KR20130091088A

KR20130091088A - Water float type solar power generator

Info

Publication number: KR20130091088A
Application number: KR1020120012351A
Authority: KR
Inventors: 박기주; 서완용
Original assignee: 주식회사 케이디파워
Priority date: 2012-02-07
Filing date: 2012-02-07
Publication date: 2013-08-16
Also published as: KR101298633B1

Abstract

PURPOSE: A floating type photovoltaic power generating device is provided to simplify a driving structure by tracking the direction and altitude of the sun through a tilt driving unit. CONSTITUTION: A float table (100) floats on the surface of the water. A driving table (200) is formed on the upper side of the float table. A plurality of solar cell structures (300) are fixed to the driving table. The solar cell structures include solar cell panels respectively. The solar cell panels generate electric energy by using solar energy.

Description

Water Float Type Solar Power Generator

본 발명은 수상 플로트식 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 호수, 하천, 풀장, 연못 등의 수면에 떠오를 수 있는 태양광 발전장치를 구성하여 토지 자원을 효율적으로 이용하는 동시에 태양의 위치의 변화에 따라 태양전지패널의 배치를 변화시켜 효율성을 향상시키는 수상 플로트식 태양광 발전장치에 관한 것이다. The present invention relates to a water float type photovoltaic device, and more particularly, to construct a photovoltaic device that can float on the surface of a lake, river, pool, pond, etc. to efficiently use land resources, The present invention relates to a water float type solar power generating device which improves efficiency by changing the arrangement of solar panels according to the change.

태양광 발전은 태양 빛을 직접 전기에너지로 변환시키는 기술로서 햇빛을 받으면 광전효과에 의해 전기를 발생하는 태양전지를 이용한 발전방식을 말한다.Photovoltaic power generation is a technology that directly converts solar light into electrical energy and refers to a power generation method using solar cells that generate electricity by photoelectric effects when sunlight is received.

이러한 태양광 발전장치는 태양의 빛을 이용하여 발전하는 태양전지로 구성되는 태양전지 모듈을 복수개 결합하여 구성한 태양전지패널과, 태양전지패널에서 발생된 전기를 저장하는 축전지와, 태양전지패널에서 발생된 전기가 일정한 수준으로 축전지에 저장되거나 외부 부하로 공급되도록 하는 전력조절장치와, 축전기 및 전력조절장치에서 공급되는 직류를 교류로 변환시키는 인버터 및 보조발전기로 구성된다. Such a photovoltaic device is a solar cell panel composed of a plurality of solar cell modules consisting of solar cells that generate power using the light of the sun, storage batteries for storing electricity generated from the solar panel, and generated in the solar panel It consists of a power regulator to ensure that the electricity is stored in the battery or supplied to an external load at a constant level, an inverter and an auxiliary generator for converting the direct current supplied from the capacitor and the power regulator into an alternating current.

이러한 태양광 발전은 에너지 밀도가 낮아 넓은 설치면적을 필요로 하고 설치장소가 한정적이므로 태양전지패널을 설치하기 위한 공간을 확보하는 것이 태양광 발전의 난제로 된다. 설치면적을 확보하는 방안으로 일조량이 풍부한 개방된 넓은 면적을 쉽게 확보할 수 있는 하천, 호수, 저수지, 댐 등의 수면에 설치하는 것을 고려할 수 있다. Such solar power generation requires a large installation area due to low energy density, and the installation place is limited, thus securing a space for installing the solar panel becomes a challenge of solar power generation. As a way to secure the installation area, it may be considered to install on the surface of rivers, lakes, reservoirs, dams, etc., which can easily open a large area with abundant sunshine.

또한, 태양의 위치는 계절의 변화에 따라 변화한다. 그런 기존의 태양광 발전장치의 경우는 태양의 위치의 변화에 따라 정확하게 태양전지패널을 태양과 정면으로 배치하고 있지 못하는 문제가 있다. The position of the sun also changes with the changing of the seasons. In the case of such a conventional photovoltaic device, there is a problem in that the solar panel is not accurately disposed in front of the sun according to the change in the position of the sun.

본 발명의 일 측면은 호수, 하천, 풀장, 연못 등의 수면에 떠오를 수 있는 태양광 발전장치를 구성하여 토지 자원을 효율적으로 이용하는 동시에 태양의 위치의 변화에 따라 태양전지패널의 배치를 변화시켜 효율성을 향상시키는 수상 플로트식 태양광 발전장치를 제공하는 것에 있다. One aspect of the present invention is to construct a photovoltaic device that can float on the surface of lakes, rivers, pools, ponds, etc. to efficiently use land resources and to change the arrangement of solar panels according to the change in the position of the sun. An object of the present invention is to provide a water-floating solar power generating apparatus for improving water quality.

본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치는 소정 위치를 유지하면서 수면에 떠오를 수 있는 플로트 테이블;과, 상기 플로트 테이블의 상측에 구비되어 상기 플로트 테이블에 대하여 상대 이동되는 구동 테이블;과, 상기 구동 테이블에 고정 설치되되 태양광에너지를 이용하여 전기에너지를 생산하는 상기 적어도 하나의 태양전지패널이 각각 구비되는 복수의 태양전지 구조물;과, 상기 태양전지패널 중 어느 하나에 구비되어 태양광의 위치를 추적한 측정값을 전송하는 위치 추적 감지유닛;과, 상기 위치 추적 감지유닛에서 전송된 태양광 위치의 측정값에 따라서 상기 복수의 태양전지 구조물의 각 태양전지패널을 동시에 조절하기 위하여 상기 플로트 테이블과 구동 테이블의 사이에서 구비되어 상기 구동 테이블을 회전시키는 팬 틸트 구동유닛;과, 상기 위치 추적 감지유닛과 팬 틸트 구동유닛에 연결되어 태양광이 동시에 상기 복수의 태양전지 구조물의 각 태양전지패널에 최대로 입사되도록 상기 팬 틸트 구동유닛의 작동을 제어하는 제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an embodiment of the present invention, a water float type photovoltaic device includes: a float table floating on the water while maintaining a predetermined position; and a driving table provided on an upper side of the float table to move relative to the float table; And a plurality of solar cell structures fixed to the driving table, each of which comprises at least one solar cell panel for producing electrical energy using solar energy; and any one of the solar cell panels A position tracking detection unit for transmitting a position tracking measurement value; and the float to simultaneously adjust each solar panel of the plurality of solar cell structures according to a measurement value of a solar position transmitted from the position tracking detection unit. Pan tilt provided between the table and the drive table to rotate the drive table And a control unit connected to the position tracking detection unit and the pan tilt driving unit to control the operation of the pan tilt driving unit such that solar light is incident on the solar panels of the plurality of solar cell structures at the same time. It characterized by including.

또한, 복수의 태양전지 구조물은, 상기 각 태양전지패널이 서로 동일한 배치각도를 유지하면서 상기 각 태양전지패널을 일정한 높이로 지지하도록 상기 구동 테이블에 각각 고정 설치되는 복수의 지지대를 포함하여, 상기 구동 테이블을 회전시키는 것에 의해 상기 태양전지패널이 상기 태양의 방위 및 고도에 맞추어 회전되는 것을 특징으로 한다. The plurality of solar cell structures may include a plurality of supports fixed to the driving table to support the respective solar panels at a constant height while maintaining the same placement angle of the solar panels. By rotating the table, the solar cell panel is rotated according to the orientation and altitude of the sun.

또한, 팬 틸트 구동유닛은, 태양의 방위 및 고도에 상기 태양전지패널을 맞추도록 상기 구동 테이블의 좌우방향 이동을 조절하는 팬 구동유닛과, 태양의 고도에 상기 태양전지패널을 맞추도록 상기 구동 테이블의 상하방향 이동을 조절하는 틸트 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the pan tilt drive unit, the fan drive unit for adjusting the left and right movement of the drive table to match the solar panel to the orientation and altitude of the sun, and the drive table to fit the solar panel to the altitude of the sun. It characterized in that it comprises a tilt drive unit for adjusting the vertical movement of the.

또한, 팬 구동유닛은, 상기 플로트 테이블에 결합된 제1하우징에 고정 설치되는 팬 모터와, 상기 구동 테이블에 결합된 제2하우징에 고정 설치되어 상기 팬 모터에서 동력을 전달받는 팬 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the fan drive unit includes a fan motor fixed to the first housing coupled to the float table, and a fan gear fixed to the second housing coupled to the drive table to receive power from the fan motor. It is characterized by.

또한, 틸트 구동유닛은, 상기 구동 테이블에 결합된 제2하우징에 고정 설치되는 틸트 모터와, 상기 구동 테이블에 결합된 제2하우징에 고정 설치되어 상기 틸트 모터에 결합되는 틸트 기어를 포함하는 것을 특징으로 한다. The tilt drive unit may further include a tilt motor fixed to the second housing coupled to the driving table, and a tilt gear fixed to the second housing coupled to the driving table and coupled to the tilt motor. It is done.

또한, 위치 추적 감지유닛은, 상기 태양전지패널의 일측에 위치되어 내부로 태양광이 유입되게 하는 케이스부재;와, 상기 케이스부재의 내부에 위치되어 상기 케이스부재를 통해서 유입되는 태양광이 입사되도록 구비되는 수광부재;와, 상기 수광부재의 3개의 면에 각각 배치되어 상기 3개의 면에 입사된 태양광의 광량 차이를 감지하여 태양광의 위치를 추적하면서 검출 신호가 발생되는 센서부재;와, 상기 센서부재에서 감지된 신호를 각각 상기 제어유닛으로 전송시키도록 상기 센서부재와 상기 제어유닛을 연결하는 케이블부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the position tracking detection unit, the case member is located on one side of the solar panel to allow sunlight to enter therein, and the inside of the case member is positioned so that the sunlight is introduced through the case member And a sensor member disposed on three surfaces of the light receiving member and detecting a difference in amount of sunlight incident on the three surfaces to track a position of the sunlight to generate a detection signal. And a cable member connecting the sensor member and the control unit to transmit the detected signal to the control unit, respectively.

본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치를 다른 측면에서 본다면, 수면에 일정 위치로 유지되기 위하여 그 가장자리가 고정부재에 결합되는 플로트 테이블;과, 상기 플로트 테이블의 상측에서 상기 플로트 테이블에 대하여 상대 이동 가능되는 구동 테이블;과, 상기 구동 테이블에 고정 설치되되 태양광에너지를 이용하여 전기에너지를 생산하는 각 태양전지패널이 서로 동일한 배치각도로 각각 구비하고 있는 복수의 태양전지 구조물;과, 상기 플로트 테이블과 구동 테이블의 사이에 구비되어 상기 태양의 위치에 상기 복수의 태양전지 구조물의 각 태양전지패널을 맞추기 위하여 상기 구동 테이블을 회전시키는 팬 틸트 구동유닛;과, 상기 팬 틸트 구동유닛에 연결되어 태양광이 동시에 상기 복수의 태양전지 구조물의 각 태양전지패널에 최대로 입사되는 각도가 되도록 상기 팬 틸트 구동유닛의 작동을 제어하는 제어유닛;을 포함하는 것을 특징으로 한다. In another aspect, the float table according to an embodiment of the present invention, the float table, the edge of which is coupled to the fixing member in order to maintain a constant position on the water surface; and the float table above the float table A plurality of solar cell structures fixed to the driving table and fixed to the drive table, each solar cell panel producing electrical energy using solar energy, each having the same arrangement angle; And a pan tilt driving unit provided between the float table and the driving table to rotate the driving table to align the solar panels of the plurality of solar cell structures at positions of the sun. Each solar cell card of the plurality of solar cell structures is connected to the solar light at the same time Such that the maximum incident angle at which a control unit for controlling the operation of the pan-tilt drive unit; characterized in that it comprises a.

또한, 고정부재는, 상기 플로트 테이블의 가장자리에 각각 결합되는 복수의 와이어와, 복수의 와이어의 길이를 조절하기 위한 길이조절모듈을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the fixing member is characterized in that it comprises a plurality of wires respectively coupled to the edge of the float table, and a length adjusting module for adjusting the length of the plurality of wires.

또한, 팬 틸트 구동유닛은, 태양의 방위 및 고도에 상기 태양전지패널을 맞추기 위하여 상기 구동 테이블의 횡방향 이동을 조절하는 팬 구동유닛과, 태양의 고도에 상기 태양전지패널을 맞추기 위하여 상기 구동 테이블의 종방향 이동을 조절하는 틸트 구동유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다. In addition, the pan tilt drive unit, the fan drive unit for adjusting the lateral movement of the drive table in order to fit the solar panel to the orientation and altitude of the sun, and the drive table to fit the solar panel to the altitude of the sun. It characterized in that it comprises a tilt drive unit for adjusting the longitudinal movement of the.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치는 호수, 하천, 풀장, 연못 등의 수면에 떠오를 수 있는 태양광 발전장치를 구성하여 토지 자원을 효율적으로 이용하는 동시에 태양의 위치의 변화에 따라 태양전지패널의 배치를 변화시켜 효율성을 향상시키는 효과가 있다. Therefore, the water float type solar power generation device according to the embodiment of the present invention constitutes a solar power generation device that can float on the surface of a lake, river, pool, pond, etc., effectively using land resources and at the same time changing the position of the sun. According to the change in the arrangement of the solar panel has the effect of improving the efficiency.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치는 수상에 배치되는 복수의 태양전지 구조물의 각 태양전지패널이 동시에 구동 테이블 상의 팬 틸트 구동유닛을 통해 태양의 방위와 고도를 추적함으로써, 기존에 비해 태양의 추적을 위한 구동 구조가 보다 간단해지는 효과가 있다. In addition, the water float type photovoltaic device according to an embodiment of the present invention by each solar panel of a plurality of solar cell structures disposed in the water surface by simultaneously tracking the orientation and altitude of the sun through the pan tilt drive unit on the drive table As a result, the driving structure for tracking the sun is simpler than before.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치를 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 수상 플로트식 태양광 발전장치를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 수상 플로트식 태양광 발전장치를 나타낸 측면도이다.
도 4는 도 1에 도시된 수상 플로트식 태양광 발전장치의 작동 상태를 설명하기 위한 측면도이다.
도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 위치 추적 감지유닛을 나타낸 도면이다.
도 7은 도 1에 도시된 수상 플로트식 일출 시점에서 태양전지 패널의 경사도를 나타낸 도면이다.
도 8은 남중 시점에서 태양전지 패널의 경사도를 나타낸 도면이다.
도 9는 일몰 시점에서 태양전지 패널의 경사도를 나타낸 도면이다. 1 is a perspective view showing a water float type photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view illustrating the water float type photovoltaic device shown in FIG. 1.
FIG. 3 is a side view illustrating the water float type photovoltaic device shown in FIG. 1.
4 is a side view for explaining an operating state of the water float type photovoltaic device shown in FIG.
5 and 6 are views showing the position tracking detection unit shown in FIG.
FIG. 7 is a view illustrating the inclination of the solar cell panel at the sunrise time of the floating water phase shown in FIG. 1.
8 is a view showing the inclination of the solar cell panel at the time of Namjung.
9 is a view showing the inclination of the solar cell panel at the time of sunset.

이하, 첨부된 도면들을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치를 나타낸 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 수상 플로트식 태양광 발전장치를 분해하여 나타낸 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 수상 플로트식 태양광 발전장치를 나타낸 측면도이며, 도 4는 도 1에 도시된 수상 플로트식 태양광 발전장치의 작동 상태를 설명하기 위한 측면도이다. 1 is a perspective view showing a water float type photovoltaic device according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view showing the water float type photovoltaic device shown in Figure 1, Figure 3 is 4 is a side view illustrating the water float type photovoltaic device shown, and FIG. 4 is a side view illustrating an operating state of the water float type photovoltaic device shown in FIG. 1.

도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치(10)는 수면에 떠오를 수 있는 플로트 테이블(100)과, 플로트 테이블(100)의 상측에 구비되어 플로트 테이블(100)에 대하여 상대 이동되는 구동 테이블(200)과, 구동 테이블(200)에 고정 설치되되 태양광에너지를 이용하여 전기에너지를 생산하는 태양전지패널(310)이 각각 구비되는 복수의 태양전지 구조물(300)과, 태양전지패널(310)에 구비되어 태양광의 위치를 추적한 측정값을 전송하는 위치 추적 감지유닛(400)과, 위치 추적 감지유닛(400)에서 전송된 태양광 위치의 측정값에 따라 복수의 태양전지 구조물(300)을 동시에 회전시키기 위하여 플로트 테이블(100)과 구동 테이블(200)의 사이에서 구동 테이블(200)을 회전시키는 팬 틸트 구동유닛(500)과, 위치 추적 감지유닛(400)과 팬 틸트 구동유닛(500)에 연결되어 태양광이 동시에 각 태양전지 구조물(300)의 태양전지패널(310)에 최대로 입사되도록 팬 틸트 구동유닛(500)의 작동을 제어하는 제어유닛(600)을 포함하여 구성된다. As shown in Figures 1 to 4, the water float type photovoltaic device 10 according to an embodiment of the present invention is provided with a float table 100 that can float on the water surface, and above the float table 100 And a plurality of solar panels 310 which are fixed to the drive table 200 and which are fixed to the drive table 200 and which produce electric energy using solar energy, are respectively provided. Solar cell structure 300, the position tracking detection unit 400 is provided in the solar panel 310 to transmit the measured value to track the position of the sunlight, and the position of the sunlight transmitted from the position tracking detection unit 400 A pan tilt driving unit 500 for rotating the driving table 200 between the float table 100 and the driving table 200 to simultaneously rotate the plurality of solar cell structures 300 according to the measured value of. Tracking detection unit 400 The control unit 600 is connected to the pan tilt drive unit 500 to control the operation of the pan tilt drive unit 500 so that the maximum sunlight is incident on the solar panel 310 of each solar cell structure 300 at the same time It is configured to include.

플로트 테이블(100)은 수면에 떠오를 수 있는 원형의 판상 부유체(100)를 포함할 수 있다. 이러한 플로트 테이블(100)에는 수면에서 일정 위치로 유지시키기 위한 고정부재(110)가 결합될 수 있다. The float table 100 may include a circular plate-shaped float 100 that can float on the surface of the water. The float table 100 may be coupled to the fixing member 110 for maintaining at a predetermined position on the water surface.

예를 들면, 고정부재(110)는 플로트 테이블(100)의 가장자리에 결합되는 복수의 와이어(111)와, 복수의 와이어(111)의 길이를 조절하기 위한 길이조절모듈(112)을 포함할 수 있다. For example, the fixing member 110 may include a plurality of wires 111 coupled to the edge of the float table 100, and a length adjusting module 112 for adjusting the length of the plurality of wires 111. have.

구동 테이블(200)은 플로트 테이블(100)에 대하여 상대 이동 가능하도록 플로트 테이블(100)의 상측에 구비되어 있다. The drive table 200 is provided above the float table 100 so that relative movement with respect to the float table 100 is possible.

이러한 구동 테이블(200)은 복수의 태양전지 구조물들(300)이 놓일 수 있는 원형의 판상체(200)로 마련되고, 복수의 태양전지 구조물들(300)은 구동 테이블(200) 상에 소정 위치에 배열되어 고정 설치될 수 있다. The driving table 200 is provided with a circular plate-like body 200 on which the plurality of solar cell structures 300 can be placed, and the plurality of solar cell structures 300 are positioned at predetermined positions on the driving table 200. It can be arranged in a fixed installation.

복수의 태양전지 구조물(300)은 각각 구동 테이블(200)에 고정 설치되되 태양광에너지를 이용하여 전기에너지를 생산하는 적어도 하나 이상의 태양전지패널(310)을 구비하고 있다. Each of the plurality of solar cell structures 300 has at least one solar cell panel 310 fixedly installed on the driving table 200 to produce electrical energy using solar energy.

여기서, 복수의 태양전지 구조물(300)은 각 태양전지패널(310)이 서로 동일한 배치각도를 유지하도록 구동 테이블(200) 상에 고정 설치되는데, 이러한 복수의 태양전지 구조물(300)은 각각 태양전지패널(310)과, 태양전지패널(310)을 구동 테이블(200) 상에 고정 설치하기 위하여 태양전지패널(310)을 일정한 높이로 지지하는 지지대(320)와, 지지대(320)의 상부에서 태양전지패널(310)을 수용하기 위한 수용 프레임(330)을 포함할 수 있다. Here, the plurality of solar cell structures 300 are fixedly installed on the drive table 200 such that each solar cell panel 310 maintains the same placement angle as each other, and the plurality of solar cell structures 300 are each solar cells. In order to fix the panel 310 and the solar cell panel 310 on the drive table 200, the support 320 for supporting the solar cell 310 at a constant height, and the sun from the top of the support 320 It may include a receiving frame 330 for accommodating the battery panel 310.

따라서, 복수의 태양전지 구조물(300)은 구동 테이블(200)의 회전시키는 것만으로도 태양의 위치에 따라서 각 태양전지 구조물(300)의 태양전지패널(310)을 동시에 팬방향 및 틸트방향으로 회전시킬 수 있도록 한다. Accordingly, the plurality of solar cell structures 300 rotates the solar panel 310 of each solar cell structure 300 simultaneously in the pan direction and the tilt direction according to the position of the sun only by rotating the driving table 200. Make it work.

여기서, 각 태양전지 구조물(300)에서 태양전지패널(310)은 복수로 마련될 수 있는데, 각 태양전지패널(310)은 다른 태양전지패널들(310)의 집광판(311)과의 그림자 간섭을 제거하기 위해 일정 간격으로 이격 배치되는데, 서로 다른 태양전지패널들(310) 간의 간격을 가능한 작게 설계하기 위하여 태양전지패널(310)의 집광판(311)은 수용 프레임(330) 상에 좌우로만 배열하는 것이 바람직하다. 즉, 집광판(311)을 수용 프레임(330) 상에 상하방향으로 배치하여 태양전지패널(310)의 세로길이를 높게 형성하면 서로 다른 태양전지패널들(310)의 집광판(311) 간에 그림자 간섭이 발생하기 쉬우므로 집광판(311)을 좌우로만 배열하는 것이 좋다. Here, a plurality of solar panel 310 in each solar cell structure 300 may be provided, each of the solar panel 310 is shadow interference with the light collecting plate 311 of the other solar panel 310. Spaced apart at regular intervals to remove, in order to design the gap between the different solar panels 310 as small as possible, the light collecting plate 311 of the solar panel 310 is arranged only left and right on the receiving frame 330 It is preferable. That is, when the light collecting plate 311 is disposed on the receiving frame 330 in the vertical direction to form a vertical length of the solar panel 310, shadow interference between the light collecting plates 311 of different solar panels 310 is increased. Since it is easy to generate | occur | produce, it is good to arrange the light collecting plate 311 only to the left and right.

팬 틸트 구동유닛(500)은 위치 추적 감지유닛(400)에서 전송된 태양광 위치의 측정값에 따라 복수의 태양전지 구조물(300)의 각 태양전지패널(310)을 동시에 회전시키기 위하여 플로트 테이블(100)과 구동 테이블(200)의 사이에 구비되어 구동 테이블(200)을 회전시키게 된다. The pan tilt driving unit 500 may rotate the solar panel 310 of the plurality of solar cell structures 300 according to the measured value of the solar position transmitted from the position tracking detection unit 400. It is provided between the driving table 200 and the driving table 200 to rotate.

이러한 팬 틸트 구동유닛(500)은 태양의 방위 및 고도에 맞추어 태양전지패널(310)을 이동시키기 위하여 구동 테이블(200)의 팬방향 이동을 조절하는 팬 구동유닛(510)과, 태양의 고도에 맞춰 태양전지패널(310)을 구동 테이블(200)의 틸트방향 이동을 조절하는 틸트 구동유닛(520)을 포함할 수 있다. The pan tilt driving unit 500 includes a fan driving unit 510 for adjusting the pan direction of the driving table 200 to move the solar panel 310 in accordance with the sun's orientation and altitude, and the sun's altitude. The solar cell panel 310 may include a tilt driving unit 520 for adjusting the tilt direction of the driving table 200.

팬 구동유닛(510)는 팬 모터(511)와, 팬 모터(511)에 결합되는 팬 기어(512)를 포함한다. The fan drive unit 510 includes a fan motor 511 and a fan gear 512 coupled to the fan motor 511.

팬 모터(511)는 태양의 방위 및 고도에 맞추어 태양전지패널(310)을 이동시키도록 구동 테이블(200)을 좌측방향 또는 우측방향으로 회전시킬 수 있다. The fan motor 511 may rotate the driving table 200 in a left or right direction to move the solar panel 310 in accordance with the sun's orientation and altitude.

팬 기어(512)는 팬 모터(511)와 기어 결합되어 구동 테이블(200)이 팬방향으로 회전되도록 적어도 하나 이상이 형성될 수 있다. At least one fan gear 512 may be coupled to the fan motor 511 such that the driving table 200 rotates in the fan direction.

팬 모터(511)는 플로트 테이블(100)에 결합된 제1하우징(100A)의 내부에 고정 설치되고, 팬 기어(512)는 구동 테이블(200)에 결합된 제2하우징(200A)에 고정 설치된다. The fan motor 511 is fixedly installed in the first housing 100A coupled to the float table 100, and the fan gear 512 is fixedly installed in the second housing 200A coupled to the drive table 200. do.

따라서, 팬 모터(511)에 의해 팬 기어(512)가 회전되면 제2하우징(200A)과 구동 테이블(200)을 팬방향으로 회전시킬 수 있게 된다. Therefore, when the fan gear 512 is rotated by the fan motor 511, the second housing 200A and the driving table 200 may be rotated in the fan direction.

틸트 구동유닛(520)은 틸트 모터(521)와, 틸트 모터(521)에 결합되는 틸트 기어(522)를 포함할 수 있다. The tilt driving unit 520 may include a tilt motor 521 and a tilt gear 522 coupled to the tilt motor 521.

틸트 기어(522)는 태양의 고도에 맞추어 태양전지패널(310)을 이동시키도록 구동 테이블(200)을 상측방향 및 하측방향으로 회전될 수 있다. The tilt gear 522 may rotate the driving table 200 upward and downward to move the solar panel 310 according to the altitude of the sun.

틸트 기어(522)는 틸트 모터(521)와 기어 결합되어 구동 테이블(200)이 틸트방향으로 회전되도록 적어도 하나 이상으로 형성될 수 있다. The tilt gear 522 may be formed in at least one gear coupled to the tilt motor 521 so that the driving table 200 rotates in the tilt direction.

틸트 모터(521)는 제2하우징(200A)의 내측에 고정 설치되고, 틸트 기어(522)는 틸트 모터(521)에 치합되게 제2하우징(200A)의 외측에 고정 설치된다. The tilt motor 521 is fixed to the inside of the second housing 200A, and the tilt gear 522 is fixed to the outside of the second housing 200A to be engaged with the tilt motor 521.

따라서, 틸트 모터(521)에 의해 틸트 기어(522)가 회전되면 구동 테이블(200)이 틸트방향으로 회전된다. Therefore, when the tilt gear 522 is rotated by the tilt motor 521, the driving table 200 is rotated in the tilt direction.

그러므로, 각 태양전지 구조물(300)의 태양전지패널(310)은 팬 구동유닛(510)에 의해 팬방향으로 회전하고, 틸트 구동유닛(520)에 의해 일정각도 틸트방향으로 기울어진 상태에서 수평하게 누운 상태로 기울기가 변경 조절될 수 있다.Therefore, the solar cell panel 310 of each solar cell structure 300 is rotated in the fan direction by the fan drive unit 510, and horizontally in a state inclined by the tilt drive unit 520 in the tilt direction at an angle. The tilt can be adjusted by lying down.

보다 구체적으로 설명하면, 일출이 시작되기 전 초기 상태에서는 구동 테이블(200)을 수평인 상태로 유지시켜 태양전지패널(310)을 기울어진 상태로 제어하다가 일출이 진행되고 태양이 이동함에 따라 틸트 구동유닛(520)의 틸트 모터(521)에 의해 구동 테이블(200)을 점진적으로 기울어지도록 한다. In more detail, in the initial state before the start of sunrise, the drive table 200 is maintained in a horizontal state to control the solar panel 310 in an inclined state, and then the tilt is driven as the sunrise progresses and the sun moves. The tilting table 521 of the unit 520 causes the driving table 200 to be gradually inclined.

이에, 일출 후 남중시까지 태양전지패널(310)은 틸트 구동유닛(520)에 의해 수평한 상태가 되고, 남중 후 일몰 시까지 팬 구동유닛(510)과 틸트 구동유닛(520)에 의해 태양전지패널(310)은 다시 일정각도로 기울어진 상태로 변경된다.Thus, the solar cell panel 310 is in a horizontal state by the tilt drive unit 520 until sunrise after Namjung, solar cells by the fan drive unit 510 and the tilt drive unit 520 until the sunset after Namjung The panel 310 is changed to the inclined angle again.

제어유닛(600)은 플로트 테이블(100) 또는 구동 테이블(200)의 일측에 배치되어 있으며, 팬 틸트 구동유닛(500)과 위치 추적 감지유닛(400)에 각각 연결되어 있다. The control unit 600 is disposed on one side of the float table 100 or the drive table 200, and is connected to the pan tilt drive unit 500 and the position tracking detection unit 400, respectively.

이러한 제어유닛(600)은 팬 틸트 구동유닛(500)의 팬 모터(511)와 틸트 모터(521)를 작동시켜 구동 테이블(200)의 팬방향 및 틸트방향 각도를 조절하면서 위치 추적 감지유닛(400)에서 태양광이 태양전지패널(310)에 입사되는 최적의 각도를 자동으로 추적할 수 있음에 따라 태양광의 입사 각도를 추적하면서 복수의 태양전지 구조물(300)의 각 태양전지패널(310)의 각도를 제어할 수 있다. The control unit 600 operates the fan motor 511 and the tilt motor 521 of the pan tilt drive unit 500 to adjust the angle of the pan direction and the tilt direction of the drive table 200 while detecting the position tracking unit 400. In accordance with the present invention, since the optimal angle at which solar light is incident on the solar cell panel 310 can be automatically tracked, each solar cell panel 310 of the plurality of solar cell structures 300 is tracked while tracking the incident angle of the solar light. The angle can be controlled.

위치 추적 감지유닛(400)은 태양전지패널(310)의 수용 프레임(330)의 상부 일측에 배치되어 있으며, 공전 또는 자전에 의해 이동되는 태양의 위치를 검출하여 제어유닛(600)에 태양의 위치 값을 전송한다. 그리고, 제어유닛(600)이 전송된 위치 값을 지속적으로 확인하면서 팬 틸트 구동유닛(500)을 작동시켜 태양의 입사 각도와 태양전지패널(310)의 각도가 태양광이 최대로 입사될 수 있는 수직이 되도록 태양의 위치를 추적하여 전기 에너지 생성 효율을 향상시킬 수 있다. Position tracking detection unit 400 is disposed on the upper side of the receiving frame 330 of the solar panel 310, the position of the sun in the control unit 600 by detecting the position of the sun moved by the revolution or rotation Send the value. Then, while the control unit 600 continuously checks the transmitted position value, by operating the pan tilt driving unit 500, the angle of incidence of the sun and the angle of the solar panel 310 may be maximized. The sun's position can be tracked vertically to improve electrical energy generation efficiency.

다음 도 5 및 도 6을 참조하여 위치 추적 감지유닛에 대하여 설명한다. 도 5 및 도 6은 도 1에 도시된 위치 추적 감지유닛을 나타낸 도면이다. Next, the position tracking detection unit will be described with reference to FIGS. 5 and 6. 5 and 6 are views showing the position tracking detection unit shown in FIG.

도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 위치 추적 감지유닛(400)은 태양전지 구조물(300)의 상부 일측에 배치된 케이스부재(410), 수광부재(420), 센서부재(430), 케이블부재(440)을 포함할 수 있다. As shown in FIG. 5 and FIG. 6, the position tracking detection unit 400 includes a case member 410, a light receiving member 420, a sensor member 430, and a cable disposed on an upper side of the solar cell structure 300. It may include a member 440.

케이스부재(410)는 수용 프레임(330)의 상부 일측에 배치되어 있으며, 내측으로 수광부재(420)와 센서부재(430)가 배치되어 있고, 태양광이 내측으로 유입되는 투명 소재로 구비될 수 있다. The case member 410 is disposed on the upper side of the receiving frame 330, the light receiving member 420 and the sensor member 430 is disposed inward, and may be provided with a transparent material in which sunlight is introduced into the inside. have.

케이스부재(410)는 태양광이 입사되는 수용 프레임(330)의 상부 일측에 배치되어 있고, 내측으로 센서부재(430)로 태양의 위치가 검출되도록 태양광이 유입되도록 투명 소재로 구비될 수 있다. The case member 410 is disposed on an upper side of the receiving frame 330 to which sunlight is incident, and may be made of a transparent material such that sunlight is introduced so that the position of the sun is detected by the sensor member 430 inwardly. .

수광부재(420)는 케이스부재(410) 내측에 배치되어 있으며, 삼각뿔 형태로 상부 방향으로 3개 면이 위치하도록 배치되어 있다. 수광부재(420)의 상부 3개면은 서로 각각 다른 방향을 향해서 위치하고 있음에 따라 케이스부재(410)로부터 유입되는 태양광이 위치에 따라 태양광이 수광되는 광량의 차이가 발생되는데, 이런, 광량의 차이를 감지하여 태양의 위치를 검출할 수 있다. The light receiving member 420 is disposed inside the case member 410 and is disposed to have three surfaces in the upper direction in the form of a triangular pyramid. As the upper three surfaces of the light receiving member 420 are located in different directions, respectively, a difference in the amount of light received by the sunlight is generated according to the position of the sunlight flowing from the case member 410. The sun can be detected by detecting the difference.

센서부재(430)는 수광부재(420)에 복수로 배치되어 있으며, 수광부재(420)의 상부 3개 면의 각각 위치하여 각 면의 위치 별로 태양광의 광량 차이를 검출하여 태양의 위치가 감지된다. The sensor member 430 is disposed in plural on the light receiving member 420, and is positioned on each of the top three surfaces of the light receiving member 420, and the position of the sun is detected by detecting a difference in the amount of sunlight in each position. .

센서부재(430)는 수광부재(420)의 상호 다른 방향에 위치한 3개 면에 각각 설치되어 태양광의 위치에 따라 각각 면에 수광되는 광량의 차이를 검출하고, 그 검출된 값을 상호 비교하여 태양이 위치한 방향이 다른 방향보다 광량의 세기가 큼에 따라 태양의 위치를 검출할 수 있다. The sensor member 430 is installed on three surfaces positioned in different directions of the light receiving member 420, respectively, and detects a difference in the amount of light received on each surface according to the position of sunlight, and compares the detected values with each other. The position of the sun can be detected as the intensity of light quantity is greater than the direction in which this position is located.

센서부재(430)에서 태양의 위치를 검출하는 신호가 발생되면 제어유닛(600)으로 전송하여 그 위치에 따라 태양전지패널(310)의 각도를 조절시킬 수 있어 태양전지패널(310)에 태양광이 입사되는 광량을 최대로 입사될 수 있어 전기 에너지의 생산량이 향상될 수 있다. When a signal for detecting the position of the sun is generated by the sensor member 430, it is transmitted to the control unit 600 to adjust the angle of the solar panel 310 in accordance with the position, so that the solar cell 310 The incident light amount can be incident to the maximum, and thus the yield of electrical energy can be improved.

케이블부재(440)는 복수의 센서부재(430)와 제어유닛(600)을 각각 연결하고 있으며, 복수의 센서부재(430)에서 검출된 태양의 위치 신호를 제어유닛(600)에 전송되도록 설치되어 있다. The cable member 440 connects the plurality of sensor members 430 and the control unit 600, respectively, and is installed to transmit the position signal of the sun detected by the plurality of sensor members 430 to the control unit 600. have.

따라서, 본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치(10)는 보다 간단한 구조로 수면 위에서 태양의 방위 및 고도 변화에 대응하여 태양을 추적할 수 있도록 구성됨으로써 그 규모가 간소화되는 효과가 있다. Accordingly, the water float type photovoltaic device 10 according to the embodiment of the present invention has a simpler structure and is configured to track the sun in response to the change in the azimuth and altitude of the sun on the water surface, thereby simplifying the scale. have.

한편, 본 발명의 실시예에서는 센서 추적방식을 이용하여 구동테이블의 회전을 제어하는 것으로 설명하였으나, 센서 추적방식 이외에 프로그램 추적방식을 이용하여 구동테이블의 회전을 제어할 수 있음은 물론이다. Meanwhile, in the exemplary embodiment of the present invention, the rotation of the drive table is controlled by using the sensor tracking method. However, the rotation of the drive table may be controlled by using the program tracking method in addition to the sensor tracking method.

여기서, 프로그램 추적방식은 미리 설정된 프로그램에 따라서 태양을 추적하는 방식으로, 시간에 따라서 태양전지패널의 방위 및 고도를 제어하여 태양을 추적하도록 하는 방식이다. Here, the program tracking method is a method of tracking the sun according to a preset program, and is a method of tracking the sun by controlling the orientation and altitude of the solar panel according to time.

다음, 도 7 내지 도 9를 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치의 작동상태를 설명한다. 도 7은 일출 시점에서 태양전지 패널의 경사도를 나타낸 도면이며, 도 8은 남중 시점에서 태양전지 패널의 경사도를 나타낸 도면이며, 도 9는 일몰 시점에서 태양전지 패널의 경사도를 나타낸 도면이다. Next, with reference to Figures 7 to 9 will be described the operating state of the water float-type photovoltaic device according to an embodiment of the present invention. 7 is a view showing the inclination of the solar panel at the sunrise time point, FIG. 8 is a view showing the inclination of the solar panel at the Namjung point, and FIG. 9 is a view showing the inclination of the solar panel at the sunset point.

먼저, 일출이 시작되기 전 태양전지패널(310)은 동쪽에서 일정한 각도로 기울어진 상태로 설정된다. First, before the start of the sunrise, the solar panel 310 is set to be inclined at a certain angle in the east.

태양이 지면 위로 뜨고 이동하기 시작하면 태양의 이동경로를 따라 팬 틸트 구동유닛(500)이 작동하여 구동 테이블(200)을 회전시키게 되는데, 태양이 이동함에 따라 태양의 고도와 방위가 동시 변경되는 것과 마찬가지로 팬 구동유닛(510)과 틸트 구동유닛(520)이 함께 작동하여 구동 테이블(200)을 팬방향과 틸트방향으로 회전시키게 된다. (도 3참조)When the sun rises above the ground and starts to move, the pan tilt drive unit 500 operates along the path of the sun to rotate the drive table 200. As the sun moves, the altitude and orientation of the sun are simultaneously changed. Likewise, the fan driving unit 510 and the tilt driving unit 520 work together to rotate the driving table 200 in the pan direction and the tilt direction. (See Fig. 3)

여기서, 팬 구동유닛(510)의 경우 태양의 방위 및 고도를 따라 일정한 회전각으로 회전하며 구동 테이블(200)의 위에 놓인 태양전지패널(310)을 팬방향으로 회전시키고, 틸트 구동유닛(520)의 경우 태양의 고도를 따라 상하로 회전되면서 태양전지패널(310)의 틸트방향 기울기를 변경시킬 수 있다. Here, in the case of the fan drive unit 510 rotates the solar cell panel 310 placed on the drive table 200 in the fan direction by rotating at a constant rotation angle in accordance with the direction and altitude of the sun, the tilt drive unit 520 In the case of tilting the tilt direction of the solar cell panel 310 can be rotated up and down along the altitude of the sun.

하루 동안 태양의 고도 변화는 일출 후 남중하기 전까지 점차 높아지다가 남중 이후 일몰까지 감소하게 되는데, 이에 따라 틸트 구동유닛(520)은 태양의 일출 후 남중 전까지는 구동 테이블(200)이 틸트방향으로 경사지도록 하고, 남중 시에는 태양전지패널(310)이 수평 상태가 되도록 하며, 남중 후 일몰 시까지는 팬 구동유닛(510)과의 상호작용을 통하여 태양전지패널(310)이 기울어지도록 한다. During the day, the altitude change of the sun gradually increases until after sunrise, and then decreases until after sunset, so the tilt driving unit 520 may tilt the driving table 200 in the tilt direction until the sunrise after sunrise of the sun. In addition, the solar panel 310 is in a horizontal state during the Namjung, and the solar panel 310 is tilted through interaction with the fan driving unit 510 until the sunset after the Namjung.

이때, 구동 테이블(200)은 태양의 일출 후 동에서 서로 점차 회전 이동하고, 이에 따라 팬 구동유닛(510)과 틸트 구동유닛(520)은 각각 태양전지패널(310)의 팬방향 각도 및 틸트방향 기울기를 변경하여 태양전지패널(310)이 태양의 고도를 추적하도록 할 수 있다. At this time, the driving table 200 is gradually rotated with each other in the east after sunrise of the sun, and thus the fan driving unit 510 and the tilt driving unit 520 are respectively pan direction angle and tilt direction of the solar panel 310 By changing the inclination, the solar panel 310 may track the altitude of the sun.

태양이 지고 그 날의 태양광 발전이 완료되면 구동 테이블(200)은 회전하여 태양전지 구조물(300)은 원위치로 복귀시킨다. When the sun is set and the solar power generation of the day is completed, the driving table 200 is rotated to return the solar cell structure 300 to its original position.

따라서, 이러한 본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치(10)는 상술한 바와 같이 구동 테이블(200)을 회전시키는 것만으로도 각 태양전지 구조물(300)의 태양전지패널(310)에 조사되는 태양광의 입사량을 확보함으로써 효과적으로 전기에너지를 생산할 수 있다. Accordingly, the water float type photovoltaic device 10 according to the embodiment of the present invention, the solar cell panel 310 of each solar cell structure 300 only by rotating the drive table 200 as described above. By securing the incident amount of sunlight irradiated to the can be effectively produced electrical energy.

이와 같이 본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치(10)는 수상에 배치되는 각 태양전지 구조물의 태양전지패널(310)이 구동 테이블 상의 팬 구동유닛(510)을 통해 태양의 방위와 고도를 동시에 추적하고, 구동 테이블(200) 상의 틸트 구동유닛(520)을 통해 태양의 고도를 추적함으로써, 기존에 비해 태양의 추적을 위한 구동 구조가 보다 간단해지는 효과가 있다. As described above, in the water float type photovoltaic device 10 according to the embodiment of the present invention, the solar cell panel 310 of each solar cell structure disposed in the water surface has the orientation of the sun through the fan drive unit 510 on the drive table. By simultaneously tracking the altitude, and by tracking the altitude of the sun through the tilt drive unit 520 on the drive table 200, there is an effect that the drive structure for tracking the sun is simpler than the conventional.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수상 플로트식 태양광 발전장치는 호수, 하천, 풀장, 연못 등의 수면에 떠오를 수 있는 태양광 발전장치를 구성하여 토지 자원을 효율적으로 이용하는 동시에 태양의 위치의 변화에 따라 태양전지패널의 배치를 변화시켜 효율성을 향상시키는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.As described above, the water float type solar power generation device according to an embodiment of the present invention constitutes a solar power generation device that can float on the surface of a lake, river, pool, pond, etc. to efficiently use land resources and It can be seen that the basic technical idea is to improve the efficiency by changing the layout of the solar panel according to the change of position. Therefore, many modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope and spirit of the present invention.

10...수상 플로트식 태양광 발전장치 100...플로트 테이블
200...구동 테이블 300...태양전지 구조물
400...위치 추적 감지유닛 500...팬 틸트 구동유닛
600...제어유닛10 ... water float solar power unit 100 ... float table
200 ... drive table 300 ... solar cell structure
400 ... Position Tracking Unit 500 ... Pan Tilt Drive Unit
600 ... control unit

Claims

Float table that can float on the surface while maintaining a predetermined position; And,
A driving table provided above the float table and relatively moved relative to the float table;
A plurality of solar cell structures fixed to the driving table, each of the at least one solar cell panel being configured to produce electrical energy using solar energy; and
A position tracking detection unit provided in any one of the solar panels to transmit a measurement value for tracking the position of sunlight;
A fan provided between the float table and the driving table to rotate the driving table to simultaneously adjust each solar panel of the plurality of solar cell structures according to the measured value of the solar position transmitted from the position tracking detecting unit. Tilt drive unit;
A control unit connected to the position tracking detecting unit and the pan tilt driving unit to control the operation of the pan tilt driving unit so that solar light is incident on the solar panels of the plurality of solar cell structures at the same time.
Water float type photovoltaic device comprising a.

The method of claim 1,
The plurality of solar cell structures,
The solar cell includes a plurality of supports fixed to the drive table so as to support each of the solar panels at a constant height while maintaining the same placement angle of each solar panel, by rotating the drive table by rotating the drive table A water float type solar cell apparatus, characterized in that the panel is rotated in accordance with the orientation and altitude of the sun.

The method of claim 1,
The pan tilt drive unit,
A fan drive unit that adjusts the left and right movement of the drive table to align the solar panel with the azimuth and altitude of the sun, and a tilt that controls the up and down movement of the drive table to align the solar panel with the altitude of the sun Floating-type photovoltaic device characterized in that it comprises a drive unit.

The method of claim 3,
The fan drive unit,
A water float type comprising a fan motor fixed to the first housing coupled to the float table, and a fan gear fixed to the second housing coupled to the drive table to receive power from the fan motor. Solar power device.

The method of claim 3,
The tilt drive unit,
A water float type solar system comprising a tilt motor fixed to a second housing coupled to the drive table and a tilt gear fixed to the second housing coupled to the drive table and coupled to the tilt motor. Power generation device.

The method of claim 1,
The location tracking detection unit,
A case member positioned at one side of the solar cell panel to allow sunlight to flow therein; and
A light receiving member positioned inside the case member and provided to allow the solar light flowing through the case member to be incident;
A sensor member disposed on three surfaces of the light receiving member to detect a difference in quantity of light incident on the three surfaces to track a position of the sunlight to generate a detection signal;
A cable member connecting the sensor member and the control unit to respectively transmit a signal sensed by the sensor member to the control unit;
Water float type photovoltaic device comprising a.

A float table whose edge is coupled to the fixing member so as to remain at a predetermined position on the surface of the water;
A drive table that is movable relative to the float table from above the float table;
A plurality of solar cell structures fixed to the driving table, each solar cell panel producing electrical energy using solar energy, each having the same arrangement angle;
A pan tilt driving unit provided between the float table and the driving table to rotate the driving table to align the solar panels of the plurality of solar cell structures at positions of the sun;
A control unit connected to the pan tilt driving unit to control the operation of the pan tilt driving unit such that solar light is at an angle of maximum incidence to each solar panel of the plurality of solar cell structures at the same time;
Water float type photovoltaic device comprising a.

The method of claim 7, wherein
Wherein:
And a plurality of wires coupled to edges of the float table, and length adjusting modules for adjusting lengths of the plurality of wires.

The method of claim 7, wherein
The pan tilt drive unit,
A fan drive unit that adjusts the lateral movement of the drive table to align the solar panel to the orientation and altitude of the sun, and a tilt to adjust the longitudinal movement of the drive table to align the solar panel to the altitude of the sun Floating-type photovoltaic device characterized in that it comprises a drive unit.