KR20100015818A - 적층 가능한 추적형 태양열 집열기 조립체 - Google Patents

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존 페우라쉬
너새니얼 티. 콜맨
제이슨 존스
루벤 샌들러
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Abstract

본 발명의 태양열 집열기 조립체는 경사진 피벗 축을 형성하는 프레임 부재와 태양열 집열기를 지지하는 프레임을 포함할 수 있다. 지지 받침대가 프레임의 일 단부를 상승시키는데 사용될 수 있으며, 프레임 부재에 사실상 평행한 배향과 프레임으로부터 사실상 멀어지는 배향 사이에서 피벗될 수 있다. 비고정식 밸라스트형 기부가 태양열 집열기 조립체를 지지하는데 사용될 수 있다. 몇몇 조립체는 프레임들 사이에서 연장하는 이격기를 이용하여 보관 또는 운송 형상 상태에서 하나의 조립체를 다른 조립체 상부에 적층할 수 있다.
Figure P1020097022134
태양열 집열기 조립체, 프레임 부재, 경사 축, 받침대, 지지부, 피벗 이동

Description

적층 가능한 추적형 태양열 집열기 조립체 {STACKABLE TRACKING SOLAR COLLECTOR ASSEMBLY}
본 발명은 태양 에너지 수집에 관한 것이며, 특히 지구에 대한 태양의 이동을 추적하도록 태양열 집열기 조립체의 로우(row)를 구동하기 위한 배열체에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 태양열 집열기 조립체, 특히 추적형 태양열 집열기 조립체의 효율적인 제조, 운송 및 설치와 관련하여 구조를 개선하는 것에 관한 것이다. 본 발명은 태양열 집열기 모듈이 전력을 발생하기 위한 광전지(photovoltaic cell)의 어레이를 포함하는 태양열 집열기에 적용되지만, 동일한 원리가 예컨대, 태양열 난방(solar heating)을 위한 배열체에도 적용될 수 있다.
광전지 어레이는 유틸리티 인터랙티브 파워 시스템(utility interactive power system)으로서, 원격 또는 무인 지역에 대한 전원으로서, 휴대폰 스위치부 전원(cellular phone switch-site power supply) 또는 마을 전원(village power supply)을 포함하는 다양한 목적을 위해 사용된다. 이러한 어레이는 수 킬로와트 내지 100 킬로와트 이상의 용량을 가질 수 있으며, 통상적으로 대부분의 낮 동안 태양에 노출되는 적절하게 편평한 영역이 존재하는 곳에 설치된다.
일반적으로, 이러한 태양열 집열기 조립체는 프레임에 지지되는, 통상적으로 는 광전지 모듈인 각자의 태양열 집열기 모듈을 갖는다. 프레임은 일반적으로 토크 관 또는 토크 부재로 종종 지칭되며 축으로 기능하는 프레임 부재를 포함한다. 경사 조립체로도 불리는 추적기 구동 시스템은 광전지 모듈을 가능한 태양과 직각을 이루도록 유지하기 위해 태양열 집열기 조립체의 하나 이상의 로우의 태양열 집열기 조립체를 그들의 경사 축을 중심으로 회전 또는 이동(rock)하는데 사용될 수 있다. 일반적으로, 로우는 태양열 집열기 조립체의 경사 축이북-남 방향으로 배치된 상태로 배열되고, 경사 조립체는 아침에 동향에서 오후에 서향으로 낮 동안 태양열 집열기 조립체의 하나 이상의 로우를 점진적으로 회전시킨다. 태양열 집열기 조립체는 익일을 위해 동향으로 복귀된다.
이러한 유형의 태양열 집열기 배열체가 바커(Barker) 등에게 허여된 미국 특허 제5,228,924호에 개시된다. 상기 특허에서, 전지판의 각 로우는 피벗 샤프트가 저널링되는(journaled) 둘 이상의 지지 피어(pier)에 지지되는 수평 피벗 샤프트에 부착된다. 구동 기구가 피어 중 하나에 장착되어, 샤프트로부터 변위된 일 지점에서 태양 전지판(solar panel)을 민다. 이 경우, 구동부는 스크루형이며, 구동 모터가 회전할 때 샤프트는 일 방향 또는 타 방향으로 전지판의 로우를 회전시키도록 수축 및 연장된다. 이러한 배열에서, 전지판의 각 로우는 각자의 개별 구동 기구를 가져서, 이러한 모든 전지판의 로우는 태양을 따라 함께 이동하도록 동조되어야 한다. 미국 특허 제6,058,930호에 도시된 바와 같은 다른 설계는 태양 전지판의 다중 로우를 제어하기 위해 단일 액추에이터를 채용한다.
태양열 집열기 조립체의 일 예는 경사 축을 형성하는 프레임 부재를 갖는 프레임을 포함한다. 태양열 집열기는 프레임에 장착된다. 제1 측 지지부는 제1 단부쪽 프레임 부재에 커플링된다. 제2 측 지지부는 제2 단부쪽 프레임 부재에 커플링된다. 프레임 부재는 제1 및 제2 측 지지부에 피벗식으로 커플링되어 태양열 집열기 모듈이 경사 축을 중심으로 경사질 수 있게 한다. 제2 측 지지부는 제1 및 제2 받침대를 포함한다. 각 받침대는 경사 축에 사실상 평행한 제1 축을 중심으로 피벗 이동하도록 그리고 제2 축을 중심으로 피벗 이동하도록 프레임에 커플링되어, 받침대들은 프레임 부재에 사실상 평행한 배향으로부터 프레임으로부터 사실상 멀어지는 배향으로 연장될 수 있다. 일부 예에서, 제1 측 지지부는 제1 표면 장착부에 커플링되도록 구성되는 장착 부재를 더 포함하고, 제1 및 제2 받침대는 제2 표면 장착부에 커플링되도록 구성되는 장착 부재를 더 포함한다.
태양열 집열기 장치의 제1 예는 제1 태양열 집열기 조립체를 포함한다. 태양열 집열기 조립체는 제1 단부 및 제2 단부를 갖는 프레임과 프레임에 장착되는 태양열 집열기를 포함한다. 제1 측 지지부가 제1 단부쪽 프레임에 커플링되고 제2측 지지부가 제2 단부쪽 프레임에 커플링된다. 제2 측 지지부는 제1 및 제2 받침대를 포함하고, 각 받침대는 프레임으로부터 사실상 멀어지는 배향에서 배치되도록 프레임에 커플링된다. 비고정식 밸라스트형 제1 기부를 포함하는 제1 표면 장착부가 제1 태양열 집열기 조립체가 전개될 수 있는 지지 표면에 그리고 사실상 이러한 지지 표면 위에 정주하도록 구성된다. 비고정식 밸라스트형 제2 기부를 포함하는 표면 장착부가 제1 태양열 집열기 조립체가 전개될 수 있는 지지 표면에 그리고 사실상 이러한 지지 표면 위에 정주되도록 구성된다. 제1 측 지지부는 제1 표면 장착부에 커플링되고 제2 측 지지부는 제2 표면 장착부에 커플링된다. 일부 예에서, 제2 표면 장착부는 제1 및 제2 비고정식 밸라스트형 제2 기부를 포함하고, 제1 및 제2 받침대는 제1 및 제2 비고정식 밸라스트형 제2 기부에 각각 연결된다. 일부 예는 제1 받침대가 제2 표면 장착부의 제2 비고정식 밸라스트형 제2 기부에 커플링되는 제2 태양열 집열기 조립체를 포함하여, 제2 비고정식 밸라스트형 제2 기부는 공유되는 단일의 기부를 구성하고, 이러한 방식에서 제1 및 제2 태양열 집열기 조립체에 가해지는 측방향 하중은 분산된 하중일 수 있다.
태양열 집열기 장치의 제2 예는 복수의 태양열 집열기 조립체 및 복수의 제1 및 제2 기부를 포함한다. 각 태양열 집열기 조립체는 제1 및 제2 단부를 갖는 프레임과 프레임에 장착된 태양열 집열기를 포함한다. 또한, 각 태양열 집열기 조립체는 제1 단부쪽 프레임에 커플링되는 제1 측 지지부와 제2 단부쪽 프레임에 커플링되는 제2 측 지지부를 포함하며, 제2 측 지지부는 제1 및 제2 지지 받침대를 포함하고, 각 지지 받침대는 말단부를 갖는다. 복수의 제1 기부는 지지 표면의 그리고 사실상 지지 표면 위의 제1 로우 내에 사실상 배열된다. 복수의 제2 기부는 지지 표면의 그리고 사실상 지지 표면 위의 제2 로우에 사실상 배열되고, 제2 로우는 내부를 갖는다. 복수의 제1 측 지지부 각각은 복수의 제1 기부 중 하나에 커플링된다. 복수의 제1 및 제2 측 지지 받침대 각각은 그 말단부가 복수의 제2 기부 중 하나에 커플링되어, 제2 로우의 내부의 제2 기부 중 적어도 하나는 2개의 인접한 태양열 집열기 조립체의 지지 받침대에 커플링된다. 지지 받침대는 적어도 하나의 선택된 경사 각도로 지지 표면 위에서 태양열 집열기 모듈 조립체를 지지한다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 기부는 비고정식 밸라스트형 기부를 포함한다. 일부 실시예에서, 제1 및 제2 기부는 지지 표면을 크게 굴착하지 않고 지지 표면상에 배열된다. 일부 실시예에서, 제2 로우의 내부의 제2 기부 각각은 2개의 인접한 태양열 집열기 조립체의 지지 받침대에 커플링된다.
태양열 집열기 조립체의 적층체의 일 예는 복수의 이격기 및 복수의 태양열 집열기 조립체를 포함한다. 각 태양열 집열기 조립체는 프레임과 태양열 집열기와 제1 및 제2 측 지지부를 포함한다. 프레임 및 태양열 집열기는 프레임에 장착된다. 프레임은 제1 단부 및 제2 단부를 가지며 경사 축을 형성하는 프레임 부재도 갖는다. 프레임은 제1 및 제2 단부에서 태양열 집열기를 넘어 연장한다. 프레임은 이격기와 결합하도록 구성되는 이격기 결합 영역을 더 포함한다. 제1 측 지지부는 제1 단부쪽 프레임 부재에 커플링된다. 제2 측 지지부는 제2 단부쪽 프레임 부재에 커플링된다. 프레임 부재는 제1 및 제2 측 지지부에 피벗식으로 커플링되어, 태양열 집열기 모듈이 경사 축을 중심으로 경사질 수 있게 한다. 이격기는 적층된 형상인 태양열 집열기 모듈 조립체를 지지하도록 이격기 결합 영역과 결합한 상태에서 각각의 태양열 집열기 모듈 조립체들 사이에 위치되도록 구성된다. 일부 예에서, 제2 측 지지부는 제1 및 제2 받침대를 포함하고, 각 받침대는 경사 축에 사실상 평행한 제1 축을 중심으로 피벗 이동하고 제2 축을 중심으로 피벗 이동하도록 프레임에 커플링되고, 이로 인해 받침대들은 프레임 부재에 사실상 평행한 제1 배향으로부터 프레임으로부터 사실상 멀어지는 제2 배향으로 연장될 수 있다. 일부 예에서, 태양열 집열기 모듈 조립체 중 적어도 하나는 제1 배향에서 프레임 부재에 고정될 수 있고 제2 배향에서 프레임에 고정될 수 있도록 구성된 구동 요소를 포함한다. 구동 요소는 제1 배향인 상태에서 태양열 집열기 및 피벗 축으로부터 사실상 멀어지게 연장한다. 구동 요소는 제2 배향인 상태에서 태양열 집열기에 사실상 평행하게 그리고 피벗 축으로부터 사실상 멀어지게 연장한다. 일부 예에서, 스키드가 태양열 집열기 조립체를 지지하는데 사용될 수 있다. 스키드는 태양열 집열기 조립체를 지지하는 기부와 기부로부터 상향 연장하는 안정기 바를 포함한다. 구동 요소는 태양열 집열기 조립체의 적층을 안정화하는 것을 돕기 위해 안정기 바에 고정될 수 있다.
추적형 태양열 집열기 장치를 구성하기 위한 방법의 일 예는 후술된 바에 따라 수행된다. 복수의 태양열 집열기 조립체가 제1 위치에 제작된다. 각 태양열 집열기 조립체는 프레임과 프레임에 장착되는 태양열 집열기를 포함한다. 태양열 집열기 조립체는 사실상 소형인 보관 또는 운송 형상으로 배열되거나 전개 형상으로 배열되도록 구성된다. 복수의 표면 장착부가 제2 위치에 제공된다. 복수의 태양열 집열기 조립체는 설치 위치로 운송된다. 복수의 표면 장착부는 설치 위치에서 지지 표면상의 적어도 하나의 로우에 배열된다. 복수의 태양열 집열기 조립체 각각이 경사 축을 중심으로 회전 가능하고 선택된 경사 각도로 지지 표면 위에서 지지되도록 복수의 태양열 집열기 조립체를 복수의 표면 장착부에 장착됨으로써 복수의 태양열 집열기 조립체가 전개된다. 일부 예에서, 표면 장착부는 지지 표면을 크게 굴착하지 않고 지지 표면에 그리고 사실상 지지 표면 위에 배열된다. 일부 예에서, 전개 단계는 보관 또는 운송 형상으로부터 프레임에 커플링되는 하나 이상의 지지 부재를 조정하는 단계를 포함하고, 지지 부재는 전개된 형상으로 프레임에 사실상 평행하게 배열되고, 지지 부재는 프레임으로부터 사실상 멀어지게 배향된다. 일부 예에서, 제공 단계는 밸라스트형 표면 장착부를 제공하는 단계를 포함하고, 재배열 단계는 지지 표면을 크게 굴착하지 않고 지지 표면에 그리고 사실상 지지 표면 위에 밸라스트형 표면 장착부를 배치하는 단계를 포함한다. 이러한 예에서, 배치 단계는 각 태양열 집열기 조립체를 위해 지지 표면상에 제1 및 제2 밸라스트형 표면 장착부를 배치하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 특징, 양태 및 장점은 도면, 상세한 설명 및 후속하는 청구항을 참조하면 이해될 수 있다.
도 1은 태양열 집열기 조립체의 일 예를 도시한 전방 좌측 평면도이고,
도 1A는 태양열 집열기 조립체의 다른 예를 도시한 전방 우측 평면도이고,
도 2 내지 도 5는 도 1의 태양열 집열기 조립체의 정면도, 후면도 및 좌측면도이고,
도 5A는 태양열 집열기 모듈이 접착제에 의해 프레임의 레일에 고정된 비프레임식 태양열 집열기 모듈인 본 발명의 다른 예의 확대 우측면도이고,
도 6은 도 1의 남측 지지부를 도시한 확대도이고,
도 7은 토크 부재에 고정된 구동 요소의 내측 단부와, 구동 요소의 외측 단부에 피벗식으로 연결된 구동 로드의 말단부를 도시하는, 도 1 내지 도 5의 조립체 의 밑면의 일부의 확대도이고,
도 7A는 구동기를 도시한, 도 1의 일부의 확대도이고,
도 7B는 구동기의 각도 배향을 도시한, 도 1의 구조물의 부분 좌측면도이고,
도 8 및 도 9는 지지 받침대의 상위 단부를 토크 부재에 고정하는 베어링 조립체를 도시한, 도 1 내지 도 5의 조립체의 밑면의 일부의 확대 측면도 및 단부도이고,
도 10은 아침에 대체로 동향 배향인 상태로 도시된, 도 1의 태양열 집열기 조립체의 로우의 일단부의 일단부의 전방 우측 평면도이고,
도 11은 정오 배향과 도 10의 태양열 집열기 조립체의 로우를 도시하고,
도 12는 저녁에 대체로 서향 배향인, 도 10의 태양 조립체의 로우를 도시하고,
도 13은 중간 태양열 집열기 조립체의 구동 요소의 외측 단부에 대한 구동 요소 커플러의 피벗식 연결을 도시한, 도 12의 일부의 확대도이고,
도 13A는 4개의 지지 받침대가 태양열 집열기 모듈 조립체를 지지하는데 사용되는 일 예를 도시한다.
도 13B는 태양열 집열기 모듈이 태양열 집열기 모듈이 양면 태양열 집열기 모듈이며 태양열 집열기 조립체가 태양열 복사를 태양열 커넥터 모듈의 하위 표면으로 재유도하기 위해 반사 요소를 포함하는 다른 예를 도시한다.
도 13C는 토크 부재 위의 인접한 태양열 집열기 모듈들 사이의 간극을 도시하기 위해 위에서 본 도 13B의 조립체의 일부의 확대도이다.
도 14 내지 도 17은 결합기 상자 조립체가 태양열 집열기 조립체의 로우를 따라 사용되는, 도 1의 구조물을 도시한다.
도 18은 보관 및 선적 배향 상태인 도 1의 태양열 집열기 모듈 조립체의 저면도이다.
도 19 내지 도 22는 이격기 조립체에 의해 이격된 도 18의 태양열 집열기 모듈 조립체의 적층체를 도시한다.
도 23 및 도 23A는 태양열 집열기 조립체의 로우의 다른 예를 도시한 개요도이다.
도 24는 태양열 집열기 조립체의 로우의 또 다른 예를 도시한 도 23A와 유사한 도면이다.
도 25 내지 도 27은 도 23A에 도시된 태양열 집열기 조립체의 로우의 정면도, 후면도 및 측면도이다.
도 28은 도 23 내지 도 27의 실시예와 함께 사용되는 경사 조립체의 확대 개요도이다.
도 29는 도 28의 경사 조립체의 후면도이다.
도 30은 선적/보관 스키드에 장착된 도 19의 태양열 집열기 조립체 적층체와 유사한 태양열 집열기 조립체의 적층체를 포함하는 태양열 집열기 조립체 배열체의 다른 예를 도시한다.
도 31 및 도 32는 상세한 도시를 위해 상부 태양열 집열기 조립체가 분리된 도 30의 배열체의 단부의 확대도이다.
도 33 및 도 34는 도 30의 배열체의 상위 부분 및 하위 부분의 부분 확대도이다.
도 35는 도 30의 보관 또는 운송 형상인 도 30의 태양열 집열기 조립체의 저면도이다.
도 36은 도 31의 이격기 요소의 등각도이다.
도 37은 도 31의 구동 요소의 등각도이다.
도 38은 태양열 집열기 모듈 조립체의 적층체를 스키드에 고정 유지하는 것을 돕도록 일측에서 억제 스트랩을 사용하는 것을 도시한 도 30의 태양열 집열기 조립체 배열체의 단부도이다.
도 39는 태양열 집열기 모듈 조립체의 적층체로부터 상위 태양열 집열기 모듈 조립체를 제거하기 위해 거양 바(lifting bar)를 사용하는 것을 도시한 등각도이다.
도 40 및 도 41은 도 39의 구조의 부분 확대 측면도이다.
후속하는 설명은 일반적으로 특정한 구조적 실시예 및 방법을 참조할 것이다. 본 발명을 특정적으로 설명된 실시예 및 방법에 제한하려는 의도는 없으며, 본 발명은 다른 특징부, 요소, 방법 및 실시예를 이용하여 실시될 수도 있다. 청구항에 의해 규정되는 본 발명을 본 발명의 범주를 제한하지 않고 도시하기 위해 양호한 실시예들이 설명된다. 당업자라면 후속하는 설명에서 많은 균등한 변형례를 인지할 것이다. 다양한 실시예에서 유사한 요소는 유사한 도면 부호에 의해 공 통적으로 지칭된다.
본 발명의 일부 예로부터 발생되는 장점 중 하나는 상당한 현장 정지(site preparation)를 하지 않아도 불균일한 지형에 태양열 집열기 조립체를 설치할 수 있는 기능이다. 이로 인해, 태양열 집열기 조립체는 경제적으로 적합하지 않을 수도 있는 위치에 설치될 수 있다.
도 1은 남측 지지부(16)로도 종종 지칭되는 제1 지지부(16)와 북측 지지부(18)로도 종종 지칭되는 제2 지지부(18)에 의해, 통상적으로는 지면인 지지 표면(14) 위에 장착되는 태양열 집열기 모듈 조립체(12)를 대체로 포함하는 태양열 집열기 조립체(10)를 도시한다. 태양열 집열기 조립체(12)는 다수의 태양열 집열기 모듈(22)을 지지하는 프레임(20)을 포함한다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 프레임(20)은 횡방향으로 배향된 레일(26)을 지지하는, 종종 토크 부재(24)로도 지칭되는 프레임 부재(24)를 포함한다. 태양열 집열기 모듈(22)은 클립(27)에 의해(도 6 및 도 7 참조) 또는 태양열 집열기 모듈의 구조에 적합한 다른 장착 구조물에 의해 레일(26)에 고정된다. 주연 프레임을 갖는 태양열 집열기 모듈(22)과 함께 사용하기에 적합한 클립의 일 예가 2007년 3월 5일 출원된 미국 특허 출원 제11/681,972호(대리인 문서 번호 PWRL 1044-2)에 개시된다.
도 5A는 태양열 집열기 모듈(22)이 접착제를 사용하여 프레임(20)의 레일(26)에 고정되는 비프레임식(frameless) 모듈인 다른 예를 도시한다. 비프레임식 태양열 집열기 모듈의 사용은 태양열 집열기 모듈 프레임의 비용을 절감하고, 낮은 전체 높이로 인해 적층 밀도를 개선하고(도 19 내지 도 22 참조), 비프레임식 모듈이 손상 없이는 모듈을 제거하기 어려운 구조에 접착될 수 있기 때문에 도난을 방지하는데 도움이 되는 것을 포함하는 몇 가지 장점을 제공할 수 있다.
도 6에 도시된 바와 같이, 남측 지지부(16)는 지지 표면(14)상에 그리고 사실상 지지 표면 위에 배치되는, 종종 남측 기부(28)로도 지칭되는 제1 표면 장착부(28)를 포함한다. 적절한 경우에, 지지 표면(14)의 약간의 표면 정지(preparation)가 기부(28)에 안정적인 표면을 제공하기 위해 필요하거나 또는 바람직할 수 있다. 남측 기부(28)는 기부(28)가 지지 표면 내에 매설된다면 필요하게 되는, 지지 표면의 상당한 굴착을 필요로 하지 않고, 또는 지지 표면(14)에 남측 기부를 고정할 필요 없이 적소에 토크 부재(24)의 남측 단부(30)를 고정하기에 충분히 무겁도록 설계되는 비고정식 밸라스트형 기부(anchorless ballast type base)이다. 남측 기부(28)는 통상적으로 콘크리트로 이루어진다.
토크 부재(24)는 남측 조인트(34)에 의해 남측 기부(28)에 피벗식으로 고정된다. 남측 조인트(34)는 토크 부재(24)의 남측 단부(30)에 부착된 내측 베어링 부재(38)와, 내측 베어링 부재(38)를 중심으로 회전 가능한 외측 베어링 부재(40)를 포함한다. 이로 인해, 토크 부재(24)는 토크 부재에 의해 형성되는 경사 축(42)을 중심으로 회전 또는 피벗될 수 있다. 또한, 남측 조인트(34)는 대체로 수평인 남측 피벗 축(46)을 중심으로 하는 피벗 운동하도록 남측 베어링 조립체(36)의 외측 베어링 부재(40)를 남측 기부(28)에 고정하는 남측 피벗 장착부(44)를 포함한다. 이로 인해, 경사 각도(32)는 변경될 수 있다. 또한, 남측 기부(28)에 대한 남측 피벗 장착부(44)의 배향은 수직 축을 중심으로 조절될 수 있다. 남 측 피벗 장착부의 배향을 조절하는 성능 및 경사 축(42)을 중심으로 피벗하는 토크 부재(24)의 성능은 지지 표면(14) 내의 불균일성을 조절하는 것을 도와서 설치 전에 지지 표면(14)을 넓은 범위에 걸쳐 정지하지 않아도 되도록 돕는다.
이제, 도 1, 도 8 및 도 9를 참조하면, 북측 지지부(18)는 지지 표면(14)에 배치되는, 종종 북측 기부(66)로도 지칭되는 제2 표면 장착부(66)를 포함한다. 북측 지지부(18)는 각 북측 기부(66)로부터 연장하고 북측 베어링 조립체(72)에 의해 토크 부재(24)의 북측 단부(68)에 피벗식으로 고정되는 지지 받침대(70)를 포함한다. 남측 지지부(16)에서와 같이, 북측 기부(66)는 굴착하거나 또는 지지 표면(14)에 북측 기부를 고정할 필요없이, 바람 및 다른 힘에 대항하여 토크 부재(24)의 북측 단부(28)를 고정하고 그에 따라 태양 집열기 모듈 조립체(12)를 고정하기에 충분히 무겁도록 설계되는 비고정식 밸라스트형 기부이다. 북측 기부(66)는 통상적으로 콘크리트로 이루어진다.
남측 기부(28) 및 각 북측 기부(66)에 대해 요구되는 중량은 조립체(12)의 크기 및 구성, 예측 풍속, 예측 풍향 및 경사 각도(32)를 포함하는 다양한 인자에 따라 결정된다. 예컨대, 20°의 경사 각도(32)(도 5 참조)로 배향되고 표면적이 약 9.3 평방미터 내지 37 평방미터(100 내지 400 평방피트)인 태양열 집열기 조립체에 대해, 각 북측 기부(66)는 적어도 2270㎏(5000lbs)의 중량을 가질 수 있으며, 각 북측 기부(66)는 적어도 2270㎏(5000lbs)의 중량을 가질 수 있으며, 각 남측 기부(28)는 적어도 680㎏(1500lbs)의 중량을 가질 수 있다.
북측 지지부(18)의 장점 중 하나는 북측 기부(66)가 조립체(10)의 로우(90) 내의 인접한 태양열 집열기 조립체(10)들 사이에서 사용될 때 공유되는 단일의 북측 기부로서 기능할 수 있다는 것이다. 도 10 내지 도 12의 예에서, 조립체(10A)와 조립체(10B) 사이 그리고 조립체(10B)와 조립체(10C) 사이의 북측 기부(66)는 공유되는 단일의 북측 기부이다. 이는 조립체(10) 상의 하중, 특히 풍하중이 동일하지 않으며 통상적으로는 끊임없이 변하기 때문에 매우 중요하다. 그 결과, 동일한 로우(90) 내의 조립체(10)에 가해지는 하중, 특히 측방향 하중은 북측 기부(66)를 통해 로우 내의 다른 조립체들 사이에서 분산될 수 있다. 그 결과, 태양열 집열기 조립체(10)가 전복될 가능성을 매우 낮추면서도, 로우(90) 내의 전체 북측 기부(66)의 총 중량이 북측 기부가 인접한 태양열 집열기 조립체(10)들 사이에서 공유되지 않을 때보다 가벼울 수 있다. 다른 예에서, 공유 기부로서 북측 기부(66)를 사용하는 대신에, 각 북측 기부(66)는 단일 태양열 집열기 모듈 조립체(12)와 함께 사용될 수도 있다(도 1A 참조). 또한, 태양열 집열기 조립체(10)의 단지 일부만이 북측 기부(66)를 공유하는 두 실시예의 조합이 단일 로우(90) 내에서 사용될 수 있다.
각각의 북측 베어링 조립체(72)는 남측 베어링 조립체(36)와 유사하고, 토크 부재(24)에 부착된 내측 베어링 부재(74) 및 경사 축(42)을 중심으로 자유롭게 피벗하도록 내측 베어링 부재(74) 위에 회전 가능하게 장착된 외측 베어링 부재(76)를 포함한다. 각 지지 받침대(70)의 상위 단부(78)는 지지 받침대(70)가 받침대 장착 축(82)을 중심으로 피벗할 수 있도록 클레비스형 받침대 장착부(80, clevis-type strut mount)에 의해 외측 베어링 부재(76)에 피벗식으로 장착된다. 도 4를 참조하면, 지지 받침대(70)의 하위 단부(84)는 북측 피벗 장착부(86)에 의해 북측 기부(66)에 피벗식으로 장착된다. 북측 피벗 장착부(86)는 남측 피벗 장착부(44)와 사실상 동일하고, 지지 받침대(70)로 하여금 남측 피벗 축(46)에 대응하는 대체로 수평인 축을 중심으로 피벗할 수 있게 한다. 또한, 북측 피벗 장착부(86)는 북측 기부(66) 및 토크 부재(24)에 지지 받침대(70)를 고정하는 것을 돕기 위해 대체로 수직인 축을 중심으로 회전될 수 있다. 또한, 지지 받침대(70)는 길이가 가변적인 삽통식 받침대이다. 지지 받침대(70)와 토크 부재(24) 사이의 피벗식 연결과, 지지 받침대(70)와 북측 기부(66) 사이의 피벗 연결과, 길이가 가변적인 삽통식 받침대(70)의 사용은 태양열 집열기 조립체(10)의 설치를 더욱 용이하게 하는데, 이는 북측 기부(66)의 정확한 배치가 요구되지 않거나 또는 지지 표면(14)이 북측 기부를 수용하기 위해 넓은 범위에 걸쳐 기울기를 완만하게 하거나(graded) 정지될 필요가 없기 때문이다. 크게 굴착하지 않고 다만 밸라스트형 북측 기부 및 남측 기부에 대한 안정적인 지지 표면을 제공하는데 요구되는 굴착에 의해서만 북측 기부(66) 및 남측 기부(28)를 배치하는 기능은 설치 도중 상당한 비용적 이점을 제공한다.
일부 예에서, 도 13A의 예에서는 4개인 다중 지지 받침대(70)는 하나의 토크 부재(24)로부터 북측 기부(66)로 연장될 수 있다. 이러한 배열은 더 무거울 수 있으며 지지 받침대(70)에 더 큰 풍하중이 가해질 수 있는 더 큰 태양열 집열기 모듈 조립체(12)에 특히 유용할 수 있다. 베어링 조립체(72)는 도 13A의 예에서 서로로부터 이격된 것으로 도시된다. 베어링 조립체(72)의 일부 또는 전부는 2개의 지지 받침대(70)가 하나의 토크 부재(24)로부터 연장하거나 또는 3개 이상의 받침대(7)가 하나의 토크 부재(24)로부터 연장하는 경우에도 서로 인접할 수 있거나 또는 서로 이격될 수 있다.
이제, 도 1을 참조하면, 태양열 집열기 모듈 조립체(12)는 경사 조립체에 의해, 경사 축(42)을 중심으로 피벗되어 태양열 집열기 조립체가 낮 동안 태양의 이동을 따라 이동할 수 있도록 한다. 도 7, 도 7A 및 도 7B는 경사 조립체(50)의 일 예를 도시하고, 도 27, 도 28 및 도 29는 대표적으로 양호한 경사 조립체(400)의 다른 실시예를 도시한다.
경사 조립체(50)는 구동 로드(56)에 의해 토크 부재(24)로부터 연장하는 토크 암 유형의 구동 요소(54)에 연결되는 구동기(52)를 포함한다. 구동 요소(54)의 내측 단부(58)는 토크 부재(24)에 고정되고 태양열 집열기 모듈(22)에 의해 형성되는 평면에 대체로 수직하게 토크 부재로부터 연장한다. 구동 요소(54)는 구동 로드(56)의 클레비스형 말단 단부(62)를 수용하는 클레비스형 외측 단부(60)를 포함하고, 두 단부들(60, 62)은 2개의 롤핀에 고정되는, 통상적으로는 둥근 핀인 피벗 요소(64)에 의해 서로에 대해 피벗식으로 고정된다. 구동기(52)는 구동 로드(56)를 대체로 선형이며 대체로 수평인 방식으로 이동시키고, 이러한 이동으로 인해 구동 요소(54)의 외측 단부(60)는 경사 축(42)을 중심으로 회전하여, 태양열 집열기 모듈(22)이 대체로 태양을 따라 이동할 수 있게 한다.
구동기(52)는 남측 기부(28) 및 북측 기부(66)와 마찬가지로 통상적으로 콘크리트이며 지면 내에 매립을 요구하지 않을 만큼 충분히 무거운 기반(footing) 또 는 토대(foundation)에 장착된다. 도 7B에 도시된 바와 같이, 구동기(52)는 구동 요소(54)의 외측 단부(60)의 이동을 가장 잘 수용하도록 경사 각도(32)와 동일한 각도(69)로 배향된다. 그 결과, 토대(65)는 대체로 수평인 것이 통상적으로 바람직하다. 하지만, 토대(65)가 대체로 수평이 되어야 하는 필요성은 이러한 요구 조건을 제거하는 방식으로 경사 조립체(50)를 구성함으로써 제거될 수 있다. 예컨대, 구동기(52)와 토대(65) 사이의 각도 방향은 조절 가능하도록 이루어질 수 있다.
도 27, 도 28 및 도 29는 구동기(400)와 구동 요소 커플러(92)를 포함하는 경사 조립체(402)를 도시한다. 구동기(400)는 구동 요소 커플러(92)에 연결되어 구동 요소 커플러를 구동한다. 도 13을 참조하면, 구동 요소 커플러(92)는 경사 조립체(402)의 일측에서 태양열 집열기 조립체(10)의 구동 요소(54)로 연장한다. 구동기(400)는 도시되지 않은 적절한 토대 또는 다른 지지부에 고정되도록 구성된 기부(408)를 포함하는 구동 프레임(406)을 포함한다. 토대는 지상 구조물 또는 완전히 매설되거나 부분적으로 매설된 구조물일 수 있다. 예컨대, 기부(408)는 땅에 박히는 로드 또는 스파이크를 갖거나 또는 갖지 않는 크고 무거운 강철 플레이트에 볼트로 조여지거나 용접되거나 또는 고정될 수 있다. 이러한, 토대에 대한 다른 실시예는 나사 결합식 토대(screw-in foundation), 진동 또는 압력(또는 진동 및 압력) 피동 관 또는 관들, 및 (통상적으로는 국부적으로) 흙 또는 자갈로 충전되는 밸라스트형 베슬을 포함한다.
또한, 구동 프레임(406)은 대체로 수직인 포스트(410)와, 대체로 L형 구조물 을 생성하도록 포스트(410)의 상위 단부로부터 연장하는 횡단 방향으로 연장하는 부재(412)를 포함한다. 부재(412)는 경사 축(42)의 경사도와 대체로 동일한, 수평에 대한 각도로 상향 및 외향으로 연장한다. 한 쌍의 지지 암(414)이 부재(412)의 양단부로부터 연장한다. 구동 암 지지부(416)는 베어링(418)에 의해 지지 암(414)의 말단 단부에 장착된다. 이로 인해, 구동 암 지지부(416)는 구동 암 축(420)을 중심으로 회전될 수 있다. 구동 암 축(420)은 경사 조립체(402)의 일측에서 태양열 집열기 조립체(10)의 피벗 축(42)과 대체로 평행하게 그리고 대체로 측방향으로 정렬되도록 배열된다.
또한, 구동기(400)는 구동 암 지지부(416)로부터 연장하여, 구동 위치(424)에서 구동 요소 커플러(92)의 클레비스형 단부(94)에 연결되는 구동 암(422)을 포함한다. 구동 위치(424)로부터 구동 암 지지 축(420)까지의 거리를 제2 거리(426)로 한다. 도 7 및 도 13을 참조하면, 제2 거리(426)는 피벗 요소(64)와 토크 부재(24)의 중심을 통과하는 경사 축(42) 사이에 계측되는 제1 거리와 동일하다.
또한, 구동기(400)는 기어 배열체(434)에 의해 구동 로드(432)에 연결되는 모터(430)를 포함하는 구동 암 구동기(428)를 포함한다. 기어 배열체(434)는 통상적으로 스크루 잭에 대한 웜 기어 감소(worm gear reduction)를 이용하지만, 구동 로드(432)는 유압 펌프 및 잭 또는 다른 작동 장치에 의해서도 구동될 수 있다. 경사 조립체(402) 및 특히 구동 프레임(406)의 구조로 인해, 구동 요소 커플러(92)는 구동 프레임의 일부 아래를 자유롭게 통과할 수 있다. 구동 프레임(406)은 단일 포스트(410)를 이용하여 외팔보 방식으로 이를 달성하지만, 구동 프레임(406)은 이러한 구성을 제공하기 위해, 예컨대 구동 요소 커플러(92)의 양측 상에서 포스트(406)를 갖도록 구성될 수도 있다. 또한, 구동기(400)는 낮 동안에 걸쳐 모터(430)의 작동을 제어하도록 사용되는 전자 제어기를 수납하는 인클로저(436)를 포함한다.
경사 조립체(402)는 경사 조립체(50)에 비해 몇 가지 장점을 제공한다. 경사 조립체(50)를 사용하는 경우, 특정 힘, 구체적으로는 태양열 집열기 모듈 조립체(12)에 작용하는 비수평 힘은 구동 요소(54)에 의해 태양열 집열기 조립체(10)의 토크 부재(24) 상에 가해지고, 경사 조립체(50)로부터 먼 로우의 단부를 향해 갈수록 증가한다. 구동 암(422)의 작동 길이(working length), 즉 제2 거리(426)가 구동 요소(54)의 작동 길이와 동일하도록 구동기(400)를 구성하고 구동 암 지지 축(420)의 위치 및 방향을 경사 축(42)과 정렬되도록 배열함으로써, 구동 암(422)은 구동 요소(54)와 동일한 동작을 하게 된다. 따라서, 구동 암(422)은 구동 요소(54)의 움직임을 최소화하고, 이는 태양 조립체들이 모두 일직선에 있을 때 하나의 태양 조립체(10)로부터 인접한 태양 조립체(10)로의 증가되는 힘의 이러한 전달을 효과적으로 제거한다. 공지된 기술인, 구동기(400)를 태양열 집열기 조립체(10)의 로우(90)를 따라 중간에 배치하는 것으로 인해 도 1의 실시예의 구동 로드(52)에 인접하도록 요구되는 구동 요소 커플러(92)와 동일한 강도의 구동 요소 커플러(92)를 사용하면서도 단일 구동기(400)는 2배 수의 태양열 집열기 조립체(10)를 구동할 수 있다. 또한, 구동기(400)를 태양열 집열기 조립체(10)의 로우(90)의 중간에 배치함으로써 단일 구동기에 의해 구동될 수 있는 태양열 집열기 조립체(10)의 수가 열팽창 효과에 의해 제한될 때 단일 구동기에 의해 구동될 수 있는 태양열 집열기 조립체(10)의 수가 증가된다.
구동기(52, 400)의 작동은 프로그래밍되어 태양 사이트(solar site)의 특정 위치로 조절될 수 있다. 이러한 위치는 예컨대, GPS 장치로부터의 정보를 이용하여 결정될 수 있다. 또한, 구동기(52, 400)의 작동은 당연히 원격으로 제어될 수 있다. 모든 태양열 집열기 조립체(10)를 중앙 전자 제어기로부터 원격으로 제어하는 이점 중 하나는 모든 태양열 집열기 조립체(10)에서 전기능(full functional) 전자 제어기를 필요로 하지 않으며 각 조립체(10)에서 맞춰 간소화된 제어기를 필요로 하지 않으며 전기능 중앙 전자 제어기를 필요로 하지 않음으로써 전체 설치 비용을 절감할 수 있다는 것이다. 다른 장점은 작업자가 각각의 조립체(10)에 결합된 전자 제어기에 대한 일종의 보수 관리를 수행하기 위해 조립체(10)마다 실질적으로 찾아가야 할 필요가 없다는 것인데, 조립체마다 찾아가서 수행하는 이러한 보수 관리는 넓은 작업 지역에서 매우 시간 소모적인 것으로 판명될 수 있다. 또한, 사용자는 각각의 로우에 대한 국소적 파라미터(site parameter)에 진입할 필요가 없으며, 오히려 이는 중앙 전자 제어기에서 수행될 것이다. 태양열 집열기 조립체(10)는 바람이 매우 많이 부는 상황(highly wind condition) 중에 안전 경사 각도(safe tilt angle)로 경사질[격납될(stowed)] 필요가 없도록 충분히 강하게 설계된다. 하지만, 중앙 전자 제어기의 사용은 바람이 강한 경우(wind event) 태양열 집열기 조립체(10)의 격납(stowing)을 용이하게 할 것이다.
도 10은 아침에 대체로 동향인 것이 도시되는 태양열 집열기 조립체(10A, 10B, 10C)의 로우(90)를 도시하는 반면에, 도 11 및 도 12는 정오와, 저녁에 대체로 서향인 로우(90)를 도시한다. 경사 조립체(50)는 도 1에 도시된 바와 같이 구동 로드(56)와 구동기(52)를 포함한다. 또한, 경사 조립체(50)는 조립체(10A, 10B) 및 조립체(10B, 10C)의 구동 요소(54)의 외측 단부(60)를 커플링하는 구동 요소 커플러(92)를 포함한다. 도 13은 구동 요소(54)의 외측 단부(60)와 구동 요소 커플러(92) 사이의 피벗식 연결을 도시한 도 12의 조립체(10B)의 일부의 확대도이다. 구동 요소 커플러(92)는 하나의 클레비스형 단부(94)와 이 클레비스형 단부(94) 내에 끼워 맞춤되는 크기를 갖는 편평한 원통형 단부(96)를 갖는 구동 로드(56)와 유사하다. 원통형 단부(96)는 커플러(92)의 유효 길이가 변경될 수 있도록 다수의 구멍(98)을 갖는다. 커플러(92)의 길이를 변경하기 위한 다른 기술이 사용될 수도 있다. 구동 요소(54)의 외측 단부(60)에서 피벗식 연결을 이용함으로써 조립체들의 로우(90) 내의 조립체(10)의 정렬이 훨씬 덜 중요해진다. 이는 넓은 지역에 걸친 고비용의 현장 정지를 필요로 하지 않으면서도 불균일하거나 기복이 심한 지지 표면 또는 편평하지 않은 다른 지지 표면(14)에서 조립체(10)의 로우(90)를 사용하는 것에 도움이 된다.
태양열 집열기 조립체(10)의 로우(90)의 다른 예가 도 23, 도 23A 및 도 25 내지 도 27에 도시된다. 도 23의 예와 도 1 및 도 11에 도시된 예의 차이점 중 일부는 태양열 집열기 모듈(22)을 위한 다른 배열체를 사용하는 것과, 도 1에 도시된 로우의 단부에서 경사 조립체(50)를 사용하는 대신에 로우(90)를 따라 중간에서 경사 조립체(402)를 사용하는 것을 포함한다. 경사 조립체(402)의 구조 및 경사 조 립체의 사용을 통해 발생되는 장점은 도 27, 도 28 및 도 29를 참조하여 상술되었다.
도 23의 태양열 집열기 조립체(10)는 하나의 로우(90)인 것으로 간주될 수 있지만, 조립체(10)는 대체로 동일한 동-서 경로 또는 라인을 따라 위치되는 태양열 집열기 조립체의 2개의 로우를 생성하는 것으로도 간주될 수 있다. 로우(90) 내의 경사 조립체(402)의 양측에는 각각 3개의 태양열 집열기 조립체가 도시되었지만, 실제로는 더 많은 태양열 집열기 조립체가 단일 로우(90)를 구성하는 것이 일반적이다. 도 23의 로우(90)와 도 11의 로우(90) 사이의 다른 차이점은 인접한 태양열 집열기 조립체(10)들 사이에서 북측 기부(66)를 사용하는 것으로서, 로우들의 단부에 위치되고 구동기(400) 양측의 조립체(10)들 사이의 간극(404)에 위치되는, 남측 기부(28)와 유사하지만 크기가 더 작은, 북측 기부(66A)를 사용하는 것이다. 단지 하나의 지지 받침대(70)만이 북측 기부에 연결되는 경우 통상적으로 더 큰 북측 기부를 사용할 필요가 없다는 것이 발견되었다.
도 24는 태양열 집열기 모듈(22)의 패턴이 약간 다른 것을 제외하면 도 23A의 태양열 집열기 조립체의 로우와 유사한 태양열 집열기 조립체(10)의 로우(90)의 일 예를 도시한다. 태양열 집열기 모듈(22)의 패턴 및 배열의 특정 선택은 통상적으로 (1) 예컨대, 용기의 운송 모드 크기 제한, 트럭의 운송 모드 크기 제한 또는 철도(rail)에 의한 운송 모드 크기 제한을 만족시키고, (2) 적절한 전기 제한(electrical limitation)을 만족시키고, (3) 스트링 길이(string length)의 정수분(integer fraction)을 만족시키는 상태에서, 각 태양열 집열기 모듈 조립체(12) 상의 PV의 양의 최대화에 따라 결정된다. 스트링 길이는 소정의 전기 출력을 제공하는데 요구되는 태양열 집열기 모듈(22)의 수에 의해 계측된다. 스트링 길이의 정수분이란, 소정의 스트링 길이가 X이지만 X가 너무 크기 때문에 태양열 집열기 모듈 조립체(12) 상에 많이 설비할 수 없어서 조립체(12)가 장(field) 내에서 함께 용이하게 배선될 수 있도록 각 조립체(12)의 스트링 길이가 X/2 또는 X/3 등이 되어야 하는 것을 의미한다. 또한, 스트링 길이는 하나의 태양열 집열기 조립체(10) 상에 여러 개의 스트링을 가질 수 있도록 매우 작을 수도 있다.
도 13B 및 도 13C는 태양열 집열기 모듈(22)이 양면 모듈(bifacial module)인 다른 실시예를 도시한다. 즉, 태양열 집열기 모듈은 모듈(22)의 상위 표면(276) 및 하위 표면(278) 모두에 입사하는 태양광이 에너지로 전환될 수 있도록 구성된다. 하위 표면(278)에 입사하는 태양열 복사(solar radiation)의 양을 증가시키기 위해, 시트 또는 타프(tarp) 형태의 반사 요소(279)가 태양열 집열기 모듈 조립체(12) 아래 위치된다. 반사 요소(279)는 지면에 의해 흡수되었을 태양광을 하위 표면(278)을 향해 반사한다. 강성이거나 가요성인 금속의 시트 또는 도색된 합판의 시트와 같은 다른 유형의 반사 요소(279)가 사용될 수도 있다. 또한, 지지 표면(14)은 예컨대, 반사 요소(279)가 지지 표면(14)에 직접 도포되는 것을 허용할 수 있으며, 예컨대, 반사 요소(279)는 하얀 자갈층 또는 페인트 층의 형태일 수 있다. 반사 요소(279)는 도 13B에 도시된 바와 동일하거나 다른 형상을 가질 수 있으며, 도 13B에 도시된 것보다 크거나 작을 수도 있다. 도 13C에 가장 잘 도시된 바와 같이, 태양열 집열기 모듈(22)은 토크 부재(24) 위에 모듈들 사이의 간 극(281)을 형성하도록 서로 이격된다. 모듈(22)들 사이의 간극(281)은 광이 반사 요소(279)에 의해 하위 표면(278)을 향해 반사될 때 토크 부재(24)가 모듈의 하위 표면(278)에 그늘을 형성하지 않는 것을 보장하는데 도움이 되도록 제공된다.
도 14 내지 도 17은 태양열 집열기 조립체(10)의 각 로우를 따라 결합기 상자 조립체(280, combiner box assembly)를 사용하는 다른 실시예를 도시한다. 각 태양열 집열기 조립체(10)로부터의 와이어는 결합기 상자 조립체(280)에 도달할 때까지 구동 요소(54)를 따라 그리고 구동 요소 커플러(92)를 따라 진행한다. 도 14 내지 도 17에 도시되지 않은 와이어는 구동 요소 커플러(92) 내의 도시되지 않은 개구를 통해 가요성 호스(284)의 개방 단부(282)로 진행하고, 가요성 호스(284)를 통해 결합기 상자(286)로 진행한다. 호스(284)의 적절한 이동은 트레이(287)를 사용하여 보조될 수 있으며, 이로 인해, 구동 요소 커플러(92)가 낮 동안 이동할 때 호스가 얽히거나(tangling), 묶이거나(binding) 또는 최대 와이어 만곡 곡률을 감소시키는 것을 방지하는데 도움이 된다. 도 17에 도시된 바와 같이, 호스(284)의 각도 방향은 대체로 구동 요소(54)에 평행한 평면에 놓이도록 배치된다.
태양열 집열기 모듈 조립체(12)는 태양 사이트에서 조립되어야만 하는 개별 부품의 수를 최소화하도록 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 태양열 집열기 모듈 조립체(12)는 최소 패킹 재료를 갖는 소형 구조로 보관 및 운송 가능한 것이 바람직하다. 도 18 내지 도 26은 소형 보관 및 운송 구성을 달성하기 위한 일 방법을 도시하고, 도 30 내지 도 41은 소형 보관 및 운송 구성을 달성하기 위한 대표적으로 양호한 다른 방식을 도시한다. 도 18 내지 도 26의 예가 우선 설명된 후에 도 30 내지 도 41의 예가 설명될 것이다.
도 18은 지지 받침대(70)가 프레임(20) 및 태양열 집열기 모듈(22)과 평행하게 배치되고 토크 부재(24)와도 대체로 평행하게 배치되도록 배열된 선적 및 보관 배향 상태인 태양열 집열기 모듈 조립체(12)를 도시한다. 이러한 구성은 지지 받침대(70)를 축(82)을 중심으로 피벗시키고, 지지 받침대를 경사 축(42)을 중심으로도 회전시킴으로써 달성되며, 이때 외측 베어링 부재(76)는 내측 베어링 부재(74) 주위를 회전한다. 지지 받침대(70)는 예컨대, 지지 받침대(70)를 토크 부재(24)에 고정하기 위한 베일링 와이어(bailing wire)를 사용하여 이러한 선적 배향 및 보관 배향 상태로 임시 고정된다. 또한, 구동 요소(54)는 도 18에 도시된 바와 같이 장착 플레이트(288)가 토크 부재(24)의 일측에 위치된 상태로 프레임(20) 및 태양열 집열기 모듈(22)에 대체로 평행하게 배치되도록 토크 부재(24)에 임시로 장착된다.
도 19 및 도 20은 도 21 및 도 22에서 완료된 적층체로 도시되는 태양열 집열기 모듈 조립체(12)의 적층체(290) 조립을 도시한다. 토크 부재(24)의 남측 단부(30)는 수직 개구(292)를 갖는다. 제1 이격기 조립체(294)가 이격기 관(296)을 사용을 통해 인접한 조립체(12)들을 이격 및 지지하는데 사용된다. 이격기 관(296)은 감소된 직경 부분(298)과 완전한 직경 부분(300)을 갖는다. 감소된 직경 부분(298)은 개구(292) 내에 끼워 맞춤되는 크기를 갖지만, 완전한 직경 부분(300)의 크기가 개구(292)에 비해 클 수도 있다. 로드(302)는 적층체(290) 내의 이격기 관(296) 및 개구(292) 각각을 통해 연장하고 너트(204) 및 와셔(306)에 의해 각 단부에 고정된다. 나사식 기부 부재(308)가 적층체(290)의 바닥부에 사용되 어 지지 표면상에 적층체를 지지한다. 리프팅 아이(lifting eye)가 로드(302)의 상위 단부에 고정되어 적층제(290)를 이동시키는 것을 돕는데 사용된다. 유사한 이격기 조립체(294)가 적층체(290)의 타 단부에 사용된다.
제2 이격기 조립체(314)는 제1 이격기 조립체(294)들 사이, 통상적으로는 제1 이격기 조립체들 사이의 중간에서 사용된다. 제2 이격기 조립체(314)는 각 조립체(12) 아래에 위치되는 한 쌍의 T형 지지부(316)를 포함한다. 각 T형 지지부(316)는 기부(318) 및 기부(318)의 중앙 부분으로부터 상향 연장하는 중앙 요소(320)를 포함한다. T형 지지부(316)는 인접한 조립체(12)들을 이격 및 지지하는데 사용된다. 도 20에 도시된 바와 같이, 레일(26)은 하향 연장 레그부(322)들이 오목부(324, bight)에 의해 연결되는 U자형이다. 레일(26)에서 인접한 모듈(22)들 사이에 간극(326)이 존재한다. 기부(318)는 간극(326) 내에 끼워 맞춤되고 레일(26) 상에 정주되는 크기를 갖는다. 위에 놓이는 조립체(12)의 중량이 아래에 놓이는 조립체(12)의 프레임(20)으로 전달되도록, 중앙 요소(320)는 레그부(322)들 사이에 끼워 맞춤되고 레일(26)의 오목부에 정주된다. 또한, T형 지지부(316)는 지지 표면상에 적층체(390)를 지지하기 위해 최하위 조립체(12) 아래에 사용될 수 있는데, 이러한 지지는 예컨대, 기존의 팔레트, 특별 주문 길이 팔레트(custom full-length pallet), 운송 차량의 베드 또는 적재 도크에 의해도 제공될 수 있다. 적층체(290)는 예컨대, 적층체(290)를 지지하는 하나 이상의 팔레트(도시 생략)를 사용하는 지게차 또는 리프팅 아이(310)를 이용한 크레인을 이용하여 거양 및 이동될 수 있다.
이 예에서, 위에 놓이는 조립체(12)의 중량 중 일부는 이격기 관(296) 및 토크 부재(24)를 통해 아래 놓이는 조립체(12)로 전달된다. 필요에 따라, 이격기 관(296)은 위에 놓이는 조립체(12)의 중량이 토크 부재(24)를 거치지 않고 아래 놓이는 이격기 관(296)에 직접 전달되도록 구성될 수도 있다.
제조시, 태양열 집열기 모듈 조립체(12)는 제1 이격기 조립체(294) 및 제2 이격기 조립체(314)를 이용하여, 도 18의 선적 및 보관 배향 상태로 배치되고 도 19 내지 도 22에 도시된 바와 같이 적층될 수 있다. 설치 위치가 결정된다. 조립체(12)의 적층체(290)는 적층된 형상으로 설치 위치로 운송될 수 있다. 남측 기부(28) 및 북측 기부(66)에 대한 적절한 중량이 결정된다. 밸라스트형 남측 기부(28) 및 북측 기부(66)는 구조가 상대적으로 간단하고, 선적 비용을 절감하기 위해 설치 위치에서 또는 설치 위치에 인접한 곳에서 제조될 수 있다. 남측 기부(28) 및 북측 기부(66)는 설치 위치에서 지면에 배치되거나 또는 다른 지지 표면에 배치된다. 남측 기부(28)는 대체로 동-서 라인 상의 이격된 위치에 배치되는 것이 일반적이다. 북측 기부(66) 역시 대체로 동-서 라인 상의 이격된 위치에 배치되는 것이 일반적이다. 밸라스트형 기부(28, 66)를 사용할 때, 현장 정지가 필요한 경우에도 아주 약간의 현장 정지만이 요구되는데, 이는 밸라스트형 기부(28, 66)의 중량으로 인해 지면 아래 기부의 전부 또는 일부를 매설할 필요가 없으며, 이러한 시스템의 설계가 불규칙하거나 거칠거나 기복이 심한 대지에서의 사용을 가능하게 하기 때문이다. 따라서, 조립체(12)는 적층체(290)로부터 제거되어 남측 기부(28) 및 북측 기부(66)에 고정되도록 준비된다. 이렇게 하기 위해, 구동 요 소(54)는 토크 부재(24)에 볼트 결합되어 도 7에 도시된 사용 위치가 된다. 토크 부재(24)의 남측 단부(30)의 남측 조인트(34)는 남측 기부(28)에서 남측 피벗 장착부(44)에 고정된다. 도 8 및 도 9를 참조하면, 지지 받침대(70)는 베어링 조립체(72) 및 받침대 장착부(80)를 이용하여 하향 및 외향으로 피벗된다. 각 지지 받침대(70)의 길이는 통상적으로는 20°인 경사 각도(32)로 태양열 집열기 모듈 조립체(12)를 위치 설정하도록 조절되고, 지지 받침대가 부착되는 북측 기부(66)의 위치, 높이 및 배향을 수용하도록 조절된다. 도 4에 도시된 바와 같이, 개시된 예에서 이는 상위 삽통식 섹션(336) 내의 몇몇 구멍(334) 중 하나와 하위 삽통식 섹션(332) 내의 구멍(330)을 통과하는 핀형 부재(328)를 이용하여 달성될 수 있다. 더 미세한 길이 조절은 예컨대, 핀, 볼트 또는 피벗 부재(338)와 같은 다른 피벗 부재가 통과하는 지지 받침대(70)의 일단부 또는 양단부에서의 나사식 삽입을 이용하여 제공될 수 있다. 일부 상황에서, 지지 받침대(70)의 길이를 삽통식 섹션(332, 336)에 의해 수용될 수 있는 길이보다 길게 확장할 필요가 있으며, 이러한 상황에서, 도시되지 않은 받침대 연장부는 필요한 여분의 길이를 수용하는데 사용될 수 있다. 북측 기부(66)에 부착되는 북측 피벗 장착부(86)는 결합된 지지 받침대(70)와 정렬되도록 대체로 수직인 축을 중심으로 회전될 수 있다. 각 지지 받침대(70)의 하위 단부(84)는 볼트 또는 다른 피벗 부재(338)에 의해 북측 피벗 장착부(86)에 피벗식으로 고정된다.
남측 기부(28) 및 북측 기부(66)에 대한 중량 결정은 조립체(12)의 크기 및 구성을 기초로 위치에 따라(site specific) 이루어질 수 있거나, 조립체(12)에 대 한 통상적인 구조 및 예측 풍하중을 기초로 이루어질 수 있다. 중량 결정은 조립체(12)의 제조에 의해 또는 최종 사용자 또는 설치자에 의해 이루어질 수 있다. 남측 기부(28) 및 북측 기부(66)의 중량을 결정하는 통상적인 방법 중 하나는 특정 범위의 경사 각도에 걸쳐 배향되는 조립체(12)에 대한 특정 범위의 표면적에 대하여, 남측 기부(28) 및 북측 기부(66)에 대해 권고된 중량이 예측 풍속의 다양한 범위에 대해 제공될 수 있도록 사용자 또는 설치자 지침서를 제공하는 것이다. 달리, 제조업자는 사용자 또는 설치자에게 특정 설치에 대한 정보를 기초로 남측 기부(28) 및 북측 기부(66)에 대한 권고된 중량을 제공할 수도 있다.
도 30은 선적/보관 스키드(454, skid)에 장착되는, 도 19의 적층체와 유사한 태양열 집열기 모듈 조립체(12)의 적층체(452)를 포함하는 태양열 집열기 조립체 배열체(450)의 일 예를 도시한다. 스키드(454)는 대체로 장방형인 기부(456)와 상향 연장하는 안정기 바(458)를 포함한다. 스키드(454)는 태양열 집열기 조립체 배열체(450)가 지게차 또는 오버헤드 크레인(overhead crane)과 같은 다양한 방법을 이용하여 거양 및 운송될 수 있도록 설계된다. 스키드(454)는 다른 구성을 가질 수도 있으며, 예컨대 특정한 설치를 위해 고정식 또는 철회식(retractable) 휠을 포함할 수 있다.
태양열 집열기 모듈 조립체(12)는 도 1 내지 도 13 및 도 18에 도시된 조립체(12)와 유사하다. 차이점 중 하나는 프레임(20)의 레일(26)이 태양열 집열기 모듈(22)의 에지로부터 이격된다는 것이다. 이러한 구성은 도 35를 도 18과 비교함으로써 인지될 수 있다. 또한, 태양열 집열기 모듈(22)의 에지를 따라 클립(27)을 사용하는 대신에(도 6 참조), 레일(26)은 스크루와 같은 적절한 체결구(455)를 이용하여 태양열 집열기 모듈(22)의 밑면에 고정된다. 기계적 체결구와 함께 또는 기계적 체결구 없이 접착제를 사용하는 것을 포함하는, 태양열 집열기 모듈(22)을 프레임(20)에 고정하는 다른 기술도 사용될 수 있다.
태양열 집열기 모듈 조립체(12)는, 태양열 집열기 모듈 조립체(12)가 도 30 및 도 39에서와 같은 보관 또는 운송 형상일 때 안정기로서 구동 요소(54)를 사용하고, 도 31, 도 32 및 도 36에 도시된 바와 같이 이격기 요소(466)를 이용하여 하나의 조립체를 다른 조립체 상부에 적층하는 식으로 적층된다. 토크 부재(24)는 이격기 요소(466)의 감소된 크기의 단부(470)를 수용하기 위해 내부에 형성된 구멍(468)을 갖는다(도 31 참조). 구멍(468)은 토크 부재(24)의 각 단부에 위치될 뿐만 아니라 이 예에서는 인접한 태양열 집열기(22)의 4개의 모퉁이 접합부(corner junction)에서 토크 부재(24)의 길이를 따라서도 위치된다. 이격기 요소(466)의 X 단면 형상은 태양열 집열기(22)들이 서로 밀접하게 장착되는 것을 허용하면서도 양호한 강도를 제공한다. 위에 위치되는 조립체(12)의 중량은 토크 부재(24)를 통해 아래 위치된 조립체(12)의 프레임(20)에 전달되어, 태양열 집열기(22)는 위에 위치된 조립체(12)의 중량을 지지할 필요가 없다. 또한, 도 32는 4개의 모퉁이 접합부에도 배치될 수 있는 이격기 요소(467)의 사용을 도시한다. 이격기 요소(467)는 대향 단부들에 토크 부재(24)를 수용하는 크기를 갖는 절결부(469)를 갖는 편평한 장방형 부재이다.
도 31 및 도 37의 구동 요소(54)는 도 7의 구동 요소(554)와 대체로 동일하 지만, 후술하는 차이점을 갖는다. 도 37의 구동 요소(54)는 내부에 형성된 구멍(476)을 갖는 한 쌍의 플레이트(474)를 포함한다. 플레이트(474)들은 사각형 단면 형상을 갖는 토크 부재(24)의 폭보다 약간 큰 거리만큼 이격된다. 이로 인해, 구동 요소(54)는 도 7에 도시된 바와 같이 사용 배향(use orientation)으로 배치될 수 있으며, 이때 구동 요소는 모듈(22)에 의해 형성된 평면에 대해 직각으로 그리고 토크 부재(24)에 의해 형성된 경사 축(42)에 대체로 수직하게 연장한다. 구멍(476)을 토크 부재(24)에 형성된, 적절하게 위치 설정된 구멍(478)(도 31 참조)과 정렬시킴으로써 구동 요소(54)를 토크 부재(24)에 고정하는데 해제가 빠른 체결구, 볼트 또는 다른 적절한 체결구가 사용될 수 있다.
또한, 도 37의 구동 요소(54)는 플레이트(474)로부터 외향 연장하는 내측 관형 요소(482) 및 외측 관형 요소(480)를 포함한다. 구동 요소(54)가 도 31 및 도 35의 보관 또는 운송 배향 상태일 때, 즉 구동 요소가 토크 부재(24)에 의해 형성되는 경사 축(42)으로부터 반경방향으로 외향 연장하고 모듈(22)에 의해 형성되는 평면에 대체로 수평으로 연장하는 상태일 때, 구동 요소는 토크 부재(24) 내에 적절하게 형성된 구멍을 통과하는 볼트 또는 다른 체결구를 사용하면서, 사용 배향 상태일 때와 동일한 방식으로 토크 부재(24)에 고정될 수 있다. 사용 배향 상태에서 구동 요소(54)를 토크 부재(24)에 고정하기 위해 볼트를 사용하는 것이 바람직한 반면에, 현장에서 시스템을 설치하는 것을 용이하게 하기 위해 해제가 빠른 체결구를 사용하는 것이 바람직할 수도 있다. 구동 요소(54)의 외측 단부(60)는 볼트, 해제가 빠른 체결구 또는 다른 적절한 수단을 이용하여 안정기 바(458)에 고정 된다. 내측 관형 요소(482)의 길이와 플레이트(474)의 두께의 합은 이격기 요소(466)의 장경 부분(484)의 높이와 동일하게 선택되어, 중량이 구동 요소(54)의 위치에서 토크 부재(24)들 사이에서 적절하게 전달될 수 있다. 도 31 및 도 37의 보관 또는 운송 배향에서, 구동 요소(54)는 토크 부재(24)들 사이에서 중량을 전달할 뿐만 아니라 측방향 안정성을 조립체(12)에 제공하여, 조립체(12)들이 그들의 토크 부재(24)를 중심으로 회전하거나 또는 비틀려지는 것을 효과적으로 방지하는 안정기 암(54)으로 작용한다.
도 38은 도 30의 태양열 집열기 조립체 배열체(450)의 단부도로서, 스키드(454)에 고정된 태양열 집열기 모듈 조립체(12)의 적층체를 유지하는 것을 돕기 위해 일 단부에서 억제 스트랩(486, hold down strap)을 사용하는 것을 도시한다. 스트랩(46)은 기부(456)의 중공 프레임 부재(488)를 통과하여 최상위 태양열 집열기 모듈 조립체(12)의 토크 부재(24) 위로 연장한다. 억제 스트랩(486)은 사용자가 스트랩(486)을 적절히 팽팽하게 만들 수 있도록 인장 장치(487, tensioning device)를 포함한다. 유사한 스트랩이 기부(456)의 다른 단부에서 사용된다.
도 39 내지 도 41은 통상적으로는 크레인, 지게차 또는 다른 기계 거양 장치를 이용하여 설치 위치에서 조립체(12)의 적층체를 생성하거나 또는 조립체(12)의 적층체로부터 조립체(12)를 제거하기 위해 태양열 집열기 모듈 조립체(12)를 거양하는 것을 돕는 거양 장치(490)의 사용을 도시한다. 거양 장치(490)는 바(491)의 바닥에 고정된 한 쌍의 안정화 바(492)를 갖는 거양 바(491)를 포함한다. 또한, 거양 장치(490)는 양 단부에 거양 후크를 가지며, 거양 바(491)로부터 외향 연장하 는 거양 라인(494)을 갖는다. 또한, 거양 장치(490)는 통상적으로 어댑터(495) 및 토크 부재(24)에 각각 형성된 구멍(496, 497)을 통과하는 도시되지 않은 해제가 빠른 체결구 또는 볼트를 이용하여 토크 부재(24)의 일측에 고정될 수 있는 리프팅 아이 어댑터(495, lifting eye adapter)를 포함한다.
상술된 설명에서 위, 아래, 상부, 하부, 상위, 하위 등의 용어가 사용되었다. 이러한 용어들은 본 발명의 이해를 돕기 위해 사용되었으며 본 발명을 제한하지 않는다. 방향 북과 남은 북반구에 설치되는 것을 가정하여 사용되었다. 북반구 및 남반구 모두의 설치 위치를 커버하기 위해서 북 대신 더 포괄적인 용어인 극지가 사용되고, 남 대신 더 포괄적인 용어인 적도 또는 적도 지역(equator or equatorial)이 사용될 수 있다.
본 발명의 요지 내에서 개시된 실시예에 대한 변경 및 변형이 이루어질 수 있다. 예컨대, 토크 부재(24)는 원형 및 사각형을 포함하는 다양한 단면 형상을 가질 수 있으며, 내부가 부분적으로 중실형이거나 완전히 중실형일 수 있으며, 하나 이상의 재료로 이루어질 수 있으며, 그 길이를 따라 변하는 다양한 구조적 특징부를 가질 수 있다. 태양열 집열기 모듈(22)을 위한 지지부 또는 프레임으로 작용하는 토크 부재(24) 및 레일(26)은 강성인 장방형 플랫폼과 같은 다른 태양열 집열기 지지 구조물로 대체될 수도 있다. 따라서, 경사 조립체(50)는 토크 부재(24) 이외의 구조물에 고정될 수도 있다. 태양열 집열기 지지 구조물은 고정된 경사 축(42)에 대해 경사지는 것이 아니라, 예컨대 소정 범위의 순간 경사 축(instantaneous tilt axes)에 대해 경사지도록 장착될 수 있다.
상술된 모든 특허, 특허 출원 및 발행된 간행물 및 그 일부는 참조로서 포함된다.

Claims (40)

  1. 태양열 집열기 조립체이며,
    제1 단부 및 제2 단부를 가지며, 경사 축을 형성하는 프레임 부재를 포함하는 프레임과,
    프레임에 장착되는 태양열 집열기와,
    제1 단부쪽 프레임 부재에 커플링되는 제1 측 지지부와,
    제2 단부쪽 프레임 부재에 커플링되는 제2 측 지지부를 포함하고,
    프레임 부재는 태양열 집열기 모듈이 경사 축을 중심으로 경사지는 것을 허용하도록 제1 및 제2 측 지지부에 피벗식으로 커플링되고,
    제2 측 지지부는 제1 및 제2 받침대를 포함하고,
    제1 받침대 및 제2 받침대 각각은, 경사 축에 사실상 평행한 제1 축을 중심으로 피벗 이동하고 제2 축을 중심으로 피벗 이동하도록 프레임에 커플링되어, 상기 받침대들이 프레임 부재에 사실상 평행한 배향으로부터 프레임에서 사실상 멀어지는 배향으로 연장되는 것을 허용하는
    태양열 집열기 조립체.
  2. 제1항에 있어서,
    각 받침대는 베어링 조립체에 의해 프레임 부재에 피벗식으로 커플링되고, 각 베어링 조립체는 프레임 부재에 고정된 내측 베어링 부재와 제1 축 주위를 회전 하도록 내측 베어링 부재 위에 회전 가능하게 장착되는 외측 베어링 부재를 포함하는
    태양열 집열기 조립체.
  3. 제1항에 있어서,
    제1 측 지지부는 제1 표면 장착부에 커플링되도록 구성된 장착 부재를 더 포함하고, 제1 및 제2 받침대는 제2 표면 장착부에 커플링되도록 구성된 장착 부재를 더 포함하는
    태양열 집열기 조립체.
  4. 제3항에 있어서,
    제1 측 지지부를 위한 장착 부재는 제1 표면 장착부에 피벗식으로 커플링되도록 구성되고, 제1 및 제2 받침대를 위한 장착 부재는 제2 표면 장착부에 피벗식으로 커플링되도록 구성되는
    태양열 집열기 조립체.
  5. 제4항에 있어서,
    제1 및 제2 표면 장착부에 추가로 커플링되고,
    제1 및 제2 표면 장착부는 제1 및 제2 비고정식 밸라스트형 기부를 포함하는
    태양열 집열기 조립체.
  6. 제5항에 있어서,
    제1 및 제2 비고정식 밸라스트형 기부는 태양열 집열기 조립체가 전개될 수 있는 표면에 그리고 사실상 이러한 표면 위에 정주하도록 구성되는
    태양열 집열기 조립체.
  7. 제6항에 있어서,
    제1 및 제2 비고정식 밸라스트형 기부는 표면을 크게 굴착하지 않고 표면상에 배치되도록 구성되는
    태양열 집열기 조립체.
  8. 제4항에 있어서,
    제1 및 제2 표면 장착부에 추가로 커플링되고,
    제1 표면 장착부는 제1 비고정식 밸라스트형 기부를 포함하고, 제2 표면 장착부는 제2 및 제3 비고정식 밸라스트형 기부를 포함하는
    태양열 집열기 조립체.
  9. 태양열 집열기 장치이며,
    제1 태양열 집열기 조립체로서,
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 프레임과,
    프레임에 장착되는 태양열 집열기와,
    제1 단부쪽 프레임에 커플링되는 제1 측 지지부와,
    제2 단부쪽 프레임에 커플링되는 제2 측 지지부를 포함하고,
    제2 측 지지부는 제1 및 제2 받침대를 포함하고, 제1 및 제2 받침대 각각은 프레임으로부터 사실상 멀어지는 배향에서 배치되도록 프레임에 커플링되는, 제1 태양열 집열기 조립체와,
    제1 태양열 집열기 조립체가 전개될 수 있는 지지 표면에 그리고 사실상 이러한 지지 표면 위에 정주하도록 구성되는 비고정식 밸라스트형 제1 기부를 포함하는 제1 표면 장착부와,
    제1 태양열 집열기 조립체가 전개될 수 있는 지지 표면에 그리고 사실상 이러한 지지 표면 위에 정주하도록 구성된 비고정식 밸라스트형 제2 기부를 포함하는 제2 표면 장착부를 포함하고,
    제1 측 지지부는 제1 표면 장착부에 커플링되고, 제2 측 지지부는 제2 측 장착부에 커플링되는
    태양열 집열기 장치.
  10. 제9항에 있어서,
    제2 표면 장착부는 제1 및 제2 비고정식 밸라스트형 제2 기부를 포함하고, 제1 및 제2 받침대는 제1 및 제2 비고정식 밸라스트형 제2 기부에 각각 연결되는
    태양열 집열기 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    제2 비고정식 밸라스트형 제2 기부가 공유되는 단일의 기부를 구성하도록 제1 받침대가 제2 표면 장착부의 제2 비고정식 밸라스트형 제2 기부에 커플링되는 제2 태양열 집열기 조립체를 더 포함하고, 제1 및 제2 태양열 집열기 조립체에 가해지는 측방향 하중은 분산된 하중일 수 있는
    태양열 집열기 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    제1 기부는 중량이 680㎏(1500lb) 이상이고, 제2 기부들 중 적어도 하나는 중량이 2270㎏(5000lb) 이상인
    태양열 집열기 장치.
  13. 제10항에 있어서,
    제1 및 제2 비고정식 밸라스트형 기부는 지지 표면을 크게 굴착하지 않고 편평하지 않은 지지 표면에 배치되도록 구성되는 콘크리트 블록을 포함하는
    태양열 집열기 장치.
  14. 제9항에 있어서,
    제1 및 제2 비고정식 밸라스트형 기부는 지지 표면을 크게 굴착하지 않고 지 지 표면에 그리고 사실상 지지 표면 위에 정주하는
    태양열 집열기 장치.
  15. 태양열 집열기 장치이며,
    복수의 태양열 집열기 조립체로서,
    제1 단부 및 제2 단부를 갖는 프레임과,
    프레임에 장착되는 태양열 집열기와,
    제1 단부쪽 프레임에 커플링되는 제1 측 지지부와,
    제2 단부쪽 프레임에 커플링되는 제2 측 지지부를 각각 포함하고,
    제2 측 지지부는 제1 및 제2 지지 받침대를 포함하고, 제1 및 제2 지지 받침대 각각은 말단 단부를 갖는, 복수의 태양열 집열기 조립체와,
    지지 표면의 그리고 사실상 지지 표면 위의 사실상 제1 로우 내에 배열되는 복수의 제1 기부와,
    지지 표면의 그리고 사실상 지지 표면 위의 사실상 제2 로우 내에 배열되는 복수의 제2 기부를 포함하고,
    제2 로우는 내부를 가지며,
    복수의 제1 측 지지부 각각은 복수의 제1 기부 중 하나에 커플링되고,
    복수의 제1 및 제2 지지 받침대 각각은 그 말단부가 복수의 제2 기부 중 하나에 커플링되어, 제2 로우의 내부의 제2 기부 중 적어도 하나는 2개의 인접한 태양열 집열기 조립체의 지지 받침대에 커플링되고,
    지지 받침대는 적어도 하나의 선택된 경사 각도로 지지 표면 위의 태양열 집열기 모듈 조립체를 지지하는
    태양열 집열기 장치.
  16. 제15항에 있어서,
    제1 및 제2 기부는 비고정식 밸라스트형 기부를 포함하는
    태양열 집열기 장치.
  17. 제15항에 있어서,
    제1 및 제2 기부는 지지 표면을 크게 굴착하지 않고 지지 표면상에 배열되는
    태양열 집열기 장치.
  18. 제15항에 있어서,
    제2 로우의 내부의 제2 기부 각각은 2개의 인접한 태양열 집열기 조립체의 지지 받침대에 커플링되는
    태양열 집열기 장치.
  19. 태양열 집열기 조립체의 적층체이며,
    복수의 이격기와,
    복수의 태양열 집열기 조립체를 포함하고,
    각각의 태양열 집열기 조립체는
    제1 단부 및 제2 단부를 가지며 경사 축을 형성하는 프레임 부재를 포함하고 이격기와 결합하도록 구성되는 이격기 결합 영역을 더 포함하는 프레임, 및 프레임에 장착되는 태양열 집열기와,
    제1 단부쪽 프레임 부재에 커플링되는 제1 측 지지부와,
    제2 단부쪽 프레임 부재에 커플링되는 제2 측 지지부를 포함하고,
    프레임 부재는 태양열 집열기 모듈이 경사 축을 중심으로 경사질 수 있도록 제1 및 제2 측 지지부에 피벗식으로 커플링되고,
    이격기는 적층된 형상인 태양열 집열기 모듈 조립체를 지지하기 위해 이격기 결합 영역과 결합한 상태로 각각의 태양열 집열기 조립체들 사이에 위치되도록 구성되는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  20. 제19항에 있어서,
    프레임은 제1 및 제2 단부에서 태양열 집열기를 넘어 연장하는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  21. 제19항에 있어서,
    제2 측 지지부는 제1 및 제2 받침대를 포함하고, 제1 및 제2 받침대 각각은 경사 축에 사실상 평행한 제1 축을 중심으로 피벗 이동하고 제2 축을 중심으로 피 벗 이동하도록 프레임에 커플링되어, 상기 받침대들은 프레임 부재에 사실상 평행한 제1 배향으로부터 사실상 프레임에서 멀어지는 제2 배향으로 연장될 수 있는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  22. 제19항에 있어서,
    복수의 이격기는 제1 단부 및 제2 단부를 각각 갖는 세장형 부재를 포함하고, 세장형 부재의 제1 단부는 하나의 프레임 부재 내의 구멍 내로 통과하도록 구성되고, 세장형 부재의 제2 단부는 인접한 프레임 부재 내의 구멍을 통과하도록 구성되는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  23. 제19항에 있어서,
    이격기 결합 영역은 제1 및 제2 단부쪽 프레임 부재 내의 구멍을 포함하고,
    복수의 이격기는 제1 프레임 부재 내의 구멍과 결합하도록 구성된 복수의 제1 이격기 요소를 포함하고,
    제1 이격기 요소는 제1 단부 및 제2 단부를 각각 갖는 세장형 부재를 포함하고, 세장형 부재의 제1 단부는 하나의 프레임 부재의 제1 또는 제2 단부 내의 구멍을 통과하도록 구성되고, 제2 단부는 인접한 프레임 부재와 안정적으로 결합하도록 구성되는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  24. 제23항에 있어서,
    제1 이격기 요소는 로드 더 포함하고, 세장형 부재는 프레임 부재의 제1 및 제2 단부에서 로드가 관통하여 연장할 수 있도록 구성된 관형 이격기 요소를 포함하는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  25. 제24항에 있어서,
    로드는 태양열 집열기 조립체의 적층체의 거양을 용이하게 하는 거양점을 포함하는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  26. 제23항에 있어서,
    프레임은 프레임 부재를 횡단하여 연장하는 레일을 더 포함하고,
    레일과 결합하도록 구성된 복수의 제2 이격기 요소를 더 포함하고,
    제2 이격기 요소는 기부 및 기부로부터 상향 연장하는 중앙 요소를 갖는 사실상 역 T자 단면 형상을 가지며, 기부는 하나의 프레임의 레일과 결합하도록 구성되고, 중앙 요소는 인접한 프레임의 레일을 결합하도록 구성되는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  27. 제19항에 있어서,
    태양열 집열기 조립체 중 적어도 하나는 제1 배향으로 프레임 부재에 고정 가능하고 제2 배향으로 프레임에 고정 가능하도록 구성되는 구동 요소를 포함하고,
    구동 요소는 제1 배향 상태일 때, 태양열 집열기 및 피벗 축으로부터 사실상 멀어지게 연장하고,
    구동 요소는 제2 배향 상태일 때, 태양열 집열기에 사실상 평행하게 그리고 피벗 축으로부터 사실상 멀어지게 연장하는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  28. 제27항에 있어서,
    태양열 집열기 조립체가 지지되는 스키드를 더 포함하는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  29. 제28항에 있어서,
    스키드는 태양열 집열기 조립체를 지지하는 기부 및 기부로부터 상향 연장하는 안정기 바를 포함하고,
    구동 요소는 태양열 집열기 조립체의 적층체를 안정화하는 것을 돕기 위해 안정기 바에 고정될 수 있는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  30. 제29항에 있어서,
    복수의 태양열 집열기 조립체는 구동 요소를 포함하고, 인접한 구동 요소들은 네스팅 요소들을 포함하고, 네스팅 요소들은 서로 결합하여 네스팅 요소들 사이의 측방향 상대 이동을 적어도 감소시키는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  31. 제19항에 있어서,
    적층체 내의 바닥 조립체는 적층체 내의 상부 조립체를 향해 편의되는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  32. 제19항에 있어서,
    적층체는 태양열 집열기 조립체 적층체의 거양이 용이하게 하는 거양점을 더 포함하는
    태양열 집열기 조립체 적층체.
  33. 추적형 태양열 집열기 장치를 구성하는 방법이며,
    제1 위치에서 복수의 태양열 집열기 조립체를 제작하는 단계로서, 각 태양열 집열기 조립체는 프레임 및 프레임에 장착되는 태양열 집열기를 포함하고, 태양열 집열기 조립체는 사실상 소형인 보관 또는 운송 형상으로 배열되거나 또는 전개된 형상으로 배열되도록 구성되는, 복수의 태양열 집열기 조립체 제작 단계와,
    제2 위치에서 복수의 표면 장착부를 제공하는 단계와,
    복수의 태양열 집열기 조립체를 설치 위치로 운송하는 단계와,
    설치 위치에서 지지 표면상에 적어도 하나의 로우로 복수의 표면 장착부를 배열하는 단계와,
    복수의 태양열 집열기 조립체 각각이 경사 축을 중심으로 회전 가능하고 선택된 경사 각도로 지지 표면 위에 지지되도록 복수의 표면 장착부에 복수의 태양열 집열기 조립체를 장착함으로써, 복수의 태양열 집열기 조립체를 전개하는 단계를 포함하는
    추적형 태양열 집열기 장치 구성 방법.
  34. 제33항에 있어서,
    제2 위치 및 설치 위치는 사실상 동일한
    추적형 태양열 집열기 장치 구성 방법.
  35. 제33항에 있어서,
    표면 장착부는 지지 표면을 크게 굴착하지 않고 지지 표면에 그리고 사실상 지지 표면 위에 배열되는
    추적형 태양열 집열기 장치 구성 방법.
  36. 제33항에 있어서,
    전개 단계는 보관 또는 운송 형상으로부터 프레임에 커플링되는 하나 이상의 지지 부재를 조정하는 단계를 포함하고, 지지 부재는 전개된 형상으로 프레임에 사실상 평행하게 배열되고, 지지 부재는 프레임으로부터 사실상 멀어지게 배향되는
    추적형 태양열 집열기 장치 구성 방법.
  37. 제33항에 있어서,
    태양열 집열기를 경사 축을 중심으로 회전하도록 구동시키기 위해 복수의 태양열 집열기 조립체에 경사 조립체를 커플링하는 단계를 더 포함하는
    추적형 태양열 집열기 장치 구성 방법.
  38. 제33항에 있어서,
    제공 단계는 밸라스트형 표면 장착부를 제공하는 단계를 포함하고, 재배열 단계는 지지 표면을 크게 굴착하지 않고 지지 표면에 그리고 사실상 지지 표면 위에 밸라스트형 표면 장착부를 배치하는 단계를 포함하는
    추적형 태양열 집열기 장치 구성 방법.
  39. 제38항에 있어서,
    배치 단계는 각 태양열 집열기 조립체를 위해 지지 표면상에 제1 및 제2 밸라스트형 표면 장착부를 배치하는 단계를 포함하는
    추적형 태양열 집열기 장치 구성 방법.
  40. 제38항에 있어서,
    태양열 집열기 조립체 전개 단계는 적어도 제1 및 제2 태양열 집열기 조립체를 전개하는 단계를 포함하고,
    배치 단계는
    제1 및 제2 태양열 집열기 조립체 각각을 위한 제1 밸라스트형 표면 장착부를 배치하는 단계와,
    제1 및 제2 태양열 집열기 조립체를 위한 제1, 제2 및 제3의 제2 밸라스트형 표면 장착부를 배치하는 단계를 포함하고,
    전개 단계는 제1 및 제2의 상기 제2 밸라스트형 표면 장착부에 제1 태양열 집열기 조립체를 장착하고, 제2 및 제3의 상기 제2 밸라스트형 표면 장착부에 제2 태양열 집열기 조립체를 장착하는 단계를 더 포함하고,
    제1 및 제2 태양열 집열기 조립체에 가해지는 측방향 하중은 분산된 하중일 수 있는
    추적형 태양열 집열기 장치 구성 방법.
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