KR20200039358A - 추적식 태양광 발전장치 - Google Patents

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KR20200039358A
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동의대학교 산학협력단
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Abstract

본 발명은 추적식 태양광 발전장치에 관한 발명으로, 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 판넬 형상의 태양전지유닛, 태양전지유닛의 하방에서 수직방향으로 이격된 프레임유닛, 상단이 태양전지유닛과 결합되고, 하단이 프레임유닛과 결합되고, 수직방향으로 연장, 축소 및 회동이 가능한 가변유닛, 상단이 태양전지유닛과 결합되고, 하단이 프레임유닛과 결합되고, 수직방향으로 연장, 축소 및 상부만 회동이 가능한 고정유닛을 포함하고, 가변유닛 및 고정유닛을 통해 태양전지유닛이 롤 운동 및 피치 운동하여 발전효율을 높이는 것을 특징으로 한다.

Description

추적식 태양광 발전장치{tracked solar photovoltaic system}
본 발명은 태양광 모듈의 냉각장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 수직방향으로 연장, 축소 및 회동이 가능한 복수 개의 가변유닛 및 고정유닛으로 태양의 방위 및 고도에 따라 대응되는 다양한 각도에 위치함으로써 발전효율을 극대화시키는 추적식 태양광 발전장치에 관한 것이다.
최근, 선진국을 중심으로 환경을 오염시키고 제한된 에너지원을 고갈시키는 화석 연료를 대체할 에너지원으로 풍력, 연료전지 및 태양광 등의 신재생 에너지원 개발이 진행되고 있으며, 각 산업분야에서의 응용이 활발히 진행되고 있다.
특히, 태양광발전의 경우 100wK급 이상의 중,대규모 분산 발전 시스템뿐만 아니라 소규모로 연계가 가능한 가정용 분산 발전 시스템으로서도 활용 가능하여 발전 시스템에 대한 기술개발의 필요성이 제기되고 있다.
태양광 발전은 태양광 모듈의 각도가 일정 각도로 고정되어 있는 고정식과 태양광이 모듈면에서 직각으로 받도록 태양의 방위와 고도를 추적하는 추적식으로 구분된다.
추적식 태양광 발전시스템은 태양센서가 유효 태양광의 유무를 판단하여 태양위치를 추적하고, 구름이나 우천 시에도 프로그램 방식에 의해 태양을 정밀 자동 추적하도록 설계되어 있다.
도 1 은 종래에 생산되고 있는 추적식 태양광 발전 시스템의 사시도이다.
도 1과 같이, 종래의 추적식 태양광 발전 시스템은 태양전지패널(1), 수직 지지대(2), 회전 연결부(3), 회전 작동부(4) 및 고도 작동부(5)를 포함한다.
태양전지패널(1)은 상호 구속되지 않고 상대 운동이 가능하도록 설치되는 바, 회전 연결부(3)와 일부분만 베어링으로 연결되게 설치된다.
이때, 회전 연결부(3)는 수직 지지대(2)의 상부에 결합되고, 태양전지패널(1)이 회전운동을 할 수 있도록 원통형 구조로 구성되는 것이 바람직하다.
또한, 태양전지패널(1)은 수직 지지대(2)에 의하여 지탱이 되고, 수직 지지대(2)는 땅과 결합된다.
태양전지패널(1)은 태양의 고도와 일광을 추적하기 위해 회전 작동부(4)와 고도 작동부(5)와 결합되어 회전 및 직선운동을 한다.
회전 작동부(4)는 태양의 이동 상태에 따라 회전 연결부(3)를 중심으로 태양전지패널(1)이 좌우방향으로 회동할 수 있도록 회전축과 모터를 구비하여 운동하는 것이 바람직하다.
또한, 고도 작동부(5)는 태양전지패널(1)을 상하 방향으로 회동시키면서 계절 변화에 따른 태양 고도 변화에 대응할 수 있도록 구성되는 것이 바람직하다.
따라서, 고도 작동부(5)는 제어 구동부 및 볼 스쿠류 작동 구조에 의해 길이가 가변되어 경사도를 조절할 수 있는 것이 바람직하다.
하지만, 종래의 추적식 태양광 발전 시스템은 태양광 모듈을 1회에 회전시킬 수 있는 단위 태양광 모듈의 수가 한정적이고, 잦은 고장 등으로 유지관리에 많은 노력이 필요한 문제점이 있다.
또한, 진동에 취약한 기계적 구조로 유지관리에 많은 비용을 소모하는 것이 현재 문제점으로 대두되고 있는 상황이다.
따라서, 하중이 중심축에 몰려 기울기 조정에 영향을 끼치는 단점을 포함하여 위와 같은 문제점을 보완한 보다 진동 및 구조에 안정적인 추적식 태양광 발전 시스템의 개발이 필요한 실정이다.
대한민국 공개특허공보 제10-2008-0031143호
본 발명은 태양광 모듈의 냉각장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 수직방향으로 연장, 축소 및 회동이 가능한 복수 개의 가변유닛 및 고정유닛의 구성으로써, 태양의 방위 및 고도에 따라 대응되는 다양한 각도에 위치함으로써 발전효율을 극대화시킬 수 있다.
본 발명의 목적을 달성 시키기 위해 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치는 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 판넬 형상의 태양전지유닛; 상기 태양전지유닛의 하방에서 수직방향으로 이격된 프레임유닛; 상단이 상기 태양전지유닛과 결합되고, 하단이 상기 프레임유닛과 결합되고, 수직방향으로 연장, 축소 및 회동이 가능한 가변유닛; 상단이 상기 태양전지유닛과 결합되고, 하단이 상기 프레임유닛과 결합되고, 수직방향으로 연장, 축소 및 상부만 회동이 가능한 고정유닛;을 포함하고,
상기 가변유닛 및 상기 고정유닛을 통해 상기 태양전지유닛이 롤 운동 및 피치 운동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 상기 가변유닛은, 제1 가변 작동부, 제2 가변 작동부 및 제3 가변 작동부를 구비하되, 상기 제1 가변 작동부 내지 상기 제3 가변 작동부가 상기 태양전지유닛의 하면에 삼각형 형상으로 배치되어 수직방향으로 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 상기 가변유닛은, 각각 내통부, 외통부, 내통 볼, 외통 볼을 구비하되, 상기 내통부가 상기 외통부 내부로 삽입되어 수직방향의 길이가 가변되고, 상기 내통부 상단에 결합된 상기 내통 볼과 상기 외통부 하단에 결합된 상기 외통 볼이 회동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 상기 고정유닛은, 상부는 상기 태양전지유닛의 하면에 결합되고, 하부는 상기 프레임부의 상면에 결합되고, 상기 제1 가변작동부와 상기 제3 가변 작동부의 사이에 결합되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 상기 고정유닛은, 고정 내통부, 고정 외통부 및 고정 내통 볼을 구비하되, 상기 고정 내통부가 상기 고정 외통부 내부로 삽입되어 길이가 가변되고, 상기 고정 내통부 상단에 결합된 상기 고정 내통 볼로 인해 상기 고정유닛의 상부만 회동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치는 상기 태양전지유닛의 하면에 결합되되, 상기 프레임부와 대응되는 상기 태양전지유닛의 모서리에 위치하는 고무패킹부;를 더 포함하고, 상기 고무패킹부는 상기 태양전지유닛의 충격을 흡수하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치는 상기 가변유닛의 상단과 하단에 결합되어 상기 태양전지유닛과 상기 프레임유닛과 결합시켜주는 결합유닛을 구비하되, 상기 결합유닛은 탈부착이 용이한 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 프레스부의 네 개의 다리를 포함하고 있는 형상으로 하중을 분산하여, 경사지 및 설치조건이 불리한 곳에 제약을 받지 않고 설치가 가능한 효과가 있다.
또한, 가변유닛의 수직방향의 길이 조절 및 회동이 가능한 구성으로 태양전지유닛이 롤 운동 및 피치운동을 함으로써, 태양광이 태양광 모듈에 최대로 입사할 수 있는 각도에 위치가 가능하여 전력 생산률을 높이는 효과가 있다.
또한, 각각의 가변유닛의 세 개의 축으로 태양전지유닛의 하면에 삼각형 형상을 따라 지지해주는 구성으로, 고정력과 지지력을 증대시켜주는 효과가 있다.
또한, 고정유닛의 하부가 프레임유닛에 직접적으로 결합되는 구조로, 태양전지유닛의 지지력이 상승하는 효과가 있다.
또한, 결합유닛의 볼트 체결로 인하여, 고정유닛 및 가변유닛의 교체가 용이한 효과가 있다.
또한, 고무패킹유닛의 결합으로 인해, 태양전지유닛이 프레임부와 직접적으로 맞닿지 않도록 충격을 흡수함으로써, 안정감과 수명을 증대해주는 효과가 있다.
도 1은 종래의 추적식 태양광 발전장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 정면도이다.
도 4는 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 가변유닛의 정면도이다.
도 5는 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 고정유닛의 확대도이다.
도 6은 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 태양광추적센서유닛의 사용 실시 예를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 전체 사시도이다.
도 8은 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 위치조정유닛을 확대한 사시도이다.
이하, 본 발명의 도면을 참고하여 상세하게 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 통상의 실시자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며, 따라서 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하에서 사용하는 용어의 정의는 다음과 같다. "길이 방향"이란, 도 2를 기준으로 x축 방향이며, "폭 방향"이란, 도 2를 기준으로 y축 방향이다. 또한, "수직 방향"이란, 도 2를 기준으로 z축 방향이다. 또한, 상방이란 "수직 방향"에서 위쪽 방향을 의미하고, 하방이란 "수직 방향"에서 아래쪽 방향을 의미한다. 또한, 내측이란 동일부재에서 상대적으로 중심에 가까운 쪽을 의미한다.
도 1은 종래의 추적식 태양광 발전장치의 정면도이다. 또한, 도 2는 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 정면도이다. 또한, 도 4는 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 가변유닛의 정면도이다. 또한, 도 5는 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 고정유닛의 확대도이다. 또한, 도 6은 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 태양광추적센서유닛의 사용 실시 예를 도시한 것이다. 또한, 도 7은 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 전체 사시도이다. 또한, 도 8은 본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치의 위치조정유닛을 확대한 사시도이다.
본 발명에 의한 추적식 태양광 발전장치는 태양전지유닛(100), 고정유닛(200), 가변유닛(300), 결합유닛(400), 프레임유닛(500), 위치조정유닛(600), 고무패킹유닛(700) 및 태양광추적센서유닛(800)을 포함한다.
태양전지유닛(100)은 상부에서부터 강화유리, 상부 밀봉재, 태양전지, 하부 밀봉재, 백시트 및 정션박스 순으로 결합되어 있으며, 소정의 두께를 가진 판넬 형상이 바람직하다. 또한, 공지의 태양전지유닛의 대한 모듈 구성이므로 자세한 설명은 생략하도록 한다.
이하, 도 2를 참조하여 프레임유닛(500)을 설명하도록 한다.
프레임유닛(500)은 제1 프레임부(510), 제2 프레임부(520), 제3 프레임부(530), 제4 프레임부(540), 제5 프레임부(550), 제6 프레임부(560), 제7 프레임부(570), 제8 프레임부(580) 및 제9 프레임부(590)를 구비한다. 또한, 태양전지유닛의 하방에서 수직방향으로 이격되어, '쌍 미음'자의 중공부 형상을 가진 프레임 구조로 형성되는 것이 바람직하다.
이때, 제6 프레임부(560) 내지 제9 프레임부(590)는 '쌍 미음'자의 중공부 형상을 가진 제1 프레임부(510) 내지 제5 프레임부(550)의 모서리 지점의 하부에서 수직방향으로 연장 형성되는 것이 바람직하다.
이와 같은 제6 프레임부(560) 내지 제9 프레임부(590)의 네 개의 기둥의 형상으로 땅에 고정되어, 종래의 하중이 하나의 중심축에만 몰렸던 기구적인 문제점을 보완할 수 있는 장점이 있다.
따라서, 프레임유닛(500)의 네 개의 기둥으로 하중을 분산하여, 소정의 경사가 진 장소나 매끄럽지 못한 장소에 설치를 해야 할 경우 등에 제한을 받지 않으므로, 설치할 수 있는 경우의 수가 늘어나는 효과가 발생한다.
또한, 태양광을 항상 받고 있어 온도가 상승하는 태양전지유닛(100)과 마주보고 있는 제1 프레임부(510) 내지 제5 프레임부(550)의 형상은 '쌍 미음'자의 중공부 형상으로 내부가 관통되어 있어 공기를 순환시켜 과열된 셀의 온도를 냉각시키는 효과가 발생한다.
이하 도 3 및 도 4를 참조하여, 가변유닛(300)을 설명하도록 한다.
가변유닛(300)은 제1 가변 작동부(310), 제2 가변 작동부(320) 및 제3 가변 작동부(330)를 구비하고, 각각의 가변유닛(300)의 형상은 모두 동일하다.
각각의 가변유닛(300)은 후술할 결합유닛(400)을 통해 태양전지유닛(100)의 하면과 프레임유닛(500)의 상면에 수직방향으로 결합되는 것이 바람직하다.
각각의 가변유닛(300)의 형상은 모두 동일함으로, 중복설명을 방지하기 위해 제1 가변 작동부(310)만 설명하도록 한다.
제1 가변 작동부(310)는 제1 내통부(311), 제1 외통부(312), 제1 내통 볼(313) 및 제1 외통 볼(314)을 구비하며, 상세한 설명을 위해 도 4를 참조하도록 한다.
제1 가변 작동부(310)는 제1 내통부(311)가 제1 외통부(312)의 내부로 삽입되어 수직방향의 길이가 가변되는 구성으로, 제1 내통부(311)와 제1 외통부(312)는 원통형상으로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제1 내통 볼(313) 및 제1 외통 볼(314)이 제1 내통부(311)의 상단 및 제1 외통부(312)의 하단에 각각 회동하도록 삽입되어 볼헤드 방식으로 구성된 것이 바람직하다.
볼헤드 방식은 공지된 기술인 바, 볼의 구조로 상,하,좌,우로 운동이 가능하여 태양전지유닛(100)이 롤(roll) 운동과 피치(pitch) 운동을 할 수 있도록 구성되는 원리이다. 여기서 롤 운동은 도 2를 기준으로, 태양전지유닛(100)이 x축 방향으로 좌,우로 기울게 되는 운동을 의미하며, 피치 운동은 태양전지유닛(100)이 y축 방향으로 상,하로 상승 혹은 하강하는 운동을 의미한다.
즉, 제1 가변 작동부(310)와 동일한 구성인 제2 가변 작동부(320) 및 제3 가변 작동부(330) 모두 수직방향으로 연장, 축소 및 회동이 가능하여, 롤 운동 및 피치 운동을 유도하는 것이 바람직하다.
따라서, 가변유닛(300)의 각각의 내통 볼과 외통 볼은 태양전지유닛(100)의 하면과 프레임부(500)의 상면에서 롤 운동 및 피치 운동을 유도하여 태양광의 직사광선이 항상 태양광 모듈에 최대로 입사할 수 있는 각도를 받아 위치시키는 역할을 한다.
이때, 도 2와 같이, 제1 가변 작동부(310)의 하면은 제1 프레임부(510)의 상면과 결합되고, 제2 가변 작동부(320)의 하면은 제3 프레임부(530)의 상면과 결합되고, 제3 가변 작동부(330)의 하면은 제4 프레임부(540)의 상면과 결합된다.
즉, 각각의 가변유닛(300)은 태양전지유닛(100)의 네 개의 모서리 중 세 개의 모서리에 위치하여 삼각형 형상에 따라 태양전지유닛(100)의 하면에 결합되는 것이 바람직하다(도 7 참조).
따라서, 각각의 가변유닛(300)은 3개의 축으로 태양전지유닛(100)를 지지해주는 구성으로 종래의 추적식 태양광 시스템의 구조적으로 취약한 단점을 보완할 수 있는 장점이 발생한다.
하중이 몰리는 하나의 중심축으로만 종래의 태양전지패널을 지지하여 외부에 노출된 상태로 태풍 혹은 폭설 등의 날씨의 영향에 따라 흔들리거나 진동에 취약하였던 문제점을 본 발명의 추적식 태양광 발전장치에서 각각의 가변유닛(300)의 3개의 축으로 태양전지유닛(100)을 더욱 견고히 지지하여 진동 및 흔들림을 방지할 수 있는 효과가 있다.
아울러, 태양전지유닛(100) 모듈의 경사각을 각각의 가변유닛(300)을 통하여 지면과 태풍피해를 최소로 하는 수평에 가깝게 위치시켜 태풍피해를 예방할 수 있는 장점이 있다.
이하, 도 6을 참조하여, 태양광추적센서유닛(800)을 설명하도록 한다.
태양광추적센서유닛(800)은 태양의 방위와 고도를 모두 추적하고, 이에 계산된 각도를 전달하여 각각의 가변유닛(300)의 운동으로 이어져 태양광으로부터의 전력 생산량을 극대화시킬 수 있는 장점이 있다.
이때, 태양광 추적센서(800)는 태양전지유닛(100)에 일측에 설치되어 태양광을 실시간으로 추적하여 정보를 제공하는 일반적인 센서로서, 그 종류나 방식은 구체적으로 한정하지 않는다. 또한, 태양전지패널의 가장자리에는 금속프레임으로 고정하여 형성되는 것이 바람직하다.
위와 같이, 가변 유닛(300) 및 태양광추적센서유닛(800)을 구동하기 위해 도면에 미도시하였지만, 컨트롤 시스템의 구성으로 밸브, 레귤레이터, 에어컨트롤 박스, 제어 시스템, 컨트롤러 등이 사용될 수 있으며, 공지된 기술로 어느 하나에 한정하지 아니한다.
이하, 도 5 및 도 7을 참조하여, 고정유닛(200)을 설명하도록 한다.
고정유닛(200)은 고정 내통부(210), 고정 외통부(220) 및 고정 내통 볼(211)을 구비한다. 고정 내통부(210)가 고정 외통부(220)의 내부로 삽입되어 수직방향의 길이가 가변되는 구성으로 가변 유닛(300)과 동일한 구조의 원통형의 형상이 바람직하다. 또한, 고정 내통 볼(211)이 고정 내통부(210)의 상단에 결합되어 후술할 상부 결합부(410)와 결합되는 것이 바람직하다.
각각의 가변유닛(300)은 상,하로 내통 볼 및 외통 볼이 삽입되지만, 이와 달리, 고정유닛(200)의 하단부는 도 5와 같이, 제2 프레임부(520)와 직접적으로 결합되는 것이 바람직하다.
따라서, 태양전지유닛(100)을 지탱하는 프레임유닛(500)과 직접적으로 결합되므로, 태양전지유닛(100)에 대한 지지력과 고정력이 증대하는 장점이 발생한다.
또한, 도 7과 같이, 각각의 가변유닛(300)인 제1 가변 작동부(310)의 상부는 태양전지유닛(100)의 하면의 b 지점과 맞닿고, 제2 가변 작동부(320)의 상부는 태양전지유닛의 하면의 d 지점과 맞닿고, 제3 가변 작동부(330)의 상부는 태양전지유닛의 하면의 a 지점과 맞닿는 것이 바람직하다.
이와 같이, 각각의 가변유닛(300)이 태양전지유닛(100)의 하면에 삼각형 형상에 따라 결합되는데, 고정유닛(200)의 상부는 c 지점과 맞닿아 제1 가변 작동부(310)와 제2 가변 작동부(320)의 사이에 위치하여 고정유닛(300)의 하부는 제2 프레임부(520)에 결합되는 것이 바람직하다.
따라서, 고정유닛(200)은 태양전지유닛(100)의 하면 중앙에 위치하여 롤 운동 및 피치 운동을 유도하는 가변유닛(300)의 각도를 잡아주는 역할로써, 고정력과 지지력을 증대시켜 주는 효과를 발생시킨다.
이하, 도 2 및 도 3을 참조하여, 결합유닛(400)을 설명하도록 한다.
결합유닛(400)은 소정의 두께를 가진 라운딩 처리가 된 직사각형 형상이 바람직하다. 일 예로, 산업현장에서 흔히 사용하는 철 소재의 플레이트가 바람직하다.
또한, 결합유닛(400)은 상부 결합부(410)와 하부 결합부(420)로 각각 복수 개로 구비되고, 각각의 상부 결합부(410)와 하부 결합부(420)는 고정유닛(200)의 상부 및 각각의 가변유닛(300)의 상부와 하부에 결합되는 것이 바람직하다.
도 3과 같이, 각각의 상부 결합부(410)의 상면은 태양전지유닛(100)의 하면에 결합되고, 하면은 각각의 가변유닛(300)의 가변 내통 볼과 볼트형식으로 체결되는 것이 바람직하다.
따라서, 상부 결합부(410)의 상면은 태양전지유닛(100)과 고정되고 하면은 각각의 가변유닛(300)의 내통 볼들을 잡아주어 볼헤드 구조가 성립되므로, 태양전지유닛(100)의 롤 운동 및 피치 운동을 유도한다.
마찬가지로, 하부 결합부(420)도 상부 결합부(410)와 동일한 구조로 프레임유닛(500)과 결합되므로, 중복 설명을 방지하기 위해 설명을 생략하도록 한다.
또한, 이와 같은 볼트 체결구조로 종래의 추적식 태양광 시스템의 유지보수 및 관리가 용이한 장점이 있다.
즉, 야외에 배치된 발전 시스템의 특징 상, 폭설과 태풍 등 날씨의 영향을 많이 받으므로, 구조가 변형되기 쉬워 사후관리에 비용이 많이 드는 단점이 있다.
이에 따라, 종래의 추적식 발전 시스템에서는 구조를 교체하기 위해 전체 구조를 바꿔야하기 때문에 비용과 작업시간이 많이 소요되는 등의 문제점이 있지만, 본 발명의 추적식 태양광 발전장치에서 결합유닛(400)의 볼트 체결구조로 태양전지유닛(100), 고정유닛(200) 및 가변유닛(300) 등의 교체가 용이한 장점으로 인하여 작업시간이 줄어들고, 작업자의 작업 편리성이 증대되어 작업효율성이 극대화되는 효과가 발생한다.
이하, 도 7을 참조하여, 고무패킹부(700)를 설명하도록 한다.
고무패킹부(700)는 두 개로 구비되어, 태양전지유닛(100)의 하부에 결합되는 것이 바람직하다. 이때, 고정유닛(200) 혹은 가변유닛(300)과 결합되지 않은 제5 프레임부(550)와 대응되는 태양전지유닛(100)의 모서리에 양 끝 지점에 결합되는 것이 바람직하다.
따라서, 태양전지유닛(100)이 고정유닛(200)과 가변유닛(300)에 의해 롤 운동 및 피치 운동을 할 때, 태양전지유닛(100)과 프레임부(500)가 직접적으로 맞닿지 않도록 충격을 흡수함으로써, 안정감과 수명을 증대해주는 효과가 있다.
이하, 도 7 및 도 8을 참조하여, 위치조정유닛(600)을 설명하도록 한다.
위치조정유닛(600)은 제1 홈부(610) 및 제2 홈부(620)로 구비되고, 도 7과 같이, A 지점과 B 지점에 형성되는 것이 바람직하다.
A 지점에는 제1 홈부(610)가 형성되고, B 지점에는 제2 홈부(620)가 형성되어, 제1 홈부(610)와 제2 홈부(620)는 동일한 형상으로 구비됨으로, 중복설명을 방지하기 위해 이하에서 제2 홈부(620)만 설명하도록 한다.
도 8과 같이, 제2 홈부(620)는 제2-1 홈부(621), 제2-2 홈부(622) 및 제2-3 홈부(623)로 구비되고, 길이방향으로 직렬로 연장 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 제2 홈부(620)의 외주면은 제2 가변 작동부(320)의 제2 외통 볼(324)의 외주면의 형상에 대응되는 것이 바람직하다. 일 예로, 반구 형상이 바람직하다.
따라서, 제2 가변 작동부(320)가 맞닿고, 위치 이동을 할 때, 마모를 줄일 수있어 장치의 수명이 증대하는 효과가 있다.
또한, 제2 가변 작동부(320)가 제2-1 홈부(621)로 삽입되어 제2-2 홈부(622) 및 제2-3 홈부(623)로 위치변경 조절이 가능한 장점으로 인해, 태양의 방위와 고도에 따라 기울기를 더 폭넓게 위치가 가능하여 태양전지유닛(100)이 태양광의 모든 각도를 직각으로 받는 것이 가능함에 따라 발전효율을 높일 수 있는 효과가 발생한다.
또한, 제2 홈부(620)는 개방되어 중공부를 포함하는 형상으로 제3 프레임부(530)의 상면에 위치하여 제2 가변 작동부(320)가 삽입될 수 있는 것이 바람직하다.
이때, 제3 프레임부(530)의 상면과 하면 사이에 중간판(531)이 형성되는 것이 바람직하다.
이로 인해, 제2 가변 작동부(320)의 제2 외통볼(324)이 제2-1 홈부(621)에 삽입되어, 하부 결합부(420)와 체결될 때, 하부 결합부(420)가 중간판(531) 상부에 위치해져 있는 상태로 작업자가 힘을 소요하지 않아도 됨으로써, 작업이 편리한 역할을 한다.
즉, 제3 프레임부(530)의 상면과 하면 사이에 동일한 두께의 프레임 판인 중간판(531)이 삽입되는 구조로 하부 결합부(420)를 지지해주어, 작업자가 제2 가변 작동부(320)의 위치를 이동시킬 때, 작업도구로 큰 힘을 들이지 않고 안정적으로 밀어주어 작업의 편리성을 극대화시키는 장점이 있다.
추가로, 제3 프레임부(530)의 내측방향으로의 일측면은 개방되어 있는 구조로, 작업자가 제3 프레임부(530) 내부에서 하부 결합부(420)를 결합하기 용이하도록 하는 장점이 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.
1 : 종래 태양전지패널, 2 : 수직 지지대,
3 : 회전 연결부, 4 : 회전 작동부,
5 : 고도 작동부, 100 : 태양전지유닛,
200 : 고정유닛, 210 : 고정 내통부,
211 : 고정 내통 볼, 220 : 고정 외통부,
300 : 가변유닛, 310 : 제1 가변 작동부,
311 : 제1 내통부, 312 : 제1 외통부,
313 : 제1 내통 볼, 314 : 제1 외통 볼,
320 : 제2 가변 작동부, 321 : 제2 내통부,
322 : 제2 외통부, 323 : 제2 내통 볼,
324 : 제2 외통 볼, 330 : 제3 가변 작동부,
331 : 제3 내통부, 332 : 제3 외통부,
333 : 제3 내통 볼, 334 : 제3 외통 볼,
400 : 결합유닛, 410 : 상부 결합부,
420 : 하부 결합부, 500 : 프레임유닛,
510 : 제1 프레임부, 520 : 제2 프레임부,
530 : 제3 프레임부, 531 : 중간판,
540 : 제4 프레임부, 550 : 제5 프레임부,
560 : 제6 프레임부, 570 : 제7 프레임부,
580 : 제8 프레임부, 590 : 제9 프레임부,
600 : 위치조정유닛, 610 : 제1 홈부,
611 : 제1-1 홈부, 612 : 제1-2 홈부,
613 : 제1-3 홈부, 620 : 제2 홈부,
621 : 제2-1 홈부, 622 : 제2-2 홈부,
623 : 제2-3 홈부, 700 : 고무패킹유닛,
800 : 태양광추적센서유닛.

Claims (7)

  1. 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 판넬 형상의 태양전지유닛;
    상기 태양전지유닛의 하방에서 수직방향으로 이격된 프레임유닛;
    상단이 상기 태양전지유닛과 결합되고, 하단이 상기 프레임유닛과 결합되고, 수직방향으로 연장, 축소 및 회동이 가능한 가변유닛;
    상단이 상기 태양전지유닛과 결합되고, 하단이 상기 프레임유닛과 결합되고, 수직방향으로 연장, 축소 및 상부만 회동이 가능한 고정유닛;을 포함하고,
    상기 가변유닛 및 상기 고정유닛을 통해 상기 태양전지유닛이 롤 운동 및 피치 운동하는 것을 특징으로 하는
    추적식 태양광 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 가변유닛은,
    제1 가변 작동부, 제2 가변 작동부 및 제3 가변 작동부를 구비하되,
    상기 제1 가변 작동부 내지 상기 제3 가변 작동부가 상기 태양전지유닛의 하면에 삼각형 형상으로 배치되어 수직방향으로 결합되는 것을 특징으로 하는
    추적식 태양광 발전장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 가변유닛은,
    각각 내통부, 외통부, 내통 볼, 외통 볼을 구비하되,
    상기 내통부가 상기 외통부 내부로 삽입되어 수직방향의 길이가 가변되고, 상기 내통부 상단에 결합된 상기 내통 볼과 상기 외통부 하단에 결합된 상기 외통 볼이 회동하는 것을 특징으로 하는
    추적식 태양광 발전장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 고정유닛은,
    상부는 상기 태양전지유닛의 하면에 결합되고, 하부는 상기 프레임부의 상면에 결합되고,
    상기 제1 가변작동부와 상기 제3 가변 작동부의 사이에 결합되는 것을 특징으로 하는
    추적식 태양광 발전장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 고정유닛은,
    고정 내통부, 고정 외통부 및 고정 내통 볼을 구비하되,
    상기 고정 내통부가 상기 고정 외통부 내부로 삽입되어 길이가 가변되고, 상기 고정 내통부 상단에 결합된 상기 고정 내통 볼로 인해 상기 고정유닛의 상부만 회동하는 것을 특징으로 하는
    추적식 태양광 발전장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 태양전지유닛의 하면에 결합되되,
    상기 프레임부와 대응되는 상기 태양전지유닛의 모서리에 위치하는 고무패킹부;를 더 포함하고,
    상기 고무패킹부는 상기 태양전지유닛의 충격을 흡수하는 것을 특징으로 하는
    추적식 태양광 발전장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가변유닛의 상단과 하단에 결합되어 상기 태양전지유닛과 상기 프레임유닛과 결합시켜주는 결합유닛을 구비하되,
    상기 결합유닛은 탈부착이 용이한 것을 특징으로 하는
    추적식 태양광 발전장치.

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