KR20220021358A - 태양광 추적 시스템 - Google Patents

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Abstract

제안기술은 태양광 추적 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 패널이 지면과 가까운 설치면 사이에 위치하면서, 태양광 채널이 태양광의 위치에 따라 태양광 발전의 효율을 높일 수 있도록 최적의 태양광 패널 위치를 변경할 수 있는 복수의 패널 위치 변경 부재를 포함한 태양광 추적 시스템에 관한 발명이다.

Description

태양광 추적 시스템{Solar tracking system}
제안기술은 태양광 추적 시스템에 관한 것으로, 태양광 패널이 태양광의 위치에 따라 발전 효율을 높일 수 있도록 최적의 태양광 패널 위치를 변경할 수 있는 복수의 패널 위치 변경 부재를 포함한 태양광 추적 시스템에 관한 발명이다.
일반적으로 태양광 발전은 집광 효율을 높이기 위해 태양광 패널면에 태양이 수직으로 비추어지는 수직으로 비추어져야 한다.
따라서 태양의 이동에 따라 태양광 패널이 자동적으로 이동하면서 집광 효율을 높이게 되어 있다.
이와 같이 태양광 패널의 집광 효율을 높이기 위해 태양광 패널이 태양의 이동을 추적하게 하는 방안으로서, 태양광 패널에 각도를 조절할 수 있는 각도 조정기구를 설치해 두고, 상기 각도 조정기구에 미리 태양의 궤적에 따른 각도가 입력된 전자적 컨트롤러를 연결하여 시간의 경과에 따라 자동적으로 각도 조정기구를 가동시킴으로써 태양광 패널의 각도를 조절하게 한 것이 있는데, 기존의 각도 조정기구 만으로는 태양광 패널의 상하 및 좌우 각도의 구동 제한이 있어 태양광 패널을 태양과 직각으로 맞추기가 불가능하였다.
미국등록특허 US8389918
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로서, 태양광 패널이 태양광의 위치에 따라 태양광 발전의 효율을 높일 수 있도록 태양광 패널 위치를 최적으로 변경할 수 있는 복수의 패널 위치 변경 부재를 포함한 태양광 추적 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양광 추적 시스템에 있어서,
상기 태양광 추적 시스템은,
복수의 패널 위치 변경 부재가 태양광 패널 및 설치면 사이에 위치하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 태양광 패널이 태양광의 위치에 따라 태양광 패널 위치를 최적의 각도로 변경하여 태양광 발전 효율을 높이는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템의 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템의 레일부재.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템의 틸팅부재.
도 4는 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템이 적용된 BIVP용 창호프레임의 제1실시예.
도 5는 도 4의 상면도.
도 6은 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템이 적용된 BIVP용 창호프레임의 제2실시예.
도 7은 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템이 적용된 BIVP용 창호프레임의 제3실시예.
도 8은 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템이 적용된 BIVP용 창호프레임의 제4실시예.
도 9는 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템이 적용된 BIVP용 창호프레임의 제5실시예.
상술한 본 발명의 특징 및 효과는 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해 질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 출원에서 사용되는 용어는 단지 특정한 실시 예들을 설명하기 위한 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명은 태양광 추적 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 패널이 설치면 사이에 위치하면서, 태양광 패널이 태양광의 위치에 따라 태양광 발전의 효율을 높일 수 있도록 최적의 태양광 패널 위치를 변경할 수 있는 복수의 패널 위치 변경 부재를 포함한 태양광 추적 시스템에 관한 발명이다.
도 1에는 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템의 구성도가 도시되어 있다.
본 발명의 태양광 추적 시스템은 복수의 패널 위치 변경 부재를 포함하는 것으로, 상기 패널 위치 변경 부재는 태양광 패널(2)과 상기 태양광 패널(2)을 지지하는 설치면(4) 사이에 위치하게 된다.
상기 복수의 패널 위치 변경 부재는 제1 패널 위치 변경 부재(6), 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)를 포함하여 구성된다.
상기 제1 패널 위치 변경 부재(6)는 상기 태양광 패널(2)을 기준으로 중앙지점에 수직하게 설치된다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)와 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)는 상기 제1 패널 위치 변경 부재(6)와 삼각형을 이루도록 상기 태양광 패널(2) 및 상기 설치면(4)에 설치된다. 이때, 상기 삼각형은 정삼각형, 직각 삼각형 등 어떠한 형태로 배치되어도 무방하다.
상기 제1 패널 위치 변경 부재(6), 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)는 각각 상기 태양광 패널(2)의 배면과 맞닿는 부분에 설치되는 유니버셜 조인트(universal joint)(12)와, 상기 설치면(4)과 상기 유니버셜 조인트(12)를 연결하는 리니어 액추에이터(linear actuator)(14)를 포함하여 구성되는 것으로, 상기 태양광 패널(2)의 높이와 틸팅을 제어하여 상기 태양광 패널(2)이 360도 회전할 수 있도록 동작하게 된다.
상기 태양광 패널(2)의 회전 시, 상기 태양광 패널(2)에서의 상기 제1 패널 위치 변경 부재(6), 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 위치에 따라 상기 태양광 패널(2)이 회전하는 특정 각도에서는 상기 태양광 패널(2)의 무게 처짐 등이 발생할 수 있다.
이와 같은 문제를 방지하기 위해 상기 태양광 패널(2)과 상기 설치면(4) 사이에 상기 패널을 수동적으로 받쳐줄 수 있는 하중 분산 부재(16)를 적용하였다.
상기 하중 분산 부재(16)는 상기 태양광 패널(2)에서 상기 중앙지점을 기준으로 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)가 설치되지 않은 x축 또는 y축 방향에 설치되어 상기 태양광 패널(2)을 받쳐줌으로써, 상기 태양광 패널(2)의 무게로 인한 상기 제1 패널 위치 변경 부재(6), 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 휨을 방지하게 된다.
상기 하중 분산 부재(16)는 댐핑 로드(damping rod)로 구성될 수 있다.
상기 댐핑 로드는 상기 태양광 패널(2)의 배면과 맞닿는 부분에 설치되는 탄성 부재(18)와, 상기 탄성 부재(18)를 수용하며 끝단이 상기 설치면(4)에 위치하는 하우징(20)으로 구성된다.
도 2에는 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템의 레일부재가 도시되어 있다.
상기 제1 패널 위치 변경 부재(6)가 상기 태양광 패널(2)의 중앙지점에 고정되어 있고, 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)가 상기 태양광 패널(2)의 일측 예를 들어, 도면상과 같이 상기 태양광 패널(2)의 우측 하반면에 고정되어 있는 경우, 상기 태양광 패널(2)의 틸팅 각도를 극대화하기 위해서는 상기 제1 패널 위치 변경 부재(6), 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10) 중 2개의 패널 위치 변경 부재의 길이가 일정 길이 이상으로 길어져야 한다.
이를 극복하기 위해, 상기 설치면(4)의 x축 방향 및 y축 방향으로 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)가 이동할 수 있도록 상기 설치면(4)에는 레일 부재(22)가 형성된다.
상기 레일 부재(22)의 일 실시예는 홈 형태의 홈부재로 구성되는 것으로, 상기 설치면(4)의 x축 방향 및 y축 방향 연장되어 형성된다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 하단부에는 상기 홈부재에 결합되는 돌기 부재가 형성된다.
상기 레일 부재(22)의 다른 실시예로는 리니어 모션(linear motion) 가이드가 적용될 수 있다.
상기 레일 부재(22)가 홈부재일 경우, 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)는 상기 홈부재에 결착되어 마찰력 없이 슬라이딩 이동하는 상기 돌기 부재에 의해 상기 설치면(4)의 x축 방향 또는 y축 방향으로 이동할 수 있게 된다.
상기 레일 부재(22)가 리니어 모션 가이드일 경우, 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)는 상기 리니어 모션 가이드에 의해 상기 설치면(4)의 x축 방향 또는 y축 방향으로 이동할 수 있게 된다.
상기 레일 부재(22)를 이용한 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 이동 시 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)를 상기 레일 부재(22) 상에서 원하는 위치에 고정시키기 위해 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 하단부에는 스토퍼 부재가 포함된다.
상기 스토퍼 부재에 의해 상기 레일 부재(22) 상에서의 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 위치를 고정시킬 수 있게 된다.
도 3에는 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템의 틸팅부재가 도시되어 있다.
상기 제1 패널 위치 변경 부재(6)가 상기 태양광 패널(2)의 중앙지점에 고정되어 있고, 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)가 상기 태양광 패널(2)의 일측 예를 들어, 도면상과 같이 상기 태양광 패널(2)의 우측 하반면에 고정되어 있는 경우, 상기 태양광 패널(2)이 틸팅되는 각도의 자유도가 낮다.
이를 극복하기 위해, 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)와 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)에서 상기 설치면(4)과 맞닿는 부위에는 틸팅 부재(24)가 형성될 수 있다.
상기 틸팅 부재(24)는 각도 조절이 가능한 회절부 형태인 것으로, 회전 링크로 구성되어 상기 설치면(4)과 연결된다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)에 형성된 상기 틸팅 부재(24)는 상기 설치면(4)을 기준으로 x축 방향과 y축 방향 중 어느 하나의 방향으로만 회전할 수 있도록 구성되고, 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)에 형성된 상기 틸팅 부재(24)는 상기 설치면(4)을 기준으로 상기 x축 방향과 y축 방향 중 다른 하나의 방향으로만 회전할 수 있도록 구성된다.
도 4에는 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템이 적용된 BIVP용 창호프레임의 제1실시예가 도시되어 있고, 도 5에는 도 4의 상면도가 도시되어 있다.
상기 태양광 패널(2)은 BIPV(Building Integrated Photovoltaic)용 일 수 있으며, 이때 상기 설치면(4)은 상기 BIPV용 창호 프레임(26)이 위치한 면 즉, 건물에 고정 설치된 창틀 혹은 건물의 벽면일 수 있다.
BIPV의 경우 태양광 추적 시스템의 실장 공간이 매우 좁기 때문에 상기 패널 위치 변경 부재의 길이 조절 등에 한계가 있다.
이를 해결하기 위해 상기 리니어 액추에이터(14)의 길이 방향 로드를 보조하는 체인 형태의 길이 조절 부재를 구성하였다.
상기 태양광 패널(2)이 BIPV용인 경우, 상기 복수의 패널 위치 변경 부재는 제1 패널 위치 변경 부재(6), 제2 패널 위치 변경 부재(8), 제3 패널 위치 변경 부재(10)로 이루어진다.
상기 제1 패널 위치 변경 부재(6)는 상기 태양광 패널(2)을 기준으로 일단면의 측면 즉, 상기 태양광 패널(2)의 상면 중앙부에 설치되며, 길이 조절을 위한 리니어 액추에이터(14)의 구성없이 유니버셜 조인트(12)로만 구성되어 상기 태양광 패널(2)의 회전을 유도하게 된다.
상기 제1패널 위치 변경 부재의 상단 즉, 상기 유니버셜 조인트(12)의 상단은 상기 태양광 패널(2)이 설치된 상기 창호 프레임(26)이 위치한 면의 상단 벽에 일정 길이 삽입된다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)와 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)는 상기 태양광 패널(2)의 일단면이 아닌 측면 혹은 하면의 상기 창호 프레임(26)이 위치한 면의 내부 또는 외부에 설치된다.
즉, 상기 태양광 패널(2)의 내측면 또는 상기 창호 프레임(26)이 위치한 면 중 상기 태양광 패널(2)과 맞닿는 부분인 하면의 외측면에 설치될 수 있다. 또한, 상기 외측면 내부로 일정 깊이 삽입되도록 설치될 수 있다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)가 상기 태양광 패널(2)의 내측면, 상기 창호 프레임(26)의 내부 또는 외부에 설치되는 경우, 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)와 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)는 상기 태양광 패널(2)의 배면과 맞닿는 유니버셜 조인트(12), 상기 창호 프레임(26)의 내부에 고정되는 리니어 액추에이터(14) 및 상기 유니버셜 조인트(12)의 일단과 상기 리니어 액추에이터(14)의 일단을 연결하며 상기 리니어 액추에이터(14)에 의해 제어되는 복수의 체인(28)을 포함한다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)의 상기 유니버셜 조인트(12)는 상기 태양광 패널(2)의 하단 일측에 설치될 수 있고, 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 유니버셜 조인트(12)는 상기 태양광 패널(2)의 하단 타측에 설치될 수 있다.
즉, 상기 유니버셜 조인트(12)는 상기 리니어 액추에이터(14)를 통해 상기 태양광 패널(2)과 상기 창호 프레임(26)을 연결하는 위치에 설치된다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)의 상기 리니어 액추에이터(14)와 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 상기 리니어 액추에이터(14)는 양단이 상기 창호 프레임(26)의 양단과 평행하도록 배치되며, 상기 창호 프레임(26)의 양단 방향 중앙부에서 서로 동일 선상에 위치하도록 설치된다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)의 상기 리니어 액추에이터(14)의 타단과 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 상기 리니어 액추에이터(14)의 타단은 서로 마주보도록 배치된다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)의 상기 리니어 액추에이터(14)와 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 상기 리니어 액추에이터(14)의 스트로크 길이 조절 시 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)의 상기 리니어 액추에이터(14)와 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 상기 리니어 액추에이터(14)의 길이는 서로 동일한 방향으로 조절될 수 있으며, 이로 인해 상기 태양광 패널의 상하 조절이 가능하다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)의 상기 유니버셜 조인트(12)에 연결된 상기 체인(28)은 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)의 리니어 액추에이터(14)의 일단과 연결된다. 이때, 상기 체인(28)의 길이방향 일정 부분에는 기어(30)가 구비되며, 상기 기어(30)는 상기 체인(28)의 길이 방향을 절곡시키게 된다.
상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 상기 유니버셜 조인트(12)에 연결된 상기 체인(28)은 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 리니어 액추에이터(14)의 일단과 연결된다. 이때, 상기 체인(28)의 길이방향 일정 부분에는 기어(30)가 구비되며, 상기 기어(30)는 상기 체인(28)의 길이 방향 일정 부분을 절곡시키게 된다.
상기 리니어 액추에이터(14)에 의한 상기 체인(28)의 구동에 의해 상기 태양광 패널(2)의 하면이 상기 설치면의 수직 방향으로 이동하게 된다. 즉, 상기 태양광 패널(2)의 하단이 상기 창호 프레임(26)과 멀어지거나 가까워지도록 이동하게 된다.
또한, 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)와 연결된 체인(28)의 길이와 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)와 연결된 체인(28)의 길이를 각각 다르게 조절하거나, 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)의 리니어 액추에이터(14)와 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 리니어 액추에이터(14)의 스트로크 길이를 각각 다르게 조절함으로써 상기 창호 프레임(26)의 양측 하단의 수평 방향으로 이동 거리를 서로 다르게 조절할 수 있다. 즉, 상기 태양광 패널(2)의 양측 하단 중 어느 한 측의 하단이 다른 한 측의 하단 보다 상기 창호 프레임(26)으로부터 멀거나 가까워지도록 조절할 수 있다.
또한, 상기 리니어 액추에이터(14)의 스트로크 길이를 조절하여 해당 리니어 액추에이터(14)와 연결된 상기 유니버셜 조인트(12)를 회전시킴으로써 상기 태양광 패널(2)의 틸팅을 지원하게 된다.
상기 유니버셜 조인트(12)의 회전 시 상기 태양광 패널(2)의 하면이 상기 설치면의 수평 방향으로 이동하게 된다. 즉, 상기 태양광 패널(2)이 상기 창호 프레임(26)의 양측 방향으로 이동하게 된다.
상기 태양광 패널(2)의 틸팅 각도를 극대화하기 위해 상기 창호 프레임(26)에서 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)의 리니어 액추에이터(14)와 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 리니어 액추에이터(14)가 접하는 부분에는 레일 혹은 리니어 모션 가이드가 형성된다.
상기 레일 혹은 상기 리니어 모션 가이드를 따라 상기 각각의 말단방향으로 슬라이딩 이동하는 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)의 리니어 액추에이터(14) 및 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)의 리니어 액추에이터(14)에 의해 상기 태양광 패널(2)이 슬라이딩 이동하게 된다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 태양광 패널(2)의 내측면 또는 상기 창호 프레임(26)이 위치한 면 중 상기 태양광 패널(2)과 맞닿는 부분인 상면의 외측면에 설치될 수 있다. 또한, 상기 상면의 외측면 내부로 일정 깊이 삽입되도록 설치될 수 있다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 제3 패널 위치 변경 부재(10)는 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 태양광 패널(2)의 내측면 또는 상기 창호 프레임(26)이 위치한 면 중 상기 태양광 패널(2)과 맞닿는 부분인 상면과 하면의 외측면 각각에 설치될 수 있다. 또한, 상기 상면과 하면의 외측면 내부로 일정 깊이 삽입되도록 설치될 수 있다.
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)는 상기 창호 프레임(26)이 위치한 면 중 상기 태양광 패널(2)과 맞닿는 일측면에 설치되고, 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)는 상기 창호 프레임(26)이 위치한 면 중 상기 태양광 패널(2)과 맞닿은 타측면에 설치될 수 있다.
도 9에는 본 발명에 따른 태양광 추적 시스템이 적용된 BIVP용 창호프레임의 제5실시예가 도시되어 있다.
상기 제5실시예는 복수의 패널 위치 변경 부재를 포함하며, 상기 복수의 패널 위치 변경 부재는 제1 패널 위치 변경 부재(6), 제2 패널 위치 변경 부재(8), 제3 패널 위치 변경 부재(10)로 이루어진다.
상기 제1 패널 변경부재(6)는 상기 태양광 패널(2)을 기준으로 일단면의 측면 중앙부에 설치되는 유니버셜 조인트(12)와, 상면의 상기 창호 프레임(26)의 내부 또는 외부에 설치되는 리니어 액추에이터(14)와, 상기 유니버셜 조인트(12)와 상기 리니어 액추에이터(14)를 연결하며, 상기 리니어 액추에이터(14)에 의해 제어되는 체인(28)을 포함하여 구성된다.
상기 제2 패널 위치 변경 부재(8)와 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10)는 도 4에 도시된 제1실시예 또는 도 8에 도시된 제4실시예와 같이 설치되어 구동된다.
상기 제1 패널 변경부재(6)의 체인(28)은 상기 리니어 액추에이터(14)의 길이 방향 로드를 보조하게 된다.
상기 제1 패널 변경부재(6)는, 상기 리니어 액추에이터(14)에 의한 상기 체인(28)의 구동에 의해 상기 태양광 패널(2)의 상면이 상기 설치면(4)에 대해 수직방향으로 이동하게 된다. 즉, 상기 태양광 패널(2)의 상단이 상기 창호 프레임(26)과 멀어지거나 가까워지도록 이동하게 된다.
상기 제1 패널 변경부재(6)의 체인(28) 길이와 상기 제2 패널 변경부재(8) 및 상기 제3 패널 변경 부재(10)의 체인(28) 길이를 서로 다르게 배치하여 상기 창호 프레임(26)에 대한 상기 태양광 패널(2)의 상하 및 좌우 측 거리를 서로 다르게 구성할 수도 있다.
상기 제1 패널 변경부재(6)의 상기 리니어 액추에이터(14)의 스트로크 길이를 조절하여 해당 리니어 액추에이터(14)와 연결된 상기 유니버셜 조인트(12)를 회전시킴으로써 상기 태양광 패널(2)의 틸팅을 지원하게 된다.
상기 유니버셜 조인트(12)의 회전 시 상기 태양광 패널(2)의 상면이 상기 설치면(4)의 수평 방향으로 이동하게 된다. 즉, 상기 태양광 패널(2)이 상기 설치면(4)인 상기 창호 프레임(26)과 평행하는 가상의 면에 대해 양측 방향으로 이동하게 된다.
상기 태양광 패널(2)의 틸팅 각도를 극대화하기 위해 상기 창호 프레임(26)에서 상기 제1 패널 변경부재(6)의 상기 리니어 액추에이터(14)와 접하는 부분에는 레일 혹은 리니어 모션 가이드를 포함하는 레일부재(22)가 형성될 수 있다.
상기 레일 혹은 상기 리니어 모션 가이드를 따라 슬라이딩 이동하는 상기 제1 패널 위치 변경 부재(6)의 리니어 액추에이터(14)에 의해 상기 리니어 액추에이터(14)의 슬라이드 방향과 동일한 방향으로 상기 태양광 패널(2)이 슬라이딩 이동하게 된다.
상기 레일 혹은 상기 리니어 모션 가이드는 상기 태양광 패널(2)에서 상기 유니버셜 조인트(12)가 접하는 부분에 설치될 수도 있다.
즉, 상기 제1 패널 변경부재(6)의 상기 유니버셜 조인트(12)가 설치되는 상기 태양광 패널(2)을 기준으로 일단면의 측면에 설치되어 상기 제1 패널 변경부재(6)의 상기 유니버셜 조인트(12)가 상기 레일 혹은 상기 리니어 모션 가이드를 따라 슬라이딩 이동하면서 상기 태양광 패널(2)의 틸팅 위치를 변경하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 레일 혹은 상기 리니어 모션 가이드는 상기 제2 패널 변경부재(8)의 상기 유니버셜 조인트(12)가 설치되는 상기 태양광 패널(2)의 내측면 중 일측면 또는 하면에 설치되어 상기 제2 패널 변경부재(8)의 상기 유니버셜 조인트(12)가 상기 레일 혹은 상기 리니어 모션 가이드를 따라 상하좌우 방향으로 슬라이딩 이동하면서 상기 태양광 패널(2)의 틸팅 위치를 변경하도록 구성할 수도 있다.
또한, 상기 레일 혹은 상기 리니어 모션 가이드는 상기 제3 패널 변경부재(10)의 상기 유니버셜 조인트(12)가 설치되는 상기 태양광 패널의 내측면 중 타측면 또는 하면에 설치되어 상기 제3 패널 변경부재(10)의 상기 유니버셜 조인트(12)가 상기 레일 혹은 상기 리니어 모션 가이드를 따라 상하좌우 방향으로 슬라이딩 이동하면서 상기 태양광 패널(2)의 틸팅 위치를 변경하도록 구성할 수도 있다.
상기 태양광 추적 시스템은 상기 제1 패널 위치 변경 부재(6), 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10) 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 제어부를 더 포함한다.
상기 제어부에서 상기 제1 패널 위치 변경 부재(6), 상기 제2 패널 위치 변경 부재(8) 및 상기 제3 패널 위치 변경 부재(10) 중 적어도 어느 하나의 길이 또는 각도를 제어할 때, 해당 태양광 패널(2)이 설치된 곳의 위치 정보와 시간 정보를 활용할 수 있다.
앞서 설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술 분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술 될 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
2 : 태양광 패널
4 : 설치면
6 : 제1 패널 위치 변경 부재
8 : 제2 패널 위치 변경 부재
10 : 제3 패널 위치 변경 부재
12 : 유니버셜 조인트
14 : 리니어 액추에이터
16 : 하중 분산 부재
18 : 탄성 부재
20 : 하우징
22 : 레일 부재
24 : 틸팅 부재
26 : 창호 프레임
28 : 체인
30 : 기어

Claims (22)

  1. 태양광 패널과, 태양광 패널을 지지하는 설치면에 위치하는 태양광 추적 시스템에 있어서,
    상기 태양광 추적 시스템은,
    복수의 패널 위치 변경 부재가 태양광 패널 및 설치면 사이에 위치하는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 패널 위치 변경 부재는 제1, 제2, 제3 패널 위치 변경 부재로 이루어지며,
    제1 패널 위치 변경 부재는 태양광 패널을 기준으로 중앙지점에 수직하게 설치되고,
    상기 제2 패널 위치 변경 부재와 상기 제3 패널 위치 변경 부재는 상기 제1패널 위치 변경 부재와 삼각형을 이루도록 상기 태양광 패널 및 설치면에 설치되는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 패널 위치 변경 부재는,
    상기 태양광 패널과 배면이 맞닿는 부분에 설치되는 유니버셜 조인트; 및
    상기 설치면과 상기 유니버셜 조인트를 연결하는 리니어 액추에이터;로 구성되며,
    상기 태양광 패널의 높이와 상기 태양광 패널의 틸팅을 제어하여, 상기 태양광 패널이 360도 회전할 수 있도록 하는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  4. 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 중앙지점을 기준으로 상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재가 설치되지 않은 x축, y축 방향에 상기 태양광 패널을 받쳐주며, 상기 태양광 패널의 무게로 인한 휨을 방지할 수 있는 하중 분산 부재가 더 포함되는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 하중 분산 부재는 댐핑 로드로 구성되며,
    상기 댐핑로드는,
    상기 태양광 패널의 배면과 맞닿는 부분에 형성되는 탄성 부재와,
    상기 탄성 부재를 수용하며, 끝단이 설치면에 위치하는 하우징으로 구성되는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  6. 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 설치면의 x축, y축 방향으로 상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재가 이동할 수 있도록 상기 설치면에 레일 부재가 더 포함되는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 레일 부재는,
    상기 설치면에 각각 x축, y축 방향으로 형성되는 홈부재 및 상기 제2 제3 패널 위치 변경 부재의 하단부에 형성되는 상기 홈 부재와 결합되는 돌기 부재로 구성되거나,
    리니어 모션 가이드로 구성되며,
    상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재가 x축, y축 방향으로 슬라이딩 이동할 수 있는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재의 하단부에는 상기 돌기 부재의 이동을 막아 상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재가 상기 x축, y축 방향으로 슬라이딩 이동하는 것을 막을 수 있는 스토퍼 부재를 더 포함하는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  9. 제2항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재는 상기 설치면과 각각 x축, y축 방향으로 상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재와 맞닿는 부위에 형성되는 틸팅 부재가 더 포함되는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 틸팅 부재는 상기 설치면을 기준으로, 상기 제2 패널 위치 변경 부재는 상기 x축 방향으로만 회전할 수 있도록 구성되고, 상기 제3 패널 위치 변경 부재는 상기 y축 방향으로만 회전할 수 있도록 구성되어, 상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재가 상기 x축, y축으로 회전할 수 있는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 틸팅 부재는 상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재의 하단부에 형성되는 회전 링크로 구성되어 상기 설치면과 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 패널은 BIPV(Building Integrated Photovoltaic)용이며, 상기 설치면은 상기 BIPV용 창호 프레임이 위치한 면인 것을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 복수의 패널 위치 변경 부재는 제1, 제2, 제3 패널 위치 변경 부재로 이루어지며,
    상기 제1 패널 위치 변경 부재는 상기 태양광 패널을 기준으로 일단면의 측면에 설치되고,
    상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재는 상기 태양광 패널의 상기 일단면이 아닌 측면 혹은 하면의 창호 프레임의 내부 또는 외부에 위치하는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 제1 패널 위치 변경 부재는 유니버셜 조인트로 구성되며, 상기 태양광 패널의 회전을 유도하는 것을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  15. 제13항에 있어서,
    상기 제1 패널 위치 변경 부재는,
    상기 태양광 패널을 기준으로 일단면의 측면에 설치되는 유니버셜 조인트;
    상면의 상기 창호 프레임의 내부 또는 외부에 설치되는 리니어 액추에이터; 및
    상기 유니버셜 조인트와 상기 리니어 액추에이터를 연결하며, 상기 리니어 액추에이터에 의해 제어되는 체인;을 포함하는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  16. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재는 상기 하면의 창호 프레임의 내부에 형성되는 경우,
    리니어 액추에이터를 포함하며, 상기 리니어 액추에이터에 의해 상기 창호 프레임의 내부에 포함되어 제어되는 복수의 체인으로 구성되고,
    상기 복수의 체인의 구동에 따라 상기 태양광 패널의 하면이 상기 태양광 패널이 설치된 면의 수직 방향으로 이동할 수 있는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  17. 제15항에 있어서,
    상기 체인의 구동에 따라 상기 태양광 패널의 상면이 상기 태양광 패널이 설치된 면의 수직 방향으로 이동할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  18. 제13항 내지 제15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재는 상기 태양광 패널의 상기 일단면이 아닌 측면 혹은 하면의 창호 프레임의 외부에 위치하되, 각각 리니어 액추에이터 및 유니버셜 조인트로 구성되고,
    상기 리니어 액추에이터를 통해 상기 태양광 패널과 상기 창호 프레임을 연결하는 위치에는 상기 유니버셜 조인트가 연결되어, 상기 리니어 액추에이터의 스트로크 길이를 조절함으로써 상기 태양광 패널의 틸팅을 지원하는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  19. 제18항에 있어서,
    상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재를 구성하는 상기 리니어 액추에이터와 상기 태양광 패널이 접하는 부분에는 레일 혹은 리니어 모션 가이드가 형성되어 상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재의 말단 방향을 기준으로 상기 태양광 패널이 슬라이딩 이동할 수 있는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  20. 제13항 내지 제15항, 제18항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제2, 제3 패널 위치 변경 부재는 각각 리니어 액추에이터에 의해 연결된 상기 복수의 체인의 길이 또는 상기 리니어 액추에이터의 스트로크를 조절함으로써, 연결된 상기 태양광 패널의 하면이 상기 태양광 패널이 설치된 면의 수평 방향으로 각각 다른 길이만큼 이동할 수 있는 것
    을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  21. 제1항 내지 제3항, 제12항 내지 제15항, 제19항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 제1, 제2, 제3 패널 위치 변경 부재 중 적어도 어느 하나를 제어하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
  22. 제20항에 있어서,
    상기 제어부에서 상기 제1, 제2, 제3 패널 위치 변경 부재 중 적어도 어느 하나의 길이 또는 각도를 제어할 때, 해당 태양광 패널이 설치된 곳의 위치 정보와 시간 정보를 활용하는 것을 특징으로 하는 태양광 추적 시스템.
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