KR102459571B1 - 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템 - Google Patents

영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템 Download PDF

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KR102459571B1 KR1020220035749A KR20220035749A KR102459571B1 KR 102459571 B1 KR102459571 B1 KR 102459571B1 KR 1020220035749 A KR1020220035749 A KR 1020220035749A KR 20220035749 A KR20220035749 A KR 20220035749A KR 102459571 B1 KR102459571 B1 KR 102459571B1
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임종호
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채종윤
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Abstract

본 발명은 태양광 발전과 영농의 양립이 가능하도록 하는 영농형 태양광 발전구조물에서 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물을 모아 영농에 활용할 수 있도록 하되, 집수부와 배수부를 별개로 구성하여 설치가 용이하고 집수가 원활하게 이루어지도록 함과 아울러 태양광모듈에 각각 구비된 물받이가 연결관에 의해 연결되어 누수로 인한 피해가 최소화되고 집수된 물을 재활용할 수 있는 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템에 관한 것으로,
태양광모듈을 지지하는 지지대와, 태양광모듈이 고정 설치되는 가로바와, 바닥면에 수직으로 설치되고 상단에 지지대가 결합되는 지주와, 기초에 지주를 고정할 수 있도록 지주의 하단부에 설치되는 하나 이상의 고정브래킷을 포함하는 영농형 태양광 발전구조물에 구비되는 집수시스템에 있어서, 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물을 집수하도록 태양광모듈의 하단부에 설치되며 각 태양광모듈에 대응하는 크기로 형성되는 물받이; 인접한 물받이를 서로 연결하는 원통 형상의 연결관; 종횡으로 배치되는 복수의 영농형 태양광 발전구조물로 이루어진 태양광 발전 시스템에 종방향으로 설치되어 집수된 물을 집수탱크에 저장하는 배수관; 및 복수의 물받이와 연결관을 통해 집수된 물을 배수관으로 공급하도록 연결관 중 하나에 구비된 T형상의 배수연결관;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템{RAINWATER COLLECTING SYSTEM FOR FARMING TYPE SOLAR PHOTOVOLTAIC STRUCTURE}
본 발명은 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 발전과 영농의 양립이 가능하도록 하는 영농형 태양광 발전구조물에서 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물을 모아 영농에 활용할 수 있도록 하되, 집수부와 배수부를 별개로 구성하여 설치가 용이하고 집수가 원활하게 이루어지도록 함과 아울러 태양광모듈에 각각 구비된 물받이가 연결관에 의해 연결되어 누수로 인한 피해가 최소화되고 집수된 물을 재활용할 수 있는 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전시스템은 지주가 설치되고, 상기 지주 상에 다양한 구조의 프레임을 조립 구성한 다음에 상기 프레임 상에 태양광모듈을 설치하도록 구비되며, 상기 태양광모듈은 태양에너지를 이용하여 전기를 생산하는 것으로서, 상기 프레임은 태양광모듈에 대해 전기 생산량을 최대화하기 위해 태양이 조사되는 방향을 향하도록 경사지게 설치하고 있다.
이러한 태양광 발전시스템은 최근에 농지에도 설치되어 이용되고 있으며, 농사를 지으면서 태양에너지를 이용한 태양광 발전을 병행하여 실시함으로써 전기 생산을 통한 판매를 통해 수익을 올리도록 하고 있고, 이와 같은 영농형 태양광 발전이 확대되고 있는 추세에 있다.
그런데, 영농형 태양광 발전시스템에서 비용 절감을 위하여 상용모듈과 같이 넓은 면적의 태양광 모듈을 사용하게 되면, 태양광모듈에서 떨어지는 낙수로 인해 흙파임 현상이 발생하여 재배 중인 작물이 피해를 줄 수 있다. 이에 따라, 태양광모듈로부터 떨어지는 낙수로 인한 피해를 방지하기 위하여 영농형 태양광 발전시스템에 물받이를 설치하고, 물받이에 모인 물을 모아 저장한 후 영농에 도움이 되는 물 공급시설로 이용하기도 한다.
이와 관련하여, 종래의 영농형 태양광 발전시스템의 집수구조는 도 1에 도시된 바와 같이, 태양광 발전이 이루어지는 태양광모듈(110)과, 다각구조로 형성되어 경사진 형태로 배치된 태양광모듈(110)을 지지하는 지지대(120)와, 태양광모듈(110)이 고정 설치되도록 지지대(120)의 상면에 고정 결합되되 일정 간격으로 이격되게 배치되는 가로바(130)와, 바닥면에 수직으로 설치되고 상단에 지지대(120)가 결합되는 지주(140)와, 기초에 지주(140)를 고정할 수 있도록 지주(140)의 하단부에 설치되는 하나 이상의 고정브래킷(50)을 포함하는 영농형 태양광 발전구조물(100)이 일정 간격을 두고 나란하게 설치되는 영농형 태양광 발전시스템에 구비되며, 태양광모듈(110)의 하단 부분을 따라 출구측으로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 물받이(210)가 설치되고, 물받이(210)의 끝단 부분에 연결된 배출구(230)를 통해 집수된 물이 집수탱크(220)에 저장되도록 구성되어 있으며, 물받이(210)를 포함한 집수부는 태양광 발전구조물의 설치가 완료된 이후에 설치하도록 하고 있다.
하지만, 상기한 종래의 영농형 태양광 발전시스템의 집수구조는 물받이를 경사지게 배치한 후 태양광모듈에 고정할 때 고정공간이 협소하여 물받이의 고정 위치를 조정하기가 쉽지 않은 문제점이 있다. 물론, 물받이에 경사를 주기 위하여 태양광 발전구조물 또는 태양광모듈의 높이를 조절하는 방법도 있지만, 이는 기초의 높이를 조잘해야 하는 다른 문제점을 야기하게 된다.
한편, 등록특허 제10-2038530호에는, 3변(邊) 이상의 다변에 의해 다각형 구조로 이루어지고, 좌우 양측에 한쌍 구조로 배치되는 가로바 지지대; 상기 한쌍 구조로 좌우에 배치되는 가로바 지지대와의 체결 또는 일체로 연결 결합되는 구성으로서, 지주로서 기능하도록 연결 구비되는 각형 서포트부재; 상기 서포트부재가 고정볼트를 축으로 회전을 통해 기립될 수 있도록 서포트부재에 조립 결합되는 체결조립부재; 상기 서포트부재가 고정볼트를 축으로 회전을 통해 기립되어 기초 측에 수직을 유지할 수 있도록 체결조립부재와 직각을 이루는 서포트부재의 면에 형성되는 지면지지부재; 상기 한쌍 구조로 좌우에 배치되는 가로바 지지대의 상면에 가로방향으로 고정 결합 및 한쌍 구조로 상하 위치하여 간격 배치되고, 태양광모듈을 고정하기 위한 가로바;를 포함하는 구성을 갖는 영농형 태양광 발전구조물 및 이를 포함하는 영농형 태양광 발전시스템이 제안 및 개시되어 있고,
등록특허 제10-2307511호에는 농작물 생장을 방해하지 않도록 태양광 패널을 간격을 두고 설치하되, 태양광 패널 하측으로 형성된 레일을 통해 물이나 비료, 농약의 이동 살포를 비롯하여 농자재 운반작업이 이루어지며 다양한 작업을 지원할 수 있도록, 경작구역에 대응하여 설정된 간격으로 설치된 지주; 상기 지주 상단부에 설치되는 태양광 패널; 상기 태양광 패널 하측으로 결합하며 수평으로 경작구역에 따른 경로를 형성하며 설치되는 레일; 제1배터리와, 상기 레일에 접촉되는 롤러 및 제어신호에 따라 상기 롤러를 회전시키는 전동모터를 구비하여 상기 레일을 따라 이동하는 이동체; 상기 이동체에 탈착 가능하며, 물과 농약과 비료 중 선택되는 양액을 저장하는 용기와, 상기 용기에 수용된 양액을 하측으로 분출하되 제어신호를 통해 개폐되는 분출부를 구비한 공급부; 상기 레일 경로에 구비되며 상기 제1배터리의 충전을 위한 충전부와, 상기 용기에 양액을 보충하는 보충부를 구비한 스테이션; 상기 이동체에 탑재되며, 상기 제1배터리의 잔량 및 용기의 양액 레벨을 모니터링하는 감지부와, 상기 감지부의 감지결과에 따라 상기 이동체를 상기 스테이션으로 이동시켜 충전 또는 양액 보충이 이루어지도록 하는 제어부; 로 이루어지는 영농형 태양광 시스템이 제안 및 개시되어 있으며,
등록특허 제10-21884472호에는 경작지에 세워져 고정 설치되는 복수개의 지지대; 상기 지지대를 연결하고 지지하며, 테두리를 형성하는 상부 골조 프레임; 상기 상부 골조 프레임을 가로질러 회전 가능하게 설치되는 복수개의 샤프트; 상기 샤프트에 서로 일정간격을 두고 착탈 가능하게 설치되며, 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하고, 태양광 일부를 배면 쪽으로 투과할 수 있는 복수개의 배면 투과형의 태양광모듈; 상기 태양광모듈의 설치각도를 조절할 수 있도록 상기 태양광모듈에 연결 설치되는 태양광모듈 각도조절수단; 및 상기 태양광모듈의 전면에서 흘러내린 빗물을 받아서 저장하는 우수 저장수단을 포함하여, 농작물 재배와 태양광 발전이 동시에 가능하도록 하되, 태양광의 입사각도에 따라 태양광모듈의 설치각도(피치각도)를 적절하게 조절하여 태양광 발전 효율성을 극대화하고, 태양 전지판 위에서 흘러내리는 빗물(우수)을 모아서 농업용수, 공업용수, 식수 등으로 활용할 수 있는 각도조절 가능한 영농형 태양광 발전시스템 및 그 영농형 태양광 발전 시스템의 운전방법이 제안 및 개시되어 있다.
등록특허공보 제10-2038530호 등록특허공보 제10-2307511호 등록특허공보 제10-2188442호
본 발명은 상술한 문제점들을 해소 및 이를 감안하여 안출한 것으로서, 태양광 발전과 영농의 양립이 가능하도록 하는 영농형 태양광 발전구조물에서 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물을 모아 영농에 활용할 수 있도록 하되, 집수부와 배수부를 별개로 구성하여 설치가 용이하고 집수가 원활하게 이루어지며 태양광모듈에 각각 구비된 물받이가 연결관에 의해 연결되어 누수로 인한 피해가 최소화되도록 한 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템은, 태양광 발전이 이루어지는 태양광모듈과, 다각구조로 형성되어 경사진 형태로 배치된 태양광모듈을 지지하는 지지대와, 태양광모듈이 고정 설치되도록 지지대의 상면에 고정 결합되되 일정 간격으로 이격되게 배치되는 가로바와, 바닥면에 수직으로 설치되고 상단에 지지대가 결합되는 지주와, 기초에 지주를 고정할 수 있도록 지주의 하단부에 설치되는 하나 이상의 고정브래킷을 포함하는 영농형 태양광 발전구조물이 종횡으로 복수개 배치되는 태양광 발전 시스템에 구비되는 집수시스템에 있어서, 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물을 집수하도록 태양광모듈의 하단부에 설치되며 각 태양광모듈에 대응하는 크기로 형성되는 물받이; 인접한 물받이를 횡방향으로 서로 연결하는 원통 형상의 연결관; 종횡으로 배치되는 복수의 영농형 태양광 발전구조물로 이루어진 태양광 발전 시스템의 종방향으로 설치되어 복수의 영농형 태양광 발전구조물에서 집수된 물을 집수탱크에 저장하는 배수관; 및 복수의 물받이와 연결관을 통해 집수된 물을 배수관으로 공급하도록 연결관 중 하나에 구비된 T형상의 배수연결관;을 포함하되, 하나의 지주에 설치되는 한 쌍의 태양광모듈에 하나의 물받이가 설치되고, 인접한 지주의 물받이가 연결관에 의해 연결되는 한편, 인접한 두 물받이의 높이가 상이할 경우 플렉시블 구조의 유연연결관에 의해 두 물받이가 연결되며, 배수관은 배수연결관 저부에 공중에 노출된 상태로 지지대 또는 지지대에 설치되는 배수관 지지대에 설치되고, 태양광 발전구조물의 지주는 직각 형상의 고정브래킷의 수직부 상단과 하단에서 체결되는 한 쌍의 체결볼트에 의해 고정되되, 하단 체결볼트는 제거되고 상단 체결볼트만 결합된 상태에서 태양광 발전구조물이 상단 체결볼트를 기준으로 회동하도록 구성되고, 지주로부터 일정 정도 이격된 위치에 조립용 받침대가 설치되고, 기초와 지주 사이에 지주를 회전 상태 또는 수직 상태로 지지하는 베이스플레이트가 더 구비되고, 베이스플레이트의 높이는 가변적인 것을 특징으로 한다.
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여기에서, 물받이는 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물이 집수되며 연결관이 끼움 결합되도록 연결관의 외경과 같거나 그보다 큰 직경으로 형성되고 상부가 개방된 구조의 물받이 본체와, 태양광모듈의 프레임에 대응하는 형상으로 구성되어 태양광모듈의 프레임에 밀착 고정되며 물받이 본체와 일체로 형성되는 조립부를 포함할 수 있다.
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여기에서, 횡방향으로 연속하여 배치되는 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물을 집수하기 위한 횡방향의 보조배수관이 더 설치되고, 물받이에서 집수된 물이 제1배수연결관을 통해 보조배수관에 집수된 후 제2배수연결관을 통해 배수관으로 배출되도록 구성될 수 있다.
여기서, 제1배수연결관 및 제2배수연결관은 T형상으로 형성될 수 있다.
본 발명의 영농형 태양광 발전시스템의 집수시스템은 태양광모듈에 각각 구비된 물받이가 연결관에 의해 연결되므로 집수가 용이하고, 집수된 물이 배수관을 통해 집수탱크에 모이게 됨에 따라 누수로 인한 피해가 최소화되고 집수된 물을 재활용할 수 있게 되는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 연결배수관이 T형상으로 형성되어 양측의 빗물을 집수하여 배수관으로 공급할 수 있게 됨은 물론 높이차가 있는 물받이 사이가 유연연결관으로 연결되어 지주 사이에서 누수가 발생하지 않게 되는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 물받이가 물받이 본체 및 조립부로 구성되어 태양광모듈에 설치하기가 쉽고 연결관을 결합시키기가 용이할 뿐만 아니라 결합된 연결관이 쉽게 빠지지 않게 되는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 지주로부터 일정 정도 이격된 위치에 조립용 받침대가 구비됨에 따라 태양광 발전구조물을 회동시켜 조립용 받침대로 지지한 상태에서 태양광 모듈에 물받이를 설치할 수 있게 되어 작업성이 향상되는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 기초와 지주 사이에 구비된 베이스플레이트의 높이 조절을 통해 태양광모듈 및 물받이의 높이를 조절할 수 있게 되고, 이를 통해 횡방향의 구배를 형성하여 집수된 물이 원활하게 흐들 수 있게 하는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 하나의 지주에 설치되는 한 쌍의 태양광모듈에 하나의 물받이를 설치하고 인접한 두 지주에 구비된 물받이가 연결관으로 연결됨에 따라 물받이의 설치 작업이 쉬워지고 지주 사이에서 누수가 발생하지 않게 되는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
본 발명에 따르면, 물당이와 배수관 사이에 구배를 갖는 보조배수관이 구비됨에 따라 각 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물을 집수 및 배수하기가 쉬워지는 유용한 효과를 달성할 수 있다.
도 1은 종래의 영농형 태양광 발전시스템의 집수구조가 개략적으로 나타난 구성도이다.
도 2는 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제1실시예가 도시된 구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제1실시예에서 물받이와 연결관 및 연결배수관이 도시된 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제1실시예에서 물받이와 연결관의 결합구조를 설명하기 위한 참고도이다.
도 5는 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제1실시예에서 태양광 발전구조물의 회동구조를 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제1실시예에서 베이스플레이트를 설명하기 위한 참고도이다.
도 7은 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제1실시예가 적용된 대단위 영농형 태양광 발전시스템을 개략적으로 나타낸 참고도이다.
도 8은 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제1실시예의 변형예를 나타낸 참고도이다.
도 9는 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제2실시예가 도시된 사시도이다.
도 10은 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제2실시예에서 거터와를 나타낸 배수연결관의 연결부를 나타낸 부분 절개 사시도이다.
도 11은 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제2실시예에서 거터와 배수연결관의 연결부를 나타낸 단면도 및 부분 확대도이다.
도 12는 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제2실시예에서 거터와 배수관의 배치 형태를 설명하기 위한 참고도이다.
도 13은 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제2실시예에서 영농형 태양광 발전구조물의 회동구조를 설명하기 위한 참고도이다.
도 14는 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제2실시예를 나타낸 정면도이다.
도 15는 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제2실시예가 적용된 대단위 영농형 태양광 발전시스템을 개략적으로 나타낸 참고도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명에서 사용되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 발명의 기술적 사항에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 할 것이다.
첨부도면의 도 2 내지 도 8은 본 발명의 제1실시예에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템을 설명하기 위해 나타낸 도면들이고, 도 9 내지 도 15는 본 발명의 제2실시예에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템을 설명하기 위해 나타낸 도면들이다.
본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템은, 도 2 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 태양광 발전이 이루어지는 태양광모듈(110)과, 다각구조로 형성되어 경사진 형태로 배치된 태양광모듈(110)을 지지하는 지지대(120)와, 태양광모듈(110)이 고정 설치되도록 지지대(120)의 상면에 고정 결합되되 일정 간격으로 이격되게 배치되는 가로바(130)와, 바닥면에 수직으로 설치되고 상단에 지지대(120)가 결합되는 지주(140)와, 기초에 지주(140)를 고정할 수 있도록 지주(140)의 하단부에 설치되는 하나 이상의 고정브래킷(150)을 포함하는 영농형 태양광 발전구조물(100)에 구비되어 태양광모듈(110)에서 흘러내리는 빗물을 모아서 배출하도록 구성된다.
구체적으로 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제1실시예는 태양광모듈(110)의 하단부에 설치되어 태양광모듈(110)에서 흘러내리는 빗물을 집수하도록 각 태양광모듈에 대응하는 크기로 형성되는 물받이(10')와, 인접한 물받이(10')를 횡방향으로 서로 연결하는 원통 형상의 연결관(20')과, 종횡으로 배치되는 복수의 영농형 태양광 발전구조물로 이루어진 태양광 발전 시스템에 종방향으로 설치되어 집수된 물을 집수탱크(60)에 저장하는 배수관(50')과, 복수의 물받이(10')와 연결관(20')을 통해 집수된 물을 배수관(50')으로 공급하도록 연결관(20') 중 하나에 구비된 T형상의 배수연결관(30')을 포함하여 이루어진다.
한편, 인접한 두 물받이(10')의 높이가 다르면 연결부위에서 누수가 발생?K 수 있으므로, 도 2와 도 3에 도시된 바와 같이, 경질의 연결관(20')을 대신하여 플렉시블 구조의 유연연결관(20")에 의해 두 물받이(10')가 서로 연결되도록 하는 것이 바람직하다.
이때, 각 태양광모듈(110)의 물받이(10')를 유연연결관(20")으로 연결할 수도 있지만, 각 물받이(10')에 설치되는 연결관(20')이 유연연결관(20")에 의해 연결되록 할 수도 있다.
이에 따라, 서로 인접하게 배치되되 설치 높이가 상이한 두 태양광모듈(110)에 구비된 물받이(10')에 집수된 물이 배수관(50')으로 집수되는 과정에서 누수가 발생하지 않게 된다.
그리고 물받이(10')는 도 4에 도시된 바와 같이, 태양광모듈(110)에서 흘러내리는 빗물이 집수되며 연결관(20')이 끼움 결합되도록 연결관(20')의 외경과 같거나 그보다 큰 직경으로 형성되고 상부가 개방된 구조의 물받이 본체(10a)와, 태양광모듈(110)의 프레임에 대응하는 형상으로 구성되어 태양광모듈(110)의 프레임에 밀착 고정되며 물받이 본체(10a)와 일체로 형성되는 조립부(10b)를 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.
이에 따라 조립부(10b)를 태양광모듈(110)의 프레임에 슬라이딩 결합킨 후 물받이 본체(10a)의 내측에서 나사 등을 박아 태양광모듈(100)의 프레임에 고정하고, 물받이 본체(10a)의 개구부를 통해 연결관(20')을 슬라이딩 방식으로 결합시킬 수 있게 된다.
또, 태양광 발전구조물의 지주(140)는 직각 형상의 고정브래킷(150)의 수직부 상단과 하단에서 체결되는 한 쌍의 체결볼트(155)에 의해 고정된다.
따라서, 하단 체결볼트(155b)를 제거하고 상단 체결볼트(155a)만 결합된 상태에서 태양광 발전구조물이 상단 체결볼트(155a)를 기준으로 회동할 수 있게 된다.
이때, 도 5에 도시된 바와 같이, 지주(140)로부터 일정 정도 이격된 위치에 조립용 받침대(200)가 설치됨으로써, 태양광 발전구조물을 회동시켜 조립용 받침대(200)에 걸쳐지도록 한 상태에서 물받이(10') 등의 모듈을 설치할 수 있게 되어 설치 작업이 용이해진다.
그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 기초와 지주(140) 사이에 지주를 회전 상태 또는 수직 상태로 지지하는 베이스플레이트(160)가 더 구비되고, 베이스플레이트(160)의 높이는 가변적일 수 있다.
이에 따라, 일측 베이스플레이트(160)의 높이(h1)보다 인접한 타측 베이스플레이트(160)의 높이(h2)를 높게 함으로써 인접한 두 태양광모듈(110) 및 물받이(10')에 각각 단차가 발생하도록 할 수 있으며, 이를 통해 가로방향으로 배치된 태양광모듈(110) 사이에 구비된 유연연결관(20")에 구배를 주어 집수된 물이 원활하게 흐르도록 할 수 있다.
또한, 도 7에 도시된 바와 같이, 영농형 태양광 발전구조물을 종횡으로 배치한 후 가로방향으로 배치되는 태양광 발전구조물의 물받이(10')가 연결관(20')을 통해 서로 연결되고 세로방향으로 배수관(50')이 배치된 집수 시스템을 설치하여, 대단위 영농형 태양광 발전시스템을 구성할 수도 있다.
이상에서는 태양광모듈(110)에 각각 물받이(10')가 설치된 것에 대하여 설명하였으나, 도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 하나의 지주(140)에 설치되는 한 쌍의 태양광모듈(110)에 하나의 물받이(10')를 설치하고, 인접한 지주(140)의 물받이(10')를 연결관(20')으로 연결할 수도 있다.
따라서, 하나의 지주(140)에 구비된 한 쌍의 태양광모듈(110)에 물받이(10')를 설치하기가 쉬워지고, 인접하게 배치된 두 지주(140)에 설치된 물받이(10')가 연결관(20')으로 연결되어 연결부에서의 누수로 인한 패임을 방지할 수 있게 된다.
또한, 도 8의 (b)에 도시된 바와 같이, 횡방향으로 연속하여 배치되는 태양광모듈(110)에서 흘러내리는 빗물을 집수하기 위한 횡방향의 보조배수관(53)이 더 설치되고, 물받이(10')에서 집수된 물이 T형상의 제1배수연결관(30b)을 통해 보조배수관(53)에 집수된 후 T형상의 제2배수연결관(30a)을 통해 배수관(50)으로 배출되도록 구성될 수 있다.
이때, 보조배수관(53)은 제2배수연결관(30a)를 향하여 하향 경사지게 배치됨으로써 집수된 물이 원활하게 흐를 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 배수관(50)은 지지대(120)에 설치되는 배수관 지지대(55)에 의해 지지되는 것이 더욱 바람직하다.
이에 따라, 태양광모듈(110)에서 흘러내리는 빗물을 집수하여 배수하기가 원활해진다.
이에 따라, 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제1실시예를 이용하여 빗물을 집수하는 것에 대하여 다음과 같이 설명한다.
비가 내리거나 안개 등으로 인해 태양광모듈(110)에 맺힌 물방울은 태양광모듈(110)의 경사면을 따라 흘러내린 후 태양광모듈(110)에 설치된 물받이(10')에 집수된다.
이때, 물받이(10')에 집수된 물은 연결관(20')과 다른 물받이(10')을 통해 배수연결관(30')을 향해 흐르게 되고, 배수연결관(30')을 통해 배수관(50')으로 빠져나가게 된다.
배수관으로 빠져나온 물이 출구 부분으로 흐른 후 집수탱크(60)에 저장되며, 집수탱크(60)에 저장된 물은 영농 작업에 활용된다.
지금까지 다수의 태양광 발전구조물의 태양광모듈로부터 흘러내리는 빗물을 하나의 집수탱크에 집수하는 것에 대하여 설명하였으나, 종횡으로 배치되는 복수의 태양광 발전구조물 중 횡방향으로 배치된 태양광 발전구조물의 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물을 각각 별도로 집수할 수도 있다.
이를 위한 본 발명에 따른 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제2실시예는 도 9 내지 도 15에 도시된 바와 같이, 태양광모듈(110)의 하단부에 설치되어 태양광모듈(110)에서 흘러내리는 빗물을 집수하도록 각 태양광모듈(110)에 대응하는 크기로 형성되는 거터(10)와, 종횡으로 배치되는 복수의 영농형 태양광 발전구조물(100)로 이루어진 태양광 발전 시스템에 가로 방향 또는 세로 방향으로 설치되어 집수된 물을 배출관(70)으로 배출하여 집수탱크(60)에 저장하는 배수관(50) 및 거터(10)와 배수관(50)을 연결하는 연결배수관(20)을 포함하여 이루어진다.
따라서, 각 태양광모듈(110)에서 흘러내리는 빗물을 거터(10)를 통해 집수하고, 집수된 빗물을 연결배수관(20)으로 연결된 배수관(50)을 통해 집수탱크(60)에 저장하여 영농에 활용할 수 있게 된다.
그리고, 태양광모듈(110)의 빗물을 모으는 거터(10) 등의 집수부와 집수된 물을 집수탱크(60)로 배출하는 배수관(50) 등의 배수부가 별개로 구성됨에 따라 설치가 용이하고, 원활한 집수가 가능하게 된다.
거터(10)는 일측에 배수구멍(11')이 형성된 바닥판(11)과, 태양광모듈(110)에 고정되도록 상단 절곡부(13')가 구비되며 바닥판(11)의 일측 단부에서 연직 상방으로 연장 형성된 내측판(13)과, 바닥판(11)의 타측 단부에서 외측 상방으로 연장 형성되며 내측 방향의 상단 절곡부(12')가 구비된 외측판(12)과, 일측 단부는 상향 절곡되어 태양광모듈(110)에 고정되고 타측 단부는 하향 절곡되어 외측판(12)에 고정되는 거터고정부재(15)를 포함하여 이루어진다.
이때, 거터(10)는 바닥판(11)이 배수구멍(11')이 형성된 부분을 향하여 하향 경사지게 형성된다.
즉, 도 12의 (a)에 도시된 바와 같이, 거터(10)의 상하폭 중 배수구멍(11')이 형성된 부분의 상하폭(A)이 반대쪽의 상하폭(B)에 비해 커서 거터(10)의 상단 높이를 동일하게 할 경우 바닥판(11)이 배수구멍(11')이 형성된 부분을 향하여 하향 경사지게 된다.
따라서, 태양광모듈(110)에서 흘러내리는 빗물을 모두 집수하여 바닥판(11)의 배수구멍(11')을 통해 배출할 수 있음은 물론 바닥판(11)이 하향 경사지게 형성됨에 따라 집수된 빗물이 배수구멍(11')을 통해 원활하게 배출된다.
그리고, 거터고정부재(15)가 거터(10)의 상단 부분을 고정함에 따라 박판으로 형성된 거터(10)가 안정적으로 지지됨과 아울러 그 형상이 변형되지 않게 된다.
또한, 거터(10)와 연결배수관(20)을 연통시킬 수 있도록 T형 단면의 배수소켓(40)이 거터(10)의 바닥판(11)에 형성된 배수구멍(11')에 삽입 설치될 수 있는데, 배수소켓(40)은 배수구멍(11')을 관통하여 연결배수관(20)에 체결되도록 구성된다. 그리고, 거터(10)에 집수된 빗물의 누설이 방지되도록 배수구멍(11')의 상부와 하부에 각각 실링부재(40)가 배치될 수 있다.
이에 따라, 거터(10)에 집수된 빗물이 배수소켓(30)을 통해 연결배수관(20)으로 원활하게 배출되고, 실링부재(40)로 인해 누수가 방지되어 흙파임 현상이 발생하지 않게 된다.
그리고, 배수관(50)은 설치 공간을 확보할 수 있도록 태양광 발전구조물(100)의 지지대(120) 내측에 배치되는 것이 바람직하다.
이때, 배수관(50)은 적어도 하부면이 집수탱크쪽으로 갈수록 하향 경사지게 형성되는 것이 더욱 바람직하다.
즉, 도 12의 (b)와 같이 배수관의 일측 끝단 높이(C)가 집수탱크 측에 위치한 배수관의 타측 끝단 높이보다 높게 형성함으로써 집수된 물이 집수탱크 측으로 원활하게 흐를 수 있도록 하는 것이다.
한편, 태양광 발전구조물(110)의 지주(140)는 직각 형상의 고정브래킷(150)의 수직부 상단과 하단에서 체결되는 한 쌍의 체결볼트(155)에 의해 고정되되, 도 13에 도시된 바와 같이, 하단 체결볼트(155)는 제거되고 상단 체결볼트(155)만 결합된 상태에서 태양광 발전구조물(100)이 상단 체결볼트(155)를 기준으로 회동하도록 구성될 수 있다.
이에 따라, 거터나 배수관 등의 집수 시스템에 대한 수리 등이 필요할 경우 이들을 태양광 발전구조물(110)로부터 분리하지 않고 태양광 발전구조물(110)을 회동시킨 후 보수 작업 등을 실시할 수 있게 된다.
따라서, 유지보수에 필요한 시간과 비용을 줄일 수 있다.
그리고, 도 15에 도시된 바와 같이, 영농형 태양광 발전구조물을 종횡으로 배치한 후 가로 방향 또는 세로 방향의 집수 시스템을 설치하여, 대단위 영농형 태양광 발전시스템을 구성할 수도 있다.
이에 따라, 상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템의 제2실시예를 이용하여 빗물을 집수하는 것에 대하여 다음과 같이 설명한다.
비가 내리거나 안개 등으로 인해 태양광모듈(110)에 맺힌 물방울은 태양광모듈(110)의 경사면을 따라 흘러내린 후 태양광모듈(110)에 설치된 거터(10)에 집수된다.
이때, 거터(10)의 외측판(13)이 외측 방향으로 상향 경사지게 형성되어 있으므로, 물방울이 외부로 튀어나가지 않고 거터(10)에 원활하게 집수된다.
거터(10)로 흘러내린 빗물(물방울)은 바닥판(11)의 경사면을 따라 흘러내리게 되고, 배수구멍(11')에 설치된 배수소켓(30)을 통해 연결배수관(20)으로 빠져나가 배수관(50)으로 흐르게 된다.
배수관(50)의 빗물은 배수관(50)의 경사면을 따라 출구 부분으로 흐른 후 배수관(50)에 연결된 배출관(70)을 거쳐 집수탱크(60)에 저장되며, 집수탱크(60)에 저장된 물은 영농 작업에 활용된다.
이상에서 설명한 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고 이러한 실시예에 극히 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 청구범위 내에서 이 기술분야의 당해업자에 의하여 다양한 수정과 변형 등이 이루어질 수 있다 할 것이며, 이는 본 발명의 기술적 범위에 속한다 할 것이다.
<제1실시예>
10': 물받이 10a : 물받이 본체
10b : 조립부 20' : 연결관
20" : 유연연결관 30' : 배수연결관
30a : 제1배수연결관 30b : 제2배수연결관
50' : 배수관 53 : 보조배수관
55 : 배수관 지지대 60 : 집수탱크
110 : 태양광모듈 120 : 지지대
130 : 가로바 140 : 지주
150 : 고정브래킷 155 : 체결볼트
155a : 상단 체결볼트 155b : 하단 체결볼트
160 : 조립용 받침대
<제2실시예>
10 : 거터 11 : 바닥판
11' : 배수구멍 12 : 내측판
12' : 상단 절곡부 13 : 외측판
13' : 상단 절곡부 15 : 거터고정부재
20 : 연결배수관 30 : 배수소켓
40 : 실링부재 50 : 배수관
60 : 집수탱크 70 : 배출관
100 : 태양광 발전구조물 110 : 태양광모듈
120 : 지지대 130 : 가로바
140 : 지주 150 : 고정브래킷
155 : 체결볼트

Claims (9)

  1. 태양광 발전이 이루어지는 태양광모듈과, 다각구조로 형성되어 경사진 형태로 배치된 태양광모듈을 지지하는 지지대와, 태양광모듈이 고정 설치되도록 지지대의 상면에 고정 결합되되 일정 간격으로 이격되게 배치되는 가로바와, 바닥면에 수직으로 설치되고 상단에 지지대가 결합되는 지주와, 기초에 지주를 고정할 수 있도록 지주의 하단부에 설치되는 하나 이상의 고정브래킷을 포함하는 영농형 태양광 발전구조물이 종횡으로 복수개 배치되는 태양광 발전 시스템에 구비되는 집수시스템에 있어서,
    태양광모듈에서 흘러내리는 빗물을 집수하도록 태양광모듈의 하단부에 설치되며 각 태양광모듈에 대응하는 크기로 형성되는 물받이;
    인접한 물받이를 횡방향으로 서로 연결하는 원통 형상의 연결관;
    종횡으로 배치되는 복수의 영농형 태양광 발전구조물로 이루어진 태양광 발전 시스템의 종방향으로 설치되어 복수의 영농형 태양광 발전구조물에서 집수된 물을 집수탱크에 저장하는 배수관; 및
    복수의 물받이와 연결관을 통해 집수된 물을 배수관으로 공급하도록 연결관 중 하나에 구비된 T형상의 배수연결관;을 포함하되,
    하나의 지주에 설치되는 한 쌍의 태양광모듈에 하나의 물받이가 설치되고,
    인접한 지주의 물받이가 연결관에 의해 연결되는 한편,
    인접한 두 물받이의 높이가 상이할 경우 플렉시블 구조의 유연연결관에 의해 두 물받이가 연결되며,
    배수관은 배수연결관 저부에 공중에 노출된 상태로 지지대 또는 지지대에 설치되는 배수관 지지대에 설치되고,
    태양광 발전구조물의 지주는 직각 형상의 고정브래킷의 수직부 상단과 하단에서 체결되는 한 쌍의 체결볼트에 의해 고정되되, 하단 체결볼트는 제거되고 상단 체결볼트만 결합된 상태에서 태양광 발전구조물이 상단 체결볼트를 기준으로 회동하도록 구성되고,
    지주로부터 일정 정도 이격된 위치에 조립용 받침대가 설치되고,
    기초와 지주 사이에 지주를 회전 상태 또는 수직 상태로 지지하는 베이스플레이트가 더 구비되고,
    베이스플레이트의 높이는 가변적인 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    물받이는 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물이 집수되며 연결관이 끼움 결합되도록 연결관의 외경과 같거나 그보다 큰 직경으로 형성되고 상부가 개방된 구조의 물받이 본체와, 태양광모듈의 프레임에 대응하는 형상으로 구성되어 태양광모듈의 프레임에 밀착 고정되며 물받이 본체와 일체로 형성되는 조립부를 포함하는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템.
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    횡방향으로 연속하여 배치되는 태양광모듈에서 흘러내리는 빗물을 집수하기 위한 횡방향의 보조배수관이 더 설치되고,
    물받이에서 집수된 물이 제1배수연결관을 통해 보조배수관에 집수된 후 제2배수연결관을 통해 배수관으로 배출되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템.
  9. 청구항 8에 있어서,
    제1배수연결관 및 제2배수연결관은 T형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전구조물의 집수시스템.
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