KR101997077B1 - Floating solar power generation module on the surface of water - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 경량이면서도 단위 모듈의 일체성이 뛰어나 풍하중이나 파랑하중에 대한 피로가 적고, 일괄 인양 설치 또는 밀어내기식 설치시 작업이 용이한 부유식 수상 태양광발전 모듈에 대한 것이다. The present invention relates to a floating solar photovoltaic module which is light in weight and excellent in unit module integration, is less fatigue against wind and wave loads, and is easy to work in bulk lifting or pushing installation.
최근 한정된 에너지 자원에 비하여 에너지 소비가 급격하게 증가하면서, 화석연료를 대체할 신재생에너지 자원에 대한 관심 또한 증가하고 있다. Recently, energy consumption is rapidly increasing compared to limited energy resources, and interest in renewable energy resources to replace fossil fuels is increasing.
그리고 이러한 신재생에너지 자원 중 하나로 태양의 빛에너지를 이용하여 전기를 생산하는 태양광 발전이 많이 이용되고 있다. As one of these renewable energy resources, solar power generation that uses solar light energy to generate electricity is widely used.
일반적으로 육상에 설치되는 태양광 발전은 태양광 패널 설치를 위해 넓은 면적이 필요하다. 이에 최근에는 설치 면적에 대한 제약이 덜하여 국토를 효율적으로 이용할 수 있는 수상 태양광 발전에 관심이 증가하고 있다(등록특허 제10-1787399호 등). Generally, land-based photovoltaic generation requires a large area for installation of solar panels. In recent years, there has been a growing interest in aquatic photovoltaic power generation (U.S. Patent No. 10-1787399, etc.) in which the installation area is not restricted so that the land can be utilized efficiently.
종래에는 수상 태양광 발전을 위해 속이 빈 플라스틱 부유체에 태양광 패널을 설치하고, 각 부유체들을 힌지 연결하여 태양광 발전 모듈을 만드는 방법이 사용되었다. Conventionally, a photovoltaic panel was installed in a hollow plastic enclosure for water solar power generation, and a solar cell module was constructed by hinging the respective fluids.
상기 방법은 경제적이기는 하나 장시간 자외선 노출로 인해 플라스틱 부유체가 경화되면서 미세 플라스틱 가루가 발생하는 현상을 동반한다. 이에 따라 해양 수질을 악화시키는 문제로 인해 최근에는 많이 사용되지 않고 있다.The above method is economical, but involves the phenomenon that fine plastic powder is generated while the plastic floating body is cured due to exposure to ultraviolet rays for a long time. Therefore, it has not been widely used in recent years due to the problem of deteriorating the marine water quality.
또 다른 종래 기술로 다수의 부유체(20) 위에 멍에 및 장선 역할을 하는 격자 모양으로 구성된 휨 부재로 바닥프레임(10)을 구성하고, 그 위에 다수의 태양광 패널(30)을 직사각형으로 배열하여 설치함으로써 태양광 발전 모듈을 형성하는 기술이 있다(도 1).Another conventional technique is to construct a
그러나 상기 기술은 부유체(20)들의 간격과 태양광 패널(30)의 간격이 일치하지 않는 경우가 많아 하중 전달 경로가 복잡하다. 그리고 부재의 수량이 많아 총 중량이 크고 강재량이 많이 소요되기 때문에 제작비가 고가인 단점이 있다.However, since the above-described technique often fails to match the interval between the
또한, 너울이나 바람의 조건에 따라서 태양광 패널(30)을 지지하고 있는 개별 부재들이 다양한 방향의 휨에 대해 저항해야 하기 때문에, 구조 설계가 비효율적이고 부재의 경량화가 어렵다.Further, since the individual members supporting the
뿐만 아니라 모듈 전체의 강성이 약하고 일체성이 떨어진다. 그렇기 때문에 일괄 가설을 위한 양중 또는 수변에서 밀어내기 시공시 일시적으로 모듈에 발생하는 휨에 대해 저항이 어려워 시공성이 떨어지고, 설치 중 모듈의 파손 우려가 있다. 이에 따라 설치를 위해 별도로 모듈 구조물을 보강해야 하므로 매우 비경제적이다.In addition, the rigidity of the module as a whole is weak and the integrity is poor. Therefore, it is difficult to temporarily resist the bending occurring in the module during the pushing or pulling operation in the buoyant or the water side for the batch test, and the workability is lowered, and the module may be damaged during installation. As a result, the module structure must be reinforced separately for installation, which is very uneconomical.
아울러 모듈들의 계류를 위해 다수의 모듈을 서로 연결할 때 하중이 고르게 전달되도록 여러 위치에서 연결을 해야 하는 번거로움이 있다.In addition, when a plurality of modules are connected to each other for mooring of the modules, it is troublesome to connect them at various positions so that the loads are transmitted evenly.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 단위 모듈의 일체성이 뛰어나 풍하중이나 파랑하중에 대한 피로가 적고, 일괄 인양 설치 또는 밀어내기식 설치시 작업이 용이한 부유식 수상 태양광발전 모듈을 제공하고자 한다.In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a float-type solar photovoltaic module in which unit modules are excellent in integrity, less fatigue to wind and wave loads, and easy to work in a batch lifting or pushing installation I want to.
본 발명은 시공이 편리하고, 경량으로 제작 비용을 절감할 수 있는 부유식 수상 태양광발전 모듈을 제공하고자 한다. An object of the present invention is to provide a floating solar photovoltaic module that is convenient in construction and light in weight and capable of reducing manufacturing costs.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 수상에 설치되는 부유식 수상 태양광발전 모듈에 관한 것으로, 구조물의 외곽에 구비되는 폐합된 원형 또는 타원형의 지지프레임; 상기 지지프레임의 내부에 로프가 격자로 구비되는 지지네트; 상기 지지네트의 상부에 결합되는 적어도 하나 이상의 태양광 패널; 및; 상기 지지프레임의 일측에 결합되는 메인부유체; 로 구성되어, 상기 태양광 패널에 의한 연직하중은 로프의 인장력에 의해 지지되고, 지지프레임에는 압축력(hoop compression)만 작용하는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈을 제공한다.According to a preferred embodiment of the present invention, there is provided a floating solar photovoltaic module mounted on an aquarium, comprising a closed circular or elliptical supporting frame provided on the outer periphery of the structure; A support net in which a rope is provided in a grid inside the support frame; At least one solar panel coupled to an upper portion of the support net; And; A main sub fluid coupled to one side of the support frame; Wherein the vertical load by the solar panel is supported by the tensile force of the rope and only the hoop compression is applied to the support frame.
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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 지지프레임은 강관인 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the support frame is a steel pipe.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 지지프레임은 내측으로 절개부가 형성된 C형 단면이고, 상기 지지네트의 로프는 절개부를 통해 지지프레임의 내부에 구비되는 로프 앵커에 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the support frame is a C-shaped cross-section having a cut-in portion formed inward, and the rope of the support net is coupled to a rope anchor provided inside the support frame through the cut- Provides a solar PV module.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 로프 앵커는 지지프레임의 내부에 구비되어 절개부의 내측에 걸리는 T형 걸림부 및 상기 절개부의 외측에서 T형 걸림부의 일단에 결합되어 지지네트의 로프가 결합되는 로프 고정부로 구성되는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, the rope anchor is provided inside the support frame and includes a T-shaped engagement portion which is engaged with the inside of the cut-out portion and a rope which is coupled to one end of the T- And a rope fixing portion. The present invention also provides a floating solar photovoltaic module.
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다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 지지네트의 중앙 하부에는 보조부유체가 구비되는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a float-type solar photovoltaic power generation module, wherein auxiliary fluid is provided in a central lower portion of the support net.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 태양광 패널 중 적어도 어느 하나 이상에는 일측 상단 측면을 폐쇄하는 제1방풍패널이 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, at least one of the solar panels is provided with a first windshield panel which closes a top side of one side thereof.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 지지프레임의 일측 상부에는 제2방풍패널이 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈을 제공한다.According to another preferred embodiment of the present invention, a second windshield panel is coupled to an upper portion of one side of the support frame.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다. The present invention has the following effects.
첫째, 하나의 부재인 지지프레임이 구조물의 외곽에 구비되므로, 부유식 수상 태양광발전 모듈 전체가 일체로 거동할 수 있어 강성과 일체성이 뛰어나다. 따라서 태양광발전 모듈의 일괄 인양이나 밀어내기 방식 시공시 모두 우수한 시공성을 확보할 수 있고, 공용 중 구조적 안정성이 뛰어나다.First, since the support frame, which is one member, is provided on the outer periphery of the structure, the floating solar photovoltaic module as a whole can behave as one body, and therefore, it is excellent in rigidity and integrity. Therefore, excellent workability can be ensured both during collective lifting and pushing-up of the solar power generation module, and excellent structural stability in common use.
둘째, 종래 격자 프레임은 프레임의 휨 강성에 의해 하중을 지지하는 반면, 지지프레임을 폐합된 원형 또는 타원형으로 구성하는 경우 지지프레임의 압축(hoop compression)과 로프의 인장력에 의해 하중을 지지하기 때문에 강재량을 획기적으로 줄일 수 있어 경제성이 매우 우수하다. Second, the conventional grating frame supports the load due to the flexural rigidity of the frame. On the other hand, when the support frame is constituted of the circular or elliptic closed structure, since the load is supported by the hoop compression of the support frame and the tensile force of the rope, It is very economical because it can drastically reduce discretion.
셋째, 압축력을 지지하는 폐합된 지지프레임이 모듈의 외곽에 배치되므로 모듈의 일체성이 뛰어나다. 이에 따라 풍하중이나 파랑하중에 저항하는 피로강도가 우수하다. Third, since the closed supporting frame supporting the compressive force is disposed at the outer side of the module, the module is excellent in the integrity of the module. As a result, the fatigue strength against wind and wave loads is excellent.
도 1은 종래 휨지지프레임 방식에 의한 수상 태양광발전 모듈을 도시하는 사시도.
도 2는 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈을 도시하는 사시도.
도 3은 지지프레임과 지지네트의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 4의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈에 대한 하중 전달 개념도 및 힘의 평형 관계를 도시하는 자유물체도.
도 5는 강관인 지지프레임과 지지네트의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 6은 C형 단면인 지지프레임을 도시하는 사시도.
도 7은 로프 앵커의 실시예를 도시하는 분해사시도.
도 8은 도 7에 도시된 로프 앵커와 지지프레임의 결합 관계를 도시하는 단면도.
도 9는 보조부유체가 구비된 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈을 도시하는 사시도.
도 10은 제1방풍패널이 결합된 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈을 도시하는 사시도.
도 11은 제2방풍패널이 결합된 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈을 도시하는 사시도.1 is a perspective view showing an aquarium photovoltaic module according to a conventional bending support frame method;
2 is a perspective view showing a floating solar photovoltaic module according to the present invention.
3 is a perspective view showing a coupling relationship between the support frame and the support net;
4 (a) and 4 (b) are a free object diagram showing a load transfer conceptual diagram and an equilibrium relationship of forces for the floating solar photovoltaic module according to the present invention, respectively.
5 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between a support frame which is a steel pipe and a support net.
6 is a perspective view showing a support frame having a C-shaped cross section;
7 is an exploded perspective view showing an embodiment of a rope anchor;
8 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between the rope anchor and the support frame shown in Fig. 7;
9 is a perspective view showing a floating solar photovoltaic module according to the present invention equipped with auxiliary fluid;
10 is a perspective view showing the floating solar photovoltaic module of the present invention having the first windshield panel coupled thereto.
11 is a perspective view showing the floating solar photovoltaic module according to the present invention in which the second windshield panel is coupled.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings and preferred embodiments.
도 2는 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈을 도시하는 사시도이고, 도 3은 지지프레임과 지지네트의 결합 관계를 도시하는 사시도이며, 도 4의 (a) 및 (b)는 각각 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈에 대한 하중 전달 개념도 및 힘의 평형 관계를 도시하는 자유물체도이다.FIG. 2 is a perspective view showing a float solar photovoltaic module according to the present invention, FIG. 3 is a perspective view showing a coupling relationship between a support frame and a support net, FIGS. 4 (a) Fig. 2 is a free body diagram showing a load transfer conceptual diagram and an equilibrium relationship of forces for an aquatic solar photovoltaic module. Fig.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈은 수상에 설치되는 부유식 수상 태양광발전 모듈에 관한 것으로, 구조물의 외곽에 구비되는 폐합된 원형 또는 타원형의 지지프레임(1); 상기 지지프레임(1)의 내부에 로프(21, 22)가 격자로 구비되는 지지네트(2); 상기 지지네트(2)의 상부에 결합되는 적어도 하나 이상의 태양광 패널(3); 및; 상기 지지프레임(1)의 일측에 결합되는 메인부유체(5); 로 구성되어, 상기 태양광 패널(3)에 의한 연직하중은 로프(21, 22)의 인장력에 의해 지지되고, 지지프레임(1)에는 압축력(hoop compression)만 작용하는 것을 특징으로 한다.2 and 3, the float-type solar photovoltaic module according to the present invention is a float-type solar photovoltaic module installed in an aquarium and comprises a closed circular or elliptical support frame (One); A support net (2) in which ropes (21, 22) are provided in a grid within the support frame (1); At least one solar panel (3) coupled to the top of the support net (2); And; A main float (5) coupled to one side of the support frame (1); And the vertical load by the
본 발명은 경량이면서도 단위 모듈의 일체성이 뛰어나 풍하중이나 파랑하중에 대한 피로가 적고, 일괄 인양 설치 또는 밀어내기식 설치시 작업이 용이한 부유식 수상 태양광발전 모듈을 제공하기 위한 것이다. The present invention is to provide a floating solar photovoltaic module which is light in weight and excellent in unit module integration, is less fatigue against wind load and wave load, and is easy to work in batch lifting or pushing installation.
상기 지지프레임(1)은 구조물의 외곽에 일체로 구비된다. The
이에 따라 하나의 부재인 지지프레임(1)을 따라 모듈 전체가 거동할 수 있으므로, 강성과 일체성이 뛰어나다.As a result, the entire module can be moved along the
따라서 태양광발전 모듈의 일괄 인양이나 밀어내기 방식 시공시 모두 우수한 시공성을 확보할 수 있고, 공용 중 구조적 안정성이 뛰어나다.Therefore, excellent workability can be ensured both during collective lifting and pushing-up of the solar power generation module, and excellent structural stability in common use.
상기 지지네트(2)는 지지프레임(1)의 내부에 로프(21, 22)가 격자로 구비된다. The support net (2) is provided with ropes (21, 22) inside the support frame (1).
상기 태양광 패널(3)의 연직 하중은 지지네트(2)를 이루는 로프(21, 22)의 인장력에 의해 지지되고, 지지프레임(1)은 로프(21, 22)의 하중을 지지한다.The vertical load of the
후술할 도 5 등에 도시된 바와 같이, 아이볼트(23) 등을 지지프레임(1)의 내측면에 용접하거나 볼트 결합하여 지지네트(2)의 로프(21, 22)를 지지프레임(1) 내측에 고정할 수 있다.The
상기 태양광 패널(3)은 지지네트(2)의 상부에 적어도 하나 이상 결합된다. At least one
상기 태양광 패널(3)은 공지의 다양한 태양광 패널(3)을 적용 가능하다. Various known
도 4의 (a)에는 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈에 대한 하중 전달 개념도가 도시된다. Fig. 4 (a) shows a load transfer conceptual view of the floating solar photovoltaic module according to the present invention.
도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 가로 로프(21, 22)에 의한 지지프레임(1)의 변형과 세로 로프(21, 22)에 의한 지지프레임(1)의 변형이 서로 합성될 경우, 지지프레임(1)은 변형 없이 원형을 유지한다. When the deformation of the
즉, 가로 로프(21, 22)에 의한 힘과 세로 로프(21, 22)에 의한 힘의 합력은 지지프레임(1)의 중앙을 향하게 되므로, 지지프레임(1)에는 압축력만 작용하고 휨 변형이 없다.That is, since the resultant force of the
도 4의 (b)는 지지프레임(1)과 로프(21, 22)의 힘의 평형 관계를 도시하는 자유물체도(Free Body Diagram)로, 힘의 평형 관계가 구체적으로 나타난다.4 (b) is a free body diagram showing an equilibrium relationship between the force of the
즉, 가로 로프(21, 22)에 의한 하중만 작용하거나 세로 로프(21, 22)에 의한 하중만 작용하는 경우, 지지프레임(1)을 이루는 각 요소(element)에는 휨모멘트가 발생한다. 그러나 이들 힘의 합력에 의해 지지프레임(1)에는 압축력만 남게 되고 휨모멘트는 작용하지 않아 지지프레임(1)을 매우 경제적인 단면으로 형성할 수 있다.That is, when only the load caused by the
도 2 등에 도시된 바와 같이, 상기 지지프레임(1)은 폐합된 원형 또는 타원형으로 구성할 수 있다. As shown in FIG. 2 and others, the
종래 도 1과 같은 격자 형상의 프레임은 프레임 자체의 휨 강성에 의해 하중을 지지한다. Conventionally, the lattice-shaped frame as shown in Fig. 1 supports the load by the flexural rigidity of the frame itself.
반면, 본 발명은 지지프레임(1)을 폐합(閉合)된 원형 또는 타원형으로 구성 가능하다. 이에 따라 지지프레임(1)의 법선 방향으로 로프(21, 22)의 하중이 작용하므로, 지지프레임(1)에는 압축력(hoop compression)만 작용하고 태양광 패널(3)에 의한 연직하중은 로프(21, 22)의 인장력에 의해 지지한다.On the other hand, the present invention can be constituted by a circular or elliptical shape in which the
즉, 외부 프레임 내부에 스트링을 결합하여 공의 하중을 지지하는 테니스 라켓과 같은 원리이다.That is, it is the same principle as a tennis racket that supports the load of the ball by joining the strings inside the outer frame.
따라서 상기 지지프레임(1)은 압축력만 지지하도록 구성하면 되므로, 프레임 자체의 휨 강성에 의해 하중을 지지하는 종래 태양광 발전 모듈에 사용되는 프레임에 비해 강중(鋼重)을 획기적으로 줄일 수 있어 매우 경제적이다.Therefore, since the
또한, 압축력을 지지하는 폐합된 지지프레임(1)이 모듈의 외곽에 배치되므로 모듈의 일체성이 뛰어나다. 이에 따라 풍하중이나 파랑하중에 저항하는 피로강도가 우수하다. Further, since the
아울러 연직 하중의 분산으로 일괄 인양 설치 또는 밀어내기 설치시 집중하중을 최소화할 수 있으며, 계류를 위한 모듈 연결 부위를 자유롭게 선택 가능하다. 따라서 설치가 용이하고 설치 중 파손을 최소화할 수 있다. In addition, due to the dispersion of the vertical load, centralized load can be minimized during bulk lift installation or extrusion installation, and module connection parts for mooring can be freely selected. Therefore, it is easy to install and damage can be minimized during installation.
도 5는 강관인 지지프레임과 지지네트의 결합 관계를 도시하는 단면도이다.5 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between a support frame which is a steel pipe and a support net.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 지지프레임(1)은 강관으로 구성할 수 있다. As shown in FIG. 5, the
본 발명에서는 지지프레임(1)이 압축력만 지지하므로, 단면 특성상 압축력에 유리한 강관으로 지지프레임(1)을 구성하여 단면을 최소화할 수 있다.In the present invention, since the
또한, 강관은 폐단면이므로 지지프레임(1) 자체가 부유체 역할을 할 수 있다.Further, since the steel pipe is the closed end face, the
상기 강관은 원형 강관이나 각형 강관을 사용할 수 있다.The steel pipe may be a round steel pipe or a rectangular steel pipe.
도 5의 (a)와 (b)에는 각각 지지프레임(1)이 원형 강관인 경우와 사각 강관인 경우에 대한 실시예가 도시된다. 5 (a) and 5 (b) show an embodiment in which the
도 6은 C형 단면인 지지프레임을 도시하는 사시도이다.6 is a perspective view showing a support frame having a C-shaped cross section.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 지지프레임(1)은 내측으로 절개부(11)가 형성된 C형 단면이고, 상기 지지네트(2)의 로프(21, 22)는 절개부(11)를 통해 지지프레임(1)의 내부에 구비되는 로프 앵커(4)에 결합되도록 구성할 수 있다. 6, the
상기 지지프레임(1)을 일측이 절개된 개구 단면으로 구성하고 지지프레임(1)의 내부에 로프 앵커(4)를 구비하여, 지지네트(2)의 로프(21, 22)가 로프 앵커(4)에 고정 결합되도록 구성할 수 있다. The
이 경우, 로프(21, 22) 고정을 위해 지지프레임(1)을 천공하거나 별도의 고정 부재를 용접하여 결합할 필요가 없다.In this case, it is not necessary to drill the
상기 지지프레임(1)을 따라 로프 앵커(4)를 자유롭게 이동시킬 수 있으므로, 지지프레임(1)은 레일 역할을 할 수 있다. 이에 따라 지지네트(2)를 구성하는 로프(21, 22)의 간격 및 각도를 자유롭게 조절 가능하다. 그러므로 태양광 패널(3)의 중량, 개수, 배치 등이 변화하더라도 이에 대한 대응이 용이하다.Since the
여기에서 C형 단면은 일측에 절개부(11)가 형성된 원형 강관, 각형 강관을 모두 포함하는 개념이다.Here, the C-shaped cross section is a concept that includes both a round steel pipe and a square steel pipe in which a
도 7은 로프 앵커의 실시예를 도시하는 분해사시도이고, 도 8은 도 7에 도시된 로프 앵커와 지지프레임의 결합 관계를 도시하는 단면도이다.Fig. 7 is an exploded perspective view showing an embodiment of the rope anchor, and Fig. 8 is a cross-sectional view showing a coupling relationship between the rope anchor and the support frame shown in Fig.
도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 로프 앵커(4)는 지지프레임(1)의 내부에 구비되어 절개부(11)의 내측에 걸리는 T형 걸림부(41) 및 상기 절개부(11)의 외측에서 T형 걸림부(41)의 일단에 결합되어 지지네트(2)의 로프(21, 22)가 결합되는 로프 고정부(42)로 구성할 수 있다.7 and 8, the
상기 로프 앵커(4)는 T형 걸림부(41)와 로프 고정부(42)로 구성할 수 있다. The
상기 T형 걸림부(41)는 지지프레임(1)의 내부에 구비되어 절개부(11)의 내측에 걸리도록 구성된다. The T-shaped
상기 T형 걸림부(41)는 로프(21, 22) 하중의 안정적인 지지, 응력 집중 방지 등을 위해 좌우 한 쌍으로 구비할 수 있다.The T-shaped
상기 로프 고정부(42)는 절개부(11)의 외측에서 T형 걸림부(41)의 일단에 결합되어, 지지네트(2)의 로프(21, 22)가 결합된다. The
즉, 상기 로프 앵커(4)의 T형 걸림부(41)는 지지프레임(1)의 단면 내부에 위치하고, 로프 고정부(42)는 지지프레임(1)의 단면 외부에 위치한다. That is, the T-shaped
이에 따라 상기 지지프레임(1)의 단면 외부에서 로프(21, 22)를 로프 앵커(4)에 결합할 수 있으므로, 로프(21, 22)의 결합 및 긴장이 용이하다.The
한편, 도 6, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 지지프레임(1)의 절개부(11)에는 절개부(11)를 보강하기 위해 내측으로 수평 절곡된 보강리브(12)가 형성될 수 있다.6 and 8, the
그리고 상기 T형 걸림부(41)는 로프 고정부(42)에 결합되는 몸체부(411) 및 몸체부(411)의 단부에 결합되어 절개부(11)의 내측에 걸리는 걸림헤드(412)로 구성 가능하다.The T-shaped
아울러 상기 걸림헤드(412)의 일측에는 상기 보강리브(12)가 삽입되는 걸림홈(413)이 소정 깊이로 형성될 수 있다. 이에 따라 사용 중 T형 걸림부(41)가 회전되어 지지프레임(1)에서 이탈되는 것을 방지할 수 있다. In addition, a latching
상기 T형 걸림부(41)의 몸체부(411)는 너트(414)에 의해 로프 고정부(42)의 일측에 고정 가능하다.The
상기 T형 걸림부(41)는 걸림헤드(412)가 수평 방향으로 위치한 상태에서 절개부(11)에 삽입한 후 90° 회전하여 걸림헤드(412)가 절개부(11) 내측에 걸리도록 설치할 수 있다. The T-shaped engaging
상기 로프 고정부(42)는 T형 걸림부(41)의 몸체부(411)가 결합되는 지지앵글(421) 및 상기 지지앵글(421)에 결합되는 것으로 로프(21, 22)가 결합되는 결합볼트(422)로 구성할 수 있다. The
상기 로프(21, 22)의 교체 또는 해체시에는 결합볼트(422)만 분리하여 간단하게 로프(21, 22)를 분리할 수 있다. When the
도 9는 보조부유체가 구비된 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈을 도시하는 사시도이다.Fig. 9 is a perspective view showing a floating solar photovoltaic module according to the present invention having a subsidiary fluid; Fig.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 지지프레임(1)의 일측에는 메인부유체(5)가 결합될 수 있다. As shown in FIG. 2, a
상기 지지프레임(1)에 별도의 메인부유체(5)를 부착하여 구조물을 지지하도록 하면, 지지프레임(1)의 강재량을 최소화할 수 있다.If a separate
상기 메인부유체(5)는 복수 개를 구비하여 지지프레임(1) 전체 길이에 걸쳐 일정 간격 이격되도록 배치할 수 있다. The
도 9에 도시된 바와 같이, 상기 지지네트(2)의 중앙 하부에는 보조부유체(6)가 구비될 수 있다. As shown in FIG. 9, the
상기 보조부유체(6)는 지지네트(2) 중앙의 처짐을 줄이고, 로프(21, 22)의 장력을 감소시킨다. The auxiliary fluid (6) reduces sag in the center of the support net (2) and reduces the tension of the ropes (21, 22).
아울러 상기 보조부유체(6)는 지지네트(2)의 진동을 감소시킬 수 있으며, 보조부유체(6)의 자중에 의해 모듈의 부상을 방지한다.In addition, the
도 10은 제1방풍패널이 결합된 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈을 도시하는 사시도이다.10 is a perspective view showing a floating solar photovoltaic module according to the present invention in which a first windshield panel is coupled.
도 10에 도시된 바와 같이, 상기 태양광 패널(3) 중 적어도 어느 하나 이상에는 일측 상단 측면을 폐쇄하는 제1방풍패널(31)이 결합될 수 있다. As shown in FIG. 10, at least one of the
상기 태양광 패널(3)은 남측으로(북반구 기준) 경사 배치된다.The
이 경우 태양광 패널(3)의 북측에서 바람이 불 경우, 태양광 패널(3)의 배면에 풍하중이 작용하여 구조물에 부압이 발생할 수 있다.In this case, when wind is blown from the north side of the
따라서 태양광 패널(3)의 상단에 하부로 제1방풍패널(31)을 결합하여 태양광 패널(3)의 후방을 폐쇄함으로써 구조물에 작용하는 부압을 저감시킬 수 있다.Accordingly, the
상기 제1방풍패널(31)은 모든 태양광 패널(3)에 설치할 필요는 없고, 바람의 영향을 받는 북측에 배치된 태양광 패널(3)에만 설치하면 충분하다. The
도 11은 제2방풍패널이 결합된 본 발명 부유식 수상 태양광발전 모듈을 도시하는 사시도이다.FIG. 11 is a perspective view showing the floating solar photovoltaic module according to the present invention, to which the second windshield panel is coupled.
도 11에 도시된 바와 같이, 상기 지지프레임(1)의 일측 상부에는 제2방풍패널(13)이 결합될 수 있다. As shown in FIG. 11, a
상기 제2방풍패널(13)을 지지프레임(1)에 결합하는 경우, 태양광 패널(3)에 개별적으로 방풍패널을 설치하지 않고 지지프레임(1) 상부로 방풍패널을 설치하여 태양광 패널(3)의 배면에 작용하는 풍하중을 방지하여 부압을 저감시킬 수 있다.When the
상기 제2방풍패널(13)도 태양광 패널(3)의 후면을 폐쇄하도록 지지프레임(1)의 북측에 설치할 수 있다. The
상기 제2방풍패널(13)은 전술한 제1방풍패널(31)과 병행 사용 가능하다.The
상기 지지네트(2)의 위에는 작업자 이동 및 작업을 위한 작업 발판(7)이 구비될 수 있다. Above the support net (2), a work footrest (7) for worker movement and work can be provided.
1: 지지프레임 11: 절개부
12: 보강리브 13: 제2방풍패널
2: 지지네트 21, 22: 로프
23: 아이볼트 3: 태양광 패널
31: 제1방풍패널 4: 로프 앵커
41: T형 걸림부 411: 몸체부
412: 걸림헤드 413: 걸림홈
414: 너트 42: 로프 고정부
421: 지지앵글 422: 결합볼트
5: 메인부유체 6: 보조부유체
7: 작업 발판1: Support frame 11:
12: reinforcing rib 13: second wind-shield panel
2:
23: Eyebolt 3: Solar panel
31: first windshield panel 4: rope anchor
41: T-shaped locking portion 411:
412: Retaining head 413: Retaining groove
414: nut 42: rope fixing part
421: support angle 422: coupling bolt
5: Main fluid 6: Auxiliary fluid
7: Operation scaffolding
Claims (9)
구조물의 외곽에 구비되는 폐합된 원형 또는 타원형의 지지프레임(1);
상기 지지프레임(1)의 내부에 로프(21, 22)가 격자로 구비되는 지지네트(2);
상기 지지네트(2)의 상부에 결합되는 적어도 하나 이상의 태양광 패널(3); 및;
상기 지지프레임(1)의 일측에 결합되는 메인부유체(5); 로 구성되어,
상기 태양광 패널(3)에 의한 연직하중은 로프(21, 22)의 인장력에 의해 지지되고, 지지프레임(1)에는 압축력(hoop compression)만 작용하는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈.
The present invention relates to a floating solar photovoltaic module,
A closed circular or elliptical support frame 1 provided on the outer side of the structure;
A support net (2) in which ropes (21, 22) are provided in a grid within the support frame (1);
At least one solar panel (3) coupled to the top of the support net (2); And;
A main float (5) coupled to one side of the support frame (1); Lt; / RTI >
Characterized in that the vertical load by the solar panel (3) is supported by the tensile force of the ropes (21, 22) and only the hoop compression acts on the support frame (1) .
상기 지지프레임(1)은 강관인 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈.
The method of claim 1,
Wherein the support frame (1) is a steel pipe.
상기 지지프레임(1)은 내측으로 절개부(11)가 형성된 C형 단면이고, 상기 지지네트(2)의 로프(21, 22)는 절개부(11)를 통해 지지프레임(1)의 내부에 구비되는 로프 앵커(4)에 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈.
The method of claim 1,
The support frame 1 is a C-shaped cross-section having an incision 11 formed inwardly and the ropes 21 and 22 of the support net 2 are inserted into the support frame 1 through the cut- And is coupled to the rope anchor (4) provided.
상기 로프 앵커(4)는 지지프레임(1)의 내부에 구비되어 절개부(11)의 내측에 걸리는 T형 걸림부(41) 및 상기 절개부(11)의 외측에서 T형 걸림부(41)의 일단에 결합되어 지지네트(2)의 로프(21, 22)가 결합되는 로프 고정부(42)로 구성되는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈.
5. The method of claim 4,
The rope anchor 4 is provided inside the support frame 1 and includes a T-shaped engaging portion 41 which is engaged with the inside of the incising portion 11 and a T-shaped engaging portion 41 which is provided outside the incising portion 11, And a rope fixing part (42) coupled to one end of the support net (2) and coupled with ropes (21, 22) of the supporting net (2).
상기 지지네트(2)의 중앙 하부에는 보조부유체(6)가 구비되는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈.
The method of claim 1,
And a supplementary fluid (6) is provided in a central lower portion of the support net (2).
상기 태양광 패널(3) 중 적어도 어느 하나 이상에는 일측 상단 측면을 폐쇄하는 제1방풍패널(31)이 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈.
The method of claim 1,
Wherein at least one of the solar panels (3) is coupled with a first windshield panel (31) that closes one upper side surface.
상기 지지프레임(1)의 일측 상부에는 제2방풍패널(13)이 결합되는 것을 특징으로 하는 부유식 수상 태양광발전 모듈.The method of claim 1,
And a second windshield panel (13) is coupled to an upper portion of one side of the support frame (1).
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| KR1020180045627A KR101997077B1 (en) | 2018-04-19 | 2018-04-19 | Floating solar power generation module on the surface of water |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022135729A1 (en) | 2020-12-23 | 2022-06-30 | Solarduck Holding B.V. | Floating structure having ellipsoid buoyant members |
| WO2022135730A1 (en) | 2020-12-23 | 2022-06-30 | Solarduck Holding B.V. | Articulated floating structure |
| CN115140260A (en) * | 2022-07-11 | 2022-10-04 | 上海交通大学 | Offshore solar device |
| CN115339578A (en) * | 2022-07-11 | 2022-11-15 | 诺斯曼能源科技(北京)股份有限公司 | Offshore floating body array and reinforcing method thereof |
| CN116062106A (en) * | 2023-02-27 | 2023-05-05 | 湖北省电力勘测设计院有限公司 | Marine floating type photovoltaic system |
| CN116477005A (en) * | 2023-06-21 | 2023-07-25 | 上海海事大学 | Annular stretching integral type offshore photovoltaic power generation platform and installation method |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101543376B1 (en) * | 2014-07-19 | 2015-08-11 | 주식회사 한세이엔시 | Fixing apparatus for solar paneles |
| KR101617384B1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-05-18 | 주식회사 비케이에너지 | Rotary type floating solar power plant |
| KR101682856B1 (en) * | 2016-05-12 | 2016-12-12 | 운지파워텍(주) | Flexible type floating solar power generating system |
| KR20170138311A (en) * | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 주형중 | Buoyancy frame module for solar panel |
-
2018
- 2018-04-19 KR KR1020180045627A patent/KR101997077B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101543376B1 (en) * | 2014-07-19 | 2015-08-11 | 주식회사 한세이엔시 | Fixing apparatus for solar paneles |
| KR101617384B1 (en) * | 2014-12-30 | 2016-05-18 | 주식회사 비케이에너지 | Rotary type floating solar power plant |
| KR101682856B1 (en) * | 2016-05-12 | 2016-12-12 | 운지파워텍(주) | Flexible type floating solar power generating system |
| KR20170138311A (en) * | 2016-06-07 | 2017-12-15 | 주형중 | Buoyancy frame module for solar panel |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2022135729A1 (en) | 2020-12-23 | 2022-06-30 | Solarduck Holding B.V. | Floating structure having ellipsoid buoyant members |
| WO2022135730A1 (en) | 2020-12-23 | 2022-06-30 | Solarduck Holding B.V. | Articulated floating structure |
| CN115140260A (en) * | 2022-07-11 | 2022-10-04 | 上海交通大学 | Offshore solar device |
| CN115339578A (en) * | 2022-07-11 | 2022-11-15 | 诺斯曼能源科技(北京)股份有限公司 | Offshore floating body array and reinforcing method thereof |
| CN116062106A (en) * | 2023-02-27 | 2023-05-05 | 湖北省电力勘测设计院有限公司 | Marine floating type photovoltaic system |
| CN116477005A (en) * | 2023-06-21 | 2023-07-25 | 上海海事大学 | Annular stretching integral type offshore photovoltaic power generation platform and installation method |
| CN116477005B (en) * | 2023-06-21 | 2023-08-18 | 上海海事大学 | Annular stretching integral type offshore photovoltaic power generation platform and installation method |
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