KR100927905B1 - Method for installing advanced photo-voltaic tracking system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 차세대 태양광추적시스템의 설치방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광발전모듈 탑재수량을 증대시킬 수 있고, 고도각을 평지기준 15° 이상 구현하여 발전량을 극대화할 수 있으며, 설치가 용이하고 태양광발전모듈을 모듈지지부재에 견고히 고정함으로써 안정성, 경제성 및 설치유지보수의 유연성을 갖는 차세대 태양광추적시스템의 설치방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for installing the next-generation solar tracking system, and more specifically, it is possible to increase the amount of PV modules installed, and to maximize the amount of power generation by implementing an elevation angle of 15 ° or more on a flat basis. The present invention relates to a method of installing a next-generation photovoltaic tracking system that is easy and firmly secures a photovoltaic module to a module support member, thereby having stability, economy, and flexibility of installation and maintenance.
일반적으로, 태양광추적시스템은 태양광발전모듈의 발전효율을 높이기 위해서 태양광발전모듈의 수평면이 태양과 직각이 되도록 동서로 또는 동서남북으로 태양을 추적하는 것이다.In general, the solar tracking system is to track the sun in east-west or east-west, north-southeast so that the horizontal plane of the photovoltaic module is perpendicular to the sun in order to increase the power generation efficiency of the photovoltaic module.
여기서 "태양광발전모듈"은 태양의 빛 또는 열에너지를 전기에너지로 바꾸는 셀을 패키지화하여 발전용량을크게 한 것인데, 최근에는 이러한 태양광발전모듈을 여러 개 조합한 "태양광발전모듈어레이"가 개발되고 있으며, 이러한 태양광발전모 듈어레이를 지지하여 태양광에 수직하게 회동시키는 여러 태양광추적시스템이 개발되고 있다.Here, "photovoltaic power generation module" is a package that converts solar light or heat energy into electrical energy to increase power generation capacity. Recently, a "photovoltaic module array" in which several such solar power generation modules are combined has been developed. In order to support the photovoltaic module array, a photovoltaic tracking system that rotates perpendicular to the solar light has been developed.
그런데, 기존의 단축 태양광추적시스템은 양축 태양광추적시스템에 비해 태양광 발전 효율이 떨어질 뿐만 아니라, 2개의 기둥부재 사이에 보부재를 두고 그 내부에 태양광발전모듈을 배치하기 때문에, 태양광발전모듈 배치 공간이 기둥 부재 사이로 한정됨으로써 모듈탑재 수량이 제한되는 문제점이 있었다.However, the conventional single-axis photovoltaic tracking system has a lower photovoltaic power generation efficiency than the double-axis photovoltaic tracking system, and has a beam member disposed between two pillar members, and thus the photovoltaic module is disposed therein. Since the power generation module arrangement space is limited between the pillar members, there is a problem in that the quantity of module mounting is limited.
또한, 상기 2개의 기둥부재의 길이를 달리하여 남북으로 고도각을 줄 경우 후방 기둥부재의 높이가 약 4m정도 되기 때문에 강풍이나 돌풍에 취약할 뿐만 아니라 기둥부재와 보부재를 연결하는 베어링결합부재의 형태 및 유형이 추력을 견디기에 비 효율적여서 남북으로 고도각을 줄 수 없는 문제점이 있었다.In addition, since the height of the rear pillar member is about 4 m when the altitude angle to the north and south by varying the length of the two pillar members is not only vulnerable to strong winds or gusts, but also the bearing coupling member connecting the pillar member and the beam member. There was a problem in that the shape and type is inefficient to withstand the thrust, so the elevation angle can not be given to the north and south.
또한, 이러한 복수개의 태양광발전모듈어레이를 태양을 따라 구동시키기 위해서는 많은 수의 구동부가 필요하여 구동 및 제어가 복잡하고, 무거운 태양광발전모듈어레이와 그 태양광발전모듈어레이 지지프레임 등의 구조물 무게로 인하여 회전 시 대용량의 구동부가 필요하고, 태양광발전모듈어레이 지지프레임이 자중 및 강풍의 영향으로 인해 뒤틀리거나 소정 각도보다 더 회전한 후 급하게 멈추는 등 안정성에 문제가 있었다.In addition, in order to drive the plurality of photovoltaic module arrays along the sun, a large number of driving units are required, and the driving and control are complicated. Due to the large capacity of the drive unit is required for rotation, the photovoltaic module array support frame has a problem in stability, such as twisted or stopped suddenly after rotating more than a predetermined angle due to the influence of self-weight and strong wind.
또한, 태양광추적시스템은 태양광발전모듈 메이커 또는 모듈의 단위용량에 따른 규격 차이가 태양광발전모듈어레이 설치 요건에 많은 영향을 줌으로써 능동적인 제작이어려울 뿐만 아니라, 용접 및 볼팅을 위한 홀 가공 부위가 많아 현장 조립 및 설치에 많은 어려움이 있으며 시간이 많이 소요되어 제작 및 설치비용 증가 라는 문제점이 대두되고 있다.In addition, photovoltaic tracking system is not only difficult to make active as the difference in specification according to the unit capacity of photovoltaic module maker or module has a great influence on the photovoltaic module array installation requirements, as well as the hole processing part for welding and bolting There are many difficulties in the field assembly and installation, and the time-consuming problem arises that increase the production and installation costs.
또한, 이러한 복수개의 태양광발전모듈어레이지지프레임을 단축으로 회동하는 경우에는 회동범위가 제한될 뿐만 아니라 일출 및 일몰 시 태양광에 대해서 태양광발전모듈을 직각으로 충분한 시간 동안 유지하지 못하여 발전효율이 떨어지는 문제점이 있었다. In addition, when the plurality of photovoltaic module array support frames are rotated by a short axis, the range of rotation is limited and power generation efficiency may not be maintained for a sufficient time at a right angle to sunlight at sunrise and sunset. There was a problem falling.
또한, 태양광발전모듈을 태양광발전모듈어레이 지지프레임에 고정하는 방법이 불안정하여 돌풍 또는강풍이 30m/s 이상 불 경우 태양광발전모듈 고정부위가 찢어져 이탈될 가능성이 많은 문제점을 안고 있다.In addition, the method of fixing the photovoltaic module to the photovoltaic module array support frame is unstable, so if a gust or strong wind blows more than 30m / s, there is a lot of problems that the fixing part of the photovoltaic module may be torn off.
따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 탑재할 수 있는 태양광발전모듈의 수량을 늘릴 수 있고, 태양광발전모듈어레이 지지프레임 회동 시 무게중심을 회동축 중심과 일치시켜 시스템 안정성을 확보하여 태양광발전모듈어레이 지지프레임 회동시 태양광발전모듈이나 상기 태양광발전모듈 지지프레임이 뒤틀리거나쳐짐없이 적은 구동력으로 안정적으로 회전할 수 있도록 하는 차세대 태양광추적시스템의 설치방법을제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, an object of the present invention can increase the number of solar modules that can be mounted, the center of gravity during the rotation of the PV module array support frame Next-generation photovoltaic that ensures system stability by coinciding with the center of rotation shaft so that the photovoltaic module or the photovoltaic module support frame can rotate stably with little driving force without twisting or falling down during rotation. It is to provide a way of installing the tracking system.
또한, 본 발명의 목적은 종래보다 상당히 큰 약 300° 까지 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 회동시킬 수 있어 일출 및 일몰시 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 태양광에 대해 직각으로 유지하는 시간을 길게 하여 발전효율을 증대시키고 적은 용량의 구동부로 다수의 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 작동시킬 수 있는 차세대 태양광추적시스템의 설치방법을 제공하는 것이다. In addition, the object of the present invention is to rotate the PV module array support frame to about 300 ° significantly larger than the conventional, so that the time to maintain the PV module array support frame at right angles to the sunlight at sunrise and sunset The present invention provides a method of installing a next generation solar tracking system that can increase power generation efficiency and operate a plurality of photovoltaic module array support frames with a small capacity driving unit.
또한, 본 발명의 목적은 발전량을 제고하기 위해 2.5m 이상 높이에서 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 남북으로 15°이상의 경사각을 두고 배치하더라도 복수개의 태양광발전모듈어레이 지지프레임이 하나의 구동부로 회동될 때좌우로 흔들리거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있고, 케이블을 용이하게 수용할 수 있는 공간을 제공할 수 있으며, 안전부재를 구동시키기 위한 부재들을 손쉽게 탈부착시킬 수 있는 차세대 태양광추적시스템의 설치방법을 제공하는 것이다. In addition, an object of the present invention is to rotate the plurality of photovoltaic module array support frame to one drive unit even if the photovoltaic module array support frame is disposed at an inclination angle of 15 ° or more to the north and south at a height of 2.5m or more to improve the amount of power generation. When installing the next generation solar tracking system that can be prevented from swinging or twisting to the left and right, to provide a space for easily accommodating the cable, and to easily attach and detach the members for driving the safety member. To provide.
또한 본 발명의 목적은 기준 풍속 도달시 복수개의 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 단단히 고정하는 안전부재를 용이하게 제작 및 설치할 수 있는 차세대 태양광추적시스템의 설치방법을 제공하는 것이다. It is also an object of the present invention to provide an installation method of a next generation solar tracking system that can easily manufacture and install a safety member that firmly fixes a plurality of photovoltaic module array support frames when the reference wind speed is reached.
또한, 본 발명의 목적은 태양광발전모듈을 태양광발전모듈어레이 지지프레임에 단단히 고정하여 돌풍 또는 강풍이 불 경우에도 태양광발전모듈의 고정부위가 찢겨져 이탈되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 태양광발전모듈과 모듈지지부재 사이의 결합을 보다 쉽게 단단히 할 수 있으며 현장에서 모듈지지부재 사이의 간격을 자유롭게 조절 제작할 수 있어 태양광모듈 제작사별 규격차이를 용이하게 수용할 수 있는 차세대 태양광추적시스템의 설치방법을 제공하는 것이다.In addition, the object of the present invention is to secure the photovoltaic module firmly to the photovoltaic module array support frame to prevent the fixed part of the photovoltaic module torn off even when gusts or strong winds blow, as well as solar light The next generation of solar tracking system can easily and tightly bond between the power generation module and the module support member, and can freely adjust the gap between the module support members in the field to easily accommodate the differences of specifications by the solar module manufacturers. To provide an installation method.
이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추 적시스템의 설치방법은 한 쌍의 기둥부재를 남북으로 경사지게 이격 배치하고, 상기 한 쌍의 기둥부재 상부에 상기 한 쌍의 기둥부재 사이 거리보다 긴 ㅁ 자형 보부재를 베어링결합부재를 매개로 결합시키고, 상기 ㅁ 자형 보부재 하부에 동서로 긴 모듈지지부재를 결합 시켜 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 형성하고, 상기 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 복수개 동서로 배치하고, 상기 태양광발전모듈어레이지지프레임 각각의 한 쌍의 기둥부재 사이의상기 ㅁ 자형 보부재 하부에 회동바를 설치하고, 상기 회동바 각각을 하나의 구동부와 링크 연결하며, 상기 태양광발전모듈어레이 지지프레임 각각의 한 쌍의 기둥부재 중 하나에 상기 회동바의 회동운동을 안전제어하기 위한 안전부재를 설치하고, 상기 안전부재를 와이어로 연결하여 상기 안전부재보다 적은 개수의 구동부로 구동시키는 것을 특징으로 한다. The method of installing the next generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is arranged to be inclined spaced apart from the north and south pairs of pillar members, the pair of pillar members on the pair of pillar members Coupling the K-shaped beam member longer than the distance through a bearing coupling member, and combining the long module support member from east to west under the K-shaped beam member to form a photovoltaic module array support frame, the photovoltaic module array Arranging a plurality of support frames in the east and west, and installing a rotation bar under the ㅁ -shaped beam member between a pair of pillar members of each of the photovoltaic module array support frames, and linking each of the rotation bars with one driving unit, Safely rotate the rotation bar of one of the pair of pillar members of each of the photovoltaic module array support frame Install a protection member for air, and is characterized in that by connecting the safety member to the wire for driving a driving unit of a lesser number than that of the safety member.
본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 설치방법은, 한 쌍의 기둥부재간 거리보다 긴 보부재를 사용하여 탑재할 수 있는 태양광발전모듈의 수량을 늘릴 수 있다.The installation method of the next generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention can increase the number of photovoltaic modules that can be mounted using beam members longer than the distance between a pair of pillar members.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 설치방법은, 보부재 하단부에 모듈지지부재를 동서로 결합시키고 회동축을 보부재 내측에 효율적으로 고정함으로써 태양광발전모듈어레이 지지프레임 회동시 무게중심을 회동축 중심과 일치시킬 수 있기 때문에 시스템 안정성을 확보하여 태양광발전모듈어레이 지지프레임회동시 태양광발전모듈이나 상기 태양광발전모듈 지지프레임이 뒤틀리거 나 쳐짐 없이 적은 구동력으로 안정적으로 회동시킬 수 있다.In addition, the installation method of the next-generation photovoltaic tracking system according to an embodiment of the present invention, by coupling the module support member to the lower end of the beam member in the east and west, and by effectively fixing the rotation shaft to the inner side of the beam member rotates the PV module array support frame The center of gravity can be matched to the center of rotation shaft to ensure system stability, so that the PV module or the PV module support frame can be stably stabilized with little driving force without twisting or falling when the PV module array support frame is rotated. Can rotate
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 설치방법은, 종래보다 상당히 큰 약 300°까지 태양광 발전 어레이를 회동시킬 수 있고, 일출 및 일몰시 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 태양광에 대해 직각으로 유지하는 시간을 길게 하여 발전효율을 증대시키고 적은 용량의 구동부로 다수의 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 작동시킬 수 있다.In addition, the installation method of the next-generation photovoltaic tracking system according to an embodiment of the present invention, it is possible to rotate the photovoltaic array up to about 300 °, which is considerably larger than the conventional, and the photovoltaic module array support frame at sunrise and sunset It is possible to increase the power generation efficiency by increasing the time to maintain perpendicular to the sunlight and to operate a plurality of photovoltaic module array support frame with a small capacity drive unit.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 설치방법은, 단축 태양광추적시스템이면서도 발전량을 양축 태양광추적시스템 수준으로 할 수 있도록 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 남북으로 15°이상의 고도각으로 2.5m 이상 높이에 안전하게 유지시킬 있으며, 복수개의 태양광발전모듈어레이 지지프레임이 하나의 구동부로 회동될 때좌우로 흔들리거나 뒤틀리는 것을 방지할 수 있고, 케이블을 용이하게 수용할 수 있는 공간을 제공할 수 있으며, 안전부재를 구동시키기 위한 부재들을 손쉽게 탈 부착시킬 수 있다.In addition, the installation method of the next-generation photovoltaic tracking system according to an embodiment of the present invention, the solar PV module array support frame 15 ° to the north and south so as to be a single-axis photovoltaic tracking system and the amount of power generated as a biaxial photovoltaic tracking system It can be safely maintained at a height of 2.5m or more at the above-described altitude angle, and can prevent swinging or twisting from side to side when the plurality of photovoltaic module array support frames are rotated by one driving unit, and can easily accommodate cables. The space can be provided and the members for driving the safety member can be easily detached.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 설치방법은, 기준 풍속 도달시 복수개의 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 단단히 고정하는 안전부재로 강풍시 태양광발전모듈어레이지지프레임을 단단히 고정할 수 있도록 하며, 하나의 구동부로 복수개의 안전부재를 정확하게 제어할 수 있다.In addition, the installation method of the next-generation photovoltaic tracking system according to an embodiment of the present invention, as a safety member for firmly fixing a plurality of photovoltaic module array support frame when the reference wind speed reaches the photovoltaic module array support frame during strong wind. It can be firmly fixed and a single drive can accurately control a plurality of safety members.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 설치방법은, 태양광발전모듈을 태양광발전모듈어레이지지프레임에 단단히 고정하여 돌풍 또는 강풍이 불 경우에도 태양광발전모듈의 고정부위가 찢겨져 이탈되는 것을 방지할 수 있을 뿐만 아니라 모듈지지부재와의 결합을 보다 쉽게 단단히 할 수 있으며 현장에서 모듈지지부재 사이의 간격을 자유롭게 조절 제작할 수 있어 태양광모듈 제작사별 규격차이를 용이하게 수용할 수 있다. In addition, the installation method of the next-generation photovoltaic tracking system according to an embodiment of the present invention, by fixing the photovoltaic module firmly to the photovoltaic module array support frame fixed part of the photovoltaic module even in the case of gusts or strong winds blowing Not only prevents tearing and detaching, but also makes it easier to firmly bond with the module support member, and can freely adjust the gap between module support members in the field to easily accommodate the differences of specifications by solar module manufacturers. Can be.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.
도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다. In the drawings, parts irrelevant to the description are omitted in order to clearly describe the present invention, and like reference numerals designate like elements throughout the specification.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail as follows.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 설치방법을설명하기 위한 차세대 태양광추적시스템의 개략 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 일 태양광발전모듈어레이의 정면도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 일 태양광발전모듈어레이의 측면도이다. 1 is a schematic perspective view of a next-generation solar tracking system for explaining a method of installing a next-generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a next-generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention 3 is a front view of a photovoltaic module array, and FIG. 3 is a side view of a photovoltaic module array of a next generation photovoltaic tracking system according to an embodiment of the present invention.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적 시스템(100)의 설치방법은, 우선 복수개의 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 각각을 배치한다.1 to 3, in the installation method of the next generation
각각의 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103)의 태양광발전모듈어레이 지지프레임(110)은 먼저 남북으로 높이를 달리하여 경사지게 지탱하기 위하여 적어도 2 이상의 기둥부재(111, 111')를 이격 배치한다.The photovoltaic module
상기 적어도 2 이상의 기둥부재(111, 111')의 최고높이를 태양광 발전효율을 확보하면서도 태양광추적시스템(100)의 안정성을 보장할 수 있도록 약 2.5m 정도로 하는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 최고 높이를 초과하는 높이에 대해서는 기둥부재(111, 111') 하부에 콘크리트블록(140)을 이용하여 기초 공사하는 것이 바람직하다. It is preferable to set the highest height of the at least two
기존에는 상기 한 쌍의 기둥부재(111, 111') 상부에 지지되는 태양광발전모듈(10, 10') 및 모듈지지부재(113) 등의 설치공간이 상기 한 쌍의 기둥부재(111, 111') 사이로 한정되었지만, 본 발명의 일 실시예에 있어서는 상기 한 쌍의 기둥부재(111, 111') 사이의 거리(d)보다 긴 길이(D)를 갖는 ㅁ 자형 보부재(112)를 이후에 자세히 설명하는 베어링결합부재(124)를 매개로 결합시켜 보다 많은 또는 대면적의 태양광발전모듈(10, 10')을 탑재할 수 있고, 상기 기둥부재(111, 111')와 상기 ㅁ 자형 보부재(112) 사이의 마찰 간섭을 최소화할 뿐만 아니라 추력에 효과적으로 대응할 수 있어 적은 구동력으로도 태양광발전모듈어레이 지지프레임(110)을 구동시킬 수 있다. Conventionally, installation spaces such as the
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 베어링결합부재(124)가 상기 ㅁ 자형 보부재(112)의 저면을 내측으로 따서 설치됨으로써 상기 베어링결합부재(124)를 매개로 회전하는 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)의 무게 중심이 상기 베어링 결합부재(124)의 회동축(124a)과 일치하여 뒤틀림이나 처짐 없이 적은 힘으로 정밀하게 회전 구동될 수 있다.
상기 회동축(124a)은 이하 자세히 설명하는 도 5a 및 도5b에 도시된바와 같이 축방향으로 작용하는 추력을 추력베어링에 효율적으로 전달하여 원활한 회전이 가능하도록 원통형강을 다층으로 절삭가공하여 제조하는 것이 바람직하다.As shown in FIG. 3, the
The rotating
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 ㅁ 자형 보부재(112) 하단부에 태양광발전모듈(10, 10')을 지탱하는 동서로 긴 모듈지지부재(113)를 상기 ㅁ 자형 보부재(112)를 감싸는 연결부재(112a)를 이용하여 단단히 결합시킬 수 있다.In addition, as shown in FIG. 2, the ㅁ -
이 때, 상기 연결부재(112a)는 양단부(112ab)에 나사산이 가공된 ∩자형 연결부재일 수도 있어서 상기 ㅁ 자형 보부재(112)를 홀(113a)가공된 상기 모듈지지부재(113)에 배치시키고, 상기 연결부재(112a)로 상기 ㅁ 자형 보부재(112)를 감싸고 상기 양단부(112ab)가 상기 모듈지지부재(113)의 홀(113a)을 관통하게 한 후, 상기 양단부에 2개의 나사를 체결시킴으로써 타이트한 결속을 제공할 수 있으며 풀림을 방지할 수 있도록 하였다.At this time, the connecting member (112a) may be a U-shaped connecting member that is threaded on both ends (112ab), so that the ㅁ shaped beam member (112) is placed in the module support member (113) in which the hole (113a) is processed. , And surrounds the ㅁ -
또한, 상기 연결부재(112a)는 자형 연결부재일수 도 있으며, 이 경우에는 상기 연결부재(112a)의 높이를 상기 ㅁ 자형 보부재(112)의 높이보다 약간 작게 하여 상기 홀(113a)가공된 상기 모듈지지부재(113)에 대해 볼트 결합시 가압하여 타이트한 결속을 제공할 수 있다.In addition, the
또한, 상기 동서로 긴 모듈지지부재(113) 하단부에 상기 연결부재(112a)보다 긴 제 1 L자형부재(114)로 덧대어 지지력을 보강하며, 상기 연결부재(112a) 상부에 제 2 L자형부재(114')를 덧대어 태양광발전모듈(10')을 상기 ㅁ 자형 보부재(112) 상에 배치하여, 상기 모듈지지부재(113)상에 배치된 태양광발전모듈(10)과 높이 차이를 두고 배치될 수도 있게 하였다.In addition, the first L-
또한, 상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)중 제일 전방에 배치되는 모듈지지부재(113)의 길이방향을 따라 그리고 상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103)의 각각의 모듈지지부재(113)의 양끝단을 따라 보부재(112) 방향을 따라 제 3 L 자형부재(114")를 배치하여 상기 모듈지지부재(113)간 간격을 일정하게 유지하며 15° 이상의 고도각을 유지하더라도 태양광발전모듈(10, 10')이 하방으로 흘러내리는 것을 방지하도록 하고, 상기 차세대 태양광추적시스템(100)이 최대각으로 회전시 태양광발전모듈(10, 10')을 안정적으로 받쳐줄 수 있도록 하였다.In addition, the
상기 모듈지지부재(113), 상기 제 1 L자형연결부재(114), 상기 제 2L자형부재(114'), 및 상기 제 3L자형부재(114")의 고정부위에는 홀 가공되어 상기 연결부재(112a)의 나사가공된 양단부(112ab)가 관통하여 나사 결합되도록 되어 있기 때문에 상기 모듈지지부재(113) 사이의 간격을 모듈 메이커 또는 단위용량에 따라 규격화된 태양광발전모듈 사이즈에 따라서 용이하게 조절할 수 있으며, 유지 보수 시에도 용이하게 교체할 수 있다.The fixing portions of the
즉, 상기 ㅁ 자형 보부재(112)에 대해 상기 모듈지지부재(113)를 결합하기 위해서 홀가공된 표준부재를 이용함으로써 현장조립의 용이성을 확보할 수 있다. That is, it is possible to ensure the ease of on-site assembly by using a hole-processed standard member to couple the
이러한 구조에 의하면, 상기 모듈지지부재(113)가 상기 ㅁ 자형 보부재(112) 하부에 배치되어 상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103)의 무게중심을 회동축에 일치시킬 수 있으며, 상기 태양광발전모듈(10, 10')이 상기 ㅁ 자형 보부재(112) 하부에 고정된 모듈지지부재(113)에 소정 간격을 두고 이격 배치되어 공기저항을 적게 받을 뿐만 아니라, 상기 ㅁ 자형 보부재(112)와 모듈지지부재(113 )의 높이 차이에 따른 그늘을 피할 수도 있다. According to this structure, the
이 때, 상기 태양광발전모듈(10, 10')과 상기 모듈지지부재(113)의 고정 부위의 접촉면적을 넓혀 결속력을 높이기 위하여, 내부에 장공(115a)을 갖는 모듈고정핀 (115)을 매개로 볼트 결합시킬 수 있다. At this time, in order to increase the binding area by increasing the contact area between the
상기 모듈고정핀(115)은 알루미늄사출로 테이퍼 형태로 제작되어 내구력이 크며, 돌풍이나 강풍이 불어도 상기 태양광발전모듈(10, 10')이 상기 모듈지지부재(113)로부터 쉽게 이탈되지 않을 수 있도록 눌러주는 숄더부(115b)를 가질 수 있으며, 볼트 결합시 가압력에 의하여 접촉 면적을 보다 넓혀 결합 내구성을 향상시킬 수 있도록 편향돌출부(115c)를 갖는다.The
이제, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광추적시스템의 설치방법에 있어서, 태양광발전모듈어레이 지지프레임을 하나의 구동부로 안전하게 구동시키기 위한 방법에 대해서 도 4a 내지 도 7을 참조하여 상세히 설명한다. Now, in the installation method of the photovoltaic tracking system according to an embodiment of the present invention, a method for safely driving the photovoltaic module array support frame with one driving unit will be described in detail with reference to FIGS. 4A to 7. .
도 4a는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 구동방법을 설명하기 위한 회동바의 구성도이고, 도 4b는 도 4a의 회동바를 구동시키는 구동부의 개념도이며, 도 5a는 도 3의 A부 확대도이고, 도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 베어링결합부재의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 안전부 재를 설명하기 위한 도 3의 B부 확대도이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 안전유닛에 사용된 와이어 가이드부재를 설명하기 위한 도 3의 C부 확대도이다.4A is a configuration diagram of a rotation bar for explaining a method of driving a next generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention, FIG. 4B is a conceptual view of a driving unit for driving the rotation bar of FIG. 4A, and FIG. 5A is FIG. 3. 5A is an exploded perspective view illustrating a configuration of a bearing coupling member of a next generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention, and FIG. 6 is a next generation embodiment according to an embodiment of the present invention. 3 is an enlarged view of part B of FIG. 3 for explaining a safety member of the light tracking system, and FIG. 7 is a view illustrating a wire guide member used in a safety unit of a next-generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention. An enlarged view of part C.
먼저, 도 4a 내지 4b를참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 설치방법은 상기 한 쌍의 기둥부재(111, 111') 사이에 바람직하게는 중간에서 상기 ㅁ 자형 보부재(112) 하방에 회동바(123)를 연결하여 상기 ㅁ 자형 보부재(112)의 중간 지점에 회전모멘트가 작용되어 상기 ㅁ 자형 보부재(112) 끝단에 걸리는 태양광발전모듈(10, 10') 및 모듈지지부재(113)의 하중에 의해서 회전시 발생할 수 있는 뒤틀림을 방지할 수 있다. First, referring to Figures 4a to 4b, the installation method of the next-generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention preferably between the pair of
상기 회동바(123)는 일단에서 상기 ㅁ 자형 보부재(112) 하부에 다수의L자형 부재로 이루어진 방사상 받침부(123a)에 의해서 넓은 접촉면적으로 단단히 볼팅 결합될 수 있다. The pivoting
또한, 상기 복수개의 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)의 회동바(123)가 하나의 링크부재(122)에 연결되고 상기 하나의 링크부재(122)는 상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103)의 회동을 방해하지 않고 운전 및 유지 보수가 용이할 수 있도록 상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110) 외부에 배치되는 하나의 구동부(121)에 연결될 수 있다.In addition, the
상기 하나의 구동부(121)는 상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)의 중심 높이에서 동서방향으로 벗어나 위치하는 것이 바람직하며, 상기 링크부재(122)는 상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110) 중심 높이에서 기둥부재(111) 사이를 가로질러 배치되는 것이 에너지 손실 없이 상기 복수개의 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)을 동시에 적은 용량으로 뒤틀림 없이 구동할 수 있도록 한다. The one
상기 구동부(121)는 상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)의 중심 높이에 배치될 수 있도록 콘크리트블록(140) 상부에 그 일단부를 회동할 수 있게 결합시키는 회동결합부(121a)와, 상기 회동결합부(121a)를 소정 각도씩 이동시키기 위한 전동식 액츄에이터(121b)와, 상기 제 1 링크부(122)의 일단을 상기 액츄에이터(121b)의 다른 일단과 연결하는 주름관(121c)을 포함한다. The driving
상기 주름관(121c)은 끝단에서 상기 제 1 링크부(122)의 이완, 수축에도 그 길이가 탄력적으로 대응할 수 있도록 내부는 중공형으로 외부는 자바라식으로 형성되어 상기 전동식 액츄에이터(121b)가 작동될 때 흙 및 외부 이물질이 상기 제 1 로드(122)에 부착되는 것을 방지할 수 있다. The
한편, 상기 복수개의 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110) 최후단 각각의 기둥부재 중간을 ㄷ자형강부재(117)로 동서방향으로 보강 연결할 수 있다.On the other hand, the plurality of photovoltaic module array (101, 102, 103)
이러한 ㄷ자형강부재(117)는 태양광발전량 증대를 위해 기둥부재(111, 111') 높이가 차등 적용되어 최 끝단 기둥부재 높이가 약 2.5m되더라도 상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)이 좌우로 요동치는 것을 방지하는 무한 지지력을 제공하며, 케이블을 용이하게 수용 또는 연결할 수 있는 통로로 이용될 수 있으며, 이후 설명하는 안전부재(130)를 구동시키기 위한 구동부나 와이어가이드부재를 용이하게 설치할 수 있다. The
또한, 도 5a 및 도 5b에 도시된 바와 같이,상기 한 쌍의 기둥부재(111, 111') 상부에 상기 한 쌍의 기둥부재(111, 111') 사이 거리보다 긴 ㅁ 자형 보부재(112)를 상기 베어링결합부재(124)를 매개로 결합할 때, 상기 ㅁ 자형 보부재(112) 저면에 상기 베어링결하부재(124)의 길이보다 크게 수납부(112a)를 형성하고, 상기 베어링결합부재(124)의 회동축(124a)을 상부 받침부(124c)를 이용하여 상기 ㅁ 자형 보부재(112)의 수납부(112a) 내측에 용접 또는 볼팅 결합시켜 상기 베어링결합부재(124)의 회동축(124a)이 상기 ㅁ 자형 보부재(112) 저면과 나란히 배치되어 상기 ㅁ 자형 보부재(112)의 무게중심과 상기 회동축(124a)의 회전중심이 일치하도록 한다. 상기 회동축(124a)은 전술한 바와 같이 축방향으로 작용하는 추력을 추력베어링에 효율적으로 전달하여 원활한 회전이 가능하도록 원통형강을 다층으로 절삭가공하여 제조하는 것이 바람직하다.In addition, as shown in FIGS. 5A and 5B, the K-shaped
상기 회동축(124a)에 결합하는 원통형추력베어링(124f)을 내설한 원통형추력베어링홀더(124b)는 하부 받침부(124d)를 이용하여 상기 기둥부재(111, 111') 상부에 단단히 볼팅 결합할 수 있다.Cylindrical
이 때, 본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 베어링결합부재(124)는 상기 기둥부재(111, 111') 상단에 판부재(116)를 배치하고, 상기 판부재(116) 상에 상기 베어링결합부재(124)를 배치하고 상기 상하부 받침부(124c, 124d)를 이용하여 접촉면적이 넓게 고정 배치하여 수직 하중을 분산 시킬 수 있다. At this time, in one embodiment of the present invention, the bearing
상기 회동축(124a)의 양단부에는 상기 원통형 추력베어링(124b)과 결합 회동시 상기 회동축(124a)이 빠지지 않도록 고정핀(124e)을 더 가지며, 상기 고정핀(124e) 선단에는 제1 기어판(125)이 배치되고, 상기 제1 기어판(125)의 기어(125a)에 기어 맞춤되는 기어(150a)를 갖는 제 2 기어판(150)이 상기 받침 부(124c)상에 약간의 경사를 두고 배치된다.Both end portions of the
상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)이 회동시 상기 회동축(124a)이 회동하면, 상기 회동축(124a)에 연결된 상기 제 1 기어판(125)이 회동할 것이고, 상기 제 1 기어판(125)의 회동 기어(125a) 수 만큼 상기 제2 기어판(150)의 기어(150a)도 회동하여 상기 회동축(124a)의 회동각도를 지면기준으로 정확하게 변환하여 제어부(도시안함)에 제공하여 비교케 함으로써 프로그램된 각도와 실제 운전중인 각도와의 차이를 제거할 수 있다.When the
또한, 상기 회동축(124a)이 추력베어링(124f)이 내장된 원통형추력베어링홀더(124b)의 내부 홀(124bc)에 정합되어 아래방향으로 쏠리는 추력과 수직하중을 각각의 기둥부재(111, 111')에 효율적으로 전달, 지탱할 수 있다.In addition, the
따라서, 기둥부재(111, 111')보다 긴 상기 ㅁ 자형 보부재(112)에 결합된 모듈지지부재(113)상에 다수의 태양광발전모듈(10, 10')을 탑재한 상태에서도 발전량이 최대가 되는 고도각인 15° 이상을 견고히 유지하며 구동 할 수 있다. Therefore, the amount of power generation even when a plurality of
또한, 상기 회동축(124a)의 끝부분에 상기 고정핀(124e)이 결합되도록홀(124ab)을 천공 형성할 수 있고, 상기 하부 받침부(124d)는 상기 원통형추력베어링홀더(124b)가 결합되는 구멍(124da)을 갖는 사다리꼴 각부(124dc)와 상기 사다리꼴 각부(124dc)를 지탱하는 판상부(124db)를 가져서 수직하중을 용이하게 전달할 수 있다. In addition, a hole 124ab may be formed in the end portion of the
이 때 상기 베어링 결합부재(114)를 상기 기둥부재(111) 및 상기 주 ㅁ 자형 보부재(112)에 대해 오프셋되게 결합시킴으로써 그 하중에 의해서 상기 ㅁ 자형 보 부재(112)상의 태양광발전모듈의 힘을 분산 지탱하여, 적은 개수의 기둥부재(111)를 이용하여 대면적의 태양광발전모듈(10, 10')을 지탱할 수 있다. At this time, the bearing
이러한 베어링결합부재(124)가 상기 ㅁ 자형 보부재(112)에 결합되어 있기 때문에 하나의 구동부(111)를 이용하더라도 적은 구동력에 의해서 복수개의 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)이 용이하게 회동할 수 있도록 한다. Since the bearing
이제, 도 6 및 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 설치방법은기준풍속 도달시 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)을 단단히 고정하는 안전부재(130)를 설치하는 단계를 포함할 수 있다.6 and 7, the installation method of the next-generation photovoltaic tracking system according to an embodiment of the present invention includes the
상기 안전부재(130)를 설치할 때, 상기 기둥부재(111, 111')에 나팔관(131a)이 입구에 달린 관형부(131)를 ㅁ자형 보조부재(134d)를 이용하여 설치시키며, 상기 관형부(131)에 나란하게 ㅁ자형 보조부재(134d)를 이용하여 기준풍속 이상에서 상기 관형부(131)에 삽입 고정되는 삐죡한 일단부(132a)를 갖는 스토퍼부(132)를 상기 기둥부재(111, 111')에 설치한다. When installing the safety member 130, to install the
이러한 구성에 의해서 기준풍속 도달시 스토퍼부(132)가 차질 없이 상기 관형부(131)에 삽입되어 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)을 견고히 고정 할 수 있다.By such a configuration, the
상기 스토퍼부(132)의 타단에 탄성부(132b)의 일단을 연결하고 타단에 와이어(134)를 연결하여 하나의 구동부(133)에 의해서 복수개의 스토퍼부(132)를 구동시킬 수도 있으며 각각의 탄성부(132b) 하방에 구동부(133)를 설치하여 정확하게 구동시킬 수도 있다.One end of the
상기 와이어(134)는 상기 ㄷ자형강부재(117) 상에 결합된 가이드 롤러(135)에 의해서 안내되며, 상기 가이드 롤러(135)는 가이드 홀(134ba, 134bb)을 갖는 커버부(134b)에 의해 차폐되어 상기 와이어(134)가 가이드 홀(134ba, 134bb)을 따라 이탈 없이 안내되도록할 수 있다.The
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 안전부재는 안전성 면에서는 우수하면서도 그 제조 비용이 적게 들 수 있으며, 상기 기둥부재(111, 111') 및 ㅁ 자형 보부재(112)에 대해 넓은 면적으로 결합 및 탈착될 수 있다. As such, the safety member according to an embodiment of the present invention may be excellent in terms of safety, but may be low in manufacturing cost, and has a large area with respect to the
상기 복수개의 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)의 동일 높이의 기둥부재(111, 111')에 배치된 상기 ㄷ자형강부재(117) 상에 상기 와이어(134)를 안내하는 가이드부재(135) 및 상기 안전부재보다 적은 개수의 구동부(133)가 배치될 수 있다. The
상기 구동부(133)는 전동식 액츄에이터(133a)와 이에 연결된 로드(133b)로 구성되며, 상기 로드(133b)에 상기 와이어(134)가 연결되어 장력이 제어되다. The driving
상기 탄성부재(132b)는 소정위치에서 상기 스토퍼부(132)가 상기 관형부(131) 내에 정확하게 배치될 수 있을 정도의 탄성계수와 길이를 갖는 스프링일 수 있다. The
상기 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)을 적어도 2 이상 동서방향으로 소정간격을 두고 배치하고, 상기 복수개의 태양광발전모듈어레이 지지프레임(110) 각각의 상기 회동바(123)를 하나의 구동부(121)와 연결하고, 상기 복수개의 태양광발전모듈어레이(101, 102, 103) 지지프레임(110)의 안전부재(130)를 와이어(134)로 연결하여 안전부재보다 적은 개수의 구동부로 구동시킬 수 있다.The photovoltaic module arrays (101, 102, 103)
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템을 설명하기 위한 개략 사시도이다. 1 is a schematic perspective view for explaining a next generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 일 태양광발전모듈어레이의 정면도이다. 2 is a front view of a photovoltaic module array of a next generation photovoltaic tracking system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 일 태양광발전모듈어레이의 측면도이다. 3 is a side view of a photovoltaic module array of a next generation photovoltaic tracking system according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 회동유닛을 설명하기 위한 구성도이다. Figure 4 is a block diagram for explaining a rotation unit of the next-generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention.
도 5a는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 회동유닛 과 연동하는 베어링결합부재의 구성을 설명하기 위한 도 3의 A부 확대도이다. 5A is an enlarged view of a portion A of FIG. 3 for explaining a configuration of a bearing coupling member interlocking with a rotation unit of a next generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention.
도 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 회동유닛 과 연동하는 베어링결합부재의 구성을 설명하기 위한 분해 사시도이다. Figure 5b is an exploded perspective view for explaining the configuration of the bearing coupling member interlocked with the rotation unit of the next-generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 안전유닛을 설명하기 위한 도 3의 B부 확대도이다. FIG. 6 is an enlarged view of part B of FIG. 3 for explaining a safety unit of a next generation solar tracking system according to an exemplary embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 차세대 태양광추적시스템의 안전유닛에 사용된 와이어 가이드부재를 설명하기 위한 도 3의 C부 확대도이다. 7 is an enlarged view of part C of FIG. 3 for explaining the wire guide member used in the safety unit of the next generation solar tracking system according to an embodiment of the present invention.
Claims (13)
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