KR102079713B1 - A hybrid apparatus for generating wind power and sola power established to arable land - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 경작지용 풍력 및 태양광 하이브리드 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 경작지에 설치하여 경작물의 성장에 영향을 주지 않으면서도 풍력과 태양광 발전을 통해 에너지를 생산할 수 있는 경작지용 풍력 및 태양광 하이브리드 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a wind farm and a hybrid solar power plant for arable land, and more particularly, it is installed on the arable land and can produce energy through wind power and solar power without affecting the growth of arable land. An optical hybrid generator.
일반적으로 태양광 발전 및 풍력발전은, 기존의 타 에너지원과는 달리 온실가스 배출 또는 환경 파괴 요인을 발생시키지 않고 에너지를 얻을 수 있는 무공해 에너지원으로서, 점진적으로 그 중요성과 필요성이 증가하고 있다.In general, photovoltaic power generation and wind power generation, unlike other energy sources, are pollution-free energy sources that can obtain energy without causing greenhouse gas emissions or environmental destruction factors, and their importance and necessity are gradually increasing.
이 중에서 태양광 발전은 태양전지에 의해 태양광을 직접 전력으로 변환하는 것을 의미하며, 태양광이 태양전지판에 입사되는 입사각이 발전효율에 직결되는 문제인데, 일조량이 많은 지역에 태양전지판이 위치된다고 하더라도, 태양의 고도 및 방위가 수시로 변하기 때문에, 태양전지판은 태양의 고도 및 방위에 따라 움직일 필요가 있다.Among these, solar power means converting sunlight directly into electric power by solar cells, and the incident angle of solar light incident on the solar panel is directly related to power generation efficiency. Even if the sun's altitude and orientation change often, the solar panels need to move according to the sun's altitude and orientation.
이러한 점을 감안하여 태양전지판이 태양의 위치를 추종하여 자세 변경하도록 하는 트랙킹장치 즉, 태양광 추적장치가 다양하게 개발된 바 있다.In view of this point, a tracking device, that is, a solar tracking device, which allows the solar panel to change the posture by following the position of the sun, has been variously developed.
일 예로서, 대한민국 등록특허 제10-1346684호에서는 제1프레임 위에 3개의 태양전지블록을 배치하고, 액추에이터들로 이루어진 제1 및 2고도작동부와 회전조작부를 이용하여 태양전지블록이 태양광을 추적하도록 하는 구성이 기재되어 있다.For example, in Korean Patent No. 10-1346684, three solar cell blocks are disposed on a first frame, and a solar cell block uses sunlight by using first and second high-altitude operation units and actuators formed of actuators. The configuration for tracking is described.
그런데 종래의 기술에 의하면, 복수의 태양전지블록을 동기화시켜 조작하기 위한 회동지지레버의 유격이 심해서 강풍 등에 흔들림이 발생하여 안정성이 저하된다. However, according to the related art, the play support lever for synchronizing and manipulating a plurality of solar cell blocks is so severe that shaking occurs in strong winds and the like, thereby deteriorating stability.
또한, 태양전지블록을 지지하는 제1프레임을 각도 조절하는 제2고도작동부에 큰 부하가 발생하여 구동모터 등의 용량이 커지고, 그로 인해 비용이 증가하는 문제점이 있다.In addition, there is a problem in that a large load is generated in the second high-altitude operation unit for adjusting the angle of the first frame for supporting the solar cell block, thereby increasing the capacity of the driving motor and the like, thereby increasing the cost.
또한, 다수의 태양전지블록을 동기화시키기 위해서 다수의 부품과 연동장치가 필요하게 되어 부품 수가 증가하고 무게가 증가하여 안정성이 떨어지며, 비용이 증가하는 문제점이 있다.In addition, in order to synchronize a plurality of solar cell blocks, a plurality of components and an interlocking device are required, which increases the number of parts and increases weight, thereby decreasing stability and increasing costs.
또한, 태양광 발전장치의 경우 다양한 장소에 구조물을 설치하여야 하는데, 현재까지는 부품별로 설치장소로 반입된 후, 설치장소에서 숙련된 작업자가 현장 조립작업을 통해 설치해야 하므로, 작업여건이 열악하여 시간이 오래 걸리게 되어 인건비 지출이 과다하게 지출되며, 많게는 전체 시설비의 20% 이상을 차지하는 문제점이 있다.In addition, in the case of the photovoltaic device, structures must be installed in various places. Until now, the components have been brought into the installation place for each part, and the skilled workers at the installation place have to install them through on-site assembly work. This takes a long time, excessive labor costs, and the problem is that occupy more than 20% of the total facility costs.
특히, 숙련된 전문가가 부품들을 조립하여 설치해야 하므로, 인건비 지출이 많아지고, 비숙련자가 설치할 경우에 오 조립 등의 문제로 인하여 설치된 구조물의 신뢰성이 떨어지게 되어 재설치 해야 하는 경우까지 발생되는 문제점이 있다.In particular, since skilled professionals must assemble and install parts, labor costs are increased, and when a non-skilled person installs, the reliability of the installed structure is lowered due to a problem such as misassembly. .
한편, 풍력발전장치의 경우에는 지상에 직립 설치되는 기둥의 회전블레이드를 설치하고, 그 회전블레이드의 회전력을 이용하여 전기에너지를 생산하도록 하는 구성이다.On the other hand, in the case of the wind power generator is installed to install a rotary blade of the pole upright installed on the ground, it is configured to produce electrical energy by using the rotational force of the rotating blade.
그런데 종래에는 상기와 같이 태양광 발전 장치와 풍력발전 장치를 각각 별도로 설치하여 에너지를 생산하도록 하는 구성이므로, 각 발전장치를 설치하는데 따른 비용과 공간상의 제약이 많이 따르게 된다.However, in the related art, since the solar power generation device and the wind power generation device are separately installed as described above to produce energy, a lot of cost and space constraints for installing each power generation device follow.
특히, 최근에는 태양광 발전장치의 경우 큰 설치면적이 요구되므로, 설치장소에 제약이 따르며, 풍력발전 장치의 경우에도 설치장소에 따른 제약이 많아지고 있다.In particular, in recent years, since a large installation area is required in the case of a solar power generation device, there is a restriction in the installation place, and in the case of a wind power generation device, there are many restrictions depending on the installation place.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 경작지의 재배면적에 영향을 최소한으로 주면서 현장에서 태양광 발전설비와 풍력발전 설비를 하나의 구조물로 용이하게 조립하여 설치할 수 있도록 개선된 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was conceived in view of the above, and improved arable land so that the solar power plant and the wind power plant can be easily assembled and installed in a single structure on the site with minimal effect on the cultivated area of the arable land. The purpose is to provide a hybrid wind and solar power generation device.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치는, 지면상에 고정 설치되는 기초 블록; 상기 기초 블록의 상부에 조립되어 연결되며, 외측에 체인이 결합되는 가이드레일을 가지는 방위각 회전가이드 블록; 상기 방위각 회전가이드 블록의 상부에 설치되는 가이드 롤러에 지지되도록 상기 방위각 회전가이드 블록의 상부에 설치되는 턴테이블 블록; 상기 턴테이블 블록의 상부에 좌우 높이가 다르게 경사지게 설치되는 틸터 블록; 상기 틸터 블록의 상부에 회동 가능하게 설치되며, 그 상부에는 태양전지 패널이 설치되는 어레이 블록; 상기 틸터블록과 상기 어레이 블록 사이에 설치되어, 상기 어레이 블록의 고도각을 조절하는 고도각 조절용 액추에이터; 상기 기초블록의 중앙 상부에 고정 설치되며, 상기 턴테이블블록의 회전을 지지하도록 중심에 설치되는 풍력 발전기;를 포함하는 것을 특징으로 한다.Hybrid wind and photovoltaic device for arable land of the present invention for achieving the above object, the base block is fixed on the ground; An azimuth rotation guide block assembled and connected to an upper portion of the foundation block and having a guide rail coupled to an outer chain; A turntable block installed on an upper portion of the azimuth rotation guide block to be supported by a guide roller installed on the upper portion of the azimuth rotation guide block; A tilter block installed on an upper side of the turntable block to be inclined differently in height; An array block rotatably installed on an upper portion of the tilter block and a solar cell panel installed on an upper portion of the tilter block; An altitude angle actuator installed between the tilter block and the array block to adjust an altitude angle of the array block; It is fixed to the center of the base block, the wind generator is installed in the center to support the rotation of the turntable block; characterized in that it comprises a.
이로써, 경작지의 농사일을 방해하지 않도록 풍력 및 태양광발전을 동시에 할 수 있는 하이브리드 풍력 및 태양광발전설비를 제공할 수 있다.As a result, it is possible to provide a hybrid wind and photovoltaic facilities that can simultaneously perform wind and photovoltaic power generation so as not to interfere with farming work on arable land.
여기서, 상기 기초블록은, 콘크리트로 제작된 원통형의 콘크리트관; 상기 콘크리트관의 내주에 설치되는 주름관; 상기 콘크리트관의 상단 및 하단 각각에 설치되는 복수의 결합패드; 및 상기 상단 및 하단의 결합패드를 연결하여 결합되고, 상기 콘크리트관의 내부에 설치되는 보강철관;을 포함하는 것이 바람직하다.Here, the base block, a cylindrical concrete tube made of concrete; Corrugated pipe is installed on the inner circumference of the concrete pipe; A plurality of coupling pads installed at upper and lower ends of the concrete pipe; And a reinforcing steel pipe coupled to the upper and lower coupling pads and installed in the concrete pipe.
이로써, 기초블록을 지면에 견고하게 설치할 수 있으며, 미리 제작하여 현장에서 용이하게 설치할 수 있으며, 복수를 연결하여 높이를 키워 설치할 수 있다.As a result, the foundation block can be firmly installed on the ground, can be manufactured in advance and easily installed in the field, can be installed by increasing the height by connecting a plurality.
또한, 상기 방위각 회전가이드 블록은, 상기 기초블록의 상단에 결합되는 베이스 패드; 상기 베이스 패드의 상부 중앙에 설치되는 블록 기둥; 상기 블록 기둥의 상부에 결합되는 풍력기둥 결합패드; 링형의 가이드레일; 상기 가이드레일과 상기 블록 기둥을 연결하는 레일암; 및 상기 가이드레일의 외주에 설치되는 체인;을 포함하는 것이 좋다.The azimuth rotation guide block may further include: a base pad coupled to an upper end of the base block; A block pillar installed at an upper center of the base pad; A wind turbine coupling pad coupled to the upper portion of the block pillar; Ring guide rails; A rail arm connecting the guide rail and the block pillar; And a chain installed on an outer circumference of the guide rail.
또한, 상기 턴테이블 블록은, 턴테이블 프레임; 상기 턴테이블 프레임의 전 상부의 양측에서 상부로 돌출되게 설치되는 틸터지지대; 상기 턴테이블 프레임의 전면에 설치되며, 상기 체인에 연동되는 방위각 구동모터; 및 상기 턴테이블 프레임의 하부에 설치되어, 상기 방위각 회전가이드 블록의 상부에 지지되는 지지롤러;를 포함하는 것이 좋다.The turntable block may further include a turntable frame; A tilt supporter installed to protrude upward from both sides of the upper part of the turntable frame; An azimuth drive motor installed on the front of the turntable frame and interlocked with the chain; And a support roller installed at a lower portion of the turntable frame and supported at an upper portion of the azimuth rotation guide block.
또한, 상기 틸터 블록은, 상기 틸터 지지대에 일측이 연결되고, 타측은 상기 턴테이블 프레임에 연결되며, 틀 형상을 가지는 틸터블록 프레임; 상기 틸터블록 프레임의 상부로 돌출되게 설치되는 어레이 회전축 지지대; 및 상기 틸터블록 프레임에 이격되게 설치되는 복수의 액추에이터 지지브라켓;을 포함하는 것이 좋다.In addition, the tilter block, one side is connected to the tilter support, the other side is connected to the turntable frame, the tilter block frame having a frame shape; An array rotation shaft support protruding to the upper portion of the tilter block frame; And a plurality of actuator support brackets spaced apart from the tilter block frame.
또한, 상기 어레이 블록은, 상기 틸터 블록 상에 설치되며 상대적으로 낮은 위치에 설치되는 하부 어레이블록과, 상대적으로 높은 위치에 설치되는 상부 어레이블록을 포함하며, 상기 하부 및 상부 어레이블록 각각은, 대들보; 상기 대들보의 상부에 설치되며, 상부에 태양전지패널이 설치되는 어레이 석가래; 및 상기 대들보의 하부에 설치되며, 상기 어레이 회전축 지지대에 연결되는 어레이 구동축;을 포함하는 것이 좋다.The array block may include a lower array block installed on the tilter block and installed at a relatively low position, and an upper array block installed at a relatively high position, and each of the lower and upper array blocks may have a girder. ; An array shaggy installed on an upper portion of the girder and having a solar cell panel installed on the upper side of the girder; And an array driving shaft installed under the girder and connected to the array rotating shaft support.
또한, 상기 풍력발전기는, 하단이 상기 방위각 회전가이드 블록의 중심에 수직으로 설치되며, 상기 턴테이블 블록의 회전중심축 역할을 하여 지지하는 풍력기둥; 상기 풍력기둥의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전블레이드 유닛; 및 상기 풍력 기둥에 설치되어 상기 회전블레이드 유닛의 회전력으로부터 전기에너지를 생산하는 제너레이터;를 포함하는 것이 좋다.In addition, the wind power generator, a lower end of the wind turbine is installed perpendicular to the center of the azimuth rotation guide block, and serves as a central axis of rotation of the turntable block; A rotary blade unit rotatably installed on an upper portion of the wind turbine; And a generator installed at the wind turbine to produce electrical energy from the rotational force of the rotary blade unit.
이로써, 각 부품을 키트화하여 현장에서 조립 연결하여 용이하게 설치할 수 있으며, 기초블록 상부에 풍력발전기를 설치하여 농사일에 지장을 주지 않으면서도 경작지에 풍력과 태양광 발전이 모두 가능한 하이브리드 발전 장치를 설치할 수 있다.This makes it easy to install by assembling and assembling each part in the field, and install a wind power generator on the upper part of the foundation block to install a hybrid power generation unit capable of both wind and solar power generation on farmland without disturbing farming work. Can be.
본 발명의 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치에 따르면, 경작지에 농사일에 지장을 주지 않는 높이로 풍력과 태양광 발전이 가능한 발전 장치를 설치할 수 있다.According to the hybrid wind and photovoltaic device for arable land of the present invention, it is possible to install a wind power and a photovoltaic power generation device at a height that does not interfere with farming on the arable land.
특히, 전체 시스템을 이루는 부품들을 부분별로 블록화 함으로써, 각 블록을 공장에서 규격화하여 제작 후에, 현장에서 작업자가 조립만 하여 설치할 수 있으므로, 구조물 설치 작업시간을 단축할 수 있고, 그로 인해 비용을 현저하게 줄일 수 있다.Particularly, by blocking the parts that make up the entire system by parts, each block can be standardized at the factory and then installed by the operator in the field after installation, thereby shortening the structure installation work time, thereby significantly reducing costs. Can be reduced.
또한, 각 블록을 제공된 조립순서 매뉴얼에 따라 순서대로 조립만 하면 되므로, 비숙련자도 용이하게 조립할 수 있는 이점이 있다.In addition, since each block only need to be assembled in order according to the assembly order manual provided, there is an advantage that even non-skilled person can be easily assembled.
또한, 블록화된 각 부분을 고장이나 파손 시에 부분별로 분리하여 교환 장착할 수 있으므로, 유지 관리를 용이하게 할 수 있다.In addition, each blocked portion can be separated and replaced for each portion in case of failure or damage, thereby facilitating maintenance.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치는 나타내 보인 정면도이다.
도 2는 도 1에서 기초블록 위에 방위각 회전가이드 블록과 풍력발전기만을 설치한 상태를 보인 도면이다.
도 3은 도 1의 기초블록을 설명하기 위한 단면도이다.
도 4는 도 3의 저면도이다.
도 5는 도 1의 결합패드와 보강철관을 설명하기 위한 사시도이다.
도 6은 결합패드를 이용하여 복수의 기초블록을 적층하여 연결하는 상태를 설명하기 위해서 도 1의 A 부분을 확대하여 보인 도면이다.
도 7은 도 1의 방위각 회전가이드 블록의 평면도이다.
도 8은 도 7의 방위각 회전가이드 블록의 단면도이다.
도 9는 도 1의 턴테이블 블록의 개략적인 평면도이다.
도 10은 도 9에 도시된 턴테이블 블록의 측면도이다.
도 11은 도 9에 도시된 턴테이블 블록의 정면도이다.
도 12는 도 1의 방위각 회전가이드 블록과 턴테이블 블록의 결합상태를 보인 평면도이다.
도 13은 도 12의 상태를 보인 정면도이다.
도 14는 도 1의 틸터블록을 나타내 보인 정면도이다.
도 15는 도 14의 틸터블록의 평면도이다.
도 16은 도 14의 틸터블록의 우측면도이다.
도 17 및 도 18 각각은 도 1의 방위각 회전가이드 블록과 턴테이블 블록과 틸터블록 및 얼이 블록의 결합상태를 보인 정면도이다.
도 19는 도 1의 하부 어레이 블록을 나타내 보인 도면이다.
도 20은 도 1의 상부 어레이 블록을 나타내 보인 도면이다.
도 21은 도 1의 풍력 발전기를 발췌하여 보인 도면이다. 1 is a front view showing a hybrid wind and photovoltaic device for arable land according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view illustrating a state in which only the azimuth rotation guide block and the wind power generator are installed on the basic block in FIG. 1.
3 is a cross-sectional view illustrating the basic block of FIG. 1.
4 is a bottom view of FIG. 3.
5 is a perspective view for explaining the coupling pad and the reinforcing steel pipe of FIG.
FIG. 6 is an enlarged view of portion A of FIG. 1 to explain a state in which a plurality of basic blocks are stacked and connected by using a coupling pad.
7 is a plan view of the azimuth rotation guide block of FIG.
8 is a cross-sectional view of the azimuth rotation guide block of FIG.
9 is a schematic plan view of the turntable block of FIG. 1.
FIG. 10 is a side view of the turntable block shown in FIG. 9.
FIG. 11 is a front view of the turntable block shown in FIG. 9.
12 is a plan view illustrating a coupling state of the azimuth rotation guide block and the turntable block of FIG. 1.
FIG. 13 is a front view illustrating the state of FIG. 12. FIG.
FIG. 14 is a front view illustrating the tilter block of FIG. 1.
FIG. 15 is a plan view of the tilter block of FIG. 14.
FIG. 16 is a right side view of the tilter block of FIG. 14.
17 and 18 are front views illustrating a coupling state of the azimuth rotation guide block, the turntable block, the tilter block, and the ear block of FIG. 1.
19 illustrates the lower array block of FIG. 1.
20 is a diagram illustrating the upper array block of FIG. 1.
21 is a view showing an extract of the wind generator of FIG.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치를 자세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, a hybrid wind and photovoltaic device for arable land according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치(10)는, 지지면에 고정 설치되는 기초 블록(100), 기초 블록(100)의 상부에 결합되는 방위각 회전가이드 블록(200), 방위각 회전가이드 블록(200)의 상부에 결합되는 턴테이블 블록(300), 턴테이블 블록(300)에 결합되는 틸터 블록(400), 틸터 블록(400)에 결합되는 어레이 블록(500), 상기 어레이 블록(500)에 설치되는 태양전지패널(600), 상기 방위각 회전가이드 블록(200)의 상부 중심에 설치되는 풍력 발전기(700)를 구비한다.1 and 2, the hybrid wind and solar
도 2 및 도 3을 참조하면, 상기 기초 블록(100)은 지면으로부터 소정 깊이로 삽입된 상태로 콘크리트 타설되어 고정 설치되는 것이다. 이러한 기초블록(100)은 콘크리트로 제작된 원통형의 콘크리트관(110)과, 콘크리트관(110)의 내주에 설치되는 주름관(120)과, 콘크리트관(110)의 상단 및 하단 각각에 설치되는 복수의 결합패드(130)와, 상단 및 하단의 결합패드(130)를 연결하여 결함되고 콘크리트관(110)의 내부에 설치되는 보강철관(140)을 구비한다.Referring to Figures 2 and 3, the
즉, 상기 주름관(120)의 외측에 복수의 보강철관(140)이 배치되되, 보강철관(140)의 상단 및 하단 각각에는 결합패드(130)가 용접 등의 방법으로 결합된다. 그리고 보강철관(140)이 콘크리트에 묻히도록 타설하여 콘크리트관(110)을 형성한다. 이대, 보강철관(140)은 8개가 일정 간격으로 배치되는 것이 좋다.That is, a plurality of reinforcing
상기 결합패드(130)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상판(131)과 하판(132) 및 상판(131)과 하판(132)을 연결하는 측판(133)으로 구성될 수 있으며, 전방 및 후방은 개방된 구조를 가질 수 있다. 그리고 상판(131)과 하판(132) 중에 어느 한쪽에 보강철관(140)이 연결되고, 반대쪽에는 볼트체결을 위한 체결홀(h1)이 형성된다.As shown in FIG. 5, the
상기 구성에 의하면, 기초 블록(100)은 경작지에서의 농사일에 지장을 주지 않도록 태양전지패널(600)을 설치할 수 있도록 지면으로부터 대략 3m 이상으로 설치되어야 하나, 3m의 기둥은 운반과 설치작업이 어렵다. 따라서 대략 1.5m의 길이로 기초블록(100)을 제작한 뒤, 복수를 상하로 연결 조립하여 설치할 수 있다. 따라서 도 1 및 도 6에 도시된 바와 같이, 기초블록(100)의 상단에 다른 기초블록(100)을 올려놓고, 서로 맞물리는 결합패드(130)를 볼트 및 너트로 체결하여 견고하게 결합하여 설치할 수 있다. 즉, 기초블록(100)은 하단 블록(100')과, 상단 블록(100")으로 구분될 수 있으며, 상하로 적층 결합하여 설치할 수 있다.According to the above configuration, the foundation block 100 should be installed at approximately 3m or more from the ground so that the
이러한 구성의 기초 블록(100)은 땅을 대략 1m 깊이로 파고 자갈을 대략 0.2m 정도 깐다. 그리고 하부 블록(100')의 하단의 결합패드(130)에 앙카패드 또는 앙카볼트를 결합한 뒤, 자갈 위에 콘크리트를 0.1mm 정도 채운 다음 묻어서 지면에 안정되게 고정 설치할 수 있다.The
도 1, 도 7 및 도 8을 참조하면, 상기 방위각 회전가이드 블록(200)은 블록화된 상태로 상기 기초 블록(100)의 상부에 고정 결합된다. 이러한 방위각 회전가이드 블록(200)은 기초블록(100)의 상단에 결합되는 베이스 패드(210)와, 베이스 패드(210)의 상부 중앙에 설치되는 블록 기둥(220)과, 블록 기둥(200)의 상부에 결합되는 풍력기둥 결합패드(230)와, 링형의 가이드레일(240)과, 가이드레일(240)과 블록 기둥(220)을 연결하는 레일암(250)을 구비한다.1, 7 and 8, the azimuth
베이스 패드(210)에는 다수의 결합홀(211)이 타공되어 상기 기초블록(100)의 결합패드(130)과 볼트 체결된다. 따라서 결합패드(130)이 결합홀(h1)과 상기 결합홀(211)을 통과하여 상부로 돌출되는 볼트에 너트를 결합하여 조이면, 방위각 회전가이드 블록(200)을 기초 블록(100)에 용이하게 조립하여 결합할 수 있다. 베이스 패드(210)의 중심에는 블록 기둥(220)이 소정 높이로 직립되게 연결된다. 블록 기둥(220)은 원통 형상으로서, 상단은 개방되어 후술할 풍력 기둥(710)의 하단이 끼워져 결합된다. 블록 기둥(220)의 상단에는 풍력 기둥(710)의 하단에 설치되는 풍력발전기 베이스패드(710)가 결합되는 풍력 기둥 결합패드(230)가 원반형으로 형성된다. 풍력 기둥 결합패드(230)에는 복수의 결합홀이 형성된다.A plurality of
가이드레일(240)은 원형 링 구조를 가지며, 상기 복수(8개)의 레일암(250)에 의해 베이스 패드(210), 풍력기둥 결합패드(230) 및 블록 기둥(220) 각각에 연결된다. 이러한 가이드레일(240)의 외주에는 체인(260)이 소정 길이로 원주 외측을 따라 설치될 수 있다.The
도 9 내지 도 13을 참조하면, 상기 턴테이블 블록(300)은 방위각 회전가이드 블록(200)의 상부에 풍력 기둥(710)과 드라이 베어링(301)에 의해 결합되어 풍력 기둥(710)을 중심으로 회전 가능하게 조립된다. 이러한 턴테이블 블록(300)은 턴테이블 프레임(310)과, 턴테이블 프레임(310)의 전 상부의 양측에 설치되는 틸터지지대(320)와, 상기 턴테이블 프레임(310)의 전면에 설치되는 방위각 구동모터(330)를 구비한다.9 to 13, the
턴테이블 프레임(310)은 한 쌍의 외곽틀(311)과, 외곽틀(311)을 연결하는 복수의 내각틀(312)이 연결된 구조를 가질 수 있다. 중앙의 내각틀(313)의 중심에는 상기 풍력 기둥(710)과 결합되는 드라이 베어링(301)이 설치된다. 드라이 베어링(301)에 풍력 기둥(710)이 결합되어 턴테이블 블록(300)이 풍력 기둥(710)을 중심으로 회전 가능하도록 지지한다.The
또한, 턴테이블 프레임(310)의 전면 상부의 양측에는 상기 틸터지지대(320)가 상부로 소정 높이로 돌출되게 설치된다.In addition, the
상기 방위각 구동모터(330)는 턴테이블 프레임(310)의 전면에 설치되며, 상기 가이드레일(240)에 설치된 체인(260)에 연결되는 스프라켓(331)을 가진다. 방위각 구동모터(330)가 구동됨에 따라서 스프라켓(331)이 체인(260)과 연동하도록 함으로써, 턴테이블 블록(300)을 방위각 회전가이드 블록(200) 상에서 회전시켜 방위각을 조절할 수 있다.The
또한, 상기 턴테이블 프레임(310)과 방위각 회전가이드 블록(200) 사이에는 가이드롤러(340)가 복수 설치된다. 따라서 턴테이블 블록(300)이 가이드레일(200) 상에서 안정되게 회전 이동되면서 방위각이 조절되도록 할 수 있다.In addition, a plurality of
도 14 내지 도 17을 참조하면, 상기 틸터 블록(400)은 턴테이블 블록(300)의 상부에 조립되어 설치되며, 턴테이블 블록(300)의 틸터지지대(320)에 양측이 연결 조립되고, 반대측은 턴테이블 프레임(310)에 조립되어 연결 지지된다. 즉, 틸터 블록(400)은 턴테이블 블록(300) 상에서 소정 각도, 바람직하게는 20도 각도 기울어진 상태로 조립 연결된다.14 to 17, the
이러한 틸터 블록(400)은 대략 4각 틀 형상의 틸터블록 프레임(410)과, 틸터블록 프레임(410)에 설치되는 어레이 회전축 지지대(420)와, 틸터블록 프레임(410)에 설치되는 액추에이터 지지브라켓(430)을 구비한다. 상기 틸터블록 프레임(410)의 양측에 상부로 돌출되게 4개의 어레이 회전축 지지대(420)가 고정 설치된다. 상기 액추에이터 지지브라켓(430)은 2개가 틸터블록 프레임(410)의 대략 중간 위치에서 서로 이격되게 고정 설치된다.The
도 14 및 도 15를 참조하면, 상기 어레이 블록(500)은 틸터 블록(400) 상에 설치되며 상대적으로 낮은 위치에 설치되는 하부 어레이블록(510)과, 상대적으로 높은 위치에 설치되는 상부 어레이블록(520)을 구비한다.14 and 15, the
각 어레이블록(510,520)은 대들보(511,521)와, 대들보(511,521)의 상부에 설치되는 어레이 석가래(512,522)와, 어레이 구동축(513,523)을 구비한다.Each of the array blocks 510 and 520 includes
어레이 대들보(511,521) 각각에는 어레이 구동축(513,523)이 연결되며, 어레이 대들보(511,521)의 상부에는 태양전지패널(600)이 지지되는 어레이 석가래(512,522)가 복수 설치된다.
상기 어레이 구동축(513,523)은 어레이 대들보(511,512)의 하부에 설치되며, 상기 어레이 지지대(420)의 상단에 회동 가능하도록 피봇 연결된다.The
상기 구성을 가지는 하부 및 상부 어레이 블록(510,520)은 블록화된 상태로 현장으로 이송되어 틸터 블록(400)에 조립되어 설치되며, 고도각 조절 액추에이터(530)에 의해 회동되어 고도각이 조절될 수 있다. 이를 위해 상기 어레이 석가래(512,522) 각각에는 액추에이터 지지브라켓(514,524)가 각각 설치된다.The lower and upper array blocks 510 and 520 having the above configuration are transported to the site in a blocked state, assembled and installed in the
상기 고도각 조절 액추에이터(530)는 액추에이터 본체(531)와, 액추에이터 본체(531)의 일단에서 타단으로 주행 구동되게 설치되는 구동체인(532)과, 구동체인(532)을 주행 구동시키는 구동모터(533)와, 액추에이터 본체(531)의 하단에 설치되어 상기 틸터 블록(400)의 액추에이터 지지브라켓(430)에 회동 가능하게 연결되는 하부 연결브라켓(534)과, 구동체인(532)에 결합되며 상기 어레이 석가래(512,522)에 설치되는 액추에이터 지지브라켓(514,524)에 회동 가능하게 연결되는 이동 연결브라켓(535)을 구비한다. 상기 구성에 의하면, 구동모터(533)의 정방향 및 역방향 구동시 구동체인(532)이 정방향 또는 역방향으로 주행한다. 이때 구동체인(532)에 연결된 이동 연결브라켓(535)이 구동체인(532)을 따라 함께 이동하면서 고도각 조절 액추에이터(530)의 자세가 변환되고, 이에 연동하여 어레이 블록(510,520)의 자세가 변하게 되어 고도각을 조절할 수 있게 된다.The altitude
상기 구성의 상부 및 하부 어레이 블록(510,520) 각각의 상부에는 태양전지 패널(600)이 복수 설치된다. 그리고 하부 어레이 블록(510)에 설치된 태양전지 패널(600)에 의한 음영 지역은 상부 어레이 블록(520)에 설치되는 태양전지 패널(600)의 배치위치와 겹치지 않도록 설치할 수 있게 된다. 따라서 태양위치에 따라서 방위각과 고도각을 조절하면서 태양전지패널(600)로 태양광이 직접 입사하도록 하여 태양광 발전효율을 높일 수 있다.A plurality of
여기서, 본 발명에 의하면, 상기 턴테이블 블록(400)이 회전함으로써 태양전지 패널(600)이 방위각 조절로 1축 조절되고, 고도각 조절 액추에이터(530)를 조절하여 어레이 블록(500)의 자세를 조절함으로써, 태양전지 패널(600)을 2축 조절할 수 있다.Here, according to the present invention, by rotating the
도 1, 도 2 및 도 21을 참조하면, 상기 풍력 발전기(700)는 방위각 회전가이드 블록(200)의 상부 중앙에 설치되는 풍력 기둥(710)과, 풍력 기둥(720)의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전블레이드유닛(720)과, 풍력기둥(710)의 상부에 설치되는 제너레이터(730)를 구비한다.1, 2 and 21, the
상기 풍력 기둥(710)의 하단에는 방위각 회전가이드 블록(200)의 풍력 기둥 결합패드(230)과 볼트 체결되는 풍력 발전기 베이스패드(711)가 형성된다. 또한, 풍력 기둥(710)은 풍력발전기 베이스패드(711)보다 더 하부로 돌출 연장되어 블록 기둥(220)에 결합되는 결합축(713)이 더 구비되는 것이 좋다. 따라서 풍력 기둥(710)을 방위각 회전가이드 블록(200)의 상부 중앙에 견고하게 고정 설치할 수 있다. 그리고 풍력 기둥(710)은 턴테이블 블록(300)의 중앙에 위치하여, 턴테이블 블록(300)의 회전중심 축 역할을 하게 된다.A wind
상기 풍력 기둥(710)의 상부에는 회전 블레이드유닛(720)이 회전 가능하게 설치되어, 풍향에 관계없이 회전되면서 제너레이터(730)를 통해 전기에너지를 생산할 수 있게 된다. 상기 회전 블레이드유닛(720)은 다양한 예가 가능하고, 구체적인 예가 본 발명을 한정하는 것은 아니므로, 구체적인 구성에 대한 설명은 생략하기로 한다. 다만, 풍력 제너레이터(730)는 현장에서 풍력기둥(710)과 블레이드유닛(720) 사이에 결합하여 용이하게 설치할 수 있다.The
또한, 본 발명에 의하면, 기초블록(100), 방위각 회전가이드 블록(200), 턴테이블 블록(300), 틸터 블록(400), 어레이 블록(500)을 각각 블록화하여 공장에서 대량 생산이 가능하며, 대량 생산된 각 블록들을 현장으로 이송하여 설치 및 조립만 하면 되므로, 설치작업이 용이하고, 시간이 단축됨은 물론 비숙련자도 용이하게 설치할 수 있는 이점이 있다.In addition, according to the present invention, the
또한, 블록화하여 규격화함으로써, 설치 후에는 별도의 세팅작업이 필요하지 않으며, 특정 블록의 고장 및 손상으로 인해 교환 장착시에도, 교환할 블록만을 분리한 후 교환하여 조립하면 되므로, 유지 관리가 용이한 이점이 있다.In addition, by blocking and standardizing, no separate setting work is required after installation, and the replacement and assembling of only the blocks to be replaced can be performed even when the replacement is installed due to the failure and damage of a specific block. There is an advantage.
즉, 앞서 설명한 바와 같이, 기초 블록(100)은 도 1 내지 도 6을 통해 설명한 바와 같이, 지면에 소정 깊이에서 자갈과 콘크리트 타설방법을 이용하여 고정 설치할 수 있다.That is, as described above, the foundation block 100 may be fixedly installed on the ground by using the gravel and concrete pouring method at a predetermined depth, as described with reference to FIGS. 1 to 6.
그리고 기초블록(100)의 상부에 키트화되어 방위각 회전가이드 블록(200), 턴테이블 블록(300), 틸터 블록(400), 어레이 블록(500) 및 풍력발전기(700)를 순차적으로 조립하여 설치한다. 그리고 어레이 블록(500)에 태양전지패널(600)을 올려서 설치하게 되면, 본 발명의 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치(10)의 설치작업이 완료된다. 이때, 기초블록(100)의 높이를 대략 3m 정도로 정하여 설치하게 되므로, 경작지에 설치하더라도 농사일을 하는데 전혀 방해를 주지 않게 된다. 따라서 경작지에 본 발명의 장치를 다수 설치하더라도 농사일에 방해를 주지 않으므로, 농사를 짓는 경작지를 다용도로 활용할 수 있는 이점이 있다. The kit is mounted on the upper portion of the foundation block 100 to sequentially assemble and install the azimuth
한편, 상기 틸터 지지대(320)의 높이는 수동으로 높이 조절하여 설치할 수 있다. 즉, 틸터 지지대(320)를 턴테이블 프레임(310)에 볼트 조립하여 설치시, 설치위치를 상하 조절하여 볼트 결합함으로써, 높이를 단계적으로 조절하여 조립할 수 있으며, 조립 후에는 높이가 고정된다. 따라서 계절에 따라 즉, 추분, 하지, 추분, 동지에 따라서 정해진 위치를 조절하여 틸터 지지대(320)의 설치 높이를 조절한 후 고정하여 사용할 수 있다.On the other hand, the height of the
이상에 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 블록화된 부품들을 현장에서 간단한 조립공정을 거쳐서 조립할 수 있으므로, 설치작업 시간을 절약할 수 있고, 비숙련자도 용이하게 조립할 수 있는 이점이 있으며, 전체적이 설치비용을 절감할 수 있게 된다. 특히, 경작시에 설치하는 데 있어서 최적화된 높이와 더블로 콤팩트한 구성을 가지므로, 농작물의 성장에 영향을 주지 않고, 농사일에도 방해를 주지 않도록 설치하는 것이 가능하므로, 경작지를 다양한 용도로 활용하여 경제성을 높일 수 있고, 소득 증대를 기대할 수 있다.As described above, according to the present invention, since the blocked parts can be assembled through a simple assembly process in the field, the installation work time can be saved, and even an unskilled person can be easily assembled, and the overall installation is possible. The cost can be reduced. In particular, since it has an optimized height and a double compact structure for installing during cultivation, it is possible to install without affecting the growth of crops and disturbing on farming days. Economics can be increased and income can be expected to increase.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 이탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.While the invention has been shown and described in connection with preferred embodiments for illustrating the principles of the invention, the invention is not limited to the configuration and operation as such is shown and described. Rather, those skilled in the art will appreciate that many changes and modifications to the present invention are possible without departing from the spirit and scope of the appended claims.
100..기초블록 110..콘크리트관
120..주름관 130..결합패드
140..보강철관
200..방위각 회전가이드 블록 210..베이스 패드
220..블록 기둥 230..풍력기둥 결합패드
240..가이드레일 250..레일암
260..체인 300..턴테이블 블록
310..턴테이블 프레임 320..틸터지지대
330..방위각 구동모터 400..틸터 블록
410..틸터블록 프레임 420..어레이 회전축 지지대
430..액추에이터 지지브라켓 500..어레이 블록
510..하부 어레이 블록 520..상부 어레이 블록
511,521..어레이 대들보 512,522..어레이 석가래
513,523..어레이 구동축 600..태양전지패널
700..풍력 발전기 710..풍력 기둥
720..회전블레이드 유닛 730..제너레이터100..
120.
140..Reinforced steel pipe
200. Azimuth
220 ..
240.Guide rail 250.Rail arm
310.
330.
410.
510
511,521 .. Array Girder 512,522 .. Array Shale
513,523.
700..Wind generator 710.Wind pillar
720.
Claims (7)
상기 기초 블록의 상부에 조립되어 연결되며, 외측에 체인이 결합되는 가이드레일을 가지는 방위각 회전가이드 블록;
상기 방위각 회전가이드 블록의 상부에 설치되는 가이드 롤러에 지지되도록 상기 방위각 회전가이드 블록의 상부에 설치되는 턴테이블 블록;
상기 턴테이블 블록의 상부에 좌우 높이가 다르게 경사지게 설치되는 틸터 블록;
상기 틸터 블록의 상부에 회동 가능하게 설치되며, 그 상부에는 태양전지 패널이 설치되는 어레이 블록;
상기 틸터블록과 상기 어레이 블록 사이에 설치되어, 상기 어레이 블록의 고도각을 조절하는 고도각 조절용 액추에이터; 및
상기 기초블록의 중앙 상부에 고정 설치되며, 상기 턴테이블블록의 회전을 지지하도록 중심에 설치되는 풍력 발전기;를 포함하고,
상기 방위각 회전가이드 블록은,
상기 기초블록의 상단에 결합되는 베이스 패드;
상기 베이스 패드의 상부 중앙에 설치되는 블록 기둥;
상기 블록 기둥의 상부에 결합되는 풍력기둥 결합패드;
링형의 가이드레일;
상기 가이드레일과 상기 블록 기둥을 연결하는 레일암; 및
상기 가이드레일의 외주에 설치되는 체인;을 포함하는 것을 특징으로 하는 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치.A foundation block fixedly installed on the ground;
An azimuth rotation guide block assembled and connected to an upper portion of the foundation block and having a guide rail coupled to an outer chain;
A turntable block installed on an upper portion of the azimuth rotation guide block to be supported by a guide roller installed on the upper portion of the azimuth rotation guide block;
A tilter block installed on an upper side of the turntable block to be inclined differently in height;
An array block rotatably installed on an upper portion of the tilter block and a solar cell panel installed on an upper portion of the tilter block;
An altitude angle actuator disposed between the tilter block and the array block to adjust an altitude angle of the array block; And
And a wind generator fixed to the center of the base block and installed at the center to support the rotation of the turntable block.
The azimuth rotation guide block,
A base pad coupled to an upper end of the base block;
A block pillar installed at an upper center of the base pad;
A wind turbine coupling pad coupled to the upper portion of the block pillar;
Ring guide rails;
A rail arm connecting the guide rail and the block pillar; And
Hybrid wind and photovoltaic device for arable land comprising a; chain installed on the outer circumference of the guide rail.
콘크리트로 제작된 원통형의 콘크리트관;
상기 콘크리트관의 내주에 설치되는 주름관;
상기 콘크리트관의 상단 및 하단 각각에 설치되는 복수의 결합패드; 및
상기 상단 및 하단의 결합패드를 연결하여 결합되고, 상기 콘크리트관의 내부에 설치되는 보강철관;을 포함하는 것을 특징으로 하는 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치.The method of claim 1, wherein the base block,
Cylindrical concrete tube made of concrete;
Corrugated pipe is installed on the inner circumference of the concrete pipe;
A plurality of coupling pads installed at upper and lower ends of the concrete pipe; And
Hybrid wind and photovoltaic device for arable land comprising a; is connected by connecting the coupling pads of the upper and lower, reinforcing steel pipe is installed in the concrete pipe.
턴테이블 프레임;
상기 턴테이블 프레임의 전 상부의 양측에서 상부로 돌출되게 설치되는 틸터지지대;
상기 턴테이블 프레임의 전면에 설치되며, 상기 체인에 연동되는 방위각 구동모터; 및
상기 턴테이블 프레임의 하부에 설치되어, 상기 방위각 회전가이드 블록의 상부에 지지되는 지지롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치.The method of claim 1, wherein the turntable block,
Turntable frames;
A tilt supporter installed to protrude upward from both sides of the upper part of the turntable frame;
An azimuth drive motor installed on the front of the turntable frame and interlocked with the chain; And
And a support roller installed at a lower portion of the turntable frame and supported at an upper portion of the azimuth rotation guide block.
상기 틸터 지지대에 일측이 연결되고, 타측은 상기 턴테이블 프레임에 연결되며, 틀 형상을 가지는 틸터블록 프레임;
상기 틸터블록 프레임의 상부로 돌출되게 설치되는 어레이 회전축 지지대; 및
상기 틸터블록 프레임에 이격되게 설치되는 복수의 액추에이터 지지브라켓;을 포함하는 것을 특징으로 하는 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치.The method of claim 4, wherein the tilter block,
A tilter block frame having one side connected to the tilter support and the other side connected to the turntable frame and having a frame shape;
An array rotation shaft support protruding to the upper portion of the tilter block frame; And
And a plurality of actuator support brackets spaced apart from the tilter block frame.
상기 틸터 블록 상에 설치되며 상대적으로 낮은 위치에 설치되는 하부 어레이블록과, 상대적으로 높은 위치에 설치되는 상부 어레이블록을 포함하며,
상기 하부 및 상부 어레이블록 각각은,
대들보;
상기 대들보의 상부에 설치되며, 상부에 태양전지패널이 설치되는 어레이 석가래; 및
상기 대들보의 하부에 설치되며, 상기 어레이 회전축 지지대에 연결되는 어레이 구동축;을 포함하는 것을 특징으로 하는 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치.The method of claim 5, wherein the array block,
A lower array block installed on the tilter block and installed at a relatively low position, and an upper array block installed at a relatively high position,
Each of the lower and upper array blocks,
crossbeam;
An array shagrae installed on an upper portion of the girder and having a solar panel installed thereon; And
And a drive shaft installed at a lower portion of the girder and connected to the array rotation shaft support.
하단이 상기 방위각 회전가이드 블록의 중심에 수직으로 설치되며, 상기 턴테이블 블록의 회전중심축 역할을 하여 지지하는 풍력기둥
상기 풍력기둥의 상부에 회전 가능하게 설치되는 회전블레이드 유닛; 및
상기 풍력 기둥에 설치되어 상기 회전블레이드 유닛의 회전력으로부터 전기에너지를 생산하는 제너레이터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 경작지용 하이브리드 풍력 및 태양광 발전장치.According to any one of claims 1, 2 and 4 to 6, The wind power generator,
A wind turbine having a lower end installed perpendicular to the center of the azimuth rotation guide block and serving as a central axis of rotation of the turntable block is supported.
A rotary blade unit rotatably installed on an upper portion of the wind turbine; And
And a generator installed on the wind pole to produce electrical energy from the rotational force of the rotary blade unit.
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