JPH03145168A - 太陽光発電装置の追尾架台 - Google Patents
太陽光発電装置の追尾架台Info
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- JPH03145168A JPH03145168A JP1281860A JP28186089A JPH03145168A JP H03145168 A JPH03145168 A JP H03145168A JP 1281860 A JP1281860 A JP 1281860A JP 28186089 A JP28186089 A JP 28186089A JP H03145168 A JPH03145168 A JP H03145168A
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- 238000000034 method Methods 0.000 abstract 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 abstract 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
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- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
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-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
- F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
- F24S30/452—Vertical primary axis
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S2030/10—Special components
- F24S2030/13—Transmissions
- F24S2030/136—Transmissions for moving several solar collectors by common transmission elements
-
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明は、太陽電池パネルの受光面の法線が太陽の方向
に向くように太陽を連続的に追尾する追尾手段を備えた
太陽光発電装置の追尾架台に関するものである。
に向くように太陽を連続的に追尾する追尾手段を備えた
太陽光発電装置の追尾架台に関するものである。
（従来の技術）
火力、水力、原子力発電に代って新しい電気エネルギー
供給システムとして普及してきた太陽光発電装置は、他
のシステムに比較してコスト高であるという欠点がある
。そこで、上記太陽光発電装置では、発電電力を増大さ
せるため、太陽光の収集を効率よくするための追尾手段
が開発されている０通常、このような追尾手段によって
太陽光を収集するための追尾架台は、太陽電池パネルの
受光面の法線が太陽の方向に向くように、直交する２つ
の回転軸を持っていて１個々の太陽電池パネルを制御し
ている。この場合、１つの架台で１つの大径の太陽電池
パネルを支持し、追尾するために、太陽電池パネルを傾
斜させるに必要な架台の高さおよび上記パネルにかかる
風圧などを考慮すると、可成り堅固な構造にしなければ
ならない。その結果、単位発電電力に対するシステムコ
ストが高価になってしまい、所期の目的がはたせない。
供給システムとして普及してきた太陽光発電装置は、他
のシステムに比較してコスト高であるという欠点がある
。そこで、上記太陽光発電装置では、発電電力を増大さ
せるため、太陽光の収集を効率よくするための追尾手段
が開発されている０通常、このような追尾手段によって
太陽光を収集するための追尾架台は、太陽電池パネルの
受光面の法線が太陽の方向に向くように、直交する２つ
の回転軸を持っていて１個々の太陽電池パネルを制御し
ている。この場合、１つの架台で１つの大径の太陽電池
パネルを支持し、追尾するために、太陽電池パネルを傾
斜させるに必要な架台の高さおよび上記パネルにかかる
風圧などを考慮すると、可成り堅固な構造にしなければ
ならない。その結果、単位発電電力に対するシステムコ
ストが高価になってしまい、所期の目的がはたせない。
（発明が解決しようとする課Ｈ）
このように、太陽電池パネルを厳しい自然環境の中で保
持し、しかも、システムコストを割安にするためには、
一つの架台における太陽電池パネルの受光面積を出来る
だけ大きくし、しかも、これを架設する構成が計量で小
型である必要がある。このような条件の中で太陽の方向
へ太陽電池を追尾させることは仲々難しい問題である。
持し、しかも、システムコストを割安にするためには、
一つの架台における太陽電池パネルの受光面積を出来る
だけ大きくし、しかも、これを架設する構成が計量で小
型である必要がある。このような条件の中で太陽の方向
へ太陽電池を追尾させることは仲々難しい問題である。
（発明の目的）
本発明は上記事情にもとづいてなされたもので、追尾手
段によって効率よく太陽光の収集ができ、しかも、必要
な耐久性を持ち、軽量小型で、システムコストが廉価で
ある太陽光発電装置の追尾架台を提供しようとするもの
である。
段によって効率よく太陽光の収集ができ、しかも、必要
な耐久性を持ち、軽量小型で、システムコストが廉価で
ある太陽光発電装置の追尾架台を提供しようとするもの
である。
（課題を解決するための手段）
このため、本発明では、太陽電池パネルの受光面の法線
が太陽の方向に向くように太陽を連続的に追尾する追尾
手段を備えた太陽光発電装置の追尾架台において、上記
太陽電池パネルは互いに連結された支持台上に個々に設
置され、該支持台はターンテーブル上に配置され、該タ
ーンテーブル上で一方向に移送される構成であり、該移
送にともなって太陽電池パネルの傾斜角が変わるように
構成されている。
が太陽の方向に向くように太陽を連続的に追尾する追尾
手段を備えた太陽光発電装置の追尾架台において、上記
太陽電池パネルは互いに連結された支持台上に個々に設
置され、該支持台はターンテーブル上に配置され、該タ
ーンテーブル上で一方向に移送される構成であり、該移
送にともなって太陽電池パネルの傾斜角が変わるように
構成されている。
（作用）
したがって、太陽の運行（黄道）に対してはターンテー
ブルの旋回で追尾させ、支持台の一方向への移動で、太
陽電池パネルの迎角を調節し、追尾させることができる
ので、多数の太陽電池パネルがターンテーブル上で並置
でき、支持台の高さは低くでき、風圧の影響を小さくで
きる。換言すれば、個々の支持台の強度は比較的低くで
き、軽量小型化ができることになる。これはシステムコ
ストの低減につながる。
ブルの旋回で追尾させ、支持台の一方向への移動で、太
陽電池パネルの迎角を調節し、追尾させることができる
ので、多数の太陽電池パネルがターンテーブル上で並置
でき、支持台の高さは低くでき、風圧の影響を小さくで
きる。換言すれば、個々の支持台の強度は比較的低くで
き、軽量小型化ができることになる。これはシステムコ
ストの低減につながる。
（実施例）
以下、本発明の一実施例を図面を参照して具体的に説明
する１図において、符号１０１は太陽電池パネルであり
、個々に支持台１０３上に取付けられている。各支持台
１０３は、上記太陽電池パネル１０１を取付けた板状あ
るいは枠状の支持体１０３ａと該支持体１０３ａに枢支
された板状あるいは枠状の支持アーム１０３ｂとから構
成されていて、該支持体にキャスタ１１５を具備してい
る。この支持台１０３は上記支持アーム１０３ｂを介し
て相隣る支持台１０３に連結されていて、これら支持台
１０３の配列はターンテーブル１０７上に置かれる。上
記ターンテーブル１０７は円弧状のレール１０９に沿っ
て旋回できるようにキャスク１０８を具備しており、そ
の中心に設けた鉛直軸１１６に対しては、ギヤ列１１７
を介してモータ１１８が回転動力を伝達するようになっ
ている。
する１図において、符号１０１は太陽電池パネルであり
、個々に支持台１０３上に取付けられている。各支持台
１０３は、上記太陽電池パネル１０１を取付けた板状あ
るいは枠状の支持体１０３ａと該支持体１０３ａに枢支
された板状あるいは枠状の支持アーム１０３ｂとから構
成されていて、該支持体にキャスタ１１５を具備してい
る。この支持台１０３は上記支持アーム１０３ｂを介し
て相隣る支持台１０３に連結されていて、これら支持台
１０３の配列はターンテーブル１０７上に置かれる。上
記ターンテーブル１０７は円弧状のレール１０９に沿っ
て旋回できるようにキャスク１０８を具備しており、そ
の中心に設けた鉛直軸１１６に対しては、ギヤ列１１７
を介してモータ１１８が回転動力を伝達するようになっ
ている。
上記支持台１０３を一方向に移動するために、−香煎側
の支持台にはワイヤ１０Ｂが連結してあり、ターンテー
ブル１０７上に設けたウィンチ１０４で上記ワイヤｌＯ
６を巻取れるようになっている。そして、上記ウィンチ
１０４はモータ１０５で巻取りおよび巻戻しできるよう
にしである。上記ワイヤ１０６の牽引の時、支持台１０
３の上の太陽電池パネルｌＯ１の傾斜角が０１ｏからθ
１．．に向けて変化されるようにするため、−番後側の
支持台の支持アームはターンテーブル１０７に固設した
枢支部材１１９に枢支されている。また、ワイヤ１０６
の巻き戻しの際、再び太陽電池パネル１０１がθ１ｏか
らθ□８に向けて変化されるようにするため、この実施
例では各支持台１０３間に引張コイルスプリング１１０
が張設しである。
の支持台にはワイヤ１０Ｂが連結してあり、ターンテー
ブル１０７上に設けたウィンチ１０４で上記ワイヤｌＯ
６を巻取れるようになっている。そして、上記ウィンチ
１０４はモータ１０５で巻取りおよび巻戻しできるよう
にしである。上記ワイヤ１０６の牽引の時、支持台１０
３の上の太陽電池パネルｌＯ１の傾斜角が０１ｏからθ
１．．に向けて変化されるようにするため、−番後側の
支持台の支持アームはターンテーブル１０７に固設した
枢支部材１１９に枢支されている。また、ワイヤ１０６
の巻き戻しの際、再び太陽電池パネル１０１がθ１ｏか
らθ□８に向けて変化されるようにするため、この実施
例では各支持台１０３間に引張コイルスプリング１１０
が張設しである。
このような構成の追尾架台に対しては追尾制御系１２０
が用意してあり、各制御信号を各モータ１０５．１１８
の駆動回路１０５ａ、１１８ａに与えられるようになっ
ている。この追尾側（卸系１２０の追尾動作のための情
報は、−香煎後の支持台上に設けた太陽光追尾用センサ
１１３かも与えられる。
が用意してあり、各制御信号を各モータ１０５．１１８
の駆動回路１０５ａ、１１８ａに与えられるようになっ
ている。この追尾側（卸系１２０の追尾動作のための情
報は、−香煎後の支持台上に設けた太陽光追尾用センサ
１１３かも与えられる。
上述の追尾架台における太陽電池パネルの傾斜角の最大
値θ□８および最小値θ□。は、その設置場所の緯度お
よび日中の時間領域によって決定される。
値θ□８および最小値θ□。は、その設置場所の緯度お
よび日中の時間領域によって決定される。
この実施例では、太陽ｉｉｔ池パネル１０１の幅は−香
煎側のものを除いて、支持部材１０３ａの幅ａよりも小
さい幅Ｃに設定される。これは支持アームｂの長さとＯ
１１，とで決定される。
煎側のものを除いて、支持部材１０３ａの幅ａよりも小
さい幅Ｃに設定される。これは支持アームｂの長さとＯ
１１，とで決定される。
上記追尾制御系１２０はセンサ１１３からの情報で、傾
斜角（仰角）およびターンテーブル１０７の旋回量を算
出して、各駆動回路１０５ａ、１１８ａを働かせる。傾
斜角については、第１図（ａ）から第１図（ｂｌ まで
の範囲で、支持台１０３を一方向に移動させることで追
尾制御を行なう、この制御により、太陽電池パネル１０
１の受光面の法線が常に太陽の方向に向けられることに
なる。また、上記追尾制御系１２０はそれ自体タイマー
を内蔵していて、夜間のうちにターンテーブル１０７を
戻し、日の出の際に、太陽電池パネル１０１が太陽の方
向にほぼ向けられるように制御される。ターンテーブル
１０７や支持台１０３の動作エネルギーを、太陽電池パ
ネル１０１から得るようにするため、バッテリーを具備
するとよい、また、雨天、曇天の場合を考慮して、別電
源に接続できるようにして置くとよい。
斜角（仰角）およびターンテーブル１０７の旋回量を算
出して、各駆動回路１０５ａ、１１８ａを働かせる。傾
斜角については、第１図（ａ）から第１図（ｂｌ まで
の範囲で、支持台１０３を一方向に移動させることで追
尾制御を行なう、この制御により、太陽電池パネル１０
１の受光面の法線が常に太陽の方向に向けられることに
なる。また、上記追尾制御系１２０はそれ自体タイマー
を内蔵していて、夜間のうちにターンテーブル１０７を
戻し、日の出の際に、太陽電池パネル１０１が太陽の方
向にほぼ向けられるように制御される。ターンテーブル
１０７や支持台１０３の動作エネルギーを、太陽電池パ
ネル１０１から得るようにするため、バッテリーを具備
するとよい、また、雨天、曇天の場合を考慮して、別電
源に接続できるようにして置くとよい。
なお、この実施例では最前部の支持台１０３上の太陽電
池パネル１０１を除いて、他は、θ□８で影となる部分
ｉｌｌをはずして受光面の幅を設定している。すなわち
Ｃ＝ａ−ａｓｉｎθ、０ｓｉｎ θｍａｎ ＝ ａ
ＣＯ８”ｍａｍとしてし）る。
池パネル１０１を除いて、他は、θ□８で影となる部分
ｉｌｌをはずして受光面の幅を設定している。すなわち
Ｃ＝ａ−ａｓｉｎθ、０ｓｉｎ θｍａｎ ＝ ａ
ＣＯ８”ｍａｍとしてし）る。
第２図には追尾制御を行なわない原始的な形態の固定式
太陽電池パネルの場合の出力と１本発明に係る追尾式の
太陽電池パネルの場合の出力との比較を示す出力特性が
示されてし、）る、今、固定式の場合の太陽電池パネル
の傾斜角を３５度とした場合１本発明の追尾式では固定
式に比較して１日当り、１．３６倍も出力が向上したと
いう実績を得た。すなわち、追尾式の場合、日の出から
約１時間後〜日の人から約１時間前までの太陽受光量２
０１はほぼ平滑である。特に、時刻２０２゜２０３にお
ける太陽の仰角θ、□は、本発明の追尾架台の設計に対
して重要なパラメータとなる。
太陽電池パネルの場合の出力と１本発明に係る追尾式の
太陽電池パネルの場合の出力との比較を示す出力特性が
示されてし、）る、今、固定式の場合の太陽電池パネル
の傾斜角を３５度とした場合１本発明の追尾式では固定
式に比較して１日当り、１．３６倍も出力が向上したと
いう実績を得た。すなわち、追尾式の場合、日の出から
約１時間後〜日の人から約１時間前までの太陽受光量２
０１はほぼ平滑である。特に、時刻２０２゜２０３にお
ける太陽の仰角θ、□は、本発明の追尾架台の設計に対
して重要なパラメータとなる。
すなわち、太陽に対して垂直入射させるべき時間領域２
０１が決定されると、θ１ｏが決定され、第１図（ａ）
に示したように支持部材１０３ａ、支持アーム１０３ｂ
の長さの比ｂ ／ ａが次式で決定される。
０１が決定されると、θ１ｏが決定され、第１図（ａ）
に示したように支持部材１０３ａ、支持アーム１０３ｂ
の長さの比ｂ ／ ａが次式で決定される。
ｂ／ａ＝ｓｉｎ θ、□
ａ、ｂの長さは１発電システムの規模にもよるが、風の
影響および太陽電池パネル１０１の受光面の汚れを落す
メンテナンスの都合を考慮する必要があり、例えばｂ＝
５０〜２００ｃｍ程度が望ましい。
影響および太陽電池パネル１０１の受光面の汚れを落す
メンテナンスの都合を考慮する必要があり、例えばｂ＝
５０〜２００ｃｍ程度が望ましい。
なお、追尾制御系に特別な系を組込むことにより、降雨
、降雪の時に太陽電池パネル１０１をθ□工の状態にす
ることができ、太陽電池パネル１０１上での雨や雪の堆
積を防ぐことができる。
、降雪の時に太陽電池パネル１０１をθ□工の状態にす
ることができ、太陽電池パネル１０１上での雨や雪の堆
積を防ぐことができる。
あるいは、砂嵐、暴風雨の時にはθ□。の状態にするこ
とができる。
とができる。
次に、本発明に係る追尾架台を用いた場合の実績につい
て以下に説明する。第１図に示すような構成の追尾架台
を、緯度的３５°５０′の場所に設置し、晴天時の一日
の総発電量を測定した結果、次のような値を得た。すな
わち、６ ｋＷ／日の光量に対し、 ３６０ Ｗ ／日
の電力を供給できる太陽電池パネルを使用し、１２．３
ｋＷを発電電力として得ることができた。この値は、従
来の２軸方式の追尾架台による総見電電力の９５％にな
ると計算される（同じ太陽電池パネルの受光面積）、比
較のため、追尾を行なわない場合、仰角３５°で固定し
た時の総見電電力をあげると、９．５ｋＷである。
て以下に説明する。第１図に示すような構成の追尾架台
を、緯度的３５°５０′の場所に設置し、晴天時の一日
の総発電量を測定した結果、次のような値を得た。すな
わち、６ ｋＷ／日の光量に対し、 ３６０ Ｗ ／日
の電力を供給できる太陽電池パネルを使用し、１２．３
ｋＷを発電電力として得ることができた。この値は、従
来の２軸方式の追尾架台による総見電電力の９５％にな
ると計算される（同じ太陽電池パネルの受光面積）、比
較のため、追尾を行なわない場合、仰角３５°で固定し
た時の総見電電力をあげると、９．５ｋＷである。
（発明の効果）
本発明は以上詳述したようになり、ターンテーブル上に
、支持台によって複数の太陽電池パネルを並置できるの
で、太陽電池パネルの個々の大きさを小さくでき、これ
にと６なって支持構造が軽量小型化できる。また、全体
として架設構造が低いため、風圧の影響を受けにくいし
、必要ならば、太陽電池パネルを仰角θ１１に置くこと
で。
、支持台によって複数の太陽電池パネルを並置できるの
で、太陽電池パネルの個々の大きさを小さくでき、これ
にと６なって支持構造が軽量小型化できる。また、全体
として架設構造が低いため、風圧の影響を受けにくいし
、必要ならば、太陽電池パネルを仰角θ１１に置くこと
で。
可及的に風圧をさけることができる。しかも、ターンテ
ーブルの旋回と、支持台の一方向への移動で、太陽電池
パネルの法線な、太陽に追尾できるので、制御構造も簡
単化できる。このようにして、システムコストの低減が
実現できるのである。
ーブルの旋回と、支持台の一方向への移動で、太陽電池
パネルの法線な、太陽に追尾できるので、制御構造も簡
単化できる。このようにして、システムコストの低減が
実現できるのである。
第１図（ａ）および（ｂ）は本発明の一実施例の使用態
様を示す側面図、第２図は１日の受光量（発電電力）に
ついての従来との比較を示すグラフである。 １０１・・・太陽電池パネル １０３−・・支持台 １０３ａ・・・支持部材 １０３ｂ・・・支持アーム １０７・・・ターンテーブル １０５．１１８・・・モータ １２０・・・追尾制御系（追尾手段）。
様を示す側面図、第２図は１日の受光量（発電電力）に
ついての従来との比較を示すグラフである。 １０１・・・太陽電池パネル １０３−・・支持台 １０３ａ・・・支持部材 １０３ｂ・・・支持アーム １０７・・・ターンテーブル １０５．１１８・・・モータ １２０・・・追尾制御系（追尾手段）。
Claims (1)
- 太陽電池パネルの受光面の法線が太陽の方向に向くよ
うに太陽を連続的に追尾する追尾手段を備えた太陽光発
電装置の追尾架台において、上記太陽電池パネルは、互
いに連結された支持台上に個々に設置され、該支持台は
ターンテーブル上に配置され、該ターンテーブル上で一
方向に移送される構成であり、該移送にともなって太陽
電池パネルの傾斜角が変わるように構成されていること
を特徴とする太陽光発電装置の追尾架台。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1281860A JPH03145168A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 太陽光発電装置の追尾架台 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1281860A JPH03145168A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 太陽光発電装置の追尾架台 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03145168A true JPH03145168A (ja) | 1991-06-20 |
Family
ID=17645007
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1281860A Pending JPH03145168A (ja) | 1989-10-31 | 1989-10-31 | 太陽光発電装置の追尾架台 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH03145168A (ja) |
Cited By (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1989
- 1989-10-31 JP JP1281860A patent/JPH03145168A/ja active Pending
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