WO2014084467A1 - 태양광 모듈 각도조절장치 - Google Patents

태양광 모듈 각도조절장치 Download PDF

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WO2014084467A1
WO2014084467A1 PCT/KR2013/003679 KR2013003679W WO2014084467A1 WO 2014084467 A1 WO2014084467 A1 WO 2014084467A1 KR 2013003679 W KR2013003679 W KR 2013003679W WO 2014084467 A1 WO2014084467 A1 WO 2014084467A1
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angle
height
support
solar module
adjusting
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PCT/KR2013/003679
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최현숙
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주식회사 한국에너지
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    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S20/00—Supporting structures for PV modules
    • H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
    • H01L31/042—PV modules or arrays of single PV cells
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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    • F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47—Mountings or tracking
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a photovoltaic module angle adjusting device, and more particularly, to a photovoltaic module angle adjusting device that is stably supported using a plurality of supports and receives an efficient photovoltaic incident by freely adjusting the rotation angle and height. will be.
  • indoor lighting mostly uses electric energy, which is obtained by using so-called fossil fuels such as petroleum and coal.
  • fossil fuels such as petroleum and coal.
  • a system using solar light as an alternative energy to replace the fossil fuel is drawing attention.
  • photovoltaic system photovoltaic houses, photovoltaic generators or photovoltaic cell modules are widely used as alternative energy using the sun.
  • the solar system uses a single solar module by connecting a series of cells in parallel and as many times as necessary.
  • Such solar modules are used in various technical fields such as solar heating, unmanned lighthouses, unmanned repeaters, satellites, and rocket power sources.
  • the angle of the photovoltaic module (collecting) according to the change in the position of the sun should be changed to keep the angle between the sun and the module as vertical as possible.
  • the Republic of Korea Patent Publication KR 2009-0124594A has a first fixing member having fastening grooves 140 formed therein and a photovoltaic panel 110 coupled thereto.
  • the present invention provides a photovoltaic panel support apparatus for a photovoltaic device including a second fixing member (120). By combining the fastening grooves 140 by different positions, the angle of the solar panel 110 may be adjusted.
  • the photovoltaic panel support device of the photovoltaic device is supported by one support pillar 150, there is a problem in that it cannot stably support the large photovoltaic panel 110.
  • the rotation angle is also adjusted only by the interval unit of the fastening grooves 140 it is not possible to fine control the angle. For example, only one axis on the X axis can be rotated, but may be fitted to the sun's trajectory, but if the installation location is different and the sun's trajectory is displaced, the angle is shifted and the heat collection efficiency is lowered.
  • An object of the present invention is to provide a photovoltaic module angle adjustment device comprising a plurality of supports for adjusting the angle and height together.
  • Another object of the present invention is to provide a solar module angle adjusting device for adjusting the angle of incidence in three dimensions by adjusting the height as well as the angle of the solar module.
  • Still another object of the present invention is to provide a photovoltaic module angle adjusting device for making an optimal photovoltaic angle regardless of the installation place.
  • the solar module angle adjusting device comprising a solar module, the cradle for fixing the solar module; A plurality of angle adjusting units coupled to the holder and adjusting the angle of the solar module while rotating 360 degrees in the x-axis and y-axis directions; And coupled to the angle adjusting unit provides a photovoltaic module angle adjusting device comprising a support for supporting the solar module and adjusting the height in the z-axis direction.
  • the support provides a photovoltaic module angle adjusting device, characterized in that for adjusting the height in a sliding manner.
  • the support provides a photovoltaic module angle adjustment device further comprises a fastening groove which can be fixed after adjusting the height.
  • the motor unit capable of adjusting the height of the support and the angle of the angle adjusting unit; And a controller for controlling the motor unit, wherein the controller analyzes a change in azimuth angle of sunlight to control the motor unit such that the solar light and the solar module are perpendicular to each other. to provide.
  • the present invention has the effect of more stably supporting the solar module using a plurality of supports.
  • the present invention has the effect of controlling the angle of the photovoltaic module in a variety of three-dimensional direction instead of one by adjusting the angle and height of the photovoltaic module at the same time.
  • the present invention has the effect of facilitating the installation of the photovoltaic system so as not to be limited to the installation place.
  • FIG. 1 is a view showing a panel rotation control device of a conventional solar module mounting.
  • FIG. 2 is a view showing a front view of the solar module angle adjusting device according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a view showing a front view of the solar module angle adjustment device including a height adjustment unit according to an embodiment of the present invention.
  • 4 and 5 is a view showing an exemplary view of the slide height adjustment unit according to an embodiment of the present invention.
  • 6 and 7 is a view showing an exemplary view of the height adjustment unit of the fastener method according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a view showing a perspective view of the solar module angle adjustment device according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view showing a front view of the solar module angle adjusting device according to an embodiment of the present invention.
  • the solar module angle adjusting device includes a solar module 210, a cradle 220, an angle adjusting unit 230, and a supporter 240.
  • the photovoltaic module 210 is composed of a plurality of solar cells of the basic unit, each solar cell collects sunlight and the photovoltaic module 210 includes such solar cells to provide solar energy It converts into electrical energy.
  • the solar module 210 is fixed to the holder 220 so as not to move.
  • the cradle 220 serves to couple and rotate the rotating solar module by changing the angle so that the solar module 210 does not fall to the ground when rotating while changing the angle according to the trajectory of the sun. Therefore, the holder 220 is located between the solar module 210 and the angle adjusting unit 230, which is a connecting portion that can adjust the angle to rotate it freely.
  • the cradle 220 may be integrally formed with the angle adjuster 230.
  • the cradle 220 may be coupled by fixing the solar module 210 by using a fastener such as a screw or by inserting it into an insert groove.
  • the angle adjusting unit 230 adjusts the angle of the photovoltaic module 210 so that the photovoltaic module 210 receives an incident of sunlight optimally (vertically).
  • the angle adjusting unit 230 is a connecting member coupled to the lower portion of the holder 220 and the upper support 240 to freely rotate the configuration connected to the angle adjusting portion 230.
  • the connecting member used as the angle adjusting unit 230 may be any one of a hinge, a hinge, or a ball joint.
  • Support 240 serves to support the solar module angle adjustment device.
  • the supporter 240 may be coupled to the lower portion of the angle adjuster 230 or may be integrally formed with the angle adjuster 230.
  • the support 240 includes a height adjusting portion 310 to enable the adjustment of the height.
  • the height adjusting unit 310 adjusts the height of the support 240, the adjustment method will be described later.
  • the angle of the photovoltaic module 210 by the angle adjuster 230 is also changed at the same time, the photovoltaic module 210 moves in various ranges and directions to provide an optimum angle of incidence ( To collect sunlight.
  • Figure 3 is a view showing a front view of the solar module angle adjustment device including a height adjustment unit according to an embodiment of the present invention.
  • the height adjusting unit 310 separates the support 240 into a plurality of support parts to adjust the height of the support 240, and adjusts the height of the support 240 by moving the support parts.
  • FIG. 3 shows a picture in which the support 240 is divided into two parts, an upper part 241 and a lower part 242.
  • the height adjusting unit 310 adjusts the height of the support 240 by allowing the support upper part 241 and the support lower part 242 to move, and further adjusts the height of the entire solar module angle adjusting device.
  • 4 and 5 is a view showing an exemplary view of the slide height adjustment unit according to an embodiment of the present invention.
  • the height adjusting unit 310 adjusts the height in a slide manner. 4 illustrates a case where the support 240 is divided into two parts. Height adjustment unit 310 separates the support 240 into the upper portion 241 and the lower portion 242.
  • the upper end portion 241 of the support includes a slide guide member 410 and is coupled to the lower end portion 242 of the support, and the lower end portion 242 of the support is the slide guide of the upper portion 241 of the support.
  • a slide guide groove 420 is formed to insert and fasten the member 410 to be coupled to the upper end portion 241 of the support.
  • the height adjusting unit 310 determines the height of the support 240 by adjusting the coupling position of the slide guide member 410 and the slide guide groove 420. Height adjusting unit 310 is fixed to the height by using a fastener after adjusting the desired height (not shown).
  • the slide guide member 410 is formed in the upper end portion 241 of the support and the slide guide groove 420 is formed in the lower end portion 242 of the support, on the contrary, the guide member 410 is formed in the lower end portion 242 of the support Guide grooves 420 may be formed in the upper portion 241 of the support.
  • 6, 7 and 8 is a view showing an exemplary view of the height adjustment unit using a fastener according to an embodiment of the present invention.
  • the height adjusting unit 310 adjusts the height by using the fastening groove 510 and the fasteners 521 and 522.
  • 6 illustrates a case in which the support 240 is divided into two parts.
  • the height adjusting unit 310 separates the support 240 into the upper portion 241 and the lower portion 242, and the upper portion 241 of the support varies in position at regular intervals so that the fasteners 521 and 522 penetrate.
  • the fastening groove 510 can be formed.
  • the lower end portion 242 of the support forms an inner space 530 into which the upper end portion 241 is inserted, and a fastening groove 510 through which the fasteners 521 and 522 can penetrate by changing positions at predetermined intervals.
  • the height adjusting unit 310 adjusts the fastening grooves 510 of the upper portion 2410 and the lower portion 242 to match and fixes the height by passing the fasteners 521 and 522 therein.
  • the inner space 530 may be formed so that the lower end portion 242 of the support may include the upper end portion 241 of the support.
  • An inner space 530 may be formed to be included.
  • the support 240 is not necessarily two support portions, but may be divided into three support portions or more, and the combination of each support portion may be one of the above-described slide method or a method using a fastener.
  • the angle adjusting unit 230 and the height adjusting unit 310 described above are driven by a motor unit (not shown) including a motor, and the motor unit is controlled by a control unit (not shown).
  • the controller controls the motor unit such that the solar module is perpendicular to the solar light, and the control may be performed by analyzing a change in the azimuth angle of the sunlight.
  • the angle adjusting unit 230 and the height adjusting unit use the motor of the motor unit as a driving source and adjust the angle and height under the control of the control unit.
  • FIG. 9 is a view showing a perspective view of the solar module angle adjustment device according to an embodiment of the present invention.
  • the angle adjusting unit 230 may be any one of a hinge, a hinge, or a ball joint, and accordingly, a range in which the angle may be rotated may vary.
  • the hinge or hinge may rotate about one axis. It cannot rotate about the other axis.
  • the hinge or hinge may rotate about the x axis 610, but may not rotate about the y axis 620 and the z axis 630.
  • the ball joint since the ball joint includes a ball that can rotate freely therein, the ball joint can rotate about two axes of the x axis 610, the y axis 620, and the z axis 630. 6 shows a case including such a ball joint.
  • the angle and height adjustment by the angle adjuster 230 and the height adjuster 310 move the solar module 210 three-dimensionally to focus the sunlight 640 vertically.
  • the angle adjuster 230 adjusts the x-axis and the y-axis by rotation based on the xy plane
  • the height adjuster 310 adjusts the z-axis by height adjustment.
  • the height adjusting unit 310 by tilting the photovoltaic module 210 by adjusting only one of the height of the support 240 to form a more various angle than when the height of both the support 240 is horizontal.
  • the present invention performs the angle adjustment by the angle adjustment unit 230 and the height adjustment by the height adjustment unit 310 at the same time, irrespective of the installation place, such as the inclined surface or curved surface, the optimum angle of sunlight incident light (650) It provides a photovoltaic module angle control device capable of condensing sunlight (640).

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Abstract

본 발명은, 태양광 모듈을 포함하는 태양광 모듈 각도조절장치에 있어서, 상기 태양광 모듈을 고정 거치하는 거치대; 상기 거치대에 결합하고, x축과 y축 방향으로 360도 회전하면서 상기 태양광 모듈의 각도를 조절하는 복수의 각도조절부; 및 상기 각도조절부와 결합하여 상기 태양광 모듈을 지지하고 z축 방향으로 높낮이를 조절할 수 있는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 각도조절장치를 제공한다. 따라서, 본 발명은, 지지대를 복수개 사용하여 태양광 모듈을 보다 안정적으로 지탱하는 효과가 있다.

Description

태양광 모듈 각도조절장치
본 발명은 태양광 모듈 각도조절장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 복수의 지지대를 사용하여 안정감 있게 지지되고 자유롭게 회전각 및 높이를 조절하여 효율적인 태양광 입사를 받는 태양광 모듈 각도조절장치에 관한 것이다.
일반적으로 실내 조명은 대부분 전기에너지를 사용하는데, 이러한 전기에너지는 석유, 석탄 등 이른바 화석 연료를 이용하여 얻게 된다. 그런데, 이러한 화석 연료는 그 사용량이 제한적이기 때문에 이를 대체할 수 있는 대체 에너지로서 태양광을 이용하는 시스템이 주목받고 있다. 그리고, 그러한 태양광을 이용하는 시스템에는 태양광주택, 태양광발전기 혹은 태양광전지모듈 등이 태양을 이용한 대체 에너지로서 현재 널리 사용되고 있다. 상기 태양광을 이용하스는 시스템은 기본적으로 셀과 셀을 필요한 수만큼 직병렬로 연결하여 하나의 일체형 태양광 모듈을 사용하고 있다. 이러한 태양광 모듈은 태양광 난방을 비롯한 무인등대, 무인중계기, 인공위성, 로켓의 전력원 등 다양한 기술분야에서 이용되고 있다.
상기 태양광 모듈의 효율을 높이기 위해서는, 태양의 위치변화에 따라 태양광 모듈의 (집열)각도를 가변시켜 태양과 모듈이 이루는 각도가 가능한 수직으로 유지되어야 한다.
태양광 모듈의 각도를 조절하기 위한 예로서 도 1을 참조하면, 대한민국 공개특허공보 KR 2009-0124594A는 체결홈(140)들이 형성되고 상단에 태양광전지판(110)이 결합된 제1고정부재(120) 및 제2고정부재(130)를 포함하는 태양광 발전 장치의 태양광전지판지지 장치를 제시한다. 체결홈(140)들의 위치를 달리하여 결합함으로써 태양광 전지판(110)의 각도를 조절할 수 있다.
*그러나, 상기 태양광 발전 장치의 태양광전지판 지지 장치는 하나의 지지 기둥(150)으로 지지되기 때문에 큰 태양광전지판(110)을 포함하는 경우 안정적으로 지지할 수 없는 문제점이 있다. 또한, 회전각도도 체결홈(140)들의 간격 단위로만 조절되기 때문에 미세한 각도 조절을 할 수 없다. 예를 들어, X축으로의 한 축으로만 회전이 가능하여 태양의 궤적에는 맞을지 몰라도 설치 장소가 달라져 태양의 궤적과 어긋나면 각도가 어긋나 집열효율이 떨어진다는 문제점이 있다.
본 발명의 목적은 각도 및 높이를 함께 조절하는 복수의 지지대를 포함하는 태양광 모듈 각도조절장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 다른 목적은 태양광 모듈의 각도 뿐만 아니라 높이도 함께 조절하여 3차원적으로 입사각을 조절하기 위한 태양광 모듈 각도조절장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 설치장소에 구애받지 않고 최적의 태양광 입사각을 만들기 위한 태양광 모듈 각도조절장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 실시의 일 측면에서, 태양광 모듈을 포함하는 태양광 모듈 각도조절장치에 있어서, 상기 태양광 모듈을 고정 거치하는 거치대; 상기 거치대에 결합하고, x축과 y축 방향으로 360도 회전하면서 상기 태양광 모듈의 각도를 조절하는 복수의 각도조절부; 및 상기 각도조절부와 결합하여 상기 태양광 모듈을 지지하고 z축 방향으로 높낮이를 조절할 수 있는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 각도조절장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 지지대는 슬라이드 방식으로 높낮이를 조절하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 각도조절장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 지지대는 높낮이를 조정한 후 고정시킬 수 있는 체결홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 각도조절장치를 제공한다.
바람직하게는, 상기 지지대의 높낮이와 상기 각도조절부의 각도를 조절할 수 있는 모터부; 및 상기 모터부를 제어하는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 태양광의 방위각 변화를 분석하여, 상기 태양광과 상기 태양광 모듈이 수직되도록 상기 모터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 각도조절장치를 제공한다.
본 발명은 지지대를 복수개 사용하여 태양광 모듈을 보다 안정적으로 지탱하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 태양광 모듈의 각도 및 높이를 동시에 조절하여 한 방향이 아닌 3차원적인 다양한 방향으로 태양광 모듈의 각도를 조절하는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 설치장소에 구애받지 않도록 하여 태양광 시스템의 설치를 용이하게 하는 효과가 있다.
도 1은 종래의 태양광 모듈 설치대의 전지판 회전조절장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 모듈 각도조절장치의 정면도를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 높이조절부를 포함한 태양광 모듈 각도조절장치의 정면도를 나타낸 도면이다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 슬라이드 방식의 높이조절부의 예시도를 나타낸 도면이다.
도 6 및 도 7는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 체결구 방식의 높이조절부의 예시도를 나타낸 도면이다.
도 8은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 모듈 각도조절장치의 사시도를 나타내는 도면이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 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. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다. 본 발명을 설명함에 있어 전체적인 이해를 용이하게 하기 위하여 도면 번호에 상관없이 동일한 수단에 대해서는 동일한 참조 번호를 사용하기로 한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 모듈 각도조절장치의 정면도를 나타낸 도면이다.
도 2를 참조하면, 태양광 모듈 각도조절장치는 태양광 모듈(210), 거치대(220), 각도조절부(230) 및 지지대(240)를 포함한다.
태양광 모듈(210)은 기본 단위의 다수 개의 태양셀(solar cell)들로 구성되는데, 각각의 태양셀은 태양광을 집광하고 상기 태양광 모듈(210) 은 이러한 태양셀들을 포함하여 태양에너지를 전기에너지로 변환하는 역할을 한다. 태양광 모듈(210)은 움직이지 않도록 거치대(220)에 결합 고정된다.
거치대(220)는 각도가 변하여 회전하는 태양광 모듈을 결합 고정하는 역할을 하여 상기 태양광 모듈(210)이 태양의 궤적에 따라 각도를 변화시키면서 회전할 때 지면으로 떨어지지 않도록 한다. 따라서, 상기 거치대(220)는 상기 태양광 모듈(210)과 이를 자유자재로 회전하도록 각도를 조절할 수 있는 연결부인 각도조절부(230) 사이에 위치한다. 거치대(220)는 상기 각도조절부(230)와 일체로 형성될 수 있다.
상기 거치대(220)는 상기 태양광 모듈(210)을 나사같은 체결구를 이용하여 고정 결합하거나 삽입홈을 포함하여 끼워넣는 방식으로 결합할 수 있다.
각도조절부(230)는 상기 태양광 모듈(210)의 각도를 조절하여 상기 태양광 모듈(210)이 태양광의 입사를 최적(수직)으로 받도록 한다. 상기 각도조절부(230)는 거치대(220) 하부와 지지대(240) 상부에 결합하고 상기 각도조절부(230)에 연결된 구성을 자유로이 회전하게 하는 연결부재이다. 상기 각도조절부(230)로 쓰이는 연결부재로는 힌지(hinge), 경첩 또는 볼조인트 중 어느 하나가 될 수 있다.
지지대(240)는 태양광 모듈 각도조절장치를 지지하는 역할을 한다. 상기 지지대(240)는 각도조절부(230)의 하부에 결합되거나 상기 각도조절부(230)와 일체로 형성될 수도 있다. 상기 지지대(240)는 높이의 조절을 가능하게 하는 높이조절부(310)를 포함한다. 상기 높이조절부(310)는 상기 지지대(240)의 높이를 조절하는데, 조절 방식은 추후 설명한다. 상기 지지대(240)의 높이가 조절됨에 따라 동시에 각도조절부(230)에 의한 상기 태양광 모듈(210)의 각도도 변하면, 상기 태양광 모듈(210)은 다양한 범위 및 방향으로 움직여서 최적의 입사각(수직)을 이루며 태양광을 집광한다.
다음으로, 상기 지지대(240)에 형성된 높이조절부(310)에 대하여 설명한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 높이조절부를 포함한 태양광 모듈 각도조절장치의 정면도를 나타낸 도면이다.
도 3을 참조하면, 높이조절부(310)는 지지대(240)의 높이를 조절하기 위하여 지지대(240)를 복수의 지지대 부분으로 분리하고 상기 지지대 부분을 이동시켜 지지대(240)의 높이를 조절한다. 예를 들면, 도 3은 지지대(240)를 상단부분(241)과 하단부분(242)의 두 부분으로 분리한 그림을 나타낸다. 높이조절부(310)는 지지대 상단부분(241)과 지지대 하단부분(242)을 움직일 수 있도록 하여 지지대(240)의 높이를 조절하고, 나아가 태양광 모듈 각도조절장치 전체의 높이를 조절한다.
도 4 및 도 5는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 슬라이드 방식의 높이조절부의 예시도를 나타낸 도면이다.
도 4를 참조하면, 높이조절부(310)는 슬라이드 방식으로 높이를 조절한다. 도 4는 지지대(240)를 두 부분으로 나눈 경우를 예시한다. 높이조절부(310)는 지지대(240)를 상단부분(241)과 하단부분(242)으로 분리한다. 도 5를 참조하면, 상기 지지대 상단부분(241)은 슬라이드 가이드부재(410)를 포함하여 지지대 하단부분(242)과 결합하고, 상기 지지대 하단부분(242)은 지지대 상단부분(241)의 슬라이드 가이드부재(410)가 삽입체결 되도록 슬라이드 가이드홈(420)을 형성하여 지지대 상단부분(241)과 결합한다. 이로써, 높이조절부(310)는 슬라이드 가이드부재(410) 및 슬라이드 가이드홈(420)의 결합위치를 조절함으로써, 지지대(240)의 높이를 결정한다. 높이조절부(310)는 원하는 높이를 맞춘 후에 체결구 등을 이용하여 높이를 고정한다(도면 미도시). 상기 슬라이드 가이드부재(410)는 지지대 상단부분(241)에 형성되고 슬라이드 가이드홈(420)은 지지대 하단부분(242)에 형성되지만, 반대로 가이드부재(410)가 지지대 하단부분(242)에 형성되고 가이드홈(420)이 지지대 상단부분(241)에 형성될 수 있다.
도 6, 도 7 및 도 8는 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 체결구를 이용한 높이조절부의 예시도를 나타낸 도면이다.
도 6를 참조하면, 높이조절부(310)는 체결홈(510) 및 체결구(521,522)를 이용하여 높이를 조절한다. 도 6는 지지대(240)를 두 부분으로 나눈 경우를 예시한다. 높이조절부(310)는 지지대(240)를 상단부분(241)과 하단부분(242)으로 분리하고, 상기 지지대 상단부분(241)은 일정 간격마다 위치를 달리하여 체결구(521,522)가 관통할 수 있는 체결홈(510)을 형성한다. 상기 지지대 하단부분(242)은 지지대 상단부분(241)이 삽입되는 내부공간(530) 및 일정 간격마다 위치를 달리하여 체결구(521,522)가 관통할 수 있는 체결홈(510)을 형성한다.
도 7를 참조하면, 높이조절부(310)는 상단부분(2410과 하단부분(242)의 체결홈(510)들이 일치하도록 조절하고 여기에 체결구(521,522)를 관통시켜 높이를 고정한다.
도 8를 참조하면, 지지대 하단부분(242)이 지지대 상단부분(241)을 포함할 수 있도록 내부공간(530)을 형성할 수 있으나 반대로, 지지대 상단부분(241)이 지지대 하단부분(242)을 포함할 수 있도록 내부공간(530)을 형성할 수 있다.
또한, 지지대(240)는 반드시 두 지지대 부분이 아니고 세 지지대 부분 또는 그 이상으로 나눌 수 있고 각 지지대 부분들의 결합은 상기 설명한 슬라이드 방식 또는 체결구를 이용하는 방식 어느 하나로 될 수 있다.
이상 설명한 각도조절부(230) 및 높이조절부(310)는 모터를 포함하는 모터부(도면 미도시)에 의해서 구동되며 모터부는 제어부(도면 미도시)에 의해서 제어된다. 상기 제어부는 태양광 모듈이 태양광과 수직되도록 모터부를 제어하는데, 제어는 태양광의 방위각 변화를 분석하는 방식으로 할 수 있다. 이로써, 각도조절부(230) 및 높이조절부는 모터부의 모터를 구동원으로 하고 제어부의 제어를 받아 각도 및 높낮이를 조절한다.
이하, 태양광 모듈 각도조절장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 9은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 태양광 모듈 각도조절장치의 사시도를 나타내는 도면이다.
도 9을 참조하면, 각도조절부(230)는 힌지, 경첩 또는 볼조인트 중 어느 하나가 될 수 있고 이에 따라 회전할 수 있는 범위가 달라진다.힌지나 경첩은 하나의 축에 대해서는 회전할 수 있으나, 다른 축에 대해서는 회전할 수 없다. 가령, 힌지나 경첩은 x축(610)을 기준으로 회전할 수 있으나, y축(620) 및 z축(630)을 기준으로 회전할 수 없다. 그러나, 볼조인트는 내부에 자유롭게 회전할 수 있는 볼을 포함하고 있기 때문에 x축(610), y축(620) 및 z축(630) 중 두 축을 기준으로 회전이 가능하다. 도 6은 이러한 볼조인트를 포함하는 경우를 도시한다. 각도조절부(230)와 높이조절부(310)에 의한 각도와 높이조절은 태양광 모듈(210)을 3차원적으로 이동시켜서 태양광(640)을 수직으로 집광하도록 한다. 예를 들면, 도 6에서와 같이 각도조절부(230)는 xy 평면을 기준으로 회전에 의해 x축 및 y축을 조절하고 높이조절부(310)는 높낮이 조절에 의해 z축을 조절한다. 또한, 높이조절부(310)는 지지대(240) 중 어느 한 쪽의 높이만을 조절함으로써 태양광 모듈(210)을 경사지게 하여 양 지지대(240)의 높이가 수평일 때보다 더욱 다양한 각도를 형성한다.
따라서, 본 발명은 각도조절부(230)에 의한 각도조절과 높이조절부(310)에 의한 높이 조절을 동시에 수행하여, 경사면이나 굴곡면 등의 설치장소에 구애받지 않고 최적의 태양광 입사각(650)으로 태양광(640)을 집광할 수 있는 태양광 모듈 각도조절장치를 제공한다.
200 : 태양광 모듈 각도조절장치
210 : 태양광 모듈
220 : 거치대
230 : 각도조절부
240 : 지지대
310 : 높이조절부

Claims (4)

  1. 태양광 모듈을 포함하는 태양광 모듈 각도조절장치에 있어서,
    상기 태양광 모듈을 고정 거치하는 거치대;
    상기 거치대에 결합하고, x축과 y축 방향으로 360도 회전하면서 상기 태양광 모듈의 각도를 조절하는 복수의 각도조절부; 및
    상기 각도조절부와 결합하여 상기 태양광 모듈을 지지하고 z축 방향으로 높낮이를 조절할 수 있는 지지대를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 각도조절장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 지지대는 슬라이드 방식으로 높낮이를 조절하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 각도조절장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 지지대는 높낮이를 조정한 후 고정시킬 수 있는 체결홈을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 각도조절장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 지지대의 높낮이와 상기 각도조절부의 각도를 조절할 수 있는 모터부; 및
    상기 모터부를 제어하는 제어부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 태양광의 방위각 변화를 분석하여, 상기 태양광과 상기 태양광 모듈이 수직되도록 상기 모터부를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈 각도조절장치.
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