WO2017069417A1 - 수상 태양광 발전용 부력구조물 - Google Patents

수상 태양광 발전용 부력구조물 Download PDF

Info

Publication number
WO2017069417A1
WO2017069417A1 PCT/KR2016/010720 KR2016010720W WO2017069417A1 WO 2017069417 A1 WO2017069417 A1 WO 2017069417A1 KR 2016010720 W KR2016010720 W KR 2016010720W WO 2017069417 A1 WO2017069417 A1 WO 2017069417A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
cable
fixing
floating
water
buoyancy
Prior art date
Application number
PCT/KR2016/010720
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
송일우
Original Assignee
주식회사 리온텍
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 리온텍 filed Critical 주식회사 리온텍
Publication of WO2017069417A1 publication Critical patent/WO2017069417A1/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B63—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; RELATED EQUIPMENT
    • B63B—SHIPS OR OTHER WATERBORNE VESSELS; EQUIPMENT FOR SHIPPING 
    • B63B22/00—Buoys
    • 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
    • B63B35/34—Pontoons
    • 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
    • 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
    • H02S10/40—Mobile PV generator 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
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H02S30/10—Frame structures
    • 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
    • H02S40/20—Optical components
    • H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
    • 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

Definitions

  • the present invention relates to a buoyancy structure to float on the water surface to install the photovoltaic device on the water surface, and more particularly, the frame means for installing the solar module, and the installation groove for inserting and fixing each tube of the frame means; It is formed on the rear surface so as to communicate with the installation groove is provided with a fixing groove for inserting the fixing means for fixing each tube is suspended floating on the water surface, the cable connected to the solar module is provided to be floating in the water, but on both sides underwater
  • the planting groove for planting plants and both ends are composed of cable floating means with supporting means for exerting flexibility when the cable is subjected to external force such as waves or wind.
  • the photovoltaic device has a low energy density and requires a large installation area, and the installation place is limited, thus securing a space for installing the photovoltaic module frame has become a challenge for photovoltaic power generation.
  • Such conventional photovoltaic devices include 'surface floating photovoltaic devices' in Korean Patent No. 10-1170777, 'integrated water photovoltaic devices capable of maintaining balance in the water', registered in Korean Patent No. 10-1543727, A wide variety of floating structures are known, such as 'water-based photovoltaic power generation apparatus and concrete floating body' of Patent No. 10-1535511.
  • Patent Document 1 KR 10-1170777 (Registration No.) 2012.07.27.
  • Patent Document 2 KR 10-1535511 (Registration No.) 2015.07.03.
  • Patent Document 3 KR 10-1543727 (Registration No.) 2015.08.05.
  • the floating structure provided in the conventional photovoltaic device is composed of a structure such as concrete or a joint, it is costly and has a disadvantage in that its operational efficiency is low due to excessive repair cost in case of breakage.
  • the conventional device has a lot of difficulties in the after-care because the cable is provided on the bottom of the water and requires a special cable to withstand underwater, there is also a problem that the economy is weak.
  • Frame means for installing a photovoltaic module, floating means for allowing the frame means to float on the surface of the water, and a cable connecting the photovoltaic module to the planting groove and both ends for planting underwater plants on both sides while floating on the water surface.
  • It is composed of cable floating means with supporting means to show flexibility when the cable is subjected to external force such as waves or wind, and it is a simple and eco-friendly structure that can greatly improve the economics and operational efficiency of installation cost.
  • the purpose is to provide a buoyancy structure for photovoltaic power generation.
  • Frame means consisting of a module support for installing a solar module for collecting solar light and a rectangular tube frame for holding and supporting the module support, and floating means for fixing the frame means and allowing it to float in buoyancy in the water And it is characterized in that it comprises a cable floating means for fixing the cable connected to the photovoltaic module and floating it to the buoyancy in the water to be connected to the power generation means.
  • the buoyancy structure for photovoltaic power generation according to the present invention is a floating means formed by coating polyurea on styrofoam or urethane foam is environmentally friendly, simple in structure, light in weight, durable, economical and easy to recycle, and greatly improves operational efficiency. It has the advantage of being.
  • the present invention can reduce the material by the installation groove is formed in the floating means, and by using the fixing means through such a groove, the assembly time is good, the construction period is shortened, and there is also the effect of reducing the manpower.
  • the present invention is equipped with a cable floating means so that the cable connected to the solar module is suspended in the water and can be planted underwater on both sides of the environment-friendly and exhibits flexibility when the cable is subjected to external forces such as waves or wind It also has the advantage of easy operation and management of the cable.
  • FIG. 1 is a schematic state diagram in which a photovoltaic device is installed using a buoyancy structure for aquatic photovoltaic power generation according to the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic state diagram in which the frame means is suspended by the floating means provided in the buoyancy structure for aquatic photovoltaic power generation according to the present invention
  • FIG. 3 is a state diagram and a cross-sectional state diagram in which the floating means is provided in the buoyancy structure for aquatic photovoltaic power generation according to the present invention in the frame means,
  • Figure 4 is a schematic perspective state diagram of the cable floating means for allowing the cable connected to the solar module installed in the buoyancy structure for water photovoltaic power generation according to the present invention to float on the water surface,
  • FIG. 5 is a schematic exploded perspective view of the cable floating means according to the invention.
  • FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of the cable inserted into the cable floating means according to the present invention and an operating state diagram when an external force is applied,
  • FIG. 7 is a schematic state diagram and an operational state diagram of a cable floating means of another embodiment according to the present invention.
  • FIG. 8 is a use state diagram in which the cable is installed in the cable floating means according to the present invention.
  • buoyancy structure 100 for aquatic photovoltaic power generation is shown in Figures 1 to 4,
  • Frame means 110 composed of a module support 112 for installing a solar module 111 for collecting solar light and a square tube frame 113 for supporting the module support 112,
  • Floating means 120 is fixed to the frame means 110 and to be floating in the water (bu) in buoyancy,
  • the cable 131 is fixedly installed and connected to the solar module 111, it is composed of a cable floating means 140 to be connected to the power generation means 130 by floating ( ⁇ ) in the buoyancy in the water.
  • the module support 112 is installed to be inclined on the square frame 113 has a structure in which the solar module 111 is installed on the inclined surface.
  • the installation inclination angle of the module support 112 is preferably a structure that can be changed manually or automatically.
  • the module support 112 is spaced apart from each other by a predetermined distance on the square frame 113, a large number of the solar module 111 can be installed.
  • the installation scale of the module support 112 and the photovoltaic module 111 is determined according to the installable water surface area.
  • the footrest 114 is installed between the respective module support 112 intervals to increase the convenience of operation management of the solar module 111.
  • the module support 112 has a first module support 112a and one end of which the solar module 111 is installed while one end is fixed to the square tube frame 113 and is installed to be inclined upward toward the other end. It is installed on the upper end of the module support (112a) and the other end is composed of a second module support (112b) which is installed inclined downward so as to be fixed to the square tube frame (113).
  • the second module support 112b is further provided with a reflecting plate 115 to reflect the solar heat to the solar module 111 to improve the power generation efficiency.
  • the solar cell module 111 is installed on the first module support 112a which is installed to be inclined upward and the reflector plate 115 is installed on the second module support 112b which is installed to be inclined downward.
  • the inclination angle at which the first module support 112a and the second module support 112b are connected to each other may be freely changed while adjusting the fastening means.
  • Such a configuration can be easily implemented by those skilled in the art, and detailed description thereof will be omitted.
  • the floating means 120 is coated with polyurea, such as styrofoam or urethane foam, which may be floated with buoyancy in the water, and is environmentally friendly, so that it is durable and can be used for a long time.
  • polyurea such as styrofoam or urethane foam
  • the floating means 120 is a buoyancy body and the installation groove 121 is formed on the upper surface to insert the square tube frame 113, the fixing means for fastening and fixing the square tube frame 113 on the lower surface.
  • the fixing groove 123 is inserted into which the 122 is inserted, and the lower clamp 124 to which the fixing means 122 is fixed is inserted and installed in the fixing groove 123.
  • the outer surface of the fixing means 122 is further provided with an elastic means 125 to elastically support the lower surface of the tube frame 113 and the lower clamp 124.
  • the square tube frame 113 is inserted into the installation recess 121, and the fixing means 122 is inserted into the fixing recess 123 so that the lower clamp 124 is connected to the square tube frame 113.
  • the elastic means 125 can elastically support them to prevent the installation groove 121 and the fixing groove 123 from being damaged.
  • the floating means 120 can save the material corresponding to the area of the installation groove 121 and the fixing groove 123 when foamed into a mold to reduce the cost.
  • the cable floating means 140 is installed on the cable 131 at regular intervals, so that the cable 131 can be flexibly coped without being damaged by external forces such as waves. That is, the deformation can be made naturally (flexibly) according to the wave, thereby preventing damage caused by external force.
  • the cable floating means 140 is coated with polyurea, such as styrofoam or urethane foam, which may be floated by buoyancy in the water, and is environmentally friendly to be used for a long time.
  • polyurea such as styrofoam or urethane foam
  • the cable floating means 140 is a buoyancy body (140a) floating in the water phase, the cable groove 141 in which the cable 131 is seated in the longitudinal direction in the center of the upper surface of the buoyancy body (140a) Is formed, the fixing groove in which a plurality of planting grooves 142 and a fixing tie (not shown) for fixing the cable 131 is inserted to both sides of the cable groove 141 planting the underwater plants to enable the landscape composition 143 is formed, and bearing means 150 for inserting and supporting the cable 131 is provided at the front end and the rear end of the cable groove 141.
  • the cable 131 when the cable 131 is inserted into the bearing means 150, the cable 131 is seated in the cable recess 141, and the cable 131 is bundled with a fixing tie using the fixing groove 143 to secure the cable 131 to the cable floating means 140.
  • the installation can be fixed and float in the water phase.
  • the bottom surface of the cable groove 141 is provided with a plurality of dripping holes (141a).
  • bearing means 150 is inserted into the bearing housing 151 and the bearing housing 151 fixedly installed at both ends of the buoyancy body (140a) cylindrical bearing 152 to be rotated within a predetermined range )
  • the cylindrical bearing 152 is formed to be convex on the outer center portion, and the inner central portion of the bearing housing 151 is formed to be concave, and the convex portion of the cylindrical bearing 152 is formed on the concave portion of the bearing housing 151. It is possible to rotate in close contact.
  • the cable 131 is fitted to the cylindrical bearing 152 provided in the bearing means 150, and the cable 131 is seated in the cable groove 141 to fix the cable 131 with a fixing tie and then float in the water phase. Just do it.
  • the cable 131 is provided with a plurality of the cable floating means 140 at regular intervals so that the cable 131 can maintain flexibility by an external force such as waves.
  • the cylindrical bearing 152 is rotated at a predetermined angle to impact the external force applied to the cable 131. It can be absorbed.
  • the cable 131 may be prevented from being sharply bent and broken to improve durability.
  • the bearing means 150 as described above may be configured in other embodiments.
  • the both ends of the bearing housing 151 provided in the bearing means 150 is provided with a fixing flange 151a which is installed on the buoyancy body (140a), the fixed flange 151a has a rounded slot and a slot-shaped slot groove 151b in which a fixing pin 153 for fixing the buoyancy body 140a is inserted at a central portion thereof.
  • the slot groove 151b is formed in a curved shape to be bent toward the cable 131 side.
  • the fixing flange 151a may be further provided with an elastic spring 154 for restoring the rotation of the bearing housing 151 elastically. That is, the elastic spring 154 is installed so that one end is supported by the buoyancy body 140a and the other end is supported by the fixed flange 151a, so that the shaft housing 151 is rotated under external force. Sexual support can be restored.
  • the buoyancy structure for aquatic photovoltaic power generation according to the present invention as described above is formed on the rear surface so as to communicate with the frame means for installing the solar module, the installation groove for inserting and fixing the respective pipes of the frame means and the installation groove to fix the respective pipes.
  • the fixing groove is formed to be inserted into the fixing means for the floating means, floating on the water surface is provided with a cable connected to the solar module to be floating in the water, but the planting groove for planting the underwater plants on both sides and the cable wave at both ends It is composed of cable floating means with supporting means to exert flexibility when receiving external force such as wind, etc., and it is possible to drastically improve economic efficiency and operational efficiency through reduction of installation cost through simple and eco-friendly structure. .
  • 140 cable floating means 140a: buoyancy body
  • bearing housing 152 cylindrical bearing 153: fixing pin

Abstract

본 발명은 태양광 발전장치를 수면상에 설치할 수 있도록 수면에 부유시키는 부력구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 모듈을 설치하는 프레임수단과, 이를 지지하는 각관을 삽설 고정하는 설치요홈 및 상기 설치요홈에 연통되도록 그 이면에 형성되어 각관을 고정하는 고정수단이 삽설되는 고정요홈이 형성되어 수면에 부유되는 부유수단, 태양광 모듈에 연결되는 케이블이 구비되면서 수상에 부유되도록 하되 양측면으로는 수중식물을 식재하는 식재홈과 양단부로는 케이블이 파도나 바람 등과 같은 외력을 받을 때 유연성을 발휘하도록 하는 지지수단을 구비한 케이블 플로팅수단으로 구성되어, 간단하면서 친환경적인 구조를 통해 설치비용의 경제성과 운용효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 수상 태양광 발전용 부력구조물에 관한 것이다.

Description

수상 태양광 발전용 부력구조물
본 발명은 태양광 발전장치를 수면상에 설치할 수 있도록 수면에 부유시키는 부력구조물에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 모듈을 설치하는 프레임수단과, 프레임수단의 각관을 삽설 고정하는 설치요홈 및 상기 설치요홈에 연통되도록 그 이면에 형성되면서 각관을 고정하는 고정수단이 삽설되는 고정요홈이 구비되어 수면에 부유되는 부유수단, 태양광 모듈에 연결되는 케이블이 구비되면서 수상에 부유되도록 하되 양측면으로는 수중식물을 식재하는 식재홈과 양단부로는 케이블이 파도나 바람 등과 같은 외력을 받을 때 유연성을 발휘하도록 하는 지지수단을 구비한 케이블 플로팅수단으로 구성되어, 간단하면서 친환경적인 구조를 통해 설치비용의 경제성과 운용효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 수상 태양광 발전용 부력구조물에 관한 것이다.
근래에 이르러, 석유에너지의 사용에 따른 온실가스 등의 증가로 인해 환경오염 문제가 매우 심각하게 제기되고 있어, 지구 온난화를 방지하기 위한 차원에서 이산화탄소의 배출을 최대한 줄이고자 하는 노력이 전 세계적으로 가속화되고 있는 실정이다.
이에 따라, 환경적인 공해가 발생하지 않고 친환경적인 태양광이나 풍력, 조력 등 자연을 이용한 대체 에너지의 개발에 대한 관심이 집중되고 있으며, 그 중에서도 특히 태양광이나 태양열을 이용하여 가정, 산업체에 필요한 전기 에너지의 생산은 물론 온수, 난방 등에 필요한 열원을 생산하기 위한 장치의 개발이 활발히 진행되고 있는 추세이다.
이에 비해 풍력발전이나 수력발전, 및 조력 발전 등은 태양광 발전에 비해 발전 효율이 높은 편이나 설치 지역 등이 한정되는 문제가 있고 또 그 설치해야 하는 기계적인 설비나 구성이 복잡하여 비용이 많이 소요되기 때문에 경제성이 떨어지는 문제도 있어 기피하고 있는 추세이다.
따라서 친환경 에너지 중에서 태양광 또는 태양열을 이용하는 태양에너지는 환경 친화적이고 자원의 고갈이 없다는 장점 때문에 연구와 개발이 급진전 되고 있는 실정이며, 이산화탄소의 배출이 없고 청정에너지를 이용한 발전장치로 태양광을 이용한 발전장치가 부상하고 있다.
그러나 친환경 에너지의 사용이 점차적으로 늘어감에 따라 태양광 발전장치를 설치하기 위한 넓은 면적이 확보되어야 하는 문제점이 있다.
즉, 태양광 발전장치는 에너지 밀도가 낮아 넓은 설치면적을 필요로 하고 설치장소가 한정적이므로 태양광모듈 프레임을 설치하기 위한 공간을 확보하는 것이 태양광 발전의 난제가 되고 있다.
이를 해결하기 위한 수단으로 일조량이 풍부하면서도 설치면적을 넓게 확보할 수 있는 장소인 강이나 하천, 호수, 저수지, 댐 등의 수면에 태양광 발전장치를 설치하는 기술이 제안되고 있다.
특히, 수면에 태양광 발전장치를 설치하는 기술에 있어서는 수면에 부력으로 부유하는 부유체의 개발이 필수적인 기술요소로 떠오르고 있다.
따라서 최근에는 수면에 부상하는 부유구조물을 이용한 태양광 발전장치가 다수 공지되고 있다.
*이와 같은 종래의 태양광 발전장치로는 등록특허 제10-1170777호의 '수면부상식 태양광발전장치', 등록특허 제 10-1543727호의 '수상에서의 균형 유지 가능한 일체형 수상 태양광 발전장치', 등록특허 제10-1535511호의 '수상태양광발전장치 및 콘크리트 부유체' 등과 같은 매우 다양한 부유 구조물이 공지되고 있다.
[선행기술문헌]
[특허문헌]
(특허문헌 1) KR 10-1170777 (등록번호) 2012.07.27.
(특허문헌 2) KR 10-1535511 (등록번호) 2015.07.03.
(특허문헌 3) KR 10-1543727 (등록번호) 2015.08.05.
그러나, 종래의 태양광 발전장치에 구비되는 부유구조물은 콘크리트나 조인트 등과 같은 구조물로 구성되어 있어 비용이 많이 소요되고 파손시에 과도한 수리비 등으로 인해 운용효율성이 떨어지는 단점이 있다.
또한 종래의 장치는 케이블이 수중 바닥에 구비되기 때문에 사후 관리에 많은 애로사항이 있고 수중에 견디는 특수한 케이블이 요구되는바, 경제성이 취약하다는 문제도 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로,
태양광 모듈을 설치하는 프레임수단과, 상기 프레임수단이 수면상에 부유되도록 하는 부유수단, 태양광 모듈에 연결되는 케이블이 수상에 부유되도록 하면서 양측면으로는 수중식물을 식재하는 식재홈과 양단부로는 케이블이 파도나 바람 등과 같은 외력을 받을 때 유연성을 발휘하도록 하는 지지수단을 구비한 케이블 플로팅수단으로 구성되어, 간단하면서 친환경적인 구조를 통해 설치비용의 경제성과 운용효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있는 수상 태양광 발전용 부력구조물을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 태양광 발전장치를 수면상에 설치할 수 있도록 수면에 부유시키는 부력구조물에 있어서,
태양광을 집열하는 태양광 모듈을 설치하는 모듈지지대 및 상기 모듈지지대를 고정 지지하는 각관프레임으로 구성되는 프레임수단과, 상기 프레임수단을 고정 설치하고 수상에서 이를 부력으로 부유시킬 수 있도록 하는 부유수단, 및 상기 태양광 모듈에 연결되는 케이블을 고정 설치하고 이를 수상에서 부력으로 부유시켜 발전수단과 연결되도록 하는 케이블플로팅수단을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
따라서 본 발명에 따른 수상 태양광 발전용 부력구조물은 스티로폼이나 우레탄 폼에 폴리우레아를 코팅하여 형성되는 부유수단이 친환경적이면서 구조가 간단하면서도 가볍고 내구성이 커 경제성이 좋고 재활용이 쉬워 운용효율성이 획기적으로 향상되는 장점이 있다.
또한 본 발명은 부유수단에 설치홈이 형성되도록 함으로써 자재를 절감할 수 있고 이러한 홈을 통해 고정수단을 사용함으로써 조립성이 좋아 시공기간이 단축되고 인력 절감의 효과도 있다.
또한 본 발명은 태양광 모듈에 연결되는 케이블이 수상에 부유되도록 케이블 플로팅수단이 구비되어 있고 그 양측면으로는 수중식물을 식재할 수 있어 친환경적이면서 케이블이 파도나 바람 등과 같은 외력을 받을 때 유연성을 발휘하도록 함으로써 케이블의 운용관리가 용이하다는 장점도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 수상 태양광 발전용 부력구조물을 이용하여 태양광 발전장치가 설치되는 개략적인 상태도이고,
도 2는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전용 부력구조물에 구비되는 부유수단에 의해 프레임수단이 부유되는 개략적인 상태도이고,
도 3은 본 발명에 따른 수상 태양광 발전용 부력구조물에 구비되는 부유수단이 프레임수단에서 분해된 상태도와 단면상태도이고,
도 4는 본 발명에 따른 수상 태양광 발전용 부력구조물에 설치된 태양광 모듈에 연결되는 케이블이 수면상에 부유되도록 하는 케이블 플로팅수단의 개략적인 사시상태도이고,
도 5는 본 발명에 따른 케이블 플로팅수단의 개략적인 분리사시도이고,
도 6은 본 발명에 따른 케이블 플로팅수단에 케이블이 삽설된 개략적인 상태단면도와 외력이 가해질 때의 작동상태도이고,
도 7은 본 발명에 따른 다른 실시예의 케이블 플로팅수단에 대한 개략적인 상태도와 작동상태도이고,
도 8은 본 발명에 따른 케이블 플로팅수단에 케이블이 설치된 사용 상태도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명한다.
본 발명에 따른 수상 태양광 발전용 부력구조물(100)은 도 1 내지 도 4에 도시되어 있는 바와 같이,
태양광을 집열하는 태양광 모듈(111)을 설치하는 모듈지지대(112) 및 상기 모듈지지대(112)를 고정 지지하는 각관프레임(113)으로 구성되는 프레임수단(110)과,
상기 프레임수단(110)을 고정 설치하고 수상에서 이를 부력으로 부유(浮遊)시킬 수 있도록 하는 부유수단(120),
상기 태양광 모듈(111)에 연결되는 케이블(131)을 고정 설치하고 이를 수상에서 부력으로 부유(浮遊)시켜 발전수단(130)과 연결되도록 하는 케이블플로팅수단(140)으로 구성되어 있다.
그리고 상기 모듈지지대(112)는 상기 각관프레임(113) 상에 경사지게 설치되면서 그 경사면에 상기 태양광 모듈(111)이 설치되는 구조로 되어 있다.
여기서 상기 모듈지지대(112)의 설치 경사각은 수동 또는 자동으로 변경이 가능할 수 있도록 하는 구조가 바람직하다.
그리고 상기 모듈지지대(112)는 상기 각관프레임(113) 상에서 일정 거리 이격되어 다수 개가 설치되어 있어 많은 수의 상기 태양광 모듈(111)이 설치될 수 있다.
상기 모듈지지대(112)와 상기 태양광 모듈(111)의 설치 규모는 설치 가능한 수상면적에 따라 정해지게 된다.
또한 각각의 상기 모듈지지대(112) 간격 사이에는 발판(114)이 설치되어 상기 태양광 모듈(111)의 운용 관리의 편의성을 높여 준다.
여기서 상기 모듈지지대(112)는 일단부가 상기 각관프레임(113)에 고정되고 타단부로 갈수록 상향 경사지게 설치되면서 상기 태양광 모듈(111)이 설치되는 제1모듈지지대(112a)와 일단부는 상기 제1모듈지지대(112a)의 상향 끝단부에 설치되고 타단부는 상기 각관프레임(113)에 고정되도록 하향 경사지게 설치되는 제2모듈지지대(112b)로 구성되어 있다.
그리고 상기 제2모듈지지대(112b)에는 상기 태양광 모듈(111)로 태양열을 반사시켜 발전효율을 향상시킬 수 있도록 하는 반사판(115)이 더 설치되어 있다.
상기와 같은 본 발명의 구조 즉, 상향 경사지게 설치되는 상기 제1모듈지지대(112a)에는 상기 태양광 모듈(111)이 설치되고 하향 경사지게 설치되는 상기 제2모듈지지대(112b)에는 상기 반사판(115)이 설치되는 구조를 취함으로써 수상에서 부는 바람이 상기 태양광 모듈(111)의 상향경사면과 상기 반사판(115)의 하향경사면을 따라 유연하게 불어나갈 수 있어, 풍(風)하중에 대한 구조물의 안전성을 확보할 수 있는 장점을 갖게 된다.
*여기서 상기 제1모듈지지대(112a)와 상기 제2모듈지지대(112b)가 서로 연결 설치되는 경사각은 그 체결수단을 조절하면서 자유롭게 변경시킬 수 있다. 이러한 구성은 통상의 기술자가 용이하게 시행할 수 있어 상세 설명은 생략한다.
그리고 상기 부유수단(120)은 수상에 부력으로 부유될 수 있는 스티로폼이나 우레탄폼 등에 폴리우레아를 코팅하여 친환경적으로 제작되는 것으로써 내구성이 좋아 장기간 사용이 가능하다.
이와 같은, 상기 부유수단(120)은 부력체로 되면서 상기 각관프레임(113)을 삽설하도록 상부면에 설치요홈(121)이 형성되고, 그 하부면에는 상기 각관프레임(113)을 체결 고정하는 고정수단(122)이 삽설되는 고정요홈(123)이 형성되어 있으며, 상기 고정요홈(123)에는 상기 고정수단(122)이 지지 고정되는 하부클램프(124)가 삽입 설치되어 있다.
그리고 상기 고정수단(122)의 외부면에는 상기 각관프레임(113)의 하부면과 상기 하부클램프(124)을 탄성적으로 지지하도록 하는 탄성수단(125)이 더 설치 구비되어 있다.
따라서 상기 설치요홈(121)에 상기 각관프레임(113)을 삽설하고 상기 고정요홈(123)으로 상기 하부클램프(124)가 연결 구비되는 상기 고정수단(122)을 삽설하여 상기 각관프레임(113)을 관통시켜 체결 고정할 때, 상기 탄성수단(125)이 이들을 탄성적으로 지지함으로써 상기 설치요홈(121)과 상기 고정요홈(123)이 훼손되는 것을 방지할 수가 있게 된다.
이와 같이 상기 부유수단(120)은 상기 설치요홈(121)과 상기 고정요홈(123)의 면적에 해당하는 자재를 금형으로 발포 제작시 절약할 수 있어 비용 절감의 효과가 있다.
그리고 상기 케이블플로팅수단(140)은 일정한 간격으로 상기 케이블(131)에 다수 개 설치되어 있어 파도 등과 같은 외력에 상기 케이블(131)이 훼손되지 않고 유연하게 대처할 수 있다. 즉, 파도에 따라 자연스럽게(유연하게) 변형이 이루어질 수 있어 외력에 의한 훼손을 예방할 수가 있게 된다.
또한 상기 케이블플로팅수단(140)은 수상에 부력으로 부유될 수 있는 스티로폼이나 우레탄폼 등에 폴리우레아를 코팅하여 친환경적으로 제작되는 것으로써 내구성이 좋아 장기간 사용이 가능하다.
이와 같은, 상기 케이블플로팅수단(140)은 수상에 부유되는 부력체(140a)로 되되, 상기 부력체(140a)의 상부면 중앙부에는 길이방향으로 상기 케이블(131)이 안착되는 케이블요홈(141)이 형성되고, 상기 케이블요홈(141)의 양측면에는 수중식물을 식재하여 경관 조성이 가능하도록 다수 개의 식재홈(142)과 상기 케이블(131)을 고정하는 고정타이(미도시)가 삽설되는 고정홈(143)이 형성되며, 또 상기 케이블요홈(141)의 전단부와 후단부에는 상기 케이블(131)을 삽설하여 지지하는 베어링수단(150)이 설치 구비되어 있다.
따라서 상기 케이블(131)을 베어링수단(150)에 끼워 상기 케이블요홈(141)에 안착시키고 상기 고정홈(143)을 이용해 고정타이로 묶어 주면 상기 케이블(131)이 케이블플로팅수단(140)에 견고하게 설치 고정되어 수상에 부유될 수가 있게 된다.
이때 상기 케이블요홈(141)의 양측면에 형성되는 상기 식재홈(142)에 수중식물을 식재하게 되면 수상의 경관이 미려하게 조성될 수 있게 된다.
또한 상기 케이블요홈(141)의 바닥면에는 물빠짐 구멍(141a)이 다수 개 형성 구비되어 있다.
따라서 상기 케이블요홈(141)으로 물이 유입되어 정체되는 것을 막아 상기 케이블(131)의 내구성을 높일 수 있게 된다.
그리고 상기 베어링수단(150)은 상기 부력체(140a)의 양단부에 고정 설치되는 축수하우징(151)과 상기 축수하우징(151)의 내부에 삽설되어 일정 범위 내에서 회전이 가능하도록 하는 원통베어링(152)으로 구성되어 있다.
여기서 상기 원통베어링(152)은 외측 중앙부측이 볼록하게 형성되고 상기 축수하우징(151)의 내부 중앙부는 오목하게 형성되어, 상기 원통베어링(152)의 볼록부가 상기 축수하우징(151)의 오목부에 밀착된 상태에서 회전이 가능하도록 된다.
따라서 상기 베어링수단(150)에 구비되는 상기 원통베어링(152)에 상기 케이블(131)을 끼워주면서 상기 케이블요홈(141)에 이를 안착시켜 고정타이로 상기 케이블(131)을 고정시킨 다음 수상에 부유시키면 된다.
이때 상기 케이블(131)에는 일정한 간격으로 다수 개의 상기 케이블플로팅수단(140)이 설치되어 있어 파도와 같은 외력에 의해 상기 케이블(131)이 유연성을 유지할 수가 있게 된다.
특히, 상기 케이블플로팅수단(140) 사이에 구비되는 상기 케이블(131)에 파도와 같은 외력이 가해지면 상기 원통베어링(152)이 일정한 각도로 회동되면서 상기 케이블(131)에 가해지는 외력의 충격을 흡수할 수 있게 된다.
따라서 상기 케이블(131)이 급격하게 절곡되어 파손되는 것을 막아 내구성을 좋게 할 수 있다.
상기와 같은 베어링수단(150)은 다른 실시예로 구성될 수가 있다.
즉, 도 7에 도시되어 있는 바와 같이, 상기 베어링수단(150)에 구비되는 상기 축수하우징(151)의 양단부에는 상기 부력체(140a)에 설치되는 고정플랜지(151a)가 형성되되, 상기 고정플랜지(151a)는 모서리가 라운드 형상으로 되며 중앙부측에 상기 부력체(140a)를 고정하는 고정핀(153)이 삽설되는 장공형의 슬롯홈(151b)이 형성되어 있다.
여기서 상기 슬롯홈(151b)은 상기 케이블(131) 측으로 굴곡지게 곡면형상으로 형성되어 있다.
따라서 상기 케이블(131)이 외력을 받게 되면 상기 원통베어링(152)이 회동되면서 상기 축수하우징(151)도 상기 고정핀(153)을 중심축으로 하여 회전이 가능하게 된다.
또한 상기 고정플랜지(151a)에는 상기 축수하우징(151)의 회전을 탄성적으로 복원시킬 수 있도록 하는 탄성스프링(154)이 더 설치 구비될 수 있다. 즉 상기 탄성스프링(154)은 일단부가 상기 부력체(140a)에 지지되고 타단부는 상기 고정플랜지(151a)에 지지되도록 설치되어 상기 축수하우징(151)이 외력을 받아 회전되는 경우 그 회전력을 탄성적으로 지지하면서 복원시킬 수 있게 된다.
이는 상기 케이블(131)이 외력을 받아 상기 축수하우징(151)이 회전된 후 이를 원래의 위치로 복원시키도록 함으로써 상기 케이블(131)의 유연성을 더욱 안정적으로 확보할 수 있게 하기 위함이다.
이상과 같인 본 발명에 따른 수상 태양광 발전용 부력구조물은 태양광 모듈을 설치하는 프레임수단과, 프레임수단의 각관을 삽설 고정하는 설치요홈 및 상기 설치요홈에 연통되도록 그 이면에 형성되어 각관을 고정하는 고정수단이 삽설되는 고정요홈이 형성되어 수면에 부유되는 부유수단, 태양광 모듈에 연결되는 케이블이 구비되면서 수상에 부유되도록 하되 양측면으로는 수중식물을 식재하는 식재홈과 양단부로는 케이블이 파도나 바람 등과 같은 외력을 받을 때 유연성을 발휘하도록 하는 지지수단을 구비한 케이블 플로팅수단으로 구성되어, 간단하면서 친환경적인 구조를 통해 설치비용의 절감을 통한 경제성과 운용효율성을 획기적으로 향상시킬 수 있게 된다.
[부호의 설명]
100:수상 태양광 발전용 부력구조물
110:프레임수단
111:태양광모듈 112:모듈지지대 113:각관프레임 114:발판
115:반사판 112a:제1모듈지지대 112b:제2모듈지지대
120:부유수단
121:설치요홈 122:고정수단 123:고정요홈 124:하브클램프
125:탄성수단
130:발전수단 131:케이블
140:케이블플로팅수단 140a:부력체
141:케이블요홈 142:식재홈 143:고정홈
150:베어링수단
151:축수하우징 152:원통베어링 153:고정핀
151a:고정플랜지 151b:슬롯홈

Claims (7)

  1. 태양광 발전장치를 수면상에 설치할 수 있도록 수면에 부유시키는 부력구조물에 있어서,
    태양광을 집열하는 태양광 모듈을 설치하는 모듈지지대 및 상기 모듈지지대를 고정 지지하는 각관프레임으로 구성되는 프레임수단과,
    상기 프레임수단을 고정 설치하고 수상에서 이를 부력으로 부유시킬 수 있도록 하는 부유수단, 및
    상기 태양광 모듈에 연결되는 케이블을 고정 설치하고 이를 수상에서 부력으로 부유시켜 발전수단과 연결되도록 하는 케이블플로팅수단을 포함하여 구성되고,
    상기 케이블플로팅수단은 수상에 부유되는 부력체로 되되, 상기 부력체의 상부면 중앙부에는 길이방향으로 상기 케이블이 안착되는 케이블요홈이 형성되고, 상기 케이블요홈의 양측면에는 수중식물을 식재하는 다수 개의 식재홈과 상기 케이블을 고정하는 고정타이가 삽설되는 고정홈이 형성되며, 또 상기 케이블요홈의 전단부와 후단부에는 상기 케이블을 삽설하여 지지하는 베어링수단이 더 설치 구비되는 수상 태양광 발전용 부력구조물.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 모듈지지대는 일단부가 상기 각관프레임에 고정되고 타단부로 갈수록 상향 경사지게 설치되면서 상기 태양광 모듈이 설치되는 제1모듈지지대와 일단부는 상기 제1모듈지지대의 상향 끝단부에 설치되고 타단부는 상기 각관프레임에 고정되도록 하향 경사지게 설치되는 제2모듈지지대로 구성되고,
    상기 제2모듈지지대에는 상기 태양광 모듈로 태양열을 반사시키는 반사판이 더 설치되는 수상 태양광 발전용 부력구조물.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 부유수단은 부력체로 되면서 상기 각관프레임을 삽설하도록 상부면에 설치요홈이 형성되고, 그 하부면에는 상기 각관프레임을 체결 고정하는 고정수단이 삽설되는 고정요홈이 형성되며, 상기 고정요홈에는 상기 고정수단이 지지 고정되는 하부클램프가 삽입 설치되는 수상 태양광 발전용 부력구조물.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정수단의 외부면에는 상기 각관프레임의 하부면과 상기 하부클램프을 탄성적으로 지지하도록 하는 탄성수단이 더 설치 구비되는 수상 태양광 발전용 부력구조물.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 베어링수단은 상기 부력체의 양단부에 고정 설치되는 축수하우징과 상기 축수하우징의 내부에 삽설되어 일정 범위 내에서 회전이 가능하도록 하는 원통베어링으로 구성되되,
    상기 원통베어링은 외측 중앙부측이 볼록하게 형성되고 상기 축수하우징의 내부 중앙부는 오목하게 형성되어, 상기 원통베어링의 볼록부가 상기 축수하우징의 오목부에 밀착된 상태에서 회전이 가능하도록 하는 수상 태양광 발전용 부력구조물.
  6. 제6항에 있어서,
    상기 베어링수단에 구비되는 상기 축수하우징의 양단부에는 상기 부력체에 설치되는 고정플랜지가 형성되되, 상기 고정플랜지는 모서리가 라운드 형상으로 되며 중앙부측에 상기 부력체를 고정하는 고정핀이 삽설되는 장공형의 슬롯홈이 형성되는 수상 태양광 발전용 부력구조물.
  7. 제7항에 있어서,
    상기 고정플랜지에는 상기 축수하우징의 회전을 탄성적으로 복원시킬 수 있도록 하는 탄성스프링이 더 설치 구비되는 수상 태양광 발전용 부력구조물.
PCT/KR2016/010720 2015-10-20 2016-09-23 수상 태양광 발전용 부력구조물 WO2017069417A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150145850A KR101595912B1 (ko) 2015-10-20 2015-10-20 수상 태양광 발전용 부력구조물
KR10-2015-0145850 2015-10-20

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2017069417A1 true WO2017069417A1 (ko) 2017-04-27

Family

ID=55448906

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2016/010720 WO2017069417A1 (ko) 2015-10-20 2016-09-23 수상 태양광 발전용 부력구조물

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR101595912B1 (ko)
WO (1) WO2017069417A1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114303919A (zh) * 2021-11-26 2022-04-12 浙江万里学院 一种用于水上种植石斛的装置及方法
WO2022235837A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-10 Other Lab, Llc Corrugated solar systems and methods
WO2023137901A1 (zh) * 2022-01-21 2023-07-27 深圳市联建光电有限公司 一种显示装置

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101844040B1 (ko) * 2017-09-29 2018-03-30 강건민 수상 태양광 발전 장치
KR102021087B1 (ko) * 2017-12-12 2019-09-11 주식회사 포엠일렉트로옵틱 태양광 발전용 집광장치
KR101852879B1 (ko) 2017-12-13 2018-04-27 주식회사 북극곰 해상용 태양광발전장치
KR102640092B1 (ko) * 2018-05-10 2024-02-22 박정규 태양광 발전 장치
KR102068022B1 (ko) * 2018-10-24 2020-01-20 한국수력원자력 주식회사 부유식 전력공급선을 이용한 수상태양광 발전 시스템
KR102162397B1 (ko) 2019-01-15 2020-10-06 김택수 태양광발전을 위한 수상구조물
KR102224384B1 (ko) 2019-05-21 2021-03-05 한화솔루션 주식회사 수상 태양광 부력 구조체
KR102162066B1 (ko) 2020-03-19 2020-10-06 김택수 무천공 태양광발전 수상구조체 및 그 시공방법
KR20230118426A (ko) * 2022-02-04 2023-08-11 스코트라 주식회사 송전케이블을 수중에서 현수하는 태양광 발전시스템

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011105305A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Atlas Elektronik Gmbh 無人の水中航走体および無人の水中航走体に光導波路ケーブルを接続するための装置
KR20110078800A (ko) * 2009-12-31 2011-07-07 홍익대학교 산학협력단 태양광 발전 모듈의 설치를 위한 친환경 부유 구조물
KR101282521B1 (ko) * 2013-04-15 2013-07-04 김주성 부유식 태양광 전지판 지지대
KR20130098586A (ko) * 2012-02-28 2013-09-05 이상현 부유식 태양광 발전장치
KR101535511B1 (ko) * 2015-04-06 2015-07-09 주식회사 지산홀딩스 수상태양광발전장치 및 콘크리트 부유체

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101170777B1 (ko) 2010-09-10 2012-08-03 (주)서일테크씨에프 수면부상식 태양광 발전장치
KR101543727B1 (ko) 2015-01-16 2015-08-11 (주)썬트랙 수상에서의 균형 유지 가능한 일체형 수상 태양광 발전장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011105305A (ja) * 2009-11-18 2011-06-02 Atlas Elektronik Gmbh 無人の水中航走体および無人の水中航走体に光導波路ケーブルを接続するための装置
KR20110078800A (ko) * 2009-12-31 2011-07-07 홍익대학교 산학협력단 태양광 발전 모듈의 설치를 위한 친환경 부유 구조물
KR20130098586A (ko) * 2012-02-28 2013-09-05 이상현 부유식 태양광 발전장치
KR101282521B1 (ko) * 2013-04-15 2013-07-04 김주성 부유식 태양광 전지판 지지대
KR101535511B1 (ko) * 2015-04-06 2015-07-09 주식회사 지산홀딩스 수상태양광발전장치 및 콘크리트 부유체

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2022235837A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-10 Other Lab, Llc Corrugated solar systems and methods
CN114303919A (zh) * 2021-11-26 2022-04-12 浙江万里学院 一种用于水上种植石斛的装置及方法
CN114303919B (zh) * 2021-11-26 2023-01-03 浙江万里学院 一种用于水上种植石斛的装置及方法
WO2023137901A1 (zh) * 2022-01-21 2023-07-27 深圳市联建光电有限公司 一种显示装置

Also Published As

Publication number Publication date
KR101595912B1 (ko) 2016-02-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2017069417A1 (ko) 수상 태양광 발전용 부력구조물
KR101687590B1 (ko) 태양광 모듈 설치용 해상 부력 구조물
WO2016143954A1 (ko) 수상 태양광 발전용 플로트 및 부력 구조물
KR101171683B1 (ko) 연결용 힌지를 이용한 수상 태양광 발전시설의 연결구조
WO2015156613A1 (ko) 수상태양광 발전장치 부유 구조물 및 구조물간의 연결방법
KR20150117224A (ko) 수상태양광 발전장치 부유 구조물 및 구조물간의 연결방법
WO2016195166A1 (ko) 수상 태양 광 발전 장치
WO2018159866A1 (ko) 부유식 태양광 발전장치
CN207677674U (zh) 一种漂浮式光伏系统
WO2017086693A1 (ko) 중력과 부력을 이용한 자가 발전장치 및 구조물을 이용한 자가 발전장치 그리고 이를 이용한 해양 경계등
KR101153365B1 (ko) 이동식 태양광발전시스템
US20170342957A1 (en) Support structure for tidal energy converter system
KR101653921B1 (ko) 수상 태양광 발전장치
WO2013115581A1 (ko) 파력발전장치
KR101666173B1 (ko) 수상 태양광 발전 부유 구조물의 계류장치
JP2001189486A (ja) 水上設置用太陽電池発電装置
WO2021107274A1 (ko) 수상 태양광 발전 장치
WO2018182113A1 (ko) 수상 부유식 태양광 발전 시스템
JP4141935B2 (ja) 太陽光発電装置と風力発電装置を兼ね備えた建築物
KR100840400B1 (ko) 경사각도 조정형 태양광 발전장치
KR101852879B1 (ko) 해상용 태양광발전장치
WO2017018661A1 (ko) 부력부재와 프레임이 일체화된 수상 태양광 발전 시스템
KR20150117223A (ko) 수상태양광 발전장치 부유 구조물 및 구조물간의 연결방법
CN208046510U (zh) 海上漂浮式太阳能
CN206125356U (zh) 一种水上太阳能光伏阵列支架装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 16857675

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

32PN Ep: public notification in the ep bulletin as address of the adressee cannot be established

Free format text: NOTING OF LOSS OF RIGHTS PURSUANT TO RULE 112(1) EPC (EPO FORM 1205A DATED 04/09/2018)

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 16857675

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1