KR100959554B1 - 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광발전 시스템 - Google Patents

태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광발전 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR100959554B1
KR100959554B1 KR1020070133994A KR20070133994A KR100959554B1 KR 100959554 B1 KR100959554 B1 KR 100959554B1 KR 1020070133994 A KR1020070133994 A KR 1020070133994A KR 20070133994 A KR20070133994 A KR 20070133994A KR 100959554 B1 KR100959554 B1 KR 100959554B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
power generation
idler
photovoltaic power
drive
fixed
Prior art date
Application number
KR1020070133994A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20090066461A (ko
Inventor
김기석
김기태
정수현
Original Assignee
김기석
김기태
정수현
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김기석, 김기태, 정수현 filed Critical 김기석
Priority to KR1020070133994A priority Critical patent/KR100959554B1/ko
Publication of KR20090066461A publication Critical patent/KR20090066461A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100959554B1 publication Critical patent/KR100959554B1/ko

Links

Images

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Sustainable Energy (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 태양광 발전용 단축 회전식 가대는 동일 선상에 기설정된 거리를 두고 세워지는 다수의 지지 기둥, 지지 기둥 중 적어도 하나의 상측 단부에 고정되며 드라이브 모터에 의해 발생된 회전력을 감속기로 감속하여 드라이브측 베어링 샤프트에 전달하는 드라이브 블록, 지지 기둥들 중 나머지의 상측 단부에 각각 고정되며 내부에 아이들러측 베어링 샤프트를 회전 가능하게 고정하는 아이들러 블록, 드라이브측 베어링 샤프트 및 각 아이들러측 베어링 샤프트들에 의해 양 방향으로 회전 가능하게 연속 고정되는 복수의 토크 튜브, 및 각 토크 튜브 상에서 토크 튜브와 교차하도록 고정되며, 다수의 태양광 전지 모듈들이 고정하는 마운틴 레일을 포함하도록 구성되어, 평지 및 경사지에서도 설치가 용이하고 구조적으로 안정되며, 상기한 태양광 발전용 단축 회전식 가대를 이용한 태양광 발전시스템을 통해 태양광 추적 방식을 적용하여 고효율의 태양광 발전이 이루어질 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
Figure R1020070133994
태양광 발전, 단축, 회전식 가대, 발전 시스템

Description

태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템{SINGLE SHAFT ROTARY TYPE SUPORTER FOR POTOVOLTAIC POVER GENERATION AND POTOVOLTAIC POVER GENERATION SYSTEM USINT THE SAME}
본 발명은 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 평지뿐만 아니라 경사지에서도 태양광 전지 모듈의 설치가 용이하고, 태양광 전지 모듈이 태양의 방위각을 추적하여 발전할 수 있는 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
주지된 바와 같이, 태양광 발전 시스템은 태양광 전지를 이용해 태양광을 직접 전기 에너지로 변환하여 전기를 발생시키는 시스템이다.
태양광은 기존 화석 에너지원들과 달리 온실가스 배출, 환경파괴 등을 초래하지 않는 무공해 에너지원으로서 각광받고 있다.
태양광 발전 시스템에서 발전 효율을 높이기 위해서는 고효율의 태양광 전지 모듈과 변환 효율이 높은 인버터를 사용하거나, 최대 전력점 추종(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 제어 방식을 사용하여 태양광이 태양광 전지 모듈과 법선을 이루며 입사되도록 하는 방법 등이 있다.
그러나 태양광 전지 모듈과 인버터의 효율을 높이는 데는 한계가 있으며, 많은 초기 투자비 및 유지비가 소요되어 발전 단가를 상승시키게 되는 원인이 된다.
따라서, 최대 전력점 추종(MPPT; Maximum Power Point Tracking) 제어 방식을 사용하여 태양의 방위각을 추적하여 태양광이 법선을 이루며 태양광 전지에 입사되도록 하는 태양광 발전 시스템이 활발히 연구되고 있다.
상기한 최대 전력점 추종 방식(MPPT)의 태양광 발전 시스템을 적용하기 위해서는 태양광 전지 모듈이 태양의 방위각에 따라 동쪽 방향에서 서쪽 방향으로 가동시킬 수 있는 회전식 가대가 구비되어야 한다.
상기한 태양광 발전용에 사용되는 회전식 가대는 현재 단축 회전식 가대와, 양축 회전식 가대가 사용되고 있다.
그러나 현재 일반적으로 사용되고 있는 단축 회전식 가대 및 양축 회전식 가대는 상측에 조합되는 태양광 전지 모듈들의 하중이 한 점에 집중되는 구조적인 결함과, 이와 같은 구조적인 결함에 의해 경사지에 취약한 단점을 갖는다.
또한, 상기한 종래의 단축 회전식 가대 및 양축 회전식 가대는 대용량 태양광 전지 모듈들을 설치시 설비 단가가 높아지게 되고, 많은 부지를 차지하는 단점을 갖는다.
상기한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 평지 및 경사지에서도 설치가 용이하고 구조적으로 안정되며, 태양광 추적 방식을 적용해 경제적으로 태양광 발전이 이루어질 수 있도록 하는 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 발전용 단축식 가대는, 동일 선상에 기설정된 거리를 두고 세워지는 다수의 지지 기둥, 지지 기둥 중 적어도 하나의 상측 단부에 고정되며 드라이브 모터에 의해 발생된 회전력을 감속기로 감속하여 드라이브측 베어링 샤프트에 전달하는 드라이브 블록, 지지 기둥들 중 나머지의 상측 단부에 각각 고정되며 내부에 아이들러측 베어링 샤프트를 회전 가능하게 고정하는 아이들러 블록, 드라이브측 베어링 샤프트 및 각 아이들러측 베어링 샤프트들에 의해 양 방향으로 회전 가능하게 연속 고정되는 복수의 토크 튜브, 및 각 토크 튜브 상에서 토크 튜브와 교차하도록 고정되며, 다수의 태양광 전지 모듈들이 고정하는 마운틴 레일을 포함한다.
여기서, 지지 기둥들은 각각 10m 이하의 거리를 두고 기초 상에 세워질 수 있다.
드라이브 블록은 지지 기둥들이 세우지는 지면의 경사각에 대응하도록 지지 기둥의 상측 단부에 경사지게 고정될 수 있다.
아이들러 블록은 지지 기둥의 상측 단부에서 분리 가능하게 결합되는 블록 하우징을 포함하고, 아이들러측 베어링 샤프트는 블록 하우징 내부에서 경사각을 이루며 회전 가능하도록 고정될 수 있다.
감속기는 웜 기어 드라이브 감속기와 원형 감속기의 조합으로 이루어질 수 있다.
마운틴 레일은 채널(channel), 앵글(angle), 및 C-형강 중에서 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.
마운틴 레일의 길이는, 마운틴 레일 상측에서 태양광 전지 모듈들이 조합되는 태양광 전지 블록의 폭보다 더 길게 형성될 수 있다.
드라이버측 베어링 샤프트의 단부와 토크 튜브의 단부는 플렌지 타입으로 결합될 수 있다.
아이들러측 베어링 샤프트의 단부와 토크 튜브의 단부는 핀 타입으로 결합될 수 있다.
태풍 및 돌풍에 의해 토크 튜브의 회전을 방지하기 위한 고정 수단을 더 포함하고, 고정 수단은 지지 기둥과 인접하는 마운틴 레일의 양측 폭 방향 중심부에 형성되는 턴 버클, 및 턴 버클을 걸어 고정하도록 지지 기둥의 하단부에 연결되는 고정 체인으로 이루어질 수 있다.
또한, 본 발명의 태양 발전 시스템은 상기한 태양 발전용 단축 회전식 가대, 지피에스(GPS)를 통해 태양 발전용 단축 가대가 설치된 위치의 위도, 경도 및 태양 고도를 감지하는 위치 추적부, 태양 발전용 단축 가대에 부착되는 태양광 전지 모 듈의 기울기를 감시하는 기울기 감지 센서부, 및 위치 추적기 및 감지 센서를 통해 얻은 정보를 연산하여 태양광 전지 모듈이 태양광과 직각을 이루도록 태양광 발전용 단축 회전식 가대의 드라이브 모터를 구동 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 단축 회전식 가대에는 풍속을 측정하기 위한 풍속계를 더 포함하고, 제어부는 풍속계에 의해 감지된 풍속이 20m/s 이상인 경우 태양광 전지판이 수평을 이루도록 드라이브 모터를 제어할 수 있다.
상기한 본 발명의 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광 발전 시스템은 평지 및 경사지에서도 설치가 용이하고 구조적으로 안정되며, 태양광 추적 방식을 적용해 경제적으로 태양광 발전이 이루어질 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조부호를 붙였다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양광 발전용 단축 회전식 가대를 경 사지에 설치한 상태를 도시한 측면도이고, 도 2는 도 1의 태양광 발전용 단축 가대를 도시한 평면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 태양광 발전용 단축 가대(1)는, 지지 기둥(10), 드라이브 유닛(20), 아이들 유닛(30), 토크 튜브(40), 마운틴 레일(50), 및 태양광 전지 블록(60)을 포함하여 구성된다.
먼저, 지지 기둥(10)은 경사지의 경사면을 따라 동일 선상에서 기설정된 거리를 두고 기초(15) 위에 세워진다.
여기서, 지지 기둥(10)은 태양광 전지 모듈(65)들에 의해 동서 방향으로 태양광의 추적이 가능하도록 남북 방향을 따라 일직선상에 고정되는 것이 바람직하다.
기초(15)는 철근 콘크리트 구조로 각 지역의 법정 풍속기준에 적합하게 고정 풍속 40m/sec, 순간 최대 풍속 60m/sec에 견딜 수 있는 구조로 가지며, 순간 돌풍이나 장마시 기초가 경사지에서 밀리지 않도록 기초에 파이프(PIPE) 말뚝을 심어 견고하게 형성된다.
한편, 지지 기둥(10)은 상기한 기초(15) 위에 세워지며, 제조사에 따라 사이즈 및 용량이 서로 다른 태양광 전지 모듈들(65)의 조합이 용이하게 이루어질 수 있도록 각 기둥간 10m 이내의 거리를 유지하며 설치되는 것이 바람직하다.
드라이브 유닛(30)은 상기 지지 기둥들(10) 중 적어도 하나의 상측 단부면 상에 고정되며, 아이들러 유닛(40)은 상기 지지 기둥들(10) 중 나머지의 상측 단부면에 각각 플렌지(F) 결합되며 고정된다.
본 실시예에서 태양광 발전용 단축 가대(1)는 복수의 태양광 전지 모듈들(65)이 각각 2개의 태양광 전지 블록들(60)을 이루도록 조합되고, 이 2개의 태양광 전지 블록(60)이 모여 하나의 태양광 발전을 이루는 최소 단위인 한 열의 태양광 전지 어레이(array)를 이루도록 구성되는 것을 예시한다.
따라서, 본 실시예의 태양광 발전용 단축 회전식 가대(1)는 2개의 태양광 전지 블록(60)을 지지하기 위한 3개의 지지 기둥(10)이 사용된다.
이때, 드라이브 유닛(20)은 3개의 지지 기둥들(10) 중 최외측에 위치하는 지지 기둥(10)의 상측 단부면에 고정되고, 아이들러 블록(30)은 나머지 지지 기둥들의 상측 단부면에 각각 고정되는 것을 예시한다.
그러나 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 드라이브 유닛(20)이 고정되는 지지 기둥(10)의 위치는 태양광 발전용 단축 회전식 가대(1)가 설치되는 부지의 경사도 및 태양광 전지 어레이를 이루는 태양광 전지 블록들(60)의 수에 따라 고정 위치가 변경될 수 있음은 당연하다.
따라서, 드라이브 유닛(20)에 의해 발생된 회전력은 감속되어 드라이브측 베어링 샤프트(25)를 통해 토크 튜브(40)로 전달되도록 구성된다.
또한, 아이들러 블록(30)은 토크 튜브들(40)이 길이 방향으로 연속하며 회전 가능하게 고정하기 위한 아이들러측 베어링 샤프트(35)가 구비된다.
토크 튜브(40)는 드라이브 유닛(20)의 드라이브측 베어링 샤프트(25) 및 아이들러 유닛(30)의 각 아이들러측 베어링 샤프트(35)들 사이에서 양 방향으로 회전 가능하게 일직선상에 연속하며 고정되어 하나의 단일 구동 축을 이루게 된다.
그리고 마운틴 레일(50)은 상기 각 토크 튜브(40) 상에서 상기 토크 튜브(40)와 교차하도록 고정된다. 본 실시예의 마운틴 레일들(50)은 토크 튜브(40)와 직교하며 서로 간격 조절이 가능하게 "U"자형 볼트로 고정되는 것을 예시한다.
그리고 각 토크 튜브(40) 상에 고정되는 마운틴 레일(50) 위에는 태양광 전지 모듈들(65)의 조합에 의해 이루어지는 단위 태양광 전지 블록들(60)이 고정된다.
도 3은 도 1의 드라이브 유닛을 확대하여 도시한 정면도이고, 도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 방향에서 본 드라이브 유닛의 측면도이며, 도 5는 드라이브 유닛에 의한 태양광 발전용 단축 회전식 가대의 작동 상태를 도시한 측면도이다.
도 3 내지 도 5를 참조하여 설명하면, 드라이브 유닛(20)은 지지 기둥들(10)이 세우지는 경사지의 경사각(θ)에 대응하도록 지지 기둥(10)의 상측 단부면에 경사지게 형성되는 플렌지(F)에 의해 드라이브 블록(21)도 경사지게 고정된다.
드라이브 유닛(20)은 드라이브 블록(21) 상에서 회전력을 발생시키기 위한 드라이브 모터(22), 이 드라이브 모터(22)에 의해 발생된 회전력을 감속시켜 드라이브측 베어링 샤프트(25)를 통해 토크 튜브(40)로 전달하기 위한 감속기를 포함하여 구성된다.
감속기는 사용 여건에 따라 구동 축을 이루는 토크 튜브(40)의 회전 위치를 변경시킬 수는 있으나 돌풍시나 태풍시 뒤로 밀리는 형상을 없애고, 적은 전력으로 토크 튜브를 구동시킬 수 있도록 다단 구조로 이루어질 수 있다.
본 실시에에서 감속기는 웜 감속기(23)와 소형 원형 감속기(24)의 조합으로 이루어지는 2단 감속 구조로 이루어지는 것을 예시한다.
그리고 드라이버측 베어링 샤프트의(25) 단부는 시공이나 제작상의 오차를 줄이고 설치를 용이하도록, 이에 결합되는 상기 토크 튜브(40)의 단부를 플렌지(F) 타입으로 결합한다.
따라서, 드라이브 유닛(20)의 드라이브 모터(22)에서 발생된 회전력은 웜 감속기(23) 및 소형 원형 감소기(24)를 통해 감속된 상태로 드라이버측 베어링 샤프트(25)에 연결되는 토크 튜브(40)로 전달된다.
이때, 토크 튜브(40) 상에서 마운틴 레일(50)에 의해 고정되는 각각의 태양광 전지 블록들(60)은 280°범위 이내에서 동쪽 방향에서 서쪽 방향으로 태양의 방위각을 추적하며 발전하게 된다. 즉, 마운틴 레일(50)에 고정된 태양광 전지 블록들(60)은 지지 기둥(10)으로부터 양쪽으로 각각 40도씩의 여유각을 남긴 상태에서 동서 방향으로 회전 가능하게 고정된다.
도 6은 도 1의 아이들러 유닛을 확대하여 도시한 정면도이고, 도 7은 도 2의 Ⅶ-Ⅶ 방향에서 본 아이들러 유닛의 측면도이다.
도 6 및 도 7을 참조하여 설명하면, 아이들러 유닛(30)은 지지 기둥(10)의 상단 단부면에 형성되는 플렌지(F)에 의해 아이들러 블록(31)이 고정된다.
그리고 아이들러 유닛(30)은 아이들러 블록(31) 상에 아이들러측 베어링 샤프트(35)가 회전 가능하게 고정된다.
한편, 아이들러 블록(31)은 지지 기둥(10) 상측 단면에 형성된 플렌지(F)의 일측에 여유 공차를 가지고 경사각(θ)만큼 경사지게 결합되거나, 또는 상하 조립 식의 아이들러 블록(31)을 사용하여 아이들러측 베어링 샤프트(35)가 경사지의 경사각(θ)에 대응하도록 각 조절이 가능하게 된다.
따라서, 각각의 토크 튜브들(40)이 지지 기둥(10) 상측 단부면에서 경사지게 고정되는 드라이버 유닛(20) 및 아이들러 유닛(30)에 의해 경사지의 경사각(θ)과 동일한 경사각(θ)을 이루며 동일 선상에서 연속하여 회전 가능하게 고정된다.
더욱이, 아이들러 유닛(10)에는 토크 튜브(40)가 고정되는 아이들러측 베어링 샤프트(35)의 회전 속도를 감속함과 아울러 토크 튜브(40)의 회전 위치를 변경시킬 수는 있으나 돌풍시나 태풍시 뒤로 밀리는 형상을 없애도록 하기 위한 원형 감소기(32)를 더 포함할 수 있다.
한편, 아이들러측 베어링 샤프트(35)의 단부와, 이에 결합되는 토크 튜브(40)의 단부는 핀 타입으로 결합되도록 형성된다.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 토크 튜브를 도시한 측면도이다.
도 8의 (a) 및 (b)를 참조하여 설명하면, 토크 튜브(40)는 드라이버 토크 튜브(41)와, 아이들러 토크 튜브(42)로 구분된다.
드라이버 토크 튜브(41)는 드라이브 유닛(20)의 드라이브측 베어링 샤프트(25)와, 아이들러 유닛(30)의 아이들러측 베어링 샤프트(35)에 양단이 각각 고정된다.
따라서, 드라이브 토크 튜브(41)는 드라이버측 베어링 샤프트(25)에 결합되는 일측 단부에는 플렌지(F)가 형성되고, 아이들러측 베어링 샤프트(35)에 결합되 는 타일측 단부에는 핀 타입으로 결합되도록 핀 체결공이 형성되는 브래킷으로 이루어진다.
그리고 아이들러 토크 튜브(42)는 아이들러측 베어링 샤프트(35)에 결합되는 양측 단부에는 각각 핀 타입 결합이 가능하게 핀 체결공이 형성되는 브래킷(B)이 형성된다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전용 단축 회전식 가대의 마운틴 레일이 고정된 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 9를 참조하여 설명하면, 마운틴 레일들(50)은 토크 튜브(40) 상측에서 서로 폭 조절이 가능하도록 "U"자형 볼트(51)에 의해 고정되며, 구조에 따라 상부에 플렛 바(flat bar)로 보강될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 마운틴 레일(50)은 앵글(angle)로 이루어지는 것을 예시하고 있으나, 본 발명이 이에 반드시 한정되는 것은 아니며 마운틴 레일(50)은 앵글(angle)뿐만 아니라 채널(channel) 및 C-형강 중 선택된 어느 하나로 이루어질 수 있다.
또한, 마운틴 레일(50)이 긴 열로 배치되는 경우 태양광 전지 블록(60)들의 하중에 의해 불규칙하게 휘는 것을 막도록 태양광 전지 블록(60)의 가로 사이즈보다 대략 20mm 정도 더 길게 형성되며, 20mm 사각 파이프로 마감 처리된다.
도 4 및 도 7을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 태양광 발전용 단축 회전식가대(1)는 태풍 및 돌풍에 의해 태양광 전지 블록(60)이 고정되는 상기 토크 튜브(40)의 회전을 방지하기 위한 고정 수단(70)을 더 포함한다.
본 실시예의 고정 수단(70)은 상기 지지 지둥(10)과 인접하는 상기 마운틴 레일(50)의 양측 폭 방향 중심부에 형성되는 턴 버클(72), 및 상기 턴 버클(72)을 걸어 고정하도록 상기 지지 기둥(10)의 하단부에 연결되는 고정 체인(71)으로 이루지는 것을 예시한다.
따라서, 본 실시예의 태양광 발전용 단축 회전식 가대(1)는 평상시는 고정 체인(71)과 턴 버클로부터 분리하여 사용하다가, 태풍이나 돌풍 등의 이상 기후시 턴 버클(72)에 고정 체인(71)을 연결하여 고정함으로써 풍하중의 영향을 덜 받도록 수평하게 고정한다.
이하, 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양광 발전용 단축 회전식 가대(100)를 첨부한 도면을 참조하여 설명하면, 제1 실시예와 동일 및 유사한 구성에 대해서는 같은 참조 부호를 사용하고 이에 대한 반복적은 설명은 생략한다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양광 발전용 단축 회전식 가대를 경사지에 설치한 상태를 도시한 측면도이고, 도 11은 도 10의 태양광 발전용 단축 가대를 도시한 평면도이다.
도 10 및 도 11을 참조하여 설명하면, 본 실시예의 태양광 발전용 단축 회전식 가대(100)는 제1 실시예와 비교하여, 단위 발전을 이루는 태양광 전지 어레이가 4개의 태양광 전지 블록들(60)로 이루어진다.
태양광 전지 블록들(60)은 각각 4개의 토크 튜브(40) 상에서 마운틴 레일(50)에 의해 고정되며, 이 토크 튜브들(40)은 하나의 드라이브 유닛(20)과 드라이브 유닛(20)을 중심으로 양측에 위치하는 2개의 아이들러 유닛(30)들에 의해 회 전 가능하게 연속 고정된다.
따라서, 본 발명의 태양광 발전용 단축 회전식 가대는 한 열의 태양광 전지 어레이를 구성하며, 드라이브 유닛(20)에 의해 구동되는 태양광 전지 블록(60)의 수를 자유롭게 결정할 수 있고, 경사지의 조건에 따라 드라이브 유닛(20)의 위치를 좀더 자유롭게 구성할 수 있다.
이하, 상기한 제1 및 제2 실시예의 태양광 발전용 단축 회전식 가대(1, 100)를 이용한 태양광 발전 시스템(240)을 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전 시스템을 도시한 개략도이다.
도 12를 참조하여 설명하면, 본 실시예의 태양광 발전 시스템(200)은 상기한 태양광 발전용 단축 회전식 가대부(1, 100), 위치 추적부(220), 기울기 감지 센서부(230) 및 가동 제어부(240)를 포함하여 구성된다.
위치 추적부(220)는 지피에스(GPS)(221) 수신기를 통해 상기 태양 발전용 단축 가대가 설치된 위치의 위도, 경도 및 태양 고도 각을 감지하도록 한다.
한편, 위치 추적부(220)는 지피에스(GPS) 수신기 이외에 전력선 통신 모템(225)을 통한 연중 기상 정보 및 기상 정보 등을 수집할 수도 있다.
기울기 감지 센서부(230)는 상기한 태양광 발전용 단축 회전식 가대부(1, 200)에 설치되어, 태양광 전지 블록들(60)이 기울기를 감시하도록 한다.
가동 제어부(240)는 상기 위치 추적부(220) 및 상기 기울기 감지 센서 부(230) 통해 얻은 정보를 연산하여 상기한 태양광 발전용 단축 회전 가대부(1, 100)에 고정된 상기 태양광 전지 모듈들(60)이 상기 태양광과 직각을 이루도록 상기 드라이브 모터(22)를 가동 제어하게 된다.
한편, 풍속을 측정하기 위한 풍속 감지부(250)를 더 포함하고, 가동 제어부(240)는 풍속 감지부(250)에서 감지된 풍속이 20m/s 이상인 경우, 상기한 고정 수단(70)에 의해 고정할 수 있게 태양광 전지 블록(65)이 수평을 이루도록 드라이브 모터(20)를 제어한다.
따라서, 본 실시예의 태양광 발전 시스템(200)은 지피에스(221) 및 전력선 통신 모뎀(225) 등을 통해 현위치의 위도, 경도에 따른 일중 시간별 태양의 방위각 및 날자 데이터를 통해 일중 일사량이 가장 많은 시간별 태양의 방위를 연산하여, 시간별 변화하는 방위를 추적하며 태양광 전지 블록을 조합하는 태양광 전지 모듈들(65)이 태양광과 항상 직각을 이루도록 하여 발전효율을 높이도록 한다.
이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형 또는 변경하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 태양광 발전용 단축 회전식 가대를 경사지에 설치한 상태를 도시한 측면도이다.
도 2는 도 1의 태양광 발전용 단축 가대를 도시한 평면도이다.
도 3은 도 1의 드라이브 유닛을 확대하여 도시한 정면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ 방향에서 본 드라이브 유닛의 측면도이다.
도 5는 드라이브 유닛에 의한 태양광 발전용 단축 회전식 가대의 작동 상태를 도시한 측면도이다.
도 6은 도 1의 아이들러 유닛을 확대하여 도시한 정면도이다.
도 7은 도 2의 Ⅶ-Ⅶ 방향에서 본 아이들러 유닛의 측면도이다.
도 8의 (a) 및 (b)는 본 발명의 제1 실시예에 따른 토크 튜브를 도시한 측면도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전용 단축 회전식 가대의 마운틴 레일이 고정된 상태를 도시한 부분 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양광 발전용 단축 회전식 가대를 경사지에 설치한 상태를 도시한 측면도이다.
도 11은 도 10의 태양광 발전용 단축 회전식 가대를 도시한 평면도이다.
도 12는 본 발명의 태양광 발전 시스템을 도시한 개략도이다.
<주요 도면 부호의 설명>
1, 100: 태양광 발전 단축 회전식 가대 10: 지지 기둥
15: 기초 20: 드라이브 유닛
21: 드라이브 블록 22: 드라이브 모터
23: 웜 감속기 24: 원형 감속기
25: 드라이버측 베어링 샤프트 30: 아이들러 유닛
31: 아이들러 블록 32: 원형 감속기
35: 아이들러측 베어링 샤프트 40: 토크 튜브
50: 마운틴 레일 55: U자형 볼트
60: 태양광 전지 블록 65: 태양광 전지 모듈
70: 고정 수단 71: 고정 체인
72: 턴 버클 200: 태양광 발전 시스템
220: 위치 추적부 221: 지피에스
225: 전력선 통신 모뎀 230: 기울기 감지 센서부
240: 가동 제어부 250: 풍속 감지부
삭제

Claims (13)

  1. 경사지의 경사면을 따라 동일 선상에 기설정된 거리를 두고 세워지는 다수의 지지 기둥;
    상기 지지 기둥 중 적어도 하나의 상측 단부에 고정되며, 드라이브 모터에 의해 발생된 회전력을 감속기로 감속하여 드라이브측 베어링 샤프트를 통해 전달하는 드라이브 유닛;
    상기 지지 기둥들 중 나머지의 상측 단부에 각각 고정되며, 아이들러측 베어링 샤프트가 회전 가능하게 고정되는 아이들러 유닛;
    상기 드라이브측 베어링 샤프트 및 상기 각 아이들러측 베어링 샤프트들에 의해 회전 가능하게 연속 고정되는 다수의 토크 튜브; 및
    상기 각 토크 튜브 상에서 상기 토크 튜브와 교차하도록 고정되며, 그 상측에 다수의 태양광 전지 모듈들을 고정하는 다수의 마운틴 레일을 포함하고,
    상기 드라이브 유닛은,
    상기 지지 기둥의 상측 단부면에 조립되는 드라이브 블록을 포함하고,
    상기 드라이브 블록은 상기 지지 기둥들이 세우지는 경사지의 경사각에 대응하도록 상기 지지 기둥의 상측 단부면에 경사지게 고정되는 태양광 발전용 단축 회전식 가대.
  2. 제1항에서,
    상기 지지 기둥들은 서로 10m 이하의 거리를 두고 세워지는 태양광 발전용 단축 회전식 가대.
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 아이들러 유닛은,
    상기 지지 기둥의 상측 단부면에 조립되는 아이들러 블록을 포함하고,
    상기 아이들러측 베어링 샤프트는 상기 지지 기둥의 상측 단부면과 상기 아이들러 블록 사이의 여유 공차에 의해 상기 경사각을 이루는 태양광 발전용 단축 회전식 가대.
  5. 제1항에서,
    상기 아이들러 유닛은,
    상기 지지 기둥의 상측 단부면에서 상하 분리 가능하게 조립되는 아이들러 블록을 포함하고,
    상기 아이들러측 베어링 샤프트는 상기 아이들러 블록에 의해 상기 경사각을 이루는 태양광 발전용 단축 회전식 가대.
  6. 제1항에서,
    상기 감속기는,
    웜 기어 드라이브 감속기와 원형 감속기의 조합으로 이루어지는 태양광 발전용 단축 회전식 가대.
  7. 제1항에서,
    상기 마운틴 레일은,
    채널(channel), 앵글(angle), 및 C-형강 중에서 선택된 어느 하나로 이루어지는 태양광 발전용 단축 회전식 가대.
  8. 제7항에서,
    상기 마운틴 레일의 길이는,
    상기 마운틴 레일 상측에서 상기 태양광 전지 모듈들이 조합되는 태양광 전지 블록의 폭보다 더 길게 형성되는 태양광 발전용 단축 회전식 가대.
  9. 제1항에서,
    상기 드라이브측 베어링 샤프트의 단부와 상기 토크 튜브의 단부는 플렌지 타입으로 결합되는 태양광 발전용 단축 회전식 가대.
  10. 제1항에서,
    상기 아이들러측 베어링 샤프트의 단부와 상기 토크 튜브의 단부는 핀 타입으로 결합되는 태양광 발전용 단축 회전식 가대.
  11. 제1항에서,
    태풍 및 돌풍에 의해 상기 토크 튜브의 회전을 방지하기 위한 고정 수단을 더 포함하고,
    상기 고정 수단은,
    상기 지지 지둥과 인접하는 상기 마운틴 레일의 양측 폭 방향 중심부에 형성되는 턴 버클, 및
    상기 턴 버클을 걸어 고정하도록 상기 지지 기둥의 하단부에 연결되는 고정 체인으로 이루어지는 태양광 발전용 단축 가대.
  12. 제1항의 태양 발전용 단축 가대;
    GPS 수신기 또는 전력선 통신 모뎀을 통해 상기 태양 발전용 단축 가대가 설치된 위치의 위도, 경도 및 태양 고도를 감지하는 위치 추적부;
    상기 태양 발전용 단축 가대에 설치되어 상기 태양광 전지 블록의 기울기를 감시하는 기울기 감지 센서부; 및
    상기 위치 추적부 및 상기 기울기 감지 센서부를 통해 얻은 정보를 연산하여 상기 태양광 전지 모듈이 상기 태양광과 직각을 이루도록 상기 드라이브 모터를 구동 제어하는 가동 제어부를 포함하는 태양광 발전 시스템.
  13. 제12항에서,
    풍속을 측정하기 위한 풍속 감지부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 풍속 감지부에 의해 감지된 풍속이 20m/s 이상인 경우 태양광 전지 모듈이 수평을 이루도록 드라이브 모터를 제어하는 태양광 발전 시스템.
KR1020070133994A 2007-12-20 2007-12-20 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광발전 시스템 KR100959554B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070133994A KR100959554B1 (ko) 2007-12-20 2007-12-20 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광발전 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020070133994A KR100959554B1 (ko) 2007-12-20 2007-12-20 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광발전 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20090066461A KR20090066461A (ko) 2009-06-24
KR100959554B1 true KR100959554B1 (ko) 2010-05-28

Family

ID=40994448

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020070133994A KR100959554B1 (ko) 2007-12-20 2007-12-20 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광발전 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR100959554B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230005674A (ko) 2021-07-01 2023-01-10 강상중 이동식 태양광 발전장치

Families Citing this family (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101230028B1 (ko) * 2011-03-03 2013-02-05 김찬영 도로 및 철로,수로 등 토목공사로 발생한 절개지 비탈면을 이용한 태양광 발전장치
CN104242800A (zh) * 2014-09-22 2014-12-24 浙江国利英核能源有限公司 柔性光伏支架
KR101609540B1 (ko) * 2015-10-12 2016-04-06 에스케이디앤디 주식회사 태양광 발전장치
KR101609543B1 (ko) * 2015-10-12 2016-04-06 에스케이디앤디 주식회사 태양광 발전장치
CN112987801B (zh) * 2021-01-29 2022-10-21 浙江恒星传动科技有限公司 一种单主梁驱动太阳能跟踪装置

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100715040B1 (ko) * 2006-04-04 2007-05-09 (주)대양테크 태양광 발전장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100715040B1 (ko) * 2006-04-04 2007-05-09 (주)대양테크 태양광 발전장치

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230005674A (ko) 2021-07-01 2023-01-10 강상중 이동식 태양광 발전장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20090066461A (ko) 2009-06-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8338771B2 (en) Apparatus for tracking and condensing sunlight of sliding type
WO2014163180A1 (ja) 太陽追尾型太陽光発電システム
KR100959554B1 (ko) 태양광 발전용 단축 회전식 가대 및 이를 이용한 태양광발전 시스템
EP2264378A2 (en) Apparatus for tracking and concentrating sunlight of sliding type
KR100886376B1 (ko) 추적식 태양광 발전장치
US20140090638A1 (en) Sun tracking system
RU2377474C1 (ru) Установка для ориентации фотоэлектрической батареи на солнце
KR100715040B1 (ko) 태양광 발전장치
US20130019921A1 (en) Stow strategy for a solar panel array
KR101709847B1 (ko) 태양전지 발전장치
JP2008270698A (ja) 太陽光発電装置
KR20090029587A (ko) 태양광 발전장치
JP2015518703A (ja) 太陽光発電用追跡装置
CN203788228U (zh) 太阳能单轴跟踪器的主轴连接结构
KR101318888B1 (ko) 경사 선형 양축식 솔라 트래커
KR20050080114A (ko) 태양광 추적장치 및 그를 이용한 태양광 추적방법
WO2021051117A1 (en) Solar plank snow fence
KR102105952B1 (ko) 중앙분리대 장착용 태양광발전장치
KR101182832B1 (ko) 태양광 발전장치
US20220149774A1 (en) Rocking solar panel sun tracking mounting system
JP2011108855A (ja) 太陽光発電装置の配置構造
KR100882192B1 (ko) 태양광 추적식 에너지발전장치
CN203825477U (zh) 太阳能跟踪系统
KR101010452B1 (ko) 태양 광 발전 탑
CN203838565U (zh) 一种太阳能的单轴跟踪装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
LAPS Lapse due to unpaid annual fee