KR20180096331A - 지반침하 대비용 태양광 발전 장치, 태양광 발전 시스템, 및 친환경 하이브리드 발전시스템 - Google Patents

지반침하 대비용 태양광 발전 장치, 태양광 발전 시스템, 및 친환경 하이브리드 발전시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 태양광 패널, 상기 태양광 패널을 지지하는 지지대, 및 상기 지지대 하단에 설치되고 적어도 일부가 지면에 매립되는 파운데이션을 포함하고, 상기 파운데이션은, 케이싱; 상기 케이싱의 상면에 설치되는 우수 유입구; 상기 우수 유입구를 통해 유입되는 우수를 저장하는 우수 저장조; 및 상기 케이싱의 측면 또는 저면에 설치되어서 상기 우수를 외부 기기 또는 토지로 배출하는 우수 배출구를 포함하는, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치, 태양광 발전 시스템, 및 친환경 하이브리드 발전시스템에 관한 것이다.

Description

지반침하 대비용 태양광 발전 장치, 태양광 발전 시스템, 및 친환경 하이브리드 발전시스템{SOLAR ENERGY GENERATION DEVICE FOR PREPARING GROUND SUBSIDENCE, SOLAR ENERGY GENERATION SYSTEM, AND ENVIRONMENT FRIENDLY HYBRID POWER GENERATION SYSTEM}
본 발명은 매립지나 연약 지반등에서 발생하는 부동 침하 현상에 대비하고, 매립지에서 발생하는 부식성 가스를 강제 포집하여 시스템의 내구성을 담보하면서 친환경적으로 이용할 수 있는, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치, 태양광 발전 시스템, 및 친환경 하이브리드 발전시스템에 관한 것이다.
생활 폐기물의 처리방법으로서, 생활 폐기물을 적절하게 매립 복토하여 위생적으로 악취 물질, 침출수를 처리하는 위생매립을 사용하게 된다.
이와 같은 생활 폐기물을 매립하는 매립지의 상부면은 유휴지로서 통상 20~30년 방치된다. 왜냐하면, 매립지는 그 지중에 매립된 생활 폐기물이 분해되면서 지면 자체가 침하되게 되거나, 그 내부에서 매립 가스가 발생되기 때문에 20~30년간 안정화 기간이 필요하게 되기 때문이다.
통상 이와 같은 매립지는 도심과는 거리가 있는 산간, 계곡, 평지 지대에 선정되기 때문에 20~30년 이상 유휴지로 유지하는 것은 경제상 손해에 해당할 것이다.
이에 기존에는 매립지 가스를 이용한 발전 시스템이 개발되어 왔다. 그러나 여전히 매립지의 상부면을 활용하기에는부동 침하 현상이 발생되어서 안정성에 문제가 있었다. 또한, 매립지 가스는 부식성 가스이므로 지표면에 태양광 패널과 같은 시설이 설치되는 경우, 이 매립지 가스로 인하여 부식이 발생하기 때문에 문제의 소지가 된다.
이에 본원 발명에서는 연약 지반등에서 발생하는 부동 침하가 발생되는 유휴지를 경제적이면서 친환경적이고 안전하게 활용하는 방안을 제시하고자 한다.
이에 본원 발명에서는 부동 침하가 발생되는 유휴지를 경제적이면서 친환경적으로 지반침하 대비용 태양광 발전 장치, 태양광 발전 시스템, 및 친환경 하이브리드 발전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일실시예인 지반침하 대비용 태양광 발전 장치는, 태양광 패널, 상기 태양광 패널을 지지하는 지지대, 및 상기 지지대 하단에 설치되는 파운데이션을 포함하고, 상기 파운데이션은, 케이싱; 상기 케이싱의 상면에 설치되는 우수 유입구; 상기 우수 유입구를 통해 유입되는 우수를 저장하는 우수 저장조; 및 상기 케이싱의 측면 또는 저면에 설치되어서 상기 우수를 외부 기기 또는 토지로 배출하는 우수 배출구를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 지반침하 대비용 태양광 발전 장치는, 상기 태양광 패널의 저면에 설치되는 집수부를 더 포함하고, 상기 집수부에 모여진 우수는 상기 우수 유입구를 통해 유입될 수 있다.
여기서, 상기 지반침하 대비용 태양광 발전 장치는, 상기 우수 저장조는 다수의 셀 및 각 셀에 설치되는 배수 밸브를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 지반침하 대비용 태양광 발전 장치는, 상기 케이싱에 설치된 기울기 센서; 및 상기 기울기 센서로부터 획득되는 기울기 정보에 기초하여 배수 밸브의 온오프를 제어하여 우수 저장조의 우수를 외부로 배출하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 지반침하 대비용 태양광 발전 장치는, 외부 통신 기기와 통신하기 위한 통신부를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 기울기 정보에 기초하여 부동 침하 알람 정보를 생성하고, 상기 외부 통신 기기로 상기 부동 침하 알람 정보를 전송할 수 있다.
여기서, 상기 지반침하 대비용 태양광 발전 장치는, 상기 우수 저장조의 우수량을 감지하는 유량 감지 센서; 상기 우수 저장조의 우수를 상기 외부 기기로 보내기 위한 펌프; 및 상기 유량 감지 센서의 우수 저장 정보에 기초하여 상기 펌프의 동작을 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 우수 저장조는, 상기 케이싱의 양측면에 설치되는 원통형 수조를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 우수 저장조는, 상기 케이싱의 상면 양측부에 설치되는 원통형 수조를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 외부 기기는, 급수조일 수 있다.
본 발명의 다른 실시예인 태양광 발전 시스템은, 매립지에 다수 설치되는 태양광 발전 장치, 상기 태양광 발전 장치는, 태양광 패널, 상기 태양광 패널에 부착되는 지지대, 및 상기 지지대 하단에 설치되는 파운데이션 저수조를 포함함; 및 상기 파운데이션 저수조에 저장된 우수를 전달받아 저장하는 수조를 포함할 수 있다.
여기서 상기 태양광 발전 장치는 상기 파운데이션 저수조 측면에 설치되어서 인접한 다른 파운데이션 저수조와 연통하기 위한 배수연결통을 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 태양광 발전 시스템은, 상기 파운데이션 저수조에 설치된 기울기 센서; 상기 배수 연결통을 통해 파운데이션 저수조간에 우수를 이송시키는 펌프; 및 상기 기울기 센서에 기초하여 배수/급수 밸브 및 상기 펌프를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 태양광 발전 시스템은, 상기 파운데이션 저수조에 설치된 기울기 센서; 상기 수조와 상기 파운데이션 사이에 설치되는 배수/및 급수 밸브; 저수조 및 수조에 저장된 우수를 이송시키는 펌프; 및 상기 기울기 센서에 기초하여 배수/급수 밸브 및 상기 펌프를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 태양광 발전 시스템은 상기 파운데이션 저수조에 설치되어서 상기 파운데이션 저수조의 수량을 확인할 수 있도록 하는 수위계를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 태양광 발전 시스템은, 상기 태양광 발전 장치 인근에 설치되며, 상기 수조와 연결되는 스프링쿨러; 상기 태양광 패널의 온도를 감지하는 온도 센서; 및 상기 온도 센서로부터의 패널 온도 정보에 기초하여 상기 스플링 쿨러를 동작시키는 제어부를 더 포함할 수 있다.
여기서, 본 발명의 또다른 실시예인 친환경 하이브리드 발전 시스템은, 매립지에 다수 설치되는 태양광 발전 장치, 상기 태양광 발전 장치는, 태양광 패널, 상기 태양광 패널에 부착되는 지지대, 및 상기 지지대 하단에 설치되는 파운데이션을 포함함; 상기 매립지 지중에 설치되어서 매립지 가스를 포집하는 매립지가스 포집기; 상기 매립지 가스를 전처리하여 연료 가스를 생성하는 전처리 장치; 및 상기 연료 가스를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 가스 엔진 발전 장치를 포함할 수 있다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 태양광 발전 장치의 파운데이션에 우수를 저장할 수 있게 되어, 기초하중을 추가하여 안정성을 높이면서도 평형수로서 역할을 하여 태양광 발전 장치의 전체적인 설치 안정성을 높이면서도 매립지등의 우수를 태양광 패널의 표면 세척이나 하절기 과열 방지용 냉각수로서 재활용할 수 있게 된다.
또한 파운데이션에 저장된 우수는 급수조로 공급되어서 각종 생활 용수로서 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 파운데이션 내의 우수를 기울기에 따라 적절하게 유입 배출 시킴으로써, 부동 침하에 대응할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 태양광 발전 단지에서 우수를 스프링 쿨러로 사용하여 태양광 패널을 적절 온도에서 동작시킴으로써 태양광 패널의 발전 효율을 극대화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 지반침하 대비용 태양광 발전 장치의 사시도.
도 2는 도 1의 지반침하 대비용 태양광 발전 장치의 단면도.
도 3은 본 발명의 일실시예인 지반침하 대비용 태양광 발전 장치에 사용되는 파운데이션의 다양한 예를 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예인 지반침하 대비용 태양광 발전 장치의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예인 태양광 발전 시스템의 설치 상태를 설명하기 위한 개념도.
도 6은 도 5의 태양광 발전 시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예인 친환경 하이브리드 발전시스템의 설치 상태를 설명하기 위한 개념도.
도 8은 도 7의 친환경 하이브리드 발전시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예들을 첨부된 도면을 참고하여 더욱 상세히 설명한다. 본 발명의 실시예들은 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 설명하는 실시예들에 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시예들은 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 상세하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 지반침하 대비용 태양광 발전 장치, 태양광 발전 시스템, 및 친환경 하이브리드 발전시스템에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다.
도 1은 본 발명의 일실시예인 지반침하 대비용 태양광 발전 장치(100)의 사시도이고, 도 2는 도 1의 지반침하 대비용 태양광 발전 장치(100)의 단면도이다. 도시된 바와 같이 본 발명의 일실시예인 지반침하 대비용 태양광 발전장치는, 크게 태양광패널(1), 지지대(2), 그리고 파운데이션(3:파운데이션 저수조라고도 함)으로 구성될 수 있다.
태양광 패널(1)은 여러 개의 태양광 전지가 매트릭스 형태로 부착되어서 태양 에너지를 전기에너지로 전환시키는 역할을 한다. PN 접합면을 가지는 반도체 접합 영역에 금지대폭보다 큰 에너지의 빛이 조사되면 전자와 정공이 발생하여 접합영역에 형성된 내부전장이 전자는 N형 반도체로, 정공은 P형 반도체로 이동시켜 기전력이 발생한다. N형 반도체, P형 반도체 각각 부착된 전극이 부극과 정극이 되어 직류전류를 취하는 것이 가능해진다. 태양 전지 반도체의 재료로서는 실리콘뿐만이 아니라 갈륨비소, 카드뮴텔루르, 황화카드뮴, 인듐인 또는 이 재료들 사이의 복합체를 사용하고 있으나, 일반적으로 실리콘을 쓴다. 태양광 패널(1)의 저면에는 반원통형의 집수부(11)가 설치되어서, 태양광 패널(1)로 떨어지는 우수를 모아서 우수 유입구(32)로 유입하는 기능을 하게 된다.
지지대(2)는, 도시된 바와 같이, 태양광 패널(1)이 일정 각도로(가능한한 태양에 수직으로 설치되는 것이 가장 바람직) 설치되게 하는 구성요소이다. 이 지지대(2)는 금속재 또는 합성수지재로 구성되며, 눈, 비바람, 태풍 등의 다양한 자연 현상에도 충분히 지지할 수 있도록 구성된다. 본 발명에서 지지대(2)는 금속재로 이루어지며, 특히 태양광 패널(1)이 소정 각도 기울어지도록 하는 부착부를 구비하고 있다.
지지대(2)의 하단에 설치되는 파운데이션(3)은 본 발명에 따른 태양광 발전 장치(100)의 기초 역할을 한다. 파운데이션(3)은 그 일부가 지중에 매립되고 일부는 지상에 위치할 수 있게 되며, 지상에 위치한 파운데이션(3) 부분은 투명 재질로 이루어져서 파운데이션(3) 내부를 육안으로 관할 가능하게 구성할 수 있다.
파운데이션(3)은 케이싱(31)과, 케이싱(31)의 상면에 형성된 우수 유입구(32), 그리고, 측면(또는 저면)에 설치되는 우수 배출구(34)를 포함하여 구성된다. 상기 우수 유입구(32)를 통해 유입되는 우수(물)은 케이싱(31) 내부의 수용공간에 설치된 우수 저장조(33)에 모여지게 되고, 필요에 따라 우수 배출구(34)로 배출되게 된다. 이와 같이 파운데이션(3)에 물을 저장할 수 있는 구조가 되어서 파운데이션(3) 생산시에는 경량으로 만들기 때문에 태양광 발전 장치(100)의 이동이나 조립이 편리하게 되고, 실제 매립되는 경우, 물에 의해 그 중량이 커지게 되어서 보다 안정적으로 태양광 발전 장치(100)를 설치할 수 있게 된다. 또한, 후술하겠지만, 상기 우수 저장조(33)의 물은 평형수의 역할을 하여서 매립지의 부동 침하 현상에도 태양광 발전 장치(100)를 안정적으로 매립지에 지지할 수 있게 된다. 더욱이, 우수 저장조(33)의 물은 외부의 급수조 등에 공급되어서, 추후 조경수나 소방용수, 비상 용수 등으로 활용할 수 있게 된다.
우수 배출구(34)는 우수 저장조(33)에 모여진 우수를 토지나 혹은 인접한 다른 파운데이션(3)의 우수저장조(33)로 이송시키기 위한 구성요소이다. 도면에는 측면에 우수 배출구(34)가 돌출 형성되어 있으나 이에 한정되지 않고, 케이싱(31)의 저면에도 설치될 수 있다. 우수 배출구(34)가 인접한 파운데이션(3)과 연결되는 경우, 배수 연결통이라 명명할 수 있게 된다.
이하에서는 파운데이션(3)의 다양한 예를 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예인 지반침하 대비용 태양광 발전 장치(100)에 사용되는 파운데이션(3)의 다양한 예를 나타내는 도면이다. 도 3의 (a)는 파운데이션(3)의 제 1 실시예이다. 도 3의 (a)는 수조형으로서, 그 내부에 메트릭스 셀 형태의 다수의 셀(미도시) 구조를 구비하게 되며, 각 셀마다 밸브가 형성된 형태이며, 외부에는 일정 높이에 우수 배출구(34)가 형성된다. 이와 같은 구성에 따라 일정 높이까지는 우수가 유지되며, 그 이상 우수가 저장조에 차게 되면, 우수 배출구(34)를 통해 우수가 급수조 또는 지중으로 배출되게 된다. 그리고, 지반 침하 현상에 대응하기 위하여, 또한 각 셀마다의 밸브를 제어하여 파운데이션(3)의 무게 중심을 변경하여서 전체적으로 태양광 발전 장치(100)의 밸런스 향상을 도모 할 수 있게 된다.
도 3의 (b)는 측면 부착형이다. 케이싱(31)의 양측에 원통형 수조(331:수집관)을 부착된 형태이다. 모여진 우수는, 케이싱(31)의 양측에 설치된 수조에 모여지게 되고, 이에 따라 파운데이션(3)의 수평 평형력이 강화되게 된다.
도 3의 (c)는 상부면 부착형이다. 케이싱(31)의 상부 양측에 원통형(반원통형) 수조(332:수집관)을 부착된 형태이다. 모여진 우수는, 케이싱(31)의 상부 양측에 설치된 수조에 모아지게 되고, 이에 따라 파운데이션(3)의 평형력 뿐만 아니라 수직 안정력이 강화되게 된다.
도 3의 (d)는 매입형이다. 케이싱(31)의 내부의 양측부 수조(333:수집관)을 부착된 형태이다. 모여진 우수는, 케이싱(31)의 내부 양측에 설치된 수조에 모아지게 되고, 이에 따라 파운데이션(3)의 평형력 뿐만 아니라 수직 안정력이 강화되게 된다.
이하에서는 상술한 구성을 가진 지반침하 대비용 태양광 발전 장치(100)의 전자적인 구성을 도 4를 참조하여 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명의 일실시예인 지반침하 대비용 태양광 발전 장치(100)의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예인 지반침하 대비용 태양광 발전 장치(100)는, 기울기 센서(4), 배수/급수 밸브(5), 통신부(6), 유량 감지센서(7), 펌프(8) 및 제어부(9)를 포함하여 구성될 수 있다.
기울기 센서(4)는 매립지의 부동 침하로 인해 매립지 태양광 발전 장치(100)에 부착되는 구성요소이다. 기울기 센서(4)는 파운데이션(3)에 설치될수도 있고, 지지대(2)에 설치될 수도 있고, 태양광 패널(1)에 설치될 수도 있다.
배수/급수 밸브(5)는, 파운데이션(3) 내부의 우수 저장조(33)에 각 셀마다 설치되어서, 제어부(9)의 제어하에 기울기 감지 센서로부터의 기울기 정보에 기초하여 온오프 제어되는 구성요소이다. 예컨대, 기울기 센서(4)에 의해 부동 침하 현상 등으로 인해 태양광 발전 장치(100)가 우측으로 기울어져 있다고 판단되며, 제어부(9)는, 상기 펌프를 구동하고, 배수/급수 밸브를 온/오프하여 우측에 있는 셀의 우수를 배출시키고, 좌측에 있는 셀에 물을 공급한다. 그 결과, 태양광 발전 장치(100)의 평형을 맞추게 하여 부동 침하 현상에 대응하도록 구성될 수 있다.
통신부(6)는 외부 통신 기기와 통신을 하기 구성요소이다. 기울기 감지 센서(4)를 통해 기울기 정보를 획득한 제어부는, 상기 기울기 정보가 기준 정보 이상인 경우, 부동침하로 인해 태양광 발전 장치(100)의 고장 또는 파손이 우려된다고 판단하여 외부 통신 기기(예컨데 안전 관리 센터 서버, 안전 관리 요원의 이동 단말기)로 부동 침하 알람 정보를 전송하게 된다. 이에 따라, 태양광 발전 단지 운영자들은 문제 발생을 재빨리 파악하여 적절한 조치를 취할 수 있게 된다.
또한, 유량 감지 센서(7)는 우수 저장조(33)의 우수량의 감지하는 기능을 한다. 우수 저장조(33)의 저장량을 감지하여 우수 저장 정보를 생성하고, 제어부(9)는 상기 우수 저장 정보에 기초하여 펌프를 동작시켜 우수 배출구(34) 우수를 배출하여 적절한 양의 우수를 파운데이션(3) 내부에 유지하도록 한다.
이상과 같은 동작에 의해, 본원 발명의 일예인 지반침하 대비용 발전 장치(100)에 따르면, 부동 침하에 대응하기 위하여 저절하게 무게 중심을 이동시킬 수 있게 된다.
이하에서는, 상술한 지반침하 대비용 발전장치가 다수 설치되는 태양광 발전시스템의 설치 상태 및 동작에 대하여 도 5 및 도 6에서 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예인 태양광 발전 시스템의 설치 상태를 설명하기 위한 개념도이다. 도시된 바와 같이, 본원 발명의 다른 실시예인 태양광 발전 시스템은, 다수의 태양광 발전 장치(100)와, 급수조(200)로 구성된다.
태양광 발전 장치(100)는 도 1 내지 도 4에서 이미 설명된 구성요소이므로 이에 대한 설명을 생략하도록 한다. 태양광 발전 장치(100)의 파운데이션(3)에는 각각 기울기 센서(300)가 부착되어 있으며, 파운데이션(3)의 우수 저장조(33)에 저장된 우수는 급수조(200)로 이송된다. 급수조(200)에 저장된 우수는, 조경수, 소방용수, 비상용수 등으로 사용될 수 있으며, 특히 스프링 쿨러(미도시)가 지면에 설치되는 경우, 태양광 패널(1)이 과열되는 것을 방지하기 위한 냉각수로서 기능을 할 수 있다. 즉, 태양광 패널(1)에 온도센서(미도시)가 설치되고, 태양광 발전 장치(100) 인근에 스프링쿨러가 배치된 상태에서, 온도 센서로부터의 패널(1) 온도 정보가 기준값 이상인 경우 스프링 쿨러를 동작시켜 태양광 패널(1)을 냉각시킴으로써 태양광 패널(1)의 작동 효율을 높일 수 있게 된다.
우수 저장조(33)에 설치된 다수의 기울기 센서(300)를 통해 지면의 부동 침하 현상이 어떤 형상을 갖는지 알수 있게 된다. 이에 따라, 부동 침하 현상에 대응하기 위하여 급수/배수 밸브 및 펌프등을 동작시켜 각 우수 저장조(33)의 우수량을 제어하고, 이에 따라 전체적인 태양광 발전 시스템의 부동침하 현상에 대한 대응이 가능하게 된다.
한편 파운데이션(3)은 외부로 일부 노출되고, 이 부분은 투명 재질로 이루어져 각 우수 저장조(33)의 저장량을 육안으로 확인할 수 있게 된다. 또는 수위계가 파운데이션(3) 측면에 설치되어서 우수 저장조(33)의 우수 저장량을 육안으로 확인할 수 있게 된다.
한편, 파운데이션(3)의 측면에 설치되는 배수 연결통(34: 도 1 참조)은 인근 태양광 발전 장치(100)의 파운데이션(3)과 연통되어서, 거대한 메트릭스 형태의 다수의 태양광 발전 장치 셀 구조를 형성할 수 있게 된다. 이와 같은 구성하에서, 태양광 발전 시스템은, 상기 파운데이션(3)에 설치된 기울기 센서(300)를 통해 지반 침하 현상을 확인하고, 펌프를 구동하여 각 파운데이션(3) 내의 우수를 인접 파운데이션으로 이송시킬 수 있도록 구성함으로써, 지반 침하 현상에 대하여 다수의 태양광 발전 장치(100)가 하나가 되어서 적절하게 대응하여 시설을 보호할 수 있게 된다.
이하, 태양광 발전 시스템의 동작에 대하여 도 6을 참조하여 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 6은 도 5의 태양광 발전 시스템의 전자적인 구성을 설명하기 위한 블록 구성도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본원 발명에 따른 태양광 발전 시스템은, 태양광 발전 장치(100), 수조(200), 기울기 센서(300), 배수/급수 밸브(400), 펌프(500), 및 제어부(600)를 포함하여 구성될 수 있다.
도 5에서 설명한 바와 같이, 다수의 태양광 발전 장치(100)의 파운데이션(3)에 부착된 기울기 센서(300)에서 기울기 정보를 획득하면 제어부(600)는 전체적인 부동 침하 현상의 형상을 알 수 있게 된다. 이에 대응하기 위하여, 제어부(600)는, 파운데이션(3) 내의 물을 배출하거나 공급하게 된다. 이를 위해 급수/배수 밸브(400) 및 펌프(500)를 제어하여 수조내에 있는 물을 파운데이션(3)으로 공급하거나, 또는 파운데이션(3) 내에 있는 물을 수조로 공급하여 부동 침하 현상에 대응되게 된다.
이하에서, 상술한 태양광 발전장치를 포함하는, 친환경 하이브리드 발전시스템에 관하여 설명하도록 한다.
도 7은 본 발명의 또다른 실시예인 친환경 하이브리드 발전시스템의 설치 상태를 설명하기 위한 개념도이다. 매립지에서는 상술한바 와 같이, 다량의 매립지 가스가 발생되고, 이 매립지 가스는 부동 침하의 원인이 되기도 한다. 이를 적절하게 배출하기 위하여 매립지 내에는 매립지 가스 포집기(900)가 설치된다. 매립지 가스 포집기(900)에서 발생되는 매립지 가스는 전처리 장치(1000)에서 미세 먼지 및 불순물을 제거하여 메탄가스(연료 가스)로 전환되며, 가스 엔진 발전 장치(1100)는 이를 이용하여 발전을 하게 된다.
이러한 가스 발전과 더불어서, 태양광 발전 장치(100)에서 발전이 이루어지게 되며, 이들이 합쳐져서 한국 전력과 같은 전기 공급 업체나, 인근 가정 공장에 전기를 공급하게 된다.
상술한 구성을 가진 본 발명의 일실시예에 따르면, 태양광 발전 장치의 파운데이션에 우수를 저장할 수 있게 되어, 기초하중을 추가하여 안정성을 높이면서도 평형수로서 역할을 하여 태양광 발전 장치의 전체적인 설치 안정성을 높이면서도 매립지등의 우수를 태양광 패널의 표면 세척이나 하절기 과열 방지용 냉각수로서 재활용할 수 있게 된다.
또한 파운데이션에 저장된 우수는 급수조로 공급되어서 각종 생활 용수로서 이용될 수 있다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 파운데이션 내의 우수를 기울기에 따라 적절하게 유입 배출 시킴으로써, 부동 침하에 대응할 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 태양광 발전 단지에서 우수를 스프링 쿨러로 사용하여 태양광 패널을 적절 온도에서 동작시킴으로써 태양광 패널의 발전 효율을 극대화할 수 있게 된다.
상기와 같이 설명된 지반침하 대비용 태양광 발전 장치, 태양광 발전 시스템, 및 친환경 하이브리드 발전시스템는 상기 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용될 수 있는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
1 : 태양광 패널
11 : 집수부
2 : 지지대
3 : 파운데이션
31 : 케이싱
32 : 유수 유입구
33 : 우수 저장조
34 : 우수 배출구
4 : 기울기 센서
5 : 밸브
6 : 통신부
7 : 유량 감지 센서
8 : 펌프
100 :태양광 발전 장치

Claims (16)

  1. 태양광 패널, 상기 태양광 패널을 지지하는 지지대, 및 상기 지지대 하단에 설치되는 파운데이션을 포함하고,
    상기 파운데이션은,
    케이싱;
    상기 케이싱의 상면에 설치되는 우수 유입구;
    상기 우수 유입구를 통해 유입되는 우수를 저장하는 우수 저장조; 및
    상기 케이싱의 측면 또는 저면에 설치되어서 상기 우수를 외부 기기 또는 토지로 배출하는 우수 배출구를 포함하는, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 패널의 저면에 설치되는 집수부를 더 포함하고,
    상기 집수부에 모여진 우수는 상기 우수 유입구를 통해 유입되는, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 우수 저장조는 다수의 셀 및 각 셀에 설치되는 배수 밸브를 포함하는, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 케이싱에 설치된 기울기 센서;
    상기 기울기 센서로부터 획득되는 기울기 정보에 기초하여 배수 밸브의 온오프를 제어하여 우수 저장조의 우수를 외부로 배출하는 제어부를 포함하는, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    외부 통신 기기와 통신하기 위한 통신부를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 기울기 정보에 기초하여 부동 침하 알람 정보를 생성하고, 상기 외부 통신 기기로 상기 부동 침하 알람 정보를 전송하는, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치.
  6. 제 3 항에 있어서,
    상기 우수 저장조의 우수량을 감지하는 유량 감지 센서;
    상기 우수 저장조의 우수를 상기 외부 기기로 보내기 위한 펌프; 및
    상기 유량 감지 센서의 우수 저장 정보에 기초하여 상기 펌프의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 우수 저장조는,
    상기 케이싱의 양측면에 설치되는 원통형 수조를 포함하는, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치.
  8. 제 1 항에 있어서,
    상기 우수 저장조는,
    상기 케이싱의 상면 양측부에 설치되는 원통형 수조를 포함하는, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 외부 기기는, 급수조인, 지반침하 대비용 태양광 발전 장치.
  10. 매립지에 다수 설치되는 태양광 발전 장치, 상기 태양광 발전 장치는, 태양광 패널, 상기 태양광 패널에 부착되는 지지대, 및 상기 지지대 하단에 설치되는 파운데이션 저수조를 포함함; 및
    상기 파운데이션 저수조에 저장된 우수를 전달받아 저장하는 수조를 포함하는, 태양광 발전 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 태양광 발전 장치는 상기 파운데이션 저수조 측면에 설치되어서 인접한 다른 파운데이션 저수조와 연통하기 위한 배수 연결통을 더 포함하는, 태양광 발전 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 파운데이션 저수조에 설치된 기울기 센서;
    상기 배수 연결통을 통해 파운데이션 저수조간에 우수를 이송시키는 펌프; 및
    상기 기울기 센서에 기초하여 상기 펌프를 제어하는 제어부를 포함하는, 태양광 발전 시스템.
  13. 제 10 항에 있어서,
    상기 파운데이션 저수조에 설치된 기울기 센서;
    상기 수조와 상기 파운데이션 저수조 사이에 설치되는 배수/및 급수 밸브;
    상기 파운데이션 저수조 및 수조에 저장된 우수를 이송시키는 펌프; 및
    상기 기울기 센서에 기초하여 배수/급수 밸브 및 상기 펌프를 제어하는 제어부를 포함하는, 태양광 발전 시스템.
  14. 제 10 항에 있어서,
    상기 파운데이션 저수조에 설치되어서 상기 파운데이션 저수조의 수량을 확인할 수 있도록 하는 수위계를 더 포함하는 , 태양광 발전 시스템.
  15. 제 10 항에 있어서,
    상기 태양광 발전 장치 인근에 설치되며, 상기 수조와 연결되는 스프링쿨러;
    상기 태양광 패널의 온도를 감지하는 온도 센서; 및
    상기 온도 센서로부터의 패널 온도 정보에 기초하여 상기 스플링쿨러를 동작시키는 제어부를 더 포함하는, 태양광 발전 시스템.
  16. 매립지에 다수 설치되는 태양광 발전 장치, 상기 태양광 발전 장치는, 태양광 패널, 상기 태양광 패널에 부착되는 지지대, 및 상기 지지대 하단에 설치되는 파운데이션을 포함함;
    상기 매립지 지중에 설치되어서 매립지 가스를 포집하는 매립지가스 포집기;
    상기 매립지 가스를 전처리하여 연료 가스를 생성하는 전처리 장치; 및
    상기 연료 가스를 이용하여 전기 에너지를 생성하는 가스 엔진 발전 장치를 포함하는, 친환경 하이브리드 발전 시스템.
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