KR100799094B1 - 태양에너지 집열 및 발전 시스템용 태양광 추적 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 발전 시스템의 태양열 집열판 혹은 태양광 전지판을 태양과 수직한 방향으로 자동 조절하여 주는 장치에 관한 것이다.

화석에너지인 석유가 고갈되어가면서 점차 유가가 급등하고 있다. 이러한 문제를 해결하고자 대체 에너지원으로 태양에서 나오는 태양열을 축열하는 방식 혹은 전기로 변환하고자 하는 다양한 시스템들이 개발되어 사용되어 오고 있다.

태양에너지를 가장 효율적으로 흡수하기 위해서는 태양광과 집열판 혹은 태양전지가 가능한한 수직으로 접하도록 하여야 한다. 이러한 수직으로 접하기 위한 방식이 광센서를 이용하는 방식, 태양의 위치를 미리 계산하여 추적하는 방식, 센서와 프로그램을 병행하는 방식들이 개발되어 왔다.

방향제어를 위하여 사용되는 방식이 서버모터 및 엔코더 등의 고가의 장비를 이용하면서 대형이 아닌 소형발전 시스템에는 이들 장비 운영 에너지가 과도하게 소모되어 경제성이 크게 떨어지는 단점이 있다.

본 발명은 기존의 복잡한 태양광 센서와 구동을 위한 제어부 등을 최소화하고자, 태양의 위치 추적을 날짜 정보로 부터 계산하도록 하고, 설치 위치의 위도, 경도, 고도정보 등의 정보는 DGPS(Differential Global Positioning System)를 이용하여 획득하여 최적의 태양광 방향을 추적할 수 있도록 하였다. 그 결과 복잡한 서보모터의 제어와 센서로 부터 정보 분석, 계산 등의 절차가 생략되어 간단하게 제어 가능하게 되었다. 또한 본 발명은 별도의 풍속센서를 병설하도록 하여 일정한 강도 이상의 풍속을 받을 경우 시스템의 파손을 막기 위한 위치로 복귀하도록 하여 발생가능한 파손의 문제도 해소한 새로운 시스템을 제공하게 되었다.

Description

태양에너지 집열 및 발전 시스템용 태양광 추적 장치{Sunlight detecting system for the solar cell and solar heat sink device}

도 1 은 본 발명의 전체적인 구성을 보여주는 구성도,

도 2 는 본 발명의 정면도,

도 3 은 본 발명의 측면도,
도 4 는 본 발명의 태양열 집열집광판용 프레임을 분리하여 고도각 구동부의 분해상태 사시도,
도 5 는 본 발명의 방위각 구동부를 확대한 분해상태 사시도,
도 6 은 본 발명의 조도측정구와 풍속측정구를 일체로 한 상태의 정면도,

도 7 은 본 발명의 마이크로 프로세서의 프로그램 흐름도,
도 8 은 적도좌표계에서 태양의 위치변화를 표시하는 좌표계 변환도,
도 9는 도 8에 근거하여 구면삼각법으로 구면삼각형의 변과 각과의 관계를 삼각함수를 써서 나타내기 위한 좌표계임.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

11:고도각 구동부 12:수평축 13:수직축 15: 방위각 구동부 2:DGPS(Differential Global Positioning System) 3:조도측정구 1: 마이크로프로세서

본 발명은 태양열 난방 또는 태양광 발전시스템의 태양열 집열판이나 태양광 전지판을 설치위치의 위도, 경도 및 시간에 상관없이 일조시간 내내 태양과 수직한 방향으로 자동조절 해 줌으로서 태양에너지 이용효율을 극대화 할 수 있도록 구현하는 미래 대체 에너지 시스템에 사용되는 조절장치에 관한 것이다.

최근 환경 및 화석에너지 고갈 및 유가 급등 등의 문제로 세계 여러 나라에 서 육성하고 있는 대체 에너지 산업에 일조할 수 있는 것이다. 또한, 시스템 설계, 제작 과정에 학생들이 직접 참여함으로써 현행 공학교육의 문제점이 되고 있는 교과 중심의 공학교육에서 벗어나 현장 적응력 향상과 창의력 향상에 크게 기여할 수 있는 시스템이다.

태양에너지를 이용하기 위한 태양위치추적 방법에는 광센서를 이용하여 태양위치를 추적하는 방법과 태양의 위치를 미리 계산하여 추적하는 프로그램식, 센서와 프로그램을 병행하는 방법 등 크게 3가지 방법이 있다. 현재 국내에서는 집광판이 설치된 위도 및 시간에 따라 태양의 방향을 추적하는 방법이 개발되어 있으나, 계절에 따라서 태양의 방향이 변하므로 태양광선의 방향을 검출하는 센서들을 복합적으로 이용하여 센서와 프로그램을 병행하는 방식으로 태양의 위치를 추적하는 방법이 일반적이다.
태양 위치 추적 센서는 4개의 광센서를 이용하여 입사되는 광량을 각기 비교하여 태양의 위치를 추적하는 방식이다. 이러한 구조는 중앙에 덮개가 설치되어 있어 센서와 태양이 법선 각도에서 벗어난 경우 광센서들 위에 있는 덮개가 센서의 일부에 그늘을 만들어 4개의 광센서의 출력이 달라지므로 이 광센서의 출력이 같아지도록 센서의 위치를 조정하여 주면 센서는 다시 법선의 방향을로 위치하게 된다. 이러한 원리로 위치를 조정하므로 구성이 간단하고 특별한 연산이 필요없이 사용이 용이하다. 그러나 이 센서가 외부에 노출되어져 있어 비,눈 등은 물론이고 먼지, 각종 낙엽과 같은 이물질에 의하여 센서가 오염되면서 작동이 잘못되는 것이 가장 큰 문제이다.
이러한 방법의 단점을 개선하기 위하여 프로그램에 의하여 시간에 따른 태양위치를 연산하여 태양의 대강의 위치를 결정하고 보다 정밀한 위치는 센서를 이용하는 방식이 있다.
이러한 방법이 센서만에 의한 것보다는 위치 추적에 정확성을 발휘하는 장점이 있으나 센서의 오염에 대한 문제는 피할 수 없다. 또한 설치위치가 고도가 다양하고 정확한 위치연산이 없이 대략적인 위도를 입력하여 계산하게 되므로 정확성이 떨어지고, 강풍이나 지각변동에 의한 외부적 변동은 전혀 보완되지 못하는 단점이 있다.

기존의 방법은 방향제어에 있어 서보모터 및 엔코더 등 고가의 제어장치를 이용하고 있다. 이에 따라 대규모 발전시설 이외에는 경제적인 측면에서 실용성이 떨어질 뿐만 아니라 방향추적 작동메커니즘이 대형 발전시스템에 적합하게 되어 있어 에너지가 과다하게 소모되기 때문에 소형 발전시스템에서 발생된 전기 에너지로만으로 구동이 어려운 문제가 있다. 따라서 태양방향추적기술뿐만 아니라 단독전원시스템에 적합한 에너지 소모가 최소화 되는 작동 장치 설계가 태양광 발전의 실용화를 위해서는 시급히 해결되어야 할 과제이다.

일반적으로 태양전지는 표면에 조사된 태양광의 강도(일사강도 혹은 일사량)에 따라 출력의 차이가 난다. 가장 최대의 출력은 적도부근으로 최대 1㎾/㎡의 에너지가 조사될때 최대의 출력이 되며, 위도가 높아질수록 일사강도가 적어져 출력도 저하된다.
본 발명은 태양열 집열 혹은 집광판을 태양에너지의 가장 최적의 흡열 흡광을 위하여 항시 태양과 수직방향으로 접하도록 자동적으로 제어하는 장치를 제공하고자 한다.

본 발명은 특히 태양에너지 이용효율을 극대화하기 위해선 위도, 경도, 계절 및 시간에 따른 자동태양위치 추적프로그램을 설계하여, 종래 서보모터와 광센서에 의한 복잡한 연산과 제어가 아닌 GPS보다 10배이상의 정밀도를 갖는 DGPS 장치와 현재의 날짜 시간에 따라 기본적인 연산식에 의하여 태양광 방향을 정확히 예견하여 제어하도록 하였다.

본 발명은 소 전력으로 작동이 가능하며 태풍이나 강풍에도 안전한 집광판 구조 설계 및 자동태양위치추적 기술을 응용한 실용적인 저가의 태양광 집광판의 방향 구동장치/제어기 를 제공하고자 한다.

본 발명은 태양에너지 집열 및 발전 시스템용 태양광 추적 장치에 관한 것이다.

본 발명은 DGPS에 의하여 현재 설치된 태양광 집열 집광 장치의 설치위치, 위도, 경도의 정보를 얻어서, 이 정보에 기초하여 현재의 태양 남중 고도를 계산한다. 그리고 이 남중고도를 이용하여 경도 및 시간에 따른 태양의 위치를 계산하고 태양 광선의 방향각을 구하도록 하여 복잡한 센서의 작동에 따른 구동이 필요없이 최적의 태양에너지 흡열 및 흡광이 가능하게 하였다.

이하 본 발명의 대표적인 실시예를 첨부한 도면에 의하여 구체적으로 설명한다.

도 1 은 본 발명의 전체적인 구성을 보여주는 구성도이며, 도 2 는 본 발명의 정면도이고, 도 3 은 본 발명의 측면도이며, 도 4 는 본 발명의 태양열 집열집광판용 프레임을 분리하여 고도각 구동부의 분해상태 사시도이며, 도 5 는 본 발명의 방위각 구동부를 확대한 분해상태 사시도이고, 도 6 은 본 발명의 조도측정구와 풍속측정구를 일체로 한 상태의 정면도이며, 도 7 은 본 발명의 마이크로 프로세서의 프로그램 흐름도이고, 도 8 과 9 는 적도좌표계에서 태양의 위치변화를 표시하는 좌표계 변환도이다.

본 발명은 태양광을 집광하는 집광 혹은 집열부, 집광 혹은 집열부에 대한 방향을 제어하는 구동부, 그리고 태양의 방향을 추적하여 방향제어 명령을 내리는 제어부로 구성된 태양광 집열 및 발전 시스템에 있어서,

태양에너지 집열 및 집광판의 무게중심이 되는 중앙부의 저면에 고도각 구동부(11)와 조도측정구(3)를 설치하고, 이 고도각 구동부의 출력축과 연동되어 회전하는 수평축(12)으로 태양에너지 집열 혹은 집광판의 중심부를 횡으로 받쳐주도록 하며,

상기한 태양에너지 집열 혹은 집광판의 하측에는 기어어셈블리와 수직축(13)을 매개로 지면에 고정되어진 방위각 구동부(15)와 연결토록 하며,

상기한 고도각 구동부와 방위각 구동부는 DGPS(2), 조도측정구(3), 풍속측정구(4)로부터 전달된 신호를 받아 수학식(1)에 의하여 마이크로프로세서(1)에서 연산되어진 구동신호에 의하여 구동하도록 하는 것을 특징으로 하는 태양광 집열 및 발전 시스템용 태양광 추적 장치에 관한 것이다.

본 발명에서 DGPS(Differential Global positioning System)는 측정 일자정보(연, 월, 일, 시, 분, 초), 위도, 경도, 데이터 정확도...등이 측정되어 전송되어져 온다. 이 데이터 정보는 기존의 GPS(Global Positioning System)에 비하여 오차가 1/10이상 적은 정확도를 갖고 있다.
본 발명에서 사용한 DGPS는 어떤 제2의 장치가 수신기 근처에 존재하여 지금 현재 수신받는 자료가 얼마나 빗나간 양인지를 수신기에 알려 줄 수 있도록 위치 결정의 오차를 극소화시킬 수 있는 것이다. 이에 따라, 현재까지 개발된 전파에 기반을 둔 항법 체계 중 가장 정확한 정보를 제공하는 시스템 중의 하나로서, 현재 실제로 많은 응용분야에서 기본적인 GPS에 수반하는 여러 가지 오차요인을 제거함으로써 움직이는 물체의 경우 수m, 정지한 대상에서는 1m이내의 위치 측정을 가능하게 만들어 준다. 즉 두 개의 GPS수신기가 하나의 수신기는 정지하여 있고(stationary), 다른 하나는 이동(roving)을 하면서 위치측정을 시행하며, 정지한 수신기가 바로 DGPS 개념의 핵심이 된다. 정지된 수신기는 실제 위성을 이용한 측정값과 이미 정밀하게 결정된 실제 값과의 차이를 계산하게 되는 것이다.
이 DGPS에서 전해오는 정보는 0, 1, 2, 6의 값이 전달되어오며, 이들 값은 0일 경우 데이터사용 불능, 1의 경우 GPS값이 송신된다, 2의 경우 DGPS값이 송신된다, 6의 경우 DGPS값이 계산되지 않아 전에 보내주던 데이터를 보내준다는 의미값을 갖게 된다. 즉, 위도, 경도, 숫자값(0,1,2,6)이 수신되어지는데 숫자값이 2가 아닌 다른 숫자가 수신되는 경우 숫자값이 2가 될 때 까지 반복하도록 한다.

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본 발명은 종래의 서보 모터와 달리 고도각 구동부와 방위각 구동부를 각각 직류모터에 의하여 조절하도록 하였다. 구체적으로는 직류모터에 감속기를 설치하고, 감속기의 나오는 축에 근접센서와 같은 장치를 설치하여 직류모터의 축회전에 따른 펄스 신호를 추출하여 준 다음 이 펄스 신호에 의하여 현재의 모터 회전각을 측정하며, 이 회전각이 고도각 구동부와 방위각 구동부에 연결된 집열판이나 흡열판의 현재각도가 조절되어진다.
본 발명의 실제 설치된 상태의 구체적 상태는 도 4에 도시하듯이 수평축(12)에 고도각구동부(11)의 출력부와 연결된 구조이다. 구동모터(11a)의 출력축과 동력연결된 웜기어형태의 출력부(11b)와 연결되어져 구동모터의 회전력이 수평축에 전달되도록하며, 출력부(11b)의 회전은 이것과 이맞물림된 피동축(11c)도 함께 연동하면서 피동축의 회전이 근접센서(11d)에 대한 회전신호를 부여하게 되며, 이 회전신호를 상기한 마이크로프로세서(1)에서 연산하여 수평축의 회전각도와 현재의 고도각이 측정되도록 한다. 상기한 수평축(12)에는 별도의 태양열 집열집광판(가)의 고정을 위한 고정구(12a)(12b) 들이 설치되어 져 태양열 집열집광판용 프레임(12d)을 고정하게 된다. 고정의 방식은 일반적인 볼트 너트 체결방식이나 용접법 혹은 접착법 등 다양한 형태로 가능하다.
동일한 형태로 도 5에 도시하듯이 수직축(13)을 매개로 지면에 고정되어진 방위각 구동부(15)의 개방된 상태의 사시도이다. 방위각구동을 위한 구동모터(15a)가 기어어셈블리(15b)에 의하여 웜기어형태의 출력부(15c)와 연결되어져 구동모터의 회전력이 수직축에 전달되도록 하며, 출력부(15c)의 회전은 이것과 이맞물림된 피동축(15d)도 함께 연동하면서 피동축의 회전이 근접센서(15e)에 대한 회전신호를 부여하게 되며, 이 회전신호를 상기한 마이크로프로세서(1)에서 연산하여 수직축의 회전각도와 현재의 방위각이 측정되어 필요한 위치로 태양열 집열 집광판이 위치하도록 제어하게 된다.

본 발명에서 태양열 집열집광판(구체적으로는 태양전지 혹은 흡열판)은 단위체들이 집합을 이룬 구조로 목적으로 하는 수준에 맞추어 증감 가능하다.

본 발명에서 마이크로프로세서(1)는 DGPS(2), 조도측정구(3), 풍속측정구(4)로 부터 전달되어진 신호값은 하기의 수학식 (1)에 의하여 연산하여 고도각 구동부(11)와 방위각구동부(15)에 구동신호를 송출하여 태양열 집열집광판의 위치를 제어한다.
본 발명에서 태양의 위치를 계산하기 위하여 지평 좌표계와 적도 좌표계를 함께 표시하고 지평좌표계에서의 태양의 방위각을 계산할 수 있도록 좌표계를 변환하게 된다. 이러한 지평좌표계와 적도좌표계를 함께 표시한 것이 도 8이며, 도 9는 이것에 근거하여 구면삼각법으로 구면삼각형의 변과 각과의 관계를 삼각함수를 써서 나타내기 위한 좌표계이다.
도 8에 도시하듯이 천구의 북극과 천정 그리고 천체(태양)를 꼭지점으로 하는 구면삼각형 P Z Sun 이 형성되며, 꼭지점 P의 내각은 태양의 시간각이 되고, 꼭지점 Z의 내각은 360도에서 태양의 방위각을 뺀 값이 된다. 변 P Z는 90 도에서 φ를 뺀 값으로 대응될 수 있고, 변 Z Sun은 90도에서 태양의 고도를 뺀 값으로 대응될 수 있고, 변 P Sun은 90도에서 태양의 적위를 뺀 값으로 대응하게 된다. 이를 구면삼각법에 적절히 적용하면 하기와 같은 식이 형성된다.

H=(현재시각-남중고도시각)X15,

ħ=sin^-1(sinφㆍsinδ+cosφㆍcosδㆍcosH),

A=cos^-1 {(sinφsinħ-ㆍsinδ)/cosφcosħ)}

위 식에서 φ는 관측자의 위도(태양위치추적 시스템 설치 지점의 위도, 라디안 단위), δ 는 태양의 적위(라디안 단위), H 는 태양의 시간각(각도 단위), A는 태양의 방위각, 그리고 ħ는 태양의 고도각이다.

이상의 구조적 장치에 따른 본 발명의 마이크로프로세서는 다음의 단계에 의하여 고도각, 방위각 등을 제어한다.

구체적으로는 DGPS로부터 신호를 수신하여 수신데이터의 정확도를 판단하여 수신된 데이터를 필터링하여 유효한 데이터값인지를 판단하는 단계(100),

DGPS로부터 수신된 데이터가 유효한 값이면 현재의 시각을 체크하는 단계(120),

상기한 단계로 부터 얻어진 현재 시각과 DGPS로 부터 수신되어진 데이터를 수학식(1)에 의하여 고도각을 계산하는 단계(130),

계산되어진 고도각이 0보다 크면 다시 방위각을 계산하도록 하며, 풍속측정구와 조도측정구로부터 풍속계의 신호를 수신하는 단계(140),

풍속측정구로 부터 측정된 풍속데이터를 풍속기준값(a)과 비교하는 단계(150),

풍속측정구로 부터 측정된 풍속이 풍속기준값보다 작은 경우 조도측정구로 측정된 조도값을 기준값(cs)과 비교하는 단계(160),

풍속측정값과 조도측정값이 각각 풍속기준값(a), 조도기준값(cs)외 비교하여 풍속이 기준값보다 작고, 조도값이 기준값보다 큰 경우에는 현재의 고도와 방위각을 수학식(1)에 의하여 연산된 새로운 값으로 이동하도록 고도각구동부와 방위각 구동부에 대한 작동신호를 송출하도록 하는 단계(170),

고도각과 방위각이 새로운 위치로 이동이 완료되면 다시 단계(120)로 진행하여 다시 현재의 시각과 DGPS신호등의 값에 의하여 연산하도록 하는 단계(180)으로 구성되는 마이크로프로세서에 의하여 고도와 방위각이 제어된다.
본 발명에서 DGPS는 수신되는 데이터의 값이 0, 1, 2, 6이 수신되어지도록 설정한다. 데이터값이 0 인 경우는 데이터의 사용이 불가능하다는 뜻이고, 1 은 데이터가 송신되고 있다는 뜻이며 대략 반경 25 m의 오차가 있을 수 있다는 뜻이다. 6 은 데이터 송신중 어떤 이유로 위치 계산이 안 되어 전에 보내 주던 데이터를 기초로 추정된 값을 송신하고 있다는 뜻이다. 그리고 2 는 정확도가 높은 데이터가 송신되고 있다는 뜻으로 이 경우에 유효한 데이터로 인정한다. 즉, 0, 1, 6 의 데이터가 수신될 때는 위도와 경도 데이터가 정확도가 낮으므로 태양의 위치 연산에 사용하기 부적합하기 때문에 2 가 수신될 때까지 계속 DGPS의 데이터를 수신하도록 하는 것이 상기한 단계 100에서 수행된다. 이러한 데이터 유효성 검증은 필요에 따라 설정가능하며 특별히 데이터 값의 유효성 검증을 한정하고자 하는 것은 아니다.

본 발명에서 풍속기준값(a)은 설치될 장치의 내구성에 따라 달라진다. 예를 들어 고도나 방위각 구동부와 그 주축 프레임등의 재질과 내구성에 따라 다르게 구성되어지며, 본 발명의 경우에는 초기값으로 초속 10에서 20m/s의 정도로 설정하여 시험하였다. 이러한 풍속기준값의 설정은 고도각구동부와 방위각구동부의 성능 그리고 전체 구조물을 지지하는 구조물의 내구성에 기초하여 설정하게 되며, 특별히 위에서 언급한 초속 10 내지 20의 범위로 한정할 필요는 없다.

본 발명에서 조도의 기준값(cs)도 조도계의 성능에 따라 설정이 되며 설정기준의 기본적 기준은 태양광을 받아 전기를 발생하는 최소광도이상으로 설정하게 된다. 따라서 태양발전전지의 성능이 다양하므로 설치기준역시 이 솔라셀의 생산자에 따라 맞추어 설정하도록 한다. 즉, 조도계로 부터 얻어진 신호값이 솔라셀의 전기발생을 위한 최소의 역가보다 낮으면 고도나 방위각의 이동이 의미가 없으므로 이것을 판단의 최저 기준으로 하게 된다.

본 발명의 또 다른 특징은 단계(130)에서 고도가 0보다 작은 경우에는 풍속측정구(4)로 부터 보내진 풍속신호값에 의하여 풍속이 일정한 수준인지를 연산하도 록 하는 단계(210),

풍속이 풍속기준값(a)보다 작으면 고도=0, 방위각=b로 초기 위치로 리셋하여 주어 상기한 단계(110)로 진행하여 다시 현재의 시각과 DGPS신호 등의 값을 대기하도록 하는 단계(220),

고도가 0보다 작으면서 풍속데이터가 풍속기준값(a)보다 큰 경우에는 고도를 90도인 수평이동을 시켜준 다음 단계(110)으로 진행하여 주는 것을 포함하여 주는 것이다. 본 발명에서 방위각의 초기값은 본 발명자들이 소재하는 제주도의 경우에는 약 60도로 설정하며, 이 방위 초기값은 설치되어지는 위치, 즉, 위도, 경도에 따라 다르게 설정되어진다.

DGPS에서 수신된 데이터가 유효하고, 현재시각에 의한 고도를 계산하여 고도값이 0보다 작은 경우에는 고도의 변화가 없는 것이므로 풍속데이터를 체크하여 풍속의 고저에 따라 고도구동부와 방위각 구동부를 새롭게 설정하는 것이다. 고도값이 연산하여 0이라고 하는 것은 일몰이 된 상태를 의미하며, 일몰시에는 태양광이 없으므로 더이상의 구동이 불필요하므로 이러한 상태로 기기를 설정하여 준다.

본 발명의 또 다른 특징은 단계(150)의 풍속데이터가 기준값보다 큰 경우에는 고도를 90도로 유지하도록 하여 다시 단계(110)로 진행하도록 하는 단계(310)를 더포함하는 것이다. 고도 90도 유지라는 것은 집열판이나 흡열판을 지면과 수평의 상태로 유지하는 것으로 풍속이 심한 경우 풍속과의 저항을 최소화하여 기기파손의 문제를 차단하는 것이다.

이상 본 발명은 GPS보다 정밀도가 10배 이상 높은 DGPS에 의하여 데이터를 수신하도록 하고, 이 데이터와 현재시각에 의하여 고도와 방위각을 연산하도록 하였다. 그리고 이 계산된 고도와 방위각을 직류모터에 의하여 구동하므로서 서보모터의 구동시보다 소형화하는 동시에 구동제어부가 간략화되었다.

또한 본 발명은 노지에 설치된 흡열판이나 집광판 등이 일정 수준이상의 풍속을 받는 경우 파손의 염려가 있던 것을 방지하도록 하여 장치의 수명을 연장하고 불필요한 손괴로 인한 경제적 낭비를 없애 주었다.

Claims (5)

1. 태양광을 집광하는 집광 혹은 집열부, 집광 혹은 집열부에 대한 방향을 제어하는 하측 중앙부에 고도각 구동부와 방위각 구동부, 그리고 태양의 방향을 추적하여 방향제어 명령을 내리는 제어부로 구성된 태양광 집열 및 발전 시스템에 있어서,

   상기한 고도각 구동부와 방위각 구동부는 DGPS(Differential Global Positioning System)(2), 조도측정구(3), 풍속측정구(4)로부터 전달된 신호값을 받아 마이크로프로세서(1)는 하기의 식

   H=(현재시각-남중고도시각)X15,

   ħ=sin^-1(sinφㆍsinδ+cosφㆍcosδㆍcosH),

   A=cos^-1 {(sinφsinħ-ㆍsinδ)/cosφcosħ)}

   (위 식에서 φ는 관측자의 위도, δ 는 태양의 적위, H 는 시간각, A는 방위각, 그리고 ħ는 고도각)

   에 의하여 연산하는 것을 특징으로 하는 태양광 집열 및 발전 시스템용 태양광 추적 장치.
2. 제 1 항에 있어서,

   풍속측정구(4)로부터 측정된 풍속데이터를 풍속기준값(a)과 비교하여 측정된 풍속이 풍속기준값보다 작은 경우 조도측정구(3)로 측정된 조도값을 기준값(cs)과 비교하여 풍속데이터가 기준값보다 큰 경우에는 고도를 90도로 유지하도록 하여 다시 DGPS로 부터 신호를 수신하여 수신데이터의 정확도를 판단하여 수신된 데이터를 필터링하여 유효한 데이터값인지를 판단하는 것을 특징으로 하는 태양광 집열 및 발전 시스템용 태양광 추적 장치.
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