KR20210079441A - Farming solar power device - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서 보다 상세하게는 태양광 패널이 이중 구조를 갖는 영농형 태양광 발전장치에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic device, and more particularly, to an agricultural photovoltaic device in which a photovoltaic panel has a double structure.
태양으로부터 조사되는 빛을 받아 전기를 생산하는 태양광 발전장치는, 친환경적이고 유지관리가 용이하다는 장점을 가진다. 최근에는 농지에도 태양광 발전장치가 많이 설치되어 농사에 필요한 전력을 생산한다. A photovoltaic device for generating electricity by receiving light irradiated from the sun has the advantage of being eco-friendly and easy to maintain. Recently, many solar power generation devices have been installed on farmland to produce electricity necessary for farming.
태양광 발전장치는, 다수의 태양광패널과, 태양광패널을 지지하는 지지구조체를 포함한다. 지지구조체는 전기생산량을 최대화하기 위하여 태양광패널을 태양 광선이 입사하는 방향으로 지지한다.The photovoltaic device includes a plurality of photovoltaic panels and a support structure for supporting the photovoltaic panel. The support structure supports the solar panel in a direction in which the sunlight is incident in order to maximize the amount of electricity production.
그런데, 종래의 영농형 태양광 발전장치는, 태양광패널이 지지구조체 상에 단순히 배열된 구조를 가지므로, 토면에 그늘이 드리워진다는 단점을 갖는다. 경우에 따라 태양의 고도와 방위에 상관없이 항상 그늘진 지점도 발생할 수 있는데, 이러한 음영지역에서는 농작물의 성장이 느리고 병충해가 발생하기 쉽다. However, the conventional agricultural type photovoltaic power generation device has a disadvantage in that the solar panel has a structure in which the solar panel is simply arranged on the support structure, so that a shade is cast on the soil surface. In some cases, shady spots may always occur regardless of the altitude and orientation of the sun. In these shaded areas, crop growth is slow and pests are easy to occur.
이러한 문제를 해결하기 위하여, 태양광패널의 각도나 위치를 변경하기 위한 방식의 장치도 개발된 바 있다. 가령, 국내 등록특허공보 제10-2001637호에는, 다수의 태양광패널을 레일에 지지시켜, 태양광 패널의 각도나 위치를 조절할 수 있는 농가 태양광 발전 시스템이 개시되어 있다.In order to solve this problem, a device of a method for changing the angle or position of a solar panel has also been developed. For example, Korean Patent No. 10-2001637 discloses a farmhouse photovoltaic power generation system capable of adjusting the angle or position of a photovoltaic panel by supporting a plurality of photovoltaic panels on a rail.
상기 발전시스템은, 태양빛을 받아서 전기에너지를 생산하는 태양광패널과, 태양광패널을 지지하는 패널카트와, 패널카트를 주행 가능하게 지지하는 패널레일과, 패널레일을 지지하는 지주를 갖는다. 상기 패널카트는, 상기 패널레일에 지지된 상태로 주행 가능하므로, 이웃하는 다른 패널카트와의 간격이 조절될 수 있어 토면에 그늘이 드리워지는 것을 최대한 방지한다.The power generation system includes a solar panel for producing electric energy by receiving sunlight, a panel cart for supporting the solar panel, a panel rail for operably supporting the panel cart, and a post for supporting the panel rail. Since the panel cart can be driven in a state supported by the panel rail, the distance between the panel cart and other neighboring panel carts can be adjusted, thereby maximally preventing a shadow from being cast on the soil surface.
그런데 상기한 종래의 발전시스템은, 태양광패널의 각도나 위치의 조절이 자동화되지 않아 사용이 불편하다는 단점을 갖는다. 가령 태양의 고도 및 방위, 강우 강설 여부 등과 같은 기상데이터에 기초하여 전자동 제어되지 않는 것이다. However, the conventional power generation system described above has a disadvantage in that it is inconvenient to use because the angle or position of the solar panel is not automated. For example, it is not fully automatically controlled based on weather data such as the altitude and orientation of the sun and whether there is rain or snow.
본 발명은 상기 문제점을 해소하고자 창출한 것으로서, 투명패널과 불투명패널의 이중 구조를 가져 전기에너지의 생산 효율이 양호하고 전력을 생산하면서도 차광을 방지할 수 있는 영농형 태양광 발전장치를 제공함에 목적이 있다.The present invention was created to solve the above problems, and has a dual structure of a transparent panel and an opaque panel, so that the production efficiency of electric energy is good and the purpose of providing an agricultural type solar power generation device that can prevent light blocking while producing electricity There is this.
또한, 재배작물에 필요한 최적 차광률을 데이터베이스화하여 작물에 따라 발전시간을 조절할 수 있고, 외부의 기상데이터서버와 접속하여 기상정보에 기초한 패널 각도를 조절을 통해, 작물의 성장에 필요한 최적 일사량을 제공할 수 있는 영농형 태양광 발전장치를 제공함에 목적이 있다.In addition, the optimal shading rate required for cultivated crops can be converted into a database so that the power generation time can be adjusted according to crops. By connecting to an external weather data server and adjusting the angle of the panel based on weather information, the optimal amount of insolation required for crop growth can be obtained. An object of the present invention is to provide an agricultural solar power generation device that can provide.
상기 목적을 달성하기 위한 과제의 해결수단으로서의 본 발명의 영농형 태양광 발전장치는, 지지력을 제공하는 지지구조체와; 상기 지지구조체에 위치조절 가능하게 설치되며, 태양광을 받아 전력을 생산하는 다수의 불투명태양광패널 및 투명태양광패널을 포함하는 전력생산부와; 상기 불투명태양광패널의 위치를 조절하는 제1패널위치조절부와; 상기 투명태양광패널의 위치를 조절하는 제2패널위치조절부와; 상기 제1,2패널위치조절부를 제어하는 컨트롤러와; 외부의 기상데이터서버로부터 기상상황을 전달받고, 전달받은 기상 상황에 대응하는 제어신호를 컨트롤러로 전송하는 관리자서버를 구비하나.Agricultural solar power generation device of the present invention as a means of solving the problem for achieving the above object, the support structure for providing a support; a power generation unit installed so as to be positionally adjustable on the support structure, and including a plurality of opaque solar panels and transparent solar panels that receive sunlight and generate electricity; a first panel position adjusting unit for adjusting the position of the opaque solar panel; a second panel position adjusting unit for adjusting the position of the transparent solar panel; a controller for controlling the first and second panel position adjusting units; A manager server for receiving a weather condition from an external weather data server and transmitting a control signal corresponding to the received weather condition to the controller.
또한, 상기 지지구조체는; 지면에 수직으로 세워지는 다수의 다리, 상기 다리에 수평으로 고정되는 수평지지대, 길이방향으로 연장되며 상기 수평지지대에 지지되고 양측부에 슬라이딩홈을 갖는 다수의 평행한 가이드빔을 갖는다.In addition, the support structure; It has a plurality of legs erected vertically on the ground, a horizontal support fixed to the leg horizontally, and a plurality of parallel guide beams extending in the longitudinal direction and supported by the horizontal support and having sliding grooves on both sides.
또한, 상기 불투명태양광패널은, 플렉시블한 성질을 가지고 길이방향으로 연장되며 폭방향 양단부가 상기 슬라이딩홈에 삽입 지지되고, 상기 지지구조체의 일측에는; 상기 불투명태양광패널을 수용할 수 있는 내부공간을 갖는 수용케이스, 상기 수용케이스의 내부에 회전 가능하도록 설치되며 불투명태양광패널을 감는 권취롤, 상기 권취롤에 회전력을 제공하되 불투명태양광패널을 수용케이스 내부로 감아들이는 방향으로 회전력을 제공하는 토션스프링을 갖는 패널수용부가 장착되고, 상기 제1패널위치조절부는; 상기 패널수용부의 반대편에 설치되어 불투명태양광패널을 수용케이스로부터 필요 길이만큼 인출하는 것으로서, 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 모터, 상기 모터의 구동축에 고정되는 보빈, 상기 보빈과 불투명태양광패널의 단부를 연결하는 견인와이어를 구비한다.In addition, the opaque solar panel has a flexible property and extends in the longitudinal direction, and both ends in the width direction are inserted and supported in the sliding groove, and at one side of the support structure; A receiving case having an internal space to accommodate the opaque solar panel, a winding roll that is rotatably installed inside the receiving case and winds the opaque solar panel, and provides a rotational force to the winding roll, but an opaque solar panel A panel accommodating part having a torsion spring for providing a rotational force in a direction to be wound into the accommodating case is mounted, the first panel position adjusting part; Installed on the opposite side of the panel accommodating part to draw the opaque solar panel from the accommodating case by a required length, a motor controlled by the controller, a bobbin fixed to the drive shaft of the motor, and ends of the bobbin and the opaque solar panel A traction wire for connecting is provided.
아울러, 상기 투명태양광패널은; 사각판의 형태를 취하는 패널본체, 상기 패널본체의 테두리부에 고정되는 패널프레임, 상기 패널본체의 중앙부에 이어지며 패널본체에 대해 수직으로 연장되고 상기 패널본체에서 생산된 전력을 외부로 유도하는 전력선을 통과시키는 수직로드를 포함하고, 상기 제2패널위치조절부는; 상기 지지구조체의 상부에 설치되며 상기 수직로드의 하단부를 지지하는 고정프레임과, 상기 고정프레임의 상부에 수평방향으로 위치조절 가능하도록 위치하고, 상기 수직로드를 기울어짐 가능하도록 지지하는 기울임홀더를 갖는 가동프레임과, 상기 가동프레임을 움직여 수직로드를 기울이는 프레임구동부를 갖는다.In addition, the transparent solar panel; A panel body taking the shape of a square plate, a panel frame fixed to the edge of the panel body, and a power line extending perpendicular to the panel body and extending to the center of the panel body and guiding the power produced by the panel body to the outside and a vertical rod passing through, the second panel position adjusting unit; Movable having a fixed frame installed on the upper portion of the support structure and supporting the lower end of the vertical rod, and a tilting holder positioned so as to be positioned on the upper portion of the fixed frame in a horizontal direction, and supporting the vertical rod so as to be inclined It has a frame and a frame driving unit for tilting the vertical rod by moving the movable frame.
또한, 상기 고정프레임은; 상호 직교하는 다수의 수평빔, 상기 수평빔을 수평으로 지지하는 다리, 상기 수평빔의 교차지점에 위치하며 상기 수직로드의 하단부를 받쳐 지지하는 하단홀더를 갖는다.In addition, the fixed frame; A plurality of horizontal beams orthogonal to each other, a leg for horizontally supporting the horizontal beam, and a lower holder positioned at the intersection of the horizontal beam to support and support the lower end of the vertical rod.
또한, 상기 수직로드의 하단부에는 구(球)의 형태를 취하는 연결볼이 고정되고, 상기 하단홀더는, 상부로 개방되며 상기 연결볼을 수용하는 구형홈을 구비한다.In addition, a connecting ball taking the form of a sphere is fixed to the lower end of the vertical rod, and the lower holder is opened upward and has a spherical groove for accommodating the connecting ball.
아울러, 상기 가동프레임은; 상호 직교하는 다수의 테이블빔과, 상기 테이블빔을 수평 지지하는 다수의 받침다리를 구비하고, 상기 기울임홀더는, 상기 테이블빔의 교차지점에 위치한다.In addition, the movable frame; A plurality of table beams orthogonal to each other and a plurality of supporting legs for horizontally supporting the table beam are provided, and the tilting holder is located at an intersection of the table beams.
또한, 상기 기울임홀더는; 상기 테이블빔에 일체를 이루며 상하로 개방된 홀더바디와, 상기 홀더바디의 내부에 습동 가능하도록 설치되며 상기 수직로드를 통과시키는 베어링을 갖는다.In addition, the tilt holder; It has a holder body integrally formed with the table beam and opened up and down, and a bearing installed to be slidable inside the holder body and allowing the vertical rod to pass therethrough.
또한, 상기 고정프레임과 가동프레임의 사이에는, 고정프레임에 대해 가동프레임을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 가동유도부가 설치된다.In addition, between the fixed frame and the movable frame, a movable guide part for supporting the movable frame to be slidably movable with respect to the fixed frame is installed.
또한, 상기 가동유도부는; 상기 고정프레임의 수평빔 상부에 고정되며 길이방향으로 연장되고 상면에 상향슬라이딩홈이 형성되어 있는 제1받침로드와, 일정두께를 갖는 사각틀의 형태를 취하며, 저면에는 상기 상향슬라이딩홈에 슬라이딩 가능하도록 끼워지는 하부가이드레일이 형성되고, 상면에는 상기 하부가이드레일에 직교하는 방향으로 연장된 상부가이드레일이 마련되어 있는 받침틀과, 상기 받침틀과 받침다리의 사이에 위치하고, 상기 상부가이드레일을 슬라이딩 이동 가능하게 수용하는 하향슬라이딩홈이 형성되어 있는 제2받침로드를 구비한다.In addition, the movable induction unit; It is fixed to the upper part of the horizontal beam of the fixed frame and extends in the longitudinal direction and has a first support rod having an upward sliding groove formed on its upper surface, and takes the form of a rectangular frame having a certain thickness, and is slidable in the upward sliding groove on the bottom surface. A support frame having a lower guide rail fitted so as to be fitted and having an upper guide rail extending in a direction orthogonal to the lower guide rail on the upper surface thereof, and positioned between the support frame and the support leg, the upper guide rail can be slidably moved and a second support rod in which a downward sliding groove is formed to accommodate it.
아울러, 상기 고정프레임의 네 변 중앙부에는 받침대가 각각 구비되고, 상기 프레임구동부는; 상기 각 받침대에 설치되고 회전력을 출력하는 모터와, 상기 모터의 구동축에 고정되는 인장보빈과, 상기 가동프레임과 인장보빈을 연결하는 인장와이어를 갖는다.In addition, the four side central portions of the fixed frame are provided with pedestals, respectively, and the frame driving unit; It has a motor installed on each pedestal and outputting rotational force, a tension bobbin fixed to a drive shaft of the motor, and a tension wire connecting the movable frame and the tension bobbin.
상기와 같이 이루어지는 본 발명의 영농형 태양광 발전장치는, 투명패널과 불투명패널의 이중 구조를 가져, 기상 상황에 따라 투명패널과 불투명패널을 선택적으로 사용할 수 있어 전기에너지의 생산 효율이 양호하고 전력을 생산하면서도 차광을 방지할 수 있다.Agricultural solar power generation device of the present invention made as described above has a double structure of a transparent panel and an opaque panel, and can selectively use a transparent panel and an opaque panel according to weather conditions, so that the production efficiency of electric energy is good and power It is possible to prevent shading while producing.
또한, 재배작물에 필요한 최적 차광률을 데이터베이스화 하여 작물에 따라 발전시간을 조절할 수 있다.In addition, the optimal shading rate required for cultivated crops can be converted into a database and the power generation time can be adjusted according to crops.
아울러, 사용자가 외부의 기상데이터서버와 접속하여, 기상정보에 기초한 패널 각도를 조절을 통해, 작물의 성장에 필요한 최적 일사량을 제공할 수 있다.In addition, the user can connect to an external weather data server and provide the optimal amount of insolation required for crop growth by adjusting the angle of the panel based on weather information.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영농형 태양광 발전장치의 전체 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 영농형 태양광 발전장치의 일부 구성을 도시한 사시도이다.
도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다.
도 4는 도 2에 도시한 불투명태양광패널의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 1의 고정프레임 및 가동프레임을 별도로 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5에 도시한 투명태양광패널의 사시도이다.
도 7은 투명태양광패널의 설치 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 8은 가동프레임의 작동 방식을 설명하기 위한 측면도이다.
도 9는 도 8의 평면도이다.
도 10 및 도 11은 투명태양광패널의 각도 조절 방식을 설명하기 위한 도면이다.1 is a view showing the overall structure of an agricultural solar power generation device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view illustrating a partial configuration of the agricultural solar power generation device shown in FIG. 1 .
3 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 2 .
4 is a view for explaining the operation method of the opaque solar panel shown in FIG.
5 is a perspective view separately illustrating the fixed frame and the movable frame of FIG. 1 .
6 is a perspective view of the transparent solar panel shown in FIG.
7 is a cross-sectional view for explaining the installation structure of the transparent solar panel.
8 is a side view for explaining an operation method of the movable frame.
9 is a plan view of FIG. 8 .
10 and 11 are diagrams for explaining an angle adjustment method of a transparent solar panel.
이하, 본 발명에 따른 하나의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, one embodiment according to the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 영농형 태양광 발전장치는, 농촌의 논밭이나 산지 등에 설치되어 전력을 생산하는 것으로서, 불투명태양광패널과 투명태양광패널의 이중 구조를 가진다. 이러한 발전장치는, 지지력을 제공하는 지지구조체와; 상기 지지구조체에 위치조절 가능하게 설치되며, 태양광을 받아 전력을 생산하는 다수의 불투명태양광패널 및 투명태양광패널을 포함하는 전력생산부와; 상기 불투명태양광패널의 위치를 조절하는 제1패널위치조절부와; 상기 투명태양광패널의 위치를 조절하는 제2패널위치조절부와; 상기 제1,2패널위치조절부를 제어하는 컨트롤러와; 외부의 기상데이터서버로부터 기상상황을 전달받고, 전달받은 기상 상황에 대응하는 제어신호를 컨트롤러로 전송하는 관리자서버의 기본 구성을 갖는다.Agricultural solar power generation device of the present invention is installed in a rice field or a mountainous area in a rural area to produce electric power, and has a dual structure of an opaque solar panel and a transparent solar panel. Such a power generation device, a support structure for providing a supporting force; a power generation unit installed so as to be positionally adjustable on the support structure, and including a plurality of opaque solar panels and transparent solar panels that receive sunlight and generate electricity; a first panel position adjusting unit for adjusting the position of the opaque solar panel; a second panel position adjusting unit for adjusting the position of the transparent solar panel; a controller for controlling the first and second panel position adjusting units; It has a basic configuration of a manager server that receives a weather condition from an external weather data server and transmits a control signal corresponding to the received weather condition to a controller.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 영농형 태양광 발전장치(10)의 전체 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시한 영농형 태양광 발전장치의 일부 구성을 도시한 사시도이다. 또한, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이다. 아울러, 도 4는 도 2에 도시한 불투명태양광패널의 작동 방식을 설명하기 위한 도면이다.FIG. 1 is a view showing the overall structure of an agricultural solar
도시한 바와 같이, 본 실시예에 따른 영농형 태양광 발전장치(10)는, 지지구조체(12), 전력생산부, 제1패널위치조절부, 제2패널위치조절부, 컨트롤러(20), 관리자서버(63)를 갖는다.As shown, the agricultural solar
지지구조체(12)는, 지면에 수직으로 세워지는 다리(12a), 다리(12a)의 상단부에 수평으로 고정되는 수평지지대(12b), 수평지지대(12b)에 양단부가 지지되는 다수의 가이드빔(12d)을 포함한다.The
다리(12a)는 태양광 발전장치(10)의 하중을 감당하는 것으로서, 적절한 보강대를 이용해 보강 가능하다. 수평지지대(12b)는 다리에 지지되며 후술할 전력생산부, 제1,2패널위치조절부, 컨트롤러(20)를 지지한다. 수평지지대(12b)의 높이는 3m 내외 일 수 있다.The
아울러 다수의 수평지지대(12b) 중 일측 수평지지대(12b)에는 설치공간(12c)이 마련되어 있다. 설치공간(12c)의 내부에는 제1패널위치조절부의 구성요소인 모터(18a)와 보빈(13c)이 설치된다. 모터(18a)는 외부로부터 인가된 전력에 의해 보민(13c)을 회전시킨다. 보빈(13c)은 모터(18a)에 의해 회전하며 견인와이어(17)를 감거나 풀어준다. In addition, an
견인와이어(17)는 보빈(18c)과 불투명태양광패널(16)의 패널홀더(16a)를 연결하는 와이어로서, 불투명태양광패널(16)을 화살표 a방향으로 필요한 만큼 당기는 역할을 한다. 모터(18a)는 컨트롤러(20)에 의해 제어된다.The
상기 가이드빔(12d)은 길이방향으로 일정단면을 가지며 수평지지대(12b)에 고정된 상태로 불투명태양광패널(16)의 폭방향 양단부를 수용 지지한다. 이를 위해 가이드빔(12d)의 양측에는 슬라이딩홈(12e)이 마련되어 있다. 슬라이딩홈(12e)에 불투명태양광패널(16)의 단부가 끼워짐은 물론이다.The guide beam (12d) has a predetermined cross section in the longitudinal direction and supports both ends in the width direction of the opaque
상기 전력생산부에는 불투명태양광패널(16)과 투명태양광패널(50)이 포함된다. 불투명태양광패널(16)은 플랙시블한 합성수지판에 광패널이 형성된 것으로서, 도 4에 도시한 바와 같이, 패널수용부(14)의 수용케이스(14a) 내에 권취 될 수 있다. 불투명태양광패널(16)은 일반적인 소재로서 그에 관한 설명은 생략하기로 한다.The power generation unit includes an opaque
상기 패널수용부(14)는, 수용케이스(14a), 권취롤(14c), 토션스프링(14e)을 갖는다. 수용케이스(14a)는 박스형 케이스로서 상기한 모터(18a)의 반대편에 고정된다. 권취롤(14c)은 수용케이스(14a)의 내부에 축회전 가능하도록 구비된 롤형 부재로서 그 외주면에 불투명태양광패널(16)을 권취한다. 또한 토션스프링(14e)은, 권취롤(14c)에 회전력을 제공하되, 불투명태양광패널(16)을 수용케이스 내부로 감아 들이는 방향, 즉, 화살표 b방향으로 당긴다. 권취롤(14c)은, 보빈(18c)이 견인와이어(17)를 화살표 a방향으로 당길 때 풀리며 불투명태양광패널(16)이 인출되게 한다. 상기 불투명태양광패널(16)의 인출 길이는 필요에 따라 달라진다. The
불투명태양광패널(16)을 이용한 전력생산이 필요 없고, 작물에 태양빛을 쪼이는 것이 중요하다면, 보빈(18c)을 풀어 불투명태양광패널(16)을 수용케이스(14a) 내부에 완전히 수납한다.If power generation using the opaque
투명태양광패널(50)은 도 6에 도시한 바와 같이, 투명한 사각판의 형태를 취한다. 투명태양광패널(50)은 불투명태양광패널(16)의 상부에 배치되며 도 11에 도시한 바와 같이, 각도조절이 가능하다.The transparent
도 6은 상기 투명태양광패널(50)의 사시도이고, 도 7은 투명태양광패널의 설치 구조를 설명하기 위한 단면도이다.6 is a perspective view of the transparent
도시한 바와 같이, 투명태양광패널(50)은, 투광성 패널본체(51), 패널프레임(53), 수직로드(54)를 갖는다. 패널본체(51)는 일정두께를 갖는 사각판의 형태를 취하며 태양광을 받아 전기 에너지를 출력한다. 투명한 태양광패널 자체는 일반적인 것이다. 패널프레임(53)은 투명태양광패널(50)의 테부리부에 고정되며 투명태양광패널(50)을 보호한다. 패널프레임(53)은 연질합성수지나 고무 일 수 있다.As shown, the transparent
수직로드(54)는, 패널본체(51)의 중앙부에 고정되며 패널본체에 대해 수직으로 연장된 환봉형 부재로서 내부에 통로(54b)를 갖는다. 통로(54b)는 전력선(55)을 통과시키는 공간이다. 전력선(55)은 패널본체에서 생산된 전력을 외부로 유도하는 역할을 하는 것으로서, 통로(54b)를 하향 통과한 후 수직로드(54)의 옆으로 빠진다.The
아울러 수직로드(54)의 하단부에는 연결볼(54a)이 위치한다. 연결볼(54a)은 일정곡률을 갖는 구(球)형 부재로서 후술할 하단홀더(32)에 끼워져 지지된다. 연결볼(54a)의 외주면은 하단홀더(32)의 구형홈(32a)에 면접하며 습동 가능하다.In addition, a
제1패널위치조절부가 불투명태양광패널(16)의 위치를 조절하는 것이라면, 제2패널위치조절부는 투명태양광패널(50)의 위치를 조절하는 것이다.If the first panel position control unit adjusts the position of the opaque
제2패널위치조절부는, 고정프레임(30), 가동프레임(40), 프레임구동부(47)를 포함한다.The second panel position adjusting unit includes a fixed
도 5에 고정프레임(30) 및 가동프레임(40)을 별도로 도시하였다.5, the fixed
도 5에 도시한 바와 같이, 고정프레임(30)은, 상호 직교하는 다수의 수평빔(31), 수평빔을 지지하는 다리(33), 수평빔(31)의 교차지점에 위치하는 하단홀더(32)를 갖는다. 다리(33)는 지지구조체(12)의 상부에 수직으로 고정되며 수평빔(31)을 움직이지 않게 지지한다.As shown in Figure 5, the fixed
상기 하단홀더(32)는 도 11에 도시한 바와 같이, 수직로드(54)의 연결볼(54a)을 수용 지지하는 것으로서, 상부로 개방된 구형홈(32a)을 제공한다. 구형홈(32a)은 일정한 곡률을 갖는 홈으로서 연결볼(54a)의 외주면에 면접한다. 연결볼(54a)은 구형홈(32a) 내부에 수용된 상태로 습동 가능하다.As shown in FIG. 11, the
아울러, 도 8에 도시한 바와 같이, 고정프레임(30)의 네 변 중앙부에는 받침대(34)가 고정된다. 받침대(34)는 후술할 프레임구동부(47)를 지지하는 역할을 한다.In addition, as shown in FIG. 8 , the
상기 가동프레임(40)은 고정프레임(30)의 상부에 수평방향으로 위치조절 가능하도록 설치되는 구조체로서, 상호 직교하는 다수의 테이블빔(41)과, 테이블빔(41)을 수평 지지하는 다수의 받침다리(43)와, 테이블빔(41)의 교차지점에 위치하는 기울임홀더(42)를 구비한다. 기울임홀더(42)는 도 11에 도시한 바와 같이, 수직로드(54)를 통과시키며 지지하는 역할을 한다. 수직로드(54)는 기울임홀더(42)에 지지된 상태로 길이방향 이동이 가능하다.The
기울임홀더(42)는, 테이블빔(41)에 일체를 이루며 상하로 개방된 홀더바디(42c)와, 홀더바디(42c)의 내부에 습동 가능하도록 설치되며 수직로드를 통과시키는 베어링(42b)을 포함한다. 베어링(42b)은 수직로드(54)를 통과시키는 관통구멍(42a)을 제공한다.The tilting
한편, 상기 고정프레임(30)과 가동프레임(40)의 사이에는 가동유도부가 설치된다. 가동유도부는, 고정프레임(30)에 대해 가동프레임(40)을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 역할을 하는 것으로서, 제1받침로드(35), 받침틀(45), 제2받침로드(46)를 갖는다.On the other hand, a movable induction part is installed between the fixed
제1받침로드(35)는, 고정프레임(30)의 수평빔(31) 상부에 고정되며 길이방향으로 연장되고 상면에 상향슬라이딩홈(35a)을 갖는 막대형 부재이다. 제1받침로드(35)는 두 개가 고정프레임(30)의 단부에 각각 고정되며 상호 평행하다. 제1받침로드(35)의 단면 형상은 길이방향으로 동일하다.The first supporting
받침틀(45)은 일정두께를 갖는 사각틀형 부재로서, 저면에는 하부가이드레일(45b)이, 상면에는 상부가이드레일(45a)이 형성된다. 상부가이드레일(45a)과 하부가이드레일(45b)은 상호 직교한다. 또한 하부가이드레일(45b)은 상향슬라이딩홈(35a)에 삽입된 상태로 슬라이딩 가능하다.The
제2받침로드(46)은 제1받침로드(35)에 직교하는 방향으로 연장된 막대형 부재로서 저면에 하향슬라이딩홈(46a)을 갖는다. 하향슬라이딩홈(46a)은 상부가이드레일(45a)을 수용하는 홈이다. 제2받침로드(46)는 상부가이드레일(45a)의 길이방향을 따라 슬라이딩 운동 가능하다. 아울러 제2받침로드(46)는 받침다리(43)의 하단부에 결합한다.The
한편, 상기 투명태양광패널(50)의 수직로드(54)는 기울임홀더(42)를 통과하여 하단부가 하단홀더(32)에 끼워진다. 수직로드(54)는 그 하단부가 하단홀더(32)에 지지된 상태로, 가동프레임(40)의 전후좌우 방향 움직임에 의해 기울어진다. 가동프레임(40)이 기울어짐에 따라 투명태양광패널(50)도 동시에 기울어짐은 물론이다. 예를 들어 가동프레임(40)이 도 11의 화살표 e방향으로 이동할 경우, 수직로드(54)는 화살표 f방향으로 기울어지는 것이다.On the other hand, the
도 8은 가동프레임의 작동 방식을 설명하기 위한 측면도이고, 도 9는 도 8의 평면도이다. 또한, 도 10 및 도 11은 투명태양광패널의 각도 조절 방식을 설명하기 위한 도면이다.8 is a side view for explaining an operation method of the movable frame, and FIG. 9 is a plan view of FIG. 8 . In addition, FIGS. 10 and 11 are views for explaining an angle adjustment method of a transparent solar panel.
도시한 바와 같이, 상기 받침대(34)에 프레임구동부(47)가 설치된다. 프레임구동부(47)는, 인장와이어(47e)를 통해 가동프레임(40)에 연결되며 가동프레임(40)을 각자의 방향으로 당긴다. 프레임구동부(47)는 컨트롤러(20)에 의해 제어된다.As shown, the
프레임구동부(47)는, 전력을 공급하는 배터리(47a), 배터리(47a)의 전력에 의해 작동하는 모터(47b), 모터의 구동축에 고정되는 인장보빈(47c)을 갖는다. 인장보빈(47c)은 인장와이어(47e)를 권취한다. 즉, 모터(47b)가 인장보빈(47c)을 통해 인장와이어(47e)를 감으면 가동프레임(40)이 딸려오는 것이다.The
도 10은 가동프레임(40)에 힘이 전달되지 않은 상태로서, 수직로드(54)가 수직으로 세워져 있다. 이 때 투명태양광패널(50)의 패널본체(51)는 수평으로 위치한다. 도 11은 가동프레임(40)을 화살표 e방향으로 이동시켜 패널본체(51)을 도면상 좌측방향으로 기울인 상태이다. 이와 같이 패널본체(51)를 기울일 수 있으므로, 패널본체(51)가 태양을 추적하여 전력생산량을 최대로 올릴 수 있다.10 is a state in which no force is transmitted to the
아울러 패널본체(51)는 투광성이므로, 태양광은 패널본체(51)를 통과하여 하부의 불투명태양광패널(16)에 도달할 수 있다. 투명태양광패널(50)과 불투명태양광패널(16)이 동시에 작동할 수 있는 것이다. 또한 불투명태양광패널(16)을 수용케이스(14a)에 수납한 상태에서는, 투명태양광패널(50)을 이용해 전력을 생산함과 동시에 작물에 태양광을 도달시킬 수 있다.In addition, since the
한편, 상기 컨트롤러(20)는 제1,2패널위치조절부를 제어한다. 즉, 상기 모터(18a,47b)를 독립적으로 제어하는 것이다.Meanwhile, the
아울러 컨트롤러(20)는 통신모듈(21)을 통해 관리자서버(63)와도 접속된다. 관리자서버(63)는 외부의 기상데이터서버(61)로부터 기상상황을 전달받고, 전달받은 기상 상황에 대응하는 제어신호를 컨트롤러로 전송한다. 가령 태양의 고도나 방위 정보를 컨트롤러(20)로 전달하는 것이다. 컨트롤러(20)는 관리자서버(63)로부터 전달받은 정보를 기초로 불투명태양광패널(16)과 투명태양광패널(50)의 위치를 조절한다. 상기 관리자서버(63)는 관리자의 스마트폰이나 노트북컴퓨터 또는 태블릿피씨 일 수 있다.In addition, the
상기 관리자서버(63)에는, 작물의 차광률이나 최소 일사량 정보가 데이터 베이스화 되어 있다. 관리자서버(63)를 통해 재배작물의 종류를 입력하면, 관리자서버(63)는 기상데이터서버(61)로부터의 정보에 기초하여, 일사량 등을 예측하고 불투명태양광패널(16)과 투명태양광패널(50)의 각도나 위치를 조절한다. 또한, 폭우가 쏟아질 경우, 작물이 폭우에 피해를 입지 않도록 투명태양광패널(50)을 수평으로 조절하여 마치 우산과 같이 폭우를 차단할 수 있게 한다.In the
이상, 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정하지 않고, 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 변형이 가능하다.As mentioned above, although the present invention has been described in detail through specific embodiments, the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible by those of ordinary skill within the scope of the technical spirit of the present invention.
10:태양광 발전장치 12:지지구조체 12a:다리
12b:수평지지대 12c:설치공간 12d:가이드빔
12e:슬라이딩홈 14:패널수용부 14a:수용케이스
14c:권취롤 14e:토션스프링 16:불투명태양광패널
16a:패널홀더 17:견인와이어 18a:모터
18c:보빈 20:컨트롤러 21:통신모듈
30:고정프레임 31:수평빔 32:하단홀더
32a:구형홈 33:다리 34:받침대
35:제1받침로드 35a:상향슬라이딩홈 40:가동프레임
41:테이블빔 42:기울임홀더 42a:관통구멍
42b:베어링 42c:홀더바디 43:받침다리
45:받침틀 45a:상부가이드레일 45b:하부가이드레일
46:받침로드 46a:하향슬라이딩홈 47:프레임구동부
47a:배터리 47b:모터 47c:인장보빈
47e:인장와이어 50:투명태양광패널 51:패널본체
53:패널프레임 54:수직로드 54a:연결볼
54b:통로 55:전력선 61:기상데이터서버
63:관리자서버10: solar power generation device 12:
12b:
12e: sliding groove 14:
14c: winding
16a: panel holder 17:
18c: bobbin 20: controller 21: communication module
30: fixed frame 31: horizontal beam 32: lower holder
32a: spherical groove 33: leg 34: pedestal
35:
41: table beam 42:
42b:
45:
46:
47a:
47e: tensile wire 50: transparent solar panel 51: panel body
53: panel frame 54:
54b: passage 55: power line 61: weather data server
63: admin server
Claims (11)
상기 지지구조체에 위치조절 가능하게 설치되며, 태양광을 받아 전력을 생산하는 다수의 불투명태양광패널 및 투명태양광패널을 포함하는 전력생산부와;
상기 불투명태양광패널의 위치를 조절하는 제1패널위치조절부와;
상기 투명태양광패널의 위치를 조절하는 제2패널위치조절부와;
상기 제1,2패널위치조절부를 제어하는 컨트롤러와;
외부의 기상데이터서버로부터 기상상황을 전달받고, 전달받은 기상 상황에 대응하는 제어신호를 컨트롤러로 전송하는 관리자서버를 구비하는 영농형 태양광 발전장치.a support structure providing support;
a power generation unit installed so as to be positionally adjustable on the support structure, and including a plurality of opaque solar panels and transparent solar panels that receive sunlight and generate electricity;
a first panel position adjusting unit for adjusting the position of the opaque solar panel;
a second panel position adjusting unit for adjusting the position of the transparent solar panel;
a controller for controlling the first and second panel position adjusting units;
Agricultural solar power generation apparatus comprising a manager server that receives a weather condition from an external weather data server and transmits a control signal corresponding to the received weather condition to a controller.
상기 지지구조체는;
지면에 수직으로 세워지는 다수의 다리, 상기 다리에 수평으로 고정되는 수평지지대, 길이방향으로 연장되며 상기 수평지지대에 지지되고 양측부에 슬라이딩홈을 갖는 다수의 평행한 가이드빔을 갖는 영농형 태양광 발전장치.According to claim 1,
The support structure;
Agricultural solar power having a plurality of legs erected vertically on the ground, a horizontal support fixed horizontally to the bridge, and a plurality of parallel guide beams extending in the longitudinal direction and supported by the horizontal support and having sliding grooves on both sides power plant.
상기 불투명태양광패널은, 플렉시블한 성질을 가지고 길이방향으로 연장되며 폭방향 양단부가 상기 슬라이딩홈에 삽입 지지되고,
상기 지지구조체의 일측에는;
상기 불투명태양광패널을 수용할 수 있는 내부공간을 갖는 수용케이스, 상기 수용케이스의 내부에 회전 가능하도록 설치되며 불투명태양광패널을 감는 권취롤, 상기 권취롤에 회전력을 제공하되 불투명태양광패널을 수용케이스 내부로 감아들이는 방향으로 회전력을 제공하는 토션스프링을 갖는 패널수용부가 장착되고,
상기 제1패널위치조절부는;
상기 패널수용부의 반대편에 설치되어 불투명태양광패널을 수용케이스로부터 필요 길이만큼 인출하는 것으로서, 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 모터, 상기 모터의 구동축에 고정되는 보빈, 상기 보빈과 불투명태양광패널의 단부를 연결하는 견인와이어를 구비하는 영농형 태양광 발전장치.3. The method of claim 2,
The opaque solar panel has a flexible property and extends in the longitudinal direction, and both ends in the width direction are inserted and supported in the sliding groove,
On one side of the support structure;
A receiving case having an inner space to accommodate the opaque solar panel, a winding roll that is rotatably installed inside the receiving case and winds the opaque solar panel, and provides a rotational force to the winding roll, but an opaque solar panel A panel receiving part having a torsion spring that provides rotational force in a direction to be wound into the receiving case is mounted,
the first panel position adjusting unit;
Installed on the opposite side of the panel accommodating part to draw out the opaque solar panel by a required length from the accommodating case, a motor controlled by the controller, a bobbin fixed to the drive shaft of the motor, and ends of the bobbin and the opaque solar panel Agricultural solar power generation device having a traction wire to connect.
상기 투명태양광패널은;
사각판의 형태를 취하는 패널본체, 상기 패널본체의 테두리부에 고정되는 패널프레임, 상기 패널본체의 중앙부에 이어지며 패널본체에 대해 수직으로 연장되고 상기 패널본체에서 생산된 전력을 외부로 유도하는 전력선을 통과시키는 수직로드를 포함하고,
상기 제2패널위치조절부는;
상기 지지구조체의 상부에 설치되며 상기 수직로드의 하단부를 지지하는 고정프레임과,
상기 고정프레임의 상부에 수평방향으로 위치조절 가능하도록 위치하고, 상기 수직로드를 기울어짐 가능하도록 지지하는 기울임홀더를 갖는 가동프레임과,
상기 가동프레임을 움직여 수직로드를 기울이는 프레임구동부를 갖는 영농형 태양광 발전장치.3. The method of claim 2,
The transparent solar panel;
A panel body taking the shape of a square plate, a panel frame fixed to the edge of the panel body, and a power line extending perpendicular to the panel body and extending to the center of the panel body and guiding the power produced by the panel body to the outside including a vertical rod passing through,
the second panel position adjusting unit;
A fixed frame installed on the upper portion of the support structure and supporting the lower end of the vertical rod;
a movable frame positioned so as to be positioned on the upper part of the fixed frame in a horizontal direction and having a tilting holder for supporting the vertical rod so as to be tiltable;
Agricultural solar power generation device having a frame driving unit for tilting the vertical rod by moving the movable frame.
상기 고정프레임은;
상호 직교하는 다수의 수평빔, 상기 수평빔을 수평으로 지지하는 다리, 상기 수평빔의 교차지점에 위치하며 상기 수직로드의 하단부를 받쳐 지지하는 하단홀더를 갖는 영농형 태양광 발전장치.5. The method of claim 4,
The fixed frame;
Agricultural solar power generation device having a plurality of mutually orthogonal horizontal beams, a leg for horizontally supporting the horizontal beam, and a lower holder positioned at the intersection of the horizontal beam and supporting the lower end of the vertical rod.
상기 수직로드의 하단부에는 구(球)의 형태를 취하는 연결볼이 고정되고,
상기 하단홀더는, 상부로 개방되며 상기 연결볼을 수용하는 구형홈을 갖는 영농형 태양광 발전장치.6. The method of claim 5,
A connecting ball taking the form of a sphere is fixed to the lower end of the vertical rod,
The lower holder is an agricultural solar power generation device having a spherical groove that is open to the top and accommodates the connection ball.
상기 가동프레임은;
상호 직교하는 다수의 테이블빔과, 상기 테이블빔을 수평 지지하는 다수의 받침다리를 구비하고,
상기 기울임홀더는, 상기 테이블빔의 교차지점에 위치하는 영농형 태양광 발전장치.6. The method of claim 5,
The movable frame;
A plurality of table beams orthogonal to each other and a plurality of supporting legs for horizontally supporting the table beam,
The tilt holder is an agricultural solar power generation device located at the intersection of the table beam.
상기 기울임홀더는;
상기 테이블빔에 일체를 이루며 상하로 개방된 홀더바디와,
상기 홀더바디의 내부에 습동 가능하도록 설치되며 상기 수직로드를 통과시키는 베어링을 갖는 영농형 태양광 발전장치.8. The method of claim 7,
The tilt holder;
A holder body integrally formed with the table beam and opened up and down;
Agricultural solar power generation device installed so as to be slidable inside the holder body and having a bearing through which the vertical rod passes.
상기 고정프레임과 가동프레임의 사이에는, 고정프레임에 대해 가동프레임을 슬라이딩 이동 가능하게 지지하는 가동유도부가 설치된 영농형 태양광 발전장치.8. The method of claim 7,
Between the fixed frame and the movable frame, an agricultural photovoltaic power generation device provided with a movable guide for supporting the movable frame to be slidably movable with respect to the fixed frame.
상기 가동유도부는;
상기 고정프레임의 수평빔 상부에 고정되며 길이방향으로 연장되고 상면에 상향슬라이딩홈이 형성되어 있는 제1받침로드와,
일정두께를 갖는 사각틀의 형태를 취하며, 저면에는 상기 상향슬라이딩홈에 슬라이딩 가능하도록 끼워지는 하부가이드레일이 형성되고, 상면에는 상기 하부가이드레일에 직교하는 방향으로 연장된 상부가이드레일이 마련되어 있는 받침틀과,
상기 받침틀과 받침다리의 사이에 위치하고, 상기 상부가이드레일을 슬라이딩 이동 가능하게 수용하는 하향슬라이딩홈이 형성되어 있는 제2받침로드를 구비하는 영농형 태양광 발전장치.10. The method of claim 9,
The movable induction unit;
a first support rod fixed to the upper part of the horizontal beam of the fixed frame and extending in the longitudinal direction and having an upward sliding groove formed on its upper surface;
It takes the form of a rectangular frame having a certain thickness, a lower guide rail that is slidably fitted into the upward sliding groove is formed on the bottom surface, and an upper guide rail extending in a direction perpendicular to the lower guide rail is provided on the upper surface. and,
Agricultural solar power generation apparatus comprising a second support rod positioned between the support frame and the support legs and having a downward sliding groove accommodating the upper guide rail to be slidably movable.
상기 고정프레임의 네 변 중앙부에는 받침대가 각각 구비되고,
상기 프레임구동부는;
상기 각 받침대에 설치되고 회전력을 출력하는 모터와, 상기 모터의 구동축에 고정되는 인장보빈과, 상기 가동프레임과 인장보빈을 연결하는 인장와이어를 갖는 영농형 태양광 발전장치.
5. The method of claim 4,
A pedestal is provided at the center of the four sides of the fixed frame, respectively,
The frame driving unit;
Agricultural solar power generation apparatus having a motor installed on each pedestal and outputting rotational force, a tension bobbin fixed to a drive shaft of the motor, and a tension wire connecting the movable frame and the tension bobbin.
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