KR102330344B1 - 스마트 태양광 패널 고정구조물 및 스마트 태양광 발전 시스템 - Google Patents

스마트 태양광 패널 고정구조물 및 스마트 태양광 발전 시스템 Download PDF

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KR102330344B1
KR102330344B1 KR1020200132731A KR20200132731A KR102330344B1 KR 102330344 B1 KR102330344 B1 KR 102330344B1 KR 1020200132731 A KR1020200132731 A KR 1020200132731A KR 20200132731 A KR20200132731 A KR 20200132731A KR 102330344 B1 KR102330344 B1 KR 102330344B1
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KR
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unit
solar panel
vertical fixing
fixing
angle
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KR1020200132731A
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이남영
박석화
박민철
김의중
홍정훈
박문수
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주식회사 케이에스비
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Abstract

본 실시예에 따른 장착면에 고정되는 장착 고정부와, 상기 장착 고정부에 접속되어 태양광 패널부를 고정하는 수직 고정부와, 수직 고정부에 접속되어 태양광 패널부를 지지 고정하는 판 고정부와, 고정부들 및 태양광 패널부의 상태를 검출하는 센서부 및 태양광 패널부의 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 태양광 패널 고정구조물 및 스마트 태양광 발전 시스템을 제공 한다.

Description

스마트 태양광 패널 고정구조물 및 스마트 태양광 발전 시스템{FIXING FRAME FOR SMART SOLAR PANEL AND SMART SOLAR POWER GENERATING SYSTEM}
본 발명은 스마트 태양광 패널 고정구조물 및 스마트 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 태양광 패널의 광효율을 극대화하고, 유지보수가 용이하여 안정적인 태양광 발전이 가능한 스마트 태양광 패널 고정구조물 및 스마트 태양광 발전 시스템을 제공한다.
태양광 발전 시스템은 태양 에너지를 광 기전력 효과에 의해 직접 전력으로 변환하는 시스템으로, 자연의 힘으로 정상적으로 발전하는 재생가능 에너지에 의한 전력 공급원으로 다양한 산업 분야에서 적용하였다. 최근에는 변환 효율의 향상과 생산 비용의 저하에 의해 일반 가정으로까지 널리 보급되고 있다. 이러한 태양광 발전 시스템의 보급 확대로 인해 메인터넌스의 수요도 높아져 가고 있는 추세이다.
이러한 태양광 발전 시스템은 기계적 구조에 의한 패널 고정부와 전기를 생산하는 태양광 패널부로 구성되어있어 이들의 유지 보수에 있어서 많은 시간과 노력이 요구될 뿐만 아니라 즉각적인 대응이 어려울 실정이다.
(특허 문헌 1) 한국등록특허 제10-1516803호 (특허 문헌 2) 한국등록특허 제10-1961662호
본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 태양광 패널의 고장 유무와 패널을 지지하는 구조물의 유지 보수 유무를 판단하고, 이를 관리자에게 실시간으로 통지하여 안정적인 태양광 발전을 하는 시스템을 구현할 수 있는 스마트 태양광 패널 고정구조물 및 스마트 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 장착면에 고정되는 장착 고정부와, 상기 장착 고정부에 접속되어 태양광 패널부를 고정하는 수직 고정부와, 수직 고정부에 접속되어 태양광 패널부를 지지 고정하는 판 고정부와, 고정부들 및 태양광 패널부의 상태를 검출하는 센서부 및 태양광 패널부의 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 태양광 패널 고정구조물을 제공한다.
상기 수직 고정부는 중앙에 위치하여 태양광 패널부의 중앙을 지지하는 중앙 수직 고정부와, 중앙 수직 고정부의 전후 방향에 각기 배치된 전방 수직 고정부 및 후방 수직 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 중앙 수직 고정부는 장착 고정부에 일측이 고정된 중앙 지지부와, 중앙 지지바와 태양광 패널부 사이에 회전 가능하게 고정된 중앙 회전부와, 중앙 회전부에 회전력을 인가하는 모터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 전방 수직 고정부는 태양광 패널부의 전방을 지지 고정하고, 후방 수직 고정부는 태양광 패널부의 후방을 지지 고정하되, 전방 수직부의 길이가 후방 수직부 보다 긴 것을 특징으로 한다.
상기 전방 수직 고정부와 후방 수직 고정부는 직경이 상이한 2개의 프레임을 포함하되, 제 1 직경의 제 1 프레임과, 제 1 직경보다 작은 직경의 제 2 직경을 갖고 제 1 프레임 내에 그 일부가 삽입되어 상하 이동하는 제 2 프레임과, 제 1 프레임 내측에 위치하여 제 2 프레임의 상하 이동을 지지하는 탄성부재를 포함하는 특징으로 한다.
상기 중앙 수직 고정부가 태양광 패널부에 회전 가능하게 결합되고, 전방 수직 고정부 및/또는 후방 수직 고정부가 실린더 구조를 갖도록 하여 태양광 패널부의 각도를 조정하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부는 태양광 패널부의 출력 전력을 감지하여 이의 경사 각도를 조절하기 위한 각도 조절용 센싱부와, 스마트 패널 고정부의 유지 보수용 센싱부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 각도 조절용 센싱부는 태양광 패널부의 출력단 또는 태양광 패널부에서 연장되어 스마트 패널 고정부를 지나 송출부로 이어지는 전선의 전원을 측정하는 전원 측정 센서를 포함하고, 상기 유지 보수용 센싱부는 수직 고정부에 장착된 거리 센서부와, 장착 고정부에 설치된 진동 센서부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 각도 조절용 센싱부에 의해 각도 조절부가 동작하여 상기 태양광 패널을 초기에 제 1 각도에서, 이보다 큰 제 2 각도로 그리고, 다시 제 1 각도로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 거리 센서부는 중앙 수직 고정부와 전방 수직 고정부 사이 거리를 측정하거나, 중앙 수직 고정부와 후방 수직 고정부 사이 거리를 측정하거나, 서로 대응하는 중앙 수직 고정부 간의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다.
상기 장착 고정부는 장착면과의 고정을 위해 장착 고정부는 스파이크 형태의 다수의 돌출부가 마련되거나, 측면 연장부를 통해 앙카 결속이 가능한 홈이 마련되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 태양광 발전을 하는 태양광 패널부와, 태양광 패널부를 지지 고정하고, 패널의 유지보수 유무를 센싱하는 스마트 패널 고정부와, 태양광 패널부에 의해 발전된 전력을 저장 및 송출하고, 패널 고정부의 센싱 값을 통해 유지 보수 유무를 판단하는 송출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 태양광 발전 시스템을 제공한다.
상기 스마트 패널 고정부는 장착면에 고정되는 장착 고정부와, 상기 장착 고정부에 접속되어 태양광 패널부를 고정하는 수직 고정부와, 수직 고정부에 접속되어 태양광 패널부를 지지 고정하는 판 고정부와, 고정부들 및 태양광 패널부의 상태를 검출하는 센서부 및 태양광 패널부의 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수직 고정부는 중앙에 위치하여 태양광 패널부의 중앙을 지지하는 중앙 수직 고정부와, 중앙 수직 고정부의 전후 방향에 각기 배치된 전방 수직 고정부 및 후방 수직 고정부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 중앙 수직 고정부는 장착 고정부에 일측이 고정된 중앙 지지부와, 중앙 지지바와 태양광 패널부 사이에 회전 가능하게 고정된 중앙 회전부와, 중앙 회전부에 회전력을 인가하는 모터부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서부는 태양광 패널부의 출력 전력을 감지하여 이의 경사 각도를 조절하기 위한 각도 조절용 센싱부와, 스마트 패널 고정부의 유지 보수용 센싱부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 각도 조절용 센싱부는 태양광 패널부의 출력단 또는 태양광 패널부에서 연장되어 스마트 패널 고정부를 지나 송출부로 이어지는 전선의 전원을 측정하는 전원 측정 센서를 포함하고, 상기 유지 보수용 센싱부는 수직 고정부에 장착된 거리 센서부와, 장착 고정부에 설치된 진동 센서부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 각도 조절용 센싱부에 의해 각도 조절부가 동작하여 상기 태양광 패널을 초기에 제 1 각도에서, 이보다 큰 제 2 각도로 그리고, 다시 제 1 각도로 이동시키는 것을 특징으로 한다.
상기 거리 센서부는 중앙 수직 고정부와 전방 수직 고정부 사이 거리를 측정하거나, 중앙 수직 고정부와 후방 수직 고정부 사이 거리를 측정하거나, 서로 대응하는 중앙 수직 고정부 간의 거리를 측정하는 것을 특징으로 한다.
태양광 패널부 및 스마트 패널 고정부의 출력 및 센싱 값을 수집하고, 관리하는 관리서버를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명은 태양광 패널의 각도를 조절하여 태양광 패널의 광효율을 극대화할 수 있다.
또한, 패널 지지구조의 자가 검침을 통해 구조물의 내구성을 실시간으로 파악함은 물론, 구조물의 고장, 파손 유무를 감지하고, 그 결과를 관리자에게 통지하여 안정적인 태양광 발전이 가능하도록 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 스마트 태양광 발전 시스템의 개념도.
도 2 및 도 3은 본 실시예에 따른 태양광 패널부와 스마트 패널 고정부의 동작을 설명하기 위한 도면.
도 4는 본 실시예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면.
도 5는 본 실시예에 따른 대규모 시스템을 설명하기 위한 도면.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다.
본 명세서에서의 구성부들에 대한 구분은 각 구성부가 담당하는 주기능별로 구분한 것에 불과함을 명확히 하고자 한다. 즉, 이하에서 설명할 2개 이상의 구성부가 하나의 구성부로 합쳐지거나 또는 하나의 구성부가 보다 세분화된 기능별로 2개 이상으로 분화되어 구비될 수도 있다. 그리고 이하에서 설명할 구성부 각각은 자신이 담당하는 주기능 이외에도 다른 구성부가 담당하는 기능 중 일부 또는 전부의 기능을 추가적으로 수행할 수도 있으며, 구성부 각각이 담당하는 주기능 중 일부 기능이 다른 구성부에 의해 전담되어 수행될 수도 있음은 물론이다. 따라서, 본 명세서를 통해 설명되는 각 구성부들의 존재 여부는 기능적으로 해석 되어야 할 것이다. 이러한 이유로 본 발명의 스마트 태양광 패널 고정구조물 및 스마트 태양광 발전 시스템의 구성부들의 구성은 본 발명의 목적을 달성할 수 있는 한도 내에서 상이해질 수 있음을 명확히 밝혀둔다.
본 명세서에서, 제1 및 제2, 상부 및 하부 등의 관계적인 용어는, 그러한 엔티티 또는 액션 간의 실제 관계 또는 순서를 반드시 요구하거나 암시하지 않고 다른 엔티티나 액션과 하나의 엔티티 또는 액션을 구별하는 데에만 사용될 수 있다. 용어 "포함하다(comprises)", "포함하는(comprising)" 또는 그 다른 변형은, 구성요소의 리스트를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치가 구성요소만을 포함하지 않지만 그러한 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치에 명시적으로 열거되거나 내재되지 않은 다른 구성요소를 포함할 수 있도록, 비배타적인 포함물을 커버하도록 의도된다. "하나의 ~를 포함하다"로 진행되는 하나의 구성요소는, 더 이상의 제한없이, 구성요소를 포함하는 프로세스, 방법, 제품, 또는 장치 내에 부가적인 동일한 구성요소의 존재를 배제한다.
도 1은 본 발명의 일 실시에에 따른 스마트 태양광 발전 시스템의 개념도이다.
도 2 및 도 3은 본 실시예에 따른 태양광 패널부와 스마트 패널 고정부의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 실시예에 따른 센서부를 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 본 실시예에 따른 대규모 시스템을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 실시예에 따른 스마트 태양광 발전 시스템은 태양광 발전을 하는 태양광 패널부(100)와, 태양광 패널부(100)를 지지 고정하고, 패널의 유지보수 유무를 센싱하는 스마트 패널 고정부(200)와, 태양광 패널부(100)에 의해 발전된 전력을 저장 및 송출하고, 패널 고정부(200)의 센싱 값을 통해 유지 보수 유무를 판단하는 송출부(300)를 포함한다.
태양광 패널부(100)는 태양에너지를 전기에너지로 변환하기 위해 광전효과에 의한 광기전력을 이용하여 전력을 생성한다.
태양광 패널부(100)는 태양 전지부와, 태양 전지부 상하를 커버하는 밀봉 필름(EVA필름)부와, 태양전지부 상측에 위치하는 투광 커버부와, 태양 전지부 하측에 위치하는 백시트와, 태양 전지부를 포함하는 각 부와 시트를 지지 고정하는 태양광 모듈 프레임과, 태양광 전지부에서 생산된 전력을 전달하는 정션부를 포함한다.
태양 전지부는 반도체의 PN접합에 빛을 조사하면 광전효과에 의해 광기전력이 일어나는 원리를 이용하여 전력을 생산하는 다양한 구조가 가능하다. 밀봉 필름부는 EVA(Ethlene Vinyl Acetate) 기반으로 구성되고, 깨지기 쉬운 태양 전지부와 회로를 충격으로 부터 보호하고, 태양광이 투과도록 한다. 투광 커버부로는 특수저철분 강화 유리를 사용하는 것이 효과적이다. 이를 통해 전체 패널의 물리적 손상을 방지할 수 있다. 또한, 태양광이 투과될 수 있도록 빛의 투과율이 우수한 것이 효과적이다. 백시트는 열, 습도, 자외선과 같은 외부 환경으로 부터 태양 전지부를 보호한다. 그리고, 태양 전지부를 통과한 태양광의 재반사를 통해 패널의 효율을 향상시키는 것이 효과적이다. 태양광 모듈 프레임은 태양 전지부를 감싸고, 알루미늄으로 구성되는 것이 효과적이다. 이를 통해 태양 전지부를 보호하고, 방열 기능을 통해 절에 의한 열화를 방지할 수 있다. 정션부는 태양 전지부에서 발생한 전기를 변환하여 전달하는 전기선을 보호하는 역할을 수행할 수 있다.
상술한 태양광 패널부(100)는 사각 판 형태로 구성되는 것이 효과적이다.
다수의 소형 태양광 패널이 격자 형태로 구성되어 태양광 패널부를 제작하는 것이 효과적이다. 이를 위해 앞서 언급한 태양 전지부가 복수로 구성되고, 태양광 모듈 프레임이 복수의 구간으로 분리되고, 그 분리된 구간에 태양 전지부가 배치될 수도 있다. 물론, 이에 한정되지 않고, 본 실시예의 스마트 태양광 발전 시스템이 설치되는 지역 및 공간의 형태에 따라 다양한 형상으로의 제작이 가능하다.
스마트 패널 고정부(200)는 장착면에 고정되는 장착 고정부(210)와, 장착 고정부(210)에 접속되어 태양광 패널부(100)를 고정하는 수직 고정부(220)와, 수직 고정부(220)에 접속되어 태양광 패널부(100)를 지지 고정하는 판 고정부(230)와, 고정부들(210, 220, 230) 및 태양광 패널부(100)의 상태를 검출하는 센서부(240)와, 태양광 패널부(100)의 각도를 조절하는 각도 조절부(250)를 포함한다.
장착 고정부(210)는 내부가 비어 있는 바 형상의 사각 프레임을 사용하는 것이 효과적이다. 본 실시예에서는 하나의 태양광 패널부(100)에 대하여 2개의 장착 고정부(210)가 설비되는 것이 효과적이다. 즉, 태양광 패널부(100)의 장축 길이에 대응하는 장착 고정부(210)가 좌우측에 각기 배치되어있는 것이 효과적이다.
물론, 이에 한정되지 않고, 장착 고정부(210)는 장착면의 형상에 따라 직선바가 아닌 다양한 형상이 가능하다. 또한, 흙과 같은 장착면과의 고정을 위해 장착 고정부는 스파이크 형태의 다수의 돌출부가 마련되는 것이 효과적이다. 물론, 장착면이 스멘트 또는 암반 같은 경우에는 측면 연장부를 통해 앙카 결속이 가능한 홈이 마련되는 것이 효과적이다. 이를 위해 장착 고정부(210)는 중심 고정 몸체와, 중심 고정 몸체에서 돌출된 돌출 판을 구비하고, 이 돌출 판에는 다수의 홈이 형성된다. 그리고, 중심 고정 몸체와 돌출판은 돌출판이 회전 가능하게 장착되는 것이 효과적이다. 돌출판은 중심 고정 몸체의 바닥면과 평행하게 연장되는 것이 효과적이다. 물론, 복수의 돌출판을 두어 중심 고정 몸체의 고정력을 증대시킬 수도 있다.
수직 고정부(220)는 장착 고정부(210)에 고정되어 장착 고정부(210)에 수직한 방향으로 연장된 바 형태의 프레임으로 제작된다. 본 실시예에서는 중앙 수직 고정부(221), 전방 수직 고정부(222) 그리고, 후방 수직 고정부(223)를 포함하는 것이 효과적이다.
본 실시예의 일 예시에 따른 수직 고정부(220)의 중앙 수직 고정부(210)는 태양광 패널부(100)의 장축의 중심점 영역을 지지하고, 태양광 패널부(100)의 각도를 조정할 수 있게 한다. 중앙 수직 고정부(221)는 장착 고정부(210)에 일측이 고정된 중앙 지지부(21)와, 중앙 지지부(21)와 태양광 패널부(100) 사이에 회전 가능하게 고정된 중앙 회전부(22)와, 중앙 회전부(22)에 회전력을 인가하는 모터부(23)를 포함한다. 이를 통해 모터부(23)의 회전력이 중앙 회전부(22)에 전달되고, 이로인해 태양광 패널부(100)의 각도가 변화될 수 있다.
모터부(23)는 각도 조절부(250)에 포함되는 것이 효과적이다. 그리고, 각도 조절부(250)에는 광량 측정부와 레인 센서부가 포함될 수 있다. 이를 통해 일정 레벨의 광량이 측정되지 않는 경우 각도 조절부(250)가 움직이지 않고, 레인 센서부에 의해 비가 오는 경우에도 각도 조절부(250)가 동작하지 않는 것이 효과적이다. 이는 태양이 구름에 가려 일시적으로 태양광 패널(100)의 출력이 저하되는 경우 태양광 패널부(100)가 움직이는 경우에는 오동작이 되기 때문에 이를 통해 이를 방지할 수 있다.
이때, 전방 수직 고정부(222)는 태양광 패널부(100)의 전방을 지지 고정하고, 후방 수직 고정부(223)는 태양광 패널부(100)의 후방을 지지 고정한다. 그리고, 태양광 패널부(100)는 후방 부가 전방부보다 아래쪽으로 경사진 형상으로 제작되기 때문에 전방 수직부의 길이가 후방 수직부 보다 긴 것이 효과적이다. 그리고, 중앙 수직 고정부(221)에 의해 회전하는 경우, 전방 수직 고정부(222)와 후방 수직 고정부(223)는 그 길이가 가변된다. 이를 위해 본 실시예에서는 전방 수직 고정부(222)와 후방 수직 고정부(223)를 직경이 상이한 2개의 프레임으로 제작하는 것이 효과적이다. 전방 및 후방 수직 고정부(222, 223)는 제 1 직경의 제 1 프레임과, 제 1 직경보다 작은 직경의 제 2 직경을 갖고 제 1 프레임 내에 그 일부가 삽입되어 상하 이동하는 제 2 프레임과, 제 1 프레임 내측에 위치하여 제 2 프레임의 상하 이동을 지지하는 탄성부재를 포함한다. 본 실시예에서는 전방 수직 고정부(222)의 제 1 프레임이 하측 즉, 장착 고정부(210)에 고정되고, 후방 수직 고정부(223)의 제 1 프레임은 태양광 패널부(100)에 고정되는 것이 효과적이다. 이를 통해 태양광 패널부(100)가 하강 즉, 각도가 낮아지는 경우 후방 수직 고정부(223)에 의해 그 각도가 더 낮아지는 것을 방지할 수 있다. 또한, 태양광 패널부(100)가 상승 즉, 각도가 높아지는 경우 전방 수직 고정부(222)에 의해 그 각도가 더 높아지는 것을 방지할 수 있다. 본 실시예에서는 태양광 패널부(100)와 장착 고정부(210) 간에 이루는 각도가 20 내지 80도인 것이 효과적이다.
또한, 본 실시예의 다른 예에서는 중앙 수직 고정부(221)가 태양광 패널부(100)에 회전 가능하게 결합되고, 전방 수직 고정부(222) 및/또는 후방 수직 고정부(223)가 실린더 구조를 갖도록 하여 태양광 패널부(100)의 각도를 조정할 수도 있다. 물론, 전방 수직 고정부(222)가 실린더 구조인 경우에는 후방 수직 고정부(223)는 앞서 언급한 바와 같이 2개의 프래임으로 구성되는 것이 가능하고, 그 반대의 경우도 가능하다.
또한, 전방 수직 고정부(222)와 후방 수직 고정부(223)가 모두 실린더 구조를 갖는 경우, 중앙 수직 고정부(221)를 생략하는 것도 가능하다. 이와 같이 유압 실린더 제어를 통한 상하 높이를 가변하여 태양광 패널부의 경사 각도를 조절하는 것이 가능하다.
판 고정부(230)는 생략 가능하고, 다수의 태양광 패널부(100)를 지지 고정하고, 앞서의 장착 고정부(210) 및 수직 고정부(220)가 장착 고정되는 것이 가능하다.
본 실시예의 센서부(240)는 태양광 패널부(100)의 출력 전력을 감지하여 이의 경사 각도를 조절하기 위한 각도 조절용 센싱부(241)와, 스마트 패널 고정부(200)의 유지 보수용 센싱부(242)를 포함한다.
각도 조절용 센싱부(241)는 태양광 패널부(100)의 출력단 또는 태양광 패널부(100)에서 연장되어 스마트 패널 고정부(200)를 지나 송출부(300)로 이어지는 전선의 전원을 측정하는 전원 측정 센서를 포함한다. 본 실시예에서는 전선의 전류를 측정하는 전류 측정 센서를 사용하는 것이 가능하다. 각도 조절용 센싱부(241)의 센싱 결과에 따라 태양광 패널부(100)를 2 내지 6단의 각도 범위로 조절되는 것이 효과적이다. 바람직하게는 센싱 결과에 따라 초기에 제 1 각도, 이보다 큰 제 2 각도 그리고, 다시 제 1 각도로 이동시키는 것이 효과적이다. 이를 통해 태양의 이동에 따라 그 각도를 1회 조정하여 태양광 패널부의 최대 효율을 도출할 수 있기 때문이다.
유지 보수용 센싱부(242)는 수직 고정부(220)에 장착된 거리 센서부와, 장착 고정부에 설치된 진동 센서부를 포함한다. 또한, 장착 고정부 및 수직 고정부에 각기 설치된 초음파 센서부를 더 구비할 수 있다. 거리 센서부는 중앙 수직 고정부(221)와 전방 수직 고정부(222) 사이 거리(T1)를 측정하거나, 중앙 수직 고정부(221)와 후방 수직 고정부(223) 사이 거리(T2)를 측정하거나, 서로 대응하는 중앙 수직 고정부(221) 간의 거리를 측정하는 것이 효과적이다. 이는 전방 수직 고정부(222)와 후방 수직 고정부(223)는 상하 운동을 하기 때문에 그 상하 높이가 상이해질 수 있다. 이와 같이 각 수직 고정부(220) 간의 거리를 측정하여 이들의 뒤틀림이나 손상 또는 무너짐을 측정하는 것이 가능하다.
또한, 진동 센서부를 통해 스마트 패널 고정부(200)의 진동으로 인한 손상을 사전에 감지하고 파악하는 것이 가능하다. 그리고, 부착된 초음파 센서를 통해 장착 고정부 및 수직 고정부의 휨이나 뒤틀림의 측정이 가능하다.
각도 조절부(250)는 센서부(240)의 각도 조절용 센서부(241)의 출력값이 기준 값과 대비하여 차이가 발생하는 경우 수직 고정부(220)를 이용하여 태양광 패널부의 각도를 조절한다. 앞서 설명한 바와 같이 2 내지 6회 범위 내에서 태양광 패널부의 각도를 조절하는 것이 가능하고, 바람직하게는 제 1 각도에서 제 2 각도로 조절하고, 다시 제 1 각도로 환원시킨다. 이때, 각도는 설치되는 위치의 태양 궤적에 따라 다양한 각으로 설계되는 것이 가능하다.
또한, 도시되지 않았지만, 판 고정부(230)의 상측 표면에 초음파 센서가 위치하여 태양광 패널부 표면에 불순물이 부착되었는지 유무를 판단할 수 있다. 이를 통해 불순물이 부착됨으로 인해 효율이 저하되는 것을 사전에 방지하는 것이 가능하다.
본 실시예에서는 태양광 패널부(100)의 전력을 외부로 송출하고, 센서부(240)의 센싱 결과에 따라 태양광 패널(100)의 각도를 조절하거나, 관리자에게 유지 보수 이슈 발생유무를 통지하는 송출부(300)를 포함한다.
물론, 다수의 태양광 패널부(100)와 다수의 스마트 패널 고정부(200)에 의해 대단위, 대면적의 발전 시스템을 구성하는 경우 송출부는 별도의 서버(400) 형태로 구성되거나, 전력 변환기를 포함하는 변전기 형태로 구성되는 것이 가능하다. 변전기 형태는 송출부로 명칭될 수 있다. 즉, 다수의 태양광 패널부(100)와, 다수의 스마트 패널 고정부(200)와, 이들의 출력 및 센싱 값을 수집하고, 관리하는 관리 서버부(400)를 더 포함하는 것이 가능하다. 물론, 각 출력을 변화하는 전력 변환기를 더 포함하는 것이 가능하다.
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명은 본 발명의 기술 분야의 통상의 전문가라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다.
100: 태양광 패널부 200: 스마트 패널 고정부
210: 장착 고정부 220: 수직 고정부
230: 판 고정부 240: 센서부
241: 각도 조절용 센서부 242: 유지 보수용 센서부
250: 각도 조절부 300: 송출부

Claims (10)

  1. 장착면에 고정되는 장착 고정부;
    상기 장착 고정부에 접속되어 태양광 패널부를 고정하는 수직 고정부;
    수직 고정부에 접속되어 태양광 패널부를 지지 고정하는 판 고정부;
    고정부들 및 태양광 패널부의 상태를 검출하는 센서부; 및
    태양광 패널부의 각도를 조절하는 각도 조절부를 포함하고,
    상기 장착 고정부는 장착면과의 고정을 위해 스파이크 형태의 다수의 돌출부가 마련되고, 중심 고정 몸체와 중심 고정 몸체에서 돌출된 돌출 판을 더 구비하고, 돌출 판에는 다수의 홈이 형성되고, 중심 고정 몸체와 돌출 판은 돌출 판이 회전 가능하게 장착되고, 상기 돌출판은 중심 고정 몸체의 바닥면과 평행하게 연장되고,
    상기 수직 고정부는 중앙에 위치하여 태양광 패널부의 중앙을 지지하는 중앙 수직 고정부와, 중앙 수직 고정부의 전후 방향에 각기 배치된 전방 수직 고정부 및 후방 수직 고정부를 포함하고, 상기 중앙 수직 고정부는 장착 고정부에 일측이 고정된 중앙 지지부와, 중앙 지지바와 태양광 패널부 사이에 회전 가능하게 고정된 중앙 회전부와, 중앙 회전부에 회전력을 인가하는 모터부를 포함하고, 상기 모터부는 각도 조절부에 포함되고,
    상기 전방 수직 고정부는 태양광 패널부의 전방을 지지 고정하고, 후방 수직 고정부는 태양광 패널부의 후방을 지지 고정하되, 전방 수직부의 길이가 후방 수직부 보다 긴 것을 특징으로 하고, 상기 전방 수직 고정부와 후방 수직 고정부는 직경이 상이한 2개의 프레임을 포함하되, 제 1 직경의 제 1 프레임과, 제 1 직경보다 작은 직경의 제 2 직경을 갖고 제 1 프레임 내에 그 일부가 삽입되어 상하 이동하는 제 2 프레임과, 제 1 프레임 내측에 위치하여 제 2 프레임의 상하 이동을 지지하는 탄성부재를 포함하고, 상기 전방 수직 고정부의 제 1 프레임이 하측 즉, 상기 장착 고정부에 고정되고, 후방 수직 고정부의 제 1 프레임은 태양광 패널부에 고정되는 것을 특징으로 하는 스마트 태양광 패널 고정구조물.
  2. 삭제
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  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 태양광 패널부의 출력 전력을 감지하여 이의 경사 각도를 조절하기 위한 각도 조절용 센싱부와, 스마트 패널 고정부의 유지 보수용 센싱부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 태양광 패널 고정구조물.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 각도 조절용 센싱부는 태양광 패널부의 출력단 또는 태양광 패널부에서 연장되어 스마트 패널 고정부를 지나 송출부로 이어지는 전선의 전원을 측정하는 전원 측정 센서를 포함하고,
    상기 유지 보수용 센싱부는 수직 고정부에 장착된 거리 센서부와, 장착 고정부에 설치된 진동 센서부를 포함하고, 장착 고정부 및 수직 고정부에 각기 설치된 초음파 센서부를 포함하는 것을 특징으로 하는 스마트 태양광 패널 고정구조물.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 각도 조절용 센싱부에 의해 각도 조절부가 동작하여 상기 태양광 패널을 초기에 제 1 각도에서, 이보다 큰 제 2 각도로 그리고, 다시 제 1 각도로 이동시키는 것을 특징으로 하는 스마트 태양광 패널 고정구조물.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 거리 센서부는 중앙 수직 고정부와 전방 수직 고정부 사이 거리를 측정하거나, 중앙 수직 고정부와 후방 수직 고정부 사이 거리를 측정하거나, 서로 대응하는 중앙 수직 고정부 간의 거리를 측정하는 것을 특징으로 하는 스마트 태양광 패널 고정구조물.
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