KR200493445Y1 - 태양전지 모듈의 틸팅 장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 일측이 수직면 및 경사면 중 적어도 하나의 설치면에 고정되고, 타측이 태양전지 모듈의 후면 중 제1 지점에 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 연결된 지지대; 일측이 상기 태양전지 모듈의 후면 중 상기 제1 지점보다 상위 또는 하위의 제2 지점에 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 연결된 링크 암; 및 상기 설치면 중 상기 제1 지점을 기준으로 상기 제2 지점과 높이가 다른 위치의 제3 지점에 설치되되 지면에 대하여 수직한 방향으로 설치되고, 상기 링크 암의 타측과 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 제어신호에 따라 동작하여 상기 태양전지 모듈의 틸팅각을 조절하는 리니어 액추에이터를 포함하고, 상기 제1 회전축, 상기 제2 회전축 및 상기 제3 회전축은, 상기 태양전지 모듈의 횡 방향을 따라 서로 평행하게 형성되는 태양전지 모듈 틸팅 장치에 관한 것으로, 본 고안이 해결하고자 하는 과제는 수직면 또는 경사면에 태양전지 모듈의 설치 위치가 자유롭고, 틸팅 조절을 위한 구조를 보다 단순화하는데 있다.
Description
본 고안의 실시예는 태양전지 모듈의 틸팅 장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전시스템(Photovoltaic System)은 구조물의 구동유무에 따라 크게 고정식과 추적식으로 나눌 수 있으며, 고정식은 태양의 이동과 무관하게 남쪽을 향하도록 태양전지판 어레이를 설치하는 방식이고, 추적식은 태양광 추적센서를 이용하여 태양의 고도와 궤도에 따라 추적센서로부터 입력된 정보를 이용하여 태양전지판 어레이를 항상 태양과 직각 위치가 되도록 경사각과 궤도각을 조절하여 발전효율을 극대화하는 방식이다.
현재 사용되는 태양전지판은 특성상 태양과 직교 시에 발전효율이 100% 발휘되며, 태양전지판이 태양과 수직으로부터 30~45도 기울게 되면 효율이 40~50%로 저하되고 45도를 넘어가게 되면 효율이 거의 0%가 되는 특성을 갖는다.
따라서, 태양전지판의 발전효율을 높이기 위해서는 자연히 추적식 태양광 발전시스템을 선택하게 되고, 이러한 추적식 태양광 발전시스템에서는 태양광 추적센서로부터 입력된 정보에 따라 태양전지판 어레이의 경사각 및 궤도를 조절하는 장치가 매우 중요하다.
최근에는 태양전지패널이 필름과 유사하게 얇고 가벼운 형태로 개발되어 이미 상용화됨에 따라, 태양전지 모듈을 건물 등의 벽면 등 가능할 것으로 전망된다.
한편, 본 고안의 선행기술문헌으로는, 공개특허공보 제10-2010-0071728호(공개일자: 2010년06월29일)나, 공개특허공보 제10-2010-0023936호(공개일자: 2010년03월04일)가 있다.
본 고안의 실시예는, 수직면 또는 경사면에 태양전지 모듈의 설치 위치가 자유롭고, 틸팅 조절을 위한 구조가 보다 단순화된 태양전지 모듈 틸팅 장치를 제공한다.
본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 틸팅 장치는, 일측이 수직면 및 경사면 중 적어도 하나의 설치면에 고정되고, 타측이 태양전지 모듈의 후면 중 제1 지점에 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 연결된 지지대; 일측이 상기 태양전지 모듈의 후면 중 상기 제1 지점보다 상위 또는 하위의 제2 지점에 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 연결된 링크 암; 및 상기 설치면 중 상기 제1 지점을 기준으로 상기 제2 지점과 높이가 다른 위치의 제3 지점에 설치되되 지면에 대하여 수직한 방향으로 설치되고, 상기 링크 암의 타측과 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 제어신호에 따라 동작하여 상기 태양전지 모듈의 틸팅각을 조절하는 리니어 액추에이터를 포함하고, 상기 제1 회전축, 상기 제2 회전축 및 상기 제3 회전축은, 상기 태양전지 모듈의 횡 방향을 따라 서로 평행하게 형성된다.
본 고안의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 틸팅 장치는, 일측이 수직면 및 경사면 중 적어도 하나의 설치면에 고정되고, 타측이 태양전지 모듈의 후면 중 제1 지점에 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 연결된 지지대; 일측이 상기 태양전지 모듈의 후면 중 상기 제1 지점과 나란한 위치의 제2 지점에 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 연결된 링크 암; 및 상기 설치면 중 상기 제1 지점을 기준으로 좌우 측 중 상기 링크 암의 일측이 연결된 방향 측의 제3 지점에 설치되되 지면에 대하여 수평한 방향으로 상기 지지대를 향해 설치되고, 상기 링크 암의 타측과 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 제어신호에 따라 동작하여 상기 태양전지 모듈의 틸팅각을 조절하는 리니어 액추에이터를 포함하고, 상기 제1 회전축, 상기 제2 회전축 및 상기 제3 회전축은, 상기 태양전지 모듈의 종 방향을 따라 서로 평행하게 형성될 수 있다.
본 고안에 따르면, 수직면 또는 경사면에 태양전지 모듈의 설치 위치가 자유롭고, 틸팅 조절을 위한 구조가 보다 단순화된 태양전지 모듈 틸팅 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 구성을 나타낸 상면도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 상부 방향으로의 틸팅 동작 방식을 설명하기 위해 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 하부 방향으로의 틸팅 동작 방식을 설명하기 위해 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치의 구성을 나타낸 상면도이다.
도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 구성을 나타낸 상면도이다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 상부 방향으로의 틸팅 동작 방식을 설명하기 위해 나타낸 측면도이다.
도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 하부 방향으로의 틸팅 동작 방식을 설명하기 위해 나타낸 측면도이다.
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치의 구성을 나타낸 상면도이다.
도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치의 구성을 나타낸 측면도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 고안에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.
본 고안에서 사용되는 용어는 본 고안에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 고안의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 고안에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 고안의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나 이상의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 고안의 실시예에 대하여 본 고안이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 고안은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 고안을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
도 1은 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 구성을 나타낸 측면도이고, 도 2는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 구성을 나타낸 상면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치(100)는 지지대(110), 링크 암(120), 리니어 액추에이터(130), 제1 브라켓(140), 제1 관절 링크(150), 제2 브라켓(160), 제2 관절 링크(170) 및 제3 관절 링크(180) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 지지대(110)는, 일측이 수직면 및 경사면 중 적어도 하나의 설치면(10)에 돌출 고정되고, 타측이 태양전지 모듈(20)의 후면 중 제1 지점에 제1 회전축(C1)을 중심으로 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 여기서, 제1 회전축(C1)은, 태양전지 모듈(20)의 횡 방향을 따라 서로 평행하게 형성될 수 있으며, 좀 더 구체적으로 지지대(110)의 길이 방향과 직교하며 지면에 수평한 방향을 따라 이루어질 수 있다.
또한, 지지대(110)의 타측에는 제1 회전축(C1)의 방향을 따라 제1 결합 홀이 형성될 수 있으며, 이러한 제1 결합 홀은 후술하는 제1 브라켓(140)에 형성된 제2 결합 홀을 통해 제1 관절 링크(150)가 체결될 수 있다.
상기 링크 암(120)은 일측이 태양전지 모듈(20)의 후면 중 제1 지점보다 상위 또는 하위의 제2 지점에 제2 회전축(C2)을 중심으로 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 여기서, 제2 회전축(C2)은 태양전지 모듈(20)의 횡 방향을 따라 서로 평행하게 형성될 수 있으며, 좀 더 구체적으로 지지대(110)의 길이 방향과 직교하며 지면에 수평한 방향을 따라 이루어질 수 있다.
또한, 링크 암(120)의 일측에는 제2 회전축(C2)의 방향을 따라 제3 결합 홀이 형성되고, 링크 암(120)의 타측에는 제3 회전축(C3)의 방향을 따라 제5 결합 홀이 형성될 수 있다. 여기서, 제3 회전축(C3)은 태양전지 모듈(20)의 횡 방향을 따라 서로 평행하게 형성될 수 있으며, 좀 더 구체적으로 지지대(110)의 길이 방향과 직교하며 지면에 수평한 방향을 따라 이루어질 수 있다.
이와 같이 링크 암(120)의 일측에 형성되는 제3 결합 홀은 후술하는 제2 브라켓(160)에 형성된 제4 결합 홀을 통해 제2 관절 링크(170)가 체결될 수 있고, 링크 암(120)의 타측에 형성되는 제5 결합 홀은 후술하는 리니어 액추에이터(130)의 로드(131)의 외측 단부에 형성된 제6 결합 홀을 통해 제3 관절 링크(180)가 체결될 수 있다.
상기 리니어 액추에이터(130)는, 설치면(10) 중 제1 지점을 기준으로 제2 지점과 높이가 다른 위치의 제3 지점에 설치되되 지면에 대하여 수직한 방향으로 설치되고, 링크 암(120)의 타측과 제3 회전축(C3)을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 외부 제어수단으로부터 수신되는 제어신호에 따라 동작하여 태양전지 모듈(10)의 상하 방향에 대한 틸팅각을 조절할 수 있다.
여기서, 제2 브라켓(140)이 지지대(110)를 기준으로 지지대(110)의 상부 레벨의 위치에 설치되는 경우, 리니어 액추에이터(130)는 지지대(110)의 하부 레벨의 위치에 설치될 수 있고, 이와 반대로, 제2 브라켓(140)이 지지대(110)를 기준으로 지지대(110)의 하부 레벨의 위치에 설치되는 경우, 리니어 액추에이터(130)는 지지대(110)의 하부 레벨의 위치에 설치됨으로써, 제2 브라켓(140)과 리니어 액추에이터(130)는 지지대(110)를 기준으로 서로 다른 위치에 각각 설치될 수 있다.
상술한 바와 같이, 리니어 액추에이터(130)의 로드(131)의 외측 단부에는 제3 회전축(C3)의 방향을 따라 제6 결합 홀이 형성될 수 있으며, 이러한 제6 결합 홀은 링크 암(120)의 타측에 형성되는 제5 결합 홀과 함께 제3 관절 링크(180)가 체결될 수 있다.
상기 제1 브라켓(140)은, 태양전지 모듈(20)의 후면 중 제1 지점에 설치되고, 제1 회전축(C1)의 방향을 따라 제2 결합 홀이 형성될 수 있다.
상기 제1 관절 링크(150)는, 지지대(110)의 제1 결합 홀과 제1 브라켓(140)의 제2 결합 홀을 통해 설치되어 지지대(110)의 타측과 제1 브라켓(140) 사이가 제1 회전축(C1)을 중심으로 회전 가능하도록 지지대(110)의 타측과 제1 브라켓(140) 사이를 연결할 수 있다. 이러한 제1 관절 링크(150)는 톱니 기어를 포함하여 일정 각도 단위로 회전 가능하도록 움직일 수 있도록 한다.
상기 제2 브라켓(160)은, 태양전지 모듈(20)의 후면 중 제2 지점에 설치되고, 제2 회전축(C2)의 방향을 따라 제4 결합 홀이 형성될 수 있다.
상기 제2 관절 링크(170)는, 링크 암(120)의 제3 결합 홀과 제2 브라켓(160)의 제4 결합 홀을 통해 설치되어 링크 암(120)의 일측과 제2 브라켓(160) 사이가 제2 회전축(C2)을 중심으로 회전 가능하도록 링크 암(120)의 일측과 제2 브라켓(160) 사이를 연결할 수 있다. 이러한 제2 관절 링크(170)는 톱니 기어를 포함하여 일정 각도 단위로 회전 가능하도록 움직일 수 있도록 한다.
상기 제3 관절 링크(180)는, 링크 암(120)의 제5 결합 홀과 로드(131)의 제6 결합 홀을 통해 설치되어 링크 암(120)의 타측과 로드(131)의 외측 단부 사이가 제3 회전축(C3)을 중심으로 회전 가능하도록 링크 암(120)의 타측과 로드(131)의 외측 단부 사이를 연결할 수 있다.
도 3은 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 상부 방향으로의 틸팅 동작 방식을 설명하기 위해 나타낸 측면도이고, 도 4는 본 고안의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치의 하부 방향으로의 틸팅 동작 방식을 설명하기 위해 나타낸 측면도이다.
우선, 도 3에 도시된 바와 같이, 외부의 제어수단으로부터 상부를 향해 틸팅하기 위한 제어신호를 수신하는 경우, 리니어 액추에이터(130)는 로드(131)를 안으로 당기는 동작(또는 아래로 내리는 동작)을 수행하게 되고, 이에 따라, 링크 암(120)이 태양전지 모듈(10)의 후면 상부를 아래로 끌어 당기면서 태양전지 모듈(10)이 상부를 향해 틸팅될 수 있으며, 상부를 향한 틸팅각은 제어신호에 포함된 각도 정보에 따라 로드(131)의 인입 길이를 조절함으로써 미세하게 제어할 수 있다.
다음, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부의 제어수단으로부터 하부를 향해 틸팅하기 위한 제어신호를 수신하는 경우, 리니어 액추에이터(130)는 로드(131)를 밖으로 미는 동작(또는 위로 올리는 동작)을 수행하게 되고, 이에 따라, 링크 암(120)이 태양전지 모듈(10)의 후면 상부를 전방을 향해 밀게 되면서 태양전지 모듈(10)이 전방을 향해 틸팅되어 결국 하부를 향해 틸팅될 수 있다. 이러한, 하부를 향한 틸팅각은 제어신호에 포함된 각도 정보에 따라 로드(131)의 인출 길이를 조절함으로써 미세하게 제어할 수 있다.
도 5는 본 고안의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치의 구성을 나타낸 상면도이고, 도 6은 본 고안의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치의 구성을 나타낸 측면도이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 본 고안의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치(200)는 지지대(210), 링크 암(220), 리니어 액추에이터(230), 제1 브라켓(240), 제1 관절 링크(250), 제2 브라켓(260), 제2 관절 링크(270) 및 제3 관절 링크(280) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
상기 지지대(210)는, 일측이 수직면 및 경사면 중 적어도 하나의 설치면(10)에 고정되고, 타측이 태양전지 모듈(20)의 후면 중 제1 지점에 제1 회전축(C1)을 중심으로 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 여기서, 제1 회전축(C1)은, 태양전지 모듈(10)의 종 방향을 따라 서로 평행하게 형성될 수 있으며, 좀 더 구체적으로, 지면에 대하여 수직한 방향으로 이루어질 수 있다.
또한, 지지대(210)의 타측에는 제1 회전축(C1)의 방향을 따라 제1 결합 홀이 형성될 수 있다.
상기 링크 암(220)은, 일측이 태양전지 모듈(10)의 후면 중 제1 지점과 나란한 위치의 제2 지점에 제2 회전축(C2)을 중심으로 회전 가능하도록 연결될 수 있다. 여기서, 제2 회전축(C2)은, 태양전지 모듈(10)의 종 방향을 따라 서로 평행하게 형성될 수 있으며, 좀 더 구체적으로, 지면에 대하여 수직한 방향으로 이루어질 수 있다.
또한, 링크 암(220)의 일측에는 제2 회전축(C2)의 방향을 따라 제3 결합 홀이 형성되며, 링크 암(220)의 타측에는 제3 회전축(C3)의 방향을 따라 제5 결합 홀이 형성될 수 있다. 여기서, 제3 회전축(C3)은, 태양전지 모듈(10)의 종 방향을 따라 서로 평행하게 형성될 수 있으며, 좀 더 구체적으로, 지면에 대하여 수직한 방향으로 이루어질 수 있다.
상기 리니어 액추에이터(230)는, 설치면 중 제1 지점을 기준으로 좌우 측 중 링크 암(220)의 일측이 연결된 방향 측의 제3 지점에 설치되되 지면에 대하여 수평한 방향으로 지지대(210)를 향해 설치되고, 링크 암(220)의 타측과 제3 회전축(C3)을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 외부의 제어수단으로부터 수신되는 제어신호에 따라 동작하여 태양전지 모듈(20)의 좌우 방향에 대한 틸팅각을 조절할 수 있다.
또한, 리니어 액추에이터(230)의 로드(231)의 외측 단부에는 제3 회전축(C3)의 방향을 따라 제6 결합 홀이 형성될 수 있다.
상기 제1 브라켓(240)은, 태양전지 모듈(20)의 후면 중 제1 지점에 설치되고, 제1 회전축(C1)의 방향을 따라 제2 결합 홀이 형성될 수 있다.
상기 제1 관절 링크(250)은, 지지대(210)의 제1 결합 홀과 제1 브라켓(240)의 제2 결합 홀을 통해 설치되어 지지대(210)의 타측과 제1 브라켓(240) 사이가 제1 회전축(C1)을 중심으로 회전 가능하도록 지지대(210)의 타측과 제1 브라켓(240) 사이를 연결할 수 있다. 이러한 제1 관절 링크(250)는 톱니 기어를 포함하여 일정 각도 단위로 회전 가능하도록 움직일 수 있도록 한다.
상기 제2 브라켓(260)은, 태양전지 모듈(20)의 후면 중 제2 지점에 설치되고, 제2 회전축(C2)의 방향을 따라 제4 결합 홀이 형성될 수 있다.
상기 제2 관절 링크(270)는, 링크 암(220)의 제3 결합 홀과 제2 브라켓(260)의 제4 결합 홀을 통해 설치되어 링크 암(220)의 일측과 제2 브라켓(260) 사이가 제2 회전축(C2)을 중심으로 회전 가능하도록 링크 암(220)의 일측과 제2 브라켓(260) 사이를 연결할 수 있다. 이러한 제2 관절 링크(270)는 톱니 기어를 포함하여 일정 각도 단위로 회전 가능하도록 움직일 수 있도록 한다.
상기 제3 관절 링크(280)는, 링크 암(220)의 제5 결합 홀과 로드(231)의 제6 결합 홀을 통해 설치되어 링크 암(220)의 타측과 로드(231)의 외측 단부 사이가 제3 회전축(C3)을 중심으로 회전 가능하도록 링크 암(220)의 타측과 로드(231)의 외측 단부 사이를 연결할 수 있다.
본 고안의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치는 외부의 제어수단으로부터 좌측을 향해 틸팅하기 위한 제어신호를 수신하는 경우, 리니어 액추에이터(230)는 로드(231)를 밖으로 미는 동작(또는 지지대(210)를 향해 길어지는 동작)을 수행하게 되고, 이에 따라, 태양전지 모듈(10)의 제1 지점을 중심으로 좌측이 후방을 향해 이동하고 우측이 전방을 향해 이동하면서 태양전지 모듈(10)이 좌측을 향해 틸팅될 수 있으며, 좌측을 향한 틸팅각은 제어신호에 포함된 각도 정보에 따라 로드(231)의 인출 길이를 조절함으로써 미세하게 제어할 수 있다.
다음, 본 고안의 다른 실시예에 따른 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치는, 외부의 제어수단으로부터 우측을 향해 틸팅하기 위한 제어신호를 수신하는 경우, 리니어 액추에이터(230)는 로드(231)를 안으로 당기는 동작(또는 지지대(210)로부터 멀어지는 동작)을 수행하게 되고, 이에 따라, 태양전지 모듈(10)의 제1 지점을 중심으로 좌측이 전방을 향해 이동하고 우측이 후방을 향해 이동하면서 태양전지 모듈(10)이 우측을 향해 틸팅될 수 있으며, 우측을 향한 틸팅각은 제어신호에 포함된 각도 정보에 따라 로드(231)의 인입 길이를 조절함으로써 미세하게 제어할 수 있다.
한편, 상술한 본 고안의 실시예들에 따른 태양전지 모듈의 틸팅 장치(100, 200)는 태양의 방위와 고도를 추적하고, 추적된 결과에 따라 태양전지 모듈의 틸팅 장치(100, 200)의 틸팅 각도 조절하기 위한 동작을 제어하는 태양광추적모듈(미도시)과 함께 태양광 추적 시스템을 구성할 수 있다.
이러한 태양광추적모듈(미도시)은, 태양광추적센서(미도시)와 신호출력부(미도시)를 포함할 수 있으며, 태양광추적센서(미도시)는 태양의 방위와 고도를 산출하기 위하여 태양광선의 방향을 감지할 수 있다. 이러한 태양광추적센서(미도시)는 동일한 수광 면적을 갖는 태양전지 모듈(20)이 센서 법선을 중심으로 방사대칭으로 배치되되 센서 법선에 대하여 동일한 각으로 경사지게 배치되어 구성될 수 있다. 이와 같이 구성된 태양광추적센서(미도시)는 센서 법선이 판넬 법선과 평행하게 정열된 상태에서 태양광모듈(20)과 일체로 회전되는 부분에 부설될 수 있다. 그리고, 신호출력부(미도시)는 태양광추적센서(미도시)를 통해 감지된 결과를 기반으로 태양전지 모듈의 틸팅 장치(100, 200)로 경사 방향과 각도에 대한 상세 제어 정보 즉, 상하 틸팅 각도를 조절하기 위한 제어신호와 좌우 틸팅 각도를 제어하기 위한 제어신호를 각각 출력하여 그에 따라 태양전지 모듈(20)의 경사각과 방향이 조절될 수 있도록 한다.
한편, 상기 리니어 액추에이터(130, 230)의 표면에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위하여 부식 방지 도포층이 도포될 수 있다.
이 부식방지도포층의 도포 재료는 메타아크릴아미드 10중량%, 하이드로시벤조트리아졸 20중량%, 하프늄 25중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 15중량%, 산화티타늄(TiO2) 15중량%, 에틸렌디아민 15중량%로 구성되며, 코팅두께는 9㎛로 형성할 수 있다.
메타아크릴아미드, 하이드로시벤조트리아졸, 에틸렌디아민은 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.
하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.
유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.
산화티타늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.
상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치 한정한 이유는, 본 고안자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.
또한, 상기 설치면(10)에 틸팅 장치(100, 200)를 설치할 때 설치면(10)과 틸팅 장치(100, 200) 간의 부착(접착, 접합)을 향상시키기 위해 설치면(10)과 틸팅 장치(100, 200) 사이에는 접착 향상제가 추가로 도포될 수 있다.
접착향상제는 물 63중량부, N-히드록시메틸아크릴아미드 16중량부, 도데실설폰산 소듐 15중량부, 과황산암모늄 4중량부, 완충제 2중량부를 포함하여 이루어질 수 있다.
N-히드록시메틸아크릴아미드는 접착성, 유연성, 내수성 등을 향상하기 위해 첨가되며, 도데실설폰산 소듐는 계면활성제의 역할을 하고, 과황산암모늄은 촉매제 역할을 한다.
상기와 같이 구성 물질 및 구성 성분을 한정하고 혼합 비율의 수치를 한정한 이유는, 본 고안자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험 결과를 통해 분석한 결과, 상기 구성 성분 및 수치 한정 비율에서 최적의 효과를 나타내었다.
또한, 상기 링크 암(120, 220)의 표면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.
상기 오염 방지 도포용 조성물은 시트레이트 및 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 시트레이트와 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.
상기 시트레이트 및 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 오염방지도포층의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.
상기 시트레이트 및 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르는 전체 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 오염방지도포층의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 링크 암(120, 220) 상에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 링크 암(120, 220) 상의 최종 도포막 두께는 700 ~ 2500Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 900 ~ 2000Å이다. 상기 도포막의 두께가 700 Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2500 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 시트레이트 0.1 몰 및 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.
이상에서 설명한 것은 본 고안에 의한 태양전지 모듈 틸팅 장치를 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 고안은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 고안의 요지를 벗어남이 없이 당해 고안이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 고안의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
100: 태양전지 모듈의 상하 틸팅 장치
110: 지지대
120: 링크 암
130: 리니어 액추에이터
131: 로드
140: 제1 브라켓
150: 제1 관절 링크
160: 제2 브라켓
170: 제2 관절 링크
180: 제3 관절 링크
200: 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치
210: 지지대
220: 링크 암
230: 리니어 액추에이터
231: 로드
240: 제1 브라켓
250: 제1 관절 링크
260: 제2 브라켓
270: 제2 관절 링크
280: 제3 관절 링크
10: 설치면
20: 태양전지 모듈
C1: 제1 회전축
C2: 제2 회전축
C3: 제3 회전축
110: 지지대
120: 링크 암
130: 리니어 액추에이터
131: 로드
140: 제1 브라켓
150: 제1 관절 링크
160: 제2 브라켓
170: 제2 관절 링크
180: 제3 관절 링크
200: 태양전지 모듈의 좌우 틸팅 장치
210: 지지대
220: 링크 암
230: 리니어 액추에이터
231: 로드
240: 제1 브라켓
250: 제1 관절 링크
260: 제2 브라켓
270: 제2 관절 링크
280: 제3 관절 링크
10: 설치면
20: 태양전지 모듈
C1: 제1 회전축
C2: 제2 회전축
C3: 제3 회전축
Claims (2)
- 수직면 또는 경사면에 설치되는 태양전지 모듈의 틸팅 장치에 관한 것으로,
일측이 수직면 및 경사면 중 적어도 하나의 설치면에 고정되고, 타측이 태양전지 모듈의 후면 중 제1 지점에 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 연결된 지지대;
일측이 상기 태양전지 모듈의 후면 중 상기 제1 지점과 나란한 위치의 제2 지점에 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 연결된 링크 암; 및
상기 설치면 중 상기 제1 지점을 기준으로 좌우 측 중 상기 링크 암의 일측이 연결된 방향 측의 제3 지점에 설치되되 지면에 대하여 수평한 방향으로 상기 지지대를 향해 설치되고, 상기 링크 암의 타측과 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하게 연결되며, 제어신호에 따라 동작하여 상기 태양전지 모듈의 틸팅각을 조절하는 리니어 액추에이터를 포함하고,
상기 제1 회전축, 상기 제2 회전축 및 상기 제3 회전축은, 상기 태양전지 모듈의 종 방향을 따라 서로 평행하게 형성되고,
상기 지지대의 타측에는 상기 제1 회전축의 방향을 따라 제1 결합 홀이 형성되고,
상기 틸팅 장치는,
상기 태양전지 모듈의 후면 중 상기 제1 지점에 설치되고, 상기 제1 회전축의 방향을 따라 제2 결합 홀이 형성된 제1 브라켓; 및
상기 제1 결합 홀과 상기 제2 결합 홀을 통해 설치되어 상기 지지대의 타측과 상기 제1 브라켓 사이가 상기 제1 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 지지대의 타측과 상기 제1 브라켓 사이를 연결하는 제1 관절 링크를 더 포함하고,
상기 링크 암의 일측에는 상기 제2 회전축의 방향을 따라 제3 결합 홀이 형성되고,
상기 틸팅 장치는,
상기 태양전지 모듈의 후면 중 상기 제2 지점에 설치되고, 상기 제2 회전축의 방향을 따라 제4 결합 홀이 형성된 제2 브라켓; 및
상기 제3 결합 홀과 상기 제4 결합 홀을 통해 설치되어 상기 링크 암의 일측과 상기 제2 브라켓 사이가 상기 제2 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 링크 암의 일측과 상기 제2 브라켓 사이를 연결하는 제2 관절 링크를 더 포함하고,
상기 링크 암의 타측에는 상기 제3 회전축의 방향을 따라 제5 결합 홀이 형성되고,
상기 리니어 액추에이터의 로드의 외측 단부에는 상기 제3 회전축의 방향을 따라 제6 결합 홀이 형성되고,
상기 틸팅 장치는,
상기 제5 결합 홀과 상기 제6 결합 홀을 통해 설치되어 상기 링크 암의 타측과 상기 로드의 외측 단부 사이가 상기 제3 회전축을 중심으로 회전 가능하도록 상기 링크 암의 타측과 상기 로드의 외측 단부 사이를 연결하는 제3 관절 링크를 더 포함하며,
상기 리니어 액추에이터의 표면에는 메타아크릴아미드 10중량%, 하이드로시벤조트리아졸 20중량%, 하프늄 25중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 15중량%, 산화티타늄(TiO2) 15중량%, 에틸렌디아민 15중량%로 구성되며, 코팅두께가 9㎛인 보호막 층이 형성되고,
상기 링크 암의 표면에는 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포되되, 상기 오염 방지 도포용 조성물은 시트레이트 및 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 시트레이트와 디에틸렌 글리콜 모노부틸에테르의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%인 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 틸팅 장치. - 제1항에 있어서,
상기 설치면과 틸팅 장치 간에는 접착 향상제가 도포되되, 상기 접착향상제는 물 63중량부, N-히드록시메틸아크릴아미드 16중량부, 도데실설폰산 소듐 15중량부, 과황산암모늄 4중량부, 완충제 2중량부를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈의 틸팅 장치.
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| KR2020210000527U KR200493445Y1 (ko) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | 태양전지 모듈의 틸팅 장치 |
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| KR2020210000527U KR200493445Y1 (ko) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | 태양전지 모듈의 틸팅 장치 |
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| KR2020210000527U KR200493445Y1 (ko) | 2021-02-18 | 2021-02-18 | 태양전지 모듈의 틸팅 장치 |
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2021
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| REGI | Registration of establishment |