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태양 광 구조물
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솔라테크 블로그 : 네이버 블로그
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태양광 구조물 종류
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- Most searched keywords: Whether you are looking for 태양광 구조물 종류 태양전지 어레이용 구조물의 구조 설계시 상정하중으로는 영구적으로 작용하는 고정하중과 자연의 외력인 풍하중, 적설하중, 지진하중이 있다. 태양광 구조물 종류 오늘은 태양광 구조물 설계시 필요한 사항과 태양광 구조물의 종류에 대해 알아보도록 하겠습니다. 1. 태양광 구조물 설계도서 (1) 태양광 구조물 상세도면 구조물은 구성하는 각 자재 및..
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KR101729212B1 – íìê´ êµ¬ì¡°ë¬¼ ì¤ì¹ ë°©ë²
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– Google Patents 본 발명은 태양광 구조물 설치 방법에 관한 것으로, 사각형 단면으로 형성되어 있어 축으로서의 기능을 할 수 없는 난간의 상단바에 조립식 축부재를 설치하고, … … - Most searched keywords: Whether you are looking for KR101729212B1 – íìê´ êµ¬ì¡°ë¬¼ ì¤ì¹ ë°©ë²
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[보고서]태양광 발전설비 지지구조의 경량화 및 설치 편리성 향상 설계 기술
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태양광 발전설비 지지구조의 경량화 및 설치 편리성 향상 설계 기술
Solar Power Generator Supporting Structure Design
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![[보고서]태양광 발전설비 지지구조의 경량화 및 설치 편리성 향상 설계 기술](https://scienceon.kisti.re.kr/images/usr/scienceon_og.png)
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태양광 구조물 종류
태양광 구조물 종류
오늘은 태양광 구조물 설계시 필요한 사항과 태양광 구조물의 종류에 대해 알아보도록 하겠습니다.
1. 태양광 구조물 설계도서
(1) 태양광 구조물 상세도면
구조물은 구성하는 각 자재 및 구조물의 결합 상태를 확인할 수 있는 도면
(2) 태양광 구조물 구조계산서
풍하중, 지진, 적설하중 등의 하중과 다양한 구조물의 형상에 따라 태양광 발전설비의 안전성을 검토 및 확인하기 위한 설계도서
(3) 기존의 건축물 및 일정 구조물에 설치하는 경우는 이에 대한 안정성을 확인하기 위해 사용되는 도서
2. 태양광 구조물 구조계산서
(1) 태양전지 어레이용 구조물의 상정하중
태양전지 어레이용 구조물의 구조 설계시 상정하중으로는 영구적으로 작용하는 고정하중과 자연의 외력인 풍하중, 적설하중, 지진하중이 있다.
1) 고정하중(D) : 모듈의 질량과 구조물 등의 질향의 합
2) 풍하중(W) : 태양전지 모듈에 가해지는 풍압력과 지지물에 가해지는 풍압력의 합
3) 적설하중(S) : 모듈면의 수직 적설하중
4) 지진하중(E) : 지지물에 가해지는 수평 지진력
(2) 풍하중
태양전지 어레이용 구조물의 구조설계에 상정하중이 최대가 되는 것은 일반적으로 풍하중인 경우가 많고 풍하중은 강풍으로 인한 손실을 줄이기 위해 설계한다.
3. 태양광 구조물 종류
(1) 발전방식에 따른 태양광 구조물 종류
1) 고정형 어레이 : 연중 최적 경사각으로 설치
① 설치
고정형 어레이 구조 지지형태가 가장 값싸고 안정된 구조로써 정남향을 바라보고 태양광의 입사각이 모듈에 90도로 입사되는 경사각을 고정시킨 형태로 설치한다.
② 설치지역
비교적 원거리 지역에 설치 면적의 제약이 없는 곳, 도서지역 등 풍속이 강한 곳에 설치한다.
③ 장점
초기 설치비가 적게 들고, 보수 관리에 따른 위험이 없어서 상대적으로 많이 이용
④ 단점
추적식과 경사가변형에 비하여 발전 효율은 낮다.
⑤ 고정형 어레이의 특징
가) 태양광의 방위각(정남향) 및 경사각(28~36도)을 고정하여 설치한다.
나) kW당 점유 면적이 추적식 대비 80%까지 감소한다.
다) 구조물의 구동이 없어 하단부 공간 활용이 가능하다.
라) 구조가 상대적으로 안전하여 전복이나 오작동에 의한 사고 가능성이 낮다.
마) 주변 환경과 조화로운 디자인이 가능하다.
바) 발전 효율이 추적식과 경사가변식에 비하여 상대적으로 낮음
2) 경사가변형 어레이 : 계절별로 경사각 조정 가능
① 설치특징
경사가변형 구조물 설치방법은 어레이 경사각을 게절 또는 월별에 따라서 성하로 위치를 변화시켜주는 어레이 지지방식으로, 게절별로 한번씩 어레이 경사각을 변화시킨다.
② 장점
어레이 경사각은 설치 지역의 위도에 따라서 최대 경사면 일사량을 갖도록 하면 경사 고정형에 비해 약 5%의 연간 발전량이 증가한다.
③ 단점
어레이 경사각은 설치 지역의 위도에 따라서 최대 경사면 일사량을 잦도록 하면 경사 고정형에 비해 약 5%의 연간 발전량이 증가한다.
④ 경사가변형의 특징
가) 태양광의 방위각(정남향) 및 경사각을 0~60도 까지 저절 가능하다.
나) 고정식과 유사한 지지 구조로 설치비용이 감소한다.
다) 개별 장치의 설치 간격이 상대적으로 좁아 비용대비 발전 효율 증가한다.
라) 발전장치의 경사각을 수평에 가깝게 변경하여 태풍피해를 예방한다.
마) 구조물의 회동이 적어 제한적으로 하단부 공간 활용이 가능하다.
사) 고정식에 비해 개별 발전장치 간격 11% 증가한다.
아) 구조물의 안정성을 높이기 위하여 강선을 이용한 고정장치 필요
3) 추적식 어레이
태양광발전시스템의 발전효율을 극대화하기 위한 방식으로 태양의 직사광선이 항상 태양광모듈의 전면에 수직으로 입사할 수 있도록 동력 또는 기기 조작을 통하여 태양의 위치를 추적해 가는 방식으로 추적방향에 따라 단방향 추적식과 양방향 추적식으로 나누어 생각할 수 있다. 또한 태양을 추적하는 방법에 따라서 감지식, 프로그램 제어식, 혼합형 추적방식을 생각할 수 있다. 그 밖에 태양광선의 집광 유무에 따라서 평판형과 집광형 어레이를 생각할 수 있다.
① 추적 방향에 따른 분류
가) 단방향 추적식(single axis tracking) 특징
태양광 어레이가 태양의 한 측만을 추적하도록 설계된 방식으로, 상하 추적식과 좌우 추적식으로 나누어진다. 고정형에 비하여 발전량이 증가하나 양방향 추적식에 비하면 발전량을 줄어든다.
– 태양광 모듈을 동서 방향으로 30~150도 회전
– 발전장치의 방위각을 지면과 수평에 가깝게 자동 변경하여 태풍 피해 예방
– 발전효율이 고정식 대비 5~10% 증가
– 다수의 추적장치를 병렬제어를 통해 운전효율 향상
– 고정식에 비해 개별 발전장치 간격 20~30% 증가
– 풍속 측정장치 고장이나 바람에 의한 파손 사고 가능
– 태풍 상황에서 구조물의 안정성을 높이는 강선을 이용한 추가 고정장치 필요
– 작업의 전문성으로 설치 교육 및 운영 교육 필요
나) 양방향 추적식 특징
태양광 모듈이 항상 태양의 직달 일사량이 최대가 되도록 상하, 좌우를 동시에 추적하도록 설계된 추적 장치이다. 설치 단가가 높이며, 주로 제약된 설치면적에서 최대 발전량을 얻기 위해 사용한다.
– 태양광의 방위각(60~210도) 및 경사각(0~80도) 변경 가능
– 발전장치의 경사각을 수평에 가깝게 자동 변경하여 태풍피해 에장
– 경사지 및 설치 조건이 불리한 곳에 설치 가능
– 발전효율 고정식 대비 20~30% 증가
– 고정식에 비해 개별 발전장치 간격이 5배까지 증가
– 다수의 추적장치를 동시 제어로 발전효율 및 운전효율 향상
– 풍속 측정장치 고장이나 바람에 의한 파손 사고 가능
– 태풍 상황에서 구조물의 안정성을 높이는 강선을 이용한 추가 고정장치 필요
– 작업의 전문성으로 설치 교육 및 운영 교육 필요
이렇게 태양광 구조물은 크게 고정형, 경사가변형, 추적식 3가지로 구성이 됩니다.
하지만 가장 많이 사용하는것은 고정형으로 보시면 됩니다.
추적식의 경우 설치 면적이 많이 차지하고, 비용이 비싸다는 단점과 모터로 구동을 하다보니 모터고장으로 인해 작동을 안하는 경우가 많습니다. 그리고 건물 상부에 추적식 설치는 불가능 하다고 보시면 됩니다.
경사가변형의 경우 경사를 변경할때마다 인건비가 들어가닌 발전사업을 하는 경우 효율 상승으로 인한 발전비용과 분기마다 변경해야하는 인건비를 잘 계산하셔야 합니다. 발전사업이 아닌경우에는 인건비로인해 유지관리비가 증가하는 단점이 있습니다.
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KR101729212B1 – 태양광 구조물 설치 방법 – Google Patents
H — ELECTRICITY
H01 — BASIC ELECTRIC ELEMENTS
H01L — SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
H01L31/00 — Semiconductor devices sensitive to infra-red 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 infra-red 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
[보고서]태양광 발전설비 지지구조의 경량화 및 설치 편리성 향상 설계 기술
초록
▼
2. 개발결과 요약
핵심기술
■ 태양광 모듈 지지구조물 설치 시의 체결 부재설계
■ 태양광 발전설비 지지구조에 태양광 모듈 자중, 최대 풍속 30m/sec. 풍하중, 돌풍하중, 적설 하중 등이 작용하는 조건에 대한 구…
2. 개발결과 요약
핵심기술
■ 태양광 모듈 지지구조물 설치 시의 체결 부재설계
■ 태양광 발전설비 지지구조에 태양광 모듈 자중, 최대 풍속 30m/sec. 풍하중, 돌풍하중, 적설 하중 등이 작용하는 조건에 대한 구조해석으로 구조물의 안전 설계
■ 태양광 모듈 지지구조 시작품제작
개발의 목표
■ 개발 목표 (정량)
– 발전 용량: 100 kW
– 지상형 지지구조, 지붕형 지지구조
– 허용 풍속: 최대 30 m/sec.
– 적설 하중: 최대 0.5 kN/m2
– 설치 면적: 820 m2
■ 개발 목표 (정성)
– 태양광 모듈 지지구조와 체결 부재 관련 국내·외 특허자료 30건 이상제공
– 태양광 모듈 지지구조의 경량화 및 설치 편리성 구조 설계로 사업성 향상
– 태양광 모듈 지지구조에 대한 구조해석. 특히 체결 부위의 안전 설계와 해석기술 이전
개발내용 및 결과
■ 태양광 발전 시제품제작
– 발전 용량: 100 kW
– 지붕형 지지구조, 지상형 지지구조
– 허용 풍속: 최대 30 m/sec.
– 적설 하중: 최대 0.5 kN/m2
– 설치 면적: 820 m2
■ 태양광 모듈 지지구조와 체결 부재와 관련된 국내 특허자료 50건 미국 특허자료 22건 조사 분석
■ 태양광 모듈 지지구조의 경량화 및 설치 편리성 구조 설계
■ 태양광 모듈 지지구조에 대한 구조해석. 특히 체결 부위의 안전설계와 해석기술 이전
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