KR101988359B1 - 수상 태양광 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상에 부유상태로 유지하며 태양의 방위를 추적하여 태양광발전 효율을 지속적으로 증대시킴은 물론 현장에서 연결한 후 조립가능한 모듈형으로 장치를 효율적으로 이송 및 설치함을 제공하도록, 수면에 부유가능한 부력을 갖으며 상하로 분리가능한 조립구조를 이루는 부유본체와; 상기 부유본체의 상측에 간격을 두고 구비되고 상면에 복수 개의 태양전지가 배열배치되며 태양광에 따른 빛 에너지를 전기에너지로 전환하여 전력을 생성시키는 태양전지패널과; 상기 부유본체 상에 회전구동가능하게 구비되는 추적회동수단과, 상기 태양전지패널의 하부에 연결되되 상기 태양전지패널을 회전가능하게 지지 고정하고 상기 태양전지패널의 기울기 각도를 조절하는 각도조절수단을 포함하여 구성되는 패널조정부;를 포함하고, 상기 부유본체에는 외주연 상에 외측으로 돌출 형성되고 사방에 서로 인접하여 배치되는 다른 부유본체와 조립가능하게 구비되는 링크연결부를 포함하는 수상 태양광 발전장치를 제공한다.

Description

수상 태양광 발전장치 {A Floating Solar Power Generating Apparatus}

본 발명은 수상 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 수상에 부유상태로 유지하며 태양의 방위를 추적하여 태양광발전 효율을 지속적으로 증대시킴은 물론 현장에서 연결한 후 조립가능한 모듈형으로 장치를 효율적으로 이송 및 설치하는 것이 가능한 수상 태양광 발전장치에 관한 것이다.

최근 지하자원(석탄이나 석유 등)의 고갈문제나 화석연료의 사용에 따른 자연환경의 오염문제가 심화되고 있는 가운데, 친환경 에너지를 이용하여 전기를 수득할 수 있도록 하는 친환경 발전시설(예를 들면, 태양광발전, 풍력발전, 지열발전 등)의 개발이 계속해서 연구되고 있으며, 특히 태양에너지를 활용하는 에너지 자원개발이 활발하게 진행되고 있는바, 최근 다양한 형태의 태양광 발전시설이 널리 보급되고 있다.

이러한 태양광발전의 경우 태양에너지를 전기에너지로 변환시킬 수 있는 태양전지(solar battery) 모듈이 필수구성으로 적용되며, 대량의 전기에너지를 수득하기 위해서는 태양전지 모듈에 충분한 양의 태양광이 조사되어야만 하는 반면, 지상에서의 지리적 환경이나 공간적 영향에서 벗어나 태양광 발전시설을 설비할 수 있는 넓은 지형을 확보하기 어렵다는 문제가 있었다.

이에 따라 설치면적을 확보하는 방안으로 일조량이 풍부하고 개방된 넓은 면적을 쉽게 확보할 수 있는 하천이나 호수, 저수지, 댐, 바다 등의 수면에 설치할 수 있는 수상 태양광 발전장치가 개발되어 사용되고 있다.

상기와 같은 수상 태양광 발전장치와 관련하여 개시되어 있었던 종래기술로써, 대한민국 등록특허공보 제1488931호(2015.01.27.)에는 복수의 태양전지 모듈로 구성되는 태양전지 어레이; 상기 태양전지 어레이의 배면에 결합되어 상기 태양전지 어레이를 지지하는 브라켓; 상기 브라켓에 결합되고 원호방향을 따라 일정한 간격으로 형성된 복수의 각도결정홀을 구비한 회동플레이트와, 일단이 상기 브라켓에 힌지 결합되며, 상기 회동플레이트의 각도결정홀에 대응되는 부위에 고정홀이 형성된 지지대와, 상기 각도결정홀과 상기 고정홀에 삽입 결합되어 상기 태양전지 어레이의 상기 지지대에 대한 회동을 정지하게 하는 삽입부재를 포함하여, 상기 태양전지 어레이의 상하 경사각이 조절되게 하는 복수의 제1방향 조절유닛; 원통형상의 중공체로서 내부에 길이방향으로 형성된 다수의 격벽을 구비하여 다수의 격실이 형성된 몸체부와, 상기 몸체부의 양단에 조립되어 몸체부의 양단을 밀폐시키되 유선 형상으로 형성된 엔드캡과, 상기 몸체부 하측에 형성되어 상기 몸체부 하부의 격실 내로 물을 출입시키는 급배수구와, 상기 급배수구를 막아 상기 몸체부 하부의 격실 내에 물이 저장될 수 있게 하는 밀봉부재를 포함하여 형성되고, 상기 제1방향 조절유닛과 결합되어 상기 태양전지 어레이가 물 위에 떠 있도록 하는 복수의 부력체; 및 상기 복수의 부력체와 결합되어, 복수의 부력체를 하나로 이어주며, 상면에 격자무늬의 홈이 형성된 사각 단면의 균형판;를 포함하며, 상기 몸체부는, 중앙에 형성된 원형의 중앙 격벽과 상기 중앙 격벽의 외주면과 상기 몸체부의 내주면을 연결하도록 형성된 다수의 외곽 격벽으로 이루어지고, 상기 삽입부재는 탄성부재가 마련되어 탄성력에 의해 상기 각도결정홀에 자동으로 삽입되게 구성됨에 따라 태양광의 조사각을 최적화하고 광량을 증가시켜 발전효율을 향상시킬 수 있는 수상 태양광 발전시스템이 공지되어 있다.

그러나 상기한 종래기술의 경우에는 복수의 부력체를 일정한 간격을 두고 배치한 후 대용량의 태양전지 어레이를 연결하기 때문에 고중량의 태양전지 어레이에 대한 이송작업 및 현장 시공이 매우 어려우며, 복수의 부력체에 하나의 태양전지 어레이가 연결지지된 구조로부터 수면에서 발생하는 크고 작은 파랑의 영향이 태양전지 어레이에 계속해서 가해짐에 따라 구조적 내구성이 현저히 떨어짐은 물론 구조물의 수명단축을 초래하게 된다는 문제가 있었다.

또한 상기한 종래기술에서는 태양전지 어레이에 대한 경사각의 조절은 가능하지만 대용량의 태양전지 어레이의 각도조절이 수동으로 이루어지기 때문에 각도조절작업이 어려움은 물론 태양전지 어레이의 각도조절을 위한 실질적인 기능적 실효성이 현저히 떨어진다는 문제가 있었다.

그리고 상기한 종래기술은 발전량을 증대시키기 위하여 태양광 발전장치의 설치면적을 확장시키고자 할 경우 장치 간에 서로 연결하기 위한 연결수단이 미비하기 때문에 발전량 증대를 위한 구조적 변형이 곤란하고, 단순히 부력체 간에 서로 연결해주는 균형판의 구성만으로는 장치의 연결확장이 극히 한정된다는 한계가 있었다.

KR 등록특허공보 제10-1488931호 (2015.01.27.)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 장치의 구성 간에 상호 분리가능한 조립구조로 구성함과 동시에 태양전지패널의 방향 전환 및 각도 조절을 기계화할 수 있게 구성하므로 해당 장소마다 장치를 구축하기 위한 조립구성들의 이송효율을 높임과 동시에 현장에서의 장치조립이 간편하여 장치구조물의 시공성을 높이면서 시공공기를 단축하고, 태양전지패널의 조정에 대한 일률적인 기계화로 장치의 기능성을 높일 수 있는 수상 태양광 발전장치를 제공하는데, 그 목적이 있다.

뿐만 아니라 본 발명은 개개의 독립적인 태양광발전구조물을 구축함과 동시에 구조물 간에 상호 조립가능하게 구성하므로 대용량의 규모확대로 인한 구조적 변형이 용이하고, 파도 등 외부영향에 따른 내구성을 확보하면서 안정적인 연결구조를 유지할 수 있는 수상 태양광 발전장치를 제공하기 위한 것이다.

본 발명이 제안하는 수상 태양광 발전장치는 수면에 부유가능한 부력을 갖으며 상하로 분리가능한 조립구조를 이루는 부유본체와; 상기 부유본체의 상측에 간격을 두고 구비되고 상면에 복수 개의 태양전지가 배열배치되며 태양광에 따른 빛 에너지를 전기에너지로 전환하여 전력을 생성시키는 태양전지패널과; 상기 부유본체 상에 회전구동가능하게 구비되는 추적회동수단과, 상기 태양전지패널의 하부에 연결되되 상기 태양전지패널을 회전가능하게 지지 고정하고 상기 태양전지패널의 기울기 각도를 조절하는 각도조절수단을 포함하여 구성되는 패널조정부;를 포함하고, 상기 부유본체에는 외주연 상에 외측으로 돌출 형성되고 사방에 서로 인접하여 배치되는 다른 부유본체와 조립가능하게 구비되는 링크연결부를 포함하여 이루어진다.

상기 부유본체는 상면이 개구되고 내부에 충진공간을 형성하는 하부조립체와, 상기 하부조립체의 상부에 결합되고 상기 태양전지패널 및 상기 패널조정부를 지지하는 상부본체를 포함하고, 상기 하부조립체 및 상기 상부본체 간에 결합 및 분리가능하게 형성되는 나사조립수단을 구비한다.

상기 부유본체 중 상기 하부조립체의 충진공간에는 상기 태양전지패널로부터 생성된 전력을 충전가능하게 설치되는 축전지를 포함하고, 상기 축전지는 상기 패널조정부에 전력을 공급가능하게 연결된다.

상기 추적회동수단은 상기 부유본체 상에 회전가능하게 설치되는 회전플레이트와, 상기 회전플레이트에 연결되어 회전 동력을 인가하는 회동모터를 구성한다.

상기 각도조절수단은 상기 추적회동수단 상에 상기 태양전지패널을 지지 고정하되 상기 태양전지패널을 회전가능하게 축 연결하는 회전지지대와, 상기 태양전지패널의 회전을 위하여 정방향 및 역방향 중 선택적으로 회전 동력을 인가하는 구동모터를 구성한다.

상기 링크연결부는 상기 부유본체의 사방에 돌출 형성되되 맞춤 결합가능하게 형성하고 측 방향으로 관통된 핀공을 구비하는 연결단부와, 상기 연결단부 간의 맞춤 결합상태에서 상기 핀공 내에 결속되고 상기 연결단부 간에 회전가능하게 연결하는 링크고정핀을 구비한다.

본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치에 의하면 상하로 분리가능한 조립구조를 기초로 장치의 조립 및 분리가 간편하여 우수한 운반효율을 도모함과 동시에 현장 시공에 따른 작업효율의 향상 및 작업의 신속성을 도모하고, 태양전지패널의 태양추적구동에 대한 기계화로 장치의 발전효율을 비롯한 전반적인 기능성 및 장치의 실효성을 보다 향상시킬 수 있는 효과를 얻는다.

뿐만 아니라 본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치는 기본적인 용량의 독립적인 태양광발전을 도모함과 동시에 서로 인접하여 배치된 구조물 간에 상호 링크연결구조로 조립가능하게 구성하므로 태양광발전장치 간에 일체화된 대용량화로 발전 효율을 대폭 향상시킴과 동시에 탄력적인 발전용량의 조립구조로부터 장소별 구조적 변형이 매우 용이하며, 연결부위가 회전가능한 링크연결구조에 따라 구조물의 파손을 방지한 채 구조적인 수명을 연장함은 물론 구조적 안정성을 유지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명에 따른 일실시예를 개략적으로 나타내는 분리도.
도 3은 본 발명에 따른 일실시예에서 추적회동수단의 제1실시예를 나타내는 예시도.
도 4는 본 발명에 따른 일실시예에서 추적회동수단의 제2실시예를 나타내는 예시도.
도 5는 본 발명에 따른 일실시예에서 각도조절수단의 제1실시예를 나타내는 예시도.
도 6은 본 발명에 따른 일실시예에서 각도조절수단의 제2실시예를 나타내는 예시도.
도 7은 본 발명에 따른 일실시예에서 패널조정부의 다른 실시예를 나타내는 블록도.
도 8은 본 발명에 따른 일실시예에서 부유본체를 나타내는 평면도.
도 9는 본 발명에 따른 일실시예의 연결구조를 나타내는 평면도.

본 발명은 수면에 부유가능한 부력을 갖으며 상하로 분리가능한 조립구조를 이루는 부유본체와; 상기 부유본체의 상측에 간격을 두고 구비되고 상면에 복수 개의 태양전지가 배열배치되며 태양광에 따른 빛 에너지를 전기에너지로 전환하여 전력을 생성시키는 태양전지패널과; 상기 부유본체 상에 회전구동가능하게 구비되는 추적회동수단과, 상기 태양전지패널의 하부에 연결되되 상기 태양전지패널을 회전가능하게 지지 고정하고 상기 태양전지패널의 기울기 각도를 조절하는 각도조절수단을 포함하여 구성되는 패널조정부;를 포함하고, 상기 부유본체에는 외주연 상에 외측으로 돌출 형성되고 사방에 서로 인접하여 배치되는 다른 부유본체와 조립가능하게 구비되는 링크연결부를 포함하는 수상 태양광 발전장치를 기술구성의 특징으로 한다.

다음으로 본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치의 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

먼저 본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치의 일실시예는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 부유본체(10)와, 태양전지패널(20)과, 패널조정부(30)와, 링크연결부(40)를 포함하여 이루어진다.

상기 부유본체(10)는 상기 태양전지패널(20) 및 상기 패널조정부(30)의 구성들을 상부에 지지할 수 있는 구조를 이루되 항시 수면에 부유상태를 유지할 수 있는 부력을 갖는다.

상기 부유본체(10)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상하로 분리가능한 조립구조로 구성되는 것으로서, 하부조립체(11) 및 상부본체(13)를 구성한다.

상기 하부조립체(11)는 상광하협의 형상으로 상측에서 하측으로 갈수록 부피가 점점 작아지게 형성하므로, 상기 하부조립체(11)는 부피가 작은 하부가 수중에 부분적으로 잠겨 계속해서 부유상태를 유지할 수 있게 형성한다.

상기 하부조립체(11)는 상면이 개구되며 내부에 부력을 갖는 물질을 수용할 수 있는 충진공간(12)을 형성한다. 즉 상기 하부조립체의 충진공간(12)에 부력을 갖는 물질을 수용시킴에 따라 안정적인 부유상태를 유지하는 것이 가능하다.

상기에서 부력을 갖는 물질로는 공기나 수소, 헬륨과 같은 기체물질 또는 스티로폼이나 우레탄 등의 발포물질 중 선택적으로 사용하여 구성하는 것이 가능하다.

상기 부유본체(10)에는 상기 하부조립체(11) 내 충진공간(12)에 기체유형의 부력을 갖는 물질을 충진시킬 수 있게 주입단(17)을 구성하므로, 밀폐상태의 부유본체를 향해 부력을 갖는 물질을 효과적으로 주입하는 것이 가능하다.

또한 상기 하부조립체(11)의 상광하협의 형상에 따른 구조로부터 상기 상부본체(13)와는 분리 상태로 이동가능하며, 상기 하부조립체(11)의 경우 상기 충진공간(12) 내 적재시키는 구조로부터 복수 개의 하부조립체(11)를 겹겹이 쌓아 적재시킨 상태로 이동하므로, 운반 작업시 구성의 부피를 최소화하면서 원활한 대량 운반을 도모하는 것이 가능하다.

상기 상부본체(13)는 상기 하부조립체(11)의 상부에 결합가능한 구조를 이루되 상부에 상기 태양전지패널(20) 및 상기 패널조정부(30)를 지지가능하게 구성한다.

상기 상부본체(13)는 상기 하부조립체(11)로부터 결합 및 분리가능한 조립구조를 이룬다. 즉 상기 부유본체(10)는 현장으로의 이동중 상기 하부조립체(11) 및 상기 상부본체(13)를 서로 분리상태로 운반가능하여 운송작업이 편리함은 물론 간편하게 조립가능하다.

상기 하부조립체(11) 및 상기 상부본체(13) 간에는 서로 결합 및 분리가 이뤄질 수 있게 연결하는 나사조립수단(15)을 형성한다. 즉 상기 나사조립수단(15)은 상기 하부조립체(11)의 상단부 외주연 상에 수나사가 형성된 나사체결단(15a)을 구비하고, 상기 상부본체(13)의 하부에 상기 나사체결단(15a)과 대응하여 결속가능하게 암나사가 형성된 나사수용공(15b)을 형성한다.

상기 태양전지패널(20)은 상기 부유본체(10)의 상측에 간격을 두고 위치하여 태양광이 접촉가능하게 구비되고, 상면에 복수 개의 태양전지가 격자구조로 배열배치되며, 태양광발전이 이루어지도록 태양광에 따른 빛 에너지를 전기에너지로 전환하여 전력을 생성시킬 수 있게 구성한다.

상기한 태양전지패널(20)에 있어서는 일반적인 태양전지판이나 태양전지모듈 등의 기술구성과 동일하게 구성하는 것이 가능하므로, 상세한 설명은 생략한다.

상기 부유본체(10)에는 상기 태양전지패널(20)로부터 생성된 전력을 충전가능하게 축전지(25)가 설치된다. 즉 상기 축전지(25)는 상기 부유본체(10) 중 상기 하부조립체(11)의 충진공간(12)에 내장된 구조로 설치되고, 상기 축전지(25)는 상기 패널조정부(30)의 구동에 필요한 전력을 상시로 공급가능하게 연결된다.

상기 패널조정부(30)는 태양의 위치에 따라 상기 태양전지패널(20)의 방향 및 각도를 변경시키는 기능을 수행한다.

상기 패널조정부(30)는 도 1 및 도 2에 나타낸 바와 같이, 상기 부유본체(10) 상에 상기 태양전지패널(20)을 지지가능한 장착구조로서, 상기 부유본체(10) 상에 회전구동가능하게 구비되는 추적회동수단(31)과, 상기 태양전지패널(20)의 하부에 연결되되 상기 태양전지패널(20)을 회전가능하게 지지 고정하고 상기 태양전지패널(20)의 기울기 각도를 조절하는 각도조절수단(35)을 구성한다.

상기 추적회동수단(31)은 상기 부유본체(10)의 상부에 회전구동가능한 구조로서, 상기 부유본체(10) 상에 회전가능하게 설치되는 회전플레이트(32)와, 상기 회전플레이트(32)에 연결되어 회전 동력을 인가하는 회동모터(33)를 구성한다.

상기 추적회동수단(31)에서 상기 회전플레이트(32)와 상기 회동모터(33) 간에 상호 동력을 전달하기 위한 연결구조로는 기어방식 또는 벨트방식으로 구성가능하다.

상기 추적회동수단(31)의 제1실시예는 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 회전플레이트(32)와 상기 회동모터(33) 간에 동력을 전달하는 구조가 직접적으로 기어연결된 기어방식으로 구성한다.

상기 추적회동수단(31)은 상기 회전플레이트(32)와 상기 회동모터(33)가 상호 평기어로 연결된 구조를 이룬다. 즉 상기 회동모터(33) 상에 동력을 전달가능하게 회동하는 구동기어(G1)를 구비하고, 상기 회전플레이트(32)의 외주연 상에 상기 구동기어(G1)와 맞물리는 종동기어(G2)를 구비한다.

상기 추적회동수단(31)의 제2실시예는 도 4에 나타낸 바와 같이, 상기 회전플레이트(32)와 상기 회동모터(33) 간에 동력을 전달하는 구조가 벨트연결된 벨트방식으로 구성한다.

상기 추적회동수단(31)은 상기 회전플레이트(32)와 상기 회동모터(33) 간에 톱니벨트(39)로 연결된 구조를 이룬다. 즉 상기 회동모터(33) 상에 동력을 전달가능하게 회동하는 구동기어(G1)를 구비하고, 상기 회전플레이트(32)의 외주연 상에 상기 구동기어(G1)와 맞물리는 종동기어(G2)를 구비하며, 상기 구동기어(G1)와 상기 종동기어(G2) 간에 톱니벨트(39)로 연결하여 동력을 전달한다.

상기 각도조절수단(35)은 상기 태양전지패널(20)을 직접적으로 지지한 채 각도를 조절시키기 위한 구조로서, 상기 추적회동수단(31) 상에 상기 태양전지패널(20)을 지지 고정하는 회전지지대(36)와, 상기 태양전지패널(20) 자체를 직접적으로 회전시키도록 동력을 인가하는 구동모터(37)를 구성한다.

상기 회전지지대(36)는 상기 추적회동수단(31) 상에 수직으로 연장 형성되고, 상단부에 상기 태양전지패널(20)이 회전가능한 연결구조를 이루도록 축(C) 연결된다.

상기 구동모터(37)는 상기 태양전지패널(20)의 회전을 위하여 정방향 및 역방향 중 선택적으로 회전 동력을 인가한다. 예를 들면, 상기 태양전지패널(20)이 상기 상부본체(13)와 평행을 이루는 수평상태에서 상기 구동모터(37)가 정방향으로 회동함에 따라 상기 태양전지패널(20)이 경사지게 기울어져 경사각도를 조절하고, 상기 구동모터(37)가 역방향으로 회동함에 따라 상기 태양전지패널(20)을 반대방향으로 회전시켜 원상태의 위치로 복귀시킨다.

상기 각도조절수단(35)에서 상기 구동모터(37)에 따른 동력전달구조는 기어방식 또는 벨트방식으로 구성가능하다.

상기 각도조절수단(35)의 제1실시예는 도 5에 나타낸 바와 같이, 상기 구동모터(37)에 따른 동력전달구조가 기어연결된 기어방식으로 구성한다.

상기 각도조절수단(35)은 상기 회전지지대(36) 상에 상기 구동모터(37)가 설치되되 상기 구동모터(37) 상에 수직방향으로 세워진 평기어 형태의 기어부재(G3)를 구비하고, 상기 태양전지패널(20) 상에 반원형의 패널브라켓(38)을 구비하되 상기 패널브라켓(38)이 상기 구동모터(37)의 기어부재(G3)를 경유하며, 상기 패널브라켓(38)의 내측에는 상기 구동모터(37)의 기어부재(G3)와 맞물리는 내치기어(G4)를 형성한다. 즉 상기 각도조절수단(35)은 상기 구동모터(37)가 구동하면 상기 회전지지대(36) 상에 축(C) 연결된 상기 태양전지패널(20)이 회전되어 태양의 위치에 대응된 각도로 기울어지게 된다.

상기와 같이 각도조절수단(35)을 구성하게 되면, 패널브라켓(38)이 태양전지패널(20)을 효과적으로 지지하면서 태양전지패널(20)의 각도조절을 위한 구동시 안정적인 구동을 도모하는 것이 가능하다.

상기 각도조절수단(35)의 제2실시예는 도 6에 나타낸 바와 같이, 상기 구동모터(37)에 따른 동력전달구조가 벨트연결된 벨트방식으로 구성한다.

상기 각도조절수단(35)은 상기 회전지지대(36) 상에 상기 구동모터(37)가 설치되되 상기 구동모터(37) 상에 기어부재(G3)를 구비하고, 상기 태양전지패널(20)에 양쪽 끝단이 연결 고정되되 상기 구동모터(37)의 기어부재(G3)를 경유하여 맞물리는 톱니벨트(39')를 구비한 연결구조로 구성한다.

또한 상기 패널조정부(30)에는 도 7에 나타낸 바와 같이, 상기 추적회동수단(31) 및 상기 각도조절수단(35)의 구동을 자동화할 수 있게 제어하는 제어부(50)를 구성하는 것도 가능하다.

상기 패널조정부(30)에는 태양의 위치 및 궤도를 추적할 수 있게 추적감지수단(55)을 구비토록 구성하고, 상기 추적감지수단(55)에서는 상기 제어부(50)에 감지신호를 전달할 수 있게 구성한다.

상기에서 추적감지수단(55)은 일반적인 태양광 추적기나 태양광 추적센서 등의 구성과 동일하게 적용하여 실시하는 것이 가능하므로 상세한 설명은 생략한다.

상기 제어부(50)에서는 상기 추적감지수단(55)의 감지신호가 인가되면 상기 패널조정부(30)의 추적회동수단(31) 및 각도조절수단(35)에 제어신호를 전달하여 상기 태양전지패널(20)의 방향 및 각도를 보정구동하게 된다.

또한 상기 패널조정부(30)에는 풍량측정기(57)를 구비토록 구성하는 것도 가능하다.

상기 풍량측정기(57)는 수시로 풍량을 감지 측정하여 상기 제어부(50)에 측정신호를 인가하도록 구성한다.

상기 제어부(50)에서는 풍량의 최고 세기를 기준치로 설정입력하고, 상기 풍량측정기(57)로부터 입력되는 측정치가 최고 기준치 이상인 경우 상기 추적감지수단(55)에 따른 제어신호를 무시한 채 상기 각도조절수단(35)에 제어신호를 인가하여 상기 태양전지패널(20)이 상기 부유본체(10)와 평행상태를 유지할 수 있게 구동시킨다.

상기와 같이 풍량측정기(57) 및 제어부(50)를 구성하게 되면, 풍량에 따른 장치의 파손이나 피해를 미연에 방지하는 것이 가능하다.

상기 링크연결부(40)는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치에 대하여 복수 개를 서로 연결하여 일체화시키는 기능을 수행한다.

상기 링크연결부(40)는 도 8 및 도 9에 나타낸 바와 같이, 상기 부유본체(10)의 외주연 상에 외측으로 돌출 형성된 구조를 이루고, 사방에 서로 인접하여 배치되는 다른 부유본체(10)를 연결결합하여 일체화된 구조물을 조성토록 상호 조립가능한 구조를 이룬다.

상기 링크연결부(40)는 상기 부유본체(10)의 사방에 돌출 형성되는 연결단부(41)와, 상기 연결단부(41) 상에 끼움 결합가능하게 구비되는 링크고정핀(45)을 구성한다.

상기 연결단부(41)는 서로 다른 부유본체(10)의 연결단부(41)에 대응하여 상호 맞춤 결합가능하게 형성하고, 측 방향으로 관통된 핀공(42)을 구비한다.

상기 연결단부(41)는 서로 다른 구조를 갖는 2가지 유형으로 형성한다. 즉 상기 연결단부(41)는 상기 부유본체(10) 상에 서로 간격을 두고 2개가 한 쌍을 이루며 유입공간(43)을 형성하는 제1연결단부(41a)와, 상기 제1연결단부(41a)의 유입공간(43)에 대응하여 결합가능하게 형성하는 제2연결단부(41b)로 구성한다.

상기 연결단부(41)는 상기 부유본체(10)의 사방에 복수 개(도 8에는 4개)를 구비토록 구성한다. 즉 상기 연결단부(41)는 상기 제1연결단부(41a) 및 상기 제2연결단부(41b)를 각각 2개씩 구비토록 구성한다.

상기 링크고정핀(45)은 상기 연결단부(41) 간의 맞춤 결합상태 즉 서로 다른 부유본체(10)가 인접하여 상기 제1연결단부(41a)에 상기 제2연결단부(41b)가 끼워진 상태에서 상기 핀공(42) 내에 결속가능하게 형성한다.

상기 링크고정핀(45)은 상기 연결단부(41) 간에 상호 회전가능하게 연결한다. 예를 들면, 다수의 상기 부유본체(10)가 서로 연결되어 일체로 결합된 상태에서 파도나 파랑 등의 환경적 영향이 작용할 경우 상기 부유본체(10) 간에 연결부위인 상기 연결단부(41) 간에 자연히 회전작용하므로 구조물의 손상을 미연에 방지한다.

즉 상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치에 의하면 상하로 분리가능한 조립구조를 기초로 장치의 조립 및 분리가 간편하여 우수한 운반효율을 도모함과 동시에 현장 시공에 따른 작업효율의 향상 및 작업의 신속성을 도모하고, 태양전지패널의 태양추적구동에 대한 기계화로 장치의 발전효율을 비롯한 전반적인 기능성 및 장치의 실효성을 보다 향상시키는 것이 가능하다.

뿐만 아니라 본 발명은 기본적인 용량의 독립적인 태양광발전을 도모함과 동시에 서로 인접하여 배치된 구조물 간에 상호 링크연결구조로 조립가능하게 구성하므로 태양광발전장치 간에 일체화된 대용량화로 발전 효율을 대폭 향상시킴과 동시에 탄력적인 발전용량의 조립구조로부터 장소별 구조적 변형이 매우 용이하며, 연결부위가 회전가능한 링크연결구조에 따라 구조물의 파손을 방지한 채 구조적인 수명을 연장함은 물론 구조적 안정성을 유지하는 것이 가능하다.

상기에서는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전장치의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명의 범위 안에서 여러가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다.

10 : 부유본체 11 : 하부조립체 13 : 상부본체
15 : 나사조립수단 20 : 태양전지패널 25 : 축전지
30 : 패널조정부 31 : 추적회동수단 32 : 회전플레이트
33 : 회동모터 35 : 각도조절수단 36 : 회전지지대
37 : 구동모터 40 : 링크연결부 41 : 연결단부
41a : 제1연결단부 41b : 제2연결단부 42 : 핀공
45 : 링크고정핀 50 : 제어부

Claims (6)

1. 수면에 부유가능한 부력을 갖으며 상하로 분리가능한 조립구조를 이루는 부유본체와; 상기 부유본체의 상측에 간격을 두고 구비되고 상면에 복수 개의 태양전지가 배열배치되며 태양광에 따른 빛 에너지를 전기에너지로 전환하여 전력을 생성시키는 태양전지패널과; 상기 부유본체 상에 회전구동가능하게 구비되는 추적회동수단과, 상기 태양전지패널의 하부에 연결되되 상기 태양전지패널을 회전가능하게 지지 고정하고 상기 태양전지패널의 기울기 각도를 조절하는 각도조절수단을 포함하여 구성되는 패널조정부;를 포함하고, 상기 부유본체에는 외주연 상에 외측으로 돌출 형성되고 사방에 서로 인접하여 배치되는 다른 부유본체와 조립가능하게 구비되는 링크연결부를 포함하여 이루어지고,
   상기 부유본체는, 상광하협의 형상을 이루며 상면이 개구되고 내부에 충진공간을 형성하되 상기 충진공간 내 기체유형의 부력을 갖는 물질을 충진시킬 수 있게 주입단을 구비하는 하부조립체와, 상기 하부조립체의 상부에 결합되고 상기 태양전지패널 및 상기 패널조정부를 지지하는 상부본체를 포함하고, 상기 하부조립체 및 상기 상부본체 간에 결합 및 분리가능하게 형성되는 나사조립수단을 포함하며,
   상기 부유본체 중 상기 하부조립체의 충진공간에는 상기 태양전지패널로부터 생성된 전력을 충전가능하게 설치되는 축전지를 포함하고, 상기 축전지는 상기 패널조정부에 전력을 공급가능하게 연결되고,
   상기 추적회동수단은, 상기 부유본체 상에 회전가능하게 설치되는 회전플레이트와, 상기 회전플레이트에 연결되어 회전 동력을 인가하는 회동모터를 포함하며,
   상기 각도조절수단은, 상기 추적회동수단 상에 상기 태양전지패널을 지지 고정하되 상기 태양전지패널을 회전가능하게 축 연결하는 회전지지대와, 상기 태양전지패널의 회전을 위하여 정방향 및 역방향 중 선택적으로 회전 동력을 인가하는 구동모터를 포함하고,
   상기 패널조정부에는 태양의 위치 및 궤도를 추적하는 추적감지수단 및 주변 풍량을 감지 측정하는 풍량측정기를 구성하며, 상기 추적감지수단 및 상기 풍량측정기로부터 전달된 신호에 따라 상기 추적회동수단 및 상기 각도조절수단의 구동을 자동화하게 제어하는 제어부를 포함하고,
   상기 제어부에서는 상기 풍량측정기로부터 입력된 측정치가 설정입력된 풍량의 최고 기준치 이상인 경우 상기 각도조절수단에 제어신호를 인가하여 상기 태양전지패널이 상기 부유본체와 평행상태를 유지할 수 있게 구동제어함을 포함하며,
   상기 링크연결부는, 상기 부유본체의 사방에 돌출 형성되되 맞춤 결합가능하게 형성하고 측 방향으로 관통된 핀공을 구비하는 연결단부와, 상기 연결단부 간의 맞춤 결합상태에서 상기 핀공 내에 결속되고 상기 연결단부 간에 회전가능하게 연결하는 링크고정핀을 포함하며, 상기 연결단부는 상기 부유본체 상에 서로 간격을 두고 2개가 한 쌍을 이루며 유입공간을 형성하는 제1연결단부와, 상기 제1연결단부의 유입공간에 대응하여 결합가능하게 형성하는 제2연결단부를 포함하여 이루어지는 수상 태양광 발전장치.
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