KR20200031778A - 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명에 따른 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물은, 지면에 세워지는 복수의 제1부재(310) 및 상기 복수의 제1부재(310) 상단에 결합된 제2부재(320)로 각각 구성되고, 서로 이격되어 배치되는 복수의 프레임(300); 상기 복수의 프레임(300) 중 최외곽 프레임의 외곽에 각각 위치되어 서로 대향되어 배치되는 한 쌍의 지지대(100); 상기 복수의 프레임(300) 위로 배치되어 상기 한 쌍의 지지대(100)를 연결하는 와이어(200); 및 상기 복수의 프레임(300)과 상기 와이어(200)를 연결하는 하나 이상의 연결부재(400)를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
본 발명에 따르면, 농지에 설치되는 지지구조물의 하부 프레임의 개수를 최소화하기 위하여 와이어를 이용한 별도의 구조물을 설치하여 농지의 효율적인 사용을 제공할 수 있다.

Description

와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물{Support structure of farming solar photovoltaic device using wire}

본 발명은 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물에 관한 것으로, 특히 농지의 효율적인 사용을 위해 농지에 설치되는 지지구조물의 하부 프레임의 개수를 최소화하기 위하여 와이어를 이용한 별도의 구조물을 설치하여 태양광 발전장치의 지지구조물을 보조하는 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물에 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 복수의 하부 프레임(10), 상기 복수의 하부프레임의 상단에 격자모양으로 설치된 상단프레임(20) 및 상기 상단프레임에 설치된 복수의 태양광패널(30)을 포함하는 농지에 설치되는 태양광 발전장치의 지지구조물이 개시되어 있다. 상기 지지구조물은 상기 상단프레임(20)을 지지하는 하부프레임(10)이 농지의 내측에도 일정 간격으로 다수 설치되어 농지 면적을 감소시켜 농지 효율을 저하시키는 문제점이 있다.

또한, 상기 상단프레임(20)을 지지하는 하부프레임(10)의 개수를 줄이면 태양광패널(30)의 무게에 의한 하중을 받아 상기 상단프레임(20)이 휘어질 수 있어 구조물 자체의 견고함이 떨어지는 문제점이 있다.

한국등록특허 제10-2017-0018812호

본 발명은 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물에 관한 것으로, 농지에 설치되는 지지구조물의 하부 프레임의 개수를 최소화하기 위하여 와이어를 이용한 별도의 구조물을 설치하여 농지의 효율적인 사용을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기의 과제를 달성하기 위한 본 발명에 따른 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물은, 지면에 세워지는 복수의 제1부재(310) 및 상기 복수의 제1부재(310) 상단에 결합된 제2부재(320)로 각각 구성되고, 서로 이격되어 배치되는 복수의 프레임(300); 상기 복수의 프레임(300) 중 최외곽 프레임의 외곽에 각각 위치되어 서로 대향되어 배치되는 한 쌍의 지지대(100); 상기 복수의 프레임(300) 위로 배치되어 상기 한 쌍의 지지대(100)를 연결하는 와이어(200); 및 상기 복수의 프레임(300)과 상기 와이어(200)를 연결하는 하나 이상의 연결부재(400)를 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 연결부재(400)는 상기 제2부재(320)의 상면과 상기 와이어(200)를 연결하는 것을 특징으로 하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 한 쌍의 지지대(100) 각각에 설치되어 상기 와이어(200)의 장력을 조절하는 장력조절수단(500)을 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 와이어(200)는 투명 재질로 만들어진 것을 특징으로 하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 상기 한 쌍의 지지대(100) 각각은 트러스 구조인 것을 특징으로 하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 서로 인접한 두 개의 제2부재(320)를 연결하는 제3부재(330)를 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.

여기서, 특히 제3부재(330)에 하나 이상 설치되는 태양광패널(600)을 더 포함하는 점에 그 특징이 있다.

본 발명에 따르면, 농지에 설치되는 지지구조물의 하부 프레임의 개수를 최소화하기 위하여 와이어를 이용한 별도의 구조물을 설치하여 농지의 효율적인 사용을 제공할 수 있다.

도 1은 종래 영농형 태양광 발정장치의 구조물을 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물의 전체적인 도면이다.
도 3은 도 2의 프레임의 구성을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 2의 측면을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 2에 태양광패널이 설치된 전체적인 구조를 나타낸 도면이다.
도 6은 도 2의 지지대의 일 일시 예로 트러스 구조를 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 영농형 태양광 발정장치의 구조물을 나타낸 도면이다.

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물의 전체적인 도면이다.

도 3은 도 2의 프레임의 구성을 나타낸 도면이다.

도 4는 도 2의 측면을 나타낸 도면이다.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물은, 지지대(100), 와이어(200), 프레임(300) 및 연결부재(400)를 포함하여 구성된다.

상기 프레임(300)은 지면에 세워지는 복수의 제1부재(310) 및 상기 복수의 제1부재(310) 상단에 결합된 제2부재(320)를 포함하여 구성된다.

상기 프레임(300)은 서로 이격되어 배지되며, 일 실시 예로 종방향으로 배치될 수 있다.

상기 지지대(100)는 상기 복수의 프레임(300) 중 최외곽 프레임의 외곽에 위치된다. 일 실시 예로, 상기 지지대(300)는 한 쌍으로 구성되어 서로 대향되어 배치될 수 있다.

상기 와이어(200)는 상기 한 쌍의 지지대(100)를 연결한다. 일 실시 예로 상기 와이어(200)는 상기 복수의 프레임(300) 위로 배치될 수 있다.

보다 구체적으로, 상기 프레임(300)의 제2부재(320)의 길이방향과 수직되는 방향으로 프레임(300)이 복수 개가 배치되고 상기 복수의 프레임(300) 최외곽 각각에 지지대(100)가 각각 설치되어 한 쌍을 이룰 수 있다.

상기 연결부재(400)는 상기 복수의 프레임(300)과 상기 와이어(200)를 연결한다.

일 실시 예로 상기 연결부재(400)는 상기 제2부재(320) 상단에 설치되고, 상기 와이어(200)와 상기 프레임(300) 사이를 연결하여 고정한다. 상기 연결부재(400)는 도 2에 도시된 직선형태 부재에 한정되지 않고 상기 와이어(200)와 제2부재(320)를 연결 고정할 수 있는 어떤 형태의 것도 가능하다.

도 5는 도 2에 태양광패널이 설치된 전체적인 구조를 나타낸 도면이다.

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물은 서로 인접한 두 개의 제2부재(320)를 연결하는 제3부재(330)를 더 포함할 수 있다.

상기 제2부재(320) 또는 제3부재(330)에 하나 이상의 태양광패널(600)에 설치된다.

일 실시 예로, 상기 제3부재(330)는 도 5에 도시된 바와 같이 직선 형태의 부재를 사용할 수 있고, 와이어를 이용할 수도 있다.

본 발명의 지지구조물은 넓은 농지에 설치되는 것으로, 농지의 효율적인 사용을 위하여 프레임(300)의 제1부재(310)의 개수를 최소화하는 구조이다. 상기 구조에 태양광패널(600)을 설치하는 경우 제2부재(320)가 지면방향으로 힘을 받아 휘어질 수 있다. 이에 한 쌍의 지지대(100)와 이를 연결하는 와이어(200)를 연결부재(400)로 제2부재(320)를 고정시켜 제2부재(320)가 지면방향으로 받는 힘을 상쇄시킬 수 있다.

본 발명에 따른 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물은 와이어(200)의 장력을 조절하는 장력조절수단(500)를 더 포함할 수 있다.

상기 장력조절수단(500)는 도 5에 도시된 바와 같이, 한 쌍의 지지대(100) 각각에 설치되어 와이어(200)의 장력을 조절한다.

와이어(200) 계절별 온도와 반복 사용으로 늘어지거나 줄어들 수 있다. 상기 늘어지거나 줄어드는 와이어(200)의 장력을 조절하지 못하는 경우, 상기 제2부재(320)가 지면방향으로 힘을 받아 휘어져 태양광 발전장치의 수명을 줄이는 문제점이 발생할 수 있다.

상기 장력조절수단(500)를 설치하여 상기 와이어(200)의 장력을 조절하여 태양광 발전장치의 수명을 연장할 수 있다.

일 실시 예로, 상기 장력조절수단(500)는 도르레 형상일 수 있다.

다른 실시 예로, 상기 장력조절수단(500)는 윈치일 수 있다.

또한, 상기 장력조절수단(500)에 제어부(미도시) 또는 모터(미도시)를 연결하여 자동으로 상기 와이어(200)의 길이를 조절하게 할 수 있다.

도 5에 도시된 바와 같이, 상기 와이어(200)가 태양광패널(600) 위로 지남에 따라 상기 태양광패널(600)에 음영이 지게 된다. 태양광패널(600)은 복수 개의 모듈로 구성되고 상기 모듈의 구조상 한 부분에 음영이 지면 연결되어 있는 모든 모듈에 영향이 미쳐 발전효율이 떨어지게 된다.

일 실시 예로, 상기 와이어(200)는 투명 재질로 만들어질 수 있다.

상기 와이어(200)를 투명 재질을 사용함으로써 상기 태양광패널(600)에 음영이 지는 것을 방지할 수 있다.

도 6은 도 2의 지지대의 일 일시 예로 트러스 구조를 나타낸 도면이다.

도 6과 같이 트러스 구조의 지지대(100)를 사용하여 힘을 분산시켜 단위면적당 받는 하중을 줄일수 있다.

상기 지지대(100)는 도 6의 트러스 구조에 한정되지 않고 다양한 트러스 구조로 사용될 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 200 와이어
300 프레임 310 제1부재
320 제2부재 330 제3부재
400 연결부재 500 장력조절수단
600 태양광패널

Claims (7)

1. 지면에 세워지는 복수의 제1부재(310) 및 상기 복수의 제1부재(310) 상단에 결합된 제2부재(320)로 각각 구성되고, 서로 이격되어 배치되는 복수의 프레임(300);
   상기 복수의 프레임(300) 중 최외곽 프레임의 외곽에 각각 위치되어 서로 대향되어 배치되는 한 쌍의 지지대(100);
   상기 복수의 프레임(300) 위로 배치되어 상기 한 쌍의 지지대(100)를 연결하는 와이어(200); 및
   상기 복수의 프레임(300)과 상기 와이어(200)를 연결하는 하나 이상의 연결부재(400)를 포함하는 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 연결부재(400)는 상기 제2부재(320)의 상면과 상기 와이어(200)를 연결하는 것을 특징으로 하는 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 지지대(100) 각각에 설치되어 상기 와이어(200)의 장력을 조절하는 장력조절수단(500)을 더 포함하는 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 와이어(200)는 투명 재질로 만들어진 것을 특징으로 하는 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 한 쌍의 지지대(100) 각각은 트러스 구조인 것을 특징으로 하는 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물.
   
6. 제1항에 있어서,
   서로 인접한 두 개의 제2부재(320)를 연결하는 제3부재(330)를 더 포함하는 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물.
   
7. 제6항에 있어서,
   제2부재(320) 또는 제3부재(330)에 하나 이상 설치되는 태양광패널(600)을 더 포함하는 와이어를 이용한 영농형 태양광 발전장치의 지지구조물.
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

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