WO2019142993A1 - 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법 - Google Patents

태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법 Download PDF

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    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • the present invention relates to solar power generation, and more particularly, to a solar cell module including a solar panel and a solar reflector for reflection of sunlight.
  • the term “solar power generation” refers to a method of collecting sunlight incident on plate-like light collecting panels arranged in a longitudinal direction and thereby obtaining electric energy through the solar collecting panels.
  • solar power generation refers to a method of collecting sunlight incident on plate-like light collecting panels arranged in a longitudinal direction and thereby obtaining electric energy through the solar collecting panels.
  • the importance of alternative energy has been greatly increased due to the depletion of petroleum energy and various kinds of energy or cost increase. For example, a photovoltaic power generation system using solar light is required.
  • Such a photovoltaic device includes a photovoltaic module in which solar panels are connected in series and in parallel to receive power normally required, a battery for storing the condensed power, a power regulator for regulating power, and an inverter And the like.
  • the solar module includes a solar panel that condenses sunlight and a solar reflector that reflects the sunlight toward the solar panel.
  • the sunlight incident on the solar reflector may not be transmitted to the solar panel. That is, there is a problem that the power generation efficiency of the photovoltaic module is not good because the angle of the sunlight reflector coupled with the solar panel is not constant and the angle of engagement is not set so as to satisfy the solar peak altitude.
  • a solar module including a solar panel and a solar reflector, the solar panel including a first end of a panel of the solar panel, Determining a tilt angle of the reflector of the solar reflector such that the inclination angle of the reflector of the solar reflector is inclined by a certain angle with the first horizontal imaginary plane including the tangent line when the tangent line along the connection of one end of the reflector plate of the reflector is horizontal;
  • a first projection height corresponding to a distance between a first reference point at which a vertical line extending perpendicularly to the first horizontal virtual plane and a distance between the other end of the reflection plate of the solar reflector and a second projection height corresponding to a distance between the other end of the reflection plate, And a second projection height corresponding to a distance between the second reference point and the other end of the reflection plate, the second projection height being reflected from the other end of the reflection plate and being projected onto the first horizontal virtual surface And the first projection distance corresponding to the distance between the distance between the
  • the step of determining the inclination angle of the reflector determines an angle corresponding to an altitude of the sun in the middle of the 24 seasons as the inclination angle of the reflector.
  • the step of calculating the second projection distance may include calculating the second projection distance using a proportional relationship between the first projection height, the second projection height, the first projection distance, and the second projection distance .
  • the calculating the second projection distance calculates the second projection distance in consideration of the fact that the sunlight is projected onto the solar reflector on the basis of the lowest comet having the lowest altitude of the sun in the 24th season do.
  • the first projection height is calculated by using a trigonometric function based on the length of the reflector of the solar reflector and the inclination angle of the reflector.
  • the first projection distance is calculated using a trigonometric function based on a projection angle of the sunlight at the time of frosting with respect to the first horizontal virtual surface or the second horizontal virtual surface and the first projection height.
  • the relationship between the first projection height, the second projection height, the first projection distance, and the second projection distance of the solar light can be determined or the length of the solar panel can be determined so that the sunlight can be transmitted to the solar panel as much as possible irrespective of the change in altitude of the southern part of the sun. .
  • FIG. 1 is a reference diagram of an embodiment for explaining the structure of a solar module according to the present invention
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an installation method of a solar module for efficient use of solar light according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is a reference diagram of an embodiment for explaining the relationship between the solar panel of FIG.
  • FIG. 4 is a reference view of an embodiment for explaining the angle relationship according to the combination of the solar panel and the solar reflector shown in FIG. 3;
  • FIG. 1 is a reference view of an embodiment for explaining the structure of a solar module 100 according to the present invention.
  • the solar module 100 may include a solar panel 110 and a solar reflector 120.
  • the solar panel 10 converts the sunlight to which the solar cell is condensed into electric energy.
  • the solar panel 110 includes a tempered glass, a solar cell, a back sheet, and the like.
  • the tempered glass is incident on the inside of the solar panel, and is installed on the upper outer surface of the solar panel.
  • the tempered glass is composed of a piece of low iron.
  • a solar cell corresponds to a photovoltaic cell that converts solar energy into electric energy, and can be classified into a silicon solar cell and a compound semiconductor solar cell.
  • a solar cell is a thin silicon crystal plate, and a trace amount of phosphorus can be attached on one side thereof.
  • the back sheet may be provided as a protective layer under the solar cell.
  • the solar reflector 120 is made of a metal material such as mirror aluminum, mirror stainless steel or the like which is excellent in reflectivity and excellent in thermal conductivity.
  • the reflector 120 may be coated with a reflective metallic material to improve reflectance.
  • the solar reflector 120 may be disposed on one side or both sides of the solar panel 110.
  • the solar reflector 120 reflects the incident sunlight to the solar panel 110.
  • the solar light reflected by the solar light reflector 120 is incident on the solar light panel 110 in addition to the sunlight itself incident on the solar light panel 110, And performs a function of increasing the light collection efficiency.
  • the sunlight reflector 120 is attached to the solar panel 110 by the one end of the panel of the solar panel 110 and the one end of the reflector of the solar light reflector 120 are in contact with each other and the bolt and the nut, Lt; / RTI > Since the incidence angle of the sunlight varies depending on the season or the time of day, the efficiency of the solar power generation may be lowered. Therefore, even if the angle of incident sunlight changes according to the season, It is necessary to determine the coupling angle of the reflector 120 and the solar panel 110 or the length of the solar panel.
  • FIG. 2 is a flowchart illustrating an installation method of a solar module for efficient use of solar light according to an embodiment of the present invention.
  • a solar module comprising a solar panel and a solar reflector, wherein the first horizontal virtual line including the tangent line when the tangent line along the connection of one end of the panel of the solar panel to the one end of the reflector plate of the solar-
  • the inclination angle of the reflection plate of the solar reflector is determined so as to be inclined by a predetermined angle with respect to the plane (Step S200).
  • FIG. 3 is a reference diagram of an embodiment for explaining the relationship between the solar panel 110 shown in FIG. 3 is a reference view illustrating that the sunlight is projected on the sunlight reflector on the basis of the highest altitude and the lowest altitude of the southern peak altitude of the 24th season.
  • the angle? 3 can satisfy the following expression (1).
  • the first horizontal virtual surface HS 1 is defined as a surface including a tangent line when the tangent line along the connection between the one end of the panel of the solar panel 110 and the one end of the reflector of the solar reflector 120 is horizontal .
  • the second horizontal virtual surface HS 2 may be defined as a surface extending horizontally from the other end of the panel of the solar panel 110.
  • a first projection height corresponding to a distance between the first reference point at which a vertical line extending perpendicularly to the first horizontal virtual plane and the other end of the reflection plate meet from the other end of the reflection plate of the solar reflector And a second projection height corresponding to a distance between a second reference point that meets a second horizontally extending virtual plane extending from the other end of the panel and a distance between the other end of the reflection plate, And the first projection distance corresponding to the distance between the first projection point at which the sunlight and the first horizontal virtual surface are projected and the first reference point, the sunlight is reflected at the other end of the reflection plate
  • FIG. 4 is a reference view of an embodiment for explaining the angle relationship according to the combination of the solar panel 110 and the solar reflector 120 shown in FIG.
  • a vertical line (VL) to be referred to as a photovoltaic panel 110, the other end panel (110-1), a second horizontal imaginary plane (HS 2) and that the second reference point (RP 2) extending horizontally from the meeting The distance between the second reference point RP 2 and the other end of the reflector 120-1 may be defined as the second projection height PH 2 .
  • the point where the solar light when the sunlight is reflected at the other end 120-1 of the reflector and projected on the first horizontal virtual surface HS 1 and the first horizontal virtual surface HS 1 meet is the first projection point PP 1 ).
  • the point sunlight is reflected by the other end reflector 120-1 second horizontal imaginary plane meets the sunlight and the second horizontal imaginary plane (HS 2) of the projection when the (HS 2) of the second projection point ( PP 2 ).
  • the distance between the first projection point PP 1 and the first reference point RP 1 defined above is defined as a first projection distance PD 1 and the distance between the second projection point PP 2 and the second reference point RP 2 ) may be defined as a second projection distance PD 2 .
  • the second projection distance PD 2 can be calculated.
  • the second projection distance (PD 2) considering that the projection in the meridian altitude of the sun most, based on the low-minded photovoltaic solar reflector 120 of the 24 season calculating a second projection distance (PD 2) can do.
  • the first projection height PH 1 can be calculated using a trigonometric function based on the reflector length PL of the solar reflector 120 and the reflector tilt angle? 1 .
  • the first projection distance PD 1 is calculated by using a trigonometric function based on the projection angle 5 and the first projection height PH 1 with respect to the first horizontal virtual surface HS 1 of the sunlight at the time of frost .
  • sunlight first horizontal imaginary plane when comrades projection angle with respect to the (HS 1) ( ⁇ 5) is 57 °
  • a projection height (PH 1) is as described above L * sin 76 ° of
  • the second projection height PH 2 may be a predefined constant value.
  • the first projection height PH 1 is L * sin 76 °
  • the second projection height PH 2 is a predefined constant value C
  • the first projection distance PD 1 is L * sin 76 ° / tan 57 °
  • step S202 the panel inclination angle between the solar panel and the second horizontal virtual surface is determined or the length of the solar panel is determined such that the other end of the panel of the solar panel is located at the calculated second projection distance,
  • the solar module is installed corresponding to the panel length (step S204).
  • the second projection distance a as determined in (PD 2) a step S202, (L * sin 76 ° / tan 57 °) * (C / L * sin 76 °) when the solar panel ( 110 the other end panel (110-1) of the second projection distance) (PD 2), i.e., (L * sin 76 ° / tan 57 °) * solar panel to be positioned at a distance of (C / L * sin 76 ° )
  • the length SL of the first and second elastic members 32 and 33 can be determined.
  • the solar panel 110 and the solar panel 110 are arranged such that the other end 110-1 of the solar panel 110 is positioned at a distance of (L * sin 76 ° / tan 57 °) * (C / L * sin 76 °) second horizontal imaginary plane may be determined the panel tilt angle ( ⁇ 6) between (HS 2).
  • the length SL of the solar panel or the panel tilt angle 6 may be determined independently of each other or may be complementarily determined. For example, when the length SL of the solar panel is relatively short, by reducing the panel inclination angle? 6 , the other end 110-1 of the solar panel 110 is spaced apart from the second projection distance PD 2 By increasing the inclination angle? 6 of the panel when the length SL of the solar panel is relatively long, the other end 110-1 of the solar panel 110 can be determined to be positioned at the second projection It can be determined to be located at the distance PD 2 .
  • the length or the inclination angle of the solar panel 110 is adjusted according to the determined panel length or the panel inclination angle.
  • a solar reflector is installed. Accordingly, the solar light can be transmitted to the solar panel as much as possible regardless of the altitude of the southern part of the sun, and the solar module 100 can efficiently use the sunlight.
  • the present invention can be applied to various playback apparatuses by being implemented in a software program and recorded in a predetermined recording medium readable by a computer.
  • the various playback devices may be a PC, a notebook, a portable terminal, and the like.
  • the recording medium may be a hard disk, a flash memory, a RAM, a ROM, or the like embedded in each reproduction apparatus, or an external optical disk such as a CD-R or a CD-RW, a compact flash card, a smart media, have.

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Abstract

본 발명에 따른 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법은 제1 수평 가상면과 일정 각도만큼 경사지도록 태양광 반사판의 반사판 경사각을 결정하는 단계; 제1 투영높이, 제2 투영높이 및 제1 투영거리를 이용하여, 제2 투영거리를 산출하는 단계; 및 상기 태양광 패널의 상기 패널 타단이 상기 산출된 제2 투영거리에 위치하도록 상기 태양광 패널과 상기 제2 수평 가상면 사이의 패널 경사각을 결정하거나 상기 태양광 패널의 길이를 결정하고, 결정된 상기 패널 경사각 또는 상기 패널 길이에 대응하여 상기 태양광 모듈을 설치하는 단계를 포함한다.

Description

태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법
본 발명은 태양광 발전에 관한 것이며, 보다 상세하게는 태양광의 반사를 위한 태양광 패널과 태양광 반사판을 포함하는 태양광 모듈의 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로 태양광 발전이라 함은 가로 세로로 배열된 판상의 집광패널들이 입사되는 태양광을 집광하여 이를 통해 전기 에너지를 얻는 것을 말한다. 최근 석유에너지 및 각종 에너지의 고갈 또는 비용상승으로 대체에너지에 대한 중요성이 크게 대두되고 있으며, 그 한 예로 태양광을 이용하는 태양광 발전 시스템이 요구되고 있다.
이러한 태양광 발전 장치는, 통상 필요한 전력을 공급받기 위하여 태양전지판을 직병렬로 연결한 태양광 모듈과, 집광된 전력을 저장하는 축전지, 그리고 전력을 조절하는 전력조절기 및 직교류로 변환하기 위한 인버터 등으로 구성되어 있다. 여기서, 태양광 모듈은 태양광을 집광하는 태양광 패널 및 태양광을 태양광 패널 방향으로 반사시키는 태양광 반사판을 포함하고 있다.
하지만, 종래기술에 따르면, 계절의 변화에 따라 태양의 고도가 변화함에 따라 태양광 반사판에 입사된 태양광이 모두 태양광 패널 쪽으로 전달되지 않을 수 있다. 즉, 태양광 반사판이 태양광 패널과 결합된 각도가 일정하지 않고, 해당 결합 각도가 태양의 남중 고도를 만족하도록 설치되어 있지 않기 때문에, 태양광 모듈의 발전효율이 좋지 못한 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 태양광 모듈을 구성하는 태양광 패널에 대한 최적의 패널 경사각 또는 패널 길이를 결정하여 태양광 모듈을 설치할 수 있도록 하는 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법에 관한 것이다.
상기의 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법은 태양광 패널 및 태양광 반사판을 포함하는 태양광 모듈에서, 상기 태양광 패널의 패널 일단과 상기 태양광 반사판의 반사판 일단의 연결에 따른 접선이 수평을 이룰 때의 상기 접선을 포함하는 제1 수평 가상면과 일정 각도만큼 경사지도록 상기 태양광 반사판의 반사판 경사각을 결정하는 단계; 상기 태양광 반사판의 반사판 타단으로부터 상기 제1 수평 가상면에 수직하게 연장된 수직선이 만나는 제1 기준점과 상기 반사판 타단 사이의 거리에 대응하는 제1 투영높이, 상기 수직선이 상기 태양광 패널의 패널 타단으로부터 수평으로 연장된 제2 수평 가상면과 만나는 제2 기준점과 상기 반사판 타단 사이의 거리에 대응하는 제2 투영높이, 및 상기 태양광이 상기 반사판 타단에서 반사되어 상기 제1 수평 가상면에 투영될 때의 상기 태양광과 상기 제1 수평 가상면이 만나는 제1 투영점과 상기 제1 기준점 사이의 거리에 대응하는 제1 투영거리를 이용하여, 상기 태양광이 상기 반사판 타단에서 반사되어 상기 제2 수평 가상면에 투영될 때의 상기 태양광과 상기 제2 수평 가상면이 만나는 제2 투영점과 상기 제2 기준점 사이의 거리에 대응하는 제2 투영거리를 산출하는 단계; 및 상기 태양광 패널의 상기 패널 타단이 상기 산출된 제2 투영거리에 위치하도록 상기 태양광 패널과 상기 제2 수평 가상면 사이의 패널 경사각을 결정하거나 상기 태양광 패널의 길이를 결정하고, 결정된 상기 패널 경사각 또는 상기 패널 길이에 대응하여 상기 태양광 모듈을 설치하는 단계를 포함한다.
상기 반사판 경사각을 결정하는 단계는, 24절기 중 하지의 태양 남중 고도에 해당하는 각도를 상기 반사판 경사각으로 결정하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 투영거리를 산출하는 단계는, 상기 제1 투영높이, 상기 제2 투영높이, 상기 제1 투영거리 및 상기 제2 투영거리 사이의 비례 관계를 이용하여 상기 제2 투영거리를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 제2 투영거리를 산출하는 단계는, 24절기 중 태양의 남중고도가 가장 낮은 동지를 기준으로 상기 태양광이 상기 태양광 반사판에 투영되는 것을 고려하여 상기 제2 투영거리를 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 투영높이는 상기 태양광 반사판의 반사판 길이와 상기 반사판 경사각에 근거한 삼각함수를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 투영거리는 동지 때의 상기 태양광의 상기 제1 수평 가상면 또는 상기 제2 수평 가상면에 대한 투영각도와 상기 제1 투영높이에 근거한 삼각함수를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 한다.
상기 투영각도는 다음의 수학식을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 한다.
[수학식]
Figure PCTKR2018009895-appb-I000001
본 발명에 따르면, 태양광 패널 및 태양광 반사판을 포함하는 태양광 모듈에서, 태양광의 제1 투영높이, 제2 투영높이, 제1 투영거리 및 제2 투영 거리 간의 관계를 통해 상기 태양광 패널의 경사각을 결정하거나 상기 태양광 패널의 길이를 결정할 수 있도록 함으로써, 태양의 남중 고도의 변화에 관계 없이 태양광이 최대한 태양광 패널로 전달될 수 있도록 할 수 있으며, 이에 따라 태양광을 효율적으로 이용할 수 있도록 한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 모듈의 구조를 설명하기 위한 일 실시예의 참조도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
도 3은 도 1에 도시된 태양광 패널과 태양의 남중고도와의 관계를 설명하기 위한 일 실시예의 참조도이다.
도 4는 도 3에 도시된 태양광 패널과 태양광 반사판의 결합에 따른 각도 관계를 설명하기 위한 일 실시예의 참조도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.　
도 1은 본 발명에 따른 태양광 모듈(100)의 구조를 설명하기 위한 일 실시예의 참조도이다.
도 1을 참조하면, 태양광 모듈(100)은 태양광 패널(110) 및 태양광 반사판(120)을 포함할 수 있다.
태양광 패널(10)은 태양전지가 집광되는 태양광을 전기에너지로 변환한다. 이를 위해, 태양광 패널(110)은 강화 유리, 태양전지, 백시트(back sheet) 등을 포함하고 있다. 강화유리는 태양광을 내부로 입사시키는 것으로 태양광 패널의 상부 외면에 설치된다. 강화유리는 저철분의 편형상으로 구성된다. 태양전지는 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 광전지에 해당하는 것으로, 실리콘 태양전지와 화합물 반도체 태양전지 등으로 구분될 수 있다. 예를 들어, 태양전지는 얇은 규소 결정판으로, 그 일면에 극미량의 인이 부착될 수 있다. 태양전지는 태양광이 조사되는 경우에 규소의 자유전자가 이동하면서 기전력이 발생되어, 태양광을 전기에너지로 변환시킬 수 있다. 백시트는 태양전지의 하부에는 보호층으로 구비될 수 있다.
태양광 반사판(120)은 반사율이 뛰어나고, 열전성이 우수한 미러 알루미늄, 미러 스텐레스 등과 같은 금속물질로 제작된다. 반사판(120)은 반사율을 향상시키기 위해 반사성 금속물질이 코팅될 수도 있다. 태양광 반사판(120)은 태양광 패널(110)의 일측 또는 양측에 배치될 수 있다. 태양광 반사판(120)은 입사된 태양광을 태양광 패널(110)로 반사시킨다. 이로 인해, 태양광 패널(110)에 자체적으로 입사되는 태양광 이외에 태양광 반사판(120)에 의해 반사되는 태양광이 태양광 패널(110)에 입사됨으로써, 태양광 반사판(120)은 태양광에 대한 집광 효율을 높이는 기능을 수행한다.
태양광 패널(110)의 패널 일단과 태양광 반사판(120)의 반사판 일단이 접하고, 볼트 삽입용 홀에 체결수단인 볼트와 너트가 체결됨으로써, 태양광 반사판(120)이 태양광 패널(110)에 연결될 수 있다. 태양광은 계절 또는 하루 시간대에 따라 그 입사되는 각도가 달라지기 때문에, 태양광 발전의 효율이 저하될 수 있으므로, 계절에 따라 태양광의 입사되는 각도가 변하더라도 태양광을 최대한 입력받을 수 있도록 태양광 반사판(120)과 태양광 패널(110)의 결합 각도 또는 태양광 패널의 길이를 결정할 필요가 있다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법을 설명하기 위한 일 실시예의 플로차트이다.
태양광 패널 및 태양광 반사판을 포함하는 태양광 모듈에서, 상기 태양광 패널의 패널 일단과 상기 태양광 반사판의 반사판 일단의 연결에 따른 접선이 수평을 이룰 때의 상기 접선을 포함하는 제1 수평 가상면과 일정 각도만큼 경사지도록 상기 태양광 반사판의 반사판 경사각을 결정한다(S200 단계).
도 3은 도 1에 도시된 태양광 패널(110)과 태양의 남중고도와의 관계를 설명하기 위한 일 실시예의 참조도이다. 도 3은 24절기 중 태양의 남중고도가 가장 높은 하지와 가장 낮은 동지를 기준으로 상기 태양광이 상기 태양광 반사판에 투영되는 것을 예시한 참조도이다.
도 3을 참조하면, 하지 때의 태양의 남중 고도는 θ1이고, 동지 때의 태양의 남중 고도는 θ2이다. 따라서, 각도 θ3은 다음의 수학식 1을 만족할 수 있다.
Figure PCTKR2018009895-appb-M000001
한편, 태양광이 태양광 반사판(120)에서 전반사된다고 가정할 때, 각도 θ3 = θ4를 만족한다. 따라서, 삼각형의 내각의 합이 180°라는 정의에 기초하여 태양광이 태양광 반사판(120)에서 반사되어 제1 수평 가상면(HS1) 또는 제2 수평 가상면(HS2)과 이루는 투영각도 θ5는 다음의 수학식 2와 같이 정의될 수 있다.
Figure PCTKR2018009895-appb-M000002
여기서, 제1 수평 가상면(HS1)은 태양광 패널(110)의 패널 일단과 태양광 반사판(120)의 반사판 일단의 연결에 따른 접선이 수평을 이룰 때의 접선을 포함하는 면으로 정의될 수 있다. 또한, 제2 수평 가상면(HS2)은 태양광 패널(110)의 패널 타단으로부터 수평으로 연장된 면으로 정의될 수 있다.
예를 들어, 수학식 2에 의해, 하지 때의 태양의 남중 고도가 θ1=76°이고, 동지 때의 태양의 남중 고도가 θ2=29°인 경우에, 태양광의 제1 수평 가상면(HS1) 또는 제2 수평 가상면(HS2)에 대한 투영각도 θ5 = 180°+ 29°- 2*76°= 57°을 산출할 수 있다.
S200 단계 후에, 태양광 반사판의 반사판 타단으로부터 상기 제1 수평 가상면에 수직하게 연장된 수직선이 만나는 제1 기준점과 상기 반사판 타단 사이의 거리에 대응하는 제1 투영높이, 상기 수직선이 상기 태양광 패널의 패널 타단으로부터 수평으로 연장된 제2 수평 가상면과 만나는 제2 기준점과 상기 반사판 타단 사이의 거리에 대응하는 제2 투영높이, 및 상기 태양광이 상기 반사판 타단에서 반사되어 상기 제1 수평 가상면에 투영될 때의 상기 태양광과 상기 제1 수평 가상면이 만나는 제1 투영점과 상기 제1 기준점 사이의 거리에 대응하는 제1 투영거리를 이용하여, 상기 태양광이 상기 반사판 타단에서 반사되어 상기 제2 수평 가상면에 투영될 때의 상기 태양광과 상기 제2 수평 가상면이 만나는 제2 투영점과 상기 제2 기준점 사이의 거리에 대응하는 제2 투영 거리를 산출한다(S202 단계).
도 4는 도 3에 도시된 태양광 패널(110)과 태양광 반사판(120)의 결합에 따른 각도 관계를 설명하기 위한 일 실시예의 참조도이다.
도 4를 참조하면, 태양광 반사판(120)의 반사판 타단(120-1)으로부터 제1 수평 가상면(HS1)에 수직하게 연장된 수직선(VL)이 만나는 제1 기준점(RP1)과 반사판 타단(120-1) 사이의 거리는 제1 투영높이(PH1)로 정의될 수 있다. 또한, 수직선(VL)이 태양광 패널(110)의 패널 타단(110-1)으로부터 수평으로 연장된 제2 수평 가상면(HS2)과 만나는 점을 제2 기준점(RP2)이라 할 때, 제2 기준점(RP2)과 반사판 타단(120-1) 사이의 거리는 제2 투영높이(PH2)로 정의될 수 있다. 또한, 태양광이 반사판 타단(120-1)에서 반사되어 제1 수평 가상면(HS1)에 투영될 때의 태양광과 제1 수평 가상면(HS1)이 만나는 점은 제1 투영점(PP1)으로 정의될 수 있다. 또한, 태양광이 반사판 타단(120-1)에서 반사되어 제2 수평 가상면(HS2)에 투영될 때의 태양광과 제2 수평 가상면(HS2)이 만나는 점은 제2 투영점(PP2)으로 정의될 수 있다. 또한, 상기에서 정의된 제1 투영점(PP1)과 제1 기준점(RP1) 사이의 거리는 제1 투영거리(PD1)로 정의되며, 제2 투영점(PP2)과 제2 기준점(RP2) 사이의 거리는 제2 투영거리(PD2)로 정의될 수 있다.
상기의 정의에 따른 관계식을 이용하여, 제2 투영거리(PD2)를 산출할 수 있다. 이때, 제2 투영거리(PD2)는 24절기 중 태양의 남중고도가 가장 낮은 동지를 기준으로 태양광이 태양광 반사판(120)에 투영되는 것을 고려하여 제2 투영거리(PD2)를 산출할 수 있다.
먼저, 제1 투영높이(PH1)는 태양광 반사판(120)의 반사판 길이(PL)와 반사판 경사각(θ1)에 근거한 삼각함수를 이용하여 산출될 수 있다. 예를 들어, 태양광 반사판(120)의 반사판 길이(PL) = L이고, 반사판 경사각(θ1)이 하지 때의 태양의 남중 고도에 해당하는 θ1=76°인 경우에, 제1 투영높이(PH1) = L*sin 76°의 값이 산출될 수 있다.
또한, 제1 투영거리(PD1)는 동지 때의 태양광의 제1 수평 가상면(HS1)에 대한 투영 각도(θ5)와 제1 투영높이(PH1)에 근거한 삼각함수를 이용하여 산출될 수 있다. 예를 들어, 동지 때의 태양광의 제1 수평 가상면(HS1)에 대한 투영 각도(θ5)가 57°이고, 제1 투영높이(PH1)가 전술한 바와 같이 L*sin 76°인 경우에, tan 57°= 제1 투영높이(PH1)/제1 투영거리(PD1) = L*sin 76°/제1 투영거리(PD1)를 만족한다. 따라서, 제1 투영거리(PD1) = L*sin 76°/tan 57°의 값이 산출될 수 있다.
그 후, 제1 투영높이(PH1), 제2 투영높이(PH2), 제1 투영거리(PD1) 및 제2 투영거리(PD2) 사이의 비례 관계를 이용하여 제2 투영거리(PD2)가 산출될 수 있다. 이때, 제2 투영높이(PH2)는 미리 정의되는 상수값일 수 있다. 예를 들어, 제1 투영높이(PH1)가 L*sin 76°이고, 제2 투영높이(PH2)가 미리 정의되는 상수값 C이고, 제1 투영거리(PD1)가 L*sin 76°/tan 57°인 경우에, 제1 투영높이(PH1) : 제2 투영높이(PH2) = 제1 투영거리(PD1) : 제2 투영거리(PD2)의 비례 관계가 성립된다. 따라서, 제2 투영거리(PD2) = 제1 투영거리(PD1)*(제2 투영높이(PH2)/제1 투영높이(PH1)) = (L*sin 76°/tan 57°)*(C/L*sin 76°)의 값이 산출될 수 있다.
S202 단계 후에, 태양광 패널의 패널 타단이 산출된 제2 투영거리에 위치하도록 태양광 패널과 제2 수평 가상면 사이의 패널 경사각을 결정하거나 태양광 패널의 길이를 결정하고, 결정된 상기 패널 경사각 또는 상기 패널 길이에 대응하여 상기 태양광 모듈을 설치한다(S204 단계).
예를 들어, 제2 투영거리(PD2)가 S202 단계에서 산출된 바와 같이, (L*sin 76°/tan 57°)*(C/L*sin 76°)인 경우에, 태양광 패널(110)의 패널 타단(110-1)이 제2 투영거리(PD2) 즉, (L*sin 76°/tan 57°)*(C/L*sin 76°)의 거리에 위치하도록 태양광 패널의 길이(SL)가 결정될 수 있다. 또한, 태양광 패널(110)의 패널 타단(110-1)이 (L*sin 76°/tan 57°)*(C/L*sin 76°)의 거리에 위치하도록 태양광 패널(110)과 제2 수평 가상면(HS2) 사이의 패널 경사각(θ6)이 결정될 수도 있다. 이러한, 태양광 패널의 길이(SL) 또는 패널 경사각(θ6)은 서로 독립적으로 결정될 수도 있고, 서로 상보적으로 결정될 수 있다. 예를 들어, 태양광 패널의 길이(SL)가 상대적으로 짧은 경우에는 패널 경사각(θ6)을 감소시킴으로써, 태양광 패널(110)의 패널 타단(110-1)이 제2 투영거리(PD2)에 위치하도록 결정할 수 있고, 태양광 패널의 길이(SL)가 상대적으로 긴 경우에는 패널 경사각(θ6)을 증가시킴으로써, 태양광 패널(110)의 패널 타단(110-1)이 제2 투영거리(PD2)에 위치하도록 결정할 수 있다.
태양광 패널(110)의 패널 길이 또는 패널 경사각이 결정되면, 결정된 패널 길이 또는 패널 경사각에 따라 태양광 패널(110)의 길이 또는 경사각을 조정하여 설치하고, 또한, S200 단계에서 결정된 반사판 경사각에 따라 태양광 반사판도 설치한다. 이에 따라, 태양의 남중 고도의 변화에 관계 없이 태양광이 최대한 태양광 패널로 전달될 수 있으며, 태양광 모듈(100)은 태양광을 효율적으로 이용할 수 있다.
본 발명은 소프트웨어적인 프로그램으로 구현하여 컴퓨터로 읽을 수 있는 소정 기록매체에 기록해 둠으로써 다양한 재생장치에 적용할 수 있다. 다양한 재생장치는 PC, 노트북, 휴대용 단말 등일 수 있다. 예컨대, 기록매체는 각 재생장치의 내장형으로 하드디스크, 플래시 메모리, RAM, ROM 등이거나, 외장형으로 CD-R, CD-RW와 같은 광디스크, 콤팩트 플래시 카드, 스마트 미디어, 메모리 스틱, 멀티미디어 카드일 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명의 명세서에 개시된 실시예들은 본 발명을 한정하는 것이 아니다. 본 발명의 범위는 아래의 특허청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 모든 기술도 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석해야 할 것이다.

Claims (7)

  1. 태양광 패널 및 태양광 반사판을 포함하는 태양광 모듈에서, 상기 태양광 패널의 패널 일단과 상기 태양광 반사판의 반사판 일단의 연결에 따른 접선이 수평을 이룰 때의 상기 접선을 포함하는 제1 수평 가상면과 일정 각도만큼 경사지도록 상기 태양광 반사판의 반사판 경사각을 결정하는 단계;
    상기 태양광 반사판의 반사판 타단으로부터 상기 제1 수평 가상면에 수직하게 연장된 수직선이 만나는 제1 기준점과 상기 반사판 타단 사이의 거리에 대응하는 제1 투영높이, 상기 수직선이 상기 태양광 패널의 패널 타단으로부터 수평으로 연장된 제2 수평 가상면과 만나는 제2 기준점과 상기 반사판 타단 사이의 거리에 대응하는 제2 투영높이, 및 상기 태양광이 상기 반사판 타단에서 반사되어 상기 제1 수평 가상면에 투영될 때의 상기 태양광과 상기 제1 수평 가상면이 만나는 제1 투영점과 상기 제1 기준점 사이의 거리에 대응하는 제1 투영거리를 이용하여, 상기 태양광이 상기 반사판 타단에서 반사되어 상기 제2 수평 가상면에 투영될 때의 상기 태양광과 상기 제2 수평 가상면이 만나는 제2 투영점과 상기 제2 기준점 사이의 거리에 대응하는 제2 투영거리를 산출하는 단계; 및
    상기 태양광 패널의 상기 패널 타단이 상기 산출된 제2 투영거리에 위치하도록 상기 태양광 패널과 상기 제2 수평 가상면 사이의 패널 경사각을 결정하거나 상기 태양광 패널의 길이를 결정하고, 결정된 상기 패널 경사각 또는 상기 패널 길이에 대응하여 상기 태양광 모듈을 설치하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 반사판 경사각을 결정하는 단계는,
    24절기 중 하지의 태양 남중 고도에 해당하는 각도를 상기 반사판 경사각으로 결정하는 것을 특징으로 하는 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 투영거리를 산출하는 단계는,
    상기 제1 투영높이, 상기 제2 투영높이, 상기 제1 투영거리 및 상기 제2 투영거리 사이의 비례 관계를 이용하여 상기 제2 투영거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제2 투영거리를 산출하는 단계는,
    24절기 중 태양의 남중고도가 가장 낮은 동지를 기준으로 상기 태양광이 상기 태양광 반사판에 투영되는 것을 고려하여 상기 제2 투영거리를 산출하는 것을 특징으로 하는 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 투영높이는 상기 태양광 반사판의 반사판 길이와 상기 반사판 경사각에 근거한 삼각함수를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 투영거리는 동지 때의 상기 태양광의 상기 제1 수평 가상면 또는 상기 제2 수평 가상면에 대한 투영각도와 상기 제1 투영높이에 근거한 삼각함수를 이용하여 산출하는 것을 특징으로 하는 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 투영각도는 다음의 수학식을 이용하여 산출되는 것을 특징으로 하는 태양광의 효율적 이용을 위한 태양광 모듈의 설치방법.
    [수학식]
    Figure PCTKR2018009895-appb-I000002
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