KR20210035941A - The renewable energy generation buoyant with ionic polymer-metal composites - Google Patents
The renewable energy generation buoyant with ionic polymer-metal composites Download PDFInfo
- Publication number
- KR20210035941A KR20210035941A KR1020190117334A KR20190117334A KR20210035941A KR 20210035941 A KR20210035941 A KR 20210035941A KR 1020190117334 A KR1020190117334 A KR 1020190117334A KR 20190117334 A KR20190117334 A KR 20190117334A KR 20210035941 A KR20210035941 A KR 20210035941A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- ionic polymer
- polymer metal
- metal composite
- module
- buoyancy body
- Prior art date
Links
- 239000002905 metal composite material Substances 0.000 title claims abstract description 41
- 229920000831 ionic polymer Polymers 0.000 claims abstract description 37
- ISRUGXGCCGIOQO-UHFFFAOYSA-N Rhoden Chemical compound CNC(=O)OC1=CC=CC=C1OC(C)C ISRUGXGCCGIOQO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 23
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 25
- 238000005452 bending Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 3
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 claims description 3
- 229920000642 polymer Polymers 0.000 claims description 2
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 6
- 238000007667 floating Methods 0.000 description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000001846 repelling effect Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 230000035939 shock Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03B—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS
- F03B13/00—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates
- F03B13/12—Adaptations of machines or engines for special use; Combinations of machines or engines with driving or driven apparatus; Power stations or aggregates characterised by using wave or tide energy
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F03—MACHINES OR ENGINES FOR LIQUIDS; WIND, SPRING, OR WEIGHT MOTORS; PRODUCING MECHANICAL POWER OR A REACTIVE PROPULSIVE THRUST, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- F03D—WIND MOTORS
- F03D9/00—Adaptations of wind motors for special use; Combinations of wind motors with apparatus driven thereby; Wind motors specially adapted for installation in particular locations
- F03D9/10—Combinations of wind motors with apparatus storing energy
- F03D9/11—Combinations of wind motors with apparatus storing energy storing electrical energy
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S10/00—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power
- H02S10/10—PV power plants; Combinations of PV energy systems with other systems for the generation of electric power including a supplementary source of electric power, e.g. hybrid diesel-PV energy systems
- H02S10/12—Hybrid wind-PV energy systems
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/30—Electrical components
- H02S40/38—Energy storage means, e.g. batteries, structurally associated with PV modules
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
- B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
- B63B2035/4453—Floating structures carrying electric power plants for converting solar energy into electric energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
- B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
- B63B2035/446—Floating structures carrying electric power plants for converting wind energy into electric energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B35/00—Vessels or similar floating structures specially adapted for specific purposes and not otherwise provided for
- B63B35/44—Floating buildings, stores, drilling platforms, or workshops, e.g. carrying water-oil separating devices
- B63B2035/4433—Floating structures carrying electric power plants
- B63B2035/4466—Floating structures carrying electric power plants for converting water energy into electric energy, e.g. from tidal flows, waves or currents
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2209/00—Energy supply or activating means
- B63B2209/14—Energy supply or activating means energy generated by movement of the water
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2209/00—Energy supply or activating means
- B63B2209/18—Energy supply or activating means solar energy
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
- B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING
- B63B2209/00—Energy supply or activating means
- B63B2209/20—Energy supply or activating means wind energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/20—Hydro energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/70—Wind energy
- Y02E10/72—Wind turbines with rotation axis in wind direction
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E70/00—Other energy conversion or management systems reducing GHG emissions
- Y02E70/30—Systems combining energy storage with energy generation of non-fossil origin
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Ocean & Marine Engineering (AREA)
- Wind Motors (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 이온성 폴리머 금속 복합체를 포함하는 신재생에너지 발전 부력체에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 해양에서 부력체의 형태로 시공되었을 때 얻을 수 있는 신재생에너지 중에서 파도나 조류에 의한 힘이 이온성 폴리머 금속 복합체에 작용하였을 때 전기를 생산할 수 있도록 하는 수단을 구비하도록 하기 위하여 개발된 이온성 폴리머 금속 복합체를 포함하는 신재생에너지 발전 부력체에 관한 것이다.The present invention relates to a new and renewable energy generating buoyancy body including an ionic polymer metal composite, and in more detail, the force due to waves or tide is among the new renewable energy that can be obtained when it is constructed in the form of a buoyant body in the ocean. The present invention relates to a new and renewable energy power generation buoyancy body including an ionic polymer metal composite developed to have a means for generating electricity when acting on the ionic polymer metal composite.
인류가 살아가기 위해서 꼭 필요한 것은 각종 에너지라고 할 수 있으며 가장 기본적으로 음식을 섭취하면서 움직일 수 있는 에너지를 얻는 것에서 불을 사용하면서 보온을 하며 요리를 하며 불을 이용하여 필요한 도구를 제작하게 되었다.It can be said that all kinds of energy are essential for humanity to live, and the most basic thing is to get energy to move while ingesting food, to keep warm while using fire, to cook, and to make necessary tools using fire.
문명의 발달은 불 이외에도 수력이나 풍력 등의 다양한 에너지를 사용하게 되었으며 오늘날에는 전기가 각종 산업과 가정에서 필수적으로 사용하는 에너지원이 되었다.In the development of civilization, in addition to fire, various energies such as water and wind power have been used, and today, electricity has become an essential energy source for various industries and homes.
전기에너지 즉 전력을 얻기 위한 방법으로 일반적으로 화력발전과 원자력발전 그리고 수력발전이 있으며 그 외에도 조력발전이 대표적으로 대용량의 전기를 생산하기 위한 용도로 사용하고 있으나 환경오염 및 환경훼손의 원인이 되고 있어 새로운 청정 대체에너지에 대한 관심이 높아지고 있다.In general, thermal power generation, nuclear power generation, and hydropower generation are used as methods to obtain electric energy, that is, electricity. In addition, tidal power generation is typically used for producing large-capacity electricity, but it is a cause of environmental pollution and environmental damage. There is a growing interest in new clean alternative energy.
대표적인 청정 대체에너지로는 태양광발전과 풍력발전이 있으며 풍력발전은 초기 시공비가 비싸고 시공장소가 바람이 많이 부는 곳으로 한정되는 단점이 있으며, 태양광발전의 경우 초기 시공비는 저렴하나 넓은 면적을 필요로 하기 때문에 최근에 작물을 키울 수 있는 지역을 차지하거나 야산에 무분별하게 설치하여 문제가 되고 있다.Representative clean alternative energy sources include solar power generation and wind power generation, and wind power generation has a disadvantage that the initial construction cost is high and the city plant is limited to a place where there is a lot of wind.In the case of solar power generation, the initial construction cost is low, but a large area is required. Because of this, recently, it has become a problem because it occupies an area where crops can be grown or is indiscriminately installed in the hills.
이에 개발자들의 시선은 육지가 아닌 물위에 특히 넓은 호수나 해상에 발전설비를 설치하는 방법에 대한 연구를 시작하였으며 대형 풍력발전기의 경우 여러나라에서 이미 설치되어 있으며 고정식 또는 부유식 태양광발전기에 대한 대도도 많이 이루어지고 있다.Therefore, the eyes of the developers started research on how to install power generation facilities on a large lake or offshore, especially on water rather than on land. Large wind power generators have already been installed in various countries, and they are also concerned with fixed or floating solar power generators. There is also a lot of work being done.
이에 본원인은 대한민국등록특허 제10-1906853-0000호 (2018년10월04일)의 'ESS 부력체'를 통하여 해상상황에 따라 이동이나 철거가 용이하면서도 태양광과 풍력의 두가지에 의한 발전을 이루도록 하는 방안을 제시하였다.Accordingly, the applicant can easily move or dismantle according to the maritime situation through the'ESS buoyancy body' of Korean Patent Registration No. 10-1906853-0000 (October 4, 2018), while generating power generation by solar and wind power. A plan to achieve this was suggested.
하지만 해상에서는 햇빛과 바람 이외에도 조류나 파도와 같은 유의미한 에너지원이 있으며 이를 복합적으로 이용할 수 있도록 하면 발전 효율은 더욱 높아질 것이다.However, in addition to sunlight and wind, there are significant energy sources such as currents and waves at sea, and if these can be used in combination, power generation efficiency will be further increased.
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 해수면 위에서는 태양광과 풍력을 이용하여 전력을 생산함과 동시에 파도와 바람과 조류 등에 의하여 흔들이는 현상을 이용하여 전력을 생산할 수 있도록 하는 이온성 폴리머 금속 복합체를 포함하는 신재생에너지 발전 부력체를 개발하는 것에 있다.The present invention has been developed to solve the above-described problem, and its object is to generate electric power by using sunlight and wind power above sea level and at the same time to generate electric power by using the phenomenon of shaking by waves, wind and tide. It is to develop a new and renewable energy power generation buoyancy body including an ionic polymer metal composite that enables it.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 평단면이 원형이며 상광하협의 형상을 가지고 해상을 부유하도록 내부는 중심부 코어격실과, 동심을 이루면서 방사형으로 복수 개로 분할되는 배터리격실과, 상기 배터리격실의 외측에 형성되는 보조격실을 구비하는 부력체 본체와;In order to achieve the above object, the present invention has a circular plane cross section and a shape of an upper light constriction and has a central core compartment, a battery compartment concentrically divided into a plurality of radially divided battery compartments, and A buoyancy body body having an auxiliary compartment formed on the outside;
상기 부력체 본체의 상면에 장착되는 프레임에 의하여 장착되어 해수면 위에 노출된 부분을 덮는 복수 개의 태양광 패널과;A plurality of solar panels mounted by a frame mounted on an upper surface of the buoyancy body to cover a portion exposed on the sea surface;
상면 중앙에 수직으로 입설되는 포스트를 구비하고 상기 포스트의 상부에 장착되는 풍력발전모듈과;A wind power generation module having a post vertically installed in the center of the upper surface and mounted on the upper portion of the post;
원통 형상의 몸체를 구비하고, 상기 몸체의 내경면에 일측 끝단이 장착되고 중심 방향으로 연장되는 판 상의 복수 개의 이온성 폴리머 금속 복합체가 하부에서 상부로 나선형을 이루도록 배치되며, 상기 몸체의 중심에 부양된 상태로 위치하여 상기 복수 개의 이온성 폴리머 금속 복합체의 고정되지 않은 끝단을 수용하고 하부에는 중량체가 장착되어 부력체 본체의 흔들림에 요동하여 이온성 폴리머 금속 복합체가 굽힘 운동으로 전력을 생산하도록 하는 진자추를 구비하여 상기 부력체 본체의 보조격실 중 두 개 이상에 삽입되는 IPMC 모듈과;A cylindrical body is provided, and one end is mounted on the inner diameter surface of the body, and a plurality of ionic polymer metal composites on a plate extending in the center direction are arranged in a spiral form from the bottom to the top, and are floated in the center of the body. A pendulum that is positioned in a state that accommodates the unfixed ends of the plurality of ionic polymer metal composites, and a weight body is mounted at the lower portion of the body to swing due to the shaking of the buoyant body so that the ionic polymer metal composite generates power through bending motion. An IPMC module having a weight and inserted into at least two of the auxiliary compartments of the buoyancy body body;
상기 배터리실에 설치되어 태양광 패널과 풍력발전모듈과 IPMC 모듈에서 생산되는 전력을 저장하는 ESS 모듈을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 한다.It is characterized in that it is configured to include a solar panel, a wind power module, and an ESS module for storing power produced by the IPMC module installed in the battery room.
아울러, 상기 IPMC 모듈은 이온성 폴리머 금속 복합체의 양단이 몸체의 내경면 대응하는 양측에 고정되도록 하면서 상하 인접한 이온성 폴리머 금속 복합체과 일정한 각도로 어긋나도록 하는 나선 배열로 배치되며;In addition, the IPMC module is arranged in a helical arrangement such that both ends of the ionic polymer metal composite are fixed to both sides corresponding to the inner diameter surface of the body, while shifting from the upper and lower adjacent ionic polymer metal composites at a certain angle;
상기 진자추는 상기 이온성 폴리머 금속 복합체의 중앙을 수직 관통하면서 고정되도록 구성됨을 특징으로 한다.The pendulum weight is characterized in that it is configured to be fixed while vertically penetrating the center of the ionic polymer metal composite.
또한, 상기 IPMC 모듈은 몸체가 내부가 비어 있는 긴 직육면체의 형상을 이루며, 상기 이온성 폴리머 금속 복합체의 일단이 몸체의 내측 상부에 고정되고 하부로 연장되고, 상기 진자추는 복수 개의 상기 이온성 폴리머 금속 복합체의 하단을 연결하는 바의 형상을 가짐을 특징으로 한다.In addition, the IPMC module has a shape of a long rectangular parallelepiped in which the body is empty, and one end of the ionic polymer metal composite is fixed on the inner upper part of the body and extends downward, and the pendulum weight is a plurality of the ionic polymer metal It is characterized by having a shape of a bar connecting the lower end of the composite.
아울러, 상기 진자추의 양끝에는 일측이 몸체의 내측에 고정된 스프링의 다른 끝단이 고정되도록 구성됨을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that the other end of the spring fixed to the inner side of the body is configured to be fixed to both ends of the pendulum weight.
상술한 바와 같이 본 발명은 태양광과 풍력에 의하여 생성된 전력을 ESS 모듈에 저장하면서 발전 부력체가 파도와 바람과 조류 등에 의하여 흔들리는 경우 내부에 장착되는 이온성 폴리머 금속 복합체가 굽힘현상이 반복되어 전력을 생산하도록 하는 IPMC 모듈을 추가로 장착하여 전력 생산효율을 높이고, 해수면에 부유하여 이동이 가능하며 기상상태에 따라 해상의 넓은 범위에서 선택적으로 발전할 수 있는 효과가 있다.As described above, the present invention stores power generated by solar and wind power in the ESS module, and when the power generation buoyancy body is shaken by waves, wind, and tide, the ionic polymer metal composite mounted inside is repeatedly bent to generate power. By additionally installing an IPMC module to produce an IPMC module, there is an effect of increasing power production efficiency, floating on the sea level and moving, and selectively generating power in a wide range of seas depending on weather conditions.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 측단면도
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분 측단면도
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IPMC 모듈을 나타낸 개념도
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 IPMC 모듈을 나타낸 개념도
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 IPMC 모듈을 나타낸 개념도1 is a side cross-sectional view according to an embodiment of the present invention
2 is a partial side cross-sectional view according to an embodiment of the present invention
3 is a conceptual diagram showing an IPMC module according to an embodiment of the present invention
4 is a conceptual diagram showing an IPMC module according to another embodiment of the present invention
5 is a conceptual diagram showing an IPMC module according to another embodiment of the present invention
이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.Accordingly, the configuration of the present invention will be described in detail so that those skilled in the art can easily understand and reproduce it by the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 측단면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 부분 측단면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 IPMC 모듈을 나타낸 개념도로서, 평단면이 원형이며 상광하협의 형상을 가지고 해상을 부유하도록 내부는 중심부 코어격실(111)과, 동심을 이루면서 방사형으로 복수 개로 분할되는 배터리격실(112)과, 상기 배터리격실(112)의 외측에 형성되는 보조격실(113)을 구비하는 부력체 본체(11)와;1 is a side cross-sectional view according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a partial side cross-sectional view according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is a conceptual diagram showing an IPMC module according to an embodiment of the present invention. Formed on the outside of the
상기 부력체 본체(11)의 상면에 장착되는 프레임(121)에 의하여 장착되어 해수면 위에 노출된 부분을 덮는 복수 개의 태양광 패널(12)과;A plurality of solar panels (12) mounted by a frame (121) mounted on the upper surface of the buoyancy body (11) to cover a portion exposed above the sea level;
상면 중앙에 수직으로 입설되는 포스트(131)를 구비하고 상기 포스트(131)의 상부에 장착되는 풍력발전모듈(13)과;A wind
원통 형상의 몸체(141)를 구비하고, 상기 몸체(141)의 내경면에 일측 끝단이 장착되고 중심 방향으로 연장되는 판 상의 복수 개의 이온성 폴리머 금속 복합체(142)가 하부에서 상부로 나선형을 이루도록 배치되며, 상기 몸체(141)의 중심에 부양된 상태로 위치하여 상기 복수 개의 이온성 폴리머 금속 복합체(142)의 고정되지 않은 끝단을 수용하고 하부에는 중량체(143)가 장착되어 부력체 본체(11)의 흔들림에 요동하여 이온성 폴리머 금속 복합체(142)가 굽힘 운동으로 전력을 생산하도록 하는 진자추(144)를 구비하여 상기 부력체 본체(11)의 보조격실(113) 중 두 개 이상에 삽입되는 IPMC 모듈(14)과;A
상기 배터리실(112)에 설치되어 태양광 패널(12)과 풍력발전모듈(13)과 IPMC 모듈(14)에서 생산되는전력을 저장하는 ESS 모듈(15)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이온성 폴리머 금속 복합체를 포함하는 신재생에너지 발전 부력체(1)를 나타내었다.Ionic, characterized in that it is installed in the
본원은 여유공간이 없는 육지와는 달리 넓은 바다에 설치하여 전력을 얻을 수 있는 것으로 작게는 전기를 연결하기 골치아픈 해상가두리, 양식장, 해상팬션 등에서 인근에 복수 개를 설치하여 필요한 전력을 생산하고 사용할 수 있도록 할 수 있으며, 크게는 대규모로 설치하여 전력생산기지로 만들 수도 있다.Unlike land where there is no free space, the main office can be installed in the open sea to obtain power.In small cases, it is possible to generate and use the necessary power by installing a plurality of units nearby at seasides, farms, and offshore pensions, where it is troublesome to connect electricity. It can be installed, and it can be installed on a large scale to make it a power production base.
본원은 쉽게 해상에서 가장 간편하게 설치할 수 있는 부유식 발전 부력체(1)를 제공하고 넓게 트인 해상에서 효과적인 태양광 발전과 육지보다 많은 바람이 불기에 풍력 발전 기능을 장착하였으며, 바람과 파도 그리고 조류에 의하여 승하강하거나 흔들리는 운동을 에너지로 바꿀 수 있는 방안을 제시한 것이다.We provide a floating power generation buoyancy body (1) that can be easily installed at sea, and equipped with effective solar power generation in a wide open sea and wind power generation function because more wind blows than land. This suggests a way to change the movement of lifting and descending or shaking into energy.
상기 이온성 폴리머 금속 복합체(142 ;IPMC;Ionic Polymeric Metal Composite)는 구부러지면 전기를 발생하는 성질을 가지는 것으로 이러한 성질을 이용하여 부력체의 움직임에 반발하면서 구부러지면 전력이 생산되도록 하는 종래기술은 있으나 파도 등에 의한 파장은 그 주기가 높지 않아 전력 생산효율이 크지 않았다.The ionic polymer metal composite (142; IPMC; Ionic Polymeric Metal Composite) has a property of generating electricity when bent, and there is a prior art in which power is produced when bent while repelling the movement of a buoyant body using this property. Wavelengths caused by waves were not so high that the power production efficiency was not high.
하지만 본원은 충격이나 유동이 진자추(144)가 움직이면서 복위하려는 힘이 작용하여 한번의 파랑에도 수회의 운동이 가능한 구조를 가지게 되어 전력 생산효율을 높일 수 있는 것이다.However, in the present application, as the
또한 발전 부력체(1)의 유동은 파도뿐만 아니라 충격 등의 다양한 상황에서 발생하게 되며 한번의 충격으로도 진자추(144)는 수십회 왕복 운동할 수 있도록 상기 진자추(144)의 양끝에는 일측이 몸체(141)의 내측에 고정된 스프링(145)의 다른 끝단이 고정되도록 하여 한쪽인 인장력이 작용하면 다른 한쪽은 압축력이 작용하여 평행을 이룰 때까지 지속적인 운동이 이루어지도록 함이 바람직하다.In addition, the flow of the power generation buoyancy body (1) occurs in various situations such as shock as well as waves, and the
도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 IPMC 모듈을 나타낸 개념도로서, 상기 IPMC 모듈(14)은 이온성 폴리머 금속 복합체(142)의 양단이 몸체(141)의 내경면 대응하는 양측에 고정되도록 하면서 상하 인접한 이온성 폴리머 금속 복합체(142)과 일정한 각도로 어긋나도록 하는 나선 배열로 배치되며;4 is a conceptual diagram showing an IPMC module according to another embodiment of the present invention, wherein the IPMC
상기 진자추(144)는 상기 이온성 폴리머 금속 복합체(142)의 중앙을 수직 관통하면서 고정되도록 구성됨을 특징으로 하는 실시 예를 나타내었다.The
이러한 실시 예는 상기 이온성 폴리머 금속 복합체(142)의 양측이 고정되도록 하여 견고한 고정이 가능하여 이탈 우려를 줄일 수 있는 실시 예이며, 이때 막대 형상의 진자추(144)는 관통하는 상기 이온성 폴리머 금속 복합체(142)를 일정한 간격으로 고정되도록 함이 바람직하며 이때 인접한 이온성 폴리머 금속 복합체(142)의 사이에 간격을 유지할 수 있는 링을 삽입하는 방법이 가장 용이하다고 할 수 있다.This embodiment is an embodiment in which both sides of the ionic
도 5는 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 IPMC 모듈을 나타낸 개념도로서, 상기 IPMC 모듈(14)은 몸체(141)가 내부가 비어 있는 긴 직육면체의 형상을 이루며, 상기 이온성 폴리머 금속 복합체(142)의 일단이 몸체(141)의 내측 상부에 고정되고 하부로 연장되고, 상기 진자추(144)는 복수 개의 상기 이온성 폴리머 금속 복합체(142)의 하단을 연결하는 바의 형상을 가짐을 특징으로 하는 실시 예를 나타내었다.5 is a conceptual diagram showing an IPMC module according to another embodiment of the present invention, wherein the IPMC
상기 실시 예는 발전 부력체(1)의 움직임은 완전한 상하 움직임이 아니라 경사진 방향 또는 방향이 바뀌는 왕복 운동이 포함되는 움직임이 발생하게 되며 이러한 주로 측방향의 충격이나 움직임에 대응하기 위하여 수평방향으로 왕복운동할 수 있는 진자추(144) 및 이에 적합한 이온성 폴리머 금속 복합체(142)의 장착 구조를 제안한 것이다.In the above embodiment, the movement of the power
따라서 설치할 해양의 상황 즉 파도나 파랑의 정도 등의 다양한 상황을 고려하여 본 실시 예만을 발전 부력체(1)에 장착할 수도 있으며 전술한 다른 두 가지의 실시 예 중 하나를 복합적으로 적용하여 제작하도록 함이 바람직하다.Therefore, in consideration of various situations such as the ocean conditions to be installed, that is, the degree of waves or waves, only this embodiment may be mounted on the power
1 : 발전 부력체
11 : 부력체 본체
111 : 코어격실 112 : 배터리격실
113 : 보조격실
12 : 태양광 패널
121 : 프레임
13 : 풍력발전모듈
14 : IPMC 모듈
141 : 몸체 142 : 이온성 폴리머 금속 복합체
143 : 중량체 144 : 진자추
145 : 스프링
15 : ESS 모듈1: power generation buoyancy body
11: buoyancy body body
111: core compartment 112: battery compartment
113: auxiliary compartment
12: solar panel
121: frame
13: wind power module
14: IPMC module
141: body 142: ionic polymer metal composite
143: weight body 144: pendulum weight
145: spring
15: ESS module
Claims (4)
상기 부력체 본체(11)의 상면에 장착되는 프레임(121)에 의하여 장착되어 해수면 위에 노출된 부분을 덮는 복수 개의 태양광 패널(12)과;
상면 중앙에 수직으로 입설되는 포스트(131)를 구비하고 상기 포스트(131)의 상부에 장착되는 풍력발전모듈(13)과;
원통 형상의 몸체(141)를 구비하고, 상기 몸체(141)의 내경면에 일측 끝단이 장착되고 중심 방향으로 연장되는 판 상의 복수 개의 이온성 폴리머 금속 복합체(142)가 하부에서 상부로 나선형을 이루도록 배치되며, 상기 몸체(141)의 중심에 부양된 상태로 위치하여 상기 복수 개의 이온성 폴리머 금속 복합체(142)의 고정되지 않은 끝단을 수용하고 하부에는 중량체(143)가 장착되어 부력체 본체(11)의 흔들림에 요동하여 이온성 폴리머 금속 복합체(142)가 굽힘 운동으로 전력을 생산하도록 하는 진자추(144)를 구비하여 상기 부력체 본체(11)의 보조격실(113) 중 두 개 이상에 삽입되는 IPMC 모듈(14)과;
상기 배터리실(112)에 설치되어 태양광 패널(12)과 풍력발전모듈(13)과 IPMC 모듈(14)에서 생산되는전력을 저장하는 ESS 모듈(15)을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 이온성 폴리머 금속 복합체를 포함하는 신재생에너지 발전 부력체.The inside of the core compartment 111 is a central core compartment 111, concentric and radially divided into a plurality of battery compartments 112, and the outer side of the battery compartment 112 A buoyancy body body 11 having an auxiliary compartment 113 to be formed;
A plurality of solar panels 12 mounted by a frame 121 mounted on the upper surface of the buoyancy body 11 to cover a portion exposed above the sea level;
A wind power generation module 13 having a post 131 vertically installed in the center of the upper surface and mounted on the post 131;
A cylindrical body 141 is provided, and one end is mounted on the inner diameter surface of the body 141 so that a plurality of ionic polymer metal composites 142 on a plate extending in the center direction form a spiral from the bottom to the top. It is disposed, and is located in a state of being floated in the center of the body 141 to accommodate the unfixed ends of the plurality of ionic polymer metal composites 142, and a weight body 143 is mounted at the lower portion of the body 141 to accommodate the buoyancy body body ( 11), the ionic polymer metal composite 142 is provided with a pendulum weight 144 to generate electric power through bending motion, so that at least two of the auxiliary compartments 113 of the buoyancy body 11 are provided. An IPMC module 14 to be inserted;
Ionic, characterized in that it comprises an ESS module 15 installed in the battery chamber 112 to store power produced by the solar panel 12, the wind power module 13, and the IPMC module 14. New and renewable energy power generation buoyancy body comprising a polymer metal composite.
상기 진자추(144)는 상기 이온성 폴리머 금속 복합체(142)의 중앙을 수직 관통하면서 고정되도록 구성됨을 특징으로 하는 이온성 폴리머 금속 복합체를 포함하는 신재생에너지 발전 부력체.The method of claim 1, wherein the IPMC module (14) has both ends of the ionic polymer metal composite (142) fixed to both sides corresponding to the inner diameter surface of the body (141) while maintaining a constant level with the ionic polymer metal composite (142) adjacent to the upper and lower sides. Arranged in a helical arrangement so as to deviate at an angle;
The pendulum weight 144 is a new and renewable energy generation buoyancy body comprising an ionic polymer metal composite, characterized in that it is configured to be fixed while vertically penetrating the center of the ionic polymer metal composite 142.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190117334A KR102323620B1 (en) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | The renewable energy generation buoyant with ionic polymer-metal composites |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020190117334A KR102323620B1 (en) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | The renewable energy generation buoyant with ionic polymer-metal composites |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20210035941A true KR20210035941A (en) | 2021-04-02 |
| KR102323620B1 KR102323620B1 (en) | 2021-11-08 |
Family
ID=75466528
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020190117334A KR102323620B1 (en) | 2019-09-24 | 2019-09-24 | The renewable energy generation buoyant with ionic polymer-metal composites |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102323620B1 (en) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100926959B1 (en) | 2007-08-08 | 2009-11-17 | 한국해양대학교 산학협력단 | Hybrid Power Generation and Management System for Buoys Using Photovoltaic, Wind, and Wave Power |
| US9106159B1 (en) * | 2014-09-23 | 2015-08-11 | Focus Tools Colorado, LLC | System to harvest energy in a wellbore |
| KR101602578B1 (en) | 2014-10-28 | 2016-03-10 | 노갑덕 | Buoy structure for mounting solar cells |
| CN207034918U (en) * | 2017-07-13 | 2018-02-23 | 广州航海学院 | A kind of floating beacon light device that can be generated electricity using wave flow |
| KR101906853B1 (en) | 2017-06-07 | 2018-10-11 | 최준호 | Vessel with Energy Storage System |
| KR101978598B1 (en) | 2018-01-22 | 2019-05-23 | 주식회사 오션솔라라이팅 | Solar collector buoy with solar LED indicator function |
| KR20190056277A (en) * | 2018-05-15 | 2019-05-24 | 주식회사 이씨앤지 | Convertible power generation apparatus using piezoelectric element |
-
2019
- 2019-09-24 KR KR1020190117334A patent/KR102323620B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100926959B1 (en) | 2007-08-08 | 2009-11-17 | 한국해양대학교 산학협력단 | Hybrid Power Generation and Management System for Buoys Using Photovoltaic, Wind, and Wave Power |
| US9106159B1 (en) * | 2014-09-23 | 2015-08-11 | Focus Tools Colorado, LLC | System to harvest energy in a wellbore |
| KR101602578B1 (en) | 2014-10-28 | 2016-03-10 | 노갑덕 | Buoy structure for mounting solar cells |
| KR101906853B1 (en) | 2017-06-07 | 2018-10-11 | 최준호 | Vessel with Energy Storage System |
| CN207034918U (en) * | 2017-07-13 | 2018-02-23 | 广州航海学院 | A kind of floating beacon light device that can be generated electricity using wave flow |
| KR101978598B1 (en) | 2018-01-22 | 2019-05-23 | 주식회사 오션솔라라이팅 | Solar collector buoy with solar LED indicator function |
| KR20190056277A (en) * | 2018-05-15 | 2019-05-24 | 주식회사 이씨앤지 | Convertible power generation apparatus using piezoelectric element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR102323620B1 (en) | 2021-11-08 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2134960B1 (en) | A wave power unit, a buoy, use of a wave power unit and a method for producing electric energy | |
| US8956103B2 (en) | Hydroelectricity generating unit capturing marine wave energy and marine current energy | |
| CN101589223B (en) | A completely submerged wave energy converter | |
| EP3075648B1 (en) | Marine float structure composed of multiple floats | |
| US7994651B2 (en) | Apparatus for converting the energy of waves on a body of water | |
| KR101604780B1 (en) | Wave power generator | |
| KR101242362B1 (en) | Power buoy for continuous extracting wave energy | |
| KR20180025370A (en) | Floating facility for solar-cell power generation | |
| KR101334600B1 (en) | Solar generation float | |
| KR102323620B1 (en) | The renewable energy generation buoyant with ionic polymer-metal composites | |
| KR102030065B1 (en) | Floating solar power generating system | |
| ES2304099B1 (en) | INSTALLATION TO PRODUCE ELECTRICAL ENERGY FROM THE WAVES OF THE SEA BY THE BASIC IMPULSION METHOD. | |
| Mehrangiz et al. | Various technologies for producing energy from wave: a review | |
| KR101666104B1 (en) | Floating body comprising damper for reducing motion | |
| KR101242506B1 (en) | Tension leg platform having stationary buoyance holding by tendon and movable buoyance | |
| KR102239490B1 (en) | Photovoltaic module apparatus for water surface | |
| KR101999063B1 (en) | floating power plant apparatus | |
| KR20190113733A (en) | Floating solar power generating system | |
| KR102163288B1 (en) | Photoboltaic power generation apparatus using air chamber and ballast weights for stability | |
| KR102039312B1 (en) | Hybrid power plant apparatus | |
| US20080203733A1 (en) | Tidal Generator | |
| WO2020008242A1 (en) | Combined point wave energy convertor | |
| WO2019235948A1 (en) | Platform to support marine activities | |
| WO2019111196A2 (en) | A hydroelectric power generation system and a method of generating electricity thereof | |
| TWM565746U (en) | Offshore buoy power generation device and system |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |