KR100922238B1 - 태양광 발전장치 - Google Patents

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KR100922238B1 KR1020090001111A KR20090001111A KR100922238B1 KR 100922238 B1 KR100922238 B1 KR 100922238B1 KR 1020090001111 A KR1020090001111 A KR 1020090001111A KR 20090001111 A KR20090001111 A KR 20090001111A KR 100922238 B1 KR100922238 B1 KR 100922238B1
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공종현
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Abstract

본 발명은 태양광의 고도와 일주운동에 대응하여 태양광 발전모듈을 회전시키는 트래킹수단을 포함하는 태양광 발전장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 태양광 발전장치는 지지부와, 상기 지지부에 회전 가능하게 지지되며 태양광을 이용해 발전(發電)하는 태양광 발전모듈을 포함하는 모듈유닛과, 상기 모듈유닛을 태양의 고도와 일주운동에 따른 위치변화에 대응하도록 트래킹시키는 트래킹수단을 포함한다.
본 발명에 따른 태양광 발전장치는 용이하게 태양의 위치를 트래킹할 수 있으며, 특히 복수개의 모듈유닛들을 동시에 구동시킬 수 있으며, 구조가 간단하여 유지 관리가 용이한 이점이 있다.
Figure R1020090001111
태양광 발전장치, 트래킹

Description

태양광 발전장치 {Solar power generator}
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광의 고도와 일주운동에 대응하여 태양광 발전모듈을 회전시키는 트래킹수단을 포함하는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양전지는 태양열을 이용하는 발전방식과, 태양광을 이용하는 발전방식으로 구분된다. 특히, 태양광을 이용하는 발전방식은 무한한 청정에너지를 이용한 것으로 별도의 에너지나 구동원이 필요하지 않으며, 소규모에서 대규모 시스템의 시공이 간단하고, 환경문제에 따른 설치제한에 영향을 받지 않는다는 이점이 있기 때문에 그 가능성이 무한하지만, 한편으로는 발전량이 일사시간에 좌우된다는 문제점이 있다.
태양광 발전장치의 형식은 크게 경사고정형과 추적형으로 나눌 수 있는데, 경사고정형은 춘분과 추분의 태양 고도를 고려하여 태양광 발전모듈을 경사지게 고정한 상태로 설치한 것으로 이는 설치 단가가 비교적 저렴하지만 태양의 고도에 따라 태양광 발전모듈에 입사하는 입사각이 변화하기 때문에 안정적인 발전량을 유지할 수 없으며, 발전효율이 낮다는 문제가 있다.
반면에 추적형은 태양의 고도 또는 방위각에 따라 태양의 위치를 추적하는 것으로 이는 다시 1축 추적형과, 2축 추적형으로 구분할 수 있는데, 1축 추적형은 대개 하루를 기준으로 태양의 방위각의 변화에 따라 태양광 발전모듈을 회전시키는 것이며, 2축 추적형은 태양의 고도 및 방위각의 변화를 모두 추적하도록 형성된 것이다.
종래에는 하나의 태양광 발전모듈을 지지하는 프레임이 서포트부에 회전 가능하게 설치되어 태양의 일주운동이나 고도에 대응하여 회전함으로써, 발전효율을 극대화할 수 있도록 되어 있었으나, 복수개의 태양광 발전모듈을 설치하는 경우 각각의 발전모듈에 개별적으로 구동부를 설치해야 하기 때문에 설치비용이 많이 들고, 유지 관리가 용이하지 않은 문제점이 있었다.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 복수개의 태양광 발전모듈이 태양의 고도변화와 일주운동에 따른 위치변화에 대응하여 동시에 회전 또는 승강할 수 있도록 형성된 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광 발전장치는 지지부와, 상기 지지부에 회전 가능하게 지지되며 태양광을 이용해 발전(發電)하는 태양광 발전모듈을 포함하는 모듈유닛과, 상기 모듈유닛을 태양의 고도와 일주운동에 따른 위치변화에 대응하도록 트래킹시키는 트래킹수단을 포함한다.
상기 트래킹수단은 상기 모듈유닛에 상단이 각각 회전 가능하게 결합되며 상호 소정간격 이격 설치된 제1, 제2 연결로드와, 상기 제1, 제2 연결로드의 하단에 각각 힌지결합되며 슬라이딩 가능하도록 나란하게 연장되는 제1, 제2 슬라이딩부재와, 상기 제1, 제2 슬라이딩부재를 개별적으로 전진 또는 후진시키는 구동부를 구비하고, 상기 지지부는 상기 모듈유닛의 프레임의 하면 중앙에 설치되어 상기 메인프레임이 전방향으로 회전 가능하도록 지지하는 볼조인트 또는 유니버셜조인트와, 상기 볼조인트 또는 유니버셜조인트의 하부에 설치되며 수직방향으로 연장되어 지지면에 고정되는 서포트부재를 포함하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 구동부는 상기 제1, 제2 슬라이딩부재의 길이방향과 나란하게 연장되도록 상기 제1, 제2 슬라이딩부재의 일단에 형성된 제1, 제2 랙과, 상기 제 1, 제2 랙과 각각 치합되는 제1, 제2 피니언 및 상기 제1, 제2 피니언을 각각 정·역회전시키는 제1, 제2 구동모터를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 모듈유닛은 상기 태양광 발전모듈이 설치되며 남북방향을 따른 양 단부에 각각 상부 모듈회전축과 하부 모듈회전축이 형성된 프레임을 더 구비하고, 상기 지지부는 상기 하부 모듈회전축을 중심으로 상부 모듈회전축이 형성된 프레임의 상단이 상하 방향으로 승강 가능하도록 상기 하부 모듈회전축에 결합되어 있으며, 상기 제1, 제2 연결로드가 상기 프레임의 상단이 승하강 가능하게 지지할 수 있도록 상기 제1, 제2 연결로드의 상단에는 각각 상기 상부 모듈회전축에 길이방향을 따라 상호 이격되도록 형성된 구형의 조인트부분을 감싸도록 결합되는 회전브라켓이 마련되도록 형성될 수도 있다.
이 경우 구동부는 상기 제1, 제2 슬라이딩부재의 길이방향과 나란하게 연장되도록 상기 제1, 제2 슬라이딩부재의 일단에 형성되며 기어치가 상호 마주보는 면에 형성되어 있는 제1, 제2 랙부재와, 상기 제1, 제2 랙부재의 사이에서 제1, 제2 랙부재와 치합되는 피니언부재와, 상기 피니언부재를 정·역회전시키는 구동모터를 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 태양광 발전장치는 용이하게 태양의 위치를 트래킹할 수 있으며, 특히 복수개의 모듈유닛들을 동시에 구동시킬 수 있으며, 구조가 간단하여 유지 관리가 용이한 이점이 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양광 발전장치를 더욱 상세하게 설명한다.
도 1 및 도 2에는 태양광 발전장치(100)의 일 실시예가 도시되어 있다.
본 실시예의 태양광 발전장치(100)는 모듈유닛(110)과, 모듈유닛(110)의 일단을 회전 가능하게 지지하는 지지부(120)와, 모듈유닛(110)의 타단에 결합되어 상기 모듈유닛(110)의 타단을 승·하강시키는 트래킹수단(130)을 포함한다.
모듈유닛(110)은 태양광을 통해 전기를 생산하는 태양광 발전모듈(111)과, 상기 발전모듈(111)이 설치되는 프레임(112)을 구비한다.
상기 프레임(112)은 사각 테두리 형상이며 남북방향으로 양 단에는 상·하부 모듈회전축(114,115)이 돌출 형성되어 있다.
상기 지지부(120)는 하부 모듈회전축(115)을 회전 가능하게 지지하는 것이며, 남북방향으로 연장되는 축을 기준으로 상기 프레임(112)이 회전 가능하게 되고, 상부 모듈회전축(114)이 상하방향으로 승강 또는 하강이 가능하도록 하부 모듈회전축(115)을 지지한다.
도시되지는 않았으나 상기 하부 모듈회전축(115)은 축상에 구형의 돌출부분을 가지며 상기 지지부(120)는 상기 하부 모듈회전축(115)의 돌출부분을 감싸는 브라켓 형태로 형성되어 상기 돌출부분에 회전 가능하게 지지되어 있다.
따라서 후술하는 트래킹수단(130)에 의해 모듈유닛(110)의 상단이 승강 또는 하강할 때, 모듈유닛(110)의 회전 중심이 되는 지지부(120)와 하부 모듈회전축(115)의 결합부분의 결합상태가 용이하게 유지될 수 있다.
트래킹수단(130)은 태양의 남중고도에 대응하여 상기 모듈유닛(110)의 경사각도를 조절하기 위한 것이다.
트래킹수단(130)은 상기 상부 모듈회전축(114)에 회전 가능하게 결합되는 제3, 제4 연결로드(131,132)와, 상기 제3, 제4 연결로드(131,132)의 하단이 각각 힌지결합되는 제3, 제4 슬라이딩부재(134,135)와, 제3, 제4 슬라이딩부재(134,135)를 전진 또는 후진시키는 구동부(140)를 포함한다.
제3, 제4 연결로드(131,132)의 상단은 상기 상부 모듈회전축(114)에 길이방향 상으로 소정간격 이격 설치되게 설치되는데, 상부 모듈회전축(114)에는 길이방향을 따라 소정간격 이격되어 있고 구형으로 돌출된 두 개의 조인트부분이 형성되어 있으며, 상기 제3, 제4 연결로드(131,132)의 상단에는 상기 각각의 조인트부분을 감싸는 회전브라켓(133)이 형성되어 있어서 제3, 제4 연결로드(131,132)는 각각 상기 상부 모듈회전축(114)에 회전 가능하게 결합된다.
특히 상기 조인트부분이 구형이며, 회전브라켓(133)이 이 구형의 조인트부분을 감싸도록 형성되어 있기 때문에 볼조인트와 유사한 구조를 갖게 되므로 프레임(112)의 상단이 지지부(120)를 중심으로 승강 또는 하강할 때 상부 모듈회전축(114)과 제3, 제4 연결로드(131,132) 사이의 연결이 용이하게 유지될 수 있다.
제3, 제4 슬라이딩부재(134,135)는 복수개의 모듈유닛(110)을 따라 연장되도록 각각 상호 나란하게 설치되어 있으며, 상기 제3, 제4 연결로드(131,132)의 하단이 제3, 제4 슬라이딩부재(134,135)에 결합되어 있다. 제3, 제4 슬라이딩부재(134,135)는 후술하는 구동부(140)에 의해 전진 또는 후진이 가능하도록 설치되 어 있기 때문에 제3, 제4 연결로드(131,132)는 제3, 제4 슬라이딩부재(134,135)에 각각 회전 가능하도록 힌지결합되어 있다.
상기 구동부(140)는 제3, 제4 슬라이딩부재(134,135)를 각각 전진 또는 후진시키기 위한 것이다.
구동부(140)는 상기 제3, 제4 슬라이딩부재(134,135)의 일단에 마련된 제3, 제4 랙부재(141,142)와, 상기 제3, 제4 랙부재(141,142)와 치합되는 피니언부재(143)와, 피니언부재(143)를 회전시키는 구동모터(144)를 포함한다.
상기 제3, 제4 랙부재(141,142)는 기어치가 상호 마주보는 방향으로 형성되어 있으며, 제3, 제4 랙부재(141,142)의 사이에 피니언부재(143)가 치합되어 있다.
피니언부재(143)가 제3, 제4 랙부재(141,142)와 모두 치합되어 있으므로 피니언부재(143)의 회전시 제3, 제4 랙부재(141,142)는 동시에 이동하게 되는데, 피니언부재(143)의 회전시 제3, 제4 랙부재(141,142)는 상호 반대되는 방향으로 진행하게 된다.
즉, 피니언부재(143)가 정회전할 때에는 제3 랙부재(141)는 전진, 제4 랙부재(142)는 후진하게 되고, 피니언부재(143)가 역회전할 때에는 제3 랙부재(141)는 후진, 제4 랙부재(142)는 전진하게 된다.
따라서 피니언부재(143)가 정회전할 때에는 제3, 제4 연결로드(131,132)의 하단이 상호 가까워지는 방향으로 이동하게 되며 모듈유닛(110)의 상측 단부가 상방으로 승강하게 되고, 피니언부재(143)가 역회전할 때에는 제3, 제4 연결로드(131,132)의 하단이 상호 멀어지는 방향으로 이동하게 되어 모듈유닛(110)의 상 측 단부가 하방으로 하강하게 된다.
이와 같이 피니언부재(143)의 회전에 의해 모듈유닛(110)의 상단을 승강 또는 하강시킴으로써 모듈유닛(110)의 경사각이 태양의 남중고도에 대응하도록 할 수 있으며, 도 6에 도시된 것처럼 하나의 제3, 제4 슬라이딩부재(134,135)에 다수의 제3, 제4 연결로드(131,132)를 설치하게 되면 하나의 구동부(140)를 통해 복수개의 모듈유닛(110)의 경사각을 동시에 조절할 수 있다.
구동모터(144)는 감속기(145)를 통해 피니언부재(143)에 회전력을 전달하며, 정회전과 역회전이 모두 가능하도록 형성되어 있다.
상기 모듈유닛(110)에는 태양의 일주운동에 따라 모듈유닛(110)을 동서방향으로 회전시키기 위한 별도의 각도조절장치(170)가 더 구비될 수도 있는데, 도 3에 각도조절장치(170)를 더 구비한 실시예가 도시되어 있다.
각도조절장치(170)는 프레임(112)의 하부에 설치되어 있는 두 개의 지지바(171)와, 상기 각각의 지지바(171)에 회전 가능하게 결합되는 제5, 제6 연결로드(172,173)와, 제5, 제6 연결로드(172,173)의 하단이 결합되는 제5 슬라이딩부재(174)와, 제5 슬라이딩부재(174)를 동서방향으로 슬라이딩 구동시키는 보조구동부(175)를 포함한다.
상기 지지바(171)는 상술한 것처럼 프레임(112)의 하부에 남북방향을 따라 연장되도록 형성되어 있으며, 프레임(112)의 회전 중심축으로부터 동서방향으로 각각 소정간격 이격되어 있다.
제5, 제6 연결로드(172,173)는 상단이 각각 상기 지지바(171)에 회전 가능하 게 결합되어 있는데, 제5, 제6 연결로드(172,173)와 지지바(171) 사이의 결합부는 제3, 제4 연결로드(131,132)와 상부 모듈회전축(114) 사이의 결합방식과 동일한 방법으로 결합되어 있어서 트래킹수단(130)에 의한 모듈유닛(110)의 승강 또는 하강에 대하여 결합상태가 용이하게 유지될 수 있게 되어 있다.
제5, 제6 연결로드(172,173)의 하단은 제5 슬라이딩부재(174)에 회전 가능하게 결합되어 있는데, 제5, 제6 연결로드(172,173) 각각의 하단 사이의 거리는 상기 지지바(171) 사이의 이격거리에 비해 상대적으로 짧게 형성되어 있다.
제5 슬라이딩부재(174)는 제3, 제4 슬라이딩부재(134,135)와 나란하게 연장되어 있어서 제5 슬라이딩부재(174)가 동서방향으로 전진 또는 후진하게 되면 제5, 제6 연결로드(172,173)에 의해 모듈유닛(110)이 남북방향으로 연장되는 회전축을 중심으로 회전하게 되므로, 태양의 일주운동에 대응하여 트래킹할 수 있다.
보조구동부(175)는 상기 제5 슬라이딩부재(174)를 동서방향으로 전진 또는 후진시키기 위한 것으로 도시되지는 않았으나 액튜에이터(176)가 적용되었다.
액튜에이터(176)와 제5 슬라이딩부재(174)의 단부 사이에는 링크부재(177)가 연결되어 있어서, 상기 모듈유닛(110)의 상단이 승강 또는 하강하여 제5 슬라이딩부재(174)가 이와 함께 승강 또는 하강하더라도 액튜에이터(176)와의 연결상태가 유지될 수 있도록 되어 있다.
보조구동부(175)는 액튜에이터(176) 외에도 구동부(140)와 마찬가지로 랙과 피니언 및 모터로 이루어질 수도 있다.
본 실시예의 각도조절장치(170)를 제외한 나머지 구성요소들은 도 1,2에 도 시된 실시예의 구성요소들과 동일하므로 동일 번호를 부여하고 상세한 설명은 생략한다.
도 4 내지 도 8에는 본 발명에 따른 태양광 발전장치(200)의 다른 실시예가 도시되어 있다.
도면을 참조하면, 태양광 발전장치(200)는 모듈유닛(210)과, 모듈유닛(210)을 회전 가능하게 지지하는 지지부(220)와, 모듈유닛(210)을 태양의 남중고도 또는 일주운동에 따른 방위각의 변화에 따라 회전시키는 트래킹수단(230)을 포함한다.
상기 모듈유닛(210)은 입사되는 태양광을 통해 전기를 생산하는 태양광 발전모듈(211)과, 상기 태양광 발전모듈(211)이 설치되는 프레임(212)을 구비한다.
상기 프레임(212)의 일측에는 외부로 돌출된 돌출지지부(213)가 마련되어 있는데, 이는 후술하는 트래킹수단(230)과의 연결을 위한 것이다. 돌출지지부(213)는 프레임(212)의 외측면에 결합되는 결합플레이트(214)와, 상기 결합플레이트(214)에 상호 소정간격 이격되도록 돌출되는 제1, 제2 돌기(215,216)를 포함한다.
제1, 제2 돌기(215,216)는 구형의 조인트부분(217)을 갖는데, 제1 돌기(215)에 형성된 조인트부분(217)보다 제2 돌기(216)에 형성된 조인트부분(217)이 상대적으로 프레임(212)으로부터 멀리 떨어져 있다. 이 조인트부분(217)은 후술하는 제1, 제2 연결로드(231,232)와의 결합을 위한 것이다.
상기 지지부(220)는 모듈유닛(210)을 회전 가능하게 지지하는 것으로서, 상기 프레임(212)의 하면 중앙에 설치되는 유니버셜조인트(221)와, 유니버셜조인트(221)의 하부로 수직연장되어 하단이 지지면에 고정되는 서포트부재(222)를 포함 한다.
상기 서포트부재(222)의 상부에 설치된 유니버셜조인트(221)는 상기 모듈유닛(210)이 전방향으로 회전 가능하게 지지하기 때문에 후술하는 트래킹수단(230)에 의해 상기 모듈유닛(210)이 경사지거나 태양의 일주운동에 따라 회전하는 것이 가능하다.
본 실시예에서는 지지부(220)로서 서포트부재(222)의 상부에 유니버셜조인트(221)가 설치되었으나, 이와는 달리 볼조인트가 유니버셜조인트(221) 대신 설치될 수도 있다. 그리고 지지부(220)는 상기 모듈유닛(210)의 가장자리에 설치되는 승강 가능한 복수개의 지지로드로 이루어질 수도 있으며, 이 외에도 상기 모듈유닛(210)이 태양의 고도와 위치에 대응하도록 회전 가능하게 지지할 수 있는 다양한 형태로 형성될 수도 있다.
트래킹수단(230)은 상기 모듈유닛(210)을 트래킹하기 위한 것으로, 상기 프레임(212)의 일측 외주면에 돌출되어 있는 돌출지지부(213)에 회전 가능하게 결합되는 제1, 제2 연결로드(231,232)와, 제1, 제2 연결로드(231,232)와 힌지결합되는 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)와, 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)를 전·후진시키는 구동부(240)를 포함한다.
제1, 제2 연결로드(231,232)는 상단이 각각 제1, 제2 돌기(215,216)에 회전 가능하게 결합되는데, 제1, 제2 연결로드(231,232)의 상단에는 상기 조인트부분(217)을 감싸는 회전브라켓(233)이 형성되어 있으며, 따라서 제1, 제2 연결로드(231,232)는 각각 상기 제1, 제2 돌기(215,216)에 회전 가능하게 결합된다.
특히 상기 조인트부분(217)이 구형이며, 회전브라켓(233)이 이 구형의 조인트부분(217)을 감싸도록 형성되어 있기 때문에 볼조인트와 유사한 구조를 갖게 된다. 따라서 회전브라켓(233)은 상기 제1, 제2 돌기(215,216)의 연장방향과 나란한 회전축을 중심으로한 회전이 가능할 뿐 아니라 상기 프레임(212)이 지지부(220)를 중심으로 승강 또는 하강하는 회전에 대해서도 유격을 가질 수 있다.
상기 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)는 수평방향을 따라 슬라이딩 가능하도록 나란하게 연장되는 것으로, 상기 제1, 제2 연결로드(231,232)의 하단이 각각 상기 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)의 상부에 회전 가능하게 힌지결합되어 있다.
제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)는 후술하는 구동부(240)에 의해 각각 전진 또는 후진하게 되며, 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)의 전·후진시 제1, 제2 연결로드(231,232)에 의해 연결되어 있는 모듈유닛(210)이 지지부(220)를 중심으로 일측이 승강하거나 회전하는 것이 가능하게 된다.
상기 구동부(240)는 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)를 각각 길이방향을 따라 전진 또는 후진시키는 것으로, 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)의 일측 단부에 연결되어 있는 제1, 제2 랙(241,242)과, 상기 제1, 제2 랙(241,242)과 치합되는 제1, 제2 피니언(243,244) 및 제1, 제2 피니언(243,244)을 정·역회전시키는 제1, 제2 구동모터(245,246)를 포함한다.
상기 제1, 제2 구동모터(245,246)가 각각 정회전 또는 역회전 하게 되면, 제1, 제2 피니언(243,244)이 회전하면서 치합된 제1, 제2 랙(241,242)을 길이방향을 따라 전진 또는 후진시키게 되며, 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)는 제1, 제2 랙(241,242)과 함께 이동하게 된다.
본 실시예에서는 상기 구동부(240)로써 랙과 피니언구조가 적용되었으나, 상기 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)를 개별적으로 전진 또는 후진시킬 수 있다면 이 외에도 유·공압 액튜에이터, 나선스크류구조와 같은 다양한 형태로 형성될 수 있다.
또한 본 실시예에서는 상기 제1, 제2 연결로드(231,232)가 프레임(212)의 가장자리 외측면에 결합되어 있으나, 이와는 달리 프레임(212)의 하면 등 프레임(212)을 상기 지지부(220)를 중심으로 회전시킬 수 있는 프레임(212) 상의 다양한 위치에 체결될 수 있다.
상기 구동부(240)는 제어기(미도시)에 의해 구동이 제어되는데, 제어기는 본 실시예와 같이 일측에 태양광의 위치를 추적하는 광추적센서(247)에 의해 태양광의 입사각이 수직이 되는 모듈유닛(210)의 회전량을 계산하고, 계산된 모듈유닛(210)의 회전량에 대응하도록 구동부(240)를 구동시키도록 형성될 수도 있으며, 이와는 달리 미리 모듈유닛(210)의 적정 회전량을 입력한 후, 입력된 정보에 따라 구동부(240)를 구동시키도록 형성될 수도 있다.
이하에서 상기 실시예의 태양광 발전장치(200)의 구동과정을 설명한다.
먼저 제어기에서 태양의 위치를 추적하여 태양광이 모듈유닛(210)에 수직으로 입사할 수 있는 모듈유닛(210)의 적절한 회전량을 계산한 다음 상기 구동부(240)에 구동신호를 보낸다.
예를 들어 상기 모듈유닛(210)에서 돌출지지부(213)가 형성된 부분을 상측, 그 반대편을 하측이라고 하고, 상기 상측과 하측이 각각 북쪽과 남쪽방향을 향해 있다고 가정하면, 구동부(240)는 태양의 남중고도에 대응하도록 모듈유닛(210)의 상측을 승강 또는 하강시켜 모듈유닛(210)의 경사각도를 조정하게 된다.
도 5에 도시된 것처럼, 동지때와 같이 태양의 남중고도가 낮을 때에는 모듈유닛(210)의 상측이 상방으로 이동해야 태양광의 입사량이 많아지게 된다. 따라서 제어기에서는 상기 제1 슬라이딩부재(234)가 제1 구동모터(245)로부터 멀어지는 방향으로 전진하고, 제2 슬라이딩부재(235)가 후진하도록 제1, 제2 구동모터(245,246)를 각각 구동시키면 상기 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)의 이동에 의해 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235) 상에 힌지결합된 제1, 제2 연결로드(231,232)의 하단이 상호 가까워지는 방향으로 이동하게 되며, 상기 제1, 제2 연결로드(231,232)의 길이가 일정하기 때문에 제1, 제2 연결로드(231,232)의 상단이 결합된 모듈유닛(210)의 상측은 상방으로 승강하게된다.
반대로 하지때와 같이 태양의 남중고도가 높을 때에는 모듈유닛(210)이 수평방향에 가까워지도록 경사가 완만해져야 하므로 상기 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)가 각각 제1, 제2 연결로드(231,232)의 하단이 상호 멀어지도록 이동하여 모듈유닛(210)의 상측을 하강시키게 된다.
또한 트래킹수단(230)은 도 6에 도시된 것처럼, 태양의 일주운동에 따른 위치변화를 추종하도록 모듈유닛(210)을 회전시킬 수도 있다.
상기 제2 연결로드(232)가 수직에 가깝도록 연장되어 있고, 제1 연결로드(231)가 경사진 상태로 연장되도록 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)가 이동되어 있을 때에는 모듈유닛(210)이 동쪽을 향해 태양광 발전모듈(211)의 입사면이 노출되도록 회전된 상태가 된다.
이후 태양의 일주운동에 따라 태양이 점점 동쪽에서 서쪽으로 이동함에 따라 상기 제1 연결로드(231)의 연장방향이 수직에 가까워지게 되고, 상기 제2 연결로드(232)의 하단이 제1 연결로드(231)와 멀어지는 방향으로 이동하면서 경사지게 되면 도시된 것처럼 태양광 발전모듈(211)의 입사면은 서쪽을 향하도록 모듈유닛(210)이 회전하게 된다.
이렇게 본 발명에 따른 태양광 발전장치(200)는 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)를 각각 개별적으로 전진 또는 후진시키는 구동부(240)의 구동에 따라 모듈유닛(210)의 상측이 승강 또는 하강하거나 태양의 일주운동에 대응하도록 회전할 수 있다.
특히 도 4에 도시된 것처럼 한 쌍의 제1, 제2 슬라이딩 부재에 각각 제1, 제2 연결로드(231,232)를 갖는 복수개의 모듈유닛(210)들이 지지부(220)에 지지되어 설치되어 있는 경우 하나의 구동부(240)와 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)에 의해 복수개의 모듈유닛(210)들을 동시에 트래킹시키는 것이 가능하게 된다.
도 7및 도 8에서 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)의 상호 이동방향을 명확하게 나타내기 위해 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)를 단차지게 도시하였으나, 실제로는 도 4 내지 도 6에 도시된 것처럼 제1, 제2 슬라이딩부재(234,235)는 수평면 상에서 나란한 높이로 형성되는 것이 바람직하다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전장치의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 구동부를 도시한 부분발췌 사시도,
도 3은 각도조절장치를 더 구비한 태양광 발전장치의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 4는 태양광 발전장치의 다른 실시예를 도시한 사시도,
도 5는 도 4의 제1, 제2 연결로드와 제1, 제2 슬라이딩부재 및 모듈유닛 사이의 연결상태를 도시한 부분발췌 사시도,
도 6은 도 4의 구동부를 도시한 부분발췌 사시도,
도 7은 모듈유닛의 상측이 승강 또는 하강되는 상태를 도시한 정면도,
도 8은 모듈유닛이 회전되는 상태를 도시한 정면도이다.

Claims (5)

  1. 삭제
  2. 지지부와;
    상기 지지부에 회전 가능하게 지지되며 태양광을 이용해 발전(發電)하는 태양광 발전모듈을 포함하는 모듈유닛과;
    상기 모듈유닛을 태양의 고도와 일주운동에 따른 위치변화에 대응하도록 트래킹시키는 트래킹수단;을 포함하며,
    상기 트래킹수단은 상기 모듈유닛에 상단이 각각 회전 가능하게 결합된 제1, 제2 연결로드와, 상기 제1, 제2 연결로드의 하단에 각각 힌지결합되며 슬라이딩 가능하도록 나란하게 연장되는 제1, 제2 슬라이딩부재와, 상기 제1, 제2 슬라이딩부재를 개별적으로 전진 또는 후진시키는 구동부를 구비하고,
    상기 지지부는 상기 모듈유닛의 프레임의 하면 중앙에 설치되어 상기 프레임이 전방향으로 회전 가능하도록 지지하는 볼조인트 또는 유니버셜조인트와, 상기 볼조인트 또는 유니버셜조인트의 하부에 설치되며 수직방향으로 연장되어 지지면에 고정되는 서포트부재를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  3. 지지부와;
    상기 지지부에 회전 가능하게 지지되며 태양광을 이용해 발전(發電)하는 태양광 발전모듈을 포함하는 모듈유닛과;
    상기 모듈유닛을 태양의 고도와 일주운동에 따른 위치변화에 대응하도록 트래킹시키는 트래킹수단;을 포함하며,
    상기 트래킹수단은 상기 모듈유닛에 상단이 각각 회전 가능하게 결합된 제1, 제2 연결로드와, 상기 제1, 제2 연결로드의 하단에 각각 힌지결합되며 슬라이딩 가능하도록 나란하게 연장되는 제1, 제2 슬라이딩부재와, 상기 제1, 제2 슬라이딩부재를 개별적으로 전진 또는 후진시키는 구동부를 구비하고,
    상기 구동부는 상기 제1, 제2 슬라이딩부재의 길이방향과 나란하게 연장되도록 상기 제1, 제2 슬라이딩부재의 일단에 형성된 제1, 제2 랙과, 상기 제1, 제2 랙과 각각 치합되는 제1, 제2 피니언 및 상기 제1, 제2 피니언을 각각 정·역회전시키는 제1, 제2 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  4. 지지부와;
    상기 지지부에 회전 가능하게 지지되며 태양광을 이용해 발전(發電)하는 태양광 발전모듈을 포함하는 모듈유닛과;
    상기 모듈유닛을 태양의 고도와 일주운동에 따른 위치변화에 대응하도록 트래킹시키는 트래킹수단;을 포함하며,
    상기 트래킹수단은 상기 모듈유닛에 상단이 각각 회전 가능하게 결합된 제1, 제2 연결로드와, 상기 제1, 제2 연결로드의 하단에 각각 힌지결합되며 슬라이딩 가능하도록 나란하게 연장되는 제1, 제2 슬라이딩부재와, 상기 제1, 제2 슬라이딩부재를 개별적으로 전진 또는 후진시키는 구동부를 구비하고,
    상기 모듈유닛은 상기 태양광 발전모듈이 설치되며 남북방향을 따른 양 단부에 각각 상부 모듈회전축과 하부 모듈회전축이 형성된 프레임을 더 구비하고, 상기 지지부는 상기 하부 모듈회전축을 중심으로 상부 모듈회전축이 형성된 프레임의 상단이 상하 방향으로 승강 가능하도록 상기 하부 모듈회전축에 결합되어 있으며, 상기 제1, 제2 연결로드가 상기 프레임의 상단이 승하강 가능하게 지지할 수 있도록 상기 제1, 제2 연결로드의 상단에는 각각 상기 상부 모듈회전축에 길이방향을 따라 상호 이격되도록 형성된 구형의 조인트부분을 감싸도록 결합되는 회전브라켓이 마련되어 있는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 제1, 제2 슬라이딩부재의 길이방향과 나란하게 연장되도 록 상기 제1, 제2 슬라이딩부재의 일단에 형성되며 기어치가 상호 마주보는 면에 형성되어 있는 제1, 제2 랙부재와,
    상기 제1, 제2 랙부재의 사이에서 제1, 제2 랙부재와 치합되는 피니언부재와,
    상기 피니언부재를 정·역회전시키는 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
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