KR102047532B1

KR102047532B1 - 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템

Info

Publication number: KR102047532B1
Application number: KR1020180033380A
Authority: KR
Inventors: 김용표
Original assignee: (주)아리산업
Priority date: 2018-03-22
Filing date: 2018-03-22
Publication date: 2019-11-21
Also published as: KR20190111349A

Abstract

본 발명은 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템에 관한 것으로,
농경지의 상부에 설치한 지지구조에 태양광 모듈 어레이를 설치하고 각 농작물의 광합성 상태를 판단하기 위한 광합성 데이터를 데이터베이스에 저장하여 내부 조도센서를 통하여 인식한 조도가 농작물의 광합성이 활발히 진행되는 상태로 인식하면 태양광 모듈 어레이를 통한 태양광 발전이 중단되면서 빛의 입사각과 동일한 각도로 열리도록 하고, 농경지의 외부에 집광을 위한 적어도 하나 이상의 집광부를 설치하여 채광이 이루어지는 중에는 광케이블의 광전송부를 통하여 전달된 빛이 내부의 산란부를 통하여 구조물에 의해 형성되는 그늘 지역으로 분광되도록 함으로써 전혀 방해를 받지 않으면서 유입되는 빛에 의해 광합성이 활발하여 농작물의 성장이 이루어지도록 하여 농작물의 수확과 동시에 태양광 발전에 의한 전기생산도 가능하도록 하며 그늘에 의한 농작물 피해를 최소화 할 수 있도록 구성한 것이다.

Description

농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템{lighting system for growth crop in the shade area in the way of solar generation system in the farm land}

본 발명은 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템에 관한 것으로, 상세하게는 농경지의 상부에 설치한 지지구조에 태양광 모듈 어레이를 설치하고 각 농작물의 광합성 상태를 판단하기 위한 광합성 데이터를 데이터베이스에 저장하여 내부 조도센서를 통하여 인식한 조도가 농작물의 광합성이 활발히 진행되는 상태로 인식하면 태양광 모듈 어레이를 통한 태양광 발전이 중단되면서 빛의 입사각과 동일한 각도로 열리도록 하고, 농경지의 외부에 집광을 위한 적어도 하나 이상의 집광부를 설치하여 채광이 이루어지는 중에는 광케이블의 광전송부를 통하여 전달된 빛이 내부의 산란부를 통하여 구조물에 의해 형성되는 그늘 지역으로 분광되도록 함으로써 전혀 방해를 받지 않으면서 유입되는 빛에 의해 광합성이 활발하여 농작물의 성장이 이루어지도록 하여 농작물의 수확과 동시에 태양광 발전에 의한 전기생산도 가능하도록 하며 그늘에 의한 농작물 피해를 최소화 할 수 있도록 한 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템에 관한 것이다.

종래부터 태양광 발전 시스템(power generating system)에는 큰 주목이 모아지고 있어 주택의 지지구조 등, 구조물에는 많은 태양광 모듈(module)이 설치되어 있다.

한편, 대규모 태양광 발전 시스템(solar photovoltatic power generating system)을 구축하는 경우에는 많은 모듈(module)을 배치하기 위한 광대한 스페이스가 필요하다.

그래서 한국이나 일본과 같이 국토의 면적이 적고 농경지가 많은 국가에서는 많은 농경지가 존재하고 있으며, 이러한 농경지에서는 광량이 양호한 곳이 많다.

그리하여 2013년 06월 05일자 한국특허등록 제10-1274199호(작물재배온실을 구비한 태양전지발전시설물 및 그 시공방법)가 제안되었으며,

이는, 지면에 설치되어 온실을 형성하는 온실과, 상기 온실의 수직지지프레임에 결합되는 태양전지구조물을 포함하며,

상기 태양전지구조물은 북쪽을 향하는 면에서 하나 이상의 팬이 설치됨으로써, 상기 팬에 의하여 태양전지모듈을 향하여 공기유동을 형성하되,

상기의 태양전지구조물은 복수의 태양전지모듈들을 구비하여 태양광으로부터 전기를 생산하는 구조물로서,

복수개의 태양전지모듈들과;

태양전지모듈들의 수광면이 실질적으로 남쪽을 향하여 경사를 이루도록 태양전지모듈을 지지하는 지지프레임부를 포함하며,

상기 지지프레임부는 상기 온실의 수직지지프레임에 결합되도록 하고,

상기의 지지프레임부는 상기 온실의 수직지지프레임의 상단에 지지되어 설치되는 수직프레임을 포함하도록 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 태양광 발전설비를 구비한 온실에 의하여서는 온실의 상면 일부에 태양광 발전을 위한 태양광 모듈을 설치하면서 그 하단의 음지에는 자연 채광부에 의해 반사된 빛이 조사되도록 하였으나, 온실의 일부에 의한 태양광 발전으로는 충분한 전기를 발생시킬 수 없어 태양광 발전 설비에 따른 비용이 거의 회수되지 않는 비효율적인 문제점이 있었다.

또한 온실의 상면 전체에 태양광 발전을 위한 태양광 모듈을 설치하도록 하였으나, 온실의 전체에 설치하는 구조에 의하여서는 태양광 발전에 따른 전기의 발생에 따른 이점이 있는 반면에 하단 전체가 음지가 되어 온실로서의 기능을 거의 발생하지 못하게 되는 문제점이 있었다.

그리고 농경지에 태양광 패널을 설치함으로써 농경지에서 농사를 지으면서 태양광 발전도 실시하는 솔러 쉐어링(sharing)이 제안되어 실시하고 있다.

즉, 일본특허공개 2015－17489호에 의하면, 농경지에 태양광 발전 시스템(solar photovoltatic power generating system)을 설치한 농장 겸 태양광 발전 시스템(solar photovoltatic power generating system)이 기재되어 있다.

이 농장 겸 태양광 발전 시스템(solar photovoltatic power generating system)에서는 상업용 식물에 설치된 복수의 지주와 지주의 상단에서 수평 방향으로 성장하는 대들보와 대들보에 비스듬히 한 상태로 지지된 복수의 태양광 모듈(module)을 구비하고 있다.

이 농장 겸 태양광 발전 시스템(solar photovoltatic power generating system)에 의하여서는 수평면에 대한 태양광 모듈(module)의 경사 각도가 미리 정해져 있으며 수평면에 대해서 10°∼15°로 고정되어 있다.

그러므로 상기의 농장 겸 태양광 발전 시스템(solar photovoltatic power generating system)에서는 패널의 경사각도가 고정되고 있으므로, 농경지의 농작물의 종류가 바뀌거나 또는 일사량이 바뀌거나 했을 경우에 유연하게 대응할 수 없게 됨은 물론, 농경지의 상부에 태양광 모듈이 설치되는 경우에, 설치하는 태양광 모듈의 수가 너무 많으면, 농경지의 농작물에 충분히 빛이 맞지 않게 되기 위해, 농작물의 생육이 충분히 이루어지지 않게 되어 농작물의 생산량이 감소하는 것을 생각할 수 있다.

한편, 농작물의 생육을 고려해 배치하는 패널의 수를 제한하면, 농작물의 생육에는 영향이 미치지 않은 패널에 의한 발전량을 충분히 확보할 수 없게 되는 문제점이 있었다.

그리하여 2015년 04월 09일자 일본특허공개 27065387호(포장 관리 장치 및 포장 관리 시스템)이 제안되었으며,

이는, 식물의 상부에 설치되는 태양광 발전 패널과,

상기 태양광 발전 패널의 자세를 변경하는 자세 변경부와,

상기 식물의 성장에 필요한 광포화점에 대응하는 기준 조도의 데이터가 기억된 조도 데이터 기억부와.

상기 기준 조도의 데이터에 근거하고, 상기 자세 변경부에 상기 태양광 발전 패널의 자세를 변경시키는 제어부를 구비하되,

상기 식물에 조사되는 빛의 조도를 취득하도록, 상기 태양광 발전 패널의 아래쪽의 공간 내에 조도 센서를 더 구비하여 상기 제어부에서 상기 식물에 조사되는 빛의 조도가 상기 기준 조도보다 큰 경우에는 상기 자세 변경부에 상기 태양광 발전 패널의 자세를 상기 태양광 발전 패널의 수광량이 커지도록 변경시키고, 상기 식물에 조사되는 빛의 조도가 상기 기준 조도와 동일한 경우에는 상기 자세 변경부에 상기 태양광 발전 패널의 자세를 유지시키며, 상기 식물에 조사되는 빛의 조도가 상기 기준 조도보다 작은 경우에는 상기 자세 변경부에 상기 태양광 발전 패널의 자세를 상기 태양광 발전 패널의 수광량이 작아지게 변경시키도록 구성하였다.

그리고 2017년 01월 19일자 일본특허공개 제29012007호(태양광 발전 시스템)이 제안되었으며,

이는, 농지의 상부에 설치되는 태양광 패널과,

상기 농지에 조사되는 태양광의 일사량을 취득하는 일사량 취득부와,

상기 농지에서 재배되는 농작물의 광포화점을 상기 농작물의 종류마다 기억하는 광포화점기억부와,

상기 태양광의 입사 방향에 대한 상기 태양광 패널의 수광면의 경사각도를 변경하는 각도 변경부를 구비하되,

상기 각도 변경부는 상기 일사량 취득부에 의해서 취득된 태양광의 일사량이 상기 광포화점 기억부에 의해서 기억된 상기 광포화점 이상인 경우 상기 경사각도를 직각에 접근하도록 상기 경사각도를 변경하도록 구성하였다,

또한, 2017년 08월 24일자 일본특허공개 제29145565호(태양광 발전 시스템 및 방법)이 제안되었으며,

이는, 농지 또는 경작지 위로 설치되어 복수의 태양광 발전 패널,

그 복수의 태양광 발전 패널을 지지하는 태양광 발전 패널 지지선반과 태양광 발전 패널 지지주를 포함한 가대,

태양광 발전 패널 경사 조정 기구, 그 태양광 발전 패널 경사 조정 기구를 구동해 제어하는 태양광 발전 패널 경사 조정 기구 제어장치를 구비하되,

상기 태양광 발전 패널 경사 조정 기구 제어장치는 일사량을 수집하는 일사량 수집 장치와,

농작물마다의 광포화점이 되는 일사량 정보를 기억하는 기억장치와,

상기 태양광 발전 패널 경사 조정 기구를 구동해 제어하는 제어장치(terminal control unit)를 포함하여 농작물마다의 광포화점이 되는 일사량 정보 및 상기 일사량 수집 장치에서 수집한 일사량과 상기 농작물 마다의 광포화점을 바탕으로 태양광 발전 패널 경사 조정 기구를 구동하여 태양광 발전 패널의 위치 및／또는 기울기를 동적으로 제어하면서 상기 농작물의 농지로의 누적 일사량이 그 농작물의 광포화점을 넘지 않은 경우, 농작물의 농지로의 일사량이 최대가 되도록 태양광 발전 패널의 위치 및／또는 기울기를 동적으로 바꾸어 주는 한편, 농작물의 농지로의 누적 일사량이 그 농작물의 광포화점을 넘었을 경우, 태양광 발전 패널로의 일사량이 최대가 되도록 태양광 발전 패널의 기울기를 동적으로 바꾸어 주도록 구성하였다.

그러나 상기와 같은 종래의 농경지 상부에 태양광 모듈을 설치한 구조 및 제어방법에 의하여서는 광포화점을 조도로 측정하는 방식으로는 정확한 광합성의 상태를 확인할 수 없어 식물의 성장을 우선으로 하는 태양광 발전이 이루어지지 않게 되어 자칫 농작물의 생산량 저하와 같은 문제를 일으킬 수 있게 됨은 물론, 태양광 모듈과 태양광 모듈의 설치를 위한 구조물에 의해 그늘이 지는 구역에서는 다른 구역에 비해 식물의 성장이 저해되는 문제점이 있었다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로, 농경지의 상부에 설치한 지지구조에 태양광 모듈 어레이를 설치하고 각 농작물의 광합성 상태를 판단하기 위한 광합성 데이터를 데이터베이스에 저장하여 내부 조도센서를 통하여 인식한 조도가 농작물의 광합성이 활발히 진행되는 상태로 인식하면 태양광 모듈 어레이를 통한 태양광 발전이 중단되면서 빛의 입사각과 동일한 각도로 열리도록 하고, 농경지의 외부에 집광을 위한 적어도 하나 이상의 집광부를 설치하여 채광이 이루어지는 중에는 광케이블의 광전송부를 통하여 전달된 빛이 내부의 산란부를 통하여 구조물에 의해 형성되는 그늘 지역으로 분광되도록 함으로써 전혀 방해를 받지 않으면서 유입되는 빛에 의해 광합성이 활발하여 농작물의 성장이 이루어지도록 하여 농작물의 수확과 동시에 태양광 발전에 의한 전기생산도 가능하도록 하며 그늘에 의한 농작물 피해를 최소화 할 수 있도록 한 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템은,

농경지의 상부에 설치한 지지구조에 태양광 모듈 어레이를 설치하여 솔라 쉐어링(Solar Sharing)에 의하여 농작물의 재배와 태양광 발전을 수행하도록 하되,

농경지의 상부에 설치한 지지구조에 태양광 모듈 어레이를 설치하고 광량에 의하여 각 농작물의 광합성 상태를 판단하기 위한 광합성 데이터를 데이터베이스에 저장하도록 하여 제어부에서 내부 조도센서를 통하여 인식한 조도가 농작물의 광합성이 활발히 진행되는 상태로 인식하면 태양광 모듈 어레이가 빛의 입사각과 동일한 각도로 열리도록 하고,

삭제

농경지의 외부에 집광을 위한 적어도 하나 이상의 집광부를 설치하여 채광이 이루어지는 중에는 광케이블의 광전송부을 통하여 전달된 빛이 내부의 산란부를 통하여 구조물에 의해 형성되는 그늘 지역으로 분광되도록 함으로써 전혀 방해를 받지 않으면서 유입되는 빛에 의해 광합성이 활발하여 농작물의 성장이 이루어지도록 하는 한편, 내부 조도센서를 통하여 인식한 조도가 농작물의 성장이 이루어지지 않는 광합성의 상태를 인식하면 태양광 모듈 어레이가 닫히면서 태양의 입사각과 수직의 각도를 유지하도록 하여 태양광 모듈 어레이를 통한 태양광 발전이 이루어지도록 하고,

농경지의 외부에 집광을 위한 적어도 하나 이상의 집광부를 설치하여 채광이 이루어지는 중에는 광케이블의 광전송부를 통하여 전달된 빛이 내부의 산란부를 통하여 구조물에 의해 형성되는 그늘 지역으로 분광되도록 함으로써 농작물의 수확과 동시에 태양광 발전에 의한 전기생산도 가능하도록 하며 그늘에 의한 농작물 피해를 최소화 할 수 있도록 하고 농업용지를 훼손하지 않으면서 최대의 효과를 얻을 수 있도록 하고,

상기의 태양광 발전을 수행하는 중에는 외부 조도센서, 우천센서, 적설센서, 온도센서, 습도센서, 전류센서, 전압센서 등에 의한 제어가 이루어지도록 함으로써 전력 생산을 극대화 할 수 있도록 구성됨을 특징으로 한다.

상기의 본 발명에 따른 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템에 의하여서는 농작물의 광합성에 대한 각각의 농작물에 대한 보상점 데이터를 측정하여 농작물의 성장에는 지장을 주지 않는 상태를 광량에 의하여 판단하도록 하는 광합성 데이터를 설정하여 정확한 제어가 가능하도록 하고,

농경지의 상부에 설치한 지지구조에 태양광 모듈 어레이를 설치하고 광량에 의하여 각 농작물의 광합성 상태를 판단하기 위한 광합성 데이터를 데이터베이스에 저장하도록 하여 제어부에서 내부 조도센서를 통하여 인식한 조도가 농작물의 광합성이 활발히 진행되는 상태로 인식하면 태양광 모듈 어레이가 빛의 입사각과 동일한 각도로 열리도록 함으로써 전혀 방해를 받지 않으면서 유입되는 빛에 의해 광합성이 활발하여 농작물의 성장이 이루어지도록 하는 한편, 상기 조도가 농작물의 성장이 이루어지지 않는 광합성의 상태를 인식하면 태양광 모듈 어레이가 닫히면서 태양의 입사각과 수직의 각도를 유지하도록 하여 태양광 모듈 어레이를 통한 태양광 발전이 이루어지도록 함으로써 농작물의 수확과 동시에 태양광 발전에 의한 전기생산도 가능하며 농업용지를 훼손하지 않으면서 최대의 효과를 얻도록 하고,

상기 농경지의 외부에 집광을 위한 적어도 하나 이상의 집광부를 설치하여 채광이 이루어지는 중에는 광케이블의 광전송부를 통하여 전달된 빛이 내부의 산란부를 통하여 구조물에 의해 형성되는 그늘 지역으로 분광되도록 하며 그늘에 의한 농작물 피해를 최소화 할 수 있도록 하고,

상기의 태양광 발전을 수행하는 중에는 외부 조도센서, 우천센서, 적설센서, 온도센서, 습도센서, 전류센서, 전압센서 등에 의한 제어가 이루어지도록 함으로써 전력 생산을 극대화 할 수 있도록 하는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 도시한 개략도.
도 2는 본 발명 태양광 모듈 어레이의 구성을 도시한 개략도.
도 3은 본 발명의 동작 과정을 도시한 흐름도.
도 4 및 도 5는 집관부와 관정송부 및 산란부의 구성을 도시한 개략도.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템은,

농작물의 광합성량에 대한 각각의 농작물에 대한 보상점 데이터를 측정하여 농작물의 성장에는 지장을 주지 않는 상태를 광량에 의하여 판단하도록 하는 광합성 데이터를 설정하도록 하고,

농경지(1)의 상부에 설치한 지지구조(2)에 각관(4)과 지지대(5)에 의하여 태양광 모듈 어레이(3)를 설치하고,

상기 농경지(1)의 내부에서 광량에 의하여 각 농작물의 광합성 상태를 판단하기 위한 광합성 데이터를 데이터베이스(10)에 저장하도록 하여 제어부(11)에서 내부 조도센서(13)를 통하여 인식한 조도가 농작물의 광합성이 활발히 진행되는 상태로 인식하면 제어부(11)에서 모터(14)를 구동하면서 체인(15)을 통하여 상기의 각관(4)을 회전시켜 태양광 모듈 어레이(3)가 빛의 입사각과 동일한 각도로 열리도록 함으로써 전혀 방해를 받지 않으면서 유입되는 빛에 의해 광합성이 활발하여 농작물의 성장이 이루어지도록 하는 한편, 내부 조도센서(13)를 통하여 인식한 조도가 농작물의 성장이 이루어지지 않는 광합성의 상태를 인식하면 제어부(11)에서 모터(14)를 구동하면서 체인(15)을 통하여 태양광 모듈 어레이(3)가 닫히면서 태양의 입사각과 수직의 각도를 유지하도록 하여 태양광 모듈 어레이(3)를 통한 태양광 발전이 이루어지도록 하고,

상기의 태양광 모듈 어레이(3)를 통해 태양광 발전을 수행하는 중에는 외부 조도센서(16), 우천센서(17), 적설센서(18), 온도센서(19), 습도센서(20), 전류센서(21), 전압센서(22) 등에 의한 제어가 이루어지도록 함으로써 전력 생산을 극대화 할 수 있도록 하고,

상기 농경지(1)의 외부에 집광을 위한 집광부(23)를 적어도 하나 이상 설치하여 채광이 이루어지는 중에는 광케이블의 광전송부(24)를 통하여 전달된 빛이 내부의 산란부(25)를 통하여 지지구조(2)와 태양광 모듈 어레이(3)와 각관(4) 및 지지대(5)의 구조물에 의해 형성되는 그늘 지역으로 분광되도록 하고,

다수의 그림자 센서(26)를 통하여 농경지 내부의 그늘 지역을 인식하는 상기 제어부(11)의 제어를 받는 스테핑 모터(26)와 작동편(27)에 의해 경사각이 조절되면서 산란부(25)에 의해 그늘 지역으로의 방향 전환이 가능하여 그늘에 의한 농작물 피해를 최소화 할 수 있도록 구성한 것이다.

상기와 같이 구성한 본 발명의 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템은 농작물의 광합성량에 대한 각각의 농작물에 대한 보상점 데이터를 측정하여 농작물의 성장에는 지장을 주지 않는 상태를 광량에 의하여 판단하도록 하는 광합성 데이터를 설정하도록 한다.

그리고 구조물에 의해 생기는 그늘 지역의 농작물도 동일하게 성장할 수 있도록 한다.

농경지(1)의 상부에 설치한 지지구조(2)에 각관(4)과 지지대(5)에 의하여 태양광 모듈 어레이(3)를 설치한다.

상기 농경지(1)의 내부에서 광량에 의하여 각 농작물의 광합성 상태를 판단하기 위한 광합성 데이터를 데이터베이스(10)에 저장하도록 한다.

제어부(11)에서 내부 조도센서(13)를 통하여 인식한 조도가 농작물의 광합성이 활발히 진행되는 상태에 의한 수치인가 확인하도록 한다.

삭제

상기의 제어부(11)에서 농작물의 광합성이 활발히 진행되는 상태에 의한 수치인 것으로 판단하면, 모터(14)를 구동하면서 체인(15)을 통하여 상기의 각관(4)을 회전시켜 태양광 모듈 어레이(3)가 빛의 입사각과 동일한 각도로 열리도록 함으로써 전혀 방해를 받지 않으면서 유입되는 빛에 의해 광합성이 활발하여 농작물의 성장이 이루어지도록 한다.

그리고 상기의 제어부(11)에서 내부 조도센서(13)를 통하여 인식한 조도가 농작물의 성장이 이루어지지 않는 광합성의 상태인 것으로 판단되면 제어부(11)에서 모터(14)를 구동하면서 체인(15)을 통하여 태양광 모듈 어레이(3)가 닫히면서 태양의 입사각과 수직의 각도를 유지하도록 하여 태양광 모듈 어레이(3)를 통한 태양광 발전이 이루어지도록 한다.

상기의 태양광 모듈 어레이(3)를 통해 태양광 발전을 수행하는 중에는 외부 조도센서(16), 우천센서(17), 적설센서(18), 온도센서(19), 습도센서(20), 전류센서(21) 및 전압센서(22)를 통하여 태양광 모듈 어레이(3)의 상태를 인식하여 발전량에 지장을 줄 정도의 장애 원인인가 확인한다.

상기의 확인에 의하여 발전에 장애가 될 정도라 판단되면 제어부(11)에서 그에 따른 경보신호를 발생하면서 관리자에게 알리거나 자동 청소가 이루어지도록 함으로써 전력 생산을 극대화 할 수 있도록 함은 물론, 농작물의 수확과 동시에 태양광 발전에 의한 전기생산도 가능하도록 하고 농업용지를 훼손하지 않으면서 최대의 효과를 얻을 수 있도록 한다.

본 발명은 도 4 및 도 5에 도시한 것과 같이,

농경지(1)의 외부에서 센서와 프로그램에 의해 태양광을 추적하는 광추적장치에 의해 최대의 빛을 집광하는 볼록렌즈와 같은 집광부(23)와,

상기의 집광부(23)에서 집광된 빛을 실내로 전송하는 광케이블의 광전송부(24)와,

상기의 광전송부(24)를 통하여 전송되어 각 태양광을 태양광 모듈 어레이(3)의 하단에 설치되어 태양광 모듈 어레이(3)에 의한 그늘 지역에 산란하는 오목렌즈와 같은 산란부(25)로 구성하되,

상기 농경지(1)의 외부에 집광을 위한 집광부(23)를 적어도 하나 이상 설치하여 채광이 이루어지는 중에는 광케이블의 광전송부(24)을 통하여 전달된 빛이 내부의 산란부(25)를 통하여 지지구조(2)와 태양광 모듈 어레이(3)와 각관(4) 및 지지대(5)의 구조물에 의해 형성되는 그늘 지역으로 분광되도록 하고,

다수의 그림자 센서(26)를 통하여 농경지 내부의 그늘 지역을 인식하는 상기 제어부(11)의 제어를 받는 스테핑 모터(26)와 작동편(27)에 의해 경사각이 조절되면서 산란부(25)에 의해 그늘 지역으로의 방향 전환이 가능하여 그늘에 의한 농작물 피해를 최소화 할 수 있도록 한다.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 또한 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 기재된 청구범위 내에 있게 된다.

1 : 농경지 2 : 지지구조
3 : 태양광 모듈 어레이 10 : 데이터베이스
11 : 제어부 13 : 모터
23 : 집광부 24 : 광전송부
25 : 산란부

Claims

농경지(1)의 상부에 설치한 지지구조(2)에 각관(4)과 지지대(5)에 의하여 태양광 모듈 어레이(3)를 설치하고,
상기 농경지(1)의 광량의 연산에 의하여 각 농작물의 광합성 상태를 판단하기 위한 광합성 데이터를 데이터베이스(10)에 저장하여 제어부(11)에서 농경지 내부 조도센서(13)의 조도값에 의하여 농작물의 광합성 상태를 인식하여 제어부(11)에서 모터(14)를 구동하면서 체인(15)을 통하여 상기의 각관(4)을 회전시켜 태양광 모듈 어레이(3)가 빛의 입사각과 동일한 각도로 열리도록 하고, 농경지 내부 조도센서(13)의 조도를 연산한 값에 의하여 농작물의 광합성 상태를 인식하면 제어부(11)에서 모터(14)를 구동하면서 체인(15)을 통하여 태양광 모듈 어레이(3)가 닫히면서 태양의 입사각과 수직의 각도를 유지하도록 하고,
상기의 태양광 모듈 어레이(3)를 통해 태양광 발전을 수행하는 중에는 외부 조도센서(16), 우천센서(17), 적설센서(18), 온도센서(19), 습도센서(20), 전류센서(21), 전압센서(22)에 의해 측정한 상태에 따른 제어가 이루어지도록 하고,
상기 농경지(1)의 외부에 집광을 위한 집광부(23)를 적어도 하나 이상 설치하여 채광이 이루어지는 중에는 광케이블의 광전송부(24)를 통하여 전달된 빛이 농경지 내부의 산란부(25)를 통하여 지지구조(2)와 태양광 모듈 어레이(3)와 각관(4) 및 지지대(5)의 구조물에 의해 형성되는 그늘 지역으로 분광되도록 하고,
다수의 그림자 센서(26)를 통하여 농경지 내부의 그늘 지역을 인식하는 상기 제어부(11)의 제어를 받는 스테핑 모터(26)와 작동편(27)에 의해 경사각이 조절되면서 산란부(25)에 의해 그늘 지역으로의 방향 전환이 가능하여 그늘에 의한 농작물 피해를 최소화 할 수 있도록 한 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템에 있어서,
농경지(1)의 외부에서 센서와 프로그램에 의해 태양광을 추적하는 광추적장치에 의해 빛을 집광하는 일반적으로 잘 알려진 볼록렌즈의 집광부(23)에서 집광된 빛이 광전송부(24)를 통하여 전송하도록 하고,
상기의 광전송부(24)를 통하여 전송되는 태양광은 태양광 모듈 어레이(3)의 하단에 설치되어 다수의 그림자 센서(26)를 통하여 인식한 태양광 모듈 어레이(3)에 의한 그늘 지역에 오목렌즈의 산란부(25)를 분광하도록 구성한 것을 특징으로 하는 농업용지에서 태양광 발전 시 그늘 지역의 작물 생육을 위한 채광시스템.