KR100909588B1 - 태양광 집광 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 집광장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양의 고도 및/또는 궤도의 변화에 따라 태양광 집광판을 회동시킴으로써 집광효율을 극대화하기위한 태양광 집광장치에 관한 것이다. 또한 이러한 태양광 집광장치를 건물일체형(BIPV)방식에 적합한 형태로 구현한 것이다.
본 발명은, 부재의 내부가 빈 중공부(11)가 구비된 베이스 프레임(base frame, 10); 상기 베이스 프레임(10)의 내부면에 다수개 설치되며, 상기 베이스 프레임(10)과 연결되어 회전할 수 있도록 회전축(21)에 의해 고정되고, 태양의 궤도에 따라 회전하는 회전판(20); 상기 각각의 회전판(20)의 상부면에 고정되며, 태양광을 집광하는 태양광 집광판(30); 상기 각각의 회전판(13)의 회전을 위해 베이스 프레임의 중공부(11)에 베어링(bearing, 22)이 구비되며, 상기 베어링(22)을 고정시키는 크랭크(crank, 23); 상기 크랭크(23)의 타측에 체결되는 커넥팅 로드(connecting rod, 24)와 양 단부가 상기 커넥팅 로드의 양측에 각각 체결되는 암(arm, 25); 및 상기 베이스프레임(10)에 고정되어 상기 암(25)을 좌우로 왕복운동시키는 회전기구(40); 등을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이에 따라 본 발명은 상기와 같은 구조로 인하여 태양광 집광효율을 극대화 할 수 있으며, 특히 좌우회동을 원활하게 할 수 있다. 특히 본 발명은 추적형 시스템에 뿐만 아니라 건물일체형(BIPV)방식에도 적용 가능한 효과가 있다.
베이스 프레임, 회전판, 태양광 집광판, 크랭크, 커넥팅 로드, 암

Description

태양광 집광 장치{An apparatus for condensing sunlight}
도 1은 일반적인 고정형 태양광 집광장치를 나타내는 사시도.
도 2는 일반적인 추적형 태양광 집광장치를 나타내는 사시도.
도 3은 건물일체형 태양광 집광장치를 나타내는 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 집광장치의 사시도.
도 5는 본 발명에 따른 태양광 집광장치의 좌우회동장치의 요부 사시도.
도 6는 본 발명에 따른 태양광 집광장치의 좌우회동장치를 나타내는 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 상기 좌우회동장치의 동력전달장치를 나타내는 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 집광장치의 상하회동기구를 나타내는 사시도.
도 9은 본 발명에 따른 태양광 집광장치의 제1실시예.
도 10는 본 발명에 따른 태양광 집광장치의 제2실시예.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
베이스 프레임 : 10 중공부 : 11
회전판 : 20 베어링 : 22
크랭크 : 23 커넥팅 로드 : 24
암 : 25 회전기구 : 40
궤도방향추적 센서 : 61 고도방향추적 센서 : 62
센서 지지수단 : 63
본 발명은 태양광 집광장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양의 고도 및/또는 궤도의 변화에 따라 태양광 집광판을 회동시킴으로써 집광효율을 극대화하기위한 태양광 집광장치에 관한 것이다. 또한 이러한 태양광 집광장치를 건물일체형(BIPV)방식에 적합한 형태로 구현한 것이다.
일반적으로 태양광 발전이라 함은 태양 전지에 의하여 태양광을 직접 전력으로 변환하는 발전 방식을 말하며, 이러한 태양광 발전은 태양빛으로 전기를 생성하는 반면, 태양열은 태양빛으로 열을 생산하는 점에서 서로 구분된다.
태양에너지 발전은 다른 발전에 비해 대기오염, 소음, 발열, 진동 등의 공해가 전혀 없는 청정에너지로서, 연료의 수송 및 발전설비의 유지관리가 거의 불필요하며 장치의 수명이 길고 설비 규모의 선택과 설치공사가 쉽다. 발전 용량을 극대화하기위해 태양의 자오선 방향을 수직으로 태양의 위치를 따라가며 그 방향을 바꾸는 정도에 따라 태양추적형, 반 추적형, 고정형 태양전지 설비로 나뉜다.
먼저, 추적형 시스템(tracking array)은 도 2에 도시된 바와 같이 태양광발전시스템의 발전효율을 극대화하기 위한 방식으로 태양의 직사광선이 항상 태양전지판의 전면에 수직으로 입사할 수 있도록 동력 또는 기기조작을 통하여 태양의 위치를 추적해 가는 방식을 말한다. 추적형 태양전지는 추적시스템의 종류에 따라 태양자오선 정보에 의한 위치정보 프로그래밍 시스템과 광센서 자동추적 시스템으로 구분되어 상업화 되고 있다. 태양자오선 정보에 의한 위치정보 프로그래밍 시스템은 시스템이 간단하고 고장요인이 없는 장점이 있는 반면 최대 태양광발전효율 보다는 조금 낮은 효율을 보인다는 단점이 있다. 광센서 자동추적 시스템은 두 개 이상의 광센서를 부착한 후 두개의 광센서로 들어오는 빛의 량이 동일한 지점을 추적하는 방식으로 항상 최대에너지 효율을 보장 할 수 있다는 장점이 있는 반면 구름이 지나가면서 태양광의 굴절을 일으켜 펌핑 현상을 유발한다는 단점이 있다.
다음으로 반고정형 시스템 (semi - tracking array)태양전지 어레이 경사각을 계절 또는 월별에 따라서 상하로 위치를 변화시켜주는 방식으로 일반적으로 사계절에 한 번씩 어레이 경사각을 변화시키는 방식을 반고정형 시스템이라고 한다. 반고정형 어레이의 발전량은 고정식과 추적식의 중간 정도로써 고정식에 비교하여 보통 20% 가량의 발전량 증가를 가져온다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이 고정형 시스템 (fixed array)은 가장 값싸고 안정된 구조로써 비교적 원격지역에 설치면적의 제약이 없는 곳에 많이 이용되 고 있다. 특히 도서지역 등 풍속이 강한 곳에 설치하는 것이 보통이다. 추적형, 반고정형에 비하여 발전효율은 낮은 반면에 초기 설치비가 적게 들고 보수 관리에 따른 위험이 없어서 상대적으로 많이 이용되는 어레이 지지방법이다. 국내의 도서용 태양광시스템에서는 이와 같은 고정형 시스템을 표준으로 한다.
특히, 도 3에 도시된 바와 같이 건물일체형 태양광 발전 시스템(BIPV : Building Integrated Photovoltaic System)은 태양에너지로부터 전기를 생산해 발생된 전력을 소비자에게 공급해 주는 역할 이외에도 건물일체형 태양광모듈(BIPV용 모듈)을 건축물 외장재로 사용함으로써, 건설비용 감소 및 건물의 가치를 높이는 디자인 요소로 사용될 수 있다. 특히, 지상의 설치 가능면적이 부족한 우리나라의 지형적 특성을 감안할 때, 매우 유용하게 활용될 수 있는 기술이다. (태양광 발전시설의 설계 및 설치, 영남대학교 디스플레이화학공학부 논문 참조)
본 발명은 태양광 집광효율을 극대화 하기위한 것으로 추적형 시스템에 적합할 뿐만 아니라 건물일체형(BIPV)방식에도 적용 가능한 태양광 집광장치를 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 부재의 내부가 빈 중공부(11)가 구 비된 베이스 프레임(base frame, 10); 상기 베이스 프레임(10)의 내부면에 다수개 설치되며, 상기 베이스 프레임(10)과 연결되어 회전할 수 있도록 회전축(21)에 의해 고정되고, 태양의 궤도에 따라 회전하는 회전판(20); 상기 각각의 회전판(20)의 상부면에 고정되며, 태양광을 집광하는 태양광 집광판(30); 상기 각각의 회전판(13)의 회전을 위해 베이스 프레임의 중공부(11)에 베어링(bearing, 22)이 구비되며, 상기 베어링(22)을 고정시키는 크랭크(crank, 23); 상기 크랭크(23)의 타측에 체결되는 커넥팅 로드(connecting rod, 24)와 양 단부가 상기 커넥팅 로드의 양측에 각각 체결되는 암(arm, 25); 및 상기 베이스프레임(10)에 고정되어 상기 암(25)을 좌우로 왕복운동시키는 회전기구(40); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명은 건물일체형 방식에 적합하도록, 건물의 외벽 또는 지붕의 상부에 일정거리로 이격되어 설치되며, 부재의 내부가 빈 중공부(11)가 구비된 베이스 프레임(10); 상기 베이스 프레임(10)의 내부면에 다수개 설치되며, 상기 베이스 프레임(10)과 연결되어 회전할 수 있도록 회전축(21)을 중심으로 회전하는 회전판(20); 상기 각각의 회전판(20)의 상부면에 고정되며, 태양광을 집광하는 태양광 집광판(30); 상기 각각의 회전판의 회전을 위해 베이스 프레임의 중공부(11)에 베어링(22)이 구비되며, 상기 베어링(22)을 고정시키는 크랭크(23); 상기 크랭크(23)의 타측에 체결되는 커넥팅 로드(24)와 양 단부가 상기 커넥팅 로드의 양측에 각각 체결되는 암(25); 및 상기 베이스프레임(10)에 고정되며 상기 암(25)을 좌우로 왕복운동시키는 모터(40); 을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 양자의 공통점으로,
본 발명은 상기 베이스 프레임(10)의 하부에 연결되며, 상기 베이스 프레임(10)을 태양의 고도에 따라 상하 운동시키는 상하운동기구(50)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명은 상기 베이스 프레임(10)의 상부면에 체결되며, 상기 회전기구(40)의 회전량을 제어할 수 있도록 궤도방향추적 센서(61)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 태양광 집광장치는 상기 베이스 프레임(10)의 상부면에 체결되며, 상기 상하운동기구(50)의 운동량을 제어할 수 있도록 고도방향추적 센서(62)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 태양광 집광장치는 상기 크랭크(23)의 상부면에 구비되어, 상기 크랭크의 회전각을 제어할 수 있도록 마이크로스위치가 더 구비되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 마이크로스위치는 힌지 레버형(hinge lever type) 마이크로스위치(26)인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 궤도방향추적 센서 및 고도방향추적 센서는 각각 윗면으로 갈수록 넓이가 점감하는 삼각기둥형태의 센서 지지수단(63)에 다수개 고정되는 것을 특징으로 한다.
이하 첨부한 도면을 참조로 상술하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 집광장치의 사시도이며, 도 5는 본 발명에 따른 태양광 집광장치의 좌우회동장치의 요부 사시도이고, 도 6는 본 발명에 따른 태양광 집광장치의 좌우회동장치를 나타내는 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 상기 좌우회동장치의 동력전달장치를 나타내는 사시도이다. 마지막으로 도 8은 본 발명에 따른 태양광 집광장치의 상하회동기구를 나타내는 사시도이다.
즉 본 발명에 따른 태양광 집광장치를 지면 등에 고정시킬 수 있을 것이다. 도시하지는 아니하였으나, 지면과 본 발명에 따른 태양광 집광장치를 상호 적당한 용도 및 장소에 맞게 고정함으로써 가능할 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 도 4 내지 도 7에 도시된 바와 같이 먼저, 부재의 내부가 빈 중공부(11)가 구비된 베이스 프레임(base frame, 10)이 구비됨이 바람직하다. 즉 상기 베이스 프레임의 형상에 있어서 하기하는 베어링(22)이 고정될 수 있는 형상이면 적합할 것이다. 본원발명에서는 대략 사각기둥 형상을 도시(도5 및 도6 참조)하였으나, 디귿자형 또는 H빔 형상의 베이스 프레임이 상호 체결되어 도 4에 도시된 바와 같은 프레임(10)을 형성하여도 본 발명의 실시에 있어서 문제되지 않을 것이다.
상기 베이스 프레임(10)의 내부면에 다수개 설치되며, 상기 베이스 프레임(10)과 연결되어 회전할 수 있도록 회전축(21)에 의해 고정되고, 태양의 궤도에 따라 회전하는 회전판(20)이 대략 사각형상의 베이스 프레임(10)의 중앙부에 위치하게 된다. 도 4에 도시된 바와 같이 상기 회전판(20)은 베이스 프레임(10)의 크기에 맞추어 다수개 구비될 수 있을 것이다. 상기 회전판(20)의 상부면에는 태양광 집광판(30)이 구비된다. 상기 태양광 집광판(30)은 일반적인 형상으로 구비될 수 있다.
본 발명의 가장 큰 특징인 좌우회동장치에 대하여 상술하도록 한다. 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명에서는 상기 각각의 회전판(13)의 회전을 위해 베이스 프레임의 중공부(11)에 베어링(bearing, 22)이 구비되며, 상기 베어링(22)을 고정시키는 크랭크(crank, 23); 상기 크랭크(23)의 타측에 체결되는 커넥팅 로드(connecting rod, 24)와 양 단부가 상기 커넥팅 로드의 양측에 각각 체결되는 암(arm, 25); 및 상기 베이스프레임(10)에 고정되어 상기 암(25)을 좌우로 왕복운동시키는 회전기구(40); 를 포함하는 것을 특징으로 한다.
즉, 도 4 및 6에 도시된 바와 같이 상기 회전기구(40)는 베이스 프레임(10)의 중앙부에 위치하는 것이 바람직하다. 여기서 상기 회전기구(40)는 모터인 것이 바람직하며, 더욱 구체적으로, 감속기(미도시)가 구비되거나, 또는 감속기가 내장된 웜기어드모터(worm geared motor)인 것이 바람직하다. 이러한 회전기구가 베이스 프레임(10)에 고정되며 회전축이 베어링을 매개로 하여 크랭크(23) 및 상기 크랭크의 하부에 체결되는 커텍팅 로드(24), 상기 커텍팅 로드(24)의 단부에 각각 체결되는 암(25)으로 연결된다.
이러한 구조로 인하여, 회전기구(40)가 회전시 회전력이 크랭크(23), 커텍팅 로드(24) 및 암 순으로 전달되어, 회전기구(40)의 회전운동이 상기 암(25)의 직선운동으로 변하게 된다. 또한 상기 암(25)의 직선운동이 타측에 구비된 회전판(20)을 회전시킬 수 있도록 된 구조이다.
바람직하게는, 상기 회전기구(40)의 단부에 구비된 크랭크(26)에는 도 5도 도시된 바와 같이 다양한 마이크로 스위치(미도시)가 구비된다. 보다 구체적으로는 힌지 레버형(hinge lever type) 마이크로스위치(26)가 구비된다. 즉, 이러한 구성으로 인하여 상기 회전기구(40)의 회전력이 상기 암(25)에 지나치게 전달되지 않도록 하기 위해 일정각도를 제어할 수 있을 것이다. 상기 크랭크(26)가 적정 각도를 회전하게 되면, 상기 힌지 레버형 마이크로스위치(26)가 상기 크랭크(26)를 더 이상 회전할 수 없도록 하는 것이다. 이를 위해 상기 힌지 레버형 마이크로스위치(26)는 도 5에 도시된 바와 같이 좌우측으로 2개 구비되는 것이 바람직하다.
본 발명은 도 8에 도시된 바와 같이 상기 베이스 프레임(10)의 하부에 연결되며, 상기 베이스 프레임(10)을 태양의 고도에 따라 상하 운동시키는 상하운동기 구(50)를 더 포함하는 것이 바람직하다.
즉, 베이스 프레임(10)을 상하 운동 시키기 위하여 양측에 힌지(11a, 11b)를 구비하고, 일측에 상하 운동수단(50)을 구비함으로써 상하운동시킬 수 있을 것이다. 여기서 상하 운동수단(50)은 엑츄에이터인 것이 바람직하다. 또한 상기 엑츄에이터의 상부 로드(51)에는 상기 로드(51)를 감싸는 벨로우즈(52)가 구비되는 것이 바람직하다. 상기 벨로우즈(52)가 구비됨으로 인하여 상하운동정도를 유관으로 식별할 수 있을 것이다. 도 8에서는 상하운동의 일부 실시예를 도시한 것일 뿐 하부에 구비된 H빔형태의 틀(70)은 다양한 구조 변경이 가능할 것이다. 즉, 지면에 고정할 때에는 베이스 프레임(10)을 지상에 일정높이 올리기 위해 상기 H빔 형태의 틀(70)의 하부 또는 베이스 프레임(10)을 고정시킬 수 도 있을 것이다. 단지, 도 7과 같은 형상을 구비한 것은 건물일체형(BIPV) 태양광 집광장치의 설치에 용이하도록 한 구조이다.
또한, 태양광을 추적(tracking)하여 자동 회동할 수 있도록, 상기 태양광 집광장치는 상기 베이스 프레임(10)의 상부면에 체결되며, 상기 회전기구(40)의 회전량을 제어할 수 있도록 궤도방향추적 센서(61) 및/또는 고도방향추적 센서(62)가 더 구비되는 것이 바람직하다.
상기 궤도방향추적 센서(61)의 경우 태양의 궤도에 따라 회전기구(40, worm geared motor)의 회전량을 제어하는 기능을 수행하게 되고, 고도방향추적 센서(62)의 경우 태양의 고도에 따라 상하운동수단(50, 엑츄에이터)을 제어하게 된다.
바람직하게는, 상기 궤도방향추적 센서 및 고도방향추적 센서는 각각 윗면으로 갈수록 넓이가 점감하는 삼각기둥형태의 센서 지지수단(63)에 다수개 고정되는 것이 바람직하다. 이는 태양의 고도 및 궤도에 따라 보다 정밀하게 상기 센서(61, 62)들이 태양광을 감지하도록 하기 위함이다. 또한, 도시하지는 아니하였으나, 센서보호캡이 센서 지지수단을 감싸도록 함으로써, 기후조건에 따른 변화없이 정밀측정을 가능하게 할 수 있을 것이다.
도 9 및 10은 건물일체형(BIPV) 태양광 집광장치의 설치예를 도시한 사시도 이다. 이는 건물외벽에 설치하게 되는 것으로써, 상기 회동수단들(40, 50)에 의해 태양의 고도 및/또는 궤도에 따라 자동 회전하게 되는 것이다. 여기서, 상기 회동수단을 좌우(모터구동) 및 상하운동(엑츄에이터 구동)으로 한정한 바 있으나, 이는 설명을 용이하게 한 것일 뿐, 상호 변경이 가능한 것은 자명한 사실이다. 즉, 좌우회동을 엑츄에이터에 의해 가능하며, 상하운동을 모터에 의해 가능할 것이다.
이에 따라 본 발명은 상기와 같은 구조로 인하여 태양광 집광효율을 극대화 할 수 있으며, 특히 태양광 집광판의 좌우 및 상하회동을 원활하게 할 수 있다. 특히 본 발명은 추적형 시스템에 뿐만 아니라 건물일체형(BIPV)방식에도 적용 가능한 효과가 있다.

Claims (17)

  1. 부재의 내부가 빈 중공부(11)가 구비된 베이스 프레임(base frame, 10);
    상기 베이스 프레임(10)의 내부면에 다수개 설치되며, 상기 베이스 프레임(10)과 연결되어 회전할 수 있도록 회전축(21)에 의해 고정되고, 태양의 궤도에 따라 회전하는 회전판(20);
    상기 각각의 회전판(20)의 상부면에 고정되며, 태양광을 집광하는 태양광 집광판(30);
    상기 각각의 회전판(13)의 회전을 위해 베이스 프레임의 중공부(11)에 베어링(bearing, 22)이 구비되며, 상기 베어링(22)을 고정시키는 크랭크(crank, 23);
    상기 크랭크(23)의 타측에 체결되는 커넥팅 로드(connecting rod, 24)와 양 단부가 상기 커넥팅 로드의 양측에 각각 체결되는 암(arm, 25);
    상기 베이스프레임(10)에 고정되어 상기 암(25)을 좌우로 왕복 운동시키는 회전기구(40); 및
    상기 베이스프레임(10)의 하부에 연결되며, 상기 베이스 프레임(10)을 태양의 고도에 따라 상하 운동시키는 상하운동기구(50);
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 태양광 집광장치는 상기 베이스 프레임(10)의 상부면에 체결되며, 상기 회전기구(40)의 회전량을 제어할 수 있도록 궤도방향추적 센서(61)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 태양광 집광장치는 상기 베이스 프레임(10)의 상부면에 체결되며, 상기 상하운동기구(50)의 운동량을 제어할 수 있도록 고도방향추적 센서(62)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 태양광 집광장치는 상기 크랭크(23)의 상부면에 구비되어, 상기 크랭크의 회전각을 제어할 수 있도록 마이크로스위치가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 마이크로스위치는 힌지 레버형(hinge lever type) 마이크로스위치(26)인 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  7. 제 1 항, 제3항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 회전기구는 모터(motor, 40)이며, 상기 상하운동기구는 액츄에이터(actuator, 50)인 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 모터는 웜 기어드 모터(worm geared motor, 40)인 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 액츄에이터(50)의 로드(rod, 51)에는 벨로우즈 튜브(bellows tube, 52)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 궤도방향추적 센서 및 고도방향추적 센서는 각각 윗면으로 갈수록 넓이가 점감하는 삼각기둥형태의 센서 지지수단(63)에 다수개 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  11. 건물의 외벽 또는 지붕의 상부에 일정거리로 이격되어 설치되며, 부재의 내부가 빈 중공부(11)가 구비된 베이스 프레임(10);
    상기 베이스 프레임(10)의 내부면에 다수개 설치되며, 상기 베이스 프레임(10)과 연결되어 회전할 수 있도록 회전축(21)을 중심으로 회전하는 회전판(20);
    상기 각각의 회전판(20)의 상부면에 고정되며, 태양광을 집광하는 태양광 집광판(30);
    상기 각각의 회전판의 회전을 위해 베이스 프레임의 중공부(11)에 베어링(22)이 구비되며, 상기 베어링(22)을 고정시키는 크랭크(23);
    상기 크랭크(23)의 타측에 체결되는 커넥팅 로드(24)와 양 단부가 상기 커넥팅 로드의 양측에 각각 체결되는 암(25);
    상기 베이스프레임(10)에 고정되며 상기 암(25)을 좌우로 왕복운동시키는 모터(40); 및
    상기 베이스 프레임(10)의 하부에 연결되며, 상기 베이스 프레임(10)을 상하 운동시키는 엑츄에이터(50);
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  12. 삭제
  13. 제 11 항에 있어서,
    상기 모터는 웜 기어드 모터(warm geared motor, 40)인 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 태양광 집광장치는 상기 크랭크의 상부면에 구비되어, 상기 크랭크의 회전각을 제어할 수 있도록 마이크로스위치(26)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  15. 제 11 항, 제13항 및 제 14 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 태양광 집광장치는 상기 베이스 프레임(10)의 상부면에 체결되며, 상기 모터(40)의 회전량을 제어할 수 있도록 궤도방향추적 센서(63)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 태양광 집광장치는 상기 베이스 프레임(10)의 상부면에 체결되며, 상기 엑츄에이터(501)의 운동량을 제어할 수 있도록 고도방향추적 센서(62)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
  17. 제 16 항에 있어서,
    상기 궤도방향추적 센서 및 고도방향추적 센서는 각각 윗면으로 갈수록 넓이가 점감하는 삼각기둥형태의 센서 지지수단(62)에 다수개 고정되는 것을 특징으로 하는 태양광 집광장치.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102598307A (zh) * 2009-09-15 2012-07-18 3dS家庭有限公司 太阳光收集装置
KR102534433B1 (ko) * 2022-12-09 2023-05-26 주식회사명품에너지코리아 태양광 패널을 이용한 지붕 설치 시스템

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101121425B1 (ko) * 2009-01-21 2012-03-15 주식회사 글로실 태양집광부가 구비된 식물재배용 해가림장치
KR101220723B1 (ko) * 2010-07-01 2013-01-18 박재성 방위각센서를 이용한 ｂｉｐｖ시스템
KR101070404B1 (ko) * 2011-04-08 2011-10-06 주식회사 홀인원 태양 전지 외벽을 이용한 건축 구조물
KR101374231B1 (ko) * 2012-07-04 2014-03-14 주식회사 대산테크 태양광 패널이 내재된 복층유리 장치
KR102274301B1 (ko) * 2014-03-14 2021-07-07 주성엔지니어링(주) 태양광 발전장치 및 이를 이용한 태양광 발전 방법
KR102354347B1 (ko) * 2019-09-06 2022-01-21 주식회사 수우 태양광 발전장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010011841A (ko) * 1999-07-30 2001-02-15 윤덕용 2축 광역 아날로그 태양센서
JP2003324210A (ja) * 2002-04-30 2003-11-14 Yoshitaka Karasawa パネル分割型、太陽追尾式ソーラーパネルシステム

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20010011841A (ko) * 1999-07-30 2001-02-15 윤덕용 2축 광역 아날로그 태양센서
JP2003324210A (ja) * 2002-04-30 2003-11-14 Yoshitaka Karasawa パネル分割型、太陽追尾式ソーラーパネルシステム

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102598307A (zh) * 2009-09-15 2012-07-18 3dS家庭有限公司 太阳光收集装置
KR102534433B1 (ko) * 2022-12-09 2023-05-26 주식회사명품에너지코리아 태양광 패널을 이용한 지붕 설치 시스템

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