를 위하여 몸체의 외벽에 UV도장을 하거나, 아스팔트 유제 도장, 수지도장, 시멘트 또는 드라이비트(drivit) 처리를 할 수 있다.

그리고, 상기 후방 측벽(12)의 상단면(12a)과 좌/우 측벽(14,13)의 각 상단면(14a,13a)은 태양광 발전모듈(1)의 저면을 지지하도록 동일 평면상의 지지면을 형성한다. 그리고, 상기 지지면은 태양광 발전모듈(1)을 전방 측벽에서 후방 측벽을 향하여 일정한 각도만큼 상향 경사지게 지지할 수 있도록, 바닥벽(10)에 대하여 일정한 각도, 바람직하게는 20도 내지 30도의 경사각을 가진다.

또, 상기 지지면의 외곽은 태양광 발전모듈(1)의 가장자리에 대응하는 형상과 사이즈를 가지도록 구비된다. 그리고 태양광 발전모듈(1)은 도 2에 도시된 바와 같이, 좌측 가장자리와 우측 가장자리에 각각 본 발명의 지지장치(10)와의 고정을 위한 고정편(2)을 구비한다. 상기 고정편(2)은 도 6에 예시적으로 도시한 바와 같이, 금속제 와이어를 구부림성형하여 만들어진다. 이러한 고정편(2)은 하단의 걸림편(2b)이 태양광 발전모듈 지지장치(10)의 좌측벽(14)과 우측벽(13)에 각각 구비된 안착홈(13b)의 상단 걸림턱(13c)에 걸림고정됨으로써 태양광 발전모듈(1)을 본 발명의 지지장치(10)상에 지지된 상태로 고정한다.

이러한 구조에 의하면, 태양광 발전모듈(1)의 고정편(2)의 걸림편(2b)을 지지장치(10)의 측벽에 마련된 안착홈(13b)의 걸림턱(13c)에 걸어서 고정하면 태양광 발전모듈(1)이 지지장치(10)에 견고히 결합되므로, 설치작업이 간편하고, 각 측벽(12,13,14)를 향하여 부는 외부의 바람이 이들 측벽을 따라 스쳐 통과함으로써 지지면에 지지된 태양광 발전모듈(1)에 부압을 작용하지 않게 된다. 따라서, 강풍에 의한 큰 부압 때문에 본 발명의 지지장치(10)에서 태양광 발전모듈이 분리되는 현상을 방지할 수 있게 된다.

그리고, 도 3에 도시된 바와 같이, 태양광 발전모듈(1)은 전방 가장자리(1b)와 상기 전방 측벽(11)의 상단(11a) 사이에 일정한 간격(H)의 빗물 유입구(16)가 형성된다. 이 빗물 유입구(16)는 본 발명의 지지장치(10)상에 설치된 태양광 발전모듈(1)의 표면을 따라 흘러내리는 빗물을 본 발명의 지지장치(10)의 내부 공간안으로 유입시킨다. 그리고 상기 빗물 유입구(16)를 형성하는 전방 측벽(11)의 상단(11a)은 도 5에 도시된 바와 같이 빗물 유입이 원활하도록 하향 경사져 있다.

상기 후방 측벽(12)은 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 바닥벽(15)의 후방 선단에서 상향 경사지게 형성되고, 후방 측벽(12)을 향하여 부는 외부의 공기의 저항을 줄이기 위하여 상방향으로 형성된 통기공(12b)이 적어도 하나 이상 형성된다.

한편, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 바닥벽(15)에는 좌우 폭방향으로 연장된 격벽(15c)이 구비된다. 이 격벽(15c)은 본 발명의 지지장치의 내부공간을 전방의 빗물 저장공간(15a)과 후방의 발란스 웨이트 수용공간(15b)으로 구획한다. 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 빗물 저장공간(15a)에는 상기 빗물 유입구(16)를 통하여 유입되는 빗물이 저장된다. 이 빗물 저장공간(15a)내에 저장된 빗물은 자연 증발되면서 위쪽에 배치된 태양광 발전모듈(1)을 냉각시키는 역할을 한다. 그리고, 상기 후방의 발란스 웨이트 수용공간(15b)공간에는 모래주머니, 돌 또는 시멘트 블록 등과 같은 발란스 웨이트(W)를 채워 본 발명의 지지장치(10)를 지면에 대하여 움직이지 않게 고정한다.

1: 태양광 발전모듈 1b: 전방 가장자리
1c: 결합구멍 2: 고정편
2a: 결합핀 2b: 걸림편
10: 본 발명에 따른 경량 박스형 태양광 발전모듈 지지장치
11: 전방 측벽 11a: 상단면
12: 후방 측벽 12a: 상단면
12b: 통기공 13: 우측벽
13a: 상단면 13b: 안착홈
13c: 걸림턱
14: 좌측벽 14a: 상단면
15: 바닥벽 15a: 빗물 저장공간
15b: 발란스 웨이트 수용공간 15c: 격벽
16: 빗물 유입구 W: 발란스 웨이트

Claims (5)

1. 태양광 발전설비를 구성하도록 종횡으로 다수개 배치된 각 태양광 발전모듈(1)을 지면에 일정한 높이로 지지하는 태양광 발전모듈 지지장치(10)에 있어서,
   상기 각 태양광 발전모듈 지지장치(10)는 태양광 발전모듈(1)의 하측 공간을 차폐하여 태양광 발전모듈(1)의 저면에 바람에 의한 부압이 작용하지 않도록, 전방 측벽(11), 후방 측벽(12), 좌측벽(14), 우측벽(13) 및 바닥벽(15)을 가지고, 상측은 개방된 박스 형태로 이루어지고,
   상기 바닥벽(15), 전방 측벽(11), 후방 측벽(12), 좌측벽(14), 및 우측벽(13)은 스티로폼재로 발포 성형되어 이루어지며,
   상기 후방 측벽(12)의 상단면(12a), 좌측벽(14)의 상단면(14a), 및 우측벽(13)의 상단면(13a)은 상기 태양광 발전모듈(1)을 상기 바닥벽(15)에 대하여 전방측벽(11)에서 후방 측벽(12)을 향하여 일정한 각도로 상향 경사지게 얹어 지지하는 지지면을 형성하고,
   상기 지지면은, 후방 가장자리, 좌측 가장자리 및 우측 가장자리들이 각각에 대응하는 태양광 발전모듈(1)의 가장자리와 일치하도록 형성되며,
   상기 전방 측벽(11)의 상단과 태양광 발전모듈(1)의 전방 가장자리(1b)의 사이에는 일정한 간격의 빗물 유입구(16)가 형성되고,
   상기 바닥벽(15)에는 내부 공간의 하부를 전방 공간과 후방 공간의 2부분으로 구획하는 격벽(15c)이 구비되고, 상기 격벽(15c)에 의해 구획되는 후방의 공간은 지지장치(10)를 지면에 대하여 움직이지 않게 고정하기 위한 발란스 웨이트(w)를 수용하는 발란스 웨이트 수용공간(15b)을 형성하며, 상기 격벽(15c)에 의해 구획되는 전방의 공간은 상기 빗물 유입구(16)를 통하여 유입되는 빗물을 저장하는 빗물 저장공간(15a)을 형성하며,
   상기 태양광 발전모듈(1)의 좌우측 가장자리에는 고정편(2)이 구비되어 상기 태양광 발전모듈 지지장치(10)의 좌측벽(14)과 우측벽(13)에 각각 구비된 안착홈(13b)의 상단 걸림턱(13c)에 걸려 고정됨으로써 태양광 발전모듈(1)을 태양광 발전모듈 지지장치(10)에 고정하게 되어 있으며,
   상기 전방 측벽(11), 후방 측벽(12), 좌측벽(14) 및 우측벽(13)의 외측면에는 표면강도, 내마모성, 내수성 및 내식성 강화를 위하여 UV도장, 수지도장, 시멘트 또는 드라이비트(drivit) 처리 또는 아스팔트 유제 도장이 되며,
   상기 후방 측벽(12)은 상기 바닥벽(15)의 후방 선단에서 상향 경사지게 형성되고, 후방 측벽(12)을 향하여 부는 외부의 공기의 저항을 줄이기 위하여 상방향으로 형성된 통기공(12b)이 적어도 하나 이상 형성된 것을 특징으로 하는 경량 박스형 태양광 발전모듈 지지장치.
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