KR101079351B1

KR101079351B1 - 태양광 발전모듈 지지체

Info

Publication number: KR101079351B1
Application number: KR1020110050099A
Authority: KR
Inventors: 장준섭; 최순옥
Original assignee: (주)해드림
Priority date: 2011-05-26
Filing date: 2011-05-26
Publication date: 2011-11-04

Abstract

본 발명은 일축 방식이며, 효율적으로 태양광을 추적할 수 있는 태양광 발전모듈 지지체에 관한 것이다.
본 발명에 따른 태양광 발전모듈 지지체는 지주와, 상기 지주의 상부에 회전축을 중심으로 회전 가능하게 결합되는 태양광 발전모듈과, 상기 태양광 발전모듈이 태양의 일주운동에 대응하여 회전할 수 있도록 상기 태양광 발전모듈을 회전 구동시키는 회전구동부를 구비하며, 상기 회전구동부는 일단이 상기 지주에 상하로 회전 가능하게 결합되어 있고 외주면에 나사산이 형성되어 있는 스크류부재와, 상기 스크류부재를 회전구동시키는 스크류회전부와, 상기 스크류부재에 나사결합되는 슬라이딩구동부와, 상기 슬라이딩구동부에 일단이 회전 가능하게 지지되어 있고 타단이 상기 지주에 회전 가능하게 지지되는 제1 지지대와, 상기 슬라이딩구동부에 일단이 회전 가능하게 지지되어 있고, 타단이 상기 태양광 발전모듈에 회전 가능하게 지지되는 제2 지지대를 포함한다.
본 발명에 따른 태양광 발전모듈 지지체는 시공이 용이하고, 효율적인 관리가 가능하며, 태양광의 입사각이 수직에 가깝도록 효율적으로 유지시킴으로써 태양광 발전모듈의 발전효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

Description

태양광 발전모듈 지지체 {Supporting apparatus for solar cell apparatus}

본 발명은 태양광 발전모듈 지지체에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 일축 방식이며, 효율적으로 태양광을 추적할 수 있는 태양광 발전모듈 지지체에 관한 것이다.

종래의 단축식 태양광 트랙커는 수광판을 지지하기 위한 다수의 포스트가 지면에 수직하게 장착되고, 상기 포스트들에 의해 회동 가능한 상태로 지지되는 하나의 회동샤프트가 구비되며, 상기 회동샤프트의 상측에 일체로 수광판이 지지되는 구성을 가지고 있다.

상기 수광판은 지면에 수평한 상태로 설치되고, 컨트롤러는 상기 회동샤프트를 상기 포스트에 대하여 회동시켜서 일출시부터 일몰시까지 상기 수광판이 태양을 향하도록 함으로써, 가급적 태양광이 상기 수광판에 수직하게 입사되도록 한다.

그런데 상기와 같이 지면에 수평한 상태로 설치된 수광판은 하절기에는 태양광의 입사각이 비교적 수직에 가까운 상태를 갖게 하지만, 동절기에는 태양의 고도가 하절기에 비해 낮아지므로 태양광이 상기 수광판에 입사하는 각도가 수직으로부터 상당히 멀어져서 태양광 발전의 효율이 급격히 저하되는 문제가 있다.

한편, 상기한 바와 같이 수광판이 수평상태로 설치되는 단축식 태양광 트랙커의 경우는, 그 설치를 위해 설치부지를 수평하게 정리하는 작업이 필요하여 토목공사비가 비교적 많이 소요되고 시공을 위해 필요한 공사기간이 길어지게 하는 단점이 있다.

특히, 우리나라와 같이 산이 많은 지형에서는, 상기한 바와 같이 수광판이 수평식으로 설치되는 단축식 태양광 트랙커 구조로는, 대단위의 태양광 발전 설비를 시공하기 위한 입지조건을 갖춘 곳을 구하기 힘들고, 사업성이 있는 부지들은 대체로 산지일 경우가 많아서 적용 범위가 매우 좁은 문제점이 있다.

아울러 종래의 태양광 발전장치들은 눈이 내리는 동절기에 발전모듈의 상부에 눈이 쌓여 태양광의 입사가 차단될 경우 이를 관리자가 수작업으로 제거해야 하기 때문에 이에 따른 발전효율 저하와 관리효율 저하 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로서, 태양광 발전효율을 높일 수 있으며 시공성이 좋은 태양광 발전모듈 지지체를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 태양광 발전모듈 지지체는

본 발명에 따른 태양광 발전모듈 지지체는 시공이 용이하고, 효율적인 관리가 가능하며, 태양광의 입사각이 수직에 가깝도록 효율적으로 유지시킴으로써 태양광 발전모듈의 발전효율을 증대시킬 수 있는 이점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전모듈 지지체의 일 실시예를 도시한 사시도,
도 2는 도 1의 회전구동부를 도시한 사시도,
도 3은 태양광 발전모듈이 일측으로 회동된 상태를 도시한 측면도,
도 4는 태양광 발전모듈이 타측으로 회동된 상태를 도시한 측면도,
도 5는 송풍부가 설치된 상태를 도시한 부분발췌 사시도,
도 6은 도 5의 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 다른 태양광 발전모듈 지지체를 더욱 상세하게 설명한다.

도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 태양광 발전모듈 지지체(100)의 일 실시예가 도시되어 있다.

도면을 참조하면, 본 실시예의 태양광 발전모듈 지지체(100)는 태양광 발전모듈(120)을 회전 가능하게 지지하기 위한 것으로, 지주(110)와, 지주(110)의 상부에 설치되며 태양광 발전모듈(120)을 지지하는 베이스프레임(121)과, 상기 태양광 발전모듈(120)을 회전 구동시키는 회전구동부(130)를 구비한다.

상기 지주(110)는 지지면에 고정되는 것으로 앵커가 지지면의 내부로 삽입되어 상기 지주(110)를 지지면에 수직상으로 고정시킨다. 상기 지지면은 지주(110)를 지지하기 위한 별도의 콘크리트 블럭으로 형성할 수도 있다.

베이스프레임(121)은 지주(110)의 상단에 수평방향 회전축을 중심으로 회전 가능하게 지지되어 있어서 태양광 발전모듈(120)이 태양의 일주운동에 대응하여 이동하도록 함으로써 태양광 발전모듈(120)을 통한 전력생산효율이 높아지도록 한다.

상기 회전구동부(130)는 태양광 발전모듈(120)을 태양의 일주운동에 대응하여 회전구동시켜 태양광 발전모듈(120)로 입사하는 태양광의 입사각이 수직에 가깝게 유지되게 하기 위한 것이다.

상기 회전구동부(130)는 지주(110)에 설치되는 스크류회전부(131)와, 스크류부재(141), 스크류부재(141)에 설치되는 슬라이딩구동부(151) 및 슬라이딩구동부(151)와 지주(110), 태양광 발전모듈(120)을 각각 연결하는 제1, 제2 지지대(161,162)를 포함한다.

스크류회전부(131)는 상기 스크류부재(141)를 회전구동하기 위한 것이며, 지주(110)에 일단이 상하방향으로 회전 가능하게 결합되어 있는 하우징(132)과, 상기 하우징(132)의 내부에 설치되는 웜휠(134), 웜(133) 및 구동모터(135)를 포함한다.

하우징(132)에는 상기 스크류부재(141)의 일단을 회전 가능하게 지지하기 위한 회전지지부(136)가 형성되어 있는데, 상기 회전지지부(136)는 스크류부재(141)의 단부 외경에 대응하는 직경의 지지홀(137)이 형성되어 있고, 지지홀(137)의 내주면에 장착된 베어링(138)으로 구성되어 있다.

상기 웜휠(134)은 하우징(132)의 내부로 진입한 스크류부재(141)의 단부와 결합되는 것으로서, 웜휠(134)의 회전중심에 스크류부재(141)가 결합되는데, 상기 스크류부재(141)와 웜휠(134)은 스플라인결합되어 있어서 웜휠(134)이 스크류부재(141)와 일체로 회전하게 된다.

상기 웜(133)은 웜휠(134)과 치합되어 동력 전달이 가능하며, 하우징(132)에 지지되어 있는 구동모터(135)에 결합되어 구동모터(135)의 구동시 웜(133)이 회전하게 된다.

상기 스크류부재(141)는 구동모터(135)의 구동에 의해 웜(133)이 회전 구동하면 웜휠(134)이 웜(133)과 연동해 회전하면서 스크류부재(141)를 회전시킬 수 있도록 되어 있다.

상기 슬라이딩구동부(151)는 스크류부재(141)와 나사결합될 수 있도록 전후면을 관통하는 나사홀(152)이 형성되어 있으며, 하면과 상면에는 각각 제1, 제2 지지대(161,162)와 슬라이딩구동부(151)를 연결하기 위한 브라켓부재(153)가 형성되어 있다.

상기 제1 지지대(161)는 일단이 상기 슬라이딩구동부(151)의 하면에 회전 가능하게 결합되어 있고, 타단이 지주(110)에 상하로 회전 가능하게 결합되어 있다. 그리고 제2 지지대(162)는 일단이 슬라이딩구동부(151)의 상면에 회전 가능하게 결합되어 있고, 타단이 태양광 발전모듈(120)에 회전 가능하게 결합되어 있다.

상기 회전구동부(130)에 의해 태양광 발전모듈(120)의 회전과정은 도 3 및 도 4에 도시되어 있는 것처럼 슬라이딩구동부(151)가 스크류부재(141)의 길이방향을 따라 전후진하면서 이루어지게 된다.

더욱 상세하게 설명하면, 구동모터(135)의 구동으로 인해 스크류부재(141)가 회전하면 스크류부재(141)에 결합되어 있는 슬라이딩구동부(151)는 제1, 제2 지지대(161,162)에 의해 스크류부재(141)와 함께 회전하지 못하기 때문에 스크류부재(141)의 나사산을 따라 전진 또는 후진하게 된다.

도 3에 도시되어 있는 것처럼 슬라이딩구동부(151)가 스크류부재(141)의 끝단부와 인접한 위치에 있을 때에는 스크류부재(141)가 지주(110)와 인접한 방향으로 회전된 상태이며, 태양광 발전모듈(120)은 일방향을 향해 회전된 상태가 된다.

구동모터(135)의 구동에 의해 스크류부재(141)가 회전하면서 슬라이딩구동부(151)를 하우징(132)측으로 이동시키게 되면 스크류부재(141)는 상기 지주(110)에 결합된 상단을 중심으로 끝단부가 상방으로 회전하여 올라가고 이에 연동하여 태양광 발전모듈(120)은 상면이 타방향을 향하도록 회전이 이루어지게 된다.

이렇게 본 실시예의 회전구동부(130)는 상기 구동모터(135)와 웜(133), 웜휠(134)의 연동에 의해 스크류부재(141)가 회전하면서 슬라이딩구동부(151)를 전후진 시켜 태양광 발전모듈(120)을 태양의 일주운동을 따라 회전구동시키게 된다.

아울러 상기 슬라이딩구동부(151)의 전면과 후면에는 각각 브러쉬부재(155)가 설치되어 있다.

상기 브러쉬부재(155)는 슬라이딩구동부(151)에 장착되는 테두리부(156)와, 테두리부(156)에 형성되어 있는 세척솔(157)을 포함하는데, 테두리부(156)는 상기 스크류부재(141)의 외경보다 상대적으로 큰 내경을 갖도록 형성되어 있고, 스크류부재(141)가 테두리부(156)의 중공을 관통하여 연장될 수 있도록 슬라이딩구동부(151)에 결합된다.

세척솔(157)은 테두리부(156)의 내주면에 형성되어 있는데, 다수의 세척솔(157)이 스크류부재(141)의 외주면을 향해 연장되어 있다. 이 세척솔(157)은 스크류부재(141)를 세척하기 위한 것으로 스크류부재(141)가 회전하여 슬라이딩구동부(151)가 전후진하는 과정에서 세척솔(157)에 의해 스크류부재(141)에 외주면에 잔류하는 이물질들이 제거됨으로써 슬라이딩구동부(151)와 스크류부재(141) 사이의 회전이 원활하게 이루어질 수 있다.

또한 상기 베이스프레임(121)에는 동절기 눈이 내렸을 때 태양광 발전모듈(120)의 상면에 잔류하는 눈 또는 물방울을 제거하기 위한 송풍부(170)가 더 설치될 수 있다.

태양광 발전모듈(120)에 눈이 쌓여 있거나, 우천시 빗물이 잔류하는 경우 이러한 눈이나 물방울은 태양광의 원활한 입사를 방해하여 태양광 발전모듈(120)에서의 발전효율을 저해하는 원인이 되므로 이러한 이물질을 제거하기 위해 송풍부(170)를 설치한다.

상기 송풍부(170)는 베이스프레임(121)의 상부에 설치되는 송풍케이스(171)와, 상기 송풍케이스(171)의 내부에 설치되는 송풍기(174)를 포함하는데, 송풍케이스(171)는 프레임(110)에 고정되어 있고, 난방필름(140)의 상면으로 바람이 불어나갈 수 있게 배기구(172)가 형성되어 있다. 그리고 일측에는 송풍케이스(171)의 내부로 공기가 유입될 수 있게 유입구(173)가 형성되어 있다.

상기 송풍기(174)는 일반적인 송풍기(174)와 동일하게 모터와 팬으로 이루어지며, 송풍기(174)의 구동에 의해 상기 송풍케이스(171)의 유입구(173)를 통해 외부공기가 유입된 후 배기구(172)를 통해 태양광 발전모듈(120)의 상부로 불어나가게 된다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 사람이라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록 청구 범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

100; 태양광 발전모듈 지지체
110; 지주
120; 태양광 발전모듈
130; 회전구동부
170; 송풍부

Claims

입사되는 태양광을 통해 전기를 생성하는 태양광 발전모듈을 지지하는 것으로,
지주와;
상기 지주의 상단에 회전 가능하게 설치되고, 상기 태양광 발전모듈을 지지하는 베이스프레임과;
상기 태양광 발전모듈이 태양의 일주운동에 대응하여 회전할 수 있도록 상기 베이스프레임을 상기 지주에 대하여 회전 구동시키는 회전구동부와;
상기 베이스프레임에 설치되어 상기 태양광 발전모듈의 상면으로 바람을 송풍하는 송풍부;를 구비하며,
상기 회전구동부는 일단이 상기 지주에 상하로 회전 가능하게 결합되어 있고 외주면에 나사산이 형성되어 있는 스크류부재와, 상기 스크류부재를 회전구동시키는 스크류회전부와, 상기 스크류부재에 나사결합되는 슬라이딩구동부와, 상기 슬라이딩구동부에 일단이 회전 가능하게 지지되어 있고 타단이 상기 지주에 회전 가능하게 지지되는 제1 지지대와, 상기 슬라이딩구동부에 일단이 회전 가능하게 지지되어 있고, 타단이 상기 태양광 발전모듈에 회전 가능하게 지지되는 제2 지지대를 포함하고,
상기 송풍부는 상기 베이스프레임에 설치되며 내부로 공기가 유입될 수 있는 유입구가 일측에 형성되어 있고, 내부공기가 상기 태양광 발전모듈의 상면을 향해 불어나갈 수 있도록 타측에 배기구가 형성되어 있는 송풍케이스와, 상기 송풍케이스의 내부에 설치되어 상기 배기구를 통해 바람을 공급하는 송풍기를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전모듈 지지체.
제 1항에 있어서,
상기 스크류회전부는 상단이 상기 지주에 상하로 회전 가능하게 결합되어 있는 하우징과,
상기 하우징의 내부에 설치되며 상기 스크류부재의 단부가 회전 중심에 결합되어 상기 스크류부재와 일체로 회전하는 웜휠과,
상기 웜휠과 치합되는 웜과,
상기 웜을 회전시키는 구동모터를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전모듈 지지체.
제 2항에 있어서,
상기 슬라이딩구동부의 전방 및 후방에 설치되며 상기 스크류부재의 외경보다 큰 내경을 가져 상기 스크류부재를 감싸는 테두리부와, 상기 테두리부의 내주면으로부터 상기 스크류부재를 향해 돌출되어 상기 슬라이딩구동부의 슬라이딩 구동중에 상기 스크류부재의 외주면에 부착된 이물질을 제거하는 세척솔을 포함하는 브러쉬부재를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전모듈 지지체.