KR200437078Y1

KR200437078Y1 - 태양광 추적 장치

Info

Publication number: KR200437078Y1
Application number: KR2020070008522U
Authority: KR
Inventors: 조연철
Original assignee: 주식회사 쏠파워
Priority date: 2007-05-23
Filing date: 2007-05-23
Publication date: 2007-10-31

Abstract

본 고안은 태양광 추적 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광수집판넬이 고도축을 중심으로 회전되어 계절에 따른 고도를 조절하고, 그 고도가 조절된 상태에서 태양광을 동에서 서로 추종하도록 추종축을 중심으로 회전되는 구조로 되어 구조 및 제어가 간단한 태양광 추적 장치에 관한 것이다.

본 고안에 따른 태양광 추적 장치는, 태양의 고도와 방위의 변화에 따라 태양광을 추적할 수 있도록 태양광수집판넬을 회전시키기 위한 태양광 추적 장치에 있어서,

상단부에 수평의 추종축 축수부가 구비되어 연직으로 세워진 지지기둥과,

상기 추종축 축수부에 지지되는 추종축이 중앙에 구비되고, 상기 추종축의 일단부 측에서 상기 추종축의 중심선을 중심으로 양측에 상기 추종축과 직각으로 교차되는 수평의 고도축 축수부가 구비된 추종축프레임과, 상기 추종축프레임을 상기 추종축을 중심으로 회동시키기 위한 추종구동수단과, 하부에 상기 고도축 축수부에 지지되는 고도축이 구비되고, 상부에 태양광수집판넬이 설치되는 고도축프레임과, 상기 고도축프레임을 상기 고도축을 중심으로 회동시키기 위한 고도축구동수단과, 계절에 따른 고도에 따라 상기 고도축프레임을 회동시키도록 상기 고도축구동수단을 제어하고, 매일 태양의 방위에 따라 상기 추종축프레임을 회동시키도록 상기 추종축구동수단을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

태양광 추적 장치

Description

태양광 추적 장치{DEVICE FOR TRACKING SUNLIGHT}

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 태양광 추적 장치를 도시한 분해사시도

도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 태양광 추적 장치를 도시한 측면도

도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 태양광 추적 장치를 도시한 정면도

도 4는 종래의 태양광 추적 장치를 도시한 사시도

<주요 도면 부호에 대한 간단한 설명>

10 지지기둥

20 추종축 프레임

21 프레임부

22 추종축

23 고도축 축수부

24 스크류 힌지부

30 추종축구동수단

31 잭바디

32 스크류

40 고도축프레임

41 프레임부

42 고도축

43 스크류 힌지부

50 고도축구동수단

51 잭바디

52 스크류

60 제어수단

태양광 추적 장치는 태양의 고도나 방위를 측정하거나 시간에 맞추어 미리 프로그램된 방법에 따라 태양열 집열장치나 태양광 발전장치의 태양광수집판넬이 태양을 추적하도록 하기 위한 장치이다. 여기서 태양광수집판넬은 태양광으로부터 열에너지를 얻는 태양광 집열 판넬이나 태양광으로부터 전기에너지를 얻는 태양광 발전 판넬 등과 같이 태양광을 흡수하기 위한 판형상의 판넬을 모두 포함하는 개념이다.

도 4는 종래의 태양광 추적 장치(1)를 도시한 것이다. 도면을 참조하면 태 양광 추적은 연직 방향의 스윙축선(S)을 중심으로 태양광수집판넬(2) 등을 선회시켜 태양의 방위를 추적하는 태양광 추적 장치의 스윙(swing) 작동과 수평 방향의 요잉축선(Y)을 중심으로 태양광수집판넬(2)을 회동시켜 태양의 고도를 추적하는 태양광 추적 장치의 요잉(yawing) 작동에 의해 이루어진다.

그러나, 종래의 태양광 추적 장치(1)는 매일 태양의 고도와 방위를 추적하는 구조로 되어 있어 그 구조가 복잡하고 제어 및 그 제어에 따른 비용이 많이 든다. 즉, 종래의 태양광 추적 장치는 태양광수집판넬(2)을 요잉축(Y)을 중심으로 회전시켜 태양의 고도를 추적하고, 스윙축(S)을 중심으로 회전시켜 태양의 방위를 추적하는 구조로 되어 매일 태양의 고도와 방향을 추적하도록 제어된다.

따라서, 종래의 태양광 추적 장치(1)는 요잉축과 스윙축을 형성하기 위한 구조가 복잡하고 그 크기가 커져 넓은 면적을 차지하는 단점을 가질 뿐만 아니라 매일 요잉축과 스윙축을 중심으로 회전되도록 제어되어야 하기 때문에 그 제어가 매우 복잡하다. 뿐만 아니라 매일 스윙 구동과 동시에 요잉 구동이 이루어지기 때문에 태양광 추적에 동력의 손실이 많은 단점을 갖는다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 인식하여 안출된 것으로 본 고안의 목적은 태양광수집판넬이 고도축을 중심으로 회전되어 계절에 따른 고도를 조절하고, 그 고도가 조절된 상태에서 태양광을 동에서 서로 추종하도록 추종축을 중심으로 회전되는 구조로 되어 구조 및 제어가 간단한 태양광 추적 장치를 제공하는 것이다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안에 따른 태양광 추적 장치는, 태양의 고도와 방위의 변화에 따라 태양광을 추적할 수 있도록 태양광수집판넬을 회전시키기 위한 태양광 추적 장치에 있어서, 상단부에 수평의 추종축 축수부가 구비되어 연직으로 세워진 지지기둥과, 상기 추종축 축수부에 지지되는 추종축이 중앙에 구비되고, 상기 추종축의 일단부 측에서 상기 추종축의 중심선을 중심으로 양측에 상기 추종축과 직각으로 교차되는 수평의 고도축 축수부가 구비된 추종축프레임과, 상기 추종축프레임을 상기 추종축을 중심으로 회동시키기 위한 추종구동수단과, 하부에 상기 고도축 축수부에 지지되는 고도축이 구비되고, 상부에 태양광수집판넬이 설치되는 고도축프레임과, 상기 고도축프레임을 상기 고도축을 중심으로 회동시키기 위한 고도축구동수단과, 계절에 따른 고도에 따라 상기 고도축프레임을 회동시키도록 상기 고도축구동수단을 제어하고, 매일 태양의 방위에 따라 상기 추종축프레임을 회동시키도록 상기 추종축구동수단을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 고안에 따른 태양광 추적장치는, 상기 추종축 구동수단은, 잭바디가 상기 기둥의 일측에 상기 추종축과 평행한 축중심을 갖는 힌지축으로 상기 기둥에 연결되고, 상기 잭바디로부터 출몰되는 스크류의 선단이 상기 추종축과 편심되는 위치에서 상기 추종축과 평행한 힌지축을 중심으로 상기 추종축프레임에 연결된 잭-스큐류인 것을 특징으로 한다.

또한, 본 고안에 따른 태양광 추적 장치는, 상기 고도축 구동수단은, 잭바디가 상기 추종축의 타단부 측에서 상기 고도축과 평행한 축중심을 갖는 힌지축으로 상기 추종축프레임에 연결되고, 상기 잭바디로부터 출몰되는 스크류의 선단이 상기 고도축과 평행한 힌지축을 중심으로 상기 고도축프레임에 연결된 잭-스큐류인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 고안에 따른 태양광 추적 장치를 보다 상세하게 설명하기로 한다.

도 1은 본 고안의 일실시예에 따른 태양광 추적 장치를 도시한 분해사시도이고, 도 2는 본 고안의 일실시예에 따른 태양광 추적 장치를 도시한 측면도이며, 도 3은 본 고안의 일실시예에 따른 태양광 추적 장치를 도시한 정면도이다.

상술한 바와 같이 본 고안의 일실시예에 따른 태양광 추적 장치는 태양의 고도와 방위의 변화에 따라 태양광을 추적할 수 있도록 태양광수집판넬을 고도축과 추종축을 중심으로 회전시키기 위한 것이다.

도면을 참조하면, 본 고안의 일실시예에 따른 태양광 추적 장치(1)는 지지기둥(10), 추종축프레임(20), 추종축구동수단(30), 고도축프레임(40), 고도축구동수단(50), 및 제어수단(60)을 포함하여 구성된다.

상기 지지기둥(10)은 지면에 고정적으로 설치되어 상기 추종축프레임(20)을 회전지지하기 위한 것이다. 상기 지지기둥(10)의 상단부에는 상기 추종축프레임(20)의 추종축(22)가 회전가능하게 지지되기 위한 추종축 축수부(11)이 구비된다.

상기 추종축프레임(20)은 상기 지지기둥(10)의 상부에 구비된 추종축 축수부(11)에 상기 추종축(22)을 중심으로 회전가능하게 지지되고, 그 상부에 상기 고 도축프레임(30)이 회전가능하게 연결되는 구조물이다. 도면을 참조하면, 상기 ㅊ추종축프레임(20)은 프레임부(21)와, 상기 지지기둥(10)의 상부에 구비된 추종축 축수부(22)에 회전가능하게 지지되게 상기 프레임부(21)의 중앙에 구비된 수평의 추종축(22)이 구비된다. 또한, 상기 추종축프레임(20)에는 상기 추종축(22)의 일단부 측에서 상기 추종축(22)의 중심선을 중심으로 양측에 상기 추종축(22)과 직각으로 교차되는 수평의 고도축 축수부(23)가 상기 프레임부(21)에 구비되며, 후단부에 상기 고도축구동수단(50)의 스크류(52)의 선단이 힌지연결되기 위한 스크류 힌지부(24)가 구비된다.

상기 추종축동수단(30)은 상기 추종축프레임(20)을 상기 추종축(22)을 중심으로 회전시키기 위한 것이다. 도면을 참조하면, 상기 추종축구동수단(30)은 잭-스크류로 구성된다. 즉, 상기 추종축구동수단(30)은 잭바디(31)가 상기 지지기둥(10)의 일측에 상기 추종축(22)과 평행한 축중심을 갖는 힌지축으로 상기 지지기둥에 연결되고, 상기 잭바디(31)로부터 출몰되는 스크류(32)의 선단이 상기 추종축(22)과 편심되는 위치에서 상기 추종축(22)과 평행한 힌지축을 중심으로 상기 추종축프레임(20)의 프레임부(21)에 연결된 잭-스큐류인 것을 특징으로 한다.

상기 고도축프레임(40)은 상부에 상기 태양광수집판넬(P)이 취부되고 하부에서 상기 추종축프레임(20)의 고도축 축수부(23)에 수평의 고도축(42)이 회전가능하게 지지되어 상기 고도축(42)을 중심으로 회전되는 구조물이다. 도면을 참조하면, 상기 고도축프레임(40)은 상부에 상기 태양광수집판넬(P)이 취부되기 위한 프레임부(41)와, 상기 프레임부(41)의 하부에 상기 고도축 축수부(23)에 지지되는 고도 축(42)이 구비된다. 상기 프레임부(41)의 하부 후방에는 상기 고도축구동수단(50)의 스크류(52)의 선단이 연결되기 위한 스크류 힌지부(42)가 구비된다.

상기 고도축구동수단(50)은 상기 고도축(42)을 중심으로 상기 고도축프레임(40)을 회전시키기 위한 것이다. 도면을 참조하면, 상기 고도축구동수단(50)은 재-스크류를 이용하여 구성된다. 즉, 상기 고도축구동수단(50)은 잭바디(51)가 상기 추종축(42)의 타단부 측에서 상기 고도축(42)과 평행한 축중심을 갖는 힌지축으로 상기 추종축프레임(20)에 연결되고, 상기 잭바디(51)로부터 출몰되는 스크류(52)의 선단이 상기 고도축(42)과 평행한 힌지축을 중심으로 상기 고도축프레임(40)에 연결된 잭-스큐류인 것을 특징으로 한다.

상기 제어수단(60)은 계절의 변화와 태양의 방위의 변화에 따라 상기 추종축구동수단(20) 및 상기 고도축구동수단(50)의 구동을 제어하기 위한 것으로, 일반적으로 추종축(22)과 고도축(42)의 회전위치와 회전량을 감지하기 위한 회전감지수단을 포함하여 구성된다. 상기 회전감지수단 각각은 상기 추종축(22) 및 고도축(42)의 회전량 및 회전 위치를 감지하는 엔코더로 간단하게 구성되어 질 수 있다. 상기 제어수단(60)은 계절에 따른 고도에 따라 상기 고도축프레임(40)을 회동시키도록 상기 고도축구동수단(50)을 제어하고, 매일 태양의 방위에 따라 상기 추종축프레임(20)을 회동시키도록 상기 추종축구동수단(30)을 제어한다.

이에 따라 본 고안은 계절의 변화시에만 상기 고도축(42)을 구동시킴으로써 고도축(42)의 회전을 최소화시킬 수 있는 장점을 갖는다.

상기와 같은 구성에 의하여 본 고안에 따른 태양광 추적 장치는 태양광수집판넬이 고도축을 중심으로 회전되어 계절에 따른 고도를 조절하고, 그 고도가 조절된 상태에서 태양광을 동에서 서로 추종하도록 추종축을 중심으로 회전되는 구조로 되어 구조 및 제어가 간단한 장점을 갖는다.

앞에서 설명되고 도면에 도시된 태양광 추적 장치는 본 고안을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 고안의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 고안의 보호범위는 이하의 실용신안등록청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 고안이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 고안의 보호범위에 속한다고 할 것이다.

Claims

태양의 고도와 방위의 변화에 따라 태양광을 추적할 수 있도록 태양광수집판넬을 회전시키기 위한 태양광 추적 장치에 있어서,

상단부에 수평의 추종축 축수부가 구비되어 연직으로 세워진 지지기둥과,

상기 추종축 축수부에 지지되는 추종축이 중앙에 구비되고, 상기 추종축의 일단부 측에서 상기 추종축의 중심선을 중심으로 양측에 상기 추종축과 직각으로 교차되는 수평의 고도축 축수부가 구비된 추종축프레임과,

상기 추종축프레임을 상기 추종축을 중심으로 회동시키기 위한 추종구동수단과,

하부에 상기 고도축 축수부에 지지되는 고도축이 구비되고, 상부에 태양광수집판넬이 설치되는 고도축프레임과,

상기 고도축프레임을 상기 고도축을 중심으로 회동시키기 위한 고도축구동수단과,

계절에 따른 고도에 따라 상기 고도축프레임을 회동시키도록 상기 고도축구동수단을 제어하고, 매일 태양의 방위에 따라 상기 추종축프레임을 회동시키도록 상기 추종축구동수단을 제어하는 제어수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 추적장치.
제1항에 있어서,

상기 추종축 구동수단은, 잭바디가 상기 기둥의 일측에 상기 추종축과 평행한 축중심을 갖는 힌지축으로 상기 기둥에 연결되고, 상기 잭바디로부터 출몰되는 스크류의 선단이 상기 추종축과 편심되는 위치에서 상기 추종축과 평행한 힌지축을 중심으로 상기 추종축프레임에 연결된 잭-스큐류인 것을 특징으로 하는 태양광 추적 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,

상기 고도축 구동수단은, 잭바디가 상기 추종축의 타단부 측에서 상기 고도축과 평행한 축중심을 갖는 힌지축으로 상기 추종축프레임에 연결되고, 상기 잭바디로부터 출몰되는 스크류의 선단이 상기 고도축과 평행한 힌지축을 중심으로 상기 고도축프레임에 연결된 잭-스큐류인 것을 특징으로 하는 태양광 추적 장치.