KR101935783B1 - A solar energy tracker - Google Patents

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KR101935783B1
KR101935783B1 KR1020180069151A KR20180069151A KR101935783B1 KR 101935783 B1 KR101935783 B1 KR 101935783B1 KR 1020180069151 A KR1020180069151 A KR 1020180069151A KR 20180069151 A KR20180069151 A KR 20180069151A KR 101935783 B1 KR101935783 B1 KR 101935783B1
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김길자
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Abstract

The present invention relates to a solar energy tracker, more specifically, for increasing a durability by a structural simplification and improving a generation performance in accordance with an improvement of solar light collection efficiency by adjusting always a direction of the sun and an orthogonal direction with the sun regardless of the summer season or the winter season by allowing a rotation, upper angles and lower angles of solar energy module (light collection plate) to be adjusted and facilitating an automatic operation by a time to be operated by a timer operation. The solar energy tracker comprises: a base of which at the upper a control box is formed; a tubular support unit which is inserted and installed vertically at an upper of the control box of the base; a module installation unit which allows the rotation, the upper angles and lower angles to be adjusted; and a control unit controlling a rotation, upper angles and lower angles of the module installation unit.

Description

태양광 트랙커{A solar energy tracker}A solar energy tracker

본 발명은 태양광 트랙커에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양의 움직임에 따라 회전 및 각도가 자동으로 조절되게 함으로써, 태양광 집광 성능의 향상을 가져오게 하는 태양광 트랙커에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a solar light tracker, and more particularly, to a solar light tracker capable of improving the solar light condensing performance by automatically adjusting the rotation and the angle according to the movement of the sun.

일반적으로 태양광발전은 태양으로부터 전달되는 복사 열에너지를 이용하는 태양열기술과 구분되며, 태양광을 이용한 발전은 무한한 청정에너지를 이용한 것으로 별도의 에너지나 구동원이 불필요하고 시공이 간단하며 환경문제에 따른 설치 제한에 영향을 받지 않는 이점이 있다.In general, solar power generation is distinguished from solar thermal technology that uses radiant heat energy transmitted from the sun. Power generation using solar power uses infinite clean energy, which requires no additional energy or drive source, and is easy to install. There is an advantage that it is not affected.

하지만, 상기 태양광발전은 발전량이 일조시간에 좌우되고, 대전력을 얻기 위해서는 많은 태양광 발전모듈이 필요하며, 상용전력에 비해 고가라는 단점이 있다.However, in the above-mentioned solar power generation, the amount of power generation depends on the time of day, and many photovoltaic power generation modules are required to obtain large power, which is disadvantageous in that it is expensive compared with commercial power.

상기 태양광발전의 경우 발전효율을 극대화하기 위해서는 태양의 직사광선이 항상 태양광발전모듈의 전면에 수직으로 입사할 수 있도록 동력 또는 기기조작을 통하여 태양의 위치를 추적해 가는 태양광추적식장치와, 일별 또는 계절별로 태양광발전모듈의 상하위치가 변화되는 반고정식장치와, 태양광의 고도에 상관없이 위치가 고정되는 고정식장치가 있다.In order to maximize power generation efficiency in the case of the above-mentioned solar power generation, a solar tracking device that tracks the position of the sun through power or device operation so that direct sunlight of the sun always enters the front of the solar power generation module vertically, There are a semi-fixed device in which the vertical position of the solar module is changed by day or season, and a fixed device in which the position is fixed irrespective of the altitude of the sunlight.

그러나, 일반적인 태양광발전장치는 쉽고 간편하게 태양광을 집광하여 전기를 얻을 수 있다는 장점은 있지만, 그 구조가 상대적으로 복잡하고, 위치고정이 정확하게 이루어지지 않는 문제가 있으며, 특히 강풍에 대한 지지력이 약하여 설정된 태양 추적각도를 유지하기 어려웠다.However, although a general photovoltaic device has an advantage that it can easily and easily collect sunlight to obtain electricity, its structure is relatively complicated and the position fixing is not accurately performed. Particularly, It was difficult to maintain the set sun tracking angle.

또한, 태양은 지역의 위도에 따라 정중(正中)에 위치하는 시간이 각각 달라지는데 종래의 태양광발전장치의 경우 작업자가 일일이 수동으로 조작하여 태양의 정중(正中)과 태양광발전모듈 간의 최적의 집광상태를 맞춰야 하는 불편함이 있어, 이러한 문제를 해소하기 위한 연구가 활발히 진행 중이였다.In the case of conventional photovoltaic power generation devices, the operator manually manipulates the photovoltaic power generation device in an optimal manner to concentrate the sunlight between the center of the sun and the photovoltaic power generation module There was an inconvenience that the state had to be adjusted, and research was actively carried out to solve this problem.

대한민국특허등록공보 제10-1788283호.Korean Patent Registration No. 10-1788283.

본 발명은 상기와 같은 제반 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 구조적인 간소화에 따른 내구성의 향상을 가져오게 하기 위한 양광 트랙커를 제공함에 본 발명의 목적이 있는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a light-uptracker for improving durability according to a structural simplification.

태양광 모듈(집광판)의 자전 및 상,하 각도의 조절이 가능하게 하되, 타이머 작동에 의해 시간별 자동으로 작동이 가능하게 함으로써, 하절기 또는 동절기에 상관없이 항시 태양의 방향 및 태양과의 직각 방향의 조절이 가능하게 하는 등 태양광의 집광 효율의 향상에 따른 발전 성능의 향상을 가져오게 하기 위한 태양광 트랙커를 제공함에 본 발명의 다른 목적이 있는 것이다.By enabling the rotation of the solar module (condenser plate) and the upward and downward angles, it is possible to operate automatically by time by the operation of the timer, whereby the direction of the sun at all times and the direction perpendicular to the sun The present invention also provides a solar light tracker for improving the power generation performance in accordance with the improvement of the light collecting efficiency of the solar light.

상기 목적을 달성하기 위한 구체적인 수단으로는, 지면에 고정 설치되며, 상부에는 제어박스가 형성된 베이스;In order to achieve the above-mentioned object, a concrete means is provided, which comprises: a base fixedly mounted on the ground and having a control box formed on an upper portion thereof;

베이스의 제어박스 상부에서 수직으로 입설되는 관체형 지주; A tubular support vertically installed above the control box of the base;

지주의 상단에 형성 및 태양광 모듈(집광판)이 설치되며, 지주를 축으로 하여 자전과 상,하 각도가 조절되는 모듈 설치유닛; 및A module installation unit in which a solar module (light collecting plate) is formed at the upper end of the support and the rotation, elevation and downward angles are adjusted around the support; And

모듈 설치유닛의 자전 및 상,하 각도 조절을 제어하는 제어부를 포함하여 구성하되,And a control unit for controlling the rotation of the module installation unit and the adjustment of the upward and downward angles,

지주에는,In the holding,

내측에서 상부로 돌출 형성되며, 제어부에 의해 제어되는 웜 드라이버 작동에 의해 회전 작동하는 회전축이 더 포함되게 구성하며,And a rotating shaft which is formed to protrude upward from the inner side and rotates by a worm driver operation controlled by the control unit,

모듈 설치유닛은,The module installation unit,

회전축의 상부에 형성되어 웜 드라이버 작동에 의해 자전되고, 제어부로 제어되는 엑츄에이터에 의해 상,하 각도 조절되게 구성함으로 달성할 수 있는 것이다.And the upper and lower angles are adjusted by an actuator which is formed on the upper part of the rotary shaft and is rotated by the worm driver operation and controlled by the control part.

이상과 같이 본 발명 태양광 트랙커는, 베이스의 상부에 수직으로 지주가 형성 및 그 지주에 태양광 모듈(집광판)이 설치되는 모듈 설치유닛이 구성된 것인바, 구조적인 간소화가 가능하게 되는 등 내구성 향상에 따른 고장의 감소 및 수명이 한층 연장되는 효과를 얻을 수 있는 것이다.As described above, the solar tracker of the present invention has a module mounting unit in which a vertical stake is formed on the upper part of the base and a photovoltaic module (condensing plate) is installed on the support, and structural simplification is possible. It is possible to obtain the effect of reducing the failure and extending the service life.

또한, 모듈 설치유닛이 지주를 중심으로 자전 및 자체적으로 상,하 각도의 조절이 가능하게 구성된 것인바, 하절기 또는 동절기에 상관없이 항시 태양의 방향 및 태양과의 수직 방향의 조절이 가능하게 되는 등 태양광의 집광 효율이 한층 향상되며, 이에 따른 태양광 발전 성능의 향상이 가능한 효과를 얻을 수 있는 것이다.In addition, the module installation unit is configured to be able to adjust the up and down angles by rotating and self-centering on the support, and it is possible to always adjust the direction of the sun and the vertical direction with respect to the sun irrespective of the summer or winter season The light collecting efficiency of the sunlight is further improved and the solar power generation performance can be improved accordingly.

도 1은 본 발명 태양광 트랙커의 후면 전체 사시도.
도 2는 본 발명 태양광 트랙커의 측면도.
도 3은 본 발명 태양광 트랙커의 후면 요부 사시도.
도 4는 본 발명 태양광 트랙커의 웜 드라이버 요부도.
도 5는 본 발명 태양광 트랙커의 제어부 요부도.
도 6은 본 발명 태양광 트랙커의 회전 구동상태도.
도 7은 본 발명 태양광 트랙커의 각도 구동상태도.
도 8은 본 발명 태양광 트랙커의 회전 조절상태도.
도 9는 본 발명 태양광 트랙커의 각도 조절상태도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a rear perspective view of a solar tracker according to the present invention. FIG.
2 is a side view of the solar tracker of the present invention.
3 is a rear perspective view of the solar tracker of the present invention.
Fig. 4 is a schematic view of a worm driver of the solar tracker of the present invention. Fig.
Fig. 5 is a main part of a control part of the solar tracker of the present invention. Fig.
6 is a rotational drive state view of the solar tracker of the present invention.
7 is a view showing an angle drive state of the solar tracker according to the present invention.
8 is a state in which the rotation of the solar tracker of the present invention is regulated;
Fig. 9 is a view showing an angle adjustment state of the solar tracker according to the present invention. Fig.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.The terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms and the inventor may appropriately define the concept of the term in order to best describe its invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention, and not all of the technical ideas of the present invention are described. Therefore, It should be understood that various equivalents and modifications may be present.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명 태양광 트랙커의 후면 전체 사시도이고, 도 2는 본 발명 태양광 트랙커의 측면도이며, 도 3은 본 발명 태양광 트랙커의 후면 요부 사시도이고, 도 4는 본 발명 태양광 트랙커의 요부 단면도이며, 도 5는 본 발명 태양광 트랙커의 제어부 요부도이다.FIG. 2 is a side view of the solar tracker of the present invention, FIG. 3 is a rear perspective view of the solar tracker of the present invention, and FIG. And Fig. 5 is a main part of a control section of the solar tracker of the present invention.

도 1 내지 도 5의 도시와 같이 본 발명 태양광 트랙커(1)는, 베이스(100)와, 지주(200)와, 모듈 설치유닛(300)과, 제어부(400)로 구성된다.1 to 5, the solar tracker 1 of the present invention comprises a base 100, a column 200, a module installation unit 300, and a control unit 400. [

먼저, 베이스(100)는, 본 발명 태양광 트랙커(1)를 구성함에 있어 기초를 이루게 구성된다..First, the base 100 is constructed as a basis for constructing the solar tracker 1 of the present invention.

이때, 베이스(100)는 지면에 고정 설치되게 구성된 것으로, 바람직하게는 콘크리트 구조물로 구성할 수 있다.At this time, the base 100 is configured to be fixedly installed on the ground, and may be constructed of a concrete structure.

그리고, 베이스(100)의 상부에는 후술하는 제어부(400)의 설치가 가능한 제어박스(110)가 구성된 것으로, 제어박스(110)는 콘크리트 박스 형태로 구성하거나 금속제 함체 형태로 구성할 수 있다.The control box 110 can be formed in a concrete box form or in a metal enclosure form. The control box 110 can be installed in the upper part of the base 100.

상기 지주(200)는, 상기 베이스(100)의 상부 즉, 제어박스(110)의 상부에서 수직으로 입설되게 구성된다.The struts 200 are configured to be vertically installed on the upper portion of the base 100, that is, the upper portion of the control box 110.

이때, 지주(200)는 내부가 중공된 관체 형태를 이루게 구성되어 후술하는 모듈 설치유닛(300)이 지면으로부터 상부로 이격 설치되게 하는 한편, 그 모듈 설치유닛(300)의 지지 역할을 수행하게 구성된다.At this time, the pillars 200 are formed in a hollow tube shape so that a module installation unit 300 to be described later is spaced apart from the ground, and the pillars 200 are configured to support the module installation unit 300 do.

그리고, 지주(200)에는 상부 내측에는 그 지주(200)의 내측에서 회전 작동하는 회전축(210)이 더 포함되게 구성된다.The column 200 further includes a rotation shaft 210 rotatably operated on the inside of the column 200 inside the column 200.

이때, 회전축(210)은 지주(200)의 내주면에서 베어링(도면중 미도시함) 등에 의해 지주(200)와 회전 간섭 없이 축설 구성된다.At this time, the rotating shaft 210 is formed on the inner circumferential surface of the pillar 200 by a bearing (not shown in the figure), and the pillar 200 is formed without rotating interfering with the pillar 200.

그리고, 지주(200)에는 상기 회전축(210)의 회전을 단속하는 웜 드라이버(220)가 더 포함되게 구성된다.The pillar 200 further includes a worm driver 220 for controlling the rotation of the rotary shaft 210.

이때, 상기 웜 드라이버(220)는 새롭게 구현되는 것이 아니라 통상의 링 형태의 하우징(221)의 내측에는 웜휠(222)이 형성되고, 또한 하우징(221)의 외측에는 웜기어(224)를 갖는 감속기(223)가 구성된 것이면 가능하다.At this time, the worm driver 220 is not newly implemented, but a worm wheel 222 is formed inside the housing 221 in the form of a ring, and a speed reducer (not shown) having the worm gear 224 is provided on the outer side of the housing 221 223).

이에, 본 발명에서 웜 드라이버(220)를 적용시에는 하우징(221)은 지주(200)의 상단에 결합되고, 웜휠(222)은 회전축(210)의 상단에 결합되게 구성된다.When the worm driver 220 is used in the present invention, the housing 221 is coupled to the upper end of the strut 200 and the worm wheel 222 is coupled to the upper end of the rotary shaft 210.

즉, 감속기(223)에 동력이 부여되게 되면 웜기어(224)를 회전 및 웜휠(221)을 회전시키게 되는 것으로, 이때 그 웜휠(221)과 결합된 회전축(210)의 회전이 가능하게 된다.That is, when power is applied to the speed reducer 223, the worm gear 224 is rotated and the worm wheel 221 is rotated. At this time, the rotation shaft 210 coupled with the worm wheel 221 can be rotated.

상기 모듈 설치유닛(300)은, 통상의 태양광 트랙커에 적용되어 태양광을 집광 및 발전시키는 태양광 모듈(집광판)이 설치되게 구성된 것으로, 본 발명 태양광 트랙커(1)를 구성함에 있어 태양광 모듈의 자전 및 상,하 각도의 조절이 가능하게 한다.The module installing unit 300 is configured such that a solar module (condensing plate) that is applied to an ordinary solar optical tracker to condense and generate solar light is installed. In constituting the solar tracker 1 of the present invention, Allows module rotation and top and bottom angle adjustment.

이때, 모듈 설치유닛(300)은 상기 회전축(210)의 상부에 형성되어 웜 드라이버(220)의 작동에 따른 회전축(210)의 회전에 의해 자전하게 구성되며, 후술하는 엑츄에이터(350)에 의해 상,하 각도가 조절되게 구성된 것으로, 바람직하게는 15~75° 각도로 조절되게 구성된다.At this time, the module installation unit 300 is formed at the upper portion of the rotary shaft 210 and is configured to rotate by the rotation of the rotary shaft 210 according to the operation of the wormdriver 220, And the lower angle is adjusted, and is preferably adjusted to an angle of 15 to 75 degrees.

이를 위해 모듈 설치유닛(300)은, 회전 지지대(310)와, 제1 회동축바(320)와, 제2 회동축바(330)와, 모듈 설치대(340)와, 엑츄에이터(350)로 구성된다.To this end, the module installation unit 300 includes a rotation support 310, a first rotation axis bar 320, a second rotation axis bar 330, a module installation base 340, and an actuator 350 do.

먼저, 회전 지지대(310)는 수평 길이를 이루는 사각바 형태로 구성되며, 그 중앙이 상기 회전축(210)의 상부 중앙에 결합되어 회전축(210)의 회전과 함께 회동하게 구성된다.First, the rotation support 310 is formed in the form of a square bar having a horizontal length. The center of the rotation support 310 is coupled to the center of the upper portion of the rotation shaft 210 and rotates together with the rotation of the rotation shaft 210.

이때, 회전 지지대(310)에는 먼저, 중심으로부터 양측에 전방 및 후방으로 돌출 형성되는 한 쌍의 제1 서포트 브라켓(311)(311')이 구성된다.At this time, a pair of first support brackets 311 and 311 'protruding forward and backward from both sides of the center of the rotation support 310 are formed.

또한, 회전 지지대(310)에는 각각의 양단에 전방으로 돌출되는 양측 한 쌍의 제2 서포트 브라켓(312)(312')이 구성된다.In addition, a pair of support brackets 312 and 312 'on both sides protruding forward from both ends of the rotation support 310 are formed.

즉, 회전 지지대(310)는 상기 회전축(210)에 연결되어 모듈 설치유닛(300)의 자전 작동이 가능하게 한다.That is, the rotation support 310 is connected to the rotation shaft 210 to allow the module installation unit 300 to rotate.

상기 제1 회동축바(320)는, 좌,우 수평 길이를 이루는 사각바 형태를 이루게 구성된다.The first coaxial bar 320 is formed in a rectangular bar shape having left and right horizontal lengths.

이때, 제1 회동축바(320)에는 상기 제1 서포트 브라켓(311)(311')과 제2 서포트 브라켓(312)(312')이 연결되는 다수의 제1 힌지 브라켓(321)(321')이 후방으로 돌출되게 구성된 것으로, 그 제1 힌지 브라켓(321)(321')에 상기 제1 서포트 브라켓(311)(311')과 제2 서포트 브라켓(312)(312')의 전방이 수평형 제1 힌지(H)로 연결되게 구성되어 그 제1 힌지(H)를 축으로 하여 상,하 회동되게 구성된다.The first coaxial bar 320 includes a plurality of first hinge brackets 321 and 321 'to which the first and second support brackets 311 and 311' and the second support brackets 312 and 312 ' 311 'and the second support brackets 312, 312' are provided on the first hinge brackets 321, 321 'so as to protrude rearward. The first support brackets 311, And is configured so as to be connected to the first hinge (H) of the balance and to be rotated up and down about the first hinge (H).

상기 제2 회동축바(330)는, 좌,우 수평 길이를 이루는 사각바 형태를 이루게 구성된 것으로, 상기 제1 회동축바(320)의 상부로 이격되는 위치에서 그 제1 회동축바(320)와 동일열 및 동일 길이를 이루게 구성된다.The second rotating coaxial bar 330 is formed in a rectangular bar shape having left and right horizontal lengths. The first rotating coaxial bar 320 and the second rotating coaxial bar 320 are spaced apart from the first rotating coaxial bar 320, And have the same length and the same length.

이때, 제2 회동축바(330)의 중앙에는 후술하는 엑츄에이터(350)가 연결되는 제2 힌지 브라켓(331)이 후방으로 돌출되게 구성된다.At this time, a second hinge bracket 331, to which a later-described actuator 350 is connected, protrudes rearward at the center of the second coaxial bar 330.

상기 모듈 설치대(340)는, 통상의 태양광 모듈(10)이 설치되게 구성된다.The module mounting base 340 is configured so that a conventional solar module 10 is installed.

이때, 모듈 설치대(340)는 먼저 전면에 태양광 모듈(10)이 안치 설치되는 상,하,좌,우 다수 배열되는 지지패널(341)(341')이 구성된 것으로, 각각의 지지패널(341)(341')은 사각 판체 형태로 구성된다.At this time, the module installation block 340 is formed with the support panels 341 and 341 'arranged in the upper, lower, left, and right sides in which the solar modules 10 are installed on the front surface. ) 341 'are formed in the shape of a square plate.

이때, 각각의 지지패널(341)(341')은 상,하 방향으로는 수직대(342)를 통해 연결되게 구성된다.At this time, each of the support panels 341 and 341 'is configured to be connected via the vertical stand 342 in the upward and downward directions.

그리고, 지지패널(341)(341')의 좌,우 방향으로는 좌,우 길이를 이루는 수평대(343)로 연결되게 구성된 것으로, 이때, 수평대(343)는 이웃하는 각각의 수직대(342)를 제1 클램프(344)로 연결하여 된다.The horizontal panels 343 are connected to the vertical panels 341 and 342 adjacent to each other in the left and right directions of the support panels 341 and 341 ' 342 are connected by a first clamp 344.

그리고, 각각의 수직대(342)는 상기 제1,2 회동축바(320)(330)와 제2 클램프(345)로 연결되게 구성된다.Each of the vertical bars 342 is connected to the first and second turn bars 320 and 330 through a second clamp 345.

상기 엑츄에이터(350)는, 상기 모듈 설치대(340)의 상,하 각도의 조절을 단속하게 구성된 것으로, 상기 제1 서포트 브라켓(311)(311')의 후방 사이에 내재되는 한편, 그 제1 서포트 브라켓(311)(311')에 수평형 제2 힌지(H')로 연결되게 구성된다.The actuator 350 is interposed between the rear portions of the first support brackets 311 and 311 'so as to intermittently control the upward and downward angles of the module mounting block 340, And is connected to the brackets 311 and 311 'by a horizontal second hinge H'.

그리고, 엑츄에이터(350)에는 출몰로드(351)가 출몰 작동하게 구성된 것으로, 이때 출몰로드(351)는 그 선단이 상기 제2 회동축바(330)의 제2 힌지 브라켓(331)에 수평형 제3 힌지(H")로 연결되게 구성된다.At this time, the protruding rod 351 has its tip connected to the second hinge bracket 331 of the second pivot bar 330 in the horizontal direction by the horizontal hinge bracket 331, 3 hinges (H ").

즉, 엑츄에이터(350)는 출몰로드(351)의 출몰 작동에 의해 제2 회동축바(330)를 밀거나 당기게 구성된 것으로, 이러한 밀고 당김에 의해 모듈 설치대(340)를 제1 회동축바(320)의 제1 힌지(H)를 축으로 하여 상,하 회동 작동시켜 각도가 조절되게 한다.That is, the actuator 350 is configured to push or pull the second coaxial bar 330 by the protruding and retracting operation of the protruding rod 351. By this pushing and pulling, the module mounting base 340 is moved to the first rotational axis bar 320 The first hinge H is rotated about the first hinge H so that the angle is adjusted.

상기 제어부(400)는, 본 발명 태양광 트랙커(1)를 구성함에 있어, 상기 웜 드라이버(220)와 엑츄에이터(350)의 제어가 가능하게 구성된 것으로, 상기 제어박스(110)에 내장되게 구성된다.The control unit 400 is configured to control the warm driver 220 and the actuator 350 when the solar tracker 1 of the present invention is constructed and is built in the control box 110 .

한편, 제어부(400)에는 상기 웜 드라이버(220)와 엑츄에이터(350)의 작동 시간이 설정되는 타이머(410)가 포함되게 구성된다.The controller 400 includes a timer 410 for setting the operation time of the worm driver 220 and the actuator 350.

이때, 타이머(410)는 일별 또는 하절기 또는 동절기 등의 계절에 따른 일출시간과 일몰시간 등이 입력되게 구성된다.At this time, the timer 410 is configured to input a sunrise time and a sunset time according to seasons such as day, summer, or winter season.

즉, 제어부(400)에서는 타이머(410)에 입력되는 일별 또는 계절별 일출시간부터 일몰시간을 바탕으로 하여 웜 드라이버(220)의 회전 작동값 및 엑츄에이터(350)의 출몰 작동값을 산출하여 태양의 방향 및 고도에 따라 웜 드라이버(220)와 엑츄에이터(350)의 작동을 제어하게 구성된 것으로, 이러한 작동값은 별도의 프로그램 구축에 의해 가능할 것이다.That is, the control unit 400 calculates the rotational operation value of the worm driver 220 and the protruding / dehydrating operation value of the actuator 350 on the basis of the daily or seasonal sunrise time and the sunset time input to the timer 410, And the operation of the worm driver 220 and the actuator 350 according to the altitude. Such operation values will be possible by a separate program construction.

이하, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명 태양광 트랙커의 작용을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the operation of the solar tracker of the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명 태양광 트랙커(1)는, 태양광을 집광 및 발전시키는 과정에서 집광이 이루어지는 태양광 모듈이 태양광 입사각과 항상 직각을 이루게 함으로써, 태양광의 집광 효율의 향상 및 발전 성능의 향상을 가져오게 한다.The solar tracker 1 according to the present invention has a solar module in which light is condensed in the process of collecting and generating solar light at all times perpendicular to the incident angle of sunlight, thereby improving the condensing efficiency of solar light and improving the power generation performance do.

이를 위해 먼저, 도 1 내지 도 5를 참조하여 본 발명 태양광 트랙커(1)의 제어부(400)에서는 타이머(410)에 설정된 일출시간과 일몰시간을 바탕으로 하여 웜 드라이버(220)와 엑츄에이터(350)의 구동을 제어하게 된다.1 to 5, the control unit 400 of the solar tracker 1 of the present invention controls the worm driver 220 and the actuator 350 based on the sunrise time and the sunset time set in the timer 410 And the like.

즉, 제어부(400)에서는 일예로, 도 6 및 도 8을 참조하여 웜 드라이버(220)를 제어 및 일출시간을 기준으로 하여 최초 태양광 모듈(10)의 방향을 동쪽을 향하게 위치시키게 되고, 이후, 태양의 방향이 동쪽(일출)에서 서쪽(일몰)으로 이동함에 따라 웜 드라이버(220)를 구동시켜 동쪽에서 서쪽 방향으로 회전 및 모듈 설치유닛(300)을 자전시키게 된다.6 and 8, the control unit 400 positions the direction of the first solar module 10 in the east direction on the basis of the control and the sunrise time as the warm driver 220, , And as the direction of the sun moves from east (sunrise) to west (sunset), the worm driver 220 is driven to rotate from east to west and to rotate the module installation unit 300.

상세히 설명하면, 제어부(400)에서는 웜 드라이버(220)를 작동시키게 되는 것으로, 이에, 웜 드라이버(220)의 감속기(223) 구동에 따른 웜기어(224)에 회전 동력이 부여되게 되며, 그 회전동력은 치합된 회전축(210)의 웜휠(222)로 전달되어 회전축(210)을 회전시키게 된다.More specifically, the controller 400 activates the worm driver 220, so that the worm gear 220 is imparted with rotational power to the worm gear 224 driven by the speed reducer 223 of the worm driver 220, Is transmitted to the worm wheel (222) of the coupled rotary shaft (210) to rotate the rotary shaft (210).

이에, 회전축(210)의 회전시 그 회전축(210)에 결합된 모듈 설치유닛(300)의 회전 지지대(310)가 회전하게 되는 것인바, 모듈 설치유닛(300)이 지주(200)를 축으로 하여 자전하게 된다.The rotation support shaft 310 of the module installation unit 300 coupled to the rotation shaft 210 rotates when the rotation shaft 210 rotates and the module installation unit 300 rotates about the support shaft 200 .

또한, 제어부(400)에서는 도 7 및 도 9를 참조하여 엑츄에이터(350)를 제어 및 일출시간을 기준으로 하여 최초 태양광 모듈(10)의 각도를 일몰시 태양의 위치와 대응되는 각도로 위치되게 되고, 이후, 태양의 고도가 동쪽에서 서쪽으로 이동함에 따라 엑츄에이터(350)를 구동시켜 태양의 입사각과 직각을 이루게 유지시키게 된다.7 and 9, the control unit 400 controls the actuator 350 to set the angle of the first solar module 10 at an angle corresponding to the sun's position at sunset based on the control and the sunrise time Thereafter, as the altitude of the sun moves from east to west, the actuator 350 is driven to maintain the angle of incidence with the angle of incidence of the sun.

즉, 본 발명 태양광 트랙커(1)는, 태양의 일출시부터 일몰시까지 그 태양을 추적하여 항시 태양의 입사각과 태양광 모듈(10)의 직각을 이루게 함으로써, 집광력의 증대가 가능하게 되며, 이에 따른 태양광 발전 성능이 한층 향상되게 된다.That is, the solar tracker 1 of the present invention traces the sun from the sunrise to the sunset, and makes the angle of incidence of the sun always at the right angle with the solar module 10, The solar power generation performance is further improved.

상세히 설명하면, 제어부(400)에서는 엑츄에이터(350)를 작동시키게 되는 것으로, 이에, 엑츄에이터(350)의 출몰로드(351)가 출몰 작동하게 된다.More specifically, the control unit 400 actuates the actuator 350, so that the protruding and detaching rod 351 of the actuator 350 is projected and operated.

이에, 엑츄에이터(350)는 출몰로드(351)의 출몰 작동에 의해 출몰로드(351)와 제2 회동축바(330)를 밀거나 당기에 구성된 것으로, 이러한 밀고 당김에 의해 모듈 설치대(340)가 제1 회동축바(320)의 제1 힌지(H)를 축으로 하여 상,하 회동 작동시켜 각도가 조절되게 한다.The actuator 350 is configured to push or pull the protruding rod 351 and the second rotatable shaft bar 330 by the protruding and retracting operation of the protruding and detaching rod 351. The pushing and pulling of the actuator 350 causes the module mounting base 340 The first hinge (H) of the first coaxial bar (320) is used as an axis to rotate up and down to adjust the angle.

즉, 일예로 태양의 또한, 고도가 낮은 일출 또는 시간의 경우에는 출몰로드(351)를 밀어 모듈 설치대(340) 및 태양광 모듈(10)을 약 75°까지 세우게 되는 것으로, 이에 태양광 모듈(10)의 각도가 넓어져 태양과 직각을 이루게 된다.That is, for example, in the case of a sunrise or a time when the altitude of the sun is low, the projecting rod 351 is pushed to raise the module mount 340 and the solar module 10 to about 75 degrees. 10) is widened to be perpendicular to the sun.

또한, 태양의 고도가 높은 정오 시간의 경우에는 출몰로드(351)를 당겨 모듈 설치대(340) 및 태양광 모듈(10)를 약 15°까지 눕히게 되는 것으로, 이에 태양광 모듈(10)의 각도가 좁아져 태양과 직각을 이루게 된다.In addition, when the sun is high at noon time, the projecting rod 351 is pulled so that the module mount 340 and the solar module 10 are laid down by about 15 degrees. Accordingly, the angle of the solar module 10 And become perpendicular to the sun.

이때, 상기와 같이 엑츄에이터(350)가 작동하는 과정에서 그 엑츄에이터(350)는 소정의 회전 유동이 발생하게 되는 것인데, 이는 엑츄에이터(350)는 제1 서포트 브라켓(311)(311')의 후방에 제2 힌지(H')로 연결되고, 출몰로드(351)가 제2 힌지 브라켓(331)에 제3 힌지(H")로 연결되게 구성된 것인바, 그 작동 과정에서 소정의 유동에 대응할 수 있게 된다.At this time, in the process of operating the actuator 350 as described above, the actuator 350 is caused to generate a predetermined rotational flow. This is because the actuator 350 is disposed behind the first support brackets 311 and 311 ' And the protruding and retracting rod 351 is connected to the second hinge bracket 331 by the third hinge H ". In the operation of the second hinge bracket 331, do.

한편, 상기와 같은 웜 드라이버(220)와 엑츄에이터(350)의 구동은 태양의 일출시간과 일몰시간은 일별 또는 계절의 변화에 따라 달라지게되는 것인바, 이에 타이머(410)를 이용한 간단한 설정이 가능하게 되는 등 일별 또는 계절에 상관없이 적용 가능하게 된다.In the driving of the worm driver 220 and the actuator 350 as described above, the sunrise time and the sunset time of the sun are changed according to the day or the change of the seasons. Thus, the simple setting using the timer 410 is possible And can be applied regardless of the day or the season.

일예로, 상기와 같이 회전하는 모듈 설치유닛(300)은 한정되는 것은 아니나 통상 지역에 따라 일출시간 am5시~6시 방향과 일몰시간 pm7시~8시 방향까지 웜 드라이버(220) 운행 및 15°~75°까지 엑츄에이터(350)의 작동에 따른 광범위한 각도의 조절이 가능하게 되며, 이에 따른 최대한의 태양광 집광이 가능하게 된다.For example, the module installation unit 300 rotating as described above may include, but is not limited to, a worm driver 220 running at sunrise time am5 to 6 o'clock and sunset time pm7 to 8 o'clock, A wide range of angle adjustment according to the operation of the actuator 350 can be performed up to 75 °, thereby enabling maximum solar light condensation.

이상에서와 같이 본 발명 태양광 트랙커는, 웜 드라이버와 엑츄에이터 구동 방식에 따른 구조적으로 매우 간소화 구성된 것인바 내구성이 한층 향상되며, 특히 운영 과정에서 태양광의 추적에 따른 집광효율의 향상 및 이에 따른 발전성능이 한층 향상되게 된다.As described above, the solar tracker according to the present invention is structurally very simplified in accordance with the worm driver and the actuator driving system, and thus the durability is further improved. Particularly, in the operation process, Is further improved.

한편, 본 발명 태양광 트랙커는 그 설치 구성에 있어 독립적으로 설치 사용할 수 있음은 물론, 필요에 따라 다수의 태양광 트랙커를 직렬 또는 병렬로 연결하여 하나의 그룹(셋트)을 구성 및 다수의 그룹을 동시에 구축 가능할 것이다.Meanwhile, the solar tracker according to the present invention can be installed and used independently in its installation configuration, and it is also possible to connect a plurality of solar trackers in serial or parallel, if necessary, to form one group (set) It will be possible to build it at the same time.

10 : 태양광 모듈
100 : 베이스 110 : 제어박스
200 : 지주 210 : 회전축
220 : 웜 드라이버
221 : 하우징 222 : 웜휠
223 : 감속기 224 : 웜기어
300 : 모듈 설치유닛 310 : 회전 지지대
311,311' : 제1 서포트 브라켓 312,312' : 제2 서포트 브라켓
320 : 제1 회동축바 321,321' : 제1 힌지 브라켓
330 : 제2 회동축바 331 : 제2 힌지 브라켓
340 : 모듈 설치대 341,341' : 지지패널
342 : 수직대 343 : 수평대
344 : 제1 클램프 345 : 제2 클램프
350 : 엑츄에이터 351 : 출몰로드
400 : 제어부 410 : 타이머10: Photovoltaic module
100: Base 110: Control box
200: column 210: rotating shaft
220: Worm driver
221: housing 222: worm wheel
223: Reducer 224: Worm gear
300: module installation unit 310: rotary support
311, 311 ': first support bracket 312, 312': second support bracket
320: first coaxial bar 321, 321 ': first hinge bracket
330: second coaxial bar 331: second hinge bracket
340: Module mounting stand 341, 341 ': Supporting panel
342: Vertical stand 343: Horizontal stand
344: first clamp 345: second clamp
350: Actuator 351:
400: control unit 410: timer

Claims (3)

지면에 고정 설치되며, 상부에는 제어박스(110)가 형성된 베이스(100);
베이스(100)의 제어박스(110) 상부에서 수직으로 입설되는 관체형 지주(200);
지주(200)의 상단에 형성되어 태양광 모듈(집광판)이 설치되며, 지주(200)를 축으로 하여 자전 및 상,하 각도가 조절되는 모듈 설치유닛(300); 및
상기 모듈 설치유닛(300)의 자전 및 상,하 각도 조절을 제어하는 제어부(400)를 포함하여 구성하되,
지주(200)에는,
내측에서 상부로 돌출 형성되며, 제어부(400)에 의해 제어되는 웜 드라이버(220) 작동에 의해 회전 작동하는 회전축(210);
상기 회전축(210)의 상부에 형성되어 모듈 설치유닛(300)을 자전시키도록 링 형태의 하우징(221)의 내측에는 웜휠(222)이 형성되고, 하우징(221)의 외측에는 웜기어(224)를 갖는 감속기(223)가 구성된 웜 드라이버(220)를 더 포함되게 구성하며,
모듈 설치유닛(300)은,
수평 길이를 가지며, 중앙이 회전축(210)의 상부 중앙에 결합되어 회전축(210)과 함게 회전하며, 중심으로부터 양측에는 전방 및 후방으로 돌출되는 양측 한 쌍의 제1 서포트 브라켓(311)(311')이 형성되고, 양단에는 전방으로 돌출되는 양측 한 쌍의 제2 서포트 브라켓(312)(312')이 형성된 회전 지지대(310);
좌,우 수평 길이를 이루며, 제1 서포트 브라켓(311)(311')과 제2 서포트 브라켓(312)(312')의 전방이 제1 힌지(H)로 연결되는 다수의 제1 힌지 브라켓(321)(321')이 형성된 제1 회동축바(320);
제1 회동축바(320)와 동일열을 이루면서 제1 회동축바(320)의 상부로 이격 형성되며 중앙에는 제2 힌지 브라켓(331)이 형성된 제2 회동축바(330);
태양광 모듈이 설치되는 상,하,좌,우 다수의 지지패널(341)(341')을 이루며, 각각의 지지패널(341)(341')은 상,하 방향은 수직대(342)로 연결되고, 좌,우 방향은 각각의 수직대(342)를 연결하는 수평대(343)로 제1 클램프(344) 연결되며, 각각의 수직대(342)는 제2 클램프(345)를 통해 제1 회동축바(320) 및 제2 회동축바(330)에 연결되는 모듈 설치대(340); 및
제1 서포트 브라켓(311)(311')의 후방에 제2 힌지(H')로 연결되며, 출몰로드(351)의 선단이 제2 힌지 브라켓(331)에 제3 힌지(H")로 연결되는 엑츄에이터(350)를 포함하여 구성하되,
모듈 설치대(340)는,
엑츄에이터(350) 작동에 의한 출몰로드(351)의 출몰 작동에 의해 제1 힌지(H)를 축으로 하여 상,하 회동되어 각도 조절되게 구성함을 특징으로 하는 태양광 트랙커.
A base 100 fixedly installed on the ground and having a control box 110 formed thereon;
A tubular support (200) vertically installed above the control box (110) of the base (100);
A module installation unit 300 formed at the top of the pillar 200 and provided with a photovoltaic module (light collecting plate), the pivot 200 and the up and down angles being adjusted around the pillar 200; And
And a control unit (400) for controlling the rotation and the upward / downward adjustment of the module installation unit (300)
In the column 200,
A rotation shaft 210 protruding from the inside to the top and rotating by operation of the worm driver 220 controlled by the control unit 400;
A worm wheel 222 is formed inside the ring-shaped housing 221 so as to rotate the module installation unit 300 formed on the rotation shaft 210. A worm gear 224 is provided on the outer side of the housing 221 And further comprises a worm driver 220 constituted by a speed reducer 223,
The module installation unit (300)
A pair of first support brackets 311 and 311 'having a horizontal length and a center connected to the upper center of the rotary shaft 210 to rotate together with the rotary shaft 210 and protruding forward and rearward from both sides of the center, And a pair of second support brackets 312 and 312 'projecting forward from both ends of the support bracket 310;
A plurality of first hinge brackets 311 and 311 'and a second support bracket 312 and 312' are connected to the first hinge H by a first hinge (H). The first and second support brackets 311 and 312 ' 321) < / RTI > 321 'are formed;
A second rotating shaft bar 330 formed in the same row as the first coaxial bar 320 and separated from the upper portion of the first rotating shaft bar 320 and having a second hinge bracket 331 formed at the center thereof;
The support panels 341 and 341 'are vertically and horizontally supported by vertical blocks 342 and 343', respectively. The support panels 341 and 341 ' And the left and right directions are connected to a first clamp 344 by a horizontal band 343 connecting the respective vertical bars 342. Each vertical band 342 is connected to a second clamp 344 via a second clamp 345, A module mount 340 connected to the first coaxial bar 320 and the second coaxial bar 330; And
The distal end of the protruding and retracting rod 351 is connected to the second hinge bracket 331 by the third hinge H "and the second hinge bracket 331 is connected to the rear of the first support bracket 311, And an actuator (350)
The module mounting base 340,
And the angle of the first hinge (H) is adjusted by the up / down movement of the protruding rod (351) by the operation of the actuator (350).
삭제delete 제1 항에 있어서,
제어부(400)에는,
일별 또는 계절에 따른 일출시간과 일몰시간이 입력되는 타이머(410)를 더 포함하여 구성하되,
제어부(400)에서는,
타이머(410)에 입력된 일출시간부터 일몰시간까지 입력된 시간을 바탕으로 하여 웜 드라이버(220)의 회전 작동값 및 엑츄에이터(350)의 출몰 작동값을 산출하여 태양의 방향 및 고도에 따라 웜 드라이버(220)와 엑츄에이터(350)의 작동을 제어하게 구성함을 특징으로 하는 태양광 트랙커.The method according to claim 1,
In the control unit 400,
And a timer 410 for inputting a sunrise time and a sunset time according to a day or a season,
In the control unit 400,
The rotational operation value of the worm driver 220 and the protrusion / desorption operation value of the actuator 350 are calculated on the basis of the time inputted from the sunrise time to the sunset time inputted to the timer 410, And controls operation of the actuator (220) and the actuator (350).
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