KR20200119518A - 태양광 발전장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광이 반사되는 메인반사면적을 증대시킴에 따라 태양전지모듈로 반사되는 광량이 증대되어 발전효율을 높일 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
본 발명의 태양광 발전장치는 프레임에 설치되는 태양광발전모듈과;
상기 태양광발전모듈의 발전면적 전면에 태양광을 반사시킬 수 있도록, 상기 발전면적과 동일한 크기의 메인반사면적이 형성되며, 상기 프레임에 상기 태양광발전모듈과 직각을 이루며 일측이 상기 태양광발전모듈의 일측에 인접하게 위치하도록 설치되는 반사유닛;을 구비한다.

Description

태양광 발전장치{solar power generating device}
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광발전모듈의 집광효율을 높여 태양광발전모듈의 전력생산량을 높일 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
태양광 발전 시스템에 있어서, 태양광이 태양발전모듈에 집광되는 정도에 따라 발전효율에 매우 큰 차이가 발생되므로 태양광을 태양전지에 정확하게 지속적으로 집광하는 것이 매우 중요하다.
이러한 점을 감안하여 태양광 발전모듈에 지속적으로 광을 조사하여 발전효율을 향상시키기 위한 하나의 방법으로, 지구의 자전과 공전을 감안한 태양의 이동경로를 추적하여 태양광 발전 모듈이 움직이도록 하는 태양광 추적장치가 이용되고 있다.
하지만, 태양광 추적장치를 이용한 태양광 발전 시스템은 얼라이먼트 오차 및 열팽창계수의 차이 등으로 인하여 태양전지에 조사되는 광량이 감소되고, 광학계의 수차 등에 의한 불균일한 광분포로 인해 태양광 발전 모듈의 성능이 저하된다.
한편, 태양광 발전모듈의 발전효율을 향상시키기 위해서 태양광을 집광하여 태양광 발전모듈에 조사하는 방안이 제안되었으며, 대한민국 등록특허 제10-0990752호와, 대한민국 공개실용신안공보 제20-2011-0000905호에는 반사판을 이용한 태양광발전 장치와 거울(반사광) 태양전지가 기재되어 있다.
이처럼 반사판을 이용하여 태양광을 집광시키는 종래의 태양광 발전장치는 태양광이 조사됨에 따라 전기를 생성할 수 있는 발전면적보다 반사판 면적이 작아 발전면적 전면에 반사광을 조사하기 어려워 반사광에 의한 집광효율이 떨어진다는 문제점이 있다.
대한민국 등록특허 제10-0990752호 대한민국 공개실용신안공보 제20-2011-0000905호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양광을 이용해 전력을 생산하는 태양광발전모듈 전면에 태양광을 반사시킴에 따라 집광효율을 높일 수 있는 태양광발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 발전장치는 프레임에 설치되는 태양광발전모듈과; 상기 태양광발전모듈의 발전면적 전면에 태양광을 반사시킬 수 있도록, 상기 발전면적과 동일한 크기의 메인반사면적이 형성되며, 상기 프레임에 상기 태양광발전모듈과 직각을 이루며 일측이 상기 태양광발전모듈의 일측에 인접하게 위치하도록 설치되는 반사유닛;을 구비한다.
상기 태양광발전모듈과 상기 반사유닛은 다수개가 연속적으로 배열되되, 상기 반사유닛의 타측이 다음 차수의 태양광발전모듈의 타측과 인접하게 설치되며, 상기 프레임은 상기 태양광발전모듈과 상기 반사유닛 사이에 상기 태양광발전모듈 및 반사유닛의 표면에 싸인 이물이 배출될 수 있는 이물배출공간부가 형성되도록, 상기 태양광발전모듈에 대해 상기 반사유닛을 소정간격 이격되게 결합시킨다.
그리고 상기 프레임은 상기 태양광발전모듈을 지지하는 메인프레임과, 상기 반사유닛을 지지하는 서브프레임을 구비하고, 상기 서브프레임은 메인결합유닛에 의해 상기 메인프레임에 회동가능하게 결합되며, 상기 메인프레임에 대해 상기 서브프레임을 회동시켜 상기 반사유닛의 표면에 쌓인 이물을 상기 이물배출공간부를 통해 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 프레임에 설치되는 이물배출구동부;를 구비하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 반사유닛은 상기 태양광발전모듈이 과열될 시 태양광발전모듈 측으로 공기흐름을 유도하여 상기 태양광발전모듈를 냉각시킬 수 있도록, 상기 반사유닛에 회동가능하게 설치되어 회전에 따라 공기흐름로를 형성하는 기류유도부를 더 구비하고, 상기 기류유도부는 상기 반사유닛의 메인반사면적을 구획하여 서브반사면적을 형성하며 상기 서브프레임에 대해 회동가능하게 설치되는 유도판과, 상기 유도판을 상기 서브프레임에 회동시키는 유도구동부를 구비할 수 있다.
그리고 상기 프레임은 태양의 고도에 따라 상기 태양광발전모듈 및 상기 반사유닛의 설치각도를 조절할 수 있도록, 지면에 대하여 직립하여 설치되는 지주와, 상기 지주에 회전가능하게 결합되며 상기 태양광발전모듈 및 상기 반사유닛을 지지하는 모듈프레임을 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 태양광 발전장치는 태양광발전모듈 전면에 태양광이 반사됨에 따라 집광효율을 최적화시켜 발전효율을 높일 수 있다.
아울러, 태양의 고도에 따라 태양광발전모듈 및 반사유닛이 설치되는 각도의 조절이 가능하여 계절 변화에도 태양광의 입사각도를 조절할 수 있다.
또한, 태양광발전모듈과 반사유닛이 상호간 직각을 이루도록 설치되고 프레임을 따라 배열됨에 따라 설치면적 대비 발전효율을 높일 수 있다.
게다가, 이물배출공간부가 형성되고 이물배출구동부가 구비됨에 따라 태양광발전모듈 및 반사유닛의 표면에 쌓이는 이물을 외부로 배출할 수 있어, 청결을 유지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치가 지면에 설치된 것을 도시한 사시도,
도 2는 도 1에 도시된 태양광 발전장치의 측면도,
도 3은 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전장치가 지면에 배열되어 설치된 것을 도시한 사시도,
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 태양광 발전장치가 지면에 설치된 것을 도시한 사시도,
도 5는 도 4에 도시된 태양광 발전장치를 도시한 사시도,
도 6은 도 4에 도시된 태양광 발전장치의 작동상태를 도시한 측면도,
도 7은 본 발명의 제4실시예에 따른 태양광 발전장치의 요부를 도시한 사시도,
도 8은 도 5에 도시된 태양광 발전장치의 작동상태를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 에 대해 상세하게 설명한다.
도 1 내지 도 2에는 본 발명의 제1실시예에 따른 태양광 발전장치(1)가 도시되어 있다.
도 1 내지 도 2을 참조하면, 본 발명의 태양광 발전장치(1)는 프레임(11)에 설치되는 태양광발전모듈(10)과, 프레임(11)에 태양광발전모듈(10)과 직각을 이루며 일측이 태양광발전모듈(10)의 일측에 인접하게 위치하도록 설치되는 반사유닛(30)을 구비한다.
프레임(11)은 태양고도에 맞춰 지면과 태양광발전모듈(10)이 이루는 각도가 조절될 수 있도록 지면에 이격되게 설치시키기 위한 것으로, 지면에 직립하게 설치된 지주(115)들과, 지주(115)의 상부에 회전가능하게 설치되는 모듈프레임(110)과, 모듈프레임(110)의 상면에 설치되어 태양광발전모듈(10)의 배면을 지지하는 메인프레임(111)과, 상기 메인프레임(111)과 직각을 이루도록 상기 모듈프레임(110)에 설치되며 반사유닛(30)의 배면을 지지하는 서브프레임(113)을 구비한다.
지주(115)는 모듈프레임(110)을 지면에 대해 이격시키는 것으로, 모듈프레임(110)의 너비방향으로 양단부에 각각 설치된다.
모듈프레임(110)은 지주(155)의 상부에 지면과 나란한 방향으로 면적을 형성하는 판형상의 부재로, 지주(155)의 상단에 회전가능하게 결합됨에 따라, 지면에 대해 경사진 면적을 형성할 수 있다. 모듈프레임(110)은 상부에 태양광발전모듈(10)이 평평하게 설치되었다고 가정할 시의 태양의 고도에 맞춰 지주에 설치된다. 모듈프레임(110)의 상부에는 후술할 메인프레임(111) 및 서브프레임(113)에 의해 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30)이 설치되며 모듈프레임(110)이 지주(115)에 대해 회전가능하게 구비됨에 따라. 계절등 시간 및 위치에 따라 변하는 태양고도에 따라 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30)의 설치각도를 조절할 수 있다.
메인프레임(111)은 태양광발전모듈(10)의 발전면적이 형성된 전면과 대향되는 태양광발전모듈(10)의 배면에 설치되어 태양광발전모듈(10)을 지지하는 것으로, 모듈프레임(110)의 상부면에 30 내지 60도의 각도로 설치된다. 바람직하게는 모듈프레임(110)과 메인프레임(111)은 45도의 각도를 형성한다.
서브프레임(113)은 일측이 메인프레임(111)의 일측에 인접하도록 모듈프레임(110)에 설치되며, 반사유닛(30)을 지지한다. 서브프레임(113)은 메인프레임(111)에 대해 직각을 이루며 모듈프레임(110)에 설치된다.
메인프레임(111)과 서브프레임(113)은 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30) 사이에 이물이 배출될 수 있는 이물배출공간부(80)가 형성되도록 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30)의 상호간 대향하는 각각의 일측이 서로 이격되게 설치되도록 지지한다. 그리고 도면에 도시된 바와 같이 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30)이 다수개가 연속적으로 배열되며 반사유닛(30)의 타측에 다음 차수의 태양광발전모듈(10a)의 상부측이 위치하도록 지지한다. 즉, 메인프레임(111)과 서브프레임(113)은 모듈프레임(110)의 상면에서 계단형상을 이룬다.
이때, 모듈프레임(110)은 도면에 도시된 바와 같이 상호간 직각을 이루도록 설치되는 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30)을 보다 안정적으로 지지할 수 있도록, 상부면에 보조브라켓(114)이 더 설치될 수 있다. 보조브라켓(114)은 이물배출공간부(80)를 막지 않도록 모듈프레임(110)의 상면에서 모듈프레임(110) 가장자리를 따라 돌출되게 형성되어 메인프레임과(111)과 서브프레임(113)의 저면을 지지한다. 도면에 도시된 바와 달리 보조브라켓(114)은 모듈프레임(110)의 가장자리를 따라 상호가 이격되게 설치되는 지주형상의 관부재로 구비될 수 있다.
프레임(11)은 상기한 구조와 달리 태양광발전모듈(10) 및 반사유닛(30)이 상호간 수직하며 지면에 대해 이격되어 각도조절이 가능하게 지지하는 구조는 모두 적용이 가능하다. 프레임(11)은 태양의 고도에 따라 자동으로 각도가 조절되는 추적식으로도 구비될 수 있음은 물론이다.
태양광발전모듈(10)은 태양광을 통해 전력을 생산하는 것으로, 태양전지셀(13)이 다수개가 배열된 것이다. 태양전지셀(13)이 설치된 면적이 태양광을 통해 전력을 발생시킬 수 있는 발전면적이다.
태양광발전모듈(10)은 메인프레임(11)의 형상이 다양하게 구비될 수 있음에 따라, 도면에 도시된 바와 달리 상기한 메인프레임(111)의 후면에 태양광발전모듈(10)이 더 설치될 수 있다. 즉, 메인프레임(111)의 전면과 후면에 각각 태양광발전모듈(10)이 설치되어 메인프레임(111)의 양측에서 태양광을 통해 전력을 생산할 수 있다.
반사유닛(30)은 태양광발전모듈(10)의 발전면적 전면에 태양광을 반사시킬 수 있도록, 발전면적의 크기와 동일한 반사면적을 형성하는 반사미러(33)로 구비된다.
반사미러(33)는 태양광을 반사시킬 수 있는 것으로 통상적으로 태양광을 반사하는 반사판을 사용한다. 반사미러(33)는 서브프레임(113)에 지지되어 태양광발전모듈(10)의 일측에 수직으로 설치된다.
반사미러(33)는 서브프레임(113)에 의해 태양광발전모듈(10)과 이격되게 설치되며 이에 태양광발전모듈(10)과의 사이공간에 이물이 배출될 수 있는 이물배출공간부(80)를 형성한다.
이물배출공간부(80)는 태양광발전모듈(10) 및 반사미러(33) 표면에 쌓인 이물이 외부로 배출될 수 있는 공간으로, 상기한 메인프레임(111) 및 서브프레임(113)에 의해 반사유닛(30)과 태양광발전모듈(10) 사이에 형성된다. 이물배출공간부(80)는 태양광발전모듈(10) 및 반사미러(33) 표면에 쌓인 이물이 반사유닛(30)과 태양광발전모듈(10) 사이에 끼어 적층되는 것을 방지한다. 이물배출공간부(80)는 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30) 사이에 외부와 연통되어 형성됨에 따라 이물이 외부로 배출될 수 있도록 한다.
아울러, 이물배출공간부(80)는 태양광발전모듈(10)이 과하게 가열될 시 반사유닛의 하부측에 위치한 냉기가 태양광발전모듈(10)측으로 이동할 수 있도록 공기유동로를 형성함에 따라 상승기류가 발생하여 태양광발전모듈(10)을 냉각시킬 수 있다.
그리고 도면에 도시된 바와 같이 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30)은 다수개가 연속적으로 배열되어 설치된다. 이때, 반사유닛(30)의 타측은 다음 차수의 태양광발전모듈(10a)의 타측과 인접하게 설치된다. 이에 전체적으로 본 발명의 태양광 발전장치(1)는 계단형상으로 구비된다.
이와 같은 본 발명의 태양광 발전장치는 태양광발전모듈과 반사유닛이 상호간 직각으로 설치되고, 태양광발전모듈이 이루는 발전면적과 반사유닛의 메인반사면적의 크기가 동일함에 따라 태양광발전모듈의 발전면적 전면에 반사광을 고르게 조사할 수 있다.
아울러 태양광발전모듈과 반사유닛이 상호간 직각으로 설치되고 모듈프레임을 따라 배열됨에 따라 설치면적 대비 많은 태양광발전모듈 측으로 많은 광량을 조사할 수 있어 태양광발전모듈로부터 생산되는 전력량을 상승시킬 수 있다.
또한, 계절등 시간에 따라 변하는 태양의 고도에 대응되게 태양광발전모듈과 반사유닛의 설치각도를 조절할 수 있다.
게다가, 이물배출공간부가 형성됨에 따라 반사유닛을 청결하게 유지할 수 있어 반사유닛에 의한 전력량 상승효과를 꾸준히 유지할 수 있으며, 이물배출공간부가 태양광발전모듈이 과하게 가열될 시 상승기류를 유도할 수 있음에 따라, 태양광발전모듈이 과열되어 생산전력양이 감소되는 것을 방지할 수 있다.
도 3에는 본 발명의 제2실시예에 따른 태양광 발전장치(100)가 도시되어 있다. 이하에서는 앞서 도시된 도면에서와 동일한 기능을 하는 요소는 동일참조부호로 표기한다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 프레임(12)은 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 달리 지면에 대해 고정식으로 구비될 수 있다. 이때, 프레임(12)은 도 1에 도시된 프레임(11)과 달리 지주(115)에 대해 회동가능하게 설치되는 모듈프레임(110)을 구비하지 않으며 메인프레임(111)을 지지하는 보조프레임(117)을 더 구비한다.
보조프레임(117)은 메인프레임(111)의 지지력을 향상시키기 위한 것으로 통상의 트러스구조로 구비된다. 도면에 도시된 바와 달리 보조프레임(117)은 생략이 가능하다. 도면에 도시된 바와 같이. 본 발명의 태양광 발전장치(100)는 태양광발전모듈(10)에 대해 반사유닛(30)을 직각으로 지지할 수 있는 구조는 모두 적용이 가능하다.
도 4 내지 6에는 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양광발전장치(200)가 도시되어있다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, 본 발명의 태양광발전장치(200)는 도 3에 도시된 태양광발전장치(200)와 달리 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30)이 하나의 프레임(12)에 반복배열되어 계단형으로 구비되지 않고, 하나의 프레임(12)에 하나의 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30)이 설치된다. 아울러, 메인프레임(111)에 대해 서브프레임(113)을 회동가능하게 결합시키는 메인결합유닛(20)과, 서브프레임(113)을 메인프렘(111)에 대해 회동하도록 회전력을 제공하는 이물배출구동부(50)를 더 구비한다.
메인결합유닛(20)은 반사유닛(30)을 태양광발전모듈(10)에 회동가능하게 결합시키기 위한 것으로, 메인결합유닛(20)은 지주(115)의 상부측에서 지면과 나란한 방향으로 소정길이 돌출되어 형성된 힌지편(21)과, 힌지편(21)과 서브프레임을 관통하여 설치되는 힌지핀(23)을 구비한다. 이때, 메인결합유닛(20)은 이물배출공간부(80)가 반사유닛(30)과 태양광발전모듈(10) 사이에 형성되도록 힌지편(21)이 소정길이 연장되어 형성된다.
힌지편(21)은 지주(115)측에서 전방향향으로 지면과는 나란하게 돌출되어 형성되며 힌지핀(23)이 관통될 수 있는 메인힌지결합홀(미도시)이 형성된다. 힌지편(21)의 연장길이와 태양광발전모듈(10)로부터 반사유닛(30)이 이격되는 거리는 비례한다.
힌지핀(23)은 메인힌지결합홀과 서브힌지결합홀에 삽입되어 고정된다. 이때, 서브프레임(31)은 메인결합유닛(20)에 의해 지주(115) 즉, 메인프레임(111)에 회동가능하게 결합할 수 있도록 힌지핀(23)이 삽입가능한 서브힌지결합홀(미도시)이 측면에 형성된다. 이에, 힌지핀(23)을 중심으로 지주(115)에 대해 반사유닛(30)이 회동가능하게 설치된다.
이물배출구동부(50)는 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30) 사이에 형성된 이물배출공간부(80)를 통해 반사유닛(30)의 표면에 쌓인 이물을 제거할 수 있도록 태양광발전모듈(10)에 대해 반사유닛(30)을 회동키는 회전력을 제공한다.
이물배출구동부(50)는 양단부가 지주(115)와 반사유닛(30)에 각각 설치되는 실린더(51)로 구비될 수 있다.
실린더(51)는 일측이 제1힌지부(55)에 의해 반사유닛(30)의 하면과 힌지결합을 하고, 타측이 제2힌지부(53)에 의해 지주(115)와 힌지결합을 한다. 실린더(51)의 승강 및 하강 작동으로 반사유닛(30)이 지면으로부터 멀어지거나 가까워지는 방향으로 회동이 가능하다.
이때, 지주(115)는 측면에 반사유닛(30) 방향으로 지면과 나란하게, 즉, 힌지편(21)과 동일한 방향으로 돌출된 힌지프레임(117)을 구비하여 힌지프레임(117)의 상면에 제2힌지부(53)가 형성된다.
힌지프레임(117)은 힌지편(21)보다 지주(115)의 하부 측에 위치하며, 반사유닛(30)이 태양광발전모듈(10) 측으로 회동될 시 메인결합유닛(20)에 의해 방해받는 것을 방지하도록 결합유닛의 힌지편(21)보다 더 연장된 것이 바람직하다.
이물배출구동부(50)는 도면에 도시된 바와 달리 메인프레임(111)에 설치되는 윔과 웜기어 등 기어구동, 또는 체인구동으로 태양광발전모듈(10)에 대해 반사유닛(30)을 회전시킬 수 있다.
이물배출구동부(50)는 반사유닛(30)을 태양광발전모듈(10)에 대해 회동시킬 수 있으나 평상시에는 태양광발전모듈(10)에 대해 반사유닛(30)이 직교하도록 즉, 반사유닛(30)이 지면과 나란하도록 지지하여 태양광발전모듈(10)의 전면에 반사광이 고르게 입사할 수 있도록 한다.
그리고 이물배출구동부(50)는 이물배출공간부(80)로 이물을 배출할 시 이물의 배출이 용이하도록, 반사유닛(30)의 일측에 진동을 발생시키는 배출촉진부(70)를 더 구비할 수 있다.
배출촉진부(70)는 진동을 발생시키는 것으로, 반사유닛(30)의 하면에 설치되는 하우징 내부에 모터(미도시), 회전축(미도시), 편심체(미도시)가 구비되어 모터의 작동에 의해 반사유닛(30)을 진동시킨다. 이와 달리 배출촉진부(70)는 반사유닛(30)에 설치되어 반사유닛(30)에 진동을 전달하는 통상의 진동발생기를 적용할 수 있다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 이물배출구동부(50)의 작동에 대해 상세히 설명한다.
반사미러(33)의 표면에 눈, 낙엽 먼지 등과 같은 이물이 쌓였을 시 태양광발전모듈(10) 측으로 반사되는 광량이 적어짐에 따라 태양광발전모듈(10)에서 생성되는 전력량이 감소한다.
이때, 실린더(51)를 승강시켜 반사유닛(30)이 힌지핀(23)을 중심으로 태양광발전모듈(10)에 대해 반사유닛(30)이 회전된다. 이때, 반사유닛(30)은 힌지결합되지 않은 타측이 태양광발전모듈(10)의 상부측과 가까워짐에 따라 반사미러(33)의 표면에 쌓인 이물이 자중에 의해 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30) 사이에 형성된 이물배출공간부(80)로 이송되며, 이물배출공간부(80)를 통해 외부로 배출된다.
이때, 배출촉진부(70)에 의해 반사유닛(30)이 진동함에 따라 이물이 이물배출공간부(80)측으로 배출되는 것이 촉진된다.
이와 같은 본 발명의 이물배출구동부(50)는 반사미러(33) 표면에 이물이 쌓였을 시 이물의 제거를 이물의 자중만으로 제거할 수 있다. 이에, 이물에 의해 태양광발전모듈(10)의 발전효율이 감소되는 것을 방지할 수 있다.
또한, 태양의 조도에 따라 반사유닛(30)의 각도를 조절하여 반사되는 광량을 조절할 수 있어 발전효율이 증대될 수 있음은 물론이다.
아울러, 이와 같은 이물배출구동부(50)는 태풍 등 강한 바람과 같은 외력이 발생할 시 실린더(51)를 완전히 승강시켜 태양광발전모듈(10)과 반사유닛(30)이 서로 나란하게 위치하도록 하여 외력에 의핸 파손을 방지할 수 있다.
도 7 내지 도 8에는 제4실시예에 따른 본 발명의 태양광 발전장치가 도시되어 있다.
도 7 내지 도 8을 참조하면, 상기 반사유닛(40)은 상기 태양광발전모듈(10)이 과열될 시 태양광발전모듈(10) 측으로 공기흐름을 유도하여 상기 태양광발전모듈(10)를 냉각시킬 수 있도록, 상기 반사유닛(40)에 회동가능하게 설치되어 회전에 따라 공기흐름로를 형성하는 기류유도부(90)를 더 구비한다.
이때, 반사유닛(40)은 상기한 도 2 내지 도 4의 반사유닛(30)과 동일하나 기류유도부(90)가 형성됨에 따라 반사면적(35)이 메인반사면적(151)과 서브반사면적(351)으로 구획된다.
기류유도부(90)는 도 1 내지 도 3의 반사유닛(30)의 반사면적(35)을 구획하여 서브반사면적(351)을 형성하고 서브프레임(31)에 대해 회동가능하게 설치되는 유도판(93)과, 유도판(93)을 서브프레임(31)에 회동시키는 유도구동부(95)를 구비한다.
이때, 서브프레임(41)은 상기한 도 2 내지 도 4의 서브프레임(31)과 동일하나 도면에 도시된 바와 같이 유도판(93)이 설치됨에 따라 반사유닛(30)의 메인반사면적을 구획하는 구획프레임(411)이 형성된다.
구획프레임(411)은 태양광발전모듈(10)의 높이방향과 수직하는 태양광발전모듈(10)의 너비방향, 즉, 좌우방향으로 연장되어 서브프레임(41)을 구획한다. 구획프레임(411)은 유도판(93)이 태양광발전모듈(10)과 인접하게 설치되도록 반사유닛(40)의 타단 보다 태양광발전모듈(10)과 인접한 일단과 인접한 위치에 형성된다. 이와 달리 구획프레임(411)은 생략될 수 있다.
유도판(93)은 상기한 도 2 내지 도 4의 반사미러(43)가 절개됨에 따라 형성된 것이다. 이에, 유도판(93)은 메인반사면적과는 별도의 서브반사면적을 형성한다. 유도판(93)은 구획프레임(411)에 의해 구획된 서브프레임(41)의 한 구역에 설치된다. 바람직하게는 태양광발전모듈(10)과 인접한 구역에 설치된다. 유도판(93)은 서브프레임(41)의 내부에 별도의 유도프레임(91)에 의해 지지되어 결합되어 있다. 유도프레임(91)은 서브프레임(31)을 관통하게 설치되는 유도회전축(81)이 반사유닛(40)의 너비방향으로 유도프레임(91)의 양측에 형성되어 서브프레임(31)에 회동가능하게 설치되어 있다.
유도구동부(95)는 서브프레임(31)에 대해 유도판(93)을 독립적으로 구동시키는 것으로, 힌지편(21)의 하부에 고정된 모터(97)와, 모터(97)의 회전축에 설치되는 웜(98)과, 유도회전축(81)에 설치되어 웜(98)과 맞물리는 웜기어(99)로 구비된다. 이에 모터(97)의 회전에 따라 별도로 서브프레임(31)에 대해 유도판(93)을 회전시킬 수 있다.
이와 달리 유도구동부(95)는 서브프레임(41)에 대해 유도판(93)을 독립적으로 회전시킬 수 있는 구조는 적용이 가능하다.
이하, 도 8을 참조하여 본 발명의 기류유도부의 작동 및 작용에 대해 상세히 설명한다.
높은 기온에 의해 태양광발전모듈(10)이 가열될 시, 모터(97)를 작동시켜 윔(98)이 회전함에 따라 웜기어(99)가 맞물린다. 이에 유도회전축(81)을 중심으로 서브프레임(41)에 대해 유도판(93)이 회전된다. 유도판(93)은 반사유닛(40)의 하부의 냉기가 태양광발전모듈(10)의 표면 측으로 유동되도록 태양광발전모듈(10)으로부터 멀어지는 방향일 수록 하향지게, 회전되는 것이 바람직하다. 유도판(93)이 회전됨에 따라, 반사유닛(30)과 유도판(93) 사이에 벌어진 틈을 통해 반사유닛(40)의 하부에 위치한 차가운 공기가 태양광발전모듈(10)로 이동하여 상승기류가 발생한다. 이 상승기류에 의해 태양광발전모듈(10) 표면에 냉기가 전해짐에 따라 태양광발전모듈(10)의 온도를 저감시킬 수 있다.
이와 같은 본 발명의 태양광 발전장치는 태양광발전모듈(10)이 과하게 가열되는 것을 방지하여 높은 온도에 의해 발전효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있으며, 태양광발전모듈(10)의 수명을 연장시킬 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명의 태양광 발전장치는 태양광발전모듈의 메인반사면적과 반사유닛의 반사면적이 서로 동일하게 형성되고, 태양광발전모듈에 대해 반사유닛이 직각을 이루도록 설치됨에 따라 태양광발전모듈에 집광되는 광량이 증가하여 집광효율을 최적화 시킬 수 있다. 이에, 태양광발전모듈이 생산하는 전력량이 증대되어 태양광발전모듈의 발전효율을 높일 수 있다.
아울러, 본 발명의 태양광발전장치는 태양광발전모듈 및 반사유닛의 표면에 쌓이는 이물을 외부로 배출할 수 있어 태양광발전모듈 및 반사유닛을 청결하게 유지시킬 수 있다. 이에, 태양광발전모듈이 생산하는 전력량을 유지할 수 있다.
게다가, 이물의 배출시 반사유닛에 진동을 발생시켜 이물배출을 촉진시켜주는 이물배출촉진부가 구비되어 이물을 더욱 효율적으로 배출시킬 수 있다.
그리고 본 발명의 태양광발전장치는 반사유닛 하방에 위치한 차가운 공기를 상승시켜 가열된 태양광발전모듈에 전달할 수 있음에 따라 태양광발전모듈의 과한 가열을 방지할 수 있다. 이에, 태양광 발전모듈의 발전효율을 높게 유지할 수 있음은 물론이며, 태양광 발전장치의 수명을 증대시킬 수 있다.
본 발명은 실시 예를 참고로 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 보호 범위는 첨부된 청구범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.
10 : 태양광발전모듈 30 : 반사유닛
50 : 이물배출구동부

Claims (6)

  1. 프레임에 설치되는 태양광발전모듈과;
    상기 태양광발전모듈의 발전면적 전면에 태양광을 반사시킬 수 있도록, 상기 발전면적과 동일한 크기의 메인반사면적이 형성되며, 상기 프레임에 상기 태양광발전모듈과 직각을 이루도록 설치되는 반사유닛;을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 태양광발전모듈과 상기 반사유닛은 다수개가 연속적으로 배열되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 태양광발전모듈과 상기 반사유닛 사이에 상기 태양광발전모듈 및 반사유닛의 표면에 싸인 이물이 배출될 수 있는 이물배출공간부가 형성되도록, 상기 태양광발전모듈에 대해 상기 반사유닛을 소정간격 이격되게 결합시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 프레임은 상기 태양광발전모듈을 지지하는 메인프레임과, 상기 반사유닛을 지지하는 서브프레임을 구비하고,
    상기 서브프레임은 메인결합유닛에 의해 상기 메인프레임에 회동가능하게 결합되며,
    상기 메인프레임에 대해 상기 서브프레임을 회동시켜 상기 반사유닛의 표면에 쌓인 이물을 상기 이물배출공간부를 통해 외부로 배출시킬 수 있도록 상기 프레임에 설치되는 이물배출구동부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 반사유닛은 상기 태양광발전모듈이 과열될 시 태양광발전모듈 측으로 공기흐름을 유도하여 상기 태양광발전모듈를 냉각시킬 수 있도록, 상기 반사유닛에 회동가능하게 설치되어 회전에 따라 공기흐름로를 형성하는 기류유도부를 더 구비하고,
    상기 기류유도부는 상기 반사유닛의 메인반사면적을 구획하여 서브반사면적을 형성하며 상기 서브프레임에 대해 회동가능하게 설치되는 유도판과, 상기 유도판을 상기 서브프레임에 회동시키는 유도구동부를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프레임은 태양의 고도에 따라 상기 태양광발전모듈 및 상기 반사유닛의 설치각도를 조절할 수 있도록, 지면에 대하여 직립하여 설치되는 지주와, 상기 지주에 회전가능하게 결합되며 상기 태양광발전모듈 및 상기 반사유닛을 지지하는 모듈프레임을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.








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