JPH0677218B2 - 一軸追尾式太陽光発電方法 - Google Patents
一軸追尾式太陽光発電方法Info
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- JPH0677218B2 JPH0677218B2 JP60034168A JP3416885A JPH0677218B2 JP H0677218 B2 JPH0677218 B2 JP H0677218B2 JP 60034168 A JP60034168 A JP 60034168A JP 3416885 A JP3416885 A JP 3416885A JP H0677218 B2 JPH0677218 B2 JP H0677218B2
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- G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
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- G05D3/10—Control of position or direction without using feedback
- G05D3/105—Solar tracker
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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
- F24S30/42—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with only one rotation axis
- F24S30/425—Horizontal axis
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S50/00—Arrangements for controlling solar heat collectors
- F24S50/20—Arrangements for controlling solar heat collectors for tracking
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- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S20/00—Solar heat collectors specially adapted for particular uses or environments
- F24S2020/10—Solar modules layout; Modular arrangements
- F24S2020/16—Preventing shading effects
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- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
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Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、夫々にソーラーセルが固定される多数の回
動軸を相互に平行に並べ、変化する太陽位置に応じて各
回動軸を軸周方向に回動させることにより、ソーラーセ
ルに太陽の移動を追尾させてソーラーセルの受光面への
日射量を増加させる一軸追尾式太陽光発電方法に関し、
特に、太陽位置が低い時間帯においては、ソーラーセル
の受光面に他のソーラーセルの影が形成されない範囲で
ソーラーセルの受光面を可及的に太陽の方向に近づける
ように回動軸を回動させることによりソーラーセルの受
光面への日射量を可及的に増加させる。
動軸を相互に平行に並べ、変化する太陽位置に応じて各
回動軸を軸周方向に回動させることにより、ソーラーセ
ルに太陽の移動を追尾させてソーラーセルの受光面への
日射量を増加させる一軸追尾式太陽光発電方法に関し、
特に、太陽位置が低い時間帯においては、ソーラーセル
の受光面に他のソーラーセルの影が形成されない範囲で
ソーラーセルの受光面を可及的に太陽の方向に近づける
ように回動軸を回動させることによりソーラーセルの受
光面への日射量を可及的に増加させる。
ソーラーセルの追尾装置は変化する太陽位置を追尾して
ソーラーセルの受光面の増大を図るものであり、これに
よって発電効率を向上させる。かかるソーラーセルの追
尾装置としては、殆どが二軸式と呼ばれるものであり、
時角方向軸と仰角方向軸の夫々を回転制御して、全天空
における太陽の位置を完全に追尾するものであった。し
かしながら、二軸追尾式はソーラーセル架台の機構が複
雑であり、また太陽位置の追尾の制御機構及び追尾に必
要なエネルギ量も多大なものとなり、多くの枚数のソー
ラーセルを用いて発電を行うにはコスト高になる問題点
がある。
ソーラーセルの受光面の増大を図るものであり、これに
よって発電効率を向上させる。かかるソーラーセルの追
尾装置としては、殆どが二軸式と呼ばれるものであり、
時角方向軸と仰角方向軸の夫々を回転制御して、全天空
における太陽の位置を完全に追尾するものであった。し
かしながら、二軸追尾式はソーラーセル架台の機構が複
雑であり、また太陽位置の追尾の制御機構及び追尾に必
要なエネルギ量も多大なものとなり、多くの枚数のソー
ラーセルを用いて発電を行うにはコスト高になる問題点
がある。
これに対して一軸追尾式は、仰角方向軸を一定の角度に
固定して、時角方向軸のみの回動制御を行うものであ
る。そして従来の一軸追尾式太陽光発電方法は、ソーラ
ーセルを固定した回動軸を、ソーラーセルの受光面が日
の出時には東に90度回動し、太陽の移動に伴って順次こ
れが西に回動して、日没時には西に90度回動し、以で回
動軸を180度の範囲で回動させる方法が採られている。
固定して、時角方向軸のみの回動制御を行うものであ
る。そして従来の一軸追尾式太陽光発電方法は、ソーラ
ーセルを固定した回動軸を、ソーラーセルの受光面が日
の出時には東に90度回動し、太陽の移動に伴って順次こ
れが西に回動して、日没時には西に90度回動し、以で回
動軸を180度の範囲で回動させる方法が採られている。
ところで、ソーラーセルの発電効率を、ソーラーセルの
所要取付け単位面積で評価するなら、ソーラーセルを高
密度に集積した配列が望ましいものであり、また、ソー
ラーセルはその受光面の一部にでも受影した場合には発
電不能になる性質がある。そして、一軸追尾式太陽光発
電方法では、ソーラーセル取付け密度と回動軸の回動角
度と時刻によっては、隣接する回動軸上のソーラーセル
により相互に影を生じることになるため、ソーラーセル
の取付け密度にも限界があり、特に、前記従来技術のよ
うに、回動軸の回動角を180度にも設定しておくと、朝
夕の太陽位置が低い場合にはソーラーセルの受光面に他
のソーラーセルの影を受けて、発電不能になる問題点が
ある。
所要取付け単位面積で評価するなら、ソーラーセルを高
密度に集積した配列が望ましいものであり、また、ソー
ラーセルはその受光面の一部にでも受影した場合には発
電不能になる性質がある。そして、一軸追尾式太陽光発
電方法では、ソーラーセル取付け密度と回動軸の回動角
度と時刻によっては、隣接する回動軸上のソーラーセル
により相互に影を生じることになるため、ソーラーセル
の取付け密度にも限界があり、特に、前記従来技術のよ
うに、回動軸の回動角を180度にも設定しておくと、朝
夕の太陽位置が低い場合にはソーラーセルの受光面に他
のソーラーセルの影を受けて、発電不能になる問題点が
ある。
この発明は、ソーラーセルの前記性質と前記従来技術の
問題点に着目してなされたものであり、特に太陽位置の
低い時においてソーラーセル相互間で影が発生しないよ
うに回動軸の回動角度を制御しつつ、最大日射量を取得
することを目的としている。
問題点に着目してなされたものであり、特に太陽位置の
低い時においてソーラーセル相互間で影が発生しないよ
うに回動軸の回動角度を制御しつつ、最大日射量を取得
することを目的としている。
この発明は、ソーラーセルを固定した回動軸を複数並設
し、太陽位置に応じて各回動軸を軸周方向に回動させ
て、各ソーラーセルの受光面を太陽へ向けるようにした
一軸追尾式太陽光発電方法であって、日の出から日没ま
での間を太陽の上昇前期，上昇後期，下降前期，下降後
期に分け、前記上昇前期では、各回動軸を徐々に回動さ
せて各ソーラーセルの受光面を水平状態から東方向に傾
斜せしめ、前記上昇後期から前記下降前期の間は、各回
動軸を前記上昇前期と逆方向に徐々に回動させて各ソー
ラーセルの受光面を傾斜状態から水平状態、水平状態か
ら西方向に傾斜せしめ、前記下降後期では、各回動軸を
前記上昇前期と同一方向に回動させて各ソーラーセルの
受光面を傾斜状態から水平状態となるようにせしめ、各
ソーラーセルに隣り合うソーラーセルの影が各ソーラー
セル受光面にできるだけ生じないようにした方法にかか
る。
し、太陽位置に応じて各回動軸を軸周方向に回動させ
て、各ソーラーセルの受光面を太陽へ向けるようにした
一軸追尾式太陽光発電方法であって、日の出から日没ま
での間を太陽の上昇前期，上昇後期，下降前期，下降後
期に分け、前記上昇前期では、各回動軸を徐々に回動さ
せて各ソーラーセルの受光面を水平状態から東方向に傾
斜せしめ、前記上昇後期から前記下降前期の間は、各回
動軸を前記上昇前期と逆方向に徐々に回動させて各ソー
ラーセルの受光面を傾斜状態から水平状態、水平状態か
ら西方向に傾斜せしめ、前記下降後期では、各回動軸を
前記上昇前期と同一方向に回動させて各ソーラーセルの
受光面を傾斜状態から水平状態となるようにせしめ、各
ソーラーセルに隣り合うソーラーセルの影が各ソーラー
セル受光面にできるだけ生じないようにした方法にかか
る。
太陽の上昇前期と上昇後期と下降前期と下降後期のう
ち、上昇後期とこれに続く下降前期には、ソーラーセル
の受光面は太陽に対して大体において常に正面を向いて
いて十分な日射量を受ける。
ち、上昇後期とこれに続く下降前期には、ソーラーセル
の受光面は太陽に対して大体において常に正面を向いて
いて十分な日射量を受ける。
また、上昇前期と下降後期においては、太陽位置が低い
ため、ソーラーセルの受光面が隣接する回動軸のソーラ
ーセルの影を受けない範囲で、しかもソーラーセルの受
光面を太陽光に対して可及的に角度を大きくして、可及
的に多くの日射量を受ける。各ソーラーセルは隣のソー
ラーセルの影を受けないから、発電不能になるおそれが
ない。
ため、ソーラーセルの受光面が隣接する回動軸のソーラ
ーセルの影を受けない範囲で、しかもソーラーセルの受
光面を太陽光に対して可及的に角度を大きくして、可及
的に多くの日射量を受ける。各ソーラーセルは隣のソー
ラーセルの影を受けないから、発電不能になるおそれが
ない。
ここで、上昇前期においては、ソーラーセルのの受光面
が上昇する太陽を迎えるように太陽に向けて徐々に回動
する動をし、下降後期においては、ソーラーセルの受光
面が下降する太陽に離別するように、太陽の下降方向と
は反対方向に徐々に回動軸する挙動を示す。
が上昇する太陽を迎えるように太陽に向けて徐々に回動
する動をし、下降後期においては、ソーラーセルの受光
面が下降する太陽に離別するように、太陽の下降方向と
は反対方向に徐々に回動軸する挙動を示す。
第１図は、この発明の実施に直接使用する一軸追尾式太
陽光発電装置の概略図であり、相互に平行な多数の回動
軸１が一列に設置され、各回動軸１には複数のソーラー
セル２が配置固定される。各回動軸１は、その軸心が南
北方向を向き、且つ北側の端部が南側の端部よりも上位
にあって、水平面に対して約35度の傾斜角Ｔを有し、こ
のうちの１本の回動軸１に誘導モータ３が減速機４を介
して接続されて、この回動軸１を駆動軸５としている。
この駆動軸５の回動により、連動機構６を介して他の回
動軸１が同期して一体に回動するようになっている。Ｓ
は太陽を示し、これにかかる破線は太陽Ｓの軌道を示
す。
陽光発電装置の概略図であり、相互に平行な多数の回動
軸１が一列に設置され、各回動軸１には複数のソーラー
セル２が配置固定される。各回動軸１は、その軸心が南
北方向を向き、且つ北側の端部が南側の端部よりも上位
にあって、水平面に対して約35度の傾斜角Ｔを有し、こ
のうちの１本の回動軸１に誘導モータ３が減速機４を介
して接続されて、この回動軸１を駆動軸５としている。
この駆動軸５の回動により、連動機構６を介して他の回
動軸１が同期して一体に回動するようになっている。Ｓ
は太陽を示し、これにかかる破線は太陽Ｓの軌道を示
す。
回動軸１に固定したソーラーセル２は１枚が横444mm×
縦961mm×厚み26mmの寸法をもち、定格最大出力44Wであ
る。かかるソーラーセル２を１本の回動軸１に５枚接続
させている。各回動軸１のピッチは、これを大にするほ
ど朝夕においてソーラーセル２の受光面に他のソーラー
セル２の影が形成されない時間を長くすることができる
が、この実施例では設置面積の制約から回動軸１のピッ
チを610mmとした。
縦961mm×厚み26mmの寸法をもち、定格最大出力44Wであ
る。かかるソーラーセル２を１本の回動軸１に５枚接続
させている。各回動軸１のピッチは、これを大にするほ
ど朝夕においてソーラーセル２の受光面に他のソーラー
セル２の影が形成されない時間を長くすることができる
が、この実施例では設置面積の制約から回動軸１のピッ
チを610mmとした。
一軸追尾式太陽光発電に際しては、太陽を追尾するとき
ソーラーセル２の受光面への太陽光日射量が多いほど発
電効率を高めることができ、受照量はソーラーセル２の
受光面への太陽光線に対して直角な投影面積に比例す
る。
ソーラーセル２の受光面への太陽光日射量が多いほど発
電効率を高めることができ、受照量はソーラーセル２の
受光面への太陽光線に対して直角な投影面積に比例す
る。
この実施例では、回動軸１の傾斜角Ｔは35度で固定され
ているため、各回動軸１の回動角φによりソーラーセル
の受光面のγ′及び傾斜角Ｔ′は第２図に示すように一
義的に決定され、ソーラーセル２の受光面への太陽光日
射量は次式で求められる。なお、第２図における2aは基
準位置（ソーラーセル２の受光面が真上を向いた状態の
角度位置・回動角度が０度の位置）におけるソーラーセ
ル２を示し、2bは回動角φだけ回動したソーラーセル２
を示す。また同図においてＥは東、Ｗは西、Ｓは南の各
方角を示す。
ているため、各回動軸１の回動角φによりソーラーセル
の受光面のγ′及び傾斜角Ｔ′は第２図に示すように一
義的に決定され、ソーラーセル２の受光面への太陽光日
射量は次式で求められる。なお、第２図における2aは基
準位置（ソーラーセル２の受光面が真上を向いた状態の
角度位置・回動角度が０度の位置）におけるソーラーセ
ル２を示し、2bは回動角φだけ回動したソーラーセル２
を示す。また同図においてＥは東、Ｗは西、Ｓは南の各
方角を示す。
Ir＝Ibt（直達日射）＋Idt（散乱日射） だだし、 ここで、Io ：太陽常数〔kcal/m2・ｈ〕 h:太陽高度〔度〕 P:大気透過率 θ：ソーラーセルの受光面に対する太陽光の入
射角〔度〕 T:基準位置でのソーラーセルの受光面の傾斜角
〔＝35度〕 γ：太陽の方位角 γ′：ソーラーセルの受光面の方位角 Ｔ′：ソーラーセルの受光面の傾斜角 φ ：ソーラーセルの受光面の回動角 これにより、ソーラーセル２の受光面を、基準位置から
東に90度、西に90度の範囲で10度ごとに間欠回動させた
場合の年間の各月代表日における日射量の時刻変動を算
定して、午前中の値をグラフとした。１月の代表日を20
日としたときの前記グラフが第３図に示される。２月か
ら12月までのグラフは省略する。なお、この実施例にお
いて表される時刻は真太陽時で示される。
射角〔度〕 T:基準位置でのソーラーセルの受光面の傾斜角
〔＝35度〕 γ：太陽の方位角 γ′：ソーラーセルの受光面の方位角 Ｔ′：ソーラーセルの受光面の傾斜角 φ ：ソーラーセルの受光面の回動角 これにより、ソーラーセル２の受光面を、基準位置から
東に90度、西に90度の範囲で10度ごとに間欠回動させた
場合の年間の各月代表日における日射量の時刻変動を算
定して、午前中の値をグラフとした。１月の代表日を20
日としたときの前記グラフが第３図に示される。２月か
ら12月までのグラフは省略する。なお、この実施例にお
いて表される時刻は真太陽時で示される。
この実施例では、ソーラーセル２の回動角度を間欠制御
する方法を採り、１回の回動角度は前記の算定と同様に
10度とした。この間欠回動は、第４図に示す機構により
実現される。即ち、駆動軸５及びその他の回動軸１には
円板７が同軸に固定され、この円板７の外周の、回動角
10度ごとに凹又は凸が形成され、且つ円板７の外周にリ
ミットスイッチ（図示せず）が接するようになってい
る。そして１回の10度の回動をリミットスイッチにより
検出して第１図に示す制御回路８により誘導モータ３を
制御する。このように、ソーラーセル２の回動角度10度
として間欠回動させる理由は、誘導モータ３の起動頻度
及び消費電力の低減化と、太陽位置追尾性能の精度確保
との両面からの要求を満足させる回動方法にしたためで
ある。従って、間欠回動角度は、必ずしも10度に限定す
べき性質のものではない。
する方法を採り、１回の回動角度は前記の算定と同様に
10度とした。この間欠回動は、第４図に示す機構により
実現される。即ち、駆動軸５及びその他の回動軸１には
円板７が同軸に固定され、この円板７の外周の、回動角
10度ごとに凹又は凸が形成され、且つ円板７の外周にリ
ミットスイッチ（図示せず）が接するようになってい
る。そして１回の10度の回動をリミットスイッチにより
検出して第１図に示す制御回路８により誘導モータ３を
制御する。このように、ソーラーセル２の回動角度10度
として間欠回動させる理由は、誘導モータ３の起動頻度
及び消費電力の低減化と、太陽位置追尾性能の精度確保
との両面からの要求を満足させる回動方法にしたためで
ある。従って、間欠回動角度は、必ずしも10度に限定す
べき性質のものではない。
またこの実施例における回動軸１のピッチ及びソーラー
セル２の寸法等の条件は前記した通りであるが、これら
の設置条件においては、ソーラーセル２に他のソーラー
セル２の日影が形成されない角度は、ソーラーセル２が
東に40度回動した位置から西に40度回動した位置までの
80度の角度であることが分かった。
セル２の寸法等の条件は前記した通りであるが、これら
の設置条件においては、ソーラーセル２に他のソーラー
セル２の日影が形成されない角度は、ソーラーセル２が
東に40度回動した位置から西に40度回動した位置までの
80度の角度であることが分かった。
さらに、この実施例に用いた発電装置によれば、９時15
分以前及び14時25分（６月は14時30分）以降では、ソー
ラーセル２の回動角が東西に40度を超えると、ソーラー
セル２の受光面に他のソーラーセル２の影が形成される
ことも分かった。そこで、９時15分以前及び14時25分以
降においてソーラーセル２の回動角を制御する場合に、
ソーラーセル２の受光面に日影が形成されずに、しかも
日射取得量が最大になる回動角度も、前記各月のグラフ
から求め、これにより第５図に示す運転スケジュールを
決定した。
分以前及び14時25分（６月は14時30分）以降では、ソー
ラーセル２の回動角が東西に40度を超えると、ソーラー
セル２の受光面に他のソーラーセル２の影が形成される
ことも分かった。そこで、９時15分以前及び14時25分以
降においてソーラーセル２の回動角を制御する場合に、
ソーラーセル２の受光面に日影が形成されずに、しかも
日射取得量が最大になる回動角度も、前記各月のグラフ
から求め、これにより第５図に示す運転スケジュールを
決定した。
而して、この実施例においては、日の出時から９時15分
まで太陽の上昇前期であり、９時15分から11時40分まで
が上昇後期であり、11時40分から14時25分（６月は14時
30分）までが下降前期であり、14時25分（同）から15時
45分以降までが下降後期になる。
まで太陽の上昇前期であり、９時15分から11時40分まで
が上昇後期であり、11時40分から14時25分（６月は14時
30分）までが下降前期であり、14時25分（同）から15時
45分以降までが下降後期になる。
そして、この運転スケジュールを前記制御回路８に入力
しておくことにより、回動軸１を回動させてソーラーセ
ル２を第５図に示す時刻と当該時刻における角度に回動
させる。
しておくことにより、回動軸１を回動させてソーラーセ
ル２を第５図に示す時刻と当該時刻における角度に回動
させる。
第６図は、第５図における１月の運転スケジュールに基
づいてソーラーセル２を回動させた状態の、ソーラーセ
ル２の角度を示す説明図である。この第６図に基づいて
この実施例におけるソーラーセル２の回動角度を説明す
ると、日の出時にはソーラーセル２の回動角度は０度で
あって第２図に2aで示す回動位置にある。そして、太陽
は上昇を続け、８時15分になるとソーラーセル２は東に
10度回動してその受光面が僅かに太陽方向を向き、太陽
はさらに上昇を続けて８時50分になるとソーラーセル２
は東に20度の角度に回動してさらに起き上がり、その受
光面がさらに太陽方向を向く。このようにして、９時10
分には東に30度、９時15分には東に40度の角度に回動す
る。これまでが太陽の上昇前期であり、この東40度の角
度がソーラーセル２の東方への最大回動角度になる。そ
して、これまでのソーラーセル２は前期の回動をして、
上昇しつつ西方に移動を開始した太陽を、ソーラーセル
２の受光面が徐々に迎えに行くような形態をとる。
づいてソーラーセル２を回動させた状態の、ソーラーセ
ル２の角度を示す説明図である。この第６図に基づいて
この実施例におけるソーラーセル２の回動角度を説明す
ると、日の出時にはソーラーセル２の回動角度は０度で
あって第２図に2aで示す回動位置にある。そして、太陽
は上昇を続け、８時15分になるとソーラーセル２は東に
10度回動してその受光面が僅かに太陽方向を向き、太陽
はさらに上昇を続けて８時50分になるとソーラーセル２
は東に20度の角度に回動してさらに起き上がり、その受
光面がさらに太陽方向を向く。このようにして、９時10
分には東に30度、９時15分には東に40度の角度に回動す
る。これまでが太陽の上昇前期であり、この東40度の角
度がソーラーセル２の東方への最大回動角度になる。そ
して、これまでのソーラーセル２は前期の回動をして、
上昇しつつ西方に移動を開始した太陽を、ソーラーセル
２の受光面が徐々に迎えに行くような形態をとる。
このような上昇前期におけるソーラーセル２の回動によ
って、太陽位置が比較的低くても、ソーラーセル２の受
光面に他のソーラーセル２の影が形成されることを防止
しつつ、ソーラーセル２の受光により発電を行う。
って、太陽位置が比較的低くても、ソーラーセル２の受
光面に他のソーラーセル２の影が形成されることを防止
しつつ、ソーラーセル２の受光により発電を行う。
そして、ソーラーセル２が東に40度傾斜する９時15分に
なると、ソーラーセル２の受光面は太陽に大体において
正対して日射を正面から受けることになり、これ以後は
太陽の移動に伴って、ソーラーセル２の受光面が太陽方
向を向くようにソーラーセル２を回動させる。これが上
昇後期であり、９時35分に東30度、10時20分に東20度、
11時00分に東10度と、ソーラーセル２は太陽の移動に伴
って徐々に倒れて、11時40分に至ってソーラーセル２の
回動角度は初期の０度に戻る。
なると、ソーラーセル２の受光面は太陽に大体において
正対して日射を正面から受けることになり、これ以後は
太陽の移動に伴って、ソーラーセル２の受光面が太陽方
向を向くようにソーラーセル２を回動させる。これが上
昇後期であり、９時35分に東30度、10時20分に東20度、
11時00分に東10度と、ソーラーセル２は太陽の移動に伴
って徐々に倒れて、11時40分に至ってソーラーセル２の
回動角度は初期の０度に戻る。
これ以後は太陽が下降を開始しつつ継続して西方に移動
する。これが下降前期であり、ソーラーセル２は逆に太
陽を追尾して西に回動する。即ち、ソーラーセル２の回
動角は12時20分に西10度、13時00分に西20度、13時40分
に西30度、14時25分に西40度になり、ここで下降前期が
終了し、これから下降後期が開始する。この西50度の角
度がソーラーセル２の西方への最大回動角度になる。そ
して下降前期が終了するまでは、上昇後期から引続いて
ソーラーセル２の受光面が大体において太陽に正対して
いるため、この間の東西各40度、合計80度の角度におい
ては日射を正面から受ける。
する。これが下降前期であり、ソーラーセル２は逆に太
陽を追尾して西に回動する。即ち、ソーラーセル２の回
動角は12時20分に西10度、13時00分に西20度、13時40分
に西30度、14時25分に西40度になり、ここで下降前期が
終了し、これから下降後期が開始する。この西50度の角
度がソーラーセル２の西方への最大回動角度になる。そ
して下降前期が終了するまでは、上昇後期から引続いて
ソーラーセル２の受光面が大体において太陽に正対して
いるため、この間の東西各40度、合計80度の角度におい
ては日射を正面から受ける。
下降後期にあっては、太陽の位置が次第に低くなるた
め、ソーラーセル２の受光面に他のソーラーセル２の影
が形成されやすくなる。このため、この影が形成されな
い条件下で、ソーラーセル２の受光面が受ける日射量が
多いように、ソーラーセル２の回動角度が制御される。
即ち、14時45分にはソーラーセル２の回動角は西30度に
戻り、14時50分には西20度、15時10分には西10度とな
り、15時45分以降は０度に戻る。この下降後期における
ソーラーセル２の挙動は、下降しつつ西方に移動する太
陽に対してソーラーセル２の受光面が次第に離別するよ
うな挙動になる。そして翌日は前記上昇前期から前述の
動作を繰り返す。なお、これは１月におけるソーラーセ
ル２の角度と時刻との関係であって、他の月にあっては
これが第５図の表に示される通りとなる。
め、ソーラーセル２の受光面に他のソーラーセル２の影
が形成されやすくなる。このため、この影が形成されな
い条件下で、ソーラーセル２の受光面が受ける日射量が
多いように、ソーラーセル２の回動角度が制御される。
即ち、14時45分にはソーラーセル２の回動角は西30度に
戻り、14時50分には西20度、15時10分には西10度とな
り、15時45分以降は０度に戻る。この下降後期における
ソーラーセル２の挙動は、下降しつつ西方に移動する太
陽に対してソーラーセル２の受光面が次第に離別するよ
うな挙動になる。そして翌日は前記上昇前期から前述の
動作を繰り返す。なお、これは１月におけるソーラーセ
ル２の角度と時刻との関係であって、他の月にあっては
これが第５図の表に示される通りとなる。
なお、この実施例における発電方法は日本国内の或る地
点におけるものであるから、特に経度が変化すれば、そ
れに対応して時刻と太陽位置との関係が変化するもので
あり、従ってソーラーセル２の回動角度と時刻との関係
は、この実施例とは相違することになる。また、ソーラ
ーセル２の寸法や各回動軸１のピッチがこの実施例とは
相違すれば、上昇前期から上昇後期に移行する時刻、及
び下降前期から下降後期に移行する時刻や、その時刻に
おける東西へのソーラーセル２の回動角度等が相違する
ことは勿論である。さらに、前記各時刻は、この時刻の
前後各５分程度の余裕をもつものとする。
点におけるものであるから、特に経度が変化すれば、そ
れに対応して時刻と太陽位置との関係が変化するもので
あり、従ってソーラーセル２の回動角度と時刻との関係
は、この実施例とは相違することになる。また、ソーラ
ーセル２の寸法や各回動軸１のピッチがこの実施例とは
相違すれば、上昇前期から上昇後期に移行する時刻、及
び下降前期から下降後期に移行する時刻や、その時刻に
おける東西へのソーラーセル２の回動角度等が相違する
ことは勿論である。さらに、前記各時刻は、この時刻の
前後各５分程度の余裕をもつものとする。
このようにして、この発明においては、上昇前期と下降
後期とにおけるソーラーセルの回動に特徴があり、その
結果、前記実施例における東40度から西40度の間のよう
に、ソーラーセルの回動範囲が狭くなって、一軸追尾式
太陽光発電装置の回動軸の回動機構の簡略化をはかるこ
とができる一方、前記実施例のように回動軸の回動を間
欠的に行うことにより、その一日当たりの消費エネルギ
を低減することが可能となる。
後期とにおけるソーラーセルの回動に特徴があり、その
結果、前記実施例における東40度から西40度の間のよう
に、ソーラーセルの回動範囲が狭くなって、一軸追尾式
太陽光発電装置の回動軸の回動機構の簡略化をはかるこ
とができる一方、前記実施例のように回動軸の回動を間
欠的に行うことにより、その一日当たりの消費エネルギ
を低減することが可能となる。
また、前記実施例の日射取得量は、第７図に示すように
午前中をみても、従来の固定式太陽光発電方法に比較し
て８〜９も増大している。これからも理解できるよう
に、この発明における日射取得量は従来技術に比して大
きく増大する効果がある。
午前中をみても、従来の固定式太陽光発電方法に比較し
て８〜９も増大している。これからも理解できるよう
に、この発明における日射取得量は従来技術に比して大
きく増大する効果がある。
以上説明したように、この発明によれば、日の出から日
没までの間を太陽の移動にしたがって順次太陽の上昇前
期と上昇後期と下降前期と下降後期とに分け、太陽の上
昇前期に、ソーラーセルを上向きの状態から東方向に次
第に起こすことによりその角度を徐々に大にしてソーラ
ーセルの受光面を太陽の方向に次第に向け、太陽の下降
後期に、ソーラーセルをその受光面が上向きになって戻
る方向に次第に倒してその角度を徐々に小にすることと
し、且つ上昇後期と下降前期ではソーラーセルの受光面
を太陽に正対させるようにした。このため、この発明に
よれば、上昇前期と下降後期にも、ソーラーセルの受光
面に他のソーラーセルの影が形成されることを防止でき
るから、この間においてもソーラーセルによる発電を行
うことができるため、一日における日射の取得量が増大
する効果がある。
没までの間を太陽の移動にしたがって順次太陽の上昇前
期と上昇後期と下降前期と下降後期とに分け、太陽の上
昇前期に、ソーラーセルを上向きの状態から東方向に次
第に起こすことによりその角度を徐々に大にしてソーラ
ーセルの受光面を太陽の方向に次第に向け、太陽の下降
後期に、ソーラーセルをその受光面が上向きになって戻
る方向に次第に倒してその角度を徐々に小にすることと
し、且つ上昇後期と下降前期ではソーラーセルの受光面
を太陽に正対させるようにした。このため、この発明に
よれば、上昇前期と下降後期にも、ソーラーセルの受光
面に他のソーラーセルの影が形成されることを防止でき
るから、この間においてもソーラーセルによる発電を行
うことができるため、一日における日射の取得量が増大
する効果がある。
またこの発明によれば、上昇後期と下降前期におけるソ
ーラーセルの回動角度が、一日におけるソーラーセルの
最大回動角度になるから、その角度が小さくなるため回
動軸の回動機構の構造を簡易にすることができる効果も
ある。
ーラーセルの回動角度が、一日におけるソーラーセルの
最大回動角度になるから、その角度が小さくなるため回
動軸の回動機構の構造を簡易にすることができる効果も
ある。
第１図はこの発明の実施に直接使用する装置の概略説明
図、第２図はソーラーセルの傾斜角と回動軸との関係を
表す斜視図、第３図は時刻に対する日射量の変化の一例
を示すグラフ、第４図（ａ）〜（ｃ）は夫々ソーラーセ
ルの回動の様子を示す斜視図、第５図はソーラーセル回
動運動スケジュールをあらわす表、第６図は時刻とソー
ラーセル回動角度との関係を示す説明図、第７図は日射
取得量を示す表である。 １……回動軸、２……ソーラーセル、３…誘導モータ、
４……減速機、５……駆動軸、７……円板、８……制御
回路
図、第２図はソーラーセルの傾斜角と回動軸との関係を
表す斜視図、第３図は時刻に対する日射量の変化の一例
を示すグラフ、第４図（ａ）〜（ｃ）は夫々ソーラーセ
ルの回動の様子を示す斜視図、第５図はソーラーセル回
動運動スケジュールをあらわす表、第６図は時刻とソー
ラーセル回動角度との関係を示す説明図、第７図は日射
取得量を示す表である。 １……回動軸、２……ソーラーセル、３…誘導モータ、
４……減速機、５……駆動軸、７……円板、８……制御
回路
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 一郎 東京都目黒区三田２−３―14 (72)発明者 近藤 茂樹 千葉県印旛郡酒々井町東酒々井６―６ (56)参考文献 特開 昭53−51540（ＪＰ，Ａ)
Claims (3)
- 【請求項１】ソーラーセルを固定した回動軸を複数並設
し、太陽位置に応じて各回動軸を軸周方向に回動させ
て、各ソーラーセルの受光面を太陽へ向けるようにした
一軸追尾式太陽光発電方法であって、 日の出から日没までの間を太陽の上昇前期，上昇後期，
下降前期，下降後期に分け、前記上昇前期では、各回動
軸を徐々に回動させて各ソーラーセルの受光面を水平状
態から東方向に傾斜せしめ、前記上昇後期から前記下降
前期の間は、各回動軸を前記上昇前期と逆方向に徐々に
回動させて各ソーラーセルの受光面を傾斜状態から水平
状態、水平状態から西方向に傾斜せしめ、前記下降後期
では、各回動軸を前記上昇前期と同一方向に回動させて
各ソーラーセルの受光面を傾斜状態から水平状態となる
ようにせしめ、各ソーラーセルに隣り合うソーラーセル
の影が各ソーラーセル受光面にできるだけ生じないよう
にしたことを特徴とする一軸追尾式太陽光発電方法。 - 【請求項２】前記各回動軸の回動角度を予め設定した運
転スケジュール基づいて、各回動軸を回動せしめるよう
にした特許請求の範囲第１項記載の一軸追尾式太陽光発
電方法。 - 【請求項３】前記各回動軸の回動を、所定角度毎の間欠
回動により行わせるようにした特許請求の範囲第１項又
は同第２項記載の一軸追尾式太陽光発電方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60034168A JPH0677218B2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 一軸追尾式太陽光発電方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60034168A JPH0677218B2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 一軸追尾式太陽光発電方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61194511A JPS61194511A (ja) | 1986-08-28 |
| JPH0677218B2 true JPH0677218B2 (ja) | 1994-09-28 |
Family
ID=12406673
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60034168A Expired - Fee Related JPH0677218B2 (ja) | 1985-02-22 | 1985-02-22 | 一軸追尾式太陽光発電方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0677218B2 (ja) |
Families Citing this family (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6397109U (ja) * | 1986-12-13 | 1988-06-23 | ||
| US5183301A (en) * | 1991-10-30 | 1993-02-02 | E. J. Brooks Co. | Locking or security seal |
| JP2003229594A (ja) * | 2002-01-31 | 2003-08-15 | Hideo Kawada | ソーラーシステム可動架台による太陽電池の発電能力向上に関するカワタ式太陽追尾方法。 |
| JP2007103713A (ja) * | 2005-10-05 | 2007-04-19 | Sharp Corp | 追尾型太陽光発電システム、その制御方法及びその制御プログラム |
| DE102005055258B4 (de) * | 2005-11-19 | 2009-12-24 | Goldbeck Solar Gmbh | Verfahren zur Steuerung einer Montierung für eine Gruppe von Solarmodulen |
| US20140053825A1 (en) * | 2012-08-25 | 2014-02-27 | Suzhou Jinshan Solar Science and Technologies Co., Ltd. | Ganged single axis solar tracker and its drive system |
| US10174970B2 (en) * | 2016-09-09 | 2019-01-08 | Sunpower Corporation | Sun tracking solar energy collection system with torsion lock |
| GB201704487D0 (en) * | 2017-03-21 | 2017-05-03 | Dearman Peter Thomas | Solar panel and solar tracking system |
| CN107844130A (zh) * | 2017-11-04 | 2018-03-27 | 肇庆市高新区晓靖科技有限公司 | 用于单轴光伏板跟踪装置的跟踪控制机构 |
| CN111552324B (zh) * | 2020-05-20 | 2021-12-17 | 国核自仪系统工程有限公司 | 光伏发电的跟踪控制方法及系统 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5911830B2 (ja) * | 1976-10-22 | 1984-03-17 | ソニー株式会社 | 太陽追尾装置 |
-
1985
- 1985-02-22 JP JP60034168A patent/JPH0677218B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS61194511A (ja) | 1986-08-28 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |