KR101853683B1 - 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양광을 이용하여 발생된 전기는 계통연계하고, 태양광 발전설비 하단에 농작물 또는 수산물을 생산하는 복합 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지면이 벼, 과일, 채소등을 재배할 수 있는 논이나 밭등의 전답으로 이루어지고, 상기 전답 상부로 경량구조물인 트러스 구조물을 세우고 트러스 구조물 상부에 태양발전설비를 설치되며, 상기 경량구조물과 태양발전설비는 양어장에도 사용가능하고, 비닐을 개폐할 수 있는 개폐장치가 구비되어 여름철 고온의 열기를 배출하며, 겨울철 저온에는 내부의 열이 외부로 방출되는 것을 방지 및 외부 저온기온으로부터 식물 및 어류를 보호하며, 태양발전설비 상부로 내리는 빗물을 집수하여 정화하는 빗물여과장치가 구비되고, 미세먼지 등의 오염된 공기를 정화시켜 식물 또는 어류에 공급하는 공기흡입장치가 구비되며, 기존의 양어장과 비닐하우스와 시설원예설비 상단에 설치가 가능하여 양어장, 비닐하우스 및 시설원설비에 시설시 추가 설치가 가능하여 설치 비용을 저감시킬 수 있는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의한 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템의 효과는 트러스 구조물로 시설하여 자연재해에 따른 피해를 줄이고, 태양광 발전기에서 생산된 전기에너지로 계통연계하여 유지비용을 절감하고, 개폐장치를 이용하여 여름철에는 고온의 열기를 배출하고, 겨울철 저온때에는 내부열을 외부로 배출시키지 않으며, 태양광 발전기 상단에 내리는 빗물을 정화하여 온실 내부로 배출시켜 농작물 및 수산물 생산에 사용하고, 외부 공기를 흡입후 정화시켜 온실 내부로 배출시켜 온실 내부의 오염된 공기를 정화시킨다.
본 발명에 의한 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템의 효과는 트러스 구조물로 시설하여 자연재해에 따른 피해를 줄이고, 태양광 발전기에서 생산된 전기에너지로 계통연계하여 유지비용을 절감하고, 개폐장치를 이용하여 여름철에는 고온의 열기를 배출하고, 겨울철 저온때에는 내부열을 외부로 배출시키지 않으며, 태양광 발전기 상단에 내리는 빗물을 정화하여 온실 내부로 배출시켜 농작물 및 수산물 생산에 사용하고, 외부 공기를 흡입후 정화시켜 온실 내부로 배출시켜 온실 내부의 오염된 공기를 정화시킨다.
Description
본 발명은 태양광을 이용하여 발생된 전기는 계통연계하고, 태양광 발전설비 하단에 농작물 또는 수산물을 생산하는 복합 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 지면이 벼, 과일, 채소등을 재배할 수 있는 논이나 밭등의 전답으로 이루어지고, 상기 전답 상부로 경량구조물인 트러스 구조물을 세우고 트러스 구조물 상부에 태양발전설비를 설치되며, 상기 경량구조물과 태양발전설비는 양어장에도 사용가능하고, 비닐을 개폐할 수 있는 개폐장치가 구비되어 여름철 고온의 열기를 배출하며, 겨울철 저온에는 내부의 열이 외부로 방출되는 것을 방지 및 외부 저온기온으로부터 식물 및 어류를 보호하며, 태양발전설비 상부로 내리는 빗물을 집수하여 정화하는 빗물여과장치가 구비되고, 미세먼지 등의 오염된 공기를 정화시켜 식물 또는 어류에 공급하는 공기흡입장치가 구비되며, 기존의 양어장과 비닐하우스와 시설원예설비 상단에 설치가 가능하여 양어장, 비닐하우스 및 시설원설비에 시설시 추가 설치가 가능하여 설치 비용을 저감시킬 수 있는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
1차 산업은 땅과 바다 등 자연환경을 직접 이용하여 필요한 물품을 얻거나 생산하는 산업으로 농업·임업·축산업·수산업 등이 있고, 자연환경의 영향을 많이 받으며, 그중 농업과 수산업은 대표적인 1차 산업으로 분류되고 있고, 현대에 들어와서는 온실농업 및 양식업이 과학발달에 의하여 자연환경의 영향을 받지 않고 대량생산이 가능해 졌다.
상기 온실농업은 국내의 경우 대부분 비닐하우스를 이용하여 이루어지고 있고, 비닐하우스등의 시설재배 면적이 51,787ha에 이르며, 기후변화 및 고소득 창출 목적에 따라서 온실 농업은 더욱 가속화될 것으로 예상되고 있다. 반면, 비닐하우스는 태풍 및 폭설 등 자연재해가 빈번하게 발생되는 우리나라 자연기후에 의해 연간 3천억 이상의 피해가 발생되고 있으며, 추가로 여름철 등 일사량이 많은 계절에 실내온도상승으로 작물이 고온 장해를 받는 등의 피해가 발생되고 있고, 그 피해는 농가(農家)가 끌어안으므로 농가가계에 큰 피해를 주고 있는 실정이다.
최근 상기 자연재해에 의한 피해를 줄이고, 농작물의 생산량을 늘리기 위해 스마트 팜이 운용되고 있지만 여전히 비닐하우스 또는 유리 등으로 이루어진 스마트 팜의 시설 자체의 구조는 큰 자연재해에 약하고, 설비 비용과 유지 비용이 많이 드는 문제점을 여전히 가지고 있다.
또한, 국내 농가소득에서 농업소득의 비중은 27%에 불과한 것으로 파악되고 있고, 특히 영농규모가 작을수록 농업소득 비중이 낮기 때문에 다각적인 농외소득이 창출될 필요성이 커지고 있다. 한편, 원자력 에너지의 위험성이 높아짐에 따라서 신재생 에너지산업이 주목받고 있고, 그 중 태양광 발전산업이 농촌의 농지, 축사, 임야 등에 설치되어 농민들의 실제 소득원이 되고 있으나 외지인이나 기업주도로 사업이 추진되면서 실제 소득은 하락되고 있는 실정이다.
태양광 발전산업은 태양광 발전장치를 설치할 경우 농업으로 농산물 생산이 어렵다는 문제점을 가지고 있고, 그 해결책으로 상기 온실농업에 태양광 발전시설을 설치하고 있는 실정이며, 태양에너지를 이용하여 생산된 전기에너지를 이용한 농업용 온실 시스템을 가지는 선행기술들로는 한국공개특허 제10-2012-0028428호(2012.03.23.) 2개 이상의 열을 이루어 배치되는 복수개의 태양전지모듈들과; 상기 태양전지모듈들의 수광면이 실질적으로 남쪽을 향하여 경사를 이루도록 상기 태양전지모듈을 지지하는 지지프레임부와; 상기 지지프레임부가 설치된 지면과 상기 태양전지모듈 사이에 설치되는 작물재배온실을 포함하는 태양전지발전시설물을 제공하고 있고, 한국공개특허 제10-2013-0022230호(2013.03.06)는 농업용 하우스의 형상을 구성함과 더불어 태양전지 모듈을 결합하기 위한 결합홈을 구비하는 프레임과, 상기 프레임에 결합됨과 더불어 투명한 특성을 가지고, 자외선을 이용하여 광전변환을 실행하는 다수의 태양전지 모듈을 구비하여 구성되는 농업용 하우스를 제공하고 있다.
상기 선행기술들은 태양전지모듈을 이용한 것으로 에너지 사용을 자체 신재생에너지(태양에너지)를 이용한다는 점에서 유지비용등이 절감되는 효과는 있으나 온실 시스템의 초기 설치비용 및 유지비용이 높고, 온실시스템의 구동을 태양광 발전설비에서 발생되는 에너지를 이용하나 기상조건이 안 좋을 경우 에너지 수급에 문제점이 발생되는 문제점을 가지고 있다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 종래기술 및 선행기술들에서 가지고 있는 문제점인 농지, 축사 등 농촌지역에 태양광 발전장치를 설치할 경우 농업을 할수 없다는 문제점과 온실농업시 온실상부에 태양광 발전장치를 시설하여 온실시스템의 구동에 사용되는 것에서 발생되는 문제점 및 온실 내부의 열을 배출하거나 외부 공기 유입을 원활하게 할 수 없다는 문제점과 시설 자체가 눈 또는 태풍등의 자연재해에 대응하기 위한 구조를 이루지 못 한다는 문제점을 해결하고, 태양광 발전기 상단에 내리는 빗물을 정화하여 온실 내부로 배출시키며, 외부공기를 흡입하여 정화 시킨 후 온실 내부로 배출시켜 내부 공기를 정화 시키고, 농업용 뿐만아니라 양어장에서도 사용 가능한 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템을 제공하는 것이다.
상기와 같은 문제점을 해결하고 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템은 지면이 벼, 과일, 채소등을 재배할 수 있는 논이나 밭 등의 전답으로 이루어지고, 상기 전답 상부로 복수개의 금속으로 직선부재를 3각형 내지 5각형으로 조립된 구조재인 트러스를 이용하여 기둥 및 천장 외각을 이루는 구조로 상기 기둥 하단에는 콘크리트로 이루어진 초석 또는 경량기초파일(700)로 형성되어 있는 트러스 구조물(100), 상기 트러스 구조물(100) 상부에 발전기 틀(210)이 천장을 이루고 발전기 틀(210)에 힌지결합되어 개폐가 가능하고, 전기에너지를 발생시키는 태양광패널(220)이 복수개 부착설치되되 복수개의 상기 태양광패널(220) 사이에 공간이 형성되거나 태양광패널(220)들이 밀착되어 설치될 수 있는 태양광 발전기(200), 상기 트러스 구조물(100) 최외각의 기둥들 내부 상부영역에 모터(310)가 설치되고, 모터(310) 하부에 트러스 구조물(100)에 고정설치되어 비닐 상단이 위치되는 비닐고정샤프트(320)와 상기 모터(310) 회전축 끝단이 고정로프(330)로 연결부착되어 상하로 유동되어 비닐(350)을 개폐하는 비닐개폐샤프트(340)로 이루어진 개폐장치(300), 상기 태양광 발전기(200)에서 발전기 틀(210)에 복수개의 중공이 형성된 빗물유입구(410)를 통해 빗물이 유입되어 빗물유입관(420)을 통해 여과하우징(430)에서 정화되어 정화수유출구(440)를 통해 상기 트러스 구조물(100) 내부로 배출하는 빗물여과장치(400) 및 상기 트러스 구조물(100) 외부의 공기를 공기흡입풍력팬(510)으로 흡입하여 공기흡입관(520) 및 공기배출관(530)을 통해 트러스 구조물(100) 내부로 배출하는 공기흡입장치(500)로 이루어지는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템을 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
(1) 본 발명은 트러스 구조물로 시설하여 자연재해에 따른 피해를 줄이고, 태양광 발전기에서 생산된 전기에너지로 계통연계하여 유지비용을 절감한다.
(2) 본 발명은 개폐장치를 이용하여 여름철에는 고온의 열기를 배출하고, 겨울철 저온 때에는 내부열을 외부로 배출시키지 않는다.
(3) 본 발명은 태양광 발전기 상단에 내리는 빗물을 정화하여 온실 내부로 배출시켜 농작물 및 수산물 생산에 사용하고, 외부 공기를 흡입 후 정화시켜 온실 내부로 배출시켜 온실 내부의 오염된 공기를 정화시킨다.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템의 태양광 발전기 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템이 양어장에 시설된 예시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템에서 태양광 발전기의 회동된 예시도이다.
도 5은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템에서 비닐 개폐 예시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템에서 빗물여과장치의 여과하우징 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템의 공기흡입장치 분리도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템에서 경량기초파일 평면도 및 사시도이다.
도 9은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템의 폐쇄된 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템의 태양광 발전기 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템이 양어장에 시설된 예시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템에서 태양광 발전기의 회동된 예시도이다.
도 5은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템에서 비닐 개폐 예시도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템에서 빗물여과장치의 여과하우징 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템의 공기흡입장치 분리도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템에서 경량기초파일 평면도 및 사시도이다.
도 9은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템의 폐쇄된 사시도이다.
본 발명의 명칭은 "농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템"으로 통상의 기술자가 쉽게 알 수 있도록 구체적인 내용을 기재하고, 충분히 유추 가능한 별도의 기재는 생략하며, 필요 경우 실시예 및 도면을 기재한다. 또한, 본 명세서 및 특허청구범위에서 정의된 용어들은 한정 해석하지 아니하며, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있고, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 발명의 일면에 있어서,
도 1 내지 도 9를 참고하여 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템을 하기에 더욱 상세하게 개진한다.
농가 소득을 위한 복합 태양광 발전시스템에 있어서,
상기 발전시스템은
지면이 벼, 과일, 채소등을 재배할 수 있는 논이나 밭등의 전답으로 이루어지고,
상기 전답 상부로 복수개의 금속으로 직선부재를 3각형 내지 5각형으로 조립된 구조재인 트러스를 이용하여 기둥 및 천장 외각을 이루는 구조로 상기 기둥 하단에는 콘크리트로 이루어진 초석 또는 경량기초파일(700)로 형성되어 있는 트러스 구조물(100);
상기 트러스 구조물(100) 상부에 발전기 틀(210)이 천장을 이루고 발전기 틀(210)에 힌지결합되어 개폐가 가능하고, 전기에너지를 발생시키는 태양광패널(220)이 복수개 부착설치되되 상기 태양광패널(220)들 사이에 공간이 형성되거나 태양광패널(220)들이 밀착되어 설치될 수 있는 태양광 발전기(200);
상기 트러스 구조물(100) 최외각의 기둥들 내부 상부영역에 모터(310)가 설치되고, 모터(310) 하부에 트러스 구조물(100)에 고정설치되어 비닐(350) 상단이 위치되는 비닐고정샤프트(320)와 상기 모터(310) 회전축 끝단이 고정로프(330)로 연결부착되어 상하로 유동되어 비닐(30)을 개폐하는 비닐개폐샤프트(340)로 이루어진 개폐장치(300);
상기 태양광 발전기(200)에서 발전기 틀(210)에 복수개의 중공이 형성된 빗물유입구(410)를 통해 빗물이 유입되어 빗물유입관(420)을 통해 여과하우징(430)에서 정화되어 정화수유출구(440)를 통해 상기 트러스 구조물(100) 내부로 배출하는 빗물여과장치(400); 및
상기 트러스 구조물(100) 외부의 공기를 공기흡입풍력팬(510)으로 흡입하여 공기흡입관(520) 및 공기배출관(530)을 통해 트러스 구조물(100) 내부로 배출하는 공기흡입장치(500);로 이루어진다.
상기 트러스 구조물(100)의 파이프는 사각파이프, C형강, ㄷ형강으로 철, 알라미늄, 스테인리스 등의 재질 중 하나로 이루어진다.
본 발명 복합 태양광 발전 시스템은 지면에 논이나 밭 등의 전답으로 벼, 과일, 채소등을 재배할 수 있고, 눈이나 비, 태풍 등의 피해를 예방하기 위한 것이며, 태양광 발전장치(200)의 태양광 패널(220)에 공간을 두어 빛이 농작물에 전달되게 할 수 있고, 밀폐시에는 개폐장치를 이용하여 농작물에 통풍을 실시하여 식물 성장에 지장을 초래하지 않게 한다.
또한, 상기 태양광 발전기(200)에서 발생된 전기에너지는 DC/DC 컨버터와 DC/AC 인버터 및 PLL(Phase-locked loop)를 통하여 계통연계되는 것이 바람직하며, 그에 따라서 농가소득을 향상 시킨다.
상기 복합 태양광 발전시스템은 내부 지면에 농산물을 경작하고, 트러스 구조물(100) 내부에 비닐하우스를 설치할 수 있으며, 콘크리트 또는 비닐소재로 벽면 및 바닥면을 이루는 양어장으로 사용가능 하며, 양어장으로 사용될 때는 벽면 외면에 보강벽체(600)를 더하고, 양어장 내부에 물순환여과장치(미도시) 및 물순환항균필터(미도시)를 설치 할 수 있다.
상기 본 발명의 복합 태양광 발전 시스템이 양어장으로 사용될 때 양어장 내부에 중간벽체를 형성하고, 상기의 물순환여과장치 및 물순환항균필터를 이용하여 물을 정화 및 순환시켜 친환경 양식이 가능하도록 실시한다.
상기 트러스 구조물(100)과 태양광 발전기(200) 사이에는 하중보강대(240)가 위치하고 있어 일부공간을 형성하고, 상기 하중보강대(240)는 트러스 구조물(100) 상단 끝단에 용접융착되어 부착되고, 태양광 발전기(200)의 발전기 틀(210)과는 고정볼트로 부착된다.
상기 태양광패널(220)이 트러스 구조물(100)의 부동침하와 자연재해등으로 보호되도록 고무 또는 실리콘 재질의 패킹(230)이 외측 끝단에 부착설치 되고, 패킹(230)이 부착설치된 태양광패널(220)은 힌지 축을 기준으로 회동하여 태양을 바라볼 수 있거나 상부를 개방한다.
상기 개폐장치(300)에서 비닐고정샤프트(320)는 회동가능하되, 개방된 상태일때는 비닐(250)이 비닐고정샤프트(320)에 감겨져 있고, 폐쇄시킬때는 모터(310)를 이용하거나 수동으로 비닐개폐샤프트(340)를 하방으로 내려 폐쇄시키며, 비닐고정샤프트(320) 및 비닐개폐샤프트(340)는 비닐(350)과 복수개의 스프링 고정링으로 연결된다.
또한, 비닐(350)이 비바람 등으로 인하여 유동이 되는 것을 방지하기 위해 비닐개폐샤프트(340)의 양 끝단을 포함시켜 가이드되어 상방 및 하방으로 유동 되게하는 비닐고정수단을 더하며, 이때 가이드 역할을 실시하는 비닐고정수단은 평면에서 보았을때 'ㄷ'자 형태를 나타내는 것이 바람직하다.
상기 여과하우징(430) 내부는 내부중앙에 복수개의 중공이 형성된 막이 위치되어 상부와 하부 공간을 가지며, 상부에는 부직포(432)가 충진되어 있고, 하부에는 제올라이트(434)가 충진되어 있으며, 빗물유입구(410)와 빗물유입관(420)을 통해 유입되는 빗물을 여과 한 후 배출된다.
상기 여과하우징(430)의 상부와 하부는 각각 빗물유입관(420)과 정화수유출구(440)와 나사산 결합되어 있어 개폐가 가능하여 부직포(432) 및 제올라이트(434) 충진재를 교체할 수 있다.
상기 부직포(432) 최상부면에는 친수성 및 소수성이 포함되어 있는 표면개질된 분리여과막인 양친매성막을 둔다.
상기 양친매성막은 불소계 폴리플루오린화비닐라덴(PVDF), 소수성(PMMA : Poly(methyl methacrylate))과 친수성(PPEGMEMA : Poly(polyethylene glycol methyl ether methacrylate))의 공중합체인 PMMA-b-PPEGMEMA 및 염화리튬(LiCl)로 혼합된 용액을 부직포 위해 부은 후 독트 블레이드로 캐스팅을 한 후 25℃ 증류수에 함침하여 제조한다.
추가로, 상기 양친매성막과 부직포(432)는 하부로부터 번갈아 교차하여 충진시켜 여과 효율을 높인다.
상기 제올라이트(434)는 볼 형태로 제올라이트 분말과 규사분말, 활성탄, 펄라이트, 숯, 화산석 및 편백나무 톱밥 중 선택되는 2개 이상을 중량비율로 1:0.1~0.3으로 혼합 후 소성시켜 다공성 볼로 제조된다.
상기 제올라이트(Zeolite)는 알루미늄 산화물과 규산 산화물의 결합으로 생겨난 음이온을 알칼리 금속 및 알칼리 토금속이 결합되어 있는 광물을 총징하는 것으로 결정질 알루미늄 규산염 광물을 의미한다.
주로 알칼리 금속 또는 알칼리토류 금속을 함유하는 함수 알루미늄 규산염 광물의 일종으로 사면체가 입체망상으로 결합되어 있는 구조이며, 중앙부에 큰 틉이 존재하는 것이 특징이다. 이때 틈의 직경이 0.6㎜를 넘는 것도 있고, 일반식은 (WmZnO2)n·nH2O이고,(W는 Na, Ca, Ba, Sr, Z=Si+Al) 조성은 장석류 또는 준장석류와 유사하지만, 장석은 석영 SiO2, 다이아몬드형 사면체구조가 무한으로 연결한 삼차원 망상구조 중의 Si의 일부가 Al에 의해서 치환된 것인 반면, 제올라이트는 이 망상구조가 올바른 규칙이 깨어져 골격에 빈틈이 있다. 이 빈틈에 의해 분자체 기능을 가지면서 동시에 제올라이트는 다량의 물을 흡착할 수가 있다.
또한, 제올라이트는 천연 항균제로도 사용되는 제올라이트는 이온교환형 구조로 되어 있어 일반적인 형태의 항균제들 보다 훨씬 안정적인 구조를 가지고 있기에 지속적으로 더 오랫동안 강한 항균효과를 볼 수 있고, 중금속을 분해하고, 탈취력이 강하고, 경수를 연수로 변화시켜주는 성질을 가지고 있다. 또한, 물에 녹아있는 암모니아성 질소 성분 제거와 각종 중금속을 이온 교환작용으로 제거한다.
추가로, 제올라이트(434)에 칼슘 분말을 더 첨가할 수 있으며, 상기 칼슘 분말은 이온화된 칼슘 분말로 분말화 된 무기질의 칼슘 분말의 입자를 양이온 계면 활성제로 표면 처리하여 무기질 분말 입자의 표면 극성을 낮추어 사용한다. 이온화된 칼슘분말을 사용하면, 천연재료를 사용하여 제조되고 항균성능을 보이는 장점을 가진다.
상기 공기흡입장치(500)에서 공기배출관(530) 끝단에는 공기분배관(532)이 탈부착 될 수 있다. 또한, 상기 공기분배관(532)은 양어장 내부에 시설되어 물속에 공기 주입을 실시 할 수 있는 것이 바람직하다.
상기 공기흡입장치(500)에서 공기흡입관(520)은 공기정화필터(540)를 추가할 수 있고, 이때 공기정화필터(540)는 내부에 격자 형식의 섬유소재의 필터망이 부착설치되어 있다.
상기 트러스 구조물(100) 내부 상부영역에는 태양빛이 부족할 때 농작물의 광합성 작용을 도울 수 있도록 LED램프가 설치된다.
상기 개폐장치(300)의 모터(310)는 권취기와 도르래로 대체할 수 있으며, 대체 사용시 사용자가 수동으로 비닐(350)의 승하강을 실시할 수 있다.
상기 트러스 구조물의 경량기초파일(700)은 복수개 부착시켜 이용되되 보강페널(720)을 용접 또는 볼트홀(730)을 통해 볼트로 기둥과 조립부착시킨다.
추가의 일면에 있어서,
본 발명의 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템은 온실 내부의 온도, 습도, 햇 볕량, 이산화탄소, 토양 등을 자동으로 측정 분석하고 분석결과에 따라 제어 장치에 의하여 구동될 수 있고, 태양광패널의 회동에 따른 개폐, 비닐 개폐, 빗물여과장치 및 공기흡입장치의 구동을 스마트폰과 같은 모바일 기기를 통해 원격 관리도 가능하다.
상기 설명한 바와 같이 본 발명에 의한 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템의 효과는 트러스 구조물로 시설하여 자연재해에 따른 피해를 줄이고, 태양광 발전기에서 생산된 전기에너지로 계통연계하여 유지비용을 절감하고, 개폐장치를 이용하여 여름철에는 고온의 열기를 배출하고, 겨울철 저온때에는 내부열을 외부로 배출시키지 않으며, 태양광 발전기 상단에 내리는 빗물을 정화하여 온실 내부로 배출시켜 농작물 및 수산물 생산에 사용하고, 외부 공기를 흡입 후 정화시켜 온실 내부로 배출시켜 온실 내부의 오염된 공기를 정화시킨다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었지만, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술은 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.
100 : 트러스 구조물 430 : 여과하우징
200 : 태양광 발전기 432 : 부직포
210 : 발전기 틀 434 : 제올라이트
220 : 태양광패널 440 : 정화수유출구
230 : 패킹 500 : 공기흡입장치
240 : 하중보강대 510 : 공기흡입풍력팬
300 : 개폐장치 520 : 공기흡입관
310 : 모터 530 : 공기배출관
320 : 비닐고정샤프트 532 : 공기분배관
330 : 고정로프 540 : 공기정화필터
340 : 비닐개폐샤프트 600 : 보강벽체
350 : 비닐 700 : 경량기초파일
400 : 빗물여과장치 710 : 기초파일파이프
410 : 빗물유입구 720 : 보강페널
420 : 빗물유입관 730 : 볼트홀
200 : 태양광 발전기 432 : 부직포
210 : 발전기 틀 434 : 제올라이트
220 : 태양광패널 440 : 정화수유출구
230 : 패킹 500 : 공기흡입장치
240 : 하중보강대 510 : 공기흡입풍력팬
300 : 개폐장치 520 : 공기흡입관
310 : 모터 530 : 공기배출관
320 : 비닐고정샤프트 532 : 공기분배관
330 : 고정로프 540 : 공기정화필터
340 : 비닐개폐샤프트 600 : 보강벽체
350 : 비닐 700 : 경량기초파일
400 : 빗물여과장치 710 : 기초파일파이프
410 : 빗물유입구 720 : 보강페널
420 : 빗물유입관 730 : 볼트홀
Claims (14)
- 농가 소득을 위한 복합 태양광 발전시스템에 있어서,
상기 발전시스템은,
지면이 벼, 과일, 채소등을 재배할 수 있는 논이나 밭등의 전답으로 이루어지고,
상기 전답 상부로 복수개의 금속으로 직선부재를 3각형 내지 5각형으로 조립된 구조재인 트러스를 이용하여 기둥 및 천장 외각을 이루는 구조로 상기 기둥 하단에는 콘크리트로 이루어진 초석 또는 경량기초파일로 형성되어 있는 트러스 구조물;
상기 트러스 구조물 상부에 발전기 틀이 천장을 이루고 발전기 틀에 힌지결합되어 개폐가 가능하고, 전기에너지를 발생시키는 태양광패널이 복수개 부착설치되되 복수개의 상기 태양광패널 사이에 공간이 형성되거나 태양광패널들이 밀착되어 설치될수 있는 태양광 발전기;
상기 트러스 구조물 최외각의 기둥들 내부 상부영역에 모터가 설치되고, 모터 하부에 트러스 구조물에 고정설치되어 비닐 상단이 위치되는 비닐고정샤프트와 상기 모터 회전축 끝단이 고정로프로 연결부착되어 상하로 유동되어 비닐을 개폐하는 비닐개폐샤프트로 이루어진 개폐장치;
상기 태양광 발전기에서 발전기 틀에 복수개의 중공이 형성된 빗물유입구를 통해 빗물이 유입되어 빗물유입관을 통해 여과하우징에서 정화되어 정화수유출구를 통해 상기 트러스 구조물 내부로 배출하는 빗물여과장치; 및
상기 트러스 구조물 외부의 공기를 공기흡입풍력팬으로 흡입하여 공기흡입관 및 공기배출관을 통해 트러스 구조물 내부로 배출하는 공기흡입장치;로 이루어지는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 태양광 발전시스템은 내부 지면에 농산물을 경작하고, 트러스 구조물 내부에 비닐하우스를 설치할 수 있는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 트러스 구조물과 태양광 발전기 사이에는 하중보강대가 위치하고 있되, 상기 하중보강대는 트러스 구조물 상단 끝단에 용접융착되어 부착되고, 태양광 발전기의 발전기 틀과는 고정볼트로 부착되는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 태양광패널이 트러스 구조물의 부동침하와 자연재해등으로 보호되도록 고무 또는 실리콘 재질의 패킹이 외측 끝단에 부착설치 되고, 패킹이 부착설치된 태양광패널은 힌지 축을 기준으로 회동하여 태양을 바라볼 수 있거나 상부를 개방하는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 개폐장치에서 비닐고정샤프트는 회동가능하되, 개방된 상태일때는 비닐이 비닐고정샤프트에 감겨져 있고, 폐쇄시킬때는 모터를 이용하거나 수동으로 비닐개폐샤프트를 하방으로 내려 폐쇄시키며, 비닐고정샤프트 및 비닐개폐샤프트는 비닐과 복수개의 스프링 고정링으로 연결되는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 여과하우징 내부는 내부중앙에 복수개의 중공이 형성된 막이 위치되어 상부와 하부 공간을 가지며, 상부에는 부직포가 충진되어 있고, 하부에는 제올라이트가 충진되어 있으며, 빗물유입구와 빗물유입관을 통해 유입되는 빗물을 여과 한 후 배출되는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제6 항에 있어서,
상기 여과하우징의 상부와 하부는 각각 빗물유입관과 정화수유출구와 나사산 결합되어 있어 개폐가 가능하여 부직포 및 제올라이트 충진재를 교체할 수 있는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제6 항에 있어서,
상기 부직포 최상부면에는 친수성 및 소수성이 포함되어 있는 표면개질된 분리여과막인 양친매성막을 두는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제6 항에 있어서,
상기 제올라이트는 볼 형태로 제올라이트 분말과 규사분말, 활성탄, 펄라이트, 숯, 화산석 및 편백나무 톱밥 중 선택되는 2개 이상을 중량비율로 1:0.1~0.3으로 혼합 후 소성시켜 다공성 볼로 제조되는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 공기흡입장치에서 공기배출관 끝단에는 공기분배관이 탈부착 될 수 있는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 공기흡입장치에서 공기흡입관은 공기정화필터를 추가할 수 있고, 이때 공기정화필터는 내부에 격자 형식의 섬유소재의 필터망이 부착설치되어 있는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 트러스 구조물 내부 상부영역에는 태양빛이 부족할 때 농작물의 광합성 작용을 도울 수 있도록 LED램프가 설치되는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 개폐장치의 모터는 권취기와 도르래로 대체할 수 있으며, 대체 사용시 사용자가 수동으로 비닐의 승하강을 실시할 수 있는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템. - 제1 항에 있어서,
상기 트러스 구조물의 경량기초파일은 복수개 부착시켜 이용되되 보강페널을 용접 또는 볼트홀을 통해 볼트로 기둥과 조립부착시키는 것을 특징으로 하는 농가소득 향상을 위한 복합 태양광 발전시스템.
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- 2017-12-12 KR KR1020170169907A patent/KR101853683B1/ko active IP Right Grant
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