KR20210117902A - 무천공 태양광발전 수상구조체 및 그 시공방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 내수면 또는 바다에 설치되는 수상구조체의 골조가 바닷물 등의 침투로 부식되는 것을 방지하기 위함이다.
본 발명의 무천공 태양광발전 수상구조체는 계류장치로 수면에 설치되는 부력체의 상부에 형성되는 고정힌지(211) 및 고정브라켓(240)과 상기 고정힌지와 고정브라켓의 구멍에 삽입되어 연결되는 고정축(230)으로 구성된다.
각 부력체(210)의 상부에 착설되는 고정축(230)과 연결프레임(220)은 금속관(222. 232)의 겉면을 플라스틱(221, 231)으로 피복하여 상기 고정축과 연결프레임을 이용하여 태양광발전 수상구조체를 조립시공할 때 상기 고정축 및 연결프레임을 천공하지 않고 고정힌지(211) 및 고정브라켓(240)에 삽입 고정한다.
본 발명의 태양광발전을 위한 수상구조체는 스테인레스 등 금속관을 PVC 등 플라스틱으로 피복하여 금속의 부식을 방지하여 수상구조체의 수명을 크게 연장하는 효과가 있다. 특히 수상구조체의 골조 및 프레임을 구성하는 고정축과 연결프레임을 이용하여 수상구조체를 조립할 때 고정축과 연결프레임에 천공 구멍을 내지 않고 조립하여 바닷물 등이 침투하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 무천공 태양광발전 수상구조체는 계류장치로 수면에 설치되는 부력체의 상부에 형성되는 고정힌지(211) 및 고정브라켓(240)과 상기 고정힌지와 고정브라켓의 구멍에 삽입되어 연결되는 고정축(230)으로 구성된다.
각 부력체(210)의 상부에 착설되는 고정축(230)과 연결프레임(220)은 금속관(222. 232)의 겉면을 플라스틱(221, 231)으로 피복하여 상기 고정축과 연결프레임을 이용하여 태양광발전 수상구조체를 조립시공할 때 상기 고정축 및 연결프레임을 천공하지 않고 고정힌지(211) 및 고정브라켓(240)에 삽입 고정한다.
본 발명의 태양광발전을 위한 수상구조체는 스테인레스 등 금속관을 PVC 등 플라스틱으로 피복하여 금속의 부식을 방지하여 수상구조체의 수명을 크게 연장하는 효과가 있다. 특히 수상구조체의 골조 및 프레임을 구성하는 고정축과 연결프레임을 이용하여 수상구조체를 조립할 때 고정축과 연결프레임에 천공 구멍을 내지 않고 조립하여 바닷물 등이 침투하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 무천공 태양광발전 수상구조체에 관한 것으로, 더욱 자세하게는 태양광 구조물의 구조체를 무천공으로 제작하고 조립하여 이를 계류장치로 고정시켜 바람 및 물결과 파도 등으로부터 태양광 구조물을 고정시킬 수 있는 무천공 태양광발전 수상구조체 및 그 시공방법에 관한 것이다.
최근 원자력발전의 위험성이 크게 대두되면서 풍력, 태양광 발전 등 재생에너지를 이용하여 전력을 생산하는 연구가 국가적인 차원은 물론 민간기업에서도 활발하게 연구개발되고 있다.
올해는 국제사회 모든 국가가 기후변화 대응을 약속한 신기후체제 시작의 원년으로, 국제기구를 중심으로 한 기후변화 대응 요구가 높아지고 있다. 대외경제정책연구원(KIEP)에서 발표한 ‘유럽 그린딜 관련 국제사회의 주요 이슈 및 시사점’ 보고서에 따르면, 지난해 12월 EU는 2050년까지 탄소배출 제로 달성 목표를 담은 ‘유럽 그린딜(European Green Deal)’을 발표했다.
EU는 유럽 그린딜을 통해 청정에너지, 지속가능한 산업, 건축, 지속가능한 수송, 농식품, 생물다양성 등 6개의 정책분야별 정책대응 계획을 내놨다. 또한, 이에 필요한 재원을 마련하기 위해 투자계획의 일환으로 1천억 유로 규모의 공정전환체계(Just Transition Mechanism)를 제시했다.
우리나라와 같이 화석연료의 의존성이 큰 나라에서는 국제적인 탄소배출 제한에 대응하기 위해서라도 태양광발전 시스템의 도입 등 재생에너지 정책은 필연적인 선택일 수밖에 없다.
지상태양광발전은 집약적 산업인 태양광발전의 특성을 고려할 때 우리나라의 국토 현실에서 대규모 면적의 발전소 건립은 쉽지 않기 때문에 유휴수면을 이용하는 것이 바람직하며, 이를 위해 창안된 기술이 바로 수상 태양광발전이다.
수면 위를 활용한 수상 태양광발전시스템은 댐, 저수지, 호수, 강, 바다 등의 유휴수면을 활용하여 발전을 하는 방식으로 기존의 농지 및 산림 등을 이용할 때 발생되는 환경파괴 등의 문제를 수반하지 않으므로 친환경적인 정책으로 자리 매김 되고 있다.
종래기술인 부유식 태양광 발전 시스템은 유휴수면의 활용에 맞도록 창안되기는 하였으나, 수면에 설치되는 태양광발전 구조체가 물속 지반에 고정설치되고 부식되는 문제점이 있다. 특히 해수면 등 바다에 설치하는 경우 구조체를 조립하기 위해 PVC 등으로 피복된 스테인레스 등 금속 구조체를 천공해야 하는데 이렇게 천공하게 되면, 청공한 곳으로 바닷물이 스며들어 구조체의 골조 금속부분이 쉽게 부식되어 고가로 설치한 태양광시스템의 구조체를 쉽게 폐기해야 하는 문제점이 발생되고 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 내수면 또는 바다에 설치되는 태양광발전 수상구조체의 골조가 바닷물 등의 침투로 부식되는 것을 방지하기 위함이다.
또한 본원발명의 목적은 수상구조체를 구성하는 골조 및 프레임을 서로 연결하여 시공할 때 PVC 등으로 피복된 금속관을 나사결합 등을 위하여 천공하는 경우 구멍을 뚫고 조립하는 시공과정이 복잡하고 시간이 오래 걸리는 문제점을 해결하기 위함이다.
또 다른 목적은 상기와 같이 내구성 있는 수상구조체로 시공하는 경우 사용기간을 길게 할 수 있어 보수 및 수리의 빈도가 크게 저하되어 구조물을 오래 사용할 수 있으며, 이에 따라 전체적인 비용이 저하되어 경제적인 시공이 가능하게 된다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 무천공 태양광발전 수상구조체는 계류장치로 수면에 설치되는 부력체의 상부에 형성되는 고정힌지(211) 및 고정브라켓(240)과 상기 고정힌지와 고정브라켓의 구멍에 삽입되어 연결되는 고정축(230)으로 구성된다.
상기 고정브라켓(240)은 하부브라켓(241)과 상부브라켓(242)이 접착면(243)을 마주보고 결합하되, 상기 하부브라켓(241)에 형성된 구멍에는 고정힌지(211)에 연결되어 삽입되는 고정축(230)이 끼워지고, 상기 상부브라켓(242)에는 각 부력체(210) 상부에 형성된 고정브라켓(240)의 구멍과 연결되어 삽입되는 연결프레임(220)이 삽입되어 부력체(210)를 고정시킨다.
각 부력체(210)의 상부에 착설되는 고정축(230)과 연결프레임(220)은 금속관(222. 232)의 겉면을 플라스틱(221, 231)으로 피복하여 상기 고정축과 연결프레임을 이용하여 태양광발전 수상구조체를 조립시공할 때 상기 고정축 및 연결프레임을 천공하지 않고 고정힌지(211) 및 고정브라켓(240)에 삽입 고정한다.
상기 상기 고정브라켓(240)은 하부브라켓(241)과 상부브라켓(242)이 접착면(243)을 마주보고 결합할 때 상기 하부브라켓(214)과 상부브라켓(242)이 결합하는 결합방법은 상기 하부브라켓 및 상부브라켓의 양쪽 접착면의 안쪽에 와셔(245)가 각각 삽입되고, 상기 와셔 안쪽으로 각각 너트(246)가 위치하여 상기 너트의 양 끝단으로부터 볼트(244) 끝단이 나사 결합되어 상기 고정브라켓의 하부브라켓 및 상부브라켓이 회동 가능하도록 결합된다.
상기 상기 계류장치는(100) 부력에 대응하여 수중에 위치하는 무게추(31)와 상기 무게추(31) 상부에 고정되는 강선수직부(22) 및 상기 강선수직부(22) 상부에 설치되는 균형추(30), 상기 균형추(30) 양쪽 방향으로 설치되는 강선측면부(21) 및
상기 강선측면부(21)를 잡아주는 수평브라켓(12)으로 구성되고, 상기 강선측면부(21)는 상기 수평브라켓(12)에 설치된 브라켓롤러에 걸려서 강선수평부(20)와 일체 형성되어 수상구조물이 움직일 때 상기 강선측면부(21)가 상기 브라켓롤러에 슬라이딩 된다.
본 발명의 태양광발전을 위한 수상구조체는 스테인레스 등 금속관을 PVC 등 플라스틱으로 피복하여 금속의 부식을 방지하여 수상구조체의 수명을 크게 연장하는 효과가 있다. 특히 수상구조체의 골조 및 프레임을 구성하는 고정축과 연결프레임을 이용하여 수상구조체를 조립할 때 고정축과 연결프레임에 천공 구멍을 내지 않고 조립하여 바닷물 등이 침투하는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
이와 같이 무천공 수상구조체를 이용하여 태양광 발전시스템을 시공하는 경우 수상구조체의 수명이 크게 연장되어 비용을 절감하고 수익을 극대화할 수 있어 경제적이다.
또한 수상구조체를 계류장치로 고정시킴으로써 물 위에 수상구조체를 설치하거나 철거하는 비용을 저렴한 비용으로 용이하게 할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 무천공 태양광발전 수상구조체의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무천공 수상구조체의 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무천공 수상구조체의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무천공 태양광발전 수상구조체의 일실시예이다.
도 5는 본 발명에 따른 무천공 태양광발전 수상구조체에 계류장치가 결합된 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 무천공 수상구조체의 결합 사시도이다.
도 3은 본 발명에 따른 무천공 수상구조체의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 무천공 태양광발전 수상구조체의 일실시예이다.
도 5는 본 발명에 따른 무천공 태양광발전 수상구조체에 계류장치가 결합된 사시도이다.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 도면을 첨부하여 설명하기로 한다.
본 발명을 상세하게 설명함에 앞서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 무천공 태양광발전 수상구조체의 사시도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광발전을 위한 수상구조체는 부력을 가지는 1 ~ 4개의 부력체(210)를 연결하여 내수면 또는 바다 등의 수면 위에 띄우고, 상기 연결된 부력체 상부에는 태양광 발전을 위해 태양광패널을 설치할 수 있도록 골조를 연결하여 구성된다. 또한 상기 연결된 부력체의 하부에는 계류장치를 달아 상기 부력체가 수면에 안정적으로 떠 있으면서 떠내려가지 않도록 앵커 역할을 한다.
상기 수상구조체를 구성하는 부력체(210) 상부에 구멍이 형성된 고정힌지(211)가 길이방향으로 다수 설치되고, 상기 고정힌지(211) 사이에 부력체를 연결할 수 있도록 고정브라켓(240)이 설치된다. 상기 고정힌지(211)와 고정브라켓(240)에 형성된 구멍에는 고정축(230)이 삽입되어 부력체(210)를 잡아준다.
도 2 및 도 3에서 보는 바와 같이 고정브라켓(240)은 하부브라켓(241)과 상부브라켓(242)이 접착면(243)을 마주보고 결합하되, 결합방법은 양쪽 접착면의 안쪽에 와셔(245)가 각각 삽입되고, 각각의 너트(246) 사이에 볼트(244)가 나사 결합되어 회동 가능하도록 결합된다. 상기 하부브라켓(241)에 형성된 구멍에는 고정힌지(211)에 삽입되는 고정축(230)이 끼워지고, 상기 상부브라켓(242)에는 각 부력체(210) 상부에 형성된 고정브라켓(240)의 구멍에 삽입되는 연결프레임(220)이 삽입되어 부력체(210)를 고정시키게 된다. 이와 같은 결합방법은 PVC로 피복된 연결프레임과 고정축을 천공하지 않아 바다 등의 물 속에서 설치하더라도 부식을 크게 방지할 수 있는 효과가 있다.
즉, 각 부력체(210)의 상부에 착설되는 고정축(230)과 연결프레임(220)은 금속관(222. 232)의 겉면을 플라스틱(221, 231)으로 피복하고 상기 고정축과 연결프레임을 연결할 때에는 고정축 및 연결프레임을 천공하지 않고(무천공) 고정힌지(211) 및 고정브라켓(240)을 이용하여 체결한다. 상기 고정축(230) 및 연결프레임(220)의 금속관을 PVC(polyvinyl chloride) 등 플라스틱으로 피복하는 경우 PVC를 0.5mm 이상의 두께로 피복하며, 바람직하게는 1~5mm의 두께로 피복한다.
상기 무천공 고정축(230)과 무천공 연결프레임(220)에 사용되는 금속관은 스테인레스 등 강관을 사용하고, 금속관을 피복하는 플라스틱은 PVC 등을 사용하며, PEEK로 피복할 수도 있다. 상기 PEEK는 인장강도, 파단점, 충격강도, 굴곡강도, 열전도도 및 선팽창계수 등이 강하며, 연화점 및 열변형온도 또한 250℃ 이상으로 높아 고정힌지 또는 고정브라켓으로 제작되어 사용될 수 있다.
또한 상기 고정축(230) 및 연결프레임(220)의 양쪽 끝단은 플라스틱, 바람직하게는 PVC로 피복 마감처리하여 금속관 내부로 바닷물 등이 침투하지 못하도록 밀폐한다.
수면에 다수개 위치하여 부력을 받는 일정간격 이격된 상기 부력체(210)의 상부에 연결고정되는 무천공 고정축(230)은 부력체(210)의 고정을 위해 상부면에 형성된 고정힌지(211) 및 고정브라켓(240)의 구멍에 삽입되어 관통하고, 고정축(230)은 부력체(210)가 물결 또는 파도에 따라 움직일 때 조금씩 회동하여 파도의 충격을 완화시켜 주고, 물결 및 파도에 의해 출렁일 때 바닷물 등이 상기 무천공 고정축(230)을 적시더라도 PVC 등으로 피복되어 있어 내부의 금속관은 안전하게 보호된다.
상기 무천공 고정축(230)이 체결된 고정브라켓(240)은 각 부력체(210)의 동일한 위치에 설치되며, 상기 고정브라켓(240)의 상부브라켓(242)에 형성된 구멍을 관통하여 상기 고정축(230)과 격자형으로 배치되는 무천공 연결프레임(220)은 상기 부력체(210)들을 연결시켜 고정하게 되며, 상기 무천공 연결프레임(220)은 파도에 의해 부력체(210) 움직이더라도 상기 고정브라켓(240)에 끼워진 무천공 연결프레임(220)은 조금씩 회동하여 부력체를 안정적으로 고정시키고, 파도에 의해 바닷물 등이 부력체와 상기 무천공 연결프레임(220)을 적시더라도 PVC 등으로 피복되어 있어 상기 무천공 연결프레임(220)은 부식 등의 피해를 방지할 수 있다.
이때, 상기 고정축(230)의 양쪽 끝단은 체결유닛(281)이 형성되며, 상기 체결유에 형성된 한쌍의 날개부(283)는 다른 부력체(210)와 연결되거나 또는 부력체(210)를 수면에서 고정시켜 줄 때 사용된다. 상기 부력체(210)를 고정시키는 경우 상기 체결유닛(281)은 연결유닛(282)과 체결되고, 상기 연결유닛(282)은 고정와이어에 의해 길게 연장되어 원하는 위치에 고정시켜 부력체(210)가 떠내려 가지 않도록 고정된다.
상기 연결프레임(220)은 상기 고정축(230)의 상부에 격자형태로 배치되어 일정 간격으로 이격된 상기 부력체(210)들을 연결시켜 부력체(210)의 부력을 증진시키고, 플레이트(223)를 고정시킬 수 있도록 지지부(212)를 각 부력체(210)에 고정시키고, 상기 플레이트(223)에는 고정축(230)이 관통되는 홀을 형성시킬 수 있다.
이때, 상기 부력체(210) 상부에 형성되는 고정힌지(211)는 2~6개가 일정한 간격으로 형성될 수 있으며, 바람직하게는 4개를 다수개 형성된 제1브라켓은 2∼6개 정도 형성될 수 있으며 4개를 형성하는 것이 바람직하다.
상기 부력체(210)의 구성은 단위부력체를 연결핀으로 연결 고정하여 이루어지며, 내부의 형상은 사다리꼴 혹은 오목한 형태 혹은 둔덕의 형상으로 제작하여 수면에서 압착형으로 형성하여 부력을 가질 수 있도록 부재 내부로 갈수록 평평하게 구성한다.
또한, 외부의 형태는 비스듬하게 제작하여 파도, 너울, 파랑 등의 진동에너지의 전달을 최소화 할 수 있도록 구성하고, 정면에서 상기 부력체(210)를 바라보았을 때 양측면 및 앞뒷면을 파도, 너울, 파랑이 타고 올라가면서 힘을 분산 손실시킬 수 있도록 경사진 면으로 구성함이 바람직하다.
또한, 상기 부력체(210)의 내부 면은 바가지를 뒤집어 놓은 형태, 오목함, 사다리꼴, 둔덕의 형상으로 구성하여 수상구조체가 파랑에 의한 이동의 최소화를 줄 수 있으며, 전복이나 침수에 의한 수상구조체의 파손을 방지하여 안정성을 확보하는 것을 장점으로 한다.
상기 부력체(210)를 측면에서 바라보았을 때, 수중에 잠긴 면적은 부력에 의하여 상부로 떠오르게 함과 중력에 의해 수중으로 잠기려고 하는 힘과 수면밖에 부분에서는 대기압과 물체자체의 무게에 의하여 수중에 침수되려는 형상을 지닌 형태로 구성되어 있다.
즉, 상기 두 힘이 서로 상충되면서 수면에서 부유를 이뤄지게 하는데 이는 선박의 복원성을 예로 들어 설명할 수 있다.
예를 들면, 선박의 경우 무게중심이 경심(기울어진 상태의 중심) 보다 낮아야 복원모멘트의 작용으로 중심을 맞춰 부유할 수 있는데, 상기 수상구조체의 하부에 형성되는 계류장치(100)의 경우도 상기 복원모멘트의 예시를 적용할 수 있다.
상기 계류장치(100)의 무게중심이 수중에 위치하고, 경심이 무게중심보다 높은 곳에 위치하여 복원모멘트가 작용할 수 있도록 하여 수중에서 복원 모멘트를 받으면서 부유 할 수 있도록 구성하는 방법이 전도방지에 효과적이다.
또는, 상기 부력체(210)의 형상은 수조에 바가지를 엎어 놓은 형태일 수 있으며, 이때 수조 속에서 물의 요동을 주어도 수면 위에서 자체적으로 압착력을 유지하면서 부유하는 형태를 볼 수 있다.
상기 부력체(210)와 상기 계류장치(100)는 바가지의 형상과 선박의 복원성 등의 예를 통해 입증하였듯 복원모멘트 혹은 압착력 등을 유지하며 부유할 수 있는 효과를 줘, 수상외력에 대응해 부유할 수 있는 효과를 갖고 있다.
상기 부력체(210)는 EPP(발포 폴리프로필렌)으로 구성하거나, 가벼운 프로필렌의 소재를 사용하여 구성하고 다수 개를 연결핀을 통해 구성함으로 친환경적 자재의 사용함을 효과로 한다.
또한, 고정축(230)으로 연결된 상기 부력체(210)는 상기 고정축(230)과 각각의 부력체유니트를 연동하는 고정힌지를 중심으로 힌지작용을 줄 수 있으며 상기 힌지작용은 충격을 흡수하고 수밀성 및 내구성을 갖도록 설계함이 바람직하다.
상기 계류장치(100)는 구조물의 크기에 따라 내각의 범위를 30°∼90°를 가질 수 있으며 상기 계류장치(100)의 강선 수직부(22) 길이는 만수위 시는 길어지며, 저수위 시는 짧아지도록 형성되어 계류할 수 있도록 한다.
상기한 바와 같이 상기 부력체(210)와 각 지지부재의 연결고정은 부력체유니트의 자재이탈을 방지하여 안정성을 유지하며 부유할 수 있고, 상기 계류장치(100)를 통하여 수상의 외력에 대응하여 이중의 안정성으로 부유할 수 있는 효과가 있다.
도 1 및 도 4에 도시된 바와 같이, 부력체유니트 상부 고정축(230) 위에 설치되는 패널지지바(254)와 측면지지바(252)는 발전패널(270)이 고정되는 제1지지바(250)과 제2지지바(251)에 연결되어 지지하고, 상기 발전패널에서 빛의 입사각에 따른 태양열발전이 이루어진다.
상기 패널지지바(254)는 고정축(230) 위에서 슬라이딩되면서 움직일 수 있으며, 상기 패널지지바(254)의 일측면을 힌지 혹은 브라켓으로 구성한다. 상기 패널지지바(254)가 슬라이딩 되면서 상기 발전패널(270)이 빛의 입사각 혹은 지역의 일조량에 따라 각 변화를 25°∼30°의 각도 변화를 줄 수 있는 장점이 있다.
또한, 다수개의 상기 수상구조체에 설치된 패널지지바(254)의 슬라이딩 범위를 제한하기 위하여 상기 플레이트(223)를 형성하여 25°∼30°의 각만 가질 수 있도록 설치하여 준다.
이때, 상기 플레이트(223)의 구성은 PVC를 압출하여 사용하며, CPVC (Chlornated Polyvinyl Chloride)를 사용하기도 한다. 이때, 상기 CPVC(Chlornated Polyvinyl Chloride)는 기존 PVC에 염소반응을 추가해 내열성, 내압성, 내충격성, 기계적강도 및 내식성을 강화시킨 제품으로 PVC소재의 한계인 자외선검증의 한계점을 보강하여 친환경적인 부재사용의 효과가 있다.
또한, 상기 CPVC는 PVC소재를 사용할 때 보다 내식성을 가지고 있어 녹의 발생을 방지하기 위해 도금하는 비용을 절감시킬 수 있으며, PVC의 인장강도는 30Mpa인 반면 CPVC의 인장강도는 50Mpa ∼ 60Mpa을 가질 수 있으므로, 물성에서의 우수함을 특징으로 한다.
또한, 경량의 성분으로 절단, 가공, 조립, 설치 작업이 PVC제품보다 쉬워 설치비용이 저렴한 것을 특징으로 한다.
상기 발전패널(270)과 상기 고정축(230)의 일측에 설치된 상기 브라켓에 센서제어부를 설치해 센서를 통한 슬라이딩을 끌어오는 방법도 있다. 이때는 미리 움직임 범위를 제어 해놓은 상태에서 계절의 온도변화, 바람의 변화 등을 감지하도록 구성해놓아 변형을 주는 것이 바람직하다.
또는, 상기 패널지지바(254)에 센서를 입혀 온도에 따라 변화를 줄 수 있게 시스템을 구성하고, 상기 패널지지바(254)를 슬라이딩시켜 상기 발전패널(270)의 발전량을 유지할 수 있다.
상기 측면지지바(252)는 패널지지바(254)가 일률적으로 움직일 수 있도록 형성하여 준다.
이때, 상기 측면지지바(252)의 형상은 측면에서 실시를 바라보았을 때, 'ㄹ' 자형, 'V'자형, 'ㅡ'형태 또는, 일체형으로 구성되어 상기 패널지지바(254) 각각에 고정하는 형태로 구성하되 'V'자형으로 구성함이 바람직하며 일체형으로 부착되어 움직임 없이 고정형태로 제작됨이 바람직하다.
또한, 상기 측면지지바(252)는 상기 패널지지바(254)의 일률적인 제어를 모듈해주는 부분이므로, 상기 측면지지바(252)상에 센서를 부착하여 상기 패널지지바(254)를 움직이도록 제어하여 상기 패널지지바(252) 하부의 브라켓의 슬라이딩을 끌어낼 수 있는 제어효과를 줄 수도 있다.
또는, 상기 측면지지바(252)를 고정형으로 형성하여 각각의 슬라이딩 시 일률적인 움직임을 줄 수 있도록 각각의 상기 패널지지바(254)상부에 고정 결합되어 고정부재의 역할을 할 수 있다.
상기 패널지지바(25)와 상기 발전패널(270)이 결합될 때는 발전패널(270) 하부에 홈을 형성하여 지지부재를 결합하고 상기 결합된 지지부재와 상기 패널지지바(254)와 맞물리도록 암수결합 혹은 나사산을 통한 나사체결을 통하여 연결고정을 할 수 있다.
상기 지지부재 또는 플레이트(223) 등은 PVC를 압출하여 성형해 프로파일을 형성하는데, 상기 압출된 PVC는 내부 'ㅁ'형태에 스틸 혹은 각관을 관통시켜 부재의 내부면을 채워 형성된다.
상기 플레이트(223)의 프로파일 길이는 500m∼700m로 가질 수 있으며, 600m로 형성하는 것이 바람직하다.
도 5는 본 발명에 따른 계류장치의 사시도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 복원력을 이용한 계류장치에 있어서 무게추(31), 강선수직부(22), 중심브라켓(13), 강선측면부(21), 강선수평부(20), 수평브라켓(12)을 기본구조로 하여 이루어진다.
상기 무게추(31) 하부에 형성된 무게추받침대(미도시)는 무게추의 이탈을 방지하면서 강선수직부(22)이 고정되어 무게추가 추락 이탈되지 않도록 고정시켜 준다. 상기 무게추받침대는 무게추 중심부에 형성되는 무게추삽입관(42)과 연결되며, 상기 무게추삽입관(42)으로 강선수직부(22)가 통과된다.
상기 무게추삽입관을 통과한 강선수직부(22)은 외부에 균형추(30)가 설치된 균형추삽입관(미도시)을 통과하여 중심브라켓(13)에 형성된 내측롤러(14)를 지나 강선측면부(21)와 연결된다.
상기 균형추삽입관은 균형추(30) 중심에 형성된 구멍으로 무게추 중심에서 나온 강선수직부가(22)가 중심브라켓의 롤러를 통과하도록 형성된다. 상기 균형추(30)은 균형추삽입관과 연결된 균형추받침대(미도시)에 의해 지지되어 하부로 추락되지 않도록 고정된다.
상기 중심브라켓(13)은 상기 강선수직부(22)와 강선측면부(21)로 연결될때 원활하게 강선이 슬라이딩되도록 롤러가 형성되어 있다. 즉, 상기 중심브라켓(13)에 형성된 내측롤러(14)는 강선수직부(22)의 강선이 승하강될 때 슬라이딩되고, 강선수직부가(22)가 강선측면부(21)와 연결되어 상기 강선측면부(21)가 수평브라켓(12)에 형성된 제1롤러(16)를 지나 아래로 흐르는 강선측면부(21)와 연결되어 중심브라켓(13)에 형성된 외측롤러(15)를 지난다. 상기 외측롤러(15)를 지난 강선측면부(21)의 강선은 수평브라켓(12)에 형성된 제2롤러(17)을 지나 강선수평부(200와 연결된다. 상기 수평브라켓(12)에 형성된 제1롤러(16)과 제2롤러는 브라켓롤러라고 통칭한다.
즉, 상기 강선측면부(21)는 강선수평부(20)와 연결하되, 상기 강선측면부(21)는 좌우측의 상기 수평브라켓(12)에 형성된 제1롤러(16)에 각각 슬라이딩 가능하도록 거치한다.
또한, 상기 제1롤러(16)에 슬라이딩 되도록 걸린 상기 강선측면부(21)는 상기 중심브라켓(13)의 양쪽에 설치된 상기 수평브라켓(12)에 슬라이딩 되도록 연결한다.
또한, 상기 수평브라켓(12)에 슬라이딩 되도록 연결된 상기 강선측면부(21)는 상기 제2롤러(17)에 슬라이딩 되도록 각각 연결되어 상기 강선측면부(21)와 일체로 형성되어 복원력을 특징으로 한다.
상기 연결프레임(240) 하부에 탈착되는 상기 계류장치(100)는 구조물의 크기에 따라 내부의 각을 30°∼90°로 가질 수 있고, 수 저면에 앵커를 타설하여 설립하지 않음으로 친환경적으로 계류를 유지할 수 있는 특징이 있다.
또한 상기 계류장치(100) 및 부력체(210)는 수상구조물의 형태에 따라 수상가옥, 가두리 양식장, 정박장, 데크로드, 양식장과 같은 수상구조물 등에 응용하여 활용 될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였지만, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 의하여 본 발명이 한정되는 것은 아니며 본 발명의 기술 사상의 범위 내에서 당업자에 의하여 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
12 : 수평브라켓
13 : 중심브라켓
14 : 내측롤러
15 : 외측롤러 16 : 제1롤러 17 : 제2롤러
20 : 강선수평부 21 : 강선측면부 22 : 강선수직부
30 : 균형추 31 : 무게추 42 : 무게추삽입관
100 : 복원력을 이용한 계류장치
200 : 태양광발전을 위한 수상구조체
210 : 부력체 211 : 고정힌지 212 : 지지부
220 : 연결프레임 221, 231 : 플라스틱 222, 232 : 금속관 223 : 플레이트 230 : 고정축 240 : 고정브라켓 241 : 하부브라켓 242 : 상부브라켓 243 : 접착면 244 : 볼트 245 : 와셔 246 : 너트 250 : 제1지지바 251 : 제2지지바 252 : 측면지지바 254 : 패널지지바 270 : 발전패널 281 : 체결유닛
282 : 연결유닛
15 : 외측롤러 16 : 제1롤러 17 : 제2롤러
20 : 강선수평부 21 : 강선측면부 22 : 강선수직부
30 : 균형추 31 : 무게추 42 : 무게추삽입관
100 : 복원력을 이용한 계류장치
200 : 태양광발전을 위한 수상구조체
210 : 부력체 211 : 고정힌지 212 : 지지부
220 : 연결프레임 221, 231 : 플라스틱 222, 232 : 금속관 223 : 플레이트 230 : 고정축 240 : 고정브라켓 241 : 하부브라켓 242 : 상부브라켓 243 : 접착면 244 : 볼트 245 : 와셔 246 : 너트 250 : 제1지지바 251 : 제2지지바 252 : 측면지지바 254 : 패널지지바 270 : 발전패널 281 : 체결유닛
282 : 연결유닛
Claims (4)
- 무천공 태양광발전 수상구조체에 있어서,
상기 수상구조체는 계류장치로 수면에 설치되는 부력체의 상부에 형성되는 고정힌지(211) 및 고정브라켓(240); 및
상기 고정힌지와 고정브라켓의 구멍에 삽입되어 연결되는 고정축(230); 및
상기 고정브라켓(240)은 하부브라켓(241)과 상부브라켓(242)이 접착면(243)을 마주보고 결합하되, 상기 하부브라켓(241)에 형성된 구멍에는 고정힌지(211)에 연결되어 삽입되는 고정축(230)이 끼워지고,
상기 고정축(230)은 금속관(232)으로 구성하고, 상기 금속관을 플라스틱(231)으로 피복하되, 상기 플라스틱은 PVC를 이용하여 0.5~5mm 두께로 피복하며,
상기 상부브라켓(242)에는 각 부력체(210) 상부에 형성된 고정브라켓(240)의 구멍과 연결되어 삽입되는 연결프레임(220)이 삽입되어 부력체(210)를 고정시키며,
각 부력체(210)의 상부에 착설되는 고정축(230)과 연결프레임(220)은 금속관(222. 232)의 겉면을 플라스틱(221, 231)으로 피복하여 상기 고정축과 연결프레임을 이용하여 태양광발전 수상구조체를 조립시공할 때 상기 고정축 및 연결프레임을 천공하지 않고 고정힌지(211) 및 고정브라켓(240)에 삽입 고정하는 것을 특징으로 하는 무천공 태양광발전 수상구조체
- 제1항에 있어서,
상기 상기 고정브라켓(240)은 하부브라켓(241)과 상부브라켓(242)이 접착면(243)을 마주보고 결합할 때 상기 하부브라켓(241)과 상부브라켓(242)이 결합하는 결합방법은 상기 하부브라켓 및 상부브라켓의 양쪽 접착면의 안쪽에 와셔(245)가 각각 삽입되고, 상기 와셔 안쪽으로 각각 너트(246)가 위치하여 상기 너트의 양 끝단으로부터 볼트(244) 끝단이 나사 결합되어 상기 고정브라켓의 하부브라켓 및 상부브라켓이 회동 가능하도록 결합되는 것을 특징으로 하는 무천공 태양광발전 수상구조체
- 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 계류장치(100)는 부력에 대응하여 수중에 위치하는 무게추(31); 및
상기 무게추(31) 상부에 고정되는 강선수직부(22); 및
상기 강선수직부(22) 상부에 설치되는 균형추(30); 및
상기 균형추(30) 양쪽 방향으로 설치되는 강선측면부(21);
상기 강선측면부(21)는 상기 수평브라켓(12)에 설치된 브라켓롤러에 걸려서 강선수평부(20)와 일체 형성되어 수상구조물이 움직일 때 상기 강선측면부(21)가 상기 브라켓롤러에 슬라이딩 되도록 구성되어 복원력을 가지는 것을 특징으로 하는 무천공 태양광발전 수상구조체
- 제3항에 있어서,
상기 무게추(31) 하부에서 이탈을 방지해주는 무게추삽입관(42); 및
상기 무게추삽입관(42) 상부 고리에 고정되는 강선수직부(22); 및
상기 강선수직부(22)를 내부로 통과시키며 외부에 균형추(30)가 설치된 균형추삽입관(40), 상기 균형추삽입관(40)과 결합된 중심브라켓(13); 및
상기 중심브라켓(12)을 통과한 상기 강선수직부(22)는 강선측면부(21)와 연결되고, 상기 강선측면부(21)는 강선수평부(20)와 연결하되, 상기 강선측면부(21)는 좌우측의 상기 수평브라켓(12)에 형성된 제1롤러(16)에 각각 슬라이딩 가능하도록 거치되고,
상기 제1롤러(16)에 슬라이딩 되도록 걸린 강선측면부(21)는 상기 중심브라켓(13)의 양쪽에 설치된 상기 수평브라켓(12)에 슬라이딩 되도록 연결되며,
상기 수평브라켓(12)에 슬라이딩 되도록 연결된 상기 강선측면부(21)는 상기 제2롤러(17)에 슬라이딩 되도록 각각 연결되어 상기 강선측면부(21)와 일체로 형성되어 무천공 태양광발전 수상구조체
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| KR1020200093204A KR102410262B1 (ko) | 2020-03-19 | 2020-07-27 | 무천공 태양광발전 수상구조체 및 그 시공방법 |
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