KR102522588B1 - Method and system apparatus for installing solar cell panel on farmland. - Google Patents
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Abstract
본 발명은 논이나 밭으로 된 농지에 영농과 태양광 발전을 겸용하도록 구축하는 방법과 시스템장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 발전을 위한 솔라셀 패널 설치하고자 하는 농지의 농지면에서 최저 3미터(바람직하게는 5미터) 높이로 다수개의 지주를 격자형으로 구획, 타설하여 구성하고 지주를 횡방향으로 연결하는 다수개의 횡방향 거치대와 그 위에 접합한 다수개의 종방향 레일로 트러스형태의 구조물을 구축함으로서 하중을 분산시켜 태풍에도 안전한 구조를 제공하며, 레일간의 사이에서 솔라셀 패널을 설치하므로 패널간의 간격을 가변하거나, 레일과 솔라셀 패널의 좌우상하 4축간의 길이 가변형 연결수단으로 패널의 경사도나 기울기를 360도 방향으로 조절하여 태양광 집광효율을 극대화하는 경작과 태양광 발전 겸용하는 최적의 솔루션을 제공한다.
아울러, 연결수단을 유압식이나 전동식으로 구성하고 전자적 어드레서와 제어장치를 구성하여 스마트폰으로 패널별 경사도를 원격제어하거나 프로그램 설정할수 있는 유용한 기술을 제공하며, 다수개 패널을 레일에 연결하여 시스템을 구축하는 구조이므로 패널의 설치나 교체나 A/S가 용이하여 태양광 발전 설비의 수명을 반영구적으로 향상시키는 시스템 기술을 제공한다.The present invention relates to a method and system device for constructing a farmland of rice fields or fields to combine farming and solar power generation, and more particularly, to a solar cell panel for solar power generation. A structure in the form of a truss consisting of a plurality of pillars at a height of meters (preferably 5 meters) in a lattice-like partitioning and casting, and a plurality of horizontal supports connecting the pillars in the transverse direction and a plurality of longitudinal rails joined thereon. It provides a structure that is safe even in typhoons by distributing the load by constructing a solar cell panel between rails, so that the interval between panels is variable, or the length of the panel is variable as a connecting means between the left, right, top and bottom 4 axes of the rail and the solar cell panel. By adjusting the inclination or inclination in the 360-degree direction, it provides the optimal solution for both cultivation and solar power generation, maximizing the solar light concentrating efficiency.
In addition, it provides a useful technology that can remotely control or program the inclination of each panel with a smartphone by configuring the connection means by hydraulic or electric type and configuring the electronic addresser and control device, and connects multiple panels to the rail to operate the system. Since it is a structure to build, it is easy to install or replace panels or A/S, providing system technology that improves the lifespan of photovoltaic power generation facilities semi-permanently.
Description
본 발명은 출원인이 2017년 06월21일 출원하여 등록된 특허 제10-200991호의 개량특허이다.The present invention is an improved patent of Patent No. 10-200991 filed and registered on June 21, 2017 by the applicant.
본 발명은 농지에 태양광발전을 위한 솔라셀 패널 설치하는 방법과 시스템장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔라셀 패널을 거치할 농지면에서 최저 3미터이상의 높이로 타설한 다수개의 지주와 그 위에 접착한 다수개의 횡방향 거치대에 다수개의 종방향 레일로 격자형 트러스(TRUSS)를 구성하여 격자형 트러스 구조체에 의하여 하중을 분산, 태풍에 안전한 구조를 제공하며, 레일간의 사이에서 솔라셀 패널 상하좌우 코너 4축을 연결하는 길이 가변형 연결수단으로 패널의 경사도나 기울기를 360도 방향으로 가변, 태양광 집광효율을 향상시켜 영농과 태양광 발전을 위한 최적의 솔루션을 제공하는 영농형 태양광발전 시스템 장치를 제공한다.The present invention relates to a method and system device for installing a solar cell panel for photovoltaic power generation in farmland, and more particularly, to a plurality of poles cast at a height of at least 3 meters from the farmland to mount the solar cell panel and thereon A lattice-type truss (TRUSS) is composed of a plurality of longitudinal rails on a plurality of attached transverse brackets, and the load is distributed by the lattice-type truss structure to provide a structure safe from typhoons. It is a length-variable connecting means that connects the 4 corner axes. It is an agricultural type solar power generation system device that provides an optimal solution for farming and solar power generation by improving the solar light collection efficiency by changing the inclination or inclination of the panel in 360 degrees. to provide.
아울러, 연결수단을 전동식으로 구성하여 스마트폰으로 패널의 경사각도를 제어하거나 프로그램 설정하여 계절별, 작물별 햇빛 조사율을 최적의 상태로 원격 제어하며, 레일에 연결하여 패널을 구축하므로 패널별 설치나 교체나 A/S가 용이하여 태양광발전 설비의 수명을 반영구적으로 향상시킨다.In addition, the connection means is electrically configured to control the inclination angle of the panel with a smartphone or set a program to remotely control the sunlight irradiation rate by season and crop in an optimal state. It is easy to replace or A/S, so it improves the lifespan of photovoltaic power generation facilities semi-permanently.
기존의 농지에 설치된 솔라셀 패널은 패널의 경사도를 미리 조절하여 농한기와 농번기와 작물별, 농지에 대한 일조량을 조절하지 못하여 농업과 태양광 발전 모두를 충족시킬 수 없는 문제점이 있었다.Existing solar cell panels installed on farmland had a problem in that they could not satisfy both agriculture and solar power generation because they could not control the amount of sunlight for each crop and farmland during the agricultural off season and during the farming season by adjusting the inclination of the panel in advance.
한국등록특허 제10-2081688호(영농형 태양광 발전시스템)에서 격자 형태로 이격 배치된 다수개의 수직 지지대 상측에 구성된 횡방향 거치대 간의 상이에 전동모터가 장착된 솔라셀 패널 거치 힌지축을 구성하고 힌지축에 솔라셀 패널을 구성하여 전동모터로 패널의 경사도를 가변하는 시스템이 등록되어 있으나, 이 시스템은 중량이 무거운 솔라셀 패널 이면의 1개 횡방향 힌지축만으로 고정되어 강한 바람이나 태풍에 패널이 넘어져 패널과 농지를 훼손시키는 문제점이 있다.In Korea Patent No. 10-2081688 (agricultural solar power generation system), a solar cell panel mounting hinge axis with an electric motor is formed at the difference between the horizontal holders formed on the upper side of a plurality of vertical supports arranged spaced apart in a lattice form, and the hinge A system that configures a solar cell panel on an axis and changes the inclination of the panel with an electric motor has been registered. There is a problem of falling and damaging the panel and farmland.
한국등록특허 제10-2025748호(태양광 발전시스템)가 등록되어 있으나, 이 등록된 시스템 역시 솔라셀 패널 이면에 1개의 횡방향 힌지축만으로 패널을 펼치거나 접는 방식이므로 강한 바람에 취약한 문제점이 있다.Korea Patent No. 10-2025748 (solar power generation system) has been registered, but this registered system also has a problem in that it is vulnerable to strong winds because it is a method of unfolding or folding the panel with only one horizontal hinge axis on the back of the solar cell panel. .
한국특허등록 제10-2067959호(영농형 태양광 모듈 구조물)가 등록되어 있으나, 이 시스템 역시 패널 이면에 1개의 횡방향 힌지축만으로 무거운 패널이 거치되어 강한 바람에 무너지는 문제점이 있다.Korean Patent Registration No. 10-2067959 (agricultural solar module structure) has been registered, but this system also has a problem that it collapses in strong wind because the heavy panel is mounted on the back of the panel with only one horizontal hinge axis.
위와 같은 문제점으로 인하여 태풍에 태양광 설비가 무너져 농지를 훼손시키는 경우가 빈번하여 사회문제로 대두되고 있다,Due to the above problems, solar power facilities collapse in typhoons and damage farmland is frequent, emerging as a social problem.
위와 같은 문제점을 해소하기 위하여 태양광 패널의 4축을 연결하는 한국특허등록 제10-2162117호(밭작물 재배와 태양광발전 병행을 위한 태양광 시설 구조물)가 등록되어 있으나 이 시스템은 태양광 패널의 경사각이나 방향을 임의 가변할 수 없는 문제점이 있다.In order to solve the above problems, Korea Patent Registration No. 10-2162117 (solar power facility structure for parallel cultivation of field crops and solar power generation) connecting the 4 axes of the solar panel has been registered, but this system does not have the inclination angle of the solar panel. However, there is a problem that the direction cannot be arbitrarily changed.
한국의 경우, 논이 829,778 헥타르(ha), 밭이 751,179 헥타르이며(통계청 2019), 태양광 발전 1MW에 1헥타르의 설치면적이 필요하므로(에너지환경연구소 2019) 위 농지의 5% 만 이용하여 태양광 발전소를 건립하면, 2,000MW급 화력발전소 39개를 대치할 수 있으므로 범세계적인 탄소저감 기조와 국가 에너지정책의 성공을 위하여 영농과 발전을 겸용하는 효과적인 시스템 기술의 개발이 시급한 시점이다.In Korea, rice fields are 829,778 hectares (ha) and fields are 751,179 hectares (Statistics Korea 2019), and 1 hectare installation area is required for 1 MW of solar power generation (Energy Environment Research Institute 2019). If a photovoltaic power plant is built, it can replace 39 2,000MW thermal power plants, so it is an urgent time to develop effective system technology that combines farming and power generation for the global carbon reduction trend and the success of national energy policies.
1954년 벨연구소에서 실리콘(Si)솔라셀로 4%의 효율을 기록하였으나 재료의 순도를 높이고 제조공정기술을 개선하여 지금은 양산셀의 효율이 15%내외로 개선되었으나 2012년 등장한 페로브스카이트라 부르는 금속산화물로 양산효율을 22%이상 향상시키고 솔라셀의 제조 원가를 1/3이하로 낮출 수 있게 되었다. In 1954, Bell Laboratories recorded an efficiency of 4% with a silicon (Si) solar cell, but by increasing the purity of the material and improving the manufacturing process technology, the efficiency of mass-produced cells has now improved to around 15%, but perovskite appeared in 2012 It is possible to improve the mass production efficiency by more than 22% and reduce the manufacturing cost of solar cell to less than 1/3 with the metal oxide called.
따라서 1KW의 전기를 생산하는데 필요한 태양광발전비용과 화석연료를 사용해 생산한 일반전력 생산비용이 같아지는 그리드 패리티(Grid Parity)에 이미 도달하였으나, 대단위 토지확보가 어려워 대규모 태양광발전소 건립에 어려움이 있다.Therefore, we have already reached grid parity where the cost of photovoltaic power generation required to produce 1KW of electricity and the cost of producing general electricity produced using fossil fuels are the same, but it is difficult to build large-scale solar power plants due to difficulties in securing large-scale land. there is.
따라서, 농지로 된 평야를 이용하여 영농과 태양광 발전을 겸용으로 구현하여 농가소득 증대와 국가 에너지 정책의 성공을 함께 달성하는 효과적인 솔루션의 개발이 긴요한 시점이다.Therefore, it is a critical time to develop an effective solution that achieves both farm household income increase and national energy policy success by realizing both farming and solar power generation using farmland plains.
본 발명에서 솔라셀 패널(Solar-Cell Panel)이라함은 태양전지(Solar-Cell 또는 Photovoltaic)의 최소 단위인 모듈 간을 결합하여 실제 전기를 생산하는 태양광 발전 어레이(Array)를 통칭하며, 어레이 보호용 프레임을 포함하여 태양광 발전 패널 또는 솔라셀 패널이라 칭한다.In the present invention, a solar cell panel (Solar-Cell Panel) is a collective term for a photovoltaic power generation array (Array) that actually produces electricity by combining modules, which are the smallest units of solar cells (Solar-Cell or Photovoltaic). It is called a photovoltaic panel or a solar cell panel including a protective frame.
본 발명은 영농에서 강한 햇빛의 조사가 필요할 시에는 햇빛 차단을 최소화하고 농한기나 햇빛 조사가 긴요하지 않을시에는 태양광 발전에 집중할 수 있도록 솔라셀 패널의 경가각도나 개폐시간을 임의 조절 가능한 시스템을 개발한다.The present invention provides a system capable of arbitrarily adjusting the tilting angle or opening/closing time of a solar cell panel to minimize blocking of sunlight when strong sunlight irradiation is necessary in farming and to focus on solar power generation when agricultural off-season or sunlight irradiation is not essential. develop
아울러, 논이나 밭에서 강풍이나 태풍에 안전하며, A/S나 설치 및 교체가 용이하여 태양광발전시스템의 수명을 반영구적으로 운영할 수 있는 경제적인 솔루션을 개발한다.In addition, it is safe from strong winds or typhoons in rice fields or fields, and it is easy to install and replace A/S, so it develops an economical solution that can semi-permanently operate the life of the photovoltaic power generation system.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 논이나 밭에서 솔라셀 패널 거치할 지상 3미터 이상의 높이로 다수개의 지주를 격자형으로 타설하여, 그 위에 횡방향 거치대를 구성하고 그 위에 솔라셀 패널을 거치하는 다수개의 레일을 종방향으로 접합하여 격자형 트러스 구조를 형성함으로서 논이나 밭에서 태풍에도 안전한 구조를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is to construct a plurality of posts in a lattice form at a height of 3 meters or more above the ground to mount the solar cell panel in a rice field or field, construct a horizontal cradle thereon, and mount the solar cell panel thereon By connecting a plurality of rails in the longitudinal direction to form a lattice-type truss structure, it provides a structure that is safe even from typhoons in rice fields or fields.
또한, 레일간의 사이에서 각 패널의 4축을 레일에 연결 구성하여 태풍에도 안전한 구조를 제공하며, 레일에 솔라셀 패널을 구축함으로써 패널의 설치 및 해체가 용이하고 각 패널별 고장수리나 교체가 용이하여 시스템의 수명을 반영구적으로 향상시킨다.In addition, by connecting the 4 axes of each panel to the rail between the rails, it provides a structure that is safe even in typhoons, and by building the solar cell panel on the rail, it is easy to install and dismantle the panel, and it is easy to repair or replace each panel. It improves the life of the system semi-permanently.
또한, 각 패널의 4각 코너축과 레일 간에 길이조절이 가능한 연결수단을 구성하여 패널 4축과 레일간의 길이 조절로 패널의 기울기를 360도 방향으로 가변하거나, 패널의 경사도를 임의로 가변하여 농지에 대한 햇빛 조사량을 제어하는 프레임 시스템을 제공한다.In addition, by constructing a connection means capable of adjusting the length between the four corner axes of each panel and the rail, the inclination of the panel can be varied in the direction of 360 degrees by adjusting the length between the four axis of the panel and the rail, or the inclination of the panel can be arbitrarily changed to farmland A frame system for controlling the amount of sunlight irradiation is provided.
가. 다수개 지주위에 다수개 횡방향 지지대와 다수개의 종방향 레일을 접착한 트러스 형태의 구조로 하중이 분산되어 태풍에 무너지지 않고 안전한 효과가 있다.go. It is a truss-type structure in which a plurality of horizontal supports and a plurality of longitudinal rails are attached around a plurality of supports, and the load is distributed so that it does not collapse in a typhoon and has a safe effect.
나. 레일에 연하여 다수개의 솔라셀 패널을 연결구성하는 구조이므로 패널간의 간격을 임의 조절하거나, 레일에 연결된 패널의 상하좌우 4측에 길이 가변식 연결수단을 구성하여 4축의 길이 가변으로 패널의 경사도나 기울기를 360도 방향으로 조절하여 패널별 집광효율이나, 농지에 대한 햇빛 조사율을 임의 조절 가능한 효과적인 솔루션을 제공한다. me. Since it is a structure that connects a plurality of solar cell panels connected to a rail, the interval between panels can be arbitrarily adjusted, or length-variable connection means are formed on the top, bottom, left, and right sides of the panel connected to the rail to adjust the inclination of the panel by varying the length of the 4 axes. By adjusting the tilt in 360 degrees, it provides an effective solution that can arbitrarily adjust the light collection efficiency for each panel or the sunlight irradiation rate for farmland.
다. 솔라셀 패널의 상하좌우 4개축 단자중 2개는 레일에 볼트너트로 연결하고 나머지 2개축을 유압식이나 전동식으로 된 길이조절방식의 연결수단으로 구성하고 전자적 어드레서와 제어수단을 구성할시 솔라셀 패널의 경사각이나, 농지에 햇빛 조사량을 스마트폰으로 조절하거나, 통제소에서 프로그램 설정하여 원격제어 하는 있는 유용한 기술을 제공한다. all. Two of the four terminals of the top, bottom, left and right of the solar cell panel are connected to the rail with bolts and nuts, and the other two axes are configured with hydraulic or electric length-adjustable connection means, and electronic addressers and control means are configured. It provides a useful technology that can control the inclination angle of the panel or the amount of sunlight irradiation on farmland with a smartphone, or remotely control by setting a program at the control center.
라. 위의 경우, 패널의 이면에 반사막을 접착 구성하면 패널의 경사각도 변경으로 연접한 패널 판에서 반사된 햇빛이 연접한 패널의 이면 반사막에서 반사되어 농지에 대한 햇빛 조사량를 증가시키는 효과가 있다.la. In the above case, when the reflective film is bonded to the rear surface of the panel, the sunlight reflected from the adjacent panel plate is reflected from the rear reflective film of the adjacent panel by changing the inclination angle of the panel, thereby increasing the amount of sunlight irradiation to farmland.
마. 아울러, 태풍에 안전하며, 패널의 설치 및 해제와 A/S가 용이하여 태양광발전시스템의 수명을 반영구적으로 향상시키는 경제적인 솔루션을 제공한다.mind. In addition, it is safe from typhoons and provides an economical solution that improves the lifespan of the photovoltaic power generation system semi-permanently by providing easy panel installation and removal and A/S.
도면1은 본 발명의 시스템구성 3D사시도이다.
도면2는 본 발명의 시스템 구성 평면도이다.
도면3은 본 발명의 패널별 기울기를 변환하는 시스템 구성도이다.Figure 1 is a 3D perspective view of the system configuration of the present invention.
Figure 2 is a plan view of the system configuration of the present invention.
Figure 3 is a system configuration diagram for converting the inclination of each panel according to the present invention.
이하 본 발명의 첨부 도면에 의하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도1, 도2 및 도3에 의하는 바와 같이 본 발명은 논이나 밭으로 된 농지에서 솔라셀 패널을 설치할 설치면적에 다수개의 지주를 격자형으로 타설하여 농지면에서 최저 3미터 높이로 구성한 다수개의 지주(15)와, 상기 격자형으로 구축한 다수개 지주위에 접착한 다수개의 철골구조물로 구성된 횡방향 거치대(10)와, 상기 횡방향 거치대 위에 종방향으로 거치하여 접합한 다수개의 레일(13)로 격자형으로 구성한 트러스(TRUSS)와, 상기 격자형 트러스에 접합 구성한 다수개 레일(13)간의 사이에서 레일과 솔라셀 패널의 좌우 상하 4축의 단자를 연결하는 길이 가변식 연결수단(14)으로 구성된다.As shown in FIGS. 1, 2 and 3, the present invention constructs a plurality of poles in a lattice form in the installation area where the solar cell panel is to be installed in farmland made of rice fields or fields, and configured at a minimum height of 3 meters from the farmland. A
상기 연결수단을 길이 가변하는 방식으로 구성하여, 패널 코너 4축과 레일간의 길이 가변으로 패널의 기울기를 360도 방향으로 가변하여 태양광 조사효율을 증진시키고 필요시 패널의 경사도를 임의 가변할 수 있다.By configuring the connecting means in such a way that the length is variable, the inclination of the panel is varied in a direction of 360 degrees by varying the length between the 4 axis of the panel corner and the rail to improve solar irradiation efficiency, and the inclination of the panel can be arbitrarily varied if necessary. .
본 발명에서 솔라셀 패널의 상하좌우 4개축 중 2개축을 레일에 볼트너트로 연결하고 나머지 2개축을 유압식이나 전동식으로 된 길이조절방식의 연결수단으로 구성하고 전자적 어드레서와 제어수단을 구성할시 스마트폰으로 솔라셀 패널의 경사각도를 원격 조절할 수 있으며, 작물별 또는 계절별로 햇빛 조사량을 프로그램으로 설정할 수 있다.In the present invention, when two of the four axes of the cell panel are connected to the rail with bolts and nuts, and the other two axes are configured as hydraulic or electric length-adjustable connection means, and electronic addressers and control means are configured. The inclination angle of the solar cell panel can be remotely controlled with a smartphone, and the amount of sunlight irradiation can be programmed for each crop or season.
위의 경우, 패널의 이면에 반사막을 접착 구성하면 패널 경사각도에 따라 연접한 패널 판에서 반사된 햇빛이 연접한 패널의 이면 반사막에서 반사되어 농지에 대한 햇빛 조사량를 증가시킨다.In the above case, when the reflective film is bonded to the back side of the panel, the sunlight reflected from the adjacent panel plate is reflected from the reflective film on the back side of the adjacent panel according to the panel inclination angle, increasing the amount of sunlight irradiation to the farmland.
위의 시스템에서 패널별 경사각도를 시간대별, 계절별로 PC나 스마트폰에 프로그램으로 설정하면 무인 원격조정으로 농지에 대한 최적의 햇빛 조사량을 제공하도록 구성할 수 있다.In the above system, if the inclination angle of each panel is set as a program on a PC or smartphone for each time of day and season, it can be configured to provide the optimal amount of sunlight irradiation for farmland by unmanned remote control.
또한, 길이 가변형 연결수단에서 레일접합부에 2이상의 볼트너트로 고정하도록 구성함으로서 강풍이나 태풍에 기울어지지 아니하는 안정한 구조를 제공한다.In addition, by configuring the length-variable connecting means to be fixed to the rail junction with two or more bolts and nuts, it provides a stable structure that does not tilt in strong winds or typhoons.
또한, 농지에 타설하는 지주는 콘크리트 지주나 고강도 PHC지주나 철파이프지주나 철구조믈 지주나 목재지주에서 선택적으로 구성할 수 있으며, 지주를 지탱하는 기초는 가로등이나 도로 표시판 지주처럼 콘크리트 불럭으로 농지 지하에 매설하여 지주를 연결하여 구성할 수 있다.In addition, the support placed on farmland can be selectively configured from concrete support, high-strength PHC support, steel pipe support, steel structure support, or wooden support, and the foundation for supporting the support is made of concrete blocks such as street light or road sign support. It can be constructed by burying it underground and connecting it to a post.
본 발명에서 콘크리트 지주위에 거치하는 횡방향 지지대와 솔라셀 거치용 레일은 T형강이나 L형강이나 H형강이나 □형강이나 ∪형강이나 특수 제작한 철구조물에서 선택하여 구성할 수 있다.In the present invention, the transverse support and solar cell mounting rail mounted on the concrete support can be selected from T-beams, L-beams, H-beams, □-beams, ∪-beams, or specially manufactured steel structures.
본 발명의 시스템을 구축하는 방법은 먼저, 농지에 본 발명의 태양광 발전 설비를 구축하더라도 기울거나 가라앉지 아니하며 태풍이나 강풍에 무너지지 아니하며, 각종 농기계로 영농하는데 지장이 없는 구조적 구성이 필수적이다.In the method of constructing the system of the present invention, first, even if the solar power generation facility of the present invention is built on farmland, it is essential to have a structural configuration that does not tilt or sink, does not collapse in typhoons or strong winds, and does not interfere with farming with various agricultural machines.
이를 위하여 본 발명은 농지의 솔라셀 패널 설치면적에 다수개의 지주(15)를 격자형으로 타설하여 농지면에서 최저 3미터이상의 높이로(바람직하게는 5미터 높이로) 지주를 타설하는 단계와, 상기 다수개 지주위에 철구조물로 된 횡방향 거치대(10)를 접합하여 구축 하는 단계와, 상기 횡방향 거치대위에 다수개의 레일(15)을 접합하여 횡방향 거치대와 종방향 레일로 접합된 격자형 트러스(TRUSS)를 구축하는 단계(도1. 도2)와, 상기 격자형 트러스에 접합 구성한 다수개 레일간의 사이에서 레일과 패널의 상하좌우 4축을 길이 가변형 연결수단으로 패널의 경사각을 조절하여 설치하는 단계로 구성된다.To this end, the present invention includes the steps of placing a plurality of
이때, 연결수단을 길이 가변하는 방식으로 구성할 수 있으며, 바람직하게는 솔라셀 패널의 상하좌우 4개축 단자 중 2개는 레일에 볼트너트로 연결하고 나머지 2개축을 길이조절방식의 연결수단으로 구성하여 솔라셀 패널의 경사각도를 원격 조절하도록 구성하면, 패널의 경사각도의 조절로 태양광 집광효율을 증대시키거나 또는 농지에 조사할 햇빛 차단 각도를 가변하여 작물에 따라 햇빛의 조사율을 임의 조절할 수 있는 유용한 시스템 장치를 제공한다. At this time, the connecting means can be configured in a way that the length is variable, and preferably, two of the top, bottom, left and right four shaft terminals of the solar cell panel are connected to the rail with bolts and nuts, and the remaining two axes are composed of length-adjustable connecting means. When configured to remotely control the inclination angle of the solar cell panel, the solar light collection efficiency is increased by adjusting the inclination angle of the panel, or the sunlight irradiation rate is arbitrarily adjusted according to the crop by changing the angle of blocking sunlight to be irradiated to the farmland. Provides useful system devices that can be
위의 시스템 구성에서 길이 가변형 연결수단을 전동식이나 유압식으로 구성하여 전자적 어드레서와 제어장치를 부가 구성하면 각 패널의 경사도나 기울기를 통제소에서 원격 조절하도록 구성하거나 스마트폰으로 조절하도록 구성할 수 있으며, 시간대별 또는 계절별로 패널의 경사각도를 미리 프로그램하여 설정할 수 있다.In the above system configuration, if the length-variable connection means is electrically or hydraulically configured and an electronic addresser and a control device are additionally configured, the inclination or inclination of each panel can be configured to be remotely controlled from the control center or configured to be controlled by a smartphone, The inclination angle of the panel can be pre-programmed and set according to time or season.
본 발명의 솔라셀 패널과 ESS간을 연결하는 전기케이블은 다수개의 콘크리트파일지주(15)의 상부에 거치수단을 구성하여 거치함으로서 케이블의 중량으로 인한 패널의 장애를 해소한다.The electric cable connecting the solar cell panel and the ESS of the present invention is installed by constructing a mounting means on top of the plurality of concrete pile supports 15, thereby solving the panel failure due to the weight of the cable.
위의 구성에서 트러스를 농지에서 3미터 이상, 바람직하게는 5미터 높이로 높여 구축함으로써, 농기계로 작업하는 영농활동에 장애가 되지 아니하며, 레일에서 패널간의 간격을 조절하거나 작물별, 계절별로 패널의 경사각도를 임의 가변하여 작물에 대한 햇빛의 조사강도를 조절하므로써 태양광 발전 및 작물의 성장에 서로 윈윈하는 시스템으로 구축할 수 있다.In the above configuration, by raising the truss to a height of 3 meters or more, preferably 5 meters, in the farmland, there is no obstacle to farming activities using agricultural machinery, and the interval between panels on the rail is adjusted or the inclination angle of the panels is adjusted by crop and season. It is possible to construct a win-win system for photovoltaic power generation and crop growth by adjusting the irradiation intensity of sunlight on crops by arbitrarily varying the degree.
특히, 1모작하는 논에서는 수확 후에 태양광발전을 위한 가장 효과적인 최적의 각도로 패널의 경사각도를 설정함으로써 태양광발전 수익을 극대화할 수 있으며, 그늘에 경작하는 인삼의 경우에는 1년중 모두 태양광 발전에 효과적인 경사각도로 설정할 수 있다.In particular, in a rice field that is cultivated in one crop, it is possible to maximize the profit of solar power generation by setting the inclination angle of the panel at the most effective and optimal angle for solar power generation after harvest. It can be set to an effective inclination angle for power generation.
또한, 솔라셀 패널이 구축된 트러스 외곽 지주에 철제 울타리를 부설하여 농지 경작물을 보호하도록 구성할 수 있으며, 트러스 하단부와 지주간의 사이에 비닐하우스 구성하여 겨울에도 경작 가능한 비닐하우스 겸용으로 구축할 수 있고, 트러스 하단부에 그늘 막을 구성하면 인삼 재배용으로 겸용하도록 구성할 수 있다.In addition, a steel fence can be laid on the outer support of the truss on which the solar cell panel is built to protect farmland crops, and a vinyl house can be constructed between the lower part of the truss and the support so that it can be cultivated even in winter. , If a shade curtain is formed at the lower part of the truss, it can be configured to be used for ginseng cultivation.
위와 같이 본 발명은 다수개의 레일간의 사이에 솔라셀 패널을 연결수단으로 연결하여 구축하는 방식이므로 패널간의 간격을 임의 조절하여 농지에 대한 햇빛 조사량이 많도록 패널간의 간격을 임의 가변할 수 있고, 패널 아래 농지에서 농기계를 이용하여 패널별 경사도나 위치를 수동으로 설정할 수도 있으므로 소형 농지의 경우에는 원격조절하지 않고 수동조절방식으로도 운영할 수 있다.As described above, since the present invention is constructed by connecting solar cell panels between a plurality of rails with a connecting means, the interval between panels can be arbitrarily adjusted to increase the amount of sunlight irradiated to farmland, so the interval between panels can be arbitrarily varied, and the panel In the farmland below, the inclination or position of each panel can be manually set using agricultural machinery, so in the case of small farmland, it can be operated in a manual control method without remote control.
본 발명은 농지에 대한 햇빛 차단율을 조절하거나, 패널별 기울기를 360도 방향으로 임의 가변 하는 시스템을 제공할 뿐만 아니라 패널별 보수유지나 교체가 용이하여 태양광 발전시스템의 수명을 반영구적으로 향상시킬 수 있어 향후 농지에 화력발전을 대체할 수 있는 친환경 발전단지를 구축할 수 있는 방법과 시스템 기술을 제공한다. The present invention not only provides a system that adjusts the sunlight blocking rate for farmland or arbitrarily varies the inclination of each panel in the direction of 360 degrees, but also can improve the lifespan of the solar power generation system semi-permanently by making it easy to maintain or replace each panel. It provides a method and system technology to build an eco-friendly power generation complex that can replace thermal power generation on farmland in the future.
따라서 본 발명의 기술적 사상이나 주요한 특징으로부터 일탈하지 않는 범위 내에서 다른 여러 가지 형태로 이용할 수 있으므로 본 발명의 특허 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속한다.Therefore, since it can be used in various other forms without departing from the technical spirit or main characteristics of the present invention, all modifications or changes belonging to the scope of equivalents of the claims of the present invention belong to the scope of the present invention.
본 발명으로 광활한 농지에서 영농과 태양광 발전을 겸용으로 구현하는 복합적 설비를 구축할 수 있게 되어 농가 소득증대에 기여하며, 향후 화력발전을 대체할 수 있는 친환경 발전단지 건립산업에 이용할 수 있다.With the present invention, it is possible to build a complex facility that implements both farming and solar power generation in vast farmland, contributing to the increase in farm household income, and can be used in the construction industry of eco-friendly power generation complexes that can replace thermal power generation in the future.
10; 횡방향거치대
11; 솔라셀 패널 거치용 레일
13; 솔라셀 패널
14; 연결수단
15; 지주10; horizontal stand
11; Rail for cell panel mounting
13; cell panel
14; means of connection
15; landlord
Claims (16)
(1) 솔라셀 패널 설치하는 농지 면적을 격자형으로 구획하여 다수개의 지주 를 농지면에서 최저3미터 높이로 타설한 다수개의 지주와,
(2) 상기 다수개 지주위에 접착하여 구성한 다수개의 철구조물로 된 횡방향 거치대와, 상기 횡방향 거치대위에 다수개의 레일을 종방향으로 접합하여 횡방향 거치대와 종방향 레일로 구성한 격자형 트러스(TRUSS)와,
(3) 상기 다수개 종방향 레일간의 사이에서 레일과 솔라셀 패널의 상하좌우 4축 코너를 연결하여 솔라셀 패널의 경사각도나 기울기를 360도 방향으로 조절하는 길이 가변형 연결수단을 포함하는 구성으로,
다수개 지주에 접착한 격자형 트러스 구조체에 의하여 하중을 분산시켜 태풍에 안전한 구조를 제공하며, 레일에 구성한 패널간의 간격을 조절하거나, 연결수단의 길이 가변으로 솔라셀 패널의 경사각도나 기울기를 가변하여 솔라셀 패널의 집광효율이나 농지에 대한 햇빛 조사율을 가변하는 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축시스템 장치In the system device for building a solar cell panel in farmland,
(1) A plurality of pillars by dividing the farmland area where the solar cell panel is installed in a grid pattern and placing a plurality of pillars at a height of at least 3 meters from the farmland,
(2) A lattice-type truss (TRUSS) composed of a transverse cradle made of a plurality of steel structures bonded to the periphery of the plural supports and a plurality of rails longitudinally joined on the lateral cradle to form a transverse cradle and a longitudinal rail )and,
(3) A configuration including a length-variable connecting means for adjusting the inclination angle or inclination of the solar cell panel in a 360-degree direction by connecting the upper, lower, left, and right 4-axis corners of the solar cell panel with the rail between the plurality of longitudinal rails,
It provides a structure safe from typhoons by distributing the load by the lattice-type truss structure attached to a plurality of supports, adjusting the interval between panels composed of rails, or changing the inclination angle or inclination of the solar cell panel by varying the length of the connecting means. Farmland solar cell panel construction system device characterized by varying the light collection efficiency of the solar cell panel or the sunlight irradiation rate for the farmland
길이 가변형 연결수단을 전동식이나 유압식으로 구성하고 전자적 어드레스와 제어수단을 부가 구성하여 원격제어나 스마트폰으로 각 패널의 경사각도를 작물별, 계절별, 시간대별로 변경하도록 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축시스템 장치The method of claim 1,
Farmland solar, characterized in that the program is set to change the inclination angle of each panel by crop, season, and time by remote control or smartphone by configuring the length variable connection means by electric or hydraulic type and additionally configuring the electronic address and control means Cell panel building system device
솔라셀 패널의 상하좌우 4축에서 2개축을 레일에 볼트너트로 연결하고 잔여 2개축에 전동식이나 유압식 연결수단을 구성하여 솔라셀 패널의 경사도를 스마트폰으로 원격 제어하거나 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축 시스템 장치The method of claim 1,
It is characterized in that the inclination of the solar cell panel is remotely controlled or programmed with a smartphone by connecting two of the four axes of the cell panel to the rail with bolts and nuts, and configuring an electric or hydraulic connection means for the remaining two axes. Farmland Solar Cell Panel Building System Device
상기 잔여 2개축 간의 중앙부와 레일간의 중앙부간에 1개의 전동식 또는 유압식 길이가변형 연결수단을 구축한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축시스템 장치 in claim 3
Farmland solar cell panel building system device, characterized in that one electric or hydraulic length variable connection means is built between the central part between the remaining two axes and the central part between the rails
전동식이나 유압식 연결수단 대신에 수동식 레버를 구성하여 패널 하부에서 수동으로 패널별 경사도를 가변하는 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축시스템 장치The method of claim 3,
A farmland solar cell panel building system device characterized by manually varying the inclination of each panel at the bottom of the panel by configuring a manual lever instead of an electric or hydraulic connection means
솔라셀 패널의 이면에 반사막을 구성하여 레일에서 연접한 솔라셀 패널의 경사각도 변경에 따라 솔라셀 패널 표면에서 반사된 햇빛이 연접한 솔라셀 패널의 이면에서 반사되어 농지에 대한 햇빛 조사량을 증가시키도록 구성한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축시스템 장치The method of claim 3,
By constructing a reflective film on the backside of the solar cell panel, as the inclination angle of the solar cell panel connected to the rail changes, sunlight reflected from the surface of the solar cell panel is reflected from the backside of the connected solar cell panel, increasing the amount of sunlight irradiation to the farmland. Farmland solar cell panel building system device, characterized in that configured to
지주를 콘크리트지주나 고강도PHC지주나 철제 파이프형지주나, 철구조물 지주나, 목재지주에서 선택적으로 구성한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축시스템 장치The method of claim 1,
Farmland solar cell panel building system device, characterized in that the support is selectively configured from a concrete supporter, a high-strength PHC supporter, a steel pipe-type supporter, a steel structure supporter, or a wooden supporter
(1) 솔라셀 패널 설치할 농지면적을 격자형으로 구획하여 다수개의 지주를 농지면으로 부터 최저 3미터 높이로 타설하여 지주를 구성하는 단계와,
(2) 상기 다수개 지주위에 철골구조 횡방향 거치대를 접합하여 구축 하는 단계와,
(3) 상기 횡방향 거치대위에 다수개의 레일을 종방향으로 접합하여 횡방향 거치대와 종방향 레일로 격자형 트러스(TRUSS)를 구축하는 단계와,
(4) 상기 다수개 레일간의 사이에 솔라셀 패널의 좌우 상하 4축 단자간을 길이가변식 연결수단으로 패널의 경사도나 기울기 방향을 조절하여 다수개의 솔라셀 패널을 레일에 구축하는 단계를 포함하는 구성으로
다수개 지주와 그 위에 구성된 격자형 트러스구조에 의하여 하중이 분산 되어 태풍에도 안전한 구조를 제공하며, 레일에서 패널간의 간격을 가변하거나, 레일간의 사이에 구축된 길이가변식 연결수단으로 솔라셀 패널의 경사도나 기울기를 360도 방향으로 가변하여 패널의 태양광집광 효율이나 농지에 대한 햇빛조사율을 조절하는 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축방법In the method of building a solar cell panel on farmland made of rice fields or fields,
(1) Comprising the steps of dividing the farmland where the solar cell panel is to be installed in a grid pattern and constructing a plurality of posts at a height of at least 3 meters from the farmland to form the posts;
(2) constructing by bonding a steel structure horizontal cradle around the plurality of supports;
(3) constructing a lattice type truss (TRUSS) with the horizontal support and the longitudinal rails by longitudinally joining a plurality of rails on the transverse support;
(4) constructing a plurality of solar cell panels on rails by adjusting the inclination or direction of inclination of the panels with length-variable connecting means between the left, right, top and bottom 4-axis terminals of the solar cell panels between the plurality of rails as a composition
Load is distributed by a plurality of supports and a lattice-type truss structure formed thereon to provide a structure that is safe even in a typhoon. Farmland solar cell panel construction method characterized by adjusting the solar light condensing efficiency of the panel or the sunlight irradiation rate to farmland by varying the inclination or inclination in the direction of 360 degrees
레일과 솔라셀 패널을 연결하는 연결수단에 2이상의 볼트너트를 구성한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축방법The method of claim 8,
Farmland solar cell panel construction method characterized in that two or more bolts and nuts are configured in the connecting means connecting the rail and the solar cell panel
레일간의 사이에서 솔라셀 패널의 상하좌우 4축중 2개축을 레일에 볼트너트로 연결하고 나머지 2개축과 레일간에 길이 가변형 연결수간을 구성하여 패널의 경사각도와 솔라셀 패널 간의 간격을 조절하여 농지에 대한 태양광 조사 효율을 조절하도록 구성한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축방법The method of claim 8,
Between the rails, two of the top, bottom, left, and right axes of the solar cell panel are connected to the rail with bolts and nuts, and a length-variable connection shaft is formed between the remaining two axes and the rail to adjust the inclination angle of the panel and the gap between the solar cell panels. Farmland solar cell panel construction method, characterized in that configured to adjust the solar irradiation efficiency
레일간의 사이에서 솔라셀 패널의 상하좌우 4축중 2개축을 레일에 볼트너트로 연결하고 나머지 2개축간의 중앙부와 레일간 중앙부간에 길이 가변형 연결수단을 구성하여 패널의 경사각도를 패널이 하부에서 조절하도록 구성한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축방법The method of claim 8,
Between the rails, two of the four axes of the solar cell panel are connected to the rail with bolts and nuts, and a length-variable connecting means is formed between the central part between the remaining two axes and the central part between the rails so that the panel can adjust the inclination angle of the panel from the lower part. Farmland solar cell panel construction method characterized in that the configuration
레일간의 사이에서 솔라셀 패널의 상하좌우 4축중 2개축을 레일에 볼트너트로 연결하고 나머지 2개축간의 중앙부와 레일간 중앙부간에 길이 유압식 또는 전동식 연결수단을 구성하여 패널의 경사각도를 리모컨이나 스마트폰으로 가변하여 조절하도록 구성한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축방법The method of claim 8,
Between the rails, two of the top, bottom, left, and right axes of the solar cell panel are connected to the rail with bolts and nuts, and between the center of the remaining two axes and the center of the rail, a hydraulic or electric connection means is configured to control the inclination angle of the panel using a remote control or a smartphone. Farmland solar cell panel construction method, characterized in that configured to be variable and adjustable
솔라셀 패널의 구축된 트러스 외곽 지주에 철망 울타리를 부설하여 농지 경작물을 보호하도록 구성한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축방법The method of claim 8,
Farmland solar panel construction method characterized in that it is configured to protect farmland crops by laying a wire mesh fence on the outer support of the truss built of the solar cell panel
트러스 하단부와 지주간의 사이에 비닐하우스를 구성하여 겨울작물을 위한 비닐하우스 겸용으로 구축한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널구축 방법The method of claim 8,
Farmland solar cell panel construction method, characterized in that a vinyl house is constructed between the lower part of the truss and between the pillars to be used as a vinyl house for winter crops
트러스 하단부에 그늘 막을 부가 구성하여 인삼 재배용으로 겸용하도록 구성한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널 구축 방법The method of claim 8,
Farmland solar cell panel construction method, characterized in that the shade film is additionally configured at the bottom of the truss to be used for ginseng cultivation
농지에 콘크리트 기초체 블럭을 매설하여 지주와 연결하여 구성한 것을 특징으로 하는 농지 솔라셀 패널구축 방법
The method of claim 8,
Farmland solar cell panel construction method characterized in that the concrete foundation block is buried in the farmland and connected to the support
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |