KR101273292B1 - 솔라 어레이 지지 방법 및 시스템 - Google Patents

Abstract

솔라 패널 어레이를 배치하고 지지하는 시스템 및 방법에 대해 서술한다. 실시예는 케이블, 지지 컬럼, 및 솔라 패널을 지지하기 위한 포드 구성의 다양한 조합을 포함한다. 솔라 패널은 단일 또는 이중 추적 성능을 일체화하여 태양광 획득을 향상시킬 수 있다. 실시예에서는 시스템의 설치 시에 지면의 파괴를 최소화하도록 지면을 이중으로 사용할 수 있다. 컬럼과 일체화된 수직 축 풍차에 의해 보조 전력이 제공될 수 있다. 시스템의 특별한 설치는 주차장, 도로 및 수로와 같은 구조 위에 장착된 시스템을 포함할 수 있다

Description

솔라 어레이 지지 방법 및 시스템{SOLAR ARRAY SUPPORT METHODS AND SYSTEMS}

본 발명은 태양 에너지 집광 분야에 관한 것이며, 특히 케이블 및 컬럼으로 이루어진 시스템에 의해 지지되는 광기전(PV) 솔라 패널을 포함하는 태양 에너지 집광에 관한 장치, 시스템 및 방법에 관한 것이다.

솔라 패널을 지지하는 현재의 시스템은 대형화되고 고가화되는 경향이 있다. 이러한 시스템의 크기 및 중량을 고려하면, 원격에 있는 솔라 패널 어레이를 실현하는 것은 어렵고 비용이 많이 든다. 대형 설비가 필요한 경우, 환경적으로 민감한 지역에 솔라 패널 어레이를 주변의 거주 환경에 충격을 주지 않으면서 설치하는 것은 매우 어렵다. 통상적으로, 이러한 지지 시스템에는 솔라 패널 어레이를 2차 사용하는 것은 허용되지 않는다.

광기전 기술은 태양 에너지를 전력으로 변환하는 PV 셀의 성능의 효율성 면에서 뿐만 아니라 설치를 변경할 때 PV 패널의 기본적인 구성면에서도 지속적으로 발전하고 있다. PV 패널의 발전의 하나를 예를 들면 튜브 또는 실린더형 PV 소자를 들 수 있다. 이러한 타입의 PV 소자는 큰 각도로 태양광을 집광하고 아울러 빽빽하게 패키지화되어 사용되는 경우에는 태양광을 집광하는 표면적을 넓힐 수 있는 장점이 있다.

PV 기술의 발전에도 불구하고, 패널을 지지하기 위한 재료가 수가 적고 비용이 덜 드는 태양 패널 시스템이 여전히 요망된다. 또한, 거친 지형 또는 설치에 필요한 지면의 부족으로 인해 종래부터 솔라 패널 시스템을 사용할 수 없는 지역에서 전력을 제공할 수 있는 솔라 패널 시스템이 개발되어야 한다.

본 발명은, 일실시예에서, 솔라 패널 어레이를 지원하는 시스템을 포함한다. 상기 시스템은 적어도 두 쌍의 수직 컬럼을 포함하며, 각각의 컬럼 쌍은 긴 컬럼과 짧은 컬럼을 포함한다. 이 두 쌍의 수직 컬럼은 약간 거리를 두고 위치한다. 제1 지지 케이블이 짧은 컬럼들 사이에 고정되고 제2 지지 케이블이 긴 컬럼들 사이에 고정된다. 와이어 또는 그외 앵커링 장치를 컬럼에 부착하여, 간격을 두고 설치된 컬럼들 사이에 지지 케이블을 현수함으로써 생기는 신장에 대항하는 컬럼들에 측면 지지를 제공할 수 있다. 시스템은 또한 이 두개의 지지 케이블에 고정되어 있는 솔라 패널 리시버 또는 포드를 포함한다. 솔라 패널 리시버 또는 패널은 솔라 패널을 지지하는데 사용된다. 리시버/포드는 유지보수 통로 또는 유지보수를 위해 개별의 리시버/포드에 대한 액세스를 제공하는 다른 소자를 포함할 수 있다.

다른 예시적인 실시예에서, 본 발명은 쉘터(shleter) 및 전기를 제공하는 시스템을 포함한다. 시스템은 컬럼, 지지 케이블, 및 전술한 솔라 패널 어레이 지지 시스템에서와 같이 솔라 패널을 지지하는 하나 이상의 솔라 패널 리시버를 포함한다. 컬럼은 솔라 패널 리시버 아래에서 일어날 수 있는 액티비티를 허용할 수 있는 크기로 될 수 있다. 예를 들어, 그늘진 주차장을 제공하는 것이 원하는 액티비티이면, 컬럼들은 솔라 패널 리시버 아래에 차량을 주차할 수 있는 높이를 가질 수 있고, 컬럼들은 주차장의 원하는 지역에 대응하도록 크기가 정해진 쉼터 지역을 생성하도록 간격을 둘 수도 있다.

또 다른 예시적인 실시예에서, 본 발명은 솔라 패널 어레이를 지지하는 시스템을 포함하는데, 이 시스템은 적어도 4개의 앵커 포인트를 가지며, 제1 지지 케이블이 제1 쌍의 앵커 포인트 사이에 현수되고, 제2 지지 케이블이 제2 쌍의 앵커 포인트에 현수된다. 시스템은 제1 및 제2 지지 케이블에 의해 지지되는 솔라 패널 리시버를 포함하며, 솔라 패널 리시버는 또한 하나 이상의 솔라 패널을 수용하도록 채택되어 있다.

다른 실시예에서, 본 발명은 솔라 패널 어레이를 지지하는 방법들을 포함한다. 방법은 하나 이상의 솔라 패널을 수용하도록 되어 있는 솔라 패널 리시버를 지지하기 위해 케이블을 사용하는 단계를 포함한다. 또 다른 실시예에서, 본 발명은 전기를 생산하는 솔라 패널 어레이를 사용하는 여유 공간을 생성하는 방법을 포함하며, 상기 방법은 어레이 아래의 지역을 냉각시키는데 전기를 사용하는 단계를 포함한다. 예를 들어, 어레이에서 생산된 전기를 사용하여, 어레이에 고정되어 있는 물-미스팅 장치(water-misting device)에 물을 전달하는 물 펌프에 전력을 공급할 수 있다. 물 라인과 미스팅-노즐로 이루어지는 망(network)은 어레이를 통해 어레이 아래에 냉각을 제공하도록 분배될 수 있는데, 이 냉각은, 오버헤드 어레이에 의해 생기는 그늘과 연결될 때 어레이 아래의 지역을 효과적으로 냉각시키는데 사용될 수 있다.

다른 실시예에서는, 특정한 설치 조건을 충족시키기 위해 솔라 어레이에서 곡선 형 및 평면형 패널 리시버의 다양한 조합이 사용된다.

다른 실시예에서, 본 발명은 지지 케이블, 앵커 라인, 앵커 및 지지 컬럼의 다양하 조합을 포함하는 시스템을 포함한다.

솔라 패널 어레이를 지지하는 시스템 및 방법은 패널 어레이가, 신장, 압축 또는 이 두 가지의 조합에 있는 부재에 의해 지지받도록 구성될 수 있다. 신장에 의한 솔라 패널을 지지하기 위해, 컬럼 또는 그외 고정 지지로부터 메인 지지 케이블이 현수되고, 이러한 케이블들은 대향하는 컬럼/고정 지지부 사이의 케이블에 위치하는 신장량에 의해 결정되는 곡률을 가지고 걸리도록 허용될 수 있다. 이러한 메인 케이블은 상부 케이블과 이 상부 케이블 아래에 수직으로 위치하는 하부 케이블을 포함한다. 수직으로 배향된 상호 연결 케이블은 상부 케이블과 하부 케이블을 상호 연결한다. 상부 케이블, 하부 케이블, 및 상호연결 케이블의 조합을 트러스로서 정의할 수 있다. 복수의 트러스를 사용하여, 트러스들이 일정한 거리를 두고 서로 위치하고 서로 실질적으로 평행하게 연장하는 솔라 패널 어레이를 지지할 수 있다. 그런 다음 포드 또는 리시버들이 인접하는 트러스들 사이를 횡단하여 연장하도록 배치된다. 트러스의 모든 소자에 대해 케이블이 사용되면, 트러스는 신장 트러스로서 특징지어질 수 있다. 상호연결 부재들 압축 상태로 위치시키는 트러스를 생성하기 위해 상부 케이블과 하부 케이블 사이에 강건한 상호연결 부재를 사용하고, 이에 따라, 트러스가 압축 트러스로서 특징지어질 수 있다는 것도 생각할 수 있다.

포드 또는 리시버는 솔라 패널들이 통상적인 곡률에 일치하거나, 편평한 평면 구성으로 연장하도록 곡선형 또는 평면형일 수 있다. 포드를 장착하는 한 가지 방법은 상부 또는 메인 케이블의 볼록 곡률을 따르는 대체로 볼록 포드 장착을 생성하는 것이다. 포드를 장착하는 다른 한 가지 방법은 하부 또는 메인 케이블의 오목 곡률을 따르는 대체로 오목 포드 장착을 생성하는 것이다. 볼록 및 오목 장착 양자를 조합하는 것도 고려해 볼 수 있다. 본 발명의 시스템은 또한 복합 곡선형을 가질 수 있는 솔라 패널 어레이를 생성하는데도 마찬가지로 적절하다. 본 발명의 이러한 복합 곡선형 관점에서, 지주가 메인 케이블에 연결되고 이에 따라 포드가 케이블에 대한 불규칙한 방향으로 유지될 수 있는 경우 쐐기(shim)를 사용할 수 있는데, 이 케이블들은 서로 평행하게 연장하거나 평행하게 연장하지 않을 수도 있다. 대안으로, 지주가 메인 케이블에 연결되고 이에 따라 포드가 케이블에 대한 불규칙한 방향으로 유지될 수 있는 경우 볼 조인트 연결을 사용할 수 있다.

본 발명의 일부의 실시예에서, 솔라 패널 어레이는 케이블과 컬럼으로 이루어지는 시스템에 의해 어레이가 단독으로 지지되는 자유로운 직립형 구조일 수 있다. 다른 실시예에서, 본 발명의 솔라 패널 어레이는 기존의 구조, 예를 들어 빌딩에 의해 부분적으로 직접적으로 지지될 수 있다. 다른 실시예에서, 컬럼 및 케이블을 사용하여 휴대형이면서 영구적인 구조를 생성할 수 있는데, 트러스는 솔라 패널 어레이를 지지하는데 사용될 수 있을 뿐만 아니라 구조체의 지붕(roof)을 지지하는데도 사용될 수 있다.

솔라 패널 어레이의 선택된 단부에 설치된 에어포일에 의해 달성될 수 있는 풍향을 편향시키는 특징의 이점으로 인해, 솔라 패널 어레이는 전력 생산을 보조하는 풍차들을 일체화하는데는 이상적이다. 하나의 바람직한 형태에서, 풍차들은, 컬럼 또는 솔라 패널 어레이이 그외 지지부에 직접적으로 장착될 수 있는 수직 축 풍차가 될 수 있다. 솔라 패널 어레이의 공기역학적 특징을 제어하여, 솔라 패널 위를 지나가는 공기 흐름 속도를 증가시킬 수 있는데, 이 공기 흐름은 풍차에 전력을 공급하기 위한 유효한 바람 에너지로서 획득된다.

본 발명의 다른 시스템 및 방법에서, 포드가 단일 축 또는 복수의 축을 따라 회전될 수 있도록 포드 또는 리시버가 장착되어, 패널들이 태양의 이동을 더 우수하게 추적할 수 있고, 이에 따라 전력 출력을 높일 수 있다. 따라서, 본 발명은 솔라 패널의 방향을 선택적으로 회전시키는데 사용되는 단일의 추적기 장치 및 이중의 추적기 장치를 일체화할 수 있다.

본 발명은 케이블 트러스에 직접적으로 장착되는 장치들에 신장력을 부여함으로써 상호연결 케이블에서의 신장을 선택적으로 조정하는 수단을 제공한다. 예를 들어, 신장 장치들을 인접하는 상부 또는 하부 케이블 상에 장착하고, 대각선으로 또는 수직으로 연장하는 상호연결 케이블이 이 각각의 신장 장치의 풀리 메커니즘(pulley mechanism)을 통과한다.

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 본 발명의 특별하게 의도된 사용에 따라, 예를 들어, 본 발명이 전력을 생성하기 위해 단독으로 의도되든, 지붕 및 그외의 것들을 구비한 구조체로서 작용하여 그늘을 제공하는 것과 같이 2차 기능을 달성하도록 의도되는 것과 같이, 포드/리시버 타입 및 배치 및 PV 셀 타입을 선택한다. 예를 들어, 솔라 패널은 리시버/포드 상에 원하는 배열로 장착되어 있는 종래의 평평한 솔라 패널이 될 수 있다. 다른 예에서, 솔라 패널은 캘리포니아 프레몬트 소재의 Solyndra ™에 의해 제조되는 것들과 같은 실린더형 PV 셀을 포함할 수 있다. 전술한 바와 같이, 관형/실린더형 PV 소자의 한 가지 이점은 이것들은 평면형 PV 셀에 비해 광기전 셀을 위한 표면 영역을 더 많이 제공하며, 관형 셀들은, 낮 동안 태양광 각도가 변할 때 태양광과의 직접적인 관계로 관의 외부 표면의 일부가 쉽게 배향될 수 있는 자기-추적(self-tracking)이라는 점이다.

솔라 패널을 케이블 및 컬럼의 조합으로 다양한 배치로 생산할 수 있기 때문에, 본 발명은 수많은 다양한 지면에서 사용될 수 있다. 본 발명의 시스템은 넓고 개방된 공간에 쉽게 구성할 수 있을 뿐만 아니라 지면의 제약과 경사진 지역의 단점이 있는 도시에도 설치될 수 있다. 본 발명의 시스템들은 또한 그 중에서도, 그늘의 생성(production of shade), 기초적인 구조체를 위한 지지, 풍차와의 통합에 의한 보조 전력 생성과 같은 수많은 2차 사용 목적에도 통합될 수 있다.

본 발명의 시스템 및 방법의 다른 장점 및 특징은 상세한 설명과 함께 이하의 도면을 참조하면 분명하게 될 것이다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따라 지지되는 솔라 패널 어레이의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따라 지지되는 솔라 패널 어레이의 종단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따라 지지되는 솔라 패널 어레이의 횡단면도이다.
도 4는 예시적인 솔라 패널 어레이의 사시 배면도이다.
도 5는 예시적인 솔라 패널 어레이의 사시 측면도이다.
도 6은 지주 및 코드를 사용하여 단단한 부재를 생성하는 것을 보여주는 예시적인 포드의 배면 사시도이다.
도 7은 수 개의 선택적 특징부를 포함하는 예시적인 포드의 단면도이다.
도 8은 서로 연결된 수 개의 솔라 패널 리시버의 정면 사시도이다.
도 9는 서로 연결된 수 개의 솔라 패널 리시버의 정면 입면도이다.
도 10은 중앙 지지 부재를 포함하는 예시적인 솔라 패널 어레이의 정면 및 측면 사시도이다.
도 11은 중앙 지지 부재를 포함하는 예시적인 솔라 패널 어레이의 정면 및 측면 사시도이다.
도 12는 계곡을 횡단하여 매단 예시적인 솔라 패널 어레이의 정면 입면도이다.
도 13은 계곡을 횡단하여 매단 예시적인 솔라 패널 어레이의 아래에서 본 평면도이다.
도 14는 본 발명의 다른 실시예에 따른 솔라 패널 어레이의 사시도이다.
도 15는 도 14에 도시된 솔라 패널 어레이의 배면 입명도이다.
도 16은 도 14의 솔라 패널 어레이이의 측면도이다.
도 17은 본 발명의 또 다른 실시예의 솔라 패널 어레이의 사시도이다.
도 18은 도 17의 실시예의 배면 입면도이다.
도 19는 본 발명에 따른 또 다른 솔라 패널 어레이 실시예의 사시도이다.
도 20은 도 19의 실시예의 배면 입면도이다.
도 21은 도 19의 실시예의 확대 측면도이다.
도 22는 본 발명의 실시예에 따른 또 다른 솔라 패널 어레이의 실시예에 대한 도면이다.
도 23은 솔라 패널 어레이의 복수의 로우의 사시도이다.
도 24는 솔라 패널 어레이의 복수의 로우의 다른 사시도이다.
도 25는 본 발명의 또 다른 실시예에서 솔라 패널 어레이의 측면도이다.
도 26은 본 발명의 복수의 솔라 패널을 지지하는데 사용되는 다른 예시적인 포드의 확대 사시도이다.
도 27은 위에서 볼 때 오목 곡률 및 볼록 곡률을 가진 3개의 로우의 패널 리시버/포드를 보여주는 본 발명의 다른 실시예의 사시도이다.
도 28은 도 27의 실시예의 입면도이다.
도 29는 도 27의 실시예의 아래에서 본 평면도이다.
도 30은 도 27의 실시예의 저면 평면도이다.
도 31은 도 27의 실시예의 측면도이다.
도 32는 포드 구성, 케이블 커넥션, 및 패널 리시버/포드 로우의 곡선 지주에 솔라 패널이 장착되는 방식을 설명하는, 도 27의 실시예의 단편 확대 사시도이다.
도 32a는 4개의 패널 리시버/포드의 교차를 나타내고, 지지를 제공하는 각각의 포드 및 케이블 배치 간의 갭을 보여주는 도 32의 확대도이다.
도 33은 포드의 로우를 지속적으로 횡단하여 연장하는 곡선 지주에 대한 대안 구성을 나타내는, 도 27의 실시예의 다른 단편 확대 사시도이다.
도 34는 위에서 볼 때 볼록 곡률을 가지는 3개의 로우의 패널 리시버/포드를 보여주는 본 발명의 다른 실시예의 사시도이다.
도 35는 위에서 볼 때 오목 곡률을 가진 3개의 로우의 패널 리시버/포드를 보여주는 본 발명의 다른 실시예의 사시도이다.
도 36은 3개의 주요 스팬을 가진 어레이를 형성하도록 결합된 복수의 3개의 로우 구성을 보여주는 본 발명의 다른 실시예의 사시도이다.
도 37은 3개의 주요 스팬을 가진 어레이를 형성하도록 결합된 복수의 3개의 로우 구성을 보여주는 본 발명의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 38은 3개의 주요 스팬을 가진 어레이를 형성하도록 결합된 복수의 3개의 로우 구성 및 선택된 패널 리시버/포드를 이동시켜 어레이 내에 형성되는 복수의 개구를 보여주는 본 발명의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 39는 서로 떨어져 있는 3개의 로우 포드 구성으로 이루어지는 3개 그룹을 보여주는 본 발명의 다른 실시예의 사시도이다.
도 40은 3개의 주요 스팬을 가진 어레이를 형성하도록 결합된 복수의 3개의 구성을 보여주며 다양한 컬럼이 통합되어 있는 본 발명의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 41은 도 41의 실시예와 유사하되, 각도로 연장하는 외부 컬럼들이 통합되어 있는, 3개의 주요 스팬을 가진 어레이를 형성하도록 결합된 복수의 3개의 로우 구성을 보여주는 본 발명의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 42는 특히 수로(aqueduct)를 횡단하는 설치에 적합한 본 발명의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 43은 도 42의 실시예의 평면도이다.
도 44는 도 42의 라인 44-44를 따라 절취한 입면도이다.
도 45는 도 4의 라인 45-45를 따라 절취한 다른 입면도이다.
도 46은 케이블의 배치를 더 좋게 설명하기 위해 이동된 솔라 패널 및 리시버를 나타내는, 도 42의 실시예의 사시도이다.
도 47은 낮은 지지 케이블에 장착되어 있는 보호 멤브레인을 추가로 보여주는, 도 46에 도시된 바와 같은 다른 사시도이다.
도 48은 본 발명의 또 다른 실시예의 다른 사시도이다.
도 49는 도 48의 실시예의 평면도이다.
도 50은 본 발명의 다른 실시예에 따른 다른 포드 또는 리시버 구성의 사시도이다.
도 51은 솔라 패널이 장착되어 있는 도 50의 리시버의 사시도이다.
도 52는 도 50 및 도 51의 실시예의 리시버/포드 및 솔라 패널의 역사시도이다.
도 53은 도 51의 라인 53-53을 따라 절취한 입면도이다.
도 54는 도 51의 라인 54-54를 따라 절취한 다른 입면도이다.
도 55는 본 발명의 다른 실시예에 따른 또 다른 포드 또는 리시버 구성의 평면도이다.
도 56은 포드/리시버 구성을 나타내는 도 55의 실시예의 사시도이다.
도 57은 도 55 및 도 56의 실시예에 도시된 삼각형 포드/리시버를 통합하는 어레이의 사시도이다.
도 58은 본 발명에 따른 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 59는 본 실시예의 추가의 상세한 설명을 나타내는 도 58의 라인 59-59를 절취한 측입면도이다.
도 60은 어레이의 각각의 단부에서 한 쌍의 에어포일을 통합하는 본 발명의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 60a는 에어포일 중 하나 및 예시적인 로드/리시버 구성을 구체적으로 나타내는 단편 확대 사시도이다.
도 61은 어레이의 통해 이동하는 공기 흐름에 기초하여 어레이 위에 작용하는 압력 패턴을 구체적으로 보여주는, 본 발명의 어레이 중 하나의 측면 입면도이다.
도 62는 공기가 어레이에 접촉할 때 결과적인 공기 흐름 패널을 변경하는 에어포일들을 통합하는, 도 61에 도시된 어레이의 다른 입면도이다.
도 63은 리시버들 간의 유연한 밀봉 브래킷을 추가로 통합하는, 도 14에 도시된 실시예의 사시도이다.
도 64는 밀봉 브래킷을 상세하게 나타내는, 도 63의 라인 64-64를 따라 절취한 단편 확대 사시도이다.
도 65는 조정 가능한 신장 장치를 포함하는 본 발명의 다른 바람직한 실시예의 입면도이다.
도 66은 조정 가능한 신장 장치를 나타내는 도 65의 일부의 확대도이다.
도 67은 조정 가능한 신장 장치를 상세하게 나타내는 도 66의 라인 67-67을 따라 절취한 단면도이다.
도 68은 솔라 패널 어레이의 컬럼에 장착된 복수의 수직축 풍차를 포함하는 본 발명의 다른 실시예의 사시도이다.
도 69는 어레이 위의 공기 흐름을 변형시키고 이에 의해 풍차의 능력을 강화하여 전력을 생성하는 어레이의 양단부에 연결된 에어포일을 더 포함하는 라인 69-69을 절취한 도 68의 실시예의 입면도이다.
도 70은 도 68의 실시예의 평면도이다.
도 71은 도 68의 실시예를 추가로 상세히 설명하는 도 68의 라인 71/71을 따라 절취한 단면도이다.
도 72는 솔라 패널의 오목 및 볼록 장착을 가능하게 하는 트러스 내에 신장 및 압축 부재의 조합을 통합하는 본 발명의 다른 실시예의 입면도이다.
도 73은 빌딩과 함께 솔라 패널 어레이의 설치 시에 통합되는 포드 및 수직축 풍차의 추가의 스팬을 나타내는 도 72의 실시예의 입면도이다.
도 74는 어레이의 배치를 나타내기 위해 명확하게 수직축 풍차 및 기본적인 지붕 구조가 이동되어 있는 도 73의 실시예에 도시된 바와 같은 솔라 패널 어레이의 사시도이다.
도 75는 솔라 패널을 오목하게 배치하면서 하부 메인 케이블 솔라 패널이 장착되어 있는 압축 트러스를 나타내는 본 발명의 또 다른 실시예의 입면도이다.
도 76은 수평면에 배치되어 있는 솔라 패널 어레이를 지지하기 위한 압축 트러스 및 어레이에 통합되어 있는 지붕 또는 커버링을 지지하는데도 사용되는 트러스를 나타내는 본 발명의 다른 실시예의 입면도이다.
도 77은 솔라 패널 어레이를 지지하는 압축 트러스 및 어레이가 지붕/커버리의 윤곽을 따르도록 어레이 내에 통합되어 있는 상기 지붕 또는 커버링을 지지하는데도 사용되는 트러스를 나타내는 본 발명의 다른 실시예의 다른 입면도이다.
도 78은 솔라 패널을 지지하는 압축 트러스 및 솔라 패널 아래에 배치된 빌딩 지붕 및 커버링을 나타내는 다른 입면도이다.
도 79는 압축 트러스 배치의 두 개의 스팬을 나타내는 실시예의 사시도이다.
도 80은 도 79의 라인 80-80을 따라 절취한 입면도이다.
도 81은 솔라 패널들이 인접하는 케이블 쌍들 사이에서 지지될 때 상이한 각도로 연장하는 복합 형상을 형성하도록 배치된 복수의 솔라 패널을 지지하는 패널 리시버 또는 포드의 사시도이다.
도 82는 솔라 패널들이 리시버/포드 구성을 노출하도록 이동되어 있는 도 81의 실시예의 사시도이다.
도 83은 볼 조인트 구성을 사용하여 상부 지지 케이블과 포드의 메인 지지 빔 간의 연결을 나타내는 단편 확장 입면도이다.
도 84는 지지 케이블과 포드의 메인 지지 빔 간의 원하는 편향 방향을 달성하기 위해 쐐기(shim) 또는 웨지(wedge)를 이용하여 지지 케이블과 메인 지지 빔 간의 연결을 나타내는 다른 단편 확장 입면도이다.
도 85는 도 82의 라인 85-85를 따라 절취한 바와 같이 솔라 패널이 장착되어 있지 않은 포드 소자와 지지 케이블의 방향을 나타내는 입면도이다.
도 86은 솔라 패널이 리시버에 장착되어 있는 것을 나타내는 도 82의 라인 86-86을 따라 절취한 입면도이다.
도 87은 2 스팬의 볼록부가 압축 트러스를 통합하는 포드에 장착되어 있는 다른 실시예의 사시도이다.
도 88은 도 87의 라인 88-88을 따라 절취한 입면도이다.
도 89는 포드 구성을 노출하기 위해 솔라 패널이 이동되어 있는 도 87의 사시도이다.
도 90은 포드 소자의 특별한 구성을 노출하기 위해 솔라 패널들이 이동되어 있는 도 89의 실시예에서 포드의 단편 확장 사시도이다.
도 91은 두 개의 별도의 축의 회전에 의해 포드가 태양을 추적할 수 있도록 하는 두 개의 별도의 조정에서 포드의 방향과 관련해서 이중 추적 성능을 통합할 수 있는 본 발명의 다른 실시예를 나타내는 사시도이다.
도 92는 도 91의 라인 92-92를 따라 절취한 입면도이다.
도 93은 도 91의 93-93을 따라 절취한 입면도이다.
도 94는 도 91의 평면도이다.
도 95는 본 발명과 관련해서 제공되고 도 91의 실시예에서의 예를 이용해서 통합되어 있는 이중 축 추적 메커니즘에 대한 단편 확장 사시도이다.
도 96은 본 발명과 관련해서 제공되고 도 91의 실시예에서의 예를 이용해서 통합되어 있는 단일 축 추적 메커니즘에 대한 단편 확장 사시도이다.
도 97은 본 발명의 다른 관점에 따라 어레이의 구성 동안 트러스를 안정화하는 데 사용될 수 있는 무게추에 대한 입면도이다.
도 98은 어레이의 구성 동안 트러스를 안정화하는데 무게추가 사용될 수 있는 다른 타입의 트러스의 입면도이다.
도 99는 트러스의 구성 동안 사용될 수 있는 임시 트러스 지지 어셈블리의 단편 확장 입면도이다.
도 99a는 트러스의 케이블과 임시 트러스 지지 간의 연결의 구성을 상세하게 나타내는 도 99의 일부에 대한 확대도이다.
도 100은 트러스의 두 개의 압축 부재와 같은 트러스 컴포넌트가 케이블의 양쪽에서 연장할 수 있는 임시 또는 영구 트러스 지지 특징부의 타입에 대한 입면도이다.
도 101은 솔라 패널의 선형 연장 로우를 위해 단일 추적 성능이 제공되어 있는 본 발명에 따른 솔라 패널 어레이의 다른 바람직한 실시예에 대한 사시도이다.
도 102는 도 101의 라인 102-102를 따라 절취한 입면도이다.
도 103은 도 101의 라인 103-103을 따라 절취한 입면도이다.
도 104는 도 101의 실시예에 대한 평면도이다.
도 105는 추적 기능과 관련해서 개별적으로 제어할 수 있는 솔라 패널을 위해 단일 추적 성능이 제공되어 있는 본 발명의 다른 실시예에서의 사시도이다.
도 106은 도 105의 라인 106/106을 따라 절취한 입면도이다.
도 107은 도 105의 실시예의 평면도이다.
도 108은 포드 소자의 구성을 노출하기 위해 솔라 패널이 이동되어 있는 도 105의 실시예에서 포드의 단편 확장 사시도이다.
도 109는 단일 축 추적 성능을 구비한 2 스팬의 볼록 장착 포드 및 상부 케이블의 카운터를 따르는 포드를 나타내는 본 발명의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 110은 도 109의 라인 110-110을 따라 절취한 측입면도이다.
도 111은 도 109의 실시예의 평면도이다.
도 112는 단일 축 추적 성능을 구비한 2 스팬의 볼록 장착 포드 및 평면 구성을 달성하도록 장착된 포드를 나타내는 본 발명의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 113은 도 112의 라인 113-113을 따라 절취한 측입면도이다.
도 114는 단일 축 추적 성능을 구비한 2 스팬의 볼록 장착 포드 및 평면 구성을 달성하도록 장착된 포드를 나타내며, 트러스의 상부 케이블과 하부 케이블 사이의 중간에 포드들이 위치하는 본 발명의 또 다른 실시예의 사시도이다.
도 115는 도 114의 라인 115-115를 따라 절취한 측입면도이다.
도 116은 어레이에 의해 생기는 쉐이딩 조건을 다루기 위해 지향성 포드를 역으로 하는 본 발명의 단일 추적 성능을 나타내는 측입면도이다.
도 117은 튜브 또는 실린더형 PV 소자를 통합하는 본 발명의 대표적 실시예의 단편 확장 사시도이다.
도 118은 높은 바람에 응답해서 포드의 회전을 허용하는 범위에 있어서 바이어싱 성능이 제공되는 본 발명에 따른 다른 단일 축 추적 메커니즘에 대한 개략도이다.
도 119는 본 발명의 다른 관점과 관련된 제어 시스템의 개략도이다.

첨부된 도면을 참조하여 이하에 본 발명을 상세히 설명한다. 도면은 반드시 축척대로 예시적인 실시예를 도시한 것이 아니며, 본 발명의 범주를 제한하려는 의도도 아니다.

도 1은 예시적인 실시예에 따라 지지되는 솔라 패널 어레이의 사시도이다. 솔라 패널 어레이(10)는 일령의 솔라 패널 리시버 또는 포드(12)를 포함하는 것으로 도시되어 있다. 짧은 컬럼(14a, 14b) 쌍 및 긴 컬럼(16a, 16b) 쌍이 서로 정렬되어 있다. 이러한 컬럼(14a, 16a 및 14b, 16b) 쌍은 또한 어레이(10)의 에지를 따라 진행하는 안정 케이블(18)에 의해 연결될 수도 있다. 솔라 패널 리시버(12)는 컬럼(14a, 16a 및 14b, 16b)에 의해 형성되는 높이(22)에서 표면(20)보다 높게 유지된다. 짧은 컬럼(14a, 14b) 사이에는 제1 메인 케이블(24)이 현수되어 있고, 긴 컬럼(16a, 16b) 사이에는 제2 메인 케이블(26)이 현수되어 있다. 솔라 패널 리시버(12)는 케이블(24, 26)에 의해 지지되도록 설계되어 있기 때문에, 전체적인 설계는 가볍고 유연성 있으며 강력한 솔라 패널 어레이(10)인데, 이 솔라 패널 어레이(10)는 아래에 이용 가능한 공간이 숨겨져 있는 구조이다. 앵커 라인(28) 및 앵커(30)는 추가의 지지를 제공하면서 가벼운 컬럼(14a, 14b, 16a, 16b)의 사용을 가능하게 하도록 될 수 있다. 앵커 라인(28)는 케이블 또는 강철 로드(steel rod)일 수 있다.

표면(20)은 예를 들어 대체로 편평한 지면, 공원 내의 소풍 구역, 주차장, 놀이터일 수 있다. 높이(22)는 어레이(10) 아래에서 원하는 동작이 이루어질 수 있도록 선택될 수 있다. 예를 들어, 주차장이 어레이(10) 아래에 있는 경우에는, 높이(22)는 통상적인 차량이나 소형 트럭이 어레이(10) 아래에 충분히 주차할 수 있도록 있도록 되어 있거나, 상용 트럭이 어레이(10) 아래에 주차할 수 있는 것보다 더 높은 높이가 될 수 있다. 놀이터가 어레이(10) 아래에 있는 경우에는, 어레이(10)는 원하는 놀이터 시설을 설치할 수 있도록 선택되는 높이(22)를 가진다.

임의의 적절한 재료 및/또는 구조가 컬럼(14a, 14b, 16a, 16b)에 사용될 수 있는데, 예를 들어, 콘트리트, 금속, 간단한 폴, 또는 더 복잡한 트러스 컬럼을 들 수 있다. 일부의 예에서, 각각의 컬럼(14a, 14b, 16a, 16b)의 베이스 아래에 풋팅(footing)을 설치하여 상대적으로 부드러운 지면 상에 안정성을 제공할 수 있다. 케이블(18, 24 26) 및 앵커(28)는 임의의 재료 및 설계로 만들어질 수 있는데, 예를 들어 금속, 합성물 및/또는 고분자 섬유를 들 수 있다. 일실시예에서, 컬럼(14a, 14b, 16a, 16b), 케이블(24 및 26) 및 앵커 라인(28)에 사용되는 주 재료는 강철이다. 어레이(10)를 위한 주요 지지 기술은 신장 하의 케이블(24 및 26)이고, 그 설계는 모두 시각적으로 그리고 실제로 경량이다.

도 1은 컬럼(14a, 14b, 16a, 16b)이 "짧은" 또는 "긴" 경우인 실시예를 설명하고 있으나, 다른 실시예에서는, 모든 컬럼이 동일한 높이가 될 수 있다. 특별한 입면각(angle of elevation)은 본 발명에서 필요하지 않으나, 위도, 연중 시간, 다른 요인에 따라, 입사하는 태양광을 획득하는데 더 효과적일 수 있는 소정의 각도를 고려한다.

도 2는 예시적인 실시예에 따라 지지되는 솔라 패널 어레이의 종단면도이다. 어레이(10)는 어레이(10)의 로우의 상대적 공간을 나타내며, 안정 케이블(18)이 어레이(10)의 컬럼(14 및 16)에 어떻게 연결되는지를 보여주고 있다. 안정 케이블(18)은 마찬가지로 앵커 부재에도 결합될 수 있으나, 이것은 도 2에 도시되어 있지 않다. 컬럼(14 및 16)의 상대적 높이가, 솔라 패널 리시버(12)가 입사하는 태양광 관련해서 가지는 각도를 정하는데 도움이 될 수 있다는 것을 알 수 있다. 일부의 실시예에서, 컬럼(14 및 16) 또는 솔라 패널 리시버(12)는 솔라 패널 리시버(12)의 각도를 조정할 수 있는 메커니즘을 포함할 수 있다. 이렇게 하기 위해, 예를 들어, 컬럼(14, 16)의 길이를 조정할 수 있거나, 솔라 패널 리시버(12)는 개별의 패널 또는 전체 리시버(12)의 각도를 변경할 수 있는 메커니즘을 포함할 수 있다. 예를 들어, 계절이 변함에 따라, 하늘에서의 태양광이 변하여 솔라 패널 리시버(12)의 효과에 영향을 줄 수 있고, 따라서 리시버(12)의 각도를 변경하는 것이 바람직할 수 있다. 또한, 태양이 날마다 이동하므로 리시버(12)의 각도를 변경하여 광 수신을 향상시킬 수 있다.

도 3은 예시적인 실시예에 따라 지지되는 솔라 패널 어레이의 횡단면도이다. 도시된 바와 같이, 어레이(10)는 짧은 컬럼(14a, 14b), 긴 컬럼(16a, 16b) 및 앵커(24 및 26)에 의해 지지된다. 앵커 라인(28) 및 앵커(30)는 안정성을 높이고 경량의 컬럼(14a 및 14b, 16a 및 16b)을 사용할 수 있도록 하기 위해 제공된다. 솔라 패널 리시버(12)는 개별적인 유닛(32)의 쌍들이 있고 이 각각의 유닛(32) 사이에 갭(34)이 있는 것으로 도시되어 있다. 갭(34)에 의해 공기가 이동할 수 있으며, 어레이(10)의 바람 저항력 감소시킬 수 있다. 갭(34)에 의해 유닛(32)의 상대적 이동이 가능한데, 이는 케이블(24 및 26)이 다소 유연성이 있기 때문이다.

도 4는 예시적인 솔라 패널 어레이의 배면 사시도이다. 안정 케이블(18)이 어레이(10)의 길이를 따라 다양한 구성으로 결합되어 있고, 짧은 컬럼(14) 및 긴 컬럼(16)을 연결하여 연결 구조를 생성하고 있다는 것을 알 수 있다. 어레이(10)는 또한 안정 케이블(18)을 앵커링하는데 도움이 되는 어레이(10)의 단부에서, 다양한 앵커 케이블(28) 및 앵커 포인트(30)를 포함한다.

도 5는 도 1-4에 도시된 바와 유사한 예시적인 솔라 패널 어레이(10)의 사시도이다. 도 1-5의 수개의 도면으로부터, 예시적인 어레이(10)는 다양한 행동의 정할 수 있고, 쉽게 사용할 수 있는 쉘터(shelter)를 제공한다는 것을 알 수 있다.

도 6 및 도 7은 솔라 패널 리시버로서 사용될 수 있는 포드를 도시한다. 여기에 설명된 "포드"는 본 발명과 함께 사용될 수 있는 솔라 패널 리시버의 예를 제공하도록 의도된 것이다. 솔라 패널 어레이는 물론, 여기에 도시된 바와 같이 케이블을 지지하도록 결합되는 동시에 하나 이상의 솔라 패널을 유지하는 기능을 수행하기 위해 다양한 다른 구조를 가질 수 있다.

도 6은 예시적인 포드의 배면 사시도를 나타내며 수 개의 지주 및 코드를 사용하여 강건한 부재를 생성하는 것을 보여주고 있다. 포드(40)는 예를 들어 광기전 패널일 수 있는 수 개의 솔라 패널(42)을 가지는 것으로 도시되어 있다. 포드(40)의 선택적 특징으로서 유지보수 통로(maintenance walkway)(44)가 있다. 수 개의 곡선 지주(46)가 포드(40)의 뒤를 따라 수직으로 연장하고, 수 개의 수평 지주(48)가 모멘트 커넥션에 의해 곡선 지주(46)와 결합되어 있다. 이 모멘트 커넥션을 사용하여, 솔라 패널(42)을 수용하기 위한 전체적인 구조는 강건한 경량의 프레임이 된다. 중앙 지주(50)는 포드(40)의 뒤를 벗어나 연장하고, 트러스 케이블(52)에 연결되어 있는데, 이것은 구조체의 다른 경량의 높은 지지 관점을 제공한다. 중앙 지주(50) 및 트러스 케이블(52)에 의해 경량의 곡선 지주(46)를 사용할 수 있어, 곡선 지주(46)의 중앙에 지지를 제공하게 된다.

다른 실시예에서, 광기전 패널로 전기를 생성하는 것과는 달리, 본 발명은 또한 태양열 에너지를 수집하는 솔라 패널을 지지하는데도 사용될 수 있다. 태양열 수집기는 여기에 도시된 솔라 패널 리시버 상에 장착될 수 있으며, 열 에너지는 유연한 배관을 통해 펌핑되는 열 전달 매체를 사용해서 수집될 수 있다. 이러한 실시예에서는, 임의의 적절한 재료가 사용될 수 있지만, 모바일 열 전달 매체로서 글리콜을 사용할 수 있다.

도 7은 수 개의 선택적 특징을 포함하는 예시적인 포드의 단면이다. 포드(40)는 솔라 패널(42)이 제 위치에 있는 것으로 도시되어 있다. 선택적 유지보수 통로(44)가 곡선 부재(46)의 하부 상에 다시 도시되어 있다. 중앙 지주(50) 및 트러스 케이블(52)는 다시 곡선 부재(46)에 지지를 제공한다. 포드(40)는 예를 들어 포드(40)를 사용하여 솔라 어레이 아래에 숨겨진 지역에 증발 냉각을 제공하는데 사용될 수 있는 미스터(54)를 포함할 수 있다. 포드(40)는 예를 들어 라이트(56) 또는 보안 카메라를 포함할 수도 있다. 일실시예에서는, 솔라 어레이를 사용하여 파킹 쉘터(parking shelter)를 제공할 수 있는데, 솔라 어레이는 예를 들어 연료 전지 또는 배터리를 사용해서 낮 동안 전기를 저장하고, 그런 다음 이 저장된 전기를 밤 동안 파킹 쉘터에 빛을 비춤으로써 방전한다.

두 개의 케이블 리시버(58 및 60)도 또한 도시되어 있다. 케이블이 통과할 수 있는 간단한 개구의 형태로 도시되어 있으나, 케이블 리시버(58 및 60)는 다른 형태를 취할 수도 있다. 예를 들어, 케이블 리시버(58 및 60)는 케이블에 느슨하게 록킹되는 메커니즘을 포함할 수 있다. 도 6 및 도 7로부터, 물이 포드(40)의 곡선을 떠내려 가는 것처럼 비가 솔라 패널을 손쉽게 벗어나 떨어지도록 예시적인 포드(40)가 설계되어 있다는 것을 알 수 있다. 다른 실시예에서, 포드(40)는 도시된 곡률을 가지는 것과는 달리 다소 편평할 수 있거나, 도시된 것과는 다른 곡률을 가질 수도 있다.

도 8은 수 개의 솔라 패널 리시버가 함께 연결되어 있는 것에 대한 정면 사시도이다. 제1 솔라 패널 리시버(70), 제2 솔라 패널 리시버(72), 제3 솔라 패널 리시버(74)가 메인 상부 지지 케이블(76) 및 메인 하부 지지 케이블(78)에 의해 지지된다. 선택적이 유지보수 통로(80)도 마찬가지로 도시되어 있다. 태양 에너지가 획득될 때 각각의 솔라 패널 리시버(70, 72, 74)로부터 전력을 전송할 수 있는 유연한 전기 케이블(82)도 포함되어 있다. 유연한 전기 케이블(82)은 또한 전력을, 솔라 패널 리시버(70, 72, 74) 아래에 제공될 수 있는 보안 카메라 또는 라이트와 같은 장치에 분배하는 역할도 한다.

도 9는 수 개의 솔라 패널 리시버가 함께 연결되어 있는 것을 나타내는 정면 입면도이다. 다시, 솔라 패널 리시버(70, 72, 74)는 상부 지지 케이블(76) 및 하부 지지 케이블(78)에 의해 지지되는 것으로 도시되어 있으며, 선택적 유지보수 통로(80)를 포함한다. 두 개의 유연한 전기 케이블(82a 및 82b)이 도 9에 도시되어 있으며, 도 8과 관련해서 전술한 바와 동일한 목적의 역할을 한다. 솔라 패널 리시버(70, 72, 74) 사이에 갭(84)이 존재한다는 것이 도 9에 명료하게 도시되어 있다. 갭(84)에 의해 솔라 패널 리시버(70, 72, 74)는 독립적으로 이동할 수 있으며, 전체적인 어레이를 덜 강건하고 높은 바람에 더 잘 견딜 수 있게 한다. 갭(84)은 또한 인접하는 솔라 패널 리시버(즉, 70 및 72 또는 72 및 74)가 바람이 부는 상황에서 서로 손상을 입히지 않게 한다.

어레이의 원하는 출력에 따라, 유연한 전기 케이블(82a 및 82b)는 생성된 전력을 모으고 출력을 제공하는 서브스테이션에 결합될 수 있다. 예를 들어, 모아진 전기는 본질적으로 직류 전력이며, 여기에 도시된 바와 같이 어레이는 배터리 또는 연료 전지를 충전하는데 쉽게 사용될 수 있다. 전력은 또한 전해조와 함께 사용되어 수소 및 산소를 생성하는데, 수소는 연료로서 사용하는데 유용하다.

도 10은 중앙 지지 부재를 포함하는 예시적인 솔라 패널 어레이의 정면 및 측면사시도이다. 예시적인 어레이(100)는 복수의 교대하는 짧은 컬럼(102) 및 긴 컬럼(014)를 포함하며, 메인 하부 지지 케이블 및 메인 상부 지지 케이블(106 및 108)이 이 컬럼(102 및 104)에 현수되어 있다. 앵커 라인(110) 및 앵커(112)는 추가의 지지를 제공하며, 어레이(100)는 복수의 솔라 패널 리시버(114)를 지지한다. 도 10에는 중앙 지지부(116)가 추가로 포함되어 있는데, 이에 의해 컬럼(102 및 104) 간에 더 긴 스팬이 커버될 수 있게 되고, 추가의 앵커(112)를 설치할 필요성이 줄어든다. 또한, 중앙 지지부(116)는 측면 이동에 대한 안정성을 제공하지 않고, 수직 지지만을 제공할 필요가 있기 때문에, 중앙 지지부(116)는 외부 컬럼(102 및 104)보다 훨씬 더 경량 구성으로 제조될 수 있다.

도 11은 중앙 지지 부재를 포함하는 예시적인 솔라 패널 어레이를 나타내는 단면도이다. 다시, 어레이(100)는 짧은 컬럼(102), 긴 컬럼(104), 하부 지지 케이블(106) 및 상부 지지 케이블(108)을 사용하여 지지된다. 어레이(100)는 앵커 라인(110) 및 앵커(112)를 사용하여 부분적으로 안정화될 수 있고, 복수의 솔라 패널 리시버(114)는 지지된다. 중앙 컬럼(116)은 중앙 지지를 제공하지만, 어레이(100)의 측면 안정성에 부가될 필요는 없는데, 이는 중앙 컬럼(116)의 양쪽을 어레이의 부분들이 동등하게 당기기 때문이다.

도 12는 계곡을 가로질러 현수된 예시적인 솔라 패널 어레이의 정면 입면도이다. 어레이(120)는 두 개의 메인 지지 케이블(126 및 128)이 계곡(122)을 가로질러 현수될 수 있게 하는 4개의 앵커(124)를 사용함으로써 계곡(122)을 가로질러 현수되어 있다. 복수의 솔라 패널 리시버(130)는 지지 케이블(126 및 128)에 의해 지지될 수 있다. 어레이(120)를 계곡(122)을 가로질러 현수함으로써, 계곡 마루보다 높은 원하는 높이(132)를 어레이에 의해 달성할 수 있다. 높이(132)는 야생 생물이 아래를 통과할 수 있을 정도로 충분히 높다.

이러한 타입의 구조체로부터 생기는 복수의 잠재적 환경 이점이 있다는 것을 인식할 수 있는데, 구조체는 조용하고 안전한 에너지 생성 에너지를 제공하고, 그늘 및/또는 쉼터를 제공하며, 많은 중장비를 동원하지 않고서도 설치될 수 있다. 부식이 있는 지면 위에서 어레이를 사용하면, 많이 노출된 위치에서 잎의 성장을 촉진하며 따라서 부식이 지연된다.

도 13은 계곡을 가로질러 현수된 예시적인 솔라 패널 어레이를 머리 위로 본 평면도이다. 어레이(20)가 계곡(122)의 형상과 일치하도록 설계되어 있다는 것을 알 수 있다. 특히, 어레이(120)는 솔라 패널 리시버(1300의 복수의 개별적인 라인을 포함한다. 각각의 지지 케이블 쌍에 의해 현수되어 있는 이 복수의 솔라 패널 리시버(130)를 가변시킴으로써, 상대적으로 짧은 라인(134)이 계곡(122)에 설치된 상대적으로 좁은 지역과 일치하는 동시에, 더 긴 라인(136 및 138)은 계곡(122)이 더 넓은 부분에 스팬될 수 있다.

도 14 내지 도 16은 케이블 및 컬럼의 다른 배치에 의해 지지되는 복수의 리시버 또는 포드(214)를 포함하는 솔라 패널 어레이(200)의 형태로, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예를 도시한다. 더 구체적으로 도 14 및 도 15는 복수의 간격을 둔 포드(214)를 도시하며, 각각의 포드는 복수의 패널(216), 포드의 한 단부를 지지하는 제1 메인 하부 케이블(206), 및 포드의 반대편 단부를 지지하는 제2 메인 하부 케이블(208)을 포함한다. 제1 케이블(206)은 짧은 컬럼(204) 사이에 꿰어져 있고, 제2 케이블(208)은 긴 컬럼(202) 사이에 꿰어져 있다. 한 쌍의 보조 지지 케이블이 또한 포드(214)를 추가로 지지하도록 제공되는데, 즉 정면 보조 지지 케이블(210) 및 배면 보조 지지 케이블(211)이 제공된다. 케이블(210 및 211)은 특히 바람 부하에 의해 생기는 상향력(upward force)을 버티는데 유용하다. 복수의 수직 배향의 연결 케이블(212)은 보조 지지 케이블(210 및 211)을 이것들의 대응하는 제1 및 제2 케이블(206 및 208)과 상호연결한다. 도 14 내지 도 16의 실시예는 또한 컬럼(202 및 204) 사이를 연장하는 횡단-지지부(220)를 포함한다. 부재(202, 204, 220)는 금속일 수 있으며 강철 또는 알루미늄과 같은 재료로 만들어질 수 있고; 이러한 부재는 I-빔, 채널, 관형 부재, 그외의 것으로서 구성될 수 있다. ㅍ포드들(214) 사이에 제공된 갭(222)에 의해 포드들 사이를 바람이 통과할 수 있고 이에 따라 바람이 높게 부는 동안 시스템에 손상이 입히지 않게 한다. 앵커 라인(224)은 각각의 컬럼으로부터 각각의 앵커(218)로 연장한다. 컬럼에 필요한 지지를 제공하도록 추가의 앵커 라인(224)를 부가할 수 있음은 물론이다. 도 15는 도 14의 실시예의 배면 입면도이며, 보조 지지 케이블(210 및 211)을 더 상세하게 도시하고 있다.

도 16의 측면을 보면 앵커(224)가 컬럼에 일렬로 설치되어 시스템의 옆모습을 최소화하고 있다. 도 14 내지 도 16은 또한, 시스템의 구성 및 전체적인 외관을 형성하는 일련의 다른 기하학적 특징을 도시하고 있다. 예를 들어, 보조 지지 케이블(210 및 211)은 이것들의 제1/제2 케이블(206 및 208)과 동일 평면에 있다. 패널 리시버 또는 포드(214)는 제1 높이에 있는 제1 단부, 제1 높이보다 낮은 제2 높이에 있는 제2 단부를 가진다. 패널 리시버 또는 포드(214)는 실질적으로 장방형이고 제1 및 제2 케이블(206 및 208)을 따라 서로 동일한 간격을 두고 설치되어 있다. 제1 케이블(206)은 제1 곡률을 형성하고, 제2 케이블(208)은 제1 곡률과 실질적으로 평행하게 연장하는 제2 곡률을 형성한다. 보조 지지 케이블(210 및 211)은 제1 및 제2 케이블(206 및 208)에 비해 대체로 반대의 곡률을 가지며, 서로 실질적으로 평행하게 연장한다. 각각의 패널(216) 사이의 갭(222)은 제2 케이블(208)에 인접하여 위치하는 갭의 부분이 제1 케이블(206)에 인접하여 위치하는 갭의 부분보다 더 작게 되도록 실질적으로 삼각형일 수 있다. 도 15 및 도 16에도 도시된 바와 같이, 컬럼(202 및 204)은, 컬럼(202 및 204)의 하부 단부에 비해 컬럼(202 및 204)의 상부 단부가 서로 더 떨어지도록 장착 표면으로부터 일정한 각도로 연장한다. 이와 같이 구조의 외측 쪽으로 컬럼들을 각지게 하는 것은 바람 또는 지진과 같은 수평력에 저항하는 구조체의 효율성을 증가시키고; 따라서 앵커 라인(224) 및 앵커(2180의 크기를 필요한 만큼 감소시킬 수 있다.

솔러 패널 어레이가 설치되는 위치에 따라, 이용 가능한 지면의 이점을 취하기 위해 그리고 솔라 패널 어레이가 차지하는 지역을 최소화하기 위해 컬럼의 위치를 조정할 필요가 있다. 예를 들어, 솔라 패널 어레이를 사용하여 주차장을 커버하는 경우, 주차장에서 이용 가능한 공간에 기초하여, 비수직 컬럼에 의한 솔라 패널이 차지하는 전체 영역을 최소화하도록, 컬럼의 위치를 조정할 필요가 있다. 그러므로 도 14 내지 도 16의 실시예에서는, 비수직 컬럼에 의해, 포드들로 이루어진 그룹이 더 넓은 전체 영역에 걸쳐 연장할 수 있는데, 이는 동일한 컬럼 위치에 앵커링된 수직 컬럼을 사용하는 것과는 반대이다. 또한, 장차 표면으로부터의 수직 연장 및 각진 연장의 다양한 조합으로 컬럼들을 배치함으로써 미적인 이점이 있을 수 있다.

도 17은 본 발명의 또 다른 실시예를 설명한다. 본 실시예에서는, 도 15에 도시된 것과 마찬가지로, 외측 또는 외부 컬럼이 일정한 각도로 연장하는 동안, 중간 지지부(230)가 지면으로부터 수직으로 연장한다. 본 실시예에서, 리시버 또는 포드(214)는 또한 제1 그룹(226) 및 제2 그룹(228)에 대응하는 것으로 형성될 수 있다. 제1 그룹(226)에서, 포드(214)는 외부 컬럼 쌍들 중 하나의 쌍과 중간 지지부(230) 사이를 연장하고, 포드의 제2 그룹(228)은 반대의 외부 컬럼 쌍과 쌍과 중간 지지부(230) 사이를 연장한다. 도 18은 도 17의 실시예의 배면 입면도이고, 보조 지지 케이블(210 및 211)을 포함하도록 본 실시예의 특별한 상세한 설명을 개시한다.

도 19는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예를 도시한다. 본 실시예에서, 장착 표면에 고정되어 있는 단일의 컬럼 대신, 컬럼(240 및 242)이 V-형 구성으로 배열되어 있다. 컬럼(240 및 242)의 하부 단부는 동일한 위치에서 앵커링되어 있는 반면, 컬럼(240 및 242)의 상부 단부는 서로 분기한다. 각각의 이전의 실시예에서와 같이, V-형 컬럼(240 및 242)은 관형 부재 또는 다른 타입의 금속 부재로 만들어질 수 있다. 도시되어 있는 바와 같이, 각각의 V-형 컬럼 쌍에 대한 앵커 라인(224)은, 앵커 라인이 연장하는 단일의 앵커 포인트(218)이 존재하도록 배향될 수 있다. V-형 컬럼으로 인해 어레이 구조에 필요한 앵커(218)의 수가 감소할 수 있다.

도 20을 참조하면, 도 19의 실시예에 대한 배면 입면도가 제공되어 있다. 본 도면은 또한 각각의 컬럼 쌍에 대한 다양한 앵커 라인(224)이 공통의 앵커 포인트(218)에 종료하는 방식을 도시하고 있다. 도 21은 앵커 라인(224)이 컬럼(240 및 242)과 일치하고 이에 따라 시스템의 옆모습이 최소화하도록 V-형 구성으로 연장할 수 있는 방식을 도시하고 있다. 또한, 본 실시예에서는, 안정화 케이블(244)이 제공되어 컬럼 쌍의 상부 단부들 사이를 연장할 수 있다.

도 22는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예를 도시하며, V-형 컬럼 지지부(240 및 242)가 포드의 연장된 로우에서 활용된다. 더 구체적으로, 한 쌍의 외측 또는 단부 컬럼(246)이 한 쌍의 중간 컬럼(248)과 함께 제공된다. 적절한 구조적 지지를 제공하기 위해 중간 컬럼 지지부의 필요한 조합이 제공될 수 있다.

도 23을 참조하면, 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예가 도시되어 있는데, 솔라 패널 어레이로 이루어지는 복수의 로우(250)를 포함하며, 컬럼 지지부(202 및 204)는 장착 표면으로부터 실질적으로 수직으로 연장한다. 본 실시예에서는, 각각의 컬럼 쌍에 대한 앵커 라인(224)이 공통의 앵커 포인트(218)로 연장하는 것에 유의하라. 최적의 지역 커버리지를 솔라 패널 어레이에 제공하기 위해, 마찬가지로 주차장과 같은 구조를 커버하는데 어레이가 사용되는 상황에서는 최적의 그늘을 제공하기 위해, 복수의 로우(250)가 선택적으로 서로 간격을 둘 수 있다. 그러므로 복수의 로우(250)는 서로 더 밀접한 간격을 둘 수도 있고, 특별한 설치의 목적에 따라 더 멀리 간격을 둘 수도 있음은 물론이다.

도 24는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예를 도시하는데, 솔라 패널 어레이의 복수의 로우(252)를 나타내며 V-컬럼 구성이 컬럼 지지부(240 및 242)와 함께 사용되고 있다. 도 23에 도시된 실시예와 마찬가지로, 로우(252)는 서로 더 밀접한 간격을 둘 수도 있고, 특별한 설치의 목적에 따라 더 멀리 간격을 둘 수도 있다. 도 24는 솔라 패널 어레이의 로우(252)를 더 안정화하는데 사용되는 약간의 추가의 앵커 라인(225)를 도시하고 있다. 이러한 앵커(225)는 바람과 같이, 측면으로 방향이 정해진 힘을 다루는데 있어서 특히 이점이 있다.

본 발명의 각각의 실시예에 따르면, 솔라 패널이 위치하는 특별한 높이는 특별한 설치의 목적에 따라 선택적으로 조정될 수 있음은 물론이다.

도 25는 본 발명의 또 다른 바람직한 실시예를 도시하며, 각각의 솔라 패널(2160은 이것들의 대응하는 지지 포드 또는 리시버에 회전 가능하게 장착될 수 있다. 도시된 바와 같이, 도 25의 실시예는 곡선 지주(260) 및 피봇 장착부(262)를 일체화하여 각각의 솔라 패널(216)이 태양에 대해 원하는 각도로 설치될 수 있도록 한다. 피봇 장착부(262)는 다양한 형태를 취할 수 있다. 예를 들어, 피봇 장착부(262)는 강철 로드와 같은 연속적인 부재 또는 대응하는 리시버 또는 포드를 수직으로 횡단하여 연장하는 장방형 관형 부재를 포함할 수 있는데, 이것은 위에 있는 솔라 패널(216)에 고정된다. 그런 다음 리시버 또는 포드 내에 로드가 회전 가능하게 장착되어, 최적의 태양광 획득 방향과 관련해서 솔라 패널(216)이 바람직한 기울기로 잡히거나 회전할 수 있다. 둥근 또는 장방형 관 위에 솔라 패널을 장착하는 이러한 구성은 포드 구조체 대해 세기 및 강도를 추가로 제공하며, 따라서 바람이 불 때 포드들을 움직이게 하는 바람 부하로부터 솔라 패널에 가해지는 신장력 및 평면내 힘(in-plane force)을 감소시킨다.

도 26은 선형 또는 직선의 지주로 이루어지는 그룹을 일체화할 수 있는 리시버 또는 포드(214)를 도시하고 있다. 도시된 바와 같이, 복수의 제1 지주(270), 직각으로 배향된 복수의 제2 지주가, 포드에 장착되는 솔라 패널(216)을 지지하도록 제공되어 있다. 도 26에 도시된 리시버 또는 포드는 2 x 5 행렬로 배열된 10개의 솔라 패널(216)로 이루어지는 그룹을 지지한다. 포드의 폭은 가장 외측 또는 외부 제1 지주들(270) 간의 거리로서 정의되고, 포드의 높이는 가장 외측 또는 외부 제2 지주들(272) 간의 거리로서 정의될 수 있다. 제1 지주(270)의 길이를 연장하되, 케이블(206 및 208)이 포드의 양쪽 단부에 고정될 필요없이, 포드의 높이는 증가할 수 있는데, 케이블(206 및 208)이 포드의 양쪽 단부에 고정되는 경우에는 케이블(206 및 208)이 더 멀리 확장되는 것을 요구하고 이에 따라 어레이의 전체적인 크기를 넓게 만든다. 이렇게 연장된 포드 길이에 있어서는, 케이블(206)이 이것들의 정상적인 공간에서 부착된 상태로 있게 하여, 지주(270)의 연장된 단부가 캔틸레버 배열로 케이블을 넘어 간단하게 연장한다. 이러한 대안의 포드 구성에서, 솔라 패널 어레이를 추가로 부착하면, 다른 설계 파라미터를 조정하지 않고서도 어레이의 전력 생산 능력을 향상시킬 수 있다. 포드들이 케이블에 장착될 때 차지하는 공간은 포드 및 패널의 중량, 바람 상태, 적설량의 상태 및 그외의 다양한 요인들에 따라 다르다. 본 발명의 한 관점에서, 포드의 폭을 초과하지 않는 포드들 간의 갭과 함께 포드가 차지하는 공간은 일부의 설치를 위해 받아들여질 수 있다.

도 26에 도시된 예시적인 포드에 있어서, (도 7에 도시된 바와 같은) 케이블 리시버(58 및 60)는, 포드가 케이블(206 및 208)에 부착될 수 있도록 그 위에 일체화될 수 있다. 전술한 바와 같이, 케이블 리시버는 단순히 포드의 단부에 형성된 개구일 수 있으며, 케이블 리시버는, 이 포드를 케이블에 선택적으로 록킹하고 이에 따라 유지보수 또는 대체를 위해 포드를 제거할 수 있는 메커니즘과 같은 다른 형태를 취할 수도 있다. 따라서, 포드 배열의 다른 상이한 조합을 창출하기 위해 또는 결함 있는 솔라 패널을 대체/수리하기 위해 포드들을 케이블로부터 필요에 따라 제거할 수 있음은 물론이다.

도 27은 본 발명의 다른 실시예를 도시하는데, 솔라 셀(300)이 3개의 로우, 또는 패널 리시버/포드로 이루어지는 선형 연장 그룹들(302, 304, 306)을 포함하는 것이 도시되어 있다. 외부 로우(302 및 306)는 동일한 구성으로 되어 있고, 대응하는 컬럼(316)에 의해 자신들의 단부에서 지지받는다. 그러므로 컬럼(316)은 장방형 솔라 어레이의 모서리에 위치한다. 본 실시예에서, 컬럼(316)은 공통의 앵커/푸터(anchor/footer)에 단부가 수용되어 있는 V자 형상으로 되어 있고, 상부 단부는 서로 분기하여 도시된 바와 같이 곡선을 이룬다. 본 실시예에서 포드(322)를 지지하는데 사용되는 케이블은 도 14의 실시예에서 설명된 것과 유사하며; 그렇지만, 도 27의 실시예에서, 포드(322)는, 도 32 및 도 33을 참조하여 상세히 후술되는 바와 같이, 지면에 대해 더 평행하게 연장하도록 배향된다. 로우(304)는 로우(302 및 306) 사이에 현수되어 있으며, 로우(304)를 직접적으로 지지하는 컬럼을 지지하는 단부는 없으며; 오히려, 로우(304)는 자신의 반대측 상에서 지지하는 상부 메인 케이블(308)에 의해서만 지지받으며, 이것은 또한 인접하는 로우(302 및 304)의 각각의 측면을 지지한다. 도 28에 도시된 바와 같이, 보조 하부 메인 케이블(310)은 상부 케이블(308) 아래에 설치되며 케이블(308)과 비교하여 반대의 곡률을 가진다. 수직으로 지향된 상호연결 케이블(312)은 상부 케이블(308)과 하부 케이블(310)을 연결한다. 상부 케이블(308), 하부 케이블(310), 이 상하부 케이블을 상호 연결하는 케이블(312)을 집합적으로 트러스(truss)라 칭할 수 있다. 도 28의 예에서, 트러스 부재는 각각 신장 상태에 있고, 그러므로 트러스는 신장하는 트러스 및 신장 트러스(tension truss)로서 추가로 정의할 수 있다. 횡단-지지 케이블 또는 바(314)(도 32에 도시되어 있음)가 컬럼 부재들(316)의 상부 분기 단부들 사이에 제공된다. 복수의 앵커 케이블(318)은 도 28에도 도시된 바와 같이 컬럼(316) 및 앵커 포인트(320)를 상호 연결한다.

또한 도 27에 도시된 바와 같이, 로우(302)의 포드(322) 및 로우(306)의 포드(322)는 어레이를 위에서 볼 때에 볼록한 곡률을 갖는 한편, 로우(304)는 위에서 볼 때에 오목한 곡률을 갖는다. 로우(302, 304, 306)의 이러한 복합적인 곡률 구성은 파동과 같은 외관을 제공하며, 이 어레이를 직사 태양광을 최상으로 포획하도록 지향시키는 방안에 관한 더 좋은 옵션을 제공할 뿐만 아니라 바람 및 눈 적재 상태를 제한하는 것과 같은 어떠한 이점을 제공할 수 있다.

도 29를 참조하면, 로우(302, 304, 306)은 일직선으로 또는 선형으로 연장하며, 서로 평행하다. 도 27의 실시예는 3×11 구성의 포드의 어레이를 제공하지만, 특별한 설치 요구를 최상으로 충족하기 위해 어레이의 길이가 변경될 수도 있으며, 그에 따라 포드의 로우는 필요한 만큼 더 적거나 더 많은 포드를 통합할 수 있다. 포드의 길이가 증가된다면, 도 36 내지 도 41에 도시된 바와 같은 실시예를 참조하여 아래에 설명되는 바와 같이 스팬(span) 사이에 내측 컬럼(interior column)이 제공될 수 있다.

도 30의 밑면도는 하위 보완 케이블(310)을 각각의 컬럼 부재(316)에 고정하여 각각의 로우의 길이를 따라 아크 또는 곡선으로 연장시키는 방안을 포함하는 케이블의 특정 배치를 추가로 예시하고 있다. 도 31은 어레이의 측면도로부터 볼 때의 어레이의 오목 및 볼록 복합 곡률을 추가로 예시하고 있다.

도 32를 참조하면, 이 확대 부분 사시도는 솔라 패널(334)이 패널 브래킷/포드에 탑재될 수 있는 방식을 예시한다. 솔라 패널(334)은 곡선 지주(strut)(330) 및 직교 방향으로 지향된 직선/선형 지주(330)의 집합체에 탑재된다. 구체적으로, 각각의 포드(322)는 3개의 곡선 지주(330) 및 3개의 직선 지주(332)의 그룹을 갖는 것으로 도시되어 있지만, 탑재 상태에 따라서는 2개의 곡선 지주(330) 및 2개의 직선 지주(332)를 사용하여도 충분한 구조적 지지를 제공할 수도 있다. 이러한 2×2 지주 배치의 간격은 위에 올려져 있는 솔라 패널에 대한 최대 지지를 제공하도록 설계될 수 있다. 예컨대, 솔라 패널이 지주의 외측 에지를 지나 어느 정도 걸치도록 2×2 배치의 간격을 조정하는 것이 바람직할 수도 있다. 로우(302 및 306)에 대해서는, 곡선 지주는, 단부가 아래로 굽어지고, 곡선 지주의 중간 부분 또는 중간 영역이 단부 위에서 연장하도록 하는 배향으로 위치된다. 로우(304)에 대해서는, 곡선 지주가 반대로 되어, 단부가 위로 굽어지고, 지주의 중간 영역이 단부 아래에 배치된다. 로우(302 및 306)의 지주(330)의 곡률은 오버헤드 볼록(overhead convex) 외관을 제공하는 한편, 로우(304)의 지주(330)의 곡률은 오버헤드 오목 외관을 제공한다.

도 32a를 참조하면, 도 32의 일부분에 대한 확대 평면도가 도시되어 있다. 이 도면은 4개의 패널 브래킷/포드의 교차부를 도시하고 있으며, 길이 방향 갭(309)이 로우 사이의 포드를 분리시키고, 가로 방향의 갭(313)이 어레이의 폭에 걸쳐 3개의 포드의 가로 방향 그룹을 분리시키고 있다. 서로 대면하고 있는 지주(332) 사이에서 길이 방향 갭(309)을 상위 케이블(308)이 양분하고 있다. 상호연결 부재(311)가 갭(309)을 스팬하고, 지주(332)의 대향 단부를 상호 연결하고 있다. 상호 연결 부재(311)는 예컨대 케이블의 작은 일부분일 수도 있고 또는 막대(rod) 또는 플레이트와 같은 보다 강성의 부재일 수도 있다. 막대 또는 플레이트와 같은 보다 강성의 부재가 사용되는 경우에, 상호 연결 부재(311)가 지주(332)의 각각의 단부에 부착되는 곳에서 모멘트 접합(moment connection)이 통합될 수 있다. 또한, 어레이 무결성 또는 안정성을 증가시키기 위해, 추가의 부재(311)가 갭(313)을 스팬하도록 위치되고, 그에 따라 대면하고 있는 곡선 지주(330)를 상호 연결할 수 있다.

도 33을 참조하면, 곡선 지주(330)가 어레이의 전체 폭 또는 가로 부분에 걸쳐 연속하고 있는 상이한 배치의 지주가 예시되어 있다. 본 실시예에서, 어레이는 로우(304)와 외측 로우(302, 306) 사이에 갭 또는 분리부(309)가 없기 때문에 더욱 견고하다. 어레이는 여전히 동일한 파형 형상을 유지하고 있지만, 가로 방향 또는 측면 방향으로 더 큰 강성을 갖는다. 그러므로, 이 지주 배치는 특히 케이블(308)이 이러한 예상된 부하를 처리하도록 크기가 정해질 때에 바람 또는 진동(seismic) 상황으로부터 수평 적재에 대한 구조물의 저항을 증가시킬 수 있다.

도 34를 참조하면, 중간 또는 내측 로우(304)가 도 27에 예시된 오목한 구성과는 반대로 볼록한 구성을 갖는 솔라 어레이(300)의 또 다른 실시예가 예시되어 있다. 따라서, 로우(304)를 위한 곡선 지주(330)는 지주의 반대측 단부들이 아래로 굽어지도록 로우(302)에 사용된 곡선 지주와 동일한 방식으로 지향된다. 포드의 이러한 특정한 배치는 바람 또는 눈 적재 상태를 관리하고, 직사 태양광 노출을 최대화할 뿐만 아니라 상이한 미적 외관을 제공한다는 이점을 제공할 수 있다. 추가로, 볼록 형상의 상위 표면을 제공함으로써 보다 완전한 배수가 달성되며, 그에 따라서 이 포드 배치는 많은 강우량을 보일 수도 있는 기후에 특히 적합하다.

도 35를 참조하면, 도 27의 어레이 304의 구성과 마찬가지로, 각각의 어레이(302, 304, 306)가 오목한 구성을 갖는 어레이(300)의 또 다른 구성이 제공된다. 그러므로, 지주(330)는 각각 반대측의 단부가 위로 굽어지도록 배향된다. 이 실시예 또한 적재, 최대 태양광 포획, 및 상이한 미적 외관에 대한 몇몇 이점을 제공할 것이다.

도 36을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예가 3개의 주요 스팬(342, 344, 346)을 포함하는 더 큰 솔라 어레이 시스템(340)으로 도시되어 있다. 스팬은 포드의 로우에 관련하여 가로 방향으로 연장하는 것으로서 정해져 있다. 이 실시예는 도 27의 3-로우 구조의 복수의 세트뿐만 아니라 이들 세트 사이의 상호 연결 로우(304)를 포함한다. 따라서, 도 36은 서로 직렬로 연결된 포드의 로우(302, 304, 306)를 도시한다. 도 36은 또한 중간 컬럼(316)의 탑재를 도모하는 스팬(342, 344, 346) 사이의 갭(347)을 예시한다. 도 36의 실시예는 예컨대 전기 생성을 최대화하거나 및/또는 솔라 패널 하의 그늘진 영역을 제공하기 위해 정해진 공간에서의 솔라 패널의 커버리지를 최대화하도록 요구될 때에 이들의 설치에 대해 이상적이다.

도 37은 3개의 가로 방향으로 지향된 스팬(352, 354, 356)을 포함하는 어레이(350)를 보여주는 본 발명의 다른 실시예를 예시하고 있다. 이 실시예 또한 서로 직렬로 배열되고 각각의 3-로우 그룹화 사이의 상호 연결 로우(304)를 포함하는 포드의 3로우 구성(302, 304, 306)의 세트를 통합한다. 컬럼(316)은 v자 형상 부재로서 도시되어 있고, 도 36의 컬럼(316)에 비하여 곡률을 갖지 않는다. 중간 컬럼(316)의 탑재를 허용하기 위해 갭(357)이 제공된다. 도 37은 또한 포드가 측면 방향 또는 가로 방향에서의 연속 지주를 통합하여 도 32a에서 보여지는 바와 같은 갭 309를 제거하지만, 갭 313을 유지한다.

도 38은 도 37의 어레이(350)와 유사한 어레이(360)를 예시하는 본 발명의 다른 실시예를 예시하지만, 도 38의 어레이는 선택된 로우/스팬으로부터 선택된 포드를 제거함으로써 형성되는 복수의 갭 또는 개방 공간(368)을 통합하고 있다. 갭(367)은 중간 컬럼(316)의 탑재를 가능하게 한다. 3개의 스팬(362, 364, 366)이 이 실시예에 도시되어 있다. 이러한 방식으로 포드를 제거하는 것은 어레이 아래에 추가의 태양광을 제공하거나 또는 요구된 시각적 인상(impression)을 제공하기 위해 바람/눈 적재 상태를 수정하는 것과 같은 다수의 목적 중의 하나를 달성하는데 유용할 것이다. 어레이 아래의 태양광의 증가된 양은 어레이 아래의 풍경이 선택된 식물의 생장(vegetation)을 포함하고 있는 곳에서의 일부 설치에서 바람직할 수도 있는 더 우수한 식물 성장을 용이하게 할 것이다.

도 39를 참조하면, 각각의 어레이(370)가 3개의 주요 스팬(372, 374, 376) 및 3 로우 구성의 로우(302, 304, 306)를 갖는 3개의 이격 어레이(370)가 도시되어 있는 본 발명의 다른 바람직한 실시예가 예시되어 있다. 도 39의 실시예에서, 포드의 상호 연결 로우(304)를 제공하는 대신, 어레이(370)의 완전한 분리가 존재한다. 갭(377)은 중간 컬럼(316)에 대한 이격된 탑재를 제공한다. 이 실시예는 나무, 가로등 등과 같은 간섭 구조물 또는 자연적 장애물의 존재로 인해 어레이 사이에 갭을 제공하는 것이 필수적인 곳에서의 설치에 이용될 수 있다. 대형 높이를 갖는 긴급 차량이 어레이 사이 및 어레이 아래의 영역을 보다 용이하게 액세스할 수 있도록 갭에 의해 안전 조건이 도모될 수 있다. 이와 달리, 이격 어레이에 의해 달성되는 포드 그룹 사이의 훨씬 더 많은 양의 태양광을 갖도록 하기 위한 설치가 바람직할 수도 있다.

도 40은 3개의 주요 스팬(382, 384, 386)을 포함하는 어레이(380)로서 도시된 본 발명의 다른 실시예를 예시하고 있다. 이 실시예는 또한 3 로우 구성의 로우(302, 304, 306) 및 각각의 3 로우 그룹 간의 상호 연결 로우(304)를 포함한다. 갭(387)은 중간 컬럼(388)을 위한 탑재 이격을 제공한다. 이 실시예에서, 컬럼(388)은 이격된 수직 부재의 쌍이며, 상호 연결하는 수평 방향의 크로스 지지대(389)가 있다.

도 41은 3개의 주요 스팬(392, 394, 396)뿐만 아니라 3 로우 구성의 로우(302, 304, 306) 및 각각의 3 로우 그룹화 간의 상호 연결 로우(304)의 반복 배열을 포함하는 어레이(390)를 도시하는 본 발명의 다른 바람직한 실시예를 예시하고 있다. 크로스 지지 케이블 또는 바(399)가 컬럼의 상위 단부 사이에 제공된다. 이 실시예에서, 가장 외측의 또는 최종 그룹의 컬럼(400)은 지면으로부터 각도를 이루며 연장하는 한편, 내측 컬럼(398)은 실질적으로 지면으로부터 직각으로 연장한다. 갭(397)은 내측 컬럼(398)을 위한 탑재 간격을 제공한다.

도 27 내지 도 41의 실시예는 그라운드 마운트 솔라 어레이(ground mount solar array)로서 특히 적합하며, 이것은 컬럼의 높이가 8 내지 15 피트와 같이 지면 위에서 더 짧은 거리를 연장한다는 것을 의미한다. 그라운드 마운트 솔라 어레이의 주요 목적은 전기를 생성하는 것이다. 이들 그라운드 마운트는 다른 구축 용도에 적합하지 않을 수도 있는 영역에 위치될 수 있거나, 또는 상업 지역 또는 산업 지역 내에서 전력을 생산하기 위해 사용될 수 없는 공간을 채우기 위해 이용될 수 있다. 솔라 패널이 탑재되는 높이가 낮기 때문에, 오버헤드 탑재된 솔라 패널에 비하여 안전 문제가 덜하다. 따라서, 그라운드 마운트의 설계에서는, 더 적은 지지 재료가 요구되어, 현저한 비용 절감이 이루어진다. 예컨대, 로우(304)가 로우(302와 행 306) 사이에 매달리게 되어, 포드의 이 특정 로우를 위한 추가의 컬럼 지지대에 대한 필요성을 제거한다.

전술한 바와 같은 도 27 내지 도 41의 실시예에 대해, 케이블 배치는 도 14의 실시예에 대하여 설명한 것과 유사하다. 케이블 308은 실질적으로 서로 평행하게 연장하고, 실질적으로 동일한 곡률을 갖는다. 케이블 310은 케이블 308 아래에 위치되고, 실질적으로 서로 평행하게 연장한다. 케이블 310은 케이블 308에 비하여 전반적으로 반대 곡률을 갖는다. 케이블 312는 케이블 308과 310 사이에 실질적으로 직각으로 연장한다. 포드의 인접 로우 사이의 갭 309 및 하나의 로우의 인접 포드 사이의 갭 313은 특정 용도의 설치에 최상으로 부합하고 또한 바람과 눈 적재 상태를 최상으로 처리하기 위해 갭을 통한 공기 흐름 및 필수적인 지지를 제공하도록 수정될 수 있다.

도 42는 도로 또는 수로(aqueduct)와 같이 선형으로 연장되는 지면 특징부 위에 설치되도록 특수하게 설계되는 솔라 패널 어레이(400)에 있어서의 본 발명의 다른 바람직한 실시예를 예시하고 있다. 미국의 남서부 지역에서는 저수지에서 지방자치 단체로 대량의 물을 운송하기 위해 수로가 이용된다. 수로는 통상적으로 수로의 베드(bed)(404) 내의 물을 운반하는 콘크리트 라인 수로이다. 수로의 측면은 수로의 액체 레벨(424) 위에 연장하는 뱅크(406)에 의해 정해진다. 어레이(400)의 경우에, 수로의 폭을 스팬하도록 설계되며, 여기서 컬럼(420)의 단부가 경사 뱅크(406)의 외측 또는 외부에 위치된다. 어레이(400)는 수로를 그늘지게 함으로써 수로에서 자연적으로 발생하는 기화를 감소시키는 효과적인 방법을 제공한다. 바람직하게는, 어레이는 또한 수로 위를 자연적으로 자유롭게 흐를 바람을 분열시키거나 차단하기 위해 수로 위에 근접하게 탑재되므로, 솔라 패널 또한 기화를 추가로 방지하기 위한 윈드 브레이크(wind break)로서 작용한다. 다양한 수로의 다수의 부분이 원격 위치되기 때문에, 솔라 어레이는 다른 인조 구조물과 간섭하는 문제 없이 수로 위에 용이하게 설치될 수 있다.

도 42는 또한 어레이(400)에 근접 위치되고 전력 전송 라인(452)을 통해 어레이(400)로부터 전력이 다운로드되는 옵션의 변전소(450)를 예시하고 있다. 특히, 원격 지점에서, 어레이(400)에 의해 생성된 에너지를 가장 효과적으로 저장하거나 또는 전력을 다른 변전소에 전송하기 위해 하나 이상의 변전소(450)가 요구될 수도 있다.

도 43 및 도 44를 참조하면, 어레이(400)는 각각의 단부 컬럼(420)의 상위 단부에 고정되는 복수의 상위 메인 지지 케이블(408)을 포함한다. 이를 보완하는 하위 메인 지지 케이블(410)은 각각의 단부 컬럼(420)의 하위 단부 사이에 스팬한다. 복수의 앵커 케이블(414)은 단부 컬럼(420)에 대한 추가의 지지를 제공한다. 도 42 및 도 43에서는 앵커가 도시의 명료화를 위해 생략되어 있다. 이전의 실시예와 마찬가지로, 복수의 상호 연결 케이블(412)은 각각의 상위 및 하위 지지 케이블(408, 410)을 연결한다. 상위 케이블, 하위 케이블 및 상호 연결 케이블은 각각의 케이블 트러스(cable truss)로서 정의될 수 있다. 어레이(400)의 각각의 길이 방향 단부 상에는, 현수 케이블(catenary cable)(416)이 수로를 스팬하고, 어레이의 길이 방향 중심(419)에 연결된 중심부를 갖는다. 이 길이 방향 중심(419)에서, 상위 케이블(408), 하위 케이블(410) 및 현수 케이블(416)이 교차한다. 복수의 상호 연결 현수 케이블(418)이 길이 방향으로 연장하고, 현수 케이블(416)을 상위 지지 케이블(408)에 상호 연결한다. 어레이(400)는 다수의 솔라 패널을 각각 포함하고 있는 복수의 포드/브래킷(430)를 포함한다. 포드(430)는 서로에 대해 선택적으로 이격되므로 갭(422)을 형성한다. 컬럼(420)은 어레이(408)가 수로의 전체 폭을 효과적으로 커버하도록 뱅크(406)의 외측에 위치된다.

어레이에 대한 유지 보수를 제공하기 위해, 보도(walkway)(431)가 어레이의 여러 부분에 포함되어, 사람이 손상된 솔라 패널 또는 시스템의 다른 부품을 교체하기 위해 어레이 상의 지점을 걸을 수 있도록 한다. 보도는 각각의 인접 포드에서의 솔라 패널의 하나의 로우를 대신하고 있다. 보도는 경량의 루핑재(decking material)로 구성될 수 있으며, 또한 핸드레일(도시하지 않음)을 포함할 수 있다. 이 도면에서, 수로를 가로질러 연장하는 단지 하나의 보도가 도시되어 있지만, 가로 방향 및 길이 방향에서의 어레이의 다른 영역에 대한 직접적인 액세스가 가능하도록 추가의 보도가 제공될 수 있다.

도 45는 45-45 라인을 따라 절취한 길이 방향 정면도로, 구조물의 세부구성을 추가로 예시하고 있다. 도 45는 또한 현수 케이블(416) 및 상호 연결 케이블(418)이 어레이의 반대측 길이 방향 단부로부터 연장하는 방식을 예시하고 있다. 현수 케이블(416)은 각각의 앵커 포인트(417)에서 앵커되며, 이 앵커 포인트는 컬럼(420)과의 길이 방향 정렬로 위치되는 것이 바람직하다.

도 46은 상위 케이블(408), 하위 케이블(410), 현수 케이블(416), 앵커 케이블(414) 및 각종 상호 연결 케이블을 포함하도록 케이블의 배치를 더 명확하게 보여주기 위해 포드를 제거한 어레이(400)를 예시하고 있다.

도 47을 참조하면, 이 실시예의 다른 특징은 하위 케이블(410)에 매달려진 막 또는 커버를 제공하는 것이며, 이로써 이 막이 수로에 대한 추가의 보호를 제공하여 기화를 방지한다. 도 47에 도시된 바와 같이, 막(440)은 수로를 위한 커버를 제공하기 위해 어레이의 전체 길이 및 폭을 따라 연장한다. 하위 케이블(410)의 곡선 배치 때문에, 막(440)의 측면 에지(441)가 컬럼(420) 가까이의 지면에 접촉할 정도로 근접하게 연장한다. 그러므로, 막은 수로를 측면 방향에서의 공기 흐름으로부터 효과적으로 고립시켜 기화를 방지하는데 기여한다.

수로를 덮기 위하여, 어레이(400)는 수 마일을 연장할 것이며, 패널 브래킷 로우의 반복적인 성질이 확장된 길이를 용이하게 도모하게 한다. 다수의 원격 수로 위에 어레이를 설치하기 위해 이용 가능한 대량의 개방 공간 때문에, 어레이(400)는 매우 많은 양의 전력을 생성하고, 수로로 운반되는 물에 대한 기화 손실을 방지하기 위한 효과적인 방법을 제공한다.

도 48을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예가 3개의 스팬(462, 464, 466)을 포함하는 어레이(460)의 형태로 예시되어 있다. 이 실시예에서 사용되는 유사 도면 부호는 이전의 실시예에서 개시된 동일한 구성 요소에 대응한다. 이들 3개의 스팬은 2쌍의 내측 컬럼 그룹(458)에 의해 어레이의 중간부에서 지지된다. 이 실시예는 또한 추가의 어레이 지지를 제공하기 위해 어레이의 양측의 길이 방향 측면 상의 현수 케이블 배열(416)을 포함한다.

도 49는 도 48의 실시예의 평면도로, 앵커 케이블(414) 및 현수 케이블(416)이 어레이를 둘러싸서 어레이의 모든 측면 상의 지지를 제공하도록 하는 방식을 예시하고 있다.

도 50은 본 발명의 또 다른 포드 또는 브래킷 구조를 예시한다. 이 포드 구조는 서로 이격되어 있는 2개의 메인 지지 빔(470)을 특징으로 하며, 메인 빔의 반대측 단부가 케이블 클램핑 수단(476)에 의해 케이블(408)에 고정되어 있다. 복수의 중간 지주(472)가 서로 이격되어 있으며, 쌍을 이루고 있는 빔(470)에 고정된다. 중간 지주(472)는 메인 빔에 대하여 가로 방향으로 위치되며, 케이블(408)과 실질적으로 평행하게 연장한다. 복수의 솔라 패널 지지 지주 또는 상위 지주(474)가 그 후 중간 지주(472) 위에 고정된다. 상위 지주(474)는 빔(470)과 실질적으로 평행하게 연장하며, 중간 지주(472) 및 케이블(408)에 대해 가로 방향으로 연장한다.

도 51을 참조하면, 복수의 솔라 패널(430)이 상위 지주(474)에 탑재되어 있는 상태로 도시되어 있다. 도시된 바와 같이, 각각의 솔라 패널(430)은 케이블(408)과 평행하게 연장하는 길이 방향 갭(475) 및 빔(470)에 실질적으로 평행하게 연장하는 가로 방향 갭(479)에 의해 서로 분리된다.

도 52는 반대측에서 비스듬한 각도로 본 포드 구조를 예시하며, 중간 지주(472) 및 빔(470) 위에 있는 상위 지주(474)에 이격되어 탑재되는 방식을 보다 구체적으로 도시하고 있다.

도 52에 도시된 바와 같이, 빔(470)의 각각은 빔의 일단으로부터 연장하는 거싯 플레이트(gusset plate)(477)를 포함한다. 거싯 플레이트(477)는 하나의 행의 인접 패널을 상호 연결하기 위해 이용된다. 따라서, 포드/패널 브래킷가 서로 직렬로 위치될 때, 거싯 플레이트(477)는 포드를 상호 연결한다. 거싯 플레이트(477)는 케이블(408)에 탑재될 때에 포드에 대한 추가의 구조적 강성을 제공한다.

도 53을 참조하면, 도 51의 53-53 라인을 따라 절취된 측면도가 도시되어 있다. 이 측면도에는, 가로 방향 갭(479)이 상위 지주(474) 상에 탑재된 각각의 포드(430)를 분리하는 것으로 도시되어 있다. 도 53은 또한 빔(470) 아래에 연장하는 한 쌍의 U 볼트를 포함하는 케이블 클램프(476)를 도시하고 있다. U 볼트는 빔(470)의 반대측 플랜지에 고정되며, 빔(470)과 케이블(408) 사이의 단단한 연결을 제공하기 위해 케이블(408)을 압박한다.

도 54는 도 51의 54-54 라인을 따라 절취한 다른 측면도이다. 이 측면도에는, 포드(430)가 길이 방향 갭(475)에 의해 서로 분리되는 방법 및 포드(430)가 아래에 놓여있는 지지 구조물에 탑재되는 방식이 도시되어 있다.

도 50 내지 도 54에 도시된 포드 또는 리시버(430)는 솔라 패널에 손상을 줄 수도 있는 비틀림 힘 또는 토크를 방지하기 위한 중요한 해법을 제공한다. 솔라 패널은 면외 형태(out-of-plane fashion) 또는 비평면 형태로 만곡되거나 트위스트되는 경우에 손상될 수 있는 비교적 딱딱한 부재이다. 보다 구체적으로, 솔라 패널은 실질적으로 평탄하고, 패널의 평탄한 상위 또는 하위 표면이 평면을 형성한다. 솔라 패널이 면외 형태로 트위스트되거나 토크되면, 솔라 패널이 손상될 수 있다. 도 50은 포드(430)를 매달고 있는 케이블(408)에 연결된 빔(470)을 도시하고 있다. 케이블(408)은 케이블(408)이 어느 정도 만곡될 수 있는 성능을 갖기 때문에 다양한 바람 및 다른 적재 상태에 기초하여 움질일 것이지만, 인접한 쌍의 케이블(408)이 항상 동일한 양상으로 움직이거나 이동하지는 않을 것이므로, 비틀림 힘이 포드(430)에 전달될 수 있다. 케이블(408) 사이에 연장하는 빔(470)은 중간 지주(472)와 조합하여 사용될 때에 일정하거나 견고한 평면 방향을 유지한다. 더욱이, 패널에 대해 견고한 지지가 제공되어, 면외 힘(out of plane force)이 솔라 패널에 전달되는 것을 방지한다. 그러므로, 포드에 전달된 어떠한 움직임도 전체 포드의 균일하고 비틀림없는 변위를 발생하므로, 포드에 탑재될 시의 패널에 대한 손상을 방지한다.

도 55 및 도 56은 본 발명에 따른 다른 바람직한 포드 구성을 예시한다. 이 포드 구성에서, 포드(430)에 탑재되는 솔라 패널에 대한 삼각 구조가 달성된다. 도 55는 이 포드 구조를 예시하는 밑면도이며, 한 쌍의 대각선 빔(490)이 정점 연결부(492)로부터 연장하고 있다. 빔(490)은 각각의 베이스 연결부(494)에서 종료된다. 하나의 케이블(408)이 정점 연결부(492)에 부착되고, 인접 케이블(408)이 베이스 연결부(494)에 부착된다. 조정 가능한 U 볼트가 정점 연결부(492) 및 베이스 연결부(494)에 사용되어, 케이블에서부터 빔(490)까지의 견고한 연결을 제공할 수도 있다. 복수의 길이 방향으로 연장하는 연결 지주(496)가 서로 이격되며, 대각선 빔(490)에 고정된다. 도시된 바와 같이, 각각의 포드(430)를 지지하는 2개의 지주(496)가 있는 것이 바람직하다. 포드의 삼각 형상은 지주(496)의 선택된 길이에 의해 달성된다.

도 56은 삼각 구조로 탑재될 시에 포드(430)가 어떻게 보이는지를 예시하는 사시도이다.

도 57은 2개의 스팬(480, 482)이 삼각 포드(430)에 탑재되는 솔라 패널의 배열을 포함하는 어레이의 다른 예를 예시한다. 이 도면에서의 유사 도면 부호는 도 42에 도시된 실시예에 대해 전술한 바와 같은 동일한 구조물 번호에 대응한다. 포드(430)가 케이블(408)에 고정될 때에, 솔라 패널의 삼각 형상 배열은 포드로 하여금 오버래핑 구조로 탑재될 수 있도록 하며, 이 구조에서 포드의 정점이 인접 포드의 하나의 베이스측에 인접하게 탑재된다. 갭 484는 인접 포드에 탑재된 솔라 패널 사이의 공간을 형성한다. 갭 486은 어레이의 반대측 양쪽 단부에 제공되며, 삼각 포드의 탑재 배열을 예시한다. 어레이의 중심부에는, 케이블(408)에 탑재됨에 따라 포드의 삼각 형상에 의해 발생되는 더 큰 형상의 갭(488)이 존재한다.

도 58 및 도 59는 겨울 동안에 눈과 얼음이 존재하는 차가운 기후에 사용하기에 특히 적합한 어레이(501) 형태의 본 발명의 다른 실시예를 예시한다. 이 어레이(501)에서, 포드의 복수의 로우(503)가 평행한 형태로 배열되고, 각각의 케이블 및 컬럼에 의해 지지된다. 또한, 이 실시예에 사용되는 동일한 도면 부호는 이전의 실시예에 대해 전술한 바와 같은 동일한 구성요소에 대응한다. 이 특정 실시예는 포드(430)가 각을 이루며 경사지거나 비스듬하게 되어 있는 것을 도시하고 있다. 각각의 포드의 전면부 또는 전면 에지는 포드 사이에 연속적으로 연장하는 가열 시트 또는 가열 패널(505)을 포함하며, 로우(503)의 각각의 측면에 하나의 가열 패널이 위치된다. 가열 패널(505)은 각각의 로우(503)의 중앙부(507)에서 종료하거나 양분한다. 각각의 발열 패널 또는 시트(505)는 가열 패널(505)을 덮여 그 위에 쌓여있는 눈 또는 얼음을 녹이기 위해 이용되는 전기 스트립 히터와 같은 가열 요소(507)를 포함할 수 있다. 도 59를 참조하면, 태양의 입사각은 점선(513)으로 도시되어 있다. 이들 라인은 보다 구체적으로는 가열 패널(505)이 낮 시간의 상당 부분 동안에 그늘지게 되는 겨울 기간 동안의 태양의 각도를 나타낸다. 가열 패널(505) 대신에 솔라 패널이 사용되면, 솔라 패널은 겨울 기간 동안 눈과 얼음이 지속적으로 쌓이게 될 것이며, 이것은 태양광에 노출되는 솔라 패널의 면적의 상대한 감소를 초래할 것이다. 전술한 바와 같이, 가열 패널(505)은 눈과 얼음을 녹이기 위해 이용되므로, 포드(430)로부터 액체의 배수를 용이하게 하여 어레이를 일조 기간 동안 눈 또는 얼음으로부터 깨끗하게 유지한다. 구체적으로 도 58을 참조하면, 방향 화살표는 녹여진 얼음/눈이 아래로 이동하여 가열 패널(505) 위에 모이게 되는 것을 나타낸다. 중앙부(507)에 있는 주름 또는 이음매는 가열 패널(505)의 전면 또는 대향 면에 탑재되는 배수로(509) 내로 물이 흘러들어가는 로우 포인트(low point)를 구성한다. 배수 라인 또는 수직 홈통(511)이 배수로(509)로부터 물을 수집하기 위해 제공된다. 도시된 바와 같이, 수직 홈통(511)은 하위 케이블(410)에 고정되며, 컬럼(420) 중의 하나에 대해 외측으로 가로지르고, 이곳에서 물이 어레이로부터 배수되도록 허용된다. 각각의 로우(503)는 로우의 포드(430)의 각각으로부터 물을 배수하기 위해 동일한 배수 구조물을 포함한다. 인접 컬럼(420)을 상호 연결하는 크로스 지지대(515)에 의해 케이블(408) 사이에 추가의 지지가 제공될 수도 있다. 포드가 위치되는 각도는 겨울 기간에서의 태양의 위치를 반영하도록 수정될 수 있다. 그러므로, 가열 패널(505)의 면적이 최소화됨으로써 포드(430)로부터 전력을 생산하기 위해 이용 가능한 표면적이 증가될 수 있다.

도 60은 어레이의 일측면 또는 단부로부터 대지까지 연장하는 복수의 포드를 포함하는 에어포일(airfoil) 특징부(520)를 추가한 본 발명의 다른 바람직한 실시예를 예시하고 있다. 도 60에 도시된 바와 같이, 어레이(460)의 각각의 길이 방향 단부에 하나씩 2개의 에어포일 특징부가 존재한다. 에어포일(520)은 어레이(460) 상에 사용된 것과 동일한 포드 및 패널 구조를 이용할 수 있다. 도 60a는 솔라 패널(522)을 고정하기 위해 이용될 수 있는 리시버/포드에 대한 다른 구조를 예시하고 있다. 도 60a에 도시된 바와 같이, 복수의 수직 지주(526) 및 복수의 수평 지주(528)를 포함하는 프레임 배열이 솔라 패널(522)을 지지하도록 이용된다. 지면에 설정된 앵커(534)에 포드를 고정하기 위해 지주 연장부(530)가 이용될 수 있다. 이와 달리, 앵커와의 직접적으로 연결되는 지주 연장부(530) 대신에, 막대 또는 케이블이 어레이(460)와 지면 사이의 포드를 고정하기 위해 수직 지주(526) 중의 하나와 접촉하여 연장할 수 있다.

강한 바람이 있는 환경은 어레이(460)를 손상시킬 수 있기 때문에, 어레이를 보다 더 공기역학적인 형상으로 만들어 강한 바람이 있는 환경에서 어레이(460)를 안정화시키기 위해 에어포일(airfoil)(520)을 부가시킨다.

비록 에어포일(520)이 추가적인 태양 전지판으로 구성되는 것으로 도 6에 도시되어 있지만, 에어포일(520)은 직물, 또는 태양 집광 유닛으로 동작하지 않는 다른 물질로도 구성될 수 있다. 이와 같은 에어포일로도, 강한 바람 환경에서 어레이를 안정화시키기 위해 어레이 밑의 공간에서는 낮은 기압이 있고 어레이의 위에서는 높은 기압이 존재하는, 더 향상된 공기역학을 제공하는 있는 이점은 얻어질 수 있다.

도 61 및 62는, 에어포일(250)을 포함하거나 포함하지 않는 어레이(460)상에서 기류(특히 바람)가 어떠한 기압 증감률(pressure gradient)을 생성하는지 도시한 측면 입면도이다. 도 61은 에어포일을 포함하지 않는 어레이(460)를 도시한다. 방향 화살표는 어레이를 넘어 또는 통과하여 흐르는 기류를 나타낸다. 도 61에서, 높은 기압 영역은 원형 또는 커브형의 선으로 나타내지고, 이 선들에는 1부터 10까지의 등급(scale)이 매겨졌다. 여기서 1은 가장 낮은 기압 영역을 나타내고 10은 가장 높은 기압 영역을 나타낸다. 도시된 바와 같이, 가장 높은 기압 영역은 어레이의 최첨단 상에 형성된다. 기압 영역은 컬럼(458, 420)의 각각에도 형성된다. 컬럼(458, 420) 상의 높은 기압 영역은 일반적으로 강한 바람 환경에서 어레이를 누르는 이점을 제공한다. 즉, 컬럼 상의 높은 기압은 컬럼에 있어서 아래 방향의 힘으로 변환되고, 강한 바람 환경에서 컬럼을 자리에 고정시키는 것을 돕는다. 그러나, 어레이의 최첨단에 위치한 특히 높은 기압 영역은 어레이의 앞 부분에 손상을 입힐 수도 있어서 문제이고, 이는 지면으로부터 어레이의 앞 부분을 들어올려 어레이의 안정성을 감소시킬 수도 있다. 이에 더하여, 큰 기류가 어레이를 통과하거나 어레이의 밑으로 지나가면 케이블과 컬럼에 부수적인 움직임이나 진동을 야기할 수 있다. 도 62을 보면, 에어포일(520)이 어레이에 부가된 경우, 어레이의 윗부분을 넘도록 기류를 향하게 하는 에어포일(520)에 의해 대부분의 기압이 어레이의 윗부분에 위치하고 매우 낮은 기압이 어레이의 밑부분 존재하는 것으로 기압 증감률이 변한다. 높은 기압 영역은 단지 에어포일(520)의 상승기류에 의해 생성된다. 그러나 이는 에어포일(520)의 치우친 방향 때문에, 강한 바람 환경에서 어레이를 더 안정화시키는 바람의 아래 방향의 힘을 증가시킨다. 사실, 바람 속도가 증가함에 따라서, 어레이가 안정되도록 지지하는 아래 방향으로의 힘도 더 커진다. 도 62는 또한 어레이를 지면에 고정시키는 것을 도와주는, 기둥(458, 420) 상에 위치한 높은 압력 영역을 도시하고 있다. 어레이의 끝단(trailing edge) 위치한 에어포일에서의 기압 증감률 역시 더 증가하나, 그러나 이는 어레이의 상승기류가 있는 곳 또는 앞면(facing side) 상의 기압 증감률 보다는 작다.

에어포일(520)과 시스템이 탑재되는 표면 사이의 각(532)은, 시스템상에 원하는 기압을 제공할 수 있도록 조절될 수 있고, 이로 인해 강한 바람 환경에서 시스템 손상을 피할 수 있다. 이 각은 컬럼(420)과 탑재 표면 사이의 에어포일(520)의 전장(span)을 늘리거나 줄이는 것에 의해 조절될 수 있다.

옆으로 또는 길이 방향에 대해 가로지르는 방향으로 어레이에 접촉되는 바람에 있어서는, 도 62의 입면도에 나타난 바와 같이 바람은 어레이에 매우 적은 영향을 미친다. 이는 어레이의 프로파일(profile)이 기류에 대해 작은 간섭 구조로 축소되었기 때문이다. 케이블과 컬럼의 나란한 배열뿐만 아니라 각 줄의 포드(pod)들이 서로 나란히 있는 대칭적인 본성은, 최소한의 바람 간섭에 대한 이 최소한의 공기역학 프로파일을 제공한다. 에어포일(520)을 부가하는 것에 의하여, 어레이는 강한 바람 환경을 더 잘 견딜 수 있고, 바람 속도가 증가함에 의해 안정성은 실질적으로 증가한다.

도 63은 도 14의 실시예예의 변형을 도시한다. 도 63에서, 포드(214)들 사이의 갭 또는 공간(222)은 유연한 밀봉 브래킷(fexible sealing bracket)(535)으로 채워져 있고, 이는 도 64에 상세하게 도시되어 있다. 이는 어레이가 보호 주차 구조물로 사용되는 경우와 같이, 포드(214) 사이의 갭을 통과하려는 물에게는 바람직하지 않고, 유연한 밀봉 브래킷(535)은 갭(222)을 채우고 인접한 태양 전지판의 마주보는 단면을 연결한다. 브래킷(535)은 망(web)(545)에 의해 상호 연결되는 한 쌍의 플랜지(541)를 갖는 I-빔으로 나타난다. 태양 전지판(216)의 단면은, 망(545)의 각 면 상의 상부 및 하부 플랜지(541) 사이에 마찰에 의하여 맞물린다. 브래킷(535)은 합성 고무와 같이 유연하고 탄성중합체인 물질로부터 만들어질 수 있다. 브래킷(535)이 유연하기 때문에, 패널의 비틀림을 유발할 수 있는 케이블의 움직임을 약화시키거나 흡수시키기 위하여, 마주보는 태양 전지판(216) 사이에서조금의 이동 및 움직임은 허락된다.

본 발명의 바람직한 실시예들은 특정 설치 요구에 가장 적합하게 되기 위해, 어떤 포드/리시버 구성을 포함할 수 있다. 몇몇 설치에서는 직선형의 스트럿(strut)이 아니라 곡선형의 스트럿(strut)이 설치되는 것이 바람직할 수 있고, 또는 그 반대가 바람직할 수 있다. 특정 포드/리시버 구성은, 이것의 구조적 강도 및 선택된 수의 태양 전지판을 탑재할 수 있는 능력에 기초하여 선택될 수 있다. 어떠한 포드/리시버 구성에서 사용되는 스트럿/빔(struts/beams)의 갯 수는 요구되는 물질을 최소화하면서도 특정 설치에서의 강성률과 강도 요구를 만족시킬 수 있도록 선택될 수 있다.

이에 더하여, 각각의 포드에 탑재되는 태양 전지판의 수는 특정 설치에 대하여 구성되는 것이 적절하다. 따라서, 포드는 바람직한 실시예에 도시되어 있는 것과 비교하여 더 많거나 또는 더 적은 태양 전지판을 포함할 수 있다.

유연한 전기 케이블(82a, 82b)은 본 발명의 각각의 실시 형태에 부가되어, 생성된 전력을 모으기 위해 각각의 태양 전지판 어레이가 변전소에 연결되도록 할 수 있다. 또한 언급된 바와 같이, 태양 전지판 어레이는 배터리 또는 연료 전지와 같은 저장된 전력의 소스에 전기적으로 연결될 수 있다. 태양 전지판으로부터 전력 저장 장소 또는 변전소로 가장 효율적으로 전력을 전달하기 위해서, 전기 케이블이 다르게 배치될 수도 있다.

또한 본 발명은 태양 전지판이 포드의 모듈식 특성에 의해 지지되는 독특한 방법이기 때문에, 설치를 위해 구성될 수 있는 어레이의 형상과 사이즈의 조합은 거의 제한이 없다. 케이블과 컬럼은 매우 다른 사이즈와 형상의 어레이에 필요한 지지를 제공하기 위해서 배열될 수 있을 뿐만 아니라, 지면에 탑재되거나 또는 높은 곳에 탑제되는 어레이에 필요한 지지를 제공하기 위해서 배열될 수도 있다.

당업자라면 본 명세서에서 설명되고 고려된 특정 실시예를 제외한 다양한 형상으로 본원 발명이 실시될 수 있음을 알 수 있다. 따라서, 실시에의 형상과 상세부분에서 벗어난 사항이라 하더라도 이는 청구 범위에 기재된 본원발명의 범위를 벗어나는 것은 아니다.

도 65는 태양 전지판을 지지하는 하나 이상의 케이블을 선택적으로 팽팽하게 할 수 있는 기능이 제공된 본원발명의 다른 실시예를 도시하고 있다. 본 실시예에서는 복수의 태양 전지판(504)을 포함하는 태양 전지판 어레이(500)가 각각 포드/리시버(502)에 탑재된다. 수직 컬럼(560)은 스팬(span)의 양 끝단에 배치되어, 상부 메인 케이블(508)과 하부 메인 케이블(510)이 컬럼(560) 사이에서 연장된다. 연속적인 상호 연결 케이블(514)은 상부, 하부 케이블 사이를 가로지른다. 앵커 라인/케이블(512)은 컬럼(560)의 상부 단부에 연결되고, 컬럼에 인접한 지면으로 연장된다.

상호 연결 케이블(514)은 적절한 강성률을 제공하고 돌출부 포드(502)를 지지하기 위하여 선택적으로 팽팽해질 수 있다. 도 65의 A는 도 66에 확대되어 상세히 도시되어 있고, 이는 선택적으로 케이블(514)을 팽팽하게 하는 인장 디바이스/메커니즘(tensioning device/mechanism)(516)을 도시한다. 케이블(514)과 상부 케이블(508) 및 하부 케이블(510) 사이의 각각의 교차 지점은 인장 디바이스(516)를 각각 포함할 수 있다. 각각의 교차 지점이 인장 디바이스(516)을 포함하는 경우에는, 단지 케이블의 묶여있지 않은 단부를 고정하고 조작하는 것에 의해 케이블의 길이 전반에 걸쳐서 케이블(514)을 편리하게 팽팽하게 할 수 있다.

도 66에 의하면, 인장 디바이스(516)는 본 발명의 하나의 바람직한 실시예에 연결된 것으로 도시되어 있다. 하부 케이블(510)은 탑재 지지부처럼 동작하여, 선택적으로 케이블(514)를 팽팽하게 한다. 인장 디아비스(516)는 플레이트 형상의 베이스(518), 및 베이스(518)를 하부 케이블(510)에 고정시키는 복수의 케이블 클램프(cable clamp)(521)에 의해 특징지어진다. 대안으로, 다른 베이스 플레이트(518)(도 66에 도시되어 있지 않음)는 인장 디바이스(516)의 다른 구성요소가 베이스 플레이트들 사이에 위치될 수 있도록 사용될 수 있고, 베이스 플레이트는 케이블 클램프(521) 대신에 스레드 볼트(threaded blot)를 사용하여 케이블(510)에 고정될 수 있다.

축(hub)(523)은 베이스(518)의 상부 단부에 회전가능하게 고정되고, 이 축은 케이블을 받는 롤러(524)를 탑재한다. 도 67에는, 인장 디바이스의 부가적인 상세가 도시되어 있다. 케이블(514)이 바람직은 강도의 장력(tension)으로 배치된 후에, 잠금 부재(526)는 케이블(514)을 롤러(524)에 대해 맞물리게하여 고정시킨다. 잠금 부재(526)는 상호연결 조절 로드(interconnecting adjusting rod)(528)를 사용하여 쌍으로 제공되고, 이 상호연결 조절 로드는 케이블(514)에 대한 최적의 맞물림을 위한 바람직한 거리만큼 잠금 부재(526)들 사이에 공간을 둔다. 잠금 핀/볼트(519)는 케이블(514)에 대해 배치된 잠금 부재(526)를 잠근다. 잠금 핀(519)은 베이스(518)의 스레드 개구(threaded opening)(도시되지 않음)를 통과하여 보내지거나 베이스(518)에 부착되어서, 잠금 핀의 단부가 잠금 부재(526)를 고정시킬 수 있다. 도 67에 도시된 바와 같이, 채널(530)은 롤러(524) 안에 형성되어 케이블(514)를 받는다. 도 67은 또한 베이스 플레이트(518)의 인접한 한 쌍을 도시하고, 이 베이스 플레이트의 인접한 한쌍은 하부 케이블(510)을 받기 위해 그것을 통해서 형성되어 있는 상호 보완적인 구멍을 포함한다. 베이스 플레이트(518)는 케이블 클램프/볼트(521)에 의해 케이블(510)를 지지하기 위해 서로 고정된다.

도 66 및 67에 도시된 인장 디바이스(tensioning device)는 본 발명의 시스템 내의 어느 케이블을 선택적으로 팽팽하게 하는데 사용된다. 이 케이블 인장 능력은, 다른 인장 디바이스는 케이블이 다른 인장 디바이스에서 잠금될 수 있도록 단지 케이블을 디바이스를 통과하여 움직이도록 하는 롤러를 포함하고 있고 오직 선택된 인장 디바이스만이 팽팽해져야하는 케이블을 잠금하기 위해 잠금 특징을 가지고 있는 것으로 수정될 수 있다.

도 68 내지 71은 본 발명의 다른 실시예를 도시한다. 포드(502)의 두 개의 스팬은 컬럼(560)의 바깥 줄들 및 컬럼(560)의 하나의 안쪽 줄 사이에 걸린다. 쇠사슬 모양의 케이블(catenary cable)(542)은 또한 그들에 대응하는 쇠사슬 모양의 상호접속 케이블(544)과 함께 도시되어 있다. 본 실시예에서, 태양 전지판 어레이(500)는, 전력을 생성하기 위해 제공되는 보충적인 수단으로서, 컬럼(560)에 선택적으로 탑재되는 수직축 풍차(540)의 형태로 제공된다. 본 발명의 수직축 풍차는 수직으로 연장되는 축에 대해 회전하는 전력 생산 풍차를 포함한다. 도 68에 도시된 수직축 풍차의 유형들은 공간 절약, 전력 생산의 효율성, 물질의 최소화 면에 있어서 다수의 장점을 가지고 있다. 수직 축 풍차의 일례는 Ropatec^TM 풍차를 포함한다. 도시된 바와 같이, 포드(502)를 지지하는 동일한 컬럼(560)은 또한 중앙 지지부로 사용될 수 있다. 이 중앙 지지부는 풍차 내에서 정지되어 있고, 풍차의 날(blade) 또는 핀(fin)을 회전시킨다. 도 69 및 71에 도시된 바와 같이, 수직축 풍차(540)는 컬럼(560)에 대해 원형의 케이지(561) 내에 구성되어 있는 날(blade) 또는 날개(vane)를 포함한다. 케이지(561)는 케이지의 날에 부딪치는 바람에 의해 힘을 받아 컬럼(560)에 대해 회전한다. 따라서, 수직축 풍차(540)는 길이면으로 연장되어 있는 컬럼(560)을 포함하여, 케이지(561)을 주변의 중앙 시시부를 제공한다. 도 69는 어레이 상의 기류를 수정하는데 사용되는 에어포일(534)을 도시한다. 도 62와 관련해서 설명한 바와 같이, 다양한 기압 증감률은 에어포일을 포함하느냐 포함하지 않는가와 관련하여 결정된다. 또한, 에어포일이 사용되던지 사용되지 않던지, 컬럼(560)의 위치에서 높은 기압을 갖도록 어레이의 위와 주변에서 공기가 움직이는 경향이 있다. 따라서, 수직축 풍차를 약 컬럼의 위치에 대해 탑재하는 것은 기류의 속도를 증가시키고, 이는 풍차를 운영하는데 사용되는 풍력 에너지를 증가시킨다. 수직축 풍차의 주변에서 최적의 기압 증감률 환경을 생성하는 측면에서의 본 발명의 고유한 특성은 시스템의 전체적인 전력 생산성을 크게 향상시킬 수 있다. 도 70은 도 68의 실시예의 평면도로서, 수직축 풍차의 위치를 도시하고 있다. 도 71은 어떻게 수직축 풍차(540)가 컬럼(560)의 부분으로서 형성되는지 도시하고 있다. 여기서 수직축 풍차는 태양 전지판의 높이(level)를 넘어서 연장되어, 태양 전지판의 바람직한 배치 및 태양 전지판의 공간이 방해받지 않도록 한다.

도 72는 본 발명의 바람직한 다른 실시예로서, 압축 트러스 구조물이 그 위에 가로놓이는 볼록하게 배열된 포드(pod; 502)를 지지하기 위해 사용되는 예를 도시하고 있다. 보다 구체적으로는, 도 72는 상부 메인 지지 부재(552)와 이 상부 지지부재(552)에 탑재된 복수의 포드/리시버(502)를 도시하고 있다. 상부 지지 부재(552)는 상부 지지 부재가 태양 전지판 어레이의 아래에 위치한 하부 구조물(미도시)을 위한 지붕 또는 지붕 구조물로서 기능할 수 있는 튜브와 같은 견고한 부재이거나, 또는 케이블일 수 있다. 또한, 하부 메인 지지 케이블(554)이 상부 지지부재/케이블(552)과 하부 지지 케이블(554)을 상호 연결하기 위한 복수의 연결 압축 부재(554)와 함께 제공될 수 있다. 연결 압축 부재(556)는 일반적인 파이프, 구조용 튜브(structural tube), 기타 다른 강성 구조체일 수 있다. 태양 전지판(504)이 포드(502) 상에 볼록하게 탑재되므로, 상부 및 하부 케이블과 연결 압축 부재의 조합으로 형성된 상기 트러스에 대해 압축력을 발생한다. 도 72는 또한 컬럼(560)에 가장 가까이 탑재되는 포드들이 반전(reverse)되거나 오목하게 탑재되는 독특한 구조를 제공한다. 이러한 반전 탑재에서는 하부 케이블(554)이 도시된 바와 같이 상향 아크로 연속되기 때문에 반전 또는 오목하게 탑재되는 포드(565)가 상부 케이블/지지체(552) 위로 연장되는 하부 케이블(554) 상에 탑재된다. 케이블/지지체((552 및 554)가 교차하는 지점은 변곡점 또는 교차점(558)으로서 도시되어 있다. 케이블(552 및 554)은 피봇 연결에 의해 이러한 변곡점(558)에서 서로 고정될 수 있다.

도 73은 도 72에 도시된 실시에의 변형예로서, 두 개의 스팬(span)이 컬럼(560)에 위치하는 수직축 풍차(540)과 함께 제공되는 예를 도시하고 있다. 도 73의 예는 태양 전지판(540)의 어레이가 지붕(556)이 있는 빌딩과 같은 구조물이나 지붕(566)에 형성된 하나 이상의 공간(568)이나 스카이라인을 덮도록 사용된 모습을 도시하고 있다. 또한, 도 73에서, 상부 메인 지지체는 케이블(570)로 도시되어 있고, 여기서 압축 트러스는 상부 및 하부 케이블(570 및 554)의 쌍과, 연결 수직 압축 부재(556)에 의해 형성된다. 도 73의 예는 또한, 반전 탑재되는 말단부의 포드(565)가 컬럼에 인접하여 배치되도록 상부 및 하부 케이블이 교차 배열된 형태이다. 도 73의 예는 빌딩 구조물 내부에 구현하기에 매우 적합하다. 컬럼(560)은 빌딩의 수직 컬럼이거나 빌딩의 하중 지지벽일 수 있다. 앞서 언급한 바와 같이, 수직축 풍차(540)는 보충 전력을 제공하고, 풍차와 태양 전지판을 조합하면 하부에 놓인 빌딩의 대부분의 작동 요건 적합한 전력을 제공할 수 있다.

요소(566)는 오픈 되어 있는 공간이 있는 지붕을 나타낼 수도 있고, 아니면 태양 전지판 어레이 밑에 대피 공간을 설치할 수 있도록 플라스틱과 같은 불투성 막이나 천으로 된 투과성 막 등의 다른 종류의 보호 덮개를 나타낼 수도 있다. 예를 들어, 태양 전지판 어레이가 (농)작물을 덮도록 하려면, 요소(566)는 선택된 특정 작물에 가장 적합한 태양광의 바람직한 투과량을 허용하는 특정 밀도/공극률을 갖는 덮개를 나타낼 수 있다. 상기 덮개는 작물을 우박으로부터 보호하는 데에 이용될 수 있고, 이에 따라 상기 덮개는 가능한 우박으로 인한 손상을 견딜 수 있는 강도 규격에 맞게 구성될 수 있다.

도 74는 도 73의 사시도로서, 좀더 명확한 설명을 위해 풍차(540)와 지붕(566)은 도면에서 삭제되었다. 도시된 바와 같이, 반전 탑재되어 있는 포드(565)는 태양 전지판 어레이의 중심부 및 양 단부 영역에 돌출부(hump; 547)를 형성하고 있다. 이러한 포드(565)의 반전 탑재는 외측 포드들의 내측으로 위치하는 포드(502)의 볼록한 형태에 의해 단부에 탑재된 포드들에 뜻하지 않게 그늘이 생기는 것을 방지하는 데에 유용하다.

도 75를 참조하여, 압축 트러스, 및 포드(502)가 상기 압축 트러스에 모두 탑재되는 방식에 대한 또 다른 실시예를 기술한다. 도 75의 예에서는 포드(502)가 모두 하부 메인 케이블(554)에 탑재된다. 본 실시예는 빌딩이 부재(582)로 형성되는 지붕을 갖고, 컬럼(560)이 빌딩 구조물의 수직 컬럼 지지체 및/또는 빌딩의 하중 지지벽일 수 있는 빌딩 구조물 위에 적용될 수도 있다. 지붕/부재(582)는 빌딩으로부터 외측으로 연장되어 최외측 또는 외곽의 수직 지지체(560)를 넘어서 연장될 수 있다. 지붕 연장부 또는 오버행부(584)는 케이블(586) 또는 인장 로드(extensioning rod)를 고정하기 위해 태양 전지판 어레이에 대해 필요한 횡방향 고정부(lateral anchoring)을 얻기 위해 사용될 수 있다. 따라서, 오버행부(584)로 인해 지면까지 연장되는 앵커 라인으로 컬럼들을 고정할 필요가 없게 된다. 또한, 도 75의 예에서는, 최외곽에 있는 포드(502)의 아래에 놓여 있는 수직 연결 부재(557)가 압축된 상태이고, 반면 부재(556)는 인장된 상태이다. 따라서, 본 실시예에서는, 부재(556)가 강성 부재 대신에 케이블일 수 있고, 부재(557)는 강성 부재일 수 있다.

도 76을 참조하여, 또 다른 실시예가 제공되는데, 여기서는 압축 트러스가 태양 전지판 어레이를 지지하는 데에 사용된다. 본 실시예에서 상부 부재(552)는 구조물의 지붕일 수도 있고, 아니면 압축 트러스의 상부 메인 지지체를 형성하는 상부 코드(upper chord)일 수 있으며, 포드(502)는 지붕 위에 탑재된다. 특히, 포드(502)는 수평으로 연장된 강성 지지 부재(590) 위에 탑재될 수 있고, 상기 지지 부재(590)는 상부 부재(552)의 정점 또는 상부 리지(ridge; 592)에 안착될 수 있다.

도 77을 참조하여, 또 다른 실시예가 제공되는데, 여기서 포드(502)는 상부 지지체(552) 위에 탑재되며, 여기서 상부 지지체는 구조물의 지붕일 수도 있고 아니면 별도의 지지물일 수도 있다. 본 실시예에서는, 포드(502)가 지붕 외형을 따라 도시된 바와 같이 웨지(wedge) 형태의 구조를 만들 수 있다.

도 78을 참조하여 압축 트러스에 대한 또 다른 예가 제공되는데, 여기서는 포드(502)가 상부 메인 케이블(570)에 탑재되고, 태양 전지판 어레이를 구비한 트러스가 구조물의 지붕(566) 위로 배치된다.

도 79는 도 78의 실시예의 더블 스팬(double span)을 도시하고 있는데, 여기서 상부 메인 케이블(570)이 각각의 포드/리시버(502)를 직접 수용한다. 도 80은 도 79의 정면도이다.

도 81에 따른 본 발명의 또 다른 실시예에서 태양 전지판은 복합적인 곡률 또는 불규칙한 형태를 갖도록 배열된다. 경우에 따라 태양 전지판이 불규칙한 형상을 갖는 구조물이나 물체를 덮도록 하거나, 또는 태양 전지판 어레이가 불규칙한 형상을 갖는 하부 구조물을 피할 수 있도록 할 필요가 있다. 특정 지점에서 태양 전지판을 단순히 제거하는 대신에, 본 발명은 태양 전지판이 복합적인 형태로 되어 있는 태양 전지판 어레이를 형성하면서 연속적으로 연장되게 할 수 있다. 도 81에 도시된 바와 같이, 포드(502) 내에서 인접하여 배치된 각 패널(504)은 다양한 각도로 연장되어 복합적인 형태의 포드를 제공할 수 있다. 또한, 도시된 바와 같이, 여러 그룹의 패널(504)은 서로 평행하지 않은 케이블(570)의 연장 방향에 기초하여 여러 각도로 연장된다.

이러한 포드(502)의 회전된 또는 불규칙적인 배열은 도 83 및 84와 관련하여 다루게 될 케이블 및 포드 부재 사이에서의 각도 조절이 가능한 연결에 의해 실현될 수 있다.

도 82는 도 81의 실시예를 도시하고 있는데, 여기서는 패널(504)이 제거되어 포드(502)의 부품들이 노출되어 있다. 도 82에서의 포드의 구조는 도 50에 따른 실시예에 도시된 것과 유사하고, 도 82에서 사용한 것과 동일한 도면부호가 도 50에 도시된 동일한 부분을 나타내기 위해 사용되었다. 도 50과 도 82 사이의 차이는 도 82에서의 지지체(474)는 케이블(570) 사이에 연속되게 연장되어 있는 것으로 도시되어 있지 않고, 다소 분리되어 개별적으로 지지체(472)에 탑재되어 있는 것으로 도시되어 있다는 점이다. 지지체(472)의 개별 탑재는 인접한 그룹의 패널(504)이 원하는 불규칙한 형태에 따라 서로 분리되는 것을 가능하게 한다.

도 83은 볼과 소켓이 조합된 형태로 되어 있는 각도 조절이 가능한 연결부를 활용하고 있는 빔(470)과 케이블(570) 사이의 연결부의 상세를 도시하고 있는 부분 확대 정면도이다. 구체적으로 보면, 본 도면은 연결부를 지지하기 위해 사용된 클램핑 블록(687)을 도시하고 있다. 볼트(688)는 블록(687)을 케이블(570)에 고정한다. 소켓(689)은 블록(687)과 일체형으로 형성되어 있고, 빔(470)으로부터 연장된 볼 연장부(684)를 수용한다. 회전 제어 핀(686)이 케이블(570)에 대한 빔(470)의 회전 능력을 제한하거나 한정하기 위해 사용된다. 따라서, 도시된 바와 같이, 빔(470)이 케이블(570)에 고정되어 있어도 원하는 각도 방향을 지향하도록 복합적인 형태를 갖는 포드를 제공할 수 있다. 또한, 핀(686)이 제거되어 빔(470)이 볼 조이트 연결부의 기하학적 한계 내에서 자유롭게 회전하도록 하는 것도 생각할 수 있다.

도 84는 빔(470)과 케이블(570) 사이의 연결부의 상세를 도시하고 있는 또 다른 부분 확대 정면도로서, 여기서는 케이블에 대한 빔의 원하는 방향으로의 지향을 또 다른 종류의 각도 조절이 가능한 연결부, 즉 블록(687) 및 빔(470) 사이에 쐐기(shim; 690)가 삽입되어 있는 형태의 연결부를 통해 실현할 수 있다. 쐐기(690)는 상기 빔을 마주하는 블록(687)의 노출된 면과 상기 빔 플렌지의 대향 면 사이에 간단히 볼트 고정된다. 쐐기(690)는 케이블에 대한 빔의 원하는 방향을 제공하기 위해서 서로 포개진 복수의 쐐기 요소일 수도 있고, 아니면 단일 피스일 수도 있다.

도 85는 도 82의 선 85-85를 따라 절취한 정면도로서, 중간 스트럿(472)들이 케이블에 대해 각각의 독립적인 각도 방향으로 배치되어 있는 것을 도시하고 있다. 도 85의 예에서, 스트럿(472)들이 향하는 방향으로 인해 스트럿들이 임의의 축(691)을 중심으로 점진적으로 회전하는 모습을 보인다.

도 86은 도 82의 선 86-86을 따라 절취한 정면도로서, 패널(504)이 포드에 탑재된 모습을 도시하고 있다. 서로 비평면적으로 연장되어 포드 상에 불규칙한 형태의 패널(504) 그룹을 형성하는 케이블(570)에 빔(470)이 연결된다.

도 87은 본 발명의 다른 실시예에 대한 사시도로서, 본 실시예에서는 두 개의 스팬에 포드(502)가 볼록한 형태로 배열되도록 탑재하기 위해 압축 스트럿이 사용된다. 도 88의 정면도를 또한 참조하면, 스팬의 볼록한 배열은 스팬과 스팬 사이에 연장되는 골부 또는 저점 영역(594)을 형성한다. 따라서 본 실시예는 상부 케이블(570)과 하부 케이블(554)이 컬럼 사이에서 서로 교차하지 않고, 그로 인해 도 72에 도시된 포드(565)에서와 같은 포드의 변곡 지점 또는 반전 탑재가 없다는 점에서 도 72-74에 도시된 실시예와 차이가 있다.

도 89는 도 87의 실시예의 다른 사시도로서, 패널이 제거되어 포드가 노출되어 있는 어레이를 보여주고 있다.

도 90은 다양한 지지체와 스트럿을 포함하는 포드의 구조를 상세히 도시하고 있는 포드의 확대 사시도이다. 구체적으로는, 도 90은 케이블(570) 사이로 연장되는 한 쌍의 메인 빔(470)과, 상기 빔을 따라 상기 케이블 사이로 연장되는 평면에 대해 원하는 각도로 패널들이 지향되도록 하는 4 개의 스트럿 어셈블리를 포함하는 포드 구성을 도시하고 있다. 각각의 스트럿 어셈블리는 빔 위로 연장된 기립부(623)와, 빔(470)에 대해 직각으로 연장되어 이와 연결된 크로스 스트럿(622), 및 태양 전지판을 직접 탑재하게 되는 패널 지지 스트럿(624)을 포함한다. 기립부(623)의 상부 단부과 크로스 스트럿(622) 사이의 연결 각도는 도 83에 도시된 바와 같은 교체 가능한 쐐기를 상기 기립부의 상부 단부과 스트럿의 마주하는 면 사이에 고정 설치하는 볼트 연결 방식을 이용함으로써 선택적으로 조절될 수 있다.

도 91은 이중 축 추적 능력을 갖는 포드(502)를 제공하는 태양 전지판 어레이(610)에 관한 본 발명의 다른 바람직한 실시예를 도시하고 있다. 보다 구체적으로는, 포드(502)는 두 개의 서로 구분되는 축 주위로 회전되어 패널이 도 95를 참조하여 보다 구체적으로 설명된 바와 같이 지구의 회전에 따라 태양의 위치를 추적할 수 있다. 회전 축 중 하나는 수직 지지체(618)를 따르고, 다른 회전 축은 수평면을 따라 놓임으로써 포드가 원하는 각도 방향으로 기울어질 수 있다.

도 91의 실시예는 태양 전지판이 최대 전력 생산을 위해 매우 큰 어레이로 배치되고, 어레이 하부에서의 지면의 최소한의 단절로 인해 토지의 이중 사용이 가능한 큰 개방 공간에 특히 적합하다. 포드의 간격은 어레이에 의해 그늘이 적게 발생하도록 하는 전술한 실시예들에 비해 일반적으로 크다. 포드 사이로 통과되는 많은 양의 빛은 여러 작물을 어레이 바로 밑에서 경작할 수 있게 한다. 포드(502)에 대한 전체적인 지지 구조물에는 최소한의 재료만이 필요하므로, 어레이 아래에서의 토양의 단절을 최소화시킨다. 필요한 컬럼(560)은 어레이의 외주를 따라 연장되는 것들뿐이므로, 어레이의 외주에 배치된 컬럼들 사이에 있는 토지가 단절되지 않게 된다.

도 92-94를 참조하면, 외부 컬럼(560)과 앵커 라인(512)이 어레이(610)의 주변을 지지하는 한편, 일련의 현수 트러스(suspended truss)가 어레이의 내부에서 포드(pod)를 지지하는 것이 나타나 있다. 강성의 수평 지지 부재(612)는 외부 컬럼(560)의 상부 단부(upper end)을 서로 연결하고 또한 어레이를 가로와 세로로 가로질러 어레이를 단일의 구조물로 함께 묶는다. 일련의 트러스들은 어레이의 내부에서 연장되어 어레이 내부에 중간 컬럼(intermediate columns)을 제공할 필요가 없도록 한다. 트러스들은 각각 수평 지지부(612), 상부 메인 케이블(upper main cable)(614), 하부 메인 케이블(616), 및 상호 연결하고 대각으로 연장하는 복수의 케이블(620)에 의해 형성된다. 수직 지지부(618)는 포드(502)를 가지며, 도시된 바와 같이, 수직 지지부(618)는 하부 단부(lower end)가 하부 메인 케이블(616)에 고정되어 있는 상태에서 지면의 높이보다 위에 매달려 있다. 상부 메인 케이블(614)은 수직 지지부에 상부 안정성을 제공하고 수평 지지부(612)가 더욱 수직 지지부(618)를 안정시킨다.

도 95는, 이중 추적 기능(dual tracking function)을 가능하게 하는 포드 구조의 상세를 보여주기 위해 솔라 패널이 제거된 확대된 부분 사시도이다. 본 실시예에서의 포드 구조는 각각 수평이고 대각으로 향하는 스트럿(strut)(622, 624)을 포함한다. 이 스트럿 배치는, 예컨대, 도 26에서 나타낸 포드에서 나타난 것과 비슷한다. 수직 지지부(618)에 의해 정의되는 수직축에 대한 포드의 회전은 이웃하는 스트럿(622)에 탑재된 모터(632)에 의해 구동되는 회전 가능한 캡(630)에 의해 형성된 추적 메커니즘에 의해 이루어진다. 모터(632)는 구동 샤프트(도시되지 않음)를 가지며 이 구동 샤프트는 일련의 외부 기어(639)와 접속하고, 이 외부 기어는 회전하는 캡 부재(630)의 상부 주변에 배치되어 이 수직축에 대한 포드의 증분 회전(incremental rotation)을 제공한다. 수평축(A-A)에 대해 포드를 회전시키기 위해, 틸트 메커니즘(634)이 제공되는데 틸트 지지부(636), 유압 리프트(hydraulic lift)(640) 및 핀 연결부(pinned connection)(638)를 가지고 있다. 유압 리프트(640)는 가동 상부 지지부(636)를 승강시키고 이에 의해 포드가 원하는 각도의 방향으로 위치되도록 할 수 있다. 유압 리프트(640)는 다른 모터(도시되지 않음)에 의해 전력이 공급되도록 하여 두 개의 상이한 축에서 독립적인 회전 성능을 가지도록 할 수도 있다.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 이중 축 추적 성능(dual axis tracking capability)을 제공하는 대신에, 축 A-A에 대해 회전 가능한 포드가 도시된 도 96의 실시예에서 도시된 바와 같이 단일 축 추적 성능을 제공할 수 있도록 하는 것도 고려할 수 있다. 도 96에서, 포드는 수평 지지부(650) 상에 장착되고, 수평 지지부는 어레이의 전체에 걸쳐 연장되거나 또는 선택된 위치에서 될 수 있으며 또는 단일 축 추적 성능을 가지도록 하려는 어레이의 전장(span)에 걸쳐 선택된 위치에서 연장될 수 있다. 따라서, 포드(502)를 수직 부재(618)에 장착하는 대신에, 수직 부재(618)를 제거하고 단일 수평 지지부(650)를 제공함으로써 포드 구조는 간소화될 수 있다. 수직 지지부(618)를 제거하는 대신에, 전장을 따라 중간 지점에서 수평으로 연장하는 지지부(650)를 지지하기 위해 수직 지지부(618)을 사용할 수 있다. 모터(654)는 수평으로 연장하는 지지부(650)를 회전시키는 데 사용되고, 수평으로 연장하는 지지부 내에서 일련의 외부에 장착된 기어(652)가 증분 회전 제어를 위해 모터의 구동 샤프트(도시되지 않음)와 연동한다.

어떤 케이블 트러스들은 그들이 가로로 연장하는 포드 빔들에 연결될 때까지 꼬이거나 또는 회전하기 쉬워서 설치하기가 어려울 수 있다. 세우기 어려운 트러스들은 주로 상부 및 하부 메인 케이블과 이 상부 및 하부 메인 케이블을 상호 연결하기 위해 사용되는 스트럿을 가진 것들이다. 구축을 용이하게 하기 위해, 본 발명은, 조립되면 고정된 상태로 트러스를 지지하는 데에 필요한 강성을 제공하는 임시 트러스 어셈블리를 제공한다.

따라서, 도 97-100을 참조하여 본 발명의 이러한 측면에 대해 설명하겠다.

먼저, 도 97을 참고하면, 압축 트러스들(compression trusses)을 포함하는 어레이의 제조에서 구축 단계를 보여주는 입면도가 제공된다. 압력 트러스들은 각각 상부 케이블(570), 하부 케이블(554), 및 상호 연결하는 압축 부재(556)를 포함한다. 압력 트러스는 먼저 지상에서 조립된 후에 도시된 바와 같이 수직 방향으로 세워질 수 있다. 복수의 압축 트러스들이 조립되면, 그들은 서로 이격되어 각각 포드를 수용할 수도 있다. 압축 트러스들이 수직으로 배치되면, 복수의 무게추(602)가 행거(hanger)(600)에 의해 트러스로부터 매달릴 수 있다. 무게추(602)는, 일단 메인 포드 빔의 적어도 일부가 트러스들 사이에서 가로 방향으로 연결되면, 원하는 수직 방향으로 트러스를 안정시키는 데 도움이 된다. 무게추(602)는 또한 압축 트러스들이 압축 응력을 받도록 하여 트러스들이 원하는 방향으로 연장하여 트러스나 포드의 큰 추가 시프트나 조정없이 용이하게 포드를 수용하도록 한다. 일단 포드가 평행하게 이격된 트러스들 사이에 장착되면, 무게추(602)는 선택적으로 제거될 수 있다. 따라서, 무게추(602)를 이용하면 트러스들의 스프트나 오정렬과 같은 바람직하지 않은 일을 감소시킬 수 있는데, 그렇지 않으면 포드의 장착이 더욱 어렵게 된다.

도 98은 트러스의 다른 예 그리고 구축 중에 트러스를 안정화시키기 위해 무게추(602)가 매달리는 방식의 다른 예를 보여준다. 도 98에서, 무게추(602)는 천장을 따라 매달려서 상부 및 하부 메인 케이블 모두가 압축 응력을 받아서 포드에 대한 최종 위치 정렬을 위해 올바르게 트러스를 정렬하도록 한다.

도 99를 참고하면, 각각의 트러스 부재를 원하는 위치로 배치하기 위해 복수의 임지 지지부를 사용하는 것을 포함하여 트러스들을 구축할 수 있다. 하나 이상의 임시 지지부는 트러스 어셈블리를 완성하기 위해 남을 수 있고, 여기서 임시 지지부는 압축 부재이다. 임시 지지부는 상호 연결하는 압축 부재(556)와 같은 기능을 수행하는 상호 연결하는 튜브 또는 포스트(700)를 포함한다. 따라서, 튜브/포스트(700)는 또한 압축 부재(556)로서 트러스 구조물의 최종 단계에서 남을 수도 있고, 또는 튜브(700)는 상호 연결하는 케이블로 대체될 수 있다. 튜브(700)는 도 99a에서 상세히 나타난 것과 같이 핀 연결부에 의해 상부 및 하부 케이블(570, 554)에 고정된다. 도 99a의 확대도에서 나타난 바와 같이, 튜브(700)의 각 단부는 주 연결 브래킷(primary connecting bracket)(702) 안에 고정된다. 핀(704)은 주 연결 브래킷(702)을 케이블 클램핑 메커니즘(706)에 연결한다. 케이블 클램핑 메커니즘(706)은 도시된 바와 같이 2개의 부분으로 이루어지고 볼트(708)에 의해 이웃하는 케이블(570)에 고정된다. 튜브(700)는 핀(704)에 대해 회전할 수 있도록 할 수도 있고, 또는 보다 단단한 트러스 구조물을 바란다면 상부 및 하부 케이블에 대해 튜브(700)가 회전하지 못하도록 핀(704) 대신에 강성 소자를 사용할 수도 있다. 복수의 튜브(700)가 트러스를 따라 배치되어 트러스에 필요한 임시 강성을 제공할 수 있고, 튜브(700) 조정 가능한 로드(rod)(710)에 의해 서로 연결될 수 있다. 로드(710)의 단부는 부 브래킷(secondary bracket)(712)에 의해 튜브(700)에 연결되고, 부 브래킷은 또한 핀 구조를 포함하여 로드(710)의 단부가 핀(714)에 대해 회전할 수 있도록 할 수도 있다. 로드(710)의 길이는 로드의 턴버클 스레드 구조(turnbuckle threaded arrangement)에 의해 조정될 수 있고, 여기서 스레드 부재(711)는 로드(710)의 각 단부에 형성된 스레드 개구 내에 수용된다.

도 100은 지지 케이블의 양측에서 주 브래킷이 연장하는 트러스의 임시 또는 영구 지지 구조의 다른 특징에 대한 입면도이다. 보다 상세하게, 도 100은 한쌍의 튜브(700)를 수용할 수 있는 서로 반대 방향을 향하는 리시버 단부들(receiver ends)(722)을 가진 주 브래킷(720)을 보여준다. 주 브래킷(720)은 두 개의 부분으로 이루어질 수 있는데, 반부들(halves)이 결합하여 튜브(700)를 고정한다. 일련의 볼트들(724)이 도시된 바와 같이 반부들을 서로 연결한다. 튜브(700)에 대한 이러한 구조는 트러스를 임시로 또는 영구히 지지하여 트러스가 도 92 및 93에 도시된 수직 지지부(618)와 같이, 오버헤드 수직 지지 설계를 지원할 수 있다.

도 101-104는 본 발명의 다른 실시예를 제공한다. 도 101은 본 실시예에서의 전체적인 지지 구조가 도 91-94의 실시예에서 보여지는 것과 같다는 것을 보여주는 사시도이다. 보다 구체적으로, 본 실시예에서 솔라 패널 어레이를 위한 지지 구조는, 어레이의 주변을 둘러싸고 배치된 컬럼(560), 수평으로 연장하는 지지 부재(612), 상부 케이블(614), 하부 케이블(616), 및 상호 연결 케이블(620)을 포함한다. 본 실시예의 차별점은, 도 95에 도시된 바와 같이,포드(502)가 이중 축 추적 성능을 가지도록 탑재된 것이 아니라 단일 축 추적 성능을 가지도록 탑재되어 있다는 것이다. 보다 구체적으로는, 수직 지지부(618)가, 도 95에 도시된 수평 지지부(650)와 같이, 포드(502)가 탑재되는 수평 부재를 위한 내부 지지를 제공하는 것이 나타나 있다. 도 102-104는 포드(502)의 선형 배치와 이전 실시예와 비교하여 포드의 상대적으로 더 큰 이격을 보여준다. 따라서, 이 실시예는 또한 도 91-94에 대한 기술에서와 같이 이중 랜드의 이용(dual land use)에 좋다.

도 105-108은, 포드의 단일 추적을 구현한 본 발명의 다른 실시예를 보여준다. 도 105-107은 포드(502)가 이전의 다른 많은 실시예와 비교하여 더 큰 간격으로 다시 탑재되는 것을 보여준다. 도 108의 확대된 사시도는, 본 발명의 단일 추적 특징을 구현하기 위해 사용될 수 있는 구체적인 포드 구조물의 다른 예를 제공한다. 솔라 패널은 포드 구조물을 보여주기 위해 제거되었다. 본 예에서의 포드는, 이웃하는 케이블(570) 사이에 연장하는 메인 빔(672)을 포함하고, 강화 지지부(stiffening supports)(674)가 메인 빔(672) 사이에서 이격되어 구비된다. 추가의 비틀림 저항은 크로싱 케이블(577)에 의해 제공된다. 라이저(riser)(678)는, 그 하부 단부가 지지부(774)의 어느 하나에 연결되고 케이블(570) 위로 연장한다. 케이블(680)은 라이저(678)의 수직 연장을 지지하기 위해 사용된다. 스트럿(622, 624)은 솔라 패널의 직접 탑재를 위해 제공된다. 대각 스트럿(676)은 스트럿(622, 624)을 지지한다. 단일 축 추적은, 도시된 바와 같이 스트럿(676)에 인접하게 장착된 모터(679)에 의해 대각 스트럿(676)의 회전에 의해 달성된다.

도 109-111은 압축 트러스에 의해 지지되는 어레이 형태로 포드(502)가 수평 회전 축을 따르는 단일 축 추적을 위해 배치된 본 발명의 다른 실시예를 보여준다. 도 109 및 110에 도시된 바와 같이, 포드는 그들이 상부 지지부/케이블(570)와 같은 높이에서 장착되도록 배치된다. 포드는 수평축에 대해 회전할 수 있도록 되어 있고, 따라서 도 96에 도시된 포드 구조물이 본 실시예에서 채용될 수 있고, 여기서 포드는 하나 이상의 수평하게 연장하는 부재(650)에 대해 회전할 수 있다.

도 112 및 113은, 단일 추적 기능이 실현될 수 있는, 도 109-111에서 도시된 실시예와 유사한 다른 실시예를 제공한다. 도 112 및 113의 실시예에서의 차별점은, 포드(502)가 전체 솔라 패널 어레이에 걸쳐 동일한 높이에서 탑재되고 포드가 압축 트러스의 모양을 따르지 않는다는 것이다. 이러한 포드의 균일한 높이는 상부 케이블과 하부 케이블 넘어로 압축 부재(556)를 연장하는 것에 의해 달성된다. 이러한 구성은 도 113에 가장 잘 나타나 있는데, 여기서 압축 부재(556)는 상부 케이블(570)의 레벨 위에서 또는 그 레벨에서 가변하는 높이로 연장되어 포드(502)가 선형으로 배치되도록 한다. 도 100의 구조가 채용될 수 있는데, 여기서 케이블(570) 위로 연장하는 튜브(700)의 길이를 선택적으로 조정하여 포드(502)의 선형 배치를 구현할 수 있다. 도 112 및 113에서의 포드를 위한 이러한 특정 구조는, 포드의 볼록하게 탑재된 배치에 의해 의도하지 않게 그늘이 발생할 수 있는 것을 방지한다. 도 100의 구조 또한 본 실시예에서 단일 축 추적을 제공하기 위해 채용될 수 있다.

도 114 및 115는, 선형으로 그리고 수평으로 연장하는 그룹/열로 배치된 포드에 대해 단일 축 추적 성능을 가지는 솔라 패널 어레이를 포함하는 본 발명의 다른 실시예를 보여준다. 도 115를 참조하면, 본 실시예에서의 차별점은, 포드가 상부 케이블(570)과 하부 케이블(554)의 사이의 높이에 탑재된다는 것이다. 따라서, 포드들은 상부 및 하부 케이블 사이를 연장하는 수평선을 실질적으로 이등분하는 높이에 있다. 이러한 포드의 배치는 센 바람이 염려되는 곳에서 유리하다. 포드를 지면 가까이 낮게 배치함으로써 전체 구조물에 대한 바람의 부하를 감소시킬 수 있다. 도 100의 구조가 본 실시예에서 단일 축 추적 성능을 제공하기 위해 채용될 수 있다.

도 116은, 볼록 또는 오목하게 배치된 포드의 전체 배치에 의해 의도하지 않게 발생될 수 있는 그늘을 고려하여 선택된 포드가 반대로 기울어지도록 회전하도록 허용하는 단일 추적 특징을 가진 다른 실시예를 보여준다. 도 116에서 도시된 바와 같이, 모든 포드(502)는 오른 쪽을 향하고 있지만 포드(802)는 왼쪽을 향하고 있다.

도 117은, 튜브 형상의 PV 소자를 구비하는 본 발명의 실시예의 부분 사시도이다. 전술한 바와 같이, 튜브 형상의 PV 소자를 사용하면 여러 이점이 있다. 그러한 PV 소자는, 이상적으로는, 본 발명의 케이블 지지 시스템과 함께 사용되기에 적합하다. 튜브 형상의 PV 소자(804)는 본 발명에서 도시된 어떠한 포드 구조물에 의해서도 지지될 수 있다. 태양광의 원하는 양이 어레이를 통과하도록 PV 소자의 선형 간격을 선택할 수 있다. 다르게는, 반사막(reflecting memebrane)이 채용되어 반사된 광이 발전을 보충하는 데 사용되도록 할 수 있다. 도 47에 도시된 커버링/멤브레인(covering/membrane)(440)과 같은 막이 PV 소자 상에 광을 반사시킬 목적으로 사용될 수 있다. 막은 반사 조성물로 코팅될 수도 있고, 또는 막이 반사 재료로 구성될 수도 있다. 도 117이 튜브 형상의 PV 소자(804)를 포함하는 실시예의 일례를 보여주고 있지만, 본 발명의 어떠한 실시예도 도 117에서 나타낸 바와 같이 변형되어 솔라 패널(504) 대신 튜브 형상의 PV 소자를 수용하도록 할 수 있음을 이해해야 한다. 덧붙여, 튜브 형상의 PV 소자는, 선택된 포드 및 어레이의 선택된 부분에서 패널과 조합되어 제공될 수 있다.

도 118은 그렇지 않으면 강성의 연결부(connection)가 추적 하드웨어를 손상시킬 수 있는 세찬 강풍 또는 다른 험한 날씨 상황을 보상하기 위해 비스듬한 배치에서 포드(502)가 약간 회전할 수 있는 단일 축 추적 능력을 보여주는 본 발명의 또다른 실시예의 개략 정면도이다. 더욱 구체적으로, 도 118은 트러스의 상부 케이블(570) 및 이 상부 케이블(570) 상에 장착된 한 쌍의 대각 지지 부재(810)를 보여준다. 지지 부재(810)는 수평축을 따라 회전을 제공하는 수평으로 연장되는 회전 부재(813)를 모으고 지지한다. 회전 부재(813)는, 모터(654)의 배치(arrangement)가 도 96에 도시된 수평 부재(650)를 회전시키는 것처럼, 모터(도시되지 않음)에 의해 회전될 수 있다. 포드(502)는 길이를 따라 대략 중간 지점에서 회전 부재(813)에 장착된다. 도 118은 또한 바이어싱 케이블(812) 및 이 케이블(812)의 반대측 단부들에 배치된 스프링/바이어싱(biasing) 요소(814)를 포함하는 바이어싱 어셈블리를 제공한다. 케이블(812)의 반대쪽 단부들은 포드(502)의 대향하는 단부들에 고정된다. 케이블(812)은 포드 트러스에 장착되거나 케이블(570)에 장착된 롤러(816)에 의해 연결된다. 포드(502)와 회전 부재(813)에 장착된 다른 포드는 단일 축 추적 어셈블링에 의해 각도가 조정되고, 추적 어셈블리의 기어링(gearing)은 작은 회전 능력에 대해 일정한 양이 바이어싱 요소(814)에 의해 보상되게 한다. 바이어싱 요소(914)는 포드의 필요한 회전을 편향되게 할 수 있어 그렇지 않으면 풍력이 포드 또는 추적 어셈블리에 과도한 스트레스를 유발할게 될 경우에 추적 어셈블리에 대한 손상을 방지할 수 있다. 추적 어셈블리와 포드 사이의 비편향(unbiased) 연결부 및 지지 부재는 세찬 바람이 부는 상황에서 더 큰 손상을 입는다. 본 발명에서는, 솔라 패널을 운반하는 포드의 단일(single) 및 이중(dual) 추적 능력이 추적 메커니증에 출력 신호를 제공하기 위해 하나 이상의 제어기가 프로그램되어 있는 자동화 시스템에 의해 제어되는 것도 된다는 것이다. 제어기(들)은 태양광을 포착하기 위해 포드를 가장 효율적으로 배향시키는 컴퓨터 프로그램에 기초하여 포드의 배향을 자동으로 자정한다. 따라서, 제어기(들)은 설치된 추적 메커니즘의 회전을 제어하는 모터에 대해 적절한 신호/커맨드를 생성하는 절절한 소프트웨어/펌훼어를 구비한 컴퓨팅 디바이스일 수 있다. 자동화 시스템은 운영자(operator)에게 제어기(들)이 무선 통신 프로토콜에 의해 추적 메커니즘과 통신하는 오프사이트 제어(offsite control)를 제공할 수 있다. 운영자가 추적 메커니즘을 제어하기 위한 각종 사용자 인터페이스 옵션을 제공받는 웹 기반 솔루션이 제공될 수 있다. 사용자 인터페이스는 또한 포드의 위치를 조정하는 것이 바람직한 다른 환경을 고려하여 수동으로 포드를 조정하는 능력을 사용자에게 제공할 수 있다.

이 자동화 시스템과 관련하여, 도 119는 솔라 패널 어레이의 각종 동작 파라미터를 제어하는 데 사용되는 본 발명의 제어 시스템의 바람직한 일 실시예를 나타내기 위해 제공된다. 구체적으로 도 119는 어레이 1(840); 어레이 2(842); 및 어레이 3(844)로 표시된 원격에 배치된 세 개의 개별 솔라 패널 어레이를 나타낸다. 나타낸 바와 같이, 어레이 1(840)은 제어 디바이스(846)을 가지고, 어레이 2(842)는 제어 디바이스(848)를 가지고, 어레이 3(844)은 두 개의 제어 디바이스(852, 854)를 가진다. 제어 디바이스들은 추적 메커니즘을 동작시켜 포드의 위치를 조정하는 데 사용되는 모터들을 포함할 수 있다. 제어 디바이스들은 또한 어레이들을 세척하기 위한 물 스프레이를 생성하는 세정 시스템과 같은, 어레이들의 동작을 증대시키는 주변 시스템일 수도 있다. 어레이 2(842) 및 어레이 3(844)은 또한 어레이들의 동작의 어떤 측면을 모니터링하기 위해 사용될 수 있는 모니터링 디바이스(850, 856)을 가지는 것으로 도시되어 있다. 예를 들면, 모니터링 디바이스(850, 856)는 어레이들의 전기 출력을 모니터링하는 전기 에너지 모니터링 디바이스, 및/또는 운영자가 주위 환경 조건 내의 어레이들을 볼 수 있게 하는 카메라를 포함하는 디바이스일 수 있다.

에러이들의 제어 및 모니터링 디바이스 각각은 인터넷과 같은 통신 링크(858)를 통해 적어도 하나의 제어기(862)와 통신한다. 제어기(862)는 사용자의 스크린 형태의 사용자 인터페이스(860)를 구비한 종래의 컴퓨터(862)로 도시되어 있다. 제어기(862)는, 지구가 회전함에 따라 태양이 하늘 전체의 다른 경로들을 횡단하는 계절의 변화에 기초하여 어레이들의 각 위치(angular position)를 조정하기 위한 제어 파라미터를 설정하는 소프트웨어/펌웨어를 포함할 수 있다. 제어기(862)는 통신 링크(858)를 통해 전송되고 제어 및 모니티터링 디바이스에 의해 수신되는 제어 신호를 생성한다. 어레이 각각은 태양광을 최대로 수광하도록 개별 포드의 배향에 대한 어레이들의 위치설정을 최대화하기 위해 계속하속하여 제어될 수 있다. 또한 핸드헬드(hand-held) 컨트롤러(864)가 제어기(862)와 동일한 방식으로 어레이들을 동작시킬 수 있도록 하는 것도 고려된다.

도 119에 도시된 시스템의 한 가지 분명한 이점은 원격 및 중앙 집중 방식으로 상이한 장소에 배치된 어레이들을 제어하는 능력이다. 개별 제어 파리미터들은 각각 별개의 장소에 있는 어레이마다의 제어기에 의해 생성될 수 있으므로 전기 에너지 추력을 최대화하는 제어 시스템에 큰 유연성을 제공한다.

바람직한 실시예에 대해 전술한 바와 같이, 솔라 패널 어레이는 응력(tension) 트러스, 압축(compression) 트러스, 또는 결합형의 응력/압축 트러스을 그 특징으로 하는 트러스 배치로 지지될 수 있다. 응력 트러스는 상부 케이블과 하부 케이블이 유연성의 케이블 부재로 상호 연결되어 있는 케이블의 배치를 포함한다. 압축 트러스는 일반적으로 적어도 상부 케이블과 하부 케이블 사이에 연장되는 강성의 압축 부재를 가지는 것을 특징으로 할 수 있다. 압축 트러스는 또한 강성이고, 트러스의 요구 형상에 부합하도록 만곡되거나 곧은 상부 부재와 하부 부재에 특징이 있을 수 있다. 트러스는 포드에 장착된 볼록, 오목 또는 볼록과 오목의 조합을 가능하게 하는 형상을 가진다. 상호연결 부재는 수직 또는 대각선 방향으로 배향될 수 있다. 트러스 내의 상호연결 부재는 압력 부재 및/또는 응력 부재를 조합한 것일 수 있다.

가변 트러스 구성 외에, 본 발명은 또한 어레이를 지지하기 위한 컬럼을 채용하는 방식 면에서 다수의 옵션을 제공한다. 컬럼은 행과 열 양쪽 배치로 어레이의 전역에 배치될 수 있다. 일부 실시예와 함께 설명한 바와 같이, 주변 컬럼(perimeter column)들만을 제공하고 경간(span)을 트러스 배치에 의해 내부적으로 지지하여, 내부 컬럼의 필요성을 없애는 것도 고려된다.

솔라 패널 어레이는 또한 지정된 영역을 덮어 불규칙한 형상의 물체들이 있는 영역을 포함하도록 구성될 수도 있으며, 이 솔라 패널 어레이들은 해당 장소의 솔라 패널을 제거하지 않고도 그러한 불규칙한 형상의 물체를 포함하도록 변경될 수 있다. 그러므로 개별 포드는 오프셋 배치(offset arrangement)로 그룹 또는 개별 패널이 장착될 수 있게 하는 독특한 구성을 채택할 수 있다.

본 실시예들은 주요 지지 요소로서 단일 케이블을 주로 보여주지만, 본 발명에서는 또한 요구된 거리를 만드는(span) 다수의 케이블을 사용하여 어레이의 전체 하중 지지력(load bearing capacity)을 증가시키는 것도 가능하다.

어레이의 세로 방향의 구조적 안정은 컬럼들을 상호연결하는 트러스들의 조합에 의해 제공된다. 컬럼 자체는 앵커 라인에 의해 안정된다. 케이블 트러스들에 수직으로 생성된 수평력은 트러스들 간의 포드의 트러스 부재를 연결함으로써 안정된다. 케이블 트러스들 간의 포드 스트럿의 기계적 연결은 모든 방향으로 생성된 힘에 더 잘 견딜 수 있는 어레이 전체에 걸친 단일 구조 부재를 만든다. 또, 트러스에 포드 스트럿을 고정하는 방식은 강성의 연결부에 의한 것이거나 또는 유연한 연결부에 의한 것일 수 있다.

본 발명의 다양한 솔라 패널 어레이에서 달성될 수 있는 많은 환경적 이점이 있다. 케이블 트러스의 고유한 구조적 효율성은 구성 재료를 덜 필요로 한다. 컬럼 및 앵커 라인은 대지와의 접촉을 필요로하는 유일한 요소이므로, 토대 공간( foundation footprint)이 최소한도이다. 그러므로 어레이의 설치는 광 기계( light machinery)에 의해 취급될 수 있고, 기존의 토양 구성(soil structure) 및 초목에 대한 교란을 최소화한다. 솔라 패널이 현수 방식이기 때문에, 많은 경우에, 설치 장소의 땅을 고르거나 정돈할 필요 없이 시스템을 설치할 수 있다.

본 발명의 이 솔라 패널 어레이는 또한 물 보호에 있어 많은 이점이 있다. 솔라 패널 어레이는 어레이 아래의 물 증발을 감소시키는데, 이것은 특히 솔라 패널 어레이가 운하, 송수로, 저수지(storage pond), 작은 호수 등의 수면을 덮도록 배치되어 있는 경우에 유리하다. 또한 설명한 실시예에 서 고려된 바와 같이, 배수 시스템이 빗물/눈을 모으기 위해 솔라 패널 주위에 제공될 수 있으며, 이 수집된 물은 솔라 패널의 유지관리 및 세정을 위해 저장될 수 있다.

본 발명에 의해 매우 유연한 설계 파라미터를 얻을 수 있기 때문에, 솔라 패널의 간격은 거의 무수한 패턴으로 설계될 수 있고 따라서 솔라 패널로 덮이는 초목 또는 농작물의 이상적인 재배 환경을 촉진하도록 솔라 패널 어레이를 통과할 수 있는 광량을 설계자가 정확하게 결정할 수 있게 해준다. 일반적으로, 솔라 패널 어레이에 의해 제공되는 부분적인 차양 효과(shading effect)는 경작되는 많은 농작물에게 이상적인 재배 환경을 제공한다. 또, 거의 물을 필요로 하지 않는 식물과 같은 적당한 지표 식물(ground cover vegetation)을 선택할 수 있으므로, 또한 보통 그 영역을 덮을 수 있는 다른 초목에 비해 화재 위험을 줄일 수 있다.

본 발명에 의해 제공된 유연한 설계는 솔라 패널 어레이 밑에 수용될 수 있는 많은 타입은 구조물을 장려하기 때문에 본 발명의 솔라 패널에 의해 이중 토지 사용(dual land use)도 달성된다. 예컨대, 솔라 패널 어레이는 그 아래에 건물을 통합하고, 또한 그 건물 내에 통합될 지지체의 트러스 및 케이블을 사용하기 위한 다수의 옵션을 제공한다.

케이블 트러스와 포드의 반복 추가는 솔라 패널 어레이가 형상과 크기에 있어 무제한으로 만들어 질 수 있게 해주며, 이것은 공원 구역, 도로 또는 다른 수송 통로와 같은 기타 인간이 만든 다수의 구조물에 솔라 패널 어레이를 설치하는 이상적인 해결책이다.

트러스는 물론 포드의 사전 조립은 부지 밖에서 이루어질 수 있다. 그러므로, 솔라 패널 어레가 설치될 장소에의 접근이 곤란한 경우, 작업 현장에 도착하기 이전에 구성요소를 사전 조립하는 것은 그러한 곤란한 장소에 설치될 시스템의 능력을 향상시킨다. 또한, 도 81-86의 실시예에 대해 설명한 바와 같이, 포드는 복잡한 형상의 장애물을 덮도록, 그렇지 않으면 기반 토지 상태에 기초하여 불규칙하게 횡단하도록 불규칙한 방식으로 배치될 수 있다.

본 발명의 가변 포드 실시예는 또한 종래의 평면 또는 판 형상의 PV 패널을 포함할 뿐만 아니라 자체 추적 특징부(self-tracking feature)를 통합하는 원통형/튜브형 PV 요소도 포함하도록 많은 타입의 PV 패널 타입을 지원하는 이상적인 환경을 제공한다. 그러므로 본 발명의 실시예 중 어느 것이든 평면 솔라 패널 구성이나 원통형 PV 요소의 사용을 이용할 수 있는 것은 물론이다.

내구성에 있어, 본 발명의 솔라 패널 어레이는 또한 세찬 바람이 부는 환경에서 손상을 방지하기 위해 필요한 공기역학(aerodynamic) 특성을 통합할 수 있기 때문에 이상적이다. 날개(airfoil)의 사용은 어레이를 다양한 바람 상태를 다스리기 위해 필요한 형상으로 유지할 수 있게 해준다.

또한, 본 발명은 중앙 집중식의 제어 시스템을 제공하여 어레이 전체 및 원격에 배치된 다수의 어레이를 제어할 수 있다. 이 원격 제어는 바람/기타 환경 상태를 다스리기 위해 원하는 구성으로 패널을 회전시킴으로써 시스템을 혹독한 날씨로부터 보호하도록, 시스템으로부터의 에너지 출력의 증가를 초래할 수 있다.

본 발명의 솔라 패널 어레이는 또한 태양광 포착을 최적화하기 위해 단일 및 이중 축 추적 능력을 통합할 수 있다. 단일 및 이중 축 추적 능력은 오목 및 볼록 트러스 배치를 포함하도록 다양한 타입의 트러스 배치에 통합될 수 있다.

본 발명은 다수의 상이한 실시예에 대해 설명하였지만, 본 명세서에 첨부된 특허청구범위에 따라 발명에 대한 다른 변경 또는 변형이 이루어질 수 있다는 것을 알아야 한다.

Claims (28)

1. 솔라 패널 시스템에 있어서,
   복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버; 및
   상기 복수의 패널 리시버를 지지하고, 복수의 컬럼 사이에 지지된 복수의 트러스(truss)를 포함하는 지지 시스템으로서, 상기 복수의 패널 리시버 각각은 인접하는 트러스들을 따라 일정한 간격을 둔 위치에서 상기 트러스들에 고정되며, 상기 복수의 트러스 각각은 (ⅰ) 제1 곡률을 갖는 상부 메인 케이블, (ⅱ) 상기 제1 곡률과 반대인 제2 곡률을 갖는 하부 메인 케이블, 및 (ⅲ) 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블을 상호연결하기 위한 수직으로 지향된 적어도 하나의 상호연결 부재를 포함하며, 상기 상호연결 부재 중 적어도 하나는 강건한 압축 부재인, 상기 지지 시스템
   을 포함하는 솔라 패널 시스템.
2. 솔라 패널 시스템에 있어서,
   복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버; 및
   상기 복수의 패널 리시버를 지지하고, 복수의 컬럼 사이에 지지된 복수의 트러스(truss)를 포함하는 지지 시스템으로서, 상기 복수의 패널 리시버 각각은 인접하는 트러스들을 따라 일정한 간격을 둔 위치에서 상기 트러스들에 고정되며, 상기 복수의 트러스 각각은 (ⅰ) 상부 메인 케이블, (ⅱ) 하부 메인 케이블, 및 (ⅲ) 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블을 상호연결하기 위한 적어도 하나의 상호연결 부재를 포함하는, 상기 지지 시스템; 및
   상기 적어도 하나의 상호연결 부재를 선택적으로 신장시키며, 상기 상부 케이블 및 상기 하부 케이블 중 적어도 하나에 고정되어 있는 베이스, 상기 베이스에 회전 가능하게 장착되어 있는 롤러, 및 상기 롤러에 접촉하는 상기 적어도 하나의 상호연결 부재를 선택적으로 록킹함으로써 상기 상호연결 부재가 선택적으로 신장될 때 상기 상호연결 부재를 상기 롤러에 록킹하는 록킹 소자를 포함하는 적어도 하나의 신장 메커니즘(tensioning mechanism)
   을 포함하는 솔라 패널 시스템.
3. 제2항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 상호연결 부재는 연속적이며 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블 사이를 상기 적어도 하나의 신장 메커니즘을 통해 연속적으로 연장하는, 솔라 패널 시스템.
4. 솔라 패널 시스템에 있어서,
   복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버; 및
   상기 복수의 패널 리시버를 지지하고, 복수의 컬럼 사이에 지지된 복수의 트러스(truss)를 포함하는 지지 시스템으로서, 상기 복수의 패널 리시버 각각은 인접하는 트러스들을 따라 일정한 간격을 둔 위치에서 상기 트러스들에 고정되며, 상기 복수의 트러스 각각은 (ⅰ) 상부 메인 케이블, (ⅱ) 하부 메인 케이블, 및 (ⅲ) 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블을 상호연결하기 위한 적어도 하나의 상호연결 부재를 포함하는, 상기 지지 시스템; 및
   상기 복수의 컬럼 중 하나의 컬럼에 일체화되어 있고, 상기 복수의 컬럼 중 상기 하나의 컬럼의 상부 단부 및 상기 하나의 컬럼의 상기 상부 단부 주위에 배치된 복수의 베인(vane)을 포함하는 적어도 하나의 수직 축 풍차로서, 상기 복수의 베인은 상기 베인들에 부딪히는 바람에 의해 상기 하나의 컬럼의 상기 상부 단부를 중심으로 회전 가능한, 상기 적어도 하나의 수직 축 풍차
   를 포함하며,
   상기 적어도 하나의 수직 축 풍차는 상기 솔라 패널 시스템에 보조 전력을 제공하는, 솔라 패널 시스템.
5. 제4항에 있어서,
   상기 적어도 하나의 수직 축 풍차는 상기 복수의 컬럼의 각각의 상부 단부에 일체화되어 있는 복수의 수직 축 풍차를 포함하는, 솔라 패널 시스템.
6. 솔라 패널 시스템에 있어서,
   복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버; 및
   상기 복수의 패널 리시버를 지지하고, 복수의 컬럼 사이에 지지된 복수의 트러스(truss)를 포함하는 지지 시스템으로서, 상기 복수의 패널 리시버 각각은 인접하는 트러스들을 따라 일정한 간격을 둔 위치에서 상기 트러스들에 고정되며, 상기 복수의 트러스 각각은 (ⅰ) 제1 곡률을 갖는 상부 메인 케이블, (ⅱ) 상기 제1 곡률과 반대인 제2 곡률을 갖는 하부 메인 케이블, 및 (ⅲ) 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블을 상호연결하기 위한 수직으로 지향된 적어도 하나의 상호연결 부재를 포함하는, 상기 지지 시스템
   을 포함하며,
   상기 복수의 패널 리시버는 볼록 장착 구성으로 상기 상부 케이블 위에 장착되어 있는, 솔라 패널 시스템.
7. 솔라 패널 시스템에 있어서,
   복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버; 및
   상기 복수의 패널 리시버를 지지하고, 복수의 컬럼 사이에 지지된 복수의 트러스(truss)를 포함하는 지지 시스템으로서, 상기 복수의 패널 리시버 각각은 인접하는 트러스들을 따라 일정한 간격을 둔 위치에서 상기 트러스들에 고정되며, 상기 복수의 트러스 각각은 (ⅰ) 제1 곡률을 갖는 상부 메인 케이블, (ⅱ) 상기 제1 곡률과 반대인 제2 곡률을 갖는 하부 메인 케이블, 및 (ⅲ) 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블을 상호연결하기 위한 수직을 지향된 적어도 하나의 상호연결 부재를 포함하는, 상기 지지 시스템
   을 포함하며,
   상기 복수의 패널 리시버는 오목 장착 구성으로 상기 상부 케이블 위에 장착되어 있는, 솔라 패널 시스템.
8. 제1항에 있어서,
   상기 솔라 패널 어레이의 하부에 배치되어 상기 솔라 패널 시스템을 지지하는 지붕(roof)을 더 포함하는, 솔라 패널 시스템.
9. 제8항에 있어서,
   상기 지붕은 채광창(skylight)을 형성하는 복수의 개구를 포함하는, 솔라 패널 시스템.
10. 수체(a body of water)를 커버링하는 솔라 패널 시스템에 있어서,
    복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버;
    상기 복수의 패널 리시버를 지지하고, 서로 간격을 두고 설치된 복수의 트러스(truss)를 포함하는 지지 시스템으로서, 상기 복수의 패널 리시버 각각은 인접하는 트러스들을 따라 일정한 간격을 둔 위치에서 상기 트러스들에 고정되며, 상기 복수의 트러스 각각은 (ⅰ) 상부 메인 케이블, (ⅱ) 하부 메인 케이블, 및 (ⅲ) 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블을 상호연결하기 위한 적어도 하나의 상호연결 부재를 포함하는, 상기 지지 시스템;
    상기 솔라 패널 시스템을 따라 일정한 간격을 둔 위치에서 상기 케이블 및 트러스에 연결되어 상기 케이블 및 트러스를 지지하는 복수의 컬럼; 및
    뱅크들을 대향시킴으로써 형성되는 수로를 포함하는 수체
    를 포함하며,
    상기 뱅크들은 상기 수로(aqueduct) 내의 물의 높이보다 높게 연장하고, 상기 복수의 컬럼은 상기 뱅크들의 외측에 위치하고, 상기 복수의 패널 리시버는 상기 복수의 컬럼 사이에서 상기 수체 위로 현수되는, 솔라 패널 시스템.
11. 제10항에 있어서,
    상기 복수의 하부 케이블에 고정되어 있고, 상기 어레이의 아래 및 상기 어레이의 길이 및 폭의 요부(substantial portion) 위로 연장하는 보호 커버링으로서, 상기 보호 커버링을 통해 선택된 태양광량이 투과될 수 있게 하는 선택된 다공성(porosity)을 가지는 불투과성 멤브레인 및 투과성 멤브레인으로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는 상기 보호 커버링
    을 더 포함하는 솔라 패널 시스템.
12. 솔라 패널 시스템에 있어서,
    복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버;
    상기 솔라 패널 어레이의 적어도 외부 에지에 위치하는 복수의 컬럼;
    각각의 컬럼 사이를 연장하는 복수의 케이블로서, 서로 평행하지 않게 연장하는 각각의 상부 케이블 쌍에 의해 지지되는, 상기 복수의 케이블;
    상기 복수의 컬럼 사이를 연장하는 복수의 하부 케이블;
    상기 복수의 패널 리시버 중 적어도 하나와 상기 복수의 상부 케이블을 상호연결하는 복수의 각지게(angularly) 조정 가능한 연결부
    를 포함하며,
    상기 복수의 솔라 패널 중 적어도 일부는 상기 복수의 솔라 패널 중 다른 솔라 패널과 비교해서 상이한 각도로 연장하며 이에 의해 복합적인 비편평의 형상을 가지는 적어도 하나의 패널 리시버를 형성하는, 솔라 패널 시스템.
13. 제12항에 있어서,
    상기 각지게 조정 가능한 연결부는, 소켓 부재 및 볼 부재를 포함하는, 볼과 소켓 조합을 포함하는, 솔라 패널 시스템.
14. 제12항에 있어서,
    상기 각지게 조정 가능한 연결부는, 상기 복수의 상부 케이블 중 하나와 상기 복수의 상부 케이블 중 상기 하나의 케이블에 연결된 상기 복수의 패널 리시버 중 하나 사이에 설치된 쐐기(shim)를 포함하는, 솔라 패널 시스템.
15. 솔라 패널 시스템에 있어서,
    복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버
    를 포함하며,
    상기 복수의 패널 리시버 중 적어도 하나는, 상기 솔라 패널 시스템의 한 쌍의 인접하는 상부 케이블 사이를 횡단하여 연장하는 한 쌍의 하부 지주, 각각의 상기 하부 지주로부터 연장하는 적어도 하나의 기립부(riser), 상기 하부 지주를 상호연결하는 적어도 하나의 횡단 지주, 및 상기 횡단 지주 위에 장착된 적어도 하나의 패널 지지 지주를 포함하며,
    상기 패널 지지 지주는 그 위에 상기 솔라 패널을 원하는 각도에 장착되도록 배향되어 있는, 솔라 패널 시스템.
16. 솔라 패널 시스템에 있어서,
    복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되며, 각각의 컬럼(column) 및 로우(row)로 서로 선택적으로 간격을 두고 있는 복수의 패널 리시버;
    상기 솔라 패널 어레이의 적어도 외부 에지에 위치하는 복수의 컬럼;
    상기 솔라 패널 시스템을 지지하기 위해 각각의 컬럼 사이에 연장하는 복수의 케이블;
    상기 복수의 패널 리시버를 장착하기 위해 상기 복수의 케이블에 고정된 수직 지지부;
    상기 복수의 패널 리시버를 적어도 하나의 회전 축으로 선택적으로 회전시키기 위해 상기 복수의 수직 지지부 중 하나와 일체화되어 있는 복수의 추적 시스템
    을 포함하며,
    상기 적어도 하나의 회전 축은 수직 회전 축 및 수평 회전 축 중 적어도 하나를 포함하는, 솔라 패널 시스템.
17. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 추적 시스템은 이중 축 추적 메커니즘을 포함하며,
    상기 이중 축 추적 메커니즘은, 상기 패널 리시버가 장착되는 수직 부재를 따라 형성된 수직 축을 중심으로 대응하는 패널 리시버를 회전시키기는 수단을 가지는, 솔라 패널 시스템.
18. 제16항에 있어서,
    상기 복수의 추적 시스템은, 대응하는 패널 리시버가 장착되는 수평 지지부를 회전시키는 수단을 가지는 단일 축 추적 메커니즘을 포함하는, 솔라 패널 시스템.
19. 솔라 패널 지지 구조체에 장착된 복수의 솔라 패널을 지지하기 위해 상기 솔라 패널 지지 구조체를 조립하는 조립 방법에 있어서,
    적어도 하나의 상부 케이블, 적어도 하나의 하부 케이블, 및 상기 상부 케이블 및 상기 하부 케이블을 상호연결하는 적어도 하나의 상호연결 부재를 포함하는, 복수의 케이블을 제공하는 단계로서, 상기 상호연결 부재는 신장 부재 및 압축 부재로 이루어지는 그룹으로부터 선택되는, 상기 복수의 케이블을 제공하는 단계;
    복수의 상부 케이블과 복수의 하부 케이블의 선택된 조합 사이를 연장하며, 상기 복수의 케이블을 원하는 형상으로 유지하기 위한 강건한 부재로 되어 있는 복수의 임시 지지부를 제공하는 단계;
    상기 복수의 케이블과 상기 적어도 하나의 상호연결 부재를 복수의 트러스로 프리어셈블링하는 단계;
    상기 복수의 트러스를 서로 일정한 간격을 두고 배열하여 상기 복수의 트러스를 컬럼에 고정시키는 단계;
    상기 복수의 트러스를 안정화시키기 위해 상기 복수의 트러스에 무게추(weight)를 부여하는 단계;
    복수의 솔라 패널이 장착되어 있는 복수의 패널 리시버를 상기 복수의 트러스에 고정시키는 단계 및
    상기 무게추를 제거하는 단계
    를 포함하는 조립 방법.
20. 복수의 솔라 패널이 장착되어 있는 솔라 패널 시스템에서 영구적인 지지 트러스를 임시 지지하기 위해 특별히 채택된 임시 지지 트러스에 있어서,
    트러스를 원하는 형상으로 형성하기 위한 복수의 케이블 및 복수의 상호연결 부재; 및
    상기 복수의 케이블과 상기 복수의 상호연결 부재의 선택된 조합 사이를 연장하는 복수의 임시 지주
    를 포함하며,
    상기 복수의 임시 지주는 상기 복수의 케이블과 상기 복수의 상호연결 부재를 원하는 형상 및 구성으로 유지하는, 임지 지지 트러스.
21. 솔라 패널 시스템에 있어서,
    복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버;
    상기 복수의 패널 리시버를 지지하고, 서로 간격을 두고 설치된 복수의 트러스(truss)를 포함하는 지지 시스템으로서, 상기 복수의 패널 리시버 각각은 인접하는 트러스들을 따라 일정한 간격을 둔 위치에서 상기 트러스들에 고정되며, 상기 복수의 트러스 각각은 (ⅰ) 상부 메인 케이블, (ⅱ) 하부 메인 케이블, 및 (ⅲ) 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블을 상호연결하기 위한 적어도 하나의 상호연결 부재를 포함하는, 상기 지지 시스템; 및
    상기 복수의 상부 케이블 및 상기 복수의 하부 케이블을 상호연결하는 상호연결 부재를 수용하기 위해 서로 반대 방향을 향하는 리시버 단부들(opposing receiver ends)을 가지는 적어도 하나의 주 브래킷
    을 포함하며,
    상기 대향하는 리시버 단부들은 상기 주 브래킷이 장착되는 케이블의 양쪽 측면을 넘어 연장하도록 설치되는, 솔라 패널 시스템.
22. 솔라 패널 시스템에 있어서,
    복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버;
    상기 복수의 패널 리시버를 지지하고, 서로 간격을 두고 설치된 복수의 트러스(truss)를 포함하는 지지 시스템으로서, 상기 복수의 패널 리시버 각각은 인접하는 트러스들을 따라 일정한 간격을 둔 위치에서 상기 트러스들에 고정되며, 상기 복수의 트러스 각각은 (ⅰ) 상부 메인 케이블, (ⅱ) 하부 메인 케이블, 및 (ⅲ) 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블을 상호연결하기 위한 적어도 하나의 상호연결 부재를 포함하며, 상기 복수의 패널 리시버는 복수의 간격을 둔 로우로 배향되며, 상기 복수의 패널 리시버 각각은 상기 각각의 로우에서 대응하는 수평 회전 부재 상에 장착되는, 상기 지지 시스템; 및
    각각의 상기 수평 회전 부재를 통해 연장하는 수평 축을 중심으로 상기 복수의 패널 리시버를 선택적으로 회전시키기 위해 각각의 상기 수평 회전 부재 상에 일체화되어 있는 추적 메커니즘
    을 포함하는 솔라 패널 시스템.
23. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 패널 리시버는 상기 복수의 상부 케이블 위에 볼록 장착으로 배치되는, 솔라 패널 시스템.
24. 제22항에 있어서,
    각각의 상기 로우에서의 상기 복수의 패널 리시버는 서로 평행하게 연장하며, 상기 복수의 패널 리시버의 각각의 로우는 볼록 형상 상부 케이블에 고정된 수직 부재 쌍들 사이에 장착되는, 솔라 패널 시스템.
25. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 패널 리시버는, 상기 복수의 상부 케이블보다 높은 위치에 또는 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블 사이에 배치되는, 솔라 패널 시스템.
26. 제22항에 있어서,
    상기 복수의 패널 리시버는, 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블 사이의 높이에 배치되는, 솔라 패널 시스템.
27. 솔라 패널 시스템에 있어서,
    복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버로서, 상기 복수의 솔라 패널은 서로 평행하게 연장하는 동시에 대응하는 패널 리시버를 따라 서로 간격을 두고 연장하는 복수의 관형 PV 소자를 포함하는, 상기 복수의 패널 리시버;
    상기 솔라 패널 어레이의 적어도 외부 에지에 위치하는 복수의 컬럼;
    각각의 컬럼 사이를 연장하는 복수의 케이블로서, 상기 복수의 패널 리시버가 각각의 상부 케이블 쌍에 장착되어 있는, 상기 복수의 케이블;
    상기 복수의 컬럼 사이를 연장하는 복수의 하부 케이블; 및
    각각의 상부 케이블과 하부 케이블을 상호연결하는 복수의 상호연결 부재
    를 포함하는 솔라 패널 시스템.
28. 솔라 패널 시스템에 있어서,
    복수의 솔라 패널이 각각 장착되어 있고, 솔라 패널 어레이를 형성하도록 조합으로 배치되어 있는 복수의 패널 리시버;
    상기 복수의 패널 리시버를 지지하고, 서로 간격을 두고 설치된 복수의 트러스(truss)를 포함하는 지지 시스템으로서, 상기 복수의 패널 리시버 각각은 인접하는 트러스들을 따라 일정한 간격을 둔 위치에서 상기 트러스들에 고정되며, 상기 복수의 트러스 각각은 (ⅰ) 상부 메인 케이블, (ⅱ) 하부 메인 케이블, 및 (ⅲ) 상기 상부 케이블과 상기 하부 케이블을 상호연결하기 위한 적어도 하나의 상호연결 부재를 포함하는, 상기 지지 시스템;
    상기 복수의 패널 리시버 중 적어도 하나를 회전시키는 추적 어셈블리; 및
    상기 패널 리시버의 회전을 선택적으로 바이어싱하기 위해 상기 복수의 패널 리시버 중 적어도 하나에 고정되는 바이어싱 어셈블리
    를 포함하며,
    상기 바이어싱 어셈블리는, 상기 적어도 하나의 패널 리시버의 양단부 사이에서 연장하는 적어도 하나의 바이어싱 케이블 및 상기 바이어싱 케이블에 일체화되어 있는 적어도 하나의 바이어싱 요소를 포함하는, 솔라 패널 시스템.

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