KR102155580B1

KR102155580B1 - 해상 태양광발전기

Info

Publication number: KR102155580B1
Application number: KR1020180157891A
Authority: KR
Inventors: 최진경
Original assignee: 주식회사 대아전력
Priority date: 2018-12-10
Filing date: 2018-12-10
Publication date: 2020-09-14
Anticipated expiration: 2038-12-10
Also published as: KR20200070597A

Abstract

본 발명은 파도나 태풍에 의해 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 해상 태양광발전기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 해상 태양광발전기는 수면의 유동상태에 따라, 각각의 발전유닛(10)을 상호 이격시켜 발전유닛(10)의 발전효율을 향상시키거나, 각각의 발전유닛(10)을 상호 밀착되도록 고정하거나, 해저로 하강시켜 고정대(32)에 고정함으로써, 발전유닛(10)이 파도에 의해 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

해상 태양광발전기{floating solar power generator}

본 발명은 파도나 태풍에 의해 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 해상 태양광발전기에 관한 것이다.

최근 들어, 친환경 에너지인 태양광을 이용하여 발전을 하는 태양광발전기의 사용이 증가되고 있다.

그런데, 이러한 태양광발전기의 경우, 넓은 면적이 필요하게 됨으로, 태양광발전기를 설치할 장소를 마련하는 것이 문제로 대두되고 있다.

따라서, 최근에는 이러한 문제점을 해결하기 위하여, 태양광발전기를 해상에 설치하는 방법이 강구되고 있다.

이와 같이, 해상에 설치되는 태양광발전기는 하측에 부력체가 구비된 지지프레임과, 상기 지지프레임의 상부에 전방으로 하향경사지도록 배치된 태양광패널로 구성되며, 상기 태양광패널은 해수에 의해 부식이나 합선이 발생되지 않도록 내식처리 및 절연처리가 된다.

그런데, 이와 같이, 태양광발전기를 해상에 설치할 경우, 태양광발전기가 파도나 태양에 의해 영향을 받거나, 심할 경우 파손될 수 있는 문제점이 발생되었다.

또한, 다수개의 태양광발전기를 해상에 넓은 면적으로 설치할 경우, 태양광이 태양광발전기에 의해 가려져 태양광발전기 하측으로 햇빛이 공급되지 않아서, 해양의 생태계에 악영향을 미칠 수 있는 문제점이 발생되었다.

따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 새로운 방법이 필요하게 되었다.

등록특허 10-0765057호,

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 파도나 태풍에 의해 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있도록 된 새로운 구조의 해상 태양광발전기를 제공함에 그 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 해상에 설치되어 발전을 하는 해상 태양광발전기에 있어서, 해수면에 부상되어 태양광이 조사되면 발전하도록 구성되며 상호 전후방향으로 이격되도록 배치되는 복수개의 발전유닛(10)과, 상기 발전유닛(10)을 상호 연결하는 연결수단(20)과, 해저의 바닥면(1)에 구비되며 상기 발전유닛(10)에 연결되어 발전유닛(10)의 위치를 고정하는 고정수단(31,32,33)과, 해수면에 부상되도록 구성되어 해수면의 유동상태를 감지하는 유동감지수단(40)과, 상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하며 상기 발전유닛(10)과 연결수단(20) 및 고정수단(31,32,33)의 작동을 제어하는 제어수단(50)을 포함하며, 상기 발전유닛(10)은 지지프레임(11)과, 내부에 공간부가 형성된 통형상으로 구성되고 일측에는 배출구(12a)가 형성되며 상기 지지프레임(11)의 하측에 구비된 부력체(12)와, 상기 배출구(12a)에 구비되며 상기 제어수단(50)에 의해 작동제어되어 배출구(12a)를 개폐하는 전자제어밸브(13)와, 상기 지지프레임(11)의 상부에 전방으로 하향경사지도록 배치된 태양광패널(14)과, 상기 부력체(12)에 연결되어 부력체(12)의 내부로 고압의 공기를 공급하는 급기수단(15)과, 상기 부력체(12)에 연결되어 부력체(12)의 내부로 해수를 공급하는 급수폄프(16)를 포함하고, 상기 연결수단(20)은 전후방향으로 연장되도록 구비되며 전후단이 전후방에 위치된 발전유닛(10)의 지지프레임(11)에 연결되어 신축에 따라 발전유닛(10)을 상호 이격 또는 근접시키는 실린더기구(21)와, 상기 지지프레임(11)의 전후면에 상호 대응되도록 구비되어 지지프레임(11)의 전후면이 상호 밀착되면 상호 결합되는 돌출돌기(22)와 결합홈(23)과, 전방의 지지프레임(11)에 전후진가능하게 결합되어 보조실린더기구(25)에 의해 전후진되는 지지블록(24)과, 상기 지지블록(24)에 후방으로 연장되도록 구비되며 구동모터(26a)에 의해 회전되어 후방의 지지프레임(11)에 구비된 결합공(11b)에 나사결합되는 고정나사(26)를 포함하며, 상기 고정수단(31,32,33)은 상기 해저의 바닥면(1)에 구비되며 가장 전후방에 위치된 발전유닛(10)의 지지프레임(11)에 연결된 제1 윈치(31)와, 해저의 바닥면(1)에 고정되며 해저로 가라앉은 발전유닛(10)이 고정되는 고정대(32)와, 상기 고정대(32)에 구비되며 해저로 가라앉은 발전유닛(10)이 상기 고정대(32)에 고정되도록 유도하는 제2 윈치(33)를 포함하며, 상기 제어수단(50)은 상기 실린더기구(21)에 의해 각각의 발전유닛(10)이 상호 전후방향으로 이격되도록 배치된 상태에서, 상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하여 각각의 해수면이 제1 유동값 이상으로 유동될 경우, 상기 실린더기구(21)를 축소시켜 상기 돌출돌기(22)와 결합홈(23)이 상호 결합되도록 각각의 발전유닛(10)이 상호 전후방향으로 밀착되도록 한 후, 상기 고정나사(26)를 구동시켜 각 발전유닛(10)의 지지프레임(11)이 상호 고정되도록 하고, 해수면이 상기 제1 유동값에 비해 높게 설정된 제2 유동값 이상으로 유동될 경우, 상기 전자제어밸브(13)를 개방하고, 상기 펌프를 구동시켜 부력체(12)의 내부로 해수를 공급함과 동시에 상기 제1 및 제2 윈치(31,33)를 작동시켜 발전유닛(10)이 해저로 가라앉아 상기 고정대(32)에 고정되도록 하고, 상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하여 해수면의 유동이 제2 유동값 이하로 저하되면 상기 제1 및 제2 윈치(31,33)를 제어함과 동시에 상기 급기수단(15)을 구동시켜 상기 부력체(12)의 내부로 공기를 공급하여 부력체(12)에 저장된 해수가 배출되도록 함으로써, 발전유닛(10)이 해상으로 부상되도록 하는 것을 특징으로 하는 해상 태양광발전기가 제공된다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 발전유닛(10)의 지지프레임(11)의 전방에 구비된 지지브라켓(61)과, 상기 지지브라켓(61)에 상하방향으로 각도조절가능하게 결합되며 각도조절수단(63)에 의해 상하방향으로 각도조절되는 반사판(62)과, 상기 태양광패널(14)의 일측에 구비되어 태양의 고도를 측정하는 고도측정수단(64)을 포함하고, 상기 제어수단(50)은 상기 고도측정수단(64)의 신호를 수신하고 상기 각도조절수단(63)의 작동을 제어하여 태양광이 전방에 구비된 발전유닛(10)의 하측으로 반사되도록 하는 것을 특징으로 하는 해상 태양광발전기가 제공된다.

본 발명에 따른 해상 태양광발전기는 수면의 유동상태에 따라, 각각의 발전유닛(10)을 상호 이격시켜 발전유닛(10)의 발전효율을 향상시키거나, 각각의 발전유닛(10)을 상호 밀착되도록 고정하거나, 해저로 하강시켜 고정대(32)에 고정함으로써, 발전유닛(10)이 파도에 의해 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 해상 태양광발전기를 도시한 측면도,
도 2는 본 발명에 따른 해상 태양광발전기를 확대도시한 측면도,
도 3은 본 발명에 따른 해상 태양광발전기의 발전유닛을 도시한 평면도,
도 4는 본 발명에 따른 해상 태양광발전기의 발전유닛을 도시한 측면도,
도 5는 본 발명에 따른 해상 태양광발전기의 발전유닛의 측단면도,
도 6은 본 발명에 따른 해상 태양광발전기의 회로구성도,
도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 해상 태양광발전기의 작용을 도시한 참고도,
도 10은 본 발명에 따른 해상 태양광발전기의 제2 실시예를 도시한 측면도,
도 11은 본 발명에 따른 해상 태양광발전기의 제2 실시예의 회로구성도이다.

이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 1 내지 도 9는 본 발명에 따른 해상 태양광발전기를 도시한 것으로, 해상에 설치되어 태양광을 이용하여 발전을 하도록 된 것은 종래와 동일하다.

그리고, 본 발명에 따르면, 상기 해상태양광발전기는 해수면에 부상되어 태양광이 조사되면 발전하도록 구성되며 상호 전후방향으로 이격되도록 배치되는 복수개의 발전유닛(10)과, 상기 발전유닛(10)을 상호 연결하는 연결수단(20)과, 해저의 바닥면(1)에 구비되며 상기 발전유닛(10)에 연결되어 발전유닛(10)의 위치를 고정하는 고정수단(31,32,33)과, 해수면에 부상되도록 구성되어 해수면의 유동상태를 감지하는 유동감지수단(40)과, 상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하며 상기 발전유닛(10)과 연결수단(20) 및 고정수단(31,32,33)의 작동을 제어하는 제어수단(50)으로 구성된다.

이를 자세히 설명하면, 상기 발전유닛(10)은 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 지지프레임(11)과, 내부에 공간부가 형성된 통형상으로 구성되고 일측에는 배출구(12a)가 형성되며 상기 지지프레임(11)의 하측에 구비된 부력체(12)와, 상기 배출구(12a)에 구비되며 상기 제어수단(50)에 의해 작동제어되어 배출구(12a)를 개폐하는 전자제어밸브(13)와, 상기 지지프레임(11)의 상부에 전방으로 하향경사지도록 배치된 태양광패널(14)과, 상기 부력체(12)에 연결되어 부력체(12)의 내부로 고압의 공기를 공급하는 급기수단(15)과, 상기 부력체(12)에 연결되어 부력체(12)의 내부로 해수를 공급하는 급수폄프(16)로 구성된다.

상기 지지프레임(11)은 강도가 높은 금속재질의 바를 측방향으로 연장된 직사각형으로 결합하여 상면에 올려진 태양광패널(14)을 지지할 수 있도록 구성된다.

상기 부력체(12)는 전후방향으로 연장된 원통형으로 구성되며, 상기 지지프레임(10)의 하측면 양단에 각각 구비되어, 상기 지지프레임(10)이 수면의 상측으로 부상되도록 하는 것으로, 강도가 높으면서 내식성이 있는 스테인레스 등과 같은 금속재질로 구성되며, 상기 배출구(12a)는 하측면에 하측으로 연장되도록 형성된다.

상기 급기수단(15)은 상기 지지프레임(11)의 일측에 구비되는 것으로, 후술하는 바와 같이, 발전유닛(10)이 해저로 가라앉은 상태에서, 상기 부력체(12)의 내부로 고압의 공기를 공급하여 부력체(12)에 부력이 발생되도록 함으로써, 발전유닛(10)이 해상으로 부상되도록 한다.

이때, 상기 급기수단(15)의 일측에는 흡기관(15a)이 구비되고, 상기 흡기관(15a)의 단부에는 보조부력체(15b)가 구비되어, 후술하는 바와 같이, 발전유닛(10)이 해저로 가라앉았을 때, 흡기관(15a)의 단부는 해수면의 상부로 부상되어 공기를 흡입할 수 있도록 구성된다.

상기 급수폄프(16)는 상기 지지프레임(11)의 일측에 구비되며 수면의 하측으로 연장된 흡수관(16a)과 상기 부력체(12)에 연결된 급수관(16b)이 구비된 것으로, 작동시 해수를 흡입하여 상기 부력체(12)의 내부로 공급함으로써, 부력체(12)의 부력이 제거되도록 한다.

상기 연결수단(20)은 전후방향으로 연장되도록 구비되며 전후단이 전후방에 위치된 발전유닛(10)의 지지프레임(11)에 연결되어 신축에 따라 발전유닛(10)을 상호 이격 또는 근접시키는 실린더기구(21)와, 상기 지지프레임(11)의 전후면에 상호 대응되도록 구비되어 지지프레임(11)의 전후면이 상호 밀착되면 상호 결합되는 돌출돌기(22)와 결합홈(23)과, 전방의 지지프레임(11)에 전후진가능하게 결합되어 보조실린더기구(25)에 의해 전후진되는 지지블록(24)과, 상기 지지블록(24)에 후방으로 연장되도록 구비되며 구동모터(26a)에 의해 회전되어 후방의 지지프레임(11)에 구비된 결합공(11b)에 나사결합되는 고정나사(26)로 구성된다.

상기 실린더기구(21)는 전후단이 상기 지지프레임(11)의 양측면에 상하방향으로 회동가능하게 힌지결합되어, 각각의 발전유닛(10)이 파도에 따라 각각 별도로 상하방향으로 유동되도록 지지한다.

상기 돌출돌기(22)는 전방에 위치된 발전유닛(10)의 지지프레임(11)의 후측면에 후방으로 갈수록 뾰족한 원뿔 형태로 돌출되는 것으로 복수개가 상호 측방향으로 이격되도록 구비된다.

상기 결합홈(23)은 후방에 위치된 발전유닛(10)의 지지프레임(11)의 전면에 상기 돌출돌기(22)에 대응되도록 오목하게 형성된다.

상기 지지블록(24)은 중간부에 전후면을 관통하는 관통공(24a)이 형성된 것으로, 상기 지지프레임(11)의 후방 상하면에 전후방향으로 슬라이드가능하게 결합된다.

상기 보조실린더기구(25)는 상기 지지프레임(11)의 후방 양측에 전후방향으로 연장되도록 구비되어 신축에 따라 상기 지지블록(24)이 전후방향으로 슬라이드되도록 한다.

상기 고정나사(26)는 상기 지지블록(24)의 관통공(24a)에 후방으로 연장되면서 회전가능하게 결합되어 상기 구동모터(26a)에 의해 정역회전되도록 구성된다.

이때, 후방에 위치된 발전유닛(10) 지지프레임(11)의 전방 상하면에는 상기 결합공(11b)이 형성된 브라켓(11a)이 상기 고정나사(26)에 대응되도록 구비된다.

상기 고정수단(31,32,33)은 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 해저의 바닥면(1)에 구비되며 가장 전후방에 위치된 발전유닛(10)의 지지프레임(11)에 연결된 제1 윈치(31)와, 해저의 바닥면(1)에 고정되며 해저로 가라앉은 발전유닛(10)이 고정되는 고정대(32)와, 상기 고정대(32)에 구비되며 해저로 가라앉은 발전유닛(10)이 상기 고정대(32)에 고정되도록 유도하는 제2 윈치(33)로 구성된다.

상기 제1 윈치(31)는 복수개로 구성되어 상기 발전유닛(10)이 고정되는 위치에 비해 전후방향으로 이격되도록 앵커볼트에 의해 해저 바닥면(1)에 고정된 것으로, 상기 복수개의 발전유닛(10) 중에서 가장 전방과 가장 후방에 위치된 발전유닛(10)의 지지프레임(11)에 연결되는 와이어(31a)가 구비된다.

따라서, 상기 해수면의 높이의 변화에 따라 제1 윈치(31)를 풀거나 당김으로써, 상기 발전유닛(10)이 해수면에서 정해진 위치에 고정되도록 할 수 있으며, 상기 제1 윈치(31)의 와이어(31a)를 감아서 발전유닛(10)이 해저로 가라앉도록 할 수 있다.

상기 고정대(32)는 상기 발전유닛(10)이 부상되어 있는 위치의 하측에 위치되도록 해저의 바닥면(1)에 고정되며, 상면에는 상기 발전유닛(10)이 안착되는 안착부(32a)가 형성된다.

상기 제2 윈치(33)는 상기 고정대(32)에 고정결합되며, 중간부에 위치된 발전유닛(10)의 하측면에 연결되는 와이어(33a)가 구비된다.

따라서, 상기 제1 윈치(31)의 와이어(31a)를 감아서 발전유닛(10)이 해저로 가라앉도록 할 때, 제2 윈치(33)의 와이어(33a)를 감아서 발전유닛(10)이 상기 고정대(32)의 상부로 유도되도록 할 수 있다.

상기 유동감지수단(40)은 도 2에 도시한 바와 같이, 강도가 높은 합성수지재질의 구형상으로 구성되어 해수면에 부상되도록 구성된 부력케이스(41)와, 상기 부력케이스(41)의 내부에 구비되어 해수면의 파도에 의해 부력케이스(41)가 상하방향이나 측방향으로 유동되는 것을 감지하는 가속도센서(42)로 구성된 것으로, 연결케이블(43)에 의해 상기 일측의 발전유닛(10)에 고정되어 파도에 의해 먼 곳으로 떠내려가지 않도록 고정된다.

상기 제어수단(50)은 상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하여 해수면의 유동, 즉, 해수면에 발생되는 파도의 크기를 측정하고, 측정된 해수면의 유동값에 따라, 상기 연결수단(20)과 고정수단(31,32,33)의 작동을 제어한다.

이를 자세히 설명하면, 상기 제어수단(50)에는 제1 및 제2 유동값이 입력된다.

상기 제1 유동값은 강한 바람이 불어 높은 파도가 발생되었을 때 수면이 유동되는 정도의 값으로 설정된다.

상기 제2 유동값은 상기 제1 유동값에 비해 높은 값, 즉, 태풍이 발생되었을 때 후면이 유동되는 정도의 값으로 설정된다.

그리고, 상기 제어수단(50)은 상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하여 수면의 유동값이 제1 유동값 이하일 경우, 도 1 및 도 2에 도시한 바와 같이, 상기 연결수단(20)의 실린더기구(21)를 신장시켜 각각의 발전유닛(10)이 상호 전후방향으로 이격되도록 함으로써, 각각의 발전유닛(10)에 구비된 태양광발전패널의 그림자에 의해 후방에 위치된 발전유닛(10)의 태양광발전패널이 가려지지 않도록 한다.

이때, 상기 부력체(12)의 내부에는 공기가 저장되어 부력체(12)에 부력이 발생됨으로써, 발전유닛(10)이 해수면이 상부로 부상되도록 한다.

또한, 상기 지지블록(24)은 도 4에 도시한 바와 같이, 보조실린더기구(25)에 의해 전방으로 슬라이드된 상태를 유지한다.

그리고, 상기 유동감지수단(40)에 의해 수신된 수면의 유동값이 제1 유동값 이상으로 상승되면, 상기 제어수단(50)은 도 7에 도시한 바와 같이, 상기 실린더기구(21)를 축소시켜 각 발전유닛(10)의 지지프레임(11)의 전후면이 상호 밀착되도록 한다.

이때, 상기 지지프레임(11)은 상기 돌출돌기(22)와 결합홈(23)에 의해 전후면이 상호 정확하게 밀착되도록 안내된다.

그리고, 도 8에 도시한 바와 같이, 상기 지지프레임(11)이 상호 밀착되면, 상기 제어수단(50)은 상기 보조실린더기구(25)를 신장시켜 지지블록(24)이 후방으로 슬라이드되도록 함과 동시에, 상기 구동모터(26a)로 고정나사(26)를 회전시켜, 상기 고정나사(26)가 후방에 위치된 지지프레임(11)의 결합공(11b)에 나사결합되도록 함으로써, 각각의 발전유닛(10)이 상호 견고하게 고정결합되도록 한다.

이와 같이, 각각의 발전유닛(10)이 실린더기구(21)와 고정나사(26)에 의해 상호 고정되면, 발전유닛(10) 전체가 하나의 구조물과 같이 고정되어, 파도에 견디는 강도가 향상되는 반면, 태양광발전유닛(10)의 태양광패널(14)에 의해 후방에 위치된 태양광패널(14)로 조사되는 빛의 일부가 가려지게 됨으로, 태양광발전기의 발전효율이 저하된다.

그리고, 상기 유동감지수단(40)에 의해 수신된 수면의 유동값이 제2 유동값 이상으로 상승되면, 상기 제어수단(50)은 상기 전자제어밸브(13)를 개방하고, 상기 급수폄프(16)를 구동시켜 상기 부력체(12)의 내부로 해수를 공급함으로써, 상기 부력체(12)에 의해 발생되는 부력을 제거함과 동시에, 상기 제1 및 제2 윈치(31,33)를 작동시켜, 도 9에 도시한 바와 같이, 상호 고정된 발전유닛(10)이 해저로 가라앉아 상기 고정대(32)의 안착부(32a)에 안착고정되도록 함으로써, 파도에 의해 발전유닛(10)이 손상되는 것을 방지한다.

이때, 태풍 등에 의해 파도가 발생될 경우, 해수의 표층수는 매우 과격하게 유동되는 반면, 해저로 갈수록 해수가 유동되는 정도가 줄어들게 됨으로, 발전유닛(10)이 해저의 바닥면(1)에 고정된 고정대(32)에 고정되면 파도에 의해 발전유닛(10)이 손상되는 것을 최소화할 수 있다.

그리고, 상기 제어수단(50)은 상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하여, 해수면의 유동값이 제2 유동값 이하로 저하되면, 상기 제1 및 제2 윈치(31,33)의 와이어(31a,33a)를 풀고, 상기 급기수단(15)을 작동시켜 부력체(12)의 내부로 공기를 공급하여, 부력체(12) 내부의 해수가 상기 배출구(12a)를 통해 외부로 배출되도록 함으로써, 부력체(12)에 부력이 발생되도록 한다.

따라서, 상기 부력체(12)의 부력에 의해 발전유닛(10)이 수면의 상측으로 부상되도록 한다.

또한, 상기 제어수단(50)은 상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하여, 해수면의 유동값이 제1 유동값 이하로 저하되면, 상기 연결수단(20)의 작동을 제어하여, 각각의 발전유닛(10)이 초기상태로 이격되도록 한다.

이와 같이 구성된 해상 태양광발전기는 수면의 유동상태에 따라, 각각의 발전유닛(10)을 상호 이격시켜 발전유닛(10)의 발전효율을 향상시키거나, 각각의 발전유닛(10)을 상호 밀착되도록 고정하거나, 해저로 하강시켜 고정대(32)에 고정함으로써, 발전유닛(10)이 파도에 의해 손상되는 것을 효과적으로 방지할 수 있는 장점이 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명에 따른 다른 실시예를 도시한 것으로, 상기 발전유닛(10)의 지지프레임(11)의 전방에 구비된 지지브라켓(61)과, 상기 지지브라켓(61)에 상하방향으로 각도조절가능하게 결합되며 각도조절수단(63)에 의해 상하방향으로 각도조절되는 반사판(62)과, 상기 태양광패널(14)의 일측에 구비되어 태양의 고도를 측정하는 고도측정수단(64)이 더 구비된다.

상기 반사판(62)은 양측에 측방향으로 연장되도록 구비된 힌지축에 의해 상기 지지브라켓(61)에 회동가능하게 결합된다.

상기 각도조절수단(63)은 상기 태양광패널(14)의 상면 일측에 고정되며 상기 반사판(62)의 힌지축에 연결되어 구동에 따라 상기 반사판(62)을 상하방향으로 회동시키는 구동모터를 이용한다.

상기 고도측정수단(64)은 태양이 조사되는 각도를 측정하여 태양의 고도를 측정하는 것으로, 다양한 종류의 것이 개발되어 사용되고 있음으로, 이에 대한 더 이상 자세한 설명은 생략한다.

그리고, 상기 제어수단(50)은 상기 고도측정수단(64)의 신호를 수신하고 상기 각도조절수단(63)의 작동을 제어하여 태양광이 전방에 구비된 발전유닛(10)의 하측으로 반사되도록 한다.

즉, 상기 발전유닛(10)이 상호 전후방향으로 이격된 상태에서, 상기 태양광에서 조사된 빛은 상기 태양광패널(14)에 의해 가려지게 되며, 이때, 각각의 발전유닛(10)의 하측에 그림자가 발생된다.

그리고, 이와 같이 발생된 그림자에 의해, 각 발전유닛(10) 하측의 해양생물에 악영향이 발생될 수 있다.

그런데, 상기 태양광이 상기 반사판(62)에 의해 전방에 구비된 발전유닛(10)의 하측으로 반사되면, 발전유닛(10)의 하측에 그림자가 발생되지 않음으로, 발전유닛(10) 하측의 해양생물에 악영향이 발생되는 것을 최소화할 수 있다.

10. 발전유닛 20. 연결수단
31,32,33. 고정수단 40. 유동감지수단
50. 제어수단

Claims

해상에 설치되어 발전을 하는 해상 태양광발전기에 있어서,
각각은 해수면에 부상되어 태양광이 조사되면 발전하도록 구성되고, 각각은, 지지프레임(11)과, 내부에 공간부가 형성된 통형상으로 구성되고 일측에는 배출구(12a)가 형성되며 상기 지지프레임(11)의 하측에 구비된 부력체(12)와, 상기 배출구(12a)에 구비되며 제어수단(50)에 의해 작동제어되어 배출구(12a)를 개폐하는 전자제어밸브(13)와, 상기 지지프레임(11)의 상부에 전방으로 하향경사지도록 배치된 태양광패널(14)과, 상기 부력체(12)에 연결되어 부력체(12)의 내부로 고압의 공기를 공급하는 급기수단(15)과, 상기 부력체(12)에 연결되어 부력체(12)의 내부로 해수를 공급하는 급수펌프(16)를 포함하며, 상호 전후방향으로 이격되도록 배치되는, 복수개의 발전유닛(10)들과,
상기 발전유닛(10)들을 상호 연결하되, 이웃하는 발전유닛(10)들의 지지프레임(11)들이 서로 이격된 상태로부터 이웃하는 발전유닛(10)들의 지지프레임(11)들이 서로 밀착된 상태로 변형되도록 하는, 연결수단(20)과,
해저의 바닥면(1)에 구비되며 상기 발전유닛들(10)에 연결되어 상기 발전유닛(10)들의 위치를 고정하되, 상기 발전유닛(10)들의 지지프레임(11)들이 서로 밀착된 상태에서, 상기 발전유닛(10)들을 해저로 가라앉도록 작동하는 고정수단(31,32,33)과,
해수면에 부상되도록 구성되어 해수면의 유동상태를 감지하는 유동감지수단(40)과,
상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하며 상기 발전유닛(10)들과 연결수단(20) 및 고정수단(31,32,33)의 작동을 제어하는 제어수단(50)을 포함하며,
상기 연결수단(20)은,
전후방향으로 연장되도록 구비되며 전후단이 전후방에 위치된 상기 발전유닛(10)들의 지지프레임(11)들에 연결되어 신축에 따라 상기 발전유닛(10)을 상호 이격 또는 근접시키는 실린더기구(21)와,
상기 지지프레임(11)들의 전후면에 상호 대응되도록 구비되어 지지프레임(11)들의 전후면이 상호 밀착되면 상호 결합되는 돌출돌기(22)와 결합홈(23)과,
전방의 지지프레임(11)에 전후진가능하게 결합되어 보조실린더기구(25)에 의해 전후진되는 지지블록(24)과,
상기 지지블록(24)에 후방으로 연장되도록 구비되며 구동모터(26a)에 의해 회전되어 후방의 지지프레임(11)에 구비된 결합공(11b)에 나사결합되는 고정나사(26)를 포함하며,
상기 고정수단(31,32,33)은,
상기 해저의 바닥면(1)에 구비되며 가장 전후방에 위치된 발전유닛(10)의 지지프레임(11)에 연결된 제1 윈치(31)와,
해저의 바닥면(1)에 고정되며 해저로 가라앉은 발전유닛(10)이 고정되는 고정대(32)와,
상기 고정대(32)에 구비되며 해저로 가라앉은 발전유닛(10)이 상기 고정대(32)에 고정되도록 유도하는 제2 윈치(33)를 포함하며,
상기 제어수단(50)은 상기 실린더기구(21)에 의해 각각의 발전유닛(10)이 상호 전후방향으로 이격되도록 배치된 상태에서, 상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하여 각각의 해수면이 제1 유동값 이상으로 유동될 경우, 상기 실린더기구(21)를 축소시켜 상기 돌출돌기(22)와 결합홈(23)이 상호 결합되도록 각각의 발전유닛(10)이 상호 전후방향으로 밀착되도록 한 후, 상기 고정나사(26)를 구동시켜 각 발전유닛(10)의 지지프레임(11)이 상호 고정되도록 하고, 해수면이 상기 제1 유동값에 비해 높게 설정된 제2 유동값 이상으로 유동될 경우, 상기 전자제어밸브(13)를 개방하고, 상기 급수펌프(16)를 구동시켜 부력체(12)의 내부로 해수를 공급함과 동시에 상기 제1 및 제2 윈치(31,33)를 작동시켜 발전유닛(10)이 해저로 가라앉아 상기 고정대(32)에 고정되도록 하고, 상기 유동감지수단(40)의 신호를 수신하여 해수면의 유동이 제2 유동값 이하로 저하되면 상기 제1 및 제2 윈치(31,33)를 제어함과 동시에 상기 급기수단(15)을 구동시켜 상기 부력체(12)의 내부로 공기를 공급하여 부력체(12)에 저장된 해수가 배출되도록 함으로써, 발전유닛(10)이 해상으로 부상되도록 하는 것을 특징으로 하는 해상 태양광발전기.
제 1항에 있어서,
상기 발전유닛(10)의 지지프레임(11)의 전방에 구비된 지지브라켓(61)과,
상기 지지브라켓(61)에 상하방향으로 각도조절가능하게 결합되며 각도조절수단(63)에 의해 상하방향으로 각도조절되는 반사판(62)과,
상기 지지프레임(11)에 구비되어 태양의 고도를 측정하는 고도측정수단(64)을 포함하고,
상기 제어수단(50)은 상기 고도측정수단(64)의 신호를 수신하고 상기 각도조절수단(63)의 작동을 제어하여 태양광이 전방에 구비된 발전유닛(10)의 하측으로 반사되도록 하는 것을 특징으로 하는 해상 태양광발전기.