KR200468423Y1 - 태양광 발전장치용 수상부유 구조체 - Google Patents

태양광 발전장치용 수상부유 구조체 Download PDF

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KR200468423Y1 KR2020130001714U KR20130001714U KR200468423Y1 KR 200468423 Y1 KR200468423 Y1 KR 200468423Y1 KR 2020130001714 U KR2020130001714 U KR 2020130001714U KR 20130001714 U KR20130001714 U KR 20130001714U KR 200468423 Y1 KR200468423 Y1 KR 200468423Y1
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Abstract

본 고안은 태양광 발전장치용 수상부유 구조체에 관한 것으로서, 육면체 형태로 구성되는 것으로서, 외부가 금속플레이트(S)로 감싸여지고 내부에 폼체(F)가 충진된 제1,2부유체(10)(20); 제1부유체(10)의 모서리를 따라 설치되어 그 제1부유체(10)의 내구강도를 향상시키기 위한 제1모서리보강단(11)(12)(13); 제2부유체(10)의 모서리를 따라 설치되어 그 제2부유체(20)의 내구강도를 향상시키기 위한 제2모서리보강단(21)(22)(23); 제1모서리보강단(11)(12)(13)에 설치되는 다수의 제1연결단(30); 제2모서리보강단(21)(22)(23)에 설치되는 다수의 제2연결단(40); 및 다수의 제1연결단(30)과 제2연결단(40)을 연결하는 연결브라켓(50);을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 발전장치용 수상부유 구조체{Water floating structure for photovoltaic power generation apparatus}
본 고안은 태양광 발전장치를 수상에 설치할 수 있는 태양광 발전장치용 수상부유구조체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 내구성이 좋고 시공성이 용이한 태양광 발전장치용 수상부유 구조체에 관한 것이다.
태양광 발전장치는 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 장치로서, 다수의 전지셀이 직렬 또는 병렬로 이루어진 다수개의 태양전지패널을 프레임에 고정함으로써 구현된다. 이러한 태양광 발전장치는 발전과정에서 오염물질의 발생이 전혀 없고, 또한 원료의 고갈의 우려가 없기 때문에 새로운 에너지원으로 각광받고 있다. 특히 최근에 태양전지패널의 전기생산효율이 올라가고 제조단가가 하락함에 따라 수백에서 수천개의 태양전지패널을 이용하여 MW 단위의 발전용량을 가능하게 하는 태양광 발전단지의 개발이 진행되고 있다.
그런데 대규모 태양광 발전단지를 시공하기 위하여 일조량이 확보된 넓은 면적의 설치장소가 필요한데, 현실적으로 넓은 면적의 설치장소를 확보하는 것은 쉽지 않았다. 또한 설치장소를 확보하는 과정에서 많은 비용이 소요되고 이는 결국 태양광 발전의 전기생산 비용의 상승으로 이어졌다.
이러한 설치장소의 문제점을 해결하기 위하여, 바다, 강, 호수 또는 저수지와 같은 수상에 태양광 발전장치를 설치하고자 하는 시도가 진행되고 있다.
선행기술인 공개번호 10-2010-0018891호에는 태양전지판을 수상에 설치하기 위한 부유식 태양전지판 설치용 구조물이 개시되어 있다. 이러한 태양전지판 설치용 구조물은, 다수의 가로부재와 세로부재를 격자상으로 배치하고, 그 격점들에 태양전지판을 설치할 수 있는 면이 형성된 부력구를 설치하는 구성을 가진다.
그런데 상기한 선행기술에 따르면, 태양전지판이 부력구에 의하여만 지지되므로 충분한 부력을 기대할 수 없고, 또한 부력구를 가로부재와 세로부재들로 연결하기가 매우 어려웠다라는 문제점이 있었다. 따라서 상기한 선행기술은 현재 전혀 채용되고 있지 않고 있다.
본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 바다, 강, 호수 또는 저수지와 같은 수상에서 충분한 부력을 기대할 수 있고, 넓은 설치면적으로 구현하기 위하여 상호 연결이 용이한 태양광 발전장치용 수상부유 구조체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 고안에 따른 태양광 발전장치용 수상부유 구조체는, 육면체 형태로 된 금속플레이트(S) 박스의 내부에 주입되는 액상의 발포액이 굳어 형성되는 폼체(F)가 충진된 제1,2부유체(10)(20); 상기 제1부유체(10)의 가로, 세로 및 높이측 모서리를 따라 설치되어 그 제1부유체(10)의 내구강도를 향상시키기 위한 것으로서, 단면이 "ㄱ"인 제1모서리보강단(11)(12)(13); 상기 제2부유체(10)의 가로, 세로 및 높이측 모서리를 따라 설치되어 그 제2부유체(20)의 내구강도를 향상시키기 위한 것으로서, 단면이 "ㄱ"인 제2모서리보강단(21)(22)(23); 상기 제1모서리보강단(11)(12)(13)에 설치되는 다수의 제1연결단(30); 상기 제2모서리보강단(21)(22)(23)에 설치되는 다수의 제2연결단(40); 및 다수의 상기 제1연결단(30)과 제2연결단(40)을 연결하는 연결브라켓(50);을 포함하고; 상기 연결브라켓(50)은, 단면이"U" 형상으로 된 것으로서 마주보는 제1,2브라켓(51)(52)을 가지며, 상기 제1,2브라켓(51)(52) 각각에는 상기 제1,2연결단(30)(40)과 대향되는 제1,2끼움공(51a)(51b)이 형성된 것을 특징으로 한다.
본 고안에 있어서, 상기 제1부유체(10)를 감싸는 제1테두리보강단(15) 및 상기 제2부유체(20)를 감싸는 제2테두리보강단(25)을 더 포함한다. 이때 상기 제1,2테두리보강단(15)(25)에는 상기 연결브라켓(50)과 연결되는 상기 제1,2연결단이 설치된다. 또한 상기 제1,2테두리보강단(15)(25)의 상부에는. 태양광 발전장치의 지지프레임(62)(63)의 단부를 관통하는 제1,2바아볼트(15a)(25a)가 설치된다.
본 고안에 있어서, 상기 제1,2부유체(10)(20)의 상부측의 금속플레이트(S)는 다수의 돌기가 체크 형태로 형성된 체크플레이트이다.
삭제
본 고안에 따르면, 내부에 폼체가 충진된 금속플레이트 박스로 이루어진 제1,2부유체의 모서리를 제1,2모서리보강단으로 보강함으로서, 큰 부력을 발생함에도 불구하고 박스 형태를 유지할 수 있는 구조학적 내구성을 크게 할 수 있다. 따라서 다수의 제1,2부유체를 상호 견고하게 연결하여 큰 설치면적을 구현할 수 있고, 이에 따라 다수의 태양광 발전장치를 설치하여 수상에서 대단위 태양광 발전을 가능하게 할 수 있다.
또한 제1,2부유체에 체크 플레이트를 채용함으로써, 작업자가 작업도중 미끄러지는 것을 방지할 수 있어 수상 작업을 안전하게 할 수 있다.
그리고 제1부유체와 제2부유체를 용접하지 않고 볼트 및 너트를 이용하여 연결할 수 있으므로, 용접 비전문가도 용이한 시공이 가능하다라는 작용, 효과가 있다.
도 1은 본 고안에 따른 다수의 수상부유 구조체에 태양광 발전장치가 설치된 것을 설명하기 위한 도면,
도 2는 도 1의 수상부유 구조체를 발췌하여 도시한 사시도,
도 3은 도 2의 수상부유 구조체가 상호 연결되는 것을 설명하기 위한 도면,
도 4는 도 3의 제1,2부유체에 있어서, 제1,2연결단과 연결브라켓의 연결관계를 설명하기 위한 도면,
도 5는 도 2의 제1,2테두리보강단에 태양광 발전장치의 지지프레임이 고정되는 것을 설명하기 위한 도면.
이하, 본 고안에 따른 로 하는 태양광 발전장치용 수상부유 구조체를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 고안에 따른 다수의 수상부유 구조체에 태양광 발전장치가 설치된 것을 설명하기 위한 도면이고, 도 2는 도 1의 수상부유 구조체를 발췌하여 도시한 사시도이며, 도 3은 도 2의 수상부유 구조체가 상호 연결되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 또 도 4는 도 3의 제1,2부유체에 있어서, 제1,2연결단과 연결브라켓의 연결관계를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 도 2의 제1,2테두리보강단에 태양광 발전장치의 지지프레임이 고정되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도시된 바와 같이, 본 고안에 따른 태양광 발전장치용 수상부유 구조체는,
면체 형태로 된 금속플레이트(S) 박스의 내부에 주입되는 액상의 발포액이 굳어 형성되는 폼체(F)가 충진된 제1,2부유체(10)(20)와; 제1부유체(10)의 모서리를 따라 설치되어 그 제1부유체(10)의 내구강도를 향상시키기 위한 제1모서리보강단(11)(12)(13); 제1부유체(10)를 감싸는 제1테두리보강단(15)과; 제2부유체(10)의 모서리를 따라 설치되어 그 제2부유체(20)의 내구강도를 향상시키기 위한 제2모서리보강단(21)(22)(23); 제2부유체(20)를 감싸는 제2테두리보강단(25)과; 제1모서리보강단(11)(12)(13) 및/또는 제1테두리보강단(15)에 설치되는 다수의 제1연결단(30)과; 제2모서리보강단(21)(22)(23) 및/또는 제2테두리보강단(25)에 설치되는 다수의 제2연결단(40)과; 다수의 상기 제1연결단(30)과 제2연결단(40)을 연결하는 연결브라켓(50);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 부유체는 태양광 발전장치의 설치면적에 따라 다수개를 채용할 수 있으며, 본 실시예에서는 용이한 설명을 위하여 제1부유체(10)와 제2부유체(20)를 예시하여 설명한다.
상기한 수상부유 구조체에 지지되는 태양광 발전장치(60)는 도 5에 도시된 바와 같이, 다수의 태양전지패널로 이루어진 태양광 모듈(61)과, 태양광 모듈(61)을 지지하는 지지프레임(62)(63)으로 구성된다.
제1,2부유체(10)(20)는 바다, 강, 호수 또는 저수지에 부유하면서 태양광 발전장치(60)를 지지하는 것으로서 전체적으로 직육면체의 박스 형태로 이루어지며, 180cm, 세로 90cm, 높이 45cm 의 크기를 가진다. 이러한 제1,2부유체(10)(20)는, 물에서 부식되지 않도록 아연도금된 비부식성 금속플레이트(S)가 직육면체의 박스 형태로 되어 있고, 내부에는 폼체(F), 예를 들면 스티로폼이나 우레탄폼이 충진되어 있다. 또한 폼체(F)는 금속플레이트(S) 내부를 채우고 있어, 금속플레이트(S) 상에서 작업하는 작업자의 하중을 견디게 한다.
제1,2부유체(10)(20)에 충진되는 스티포폼이나 우레탄폼은, 먼저 금속플레이트(S)를 절곡 및 용접하여 박스형태로 제작한 후, 그 박스 내부로 액상의 발포액을 주입함으로써 구현된다. 따라서 제1,2부유체(10)(20)의 구석구석까지 폼체가 충진될 수 있다.
제1,2부유체(10)(20)의 상부측의 금속플레이트(S)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 작업자가 태양광 발전장치를 설치하거나 관리하기 위한 작업도중 미끄러지지 않도록 신발 바닥과 마찰력을 발생하여야 한다. 이를 위하여, 금속플레이트(S)는 다수의 돌기가 체크 형태로 형성된 체크플레이트인 것이 바람직하다.
제1모서리보강단(11)(12)(13)은 제1부유체(10)의 가로, 세로 및 높이측 모서리를 따라 설치되어 제1부유체(10)가 직육면체 형태를 유지할 수 있도록 보강한다. 이러한 제1모서리보강단(11)(12)(13)은 제1부유체(10)의 가로, 세로 및 높이측 모서리에 직접 용접되며, 단면이 "ㄱ"인 앵글인 것이 바람직하다.
제1테두리보강단(15)은 제1부유체(10)를 감쌈으로서 제1부유체(10)가 육면체 형태를 유지할 수 있도록 다시 한번 보강함으로써, 어떠한 원인에 의하여 제1모서리보강단(11)(12)(13)이 파손되더라도, 제1부유체(10)가 정육면체 형태를 유지하도록 한다. 또한 제1테두리보강단(15)에는 태양광 발전장치(60)의 지지프레임(62)(63)이 고정된다.
제1테두리보강단(15)의 상부에는. 태양광 발전장치의 지지프레임(62)(63)이 용이하게 고정될 수 있도록 제1바아볼트(15a)가 이격되게 설치된다. 이러한 제1바아볼트(15a)는 제1테두리보강단(15)에 용접에 의하여 고정되거나, 제1테두리보강단(15)에 볼팅 결합되어 고정된다. 제1바아볼트(15a)는 지지프레임(62)(63)의 단부를 관통한 후 제1바아너트(15b)에 체결됨으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 지지프레임(62)(63)은 제1테두리보강단(15)에 견고하게 고정된다.
제2모서리보강단(21)(22)(23)은 제2부유체(20)의 가로, 세로 및 높이측 모서리를 따라 설치되어 제2부유체(20)가 직육면체 형태를 유지할 수 있도록 보강한다. 이러한 제2모서리보강단(21)은 제2부유체(20)의 가로, 세로 및 높이측 모서리에 직접 용접되며, 단면이 "ㄱ"인 앵글인 것이 바람직하다.
제2테두리보강단(25)은 제2부유체(20)를 감쌈으로서 제2부유체(20)가 육면체 형태를 유지할 수 있도록 다시 한번 보강함으로써, 어떠한 원인에 의하여 제2모서리보강단(21)(22)(23)이 파손되더라도, 제2부유체(20)가 정육면체 형태를 유지하도록 한다. 또한 제2테두리보강단(25)에는 태양광 발전장치(60)의 지지프레임(62)(63)이 고정된다.
제2테두리보강단(25)의 상부에는. 태양광 발전장치의 지지프레임(62)(63)이 용이하게 고정될 수 있도록 제2바아볼트(25a)가 이격되게 설치된다. 이러한 제2바아볼트(25a)는 제2테두리보강단(25)에 용접에 의하여 고정되거나, 제2테두리보강단(25)에 볼팅 결합되어 고정된다. 제2바아볼트(25a)는 지지프레임(62)(63)의 단부를 관통한 후 제2바아너트(25b)에 체결됨으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 지지프레임(62)(63)은 제2테두리보강단(25)에 견고하게 고정된다.
제1연결단(30)은 제1모서리보강단(11)(12)(13) 및/또는 제1테두리보강단(15)에 소정 간격을 두고 설치되며, 상기한 연결브라켓(50)의 제1브라켓(51)에 연결된다. 이러한 제1연결단(30)은 제1모서리보강단(11)(12)(13) 및/또는 제1테두리보강단(15)의 측부에 용접되어 고정되는 볼트 또는 너트로 되며, 본 실시예에서는 너트로 된 것으로 설명한다.
제2연결단(40)은 제2모서리보강단(21)(22)(23) 및/또는 제2테두리보강단(25)에 소정 간격을 두고 설치되며, 상기한 연결브라켓(50)의 제2브라켓(52)에 연결된다. 이러한 제2연결단(40)은 제2모서리보강단(21)(22)(23) 및/또는 제2테두리보강단(25)의 측부에 용접되어 고정되는 볼트 또는 너트로 되며, 본 실시예에서는 너트로 된 것으로 설명한다.
연결브라켓(50)은, 마주보는 제1,2브라켓(51)(52)을 가지며 단면이"U" 형상으로 되어 있고, 제1브라켓(51)은 제1연결단(30)에 연결되고, 제2브라켓(52)은 제2연결단(40)에 연결된다. 이때 제1,2브라켓(51)(52) 각각에는 제1.2연결단(30)(40)에 대향되는 제1,2끼움공(51a)(52a)이 형성되어 있다. 이러한 구조에 의하여, 제1끼움공(51a)을 관통하는 제1볼트(B1)가 제1연결단(30)에 체결되고, 제2끼움공(52a)을 관통하는 제2볼트(B2)가 제2연결단(40)에 체결됨으로써, 연결브라켓(50)은 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 제1부유체(10)와 제2부유체(20)를 연결한다.
이와 같이, 본 고안에 따르면, 내부에 폼체가 충진된 금속플레이트 박스로 이루어진 제1,2부유체(10)(20)의 모서리를 제1,2모서리보강단(11,12,13)(21,22,23)으로 보강하고, 더 나아가 제1,2테두리보강단(15)(25)으로 보강함으로써, 큰 부력을 발생함에도 불구하고 박스 형태를 유지할 수 있는 구조학적 내구성을 크게 할 수 있다. 따라서 다수의 제1,2부유체(10)(20)를 가로 방향 및 세로 방향으로 상호 견고하게 연결하여 큰 설치면적을 구현할 수 있고, 이에 따라 다수의 태양광 발전장치(60)를 설치하여 수상에서 대단위 태양광 발전을 가능하게 할 수 있다.
또한 제1,2부유체(10)(20)에 체크 플레이트를 채용함으로써, 작업자가 작업도중 미끄러지는 것을 방지할 수 있어 수상 작업을 안전하게 할 수 있다.
그리고 제1부유체(10)와 제2부유체(20)를 용접하지 않고 볼트 및 너트를 이용하여 연결할 수 있으므로, 용접 비전문가도 용이한 시공이 가능하다.
본 고안은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
10 ... 제1부유체 11,12,13 ... 제1모서리보강단
15 ... 제1테두리보강단 15a ... 제1바아볼트
15b ... 제1바아너트 20 ... 제2부유체
21, 22, 23 ... 제2모서리보강단 25 ... 제2테두리보강단
25a ... 제2바아볼트 25b ... 제2바아너트
30 ... 제1연결단 40 ... 제2연결단
50 ... 연결브라켓 51 ... 제1브라켓
51a ... 제1끼움공 52 ... 제2브라켓
52a ... 제2끼움공 60 ... 태양광 발전장치
61 ... 태양광 모듈 62, 63 ... 지지프레임

Claims (6)

  1. 육면체 형태로 된 금속플레이트(S) 박스의 내부에 주입되는 액상의 발포액이 굳어 형성되는 폼체(F)가 충진된 제1,2부유체(10)(20);
    상기 제1부유체(10)의 가로, 세로 및 높이측 모서리를 따라 설치되어 그 제1부유체(10)의 내구강도를 향상시키기 위한 것으로서, 단면이 "ㄱ"인 제1모서리보강단(11)(12)(13);
    상기 제2부유체(10)의 가로, 세로 및 높이측 모서리를 따라 설치되어 그 제2부유체(20)의 내구강도를 향상시키기 위한 것으로서, 단면이 "ㄱ"인 제2모서리보강단(21)(22)(23);
    상기 제1모서리보강단(11)(12)(13)에 설치되는 다수의 제1연결단(30);
    상기 제2모서리보강단(21)(22)(23)에 설치되는 다수의 제2연결단(40); 및
    다수의 상기 제1연결단(30)과 제2연결단(40)을 연결하는 연결브라켓(50);을 포함하고;
    상기 연결브라켓(50)은, 단면이"U" 형상으로 된 것으로서 마주보는 제1,2브라켓(51)(52)을 가지며, 상기 제1,2브라켓(51)(52) 각각에는 상기 제1,2연결단(30)(40)과 대향되는 제1,2끼움공(51a)(51b)이 형성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 수상부유 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1부유체(10)를 감싸는 제1테두리보강단(15) 및 상기 제2부유체(20)를 감싸는 제2테두리보강단(25)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 수상부유 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1,2테두리보강단(15)(25)에는 상기 연결브라켓(50)과 연결되는 상기 제1,2연결단이 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 수상부유 구조체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1,2테두리보강단(15)(25)의 상부에는 태양광 발전장치의 지지프레임(62)(63)의 단부를 관통하는 제1,2바아볼트(15a)(25a)가 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 수상부유 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제1,2부유체(10)(20)의 상부측의 금속플레이트(S)는 다수의 돌기가 체크 형태로 형성된 체크플레이트인 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치용 수상부유 구조체.
  6. 삭제
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