KR200454186Y1 - 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치 - Google Patents

기둥 지지형 수상 태양광 발전장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 중앙에 태양전지판이 설치되는 태양전지판지지프레임이 설치되고, 태양전지판지지프레임의 네모서리에 승강부표와 연결와이어로 연결되며, 승강부표는 지지포스트와 상하이동가능하게 지지되어 수면의 높이 변화에도 안정적으로 지지될 수 있는 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치에 관한 것이며, 태양전지판이 고정되어 물위에 뜨는 태양전지판지지프레임(10)의 네모서리에 연결와이어(30)로 승강부표(40)가 고정되고, 승강부표(40)는 지지포스트(20)에 상하이동가능하게 고정되는 것을 특징으로 한다.
태양전지판, 수상, 승강부표, 지지포스트

Description

기둥 지지형 수상 태양광 발전장치{A device for solar generation of electric power on water supported by a post}
본 고안은 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 중앙에 태양전지판이 설치되는 태양전지판지지프레임이 설치되고, 태양전지판지지프레임의 네모서리에 승강부표와 연결와이어로 연결되며, 승강부표는 지지포스트와 상하이동가능하게 지지되어 수면의 높이 변화에도 안정적으로 지지될 수 있는 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지(Solar Battery)라 함은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 역할을 하는 광전지인데, 그 응용분야는 전자시계, 라디오, 무인등대, 무인중계기, 부표등, 인공위성, 로켓 등의 전력원으로 이용되고 있다. 또한 태양열 난방을 위한 주택, 도로상에서 안개가 끼었을 때 운전자에게 경보를 알려주는 안개경보등 및 송전탑 등의 구조물에 설치되는 항공장애등도 태양전지의 이용분야로써 활용되고 있다.
이와 같은 이용분야에서 사용되는 태양전지는 셀(Cell, 태양전지 1개를 뜻함)과 셀을 필요한 수만큼 직병렬로 연결하여 태양전지판을 제작하고, 다시 이 태 양전지판을 필요한 수만큼 직병렬로 연결하여 이용한다.
한편 이러한 태양전지는 태양광선을 받을 수 있는 주간에는 직접 발생된 전력을 그대로 이용할 수 있으나, 야간에는 전력이 생산되지 못하므로 전력을 지속적으로 얻어 쓰려면 회로를 구성하여 주간에 축전지에 일단 충전시켜 두었다가 이용하여야 한다.
종래의 태양광 발전장치는 태양전지셀을 필요한 만큼 직 병렬로 연결한 태양전지판이 정남향을 향해 대략 35도의 각도로 고정설치된다. 이는 고정된 상태에서태양광의 입사각과 태양전지판이 직각 상태를 이루도록 하여 최대의 전력을 생산하기 위한 것이다.
그러나 우리나라의 경우 각 계절별로 태양의 고도가 12도 ∼ 58도 정도로 변화하므로 태양전지판이 고정된 경우 전력 생산성이 떨어져 투자비용에 대비하여 효율성이 낮다는 문제점이 있었다.
그리고 일반적으로 태양광 발전을 하기 위해서는 수 킬로미터에 달하는 대지에 태양전지판이 대량으로 설치되는데, 수 많은 태양전지판을 설치하기 위한 대지가 부족하여 적합한 설치장소를 찾는데 많은 어려움이 있었다.
넓고 평활한 대지는 지가가 높아 태양광 발전을 위하여 매입하기 힘든 점이 있고, 햇볕이 잘 드는 장소를 구하기 어려운 점이 있었다.
따라서 수상에 태양광 발전을 위한 장치를 설치하는 기술이 개발되었는데, 이러한 수상 태양광 발전장치는 수면의 높낮이 변화에 적응하여 안정적으로 물위에 떠있게 하지 못하였다. 따라서 수면의 높낮이 변화에도 안정적으로 지지되어 발전 할 수 있는 장치가 필요하였다.
그리고 수면에 태양광발전장치가 떠 있게 하더라도 위치를 고정하여 물의 흐름에 따라 떠내려가지 않게 고정하는 것이 중요하고, 이러한 지지기술을 개발하는 것이 우선적인 과제였다
수면위에 설치되는 태양광 발전장치는 위치가 고정되어 있어야 하지만 계절에 따라 수면의 높낮이가 현저하게 변하는 국내 하천 또는 저수지에 안정적으로 설치하기 어려웠다.
본 고안은 전술한 문제를 해결하기 위하여 고안한 것으로서, 태양광 발전장치를 수면위에 설치하여 물위에서 태양광 발전을 하게 하되 계절과 강우량에 따라 변하는 수면 높이에 안정적으로 대응하여 지지할 수 있게 구성하고자 하는 목적이 있다.
그리고 부표에 의해 지지되는 태양전지판지지프레임 네 모서리를 각각 지지포스트에 승강부표로 고정하여 수면의 높이에 따라 상하 이동할 수 있게 구성하고자 한다.
수상태양광 발전장치를 물위에 고정하기 위한 구조물을 간단하게 구성하고자 한다.
태양전지판이 설치되는 곳과 위치 고정하는 곳을 분리하여 물의 흐름에 따라 흘러내려가지 않고 안정적인 지지를 할 수 있게 구성하고자 한다.
본 고안은 전술한 목적을 달성하기 위하여 수상에 설치하는 태양광 발전장치에 있어서, 태양전지판이 고정되어 물위에 뜨는 태양전지판지지프레임의 네모서리에 연결와이어로 승강부표가 고정되고, 승강부표는 지지포스트에 상하이동가능하게 고정되는 것을 특징으로 하며, 승강부표는 내부에 상하로 관통된 중공홀이 형성된 지지프레임의 둘레에 부력체가 형성되고, 지지프레임 상부에 형성된 와이어걸림부에 연결와이어가 고정되어 태양전지판지지프레임과 연결되고, 지지포스트는 원형기둥의 하부에 고정부가 형성되어 수중 지면과 앵커볼트로 고정되며, 승강부표의 지지프레임에 형성된 중공홀 내벽면에 에이치비비(HBB)판이 고정되는 것을 특징으로 하는 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치를 제공한다.
이상과 같이 본 고안은 지지포스트를 따라 승강부표가 상하이동하면서 태양전지판지지프레임이 지지되므로 수면에 떠 있는 태양전지판 지지프레임의 4 모서리를 안정적으로 지지해주는 효과가 있다.
수중의 네곳에만 지지포스트를 설치하여 주면 되므로 비교적 간단하게 설치할 수 있는 효과가 있다.
지지포스트를 따라 승강부표가 상하이동 하므로 수면에 높이에 관계없이 안정적으로 지지된다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 구성을 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정하여 해석해서는 안되고, 고안자는 그 자신의 고안을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 고안의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
본 고안은 수상에 설치하는 태양광 발전장치를 안정적으로 지지하는 구조에 있어서, 태양전지판(1)이 고정되어 물위에 뜨는 태양전지판지지프레임(10)의 네모 서리에 연결와이어(30)로 지지포스트(20)의 승강부표(40)에 고정되고, 지지포스트(20)는 수중 지면에 앵커볼트로 고정되어 수면의 높이에 따라 상하 이동할 수 있게 구성한다.
태양전지판 지지프레임(10)은 파이프를 격자 형상으로 고정하여 부표고정프레임(11)이 형성된다. 본 실시예에서는 사각파이프를 용접등으로 사각박스형태로 고정하여 하부에 공간부를 형성하고, 그 공간에 원통형 부표(14)를 와이어 등으로 고정한다. 따라서 부표(14)의 부력에 의하여 부표고정프레임(11)이 물위에 떠있게 된다.
도 1에 도시된 바와 같이 부표고정프레임(11)은 연결프레임(12)으로 서로 연결하여 다수개의 태양전지판(1)을 설치할 수 있게 구성되고, 부표(14)가 위치한 곳의 부표고정프레임(11) 상면에 태양전지판지지판체(13)가 고정되어 태양전지판이 설치된다. 태양전지판은 각도조절형이나 고정형의 지지물에 의하여 고정되어 태양전지판지지판체(13)에 고정되고, 이러한 지지물은 지상에 설치하는 태양광발전장치의 기존 지지구조물 중 하나를 선택하여 사용한다.
태양전지판(1)이 고정되어 물위에 뜨는 태양전지판지지프레임(10)의 네모서리에 연결와이어(30)로 승강부표(40)가 고정되고, 승강부표(40)는 지지포스트(20)에 상하이동가능하게 고정된다.
연결와이어(30)는 일단이 태양전지판 지지프레임(10)의 네모서리에 형성된 고정봉(15)에 클램프(31)로 고정되고, 연결와이어(30)의 타단은 승강부표(40)에 고정되어 태양전지판지지프레임(10)과 승강부표(40)를 서로 연결시킨다.
도 6 내지 도 8에 도시되어 있듯이, 승강부표(40)는 내부에 상하로 관통된 중공홀(미도시)이 형성된 지지프레임(41)의 둘레에 부력체(42)가 형성되고, 지지프레임(41) 상부에 형성된 와이어걸림부(41-1)에 연결와이어(30)가 클램프(32)로 고정되어 태양전지판지지프레임(10)과 연결된다. 와이어걸림부(41-1)는 연결와이어(30)가 상하로 이탈되지 않도록 이탈방지턱이 형성된다.
부력체(42)는 내부에 공기가 들어있는 일반적인 것을 사용하거나, 몸체가 물에 잘 뜨는 물질로 만들어진 것을 사용한다.
그리고 부력체(42)와 지지프레임(41)은 일체로 형성할 수 있다.
지지포스트(20)는 원형기둥(21)의 하부에 고정부(22)가 형성되어 수중 지면과 앵커볼트로 고정된다. 그리고 하부의 고정부(22)에는 중량부(23)가 형성되어 고정부(22)의 지지를 안정적으로 되게 해준다.
승강부표(40)의 지지프레임(41)에 형성된 중공홀 내벽면에 에이치비비(HBB)판(43)이 고정되어 승강부표(40)의 상하이동이 용이하게 해준다. 에이치비비(HBB)판(43)은 소결베어링의 일종인 에이치비비(HBB)를 재질로 하여 성형한다. 소결베어링은 특수 배합된 수지를 직포 또는 타기재에 침적 후 가압 성형시킨 비금속계 베어링으로서, 내부에 함침된 오일 및 고체 윤활제에 의해 우수한 자기윤활성 및 내마모성을 발휘한다. 특히 에이치비비(HBB)는 강도가 일반적인 소결베어링보다 훨씬 우수하여 5000알피엠까지 견딜 수 있다.
항상 물에 잠겨 있는 특성상 일반적인 베어링은 사용할 수 없으므로 본 발명에서는 에이치비비(HBB)를 재질로한 에이치비비(HBB)판(43)을 사용한다.
도 1은 본 고안의 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치를 도시한 사용 상태 사시도.
도 2는 본 고안의 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치를 도시한 사시도.
도 3은 본 고안의 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치를 도시한 측면도.
도 4는 본 고안의 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치를 도시한 주요부 사시도.
도 5는 본 고안의 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치의 지지포스트와 승강부표를 도시한 사시도.
도 6은 본 고안의 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치의 승강부표를 도시한 단면도.
도 7은 본 고안의 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치의 다른 실시예의 승강부표를 도시한 단면도.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 >
1 : 태양전지판 10 : 태양전지판 지지프레임
11 : 부표고정프레임 12 : 연결프레임
13 : 태양전지판 지지판체 14 : 부표
15 : 고정봉 20 : 지지포스트
21 : 원형기둥 22 : 고정부
23 : 중량부 30 : 연결와이어
31, 32 : 클램프 40 : 승강부표
41 : 지지프레임 41-1 : 와이어걸림부
42 : 부력체 43 : 에이치비비(HBB)판

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 태양전지판이 고정되어 물위에 뜨는 태양전지판지지프레임(10)의 네모서리에 연결와이어(30)로 승강부표(40)가 고정되고, 승강부표(40)는 지지포스트(20)에 상하이동가능하게 고정되는 수상 태양광 발전장치에 있어서,
    승강부표(40)는 내부에 상하로 관통된 중공홀이 형성된 지지프레임(41)의 둘레에 부력체(42)가 형성되고, 지지프레임(41) 상부에 형성된 와이어걸림부(41-1)에 연결와이어(30)가 고정되어 태양전지판지지프레임(10)과 연결되고, 지지포스트(20)는 원형기둥(21)의 하부에 고정부(22)가 형성되어 수중 지면과 앵커볼트로 고정되는 것을 특징으로 하는 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치.
  3. 제 2 항에 있어서, 승강부표(40)의 지지프레임(41)에 형성된 중공홀 내벽면에 에이치비비(HBB)판(43)이 고정되는 것을 특징으로 하는 기둥 지지형 수상 태양광 발전장치.
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