KR20100123130A - Sunshine shading structure with solar cell for growing shade plants - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A sunshine shading structure with solar cell for growing shade plants is provided to improve the cultivation efficiency of shade plants by solving the problem with the structure of sunshine block. CONSTITUTION: A sunshine interception structure comprises an inverter changing the direct current of the storage battery and the storage battery concentrating the biography which becomes in a plurality of pillars(110), lighting device(140) installed at the frame(120), installed on the top of pillar the solar panel(130) installed on frame, and the lower part of frame, and sprinkler(150) installed at pillar and heater(160), and the solar panel into the alternating current. The pillar is perpendicularly installed according to the sun(200) in consideration of the weight of the solar panel in the optimal interval. The lighting device emits the scattered light which is not the direct ray of light. The shortage of the light is supplemented. The solar panel secludes sunlight 100%. The water pipe for offering the water is embedded and installed in the lower part of furrow.

Description

태양전지를 구비한 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조 {SUNSHINE SHADING STRUCTURE WITH SOLAR CELL FOR GROWING SHADE PLANTS}Sun protection structure for growing cultivated plants with solar cells {SUNSHINE SHADING STRUCTURE WITH SOLAR CELL FOR GROWING SHADE PLANTS}

본 발명은 태양전지를 구비한 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조로서, 보다 상세하게는 인삼과 같은 음지식물을 재배함에 있어서 필수적으로 사용되는 햇빛 차단용 구조에 태양전지를 설치하여, 식물 재배와 태양 발전이 동시에 이루어짐으로써 태양 발전용 부지 확보에 따른 환경파괴를 줄이고 토지 이용을 배가시킬 수 있는 햇빛 차단 구조에 관한 것이다.The present invention is a sun block structure for growing cultivated plants with solar cells, more specifically, by installing a solar cell in the structure for blocking the sun, which is essentially used in growing cultivated plants such as ginseng, plant cultivation and solar power generation At the same time, the present invention relates to a sun protection structure that can reduce environmental damage and double land use by securing a site for solar power generation.

음지식물을 재배할 경우에는 강한 직사광선의 광도를 줄여주는 햇빛 차단 설비가 필수적이다.When growing shade plants, sun protection is essential to reduce the intensity of strong direct sunlight.

음지식물로 국내에서 널리 재배되고 있는 인삼의 최적 태양 광도는 햇빛 총광도(12만 ∼ 15만lux)의 약 10%인 15,000lux 정도로 알려져 있다. 또한 인삼 재배시 토양 습도가 높을 경우 세근의 발육이 늦어질 뿐 아니라, 조기 낙엽, 적변삼 또는 근부병 등이 발생하게 되므로, 인삼 재배시에는 햇빛의 광도와 함께 빗물이 직접적으로 토양에 떨어지지 않도록 하는 차광막이 필요하다.The optimal solar luminosity of ginseng, which is widely grown in Korea as a shade plant, is known to be about 15,000 lux, which is about 10% of the total sunlight (120,000 to 150,000 lux). In addition, when the soil humidity is high during ginseng cultivation, the growth of the roots is delayed, and early leaves, red ginseng, or root diseases occur. This is necessary.

한편, 일반적으로 사용되는 인삼 재배용 햇빛 차단용 구조는, 도 1에 도시된 바와 같이, 토양에 수직하게 설치되는 복수의 지주목(10)과, 상기 지주목(10)들의 상단부에 수평하게 설치되는 프레임(20)과, 빗물이 흘러내릴 수 있도록 경사지게 상기 프레임(20)에 설치되어 햇빛과 빗물을 막아주는 차광막(30)으로 이루어진다.On the other hand, generally used ginseng cultivation sun protection structure, as shown in Figure 1, a plurality of struts 10 installed perpendicular to the soil, and a frame installed horizontally on the upper end of the struts 10 ( 20) and the light shielding film 30 is installed on the frame 20 to be inclined so that rain water can flow down to prevent sunlight and rain water.

상기 차광막(30)은 볏짚 이엉이나 2겹 이상의 PE(Polyethylene) 막으로 이루어진 복합구조로 되어 햇빛과 함께 빗물을 차단할 수 있도록 되어 있다. 그런데, 종래의 차광막은 차광률을 조절하기 어려워 인삼 재배에 최적인 광도 조절이 어려울 뿐 아니라, 여름철 폭우와 장마 비에는 누수되어 토양 과습을 일으키기도 한다. 또한, 볏짚 이엉이나 PE는 단시간에 노후화되기 때문에 짧은 주기로 재시공을 해야하기 때문에 농민들의 경제적 부담도 큰 상황이다.The light shielding film 30 has a complex structure consisting of rice straw straw or two or more PE (polyethylene) films to block rainwater with sunlight. However, the conventional shading film is difficult to control the shading rate, so it is difficult to control the brightness, which is optimal for cultivation of ginseng, as well as to the summer heavy rain and rainy rain to cause the soil moisture. In addition, rice straw or PE is aging in a short time, so the re-installation in a short cycle is a big economic burden for farmers.

한편, 이산화탄소에 의한 지구 온난화의 문제와 고유가 등으로 인해 태양광 발전에 대한 관심이 높아지고 있다. 이에 따라 최근 농가에서도 경작가능한 농지나 산지를 절개하여 소규모 태양 발전설비를 설치하는 예가 늘고 있으며, 기업에서는 대규모로 농지를 구입하여 태양광 발전소를 설립하려는 움직임도 나타나고 있다.Meanwhile, due to the problem of global warming caused by carbon dioxide and high oil prices, interest in solar power generation is increasing. As a result, farms and mountainous fields are now being cut in small farms and small-scale solar power generation facilities are being installed, and companies are also seeking to establish solar power plants by purchasing farmland on a large scale.

그런데, 경작가능한 농지에 태양 발전설비를 설치할 경우, 그만큼 농지를 사용하지 못하게 되어 식량문제를 초래할 뿐 아니라, 태양 발전설비를 설치하는 과정에서 농지가 훼손되어 향후 농사를 지을 수 없게 될 수도 있어, 토지의 장기적인 이용 측면에서 볼 때는 심각한 문제점이 있다.However, if solar power equipment is installed on arable land, farmland cannot be used as much as it causes food problems, and farmland may be damaged in the process of installing solar power facilities, thus preventing farming in the future. In the long term, there are serious problems.

또한, 산지를 절개하는 경우, 산지 절개 및 관련 접근 도로의 건설에 많은 비용이 들어 비용회수가 늦어질 뿐 아니라 환경 파괴를 초래하는 문제점이 있다.In addition, in the case of cutting the mountain, there is a problem that the cost is not only slow recovery but also environmental damage due to the high cost of the mountain cutting and the construction of the associated access road.

본 발명은 전술한 인삼과 같은 음지식물의 재배에 사용되는 햇빛 차단 구조의 문제점을 해결하여 재배 효율을 높이고, 동시에 햇빛 차단 구조를 통해 태양광 발전을 하여 생산된 전기를 음지식물의 재배 환경의 개선에 활용하고 잉여 전력을 전력회사에 판매함으로써 농가소득을 높일 수 있는 햇빛 차단 구조를 제공하는 것을 해결하고자 하는 과제로 한다.The present invention improves the cultivation efficiency by solving the problems of the sun block structure used for the cultivation of cultivated plants, such as the above-mentioned ginseng, and at the same time to improve the cultivation environment of the cultivated plants of electricity produced by solar power through the sunshine block structure It is a task to solve the problem of providing a sun protection structure that can increase farm household income by utilizing it in the market.

상기 과제를 해결하기 위한 수단으로 본 발명은, 복수의 지주와, 상기 지주상에 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 햇빛을 차단하는 태양전지판과, 상기 태양전지판에서 생성된 전기를 축전하는 축전지를 포함하여 이루어져, 상기 태양 전지판에 의해 차광된 그늘에서 음지식물을 재배함과 동시에 상기 태양 전지판으로 발전을 행할 수 있는 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조를 제공한다.As a means for solving the above problems, the present invention provides a plurality of struts, a frame installed on the strut, a solar panel installed on the frame to block sunlight, and a storage battery for storing electricity generated by the solar panel. Consisting of cultivating the plant in the shade shaded by the solar panel and at the same time provides a sun block structure for planting cultivated grain plants, characterized in that the power generation to the solar panel.

또한, 상기 구조에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 조도 조절용 발광장치가 추가로 구비될 수 있다.In addition, in the above structure, the illumination control device for illuminance may be further provided on the support or frame.

또한, 상기 구조에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 온도 조절용 발열장치가 추가로 구비될 수 있다.In addition, in the above structure, a temperature control heating device may be further provided on the support or the frame.

또한, 상기 구조에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 토양의 습도 조절장치가 추가로 구비될 수 있다. In addition, in the above structure, the humidity control device of the soil on the support or frame may be further provided.

또한, 상기 구조에 있어서, 상기 발광장치, 발열장치 및 습도 조절장치는 상기 태양 전지판의 발전 전기에 의해 구동될 수 있다.Further, in the above structure, the light emitting device, the heating device and the humidity control device may be driven by the electricity generated by the solar panel.

또한, 상기 구조에 있어서, 상기 음지식물로는 햇빛 차단이 필요한 작물이면 어느 것이나 적용될 수 있으며, 인삼은 가장 바람직한 예이다.In addition, in the above structure, as the crop plants may be applied to any crop that needs to block sunlight, ginseng is the most preferred example.

본 발명에 따른 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조는, 인삼 등의 재배에 필수적으로 사용되는 햇빛 차단 구조의 차광막으로 태양전지판을 사용하기 때문에, 인삼 등의 작물 재배와 함께 태양발전을 동시에 수행할 수 있어, 토지의 효율적인 이용이 가능하다.The sun block structure for growing cultivated plants according to the present invention, since the solar panel is used as a light shielding film of the sun block structure that is essentially used for the cultivation of ginseng, solar power can be carried out simultaneously with the cultivation of crops such as ginseng, Efficient use of land is possible.

또한, 인삼 등의 재배용으로 국내에 햇빛 차단용 설비가 상당히 설치되어 있고 본 발명에 따른 장치는 이미 구축된 설비를 개조하면 되기 때문에, 기존의 작물 재배가 가능한 지역이나 산지 등의 훼손 없이 태양광 발전을 행할 수 있다. In addition, for the cultivation of ginseng, etc., the sun protection facility is installed in the country considerably, and the device according to the present invention needs to be retrofitted to the already established facilities, so that the existing crop cultivation area or mountain without damaging the solar power generation Can be done.

또한, 태양전지판을 통해 생성된 전기를 작물 재배용 발광, 발열 또는 습도조절장치를 구동하는데 사용할 수 있게 되어, 인공적으로 인삼과 같은 음지식물 재배에 필요한 최적의 환경을 조성할 수 있어 재배된 식물의 품질 개선과 수확량 증대를 기할 수 있게 된다.In addition, the electricity generated through the solar panel can be used to drive the luminescence, heat generation or humidity control device for growing crops, thereby artificially creating the optimal environment for growing cultivated plants such as ginseng, the quality of the plant grown Improvements and yields can be achieved.

또한, 태양전지판은 내구성이 기존의 인삼 재배용 차광막에 비해 우수할 뿐 아니라 발전을 통해 설비비를 회수할 수 있기 때문에 경제적이다.In addition, the solar panel is economical because the durability is superior to the conventional ginseng cultivation light-shielding film and can recover the equipment cost through power generation.

이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 햇빛 차단 구조에 대해 상세하게 설명한다. 그러나 본 발명이 하기의 실시 예에 제한되는 것은 아니며, 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변경할 수 있음은 자명하다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the sun protection structure according to an embodiment of the present invention. However, the present invention is not limited to the following examples, and it is obvious to those skilled in the art that the present invention may be variously changed without departing from the technical spirit of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 햇빛 차단 구조의 개략도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 햇빛 차단 구조의 측면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 햇빛 차단 구조의 사시도이다.2 is a schematic diagram of a sun protection structure according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side view of the sun protection structure according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is a sun protection structure according to an embodiment of the present invention Perspective view.

상기 도면에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 햇빛 차단 구조(100)는 크게 복수의 지주(110)와, 상기 지주(110)의 상부에 설치되는 프레임(120)과, 상기 프레임(120) 상에 설치되는 태양전지판(130)과, 상기 프레임의 하부에 설치되는 조명장치(140)와, 상기 지주(110)에 설치되는 스프링쿨러(150)와, 히터(160), 상기 태양전지판(130)에서 생성된 전기를 모으는 축전지(170)와, 상기 축전지(170)의 직류 전기를 교류로 변환하는 인버터(180)를 구비한다.As shown in the figure, the sun protection structure 100 according to the embodiment of the present invention is largely a plurality of struts 110, the frame 120 is installed on the top of the struts 110, and the frame ( Solar panel 130 is installed on the 120, the lighting device 140 is installed on the lower portion of the frame, the sprinkler 150 is installed on the support 110, the heater 160, the solar panel Storage battery 170 for collecting the electricity generated in the 130 and the inverter 180 for converting the direct current electricity of the battery 170 into an alternating current is provided.

상기 지주(110)는 태양전지판(130)의 하중을 지지할 수 있는 강도와 강성을 구비한 것이면 어느 것이나 사용가능하며, 통상 철이나 알루미늄으로 이루어진 봉재를 사용한다. 상기 지주(110)는 밭고랑(200)을 따라 태양전지판(130)의 무게를 고려하여 적정 간격으로 수직으로 설치된다. The support 110 may be used as long as it has strength and rigidity capable of supporting the load of the solar panel 130, and typically uses a bar made of iron or aluminum. The support 110 is vertically installed at appropriate intervals in consideration of the weight of the solar panel 130 along the furrow 200.

상기 프레임(120)은 상기 지주(110)와 동일한 철 또는 알루미늄의 봉재로 상기 지주(110)의 전후좌우 간을 연결하여 형성된 것으로, 상기 도 2에 도시된 바와 같이, 지주(110) 열간에는 지면에 대해 약 30°정도의 각도를 유지하도록 경사지게 연결되어, 그 위에 설치되는 태양전지판(130)이 상기 각도로 태양 광을 받을 수 있도록 되어 있다. The frame 120 is formed by connecting the front, rear, left and right of the pillar 110 with the same bar of iron or aluminum as the pillar 110, as shown in FIG. It is connected to be inclined so as to maintain an angle of about 30 degrees with respect to, so that the solar panel 130 is installed on it to receive sunlight at the angle.

상기 태양전지판(130)은 빛 에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지 셀이 복수개 연결시켜 판상으로 만든 것으로, 발전원리에 따라 크게 금속과 반도체의 접촉면을 이용한 것과 반도체의 PN 접합을 이용한 것으로 나뉜다. 또한, 상기 태양전지판(130)은 전,후 열 간에 각도 상 중첩이 되지 않도록 설치된다.The solar panel 130 is formed in a plate shape by connecting a plurality of solar cells for converting light energy into electrical energy. The solar panel 130 is largely divided into one using a contact surface between a metal and a semiconductor and one using a PN junction between semiconductors. In addition, the solar panel 130 is installed so as not to overlap in an angle between the front and rear columns.

상기 조명장치(140)는 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 프레임의 하부에 설치되는 것으로서, 직사광이 아닌 산란광을 방출할 수 있도록 하여, 태양전지판(130)이 태양광을 100% 차단함에 따른 빛의 부족을 보완할 수 있도록 하며, 상기 산란광은 태양광의 10% 정도의 광도가 되도록 조절된다.As shown in FIG. 2, the lighting device 140 is installed in the lower part of the frame, and emits scattered light instead of direct sunlight, so that the solar panel 130 blocks 100% of sunlight. To compensate for the lack of the scattered light is adjusted to the brightness of about 10% of the sunlight.

상기 스프링쿨러(150)는 토양에 수분이 일정이상 필요한 경우, 토양에 수분을 공급하기 위한 장치로서 공지의 스프링쿨러(150) 설비를 이용한다. 이때 물을 제공하기 위한 수도관은 밭고랑(200)의 하부에 매입 설치된다.The sprinkler 150 uses a well-known sprinkler 150 equipment as a device for supplying moisture to the soil, if the moisture is required for a predetermined time or more. At this time, the water pipe for providing water is installed buried in the lower portion of the furrow 200.

상기 히터(160)는 겨울과 같이 혹한기에 온도 유지가 필요한 식물 재배를 할 경우, 사용될 수 있도록 하며, 상기 지주(110)의 상부에 설치된다.The heater 160 is to be used when cultivating plants that require temperature maintenance in cold weather, such as winter, is installed on the top of the holding (110).

상기 축전지(170)는 태양전지판(130)에서 생성된 전기를 축전하여 일정한 전압으로 인버터(180)에 공급하는 역할을 한다.The storage battery 170 stores electricity generated by the solar panel 130 and supplies the inverter 180 with a constant voltage.

인버터(180)는 외부 전력회사에 전기를 판매하거나 교류전원을 활용하여 구동장치를 작동할 때 사용된다. The inverter 180 is used to sell electricity to an external power company or to operate a driving device using an AC power source.

이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 햇빛 차단 구조(100)를 이용한 인삼 재배는 다음과 같이 사용된다.Ginseng cultivation using the sun block structure 100 according to an embodiment of the present invention having the above configuration is used as follows.

본 발명에 따른 햇빛 차단 구조(100)는 종래의 차광막과 달리 직사광선을 100% 차단하기 때문에, 주위 산란광으로 광도가 부족한 경우에는 인삼재배에 적합한 산란광을 발생하는 발광장치(140)를 가동시켜 광도가 태양광의 약 10%가 되도록 조절한다.Unlike the conventional light shielding film, since the sun protection structure 100 according to the present invention blocks 100% of direct sunlight, when the luminous intensity is insufficient due to ambient scattering light, the luminous device 140 for generating scattered light suitable for cultivation of ginseng is operated to have a luminous intensity. Adjust to be about 10% of sunlight.

인삼 재배에 사용된 에너지를 제외한 잉여전력이 있는 경우에는 인버터(180)를 통해 교류전기로 변환시킨 후, 한국전력과 같은 전력회사에 판매한다.If there is surplus power other than the energy used for cultivating ginseng, it is converted to AC electricity through the inverter 180 and then sold to a power company such as KEPCO.

즉, 본 발명에 따른 햇빛 차단 구조는 기존에 햇빛 차단이 필요한 인삼과 같은 음지식물의 차광막에 적용함으로써, 농지나 산지 등에 이러한 설비를 설치함에 따른 환경 훼손을 막고, 농민들의 부수입을 증대시킬 수 있게 된다.That is, the sun protection structure according to the present invention can be applied to the light-shielding film of negative vegetation, such as ginseng, which need to block the sun, to prevent the environmental damage caused by the installation of such facilities in farmland or mountainous areas, and increase the additional income of farmers do.

도 1은 인삼 재배를 위해 설치된 종래의 햇빛 차광 구조의 개략도이다.1 is a schematic diagram of a conventional sunlight shading structure installed for ginseng cultivation.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 햇빛 차단 구조의 개략도이다.2 is a schematic diagram of a sun protection structure according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시에에 따른 햇빛 차단 구조의 측면도이다.Figure 3 is a side view of the sun protection structure according to an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 햇빛 차단 구조의 사시도다.4 is a perspective view of a sun protection structure according to an embodiment of the present invention.

Claims (6)

복수의 지주와, 상기 지주상에 설치되는 프레임과, 상기 프레임에 설치되어 햇빛을 차단하는 태양전지판과, 상기 태양전지판에서 생성된 전기를 축전하는 축전지를 포함하여 이루어져, It comprises a plurality of struts, a frame installed on the strut, a solar panel installed on the frame to block sunlight, and a storage battery for storing electricity generated from the solar panel, 상기 태양 전지판에 의해 차광된 그늘에서 음지식물을 재배함과 동시에 상기 태양 전지판으로 발전을 행할 수 있는 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.A sun block structure for cultivating shaded plants, wherein the shaded plants are grown in the shade shaded by the solar panel and the solar panels can generate power. 제 1 항에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 그늘의 조도 조절용 발광장치가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.According to claim 1, Sunlight structure for growing grain plants, characterized in that the light emitting device for controlling the illumination of the shade is further provided on the support or frame. 제 1 항에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 온도 조절용 발열장치가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.The sun block structure for growing cultivated plants of claim 1, further comprising a heating device for controlling temperature on the support or frame. 제 1 항에 있어서, 상기 지주 또는 프레임 상에 토양의 습도 조절용 수분공급장치가 추가로 구비된 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.The structure of claim 1, wherein the moisture supply device for controlling humidity of the soil is further provided on the support or the frame. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 발광장치, 발열장치 및 수분공급장치는 상기 태양전지판의 생성 전기에 의해 구동되는 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.The sun block structure for growing cultivated grain plants according to any one of claims 2 to 4, wherein the light emitting device, the heating device, and the water supply device are driven by the generated electricity of the solar panel. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 음지식물은 인삼인 것을 특징으로 하는 음지식물 재배용 햇빛 차단 구조.According to claim 1 or claim 2, The crop plant is a sun block structure for growing the crop plant, characterized in that the ginseng plant.
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