KR101994602B1 - 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 농경지의 가장자리에 횡과 종 지지축이 설치되고 지표면에서 솔라패널이 수평을 유지할 수 있도록 지지로프가 하중을 분담하는 현수 방식의 기본 시스템에서 태양의 고도 및 궤도 추적에 따라 다수의 단위솔라패널을 자동으로 피치운동시키거나 롤운동시킴으로써, 최적의 발전량 및 발전시간을 확보하여 태양광 발전 효율을 극대화함은 물론, 최적의 재배면적을 확보할 수 있도록 하는 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체에 관한 것이다.

Description

태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체{A STRUCTURE FOR SUPPORTING A SOLAR PANEL ARRAY THAT TRACKS SUNLIGHT}
본 발명은 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는, 농경지의 가장자리에 지지축이 설치되고 태양의 고도 및 궤도 추적에 따라 다수의 단위솔라패널을 자동으로 피치운동시키거나 롤운동시킴으로써, 최적의 발전량 및 발전시간을 확보하여 태양광 발전 효율을 극대화함은 물론, 최적의 재배면적을 확보할 수 있도록 하는 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광발전은 발전기의 도움 없이 태양전지를 이용하여 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 발전방식이다. 이러한 태양광발전은 일반적으로 태양광을 집광하여 전기에너지로 변환시키는 태양전지수단인 태양광 패널(solar panel)을 설치하여 구성한다. 이와 같은 태양광 발전은 공해가 없고 필요한 장소에 필요한 만큼만 발전할 수 있으며, 유지보수가 용이하여 근래에는 친환경 발전설비로 증가세에 있다.
태양광 발전은 태양광 패널들을 집광에 유리한 장소에 설치하여 이루어지는데, 일반적으로 건물구조물에 설치되거나, 대규모일 경우 공터에 구조물을 세우고 다수개의 태양광 패널을 설치하게 된다.
태양광 발전은 일조량에 의존하고, 설치 장소가 한정적이며, 초기 투자비와 발전단가가 높은 단점이 있다. 이러한 부분을 해소하기 위하여 비교적 넓은 공간에 집중적으로 태양광 패널을 설치하게 되고, 설치를 위한 공간의 확보와 공간에 적절한 형태 및 효율적인 공간활용을 위한 태양광 패널의 설치구조물이 요구되었다.
특히, 태양광 패널 하부에는 태양광 패널을 받치기 위한 지지구조가 설치되므로, 태양광 패널이 설치되는 공간을 다른 용도로 활용할 수 없는 단점이 있었다. 즉, 태양광 패널이 설치되는 설치장소는 태양광 발전 이외에 다른 목적으로 활용이 어려우며, 이에 따라 대부분의 대규모 태양광 발전은 설치비용이 저렴한 도심지 이외의 외지로 한정되고 있는 한계가 있다.
최근에는, 대면적의 농경지에 이러한 태양광 발전 설비를 갖춤으로써, 농사를 통한 매출과 발전에 의한 전력매출을 함께 올리는 영농형 태양광 발전사업이 각광받고 있다.
영농형 태양광 발전사업은 농경지에서는 양지식물을 재배하고, 농경지로부터 일정한 높이 이상에 태양광 발전 설비를 설치함으로써 농지에서 농산물과 전력을 병행하여 생산하기 위한 사업을 의미한다.
예컨데, 솔라쉐어링(solar sharing) 이론이라고 하여, 식물의 광합성량은 광포화점을 넘어가면 더이상 증가하지 않으며 불필요하다는 점에 착안하였으며, 농작물의 광포화점을 초과하는 빛을 태양광발전에 사용함으로써 농작물 재배와 태양광을 공유하자는 취지에서 현재 시행되고 있다.
하지만, 현재 영농형 태양광 발전사업의 경우, 태양광 발전 설비의 하중을 지지하기 위한 지지구조가 농지의 내측에 설치되어 있기 때문에, 농작물의 재배 시 재배기계 및 영농인들은 지지구조를 일일이 피해 다녀야하는 번거로움과 작업의 비효율성, 지지구조의 영역만큼 재배면적이 줄어든다는 직간접의 문제점을 가지고 있었다.
특히, 현재 농경지에 설치된 솔라패널은 고정형 설치구조를 가지기 때문에, 태양의 궤도 및 고도가 변하더라도 항시 고정된 면에 한해서만 발전이 이루어지는 구조를 가진다는 점에서, 전력 생산 효율이 떨어지는 문제점을 가지고 있다.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있도록, 태양의 궤도 및 고도를 추적하여 자동으로 솔라패널의 방향 및 각도를 제어할 수 있으면서도, 농지의 내측에 지지구조를 설치하지 않음으로써 재배 면적을 최대한 확보할 수 있도록 하는 기술이 필요한 실정이다.
한국공개특허 제10-2011-0021899호
본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 농경지의 가장자리에 지지축이 설치되고 지지축을 연결하는 지지로프에 태양광 솔라패널 어레이를 하단에 매다는 방식으로 지면에 대해 수평하게 설치하고, 태양의 고도 및 궤도 추적에 따라 다수의 단위솔라패널을 자동으로 피치운동시키거나 롤운동시킴으로써, 최적의 발전량 및 발전시간을 확보하여 태양광 발전 효율을 극대화함은 물론, 영농 작업의 비효율성을 해결하고 농작물 재배 시 수확량 감소를 최소화시키면서도 최적의 재배면적을 확보할 수 있도록 하는 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체를 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체는 한 쌍의 지지축, 상기 한 쌍의 지지축 사이를 서로 연결하는 제1 연결대, 상기 제1 연결대의 길이 방향을 따라 양측으로 설치되는 하나 이상의 단위솔라패널, 상기 제1 연결대의 일측에 위치한 하나 이상의 단위솔라패널의 말단부를 서로 연결하는 제2 연결대, 상기 제1 연결대의 타측에 위치한 하나 이상의 단위솔라패널의 말단부를 서로 연결하는 제3 연결대, 상기 하나 이상의 단위솔라패널과 상기 제1 연결대를 서로 연결하는 연결부재를 회전축으로 하여, 상기 하나 이상의 단위솔라패널이 피치(pitch)운동 되도록 하는 피치운동 제어수단, 상기 제1 연결대를 회전축으로 하여, 상기 하나 이상의 단위솔라패널이 롤(roll)운동되도록 하는 롤운동 제어수단, 상기 단위솔라패널에 마련되며, 태양의 궤도 및 고도변화 추적에 따른 신호를 생성하는 태양추적센서모듈 및 상기 태양추적센서모듈을 통해 생성된 신호를 토대로, 상기 피치운동 제어수단 및 상기 롤운동 제어수단의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여 구성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 피치운동 제어수단은 상기 하나 이상의 단위솔라패널과 상기 제1 연결대를 서로 연결하는 다수의 연결부재의 하측으로 각각 돌출 형성된 돌출부재를 서로 연결하는 제4 연결대 및 상기 제1 연결대의 일측 말단부에서 상기 제4 연결대와 연결되도록 마련되며, 상기 제4 연결대를 길이 방향으로 직선 왕복운동 시키는 전동 엑츄에이터를 포함하며, 상기 전동 엑츄에이터에 의해 상기 제4 연결대가 직선 왕복운동되는 경우, 상기 하나 이상의 단위솔라패널은 상기 연결부재를 회전축으로 하여 피치운동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 상기 제1 연결대를 관통하면서 상기 제2 연결대 및 상기 제3 연결대를 서로 연결하는 제5 연결대, 상기 한 쌍의 지지축 사이를 서로 연결하며 상기 제1 연결대보다 높은 위치에 설치되는 제1 연결로프 및 상기 제1 연결대와 상기 제1 연결로프 사이를 서로 연결함으로써, 상기 제1 연결대의 하중을 지지하는 제2 연결로프를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 롤운동 제어수단은 상기 제1 연결대에 설치되는 회전모터, 상기 제2 연결대 및 상기 제3 연결대에 각각 마련되는 제1 및 제2 가이드롤 및 중심부가 상기 회전모터에 감기고 상기 제1 및 제2 가이드롤에 감겨지며 양측 말단부가 상기 제2연결로프에 고정됨에 따라, 삼각형 형태를 가지도록 감기는 구동로프를 포함하며, 상기 회전모터가 일측 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 가이드롤과 상기 연결로프 간의 구동로프 길이는 짧아지고 상기 제2 가이드롤과 상기 연결로프 간의 구동로프 길이는 상대적으로 길어짐에 따라 상기 제2 연결대는 상기 제1 연결대를 회전축으로 하여 상기 연결로프와 가까워지는 방향으로 회전하게 되고 상기 제3 연결대는 상기 제1 연결대를 회전축으로 하여 상기 연결로프와 멀어지는 방향으로 회전하게 되며, 상기 회전모터가 타측 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 가이드롤과 상기 연결로프 간의 구동로프 길이는 길어지고 상기 제2 가이드롤과 상기 연결로프 간의 구동로프 길이는 상대적으로 짧아짐에 따라 상기 제2 연결대는 상기 제1 연결대를 회전축으로 하여 상기 연결로프와 멀어지는 방향으로 회전하게 되고 상기 제3 연결대는 상기 제1 연결대를 회전축으로 하여 상기 연결로프와 가까워지는 방향으로 회전하게 되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 본 발명은 상기 한 쌍의 지지축 사이를 서로 연결하며 상기 연결로프보다 높은 위치에 설치되는 지지로프 및 상기 지지로프와 상기 연결로프를 서로 연결함으로써, 상기 연결로프의 하중을 지지하는 제2 연결로프를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 한 쌍의 지지축은 농경지의 폭 방향 가장자리에 설치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 제2 연결대 및 상기 제3 연결대는 각각 하나 이상의 영역으로 분할된 상태에서, 각각의 분할된 영역이 상기 하나 이상의 단위솔라패널의 말단부와 연결되며, 각각의 분할된 영역 별로 상기 롤운동 제어수단이 각각 마련되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 태양의 고도 및 궤도 추적에 따라 다수의 단위솔라패널을 자동으로 피치운동시키거나 롤운동시킴으로써, 최적의 발전량 및 발전시간을 확보하여 태양광 발전 효율을 극대화할 수 있는 이점을 가진다.
또한 본 발명의 일 측면에 따르면, 하중을 지지하기 위한 지지축이 농경지의 가장자리에 설치됨은 물론 농사기계의 높이보다 훨씬 높은 위치에 설치되기 때문에, 최적의 재배면적을 확보할 수 있으며 농사기계가 지지축을 피해다니지 않아도 되는 이점을 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체(100)가 농경지에 설치된 상태를 도시한 도면이다.
도 2는 도 1에 도시된 하나 이상의 단위솔라패널(130)이 연결된 상태를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 피치운동 제어수단(160)을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 2에 도시된 롤운동 제어수단(170)을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체(100)가 농경지에 설치된 상태를 도시한 도면이고, 도 2는 도 1에 도시된 하나 이상의 단위솔라패널(130)이 연결된 상태를 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 1 및 도 2를 살펴보면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체(100)는 크게 한 쌍의 지지축(110), 제1 연결대(120), 하나 이상의 단위솔라패널(130), 제2 연결대(140), 제3 연결대(150), 피치운동 제어수단(160), 롤운동 제어수단(170), 태양광추적센서모듈(미도시) 및 제어부(미도시)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저, 한 쌍의 지지축(110)은 농경지의 폭 방향(혹은 길이 방향)의 가장자리에 설치되는데, 농경지의 내측에는 지지축이 설치되지 않기 때문에 그만큼 농경지의 재배면적을 확보할 수 있다. 또한, 지지축(110)을 중심으로 균형된 하중이 분포하기 때문에 붕괴될 위험을 최소화할 수 있다. 이러한 형태로 수개에서 수십개의 지지축(110)을 직렬로 연결하여 구축할 수 있으며, 이 경우, 최끝의 양단 지지축만 붕괴되지 않도록 보강하므로, 설치 비용이 대폭 절감될 수 있다.
또한, 지지축(110)이 농경지의 내측에 설치되지 않기 때문에 농작물의 재배 시 농사기계가 지지축(110)을 일일이 피해다니지 않아도 되기 때문에 재배 효율 및 편리성이 극대화될 수 있다.
일반적으로, 벼를 재배하는 논경지인 경우, 벼를 재배하는 과정에서 효과적인 담수를 위해서 예컨대 폭방향 38미터와 길이방향 138미터의 농경지 기준을 가지는 경우, 폭방향 38미터와 길이 방향 138미터의 길이 이상에 지지축을 설치하면 농경작업에 방해를 받지 않는다. 또한 벼가 충분히 생육할 수 있도록 솔라패널 배치 간격을 조정하여 설치할 경우, 벼의 생육에 지장을 최소화할 수 있다.
한 쌍의 지지축(110) 사이에는 지지축(110)을 서로 연결하는 제1 연결대(120)가 설치된다. 제1 연결대(120)는 한 쌍의 지지축(110)이 쓰러지지 않도록 지지하는 역할을 하는데, 이때 제1 연결대(120)에는 길이 방향을 따라 다수개의 연결부재(121)가 마련된다.
다수개의 연결부재(121) 일종의 롤운동을 위한 베어링으로서, 제1 연결대(120)에서 회전이 가능하도록 마련되는데, 각각의 연결부재(121)의 양측으로 단위솔라패널(130)이 연결된다. 따라서, 추후 롤운동 제어수단(170)에 의해 단위솔라패널(130)이 롤(roll) 운동되는 경우, 연결부재(121)가 제1 연결대(120)를 축으로 하여 회전하게 된다.
이때, 제1 연결대(120)의 길이 방향을 따라 예컨데 17개의 단위솔라패널(130)이 제1 연결대(120)의 양측으로 설치됨에 따라, 결과적으로 제1 연결대(120)에는 적어도 34개의 단위솔라패널(130)이 설치될 수 있다.
이때, 제1 연결대(120)의 일측(예컨대, 좌측)에 위치하는 17개의 단위솔라패널(130)의 말단부는 제2 연결대(140)와 연결되고, 제1 연결대(120)의 타측(예컨대, 우측)에 위치하는 17개의 단위솔라패널(130)의 말단부는 제3 연결대(150)와 연결된다.
이때, 제2 연결대(140)와 제3 연결대(150)는 일체형으로 형성될 수도 있고, 또는 몇개의 영역으로 분할될 수도 있다.
예컨대, 도 1의 도 1(c)를 살펴보았을 때, 제1 연결대(120)의 길이 방향으로 4개의 연결부재(121)의 양측으로 연결된 총 8개의 단위솔라패널(130)의 일측 말단부에는 분할된 길이를 가지는 제2 연결대(140) 및 제3 연결대(150)가 연결된 단위솔라패널 어레이(130a)가 형성된다. 이러한 단위솔라패널 어레이(130a)가 여러개로 마련될 수 있다. 이때, 마지막 단위솔라패널 어레이(130a)는 5개의 연결부재(121)의 양측으로 연결된 총 10개의 단위솔라패널(130)이 마련될 수 있다.
즉, 제2 연결대(140) 및 제3 연결대(150)가 일체형으로 형성된 경우에는 제1 연결대(120)에 마련된 모든 단위솔라패널(130)(예컨대, 34개)이 한꺼번에 동일한 방향으로 피치운동 될 수 있고, 만약 도 1(c)와 같이 여러개의 단위솔라패널 어레이(130a)로 분할된 경우에는 각각의 단위솔라패널 어레이(130a) 별로 피치운동이 별도 제어될 수 있다.
피치운동 제어수단(160)은 상술한 단위솔라패널(130)을 피치운동 시키는 역할을 한다.
여기에서, 피치(pitch)라 함은 단위솔라패널(130)이 연결부재(121)를 회전축으로 하여 회전하는 동작을 의미할 수 있다. 이러한 피치운동 제어수단(160)은 도 3을 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 3은 도 2에 도시된 피치운동 제어수단(160)을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 3을 살펴보면, 피치운동 제어수단(160)은 다수의 연결부재(121)의 하측으로 돌출 형성된 돌출부재(121a)를 서로 연결하는 제4 연결대(161) 및 제1 연결대(120)의 일측 말단부에서 제4 연결대(161)와 연결되면서 제4 연결대(161)를 길이 방향으로 직선 왕북운동시키는 전동 엑츄에이터(162)를 포함하여 구성된다.
이때, 전동 엑츄에이터(162)는 제1 연결대(120)의 하측 방향으로 고정 설치되며, 전동 엑츄에이터(162)와 제4 연결대(161)를 서로 연결하는 실린더가 당겨지는 경우에는 단위솔라패널(130)이 상측을 향하는 방향으로 피치운동하여 회전하게 되고, 실린더가 제4 연결대(161)를 미는 방향으로 밀리는 경우에는 단위솔라패널(130)이 하측을 향하는 방향으로 피치운동하여 회전하게 된다.
이때, 제1 연결대(120)에 위치하는 모든 연결부재(121)는 제4 연결대(161)와 연결되기 때문에, 전동 엑츄에이터(162)에 의해 제1 연결대(120)에 마련되는 모든 단위솔라패널(130)이 피치운동하게 된다.
한편, 제2 연결대(140)와 제3 연결대(150) 사이에는 서로를 연결시키는 제5 연결대(180)가 마련된다.
또한, 한 쌍의 지지축(110) 사이에는 제1 연결대(120) 보다 높은 위치에 제1 연결로프(190)가 설치되며, 이때 제1 연결대(120)와 제1 연결로프(190) 사이에는 제1 연결대(120)의 하중을 지지하는 제2 연결로프(191)가 세로 방향으로 연결될 수 있다.
다시 도 1 및 도 2로 돌아와서, 롤운동 제어수단(170)은 제1 연결대(120)를 회전축으로 하여 하나 이상의 단위솔라패널(130)의 양측 말단부를 연결하고 있는 제2 연결대(140) 및 제3 연결대(150)를 롤운동 시키는 역할을 하게 된다. 이에 관해서는 도 4를 통해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.
도 4는 도 2에 도시된 롤운동 제어수단(170)을 보다 구체적으로 도시한 도면이다.
도 4를 살펴보면, 롤운동 제어수단(170)은 하나 이상의 단위솔라패널(130)을 롤(roll) 운동시키는 역할을 한다.
여기에서, 롤 운동이라 함은 하나 이상의 단위솔라패널(130)이 제1 연결대(120)를 회전축으로 하여 회전함을 의미할 수 있다.
이를 위해, 롤운동 제어수단(170)은 제1 연결대(120)에 설치되는 회전모터(171), 제2 연결대(140) 및 제3 연결대(150)에 각각 마련되는 제1 및 제2 가이드롤(172, 173), 구동로프(174)를 포함하여 구성된다.
회전모터(171)은 구동로프(174)를 감거나 풀어주는 역할을 하며, 제1 연결대(120)의 상측에 고정설치된다.
제1 가이드롤(172)은 제2 연결대(140)에 마련되며 구동로프(174)가 걸리기 위한 고리 역할을 하며, 제2 가이드롤(173)은 제3 연결대(150)에 마련되며 마찬가지로 구동로프(174)가 걸리기 위한 고리 역할을 한다.
여기에서, 제1 및 제2 가이드롤(172, 172)은 초기 기동을 부드랍게 하기 위하여 스프링을 포함할 수 있다.
이때, 구동로프(174)는 중심부가 회전모터(171)에 감기고 제1 및 제2 가이드롤(172, 173)에 감겨지며 양측 말단부는 제1 연결로프(190)에 고정된다. 따라서, 구동로프(174)는 삼각형 형태를 형성하게 된다.
예컨대, 회전모터(171)가 일측 방향(예컨대, 시계방향)으로 회전하는 경우, 제1 가이드롤(172)과 제1 연결로프(190) 간의 구동로프는 회전모터(171)에 의해 짧아지게 되고, 그에 비해 제2 가이드롤(173)과 제1 연결로프(190) 간의 구동로프는 상대적으로 길어지게 된다
이 경우, 제2 연결대(140)는 제1 연결대(120)를 회전축으로 하여 제1 연결로프(190)와 가까워지는 방향으로 회전하게 되고, 제3 연결대(150)는 제1 연결대(120)를 회전축으로 하여 제1 연결로프(190)와 멀어지는 방향으로 회전하게 된다.
반대로, 회전모터(171)가 타측 방향(예컨대, 반시계방향)으로 회전하는 경우, 제1 가이드롤(172)과 제1 연결로프(190) 간의 구동로프는 회전모터(171)에 의해 길어지게 되고, 그에 비해 제2 가이드롤(173)과 제1 연결로프(190) 간의 구동로프는 상대적으로 짧아지게 된다
이 경우, 제2 연결대(140)는 제1 연결대(120)를 회전축으로 하여 제1 연결로프(190)와 멀어지는 방향으로 회전하게 되고, 제3 연결대(150)는 제1 연결대(120)를 회전축으로 하여 제1 연결로프(190)와 가까워지는 방향으로 회전하게 된다.
다시 도 1로 돌아와서, 한 쌍의 지지축(110) 사이에는 제1 연결로프(190)보다 높은 위치에 설치되는 지지로프(200)와, 지지로프(200)와 제1 연결로프(190)를 서로 연결함으로써 제1 연결로프(190)의 하중을 지지하는 제3 연결로프(210)가 세로 방향으로 설치될 수 있다.
따라서, 다수의 단위솔라패널(130)의 하중은 제1 연결로프(190) 및 지지로프(200)에 의해 그 하중이 지지될 수 있다.
지지축(110)을 중심으로한 횡축의 하중은 대부분 지지축(110)과 지지로프(200)에 의해서 분담하게 되는 구조로 이루어져 있다. 하지만, 종축의 하중도 충분히 분담될 수 있도록 하기 위해서, 농지의 외각을 따라 설치되는 하나 이상의 종 지지축(300)과 종 지지로프(310)을 서로 연결한다.
또한, 농지의 길이 방향을 따라 다수 개의 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체(100)가 설치될 경우, 제1 연결대(120) 간의 농지의 길이 방향에 대한 일정한 간격 유지와 하중을 부담하기 위하여 종 지지대(320)가 설치될 수 있다.
따라서, 하나 이상의 종 지지축(300), 종 지지로프(310) 및 종 지지대(320)는 바람 에너지 등으로 인하여 좌우 방향의 하중을 결속시킴으로써 단위솔라패널 어레이(130a)의 전력변환 효율을 증가시키고 시스템을 안정하게 한다.
다음으로, 본 발명의 단위솔라패널(130)에는 태양의 궤도 및 고도변화를 추적하고, 추적 결과에 따른 신호를 생성하는 태양추적센서모듈(미도시)이 마련되며, 제어부(미도시)에서는 태양추적센서모듈을 통해 생성된 신호를 토대로 피치운동 제어수단(160) 및 롤운동 제어수단(170)의 동작을 제어하게 된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체
110: 지지축
120: 제1 연결대
121: 연결부재
121a: 돌출부재
130: 단위솔라패널
130a: 단위솔라패널 어레이
140: 제2 연결대
150: 제3 연결대
160: 피치운동 제어수단
161: 제4 연결대
162: 전동 엑츄에이터
170: 롤운동 제어수단
171: 회전모터
172: 제1 가이드롤
173: 제2 가이드롤
174: 구동 로프
180: 제5 연결대
190: 제1 연결로프
191: 제2 연결로프
200: 지지로프
210: 제3 연결로프
300: 종 지지축
310: 종 지지로프
320: 종 지지대

Claims (7)

  1. 농경지의 폭 방향 또는 길이 방향의 가장자리에 설치되되, 상기 농경지의 내측에서 농사기계가 다닐 수 있도록 상기 농경지의 내측에는 설치되지 않는 한 쌍의 지지축;
    상기 한 쌍의 지지축 사이를 서로 연결하는 제1 연결대;
    상기 제1 연결대의 길이 방향을 따라 양측으로 설치되는 하나 이상의 단위솔라패널;
    상기 제1 연결대의 일측에 위치한 하나 이상의 단위솔라패널의 말단부를 서로 연결하는 제2 연결대;
    상기 제1 연결대의 타측에 위치한 하나 이상의 단위솔라패널의 말단부를 서로 연결하는 제3 연결대;
    상기 하나 이상의 단위솔라패널과 상기 제1 연결대를 서로 연결하는 연결부재를 회전축으로 하여, 상기 하나 이상의 단위솔라패널이 피치(pitch)운동 되도록 하는 피치운동 제어수단;
    상기 제1 연결대를 회전축으로 하여, 상기 하나 이상의 단위솔라패널이 롤(roll)운동되도록 하는 롤운동 제어수단;
    상기 단위솔라패널에 마련되며, 태양의 궤도 및 고도변화 추적에 따른 신호를 생성하는 태양추적센서모듈;
    상기 태양추적센서모듈을 통해 생성된 신호를 토대로, 상기 피치운동 제어수단 및 상기 롤운동 제어수단의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 제1 연결대를 관통하면서 상기 제2 연결대 및 상기 제3 연결대를 서로 연결하는 제5 연결대;
    상기 한 쌍의 지지축 사이를 서로 연결하며 상기 제1 연결대보다 높은 위치에 설치되는 연결로프; 및
    상기 제1 연결대와 상기 연결로프 사이를 서로 연결함으로써, 상기 제1 연결대의 하중을 지지하는 제1 연결로프;를 포함하며,
    상기 롤운동 제어수단은,
    상기 제1 연결대에 설치되는 회전모터;
    상기 제2 연결대 및 상기 제3 연결대에 각각 마련되는 제1 및 제2 가이드롤; 및
    중심부가 상기 회전모터에 감기고 상기 제1 및 제2 가이드롤에 감겨지며 양측 말단부가 상기 연결로프에 고정됨에 따라, 삼각형 형태를 가지도록 감기는 구동로프;를 포함하며,
    상기 회전모터가 일측 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 가이드롤과 상기 연결로프 간의 구동로프 길이는 짧아지고 상기 제2 가이드롤과 상기 연결로프 간의 구동로프 길이는 상대적으로 길어짐에 따라 상기 제2 연결대는 상기 제1 연결대를 회전축으로 하여 상기 연결로프와 가까워지는 방향으로 회전하게 되고 상기 제3 연결대는 상기 제1 연결대를 회전축으로 하여 상기 연결로프와 멀어지는 방향으로 회전하게 되며,
    상기 회전모터가 타측 방향으로 회전하는 경우, 상기 제1 가이드롤과 상기 연결로프 간의 구동로프 길이는 길어지고 상기 제2 가이드롤과 상기 연결로프 간의 구동로프 길이는 상대적으로 짧아짐에 따라 상기 제2 연결대는 상기 제1 연결대를 회전축으로 하여 상기 연결로프와 멀어지는 방향으로 회전하게 되고 상기 제3 연결대는 상기 제1 연결대를 회전축으로 하여 상기 연결로프와 가까워지는 방향으로 회전하게 되는 것을 특징으로 하는, 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 피치운동 제어수단은,
    상기 하나 이상의 단위솔라패널과 상기 제1 연결대를 서로 연결하는 다수의 연결부재의 하측으로 각각 돌출 형성된 돌출부재를 서로 연결하는 제4 연결대; 및
    상기 제1 연결대의 일측 말단부에서 상기 제4 연결대와 연결되도록 마련되며, 상기 제4 연결대를 길이 방향으로 직선 왕복운동 시키는 전동 엑츄에이터;를 포함하며,
    상기 전동 엑츄에이터에 의해 상기 제4 연결대가 직선 왕복운동되는 경우, 상기 하나 이상의 단위솔라패널은 상기 연결부재를 회전축으로 하여 피치운동되는 것을 특징으로 하는, 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 한 쌍의 지지축 사이를 서로 연결하며 상기 연결로프보다 높은 위치에 설치되는 지지로프; 및
    상기 지지로프와 상기 연결로프를 서로 연결함으로써, 상기 연결로프의 하중을 지지하는 제2 연결로프;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제2 연결대 및 상기 제3 연결대는 각각 하나 이상의 영역으로 분할된 상태에서, 각각의 분할된 영역이 상기 하나 이상의 단위솔라패널의 말단부와 연결되며, 각각의 분할된 영역 별로 상기 롤운동 제어수단이 각각 마련되는 것을 특징으로 하는, 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체.
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