KR20200018991A - 단축 추적식 태양광 발전시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 태양 고도의 변화에 따라 유압방식으로 집광판의 각도를 변화시켜 발전효율을 높일 수 있을 뿐만아니라 태풍이나 폭설 등의 자연재해에도 대응할 수 있으며, 공랭식 냉각시스템을 통해 집광판을 구성하는 태양광 모듈의 온도를 낮춤으로써 발전효율을 높일 수 있는 단축 추적식 태양광 발전시스템으로, 복수의 태양광 모듈로 이루어진 태양광 집광판과, 상기 태양광 집광판를 지지하는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임의 하면 중심에 연결되어 상기 상부 프레임를 지지하는 주기둥과, 상기 주기둥의 양측에서 상기 상부 프레임의 하면 양측에 연결되어 각각 상기 상부 프레임를 지지하는 2개의 보조기둥을 포함하되, 상기 상부 프레임은 상기 주기둥 및 보조기둥에 대해 회동 가능하게 연결되어 있고, 상기 주기둥은, 상기 주기둥의 전면과 상기 상부 프레임의 전측 하면에 연결되어 상기 상부 프레임의 경사각을 조절하는 유압실린더를 포함하고, 상기 보조기둥 각각은, 상기 보조기둥의 전면에 마련된 레일부와, 상단은 상기 상부 프레임의 전측 하면에 고정되고 하단은 상기 레일부를 따라 상하로 이동하면서 상기 상부 프레임 전측 하면를 지지하는 보조지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

단축 추적식 태양광 발전시스템{Single Axis Tracking Type Solar Photovoltaic System}

본 발명은 유압으로 구동되는 단축 추적식 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 자세하게는 태양광 발전 효율을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라, 태풍이나 폭설 등의 자연재해에 효과적으로 대응할 수 있는 단축 추적식 태양광 발전시스템에 관한 것이다.

태양광 발전 장치는, 태양의 위치 변화에 따라 어레이의 각도 및 방향을 변화시킬 수 있는지 여부에 따라, 고정식, 단축식, 양축식 등으로 나누어진다.

고정식은 태양의 위치 변화에 관계없이 어레이의 각도 및 방향을 고정하여 설치하는 것을 말하고, 단축식은 하나의 축을 이용하여 태양의 위치 변화에 따라 어레이를 수직방향 또는 수평방향으로 조절할 수 있는 것을 말하며, 양축식은 2개의 축을 이용하여 태양의 위치 변화에 따라 어레이를 수직방향 및 수평방향으로 조절할 수 있는 것을 말한다.

일반적으로, 발전 효율의 측면에서는 고정식에서, 단축식, 양축식으로 갈수록 유리하지만, 설치비용이나 유지관리의 측면에서는 그 만큼 부담이 커지는 문제가 있다. 따라서, 태양광 발전 장치는 각각의 방식에서 단점을 극복하고, 장점을 극대화시키기 위한 연구 및 개발이 이루어지고 있다.

본 발명은, 하나의 축으로 어레이의 각도를 변화시킬 수 있는 단축식 태양광 발전 시스템이다. 이러한 단축식의 일례로서, 한국등록실용신안 제20-0481244호(이하, "특허문헌 1"이라 함.)은, 집광판 모듈이 계절별 또는 매월 태양의 위치에 대응되도록 유압실린더를 매개로 집광판 모듈의 각도를 가변시키는 태양광 발전장치를 개시하고 있다.

즉, 상기 특허문헌 1은, 집광판 모듈의 각도가 유압실린더에 의해 수평면에 대해 15°내지 45°범위에서 가변되는 것으로, 집광판 모듈이 항상 15°내지 45°범위 내에서 경사된 상태를 유지하게 된다.

따라서, 특허문헌 1의 경우, 집광판 모듈이 정남향을 향하도록 설치되었을 때, 최적의 발전효율을 갖게 된다. 따라서, 하나의 어레이로 독립적인 태양광 발전시설을 구축하는 경우에는 집광판 모듈이 정남향을 향하도록 설치하면 되지만, 최근 많은 수의 어레이를 집단적으로 설치하여 태양광 발전시설을 구축하는 경우에 유연하게 대처할 수 없다는 문제가 있다.

즉, 태양광 발전장치가 설치되는 부지의 위치나 형태가, 많은 수의 어레이를 모두 정남향을 향하도록 설치하는 것이 곤란한 위치나 형태인 경우, 부지의 이용효율과 태양광 발전장치의 발전효율을 극대화시키는 방향으로 적절하게 조절하는 것이 곤란하다는 문제점이 있다.

또한, 특허문헌 1의 경우, 집광판 모듈의 경사각도를 조절하기 위한 구동수단으로 유압실린더를 사용하고 있다. 집광판 모듈과 집광판 모듈를 지지하는 프레임 등의 하중을 고려했을 때, 유압실린더는 매우 적절한 구동수단일 수 있다.

그럼에도, 현실적으로는 유압실린더 대신 대용량의 전기모터로 구동되는 실린더가 사용되고 있다. 이는 태양광 발전장치가 사계절 내내 실외에 설치되는데, 온도에 따라 점도가 민감하게 변하는 유압 작동유의 작동성이 계절에 따라 크게 변하기 때문에 유압실린더에 의한 구동 제어가 곤란하기 때문이다.

즉, 유압 장치에 있어서 작동유의 점도는 대단히 중요한 의미를 갖고 있는데, 적정한 점도가 아닌 상태에서 작동하는 경우 여러가지 문제를 야기하게 된다.

특히, 동절기에 작동유는 온도가 떨어지면 점도가 상승하게 된다. 또한, 점도가 높아지면 작동유의 흐름이 원활하지 나쁘게 되고, 시스템 내의 압력이 커지며, 유압실린더의 구동에 많은 에너지를 소비하게 될 뿐만 아니라, 기기의 수명을 단축시키거나 큰 사고를 유발할 수 있게 된다.

그럼에도, 특허문헌 1은 단지 추상적으로 유압실린더를 개시하고 있을 뿐, 이러한 문제에 대한 어떤 해결점도 가지고 있지 않다.

또한, 최근 태양광 발전장치에 있어서, 태양 전지 모듈의 표면온도의 상승에 따른 발전효율의 저하가 중요한 문제로 대두되고 있다.

즉, 일사량이 높아지면 모듈(셀)의 표면온도의 증가하는데, 모듈의 표면온도가 1℃ 상승하면 발전효율이 0.45~0.55% 감소하는 것으로 알려져 있으며, 모듈의 표면온도가 40℃를 넘으면, 1℃ 상승할 때마다 발전효율이 1% 이상씩 감소하는 것으로 알려져 있다.

이러한 문제를 해결하기 위한 방안으로, 한국등록특허 제10-1148020호(이하, "특허문헌 2"라 함)는 태양광 모듈에 냉각수를 분사하여 효율을 유지 또는 향상시키는 냉각시스템을 개시하고 있다.

그러나, 특허문헌 2의 경우, 태양광 모듈를 냉각하기 위한 냉각수의 공급이 필요한데, 태양광 발전시설의 입지조건이 충분한 냉각수를 공급하기 어려운 경우가 많고, 실제 이런 경우 태양광 발전시설로 부터 얻을 수 있는 이익보다 냉각수의 공급에 들어가는 비용이 커지는 문제가 있다.

또한, 태풍이나 적설 등 자연재해에 의한 태양광 발전 시설의 파손 등이 중요한 문제로 대두되고 있는데, 상기한 바와 같이, 특허문헌 1, 2에는 이러한 문제에 대해 전혀 대응할 수 없다는 문제가 있다.

특허문헌 1 : 한국등록실용신안 제20-0481244호 공보 특허문헌 2 : 한국등록특허 제10-1148020호 공보

본 발명은, 상기한 종래의 문제점을 감안한 것으로, 태양 고도의 변화에 따라 유압방식으로 태양광 집광판의 각도를 변화시켜 발전효율을 높일 수 있을 뿐만아니라 태풍이나 폭설 등의 자연재해에도 대응할 수 있으며, 공랭식 냉각시스템을 통해 집광판을 구성하는 태양광 모듈의 온도를 낮춤으로써 발전효율을 높일 수 있는 단축 추적식 태양광 발전시스템를 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 단축 추적식 태양광 발전시스템은, 복수의 태양광 모듈로 이루어진 태양광 집광판과, 상기 태양광 집광판를 지지하는 상부 프레임과, 상기 상부 프레임의 하면 중심에 연결되어 상기 상부 프레임를 지지하는 주기둥과, 상기 주기둥의 양측에서 상기 상부 프레임의 하면 양측에 연결되어 각각 상기 상부 프레임를 지지하는 2개의 보조기둥을 포함하되, 상기 상부 프레임은 상기 주기둥 및 보조기둥에 대해 회동 가능하게 연결되어 있고, 상기 주기둥은, 상기 주기둥의 전면과 상기 상부 프레임의 전측 하면에 연결되어 상기 상부 프레임의 경사각을 조절하는 유압실린더를 포함하고, 상기 보조기둥 각각은, 상기 보조기둥의 전면에 마련된 레일부와, 상단은 상기 상부 프레임의 전측 하면에 고정되고 하단은 상기 레일부를 따라 상하로 이동하면서 상기 상부 프레임 전측 하면를 지지하는 보조지지부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 단축 추적식 태양광 발전시스템의 상기 보조지지부는, 봉 형상의 보조지지부 본체와, 상기 보조지지부 본체 상단에 마련된 고정구와, 상기 보조지지부 본체의 하단에 대해 회동 가능하게 결합된 롤러부를 포함하고, 상기 롤러부는, 상기 보조지지부 본체의 하단에 대해 회동 가능하게 결합된 롤러부 본체와 상기 롤러부 본체의 양측에 상기 롤러부 본체의 양단에 대해 회동 가능하게 결합되는 1쌍의 롤러를 포함하되, 상기 보조지지부의 상단은 상기 고정구에 의해 상기 상부 프레임의 전측 하면에 고정되고, 상기 보조지지부의 하단은, 상기 롤러부가 상기 레일부에 삽입되어, 상기 유압실린더에 의한 상기 상부 프레임의 경사각 조절에 따라, 상기 롤러부가 상기 레일부를 따라 상하로 이동하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 단축 추적식 태양광 발전시스템은, 상기 유압실린더의 구동을 제어하는 제어부와, 상기 태양광 집광판의 표면에 마련된 광추적 센서부를 더 포함하고, 상기 광추적 센서부는, 상하방향으로 서로 대향하는 제1 광량센서부와 제2 광량센서부를 포함하여 이루어지고, 상기 제1 광량센서부는, 태양광으로부터 입사된 광량을 센싱하는 제1광량센서와, 상기 제1 광량센서에 대해 수직으로 입사하는 태양광보다 상측에서 경사져 입사하는 태양광의 일부 또는 전부를 차단하는 제1 캡을 포함하여 이루어지고, 상기 제2 광량센서부는, 태양광으로부터 입사된 광량을 센싱하는 제2광량센서와 상기 제2 광량센서에 대해 수직으로 입사하는 태양광보다 하측에서 경사져 입사하는 태양광의 일부 또는 전부를 차단하는 제2 캡을 포함하여 이루어지되, 상기 제어부는, 상기 제1 광량센서와 제2 광량센서에서 측정된 광량에 차이가 있는 경우, 상기 제1 광량센서와 제2 광량센서에서 측정된 광량의 차이가 최소화될 수 있도록 상기 유압실린더의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 단축 추적식 태양광 발전시스템은, 상기 태양광 집광판의 모듈에 작용하는 하중을 측정하기 위한 하중센서와, 주변지역의 바람의 세기를 측정할 수 있는 풍속센서와, 상기 태양광 집광판에 내리는 빗물의 양과 세기를 측정하는 레인센서를 더 포함하되, 상기 제어부는, 상기 하중센서에 의하여 측정된 하중이 설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 태양광 집광판이 수평면에 대해 수직하게 되도록 상기 유압실린더의 구동을 제어하고, 상기 풍속센서에 의하여 측정된 바람의 세기가 설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 태양광 집광판이 수평면에 대해 나란히 펼쳐지도록 상기 유압실린더의 구동을 제어하고, 상기 레인센서(150)에 의하여 측정된 비의 양이 설정된 범위를 초과하면, 상기 태양광 집광판이 수평면에 대해 수직으로 되었다가 나란히 펼쳐지는 과정을 반복하도록 상기 유압실린더의 구동을 제어하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 단축 추적식 태양광 발전시스템은, 상기 태양광 집광판의 태양광 모듈의 표면온도를 측정하기 위한 온도센서와, 상기 제어부에 의해 제어되는 냉각시스템을 더 포함하고, 상기 냉각시스템은, 외부의 냉각된 공기를 끌어들여 공급하는 공기공급부와, 상기 공기공급부로부터 공급된 공기가 이동하는 주 유로와, 상기 주 유로로 부터 상기 태양광 모듈로 공기를 공급하기 위한 복수의 분기 유로와, 상기 태양광 집광판의 태양광 모듈 각각의 하측에 위치하여 상기 분기 유로로부터 공급받은 공기를 상기 태양광 모듈의 하면으로 공급하여 상기 태양광 모듈를 냉각시키는 복수의 냉각모듈과, 상기 분기 유로에 형성되어 상기 태양광 모듈의 표면으로 공기를 분사하는 복수의 분사노즐을 포함하여 이루어지되, 상기 온도센서에서 측정된 상기 태양광 모듈의 표면온도가 설정된 온도를 초과하는 경우, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 공기공급부가 냉각된 외부 공기를 공급하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의하면, 태양 고도의 변화에 따라 유압방식으로 집광판의 각도를 변화시켜 발전효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 태풍이나 폭설 등의 자연재해에도 대응할 수 있으며, 공랭식 냉각시스템을 통해 집광판을 구성하는 태양광 모듈의 온도를 낮춤으로써 발전효율을 높일 수 있다.

도 1은 본 발명의 태양광 발전시스템의 사시도
도 2는 본 발명의 태양광 발전시스템의 배면 사시도
도 3은 태양광 집광판을 지지하는 지지 프레임의 사시도
도 4는 유압실린더의 구성 및 작동을 설명하기 위한 도면
도 5는 보조 지지대의 구성 및 작동을 설명하기 위한 도면
도 6은 광추적 센서부의 구성을 설명하기 위한 도면
도 7은 태양광 집광판의 경사 조절범위를 설명하기 위한 도면
도 8은 태양광 집광판의 모듈의 냉각장치를 설명하기 위한 도면
도 9는 본 발명의 냉각시스템을 설명하기 위한 도면

본 발명의 단축 추적식 태양광 발전시스템(이하, "태양광 발전시스템"이라 함)의 구체적인 실시예에 대해, 이하에서 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 태양광 발전시스템의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 태양광 발전시스템의 배면 사시도이고, 도 3은 태양광 집광판을 지지하는 지지 프레임의 사시도이고, 도 4는 유압실린더의 구성 및 작동을 설명하기 위한 도면이고, 도 5는 보조 지지대의 구성 및 작동을 설명하기 위한 도면이고, 도 6은 광추적 센서부의 구성을 설명하기 위한 도면이고, 도 7은 태양광 집광판의 경사 조절범위를 설명하기 위한 도면이고, 도 8은 태양광 집광판의 모듈의 냉각장치를 설명하기 위한 도면이고, 도 9는 본 발명의 냉각시스템을 설명하기 위한 도면이다.

또한, 본 발명에서, 상/하, 좌/우, 전/후 방향은 도면을 기준으로 통상적인 방법에 따른다. 또한, 본 발명에서 "지면"은 특별한 설명이 없는 한, "수평면'으로 가정한다.

먼저, 본 발명의 태양광 발전시스템은, 도 1 내지 3에 도시한 바와 같이, 복수의 태양광 모듈(110)로 이루어진 태양광 집광판(100)과, 상기 태양광 집광판(100)를 지지하는 상부 프레임(200)과, 상기 상부 프레임(200)의 하면 중심에 연결되어 상기 상부 프레임(200)를 지지하는 주기둥(300)과, 상기 주기둥(300)의 양측에서 상기 상부 프레임(200)의 하면 양측에 연결되어 각각 상기 상부 프레임(200)를 지지하는 적어도 2개의 보조기둥(400)를 포함하되, 상기 상부 프레임(200)은 상기 주기둥(300) 및 보조기둥(400)에 대해 회동 가능하게 연결되어 있다.

또한, 본 발명의 태양광 발전시스템은, 상기 주기둥(300)의 전면과 상기 상부 프레임(200)의 전측 하면에 연결되어 상기 상부 프레임(200)의 경사각도를 조절하기 위한 유압실린더(310)와, 상기 보조기둥(400) 각각의 전면과 상기 상부 프레임(200)의 전측 하면에 연결되어 상기 유압실린더(310)에 의한 상기 상부 프레임(200)의 경사각도를 조절에 따라 하단부가 상하로 이동하면서 상기 상부 프레임(200)의 전측 하면를 지지하는 보조지지부(420)를 포함한다.

먼저, 상기 태양광 집광판(100)은, 복수의 셀로 이루어진 태양광 모듈(110)이 모여서 이루어진 어레이(array)로서, 복수의 태양광 모듈(110)를 지지하는 지지 프레임(111)를 통해 고정시켜 이루어진다.

또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 태양광 집광판(100)의 표면에는 적어도 하나 이상의 광추적 센서부(120) 및 레인센서(150)가 마련되며, 상기 태양광 집광판(100)의 이면에는 적어도 하나 이상의 하중센서(130) 및 온도센서(140)가 마련된다.

상기 광추적 센서부(120)는 태양광의 광량을 측정하여 태양광의 위치를 추적하기 위한 센서부이고, 상기 레인센서(150)는 상기 태양광 집광판(100)에 내리는 빗물의 양과 세기를 측정하는 센서이고, 상기 하중센서(130)는 상기 태양광 집광판(100)의 모듈에 작용하는 하중을 측정하기 위한 센서이고. 상기 온도센서(140)는 상기 태양광 집광판(100)의 모듈의 표면온도를 측정하기 위한 센서이다.

또한, 상기 태양광 집광판(100)은 상기 상부 프레임(200)에 의해 지지되며, 상기 상부 프레임(200)은 힌지(210)에 의하여 상기 주기둥(300) 및 보조기둥(400)과 연결됨으로써, 상기 주기둥(300) 및 보조기둥(400)에 대해 회동 가능하게 된다.

즉, 상기 상부 프레임(200)의 전후 방향의 중심에 상기 주기둥(300) 및 보조기둥(400)이 연결되고, 상기 상부 프레임(200)의 중심이 상기 주기둥(300) 및 보조기둥(400)에 대해 회동하기 때문에, 상기 상부 프레임(200)의 전단 및 후단은 각각 상기 상부 프레임(200)의 원주를 따라 상하방향으로 이동하게 된다. 또한, 이에 의하여 상기 상부 프레임(200)의 경사각이 변하게 되고, 나아가 상기 상부 프레임(200)에 의하여 지지되는 상기 태양광 집광판(100)의 경사각도 변하게 된다.

다음으로, 상기 주기둥(300)은, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 상부 프레임(200)의 하면 중심에 연결되어 상기 상부 프레임(200)를 지지하는 것으로, 상기 주기둥(300)의 전면에는 상기 상부 프레임(200)의 전측 하면에 연결되어 상기 태양광 집광판(100)의 경사각을 조절하기 위한 유압실린더(310)가 마련되어 있다.

즉, 상기 유압실린더(310)는, 도 2 및 도 4에 도시한 바와 같이, 상기 유압실린더(310)의 하단은 상기 주기둥(300)의 전면에 고정되고, 유압에 의해 상기 유압실린더(310)에 대해 수직으로 왕복하는 피스톤의 상단은 상기 상부 프레임(200)의 전측(상기 상부 프레임(200)의 전단과 상기 주기둥(300)이 연결된 상기 상부 프레임(200)의 위치 사이의 중간 정도) 하면에 고정되어 있다.

또한, 본 발명에 있어서는, 도 2에 도시하고 있는 바와 같이, 상기 주기둥(300)의 후면에 제어부(500), 구동모터(320) 및 작동유 탱크(330)가 마련되는 것으로 도시하고 있지만, 상기 제어부(500), 구동모터(320) 및 작동유 탱크(330)의 위치가 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 유압실린더(310)는, 후술하는 바와 같이, 상기 제어부(500)에 의해 제어되는 상기 구동모터(320)에 의해 상기 작동유 탱크(330)로 부터 상기 유압실린더(310)로 공급되는 작동유의 유압으로 피스톤이 왕복 직선운동을 하게 되는데, 이때 상기 유압실린더(310)의 작동은 일반적으로 알려진 공지기술이므로 이에 대한 설명은 생략한다.

즉, 상기 유압실린더(310)에 의해, 상기 태양광 집광판(100)의 지면에 대한 경사각도를 변화시키게 되는데, 도 7에서와 같이, 이때 지면에 대한 상기 태양광 집광판(100)의 지면에 대한 경사각도의 변화범위는 0°내지 90°의 범위로 변화가 가능하다.

문제는, 상술한 바와 같이, 사계절 내내 실외(산지나 들판 등)에 설치될 수 밖에 없는 태양광 발전장치의 특성상, 겨울철에 온도가 낮아지면서 상기 유압실린더(310)의 작동유의 점도가 커지게 되고, 점도가 커짐에 따라 작동유의 작동성이 나빠지게 되어, 상기 유압실린더(310)의 기계적 손상은 물론 태양광 발전장치의 발전효율을 저하시킨다는 점이다.

따라서, 본 발명에 있어서는, 도 4의 (b)에 도시한 바와 같이, 작동유 탱크(330)에, 상기 작동유 탱크(330)내의 작동유의 온도를 측정할 수 있는 작동유 온도센서(331)와, 작동유의 점도를 측정할 수 있는 작동유 점도센서(332)와, 작동유를 가열하기 위한 히터(333)를 더 포함하고 있다.

즉, 상기 작동유 온도센서(331) 및 작동유 점도센서(332)에서 측정된 온도 및 점도가 정상적인 경우 상기 히터(333)는 가동되지 않는다. 반면, 상기 작동유 온도센서(331)에 의해 측정된 온도가 정상범위로 설정된 온도보다 낮고, 또한 상기 작동유 점도센서(332)에서 측정된 점도가 정상범위로 설정된 점도보다 높은 경우, 상기 제어부(500)는 상기 히터(333)를 가동시켜 작동유의 온도를 상승시킴으로써 작동유의 점도를 설정된 정상범위로 낮추도록 제어하게 된다.

한편, 상기 작동유 온도센서(331)에 의해 측정된 온도가 설정된 정상범위 범위 내이나, 상기 작동유 점도센서(332)에서 측정된 점도가 설정된 정상범위를 벗어난 경우, 이 경우에는 작동유 자체의 품질에 문제가 있을 우려가 높다.

따라서, 이 경우 상기 제어부(500)는 상기 유압실린더(310)가 작동하지 않도록 상기 구동모터(320)를 제어함으로써, 작동유에 의한 상기 유압실린더(310)의 기계적 손상을 방지하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우 상기 제어부(500)는 작동유의 품질 이상에 대해 경보장치(미도시)나 표시장치(미도시)를 통해 관리자에게 통지할 수 있다.

다음으로, 상기 보조기둥(400)은, 도 2 및 도 3에 도시한 바와 같이, 상기 주기둥(300)의 좌/우 양측의 동일선에 각각 적어도 하나씩 마련된다.

상기 보조기둥(400)은, 상기 주기둥(300)과 동일한 형상 및 재질로 마련되는 것이 바람직하며, 상기 주기둥(300)과 마찬가지로, 상기 상부 프레임(200)의 하면 에 연결되어 상기 상부 프레임(200)를 지지하되, 상기 보조기둥(400)과 상기 상부 프레임(200)의 하면 사이에 상기 힌지(210)가 위치하여. 상기 상부 프레임(200)이 상기 보조기둥(400)에 대하여 회동 가능하게 연결된다.

또한, 상기 보조기둥(400)의 일측에, 도 1에 도시된 바와 같이, 외부로 노출되어 태양광 발전시스템이 설치된 지역의 바람의 세기를 측정할 수 있는 풍속센서(160)가 마련하고 있다. 다만, 상기 풍속센서(160)는 주변지역의 바람의 세기를 측정하면 되는 것이므로, 상기 풍속센서(160)가 마련되는 위치가 반드시 이에 한정되는 것은 아니다.

또한, 상기 보조기둥(400)에는, 도 3 및 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 보조기둥(400)의 전면에 마련된 레일부(410)와, 상단은 상기 상부 프레임(200)의 전측(상기 상부 프레임(200)의 전단과 상기 보조기둥(400)이 연결된 상기 상부 프레임(200)의 위치 사이의 중간 정도) 하면에 고정되고 하단은 상기 레일부(410)를 따라 상하방향으로 이동하면서 상기 상부 프레임(200)의 양측을 지지하는 보조지지부(420)를 포함한다.

즉, 상기 레일부(410)는 속이 비어 있고 상하방향으로 길이가 연장된 사각기둥 형상으로 상면의 중심부가 길이방향(상하방향)으로 개구되어 있으며, 길이방향(상하방향)으로 양측에 개구되지 않은 상면과 측면 및 하면에 의해 "ㄷ"자 형상의 레일이 형성되며, 상기 레일부(410)의 양측에 형성된 레일에 후술하는 상기 보조지지부(420)의 롤러(423, 424)가 안착하여 상기 레일을 따라 상하방향으로 이동한다.

또한, 상기 보조지지부(420)는, 상기 상부 프레임(200)를 지지하는 봉 형상의 보조지지부 본체(421)와, 상기 보조지지부(420)를 상기 상부 프레임(200)의 하면 전측에 고정하기 위해 상기 보조지지부 본체(421) 상단에 마련된 고정구와, 상기 보조지지부 본체(421)의 하단에 대해 회동 가능하게 결합된 롤러부를 포함하되, 상기 롤러부는 상기 보조지지부 본체(421)의 하단에 대해 회동 가능하게 결합되는 롤러부 본체(422)와 상기 롤러부 본체(422)의 양측에 상기 롤러부 본체(422)의 양단에 대해 회동 가능하게 결합되는 1쌍의 롤러(423, 424)를 포함한다.

이때, 상기 보조지지부(420)에 있어서, 상기 보조지지부 본체(421)와 롤러부의 결합은, 상기 보조지지부 본체(421)의 하면에서 연장된 결합부(미도시)를 더 마련하고, 상기 결합부에 상기 롤러부를 회동 가능하게 결합할 수 있다.

이때, 상기 결합부는 상기 보조지지부 본체(421)의 직경보다 작은 원기둥 형상으로 하측단부 측에 나사산이 형성되어 있고, 상기 롤러부의 롤러부 본체(422)의 중심에 상기 결합부의 직경보다 약간 크게 형성된 관통구멍이 형성되며, 상기 보조지지부 본체(421)의 하면과 상기 롤러부의 롤러부 본체(422)사이에 개재되는 적어도 2개 이상의 와셔(425, 426)를 포함하는 것이 바람직하다.

즉, 상기 보조지지부 본체(421)의 하면에서 연장된 결합부에 먼저 2개의 와셔(425, 426)를 삽입하고, 다음에 상기 롤러부 본체(422)를 삽입한 후 상기 결합부의 하측단부 측에 형성된 나사산에 너트(427)를 체결하여 결합하게 된다.

이와 같은 구조에 의하여, 상기 보조지지부(420)는, 상단은 상기 상부 프레임(200)의 전측 하면에 고정되고, 하단은 상기 레일부(410)를 따라 상하방향으로 이동 가능하게 연결될 수 있게 된다

즉, 상기 보조지지부(420)는, 상기 유압실린더(310)의 작동에 의한 상기 상부 프레임(200)의 회전에 의하여 상기 태양광 집광판(100)의 경사각을 조절할 때, 상기 보조지지부(420) 하단에 마련된 롤러부의 1쌍의 롤러(423, 424)가 상기 레일부(410)의 레일을 따라 상하방향으로 이동하면서 상기 상부 프레임(200)의 양측을 지지하게 된다.

이와 같이, 본 발명의 상기 보조지지부(420)는, 상기 상부 프레임(200)를 지지하는 보조지지부 본체(421)에 대해 상기 롤러부 본체(422)를 회동가능하게 결합함으로써, 상기 보조지지부(420)가 지지하는 상기 상부 프레임(200)이 강한 바람 등에 의하여 심하게 흔들리더라도, 상기 상부 프레임(200)의 흔들림에 의해 상기 보조지지부(420)가 비틀림 압력을 받아 파손되거나 변형되는 것을 방지하면서, 상기 상부 프레임(200)를 견고하게 지지할 수 있게 된다.

즉, 상기 보조지지부 본체(421)가 상기 롤러부 본체(422)에 고정되지 않고 회전방향으로 자유자재로 움직일 수 있기 때문에, 상기 보조지지부 본체(421)까지 전달된 압력이 상기 롤러부 본체(422)로 전달되지 않고, 상기 보조지지부 본체(421) 자체의 비틀림으로 흡수된다. 따라서, 상기 보조지지부(420)가 파손되거나 변형되는 것을 방지하면서도 상기 상부 프레임(200)를 견고하게 지지할 수 있게 된다.

또한, 상기한 바와 같이, 상기 보조지지부 본체(421)의 하면에서 연장된 결합부에 상기 롤러부를 결합하는 경우, 상기 보조지지부 본체(421)의 하면과 상기 롤러부의 롤러부 본체(422)사이에 2개의 와셔(425, 426)개재시킴으로써, 상기 보조지지부(420)가 압력을 받을 때, 상기 보조지지부 본체(421), 롤러부 본체(422), 너트(427) 사이의 마찰력을 완화시킬 수 있다. 즉, 상기 와셔(425, 426)에 의해 상기 보조지지부 본체(421)와 롤러부 본체(422)와 너트(427) 사이의 마찰력에 의해 상기 너트(427)가 풀리는 것을 방지할 수 있다.

다음은, 상기 광추적 센서부(120)에 의해 측정된 광량을 바탕으로, 상기 제어부(500)에 의한 태양광 추적 및 상기 태양광 집광판(100)이 태양광에 수직으로 대향하도록(상기 태양광 집광판(100)에 대한 태양광의 입사각이 수직이 되도록) 상기 태양광 집광판(100)의 경사각 조절에 대해 설명한다.

먼저, 상기 광추적 센서부(120)는, 상기한 바와 같이, 상기 태양광 집광판(100)의 표면에 설치되어, 상기 태양광 집광판(100)와 동일한 경사각을 갖는다.

또한, 상기 광추적 센서부(120)는, 도 6에 도시한 바와 같이, 상하방향으로 서로 대향하는 제1 광량센서부와 제2 광량센서부를 포함한다.

상기 제1 광량센서부는, 태양광으로부터 입사된 광량을 센싱하는 제1광량센서(121a)와 상기 제1 광량센서(121a)에 대해 수직으로 입사하는 태양광(S1)보다 상측에서 경사져 입사하는 태양광(S2)의 일부 또는 전부를 차단하는 제1 캡(121b)을 포함하여 이루어지고, 상기 제2 광량센서부는, 태양광으로부터 입사된 광량을 센싱하는 제2광량센서(122a)와 상기 제2 광량센서(122a)에 대해 수직으로 입사하는 태양광(S1)보다 하측에서 경사져 입사하는 태양광(S3)의 일부 또는 전부를 차단하는 제2 캡(122b)을 포함하여 이루어진다.

즉, 도 6에 도시한 바와 같이, 태양광(S1)이 상기 제1 광량센서(121a) 및 제2 광량센서(122a), 즉 상기 광추적 센서부(120)에 대해 수직으로 입사하는 경우, 상기 제1 광량센서(121a) 및 제2 광량센서(122a)는 모두 동일하게 태양광(S1)을 대면하게 되고, 따라서 동일한 광량을 수신하게 된다.

반면, 태양광(S2)이 상기 광추적 센서부(120)에 대해 수직으로 입사하는 태양광(S1)보다 상측에서 경사져 입사하는 경우, 상기 제1 광량센서부의 제1 캡(121b)에 의하여 상기 제1 광량센서(121a)로 입사되는 태양광(S2)의 일부 또는 전부가 차단되지만, 상기 제2 광량센서(122a)에는 태양광(S2)의 광량이 그대로 수신되기 때문에, 상기 제1 광량센서(121a)에서 측정되는 광량이 상기 제2 광량센서(122a)에서 측정되는 광량보다 적게 된다.

또한, 태양광(S3)이 상기 광추적 센서부(120)에 대해 수직으로 입사하는 태양광(S1)보다 하측에서 경사져 입사하는 경우, 상기 제2 광량센서부의 제2 캡(122b)에 의하여 상기 제2 광량센서(122a)로 입사되는 태양광(S3)의 일부 또는 전부가 차단되지만, 상기 제1 광량센서(121a)에는 태양광(S3)의 광량이 그대로 수신되기 때문에, 상기 제1 광량센서(121a)에서 측정되는 광량이 상기 제2 광량센서(122a)에서 측정되는 광량보다 많게 된다.

즉, 이와 같이, 상기 제1 광량센서(121a) 및 제2 광량센서(122a)에서 수신되는 광량의 차이가 크면 클수록, 상기 태양광 집광판(100)은 태양광에 대해 그만큼 경사져 있다는 것을 의미한다.

또한, 상기 태양광 집광판(100)에 대한 태양광의 입사각이 수직이 되었을 때, 최대 발전효율을 기대할 수 있다는 점에서, 상기 제1 광량센서(121a) 및 제2 광량센서(122a)에서 수신되는 광량의 차이가 크면 클수록, 발전효율이 떨어진다는 것을 의미한다.

따라서, 상기 제어부(500)는 상기 제1 광량센서(121a) 및 제2 광량센서(122a)에서 수신되는 광량의 차이가 최소화될 수 있도록 상기 구동모터(320)를 구동시켜 상기 태양광 집광판(100)의 경사각도를 조절함으로써 발전효율을 최대화시키게 된다.

다음은, 태풍이나 폭설 등 자연의 변화에 대응하기 위하여 상기 제어부(500)의 제어에 의한 상기 태양광 집광판(100)의 경사각 조절에 대해, 도 7을 참조하여, 설명한다.

도 7의 (a)는 상기 태양광 집광판(100)이 태양광에 대면하기 위하여 경사진 상태를 나타낸 것이고, (b)는 상기 태양광 집광판(100)을 지면(수평면)에 나란하도록 펼쳐진 상태를 나타낸 것이고, (c)는 상기 태양광 집광판(100)을 지면(수평면)에 수직하도록 접은 상태를 나타낸 것이다.

또한, 상기한 바와 같이, 본 발명의 태양광 발전시스템은, 하중센서(130), 레인센서(150), 및 풍속센서(160)를 포함한다.

먼저, 상기 하중센서(130)는 주로 동절기의 폭설에 대비한 센서로서, 상기 태양광 집광판(100)의 각 모듈(110)마다 마련되는 것이 바람직하다.

즉, 상기 태양광 집광판(100)이 도 7의 (a)와 같이 경사진 상태이거나, (b)외 같이 펼쳐진 상태에서, 예기치 못한 폭설이 내려 상기 태양광 집광판(100)에 쌓인 경우, 상기 하중센서(130)에서 측정된 눈에 의한 하중을 센싱한다.

이때, 상기 하중센서(130)에서 측정된 하중이 설정된 범위(예를 들면, 상기 태양광 집광판(100)를 지지하는 상기 상부 프레임(200)이 견딜 수 있는 범위)를 초과하는 경우, 상기 제어부(500)는, 도 7의 (c)와 같이, 상기 태양광 집광판(100)이 지면(수평면)에 대해 수직(또는 수직에 가깝게)하도록 제어한다.

이와 같이, 상기 태양광 집광판(100)이 지면(수평면)에 대해 수직(또는 수직에 가깝게)하도록 접음으로써, 상기 태양광 집광판(100)에 쌓인 눈을 제거할 수 있을 뿐만 아니라, 설령 상기 태양광 집광판(100)에 쌓인 눈이 얼어 붙어 제거되지 않는 경우에도, 상기 상부 프레임(200)이 상기 태양광 집광판(100)에 쌓인 눈에 의한 하중을 받지 않기 때문에 상기 상부 프레임(200)이 파손되거나 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.

또한, 상기 풍속센서(160)는 태풍 등의 강한 바람에 대비한 센서이다.

즉, 태풍과 같이 강한 바람이 부는 경우, 상기 태양광 집광판(100)이 도 7의 (a)와 같이 경사진 상태이거나, (c)와 같이 지면(수평면)에 수직하도록 접힌 상태에서는, 상기 태양광 집광판(100)의 면이 강한 바람에 대면하기 때문에, 상기 상부 프레임(200)이 강한 압력을 받아 파손되거나 변형될 우려가 크다.

따라서, 상기 풍속센서(160)에 의하여 측정된 바람의 세기가 설정된 범위(예를 들면, 상기 태양광 집광판(100)를 지지하는 상기 상부 프레임(200)이 견딜 수 있는 범위)를 초과하는 경우, 상기 제어부(500)는, 도 7의 (b)와 같이, 상기 태양광 집광판(100)이 지면(수평면)에 대해 나란하게 펼쳐진 상태가 되도록 제어한다.

이와 같이, 상기 태양광 집광판(100)을 지면(수평면)에 대해 나란하게 펼쳐진 상태로 하여, 바람에 대향하는 상기 상부 프레임(200)의 면을 최소화함으로써, 강한 바람에 의해 상기 상부 프레임(200)이 파손되거나 변형되는 것을 방지할 수 있게 된다.

다음으로, 상기 레인센서(150)는 상기 태양광 집광판(100)에 내리는 빗물의 양과 세기를 측정하는 센서로서, 비가 오는 날씨에 대응하기 위한 센서이다.

통상, 비에 의하여 상기 상부 프레임(200)이 파손되거나 변형되는 경우는 거의 없다. 오히려 어느 정도 이상의 비가 내리면, 비에 의해 상기 태양광 집광판(100)에 쌓인 먼지나 오물이 제거되어, 비가 그친 후에는 발전효율을 상승시킬 수 있는 긍정적인 효과도 갖는다.

따라서, 상기 레인센서(150)에서 측정되는 비의 양이나 세기가 설정된 범위(예를 들면, 상기 태양광 집광판(100)에 내린 비가 흘러 내릴 정도로, 시간당 강수량이 10mm 이상)를 초과하면, 상기 제어부(500)는, 상기 태양광 집광판(100)이 접었다가 펴는 과정을 반복하도록 제어한다.

이와 같이, 비가 내리는 동안, 상기 태양광 집광판(100)이 접었다가 펴는 과정을 반복하면서, 상기 태양광 집광판(100)에 쌓인 먼지나 오물을 효율적으로 제거할 수 있게 된다.

다음은, 상기 태양광 집광판(100)을 구성하는 각 태양광 모듈(110)을 냉각하기 위한 냉각시스템(600)에 대해 설명한다.

상기한 바와 같이, 일사량이 높아지면 태양광 모듈(110)의 표면온도의 상승하면서 발전효율이 감소하는데, 특히 태양광 모듈(110)의 표면온도가 40℃를 넘으면 발전효율의 감소 폭이 매우 큰 것으로 알려져 있다.

따라서, 상기 온도센서(140)에서 측정된 상기 태양광 집광판(100)의 모듈의 표면온도가 일정온도(예를 들면, 40℃)를 넘으면 상기 태양광 집광판(100)의 모듈을 냉각시켜 주는 것이 필요하다.

본 발명에 의한 상기 냉각시스템(600)은, 도 8 및 도 9에 도시한 바와 같이, 외부의 냉각된 공기를 끌어들여 공급하는 공기공급부(610)와, 상기 공기공급부(610)로부터 공급된 공기가 이동하는 주 유로(620)와, 상기 주 유로(620)로 부터 태양광 모듈(110)로 공기를 공급하기 위한 복수의 분기 유로(630)와, 상기 태양광 모듈(110) 각각의 하측에 위치하여 상기 분기 유로(630)로부터 공급받은 공기를 상기 태양광 모듈(110)의 하면으로 공급하여 상기 태양광 모듈(110)를 냉각시키는 복수의 냉각모듈(640)과, 상기 분기 유로(630)에 형성되어 상기 태양광 모듈(110)의 표면으로 공기를 분사하는 복수의 분사노즐(631)을 포함한다.

즉, 도 8의 (a)에 도시한 바와 같이, 각각의 상기 태양광 모듈(110)의 하측에 상기 냉각모듈(640)이 마련되고, 각각의 상기 태양광 모듈(110)의 표면 상단에는 상기 분기 유로(630)에 형성된 복수의 분사노즐(631)이 상기 태양광 모듈(110)의 표면과 수평한 방향으로 노출되어 있다.

구체적으로, 도 8의 (b)를 참조하여 살펴보면, 상기 태양광 모듈(110)은 그 테두리가 지지 프레임(111)에 의해 지지되며, 상기 지지 프레임(111)의 하측으로 상기 냉각모듈(640)이 위치하게 된다.

상기 냉각모듈(640)은, 상기 태양광 모듈(110)과 같은 크기 및 형상으로 이루어진 상자 형상으로, 상기 태양광 모듈(110)의 하면에 대향하는 상기 냉각모듈(640)의 상면에는 복수의 공기구멍(641)이 관통되어 있고, 상기 냉각모듈(640)의 측면 중 상기 분기 유로(630)에 대향하는 면에는 상기 분기 유로(630)와 연결하기 위한 연결구(642)가 형성되어 있다.

또한, 상기 분기 유로(630)에도 상기 냉각모듈(640)의 연결구(642)가 연결되는 위치에 연결구(632)가 형성됨으로써, 상기 냉각모듈(640)의 연결구(642)와 상기 분기 유로(630)의 연결구(632)를 서로 체결하여 결합된다.

또한, 상기 분기 유로(630)의 분사노즐(631)은, 상기 태양광 모듈(110)의 하측에 마련된 상기 냉각모듈(640)이 상기 분기 유로(630)에 결합되었을 때, 상기 태양광 모듈(110)의 표면에 거의 밀착하도록 상기 분기 유로(630)에 형성된다.

이와 같은 구조에 의하여, 상기 온도센서(140)에서 측정된 상기 태양광 모듈(110)의 표면온도가 설정된 온도를 초과하면, 상기 제어부(500)의 제어에 의해 공기공급부(610)가 외부의 냉각된 공기를 공급하게 되고, 상기 공기공급부(610)에 의해 공급된 공기는 상기 주 유로(620)와 분기 유로(630)를 거쳐 일부는 상기 분사노즐(631)에 의해 상기 태양광 모듈(110)의 표면으로 분사되어 상기 태양광 모듈(110)의 표면을 냉각시키는 한편, 일부는 상기 냉각모듈(640)를 이동하여 상기 공기구멍(641)를 통해 상기 태양광 모듈(110)의 하면으로 공급된다.

이와 같이, 상기 냉각모듈(640)를 거쳐 상기 태양광 모듈(110)의 하면으로 공급된 공기는 상기 지지 프레임(111)에 의해 상기 태양광 모듈(110)과 상기 냉각모듈(640)의 공간에 머물면서 상기 태양광 모듈(110)를 냉각시키게 된다.

이때, 상기 지지 프레임(111)이 상기 태양광 모듈(110)과 상기 냉각모듈(640)의 공간을 완전히 밀폐시키는 것이 아니기 때문에, 상기 태양광 모듈(110)를 냉각시키는 과정에서 가열된 공기는 외부로 빠져 나가고, 새로운 냉각된 공기가 들어오면서 상기 태양광 모듈(110)의 냉각과정을 지속하게 된다.

이와 같은 본 발명의 공기에 의한 냉각시스템(600)은, 종래의 수냉식보다 다음과 같은 장점이 있는데, 종래의 수냉식의 경우, 입지조건에 따라 냉각용수의 공급이 어려운 경우, 냉각시스템을 가동할 수 없거나 냉각시스템의 가동에 많은 비용이 들지만, 본 발명의 경우 무한정으로 공급되는 외부공기(필요한 경우, 지하 공간시설을 만들어 지하공간으로부터 냉각된 공기를 공급하거나, 주변 산지 등으로부터 냉각된 공기를 끌어 쓸수 있다.)를 이용할 수 있기 때문에 입지조건에 따른 제약이 거의 없다.

또한, 본 발명의 냉각시스템(600)에 있어서는, 상기 주기둥(300), 보조기둥(400) 및 상부 프레임(200)를 중공부를 가지는 관형상으로 하여, 이를 주 유로(620), 분기 유로(630)로 이용하는 경우, 상기 태양광 발전시스템의 제조비용을 절감할 수 있다.

또한, 도 9에 도시한 바와 같이, 상기 주 유로(620)와 각각의 상기 분기 유로(630) 사이에 상기 제어부(500)에 의해 제어되는 개폐배브(633)를 마련하여, 상기 태양광 집광판(100) 중 일부 태양광 모듈(110) 라인에만 냉각된 공기를 공급하도록 할 수 있다.

즉, 도 1에 도시한 바와 같이, 상기 태양광 모듈(110) 각각에 온도센서(140)를 마련하여, 각각의 태양광 모듈(110)에 대해 표면온도를 측정하고, 상기 온도센서(140)에 의해 측정된 온도를 바탕으로 우선 순위에 따라 단계적 또는 선택적으로 일부 태양광 모듈(110) 라인에만 냉각용 공기를 공급하도록 할 수 있다.

100 태양광 집광판 110 태양광 모듈
120 광추적 센서부 130 하중센서
140 온도센서 150 레인센서
200 상부 프레임 210 힌지
300 주기둥 310 유압실린더
320 구동모터 330 작동유 탱크
400 보조기둥 410 레일부
420 보조지지부
500 제어부
600 냉각시스템 610 공기공급부
620 주 유로 630 분기 유로
640 냉각모듈

Claims (5)

1. 복수의 태양광 모듈로 이루어진 태양광 집광판과,
   상기 태양광 집광판를 지지하는 상부 프레임과,
   상기 상부 프레임의 하면 중심에 연결되어 상기 상부 프레임를 지지하는 주기둥과,
   상기 주기둥의 양측에서 상기 상부 프레임의 하면 양측에 연결되어 각각 상기 상부 프레임를 지지하는 2개의 보조기둥을 포함하되,
   상기 상부 프레임은 상기 주기둥 및 보조기둥에 대해 회동 가능하게 연결되어 있고,
   상기 주기둥은, 상기 주기둥의 전면과 상기 상부 프레임의 전측 하면에 연결되어 상기 상부 프레임의 경사각을 조절하는 유압실린더를 포함하고,
   상기 보조기둥 각각은, 상기 보조기둥의 전면에 마련된 레일부와, 상단은 상기 상부 프레임의 전측 하면에 고정되고 하단은 상기 레일부를 따라 상하로 이동하면서 상기 상부 프레임 전측 하면를 지지하는 보조지지부를 포함하는 것을 특징으로 하는 단축 추적식 태양광 발전시스템.
2. 제1항에 있어서,
   상기 보조지지부는, 봉 형상의 보조지지부 본체와, 상기 보조지지부 본체 상단에 마련된 고정구와, 상기 보조지지부 본체의 하단에 대해 회동 가능하게 결합된 롤러부를 포함하고,
   상기 롤러부는, 상기 보조지지부 본체의 하단에 대해 회동 가능하게 결합된 롤러부 본체와 상기 롤러부 본체의 양측에 상기 롤러부 본체의 양단에 대해 회동 가능하게 결합되는 1쌍의 롤러를 포함하되,
   상기 보조지지부의 상단은 상기 고정구에 의해 상기 상부 프레임의 전측 하면에 고정되고,
   상기 보조지지부의 하단은, 상기 롤러부가 상기 레일부에 삽입되어, 상기 유압실린더에 의한 상기 상부 프레임의 경사각 조절에 따라, 상기 롤러부가 상기 레일부를 따라 상하로 이동하는 것을 특징으로 하는 단축 추적식 태양광 발전시스템.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
   상기 유압실린더의 구동을 제어하는 제어부와, 상기 태양광 집광판의 표면에 마련된 광추적 센서부를 더 포함하고,
   상기 광추적 센서부는, 상하방향으로 서로 대향하는 제1 광량센서부와 제2 광량센서부를 포함하여 이루어지고,
   상기 제1 광량센서부는, 태양광으로부터 입사된 광량을 센싱하는 제1광량센서와, 상기 제1 광량센서에 대해 수직으로 입사하는 태양광보다 상측에서 경사져 입사하는 태양광의 일부 또는 전부를 차단하는 제1 캡을 포함하여 이루어지고,
   상기 제2 광량센서부는, 태양광으로부터 입사된 광량을 센싱하는 제2광량센서와 상기 제2 광량센서에 대해 수직으로 입사하는 태양광보다 하측에서 경사져 입사하는 태양광의 일부 또는 전부를 차단하는 제2 캡을 포함하여 이루어지되,
   상기 제어부는, 상기 제1 광량센서와 제2 광량센서에서 측정된 광량에 차이가 있는 경우, 상기 제1 광량센서와 제2 광량센서에서 측정된 광량의 차이가 최소화될 수 있도록 상기 유압실린더의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 단축 추적식 태양광 발전시스템.
4. 제3항에 있어서,
   상기 태양광 집광판의 모듈에 작용하는 하중을 측정하기 위한 하중센서와, 주변지역의 바람의 세기를 측정할 수 있는 풍속센서와, 상기 태양광 집광판에 내리는 빗물의 양과 세기를 측정하는 레인센서를 더 포함하되,
   상기 제어부는,
   상기 하중센서에 의하여 측정된 하중이 설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 태양광 집광판이 수평면에 대해 수직하게 되도록 상기 유압실린더의 구동을 제어하고,
   상기 풍속센서에 의하여 측정된 바람의 세기가 설정된 범위를 초과하는 경우, 상기 태양광 집광판이 수평면에 대해 나란히 펼쳐지도록 상기 유압실린더의 구동을 제어하고,
   상기 레인센서(150)에 의하여 측정된 비의 양이 설정된 범위를 초과하면, 상기 태양광 집광판이 수평면에 대해 수직으로 되었다가 나란히 펼쳐지는 과정을 반복하도록 상기 유압실린더의 구동을 제어하는 것을 특징으로 하는 단축 추적식 태양광 발전시스템.
5. 제3항에 있어서,
   상기 태양광 집광판의 태양광 모듈의 표면온도를 측정하기 위한 온도센서와, 상기 제어부에 의해 제어되는 냉각시스템을 더 포함하고,
   상기 냉각시스템은,
   외부의 냉각된 공기를 끌어들여 공급하는 공기공급부와,
   상기 공기공급부로부터 공급된 공기가 이동하는 주 유로와,
   상기 주 유로로 부터 상기 태양광 모듈로 공기를 공급하기 위한 복수의 분기 유로와,
   상기 태양광 집광판의 태양광 모듈 각각의 하측에 위치하여 상기 분기 유로로부터 공급받은 공기를 상기 태양광 모듈의 하면으로 공급하여 상기 태양광 모듈를 냉각시키는 복수의 냉각모듈과,
   상기 분기 유로에 형성되어 상기 태양광 모듈의 표면으로 공기를 분사하는 복수의 분사노즐을 포함하여 이루어지되,
   상기 온도센서에서 측정된 상기 태양광 모듈의 표면온도가 설정된 온도를 초과하는 경우, 상기 제어부의 제어에 의해 상기 공기공급부가 냉각된 외부 공기를 공급하는 것을 특징으로 하는 단축 추적식 태양광 발전시스템.

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