KR102022624B1 - 가동형 태양광패널 시스템 - Google Patents

가동형 태양광패널 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102022624B1
KR102022624B1 KR1020170145144A KR20170145144A KR102022624B1 KR 102022624 B1 KR102022624 B1 KR 102022624B1 KR 1020170145144 A KR1020170145144 A KR 1020170145144A KR 20170145144 A KR20170145144 A KR 20170145144A KR 102022624 B1 KR102022624 B1 KR 102022624B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar panel
movable
cables
cable
coupled
Prior art date
Application number
KR1020170145144A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20190050044A (ko
Inventor
문종훈
Original Assignee
주식회사 택한
다스코 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 택한, 다스코 주식회사 filed Critical 주식회사 택한
Priority to KR1020170145144A priority Critical patent/KR102022624B1/ko
Publication of KR20190050044A publication Critical patent/KR20190050044A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102022624B1 publication Critical patent/KR102022624B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/20—Optical components
    • H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Power Engineering (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명은 복수의 태양광패널의 일단과 타단을 고정케이블과 상하부 가동케이블에 연결하여 태양광패널의 타단 회전에 따라 전체 태양광패널의 회전이 가능하게 구성함으로써, 간단한 구성으로 발전 효율을 높이고, 시공 및 유지·보수가 용이하며 일부 태양광패널이 제거되더라도 가동에 지장이 없어 편리한 가동형 태양광패널 시스템에 대한 것이다.
본 발명 가동형 태양광패널 시스템은 횡방향으로 배치되는 복수의 태양광패널; 상기 태양광패널의 일단을 상호 연결하는 고정케이블; 상기 태양광패널의 타단을 상호 연결하는 것으로, 상하 한 쌍이 단부가 서로 연결된 하나의 폐쇄된 케이블로 구성되고 양측에 배치되는 한 쌍의 쉬브에 회전 가능하게 결합됨으로써 서로 반대 방향으로 이동하여 태양광패널을 회전시키는 가동케이블; 및 상기 한 쌍의 가동케이블에 일정 각도 경사지게 결합되어 가동케이블을 이동시킬 수 있도록 길이가 신축 가능한 선형구동기; 로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

가동형 태양광패널 시스템{Movable solar panel system}
본 발명은 복수의 태양광패널의 일단과 타단을 고정케이블과 상하부 가동케이블에 연결하여 태양광패널의 타단 회전에 따라 전체 태양광패널의 회전이 가능하게 구성함으로써, 간단한 구성으로 발전 효율을 높이고, 시공 및 유지·보수가 용이하며 일부 태양광패널이 제거되더라도 가동에 지장이 없어 편리한 가동형 태양광패널 시스템에 대한 것이다.
최근 재생 가능한 에너지에 대한 수요가 증가하면서 태양광패널을 이용한 전력 생산 관련 기술이 꾸준히 증가하고 있다.
이때, 태양광패널을 통한 생산 전력량을 증가시키기 위해서는 태양의 일변화나 계절변화에 따라 태양광패널의 각도를 적절하게 조절할 필요가 있다.
종래 등록특허 제10-1679260호에는 태양광 발전패널의 후단을 회전연결부에 힌지 결합하고, 와이어를 이용하여 태양광 발전패널의 경사각을 조절하는 기술이 개시되어 있다(도 1).
그러나 상기 종래기술은 각각의 태양광 발전패널마다 구동부를 설치해야 하는 불편함이 따르고, 구동부 상세가 복잡하여 비효율적이다.
또한, 종래 등록특허 제10-1275078호에는 적절한 각도로 회전 가능한 솔라패널에 대한 기술이 개시된다(도 2).
그러나 상기 등록기술은 솔라패널 회전시 솔라패널의 무게 중심이 이동하므로, 보조케이블 구동을 위한 구동력이 커지는 문제점이 있다. 또한, 솔라패널의 양측에 보조케이블을 설치하여 회전시키므로 구동부가 2군데 필요하다.
아울러 솔라패널의 남향 경사각도를 조절하는 것이므로 동서 방향으로 적용하는 것이 불가능하다. 왜냐하면, 동서 방향으로 적용하기 위해서는 솔라패널을 양측으로 180° 회전 가능해야 하는데, 보조케이블이 메인케이블 하부에서 수평 이동함으로써 일측 방향 내에서만 0 ~ -90°의 범위에서 각도 조절이 가능하기 때문이다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 각도 조절이 가능한 태양광패널을 설치하기 위한 것으로, 구성이 간단하고 설치 및 유지·보수가 용이한 가동형 태양광패널 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은 종래 기술에 비하여 각도 조절 범위가 넓어 설치 범위를 자유롭게 조절할 수 있는 가동형 태양광패널 시스템을 제공하고자 한다.
바람직한 실시예에 따른 본 발명은 횡방향으로 배치되는 복수의 태양광패널; 상기 태양광패널의 일단을 상호 연결하는 고정케이블; 상기 태양광패널의 타단을 상호 연결하는 것으로, 상하 한 쌍이 단부가 서로 연결된 하나의 폐쇄된 케이블로 구성되고 양측에 배치되는 한 쌍의 쉬브에 회전 가능하게 결합됨으로써 서로 반대 방향으로 이동하여 태양광패널을 회전시키는 가동케이블; 및 상기 한 쌍의 가동케이블에 일정 각도 경사지게 결합되어 가동케이블을 이동시킬 수 있도록 길이가 신축 가능한 선형구동기; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 각 태양광패널의 상단에는 태양광패널의 상하면 방향으로 동일 길이 연장된 연결프레임이 결합되되, 상기 연결프레임의 상단은 상부의 가동케이블에 고정되고 하단은 하부의 가동케이블에 고정되어, 가동케이블의 수평 이동에 따라 태양광패널을 좌우로 회전시키는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템을 제공한다.
삭제
삭제
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 최외곽의 태양광패널과 쉬브 사이의 상하부 가동케이블 사이에는 상하부 가동케이블의 간격을 유지하는 지지타이가 적어도 하나 이상 결합되는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 고정케이블 및 가동케이블은 동서 방향으로 배치되고, 상기 태양광패널은 남측을 향하도록 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 태양광패널의 하부 또는 상부 중 적어도 어느 하나의 상면에는 태양광을 태양광패널 측으로 반사시키는 반사판이 결합되는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템을 제공한다.
다른 바람직한 실시예에 따른 본 발명은 상기 한 쌍의 가동케이블 사이에는 상하부 가동케이블의 길이 방향 상대속도에 저항하는 댐퍼가 일정 각도 경사지게 결합되는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템을 제공한다.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 복수의 태양광패널의 일단과 타단을 고정케이블과 상하부 가동케이블에 연결하여 태양광패널의 타단 회전에 따라 전체 태양광패널의 회전이 가능하게 구성할 수 있다. 이에 따라 간단한 구성으로 시공 및 유지·보수가 용이하고, 일부 태양광패널이 제거되더라도 가동에 지장이 없어 편리한 가동형 태양광패널 시스템을 제공할 수 있다.
둘째, 태양광패널의 일단이 피봇이 되어 고정된 상태에서 타단이 회전하면서 전체 태양광패널을 일괄적으로 축 회전시킬 수 있다. 따라서 회전시 태양광패널의 무게 중심에 변화가 없어 적은 힘으로 태양광패널을 회전시킬 수 있다. 이에 따라 가동 장치의 소형화 및 소용량화가 가능하며, 경제적인 시공을 기대할 수 있다.
셋째, 상하부 가동케이블은 서로 반대 방향으로 이동하여 태양광패널을 회전시킬 수 있다. 따라서 상하부 가동케이블의 상대 변위에 의해 태양광패널이 회전되므로, 정위치에서 좌우로 각도를 조절하여 -90 ~ 90°의 범위까지 여러 방향으로 설치 위치를 자유롭게 설정할 수 있다.
도 1은 종래기술에 의한 태양광패널의 고정 상태를 도시하는 사시도.
도 2는 다른 종래기술에 의한 태양광패널의 고정 상태를 도시하는 사시도.
도 3은 본 발명 가동형 태양광패널 시스템의 사시도.
도 4는 태양광패널과 고정케이블 및 가동테이블과의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 5는 연결프레임에 의한 태양광패널과 가동케이블의 결합 관계를 도시하는 사시도.
도 6은 가동케이블에 의하여 회전하는 태양광패널을 도시하는 배면도.
도 7은 가동케이블 구동을 위한 본 발명 가동형 태양광패널 시스템의 결합 상세를 도시하는 사시도.
도 8은 선형구동기에 의한 가동케이블의 가동 과정을 도시하는 도면.
도 9는 태양광패널 회전시 상하부 가동케이블의 간격 차이로 인하여 발생하는 복원력을 도시하는 도면.
도 10은 지지타이에 의하여 상하부 가동케이블 간의 간격이 유지되는 모습을 도시하는 도면.
도 11은 지지타이가 결합된 선형구동기의 작동 관계를 도시하는 도면.
도 12는 반사판이 구비된 태양광패널을 도시하는 측면도.
도 13은 가동케이블과 댐퍼의 결합 관계를 도시하는 도면.
이하, 첨부한 도면 및 바람직한 실시예에 따라 본 발명을 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명 가동형 태양광패널 시스템의 사시도이다. 도 4는 태양광패널과 고정케이블 및 가동테이블과의 결합 관계를 도시하는 사시도이고, 도 5는 연결프레임에 의한 태양광패널과 가동케이블의 결합 관계를 도시하는 사시도이며, 도 6은 가동케이블에 의하여 회전하는 태양광패널을 도시하는 배면도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명 가동형 태양광패널 시스템은 횡방향으로 배치되는 복수의 태양광패널(1); 상기 태양광패널(1)의 일단을 상호 연결하는 고정케이블(2); 상기 태양광패널(1)의 타단을 상호 연결하는 것으로, 상하 한 쌍이 단부가 서로 연결된 하나의 폐쇄된 케이블로 구성되고 양측에 배치되는 한 쌍의 쉬브(5)에 회전 가능하게 결합됨으로써 서로 반대 방향으로 이동하여 태양광패널(1)을 회전시키는 가동케이블(3a, 3b); 및 상기 한 쌍의 가동케이블(3a, 3b)에 일정 각도 경사지게 결합되어 가동케이블(3a, 3b)을 이동시킬 수 있도록 길이가 신축 가능한 선형구동기(6); 로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 태양광패널(1)은 횡방향으로 복수 개가 이격 배치된다.
상기 태양광패널(1)은 태양광을 이용하여 전기를 생산하기 위한 것이다.
상기 태양광패널(1)은 일단 및 타단이 고정케이블(2)과 가동케이블(3a, 3b)에 연결된다.
상기 고정케이블(2)은 복수의 태양광패널(1) 일단을 상호 연결한다.
상기 가동케이블(3a, 3b)은 복수의 태양광패널(1) 타단을 상호 연결한다.
상기 가동케이블(3a, 3b)은 상하 한 쌍으로 구비된다.
상하부 가동케이블(3a, 3b)은 서로 반대 방향으로 이동하여 태양광패널(1)을 회전시킨다.
이에 따라 상하부 가동케이블(3a, 3b)의 상대 변위에 의해 태양광패널(1)을 회전시킬 수 있으므로, 정위치에서 좌우로 태양광패널(1)의 각도를 조절할 수 있다.
이때, 조절되는 태양광패널(1)의 각도는 -90 ~ 90° 사이의 범위이다.
상기 태양광패널(1)은 일단은 피봇이 되어 고정된 상태에서 타단이 회전하면서 전체 태양광패널(1)을 일괄적으로 축 회전하도록 구성된다(도 6의 (a) 및 (b) 참조).
따라서 태양광패널(1)의 각도 조절을 위한 별도의 구조부재가 필요 없고, 회전시 태양광패널(1)의 무게 중심에 변화가 없어 적은 힘으로 태양광패널(1)을 회전시킬 수 있다.
이에 따라 가동 장치의 소형화, 소용량화가 가능하며, 설치가 용이하고 경제적이다.
상기 고정케이블(2)과 가동케이블(3a, 3b)은 단부가 지지프레임(4)에 결합될 수 있다.
상기 지지프레임(4)은 가동케이블(3a, 3b)과 고정케이블(2)을 통해 태양광패널(1)의 하중을 지지한다.
상기와 같이, 본 발명은 복수의 태양광패널(1)의 일단과 타단을 고정케이블(2)과 상하부 가동케이블(3a, 3b)에 연결하여 태양광패널(1)의 타단 회전에 따라 전체 태양광패널(1)의 회전이 가능하게 구성된다. 이에 따라 간단한 구성으로 시공이 용이하며, 유지·보수 면에서도 용이할 뿐만 아니라 일부 태양광패널(1)이 제거되더라도 가동에 지장이 없어 편리한 가동형 태양광패널 시스템을 제공할 수 있다.
도 5 등에 도시된 바와 같이, 상기 각 태양광패널(1)의 상단에는 태양광패널(1)의 상하면 방향으로 동일 길이 연장된 연결프레임(11)이 결합되되, 상기 연결프레임(11)의 상단은 상부의 가동케이블(3a)에 고정되고 하단은 하부의 가동케이블(3b)에 고정되어, 가동케이블(3a, 3b)의 수평 이동에 따라 태양광패널(1)을 좌우로 회전시키도록 구성 가능하다.
상기 연결프레임(11)은 가동케이블(3a, 3b)의 수평 운동을 태양광패널(1)의 회전 운동으로 전환해 준다.
상기 연결프레임(11)의 상단과 하단은 각각 상하부 가동케이블(3a, 3b)에 회전 가능하게 결합할 수 있다.
상기 연결프레임(11)의 중간은 태양광패널(1)에 결합하여 연결프레임(11)의 회전에 따라 태양광패널(1)도 같이 회전하도록 구성하여야 한다. 따라서 연결프레임(11)과 태양광패널(1)의 결합부는 상호 견고하게 고정할 필요가 있다. 이를 위해 연결프레임(11)은 마름모 형상으로 구성 가능하다.
도 4에 도시된 바와 같이, 태양광패널(1)의 하단은 중앙에 고정케이블(2)에 고정되는 고정클립(12)이 결합된다.
상기 태양광패널(1)의 상단은 상하면 방향으로 동일 길이로 연장된 연결프레임(11)에 결합된다. 상기 연결프레임(11)에도 고정클립(12)이 결합되어, 태양광패널(1) 회전시 중심축 및 무게중심이 움직이지 않으며 회전을 일으키기 위한 구동력이 적게 소요되도록 구성 가능하다.
즉, 태양광패널(1)이 태양광패널(1)의 중심으로 회전하도록 하여 소요되는 회전력을 최소화할 수 있다.
상기 연결프레임(11)의 상단과 하단에는 각각 고정클립(12)이 결합될 수 있으며, 고정클립(12)에 의해 연결프레임(11)을 가동케이블(3a, 3b)에 고정할 수 있다.
상기 고정클립(12)은 연결프레임(11)에 회전 가능하게 결합 가능하다.
도 7은 가동케이블 구동을 위한 본 발명 가동형 태양광패널 시스템의 결합 상세를 도시하는 사시도이고, 도 8은 선형구동기에 의한 가동케이블의 가동 과정을 도시하는 도면이다.
도 3, 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 가동케이블(3a, 3b)은 단부가 서로 연결된 하나의 폐쇄된 케이블로 구성되어 양측에 배치되는 한 쌍의 쉬브(5)에 회전 가능하게 결합될 수 있다.
이 경우 일측 쉬브(5)에 구동기(미도시)를 연결하여 구동기의 동작에 따라 쉬브(5)를 회전시킴으로써, 상하부 가동케이블(3a, 3b)에 수평 방향으로 상대 변위를 발생시킬 수 있다.
이에 상하부 가동케이블(3a, 3b)에 동일한 장력을 부여할 수 있으며, 설치 면에서도 용이하다.
상기 한 쌍의 가동케이블(3a, 3b)은 하나의 폐쇄된 케이블을 구성하므로, 어느 위치에서나 상대 변위를 발생시키기만 하면 복수의 태양광패널(1) 전체를 쉽게 회전시킬 수 있다.
또한, 상부 가동케이블(3a)의 변위값과 하부 가동케이블(3b)의 변위값이 동일하다. 그러므로 태양광패널(1)의 상단이 상부 가동케이블(3a)과 하부 가동케이블(3b) 사이의 중앙 위치에 결합되면, 가동케이블(3a, 3b) 회전시 태양광패널(1)의 상단 회전축은 위치가 변하지 않고 제자리에서 회전하게 되어 구동시 하중 부담을 최소화할 수 있다.
도 7, 도 8 등에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 가동케이블(3a, 3b) 사이에는 가동케이블(3a, 3b)을 이동시킬 수 있도록 길이가 신축 가능한 선형구동기(6)가 일정 각도 경사지게 결합될 수 있다.
상기 쉬브(5)를 직접 회전시켜 태양광패널(1)을 가동하는 경우, 구동기에 큰 토크가 걸리므로 큰 용량의 구동기가 필요하다.
따라서 쉬브(5)는 단순히 지지프레임(4)에 회전 가능하게 구성하고, 상하부 가동케이블(3a, 3b) 사이에 신축 가능한 선형구동기(actuator, 6)를 결합할 수 있다. 이에 따라 선형구동기(6)의 축 방향 길이 신축만으로 가동케이블(3a, 3b)을 이동시킬 수 있으며, 적은 구동력으로 태양광패널(1)의 가동이 가능하다.
도 8을 참조하여 설명하면, 도 8의 (a)에는 가동케이블(3a, 3b)에 상대변위 발생전인 중립 상태의 가동케이블(3a, 3b)이 도시된다.
도 8의 (b)와 같이 선형구동기(6)를 신장하면, 상부 가동케이블(3a)은 동쪽(도면상 오른쪽)으로 수평 이동하고, 하부 가동케이블(3b)은 서쪽(도면상 왼쪽)으로 수평 이동하면서 태양광패널(1)이 동쪽으로 회전한다.
반대로 도 8의 (c)와 같이 선형구동기(6)를 축소하면, 상부 가동케이블(3a)은 서쪽으로 수평 이동하고, 하부 가동케이블(3b)은 동쪽으로 수평 이동하면서 태양광패널(1)이 서쪽으로 회전한다.
상기 선형구동기(6)는 복동식 유압 실린더를 사용할 수 있으나, 큰 힘을 필요로 하지 않으므로 비용이 저렴하고 조작이 용이한 전동 실린더를 사용하는 것이 바람직하다.
상기 선형구동기(6)는 시간에 따라 구동 여부를 미리 설정함으로써, 자동으로 조사량이 최대가 되도록 태양광패널(1)의 각도를 조절할 수 있다.
또는 태양추적센서(sun tracker, 7)를 설치하고 이를 선형구동기(6)와 연동되도록 구성할 수 있다. 이 경우, 태양추적센서(7)의 신호에 따라 태양광패널(1)의 조사량이 최대가 되는 각도가 되도록 선형구동기(6)를 구동할 수 있다. 이에 따라 우천시와 같이 전력 생산이 원활하지 않을 때에는 자동으로 선형구동기(6)가 구동되지 않으므로 선형구동기(6) 구동에 소요되는 전기를 절약할 수 있다.
도 9는 태양광패널 회전시 상하부 가동케이블의 간격 차이로 인하여 발생하는 복원력을 도시하는 도면이고, 도 10은 지지타이에 의하여 상하부 가동케이블 간의 간격이 유지되는 모습을 도시하는 도면이다.
도 10에 도시된 바와 같이, 최외곽의 태양광패널(1)과 쉬브(5) 사이의 상하부 가동케이블(3a, 3b) 사이에는 상하부 가동케이블(3a, 3b)의 간격을 유지하는 지지타이(8)가 적어도 하나 이상 결합될 수 있다.
도 9에 도시된 바와 같이, 태양광패널(1)이 회전하면 연결프레임(11)의 회전으로 상하부 가동케이블(3a, 3b) 사이의 간격이 줄어들게 된다.
그런데 최외곽 태양광패널(1)의 경우, 태양광패널(1) 측에서는 상하부 가동케이블(3a, 3b) 사이의 간격이 줄어드는 반면, 쉬브(5) 부근에서는 상하부 가동케이블(3a, 3b) 사이의 간격이 그대로 유지된다. 이로 인하여 최외곽 태양광패널(1) 측의 상하부 가동케이블(3a, 3b)은 서로 벌어지려는 힘을 받게 되어, 내측의 다른 태양광패널들과 다른 설계가 필요하게 된다.
따라서 최외곽 태양광패널(1)과 쉬브(5) 사이의 상하부 가동케이블(3a, 3b) 사이에 지지타이(8)를 결합하여 상하부 가동케이블(3a, 3b)을 연결함으로써, 상하부 가동케이블(3a, 3b)의 상대 변위 발생시 상하부 가동케이블(3a, 3b) 간 간격을 좁게 유지하여 최외곽 태양광패널(1)에 하중 부담을 주지 않게 된다.
도 10의 (a)에는 상하부 가동케이블(3a, 3b) 간 상대변위 발생 전 상태가 도시되고, 도 10의 (b)에는 태양광패널(1) 회전시 상하부 가동케이블(3a, 3b) 간 상대변위 발생 후 상태가 도시된다.
최외곽 태양광패널(1)에 결합된 지지프레임(4)은 회전시 상하부 가동케이블(3a, 3b)이 서로 벌어지려고 하는 힘 때문에 인장력을 받게 되는데, 이를 지지타이(8)가 대신 지지하여 도 10의 (b)와 같이 상하부 가동케이블(3a, 3b)의 간격을 일정하게 유지할 수 있다.
아울러 상기 지지타이(8)는 상하부 가동케이블(3a, 3b) 간 간격을 강제로 좁히는 것이므로, 가동케이블(3a, 3b)의 장력을 증가시키며 이로 인해 복원력을 향상시키는 효과가 있다.
이때 복원력의 크기는 지지타이(8)의 위치를 조정하여 조절 가능하다. 일례로 지지타이(8)의 위치를 쉬브(5) 측으로 가까이 위치시킬수록 가동케이블(3a, 3b)의 장력이 증가하여 복원력이 커진다.
도 11은 지지타이가 결합된 선형구동기의 작동 관계를 도시하는 도면이다.
도 11의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 지지타이(8)는 한 쌍으로 구비하여, 선형구동기(6)의 양단이 이웃하는 한 쌍의 지지타이(8)에 각각 결합되도록 구성할 수 있다.
이때, 선형구동기(6)의 단부는 각 지지타이(8)에 힌지 결합하여 자유롭게 회전 가능하도록 구성할 수 있다.
이에 따라 선형구동기(6)가 지지타이(8)를 밀거나 당기도록 선형구동기(6)의 길이를 조절함으로써 상하부 가동케이블(3a, 3b) 간에 상대 변위를 발생시킨다.
특히, 선형구동기(6)의 길이 신장시, 상하부 가동케이블(3a, 3b)이 수평 방향이 아닌 상하부 방향으로 벌어지면서 회전력이 제대로 발생하지 않을 수 있다.
따라서 상하부 가동케이블(3a, 3b), 한 쌍의 지지타이(8) 및 선형구동기(6)의 절점을 서로 연결함으로써, 선형구동기(6)의 구동시 상하부 가동케이블(3a, 3b) 사이의 간격이 벌어지지 않고 수평 방향 변위를 발생시켜 태양광패널(1)이 회전되도록 구성 가능하다.
즉, 지지타이(8)에 의해 선형구동기(6)의 신축시 상하부 가동케이블(3a, 3b) 간에 주로 길이 방향으로만 상대 변위가 발생하도록 할 수 있다.
한편, 도 11의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 지지타이(8)는 태양광패널(1)이 수평인 상태, 즉 중립 상태에서 상하부 가동케이블(3a, 3b) 사이의 거리와 길이가 동일하도록 구성할 수 있다. 이 경우 지지타이(8)는 상하부 가동케이블(3a, 3b)과 수직을 이루며, 이 상태에서는 지지타이(8)에 응력이 발생하지 않는다.
이때, 상하부 가동케이블(3a, 3b)과 한 쌍의 지지타이(8)는 전체적으로 직사각형 형상을 구성한다.
도 11의 (b)와 같이, 상기 선형구동기(6)의 길이를 신장하여 태양광패널(1)이 일측으로 회전하는 경우, 지지타이(8)는 인장력을 지지한다. 그리고 도 11의 (c)와 같이, 상기 선형구동기(6)의 길이를 축소하여 태양광패널(1)이 타측으로 회전하는 경우, 지지타이(8)는 압축력을 지지한다.
상기 선형구동기(6)의 신장 또는 압축시, 상하부 가동케이블(3a, 3b)과 한 쌍의 지지타이(8)는 전체적으로 평행사변형 형상을 구성한다.
도 12는 반사판이 구비된 태양광패널을 도시하는 측면도이다.
도 3 등에 도시된 바와 같이, 상기 고정케이블(2) 및 가동케이블(3a, 3b)은 동서 방향으로 배치되고, 상기 태양광패널(1)은 남측을 향하도록 경사지게 배치될 수 있다.
상기 방향은 북반구 기준이며, 남반구의 경우 역이 된다.
본 발명에서는 태양광패널(1)이 좌우 동일한 각도로 회전 가능하므로, 태양광패널(1)을 남향으로는 각도를 고정하고 동서 방향으로 각도 조절되도록 배치 가능하다.
통상 계절적 요인에 따른 태양 고도차에 의한 전력량 편차는 5% 내외로 크지 않다.
이에 반해 하루 중 태양의 방위각 변화에 따른 전력량의 편차는 30% 이상에 이를 정도로 크게 발생한다.
따라서 각각의 태양광패널(1)은 남향으로 경사지게 고정하고 동서 방향으로만 회전하도록 구성함으로써, 장치를 단순화하면서도 전력 발생량을 크게 증가시켜 시스템을 효율적으로 구성 가능하다.
상기 가동케이블(3a, 3b)과 고정케이블(2) 중 북측에 위치한 케이블의 높이를 높게 하여 태양광패널(1)이 남측을 향하도록 배치할 수 있다.
상기 지지프레임(4)은 가동케이블(3a, 3b) 또는 고정케이블(2) 측의 지지 단부 높이를 조절하도록 구성함으로써, 계절 변화에 따른 태양광패널(1)의 남북 방향 경사각을 조절하도록 구성하는 것도 가능하다.
도 12에 도시된 바와 같이, 상기 태양광패널(1)의 하부 또는 상부 중 적어도 어느 하나의 상면에는 태양광을 태양광패널(1) 측으로 반사시키는 반사판(13)이 결합될 수 있다.
이에 따라 도 12의 (a)와 같이, 하절기 경우에는 발전에 적합하도록 수평면을 기준으로 태양광패널(1)의 경사각(θ)을 설치 위치의 위도보다 작게 구성할 수 있다.
그리고 태양광패널(1)의 상부에 태양광패널(1)과 수직하게 반사판(13)을 결합함으로써, 태양의 궤도가 낮은 동절기에도 발전 효율을 높일 수 있다.
반대로 도 12의 (b)와 같이, 동절기 발전에 적합하도록 수평면을 기준을 태양광패널(1)의 경사각(θ)을 설치 위치의 위도보다 크게 구성할 수도 있다. 이 경우에는 태양광패널(1)의 하부에 태양광패널(1)과 수직하게 반사판(13)을 결합함으로써, 태양의 궤도가 높은 하절기 발전 효율을 높일 수 있다.
도 13은 가동케이블과 댐퍼의 결합 관계를 도시하는 도면이다.
도 13에 도시된 바와 같이, 상기 한 쌍의 가동케이블(3a, 3b) 사이에는 상하부 가동케이블(3a, 3b)의 길이 방향 상대속도에 저항하는 댐퍼(9)가 일정 각도 경사지게 결합될 수 있다.
본 발명에서는 태양광패널(1)이 케이블(2, 3a, 3b)에만 고정되는 구조로 이루어진다.
그런데 이러한 케이블(2, 3a, 3b)은 길이 방향 이동시 또는 외력(바람) 작용시 진동이 발생할 수 있는데, 이 경우 케이블(2, 3a, 3b)에 고정된 태양광패널(1) 전체가 회전·진동할 수 있다.
따라서 가동케이블(3a, 3b)의 적절한 위치에 댐퍼(9)를 설치하여 가동케이블(3a, 3b)의 길이 방향 상대속도에 저항하도록 함으로써, 태양광패널(1)의 회전 및진동을 방지하도록 구성 가능하다.
상기 댐퍼(9)는 길이 변화가 가능한 유압댐퍼 등을 사용할 수 있다.
1: 태양광패널
11: 연결프레임
12: 고정클립
13: 반사판
2: 고정케이블
3a, 3b: 가동케이블
4: 지지프레임
5: 쉬브
6: 선형구동기
7: 태양추적센서
8: 지지타이
9: 댐퍼

Claims (8)

  1. 횡방향으로 배치되는 복수의 태양광패널(1);
    상기 태양광패널(1)의 일단을 상호 연결하는 고정케이블(2);
    상기 태양광패널(1)의 타단을 상호 연결하는 것으로, 상하 한 쌍이 단부가 서로 연결된 하나의 폐쇄된 케이블로 구성되고 양측에 배치되는 한 쌍의 쉬브(5)에 회전 가능하게 결합됨으로써 서로 반대 방향으로 이동하여 태양광패널(1)을 회전시키는 가동케이블(3a, 3b); 및
    상기 한 쌍의 가동케이블(3a, 3b)에 일정 각도 경사지게 결합되어 가동케이블(3a, 3b)을 이동시킬 수 있도록 길이가 신축 가능한 선형구동기(6); 로 구성되는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템.
  2. 제1항에서,
    상기 각 태양광패널(1)의 상단에는 태양광패널(1)의 상하면 방향으로 동일 길이 연장된 연결프레임(11)이 결합되되, 상기 연결프레임(11)의 상단은 상부의 가동케이블(3a)에 고정되고 하단은 하부의 가동케이블(3b)에 고정되어, 가동케이블(3a, 3b)의 수평 이동에 따라 태양광패널(1)을 좌우로 회전시키는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에서,
    최외곽의 태양광패널(1)과 쉬브(5) 사이의 상하부 가동케이블(3a, 3b) 사이에는 상하부 가동케이블(3a, 3b)의 간격을 유지하는 지지타이(8)가 적어도 하나 이상 결합되는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템.
  6. 제1항에서,
    상기 고정케이블(2) 및 가동케이블(3a, 3b)은 동서 방향으로 배치되고, 상기 태양광패널(1)은 남측을 향하도록 경사지게 배치되는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템.
  7. 제6항에서,
    상기 태양광패널(1)의 하부 또는 상부 중 적어도 어느 하나의 상면에는 태양광을 태양광패널(1) 측으로 반사시키는 반사판(13)이 결합되는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템.
  8. 제1항에서,
    상기 한 쌍의 가동케이블(3a, 3b) 사이에는 상하부 가동케이블(3a, 3b)의 길이 방향 상대속도에 저항하는 댐퍼(9)가 일정 각도 경사지게 결합되는 것을 특징으로 하는 가동형 태양광패널 시스템.
KR1020170145144A 2017-11-02 2017-11-02 가동형 태양광패널 시스템 KR102022624B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170145144A KR102022624B1 (ko) 2017-11-02 2017-11-02 가동형 태양광패널 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170145144A KR102022624B1 (ko) 2017-11-02 2017-11-02 가동형 태양광패널 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20190050044A KR20190050044A (ko) 2019-05-10
KR102022624B1 true KR102022624B1 (ko) 2019-10-18

Family

ID=66580976

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170145144A KR102022624B1 (ko) 2017-11-02 2017-11-02 가동형 태양광패널 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102022624B1 (ko)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102108220B1 (ko) * 2019-07-18 2020-05-07 (주)아이엔오기술 태양광 발전 설비
KR102391314B1 (ko) * 2021-05-03 2022-04-27 (주)아이엔오기술 태양광 발전 장치
FR3133502A1 (fr) * 2022-03-08 2023-09-15 Tse Système de connexion de panneaux photovoltaïques sur une structure comprenant des câbles suspendus

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101004108B1 (ko) * 2010-02-18 2010-12-27 강나리 강선을 이용한 태양광 패널 고정장치
JP2013247237A (ja) * 2012-05-25 2013-12-09 Hiroaki Ishihara 太陽光発電パネル支持装置
KR101686991B1 (ko) * 2015-06-30 2016-12-15 해평선 (주) 가변형 반사판이 구비된 bipv 시스템

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT507820B1 (de) * 2009-01-19 2011-12-15 Innova Patent Gmbh Anlage zur erzeugung von elektrischer energie mittels fotovoltaischer elemente

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101004108B1 (ko) * 2010-02-18 2010-12-27 강나리 강선을 이용한 태양광 패널 고정장치
JP2013247237A (ja) * 2012-05-25 2013-12-09 Hiroaki Ishihara 太陽光発電パネル支持装置
KR101686991B1 (ko) * 2015-06-30 2016-12-15 해평선 (주) 가변형 반사판이 구비된 bipv 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR20190050044A (ko) 2019-05-10

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10326401B2 (en) Tracking control systems for photovoltaic modules
US6563040B2 (en) Structure for supporting a photovoltaic module in a solar energy collection system
JP5230025B2 (ja) ソーラーコレクタアセンブリ用チルトアセンブリ
US8100122B2 (en) Solar roof tracker
KR102022624B1 (ko) 가동형 태양광패널 시스템
US9329383B2 (en) Solar collector stabilized by cables and a compression element
US7878191B2 (en) Solar collector stabilized by cables and a compression element
CN101755342B (zh) 滚动跟踪式太阳能组件
US20100193013A1 (en) Solar power plant
CN102027298B (zh) 太阳跟踪设备
KR101275078B1 (ko) 솔라패널 어레이 지지시스템
ITMI20090415U1 (it) Apparecchiatura di generazione di energia fotovoltaica inseguente automaticamente il sole.
KR101264846B1 (ko) 태양광 트랙커 및 태양광 발전장치
KR100760043B1 (ko) 경사각도 조정형 태양광 발전장치
EP2697575A1 (en) Toroidal heliostat
US20160195303A1 (en) Solar tracker drive mount
KR20110032615A (ko) 태양광 전지 모듈 조립체
JP5416191B2 (ja) 懸架支持式ソーラー発電装置
TWM491812U (zh) 具有傾斜錨部之鋼索控制追日式太陽能發電設備
AU2008318598B2 (en) Solar collector stabilized by cables and a compression element
KR100927283B1 (ko) 태양전지판의 경사각도 조절장치
KR100840400B1 (ko) 경사각도 조정형 태양광 발전장치
KR20200031943A (ko) 중앙분리대 장착용 태양광발전장치
KR102427335B1 (ko) 회전 및 경사가 동시에 제어되는 태양광 추적장치
CN108429518B (zh) 高采光率的光伏电站支架系统及光伏电站

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
N231 Notification of change of applicant
E701 Decision to grant or registration of patent right