KR20050110010A - 추적 태양열 집열기 조립체 및 설치물 - Google Patents

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Abstract

추적 태양열 집열기 조립체(200)는 남측 지지부(212, 213, 214), 북측 지지부(216, 217, 218) 및 지지 구조물(236, 238)을 포함한다. 각각의 지지 구조물은 편향축(237)을 한정하는 피봇 지지점(224, 232)을 가지며 그곳에 장착된 적어도 하나의 태양열 집열기(240)를 갖는다. 제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 제1 지지점(224)들은 제1 및 제2 남측 지지부(212, 213)에 피벗 연결된다. 제1 태양열 집열기 지지 구조물의 제2 지지점(232)은 각각 제1 및 제2 북측 지지부(216, 217)에 피벗 연결된다. 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 제2 지지점은 각각 제2 및 제3 북측 지지부(217, 218)에 피벗 연결된다. 조립체는 태양열 집열기 지지 구조물 및 태양열 집열기를 동시에 편향시키는 편향 조립체(206)를 추가로 포함한다. 본 발명의 다른 태양은 토션 튜브축(A)을 중심으로 회전하도록 장착되는 토션 튜브(32)를 포함하는 유형의 추적 태양열 집열기에 관한 것으로, 본 발명은 토션 튜브가 정오 각방향 방위에 있을 때 각각의 태양열 패널이 토션 튜브축 위로 완전 수직하게 위치된 상태에 있도록 태양열 패널들을 토션 튜브축에 대해 선택된 각도(B)로 토션 튜브에 고정하는 장착 구조물(152, 154)을 포함한다.

Description

추적 태양열 집열기 조립체 {TRACKING SOLAR COLLECTOR ASSEMBLY}
본 발명은 태양 에너지 집열에 관한 것으로, 특히 지구에 대한 태양의 움직임을 추적하기 위해 많은 수의 태양열 패널 열을 구동시키기 위한 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 태양열 패널 열의 그룹 또는 어레이를 선회 또는 회전시키기 위한 추적기 장치의 효율과 신뢰성을 개선하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 패널들이 전력 생성용 광전지의 어레이인 태양열 집열기에 적용되지만, 동일한 원리가 예컨대 태양열 난방용 장치에도 적용될 수 있다.
광전지 어레이는 원격 또는 무인 사이트용 전력 공급 장치, 휴대폰 스위치-사이트 전력 공급 장치 또는 촌락용 전력 공급 장치와 같은 계통 연계형 전력 시스템을 포함한 다양한 목적에 사용된다. 이들 어레이는 수 ㎾ 내지 백 ㎾ 이상의 용량을 가질 수 있으며, 하루의 상당 부분 동안 태양에 노출된 상태로 적당히 편평한 영역이 있는 곳이라면 어디든지 설치될 수 있다.
일반적으로, 이들 시스템은 축으로 작용하는 토크 튜브 상에서 지지되는 열 형태의 광전지 패널들을 갖는다. 추적기 구동 시스템은 패널들을 태양에 가능한 수직으로 유지하기 위해 이들 열을 회전시키거나 선회시킨다. 일반적으로, 열들은 그 축이 북남 방향으로 배치된 상태로 배열되며, 추적기들은 패널의 열들이 아침에는 동향에서 오후에는 서향하도록 패널의 열들을 낮 동안 점진적으로 회전시킨다. 패널의 열들은 다음날 동향하는 방위로 다시 오게 된다.
이런 유형의 태양열 집열기 장치의 일 예가 바커(Barker) 등의 미국 특허 제5,228,924호에 개시되어 있다. 여기에서 패널들의 각 열은 수평한 피벗 샤프트에 고정되며 피벗 샤프트는 둘 이상의 지지 교각 상에 저널 연결되어 지지된다. 구동 기구는 이들 교각 중 어느 하나 상에 장착되며 샤프트에서 벗어난 일부 지점에서 태양열 패널을 압박한다. 이 경우, 구동은 나사식이며, 구동 모터가 회전함에 따라 샤프트는 후퇴되거나 연장됨으로써 패널들의 열을 일 방향 또는 타 방향으로 회전시킨다. 본 장치에서, 패널들의 각 열은 자체의 구동 기구를 가지며, 따라서 이들 모두는 함께 태양을 뒤따르도록 동기화되어야 한다. 교각-장착식 구동의 경우, 하나 이상의 태양열 패널 열을 이동시키기 위해 단일 구동 장치를 사용한다는 것은 어렵거나 불가능하다.
도1 내지 도18은 종래의 태양열 집열기 및 추적기 장치를 도시한다.
도1a, 도1b 및 도1c는 종래의 교각 장착식 구동 장치를 구비한 태양열 패널의 열을 도시한 단부 입면도이다.
도2a, 도2b 및 도2c는 종래의 지면 지지 수평 구동 장치를 구비한 태양열 패널의 열을 도시한 단부 입면도이다.
도3a, 도3b 및 도3c는 종래의 지면 지지 수직 구동 장치를 구비한 태양열 패널의 열을 도시한 단부 입면도이다.
도4a, 도4b 및 도4c는 종래의 지면 지지 수평 구동 설비를 이용하는 복수 개의 태양열 패널 열들을 도시한 단부 입면도이다.
도5는 연결 분절 특징부를 도시한 상세도이다.
도6a는 수평 구동 장치의 평면도이고 도6b는 측면도이다.
도7은 불규칙한 지대를 위한 수직 구동 장치 태양열 패널들의 복수 개의 열을 도시한 도면이다.
도8은 불규칙한 지대를 위한 수평 구동 장치 태양열 패널들의 복수 개의 열을 도시한 도면이다.
도9a, 도9b 및 도9c는 태양열 패널 열들의 어레이를 도시한 평면도이다.
도10은 도9a의 10-10을 따라 취한 입면도이다.
도11 및 도12는 각각 베어링 슬리브의 단부도 및 도11의 12-12를 따라 취한 단면도이다.
도13 및 도14는 토크 튜브 조각들 사이의 연결부를 도시한 것으로 토크 튜브 및 교각 베어링의 단면도 및 축 방향 단면도이다.
도15는 태양열 패널의 무게 중심과 토션 튜브축 사이의 거리를 도시한 것으로 정오 방위에서 도시되고 동-서 방위를 따라 본 도2a의 토크 튜브 및 태양열 패널의 단면에 대한 개략적 측면도이다.
도16은 토션 튜브축을 따라 도시된 도15의 장치의 개략도이다.
도17 및 도18은 도16과 유사한 도면으로서 도17에서 구조물은 비교적 작은 편향각을 이루고 이에 따라 작은 토크 아암(X1)을 가지며 도18에서 구조물은 비교적 큰 편향각을 이루고 긴 토크 아암(X2)을 갖는다.
도19 내지 도24 및 도25 내지 도33은 본 발명의 제1 및 제2 실시예를 도시한다.
도19는 도15의 도면과 유사한 도면으로서 태양열 패널들이 토션 튜브축에 경사지게 배향되도록 토션 튜브에 장착된 태양열 패널을 도시한 본 발명의 제1 실시예의 개략도이다.
도20 내지 도22는 도16 내지 도18에 대응하며 도19에 도시된 본 발명을 도시한 도면들로 토크 아암(X1, X2)이 도19에 도시된 편향각으로 인해 도16 내지 도18에 도시된 구조물보다 긴 것을 도시한다.
도23은 토크 튜브가 도21에 도시된 각도와 유사한 각도로 배향된 도19 내지 도22에 도시된 발명에 따라 제조된 태양열 집열기 및 추적 시스템의 일부를 도시한다.
도24는 도23의 선 24-24를 따라 취한 장착판들 중 하나의 단면도이다.
도25는 각각의 추적 태양열 집열기의 PV 모듈 어레이가 편향되지 않고 정오 방위에 있는 본 발명의 제2 실시예의 두 열로 된 추적 태양열 집광 조립체의 단부들이 하향하여 북향한 것을 도시한 도면이다.
도26은 PV 모듈 어레이가 오후 편향 방위인 서쪽-편향시 서쪽으로 편향된 도25의 조립체를 도시한 도면이다.
도27은 도25의 추적 태양열 집열기의 측면도이다.
도28은 도25의 추적 태양열 집열기가 상향하여 남동쪽을 향한 것을 도시한 도면이다.
도29는 구동 요소 연결구에 연결된 구동 장치와 구동 요소 연결구에 토크 튜브를 연결하는 구동 요소를 포함하는 편향 조립체를 도시한 확대도이다. 도29는 토크 튜브가 남측 지지부의 기둥의 상단부에 연결된 상태도 도시한다.
도29a는 하나의 도르래를 회전시키면 일련의 도르래와 토크 튜브가 회전하도록 도르래 형 구동 요소들이 토크 튜브에 고정되고 서로 연결된 도29의 편향 조립체의 변경예를 도시한 개략도이다.
도30은 도28의 북측 지지부의 기부의 확대도이다.
도31은 도28의 토크 튜브를 따라 두 개의 북측 지지부로부터 제2 지지부까지 연결된 지주들의 확대도이다.
도32는 도25 내지 도31의 북측 지지부의 변경예가 남향한 것을 도시한 개략도이다.
도33은 도32의 북측 지지부의 변경예가 남향한 것을 도시한 개략도이다.
본 발명의 일 태양은 제1 및 제2 남측 지지부와 제1, 제2 및 제3 북측 지지부를 포함하는 추적 태양열 집열기 조립체에 관한 것이다. 남측 지지부들과 북측 지지부들은 일반적으로 평행한 제1 및 제2 경로를 한정한다. 조립체는 또한 제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물을 포함한다. 각각의 태양열 집열기 지지 구조물은 서로 이격되고 편향축을 한정하는 제1 및 제2 피벗 지지점을 갖는다. 적어도 하나의 태양열 집열기가 각각의 태양열 집열기 지지 구조물에 장착된다. 제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 제1 지지점들은 각각 제1 및 제2 남측 지지부에 피벗 연결되어 이들 지지부에 의해 지지된다. 제1 태양열 집열기 지지 구조물의 제2 지지점은 각각 제1 및 제2 북측 지지부에 피벗 연결되어 이들 지지부에 의해 지지된다. 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 제2 지지점은 각각 제2 및 제3 북측 지지부에 피벗 연결되어 이들 지지부에 의해 지지된다. 본 발명의 조립체는 편향 조립체를 추가로 포함한다. 편향 조립체는 각각의 태양열 집열기 지지 구조물에 고정된 구동 요소 및 구동 요소들을 작동 가능하게 연결하는 구동 요소 연결구에 의해 형성되는 구동 조립체와, 구동 장치가 작동되면 구동 요소들이 동시에 이동되어 태양열 집열기 지지 구조물 및 태양열 집열기를 동시에 편향시키도록 구동 조립체에 연결되는 구동 장치를 포함한다.
본 발명의 다른 태양은 일반적으로 북남축 상에 배향된 일련의 지지부와, 토션 튜브축을 갖고 토션 튜브축을 중심으로 회전될 수 있도록 지지부에 회전 가능하게 장착되는 토션 튜브와, 아침, 정오 및 저녁 각방향 방위 사이에서 토션 튜브를 회전시키도록 토션 튜브에 작동 가능하게 연결되는 토션 튜브 회전체와, 각각의 무게 중심을 갖는 태양열 패널들을 포함하는 유형의 추적 태양열 집열기에 관한 것이다. 본 발명의 특징은 태양열 패널들을 토션 튜브축에 대해 선택된 각도로 토션 튜브에 고정하는 장착 구조를 포함하며, 이때 각각의 태양열 패널은 토션 튜브가 정오 각방향 방위에 있을 때 토션 튜브축 위로 완전히 수직하게 위치된다.
여러 도면들 중에서 우선 도1a 내지 도1c를 참조하면, 종래 기술에 따르는 태양 추적기 어레이(10)가 정북향으로부터 도시되어 있다. 토크 튜브(12)는 북남축으로 기능하며, 태양열 패널(14)의 열이 튜브(12) 상에 부착된다. 이들은 축의 동서 양측 상에 유사하게 위치된 패널들과 균형을 이룬다. 그러나, 본 명세서에서 사용되는 용어인 "균형"은 패널들이 튜브(12)의 각 측면 상에 동일한 양상으로 배열되는 것으로 엄격히 제한되지 않는다. 기계적 인자에 따라 어느 정도의 불균형이 허용될 수 있다. 수직 교각(16)은 예컨대 콘크리트를 주입하여 형성되어 지면에 지지되는 기초로서 기능하는 발판(18)을 갖는다. 교각의 상부에는 태양열 패널(14)들의 열이 낮 동안에 동향 방위(도1b)로부터 정오의 일반적으로 편평한 방위(도1a)로 그리고 다시 서향 방위(도1c)로 선회할 수 있도록 토크 튜브(12)를 지지하기 위한 피벗 아이(20)가 마련된다. 어레이(10)의 선회 동작을 실행하기 위해, 추적기 액추에이터(22)는 교각(16) 상에 장착되고 토크 아암 또는 레버 아암(26)의 말단부에 핀 고정된 연장 가능한 막대 부재(24)를 갖는다. 이런 구성에서, 토크 아암은 토크 튜브(12)의 축으로부터 막대 부재(24)까지 대략 38 ㎝(15 인치)이며, 선형의 액추에이터(22)는 약 61 ㎝(24 인치)의 행정 용량을 갖는다. 태양열 패널(14) 열의 폭은 약 365.7 ㎝(12 피트)이다. 여기에서, 토크 아암(26)은 토크 튜브에 부착되고 태양열 패널(14)의 평면에 평행하게 배치되는 별도의 부재로 도시되어 있다. 그러나 일부 균등한 설비에서, 관 또는 막대가 사용될 수 있으며, 토크 튜브에 평행하게 위치되고 패널(14)들의 열의 일 측면 상에 오게 된다. 위에서 논의한 바와 같이, 본 장치의 교각 연결 구동에 의하면, 추적기 장치는 수직 구동 장치에만 제한되며, 별도의 구동 장치가 각각의 태양열 패널 열에 요구된다. 교각(16)은 패널의 무게 뿐만 아니라 추적기 구동부의 무게를 지탱해야 하고 교각 장착 구동부에 의해 부가되는 굽힘 토크를 견뎌내야만 하기 때문에 아주 무거운 구조를 가져야만 한다. 추적기 구동부의 행정은 반드시 제한되어야 하며, 따라서 토크 아암(26)의 가능한 길이도 마찬가지로 제한된다. 이는 액추에이터(22)가 부가해야만 하는 구동력이 더 높아야함을 의미한다.
본 발명의 일 실시예가 도2a 내지 도2c에 도시되어 있으며, 이들 도면에서 태양 추적기 어레이(30)는 그 북남축을 따라 도시된 것으로 정오 방위(도2a), 동향 방위(도2b) 및 서향 방위(도2c)로 선회된다. 태양열 패널(34)의 열은 교각(36)의 상부에 베어링(40)으로 저널 연결된 토션 튜브(32)에 의해 균형을 이루도록 지지된다. 도1a 내지 도1c에 도시된 바와 같이, 교각은 지면(또는 균등한 기초) 내로 설치되는 발판(38)을 갖는다. 이 경우, 토크 아암(46)은 수직하게(도2a), 즉 토션 튜브(32)의 일 단부에 장착된 태양열 패널(34)의 평면에 일반적으로 수직하게 배치된다. 수평 추적기 구동 장치는 교각용 발판(38)으로부터 어느 정도 이격되어 지면 내로 설치되는 고정 장착부(45)에 부착된 본체부(43)를 갖는 선형 액추에이터(42)로 형성된다. 액추에이터(42)는 토크 아암(46)의 말단부에 핀 고정된 일반적으로 수평한 막대 부재(44)를 갖는다. 액추에이터(42)는 교각(36)으로부터 이격되어 있기 때문에, 막대 부재(44)의 행정 길이는 상당히 길 수 있다. 또한, 토크 아암(46)의 길이도 길 수 있으며, 교각의 길이와 같아서 지면 수준에서 막대 부재(44)의 단부와 만날 수 있다. 지면이 이 영역에서 패여 있는 경우, 토크 아암의 길이는 교각의 높이를 초과할 수 있다. 긴 토크 아암은 태양열 패널을 선회시키는 데 요구되는 선형력의 크기를 감소시킨다. 또한, 연장된 토크 아암(46) 때문에, 액추에이터(42)는 예컨대 바람으로 인한 큰 토크 하중을 흡수할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예는 수직 지면 연결 구동 장치를 가지며 도3a 내지 도3c에 도시되어 있다. 본 실시예에서, 태양열 패널(54)의 열(50)은 각각 지면에서 지지되는 발판(58)을 갖는 하나 이상의 교각(56) 상부에 베어링 부재(60)로 지지되는 토션 튜브(52) 상에 장착된다. 선형 액추에이터(62)는 수직 배향된 본체 부재(63)와, 토션 튜브(52)에 고정된 토크 아암(66) 쪽으로 일반적으로 상향 연장되는 막대 부재(64)를 갖는다. 본체부는 교각용 발판으로부터 분리된 장착부 또는 발판(65) 상에 지지된다. 그러나 일부 실시예에서, 긴 모양의 스로우 레버 아암 또는 토크가 얻어지기만 한다면, 액추에이터는 하나 이상의 교각과 동일한 발판을 공유할 수 있다. 이 경우 토크 아암(66)의 길이는 종래 기술의 토크 아암(26)의 길이보다 상당히 길다.
태양열 패널 열의 어레이는 모두 하나의 수평한 선형 액추에이터에 의해 구동될 수 있으며, 이런 구성의 일 예가 도4a, 도4b 및 도4c에 도시되어 있다. 도2a 내지 도2c에서와 같이, 본 실시예에는 일련의 횡렬 장치(30)들이 있으며, 이들 각각의 토션 튜브(32)는 북남 방위로 배치된다. 하나의 수평한 추적기 구동 장치(42)에서 막대 부재(44)는 횡렬 장치(30)들 중 제1 장치의 토크 아암(46)에 연결된다. 그 후, 수평한 관형 링크 부재(68)가 이 토크 아암(46)을 후속 토크 아암(46)에 연결한다. 마찬가지 방식으로, 연속적인 링크 부재(68)는 횡렬 장치의 전체 그룹을 가로질러 배치된다. 이들 링크 부재(68)는 도5에 도시된 바와 같이 토크 아암(46)에 그리고 서로에 대해 관절 연결된다. 배선(69)은 관형 부재 내측으로 이어질 수 있다. 여기에서, 토크 아암(46)의 말단부는 링크 부재(68)의 단부에서 목형(目形) 부재(72)에 피벗 핀을 이용하여 연결된다. 물론, 다른 실시예에서는 단일한 강성의 장형 부재가 일련의 관절식 링크 부재 대신 이용될 수 있다. 본 실시예에서, 하나의 구동 장치(42)는 어레이의 모든 횡렬 장치(30)들을 낮 동안에 동향 방위(도4b)로부터 정오 방위(도4a)를 거쳐 서향 방위(도4c)로 이동시킨다. 또한, 본 장치에서 구동 장치는 횡렬 장치(30)들 중 제1 장치 또는 가장 동쪽의 장치에 위치되는 것으로 도시되어 있지만, 구동 장치(42)는 내부의 열 또는 타 단부의 열과 배치될 수 있다.
도6a 및 도6b에는 수평 구동 장치 또는 선형 액추에이터(42)가 상세히 도시되어 있다. 여기에서 액추에이터의 장착부(45)는 지면(75) 내의 콘크리트 주입 발판(74)에 고정된다. 발판은 3,000 psi의 콘크리트로 되어 있으며 직경이 약 61 ㎝(2 피트)이고 깊이가 약 152 내지 약 183 ㎝(5 내지 6 피트)이며, 그 둘레에 토양이 단단히 다시 덮여 있다. 또한, 이들 도면에는 액추에이터(72)의 측면 상에 장착된 배전 상자(77)에 전력 및 신호를 보내는 전기 도관(76)이 도시되어 있다. 또한, 본 도면에는 막대 부재(44) 위로 보호용 부트 또는 슬리브(78)가 끼워져 있다.
본 발명의 태양열 패널 장치는 도7 및 도8에 일반적으로 도시된 바와 같이 불규칙한 지대 상에 설치될 수 있다.
도7에 도시된 장치에서, (도3a 내지 도3c에 도시된 바와 같이) 수직 구동 장치를 구비한 유형의 복수 개의 횡렬 장치(50)들이 각각 평행하게 설치된다. 본 장치에서, 각각의 열은 이들 열들이 서로 다른 높이를 갖기 때문에 다음의 인접 태양열 패널 열 상에 형성되는 음영을 최소화하기 위해 이른 아침 및 늦은 오후 각각의 편향각에 대해 선택적으로 프로그램될 수 있다. 여기에서, 교각(56), 패널(54) 및 액추에이터(62)는 상기에서 일반적으로 설명된 바와 같다.
도8에 도시된 장치에서는, 예컨대 도2a 내지 도2c 및 도4a 내지 도4c에 도시된 바와 같이 수평 구동 장치를 구비한 유형의 일련의 횡렬 장치(30)가 이용된다. 여기에서, 교각(36), 패널(44), 토크 아암(56) 및 액추에이터(42)는 상기에서 일반적으로 설명된 바와 같다. 일련의 분절식 강성 링크 부재(68)로 형성된 분절식 연결 기구는 도시된 바와 같이 높이 차를 수용하면서도 정확한 추적을 달성한다.
본 발명에 따르는 대형 태양열 어레이의 여러 가지 구성이 도9a, 도9b 및 도9c에서 평면도로 도시되어 있으며, 이들 구성은 많은 가능한 구성들 중에서 단지 일부이다. 도9a에는 여덟 개의 태양열 패널 열(30)이 평행하게 정렬된 태양열 어레이(80)의 일반적인 표준형 구성이 도시되어 있다. 각각의 열은 동일한 크기로 된 두 개의 날개부를 가지며 이들 중 하나는 액추에이터(42) 및 연결 기구(68)의 북쪽에 있고 다른 것은 이들의 남쪽에 있다. 이것은 도10에서 입면도로 도시되어 있으며, 각각의 열(30)은 서로 이격된 여러 개의 교각(36) 상에서 지지되는 토션 튜브(32)를 가지며 구동 장치 액추에이터(42)는 두 교각 사이의 중심 위치에 놓인다. 토크 아암(46)은 이 위치에서 토션 튜브(32) 상에 고정된다.
도9b에 도시된 바와 같이, 태양열 어레이(82)는 빌딩, 암석 돌출물 또는 그 밖의 융기물일 수 있는 방해물(83)을 수용하기 위해 서로에 대해 어느 정도 단축된 하나 또는 여러 개의 열(30')들을 포함할 수 있다. 다르게는, 사이트의 크기에 따라 도9c에 도시된 바와 같은 태양열 어레이(84)는 본 실시예에서 각각 작은 수의 태양열 패널을 갖는 많은 수의 열(30")들을 가질 수 있다. 다른 구성도 가능하다. 예컨대 각각의 열은 구동 장치 및 연결 기구의 위치의 일 측면 또는 다른 측면에 더 많은 태양열 패널을 가질 수 있다.
본 발명에 따르는 토크 튜브 조각들의 연결 장치 및 교각 상에서 토크 튜브를 지지하기 위한 베어링 설계도 신규하다.
본 명세서에서 설명된 유형의 종래 추적기 장치는 일반적으로 교각 사이에 펼쳐진 비임과 같이 정사각형 강철 튜브를 이용하며, 이런 구조는 구동 기구로 바람에 의해 형성된 비틀림을 운반하는 데 최적인 것으로 간주한다. 통상적으로, 인접 전장들을 위한 토크 튜브 조각은 일반적으로 대형의 정사각형 관상 슬리브 내로 그 단부들을 삽입함으로써 교각에서 서로 연결된다. 이것은 주로 베어링의 일부이고 토크 튜브가 저널 연결되는 곳에서 회전 마찰을 지탱해야만 한다. 베어링에서 이와 같은 강철 슬리브를 사용하는 경우의 단점은 이들 슬리브가 회전 운동 뿐만 아니라 설비의 열 팽창으로 인한 활주 운동도 모두 수용해야 한다는 점이다. 강철 슬리브는 교각 용접물과 이동 접촉 상태에 있다. 시간이 지나면서 철 간의 활주 접촉은 방식 마감부를 파괴하고 결국 구조적 강철 하중 지지재를 파괴하게 된다.
도11 및 도12에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따르는 베어링 배열은 교각(36)의 상부에 용접될 수 있는 베어링 아이(40)를 갖는다. 여기에서, 일반적으로 원통형의 외측부(90)가 있다. 관형 스터브(94)가 원통부(90)에 용접되어 교각(36)에 결합된다. 정사각형 토션 튜브(32)는 네 개의 플라스틱 베어링 삽입물(96)에 의해 원통부 내측에서 회전하도록 지지된다. 각각의 베어링 삽입물은 토션 튜브(32)의 각각의 편평한 측면에 대해 배치되며, 각각의 삽입물은 토션 튜브(32)와 대면하는 편평 측면과 외측 베어링부(90)의 내벽과 대면하는 일반적으로 곡면으로 된 측면을 갖는다. 이들 삽입물(96)에는 삽입물들이 장력 밴드(92)에 의해 토크 튜브에 구속될 수 있도록 노치(98)가 마련된다. 다르게는, 삽입물들은 나사 또는 그 밖의 수단에 의해 부착될 수 있다. 바람직하게는, 플라스틱 삽입물(96)은 적절한 윤활 충전제와 함께 폴리에틸렌 또는 폴리프로필렌과 같은 내구성 수지로 형성된다. 카본 블랙과 같이 자외선 보호용 첨가물이 사용될 수도 있다. 이들 삽입물들은 편평한 판재를 절단하여 형성될 수 있으며 고가의 성형 기술에 의해 형성될 필요가 없다. 삽입물(96)들은 토션 튜브의 회전 운동 뿐만 아니라 (예컨대 열 팽창으로 인한) 선형 운동도 모두 용이하게 수용한다.
도13에도 도시된 바와 같이, 토션 튜브(32)는 연속적인 튜브 조각(132, 132)들로 형성된다. 각각의 조각(132)은 하나의 단조된(swaged) 단부(133)와 하나의 단조 안된 단부(134)를 갖는다. 단조된 튜브 단부(133)는 다음의 인접한 튜브 조각의 단조 안된 단부(134) 내로 압입된다. 이런 구조는 정사각형의 관상 슬리브를 추가로 제조할 필요가 없게 하며, 인접한 토크 튜브 부분들 사이에 보다 밀접한 연결을 형성한다. 튜브 단부(133)들에 대한 단조 가공은 일관 생성 설비 상에서 저렴하게 수행될 수 있다.
교각 발판에 대한 기초의 기준으로서 사용되는 용어인 "지면"은 토양이나 자연적인 지대면으로 제한되지 않는다. 본 발명의 태양열 집열기는 빌딩의 지붕과 같은 인공 표면 또는 주차장 통로의 상부면 상에 설치될 수 있다.
도15는 정오 방위에서 도시되고 동-서 방위를 따라 본 도2a의 토션 튜브(32)와 태양열 패널(34)의 단면에 대한 개략적 측면도이다. 본 도면은 태양열 패널의 무게 중심(cg)과 토션 튜브축(A) 사이의 거리(y)를 도시한다. 도16은 토션 튜브축(A)을 따라 도시된 도15의 장치의 개략도이다. 도17 및 도18은 도16과 유사한 도면으로서 도17에서의 구조물은 비교적 작은 편향각을 이루고 이에 따라 작은 토크 아암(X1)을 가지며 도18에서의 구조물은 비교적 큰 편향각을 이루고 긴 토크 아암(X2)을 갖는다.
PV 모듈(34)은 토크 튜브 회전축(A)으로부터 PV 모듈(34) 및 임의의 장착 하드웨어인 시스템의 cg까지의 거리(y)를 최소화하는 방식으로 토크 튜브(34)의 상부에 부착된다. 이것은 시스템이 토크 튜브축(A) 둘레에서 회전됨에 따라 시스템의 자중에 의해 생성되는 토크를 최소화하도록 수행되었다. 도17 및 도18로부터 토크는 W*x로서 계산되는 반면 바람 하중에 의해 생성되는 토크는 WF*x임을 알 수 있다.
도1 내지 도18에 도시된 상술한 구조는 종래 기술이다.
도19 내지 도24는 본 발명의 제1 실시예를 도시한다. 본 발명은 PV 모듈(34A)이 각도(B)를 이루며 토션 튜브(32) 상에 장착된다는 점에서 도1 내지 도18에 예시된 것과 다르다. PV 모듈(34A)을 편향시켜서 cg까지의 거리(y)를 증가시킴으로써, 특히 통상적으로 또는 아침과 저녁에 발생하는 높은 토크 튜브 회전각에서 토크 튜브에 대한 설계 토크는 크게 증가한다.
예전에는, 토크 튜브 크기 및 비용에 대한 주요 설계 결정자는 토크 튜브 상의 토크이기 때문에 자중에 의해 생성되는 토크와 풍력에 의해 생성되는 토크 모두를 최소화하는 것이 중요한 것으로 가정되었다. 그러나, 상세한 조사와 분석을 거친 결과, 1) 바람 토크는 토크 튜브 회전각(B)이 비교적 낮을 때(예컨대 10 내지 20도) 실질적으로 가장 높고 회전각이 가장 높을 때(통상적으로 45도) 가장 낮으며, 2) 자중 토크는 비교적 낮은 회전각에서 가장 낮고 높은 회전각에서 가장 높은 것을 판단되었다. 따라서, 도19 내지 도24의 편향된 PV 모듈(34A)의 cg까지의 거리(y)가 증가하더라도 토크 튜브로 전달되는 설계 최대 토크는 많이 증가하지 않는다. 이런 명백히 의외의 결과에 기초할 경우, 토크 튜브의 크기와 비용은 수평 구성(도1 내지 도18)에 대해 편향 구성(도19 내지 도22)의 경우 많이 증가하지 않는 것으로 판단되었다.
도23 및 도24는 토션 튜브(32)에 편향각(B)을 이루도록 PV 모듈(34A)을 부착하는 일 방법을 도시한다. 장착 구조물(150)은 한 쌍의 장착판(152, 154)을 포함한다. 각각의 장착판은 일반적으로 삼각형인 토션 튜브부(156)와, 토션 튜브부(156)로부터 직각으로 연장되는 일반적으로 직사각형인 긴 모양의 태양열 패널부(158)를 포함한다. 장착판(152, 154)들은 절곡되어 천공된 통상적인 판금 부품으로서, 볼트들이 구멍에 결합되어 장착판들을 토션 튜브(32)의 양 측면에 체결하고 있다. 부착은 예컨대 용접 또는 브라켓을 사용하여 수행될 수도있다. PV 모듈(34)은 볼트, 리벳 또는 다른 수단으로 종래 방식으로 장착 구조물(150)에 고정된다.
도25 내지 도31은 본 발명의 다른 실시예에 관한 것이다. 도25는 추적 태양열 집열기 설치 기구(201)에서 두 열의 추적 태양열 집광 조립체(200)의 단부들이 하향하여 북향한 것을 도시한 도면이다. 각각의 조립체(200)는 일련의 추적 태양열 집열기(202)를 포함한다. 각각의 추적 태양열 집열기(202)는 PV 모듈 어레이(204)(도27 참조)를 포함하며, 각각의 추적 태양열 집열기의 PV 모듈 어레이는 비편향 정오 배향 상태에 있다. 각각의 조립체(200)는 또한 동향 방위로부터 도25에 도시된 비편향 방위를 거쳐 도26에 도시된 서편향 방위 사이에서 동일한 열의 조립체(200) 내의 각각의 PV 모듈 어레이(204)를 편향시키도록 구성되는 편향 조립체(206)도 포함한다. 조립체(200)는 수평으로부터 약 45˚까지의 편향을 허용하도록 설계된다. PV 모듈 어레이(204)는 많은 종래의 편향 태양열 집열기 조립체의 쐐기형 어레이와 반대로 일반적으로 직사각형으로 되어 있다. 예컨대, 미국 특허 제6,563,040호를 참조. (직사각형 어레이와 동일한 밀도로 사이트 상에 위치된) 쐐기형 어레이는 이른 아침과 늦은 오후에 사용되는 과도한 편향각에서 인접한 PV 어레이들에 음영을 형성하는 것으로 발견되었으며, 따라서 이러한 음영 형성을 상쇄하기 위해 편향각은 일반적으로 감소되는데, 이를 백 트래킹(back tracking)이라 한다. 백 트래킹은 비록 음영 형성을 감소시키기는 하지만 PV 모듈 어레이가 최적 편향각보다 작은 편향각을 이루도록 함으로써 효율을 감소시킨다. 과도한 편향각에서 지면과 접촉하는 어레이에 의해 적절한 편향이 방지되지 않도록 PV 모듈 어레이(204)의 하단부가 지지면(208)보다 충분히 높은 위치에 있도록 보장함으로써 PV 모듈 어레이(204)는 백 트래킹에 대한 필요를 줄이거나 제거하기 위해 통상적으로 직사각형 구성인 평행한 측면들로 이루어질 수 있음이 발견되었다. 지지면(208)은 예컨대 포장면 또는 비포장면이거나 다른 자연적인 표면, 저장소 커버 또는 지붕일 수 있다.
도25 내지 도31은 PV 모듈 어레이(204)를 지지하는 데 사용되는 추적 태양열 집열기(202)의 지지 구조물을 도시한다. 지지 구조물은 일련의 남측 지지부(212 내지 214)와 일련의 북측 지지부(216 내지 218)를 포함한다. 각각의 남측 지지부(212 내지 214)는 지지면(208) 내로 연장되는 기부(220)와, 기부(220)로부터 수직하게 상향 연장된 기둥(222)과, 기둥(222)의 상단부에 마련되는 피벗 커넥터(224)를 포함한다. 각각의 북측 지지부(216 내지 218)는 기부(226)와, Y-커넥터(230)에 의해 기부(226)에 연결되는 하나 또는 두 개의 지주(228)와, 지주(228)의 상단부에 마련되는 제2 피벗 커넥터(232)를 포함한다. 도31 참조.
PV 모듈 조립체(204)는 토크 튜브(236)와, 토크 튜브(236)의 각 측면으로부터 측방으로 연장되는 곳에 고정된 일련의 모듈 레일(238)과, 모듈 레일(238)에 장착되어 지지되는 PV 모듈(240)의 어레이를 포함한다. 제1 및 제2 피벗 커넥터(224, 232)는 토크 튜브를 따라 제1 및 제2 지지점에서 토크 튜브(236)에 장착된다. 제1 및 제2 피벗 커넥터(224, 232)는 PV 모듈 어레이(204)가 편향되어 태양을 추적할 수 있도록 하기 위해 토크 튜브(236)를 편향축(237)인 그 자체의 축을 중심으로 회전시키도록 구성된다. 제1 피벗 커넥터(224)도 또한 토크 튜브(236) 따라서 PV 모듈 조립체(204)가 도29에 도시된 피벗(242)을 중심으로 수직하게 피벗될 수 있도록 구성된다. 이는 PV 모듈 조립체(204)의 북-남 경사각이 통상적으로 고정된 길이 또는 가변적인 길이의 지주(228)의 길이에 따라 용이하게 변경될 수 있도록 한다. 이런 피벗 특성은 예컨대 PV 모듈(240)들이 현장에서 모듈 레일(238)들에 장착될 때 토크 튜브(236)와 모듈 레일(238)들이 수평으로 배향될 수 있도록 한다.
도28 및 도29는 편향 조립체(206)를 도시하며, 편향 조립체는 그 말단부가 구동 요소 연결구(248)에 피벗 식으로 연결되는 구동 로드(246)를 포함하는 구동 장치(244)를 포함한다. 구동 요소 연결구(248)는 일련의 구동 요소(250)들에 피벗식으로 연결된다. 각각의 구동 요소(250)는 해당 PV 모듈 어레이(204)의 토크 튜브(236)에 비회전식으로 고정된다. 따라서, 구동 장치(244)를 가동시키면 구동 로드(246)가 구동 요소 연결구(248)를 밀거나 당김으로써 추적 태양열 집열기 조립체(200)의 그 열에 대한 PV 모듈 조립체(204) 전체 열이 통상적으로 태양의 위치에 따라 편향하게 된다.
도29a는 도29의 편향 조립체의 변경 예의 개략도이다. 도르래 형 구동 요소(254)들이 구동 요소 연결구로 작동하는 벨트, 케이블 또는 체인(256)에 의해 토크 튜브에 고정되고 서로 연결된다. 회전형 구동 장치(258)가 토크 튜브들 중 어느 하나, 따라서 도르래 형 구동 요소(254)들 중 어느 하나에 연결되어 이를 구동시킨다. 따라서, 회전하는 구동 장치(258)는 일련의 도르래형 구동 요소(254)들과 토크 튜브를 함께 회전시킨다.
도면에서 명백한 바와 같이, 남측 지지부(212 내지 214)는 대응하는 편향축(237)들과 일반적으로 수직하게 정렬된다. 남측 지지부(212 내지 214)의 기둥(222)들은 굽힘 모멘트 뿐만 아니라 장력 및 압축력을 견뎌내야 하기 때문에 비교적 견고하다. 각각의 토크 튜브(236) 사이의 중심에 북측 지지부(216 내지 218)의 기부(226)를 배치하고, 두 개의 하향 경사진 지주(228)에 각각의 토크 튜브(236)를 고정하고, Y-커넥터(230)의 높이를 비교적 짧게 유지함으로써, 북측 지지부(216 내지 218) 상에 PV 모듈 어레이(204)에 의해 가해지는 힘은 제어된다. 즉, Y-커넥터(230) 상의 굽힘 모멘트는 그 높이를 최소화함으로써 감소된다. 지주들이 토크 튜브로부터 측방향으로 오프셋된 위치로부터 연장되는 상태로 각각의 토크 튜브(236)에 연결된 두 개의 하향 경사진 지주(228)들을 사용하면 지주 상의 굽힘 모멘트를 사실상 제거함으로써 지주에는 주로 장력 또는 압축력이 가해지게 된다. 바람직한 실시예에서, 북측 지지부의 기부(226)는 통상적으로 콘크리트로 충전된 직경 61 ㎝(2 피트) 깊이 122 ㎝(4 피트)의 구멍에 내장된 직경이 7.62 ㎝(3 인치)이고 길이가 122 ㎝(4 피트)로 예정된 아연 도금 강재로 이루어진 40 개의 파이프(비도시)를 포함한다. 이런 구조는 기부(220)가 통상적으로 콘크리트로 충전된 직경 61 ㎝(2 피트) 깊이 183 ㎝(6 피트)의 구멍에 내장된 직경이 12.7 ㎝(5 인치)이고 길이가 183 ㎝(6 피트)로 예정된 아연 도금 강재로 이루어진 40 개의 파이프(비도시)를 포함하는 남측 지지부의 구조와 비교될 수 있다. 바람직하게는, 북측 지지부의 기부(226)는 이들 지지부가 연결되는 토크 튜브 사이의 측방향 중간에 위치된다.
바람직한 실시예에서 편향축(237)의 북남 경사는 약 20˚이다. 북남 경사의 범위는 바람직하게는 15 내지 30˚이다. 각각의 PV 모듈 어레이(204)는 통상적으로 열 여덟 개의 PV 모듈(240)들을 포함한다. 각각의 편향 조립체(206)는 통상적으로 24개의 추적 태양열 집열기(202)를 작동하도록 설계된다. 추적 태양열 집열기 조립체(200)는 보수를 위해 구조물 둘레에 대한 양호한 접근성을 제공한다. 조립체(200)들이 풀베기 또는 동물들을 스침으로써 접근을 필요로 하는 지지면(208)에 장착되는 경우, 조립체(200)의 구성 요소들의 개방형 설계는 필수적인 접근을 허용한다.
지주(228)는 바람직하게는 토크 튜브(236)에 수직이다. 도27 참조. 따라서, PV 모듈 조립체(204)가 예컨대 지주(228)들 중 어느 하나와 평행하거나 개시된 실시예에서 약 45˚로 어느 한 지주를 지날 때까지 편향되는 경우, 지주(228)들은 두 열의 PV 모듈(240) 사이의 간극(241) 내로 통과하는 능력을 가질 수 있다. 지주(228)들과 토크 튜브(236)의 수직인 방위와 적절한 크기의 간극(241)을 제공하는 것의 조합은 PV 모듈 조립체(204)에 대해 이용 가능한 편향각의 범위를 확장시키는 것을 도움과 동시에 조립체(204)의 과회전에 의해 야기되는 조립체(204)에 대한 손상을 방지하는 것을 돕는다.
일반적으로 바람직하게는, PV 모듈 조립체(204)의 최대 회전시, 지주(228)들만이 조립체(204)에 접근하지만 조립체와 접촉하지 않는다. 지주들은 PV 모듈에 음영을 형성하기 때문에 지주(228)들이 PV 모듈(240) 위에 위치되는 것은 바람직하지 않다. 이런 과도한 경사각에서 지주에 의해 형성되는 음영의 폭은 PV 모듈(240)의 크기에 비해 크기 때문에, PV 모듈들의 어떠한 상당한 음영 형성은 어레이의 에너지 생성을 감소시키거나 효율적으로 중단시킬 수 있다.
지주(228)들의 폭이 PV 모듈(240)들의 크기에 대해 아주 작도록 지주(228)들이 아주 좁은 지지 부재로 교체되는 경우, 지주들은 어레이의 성능을 크게 제한하지 않으면서 PV 모듈에 음영을 생성할 수 있다. 이는 지주(228)들이 예컨대 케이블로 교체도는 경우 그럴 수 있다. 도32는 남향한 상태에 있는 도25 내지 도31의 북측 지지부의 대안 예를 도시한 개략도이다. 북측 지지부(260 내지 265)는 지주(228)들 대신 케이블(268, 269) 및 일반적으로 수직한 기둥(270)을 포함한다. 케이블(268, 269)들과 기둥(270)은 바람직하게는 토크 튜브(236) 따라서 편향축(237)에 수직하게 배향된다. 기둥(270)은 바람직하게는 편향축(237) 아래에 수직하게 놓인다. 케이블(268, 269)들은 (하나는 장력을 받게 되고 다른 것은 바람 하중 하에서 느슨하게 될 수 있는) 대향하는 장력 지주들로서 작용하는 반면 기둥(270)은 압축 지주로서 작용한다. 이런 방식으로 도25 내지 도31의 실시예의 압축 부재[지주(228)]의 수는 50 %만큼 감소되며, 이때 압축 부재들 중 하나는 내부의 북측 지지부(262, 263)에 대해 한 쌍의 장력 부재[케이블(268, 269)]로 대체된다. 도32에 도시된 바와 같이, 가장 단부쪽에 있는 북측 지지부(260, 265)는 기둥(270)을 필요로 하지 않고 북측 지지부(260, 261)는 케이블(269)을 필요로 하지 않고 북측 지지부(264, 265)는 케이블(268)을 필요로 하지 않는다. 이런 배열로 인해, PV 모듈 어레이(204)는 케이블(268, 269)들이 PV 모듈(240)들에 허용되지 않을 정도의 음영을 형성하지 않고 PV 모듈 어레이(204)의 PV 모듈(240)들 위에 있도록 편향축(237)을 중심으로 일상적으로 회전될 수 있다. PV 모듈(240)들 위에 케이블(268, 269)들을 이와 같이 배치하는 작업은 케이블(268, 269)들의 부착 구조로 인해 일상적일 수 있을 것으로 기대된다. 도32의 케이블 지주 실시예의 경우, 케이블(268, 269)의 길이는 기설립 교각 레이아웃에 기초하여 조절될 수 있기 때문에 기부(226)에 대한 현장에서의 교각 배치의 모든 부정확성은 수용될 수 있다.
도33은 도32의 실시예에 대한 변경예를 도시한다. 본 실시예는 케이블(268, 269) 대신 케이블(274, 276, 278)들을 사용한다는 점을 제외하고 아주 유사하다. 도33의 실시예는 도32의 실시예보다 구조면에 있어 어느 정도 더 단순하다. 케이블(276)들은 바람직하게는 제2 피벗 커넥터(232)에서 또는 이에 인접해서 기둥(270)들의 상단부들을 서로 연결한다. 케이블(274, 278)은 지면 또는 그 밖의 지지면에 최단부측 기둥(270)들을 고정한다. 케이블(274, 276, 278)들은 PV 모듈 어레이(204)가 도33의 점선으로 도시된 바와 같이 편향된 방위에 있을 때 케이블들이 PV 모듈 어레이에 크게 음영을 형성하지 않도록 충분히 얇다. 시스템이 바람 하중을 받을 때 케이블(274, 278)들 중 하나는 장력을 받고 다른 하나는 늘어지는 상태에서 케이블(276)은 통상적으로 장력을 받을 수 있다.
일반적으로 바람직하게는, 케이블(268, 269, 274, 276, 278)들은 기둥(270)들의 단부에서 제2 피벗 커넥터(232) 또는 그에 인접한 위치로부터 연장된다. 그러나, 몇몇 경우에는 제2 피벗 커넥터(232)로부터 일부 케이블 또는 모든 케이블들을 오프셋시키는 것이 바람직할 수 있다. 이런 경우, PV 모듈(240) 사이의 간극(241)은 바람직하게는 제2 피벗 커넥터(232)들 또는 그에 인접한 부분보다 케이블들의 부착점들과 정렬될 수 있다.
본 발명의 요지로부터 벗어나지 않은 변경 및 개조가 실시예를 구성하도록 이루어질 수 있다. 예컨대, 지주(228)들은 PV 모듈 조립체(204)의 북-남 경사각이 조정될 수 있도록 하기 위해 가변적인 길이의 지주로 제조될 수 있다. 토크 튜브(36)는 다양한 단면 형상을 가질 수 있으며, 부분적 또는 완전 중실형 내부를 가질 수 있으며, 하나 이상의 재료로 제조될 수 있으며, 다양한 구조적 특징이 그 길이를 따라 변하도록 할 수 있다. 토크 튜브(236)와, PV 모듈(240)을 위한 지지부 또는 프레임으로서 작용하는 모듈 레일(238)들은 강성의 직사각형 플랫폼과 같은 다른 태양열 집열기 지지 구조물로 대체될 수 있다. 따라서, 편향 조립체(206)는 토크 튜브(236) 이외의 구조물에 고정될 수 있다. 태양열 집열기 지지 구조는 고정된 편향축(237)이 아닌 예컨대 순간적인 편향축 범위를 중심으로 편향하도록 장착될 수 있다. 예컨대, 태양열 집열기 지지 구조는 편향 조립체(206)를 가동시키면 태양열 집열기 지지 구조가 만곡면 위를 구르게 되도록 만곡면 상에서 지지될 수 있다. 이런 경우, 평균적인 또는 좌우 대칭적인 다른 대표적인 편향축이 편향축으로서 고려될 수 있다.
위에서 언급한 임의의 그리고 모든 특허, 특허 출원 및 공보는 인용을 위한 것이다.

Claims (36)

  1. 일반적으로 북-남축 상에 배향된 일련의 지지부들과, 토션 튜브축을 갖고 토션 튜브축을 중심으로 회전될 수 있도록 지지부들에 회전 가능하게 장착되는 토션 튜브와, 아침, 정오 및 저녁 각방향 방위 사이에서 토션 튜브를 회전시키도록 토션 튜브에 작동 가능하게 연결되는 토션 튜브 회전체와, 각각의 무게 중심을 갖는 태양열 패널들을 포함하는 유형의 추적 태양열 집열기이며,
    태양열 패널들을 토션 튜브축에 대해 선택된 각도로 토션 튜브에 고정하는 장착 구조물을 포함하는 추적 태양열 집열기.
  2. 제1항에 있어서, 각각의 태양열 패널은 토션 튜브가 정오 각방향 방위에 있을 때 토션 튜브축 위로 완전 수직하게 위치되는 추적 태양열 집열기.
  3. 제1항에 있어서, 장착 구조물은,
    각각의 판이 토션 튜브의 대향하는 양 측면 상에 위치되는 일반적으로 삼각형인 토션 튜브부를 갖는 제1 및 제2 판들과,
    토션 튜브부로부터 경사지게 연장되는 일반적으로 직사각형의 장형 태양열 패널부와,
    토션 튜브부들 및 이들 사이의 토션 튜브를 지나 또는 그 둘레에서 연장되는 체결구를 추가로 포함하는 추적 태양열 집열기.
  4. 제1 및 제2 남측 지지부와,
    제1, 제2 및 제3 북측 지지부와,
    각각의 태양열 집열기 지지 구조물이 서로 이격된 제1 및 제2 피벗 지지점을 갖고 상기 제1 및 제2 피벗 지지점들은 편향각을 한정하는 제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물과,
    각각의 태양열 집열기 지지 구조물에 장착되는 적어도 하나의 태양열 집열기와,
    편향 조립체를 포함하며,
    남측 지지부들 및 북측 지지부들은 일반적으로 평행한 경로를 한정하고,
    제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 제1 지지점들은 각각 제1 및 제2 남측 지지부에 피벗 연결되어 이들 지지부에 의해 지지되고,
    제1 태양열 집열기 지지 구조물의 제2 지지점은 각각 제1 및 제2 북측 지지부에 피벗 연결되어 이들 지지부에 의해 지지되고,
    제2 태양열 집열기 지지 구조물의 제2 지지점은 각각 제2 및 제3 북측 지지부에 피벗 연결되어 이들 지지부에 의해 지지되며,
    편향 조립체는,
    각각의 태양열 집열기 지지 구조물에 고정된 구동 요소 및 구동 요소들을 작동 가능하게 연결하는 구동 요소 연결구에 의해 형성되는 구동 조립체와,
    구동 장치가 작동되면 구동 요소들이 동시에 이동되어 태양열 집열기 지지 구조물 및 태양열 집열기를 동시에 편향시키도록 구동 조립체에 연결되는 구동 장치를 포함하는 추적 태양열 집열기 조립체.
  5. 제4항에 있어서, 적어도 하나의 편향축은 수평선에 대해 각을 이루는 추적 태양열 집열기 조립체.
  6. 제5항에 있어서, 상기 각도는 15 내지 30˚인 추적 태양열 집열기 조립체.
  7. 제5항에 있어서, 상기 지지 요소는 상기 각도가 변경될 수 있도록 길이가 가변적인 지지 요소인 추적 태양열 집열기 조립체.
  8. 제4항에 있어서, 제1 및 제2 경로는 일반적으로 동-서 경로인 추적 태양열 집열기 조립체.
  9. 제4항에 있어서, 구동 요소는 제1 및 제2 지지점 사이의 지점에서 각각의 태양열 집열기 지지 구조물에 고정되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  10. 제4항에 있어서, 상기 복수 개의 태양열 집열기는 태양열 집열기 지지 구조물에 장착되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  11. 제10항에 있어서, 태양열 집열기는 일반적으로 평행한 측면들을 갖는 태양열 집열기의 어레이를 한정하는 추적 태양열 집열기 조립체.
  12. 제4항에 있어서, 태양열 집열기는 PV 모듈을 포함하는 추적 태양열 집열기 조립체.
  13. 제4항에 있어서, 제1 및 제2 남측 지지부는 각각 제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 편향축들과 일반적으로 수직하게 정렬되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  14. 제4항에 있어서, 제2 남측 지지부는 제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 편향축들 사이에서 측방향에 위치되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  15. 제4항에 있어서, 제2 남측 지지부는 제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 편향축들 사이에서 측방향 중간에 위치되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  16. 제4항에 있어서, 제1, 제2 및 제3 북측 지지부는 각각 지지면에 고정 가능한 기부를 포함하며, 각각의 기부는 제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 편향축들로부터 측방향으로 오프셋되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  17. 제16항에 있어서, 제2 북측 지지부의 기부는 제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 편향축들 사이에서 측방향 중간 위치에 위치되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  18. 제4항에 있어서, 각각의 북측 지지부는 지지면에 장착 가능한 기부와, 제2 지지점에 기부를 연결하는 적어도 하나의 지지 요소를 포함하는 추적 태양열 집열기 조립체.
  19. 제18항에 있어서, 제2 북측 지지부의 기부는 제1 및 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 제2 지지점으로부터 일반적으로 동일 거리에 위치되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  20. 제18항에 있어서, 상기 지지 요소는 길이가 고정된 지지 요소인 추적 태양열 집열기 조립체.
  21. 제4항에 있어서, 제4 북측 지지부를 추가로 포함하며,
    제1 태양열 집열기 지지 구조물의 제2 지지점은 제1, 제2 및 제3 북측 지지부에 피봇식으로 연결되어 지지되고, 제2 태양열 집열기 지지 구조물의 제2 지지점은 제2, 제3 및 제4 북측 지지부에 피벗 식으로 연결되어 지지되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  22. 제21항에 있어서, 제1 태양열 집열기 지지 구조물의 제2 지지점은 장력 지주에 의해 제1 및 제3 북측 지지부에 연결되고 압축 지주에 의해 제2 북측 지지부에 연결되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  23. 제22항에 있어서, 장력 지주는 케이블들을 포함하며 압축 지주는 기둥을 포함하는 추적 태양열 집열기 조립체.
  24. 제22항에 있어서, 압축 지주는 제1 태양열 집열기 지지 구조물의 편향축과 수직하게 정렬되는 추적 태양열 집열기 조립체.
  25. 제4항에 있어서, 태양열 집열기 지지 구조물은 편향축을 따라 연장되는 토크 튜브를 포함하는 추적 태양열 집열기 조립체.
  26. 제25항에 있어서, 태양열 집열기 지지 구조물은 토크 튜브에 고정되어 토크 튜브로부터 측방향으로 연장되는 모듈 레일들을 포함하는 추적 태양열 집열기 조립체.
  27. 지지면에 장착된 청구항 제4항에 따르는 추적 태양열 집열기 조립체를 포함하는 추적 태양열 집열기 설치 기구.
  28. 제27항에 있어서, 지지면은 지면을 포함하는 추적 태양열 집열기 설치 기구.
  29. 제28항에 있어서, 지면은 비포장된 추적 태양열 집열기 설치 기구.
  30. 제27항에 있어서, 지지면은 지붕을 포함하는 추적 태양열 집열기 설치 기구.
  31. 제27항에 있어서, 지지면은 저장소 커버를 포함하는 추적 태양열 집열기 설치 기구.
  32. 제4항에 있어서, 복수 개의 태양열 집열기들이 태양열 집열기 지지 구조물들에 장착되며, 상기 복수 개의 태양열 집열기들은 태양열 집열기들 사이에서 편향축에 수직하게 연장되는 간극을 한정하는 추적 태양열 집열기 설치 기구.
  33. 제32항에 있어서, 적어도 하나의 북측 지지부는 태양열 집열기 지지 구조물 및 태양열 집열기를 함께 편향시키면 측방향 연장 지지 요소들이 간극을 통과하게 되도록 편향축에 일반적으로 수직하게 연장되는 측방향 연장 지지 요소들을 포함하는 추적 태양열 집열기 설치 기구.
  34. 제33항에 있어서, 측방향 연장 지지 요소들은 지주들을 포함하는 추적 태양열 집열기 설치 기구.
  35. 제34항에 있어서, 지주들은 가요성 케이블들을 포함하는 추적 태양열 집열기 설치 기구.
  36. 제34항에 있어서, 지주들은 막대들을 포함하는 추적 태양열 집열기 설치 기구.
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