KR20200100488A - 친환경 태양광 발전 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 지면 위에 세워지게 고정되는 적어도 하나 이상의 폴; 상기 폴의 상단에 경사지게 배치되어 태양광 전력을 발생시키는 태양광 패널; 상기 태양광 패널의 하부에 설치되어 상기 태양광 패널에 회전력을 제공하는 회전장치; 및 상기 폴의 하단과 연결되고 상기 지면 아래에 매립되어 상기 폴을 지탱하는 무게추 블록;을 포함하고, 상기 무게추 블록의 상단에는 하부로 뚫린 파일 삽입공이 형성되어 있고, 상기 파일 삽입공을 통해 파일이 삽입되어 토사에 박혀서 상기 무게추 블록이 고정된 것을 특징으로 하는 친환경 태양광 발전 시스템을 개시한다.

Description

친환경 태양광 발전 시스템{ENVIRONMENT FRIENDLY SOLAR ENERGY GENERATION SYSTEM}
본 발명은 친환경 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 환경 파괴를 최소화하면서 태양광 발전 설비를 구축할 수 있도록 태양광 패널의 설치 구조가 개선된 친환경 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전 시스템은 임야나 휴경지, 건물지붕, 저수지, 염전 등의 부지에 다수의 태양광 패널들이 집합되어 단지화된 형태로 구축이 된다.
태양광 발전 부지가 임야나 농지 등인 경우에는 벌목이나 토목공사 등을 실시하여 부지에 대한 정리작업을 한 후에 프레임 구조물과 태양광 패널을 설치해야 하므로 불가피하게 수목과 토사가 대규모로 훼손되는 환경 파괴 문제가 발생한다. 이러한 부작용으로 인해, 임야 등은 태양광 발전에 요구되는 입지 조건을 충족하더라도 태양광 발전 부지로 활용하기가 쉽지 않은 것이 현실이다.
특허문헌 1은 건축물의 옥상이나 제방 둑과 같은 곳에 비파괴 방식으로 설치할 수 있는 자중형 태양광 발전장치를 개시하고 있다. 상기 자중형 태양광 발전장치는, 적어도 하나 이상의 기둥이 연속해서 연결되어 이루어진 기둥부 어셈블리, 기둥부 어셈블리들의 상부에 결합되는 집광판을 포함하며, 상기 기둥은 윗면에 경사면이 제공되며 내부에 충진재가 수용되는 충진재 수용 공간이 제공된다.
특허문헌 2는 전, 답을 점유하지 않으면서 태양광모듈을 설치하는 방법에 관한 것으로서, 추수가 끝난 후 휴농철에 전, 답에 태광광모듈을 간편하게 설치할 수 있게 하부지지대, 설치고정프레임 및 지주프레임을 구비한 논에 설치하는 태양광 모듈 및 방법을 개시하고 있다. 또한, 특허문헌 2는 간편시공태양광모듈의 설치고정프레임과 또다른 간편시공태양광모듈의 보호프레임의 일측에 한지수단으로 연결되어 복수의 간편시공태양광모듈이 겹쳐 구비되고 사용할 때에는 펼쳐 시공될 수 있는 구조를 가진 태양광모듈을 개시하고 있다.
그러나, 종래의 태양광 발전 시스템들은 태양광 패널을 지지하는 프레임 구조물이 점유하는 면적이 커서 시공 시에 자연 훼손이 심각하게 발생하는 문제가 여전히 남아있으므로 이에 대한 대안이 요구된다.
특허문헌 1: 한국공개특허공보 제2011-0024887호 특허문헌 2: 한국공개특허공보 제2016-0086729호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 고려하여 창안된 것으로서, 시공 시에 수목이나 토사에 대한 정리작업을 최소화하여 환경 파괴를 방지할 수 있도록 태양광 패널을 지지하는 구조물이 개선된 친환경 태양광 발전 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 간소한 구조로 태양광 패널을 정해진 속도로 회전시켜서 태양광 발전 효율을 향상시킬 수 있는 친환경 태양광 발전 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 태양광 패널을 지지하는 구조물에 승강식 조명이나 승강식 CCTV를 설치하여 태양광 발전 설비에 대한 관리가 편리한 친환경 태양광 발전 시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 지면 위에 세워지게 고정되는 적어도 하나 이상의 폴; 상기 폴의 상단에 경사지게 배치되어 태양광 전력을 발생시키는 태양광 패널; 상기 태양광 패널의 하부에 설치되어 상기 태양광 패널에 회전력을 제공하는 회전장치; 및 상기 폴의 하단과 연결되고 상기 지면 아래에 매립되어 상기 폴을 지탱하는 무게추 블록;을 포함하고, 상기 무게추 블록의 상단에는 하부로 뚫린 파일 삽입공이 형성되어 있고, 상기 파일 삽입공을 통해 파일이 삽입되어 토사에 박혀서 상기 무게추 블록이 고정된 것을 특징으로 하는 친환경 태양광 발전 시스템을 제공한다.
상기 파일 삽입공의 입구에는 상기 파일의 헤드 부분이 끼워질 수 있는 헤드 안착공이 상기 파일 삽입공의 여타 부분에 비해 내경이 크게 형성될 수 있다.
상기 무게추 블록의 하부 측면에는 복수개의 철근 삽입공이 정해진 간격으로 형성되어 있고, 상기 철근 삽입공에 정해진 길이의 철근이 삽입되고 콘크리트가 타설되어 상기 무게추 블록이 고정될 수 있다.
상기 폴은 상기 무게추 블록의 상단에 앵커볼트에 의해 체결되는 것이 바람직하다.
상기 폴은 복수개가 정해진 간격으로 배치되고, 상기 복수개의 폴 중에서 적어도 일부는 상기 폴의 상부에 위치하고 여러 갈래로 배치된 복수개의 지지부재를 구비하고, 상기 지지부재에는 승강줄에 매달려서 승강 가능하게 설치되는 고소설치기기가 설치될 수 있다.
상기 고소설치기기는, 상기 복수개의 지지부재들 중 적어도 어느 하나에 승강 가능하게 설치된 조명 유닛을 구비한 승강형 조명 모듈; 및 상기 복수개의 지지부재들 중 적어도 다른 하나에 승강 가능하게 설치된 CCTV 카메라를 구비한 승강형 카메라 모듈;을 포함할 수 있다.
상기 회전장치는, 상기 태양광 패널의 하부에 연결되는 제1 관형체와, 상기 폴의 상단에 고정되는 제2 관형체와, 상부링과 하부링을 구비하고 상기 하부링과 상부링 중 어느 하나는 상기 제1 관형체와 연결되고 다른 하나는 상기 제2 관형체와 연결되는 베어링과, 상기 상부링 또는 상기 하부링의 둘레를 따라 형성된 기어이에 치합되어 상기 제1 관형체에 회전력을 전달하고 적어도 일부가 상기 베어링의 중공에 삽입되게 채치된 기어부와, 상기 기어부에 회전력을 제공하는 구동모터를 구비할 수 있다.
상기 회전장치는, 조도센서와 계절별 회전설정시간을 반영하여 상기 태양광 패널의 1일 회전량을 결정하고, 상기 조도센서의 온/오프 신호에 따라 아침에 회전을 스타트하는 시간과 저녁에 리턴하는 시간을 설정하여 구동모터의 온/오프 제어에 적용하는 회전 제어부;를 구비할 수 있다.
상기 폴의 하단으로부터 정해진 높이에 설치되어 지면에서 이격되게 설치되어 침수방지 수납공간을 제공하는 함체;를 더 포함할 수 있다.
상기 함체에는 축전지, 센서류, 회전설정버튼, 스피커, 무선모듈 및 방범버튼 중 선택된 적어도 어느 하나가 수납될 수 있다.
본 발명에 따른 친환경 태양광 발전 시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 태양광 발전 부지가 산지나 임야 등인 경우 태양광 패널을 지지하는 폴 주변에 있는 수목을 그대로 유지할 수 있으므로 벌목 등에 따른 자연 훼손을 최소화하면서 친환경적인 태양광 발전 설비를 구축할 수 있다.
둘째, 폴 주변에 위치한 수목이 방풍림의 역할을 할 수 있으므로 강한 바람 등으로부터 태양광 패널을 보호할 수 있다.
셋째, 무게추 블록은 폴에 대응하여 국소적으로 매립 설치되므로 대규모의 토목공사가 생략될 수 있다. 따라서, 공장 주변이나 주택가, 공원 주변 등과 같이 태양광 발전 부지에 대한 선택의 폭을 넓힐 수 있다.
넷째, 태양광 패널이 폴에 의해 지지되는 특성상 태양광 패널이 지면으로부터 충분히 이격되고 통풍이 원활하게 이루어지므로 태양광 패널의 온도 상승을 억제하여 태양광 발전 효율을 높일 수 있다.
다섯째, 태양광 패널을 정해진 속도로 회전시켜서 태양광 발전 효율을 향상시킴으로써, 태양광 패널이 밀집되지 않음에 따른 발전량 저하 문제를 보상할 수 있다.
여섯째, 베어링과 관형체를 이용해 폴에 설치된 태양광 패널을 흔들림 없이 안정적으로 회전시킴으로써 고효율로 태양광 발전을 수행할 수 있다.
일곱째, 조도센서와 계절별 일조시간을 반영하여 태양광 패널의 회전속도를 설정하여, 고가의 태양광 추적장치를 쓰지 않더라도 효율적으로 태양광 발전량을 증대시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 태양광 발전 시스템의 구성을 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 설치 상태를 도시한 단면도이다.
도 3은 도 1에서 무게추 블록의 구성을 도시한 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 친환경 태양광 발전 시스템의 구성을 도시한 사시도이다.
도 5는 도 4의 설치 상태를 도시한 단면도이다.
도 6은 도 4에서 무게추 블록의 구성을 도시한 분리 사시도이다.
도 7은 도 1 및 도 4에서 회전장치의 구성을 도시한 단면도이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 태양광 발전 시스템의 시공예를 도시한 정면도이다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 태양광 발전 시스템의 구성을 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 설치 상태를 도시한 단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 태양광 발전 시스템은, 태양광 발전 부지의 지면 위에 세워져서 고정되는 폴(10)과, 폴(10)의 상단에 설치된 태양광 패널(15a)과, 지면 아래에 매립되어 폴(10)의 하단과 연결되는 무게추 블록(20)과, 태양광 패널(15a)의 하부에 설치되어 태양광 패널(15a)에 회전력을 제공하는 회전장치(100)를 포함한다.
폴(10)은 수직하게 세워지고 하단이 앵커볼트(24)와 같은 체결수단에 의해 무게추 블록(20)의 상단에 고정되어 설치된다. 바람직하게, 폴(10)은 통상의 가로등 지주와 같이 외주면이 둥근 금속 관형체로 이루어질 수 있고, 그밖에 다양한 소재와 형태로 구성될 수 있다.
태양광 발전 부지가 산지나 임야, 휴경지 등과 같이 수목이 존재하는 곳인 경우, 태양광 발전 시스템의 시공 시 폴(10)은 주변에 수목이 위치할 수 있게 정해진 간격을 두고 서로 이격되게 복수개가 배치된다. 그밖에, 본 발명이 적용될 수 있는 태양광 발전 부지로는, 적어도 하나 이상의 무게추 블록(20)을 매설하고 상기 무게추 블록(20) 위에 폴(10)을 세울 수 있는 약간의 공터만 확보된다면 공장 주변이나 주택가, 공원 주변 등과 같이 다양한 장소가 채용될 수 있다.
태양광 패널(15a)은 폴(10)의 상단에 설치되어 태양광 전력을 생산한다. 태양광 패널(15a)은 지지 플레이트(도 7의 101a) 위에 올려져서 지면에 대해 경사지게 설치된다. 태양광 패널(15a)의 설치 각도는 지지 플레이트(101a)의 경사각에 의해 결정된다.
무게추 블록(20)은 태양광 발전 부지의 토사 지면(1) 아래에 매립되어 폴(10)을 지탱한다. 도 2에 도시된 바와 같이 시공이 완료되었을 때 무게추 블록(20)은 토사 지면(1) 아래에 매립되어 외부로 노출되지 않는다. 무게추 블록(20)은 태양광 발전 시스템을 구성하는 복수개의 폴과 일대일 대응되게 구비되어 폴(10)의 하단과 연결된다.
무게추 블록(20)은 바람직하게, 사다리꼴 육면체의 형상을 가진 상협하광의 콘크리트 블록으로 이루어져서 폴(10)이 강한 바람 등에 의해 뽑히는 것을 방지한다.
도 3에 도시된 바와 같이 무게추 블록(20)에는 상단으로부터 파일(pile)을 박아 넣기 위한 적어도 하나 이상의 파일 삽입공(21)이 무게추 블록(20)의 하부로 연장되게 형성되어 있다. 파일 삽입공(21)을 통해 파일(22)이 삽입되어 무게추 블록(20)의 하부 토사에 박혀서 무게추 블록(20)이 고정된다. 무게추 블록(20)에 복수개의 파일 삽입공(21)이 형성되는 경우 하나의 무게추 블록(20)을 이용해 복수개의 폴(10)을 지탱할 수 있다. 이하에서는 무게추 블록(20)의 상단 중앙에서 하부로 단일한 파일 삽입공(21)이 형성된 실시예를 중심으로 발명의 구성을 설명하기로 한다.
파일 삽입공(21)의 입구에는 파일(22)의 헤드부(22a)가 끼워질 수 있는 헤드 안착공(23)이 파일 삽입공(21)의 여타 부분에 비해 내경이 크게 형성되어 있다. 파일(22)의 헤드부(22a)는 파일(22)의 삽입 깊이를 제한하는 동시에 무게추 블록(20)이 파일(22)에서 분리되어 상방으로 이탈되는 것을 방지하는 역할을 한다. 파일(22)의 삽입이 완료되어 헤드 안착공(23)에 파일(22)의 헤드부(22a)가 안착된 상태에서 파일(22)의 헤드부(22a) 표면은 무게추 블록(20)의 상단면과 동일 평면상에위치하거나 좀더 아랫부분에 위치하는 것이 바람직하다. 무게추 블록(20)의 상단면에는 폴(10)을 고정시키기 위한 앵커볼트(24)가 구비된다.
파일(22)은 무게추 블록(20)이 바람 등에 의해 좌,우로 넘어지는 것을 방지한다. 파일(22)은 끝부분 뾰족한 쇠봉이나 쇠파이프, 빔 등과 같은 다양한 소재로 구성될 수 있다.
도 4 내지 도 6에 도시된 바와 같이 본 발명의 다른 실시예에 따르면 무게추 블록(20)의 하부 측면에는 복수개의 철근 삽입공(25)이 정해진 간격으로 형성되어 있다. 도 5에 나타난 바와 같이 시공이 완료되었을 때 무게추 블록(20)은 토사에 매립되어 외부로 노출되지 않는다. 철근 삽입공(25)에 정해진 길이의 철근(26)이 삽입되고 철근(26) 주변에 부분적으로 콘크리트(27)가 타설되어 무게추 블록(20)이 고정될 수 있다. 이러한 구조에 따르면 암반으로 인하여 파일(22)의 삽입이 원활하지 않거나 파일이 약하게 박힌 경우에 무게추 블록(20)에 대한 고정력을 높여줄 수 있다.
회전장치(100)는 폴(10)의 상부 일부 구간에 설치되어 태양광 패널(15a)에 회전력을 제공한다. 도 7에 도시된 바와 같이 회전장치(100)는 정해진 각도로 비스듬히 경사지게 배치된 태양광 패널(15a)의 배면에 결합되는 지지 플레이트(101a)와, 지지 플레이트(101a)의 하부에 연결된 제1 관형체(101)와, 제1 관형체(101)의 하부에 조립되고 하단은 폴(10)에 고정된 제2 관형체(106)와, 제1 관형체(101)와 제2 관형체(106) 사이에 개재된 베어링(102)과, 제2 관형체(106)의 내부에 설치되어 제1 관형체(101)에 회전력을 제공하는 구동모터(107)와, 구동모터(107)를 제어하여 태양광 패널(15a)을 미리 설정된 시간 동안 한쪽 방향으로 등속 회전시키는 회전 제어부(108)를 포함한다.
제1 관형체(101)는 상면에 지지 플레이트(101a)가 위치하고 원형의 둘레면을 가진 파이프형 구조물이다. 제1 관형체(101)와 지지 플레이트(101a)는 일체로 구성될 수 있고, 대안으로는 제1 관형체(101)의 상단에 지지 플레이트(101a)가 용접에 의해 일체화되는 것도 가능하다.
제2 관형체(106)는 제1 관형체(101)의 하부에 위치하도록 조립되고 원형의 둘레면을 가진 파이프형 구조물이다. 제2 관형체(106)의 하단에는 폴(10)의 상단 파이프 구조가 끼워질 수 있는 원형 슬롯(106a)이 형성되어 있다. 원형 슬롯(106a)에 폴이 끼워짐에 따라 제2 관형체(106)는 폴(10)의 상단에 고정된다.
베어링(102)은 제1 관형체(101)와 제2 관형체(106) 사이에 개재되고, 회전중심축이 지면에 대해 수직을 이루도록 눕혀지게 배치된다. 베어링(102)은 조립볼트(104)에 의해 제1 관형체(101)와 연결되어 일체로 회전하게 되는 상부링(102a)과, 상부링(102a)의 하부에 조립되고 제2 관형체(106)와 연결되는 하부링(102b)을 구비한다. 상부링(102a)과 하부링(102b) 사이에는 다수의 볼(102c)이 개재되어 있다.
베어링(102)의 적어도 상부링(102a)에는 내주면 둘레를 따라 일정 간격으로 기어이(치차)가 형성되어 있다. 상부링(102a)에 형성된 기어이는 구동모터(107)와 연결된 기어부(105)와 치합된다.
기어부(105)는 점유공간을 최소화하기 위해 적어도 일부가 베어링(102)의 중공에 삽입되게 배치된다. 기어부(105)는 복수개의 유성기어(planetary gear)들의 어셈블리로 이루어지는 것이 바람직하다. 복수개의 유성기어들은 상부링(102a)에 형성된 기어이와 치합되어 동력을 전달한다.
구동모터(107)는 제2 관형체(106)의 내부에 바람직하게, 제2 관형체(106)와 동축을 이루며 세워지게 고정되어 기어부(105)에 회전력을 제공한다.
제1 관형체(101)와 제2 관형체(106)의 접촉부에는 전원 또는 신호의 전달을 위한 제1 접점과 제2 접점이 설치된다. 상기 제1 접점과 제2 접점은 각각 적어도 하나 이상의 도체링으로 구성되어 제1 관형체(101)와 제2 관형체(106)에 고정될 수 있다. 제1 관형체(101)가 제2 관형체(106)에 대하여 회전하는 중에 상기 제1 접점과 제2 접점은 접촉상태를 지속적으로 유지한다. 대안으로, 상기 제1 접점은 한 쌍의 롤 형태로 구성되고, 상기 제2 접점은 접점 케이스의 상면에 형성된 도체링으로 구성되어 제1 관형체(101)의 회전 시 상기 제1 접점이 제2 접점 위를 구르면서 접촉 상태를 유지하도록 구성될 수 있다.
폴(10)에 있어서 회전장치(100)의 하부는 정해진 각도로 꺾이도록(구부러지도록) 굴곡부가 형성될 수 있다. 상기 굴곡부에 의해 태양광 패널(15a)의 경사 각도를 서로 다른 위도를 가진 지역별로 다르게 셋팅하여 운용하는 것이 가능하다.
회전 제어부(108)는 조도센서와 계절별 회전설정시간을 반영하여 태양광 패널(15a)의 1일 회전량을 결정하고 이를 구동모터(107)의 온/오프 제어에 적용하여회전 제어를 수행한다. 또한, 회전 제어부(108)는 상기 조도센서의 온/오프 신호에 따라 아침에 회전을 스타트하는 시간과 저녁에 리턴하는 시간을 설정하여 구동모터의 온/오프 제어에 적용한다. 구체적으로, 회전 제어부(108)는 조도센서의 출력값(조도값)으로부터 날이 어두워지거나 밝아진 것을 인식한다. 회전 제어부(108)는 태양의 조도값이 정해진 수치 이상이 되면 날이 밝아진 것으로 인식하고 구동모터(107)를 작동시켜서 미리 설정된 시간 동안 태양광 패널(15a)을 한쪽 방향으로 초 단위로 서서히 회전시킨다. 태양광 패널(15a)이 회전하는 경로는 태양의 일조량을 고려하여 가능한 한 태양에 충분히 노출될 수 있게 설정되는 것이 바람직하다. 태양광 패널(15a)을 정해진 시간동안 일정 속도로 회전시키면, 복잡한 구조의 태양광 추적장치를 별도로 사용하지 않더라도, 태양광 패널(15a)을 한쪽을 향하게 정지 상태로 두는 경우에 비해 태양광 발전 전력량을 증대시킬 수 있다.
친환경 태양광 발전 시스템의 하단에는 침수방지 수납공간과 이용자가 착석할 수 있는 의자 기능을 동시에 제공하는 함체(40)가 구비된다.
함체(40)는 폴(10)의 하부 파이프(10a)의 하단으로부터 정해진 높이에 폴(10)을 원형으로 둘러싸게 배치되고 높이에 비해 직경이 큰 원기둥형의 구조물로 이루어진다.
함체(40)에는 내부공간이 마련되고 이 내부공간은 라운드형의 외측면에 힌지결합된 도어에 의해 개폐된다. 함체(40)의 내부공간에는 비상용 전원을 제공하는 소정의 축전지나 콘트롤러, 센서류, 회전설정버튼, 스피커, 무선모듈 및 방범버튼 등과 같이 수분에 취약한 장비들이 수납될 수 있다. 따라서, 함체(40)는 착석을 비롯하여 전자장치들의 침수를 방지하기 위한 수단으로 사용된다. 의자와 침수방지의 기능을 모두 제공하기 위해 함체(40)는 지면으로부터 수 내지 수십 센티미터(㎝) 이격된 높이의 하부 파이프(10a)에 고정된다.
폴(10)의 하단에는 다른 부분에 비해 상대적으로 외경이 크게 형성된 소정의 걸림돌기가 마련되어 함체(40)의 하단을 지탱하는 것이 바람직하다.
다시 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 친환경 태양광 발전 시스템은, 폴(10)의 상부에 배치된 복수개의 지지부재(11)와, 지지부재(11)에 설치된 고소설치기기인 승강형 조명 모듈(13) 및 승강형 카메라 모듈(14)을 더 포함한다.
복수개의 지지부재(11)는 폴(10)의 상부에 위치하고 폴(10)을 중심으로 전방 및 측방을 향해 여러 갈래로 분기된 형태로 배치된다. 복수개의 지지부재(11)는 일단이 폴(10)에 용접이나 볼팅으로 장착되어 위로 볼록하게 아치 형태로 연장되고 그 타단은 지면을 향하게 배치된다. 이러한 구조에 따르면 승강형 조명 모듈(13)의 상단과 승강형 카메라 모듈(14)의 상단에 각각 지지부재(11)의 타단이 연결되므로 각 모듈(13,14)을 상방에서 잡아주어 안정적으로 각 모듈(13,14)을 지탱할 수 있고 각 모듈(13,14)의 주변에서 지지부재(11)가 장애물이 되는 것이 방지될 수 있다.
상기 고소설치기기로는 승강형 조명 모듈(13)과 승강형 카메라 모듈(14)이 채용되는 것이 바람직하나, 본 발명이 이러한 예에 한정되지 않고 그밖에 다양한 기기가 적용될 수 있음은 물론이다.
승강형 조명 모듈(13)과 승강형 카메라 모듈(14)에 각각 내장된 승강줄의 권상 및 권하를 위한 드럼과 구동모터의 기술적 구성으로는 본 출원인이 기출원한 한국 특허출원 제10-2013-0070072호에 개시된 기술이 채용 가능하다.
도 8에는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 친환경 태양광 발전 시스템의 시공예가 개략적으로 도시되어 있다. 친환경 태양광 발전 시스템은 기본적으로 폴(10)의 상단에 태양광 패널(15a)이 설치된 구조로 시공이 되고, 복수개의 폴(10) 중에서 적어도 일부의 폴(10)에는 승강형 조명 모듈(13)과 승강형 카메라 모듈(14)이 부가된 구조가 구비되어 조명 기능과 함께 CCTV 기능을 부가적으로 제공한다.
도 8에 나타난 바와 같이 본 발명은 태양광 패널(15a)을 지지하는 폴(10) 주변에 있는 수목(2)을 그대로 유지할 수 있으므로 자연 훼손을 최소화하면서 친환경적인 태양광 발전 설비를 구축할 수 있다. 폴(10) 주변에 위치한 수목은 방풍림의 역할도 할 수 있으므로 태양광 패널(15a)을 더욱 안정적으로 설치할 수 있다.
시공 시에는 폴(10)이 설치될 지점마다 소정의 구덩이를 판 후에 무게추 블록(20)을 매립하고 파일(22)을 무게추 블록(20)의 파일 삽입공(21)을 관통하게 박아서 기초작업을 먼저 실시한다. 파일(22)이 박힌 상태에서 파일(22)의 헤드부(22a)는 헤드 안착공(23) 내에 안착된다.
상기 기초작업을 통해 무게추 블록(20)을 고정한 후에는 무게추 블록(20)의 상단 위에 폴(10)의 하단을 배치하고 앵커볼트(24)로 고정시키면 간편하게 시공이 완료된다.
친환경 태양광 발전 시스템의 운용 시에 태양광 패널(15a)은 회전장치(100)에 의해 미리 설정된 시간과 속도로 일방향으로 회전하여 태양광 발전 전력량을 증대시킬 수 있다.
회전장치(100)는 구동모터(107)의 회전력을 기어부(105)에 제공하여 제1 관형체(101)를 회전시킴으로써 제1 관형체(101)의 지지 플레이트(101a)에 고정된 태양광 패널(15a)을 회전시킨다. 제1 관형체(101)는 안정적으로 태양광 패널(15a)을 지지한 상태에서 폴에 고정된 제2 관형체(106)에 대하여 회전한다. 제1 관형체(101)와 제2 관형체(106) 사이에는 베어링(102)이 개재되어 있어 구조적으로 안정적이고 부드러운 회전이 이루어질 수 있다.
기어부(105)는 베어링(102)의 상부링(102a) 둘레를 따라 형성된 기어이와 치합되어 회전력을 전달하고, 상부링(102a)은 제1 관형체(101)와 연결되어 제1 관형체(101)와 일체로 회전한다. 제1 관형체(101)는 그 지지 플레이트(101a)에 고정된 태양광 패널(15a)과 일체로 회전한다. 이때, 기어부(105)는 적어도 일부가 베어링(102)의 중공에 삽입되게 배치되므로 공간 이용 효율을 극대화할 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명에 따른 친환경 태양광 발전 시스템은 시공이 간소하므로 태양광 발전 부지에 대한 선택의 폭이 넓고, 폴을 고정시키는 무게추 블록(20)은 각각의 폴에 대응하여 국소적으로 매립 설치되므로 환경 파괴를 최소화하면서 친환경적인 태양광 발전 설비를 구축할 수 있는 현저한 효과가 있다. 특히, 태양광 발전 부지가 산지나 임야 등인 경우에는 태양광 패널을 지지하는 폴 주변에 있는 수목을 그대로 유지할 수 있으므로 자연 훼손을 최소화 할 수 있다.
또한, 회전장치(100)에 의해 태양광 모듈(15a)이 정해진 속도로 서서히 회전하여 태양광 발전 효율을 높일 수 있다. 본 발명은 베어링(102)을 사이에 두고 조립된 제1 관형체(101) 및 제2 관형체(106)를 이용해 태양광 패널(15a)을 흔들림 없이 안정적으로 회전시킴으로써 고효율로 태양광 발전 전원을 CCTV나 조명에 공급할 수 있다. 즉, 제1 관형체(101) 및 제2 관형체(106)의 어셈블리를 태양광 패널(15a)에 결합한 조립체는 구조적으로 안정적일 뿐만 아니라 베어링(102)에 의해 원활한 회전이 이루어질 수 있고 정밀한 회전 제어가 가능한 현저한 효과가 있다.
10: 폴 11: 지지부재
13: 승강형 조명 모듈 14: 승강형 카메라 모듈
15a: 태양광 패널 20: 무게추 블록
21: 파일 삽입공 22: 파일
22a: 헤드부 23: 헤드 안착공
24: 앵커볼트 25: 철근 삽입공
26: 철근 27: 콘크리트
100: 회전장치 101: 제1 관형체
101a: 지지 플레이트 102: 베어링
102a: 상부링 102b: 하부링
105: 기어부 106: 제2 관형체
106a: 원형 슬릿 107: 구동모터

Claims (9)

  1. 지면 위에 세워지게 고정되는 적어도 하나 이상의 폴;
    상기 폴의 상단에 경사지게 배치되어 태양광 전력을 발생시키는 태양광 패널;
    상기 태양광 패널의 하부에 설치되어 상기 태양광 패널에 회전력을 제공하는 회전장치; 및
    상기 폴의 하단과 연결되고 상기 지면 아래에 매립되어 상기 폴을 지탱하는 무게추 블록;을 포함하고,
    상기 무게추 블록의 상단에는 하부로 뚫린 파일 삽입공이 형성되어 있고,
    상기 파일 삽입공을 통해 파일이 삽입되어 토사에 박혀서 상기 무게추 블록이 고정된 것을 특징으로 하는 친환경 태양광 발전 시스템.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 파일 삽입공의 입구에는 상기 파일의 헤드 부분이 끼워질 수 있는 헤드 안착공이 상기 파일 삽입공의 여타 부분에 비해 내경이 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 친환경 태양광 발전 시스템.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 무게추 블록의 하부 측면에는 복수개의 철근 삽입공이 정해진 간격으로 형성되어 있고,
    상기 철근 삽입공에 정해진 길이의 철근이 삽입되고 콘크리트가 타설되어 상기 무게추 블록이 고정된 것을 특징으로 하는 친환경 태양광 발전 시스템.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴은 상기 무게추 블록의 상단에 앵커볼트에 의해 체결되어 고정된 것을 특징으로 하는 친환경 태양광 발전 시스템.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴은 복수개가 정해진 간격으로 배치되고,
    상기 복수개의 폴 중에서 적어도 일부는 상기 폴의 상부에 위치하고 여러 갈래로 배치된 복수개의 지지부재를 구비하고,
    상기 지지부재에는 승강줄에 매달려서 승강 가능하게 설치되는 고소설치기기가 설치된 것을 특징으로 하는 친환경 태양광 발전 시스템.
  6. 청구항 5에 있어서, 상기 고소설치기기는,
    상기 복수개의 지지부재들 중 적어도 어느 하나에 승강 가능하게 설치된 조명 유닛을 구비한 승강형 조명 모듈; 및
    상기 복수개의 지지부재들 중 적어도 다른 하나에 승강 가능하게 설치된 CCTV 카메라를 구비한 승강형 카메라 모듈;을 포함하는 친환경 태양광 발전 시스템.
  7. 청구항 1에 있어서, 상기 회전장치는,
    상기 태양광 패널의 하부에 연결되는 제1 관형체와, 상기 폴의 상단에 고정되는 제2 관형체와, 상부링과 하부링을 구비하고 상기 하부링과 상부링 중 어느 하나는 상기 제1 관형체와 연결되고 다른 하나는 상기 제2 관형체와 연결되는 베어링과, 상기 상부링 또는 상기 하부링의 둘레를 따라 형성된 기어이에 치합되어 상기 제1 관형체에 회전력을 전달하고 적어도 일부가 상기 베어링의 중공에 삽입되게 채치된 기어부와, 상기 기어부에 회전력을 제공하는 구동모터를 구비한 것을 특징으로 하는 친환경 태양광 발전 시스템.
  8. 청구항 1에 있어서, 상기 회전장치는,
    조도센서와 계절별 회전설정시간을 반영하여 상기 태양광 패널의 1일 회전량을 결정하고, 상기 조도센서의 온/오프 신호에 따라 아침에 회전을 스타트하는 시간과 저녁에 리턴하는 시간을 설정하여 구동모터의 온/오프 제어에 적용하는 회전 제어부;를 구비한 것을 특징으로 하는 친환경 태양광 발전 시스템.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 폴의 하단으로부터 정해진 높이에 설치되어 지면에서 이격되게 설치되어 침수방지 수납공간을 제공하는 함체;를 더 포함하는 친환경 태양광 발전 시스템.
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