KR20140056794A

KR20140056794A - 태양광 발전용 지주

Info

Publication number: KR20140056794A
Application number: KR1020120122588A
Authority: KR
Inventors: 정찬욱
Original assignee: 정찬욱
Priority date: 2012-10-31
Filing date: 2012-10-31
Publication date: 2014-05-12
Anticipated expiration: 2032-10-31
Also published as: KR101414258B1

Abstract

본 발명은 태양광 발전용 지주에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가로등, 카메라 등을 지지하는 지주몸체의 외면에 다수의 태양전지모듈이 설치되어 태양광을 이용한 전기 생산으로 외부로부터의 전기 공급없이 독립적으로 지지 대상물에 전기를 공급할 수 있는 태양광 발전용 지주에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양광 발전용 지주는, 다면체로 이루어지고 각 면에 태양전지모듈이 삽입되도록 삽입부가 형성되는 지주몸체와; 상기 지주몸체의 삽입부에 삽입되며 태양에너지를 전기에너지로 변환시키기 위한 다수의 쏠라 셀이 조립되어 구성되는 태양전지모듈과; 상기 지주몸체의 내부에 설치되어 태양전지모듈로부터 생산된 전기에너지를 충전하는 축전지와; 상기 태양전지모듈로부터 축전지로 공급되는 전기에너지의 과방전과 과충전을 방지하며 축전지에서 공급되는 전기에너지의 출력을 선택적으로 제어하는 충전제어기와; 상기 지주몸체의 하단에 결합되어 상기 지주몸체를 지지하게 되는 콘크리트블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 발전용 지주{Support for photovoltaic power generation}

본 발명은 태양광 발전용 지주에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가로등, 카메라 등을 지지하는 지주몸체의 외면에 다수의 태양전지모듈이 설치되어 태양광을 이용한 전기 생산으로 외부로부터의 전기 공급없이 독립적으로 지지 대상물에 전기를 공급할 수 있는 태양광 발전용 지주에 관한 것이다.

일반적으로 가로등, 감시카메라 등과 같은 시설물은 지주를 통하여 지면으로부터 소정의 높이로 이격 설치된다.

상기 지주는 상하로 길게 형성되고 상부 끝부분에 지지암부가 형성되는 지주몸체와, 상기 지주몸체의 하부에 일체로 형성되는 판형상의 플랜지부와, 상기 플랜지부와 지주몸체를 일체로 연결하는 복수의 보강부재로 구성된다.

상기 지주는 설치장소에 따라 길이가 달라지는데 통상적으로 지주는 상부지주와 하부지주로 분할 제작하여 이들을 연결부재로 용접하여 연결시킨다.

그러나, 종래의 지주는 내부에는 방전을 안정시키기 위해 안정기 등의 장치가 설치되어 그 내부를 통하여 전원이 공급된다. 따라서 비가 오거나 습도가 높은 날에는 상기 지주에 공급되는 전원에 누전이 발생되어 안전사고로까지 연결되는 문제점이 있다.

또한, 한 대의 발전기를 이용하여 생산된 전기를 여러대의 지주에 동시에 공급하다보니 발전기 고장 시 모든 지주에 전원이 제대로 공급되지 못하여 지지 대상물의 작동이 정지되는 사태가 발생하게 된다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 가로등, 카메라 등을 지지하는 지주몸체의 외면에 다수의 태양전지모듈이 설치되어 태양광을 이용한 전기 생산으로 외부로부터의 전기 공급없이 독립적으로 지지 대상물에 전기를 공급할 수 있는 태양광 발전용 지주를 제공하는데 그 목적이 있다.

또한, 지주몸체의 하부에 결합되어 지하에 매설되는 콘크리트블록에 공기순환공이 다수개로 형성되어 외부공기가 공기순환공을 통해 유입되어 지열에 의해 열교환되어 지주몸체로 순환됨으로써, 외부 온도가 상승되는 하절기에 지주 표면의 온도가 상승되는 것을 방지하여 태양전지모듈의 지나친 온도상승을 차단할 수 있는 태양광 발전용 지주를 제공하는 목적도 있다.

본 발명에 따른 태양광 발전용 지주는, 다면체로 이루어지고 각 면에 태양전지모듈이 삽입되도록 삽입부가 형성되는 지주몸체와; 상기 지주몸체의 삽입부에 삽입되며 태양에너지를 전기에너지로 변환시키기 위한 다수의 쏠라 셀이 조립되어 구성되는 태양전지모듈과; 상기 지주몸체의 내부에 설치되어 태양전지모듈로부터 생산된 전기에너지를 충전하는 축전지와; 상기 태양전지모듈로부터 축전지로 공급되는 전기에너지의 과방전과 과충전을 방지하며 축전지에서 공급되는 전기에너지의 출력을 선택적으로 제어하는 충전제어기와; 상기 지주몸체의 하단에 결합되어 상기 지주몸체를 지지하게 되는 콘크리트블록을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 태양광 발전용 지주는, 가로등, 카메라 등을 지지하는 지주몸체의 외면에 다수의 태양전지모듈이 설치되어 태양광을 이용한 전기 생산으로 외부로부터의 전기 공급없이 독립적으로 지지 대상물에 전기를 공급할 수 있으므로 여러대의 지지 대상물이 동시에 작동이 정지되는 것을 방지하여 지지 대상물 본연의 기능을 수행할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 태양전지모듈을 지주몸체의 외면에 설치함은 물론 별도의 태양전지모듈을 지주몸체의 상단에 회동 가능하게 추가로 설치하여 발전 영역의 표면적을 넓힘으로써 발전효율을 증대시키는 효과도 있다.

또한, 콘크리트블록에 공기순환공이 다수개로 형성되어 외부공기가 공기순환공을 통해 유입되어 지열에 의해 열교환되어 지주몸체로 순환됨으로써, 지주몸체의 온도와 연관되는 태양전지모듈의 지나친 온도상승에 따른 태양전지모듈의 발전 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주를 도시한 단면도.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주의 지주몸체를 도시한 평단면도.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주의 다른 일예를 도시한 도면.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주를 이용하여 카메라가 설치된 모습을 도시한 사용상태도.

또한, 상기 지주몸체의 내부 표면에는 표면적을 넓히도록 주름부가 형성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 지주몸체의 외측 상부에 회동안내부재가 형성되고 상기 회동안내부재에 의해 지지되어 상하로 회동 가능하게 다수의 날개형 태양전지모듈이 설치되며, 상기 회동안내부재는 상기 지주몸체의 외부 표면에 형성되는 안내홈과, 일단이 상기 날개형 태양전지모듈의 하부에 고정되고 타단이 상기 안내홈에 삽입되어 슬라이딩되는 지지대로 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 삽입부는 상기 지주몸체의 각 면의 양쪽에 직각이 되게 외측으로 돌출 형성되는 결합플레이트와, 상기 결합플레이트의 내측에 돌출 형성되어 상기 태양전지모듈의 측면에 형성된 홈에 삽입되는 돌기를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 콘크리트블록에는 하나 이상의 공기순환공이 형성되고 중앙에 상기 공기순환공을 통해 유입된 공기를 상기 지주몸체의 내부로 순환시키도록 순환관이 설치되는 것을 특징으로 한다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주를 도시한 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주의 지주몸체를 도시한 평단면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주의 다른 일예를 도시한 도면이며, 도 5는 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주를 이용하여 카메라가 설치된 모습을 도시한 사용상태도이다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주는 지주몸체(1), 태양전지모듈(2), 축전지(3), 충전제어기(4), 콘크리트블록(5)을 포함한다.

상기 지주몸체(1)는 열전도율이 우수한 알루미늄 재질로 이루어진 알루미늄 압출형재로 이루어지는 것이 바람직하다.

상기 지주몸체(1)는 다면체로 이루어지고 각 면에 태양전지모듈(2)이 삽입되도록 삽입부(11)가 형성된다. 즉, 상기 지주몸체(1)를 다면체로 형성하여 집광 효율을 높일 수 있는 것이다.

상기 지주몸체(1)의 내부 표면에는 표면적을 넓히도록 주름부(12)가 형성되어, 상기 지주몸체(1)의 내부 표면적이 넓어짐에 따라 후술하게 될 콘크리트블록(5)의 공기순환공(51)을 통해 순환되는 열교환된 공기의 공급면적도 넓어짐에 따라 지주몸체(1)를 신속하게 냉각시켜 상기 지주몸체(1)의 표면 온도와 연관되는 태양전지모듈(2)의 온도상승을 방지할 수 있는 것이다.

한편, 상기 지주몸체(1)는 설치장소에 따라 길이를 달리할 수 있으며 복수개의 지주 연결 시 상부지주와 하부지주로 분할 제작하여 각 지주의 단부에 체결공이 형성된 플랜지(15)를 형성하여 이들을 상호 면접시켜 볼트(16) 체결하여 고정시킨다.

상기 삽입부(11)는 상기 지주몸체(1)의 각 면의 양쪽에 직각이 되게 외측으로 돌출 형성되는 결합플레이트(111)와, 상기 결합플레이트(111)의 내측에 돌출 형성되어 상기 태양전지모듈(2)의 측면에 형성된 홈(22)에 삽입되는 돌기(112)를 포함한다.

상기 삽입부(11)는 상기 지주몸체(1)의 외면에 일체로 형성되되 지주몸체(1)의 해당 면에 대하여 직각이 되게 돌출 형성되게 한다.

따라서, 상기 태양전지모듈(2)을 삽입부(11)의 상부에서 하부로 삽입시켜 고정하며 이때, 상기 태양전지모듈(2)의 홈(22)이 상기 삽입부(11)의 돌기(112)에 의해 삽입되게 함으로써, 상기 홈(22)과 돌기(112)에 의해 태양전지모듈(2)의 착탈을 용이하게 한다.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 지주몸체(1)의 외측 상부에 회동안내부재(13)가 형성되고 상기 회동안내부재(13)에 의해 지지되어 상하로 회동 가능하게 다수의 날개형 태양전지모듈(14)이 설치된다.

특히, 상기 회동안내부재(13)는 상기 지주몸체(1)의 외부 표면에 형성되는 안내홈(131)과, 일단이 상기 날개형 태양전지모듈(14)의 하부에 고정되고 타단이 상기 안내홈(131)에 삽입되어 슬라이딩되는 지지대(132)로 구성된다.

상기 안내홈(131)은 상기 지주몸체(1)의 길이방향으로 수직되게 형성되는 것으로, 상기 결합플레이트(111)의 형성에 의해 자연스럽게 형성되는 것이다.

상기 지지대(132)의 단부에는 상기 안내홈(131)에 삽입되어 이탈되지 않고 슬라이딩되도록 슬라이더(133)가 돌출 형성된다.

이처럼, 상기 회동안내부재(13)에 의해 날개형 태양전지모듈(14)을 회동 가능하게 설치함으로써, 발전 영역의 표면적을 넓혀 발전효율을 증대시킬 수 있는 것이다.

한편, 상기 태양전지모듈(2)은 상기 지주몸체(1)의 삽입부(11)에 삽입되며 태양에너지를 전기에너지로 변환시키기 위한 다수의 쏠라 셀(21)이 조립되어 구성되는 것으로서, 이는 통상적으로 널리 이용되는 것이므로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

상기 축전지(3)는 상기 지주몸체(1)의 내부에 설치되어 태양전지모듈(2)로부터 생산된 전기에너지를 충전하는 역할을 수행하게 된다. 상기 축전지(3)는 리튬폴리머전지를 사용하는 것이 바람직하며, 따라서 냉각구조인 지주몸체(1)의 내부에 설치함으로써 습기나 먼지 등으로부터 보호할 수 있고 내구성 증가는 물론 안정성을 보장할 수 있다.

상기 충전제어기(4)는 상기 태양전지모듈(2)로부터 축전지(3)로 공급되는 전기에너지의 과방전과 과충전을 방지하며 축전지(3)에서 공급되는 전기에너지의 출력을 선택적으로 제어하는 역할을 한다.

상기 충전제어기(4)는 태양광에 의해 전기가 생산되지 않을 경우에 축전지(3)가 방전되는 것을 차단시키는 기능도 겸비해야 함은 물론, 습기로부터 최대한 보호할 수 있도록 상기 지주몸체(1)의 상단에 설치되는 것이 바람직하다.

상기 콘크리트블록(5)은 상기 지주몸체(1)의 하단에 결합되어 상기 지주몸체(1)를 지지하게 되며, 지열을 이용하기 위해 지하에 매설하게 된다.

상기 콘크리트블록(5)을 지하에 매설하는 경우에 상기 콘크리트블록(5)의 상면은 외부공기가 순환되도록 외부에 노출되게 나머지 부분만을 매설하는 것이 바람직하다.

상기 공기순환공(51)은 도 2에서와 같이 압력의 영향을 받지 않고 공기의 순환이 용이하게 하도록 '∪'자 형태로 형성하는 것이 바람직하다.

상기 콘크리트블록(5)에는 하나 이상의 공기순환공(51)이 형성되고 중앙에 상기 공기순환공(51)을 통해 유입된 공기를 상기 지주몸체(1)의 내부로 순환시키도록 순환관(52)이 설치된다.

즉, 상기 콘크리트블록(5)에 공기순환공(51)을 다수 형성함으로써, 외부공기가 공기순환공(51)을 통해 유입되어 지열에 의해 열교환되어 지주몸체(1)로 순환됨으로써, 지주몸체(1)의 온도와 연관되는 태양전지모듈(2)의 지나친 온도상승에 따른 태양전지모듈(2)의 발전 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 것이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주를 이용하여 카메라를 설치 지지한 일예로서, 카메라 외에도 가로등을 설치하여 지지할 수도 있다.

특히, 최근에 군부대에서도 초소 감시용 카메라를 여러대 설치하여 사용하고 있으며, 이를 지지하기 위해 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주가 각광받고 있다.

왜냐하면, 기존에는 한 대의 발전기를 이용하여 생산된 전기를 여러대의 지주에 동시에 공급하다보니 발전기 고장 시 모든 지주에 전원이 제대로 공급되지 못하여 지지 대상물의 작동이 정지되는 사태가 발생하였으며, 따라서, 본 발명에 따른 태양광 발전용 지주를 사용하여 상기와 같은 문제를 해결할 수 있는 것이다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 많은 다양한 자명한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.

1 : 지주몸체
11 : 삽입부
111 : 결합플레이트, 112 : 돌기
12 : 주름부
13 : 회동안내부재
131 : 안내홈, 132 : 지지대, 133 : 슬라이더
14 : 날개형 태양전지모듈
15 : 플랜지
16 : 볼트
2 : 태양전지모듈
21 : 쏠라 셀
22 : 홈
3 : 축전지
4 : 충전제어기
5 : 콘크리트블록
51 : 공기순환공
52 : 순환관

Claims

다면체로 이루어지고 각 면에 태양전지모듈(2)이 삽입되도록 삽입부(11)가 형성되는 지주몸체(1)와;
상기 지주몸체(1)의 삽입부(11)에 삽입되며 태양에너지를 전기에너지로 변환시키기 위한 다수의 쏠라 셀(21)이 조립되어 구성되는 태양전지모듈(2)과;
상기 지주몸체(1)의 내부에 설치되어 태양전지모듈(2)로부터 생산된 전기에너지를 충전하는 축전지(3)와;
상기 태양전지모듈(2)로부터 축전지(3)로 공급되는 전기에너지의 과방전과 과충전을 방지하며 축전지(3)에서 공급되는 전기에너지의 출력을 선택적으로 제어하는 충전제어기(4)와;
상기 지주몸체(1)의 하단에 결합되어 상기 지주몸체(1)를 지지하게 되는 콘크리트블록(5)을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 지주.
제1항에 있어서, 상기 지주몸체(1)의 내부 표면에는 표면적을 넓히도록 주름부(12)가 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 지주.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 지주몸체(1)의 외측 상부에 회동안내부재(13)가 형성되고 상기 회동안내부재(13)에 의해 지지되어 상하로 회동 가능하게 다수의 날개형 태양전지모듈(14)이 설치되며,
상기 회동안내부재(13)는 상기 지주몸체(1)의 외부 표면에 형성되는 안내홈(131)과, 일단이 상기 날개형 태양전지모듈(14)의 하부에 고정되고 타단이 상기 안내홈(131)에 삽입되어 슬라이딩되는 지지대(132)로 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 지주.
제1항에 있어서, 상기 삽입부(11)는 상기 지주몸체(1)의 각 면의 양쪽에 직각이 되게 외측으로 돌출 형성되는 결합플레이트(111)와, 상기 결합플레이트(111)의 내측에 돌출 형성되어 상기 태양전지모듈(2)의 측면에 형성된 홈(22)에 삽입되는 돌기(112)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 지주.
제1항에 있어서, 상기 콘크리트블록(5)에는 하나 이상의 공기순환공(51)이 형성되고 중앙에 상기 공기순환공(51)을 통해 유입된 공기를 상기 지주몸체(1)의 내부로 순환시키도록 순환관(52)이 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전용 지주.