WO2013157752A1 - 태양광 발전용 추적장치 - Google Patents
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Definitions
- the solar cell is a solar cell module that converts solar cells into electrical energy and converts them into electrical energy.
- the solar cell module is a panel made by connecting a number of cells to increase the voltage.
- One is called an array (Arrey) and is called a solar photovoltaic system (PV system) by combining an inverter, a cable, etc. so that it can be put to practical use.
- each driver is installed to adjust the array direction for solar altitude and azimuth angle so that it can respond vertically to the incident angle of sunlight according to the change of solar orbit. It is called a device.
- the present invention relates to a tracking device for photovoltaic power generation by adjusting the inclination of a plurality of solar cell array together to reduce installation and maintenance costs and to be safe for external pressure such as wind, motor using a plurality of wires and rollers It relates to a device that minimizes the number of.
- the power conversion efficiency is greatly influenced by the intensity of solar radiation irradiated on the surface, the optimum direction and installation angle toward the sun are the most important factors.
- Photovoltaic power generation systems take various forms to control the angle of incidence of sunlight and are generally classified into fixed, single-axis, and two-axis drives.
- the fixed type is designed to have a fixed entrance face at about 30 degrees depending on the solar altitude toward the south in Korea.
- the single-axis drive is designed to track only one of the solar altitude or azimuth depending on the sun's trajectory by rotating the photovoltaic system around one axis of rotation.
- the 2-axis drive type is designed to maximize the efficiency of solar radiation by maximizing the amount of solar radiation by enabling accurate sun tracking by responding to both sun altitude and azimuth.
- each rotating device is controlled by a controller.
- the above technology has a problem in that the installation cost and maintenance cost are consumed because two rotary devices are provided for each module.
- the main support rod on the back of the solar light collecting plate for condensing solar light in the "sun tracking device using a suspension device" (Korean Patent Publication No. 10-0780571, Patent Document 2) It is installed so as to be rotated to, and a suspension device is installed between the main support rod and the solar light collecting plate to allow the solar light collecting plate to rotate freely up, down, left and right, and controlled by the solar sensor and the electronic controller It consists of a structure in which the drive motor is installed, the suspension device is installed on both sides of the horizontal support and vertical support that can be rotated on the main support rod, and the flexible connection member installed on both ends of the horizontal / vertical support to move up and down
- the technology which makes it easy to install by the comparatively simple structure is disclosed.
- Patent Document 2 also requires that two motors are provided in one solar light collecting module, and a solar power generation system in which the number of required motors is installed in a large-scale solar power plant in which a plurality of solar panels are installed in rows and columns. There was a problem that the installation cost and maintenance cost is also consumed to increase by the number of.
- Patent Document 1 KR 10-0656139 (2006.12.05)
- Patent Document 2 KR 10-0780571 (2007.11.23)
- the tracking device for photovoltaic power generation of the present invention is to solve the problems occurring in the prior art as described above, and the installation cost and maintenance cost are low by allowing the angle of the plurality of solar panels to be adjusted using only a minimal motor. It is to provide a tracking device for photovoltaic power generation.
- the left and right ends of the second wires are connected to each other and installed, and the first wires are provided to connect the second wires provided in the respective solar panels.
- the first and second driving devices for pulling and moving the wires
- the second wires are selectively pulled according to the operation of the driving devices, thereby adjusting the angles of all the solar panels by the operation of the first and second driving devices. Minimizing demand for motors.
- the tracking device for photovoltaic power generation of the present invention is provided with a plurality of solar panels formed in a plurality of rows and columns.
- a photovoltaic power generation tracking device for rotating the solar panel inclined according to the position of the sun in the solar power plant is configured to be connected to each of the pillars to be rotatable, any one row of the solar panel formed of the plurality of rows and columns It is provided adjacently, and the winding member which consists of the forward part which advances parallel to the said row direction, and the reverse part which moves to the opposite direction to a forward part is provided,
- the forward part and the backward part are comprised so that it can move in both directions.
- a second driving device installed side by side with the first driving device, or adjacent to any one row, and having a winding member composed of a forwarding unit and a backward unit similarly to the first driving unit; First and second rollers spaced apart from the front, rear, left, and right sides of the pillar bottom of the solar panel; A second support roller provided adjacent to the forward portion of the first driving device and the second driving device; A third support roller provided adjacent to the reverse portions of the first driving device and the second driving device; One side is connected to the forward part of the first driving device and the second driving device, respectively, one middle part is installed to surround the second support roller, and the other side is the rear of the first driving device and the second driving device.
- One side is connected to the front, rear, left and right ends of the solar panel, respectively, the middle is wrapped around the first support roller of the lower solar panel, the other side is connected to the first wire of the first wire
- the second wire which pulls one side of the solar panel in accordance with the drive to enable the solar panel to rotate about the pillar;
- the first driving device and the second driving device are connected to one of the rotary shafts are rotatably installed at both ends, the winding member is formed to surround the two rotary shafts, and any one of the rotary shafts to rotate the rotation shaft in both directions
- the winding member is configured to include a forward portion moving in one direction and a reverse portion moving in a direction opposite to the forward portion as the drive motor is rotated.
- first wire and the second wire is characterized in that it is made of any one selected from a rope having a circular cross section, steel wire, chain.
- first support roller, the second support roller, the third support roller is characterized in that the separation prevention jaw is formed around the both ends, the boundary jaw is formed around the center.
- the boundary jaw is formed with a first slope inclined on one side of the wall surface, and the second slope formed in parallel with the first slope of the wall surface of the separation prevention jaw facing the first slope is formed. do.
- the left and right ends of the second wires are connected to each other and installed, and the first wires are provided to connect the second wires provided in the respective solar panels.
- the first and second driving devices for pulling and moving the wires allow the second wires to be selectively pulled according to the operation of the driving devices so that all of the solar panels installed in the solar power plant are operated by the operation of the first and second driving devices. By adjusting the angles together, the motor demand can be minimized.
- FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a tracking device for photovoltaic power generation of the present invention.
- Figure 2 is a perspective view showing a state in which the tracking device for photovoltaic power generation of the present invention in a state where a plurality of light collecting plate is installed.
- Figure 3 is a schematic plan view showing an installation state of the tracking device for photovoltaic power generation of the present invention.
- FIG. 4 is a schematic plan view showing an installation state in a state in which the first wire is integrally formed in the present invention.
- Figure 5 is a perspective view showing an embodiment of the support roller in the present invention.
- Figure 6 is a perspective view showing an example in which the support roller is configured to guide the wire in the present invention.
- a tracking device for photovoltaic power generation includes a plurality of solar panels 1 arranged in a plurality of rows and columns, and a column 2 at the bottom of each solar panel 1. Is connected.
- the solar panel (1) is inclined to the solar panel 1 in accordance with the position of the sun in the photovoltaic power generation equipment is configured to be rotatable up and down and left and right respectively up and down around the pillar (2) which is the center of gravity. It is supposed to play a role.
- Such a tracking device for photovoltaic power generation of the present invention is largely the first driving device 10, the second driving device 10a, the first support roller 20, the second support roller 30, the third support roller 40 ), The first wire 50 and the second wire 60.
- the first driving device 10 is installed side by side adjacent to any one row of the solar panels 1 having a plurality of rows and columns, and moves forward and parallel to the row direction. It consists of the reverse part 12b which moves to the opposite direction to the part 12a.
- forward part 12a and the backward part 12b are comprised so that a movement in both directions is possible.
- the first driving device 10 may be applied to various known devices such as a belt conveyor, a chain conveyor.
- the rotary shaft 11 is rotatably installed at both ends as shown, the winding member 12 is wrapped around the two rotary shaft 11 and any It is connected to one rotary shaft 11 may be composed of a drive motor 13 for rotating the rotary shaft 11 in both directions.
- the winding member 12 is composed of a forward portion 12a moving in one direction as the drive motor 13 rotates, and a reverse portion 12b moving in the opposite direction to the forward portion 12a.
- the second driving device (10a) is installed side by side adjacent to any one column of the solar panel (1) forming a plurality of rows and columns as shown, or is not shown, and the first driving device (10) Similarly, it may be installed in parallel with any one row, that is, in parallel with the first driving device 10.
- the second driving device 10a is also provided with a winding member 12 including a pair of forward and backward parts 12b, and the first driving device 10 and Similarly, it may be composed of a rotating shaft, a winding member, a drive motor.
- the first support roller 20 is installed before, after, left and right spaced apart around the bottom of the pillar 2 of the solar panel 1, a preferred installation position of the solar panel (1) It is preferable to be located at the bottom of the front, rear, left and right ends.
- the second support roller 30 is provided adjacent to the forward portion 12a of the first drive device 10 and the second drive device 10a, and the third support roller 40 is made of It is provided adjacent to the reverse part 12b of the 1st drive apparatus 10 and the 2nd drive apparatus 10a.
- the first support roller 20, the second support roller 30, and the third support roller 40 may not overlap each other with the first wire 50, the second wire 60, and the winding member.
- the size or installation location may be variously applied according to the design.
- the first wire 50 is composed of two, one end is connected to the forward portion 12a of the first drive device 10, the other is the forward portion 12a of the second drive device 10a )
- one end portion of the first wire 50 is connected to the forward portion 12a of the first driving device 10 and the second driving device 10a, and the middle portion of one side of the first wire 50 is the second supporting roller ( 30) Wrapped around.
- the other end of the first wire 50 is connected and fixed to the reverse portion 12b of the first driving device 10 and the second driving device 10a, respectively, and the other middle portion is the third support.
- the roller 40 is wrapped and installed.
- the first wire 50 is connected to the forward portion 12a of the first drive device 10 and the second drive device 10a and the reverse part 12b, as shown in FIG.
- the parts are separated from each other, and each end thereof is configured to be connected to a second wire 60 connected to the solar panel 1 farthest from the first driving device 10 and the second driving device 10a. Can be.
- the first wire 50 has a portion connected to the forward portion 12a and a portion connected to the reverse portion 12b integrally connected to each other, and the middle portion of the first wire 10 is connected to the first driving device 10. Pass through the solar panel 1, which is farthest from the second driving device 10a, and installs the rotation support roller 80 on the outer side of the solar panel 1 so that the rotation support roller 80 is rotated. Can be installed to wrap.
- the first wire 50 is configured as described above in accordance with the rotation direction of the drive motor 13 installed in the first driving device 10 and the second driving device 10a, respectively. ) Is configured to change the direction of movement from forward, backward to backward, and forward.
- one side is connected to the front, rear, left and right ends of the solar panel 1, respectively, the middle of the first support roller (under the solar panel 1) ( 20 is wrapped around the other side, and the other side is connected and fixed to the first wire 50 so that the solar panel 1 pulls one side of the solar panel 1 in accordance with the driving of the first wire 50 to allow the solar panel 1 to have a pillar. It is comprised so that rotation is possible about (2).
- the second wire 60 connected to the front end of the solar panel 1 is pulled, the second wire 60 connected to the rear end of the solar panel 1 is released, which is opposite to each other. Any one of the second wires 60 located in the first wire 50 connected to the forward portion 12a of the winding member 12 of the first drive device 10 and the second drive device 10a, The other of the two wires 60 is connected to the first wire 50 connected to the reverse portion 12b of the winding member 12 of the first driving device 10 and the second driving device 10a.
- the second support roller 30 and the third support roller 40 are respectively in contact with the forward portion 12a and the reverse portion 12b of the winding member 12 to move the winding member 12. It can be configured to guide.
- first wire 50 and the second wire 60 are connected to each other, the first wire 50 and the winding member 12 is connected to each other, such a connection relationship is X-axis, Y-axis, Z-axis
- the first wire 50 and the second wire 60 is preferably made of any one selected from a rope having a circular cross section, a steel wire, and a chain.
- first wire 50 and the second wire 60 form a cylindrical cross section, while the second support roller 30, the third support roller 40, and the first support roller 20 serve as guides.
- first wire 50 and the second wire 60 is wound on the first support roller 20, the second support roller 30, the third support roller 40 so that they can be wound over each other In this case, if it is wound over each other, the pulling or unwinding process may not be performed in the winding process.
- the first support roller 20, the second support roller 30, and the third support roller 40 are separated from each other around the end portions 21. ) Is formed, and the boundary jaw 22 is formed around the center, so that the wire guided by the boundary jaw 22 and the wound wire can be divided into each other.
- the end of the wound wire is guided through the wire and the end is connected to each other by a fastener 70 such as a clamp as shown in Figure 6, so that one side wall surface of the boundary jaw 22 as shown
- a fastener 70 such as a clamp as shown in Figure 6, so that one side wall surface of the boundary jaw 22 as shown
- the second inclined portion 21a having the inclined first inclined portion 22a formed thereon and the wall surface of the separation prevention jaw 21 facing the first inclined portion 22a parallel to the first inclined portion 22a. ) Is formed so that the ends of the wound wire can be guided to be smoothly fixed to the wire passing through.
- the brake device is installed on the driving motor 13, the first wire, and the second wire, so that the brake device is operated outside the driving time, so that the four ends of the pillar 2 and the solar panel 1 are provided.
- the second wire 60 connected to the solar cell 60 may operate accurately without collapsing or failing due to the influence of wind power applied from the outside to collect and track the position of the sun.
- the present invention can be applied to a variety of photovoltaic power generation facilities, such as a power plant, such as a large plant or a general rural.
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Abstract
본 발명은 태양광 발전용 추적장치에 관한 것으로 다수의 태양전지 어레이의 경사를 함께 조절함으로써 설치비용과 유지비용을 줄이고 바람 등의 외부압력에 안전할 수 있도록, 다수 개의 와이어와 롤러를 이용하여 모터의 수를 최소화하도록 할 수 있다.
Description
태양전지 셀(Cell)은 태양광을 받아 전기에너지로 변환하는 것으로 전압을 높이기 위해 다수의 셀을 연결하여 패널로 제작한 것을 태양전지 모듈(Module)이라 하며, 실용적인 발전출력을 얻기 위해 모듈을 조합한 것을 어레이(Arrey)라 하고 이를 실용화할 수 있도록 인버터, 케이블 등을 조합하여 태양광발전시스템(solar photovoltaic system ; PV system)이라 한다.
태양전지는 일사량에 의해 출력 효율이 변화하므로 태양궤도의 변화에 따라 태양광의 입사각에 수직으로 대응할 수 있도록 태양고도와 방위각에 대한 어레이 방향을 조절하기 위해 각각의 구동장치를 설치하고 있으며 이를 태양광 추적장치라 한다.
본 발명은 태양광 발전용 추적장치에 관한 것으로 다수의 태양전지 어레이의 경사를 함께 조절함으로써 설치비용과 유지비용을 줄이고 바람 등의 외부압력에 안전할 수 있도록, 다수 개의 와이어와 롤러를 이용하여 모터의 수를 최소화한 장치에 관한 것이다.
태양전지는 표면에 조사되는 일사량의 강도에 따라 전력변환 효율이 크게 영향을 받기 때문에 태양을 향한 최적 방향성과 설치각도가 무엇보다 중요한 요소로 작용한다.
태양광 발전 시스템은 태양광의 입사각을 조절하기 위해 다양한 형태를 취하고 있으며 일반적으로 고정형, 1축 구동형, 2축 구동형으로 구분하고 있다.
고정형은 국내의 경우 남향으로 태양고도에 따라 약30도 정도를 맞추어 고정된 입사면을 갖도록 설계된 방식이다.
1축 구동형은 1개의 회전축을 중심으로 태양광 발전 시스템을 회전시킴으로서 태양궤적에 따라 태양고도 또는 방위각 중 하나만을 추적할 수 있도록 설계된 방식이다.
2축 구동형은 태양의 고도와 방위각에 대해 모두 대응함으로서 보다 정확한 태양 추적이 가능하여 일사량을 최대로 높여 발전효율을 최대화 할 수 있도록 설계된 방식이다.
일반적으로 높은 발전효율을 요구하는 대규모 태양광 발전소에서는 2축 구동형 시스템을 적용하고 있으며, 태양위치 계산식을 이용한 프로그램과 빛을 감지하는 센서를 이용하여 태양광 추적시 정밀성을 높이고 자동화된 구동 시스템을 설치하고 있다.
이처럼 집광 효율을 높이기 위한 추적장치의 구성 예로, "태양추적장치를 구비하는 태양전지 모듈"(한국 등록특허공보 제10-0656139호, 특허문헌 1)이 공개된 바 있다.
상기와 같은 기술은 두 개의 회전장치가 각각 구비되어 있고, 각 회전장치가 제어부에 의해 제어되도록 구성되어 있다.
그러나, 상기와 같은 기술은 각각의 모듈마다 두 개의 회전장치가 구비됨으로 설치비용 및 유지비용이 많이 소모되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 해소할 만한 기술로, "현가장치를 이용한 태양 추적장치"(한국 등록특허공보 제10-0780571, 특허문헌2)에는 태양광을 집광하는 태양광 집광판의 뒷면에 주 지지봉이 자유롭게 상하 좌우로 회동할 수 있게 설치되고, 상기 주 지지봉과 태양광 집광판 사이에 상기 태양광 집광판을 자유롭게 상하 좌우로 회동시킬 수 있게 하는 현가장치가 설치되며, 상기 현가장치에 태양광 센서와 전자 컨트롤러에 의해 제어되는 구동모터가 설치된 구조로 이루어져 있고, 현가장치는 주 지지봉에 각각 회동할 수 있게 설치된 가로 및 세로 지지대와, 상기 가로/세로 지지대의 양쪽 선단에 설치되어 상하로 신축 이동할 수 있게 설치된 신축 연결부재로 이루어져 있어, 비교적 간단한 구조로 설치가 용이하도록 한 기술이 공개되어 있다.
그러나, 상기 특허문헌 2 역시 하나의 태양광 집광 모듈에 두 개의 모터가 구비되어야 하는 바, 다수 개의 태양전지판이 행과 열을 이루어 설치되는 대단위 태양광 발전소에는 소요 모터의 수가 설치되는 태양광발전시스템의 수만큼 증가하게 되어 설치비용 및 유지비용이 역시 많이 소모되는 문제점이 있었다.
즉, 태양광 추적 장치를 구성함에 있어서 설치비용 및 유지비용이 저렴한 태양광 추적 장치의 개발이 필요한 실정이라 하겠다.
*선행기술문헌*
(특허문헌 1) KR 10-0656139 (2006.12.05)
(특허문헌 2) KR 10-0780571 (2007.11.23)
본 발명의 태양광 발전용 추적장치는 상기와 같은 종래 기술에서 발생하는 문제점을 해소하기 위한 것으로, 최소한의 모터만을 이용하여 다수 개의 태양전지판의 각도를 조절할 수 있도록 함으로써 설치 비용 및 유지 비용이 저렴한 태양광 발전용 추적장치를 제공하려는 것이다.
보다 구체적으로, 각 태양전지판의 전, 후, 좌, 우 끝단에 제2와이어를 연결하여 늘어뜨려 설치하고, 각각의 태양전지판에 설치된 제2와이어를 연결하는 제1와이어를 구비한 후, 제1와이어를 당겨 이동시키는 제1, 제2구동장치를 구비함으로써 구동장치들의 작동에 따라 제2와이어가 선택적으로 당겨지도록 함으로써 제1, 제2구동장치의 작동에 의해 모든 태양전지판의 각도를 조절하도록 함으로써 모터의 수요를 최소화하려는 것이다.
더불어, 다수 설치된 태양전지판들의 하부에는 다수 개의 지지롤러들을 설치하고, 일측 행이나 열에 제1구동장치 및 제2구동장치를 설치함으로써 비교적 간단한 구성요소의 설치를 통해 태양전지판의 각도 조절을 용이하게 실시할 수 있게 하려는 것이다.
특히, 태양전지판의 전후측 및 좌우측이 무게중심에 위치한 기둥을 중심으로 상하로 회전할 때 전방 및 좌측 끝단에 설치된 제2와이어가 당겨질 때 반대편의 후방 및 우측 끝단에 설치된 제2와이어는 길이만큼 풀어주도록 함으로써 바람 등의 영향에 의해 태양전지판이 흔들리는 현상을 방지하고, 구동장치의 수를 최소화하려는 것이다.
본 발명의 태양광 발전용 추적장치는 상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여, 다수 개의 태양전지판이 다수 개의 행과 열을 이루어 설치되어 있으며, 각 태양전지판의 저부에 태양전지판이 전후방향 및 좌우방향으로 각각 회전 가능하도록 기둥이 연결되어 구성된 태양광 발전 설비에서 태양의 위치에 따라 태양전지판을 경사지게 회전시키는 태양광 발전용 추적장치에 있어서, 상기 다수 개의 행과 열을 이룬 태양전지판의 어느 한 행과 인접하여 설치되어 있고, 상기 행 방향과 평행하게 전진하는 전진부와, 전진부와 반대 방향으로 이동하는 후진부로 구성된 권취부재가 구비되어 있고, 전진부와 후진부는 양방향으로 이동 가능하도록 구성되어 있는 제1구동장치와; 상기 제1구동장치와 나란히 설치되어 있거나, 어느 한 열과 인접하여 설치되어 있으며, 제1구동장치와 동일하게 전진부와 후진부로 구성된 권취부재가 구비된 제2구동장치와; 태양전지판의 기둥 하부 둘레에 전, 후, 좌, 우 이격되어 설치되어 있는 제1지지롤러와; 상기 제1구동장치 및 제2구동장치의 전진부에 인접하여 설치되어 있는 제2지지롤러와; 상기 제1구동장치 및 제2구동장치의 후진부에 인접하여 설치되어 있는 제3지지롤러와; 일측이 상기 제1구동장치 및 제2구동장치의 전진부에 각각 연결되어 있고, 일측 중간 부분은 상기 제2지지롤러를 감싸 설치되어 있으며, 타측은 상기 제1구동장치 및 제2구동장치의 후진부에 각각 연결되어 있고, 타측 중간 부분은 상기 제3지지롤러를 감싸 설치되어 있어 권취부재의 전, 후진에 따라 전, 후진하도록 구성되어 있는 제1와이어와; 일측은 태양전지판의 전, 후, 좌, 우 측 끝단에 각각 연결되어 있고, 중간은 태양전지판 하부의 제1지지롤러를 감싸 설치되어 있으며, 타측은 상기 제1와이어에 연결되어 있어 제1와이어의 구동에 따라 태양전지판의 일측을 당겨 태양전지판으로 하여금 기둥을 중심으로 회전 가능하게 하는 제2와이어;를 포함하여 구성된다.
이때, 제1구동장치와 제2구동장치는 양측 끝단에 각각 회전 가능하도록 설치되어 있는 회전축과, 상기 두 회전축을 감싸 설치되어 있는 권취부재와, 어느 하나의 회전축에 연결되어 있어 회전축을 양방향으로 회전시키는 구동모터로 구성되어 구동모터의 회전에 따라 권취부재는 일측 방향으로 이동하는 전진부와, 전진부와 반대 방향으로 이동하는 후진부로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또, 상기 제1와이어, 제2와이어는 단면이 원형인 로프, 강재 와이어, 체인 중 선택된 어느 한 가지로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 제1지지롤러, 제2지지롤러, 제3지지롤러는 양측 단부 둘레에 이탈방지턱이 형성되어 있고, 중앙 둘레에 경계턱이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 경계턱은 일측 벽면이 경사진 제1경사부가 형성되어 있으며, 상기 제1경사부와 마주보는 이탈방지턱의 벽면이 제1경사부와 평행하게 형성된 제2경사부가 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 최소한의 모터만을 이용하여 다수 개의 태양전지판의 각도를 조절할 수 있도록 함으로써 설치 비용 및 유지 비용이 저렴한 태양광 발전용 추적장치가 제공된다.
보다 구체적으로, 각 태양전지판의 전, 후, 좌, 우 끝단에 제2와이어를 연결하여 늘어뜨려 설치하고, 각각의 태양전지판에 설치된 제2와이어를 연결하는 제1와이어를 구비한 후, 제1와이어를 당겨 이동시키는 제1, 제2구동장치를 구비함으로써 구동장치들의 작동에 따라 제2와이어가 선택적으로 당겨지도록 함으로써 제1, 제2구동장치의 작동에 의해 태양광 발전소 내에 설치된 모든 태양전지판의 각도를 함께 조절하도록 함으로써 모터의 수요를 최소화할 수 있다.
더불어, 다수 설치된 태양전지판들의 하부에는 다수 개의 지지롤러들을 설치하고, 일측 행이나 열에 제1구동장치 및 제2구동장치를 설치함으로써 비교적 간단한 구성요소의 설치를 통해 태양전지판의 각도 조절을 용이하게 실시할 수 있게 된다.
특히, 태양전지판의 전후측 및 좌우측이 무게중심에 위치한 기둥을 중심으로 상하로 회전할 때 전방 및 좌측 끝단에 설치된 제2와이어가 당겨질 때 반대편의 후방 및 우측 끝단에 설치된 제2와이어는 길이만큼 풀어주도록 함으로써 바람 등의 영향에 의해 태양전지판이 흔들리는 현상을 방지하고, 구동장치의 수를 최소화할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 태양광 발전용 추적장치의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 2는 다수 개의 집광판이 설치된 상태에서의 본 발명의 태양광 발전용 추적장치가 설치된 상태를 나타낸 사시도.
도 3은 본 발명의 태양광 발전용 추적장치의 설치 상태를 나타낸 평면 개략도.
도 4는 본 발명에서 제1와이어가 일체로 형성된 상태에서의 설치 상태를 나타낸 평면 개략도.
도 5는 본 발명에서 지지롤러의 일 실시예를 나타낸 사시도.
도 6은 본 발명에서 지지롤러가 와이어를 가이드하도록 구성된 예를 나타낸 사시도.
*도면의 주요부호에 대한 상세한 설명*
1 : 태양전지판
2 : 기둥
10 : 제1구동장치
10a : 제2구동장치
11 : 회전축
12 : 권취부재
12a : 전진부
12b : 후진부
13 : 구동모터
20 : 제1지지롤러
21 : 이탈방지턱
21a : 제2경사부
22 : 경계턱
22a : 제1경사부
30 : 제2지지롤러
40 : 제3지지롤러
50 : 제1와이어
60 : 제2와이어
70 : 고정구
80 : 회동지지롤러
이하 본 발명의 태양광 발전용 추적장치에 대하여 첨부된 도면을 통해 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 태양광 발전용 추적장치는 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 다수 개의 태양전지판(1)이 다수 개의 행과 열을 이루어 설치되어 있으며, 각 태양전지판(1)의 저부에 기둥(2)이 연결되어 있다.
이때, 태양전지판(1)은 무게중심인 기둥(2)을 중심으로, 전후측 및 좌우측이 상하로 각각 회전 가능하도록 연결되어 구성된 태양광 발전 설비에서 태양의 위치에 따라 태양전지판(1)을 경사지게 회전시키는 역할을 하도록 되어 있다.
이러한 본 발명의 태양광 발전용 추적장치는 크게 제1구동장치(10), 제2구동장치(10a), 제1지지롤러(20), 제2지지롤러(30), 제3지지롤러(40), 제1와이어(50) 및 제2와이어(60)로 구성되어 있다.
제1구동장치(10)는 도시된 바와 같이 다수 개의 행과 열을 이룬 태양전지판(1)의 어느 한 행과 인접하여 나란히 설치되어 있으며, 행 방향과 평행하게 전진하는 전진부(12a) 및 전진부(12a)와 반대 방향으로 이동하는 후진부(12b)로 구성되어 있다.
아울러, 전진부(12a)와 후진부(12b)는 양방향으로 이동 가능하도록 구성되어 있다.
이러한 제1구동장치(10)는 벨트 컨베이어, 체인 컨베이어 등 다양한 공지의 장치가 적용될 수 있다.
제1구동장치(10)의 구체적인 구조는 도시된 바와 같이 양측 끝단에 각각 회전 가능하도록 설치되어 있는 회전축(11)과, 상기 두 회전축(11)을 감싸 설치되어 있는 권취부재(12)와, 어느 하나의 회전축(11)에 연결되어 있어 회전축(11)을 양방향으로 회전시키는 구동모터(13)로 구성될 수 있다.
이에 따라 권취부재(12)는 구동모터(13)의 회전에 따라 일측 방향으로 이동하는 전진부(12a)와, 전진부(12a)와 반대 방향으로 이동하는 후진부(12b)로 구성되어 있다.
한편, 제2구동장치(10a)는 도시된 바와 같이 다수 개의 행과 열을 이룬 태양전지판(1)의 어느 한 열과 인접하여 나란히 설치되어 있거나, 미도시되어 있으나, 제1구동장치(10)와 마찬가지로 어느 한 행과 나란히 즉, 제1구동장치(10)와 나란히 설치될 수 있다.
아울러, 제2구동장치(10a) 역시 제1구동장치(10)와 마찬가지로 한 쌍의 전진부와 후진부(12b)로 이루어진 권취부재(12)가 구비되어 있으며, 제1구동장치(10)와 마찬가지로 회전축, 권취부재, 구동모터로 구성될 수 있다.
한편, 제1지지롤러(20)는 도시된 바와 같이 태양전지판(1)의 기둥(2) 하부 둘레에 전, 후, 좌, 우 이격되어 설치되어 있으며, 바람직한 설치 위치는 태양전지판(1)의 전,후,좌,우 끝단의 하부에 위치하도록 설치되어 있는 것이 바람직하다.
제2지지롤러(30)는 도시된 바와 같이 상기 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 전진부(12a)에 인접하여 설치되어 있고, 제3지지롤러(40)는 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 후진부(12b)에 인접하여 설치되어 있다.
상기와 같은 구성에서 제1지지롤러(20), 제2지지롤러(30) 및 제3지지롤러(40)는 제1와이어(50), 제2와이어(60) 및 권취부재가 서로 겹쳐지지 않도록 그 크기나 설치 위치는 설계에 따라 다양하게 적용할 수 있다 할 것이다.
제1와이어(50)는 두개로 이루어져 있는데, 하나는 일측 끝단이 제1구동장치(10)의 전진부(12a)에 연결되어 있고, 다른 하나는 제2구동장치(10a)의 전진부(12a)에 연결되어 있다.
아울러, 일측 끝단이 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 전진부(12a)에 연결, 고정된 상태에서 제1와이어(50)의 일측 중간 부분은 상기 제2지지롤러(30)를 감싸 설치되어 있다.
아울러, 제1와이어(50)의 타측 끝단은 상기 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 후진부(12b)에 각각 연결, 고정되어 있으며, 타측 중간 부분은 상기 제3지지롤러(40)를 감싸 설치되어 있다.
이때, 제1와이어(50)는 도 3에 도시되어 있는 바와 같이 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 전진부(12a)에 연결된 부분과, 후진부(12b)에 연결된 부분이 서로 분리되어 있으며, 각각 그 끝단이 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)에서 가장 멀리 이격되어 있는 태양전지판(1)에 연결된 제2와이어(60)에 연결되도록 구성될 수 있다.
또는 도 4에 도시되어 있는 바와 같이 제1와이어(50)는 전진부(12a)에 연결된 부분과 후진부(12b)에 연결된 부분이 일체로 서로 연결되어 있으며, 중간 부분이 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)에서 가장 멀리 이격되어 있는 태양전지판(1)을 통과하도록 하고, 이 태양전지판(1) 외곽측으로 회동지지롤러(80)를 설치하여 이 회동지지롤러(80)를 감싸도록 설치될 수 있다.
상기와 같은 제1와이어(50)의 구성은 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)에 각각 설치된 구동모터(13)의 회전 방향에 따라 전진부(12a) 및 후진부(12b)가 이동 방향이 전진, 후진에서 후진, 전진으로 서로 바뀌도록 구성된 것이다.
한편, 제2와이어(60)는 도시된 바와 같이 일측은 태양전지판(1)의 전, 후, 좌, 우 측 끝단에 각각 연결되어 있고, 중간은 태양전지판(1) 하부의 제1지지롤러(20)를 감싸 설치되어 있으며, 타측은 상기 제1와이어(50)에 연결, 고정되어 있어 제1와이어(50)의 구동에 따라 태양전지판(1)의 일측을 당겨 태양전지판(1)으로 하여금 기둥(2)을 중심으로 회전 가능하게 하도록 구성되어 있다.
이때, 태양전지판(1)의 전방 끝단에 연결된 제2와이어(60)가 당겨지게 되면, 태양전지판(1)의 후방 끝단에 연결된 제2와이어(60)는 풀어지는 작동을 하게 되는데, 이는 서로 반대편에 위치한 제2와이어(60) 중 어느 하나는 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 권취부재(12) 중 전진부(12a)에 연결된 제1와이어(50)에, 제2와이어(60) 중 다른 하나는 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 권취부재(12) 중 후진부(12b)에 연결된 제1와이어(50)에 연결되어 있게 된다.
이는, 어느 한 쪽이 당겨지는 대신 풀리는 다른 한 쪽이 임의적으로 느슨해지거나 하는 등의 현상을 방지하여 바람 등의 영향에 의해 제2와이어(60)의 어느 한 쪽이 풀려 인접한 태양전지판(1) 표면을 타격하여 손상을 일으키는 등의 현상을 방지할 수 있는 바, 안정성을 보장해주게 되는 것이다.
이상과 같은 구성에서 제2지지롤러(30) 및 제3지지롤러(40)는 각각 권취부재(12)의 전진부(12a) 및 후진부(12b)와 맞닿도록 하여 권취부재(12)의 이동을 가이드하도록 구성할 수 있다.
이때, 제1와이어(50)와 제2와이어(60)가 서로 연결되고, 제1와이어(50)와 권취부재(12)가 서로 연결되어 있으며, 이러한 연결관계는 X축, Y축, Z축에 걸쳐 이루어지는 바, 상기 제1와이어(50), 제2와이어(60)는 단면이 원형인 로프, 강재 와이어, 체인 중 선택된 어느 한 가지로 이루어져 있는 것이 바람직하다.
이처럼 제1와이어(50)와 제2와이어(60)가 원통형의 단면을 형성하는 한편, 제2지지롤러(30), 제3지지롤러(40), 제1지지롤러(20)가 가이드 역할을 하도록 하게 되면 제1지지롤러(20), 제2지지롤러(30), 제3지지롤러(40)에 제1와이어(50) 및 제2와이어(60)가 감겨질 때 서로 겹쳐 감겨질 수 있게 되며, 이처럼 서로 겹쳐 감겨질 경우 권취 과정에서 당겨지거나 풀리는 과정이 원할이 이루어지지 못할 수 있다.
이러한 현상을 방지하기 위한 방법의 일 예로 도 5에 도시되어 있는 바와 같이 제1지지롤러(20), 제2지지롤러(30), 제3지지롤러(40)는 양측 단부 둘레에 이탈방지턱(21)이 형성되어 있고, 중앙 둘레에 경계턱(22)이 형성되어 있어 경계턱(22)에 의해 가이드되는 와이어와 감겨지는 와이어가 서로 나뉘어 통과하도록 구성할 수 있다.
이때, 감겨지는 와이어의 끝단은 가이드되어 통과되는 와이어와 도 6에 도시된 바와 같은 클램프 등과 같은 고정구(70)에 의해 끝단이 서로 연결, 고정되므로 도시된 바와 같이 경계턱(22)의 일측 벽면은 경사진 제1경사부(22a)가 형성되도록 하고, 상기 제1경사부(22a)와 마주보는 이탈방지턱(21)의 벽면이 제1경사부(22a)와 평행하게 형성된 제2경사부(21a)가 형성되도록 함으로써 감겨진 와이어의 끝단이 가이드되어 통과하는 와이어와 원할하게 고정되도록 가이드하도록 구성할 수 있다.
아울러, 상기와 같은 구성에 있어 구동모터(13)나 제1와이어 및 제2와이어에 브레이크 장치를 설치하여 구동시간 외에는 브레이크 장치가 작동되도록 하여 기둥(2)과 태양전지판(1)의 네 개의 끝단에 연결된 제2와이어(60)가 외부에서 가해지는 풍력 등의 영향에 의해 파손되거나 고장나지 않고 정확하게 작동하여 태양 위치를 추적하여 집광할 수 있도록 할 수 있다.
본 발명은 대형 플랜트와 같은 전력시설이나 일반 농촌 등과 같은 장소 등 다양한 태양광 발전 시설에 적용될 수 있다 할 것이다.
Claims (5)
- 다수 개의 태양전지판(1)이 다수 개의 행과 열을 이루어 설치되어 있으며, 각 태양전지판(1)의 전후 측 및 좌우 측이 각각 상하로 회전 가능하도록 태양전지판(1)의 저부에 기둥(2)이 연결되어 구성된 태양광 발전 설비에서, 태양의 위치에 따라 태양전지판(1)을 경사지게 회전시키는 태양광 발전용 추적장치에 있어서,상기 다수 개의 행과 열을 이룬 태양전지판(1)의 어느 한 행과 인접하여 설치되어 있고, 상기 행 방향과 평행하게 전진하는 전진부(12a)와, 전진부(12a)와 반대 방향으로 이동하는 후진부(12b)로 구성된 권취부재(12)가 구비되어 있고, 전진부(12a)와 후진부(12b)는 양방향으로 이동 가능하도록 구성된 제1구동장치(10)와;상기 제1구동장치(10)와 나란히 설치되어 있거나, 어느 한 열과 인접하여 설치되어 있으며, 제1구동장치(10)와 동일하게 전진부와 후진부로 구성된 권취부재가 구비된 제2구동장치(10a)와;태양전지판(1)의 기둥(2) 하부 둘레에 전, 후, 좌, 우 이격되어 설치되어 있는 제1지지롤러(20)와;상기 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 전진부(12a)에 인접하여 설치되어 있는 제2지지롤러(30)와;상기 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 후진부(12b)에 인접하여 설치되어 있는 제3지지롤러(40)와;일측이 상기 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 전진부(12a)에 각각 연결되어 있고, 일측 중간 부분은 상기 제2지지롤러(30)를 감싸 설치되어 있으며, 타측은 상기 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 후진부(12b)에 각각 연결되어 있고, 타측 중간 부분은 상기 제3지지롤러(40)를 감싸 설치되어 있어 권취부재(12)의 전, 후진에 따라 전, 후진하도록 구성되어 있는 제1와이어(50)와;일측은 태양전지판(1)의 전, 후, 좌, 우 측 끝단에 각각 연결되어 있고, 중간은 태양전지판(1) 하부의 제1지지롤러(20)를 감싸 설치되어 있으며, 타측은 상기 제1와이어(50)에 연결되어 있어 제1와이어(50)의 구동에 따라 태양전지판(1)의 일측을 당겨 태양전지판(1)으로 하여금 기둥(2)을 중심으로 회전 가능하게 하는 제2와이어(60);를 포함하여 구성된,태양광 발전용 추적장치.
- 다수 개의 태양전지판(1)이 다수 개의 행과 열을 이루어 설치되어 있으며, 각 태양전지판(1)의 전후 측 및 좌우 측이 각각 상하로 회전 가능하도록 태양전지판(1)의 저부에 기둥(2)이 연결되어 구성된 태양광 발전 설비에서, 태양의 위치에 따라 태양전지판(1)을 경사지게 회전시키는 태양광 발전용 추적장치에 있어서,상기 다수 개의 행과 열을 이룬 태양전지판(1)의 어느 한 행과 인접하여 설치되어 있고, 양측 끝단에 각각 회전 가능하도록 설치되어 있는 회전축(11)과, 상기 두 회전축(11)을 감싸 설치되어 있는 권취부재(12)와, 어느 하나의 회전축(11)에 연결되어 있어 회전축(11)을 양방향으로 회전시키는 구동모터(13)로 구성되어 구동모터(13)의 회전에 따라 권취부재(12)는 일측 방향으로 이동하는 전진부(12a)와, 전진부(12a)와 반대 방향으로 이동하는 후진부(12b)로 구성되어 있는 제1구동장치(10)와;상기 제1구동장치(10)와 동일하게 회전축, 권취부재, 구동모터로 구성되어 있으며, 상기 제1구동장치(10)와 나란히 설치되어 있거나, 어느 한 열과 인접하여 설치되어 있는 제2구동장치(10a)와;태양전지판(1)의 기둥(2) 하부 둘레에 전, 후, 좌, 우 이격되어 설치되어 있는 제1지지롤러(20)와;상기 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 전진부(12a)에 인접하여 설치되어 있는 제2지지롤러(30)와;상기 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 후진부(12b)에 인접하여 설치되어 있는 제3지지롤러(40)와;일측이 상기 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 전진부(12a)에 각각 연결되어 있고, 일측 중간 부분은 상기 제2지지롤러(30)를 감싸 설치되어 있으며, 타측은 상기 제1구동장치(10) 및 제2구동장치(10a)의 후진부(12b)에 각각 연결되어 있고, 타측 중간 부분은 상기 제3지지롤러(40)를 감싸 설치되어 있어 권취부재(12)의 전, 후진에 따라 전, 후진하도록 구성되어 있는 제1와이어(50)와;일측은 태양전지판(1)의 전, 후, 좌, 우 측 끝단에 각각 연결되어 있고, 중간은 태양전지판(1) 하부의 제1지지롤러(20)를 감싸 설치되어 있으며, 타측은 상기 제1와이어(50)에 연결되어 있어 제1와이어(50)의 구동에 따라 태양전지판(1)의 일측을 당겨 태양전지판(1)으로 하여금 기둥(2)을 중심으로 회전 가능하게 하는 제2와이어(60);를 포함하여 구성된,태양광 발전용 추적장치.
- 제 1항 또는 제 2항 중 어느 한 항에 있어서,상기 제1와이어(50), 제2와이어(60)는 단면이 원형인 로프, 강재 와이어, 체인 중 선택된 어느 한 가지로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는,태양광 발전용 추적장치.
- 제 3항에 있어서,제1지지롤러(20), 제2지지롤러(30), 제3지지롤러(40)는 양측 단부 둘레에 이탈방지턱(21)이 형성되어 있고, 중앙 둘레에 경계턱(22)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,태양광 발전용 추적장치.
- 제 4항에 있어서,상기 경계턱(22)은 일측 벽면이 경사진 제1경사부(22a)가 형성되어 있으며,상기 제1경사부(22a)와 마주보는 이탈방지턱(21)의 벽면이 제1경사부(22a)와 평행하게 형성된 제2경사부(21a)가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는,태양광 발전용 추적장치.
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