KR20100032646A - 건물의 외벽을 이용한 태양광 발전장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 건물의 외벽에 설치된 메인프레임과; 태양광을 조사받아 발전하는 제1태양전지판과; 상기 메인프레임에 설치되고, 상기 제1태양전지판을 회동시켜 태양을 추적하게 하는 회동구동부를 포함하고 있다.

상기 회동구동부는 상기 메인프레임을 따라 동일선상에서 슬라이딩되는 한 쌍의 슬라이딩부재와; 상기 한 쌍의 슬라이딩부재와 상기 태양전지판의 양측 테두리에 각각 링크연결되고, 상기 슬라이딩부재의 슬라이딩동작에 의해 상기 제1태양전지판이 태양의 이동궤적을 따라 상기 메임프레임에 대해 경사지도록 회동되게 하는 한 쌍의 링크부재와; 상기 한 쌍의 슬라이딩부재를 각각 슬라이딩시키는 액츄에이터와; 상기 제1태양전지판에 설치되고, 태양의 고도를 측정하는 태양고도 측정센서와; 상기 태양고도 측정센서에 의해 측정된 태양고도값을 수신받아 상기 액츄에이터를 제어하는 콘트롤러를 포함하고 있다.

본 발명은 건물의 외벽에 태양전지를 설치함으로써, 보다 광범위한 설치장소를 얻을 수 있고, 태양전지가 태양궤적을 추적하여 태양광의 일사조건을 극대화시킴으로써 전력을 안정적으로 생산하여 공급할 수 있는 효과가 있다.

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Description

건물의 외벽을 이용한 태양광 발전장치{SOLAR POWER PLANT USING BUILDING OUTER WALL}

본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양전지판을 건물의 외벽에 설치한 건물의 외벽을 이용한 태양광 발전장치에 관한 것이다.

일반적으로 태양광 발전장치는 태양광에 의해 전기에너지를 발생시키는 태양전지로부터 전력을 공급받아 상전계통과 주택에 안정된 전력을 공급하는 발전설비이다. 이러한 태양광 발전장치는 고품질의 전기를 정전없이 저렴하고 안전하며, 편리하게 사용할 수 있는 자연 친화적인 발전장치이다.

이러한 자연 친화적인 태양광 발전장치는 전력을 안정적으로 생산하여 공급해야 하는 전제조건으로 양호한 태양광의 일사조건이 우선시 된다. 그리고, 일사조건을 만족시키기 위해서는 태양광 발전장치의 설치장소 및 설치면적등이 조건이 만족되어야 한다.

이러한 태양광 발전장치의 설치장소 및 설치면적등의 조건을 만족시키기 위해 최근에는 건물을 이용하고 있다.

종래에는 태양광 발전을 위한 태양전지를 건물의 지붕 또는 옥상에만 한정하 여 설치함으로써, 비교적 고가인 태양광 발전의 경제성을 확보하기 위해 보다 광범위한 설치장소를 필요로 하게 되었다.

이에, 최근에는 태양전지를 설치하는 장소로서 건물의 외벽이 대두되었다.

건물의 외벽에 태양전지를 설치한 종래기술로는 대한민국 등록실용신안공보 제0403768호에 개시되어 있다.

그러나, 종래기술은 태양전지가 건물의 외벽에 단순히 고정설치되어 있어, 전력을 안정적으로 생산하여 공급해야 하는 태양광 발전장치의 전제조건인 태양광의 일사조건을 만족시키지 못하였다.

본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 태양전지를 건물의 외벽에 설치하여 보다 광범위한 설치장소를 제공하면서, 태양전지가 태양의 궤적을 추적하도록 하여 태양광의 일사조건을 극대화시킬 수 있는 건물의 외벽을 이용한 태양광 발전장치를 제공하는 데에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명은 건물의 외벽에 설치된 메인프레임과; 태양광을 조사받아 발전하는 제1태양전지판과; 상기 메인프레임에 설치되고, 상기 제1태양전지판을 회동시켜 태양을 추적하게 하는 회동구동부를 포함하고 있다.

상기 회동구동부는 상기 메인프레임을 따라 동일선상에서 슬라이딩되는 한 쌍의 슬라이딩부재와; 상기 한 쌍의 슬라이딩부재와 상기 태양전지판의 양측 테두리에 각각 링크연결되고, 상기 슬라이딩부재의 슬라이딩동작에 의해 상기 제1태양전지판이 태양의 이동궤적을 따라 상기 메임프레임에 대해 경사지도록 회동되게 하는 한 쌍의 링크부재와; 상기 한 쌍의 슬라이딩부재를 각각 슬라이딩시키는 액츄에이터와; 상기 제1태양전지판에 설치되고, 태양의 고도를 측정하는 태양고도 측정센서와; 상기 태양고도 측정센서에 의해 측정된 태양고도값을 수신받아 상기 액츄에이터를 제어하는 콘트롤러를 포함하고 있다.

또한, 본 실시 예는 상기 제1태양전지판의 양측 테두리에는 상기 링크부재에 링크연결되어 회동되고, 태양광을 조사받아 발전하는 제2태양전지판이 더 구비된다.

본 발명은 건물의 외벽에 태양전지를 설치함으로써, 보다 광범위한 설치장소를 얻을 수 있고, 태양전지가 태양궤적을 추적하여 태양광의 일사조건을 극대화시킴으로써 전력을 안정적으로 생산하여 공급할 수 있는 효과가 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예에 대해 상세히 설명한다.

본 발명의 실시 예를 건물의 외벽에 설치한 예 및 그 구조를 첨부한 도 1 내지 도 3에 나타내 보였다.

도 1을 참조하면, 본 실시 예는 건물의 외벽(10)에 설치되는 메인 프레임(20)과, 태양광을 조사받아 발전하는 제1태양전지판(30)과, 메인 프레임에 설치되어 제1태양전지판을 태양의 이동궤적에 따라 회동시키는 회동구동부(40)로 이루어져 있다.

도 2를 참조하면, 회동구동부(40)는 메인프레임(20)을 따라 슬라이딩되는 슬라이딩부재(41)와, 슬라이딩부재(41)와 제1태양전지판(30)을 링크연결하는 링크부재(42)와, 슬라이딩부재(41)를 슬라이딩 구동시키는 액츄에이터(43)로 이루어져 있다.

그리고, 태양의 고도를 측정하는 태양고도 측정센서(44)가 제1태양전지판(30)에 마련되고, 태양고도 측정센서(44)에 의해 측정된 태양의 고도에 따라 액 츄에이터(43)를 제어하는 콘트롤러(45)가 구비된다.

메인프레임(20)은 슬라이딩부재(41)가 횡방향으로 슬라이딩되도록 횡방향(태양의 이동방향)으로 설치된다. 그리고, 메인프레임(20)에는 슬라이딩부재(41)의 슬라이딩이 안내되는 안내홈(21)이 형성된다. 안내홈(21)은 상방이 개구되게 형성되어 슬라이딩부재를 지지할 수 있도록 한다.

도 3을 참조하면, 슬라이딩부재(41)는 슬라이딩동작이 원활히 이루어지도록 로울러로 형성된다. 로울러는 브라켓(70)에 의해 회전가능하게 마련된다.

링크부재(42)는 로울러의 브라켓(70) 일측이 힌지연결되고, 타측은 제1태양전지판(30)의 테두리에 힌지연결된다. 링크부재(42)는 제1태양전지판(30)의 양측에 각각 힌지연결되는 제1,2링크부재(42a,42b)를 구비한다.

슬라이딩부재(41)도 제1,2링크부재(42a,42b)에 각각 힌지연결되는 제1,2슬라이딩부재(41a,41b)를 구비한다. 제1,2슬라이딩부재(41a,41b)는 동일선상에서 슬라이딩되게 설치한다. 이에, 제1,2슬라이딩부재(41a,41b)가 슬라이딩될 때, 제1,2링크부재(42a,42b)에 힌지연결된 제1태양전지판(30)이 회동된다.

제1태양전지판(30)의 회동방향은 태양의 이동궤적방향이다.

액츄에이터(43)는 슬라이딩부재(41)를 슬라이딩구동시킬 수 있는 유/공압 실린더가 사용된다. 액츄에이터(43)는 제1,2슬라이딩부재(41a,41b)를 각각 독립적으로 제어하도록 제1,2액츄에이터(43a,43b)가 구비된다.

한편, 제1태양전지판(30)의 양측 테두리에는 제1,2링크부재(42a,42b)에 각각 힌지연결되어 회동되는 제2태양전지판(50)이 구비된다.

이하에서는, 이와 같이 구성된 본 실시 예의 작용 및 효과에 대해 설명한다.

도 4를 참조하면, 제1태양전지판(30)의 태양고도 측정센서(44)로부터 태양고도측정값을 수신받은 콘트롤러(45)에 의해 제1,2액츄에이터(43a,43b)가 제어된다.

즉, 도 5를 참조하면, 오전의 경우에는 제1액츄에이터(43a)의 구동으로 제1슬라이딩부재(41a)가 슬라이딩된다. 제1슬라이딩부재(41a)의 슬라이딩으로 제1링크부재(42a)는 서서히 회동되면서 메인프레임(20)에 수직하게 된다. 이때, 제1태양전지판(30)이 회동되어 그 전면이 태양을 향하게 된다.

시간의 흐름에 따라 태양의 고도가 점점 높아지게 되면, 태양고도 측정센서(44)에 의해 태양의 고도가 감지되어 제1슬라이딩부재(41a)는 서서히 원위치 된다.

그리고, 정오가 되면, 도 6에 도시된 바와 같이, 제1슬라이딩부재(41a)는 원위치되어 제1태양전지판(30)은 메인프레임(20)과 평행하게 되고, 그 전면이 태양을 향하게 된다.

도 7을 참조하면, 시간이 정오를 지나 오후가 되면, 제2액츄에이터(43b)의 구동으로 제2슬라이딩부재(41b)가 슬라이딩된다. 제2슬라이딩부재(41b)의 슬라이딩으로 제2링크부재(42b)가 서서히 회동된다. 이에, 제1태양전지판(30)이 태양을 향해 회동된다.

이와 같이, 제1태양전지판(30)은 양측에 링크연결된 제1,2링크부재(42a,42b)가 제1,2슬라이딩부재(41a,41b)의 슬라이딩동작에 의해 회동됨으로써, 태양의 이동궤적을 따라 회동된다.

한편, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 건물의 외벽(10)에 상하방향으로 다수의 제1태양전지판(30)이 회동되게 배열하고, 상호 연접된 슬라이딩부재(41)를 연결로드(60)에 의해 연결함으로써, 다수의 제1태양전지판(30)을 동시에 회동시킬 수도 있다.

본 실시 예는 건물의 외벽에 태양전지판을 설치하여 설치공간 및 면적을 용이하게 확보하고, 태양을 추적하여 일조조건을 극대화하였다. 그리고, 태양전지판에 다양한 색상 및 문양을 도시하여 건물의 미관을 좋게 함으로써, 건물의 외벽에 설치된 태양전지판에 의해 도시의 미관이 해치는 것을 방지할 수 있다.

앞에서 설명된 본 발명의 실시 예는 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 발명의 보호범위는 청구범위에 기재된 사항에 의하여만 제한되고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상을 다양한 형태로 개량 변경하는 것이 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 될 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전장치를 건물의 외벽에 설치한 예를 도시한 도면,

도 2, 도 3은 도 1의 태양광 발전장치의 회동구동부를 도시한 도면,

도 4는 도 1의 태양광 발전장치의 제어 블럭도,

도 5 내지 도 7은 도 1의 태양광 발전장치의 동작과정을 개략적으로 도시한 도면.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 외벽 20 : 메인 프레임

30 : 제1태양전지판 40 : 회동구동부

41 : 슬라이딩부재 42 : 링크부재

43 : 액츄에이터 44 : 태양고도 측정센서

45 : 콘트롤러 50 : 제2태양전지판

60 : 연결로드

Claims (3)

1. 건물의 외벽에 설치된 메인프레임과;

   태양광을 조사받아 발전하는 제1태양전지판과;

   상기 메인프레임에 설치되고, 상기 제1태양전지판을 회동시켜 태양을 추적하게 하는 회동구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물의 외벽을 이용한 태양광 발전장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 회동구동부는

   상기 메인프레임을 따라 동일선상에서 슬라이딩되는 한 쌍의 슬라이딩부재와;

   상기 한 쌍의 슬라이딩부재와 상기 태양전지판의 양측 테두리에 각각 링크연결되고, 상기 슬라이딩부재의 슬라이딩동작에 의해 상기 제1태양전지판이 태양의 이동궤적을 따라 상기 메임프레임에 대해 경사지도록 회동되게 하는 한 쌍의 링크부재와;

   상기 한 쌍의 슬라이딩부재를 각각 슬라이딩시키는 액츄에이터와;

   상기 제1태양전지판에 설치되고, 태양의 고도를 측정하는 태양고도 측정센서와;

   상기 태양고도 측정센서에 의해 측정된 태양고도값을 수신받아 상기 액츄에이터를 제어하는 콘트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물의 외벽을 이용한 태양광 발전장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 제1태양전지판의 양측 테두리에는 상기 링크부재에 링크연결되어 회동되고, 태양광을 조사받아 발전하는 제2태양전지판이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 건물의 외벽을 이용한 태양광 발전장치.

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