KR20180023431A - 펜스형 태양광발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광을 이용하여 전기에너지를 변환 및 저장하여 다목적으로 활용될 수 있도록 하는 태양전지모듈이 구비된 펜스형 태양광발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펜스에 태양전지모듈을 수직방향으로 설치함으로써 설치면적을 확보하고 심미적 효과를 거둘 수 있는 펜스형 태양광발전장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 펜스형 태양광발전장치는 태양전지모듈을 펜스와 같은 구조물에 설치 및 펜스와 같은 구조물로 사용할 수 있으면서, 태양전지모듈을 설치시 면적을 확보하고 심미적 효과를 거둘 수 있음은 물론 태양광을 받아 전기에너지를 변환할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 태양전지모듈을 수직방향으로 설치 및 반사판을 구비하여 일조시간 내내 태양광을 전기에너지로 변환할 수 있어 효율을 높일 수 있으며, 태양의 위치변화에 대응하여 태양전지패널을 정확하고 안정적으로 회전시킬 수 있는 구조를 채택하여 유지관리의 효율을 높일 수 있다.

Description

펜스형 태양광발전장치{Fence type photovoltaic system}
본 발명은 태양광을 이용하여 전기에너지를 변환 및 저장하여 다목적으로 활용될 수 있도록 하는 태양전지모듈이 구비된 펜스형 태양광발전장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 펜스에 태양전지모듈을 수직방향으로 설치함으로써 설치면적을 확보하고 심미적 효과를 거둘 수 있는 펜스형 태양광발전장치에 관한 것이다.
환경과 미래자원에 대한 문제 인식이 커질수록 화석에너지를 대체할 수 있는 대체에너지에 대한 관심과 효용성이 증대되고 있는 실정이며, 특히 태양에너지를 이용하여 전기에너지로 변환하여 사용하는 태양광분야 역시 갈수록 그 활용의 폭이 증대되고 있다.
근래에 들어 각종 옥외 시설물에 사용되는 조명 등에 있어 태양광을 전기에너지로 변환하여 이를 에너지원으로 사용하는 시설들이 늘어나고 있으며, 특히 아파트단지 내에 설치되는 가로등과 같은 조명시설에도 태양광집열판과 같은 시설을 설치하여 이를 에너지원으로 사용하는 시설들이 늘어나고 있다.
그러나 종래 태양광을 에너지원으로 이용하는 가로등과 같은 조명시설들은 조명등 옆에 별도의 태양광집열판과 같은 장비를 설치하여 사용하는 실정이나, 아파트 단지와 같이 고층의 건물들이 들어서 있는 경우에는 그 특성상 하루 종일 태양광이 들지 않거나 하루의 대다수가 태양이 비치지 않는 음영 지역도 다수 존재하게 되기 때문에 이러한 지역에 설치되는 조명등에는 태양광모듈을 장착하더라도 충분한 전기에너지를 생산하기 어려운 문제가 있다.
또한, 별도로 태양광모듈을 별도의 장소에 설치한다 하더라도 이는 태양광집열판 설치를 위한 별도의 공간을 차지하게 되어 공간의 활용성을 저해하게 되는 문제가 발생하게 된다.
따라서, 별도의 공간을 차지하지 않아 공간의 활용성을 높일 수 있고, 기존의 시설물을 활용하여 효용성 역시 높일 수 있도록 기존에 설치된 펜스를 태양광모듈로 활용하는 방식을 생각해 볼 수 있겠으나, 이 경우 펜스에 설치되는 태양광모듈의 면적 대비 효율을 높일 수 있는 방안이 강구되어야 하는 실정이다.
KR 10-1005296 B1 KR 10-1236404 B1 KR 10-1402335 B1
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 태양전지모듈을 펜스와 같은 구조물에 설치 및 펜스와 같은 구조물로 사용할 수 있으면서, 태양전지모듈을 설치시 면적을 확보하고 심미적 효과를 거둘 수 있음은 물론 태양광을 받아 전기에너지를 변환할 수 있는 펜스형 태양광발전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 태양전지모듈을 수직방향으로 설치 및 반사판을 구비하여 일조시간 내내 태양광을 전기에너지로 변환할 수 있어 효율을 높일 수 있으며, 태양의 위치변화에 대응하여 태양전지패널을 정확하고 안정적으로 회전시킬 수 있는 구조를 채택하여 유지관리의 효율을 높일 수 있는 펜스형 태양광발전장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 펜스형 태양광발전장치는 전면 및 후면으로 태양광을 수광하여 발전하는 태양전지모듈과; 상기 태양전지모듈이 수직방향으로 설치되는 펜스구조물과; 상기 펜스구조물에 대해 상기 태양전지모듈을 좌우 방향으로 회동 가능하게 지지하기 위한 지지유닛;을 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 지지유닛은 상기 펜스구조물의 상부에 고정되는 고정프레임과, 상기 고정부프레임의 상측에 설치되는 회전판과, 상기 회전판의 중앙에 상방으로 돌출되게 설치된 지지축과, 상기 태양전지모듈의 가장자리에 구비되어 상기 지지축이 삽입될 수 있게 형성된 삽입부재와, 상기 태양전지모듈과 상기 회전판 사이에 배치되어 상기 태양전지모듈을 지지하는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 양측에 각각 설치되어 상기 태양전지모듈의 전면과 후면으로 태양광을 반사시키는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 펜스구조물은 수상에 부상할 수 있게 형성된 부유체와, 상기 부유체의 서로 대향되는 일 측과 타 측으로부터 연장되어 상기 부유체의 균형을 유지하기 위한 균형유지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 균형유지부는 상기 부유체의 양 측면으로부터 각각 연장된 연장부와, 상기 연장부의 단부에 형성되어 인접하는 일 측과 타 측의 부유체를 서로 연결하기 위한 연결부를 포함하고, 상기 연결부는 인접하는 일 측 부유체의 연결부에 끼움 결합 가능하게 형성된 것을 특징으로 한다.
상기 지지유닛은 상기 태양전지모듈의 길이와 대응되는 간격으로 상기 펜스구조물에 서로 이격되게 설치되고, 상기 태양전지모듈의 길이방향 일 측 단부와 타 측 단부를 각각 삽입 및 지지할 수 있게 형성된 제1브라켓부 및 제2브라켓부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 펜스형 태양광발전장치는 태양전지모듈을 펜스와 같은 구조물에 설치 및 펜스와 같은 구조물로 사용할 수 있으면서, 태양전지모듈을 설치시 면적을 확보하고 심미적 효과를 거둘 수 있음은 물론 태양광을 받아 전기에너지를 변환할 수 있는 장점이 있다.
또한, 본 발명은 태양전지모듈을 수직방향으로 설치 및 반사판을 구비하여 일조시간 내내 태양광을 전기에너지로 변환할 수 있어 효율을 높일 수 있으며, 태양의 위치변화에 대응하여 태양전지패널을 정확하고 안정적으로 회전시킬 수 있는 구조를 채택하여 유지관리의 효율을 높일 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 펜스형 태양광발전장치의 분리사시도.
도 2는 본 발명에 따른 펜스형 태양광발전장치의 측면도.
도 3은 본 발명에 따른 펜스형 태양광발전장치의 지지유닛을 나타낸 단면도.
도 4는 본 발명에 따른 펜스형 태양광발전장치의 다른 실시 예를 나타낸 사시도.
도 5는 도 4에 도시된 펜스형 태양광발전장치를 연결하여 사용하는 예를 나타낸 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 펜스형 태양광발전장치의 또 다른 실시 예를 나타낸 사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 펜스형 태양광발전장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 3에는 본 발명의 제1실시예에 따른 펜스형 태양광발전장치가 도시되어 있다. 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 실시 예에 따른 펜스형 태양광발전장치는 태양전지모듈(100)과, 펜스구조물(200)과, 지지유닛(300)을 구비한다.
상기 태양전지모듈(100)은 전면 및 후면으로 태양광을 수광하여 발전할 수 있게 된 것을 적용한다.
상기 펜스구조물(200)은 도로에 설치되는 경계석 또는 중앙분리대 등을 적용할 수 있으며, 본 실시 예에서는 도로 중앙에 콘크리트로 형성된 중앙분리대(201)를 적용하였다.
상기 지지유닛(300)은 태양전지모듈(100)이 수직방향으로 설치될 수 있게 펜스구조물(200)에 대해 태양전지모듈(100)을 좌우로 즉, 수직축을 기준으로 회전 가능하게 지지하는 것으로서, 고정프레임(310)과, 회전판(320)과, 지지축(330)과, 삽입부재(340)와, 지지프레임(350)과, 반사판(360)을 포함한다.
상기 고정프레임(310)은 펜스구조물(200)의 상부에 고정되는 것으로서, 펜스구조물(200)의 상부 일부를 감싸는 형상으로 형성되고, 앵커볼트 또는 볼트 등에 의해 펜스구조물(200)에 고정된다.
상기 회전판(320)은 고정프레임(310)의 상측에 설치되는 것으로서, 원판 형상으로 형성되고, 중앙에는 후술하는 지지축(330)이 일체로 형성되며, 지지축(330)으로부터 반경 방향으로 소정거리 이격된 지점에는 원주방향을 따라 연장된 제1회전안내슬롯(321)이 형성된다. 상기 제1회전안내슬롯(321)은 회전판(320)을 상하로 관통하여 형성되며, 지지축(330)을 기준으로 대칭되게 한 쌍이 형성된다.
상기 지지축(330)은 회전판(320)의 중앙으로부터 상방으로 돌출되게 지지축(330)에 일체로 형성되며, 태양전지모듈(100)의 가장자리에 설치된 삽입부재(340)에 나사 결합 또는 단순 삽입 결합된다.
상기 삽입부재(340)는 태양전지모듈(100)의 가장자리에 구비되어 지지축(330)이 삽입될 수 있게 내부에 중공부가 형성되며, 필요에 따라 중공부의 내주면에 나사산이 형성될 수 있다.
상기 지지프레임(350)은 태양전지모듈(100)과 상기 회전판(320) 사이에 배치되어 태양전지모듈(100)을 지지하는 것으로서, 태양전지모듈(100)의 길이와 대응되는 길이를 갖고, 평판 형상으로 형성되며, 상부가 개방되고 하부와 측방이 폐쇄된 형상으로 형성된다.
그리고, 상기 지지프레임(350)의 중앙에는 지지축(330)이 통과할 수 있게 통과구멍(351)이 형성되고, 통과구멍(351)의 주변으로 회전판(320)에 형성된 제1회전안내슬롯(321)과 대응되는 위치에 제1회전안내슬롯(321)과 대응되는 형상의 제2회전안내슬롯(352)이 형성된다. 상기 제2회전안내슬롯(352)에는 지지축(330)에 대해 태양전지모듈(100)이 회전되게 하거나 회전을 억제하기 위한 회전조절볼트(353)가 체결된다.
상기 회전조절볼트(353)는 지지프레임(350)의 상부에서 제2회전안내슬롯(352) 및 제2회전안내슬롯(352)을 관통하여 고정프레임(310)에 형성된 고정구멍(311)에 나사 체결된다. 상기 회전조절볼트(353)를 고정구멍(311)에 강하게 체결하면 회전조절볼트(353)에 의해 지지프레임(350), 회전판(320), 고정프레임(310)이 가압되면서 태양전지모듈(100), 지지프레임(350), 회전판(320)의 회전이 방지되고, 이와 반대로 회전조절볼트(353)를 고정구멍(311)에 느슨하게 체결하면 고정프레임(310)에 대해 지지프레임(350) 및 회전판(320)이 회전될 수 있는 상태가 된다.
이때, 회전판(320) 및 지지프레임(350)은 회전조절볼트(353)가 제1회전안내슬롯(321) 및 제2회전안내슬롯(352)에 삽입 및 구속되어 있기 때문에 회전시 원활하게 회전시킬 수 있다.
상기 제1회전안내슬롯(321), 제2회전안내슬롯(352) 및 회전조절볼트(353)는 계절에 따라 태양 위치가 변하므로 이에 대응되게 태양전지모듈(100)의 방향을 자유롭게 조절할 수 있게 한다.
또한, 상기 지지프레임(350)의 길이방향 양측 태양전지모듈(100)의 가장자리와 대향되는 상면에는 태양전지모듈(100)을 지지하기 위한 고정축(355)이 상방으로 돌출되게 설치된다. 상기 고정축(355)은 태양전지모듈(100)의 길이방향 양측 가장자리에 마련된 고정부재(105)에 삽입되어 태양전지모듈(100)이 지지프레임(350)에 대해 회전되는 것을 방지한다.
상기 반사판(360)은 지지프레임(350)의 양측에 각각 설치되어 태양전지모듈(100)의 전면과 후면으로 태양광을 반사시키는 것으로서, 평판 형상으로 형성되고, 지지프레임(350)의 개방된 상부 양측에 각각 경사지게 설치된다. 상기 반사판(360)은 도시된 바와 같이 태양의 고도가 높아져 태양전지모듈(100)에 태양광의 입사량이 감소할 때, 태양전지모듈(100)의 설치 방향과 거의 또는 대략 평행한 방향으로 진행하는 태양광을 태양전지모듈(100)의 전면 또는 후면으로 반사시킴으로써 태양전지모듈(100)이 지속적으로 발전할 수 있게 한다.
한편, 도 4 및 도 5에는 본 발명의 제2실시 예에 따른 펜스형 태양광발전장치가 도시되어 있다. 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 실시 예에 따른 펜스형 태양광발전장치는 태양전지모듈(100)과, 펜스구조물(210)과, 지지유닛(300)을 구비한다.
상기 태양전지모듈(100) 및 지지유닛(300)은 본 발명의 제1실시 예에 따른 펜스형 태양광발전장치와 대응되는 구성요소를 적용하였으므로 중복설명은 생략하며, 지지유닛(300)은 태양전지모듈(100)이 펜스구조물(210)에 대해 회전되는 기능을 생략한 형태로 즉, 고정프레임(310)만을 적용할 수 있다.
상기 펜스구조물(210)은 수상에 부상할 수 있게 부력을 가지는 부유체(211)와, 부유체(211)의 서로 대향되는 일 측과 타 측으로부터 연장되어 부유체(211)의 균형을 유지하기 위한 균형유지부(212)를 포함한다.
상기 균형유지부(212)는 부유체(211)와 마찬가지로 부력을 갖는 소재로 형성되며, 수상에서 안정적인 부유가 가능하게 일정 길이 연장된다.
상기 균형유지부(212)는 부유체(211)의 양 측면으로부터 각각 연장된 연장부(213)와, 연장부(213)의 단부에 형성되어 인접하는 일 측과 타 측의 부유체(211)를 서로 연결하기 위한 연결부(214)를 포함하며, 상기 연결부(214)는 도시된 바와 같이 인접하는 일 측 부유체(211)의 연결부(214)를 끼워 넣을 수 있도록 일 측이 개방되게 형성된다.
한편, 도 6에는 본 발명의 제3실시 예에 따른 펜스형 태양광발전장치가 도시되어 있다. 도 6을 참조하면, 본 실시 예에 따른 펜스형 태양광발전장치는 태양전지모듈(100)과, 펜스구조물(220)과, 지지유닛(320)을 구비한다.
본 실시 예에서 상기 펜스구조물(220)은 내부가 빈 사각파이프 형태의 철골프레임(221)과, 이 철골프레임(221)에 설치되는 철망(222)이나 망체, 스크린 등을 구비하는 것을 적용한다.
상기 지지유닛(320)은 상기 태양전지모듈(100)의 길이와 대응되는 간격으로 상기 펜스구조물(220)의 철골프레임(221)에 서로 이격되게 설치되고, 태양전지모듈(100)의 길이방향 일 측 단부와 타 측 단부를 각각 삽입 및 지지할 수 있게 형성된 제1브라켓부(321) 및 제2브라켓부(322)를 포함한다.
상기 제1브라켓부(321)와 제2브라켓부(322)는 각각 하부가 철골프레임(221)의 상부를 감싸도록 형성 및 피스부재 또는 고정볼트를 통해 철골프레임(221)에 고정설치되는 고정부(323)와, 고정부(323)의 상면으로부터 상방으로 연장되고 내측에 태양전지모듈(100)의 두께에 대응되는 폭을 갖는 삽입홈(325)이 형성되며 측방이 개방된 끼움부(324)를 포함한다.
이와 같은 지지유닛(320)은 태양전지모듈(100)의 길이방향 양측을 지지함으로써 태양전지모듈(100)이 강풍 등에 의해 쓰러지는 것을 방지할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 펜스형 태양광발전장치는 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의해서만 정해져야 할 것이다.
100 : 태양전지모듈
200, 210, 220 : 펜스구조물
201 : 중앙분리대
300, 320 : 지지유닛
310 : 고정프레임
320 : 회전판
330 : 지지축
340 : 삽입부재
350 : 지지프레임
360 : 반사판

Claims (5)

  1. 전면 및 후면으로 태양광을 수광하여 발전하는 태양전지모듈과;
    상기 태양전지모듈이 수직방향으로 설치되는 펜스구조물과;
    상기 펜스구조물에 대해 상기 태양전지모듈을 좌우 방향으로 회동 가능하게 지지하기 위한 지지유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 펜스형 태양광발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지유닛은 상기 펜스구조물의 상부에 고정되는 고정프레임과, 상기 고정부프레임의 상측에 설치되는 회전판과, 상기 회전판의 중앙에 상방으로 돌출되게 설치된 지지축과, 상기 태양전지모듈의 가장자리에 구비되어 상기 지지축이 삽입될 수 있게 형성된 삽입부재와, 상기 태양전지모듈과 상기 회전판 사이에 배치되어 상기 태양전지모듈을 지지하는 지지프레임과, 상기 지지프레임의 양측에 각각 설치되어 상기 태양전지모듈의 전면과 후면으로 태양광을 반사시키는 반사판을 포함하는 것을 특징으로 하는 펜스형 태양광발전장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 펜스구조물은 수상에 부상할 수 있게 형성된 부유체와, 상기 부유체의 서로 대향되는 일 측과 타 측으로부터 연장되어 상기 부유체의 균형을 유지하기 위한 균형유지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펜스형 태양광발전장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 균형유지부는 상기 부유체의 양 측면으로부터 각각 연장된 연장부와, 상기 연장부의 단부에 형성되어 인접하는 일 측과 타 측의 부유체를 서로 연결하기 위한 연결부를 포함하고,
    상기 연결부는 인접하는 일 측 부유체의 연결부에 끼움 결합 가능하게 형성된 것을 특징으로 하는 펜스형 태양광발전장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 지지유닛은 상기 태양전지모듈의 길이와 대응되는 간격으로 상기 펜스구조물에 서로 이격되게 설치되고, 상기 태양전지모듈의 길이방향 일 측 단부와 타 측 단부를 각각 삽입 및 지지할 수 있게 형성된 제1브라켓부 및 제2브라켓부를 포함하는 것을 특징으로 하는 펜스형 태양광발전장치.
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