KR20140045613A - 링크를 통한 경사각 조절이 용이한 수동형 경사가변형 태양광 발전시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 링크를 통한 경사각 조절이 용이한 수동형 경사가변형 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
Description
본 발명은 태양광 구조물에 관한 것으로, 특히 태양광 발전의 효율을 향상시키도록한 각도 조절이 혼자서도 가능한 태양광 구조물에 관한 것이다.
국내외 태양광 RPS(신재생에너지 의무할당제)시장을 바탕으로 최대의 효율과 출력을 구현하기 위한 관련기술이 지속적으로 개발되고 있다.
태양광시스템의 도입시기에 최소의 설비용량으로 최대의 효율과 발전량으로 경제성을 얻고자 추적형자동화시스템(양축, 단축)이 적용되었지만 자동화장비의 불량발생시 시스템시공업체의 신속한 대응불가 및 유지보수비용발생 및 보조금 정책변경으로 최근 고가의 추척형시스템의 적용을 지양하고 경사가변형 태양광시스템의 설치로 전환되고 있음.
안정적이며 지속가능한 태양광 발전을 위하여 태양광구조물의 형식과 트랙커의 도입도 점진적 급변하는 추세임.
태양광시스템의 효율 및 출력향상을 위하여 태양광모듈과 전력변환장치(인버터)의 기술개발이 지속되고 있으며 태양광구조시스템 또한 핵심장비로써 출력 향샹을 위한 기술이 개발되고 있음.
태양광구조시스템 유형별 발전효율시간 및 효율표
(경사고정형을 효율 100% 적용시)
발전시간(일 3시간 기준)
- 고정형(3시간)
- 경사가변형 (3.5시간)
- 단축추적형(4시간)
- 양축추적형(4.5시간)
발전효율
- 양축추적형(125%)
- 단축추적형(110%)
- 경사가변형 (105%) 고정형(100%)
- 계절별 최적의 경사각 (봄,가을-32도 여름-14도 겨울-50도)
(고장시 유지보수의 어려움으로 인하여 양축 및 단축트랙커의 적용을 지양하고 있음)
현재는 30 각도의 경사고정형 및 계절별 각도를 주는 수동 경사가변형의 시장적용이 대세를 이루고 있음
경사가변형 구조물은 계절별 최적 입사각을 위하여 각도변화를 줘야하고 1년에 최소 2번~4번의 각도 변경를 해줘야만 태양광 고도에 따른 최적의 입사각을 바탕으로 좋은 발전효율을 낼 수 있는 실정이다.
본 제품은 수동으로 최대 5kW 태양광발전설비의 경사변동을 줄수 있는 제품으로써 태양광 모듈체결 지지대 양측면에 환봉을 통한 경사각 조절 홀플레이트에 고정하여 최적의 경사각을 구현할 수 있도록 하는 시스템이다.
이는 기존의 3kW에 국한되어 있는 환봉에서 탈피하여 각 모듈에 링크되어 있는 구조물과 유기적으로 연동되는 기구적인 설계로써 보다 많은 태양광 Array를 손쉽게 각도 변경할 수 있다.
대한민국은 4계절의 기후가 뚜렷하며, 전 지구적인 기후변화로 인한 이상기후로 인한 기후 변화로 예전보다 많은 태풍과 적설등으로 종전보다 설계 및 구조에 대한 강화가 대두되고 있다. 본 제품은 한국형 기후에 강한 제품으로써 태풍으로 인한 태양광 구조의 뒤틀림과 태양전지모듈 프레임의 찢김, 체결부위(볼트,너트,와셔)등의 풀림등으로 인한 구조 및 안전의 문제점을 해결하는데 중점을 두었다.
아울러 겨울철 태양광 모듈상단에 적설로 인한 발전효율 하락 및 적설 제거를 위한 안전문제 및 유지보수 비용의 상승을 제거하였고, 태풍으로 인한 강풍시 태양광 모듈을 수평으로 고정하여 강풍으로 인한 태양광 발전설비의 파손 및 손상을 최소화 하였다.
또한 수동적인 작동방식으로써 추적형 및 자동형의 한계점인 소프트웨어의 오류 및 광 SENSOR 고장, 엑츄에이터 파손등 AS문제가 해결되기 전에는 인위적으로 태양광 시스템을 제어할 만한 시스템의 부재등을 해결하였다.
기존 경사변동형의 각도 변경시 고정되어 있는 서포트의 잠금장치를 해체하거나 윔기어방식 및 엑츄에이터를 통하여 각도 변경을 하였다.
본 발명은 가스스프링을 앞단에 설치하여 감쇠력 및 완충력, 힘의 조절로서 하중을 분산하였고 태양광 모듈 지지대에 링크를 걸어서 상하 하중을 가했을 경우 전체의 경사변동이 가능하게 하였고 링크 양옆에 환봉을 설치하여 경사조절 홀플레이트에 환봉을 고정하여 계절별 최적의 경사각을 구현하였다.
아울러 각 모듈 회전축에 베어링을 설치하여 수직하중 및 축방향의 하중, 회전축을 지지하고 회전 마찰계수를 최소화하였고 경사변동에 따른 회전축의 마모 감소 및 혼자서 전체 어레이에 대한 힘을 경감시켰다.
본 제품은 기구적인 설계에 의한 발명품으로써 기존방식대비 구동의 간편성 및 유지보수 필요성이 없으며, 최소 2인 이상이 했던 경사각 변동을 1인 혼자서 구동할수 있는 장점이 있다.
그림에서와 같이 경사고정형 및 지붕부착형은 여름철 태풍에 따른 강풍피해, 겨울철 적설로 인한 발전량의 손실 등을 감수해야 했다.
아울러 추적형 및 단축형 발전설비또한 센서 및 프로그램방식으로 자연재해를 조절하는데 있어 한계를 보여왔다.
따라서 고장 및 오작동시에는 경사고정형보다도 못한 발전시간 과 출력을 낼 수밖에 없는 상황이고 AS 대응또한 빠르지 않으면 대규모 발전소 같은 경우에는 많은 손실이 발생할 수밖에 없는 상황이다.
본 발명 제품은 그러한 모든 상황에서 인위적으로 경사각 변동 및 기후의 특성에 맞는 각도조절을 용이하게 함으로써 자동형시스템의 단점을 극복하면서 기존 경사가변형의 불편하고 유지보수 비용이 높았던 부분을 획기적으로 개선한 제품이라 할수 있다.
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이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하면서 상세하게 설명하기로 한다.
(실시 예)
주요 부호의 설명은 다음과 같다.
경사각 홀 플레이트
-계절에 최적의 경사각을 구현하는 위한 경사각 홀플레이트
경사각 손잡이
- 모듈 상단 앞면에 손잡이를 부착하여 경사각 변동의 힘을 조절하는 역활
환봉
- 경사각 홀 플레이트에 환봉을 집어넣어 경사각 및 모듈을 고정하는 역활
베어링
- 회전축에 베어링을 부착함으로써 마모에 잘견디며, 마찰을 줄이는 역할, 경사변동에 따른 소음등을 감소시키는 역할
연결체
- 모듈 지지대 좌우 측면에 형강으로 고정하여 구조의 동력을 이어주는 역할을 하며, 이는 경사각 변동에 따른 각도 조절시 전체가 하나로 움직이게 해주는 역활
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Claims (2)
- 환봉과 가스스프링을 이용한 태양광 수동형 경사가변형 발전시스템
- 경사각 변동시 회전축 베어링 및 모듈 지지대의 링크를 통한 전체의 동력전달의 용이함과 마찰력 및 마모도 감소 및 완충 시스템.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1020120105545A KR20140045613A (ko) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | 링크를 통한 경사각 조절이 용이한 수동형 경사가변형 태양광 발전시스템 |
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| KR1020120105545A KR20140045613A (ko) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | 링크를 통한 경사각 조절이 용이한 수동형 경사가변형 태양광 발전시스템 |
Publications (1)
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|---|---|
| KR20140045613A true KR20140045613A (ko) | 2014-04-17 |
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Family Applications (1)
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| KR1020120105545A KR20140045613A (ko) | 2012-09-24 | 2012-09-24 | 링크를 통한 경사각 조절이 용이한 수동형 경사가변형 태양광 발전시스템 |
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| KR (1) | KR20140045613A (ko) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101859414B1 (ko) * | 2017-12-07 | 2018-05-18 | 주식회사 다온테크닉스 | 태양광 발전설비 구조물 |
-
2012
- 2012-09-24 KR KR1020120105545A patent/KR20140045613A/ko not_active Application Discontinuation
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