KR20200017884A - 일사량 조절이 가능한 영농형 태양광 발전장치 - Google Patents

일사량 조절이 가능한 영농형 태양광 발전장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20200017884A
KR20200017884A KR1020180093403A KR20180093403A KR20200017884A KR 20200017884 A KR20200017884 A KR 20200017884A KR 1020180093403 A KR1020180093403 A KR 1020180093403A KR 20180093403 A KR20180093403 A KR 20180093403A KR 20200017884 A KR20200017884 A KR 20200017884A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
moving means
frame
panel
photovoltaic device
shaft
Prior art date
Application number
KR1020180093403A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102131413B1 (ko
Inventor
장수영
김희을
Original Assignee
한국남동발전 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국남동발전 주식회사 filed Critical 한국남동발전 주식회사
Priority to KR1020180093403A priority Critical patent/KR102131413B1/ko
Publication of KR20200017884A publication Critical patent/KR20200017884A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102131413B1 publication Critical patent/KR102131413B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • 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
    • H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • G05D3/10—Control of position or direction without using feedback
    • G05D3/105—Solar tracker
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • 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
    • H02S20/10—Supporting structures directly fixed to the ground
    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Sustainable Development (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

경작지 작물에 대한 일사량을 조절할 수 있는 영농형 태양광 발전장치가 제공된다. 영농형 태양광 발전장치는, 각각이 구조물에서 서로 분리되어 배치되는 다수의 패널모듈을 구성하고, 각 패널모듈의 축 위치 조정을 통해 다수의 패널모듈을 구조물 상에서 소정 방향으로 이동시킴으로써, 하부의 경작지에 위치하는 작물에 대한 일사량을 조절하여 경작지 작물의 생육효율을 높일 수 있다.

Description

일사량 조절이 가능한 영농형 태양광 발전장치{Farming solar photovoltaic device for regulating solar insolation}
본 발명은 영농형 태양광 발전장치에 관한 것으로, 특히 태양광 발전장치의 하부에 있는 작물에 조사되는 일사량을 조절할 수 있는 일사량 조절이 가능한 영농형 태양광 발전장치에 관한 것이다.
석유, 석탄 또는 가스 등을 이용한 발전은 환경을 파괴할 뿐만 아니라 연소 중에 발생되는 이산화탄소 등의 온실가스 배출로 인해 지구 환경을 훼손하는 등의 여러 문제가 있다. 이에, 수력, 풍력, 태양광 등과 같은 친환경 에너지원을 이용하는 발전설비가 개발되고 있으며, 이러한 친환경 에너지원의 발전설비는 환경을 파괴하지 않을 뿐만 아니라 자원의 소모가 없는 등 여러 장점을 가지고 있다.
이 중에서, 태양광 발전은 태양이 비추는 지역이라면 발전설비의 설치가 가능하여 장소 제한이 가장 적고, 또한 소형의 발전설비에서부터 대형의 발전설비까지 운영자가 원하는 다양하게 설치되어 운용될 수 있기 때문에 더욱 선호되고 있다.
최근 들어, 농지 등과 같은 경작지에 태양광 발전장치를 설치하여 경작과 발전을 동시에 수행할 수 있는 영농형 태양광 발전장치가 제안되고 있다. 이러한 영농형 태양광 발전장치는 한정된 부지 내에서 식량생산 및 전력생산을 동시에 할 수 있는 장점이 있어 다양한 형태의 영농형 태양광 발전장치에 대한 연구개발이 활발하게 이루어지고 있다.
도 1은 종래의 영농형 태양광 발전장치를 나타내는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 영농형 태양광 발전장치(10)는 작물이 경작되는 경작지에 소정의 높이로 구축된다. 영농형 태양광 발전장치(10)는 프레임(11, 13) 및 상기 프레임(11, 13) 상에 결합되어 고정된 다수의 태양광 패널(15)로 구성된다.
프레임(11, 13)은 지면에 매설되어 세워지는 다수의 지지프레임(11) 및 상기 다수의 지지프레임(11) 중 서로 나란하게 배열된 한 쌍의 지지프레임(11) 상단을 연결하는 고정프레임(13)으로 구성된다. 다수의 태양광 패널(15)은 고정프레임(13) 상단에 결합되어 고정된다. 다수의 태양광 패널(15)은 소정의 간격으로 서로 이격되어 고정된다.
상술한 종래의 영농형 태양광 발전장치(10)는 입사되는 태양광에 의해 다수의 태양광 패널(15)로부터 전기를 생산하고, 동시에 태양광이 패널 간 간격에 의해 그 하부의 작물에 조사되어 식량을 생산하게 된다.
그러나, 종래의 영농형 태양광 발전장치(10)는 다수의 지지프레임(11) 간의 간격이 고정되어 있으므로, 작물에 조사되는 태양광의 일사량을 조절할 수 없었다. 다시 말해, 종래의 영농형 태양광 발전장치(10)는 간격이 고정되어 매설된 다수의 지지프레임(11)에 의해 각각의 고정프레임(13) 역시 고정된 간격으로 설치된다. 이에 따라, 종래의 영농형 태양광 발전장치(10)에서는 다수의 태양광 패널(15)에 의해 경작지에 패널 그림자가 필연적으로 형성되므로, 경작지의 작물에 최대 일사량이 요구되는 경우에 일사량 조절이 어려운 문제가 있다.
본 발명은 경작지 작물에 조사되는 일사량을 조절할 수 있는 영농형 태양광 발전장치를 제공하고자 하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 영농형 태양광 발전장치는, 경작지에 매설되어 세워진 한 쌍의 제1프레임 및 상기 한 쌍의 제1프레임 사이를 연결하는 제2프레임으로 구성된 구조물; 상기 제2프레임 상단에 다수개가 배치되어 상기 제2프레임 상면을 따라 일 방향으로 이동되는 다수의 패널모듈; 및 상기 다수의 패널모듈 각각의 이동을 제어하는 제어모듈을 포함한다.
상기 다수의 패널모듈 각각은, 상기 제2프레임에 교차되는 방향으로 연장된 제1축; 상기 제1축에 결합된 태양광 패널; 상기 제2프레임의 상면에 접촉되도록 상기 제1축에 결합된 제1이동수단; 상기 제2프레임의 배면에 접촉되도록 배치되어 상기 제1이동수단에 접촉되는 제2이동수단; 및 상기 제2이동수단에 결합된 제2축을 포함한다.
본 발명의 영농형 태양광 발전장치는, 각각이 구조물에서 서로 분리되어 배치되는 다수의 패널모듈을 구성하고, 각 패널모듈의 축 위치 조정을 통해 다수의 패널모듈을 구조물 상에서 소정 방향으로 이동시킴으로써, 하부의 경작지에 위치하는 작물에 대한 일사량을 조절하여 경작지 작물의 생육효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 영농형 태양광 발전장치는 각 패널모듈의 축 회전을 통해 각 패널모듈에 결합된 태양광 패널의 각도를 조절함으로써, 태양광 패널에 입사되는 광량을 조절하여 발전효율을 높일 수 있다.
도 1은 종래의 영농형 태양광 발전장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영농형 태양광 발전장치를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 패널모듈의 구조를 구체적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3을 Ⅲ~Ⅲ'의 선으로 절단한 단면도이다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 영농형 태양광 발전장치에서 다양한 실시예에 따른 패널모듈의 이동을 나타내는 도면들이다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 영농형 태양광 발전장치에서 다양한 실시예에 따른 태양광 패널의 각도조절을 나타내는 도면들이다.
이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.
도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자들은 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. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있으며 본 발명의 범위가 다음에 기술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 영농형 태양광 발전장치를 나타내는 도면이다.
도 2를 참조하면, 본 실시예의 영농형 태양광 발전장치(100)는 구조물(110), 패널모듈(120) 및 제어모듈(150)을 포함할 수 있다.
구조물(110)은 소정 거리로 이격된 한 쌍의 제1프레임(111) 및 상기 한 쌍의 제1프레임(111) 상단을 연결하는 제2프레임(112)을 포함할 수 있다. 이러한 구조물(110)은 한 쌍으로 구성되고, 각각은 경작지에서 서로 이격되어 소정 높이로 구축될 수 있다.
패널모듈(120)은 한 쌍의 구조물(110) 각각의 제2프레임(112) 상단에 다수개가 배치될 수 있다. 다수의 패널모듈(120)은 제2프레임(112) 상단에서 일 방향으로 이동될 수 있다. 이때, 다수의 패널모듈(120)은 서로 동일한 방향으로 이동되거나 또는 각각이 서로 다른 방향으로 이동될 수 있다. 또한, 다수의 패널모듈(120)은 한 쌍의 구조물(110) 각각의 제2프레임(112) 상단에서 내측 방향으로 서로 마주보도록 배치되거나 또는 내측 방향으로 서로 엇갈리도록 배치될 수 있다. 이러한 패널모듈(120) 각각에는 구조물(110)의 내측방향으로 태양광 패널이 결합될 수 있다.
도 3은 도 2의 패널모듈의 구조를 구체적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3을 Ⅲ~Ⅲ'의 선으로 절단한 단면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 다수의 패널모듈(120) 각각은 제1축(121), 제2축(131), 제1이동수단(123), 제2이동수단(133) 및 태양광 패널(140)을 포함할 수 있다.
제1축(121)은 제2프레임(112)과 교차되는 방향으로 연장되어 제2프레임(112) 상에 배치될 수 있다. 제1축(121)에는 제1이동수단(123) 및 태양광 패널(140)의 결합될 수 있다. 제1축(121)은 제1모터(미도시)에 연결되며, 후술될 제어모듈(150)에 의한 모터 구동으로 일 방향으로 회전됨으로써 태양광 패널(140)의 각도를 조절할 수 있다. 또한, 제1축(121)은 후술될 제1이동수단(123) 및 제2이동수단(133)에 의해 제2프레임(112) 상에서 일 방향으로 이동됨으로써 패널모듈(120)의 배치 위치를 조절할 수 있다.
제1이동수단(123) 및 제2이동수단(133)은 제2프레임(112)을 사이에 두고 각각의 일면이 서로 접촉될 수 있다. 이를 위하여, 제2프레임(112)은 중앙부에 공간을 형성하면서 서로 이격되어 나란하게 배열된 2개의 바, 즉 제1바(112a) 및 제2바(112b)로 구성될 수 있다.
제1이동수단(123)은 제1바(112a)와 제2바(112b)에 의해 형성된 제2프레임(112)의 중앙부 공간에 삽입되어 제2프레임(112)의 상면에 배치될 수 있다. 이때, 제1이동수단(123)은 이에 결합된 제1축(121)에 의해 상기 중앙부 공간에 일부가 삽입된 형태로 제2프레임(112)의 상면에 배치될 수 있다.
제2이동수단(133)은 일면이 제1이동수단(123)에 접촉되도록 제2프레임(112)의 배면에 배치될 수 있다. 제2이동수단(133)은 제2프레임(112)의 중앙부 공간보다 큰 폭을 가지도록 형성될 수 있다. 제2이동수단(133)은 제어모듈(150)에 의해 일 방향으로 회전될 수 있다. 이에, 제2이동수단(133)에 일면이 접촉되는 제1이동수단(123)도 일 방향으로 회전될 수 있다. 이때, 제1이동수단(123)과 제2이동수단(133)은 서로 동일한 방향으로 회전될 수 있다. 따라서, 제1이동수단(123)은 제2프레임(112) 상면에서 소정의 방향으로 이동될 수 있다.
제1이동수단(123)과 제2이동수단(133)은 서로 일면이 접촉되어 회전하는 바퀴의 형태를 가지거나 또는 서로 맞물려 회전하는 기어의 형태를 가질 수 있다.
제2축(131)은 제2이동수단(133)에 결합될 수 있다. 제2축(131)은 제2모터(미도시)에 연결되며, 제어모듈(150)에 의한 제2모터의 구동에 의해 회전될 수 있다. 제2축(131)의 회전에 의해 제2이동수단(133) 역시 회전될 수 있다.
다시 도 2를 참조하면, 제어모듈(150)은 전술한 다수의 패널모듈(120) 각각을 제2프레임(112) 상면에서 소정 방향으로 이동시키거나 또는 다수의 패널모듈(120) 각각에 결합된 태양광 패널(140)의 각도를 조절할 수 있다. 제어모듈(150)은 제1모터제어부(151), 제2모터제어부(152), 태양위치 검출부(153) 및 경작정보 수신부(154)를 포함할 수 있다.
제1모터제어부(151)는 다수의 패널모듈(120) 각각의 제1축(121)에 연결된 제1모터의 구동을 제어하는 제1구동신호(CTL1)를 출력할 수 있다. 제1모터제어부(151)는 태양위치 검출부(153)로부터 제공된 태양 위치에 기초하여 제1구동신호(CTL1)를 출력할 수 있다. 제1구동신호(CTL1)에 의해 제1모터는 일 방향으로 회전되고, 이에 제1모터에 연결된 제1축(121)이 회전됨으로써, 제1축(121)에 결합된 태양광 패널(140)의 각도가 조절될 수 있다.
제2모터제어부(152)는 다수의 패널모듈(120) 각각의 제2축(131)에 연결된 제2모터의 구동을 제어하는 제2구동신호(CTL2)를 출력할 수 있다. 제2모터제어부(152)는 경작정보 수신부(154)로부터 제공된 경작정보에 기초하여 제2구동신호(CTL2)를 출력할 수 있다. 제2구동신호(CTL2)에 의해 제2모터는 일 방향으로 회전되고, 제2모터에 연결된 제2축(131) 및 이에 결합된 제2이동수단(133)이 회전됨으로써, 제2이동수단(133)에 접촉된 제1이동수단(123)이 회전되어 패널모듈(120)의 위치가 조절될 수 있다.
태양위치 검출부(153)는 태양의 위치를 추적하고, 그에 따른 현재의 태양 위치를 제1모터제어부(151)로 제공할 수 있다.
경작정보 수신부(154)는 외부의 데이터베이스(미도시)로부터 다수의 패널모듈(120) 하부의 경작지에 심어진 작물의 경작정보를 수집하고, 이를 제2모터제어부(152)로 제공할 수 있다. 경작정보는 작물의 생육조건에 따른 일사량 정보일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전장치(100)는 다수의 태양광 패널(140) 각각이 구조물(110)에서 서로 분리되어 결합된 상태를 가지도록 다수의 패널모듈(120)을 구성하고, 경작정보에 기초하여 각 패널모듈(120)의 축 위치 조정을 통해 다수의 패널모듈(120)을 구조물(110) 상에서 소정 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 다수의 패널모듈(120) 하부의 경작지에 위치하는 작물에 대한 일사량을 조절함으로써 경작지 작물의 생육효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 영농형 태양광 발전장치(100)는 태양 위치에 기초하여 각 패널모듈(120)의 축 회전을 통해 각 패널모듈(120)에 결합된 태양광 패널(140)의 각도를 조절할 수 있다. 이에 따라, 다수의 패널모듈(120) 각각의 태양광 패널(140)에 입사되는 광량을 조절함으로써 태양광 발전장치(100)의 발전효율을 높일 수 있다.
도 5a 내지 도 5c는 본 발명의 영농형 태양광 발전장치에서 다양한 실시예에 따른 패널모듈의 이동을 나타내는 도면들이다.
도 5a에 도시된 바와 같이, 구조물(110)의 제2프레임(112)은 중앙부에 공간을 형성하면서 서로 이격되어 나란하게 배치된 제1바(112a) 및 제2바(112b)로 구성될 수 있다. 제2프레임(112)은 구조물(110)의 2개의 제1프레임(111) 사이에서 제1길이(D)로 구성될 수 있다.
다수의 패널모듈(120) 각각은 제2프레임(112) 상에 소정 거리, 예컨대 제1축간거리(d1)로 이격되어 배열될 수 있다. 축간거리는 다수의 패널(140) 각각의 제1축(121) 간의 거리를 의미할 수 있다.
다수의 패널모듈(120) 각각은 앞서 도 3 및 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 제2프레임(112) 상부에 배치된 제1축(121), 상기 제1축(121)에 결합된 제1이동수단(123), 제1축(121)에 결합된 태양광 패널(140), 제2프레임(112) 하부에 배치되어 제1이동수단(123)에 일면이 접촉되는 제2이동수단(133) 및 상기 제2이동수단(133)에 결합된 제2축(131)을 포함할 수 있다. 본 실시예는 설명의 편의를 위하여, 다수의 패널모듈(120)이 5개, 즉 제1패널모듈(120-1), 제2패널모듈(120-2), 제3패널모듈(120-3), 제4패널모듈(120-4) 및 제5패널모듈(120-5)로 구성된 것을 예로 들기로 한다. 그리고, 상술된 다수의 패널모듈, 즉 제1패널모듈(120-1) 내지 제5패널모듈(120-5)에 의해 그 하부의 경작지에는 소정의 음영영역(SG)이 각각 형성될 수 있다.
도 2 및 도 5b를 참조하면, 제어모듈(150)의 제2모터제어부(152)는 수신된 경작정보에 기초하여 다수의 패널모듈(120) 각각의 제2축(131)에 연결된 제2모터의 구동을 제어하는 제2구동신호(CTL2)를 출력할 수 있다.
이에, 다수의 패널모듈(120) 각각의 제2축(131)은 제2모터의 동작에 의해 모두 동일한 제1방향, 예컨대 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 이로 인해, 제2이동수단(133) 및 이에 일면이 접촉되어 있는 제1이동수단(123)이 제1방향 방향으로 회전되며 제2프레임(112)의 상면에서 일측으로 이동될 수 있다. 이때, 다수의 패널모듈(120) 각각은 제2이동수단(133)의 직경을 고려하여 제2축간거리(d2)를 가지며 제2프레임(112) 상면 일측으로 이동될 수 있다. 제2축간거리(d2)는 최초 축간거리, 즉 제1축간거리(d1)보다 작을 수 있다.
이에 따라, 경작지에는 다수의 패널모듈, 즉 제1패널모듈(120-1) 내지 제5패널모듈(120-5)에 의한 음영영역(SG)을 제외한 나머지 영역, 예컨대 제2프레임(112)의 제1길이(D)에서 음영영역(SG)을 제외한 나머지 영역에 태양광에 의한 일사량이 집중될 수 있다.
즉, 도 5b의 실시예에 따른 영농형 태양광 발전장치(100)는 경작지 작물에 많은 일사량이 요구되는 경우에 다수의 패널모듈(120)을 구조물(110) 일측으로 모두 이동시킴으로써, 다수의 패널모듈(120)이 모여있는 영역을 제외한 나머지 영역에 일사량이 증가될 수 있도록 할 수 있다. 이때, 영농형 태양광 발전장치(100)는 태양의 위치에 대향되도록 다수의 패널모듈(120)을 일측으로 모두 이동시켜 경작지에 입사되는 광량, 즉 일사량을 증가시킬 수 있다.
여기서, 각 패널모듈(120)의 이동거리는 각 패널모듈(120)의 제1이동수단(123)의 회전 수에 따라 달라질 수 있다. 즉, 각 패널모듈(120)의 제1축(121)은 제1이동수단(123)의 회전 수에 제1이동수단(123)의 직경을 곱한 값만큼 제2프레임(112) 상에서 소정 방향으로 이동될 수 있다.
도 2 및 도 5c를 참조하면, 제어모듈(150)의 제2모터제어부(152)는 수신된 경작정보에 기초하여 다수의 패널모듈(120) 각각의 제2축(131)에 연결된 제2모터의 구동을 제어하는 제2구동신호(CTL2)를 출력할 수 있다.
이에, 다수의 패널모듈(120) 각각의 제2축(131)은 제2모터의 동작에 의해 서로 다른 제1방향 및 제2방향, 예컨대 반시계 방향 및 시계 방향으로 회전될 수 있다. 이에, 제2축(131)에 결합된 제2이동수단(133) 및 상기 제2이동수단(133)에 일면이 접촉된 제1이동수단(123) 역시 제1방향 또는 제2방향으로 회전되어 제2프레임(112)의 상면에서 일측 또는 타측으로 이동될 수 있다.
좀 더 구체적으로 설명하면, 본 실시예의 다수의 패널모듈(120) 중 제3패널모듈(120-3)의 제2축(131)은 회전되지 않고 최초 위치를 유지할 수 있다.
제1패널모듈(120-1)의 제2축(131)은 제2모터에 의해 제1방향으로 회전될 수 있다. 이에, 제1패널모듈(120-1)은 제1이동수단(123) 및 제2이동수단(133)의 회전에 따라 제2프레임(112)의 일측 끝단으로 이동될 수 있다.
제2패널모듈(120-2)의 제2축(131)은 제2방향으로 회전될 수 있다. 이에, 제2패널모듈(120-2)은 제1이동수단(123) 및 제2이동수단(133)의 회전에 따라 제3패널모듈(120-3)에 인접되도록 이동될 수 있다.
제4패널모듈(120-4)의 제2축(131)은 제1방향으로 회전될 수 있다. 이에, 제4패널모듈(120-4)은 제1이동수단(123) 및 제2이동수단(133)의 회전에 따라 제3패널모듈(120-3)에 인접되도록 이동될 수 있다.
여기서, 제1패널모듈(120-1)과 제2패널모듈(120-2)의 제3축간거리(d3)는 최초 축간거리, 즉 제1축간거리(d1)보다 증가될 수 있다. 또한, 제2패널모듈(120-2)과 제3패널모듈(120-3) 및 제3패널모듈(120-3)과 제4패널모듈(120-4) 각각의 축간거리, 즉 제4축간거리(d4)는 제1축간거리(d1)보다 감소될 수 있다.
제5패널모듈(120-5)의 제2축(131)은 제2방향으로 회전될 수 있다. 이에, 제5패널모듈(120-5)은 제1이동수단(123) 및 제2이동수단(133)의 회전에 따라 제2프레임(112)의 타측 끝단으로 이동될 수 있다. 여기서, 제4패널모듈(120-4)과 제5패널모듈(120-5)의 제5축간거리(d5)는 제1축간거리(d1)보다 증가될 수 있다.
이와 같이, 도 5c의 실시예에 따른 영농형 태양광 발전장치(100)는 경작지 작물에 많은 일사량이 요구되는 경우에 다수의 패널모듈(120)을 구조물(110) 상에서 일측 또는 타측으로 이동시킴으로써 다수의 패널모듈(120)에 의한 음영영역(SG)을 제외한 나머지 영역에서 경작지에 입사되는 광량을 증가시킬 수 있다.
도 6a 내지 도 6c는 본 발명의 영농형 태양광 발전장치에서 다양한 실시예에 따른 태양광 패널의 각도조절을 나타내는 도면들이다.
먼저, 앞서 도 3 및 도 4에서 설명한 바와 같이, 패널모듈(120)은 제2프레임(112) 상부에 배치된 제1축(121), 상기 제1축(121)에 결합된 제1이동수단(123), 제1축(121)에 결합된 태양광 패널(140), 제2프레임(112) 하부에 배치되어 제1이동수단(123)에 일면이 접촉되는 제2이동수단(133) 및 상기 제2이동수단(133)에 결합된 제2축(131)을 포함할 수 있다.
도 2를 참조하면, 제어모듈(150)의 태양위치 검출부(153)에 의해 현재의 태양 위치가 검출되면, 제1모터제어부(151)는 각 패널모듈(120)의 제1축(121)에 연결되어 있는 제1모터를 구동할 수 있는 제1구동신호(CTL1)를 출력할 수 있다.
이에, 도 6a에 도시된 바와 같이, 태양이 패널모듈(120)의 일측에 사선 방향으로 위치하고 있을 때, 패널모듈(120)의 제1축(121)은 제1구동신호(CTL1)에 의해 제1방향, 예컨대 반시계 방향으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 제1축(121)에 결합된 태양광 패널(140)은 제1방향으로 소정 회전되어 사선 방향에서 최대의 광량이 입사될 수 있도록 각도가 조절될 수 있다. 이때, 제2축(131) 및 이에 연결되어 있는 제2이동수단(133)은 고정된 상태일 수 있다.
여기서, 각 패널모듈(120)의 태양광 패널(140)은 제1이동수단(123)의 회전에 따라 그 각도조절이 제어될 수 있다. 다시 말해, 제1이동수단(123)은 제1축(121)에 의해 0~1사이의 값을 갖는 회전수로 회전되며, 이러한 제1이동수단(123)의 회전에 의해 제1축(121)에 결합된 태양광 패널(140)의 각도가 조절될 수 있다.
도 6a에 따른 태양광 패널(140)의 위치에서, 제어모듈(150)은 현재의 태양 위치를 다시 추적하고, 그에 따라 제1구동신호(CTL1)를 출력할 수 있다. 이에, 도 6b에 도시된 바와 같이, 태양이 패널모듈(120)의 수직방향에 위치하고 있을 때, 패널모듈(120)의 제1축(121)은 제1구동신호(CTL1)에 의해 제2방향, 예컨대 시계 방향으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 제1축(121)에 결합된 태양광 패널(140)은 제2방향으로 소정 회전되어 수직 방향에서 최대의 광량이 입사될 수 있도록 각도가 조절될 수 있다. 이때, 제2축(131) 및 이에 연결되어 있는 제2이동수단(133)은 고정된 상태일 수 있다.
또한, 도 6b에 따른 태양광 패널(140)의 위치에서, 제어모듈(150)은 현재의 태양 위치를 다시 추적하고, 그에 따라 제1구동신호(CTL1)를 출력할 수 있다. 이에, 도 6c에 도시된 바와 같이, 태양이 패널모듈(120)의 타측 사선방향에 위치하고 있을 때, 패널모듈(120)의 제1축(121)은 제1구동신호(CTL1)에 의해 제2방향으로 회전될 수 있다. 이에 따라, 제1축(121)에 결합된 태양광 패널(140)은 제2방향으로 소정 회전되어 사선 방향에서 최대의 광량이 입사될 수 있도록 각도가 조절될 수 있다. 이때, 제2축(131) 및 이에 연결되어 있는 제2이동수단(133)은 고정된 상태일 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 영농형 태양광 발전장치(100)는 다수의 태양광 패널(140) 각각이 구조물(110)에서 서로 분리되어 결합된 상태를 가지도록 다수의 패널모듈(120)을 구성하고, 경작정보에 기초하여 각 패널모듈(120)의 축 위치 조정을 통해 다수의 패널모듈(120)을 구조물(110) 상에서 소정 방향으로 이동시킬 수 있다. 이에 따라, 다수의 패널모듈(120) 하부의 경작지에 위치하는 작물에 대한 일사량을 조절함으로써 경작지 작물의 생육효율을 높일 수 있다.
또한, 본 발명의 영농형 태양광 발전장치(100)는 태양 위치에 기초하여 각 패널모듈(120)의 축 회전을 통해 각 패널모듈(120)에 결합된 태양광 패널(140)의 각도를 조절할 수 있다. 이에 따라, 다수의 패널모듈(120) 각각의 태양광 패널(140)에 입사되는 광량을 조절함으로써 태양광 발전장치(100)의 발전효율을 높일 수 있다.
100: 영농형 태양광 발전장치 110: 구조물
111: 제1프레임 112: 제2프레임
120: 패널모듈 121: 제1축
123: 제1이동수단 131: 제2축
133: 제2이동수단 140: 태양광 패널
150: 제어모듈

Claims (9)

  1. 경작지에 매설되어 세워진 한 쌍의 제1프레임 및 상기 한 쌍의 제1프레임 사이를 연결하는 제2프레임으로 구성된 구조물;
    상기 제2프레임 상단에 다수개가 배치되어 상기 제2프레임 상면을 따라 일 방향으로 이동되는 다수의 패널모듈; 및
    상기 다수의 패널모듈 각각의 이동을 제어하는 제어모듈을 포함하고,
    상기 다수의 패널모듈 각각은,
    상기 제2프레임에 교차되는 방향으로 연장된 제1축;
    상기 제1축에 결합된 태양광 패널;
    상기 제2프레임의 상면에 접촉되도록 상기 제1축에 결합된 제1이동수단;
    상기 제2프레임의 배면에 접촉되도록 배치되어 상기 제1이동수단에 접촉되는 제2이동수단; 및
    상기 제2이동수단에 결합된 제2축을 포함하는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제2프레임은 중앙부에 공간을 형성하며 서로 나란하게 배치된 제1바 및 제2바로 구성되고,
    상기 제1이동수단은 상기 공간에 삽입되는 형태로 상기 제2프레임의 상면에 배치되어 상기 제2이동수단에 일면이 접촉되는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1축에 연결되어 상기 제어모듈에 의해 구동되는 제1모터를 더 포함하고,
    상기 제1축은 상기 제1모터에 의해 제1방향 및 제2방향 중 하나의 방향으로 회전되어 상기 태양광 패널의 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1이동수단은 상기 제1축의 회전에 의해 0~1 사이의 회전수로 회전되는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제어모듈은 태양의 현재 위치에 기초하여 상기 제1모터의 구동을 제어하는 제1구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제2축에 연결되어 상기 제어모듈에 의해 구동되는 제2모터를 더 포함하고,
    상기 제2축은 상기 제2모터에 의해 제1방향 및 제2방향 중 하나의 방향으로 회전되어 상기 패널모듈의 위치를 조절하는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 제1이동수단 및 상기 제2이동수단은 회전되는 상기 제2축에 의해 동일한 방향으로 회전하면서 이동되는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제어모듈은 상기 경작지의 작물에 대한 경작정보에 기초하여 상기 제2모터의 구동을 제어하는 제2구동신호를 출력하는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 패널모듈 각각은 상기 제2프레임 상에서 동일 방향으로 이동되거나 또는 서로 다른 방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 영농형 태양광 발전장치.
KR1020180093403A 2018-08-09 2018-08-09 일사량 조절이 가능한 영농형 태양광 발전장치 KR102131413B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180093403A KR102131413B1 (ko) 2018-08-09 2018-08-09 일사량 조절이 가능한 영농형 태양광 발전장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180093403A KR102131413B1 (ko) 2018-08-09 2018-08-09 일사량 조절이 가능한 영농형 태양광 발전장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200017884A true KR20200017884A (ko) 2020-02-19
KR102131413B1 KR102131413B1 (ko) 2020-07-08

Family

ID=69669794

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180093403A KR102131413B1 (ko) 2018-08-09 2018-08-09 일사량 조절이 가능한 영농형 태양광 발전장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102131413B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220001283A (ko) * 2020-06-29 2022-01-05 한국전력공사 영농형 태양광 발전 시스템의 관리 장치, 방법 및 시스템
KR20220014689A (ko) * 2020-07-29 2022-02-07 배동권 전압검출 기반의 룩업 테이블 제어형 태양광 장치 및 방법
KR20220153449A (ko) * 2021-05-11 2022-11-18 주식회사 엔벨롭스 영농형 태양광의 발전량 및 작물생산량 예측 모델링 시스템

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102447186B1 (ko) 2022-03-15 2022-09-27 주식회사 비에스텍 영농형 태양광 발전 시스템

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101628277B1 (ko) * 2014-12-08 2016-06-08 연세대학교 원주산학협력단 멀티 집열판 동시제어형 태양광 추적장치
JP2017079578A (ja) * 2015-10-21 2017-04-27 伊藤電工株式会社 太陽光発電装置

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101628277B1 (ko) * 2014-12-08 2016-06-08 연세대학교 원주산학협력단 멀티 집열판 동시제어형 태양광 추적장치
JP2017079578A (ja) * 2015-10-21 2017-04-27 伊藤電工株式会社 太陽光発電装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220001283A (ko) * 2020-06-29 2022-01-05 한국전력공사 영농형 태양광 발전 시스템의 관리 장치, 방법 및 시스템
KR20220014689A (ko) * 2020-07-29 2022-02-07 배동권 전압검출 기반의 룩업 테이블 제어형 태양광 장치 및 방법
KR20220153449A (ko) * 2021-05-11 2022-11-18 주식회사 엔벨롭스 영농형 태양광의 발전량 및 작물생산량 예측 모델링 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR102131413B1 (ko) 2020-07-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102131413B1 (ko) 일사량 조절이 가능한 영농형 태양광 발전장치
US10404206B2 (en) Grid assembly intelligent photovoltaic power generation system
US20100193013A1 (en) Solar power plant
US8061077B2 (en) Cover element for greenhouses or the like
KR100983534B1 (ko) 태양광 전지판의 경사각 조절장치
KR100715040B1 (ko) 태양광 발전장치
KR101832700B1 (ko) 인삼밭을 이용한 태양광 발전장치
KR102172622B1 (ko) 영농형 스마트 태양광 발전 시스템
KR101125217B1 (ko) 태양광 분산이 가능한 태양광 집광장치
KR100760043B1 (ko) 경사각도 조정형 태양광 발전장치
KR101947422B1 (ko) 태양광 지면반사모듈을 구비한 태양광 발전장치
JP2016067272A (ja) 太陽光発電システム
KR20130078888A (ko) 태양광 발전장치
KR101182832B1 (ko) 태양광 발전장치
JP6342632B2 (ja) 太陽光集光発電装置
KR102016951B1 (ko) 추적식 태양광 발전시스템 제어방법
CN203800866U (zh) 用于光伏阵列支架的转动支撑构件
KR101608266B1 (ko) 각도 조절이 가능한 태양광 트랙커
CN105743419A (zh) 组合栅式智能光伏发电***
KR101171000B1 (ko) 수상설치형 태양광 추적 집광장치
KR20200031793A (ko) 영농형 태양광 발전설비
KR101994602B1 (ko) 태양광 추적용 솔라패널 어레이 지지 구조체
WO2020171231A1 (ja) 植物工場
KR200423036Y1 (ko) 태양광 발전장치
CN110737286B (zh) 一种光伏组件南北方向倾角可调的平单轴跟踪支架

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant