KR102663765B1 - 수상 태양광 발전 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 수상 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 태양광 발전모듈, 상기 태양광 발전모듈을 지지하는 프레임 유닛, 상기 프레임 유닛을 수면에 부유시키는 부유체를 구비하는 수상 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 수상 태양광 발전 시스템은 계류수단에 의해 정해진 영역에 위치가 고정되되, 상기 계류수단은 수중 바닥면에 배치되는 콘크리트블록, 상기 프레임 유닛에 설치되는 연결구, 상기 콘크리트블록과 연결구를 연결하는 와이어로 구성되며, 상기 연결구는 프레임 유닛의 베이스 프레임의 상면과 양측면을 감싸도록 상하방향으로 착탈 가능하게 결합이 이루어지고, 상기 프레임 유닛의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동이 가능한 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 다양한 현장 조건에 맞추어 상기 연결구의 고정위치를 가변설정 할 수 있어 그에 따른 시공의 편의성 및 유지보수의 관리를 한층 편리하게 할 수 있는 효과가 있다.

Description

수상 태양광 발전 시스템{floating solar power generating system}

본 발명은 수상 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계류수단의 구성요소인 연결구의 구조를 개선하여 간편한 시공의 편의성과 유지 관리가 용이한 수상 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 발전은 태양전지에 의하여 태양광을 전력으로 변환하는 발전방식으로, 반도체 물질로 이루어진 태양전지가 태양광을 받아 전기의 생성이 이루어지도록 하는 것이다.

이러한 태양광 발전은 태양광이 입사되면 광전효과에 의해 전기를 발생하는 태양전지(Solar cell)로 이루어진 모듈, 축전지 및 전력변환장치로 구성된다.

이렇게 구성된 태양광 발전은 다른 발전방식들에 비해 설치 및 운영이 용이하고 빠른 설치가 가능한 장점은 있으나, 발전량이 설치 면적에 비례하기 때문에, 원하는 발전량의 확보를 위해서는 설치 및 운영을 위한 부지의 확보가 필연적이지만, 입지조건에 부합하는 부지의 확보가 용이하지 않은 실정이다.

이러한 실정을 모면할 수 있는 부지를 확보하기 위해 건물의 벽면, 지붕 및 소규모 나대지 등을 이용하는 방법을 통해, 다소의 부지 확보가 가능해졌지만, 이 역시 태양광 발전 구조물의 설치 및 이를 위한 설계의 어려움과 이로 인한 발전단가의 상승을 야기하고 있고, 소규모 발전시설의 난립으로 인해 유지 관리의 어려움이 증가하는 문제점이 있었다.

이를 해결하기 위해 바다, 호수, 저수지, 등과 같은 수상에 태양광 발전장치를 설치하여 운영하는 방안이 모색되고 있고, 수상은 일부 공간만이 양식장 또는 레저 공간으로 이용되고 있어, 육상부지에 비해 막대한 면적의 부지를 태양광 발전설비의 운영공간으로 확보할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

이러한 수상 태양광 발전 시스템은, 태양광 발전모듈과, 태양광 발전모듈을 지지하는 프레임 유닛과, 프레임 유닛을 수면에 부유시키기는 부유체 및 상기 부유체가 정해진 영역에서 떠내려가지 않도록 고정시키는 계류수단으로 구성된다.

즉, 상기 계류수단은 수중 바닥에 콘크리트블록을 위치시키고 그 콘크리트블록에 와이어의 한쪽을 연결하고 그 와이어의 다른 한쪽을 상기 프레임 유닛 또는 부유체에 연결시켜 수상 태양광 발전 시스템이 정해진 수면 영역으로부터 벗어나는 것을 방지하게 된다.

그런데, 종래기술에 따른 계류수단은 와이어의 다른 한쪽이 연결되도록 상기 프레임 유닛 또는 부유체에 형성되는 연결구의 구성이 특정 위치에 고정되어 있는 구조이므로 실제 현장에서 와이어와 연결구 간의 체결 위치에 대한 오차가 발생할 경우 새로운 연결구를 프레임 유닛의 베이스 프레임에 추가적으로 설치해야하는 불편함이 있었을 뿐만 아니라 이 방식으로 결합된 연결구는 내구성에 있어 매우 취약하여 빈번한 파손 또는 변형이 발생하는 문제점이 있었다.

1 선행문헌 : 한국등록특허공보 제1421889호(2014.07.15) 2 선행문헌 : 한국등록특허공보 제1726237호(2017.04.06)

본 발명은 전술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 계류수단의 구성요소인 연결구의 구조를 개선하여 간편한 시공의 편의성과 유지 관리가 용이한 수상 태양광 발전 시스템을 제공하는데 있다.

전술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 시스템은, 태양광 발전모듈(10), 상기 태양광 발전모듈(10)을 지지하는 프레임 유닛(20), 상기 프레임 유닛(20)을 수면에 부유시키는 부유체(30)를 구비하는 것으로, 상기 수상 태양광 발전 시스템은 계류수단(40)에 의해 정해진 영역에 위치가 고정되되, 상기 계류수단(40)은 수중 바닥면에 배치되는 콘크리트블록(41), 상기 프레임 유닛(20)에 설치되는 연결구(42), 상기 콘크리트블록(41)과 연결구(42)를 연결하는 와이어(43)로 구성되며, 상기 연결구(42)는 상기 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21)의 상면에 대해 면 접촉하도록 상판(421)이 형성되며, 상기 상판(421)의 양측 단부로부터 수직으로 연장되어 결합 공간부(42a)를 형성하도록 한 쌍의 측판(422)이 형성되되, 상기 한 쌍의 측판(422)에는 나사체결수단(426)이 결합되는 나사체결공(422a)이 상기 결합 공간부(42a)에 수용되는 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21)의 하면보다 낮은 위치에 형성되어 상기 베이스 프레임(21)의 상면과 양측면을 감싸도록 상하방향으로 착탈 가능하게 결합이 이루어짐과 동시에 베이스 프레임(21)의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동이 가능하며, 상기 연결구(42)가 위치하는 베이스 프레임(21)과 교차하는 프레임들 사이에 연결구(42)가 위치하여 이동이 제한되고, 한 쌍의 측판(422) 중 어느 하나의 측판으로부터 외측을 향하여 하향 기울기를 갖도록 연장되어 표면에 관통공(423a)이 형성되는 연장 경사부(423)로 구성되며, 상기 측판(422)과 연장 경사부(423)가 서로 연결되는 절곡지점에는 소정 길이와 두께를 가지는 갖는 보강돌기(424)가 형성되는 것을 특징으로 한다.

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전술한 바와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 연결구가 프레임 유닛의 베이스 프레임을 감싸는 상태로 착탈이 가능하게 결합되며 그 길이방향을 따라 슬라이딩 이동이 가능함에 따라 다양한 현장 조건에 맞추어 상기 연결구의 고정위치를 가변설정 할 수 있어 그에 따른 시공의 편의성 및 유지보수의 관리를 한층 편리하게 할 수 있는 효과가 있다.

또한, 상기 연결구에는 소정 각도로 경사진 연장 경사부에 와이어가 연결됨에 따라 전체적으로 계류의 안전감 및 균형감을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상 태양광 발전 시스템의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1의 계류수단의 연결구의 구성을 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2의 연결구가 프레임 유닛의 베이스 프레임의 길이방향으로 슬라이딩하는 과정을 나타낸 개략 정면도이다.
도 4는 도 2의 연결구의 다른 실시예를 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 2의 연결구의 측단면도이다.

이하, 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면들에 의거하여 상세히 설명한다.

참고로, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어와 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석해야만 한다.

또한, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 나타내는 것은 아니므로 본 출원시점은 물론 그 이후에 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.

도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 수상 태양광 발전 시스템은 태양광 발전모듈(10), 상기 태양광 발전모듈(10)을 지지하는 프레임 유닛(20), 상기 프레임 유닛(20)을 수면에 부유시키는 부유체(30) 및 상기 프레임 유닛(20) 및 부유체(30)가 정해진 영역에서 위치가 정해지도록 고정시키는 계류수단(40)을 포함한다.

먼저, 상기 태양광 발전모듈(10)은 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 것으로, 일정 크기를 가지는 단위 패널들로 구성된다.

이러한 태양광 발전모듈(10)에는 축전지와 전력변환장치를 더 포함한다.

상기 프레임 유닛(20)은 일정 길이로 연장되는 가로 프레임(21a)과 세로 프레임(21b)이 상호 교차하는 방향으로 배치되는 베이스 프레임(21), 상기 베이스 프임(21)의 상부에 설치되어 상기 태양광 발전모듈(10)을 소정 각도로 경사지게 지지하는 지지 프레임(22)으로 구성된다.

또한, 상기 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21)의 하부에는 태양광 발전모듈(10)과 프레임 유닛(20)을 함께 수면 위로 부유시키는 다수개의 부유체(30)가 설치된다.

이러한 상기 프레임 유닛(20)은 태양광 발전모듈(10)의 크기, 형상, 개수, 설치각도 등에 대응하는 다양한 크기의 단위체로 제작이 이루어진다.

이하, 본 발명의 특징적인 구성요소인 계류수단(40)에 대하여 상세히 설명한다.

상기 계류수단(40)은 수중 바닥면에 배치되는 콘크리트블록(41), 상기 프레임 유닛(20)에 설치되는 연결구(42), 상기 콘크리트블록(41)과 연결구(42)를 서로 연결하는 와이어(43)로 구성된다.

본 발명에 따른 상기 연결구(42)는 상기 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21) 상면과 양측면을 감싸도록 상하방향으로 착탈 가능하게 결합이 이루어지며, 상기 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21)의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동이 가능한 구성이다.

즉, 상기 연결구(42)는 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21)에 대하여 상하방향으로 착탈 가능하게 끼워지고 그 길이방향을 따라 슬라이딩 이동이 가능함에 따라 시공의 편의성을 한층 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 실제 현장에서 와이어와 연결구 간의 체결 위치에 대한 오차가 발생하는 경우, 상기 연결구의 위치를 가변시킬 수 있으므로 새로운 연결구를 프레임 유닛의 베이스 프레임(21)에 추가적으로 설치해야하는 불편함을 해소할 수 있는 매우 유용한 효과를 제공한다.

또한, 상기 연결구(42)는 베이스 프레임(21)의 상면 및 양측면을 감싸는 상태로 면접촉이 이루어짐에 따라 고정력을 크게 증대시킬 수 있는 장점이 있다.

구체적으로, 상기 연결구(42)는 상기 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21)의 상면에 대해 면접촉하는 상판(421), 상기 상판(421)의 양측 단부로부터 수직으로 연장되어 결합 공간부(42a)를 형성하는 한 쌍의 측판(422) 및 한 쌍의 측판 중 어느 하나의 측판으로부터 외측을 향하여 하향 기울기를 갖도록 연장하며 표면에 관통공(423a)을 형성한 연장 경사부(423)로 구성된다.

본 발명에 따른 상기 연결구(42)는 소정 각도로 경사진 연장 경사부(423)에 상기 와이어(43)가 연결됨에 따라 전체적인 계류의 안전감 및 균형감을 한층 향상시킬 수 있는 효과가 있다.

또한, 도 4에 도시한 바와 같이 상기 한 쌍의 측판(422)과 연장 경사부(423)가 서로 연결되는 절곡지점에는 소정 길이와 두께를 가지는 갖는 보강돌기(424)를 추가적으로 형성할 수 있다.

즉, 상기 보강돌기(424)는 와이어(43)에 의해 절곡지점에 가해지는 인장 외력에 대응하여 강성을 높이는 역할을 수행한다.

아울러, 상기 한 쌍의 측판(422)에는 나사체결수단(426)이 결합되는 나사체결공(422a)이 형성된다.

즉, 상기 나사체결공(422a)에 결합되는 나사체결수단(426)에 의해 상기 연결구(42)가 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21)으로부터 이탈하는 것을 방지한다.

이를 위해, 상기 나사체결공(422a)은 상기 결합 공간부(42a)에 수용되는 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21)의 하면보다 낮은 위치에 형성되어야 하는 것은 당연하다.

상기 나사체결수단(426)은 볼트와 너트로 구성하는 것이 바람직하나, 반드시 이에 한정하지 않으며 안정적인 결속을 유지할 수 있는 다양한 체결구성으로 대체할 수 있다.

본 발명의 실시예는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위 내에서 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.

10... 태양광 발전모듈
20... 프레임 유닛
21... 베이스 프레임
30... 부유체
40... 계류수단
41... 콘크리트블록
42... 연결구
43... 와이어
421... 상판
422... 측판
423... 연장 경사부
426... 나사체결수단

Claims (4)

1. 태양광 발전모듈(10), 상기 태양광 발전모듈(10)을 지지하는 프레임 유닛(20), 상기 프레임 유닛(20)을 수면에 부유시키는 부유체(30)를 구비하는 수상 태양광 발전 시스템에 있어서,
   상기 수상 태양광 발전 시스템은 계류수단(40)에 의해 정해진 영역에 위치가 고정되되, 상기 계류수단(40)은 수중 바닥면에 배치되는 콘크리트블록(41), 상기 프레임 유닛(20)에 설치되는 연결구(42), 상기 콘크리트블록(41)과 연결구(42)를 연결하는 와이어(43)로 구성되며,
   상기 연결구(42)는 상기 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21)의 상면에 대해 면 접촉하도록 상판(421)이 형성되며, 상기 상판(421)의 양측 단부로부터 수직으로 연장되어 결합 공간부(42a)를 형성하도록 한 쌍의 측판(422)이 형성되되, 상기 한 쌍의 측판(422)에는 나사체결수단(426)이 결합되는 나사체결공(422a)이 상기 결합 공간부(42a)에 수용되는 프레임 유닛(20)의 베이스 프레임(21)의 하면보다 낮은 위치에 형성되어 상기 베이스 프레임(21)의 상면과 양측면을 감싸도록 상하방향으로 착탈 가능하게 결합이 이루어짐과 동시에 베이스 프레임(21)의 길이방향을 따라 슬라이딩 이동이 가능하며,
   상기 연결구(42)가 위치하는 베이스 프레임(21)과 교차하는 프레임들 사이에 연결구(42)가 위치하여 이동이 제한되고,
   한 쌍의 측판(422) 중 어느 하나의 측판으로부터 외측을 향하여 하향 기울기를 갖도록 연장되어 표면에 관통공(423a)이 형성되는 연장 경사부(423)로 구성되며, 상기 측판(422)과 연장 경사부(423)가 서로 연결되는 절곡지점에는 소정 길이와 두께를 가지는 갖는 보강돌기(424)가 형성되는 것을 특징으로 하는 수상 태양광 발전 시스템.
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