KR20130123521A - 신재생에너지 공급의무화 제도 시행에 따른 발전부지가 필요없는 지방자치단체의 도로변 가로등 네트워크 전력망 등주 상부공간을 활용한 계통연계형 차세대 분산형 스마트에너지 발전공급시스템용 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전시스템 및 그 제조방법 - Google Patents
신재생에너지 공급의무화 제도 시행에 따른 발전부지가 필요없는 지방자치단체의 도로변 가로등 네트워크 전력망 등주 상부공간을 활용한 계통연계형 차세대 분산형 스마트에너지 발전공급시스템용 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전시스템 및 그 제조방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명에 따른 신재생에너지 공급의무화 제도 시행에 따른 발전부지가 필요없는 지방자치단체의 도로변 가로등 네트워크 전력망 등주 상부공간을 활용한 계통연계형 차세대 분산형 스마트에너지 발전 공급 시스템용 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전시스템 및 그 제조방법은 상부다면각태양광모듈과 중부다면각태양광모듈과 하부다면태양광모듈로 구성된 다방면태양광추적모듈이 있으며, 중심에 중앙결합부와 등주결합부가 위치하며 중앙결합부 및 등주결합부를 중심으로 상부에서 하부까지 다수의 환프레임이 배열되며 중앙결합부에서 각각의 환프레임에 바퀴살형태의 가로프레임이 결합되며 가로프레임들 간에 세로프레임이 결합된다.
또한 하부에 발전기가 위치하며 발전기 상단에 회전축이 결합되어 상부 및 하부에 수평원판이 결합되며 회전축을 중심으로 다수의 날개가 결합된다.
상기 모듈프레임에 상부다면각태양광모듈과 중부다면각태양광모듈이 결합되며 모듈프레임에 다수의 회동체가 결합되어 하부다면태양광모듈이 회동체에 결합된다.
하부다면태양광모듈에 결합체가 결합되며 모듈프레임에 나사축이 결합되며 결합체와 나사축에 너트가 결합된 축이 결합되며 나사축의 상단에 서보모터가 결합되는 실린더로 구성되며 제어프로그램에 의해 실린더가 동작하면 하부태양광모듈이 상승 및 하강 동작을 하게 된다.
상기와 같이 구성된 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기는 다수의 등주에 설치되어 직렬 또는 병렬 연결로 전력변환장치로 연결되며 전력량계와 변압기를 거쳐 계통연계선로로 연결되도록 구성된다.
다방면에 채광을 하므로 산란일사 및 반사일사를 채광할 수 있으며 태양의 남중고도에 맞추어 접이식 태양광모듈이 상승 및 하강을 하여 발전효율이 증가하며 흐린 날, 비오는 날, 야간 시에는 내부에 위치한 풍력발전기가 가동되어 추가적인 전력발전이 가능한 이점이 있다.
또한 하부에 발전기가 위치하며 발전기 상단에 회전축이 결합되어 상부 및 하부에 수평원판이 결합되며 회전축을 중심으로 다수의 날개가 결합된다.
상기 모듈프레임에 상부다면각태양광모듈과 중부다면각태양광모듈이 결합되며 모듈프레임에 다수의 회동체가 결합되어 하부다면태양광모듈이 회동체에 결합된다.
하부다면태양광모듈에 결합체가 결합되며 모듈프레임에 나사축이 결합되며 결합체와 나사축에 너트가 결합된 축이 결합되며 나사축의 상단에 서보모터가 결합되는 실린더로 구성되며 제어프로그램에 의해 실린더가 동작하면 하부태양광모듈이 상승 및 하강 동작을 하게 된다.
상기와 같이 구성된 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기는 다수의 등주에 설치되어 직렬 또는 병렬 연결로 전력변환장치로 연결되며 전력량계와 변압기를 거쳐 계통연계선로로 연결되도록 구성된다.
다방면에 채광을 하므로 산란일사 및 반사일사를 채광할 수 있으며 태양의 남중고도에 맞추어 접이식 태양광모듈이 상승 및 하강을 하여 발전효율이 증가하며 흐린 날, 비오는 날, 야간 시에는 내부에 위치한 풍력발전기가 가동되어 추가적인 전력발전이 가능한 이점이 있다.
Description
본 발명은 신재생에너지 공급의무화(RPS) 제도 시행에 따른 발전부지가 필요없는 지방자치단체의 도로변 가로등 네트워크 전력망 등주 상부공간을 활용한 계통연계형 차세대 분산형 스마트에너지 발전 공급 대량 시스템용 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전시스템 및 그 제조방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 다방면 태양광 풍력 추적 융합발전시스템을 기존 지방자치단체의 가로등주에 설치하여 발전시스템 간에 직렬 또는 병렬 결선하여 발전되며, 낮에는 태양광모듈 및 풍력발전기를 통해 생산된 전기를 가로등제어반을 통해 한전 계통에 공급하고 밤에는 가로등제어반을 통해 한전에서 전기를 받아 가로등을 밝히도록 구성되며, 태양의 이동궤적영역에 따라 상승 및 하강하는 태양광 추적기능을 가진 접이식 태양광모듈로 1년간 태양광에 의한 발전을 컴퓨터로 모니터링 한 결과 더욱 상세하게는 종래의 평판형 태양전지보다 최대 약 30%이상 높은 효율의 발전전력이 증가하며 풍력발전기를 이용해 더 많은 발전전력을 얻을 수 있도록 구성되는 신재생에너지 공급의무화 제도 시행에 따른 발전부지가 필요없는 지방자치단체의 도로변 가로등 네트워크 전력망 등주 상부공간을 활용한 계통연계형 차세대 분산형 스마트에너지 발전 공급 대량 시스템용 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전시스템 및 그 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전시스템에 사용되는 태양광전지모듈은 단일 표면적이 넓은 평판형 직사각 태양광전지모듈이 하나에서 많게는 수십개가 직병렬 연결되어 구성된다. 상기와 같이 밀집되어 구성된 태양광전지모듈은 특히 여름철에 태양전지모듈 표면온도가 상승하여 발전량이 감소되며 또한 겨울철에는 바람의 영향을 많이 받아 풍압하중으로 인해 구조물 파손이 발생하며 눈이 내리면 단일 표면적이 넓어 표면에 눈이 쌓여 적설하중에 의한 파손 또는 발전효율의 감소가 발생되었으며, 상부에 풍력발전기를 병행하여 사용할 때 풍력발전기의 그림자음영이 태양전지모듈의 표면에 발생되어 태양광 발전량이 감소되는 현상이 발생되었다.
본 발명은 상기 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 등주 상부공간을 활용하고 투영그림자가 발생하는 장소에서 태양광모듈의 8~16분할 직병렬 구성으로 고효율 태양광발전이 가능하며 태양광모듈 사이의 공간으로 바람이 잘 통하게 하여 한여름 태양광모듈 표면의 정적온도를 유지하며, 태양광모듈의 승하강 접이식 기능의 태양광 자동추적으로 채광율을 높여 발전량이 증가하며, 내부에 사보니우스 풍력발전기를 구비하여 태양광발전이 되지 않을 때 풍력발전이 가능하게 하며, 상부에 설치되는 풍력발전기를 태양광모듈 내부에 설치하여 투영그림자를 없애고 다방면 형태로 구성되어 태풍이나 강풍에 의한 풍력발전기 보호와 구조물의 풍압하중과 편하중을 줄이는데 그 목적이 있다.
상부에 상부태양광모듈이 경사각을 갖고 원형으로 다수 배열된 상부다면각태양광모듈이 위치하며, 중부에 중부태양광모듈이 경사각을 갖고 원형으로 다수 배열된 중부다면각태양광모듈이 위치하며, 하부에 사각의 프레임에 다수의 태양광모듈이 결합된 하부태양광모듈이 수직으로 구성되어 원형으로 다수 배열된 하부다면태양광모듈이 위치하며, 중앙에 수직으로 구성된 중앙결합부와 그 아래에 등주결합부가 위치하며 상기 중앙결합부를 중심으로 상부에서 하부까지 원형의 상부원형환프레임과 중상부원형환프레임과 중하부원형환프레임과 다각형의 중하부다각형환프레임이 위치하며, 각각의 환프레임에 중앙결합부에서 바퀴살 형태로 구성된 상부가로프레임과 중상부가로프레임과 중하부가로프레임이 결합되며, 등주결합부에서 바퀴살 형태로 구성된 하부가로프레임이 하부다각형환프레임에 결합되며, 중상부가로프레임과 중하부가로프레임에 다수의 상부세로프레임이 결합되며, 중하부가로프레임과 하부가로프레임에 다수의 하부세로프레임이 결합된다. 상부다면각태양광모듈의 상단 및 하단은 상부원형환프레임 및 중상부원형환프레임에 결합되며, 중부다면각태양과아모듈의 상단 및 하단은 중상부원형환프레임 및 중하부원형환프레임에 결합되며, 중하부다각형환프레임의 각 변마다 회동체가 결합되며, 상기 회동체의 일측부에 하부다면태양광모듈이 결합된다. 하부태양광모듈의 내측면에 결합체가 결합되며 결합되며, 축의 일측단이 결합체에 결합되며 축의 타측단에 너트가 결합되며 나사산이 형성된 나사축은 상부가로프레임 및 하부가로프레임에 수직으로 결합되며 서보모터는 나사축의 상단에 결합된다.
하부에 발전기가 위치하며, 발전기 상단에 회전축이 결합되며, 회전축의 상하부에 수평원판이 위치하며, 수평원판 사이에 회전축을 중심으로 만곡된 형태의 날개가 다수 배열되어 모듈프레임 내부에 위치한다.
상기와 같이 구성된 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기는 각각의 등주 상부공간에 결합되며 다수의 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기를 직렬 또는 병렬로 연결하여 전력변환장치로 연결되며 가로등제어반, 계량기 및 변압기를 거쳐 계통연계선로로 연결되도록 구성된다.
본 발명의 신재생에너지 공급의무화 제도 시행에 따른 발전부지가 필요없는 지방자치단체의 도로변 가로등 네트워크 전력망 등주 상부공간을 활용한 계통연계형 차세대 분산형 스마트에너지 발전 공급 대량 시스템용 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전시스템 및 그 제조방법은 다방면 태양광모듈 사이의 공간으로 바람이 수시로 통과하게 되어 많은 양의 유동풍속에 의한 여름철 태양광전지모듈에 발생되는 열을 빠른 속도로 냉각시킴으로써 적정온도를 유지하여 발전효율이 감소하지 않도록 하며 단일 표면적이 작고 경사가 있어 겨울철 다방면 태양광전지모듈 표면에 눈이 쌓이는 것을 방지하며 태양의 이동궤적에 따라 접이식 태양광전지모듈이 승하강하여 발전량이 증가하며, 특히 접이식 태양광모듈이 다방면으로 구성되어 그림자음영의 영향을 받는 장소에서 산란일사 및 반사일사 등에 의해 발전이 가능하며, 바람이 많이 부는 날이나 야간에 접이식 태양광모듈이 상승하여 내부공간을 열어줌으로써 풍력발전기의 가동으로 추가적인 전력을 생산할 수 있으며 태풍이나 강풍이 풍력발전기의 소손을 방지하고 다면각 형태로 편하중을 없애고 비바람에 표면 우세효과가 뛰어나며 태풍이나 강풍 등의 풍압하중을 감소시키는 이점이 있다.
도 1은 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 등주 설치도.
도 2는 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 사시도.
도 3은 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 측단면도.
도 4는 모듈프레임 사시도.
도 5는 다방면태양광추적모듈 사시도.
도 6은 상부다면각태양광모듈 일부 분해도.
도 7은 상부다면각태양광모듈 평단면도.
도 8은 중부다면각태양광모듈 일부 분해도.
도 9은 중부다면각태양광모듈 평단면도.
도 10은 하부태양광모듈 일부 분해도.
도 11은 하부다면태양광모듈 평단면도.
도 12는 모듈 결합대 설치 단면도.
도 13은 하부다면태양광모듈 및 실린더 상세도.
도 14는 풍력발전기 사시도.
도 15는 전체 회로도(1).
도 16은 전체 회로도(2).
도 17은 블록도.
도 18은 프로그램 회로 구성도.
도 19는 전체 계통도.
도 20은 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 동작 예시도.
도 2는 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 사시도.
도 3은 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 측단면도.
도 4는 모듈프레임 사시도.
도 5는 다방면태양광추적모듈 사시도.
도 6은 상부다면각태양광모듈 일부 분해도.
도 7은 상부다면각태양광모듈 평단면도.
도 8은 중부다면각태양광모듈 일부 분해도.
도 9은 중부다면각태양광모듈 평단면도.
도 10은 하부태양광모듈 일부 분해도.
도 11은 하부다면태양광모듈 평단면도.
도 12는 모듈 결합대 설치 단면도.
도 13은 하부다면태양광모듈 및 실린더 상세도.
도 14는 풍력발전기 사시도.
도 15는 전체 회로도(1).
도 16은 전체 회로도(2).
도 17은 블록도.
도 18은 프로그램 회로 구성도.
도 19는 전체 계통도.
도 20은 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 동작 예시도.
이하, 본 발명에 의한 신재생에너지 공급의무화 제도 시행에 따른 발전부지가 필요없는 지방자치단체의 도로변 가로등 네트워크 전력망 등주 상부공간을 활용한 계통연계형 차세대 분산형 스마트에너지 발전 공급 시스템용 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전시스템 및 그 제조방법은 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 등주 상부공간 설치도 이며, 도 2는 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 사시도 이며, 도 3은 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 측단면도 이며, 도 4는 모듈프레임의 사시도 이며, 도 5는 다방면태양광추적모듈의 사시도이며, 도 6은 상부다면각태양광모듈의 일부 분해도 이며, 도 7은 상부다면각태양광모듈의 평단면도 이며, 도 8은 중부다면각태양광모듈의 일부 분해도 이며, 도 9는 중부다면각태양광모듈의 평단면도 이며, 도 10은 하부태양광모듈의 분해도 이며, 도 11은 하부다면태양광모듈의 평단면도 이며, 도 12는 모듈에 결합된 프레임결합대의 평단면도 이며, 도 13은 하부다면태양광모듈 및 실린더의 상세도 이며, 도 14는 풍력발전기의 사시도 이며, 도 15는 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 회로도(1) 이며, 도 16은 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 회로도(2) 이며, 도 17은 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 블록도 이며, 도 18은 제어 프로그램 회로 구성도 이며, 도 19는 계통도 이며, 도 20은 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기의 동작 예시도 이다.
본 발명의 구성은 도 1 내지 도 14에 도시된 바를 참조하면, 다방면 태양광 풍력 추적 융합발전기(10)는 상부에 상부다면각태양광모듈(100)이 위치하며 상기 상부다면각태양광모듈(100)의 하방에 중부다면각태양광모듈(200)이 위치하며 상기 중부다면각태양광모듈(200)의 하방에 다수의 하부태양광모듈(301)로 구성된 하부다면태양광모듈(300)과 그 내부에 위치한 모듈프레임(400) 및 실린더(600)로 구성된다.
상기 상부다면각태양광모듈(100)의 구성은 수직으로 구성되며 일측 길이방향으로 결합홈(118)이 형성되어 서로 대칭되게 간격을 가지고 평행으로 배열되어 소정의 각도로 기울어지는 다수의 상부수직프레임(111)이 원형으로 일정한 간격을 가지고 배열되며, 상기 평행으로 배열된 상부수직프레임(111)의 사이마다 결합홈(118)에 상부태양광모듈(110)이 결합되며, 두 개의 상부수직프레임(111)을 고정시켜주도록 프레임결합대(490)가 상부 및 하부에 다수 결합되며, 결합된 상부태양광모듈(110) 사이마다 빈공간이 형성되어 통풍구(117)로 구성된다. 또한, 상기 각각의 상부태양광모듈(110)의 상단에는 돌출부와 홈이 형성된 상부모듈상단고정체(112)가 결합되고 상부태양광모듈(110)의 하단에는 돌출부와 홈이 형성된 상부모듈하단고정체(113)가 결합되어 상부태양광모듈(110)이 상부수직프레임(111)에서 이탈되지 않도록 하며, 상기 상부모듈상단고정체(112)의 상면에는 다수의 결합홈(119)이 형성된 상부상단프레임(114)이 덧대어 고정되어 상부수직프레임(111)의 상단이 결합홈(119)에 삽입되며, 상부모듈하단고정체(113)의 하면에도 다수의 결합홈(120)이 형성된 상부하단프레임(115)이 덧대어 고정되어 상부수직프레임(111)의 하단이 결합홈(120)에 삽입된다. 아울러 각각의 상부태양광모듈(110)의 후면에 상부 및 하부에 단자대 역할을 하는 상부정션박스(116)가 부착된다.
중부다면각태양광모듈(200)의 구성은 수직으로 구성되며 일측 길이방향으로 결합홈(218)이 형성되어 서로 대칭되게 간격을 가지고 평행으로 배열되어 소정의 각도로 기울어지는 다수의 중부수직프레임(211)이 원형으로 일정한 간격을 가지고 배열되며, 상기 평행으로 배열된 중부수직프레임(211)의 사이마다 결합홈(218)에 중부태양광모듈(210)이 결합되며, 두 개의 중부수직프레임(211)을 고정시켜주도록 프레임결합대(490)가 상부 및 하부에 다수 결합되며, 결합된 중부태양광모듈(210) 사이마다 빈공간이 형성되어 통풍구(217)로 구성된다. 또한, 상기 각각의 중부태양광모듈(210)의 상단에는 돌출부와 홈이 형성된 중부모듈상단고정체(212)가 결합되고 중부태양광모듈(210)의 하단에는 돌출부와 홈이 형성된 중부모듈하단고정체(213)가 결합되어 중부태양광모듈(210)이 중부수직프레임(211)에서 이탈되지 않도록 하며, 상기 중부모듈상단고정체(212)의 상면에는 다수의 결합홈(219)이 형성된 중부상단프레임(214)이 덧대어 고정되어 중부수직프레임(211)의 상단이 결합홈(219)에 삽입되며, 중부모듈하단고정체(213)의 하면에는 다수의 결합홈(220)이 형성된 중부하단프레임(215)이 덧대어 고정되어 중부수직프레임(211)의 하단이 결합홈(220)에 삽입된다. 아울러 각각의 중부태양광모듈(210)의 후면에 상부 및 하부에 단자대 역할을 하는 중부정션박스(216)가 부착된다.
하부다면태양광모듈(300)의 구성은 사각형 프레임(312)에 다수의 태양광모듈(311)이 결합된 하부태양광모듈(310)이 수직으로 구성되며, 상기 하부태양광모듈(310)이 원형으로 다수 배열되도록 구성된다. 아울러 각각의 태양광모듈(311) 후면의 상부 및 하부에 단자대 기능을 하는 하부정션박스(313)가 부착된다.
상기 상부태양광모듈(110)과 중부태양광모듈(210)과 태양광모듈(311)은 빛에너지를 전기에너지로 바꿔주는 기능을 하여 통상적으로 표면에 태양광을 받을 시 전기에너지를 생산하도록 구성되어 있다.
다방면태양광추적모듈(11)의 내부에 위치하는 모듈프레임(400)의 구성은 중심에 수직의 원통형으로 형성된 중앙결합부(410)가 있으며, 상기 중앙결합부(410)의 하방으로 일정한 간격을 갖고 수직의 원통형으로 형성된 등주결합부(411)가 위치하며, 상기 중앙결합부(410)의 상부에 원형으로 구성된 상부원형환프레임(420)이 위치하며, 중앙결합부(410)에서 상부원형환프레임(420)까지 수평으로 바퀴살 형태로 구성된 상부가로프레임(421)이 결합된다. 또한, 상기 상부원형환프레임(420)의 하방으로 일정간격을 갖고 원형의 중상부원형환프레임(430)이 위치하며, 중앙결합부(410)에서 중상부원형환프레임(430)까지 수평으로 바퀴살 형태로 구성된 중상부가로프레임(431)이 결합된다. 또한, 상기 중상부원형환프레임(430)의 하방으로 일정한 간격을 갖고 원형의 중하부원형환프레임(440)이 위치하며, 중앙결합부(410)에서 중하부원형환프레임(440)까지 수평으로 바퀴살 형태로 구성된 중하부가로프레임(441)이 결합된다. 또한, 상기 중하부원형환프레임(440)의 하방으로 다각형으로 구성된 중하부다각형환프레임(450)이 위치하며, 상기 중하부다각형환프레임(450)의 하방으로 중하부다각형환프레임(450)과 동일한 형태의 다각형으로 구성된 하부다각형환프레임(460)이 일정한 간격을 갖고 배열되며, 중앙의 등주결합부(411)에서 하부다각형환프레임(460)까지 수평으로 바퀴살 형태로 구성된 하부가로프레임(461)이 결합되며, 상기 중상부가로프레임(431) 및 중하부가로프레임(441)에 수직으로 다수의 상부세로프레임(470)이 결합되며, 중하부가로프레임(441) 및 하부가로프레임(461) 에 수직으로 다수의 하부세로프레임(480)이 결합되어 전체적으로 견고하도록 구성된다.
상기 중하부다각형환프레임(450)의 각 변마다 회동체(500)가 결합된다.
또한, 상부다면각태양광모듈(100)의 상단 및 하단이 상부원형환프레임(420) 및 중상부원형환프레임(430)에 결합되며, 중부다면각태양광모듈(200)의 상단 및 하단이 중상부원형환프레임(430) 및 중하부원형환프레임(440)에 결합된다.
하부다면태양광모듈(300)에 포함된 다수의 하부태양광모듈(310)은 중하부다각형환프레임(450)에 결합된 회동체(500)에 결합되도록 구성된다.
나사산이 형성된 기다랗고 수직으로 구성된 나사축(601)과, 상기 나사축(601)에 결합되어 상하로 움직이며 측부에 돌출부가 형성된 너트(603)와, 상기 너트(603)에 일측단이 결합되어 길게 형성된 축(602)과, 상기 축(602)의 타측단이 결합되며 하부다면태양광모듈(300)의 내측면에 결합되는 결합체(610)와, 나사축(601)의 상단에 결합되는 서보모터(604)를 포함하여 실린더(600)가 구성된다.
상기와 같이 구성된 실린더(600)는 PLC(27) 제어프로그램에 의해 태양광을 자동추적하여 서보모터(604)가 작동하여 나사축(601)이 회전하면 너트(603)가 상승하여 하부다면태양광모듈(300)이 우산형태로 벌려지고 상승하게 되며, 너트(603)가 나사축(601)을 따라 하강하면 하부다면태양광모듈(300)이 접혀지며 하강하도록 구성된다.
풍력발전기(700)의 구성은 등주결합부(411)의 내부에 위치한 발전기(706)와, 상기 발전기(706)의 상단에서 중앙결합부(410)까지 수직으로 결합된 회전축(703)과, 상기 회전축(703)의 상부 및 하부에 결합되는 수평원판(701)과, 상기 회전축(703)을 중심으로 수평원판(701)의 사이에 배열되는 다수의 날개(702)로 구성된다.
상기 풍력발전기(700)는 풍속이 있는 주간 또는 야간에 태양광모듈과 더불어 발전을 하여 전기에너지를 발전한다.
도 15 내지 도 19 에 도시된 바를 참조하면, 풍력발전기(700)는 직렬로 구성되어 전압변동의 폭이 큼으로 레귤레이터(26)를 거쳐 PLC(27) 및 전력변환장치(PLC)(20)로 연결되며, 상부다면각태양광모듈(100)과 중부다면각태양광모듈(200)과 하부다면태양광모듈(300)이 직렬 및 병렬로 연결되어 수확회로(24)로 연결되며, 상기 수확회로(24)에서 전력변환장치(PLC)(20)로 연결되도록 구성되며, PLC(27) 제어프로그램에 의해 각종 제어가 이루어지도록 구성되며, 전력변환장치(PLC)(20)에서 가로등제어반(28), 전력량계(21) 및 변압기(22)를 거쳐 계통연계선로(23)로 연결되도록 구성된다.
도 20에 도시된 바를 참조하면, 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기(10)는 태양(30)의 일출부터 일몰까지 시간에 따라 변화하는 남중고도에 맞춰 하부다면태양광모듈(300)이 상승 및 하강을 하도록 구성된다.
상기 다방면 태양광 풍력 추적 융합발전기(10)는 필요한 발전전압 및 발전전력에 따라 분할 또는 용량의 증가로 다양한 크기로 구성이 가능하다.
10 : 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기
11 : 다방면태양광추적모듈
20 : 전력변환장치(PCS) 21 : 전력량계 22 : 변압기
23 : 계통연계선로 24 : 수확회로 25 : 커넥터 26 : 레귤레이터
27 : PLC 28 : 가로등제어반
30 : 태양 31 : 등주
100 : 상부다면각태양광모듈
110 : 상부태양광모듈 111 : 상부수직프레임 112 : 상부모듈상단고정체
113 : 상부모듈하단고정체 114 : 상부상단프레임 115 : 상부하단프레임
116 : 상부정션박스 117 : 통풍구 118 : 결합홈 119 : 결합홈
120 : 결합홈
200 : 중부다면각태양광모듈
210 : 중부태양광모듈 211 : 중부수직프레임 212 : 중부모듈상단고정체
213 : 중부모듈하단고정체 214 : 중부상단프레임 215 : 중부하단프레임
216 : 중부정션박스 217 : 통풍구 218 : 결합홈 219 : 결합홈
220 : 결합홈
300 : 하부다면태양광모듈 310 : 하부태양광모듈
311 : 태양광모듈 312 : 프레임 313 : 정션박스
400 : 모듈프레임 410 : 중앙결합부 411 : 등주결합부
420 : 상부원형환프레임 421 : 상부가로프레임
430 : 중상부원형환프레임 431 : 중상부가로프레임
440 : 중하부원형환프레임 441 : 중하부가로프레임
450 : 중하부다각형환프레임
460 : 하부다각형환프레임 461 : 하부가로프레임
470 : 상부세로프레임 480 : 하부세로프레임 490 : 프레임결합대
500 : 회동체
600 : 실린더 601 : 나사축 602 : 축 603 : 너트 604 : 서보모터
610 : 결합체
700 : 풍력발전기 701 : 수평원판 702 : 날개 703 : 회전축
704 : 발전기
11 : 다방면태양광추적모듈
20 : 전력변환장치(PCS) 21 : 전력량계 22 : 변압기
23 : 계통연계선로 24 : 수확회로 25 : 커넥터 26 : 레귤레이터
27 : PLC 28 : 가로등제어반
30 : 태양 31 : 등주
100 : 상부다면각태양광모듈
110 : 상부태양광모듈 111 : 상부수직프레임 112 : 상부모듈상단고정체
113 : 상부모듈하단고정체 114 : 상부상단프레임 115 : 상부하단프레임
116 : 상부정션박스 117 : 통풍구 118 : 결합홈 119 : 결합홈
120 : 결합홈
200 : 중부다면각태양광모듈
210 : 중부태양광모듈 211 : 중부수직프레임 212 : 중부모듈상단고정체
213 : 중부모듈하단고정체 214 : 중부상단프레임 215 : 중부하단프레임
216 : 중부정션박스 217 : 통풍구 218 : 결합홈 219 : 결합홈
220 : 결합홈
300 : 하부다면태양광모듈 310 : 하부태양광모듈
311 : 태양광모듈 312 : 프레임 313 : 정션박스
400 : 모듈프레임 410 : 중앙결합부 411 : 등주결합부
420 : 상부원형환프레임 421 : 상부가로프레임
430 : 중상부원형환프레임 431 : 중상부가로프레임
440 : 중하부원형환프레임 441 : 중하부가로프레임
450 : 중하부다각형환프레임
460 : 하부다각형환프레임 461 : 하부가로프레임
470 : 상부세로프레임 480 : 하부세로프레임 490 : 프레임결합대
500 : 회동체
600 : 실린더 601 : 나사축 602 : 축 603 : 너트 604 : 서보모터
610 : 결합체
700 : 풍력발전기 701 : 수평원판 702 : 날개 703 : 회전축
704 : 발전기
Claims (1)
- 다방면태양광추적모듈(11)의 구성은 수직으로 구성되며 일측 길이방향으로 결합홈(118)이 형성되어 서로 대칭되어 평행하게 일정한 간격을 가지고 원형으로 배열되어 소정의 각도로 기울어지는 다수의 상부수직프레임(111)과, 상기 평행하는 상부수직프레임(111)의 사이마다 결합홈(118)에 결합되는 다수의 상부태양광모듈(110)과, 상기 상부태양광모듈(110)이 결합된 상부수직프레임(111) 간에 결합되는 프레임결합대(490)와, 상기 결합되어 배열된 상부태양광모듈(110) 사이마다 빈공간이 형성된 통풍구(117)와, 상기 상부태양광모듈(110)의 상단에 결합되어 돌출부와 홈이 형성되어 상부태양광모듈(110)이 상부수직프레임(111)으로부터 이탈을 방지하는 상부모듈상단고정체(112)와, 상부태양광모듈(110)의 하단에 결합되어 돌출부와 홈이 형성되어 상부태양광모듈(110)이 상부수직프레임(111)으로부터 이탈을 방지하는 상부모듈하단고정체(113)와, 상부모듈상단고정체(112)의 상면에 고정되는 다수의 결합홈(119)이 형성되어 상부수직프레임(111)의 상단이 결합홈(119)에 결합되는 상부상단프레임(114)과, 상부모듈하단고정체(113)의 하면에 고정되는 다수의 결합홈(120)이 형성되어 상부수직프레임(111)의 하단이 결합홈(120)에 결합되는 상부하단프레임(115)과, 상기 상부태양광모듈(110) 후면의 상부 및 하부에 부착되는 상부정션박스(116)를 포함하는 상부다면각태양광모듈(100)과,
수직으로 구성되며 일측 길이방향으로 결합홈(218)이 형성되어 서로 대칭되어 평행하게 일정한 간격을 가지고 원형으로 배열되어 소정의 각도로 기울어지는 다수의 중부수직프레임(211)과, 상기 평행하는 중부수직프레임(211)의 사이마다 결합홈(218)에 결합되는 다수의 태양전지를 포함하는 중부태양광모듈(210)과, 상기 중부태양광모듈(210)이 결합된 중부수직프레임(211) 간에 결합되는 프레임결합대(490)와, 상기 결합되어 배열된 중부태양광모듈(210) 사이마다 공간이 형성된 통풍구(217)와, 상기 중부태양광모듈(210)의 상단에 결합되어 돌출부와 홈이 형성되어 중부태양광모듈(210)이 중부수직프레임(211)으로부터 이탈을 방지하는 중부모듈상단고정체(212)와, 중부태양광모듈(210)의 하단에 결합되어 돌출부와 홈이 형성되어 중부태양광모듈(210)이 중부수직프레임(211)으로부터 이탈을 방지하는 중부모듈하단고정체(213)와, 중부모듈상단고정체(212)의 상면에 고정되는 다수의 결합홈(219)이 형성되어 중부수직프레임(211)의 상단이 삽입되는 중부상단프레임(214)과, 중부모듈하단고정체(213)의 하면에 고정되는 다수의 결합홈(220)이 형성되어 중부수직프레임(211)의 하단이 삽입되는 중부하단프레임(215)과, 상기 중부태양광모듈(210) 후면의 중부 및 중부에 부착되는 중부정션박스(216)를 포함하는 중부다면각태양광모듈(200)과,
다수의 태양광모듈(311)이 결합되도록 사각형으로 구성된 프레임(312)과, 후면에 다수의 하부정션박스(313)가 부착된 태양광모듈(311)과, 상기 태양광모듈(311)이 프레임(312)에 다수 결합되어 구성되는 하부태양광모듈(310)과, 상기 하부태양광모듈(310)이 원형으로 다수 배열되어 구성되는 하부다면태양광모듈(300)을 포함하여 구성되며;
중심에 위치하며 수직의 원통형으로 구성된 중앙결합부(410)와, 상기 중앙결합부(410)의 하단으로 소정의 간격을 갖고 배열되는 수직의 원통형으로 구성된 등주결합부(411)와, 상기 중앙결합부(410)의 상단에서 하단까지 원형으로 구성되는 상부원형환프레임(420)과 중상부원형환프레임(430)과 중하부원형환프레임(440)과 다각형으로 구성되는 중하부다각형환프레임(450)소정의 간격을 갖고 배열되며, 상기 중앙결합부(410)에서 바퀴살 형태로 구성된 상부가로프레임(421)과 중상부가로프레임(431)과 중하부가로프레임(441)이 각각 상부원형환프레임(420)과 중상부원형환프레임(430)과 중하부원형환프레임(440)과 중하부다각형환프레임(450)까지 연결되어 결합되도록 구성되며, 상기 등주결합부(411)에서 하부다각형환프레임(460)까지 바퀴살 형태로 구성된 하부가로프레임(461)이 결합되며, 중상부가로프레임(431)과 중하부가로프레임(441)에 결합되는 상부세로프레임(470)과, 중하부가로프레임(441)과 하부가로프레임(461)에 결합되는 하부세로프레임(480)을 포함하여 구성되는 모듈프레임(400)과;
상기 중하부다각형환프레임(450)의 각 변마다 결합되는 다수의 회동체(500)와;
상기 상부다면각태양광모듈(100)의 상단 및 하단이 상부원형환프레임(420) 및 중상부원형환프레임(430)에 결합되며, 중부다면각태양광모듈(200)의 상단 및 하단이 중상부원형환프레임(430) 및 중하부원형환프레임(440)에 결합되며, 하부다면태양광모듈(300)에 포함되는 다수의 하부태양광모듈(310)이 중하부다각형환프레임(450)에 결합된 다수의 회동체(500)에 결합되도록 구성되며;
하부에 위치하는 발전기(704)와, 상기 발전기(704)의 상단에 긴 형태의 수직으로 결합되는 회전축(703)과, 상기 회전축(703)의 상부 및 하부에 결합되는 복수의 수평원판(701)과, 상기 수평원판(701) 사이에 회전축(703)을 중심으로 배열되는 만곡된 형태로 형성된 다수의 날개(702)를 포함하는 풍력발전기(700)와;
상기 풍력발전기(700)는 모듈프레임(400)의 내부에 위치하며, 상기 풍력발전기(700)에 포함된 발전기(704)는 등주결합부(411)의 내부에 위치하며, 회전축(703)의 상단은 중앙결합부(410)에 결합되도록 구성되며;
하부태양광모듈(310)의 내측면에 결합되는 결합체(610)와, 상기 결합체(610)에 일측단이 결합되는 축(602)과, 상기 축(602)의 타측단에 결합되는 너트(603)와, 상기 너트(603)에 결합되며 나사산이 형성된 수직의 나사축(601)과, 상기 나사축(601)의 상단에 결합되는 서보모터(604)를 포함하는 실린더(600)와;
상기 나사축(601)의 상단 및 하단은 상하부가로프레임(441) 및 하부가로프레임(461)에 결합되도록 구성되며;
PLC(27) 제어프로그램의 제어로 실린더(600)의 서보모터(604)가 동작하여 나사축(601)이 회전하게 되면 너트(603)가 상승 및 하강동작을 하게 되면 하부다면태양광모듈(300)이 우산 형태로 벌려지고 접혀지며 상승 및 하강을 하도록 구성되며;
하나 또는 둘 이상의 등주(31)에 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전기(10)가 하나 이상 설치되어 전력변환장치(PLC)(20)까지 직렬 및 병렬로 연결구성되며, 상기 전력변환장치(PLC)(20)에서 가로등제어반(28), 전력량계(21) 및 변압기(22)를 거쳐 계통연계선로(23)로 연결되도록 구성되는 신재생에너지 공급의무화 제도 시행에 따른 발전부지가 필요없는 한국전력공사 네트워크 전력망 전주 주상공간을 활용한 계통연계형 차세대 분산형 스마트에너지 발전 공급 대량 시스템용 태양광 풍력 다방면 추적 융합발전시스템
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2012
- 2012-05-03 KR KR1020120046706A patent/KR20130123521A/ko not_active Application Discontinuation
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