KR20200031773A

KR20200031773A - 태양광 발전장치의 지지구조물

Info

Publication number: KR20200031773A
Application number: KR1020180110633A
Authority: KR
Inventors: 서부춘; 홍성수
Original assignee: 한국남동발전 주식회사
Priority date: 2018-09-17
Filing date: 2018-09-17
Publication date: 2020-03-25
Also published as: KR102109880B1

Abstract

본 발명에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물은, 지면에 세워지는 제1부재 및 일단이 상기 제1부재 상단에 결합되고 타단이 서로 반대방향으로 휘어진 제2부재로 구성되어 서로 이격되어 설치되는 한 쌍의 지지대; 상기 한 쌍의 지지대의 각각의 제2부재 중 내측의 제2부재와 지면을 연결하는 제1와이어; 상기 한 쌍의 지지대의 각각의 제2부재 중 외측의 제2부재를 연결하는 제2와이어;및 상기 제2와이어에 설치되는 하나 이상의 태양광패널을 포함하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 농지에서 와이어에 태양광패널을 설치하여 태양광 발전을 하는 장치에 있어서, 상기 태양광 발전장치를 지지하는 구조물의 형상을 'Y'형상으로 하여 상기 지지구조물에 미치는 수평힘을 최소화 하고 상기 지지구조물을 경량화하여 태양광 발전과 동시에 농지의 효율을 높일 수 있다.

Description

태양광 발전장치의 지지구조물{Support structure for solar photovoltaic device}

본 발명은 태양광 발전장치의 지지구조물에 관한 것으로, 특히 농지에서 와이어에 태양광패널을 설치하여 태양광 발전을 하는 장치에 있어서, 상기 태양광 발전장치를 지지하는 구조물의 형상을 'Y'형상으로 하여 지지구조물을 경량화할 수 있는 것에 관한 것이다.

석유, 석탄 또는 가스 등을 이용한 발전은 환경을 파괴할 뿐만 아니라 연소 중에 발생되는 이산화탄소 등의 온실가스 배출로 인해 지구 환경을 훼손하는 등의 여러 문제가 있다. 이에, 수력, 풍력, 태양광 등과 같은 친환경 에너지원을 이용하는 발전설비가 개발되고 있으며, 이러한 친환경 에너지원의 발전설비는 환경을 파괴하지 않을 뿐만 아니라 자원의 소모가 없는 등 여러 장점을 가지고 있다.

이 중에서, 태양광 발전은 태양이 비추는 지역이라면 발전설비의 설치가 가능하여 장소 제한이 가장 적고, 또한 소형의 발전설비에서부터 대형의 발전설비까지 운영자가 원하는 다양하게 설치되어 운용될 수 있기 때문에 더욱 선호되고 있다.

최근 들어, 경작지, 예컨대 농지에 태양광 발전설비를 설치하여 영농과 발전을 동시에 할 수 있는 영농형 태양광 발전이 대두되고 있다.

대체 에너지를 얻기 위해, 넓은 농지에 태양광 패널을 지지하는 구조체를 종 또는 횡으로 배열설치되고, 상기 구조체의 상단에 태양광 패널을 설치하여 농지에서 태양광 발전을 실시 하고 있다.

농지에 태양광 패널을 설치하게 되면, 한정된 공간 내에서 식량 및 전력생산을 동시에 할 수 있는 장점이 있으며, 국내뿐만 아니라 일본, 유럽, 미국 등 다양한 국가에서 농지에서 태양광 발전을 동시에 할 수 있는 방법을 다양하게 연구개발하고 있는 실정이다.

이에 종래에는 도 1과 같이 일자형 지지구조물(10)에 와이어(21,22)를 고정하여 상기 와이어(22)에 복수의 태양광패널(30)을 설치하여 태양광 발전을 하였다.

그러나, 와이어(22)에 설치된 태양광패널(30)을 고정하기 위해서는 상기 일자형 지지구조물(10)에 받는 하중이 커져 상기 일자형 지지구조물(10)의 크기 및 두께가 커져 설비에 대한 단가가 높아지고 농지를 효율적으로 이용할 수 없는 문제점이 있었다.

한국등록특허 제10-1202771호

본 발명은 농지에서 와이어에 태양광패널을 설치하여 태양광 발전을 하는 장치에 있어서, 상기 태양광 발전장치를 지지하는 구조물의 형상을 'Y'형상으로 하여 상기 지지구조물에 미치는 수평힘을 최소화 하고 상기 지지구조물을 경량화하는데 그 목적이 있다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물은, 지면에 세워지는 제1부재 및 일단이 상기 제1부재 상단에 결합되고 타단이 서로 반대방향으로 휘어진 제2부재로 구성되어 서로 이격되어 설치되는 한 쌍의 지지대; 상기 한 쌍의 지지대의 각각의 제2부재 중 내측의 제2부재와 지면을 연결하는 제1와이어; 상기 한 쌍의 지지대의 각각의 제2부재 중 외측의 제2부재를 연결하는 제2와이어;및 상기 제2와이어에 설치되는 하나 이상의 태양광패널을 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 제2부재에 설치되어 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어를 고정하는 고정수단을 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 제2부와 각각 연결된 상기 제1와이어와 제2와이어는 서로 교차되고, 상기 교차되는 지점에 설치되어 상기 제1와이어 또는 제2와이어의 길이를 조절하여 상기 태양광패널의 각도를 조절하는 조절수단을 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 제1와이어는 상기 상기 제1부재와 교차되도록 설치되는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 제1부재는 농지에 고여있는 물에 의한 부식을 방지하기 위한 부식방지부를 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.

또한, 상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물은, 지면에 세워지는 제1부재 및 일단이 상기 제1부재 상단에 결합되고 타단이 서로 반대방향으로 휘어지 제2부재로 구성되어 서로 이격되어 설치되는 한 쌍의 제1지지대; 상기 제1부재 및 제2부재로 구성되고 상기 제1지지대 사이에 배치되는 하나 이상의 제2지지대; 상기 한 쌍의 제1지지대의 각각의 제2부재 중 내측의 제2부재와 지면을 연결하는 제1와이어; 상기 제1지지대와 제2지지대 중 인접한 두 개의 지지대의 각각의 제2부재 중 외측의 제2부재를 연결하는 제2와이어;및 상기 제2와이어에 설치되는 하나 이상의 태양광패널을 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 각각의 제1지지대 또는 제2지지대에서 상기 제2부재와 연결된 제1와이어와 제2와이어 또는 제2와이어와 제2와이어는 서로 교차되고, 상기 교차되는 지점에 설치되어 상기 제1와이어 또는 제2와이어의 길이를 조절하여 상기 태양광패널의 각도를 조절하는 조절수단을 더 포함하는 상기 제2부재에 설치되어 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어를 조절하는 조절수단을 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 농지에서 와이어에 태양광패널을 설치하여 태양광 발전을 하는 장치에 있어서, 상기 태양광 발전장치를 지지하는 구조물의 형상을 'Y'형상으로 하여 상기 지지구조물에 미치는 수평힘을 최소화 하고 상기 지지구조물을 경량화하여 태양광 발전과 동시에 농지의 효율을 높일 수 있다.

도 1은 종래 태양광 발전장치의 일자형 지지구조물의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물이 농지에 설치된 구성의 전체적인 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지대의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물의 고정수단을 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발정장치의 지지구조물의 조절수단을 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부식방지부를 나타낸 도면이다.
도 8는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물을 개략적으로 나타낸 도면이다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 이를 상세한 설명을 통해 상세히 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.

또한, 본 명세서에서, 일 구성요소가 다른 구성요소와 "연결된다" 거나 "접속된다" 등으로 언급된 때에는, 상기 일 구성요소가 상기 다른 구성요소와 직접 연결되거나 또는 직접 접속될 수도 있지만, 특별히 반대되는 기재가 존재하지 않는 이상, 중간에 또 다른 구성요소를 매개하여 연결되거나 또는 접속될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 종래 태양광 발전장치의 일자형 지지구조물의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물이 농지에 설치된 구성의 전체적인 도면이다.

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물의 개략적인 구성을 나타낸 도면이다.

도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 지지대의 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 4을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물은, 지지대(100), 제1와이어(210), 제2와이어(220) 및 태양광패널(300)을 포함하여 구성된다.

상기 지지대(100)는 제1부재(110) 및 제2부재(120)를 포함하여 구성된다.

일 실시 예로 도 4를 참조하면, 상기 제1부재(110)는 지면에 세워지고 상기 제2부재(120)는 일단이 상기 제1부재(110)에 상단이 결합되고 타단은 서로 반대방향으로 휘어지는 'Y' 형상을 가질 수 있다.

도 3을 참조하면, 상기 지지대(100)는 한 쌍으로 구성되어 서로 이격되어 배치된다.

상기와 같이 'Y'형상의 지지대(100)를 이용하여 일자형 지지대(10)를 이용할 때 보다 수평힘을 최소화하여 상기 태양광패널(300)의 하중을 견딜 수 있다.

태양광패널(300)에 의한 하중이 일자형 지지대(10)를 이용할 때보다 줄어듦에 따라 상기 지지대(100)를 경량화할 수 있다.

상기 제1와이어(210)는 상기 한 쌍의 지지대(100)의 각각의 제2부재(121a와 121b, 122a와 122b) 중 내측의 제2부재(121b, 122a)와 지면을 연결한다.

상기 제2와이어(220)는 상기 한 쌍의 지지대(100)의 각각의 제2부재(121a와 121b, 122a와 122b) 중 외측의 제2부재(121a와 122b)를 서로 연결한다.

또한, 일 실시 예로 상기 제1와이어(210)는 상기 제1부재(111,112)와 교차되도록 지면과 경사지도록 결합될 수 있다.

상기 태양광패널(300)은 상기 제2와이어(220)에 하나 이상이 설치될 수 있다.

도 5은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물의 고정수단을 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물은 고정수단(400)을 더 포함할 수 있다.

상기 고정수단(400)은 상기 제2부재(120)에 설치되어 제1와이어(110) 및 제2와이어(220)를 고정한다.

일 실시 예로 상기 고정수단(400)은 도르레와 같은 형태일 수 있다. 도르레와 같은 고정수단을 사용하여 지지대(100)가 받는 태양광패널(300)에 의한 하중을 경감시킬 수 있다.

또한, 태양광 발전장치는 한 번 설치되면 20-30년 장기간을 사용하게 되므로, 유지 및 보수의 문제가 생긴다. 상기와 같이, 고정수단(400)을 탈착가능하게 설치하여 상기 제1와이어(210), 제2와이어(220) 및 지지대(100)를 유지 및 보수하는데 용이하게 할 수 있다.

일 실시 예로 상기 고정수단(400)은 강수 등의 이유로 부식되는 것을 방지하기 위해 상기 고정수단(400)을 보호할 수 있는 보호수단(미도시)을 더 포함할 수 있다.

또한, 일 실시 예로 상기 고정수단(400)은 윈치를 사용할 수 있다.

도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 발정장치의 지지구조물의 조절수단을 나타낸 도면이다.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물은 조절수단(500)을 더 포함할 수 있다.

상기 각 지지대(100)의 제2부재(120)에 연결된 제1와이어(210)와 제2와이어(220)는 서로 교차된다.

상기 교차되는 지점에 상기 조절수단(500)이 설치될 수 있다. 상기 조절수던(500)은 상기 제1와이어(210) 및 제2와이어(220)의 길이를 조절하여 태양광패널(300)의 각도를 조절한다.

태양의 위치가 시간에 따라 달라짐에 따라 태양광 발전장치의 효율을 높이기 위해서 태양광패널(300)에 조사되는 일조량을 늘리기 위해 상기 조절수단(500)을 이용하여 태양광패널(300)의 각도를 태양의 위치에 따라 조절하여 일조량을 늘릴 수 있다.

일 실시 예로, 상기 조절수단(500)은 도 6과 같이 도드레 형상일 수 있다. 상기 조절수단(600)은 도르레가 2개가 연결된 형태로 한 쪽에는 제1와이어(210)가 연결되고 다른 쪽에는 제2와이어(220)가 연결될 수 있다.

다른 실시 예로, 상기 조절수단(500)은 윈치가 사용될 수 있다.

도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 부식방지부를 나타낸 도면이다.

본 발명은 벼농사를 위한 농지에 설치되는 태양광 발전장치의 지지구조물로, 태양광 발전을 병행해야 하므로 일정량 이상의 일조량을 확보하기 위하여 태양광 패널(300)을 농지에서 차지하는 비율이 일정 수준 이하가 되도록 설치하며, 농지에서 사람이 작업을 하거나 또는 트택터 등의 농기계가 농지에 집입하여 작업을 해야 하므로 상기 지지대(100)는 일정 간격 이상으로 설치되고 일정 높이 이상으로 설치 되도록 한다.

또한, 본 발명과 같이 태양광 발전장치의 지지구조물을 농지에 설치할 경우 농지에 고정되는 부분인 제1부재(110) 하단부가 농지에 고여있는 물에 의해 부식되는 현상이 발생할 수 있다는 문제점이 있다.

도 7을 참조하면, 상기 제1부재(110)는 물에 의한 부식을 방지하기 위해 부식방지부(150)를 더 포함할 수 있다.

일 실시 예로 상기 부식방지부(150)는 방습 습성을 갖는 금속재질, 방습 습성을 갖는 플라스특 재질로 만들어 질 수 있다. 다만, 이에 한정되지 않고 방습 습성을 갖는 물질로 만들어질 수 있다.

또한, 일 실시 예로 상기 부식방지부(150)는 유지 및 보수를 편리하게 하기 위해 탈착 가능한 형태 일 수 있다.

도 8는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물을 개략적으로 나타낸 도면이다.

도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 태양광 발전장치의 지지구조물은, 제1지지대(110a), 제2지지대(110b), 제1와이어(210), 제와이어(220) 및 태양광패널을 포함하여 구성된다.

상기 제1지지대(110a)는 지면에 세워지는 제1부재(111, 112) 및 일단이 상기 제1부재(111, 113) 상단에 결합되고 타단은 서로 반대방향으로 휘어진 제2부재(121a와 121b, 122a와 122b)로 구성되고 서로 이격된 한 쌍으로 구성된다.

상기 제2지지대(110b)는 지면에 세워지는 제1부재(113) 및 일단이 상기 제1부재(113) 상단에 결합되고 타단은 서로 반대방향으로 휘어진 제2부재(123a와 123b)로 구성되고 상기 제1지지대(110a) 사이에 이격되어 설치 된다.

상기 제1와이어(210)는 상기 한 쌍의 제1지지대(110a)의 각각의 제2부재(121a와 121b, 122a와 122b) 중 내측의 제2부재(121b, 122a)와 지면을 연결한다.

상기 제2와이어(220)는 상기 제1지지대(110a)와 제2지지대(110b) 중 서로 인접한 두 개의 지지대의 외측의 제2부재(121a와 123b, 123a와 122b)를 연결한다.

상기 제2와이어(220)는 하나 이상의 태양광패널(300)을 포함한다.

상기 제2지지대(110b)는 도8의 구성의 한정되지 않고 하나 이상이 설치될 수 있다.

본 발명의 권리범위는 상술한 실시 예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시 예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.

100 지지대 110 제1부재
120 제2부재 150 부식방지부
210 제2와이어 220 제2와이어
300 태양광패널 400 고정수단
500 조절수단

Claims

지면에 세워지는 제1부재 및 일단이 상기 제1부재 상단에 결합되고 타단이 서로 반대방향으로 휘어진 제2부재로 구성되어 서로 이격되어 설치되는 한 쌍의 지지대;
상기 한 쌍의 지지대의 각각의 제2부재 중 내측의 제2부재와 지면을 연결하는 제1와이어;
상기 한 쌍의 지지대의 각각의 제2부재 중 외측의 제2부재를 연결하는 제2와이어;및
상기 제2와이어에 설치되는 하나 이상의 태양광패널을 포함하는 태양광 발전장치의 지지구조물.
제1항에 있어서,
상기 제2부재에 설치되어 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어를 고정하는 고정수단을 더 포함하는 태양광 발전장치의 지지구조물.
제1항에 있어서,
상기 제2부와 각각 연결된 상기 제1와이어와 제2와이어는 서로 교차되고,
상기 교차되는 지점에 설치되어 상기 제1와이어 또는 제2와이어의 길이를 조절하여 상기 태양광패널의 각도를 조절하는 조절수단을 더 포함하는 태양광 발전장치의 지지구조물.
제1항에 있어서,
상기 제1와이어는 상기 상기 제1부재와 교차되도록 설치되는 태양광 발전장치의 지지구조물.
제1항에 있어서,
상기 제1부재는 농지에 고여있는 물에 의한 부식을 방지하기 위한 부식방지부를 더 포함하는 태양광 발전장치의 지지구조물.
지면에 세워지는 제1부재 및 일단이 상기 제1부재 상단에 결합되고 타단이 서로 반대방향으로 휘어지 제2부재로 구성되어 서로 이격되어 설치되는 한 쌍의 제1지지대;
상기 제1부재 및 제2부재로 구성되고 상기 제1지지대 사이에 배치되는 하나 이상의 제2지지대;
상기 한 쌍의 제1지지대의 각각의 제2부재 중 내측의 제2부재와 지면을 연결하는 제1와이어;
상기 제1지지대와 제2지지대 중 인접한 두 개의 지지대의 각각의 제2부재 중 외측의 제2부재를 연결하는 제2와이어;및
상기 제2와이어에 설치되는 하나 이상의 태양광패널을 포함하는 태양광 발전장치의 지지구조물.
제6항에 있어서,
상기 제2부재에 설치되어 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어를 고정하는 고정수단을 더 포함하는 태양광 발전장치의 지지구조물.
제6항에 있어서,
각각의 제1지지대 또는 제2지지대에서 상기 제2부재와 연결된 제1와이어와 제2와이어 또는 제2와이어와 제2와이어는 서로 교차되고,
상기 교차되는 지점에 설치되어 상기 제1와이어 또는 제2와이어의 길이를 조절하여 상기 태양광패널의 각도를 조절하는 조절수단을 더 포함하는 상기 제2부재에 설치되어 상기 제1와이어 및 상기 제2와이어를 조절하는 조절수단을 더 포함하는 태양광 발전장치의 지지구조물.
제6항에 있어서,
상기 제1와이어는 상기 상기 제1부재와 교차되도록 설치되는 태양광 발전장치의 지지구조물.
제6항에 있어서,
상기 제1부재는 농지에 고여있는 물에 의한 부식을 방지하기 위한 부식방지부를 더 포함하는 태양광 발전장치의 지지구조물.