KR101227991B1 - Photovoltaic power generation apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 태양의 고도 및 방향에 따라서 태양전지 모듈의 배치각도 및 배치 방향을 변화시킬 수 있는 태양광 발전장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a photovoltaic device, and to a photovoltaic device capable of changing an arrangement angle and an arrangement direction of a solar cell module according to an altitude and a direction of the sun.
현재 석유, 석탄과 같은 화석연료가 고갈됨에 따라서 대체에너지의 개발이 진행되고 있는데, 특히 태양에너지를 활용하는 에너지 자원 개발이 활발하게 이루어지고 있다.Currently, as fossil fuels such as oil and coal are depleted, development of alternative energy is progressing. In particular, energy resources utilizing solar energy are being actively developed.
태양에너지를 활용하여 전기를 생산하는 발전기술로는 태양열을 이용하여 열기관을 구동시켜 전기를 발전시키는 태양열 발전과, 태양광을 이용하여 태양전지로 부터 전기를 발생시키는 태양광 발전이 있다.Power generation technologies that produce electricity using solar energy include solar power generation that generates electricity by driving heat engines using solar heat, and solar power generation that generates electricity from solar cells using sunlight.
여기서 태양광 발전에 사용되는 태양전지는 태양광을 직접 전기로 변환시키는 반도체 화합물 소자를 포함한다.Here, the solar cell used for photovoltaic power generation includes a semiconductor compound device that converts sunlight directly into electricity.
상기 태양광발전에 이용되는 태양전지는, 통상적으로 주로 실리콘과 복합재료가 이용된다. 구체적으로, 태양전지는 P형 반도체와 N형 반도체를 접합시켜 사용하는 것으로, 태양 빛을 받아 전기를 생산하는 광전효과를 이용하는 것이다.As the solar cell used for the photovoltaic power generation, usually silicon and a composite material are usually used. Specifically, the solar cell is used by bonding a P-type semiconductor and an N-type semiconductor to use a photoelectric effect of producing electricity by receiving sunlight.
대부분의 태양전지는 대면적의 P-N 접합 다이오드로 이루어져 있으며, 상기 P-N 접합 다이오드의 양극단에 발생된 기전력을 외부 회로에 연결하여 사용하게 된다.Most solar cells consist of a large area P-N junction diode, and the electromotive force generated at the anode end of the P-N junction diode is connected to an external circuit.
이러한 태양전지의 최소 단위를 셀(Cell)이라고 하는데, 실제로 태양전지를 셀 그대로 사용하는 일은 거의 없다.The minimum unit of such a solar cell is called a cell, and in practice, the solar cell is rarely used as it is.
실제 사용되는데 필요한 전압이 수 V에서 수십 혹은 수백 V 이상인데 비하여 셀 한 개로부터 나오는 전압은 약 0.5V로 매우 작기 때문인데, 이 때문에 다수의 단위 태양전지들을 필요한 단위 용량으로 직렬 또는 병렬로 연결하여 사용하고 있다.Although the voltage required for actual use is more than a few tens or hundreds of volts, the voltage from one cell is about 0.5V, which is very small. I use it.
또한, 태양전지가 야외에서 사용되는 경우 여러 가지 혹독한 환경에 처하게 되므로, 필요한 단위 용량으로 연결된 다수의 셀을 혹독한 환경에서 보호하기 위하여 복수의 셀을 패키지로 하는 태양전지 모듈(solar cell module)로 구성하여 사용한다.In addition, when solar cells are used outdoors, they face various harsh environments. Thus, a solar cell module packaged a plurality of cells in order to protect a plurality of cells connected in a required unit capacity in a harsh environment. Configure and use.
그러나 태양전지 모듈은, 일정 전력을 얻기 위하여 다량 사용되어야 하기 때문에 설치장소에 제한이 따른다. 즉, 태양전지모듈은 건물 옥상이나 옥외 시설물 등에 설치할 때는 별문제가 없지만, 주택의 상당수를 차지하는 공동주택에 설치하는 경우에는 세대 내 개별 설치가 어려운 문제점이 있다.However, the solar cell module is limited in the installation site because it must be used in large quantities to obtain a constant power. That is, the solar cell module does not have any problem when installed on the roof of the building or outdoor facilities, but when installed in a multi-unit housing that occupies a large number of houses, there is a problem that individual installation in the household is difficult.
이러한 종래의 태양전지 모듈은 연결된 태양전지 패널이 하나의 큰 모듈로 형성되어 강한 바람을 동반하는 태풍이나 지역적인 영향으로 발생하는 바람의 압력으로 인하여 파손되거나, 또는 다설 지역에서 집중적인 강설에 의한 눈의 압력을 분산시키지 못하는 문제점을 가지고 있다.Such a conventional solar cell module is connected to the solar cell panel formed as one large module is damaged by the wind pressure caused by a typhoon or a local influence with a strong wind, or snow due to intensive snowfall in the snowy area There is a problem that can not disperse the pressure.
또한 종래의 태양전지 모듈을 지지하기 위한 지지구조물은 메인 프레임들과 태양전지 모듈을 지지하는 지지대들, 메인 프레임을 지면에 대해서 지지하는 지지기둥 등이 각각 용접에 의하여 접합되는 경우가 많아서 일단 한번 위치가 정해진 후 용접이 완료되면 배치상태 조정에 어려움이 있다.In addition, the support structure for supporting a conventional solar cell module is a position once once the main frame and the support for supporting the solar cell module, the support pillar for supporting the main frame against the ground are often joined by welding, respectively. After welding is completed, it is difficult to adjust the arrangement.
특히, 수많은 태양전지 모듈을 대량으로 지지하는 고정형 지지구조물의 경우, 그 배치각도가 고정되어 있어서, 절기 변화에 따른 태양 고도에 변화에 따라 태양전지 모듈의 배치각도를 조정하는데 한계가 있어서 집광효율 및 전기 생산 효율이 떨어진다는 문제점도 있다.In particular, in the case of a fixed support structure that supports a large number of solar cell modules, the arrangement angle is fixed, and thus there is a limit in adjusting the arrangement angle of the solar cell module according to the change in solar altitude according to the seasonal change, so that the condensing efficiency and There is also a problem that the electricity production efficiency is low.
즉, 우리나라의 경우, 위도(38°)를 고려한 각 계절별 태양의 남중고도를 살펴보면, 춘분 또는 추분에는 태양의 남중고도가 대략 52°정도이고, 하지에는 75.5°가 되며, 동지에는 28.5°정도가 된다.In other words, in Korea, when looking at the latitude (38 °) considering the season's southern mid-high altitude, the equinox or autumn equinox is approximately 52 ° south of the sun, the lower half is about 75.5 °, and the winter solstice is about 28.5 °. do.
그런데 종전의 태양전지 모듈은 정남향을 향하여 고정된 각도를 가진 채 설치되어 있어서 계절별로 전기생산량의 편차가 크게 발생하는 한계를 여전히 내포하고 있다.
By the way, the conventional solar cell module is installed with a fixed angle toward the south direction still contains the limit that the deviation of the electricity production greatly occurs seasonally.
본 발명은 상기한 바와 같은 풍압 또는 설압(雪壓)에 의한 태양전지 모듈 및지지 구조물의 파손에 대한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 보다 상세하게는 태양전지 모듈을 태양전지 패널 별로 분리 설치하고, 태양전지 패널 간의 높이차 또는 간격이 형성되도록 설치할 수 있는 태양광 발전장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention was created in order to solve the problem of damage to the solar cell module and the support structure due to the wind pressure or snow pressure (snow) as described above, more specifically, the solar cell module is installed separately for each solar cell panel To provide a photovoltaic device that can be installed to form a height difference or a gap between solar panels.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 상부에 태양전지 패널과 인접하는 다른 태양전지 패널들 사이에 유격이 형성되도록 장착되는 태양전지 모듈을 하부에서 지지하는 지지프레임; 상기 프레임을 수직방향으로 회동 가능하도록 상기 지지프레임의 하부에서 지지하는 수직 회동프레임; 상기 지지프레임과 상기 수직 회동프레임을 수평방향으로 회전 가능하도록 상기 수직 회동프레임의 하부에서 지지하는 수평 회동프레임; 구동모터에 의한 회전력을 상기 수평 회동프레임에 제공하는 동력전달부; 상기 동력전달부를 감싸도록 배치되고, 외주면에 캠 그루브가 형성된 케이스; 상기 동력전달부가 회전함에 따라서 상기 캠 그루브의 형상에 대응하여 수직방향으로 왕복운동 하도록 상기 수평 회동프레임의 일 측에 구비되는 리프트 암; 및 상기 태양전지 모듈이 계절별 태양의 고도각 변위차에 대응하여 고도각을 보정할 수 있도록 상기 리프트 암의 단부에 마련되는 고도조절부를 포함하는 태양광 발전장치를 제공한다.
According to the present invention for achieving the above object, a support frame for supporting a solar cell module which is mounted so that a gap is formed between the solar cell panel and other adjacent solar cell panel on the top; A vertical pivot frame supporting the frame at a lower portion of the support frame to pivot in the vertical direction; A horizontal pivot frame supporting the support frame and the vertical pivot frame at a lower portion of the vertical pivot frame to be rotatable in a horizontal direction; A power transmission unit for providing a rotational force by a drive motor to the horizontal rotating frame; A case disposed to surround the power transmission unit and having a cam groove formed on an outer circumferential surface thereof; A lift arm provided at one side of the horizontal rotating frame to reciprocate in a vertical direction corresponding to the shape of the cam groove as the power transmission unit rotates; And the solar cell module provides a photovoltaic device including an altitude control unit provided at the end of the lift arm to correct the altitude angle in response to the altitude angle shift difference of the seasonal sun.
본 발명에 따른 태양광 발전장치에 의하면,According to the solar cell apparatus according to the present invention,
첫째, 복수개의 태양전지 패널에서 바람에 의한 압력 또는 눈이 쌓인 후 적설 하중을 효과적으로 분산시킬 수 있고,First, the snow load after the wind pressure or snow accumulated in a plurality of solar panels can be effectively distributed,
둘째, 복수개의 기어로 구성되는 동력전달부가 구동모터의 동력을 태양전지 모듈의 배치각도 변화 및 배치방향 변화에 사용되는데, 상대적으로 작은 출력을 갖는 구동모터에 의하여도 큰 면적의 태양전지 모듈의 배치상태를 변화시킬 수 있으며,Second, the power transmission unit composed of a plurality of gears is used to change the arrangement angle and arrangement direction of the solar cell module. Can change state,
셋째, 태양의 고도 및 방위각의 변화에 대응하여 케이스에 형성되는 캠 그루브를 통하여 태양전지 모듈의 고도 및 방위각을 조절할 수 있기 때문에, 태양전지 모듈의 집광 효율 및 발전 효율이 극대화될 수 있고,Third, since the altitude and azimuth of the solar cell module can be adjusted through a cam groove formed in the case in response to the change in the altitude and the azimuth of the sun, the light collecting efficiency and power generation efficiency of the solar cell module can be maximized.
넷째, 태양전지 모듈을 지지하는 지지프레임이 연결로드에 의하여 지지되기 때문에, 바람과 같은 외력으로 인하여 태양전지 모듈 및 프레임의 변형을 방지할 수 있는 장점도 있다.
Fourth, since the support frame for supporting the solar cell module is supported by the connecting rod, there is also an advantage that can prevent deformation of the solar cell module and the frame due to external force such as wind.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치의 후방 사시도이다.
도 2는 도 1에 나타낸 태양광 발전장치의 측면도이다.
도 3은 도 1에 나타낸 태양광 발전장치의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 제1실시예에 따른 전방사시도이다.
도 5는 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 제2실시예에 따른 전방사시도이다.
도 6은 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 제3실시예에 따른 전방사시도이다.
도 7은 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 제4실시예에 따른 전방사시도이다.
도 8 내지 도 10은 본 발명에 의한 태양광 발전장치에 포함되는 동력전달부의 분해사시도이다.
도 11은 도 8에 나타낸 동력전달부의 단면도이다.
도 12는 본 발명에 의한 태양광 발전장치에 포함되는 케이스와 리프트 암의 단면도이다.
도 13은 시간에 따른 태양고도 및 방위각의 변화를 도시한 그래프이다.
도 14는 도 12에 나타낸 케이스와 리프트 암의 동작을 나타내는 참고도이다.
도 15 내지 도 17은 도 2에 나타낸 태양전지 모듈이 태양의 고도변화에 따라 배치각도가 변화하는 것을 도시한 측면도이다.1 is a rear perspective view of a photovoltaic device according to an embodiment of the present invention.
2 is a side view of the photovoltaic device shown in Fig.
3 is an exploded perspective view of the photovoltaic device shown in FIG. 1.
Figure 4 is a front perspective view according to the first embodiment of the photovoltaic device according to the present invention.
5 is a front perspective view according to a second embodiment of a photovoltaic device according to the present invention.
6 is a front perspective view according to a third embodiment of a photovoltaic device according to the present invention.
7 is a front perspective view according to a fourth embodiment of the solar cell apparatus according to the present invention.
8 to 10 is an exploded perspective view of the power transmission unit included in the photovoltaic device according to the present invention.
11 is a cross-sectional view of the power transmission unit shown in FIG.
12 is a cross-sectional view of the case and the lift arm included in the photovoltaic device according to the present invention.
FIG. 13 is a graph showing changes in solar altitude and azimuth with time. FIG.
14 is a reference diagram showing the operation of the case and the lift arm shown in FIG.
15 to 17 are side views illustrating that the arrangement angle of the solar cell module illustrated in FIG. 2 changes according to the altitude change of the sun.
이하 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The terms and words used in the specification and claims should not be construed to be limited to ordinary or dictionary meanings, and the inventor should appropriately define the concept of the term to describe its invention in the best way possible It should be construed in the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양광 발전장치(100)의 후방 사시도이고, 도 2는 도 1에 나타낸 태양광 발전장치(100)의 측면도이며, 도 3은 도 1에 나타낸 태양광 발전장치(100)의 분해사시도이다.1 is a rear perspective view of a
도 1 내지 도 3에서 도시한 바와 같이, 상기 태양광 발전장치(100)는 태양전지 패널이 패턴 형성되는 태양전지 모듈(10)이 장착되는 지지프레임(110)과, 상기 지지프레임(110)을 수직 방향으로 회동시키는 수직 회동프레임(120)과, 상기 지지프레임(110) 및 상기 수직 회동프레임(120)을 수평 방향으로 회전시키는 수평 회동프레임(130)과, 상기 수평 회동프레임(130)의 하부에 배치되어 구동모터(M)에 의해 회전하는 주동기어(도 9 참조, 142)와, 상기 주동기어(142)와 치합하는 종동기어(도 9 참조, 143)와, 상기 주동기어(142) 및 상기 종동기어(143)를 감싸도록 마련되는 동력전달부(140)와, 상기 동력전달부(140)를 감싸도록 배치되고, 외주면에 캠 그루브(161)가 형성된 케이스(160)와, 하루 중 시간대 별로 태양의 고도각에 대응하여 상기 태양전지 모듈(10)이 자동적으로 회동할 수 있도록 상기 수평 회동프레임(130)에 대하여 상기 수직 회동프레임(120)을 수직 방향으로 상대 회동시키는 리프트 암(170) 및 상기 지지프레임(110)의 계절에 따른 고도각을 수동으로 조절시킬 수 있도록 마련되는 고도조절부(200)를 포함한다.As shown in FIGS. 1 to 3, the
또한 시간에 따른 태양의 이동 궤적을 따라서 상기 태양전지 모듈(10)의 방위각 및 고도각을 조절할 수 있도록 상기 구동모터(M)를 제어하는 제어부(180)를 포함한다.In addition, the
여기서 상기 태양전지 모듈(10)은 상기 태양전지 모듈(10) 상에 배치되는 태양전지 패널이 바람이나 쌓인 눈의 압력과 같은 외력을 감소시킬 수 있도록 다양한 패턴으로 배치될 수 있다. 상기 태양전지 패널의 상세한 설명은 후기한다.Here, the
그리고 상기 수평 회동프레임(130)은 상기 수직 회동프레임(120)이 수직 방향으로 회동할 수 있도록 상기 수평 회동프레임(130)의 양 단부에 결합시키는 한 쌍의 브라켓(121)과, 상기 브라켓(121)과 상기 지지프레임(110)의 후면 상부를 연결하여 지지하는 상부 연결로드(122)와, 상기 브라켓(121)과 상기 지지프레임(110)의 후면 하부를 연결하여 지지하는 하부 연결로드(123)를 포함한다.In addition, the horizontal rotating
먼저 상기 지지프레임(110)은 복수개의 구획벽에 의하여 복수의 면으로 구획되며, 상기 구획벽은 수직 구획벽(111)과, 수평 구획벽(112)으로 구성된다.First, the
따라서 상기 상부 연결로드(122)는 상기 수평 구획벽(112)을 중심으로 상기 수직 구획벽(111)의 상부를 연결하고, 상기 하부 연결로드(123)는 상기 수직 구획벽(111)의 하부를 연결하도록 배치된다.Accordingly, the upper connecting
이때 상기 상부 연결로드(122), 하부 연결로드(123) 및 이와 연결되는 브라켓(121)은 상기 수직 회동프레임(120)의 양 단부에 각각 마련되어 상기 지지프레임(110)을 견고하게 지지한다.At this time, the
한편, 상기 상부 연결로드(122) 및 하부 연결로드(123)는 상기 지지프레임(110)에 설치되는 상기 태양전지 모듈(10)의 설치방법 및 하중을 고려하여 상기 지지프레임(110) 상에서 유동적으로 결합될 수 있도록 연장편(125)이 마련된다. 상기 연장편(125)은 상기 브라켓(121)의 측면에서 결합위치가 유동적으로 변화할 수 있으며, 그 결합위치는 상기 상부 연결로드(122) 및 하부 연결로드(123)의 길이에 따라서 결정된다.On the other hand, the
여기서 상기 브라켓(121)은 사다리꼴 형태로 마련되는 것이 바람직하며, 상기 상부 연결로드(122)와 하부 연결로드(123)의 일 단부는 각각 상기 브라켓(121)의 모서리에 인접한 부분에 결합되는 것이 바람직하다.Here, the
이와 같이 상기 상부 연결로드(122) 및 하부 연결로드(123)를 마련함으로써, 상기 수직 회동프레임(120)에만 상기 지지프레임(110)이 고정되는 것에 비하여 강풍을 동반하는 바람이나 다설 지역에 집중 강설로 인한 적설 중량으로 인하여 상기 지지프레임(110)의 배치상태가 변형되거나 파손되는 것을 방지할 수 있다.By providing the
상기 태양전지 모듈(10)과 상기 지지프레임(110)은 지면에 대해서 소정 경사각을 갖도록 배치된다.The
그리고 상기 지지프레임(110)의 하측에 배치되는 상기 수직 회동프레임(120) 및 상기 상부 연결로드(122)와 하부 연결로드(123) 그리고 상기 브라켓(121)은 상기 지지프레임(110)과 일체로 결합되고, 이는 상기 수평 회동프레임(130)에 대하여 수직 방향으로 상대회동한다.The
이런 상대회동 작동은 상기 리프트 암(170)의 수직 왕복운동에 따라서 이루어진다.This relative rotation operation is performed according to the vertical reciprocation of the
상기 리프트 암(170)은 상기 수평 회동프레임(130) 상에서 슬라이딩 가능하도록 지지하는 안내레일부(138)가 마련되고, 일 측이 상기 케이스(160)에 형성되는 상기 캠 그루브(161) 내부에 배치되고, 타 측은 상기 고도조절부(200)의 하측에 결합되어, 상기 리프트 암(170)이 상기 캠 그루브(161)의 높이 차에 대응하여 수직 왕복운동을 함에 따라서, 상기 지지프레임(110)의 일 중 시간대 별 고도각 조정이 이루어지며, 이에 따라서 상기 수직 회동프레임(120)이 상기 수평 회동프레임(130)에 대하여 수직 방향으로 상대회동하게 된다.The
상기 캠 그루브(161)는 상기 케이스(160)의 외주면을 따라서 형성되며, 상기 리프트 암(170)의 높이가 변화될 수 있도록 높이 차이가 형성되도록 하는 폐곡선으로 형성된다. The
여기서 상기 지지프레임(110)과 상기 수직 회동프레임(120)의 고도각 조절을 위한 회동은 상기 수평 회동프레임(130)의 회전에 따른 상기 리프트 암(170)의 수직 왕복운동이 수반되면서 이루어지되, 수평 방향으로 회전 시, 상기 지지프레임(110), 수직 회동프레임(120), 수평 회동프레임(130) 및 상기 리프트 암(170)은 동시에 수평 방향으로 회전이 이루어지고, 이때 상기 케이스(160)를 비롯한 상기 케이스(160)의 하측에 구비되는 지지기둥(30)은 지면에 고정되어 상기 케이스(160)에 대하여 수평 방향으로 상대회전운동이 이루어진다.Here, the rotation for adjusting the altitude angle of the
상기 고도조절부(200)는 상기 수직 회동프레임(120)의 중심부에 구비되는 회절부재(235)에 결합되며, 상기 고도조절부(200)의 상부에는 봄/가을, 여름 및 겨울철 태양의 고도각 변위차에 대응하여 고도각을 보정할 수 있도록 통공이 형성되어, 사용자가 계절별로 태양의 고도각에 따라서 상기 태양전지 모듈(10)이 향하는 각도를 조절할 수 있다.The
도 4는 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 제1실시예에 따른 전방사시도이다. 도 4에서 도시한 바와 같이, 태양광 발전장치는 상기 프레임(20)과, 제 1 태양전지 패널(11) 내지 제 6 태양전지 패널(16)을 포함하여 상기 프레임(20) 상에 결합되는 상기 태양전지 모듈(10)을 포함한다. 한다.Figure 4 is a front perspective view according to the first embodiment of the photovoltaic device according to the present invention. As shown in FIG. 4, the photovoltaic device includes the
상기 제 1 태양전지 패널(11)과 상기 제 3 태양전지 패널(13)은 상기 제 2 태양전지 패널(12)의 양 측에서 소정 간격 높이를 갖도록 고정 브라켓(17)에 의해 고정되고, 상기 제 5 태양전지 패널(15)은 상기 제 4 태양전지 패널(14)과 상기 제 6 태양전지 패널(16) 사이에서 소정 간격 높이를 갖도록 상기 고정 브라켓(17)에 의해 고정되어, 지그재그 방향에 위치하는 각 태양전지 패널들의 높이가 같아지도록 설치된다.The first
따라서 상기 태양전지 모듈(10)은 시간에 따른 태양의 고도 변화에 따라서 상기 태양전지 모듈(10)의 방향을 조절할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.Therefore, the
이는 상기 제 1 태양전지 패널(11)과 상기 제 2 태양전지 패널(12) 또는 상기 제 4 태양전지 패널(14) 사이에서 높이 차에 의해 그림자가 발생하는 것을 방지하기 위함이다.This is to prevent the shadow from being generated due to the height difference between the first
또한 상기 제 1 태양전지 패널(11)과 상기 제 2 태양전지 패널(12) 사이에서 높이 차에 의해 형성되는 유격으로 공기의 유동이 가능해짐으로써 풍압에 의한 상기 태양전지 모듈(10)이 받는 압력을 감소시킬 수 있다.In addition, the pressure of the
또한 각각의 상기 태양전지 패널 사이에 형성되는 유격을 통하여 상기 태양전지 패널들의 상면에 먼지와 같은 이물질이 쌓이는 것을 방지하고, 겨울철 눈이 쌓이면서 적설 하중에 의해 상기 태양전지 패널이 파손되는 것을 방지할 수 있다.In addition, it is possible to prevent foreign matters such as dust from accumulating on the upper surface of the solar cell panels through the gap formed between each solar cell panel, and to prevent the solar cell panel from being damaged by the snow load during winter snow accumulation. have.
도 5는 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 제2실시예에 따른 전방사시도이다. 도 5에서 도시한 바와 같이, 상기 태양전지 모듈(10) 상에 배치되는 상기 제 1 태양전지 패널(11) 내지 제 6 태양전지 패널(16)은 서로 이격 배치된다. 각각의 상기 태양전지 패널들은 상하좌우로 이격 배치되어 각각의 상기 태양전지 패널들 사이로 이격거리가 형성된다.5 is a front perspective view according to a second embodiment of a photovoltaic device according to the present invention. As shown in FIG. 5, the first
따라서 각각의 상기 태양전지 패널 사이에 형성되는 상기 이격거리를 통하여 공기의 유동이 가능해짐으로써 풍압 및 적설 하중에 의해 상기 태양전지 패널이 파손되는 것을 방지할 수 있다.Therefore, the air can be flowed through the separation distance formed between each solar cell panel, thereby preventing the solar cell panel from being damaged by wind pressure and snow load.
도 6은 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 제3실시예에 따른 전방사시도이다. 도 6에서 도시한 바와 같이, 상기 태양전지 모듈(10) 상에 배치되는 상기 제 1 태양전지 패널(11) 내지 제 6 태양전지 패널(16)은 도 3 및 도 4에 나타낸 상기 태양전지 모듈(10)의 특징을 모두 취하도록 형성된다.6 is a front perspective view according to a third embodiment of a photovoltaic device according to the present invention. As illustrated in FIG. 6, the first
따라서 상기 제 1 태양전지 패널(11)과 상기 제 3 태양전지 패널(13)은 상기 제 2 태양전지 패널(12)의 양 측에서 소정 간격 높이를 갖도록 상기 고정 브라켓(17)에 의해 고정되고, 상기 제 5 태양전지 패널(15)은 상기 제 4 태양전지 패널(14)과 상기 제 6 태양전지 패널(16) 사이에서 소정 간격 높이를 갖도록 상기 고정 브라켓(17)에 의해 고정함과 동시에, 각각의 상기 태양전지 패널들이 좌/우 및 상/하 방향으로 소정 간격 이격되도록 배치된다.Accordingly, the first
이는 전기한 도 3 및 도 4에서 나타낸 높이 차이와 이격 거리에 의한 효과를 모두 취할 수 있어, 풍압 및 적설 하중에 의한 상기 태양전지 모듈의 파손을 최소화 할 수 있는 효과를 가진다.This can take all of the effects of the height difference and the separation distance shown in Figures 3 and 4 described above, it has the effect of minimizing the damage of the solar cell module due to wind pressure and snow load.
도 7은 본 발명에 의한 태양광 발전장치의 제4실시예에 따른 전방사시도이다. 도 7에서 도시한 바와 같이, 상기 태양전지 패널들은 풍압 및 적설 하중에 의한 파손을 최소화 할 수 있기 때문에 10개의 태양전지 패널을 갖는 태양전지 모듈(10′)을 제공할 수 있다. 또한 이 보다 더 큰 태양전지 모듈을 제작 할 수 있음은 물론이다. 단 상기 태양전지 패널들 간에 높이차로 인하여 상기 태양전지 패널 상에 그림자가 발생하지 않도록 시간에 따른 태양의 고도 변화에 따라서 상기 태양전지 모듈의 방향을 조절할 수 있도록 설치되는 것이 바람직하다.7 is a front perspective view according to a fourth embodiment of the solar cell apparatus according to the present invention. As shown in FIG. 7, since the solar cell panels can minimize damage due to wind pressure and snow load, the
도 8 내지 도 10은 본 발명에 의한 태양광 발전장치(100)에 포함되는 동력전달부(140)의 분해사시도이다.8 to 10 is an exploded perspective view of the
도 8 내지 도 10을 참조하면, 상기 케이스(160)의 내면에는 상기 동력전달부(140)가 회동가능하게 삽입되는 공간부(162)가 형성된다.8 to 10, the inner surface of the
한편, 상기 동력전달부(140)는 제1회전하우징(141)과, 상기 제1회전하우징(141) 내부에 결합되어, 상기 제1회전하우징(141)과 같이 회전하는 제2회전하우징(151)을 포함한다.On the other hand, the
상기 제1회전하우징(141)의 하면에는 주동축(142a)이 노출되어 마련되는데, 상기 주동축(142a)의 하단은 상기 구동모터(M)에 연결된다.A
상기 제1회전하우징(141)의 내부에는 상기 주동축(142a)에 결합되는 주동기어(142)가 마련된다.A
한편, 상기 주동기어(142)와 치합하도록 마련되는 종동기어(143)는 상기 제1회전하우징(141) 및 제2회전하우징(151) 내부에 마련된다. 상기 주동기어(142)는 상기 주동축(142a)의 상단에 결합된다. On the other hand, the driven
상기 제2회전하우징(151)의 내벽면에 마련되는 기어가 상기 종동기어(143) 중 일부를 구성한다.Gears provided on the inner wall surface of the second
한편, 상기 주동기어(142)의 반경 방향에는 원환부(153)가 마련되는데, 상기 원환부(153) 내부에는 상기 주동기어(142)가 회동할 수 있는 공간이 형성된다.On the other hand, the
상기 원환부(153)의 하면은 상기 제1회전하우징(141)의 내면 바닥으로부터 이격되어 있으며, 상기 원환부(153)는 상호 이격되어 배치되는 지지핀(154)에 의하여 상기 제1회전하우징(141)의 내부 저면과 이격되도록 결합된다.The lower surface of the
한편 상기 원환부(153)의 하면에는 제1종동기어(144)가 회동가능하게 결합되는데, 상기 원환부(153)와 상기 제1종동기어(144)의 중심부를 관통하는 고정축(145)에 의하여 상기 원환부(153)와 상기 제1종동기어(144)가 결합되는 것이다.On the other hand, the first driven
상기 고정축(145)은 상기 원환부(153)와 상기 제1종동기어(144), 그리고 상기 제1회전하우징(141) 내부 하면에 걸쳐서 배치된다.The fixed
상기 제1종동기어(144)가 상기 원환부(153) 하면과 상기 제1회전하우징(141) 내부 하면 사이에서 회동가능하게 지지되도록 한다. The first driven
상기 제1회전하우징(141) 내주면에는 원환 형태의 제2종동기어(147)가 마련되어, 상기 제1종동기어(144)와 치합된다. A second driven
상기 제1종동기어(144)는 상기 주동기어(142) 및 상기 제2종동기어(147) 사이에 마련되어, 상기 주동기어(142)의 회전운동을 상기 제2종동기어(147)에 전달하여, 상기 제2종동기어(147)에 회전운동을 전달한다.The first driven
상기 제2종동기어(147)는 상기 제1회전하우징(141) 내주면에 고정되어 있기 때문에 상기 제2종동기어(147)의 회전은 상기 제1회전하우징(141)에 회전운동을 전달한다.Since the second driven
한편 상기 제2회전하우징(151)의 내주면에도 상기 제2종동기어(147)가 마련되어 있으며, 상기 제2회전하우징(151) 내주면에 마련되는 제2종동기어(147)도 상기 제1종동기어(144)와 치합된다.The second driven
여기서 상기 제1회전하우징(141)의 상기 제2종동기어(147)와, 상기 제2회전하우징(151)의 상기 제2종동기어(147)는 동일한 직경과, 치형이 형성되어 있기 때문에 하나의 기어구조를 형성한다.Here, the second driven
상기 제1회전하우징(141)과, 상기 제2회전하우징(151)의 벽면 내부에는 상호 이격되는 복수의 고정홀(157)이 형성되는데, 상기 고정홀(157)에는 고정핀(미도시)이 삽입되어 상기 제1회전하우징(141)과 상기 제2회전하우징(151)을 결합시킨다.A plurality of fixing
상기 제2종동기어(147)는 상기 제1회전하우징(141)과, 상기 제2회전하우징(151)의 내주면에서 회전 가능하도록 고정되기 때문에, 상기 제2종동기어(147)의 회전운동은 상기 제1회전하우징(141) 및 제2회전 하우징에 회전운동을 제공한다.Since the second driven
한편 상기 제2회전하우징(151)과 상기 제2종동기어(147) 사이에는 고정하우징(152)이 마련되어, 상기 제2종동기어(147)와 상기 제2회전하우징(151) 내주면 사이에서 고정상태가 유지된다.Meanwhile, a fixed
한편, 상기 주동축(142a)의 상단부는 상기 주동기어(142)의 상면보다 상부로 노출되어 있는데, 이와 같은 상기 주동축(142a)의 상단부는 상기 제2회전하우징(151)에 삽입되어 있는 상기 제2종동기어(147)의 중심부에 마련되는 중심홀(149)에 삽입되는 것이 바람직하다.On the other hand, the upper end of the
그리고 상기 제2회전하우징(151)은 상부가 개방되어 있고, 그 내부는 중공형태로 마련된다.The second
상기 제2회전하우징(151)의 내부에는 상기 제2종동기어(147)가 배치되는데, 상기 제2종동기어(147)의 상부에는 상부로 연장되는 연장축(148)이 마련된다.The second driven
그리고, 상기 연장축(148)의 상부는 상기 수평 회동프레임(130)과 결합되는 연결축(155)이 삽입되는데, 상기 연결축(155)의 하부에는 상기 연장축(148)이 삽입되어 결합되는 결합홈(155a)이 마련된다. And, the upper portion of the
한편, 상기 고정하우징(152)은 상기 제2종동기어(147)가 형성되는 구성요소의 외주면과 상기 제2회전하우징(151) 내주면에 끼워져서 고정되는 형태로 마련된다.On the other hand, the fixed
상기 연결축(155)은 상기 제2회전하우징(151)의 상면에 형성된 연통공(159) 및 상기 케이스(160) 상면에 형성되는 연통공(159)을 통과하여 상기 수평 회동프레임(130)에 삽입되어 고정된다.The connecting
상기 제2회전하우징(151) 및 상기 제1회전하우징(141)이 결합된 채로, 상기 케이스(160) 내부 공간에 회동가능하게 삽입됨으로써, 상기 제1회전하우징(141)과 2회전하우징은 상기 케이스(160) 내부에서 회전 운동을 수행할 수 있다.The first
상기 케이스(160) 상부에 마련되는 상기 수평 회동프레임(130)도 상기 연결축(155)에 의하여 상기 제2회전하우징(151)과 연결되기 때문에, 상기 제2회전하우징(151)과 함께 상기 케이스(160)에 대하여 상대 회전운동을 수행할 수 있다.Since the horizontal
한편, 상기 케이스(160)의 외주면에는 폐곡선 형태의 캠 그루브(161)가 형성 된다. 상기 캠 그루브(161)는 그 높이가 일정하게 형성되는 것이 아니라, 높이의 변화가 이루어질 수 있는 곡선형태가 된다. 이는 일 중 태양의 고도변화를 고려하여 형성된 것이다.On the other hand, the
도 11은 도 8에 나타낸 동력전달부(140)의 단면도이다. 도 10에서 도시한 바와 같이, 상기 원환부(153)의 내부에 마련되는 상기 주동기어(142)와 상기 제2종동기어(147)는 대략 1:3~6의 기어비를 갖도록 마련되는 것이 바람직하다. 11 is a cross-sectional view of the
따라서, 주동기어(142)를 회전시키는 구동모터(도 2 참조, M)가 빠른 속도로 회전하는 경우, 상기 제1종동기어(144)에 의하여 회전하는 제2종동기어(147)는 상기 주동기어(142)에 비하여 상대적으로 느린 속도로 회전할 수 있다.Therefore, when the driving motor (see FIG. 2, M) for rotating the
상기 구동모터(M)는 상기 제2종동기어(147)를 직접 회전시키는 것이 아니라, 상기 주동기어(142) 및 상기 제1종동기어(144)의 기어비를 이용하여 상기 제2종동기어(147)를 회전시키기 때문에, 상기 제2종동기어(147)를 직접 회전시키는데 필요한 구동모터(M)의 출력보다는 작은 출력의 구동모터(M)가 사용되어도 상기 제2종동기어(147)를 용이하게 회전시킬 수 있다.The driving motor M does not directly rotate the second driven
따라서, 상대적으로 작은 용량의 구동모터(M)에 의하여도 본 발명에 의한 태양전지 모듈(도 1 참조, 10) 및 상기 각 회동프레임들이 회전 운동을 수행할 수 있다.Therefore, the solar cell module (refer to FIG. 1 and 10) and the respective rotating frames according to the present invention can also perform a rotational movement by the driving motor M having a relatively small capacity.
한편, 상기 원환부(153)와 상기 제1회전하우징(141)의 내부 하면을 연결하는 지지핀(154)은 상호 이격되어 배치되고, 상기 지지핀(154)과 인접하는 다른 지지핀(154') 사이에 상기 제1종동기어(144)를 회동가능하게 지지하는 고정축(145)이 마련된다.On the other hand, the support pins 154 connecting the
도 12는 본 발명에 의한 태양광 발전장치(100)에 포함되는 케이스(160)와 리프트 암(170)의 단면도이다. 도 12에서 도시한 바와 같이, 상기 구동모터(M)는 상기 주동축(142a)에 연결되고, 상기 주동축(142a)에는 상기 주동기어(142)가 결합된다.12 is a cross-sectional view of the
그리고, 상기 주동기어(142)는 상기 제1종동기어(144)와 치합되고, 상기 제1종동기어(144)는 상기 제2종동기어(147)와 치합된다.The
상기 제2종동기어(147)는 상기 제1회전하우징(141)의 내벽면과, 상기 제2회전하우징(151)의 내벽면에 걸쳐져서 마련된다.The second driven
그리고, 상기 제2종동기어(147)의 상부에는 상기 연장축(148)이 상방으로 연장되어 마련되고, 상기 연장축(148)은 상기 연결축(155)과 연결되며, 상기 연결축(155)은 상기 캠 그루브(161)가 형성되는 케이스(160)를 관통하여 상기 수평 회동프레임(130)에 결합된다.The
한편, 상기 연결축(155)의 외주면과 상기 케이스(160)에 마련되는 연통공 사이에는 상기 연결축(155)을 회동가능하게 지지하는 지지베어링(156)이 마련된다.On the other hand, between the outer peripheral surface of the connecting
그리고, 상기 수평 회동프레임(130)의 일 측에는 상기 연결블럭(137)이 상기 수평 회동프레임(130)의 수직 방향으로 마련되고, 상기 리프트 암(170)의 일 측에는 상기 연결블럭(137) 내부에서 슬라이딩 작동이 가능하도록 지지받는 안내레일부(138)가 일체로 형성되며, 상기 안내레일부(138)는 상기 연결블럭(137)의 내부로부터 안내되어 상기 리프트 암(170)과 함께 수직 방향으로 왕복운동이 가능해지는 것이다.The
할 수 있도록 상기 리프트 암(170)의 일 측에 구비되는 안내레일부(138)가 지지된다.The
그리고, 상기 리프트 암(170)의 하단부는 상기 캠 그루브(161)에 삽입되어 지지되는데, 상기 리프트 암(170)의 하단부에는 롤러(171)와 같이, 구름 운동을 수행하는 구성요소가 배치되는 것이 바람직하다.
The lower end of the
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 동작에 대하여 알아보기로 하겠다. Hereinafter, the operation of the present invention will be described with reference to the drawings.
도 13은 태양의 고도 및 방위각 변화를 측정한 그래프이다.13 is a graph measuring changes in altitude and azimuth of the sun.
하루 동안, 좀 더 구체적으로는 일출부터 일몰까지의 태양의 이동궤적을 추적하여, 방위각과 고도각의 변화를 시간대별로 측정하고, 그 측정된 결과를 그래프로 표시한 후, 평균값을 산출하여, 그에 맞게 상기 캠 그루브(도 2 참조, 161)를 상기 케이스(160)의 외주면에 형성한다. During the day, more specifically, it tracks the sun's trajectory from sunrise to sunset, measures changes in azimuth and elevation angles at different times, displays the measured results in graphs, calculates average values, and The cam groove (see FIG. 2, 161) is formed on the outer circumferential surface of the
즉, 본 발명에 의한 태양광 발전장치(100)는 일종의 태양광 추적장치의 기능을 함으로써, 일출부터 일몰까지의 태양의 이동을 추적할 수 있다. That is, the
상기 캠 그루브(161)의 형상은 상기 일출부터 일몰까지의 방위각 변화에 따른 고도각의 변화를 고려한 폐곡선 형상으로 마련되는 것이 바람직하다. The shape of the
상기 리프트 암(170)이 상기 캠 그루브(161)의 안내를 받아서 이동하면, 상기 리프트 암(170)과 상기 지지프레임(110) 간의 상대 높이 변화 차이로 인하여 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도가 변화하면서, 그 배치방향도 변화한다. When the
도 14는 도 12에 나타낸 케이스(160)와 리프트 암(170)의 동작을 나타내는 참고도이다. 이를 구체적으로 살펴보면 다음과 같다. 14 is a reference diagram illustrating the operation of the
상기 태양의 고도각과 방위각의 변화를 추적하기 위한 프로그램 명령이 입력된 제어부(180)의 명령에 의하여 상기 구동모터(M)가 동작한다. 이때 상기 태양전지 모듈(도 1 참조, 10)의 배치방향이나 현재 태양의 고도각을 측정할 수 있는 센서부(미도시)가 마련될 수도 있다.The driving motor M is operated by a command of the
상기 구동모터(M)가 작동하면, 상기 주동축(142a)이 회전하고(A), 상기 주동축(142a)에 결합된 상기 주동기어(142)가 일 방향으로 회전한다(B).When the driving motor M is operated, the
상기 제1종동기어(144)는 상기 주동기어(142)와 맞물려 있기 때문에 상기 주동기어(142)의 회전방향과 반대방향(C)으로 회전운동을 한다. Since the first driven
상기 제1종동기어(144)는 상기 주동기어(142)와 상기 제2종동기어(147) 사이에 맞물려 있기 때문에, 상기 제1종동기어(144)의 회전운동은 상기 제2종동기어(147)의 회전운동을 유발한다.Since the first driven
상기 제2종동기어(147)의 회전방향(D)은 상기 제1종동기어(144)의 회전방향과 정반대 방향이 되며, 이는 상기 주동기어(142)의 회전방향과 동일하다.The direction D of rotation of the second driven
한편, 상기 제2종동기어(147)는 상기 제1회전하우징(141) 및 제2회전하우징(151) 내부에 고정되어 있기 때문에, 상기 제1회전하우징(141) 및 제2회전하우징(151)도 상기 제2종동기어(147)와 동일한 방향으로 회전한다.On the other hand, since the second driven
상기 수직 회동프레임(120) 및 수평 회동프레임(130)은 상기 연결축(155) 및 상기 연장축(148)에 의하여 상기 제2종동기어(147)와 연결되기 때문에, 상기 수직 회동프레임(120) 및 수평 회동프레임(130)도 상기 제2종동기어(147)와 동일한 방향으로 회전한다.Since the vertical
상기 리프트암은 상기 연결블럭(137)에 의하여 상기 수평 회동프레임(130)과 연결되기 때문에, 상기 리프트 암(170)도 상기 제2종동기어(147)와 동일한 방향과 회전속도로 회전한다.Since the lift arm is connected to the horizontal
따라서 상기 수평 회동프레임(130)과 상기 리프트 암(170)이 동시에 회전하기 때문에, 상기 수평 회동프레임(130)과 상기 리프트 암(170)에 의하여 지지되는 지지프레임(110) 및 상기 태양전지 모듈(10)도 동일하게 회전한다.Therefore, since the horizontal
한편, 상기 캠 그루브(161)가 형성되는 상기 케이스(160)는 회전하지 않고 고정되어 있기 때문에, 상기 캠 그루브(161)에 물려 있는 상기 리프트 암(170)은 상기 캠 그루브(161)를 따라 이동을 한다.On the other hand, since the
상기 캠 그루브(161)는 높이가 변화되는 폐곡선 형태로 마련되기 때문에, 상기 리프트 암(170)이 상기 캠 그루브(161)를 따라 움직이는 경우, 상기 리프트 암(170)의 높이 변화만이 발생한다.Since the
이러한 리프트 암(170)의 높이 변화가 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도에 변화를 제공한다.The change in height of the
도 15 내지 도 17은 도 1에 나타낸 태양전지 모듈(10)이 태양의 고도변화에 따라 배치각도가 변화하는 것을 도시한 측면도이다.15 to 17 are side views illustrating that the arrangement angle of the
상기 태양(S)으로부터 상기 태양전지 모듈(10)의 표면을 연결하는 직선(L)은 수직상태를 이루어야 집광효율을 극대화할 수 있다.The straight line L connecting the surface of the
도 15에서 도시한 바와 같이, 일출 시 상기 태양의 고도(h1)는 제일 낮은 상태를 유지한다. 이 경우, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도(θ1)는 지면으로부터 가장 큰 경사각을 이루어야 한다.As shown in FIG. 15, at sunrise the altitude h1 of the sun remains at its lowest state. In this case, the arrangement angle θ1 of the
이를 위해서는 상기 리프트 암(170)의 하단부가 상기 캠 그루브(161)의 가장 낮은 부분에 물려 있어야 한다. To this end, the lower end of the
이 경우, 상기 고도조절부(200)의 상단부에 결합된 상기 회절부재(235)가 하방으로 최대로 끌어 당겨지기 때문에 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도가 가장 큰 경사각을 이루게 된다.In this case, since the
이때, 상기 태양전지 모듈(10)이 향하는 방향은 일출이 시작되는 동쪽방향이 되어야 한다.At this time, the direction toward which the
도 16에서 도시한 바와 같이, 시간이 흐르면 태양은 동쪽에서 남동쪽 방향으로 이동하고, 그에 따라서, 고도(h2) 또한 높아진다.As shown in Fig. 16, as time passes, the sun moves from east to southeast, so that the altitude h2 is also high.
이러한 태양의 방향과 고도 변화를 반영하여, 상기 제어부(도 14참조, 180)가 상기 구동모터(M)를 제어하면, 상기 구동모터(M)의 회전에 의하여 상기 태양전지 모듈(10)이 남동쪽을 바라보도록 회전하게 된다.Reflecting the direction and altitude change of the sun, when the controller (see FIG. 14, 180) controls the driving motor M, the
한편, 상기 리프트 암(170)의 하단부가 물려 있는 상기 캠 그루브(161)의 높이는 도 15의 경우보다 높은 상태로 배치되고, 이에 따라서 상기 리프트 암(170)도 상기 고도조절부(200)와 함께 상승한다.Meanwhile, the height of the
상기 리프트 암(170)이 상승하게 되면, 상기 태양전지 모듈(10)의 상단이 뒤로 젖혀지게 되어, 그 배치각도(θ2)는 도 15의 경우보다 지면으로부터 작은 경사각을 이루게 된다.When the
도 17에서 도시한 바와 같이, 시간이 더 경과하여, 태양이 최고 고도(h3)에 이르게 되면, 태양은 남쪽에 위치한다.As shown in FIG. 17, as time elapses and the sun reaches the highest altitude h3, the sun is located south.
이때 상기 태양전지 모듈(10)은 남쪽을 향하도록 회전하고, 상기 리프트 암(170)의 하단부는 상기 캠 그루브(161) 중 그 높이가 최대가 되는 부분에 위치한다. At this time, the
이 경우, 상기 고도조절부(200)의 상단부에 결합된 상기 회절부재(235)가 상방으로 최대로 밀어 올려지기 때문에 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도가 가장 작은 경사각을 이루게 된다.In this case, since the
그러므로, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도(θ3)는 가장 작은 경사각을 형성함으로써 집광효율을 극대화 할 수 있다.Therefore, the arrangement angle θ3 of the
더 시간이 흘러가면, 태양은 남서방향으로 이동하고, 상기 태양전지 모듈(10)의 고도 또한 낮아지게 되며, 이에 대응하도록 상기 수평 회동프레임(130)은 상기 태양전지 모듈(10)이 남서방향을 향하도록 회전운동을 수행한다.As time passes, the sun moves in the southwest direction, and the altitude of the
그리고, 낮아진 고도를 반영하여, 상기 리프트 암(170)의 하단부가 맞물린 캠 그루브(161)의 높이도 도 17의 경우보다 낮아진 상태가 되므로, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도는 도 17의 경우보다 더 큰 경사각이 된다.In addition, since the height of the
일몰이 가까워지면, 태양은 서쪽에 위치하고, 상기 태양전지 모듈(10)의 고도 또한 더 낮아진다.As the sunset approaches, the sun is on the west side, and the altitude of the
이를 반영하여 상기 수평 회동프레임(130)은 상기 태양전지 모듈(10)이 서쪽 방향을 향하도록 회전운동을 수행한다.Reflecting this, the horizontal
그리고, 그 상태의 태양 고도를 반영하여, 리프트 암(170)의 하단부는 캠 그루브(161)의 높이가 가장 낮은 부분에 위치하게 된다.In addition, the lower end of the
따라서, 상기 태양전지 모듈(10)의 배치각도는 최대 경사각을 이룬다.Therefore, the arrangement angle of the
그리고 일몰 이 후 태양이 지고나면, 상기 태양전지 모듈(10)이 익일 일출 시 다시 집광을 할 수 있도록 익일 일출이 시작되기 전에 상기 태양광 발전장치(100)는 동쪽 방향을 향하도록 회전이 이루어진다.And after the sun is set after sunset, the
따라서, 본 발명에 따른 태양광 발전장치(100)는 시간의 흐름에 따른 태양의 고도변화 및 태양의 방위각의 변화에 따라서 그 집광 효율을 극대화할 수 있도록 자동으로 회전하고, 또한 계절의 변화에 따른 태양의 고도변화에 대응하여 사용자가 수동으로 계절별 고도각을 조절할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the
뿐만 아니라, 각각의 태양전지 패널들 사이에 형성되는 유격 및 이격거리를 통하여 바람이 소통할 수 있는 통로 역할을 할 수 있고, 또한 먼지나 눈이 적층됨과 동시에 하방으로 흘러내릴 수 있는 구조를 갖기 때문에 상기 지지프레임(110) 및 그 이하에 배치되는 구조물에 변형 및 파손이 발생하는 것을 방지할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, it can act as a passage through which the wind can communicate through the gaps and separation distances formed between the respective solar panels, and also has a structure that can flow downward while at the same time dust and snow are stacked. The structure and the structure disposed below the
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
100: 태양광 발전장치 110 : 지지프레임
120 : 수직 회동프레임 130 : 수평 회동프레임
140 : 동력전달부 160 : 케이스
170 : 리프트 암 180 : 제어부
200 : 고도조절부 10, 10′ : 태양전지 모듈
11~16 : 태양전지 패널 17 : 고정브라켓100: photovoltaic device 110: support frame
120: vertical rotating frame 130: horizontal rotating frame
140: power transmission unit 160: case
170: lift arm 180: control unit
200:
11 ~ 16: solar panel 17: fixed bracket
Claims (13)
상기 지지프레임이 수직방향으로 회동할 수 있도록 상기 지지프레임의 하부에서 힌지 결합되는 수직 회동프레임;
상기 지지프레임과 상기 수직 회동프레임을 수평방향으로 회전할 수 있도록 상기 수직 회동프레임의 하부에서 축 결합하는 수평 회동프레임;
구동모터에 의한 회전력을 상기 수평 회동프레임에 제공하는 동력전달부;
상기 동력전달부를 감싸도록 배치되고, 외주면에 캠 그루브가 형성된 케이스;
상기 동력전달부가 회전함에 따라서 상기 캠 그루브의 형상에 대응하여 수직방향으로 왕복운동 하도록 상기 수평 회동프레임의 일 측에 구비되는 리프트 암 및
상기 태양전지 모듈이 계절별 태양의 고도각 변위차에 대응하여 고도각을 보정할 수 있도록 상기 리프트 암의 단부에 마련되는 고도조절부;
를 포함하는 태양광 발전장치.The horizontal gap is formed between the solar cell panel and other adjacent solar cell panels, or the vertical gap is formed between the solar cell panel and other adjacent solar cell panels by fixing with a fixing bracket. A support frame on which a plurality of solar cell modules are mounted;
A vertical pivot frame hinged at a lower portion of the support frame to pivot the support frame in a vertical direction;
A horizontal pivot frame axially coupled to the lower portion of the vertical pivot frame to rotate the support frame and the vertical pivot frame in a horizontal direction;
A power transmission unit for providing a rotational force by a drive motor to the horizontal rotating frame;
A case disposed to surround the power transmission unit and having a cam groove formed on an outer circumferential surface thereof;
A lift arm provided at one side of the horizontal rotating frame to reciprocate in a vertical direction corresponding to the shape of the cam groove as the power transmission unit rotates;
An altitude adjusting unit provided at an end of the lift arm such that the solar cell module corrects the altitude angle in response to the altitude angle shift of the seasonal sun;
Photovoltaic device comprising a.
상기 태양전지 패널은,
상기 태양전지 모듈 상에서 상기 태양전지 패널의 좌/우측 또는 상/하측에 배치된 다른 태양전지 패널의 높이가 높거나 낮도록 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.The method according to claim 1,
In the solar cell panel,
The solar cell apparatus of claim 1, wherein the height of the other solar cell panel disposed on the left / right or upper / lower side of the solar cell panel is high or low.
상기 태양전지 패널은,
상기 태양전지 모듈 상에서 지그재그 방향에 배치된 상기 태양전지 패널의 높이가 같아지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.The method according to claim 1,
In the solar cell panel,
The solar cell apparatus of claim 1, wherein the height of the solar panel disposed in the zigzag direction on the solar cell module is the same.
상기 태양전지 패널은,
상기 태양전지 모듈 상에서 상기 태양전지 패널의 좌/우측 또는 상/하측에 배치된 다른 태양전지 패널 사이에 이격거리가 형성되도록 배치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전장치.The method according to claim 1,
In the solar cell panel,
The solar cell apparatus, characterized in that arranged on the solar cell module to form a separation distance between the other solar cell panel disposed on the left / right or upper / lower side of the solar cell panel.
시간에 따른 태양의 이동궤적을 따라서 상기 태양전지 모듈의 방위각 및 고도각을 조절할 수 있도록 상기 구동모터를 제어하는 제어부를 더 포함하는 태양광 발전장치.The method according to claim 1,
And a controller for controlling the driving motor to adjust the azimuth and altitude angles of the solar cell module according to the movement trajectory of the sun over time.
상기 수직 회동프레임은,
상기 수직 회동프레임이 양 단부에서 수직 방향으로 회동할 수 있도록 결합시키는 한 쌍의 브라켓과;
상기 브라켓과 상기 지지프레임의 후면 상부를 연결하는 상부 연결로드와;
상기 브라켓과 상기 지지프레임의 후면 하부를 연결하는 하부 연결로드를 포함하는 태양광 발전장치.The method according to claim 1,
The vertical pivoting frame includes:
A pair of brackets configured to couple the vertical pivot frame so as to rotate in a vertical direction at both ends;
An upper connection rod connecting the bracket to the upper rear side of the support frame;
A photovoltaic device comprising a lower connection rod connecting the bracket to the lower rear of the support frame.
상기 상부 연결로드 및 하부 연결로드의 일 단은 상기 브라켓에 각각 결합되고, 타 단이 상기 지지프레임 상에 결합되도록 연장편을 더 포함하는 태양광 발전장치.The method of claim 7,
One end of the upper connection rod and the lower connection rod is coupled to the bracket, respectively, and further includes an extension piece so that the other end is coupled on the support frame.
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- 2011-08-26 KR KR1020110085730A patent/KR101227991B1/en not_active IP Right Cessation
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