KR102093501B1 - Floating photovoltaic system having a cooling system using the difference of water level - Google Patents
Floating photovoltaic system having a cooling system using the difference of water level Download PDFInfo
- Publication number
- KR102093501B1 KR102093501B1 KR1020180150298A KR20180150298A KR102093501B1 KR 102093501 B1 KR102093501 B1 KR 102093501B1 KR 1020180150298 A KR1020180150298 A KR 1020180150298A KR 20180150298 A KR20180150298 A KR 20180150298A KR 102093501 B1 KR102093501 B1 KR 102093501B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- water
- floating structure
- fixed
- floating
- elastic body
- Prior art date
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 81
- 238000007667 floating Methods 0.000 title claims abstract description 70
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title abstract description 9
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims abstract description 31
- 239000008400 supply water Substances 0.000 claims abstract description 8
- 230000008602 contraction Effects 0.000 claims description 14
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 claims description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 claims description 2
- 238000007906 compression Methods 0.000 claims description 2
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 13
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 abstract description 6
- 239000002826 coolant Substances 0.000 abstract 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract 1
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 5
- 230000008859 change Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 4
- 230000014509 gene expression Effects 0.000 description 3
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 3
- 230000009471 action Effects 0.000 description 2
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000013082 photovoltaic technology Methods 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N Ethyl urethane Chemical compound CCOC(N)=O JOYRKODLDBILNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 229920006328 Styrofoam Polymers 0.000 description 1
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 239000002360 explosive Substances 0.000 description 1
- 238000001914 filtration Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000006260 foam Substances 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 239000008261 styrofoam Substances 0.000 description 1
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B21/00—Tying-up; Shifting, towing, or pushing equipment; Anchoring
- B63B21/50—Anchoring arrangements or methods for special vessels, e.g. for floating drilling platforms or dredgers
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/40—Thermal components
- H02S40/42—Cooling means
- H02S40/425—Cooling means using a gaseous or a liquid coolant, e.g. air flow ventilation, water circulation
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
- B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
- B63B2035/4453—Floating structures carrying electric power plants for converting solar energy into electric energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2209/00—Energy supply or activating means
- B63B2209/18—Energy supply or activating means solar energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
Description
본 발명은 수상 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 상세하게는 수상 태양광 부유 구조물의 수위차를 이용하여 태양광 패널을 일정 온도로 냉각하고 그 표면의 오염물을 제거할 수 있는 냉각수를 공급할 수 있는 수상 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a water photovoltaic power generation system, and in detail, a water phase capable of supplying cooling water capable of cooling a solar panel to a certain temperature and removing contaminants on its surface using a water level difference of the floating photovoltaic structure. It relates to a solar power system.
최근 많은 국가들이 기후변화를 대처하기 위하여 화석연료를 대체하기 위한 신재생 에너지 개발에 많은 투자와 정책적인 지원을 하고 있다. 특히 신재생 에너지 중에서 태양광 발전은 무공해 청정에너지원으로 인식되어 미래 대체에너지로써 각광받고 있으며, 또한 그 성장세 역시도 폭발적으로 이루어지고 있다.In recent years, many countries have provided much investment and policy support to develop new and renewable energy to replace fossil fuels to cope with climate change. In particular, photovoltaic power generation among renewable energy is recognized as a pollution-free clean energy source, and is spotlighted as a future alternative energy, and its growth is also explosive.
태양광발전 기술의 초기에는 주로 태양광 셀(solar cell)의 효율을 높이는 연구에 집중되어 왔으며, 그 결과 태양광발전에 드는 비용이 화석연료로 발전한 비용과 같아지는 그리드 패리티(grid parity) 달성을 머지않아 기대할 수 있을 정도의 성과를 내고 있다. 근래에는 태양광의 설치방법이나 운영효율 개선에 대한 연구로 확장되고 있으며, 그 중에서 최근에 수상태양광(Floating Photovoltaic) 기술로 태양광발전의 하나의 응용기술이라 할 수 있다. 수상태양광발전은 기존의 육상태양광 발전기술과 수상 플로팅(floating) 기술을 융합한 새로운 개념의 태양광발전 기술이다.In the early stages of photovoltaic technology, research has been mainly focused on improving the efficiency of solar cells, and as a result, it is possible to achieve grid parity, where the cost of photovoltaic power generation is equal to the cost of fossil fuel generation. In the near future, it is producing results that can be expected. Recently, it has been expanded to research on how to install solar power and improve operating efficiency. Among them, recently, it can be said to be one of the applied technologies of photovoltaic power generation with floating photovoltaic technology. Water photovoltaic power generation is a new concept of photovoltaic power generation technology that combines existing land photovoltaic power generation technology with water floating technology.
태양광 패널의 발전량은 온도 및 일사량에 많은 영향을 받으며, 일사량이 많을수록 발전량은 상승하는 반면에 패널 온도가 올라가면 발전량은 저하된다. 특히 수상형 태양광발전은 육상형 태양광발전과 비교하여 주변 장애물이 적어서 충분한 일사량을 확보할 수 있는 이점이 있으나, 한여름에 고온에서 태양광 패널의 온도가 쉽게 상승하여 발전 효율이 저하되는 문제점이 있다. The amount of power generated by the solar panel is greatly influenced by temperature and solar radiation, and as the amount of solar radiation increases, the amount of power generation increases while the amount of power generated decreases when the panel temperature increases. In particular, compared to terrestrial solar power, floating solar power has the advantage of securing sufficient solar radiation due to fewer surrounding obstacles, but there is a problem that power generation efficiency decreases because the temperature of the solar panel rises easily at high temperatures in midsummer. have.
이러한 문제점을 개선하기 위하여 종래기술로서 등록특허공보 제10-1802795호에서는 태양광 패널의 전면에 워터커튼을 생성하고 후면에 물을 분사하여 태양광 패널을 냉각시키기 위한 수단이 구비된 수상형 태양광 발전기를 제안하고 있다.In order to improve such a problem, in prior art registration patent publication No. 10-1802795, a water-type photovoltaic light having a means for cooling the photovoltaic panel by generating a water curtain on the front of the photovoltaic panel and spraying water on the back of the photovoltaic panel Generators are being proposed.
본 발명은 수상 태양광 부유 구조물의 수위차를 이용하여 태양광 패널을 일정 온도로 냉각하고 그 표면의 오염물을 제거할 수 있는 냉각수를 공급할 수 있는 냉각 수단이 구비된 수상 태양광 발전 시스템을 제공하고자 하는 것이다.The present invention is to provide a floating solar power generation system equipped with a cooling means capable of supplying cooling water capable of cooling a solar panel to a predetermined temperature and removing contaminants on the surface using a water level difference of the floating floating solar structure. Is to do.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 시스템은, 수중의 지반에 수직으로 고정되는 고정 말뚝과; 수상에 부유하도록 마련되되, 상기 고정 말뚝에 의해 안내되어 상하 방향으로 이동이 가능한 부유 구조물과; 상기 부유 구조물에 배치되어 태양광을 전기 에너지로 변환하게 되는 태양광 패널과; 상기 부유 구조물에 마련되어 상기 태양광 패널에 물을 살수 공급하기 위한 수로부와; 상기 고정 말뚝에 구비되어 상기 부유 구조물의 수위차와 연동되어 압축이 이루어져 상기 수로부로 물을 펌핑 공급하기 위한 펌핑부를 포함한다.An aqueous photovoltaic power generation system according to the present invention for achieving this object includes a fixed pile fixed vertically to an underwater ground; A floating structure provided to float on the water surface and guided by the fixed pile and movable in the vertical direction; A solar panel disposed on the floating structure to convert sunlight into electrical energy; A water channel part provided on the floating structure to supply water to the solar panel; It is provided on the fixed pile and is interlocked with the water level difference of the floating structure to be compressed and includes a pumping part for pumping and supplying water to the waterway part.
바람직하게는, 상기 부유 구조물과 계류라인으로 연결되어 상기 고정 말뚝에 상하 이동 가능하게 구비되는 가이드부재를 더 포함하여 상기 펌핑부는 상기 가이드부재의 하중에 의해 압축이 이루어진다.Preferably, the pumping unit is compressed by the load of the guide member, further including a guide member connected to the floating structure and a mooring line to be vertically movable on the fixed pile.
보다 바람직하게는, 상기 가이드부재는 상기 고정 말뚝의 외주면을 감싸게 되는 고리 형상이다.More preferably, the guide member has a ring shape that surrounds the outer circumferential surface of the fixed pile.
바람직하게는, 상기 고정 말뚝은 상기 부유 구조물을 수직으로 관통하여 마련되어 상기 펌핑부는 상기 부유 구조물의 하중에 의해 압축이 이루어지며, 보다 바람직하게는, 상기 펌핑부는 상기 부유 구조물의 하중에 대한 반력 방향으로 팽창력을 제공하게 되는 탄성체를 더 포함한다.Preferably, the fixed pile is provided through the floating structure vertically and the pumping part is compressed by the load of the floating structure, more preferably, the pumping part is in the reaction force direction against the load of the floating structure It further includes an elastic body that provides an expansion force.
바람직하게는, 상기 펌핑부는, 수밀 구조를 갖고 상기 고정 말뚝에 고정되어 수직 방향의 신축에 의해 내부의 체적 변화가 가능한 신축몸체부와; 상기 신축몸체부에 마련된 입수구에 구비되는 제1체크밸브와; 상기 신축몸체부에 마련되어 상기 수로부 측으로 물을 압송하게 되는 급수라인과 연결되는 출수구에 구비되는 제2체크밸브를 포함한다.Preferably, the pumping unit has a water-tight structure and is fixed to the fixed pile, and a stretchable body portion capable of changing the volume inside by stretching in the vertical direction; A first check valve provided in the inlet provided in the elastic body part; It includes a second check valve provided in the expansion and contraction body portion is provided in the outlet to be connected to the water supply line that is to press the water to the water channel portion side.
보다 바람직하게는, 상기 신축 몸체부는 상기 고정 말뚝의 길이 방향으로 신축 가능한 자바라 구조를 가지며, 상기 신축 몸체부의 하단을 상기 고정 말뚝에 고정하게 되는 고정 플레이트와; 상기 신축 몸체부의 상단에 구비되어 상기 고정 말뚝에 대해 상하 이동이 가능한 가동플레이트를 포함한다.More preferably, the elastic body portion has a bellows structure that can be stretched in the longitudinal direction of the fixed pile, and a fixed plate that fixes the lower end of the elastic body portion to the fixed pile; It is provided on the upper end of the elastic body portion and includes a movable plate that can move up and down relative to the fixed pile.
본 발명의 수상 태양광 발전 시스템은, 수중의 지반에 고정 설치되는 고정 말뚝에 의해 계류가 이루어지는 수상 태양광 시스템에 있어서, 고정 말뚝에 구비되어 부유 구조물의 수위차와 연동되어 압축이 이루어져 물을 펌핑 공급하게 되는 펌핑부가 마련됨으로써, 수위차를 이용하여 태양광 패널을 일정 온도로 냉각하고 그 표면의 오염물을 제거할 수 있는 친환경적인 냉각 시스템을 구현할 수 있다.The floating photovoltaic system of the present invention is a floating photovoltaic system in which a mooring is performed by a fixed pile that is fixedly installed on the ground in the water, and is provided on the fixed pile and interlocked with the water level difference of the floating structure to compress and pump water By providing a pumping unit to be supplied, it is possible to implement an eco-friendly cooling system capable of cooling the solar panel to a constant temperature using a water level difference and removing contaminants on the surface.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상 태양광 시스템의 정면 구성도,
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수중 태양광 시스템의 평면 구성도,
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부유 구조물 조립체의 사시 구성도,
도 4의 (a)(b)는 본 발명의 실시예에 따른 수중 태양광 시스템의 작동예를 설명하기 위한 도면,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 태양광 시스템의 요부 구성도.1 is a front configuration of the water solar system according to an embodiment of the present invention,
2 is a plan view of an underwater solar system according to an embodiment of the present invention,
3 is a perspective configuration diagram of a floating structure assembly according to an embodiment of the present invention,
4 (a) (b) is a view for explaining an operation example of the underwater solar system according to an embodiment of the present invention,
5 is a main part configuration of a water solar system according to another embodiment of the present invention.
본 발명의 실시예에서 제시되는 특정한 구조 내지 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예를 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태로 실시될 수 있다. 또한 본 명세서에 설명된 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경물, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The specific structure or functional descriptions presented in the embodiments of the present invention are exemplified for the purpose of describing the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention may be implemented in various forms. In addition, it should not be construed as being limited to the embodiments described herein, and should be understood to include all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.
한편, 본 발명에서 제1 및/또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소들과 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Meanwhile, in the present invention, terms such as first and / or second may be used to describe various components, but the components are not limited to the terms. The above terms are only for the purpose of distinguishing one component from other components, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, the first component may be referred to as the second component, Similarly, the second component may also be referred to as the first component.
어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어"있다거나 "접속되어"있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떠한 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어"있다거나 또는 "직접 접촉되어"있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하기 위한 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 인접하는"과 "~에 직접 인접하는"등의 표현도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it should be understood that other components may be directly connected or connected to the other component, but may be present in the middle. something to do. On the other hand, when a component is referred to as being “directly connected” to or “directly in contact with” another component, it should be understood that no other component exists in the middle. Other expressions for describing the relationship between the components, such as "between" and "immediately between" or "adjacent to" and "directly adjacent to", should be interpreted similarly.
본 명세서에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서 "포함한다" 또는 "가지다"등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. The term "comprises" or "haves" in this specification is intended to indicate that a feature, number, step, action, component, part, or combination thereof is implemented, one or more other features or numbers, It should be understood that the presence or addition possibilities of steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 대해 구체적인 실시예를 설명한다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상 태양광 시스템의 정면 구성도이며, 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 수중 태양광 시스템의 평면 구성도이다.1 is a front configuration of the water solar system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a plan view of the underwater solar system according to an embodiment of the present invention.
도 1 및 도 2를 참고하면, 본 실시예의 수상 태양광 시스템은, 수중의 지반에 수직으로 고정되는 고정 말뚝(100)과, 고정 말뚝(100)에 의해 안내되어 상하 방향으로 이동이 가능한 부유 구조물(200)과, 부유 구조물(200)에 배치되어 태양광을 전기 에너지로 변환하게 되는 태양광 패널(210)과, 부유 구조물(200)에 마련되어 태양광 패널(210)에 물을 살수 공급하기 위한 수로부(220)와, 부유 구조물(200)의 수위차와 연동되어 압축이 이루어져 수로부(220)로 물을 펌핑 공급하기 위한 펌핑부(300)를 포함한다.Referring to Figures 1 and 2, the water solar system of this embodiment, the
고정 말뚝(100)은 부유 구조물(200)이 설치될 위치를 주변으로 수중의 지반에 고정된다. 본 실시예에서 고정 말뚝(100)은 부유 구조물(200)의 각 코너와 인접하여 4개가 배치되는 것을 예시하고 있으나, 부유 구조물의 구조나 크기에 따라서 고정 말뚝(100)의 숫자나 배치는 다양하게 변형이 가능하다. 고정 말뚝(100)은 원형의 단면을 갖는 원형 기둥일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 사각, 육각형의 단면 등이 다각형의 기둥일 수 있다. 고정 말뚝(100)은 콘크리트, 철재, FRP 또는 그 복합 소재와 같이 다양한 소재가 사용될 수 있다.The
바람직하게는, 각 고정 말뚝(100)은 계류라인(111)으로 연결되어 고정 말뚝에 상하 이동 가능하게 구비되는 가이드부재(110)를 더 포함한다. 보다 바람직하게는, 가이드부재(110)는 고정 말뚝(100)의 외주면을 감싸게 되는 원형의 고리 형상이다. 이러한 가이드부재(110)는 일정 하중을 갖고 고정 말뚝(100)에 상하 이동 가능하게 조립되어 부유 구조물(100)을 일정 위치에 계류하는 역할을 하며, 또한 고정 말뚝(100)에 마련된 펌핑부(300)를 압축하여 수로부(220)로 물을 펌핑 공급하는 역할을 한다.Preferably, each
한편, 도시되지 않았으나, 가이드부재(110)의 상하 이동 시에 고정 말뚝(100)과의 마찰을 저감하기 위하여 가이드부재(110)는 고정 말뚝(100)와의 조립면에 마찰을 저감하기 위한 베어링 과 같은 마찰 저감부재가 추가될 수 있다.On the other hand, although not shown, in order to reduce friction with the fixed
각 계류라인(111)은 해당 가이드부재(110)와 부유 구조물(200)을 일정 장력으로 연결하며, 부유 구조물(200)의 수위차가 발생하게 되면 부유 구조물(200)은 수위에 따라서 상하 이동하고 일정 하중을 갖는 가이드부재(110)는 계류라인(111)과 연결됨으로써 부유 구조물(200)의 높이에 따라서 후행하여 고정 말뚝(100)을 따라서 상하 이동하여 부유 구조물(200)을 계류하는 역할을 한다.Each
부유 구조물(200)은 강, 호수 또는 저수지 등에 부유하면서 태양광 패널(210)을 지지하는 것으로, 부력을 제공할 수 있는 부력수단(201)이 구비되며, 이러한 부력수단(201)은 스티로폼이나 우레탄폼 또는 공기가 충전된 탱크에 의해 제공될 수 있다. 또한, 부유 구조물(200)은 하나의 플레이트가 아닌 서로 연결된 복수 개의 유닛 플레이트로 구성되고 유닛 플레이트 사이에 일정한 유동이 허용되어 조류 또는 너울이 발생되더라도 전체 부유 구조물이 안정된 자세를 유지할 수 있다.The
태양광 패널(210)은 다수의 태양전지 셀(cell)을 포함하고 일정 넓이의 플레이트 형태로 제공되며, 복수의 단위 패널로 이루어질 수 있다. 태양광 패널(210)은 부유 구조물(200)에 일정 각도의 경사를 갖도록 지지되며, 태양 고도에 따라서 태양광의 집광 효율을 높이기 위하여 태양광 패널(210)의 경사각을 자동 또는 수동으로 조정할 수 있는 각도 조정장치가 부가될 수 있다.The
수로부(220)는 부유 구조물(200)의 상부에 설치되어 태양광 패널(210)에 물을 공급하기 위한 것으로서, 고정빔(221)에 의해 지지되어 태양광 패널(210) 상단을 따라서 수평하게 마련되는 수로배관(222)을 포함한다. The
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 부유 구조물 조립체의 사시 구성도이다.3 is a perspective structural view of a floating structure assembly according to an embodiment of the present invention.
구체적으로, 도 3을 참고하면, 수로배관(222)은 길이 방향으로 복수의 배수홀(212a)이 형성되며, 수로배관(222)을 따라서 흐르는 물은 배수홀(222a)을 통해 배출되어 태양광 패널(200) 전면의 경사 방향으로 흘려 내리면서 태양광 패널(200)의 냉각과 함께 전면부의 오염물 세척이 이루어진다.Specifically, referring to FIG. 3, the
본 실시예에서 수로부(220)는 3열로 이루어진 태양광 패널(210)과 대응되어 3개로 분배된 수로배관을 예시하여 보여주고 있으며, 태양광 패널의 숫자 또는 배치에 따라서 수로배관의 배치 패턴은 다양하게 변형될 수 있다.In this embodiment, the
바람직하게는, 수로부(220)는 일정 높이에 마련되어 물을 임시 저장하게 되는 저수탱크(223)를 더 포함하며, 펌핑부에 의해 압송된 물은 저수탱크(223)에 임시 저장된 후에 수로부(210)로 전달된다. 수로부(220)와 저수탱크(223)를 연결하는 배관라인에는 주지의 개폐밸브가 마련되어 수로부(220)로 전달되는 물 공급의 제어가 이루어질 수 있다. 한편, 개폐밸브는 수동식 밸브일 수 있으며, 또는 타이머가 구비된 전동식 개폐밸브에 의해 제공되어 일정 시간 마다 수로부(220)에 물 공급이 이루어질 수 있으며, 또한 개폐밸브의 온/오프를 제어할 수 있는 제어부와 함께 태양광 패널의 온도와 오염도를 검출할 수 있는 센서가 부가되어 태양광 패널의 온도 또는 오염도에 따라서 자동적으로 개폐밸브의 온/오프 제어가 이루어질 수 있다.Preferably, the
이와 같이 수로부(220)는 적어도 태양광 패널(210)의 상단 보다 더 높은 곳에 배치되어 수로부(220)로 전달된 물(냉각수)은 배수홀(222a)을 통해 자연 배수되어 경사진 태양광 패널(210)의 표면을 따라서 흘려 내리면서 태양광 패널(210)의 냉각과 함께 표면의 오염물질을 세척한다.As described above, the
다시 도 1을 참고하면, 펌핑부(300)는 수밀 구조를 갖고 고정 말뚝(100)에 고정되어 수직 방향의 신축에 의해 내부의 체적 변화가 이루어지는 신축몸체부(310)와, 신축몸체부(310)에 마련된 입수구에 구비되는 제1체크밸브(321)와, 수로부(220) 측으로 물을 압송하게 되는 급수라인(322a)과 연결되는 신축몸체부(310)의 출수구에 구비되는 제2체크밸브(322)를 포함할 수 있다.Referring back to FIG. 1, the
신축몸체부(310)는 상하 방향으로 신축 가능한 자바라 구조를 가지며, 바람직하게는, 신축몸체부(310)의 하단을 고정 말뚝(100)에 고정하게 되는 고정플레이트(311)와, 신축몸체부(310)의 상단에 구비되어 고정 말뚝(100)에 대해 상하 이동이 가능한 가동플레이트(312)를 포함한다. 가동플레이트(312)는 가이드부재(110)와 일정 길이를 갖는 풀업라인(313)에 의해 연결되어 부유 구조물(200)의 상승 과정에서 가이드부재(110)가 상승하게 되면 풀업라인(313)이 당겨져서 신축몸체부(310)를 팽창시키는 역할을 한다.
제1체크밸브(321)와 제2체크밸브(322)는 신축몸체부(310)의 대략 하단에 구비되어 각각 신축몸체부(310)에 물이 입수되는 방향과 출수되는 방향으로만 유체의 흐름이 발생된다. 따라서 신축몸체부(310)가 팽창되면 제1체크밸브(321)만을 통해 물이 신축몸체부(310)의 안으로 유입되며, 신축몸체부(310)가 수축하게 되면 신축몸체부(310)에 저장된 물이 제2체크밸브(322)만을 통해 배출된다. The
제1체크밸브(321)는 입수구에 이물질을 여과하기 위한 여과부(321a)를 포함할 수 있다.The
제2체크밸브(322)를 통해 배출된 물은 급수라인(322a)을 통해 저수탱크(223)에 저장되며, 급수라인(322a)는 플렉시블한 호스에 의해 제공될 수 있다.The water discharged through the
저수탱크(223)는 내부에 부압이 발생되지 않도록 외부와 연통되는 벤트 포트(vent port)(223a)가 구비될 수 있다. 한편, 별도의 저수탱크가 없이 급수라인(322a)은 직접 수로부(220)에 연결되어 태양광 패널(210)의 냉각 및 오염물 세척이 이루어질 수도 있다.The
본 실시예에서는 하나의 고정 말뚝(100)에만 펌핑부(300)가 구비되는 것을 예시하고 있으나, 각 고정 말뚝(100) 마다 펌핑부가 구비될 수도 있음을 이해하여야 할 것이다.In this embodiment, it is illustrated that the
도 4의 (a)(b)는 본 발명의 실시예에 따른 수중 태양광 시스템의 작동예를 설명하기 위한 도면으로, (a)는 만수위(full water level)에서의 상태를 보여주고 있으며, (b)는 저수위(low water level)에서의 상태를 보여주고 있다. 참고로, 본 발명에서 가이드부재(110)는 일정 하중을 갖는 중량물이며, 따라서 부유 구조물과 계류라인으로 연결되는 가이드부재(110)는 실질적으로 수면 아래에 위치하게 되나, 도 4에서는 이해를 돕기 위하여 부유 구조물을 생략하고 수위에 따른 부유 구조물의 높이를 가이드부재(110)의 높이로 나타내었다.4 (a) (b) is a view for explaining an operation example of the underwater solar system according to an embodiment of the present invention, (a) shows the state at full water level (full water level), ( b) shows the state at low water level. For reference, in the present invention, the
도 4의 (a)를 참고하면, 펌핑부(300)는 고정플레이트(311)가 고정 말뚝(110)에 고정된 상태에서 수위로 올라가게 되면, 가이드부재(110)가 고정 말뚝(110)을 따라서 위로 이동하면서 풀업라인(313)과 함께 가동플레이트(312)를 위로 당기게 되어 신축몸체부(310)의 팽창이 이루어지며, 이러한 과정에서 제1체크밸브(321)를 통해 신축몸체부(310)에 물이 채워진다.Referring to (a) of FIG. 4, when the
다음으로, 도 4의 (b)에 도시된 것과 같이, 이후 수위가 일정 수준까지 낮아져서 가이드부재(110)가 가동플레이트(312)를 누르게 되며, 가이드부재(110)의 자중에 의해 신축몸체부(310)의 수축이 이루어지며, 이러한 과정에서 신축몸체부(310)에 저장되었던 물(냉각수)은 제2체크밸브(322)를 통해 배출되어 급수라인(322a)을 따라서 부유 구조물로 공급된다.Next, as shown in Figure 4 (b), after the water level is lowered to a certain level, the
이와 같이, 수위에 따라서 부유 구조물과 함께 가이드부재가 상하 이동을 하면서 펌핑부(300)는 팽창과 수축을 반복하면서 부유 구조물에 냉각수의 공급이 이루어질 수 있다.As described above, the pumping
특히 양수발전을 위한 상부 저수지는 일정 수위차 범위 내에서 주기적으로 수위 변화가 발생되며, 따라서 이러한 양수발전용 저수지에서는 태양광 패널의 냉각 또는 세척을 위한 물 공급을 매우 효율적으로 수행할 수가 있다.In particular, the upper reservoir for pumping power is periodically changed in water level within a certain water level difference range. Therefore, in this reservoir for pumping power, water supply for cooling or washing of the solar panel can be performed very efficiently.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 수상 태양광 시스템의 요부 구성도로서, 앞서 실시예와 동일 구성에 대한 중복되는 설명은 생략하고 차이점을 중심으로 설명한다.5 is a configuration diagram of main parts of a water photovoltaic system according to another embodiment of the present invention, and a duplicate description of the same configuration as in the previous embodiment will be omitted and the description will be mainly focused on differences.
도 5를 참고하면, 본 실시예에서 고정 말뚝(100)은 부유 구조물(400)을 수직으로 관통하여 지중의 지반에 수직하게 고정되며, 수위 변화에 따라서 부유 구조물(400)은 고정 말뚝(100)을 따라서 상하 이동이 이루어져 펌핑부(500)는 부유 구조물(400)의 하중에 의해 압축이 이루어져 물을 펌핑 공급한다.Referring to FIG. 5, in the present embodiment, the fixed
펌핑부(500)는 수밀 구조를 갖고 고정 말뚝(100)에 고정되어 수직 방향의 신축에 의해 내부의 체적 변화가 이루어지는 신축몸체부(510)와, 신축몸체부(510)에 마련된 입수구에 구비되는 제1체크밸브(521)와, 신축몸체부(510)의 출수구에 구비되는 제2체크밸브(522)와, 신축몸체부(510)를 팽창시키기 위한 탄성력을 제공하게 되는 탄성체(530)를 포함하며, 제2체크밸브(522)는 부유 구조물로 연결되는 급수라인(522a)과 연결된다.The
신축몸체부(510)는 상하 방향으로 신축 가능한 자바라 구조를 가지며, 신축몸체부(510)의 하단을 고정 말뚝(100)에 고정하게 되는 고정플레이트(511)와, 신축몸체부(510)의 상단에 구비되어 고정 말뚝(100)에 대해 상하 이동이 가능한 가동플레이트(512)를 포함하며, 탄성체(530)는 신축몸체부(510)의 내측에서 고정플레이트(511)와 가동플레이트(512)를 탄성 지지한다. 탄성체(530)는 주지의 코일 스프링에 의해 제공될 수 있으며, 펌핑부(500)에 인가된 외력(부유 구조물에 의한 하중)이 해제되면 신축몸체부(510)를 수직 방향으로 팽창 시키는 역할을 한다.The
신축몸체부(510)의 수축 또는 팽창에 의한 제1체크밸브(521)와 제2체크밸브(522)의 동작은 앞서 실시예와 동일하며, 다만 본 실시예에서 신축몸체부(510)의 수축에 의한 펌핑 동작은 수위가 낮아지면서 부유 구조물(400)이 직접 펌핑부(500)를 가압하여 이루어지며, 신축몸체부(510)의 팽창은 탄성체(530)의 탄성 복원력에 의해 이루어진다.The operation of the
이와 같이 구성된 수상 태양광 시스템은 수위 변화에 따라서 부유 구조물(400)이 고정 말뚝(100)을 따라서 상하 이동하며, 이러한 과정에서 고정 말뚝(100)에 구비된 펌핑부(300)의 압축 또는 팽창이 이루어지면서 주기적으로 물을 부유 구조물(200)로 공급하게 된다.In this structure, the floating solar system moves vertically along the fixed
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.The present invention described above is not limited by the above-described embodiments and the accompanying drawings, and various substitutions, modifications and changes are possible within the scope of the present invention without departing from the technical spirit of the present invention. It will be obvious to those who have the knowledge of.
100 : 고정 말뚝 110 : 가이드부재
111 : 계류라인 200, 400 : 부유 구조물
210 : 태양광 패널 220 : 수로부
221 : 고정빔 222 : 수로배관
222a : 배수홀 223 : 저수탱크
300, 500 : 펌핑부 310, 510 : 신축몸체부
311, 511 : 고정플레이트 312, 512 : 가동플레이트
313 : 풀업라인 321, 521 : 제1체크밸브
321a : 여과부 322, 522 : 제2체크밸브
322a, 522a : 급수라인 530 : 탄성체100: fixed stake 110: guide member
111:
210: solar panel 220: water channel
221: Fixed beam 222: Water channel piping
222a: Drainage hole 223: Reservoir tank
300, 500: pumping
311, 511: fixed
313: Pull-
321a:
322a, 522a: water supply line 530: elastic body
Claims (7)
수상에 부유하도록 마련되되, 상기 고정 말뚝에 의해 안내되어 상하 방향으로 이동이 가능한 부유 구조물과;
상기 부유 구조물에 배치되어 태양광을 전기 에너지로 변환하게 되는 태양광 패널과;
상기 부유 구조물에 마련되어 상기 태양광 패널에 물을 살수 공급하기 위한 수로부와;
상기 고정 말뚝에 구비되어 상기 부유 구조물의 수위차와 연동되어 압축이 이루어져 상기 수로부로 물을 펌핑 공급하기 위한 펌핑부를 포함하며,
상기 고정 말뚝은 상기 부유 구조물을 수직으로 관통하여 마련되어 상기 펌핑부는 상기 부유 구조물의 하중에 의해 압축이 이루어지는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 시스템.A fixed stake fixed vertically to the underwater ground;
A floating structure provided to float on the water surface and guided by the fixed pile and movable in the vertical direction;
A solar panel disposed on the floating structure to convert sunlight into electrical energy;
A water channel part provided on the floating structure to supply water to the solar panel;
It is provided on the fixed pile is interlocked with the water level difference of the floating structure is compressed to include a pumping unit for pumping water to the water supply unit,
The fixed pile is provided through the floating structure vertically, the pumping unit is a floating solar system, characterized in that compression is made by the load of the floating structure.
수밀 구조를 갖고 상기 고정 말뚝에 고정되어 수직 방향의 신축에 의해 내부의 체적 변화가 가능한 신축몸체부와;
상기 신축몸체부에 마련된 입수구에 구비되는 제1체크밸브와;
상기 신축몸체부에 마련되어 상기 수로부 측으로 물을 압송하게 되는 급수라인과 연결되는 출수구에 구비되는 제2체크밸브를 포함하는 수상 태양광 시스템.According to claim 1, The pumping unit,
A telescopic body portion having a water-tight structure and fixed to the stationary pile so that the volume of the interior can be changed by expansion and contraction in the vertical direction;
A first check valve provided in the inlet provided in the elastic body part;
A water solar system including a second check valve provided at the outlet connected to a water supply line that is provided on the expansion body portion and pressurizes water toward the waterway portion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180150298A KR102093501B1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Floating photovoltaic system having a cooling system using the difference of water level |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020180150298A KR102093501B1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Floating photovoltaic system having a cooling system using the difference of water level |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102093501B1 true KR102093501B1 (en) | 2020-03-25 |
Family
ID=70001725
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020180150298A KR102093501B1 (en) | 2018-11-29 | 2018-11-29 | Floating photovoltaic system having a cooling system using the difference of water level |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102093501B1 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111619738A (en) * | 2020-06-05 | 2020-09-04 | 龙源(北京)太阳能技术有限公司 | Floating type anchoring device suitable for offshore floating photovoltaic power station |
CN113184127A (en) * | 2021-06-08 | 2021-07-30 | 中广核新能源蚌埠有限公司 | Floating structure of water surface photovoltaic power station and construction process thereof |
CN116985960A (en) * | 2023-07-11 | 2023-11-03 | 中国海洋大学 | Buoy device for testing real ship of unmanned ship |
CN117141667A (en) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 水发驰翔电气(山东)有限公司 | Photovoltaic transformer water platform |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960004833B1 (en) * | 1986-10-10 | 1996-04-16 | 제이. 윈들 톰 | Float type wave energy extraction apparatus and method |
KR101524052B1 (en) * | 2014-09-29 | 2015-05-29 | 남택무 | Pump unit and emergency operation method thereof |
KR101679538B1 (en) * | 2016-05-12 | 2016-12-06 | 운지파워텍(주) | Flexible type floating solar power generating system |
KR101802795B1 (en) | 2016-07-14 | 2017-12-28 | (주)삼원밀레니어 | Floating type solar power generator |
-
2018
- 2018-11-29 KR KR1020180150298A patent/KR102093501B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR960004833B1 (en) * | 1986-10-10 | 1996-04-16 | 제이. 윈들 톰 | Float type wave energy extraction apparatus and method |
KR101524052B1 (en) * | 2014-09-29 | 2015-05-29 | 남택무 | Pump unit and emergency operation method thereof |
KR101679538B1 (en) * | 2016-05-12 | 2016-12-06 | 운지파워텍(주) | Flexible type floating solar power generating system |
KR101802795B1 (en) | 2016-07-14 | 2017-12-28 | (주)삼원밀레니어 | Floating type solar power generator |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN111619738A (en) * | 2020-06-05 | 2020-09-04 | 龙源(北京)太阳能技术有限公司 | Floating type anchoring device suitable for offshore floating photovoltaic power station |
CN113184127A (en) * | 2021-06-08 | 2021-07-30 | 中广核新能源蚌埠有限公司 | Floating structure of water surface photovoltaic power station and construction process thereof |
CN113184127B (en) * | 2021-06-08 | 2021-11-23 | 中广核新能源蚌埠有限公司 | Floating structure of water surface photovoltaic power station and construction process thereof |
CN116985960A (en) * | 2023-07-11 | 2023-11-03 | 中国海洋大学 | Buoy device for testing real ship of unmanned ship |
CN116985960B (en) * | 2023-07-11 | 2024-04-16 | 中国海洋大学 | Buoy device for testing real ship of unmanned ship |
CN117141667A (en) * | 2023-10-31 | 2023-12-01 | 水发驰翔电气(山东)有限公司 | Photovoltaic transformer water platform |
CN117141667B (en) * | 2023-10-31 | 2024-01-26 | 水发驰翔电气(山东)有限公司 | Photovoltaic transformer water platform |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR102093501B1 (en) | Floating photovoltaic system having a cooling system using the difference of water level | |
KR101018475B1 (en) | Water storage tank having solar voltaic generator | |
KR102085864B1 (en) | Offshore floating structure for generating solar photovoltaic energy | |
KR101970640B1 (en) | Floating solar power generating plant | |
KR20110021086A (en) | Apparatus for using waves energy | |
US9163606B2 (en) | Hydro-electric tube generation | |
KR101785579B1 (en) | Solar power generating system | |
KR101606582B1 (en) | A Device For Extracting Energy | |
GB2467907A (en) | Wave energy converter with flexible membrane supporting solar energy converters | |
WO2017118998A1 (en) | Floating solar platform | |
KR102085618B1 (en) | Floating photovoltaic system having a cooling system utilizing of wind force | |
KR101509026B1 (en) | Water surface floating type solar photovoltaic power generator | |
KR101453901B1 (en) | Mooring device for floating structure | |
CN1199822A (en) | Sea wave power generator | |
KR20100030009A (en) | Solar cell buoyancy body floating on the surface of the water | |
KR101334600B1 (en) | Solar generation float | |
KR101024541B1 (en) | Tidal generating module and method | |
CN1800629A (en) | Electricity generating device by using ocean wave energy | |
KR101654130B1 (en) | Water surface floating type solar photovoltaic power generator | |
AU2016248844A1 (en) | Solar energy harvesting system | |
KR20160120868A (en) | a float for solar power plant constructed on the water | |
KR101192552B1 (en) | Floating body for wave power generation and plant for wave power generation utilizing the body | |
GB2403986A (en) | Tidal energy system for power generation or storage | |
KR102364660B1 (en) | Buoyance body and Floating Structure For Floated Solar Energy Generating Structure | |
KR101580600B1 (en) | Solar photovoltaic power generator |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
GRNT | Written decision to grant |