KR102022178B1

KR102022178B1 - 태양광 발전시스템

Info

Publication number: KR102022178B1
Application number: KR1020180004853A
Authority: KR
Inventors: 권병운
Original assignee: 권병운
Priority date: 2018-01-15
Filing date: 2018-01-15
Publication date: 2019-09-17
Also published as: KR20190086828A

Abstract

본 발명은 태양광 발전시스템에 관한 것으로서, 태양전지패널이 태양과 정향을 유지하게 하고, 태양전지패널의 쌓인 눈을 신속 제설하여서 발전효율이 극대화되도록 함을 목적으로 한 것이다.
즉, 본 발명은 태양광 발전시스템에 있어서, 태양전지패널이 수평회동되게 하는 패널수평회전구동부와 태양전지패널이 수직회동되게 하는 패널수직회동구동부, 태양전지패널을 위치에너지에 의하여 수직 및 수평복원시키는 패널수평 및 수직복원부와 및 태양전지패널 상부의 눈을 녹여 태양전지패널 상부이 눈이 미끄럼 제거되게 하는 제설히터를 구비한 것이다.
따라서, 본 발명은 태양전지패널이 태양과 정향이 유지되고 태양전지패널에 쌓인 눈이 신속 제설되어 발전효율이 극대화되는 효과를 갖는 것이다.

Description

태양광 발전시스템{PHOTOVOLTAIC POWER GENERATION SYSTEM}

본 발명은 태양광 발전시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광 발전시스템에 있어서, 태양전지패널이 수평회동되게 하는 패널수평회전구동부와 태양전지패널이 수직회동되게 하는 패널수직회동구동부, 태양전지패널을 위치에너지에 의한 수평복원시키는 패널수평복원부, 태양전지패널을 위치에너지에 의하여 수직복원시키는 패널수직복원부 및 태양전지패널 상부의 눈을 녹여 태양전지패널 상부이 눈이 미끄럼 제거되게 하는 제설히터로 구성함으로써, 태양전지패널이 태양과 정향을 유지하게 하고, 태양전지패널의 쌓인 눈을 신속 제설하여서 발전효율이 극대화되도록 함을 목적으로 한 것이다.

일반적으로, 태양광 발전시스템은 태양에서 조사되는 빛을 전기에너지로 전환시키는 발전 시스템인 것이다.

이상과 같은 태양광 발전시스템은 발전프레임과 태양전지패널부 및 전력제어부로 구성되는 것이다.

이와 같이 구성된 종래의 태양광 발전시스템은 태양전지패널부가 남향을 향하게 고정 설치된 상태에서 태양빛을 전기에너지로 변환하여 전기를 생산하는 것이다.

그러나 상기한 바와 같은 종래의 태양광 발전 시스템은 태양전지패널부의 방향이 태양의 위치에 관계없이 고정되어 발전효율이 떨어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 태양광 발전 시스템은 태풍과 같은 강풍이 발생이 이에 대응구조를 갖고 있어 강풍등에 취약한 문제점이 있었다.

또한, 종래의 태양광 발전 시스템은 눈이 쌓이게 되면 이를 제거하는 기능을 갖지 않아 눈이 녹을 때 까지 발전이 이루어지지 않는 문제점이 있었다.

대한민국 특허등록번호 제1024406호

이에, 본 발명은 종래 태양광 발전 시스템의 태양전지패널부가 태양의 위치에 관계없이 고정되어 있어 발전효율이 떨어지는 문제점과 태풍과 같은 강풍이 발생이 이에 대응구조를 갖고 있어 강풍 등에 취약한 문제점 및 태양전지패널부에 눈이 쌓이게 되면 이를 제거하는 기능을 갖지 않아 눈이 녹을 때까지 발전이 이루어지지 않는 문제점을 해결할 수 있도록 한 것이다.

즉, 본 발명은 태양광 발전시스템에 있어서, 지면에 고정설치되는 고정지주와 상기 고정지주의 상부에 회전가능하게 결합되는 회전지주, 상기 회전지주의 상부에 수직회동되게 결합된 태양전지패널, 상기 고정지주에 결합되어 회전지주를 수평회전시키는 패널수평회전구동부, 상기 회전지주의 상단에 구비되어 패널축을 회전시키는 패널수직회동구동부, 상기 회전지주를 수평복원웨이트에 의하여 초기위치로 복귀시키는 패널수평복원부, 상기 태양전지패널을 수직복원웨이트에 의하여 수직 위치시키는 패널수직복원부, 상기 패널수직회동구동부와 패널수평회동구동부를 태양위도데이터에 따라 회동제어하는 구동제어부, 태양전지패널의 상단부 눈을 녹여서 눈과 태양전지패널사이에 수막을 형성하여 제설 되도록 하는 제설히터 및 일몰 과 일출에 따라 태양전지패널의 회동조작을 제어할 수 있게 주변 조도를 감지하여 구동제어부로 입력하는 조도센서로 구성한 것을 특징으로 하는 것이다.

따라서, 본 발명은 태양전지패널이 수평회동되게 하는 패널수평회전구동부와 태양전지패널이 수직회동되게 하는 패널수직회동구동부, 태양전지패널을 위치에너지에 의하여 수직 및 수평복원시키는 패널수평 및 수직복원부와 및 태양전지패널 상부의 눈을 녹여 태양전지패널 상부이 눈이 미끄럼 제거되게 하는 제설히터를 구비함으로써 태양전지패널이 태양과 정향이 유지되고 태양전지패널에 쌓인 눈이 신속 제설되어 발전효율이 극대화되는 효과를 갖는 것이다.

도 1은 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 측면도.
도 2는 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 배면도.
도 3은 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 주요부 도면.
도 4는 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 주요부 도면.
도 5는 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 개요도.
도 6은 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 측면도.
도 7은 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 개요도.

본 발명은 태양전지패널부의 발전효율을 극대화하고 강풍시 태양전지패널부가 댕응동작되도록 하며, 태양전지패널부의 눈을 효율적으로 제거할 수 있도록 한 것으로서 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.

첨부된 도 1은 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 측면도이고, 도 2는 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 배면도이며, 도 3 및 4는 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 주요부 도면이고, 도 5 및 7은 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 개요도이며,

도 6은 본 발명의 실시 예를 따른 태양광 발전시스템의 측면도이다.

상기 도면을 참고하여 설명하면 즉, 본 발명은 태양광 발전시스템에 있어서, 고정지주(110)과 회전지주(120), 태양전지패널(130), 패널수평회전구동부, 패널수직회동구동부, 패널수평복원부, 패널수직복원부, 구동제어부(400), 제설히터(500) 및 조도센서(420)로 구성되는 것이다.

여기서, 상기 고정지주(110)은 지면에 매설된 기소블럭에 고정설치되면 각형 봉체 또는 원형 봉체로 형성되는 것이다.

그리고, 상기 회전지주(120)은 상기 고정지주(110)의 상부에 회전가능하게 결합되며 상단에는 태양전지패널(130)이 결합 구비되는 것이다.

또한, 상기 태양전지패널(130)는 회전지주(120)의 상부에 수직회동되게 결합되는 것이다.

또한, 상기 패널수평회전구동부는 회전지주(120)을 구동제어부(400)의 제어에 따라 수평회전시키는 것이다.

상기 패널수평회전구동부는 고정지주(110)의 상단부에 구비된 장착플랜지(111)에 구비되는 수평구동워엄모터(211)과 상기 회전지주(120)의 하부에 외측에 회전 결합되게 구비되어 상기 수평구동워엄모터(211)과 치합되는 수평회전링기어(212) 및 상기 수평회전링기어(212)를 회전지주(120)에 키결합되게 하는 수평회전제어키(213)로 구성되는 것이다.

또한, 상기 패널수직회전구동부는 회전지주(120)의 상단에 결합된 태양전지패널(130)의 구동제어부(400)의 제어에 따라 수직회전시키는 것이다.

상기 패널수직회전구동부는 회전지주(120)의 패널축(131) 일 측에 구비되는 수직구동워엄모터(221)과 상기 패널축(131)에 외측에 회전 결합되게 구비되어 상기 수직구동워엄모터(221)와 치합되는 수직회전링기어(222) 및 상기 수직회전링기어(222)를 패널축(131)에 키결합되게 하는 수직회전제어키(223)로 구성되는 것이다.

또한, 상기 패널수평복원부는 회전지주(120) 일 측에 형성되는 수평복원풀리부(311)과 상기 수평복원풀리부(311)에 회전지주(120)의 회전에 따라 감김되는 수평복원케이블(312), 고정지주(110)에 브래킷 결합되어 수평복원케이블(312)를 가이드하는 케이블롤러(313), 상기 수평복원케이블(312)가 단부에 결합되어 수평복원 위치에너지를 형성하는 수평복원웨이트(314)로 구성되는 것이다.

또한, 상기 패널수직복원부는 태양전지패널(130)을 수직 위치로 복원시킬 수 있기 패널축(131)에 구비되는 수직복원풀리부(321)과 상기 수직복원풀리부(321)에 회전축의 회전에 따라 감김되는 수직복원케이블(322), 상기 수직복원케이블(322)의 단부에 결합되어 수직복원 위치에너지를 형성하는 수직복원웨이트(323)로 구성되는 것이다.

또한, 상기 구동제어부(400)은 조도센서를 통한 빛 감지시 수평회전제어키(213)과 수직회전제어키(223)을 키결합동작시키고 내장메모리(411)에 저장된 태양위도데이터에 따라 패널수평회동구동부와 패널수직회동구동부의 동작에 따라 회동제어하는 것이다.

또한, 상기 제설히터(500)는 태양전지패널(130)에 눈이 쌓여서 발전이 이루어지지 않으면 태양전지패널(130)의 상단부 눈을 녹여서 눈과 태양전지패널(130) 사이에 수막을 형성하여 제설되도록 하는 것이다.

상기 제설히터(500)는 태양위도데이터에 따른 동절기에 조도센서(420)을 통한 일출 감지 후 일정시간 발전이 이루어지지 않은 경은 구동제어부(400)의 제어에 따라 동작하는 것이다.

한편, 본 발명의 다른 실시예로는 고정지주(110)의 일 측에 바람에 의하여 발전되는 풍력발전기(610)를 구비하고, 상기 풍력발전기(610)에 의하여 발전된 전기를 저장하였다가 강풍에 따른 태양전지패널(130)의 수평회피동작 전원으로 사용할 수 있게 저장하는 회피동작배터리(620), 상기 풍력발전기(610)의 회전수 감지를 통하여 강풍을 감지하고 구동제어부(400)에 강풍신호를 입력하여 구동제어부(400)가 회피동작배터리(620) 전원에 의하여 태양전지패널(130)을 수직 회피동작되게 하는 풍력강풍감지부(630)를 구비하여 실시할 수 있는 것이다.

이하, 본 발명의 적용실시에 따른 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.

상기한 바와 같이 태양광 발전시스템에 있어서, 지면에 고정설치되는 고정지주(110)와 상기 고정지주(110)의 상부에 회전가능하게 결합되는 회전지주(120), 상기 회전지주(120)의 상부에 수직회동되게 결합된 태양전지패널(130), 상기 고정지주(110)에 결합되어 회전지주(120)을 수평회전시키는 패널수평회전구동부, 상기 회전지주(120)의 상단에 구비되어 패널축(131)을 회전시키는 패널수직회동구동부, 상기 회전지주(120)를 수평복원웨이트(314)에 의하여 초기위치로 복귀시키는 패널수평복원부, 상기 태양전지패널(130)을 수직복원웨이트(323)에 의하여 수직 위치시키는 패널수직복원부, 상기 패널수직회동구동부와 패널수평회동구동부를 태양위도데이터에 따라 회동제어하는 구동제어부(400), 태양전지패널의 상단부 눈을 녹여서 눈과 태양전지패널(130)사이에 수막을 형성하여 제설 되도록 하는 제설히터(500) 및 일몰 과 일출에 따라 태양전지패널(130)의 회동조작을 제어할 수 있게 주변 조도를 감지하여 구동제어부(400)로 입력하는 조도센서로 구성한 본 발명을 적용하여 실시하게 되면, 태양전지패널(130)이 태양과 정향이 유지되고 태양전지패널(130)에 쌓인 눈이 신속 제설되어 발전효율이 극대화되는 것이다.

110 : 고정지주 111 : 장착플랜지
120 : 회전지주
130 : 태양전지패널 131 : 패널축
211 : 수평구동워엄모터 212 : 수평회전링기어
213 : 수평회전제어키
221 : 수직구동워엄모터 222 : 수직회전링기어
223 : 수직회전제어키
311 : 수평복원풀리부 312 : 수평복원케이블
313 : 케이블롤러 314 : 수평복원웨이트
321 : 수직복원풀리부 322 : 수직복원케이블
323 : 수직복원웨이트
400 : 구동제어부 411 : 내장메모리
420 : 조도센서
500 : 제설히터
610 : 풍력발전기 620 : 회피동작배터리
630 : 풍력강풍감지부

Claims

태양광 발전시스템에 있어서;
지면에 고정설치되는 고정지주와
상기 고정지주의 상부에 회전가능하게 결합되는 회전지주,
상기 회전지주의 상부에 수직회동되게 결합된 태양전지패널,
상기 고정지주에 결합되어 회전지주를 수평회전시키는 패널수평회전구동부,
상기 회전지주의 상단에 구비되어 패널축을 회전시키는 패널수직회동구동부,
상기 회전지주를 수평복원웨이트에 의하여 초기위치로 복귀시키는 패널수평복원부,
상기 태양전지패널을 수직복원웨이트에 의하여 수직 위치시키는 패널수직복원부,
상기 패널수직회동구동부와 패널수평회동구동부를 태양위도데이터에 따라 회동제어하는 구동제어부,
태양전지패널의 상단부 눈을 녹여서 눈과 태양전지패널사이에 수막을 형성하여 제설되도록 하는 제설히터 및
일몰과 일출에 따라 태양전지패널의 회동조작을 제어할 수 있게 주변 조도를 감지하여 구동제어부로 입력하는 조도센서로 구성하되;
상기 제설히터는 태양위도데이터에 따른 동절기에 조도센서를 통한 일출 감지 후 일정시간 발전이 이루어지지 않은 경은 구동제어부의 제어에 따라 동작되게 구성하고;
상기 패널수평복원부는 회전지주 일측에 형성되는 수평복원풀리부와 상기 수평복원풀리부에 회전지주의 회전에 따라 감김되는 수평복원케이블, 고정지주에 브래킷 결합되어 수평복원케이블을 가이드하는 케이블롤러, 상기 수평복원케이블이 단부에 결합되어 수평복원 위치에너지를 형성하는 수평복원웨이트로 구성되고;
상기 패널수직복원부는 태양전지패널을 수직 위치로 복원시킬 수 있기 패널 축에 구비되는 수직복원풀리부와 상기 수직복원풀리부에 회전축의 회전에 따라 감김되는 수직복원케이블, 상기 수직복원케이블의 단부에 결합되어 수직복원 위치에너지를 형성하는 수직복원웨이트로 구성되며;
상기 고정지주의 일측에 바람에 의하여 발전되는 풍력발전기를 구비하고, 상기 풍력발전기에 의하여 발전된 전기를 저장하였다가 강풍에 따른 태양전지패널의 수평회피동작 전원으로 사용할 수 있게 저장하는 회피동작배터리, 상기 풍력발전기의 회전수 감지를 통하여 강풍을 감지하고 구동제어부에 강풍신호를 입력하여 구동제어부가 회피동작배터리 전원에 의하여 태양전지패널부를 수직회피동작되게 하는 풍력강풍감지부를 구비한 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
제 1 항에 있어서;
상기 패널수평회전구동부는 고정지주의 상단부에 구비된 장착플랜지에 구비되는 수평구동워엄모터와 상기 회전지주의 하부에 외측에 회전 결합되게 구비되어 상기 수평구동워엄모터와 치합되는 수평회전링기어 및 상기 수평회전링기어를 회전지주에 키결합되게 하는 수평회전제어키로 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
제 1 항에 있어서;
상기 패널수직회전구동부는 회전지주의 패널축 일측에 구비되는 수직구동워엄모터와 상기 패널축에 외측에 회전 결합되게 구비되어 상기 수직구동워엄모터와 치합되는 수직회전링기어 및 상기 수직회전링기어를 패널축에 키결합되게 하는 수직회전제어키로 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
제 1 항에 있어서;
상기 구동제어부는 조도센서를 통한 빛 감지시 수평회전제어키와 수직회전제어키를 키결합동작시키고 내장메모리에 저장된 태양위도데이터에 따라 패널수평회동구동부와 패널수직회동구동부의 동작에 따라 회동제어하게 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 발전시스템.
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