JP3195783B1 - Seesaw solar system - Google Patents

Seesaw solar system

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JP3195783B1
JP3195783B1 JP2000358120A JP2000358120A JP3195783B1 JP 3195783 B1 JP3195783 B1 JP 3195783B1 JP 2000358120 A JP2000358120 A JP 2000358120A JP 2000358120 A JP2000358120 A JP 2000358120A JP 3195783 B1 JP3195783 B1 JP 3195783B1
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    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
    • F24S30/00Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
    • F24S30/40Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
    • F24S30/42Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
    • F24S30/425Horizontal axis
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F24HEATING; RANGES; VENTILATING
    • F24SSOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
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    • F24S2030/13Transmissions
    • F24S2030/133Transmissions in the form of flexible elements, e.g. belts, chains, ropes
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers
    • Y02E10/47Mountings or tracking

Abstract

【要約】 【課題】 日中、常に発電することが可能で、1日当た
りの発電量が高まる太陽光発電装置を提供する。 【解決手段】 赤外線センサ24a,24b,24cの
何れかが太陽光を受光すると、その検出信号に基づき、
両ウインチ15が同期作動して、太陽電池11の電池面
が太陽と正対するまで太陽電池パネル12を回動させ
る。このように、太陽を自動追尾するので、上空での太
陽の位置にかかわりなく、日中は常に発電を行なうこと
が可能となる。その結果、太陽電池11の1日当たりの
発電量を高めることができる。
An object of the present invention is to provide a photovoltaic power generator capable of constantly generating power during the day and increasing the amount of power generated per day. SOLUTION: When any one of infrared sensors 24a, 24b, 24c receives sunlight, based on the detection signal,
Both winches 15 operate synchronously to rotate the solar cell panel 12 until the cell surface of the solar cell 11 faces the sun. As described above, since the sun is automatically tracked, power can be constantly generated during the day, regardless of the position of the sun in the sky. As a result, the amount of power generated by the solar cell 11 per day can be increased.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明はシーソー式ソーラ
ーシステム、詳しくは、太陽電池の電池面を常に太陽と
正対させる太陽追尾機能を備えたシーソー式ソーラーシ
ステムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seesaw type solar system, and more particularly, to a seesaw type solar system having a solar tracking function for constantly facing the surface of a solar cell to the sun.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、太陽光のエネルギーを、半導体の
光電効果により電気に変換する太陽電池が開発され、こ
の太陽電池を利用した太陽光発電が実施されている。こ
の太陽光発電に使用されるソーラーシステム(太陽光発
電装置)としては、従来、多数枚の太陽電池をベース板
に張り付けて作製された太陽電池パネルを、架台を用い
て建物の屋根などに固定していた。その場合、太陽電池
の電池面の向きは、午前中に太陽と向かい合う東向き
か、午後になって太陽と向かい合う西向きか、これらの
平均をとった南向きかのいずれかであった。各向きでの
太陽電池パネルの傾斜角度は、一般的に水平面を基準と
して30〜35度、上向きであった。
2. Description of the Related Art In recent years, solar cells that convert the energy of sunlight into electricity by the photoelectric effect of a semiconductor have been developed, and solar power generation using this solar cell has been implemented. As a solar system (photovoltaic power generation device) used for this photovoltaic power generation, conventionally, a solar cell panel made by attaching a large number of solar cells to a base plate is fixed to a building roof or the like using a gantry. Was. In that case, the orientation of the cell surface of the solar cell was either east facing the sun in the morning, west facing the sun in the afternoon, or south facing the average of these. The inclination angle of the solar cell panel in each direction was generally 30 to 35 degrees upward with respect to the horizontal plane.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ソーラーシステムによれば、このように太陽電池パネル
が固定式であったので、例えば、太陽電池パネルを東向
きに30〜35度の角度で固定した場合には、昼過ぎに
太陽が西へ30〜35度だけ傾いてしまうと、太陽光が
太陽電池に当たらない。一方、南向きの場合であって
も、太陽が地平線などに近い早朝や夕方の時間帯には、
同じように太陽光が太陽電池に当たらなくなっていた。
その結果、日照時間の約半分だけしか太陽光発電を行な
えず、太陽電池はその発電能力を十分に発揮することが
できなかった。そのため、1日当たりの発電量も少なか
った。
However, according to the conventional solar system, since the solar cell panel is fixed as described above, for example, the solar cell panel is fixed at an angle of 30 to 35 degrees eastward. In such a case, if the sun tilts westward by 30 to 35 degrees after noon, the sunlight does not hit the solar cell. On the other hand, even when facing south, early in the morning or evening when the sun is near the horizon,
Similarly, sunlight was no longer hitting the solar cells.
As a result, only about half of the sunshine hours could generate photovoltaic power, and the solar cell could not fully demonstrate its power generation capacity. Therefore, the amount of power generated per day was also small.

【0004】[0004]

【発明の目的】そこで、この発明は、日中は常に発電す
ることが可能であって、1日当たりの発電量を高めるこ
とができるシーソー式ソーラーシステムを提供すること
を、その目的としている。また、この発明は、位置セン
サの設備コストを低減させることができるシーソー式ソ
ーラーシステムを提供することを、その目的としてい
る。さらに、この発明は、小さな操作力で太陽電池パネ
ルを回動させることができるシーソー式ソーラーシステ
ムを提供することを、その目的としている。
SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a seesaw type solar system capable of constantly generating power during the day and increasing the amount of power generated per day. Another object of the present invention is to provide a seesaw type solar system capable of reducing the equipment cost of a position sensor. Further, another object of the present invention is to provide a seesaw type solar system capable of rotating a solar cell panel with a small operation force.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】請求項1に記載の発明
は、太陽電池が取り付けられた太陽電池パネルと、太陽
光を受光して太陽の位置を検出する位置センサと、この
位置センサからの検出信号に基づき、上記太陽電池の電
池面が太陽に正対するように太陽電池パネルを動かす太
陽追尾手段とを備えたソーラーシステムにおいて、上記
太陽電池パネルが、この太陽電池パネルの重心を通過
し、この太陽電池パネルの表面に平行な回動中心線を中
心にして回動自在に設けられ、上記太陽追尾手段が、上
記太陽電池パネルに先端が固定された吊下部材をドラム
から導出または巻き上げて、上記回動中心線を中心に太
陽電池パネルを回動させるウインチであるシーソー式ソ
ーラーシステムである。このソーラーシステムの設置場
所は限定されない。例えば、住宅やビルを含む建物の屋
根部分でもよい。また、工場,施設または発電所などの
敷地内などでもよい。太陽電池の種類は限定されない。
例えば、一般的な単結晶シリコン系の太陽電池やアモル
ファスシリコン系の太陽電池などを採用することができ
る。
According to the first aspect of the present invention, there is provided a solar cell panel on which a solar cell is mounted, a position sensor for receiving sunlight and detecting the position of the sun, and a sensor for detecting the position of the sun. Based on the detection signal, in a solar system including a solar tracking means that moves a solar cell panel so that the cell surface of the solar cell faces the sun, the solar cell panel passes through the center of gravity of the solar cell panel, The solar tracking means is provided rotatably about a rotation center line parallel to the surface of the solar cell panel, and the sun tracking means draws out or winds a suspension member having a tip fixed to the solar cell panel from a drum. And a seesaw type solar system which is a winch for rotating the solar cell panel about the rotation center line. The installation place of this solar system is not limited. For example, a roof portion of a building including a house and a building may be used. Further, it may be in a site such as a factory, facility, or power plant. The type of solar cell is not limited.
For example, a general single-crystal silicon-based solar cell, an amorphous silicon-based solar cell, or the like can be employed.

【0006】太陽電池パネルに取り付けられる太陽電池
の使用枚数は限定されない。また、太陽電池パネルの形
状も限定されない。通常は、正面視して矩形状である。
位置センサの種類は限定されない。例えば、太陽光の成
分のうちの1種または2種類以上を検知することができ
る光センサなどが挙げられる。光センサとしては、例え
ば赤外線センサの他、紫外線センサなどを採用すること
ができる。要は、太陽の高さ位置を検出することができ
るセンサであればよい。太陽追尾手段の機構は限定され
ない。例えば、請求項3のウインチ式でもよい。その他
にも、例えば垂直な回動中心線を中心とした水平回動式
でもよいし、水平な回動中心線を中心とした垂直回動式
でもよい。要は、常時、太陽電池の電池面が太陽と正対
するように、太陽電池パネルの向きを太陽の動きに合わ
せて変更することができればよい。要は、太陽電池パネ
ルが回動中心線を中心として回動するシーソー構造であ
り、この太陽電池パネルを回動中心線を中心にしてウイ
ンチにより回動させるものである。殊に、太陽電池パネ
ルが矩形状で、パネル全面に均等に太陽電池が配設され
ている場合には、例えばパネルの長さ方向の中間位置に
存在する線対称ライン上に回動中心線が配置される。ウ
インチの使用個数は限定されない。1台でもよいし、2
台以上でもよい。1台のウインチから導出される吊下部
材(例えばケーブル)の本数は限定されない。1本でも
よいし、2本以上でもよい。吊下部材が1本の場合に
は、通常、太陽電池パネルの回動中心線と直交する方向
の一端部に吊下部材の先端が固定される。また、吊下部
材が2本の場合には、通常、各吊下部材の先端は太陽電
池パネルの回動中心線と直交する方向の両端部にそれぞ
れ固定されることになる。
[0006] The number of solar cells used in the solar cell panel is not limited. Further, the shape of the solar cell panel is not limited. Usually, it is rectangular when viewed from the front.
The type of the position sensor is not limited. For example, an optical sensor capable of detecting one or more of the components of sunlight can be used. As the optical sensor, for example, an ultraviolet sensor or the like can be employed in addition to the infrared sensor. In short, any sensor that can detect the height position of the sun may be used. The mechanism of the sun tracking means is not limited. For example, the winch type according to claim 3 may be used. In addition, for example, a horizontal rotation type around a vertical rotation center line or a vertical rotation type around a horizontal rotation center line may be used. In short, it is only necessary that the orientation of the solar cell panel can be changed in accordance with the movement of the sun so that the cell surface of the solar cell always faces the sun. The point is that the solar cell panel has a seesaw structure in which the solar cell panel rotates about a rotation center line, and the solar cell panel is rotated by a winch about the rotation center line. In particular, when the solar cell panel is rectangular and the solar cells are uniformly arranged on the entire surface of the panel, for example, the rotation center line is located on a line symmetric line existing at an intermediate position in the longitudinal direction of the panel. Be placed. The number of winches used is not limited. One or two
It may be more than one. The number of suspension members (for example, cables) derived from one winch is not limited. One or two or more may be used. When there is one suspension member, the tip of the suspension member is usually fixed to one end of the solar cell panel in a direction orthogonal to the rotation center line. In the case where there are two suspension members, the ends of the suspension members are usually fixed to both ends of the solar cell panel in the direction orthogonal to the rotation center line.

【0007】請求項2に記載の発明は、上記位置センサ
が赤外線センサである請求項1に記載のシーソー式ソー
ラーシステムを備えたソーラーシステムである。
According to a second aspect of the present invention, there is provided a solar system including the seesaw type solar system according to the first aspect, wherein the position sensor is an infrared sensor.

【0008】[0008]

【作用】この発明によれば、位置センサで太陽光を受光
して太陽の位置を検出し、位置センサからの検出信号に
基づき、太陽追尾手段により太陽電池の電池面が太陽と
正対するように太陽電池パネルを動かす。このように太
陽を自動追尾することで、上空での太陽の位置にかかわ
りなく、日中は常に発電を行なうことが可能になる。よ
って、太陽電池の1日当たりの発電量を高めることがで
きる。この位置センサからの検出信号に基づき太陽の追
尾を行なう際には、ドラムから線状部材を導出したり巻
き上げたりして、太陽電池の電池面が太陽に正対する角
度位置まで、太陽電池パネルを回動中心線を中心にして
回動させる。このように、太陽追尾手段として、太陽電
池パネルをシーソーの板としたウインチ駆動式のシーソ
ー機構を採用したので、小さな操作力で太陽の追尾を行
なうことができる。
According to this invention, the position sensor receives the sunlight to detect the position of the sun, and based on the detection signal from the position sensor, the solar tracking means causes the cell surface of the solar cell to face the sun. Move the solar panel. By automatically tracking the sun in this way, power can be constantly generated during the day, regardless of the position of the sun in the sky. Therefore, the amount of power generated per day by the solar cell can be increased. When tracking the sun based on the detection signal from this position sensor, the linear member is derived from the drum or rolled up, and the solar cell panel is moved to an angle position where the cell surface of the solar cell faces the sun. Rotate about the rotation center line. As described above, since the winch drive type seesaw mechanism using the solar cell panel as a seesaw plate is employed as the sun tracking means, the sun can be tracked with a small operation force.

【0009】特に、請求項2の発明によれば、赤外線セ
ンサにより、太陽光の成分のうちの赤外線を感知し、そ
の強度に基づいて太陽の位置を検出する。このように、
位置センサとして赤外線センサを採用したので、位置セ
ンサのコスト低減を図ることができる。
In particular, according to the second aspect of the present invention, the infrared sensor detects infrared rays among the components of sunlight and detects the position of the sun based on its intensity. in this way,
Since the infrared sensor is used as the position sensor, the cost of the position sensor can be reduced.

【0010】[0010]

【発明の実施の形態】以下、この発明の実施例を図面を
参照して説明する。図1は、この発明の一実施例に係る
シーソー式ソーラーシステムの午前中における太陽電池
パネルの太陽追尾状態を示す斜視図である。図2は、こ
の発明の一実施例に係るソーラーシステムの正午前後に
おける太陽電池パネルの太陽追尾状態を示す斜視図であ
る。図3は、この発明の一実施例に係るソーラーシステ
ムの午後における太陽電池パネルの太陽追尾状態を示す
斜視図である。図4は、この発明の一実施例に係るソー
ラーシステムの制御系を示すブロック図である。図1〜
図3において、10は木造住宅の屋根aに据え付けられ
る太陽追尾式のシーソー式ソーラーシステムであり、こ
のソーラーシステム10は、多数枚の太陽電池11が張
り付けられた太陽電池パネル12と、太陽光を受光して
太陽の位置を検出する位置センサ部13と、風力を検出
する風力計14と、この位置センサ部13からの検出信
号に基づき、太陽電池11の電池面が太陽に正対するよ
うに太陽電池パネル12を回動させる1対のウインチ
(太陽追尾手段)15とを備えている。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a perspective view showing a sun tracking state of a solar cell panel in the morning of a seesaw solar system according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a perspective view showing a solar tracking state of the solar cell panel after noon of the solar system according to one embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing a solar tracking state of the solar cell panel in the afternoon of the solar system according to one embodiment of the present invention. FIG. 4 is a block diagram showing a control system of the solar system according to one embodiment of the present invention. Figure 1
In FIG. 3, reference numeral 10 denotes a solar tracking type seesaw solar system installed on a roof a of a wooden house. A position sensor 13 that receives light to detect the position of the sun, an anemometer 14 that detects wind power, and a sun based on a detection signal from the position sensor 13 so that the battery surface of the solar cell 11 faces the sun. A pair of winches (sun tracking means) 15 for rotating the battery panel 12 is provided.

【0011】以下、これらの構成部品を詳細に説明す
る。この住宅の屋根aは瓦葺きで、瓦面が東西方向に向
いている。屋根aの頂上部の両側には、1対の門型の基
台16が固定されている。それぞれの基台16の内部空
間には、ウインチ15が収納されている。また、各基台
16の上板の中央部には、1対の長尺なポール17がそ
れぞれ立設されている。両ポール17の上端部には、回
転の中心軸を共有した2個の滑車からなる2連滑車17
aが軸支されている。また、一方のポール17の上端に
は、風力計14の支柱部14aが固定されている。支柱
部14aの上端には、上記位置センサ部13が固定され
ている。位置センサ部13については後述する。
Hereinafter, these components will be described in detail. The roof a of this house is tiled, and the tile surface faces east-west. A pair of gate-shaped bases 16 are fixed to both sides of the top of the roof a. The winch 15 is accommodated in the internal space of each base 16. In addition, a pair of long poles 17 are erected at the center of the upper plate of each base 16. At the upper ends of both poles 17, a double pulley 17 composed of two pulleys sharing a central axis of rotation is provided.
a is pivotally supported. A support 14 a of the anemometer 14 is fixed to an upper end of the one pole 17. The position sensor 13 is fixed to the upper end of the support 14a. The position sensor unit 13 will be described later.

【0012】各基台16の上板の対向側の端部には、そ
れぞれ1対の軸受16aが配設されている。各軸受16
aには、太陽電池パネル12の南側の辺の中間部に突設
された軸体12a、または、太陽電池パネル12の北側
の辺の中間部に突設された軸体12aがそれぞれ軸支さ
れている。太陽電池パネル12は矩形状である。そのた
め、両軸体12aは、太陽電池パネル12の重心を通過
し、しかもこの太陽電池パネル12の表面に平行な回動
中心線上に配置されている。また、各基台16の上板の
ポール17を挟んだ両側部には、対応するウインチ15
のドラム18の両端部から導出された2本のワイヤ(吊
下部材)19を遊挿する貫通孔がそれぞれ形成されてい
る。各ウインチ15のドラム18から上方へ導出された
2本のワイヤ19は、各貫通孔を通過して2連滑車17
aの対応する滑車に架け渡されてから斜め下方へ折り返
され、それぞれ太陽電池パネル12の対応する隅部に固
定されている。
A pair of bearings 16a is provided at the end of the upper plate of each base 16 on the opposite side. Each bearing 16
In a, a shaft body 12a protruding from a middle part of the south side of the solar cell panel 12 or a shaft body 12a protruding from a middle part of the north side of the solar cell panel 12 is respectively supported. ing. The solar cell panel 12 has a rectangular shape. Therefore, the two shafts 12 a pass through the center of gravity of the solar cell panel 12 and are arranged on a rotation center line parallel to the surface of the solar cell panel 12. On both sides of the upper plate of each base 16 across the pole 17, a corresponding winch 15 is provided.
Through holes through which two wires (suspension members) 19 led out from both ends of the drum 18 are formed. The two wires 19 led upward from the drum 18 of each winch 15 pass through each through-hole, and the twin pulleys 17
After being bridged over the corresponding pulley a, it is folded obliquely downward and is fixed to the corresponding corner of the solar cell panel 12, respectively.

【0013】それぞれのウインチ15は、回転モータ2
0によってドラム18を回転した際、ドラム18の一端
部から一方のワイヤ19が導出され、これと同時に、他
方のワイヤ19がドラム18の他端部に巻き取られる。
したがって、これらの回転モータ20を同期回転させる
ことで、太陽電池パネル12が軸体12aを中心にして
垂直面内で回動する。上記太陽電池11としては、集積
型アモルファスシリコン系の矩形状を有する高所用太陽
電池モジュールを採用している。太陽電池パネル12
は、平面視して矩形状のベース板12bの表面に、多数
枚の太陽電池11が縦方向および横方向に整列配置され
ている。
Each winch 15 has a rotary motor 2
When the drum 18 is rotated by 0, one wire 19 is led out from one end of the drum 18, and at the same time, the other wire 19 is wound around the other end of the drum 18.
Therefore, by rotating these rotary motors 20 synchronously, the solar cell panel 12 rotates in a vertical plane about the shaft 12a. As the solar cell 11, an integrated amorphous silicon-based rectangular solar cell module having a rectangular shape is employed. Solar panel 12
Has a large number of solar cells 11 aligned in the vertical and horizontal directions on the surface of a rectangular base plate 12b in plan view.

【0014】次に、上記位置センサ部13を詳細に説明
する。位置センサ部13は、中空球状をした球状カバー
21と、その内部空間の下部に設けられた半球状のセン
サ固定台22と、このセンサ固定台22に固定されて、
太陽光の成分のうちの赤外線を感知する3個の赤外線セ
ンサ24a,24b,24cとを有している。球状カバ
ー21には、それぞれ異なる角度位置から太陽光の一部
をカバー内に導入する3本の導光孔21a,21b,2
1cが形成されている。導光孔21aは、球状カバー2
1の周壁のうち、東向き、30度の上方位置に形成され
ている。導光孔21bは、球状カバー21周壁のうち、
真上位置に形成されている。導光孔21cは、球状カバ
ー21の周壁のうち、西向き、水平位置に形成されてい
る。
Next, the position sensor section 13 will be described in detail. The position sensor unit 13 includes a spherical cover 21 having a hollow spherical shape, a hemispherical sensor fixing base 22 provided at a lower portion of an inner space thereof, and fixed to the sensor fixing base 22.
It has three infrared sensors 24a, 24b, 24c that sense infrared rays of the sunlight component. The spherical cover 21 has three light guide holes 21a, 21b, and 2 for introducing a part of sunlight into the cover from different angular positions.
1c is formed. The light guide hole 21a is provided in the spherical cover 2
One of the peripheral walls is formed at an upper position of 30 degrees facing east. The light guide hole 21 b is formed on the peripheral wall of the spherical cover 21.
It is formed just above. The light guide hole 21c is formed at a westward, horizontal position on the peripheral wall of the spherical cover 21.

【0015】これに対して、赤外線センサ24aは、セ
ンサ固定台22の外周面のうち、東向き、30度の上方
位置に固定されている。赤外線センサ24bは、センサ
固定台22の外周面のうち、真上位置に固定されてい
る。赤外線センサ24cは、センサ固定台22の外周面
のうち、西向き、水平位置に固定されている。図4に示
すように、ソーラーシステム10の制御系は、制御部2
5の入力側に赤外線センサ24a,24b,24cおよ
び風力計14が配置されている。一方、制御部25の出
力側に1対の回転モータ20が配置されている。各赤外
線センサ24a,24b,24cが太陽光を検出する
と、それぞれの検出信号が制御部25に入力される。そ
して、制御部25から各ウインチ15に対して、太陽電
池パネル12を垂直面内で東向きに回動させたり、西向
きに回動させたりする指令が出される。そして、風力計
14からの風速の測定信号に基づき、この太陽電池パネ
ル12の回動に補正が行なわれる。すなわち、若干風が
強い時(例えば風速10m未満)には、太陽電池パネル
12の傾斜角度を、通常の傾斜角度(東向き30度また
は西向き30度)よりも、5〜10度程度小さくする。
それ以上の強風時(例えば風速10m以上)には、太陽
電池パネル12を水平状態にする。このように、風の強
さに応じて太陽電池パネル12の傾きを修正するので、
風による太陽電池パネル12の損傷を抑えることができ
る。
On the other hand, the infrared sensor 24a is fixed at an upper position of 30 degrees eastward on the outer peripheral surface of the sensor fixing base 22. The infrared sensor 24b is fixed at a position directly above the outer peripheral surface of the sensor fixing base 22. The infrared sensor 24c is fixed at a west-facing, horizontal position on the outer peripheral surface of the sensor fixing base 22. As shown in FIG. 4, the control system of the solar system 10 includes a control unit 2
The infrared sensor 24a, 24b, 24c and the anemometer 14 are arranged on the input side of the fifth. On the other hand, a pair of rotary motors 20 is arranged on the output side of the control unit 25. When each of the infrared sensors 24a, 24b, and 24c detects sunlight, a corresponding detection signal is input to the control unit 25. Then, the control unit 25 issues a command to each winch 15 to rotate the solar cell panel 12 eastward or westward in a vertical plane. The rotation of the solar cell panel 12 is corrected based on the wind speed measurement signal from the anemometer 14. That is, when the wind is slightly strong (for example, the wind speed is less than 10 m), the inclination angle of the solar cell panel 12 is set to be about 5 to 10 degrees smaller than the normal inclination angle (30 degrees east or 30 degrees west).
When the wind is stronger than that (for example, the wind speed is 10 m or more), the solar cell panel 12 is set in a horizontal state. As described above, since the inclination of the solar cell panel 12 is corrected according to the strength of the wind,
Damage to the solar cell panel 12 due to wind can be suppressed.

【0016】次に、このシーソー式ソーラーシステム1
0の作動を説明する。図1に示すように、午前中、導光
孔21aから位置センサ部13内に太陽光が導入される
と、その赤外線の成分が赤外線センサ24aにより受光
される。この検出信号に基づき、制御部25が各回転モ
ータ20に太陽電池パネル12を東向きに回動させる指
令信号を出力する。これにより、ウインチ15が作動
し、その太陽電池11の電池面が太陽と正対する東向き
(例えば30度の傾斜状態)になるまで、太陽電池パネ
ル12が軸体12aを中心にして垂直面内で回動する。
また、図2に示すように、正午前後となり、導光孔21
bから位置センサ部13内に太陽光が導入されると、そ
の赤外線の成分が赤外線センサ24bによって受光され
る。これにより、ウインチ15が作動し、この太陽電池
11の電池面が太陽と正対する真上(水平状態)に向く
まで、太陽電池パネル12を垂直面内で回動させる。
Next, the seesaw type solar system 1
The operation of 0 will be described. As shown in FIG. 1, when sunlight is introduced into the position sensor unit 13 from the light guide hole 21a in the morning, the infrared component is received by the infrared sensor 24a. Based on this detection signal, the control unit 25 outputs a command signal to each rotation motor 20 to rotate the solar cell panel 12 to the east. As a result, the winch 15 is operated, and the solar cell panel 12 moves in the vertical plane around the shaft 12a until the cell surface of the solar cell 11 faces east facing the sun (for example, a 30 degree inclined state). To rotate.
Further, as shown in FIG.
When sunlight is introduced into the position sensor unit 13 from the position b, the infrared component is received by the infrared sensor 24b. As a result, the winch 15 is operated, and the solar cell panel 12 is rotated in the vertical plane until the cell surface of the solar cell 11 faces directly upward (horizontal state) facing the sun.

【0017】さらに、図3に示すように、昼過ぎ、導光
孔21cから位置センサ部13内に太陽光が導入される
と、その赤外線の成分が赤外線センサ24cにより受光
される。その結果、ウインチ15が作動し、太陽電池1
1の電池面が太陽と正対する西向き(30度の傾斜状
態)になるまで、太陽電池パネル12が垂直面内で回動
する。ただし、風力計14からの風速の測定信号に基づ
き、この太陽電池パネル12の回動角度については補正
が行なわれる。具体的には、若干風が強い時(例えば風
速5〜10m)には、太陽電池パネル12の傾斜角度
を、通常の傾斜角度(東向き30度または西向き30
度)よりも、例えば5〜10度程度小さくする。それ以
上の強風時(例えば風速10m以上)には、太陽電池パ
ネル12を水平状態にして、風からの回避を優先する。
このように、風の強さに応じて太陽電池パネル12の傾
きを修正するので、風による太陽電池パネル12の損傷
を抑制することができる。
Further, as shown in FIG. 3, when sunlight is introduced into the position sensor portion 13 from the light guide hole 21c shortly after noon, the infrared component is received by the infrared sensor 24c. As a result, the winch 15 operates and the solar cell 1
The solar cell panel 12 is rotated in the vertical plane until the cell surface of the cell No. 1 faces west facing the sun (a 30-degree inclined state). However, the rotation angle of the solar cell panel 12 is corrected based on the wind speed measurement signal from the anemometer 14. Specifically, when the wind is slightly strong (for example, a wind speed of 5 to 10 m), the inclination angle of the solar cell panel 12 is changed to the normal inclination angle (30 degrees east or 30 degrees west).
Degree), for example, about 5 to 10 degrees. When the wind is stronger (for example, the wind speed is 10 m or more), the solar cell panel 12 is set in a horizontal state, and priority is given to avoiding the wind.
As described above, since the inclination of the solar cell panel 12 is corrected according to the strength of the wind, damage to the solar cell panel 12 due to the wind can be suppressed.

【0018】また、太陽電池パネル12が太陽を自動的
に追尾するので、上空での太陽の位置にかかわりなく、
日中は常に太陽電池11により発電を行なうことができ
る。その結果、太陽電池11の1日当たりの発電量が高
められる。さらに、安価な赤外線センサ24a,24
b,24cにより、太陽光の成分のうちの赤外線を感知
し、太陽の位置を検出するようにしたので、位置センサ
部13のコスト低減が図れる。そして、太陽追尾手段1
5として、太陽電池パネル12をシーソーの板とするウ
インチ駆動式のシーソー機構を採用したので、小さな操
作力で太陽電池パネル12の回動(太陽追尾)を行なう
ことができる。したがって、回転モータ20として、安
価な低出力のモータを採用することができる。
Since the solar panel 12 automatically tracks the sun, regardless of the position of the sun in the sky,
Power can always be generated by the solar cell 11 during the day. As a result, the amount of power generated per day by the solar cell 11 is increased. Further, inexpensive infrared sensors 24a, 24
Since the infrared rays of the components of the sunlight are detected and the position of the sun is detected by b and 24c, the cost of the position sensor unit 13 can be reduced. And sun tracking means 1
As 5, the winch-driven seesaw mechanism using the solar cell panel 12 as a seesaw plate is adopted, so that the solar cell panel 12 can be rotated (sun tracking) with a small operation force. Therefore, an inexpensive low-output motor can be used as the rotary motor 20.

【0019】このシーソー式ソーラーシステム10は、
複数台を組み合わせることで、芸術性を兼ね備えた1つ
のモニュメントとすることができる。その一例を、図5
に示す。図5は、この発明の一実施例に係るソーラーシ
ステムを利用したモニュメントの側面図である。このモ
ニュメント30は、平面視して矩形状をした5階建ての
鉄塔31を有しており、各階に1台ずつ、合計5台のソ
ーラーシステム10が千鳥足状に配列されている。鉄塔
31に、5台のソーラーシステム10を千鳥足状に配列
することで、効率良く高い電力を得ることができる。な
お、鉄塔31の各階において、各ソーラーシステム10
の北側に、太陽光を太陽電池11の電池面に向かって反
射する反射板32を配設することで、さらに高い発電力
を得ることができる。
This seesaw solar system 10
By combining a plurality of the monuments, it is possible to form one monument having artistry. One example is shown in FIG.
Shown in FIG. 5 is a side view of a monument using the solar system according to one embodiment of the present invention. The monument 30 has a five-story steel tower 31 having a rectangular shape in plan view, and a total of five solar systems 10 are arranged in a staggered manner, one on each floor. By arranging the five solar systems 10 in a zigzag manner on the steel tower 31, high power can be efficiently obtained. At each floor of the tower 31, each solar system 10
A higher power generation can be obtained by arranging the reflector 32 that reflects sunlight toward the battery surface of the solar cell 11 on the north side of the solar cell 11.

【0020】次に、図6に基づき、太陽電池パネルを手
動で回動させて太陽の追尾を行なう他の形態のソーラー
システムを説明する。図6は、この発明の他の形態に係
るソーラーシステムの側面図である。図6に示すよう
に、ソーラーシステム40は、1本または2本の支持枠
41を使用し、屋根aに登った作業者が手作業で太陽電
池パネル12による太陽の追尾を行なうものである。す
なわち、午前中は、支持枠41を1本使用して、太陽電
池パネル12を東向き45度に固定する(実線状態)。
また、正午前後には、支持枠41を2本使用して、太陽
電池パネル12を水平位置で固定する(一点鎖線状
態)。さらに午後になると、1本の支持枠41を使用し
て、太陽電池パネル12を西向き45度に固定する(二
点鎖線状態)。
Next, another embodiment of a solar system in which the solar cell panel is manually rotated to track the sun will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a side view of a solar system according to another embodiment of the present invention. As shown in FIG. 6, the solar system 40 uses one or two support frames 41, and the worker who climbs the roof a manually tracks the sun with the solar cell panel 12. That is, in the morning, the solar cell panel 12 is fixed at 45 degrees eastward using one support frame 41 (solid line state).
After noon, the solar cell panel 12 is fixed in a horizontal position using two support frames 41 (in a dashed line state). Further, in the afternoon, the solar cell panel 12 is fixed at 45 degrees westward by using one support frame 41 (two-dot chain line state).

【0021】図6中、42は基台16上にポール17を
固定するための支持枠、43は傾斜状態の太陽電池パネ
ル12の端部をポール17に固定するためのワイヤまた
は支持枠である。このように、シーソー式ソーラシース
テム40を、作業者の手作業による太陽追尾構造とした
ので、設備コストの低減、屋根aの上への設置作業の簡
易化を図ることができる。その他の構成、作用および効
果は、一実施例と同様であるので説明を省略する。
In FIG. 6, reference numeral 42 denotes a support frame for fixing the pole 17 on the base 16, and reference numeral 43 denotes a wire or a support frame for fixing the end of the solar cell panel 12 in an inclined state to the pole 17. . As described above, since the seesaw-type solar seastem 40 has a sun-tracking structure that is manually operated by an operator, it is possible to reduce equipment costs and simplify installation work on the roof a. Other configurations, operations, and effects are the same as those of the embodiment, and the description is omitted.

【0022】[0022]

【発明の効果】この発明によれば、位置センサで太陽の
位置を検出し、その検出信号に基づき、太陽追尾手段に
よって太陽電池パネルが太陽を追尾するので、太陽の位
置にかかわりなく、日中は常に太陽電池による発電が可
能になる。その結果、太陽電池の1日当たりの発電量を
高めることができる。特に、太陽追尾手段として、太陽
電池パネルをシーソーの板としたウインチ駆動式のシー
ソー機構を採用したので、小さな操作力で太陽の追尾を
行なうことができる。特に、請求項2に記載の発明によ
れば、光線センサに赤外線センサを採用したので、位置
センサのコスト低減を図ることができる。
According to the present invention, the position of the sun is detected by the position sensor, and the solar cell panel tracks the sun by the sun tracking means based on the detection signal. Can always generate electricity from solar cells. As a result, the amount of power generated per day by the solar cell can be increased. In particular, since a winch-driven seesaw mechanism using a solar cell panel as a seesaw plate is adopted as the sun tracking means, the sun can be tracked with a small operation force. In particular, according to the second aspect of the invention, since the infrared sensor is employed as the light sensor, the cost of the position sensor can be reduced.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明の一実施例に係るシーソー式ソーラー
システムの午前中における太陽電池パネルの太陽追尾状
態を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing a solar tracking state of a solar cell panel in the morning of a seesaw solar system according to an embodiment of the present invention.

【図2】この発明の一実施例に係るシーソー式ソーラー
システムの正午前後における太陽電池パネルの太陽追尾
状態を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a solar tracking state of a solar cell panel after noon in a seesaw solar system according to one embodiment of the present invention.

【図3】この発明の一実施例に係るシーソー式ソーラー
システムの午後における太陽電池パネルの太陽追尾状態
を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a solar tracking state of a solar cell panel in the afternoon of the seesaw solar system according to one embodiment of the present invention.

【図4】この発明の一実施例に係るシーソー式ソーラー
システムの制御系を示すブロック図である。
FIG. 4 is a block diagram showing a control system of a seesaw type solar system according to one embodiment of the present invention.

【図5】この発明の一実施例に係るシーソー式ソーラー
システムを利用したモニュメントの側面図である。
FIG. 5 is a side view of a monument using a seesaw type solar system according to an embodiment of the present invention.

【図6】この発明の他の形態に係るシーソー式ソーラー
システムの側面図である。
FIG. 6 is a side view of a seesaw solar system according to another embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10,40 シーソー式ソーラーシステム、 11 太陽電池、 12 太陽電池パネル、 13 赤外線センサ(位置センサ)、 15 ウインチ(太陽追尾手段)、 18 ドラム、 19 ワイヤ(吊下部材)。 10, 40 seesaw type solar system, 11 solar cells, 12 solar cell panels, 13 infrared sensors (position sensors), 15 winches (sun tracking means), 18 drums, 19 wires (suspension members).

フロントページの続き (56)参考文献 特開2000−196126(JP,A) 特開2000−204735(JP,A) 特開 昭57−188965(JP,A) 実開 昭62−51407(JP,U) 実開 昭57−121149(JP,U) 実開 昭62−70455(JP,U) 実開 昭56−166459(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H01L 31/04 - 31/078 Continuation of the front page (56) References JP-A-2000-196126 (JP, A) JP-A-2000-204735 (JP, A) JP-A-57-188965 (JP, A) Jpn. ) Japanese Utility Model 57-121149 (JP, U) Japanese Utility Model 62-70455 (JP, U) Japanese Utility Model 56-166459 (JP, U) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) H01L 31/04-31/078

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 太陽電池が取り付けられた太陽電池パネ
ルと、 太陽光を受光して太陽の位置を検出する位置センサと、 この位置センサからの検出信号に基づき、上記太陽電池
の電池面が太陽に正対するように太陽電池パネルを動か
す太陽追尾手段とを備えたソーラーシステムにおいて、 上記太陽電池パネルが、この太陽電池パネルの重心を通
過し、この太陽電池パネルの表面に平行な回動中心線を
中心にして回動自在に設けられ、 上記太陽追尾手段が、上記太陽電池パネルに先端が固定
された吊下部材をドラムから導出または巻き上げて、上
記回動中心線を中心に太陽電池パネルを回動させるウイ
ンチであるシーソー式ソーラーシステム。
1. A solar cell panel on which a solar cell is mounted.
And a position sensor for receiving sunlight and detecting the position of the sun. Based on a detection signal from the position sensor, the solar cell
Move the solar panel so that the battery surface faces the sun
In a solar system provided with a solar tracking means , the solar cell panel passes through the center of gravity of the solar cell panel.
The center line of rotation that is parallel to the surface of this solar panel.
The sun tracking means is provided rotatably about the center, and the tip is fixed to the solar cell panel.
Pull out or hoist the suspended member from the drum and
The window for rotating the solar panel around the rotation center line
Seesaw solar system.
【請求項2】 上記位置センサが赤外線センサである
求項1に記載のシーソー式ソーラーシステム
Wherein said position sensor is an infrared sensor
The see-saw solar system according to claim 1 .
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