KR20190033367A - 농작물 재배 환경을 제공하는 태양광 발전 시스템 - Google Patents

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KR20190033367A
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Abstract

본 발명은 농작물 재배 환경을 제공하는 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 내부에 제1 물저장 공간을 구비하는 제1 벽 프레임; 제1 벽 프레임과 마주하여 이격 배치되고 내부에 제2 물저장 공간을 구비하는 제2 벽 프레임; 제1 벽 프레임 또는 상기 제2 벽 프레임에 설치되는 물배출부; 제1 벽 프레임과 제2 벽 프레임 사이에 설치되고 내부의 제3 물저장 공간의 양측에서 상기 제1 및 제2 물저장 공간들과 유체소통 가능하게 각각 연결되는 물탱크; 물탱크의 하부에 연결되고 제3 물저장 공간에 저장된 물을 상기 제1 또는 제2 벽 프레임에 공급하는 연결 배관; 제1 벽 프레임 상에 제1 길이로 설치되는 제1 지지프레임; 제2 벽 프레임 상에 제1 길이보다 긴 제2 길이로 설치되는 제2 지지프레임; 및 제1 지지프레임과 제2 지지프레임에 의해 경사지게 설치되는 태양전지 어레이를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하며, 시공 측면에서 지형적인 한계를 극복하면서 태양광 발전과 함께 농작물 재배 등에 적극 활용할 수 있게 된다.

Description

농작물 재배 환경을 제공하는 태양광 발전 시스템{CROP PLANTING SYSTEM USING SOLAR POWER GENERATION}
본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 지형적인 한계를 극복하면서 농작물 재배 등에 활용할 수 있는 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
태양광 발전 시스템은 화석 연료에 의한 환경오염과 지구 온난화 등의 심각성이 폭넓게 인식됨에 따라 그 사용 영역을 확대해 가고 있다. 최근 태양광 발전 시스템은 정부와 기업뿐 아니라 도시와 농어촌의 개인 주택에까지 그 사용 범위를 급속히 확장해 가고 있다.
주택용 태양광 발전 시스템은 주택의 지붕 등에 설치된 태양전지 어레이, 옥내외에 설치되는 인버터, 전력계통연계 보호장치를 구비하고, 이것들을 접속하는 배선 및 접속함과 교류측에 설치되는 전력량계 등으로 구성된다. 이러한 태양광 발전 시스템은 통상 태양전지에서 발전하는 전력이 직류이므로 직류를 인버터 및 계통연계기에서 교류로 변환하면서 전력회사에서 공급되는 교류전력과 동기화하여 사용하도록 구성된다. 또한, 독립형 태양광 발전 시스템의 경우에는 가로등, 교통표지판, 도서벽지 전기장치 등의 시설물 전원으로서 계통연계 없이 설치 및 사용되고 있다.
한편, 기존의 태양광 발전 시스템은 주택이나 시설물을 이용하므로 복수의 태양전지 모듈을 어레이 형태로 배열한 태양전지 어레이의 설치가 상대적으로 용이하였다. 또한, 기존의 일부 태양광 발전 시스템은 야외의 공터에 설치되고 그 하부 공간을 야외 주차장으로 이용하도록 설치되기도 하였다. 하지만, 다양한 농작물 재배를 위해 산이나 언덕의 경사지에 형성된 농작물 재배지에 유용한 태양광 발전 시스템은 아직까지 전무한 실정이다.
등록특허공보 제10-1013433호(2011.01.31.)
본 발명은 위와 같은 종래의 태양광 발전 시스템이 가지고 있는 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 논이나 밭의 다양한 환경조건에서 물과 전기가 필요하고 음지 또는 양지와 같은 농산물 재배 환경을 태양광 발전 시스템의 프레임을 통해 조성함으로써 새로운 개념의 농작물 재배 환경을 제공하면서 기존의 태양광 발전 시스템을 설치할 수 없는 지형적인 한계를 극복하고자 하는 데 그 목적이 있다.
또한, 농작물 재배 환경을 제공하는 태양광 발전 시스템을 제공하고자 하는 데 또 다른 목적이 있다.
이러한 목적을 달성하기 위해 본 발명은 내부에 제1 물저장 공간을 구비하는 제1 벽 프레임; 상기 제1 벽 프레임과 마주하여 이격 배치되고 내부에 제2 물저장 공간을 구비하는 제2 벽 프레임; 상기 제1 벽 프레임 또는 상기 제2 벽 프레임에 설치되는 물배출부; 상기 제1 벽 프레임과 상기 제2 벽 프레임 사이에 설치되고 내부의 제3 물저장 공간의 양측에서 상기 제1 및 제2 물저장 공간들과 유체소통 가능하게 각각 연결되는 물탱크; 상기 물탱크의 하부에 연결되고 상기 제3 물저장 공간에 저장된 물을 상기 제1 또는 제2 벽 프레임에 공급하는 연결 배관; 상기 제1 벽 프레임 상에 제1 길이로 설치되는 제1 지지프레임; 상기 제2 벽 프레임 상에 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이로 설치되는 제2 지지프레임; 및 상기 제1 지지프레임과 상기 제2 지지프레임에 의해 경사지게 설치되는 태양전지 어레이를 포함하여 이루어지는 태양광 발전 시스템을 제공한다.
또한, 상기 태양광 발전 시스템은 상기 제2 지지프레임의 개구부에 설치되고, 여닫이 형태로 상기 태양전지 어레이 하부로 개방되거나 외부로 개방되는 건조대를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 태양광 발전 시스템은 상기 제1 벽 프레임과 인접한 다른 제1 벽 프레임 사이를 연결하거나 상기 제2 벽 프레임과 인접한 다른 제2 벽 프레임 사이를 연결하는 연결관을 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 태양광 발전 시스템은 상기 제1 벽 프레임의 상부에 연결되고 상기 태양전지 어레이 상에서 흐르는 물을 받아 상기 제1 물저장 공간 또는 상기 물탱크로 가이드하는 빗물받이를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 태양광 발전 시스템은 상기 연결 배관의 중간에 설치되는 밸브를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 밸브의 개도는 상기 태양전지의 제어패널에 연결되는 제어반에 의해 조절되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 태양광 발전 시스템은 상기 태양전지 어레이를 회동 혹은 이동 배치시키기 위한 구동모터를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 구동모터의 동작은 상기 태양전지의 제어패널에 연결되는 제어반에 의해 제어되는 것이 바람직하다.
본 발명의 태양광 발전 시스템에 따르면, 기존의 태양광 발전 시스템을 설치할 수 없는 지형적인 한계를 극복하고 밭 등의 다양한 장소에 유용한 농작물 재배 환경을 제공하는 태양광 발전 시스템을 설치할 수 있게 된다.
또한, 태양에너지 설비와 이 설비의 프레임을 이용한 물탱크를 제공함으로써, 물과 전기를 필요로 하는 음지 식물 등을 용이하게 재배할 수 있고, 따라서 농작물의 생산 효율성이나 사용 편리성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 태양광 발전 시스템의 프레임은 물저장이 가능한 구조물을 이용하므로, 빗물 등을 효과적으로 저장하여 물사용 편리성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 경사지게 설치되는 태양전지 어레이를 지지하는 프레임의 한쪽 구조물에서 그 부분적인 면상 부재가 상/하 여닫이 방식으로 외부 또는 내부로 선택하여 열리도록 설치함으로써 농작물의 햇볕말림대와 그늘말림대로 사용할 수 있고, 따라서 태양광 발전 시스템을 이용한 농작물 재배의 생산 효율성이나 사용 편리성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 하나 이상의 태양전지 어레이를 구비한 단위 발전 시스템을 이동 가능한 모듈 형태로 제작하고 연결관을 통해 상호 연결하거나 고정하도록 구성하므로, 서로 연결되는 단위 발전 시스템의 프레임들을 통해 빗물 등의 물을 효과적으로 저장할 수 있게 될 뿐만 아니라 단위 발전 시스템의 개수를 선택함으로써 태양광 발전 시스템의 규모를 간편하게 조정하거나 변경할 수 있게 된다.
또한, 단위 발전 시스템을 레일 등의 수단을 통해 이동가능하게 설치하므로 태양광 발전 시스템을 태양광을 받기 좋은 위치로 이동시키는 것이 가능하므로, 태양광 발전 효율을 높일 수 있게 된다. 또한, 레일이 설치되는 복수 단위들의 농작물 재배 구역을 순차적으로 이동하면서 원하는 농작물을 재배하는 것이 가능하므로, 농산물에 대한 생산 효율성을 크게 향상시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 사시도.
도 2는 도 1의 태양광 발전 시스템의 이동 상태를 도시한 사시도.
도 3은 도 1에 도시된 태양광 발전 시스템에 채용할 수 있는 단위 발전 시스템을 단면 형태로 도시한 개략적인 횡단면도.
도 4는 도 1에 도시된 태양광 발전 시스템에 채용할 수 있는 단위 발전 시스템의 다른 실시예를 설명하기 위한 개략적인 횡단면도.
도 5는 도 1에 도시된 태양광 발전 시스템에 채용할 수 있는 단위 발전 시스템의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 개략적인 횡단면도.
도 6는 도 5에 도시된 단위 발전 시스템의 구성요소들을 개략적으로 도시한 블록도.
도 7은 도 5의 단위 발전 시스템에 채용할 수 있는 프레임 동작 제어반을 개략적으로 도시한 블록도.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 사용 상태를 도시한 사시도.
이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 농작물 재배 환경을 제공하는 태양광 발전 시스템을 첨부 도면을 참조로 상세히 설명한다.
본 발명의 태양광 발전 시스템은 도 1에 도면부호 200으로 도시된 바와 같이 단위 발전 시스템(100)을 소정 배치 형태로 설치한 구성을 포함하여 이루어진다. 단위 발전 시스템(100)은 지붕으로 형성되는 태양전지 어레이(10)와 태양전지 어레이(10)를 지면 상에 지지하는 프레임의 일부 구조물(40)이 빗물 등에 의해 수집되는 물을 저장하도록 형성된다.
여기에서, 각 단위 발전 시스템(100)은 농작물을 재배하는 땅 위에 설치되는 레일(300) 상에서 이동하도록 설치될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 단위 발전 시스템(100)과 또 다른 복수의 단위 발전 시스템(100a)을 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 동일한 레일(300) 상에서 이동가능하게 배치되는 복수의 단위 발전 시스템(100, 100a)은 연결관(110)을 통해 물을 이동을 허용하도록 서로 연통가능하게 설치된다.
물론, 다른 구현에서 본 발명의 태양광 발전 시스템은, 도 2에 도시된 바와 같이, 이전 위치의 단위 발전 시스템(100a)은 현재 위치의 단위 발전 시스템(100)으로 이동하여 위치할 수 있다. 이때, 단위 발전 시스템(100)은 인력, 말이나 소의 힘, 차량의 구동력, 모터 구동력 등에 의해 이동될 수 있다.
상기 태양광 발전 시스템(200)은 내부 공간의 바닥과 주변의 외부 바닥 등을 농작물 재배 구역으로 하는 복수의 단위 발전 시스템(100)으로 이루어진다. 여기에서, 단위 발전 시스템(100)의 프레임 내부의 응달 영역은 음지 식물의 재배 공간을 형성하게 된다. 음지 식물은 인삼 등을 가리킬 수 있다.
이를 위해, 단위 발전 시스템(100)은, 도 3에 도시된 바와 같이, 태양전지 어레이(10), 태양전지 제어패널(20), 건조대(30), 물저장 구조물(40), 물탱크(50), 빗물받이(58), 배수밸브(59), 구동차단판(60), 물공급부(70), 레일구동부(80), 레일바퀴(88) 및 연결관(110)을 포함하여 이루어진다.
태양전지 어레이(10)는 하나 또는 복수의 태양전지 모듈들을 어레이 형태로 배치한 형태를 갖는다. 단위 태양전지 모듈은 복수의 태양전지 셀들을 직렬 또는 직병렬 연결한 형태를 갖는다. 태양전지 어레이(10)는 복수의 태양전지 모듈을 스트링 형태로 연결한 태양전지 모듈 스트링을 복수개 병렬로 연결하여 구성될 수 있다. 각 단위 태양전지 모듈에는 제1 다이오드 등의 바이패스 소자가 병렬 연결되고, 태양전지 모듈 스트링에는 제2 다이오드 등의 역류방지 소자가 직렬 연결될 수 있다. 태양전지 어레이(10)의 한 쌍의 전기 접속 단자는 태양전지 제어패널(20)에 연결된다.
태양전지 제어패널(20)은 복수의 태양전지 모듈의 접속을 정연하게 행하고, 보수 및 점검 시에 회로를 분리하여 점검작업을 용이하게 하도록 이루어질 수 있다. 또한, 태양전지 어레이에 고장이 발생할 때, 태양전지 모듈의 정지 범위를 작게 하도록 이루어진다. 이를 위해, 태양전지 제어패널(20)은 직류출력 개폐기, 피뢰소자, 역류방지소자, 단자대 등을 포함하여 이루어진다. 또한, 태양전지 제어패널(20)은 절연저항측정이나 정기적인 단락전류 확인을 위해 출력 단락용 개폐기를 설치하여 이루어질 수 있다. 태양전지 제어패널(20)는 태양전지 어레이(10)의 지지프레임(30a) 상에 설치될 수 있다.
건조대(30)는 태양전지 어레이(10)를 지지하는 지지프레임(30a)의 일부 구조물을 사용하여 이루어진다. 구현에 따라서, 건조대(30)는 별도의 부재로서 지지프레임(30a)에 결합되도록 설치될 수 있다. 여기에서, 건조대(30)는 지지프레임(30a)의 바깥쪽으로 여닫이 방식으로 개방되면서 안쪽으로 여닫이 방식으로 개방되도록 설치된다. 이를 위해, 건조대(30)의 상부에는 착탈가능한 제1 힌지부(31)가 설치되고, 그 하부에는 착탈가능한 제2 힌지부(32)가 설치된다. 이에 따라, 건조대(30)는 측면 프레임(30a)의 바깥쪽으로 90도 개방되어 상부면이 햇볕에 노출되는 햇볕말림대로서 동작하거나, 측면 프레임(30a)의 안쪽으로 개방되어 상부면이 응달에 위치하는 그늘말림대로서 동작하게 된다. 한편, 건조대(30)의 여닫이 동작은 인력으로 조작되도록 설치될 수 있고, 힌지부에 결합하는 액추에이터의 동력에 의해 동작하도록 설치될 수도 있다.
물저장 구조물(40)은 레일(300) 상에서 태양전지 어레이(10)의 지지프레임(31a)의 하부를 지지하는 측벽 구조물을 포함하여 이루어진다. 물저장 구조물(40)는 측면 구조물의 내부 공간에 물을 저장하도록 이루어진다. 물저장 구조물(40)은 소정 면적을 갖고 일정 간격 이격되는 제1 측벽 구조물과 제2 측벽 구조물을 포함하여 이루어진다. 제1 측벽 구조물과 제2 측벽 구조물은 제1 벽 프레임과 제2 벽 프레임으로 각각 지칭될 수 있다. 여기에서, 제1 측벽 구조물과 제2 측벽 구조물 사이의 공간은 음지 식물을 재배하는 공간으로 형성되게 된다.
물탱크(50)는 음지 식물 재배 공간의 상부에서 물저장 구조물(40)의 제1 측벽 구조물과 제2 측벽 구조물 사이를 연결하도록 형성된다. 물탱크(50)의 상부 일단은 제1 측면 구조물 내부의 물 이동 공간과 유체소통 가능하게 연결되고 물탱크(50)의 상부 타단은 제2 측면 구조물 내부의 물 이동 공간과 유체소통 가능하게 연결되도록 형성되게 된다. 이에 따라, 빗물받이(58)나 연결관(110)을 통해 이동하는 물은 제1 측벽 구조물과 제2 측면 구조물의 상부 부분을 통해 물탱크(50)에 저장되게 된다.
또한, 물탱크(50)에 저장된 물은 배수밸브(59)를 통해 제1 측벽 구조물 내부의 물저장 공간으로 공급되거나 제2 측벽 구조물 내부의 물저장 공간으로 공급되게 된다. 이에 따라 태양광 발전 시스템(100)에 저장되는 물은 1차적으로 물탱크(50)에 저장되고, 필요에 따라 물탱크(50)에서 물저장 구조물(40)로 공급되게 된다.
여기에서, 빗물받이(58)에 의해 유도되는 물은 먼저 측벽 구조물의 내부 공간으로 유입되는데, 이러한 물을 물탱크(50)로 유도하기 위해 측벽 구조물 내부에는 물 가이드 채널이 형성될 수 있다.
한편, 상기 물 가이드 채널은 개폐 가능한 수단으로서 구동차단판(60)으로 형성되는 것이 가능하다. 이때, 구동차단판(60)은 차단판의 개폐를 조절하여 빗물받이(58)이나 연결관(110)을 통해 유도되는 물이 먼저 측벽 구조물 내부의 공간에 채워진 후 물탱크(50)를 채우도록 동작할 수 있다. 그 경우, 구동차단판(60)은 차단판과 이 차단판의 수평 왕복 운동을 위한 구동력을 제공하는 모터를 포함하여 이루어진다.
물공급부(70)는 물 저장 구조물(40)의 제1 측벽 구조물과 제2 측벽 구조물의 하단부에 설치되게 된다. 물공급부(70)는 물 저장 구조물(40)에 저장된 물을 응달 영역의 농작물이나 양달 영역의 농작물에 뿌리도록 작동할 수 있다. 여기에서, 물공급부(70)는 물 공급의 조절을 위해 밸브(72)와 노즐(74)을 구비하게 된다.
레일구동부(80)는 물 저장 구조물(40)의 제1 측벽 구조물의 하부 및 제2 측벽 구조물의 하부에 설치되는 레일바퀴(88)가 지면에 설치된 레일(300)을 따라 움직이도록 작동할 수 있다. 레일구동부(80)는 인력이나 말, 소 등의 힘을 이용하여 태양광 발전 시스템(100)을 이동하는 경우에 생략되는 것이 가능하다.
연결관(110)은 플렌지를 구비하고 이웃하는 다른 연결관의 플렌지나 이웃하는 단위 발전 시스템의 프레임 연결 부위의 플렌지와의 볼트 체결 구조를 통해 일체로 연결되게 된다. 여기에서, 연결관(110)이 물 이동 통로로서 작동하도록 서로 이웃하는 두 연결관들의 플렌지들 사이나 연결관(110)과 프레임 연결 부위에는 고무 등의 밀봉 부재나 가스켓 재질이 게재된다.
또 다른 실시예에서, 단위 발전 시스템(100)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 태양전지 어레이(10), 태양전지 지지프레임(11), 태양전지 제어패널(20), 태양전지 접속시스템(22), 구동모터(24), 가이드프레임(26), 건조대(30), 물저장 구조물(40), 물탱크(50), 빗물받이(58), 배수밸브(59), 구동차단판(60), 물공급부(70), 레일구동부(80), 레일바퀴(88) 및 연결관(110)을 포함하여 이루어진다.
본 실시예의 단위 발전 시스템(100)의 구성요소들과 작용효과는, 태양전지 접속시스템(22), 구동모터(24), 가이드프레임(26) 등을 구비하고, 태양전지 어레이(10) 즉 태양전지 패널을 그 일단부에 소정 원주 방향(R1)으로 회동시켜 이동 배치하거나, 태양전지 패널을 태양전지 지지프레임(11)의 상부 표면상에서 평면 이동시켜 배치하는 것, 다시 말해서 태양전지 어레이(10)의 접이식 또는 슬라이딩 방식으로 이동 배치하는 구성 및 그 작용효과를 제외하고, 도 3을 참조하여 앞서 설명한 단위 발전 시스템과 실질적으로 동일할 수 있다.
이를 위해, 태양전지 접속시스템(22)은 태양전지 패널의 위치 이동에 관계없이 태양전지 어레이(10)와 태양전지 제어패널(20)의 전기적인 접속을 유지하도록 설치된다. 태양전지 접속시스템(22)은 태양전지 패널을 회동 배치할 때 가장 움직임이 적은 부분, 예컨대 구동모터(24)에 인접한 위치에서 태양전지 제어패널(20)에서 연장되는 커넥터가 태양전지 어레이(10)의 접속 단자에 연결되도록 설치될 수 있다. 또한, 태양전지 접속시스템(22)은 태양전지 패널을 이동 배치할 때 태양전지 패널의 이동에 따라 자동 연장하거나 감기는 권취형 배선을 추가로 구비할 수 있다.
또한, 구동모터(24)는 태양전지 어레이(10)의 한쪽 가장자리를 회동시켜 태양전지 어레이(10)를 뒤집어 배치하도록 설치될 수 있다. 이 경우, 태양전지 어레이(10)는 양면 수광형 태양전지 모듈을 구비하는 태양전지 패널일 수 있다. 게다가, 구동모터(24)를 이용하면, 태양의 고도에 따라 태양전지 어레이(10)의 상부면이 지면 혹은 태양전지 지지프레임(11)의 상부면과 이루는 각도를 제어하여 태양전지 어레이(10)의 수광 효율을 효과적으로 제어할 수 있다. 이러한 구동모터(24)의 동작은 태양전지 제어패널(20)에 연결되는 제어반에 의해 제어될 수 있다.
또한, 태양전지 가이드프레임(26)은 태양전지 어레이(10)의 측면 가장자리를 따라 일정 길이만큼 연장하도록 배치되어 태양전지 지지프레임(11)의 경사진 상부면 상에서 태양전지 어레이(10)의 수평 이동을 지지하도록 설치될 수 있다. 이러한 태양전지 가이드프레임(26)의 내측면에는 구동모터(24)의 회전축에 설치된 피니언(기어)의 회전 구동력을 직선 운동으로 변경하는 래크가 설치될 수 있다. 물론, 전술한 회전 운동을 직선 운동으로 변환하는 구성요소들은 이와 동일하거나 유사한 기능을 수행하는 웜기어 등의 다른 수단으로 대체 사용될 수 있다.
본 실시예에 의하면, 태양전지 어레이(10)는 점선으로 표시된 위치의 태양전지 어레이(10d)로 회동 이동하거나 수평 이동하여 배치될 수 있다. 또한, 필요에 따라 태양전지 어레이(10)의 수광 각도를 조절할 수 있다. 아울러, 단위 발전 시스템(100)의 이동과 함께 태양전지 어레이(10)의 위치 조정 기능을 조합하여 수광 효율을 효과적으로 제어할 수 있는 장점이 있다.
또 다른 실시예에서, 단위 발전 시스템(100)은, 도 5에 도시된 바와 같이, 물공급부(70)가 땅 속에 묻히는 형태를 구비하고, 이러한 배치 구조에 의해 식물의 뿌리에 물을 직접 공급하도록 구성되는 것과, 레일구동부(80)의 작동 없이도 레일구동 손잡이(88a)를 통해 작업자가 수동으로 단위 발전 시스템(100)을 레일 상에서 이동할 수 있다. 도면에 도시되지는 않았지만, 물공급부(70)와 물저장 구조물(40) 사이에는 물공급부(70)로의 물 공급을 제어하는 밸브(도 4의 72 참조)가 구비될 수 있다.
본 실시예의 단위 발전 시스템(100)의 다른 구성요소들과 작용효과는, 도 3 또는 도 4를 참조하여 앞서 설명한 바와 실질적으로 동일하므로 설명의 중복을 피하기 위해 생략하기로 한다.
한편, 상기의 태양전지 제어패널(20)은 도 6에 도시된 바와 같이 메인 개폐기(22), 전력변환기(24), 제어회로(26) 및 보호장치(28)를 포함하여 이루어진다.
메인 개폐기(22)는 태양전지 어레이(10)의 태양전지 모듈(12)과 전력변환기(24)를 연결하도록 설치된다. 메인 개폐기(22)는 필요에 따라 태양전지 모듈(12)에서 전력변환기(24)나 배터리를 분리할 때 사용될 수 있다. 메인 개폐기(22)는 전력변환기(24)에 연결되는 제1 메인 개폐기와 배터리에 연결되는 제2 메인 개폐기를 구비할 수 있다.
전력변환기(24)는 태양전지 모듈(12)에서 생성된 직류 전기를 부하에서 사용할 수 있는 교류 전기로 변환하는 인버터를 포함할 수 있다. 제어회로(26)는 전력변환기(24)의 동작을 제어할 수 있다. 제어회로(26)는 자동운전 정지기능, 최대전력추종 제어기능, 단독운전 방지기능, 자동전압 조정기능, 발전전류 검출기능, 직류지락 검출기능, 정전시의 자립운전 기능 또는 이들의 조합 기능을 구비할 수 있다. 상기의 전력변환기(24)와 제어회로(26)는 파워 컨디셔너(power conditioner) 등의 일체화된 구성을 구비할 수 있다.
보호장치(28)는 지락검출 장치, 전로차단 장치, 역충전 방지장치, 피뢰소자 등을 구비하여 이루어진다. 보호장치(28)는 바이패스 소자와 역류방지 소자 등을 구비하여 이루어진다. 상기의 제어회로(24)와 보호장치(28)의 직렬 회로는 전력변환기(24)와 상기 전력변환기(24)의 출력단/2차단에 연결되는 부하단 사이에 병렬 연결되게 된다. 보호장치(28)와 부하(400) 사이에는 프레임 동작 제어반(210)이 설치되게 된다. 부하(400)는 배터리를 포함할 수 있다.
상기 프레임 동작 제어반(210)은 도 7에 도시한 바와 같이 발전모듈의 이동방향을 설정하는 스위치(212), 발전모듈을 이동시키기 위한 스위치(214), 발전모듈을 정지시키기 위한 스위치(216), 햇볕말림대를 펴기 위한 스위치(222), 그늘말림대를 펴기 위한 스우치(226), 햇볕말림대 및 그늘말림대를 접기 위한 스위치(224), 제1 배수밸브의 동작을 온/오프 하기 위한 스위치(232), 제2 배수밸브의 동작을 온/오프 하기 위한 스우치(234), 차단판의 차단 동작을 해제하기 위한 스위치(242), 제1 물공급부를 개방하거나 폐쇄하기 위한 밸브 제어 스위치(252), 제2 물공급부를 개방하거나 폐쇄하기 위한 밸브 제어 스위치(254)를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기의 각 스위치는 일련 번호의 스위치로 지칭될 수 있다. 프레임 동작 제어반(210)의 조작에 따라 제어회로를 각 스위치에 따라 미리 설정된 동작을 수행하게 된다.
한편, 상기 태양광 발전 시스템(100)은 도 8에 도시된 바와 같이 주기적으로 또는 미리 정해진 패턴에 따라 태양광 발전 시스템(100)에 의해 조성되는 음지 영역과 양지 영역에 선택적으로 양식 수조(90)를 위치시키도록 레일(300) 상에서 이동 가능하게 설치될 수 있다. 양식 수조(90)에는 미꾸라지, 메기 등의 민물고기를 양식할 수 있다.
또한, 양식 수조(90)에 주변 환경을 제공하는 태양광 발전 시스템(100)은 물저장 구조물의 제1 측벽 구조물과 제2 측면 구조물 사이에 설치되는 물저장부의 상부를 사용자의 출입을 허용하는 문이나 개구부(92) 및 상기 개구부(92)에서 지상 사이에 설치되는 사다리(94)를 구비하여 이루어질 수 있다. 이러한 구성에 의해 음지 영역과 양지 영역을 선택적으로 제공하는 것뿐만 아니라 음지 영역이 위치하는 하부 위에 별도의 상부 작업 영역을 제공할 수 있다.
본 발명에 의하면, 시공 측면에서 지형적인 한계를 극복하면서 태양광 발전과 함께 농작물 재배 등에 적극 활용할 수 있는 태양광 발전 시스템을 제공하게 된다.
10: 태양전지 어레이 20: 태양전지 제어패널
30: 건조대 40: 물저장 구조물
50: 물탱크 58: 빗물받이
59: 배수밸브 60: 구동차단판
70: 물공급부 80: 레일구동부
88: 레일바퀴 110: 연결관

Claims (6)

  1. 내부에 제1 물저장 공간을 구비하는 제1 벽 프레임;
    상기 제1 벽 프레임과 마주하여 이격 배치되고 내부에 제2 물저장 공간을 구비하는 제2 벽 프레임;
    상기 제1 벽 프레임 또는 상기 제2 벽 프레임에 설치되는 물배출부;
    상기 제1 벽 프레임과 상기 제2 벽 프레임 사이에 설치되고 내부의 제3 물저장 공간의 양측에서 상기 제1 및 제2 물저장 공간들과 유체소통 가능하게 각각 연결되는 물탱크;
    상기 물탱크의 하부에 연결되고 상기 제3 물저장 공간에 저장된 물을 상기 제1 또는 제2 벽 프레임에 공급하는 연결 배관;
    상기 제1 벽 프레임 상에 제1 길이로 설치되는 제1 지지프레임;
    상기 제2 벽 프레임 상에 상기 제1 길이보다 긴 제2 길이로 설치되는 제2 지지프레임; 및
    상기 제1 지지프레임과 상기 제2 지지프레임에 의해 경사지게 설치되는 태양전지 어레이를 포함하는, 태양광 발전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2 지지프레임의 개구부에 설치되고, 여닫이 형태로 상기 태양전지 어레이 하부로 개방되거나 외부로 개방되는 건조대를 더 포함하는, 태양광 발전 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 벽 프레임과 인접한 다른 제1 벽 프레임 사이를 연결하거나 상기 제2 벽 프레임과 인접한 다른 제2 벽 프레임 사이를 연결하는 연결관을 더 포함하는, 태양광 발전 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 벽 프레임의 상부에 연결되고 상기 태양전지 어레이 상에서 흐르는 물을 받아 상기 제1 물저장 공간 또는 상기 물탱크로 가이드하는 빗물받이를 더 포함하는, 태양광 발전 시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 연결 배관의 중간에 설치되는 밸브를 더 포함하며,
    상기 밸브의 개도는 상기 태양전지의 제어패널에 연결되는 제어반에 의해 조절되는, 태양광 발전 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 태양전지 어레이를 회동 혹은 이동 배치시키기 위한 구동모터를 더 포함하며, 상기 구동모터의 동작은 상기 태양전지의 제어패널에 연결되는 제어반에 의해 제어되는, 태양광 발전 시스템.
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