JP2007180464A - 太陽光自動追尾型高効率発電装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】太陽光発電において、太陽電池パネルを常に太陽に対し正面を向くように制御することで、高効率の発電を実現すること
【解決手段】太陽電池パネルを搭載するボード上に数センチ四方の穴を設け、その内側４面にそれぞれ光センサを設置、センサが光を感知すると
影を消す方向へ装置を移動させることで、常に太陽に対し正面を向かせる。
【選択図】図１

Description

本発明は、太陽光を自動追尾し、常に高効率な太陽光発電を実現する装置に関するものである。
太陽電池パネルを用いた太陽光発電は、石油の代替エネルギーとして有効に利用されており、また環境に対する意識の高まり等により、例えば自宅の屋根に設置するなどの、家庭における電力源としても活用が盛んになりつつある。
ここで問題になるポイントの一つは、発電効率である。固定式の太陽電池パネルでは、地球の自転とともに移動する太陽を正面から捉えることが出来ず、
必然的に非効率な発電となっていた。
この改善策として、太陽電池パネルを太陽に対し常に正面を向くように制御する方法がある。
そうすれば、高効率の発電が実現できる上、電圧・電流等出力の平準化も期待できる。
解決しようとする問題点は、固定型の太陽電池パネルでは、常時移動する太陽を正面から捉えることが出来ず、発電効率が低下することである。
本発明は、太陽電池パネルを搭載するボードに数センチ四方の穴を設け、その内側に生じる光／影を感知するという極めてシンプルな構造を持つ
装置により、太陽に対し常に正面に向かせることを最も主要な特徴とする。
本発明の高効率発電装置は、太陽の自動追尾についてシンプルかつ確実な構造を用いていることから様々なシーンに応用可能であり、エネルギーの効率利用に寄与するものである。
太陽光が平行光である特徴を利用し、太陽の自動追尾という目的を、複雑な構造なしに実現した。
 前提条件
太陽光は平行光である。太陽光に対する太陽電池パネルの角度により、照射される光量が変化することを図３に示す。
図１のｘおよびｘ’は、太陽電池パネルであり、太陽光が当たる様子を示す。
両者を比較すると、太陽光に対し垂直に設置されたｘ’においては、ｘよりも
ｙの光量だけ増加することが明白である。
したがって、太陽電池パネルを太陽光に対し垂直に設置することで、高効率な発電を実現できる。
図２は本発明装置であり、空洞状となっている。ａ〜ｄは光センサである。うちｂ・ｄについては、装置断面図である図３〜５と同様である。
ｂ・ｄのセンサは東西方向の太陽位置を検知、ａ・ｃのセンサは南北方向の同位置を検知するものである。
図３のように、装置に対し太陽光が垂直に照射される環境下では、センサｂおよびｄは影部分に入る。
一方図４のように、装置に対し太陽光が斜めに照射された場合、センサｂは影となるがセンサｄには太陽光が当たる。
この場合発明装置を、センサｄ側について上方に、センサｂ・ｄ双方において影となる位置まで移動することで、太陽光を垂直に受けることができる。
これは図１で示すセンサａ・ｃにおいても同様である。
よって、４つのセンサのいずれかで光を感知した場合に、それを解消するように本発明装置を動かすことで、常に太陽光を垂直に受けることが可能となる。
図６に、実施例を示す。ｅは本発明装置、ｆは太陽電池パネル、ｇは装置全体の駆動装置である。以上により、高効率な発電を実現する。
図５は本発明装置の応用例として断面図を示したものである。図４と比較し、下部を広げた形となっている。
したがって、センサｂ・ｄにおいて相対的に光が当たりにくくなり、結果として太陽の動きに対する本発明装置の感度を調整することが可能となる。
本発明装置は仕組み・構造的にシンプルであり、かつ空洞状であることから、メンテナンスも容易である。
さらに実施例２で示したように、内部の角度調整を行うことで、装置としての感度調整も容易であることから、太陽電池発電を行うすべてのシーンにおいて活用が見込める。
太陽電池パネルの向きによる太陽光の照射量の変化模式図（前提条件） 本発明装置（実施例１） 本発明装置断面図−太陽光が垂直に照射する状態（実施例１） 本発明装置断面図−太陽光が垂直に照射しない状態（実施例１） 本発明装置断面図−装置内部の角度を変化させた状態（実施例２） 本発明装置利用の実施例
符号の説明
ａ 光センサ（北側）
ｂ 光センサ（西側）
ｃ 光センサ（南側）
ｄ 光センサ（東側）
ｅ 本発明装置
ｆ 太陽電池パネル
ｇ 駆動装置
ｘ 太陽電池パネル（太陽光に対し垂直でない状態）
ｘ’ 太陽電池パネル（太陽光に対し垂直の状態）
ｙ 上記ｘおよびｘ’における太陽光量の差分

Claims (1)

  1. 太陽電池を利用した太陽光発電設備において、電池パネルを搭載するボードに数センチ四方の形状の穴をくり抜き、その内側４面にそれぞれ光センサを設置。
    水平方向・鉛直方向の回転装置を備え、前述の穴４面すべて光の当たらない状態に制御することで、太陽電池パネルを常に太陽光に対し正面を向かせることを可能とする発電装置
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