KR20160139289A - 통신 및 보안시설 기능을 겸비한 하이브리드 풍력발전시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 풍력발전기와 태양전지를 이용한 발전을 겸하는 하이브리드 발전설비로 전력생산뿐만 아니라 무선통신 기지국 안테나 또는 보안등이나 가로등 기능을 수행함은 물론 보안카메라 등을 장착할 수 있는 다목적 용도로 활용 가능한 풍력발전기에 관한 것이다.

Description

통신 및 보안시설 기능을 겸비한 하이브리드 풍력발전시스템{A Windpower Generation}

본 발명은 통신 및 보안시설 기능을 겸비한 하이브리드 풍력발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 풍력발전기와 태양전지를 이용한 발전을 겸하는 하이브리드 발전설비로 전력생산뿐만 아니라 무선통신 기지국 안테나 또는 보안등이나 가로등 기능을 수행함은 물론 보안카메라 등을 장착할 수 있는 다목적 용도로 활용 가능한 풍력발전기에 관한 것이다.

풍력발전은 규모의 경제학이 적용되는 분야로써 설비의 규모가 대형화 할수록 효율성과 경제성이 뛰어나지만, 설비가 대형화 되는 만큼 고풍속의 바람이 필요하여 특화된 극소수의 지역 이외에는 그 성능을 발휘할 수 없는 치명적인 단점이 있다.

또한 이러한 초대형 설비의 경우 바람의 방향이 수시로 바뀌는 국내 환경에서는 적용하기 어려운 점이 있는 것 또한 사실이다.

종래의 풍력 발전기는 일정한 풍속 (최소 5m/sec)이 되지 않을 경우, 발전이 불가능했고, 대용량 풍력발전기의 경우 과도한 설비투자는 물론 고장과 수리에 있어서도 많은 시간과 경비를 소모해야 하는 등의 비경제적 문제점이 많았다.

또한 기존의 소형풍력 및 태양전지를 병합한 수평축 형태의 단순조합형 기술의 경우 실효성이 없어 사실상 사장된 것이 사실인 것이다.

특허공개 제1020120120809호

본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 생산, 유지, 보수 및 운영적인 면에서 보다 경제성이 높고 풍속이 약한 지역에서도 경제성 있는 발전을 하며 다양한 지리적 여건에 적절하게 그 설비 및 시설의 규모를 탄력적으로 구축할 수 있는 풍력발전기를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 풍력발전기는 태양전지판과 무선통신 기지국 안테나 또는 보안등이나 가로등 기능을 수행함은 물론 보안카메라 등을 장착할 수 있는 다목적 용도의 설비를 제공하기 위함인 것이다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 풍력발전기는 소형풍력발전기의 효율성을 증대시키기 위하여 수직축의 터빈에 보다 많은 바람을 터빈으로 유입시키기 위하여 풍향 유도판을 설치하여 발전효율을 높이고, 그 표면에는 태양전지판을 부착하여 발전효율을 극대화시켜 상업용 발전을 가능하게 한 것이다.

본 발명은 해안 및 해안도로는 물론 전기 및 통신망이 구비되지 않은 지역인 산간오지나 도서 지역 등에서도 자체전력을 이용하여 보다 효율적으로 사용할 수 있고 동시에 그 설비의 일부를 보안카메라와 무선통신기지국 안테나 등으로 사용할 수 있도록 하는 시스템인 것이다.

본 발명은 기존의 초대형 발전기와 같이 설치 지역의 자연을 광범위하게 훼손하거나 소음 및 그림자, 화재 및 자체파괴는 물론 낙뢰 등의 피해와 공해를 일으키지 않는 구조로 되어 있다.

본 발명은 수직축의 버켓 타입의 터빈으로 인하여 소음이 획기적으로 감쇄된 방법으로 저 풍속의 환경에서도 풍향 유도판을 통하여 중앙의 터빈으로 모여진 바람으로 항상 발전기의 정격용량으로 가동될 수 있도록 하였다.

본 발명에 따른 풍력 발전기는 저 풍속일 때는 보다 많은 풍량을 유입시켜 경제성을 도모하고 고 풍속일 때는 터빈의 과속회전 및 발전기 등의 설비가 과열 연소되는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는 것이다.

본 발명은 전기 및 통신망이 구비되지 않은 지역인 산간오지나 도서 지역 등에서도 자체전력을 이용하여 보다 효율적으로 사용할 수 있고, 기존의 용도별로 제각기 구분되어 있던 기능들을 통합하여 단일 시스템으로 구성하여 경제성과 효율성을 제고하는 효과가 있는 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력발전기의 외형 전체도
도 2는 본 발명에 따른 설비부의 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 설비부의 구성도의 상세도.
도 4는 본 발명에 따른 설비부의 평면도.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명하도록 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 도시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다.

또한 하기에서 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지기능 또한 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

그리고 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 풍력발전기의 외형 전체도, 도 2는 본 발명에 따른 설비부의 구성도, 도 3은 본 발명에 따른 설비부의 구성도의 상세도, 도 4는 본 발명에 따른 설비부의 평면도이다.

도 1 내지 4에 나타낸 바와 같이 본 발명에 따른 풍력발전기는 지상에 튼튼하게 고정되는 주기둥, 상기 주기둥에 설치되는 설비부, 상기 설비부에 설치되는 수직축 형태의 터빈, 상기 터빈에 바람을 유입시키기 위하여 설치되는 풍향유도판, 상기 풍향유도판의 표면에 설치되는 태양전지판, 상기 설비부의 상단에 보안 카메라와 무선통신안테나가 설치된 구성인 것이다.

상기한 주기둥의 외측면에는 최소 1개 이상의 레일을 부착하여 바람에 의해 설비부 전체가 회전하거나 뒤틀림이 발생하지 않도록 하는 기능과, 주기둥의 보조재 역할을 함으로써 보다 강한 지지력을 확보할 수 있는 훌륭한 보강재 구실을 하도록 한 것이다.

상기한 설비부에 수직으로 설치되는 터빈은 각기 분리될 수 있는 버켓(Bucket)으로 조립되어 설치장소의 바람세기와 양에 따라 그 적정 용량을 설정하고 최적의 설비를 구성할 수 있도록 일정한 수량의 버켓을 적층식으로 증감할 수 있도록 구성한다.

상기한 설비부에 설치되는 풍향유도판은 소형풍력발전기의 효율성을 증대시키기 위하여 수직축의 터빈에 보다 많은 바람을 터빈으로 유입시키기 위하여 터빈의 외측에 설치되는 풍향유도판과 터빈의 상하로 풍향유도판을 설치하여 발전효율을 높이고, 그 표면에는 태양전지판을 부착하여 발전효율을 극대화 하도록 구성한다.

풍향유도판은 중앙의 풍력 터빈 주위를 둘러싸고 외부의 바람을 중앙으로 유도시키기 위한 장치로 모두 8개가 설치되어 어느 방향에서 바람이 불어와도 원활하게 터빈을 회전시킬 수 있고, 풍향유도판의 설치 각도는 터빈의 회전 반경 최 외측에 맞추어 유입된 바람이 가장 크게 터빈에 작용될 수 있도록 한다.

수직축으로 적층되는 터빈의 상하로 설치되는 풍향유도판은 터빈의 상단과 하단에 설치하거나 2층 형태의 터빈을 구성할 경우에는 중앙에 위치되도록 설치한다.

상하의 풍향유도판은 내부에 발전기를 비롯한 제반 부속품이나 제어관련 장치들을 설치한다.

또한 상하의 풍향유도판에는 보안등을 설치하고 근거리용 보안카메라를 설치하여 보안등이나 가로등 기능을 수행함은 물론 보안카메라 등을 장착할 수 있는 다목적 용도로 사용 가능한 것이다.

지금까지 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 풍력발전기의 작용을 상기 설명 및 도면에 표현하였지만 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하여 본 발명의 사상이 상기 설명 및 도면에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능함은 물론이다.

2:터빈 4: 풍향유도판

Claims (4)

1. 지상에 튼튼하게 고정되고 외측면에 레일이 설치되는 주기둥, 상기 주기둥에 설치되는 설비부, 상기 설비부에 설치되는 수직축 형태의 터빈, 상기 터빈에 바람을 유입시키기 위하여 설치되는 풍향유도판, 상기 풍향유도판의 표면에 설치되는 태양전지판, 상기 설비부의 상단에 보안 카메라와 무선통신안테나가 설치된 것을 특징으로하는 통신 및 보안시설 기능을 겸비한 하이브리드 풍력발전시스템.
2. 제 1항에 있어서, 상기 풍향유도판은 중앙의 풍력 터빈 주위를 둘러싸고 외부의 바람을 중앙으로 유도하기 위하여 모두 8개가 설치되어 어느 방향에서 바람이 불어와도 원활하게 터빈을 회전시킬 수 있도록 구성하고, 터빈의 회전 반경 최 외측에 맞추어 유입된 바람이 가장 크게 터빈에 작용될 수 있도록 일정한 각도로 설치된 것을 특징으로하는 통신 및 보안시설 기능을 겸비한 하이브리드 풍력발전시스템.
3. 제 1항에 있어서, 수직축으로 적층되는 상기 터빈의 상하로 설치되는 풍향유도판은 터빈의 상단과 하단에 설치하거나 2층 형태의 터빈을 구성할 경우에는 중앙에 위치되도록 설치하고, 풍향유도판의 내부에 발전기를 비롯한 제반 부속품이나 제어관련 장치들을 설치한 것을 특징으로하는 통신 및 보안시설 기능을 겸비한 하이브리드 풍력발전시스템.
4. 제 1항에 있어서, 지상에 고정되는 주기둥이 원형일 경우 최소 1개 이상의 레일을 부착하여 주기둥의 보조재 역할을 하여 강한 지지력을 확보하여 바람에 의해 설비부 전체가 회전하거나 뒤틀림이 발생하지 않도록 한 것을 특징으로하는 통신 및 보안시설 기능을 겸비한 하이브리드 풍력발전시스템.
   

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