KR20220109276A - 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치에 관한 것으로, 태양광 패널, 회전축, 회전륜, 전동부, 제1 균형추, 제2 균형추, 파형관 및 가스 주입 기구를 포함한다. 상기 태양광 패널은 상기 회전축에 고정되어 있고, 상기 회전륜은 상기 회전축에 고정 배치되며, 상기 회전륜에는 전동부가 제공되고, 상기 전동부의 양단에는 제1 균형추와 제2 균형추가 각각 연결되어 있으며, 상기 제1 균형추는 상기 파형관의 단면에 연결되고, 상기 파형관은 상기 가스 주입 기구에 연결되며, 상기 가스 주입 기구에 의해 상기 파형관의 가스 주입량을 조정함으로써, 파형관이 팽창 및 수축되고, 이에 따라 파형관의 단면에 연결된 상기 제1 균형추가 수직 방향으로 이동하여 상기 회전륜을 회전하도록 함으로써, 태양광에 대한 상기 태양광 패널의 자동 추적을 실현한다.
Description
본 발명은 태양광 발전(Photovoltaic) 기술의 응용 분야에 관한 것으로, 특히 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치에 관한 것이다.
에너지 안보, 환경 오염 및 기후 변화에 직면하여 태양광 발전 기술을 적극적으로 개발하는 것은 깨끗하고 저탄소이며 안전하고 효율적인 에너지 시스템을 구축하기 위한 중요한 경로이다. 태양광 발전 기술의 지속적인 개발과 대중화 응용을 위하여 태양광 발전의 변화 효율을 더욱 향상시킬 필요가 있으며, 한편으로는 새로운 광전 변화 기술의 개발이 필요하다. 또 한편으로는, 빛의 이용률을 높이는 기술이 필요하고, 태양광 패널 발전 조립체의 수광 각도를 실시간으로 조절하여 태양광의 움직임을 추적함으로써 발전 능력을 높이는 것이 필요하다.
태양광 발전 패널의 실시간 추적 장치를 위해, 감광성, 열감성 구동 및 기계적 제어와 같은 장치가 개발되고 있다. 기존의 태양광 패널 추적 장치는, 일반적으로 회전축, 태양광 패널, 구동 모터 및 감속 기구를 포함한다. 상기 태양광 패널은 회전축에 배치되고, 구동 모터는 감속 기구를 통해 회전축을 회전시킴으로써 태양광 패널이 회전하도록 구동하여 태양광 자동 추적을 실현한다. 상기 태양광 패널 추적 장치에 있어서, 태양광 패널은 하루에 80도로부터 120도까지만 회전하기 때문에, 회전 각속도가 매우 작은 바, 감속 기구는 상대적으로 큰 감속비를 가져야 한다. 초저 등속 회전을 실현하기 어렵기 때문에, 일반적으로 태양광 패널에 대하여 간헐 제어를 수행하고, 일정한 시간 간격으로 태양광 패널의 각도를 조정하기 때문에, 빛 에너지의 이용률이 낮다. 또한, 간헐 제어를 수행하기 때문에 구동 모터를 자주 가동해야 하는바, 순간적으로 시동을 걸 때 구동 모터의 작동 전류가 비교적 크고, 순시 입력 전력과 모터에 대한 영향이 상대적으로 크기 때문에 모터의 작동 수명에 영향을 주고, 동시에 구동 시스템의 하드웨어 자원도 낭비한다. 모터 감속 기구는 바람, 비, 먼지 환경에서 오랫동안 작동하므로 고장율이 높다. 이것들은 모두 태양광 패널 자동 추적 장치의 상업적 보급 사용을 제한하고 있다.
따라서, 태양광 패널이 균일한 속도로 회전할 수 있고, 구동출력이 낮은 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치를 제공할 필요가 있다.
본 발명은, 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치에 관한 것으로, 태양광 패널, 회전축, 회전륜, 전동부, 제1 균형추, 제2 균형추, 파형관 및 가스 주입 기구를 포함한다. 상기 태양광 패널은 상기 회전축에 고정되어 있고, 상기 회전륜은 상기 회전축에 고정 배치되며, 상기 회전륜에는 전동부가 제공되고, 상기 전동부의 양단은 각각 제1 균형추와 제2 균형추가 연결되어 있으며, 상기 제1 균형추는 상기 파형관의 단면에 연결되고, 상기 파형관은 상기 가스 주입 기구에 연결되며, 상기 가스 주입 기구에 의해 상기 파형관의 가스 주입량을 조정하여, 파형관이 팽창 및 수축되고, 이에 따라 파형관의 단면에 연결된 상기 제1 균형추가 수직 방향으로 이동하여 상기 회전륜을 회전하도록 하여, 태양광에 대한 상기 태양광 패널의 자동 추적을 실현한다.
본 발명의 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치는, 종래 기술에 비해, 파형관 내의 가스 충방 작용을 응용하여 태양광 패널이 간헐적으로 일정한 속도로 회전하도록 제어할 수 있으며, 태양광에 대한 태양광 패널의 자동 추적을 실현할 수 있다. 따라서, 빛 에너지의 이용률이 상대적으로 높고, 장치의 구조가 간단하며, 필요한 양방향 가스 펌프의 전력 소비가 매우 낮아 양방향 가스 펌프의 구동출력이 매우 낮다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치의 정면 구조의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치의 좌측 구조의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 흔들림 방지 기구를 갖는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치의 구조의 개략도이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 흔들림 방지 기구를 갖는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치의 다른 구조의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치의 좌측 구조의 개략도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 흔들림 방지 기구를 갖는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치의 구조의 개략도이다.
도 4은 본 발명의 실시예에 의해 제공되는 흔들림 방지 기구를 갖는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치의 다른 구조의 개략도이다.
이하, 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 있어서, 실시예들을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
아래에, 본 발명에 대한 기술방안에 대해 명세서 및 도면과 구체적인 실시예에 근거하여 더 상세하게 설명한다.
도 1과 도 2를 함께 참조하면, 본 발명은 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치를 제공한다. 상기 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치는 태양광 패널(1), 제1 균형추(2), 파형관(3), 제2 균형추(6), 전동부(7), 회전륜(8), 회전축(9), 베어링(10), 스탠드(11) 및 가스 주입 기구를 포함한다. 상기 가스 주입 기구는 기로 도관(4), 양방향 가스 펌프(5), 가스 탱크(12) 및 가스 펌프 구동 제어 장치(13)를 포함한다.
상기 회전축(9)의 양단은 베어링(10)을 통해 스탠드(11)에 배치되고, 상기 스탠드(11)에 의해 지지된다. 상기 태양광 패널(1)은 상기 회전축(9)에 고정되는바, 상기 회전축(9)의 중심축(central axis)에 대한 상기 태양광 패널(1)의 무게 중심의 편심거리가 적을수록 좋다. 이 실시예에서, 태양광 패널(1)의 무게 중심은 상기 회전축(9)의 중심축 상에 배치된다. 상기 회전륜(8)은 상기 회전축(9)에 고정되고, 상기 회전축(9)은 상기 회전륜(8)의 회전에 따라 회전한다. 상기 전동부(7)가 상기 회전륜 상에 제공되고, 상기 전동부(7)의 양단에는 각각 균형추가 연결되어 있는바, 제1 균형추(2) 및 제2 균형추(6)가 연결되어 있다. 상기 제1 균형추(2)는 상기 파형관(3)의 단면에 연결되며, 이 연결은 직접 연결이거나 또는 간접 연결일 수 있다. 상기 파형관(3)은 기로 도관(4)를 통해 양방향 가스 펌프(5)에 연결되며, 상기 양방향 가스 펌프(5)는 가스 펌프 구동 제어 장치(13)에 연결되고, 또한 가스 탱크(12)에도 연결된다. 상기 가스 탱크(12)는 가스를 저장하는데 사용되는바, 양방향 가스 펌프(5)에 가스를 주입하거나 양방향 가스 펌프(5)에 의해 방출된 가스를 저장한다. 물론, 상기 가스 탱크(12)는 설치하지 않을 수도 있다. 상기 가스 주입 기구의 가스 주입 및 가스 방출을 통해 상기 파형관(3)이 팽창 및 수축되고, 이에 따라 제1 균형추(2)가 수직 방향으로 이동하도록 구동된다. 이 기능을 수행할 수 있는 상기 파형관(3)과 상기 제1 균형추(2)를 연결하는 방법은 여러 가지가 있다. 파형관(3)을 연장하여 상기 제1 균형추(2)를 밀거나 제1 균형추(2)를 당길 수도 있는바, 여기서는 자세히 설명하지 않기로 한다.
상기 태양광 패널(1)은, 주로 대규모 태양광 발전소에서 사용되는 다양한 태양광 발전 조립품을 지칭하지만, 이에 한정되지 않는다.
상기 제1 균형추(2)와 제2 균형추(6)는 균형을 위해 상기 회전륜(8)의 양측에 배치되고, 상기 파형관(3)의 팽창 및 수축에 의해 상대 위치를 제어할 수 있다. 상기 회전축(9)은 상기 베어링(10)의 지지 하에 회전하고, 이에 따라 상기 태양광 패널(1)이 상기 회전축(9)을 따라 회전할 수 있다. 상기 제1 균형추(2)와 제2 균형추(6)의 재료 및 크기는 제한되지 않으며, 태양광 패널(1)의 중량에 따라 설계될 수 있다. 제1 균형추(2)와 제2 균형추(6)의 질량 차이에 의해 발생하는 구동 토크는 회전 시스템의 마찰 저항 토크보다 약간 크므로, 태양광 패널(1)이 항상 안정되고 균형을 이룰 수 있다. 구체적으로, 상기 제1 균형추(2) 및 제2 균형추(6)는 금속 블록 또는 시멘트 블록일 수 있다. 이 실시예에서, 상기 제1 균형추(2) 및 제2 균형추(6)는 금속 블록이다.
상기 파형관(3)의 재료는 금속 재료이어도 좋고, 폴리 테트라 플루오로 에틸렌, 실리콘 고무 등과 같은 비금속 재료이어도 좋지만, 이에 한정되지 않는다. 파형관(3)은 기밀성과 신축성이 우수하고, 파형관(3)의 직경과 높이는 실제로 제어되는 태양광 패널(1)의 회전 각도에 의해 결정되며, 작동 압력은 상압 또는 미정압(微正壓)일 수 있다. 이 실시예에서, 상기 파형관(3)의 재료는 실리콘 고무이다. 상기 파형관(3)의 재료는 일정한 온도 저항, 열 저항, 부식 저항 등과 같은 특성을 가지고 있으며, 상기 파형관(3)은 내부 가스가 주입 방출함에 따라 축 방향으로 팽창 및 수축할 수 있다. 상기 파형관(3)은 상기 양방향 가스 펌프(5)의 가스 주입 및 가스 방출에 의해 팽창 및 수축되어 수직 방향으로 변위를 발생시킴으로써, 제1 균형추(2)를 상하로 이동시켜 상기 회전륜(8)의 회전을 구동한다.
상기 기로 도관(4)의 재료는 일정한 압력을 받아 가스를 전송할 수 있는 재료이면 특별히 한정되지 않는바, 상기 기로 도관(4)은 금속 튜브 또는 비금속 튜브일 수 있다. 이 실시예에서, 상기 기로 도관(4)은 실리콘 고무 튜브이다. 상기 기로 도관(4)의 길이와 직경은 실제의 제어 요구 사항에 따라 설계될 수 있다. 일반적으로는 가스 주입 방출의 저항이 너무 커서, 가스 흐름에 불리하게 작용하는 것을 회피하기 위해, 상기 기로 도관(4)의 직경은 1mm 이상으로 한다. 상기 기로 도관(4)은 실제로 제어되는 태양광 패널(1)의 수에 따라 직렬 및 병렬로 최적화 설계될 수 있다.
상기 전동부(7)는 일정의 당기는 힘에 견딜 수 있고, 상기 회전륜(8)과 긴밀하게 연결되며, 상기 회전륜(8)을 회전하도록 구동할 수 있다. 상기 회전륜(8)은 회전 구동되어 회전축(9)을 회전시키며, 태양광 패널(1)은 회전축(9)에 고정되어 있다. 이로써, 태양광 패널(1)은 회전축(9)과 함께 회전하여 태양광에 대한 태양광 패널(1)의 자동 추적을 실현할 수 있다.
상기 전동부(7)의 길이는 실제의 스탠드(11)의 높이에 따라 설계된다.
상기 전동부(7)는 강철 와이어, 체인, 벨트 등과 같이 전동 기능을 할 수 있는 유연한 부품일 수 있다. 이 실시예에서, 상기 전동부(7)는 견인 강철 와이어이다.
상기 가스 탱크(12)는 주로 작동 가스를 저장하는 기능을 하며, 양방향 가스 펌프(5)와 밀접하게 연결되어 있다. 상기 가스 탱크의 작동 가스는 건조 공기, 질소 또는 불활성 가스와 같이 안전하고 안정적인 가스일 수 있으며, 특정의 적용 환경에 따라 선택하여 사용할 수 있다.
상기 양방향 가스 펌프(5)는 특정된 유형은 없으며, 특정의 적용 환경에 따라 선택하여 사용할 수 있다. 상기 태양광 패널(1)이 전력을 생성할 때, 양방향 가스 펌프(5)는 가스 탱크(12)의 가스를 기로 도관(4)을 통해 파형관(3)으로 보내고, 태양광 패널(1)이 전력을 생성하지 않을 때, 양방향 가스 펌프(5)는 파형관(3) 및 기로 도관(4)의 가스를 가스 탱크(12)로 다시 보냄으로써, 작동 가스의 폐쇄적인 순환을 실현한다.
상기 가스 펌프 구동 제어 장치(13)는 양방향 가스 펌프(5)의 가스 주입량을 조절하는바, 태양의 조사 각도의 변화에 따라 파형관(3)의 가스 주입량을 제어할 수 있고, 타이밍 제어 방식에 따라 태양광 패널(1)의 수광각을 실시간으로 제어 및 유지할 수 있다.
상기 태양광 패널(1)은 스탠드(11)에 의해 지지되는 회전축(9)에 배치되고, 회전축(9)은 베어링(10)을 통해 스탠드(11)에 연결되며, 태양광 패널(1)은 견인 강철 와이어에 의해 견인된 회전륜(8)의 구동에 따라 회전할 수 있다. 제1 균형추(2) 및 제2 균형추(6)는 견인 강철 와이어를 통해 회전륜(8)의 양측에 배치되고, 제1 균형추(2)는 상기 파형관(3)과 접촉하도록 배치된다. 양방향 가스 펌프(5)를 통하여 파형관의 가스 압력이 변경되는바, 제1 균형추(2)가 파형관(3)으로부터 작용력을 받아 수직 방향으로 이동함으로써, 제1 균형추(2)와 제2 균형추(6)의 상대 위치가 조정된다. 이로써, 견인 강철 와이어가 이동하고, 견인 강철 와이어의 이동에 의해 회전륜(8)이 회전한다. 이는 태양광 패널(1)이 균일한 속도로 회전하도록 하여 태양광에 대한 태양광 패널의 실시간 자동 추적을 실현한다.
상기 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치는 흔들림 방지 기구를 더 포함한다. 도 3을 참조하면, 상기 흔들림 방지 기구는 두 개의 동작 힌지(14), 두 개의 금속봉(15), 두 개의 유압 실린더(16) 및 두 개의 고정 힌지(17)를 포함한다. 상기 두 개의 동작 힌지(14)는 상기 태양광 패널(1)에 각각 배치되어, 태양광 패널(1)의 두 단부와 상기 회전축(9) 사이의 적절한 위치에 위치한다. 이 실시예에서, 상기 두 개의 동작 힌지(14)는 상기 회전축(9)에 수직한 상기 태양광 패널(1)의 두 개의 단부에 각각 위치한다. 상기 두 개의 금속봉(15)의 일단은 상기 두 개의 동작 힌지(14)에 각각 고정되고, 타단은 상기 두 개의 유압 실린더(16)에 각각 고정되며, 상기 두 개의 유압 실린더(16)의 타단은 상기 두 개의 고정 힌지(17)에 각각 고정되고, 상기 두 개의 고정 힌지(17)는 고정 장치 또는 지면에 고정된다. 상기 유압 실린더(16)는 실린더(161), 피스톤(162), 피스톤 로드(163)를 포함하고, 상기 피스톤(162)과 상기 피스톤 로드(163)는 단단하게 연결되어 강고하게 접합되어 있다. 상기 피스톤(162)에는 댐핑 홀(1621)이 제공되고, 상기 피스톤 로드(163)는 상기 고정 힌지(17)에 고정되어 있다. 구체적으로는, 상기 금속봉(15)의 타단은 상기 유압 실린더(16)의 실린더(161)에 고정되어 있다. 상기 실린더(161)는 유압유와 같은 유체로 채워져 있다. 상기 피스톤(162)의 단면적 대 상기 댐핑 홀(1621)의 단면적의 비는 900 이상 15,000 이하이며, 바람직하게는 상기 피스톤(162)의 단면적 대 상기 댐핑 홀(1621)의 단면적의 비는 2000 이상 3000 이하이다. 이 실시예에서, 상기 피스톤(162)의 단면적 대 상기 댐핑 홀(1621)의 단면적의 비는 2500이다. 상기 댐핑 홀(1621)의 크기는 제한된 진동 속도, 유체의 종류 및 상기 태양광 패널의 균일한 회전을 방해하지 않는 등의 인자를 기반으로 하여 계산 및 설계될 수 있다. 상기 피스톤(162)은 상기 실린더(161) 내부에서 저속으로 축 방향으로 이동할 수 있고, 상기 댐핑 홀(1621)은 상기 피스톤(162) 및 상기 피스톤 로드(163)가 빠르게 이동하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 상기 흔들림 방지 기구는 태양광 패널(1)이 풍하중 또는 기타 우발적인 외부 부하 하에서 흔들리거나 공진하는 것을 방지할 수 있지만, 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치의 정상적인 작동에는 영향을 미치지 않는다. 비와 눈과 같은 악천후에서는 태양광 패널(1)이 특정 각도로 유지되도록 가스 펌프 구동 제어 장치(13)를 수동으로 제어하여, 양방향 가스 펌프(5)가 가스 주입 또는 가스 배출을 하도록 함으로써, 태양광 패널(1)에 눈이 쌓이거나 바람에 쓰러지는 것을 방지할 수 있다.
또한, 도 4를 참조하면, 상기 흔들림 방지 기구의 구조는 전술한 실시예의 설명에 한정되지 않고 태양광 패널이 흔들리거나 공진하는 것을 방지할 수 있는 한 다른 구조로 할 수도 있다. 상기 흔들림 방지 기구는 또한 흔들림 방지 강철 와이어(24), 적어도 두 개의 고정 풀리(25) 및 잠금기구(26)를 포함할 수 있다. 상기 회전축(9)에 수직한 상기 태양광 패널(1)의 양단은 흔들림 방지 강철 와이어(24)의 양단에 각각 고정되어 있다. 상기 흔들림 방지 강철 와이어(24)는 적어도 두 개의 고정 풀리(25)에 의해 지지되고, 상기 적어도 두 개의 고정 풀리(25) 사이에 배치된 흔들림 방지 강철 와이어(24)에는 잠금기구(26)가 제공된다. 상기 잠금기구(26)는 속도 센서를 구비하고 있다. 상기 속도 센서는 흔들림 방지 강철 와이어(24)의 이동 속도를 감지할 수 있는바, 흔들림 방지 강철 와이어(24)의 이동 속도가 설정 값을 초과하면 잠금기구(26)를 자동으로 작동시켜 흔들림 방지 강철 와이어(24)를 잠그도록 할 수 있다. 따라서, 상기 흔들림 방지기구는 태양광 패널(1)이 풍하중 작용 하에서 흔들리거나 공진하는 것을 방지할 수 있다.
물론, 상기 잠금기구(26)의 위치는 한정되지 않는바, 흔들림 방지 강철 와이어(24)가 잠길 수 있으면 된다. 비와 눈과 같은 악천후에서는, 태양광 패널(1)이 특정 각도를 유지하도록 가스 펌프 구동 제어 장치(13)를 수동으로 제어하여 양방향 가스 펌프(5)가 가스 주입 도는 가스 배출을 하도록 함으로써, 잠금기구(26)를 이용하여 흔들림 방지 강철 와이어(24)를 잠그는 경우, 태양광 패널(1)이 특정 각도로 고정되어 태양광 패널(1)에 눈이 쌓이거나 바람에 의해 쓰러지는 것이 방지된다.
본 발명에 의해 제공되는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치의 태양광 패널은 한 조에 한정되지 않고 여러 조일 수도 있고, 상기 여러 조의 태양광 패널은 직렬 또는 병렬로 연결될 수 있다. 여러 조의 태양광 패널이 직렬로 연결되는 경우에는, 각 조의 태양광 패널에는 강고한 회전축(rigid shaft)이 제공되고, 각각의 강고한 회전축은 커플링(coupling, 연결 장치)를 통해 유연한 회전축(flexible shaft)과 연결되는바, 회전축 중 하나에만 회전륜이 제공된다. 양방향 가스 펌프를 제어하여 상기 파형관의 가스 주입량을 조정함으로써, 여러 조의 태양광 패널의 태양광 자동 추적을 동시에 제어할 수 있다. 이러한 유형의 직렬 연결은 약간의 지연이 있지만, 조의 수가 적기 때문에, 비용을 크게 줄일 수 있으며, 설치가 편리하다.
여러 조의 태양광 패널이 병렬로 연결되는 경우에는, 각 조의 태양광 패널은 다른 회전축에 배치된다. 즉, 각 조의 태양광 패널에는 회전축이 제공되고, 각각의 회전축에는 회전륜이 제공되며, 각각의 회전륜에는 전동부가 제공된다. 각각의 전동부의 양단은 제1 균형추 및 제2 균형추와 각각 연결되고, 각각의 제1 균형추는 파형관과 접촉하여 배치되는바, 여러 파형관이 동일한 양방향 가스 펌프에 연결된다. 즉, 여러 조의 태양광 패널이 병렬로 연결되어 하나의 양방향 가스 펌프를 공동으로 사용한다. 하나의 양방향 가스 펌프를 제어하여 여러 파형관의 공기 주입량을 조정하면, 여러 개의 상기 제1 균형추가 수직 방향으로 이동하고, 여러 개의 상기 회전륜이 회전함으로써, 태양광에 대한 여러 조의 상기 태양광 패널의 자동 추적을 실현할 수 있다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치는 주로 태양광 발전 패널의 태양광에 대한 자동 추적을 위한 것으로서, 주로 수평 단축 추적이거나 경사 단축 추적이 가능하여 동서 방향 추적이 가능하고, 남북 방향 추적이 가능하여 대규모 태양광 발전소, 분산식 종합 에너지 시스템 등의 분야에 적합하다.
본 발명의 실시예에서 제공하는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치는, 종래기술의 감속기구와 구동모터가 태양광 패널을 회전하도록 하는 방식을 적용하지 않고, 파형관 내의 가스 충방 작용을 응용하여 태양광 패널이 간헐적으로 일정한 속도로 회전하도록 제어할 수 있는바, 태양광에 대한 태양광 패널의 실시간 자동 추적을 실현할 수 있다. 태양광 패널이 균일하게 회전하여 태양광을 실시간으로 추적하기 때문에, 빛 에너지의 이용률이 상대적으로 높고, 구조가 간단하며, 필요한 양방향 가스 펌프의 전력 소비가 매우 낮아 양방향 가스 펌프의 구동출력이 매우 낮다. 본 장치의 파형관의 재료는, 수명이 길고, 내열성, 내식성, 노화방지 및 피로방지에 강하며, 탄성이 뛰어나고, 사용 온도범위가 넓으며, 신뢰성이 높다. 따라서, 본 장치는 비교적 안정적이고 수명이 길다. 또한, 본 장치의 태양광 패널은 회전축의 중심축에 위치해 있는바, 추가 토크가 없어 구동출력이 비교적 작다.
또한, 당업자는 본 발명의 사상 내에서 다른 변경을 할 수도 있으며, 물론 본 발명의 사상에 따라 이루어진 이러한 변경은 모두 본 발명이 주장하는 보호 범위에 포함되어야 한다.
1
태양광 패널
2 제1 균형추
3 파형관
4 기로 도관
5 양방향 가스 펌프
6 제2 균형추
7 전동부
8 회전륜
9 회전축
10 베어링
11 스탠드
12 가스 탱크
13 가스 펌프 구동 제어 장치
14 동작 힌지
15 금속봉
16 유압 실린더
161 실린더
162 피스톤
163 피스톤 로드
1621 댐핑 홀
17 고정 힌지
24 흔들림 방지 강철 와이어
25 고정 풀리
26 잠금 장치
2 제1 균형추
3 파형관
4 기로 도관
5 양방향 가스 펌프
6 제2 균형추
7 전동부
8 회전륜
9 회전축
10 베어링
11 스탠드
12 가스 탱크
13 가스 펌프 구동 제어 장치
14 동작 힌지
15 금속봉
16 유압 실린더
161 실린더
162 피스톤
163 피스톤 로드
1621 댐핑 홀
17 고정 힌지
24 흔들림 방지 강철 와이어
25 고정 풀리
26 잠금 장치
Claims (8)
- 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치로서,
태양광 패널, 회전축, 회전륜, 전동부, 제1 균형추, 제2 균형추, 파형관 및 가스 주입 기구를 포함하고, 상기 태양광 패널은 상기 회전축에 고정되어 있고, 상기 회전륜은 상기 회전축에 고정 배치되며, 상기 회전륜에는 전동부가 제공되고, 상기 전동부의 양단에는 각각 제1 균형추와 제2 균형추가 연결되어 있으며, 상기 제1 균형추는 상기 파형관의 단면에 연결되고, 상기 파형관은 상기 가스 주입 기구에 연결되며, 상기 가스 주입 기구를 통하여 상기 파형관의 가스 주입량을 조정함으로써, 상기 파형관이 팽창 및 수축되고, 이에 따라 상기 파형관의 단면에 연결된 상기 제1 균형추가 수직 방향으로 이동하여 상기 회전륜을 회전시키도록 하여, 태양광에 대한 상기 태양광 패널의 자동 추적을 실현하는 것을 특징으로 하는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 가스 주입 기구는 기로 도관, 양방향 가스 펌프 및 가스 펌프 구동 제어 장치를 포함하고, 상기 파형관은 상기 기로 도관를 통해 상기 양방향 가스 펌프에 연결되고, 상기 양방향 가스 펌프는 상기 가스 펌프 구동 제어 장치에 연결되며, 상기 가스 펌프 구동 제어 장치는 상기 파형관의 가스 주입량을 조절하는데 사용되는 것을 특징으로 하는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치.
- 제2항에 있어서,
상기 양방향 가스 펌프를 통하여 상기 파형관의 가스 압력을 변경하고, 상기 제1 균형추가 상기 파형관으로부터 작용력을 받아 수직 방향으로 이동함으로써, 상기 제1 균형추와 상기 제2 균형추의 상대 위치가 조정되고, 이에 따라 상기 전동부가 이동하고, 상기 전동부의 이동이 상기 회전륜을 회전하도록 함으로써, 상기 태양광 패널이 회전하여 태양광에 대한 상기 태양광 패널의 자동 추적을 실현하는 것을 특징으로 하는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 태양광 패널이 흔들리거나 공진하는 것을 방지하는 흔들림 방지 기구를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 흔들림 방지 기구는 두 개의 동작 힌지, 두 개의 금속봉, 두 개의 유압 실린더 및 두 개의 고정 힌지를 포함하고, 상기 회전축의 양측에 위치한 상기 태양광 패널의 양단은 상기 동작 힌지와 상기 금속봉에 의해 상기 유압 실린더에 각각 연결되고, 상기 유압 실린더는 상기 고정 힌지에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치.
- 제4항에 있어서,
상기 흔들림 방지 기구는 흔들림 방지 강철 와이어, 적어도 두 개의 고정 풀리 및 잠금기구를 포함하고, 상기 회전축에 수직한 상기 태양광 패널의 양단은 상기 흔들림 방지 강철 와이어의 양단에 각각 고정되고, 상기 흔들림 방지 강철 와이어는 적어도 두 개의 고정 풀리에 의해 지지되며, 상기 흔들림 방지 강철 와이어에는 상기 잠금기구가 제공되는 것을 특징으로 하는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치.
- 제1항에 있어서,
여러 조의 태양광 패널을 포함하되, 각 조의 태양광 패널에는 회전축이 제공되고, 각 회전축 사이는 기계적으로 연결되며, 각 회전축 중 하나에만 회전륜이 제공되고, 상기 양방향 가스 펌프를 통하여 상기 파형관의 가스 주입량을 조정함으로써, 상기 여러 조의 태양광 패널의 태양광 자동 추적을 동시에 제어할 수 있는 것을 특징으로 하는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치.
- 제1항에 있어서,
여러 조의 태양광 패널을 포함하되, 각 조의 태양광 패널에는 회전축이 제공되고, 각각의 회전축에는 회전륜이 제공되며, 각각의 회전륜에는 전동부가 제공되고, 각각의 전동부의 양단은 제1 균형추와 제2 균형추가 각각 연결되어 있으며, 여러 개의 상기 파형관은 하나의 가스 주입 기구와 연결되고, 상기 가스 주입 기구에 의해 여러 개의 상기 파형관의 가스 주입량을 조정하여, 상기 파형관이 팽창 및 수축되고, 이에 따라 여러 개의 상기 제1 균형추가 수직 방향으로 이동하여 상기 회전륜을 회전하도록 함으로써, 태양광에 대한 상기 여러 조의 태양광 패널의 자동 추적을 실현하는 것을 특징으로 하는 압력 구동식 태양광 발전 패널 자동 추적 장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110116793.3A CN114815911A (zh) | 2021-01-28 | 2021-01-28 | 压力驱动式太阳能光伏板自动跟踪装置 |
| CN202110116793.3 | 2021-01-28 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
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| CN114815911A (zh) | 2022-07-29 |
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| US20220239248A1 (en) | 2022-07-28 |
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