KR101953980B1 - Solar tracking floating power generation system - Google Patents
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Abstract
태양광 추적 부유식 발전 시스템이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템은, 일 면에 태양전지모듈이 구비되고, 타 면에 방수 부재가 형성되어 수면에 부유되며, 각각이 연결되도록 설치되는 복수 개의 태양전지 유닛들과, 상기 복수 개의 태양전지 유닛들을 둘러싸도록 형성되는 프레임이 구비되는 태양전지부, 상기 프레임의 하부에 형성되며, 수면에 부유한 상기 태양전지부를 정해진 방향으로 회전시키기 위한 적어도 하나의 프로펠러를 포함하는 프로펠러부, 및 태양의 이동에 따라 상기 태양전지부를 소정의 방향으로 회전시키면서 태양광을 추적하기 위해 상기 프로펠러부를 선택적으로 구동시키는 제어부를 포함한다.A solar tracking floating power generation system is disclosed. The solar light tracking floating power generation system according to an embodiment of the present invention includes a solar cell module on one side and a waterproof member on the other side to float on the water surface, A solar cell unit provided with a plurality of solar cell units, a frame formed to surround the plurality of solar cell units, at least one propeller provided at a lower portion of the frame, for rotating the solar cell unit suspended in the water surface in a predetermined direction, And a control unit for selectively driving the propeller unit to track sunlight while rotating the solar cell unit in a predetermined direction in accordance with the movement of the sun.
Description
본 발명은 태양광 추적 부유식 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지 유닛을 수면에 부유시켜 태양광 발전을 수행하는 시스템에서, 복잡한 설비를 구비하지 않고서도 프로펠러(예컨대, 선박 프로펠러 등)를 이용하여 회전하도록 함으로써, 부유식 태양광 발전 시스템에서도 태양광 추적이 용이하게 이루어질 수 있는 기술적 사상에 관한 것이다.The present invention relates to a solar-power tracking floating power generation system, and more particularly, to a system for performing solar power generation by floating a solar cell unit on a water surface, a propeller (for example, a ship propeller) So that the sunlight can be easily tracked even in a floating solar power generation system.
최근 환경문제와 에너지 고갈에 대한 우려가 커지면서, 에너지 자원이 풍부하고 환경오염에 대한 문제점이 없으며 에너지 효율이 높은 대체 에너지로서의 태양을 이용한 발전에 대한 관심이 높아지고 있다.Recently, as concerns about environmental problems and energy depletion have increased, there is a growing interest in the development of solar energy as a substitute for energy that is rich in energy resources, has no problems with environmental pollution, and has high energy efficiency.
태양을 이용한 발전은 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는데 필요한 증기를 발생시키는 태양열 발전과, 반도체의 성질을 이용하여 태양빛(photons)을 전기 에너지로 변환시키는 태양광 발전으로 나눌 수 있다. 그 중에서도 빛을 흡수하여 전자와 정공을 생성함으로써 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 발전에 대한 연구가 활발히 행해지고 있다.Solar power generation can be divided into solar power generation, which generates the steam needed to rotate the turbine using solar heat, and solar power generation, which converts solar photons to electrical energy using the properties of semiconductors. Among them, researches on solar power generation that convert light energy into electrical energy by absorbing light and generating electrons and holes are actively conducted.
태양광 발전 시스템은 다수개의 태양전지 모듈이 직렬 또는 병렬로 연결된 태양전지 모듈의 집합체로, 종래의 일반적인 태양광 발전 시스템은 대게 육상에 설치되곤 한다. 이때 주로 야산을 깍아서 태양광 발전 부지로 사용하기 때문에 환경이 파괴되는 문제점이 있으며, 또한 육상에 설치하게 되면 여름철의 경우 높은 기온이나 지열에 의해 태양전지 모듈들이 가열되어 태양전지 모듈들이 효과적으로 냉각되지 못하게 되고, 이로 인해 태양전지 모듈의 발전효율이 저하되는 문제점이 존재한다.The photovoltaic power generation system is a collection of solar cell modules in which a plurality of solar cell modules are connected in series or in parallel. Conventional solar power generation systems are usually installed on land. In this case, the environment is destroyed because it is mainly used as a solar power generation site by cutting the mountains. In addition, when installed on the land, the solar modules are heated due to high temperature or geothermal heat in summer, And the power generation efficiency of the solar cell module is lowered.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해, 태양전지 모듈들을 호수, 강, 연못, 하천, 댐 등의 수상에 설치하는 수상 부유식 태양광 발전에 관한 기술적 사상이 널리 알려져 있다. In order to solve such a problem, the technical idea about floating-type solar power generation in which solar cell modules are installed in water such as a lake, a river, a pond, a river, and a dam is widely known.
또한 태양광 발전에서, 태양광이 태양전지 모듈에 입사하는 입사각이 발전 효율에 큰 영향을 미치게 된다. 이에 따라 육상에 설치되는 태양광 발전 시스템의 경우 시간의 흐름에 따라 달라지는 태양의 위치를 추적하여 태양전지 모듈의 각도를 회전시키는 기술적 사상이 보급되고 있다.Also, in solar power generation, the incidence angle at which sunlight enters the solar cell module greatly affects power generation efficiency. Accordingly, in the case of the photovoltaic power generation system installed on the land, the technical idea of rotating the angle of the solar cell module by tracking the position of the sun according to the passage of time is spreading.
하지만 수상 부유식 태양광 발전의 경우, 태양전지 모듈이 수면에 부유하고 있게 되어 위치의 고정은 물론 태양의 위치에 따라 태양전지 모듈을 회전하는 것이 상대적으로 매우 어려운 문제점이 있다.However, in the case of floating solar power generation, the solar cell module floats on the surface of the water, and it is relatively difficult to rotate the solar cell module depending on the position of the sun as well as the position of the solar cell module.
종래에는 수상 부유식 태양광 발전 시스템에서 태양광을 추적하기 위해서는 매우 복잡한 설비가 요구되며, 이에 따라 설치/유지 비용이 증가하여 효율이 떨어지는 문제점이 있다.Conventionally, in order to track the sunlight in the floating solar photovoltaic power generation system, very complicated equipment is required, which results in an increase in installation and maintenance costs, resulting in a problem of inefficiency.
따라서 간단한 설비만으로도 수면에 부유하고 있는 태양전지 모듈(태양전지 유닛)들을 효과적으로 회전시킬 수 있도록 함으로써 태양광 발전의 효율을 크게 향상시키는 것은 물론, 설치와 유지, 관리 비용까지 절감할 수 있는 기술적 사상이 요구된다.Therefore, it is possible to effectively rotate the solar cell modules (solar cell units) floating on the surface with a simple facility, thereby greatly improving the efficiency of the solar power generation and reducing the installation, maintenance and management costs. Is required.
본 발명이 이루고자 하는 기술적인 과제는, 수면에 부유하는 태양전지부의 하면에 프로펠러(예컨대, 선박용 프로펠러)를 구비하고, 수중에서 구동되는 프로펠러의 동력으로 태양전지부가 용이하게 회전될 수 있도록 함으로써, 간단한 설비로 부유식 발전 시스템에서 태양광을 추적할 수 있도록 하는 기술적 사상을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a propeller (for example, a ship propeller) provided on a lower surface of a solar battery unit floating on a water surface and allowing a solar cell unit to be easily rotated by the power of a propeller driven in water, It is to provide a technical idea that enables simple equipment to track sunlight in a floating power generation system.
상기 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템은, 일 면에 태양전지모듈이 구비되고, 타 면에 방수 부재가 형성되어 수면에 부유되며, 각각이 연결되도록 설치되는 복수 개의 태양전지 유닛들과, 상기 복수 개의 태양전지 유닛들을 둘러싸도록 형성되는 프레임이 구비되는 태양전지부, 상기 프레임의 하부에 형성되며, 수면에 부유한 상기 태양전지부를 정해진 방향으로 회전시키기 위한 적어도 하나의 프로펠러를 포함하는 프로펠러부, 및 태양의 이동에 따라 상기 태양전지부를 소정의 방향으로 회전시키면서 태양광을 추적하기 위해 상기 프로펠러부를 선택적으로 구동시키는 제어부를 포함할 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a solar-powered floating power generation system including a solar cell module on one surface thereof, a waterproof member formed on the other surface thereof, A plurality of solar cell units provided so as to surround the plurality of solar cell units, a solar cell unit provided with a frame formed so as to surround the plurality of solar cell units, a solar cell unit formed below the frame, And a control unit for selectively driving the propeller unit to track sunlight while rotating the solar cell unit in a predetermined direction in accordance with the movement of the sun.
또한, 상기 프로펠러부는, 상기 프레임을 제1방향으로 회전시키기 위한 적어도 하나의 제1방향 프로펠러 및 상기 프레임을 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 회전시키기 위한 적어도 하나의 제2방향 프로펠러를 포함할 수 있다.The propeller section also includes at least one first direction propeller for rotating the frame in a first direction and at least one second direction propeller for rotating the frame in a second direction different from the first direction .
또한, 상기 제1방향 프로펠러는, 상기 프레임의 하부 가장자리에 서로 대칭되도록 각각 형성되는 제1프로펠러 및 제2프로펠러를 포함하며, 상기 적어도 하나의 제2방향 프로펠러는, 상기 제1프로펠러 및 상기 제2프로펠러와 각각 교차되도록 위치하며, 상기 프레임의 하부 가장자리에서 서로 대칭되도록 각각 형성되는 제3프로펠러 및 제4프로펠러를 포함할 수 있다.The first direction propeller may further include a first propeller and a second propeller each formed to be symmetrical to a lower edge of the frame, wherein the at least one second direction propeller includes a first propeller and a second propeller, A third propeller and a fourth propeller, which are respectively positioned to intersect the propeller and are respectively formed to be symmetrical to each other at a lower edge of the frame.
또한, 상기 제어부는, 태양광 발전이 가능한 제1타임 동안 태양의 이동에 대응하도록 상기 태양전지부를 상기 제1방향으로 회전시키기 위해 상기 제1방향 프로펠러를 구동시키며, 태양광 발전이 불가능한 제2타임 중 적어도 일부 동안 상기 태양전지부를 상기 제2방향으로 회전시켜, 상기 태양전지부가 상기 제1방향으로 회전하기 전과 소정 범위 내에서 동일한 위치로 원위치시키는 것을 특징으로 할 수 있다.The control unit may drive the first direction propeller to rotate the solar cell unit in the first direction so as to correspond to the movement of the sun during a first time during which solar power generation is possible, The solar cell unit may be rotated in the second direction during at least a part of the rotation of the solar cell unit to return the solar cell unit to the same position before rotation in the first direction and within a predetermined range.
또한, 상기 제어부는, 상기 프로펠러부를, 일정 단위시간별로 일정 출력을 가지고 일정 시간동안 주기적으로 구동시켜 상기 태양전지부를 회전시키는 것을 특징으로 할 수 있다.In addition, the controller may periodically drive the propeller unit for a predetermined time with a constant output for a predetermined unit time to rotate the solar cell unit.
또한, 상기 태양광 추적 부유식 발전 시스템은, 상기 태양전지부를 둘러싸도록 형성되어 수면에 부유하면서 상기 태양전지부의 이탈을 방지하기 위한 가드부를 더 포함할 수 있다.In addition, the solar tracking floating power generation system may further include a guard part formed to surround the solar cell part and floating on the water surface to prevent the solar cell part from departing.
또한, 상기 태양광 추적 부유식 발전 시스템은, 육상에 설치되어 상기 가드부와 연결되며, 상기 가드부를 소정 범위 내에서 수면에 고정시키기 위한 고정부를 더 포함할 수 있다.In addition, the solar tracking floating power generation system may further include a fixing unit installed on the ground, connected to the guard unit, and fixing the guard unit to the water surface within a predetermined range.
또한, 상기 태양전지부는, 상기 복수 개의 태양전지 유닛들이 특정 방향으로 소정의 각도만큼 기울어지도록 구비되며, 일 측에 상기 복수 개의 태양전지 유닛들과 반대방향으로 소정의 각도만큼 기울어지도록 구비되는 적어도 하나의 방풍유닛들을 더 포함할 수 있다.The solar cell unit may include at least one solar cell unit provided at one side so as to be inclined at a predetermined angle in a direction opposite to the plurality of solar cell units, Of the windward units.
또한, 상기 태양전지부는, 상기 복수 개의 태양전지 유닛들이 특정 방향으로 소정의 각도만큼 기울어지도록 구비되되, 상기 복수 개의 태양전지 유닛들 중 일측의 일부가 나머지 태양전지 유닛들과 반대방향으로 소정의 각도만큼 기울어지는 방풍유닛으로 구현되는 것을 특징으로 할 수 있다.The plurality of solar cell units may be arranged such that the plurality of solar cell units are inclined by a predetermined angle in a specific direction, and a part of one of the plurality of solar cell units is arranged at a predetermined angle And a windward unit which is inclined by a predetermined angle.
본 발명의 기술적 사상에 따르면, 수면에 부유하는 태양전지부의 하면에 프로펠러(예컨대, 선박용 프로펠러)를 구비하고, 수중에서 구동되는 프로펠러의 동력으로 태양전지부가 용이하게 회전될 수 있도록 함으로써, 간단한 설비로 부유식 발전 시스템에서 태양광을 추적할 수 있는 효과가 있다.According to the technical idea of the present invention, a propeller (for example, a ship propeller) is provided on the lower surface of a solar cell floating on a water surface, and the solar cell can be easily rotated by the power of a propeller driven in water, It has the effect of tracking sunlight in a floating power generation system.
본 발명의 상세한 설명에서 인용되는 도면을 보다 충분히 이해하기 위하여 각 도면의 간단한 설명이 제공된다.
도 1 및 도2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템을 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템의 하부 구성을 개략적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템의 태양전지 유닛의 단면의 예들을 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템의 태양전지 유닛이 경사 형성 부재를 구비하는 경우의 일 예를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템에서 제1연결부의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템에서 제1연결부의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템의 태양전지 유닛이 충격 흡수 부재를 구비하는 경우의 일 예를 도시한 도면이다.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템의 방풍유닛을 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS A brief description of each drawing is provided to more fully understand the drawings recited in the description of the invention.
Figures 1 and 2 schematically illustrate a solar tracking suspended power generation system in accordance with an embodiment of the present invention.
3 schematically shows a sub-structure of a solar tracking suspended power generation system according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing examples of cross sections of a solar cell unit of a solar tracking floating power generation system according to an embodiment of the present invention.
5 is a view showing an example of a solar cell unit of a solar photovoltaic floating generation system according to an embodiment of the present invention.
6 is a view illustrating an example of a first connection part in a solar tracking floating power generation system according to an embodiment of the present invention.
7 is a view showing another example of the first connection portion in the solar tracking floating power generation system according to the embodiment of the present invention.
8 is a view showing an example of the case where the solar cell unit of the solar tracking floating power generation system according to the embodiment of the present invention includes the shock absorbing member.
9 and 10 are views for explaining windshield units of a solar tracking floating power generation system according to an embodiment of the present invention.
본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.In order to fully understand the present invention, operational advantages of the present invention, and objects achieved by the practice of the present invention, reference should be made to the accompanying drawings and the accompanying drawings which illustrate preferred embodiments of the present invention.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로 사용될 수 있다.The terms first, second, etc. in this specification may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms may be used for the purpose of distinguishing one component from another.
또한 본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Also, the terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.
또한 본 명세서에 있어서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Also, in this specification, the terms " comprises " or " having ", and the like, specify that the presence of stated features, integers, But do not preclude the presence or addition of other features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
또한 본 명세서에서 반복되는 설명, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능, 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명의 실시형태는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.In the following description, a detailed description of known functions and configurations that may unnecessarily obscure the gist of the present invention will be omitted. Embodiments of the present invention are provided to more fully describe the present invention to those skilled in the art. Accordingly, the shapes and sizes of the elements in the drawings and the like can be exaggerated for clarity.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 중심으로 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments of the present invention with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템을 개략적으로 나타내며, 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템의 하부 구성을 개략적으로 나타낸다.FIG. 1 and FIG. 2 schematically show a solar tracking floating power generation system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 schematically shows a lower structure of a solar tracking floating power generation system according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)은 일 면에 태양전지모듈이 구비되고, 타 면에 방수 부재가 형성되어 수면에 부유되며, 각각이 연결되도록 설치되는 복수 개의 태양전지 유닛(110)들과, 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들을 둘러싸도록 형성되는 프레임(120)이 구비되는 태양전지부(100), 상기 태양전지부(100)의 하부에 형성되며, 수면에 부유한 상기 태양전지부(100)를 정해진 방향으로 회전시키기 위한 적어도 하나의 프로펠러(예컨대, 10-1, 10-2, 20-1, 20-2)를 포함하는 프로펠러부, 및 태양의 이동에 따라 상기 태양전지부(100)를 소정의 방향으로 회전시키면서 태양광을 추적하기 위해 상기 프로펠러부를 선택적으로 구동시키는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 and 2, the solar-light tracking floating
상기 제어부 및/또는 상기 프로펠러부는 별도의 외부 전원을 통해 구동에 필요한 에너지를 공급받을 수도 있지만, 상기 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)에 의해 발전, 생성되는 전기 에너지의 일부를 공급받을 수도 있다.The control unit and / or the propeller unit may receive energy required for driving through a separate external power source, but may receive a part of the electric energy generated and generated by the solar tracking floating
일 예에 의하면, 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들은 각각 제1연결부(130)를 통해 연결될 수 있다.According to an example, the plurality of
또한 구현 예에 따라, 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들과 상기 프레임(120) 역시 상기 제1연결부(130)를 통해 연결되어 있을 수 있다. 이러한 경우, 후술할 본 발명의 기술적 사상에 따라 상기 프레임(120)의 하부에 형성되는 상기 프로펠러부가 구동되는 경우, 상기 프레임(120)이 회전하면서 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들을 포함한 상기 태양전지부(100) 전체가 함께 회전할 수 있다.Also, according to an embodiment, the plurality of
한편 또 다른 구현 예에 의하면, 상기 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)은 도 1에 도시된 바와 같이 상기 태양전지부(100)를 둘러싸도록 형성되어 수면에 부유하면서, 상기 태양전지부(100)의 이탈을 방지하기 위한 가드부(200), 및/또는 육상에 설치되어 상기 가드부(200)와 연결되며, 상기 가드부(200)를 소정 범위 내에서 수면 상에 고정시키기 위한 적어도 하나의 고정부(300)를 더 포함할 수도 있다. 이때 상기 가드부(200)와 상기 고정부(300)는 제2연결부(310)를 통해 서로 연결될 수 있다. 이에 대해서는 후술하도록 한다.According to another embodiment, the solar tracking floating
전술한 바와 같이, 일반적으로 태양전지모듈을 수상에 부유시켜 태양광 발전을 수행하는 경우, 수면에서는 태양전지모듈의 각도나 위치가 수면의 움직임에 따라 흔들리게 되어 고정이 어렵고, 이로 인해 태양의 이동에 따른 태양광 추적이 쉽지 않게 된다. 종래에는 이러한 수상 부유식 태양광 발전 시스템에서, 복수 개의 태양전지모듈들을 소정의 판형 베이스 구조체에 설치하고, 상기 베이스 구조체 자체에 동력을 가하여 회전시킴으로써 태양광 추적이 가능하도록 구현되는 경우가 많은데, 이러한 경우 베이스 구조체나 이의 회전을 위해 복잡한 설비와 많은 비용이 필요하며, 무거운 무게로 인해 회전에 많은 에너지(동력)가 소모될 수 있어 효율이 크게 떨어질 수 있는 문제점이 있었다.As described above, in general, when solar power generation is performed by floating a solar cell module on a water surface, the angle or position of the solar cell module fluctuates according to the movement of the water surface in the water surface, It is not easy to track the sunlight according to the wavelength. Conventionally, in such a floating-type solar photovoltaic power generation system, there are many cases in which a plurality of solar cell modules are installed in a predetermined plate-like base structure, and the solar cell is rotated by applying power to the base structure itself. In this case, the base structure or its complexity requires a lot of cost and complex equipment, and the heavy weight may cause a large amount of energy (power) to be consumed for rotation.
그러나 본 발명의 기술적 사상에 의하면, 상대적으로 간단한 구조의 설비와 동작으로 부유식 발전 시스템에서도 효율적인 태양광 추적이 가능해질 수 있는 효과를 가질 수 있다. 예컨대, 본 발명의 실시 예에 의하면 각각의 태양전지 유닛(110)들이 자체적으로 수면에 부유하면서, 마찬가지로 상기 태양전지 유닛(110)을 둘러싸는 프레임(120)도 수면에 부유하고, 이들이 제1연결부(130)를 통해 연결되어 있게 된다. 그리고 도 3에 도시된 바와 같이 상기 프레임(120)의 하부에 적어도 하나의 프로펠러(예컨대, 10-1, 10-2, 20-1, 20-2)들을 포함하는 프로펠러부를 구비함으로써 간단하게 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)을 구현할 수 있다.However, according to the technical idea of the present invention, efficient solar tracking can be achieved even in a floating power generation system by relatively simple structure and operation. For example, according to the embodiment of the present invention, each of the
일 실시 예에 의하면, 상기 적어도 하나의 프로펠러(예컨대, 10-1, 10-2, 20-1, 20-2)들은 일반적으로 선박에 사용되는 선박용 프로펠러나 스크류로 구현될 수 있으나 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 수중에서 구동되면서 추진력을 발생시킬 수 있는 어떠한 형태의 프로펠러 혹은 스크류로 구현될 수도 있다.According to one embodiment, the at least one propeller (e.g., 10-1, 10-2, 20-1, 20-2) may be implemented as a ship propeller or a screw used in a ship, And may be implemented with any type of propeller or screw that can be driven in water and generate propulsion.
하루를 크게 태양이 떠 있는 주간(이하, 제1타임이라 함)과 태양이 진 야간(이하, 제2타임이라 함)으로 구분할 수 있는데, 태양광 발전은 태양이 떠 있는 주간 즉, 제1타임 동안에만 이루어질 수 있다.The day can be divided into a day in which the sun is largely floating (hereinafter, referred to as a first time) and a night in which the sun is in a nighttime (hereinafter referred to as a second time) .
예를 들어, 계절이나 기상상황에 따라 유동적이지만, 일반적으로 일출(예컨대, 오전 6시 ~ 오전 8시)로부터 일몰(예컨대, 오후 6시 ~ 오후 8시) 사이의 약 10시간 ~ 12시간 가량이 태양광 발전을 수행할 수 있는 제1타임일 수 있다.For example, although it is variable depending on the season or weather conditions, it is generally about 10 to 12 hours from sunrise (e.g., from 6:00 am to 8:00 am) to sunset (e.g., 6:00 pm to 8:00 pm) It may be the first time that solar power generation can be performed.
비가 오거나 흐린 기상 상황이 아닌 이상, 동절기라 해도 적어도 약 10시간 정도는 상기 제1타임일 수 있다.The first time may be at least about 10 hours even in the winter season, unless it is a rainy or cloudy weather condition.
그리고 태양광 발전 시스템은 이러한 상기 제1타임 동안, 소정의 속도 또는 소정의 주기로 회전하면서 태양광을 추적하게 된다. 이러한 회전의 범위는 대략 10시간 ~ 12시간 동안 약 180도만큼의 회전 각도(즉, 일출 방향(동쪽) ~ 일몰 방향(서쪽))를 가지고 회전하게 된다. 그리고 이러한 제1타임 동안 태양이 이동할 때, 태양광을 추적을 위한 상기 태양전지부(100)의 회전에 매우 정밀한 제어를 요구할 필요가 없다. 즉, 일정 범위의 단위시간 동안 일정 범위 내의 회전 각도만큼만 회전되면 태양광을 추적하기에 충분할 수 있다.Then, the solar power generation system tracks sunlight while rotating at a predetermined speed or a predetermined cycle for the first time. This range of rotation is rotated with a rotation angle of about 180 degrees (i.e., from sunrise direction (east) to sunset direction (west)) for about 10 hours to 12 hours. And, when the sun moves during this first time, there is no need to demand very precise control of the rotation of the
따라서 본 발명은 수면에 부유하고 있는 상기 태양전지부(100)의 하부에 프로펠러부를 형성하고, 수중에서 구동되는 프로펠러에 의해 부유식 발전 시스템에서 태양전지부(100)의 회전을 간편하게 구현할 수 있다.Therefore, the present invention can easily realize the rotation of the
도 3을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)은 전술한 바와 같이 상기 태양전지부(100)의 하면에 프로펠러부가 형성될 수 있다. Referring to FIG. 3, in the solar light tracking floating
일 실시 예에 의하면, 상기 프로펠러부는 상기 프레임(120)의 하면에 형성될 수 있다. According to one embodiment, the propeller unit may be formed on a lower surface of the
이때 상기 프로펠러부는, 상기 태양전지부(100)를 제1방향으로 회전시키기 위한 적어도 하나의 제1방향 프로펠러(예컨대, 10-1, 10-2) 및 상기 태양전지부(100)를 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 회전시키기 위한 제2방향 프로펠러(예컨대, 20-1, 20-2)를 포함할 수 있다.At this time, the propeller unit includes at least one first direction propeller (for example, 10-1, 10-2) for rotating the
도면에 도시된 바와 같이, 상기 제1방향 프로펠러는 상기 프레임(120)의 하부 가장자리에 서로 대칭되도록 각각 형성되는 제1프로펠러(10-1) 및 제2프로펠러(10-2)를 포함할 수 있으며, 상기 제2방향 프로펠러는 상기 제1프로펠러(10-1) 및 상기 제2프로펠러(10-2)와 각각 교차되도록 위치하며, 상기 프레임(120)의 하부 가장자리에서 서로 대칭되도록 각각 형성되는 제3프로펠러(20-1) 및 제4프로펠러(20-2)를 포함할 수 있다.As shown in the drawing, the first direction propeller may include a first propeller 10-1 and a second propeller 10-2, which are respectively formed to be symmetrical to each other at a lower edge of the
예컨대, 상기 프레임(120)이 도면에 도시된 바와 같은 사각형의 형상을 가지도록 구현되는 경우, 상기 제1방향 프로펠러 및 상기 제2방향 프로펠러는 상기 프레임(120)의 각 꼭지점에 위치할 수 있다. 물론 구현 예에 따라 상기 제1방향 프로펠러와 상기 제2방향 프로펠러는 각각 상기 프레임(120)의 각 변에 위치할 수도 있으며, 상기 프레임(120)의 형상에 따라 그 위치가 달라질 수 있다. 예컨대, 상기 프레임(120)이 원형의 형상으로 구현되는 경우에는 상기 제1방향 프로펠러는 각각 상기 프레임(120)의 12시 방향과 6시 방향, 상기 제2방향 프로펠러는 각각 3시 방향과 9시 방향에 위치할 수 있다.For example, when the
이하 본 명세서에서는 상기 프레임이 전체적으로 사각형의 형상을 가지고, 상기 제1방향 프로펠러 및 상기 제2방향 프로펠러가 상기 프레임(120)의 각 꼭지점에 각각 형성되는 경우를 예로 들어 설명하지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the case where the frame has a rectangular shape as a whole and the first direction propeller and the second direction propeller are respectively formed at the respective vertexes of the
어떠한 경우든, 상기 제1방향 프로펠러는 상기 프레임(120) 혹은 상기 태양전지부(100)의 양 측단에서 구동하며 상기 태양전지부(100)를 제1방향으로 회전시키고, 상기 제2방향 프로펠러는 상기 프레임(120) 혹은 상기 태양전지부(100)의 다른 방향의 양 측단에서 구동하며 상기 태양전지부(100)를 제2방향으로 회전시킬 수 있다.In any case, the first direction propeller is driven at both ends of the frame (120) or the solar battery unit (100) and rotates the solar battery unit (100) in the first direction, and the second direction propeller It is possible to drive the
본 명세서에서는 설명의 편의를 위해 상기 제1방향은 반시계 방향, 상기 제2방향은 시계 방향인 경우를 예로 들어 설명하지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 상기 제1방향은 상기 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)이 설치된 지역이나 장소, 방향의 특성상 일출 방향으로부터 일몰 방향까지 태양의 이동을 따라 회전하는 방향을 의미할 수 있으며, 상기 제2방향은 이러한 상기 제1방향과 반대되는 방향을 의미할 수 있다.In this specification, for convenience of explanation, the first direction is described as a counterclockwise direction and the second direction is as a clockwise direction, but the present invention is not limited thereto. For example, the first direction may mean a direction in which the sunlight tracking floating
한편 상기 제어부는 태양광 발전이 가능한 상기 제1타임 동안, 상기 제1방향 프로펠러 즉, 상기 제1프로펠러(10-1) 및 상기 제2프로펠러(10-2)를 구동시킴으로써 상기 태양전지부(100)를 제1방향으로 회전시킬 수 있다.Meanwhile, the controller controls the first propeller (10-1) and the second propeller (10-2) by driving the first direction propeller (10-1) and the second propeller Can be rotated in the first direction.
예를 들면, 상기 제어부는 상기 제1타임 동안, 상기 제1방향 프로펠러 예컨대, 상기 제1프로펠러(10-1) 및 상기 제2프로펠러(10-2)를 일정 단위시간별로 일정 출력으로 구동시킬 수 있다. 예컨대, 상기 제어부는 상기 제1프로펠러(10-1) 및 상기 제2프로펠러(10-2)가 상기 제1타임 동안 5분 또는 10분의 단위시간마다, 일정 출력을 가지고 일정 시간(예컨대, 5초, 10초 등)동안 주기적으로 구동되도록 할 수 있다.For example, the control unit may drive the first propeller (10-1) and the second propeller (10-2) at a constant output for a predetermined unit time during the first time have. For example, the control unit may control the first propeller 10-1 and the second propeller 10-2 to rotate for a predetermined time (for example, 5 minutes or 10 minutes) Seconds, 10 seconds, etc.).
또는, 상기 제어부는 시간이 지남에 따라 태양광의 입사각이 달라지면서 변화하는 광량을 감지하고, 감지되는 광량의 변화에 기초하여 상기 제1프로펠러(10-1) 및 상기 제2프로펠러(10-2)의 구동 여부를 결정할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 제어부는 태양광의 광량을 감지하기 위한 소정의 센서 시스템을 구비하고 있을 수 있다.Alternatively, the control unit senses the amount of light that changes as the incident angle of sunlight changes over time, and detects the amount of light that is changed by the first propeller 10-1 and the second propeller 10-2, Or not. In this case, the control unit may include a predetermined sensor system for sensing the amount of sunlight.
한편, 태양광 발전이 불가능한 상기 제2타임(예컨대, 야간)에는, 상기 제1타임 동안 회전하면서 일몰 방향을 바라보게 되는 상기 태양전지 유닛(110)의 방향을 다시 일출 방향으로 원위치시킬 필요가 있다.On the other hand, in the second time (for example, at night) where the solar power generation is impossible, it is necessary to reorient the direction of the
이를 위해, 상기 제어부는 상기 제2타임 동안, 상기 제2방향 프로펠러 즉, 상기 제3프로펠러(20-1) 및 상기 제4프로펠러(20-2)를 구동시킴으로써 상기 태양전지부(100)를 제2방향으로 회전시켜 상기 태양전지부(100)를 원위치시킬 수 있다.For this purpose, the control unit controls the second propeller 20-1 and the fourth propeller 20-2 to drive the
이때, 상기 태양전지부(100)를 원위치시킨다고 함은, 상기 태양전지부(100)의 방향이 일출이 시작되어 회전되기 전과 정확하게 동일한 위치를 의미하는 것은 아니다. 다만 상기 제1타임 동안 태양광을 추적하여 일몰 방향을 향해 있는 상기 태양전지부(100)가 일출 방향을 향하도록 하되, 상기 태양전지부(100)가 상기 제1방향으로 회전하기 전과 소정 범위 내에서 유사한 위치이면 족하다. 이하 본 명세서에서는 이를 소정 범위 내에서 동일한 위치로 원위치시킨다고 표현할 수 있다.At this time, when the
다른 실시 예에 의하면, 상기 프로펠러부는 상기 제1방향 프로펠러 및 상기 제2방향 프로펠러를 모두 구비하지 않고, 태양의 이동 방향과 동일한 제1방향 프로펠러만을 구비할 수도 있다.According to another embodiment, the propeller portion may not include both the first direction propeller and the second direction propeller, and may have only a first direction propeller identical to the direction of the sun.
이러한 경우, 상기 제어부는 상기 제1타임 동안에는 전술한 바와 동일한 방식으로 태양광을 추적하도록 상기 제1방향 프로펠러를 구동할 수 있다. 그리고 상기 제2타임에는 회전 속도 등에 구애받지 않고 필요에 따라 상기 제1방향 프로펠러를 구동하여 상기 태양전지부(100)를 소정 범위 내에서 동일한 위치로 원위치시킬 수 있다. 결과적으로, 전술한 바와 같이 제2방향 프로펠러가 구비된 경우에는 상기 태양전지부(100)가 약 180도의 회전각도로 회전 방향을 반대로 하는 방식이라면, 제1방향 프로펠러만 구비되는 경우에는 상기 태양전지부(100)가 상기 제1방향 프로펠러에 의해 약 360도 회전하는 방식일 수 있다.In this case, the control unit may drive the first direction propeller to track the sunlight in the same manner as described above during the first time. In the second time, the first direction propeller may be driven as needed to rotate the
어떠한 경우든, 본 발명의 기술적 사상에 의하면 수중에 위치하는 프로펠러부의 구동에 의해 수면에 부유된 태양전지부(100)가 간편하게 회전할 수 있게 되어, 부유식 발전 시스템에서도 태양광 추적을 용이하게 수행할 수 있는 효과를 가질 수 있다.In any case, according to the technical idea of the present invention, the
다만 프로펠러부가 수중에서 특정 직선 방향으로 추진력을 더하는 특성을 가지므로, 상기 제1방향 프로펠러 및/또는 상기 제2방향 프로펠러가 각각 한 쌍의 프로펠러들로 상기 태양전지부(100)를 제자리에서 회전시킨다고 하지만, 경우에 따라 상기 태양전지부(100)가 특정 방향으로 이동하게 될 수 있는 가능성도 존재할 수 있다. 또한 상기 프로펠러부의 구동에 의해서만이 아니라, 수면 특성상 파도나 물결, 바람 등의 외부 요인에 의해 상기 태양전지부(100)가 떠내려가거나 흘러갈 수 있는 가능성도 존재할 수 있다.However, since the propeller has the characteristic of adding a propulsive force in a specific linear direction in water, the first direction propeller and / or the second direction propeller each rotate the
종래의 부유식 태양광 발전 시스템들이 태양전지모듈을 고정하기 위한 설비가 구비되는 이유도 여기에 있는데, 본 발명의 경우 상기 태양전지부(100)가 수면에 부유하는 중에 태양광 추적을 위해 회전해야하는 특성때문에 고정되어 있을 수 없는 실정이다. 이를 위하여, 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)은 전술한 바와 같이 상기 태양전지부(100)의 이탈을 방지하기 위한 가드부(200)를 더 포함할 수 있다.The reason why the conventional floating solar power generation systems are equipped with a facility for fixing the solar cell module is that the
다시 도 1을 참조하면, 상기 가드부(200)는 상기 태양전지부(100)를 둘러싸도록 형성되어 수면에 부유될 수 있으며, 상기 태양전지부(100)를 둘러싼 상기 가드부(200)가 고정되어 있으면서 상기 태양전지부(100)의 이탈을 방지할 수 있다.1, the
상기 가드부(200)는 상기 태양전지부(100)의 회전을 방해하지 않으면서, 상기 태양전지부(100)의 지름에 비해 지나치게 큰 공간을 형성하지 않도록 하는 것이 바람직할 수 있다. 일 예에 의하면, 상기 가드부(200)는 도면에 도시된 바와 같이 전체적으로 원형 고리 형상을 가지도록 형성될 수 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 필요에 따라, 또는 상기 태양전지부(100)의 형상에 따라 다양한 형상을 가지도록 형성될 수 있다.It is preferable that the
또한 상기 가드부(200)는 상기 태양전지부(100)와의 충돌시 충격을 가급적 완화하기 위해, 적어도 내측면이 소정의 쿠션이나 탄성이 있는 재질로 형성되는 것이 바람직할 수 있다.The
또한, 수위의 급격한 변화나 파도, 바람 등으로 인해 상기 태양전지부(100)가 상기 가드부(200)를 넘어 이탈되는 것을 방지하기 위해, 상기 가드부(200)는 소정의 높이와 너비를 가지도록 형성되는 것이 바람직할 수 있다.In order to prevent the
이하 도 4 내지 도 6을 참조하여 태양전지 유닛(110)의 구성의 예들을 설명하도록 한다.Examples of the configuration of the
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템의 태양전지 유닛의 단면의 예들을 도시한 도면이다.4 is a view showing examples of cross sections of a solar cell unit of a solar tracking floating power generation system according to an embodiment of the present invention.
도 4의 (a)를 참조하면, 태양전지 유닛(110)은 태양전지판(111)과 태양전지판(111)을 양쪽에서 지지하는 프레임(112)의 구조를 가질 수 있다. 그리고 태양광 입사면의 반대면에 방수 부재(113)가 형성되어 태양전지 유닛(110)은 수면에 직접 부유될 수 있다. 도 4의 (a)에서와 같이 방수 부재(113)는 태양전지판(111)의 후면과 프레임(112)을 덮도록 형성될 수 있다. 일 실시예에서, 방수 부재(113)는 방수 핫멜트 시트를 이용할 수 있다. 방수 핫멜트 시트는 열가소성 수지를 가열 용융시킨 후 접착면에 밀착시킨 후 고화시켜 접착하는 시트이다. 그러나 본 발명의 일 실시예에서, 방수 부재(113)는 반드시 방수 핫멜트 시트에 한정되는 것은 아니고 방수성을 가진 소재라면 모두 사용할 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.Referring to FIG. 4A, the
도 4의 (b)를 참조하면, 태양전지 유닛(110)은 태양전지 유닛(110)의 태양광 입사면의 반대면에 태양전지 유닛(110)의 부유력을 강화시키기 위한 부유 강화층(114)이 형성될 수 있다. 부유 강화층(114)은 방수 부재(113)를 덮도록 형성될 수 있으며, 태양전지 유닛(110)이 수면에 직접 부유될 경우 태양전지 유닛(110)이 수면에 더욱 잘 부유할 수 있도록 돕는다. 일 실시예에서, 부유 강화층(114)은 장방형의 발포 스티로폼, 합성목 등을 사용할 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 부유력을 가진 소재라면 모두 사용할 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다. Referring to FIG. 4B, the
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템의 태양전지 유닛이 경사 형성 부재를 구비하는 경우의 일 예를 도시한 도면이다.5 is a view showing an example of a solar cell unit of a solar photovoltaic floating generation system according to an embodiment of the present invention.
도 5를 참조하면, 태양전지 유닛(110)은 수면에 부유 시에 태양전지 유닛(110)이 경사를 형성하도록 하는 경사 형성 부재(115)를 구비할 수 있다. 도 3에서와 같이 경사 형성 부재(115)는 태양전지 유닛(110)의 태양광 입사면의 반대면의 일측에 설치되어 일측이 타측보다 위로 부유되게 함으로써, 태양전지 유닛(110)이 경사를 형성하도록 할 수 있다. 이 때, 경사 형성 부재(115)는 부유 강화측(114)과 마찬가지로 발포 스티로폼, 합성목 등을 사용할 수 있겠으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 부유력을 가진 소재라면 모두 사용할 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.Referring to FIG. 5, the
경사 형성 부재(115)는 도 5에서와 같이 일측에 추가 부유 부재를 설치하여 일측이 타측보다 위로 부유되게 하는 방식을 이용할 수 있으나, 이는 일 실시예에 따른 것이고, 수면에 직접 부유되는 태양전지 유닛(110)에 경사를 형성할 수 있는 방식이라면 다른 어떤 방식이든 이용할 수 있다.5, an additional floating member may be provided on one side of the inclined forming
한편 다시 도 1을 참조하면, 전술한 바와 같이 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들을 서로 연결하는 제1연결부(130)가 구비될 수 있다.Referring to FIG. 1 again, as described above, the
상기 제1연결부(130)는 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들을 서로 연결할 수 있다. 즉, 상기 제1연결부(130)는 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들 사이를 서로 연결하여 물결에 서로 흩어지거나 서로 부딪혀 손상되는 것을 방지할 수 있다. The
따라서 본 발명은 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들을 서로 연결하고, 이들의 파손 등의 위험을 방지할 수 있는 기술적 사상을 제공할 수 있다.Therefore, the present invention can provide a technical idea to connect the plurality of
구현 예에 따라, 상기 제1연결부(130)는 다양한 방식으로 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들을 서로 연결할 수 있다. 상기 제1연결부(130)가 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들을 연결하는 방식을 도 6 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다.According to an embodiment, the
도 6은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템에서 제1연결부의 일 예를 도시한 도면이다.6 is a view illustrating an example of a first connection part in a solar tracking floating power generation system according to an embodiment of the present invention.
도 6의 (a)를 참조하면, 태양전지 유닛(110)은 측면에 하나 이상의 구멍(116)을 구비할 수 있다. 상기 구멍(116)은 제1연결부(130)가 삽입되어 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들 사이를 서로 연결할 수 있도록 형성될 수 있다.6 (a), the
이를 위한 상기 제1연결부(130)의 구성을 살펴보면, 도 5의 (b)에 도시된 바와 같이 상기 제1연결부(130)는 몸체부(131), 걸림부(132) 및 유닛 충돌 방지부(133)를 포함할 수 있다.5 (b), the
이러한 경우 상기 제1연결부(130)는 몸체부(131)의 양 끝단에 하나 이상의 걸림부(132)를 구비할 수 있으며, 이를 통해 상기 제1연결부(130)의 끝단이 상기 구멍(116)에 삽입된 후 상기 걸림부(132)가 상기 구멍(116)에 걸려 빠지지 않도록 하여 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들 사이를 서로 연결할 수 있다.In this case, the
구현 예에 따라, 상기 제1연결부(130)는 상기 걸림부(132)에 인접하여 유닛 충돌 방지부(133)를 구비할 수도 있다. 이를 통해, 태양전지 유닛(110)의 측면이 상기 걸림부(132)와 상기 유닛 충돌 방지부(133) 사이에 위치하도록 하여 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들 간의 충돌을 방지할 수 있다. 이를 위하여, 상기 걸림부(132) 또는 상기 유닛 충돌 방지부(133)는 상기 태양전지 유닛(110)의 측면에 형성된 구멍(116)의 크기보다 크게 형성되는 것이 바람직할 수 있다.According to an embodiment, the
한편 상기 제1연결부(130)의 몸체부(131)는 연질의 섬유, 플라스틱 및 고무 중 하나 이상의 재질로 형성될 수 있고, 상기 걸림부(132) 또는 상기 유닛 충돌 방지부(133)는 경질의 플라스틱, 고무 및 금속 중 하나 이상의 재질로 형성될 수 있으나 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니다.The
도 7은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템에서 제1연결부의 다른 예를 도시한 도면이다.7 is a view showing another example of the first connection portion in the solar tracking floating power generation system according to the embodiment of the present invention.
도 7의 (a)를 참조하면, 태양전지 유닛(110)은 측면에 서로 인접하는 제1구멍(117) 및 제2구멍(118)의 쌍을 하나 이상 구비할 수 있다. 상기 제1구멍(117) 및 상기 제2구멍(118)은 유연한 재질로 형성되는 제1연결부(130)가 삽입 통과되어 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들 사이를 서로 연결할 수 있도록 구현될 수 있다.Referring to FIG. 7A, the
도 7의 (b)를 참조하면, 상기 제1연결부(130)는 몸체부(131)만으로 구성되어, 상기 제1연결부(130)의 일 단이 상기 제1구멍(117) 및 상기 제2구멍(118)을 통과한 후 상기 제1연결부(130)의 상기 몸체부(131)에 접합됨으로써, 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들 사이를 연결하도록 구현될 수 있다.7B, the
이 때, 상기 제1연결부(130)의 몸체부(131)는 연질의 섬유, 플라스틱 및 고무 중 하나 이상의 재질로 형성될 수 있으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되지는 않는다.At this time, the
이상 도 6 및 도 7을 참조하여 제1연결부(130)의 구성의 예들을 설명하였다. 상기 제1연결부(130)가 전술한 바와 같은 구성을 가짐에 따라, 상기 제1연결부(130)는 복수 개의 태양전지 유닛(110)들 사이를 연결하고 복수 개의 태양전지 유닛(110)들이 상기 수조(120) 내부에서 수면의 움직임에 따라 일정 부분 움직이면서도, 서로 충돌하는 것을 방지할 수 있다. 도 5 및 도 6을 참조하여 설명한 상기 제1연결부(130)의 예들은 본 발명의 일 실시 예에 따른 것이고, 필요에 따라 상기 제1연결부(130)가 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들 사이를 연결하기 위한 변형된 다른 구성을 가질 수 있음은 당업자에게 자명한 사실이다.Examples of the configuration of the
또한 상기 제1연결부(130)는, 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들뿐 아니라, 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들과 상기 프레임(120)을 각각 연결할 수도 있음은 전술한 바와 같다.The
한편 도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템의 태양전지 유닛이 충격 흡수 부재를 구비하는 경우의 일 예를 도시한 도면이다.8 is a view illustrating an example in which the solar cell unit of the solar tracking floating power generation system according to the embodiment of the present invention includes the shock absorbing member.
전술한 바와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)은 상기 제1연결부(130)를 포함함으로써, 상기 수조(120) 내에 복수 개의 태양전지 유닛(110)들이 구비되는 경우에도 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들이 서로 충돌하여 손상되는 것을 방지할 수 있다. As described above, the solar-light tracking floating
다만, 급격한 수위 변화나 파도, 강한 바람 등으로 인해, 상기 제1연결부(130)를 통해 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들이 서로 연결되어 있다 하더라도 서로 충돌할 가능성이 남아있을 수 있다. 또한, 상기 태양전지 유닛(110) 또는 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들이 상기 수조(120)와 직접 충돌할 수 있는 위험이 여전히 존재한다.However, even if the plurality of
따라서 본 발명의 기술적 사상에 의하면, 상기 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)에 포함되는 상기 태양전지 유닛(110) 및/또는 상기 복수 개의 태양전지 유닛(110)들 각각은 소정의 충격 흡수 부재(119)를 구비함으로써, 혹여 발생할 수 있는 태양전지 유닛(110)들 간의 충돌 및/또는 상기 태양전지 유닛(110)과 상기 수조(120) 간의 충돌에 의한 손상을 방지할 수 있다.Therefore, according to the technical idea of the present invention, each of the
도 8을 참조하면, 상기 태양전지 유닛(110)에는 상기 복수 갱의 태양전지 유닛(110)들의 충돌이나, 상기 태양전지 유닛(110)과 상기 수조(120)의 충돌로 인한 파손을 방지하기 위하여, 각 모서리부에 소정의 충격 흡수 부재(119)를 구비할 수 있다. 8, in order to prevent collision of the plurality of
상기 충격 흡수 부재(119)는 충격 흡수가 가능한 발포 스티로폼, 스펀지 등을 사용할 수 있겠으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며, 충격 흡수성을 가진 소재라면 어떠한 소재라도 모두 사용가능함은 당업자에게 자명한 사실이다.The
한편, 도 1에서 전술한 바와 같이 상기 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)은 육상에 설치되어 상기 가드부(200)와 상기 제2연결부(310)를 통해 연결, 상기 가드부(200)를 고정하기 위한 적어도 하나의 상기 고정부(300)를 포함할 수 있는데, 구현 예에 따라 이러한 상기 고정부(300)가 상기 제2연결부(310)의 길이를 조절하기 위한 권취부로 구현될 수도 있다.1, the solar tracking floating
이는 상기 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)이 부유하고 있는 수면의 수위에 상당한 변화가 일어나는 경우 상기 가드부(200) 및/또는 상기 가드부(200)에 둘러싸인 상기 태양전지부(100)의 이탈이나 파손을 보다 효과적으로 방지하기 위함일 수 있다.This is because when the sunlight tracking floating
한편 부유식은 물론 일반적인 육상의 태양광 발전 시스템에서도 태양전지 유닛(110)은 보다 효율적인 채광을 위해 태양의 고도에 따라 일정 각도만큼 기울어지도록 설치되고 있다.On the other hand, the
다만 육상이나 종래의 부유식 태양광 발전 시스템과 같이 태양전지 유닛(110)이 고정 설치될 수 있는 경우에는 이처럼 태양전지 유닛(110)이 기울기를 가지는 것이 별다른 문제를 가지지 않을 수 있으나, 본 발명과 같이 각각의 태양전지 유닛(110)들이 수상에 직접 부유하게 되는 경우에는 바람으로 인한 태양전지 유닛(110)의 전복 및/또는 파손 위험이 존재할 수 있다.However, if the
따라서 본 발명은 이러한 위험을 방지할 수 있는 기술적 사상을 제공할 수 있으며, 이러한 기술적 사상이 도 9 및 도10에 도시된다.Therefore, the present invention can provide a technical idea that can prevent such a danger, and such a technical idea is shown in FIG. 9 and FIG.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 태양광 추적 부유식 발전 시스템의 방풍유닛을 설명하기 위한 도면이다.9 and 10 are views for explaining windshield units of a solar tracking floating power generation system according to an embodiment of the present invention.
우선 도 9를 참조하면, 상기 방풍유닛(140)은 상기 프레임(130)의 일 면에 상기 태양전지 유닛(110)들의 후방을 일정 이상 가릴 수 있도록 위치할 수 있다.Referring to FIG. 9, the
상기 태양전지 유닛(110)의 후방은 도 10에 도시된 바와 같이 상기 태양전지 유닛(110)이 소정 각도만큼 기울어져 있는 경우, 상기 태양전지 유닛(110)의 하면이 드러나는 측의 방향을 의미할 수 있다. As shown in FIG. 10, the rear of the
도 9에서는 상기 방풍유닛(140)이 상기 프레임(130) 상에 구비되는 경우가 도시되어 있으나, 구현 예에 따라서는 상기 프레임(130) 내에 상기 태양전지 유닛(110)들 중 후방 일부가 상기 방풍유닛(140)으로 대체될 수도 있다.9 shows a case in which the
어떠한 경우든, 상기 방풍유닛(140)은 상기 태양전지 유닛(110)들 중 최후방에 위치한 태양전지 유닛들의 후방에 위치할 수 있으며, 상기 태양전지 유닛(110)들과는 반대방향으로 기울어지도록 설치되어, 후방으로부터 불어오는 바람이 상기 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)의 상부로 흩어지도록 할 수 있다.In any case, the
상기 방풍유닛(140)은 단순히 평판형상을 가지고 바람을 막는 기능만을 수행할 수도 있으나, 구현 예에 따라 상기 방풍유닛(140)은 상기 태양전지 유닛(110)으로 구현될 수도 있다. 예컨대, 상기 태양광 추적 부유식 발전 시스템(1)에 구비되는 복수 개의 태양전지 유닛(110)들 중 최후방 일렬에 위치하는 태양전지 유닛들은 나머지 태양전지 유닛들과 반대방향으로 기울어지도록 설치되어, 상기 방풍유닛(140)의 기능을 수행할 수 있으면서, 비록 상기 나머지 태양전지 유닛들과 기울기의 방향이 달라 발전 효율은 떨어질 수 있으나 일정 수준의 태양광 발전 기능을 수행할 수 있다.The
본 발명은 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (9)
상기 프레임의 하부에 형성되며, 수면에 부유한 상기 태양전지부를 정해진 방향으로 회전시키기 위한 적어도 하나의 프로펠러를 포함하는 프로펠러부;
태양의 이동에 따라 상기 태양전지부를 소정의 방향으로 회전시키면서 태양광을 추적하기 위해 상기 프로펠러부를 선택적으로 구동시키는 제어부; 및
상기 태양전지부를 둘러싸도록 형성되어 수면에 부유하면서 상기 태양전지부의 이탈을 방지하되, 상기 태양전지부의 회전을 방해하지 않도록 상기 태양전지부의 외측과 소정 거리 이내로 이격되어 형성되는 가드부를 포함하며,
상기 프로펠러부는,
상기 프레임을 제1방향으로 회전시키기 위한 적어도 하나의 제1방향 프로펠러 및 상기 프레임을 상기 제1방향과 다른 제2방향으로 회전시키기 위한 적어도 하나의 제2방향 프로펠러를 포함하고,
상기 제어부는,
태양광 발전이 가능한 제1타임 동안 태양의 이동에 대응하도록 상기 태양전지부를 상기 제1방향으로 회전시키기 위해 상기 제1방향 프로펠러를 구동시키며,
태양광 발전이 불가능한 제2타임 중 적어도 일부 동안 상기 태양전지부를 상기 제2방향으로 회전시켜, 상기 태양전지부가 상기 제1방향으로 회전하기 전과 소정 범위 내에서 동일한 위치로 원위치시키고,
상기 복수 개의 태양전지 유닛들은,
특정 방향으로 소정의 각도만큼 기울어지도록 구비되되,
상기 복수 개의 태양전지 유닛들 중 최후방 일렬에 위치한 태양전지 유닛들이 나머지 태양전지 유닛들과 반대방향으로 소정의 각도만큼 기울어져 방풍유닛의 역할을 수행하는 것을 특징으로 하는 태양광 추적 부유식 발전 시스템.
A plurality of solar cell units having a solar cell module on one surface thereof, a waterproof member formed on the other surface thereof, floating on the surface of the water surface, and connected to each other, and a frame formed to surround the plurality of solar cell units, A solar battery unit provided;
A propeller unit disposed at a lower portion of the frame and including at least one propeller for rotating the solar cell unit suspended in the water surface in a predetermined direction;
A control unit for selectively driving the propeller unit to track sunlight while rotating the solar cell unit in a predetermined direction in accordance with the movement of the sun; And
And a guard portion which is formed so as to surround the solar cell portion so as to be separated from the outside of the solar cell portion by a predetermined distance so as to prevent the solar cell portion from being separated from the solar cell portion, ,
The propeller unit,
At least one first direction propeller for rotating said frame in a first direction and at least one second direction propeller for rotating said frame in a second direction different from said first direction,
Wherein,
The first direction propeller is driven to rotate the solar cell unit in the first direction to correspond to the movement of the sun during a first time during which solar power generation is possible,
Rotating the solar cell part in the second direction for at least a part of a second time during which solar power generation is impossible and returning the solar cell part to the same position before rotation in the first direction and within a predetermined range,
The plurality of solar cell units may include:
And is inclined by a predetermined angle in a specific direction,
Wherein the solar cell units located in the last row of the plurality of solar cell units are tilted by a predetermined angle in a direction opposite to that of the remaining solar cell units to serve as windshield units .
상기 프레임의 하부 가장자리에 서로 대칭되도록 각각 형성되는 제1프로펠러 및 제2프로펠러를 포함하며,
상기 적어도 하나의 제2방향 프로펠러는,
상기 제1프로펠러 및 상기 제2프로펠러와 각각 교차되도록 위치하며, 상기 프레임의 하부 가장자리에서 서로 대칭되도록 각각 형성되는 제3프로펠러 및 제4프로펠러를 포함하는 태양광 추적 부유식 발전 시스템.
2. The propulsion system according to claim 1, wherein the first direction propeller comprises:
A first propeller and a second propeller respectively formed to be symmetrical with respect to each other at a lower edge of the frame,
Wherein the at least one second direction propeller comprises:
A third propeller and a fourth propeller positioned to intersect the first propeller and the second propeller, respectively, and each of the third propeller and the fourth propeller being symmetrical to each other at a lower edge of the frame.
상기 프로펠러부를, 일정 단위시간별로 일정 출력을 가지고 일정 시간동안 주기적으로 구동시켜 상기 태양전지부를 회전시키는 것을 특징으로 하는 태양광 추적 부유식 발전 시스템.
The apparatus of claim 1,
Wherein the solar cell unit is rotated by periodically driving the propeller unit for a predetermined time with a constant output for a predetermined unit time.
육상에 설치되어 상기 가드부와 연결되며, 상기 가드부를 소정 범위 내에서 수면에 고정시키기 위한 고정부를 더 포함하는 태양광 추적 부유식 발전 시스템.
The solar tracking system according to claim 1,
Further comprising: a fixing part installed on the ground and connected to the guard part, for fixing the guard part to a water surface within a predetermined range.
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