KR20090077772A - 2축 태양 추적기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 2축 태양 추적기에 관한 것으로서, 태양 에너지 패널들의 에너지 생산을 가능한 많이 하도록 돕기 위한 이동식 지지 시스템에 대해 설명하는데, 이 시스템은 수직축과 수평축으로 형성되고 태양의 이동 경로를 추적하기 위히 이 축들에 대해 회전한다. 상기 축들은 그 중심에서 지지되고 바깥 둘레에서 휠들 위에 지지되는 구조물로 구성되는데, 휠들은 주행면 또는 트랙 위에 지지된다. 상기 구조물은 추적기의 수직축이 지지되는 고정된 중심점 위에 회전하는데, 상기 구조물은 태양 모듈들 또는 태양 에너지 패널들을 수용하기 위해 적어도 하나의 모드가 위치한 수평축과 결합되고, 상기 보드(들)는 상기 수평축 위에 회전할 수 있어서 태양 에너지 패널들이 태양 광선에 수직으로 유지되도록 한다.

Description

2축 태양 추적기{Two-axle solar tracker}

본 발명의 목적인 2축(dual-axis) 태양 추적기는, 태양 에너지 패널들의 에너지 생산이 가능한 많게 해주는 이동식 지지 시스템에 관한 것으로, 이 시스템은 태양 에너지 패널들의 위치가 종일 태양 광선에 수직으로 놓이게 한다.

본 발명의 주 용도는 태양 에너지 분야, 및 특히 태양 추적기 또는 장치들이다.

본 발명의 태양 추적기는 종래 기술에 알려지지 않았으나, 다른 태양 추적기들은 아래와 같이 그룹으로 알려져 있다.

- 단일 중심 지지대로서 고정된 단일지주(monopost) 위의 평면에 설치된 에너지 패널들.

- 하부의 비롤링식 회전 프레임 위의 평면에 설치된 에너지 패널들.

- 하부 롤링식 플랫폼을 갖는 경사진 구조(스탠드) 위에 다중 수평축을 구비한 다중 평면들에 있는 에너지 패널들.

이 타입의 추적기들은 그들의 장단점을 갖고 있으나, 대체로 생산성, 보수 유지, 신뢰성 등을 고려하면, 본 발명은 아래와 같은 다수의 장점들을 제공한다.

- 본 발명은 높은 가격을 포함하는 특수한 구성요소를 최소화 한다.

- 본 발명은 제조하고 조립하는 데 매우 적은 노동과 재료를 필요로 한다.

- 본 발명은 단순하고 효율적인 장치이다.

마찬가지로, 주행면 또는 트랙 위에서 회전하는 기존 태양 추적기들의 다른 문제는, 이 추적기들이 그들의 높은 강성으로 인해 상기 주행면 또는 트랙의 완전한 수평이 필요하고 상기 표면 또는 트랙이 완전하게 수평이 아닐 경우, 휠의 하부 점에 있는 휠의 경로가 주행면을 접촉하지 않고 상기 휠이 지면 위로 뜨게 되고, 이 휠이 지지 표면 또는 트랙과 접촉하지 않아 구동 휠의 구동력 부족이 야기될 수 있고 결과적으로 조립체의 회전을 어렵게 한다.

그리고, 종래 기술의 태양 추적기의 보드(boards) 위에 조립되는 태양 에너지 패널들은 표준화되지 않아서 태양 에너지 패널에 따라 다른 규격을 갖는 보드가 필요하다. 종래의 기술에서 상기 태양 에너지 패널들은 일반적으로 에너지 패널들의 평면 또는 보드를 형성하는 부재에 나사로 고정되는데, 이 에너지 패널의 주요 단점은 나사구멍을 만들어야 하는 것, 제조상의 정확성이 필요한 것, 도금시 나사들을 확인해야 한다는 것, 상하 양쪽에서 보드에 접근할 수 있어야 한다는 것과 같은 제작상의 요건들이고, 의심할 바 없이 가장 중요한 요소는 시간과, 나사로 에너지 패널들을 조립하는 데 필요한 노동인데, 이는 나사들을 보드의 일면에 놓고 타면에서 나사들을 조여야 하기 때문이다. 이 작업은 에너지 패널들에 의해 형성된 평면들의 규격이 크기 때문에 매우 어렵다. 그리고 에너지 패널들을 고정하기 위하여 나사를 사용하면 에너지 패널들을 쉽게 도난당하게 된다.

이하에서 도면들을 참조하여 본 발명을 자세히 설명하며 도면은 예시적으로 도시한 실시예이며 본 발명의 권리범위를 제한하지 않는다.

도 1은 본 발명의 목적인 태양 추적기의 사시도(1a) 및 정면도(1b) 및 측면도(1c)를 나타낸다.

도 2는 격자 구조물, 중심축 및 주행 조립체의 측면도를 나타낸다.

도 3은 도 2의 A부분에 대한 상세도를 나타낸다.

도 4는 도 2의 B부분에 대한 상세도를 나타낸다.

도 5는 본 발명에 관한 보드 내의 태양 에너지 패널 조립체의 분해도를 나타낸다.

도 6은 도 5의 A부분에 대한 가능한 해결책을 나타낸다.

도 7은 도 5의 B부분에 대한 상세도를 나타낸다.

도 8은 도 5의 C부분에 대한 상세도를 나타낸다.

도 9는 도 5의 D부분에 대한 상세도를 나타낸다.

도 10은 도 5의 D부분에 대한 다른 상세도를 나타낸다.

도 11은 열가지 위치에서 수직축에 대한 2축 태양 추적기의 회전 순서를 나타낸다.

도 12는 본 발명의 목적인 태양 추적기의 정면도(12a) 및 사시도(12b)를 나타내는데, 단일 태양 에너지 패널들의 보드를 갖는 추적기를 나타낸다.

이미 언급한 바와 같이, 본 발명은 2축 태양 추적기에 관한 것으로, 특히 수직축과 또 하나의 수평축 주위로 태양의 이동 경로를 추적하기 위해 회전한다. 상기 축들은 중심부가 지지되고 바깥 둘레에 휠들이 있는 금속 프로파일 구조물의 구성요소에 포함되는데, 이 휠들은 주행면 또는 트랙에 의해 지지된다. 태양 추적기의 상기 구조물은 고정된 중심점 위에서 회전하는데, 이 중심점 위에 추적기의 수직축이 지지되고, 상기 구조물은 태양 모듈(modules) 또는 태양 전지를 수용하기 위해 적어도 하나의 보드가 위치한 수평축과 결합하며, 상기 보드 또는 보드들은 상기 수평축 위에서 회전할 수 있어서 태양 에너지 패널들이 태양 광선에 수직으로 유지되도록 한다.

태양 에너지를 얻기 위해 사용되는 태양 에너지 패널 또는 에너지 패널들은 바람직하게는 금속 태양 추적기 구조물에 결합되거나 조립되는데, 특히 한개 이상의 보드들 내에서 상기 구조물을 형성한다. 상기 보드 또는 보드들은 태양 광선에 대해 수직으로 유지되는 평면을 형성한다. 즉, 보드에 결합된 태양 에너지 패널들은 태양 에너지를 보다 효율적으로 많이 얻기 위해 수직으로 유지된다.

상기 구조물의 보드(들) 및 태양 모듈 또는 태양 에너지 패널의 평면은 두가지 운동을 제공하는데, 첫째는 수직축에 대한 회전 운동이고, 두번째는 수평축에 대한 회전 운동인데, 두 축은 서로 수직이다. 수평축의 하부점이 지면에 고정되어, 추적기가 상기 고정점에 대해 회전하고, 수직축에 수직인 수평축은 보드 또는 보드들이 이 축에 대해 회전하는 것을 가능하게 한다. 한개 이상의 에너지 패널들의 보드가 동기식 방법으로 회전하여 단일 평면을 형성하는 것이 바람직하지만 상기 에너지 패널들은 비동기식 방법으로 회전할 수 있는데, 즉, 개별적으로 회전할 수 있고, 예컨대 이러한 경우 각 보드들의 구동 부재들이 올바로 작동하지 않는다.

본 발명의 목적은 태양 광선에 대해 태양 모듈 또는 에너지 패널의 수직을 유지하도록 해주는 2축 태양 추적기로서, 이 추적기는 낮 동안 변하는 태양의 위치에 따라 수직이 유지된다.

위에 언급된 바와 같이, 에너지 패널의 평면은 적어도 하나의 보드로 형성되고, 태양 추적기 구조물과 결합되며 태양 에너지 패널들을 지지하고, 상기 보드들은 전체 조립체를 잡아주는 토대(footing)에 고정된 중심점에 대해 회전하는 상기 롤링식 구조물 위에 지지된다. 상기 롤링식 구조물은, 그 중심이 수평축 위에 지지되고 바깥 둘레가 휠들 위에 지지되는데, 일부 휠들은 구동휠이고 다른 휠들은 지지휠들이며, 이 지지 휠들은 상기 구동휠(자동 변속 모터를 구비한 모터 구동식 휠)들의 동작으로 주행 트랙 또는 수평면(지면, 평평한 바닥판, 콘크리트 거더, 금속 프로파일 등)위에 회전한다.

추적기가 두개의 보드들을 가질 경우, 상기 수평축은 두개의 수평축들로 나눠질 것이고, 이 축은 롤링식 구조물에 결합되고 보드 또는 보드들의 회전을 형성하고 제어하고, 이에 따라 태양 모듈들 또는 에너지 패널들의 평면의 회전을 형성하고 제어하며, 바람직하게는 자동 구동으로써 예컨대 웜 나사 메커니즘 변속 모터를 사용한다. 수평축(들)에 대한 보드 또는 보드들의 회전과 태양 에너지 패널들의 회전은 일년 내내 편리하게 자동으로 작동될 수 있다. 상기 자동 구동은 한개 이상의 보드를 공통적으로 구동하거나 이 보드들이 개별적인 경우 각각의 보드들을 개별적으로 구동할 수 있으므로, 보드들이 동기화되면서도 개별적으로 구동될 수 있게 한다.

수평축(들) 뿐만 아니라 수직축(들)에 대한 회전은 둘 다 제어 유닛(광학적 타입 또는 프로그램식 자동 장치)에 의해 제어될 수 있고, 이 제어 유닛은 태양의 위치 및 기상 상태에 따라 추적기의 태양 에너지 패널의 위치설정을 용이하게 하는 다른 센서들과 결합될 수 있다.

상기 롤링식 구조물은 격자 구조물(lattice girders)의 조립체에 의해 형성되고, 상기 언급한 바와 같이, 휠들을 통해 주행면 위에 지지되고, 중심에 위치한 단일 고정 수직 회전점 위에 지지된다. 태양 에너지 패널들이 조립되는 보드(들)은 수평 회전축과 마찬가지로 상기 구조물의 일부를 형성한다. 상기 구조물은 구조적 조립체 및 태양 에너지 장치에 큰 안정성을 제공하는 노즈(nose) 형태로 그 전방부에 돌출부를 갖는다.

본 발명에 의해 제안된 태양 추적기는 완전한 수평이 아닌 주행면 위에서 정확한 작동을 가능하게 해서, 상기 표면의 높이 변화에 맞춰 작동한다.

본 발명의 또다른 목적은 주행면 및 지지면의 높이 변화를 방지할 수 있는 태양 추적기인데, 이 추적기는 추적기를 지지하는 주행면의 완전한 수평이 필요하지 않다.

위의 목적을 달성하기 위해, 그리고 특히 주행면의 비수평으로 인한 태양 추적기의 오작동을 방지하기 위해, 본 발명의 목적인 태양 추적기는 태양 모듈들 또는 태양 에너지 패널들의 두개의 보드들에 의해 형성된 에너지 패널들의 평면을 구비할 것이다.

상기 두개의 보드들은 롤링식 지지 구조물의 일부인 격자 구조물에 부착된다. 태양 에너지 장치를 형성하는 이 격자 구조물을 수평로 나누면 수직축에 연결된 두개의 동일한 부분이 되고, 각각의 부분이 상부바와 이동식 커플링에 의해 수직축에 부착된 하부바를 구비한다. 상기 커플링의 타면 및 하부에, 즉, 격자 구조물의 외측 하단에 적어도 한개씩의 지지휠과 구동휠이 주행면 위에 있다. 상기 격자 구조물의 상측 또는 하측은 주행면이 완전한 평면일 경우 단일의 가상 수평축을 형성한다.

태양 추적기가 완전히 수평으로 회전할 수 있는 주행면에 대한 필요성은 설명된 이동식 커플링 메커니즘에 의해 충족되는데, 이는 상기 메커니즘이 휠에 작용하는 실제 하중에 의해 주행면이나 트랙의 수평에 상관없이 휠 들이 항상 주행면이나 트랙에 접촉하는 것을 가능하게 하여, 구동력 및 지지력을 잃지 않게 해 주기 때문이다.

상기 이동식 커플링들은 예컨대 격자 구조물의 하부바와 수직축 사이의 힌지(hinge)에 의해 형성되는데, 상기 힌지는 들보와 중심부의 수직축 사이에 발생한 힌지 축 방향의 회전 굽힘 모멘트를 제외한 모든 응력들을 전달한다. 한편, 상부바와 중심축 사이의 커플링 내에 상부바와 수직축 사이의 모든 응력들을 전달하는 턱솔이음(tongue and groove joint)이 사용되고, 이 턱솔이음은 격자 구조물의 상부바 내의 축방향 응력이 중심 수직축에 접근하는 방향으로만 전달되도록 한다.

중심 수직축으로부터 멀어지는 방향으로 상기 응력을 전달하지 않음으로써, 비록 주행면 또는 트랙이 수평이 아니고 높이 차이가 있다고 하더라도 휠들이 주행면 또는 트랙 위에 지지되는 것을 가능하게 한다.

휠들의 최대 상승 및 하강 제한은 아래와 같이 결정된다.

- 최대 상승 : 휠들은 턱솔이음 내에 상부바가 수직축과 접촉하는 위치 위로 상승할 수 없다.

- 최대 하강 : 휠들은 상부바와 중심 수직축 사이에 위치한 턱솔이음의 길이만큼 하강이 제한된다.

본 발명의 최종 목적은 태양 에너지 패널들의 추적기들을 보드에 고정시키는 것 뿐만 아니라 다른 치수를 갖는 추적기의 사용을 가능하게 하는 것인데, 이 추적기는 너비, 높이 및 태양 에너지 패널들 또는 태양 모듈들이 표준화되지 않은 단점을 해결하고, 최종 설치자의 필요에 따라 추적기의 보드(들) 위에 다른 태양 에너지 패널들을 사용할 수 있게 한다.

태양 추적기의 보드(들) 내에 태양 모듈들 또는 태양 전지들을 고정하는 시스템에서는 보드들이 바람직하게 직사각형 프레임에 의해 형성되는 것이 요구되는데, 이 프레임 내부에서 금속 프로파일을 갖는 들보가 슬라이드(slide)하고, 프로파일은 필요한 에너지 패널의 너비만큼 들보를 이격시킨다. 상기 금속 프로파일들은 그 안에 태양 에너지 패널들이 수납될 레일을 형성하고, 그 결과 태양 에너지 패널들을 보드들의 프로파일에 나사로 조일 필요 없이 고정된다. 이러한 프로파일을 갖는 들보들은 U 또는 I 형상의 단면을 가질 수 있다.

프로파일의 레일에 사용되는 에너지 패널의 크기에 따른 특정 프로파일과 결합된 보드가 형성되고 조립되면, 태양 에너지 패널들이 그 안으로 들어가고, 만약 틈이 있을 경우 레일에 발생 가능한 과도한 틈 때문에 레일 내 상기 에너지 패널이 움직이는 것을 방지하기 위하여 실리콘 포인트를 사용하는 것이 가능하다.

이미 언급한 바와 같이, 각각의 보드는 UPN 프로파일 또는 유사한 것을 갖는 금속 프레임 및 가이드와 러너를 갖는 금속 프레임, 및 바람직하게는 IPE 또는 UPN 프로파일 또는 유사한 것을 갖는 금속 프레임에 의해 바람직하게 형성되고, 상기 프레임의 경계를 구분하는 주요 들보에 수직으로 형성되며, 상기 가이드가 프레임 위에 미끄러질 수 있도록 부착되면서 프레임에 연결된다. 이 배치에서 두 가이드들 사이의 너비는 상기 가이드들 사이로 미끄러져야 할 태양 에너지 모듈들 또는 에너지 패널들의 너비에 맞춰질 수 있다.

이런 가이드는 전체 길이를 두 부분으로 나누는 지점에 상기 가이드의 높이를 나누는 편심 플랫 바를 갖고, 이 바가 편심이기 때문에 두 높이들은 약간 다르며, 이 바는 다른 두께를 가진 태양 에너지 패널들을 사용할 수 있게 해준다. 상기 가이드는 태양 전지들이 두개의 가이드들 사이에 배치되었을 때 레일 밖으로 미끄러지거나 나오는 것을 방지하기 위해 하부에 폐점(closure) 또는 플러그를 갖는다. 레일에 배치된 태양 에너지 패널들이 원치 않게 이탈하는 것을 방지하기 위해 개폐시스템이 상부에 설치된다.

각각의 패널들을 고정하는 것을 보장하기 위해 알맞은 텐셔너들을 갖는 강철 케이블들이 비스듬하게 사용되고, 이 케이블들은 보드(들)의 코너 또는 엣지를 프레임의 중심부에 부착시켜서 "프레임-가이드-에너지 패널" 조립체를 유지하도록 구조적으로 기여하고, 단순한 방법으로 편리하고 필요한 보장(성 안드레의 십자가)을 제공한다.

본 발명의 목적인 태양 추적기는 주행면 또는 트랙 위에 지지되는데, 예컨대 지면, 평평한 바닥판, 또는 원형 레일(6)위에 지지되고 축(8)과 중심점(30)에 대해서 회전하며, 이 중심점(30)은 조립체를 잡아주기 위해 베이스를 통하여 지면에 고정된다. 상기 태양 추적기는 상기 중심점(30) 및 축(8)에 대해 회전하는 롤링식 지지 구조물(5)에 의해 형성되고, 상기 태양 추적기의 지지 구조물(5)은 금속 격자 들보의 구조적 조립체(9, 10, 11)에 의해 형성된다. 도면에 나타난 바와 같이, 특히 도 11의 순서 A, B, C, D, H , I, J 에서 지지 구조물(5)은 구조물 조립체 및 상부에 태양 에너지 장치에 많은 안정성을 제공하는 노즈 형태의 돌출부를 갖는다.

수직축과 중심점(30)에 대한 태양 추적기의 회전은 지지휠(7)을 사용함으로써 달성되는데, 이 휠들중 적어도 두개는 모터로 구동될 것이다. 휠에 변속 모터 및 회전 구동을 배치하는 것, 즉, 수직 회전축 대신 구조물의 엣지 내에 변속 모터 및 회전 구동을 배치하는 것은 큰 작동 아암(arm)으로 인해 필요한 파워가 적어져서 상기 변속 모터의 크기를 줄일 수 있게 해 준다.

상기 지지 구조물(5)은 태양 추적기의 각각의 보드(2)의 수평축(4)을 지지하는 역할을 한다. 추적기의 에너지 패널들의 평면을 형성하고 태양 광선을 모아주기 위한 태양 에너지 패널(3)들은 상기 보드(2)에 고정된다.

예컨대 웜 나사로 구동되는 변속 모터들은 수평축(4)에 대해 보드(2) 및 에너지 패널(3)을 움직이는데 사용된다. 각각의 보드(2)가 구동 장치를 구비할 수 있다는 사실은 수평축(4)에 대한 각각의 보드(2)가 동기화되면서도 개별적으로 동작할 수 있게 한다.

상기 보드들(2)은 구동휠의 찌그러짐(buckling) 뿐만 아니라 눌림을 최소화시키기 위해 하중 부재를 갖는다.

이미 기술된 바와 같이, 2축 태양 추적기(1)는 태양 에너지 패널들(3)의 두개의 지지 보드들(2)에 의해 형성되고 각각의 보드는 대응되는 수평축(4)에 대해 회전하며, 상기 축들(4)은 태양 추적기의 롤링식 지지 구조물(5) 위에 고정된다.

상기 구조물(5)은 격자 구조물의 구조적 조립체에 의해 형성되고 중심점(30) 뿐만 아니라 지지휠(7)을 통해 주행면(6) 위에 지지된다.

두개의 보드들은 격자 구조물(9) 위에 지지되는데, 이 격자 구조물(9)은 주행면(6)에 수직이고 수직축(8)에 의해 두개의 동일 부분으로 나누어진다. 상기 격자 구조물(9)의 각 부분들은 상부바아(10) 및 하부바아(11)를 갖는데, 이 바은 각각 수직축(8), 턱솔이음(13) 및 힌지(12)에 대해 이동하는 커플링들로써 고정된다. 동시에 이 바은 그 외측 하단에서 지지휠(7)을 갖는데, 이 휠들은 바람직하게는 모터-구동식이고 추적기(1)를 구동하여서 상부바아(10) 및 하부바아(11)가 중심점에 대해 회전하도록 한다.

주행면(6)이 완전히 수평이 아닌 경우, 도 2에서, 지지휠(7)이 주행면(6)에 접촉하지 않고 공중에 떠 있어서 구동이 불가능해지고 추적기(1)의 회전운동이 원활하지 못하게 되는 것을 방지하기 위하여, 상부바아(10)의 턱솔이음(13) 및 하부바아(11)의 힌지(12)는 주행면(6)의 높이 변화에 상관없이 지지휠(7)이 주행면(6)에 접촉하는 것을 가능하게 한다. 상기 힌지(12)는 하부바아(11)가 그 하단을 회전할 수 있게 해 주어서, 상부바아(10)의 턱솔이음(13)이 필요한 길이만큼 미끌어진다. 지지휠(7)의 최대 하강 한계는 턱솔이음(13)의 길이에 의해 결정된다.

상기 시스템은 주행면(6)이 올라갈 때에도 동일하게 작동하지만, 이 경우에 힌지(12)는 하부바아(11)가 그 단부를 올려서 회전하는 것을 가능하게 하고 턱솔이음(13)이 짧아져서 회전하는 것을 가능하게 한다. 지지휠(7)의 회대 상승 제한은 상부바아(10)와 수직축(8) 사이의 접촉에 의해 결정된다.

만약 주행면의 수평이 보장된다면, 태양 추적기는 수직축(8)의 각각의 면 위에 각각의 보드를 위한 수평축을 갖는 대신 두개의 보드(2)들을 갖는 단일 수평축(4)을 갖는 것이 가능하다.

태양 추적기(1)의 목적은 명칭에 나타나듯이, 태양 광선을 최대한 많이 모으면서 태양의 이동 경로를 추적하는 것이다. 이렇게 하기 위해서, 수직축(8) 위의 회전 운동에 더하여, 프레임(14) 위에 위치한 두개의 보드(2) 내에 상기 태양 에너지 패널(3)을 구비하여 수평축(4)에 대한 회전 운동으로써 에너지 패널들이 태양 광선에 수직으로 유지된다.

각각의 상기 보드(2)는 바람직하게는 격자 구조물(9)의 상부바아(10)에 평행으로 두개의 주요 바아(16)를 구비한 직사각형 프레임(14)을 갖는다. 프레임(14)의 측면들은 IPN 프로파일 또는 그와 유사한 것에 의해 형성된다. 상기 프레임(14) 위에 에너지 패널(3)을 지지하기 위하여, 추적기(1)는 가이드들 또는 러너(15)를 갖는데, 이 가이드들 또는 러너들은 주요 바아(16)에 평행하게 프레임(14) 위에 위치한다. 상기 가이드(15)는 프레임(14) 위에 연결되고 미끄러지며, 특히 프레임(14)의 주요 바아(16) 위에 연결되고 미끄러진다.

상기 미끄러짐 및 고정은 프레임, 또는 나사 클램프(17)의 플랜지들을 따라 미끄러지는 접혀진 시트(folded sheet) 타입의 슬라이딩 부착물(18)에 의해 달성된다. 특히, 상기 클램프들은 반원 형상의 부재에 의해 형성되는데, 이 부재는 그 중심이 슬라이딩 가이드(15)에 나사로 조여지며 그 한쪽 단부가 상기 가이드(15)에 연결되고 나머지 단부가 자유롭다. 그래서 클램프의 자유단과 가이드(15) 사이에 공간이 있는데, 그 공간 내에 프레임(16)의 가장 긴 측면을 구성하는 IPN프로파일의 플랜지가 수납되고, 가이드(15)가 상기 프레임(14)을 따라 미끄러지기 시작한 후 레일을 형성하는 두개의 연속된 가이드들(15) 사이에 태양 에너지 패널(3)의 너비가 맞춰지면 클램프(17)의 풀리지 않는 나사가 조여져서 프레임(14)위에 가이드(15)의 위치를 보장한다.

프레임의 플랜지들을 따라 미끄러지는 접혀진 시트 타입의 상기 슬라이딩 부착물(18)은 슬라이딩 가이드들 또는 러너(15)들에 연결되어 접혀진 시트(18)의 일측과 가이드 또는 러너(15) 사이에 공간을 형성하는데, 이 공간은 클램프, 주요 바아(16), 상기 프레임(14)의 가장 긴 바와 같은 실례 에서와 같이 부분적으로 수납되기 위한 것이다.

상기는 설치자의 필요 또는 선호에 따라 다른 치수를 갖는 태양 에너지 패널들을 수납하는 보드들을 장착하기 위한 장착 시스템의 두가지 바람직한 실시예들이고, 상기 장착 및 고정 시스템은 가이드들이 미끄러져서 고정되는 것을 용이하게 하기 위해, 그리고 에너지 패널들을 상기 가이드들에 고정하기 위해 다른 구성 요소들을 사용하는 것이 가능하다.

바람직하게 IPE 프로파일을 구비한 상기 가이드들(15)은 이 가이드들의 전체 길이를 두 부분으로 나누는 지점에 상기 가이드의 높이를 나누는 편심 플랫 바아(19)를 갖고, 이 바가 편심이기 때문에 두 높이들(a, b)은 다르며, 이 바는 태양 추적기(1)가 다른 너비 뿐만 아니라 다른 두께를 가진 태양 에너지 패널들을 사용할 수 있게 해준다.

프레임(14) 및 가이드들(15)에 의해 형성된 보드들(2)을 통한 태양 추적기(1) 내의 태양 에너지 패널(3)의 조립체는 단순하고 아래 상세한 설명과 같이 이루어진다.

가이드(15)는 먼저 태양 에너지 패널(3)의 너비에 맞추어 지는데, 이 에너지 패널들은 프레임의 측면(16)을 따라 미끄러지고 클램프(17)가 고정됨으로써 추적기(1) 내에 사용된다. 일단 에너지 패널들(3)을 수납하기 위한 레일들이 준비되면, 에너지 패널들(3)은 가이드들 사이에 들어가기 시작하고 에너지 패널(3)의 두께에 따라 가이드(15)의 플랫 바아(19) 위 또는 아래에 지지된다.

상기 태양 에너지 패널들(3)은 가이드(15)의 단부에 도달할 때 정지되어서, 영구 폐점(permanent closure)(20)에 의해 레일 밖으로 나오는 것이 방지되고, 일단 모든 에너지 패널들이 대응하는 레일에 들어가면, 상기 레일은 UPN 프로파일(21) 또는 그와 비슷한 것으로써 폐쇄되는데, 이는 풀리지 않는 또는 도난방지용 너트일 수 있는 너트에 의한 뚜껑으로 대응하는 단부에 고정된다.

최종적으로, 에너지 패널(3)이 태양 추적기(1)의 양 보드(2) 안으로 들어가고, 각각의 보드(2)를 튼튼하게 보장하기 위해 대응하는 텐셔너들을 구비한 강철 케이블(22)이 사용되는데, 이 케이블들은 각 보드들의 코너 또는 엣지를 프레임의 중심부에 부착해 주어서 “프레임-가이드-에너지 패널” 조립체를 유지하도록 구조적으로 기여하고, 단순한 방법인 성 안드레의 십자가 형태로 편리하고 필요한 보장을 제공한다.

도 12에 나타난 다른 실시예는, 수평축에 대해 회전하는 태양 에너지 패널의 단일 보드만을 포함하는 태양 추적기를 나타낸다.

Claims (29)

1. 태양 에너지 패널들이 태양 광선에 수직으로 유지되도록 해 주는 타입의 태양 추적기로서,

   - 태양 에너지 패널들(3)과 결합되는 적어도 하나의 보드(2)로 형성되고, 롤링식 지지 구조물(5) 위에 고정되며, 수평 회전축(4)과 격자 구조물의 구조적 조립체에 의해 형성되는 평면;

   - 하나의 고정된 수직 회전축(8)이 배치되고, 롤링식 지지 구조물(5)에 대해 중심에 있고, 적어도 하나의 보드(2)를 구비하는 상기 롤링식 지지 구조물(5)을 지지하는 중심점(30).

   - 상기 롤링식 지지 구조물(5)의 전방에 노즈 형태로 형성된 돌출부;

   - 상기 2개의 축(4, 8)에 대한 회전을 구동하는 자동화된 시스템으로서, 상기 수평축(4)에 대한 적어도 하나의 상기 보드(2)의 회전과 주행면 또는 트랙(6) 위 구조물(5)의 중심점(30)에 대한 수직축(8)에 대한 회전을 구동하는 자동화된 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
2. 제 1항에 있어서, 상기 수직 회전축(8)에 대해 회전하기 위해 롤링식 지지 구조물(5)의 하부에 위치하고, 주행면(6) 위에 지지되는 지지휠(7)을 갖는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
3. 제 2항에 있어서, 상기 수평 회전축(4)이, 상기 롤링식 지지 구조물(5)의 일부이고 주행면(6)에 수직인 격자 구조물(9) 위에 위치하고, 상기 격자 구조물(9)이 수직축(8)에 의해 두개의 동일 부분으로 나눠지며, 각각의 이 부분들이 이동식 커플링들(12, 13)에 의해 수직축에 연결되는 상부바아(10) 및 하부바아(11)를 갖고, 상기 격자 구조물(9)의 각각의 외측 하단들이 주행면(6) 위에 적어도 하나의 상기 지지휠(7)을 갖는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
4. 제 3항에 있어서, 상기 격자 구조물(9)의 하부바아(11)는 격자 구조물(9)과 중심 수직축(8) 사이에 발생한 응력을 전달하는 힌지(12)에 의해 수직축(8)에 연결되는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
5. 제 3항에 있어서, 격자 구조물의 상부바아(10)는 턱솔이음(13)에 의해 수직축(8)에 연결되고, 이 턱솔이음(13)이 격자 구조물(9)과 중심 수직축(8) 사이의 응력을 전달하고, 격자 구조물(9)의 상부바아(10) 내의 축방향 응력을 상부바아(10)의 중심 수직축(8)에 접근하는 방향으로만 전달하도록 해주는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
6. 제 3항에 있어서, 상부바아(10)와 수직축(8) 사이의 접촉에 의해 격자 구조물(9)의 외측 하단에 위치한 지지휠(7)의 최대 상승 위치가 제한되는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
7. 제 5항에 있어서, 상기 지지휠(7)의 최대 하강 위치는 턱솔이음(13)의 길이에 의해 결정되는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
8. 제 3항에 있어서, 상기 격자 구조물(9)의 각각의 두 부분들이 수평축(4)을 형성하여 각각의 수평축들(4)이 태양 에너지 패널들(3)의 지지 보드(2)를 지지하도록 하고, 이 보드들이 상기 수평축(4)에 대해 회전하도록 된 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
9. 제 2항에 있어서, 상기 휠들 중 적어도 두개가 모터로 구동되고 나머지가 지지휠인 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
10. 제 1항에 있어서, 상기 주행면 또는 트랙(6)이 원형인 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
11. 제 1항에 있어서, 각각의 보드가 수평축에 대해 회전하기 위해 변속 모터에 의해 구동되는 적어도 하나의 웜 나사를 갖는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
12. 제 1항에 있어서, 상기 보드들이 서로 동기화된 방법으로 수평축에 대해 회전하는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
13. 제 1항에 있어서, 상기 보드들이 서로 개별적인 방법으로 수평축에 대해 회전하는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
14. 제 1항에 있어서, 상기 보드들이 구동휠의 찌그러짐 뿐만 아니라 눌림을 최소화시키기 위한 하중 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
15. 제 1항에 있어서, 상기 주행면 또는 트랙(6)이 지면 또는 평평한 포장면 또는 콘크리트 거더 또는 곡선 금속 들보 또는 금속 트랙인 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
16. 제 1항에 있어서, 상기 태양 에너지 패널(3)의 지지 보드(2)는, 프레임(14)의 가장 긴 측면에 대해 수직이고 이 프레임을 따라 미끄러지는 가이드 또는 러너(15)를 갖는 금속 프레임(14)으로 구성되고, 상기 가이드들 또는 러너들이 부착물(17, 18)에 의해 상기 프레임(14)에 연결되고, 이 부착물들(17, 18)이 상기 프레임(14, 16) 위에 상기 가이드 또는 러너(15)를 미끄러지도록 하는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
17. 제 16항에 있어서, 상기 가이드 또는 러너(15)는 그 전체 길이에 걸쳐 높이를 두 부분(a, b)으로 나누는 편심 플랫 바아(19)를 갖는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
18. 제 16항 또는 17항에 있어서, 상기 슬라이딩 부착물이 반원 형상의 클램프(17)이고, 이 클램프의 중심이 슬라이딩 가이드 또는 러너들(15)에 나사로 조여지고, 한쪽 단부가 가이드 또는 러너와 연결되고 나머지 단부가 자유로우며, 상기 자유단과 가이드 또는 러너(15) 사이에 상기 프레임(14)의 가장 긴 측면을 부분적으로 수용하기 위한 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
19. 제 16항 또는 17항에 있어서, 상기 슬라이딩 부착물이 슬라이딩 가이드 또는 러너(15)와 연결된 접혀진 시트(18)이고, 접혀진 시트(18)의 한쪽 측면과 가이드 또는 러너(15) 사이에 부분적으로 상기 프레임(14)의 가장 긴 측면을 수납하기 위한 공간이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
20. 제 16항 내지 19항에 있어서, 태양 에너지 패널들(3)이 두개의 상기 가이드 또는 러너(15) 사이에 들어가는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
21. 제 16항 내지 19항에 있어서, 가이드 또는 러너(15)이 IPE 프로파일 또는 그와 유사한 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
22. 제 16항 내지 19항에 있어서, 프레임(14)의 가장 긴 측면(16)이 UPN 프로파일 또는 그와 유사한 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
23. 제 8항 및 13항에 있어서, 상기 보드들(2)이 성 안드레의 십자가 형태로 각각의 보드들의 코너들과 프레임(14)의 중심부를 부착시켜주는 텐셔너를 구비한 네개의 강철 케이블들로 고정되는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
24. 제 16항 내지 17항에 있어서, 상기 가이드 또는 러너(15)이 그 하단에 가이드 또는 러너(15) 사이에 들어간 에너지 패널들을 고정하기 위한영구 폐점(20)을 갖는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
25. 제 16항 내지 17항에 있어서, 상기 가이드 또는 러너(15)이 태양 에너지 패널들의 장착 및 제거를 가능하게 하기 위해 그 상단에 상부 개폐시스템(21)을 갖는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
26. 제 16항 및 22항에 있어서, 가이드 또는 러너(15)의 개폐시스템(21) 뿐만 아니라 가이드 또는 러너(15)과 프레임(14, 16) 사이의 부착을 위한 클램프들(17)이 풀리지 않는 나사를 사용하는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
27. 제 1항에 있어서, 자동화 시스템이 제어 유닛에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
28. 제 27항에 있어서, 자동화 시스템이 광학 장치와 통합된 것을 특징으로 하는 태양 추적기.
29. 제 27항에 있어서, 제어 유닛이 프로그램식 자동장치인 것을 특징으로 하는 태양 추적기.