KR20110011811U - 지상 가변형 태양광 모듈 - Google Patents

Abstract

본 고안은 지상 가변형 태양광 모듈에 관한 것으로서, 상세하게는 지상에 고정되는 태양광 모듈의 지향각을 수동으로 가변할 수 있도록 하여 시간, 날씨, 위치에 따라서 태양광의 발전효율을 올릴 수 있고, 솔라셀을 고정시키는 모듈클램프와 고정핀간의 유격이 없기 때문에 작업이 용이한 지상 가변형 태양광 모듈에 관한 것이다.
본 고안에 따른 제1실시예는, 본 고안에 따른 지상 가변형 태양광 모듈에 있어서, 다수개의 솔라셀이 배열되어 조사되는 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 지상 가변형 태양광 모듈에 있어서, 상기 지상 가변형 태양광 모듈은 상기 다수개의 솔라셀을 지지하는 형강가 고정되는 회전후렘의 후면에서 양쪽 끝단이 각각 고정되어 일정 간격별로 삽입홀이 형성되는 각도조절바를 포함하는 집광판과; 벽면 또는 지면에 고정되어 상기 집광판을 회전가능하도록 지지하고, 외면에서 상기 삽입홀과 일치되는 고정홀이 형성되는 중심축과; 상기 삽입홀과 고정홀에 체결되어 상기 집광판을 고정시키는 각도조절핀을 포함한다.

Description

지상 가변형 태양광 모듈{Variable solar module for established inground}

본 고안은 지상 가변형 태양광 모듈에 관한 것으로서, 상세하게는 지상에 고정되는 태양광 모듈의 지향각을 수동으로 가변할 수 있도록 하여 시간, 날씨, 위치에 따라서 태양광의 발전효율을 올릴 수 있고, 솔라셀을 고정시키는 모듈클램프와 고정핀간의 유격이 없기 때문에 작업이 용이한 지상 가변형 태양광 모듈에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 모듈은 태양의 빛을 이용하여 전력을 생산하는데 이용되는 것으로서, 태양광 에너지를 직접 전기에너지로 변환시키는 태양전지를 판 형상으로 집적시켜 동시에 많은 양의 전기에너지가 생산되도록 한 것으로, 화석에너지가 점차 고갈되어감에 따라 대체에너지의 하나로 점차 그 수요가 증대되고 있다.

이러한 태양광 모듈은 통상적으로 햇빛의 조사가 원활하게 이루어지는 건축물의 지붕이나 옥상 또는 외벽 등에 설치되거나 실외의 개활지 등에 설치되어지는데, 태양광 모듈이 얇은 반도체 재질로 형성됨에 따라 파손을 방지하면서 안정적으로 지지되도록 하기 위하여 하부측에 별도의 지지대를 설치하고 있는데, 이러한 지지대는 통상적으로 태양광 모듈이 햇빛에 정면으로 배치되도록 하기 위하여 상부측에 태양광 모듈의 하면과 대응되는 형상으로 형성된 지지프레임이 형성되고, 상기 지지프레임의 하부측에 태양광 모듈이 지면과 이격되면서 경사지게 배치되도록 하는 지지다리가 결합되어진다.

하지만, 상기와 같은 종래의 지지대는 설치가 완료된 이후에 그 상면에 결합된 태양광 모듈의 각도 조절이 매우 힘들어 계절별 태양의 높이에 따른 태양광 모듈의 각도 조절이 힘든 문제점이 있었고, 이에 의해 태양광 모듈이 연중 상시 태양과 정면으로 배치되지 못함에 따라 단위 면적당 태양광의 조사량이 떨어져 전력 생산 효율이 저하되는 문제점이 있었다.

따라서 본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은 지상에 설치되는 태양광 모듈의 지향각을 선택적으로 가변할 수 있도록 하여 날씨와 계절, 주변 지형에 따른 태양광의 발전량의 전력생산 효율을 증대시킬 수 있는 지상 가변형 태양광모듈을 제공함에 있다.

또한 본 고안의 다른 목적은 솔라셀을 고정시에 작업자의 편의를 도모할 수 있도록 모듈클램프를 고정시에 솔라셀의 상측에서 조이는 게 아닌 솔라셀이 고정되는 형강의 후면에서 간단하게 너트만으로 조일 수 있는 지상 가변형 태양광 모듈을 제공함에 있다.

본 고안은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 하기와 같은 실시예를 달성하였다.

본 고안에 따른 제1실시예는, 본 고안에 따른 지상 가변형 태양광 모듈에 있어서, 다수개의 솔라셀이 배열되어 조사되는 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 지상 가변형 태양광 모듈에 있어서, 상기 지상 가변형 태양광 모듈은 상기 다수개의 솔라셀을 지지하는 형강가 고정되는 회전후렘의 후면에서 양쪽 끝단이 각각 고정되어 일정 간격별로 삽입홀이 형성되는 각도조절바를 포함하는 집광판과; 벽면 또는 지면에 고정되어 상기 집광판을 회전가능하도록 지지하고, 외면에서 상기 삽입홀과 일치되는 고정홀이 형성되는 중심축과; 상기 삽입홀과 고정홀에 체결되어 상기 집광판을 고정시키는 각도조절핀을 포함한다.

본 고안에 따른 제2실시예는, 제1실시예에 있어서, 상기 집광판은 고정볼트와, 양측의 솔라셀의 상면에 안착되는 절곡편과 바닥면에서 관통형성되므로 상기 고정볼트가 삽입되는 관통공과 상기 관통공의 양측에서 돌출되어 상기 고정볼트의 머리부분의 회전을 방지하는 클램프홈을 포함하는 모듈클램프를 더 포함한다.

본 고안에 따른 지상 가변형 태양광 모듈은 지상에 설치되는 태양광 모듈의 지향각을 선택적으로 가변할 수 있기 때문에 날씨와 계절, 주변 지형에 따른 태양광 발전량의 생산 효율을 증대시킬 수 있는 효과가 있다.

또한 본 고안에 따른 지상 가변형 태양광 모듈은 모듈클램프를 고정시에 형강의 하측에서 너트만을 조이므로 간단하게 고정하므로 작업자의 편의를 도모할 수 있다.

도 1은 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈을 도시한 사시도,
도 2는 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈을 도시한 측면도,
도 3은 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈을 확대한 측면도,
도 4는 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈의 확대한 평면도,
도 5a는 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈에서 모듈클램프을 도시한 도면,
도 5b는 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈에서 모듈클램프의 확대한 평면도이다.

이하에서는 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈을 도시한 사시도, 도 2는 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈을 도시한 측면도, 도 3은 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈을 확대한 측면도, 도 4는 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈의 확대한 평면도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 지상 가변형 태양광 모듈은 지상의 벽면(3)에 고정되는 지지장치(2)와, 다수개의 솔라셀이 배열되는 집광판(1)을 포함한다.

상기 지지장치(2)는 상기 벽면(3)에서 고정되어 상기 집광판(1)을 회전가능하게 지지한다. 여기서 상기 지지장치(2)는 집광판(1)을 상하방향으로 일정각도 범위 내에서 선택적으로 회전 및 고정시켜 시간, 기후, 지형에 따른 태양광의 조사율을 고려하여 태양광 발전의 효율을 높일 수 있도록 한다.

이를 위해 상기 지지장치(2)는 상기 벽면(3)에 고정되는 중심축(21)과, 상기 중심축(21)에 체결되는 상기 집광판(1)을 회전가능하도록 지지하는 회전축(23)과, 상기 집광판(1)의 지향각에 따라 고정시키는 각도조절바(22)와, 상기 각도조절바(22)를 고정시키는 각도조절핀(24)을 포함한다.

상기 중심축(21)은 상기 벽면(3)에서 별도의 고정수단(14)(예를 들면, 앵커, 볼트)에 의해 고정된다. 그리고 상기 중심축(21)은 외면에서 돌출되는 판넬의 중심부에 상기 각도조절핀(24)이 체결되는 고정홀(211)과, 끝단에 상기 회전축(23)이 회전가능하도록 형성된 체결홀(212)과, 상기 벽면(3)에 고정되어 경사진 방향에서 상기 중심축(21)을 지지하는 가이드바(213)를 포함한다.

상기 회전축(23)은 상기 중심축(21)의 한쪽 끝단에서 상기 집광판(1)이 회전가능하도록 체결되며, 상기 각도조절바(22)의 삽입홀과 중심축(21)의 고정홀(211)을 관통하는 각도조절핀(24)이 삽입되면 고정된다.

상기 각도조절바(22)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 회전후렘(13)의 후면에서 반원형으로 형성되어 양쪽 끝단이 상기 회전후렘(13)의 후면에 각각 고정되며, 표면에 상기 중심축(21)의 고정홀(211)과 일치되는 삽입홀(221)이 일정간격별로 형성된다.

상기 집광판(1)은 외측으로 정렬된 다수개의 솔라셀(11)을 지지하는 형강(12)과 잔넬(15)과, 상기 형강(12) 및 잔넬(15)을 지지하며 상기 회전축(23)의 회전에 의해 회전되는 회전후렘(13)과 상기 솔라셀(11)을 고정시키는 고정수단(14)을 포함한다. 여기서 형강(12)은 'C'형을 사용하는 것이 바람직하다.

상기 형강(12)과 잔넬(15)은 상기 회전후렘(13)의 상면과 상기 솔라셀(11) 사이에서 일정간격별로 설치되어 상기 솔라셀(11)을 지지하며, 상기 솔라셀(11)을 고정시키는 고정수단(14)이 체결된다.

상기 고정수단(14)은 상기 다수개의 솔라셀(11)의 상호 이격된 공간에서 양측의 솔라셀(11)이 상면에 걸치도록 상기 형강(12)의 상면에 안착되어 고정되는 모듈클램프(141)과, 상기 모듈클램프(141)를 고정시키는 고정볼트(142)를 포함한다. 상기 모듈클램프(141)는 도 5a 및 도 5b를 참조하여 상세히 설명한다.

도 5a는 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈에서 모듈클램프을 도시한 도면, 도 5b는 본 고안에 따른 지상가변형 태양광 모듈에서 모듈클램프의 확대한 평면도이다.

도 5a 및 도 5b를 참조하면, 본 고안에 따른 지상 가변형 태양광모듈에서 상기 모듈클램프(141)는 측면의 상단에서 외측으로 절곡형성되는 절곡편(1411)과, 상기 측면(1412)과 연결되는 클램프홈(1413)과, 바닥면에서 상기 고정볼트(142)가 삽입되도록 형성되는 관통공(1414)을 포함한다.

상기 모듈클램프(141)는 상기 형강(12)의 상면에서 정렬된 솔라셀(11) 사이의 이격된 공간에 삽입된다. 이때 상기 절곡편(1411)은 양측의 솔라셀(11) 상면에 안착되고, 상기 측면(1412)이 양측의 솔라셀(11)의 측면에 밀착되며, 상기 관통공(1414)은 상기 형강(12)의 상면에서 형성되는 나사공에 일치된다.

여기서 상기 형강(12)는 'ㄷ'자형으로서 일측이 개방된 형강(12)를 사용하는 것이 바람직하다.

여기서 본 고안의 주요특징은 관통공(1414)과 상기 클램프홈(1413)이 상호간에 단을 이루어 높낮이가 다르기 때문에 육각형의 머리를 갖는 상기 고정볼트(142)이 삽입시에 고정볼트(142)의 머리부분과 상기 모듈클램프(141)의 클램프홈(1413) 사이의 유격된 공간이 발생되지 않고 하측에서 너트를 이용하여 고정시에 고정볼트의 머리부분이 회전되지 않는다. 따라서 작업자가 상기 고정볼트(142)의 머리부분을 조절하여 고정시키지 않더라도 상기 형강(12)의 상면으로 돌출되는 고정볼트(142)의 하단에 나사선 부분에 체결되는 너트(143)만을 조임으로 고정할 수 있다.

본 고안은 상기와 같은 구성을 포함하고 있으며, 하기에서는 첨부된 도면을 참조하여 작용설명을 개시한다.

먼저 작업자가 솔라셀(11)을 회전후렘(13)의 상면에서 고정되는 형강(12)의 상면에 일정간격별로 이격시켜 고정한다. 그리고 작업자는 고정된 솔라셀(11)사이의 이격된 공간에 상기 모듈클램프(141)를 삽입하여 상기 절곡편(1411)이 솔라셀(11)의 상면, 상기 측면(1412)이 상기 양측 솔라셀(11)의 단면에 밀착시켜 양측의 솔라셀(11)을 고정시킨다. 이후에 상기 작업자가 고정볼트(142)를 상기 관통공(1414)에 삽입하고, 상기 형강(12)의 내측으로 돌출되는 고정볼트(142)에 너트(143)를 체결하고 잠금공구(도시되지 않음)를 이용하여 조이므로 상기 솔라셀(11)을 고정시킬 수 있다. 마찬가지로 이때 상기 고정볼트(142)의 머리 부분은 상기 클램프홈(1413)에 의해 회전되지 않기 때문에 형강의 하면에서 고정볼트(142)에 체결되는 너트의 조임만으로도 상기 모듈클램프(141)의 고정작업이 가능하다.

여기서 상기 모듈클램프(141)는 상기 관통공(1414)의 양측으로 돌출되는 클램프홈(1413)이 형성됨에 따라 육각형인 고정볼트(142)의 머리부분의 회전이 방지된다. 따라서 작업자는 상기 고정볼트(142)를 삽입하여 체결시에 'C'형강(12)의 후면에서 잠금공구를 이용하여 너트만을 조이므로 상기 모듈클램프(141)를 고정시킬 수 있다.

아울러 상기 작업자는 상기 중심축(21)을 벽면(3)에 앵커와 볼트등을 이용하여 고정시키고, 상기 중심축(21)에 경사진 방향으로 가이드바(213)를 연결하므로 중심축(21)을 설치한다. 그리고 작업자는 상기 회전후렘(13)을 상기 중심축(21)에 회전축(23)에 의해 회전가능하도록 고정시킨다.

이와 같은 설치작업이 완료되면, 상기 작업자는 날씨나 시간 및 현재 태양의 위치를 계산하여 상기 각도조절바(22)를 이용하여 상기 집광판(1)의 지향각을 결정한다. 즉, 상기 작업자는 상기 집광판(1)을 태양의 위치와 일치되도록 회전시킨다. 이때 상기 집광판(1)은 상기 회전축(23)의 회전에 의해 상하방향으로 회전되며, 이에 따라 상기 각도조절바(22) 역시 회전된다

따라서 작업자는 상기 집광판(1)을 원하는 각도로 회전시킨 뒤에 상기 각도조절바(22)에 형성되는 삽입홀(221)과 상기 중심축(21)의 고정홀(211)을 일치시킨뒤 각도조절핀(24)을 삽입하여 상기 각도조절바(22)를 고정시킨다.

이후에도 상기와 같이 관리자는 상기 집광판(1)을 회전시켜 상기 각도조절바(22)와 중심축(21)의 결합관계를 이용하여 계절별 태양의 위치에 따라서 적절한 지향각 위치를 선택적으로 조절할 수 있다.

상기와 같이, 본 고안의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자라면 하기의 실용시안 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 고안을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

1 : 집광판 2 : 지지장치
3 : 벽면 11 : 솔라셀
12 : 형강 13 : 회전후렘
14 : 고정수단 15 : 잔넬
21 : 중심축 22 : 각도조절바
23 : 회전축 24 : 각도조절핀
141 : 모듈클램프 142 : 고정볼트
143 : 너트 211 : 고정홀
212 : 체결홀 213 : 가이드바
221 : 삽입홀

Claims (2)

1. 다수개의 솔라셀이 배열되어 조사되는 태양광을 이용하여 전력을 생산하는 지상 가변형 태양광 모듈에 있어서, 상기 지상 가변형 태양광 모듈은
   상기 다수개의 솔라셀을 지지하는 형강가 고정되는 회전후렘의 후면에서 양쪽 끝단이 각각 고정되어 일정 간격별로 삽입홀이 형성되는 각도조절바를 포함하는 집광판과;
   벽면 또는 지면에 고정되어 상기 집광판을 회전가능하도록 지지하고, 외면에서 상기 삽입홀과 일치되는 고정홀이 형성되는 중심축과;
   상기 삽입홀과 고정홀에 체결되어 상기 집광판을 고정시키는 각도조절핀을 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 가변형 태양광 모듈.
2. 제1항에 있어서, 상기 집광판은
   고정볼트와, 양측의 솔라셀의 상면에 안착되는 절곡편과 바닥면에서 관통형성되므로 상기 고정볼트가 삽입되는 관통공과 상기 관통공의 양측에서 돌출되어 상기 고정볼트의 머리부분의 회전을 방지하는 클램프홈을 포함하는 모듈클램프를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 지상 가변형 태양광 모듈.

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