KR100916766B1 - Wall face-type device for tracking sunlight - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 벽면형 태양광 추적장치에 관한 것으로, 빌딩 등 건물 외벽에 부착 및 회전되어 태양에너지를 수집 및 이를 이용한 발전을 실시할 수 있음과 동시에 지열도 이용하여 건물에 이용되는 에너지원을 대체할 수 있는 벽면형 태양광 추적장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wall-type solar tracking device, which can be attached and rotated on the outer wall of a building, such as a building, to collect solar energy and perform power generation using the same, and at the same time, replace geothermal energy sources used in buildings. It relates to a wall-type solar tracking device that can be.
일반적으로, 태양광 발전시스템은 태양 빛에 의해 전기 에너지를 발생하는 태양전지모듈로부터 직류전력을 공급받아 상전계통과 주택에 안정된 전력을 공급하는 발전설비로, 고품질의 전기를 정전 없이 저렴하고, 안전하며, 편리하게 사용할 수 있는 자연 친화적인 발전시스템이다.Generally, photovoltaic power generation system is a power generation equipment that supplies DC power from a solar cell module that generates electrical energy by solar light and supplies stable power to a phase electric system and a house. It is a natural friendly power generation system that can be used conveniently.
이러한 환경 친화적 태양광 발전시스템은 전력을 안정적으로 생산하여 공급해야 하는 전제 조건에 의해 양호한 태양 빛의 일사조건이 우선되며, 태양전지모듈의 설치면적 확보 및 설치의 용이성, 그림자의 간섭 정도, 전력 간선과의 설치 용이성 등의 조건을 만족하여야 한다.Such environmentally friendly photovoltaic power generation system takes priority of good solar light due to the premise that the power must be produced and supplied stably, and secures the installation area of the solar cell module, ease of installation, degree of interference of shadow, and power mains. Conditions such as the ease of installation of the
종래에는 태양광 발전을 위한 태양전지모듈을 지붕 또는 옥상에만 한정하여 설치되게 함으로써, 비교적 고가인 태양광 발전의 경제성을 확보하기 위해 보다 광범위한 설치 장소를 필요로 하게 되었다.In the related art, a solar cell module for photovoltaic power generation is limited to a roof or a rooftop, and thus, a wider installation place is required to secure economical efficiency of relatively expensive solar power.
이에 따라, 한국등록실용 제0403768호에는 건물의 외벽에 편리하고 신속하며 견고하게 태양전지모듈이 설치되게 하여 여름철 건물에 대한 냉방부하가 감소되게 하는 한편, 건물 외벽의 디자인이 미려하게 되게 하고, 보다 넓은 면적을 갖는 고효율의 태양전지로 사용될 수 있게 하되, 벽면에 대해 경사지게 설치되게 하는 한편, 환기구가 설치되게 하여 태양전지모듈의 효율이 저감되는 것이 방지될 수 있게 하는 건물 외벽 설치형 태양광 발전장치가 개시되어 있다.Accordingly, Korean Registered Room No.0403768 allows the solar cell modules to be installed on the exterior wall of the building conveniently, quickly and robustly, thereby reducing the cooling load on the building during summer, while making the exterior wall design beautiful. The building exterior wall mounted solar power generation device which can be used as a high efficiency solar cell having a large area, but is inclined with respect to the wall surface, and a ventilation hole is installed to prevent the efficiency of the solar cell module from being reduced. Is disclosed.
이를 도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 브래킷(100)과 태양전지모듈(200)로 구성되며, 상기 브래킷(100)에 의해 태양전지모듈(200)이 지지되어 외벽에 고정될 수 있도록 이루어진다.1 and 2, the
그리고, 상기 태양전지모듈(200)의 효율성을 높이기 위해 환기구를 설치하여 과열로 인한 태양광 발전율 감소를 막도록 이루어진다.Then, by installing a vent to increase the efficiency of the
따라서, 태양전지모듈(200)은 브래킷(100)으로 벽(W)에 대해 일정 경사를 이룬 상태를 가지며, 건물의 외벽 디자인이 미려하게 됨과 동시에 여름철 과다한 소비전력량을 줄일 수 있도록 이루어진다.Therefore, the
그러나, 종래기술에 따른 태양광 발전장치는 일정각도만을 가지고 방위각 및 고도에 따라 회전되지 않으므로, 태양광을 추적하는 효율이 매우 낮으며, 환기구에서 출력되는 열인 에너지원을 외부로 방출시켜 에너지원의 재활용을 실시하지 않 고, 이에 따라 환기구를 설치하는 비용대비 발전 효율은 낮아질 수 있으며, 외부로 방출된 열기가 빌딩이 밀집된 지역에서는 열섬(Heat Island) 현상을 발생시키는 등의 문제점이 있었다.However, since the photovoltaic device according to the prior art has only a certain angle and does not rotate according to azimuth and altitude, the efficiency of tracking solar light is very low, and the energy source, which is heat output from the ventilation port, is discharged to the outside. As a result, the efficiency of power generation can be lowered compared to the cost of installing the ventilation openings, and heat heat is generated in the area where the heat emitted from the outside is concentrated.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로, 건물의 외벽에 부착된 태양에너지판넬을 수평 및 수직으로 회전가능케 하여, 건물에서 사용되는 에너지원 중 일부를 대체할 수 있어 전력부하를 감소시킬 수 있는 벽면형 태양광 추적장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, it is possible to rotate the solar panel attached to the outer wall of the building horizontally and vertically, to replace some of the energy source used in the building to reduce the power load It is an object of the present invention to provide a wall-type solar tracking device.
본 발명의 다른 목적은 태양에너지판넬의 하부면에 냉각 파이프를 설치하여 과열로 인한 효율이 저하되는 것을 막음과 동시에 상기 냉각 파이프를 순환한 냉각수가 얻은 열을 이용하여 난방 등에 이용할 수 있어 에너지 재활용이 가능한 벽면형 태양광 추적장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to install a cooling pipe on the lower surface of the solar energy panel to prevent the efficiency decrease due to overheating and at the same time can be used for heating using the heat obtained by the cooling water circulated through the cooling pipe energy recycling is To provide a wall solar tracking device possible.
본 발명의 또 다른 목적은 건물 외벽에 부착된 다수개의 태양에너지판넬에 고장이 발생하면 점등되는 표시등을 구비하여 고장이 발생한 판넬을 식별하기 쉽도록 이루어져 교환 및 수리가 간편해지는 벽면형 태양광 추적장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to provide a light indicator that is turned on when a plurality of solar energy panels attached to the exterior wall of the building has a light that is turned on, so that it is easy to identify the panel in which the failure occurs, so that the replacement and repair of the wall type solar tracking device is simple. To provide.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 벽면형 태양광 추적장치를 둘러싸는 케이스를 더 구비하여 태양에너지판넬과 벽면에 고정되는 부분으로 바람, 이물질 등이 유입되어 초래될 수 있는 고장 및 파손을 미연에 방지할 수 있는 벽면형 태양광 추적장치를 제공하는 데 있다.Another object of the present invention further comprises a case surrounding the wall-type solar tracking device to prevent the failure and damage that may be caused by the inflow of wind, foreign substances, etc. to the part fixed to the solar panel and the wall To provide a wall solar tracking device that can be.
본 발명의 또 다른 목적은 상기 태양에너지판넬에 다수개의 발광장치를 부착하여 건물 외벽에 부착되어 일정 문양 또는 이미지를 나타낼 수 있어 조경 효과 및 광고 효과를 거둘 수 있는 벽면형 태양광 추적장치를 제공하는 데 있다.Still another object of the present invention is to attach a plurality of light emitting devices to the solar panel to be attached to the building exterior wall to provide a predetermined pattern or image to provide a wall-type solar tracking device that can achieve a landscape effect and advertising effect There is.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 건물 외벽에 지지되도록 부착되는 벽면부착부; 상기 벽면부착부의 전방에 배치되어, 상기 벽면부착부에 의해 지지되는 서브프레임; 상기 서브프레임의 전방에 설치되며, 후방에서 연직의 스윙축선과 수평의 요잉축선을 중심으로 회전되는 판넬지지체; 상기 판넬지지체의 전방에 설치되어, 태양광을 흡수하여 전력을 생산하기 위한 태양에너지판넬; 상기 판넬지지체에 연결되는 스윙구동수단; 상기 서브프레임에 연결되어, 상기 판넬지지체를 요잉축 중심으로 회전시키는 요잉구동수단을 포함하며, 상기 스윙구동수단은 판넬지지체와 서브프레임 사이에 배치되는 것이며, 파워 실린더, 상기 파워 실린더의 출력단과 연결되는 연결부재, 상기 연결부재와 연결된 지지축, 상기 지지축의 양단에 그 일단이 연결된 각각 2 개씩의 제1 링크 및 제2 링크로 구성되되, 상기 2개의 제1 링크 중 1개의 타단은 판넬지지체에 연결되고, 나머지 1개의 타단은 서브프레임에 연결되며, 상기 2개의 제2 링크 중 1개의 타단은 판넬지지체에 연결되고, 나머지 1개의 타단은 서브프레임에 연결되는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a wall attachment portion that is attached to be supported on the building outer wall; A subframe disposed in front of the wall attachment part and supported by the wall attachment part; A panel support installed at a front of the subframe and rotated around a vertical swing axis and a horizontal yaw axis at a rear side thereof; A solar energy panel installed in front of the panel support and configured to absorb sunlight and produce electric power; Swing driving means connected to the panel support; It is connected to the subframe, comprising a yawing driving means for rotating the panel support around the yaw axis, the swing driving means is disposed between the panel support and the subframe, the power cylinder, the output end of the power cylinder is connected And a first link and a second link, each having one end connected to both ends of the support shaft, and one end of the two first links connected to the panel support. The other end is connected to the subframe, one end of the two second links is connected to the panel support, and the other end is connected to the subframe.
그리고, 상기 요잉구동수단은 스크류 모터인 구동모터; 상기 구동모터에 의해 회전되고, 일정한 간격의 피치가 형성된 스크류 나사; 상기 스크류 나사의 피치에 대응되는 홈이 형성되고, 상기 스크류 나사가 회전되면 직선 방향으로 이동되는 스크류 너트; 상기 스크류 너트와 연결되어 상기 스크류 너트의 직선 운동으로 회전되는 핀; 상기 핀과 일체로 형성되어, 상기 핀의 회동력을 전달받아 회전하는 샤프트를 포함하는 것을 특징으로 한다.The yaw driving means includes a drive motor which is a screw motor; A screw screw rotated by the drive motor and having a pitch of a predetermined interval; A screw nut formed with a groove corresponding to the pitch of the screw screw and moved in a linear direction when the screw screw is rotated; A pin connected to the screw nut and rotating in a linear motion of the screw nut; It is formed integrally with the pin, characterized in that it comprises a shaft that receives the rotational force of the pin to rotate.
더불어, 상기 서브프레임은 상기 샤프트의 양단이 관통되도록 연결되어 일체로 형성된 제1 힌지 및 제2 힌지를 포함하여, 상기 샤프트의 회전이 발생되면 상기 제1 힌지 및 제2 힌지를 통해 전달된 회전력으로 상기 서브프레임이 회전되는 것을 특징으로 한다.In addition, the subframe includes a first hinge and a second hinge which are integrally formed so that both ends of the shaft are penetrated, and when the rotation of the shaft is generated, the subframe includes the rotation force transmitted through the first hinge and the second hinge. The subframe is rotated.
또, 상기 벽면부착부는 상기 샤프트의 양단이 관통되도록 연결된 제3 힌지 및 제4 힌지를 포함하여, 상기 샤프트의 회전력이 상기 제3 힌지 및 제4 힌지를 통해 상기 벽면부착부로 전달되지 않는 것을 특징으로 한다.The wall attachment part may include a third hinge and a fourth hinge connected to both ends of the shaft so that the rotational force of the shaft is not transmitted to the wall attachment part through the third hinge and the fourth hinge. do.
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한편, 상기 판넬지지체와 서브프레임에는 상기 제1 링크와 제2 링크와 각각 연결되는 제1 링크결합부 및 제2 링크결합부가 형성된 것을 특징으로 한다.On the other hand, the panel support and the subframe is characterized in that the first link coupling portion and the second link coupling portion connected to the first link and the second link, respectively.
바람직하게는, 상기 벽면형 태양광 추적장치는 상기 태양에너지판넬의 하부면 중 상기 벽면 부착부를 제외한 나머지 부분에 위치되는 냉각수 파이프를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the wall-type solar tracking device is characterized in that it further comprises a coolant pipe located in the remaining portion of the lower surface of the solar panel except for the wall attachment portion.
이때, 상기 냉각수 파이프는 상기 건물 내의 난방 시설과 연계되어 상기 냉각수 파이프 내의 냉각수가 흡수한 열을 상기 건물의 난방에 이용되도록 설치되는 것을 특징으로 한다,In this case, the cooling water pipe is connected to the heating facility in the building, characterized in that the heat absorbed by the cooling water in the cooling water pipe is installed to be used for heating of the building,
바람직하게는, 상기 벽면형 태양광 추적장치는 상기 벽면형 태양광 추적장치 의 외주면을 감싸도록 형성된 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.,Preferably, the wall type solar tracking device further comprises a case formed to surround the outer circumferential surface of the wall type solar tracking device.
이때, 상기 케이스는 외풍이 상기 태양에너지판넬 내부로 유입되어 발생되는 소음을 줄이기 위해, 상기 케이스 내부에 구비되는 소음방지재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.At this time, the case is characterized in that it further comprises a noise preventing material provided inside the case in order to reduce the noise generated by the wind is introduced into the solar panel.
그리고, 상기 벽면형 태양광 추적장치는 상기 태양에너지판넬의 상부면 소정 위치에 상기 벽면형 태양광 추적장치의 손상 및 파손으로 인한 고장이 발생되면 점등되는 표시등을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The wall-type solar tracking device may further include an indicator light that is turned on when a failure due to damage or breakage of the wall-type solar tracking device occurs at a predetermined position on an upper surface of the solar energy panel.
또, 상기 표시등은 상기 태양에너지판넬의 각 모서리 중 한 모서리에 위치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the indicator is characterized in that located at one corner of each corner of the solar panel.
더불어, 상기 벽면형 태양광 추적장치는 상기 태양에너지판넬의 상부면 외주연을 따라 다수개 배치되는 발광장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wall-type solar tracking device is characterized in that it further comprises a plurality of light emitting devices arranged along the outer circumference of the upper surface of the solar energy panel.
그리고, 상기 벽면형 태양광 추적장치는 상기 건물 외관과 조화를 이루거나 특징을 주기 위해, 상기 태양에너지판넬 상부면에 위치되고, 색감을 포함한 아크릴판을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the wall-type solar tracking device is characterized in that it further comprises an acrylic plate located on the top surface of the solar energy panel, including the color to match or characterize the building exterior.
이상에서 설명한 바와 같이 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명은 건물 외벽에 설치되어 태양광 발전을 실시하고, 태양에너지판넬의 효율을 높이기 위해 냉각수 파이프를 더 구비함과 동시에 지열로 데워진 냉각수를 재활용함으로써 1차적으로 태양광 발전을 실시하고 2차적으로 건물의 지열을 이용하여 대체 에너지원을 생산 하고, 이에 따라 건물 내에서 소비되는 전력을 자체적으로 생산할 수 있어 전력 소비량을 줄일 수 있으며, 태양광 발전을 통해 생산된 전력을 한전에 공급하여 수입을 창출할 수 있는 등의 효과를 거둘 수 있다.As described above, the present invention having the configuration as described above is installed on the outer wall of the building to perform photovoltaic power generation, and to further improve the efficiency of the solar energy panel, while further providing a coolant pipe and recycling the coolant heated by geothermal heat. Secondly, solar power generation is carried out and secondly, alternative energy sources are produced using the geothermal heat of the building, and accordingly, the power consumed in the building can be produced on its own, thereby reducing power consumption. The electricity generated can be supplied to KEPCO to generate income.
치 발명은 고층 빌딩 또는 건물 외벽에 설치되어 건물에서 사용하는 에너지를 대체할 수 있는 에너지원을 생산할 수 있어 전력사용량을 줄일 수 있도록 이루어지며, 복사열 및 지열을 냉각 파이프를 이용하여 흡수함으로써 태양에너지판넬의 효율을 높임과 동시에 온도가 높아진 냉각수를 난방에 이용하도록 이루어지고, 다수개의 태양에너지판넬의 수리를 용이하게 하기 위해 고장이 발생한 판넬을 표시할 수 있도록 표시등을 점등시키며, 고층 빌딩의 외풍을 맞은 태양에너지판넬에 의해 소음이 발생 또는 외부 이물질이 유입되지 않도록 케이스를 구비하고, 케이스 내에 메쉬 부재를 삽입하여 소음을 더욱 절감시킬 수 있으며, 태양에너지판넬의 외주면에 다수개의 발광장치를 구비하여 이미지 또는 문자 등을 출력하는 등의 건물 외관 조명으로 이용가능하고, 태양의 방위각 및 고도를 따라 태양에너지판넬을 회전시킬 수 있으므로 태양광 발전 효율을 증대시킬 수 있도록 이루어진다.The invention is designed to reduce energy consumption by producing energy sources that can be installed in high-rise buildings or exterior walls of buildings, and absorb radiant and geothermal heat by using cooling pipes. In order to improve the efficiency of the solar panel and to increase the temperature of the cooling water, the indicator lights up to indicate the panel that has failed in order to facilitate the repair of multiple solar panels. The case may be provided to prevent noise or external foreign matter from being introduced by the solar energy panel, and the mesh member may be inserted into the case to further reduce the noise, and the light emitting device may be provided on the outer circumferential surface of the solar panel to provide an image or This can be used to illuminate building exteriors, such as printing characters. Possible, according to the azimuth and elevation of the sun, so to rotate the solar panel is made to be able to increase the photovoltaic power generation efficiency.
이하, 본 발명에 따른 실시예를 첨부된 예시도면을 참고로 하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 3은 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치의 측면도이고, 도 4는 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치의 배면도이다. 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치(1)는 건물 외벽에 부착되기 위해 상기 벽면형 태양광 추적장치(1)의 몸체를 지지하는 벽면부착부(100), 태양의 방위각을 따라 수평축으로 회전하기 위한 요잉구동수단(200), 태양의 고도를 따라 수직축으로 회전하기 위한 스윙구동수단(300), 태양에너지판넬(500)이 지지되기 위하 판넬지지체(400), 상기 벽면부착부(100)와 판넬지지체(400) 사이에 구비된 서브프레임(600)을 포함한다.3 is a side view of the wall-type solar tracking device according to the present invention, Figure 4 is a rear view of the wall-type solar tracking device according to the present invention. As shown in Figures 3 and 4, the wall type
상기 벽면부착부(100)는 건물 외벽에 고정적으로 설치되어 상기 태양에너지판넬(500)이 상기 스윙구동수단(300) 및 요잉구동수단(200)에 의해 회전되도록 지지하기 위한 것이며, 상기 벽면부착부(100)의 상부에는 상기 요잉구동수단(200) 및 스윙구동수단(300)이 설치되기 위한 서브프레임(600)이 구비된다.The
그리고, 상기 서브프레임(600)은 상기 벽면부착부(100)와 힌지로 연결되고, 상기 요잉구동수단(200)의 수평 구동축과 일체로 형성되어 상기 요잉구동수단(200)의 수평 구동축이 회전하면 상기 서브프레임(600)에도 회전력이 전달되어 최종적으로 상기 태양에너지판넬(500)을 수평으로 회전하게 하는 매개체 역할을 하도록 구비된다.The
또, 요잉구동수단(200)은 상기 서브프레임(600)과 일체로 구비되고, 상기 벽면부착부(100)에서는 상기 요잉구동수단(200)을 유격이 있도록 중심만 잡아주는 역할을 실시하므로, 상기 요잉구동수단(200)이 회전하거나 구동되더라도 상기 벽면부 착부(100)에는 그 회전력이 전달되지 않고, 상기 요잉구동수단(200) 만이 구동되도록 이루어진다.In addition, the yaw driving means 200 is provided integrally with the
그리고, 상기 스윙구동수단(300)은 상기 판넬지지체(400)의 소정 위치에 부착되고, 스윙축을 중심으로 회전하기 위한 힘을 받는 하나의 힌지는 상기 서브프레임(600)과 고정되고, 다른 하나의 힌지는 상기 판넬지지체(400)와 고정되는데, 상기 스윙구동수단(300)이 건물의 외벽쪽, 즉 서브프레임(600) 및 벽면부착부(100) 측으로 주는 힘은 모두 상기 판넬지지체(400) 측으로 옮겨지게 되고 즉, 벽면부착부(100)는 고정이므로, 태양에너지판넬(500)을 지지하는 판넬지지체(400)만을 들어올리게 된다.In addition, the swing driving means 300 is attached to a predetermined position of the
여기서, 상기 요잉구동수단(200) 및 스윙구동수단(300)은 모두 직선 운동을 회전 운동으로 변환시켜 상기 태양에너지판넬(500)을 요잉축 및 스윙축을 중심으로 회전시키게 하며, 이에 대한 자세한 설명은 하기에서 설명한다.Here, the yaw driving means 200 and the swing driving means 300 converts the linear motion into a rotary motion to rotate the
본 발명에서는 수평축으로는 중심을 기준으로 15 도씩, 즉 30도 회전가능하며, 수직축으로는 15도 회전가능하도록 이루어지며, 바람에 의한 영향을 최소화시키기 위해 각 구성 요소의 재질을 알루미늄 합금을 사용한다.In the present invention, the horizontal axis can be rotated by 15 degrees, that is, 30 degrees relative to the center, the vertical axis is made to rotate 15 degrees, to minimize the influence of the wind to use the material of each component of the aluminum alloy. .
그리고, 판넬지지체(400)는 그 전방에 태양에너지 수집을 위한 셀이 부착되기 위한 태양에너지판넬(500)을 구비하고, 후방에서는 상기 스윙구동수단(300) 및 요잉구동수단(200)에 의해 스윙축 및 요잉축을 중심으로 수직 및 수평으로 회전하게 된다.In addition, the
덧붙여서, 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치(1)는 상기 벽면부착 부(100)가 상부면으로 위치하도록 설치되어야 하는데, 그 이유는 상기 스윙구동수단(300)이 힌지를 통해 태양에너지판넬(500)을 들어올리는 형태이기 때문이며, 태양을 추적하기 위해서는 하부면, 즉 하늘이 아닌 땅쪽을 향해 상기 태양에너지판넬(500)이 기울어지면 안되기 때문이다.In addition, the wall-type
따라서, 상기 벽면형 태양광 추적장치(1)를 설치할 때, 상기 벽면부착부(100)가 상부를 향하여 상기 태양에너지판넬(500)이 기울어질 때, 하부면을 향하지 않도록 한다.Therefore, when installing the wall-type solar tracking device (1), when the
본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치(1)는 건물의 외벽 및 빌딩 등에 부착되어 건물에서 사용하는 전력량을 절감시키거나 또는 발전된 전력을 한전에 공급하여 새로운 수입원을 마련할 수도 있고, 고정형으로 외벽에 부착되는 것이 아니라 태양의 방위각 및 고도에 따라 수평축 및 수직축을 중심으로 회전하도록 구성되어 추적효율을 20% 이상으로 증가시킬 수 있으며, 노후된 건물의 외관도 미려하게 할 수 있는 부가적인 효과도 지니고 있다.Wall-type solar tracking device (1) according to the present invention is attached to the outer wall and building of the building to reduce the amount of power used in the building or to supply the generated electricity to KEPCO to provide a new source of income, or fixed to the outer wall It is designed to rotate around the horizontal and vertical axis according to the azimuth and altitude of the sun, which can increase the tracking efficiency by more than 20%, and has the additional effect that can make the appearance of the old building beautiful. .
도 5는 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치를 도시한 분해사시도이고, 도 6은 도 5의 벽면형 태양광 추적장치(1) 중 벽면부착부(100)의 배면도이다. 도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치(1)는 벽면부착부(100), 요잉구동수단(200), 스윙구동수단(300), 판넬지지체(400), 태양에너지판넬(500), 서브프레임(600)을 포함한다.5 is an exploded perspective view showing a wall-type solar tracking device according to the present invention, Figure 6 is a rear view of the
여기서, 벽면부착부(100)는 그 하부면에 벽면과 고정되기 위한 다수개의 고 정 프레임 및 패널이 형성되어 있으며, 그 상부면에는 상기 요잉구동수단(200)의 중심을 잡아주지만 일체로 형성되지는 않도록 수직방향으로 각각 제3 힌지(101) 및 제4 힌지(102)가 구비되어 있다.Here, the
또, 서브프레임(600)은 그 하부면에 상기 벽면부착부(100)의 제3 힌지(101) 및 제4 힌지(102)와 겹쳐지는 제1 힌지(601) 및 제2 힌지(602)가 양측에 구비되며, 상기 제1 힌지(601), 제3 힌지(101) 및 제2 힌지(602), 제4 힌지(102)가 겹쳐진 곳의 중심에 상기 요잉구동수단(200)의 샤프트(206)가 관통한다.In addition, the
여기서, 샤프트(206)는 상기 제3 힌지(101) 및 제4 힌지(102)와는 결합되어 있지 않지만, 상기 서브프레임(600)의 제1 힌지(601) 및 제2 힌지(602)와는 일체형으로 결합되어 있기 때문에, 상기 샤프트(206)가 회전하게 되면, 상기 벽면부착부(100)는 회전력을 전달받지 않지만, 상기 서브프레임(600)은 회전력을 전달받아 상기 서브프레임(600) 자체가 상기 샤프트(206)에 의해 회전하게 된다.Here, the
그리고, 상기 서브프레임(600)에는 수평방향으로 각각 판넬 연결부(603, 604)가 구비되며, 이는 상기 서브프레임(600)의 하부에서 태양에너지판넬(500)을 지지하는 판넬지지체(400)의 제3 프레임(403) 및 제4 프레임(404)에 고정되기 위해서이다.In addition, the
또, 요잉구동수단(200)은 스크류 모터인 구동모터(201), 상기 구동모터(201)에 의해 직선 운동을 하는 스크류 너트 등에 의해 회전되는 샤프트(206)가 구비되며, 이는 하기에서 자세히 설명한다.In addition, the yawing driving means 200 is provided with a
그리고, 스윙구동수단(300)은 상기 판넬지지체(400)의 제3 프레임(403) 및 제4 프레임(404)의 사이에 위치하고 상기 판넬지지체(400)와 서브프레임 사이에 배치되는 것으로, 상기 태양에너지판넬(500)을 들어올리기 위해 직선 운동을 실시하는 파워 실린더(301), 연결부재(302), 지지축(303) 및 각각 2개씩의 제1 링크(304), 제2 링크(305)를 포함한다.The swing driving means 300 is disposed between the
여기서, 연결부재(302)는 상기 파워 실린더(301)의 구동 피스톤이 전진하며 직선 운동을 실시하면, 이를 지지축(303)으로 전달해주기 위해 상기 지지축과 상기 구동 피스톤을 연결해주는 역할을 하도록 구비된다.Here, the connecting
그리고, 상기 제1 링크(304) 및 제2 링크(305)는 상기 지지축(303)의 양측에 각각 연결되되, 상기 2개의 제1 링크(304) 중 1개의 타단은 판넬지지체(400)의 제1 링크결합부(410)에 연결되고, 나머지 1개의 타단은 서브프레임(600)의 제2 링크결합부(610)에 연결된다. 마찬가지로, 상기 2개의 제2 링크(305) 중 1개의 타단은 판넬지지체(400)의 제2 링크결합부(420)에 연결되고, 나머지 1개의 타단은 서브프레임(600)의 제2 링크결합부(620)에 연결된다.
이러한 상기 제1 링크(304) 및 제2 링크(305)의 구성은 파워 실린더(301)가 작동할 경우 소정의 각도로 펴졌다 접혔다 하는 기능을 수행한다.The
The configuration of the
삭제delete
따라서, 상기 제1 링크(304) 및 제2 링크(305)의 타단으로 전달된 힘은 각각 상기 판넬지지체(400)와 서브프레임(600)으로 전달되긴 하지만, 상기 서브프레임(600)은 측은 상기 벽면부착부(100)에 의해 고정되어 있으므로, 수직운동을 하지 못하는 상태이기 때문에, 그 힘은 그대로 상기 판넬지지체(400) 측으로 전달되어 상기 태양에너지판넬(500)을 들어올릴 수 있게 되는 것이다.Therefore, although the forces transmitted to the other ends of the
그리고, 상기 판넬지지체(400)는 수평 방향으로 2 개의 프레임, 즉 제1 프레임(401), 제2 프레임(402)이 부착되고, 상기 제1 프레임(401)과 판넬지지체(400)의 외주면 프레임 사이를 구획하도록 제3 프레임(403) 및 제4 프레임(404)이 구비되어 있으며, 상기 제3 프레임(403) 및 제4 프레임(404) 사이에는 상기 스윙구동수단(300)이 고정된다.In addition, the
도 7은 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치 중 요잉구동수단을 상세히 도시한 분해사시도이다. 도 7에서 도시된 바와 같이, 구동모터(201), 커플링(202), 스크류 나사(203), 스크류 너트(204), 핀(205), 샤프트(206)을 포함하여 구성된다.Figure 7 is an exploded perspective view showing in detail the yaw driving means of the wall-type solar tracking device according to the present invention. As shown in FIG. 7, a driving
우선, 구동모터(201)는 감속기 및 커플링(202)을 거쳐 기 설정된 일정한 속도 및 회전수로 스크류 나사(203)를 돌리게 된다.First, the driving
여기서, 스크류 나사(203)는 미세한 피치가 나선형으로 형성되어 있으며, 상기 스크류 나사(203)가 돌게 되면, 상기 스크류 너트(204)는 상기 나선형 피치에 맞는 홈이 형성되어 있으므로, 상기 스크류 너트(204)는 상기 스크류 나사(203)의 회전 방향에 따라 오른쪽 또는 왼쪽으로 직선 운동을 실시하게 된다.Here, the
이에 따라, 상기 핀(205)은 상기 스크류 너트(204)가 이동하는 방향에 직각되도록 상기 스크류 너트(204)를 잡고 있고, 상기 핀(205)에는 상기 샤프트(206)가 일체형으로 연결되어 있기 때문에, 상기 스크류 너트(204)가 중심축으로 직선 운동을 실시하게 되면, 상기 샤프트(206)는 상기 핀(205)에 의해 회전되게 된다.Accordingly, the
이에 대한 개념은 도 8에서 설명한다.The concept thereof is described in FIG. 8.
도 8은 도 7의 구동 원리에 대해 도시된 개념도이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 스크류 나사(203)가 회전하게 되면 상기 스크류 나사(203)의 표면에 형성된 나 선형 나사산이 돌게 된다.FIG. 8 is a conceptual diagram illustrating the driving principle of FIG. 7. Referring to FIGS. 7 and 8, when the
상기 나사산의 간격은 매우 작게 형성되어 미세한 각도 조절이 이루어지게 하는 것이 바람직하며, 상기 스크류 나사(203)가 상기 구동모터(201)에 의해 회전하게 되면, 상기 스크류 너트(204)의 나사 수용홀(204a)에는 상기 나사산에 대응되는 홈이 형성되어 있기 때문에, 상기 스크류 너트(204)가 제자리에서 회전하면 상기 나사 수용홀(204a)에 형성된 홈에 의해 스크류 너트(204)는 직선 방향으로, 즉 오른쪽 또는 왼쪽으로 이동하게 된다.It is preferable that the interval of the screw thread is formed so small that fine angle adjustment is made. When the
그리고, 상기 나사산 수용홀(204a)이 형성된 방향의 수직으로 양측에 핀 연결부(204b)가 형성되어 있으며, 상기 핀 연결부(204b)는 상기 핀(205)의 너트 수용홀(205a)과 연결된다.In addition,
이에 따라, 상기 스크류 너트(204)가 직선 운동을 실시하게 되면, 상기 스크류 너트(204)의 운동 방향에 수직되게 잡고 있는 핀(205)은 너트 수용홀(205a)은 중심축으로 공회전하게 된다.Accordingly, when the
그리고, 상기 핀(205)은 한 개의 판넬에 너트 수용홀(205a)과 샤프트 수용홀(205b)이 형성되어 있기 때문에, 상기 너트 수용홀(205a)은 중심축으로 형성되며, 샤프트 수용홀(205b)과 샤프트(206)는 일체로 형성되어 있기 때문에, 상기 핀(205)이 회전되면서 상기 샤프트(206)도 회전된다.In addition, since the
더불어, 상기 샤프트(206)는 서브프레임(600)의 제1 힌지(601) 및 제2 힌지(602)와 일체로 연결되어 있기 때문에, 상기 제1 힌지(601) 및 제2 힌지(602)를 상기 회전력에 의해 구동시키게 되며, 상기 서브프레임(600)은 상기 판넬지지 체(400)와 연결되어 있기 때문에, 상기 판넬지지체(400)의 상부면에 부착된 태양에너지판넬(500)을 수평 방향으로 회전시킬 수 있다.In addition, since the
(가)는 상기 스크류 너트(204)가 오른쪽으로 이동할 경우를 도시하며, 상기와 같은 경우, 상기 스크류 너트(204)가 이동할지라도 상기 샤프트(206)가 상기 벽면부착부(100)의 제3 힌지(101) 및 제4 힌지(102)에 의해 중심을 잡도록 고정되어 있으므로, 이동은 하지는 못한다.(A) shows the case where the
따라서, 상기 핀(205)은 상기 스크류 너트(204)가 연결된 너트 수용홀(205a) 만이 직선 운동을 실시하고, 샤프트(206)가 연결된 샤프트 수용홀(205b)은 제자리에서 회전하게 된다.Accordingly, only the
이에 따라, 샤프트 수용홀(205b)과 샤프트(206)는 일체로 형성되어 있으므로, 상기 샤프트(206)를 회전시키고, 상기 샤프트(206)의 회전으로 상기 샤프트(206)와 일체로 연결된 서브프레임(600)의 제1 힌지(601) 및 제2 힌지(602)를 회전시켜 서브프레임(600)을 역방향으로 회전시키게 되는 것이다.Accordingly, since the
반대로, (나)는 상기 스크류 너트(204)가 왼쪽으로 이동할 경우를 도시하며, 상기와 같은 경우, 상기 스크류 너트(204)가 이동할지라도 상기 샤프트(206)가 상기 벽면부착부(100)의 제3 힌지(101) 및 제4 힌지(102)에 의해 중심을 잡도록 고정되어 있으므로, 이동은 하지는 못한다.On the contrary, (b) shows a case in which the
따라서, 상기 핀(205)은 상기 스크류 너트(204)가 연결된 너트 수용홀(205a) 만이 직선 운동을 실시하고, 샤프트(206)가 연결된 샤프트 수용홀(205b)은 제자리에서 회전하게 된다.Accordingly, only the
이에 따라, 샤프트 수용홀(205b)과 샤프트(206)는 일체로 형성되어 있으므로, 상기 샤프트(206)를 회전시키고, 상기 샤프트(206)의 회전으로 상기 샤프트(206)와 일체로 연결된 서브프레임(600)의 제1 힌지(601) 및 제2 힌지(602)를 회전시켜 서브프레임(600)을 순방향으로 회전시키게 되는 것이다.Accordingly, since the
여기서, 상기 스크류 나사(203)는 이송 나사(Feed Screw)라고도 한다.Here, the
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 벽면형 태양광 추적장치를 도시한 도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 태양에너지판넬(500)의 상부면 소정부위에 상기 벽면형 태양광 추적장치(1)의 고장 여부를 판단하여 표시등(501)을 점등하도록 한다.9 is a view showing a wall-type solar tracking device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 9, the
그 이유는, 상기 태양에너지판넬(500)은 고층 빌딩 및 건물의 창문이 달리지 않은 외벽에 다수개 부착되기 때문에, 각각의 ID 등과 같은 식별 번호를 부여하고,이를 관리한다고 할지라도 수리 및 교체시 상기 ID로 태양에너지판넬(500)을 구분하기 용이하지 않으므로, 수리 및 교체가 되어야 할 판넬, 즉 고장이 발생한 판넬은 상기 표시등(501)이 점등됨으로써 수리자가 구분이 쉽도록 하는 것이다.The reason is that the
도 10는 본 발명의 실시예에 따른 벽면형 태양광 추적장치를 도시한 도이다. 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치(1)는 태양에너지판넬(500)의 외주연을 따라 다수개의 발광장치(511)를 구비하여, 건물 외관에서 이미지 또는 문자를 표현할 수 있도록 구비된다.10 is a view showing a wall-type solar tracking device according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 10, the wall type
최근, 건물 외관에 다수개의 발광 수단을 구비하여 이미지가 움직이는 것과 같은 동영상 효과를 표현한다든가 또는 회사 로고를 출력하도록 점등시킬 수도 있고, 상기 벽면형 태양광 추적장치(1)의 태양에너지판넬(500)이 직사각형의 형상을 가지고 있으므로, 이의 배치를 이용하여 7-Segment 와 같은 효과를 가지게 함으로써 전자 시계와 같은 효과를 가지게 할 수도 있다.Recently, a plurality of light emitting means may be provided on the exterior of a building to express a moving image effect such as moving an image or may be turned on to output a company logo, and the
또는, 빌딩 및 건물에서 입주자에게 알려줄 공지 사항과 같은 문자를 넣어 출력할 수도 있으므로, 각 입주자에게 일일이 찾아가 전단지를 나누어준다거나 하는 등의 수고를 덜 수도 있다.Alternatively, the building and buildings may be printed by putting letters such as notices to inform the tenants, so that each tenant may go to each tenant and distribute flyers.
도 11은 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치의 실시예를 도시한 도이다. 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 태양에너지판넬(500)의 상부면에는 PV ARRAY, 즉 셀(CELL) 이 부착되게 된다.11 is a view showing an embodiment of a wall-type solar tracking device according to the present invention. As shown in FIG. 11, the PV ARRAY, that is, the cell CELL is attached to the upper surface of the
상기 셀의 색은 남색 등으로 한정되어 있으므로, 상기 색을 변경하고자 하는 경우, 즉 건물의 외관이 남색이 아니거나 또는 다른 색으로 배치하고자 하는 경우에는 아크릴판(700)을 상기 태양에너지판넬(500)의 상부면에 구비시켜 건물의 외관의 특징을 주거나 또는 건물의 외관과 조화시킬 수도 있다.Since the color of the cell is limited to indigo blue, etc., when the color is to be changed, that is, the exterior of the building is not indigo blue or to be arranged in a different color, the
도 12는 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치의 실시예를 도시한 도이다. 도 12에 도시된 바와 같이, 상기 태양에너지판넬(500)과 상기 벽면부착부(100) 사이의 틈새로 이물질이 유입되거나 혹은 바람이 부는 경우 유로가 좁아져 소음이 발생할 수 있으며, 비둘기 등이 둥지를 틀 수도 있다.12 is a view showing an embodiment of a wall-type solar tracking device according to the present invention. As shown in FIG. 12, when foreign matter is introduced into the gap between the
따라서, 건물 내로 소음이 전달되지 않고, 풍압에 견딜 수 있도록 케이스As a result, the noise is not transmitted into the building and the case can withstand wind pressure.
를 구비하여 외부의 이물질 및 유로가 좁아져 발생될 수 있는 소음을 줄이도록 하며, 비둘기 등이 둥지를 틀어 벽면형 태양광 추적장치(1)의 고장을 유발할 수 있는 요소들을 최대한 제거하도록 한다.To reduce the noise that can be generated by narrowing the foreign matter and the flow path to the outside, the pigeons, etc. to nest to remove the elements that can cause the failure of the solar tracking device (1) wall.
도 13은 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치의 실시예를 도시한 도이다. 도 13에 도시된 바와 같이, 상기 소음을 방지하기 위해서 상기 케이스(800)의 내부에 메쉬(Mesh) 부재(801)를 더 구비하도록 한다.13 is a view showing an embodiment of a wall-type solar tracking device according to the present invention. As shown in FIG. 13, a
즉, 상기 케이스(800)의 내면에 모두 소음방지재인 메쉬부재(801)를 구비하여 건물 내부로 바람의 유로가 좁아져 발생될 수 있는 소음을 방지하고, 상기 벽면형 태양광 추적장치(1)가 바람에 흔들리거나 또는 구동되는 소음을 건물 내로 전달되지 않도록 한다.That is, the inner surface of the
도 14 및 도 15는 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치가 빌딩 및 건물에 설치된 정면도 및 측면도를 도시한 도이다. 도 14 및 도 15에 도시된 바와 같이, 창문이 설치되지 않은 나머지 외벽에 모두 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치(1)를 부착시킴으로써 건물에서 사용하는 에너지를 대체할 수 있다.14 and 15 is a view showing a front view and a side view of the wall-type solar tracking device according to the present invention installed in the building and the building. As shown in Fig. 14 and 15, by attaching the wall type
도 16은 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치의 실시예를 도시한 도이다. 도 16에 도시된 바와 같이, 상기 벽면부착부(100)는 상기 태양에너지판넬(500) 보 다 면적이 좁기 때문에, 남는 면적을 이용하여 냉각수 파이프(900)를 설치한다.16 is a view showing an embodiment of a wall-type solar tracking device according to the present invention. As shown in FIG. 16, since the
상기 냉각수 파이프(900)는 상기 태양에너지판넬(500)이 과열되는 등 효율이 떨어지는 것을 방지하기 위하여 흡열 과정을 거쳐 발전 효율을 높여주고, 이와 동시에 태양이 건물 외벽에 비춰 건물 외벽에서 흡수하고 있던 열을 흡수하여 상기 냉각수 파이프(900) 내부의 냉각수의 온도를 높여주도록 한다.The cooling
그리고, 상기 냉각수 파이프(900)는 난방 시설과 연계되어 있어, 흡열 과정을 거쳐 온도가 높아진 냉각수를 이용하여 난방에 이용하면, 난방비를 절약할 수 있다.In addition, the cooling
예를 들어, 0 도의 냉각수가 태양에너지판넬(500)의 열과 건물 외벽의 열을 모두 흡수하여 5 도로 상승하였고, 15 도로 가열된 순환액을 이용하여 난방을 해야하는 경우에는, 종래에서는 0 도에서 15 도까지 온도를 올리는데 3000원이었다면, 본 발명을 이용할 경우, 5 도에서 10 도 까지, 즉 10 도만 온도를 올리면 되므로 3000원 보다 적은 금액으로 난방을 구동하게 될 수 있는 것이다.For example, when the coolant at 0 degrees absorbs both the heat of the
따라서, 태양광 발전 효율을 높일 수 있음과 동시에 난방에 필요한 연료를 절약할 수 있도록 이루어진다.Therefore, the solar power generation efficiency can be improved and fuel required for heating can be saved.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명하였으나, 본 발명의 범위는 이 같은 특정 실시예에만 한정되지 않으며 해당 분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위 내에 기재된 범주 내에서 적절하게 변경이 가능할 것이다.In the above described exemplary embodiments of the present invention by way of example, the scope of the present invention is not limited only to this specific embodiment, and those skilled in the art within the scope of the claims of the present invention Changes may be made as appropriate.
도 1은 종래 기술에 따른 건물외벽 설치형 태양전지모듈이 건물외벽에 설치된 상태도.1 is a state in which a building exterior wall mounting solar cell module according to the prior art is installed on the building exterior wall.
도 2는 종래 기술에 따른 태양전지모듈이 건물외벽에 설치된 상태의 단면도.2 is a cross-sectional view of a state in which a solar cell module according to the prior art is installed on a building exterior wall.
도 3은 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치의 측면도.Figure 3 is a side view of the wall-type solar tracking device according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치의 배면도.Figure 4 is a rear view of the wall-type solar tracking device according to the invention.
도 5는 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치의 분해사시도.5 is an exploded perspective view of the wall-type solar tracking device according to the present invention.
도 6은 도 5의 벽면형 태양광 추적장치 중 벽면부착부의 배면도.Figure 6 is a rear view of the wall attachment portion of the wall-type solar tracking device of FIG.
도 7은 본 발명에 따른 벽면형 태양광 추적장치 중 요잉구동수단을 상세히 도시한 분해사시도.Figure 7 is an exploded perspective view showing in detail the yaw driving means of the wall-type solar tracking device according to the invention.
도 8은 도 7의 구동 원리에 대해 도시된 개념도.8 is a conceptual diagram illustrating the driving principle of FIG.
도 9 내지 도 16은 본 발명의 실시예에 따른 벽면형 태양광 추적장치를 도시한 도.9 to 16 is a view showing a wall-type solar tracking device according to an embodiment of the present invention.
<도면의 주요 부분에 대한 도면 부호의 간단한 설명><Brief description of reference numerals for the main parts of the drawings>
1: 벽면형 태양광 추적장치1: Wall Solar Tracker
100: 벽면부착부 101: 제3 힌지 100: wall attachment portion 101: the third hinge
102: 제4 힌지 200: 요잉구동수단 102: fourth hinge 200: yawing drive means
201: 구동모터 202: 커플링201: drive motor 202: coupling
203: 스크류 나사 204: 스크류 너트 203: screw thread 204: screw nut
204a: 나사 수용홀 204b: 핀 연결부 204a: screw receiving
205: 핀 205a: 너트 수용홀 205: pin 205a: nut receiving hole
205b: 샤프트 수용홀 206: 샤프트205b: shaft receiving hole 206: shaft
300: 스윙구동수단 301: 파워실린더 300: swing driving means 301: power cylinder
302: 연결부재 303: 지지축302: connecting member 303: support shaft
304: 제1 링크 305: 제2 링크 304: first link 305: second link
400: 판넬지지체 401: 제1 프레임 400: panel support 401: first frame
402: 제2 프레임 403: 제3 프레임 402: second frame 403: third frame
404: 제4 프레임 500: 태양에너지 판넬 404: fourth frame 500: solar energy panel
501: 표시등 600: 서브프레임501: indicator 600: subframe
601: 제1 힌지 602: 제2 힌지601: first hinge 602: second hinge
603, 604: 판넬 연결부603, 604: Panel connection
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