KR101095411B1 - The solar automatic tracking type equipment of electric power system - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양을 자동추적하면서 태양광을 보다 효율적으로 집광하여 발전량을 향상할 수 있음은 물론 솔라모듈이 강풍에도 안전할 수 있고, 지면에서 반사되는 열에 대한 안전성도 뛰어난 태양광 자동추적식 집광장치에 관한 것이다.The present invention can improve the amount of power generation by condensing sunlight more efficiently while automatically tracking the sun, as well as solar modules can be safe in strong winds, automatic solar tracking light collecting device with excellent safety against heat reflected from the ground It is about.

본 발명은 지면에 고정설치되는 원형레일과; 다수의 직선레일이 구비되고, 상기 원형레일 상에서 회전수단에 의해 회전가능하도록 이루어지는 하부프레임과; 상기 하부프레임의 후단부와 힌지결합되는 다수의 각도조절바와; 선단부는 상기 하부프레임의 직선레일 상에서 이송수단에 의해 직선이동 가능하게 결합되고, 중앙부는 상기 다수의 각도조절바와 힌지결합되어, 상기 하부프레임 상에서 상·하 각도조절이 가능한 상부프레임과; 상기 상부프레임에 지지고정되는 다수의 솔라모듈 거치프레임과; 상기 솔라모듈 거치프레임에, 결합되는 다수의 솔라모듈 지지축과; 상기 솔라모듈 지지축에 고정결합되는 솔라모듈;로 이루어지는 것이 특징이다.The present invention is a circular rail fixed to the ground; A lower frame provided with a plurality of straight rails, the lower frame being rotatable by a rotating means on the circular rail; A plurality of angle adjusting bars hinged to the rear end of the lower frame; An upper frame having a front end coupled to the linear rail of the lower frame by a transfer means, and a central portion hinged to the plurality of angle adjusting bars, the upper frame capable of adjusting an upper and lower angles on the lower frame; A plurality of solar module mounting frames supported and fixed to the upper frame; A plurality of solar module support shafts coupled to the solar module mounting frame; And a solar module fixedly coupled to the solar module support shaft.

또한, 상기 솔라모듈 지지축은 상기 솔라모듈 거치프레임 상에서, 구동수단에 의해 회전가능하게 결합하되, 상기 구동수단은 제3구동모터 및 다수의 스프라켓과 체인으로 구성되는 것이 특징이다.In addition, the solar module support shaft is rotatably coupled by a drive means on the solar module mounting frame, the drive means is characterized in that the third drive motor and a plurality of sprockets and chains.

태양광, 솔라모듈, 자동추적, 상부프레임, 하부프레임, 원형레일, 반사판 Solar light, Solar module, Automatic tracking, Upper frame, Lower frame, Round rail, Reflector

Description

태양광 자동추적식 집광장치{The solar automatic tracking type equipment of electric power system}The solar automatic tracking type equipment of electric power system}

본 발명은 태양광 자동추적식 집광장치에 관한 것으로, 특히 태양을 자동추적하면서 태양광을 보다 효율적으로 집광하여 발전량을 향상할 수 있음은 물론 솔라모듈이 강풍에도 안전할 수 있고, 지면에서 반사되는 열에 대한 안전성도 뛰어난 태양광 자동추적식 집광장치에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic solar tracking light concentrating device, and in particular, the solar module can be more efficiently condensed by improving the amount of power generated by automatically tracking the sun, as well as the solar module can be safe in strong winds, and is reflected from the ground. The present invention relates to a solar automatic tracking condenser that has excellent heat safety.

태양광발전은 P형 및 N형 반도체로 구성되는 태양전지에 의해 태양광의 에너지를 전기에너지로 변환한 다음 축전지와 전력변환장치에 의해 원하는 전압의 전력을 생산할 수 있도록 한 것이며,Photovoltaic power generation is to convert solar energy into electrical energy by solar cells composed of P-type and N-type semiconductors, and then to produce power of desired voltage by storage batteries and power converters.

상기 태양전지는 태양광 집광 셀(솔라셀; 전기를 일으키는 최소 단위)을 평면상으로 배열시켜 태양광 집광 모듈(솔라모듈; 전기를 꺼내는 최소 단위)로 구성하고, 이를 다시 직·병렬로 연결시켜 태양광 집광 어레이(솔라어레이)로 형성한 다음 지면상에 설치하여 태양광을 집광할 수 있도록 이루어진다.The solar cell comprises a solar light collecting module (solar cell; minimum unit for generating electricity) in a planar arrangement to form a solar light collecting module (solar module; minimum unit for taking out electricity), and connected again in series and parallel It is formed into a solar light collecting array (solar array) and then installed on the ground so that the light can be collected.

그러나, 일반적으로 태양전지(솔라모듈 또는 솔라어레이)는 계절 및 시간별로 시시각각 위치가 변화되는 태양과 상관없이 지면상에 고정설치되어 있어 태양광 집광효율이 저조하다는 문제점이 지적된다. 이는 평면형태로 이루어진 태양전지(솔라모듈 또는 솔라어레이)가 태양에 수직인 상태일 때, 태양광량이 최고이기 때문이다.However, in general, a solar cell (a solar module or a solar array) is fixed on the ground irrespective of the sun whose position changes every time according to season and time point that the problem of low solar light collecting efficiency. This is because the solar cell (solar module or solar array) having a planar shape is the highest when the solar light is perpendicular to the sun.

또한, 일반적인 솔라어레이는 대략 4×11m 정도의 넓은 평면형태로 구성되기 때문에 바람에 취약할 수밖에 없으며, 아울러 여름철이나 더운지역에서는 지열 및 지면에서 반사되는 열에 의해 스트레스가 증가되어 기능이 원활하지 못하게 되거나 수명이 단축되는 등의 문제점이 발생되고 있는 실정이다.In addition, the general solar array is composed of a wide planar shape of about 4 × 11m, so it is vulnerable to the wind, and in summer or hot areas, the stress is increased by geothermal and heat reflected from the ground, making it difficult to function. Problems such as shortening the life is occurring.

본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 일반적인 태양광 집광장치에서 제반되는 문제점을 일소하기 위해 창출된 것으로, 태양에 항상 수직인 상태에서 태양광을 효율적으로 집광하여 발전량을 향상시킬 수 있도록 동서남북방향으로 각도조절이 가능함은 물론, 바람의 영향을 최소화하는 통풍기능도 가지면서 지면에서 발생되는 열에 대한 통열기능도 부가될 수 있는 태양광 자동추적식 집광장치를 제공함에 그 기술적 과제의 주안점을 두고 완성한 것이다.The present invention was created to eliminate the problems associated with the conventional general solar light collecting device as described above, the angle in the east, west, north and south directions to improve the amount of power generated by efficiently condensing sunlight in a state perpendicular to the sun In addition to being able to adjust, as well as the ventilation function to minimize the effect of the wind, it provides a solar automatic tracking condensing device that can be added to the heat generated from the heat generated from the ground with the focus of the technical problem.

상기한 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명은 지면에 고정설치되는 원형레일(64)과; 다수의 직선레일(22)이 구비되고, 상기 원형레일(64) 상에서 회전수단(60)에 의해 회전가능하도록 이루어지는 하부프레임(20)과; 상기 하부프레임(20)의 후단부와 힌지결합되는 다수의 각도조절바(B)와; 선단부는 상기 하부프레임의 직선레일(22) 상에서 이송수단(30)에 의해 직선이동 가능하게 결합되고, 중앙부는 상기 다수의 각도조절바(B)와 힌지결합되어, 상기 하부프레임(20) 상에서 상·하 각도조절이 가능한 상부프레임(40)과; 상기 상부프레임(40)에 지지고정되는 다수의 솔라모듈 거치프레임(41)과; 상기 솔라모듈 거치프레임(41)에, 결합되는 다수의 솔라모듈 지지축(42)과; 상기 솔라모듈 지지축(42)에 고정결합되는 솔라모듈(43);로 이루어지는 것이 특징이고,The present invention for realizing the above technical problem is a circular rail (64) fixed to the ground; A lower frame 20 provided with a plurality of straight rails 22 and rotatable by the rotating means 60 on the circular rails 64; A plurality of angle adjusting bars (B) hinged to the rear end of the lower frame (20); The front end is linearly coupled by the transfer means 30 on the straight rail 22 of the lower frame, the central portion is hinged to the plurality of angle adjustment bar (B), the upper frame on the lower frame 20 An upper frame 40 capable of adjusting the lower angle; A plurality of solar module mounting frames 41 fixed to the upper frame 40; A plurality of solar module support shafts 42 coupled to the solar module mounting frame 41; And a solar module 43 fixedly coupled to the solar module support shaft 42.

상기 솔라모듈 지지축(42)은 상기 솔라모듈 거치프레임(41) 상에서, 구동수단(50)에 의해 회전가능하게 결합하되, 상기 구동수단(50)은 제3구동모터(51) 및 다수의 스프라켓(52)과 체인(53)으로 구성되며, 상기 제3구동모터(51)는 상부프레임(40)에 고정설치하고, 상기 스프라켓(52)은 상기 다수 솔라모듈 지지축(42)의 일단부에 각각 2열로 구비하고, 상기 체인(53)은 다수의 솔라모듈 지지축(42)을 교호로 연계시킬 수 있게끔 스프라켓(52)과 결합구성한 것이 특징이며,The solar module support shaft 42 is rotatably coupled to the solar module mounting frame 41 by the driving means 50, and the driving means 50 includes a third driving motor 51 and a plurality of sprockets. Comprising 52 and the chain 53, the third drive motor 51 is fixed to the upper frame 40, the sprocket 52 is one end of the plurality of solar module support shaft 42 It is provided with two rows each, the chain 53 is characterized in that it is coupled to the sprocket 52 so that the plurality of solar module support shaft 42 can be alternately connected,

상기 이송수단(30), 구동수단(50) 및 회전수단(60)은, 주위의 밝기가 기설정된 기준값 이하일 때 이를 감지하는 광센서(S)와 주위의 풍속이 기설정된 기준값 이상일 때 이를 감지하는 풍속계(W) 및 광센서와 풍속계로부터 감지된 신호를 전송받는 중앙처리장치(C)에 의해 자동작동되어, 상기 솔라모듈(43)을 지면과 수평인 대기모드 상태로 자동전환될 수 있도록 이루어지는 것이 특징이다.The conveying means 30, the driving means 50 and the rotating means 60, the optical sensor (S) for detecting when the ambient brightness is less than or equal to the predetermined reference value and for detecting when the ambient wind speed is greater than or equal to the predetermined reference value It is automatically operated by the anemometer (W) and the central processing unit (C) that receives the signal sensed by the optical sensor and the anemometer, so that the solar module 43 can be automatically switched to the standby mode horizontal to the ground It is characteristic.

본 발명은 중앙처리장치에 기입력된 태양의 계절, 날자 및 시간별 위치에 따라 솔라모듈이 상하좌우(동서남북)로 회전될 수 있으므로 솔라모듈이 실시간 자동으로 항상 태양과 수직인 상태를 유지할 수 있어 태양을 자동추적하면서 효율적인 집광을 이룰 수 있음은 물론, 상부프레임에 배열된 솔라모듈은 상하(또는 좌우) 방향으로 회전될 때 각 솔라모듈 사이의 개방된 공간으로 바람(또는 열)이 통풍(또는 통열)될 수 있으므로 강풍에도 흔들리지 않는 안전성을 담보할 수 있고, 지면에서 반사되는 열에 의한 스트레스도 감소시켜 열에 의한 장치의 오작동을 없애고 장치의 수명도 연장시킬 수 있는 등 그 기대되는 효과가 실로 유익한 발명이다.According to the present invention, the solar module can be rotated vertically, horizontally, vertically, and horizontally (east, north, south, north, south) according to the season, date, and time of the sun, which is input to the central processing unit. In addition, the solar modules arranged on the upper frame are ventilated (or heated) to open spaces between the solar modules when the solar modules arranged in the upper frame are rotated in the vertical direction. As a result, it is possible to secure safety that is not shaken by strong winds, and to reduce stress caused by heat reflected from the ground, thereby eliminating malfunction of the device due to heat and extending the life of the device. .

도 1에 본 발명에서 제시하는 태양광 자동추적식 집광장치(10)의 바람직한 실시예가 도시되는데, 도시된 바와 같이 본 발명은 지면에 고정설치되는 원형레일(64)과; 다수의 직선레일(22)이 구비되고, 상기 원형레일(64) 상에서 회전수단(60)에 의해 회전가능하도록 이루어지는 하부프레임(20)과; 상기 하부프레임(20)의 후단부와 힌지결합되는 다수의 각도조절바(B)와; 선단부는 상기 하부프레임의 직선레일(22) 상에서 이송수단(30)에 의해 직선이동 가능하게 결합되고, 중앙부는 상기 다수의 각도조절바(B)와 힌지결합되어, 상기 하부프레임 (20)상에서 상·하 각도조절이 가능한 상부프레임(40)과; 상기 상부프레임(40)에 지지고정되는 다수의 솔라모듈 거치프레임(41)과; 상기 솔라모듈 거치프레임(41)에, 결합되는 다수의 솔라모듈 지지축(42)과; 상기 솔라모듈 지지축(42)에 고정결합되는 솔라모듈(43);로 이루어지는 것이 특징이며,1 shows a preferred embodiment of the automatic solar tracking light collecting device 10 proposed in the present invention, as shown in the present invention, the circular rail 64 is fixed to the ground; A lower frame 20 provided with a plurality of straight rails 22 and rotatable by the rotating means 60 on the circular rails 64; A plurality of angle adjusting bars (B) hinged to the rear end of the lower frame (20); The front end is linearly coupled by the transfer means 30 on the straight rail 22 of the lower frame, the central portion is hinged to the plurality of angle adjustment bar (B), the upper frame on the lower frame 20 An upper frame 40 capable of adjusting the lower angle; A plurality of solar module mounting frames 41 fixed to the upper frame 40; A plurality of solar module support shafts 42 coupled to the solar module mounting frame 41; And a solar module 43 fixedly coupled to the solar module support shaft 42.

또한, 상기 구동수단(50)은 제3구동모터(51) 및 다수의 스프라켓(52)과 체인(53)으로 구성하여 상기 솔라모듈 지지축(42)이 상기 솔라모듈 거치프레임(41) 상에서 구동수단(50)에 의해 회전가능하도록 구성하되, 상기 제3구동모터(51)는 상부프레임(40)에 고정설치하고, 상기 스프라켓(52)은 상기 다수 솔라모듈 지지축(42)의 일단부 및 제3구동모터(51) 구동축의 단부에 각각 2열로 구비하고, 상기 다수의 체인(53)은 다수의 솔라모듈 지지축(42) 및 제3구동모터(51)를 연계시킬 수 있도록 상기 다수의 스프라켓(52)에 교호로 결합 구성한 것이 특징임을 알 수 있다.(도 7 내지 도 9 참조)In addition, the driving means 50 is composed of a third drive motor 51 and a plurality of sprockets 52 and chains 53 so that the solar module support shaft 42 is driven on the solar module mounting frame 41. The third drive motor 51 is fixed to the upper frame 40, and the sprocket 52 is provided at one end of the plurality of solar module support shafts 42. The third driving motor 51 is provided in two rows at each end of the driving shaft, and the plurality of chains 53 are connected to the plurality of solar module support shafts 42 and the third driving motor 51. It can be seen that the features are alternately coupled to the sprocket 52 (see Figs. 7 to 9).

도 2 및 도 11에 본 발명에 따른 회전수단의 일실시예를 도시한 참고도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 상기 회전수단(60)은 상기 상부프레임(40)에 고정결합되는 제1구동모터(61)와, 상기 제1구동모터(61)의 구동축에 고정결합되고 원주상으로 다수의 회전롤바(62a)가 구비된 환형 회전체(62) 및 상기 원형레일(64) 상에 구비되는 제1피니언(63)으로 구성되어 있음을 알 수 있으나,2 and 11 are shown a reference diagram showing an embodiment of the rotating means according to the invention, as shown, the rotating means 60 is a first drive motor fixedly coupled to the upper frame 40 (61) and the annular rotating body 62 is fixedly coupled to the drive shaft of the first drive motor (61) and provided with a plurality of rotary roll bars (62a) on the circular rail and the circular rail (64) It can be seen that it consists of one pinion (63),

원형래크와 피니언의 결합 또는 상부프레임을 제1구동모터의 구동축과 곧바로 결합시키는 등의 방법으로 구성하여, 상기 원형레일 상에서 하부프레임이 회전될 수 있도록 구성하는 것도 가능하다.By combining the circular rack and pinion or by directly coupling the upper frame with the drive shaft of the first drive motor, it is also possible to configure the lower frame on the circular rail can be rotated.

상기 회전수단(60)의 환형 회전체(62)는 하부프레임(20)에 고정결합된 다수의 제1구동모터 구동축에 각각 고정결합되고, 각 환형 회전체(62)의 원주 상으로 다수의 회전롤바(62a)가 각각 회전될 수 있도록 힌지결합되어 있으며, 상기 환형 회전체의 회전롤바(62a)는 상기 원형레일(64)의 원주상에 구비되는 제1피니언(63)과 맞물리게 구성되어, 하부프레임(20)에 고정결합된 다수의 제1구동모터(61)의 정,역 구동에 의해 상부프레임(40)을 좌우방향(또는 동서방향)으로 회전가능하도록 이루어져 있는데, 이는 원형래크와 피니언의 결합구조에 비해 소음이 적고 구동력 전달이 효율적이다.The annular rotor 62 of the rotating means 60 is fixedly coupled to a plurality of first drive motor drive shafts fixedly coupled to the lower frame 20, respectively, a plurality of rotations on the circumference of each annular rotor 62 The roll bar 62a is hinged so that each can be rotated, and the rotating roll bar 62a of the annular rotating body is configured to be engaged with the first pinion 63 provided on the circumference of the circular rail 64. The upper frame 40 is rotatable in left and right directions (or east and west directions) by forward and reverse driving of a plurality of first driving motors 61 fixedly coupled to the frame 20, which is a circular rack and a pinion. Compared to the coupling structure, the noise is less and the driving force is more efficient.

또한, 하부프레임(20)의 하부에는 원형레일(64) 상에서 회전되는 제1로울러(R1)를 구비하여, 하부프레임(20)이 회전수단(60)에 의해 회전되는 것을 원활하게 한다.In addition, the lower portion of the lower frame 20 is provided with a first roller (R1) is rotated on the circular rail 64, the lower frame 20 is smoothly rotated by the rotating means (60).

도 3에 본 발명에 따라 상부프레임이 각도조절되는 과정을 나타낸 참고도가 도시되는데, 도시된 바와 같이 상기 상부프레임(40)은 그 선단부에 설치되는 제2구동모터(31)의 정,역구동에 의해 상기 하부프레임(20)에 구비된 직선래크(33) 상에서 슬라이딩이 가능하되, 그 선단부만 슬라이딩될 수 있도록 구성되는데,3 is a reference diagram showing a process of adjusting the angle of the upper frame according to the present invention, as shown in the upper frame 40 is the forward, reverse drive of the second drive motor 31 is installed at its tip It is possible to slide on the linear rack 33 provided in the lower frame 20 by, but configured so that only the front end of the sliding,

일단부는 상기 하부프레임(20)의 후단부와 힌지결합되고 타단부는 상기 상부프레임(40)의 중앙부와 힌지결합되는 각도조절바(B)로 인하여, 상부프레임(40)의 선단부가 슬라이딩될 때 상부프레임은 지면(또는 하부프레임)과 이루는 각도가 조절될 수 있게 되는 것이다.One end portion is hinged to the rear end of the lower frame 20 and the other end is hinged with the center portion of the upper frame 40 due to the angle adjusting bar (B), when the front end of the upper frame 40 is sliding The upper frame is to be able to adjust the angle formed with the ground (or lower frame).

도 4 및 도 5에 본 발명에 따른 직선레일 및 이송수단의 바람직한 실시예가 도시되어 있는데, 도시된 바와 같이 상기 이송수단(30)은 상기 상부프레임(40)의 선단부에 설치되는 제2구동모터(31)와; 상기 제2구동모터(31)에 의해 구동되는 제2피니언(32); 및 상기 하부프레임(20)에 구비되어 상기 제2피니언(32)과 치결합되는 직선래크(33);로 이루어져, 이송수단(30)의 작동에 의해 상부프레임(40)이 직선레일(22) 상에서 이송가능하도록 구성된 것이 특징임을 알 수 있는데,4 and 5, a preferred embodiment of the straight rail and the conveying means according to the present invention is shown. As shown, the conveying means 30 is a second driving motor installed at the front end of the upper frame 40 ( 31); A second pinion 32 driven by the second driving motor 31; And a straight rack 33 provided on the lower frame 20 to be engaged with the second pinion 32. The upper frame 40 is operated by the transfer means 30. It can be seen that the feature is configured to be transported on the

이때, 상기 상부프레임(40)의 하방에는 하부프레임(20)의 직선레일(22) 상에서 회전되는 제2로울러(R2)를 구비하여, 상부프레임(40)의 이송을 보조할 수 있도록 한다.At this time, the lower side of the upper frame 40 is provided with a second roller (R2) is rotated on the straight rail 22 of the lower frame 20, to assist the transfer of the upper frame 40.

한편, 상기 제1구동모터(61), 제2구동모터(31) 및 제3구동모터(51)의 구동력은 감속기를 통해 회전롤바(62a)가 구비된 회전구동체(62), 제2피니언(32) 및 스프라켓(52)을 구동시킴이 바람직하며, 상기 제1구동모터(61)나 제2구동모터(31) 또는 제3구동모터(51)가 다수로 구성될 경우에는 전기·전자적으로 동기화를 시켜, 구동력이 균일하게 전달될 수 있도록 함이 바람직하다.On the other hand, the driving force of the first drive motor 61, the second drive motor 31 and the third drive motor 51 is a rotary drive body 62, the second pinion is provided with a rotary roll bar 62a through a reduction gear It is preferable to drive the 32 and the sprocket 52, and when the first drive motor 61, the second drive motor 31 or the third drive motor 51 is composed of a plurality of electric and electronic. It is desirable to synchronize so that the driving force can be transmitted uniformly.

도 10에 본 발명에 따른 자동감김권취롤러 및 반사판의 일실시예를 나타낸 참고 단면도가 도시되어 있는데, 도시된 바와 같이 상기 하부프레임(20)의 선단부에, 외부의 힘에 의해 일방향으로 회전된 후 내장된 스프링(S)의 탄성력에 의해 원상복귀가 가능한 자동감김권취롤러(70); 및 상기 자동감김권취롤러(70)에 권취되는 반사판(71);을 추가로 더 구비하되,10 is a reference cross-sectional view showing an embodiment of the self-winding winding roller and the reflecting plate according to the present invention, as shown in the front end portion of the lower frame 20, after being rotated in one direction by an external force Automatic winding winding roller 70 capable of returning to the original by the elastic force of the built-in spring (S); And a reflector plate 71 wound around the self-winding winding roller 70.

상기 반사판(71)의 일단부는 상기 자동감김권취롤러(70)에 고정되고 타단부는 상기 상부프레임(40)의 선단부에 고정시켜,One end of the reflective plate 71 is fixed to the self-winding winding roller 70 and the other end is fixed to the front end of the upper frame 40,

상기 상부프레임(40)이 이송수단(30)에 의해 후방으로 작동되면 반사판(71)이 자동감김권취롤러(70)로부터 풀려지면서 하부프레임(20)의 상부를 덮어주고, 상기 상부프레임(40)이 이송수단(30)에 의해 전방으로 작동되면 반사판(71)이 상기 스프링(S)의 탄성력에 의해 자동감김권취롤러(70)에 감겨질 수 있도록 구성되어 있음을 알 수 있다.When the upper frame 40 is operated backward by the conveying means 30, the reflecting plate 71 is released from the self-winding winding roller 70 to cover the upper portion of the lower frame 20, the upper frame 40 When it is operated forward by the transfer means 30 it can be seen that the reflecting plate 71 is configured to be wound on the self-winding winding roller 70 by the elastic force of the spring (S).

상기 반사판(71)은 하부프레임(20)의 앞쪽을 보호하는 덮개역할 및 태양광을 솔라모듈(43)쪽으로 반사시켜 태양광 집광능력을 향상시키는 역할을 하게 된다.The reflector plate 71 serves to cover the front of the lower frame 20 and reflect sunlight to the solar module 43 to improve the solar light collecting ability.

도 12에 본 발명에 따른 자동 대기모드 상태를 설명하기 위한 참고 블록도가 도시되는데, 광센서(S) 및 풍속계(W)에서 감지된 감지신호를 중앙처리장치(C)를 통해 제어부로 전송하게 되면, 제어부는 이송수단(30), 구동수단(50) 및 회전수단(60)을 제어하여 상부프레임(40) 및 솔라모듈(43)이 지면과 평행하게 되는 안전대기모드 상태로 변환되게 된다. 12 shows a reference block diagram for explaining the automatic standby mode state according to the present invention, which transmits the detection signals detected by the optical sensor S and the anemometer W to the controller through the central processing unit C. The control unit controls the transfer means 30, the driving means 50, and the rotation means 60 so that the upper frame 40 and the solar module 43 are converted into a safe standby mode in parallel with the ground.

즉, 주위의 밝기가 기설정된 기준값 이하일 때를 감지하는 광센서(S) 및 주위의 풍속이 기설정된 기준값 이상일 때를 감지하는 풍속계(W)의 감지신호에 의해 자동으로 안전대기모드 상태로 전환될 수 있다. 이는 집광장치(10)가 태양광이 미비한 비, 눈, 태풍 등과 같은 악천후시에 안전한 상태로 대기할 수 있도록 하기 위함이다.That is, by the sensor (S) for detecting when the ambient brightness is less than the predetermined reference value and the anemometer (W) for detecting when the ambient wind speed is more than the predetermined reference value is automatically switched to the safe standby mode state Can be. This is to allow the light collecting device 10 to wait in a safe state in bad weather such as rain, snow, typhoon, etc., in which sunlight is insufficient.

이와 같이 구성된 본 발명은 회전수단(60)의 작동에 의해 태양광을 집광하는 솔라모듈(43)이 좌우방향, 즉 동서방향으로 회전이 가능한데, 이때 솔라모듈(43)은 중앙처리장치에 기입력된 계절, 날자 및 시간에 따른 동서방향에 대한 태양의 위치정보에 따라 자동으로 회전될 수 있도록 한다.In the present invention configured as described above, the solar module 43 for condensing sunlight by the operation of the rotating means 60 can be rotated in left and right directions, that is, in the east-west direction, wherein the solar module 43 is inputted to the central processing unit. It can be rotated automatically according to the position information of the sun in the east-west direction according to the season, date and time.

또한, 이송수단(30)의 작동에 의해 상부프레임(40)에 배열된 다수의 솔라모듈(43) 전체가 상하방향, 즉 남북방향으로 1차조절된 다음, 구동수단(50)의 작동에 의해 남북방향으로 한번 더 2차조절되도록 이루어져, 계절, 날자 및 시간에 따른 태양의 위치에 따라 실시간으로 정밀하고 효율적으로 솔라모듈(43)의 각도를 조절할 수 있는 것이다.In addition, the entire solar modules 43 arranged in the upper frame 40 by the operation of the transfer means 30 are primarily adjusted in the vertical direction, that is, the north-south direction, and then the operation of the driving means 50. It is made to be adjusted once again in the north-south direction, it is possible to adjust the angle of the solar module 43 precisely and efficiently in real time according to the position of the sun according to the season, date and time.

즉, 태양광을 가장 효율적으로 많이 집광할 수 있는 태양과 수직인 상태를 항상 유지할 수 있는 것인데, 이때 솔라모듈(43)은 중앙처리장치(C)에 기입력된 계절, 날자 및 시간에 따른 남북방향에 대한 태양의 위치정보에 따라 자동으로 회전될 수 있도록 한다.That is, the solar module 43 can maintain a state perpendicular to the sun that can collect a lot of sunlight most efficiently, wherein the solar module 43 is based on the season, date and time previously inputted to the central processing unit C. It can be rotated automatically according to the sun's position information about the direction.

한편, 솔라모듈(43)을 상부프레임(40)에 배열함에 있어, 솔라모듈(43)이 구동수단(50)에 의해 좌우방향, 즉 동서방향으로 회전가능하도록 구성하여, 지역적 특성 및 필요에 따라서는 동서방향에 대한 태양 추적기능을 정밀하고 효율적이게 할 수도 있다.(도 13 내지 도 14 참조) On the other hand, in arranging the solar module 43 in the upper frame 40, the solar module 43 is configured to be rotatable in the left-right direction, that is, east-west direction by the drive means 50, according to the local characteristics and needs May make the sun tracking function in the east-west direction precise and efficient (see FIGS. 13 to 14).

또한, 상기 상부프레임(40)에 배열된 솔라모듈(43)이 상하(또는 좌우) 방향으로 회전될 때 각 솔라모듈(43) 사이의 개방된 공간(P)으로 바람이 통풍될 수 있으므로, 강풍에도 흔들리지 않는 안전성이 확보될 수 있는 것이며, 아울러 지열 및 지면에서 반사되는 열도 통열될 수 있어 열에 의한 스트레스로 인하여 장치의 작동이 원활하지 못하거나 수명이 단축되는 문제점도 극복할 수 있게 된다.In addition, when the solar module 43 arranged in the upper frame 40 is rotated in the vertical (or left and right) direction, the wind can be ventilated into the open space (P) between each solar module 43, a strong wind In addition, the unstable safety can be secured, and the heat reflected from the ground and the ground can also be heated, thereby overcoming the problem that the operation of the device is not smooth or the life is shortened due to heat stress.

태양을 자동 추적할 수 있도록 이루어지는 본 발명은 날자별 일출·일몰시간에 대한 정보 및 날자,시간에 따른 태양의 위치에 대한 정보를 중앙처리장치에 입력하는 정보입력단계와; 상기 정보입력단계에서 입력된 정보 가운데, 타이머로부터 전송받은 현재의 날자 및 시간에 부합되는 현재의 태양 위치에 대한 정보 및 일출·일몰시간에 대한 정보를 추출하는 태양위치정보추출단계와; 상기 태양위치정보추출단계에서 추출된 정보를 제어부로 전송하는 제어부전송단계와; 상기 제어부전송단계에서 전송된 정보에 따라 이송수단, 구동수단 및 회전수단의 각 모터들을 제어하여 일몰후부터 일출전까지는 솔라모듈을 지면과 수평위치로 대기시키고, 일출후 일몰전까지는 솔라모듈을 태양과 항상 수직을 이루도록 각도를 조절하여 주는 솔라모듈 조절단계;를 거쳐 계절, 날자 및 시간별 태양의 위치에 따라 솔라모듈이 태양을 자동추적하면서 각도조절될 수 있도록 할 수 있다.The present invention is configured to automatically track the sun, the information input step of inputting the information about the sunrise and sunset time for each date and the position of the sun according to the date, time to the central processing unit; A sun position information extraction step of extracting information on a current sun position and information on a sunrise / sunset time corresponding to a current date and time received from a timer among the information input in the information input step; A control unit transmitting step of transmitting the information extracted in the sun position information extraction step to the control unit; Control the motors of the transfer means, the drive means and the rotation means according to the information transmitted in the control unit transmission step to wait for the solar module in a horizontal position with the ground from sunset until before sunrise, and the solar module until the sunset after sunrise Solar module adjustment step of adjusting the angle to always be vertical; through the solar module according to the position of the sun by season, date and time through the solar module can be adjusted while automatically tracking the sun.

또한, 태양의 위치에 따라 태양과 수직인 상태로 솔라모듈(43)을 조절함에 있어, 중앙처리장치(C)에 솔라모듈(43) 조절간격 시간을 설정하는 솔라모듈 조절시간설정단계를 거쳐 솔라모듈이 조절(또는 작동)되는 시간간격을 설정(매 10분마다 또는 매 1시간마다 등)함으로써, 솔라모듈(43)이 조절(또는 작동)될 때 소비되는 전력을 효율적으로 조절하는 것도 가능하다.Further, in adjusting the solar module 43 in a state perpendicular to the sun according to the position of the sun, the solar module goes through the solar module adjustment time setting step of setting the solar module 43 adjustment interval time in the central processing unit (C). It is also possible to efficiently adjust the power consumed when the solar module 43 is adjusted (or activated) by setting a time interval during which the module is adjusted (or activated) (every 10 minutes or every 1 hour, etc.). .

도 1은 본 발명에서 제시하는 태양광 자동추적식 집광장치의 바람직한 실시예를 나타낸 사시도.1 is a perspective view showing a preferred embodiment of the automatic solar tracking light collecting device proposed in the present invention.

도 2는 도 1의 A부분 확대도.FIG. 2 is an enlarged view of portion A of FIG. 1; FIG.

도 3은 본 발명에 따른 상부프레임의 각도조절 과정을 나타낸 참고도.3 is a reference diagram showing an angle adjustment process of the upper frame according to the present invention.

도 4는 본 발명의 요부간 결합구조를 나타낸 부분 단면 참고도.Figure 4 is a partial cross-sectional view showing the coupling structure between the main portion of the present invention.

도 5는 본 발명에 따른 직선레일 및 이송수단의 바람직한 실시예를 나타낸 부분 확대도.5 is a partially enlarged view showing a preferred embodiment of the straight rail and the conveying means according to the present invention.

도 6은 본 발명에 따른 상부프레임과 솔라모듈간 결합구조의 바람직한 실시예를 나타낸 참고도.Figure 6 is a reference diagram showing a preferred embodiment of the coupling structure between the upper frame and the solar module according to the present invention.

도 7은 본 발명에 따른 솔라모듈과 솔라모듈 지지축간 결합구조를 나타낸 예시도.7 is an exemplary view showing a coupling structure between a solar module and a solar module support shaft according to the present invention.

도 8 내지 도 9는 본 발명에 따른 이송수단의 일실시예를 나타낸 참고도.8 to 9 is a reference diagram showing an embodiment of the transfer means according to the present invention.

도 10은 본 발명에 따른 자동감김권취롤러 및 반사판의 일실시예를 나타낸 참고 단면도.Figure 10 is a cross-sectional reference showing an embodiment of the self-winding winding roller and the reflecting plate according to the present invention.

도 11은 본 발명에 따른 회전수단의 일실시예를 나타낸 참고 단면도.Figure 11 is a cross-sectional reference showing an embodiment of a rotating means according to the present invention.

도 12는 본 발명에 따른 안전대기모드 상태를 설명하기 위한 참고 블록도.12 is a reference block diagram for explaining a safe standby mode state according to the present invention.

도 13 내지 도 14는 본 발명의 다른 실시예를 나타낸 참고도.13 to 14 is a reference diagram showing another embodiment of the present invention.

◀ 도면의 주요부분에 사용된 부호에 대한 설명 ▶◀ Explanation of symbols used in the main part of the drawing ▶

10 : 집광장치 20 : 하부프레임10: light collecting device 20: lower frame

22 : 직선레일 30 : 이송수단22: straight rail 30: transfer means

31 : 제2구동모터 32 : 제2피니언31: second drive motor 32: second pinion

33 : 직선래크 40 : 상부프레임33: straight rack 40: upper frame

41 : 솔라모듈 거치프레임 42 : 솔라모듈 지지축41: solar module mounting frame 42: solar module support shaft

43 : 솔라모듈 50 : 구동수단43: solar module 50: driving means

51 : 제3구동모터 52 : 스프라켓51: third drive motor 52: sprocket

53 : 체인 60 : 회전수단53: chain 60: rotation means

61 : 제1구동모터 62 : 환형 회전체61: first drive motor 62: annular rotating body

63 : 제1피니언 64 : 원형레일63: first pinion 64: round rail

B : 각도조절바 C : 중앙처리장치B: Angle adjustment bar C: Central processing unit

S : 광센서 W : 풍향계S: Light sensor W: Weather vane

Claims (7)

지면에 고정설치되는 원형레일(64)과;A circular rail 64 fixed to the ground; 다수의 직선레일(22)이 구비되고, 상기 원형레일(64) 상에서 회전수단(60)에 의해 회전가능하도록 이루어지는 하부프레임(20)과;A lower frame 20 provided with a plurality of straight rails 22 and rotatable by the rotating means 60 on the circular rails 64; 상기 하부프레임(20)의 후단부와 힌지결합되는 다수의 각도조절바(B)와;A plurality of angle adjusting bars (B) hinged to the rear end of the lower frame (20); 선단부는 상기 하부프레임의 직선레일(22) 상에서 이송수단(30)에 의해 직선이동 가능하게 결합되고, 중앙부는 상기 다수의 각도조절바(B)와 힌지결합되어, 상기 하부프레임(20) 상에서 상·하 각도조절이 가능한 상부프레임(40)과;The front end is linearly coupled by the transfer means 30 on the straight rail 22 of the lower frame, the central portion is hinged to the plurality of angle adjustment bar (B), the upper frame on the lower frame 20 An upper frame 40 capable of adjusting the lower angle; 상기 상부프레임(40)에 지지고정되는 다수의 솔라모듈 거치프레임(41)과;A plurality of solar module mounting frames 41 fixed to the upper frame 40; 상기 솔라모듈 거치프레임(41)에 결합되는 다수의 솔라모듈 지지축(42)과;A plurality of solar module support shafts 42 coupled to the solar module mounting frame 41; 상기 솔라모듈 지지축(42)을 회전시켜주는 구동수단(50)과;Drive means (50) for rotating the solar module support shaft (42); 상기 솔라모듈 지지축(42)에 고정결합되는 솔라모듈(43);로 이루어지는 태양광 자동추적식 집광장치에 있어서,In the solar automatic tracking type light collecting device consisting of; a solar module 43 fixedly coupled to the solar module support shaft 42, 상기 하부프레임(20)의 선단부에, 외부의 힘에 의해 일방향으로 회전된 후 내장된 스프링(S)의 탄성력에 의해 원상복귀가 가능한 자동감김권취롤러(70); 및 상기 자동감김권취롤러(70)에 권취되는 반사판(71);을 추가로 더 구비하되,An auto-winding winding roller 70 capable of returning to its original position by the elastic force of the spring S, which is rotated in one direction by an external force and then to the distal end of the lower frame 20; And a reflector plate 71 wound around the self-winding winding roller 70. 상기 반사판(71)의 일단부는 상기 자동감김권취롤러(70)에 고정되고 타단부는 상기 상부프레임(40)의 선단부에 고정시켜,One end of the reflective plate 71 is fixed to the self-winding winding roller 70 and the other end is fixed to the front end of the upper frame 40, 상기 상부프레임(40)이 이송수단(30)에 의해 후방으로 작동되면 반사판(71)이 자동감김권취롤러(70)로부터 풀려지면서 하부프레임(20)의 상부를 덮어주고, 상기 상부프레임(40)이 이송수단(30)에 의해 전방으로 작동되면 반사판(71)이 상기 스프링(S)의 탄성력에 의해 자동감김권취롤러(70)에 감겨질 수 있도록 구성됨을 특징으로 하는 태양광 자동추적식 집광장치.When the upper frame 40 is operated backward by the conveying means 30, the reflecting plate 71 is released from the self-winding winding roller 70 to cover the upper portion of the lower frame 20, the upper frame 40 When it is operated forward by the conveying means 30, the reflecting plate 71 is configured to be wound on the self-winding winding roller 70 by the elastic force of the spring (S) automatic solar tracking light collecting device, characterized in that . 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 비, 눈 등과 같은 흐린 날씨에는 상기 솔라모듈(43)을 지면과 수평인 안전대기모드 상태로 자동전환시키기 위하여,In the cloudy weather such as rain, snow, etc. to automatically switch the solar module 43 to the safety standby mode that is horizontal to the ground, 상기 이송수단(30), 구동수단(50) 및 회전수단(60)은 집광장치의 어느 일측 또는 집광장치 외부에 추가로 더 설치되는 광센서(S)의 감지신호에 의해 자동작동될 수 있도록 하되,The conveying means 30, the driving means 50 and the rotating means 60 is to be automatically operated by the detection signal of the optical sensor (S) further installed on either side of the light collecting device or the outside of the light collecting device, , 상기 광센서(S)는 주위의 밝기가 기설정된 기준값 이하일 때, 감지신호를 발생시킬 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 자동추적식 집광장치.The optical sensor (S) is an automatic solar tracking light collecting device, characterized in that it is made to generate a detection signal, when the ambient brightness is less than a predetermined reference value. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 태풍과 같은 바람이 심한 날씨에는 상기 솔라모듈(43)을 지면과 수평인 안전대기모드 상태로 자동전환시키기 위하여,In a windy weather such as a typhoon, the solar module 43 is automatically switched to a safe standby mode in parallel with the ground, 상기 이송수단(30), 구동수단(50) 및 회전수단(60)은 집광장치의 어느 일측 또는 집광장치 외부에 추가로 더 설치되는 풍속계(W)의 감지신호에 의해 자동작동될 수 있도록 하되,The conveying means 30, the driving means 50 and the rotating means 60 is to be automatically operated by the detection signal of the anemometer (W) further installed on either side of the light collecting device or outside the light collecting device, 상기 풍속계(W)는 주위의 풍속이 기설정된 기준값 이상일 때, 감지신호를 발생시킬 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 자동추적식 집광장치.The anemometer (W) is an automatic solar tracking light collecting device characterized in that it is made to generate a detection signal when the surrounding wind speed is more than a predetermined reference value. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete
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