KR101892606B1 - 태양광발전시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광발전시스템에 관한 것으로서, 서로 이격되게 배치되며 밀도가 큰 재질로 지면에 착탈가능하게 결합되는 한 쌍의 외곽기초프레임과; 상기 한 쌍의 외곽기초프레임 사이에 복수개의 행과 열로 배치되는 내부기초프레임과; 상기 한 쌍의 외곽기초프레임과 상기 복수개의 내부기초프레임을 세로방향으로 서로 연결하는 복수개의 세로프레임과; 상기 외곽기초프레임과 상기 내부기초프레임의 배치열 마다 상기 세로프레임에 가로방향으로 결합되는 복수개의 가로프레임과; 양단이 이웃하게 배치된 한 쌍의 가로프레임에 결합되고, 가운데 영역에 일정각도 경사지게 형성된 경사바가 구비된 복수개의 패널지지프레임과; 상기 복수개의 패널지지프레임의 상기 경사바에 복수개의 행과 열로 결합되며, 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성하는 태양광발전패널을 포함하되, 상기 패널지지프레임은, 상기 경사바의 일단으로부터 절곡되어 형성되는 절곡바와; 절곡바로부터 수평하게 구비되어 상기 외곽기초프레임 또는 내부기초프레임에 결합되는 절곡바연결바와; 상기 경사바의 타단으로부터 수평하게 연장형성되어 상기 내부기초프레임 또는 외곽기초프레임에 결합되는 경사바연결바를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광발전시스템{SOLAR ENERGY GENERATION SYSTEM}
본 발명은 태양광발전시스템에 관한 것으로서, 보다 자세히는 평탄화된 토지나 건물 옥상에 거치식으로 태양광발전패널을 용이하게 설치할 수 있도록 구조가 개선된 태양광발전시스템에 관한 것이다.
석유 등 화석에너지의 고갈과 환경오염에 대한 우려로 인하여 대체 에너지에 대한 관심이 높아지고 있다. 그 중에서도 태양전지를 부착한 패널을 대규모로 펼쳐 태양광 에너지를 이용, 전기를 대규모로 생산하는 발전인 태양광발전이 각광받고 있다.
태양광발전은 무한정, 무공해의 태양광 에너지를 이용하므로 연료비가 들지 않고, 대기오염이나 폐기물 발생이 없다는 장점이 있다.
종래 태양광발전시스템은 풍압하중과 적설하중을 견디기 위해 콘크리트 기초 위에 프레임을 설치하였다. 그러나, 콘크리트 기초를 설치하기 위해서는 콘크리트 타설과 양생에 소요되는 시간이 길고, 설치과정이 복잡한 단점이 있다.
또한, 콘크리트 기초의 경우 한번 설치하면 이동할 수 없는 단점이 있다.
이에 스파이럴 방식으로 콘크리트의 사용을 최소화한 태양광발전 기초 방식이 개발되고 있다. 그러나, 스파이럴 방식의 경우 내구성 문제와 높은 설치비용으로 인해 보급이 저조한 한계가 있다.
일본특허공개 제2013-221394호 "태양광 패널의 지지 구조물" 한국특허출원 제203-0041031호 "부유구를 기반으로 연약기반층에 적용할 수 있는 태양광 전지판 지지대"
본 발명의 목적은 상술한 문제를 해결하기 위한 것으로, 설치 구조를 간소화하여 평탄화된 토지나 건물 옥상에 간편하게 설치할 수 있는 태양광발전시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 간단한 구조이나 풍압하중에 충분히 견딜 수 있도록 설계된 태양광발전시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 필요에 따라 이동이 가능하여 설치위치를 변경할 수 있는 태양광발전시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 상기 목적과 여러 가지 장점은 이 기술분야에 숙련된 사람들에 의해 본 발명의 바람직한 실시예로부터 더욱 명확하게 될 것이다.
본 발명의 목적은 태양광발전시스템에 의해 달성될 수 있다. 본 발명의 태양광발전시스템은, 서로 이격되게 배치되며 밀도가 큰 재질로 지면에 착탈가능하게 결합되는 한 쌍의 외곽기초프레임과; 상기 한 쌍의 외곽기초프레임 사이에 복수개의 행과 열로 배치되는 내부기초프레임과; 상기 한 쌍의 외곽기초프레임과 상기 복수개의 내부기초프레임을 세로방향으로 서로 연결하는 복수개의 세로프레임과; 상기 외곽기초프레임과 상기 내부기초프레임의 배치열 마다 상기 세로프레임에 가로방향으로 결합되는 복수개의 가로프레임과; 양단이 이웃하게 배치된 한 쌍의 가로프레임에 결합되고, 가운데 영역에 일정각도 경사지게 형성된 경사바가 구비된 복수개의 패널지지프레임과; 상기 복수개의 패널지지프레임의 상기 경사바에 복수개의 행과 열로 결합되며, 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성하는 태양광발전패널을 포함하되, 상기 패널지지프레임은, 상기 경사바의 일단으로부터 절곡되어 형성되는 절곡바와; 절곡바로부터 수평하게 구비되어 상기 외곽기초프레임 또는 내부기초프레임에 결합되는 절곡바연결바와; 상기 경사바의 타단으로부터 수평하게 연장형성되어 상기 내부기초프레임 또는 외곽기초프레임에 결합되는 경사바연결바를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에 따르면, 상기 외곽기초프레임은 콘크리트로 형성되며, 일측에 단차지게 형성되어 상기 세로프레임의 일단이 접촉지지되는 절개단차면이 일정면적 구비되며, 상기 절개단차면에는 상기 세로프레임의 일단이 삽입되는 세로프레임삽입홈이 상기 세로프레임의 형상에 대응되게 함몰 형성되고, 상기 세로프레임삽입홈에는 상부로 수직하게 돌출형성되어 상기 세로프레임의 제1결합축결합공에 삽입되는 제1세로프레임결합축과, 상기 제1세로프레임결합축의 일측에 돌출형성되어 상기 세로프레임과 상기 가로프레임을 함께 관통하여 삽입되는 제2세로프레임결합축이 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 복수개의 내부기초프레임은 서로 대향되는 방향으로 배치된 제1기초블럭 및 제2기초블럭을 포함하되, 상기 제1기초블럭과 상기 제2기초블럭은 각각, 지면으로부터 일정 높이에 단차지게 형성되어 지면체결부재가 삽입되는 지면체결부재삽입공이 형성된 하부단차면과; 상면에 함몰형성되어 세로프레임의 단부가 삽입지지되는 프레임삽입홈과; 상기 프레임삽입홈의 바닥면으로부터 상방향으로 수직하게 돌출형성되어 세로프레임에 삽입되는 프레임결합축을 포함하며, 상기 제1기초블럭의 배면에는 상기 제2기초블럭을 향해 돌출형성된 블럭삽입돌기가 돌출형성되고, 상기 제2기초블럭의 배면에는 상기 블럭삽입돌기가 수용되어 상기 제1기초블럭과의 결합상태가 유지되도록 하는 블럭돌기수용홈이 구비될 수 있다.
일 실시예에 따르면, 상기 태양광발전패널과 상기 패널지지프레임의 경사바 사이에 구비되어 상기 태양광발전패널을 상기 경사바에 결합시키는 제1브래킷 및 제2브래킷을 포함하되, 상기 제1브래킷은 수평하게 구비되어 상기 태양광발전패널에 결합되는 패널결합브래킷과, 상기 패널결합브래킷에 수직하게 구비되는 제1수직브래킷을 포함하고, 상기 제2브래킷은 수평하게 구비되어 상기 경사바의 상면에 결합되는 경사바결합브래킷과, 상기 경사바결합브래킷에 수직하게 구비되어 상기 제1수직브래킷과 결합되는 제2수직브래킷을 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 태양광발전시스템은 풍압하중을 견딜 수 있는 콘크리트 재질의 외곽기초프레임의 사용을 최소화하고 상대적으로 하중이 적은 복수개의 내부기초프레임을 이용해 설치한다.
이에 따라 시공시간이 짧고 시공에 소요되는 인력을 줄일 수 있어 간편한 시공이 가능한 장점이 있다.
또한, 태양광발전패널이 결합되는 패널지지프레임에 곡면을 형성하여 태양광발전패널을 경사지게 지지할 수 있으며, 볼트 결합 수를 최소화할 수 있어 작업공수를 줄일 수 있다.
또한, 외곽기초프레임과 내부기초프레임이 모두 이동가능하므로 설치장소를 용이하게 변경할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광발전시스템의 구성을 도시한 사시도,
도 2는 본 발명에 따른 태양광발전시스템의 단위 태양광발전패널의 결합구성을 도시한 분해사시도,
도 3은 도 2의 A부분을 확대하여 도시한 확대사시도,
도 4는 도 2의 B부분을 확대하여 도시한 확대사시도,
도 5는 도 2의 C부분을 확대하여 도시한 확대사시도,
도 6은 본 발명에 따른 태양광발전시스템의 측면구성을 도시한 측면도,
도 7은 본 발명에 따른 태양광발전시스템의 평면구성을 도시한 평면도이다.
본 발명을 충분히 이해하기 위해서 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명의 실시예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예는 당업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되어지는 것이다. 따라서 도면에서의 요소의 형상 등은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 부재는 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 기술은 생략된다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광발전시스템(100)의 구성을 도시한 사시도이다.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 태양광발전시스템(100)은 설치영역의 양측 외곽에 배치되는 한 쌍의 외곽기초프레임(110,110a)과, 한 쌍의 외곽기초프레임(110,110a) 사이에 복수개의 행과 열로 배치되는 내부기초프레임(120)과, 한 쌍의 외곽기초프레임(110,110a)을 서로 연결하는 복수개의 세로프레임(130)과, 세로프레임(130)에 가로방향으로 배치되는 복수개의 가로프레임(140,140a)과, 이웃하는 가로프레임(140,140a)에 양단이 결합되며 일정 각도 경사지게 배치되어 태양광발전패널(160)을 지지하는 패널지지프레임(150)과, 패널지지프레임(150)에 결합되는 복수개의 태양광발전패널(160)과, 태양광발전패널(160)에서 생성된 전기에너지가 저장되는 제어박스(170)를 포함한다.
본 발명에 따른 태양광발전시스템(100)은 외곽기초프레임(110,110a)과 복수개의 내부기초프레임(120)과, 이들에 격자 형태로 배치되는 세로프레임(130) 및 가로프레임(140,140a)과, 가로프레임(140,140a)에 결합되는 패널지지프레임(150)을 조립하여 평탄화된 토지나 건물 옥상 등에 간편하게 설치될 수 있다.
외곽기초프레임(110,110a)은 태양광발전시스템(100)이 설치되는 장소의 최외곽에 배치된다. 설치장소의 최외곽 영역은 내부영역에 비해 상대적으로 풍압하중을 크게 받게 된다. 이에 본 발명의 외곽기초프레임(110,110a)은 풍압하중에 견딜 수 있도록 내구성을 갖는 재질로 형성하고, 내부영역에 배치되는 내부기초프레임(120)은 외곽기초프레임(110,110a)에 비해 가벼운 재질로 형성될 수 있다.
외곽기초프레임(110,110a)은 콘크리트와 같이 무게 또는 밀도가 큰 재질로 형성된다. 외곽기초프레임(110,110a)은 설치장소의 전체 폭에 대응되는 길이를 갖도록 단일 구조로 형성된다. 이에 의해 복수개의 행과 열로 배치되는 태양광발전패널(160)의 풍압하중을 견고하게 지지할 수 있다.
외곽기초프레임(110,110a)은 지면에 고정결합되지 않고, 이동가능하게 구비된다. 한 쌍의 외곽기초프레임(110,110a)은 서로 마주보는 방향에 절개단차면(111)이 구비된다. 절개단차면(111)은 지면으로부터 일정 높이에 수평하게 절개되어 형성된다. 절개단차면(111)은 외곽기초프레임(110,110a)의 전체길이를 따라 형성된다.
도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 절개단차면(111)에는 세로프레임(130)이 삽입지지되는 세로프레임삽입홈(111a)이 세로프레임(130)의 형상에 대응되게 함몰형성된다. 세로프레임삽입홈(111a)의 바닥면에는 수직하게 돌출형성된 제1세로프레임결합축(111b) 및 제2세로프레임결합축(111c)이 구비된다.
세로프레임삽입홈(111a)은 세로프레임(130)의 높이와 폭에 대응되게 형성되므로 세로프레임(130)이 삽입되었을 때 세로프레임(130)의 상면이 절개단차면(111)과 동일 높이에 위치하게 된다.
제1세로프레임결합축(111b)은 세로프레임(130)의 일단에 형성된 제1결합축결합공(131)에 삽입되고, 제2세로프레임결합축(111c)은 세로프레임(130)의 제2결합축결합공(133)과 상부가로프레임(140)의 세로프레임결합공(141)에 함께 삽입된다.
제1세로프레임결합축(111b)은 제1결합축결합공(131)을 관통하여 세로프레임(130)의 상부로 노출된 후, 제1결합축너트(111d)에 체결된다. 제2세로프레임결합축(111c)은 제2결합축결합공(133)과 세로프레임결합공(141)을 관통한 후, 가로프레임(140,140a)의 상부로 노출되고 제2결합축너트(111e)에 체결된다.
한 쌍의 외곽기초프레임(110,110a)의 절개단차면(111)을 따라 일정간격으로 세로프레임삽입홈(111a)이 구비되고, 각 세로프레임삽입홈(111a)마다 제1세로프레임결합축(111b)과 제2세로프레임결합축(111c)이 구비된다.
내부기초프레임(120)은 한 쌍의 외곽기초프레임(110,110a) 사이에 복수개의 행과 열로 배치되어 복수개의 태양광발전패널(160)을 지지한다. 내부기초프레임(120)은 서로 접촉배치되는 제1기초블럭(121) 및 제2기초블럭(123)이 서로 결합되어 형성된다.
제1기초블럭(121)과 제2기초블럭(123)은 복수개의 세로프레임(130)의 하부를 접촉지지하고, 각각의 세로프레임(130)에 가로프레임(140,140a)이 결합되도록 지지한다.
도 2에 확대도시된 바와 같이 제1기초블럭(121)은 사각블럭 형태로 형성되며, 지면으로부터 가까운 위치에 제1하부단차면(121a)이 일정면적 연장되게 형성된다. 제1하부단차면(121a)에는 제1기초블럭(121)을 지면에 고정시키는 지면체결부재(미도시)가 삽입되는 제1지면체결부재삽입공(미도시)이 관통형성된다. 제1기초블럭(121)은 외곽기초프레임(110,110a)에 비해 크기가 작게 형성되므로 강한 외력 또는 풍압에 의해 위치가 이동될 수 있다.
이에 지면체결부재(미도시)를 이용해 제1기초블럭(121)을 지면에 고정시킬 수 있으며, 경우에 따라 지면체결부재(미도시)를 분리하여 제1기초블럭(121)의 위치를 이동시킬 수 있다.
제1기초블럭(121)의 상면에는 세로프레임(130)이 삽입되는 제1프레임삽입홈(121c)이 함몰형성된다. 제1프레임삽입홈(121c)은 세로프레임(130)의 형상에 대응되는 폭과 깊이로 형성된다. 제1프레임삽입홈(121c)의 바닥면에는 수직하게 돌출형성되어 세로프레임(130)의 제3결합축결합공(131a)에 삽입되는 제3세로프레임결합축(121d)이 구비된다.
제3세로프레임결합축(121d)에는 세로프레임(130)의 제3결합축결합공(131a)가 삽입되고, 세로프레임(130)의 상부로 노출된 제3세로프레임결합축(121d)에는 도면에 도시되지 않은 결합너트(미도시)가 체결된다.
제2기초블럭(123)은 제1기초블럭(121)과 동일한 구성으로 형성되며, 제1기초블럭(121)과 서로 대향되는 방향으로 배치된다. 즉, 제1기초블럭(121)의 제1하부단차면(121a)과 제2기초블럭(123)의 제2하부단차면(123a)이 서로 반대방향으로 위치하도록 배치된다.
이 때, 제1기초블럭(121)과 제2기초블럭(123)이 서로 접촉되는 영역에는 블럭삽입돌기(121e)와 블럭돌기수용홈(123e)이 각각 형성된다. 블럭삽입돌기(121e)는 블럭돌기수용홈(123e)에 삽입되어 제1기초블럭(121)과 제2기초블럭(123)의 결합상태를 구속시킨다.
도 5에 도시된 바와 같이 제2프레임삽입홈(123c)에는 세로프레임(130)이 삽입되고, 이 때 세로프레임(130)의 제4결합축결합공(133a)에 제4세로프레임결합축(123d)이 삽입되어 위치가 고정된다. 세로프레임(130)의 상부로 노출된 제4세로프레임결합축(123d)에는 도면에 도시되지 않았으나 결합너트(미도시)가 체결된다.
복수개의 세로프레임(130)은 외곽기초프레임(110,110a)과 내부기초프레임(120) 사이, 이웃하는 내부기초프레임(120) 사이에 세로방향으로 결합되어 가로프레임(140,140a)을 지지한다.
세로프레임(130)은 세로방향으로 배치된 외곽기초프레임(110,110a) 사이의 간격에 대응되는 길이를 갖는 바 형태로 형성된다. 세로프레임(130)은 내구성을 위해 금속소재로 형성된다.
도 2에 도시된 바와 같이 한 개의 세로프레임(130)은 일단에는 제1결합축결합공(131)과 제2결합축결합공(133)이 관통형성되고, 타단에는 제3결합축결합공(131a)과 제4결합축결합공(133a)이 관통형성된다.
제1결합축결합공(131)과 제2결합축결합공(133)은 외곽기초프레임(110,110a)의 제1세로프레임결합축(111b)과 제2세로프레임결합축(111c)에 결합되고, 제3결합축결합공(131a)과 제4결합축결합공(133a)은 내부기초프레임(120)의 제3세로프레임결합축(121d)과 제4세로프레임결합축(123d)에 결합된다.
한편, 세로프레임(130)이 이웃하는 한 쌍의 내부기초프레임(120) 사이에 결합되는 경우, 결합위치에 따라 대응되는 결합공(131,133,131a,133a)에 제3세로프레임결합축(121d)과 제4세로프레임결합축(123d)가 결합될 수 있다.
이 때, 제2세로프레임결합축(111c)과 제3세로프레임결합축(121d)에는 가로프레임(140,140a)이 함께 결합되어 세로프레임(130)에 가로프레임(140,140a)이 고정되도록 한다.
복수개의 가로프레임(140,140a)은 외곽기초프레임(110,110a)과 내부기초프레임(120) 사이에 가로방향으로 배치되어 패널지지프레임(150)을 지지한다. 가로프레임(140,140a)은 각 세로프레임(130)의 양단에 가로방향으로 배치되는 상부가로프레임(140)과 하부가로프레임(140a)을 포함한다. 여기서, 상부가로프레임(140)은 태양광발전패널(160)의 경사도를 기준으로 높은 위치에 배치된 것을 칭하고, 하부가로프레임(140a)은 경사도를 기준으로 낮은 위치에 배치된 것을 칭한다.
상부가로프레임(140)과 하부가로프레임(140a)은 도 1에 도시된 바와 같이 외곽기초프레임(110,110a)과 제1기초블럭(121) 상에 각각 배치되거나, 제2기초블럭(123)과 제1기초블럭(121) 상에 각각 배치될 수 있다.
가로프레임(140,140a)의 양단에는 세로프레임(130)에 결합되는 세로프레임결합공(141)과, 패널지지프레임(150)의 양단에 결합되는 지지프레임결합공(142)이 한 쌍씩 배치된다. 세로프레임결합공(141)은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 외곽기초프레임(110,110a)의 제2세로프레임결합축(111c) 또는 제1기초블럭(121)의 제3세로프레임결합축(121d)에 세로프레임(130)과 함께 삽입되어 가로프레임(140,140a)이 세로프레임(130)에 고정되도록 한다.
지지프레임결합공(142)은 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이 패널지지프레임(150)의 절곡바연결바(153)의 가로바결합공(153a)과 동축상에 배치되고, 가로바체결부재(153b)에 의해 결합되어 가로프레임(140,140a)에 패널지지프레임(150)이 고정되도록 한다.
패널지지프레임(150)은 양단이 이웃하는 상부가로프레임(140)과 하부가로프레임(140a)에 결합되며, 상면에 태양광발전패널(160)을 지지한다.
도 6에 확대도시된 바와 같이 패널지지프레임(150)은 일정각도(θ)로 경사지게 형성되는 경사바(151)와, 경사바(151)의 일단에 절곡 연장된 절곡바(152)와, 절곡바(152)의 단부에 수평하게 형성되는 절곡바연결바(153)와, 경사바(151)의 타단에 수평하게 형성되는 경사바연결바(154)를 포함한다.
경사바(151)는 태양광발전패널(160)이 태양광의 흡수률을 높일 수 있도록 일정각도(θ) 기울어지게 형성된다. 경사바(151)는 태양광발전패널(160)의 하부를 지지한다. 경사바(151)와 태양광발전패널(160) 사이에는 도 4에 도시된 바와 같이 제1브래킷(155)과 제2브래킷(157)이 배치된다.
경사바(151)의 표면에는 길이방향을 따라 복수개의 하부브래킷결합공(151a)이 관통형성된다. 제1브래킷(155)은 태양광발전패널(160)의 하면에 결합되는 패널결합브래킷(155a)과, 패널결합브래킷(155a)에 수직하게 형성된 제1수직브래킷(155b)을 포함한다. 제1브래킷(155)은 태양광발전패널(160)의 폭방향에 대응되는 길이를 갖도록 형성된다.
패널결합브래킷(155a)과 제1수직브래킷(155b)은 "ㄱ"자 형태로 절곡되어 형성된다. 패널결합브래킷(155a)은 브래킷모듈체결부재(156)가 삽입되어 태양광발전패널(160)에 고정결합된다.
제2브래킷(157)은 경사바(151)에 결합되는 경사바결합브래킷(157a)과, 경사바결합브래킷(157a)에 수직하게 형성된 제2수직브래킷(157c)을 포함한다. 제2브래킷(157)은 경사바(151)의 폭에 대응되는 길이를 갖도록 "ㄴ"자 형태로 절곡형성된다.
경사바결합브래킷(157a)의 판면에는 제2체결공(157b)이 관통형성되고, 제2체결공(157b)은 경사바(151)의 하부브래킷결합공(151a)에 동축상으로 배치된 후 브래킷경사바체결부재(158)에 의해 고정된다. 브래킷경사바체결부재(158)의 하부에는 결합너트(158a)가 결합되어 경사바(151)와 제2브래킷(157)의 고정상태가 구속되도록 한다.
제1수직브래킷(155b)과 제2수직브래킷(157c)은 서로 마주보게 배치된다. 그리고, 제2브래킷체결부재가 제2수직브래킷(157c)과 제1수직브래킷(155b)을 관통하여 결합된다.
제1브래킷(155)과 제2브래킷(157)은 세트로 함께 태양광발전패널(160)과 경사바(151) 사이에 일정 간격으로 구비되어 태양광발전패널(160)이 경사바(151)에 안정적으로 결합되도록 하다.
절곡바(152)는 경사바(151)와 절곡바연결바(153)를 연결한다. 경사바(151)의 경사에 의해 경사바(151)의 단부와 절곡바연결바(153) 사이의 높이 차이를 절곡바(152)가 부드럽게 연결한다. 절곡바(152)의 절곡형상에 의해 복수개의 프레임을 연결하지 않고 하나의 단일 경사바(151)가 태양광발전패널(160)을 지지할 수 있게 된다.
절곡바연결바(153)와 경사바연결바(154)는 수평하게 형성되어 각각 상부가로프레임(140)과 하부가로프레임(140a)에 결합된다. 절곡바연결바(153)와 경사바연결바(154)에는 각각 가로바결합공(153a,154a)이 형성되고, 상부가로프레임(140)과 하부가로프레임(140a)의 지지프레임결합공(142)에 가로바체결부재(153b,154b)에 의해 결합된다.
태양광발전패널(160)은 가로프레임(140,140a)과 패널지지프레임(150)에 복수개의 행과 열로 결합된다. 태양광발전패널(160)은 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성한다.
태양광발전패널(160)은 제어박스(170)와 연결된다. 제어박스(170)에는 태양광발전패널(160)에서 생성된 전기에너지가 저장되는 축전지(미도시)가 구비된다. 또한, 태양광발전패널(160)에서 생성된 DC 전원을 AC 전원으로 변환하는 인버터(미도시)가 구비될 수 있다.
이러한 구성을 갖는 본 발명에 따른 태양광발전시스템(100)의 설치과정을 도 1 내지 도 7을 참조하여 설명한다.
태양광발전시스템(100)은 평탄화된 토지 또는 건물 옥상에 설치된다. 설치를 위해 먼저 한 쌍의 외곽기초프레임(110,110a)을 설치될 태양광발전패널(160)의 개수를 고려하여 이격 설치한다. 외곽기초프레임(110,110a)은 콘크리트를 이용해 규격화하여 제조한 후, 차량을 이용해 설치장소로 이동할 수 있다.
경우에 따라 외곽기초프레임(110,110a)은 설치장소에서 콘크리트를 양생하여 직접 제조할 수도 있다.
한 쌍의 외곽기초프레임(110,110a) 사이에 복수개의 내부기초프레임(120)을 복수개의 열과 행으로 배치한다. 이 때, 외곽기초프레임(110,110a)의 배치간격은 태양광발전패널(160)의 길이와 폭에 대응되게 조절된다. 내부기초프레임(120)은 외곽기초프레임(110,110a)에 비해 상대적으로 무게가 가벼우므로 규격화하여 제조한 후 설치위치로 이동한다.
그리고, 각각의 설치위치에서 도 2에 도시된 바와 같이 제1기초블럭(121)과 제2기초블럭(123)은 블럭삽입돌기(121e)가 블럭돌기수용홈(123e)에 수용되도록 배치되고, 제1하부단차면(121a)과 제2하부단차면(123a)의 지면체결부재삽입공(123b)에 체결부재(미도시)를 체결하여 지면에 고정시킨다.
외곽기초프레임(110,110a)과 복수개의 내부기초프레임(120)의 배치가 완료되면, 복수개의 세로프레임(130)을 설치한다. 복수개의 세로프레임(130)은 외곽기초프레임(110,110a)과 내부기초프레임(120) 사이, 이웃하는 내부기초프레임(120) 사이에 세로방향으로 복수개의 열로 설치된다.
도 2와 도 5에 도시된 바와 같이 세로프레임(130)의 설치가 완료되면, 복수개의 가로프레임(140,140a)을 설치한다. 상부가로프레임(140)과 하부가로프레임(140a)이 교번적으로 평행하게 설치된다. 그리고, 한 쌍의 상부가로프레임(140)과 하부가로프레임(140a)에 절곡바연결바(153)와 경사바연결바(154)가 결합되도록 패널지지프레임(150)이 설치된다.
도 4에 도시된 바와 같이 패널지지프레임(150)의 경사바(151)에는 제2브래킷(157)이 결합되고, 태양광발전패널(160)의 바닥면에는 제1브래킷(155)이 결합된다. 그리고, 제1브래킷(155)의 제1수직브래킷(155b)과 제2브래킷(157)의 제2수직브래킷(157c)이 서로 맞닿게 배치되고 제2브래킷체결부재(156a)가 삽입되어 고정된다.
설치가 완료되면, 도 6에 도시된 바와 같이 복수개의 태양광발전패널(160)이 패널지지프레임(150)에 일정 각도 경사지게 배치되고, 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성하게 된다.
여기서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광발전시스템은 외곽기초프레임이 단일 구조를 갖도록 형성되었다. 그러나, 경우에 따라 이동이 용이하도록 복수개의 구조로 나누어 형성하고, 현장에서 조립되어 사용될 수도 있다.
또한, 본 발명의 태양광발전시스템은 양측에 외곽기초프레임이 구비되었으나, 건물의 옥상등에 설치되는 경우에는 외곽기초프레임을 생략하고 건물벽면으로 대체할 수도 있다.
또한, 본 발명의 태양광발전시스템은 외곽기초프레임을 양측에만 설치하였으나, 설치장소의 풍압에 따라 내부기초프레임의 사이에 외곽기초프레임을 함께 조합하여 설치할 수도 있다.
한편, 외곽기초프레임을 지면에 고정시킬 수 있는 고정수단이 삽입되는 삽입홀이 구비될 수도 있다. 외곽기초프레임을 지면에 고정하여 큰 풍압하중도 견딜 수 게 있게 된다.
이상에서 살펴본 바와 같이 본 발명에 따른 태양광발전시스템은 풍압하중을 견딜 수 있는 콘크리트 재질의 외곽기초프레임의 사용을 최소화하고 상대적으로 하중이 적은 복수개의 내부기초프레임을 이용해 설치한다.
이에 따라 시공시간이 짧고 시공에 소요되는 인력을 줄일 수 있어 간편한 시공이 가능한 장점이 있다.
또한, 태양광발전패널이 결합되는 패널지지프레임에 곡면을 형성하여 태양광발전패널을 경사지게 지지할 수 있으며, 볼트 결합 수를 최소화할 수 있어 작업공수를 줄일 수 있다.
또한, 외곽기초프레임과 내부기초프레임이 모두 이동가능하므로 설치장소를 용이하게 변경할 수 있다.
이상에서 설명된 본 발명의 태양광발전시스템의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 잘 알 수 있을 것이다. 그러므로 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 형태로만 한정되는 것은 아님을 잘 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 또한, 본 발명은 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 그 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
100 : 태양광발전시스템 110, 110a : 외곽기초프레임
111 : 절개단차면 111a : 세로프레임삽입홈
111b : 제1세로프레임결합축 111c : 제2세로프레임결합축
111d : 제1결합축너트 111e : 제2결합축너트
120 : 내부기초프레임 121 : 제1기초블럭
121a : 제1하부단차면 121c : 제1프레임삽입홈
121d : 제3세로프레임결합축 121e : 블럭삽입돌기
123 : 제2기초블럭 123a : 제2하부단차면
123b : 지면체결부재삽입공 123c : 제2프레임삽입홈
123d : 제4세로프레임결합축 123e : 블럭돌기수용홈
130 : 세로프레임 131 : 제1결합축결합공
131a : 제3결합축결합공 133 : 제2결합축결합공
133a : 제4결합축결합공 140,140a : 가로프레임
141 : 세로프레임결합공 142 : 지지프레임결합공
150 : 패널지지프레임 151 : 경사바
151a : 하부브래킷결합공 152 : 절곡바
153 : 절곡바연결바 153a : 가로바결합공
153b : 가로바체결부재 153c : 체결너트
154 : 경사바연결바 154a : 가로바결합공
154b : 가로바체결부재 155 : 제1브래킷
155a : 패널결합브래킷 155b : 제1수직브래킷
155d : 제1체결공 156 브래킷모듈체결부재
156a : 제2브래킷체결부재 157 : 제2브래킷
157a : 경사바결합브래킷 157b : 제2체결공
157c : 제2수직브래킷 157d : 제3체결공
158 : 브래킷경사바체결부재 158a : 결합너트
160 : 태양광발전패널 170 : 제어박스

Claims (4)

  1. 서로 이격되게 배치되며 지면에 착탈가능하게 결합되는 한 쌍의 외곽기초프레임과;
    상기 한 쌍의 외곽기초프레임 사이에 복수개의 행과 열로 배치되는 내부기초프레임과;
    상기 한 쌍의 외곽기초프레임과 상기 복수개의 내부기초프레임을 세로방향으로 서로 연결하는 복수개의 세로프레임과;
    상기 외곽기초프레임과 상기 내부기초프레임의 배치열 마다 상기 세로프레임에 가로방향으로 결합되는 복수개의 가로프레임과;
    양단이 이웃하게 배치된 한 쌍의 가로프레임에 결합되고, 가운데 영역에 일정각도 경사지게 형성된 경사바가 구비된 복수개의 패널지지프레임과;
    상기 복수개의 패널지지프레임의 상기 경사바에 복수개의 행과 열로 결합되며, 태양광을 흡수하여 전기에너지를 생성하는 태양광발전패널을 포함하되,
    상기 패널지지프레임은,
    상기 경사바의 일단으로부터 절곡되어 형성되는 절곡바와;
    절곡바로부터 수평하게 구비되어 상기 외곽기초프레임 또는 내부기초프레임에 결합되는 절곡바연결바와;
    상기 경사바의 타단으로부터 수평하게 연장형성되어 상기 내부기초프레임 또는 외곽기초프레임에 결합되는 경사바연결바를 포함하며,
    상기 외곽기초프레임은 콘크리트로 형성되며,
    일측에 단차지게 형성되어 상기 세로프레임의 일단이 접촉지지되는 절개단차면이 일정면적 구비되며,
    상기 절개단차면에는 상기 세로프레임의 일단이 삽입되는 세로프레임삽입홈이 상기 세로프레임의 형상에 대응되게 함몰 형성되고,
    상기 세로프레임삽입홈에는 상부로 수직하게 돌출형성되어 상기 세로프레임의 제1결합축결합공에 삽입되는 제1세로프레임결합축과, 상기 제1세로프레임결합축의 일측에 돌출형성되어 상기 세로프레임과 상기 가로프레임을 함께 관통하여 삽입되는 제2세로프레임결합축이 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광발전시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 복수개의 내부기초프레임은 서로 대향되는 방향으로 배치된 제1기초블럭 및 제2기초블럭을 포함하되,
    상기 제1기초블럭과 상기 제2기초블럭은 각각,
    지면으로부터 일정 높이에 단차지게 형성되어 지면체결부재가 삽입되는 지면체결부재삽입공이 형성된 하부단차면과;
    상면에 함몰형성되어 세로프레임의 단부가 삽입지지되는 프레임삽입홈과;
    상기 프레임삽입홈의 바닥면으로부터 상방향으로 수직하게 돌출형성되어 세로프레임에 삽입되는 프레임결합축을 포함하며,
    상기 제1기초블럭의 배면에는 상기 제2기초블럭을 향해 돌출형성된 블럭삽입돌기가 돌출형성되고, 상기 제2기초블럭의 배면에는 상기 블럭삽입돌기가 수용되어 상기 제1기초블럭과의 결합상태가 유지되도록 하는 블럭돌기수용홈이 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광발전시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 태양광발전패널과 상기 패널지지프레임의 경사바 사이에 구비되어 상기 태양광발전패널을 상기 경사바에 결합시키는 제1브래킷 및 제2브래킷을 포함하되,
    상기 제1브래킷은 수평하게 구비되어 상기 태양광발전패널에 결합되는 패널결합브래킷과, 상기 패널결합브래킷에 수직하게 구비되는 제1수직브래킷을 포함하고,
    상기 제2브래킷은 수평하게 구비되어 상기 경사바의 상면에 결합되는 경사바결합브래킷과, 상기 경사바결합브래킷에 수직하게 구비되어 상기 제1수직브래킷과 결합되는 제2수직브래킷을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전시스템.
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