KR100944073B1 - 태양광 발전장치 - Google Patents

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KR100944073B1
KR100944073B1 KR1020090063525A KR20090063525A KR100944073B1 KR 100944073 B1 KR100944073 B1 KR 100944073B1 KR 1020090063525 A KR1020090063525 A KR 1020090063525A KR 20090063525 A KR20090063525 A KR 20090063525A KR 100944073 B1 KR100944073 B1 KR 100944073B1
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Abstract

본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 본 발명에 따른 태양광 발전장치는 태양광을 집속하여 전력으로 변환하는 태양전지 모듈; 상기 태양전지 모듈이 설치되는 상부프레임과, 상기 상부프레임으로부터 하방으로 이격설치되는 하부프레임과, 중공(中空)으로 형성되며 상기 상부프레임과 상기 하부프레임을 연결하면서 상호 이격배치된 복수 개의 지지프레임을 포함하는 지지프레임부로 구성되어 상기 태양전지 모듈을 수면 위로 노출시키는 프레임; 수면 위에서 상기 프레임의 무게중심이 변화되어 자세가 변화되도록 상기 지지프레임 중 어느 하나의 지지프레임의 내부에 수용된 유체를 다른 하나의 내부로 이동시키는 유체이송부; 태양광의 방위각 변화를 분석하고, 분석된 데이터에 따라 상기 유체이송부를 제어하여 각 지지프레임을 상호 연통되거나 각각 밀폐시켜 상기 프레임의 무게중심을 변화시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 의하여, 태양전지 모듈, 프레임의 부유수단 및 프레임의 자세를 변경시키는 수단 등이 일체로 형성된 프레임이 수면상에 설치되어 태양 고도에 따라 유체 또는 질량체의 이동에 의해 프레임 전체의 자세가 변경됨으로써 설치비용이 절감되는 태양광 발전장치가 제공된다.
태양전지, 태양광, 무게중심, 지지프레임, 유체이동, 질량체이동

Description

태양광 발전장치{Solar Light Power Generating Device}
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지 모듈을 포함한 프레임이 수면상에 설치되어 태양고도에 따라 유체 또는 질량체를 이동시켜 프레임의 무게중심을 변화시켜 프레임 전체의 자세가 변경되는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
일반적으로, 지상에 설치되는 태양광 발전소는 고정식이 최초로 제안되고, 태양광을 따라 이동가능한 단축식, 양축식 등이 차례로 제안되었다.
여기서, 단축식 및 양축식은 편평한 철근콘크리트 기반과 수직으로 연결된 기둥 상부에 설치된 전기 모터 또는 유압을 사용하여 축을 중심으로 태양전지가 장착된 구조물을 회전시키는 방법이 사용되고 있다.
그런데, 이 같은 지상에 설치되는 태양광 발전소는 태양전지를 고정시키는 구조물의 크기가 증가함에 따라 상기 구조물의 자세안정성을 위한 설치비용이 증가되는 문제점이 있었다.
한편, 부력을 이용하도록 수면에 설치되는 태양광 발전소가 제안되었다. 대한민국 공개특허 10-2008-0095401호에는 편평한 상판 위에 본 여름 가을 겨울 태양 고도를 반영할 수 있도록 자동 틸팅이 가능한 구조로 태양전지가 설치되고, 수면 아래 부유구조물에 취부된 스크류를 회전시켜 아침, 점심, 저녁 태양의 위치에 따라 부유구조물의 방향을 조절하는 기술이 개시되어 있다.
그러나, 상판 위에 설치되는 태양전지를 그림자 간섭을 이유로 밀도있게 설치하지 못하게 되는 문제점이 있고, 설치비가 고가인 부유구조물이 많이 필요하게 되어 설치비용이 증가되는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명의 목적은 이와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 태양전지 모듈을 포함한 프레임이 수면상에 설치되어 태양고도에 따라 유체 또는 질량체를 이동시켜 프레임의 무게중심을 변화시켜 프레임 전체의 자세가 변경되는 태양광 발전장치를 제공함에 있다.
상기 목적은, 본 발명에 따라, 태양광을 집속하여 전력으로 변환하는 태양전지 모듈; 상기 태양전지 모듈이 설치되는 상부프레임과, 상기 상부프레임으로부터 하방으로 이격설치되는 하부프레임과, 중공(中空)으로 형성되며 상기 상부프레임과 상기 하부프레임을 연결하면서 상호 이격배치된 복수 개의 지지프레임을 포함하는 지지프레임부로 구성되어 상기 태양전지 모듈을 수면 위로 노출시키는 프레임; 수면 위에서 상기 프레임의 무게중심이 변화되어 자세가 변화되도록 상기 지지프레임 중 어느 하나의 지지프레임의 내부에 수용된 유체를 다른 하나의 내부로 이동시키는 유체이송부; 태양광의 방위각 변화를 분석하고, 분석된 데이터에 따라 상기 유체이송부를 제어하여 각 지지프레임을 상호 연통되거나 각각 밀폐시켜 상기 프레임의 무게중심을 변화시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 지지프레임부는 제1,2,3지지프레임을 포함하며, 상기 유체이송부는 각 지지프레임에 설치되어 서로 다른 지지프레임과 연통또는 차단시키는 밸브와, 각 밸브의 개방시 각 지지프레임으로부터 서로 다른 지지프레임으로 유체를 이송시키는 펌프를 포함할 수 있다.
한편, 상기 지지프레임부는 제1,2,3,4지지프레임을 포함하며, 상기 제1지지프레임과 상기 제2지지프레임은 마주보도록 배치되고, 상기 제3지지프레임은 상기 제1,2지지프레임으로 이격되어 배치되고, 상기 제4지지프레임은 상기 제3지지프레임과 마주보도록 배치될 수 있다.
이때, 상기 유체이송부는,
상기 제1지지프레임과 상기 제2지지프레임을 연통시키거나 차단시키는 제1밸브와, 상기 제3지지프레임과 상기 제4지지프레임을 연통시키거나 차단시키는 제2밸브와, 상기 제1밸브의 개방시 상기 제1지지프레임과 상기 제2지지프레임 사이에서 유체를 이송시키거나 상기 제2밸브의 개방시 상기 제3지지프레임과 상기 제4지지프레임 사이에서 유체를 이송시키는 펌프를 포함할 수 있다.
또한, 상기 하부프레임은 중공으로 형성되어 상기 프레임에 부력을 제공할 수 있다.
한편, 상기 목적은 본 발명의 다른 측면에 따라, 태양광을 집속하여 전력으로 변환하는 태양전지 모듈; 상부에 상기 태양전지 모듈이 설치되며, 상기 태양전지 모듈이 수면 위로 노출되도록 부력을 제공하는 부유수단을 구비하는 프레임; 상기 프레임에 설치되는 제1가이드축과, 상기 제1가이드축을 따라 직선왕복이동하는 제1질량추와, 상기 프레임에 설치되고 상기 제1가이드축과 교차하게 배치되는 제2가이드축과, 상기 제2가이드축을 따라 직선왕복이동하는 제2질량추; 수면 위에서 상기 프레임의 자세가 변화되도록 상기 제1,2질량추 중 어느 하나를 이동시키는 질 량추이송부; 상기 질량추이송부를 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 제1,2질량추가 각각 왕복이동되면서 무게중심의 위치가 변화되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치에 의해 달성된다.
여기서, 상기 가이드축은 상기 태양전지 모듈에 실질적으로 평행하도록 설치될 수 있다.
이때, 상기 질량추이송부는 각 질량추가 상기 제어부의 제어신호에 의해 각 가이드축을 따라 이동하도록 각 질량추의 일 측에 설치된 모터를 포함할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 센서작동 방식, GPS추적 방식 또는 태양의 방위각 데이터를 토대로 하는 방식 중 어느 하나를 사용하여 태양광의 방위각 변화를 분석하는 것일 수 있다.
태양전지 모듈을 포함한 프레임이 수면상에 설치되어 태양고도에 따라 유체 또는 질량체를 이동시켜 프레임 전체의 무게중심으로 변화시킴으로써 프레임전체의 자세가 변경되는 태양광 발전장치가 제공된다.
또한, 태양전지 모듈, 프레임의 부유수단 및 프레임의 자세를 변경시키는 수단 등이 일체로 형성되어 제조비용 및 설치비용이 절감되는 태양광 발전장치가 제공된다.
또한, 태양전지 모듈이 설치되는 프레임의 상부 전체에 태양전지를 설치할 수 있는 태양광 발전장치가 제공된다.
설명에 앞서, 여러 실시예에 있어서, 동일한 구성을 가지는 구성요소에 대해서는 동일한 부호를 사용하여 대표적으로 제1실시예에서 설명하고, 그 외의 실시예에서는 제1실시예와 다른 구성에 대해서 설명하기로 한다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치의 개략도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치(100)는 프레임(10), 유체이송부(30), 제어부(40)를 포함하여 구성된다.
상기 프레임(10)은 태양광을 집속하여 전력으로 변환하는 태양전지 모듈(s)이 상부에 설치되는 상부프레임(11)과, 상부프레임(11)으로부터 하향으로 이격설치되는 하부프레임(12)과, 상부프레임(11)과 하부프레임(12)을 연결하도록 일정간격으로 이격되어 배치되는 복수 개의 지지프레임을 포함한 지지프레임부(20)로 구성된다.
이때, 상부프레임(11)에 설치되는 태양전지 모듈(s)은 상부프레임(11)에 누운 형태 즉, 상부프레임(11)과 평행한 형태로 설치되는 것이 태양광을 더 많이 집속할 수 있어 바람직하다.
또한, 하부프레임(12)은 부유(浮遊)프레임으로서, 내측이 중공(中空)으로 형성되되 양단부가 밀폐되도록 형성되어, 프레임(10)이 수상에 설치시 상부프레임(10)에 설치된 태양전지 모듈(s)이 수면 위로 노출되도록 프레임(10)에 부력이 발생하게 한다.
이때, 하부프레임(12)의 내측은 중공상태로 유지될 수도 있으나, 물에 비해 비중이 작은 물질로 채워질 수도 있다.
아울러, 하부프레임(12)은 도시된 바는 도우넛(donut) 형태로 형성되어 있으나 다각형 또는 원판형 등의 다양한 형태로 마련될 수도 있다.
또한, 프레임(10)의 소정부에는 프레임(10)이 바다 또는 호수 등에 설치시 물에 의한 외란에 의해 유동하지 않도록 통상의 선박 등에 사용되는 소정의 닻과 같은 형태의 고정수단(미도시)이 더 설치될 수 있다.
도 2는 도 1의 지지프레임부와 유체이송부의 개략도이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 상기 지지프레임부(20)는 내부가 중공(中空)인 소정의 파이프 등으로 마련되며, 상부프레임(11)과 하부프레임(12)을 연결하여 상호 지지하도록 설치된다.
이때, 지지프레임부(20)는 일정간격으로 이격배치되는 제1지지프레임(21), 제2지지프레임(22) 및 제3지지프레임(23)과 각 지지프레임이 상호 연통되도록 연결하는 연통관(p)을 포함하여 구성된다.
이때, 각 지지프레임은 이동된 유체가 저장되도록 하측 단부가 밀폐되도록 형성되며, 각 지지프레임은 정삼각형 또는 이등변삼각형 등을 형성하는 거리로 이격배치되는 것이 바람직하다.
삭제
상기 유체이송부(30)는 각 지지프레임의 상부에 설치되어 각 지지프레임을 상호 연통되게 개방시키거나 또는 각 지지프레임을 밀폐시키는 제1밸브(31), 제2밸브(32), 제3밸브(33)와, 각 밸브 개방시 어느 하나의 지지프레임의 내부에 수용된 유체를 다른 하나의 내부로 이동시키는 펌프(34)를 포함하여 구성된다.
이 같이 설치된 각 밸브와 펌프는 후술할 제어부(40)의 제어신호에 의해 동작하도록 연결된다.
가령, 제1지지프레임(21)으로부터 제2지지프레임(22)으로 유체가 이동된다면, 제1지지프레임(21)과 제2지지프레임(22)이 연통되도록 제1밸브(31)와 제2밸브(32)는 개방되고, 제3밸브(23)는 폐쇄된 상태에서 펌프(34)가 동작하여 제1지지프레임(21) 내측에 수용된 유체의 일정량을 제2지지프레임(22)으로 이동시키게 된다.
이와 같은 방법으로 제1지지프레임(21)으로부터 제3지지프레임(23)로 또는 제2지지프레임(22)으로부터 제3지지프레임(23)으로 유체의 이동이 가능하게 된다.
결과적으로, 이 같은 지지프레임들 간의 유체의 이동을 통해 수면상에 띄워진 프레임(10)의 무게중심의 위치를 변화시킬 수 있다.
다음, 제어부(40)는 프레임(10)에 설치되거나 별도로 설치될 수 있으며, 공지의 태양광의 센서 작동 방식, GPS 추적 방식 또는 태양의 방위각 데이터 값을 토대로 하는 방식 중 어느 하나를 이용하여 획득된 데이터를 통해 태양광을 따라 프레임(10)의 회전해야할 방향과 회전해야할 각도를 산출하도록 알고리즘이 구현되어 있다.
아울러, 제어부(40)는 산출된 회전해야할 방향 및 회전해야할 각도에 따라 상술한 유체이송부(30)를 동작시켜 일정한 유체량을 이동시킴으로써 프레임(10)의 무게중심을 변화시켜 결국 프레임(10)의 자세를 변경하도록 구성된다.
상술한 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치의 작동은 후술하는 제1실시예의 변형예와 동일한 방식이므로 제1실시예의 변형예를 설명하면서 동시에 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제1실시예의 변형예에 따른 지지프레임부와 유체이송부의 개략도이다. 제1실시예에서는 지지프레임부가 3개의 지지프레임을 포함하도록 구성된 것에 비해 변형예에서는 4개의 지지프레임으로 구성되며, 지지프레임들의 내장되는 유체를 이동시키는 유체이송부가 각 지지프레임의 숫자에 대응되도록 구성되고, 이외 구성은 제1실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
도 3을 참조하면, 제1실시예의 변형예에 따른 지지프레임부(20A)는 상부프레임(11)과 하부프레임(12)의 사이를 연결하여 상호 지지되도록 설치되고, 제1지지프레임(21), 제2지지프레임(22), 제3지지프레임(23), 제4지지프레임(24) 및 제1,제2연통관(P1,P2)을 포함하여 구성된다.
이때, 각 지지프레임들은 제1실시예에서와 같이 내부가 빈 중공(中空)으로 마련된다.
여기서, 지지프레임들은, 제1지지프레임(21)과 제2지지프레임(22)이 서로 마주보게 배치되며 제1연통관(P1)에 의해 상호 연통되도록 결합된다.
또한, 제3지지프레임(23)과 제4지지프레임(24)이 서로 마주보게 배치되며, 제2연통관(P2)에 의해 상호 연통되도록 결합된다.
한편, 도시된 바는 각 연통관들이 별도로 구비된 것을 나타내고 있으나 각 유체수용부가 연장되도록 형성하여 상호 결합되도록 구성할 수도 있다.
상기 유체이송부(30A)는 제1밸브(31), 제2밸브(32) 및 펌프(34)를 포함하여 구성된다.
제1밸브(31)는 제1지지프레임(21)과 제2지지프레임(22)을 연통시키거나 차단시키도록 제1연통관(P1)에 설치되고, 제2밸브(32)는 제3지지프레임(23)과 제4지지프레임(24)를 연통시키거나 차단시키도록 제2연통관(P2)에 설치된다.
이 같이 설치된 제1밸브(31)와 제2밸브(32)는 제1실시예와 같이 제어부(40)를 통해 제어된다.
또한, 펌프(34)는 제어부(40)의 제어신호에 따라 동작하며, 제1밸브(31) 개방시 제1지지프레임(21)으로부터 제2지지프레임(22)으로 또는 제2지지프레임(22)으로부터 제1지지프레임(21)으로 유체를 이동시키도록 구성된다.
제2밸브(32)도 제1밸브(31)와 같이 동작하여 제3지지프레임(23) 및 제4지지프레임(24)의 내측에 수용된 유체를 이동시키도록 구성된다.
상기 제어부(40)는 제1실시예와 동일하게 프레임(10)에 설치되거나 별도로 설치되며, 상술한 공지의 방식 중 어느 하나를 이용하여 획득된 데이터를 통해 태양광을 따라 프레임(10)의 회전해야할 방향과 회전해야할 각도를 산출하도록 알고리즘이 구현되어 있다.
아울러, 제어부(40)는 산출된 회전해야할 방향 및 회전해야할 각도에 따라 상술한 유체이송부(30)를 동작시켜 일정한 유체량을 이동시킴으로써 프레임(10)의 무게중심을 변화시켜 결국 프레임(10)의 자세를 변경하도록 구성된다.
지금부터는 상술한 태양광 발전장치의 제1실시예의 변형예의 작동에 대하여 설명한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예의 변형예에 따른 태양광 발전장치의 작동상태도이다. 도 4를 참조하면, 수면상에 프레임(10)을 설치하면, 하부프레임(10)의 부력에 의해 프레임(10) 전체가 수면상에서 뜨게 된다.
이때, 지지프레임부(20)의 각 지지프레임에는 소정의 유체를 채운 상태로 설치되거나, 설치 후 유체를 채워넣을 수도 있다.
이 같은 상태에서 제어부(40)는 태양광의 방위각을 상술한 공지의 방법을 통해 획득하고, 획득된 데이터에 따라 프레임(10)이 회전하도록 제1밸브(31) 및 제2밸브(32)를 개방함과 동시에 펌프(34)를 가동하여 제2지지프레임(22)으로부터 제1지지프레임(21)으로 유체를 이동시킨다.
이와 같이 제2지지프레임(22)으로부터 제1지지프레임(21)으로 유체가 이동됨으로써 프레임(10)의 무게중심은 변화되어 일정방향의 일정각도로 기울어지게 된다.
상술한 바와 같은 방법으로 제3지지프레임(23)과 제4지지프레임(24)에 수용된 유체를 이동시킴으로써 프레임(10)의 무게중심을 변화시켜 프레임(10)이 다른 방향 및 다른 각도로 변화될 수 있다.
아울러, 제1지지프레임(21), 제2지지프레임(22), 제3지지프레임(23) 및 제4지지프레임(24)에 수용되는 유체량이 제어부(40)에 의해 정확하게 제어됨으로써 프레임(10)은 어느 방향 및 어느 각도로든 회전이 가능할 수 있다.
결과적으로, 상술한 바와 같이 유체가 이동됨으로써, 도 5에서와 같이, 상부프레임(10)에 설치된 태양전지 모듈(s)은 태양광과 수직인 상태로 위치할 수 있게 됨으로써 태양광을 더욱 효율적으로 집속할 수 있게 된다.
한편, 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치 또한 제1실시예의 변형예의 작동과 같은 방법으로 작동되어 프레임(10)의 무게중심을 변화시켜 프레임(10)을 일정방향의 일정한 각도로 회전시켜 태양전지 모듈을 태양광과 수직인 상태로 위치하게 할 수 있다.
결과적으로, 종래에는 태양전지 모듈(s)이 부유구조물 및 틸팅구조물에 의해 상부프레임에 설치되는 태양전지 모듈 중 일부가 태양광을 직접 집속할 수 없었던 것에 비해 수면상에 설치되는 프레임 자체의 무게중심으로 변화시켜 태양광을 따라 회전함으로써 틸팅구조물로부터 발생되던 간섭현상을 없앨 수 있다.
또한, 간섭현상이 사라지게 됨으로써 상부프레임 전체에 태양전지 모듈의 설치가 가능하게 되며, 결과적으로 종래에 비해 동일면적 대비 태양전지 효율은 향상된다.
아울러, 종래 별도로 구비되어야만 했던 부유구조물과 틸팅구조물을 단일 프레임으로 통합함으로써 종래에 비해 제조 및 설치비용이 절감된다.
다음으로 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전장치에 대하여 설명한다. 제1실시예와 비교하여 제2실시예에서는 프레임의 무게중심을 변경시키는 수단이 유체에서 질량체로 변경된다.
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전장치의 개략도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전장치는 제1실시예에서와 같이 상부프레임(11), 하부프레임(12), 지지프레임(13) 및 제어부를 포함하여 구성된다. 도시된 바는 상부프레임(11)과 하부프레임(12)이 생략된 것이 도시되어 있다.
상부프레임(11)과 하부프레임(12)은 제1실시예와 동일하며, 상부프레임(11)과 하부프레임(12)의 사이에는 적어도 4개의 지지프레임(13)이 설치되되, 바람직하게는 상호 마주보도록 두 쌍이 설치된다.
상호 마주보도록 설치된 두 쌍의 지지프레임(13)의 사이에는 각각 제1가이드축(51a)과 제2가이드축(52a)이 설치되고, 각 가이드축에는 각 가이드축을 따라 이동하는 소정의 질량을 가진 제1질량추(51b)와 제2질량추(52b)가 설치된다.
여기서 제1가이드축(51a)과 제2가이드축(52a)은 상부프레임(10)에 설치된 태양전지 모듈(s)에 실질적으로 평행하도록 설치되는 것이 질량추의 이동에 따른 프레임의 무게중심 변화에 용이하다.
또한, 질량추이송부(미도시)는 소정의 모터를 포함하여 각 질량추의 일 측에 설치되되, 제어부(40A)에 의해 제어되어 각 질량추가 각 가이드축을 따라 직선왕복이동하도록 설치된다.
이때, 질량추이송부(미도시)는 물과의 직접 접촉을 회피하기 위해 각 질량추에 내장되는 것이 바람직하다.
즉, 두 질량추의 이동에 의해 프레임(10) 전체의 무게중심이 변화됨으로써 수면상에 설치된 프레임은 일정방향의 일정한 각도로 회전될 수 있다.
상기 제어부(40A)는 제1실시예에서와 같이, 프레임(10)에 설치되거나 별도로 설치될 수 있으며, 공지의 태양광의 센서 작동 방식, GPS 추적 방식 또는 태양의 방위각 데이터 값을 토대로 하는 방식 중 어느 하나를 이용하여 획득된 데이터를 통해 태양광을 따라 프레임(10)의 회전방향과 회전각도를 산출하도록 알고리즘이 구현되어 있다.
아울러, 제어부(40A)는 산출된 회전각도에 따라 상술한 제1질량추(51b)와 제2질량추(52b)에 내장된 모터를 동작시켜 제1가이드축(51a)과 제2가이드축(52a)을 따라 이동시킴으로써 프레임(10)의 무게중심이 변화된다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2실시예의 변형예에 따른 태양광 발전장치의 작동상태도이다. 도 7을 참조하면, 수면 상에 프레임(10)을 설치하면, 하부프레임(12)의 부력에 의해 프레임(10) 전체가 수면상에서 뜨게 된다.
이때, 제어부(40)는 태양광의 방위각을 산출하고, 산출된 데이터에 따라 프레임(10)이 회전하도록 제1질량추(51b)와 제2질량추(52b)를 이동시킨다.
즉, 제1질량추(51b)와 제2질량추(52b)가 제1가이드축(51a)과 제2가이드축(52a)을 따라 제어부(40)로부터 제어되는 일정길이만큼 이동됨으로써 프레임(10)의 무게중심은 변화되어 일정한 방향의 일정각도로 기울어지게 된다.
이에 따라 도 8에서와 같이, 상부프레임(10)에 설치된 태양전지 모듈(s)은 태양광과 수직인 상태로 위치할 수 있게 됨으로써 태양광을 더욱 효율적으로 집속 할 수 있게 된다.
본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되는 것이 아니라 첨부된 특허청구범위 내에서 다양한 형태의 실시예로 구현될 수 있다. 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 변형 가능한 다양한 범위까지 본 발명의 청구범위 기재의 범위 내에 있는 것으로 본다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치의 개략도,
도 2는 도 1의 지지프레임과 유체이송부의 개략도,
도 3은 본 발명의 제1실시예의 변형예에 따른 지지프레임부와 유체이송부의 개략도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 제1실시예의 변형예에 따른 태양광 발전장치의 작동상태도,
도 6은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전장치의 개략도,
도 7 및 도 8은 본 발명의 제2실시예의 변형예에 따른 태양광 발전장치의 작동상태도이다.
<도면에 사용된 도면부호에 대한 설명>
10: 프레임 11: 상부프레임 12: 하부프레임
13: 지지프레임 20,20A: 지지프레임부 21: 제1지지프레임
22: 제2지지프레임 23: 제3지지프레임 24: 제4지지프레임
30: 유체이송부 31: 제1밸브 32: 제2밸브
33: 제3밸브 34: 펌프 40: 제어부

Claims (9)

  1. 태양광을 집속하여 전력으로 변환하는 태양전지 모듈;
    상기 태양전지 모듈이 설치되는 상부프레임과, 상기 상부프레임으로부터 하방으로 이격설치되는 하부프레임과, 중공(中空)으로 형성되며 상기 상부프레임과 상기 하부프레임을 연결하면서 상호 이격배치된 복수 개의 지지프레임을 포함하는 지지프레임부로 구성되어 상기 태양전지 모듈을 수면 위로 노출시키는 프레임;
    수면 위에서 상기 프레임의 무게중심이 변화되어 자세가 변화되도록 상기 지지프레임 중 어느 하나의 지지프레임의 내부에 수용된 유체를 다른 하나의 내부로 이동시키는 유체이송부;
    태양광의 방위각 변화를 분석하고, 분석된 데이터에 따라 상기 유체이송부를 제어하여 각 지지프레임을 상호 연통되거나 각각 밀폐시켜 상기 프레임의 무게중심을 변화시키는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 지지프레임부는 제1,2,3지지프레임을 포함하며,
    상기 유체이송부는 각 지지프레임에 설치되어 서로 다른 지지프레임과 연통또는 차단시키는 밸브와, 각 밸브의 개방시 각 지지프레임으로부터 서로 다른 지지프레임으로 유체를 이송시키는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 지지프레임부는 제1,2,3,4지지프레임을 포함하며,
    상기 제1지지프레임과 상기 제2지지프레임은 마주보도록 배치되고, 상기 제3지지프레임은 상기 제1,2지지프레임으로 이격되어 배치되고, 상기 제4지지프레임은 상기 제3지지프레임과 마주보도록 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광발전장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 유체이송부는,
    상기 제1지지프레임과 상기 제2지지프레임을 연통시키거나 차단시키는 제1밸브와, 상기 제3지지프레임과 상기 제4지지프레임을 연통시키거나 차단시키는 제2밸브와, 상기 제1밸브의 개방시 상기 제1지지프레임과 상기 제2지지프레임 사이에서 유체를 이송시키거나 상기 제2밸브의 개방시 상기 제3지지프레임과 상기 제4지지프레임 사이에서 유체를 이송시키는 펌프를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  5. 제 1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 하부프레임은 중공으로 형성되어 상기 프레임에 부력을 제공하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  6. 태양광을 집속하여 전력으로 변환하는 태양전지 모듈;
    상부에 상기 태양전지 모듈이 설치되며, 상기 태양전지 모듈이 수면 위로 노출되도록 부력을 제공하는 부유수단을 구비하는 프레임;
    상기 프레임에 설치되는 제1가이드축과, 상기 제1가이드축을 따라 직선왕복이동하는 제1질량추와, 상기 프레임에 설치되고 상기 제1가이드축과 교차하게 배치되는 제2가이드축과, 상기 제2가이드축을 따라 직선왕복이동하는 제2질량추;
    수면 위에서 상기 프레임의 자세가 변화되도록 상기 제1,2질량추 중 어느 하나를 이동시키는 질량추이송부;
    상기 질량추이송부를 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제1,2질량추가 각각 왕복이동되면서 무게중심의 위치가 변화되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 가이드축은 상기 태양전지 모듈에 실질적으로 평행하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 질량추이송부는 각 질량추가 상기 제어부의 제어신호에 의해 각 가이드 축을 따라 이동하도록 각 질량추의 일 측에 설치된 모터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  9. 제 1항 또는 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는 센서작동 방식, GPS추적 방식 또는 태양의 방위각 데이터를 토대로 하는 방식 중 어느 하나를 사용하여 태양광의 방위각 변화를 분석하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
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