KR20170081898A

KR20170081898A - 경사지형 태양광 추적 장치

Info

Publication number: KR20170081898A
Application number: KR1020160000902A
Authority: KR
Inventors: 이용
Original assignee: 주식회사 사람과에너지
Priority date: 2016-01-05
Filing date: 2016-01-05
Publication date: 2017-07-13

Abstract

본 발명은 경사지형 태양광 추적 장치에 관한 것으로, 경사면에 경사진 방향으로 서로 평행하게 이격되어 설치되는 제 1 베이스부 및 제 2 베이스부, 제 1 베이스부에 회전 가능하게 설치되고 적어도 하나 이상 구비되는 제 1 회전부재, 제 2 베이스부에 회전 가능하게 설치되고 제 1 회전부재와 대향되어 상호 간 동일하게 회전하도록 적어도 하나 이상 구비되는 제 2 회전부재, 제 1 회전부재와 제 2 회전부재를 연결하는 연결부재, 연결부재에 설치되어 연결부재 상측에 구비되는 적어도 하나 이상의 태양전지판을 지지하는 지지부, 일단이 제 1 회전부재에 고정 설치되고 타단이 동력에 의해 제 1베이스부와 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제 1 구동암, 일단이 제 2 회전부재에 고정 설치되고 타단이 동력에 의해 제 2 베이스부와 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비되며 제 1 구동암과 대향되게 설치되는 제 2 구동암, 및 태양의 고도 변화에 따라 태양전지판의 경사각을 조정하기 위하여 제 1 구동암과 상기 제 2 구동암을 상호 대칭되게 구동시키는 구동부를 포함하여 구성됨으로써, 태양의 위치 변화에 대응하여 다수 개의 태양전지판을 동시에 위치 제어함으로써 일 중 태양의 고도 변화에 따라 태양전지판의 경사각도를 보다 용이하게 조절 가능하게 하여 전력효율 향상을 도모한다.

Description

경사지형 태양광 추적 장치 { SLOPE LAND TYPE OF SOLAR TRACKER }

본 발명은 경사지형 태양광 추적 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양의 위치 변화에 대응하여 다수 개의 태양전지판을 동시에 위치 제어함으로써 전력 효율을 도모하는 경사지형 태양광 추적 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 태양광 발전 시스템은 태양광의 입사량 확보를 위하여 개별적으로 태양전지가 설치되는 다수 개의 태양전지판을 소정 각도로 기울여 경사지게 배치하여 사용한다.

이 경우, 태양광 발전 시스템은 고정식 타입과 추적식 타입으로 대별된다.

고정식 타입은 태양의 위치 변화에 상관없이 태양전지판을 일정한 방향을 향하도록 설치하는 타입으로, 설치가 비교적 간단하여 초기 설치비용 및 유지비용이 저렴한 장점이 있으나, 태양광의 효과적인 수집이 어려워 발전 효율이 낮은 단점이 있다.

추적식 타입은 태양의 위치 변화에 대응하여 태양전지판의 위치를 가변적으로 조정하여 태양광을 수집하는 타입으로, 발전 효율을 높은 장점이 있으나, 초기 설치비용 및 유지비용이 높은 단점이 있다.

한편, 추적식 타입의 태양광 발전 시스템과 관련된 선행기술로서, 대한민국공개특허공보 제2011-0100128호(특허문헌 1)가 개시된 바 있다.

특허문헌 1은 태양 위치 추적시스템에 관한 것으로, 태양광을 수광하기 위한 집광판과, 집광판을 2축 방향으로 각각 회동시켜 태양을 추종하도록 하는 구동유닛과, 프로그램을 이용하여 집광판의 위치를 기준으로 태양 위치를 이론적으로 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부와, 집광판의 태양을 기준으로 한 실제 위치(자세)를 측정하기 위한 집광판 위치검출부, 및 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론값에 의해 구동유닛을 구동 제어하여 집광판의 위치를 조정하고 위치 조정된 집광판에 대한 위치 측정값을 집광판 위치검출부로부터 전달받아 이론값과 비교하며 이론값과 측정값의 차이만큼 집광판의 위치를 보정하여 조정하도록 제어하는 메인 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 위치 추적시스템을 개시하고 있다.

그러나, 특허문헌 1을 포함하는 종래의 추적식 타입 태양광 발전 시스템은 태양의 위치 변화에 대응하여 태양전지판의 위치를 변화시키기 위해 태양전지판을 개별적으로 제어 구동하기 위한 전력이 소모되므로 전력 효율이 저감되는 문제점이 있다.

또한, 다수의 제어 구동 장치를 정확히 설치하기 위해 기초 공사의 시간 및 비용이 증가하는 문제점이 있다.

아울러, 특히 경사지형에 설치 시 일 중 태양의 고도 변화에 따라 태양전지판의 경사각도를 조절하기 복잡한 구조로 이루어진 문제점이 있다.

대한민국공개특허공보 제2011-0100128호

전술한 문제점을 해소함에 있어, 본 발명의 목적은 태양의 위치 변화에 대응하여 다수 개의 태양전지판을 동시에 위치 제어함으로써 전력 효율을 향상시키는 경사지형 태양광 추적 장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 목적은 태양광 발전 시스템의 구축에 있어 기초 공사의 시간 및 비용을 절감시키는 경사지형 태양광 추적 장치를 제공함에 있다.

아울러, 본 발명의 목적은 경사지형에 설치 시 일 중 태양의 고도 변화에 따라 태양전지판의 경사각도를 보다 용이하게 조절 가능하게 하는 경사지형 태양광 추적 장치를 제공함에 있다.

본 발명의 실시예에 따른 경사지형 태양광 추적 장치는 경사면에 경사진 방향으로 서로 평행하게 이격되어 설치되는 제 1 베이스부 및 제 2 베이스부, 제 1 베이스부에 회전 가능하게 설치되고 적어도 하나 이상 구비되는 제 1 회전부재, 제 2 베이스부에 회전 가능하게 설치되고 제 1 회전부재와 대향되어 상호 간 동일하게 회전하도록 적어도 하나 이상 구비되는 제 2 회전부재, 제 1 회전부재와 제 2 회전부재를 연결하는 연결부재, 연결부재에 설치되어 연결부재 상측에 구비되는 적어도 하나 이상의 태양전지판을 지지하는 지지부, 일단이 제 1 회전부재에 고정 설치되고 타단이 동력에 의해 제 1 베이스부와 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제 1 구동암, 일단이 제 2 회전부재에 고정 설치되고 타단이 동력에 의해 제 2 베이스부와 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비되며 제 1 구동암과 대향되게 설치되는 제 2 구동암, 및 태양의 고도 변화에 따라 태양전지판의 경사각을 조정하기 위하여 제 1 구동암과 제 2 구동암을 상호 대칭되게 구동시키는 구동부를 포함하여 구성된다.

이 경우, 제 1 회전부재 및 제 2 회전부재는 동일한 바 형상으로 이루어지고, 바 형상의 중심을 회전 중심으로 하여 경사면 측으로 회전 가능하게 구비되는 것이 바람직하다.

한편, 연결부재는 제 1 회전부재의 일단과 이와 대향되는 제 2 회전부재의 일단에 연결되는 제 1 연결부재, 및 제 1 회전부재의 타단과 이와 대향되는 제 2 회전부재의 타단에 연결되는 제 2 연결부재를 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우, 제 1 연결부재 및 제 2 연결부재는 도금강선으로 이루어질 수 있다.

한편, 지지부는 제 1 회전부재에 고정 결합되는 제 1 지지바, 및 제 1 지지바와 함께 태양전지판의 저면을 지지하도록 제 1 지지바와 평행하게 제 2 회전부재에 고정 결합되는 제 2 지지바를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 제 1 구동암은 바 형상으로 이루어지고, 제 1 회전부재의 저면 중심에 설치되어 제 1 회전부재와'T'자 형상을 이루도록 형성될 수 있다.

아울러, 제 2 구동암은 바 형상으로 이루어지고, 제 2 회전부재의 저면 중심에 설치되어 제 2 회전부재와'T'자 형상을 이루도록 형성될 수 있다.

한편, 구동부는 동력을 제공하는 구동모터, 제 1 구동암이 고정 설치되고 구동모터의 동력에 의해 제 1 베이스부와 평행한 양 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제 1 구동와이어, 및 제 2 구동암이 고정 설치되고 구동모터의 동력에 의해 제 2 베이스부와 평행한 양 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제 2 구동와이어를 포함하여 구성될 수 있다.

이 때, 구동부는 구동모터의 구동축에 연결되는 웜, 웜과 치합되어 웜의 회전축과 직교축 상 회전 가능하게 구비되는 웜휠, 및 웜휠을 관통하여 그 회전축 상에 구비되고 제 1 구동와이어 및 제 2 구동와이어 측으로 동시에 회전력을 전달하는 회전샤프트를 더 포함하여 구성될 수 있다.

아울러, 구동부는 회전샤프트의 일단에 결합되고 제 1 구동와이어의 회전을 지지하는 제 1 스프라켓, 회전샤프트의 타단에 결합되고 제 2 구동와이어의 회전을 지지하는 제 2 스프라켓, 제 1 스프라켓에 의해 동력을 전달받고 양 단이 제 1 구동와이어와 연결되는 소정 길이의 제 1 체인, 및 제 2 스프라켓에 의해 동력을 전달받고 양 단이 제 2 구동와이어와 연결되는 소정 길이의 제 2 체인을 더 포함하여 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 경사지형 태양광 추적 장치는 태양의 위치 변화에 대응하여 다수 개의 태양전지판을 동시에 위치 제어함으로써 전력 효율을 향상시킨다.

또한, 본 발명에 의한 경사지형 태양광 추적 장치는 태양광 발전 시스템의 구축에 있어 기초 공사의 시간 및 비용을 절감시킨다.

아울러, 본 발명에 의한 경사지형 태양광 추적 장치는 경사지형에 설치 시 일 중 태양의 고도 변화에 따라 태양전지판의 경사각도를 보다 용이하게 조절 가능하게 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사지형 태양광 추적 장치의 개념을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사지형 태양광 추적 장치를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 경사지형 태양광 추적 장치의 일 측면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 경사지형 태양광 추적 장치의 동작 상태를 나타낸 측면도이다.

본 발명에 있어 첨부된 도면은 종래 기술과의 차별성 및 명료성, 그리고 기술 파악의 편의를 위해 과장된 표현으로 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로써, 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 기술적 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 한편, 실시예는 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하고, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 권리범위는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 경사지형 태양광 추적 장치의 개념을 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 경사지형 태양광 추적 장치를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2에 도시된 경사지형 태양광 추적 장치의 일 측면도이며, 도 4는 도 3에 도시된 경사지형 태양광 추적 장치의 동작 상태를 나타낸 측면도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 경사지형 태양광 추적 장치는 특히 경사지(M)의 경사면에 설치되고, 태양전지판(1)의 경사각을 일 중 태양(S)의 위치를 추적하여 변화시킴으로써 태양전지판(1')이 위치 변화된 태양(S')의 태양광을 효과적으로 집광할 수 있도록 하는 경사지형 태양광 추적 장치에 관한 것이다.

도 2 내지 도 4를 참조하며, 본 발명의 일 실시예에 따른 경사지형 태양광 추적 장치는 제 1 베이스부(10), 제 2 베이스부(20), 제 1 회전부재(30), 제 2 회전부재(40), 연결부재(50), 지지부(60), 제 1 구동암(70), 제 2 구동암(80), 구동부(90)를 포함하여 구성된다.

제 1 베이스부(10) 및 제 2 베이스부(20)는 경사면에 경사진 방향으로 서로 평행하게 이격되어 설치된다.

제 1 베이스부(10) 및 제 2 베이스부(20)는 콘크리트 또는 H빔 등을 이용하여 구성할 수 있다. 아울러, 제 1 베이스부(10) 및 제 2 베이스부(20)는 후술하는 풀리(97a, 97b) 및 스프라켓(98a, 98b)이 설치되는 수직프레임과, 수직프레임 상단데 고정 결합되고 회전부재(30, 40)가 설치되는 수평프레임으로 구성하여 경사면의 접촉면적을 최소화하도록 구성될 수 있다.

기존 태양광 발전 시스템의 경우, 경사면에 설치할 때 다수의 부재를 지면에 설치하기 위한 기초 공사에 비교적 많은 시간과 비용이 소요되지만, 본 발명의 경우, 제 1 베이스부(10) 및 제 2 베이스부(20)를 설치하기 위한 기초 공사만으로도 태양광 발전 시스템의 구축이 가능하여 기초 공사의 시간 및 비용을 절감시키게 된다.

제 1 회전부재(30)는 제 1 베이스부(10)에 그 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상 구비된다.

아울러, 제 1 회전부재(30)는 경사면에 고정되어 있는 제 1 베이스부(10)의 측면에 경사면과 수직한 회전면 상에서 회전 가능하게 설치된다.

제 1 회전부재(30)는 후술하는 제 2 회전부재(40)와 연동되어 회전한다. 즉, 제 1 회전부재(30)는 구동부(90)에 의해 동력을 전달받아 대향되는 위치에 설치되는 제 2 회전부재(40)와 상호 대칭적인 회전 운동을 하도록 구성된다.

이 때, 제 1 회전부재(30)는 바 형상으로 이루어질 수 있고, 바 형상의 중심을 회전 중심으로 경사면 측으로 회전 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 핀 등으로 제 1 회전부재(30)의 중심을 제 1 베이스부(10) 측면에 회전 가능하게 결합하여 경사면과 수직한 회전면 상에서 회전 가능하게 제 1 회전부재(30)를 설치할 수 있다.

제 2 회전부재(40)는 제 2 베이스부(20)에 그 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상 구비된다.

아울러, 제 2 회전부재(40)는 제 1 베이스부(10)에 설치된 제 1 회전부재(30)와 대향되는 위치에 설치된다.

또한, 제 2 회전부재(40)는 제 1 회전부재(30)와 연결부재(50)에 의해 연결되어 경사면에 고정되어 있는 제 2 베이스부(10)의 측면에 경사면과 수직한 회전면 상에서 회전 가능하게 설치된다.

이 경우, 전술한 바와 같이, 제 2 회전부재(40)는 구동부에 의해 동력을 전달받아 대향되는 위치에 설치된 제 1 회전부재(30)와 상호 대칭적인 동일한 회전 운동을 하도록 구성된다.

이 때, 제 2 회전부재(40)는 제 1 회전부재(30)와 동일한 바 형상으로 이루어질 수 있고, 바 형상의 중심을 회전 중심으로 경사면 측으로 회전 가능하게 구비될 수 있다. 즉, 핀 등으로 제 2 회전부재(40)의 중심을 제 2 베이스부(20) 측면에 회전 가능하게 결합하여 경사면과 수직한 회전면 상에서 회전 가능하게 제 2 회전부재(40)를 설치할 수 있다.

연결부재(50)는 제 1 회전부재(30)와 제 2 회전부재(40)가 구동부(50)에 의해 동력을 전달받아 상호 연동되어 동일하게 회전하도록 제 1 회전부재(30)와 제 2 회전부재(40)를 연결하여 지지한다.

즉, 연결부재(50)는, 후술하는 제 1 구동암(70)의 이동에 의해 제 1 회전부재(30)가 회전 운동하고, 제 2 구동암(80)의 이동에 의해 제 2 회전부재(30) 또한 연동되어 회전 운동하는 경우, 각 회전 운동의 미세한 차이를 저감시켜 상호 간 동일한 회전 운동을 하도록 보조하기 위해 제 1 회전부재(30)와 제 2 회전부재(40)를 연결한다.

이 경우, 연결부재(50)는 제 1 회전부재(30)의 일단과 이와 대향되는 제 2 회전부재(40)의 일단에 연결되는 제 1 연결부재(51), 및 제 1 회전부재(30)의 타단과 이와 대향되는 제 2 회전부재(40)의 타단에 연결되는 제 2 연결부재(52)를 포함하여 구성될 수 있다.

이 때, 제 1 연결부재(51) 및 제 2 연결부재(52)는 도금강선으로 이루어지는 것이 바람직하다.

아울러, 연결부재(50)는 단순히 제 1 회전부재(30)와 제 2 회전부재(40)의 각 상면에 연결되어 설치되는 플레이트로 구성될 수 도 있다.

지지부(60)는 연결부재(50) 상측에 구비되는 적어도 하나 이상의 태양전지판(1)을 지지하는 역할을 수행한다.

특히, 연결부재(50)가 도금강선으로 이루어진 제 1 연결부재(51) 및 제 2 연결부재(52)로 구성되는 경우, 지지부(60)는 제 1 회전부재(51)에 고정 결합되는 제 1 지지바(61), 및 제 1 지지바(61)와 함께 태양전지판(1)의 저면을 지지하도록 제 1 지지바(62)와 평행하게 제 2 회전부재(40)에 고정 결합되는 제 2 지지바(62)를 포함하여 구성될 수 있다.

한편, 연결부재는(50), 비록 도시되어 있지 않으나, 태양전지판(1)을 소정의 경사각도로 설치 가능하도록 태양전지판(1) 후면에 일단이 설치되고, 타단이 제 1 지지바(61) 또는 제 2 지지바(62)에 연결되는 고정봉을 더 포함하여 구성될 수 있다.

일 예로, 태양전지판(1)이 제 2 지지바(62)에 힌지 결합되고, 고정봉의 일단이 태양전지판(1)의 후면에 볼 조인트 결합되고 타단이 제 1 지지바(62)를 관통하여 결합되도록 구성하면, 태양전지판(1)이 소정의 경사각을 형성하게 된다.

제 1 구동암(70)은 일단이 제 1 회전부재에(30) 고정 설치되고, 타단이 동력에 의해 제 1 베이스부(10)의 설치 방향과 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비된다.

즉, 제 1 구동암(70)은, 도 3 및 4에서와 같이, 동력에 의해 이동하면서 제 1 회전부재(30)를 경사면과 수직한 회전면 상에서 회전시킨다. 따라서, 연결부재(50) 상측에 구비된 태양전지판(1)의 경사각을 태양의 위치 변화(S - S')에 대응하여 변화시키게 된다.

이 경우, 제 1 구동암(70)은 바 형상으로 이루어지고, 제 1 회전부재(30)의 저면 중심에 설치되어 제 1 회전부재(30)와'T'자 형상을 이루도록 형성될 수 있다.

제 1 구동암(70)의 길이 조절을 통해 제 1 회전부재(30)를 회전시키는 모멘트의 크기를 조절할 수 있으므로, 최소화된 전력으로 다수의 태양전지판(1) 회전 제어할 수 있게 되어 전력 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

제 2 구동암(80)은 일단이 제 2 회전부재에(40) 고정 설치되고, 타단이 동력에 의해 제 2 베이스부(20)의 설치 방향과 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비된다.

즉, 제 2 구동암(80)은 동력에 의해 이동하면서 제 2 회전부재(40)를 경사면과 수직한 회전면 상에서 회전시킨다. 따라서, 연결부재(50) 상측에 구비된 태양전지판(1)의 경사각을 태양의 위치 변화(S - S')에 대응하여 변화시키게 된다.

이 경우, 제 2 구동암(80)은 제 1 구동암(70)과 상호 대향되게 설치되어 제 2 회전부재(40)의 회전 운동이 제 1 회전부재(30)의 회전 운동과 상호 대칭적으로 이루어지도록 구성될 수 있다.

아울러, 제 2 구동암(80)은 바 형상으로 이루어지고, 제 2 회전부재(40)의 저면 중심에 설치되어 제 1 회전부재(40)와'T'자 형상을 이루도록 형성될 수 있다.

제 1 구동암(70)과 마찬가지로, 제 2 구동암(80)의 길이 조절을 통해 제 2 회전부재(40)를 회전시키는 모멘트의 크기를 조절할 수 있으므로, 최소화된 전력으로 다수의 태양전지판(1) 회전 제어할 수 있게 되어 전력 효율을 향상시킬 수 있게 된다.

구동부(90)는 태양의 고도 변화에 따라 태양전지판(1)의 경사각을 조정하기 위하여 제 1 구동암(70)과 제 2 구동암(80)을 상호 대칭되게 구동시키는 역할을 수행한다.

한편, 구동부(90)는 동력을 제공하는 구동모터(91), 제 1 구동암(70)이 고정 설치되고 구동모터(70)의 동력에 의해 제 1 베이스부(10)의 설치방향과 평행한 양 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제 1 구동와이어(92), 및 제 2 구동암(80)이 고정 설치되고 구동모터(91)의 동력에 의해 제 2 베이스부(20)의 설치방향과 평행한 양 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제 2 구동와이어(93)를 포함하여 구성될 수 있다.

이 경우, 제 1 베이스부(10)의 일측에는 제 1 구동와이어(92)의 회전을 지지하는 제 1 풀리(97a)가 설치될 수 있고, 제 1 베이스부(10)의 일측에는 제 2 구동와이어(93)의 회전을 지지하는 제 2 풀리(97b)가 설치될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 경사지형 태양광 추적 장치는 풀리(97a, 97b)를 설치하기 위한 별도의 부재가 필요 없으므로 보다 간단히 태양광 발전 시스템의 구축이 가능한 장점을 가진다.

한편, 구동부(90)는 구동모터(91)의 구동축에 연결되는 웜(94), 웜(94)과 치합되어 웜(94)의 회전축과 직교축 상 회전 가능하게 구비되는 웜휠(95), 및 웜휠(95)을 관통하여 그 회전축 상에 구비되고 제 1 구동와이어(92) 및 제 2 구동와이어(93) 측으로 동시에 회전력을 전달하는 회전샤프트(96)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 본 발명에 의한 경사지형 태양광 추적 장치는 제 1 회전부재(30)와 제 2 회전부재(40)를 하나의 구동원에 의해 동시에 회전 운동시키게 됨으로써, 개별적인 구동원으로 제어하는 경우보다 전력 효율이 향상되고, 개별적인 제어 시 별개 구동력에 따라 제 1 회전부재(30)와 제 2 회전부재(40)의 회전력 차이를 방지하게 된다.

아울러, 구동부(90)는 회전샤프트(96)의 일단에 결합되고 제 1 구동와이어(92)의 회전을 지지하는 제 1 스프라켓(98a), 회전샤프트(96)의 타단에 결합되고 제 2 구동와이어(93)의 회전을 지지하는 제 2 스프라켓(98b), 제 1 스프라켓(98a)에 의해 동력을 전달받고 양 단이 제 1 구동와이어(92)와 연결되는 소정 길이의 제 1 체인(99a), 및 제 2 스프라켓(98b)에 의해 동력을 전달받고 양 단이 제 2 구동와이어(93)와 연결되는 소정 길이의 제 2 체인(99b)을 더 포함하여 구성될 수 있다.

스프라켓(98a, 98b)은 체인(99a, 99b)을 일정 속도로 이동시켜 구동암(70, 80)을 회전시키므로 보다 안정적인 태양전지판(1)의 회전 운동을 도모하게 한다. 즉, 스프라켓(98a, 98b)-체인(99a, 99b)의 조합은 단순한 풀리-와이어의 조합에 비하여 구동모터(91)의 구동력을 일정한 크기로 구동와이어(92, 93)에 전달하여 회전부재(30, 40)가 보다 안정적으로 회전하게 하여 결국 다수의 태양전지판(1)의 안정적인 선회 운동을 도모하게 한다.

이하, 본 발명의 일 실시예에 따른 경사지형 태양광 추적 장치의 동작 관계를 설명한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 경사지형 태양광 추적 장치는 태양의 위치 변화에 따라 구동모터(31)를 정방향 또는 역방향으로 구동시켜 웜(94)과 웜기어(95)를회전시켜 회전샤프트(96)를 통해 스프라켓(98a, 98b)에 회전력을 전달함으로써 체인(99a, 99b)을 회전시킨다.

체인(99a, 99b)은 그 양 단부에 연결된 구동와이어(92, 93)를 베이스부(10, 20)의 설치 방향과 평행한 방향으로 이동시키고, 이에 따라 구동와이어(92, 93)에 단부가 고정된 구동암(70, 80)은 경사면과 수직한 회전면 상에서 회전 운동하게 된다.

구동암(70, 80)은 회전부재(30, 40)를 회전시키고, 이에 의해 연결부재(50)의 상측에 고정 설치된 태양전지판(1)을 회전시키게 된다. 이 경우, 연결부재(50)는 제 1 회전부재(30)와 제 2 회전부재(40)의 동일한 회전 운동을 지지하는 역할을 수행한다.

따라서, 일 중 태양의 위치 변화에 대응하여 모터의 구동을 제어하면 효과적으로 태양전지판(1)의 경사각을 조절하게 된다.

이상에서와 같이, 본 발명에 의한 경사지형 태양광 추적 장치는 태양의 위치 변화에 대응하여 다수 개의 태양전지판을 동시에 위치 제어함으로써 전력 효율을 향상시키고, 태양광 발전 시스템의 구축에 있어 기초 공사의 시간 및 비용을 절감시키며, 일 중 태양의 고도 변화에 따라 태양전지판의 경사각도를 보다 용이하게 조절 가능하게 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 기초로 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하 기술할 청구범위에 의하며, 상술한 발명의 구체적 내용을 토대로 정해져야 할 것이다.

본 발명은 경사지형 태양광 추적 장치에 관한 것으로, 태양광 발전 관련 산업 분야에 이용 가능하다.

1, 1': 태양전지판
10: 제 1 베이스부
20: 제 2 베이스부
30: 제 1 회전부재
40: 제 2 회전부재
50: 연결부재 51: 제 1 연결부재
52: 제 2 연결부재
60: 지지부 61: 제 1 지지바
62: 제 2 지지바
70: 제 1 구동암
80: 제 2 구동암
90: 구동부
91: 구동모터 92: 제 1 구동와이어
93: 제 2 구동와이어 94: 웜
95: 웜휠 96: 회전샤프트
97a: 제 1 풀리 97b: 제 2 풀리
98a: 제 1 스프라켓 98b: 제 2 스프라켓
99a: 제 1 체인 99b: 제 2 체인

Claims

경사면에 경사진 방향으로 서로 평행하게 이격되어 설치되는 제 1 베이스부 및 제 2 베이스부;
상기 제 1 베이스부에 회전 가능하게 설치되고, 적어도 하나 이상 구비되는 제 1 회전부재;
상기 제 2 베이스부에 회전 가능하게 설치되고, 상기 제 1 회전부재와 대향되어 상호 간 동일하게 회전하도록 적어도 하나 이상 구비되는 제 2 회전부재;
상기 제 1 회전부재와 상기 제 2 회전부재를 연결하는 연결부재;
상기 연결부재에 설치되어 상기 연결부재 상측에 구비되는 적어도 하나 이상의 태양전지판을 지지하는 지지부;
일단이 상기 제 1 회전부재에 고정 설치되고, 타단이 동력에 의해 상기 제 1 베이스부와 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제 1 구동암;
일단이 상기 제 2 회전부재에 고정 설치되고 타단이 동력에 의해 상기 제 2 베이스부와 평행한 방향으로 이동 가능하게 구비되며, 상기 제 1 구동암과 대향되게 설치되는 제 2 구동암; 및
태양의 고도 변화에 따라 상기 태양전지판의 경사각을 조정하기 위하여 상기 제 1 구동암과 상기 제 2 구동암을 상호 대칭되게 구동시키는 구동부;
를 포함하는 경사형 태양광 추적 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 제 1 회전부재 및 상기 제 2 회전부재는,
동일한 바 형상으로 이루어지고, 바 형상의 중심을 회전 중심으로 하여 경사면 측으로 회전 가능하게 구비되는 것을 특징으로 하는 경사형 태양광 추적 장치.
제 2 항에 있어서, 상기 연졀부재는,
상기 제 1 회전부재의 일단과 이와 대향되는 상기 제 2 회전부재의 일단에 연결되는 제 1 연결부재; 및
상기 제 1 회전부재의 타단과 이와 대향되는 상기 제 2 회전부재의 타단에 연결되는 제 2 연결부재;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사형 태양광 추적 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 제 1 연결부재 및 상기 제 2 연결부재는,
도금강선으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 경사형 태양광 추적 장치.
제 3 항에 있어서, 상기 지지부는,
상기 제 1 회전부재에 고정 결합되는 제 1 지지바; 및
상기 제 1 지지바와 함께 상기 태양전지판의 저면을 지지하도록 상기 제 1 지지바와 평행하게 상기 제 2 회전부재에 고정 결합되는 제 2 지지바;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사형 태양광 추적 장치.
제 2 항에 있어서, 제 1 구동암은,
바 형상으로 이루어지고, 상기 제 1 회전부재의 저면 중심에 설치되어 상기 제 1 회전부재와'T'자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 경사지형 태양광 추적 장치.
제 2 항에 있어서, 제 2 구동암은,
바 형상으로 이루어지고, 상기 제 2 회전부재의 저면 중심에 설치되어 상기 제 2 회전부재와'T'자 형상을 이루는 것을 특징으로 하는 경사지형 태양광 추적 장치.
제 1 항에 있어서, 상기 구동부는,
동력을 제공하는 구동모터;
제 1 구동암이 고정 설치되고, 상기 구동모터의 동력에 의해 상기 제 1 베이스부와 평행한 양 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제 1 구동와이어; 및
제 2 구동암이 고정 설치되고, 상기 구동모터의 동력에 의해 상기 제 2 베이스부와 평행한 양 방향으로 이동 가능하게 구비되는 제 2 구동와이어;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 경사지형 태양광 추적 장치.
제 8 항에 있어서, 상기 구동부는,
상기 구동모터의 구동축에 연결되는 웜;
상기 웜과 치합되어 상기 웜의 회전축과 직교축 상 회전 가능하게 구비되는 웜휠; 및
상기 웜휠을 관통하여 그 회전축 상에 구비되고, 상기 제 1 구동와이어 및 상기 제 2 구동와이어 측으로 동시에 회전력을 전달하는 회전샤프트;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경사지형 태양광 추적 장치.
제 9 항에 있어서, 상기 구동부는,
상기 회전샤프트의 일단에 결합되고, 상기 제 1 구동와이어의 회전을 지지하는 제 1 스프라켓;
상기 회전샤프트의 타단에 결합되고, 상기 제 2 구동와이어의 회전을 지지하는 제 2 스프라켓;
상기 제 1 스프라켓에 의해 동력을 전달받고, 양 단이 상기 제 1 구동와이어와 연결되는 소정 길이의 제 1 체인; 및
상기 제 2 스프라켓에 의해 동력을 전달받고, 양 단이 상기 제 2 구동와이어와 연결되는 소정 길이의 제 2 체인;
을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 경사지형 태양광 추적장치.