KR101391933B1 - 태양광 어레이 각도조절장치 - Google Patents

태양광 어레이 각도조절장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 어레이 각도조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 태양전지판을 포함하는 태양광 어레이와 상기 태양광 어레이를 후면에서 지지하는 H자형의 고정플레이트와 상기 고정용 플레이트와 결합되며, 중앙부에 관통구을 구비한 봉기어 회전 힌지와 상기 봉기어 회전 힌지와 결합되어 전산볼트를 회전시키는 복수의 봉으로 이루어진 제1봉기어와 상기 봉기어 회전 힌지의 관통구을 통과하여 상기 봉기어 회전 힌지와 결합되어 있는 탄소강관과 상기 탄소강관의 외부에 끼워지며, 상기 제1봉기어를 회전시키는 제2봉기어와 상기 제2봉기어와 결합되어 상기 제2봉기어를 회전시키는 각도조절용 손잡이를 포함하여, 각도조절용 손잡이를 사용자가 돌림으로써 태양광 어레이의 각도를 손쉽게 조절할 수 있는 태양광 어레이 각도조절장치에 관한 것이다.

Description

태양광 어레이 각도조절장치 {An apparatus for angle adjustment of photovolatic array}
본 발명은 태양광 어레이 각도조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 복수의 태양전지판을 포함하는 태양광 어레이와 상기 태양광 어레이를 후면에서 지지하는 H자형의 고정플레이트와 상기 고정용 플레이트와 결합되며, 중앙부에 관통구을 구비한 봉기어 회전 힌지와 상기 봉기어 회전 힌지와 결합되어 전산볼트를 회전시키는 복수의 봉으로 이루어진 제1봉기어와 상기 봉기어 회전 힌지의 관통구을 통과하여 상기 봉기어 회전 힌지와 결합되어 있는 탄소강관과 상기 탄소강관의 외부에 끼워지며, 상기 제1봉기어를 회전시키는 제2봉기어와 상기 제2봉기어와 결합되어 상기 제2봉기어를 회전시키는 각도조절용 손잡이를 포함하여, 각도조절용 손잡이를 사용자가 돌림으로써 태양광 어레이의 각도를 손쉽게 조절할 수 있는 태양광 어레이 각도조절장치에 관한 것이다.
태양 에너지를 효과적으로 활용하기 위해서는 태양전지 어레이의 방위각, 경사각이 중요하게 된다.
방위각은 일반적으로 태양전지의 발전전력량이 최대가 되는 남향, 경사각은 태양전지의 발전전력량이 최대로 되는 연간 최적 경사각으로 하는 것이 바람직하나, 대규모 상업용 발전의 경우 양방향 추적 경사각으로도 설치할 수 있고 고정식으로 설치할 경우는 연중 최적 경사각으로 설치하는 것이 바람직하나 건물에 설치할 경우는 건물의 방향 및 입지 조건에 따라 방위각 및 경사각은 조정되어 설치될 수 있다.
최근 화석연료를 대체하면서도 환경오염 문제를 발생시키지 않는 청정에너지원인 태양광, 풍력, 조력을 이용한 친환경 발전설비의 시공이 점진적으로 증가하는 추세이다.
이러한 발전설비 중 태양광을 전기에너지로 변환하는 태양전지를 다수 어레이시켜 발전을 하는 태양광 발전장치는 한 가구의 일일 사용 온수를 생성할 수 있을 정도의 전력을 생성할 수 있는 소규모에서 발전 전력량을 더욱 늘릴 수 있게 는 대규모로 시설되고 있다.
그런데, 태양광 발전장치는 발전량이 일사시간 및 태양광의 태양전지모듈로의 입사각도에 따라 좌우되기 때문에 종래의 고정형 태양광 발전장치의 경우 태양광의 이용효율을 향상시키지 못하는 문제점이 있다.
이러한 문제점을 개선하기 위해 한국특허등록 862753호(등록일 2008년 10월2일)에서는 도 1과 같이 지주에 회동가능하게 설치된 태양 전지판의 태양 고도 변화에 따른 경사 각도를 조절할 수 있도록 된 경사각도 조정형 태양광 발전장치에 있어서, 상기 지주의 상단으로부터 하방으로 일정거리 이격된 위치에서 상기 지주에 고정 결합되어 있고 상기 태양전지판의 회동중심선과 나란한 방향을 따라 고정 결합공이 형성된 제1결합 플레이트와 상기 태양전지판으로부터 상기 제1결합 플레이트에 대향되게 연장되며 상기 태양전지판의 회동중심을 기준으로 상기 고정 결합공과의 이격거리에 대응되는 호형 궤적을 따라 다수의 회동 결합공이 상호 이격되게 형성된 제2결합 플레이트와 상기 고정결합공과 상기 회동 결합공을 상호 착탈가능하게 결합하는 결합부재와 상기 지주의 상면에 대한 상기 태양전지판의 조정가능 경사각도에 대해 설정된 최대 경사각도와 최소 경사각도 범위 내로 상기 태양전지판의 회동을 제한하는 회동제한수단을 구비하는 것을 특징으로 하는 경사각도 조정형 태양광 발전장치가 제안되었다.
그러나 한국특허등록 862753호는 경사각도 조정시 태양전지판을 일정각도에 위치하도록 고정시키는 볼트 및 너트를 해체해야 하는 불편함이 있고, 태양전지판의 회동을 제한하도록 스트퍼와 같은 회동제한 수단을 별도로 구비해야 하는 문제점이 있었다.
이와 같은 문제점을 해결하기 위해 도 2와 같이 태양전지판과 지상에 세워진 지지기둥과 상기 태양전지판을 상기 지지기둥에 상기 지지기둥과 연직한 방향의 회동중심선을 기준으로 회동가능하게 지지하는 지지프레임과 상기 지지기둥에 고정된 고정플레이트와 상기 지지프레임으로부터 상기 고정플레이트에 대향되게 연장된 회동플레이트와 상기 회동플레이트를 상기 고정플레이트에 고정시키는 각도고정부재를 포함하되, 상기 고정플레이트는, 상기 회동중심선과 나란한 방향을 따라 관통된 고정결합공이 형성되되, 상기 고정결합공은 폭보다 길이가 긴 장홈 형상으로 형성되고, 상기 회동플레이트는, 상기 고정결합공에 대응되도록 상기 회동중심선과 나란한 방향을 따라 관통된 회동결합공이 형성되되, 상기 회동결합공은 상기 회동중심선을 기준으로 상기 고정결합공의 길이방향의 일단과의 이격거리에 대응되는 호형 궤적을 따라 길게 형성된 이동공과 상기 이동공에서 상기 고정결합공의 길이방향의 타단방향으로 소정의 간격으로 형성된 다수개의 걸림공으로 이루어지며, 상기 각도고정부재는, 상기 고정결합공과 상기 회동결합공을 동시에 관통하여 체결되는 결합부재로 구성되되, 상기 결합부재가 상기 이동공에 위치되는 경우 상기 태양전지판의 회동이 가능하도록 함과 동시에 상기 이동공의 길이 범위 내로 상기 태양전지판의 회동가능 범위를 제한하고, 상기 결합부재가 상기 걸림공에 위치되는 경우 상기 태양전지판의 회동을 구속하는 것을 특징으로 하는 경사각도 조정이 용이한 태양광 발전 장치가 제안되었다.
그러나 한국특허등록 1108713호는 여전히 나사와 너트 결합에 의해 경사각도를 조정해야 했으며, 경사각도를 조정하기 위해서는 나사와 너트를 빼거나 다시 결합해야 하기 때문에 무거운 태양광 어레이를 들고 2~3명이 작업을 해야 했기 때문에 각도 조절시 시간과 인력이 많이 투입되어야 했으며, 각도 조절용 홀이 몇 개 되지 않았기 때문에 경사각도의 조절범위가 한계가 있었고, 또한 계절에 따른 태양광의 입사각도가 최적이 되도록 정확하게 태양광 어레이의 각도를 조절하지 못하는 문제점이 있었다.
한국등록특허 862753호 (등록일 2008년 10월 2일) 한국등록특허 1108713호 (등록일 2012년 1월 16일)
상기 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 목적은 태양광 어레이의 경사를 조절하는 제1봉기어와 상기 제1봉기어와 결합되어 있으며, 각도조절용 손잡이의 회전에 의해 제1봉기어를 회전시키는 제2봉기어를 포함하는 태양광 어레이 각도조절장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 제1봉기어와 결합되어 있는 전산볼트가 지지기둥과 결합되어 있으며, 전산볼트가 지지기둥과 나사결합이 풀리지 않도록 전산볼트의 하단부에 분할 핀이 끼움결합되어 있는 태양광 어레이 각도조절장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 계절에 따른 태양광 입사각도에 적합하도록 태양광 어레이의 각도를 조절할 수 있도록 H자형 고정 플레이트에 각도명판을 부착함으로써 복잡한 태양광의 계산없이도 사용자가 각도명판의 눈금에 따라 태양광 어레이를 조절할 수 있는 태양광 어레이 각도조절장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하고자 본 발명에 따른 태양광 어레이 각도조절장치는 복수의 태양전지판을 포함하는 태양광 어레이와 상기 태양광 어레이를 후면에서 지지하는 H자형의 고정플레이트와 상기 고정용 플레이트와 결합되며, 중앙부에 관통구을 구비한 봉기어 회전 힌지와 상기 봉기어 회전 힌지와 결합되어 전산볼트를 회전시키는 복수의 봉으로 이루어진 제1봉기어와 상기 봉기어 회전 힌지의 관통구을 통과하여 상기 봉기어 회전 힌지와 결합되어 있는 탄소강관과 상기 탄소강관의 외부에 끼워지며, 상기 제1봉기어를 회전시키는 제2봉기어와 상기 제2봉기어와 결합되어 상기 제2봉기어를 회전시키는 각도조절용 손잡이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 전산볼트는 상기 태양광 어레이를 지지하기 위해 지상에 세워진 지지기둥과 나사결합형태로 결합되어, 제1봉기어의 회전에 의해 태양광 어레이가 회전하는 것을 특징으로 하며, 상기 전산볼트가 상기 지지기둥으로부터 나사결합이 풀리지 않도록 전산볼트의 하단부에는 분할 핀 넣기용 홀이 구비되어 있어, 나사결합 후에 분할 핀을 상기 홀에 분할 핀이 끼움결합되는 것을 특징으로 한다.
그리고 상기 봉기어 회전 힌지는 상기 제1봉기어에 회전 가능하게 결합되며, 봉기어 회전 힌지와 상기 제1봉기어의 결합이 파손되더라도 상기 제1봉기어가 상기 봉기어 회전 힌지에서 이탈되지 않도록, 봉기어 회전 힌지의 제1봉기어 외부를 향한 부분에는 마감 결합부재를 더 구비하며, 상기 전산볼트는 상기 제1봉기어와 복수의 연결판과 연결링에 의해 용접결합되어 있는 것을 특징으로 한다.
게다가 상기 탄소강관과 상기 봉기어 회전 힌지를 밀착 결합하기 위해 상기 봉기어 회전 힌지의 상부에 복수의 관통홀을 구비하고, 상기 관통홀에 고정용 핀 또는 나사로 조임결합하는 것을 특징으로 하며, 상기 제1봉기어는 40도로 균등 이격된 9개의 봉으로 이루어져 있고, 상기 제2봉기어는 60도로 균등 이격된 6개의 봉으로 이루어진 것을 특징으로 한다.
특히, 상기 제2봉기어의 내부 직경은 상기 각도조절용 손잡이이 직경보다 크고, 상기 각도조절용 손잡이 상단부의 상하에는 돌출핀이 구비되어 있으며, 상기 제2봉기어는 하단부의 상하에 U자형의 홈이 구비되어 있어 상기 각도조절용 손잡이가 상기 제2봉기어의 내부에 결합될 때 상기 돌출핀이 상기 U자형 홈으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하며, 상기 H자형 고정 플레이트에는 각도명판이 부착되어 있어, 상기 각도명판의 눈금에 따라 태양광 어레이의 경사각도가 조절되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명의 태양광 어레이 조절장치는 각도조절용 손잡이의 회전에 의해 태양광 어레이의 각도가 조절되므로 혼자서도 손쉽게 태양광의 어레이를 조절할 수 있다.
또한 본 발명의 태양광 어레이 조절장치는 전산볼트의 하단부에 분할 핀이 지지기둥과 끼움결합되어 있기 때문에 태양광 어레이의 각도조절장치가 태양광 어레이와 밀접하게 결합된다.
그리고, 본 발명의 태양광 어레이 조절장치는 계절에 따른 태양광 입사각도에 적합하도록 태양광 어레이의 각도를 조절할 수 있도록 H자형 고정 플레이트에 각도명판을 부착되어 있어 복잡한 태양광의 계산없이도 사용자가 각도명판의 눈금에 따라 태양광 어레이를 조절할 수 있다.
도 1은 종래기술인 한국등록특허 862753호의 태양광 발전장치
도 2는 종래기술인 한국등록특허 1108713호의 태양광 발전장치
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 태양광 어레이
도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 태양광 어레이 각도조절장치
도 5는 본 발명의 실시예에 따르는 태양광 어레이 각도조절장치로 최대 수직경사 및 최대 수평경사 조절한 태양광 어레이
도 6은 본 발명의 실시예에 따르는 전산볼트 및 제1봉기어
도 7은 본 발명의 실시예에 따르는 전산볼트와 나사결합되는 지지기둥
도 8은 본 발명의 실시예에 따르는 제1봉기에 회동가능하게 결합되는 봉기어 회전 힌지
도 9는 본 발명의 실시예에 따르는 봉기어 회전 힌지의 관통구를 통과하여고정용 핀 또는 나사로 조임결합된 탄소강관
도 10은 본 발명의 실시예에 따르는 제1봉기어를 회전시키는 제2봉기어
도 11은 본 발명의 실시예에 따르는 제2봉기어와 돌출핀으로 결합되는 각도조절용 손잡이
도 12는 본 발명의 실시예에 따르는 각도조절용 손잡이의 변형예
도 13은 본 발명의 실시예에 따르는 H자형 고정 플레이트에 부착된 각도명판
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 태양광 어레이 각도조절장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따르는 태양광 어레이이다.
태양광 어레이는 태양전지 모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하여 구성하게 된다. 이때 태양광 어레이는 사용용도에 맞추어 태양전지 모듈을 10~30개씩 직렬연결하고 또한 설치용량에 따라서 병렬로도 적정한 개수를 연결하여 사용한다. 태양광 어레이에서 음영 또는 모듈의 이상이 발생할 경우, 어레이의 최대출력 전력이 변한다. 즉, 태양광 어레이에서 모듈들의 직렬회로 출력전압은 모든 모듈들의 전압의 합으로 나타내지만, 직렬회로의 출력전류는 개개의 모듈 상태에 따라 낮은 출력을 갖는 모듈의 전류값에 의존한다. 반대로 병렬회로의 전체 출력전류는 각 모듈들의 전류의 합으로 나타내며, 전체 전압은 각 모듈들의 전압과 같다.
따라서 태양광 어레이를 설계할 때 이러한 점을 고려하여 사용용도 또는 설치용량에 따라 태양전지 모듈을 직렬 또는 병렬로 연결하여 태양광 어레이를 구성하게 된다.
태양광 어레이는 무게가 많이 나가기 때문에 태양전지 모듈 사이에 복수 개의 지지기둥을 설치하고 있다. 또한 태양 에너지를 효과적으로 활용하기 위해서는 태양광 어레이의 방위각 및 경사각을 조정하게 된다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따르는 태양광 어레이 각도조절장치이다.
본 발명의 태양광 어레이 각도조절장치는 복수의 태양전지판을 포함하는 태양광 어레이(1)와 상기 태양광 어레이를 후면에서 지지하는 H자형의 고정플레이트(2)와 지상에 세워져 있으며, 상기 H자형 고정플레이트를 지지하는 지지기둥(3)과 상기 지지기둥과 나사결합되어 상기 태양광 어레이의 각도가 조절되게 하는 전산볼트(4)와 전산볼트를 회전시켜 태양광 어레이의 경사를 조절하기 위한 각도조절용 손잡이(5)로 구성되어 있다.
상기 전산볼트(4)는 지지기둥과 암나사로 나사결합되어 있기 때문에 나사결합이 최대로 되어 전산볼트가 지지기둥의 암나사에서 빠져나왔을 때에는 도 5 (a)와 같이 태양광 어레이가 최대 수직경사를 이루게 되며, 나사결합이 최소로 되어 전산볼트가 지지기둥의 암나사에 걸려 있을 때에는 도 5 (b)와 같이 태양광 어레이가 최대 수평경사를 이루게 된다.
즉, 전산볼트가 지지기둥의 암나사와 얼마만큼 결합되어 있느냐에 따라 태양광 어레이의 경사가 조절되게 된다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따르는 전산볼트 및 제1봉기어를 나타낸 도면이다. 전산볼트(4)는 제1봉기어(6)과 연결링(9) 및 연결판(8)을 통해 연결되어 있다.
제1봉기어(6)와 전산볼트(4)의 직경이 다르기 때문에 전산볼트와 제1봉기어를 그대로 용접결합한다면 결합력이 약할 수밖에 없기 때문에 장시간 사용되는 태양광 어레이에서 무리하게 각도를 조절하다 보면 파손의 우려가 있을 수 있다.
따라서, 제1봉기어(6)와 전산볼트(4)의 직경의 중간크기 직경을 갖는 연결링(9)으로 용접결합시켜 결합력을 강화시킬 필요가 있다. 이때 더욱 결합력을 높이기 위하여 연결링(9)과 제1봉기어(6)를 연결판(8)으로 용접결합함이 바람직하다. 연결판은 본 발명의 실시예에서는 삼각형의 형상을 가지고 있으나, 사각 또는 다각형이거나 원형이어도 무방하다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따르는 제1봉기어(6)와 결합되는 봉기어 회전 힌지(7)이다. 본 발명의 제1봉기어(6)에는 봉기어 회전 힌지(7)가 회전가능하게 결합되어 있다.
즉, 제1봉기어(6)에 봉기어 회전 힌지(7)가 회전 가능하게 결합된 상태에서 결합 일부가 파손되더라도 상기 제1봉기어가 상기 봉기어 회전 힌지에서 이탈되지 않도록, 봉기어 회전 힌지(7)의 제1봉기어 외부와 대향되는 단부에 마감 결합부재(11)를 더 구비함으로서 혹시라도 파손될지 모르는 결합에도 제1봉기어가 봉기어 회전 힌지로부터 이탈되지 않도록 한다.
또한, 도 7과 같이 본 발명의 전산볼트는 지지기둥과 암나사로 나사결합되어 있으며, 사용자가 의도하지 않게 전산볼트를 너무 많이 회전시키게 되면 전산볼트가 지지기둥으로부터 분리될 수 있다.
이것을 방지하기 위하여 전산볼트의 하단에는 분할 핀 넣기용 홀이 구비되어 있어 나사결합한 후에 분할 핀을 분할 핀 넣기용 홀(10)에 넣어 놓으면 사용자가 의도하지 않게 전산볼트를 너무 많이 회전시킨 경우라도 분할 핀(미도시)에 의해 전산볼트가 지지기둥으로부터 분리되는 것을 막아준다. 즉 사용자가 의도하지 않으면 전산볼트와 지지기둥의 나사결합이 풀리지 않게 된다.
본 발명의 제1봉기어에는 봉기어 회전 힌지(7)가 회전가능하게 결합되어 있다. 일반적으로 제1봉기어의 회전에 의해 태양광 어레이가 경사조절된다고 하더라도 제1봉기어를 직접적으로 회전시키기에는 많은 힘이 소요되게 된다. 따라서, 제1봉기어를 손쉽게 회전시킬 수 있는 탄소강관을 봉기어 회전 힌지에 끼워 넣는다.
탄소강관은 봉기어 회전 힌지의 관통구(12)에 꽉 맞추어 끼워진다.
또한 꽉 끼워진 탄소강관과 봉기어 회전 힌지를 밀착 결합하기 위해 도 9와 같이 봉기어 회전 힌지의 상부에 복수의 관통홀을 구비하고, 상기 관통홀에 고정용 핀 또는 나사(13)로 탄소강관을 조임결합한다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따르는 제1봉기어를 회전시키는 제2봉기어이다. 제1봉기어와 제2봉기어는 형태상으로 거의 유사하나, 제1봉기어의 회전을 위한 봉이 더 많이 있는 것이 바람직하다.
이렇게 제2봉기어보다 제1봉기어의 봉이 더 많이 생성되게 되면 제2봉기어보다 제1봉기어의 회전 수가 더 적어진다. 하지만 힘의 측면에서 보면 제2봉기어의 적은 회전수만큼 소요되는 힘은 줄어들게 된다. 따라서 사용자가 손쉽게 제2봉기어를 회전시켜 제1봉기어를 회전시킬 수 있게 된다.
본 발명의 바람직한 실시예에서는 제1봉기어는 40도로 균등 이격된 9개의 봉으로 이루어져 있고, 제2봉기어는 60도로 균등 이격된 6개의 봉으로 이루어져 있다. 또한 제1봉기어와 제2봉기어는 회전방향이 수직이기 때문에 사용자가 각도조절장치를 손쉽게 원형형태로 돌리더라도 각도조절장치와 연결된 제2봉기어에 제1봉기어가 손쉽게 회전하게 된다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따르는 제2봉기어와 돌출핀(17)으로 결합되는 각도조절용 손잡이이다. 제2봉기어의 내부 직경은 각도조절용 손잡이(15) 직경보다 크기 때문에 각도조절용 손잡이가 제2봉기어의 내부에 끼워맞춰지게 된다. 또한 각도조절용 손잡이 상단부의 상하에는 돌출핀(17)이 구비되어 있으며, 제2봉기어의 하단부 상하에 U자형의 홈(16)이 구비되어 있어 각도조절용 손잡이가 상기 제2봉기어의 내부에 결합될 때 상기 돌출핀이 상기 U자형 홈으로부터 돌출된다.
따라서 각도조절용 손잡이가 회전하면 돌출핀이 U자 홈에 걸리게 되며, 이렇게 U자홈에 걸리면 회전력이 제2봉기어에 효과적으로 전달될 수 있다.
또한 돌출핀과 U자홈으로 각도조절용 손잡이와 제2봉기어가 결합되어 있기 때문에 태양광 어레이의 각도를 조절할 필요가 없는 경우에는 각도조절용 손잡이를 제2봉기어에서 분리하여 보관할 수 있다.
도 12은 본 발명의 각도조절용 손잡이의 변형예이다. 본 발명의 변형예인 손잡이는 원형 형태로 설치되어 있으며, 두 손으로 손잡이를 돌릴 수 있음으로 더욱 손쉽게 태양광 어레이의 각도를 조절할 수 있게 된다.
도 13은 본 발명의 실시예에 따르는 H자형 고정 플레이트에 부착된 각도명판이다.
일반적으로 태양모듈이 태양의 빛을 가장 잘 받기 위해서는 태양빛과 직각을 이루도록 하여야 하므로 지역에 따른 절기별 최적경사각은 그 지역의 남중고도와 직각을 이룰 때이다.
절기별 남중고도는 다음 식에 의해 계산된다.
춘분, 추분 남중고도(h) = 90도 - 위도
하지 남중고도(h) = 90도 - 위도 + 23.5
동지 남중고도(h) = 90도 - 위도 - 23.5
그러나, 실제로는 상기 이론과는 다른 값을 나타내는데, 한국에너지기술연구원의 연구자료(전문가 시스템을 이용한 태양광어레이의 최적설치 각도에 관한 연구, 2007.3월 한국태양에너지 학회 논문)에 의하면 계절별 전국의 최적 태양광 어레이 설치 경사각은 계절별로 차이를 나타내고 있다.
전국의 봄철 최적 태양광 어레이 설치 경사각은 15~ 20의 분포를 보이고 있으며, 대체적으로 고른 분포를 보이고 있으며 북쪽 지방일수록 최적 경사각도가 높아지는 경향을 보이고 있다.
전국의 여름철 최적 태양광 어레이 설치 경사각은 1~ 5사이의 분포를 보이고 있으며, 대체적으로 고른 분포를 보이고 있다. 또한, 북쪽 지방일수록 최적 경사각도가 높아지는 경향을 보이고 있고 여름철의 최적 태양광 어레이 설치 경사각이 0(수평면)에 가까운 경향을 보이고 있다. 이것은 여름철 태양의 고도가 천정과 수직에 가깝다는 것을 의미한다. 전국의 가을철 최적 태양광 어레이 설치 경사각은 39~ 46사이의 분포를 보이고 있으며, 강릉과 같은 동해 북구 해안지방으로 갈수록 최적 태양광 어레이 설치 경사각이 높아지는 경향을 보이고 있다.
전국의 겨울철 최적 태양광 어레이 설치 경사각은 50~ 60사이의 분포를 보이고 있으며, 동해 북부 해안지방으로 갈수록 최적 태양광 어레이 설치 경사각이 높아지는 경향을 보이고 있다.
따라서, 이러한 경사각도를 알아야만 태양광 어레이의 각도를 조절할 수 있는데, 일반인 또는 숙달된 작업자라도 계절 또는 날짜에 따라 최적의 경사각도를 알기란 쉬운 일이 아니다.
본 발명에서는 H자형 고정 플레이트에 각도명판(18)을 부착한다. 그러면 부착된 각도명판에 따라 태양광 어레이를 회전하면 된다. 각도명판은 비록 H자형 고정플레이트에 부착되었다 하더라도 전산볼트에 의해 태양광 어레이가 회전할 때 각도명판은 일정하게 있어야 하기 때문에 H자형 고정 플레이트에 밀착 결합되기 보다는 못 또는 나사 형태로 걸려 있어 H자형 고정 플레이트가 회전하더라도 무게에 의해 일정한 형태(예를 들어 각도명판의 둥근 부분이 항상 밑을 향하는 형태)로 부착함이 바람직하다.
이와 같이 발명의 태양광 어레이 조절장치는 혼자서도 손쉽게 태양광의 어레이를 조절할 수 있으며, 복잡한 태양광의 계산없이도 사용자가 각도명판의 눈금에 따라 태양광 어레이를 조절할 수 있다.
1: 태양광 어레이 2: H자형 고정 플레이트
3: 지지기둥 4: 전산볼트
5. 각도조절용 손잡이 6: 제1봉기어
7: 봉기어 회전 힌지 8: 연결판
9: 연결링 10: 분할 핀 넣기용 홀
11: 마감 결합부재 12: 관통구
13: 고정용 핀 또는 나사 14: 제2봉기어
15: 각도조절용 손잡이 16: U자형 홈
17: 돌출핀 18: 각도명판

Claims (9)

  1. 복수의 태양전지판을 포함하는 태양광 어레이;와
    상기 태양광 어레이를 후면에서 지지하는 H자형의 고정플레이트;와
    상기 고정플레이트와 결합되며, 중앙부에 관통구을 구비한 봉기어 회전 힌지;와
    상기 봉기어 회전 힌지와 결합되어 전산볼트를 회전시키는 복수의 봉으로 이루어진 제1봉기어;와
    상기 봉기어 회전 힌지의 관통구을 통과하여 상기 봉기어 회전 힌지와 결합되어 있는 탄소강관;과
    상기 탄소강관의 외부에 끼워지며, 상기 제1봉기어를 회전시키는 제2봉기어;와
    상기 제2봉기어와 결합되어 상기 제2봉기어를 회전시키는 각도조절용 손잡이를 포함하는 것을 특징으로 하는
    태양광 어레이 각도조절장치
  2. 제1항에 있어서, 상기 전산볼트는 상기 태양광 어레이를 지지하기 위해 지상에 세워진 지지기둥과 나사결합형태로 결합되어, 제1봉기어의 회전에 의해 태양광 어레이가 회전하는 것을 특징으로 하는
    태양광 어레이 각도조절장치
  3. 제2항에 있어서, 상기 전산볼트가 상기 지지기둥으로부터 나사결합이 풀리지 않도록 전산볼트의 하단부에는 분할 핀 넣기용 홀이 구비되어 있어, 나사결합 후에 분할 핀을 상기 홀에 분할 핀이 끼움결합되는 것을 특징으로 하는
    태양광 어레이 각도조절장치
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서, 상기 전산볼트는 상기 제1봉기어와 복수의 연결판과 연결링에 의해 용접결합되어 있는 것을 특징으로 하는
    태양광 어레이 각도조절장치
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서, 상기 제1봉기어는 40도로 균등 이격된 9개의 봉으로 이루어져 있고, 상기 제2봉기어는 60도로 균등 이격된 6개의 봉으로 이루어진 것을 특징으로 하는
    태양광 어레이 각도조절장치
  8. 제1항에 있어서, 상기 제2봉기어의 내부 직경은 상기 각도조절용 손잡이이 직경보다 크고, 상기 각도조절용 손잡이 상단부의 상하에는 돌출핀이 구비되어 있으며, 상기 제2봉기어는 하단부의 상하에 U자형의 홈이 구비되어 있어 상기 각도조절용 손잡이가 상기 제2봉기어의 내부에 결합될 때 상기 돌출핀이 상기 U자형 홈으로부터 돌출되는 것을 특징으로 하는
    태양광 어레이 각도조절장치
  9. 제1항에 있어서, 상기 H자형 고정 플레이트에는 각도명판이 부착되어 있어, 상기 각도명판의 눈금에 따라 태양광 어레이의 경사각도가 조절되는 것을 특징으로 하는
    태양광 어레이 각도조절장치
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