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KR101349127B1 - 하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템 - Google Patents

하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템 Download PDF

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KR101349127B1
KR101349127B1 KR1020120033377A KR20120033377A KR101349127B1 KR 101349127 B1 KR101349127 B1 KR 101349127B1 KR 1020120033377 A KR1020120033377 A KR 1020120033377A KR 20120033377 A KR20120033377 A KR 20120033377A KR 101349127 B1 KR101349127 B1 KR 101349127B1
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KR
South Korea
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solar cell
group
central control
control unit
cell module
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강문식
정성원
이강식
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(주) 파루
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Abstract

하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템이 개시된다. 본 발명은 태양전지모듈을 하나 이상의 그룹으로 분할하되 각 그룹은 둘 이상의 태양전지모듈로 구성하고, 하나의 중앙제어장치를 이용하여 그룹 전체의 태양전지모듈을 동시에 제어하거나 또는 선택된 그룹별로 제어하거나 또는 선택된 그룹에서 각각의 태양전지모듈을 제어할 수 있도록 구성함으로써, 간단한 설비와 저렴한 비용으로 태양발전시스템을 구동할 수 있는 효과가 있다

Description

하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템{PV OR CPV SYSTEM HAVING A CENTER CONTROL APPARATUS}
본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 개별 태양전지모듈을 그룹으로 편성하고 그룹전체, 또는 선택된 그룹별, 또는 개별적으로 태양전지모듈을 제어할 수 있도록 하나의 중앙제어장치와 하나의 추적센서를 이용한 하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전이라 함은 태양 전지에 의하여 태양광을 직접 전력으로 변환하는 발전 방식을 말한다.
즉, 태양광 발전은, 태양빛을 받아 열을 이용하여 에너지를 발생하는 태양열 발전과 달리, 태양빛을 받아 반도체 물질로 이루어진 태양전지에서 바로 전기 생성이 이루어지는 점에서 차이가 있다.
태양광 발전은 빛이 조사(照射)되면 광전효과에 의해 광 기전력을 발생하는 태양전지를 이용한 발전방식으로서 일반적인 구성은 태양전지(Solar Cell)로 구성된 모듈(Module)과, 축전지 및 전력변환장치로 구성된다.
이러한 종래의 태양광 발전 기술이 도 1에 도시되어 있다.
도면을 참고하면, 태양전지판(20)에 개별 센서(10)를 부착하고 이들 태양전지판(20) 각각을 구동하기 위한 구동부(30)를 구비하여 개별 제어되거나 게이트웨이(40)와 같은 장치로 네트워크 연결되어 웹서버(50)에서 상황을 모니터링하고 개별 구동부(30)를 구동하도록 구성된다.
이러한 태양광 발전은 태양전지 모듈의 설치 형태에 따라 고정식, 고정 가변식, 단축 추적식, 양축 추적식으로 분류된다.
고정식은 태양전지 모듈이 남쪽을 향해 고정 설치된 형태로서 일조량이 우수한 오후에 효과적으로 태양 빛에 대한 발전이 이루어지나, 측벽에서의 입사되는 햇빛에 대한 발전이 부족한 문제점을 안고 있으며, 비용은 저렴하나 원하는 만큼의 발전 효율이 기대하기 어려운 문제점을 동시에 안고 있다.
고정 가변식의 경우에는 태양전지 모듈이 남쪽을 향해 고정되고, 태양의 높이 변화에 따라 일년에 몇 차례씩 나누어서 상기한 태양전지 모듈의 상,하 각도를 변화시켜 사용하는 방식이다.
1축식(단축식)은 태양전지 모듈이 태양의 이동 궤적에 따라 동쪽에서 서쪽 방향을 향해 회전 가능하도록 시간 단위로 각도가 변화되는 방식인 방위추적식을 말하는 것이며, 2축식(양축식)은 태양전지 모듈이 태양의 이동 궤적을 따라 동쪽에서 서쪽 방향을 향해 회전하면서 상,하 각도를 변화시키는 고도방위추적 방식이다.
이러한 발전시스템은 효율을 높이기 위하여 각각의 센서와 프로그램을 혼용하여 이용하게 되지만 기존 방식에서는 복수의 구동부와 복수의 센서 및 각 태양전지판을 제어하기 위한 컨트롤러를 구비하여야 한다.
또한, 태양전지판이 태양광의 입사각에 대해 직각으로 유지되는 경우에 최대의 발전효율을 얻게 되는바, 그 때문에 태양광발전시스템에는 태양전지판이 태양광을 충분하게 수광하도록 하기 위해 경시적 및 계절적으로 변화되는 태양의 위치를 자동으로 추적하도록 소위 '트래커(Tracker)'로 칭해지는 태양위치추적장치를 개별설치해야 한다는 문제점이 발생한다.
이러한 트래커의 설치는 단순히 구성의 추가 요인을 부가하는 것이 아니라 그 태양전지패널의 전체적인 하중을 충분히 수용하여 태양추적기능을 수용하면서도, 그 태양전지패널에 가해지는 외력(특히, 강풍, 태풍, 돌풍에 의한 풍력압 등)에 대한 충분한 내구성을 갖는 구조가 필요하게 되기 때문에 실질적으로 트래커의 추가가 태양발전시스템에 있어서 큰 문제거리로 대두된다.
이러한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 하나의 센서와 하나의 컨트롤러를 이용하여 전체 시스템을 제어할 수 있는 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 태양전지모듈을 그룹 또는 개별로 제어할 수 있는 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 센서를 이용한 추적과 프로그램에 의한 자동 추적이 가능한 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
또한 본 발명은 일별, 월별, 계절별, 분기별로 추적이 가능하고, 태풍이나 폭설시 별도의 안전모드 제어가 가능하고, 더불어 기상 데이터를 수신하여 예측 제어가 가능한 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
그리고, 본 발명은 중앙제어 장치의 기능을 원격으로 제어할 수 있는 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.
이러한 과제를 수행하기 위한 본 발명의 태양빛에 의해 전력을 생산하는 태양전지판과 상기 태양전지판을 상하좌우로 구동하기 위한 구동부 및 제어신호를 수신하기 위한 인터페이스를 구비한 태양전지모듈을 구동하는 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템은, 상기 태양전지모듈을 하나 이상의 그룹으로 분할하되 각 그룹은 둘 이상의 태양전지모듈로 구성하고, 상기 각 그룹의 개별 태양전지모듈은 그룹라인에 의하여 상호 전기적으로 연결되도록 구성하고, 상기 중앙제어장치는 상기 그룹 전체의 태양전지모듈을 동시에 제어하거나 또는 선택된 그룹별로 제어하거나 또는 선택된 그룹에서 각각의 태양전지모듈을 제어할 수 있도록 상기 구동부를 제어하도록 함으로써 달성될 수 있다.
이러한 중앙제어장치는 상기 태양전지모듈을 전체 또는 그룹별로 선택하기 위한 선택버튼과, 선택된 전체 또는 선택된 그룹내 태양전지모듈을 자동으로 구동하기 위한 자동모드와, 수동으로 조작가능한 수동모드를 선택할 수 있는 그룹제어 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface)를 표시하도록 하고, 상기 그룹이 선택되면 상기 그룹내 소그룹으로 그룹핑된 개별 태양전지모듈들을 제어하기 위한 개별 제어 그래픽 유저 인터페이스를 더 표시하도록 하는 것이 바람직하다.
상기 개별 제어 그래픽 유저 인터페이스는 개별 태양전지모듈을 자동으로 구동하기 위한 자동모드와, 수동으로 조작가능한 수동모드 또는 정지모드를 포함하여 선택할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface)로 구성하고, 중앙제어장치는 하나의 추적센서를 이용하여 상기 태양전지모듈들을 동시에, 그룹별로, 또는 개별로 추적 제어하도록 구성한다.
또한, 중앙제어장치는 일별, 월별, 계절별 또는 분기별 제어신호를 선택하여 추적 제어가 가능하도록 하고, 태풍이나 폭설시에 제어가능한 안전모드 제어 기능 및 기상 데이터를 수신하여 예측 제어기능을 수행하도록 구성하고, 추적 제어는 방위를 추적하는 1축 추적 또는 고도와 방위를 추적하는 2축 추적으로 제어가능하게 하는 것이 더욱 바람직하다.
상기 중앙제어장치와 네트워크로 연결되어 원격으로 제어가능한 웹모니터링 중앙제어부를 더 구비하고. 상기 웹모니터링 중앙제어부는 원격에서 상기 중앙제어장치와 접속되어 상기 태양전지모듈을 동시에, 그룹별로, 또는 개별로 추적 상태의 확인, 제어, 또는 동작 설정이 가능하도록 한다.
따라서, 본 발명의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템에 의하면, 하나의 센서와 하나의 중앙제어장치를 이용하여 전체 시스템을 제어할 수 있기 때문에 간단한 설비와 저렴한 비용으로 태양발전시스템을 구동할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템에 의하면, 태양전지모듈을 하나 이상의 그룹으로 분할하여 그룹별, 전체 또는 개별로 제어할 수 있다.
또한, 본 발명의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템에 의하면, 중앙제어장치에서 센서와 프로그램에 의한 자동 추적이 가능하도록 구성할 수 있기 때문에 보다 효율적으로 태양발전시스템을 제어할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템에 의하면, 경시적 , 계절적으로 변화되는 태양의 위치를 자동 또는 수동으로 추적할 수 있어 효율적인 발전 효율을 기대할 수 있다.
그리고, 본 발명의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템에 의하면, 네트워크를 통하여 원격지에서도 중앙제어장치를 제어할 수 있기 때문에 굳이 현장 에 있지 않아도 원격지에서 실시간 모니터링을 통하여 태양광발전시스템을 효율적으로 제어할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 태양광 발전시스템의 주요 구성도,
도 2는 본 발명의 태양광 발전시스템의 개략구성도,
도 3은 본 발명의 태양광 발전시스템의 주요 구성도,
도 4는 개별 추적장치의 제어 화면을 표시한 GUI화면,
그리고,
도 5는 전체 추적장치의 제어 화면을 표시한 GUI화면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 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.
명세서 전체에서, 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, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 및/또는 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예에 대하여 설명한다.
도 2는 본 발명의 태양광 발전시스템의 개략구성도이고, 도 3은 본 발명의 태양광 발전시스템의 주요 구성도로서, 도시된 바와 같이, 본원 발명의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템(100)은 복수 개의 태양전지판(112)과 각각의 태양전지판(112)을 상하죄우로 구동하기 위한 구동부(114)로 구성된 태양전지모듈(110)과 하나의 센서(120), 그리고 하나의 중앙제어장치(130)를 포함하여 구성하고 중앙제어장치(130)는 웹서버중앙제어부(170)와 네트워크로 연결되어 질 수 있다.
태양전지판(112)은 통상의 태양빛에 의해 전력을 생산하는 솔라셀을 패널 형태로 구성한 것이고, 각 태양전지판(112)은 구동부(114)에 의하여 수동 또는 자동으로 태양광을 추적하도록 구성된다.
이를 위하여 구동부(114)는 태양전지판(112)의 구동으로 실제 태양발전을 위하여 수직 및 수평 구동모터(미도시)를 사용하게 되는 바, 통상 수직 구동모터는 수직회전판으로 태양전지판(112)의 고도를 조절하기 위해 사용되며, 수평 구동모터(미도시)는 수평회전판으로 태양전지판(112)의 방위각를 조절하기 위해 사용된다.
또한 센서(120)는 태양전지판(112)의 기울기를 측정하여 중앙제어장치(130)로 전달할 수 있도록 수직회전판의 기울기를 감지하는 센서와 태양전지판(112)의 방위각을 측정하여 중앙제어장치(130)로 전달하는 수평회전판의 방위각을 감지하는 센서를 포함하여 구성할 수 있다.
또한, 본 발명은 하나의 센서와 하나의 중앙제어장치를 이용하여 전체 시스템을 제어하는데 그 목적이 있고, 고효율에 발전을 하기 위해 센서를 이용한 추적과 프로그램 자동 추적방식을 혼용하여 사용하는 것을 원칙으로 하고, 더불어 추적에 있어서 방위 추적(1축)과 고도, 방위 추적(2축) 모두 가능함을 기본으로 한다.
이를 위하여 센서(120)는 저고도 근접센서와 고고도 근접센서를 구비하면 태양전지판(110)의 저고도와 고고도 상태에 있음을, 또한 서쪽 근접센서와 동쪽 근접 센서 등을 구비하면 태양전지판(110)이 서쪽 끝으로 와 있음이나, 동쪽 끝으로 와 있음을 감지하여 중앙제어장치(130)로 전달하면 보다 효율적으로 태양을 추적할 수 있다.
상술한 구동부와 센서는 일반적인 구성이므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.
한편, 하나의 중앙제어장치(130)로 태양전지판(112)을 구동할 수 있도록 하기 위하여 본 발명에서는 태양전지판(112)과 구동부(114)로 구성되는 태양전지모듈(110)을 하나 이상의 그룹으로 분할하되 각 그룹은 둘 이상의 태양전지모듈(110)로 구성하고, 각 그룹의 개별 태양전지모듈(110)은 그룹라인(132)에 의하여 상호 전기적으로 연결되도록 구성하고, 중앙제어장치(130)는 그룹 전체의 태양전지모듈(110)을 동시에 제어하거나 또는 선택된 그룹별로 제어하거나 또는 선택된 그룹에서 각각의 태양전지모듈을 제어할 수 있도록 구동부(114)를 제어한다.
이를 위하여 구동부(114)는 중앙제어장치(130)와 RS-232C, RS-485, RF(FM, Bluetooth, Zigbee), PLC등의 유무선 통신 방식으로 인터페이스하기 위한 제어기기 유무선 인터페이스부를 구비하고 식별부호를 부여할 수 있다.
이러한 식별부호에는 그룹별 식별번호와 개별 식별부호를 동시에 부여받을 수 있다.
도 5의 GUI화면 중 도면 부호 212의 개별 식별부호를 참고하면, 개별 태양전지모듈(110)은 "A-1-1"을 식별부호로 갖고 있고, 이는 "A"그룹 중 "A-1"의 소그룹으로 그룹핑되어 있고, 그리고 "A-1"의 소그룹 중 1번째로 부여받은 개별 식별부호 "A-1-1"를 갖고 있다.
즉, 도면을 참고하면, "A"그룹은 "A-1" 내지 "A-7"의 7개의 소그룹으로 분류되고 "A-1"그룹은 다시 6개의 개별 태양전지모듈로 분류되어 있음을 알 수 있다.
따라서 중앙제어장치(130)에서 "A"그룹을 선택하면 "A-1" 내지 "A-7" 그룹내의 모든 태양전지모듈(110)이 호출에 응답 내지 동작되도록 전기적으로 연결하고, "A-1"그룹내의 소정 개별 태양전지모듈(110)을 선택하면 해당 태양전지모듈(110)이 응답 내지 동작제어되도록 구성하는 것이다.
이를 위하여 구동부(114)는 UTP[유티피] 케이블로 중앙제어장치(130)와 전기적으로 연결되도록 구성된다.
UTP(Unshielded Twisted Pair) 케이블은 가장 보편적인 종류의 구리 전화선으로 여러 개의 접속을 필요로 하기 때문에, 하나의 케이블 내에 두 쌍 이상의 연선이 들어 있는 것을 사용한다. 이러한 UTP 케이블은 아날로그, 디지털 및 이더넷 등 용도에 따라 필요한 연선 쌍의 갯수가 모두 다르나 본 발명에서는 8핀의 UTP케이블을 사용하는 것으로 한다.
UTP 케이블을 모두 8가닥의 전선으로 구성하고 일반적인 LAN 환경인 이더넷(Ethernet)환경에서 다이렉트(Direct) 케이블 방식이나 크로스(Cross) 케이블 방식을 사용하여 중앙제어장치(130)가 전체 태양전지모듈을 동시에 자동 또는 수동으로 제어할 수 있게 하고, 또한 선택된 그룹내의 모든 태양전지모듈을 동시에 자동 또는 수동으로 제어할 수 있게 하고, 선택된 그룹내에서도 개별 태양전지모듈의 자동 또는 수동 제어가 가능하도록 구성한다.
이를 위하여 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface)를 중앙제어장치에 디스플레이되도록 하여 보다 손쉽게 제어가 가능하도록 구성한다.
도 4의 개별 추적장치의 제어 화면을 표시한 GUI화면과 도 5의 전체 추적장치의 제어 화면을 표시한 GUI화면을 참고하면, 전체 제어화면은 개별 태양전지모듈을 제어하기 위한 개별 제어화면(210)과 그룹 제어화면(220)을 동시에 표시하도록 구성한다.
먼저 그룹 제어화면(220)은 하단에 그룹을 선택하기 위한 그룹 선택키(224)와 전체 태양전지모듈을 동시에 선택하기 위한 전체 선택키(select all)(223)가 표시되고, 그 상단에는 구동부를 구동하기 위한 키화면들이 표시되도록 한다.
키화면은 각 구동부를 동서남북으로 회전시키기 위한 동성남북조정키(EAST,WEST, SOUTH,NORTH)와 정지키(STOP)(222) 그리고 선택된 그룹내의 태양전지모듈을 자동으로 구동하기 위한 자동모드선택키(AUTO)와, 수동으로 조작가능한 수동모드선택키(MANUAL), 악천후시 안전모드로 동작하게 하는 안전모드선택키(SNOW), 이상 동작 또는 돌발 상황에서의 동작 키(EMERG.) 그리고 백 트래킹 선택키(BACKTR) 등을 표시하여 사용자가 적의 선택하여 신속하에 제어할 수 있도록 구성한다.
또한 개별 제어화면(210)은 선택내 그룹내의 모든 태양전지모듈을 순서대로 표시하도록 하되, 대그룹(A~D)으로 구분하고 대그룹내에(A) 다시 소그룹(A-1 내지 A-7)으로 태양전지모듈을 그룹핑하여 표시하도록 한다.
도 5를 참고하면, 우측의 그룹 제어화면(220)에서 "A"그룹을 선택한 경우 좌측화면에는 대그룹으로 "A"로 지정되어 있는 소그룹을 "A-1,A-2, ~, A-7"로 표시하여 소그룹을 선택할 수 있도록 책갈피 형식으로 표시하고 "A-1"그룹이 선태된 경우 개별 제어화면(210)에는 "A-1"그룹에 속해 있는 개별 태양전지모듈들을 "A-1-1,A-1-2, ~, A-1-6"등으로 표시하여 선택된 그룹내에서 개별 태양전지모듈을 선택하여 제어할 수 있도록 구성한다.
도 4의 개별 제어화면을 참고하면, 선택된 개별 태양전지모듈(110)을 제어할 수 있도록 해당 태양전지모듈을 자동으로 구동하기 위한 자동모드선택키(AUTO)와, 수동으로 조작가능한 수동모드선택키(MANUAL), 악천후시 안전모드로 동작하게 하는 안전모드선택키(SNOW), 돌발 상황에서의 동작 키(EMERG.) 그리고 백 트래킹 선택키(BACKTR), 정지 모드키(STOP) 등을 표시하여 효율적으로 제어할 수 있도록 한다.
즉, 본 발명은 그룹선택키와 선택된 그룹을 제어하기 위한 제어화면, 그리고 선택된 그룹내의 개별 태양전지모듈을 제어하기 위한 제어화면을 GUI로 구성하여, 본 발명의 하나의 센서와 하나의 중앙제어장치를 이용하여 복수의 태양전지모듈을 제어하기 위한 목적을 달성할 수 있다.
이러한 개별제어화면과 그룹 제어화면은 일례로 예시한 것으로서, 본 발명의 기술사상내에서 다양한 변형을 가할 수 있음은 물론이며, 이러한 변형은 본 발명의 구너리범위에 속함은 당연하다.
또한, 중앙제어장치(130)는 일별, 월별, 계절별 또는 분기별 제어신호를 최적으로 구동할 수 있는 데이터를 메모리에 저장해 두고 설정된 내용되로 데이터를 독출하여 최적으로 태양광발전이 이루어질 수 있도록 구성할 수도 있고, 필요한 경우 기상 데이터를 수신하여 예측 제어가 가능하도록 구현할 수도 있다.
또한 도 3을 참고하면 중앙제어장치(130)는 웹모니터링 중앙제어부(170)와 네트워크로 연결되고, 외기 환경측정부(160)에서 측정된 다양한 데이터를 근거로 중앙제어장치(130)를 원격으로 제어할 수 있도록 구성할 수 있다.
외기 환경측정부(160)는 기상정보를 수집하여 로컬모니터링부(150)로 송신하는 기능을 수행하게 되며, 또한, 각 태양전지모듈(110)에서 발전되는 전기량을 측정하는 측정부(140)를 구비하여 로컬모니터링부(150)로 전송하면 로컬모니터링부(150)는 외기 환경측정부(160)에서 수신된 기상정보와 발전량을 분석하여 강풍 또는 강설 여부를 판단하게 되며, 강풍 또는 강설시에는 다수 태양전지모듈(110)의 안전을 위하여 해당 신호를 중앙제어장치로 전송하여 단위 태양전지모듈(110)의 자세를 강제로 변경하는 기능을 수행하게 된다.
즉, 중앙제어장치(130)와 네트워크로 연결되어 원격으로 제어가능한 웹모니터링 중앙제어부(170)를 더 구비하면, 웹모니터링 중앙제어부(170)는 중앙제어장치(130)와 접속되어 태양전지모듈을 동시에, 그룹별로, 또는 개별로 추적 상태의 확인, 제어, 또는 동작 설정이 가능하고, 이상시 알람 및 원격제어가 가능할 뿐만아니라 또한 원격에서 구동부의 동작 제어 및 설정이 가능함은 물론이다.
미설명부호 174는 게이트웨이로서 웹모니터링 중앙제어부(170)와 중앙제어장치(130)를 네트워크로 상호 연결하기 위한 장치이다.
한편, 중앙제어장치는 현재의 각도 변위를 실시간 감지 및 데이터를 저장하여, 설치 장소에서 발전 효율을 증가시킬 수 있는 최적의 경사각을 계산할 수 있다. 이는 추적방식과 고정방식이 혼용되어 있는 시스템에서, 고정식 또는 고정 가변 방식의 발전 구조에서 최적 경사각을 설정하는 원리와 동일하게 계산할 수 있다.
이는 설치 위치와 각도에 따라 태양발전시스템의 성능이 주로 설치위치와 각도에 따라 크게 좌우되기 때문인데 추가 비용없이 가장 쉽게 성능향상을 기대할 수 있기 때문이다.
즉, 이러한 태양에너지를 효과적으로 활용하기 위해서는 태양전지의 방위각, 경사각이 중요하게 되는 데, 방위각은 일반으로는 태양전지의 발전전력량이 최대가 되는 남향, 경사각은 태양전지의 발전전력량이 최대로 되는 연간 최적 경사각(대개 35도)으로 설정되는 것이 바람직하다. 또 지붕 등을 덮고 태양전지 어레이마다 다른 경사각을 갖게 하는 경우에는 각 월 등에 대한 최적경사각을 각각 설정하는 것도 유효하다.
태양전지의 설치각도는 태양전지와 태양고도가 수직이 되었을때 가장 많은 전력을 생산하므로 대략 30~35°가 좋습니다. 하지만 각도가 더 낮더라도 전력생산의 차이가 그리 크지 않기 때문에 대부분 20~40°각도로 설치를 하는 것이 바람직하다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
110 : 태양전지모듈 112 : 태양전지판
114 : 구동부 120 : 센서
130 : 중앙제어장치 140 : 측정부
150 : 로컬모니터링부 160 : 외기환경측정부
170 : 웹모니터링중앙제어부

Claims (8)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 태양빛에 의해 전력을 생산하는 태양전지판과 상기 태양전지판을 상하좌우로 구동하기 위한 구동부 및 제어신호를 수신하기 위한 인터페이스를 구비한 태양전지모듈을 구동하는 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템에 있어서,
    상기 태양전지모듈을 하나 이상의 그룹으로 분할하되 각 그룹은 둘 이상의 태양전지모듈로 구성하고, 그룹별 식별번호와 개별 태양전지모듈 식별번호를 부여하고, 상기 각 그룹의 개별 태양전지모듈은 그룹라인에 의하여 상호 전기적으로 연결되도록 구성하고,
    상기 중앙제어장치는
    상기 그룹 전체의 태양전지모듈을 식별번호를 이용하여 동시에 제어하거나 또는 선택된 그룹별로 제어하거나 또는 선택된 그룹에서 각각의 태양전지모듈을 제어할 수 있도록 상기 구동부를 제어하고,
    상기 태양전지모듈을 전체 또는 그룹별 식별번호를 선택하기 위한 선택버튼과, 선택된 전체 또는 선택된 그룹내 태양전지모듈을 자동으로 구동하기 위한 자동모드와, 수동으로 조작가능한 수동모드를 선택할 수 있는 그룹제어 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface)를 표시하며,
    상기 그룹이 선택되면 상기 그룹내 소그룹으로 그룹핑된 개별 태양전지모듈들을 제어하기 위한 개별 제어 그래픽 유저 인터페이스를 더 표시하는 하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 개별 제어 그래픽 유저 인터페이스는
    개별 태양전지모듈을 자동으로 구동하기 위한 자동모드와, 수동으로 조작가능한 수동모드 또는 정지모드를 포함하여 선택할 수 있는 그래픽 유저 인터페이스(Graphic User Interface)로 구성한 하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 중앙제어장치는
    하나의 추적센서를 이용하여 상기 태양전지모듈들을 동시에, 그룹별로, 또는 개별로 추적 제어하는 하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 중앙제어장치는
    일별, 월별, 계절별 또는 분기별 제어신호를 선택하여 추적 제어가 가능하도록 하고, 태풍이나 폭설시에 제어가능한 안전모드 제어 기능 및 기상 데이터를 수신하여 예측 제어기능을 수행하도록 구성되는 하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 추적 제어는
    방위를 추적하는 1축 추적 또는 고도와 방위를 추적하는 2축 추적으로 제어가능한 하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템.
  8. 제 3항에 있어서,
    상기 중앙제어장치와 네트워크로 연결되어 원격으로 제어가능한 웹모니터링 중앙제어부를 더 구비하고.
    상기 웹모니터링 중앙제어부는 원격에서 상기 중앙제어장치와 접속되어 상기 태양전지모듈을 동시에, 그룹별로, 또는 개별로 추적 상태의 확인, 제어, 또는 동작 설정이 가능한 하나의 중앙제어장치를 구비한 태양광 발전시스템.
















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