KR20200008812A - 농경지용 태양광 발전장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 논 또는 밭과 같은 농경지에 설치되어 농작물 재배와 태양광 발전을 동시에 할 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하면 농작물이 재배되고 있는 농경지의 상부공간에 복수 개의 태양광 패널이 장착된 태양광 패널모듈이 프레임부재에 설치되고, 상기 프레임부재 중 지면에 대하여 수평한 방향 또는 경사진 방향으로 설치된 수평 프레임부재 상에서 상기 태양광 패널모듈의 타측이 태양광 패널모듈의 일측을 중심으로 회전 가능하도록 구성되어, 일정 시간 동안에는 태양광 패널모듈이 농경지의 상부를 덮은 상태로 태양광 발전이 이루어지고, 나머지 다른 일정 시간 동안에는 태양광 패널모듈이 일측을 중심으로 타측이 수직하강 회전되어 농작물의 재배를 위하여 필요한 태양광이 농작물에 공급될 수 있도록 하는 농경지용 태양광 발전장치에 관한 것이다.
Description
본 발명은 논 또는 밭과 같은 농경지에 설치되어 농작물 재배와 태양광 발전을 동시에 할 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하면 농작물이 재배되고 있는 농경지의 상부공간에 복수 개의 태양광 패널이 장착된 태양광 패널모듈이 프레임부재에 설치되고, 상기 프레임부재 중 지면에 대하여 수평한 방향 또는 경사진 방향으로 설치된 수평 프레임부재 상에서 상기 태양광 패널모듈의 타측이 태양광 패널모듈의 일측을 중심으로 회전 가능하도록 구성되어, 일정 시간 동안에는 태양광 패널모듈이 농경지의 상부를 덮은 상태로 태양광 발전이 이루어지고, 나머지 다른 일정 시간 동안에는 태양광 패널모듈이 일측을 중심으로 타측이 수직하강 회전되어 농작물의 재배를 위하여 필요한 태양광이 농작물에 공급될 수 있도록 하는 농경지용 태양광 발전장치에 관한 분야이다.
태양광 발전은 다수개의 태양전지패널로 이루어진 태양광모듈을 이용하여 태양광을 직접 전기에너지로 변환시키는 발전 방식으로, 다른 발전방식에 비하여 대기오염, 소음, 발열, 진동 등의 공해가 전혀 없으며, 유지관리가 용이하고 수명이 길기 때문에 새로운 에너지원으로 각광받고 있다. 이러한 태양광 발전장치는 소규모 발전이 가능하기 때문에 정부나 지자체가 아닌 개인들도 태양광 발전장치를 설치하여 발전을 하고 있는 추세이다.
또한 종래 태양광 발전장치는 일반적으로 일조량이 풍부한 야산이나 대지와 같은 지면에 설치되거나, 건물의 옥상이나 지붕에 설치되는데, 태양광 발전장치 설치로 인한 복사열 또는 반사빛으로 인한 문제로 인하여 설치부지를 확보하기 어려운 문제가 있었다.
이에 대하여, 최근에는 태양광 발전장치를 논 또는 밭과 같은 농경지에 설치하여, 농작물 재배와 함께 태양광 발전을 동시에 실현시킬 수 있는 방법이 제시되고 있는데, 태양광 발전장치로 인한 그늘 지역이 발생하여 농작물에 대한 일조량이 충분히 확보되지 못하는 어려움이 있었다.
즉, 농작물에 종류에 따라 다소 차이는 있으나, 농작물은 낮의 일정 시간 동안만 태양광을 받으면 생육에는 지장을 받지 않고, 오히려 지나지게 많은 태양광을 받으면 열화되어 농작물이 죽을 수 있는 문제도 발생할 수 있다. 이에 대하여, 최근에는 낮에 농작물 생육에 필요한 일조량은 일정 시간 동안 확보시켜 주고, 나머지 낮시간 동안에는 태양광 발전을 수행할 수 있는 연구개발이 진행되고 있다.
다음은 농경지에 설치되는 태양광 발전장치에 관한 대표적인 종래기술이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2014-0052719호는 태양광 발전 유닛을 구비한 유기농 음지식물 재배시설에 관한 것으로서, 사방이 개방된 구조로 설치되고 내부에 음지식물을 재배할 수 있게 재배공간을 구비하는 지지프레임과; 상기 지지프레임의 전후 및 좌우 측면에 각각 개폐가능하게 설치되고 음지식물을 재배가능한 환경을 조성하는 측벽부와; 상기 측벽부와 함께 음지식물의 재배환경을 조성할 수 있게 상기 지지프레임의 상부에 설치되고 상측에서 태양 빛의 투과량을 설정하여 채광을 조절하도록 개폐가능하게 형성되는 천정부와; 상기 측벽부 및 상기 천정부를 기설정된 조건에 따라 각각 자동으로 개폐작동할 수 있도록 구성되는 자동개폐부와; 상기 천정부의 상면에 설치되고 태양 빛을 수광하여 전기에너지를 생성시키는 태양전지부;를 포함하는 태양광 발전장치를 제시하였다.
또한 상기 종래기술은 시설 내 음지식물의 재배에 필요한 최적의 생장조건을 조성토록 비닐막 및 차광막의 개폐를 자동으로 가변하므로 음지식물재배에 농약사용이 근절된 유기농 음지식물을 재배가 가능한 효과를 발휘하였으나, 천정부의 일부만이 개폐가 가능하기 때문에, 일조량이 많이 요구되는 양지식물과의 농작물 재배는 어려운 문제가 발생하여, 이를 해결하기 위한 지속적인 연구개발이 요구되는 실정이다.
본 발명은 농경지용 태양광 발전장치의 종래기술에 따른 문제점들을 개선하고자 안출된 기술로서, 종래 농경지용 태양광 발전장치는 농작물 재배 시에 요구되는 일정의 일조량을 확보하기 위하여, 농작물 재배 시기에는 농경지에서 철거하였다가 휴농철에 농경지에 재설치되어야 하는 번거로움이 발생하였고;
또한 농경지에 상시 설치된 형태의 태양광 발전장치는 재배되는 농작물에 일정의 일조량을 확보시켜 주기 위하여 태양광 패널이 개폐될 수 있도록 하는 구조를 가졌으나, 태양광 패널이 농경지의 상부 공간에서 열린 상태에서도 넓은 면적의 그늘 지역이 발생하여 농작물 재배를 위한 일조량 확보가 어려운 문제가 발생하여, 이에 대한 해결점을 제공하는 것을 주된 목적으로 하는 것이다.
본 발명은 상기와 같은 소기의 목적을 실현하고자,
지면에 대하여 수직한 방향으로 길이를 가지며 하부 일부분이 농경지 외곽의 지중에 박히는 복수 개의 수직 프레임부재; 상기 수직 프레임부재의 상부에 체결되고, 지면에 대하여 수평한 방향 또는 경사진 방향으로 길이를 가지며 농경지의 길이방향 또는 폭방향으로 설치되는 복수 개의 수평 프레임부재; 상기 복수 개의 수평 프레임부재 사이사이에 일측이 회전 가능하도록 체결되고, 타측은 상기 일측을 중심으로 회전 가능한 복수 개의 태양광 패널모듈 및; 상기 수직 프레임부재 또는 수평 프레임부재에 장착되고, 상기 태양광 패널모듈을 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부재;를 포함하여 구성되고, 상기 태양광 패널모듈은 일측을 중심으로 회전되어, 태양광 패널모듈의 길이방향이 상기 수평 프레임부재와 평행하거나 상기 수직 프레임부재와 평행한 상태의 길이방향을 가질 수 있도록 구성되는 농경지용 태양광 발전장치를 제시한다.
상기와 같이 제시된 본 발명에 의한 농경지용 태양광 발전장치는 농작물 재배 시기에도 농경지에 설치된 상태를 유지하면서 농작물 재배와 함께 태양광 발전이 가능하여, 농경지의 활용도를 높일 수 있는 효과를 얻을 수 있고;
특히, 낮의 일정시간 동안에는 지면과 수직한 방향으로 태양광 패널모듈을 수평 프레임부재에서 지면과 수직한 상태로 하향 회전시켜, 재배되는 농작물에 태양광이 조사될 수 있고, 농작물의 생장을 위한 일정의 일조량이 확보된 경우에는 태양광 패널모듈을 지면과 수평 또는 일정의 경사를 가진 상태로 상향 회전시켜 태양광 발전을 할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 농경지용 태양광 발전장치를 나타내는 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 농경지용 태양광 발전장치를 나타내는 부분 상세 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 농경지용 태양광 발전장치를 나타내는 부분 상세 측면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 농경지용 태양광 발전장치의 태양광 패널모듈의 타측이 하향된 상태를 나타내는 측면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예 2에 의한 농경지용 태양광 발전장치의 타측이 상향된 상태를 나타내는 정면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예 2에 의한 농경지용 태양광 발전장치의 타측이 하향된 상태를 나타내는 정면도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 농경지용 태양광 발전장치를 나타내는 부분 상세 정면도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 농경지용 태양광 발전장치를 나타내는 부분 상세 측면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 농경지용 태양광 발전장치의 태양광 패널모듈의 타측이 하향된 상태를 나타내는 측면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예 2에 의한 농경지용 태양광 발전장치의 타측이 상향된 상태를 나타내는 정면도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예 2에 의한 농경지용 태양광 발전장치의 타측이 하향된 상태를 나타내는 정면도.
본 발명은 논 또는 밭과 같은 농경지(100)에 설치되어 농작물 재배와 태양광 발전을 동시에 할 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 지면에 대하여 수직한 방향으로 길이를 가지며 하부 일부분이 농경지(100) 외곽의 지중에 박히는 복수 개의 수직 프레임부재(10); 상기 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되고, 지면에 대하여 수평한 방향 또는 경사진 방향으로 길이를 가지며 농경지(100)의 길이방향 또는 폭방향으로 설치되는 복수 개의 수평 프레임부재(20); 상기 복수 개의 수평 프레임부재(20) 사이사이에 일측이 회전 가능하도록 체결되고, 타측은 상기 일측을 중심으로 회전 가능한 복수 개의 태양광 패널모듈(30) 및; 상기 수직 프레임부재(10) 또는 수평 프레임부재(20)에 장착되고, 상기 태양광 패널모듈(30)을 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부재(40);를 포함하여 구성되고, 상기 태양광 패널모듈(30)은 일측을 중심으로 회전되어, 태양광 패널모듈(30)의 길이방향이 상기 수평 프레임부재(20)와 평행하거나 상기 수직 프레임부재(10)와 평행한 상태의 길이방향을 가질 수 있도록 구성되는 농경지용 태양광 발전장치에 관한 것이다.
이하 본 발명의 실시예를 도시한 도면 1 내지 6b를 참고하여 본 발명을 구체적으로 설명하면 다음과 같다.
우선, 본 발명에 의한 농경지용 태양광 발전장치가 설치되는 농경지(100)는 논 또는 밭과 같은 일정의 면적을 가지는 농지와 같은 장소가 될 수 있고, 이하, ‘농경지(100)’라 함은 일반적인 농농작물이 경작될 수 있는 토지를 일컫고, 본 발명의 구체적인 설명에 있어서는 도면의 가로 방향으로는 길이를 가지고 세로 방향으로는 폭을 가지는 형태의 사각형 형태의 농경지(100)를 바람직한 실시예로 설명하겠다.
또한 본 발명의 농경지용 태양광 발전장치는 거시적으로 수직 프레임부재(10)와 수평 프레임부재(20)로 이루어진 프레임부재, 태양광 패널모듈(30) 및 구동부재(40)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 프레임부재는 복수 개의 프레임 간의 결합으로 이루어진 구조물로서, 하기 태양광 패널모듈(30)을 농경지(100)의 상부공간에 배치시키고, 일정 부분에 태양광 패널모듈(30)의 개폐상태를 조절할 수 있는 구동부재(40)를 구비하는 구성이다.
즉, 상기 프레임부재는 길이방향에 대하여 사각형, 다각형 또는 원형의 수직 단면을 가지는 복수 개의 프레임을 적절한 길이로 절단하여 서로 연결함으로써 일정 형태의 구조물을 형성하고, 바람직하게는 농경지(100)의 지면과 동일한 형태의 면적을 가지고, 지면에서 일정 높이에 태양광 패널모듈(30)을 위치시키는 구성을 하며, 보다 상세하게는 복수 개의 수직 프레임부재(10)와 복수 개의 수평 프레임부재(20)를 포함하여 구성된다.
구체적으로, 상기 복수 개의 수직 프레임부재(10)는 지면에 대하여 수직한 방향으로 길이를 가지며 하부 일부분이 농경지(100) 외곽의 지중에 박히는 구성으로서, 구조물인 프레임부재의 높이를 형성시키는 구성을 한다.
또한 상기 수직 프레임부재(10)는 도 1과 같이 지면에 대하여 수직한 방향으로 길이를 가지고, 하부 일부분은 농경지(100)의 외곽의 지중에 박히고, 상부에는 수평 프레임부재(20)가 체결되는 구성을 한다.
즉, 상기 수직 프레임부재(10)는 농경지(100)의 외곽을 형성하는 논둑 또는 밭둑에 하부 일부분이 박혀 고정되는 구성을 하고, 바람직하게는 프레임부재의 전체 하중을 균일하게 지지할 수 있도록 농경지(100)의 외곽에 일정의 간격을 가지며 박히는 구성을 한다.
아울러 상기 수직 프레임부재(10)의 길이는 구조물의 주된 높이를 형성시키고, 하기 태양광 패널모듈(30)의 길이보다는 더 긴 길이를 가지도록 구성되어, 농경지(100) 상부공간의 상부에서 태양광 패널모듈(30)이 하향 회전되어 열린 상태를 가질 경우 태양광 패널모듈(30)의 하부(타측)이 농경지(100)에서 재배 중인 농작물에 닿지 않도록 구성된다.
상기와 연관하여, 상기 수직 프레임부재(10)의 길이는 하기 수평 프레임부재(20)에 의하여 형성된 구조물의 하부로 농기계가 들어가 작업 가능한 정도의 높이를 가질 수도 있다.
더불어 상기 복수 개의 수평 프레임부재(20)는 도 1과 같이 상기 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되고, 지면에 대하여 수평한 방향 또는 경사진 방향으로 길이를 가지며 농경지(100)의 길이방향 또는 폭방향으로 설치되는 구성으로서, 구조물인 프레임부재 상부의 구조체 역할을 하는 구성이다.
즉, 상기 수평 프레임부재(20)는 상기 복수 개의 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되어 복수 개의 태양광 패널모듈(30)을 상기 수직 프레임부재(10)의 상부에 배치시키는 역할과 프레임부재의 상측부의 구조를 견고하게 유지시키는 구성을 한다.
구체적으로, 상기 수평 프레임부재(20)는 복수 개의 프레임으로 구성되고, 길이방향 일측은 농경지(100)의 일측에 위치한 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되며, 길이 방향 타측은 농경지(100)의 타측에 위한 다른 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되는 구성을 한다.
이때, 상기 수평 프레임부재(20)는 농경지(100)의 길이방향 또는 폭방향으로 길이를 가지며 상기 수질 프레임부재의 상부에 체결되는 구성을 할 수 있고, 수평 프레임부재(20)의 길이방향 배치는 농경지(100)의 형태에 따라 적절하게 조절할 수 있다.
아울러 상기 수평 프레임부재(20)는 길이방향 일측과 타측이 농경지(100)의 일측과 타측에 위치한 서로 다른 수직 프레임부재(10)에 각각 체결되는 구성을 하면서 복수 개의 태양광 패널을 구비하는 복수 개의 태양광 패널모듈(30)을 장착시킬 수 있으면 다양한 형태를 가지며 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되는 구성을 할 수 있고, 바람직하게는 상기 수평 프레임부재(20)는 지면에 대하여 수평한 방향 또는 일정부분이 상부로 돌출된 경사진 방향으로 길이를 가지며 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되는 된다.
즉, 상기 수평 프레임부재(20)는 길이방향이 지면에 대하여 수평한 방향을 이루며 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되어 농경지(100)의 지면과 평행한 상태의 프레임부재 상부면(지붕면)을 형성할 수도 있고, 길이방향의 일정 부분이 지면에 대하여 일측은 상향되고 타측은 하향된 경사를 이루며 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되어 농경지(100)의 지면과 일정의 경사를 가진 상태로 프레임부재 상부면(지붕면)을 형성할 수도 있다.
아울러 상기 수평 프레임부재(20)이 상기와 같이 경사진 상태로 수직 프레임부재(10)에 체결되는 구성을 하면, 수평 프레임부재(20)에 장착되는 태양광 패널의 경사각을 태양광의 입사율을 높일 수 있도록 하는 효과를 발휘할 수 있도록 하거나, 태양광 패널의 상부에 맺힐 수 있는 빗물, 눈 또는 이물질이 하부로 보다 용이하게 흘러내릴 수 있도록 하는 효과를 발휘할 수 있도록 할 수 있다.
이하, 본 발명은 도 1과 같이 상기 수평 프레임부재(20)는 농경지(100)의 길이방향으로 길이를 가지며 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되되, 농경지(100)의 길이방향 중간부분이 더 높은 형태를 가지도록 경사진 형태를 이루는 경우를 바람직한 실시예로 설명하겠다.
또한 상기 태양광 패널모듈(30)은 상기 복수 개의 수평 프레임부재(20) 사이사이에 일측이 회전 가능하도록 체결되고, 타측은 상기 일측을 중심으로 회전 가능한 복수 개의 구성으로서, 각각의 태양광 패널모듈(30)에는 복수 개의 태양광 패널이 구비되는 구성을 한다.
즉, 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30) 각각은 복수 개의 태양광 패널이 행과 열을 이루며 구비될 수 있고, 상기 복수 개의 태양광 패널의 외주에는 태양광 패널 지지프레임이 구비되어 복수 개의 태양광 패널을 지지시키는 구성을 한다.
아울러 상기와 같이 태양광 패널 지지프레임과 복수 개의 태양광 패널을 포함하는 태양광 패널모듈(30)은 일정의 면적을 가지는 판상의 형태로 구성되고, 상기 복수 개의 수평 프레임부재(20)의 사이사이에 배치되어 수평 프레임부재(20)에 의하여 지지되어 농경지(100)의 상부공간에 떠있는 상태를 유지한다.
더불어 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30)의 일측(상기 태양광 패널 지지프레임의 일측)은 상기 복수 개의 수평 프레임부재(20)에 회전 가능하도록 체결된 상태를 가져, 상기 일측을 중심으로 하여 수평 프레임부재(20)의 타측이 하향 및 상향되는 방향으로 회전할 수 있다.
즉, 상기와 같이 태양광 패널모듈(30)이 일측을 중심으로 타측이 하향 및 상향되는 방향으로 회전할 수 있으면, ⅰ) 태양광 패널을 이용한 태양광 발전 시에는, 상기 태양광 패널모듈(30)의 태양광 패널 상부면이 태양광을 입사받을 수 있도록 상기 수평 프레임부재(20)의 길이방향과 평행한 상태로 농경지(100)의 상부를 닫은 상태를 유지하고, 상기와 반대로 ⅱ) 농작물에 일조량을 확보시킬 때에는, 상기 태양광 패널모듈(30)을 일측을 중심으로 타측을 회전시켜 태양광 패널모듈(30)의 길이방향이 지면과 수직한 상태를 가지도록 열 수 있다.
이때, 상기 태양광 패널모듈(30)은 태양의 고도에 따라 달라지는 태양광의 조사각에 따라 일측을 중심으로 타측이 적절하게 회전되어 태양광 패널에 태양광이 최대 입사각을 유지하며 입사될 수 있도록 구성될 수도 있다.
보다 상세하면, 상기 구성의 태양광 패널모듈(30)은 길이방향의 어느 한쪽인 일측을 중심으로 다른 쪽인 타측이 회전되어 농경지(100) 상부공간의 상부를 닫거나 열 수 있는 구성을 하기 때문에, 태양광 패널모듈(30)이 일측을 중심으로 타측이 하향 회전되어 농경지(100)의 상부공간이 열린 상태를 가진 경우, 태양광 패널모듈(30)이 길이방향 중간부분을 중심으로 회전하여 열린 경우보다 더 많은 양의 태양광이 농작물에 가해질 수 있는 효과를 실현시킬 수 있다.
구체적으로, 태양광 패널모듈(30)이 길이방향 중간부분이 수평 프레임부재(20)에 회전 가능하도록 체결되어 농경지(100) 상부공간의 상부가 열릴 수 있도록 구성되면, 상기 태양광 패널모듈(30)의 일측에서 중간부분인 일측 절반은 수평 프레임부재(20)의 상부쪽으로 상향되고, 타측에서 중간부분인 타측 절반은 하향되는 방향으로 회전되기 때문에, 태양광 패널모듈(30)의 열림과 닫힘 시 모두에 구동부재(40)에 의한 구동력이 태양광 패널모듈(30)에 가해져야 하는 에너지 손실이 발생할 수 있다.
이에 반하여, 도 4와 같이 태양광 패널모듈(30)이 길이방향 일측이 수평 프레임부재(20)에 회전 가능하도록 체결되고, 타측이 상기 일측을 중심으로 회전되어 농경지(100) 상부공간의 상부가 열릴 수 있도록 구성되면, 태양광 패널모듈(30)이 농경지(100) 상부공간의 상부를 열 때에는 태양광 패널모듈(30)의 자중을 이용하여 구동부재(40)의 구동력 없이도 열릴 수 있도록 할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.
상기와 연관하여, 상기 복수 개의 수평 프레임부재(20)는 농경지(100)의 폭방향 일측에 배치된 제1수평 프레임부재(21)와 폭방향 타측에 배치된 제2수평 프레임부재(22)를 포함하여 구성되고, 제1수평 프레임부재(21)와 제2수평 프레임부재(22)의 사이에는 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30) 중 일렬을 이루는 소수 개의 태양광 패널모듈(30)의 일측을 체결시키는 회전 샤프트(23)가 구비되는 구성을 할 수 있다.
즉, 상기 구성의 태양광 패널모듈(30) 복수 개는 도 1과 같이 열과 행을 가지도록 복수 개가 격자형태로 배열되어 수평 프레임부재(20)에 체결되는 구성을 하고, 이때, 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30) 중 동일한 열(각 태양광 패널모듈(30)의 일측과 타측이 일렬 상태를 가짐.)에 위치되는 소수 개의 태양광 패널모듈(30)(복수 개의 태양광 패널모듈(30) 중 동일한 열에 위치되는 일부 복수 개의 태양광 패널모듈(30)을 일컬음.)은 상기 회전 샤프트(23)에 일측이 체결되어 동시에 회전될 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 회전 샤프트(23)는 복수 개의 태양광 패널모듈(30)에 의하여 이루어진 열의 개수와 동일한 개수를 가지며 상기 제1수평 프레임부재(21)와 제2수평 프레임부재(22)에 각각의 말단이 회전 가능하도록 체결되는 구성을 한다.
또한 상기 제1수평 프레임부재(21)와 제2수평 프레임부재(22)는 상기 복수 개의 수평 프레임부재(20) 중 농경지(100)의 폭방향 일측과 폭방향 타측에 위치되는 한 쌍의 수평 프레임부재(20)로서, 농경지(100)의 폭방향 일측과 폭방향 타측에 끌부분에 위치되는 수평 프레임부재(20)에 해당된다.
아울러 상기 회전 샤프트(23)는 농경지(100)의 폭에 해당하는 길이를 가지도록 구성되고, 상기 제1수평 프레임부재(21)에 일측이 회전 가능하도록 체결되며, 상기 제2수평 프레임부재(22)에 타측이 회전 가능하도록 체결되기 때문에, 일렬 상태를 가지는 소수 개의 태양광 패널모듈(30)의 일측을 일괄적으로 체결시킨 상태에서 소수 개의 태양광 패널모듈(30)의 타측을 일괄적으로 하향 및 상향 회전시킬 수 있는 효과를 실현시킬 수 있다.
더불어 상기 구동부재(40)는 상기 수직 프레임부재(10) 또는 수평 프레임부재(20)에 장착되고, 상기 태양광 패널모듈(30)을 회전시키는 구동력을 제공하는 구성으로서, 복수 개의 수평 프레임부재(20)의 사이사이에 배치되어 일측이 회전 가능하도록 체결된 태양광 패널 모듈의 타측을 하향 및 상향 회전시키는 구동력을 제공하는 구성이다.
즉, 상기 구동부재(40)는 유압 실린더, 공압실린더 또는 구동모터(41a) 중 어느 하나 이상의 구동체를 포함하여, 생성된 구동력으로 태양광 패널모듈(30)을 회전시킬 수 있고, 각 구동체의 유형에 따라 부가적인 부속물을 포함하는 구성을 할 수 있다.
이하, 본 발명은 상기 구동부재(40)가 구동모터(41a)를 포함하는 경우를 바람직한 실시예로 설명하겠다.
보다 상세하면, 상기 구동부재(40)가 구동모터(41a)를 포함하도록 구성되는 경우, 상기 구동모터(41a)는 태양광 패널모듈(30)의 일측에 해당하는 수평 프레임부재(20)에 장착되고, 상기 구동모터(41a)의 회전축과 상기 태양광 패널모듈(30)의 타측은 와이어(50)로 연결되는 구성을 할 수 있다.
이때, 상기 구동모터(41a)의 회전축이 역방향으로 회전하면 상기 와이어(50)는 감기어 수직 프레임부재(10)와 평행한 상태로 하향 회전된 상태의 태양광 패널모듈(30)의 타측을 상향 회전시켜 농경지(100) 상부공간의 상부를 닫힌 상태로 만들 수 있고, 상기와 반대로 구동모터(41a)의 회전축이 정방향으로 회전하면 상기 와이어(50)는 풀려서 수평 프레임부재(20)와 평행한 상태로 상향 회전된 상태의 태양광 패널모듈(30)의 타측을 하향 회전시켜 농경지(100) 상부공간의 상부를 열린 상태로 만들 수 있다.
또한 상기 상태의 와이어(50)는 태양광 패널모듈(30)의 타측 상부쪽에 위치되는 구성을 하여, 와이어(50)의 당김력이 발생했을 경우에는 태양광 패널모듈(30)의 타측이 상기 당김력에 의하여 상향될 수 있도록 하고, 와이어(50)가 멈추어 있는 상태에서는 태양광 패널모듈(30)의 경사진 상태가 유지되며, 와이어(50)가 풀릴 경우에는 태양광 패널모듈(30)의 타측이 자중에 의하여 하향될 수 있도록 구성될 수 있다.
상기와 연관하여, 상기 태양광 패널모듈(30)이 회전 샤프트(23)에 의하여 일측이 수평 프레임부재(20)에 회전 가능하도록 체결된 경우에는, 상기 복수 개의 수직 프레임부재(10) 중 하나 이상의 수직 프레임부재(10)에는 상기 구동부재(40)에 포함되는 구동모터(41a)가 구비되도록 구성되고, 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30) 중 일렬을 이루는 소수 개의 태양광 패널모듈(30)은 타측이 서로 연결되도록 구성되며, 상기 소수 개의 태양광 패널모듈(30) 중 하나 이상의 태양광 패널모듈(30)의 타측은 상기 구동모터(41a)의 회전축과 연결된 와이어(50)와 연결되는 구성을 할 수 있다.
즉, 상기 구성의 구동부재(40)와 와이어(50)는 상기 회전 샤프트(23)에 의하여 일측이 고정된 상태를 가지는 일렬의 태양광 패널모듈(30) 소수 개의 타측을 일괄적으로 하향 및 상향시킬 수 있도록 한다.
또한 상기와 같이 구동부재(40)에 구동모터(41a)가 포함되고, 상기 구동모터(41a)의 회전축의 회전력으로 와이어(50)를 당기거나 풀어 태양광 패널모듈(30)의 타측을 내리거나 들어올리는 경우, 상기 구동부재(40)의 구동모터(41a)는 단일 개로서 소수 개로 구성된 일렬의 태양광 패널모듈(30)이 집합된 복수 열의 태양광 패널모듈(30)을 일괄적으로 회전시켜 내리거나 들어올릴 수도 있고(실시예 1), 소수 개로 구성된 일렬의 태양광 패널모듈(30) 각각에 구동모터(41a)가 연결되어 복수의 열을 가지는 태양광 패널모듈(30)이 서로 다른 구동모터(41a)에 의하여 내려지고 들어올려지도록 구성될 수도 있다(실시예 2).
즉, 상기 실시예 1의 경우, 상기 구동부재(40)는 상기 수직 프레임부재(10)에 구비되는 구동모터(41a); 상기 구동모터(41a)의 회전축과 연결되어 회전되고, 하나 이상의 와이어홈(42a)이 형성된 와인딩 롤러(42); 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30)에 의하여 형성된 열의 개수와 동일한 개수로 상기 수평 프레임부재(20)에 구비되고, 상기 와이어(50)를 가이드시키는 하나 이상의 와이어 가이드 롤러(43);를 포함하는 구성을 할 수 있다.
보다 상세하면, 상기 구동모터(41a)는 상기 수직 프레임부재(10)의 측부 또는 상부에 장착되어 구동력을 제공하고, 상기 와인딩 롤러(42)는 상기 구동모터(41a)의 회전축에 연결되어 회전함으로서 와이어(50)를 감고 풀 수 있도록 하는 구성이다.
이때, 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30)이 복수의 열을 이루며 각 열의 태양광 패널모듈(30)이 독립하여 일괄적으로 하향 및 상향할 수 있도록 구성된 경우, 상기 와이어(50)는 복수의 열의 개수만큼 구성되어, 각 열을 구성하는 어느 하나 이상의 태양광 패널모듈(30)의 타측에 일단이 연결되는 구성을 한다.
또한 상기 와인딩 롤러(42)에 형성된 와이어홈(42a) 역시 상기 와이어(50)의 개수와 동일한 개수로 구성되어, 와이어(50)가 복수 개로 구성된 경우에 복수 개의 와이어(50)가 서로 엉키지 않도록 구성되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 구성의 구동모터(41a)와 와인딩 롤러(42)는 단수 개의 구동모터(41a)에 단수 개 뿐만아니라 복수 개의 와이어(50)를 연결하여, 단수 열 또는 복수 열로 이루어진 태양광 패널모듈(30)을 일괄적으로 하향시키거나 상향시킬 수 있는 효과를 실현시킬 수 있다.
아울러 상기 와이어 가이드 롤러(43)는 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30)에 의하여 형성된 열의 개수와 동일한 개수로 상기 수평 프레임부재(20)에 구비되고, 상기 와이어(50)를 가이드시키는 하나 이상의 구성으로서, 상기 와잉딩 롤러와 태양광 패널모듈(30)의 타측 사이에 해당하는 수평 프레임부재(20)에 구비되어 와이어(50)를 가이드하는 구성이다.
즉, 상기 와이어 가이드 롤러(43)는 와이어(50)의 개수와 동일한 개수로 수평 프레임부재(20)에 구비되는 구성을 하고, 태양광 패널모듈(30)이 복수 개의 열을 이루어 와이어(50)가 복수 개로 구성되는 경우에는 상기 와이어 가이드 롤러(43)는 도 2와 같이 서로 다른 수평 위치(농경지(100)의 폭방향 상에서의 수평위치)를 가지며 수평 프레임부재(20)에 구비되는 구성을 하여, 복수 개의 와이어(50)가 서로 간섭되지 않으며 와인딩 롤러(42)가 일괄적으로 감기거나 풀릴 수 있도록 구성될 수 있다.
또한 상기와 같이 복수 개의 와이어 가이드 롤러(43)가 서로 다른 수평 위치를 가지며 수평 프레임부재(20)에 구비되는 경우, 상기 와인딩 롤러(42)에 형성된 복수 개의 와이어홈(42a)은 각각에 감기거나 풀리는 서로 다른 와이어(50)를 가이드시키는 서로 다른 와이어 가이드 롤러(43)와 동일한 수평 위치를 가지도록 구성되는 것이 바람직하다.
아울러 상기 구동모터(41a)가 수직 프레임부재(10)의 측부에 장착되는 경우, 상기 수직 프레임부재(10)의 상부에는 별도의 와이어 가이드 롤러(43)(2, 이하, ‘보조 와이어 가이드 롤러(44)’라 칭함.)가 더 구비되는 구성을 할 수 있고, 상기 보조 와이어 가이드 롤러(44)는 와이어(50)의 개수와 동일한 개수로 구성되어 와이어(50) 각각을 가이드할 수 있도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 보조 와이어 가이드 롤러(44)가 복수 개로 구성되는 경우에는, 상기 복수 개의 보조 와이어 가이드 롤러(44)는 복수 개의 와이어 가이드 롤러(43)와 일대일 대응되는 수평 위치의 수직 프레임부재(10) 상부에 구비되는 구성을 함으로써, 복수 개의 와이어(50)가 꼬이지 않으며 와인딩 롤러(42)에 감길 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
또한 상기 복수 개의 보조 와이어 가이드 롤러(44)는 수직 프레임부재(10)의 상부에 수평방향으로 일렬을 이루며 구비되는 구성을 할 수도 있고, 수직 프레임부재(10)의 상부에 상향되며 높이를 가지며 구비되는 보조 프레임(11)에 수직방향으로 일렬을 이루며 구비되는 구성을 할 수도 있다.
이때, 상기와 같이 보조 프레임(11)에 구비되는 복수 개의 보조 와이어 가이드 롤러(44)는 복수 개의 와이어(50)를 수직방향으로도 서로 다른 위상을 가지도록 하여, 복수 개의 와이어(50) 간의 꼬임을 더욱 방지시킬 수 있는 효과도 실현시킬 수 있다.
또한 상기 실시예 2의 경우, 소수 개로 구성된 일렬의 태양광 패널모듈(30) 각각에 구동모터(41a)가 연결되어 복수의 열을 가지는 태양광 패널모듈(30)이 서로 다른 구동모터(41a)에 의하여 내려지고 들어올려지도록 구성될 수도 있다.
즉, 상기 실시예 1의 경우, 상기 구동부재(40)는 상기 수평 프레임부재(20)에 구비되는 구동모터(41b); 상기 구동모터(41a)의 회전축과 연결되어 회전되고, 하나 이상의 와이어홈(42a)이 형성된 와인딩 롤러(42);를 포함하여 구성되고, 상기 구동모터(41b)는 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30)에 의하여 형성된 열의 개수와 동일한 개수로 상기 수평 프레임부재(20)에 구비되어, 일렬을 이루는 소수 개의 태양광 패널모듈(30)은 타측은 해당 열에 인접된 구동모터(41b)의 와인딩 롤러(42)에 감기거나 풀릴 수 있도록 구성된다.
이때, 상기 구동모터(41b)와 와인딩 롤러(42)(미도시)는 상기 실시예 1의 구동모터(41a)와 동일한 형태로 구성되되, 복수 개의 태양광 패널모듈(30)에 의하여 형성된 열의 개수와 동일한 개수로 구성되고, 어느 하나의 열을 형성시키는 소수 개의 태양광 패널모듈(30)의 타측에 해당하는 수평 프레임부재(20)의 일정부분에 장착되는 구성을 한다.
아울러 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30)이 복수의 열을 형성하도록 구성된 경우에는, 상기 구동모터(41b)는 태양광 패널모듈(30)의 열의 개수와 동일하게 구성되고, 각각의 구동모터(41b)는 해당 열의 태양광 패널모듈(30)의 타측에 해당하는 수평 프레임부재(20)의 일정부분에 장착되어 해당 열의 태양광 패널모듈(30)의 타측만을 하향 및 상향 시킬 수 있도록 구성된다.
또한 본 발명에 의한 작물 재배지용 태양광 발전장치에는 별도의 제어부가 구비된 제어반이 더 설치되는 구성을 할 수 있고, 상기 제어부는 구동모터(41a)와 연결되어 구동모터(41a)의 정회전 및 역회전 방향을 포함한 작동여부를 조절할 수 있다.
더불어 상기 제어부에는 타이머 시스템이 구비되어 상기 구동모터(41a)가 일정 간격 또는 낮의 일정 시간 동안에 규칙적으로 정회전 및 역회전 작동하여, 태양광 패널모듈(30)이 자동으로 열리고 닫힐 수 있도록 구성될 수 있다.
아울러 본 발명에 의한 작물 재배지용 태양광 발전장치에는 별도의 태양광 추적장치가 더 구비되는 구성을 할 수 있고, 상기 태양광 추적장치는 낮 동안에 태양의 위치를 추적하여, 태양광 발전이 최대의 효율로 이루어질 수 있는 시간에 상기 태양광 패널모듈(30)이 닫혀 태양광 발전을 하도록 구성될 수 있다.
이때, 상기 태양광 추적장치는 상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부는 태양의 최대 남중고도를 연산하여 구동모터(41a)의 여닫힘을 조절할 수 있다.
상기는 본 발명의 바람직한 실시예를 참고로 설명하였으며, 상기의 실시예에 한정되지 아니하고, 상기의 실시예를 통해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변경으로 실시할 수 있는 것이다.
10 : 수직 프레임부재
11 : 보조 프레임
20 : 수평 프레임부재 21 : 제1수평 프레임부재
22 : 제2수평 프레임부재 23 : 회전 샤프트
30 : 태양광 패널모듈 40 : 구동부재
41a : 구동모터 41b : 구동모터
42 : 와인딩 롤러 42a : 와이어홈
43 : 와이어 가이드 롤러 44 : 보조 와이어 가이드 롤러
50 : 와이어 100 : 농경지
20 : 수평 프레임부재 21 : 제1수평 프레임부재
22 : 제2수평 프레임부재 23 : 회전 샤프트
30 : 태양광 패널모듈 40 : 구동부재
41a : 구동모터 41b : 구동모터
42 : 와인딩 롤러 42a : 와이어홈
43 : 와이어 가이드 롤러 44 : 보조 와이어 가이드 롤러
50 : 와이어 100 : 농경지
Claims (5)
- 지면에 대하여 수직한 방향으로 길이를 가지며 하부 일부분이 농경지(100) 외곽의 지중에 박히는 복수 개의 수직 프레임부재(10);
상기 수직 프레임부재(10)의 상부에 체결되고, 지면에 대하여 수평한 방향 또는 경사진 방향으로 길이를 가지며 농경지(100)의 길이방향 또는 폭방향으로 설치되는 복수 개의 수평 프레임부재(20);
상기 복수 개의 수평 프레임부재(20) 사이사이에 일측이 회전 가능하도록 체결되고, 타측은 상기 일측을 중심으로 회전 가능한 복수 개의 태양광 패널모듈(30) 및;
상기 수직 프레임부재(10) 또는 수평 프레임부재(20)에 장착되고, 상기 태양광 패널모듈(30)을 회전시키는 구동력을 제공하는 구동부재(40);를 포함하여 구성되고,
상기 태양광 패널모듈(30)은 일측을 중심으로 회전되어, 태양광 패널모듈(30)의 길이방향이 상기 수평 프레임부재(20)와 평행하거나 상기 수직 프레임부재(10)와 평행한 상태의 길이방향을 가질 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 농경지용 태양광 발전장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 수평 프레임부재(20)는,
농경지(100)의 폭방향 일측에 배치된 제1수평 프레임부재(21)와 폭방향 타측에 배치된 제2수평 프레임부재(22)를 포함하여 구성되고,
제1수평 프레임부재(21)와 제2수평 프레임부재(22)의 사이에는 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30) 중 일렬을 이루는 소수 개의 태양광 패널모듈(30)의 일측을 체결시키는 회전 샤프트(23)가 구비되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 농경지용 태양광 발전장치.
- 제1항에 있어서,
상기 복수 개의 수직 프레임부재(10) 중 하나 이상의 수직 프레임부재(10)에는,
상기 구동부재(40)에 포함되는 구동모터(41a)가 구비되도록 구성되고,
상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30) 중 일렬을 이루는 소수 개의 태양광 패널모듈(30)은 타측이 서로 연결되도록 구성되며,
상기 소수 개의 태양광 패널모듈(30) 중 하나 이상의 태양광 패널모듈(30)의 타측은 상기 구동모터(41a)의 회전축과 연결된 와이어(50)와 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 농경지용 태양광 발전장치.
- 제3항에 있어서,
상기 구동부재(40)는,
상기 수직 프레임부재(10)에 구비되는 구동모터(41a);
상기 구동모터(41a)의 회전축과 연결되어 회전되고, 하나 이상의 와이어홈(42a)이 형성된 와인딩 롤러(42);
상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30)에 의하여 형성된 열의 개수와 동일한 개수로 상기 수평 프레임부재(20)에 구비되고, 상기 와이어(50)를 가이드시키는 하나 이상의 와이어 가이드 롤러(43);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 농경지용 태양광 발전장치.
- 제3항에 있어서,
상기 구동부재(40)는,
상기 수평 프레임부재(20)에 구비되는 구동모터(41b);
상기 구동모터(41a)의 회전축과 연결되어 회전되고, 하나 이상의 와이어홈(42a)이 형성된 와인딩 롤러(42);를 포함하여 구성되고,
상기 구동모터(41b)는 상기 복수 개의 태양광 패널모듈(30)에 의하여 형성된 열의 개수와 동일한 개수로 상기 수평 프레임부재(20)에 구비되어, 일렬을 이루는 소수 개의 태양광 패널모듈(30)은 타측은 해당 열에 인접된 구동모터(41b)의 와인딩 롤러(42)에 감기거나 풀릴 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 농경지용 태양광 발전장치.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020180082938A KR102317367B1 (ko) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | 농경지용 태양광 발전장치 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180082938A KR102317367B1 (ko) | 2018-07-17 | 2018-07-17 | 농경지용 태양광 발전장치 |
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| KR (1) | KR102317367B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102310429B1 (ko) * | 2021-03-26 | 2021-10-08 | (주)유에너지 | 텐션 조절형 개폐형 태양광 발전장치 |
| KR102463751B1 (ko) | 2022-05-20 | 2022-11-07 | (주)미래에너지산업 | 발전효율 증대가 가능한 태양광 발전 시스템 |
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