KR102366428B1 - 태양광 회전식 모듈 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 회전식 모듈에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 양면에 태양광 판넬이 형성되어 있는 태양광 모듈을 사용하며, 이러한 태양광 모듈을 일방향으로 회전가능하게 설치되는 회전부에 다양한 각도로 설치함으로써, 자연풍에 의해 태양광 모듈이 사전설정속도로 회전되며 집광이 가능토록 하여, 기존보다 적은 면적에 더 많은 태양광 모듈의 설치가 가능하고, 회전에 의해 태양의 위치에 상관없는 집광효율이 우수하고, 과열이 방지됨과 동시에 이물질이 축적되지 않는 태양광 회전식 모듈에 관한 것이다.

Description

태양광 회전식 모듈{Solar rotary module}

본 발명은 자연풍에 의해 일방향으로 회전되면서 태양광 에너지로 전력을 생산하는 태양광 회전식 모듈에 관한 것이다.

전 세계는 화석 연료의 고갈과 환경오염으로 인해 신재생 에너지에 관한 연구가 활발히 진행되고 있으며 특히 태양광 에너지에 대한 연구가 끊임없이 이루어지고 있고 많은 태양광 발전 시스템이 나왔다. 이제는 태양광 에너지를 이용한 보다 높은 태양광 발전의 효율을 높이기 위한 연구가 필요한 상황이다.

이러한 태양에너지 이용 시스템은 에너지 시스템의 다양화에 대응한 에너지 공급 시스템의 하나로서 지구 환경문제 관점에서도 유망한 공급 수단으로 인정되고 있다.

태양광 발전 시스템은 단일 모듈의 발전 전력이 크지 않기 때문에 여러 개의 모듈을 직/병렬로 연결하여 가정용 및 산업용과 같은 특정한 개별 수요에 적절한 전압과 전류 레벨을 얻는 구조가 필수적이게 된다.

하지만, 이를 위한 기존의 태양광 모듈 설치구조를 살펴보면, 평면형태의 태양광 모듈을 빗각으로 설치하여 태양광을 흡수하여 발전하는 방식인데, 설치시 각도와 방향의 문제점으로 발전량이 유동적일 수 있고, 특히, 여름에 태양광 모듈의 온도 상승으로 발전량이 감소되는 문제가 있었다.

또한, 기존처럼 빗각 형태로 설치하는 경우, 구조물 높이가 뒷쪽으로 점점 높아지면서, 구조물의 두께와 높이가 증가되면서 규모가 커지므로, 이러한 설치는 전문자를 통해서만 설치해야하고 고중량으로 그 설치가 어렵다는 단점도 있었다.

이에, 이러한 문제를 해결할 수 있는 태양광 모듈의 개발이 절실히 대두되고 있는 실정이다.

대한민국 공개특허공보 10-2020-0085137호(2020.07.14.공개)

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 양면에 태양광 판넬이 형성되어 있는 태양광 모듈을, 회전부의 외주연에 상호간 다양한 사전설정각도로 배치하여, 자연풍에 의해 태양광 판넬이 일방향으로 회전되도록 함으로써, 태양의 위치에 무관하게 태양광 에너지를 통한 전력생산이 가능하고, 기존의 빗각 형태의 설치형태에 비해 협소한 공간에 설치가 가능하고, 회전작동으로 고정설치시에 발생되는 과열을 방지하면서 이물질이 축적되지도 않도록 한 태양광 회전식 모듈을 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 특허청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 수단으로서,

양면에 태양광 판넬(11)이 형성되어 있는 태양광 모듈(10);

양단이 지지대(21)에 의해 지면에서 이격되어, 일방향으로만 회전이 가능하게 설치되며, 상기 태양광 모듈(10)이 외주연에 길이방향으로 설치되되, 다수의 태양광 모듈(10)이 다수개가 상호간 사전설정각도를 유지하며 회전부(20)의 외측으로 연장설치되며, 자연풍에 의해 사전설정속도 범위내로만 일방향을 향해 회전되어 다수의 태양광 판넬(11)을 회전시킴으로써, 태양 위치에 따른 영향없이 다수의 태양광 모듈(10)에 태양광 에너지가 양면에 충전이 가능하며, 다수의 태양광 모듈(10) 위치가 회전에 의해 계속 바뀌면서 위치가 고정설치된 경우보다 태양광 판넬(11)의 과열이 방지될 수 있도록 하고, 회전작동으로 태양광 모듈(10)에 이물질이 축적되지않아 태양광 모듈(10)의 성능저하가 발생되지 않도록 하는 회전부(20);

상기 태양광 모듈(10)과 연결되어 전력을 사용처에 제공하는 전력변환제공부(30); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 기존 태양광 모듈의 설치면적보다 좁은 면적에서 더 많은 태양광의 설치가 가능한 효과가 있다.

또한, 본 발명은 자연풍에 의한 회전작동으로, 태양의 위치가 상관없이 태양광 집광이 가능하며, 과열을 방지하며, 태양열 판넬에 이물질이 적층되지 않아, 집광효율저하가 발생되지 않는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 구조가 간단하여 설치가 용이하고, 교체 및 수리가 손쉬운 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 회전식 모듈을 나타낸 일실시예의 도면.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 회전식 모듈의 설치형태를 나타낸 일실시예의 도면.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 반사각의 설치형태를 나타낸 일실시예의 도면.

본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도하지 않는다.

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위해 아래의 특징으로 갖는다.

이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하도록 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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.

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 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 회전식 모듈을 상세히 설명하도록 한다.

본 발명에 따른 태양광 회전식 모듈은 태양광 모듈(10), 회전부(20), 전력변환제공부(30), 태양광 반사각(40), 점검 램프부(50)를 포함한다.

상기 태양광 모듈(10)은 사각의 평판형이며, 상, 하면의 양면에 태양광 판넬(11)이 각각 형성되어 있도록 하는 것이다.

이러한 태양광 모듈(10)을 태양광을 집광하여 전력으로 생산하는 것으로, 기존에 널리 공지된 기술과 동일하다.

상기 회전부(20)는 전술된 태양광 모듈(10)이 설치되어지는 부분이다.

이를 위한 회전부(20)는 양단 끝부분이 수직의 지지대(21)에 의해 지면에 이격되어 수평으로 설치되는 형태이며, 이러한 회전부(20)에는 회전식 전극인 슬립링과 회전베어링이 설치되어 일방향으로만 회전이 가능하도록 하며, 내부에 속도조절용 브레이크 패드도 설치되어 사전설정속도 범위 내로만 회전될 수 있도록 한다. 즉, 사전설정속도 이상으로 회전되면 태양광 흡수에 효율이 저하되므로, 사전설정속도 범위 내로만 회전이 가능토록 속도가 제어되고, 일방향으로만 회전이 가능토록 설치되는 것이다. 물론, 이렇게 사전설정속도 범위로만 회전되고, 일방향으로만 회전되는 용도와 목적이라면, 사용자의 실시예에 따라, 내부의 구성은 다양하게 변경될 수 있는 부분이다.

또한, 상기 회전부(20)는 전술된 태양광 모듈(10)이 외주연에 길이방향으로 설치되도록 하는데, 다수의 태양광 모듈(10) 다수개가 상호간 사전설정각도를 유지하며 회전부(20)의 외측으로 연장설치되는 형태가 되도록 한다. 즉, 설치후 측면에서 봤을시 태양광 모듈(10)의 개수에 따라, 'X'자 형태, '+'자 형태, 'Y'자 형태, 'ㅡ'자 형태 등 다양한 형상이 될 수 있음이다.

더불어, 상기 회전부(20)는 자연풍에 의해 태양광 모듈(10)이 밀리면서 사전설정속도로 일방향을 향해 회전되는 것으로, 이렇게 태양광 모듈(10)의 회전작동은 태양 위치에 따른 영향없이 다수의 태양광 모듈(10)에 태양광 에너지가 양면에 충전이 가능하며, 다수의 태양광 모듈(10) 위치가 회전에 의해 계속 바뀌면서 위치가 고정설치된 경우보다 태양광 판넬(11)의 과열이 방지될 수 있도록 하고, 회전작동으로 태양광 모듈(10)에 이물질이 축적되지않아 태양광 모듈(10)의 성능저하가 발생되지 않는 효과를 가진다.

이렇게 태양광 모듈(10)을 통해 생산된 전력은 태양광 모듈(10)과 전기적으로 연결되어 있는 전력변환제공부(30)를 통해 사용처에 전력이 제공되는 것으로, 태양광 모듈(10)에서 전력이 사용처로 제공되어지는 구성이나 부품들은 널리 공지된 구성 및 기술이다.

상기 태양광 반사각(40)은 전술된 태양광 모듈(10)의 일측 지면에서 태양광 모듈(10)을 향해, 외측으로 휘어지는 원호형태로 설치되어, 지면으로 조사되는 태양광 에너지를 태양광 모듈(10)로 반사시켜 태양열 에너지 축적효과가 증대되도록 하는 것이다.

이러한 태양광 반사각(40)은 사용자의 실시예에 따라, 태양열 모듈(10) 하부 일측 또는 타측에 대향설치되거나, 태양열 모듈(10)의 하부 전체에 대향되도록 설치될 수도 있음이다. 또한, 태양열 모듈(10)로 인해 그늘이 지는 태양열 모듈(10) 하부쪽에 설치되어질 수도 있음이다.

상기 점검 램프부(50)는 전술된 태양광 모듈(10)의 테두리 또는 상, 하면에서 태양광 모듈(10)과 전기적으로 연결되어 있도록 설치되어, 상기 태양광 모듈(10)이 전력제공부(30)와 정상연결되지 않고 단선되어 불량이 발생된 경우, 최초 점등되어 있다가 소등되는 제 1경우, 최초 소등되어 있다가 점등되는 제 2경우, 점등과 소등이 반복되는 제 3경우로 작동됨으로써, 태양광 모듈(10) 각각의 단선여부나 작동여부를 야간 및 먼거리에서도 식별할 수 있도록 하는 부분이다.

즉, 이러한 점검 램프부(50)가 점등되어있는 상태가 정상일수도 있고, 소등되어 있는 상태가 정상일수도 있는 것으로, 이는 사용자의 다양한 실시예에 따라 다양하게 변경될 수 있는 부분인 것이다.

또한, 이러한 점검 램프부(50)로 사용되는 LED는 녹색 등 다양한 색상이 될 수 있으며, 태양광 모듈(10)(상, 하면 또는 측면)에 길이방향으로 설치되거나, 국부적으로 설치되는 등 설치형태로 다양하게 변경될 수 있음이다.

이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변경이 가능함은 물론이다.

10: 태양광 모듈
11: 태양광 판넬
20: 회전부
21: 지지대
30: 전력변환 제공부
40: 태양광 반사각
50: 점검 램프부

Claims (3)

1. 양면에 태양광 판넬(11)이 형성되어 있는 태양광 모듈(10);
   양단이 지지대(21)에 의해 지면에서 이격되어, 일방향으로만 회전이 가능하게 설치되며, 상기 태양광 모듈(10)이 외주연에 길이방향으로 설치되되, 다수의 태양광 모듈(10)이 다수개가 상호간 사전설정각도를 유지하며 회전부(20)의 외측으로 연장설치되며, 자연풍에 의해 사전설정속도 범위내로만 일방향을 향해 회전되어 다수의 태양광 판넬(11)을 회전시킴으로써, 태양 위치에 따른 영향없이 다수의 태양광 모듈(10)에 태양광 에너지가 양면에 충전이 가능하며, 다수의 태양광 모듈(10) 위치가 회전에 의해 계속 바뀌면서 위치가 고정설치된 경우보다 태양광 판넬(11)의 과열이 방지될 수 있도록 하고, 회전작동으로 태양광 모듈(10)에 이물질이 축적되지않아 태양광 모듈(10)의 성능저하가 발생되지 않도록 하는 회전부(20);
   상기 태양광 모듈(10)과 연결되어 전력을 사용처에 제공하는 전력변환제공부(30);
   상기 태양광 모듈(10)의 일측 지면에서 태양광 모듈(10)을 향해, 외측으로 휘어지는 원호형태로 설치되어, 지면으로 조사되는 태양광 에너지를 태양광 모듈(10)로 반사시켜 태양열 에너지 축적효과가 증대되도록 하는 태양광 반사각(40);
   상기 태양광 모듈(10)의 테두리 또는 상, 하면에서, 상기 태양광 모듈(10)과 전기적으로 연결되어 있도록 설치되어, 상기 태양광 모듈(10)이 전력제공부(30)와 정상연결되지 않고 단선되어 불량이 발생된 경우, 최초 점등되어 있다가 소등되는 제 1경우, 또는 점등과 소등이 반복되는 제 3경우로 작동됨으로써, 태양광 모듈(10) 각각의 단선여부나 작동여부를 야간 및 먼거리에서도 확인할 수 있도록 하는 점검램프부(50);
   를 포함하며,
   상기 회전부(20)에는 회전식 전극인 슬립링과 회전베어링이 설치되어 일방향으로만 회전이 가능하도록 하며, 내부에 속도조절용 브레이크 패드가 설치되어 사전설정속도 범위 내로만 회전될 수 있도록 하고,
   상기 태양광 모듈(10)은 '+'자 형태, 'Y'자 형태, 'ㅡ'자 형태 중 어느 하나의 형태로 설치되며,
   상기 태양광 반사각(40)은 태양열 모듈(10) 하부 일측 또는 타측에 대향설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 회전식 모듈.
   
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