KR100916629B1 - Solar tracking apparatus - Google Patents

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KR100916629B1
KR100916629B1 KR1020090018534A KR20090018534A KR100916629B1 KR 100916629 B1 KR100916629 B1 KR 100916629B1 KR 1020090018534 A KR1020090018534 A KR 1020090018534A KR 20090018534 A KR20090018534 A KR 20090018534A KR 100916629 B1 KR100916629 B1 KR 100916629B1
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rotation angle
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강남수
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(주) 대도솔라텍
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Abstract

A sunlight tracking and focusing apparatus is provided to efficiently generate solar power by controlling the tilt and rotation angles of the light-focusing unit. A sunlight tracking and focusing apparatus comprises a light-focusing unit(110), a tilt angle control unit, a rotation angle control unit, and a controller. In the light focusing unit, a solar cell panel(113) is coupled with a frame where a plurality of beam channels(111) are coupled. The tilt angle control unit controls the tilt angle of the light focusing unit to correspond to the southern altitude of the sun. The rotation angle control unit controls the rotation angle of the light focusing unit to correspond to the daily motion of the sun. The fixed support supports the light-focusing unit. The tilt angle control unit is coupled with the fixed support.

Description

태양광 추적 집광장치{solar tracking apparatus}  Solar tracking apparatus
본 발명은 태양광 추적 집광장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 1년에 주기로 변하는 태양의 남중고도와 1일을 주기로 변하는 상기 태양의 일주운동에 대응하여 최적의 집광효율을 이루기 태양광 추적 집광장치에 관한 것이다.The present invention relates to a solar tracking light collecting device, and more particularly, to achieve an optimal condensing efficiency in response to the circumference of the sun, which changes every year, and the diurnal movement of the sun, which changes every 1 day. It is about.
일반적으로, 태양에너지는 풍력 및 수력 등과 함께 청정한 자연친화적 성격의 무한한 에너지원으로 고갈 위험에 처해있는 화석원료의 유용한 대체수단으로 기능한다.In general, solar energy, along with wind and hydropower, serves as a useful alternative to fossil raw materials in danger of being exhausted into an endless energy source of clean nature.
특히, 태양에너지는 다른 에너지원에 비해 그 활용이 쉽고, 고효율의 풍부한 에너지를 얻을 수 있다는 유용함에 기인하여 최근 태양에너지를 이용한 각종 자연 친화적 제품들이 속속 등장하고 있는 실정이다.In particular, solar energy is easier to use than other energy sources, and due to the usefulness of obtaining abundant energy with high efficiency, various natural friendly products using solar energy have recently appeared one after another.
그 중에서도 태양광을 집광하여 이를 전기에너지로 변환시키거나 혹은 온수 및 난방용 열원으로 활용되도록 하는 태양광 집광장치를 통한 발전은 태양광 에너지 이용의 보편화를 가져왔다는 기능을 부여받고 있다.Among them, the power generation through the solar concentrator, which collects sunlight and converts it into electrical energy or utilizes it as a heat source for hot water and heating, has been given the function of bringing solar energy use to a general purpose.
그러나 종래기술에 따른 태양광 집광장치는 고정식으로 구비되기 때문에 계 절에 따라 변화하는 태양의 남중고도에 적절하게 대응할 수 없으며, 태양이 하루 동안 이동하는 태양의 일주운동에 대응할 수 없는 문제점이 있다.However, since the solar light collecting device according to the related art is fixedly provided, it cannot properly cope with the south-high altitude of the sun that changes according to the season, and there is a problem that the sun cannot cope with the diurnal movement of the sun moving for one day.
즉, 태양의 입사각도의 변화에 대응할 수 없어 고효율의 발전이 어려운 문제점이 있다. That is, there is a problem in that development of high efficiency is difficult because it cannot cope with a change in the incident angle of the sun.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 1년에 주기로 변하는 태양의 남중고도와 1일을 주기로 변하는 상기 태양의 일주운동에 대응하여 태양광의 입사각을 조절함으로써 고효율의 태양광발전을 이룰 수 있는 태양광 추적 집광장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been devised to solve the above problems, the high efficiency of photovoltaic power generation by adjusting the angle of incidence of sunlight in response to the circumference of the sun and the circumferential movement of the sun that changes in a period of one day It is an object of the present invention to provide a solar tracking light collecting device that can achieve.
본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치, 다수의 빔 채널이 체결된 프레임에 태양전지패널이 결합된 집광부; 계절에 따라 변하는 태양의 남중고도에 대응하여 상기 집광부의 경사각도를 조절하는 경사각도 조절부; 상기 태양이 시간에 따라 이동하는 일주운동에 대응하여 상기 집광부의 회전각도를 조절하는 회전각도 조절부; 시간에 따른 상기 집광부의 회전각도 정보가 입력된 데이터베이스에서 회전각도 정보를 입력받아 상기 회전각도 조절부를 제어하는 제어부; 및 상기 집광부를 지지하는 고정지지대를 포함하며, 상기 경사각도 조절부는 상기 고정지지대에 전후방향으로 회동가능하게 결합되고, 상기 회전각조절부는 상기 경사각도 조절부에 좌우방향으로 회동가능하게 결합될 수 있다.According to the present invention, there is provided a solar tracking light collecting device comprising: a light collecting unit having a solar panel coupled to a frame to which a plurality of beam channels are fastened; An inclination angle adjusting unit for adjusting an inclination angle of the condenser in response to a south-high altitude of the sun that changes according to a season; A rotation angle adjusting unit configured to adjust a rotation angle of the condenser in response to a circumferential movement of the sun in time; A controller configured to control the rotation angle adjusting unit by receiving rotation angle information from a database in which rotation angle information of the light collecting unit is input according to time; And a fixed support for supporting the condenser, wherein the inclination angle adjusting unit is rotatably coupled to the fixed support in the front and rear directions, and the rotation angle adjusting unit is rotatably coupled in the left and right directions to the inclination angle adjusting unit. Can be.
상기 고정지지대의 일측에는 전후방향으로 회동가능하며 내주면에 암나사가 형성된 제1가이드부가 결합되며, 상기 경사각도 조절부는, 상기 하부가 상기 고정지지대에 힌지결합되며, 상부에 상기 집광부의 프레임이 결합되는 회동판; 상기 회동판의 일측에 전후방향으로 회동가능하게 결합되며, 가이드홈이 형성된 제2가이드부; 및 외주면에 수나사가 형성된 나사부와, 상기 나사부와 결합되어 상기 나사부를 회전시키는 조절부로 구비된 경사각 조절핸들을 포함하며, 상기 경사각도 조절핸들의 나사부의 일측은 상기 고정지지대의 제1가이드부에 치합되고, 상기 경사각도 조절핸들의 나사부의 타측은 상기 회동판의 제2가이드부의 가이드홈에 삽입될 수 있다.One side of the fixed support is rotatable in the front and rear direction and the first guide portion is coupled to the inner circumferential surface is formed, the inclination angle adjustment unit, the lower portion is hinged to the fixed support, the frame of the light collecting portion is coupled to the top Rotating plate; A second guide part rotatably coupled to one side of the pivoting plate in a front and rear direction and having a guide groove; And an inclined angle adjusting handle provided with a male thread having an external thread formed on an outer circumferential surface, and an adjusting portion coupled to the screw portion to rotate the screw portion, wherein one side of the screw portion of the inclined angle adjusting handle is engaged with the first guide portion of the fixed support. The other side of the screw portion of the inclination angle adjusting handle may be inserted into the guide groove of the second guide portion of the pivot plate.
상기 경사각도 조절핸들은, 상기 경사각도 조절핸들을 회전시키는 경사각도 조절모터와 결합될 수 있다.The inclination angle adjustment handle may be combined with an inclination angle adjustment motor for rotating the inclination angle adjustment handle.
상기 집광부의 다수의 빔 채널 중 어느 하나는 상기 회동판에 회전가능하게 결합된 회전축으로 형성되며, 상기 회전각 조절부는, 상기 회동판에 결합되며, 상기 제어부의 회전각 제어신호를 수신하도록 상기 제어부와 연결된 회전각 조절모터; 상기 회전축의 외주면에 형성된 제1기어; 및 상기 회전각 조절모터에 의해 회전되며, 상기 제1기어에 치합된 제2기어를 포함할 수 있다.One of the plurality of beam channels of the condenser may be formed as a rotation shaft rotatably coupled to the pivot plate, and the rotation angle adjuster is coupled to the pivot plate and receives the rotation angle control signal of the controller. Rotation angle control motor connected to the control unit; A first gear formed on an outer circumferential surface of the rotating shaft; And a second gear that is rotated by the rotation angle adjusting motor and engaged with the first gear.
상기 제1기어 및 제2기어의 회전중심축은 상호 수직한 것을 특징으로 할 수 있다.The rotational center axes of the first gear and the second gear may be perpendicular to each other.
상기 데이터베이스에는 계절에 따라 변하는 태양의 고도에 따른 집광부의 경사각도가 입력되며, 상기 제어부는, 상기 데이터베이스에서 계절에 따라 변하는 태양의 고도에 따른 집광부의 경사각도 정보를 입력받아 경사각도 조절모터에 경사각도 제어신호를 송신하도록 상기 경사각도 조절모터와 연결될 수 있다.The inclination angle of the light concentrator according to the altitude of the sun that changes with the season is input to the database, and the control unit receives the inclination angle information of the light concentrator according to the altitude of the sun that changes according to the season from the database. The inclination angle control motor may be connected to the inclination angle control signal.
상기 태양전지패널은 상호 이격되어 상기 프레임에 결합될 수 있다.The solar panels may be spaced apart from each other and coupled to the frame.
상기 고정지지대는 3점 지지될 수 있다.The fixed support may be supported by three points.
또한, 풍속을 감지하는 풍속감지센서를 더 포함하며, 상기 풍속감지센서는 감지된 풍속정보를 상기 제어부에 송신하도록 상기 제어부와 연결될 수 있다.The apparatus may further include a wind speed sensor for sensing wind speed, wherein the wind speed sensor may be connected to the controller to transmit the detected wind speed information to the controller.
본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치의 제어방법은, 계절에 따라 변화는 태양의 고도에 대응하여 태양전지패널이 설치된 집광부의 경사각도를 조절하는 경사각도 조절단계; 상기 태양이 시간에 따라 이동하는 일주운동에 대응하여 상기 집광부의 회전각도를 조절하는 회전각도 조절단계; 및 풍속이 일정속도 이상인 경우 상기 집광부의 경사각도 및 상기 회전각도를 0으로 할 수 있다.The control method of the solar tracking light collecting device according to the present invention, the change of the season according to the inclination angle adjusting step of adjusting the inclination angle of the light collecting unit is installed solar panels corresponding to the altitude of the sun; A rotation angle adjusting step of adjusting a rotation angle of the light collecting part in response to a circumferential motion of the sun moving with time; And when the wind speed is greater than or equal to a certain speed, the inclination angle and the rotation angle of the condenser may be zero.
본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치는, 1년에 주기로 변하는 태양의 남중고도에 대응하여 집광부의 경사각도를 조절하고, 1일을 주기로 이동하는 태양의 일주운동에 대응하여 상기 집광부의 회전각도를 조절함으로써, 고효율의 태양광 발전을 이룰 수 있는 장점이 있다.The solar tracking light collecting device according to the present invention adjusts the angle of inclination of the light collecting part in response to the south middle altitude of the sun which changes periodically in one year, and rotates the light collecting part in response to the circumferential movement of the sun moving at a period of one day. By adjusting the angle, there is an advantage that can achieve high efficiency photovoltaic power generation.
또한, 태양전지패널이 상호 이격되어 집광부에 설치됨으로써, 바람의 저항을 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, since the solar panels are spaced apart from each other and installed in the light collecting unit, there is an advantage of reducing wind resistance.
또한, 제어부가 입력된 데이터베이스를 통해 집광부의 회전각도를 조절함으로써, 외란에 의한 간섭이 줄고 회전에 필요한 동력을 최소한으로 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, the control unit adjusts the rotation angle of the light collecting unit through the input database, there is an advantage that the interference due to disturbance can be reduced and the power required for rotation to the minimum.
또한, 본 발명에 다른 태양광 추적장치의 제어방법은, 풍속의 세기가 일정값 이상일 경우 상기 집광부의 경사각도 및 회전각도를 0으로 함으로써, 상기 바람의 저항을 최소화하여 태풍 등이 발생한 경우에도 파손을 줄일 수 있는 장점이 있다.In addition, the control method of the solar tracking device according to the present invention, by setting the inclination angle and the rotation angle of the light collecting unit to zero when the intensity of the wind speed is a predetermined value or more, even when a typhoon or the like occurs by minimizing the wind resistance. There is an advantage to reduce breakage.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in this specification and claims should not be construed in a common or dictionary sense, and the inventors will be required to properly define the concepts of terms in order to best describe their invention. Based on the principle that it can, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야한다.Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various equivalents may be substituted for them at the time of the present application. It should be understood that there may be water and variations.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치가 도시된 사시도 도 2는 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치가 도시된 일측면도, 도 3은 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치가 도시된 타측면도, 도 4는 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치의 집광부가 도시된 평면도, 도 5는 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치의 경사각도 조절부가 도시된 측면도, 도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치의 회전각도 조절부가 도시된 사시도이다.1 is a perspective view showing a solar tracking light collecting device according to the present invention FIG. 2 is a side view showing a solar tracking light collecting device according to the present invention, Figure 3 is another view showing a solar tracking light collecting device according to the present invention 4 is a plan view showing a light collecting part of the solar tracking light collecting device according to the present invention, FIG. 5 is a side view showing an inclination angle adjusting unit of the solar tracking light collecting device according to the present invention, and FIGS. Rotation angle adjustment unit of the solar tracking light collecting device according to the perspective view.
본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치는, 다수의 빔 채널(111)이 체결된 프레임에 태양전지패널(113)이 결합된 집광부(110)와, 계절에 따라 변하는 태양의 남중고도에 대응하여 상기 집광부(110)의 경사각도를 조절하는 경사각도 조절부와, 상기 태양이 시간에 따라 이동하는 일주운동에 대응하여 상기 집광부(110)의 회전각도를 조절하는 회전각도 조절부와, 시간에 따른 상기 집광부(110)의 회전각도 정보가 입력된 데이터베이스에서 상기 회전각도 정보를 입력받아 상기 회전각도 조절부를 제어하는 제어부와, 상기 집광부(110)를 지지하는 고정지지대(150)를 포함한다.In accordance with the present invention, the solar tracking light collecting device includes a light collecting part 110 in which a solar cell panel 113 is coupled to a frame to which a plurality of beam channels 111 are fastened, and corresponding to a south-high altitude of the sun that changes according to seasons. An inclination angle adjustment unit for adjusting an inclination angle of the condenser 110, a rotation angle adjustment unit for adjusting a rotation angle of the condenser 110 in response to a circumferential movement of the sun in time; A control unit for receiving the rotation angle information from the database into which the rotation angle information of the light collecting unit 110 is input, and controlling the rotation angle adjusting unit, and a fixing support 150 for supporting the light collecting unit 110. do.
이하에서 상기 집광부(110)가, 상기 고정지지대(150)가 지지되는 지지면(E)과 이루는 각도를 경사각도(Y) 및 회전각도(R)로 하며, 상기 집광부(110)가 상기 지지면(E)과 수평을 이루게 되면, 상기 경사각도(Y) 및 회전각도(R)는 0도 이다.Hereinafter, the condenser 110 forms an inclination angle Y and a rotation angle R of the support surface E on which the fixed support 150 is supported. When it is parallel to the support surface (E), the inclination angle (Y) and the rotation angle (R) is 0 degrees.
상기 프레임의 빔 채널(111)을 상호 용접결합되거나 볼트결합 등에 의해 체결될 수 있다. The beam channel 111 of the frame may be fastened to each other by welding or bolting.
한편, 상기 프레임의 빔 채널(111)은, 상기 태양전지패널(113)과 직접적으로 접촉되어 결합되는 결합채널(111a)과, 상기 결합채널(111a)과 결합되어 상기 결합채널(111a)의 하부에서 상기 결합채널(111a)을 지지하는 지지채널(111b,111c,111d)로 이루어진다. On the other hand, the beam channel 111 of the frame, the coupling channel 111a which is directly contacted and coupled to the solar cell panel 113, the coupling channel 111a is coupled to the lower portion of the coupling channel 111a It consists of a support channel (111b, 111c, 111d) for supporting the coupling channel (111a).
상기 결합채널(111a)은 C형 채널로 이루어지는 것이 바람직하다. 상기 태양전지패널(113)에는 결합홀이 형성되고, 상기 태양전지패널(113)의 결합홀에 볼트가 삽입되고 상기 결합채널(111a)에 너트가 구비되어 상기 결합채널(111a)과 태양전지패널(113)을 볼트결합된다.Preferably, the coupling channel 111a is formed of a C-type channel. A coupling hole is formed in the solar cell panel 113, a bolt is inserted into a coupling hole of the solar cell panel 113, and a nut is provided in the coupling channel 111a to provide the coupling channel 111a and the solar cell panel. 113 is bolted together.
상기 태양전지패널(113)은 도 4에 도시된 바와 같이, 상호 소정간격(d)으로 이격되어 상기 프레임에 결합되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 태양전지패널(113) 사이로 바람이 유동될 수 있도록 상기 태양전지패널(113)이 이격되어 상기 결합채널(111a)에 설치된다. 상기와 같은 태양전지패널(113) 사이의 소정간격(d)으로 바 람이 유동될 수 있어 집광부(110)의 발생되는 바람의 저항을 줄일 수 있다.As shown in FIG. 4, the solar panel 113 is preferably spaced apart from each other by a predetermined interval d and coupled to the frame. That is, the solar panel 113 is spaced apart from the solar panel 113 to be installed in the coupling channel 111a so that wind can flow between the solar panel 113. Wind may flow at a predetermined interval d between the solar panels 113 as described above, thereby reducing the resistance of the wind generated by the light collecting unit 110.
한편, 상기 고정지지대(150)는 3점 지지된다. 즉, 상기 고정지지대(150)는 3개의 지지봉(151,153,155)의 하단이 각각 지지면(E)에 접촉되고, 상기 3개의 지지봉(151,153,155)의 상단이 상호 결합된 삼발이 형태로 이루어진다. 또한, 상기 3개의 지지봉(151,153, 155)의 하단이 상기 지지면(E)에 접촉하는 3점은 정삼각형을 이루는 것이 바람직하다.On the other hand, the fixed support 150 is supported by three points. That is, the fixed support 150 is formed in the form of a trivet in which the lower ends of the three support rods 151, 153, 155 are in contact with the support surface E, respectively, and the upper ends of the three support rods 151, 153, 155 are coupled to each other. In addition, it is preferable that the three points at which the lower ends of the three support rods 151, 153, and 155 contact the support surface E form an equilateral triangle.
한편, 상기 경사각도 조절부는 상기 고정지지대(150)에 전후방향(A)으로 회동가능하게 결합되고, 상기 회전각도 조절부는 상기 경사각도 조절부에 좌우방향(B)으로 회동가능하게 결합된다. 즉, 도 1 내지 도 3에서 보듯이, 상기 경사각도 조절부는 상기 집광부(110)를 형성하는 평면의 1축을 따라서 기울기 운동(A방향)을 하도록 결합되며, 상기 회전각도 조절부는 상기 집광부(110)를 형성하는 평면의 1축과 수직을 이루는 2축을 따라서 기울기 운동(B방향)을 하도록 결합된다.On the other hand, the inclination angle adjustment unit is rotatably coupled to the fixed support 150 in the front and rear direction (A), the rotation angle adjustment unit is rotatably coupled in the left and right directions (B) to the inclination angle adjustment unit. That is, as shown in FIGS. 1 to 3, the inclination angle adjusting unit is coupled to perform an inclination movement (A direction) along one axis of a plane forming the condensing unit 110, and the rotation angle adjusting unit is the condensing unit ( It is coupled to perform a tilt movement (B direction) along two axes perpendicular to one axis of the plane forming the plane 110.
자세히 설명하면, 상기 고정지지대(150)의 일측에는 전후방향(A)으로 회동가능하며 내주면에 암나사가 형성된 제1가이드부(121)가 결합된다. 즉, 상기 고정지지대(150)의 3개의 지지봉 중 어느 하나(153)에 상기 제1가이드부(121)가 전후방향(A)으로 회동가능하게 결합된다. 물론, 상기 3개의 지지봉 중 어느 하나(153)는 상기 전후방향(A)을 향하는 것이 바람직하다.In detail, the first guide part 121 is rotatable in the front-rear direction A on one side of the fixing support 150 and the female thread is formed on the inner circumferential surface thereof. That is, the first guide portion 121 is rotatably coupled to any one of the three support rods 153 of the fixed support 150 in the front and rear direction (A). Of course, it is preferable that any one of the three support rods 153 faces the front-back direction (A).
또한, 상기 경사각도 조절부는, 상기 하부가 상기 고정지지대(150)에 힌지결합되며, 상부에 상기 집광부(110)의 프레임이 결합되는 회동판(123)과, 상기 회동판(123)의 일측에 전후방향(A)으로 회동가능하게 결합되며, 가이드홈이 형성된 제2가이드부(125)와, 외주면에 수나사가 형성된 나사부(127a)와, 상기 나사부(127a)와 결합되어 상기 나사부(127a)를 회전시키는 조절부(127b)로 구비된 경사각도 조절핸들(127)을 포함한다.In addition, the inclination angle adjusting unit, the lower portion is hinged to the fixed support 150, the rotating plate 123 is coupled to the frame of the condensing unit 110 and the upper side, one side of the rotating plate 123 The second guide portion 125 is rotatably coupled in the front and rear direction (A), the threaded portion 127a formed with a male screw on the outer circumferential surface, and the threaded portion 127a in combination with the threaded portion 127a. It includes an inclination angle adjusting handle 127 provided as an adjusting unit (127b) for rotating the.
상기 회동판(123)은 상기 고정지지대(150)에 전후방향(A)으로 회동되도록 결합된다.The rotating plate 123 is coupled to the fixed support 150 so as to rotate in the front-rear direction A.
상기 경사각도 조절핸들(127)의 나사부(127a)의 일측은 상기 고정지지대(150)의 제1가이드부(121)에 치합되고, 상기 경사각도 조절핸들(127)의 나사부(127a)의 타측은 상기 회동판(123)의 제2가이드부(125)의 가이드홈에 삽입된다.One side of the screw portion 127a of the inclination angle adjusting handle 127 is engaged with the first guide portion 121 of the fixing support 150, and the other side of the screw portion 127a of the inclination angle adjusting handle 127 is It is inserted into the guide groove of the second guide portion 125 of the rotating plate 123.
상기 경사각도 조절핸들(127)은, 상기 경사각도 조절핸들(127)을 회전시키는 경사각도 조절모터와 결합될 수 있다.The inclination angle adjusting handle 127 may be combined with an inclination angle adjusting motor for rotating the inclination angle adjusting handle 127.
또한, 상기 데이터베이스에는 계절에 따라 변하는 태양의 고도에 따른 집광부(110)의 경사각도 정보가 입력되며, 상기 제어부는, 상기 데이터베이스에서 상기 집광부(110)의 경사각도 정보를 입력받아 경사각도 조절모터에 경사각도 제어신호를 송신하도록 상기 경사각도 조절모터와 연결될 수 있다.In addition, the inclination angle information of the light concentrator 110 according to the altitude of the sun changes according to the season is input to the database, and the control unit receives the inclination angle information of the light concentrator 110 from the database to adjust the inclination angle. It may be connected to the inclination angle control motor to transmit a tilt angle control signal to the motor.
한편, 상기 집광부(110)의 다수의 빔 채널(111) 중 어느 하나(111c)는 상기 회동판(123)에 회전가능하게 결합된 회전축으로 형성된다. 즉, 상기 빔 채널(111)의 지지채널(111b,111c,111d) 중 어느 하나(111c)는 상기 회동판(123)의 상부에 결합된 회전축으로 형성된다. 상기 회전축은 베어링을 통해 상기 회동판(123)의 상부에 회전가능하게 결합되는 것이 바람직하다. 물론 상기 회전축은 좌우방향(B)으로 회전된다.On the other hand, any one (111c) of the plurality of beam channels 111 of the light collecting unit 110 is formed of a rotating shaft rotatably coupled to the rotating plate (123). That is, any one 111c of the support channels 111b, 111c, and 111d of the beam channel 111 is formed as a rotating shaft coupled to an upper portion of the pivot plate 123. The rotating shaft is preferably rotatably coupled to the upper portion of the rotating plate 123 through a bearing. Of course, the rotating shaft is rotated in the left and right directions (B).
한편, 상기 회전각도 조절부는, 상기 회동판(123)에 결합되며, 상기 제어부의 회전각도 제어신호를 수신하도록 상기 제어부와 연결된 회전각도 조절모터(RM)와, 상기 회전축의 외주면에 형성된 제1기어(G1)와, 상기 회전각도 조절모터(RM)에 의해 회전되며, 상기 제1기어(G1)에 치합된 제2기어(G2)를 포함한다.On the other hand, the rotation angle control unit, coupled to the rotating plate 123, the rotation angle control motor RM connected to the control unit to receive the rotation angle control signal of the control unit, and a first gear formed on the outer peripheral surface of the rotation shaft G1 and a second gear G2 rotated by the rotation angle control motor RM and meshed with the first gear G1.
이때, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제1기어(G1)와 제2기어(G2)의 회전중심축은 상호 수직하게 형성된다. 즉, 상기 회전축의 비회전시 상기 제1기어(G1)와 제2기어(G2)가 상기 회전축을 안정적으로 고정시키기 위해, 상기 제1기어(G1)와 제2기어(G2)의 회전중심축은 상호 수직한다.At this time, as shown in Figure 6, the rotation center axis of the first gear (G1) and the second gear (G2) are formed perpendicular to each other. That is, in order to stably fix the rotation shaft by the first gear G1 and the second gear G2 when the rotation shaft is not rotated, the rotation center shaft of the first gear G1 and the second gear G2 is Perpendicular to each other.
상기 회전각도 조절모터(RM)는 상기 회동판(123)의 상부에 결합된다. 상기 제1기어(G1)는 상기 회전축의 외주면에 결합되거나 상기 회전축과 일체로 형성될 수 있다.The rotation angle control motor RM is coupled to the upper portion of the rotating plate 123. The first gear G1 may be coupled to the outer circumferential surface of the rotation shaft or integrally formed with the rotation shaft.
상기 제1기어(G1) 및 제2기어(G2)는 웜기어 또는 헬리컬 기어 등으로 형성될 수 있음은 물론이다.Of course, the first gear G1 and the second gear G2 may be formed of a worm gear or a helical gear.
한편, 다른 방법으로, 상기 제1기어(G1)와 제2기어(G2)의 회전중심축은 평행하게 형성될 수도 있다.On the other hand, the rotation center axis of the first gear (G1) and the second gear (G2) may be formed in parallel.
또한, 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치는 풍속을 감지하는 풍속감지센서를 더 포함하며, 상기 풍속감지센서는 감지된 풍속정보를 상기 제어부에 송신하도록 상기 제어부와 연결된다.In addition, the solar tracking light collecting device according to the present invention further comprises a wind speed sensor for sensing the wind speed, the wind speed sensor is connected to the controller to transmit the detected wind speed information to the controller.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the effect of the solar tracking light collecting device according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저, 상기 경사각도 조절단계에서, 계절에 따라 변화는 태양의 고도에 대응하여 태양전지패널(113)이 설치된 집광부(110)의 경사각도를 조절된다.First, in the step of adjusting the inclination angle, the change according to the season is adjusted to the inclination angle of the light collecting unit 110, the solar panel 113 is installed in response to the altitude of the sun.
즉, 1년의 주기로 태양의 남중고도가 변화하고, 상기 변화된 남중고도에 따라 상기 집광부(110)의 경사각도(Y)를 변화시킴으로써, 상기 집광부(110)에 입사하는 상기 태양광의 입사각이 수직에 근접할 수 있도록 한다.That is, the south middle altitude of the sun changes every one year, and the inclination angle Y of the light collecting part 110 is changed according to the changed south middle altitude so that the incident angle of the solar light incident on the light collecting part 110 is changed. Try to get close to the vertical.
이때, 상기 집광부(110)의 경사각도(Y)는 경사각 조절핸들(127)을 통해 수동으로 조절될 수 있다. 또한, 상기 제어부가 상기 데이터베이스에 입력된 경사각도정보를 입력받아 경사각 조절모터를 제어함으로서 상기 경사각도(Y)가 조절될 수 있다.In this case, the inclination angle Y of the light collecting unit 110 may be manually adjusted through the inclination angle adjusting handle 127. In addition, the inclination angle Y may be adjusted by controlling the inclination angle adjusting motor by receiving the inclination angle information input to the database.
다음, 회전각도 조절단계에서, 상기 태양이 시간에 따라 이동하는 일주운동에 대응하여 상기 집광부(110)의 회전각도가 조절된다. 즉, 동에서 서로 이동하는 태양을 일주를 따라 상기 집광부(110)가 회전되어 상기 집광부(110)에 입사하는 상기 태양광의 입사각이 수직에 근접할 수 있도록 한다.Next, in the rotation angle adjustment step, the rotation angle of the light collecting unit 110 is adjusted in response to the circumferential movement of the sun moving with time. That is, the light collecting part 110 is rotated along the circumference of the sun moving from the copper so that the incident angle of the sun light incident on the light collecting part 110 is close to the vertical.
여기서, 상기 제어부가 상기 데이터베이스의 회전각도 정보를 입력받아 상기 회전각도 조절모터(RM)를 제어함으로써, 상기 회전축이 회전하고 그에 따라 상기 집광부(110)의 회전각도가 조절될 수 있다. Here, the control unit receives the rotation angle information of the database to control the rotation angle control motor (RM), the rotation axis is rotated and accordingly the rotation angle of the light collecting unit 110 can be adjusted.
한편, 풍속이 일정속도 이상인 경우 상기 집광부의 경사각도(Y) 및 상기 회전각도(R)를 0으로 된다,On the other hand, when the wind speed is a certain speed or more, the inclination angle (Y) and the rotation angle (R) of the light collecting unit is zero,
즉, 태풍과 같은 빠른 풍속이 발생한 경우 상기 태양광 추적 집광장치가 파손될 염려가 있으므로, 기입력된 한계풍속값 이상의 풍속이 감지된 경우 상기 제어부가 상기 집광부(110)의 경사각도(Y) 및 회전각도(R)가 0도(즉, 수평이 되도록)가 되도록 제어한다.That is, when a high wind speed such as a typhoon occurs, the solar tracking light collecting device may be damaged. When a wind speed above a predetermined wind speed value is detected, the controller may determine the inclination angle Y of the light converging unit 110. The rotation angle R is controlled to be 0 degrees (ie, horizontal).
도 1은 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치가 도시된 사시도1 is a perspective view showing a solar tracking light collecting device according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치가 도시된 일측면도,2 is a side view showing a solar tracking light collecting device according to the present invention;
도 3은 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치가 도시된 타측면도,3 is another side view showing a solar tracking light collecting device according to the present invention;
도 4는 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치의 집광부가 도시된 평면도,4 is a plan view showing a light collecting part of the solar tracking light collecting device according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치의 경사각 조절부가 도시된 측면도,5 is a side view showing the inclination angle adjusting unit of the solar tracking light collecting device according to the present invention;
도 6 내지 도 7은 본 발명에 따른 태양광 추적 집광장치의 회전각 조절부가 도시된 사시도이다.6 to 7 is a perspective view showing a rotation angle adjustment unit of the solar tracking light collecting device according to the present invention.
<도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명><Explanation of symbols on main parts of the drawings>
110: 집광부 111: 빔 채널110: light collecting portion 111: beam channel
113: 태양전지패널 121: 제1가이드부113: solar panel 121: first guide portion
123: 회동판 125: 제2가이드부123: rotating plate 125: second guide portion
127: 경사각 조절핸들 150: 고정지지대127: tilt angle adjustment handle 150: fixed support
Y: 경사각도 R: 회전각도Y: tilt angle R: rotation angle
RM: 회전각 조절모터 G1: 제1기어RM: rotation angle adjustment motor G1: first gear
G2: 제2기어 E: 지지면G2: second gear E: support surface
A: 전후방향 B: 좌우방향A: forward and backward direction B: left and right direction

Claims (10)

  1. 복수의 빔 채널(111)이 체결된 프레임에 태양전지패널(113)이 결합된 집광부(110);A condenser 110 having the solar panel 113 coupled to a frame to which the plurality of beam channels 111 are fastened;
    계절에 따라 변하는 태양의 남중고도에 대응하여 상기 집광부(110)의 경사각도(Y)를 조절하는 경사각도 조절부;An inclination angle adjusting unit for adjusting an inclination angle Y of the light collecting unit 110 in response to a south-high altitude of the sun that changes according to a season;
    상기 태양이 시간에 따라 이동하는 일주운동에 대응하여 상기 집광부(110)의 회전각도(R)를 조절하는 회전각도 조절부;A rotation angle adjusting unit configured to adjust a rotation angle R of the condenser 110 in response to a circumferential movement of the sun in time;
    시간에 따른 상기 집광부(110)의 회전각도(R) 정보 및 태양의 고도에 따른 집광부(110)의 경사각도(Y) 정보가 입력된 데이터베이스;A database in which rotation angle (R) information of the light collecting unit 110 and the tilt angle (Y) information of the light collecting unit 110 according to the altitude of the sun are inputted according to time;
    상기 데이터베이스에서 회전각도(R) 정보를 입력받아 상기 회전각도 조절부를 제어하고, 상기 데이터베이스에서 경사각도(Y) 정보를 입력받아 상기 경사각도 조절부를 제어하는 제어부; 및A control unit which receives the rotation angle (R) information from the database to control the rotation angle adjusting unit, and receives the tilt angle (Y) information from the database to control the tilt angle adjusting unit; And
    상기 집광부(110)를 지지하는 고정지지대(150)를 포함하며,It includes a fixed support 150 for supporting the light collecting unit 110,
    상기 경사각도 조절부는 상기 집광부(110)를 형성하는 평면의 1축을 따라서 기울기 운동(A방향)을 하도록 결합되고, 상기 회전각도 조절부는 상기 집광부(110)를 형성하는 평면의 1축과 수직을 이루는 2축을 따라서 기울기 운동(B방향)을 하도록 결합되며,The inclination angle adjusting unit is coupled to perform an inclination motion (A direction) along one axis of the plane forming the light collecting unit 110, and the rotation angle adjusting unit is perpendicular to one axis of the plane forming the light collecting unit 110. It is combined to make a tilt movement (B direction) along two axes forming
    상기 고정지지대(150)의 일측에는 상기 집광부(110)를 형성하는 평면의 1축을 따라서 기울기 운동(A방향)가능하고 내주면에 암나사가 형성된 제1가이드부(131)가 결합되고,One side of the fixing support 150 is coupled to the first guide portion 131 capable of tilting movement (A direction) along one axis of the plane forming the light collecting portion 110 and having a female screw formed on an inner circumferential surface thereof.
    상기 경사각도 조절부는,The inclination angle adjusting unit,
    하부가 상기 고정지지대(150)에 힌지결합되며, 상부에 상기 집광부(110)의 프레임이 결합되는 회동판(123);A rotating plate 123, the lower portion of which is hinged to the fixed support 150, to which the frame of the light collecting portion 110 is coupled;
    상기 회동판(123)의 일측에 상기 집광부(110)를 형성하는 평면의 1축을 따라서 기울기 운동(A방향)가능하게 결합되며 가이드홈이 형성된 제2가이드부(125); 및 A second guide part 125 coupled to one side of the rotatable plate 123 so as to be inclined (A direction) along one axis of a plane forming the light collecting part 110 and having a guide groove; And
    외주면에 수나사가 형성된 나사부와, 상기 나사부와 결합되어 상기 나사부를 회전시키는 조절부를 구비하며, 경사각도 조절모터에 결합되어 회전하는 경사각도 조절핸들(127)을 포함하고,A screw portion having a male thread formed on an outer circumferential surface thereof, and an adjusting portion coupled to the screw portion to rotate the screw portion, and including an inclination angle adjusting handle 127 coupled to the tilt angle adjusting motor to rotate.
    상기 경사각도 조절핸들(127)의 나사부의 일측은 상기 고정지지대(150)의 제1가이드부(121)에 치합되고, 상기 경사각도 조절핸들(127)의 나사부의 타측은 상기 회동판(123)의 제2가이드부(125)의 가이드홈에 삽입되며,One side of the screw portion of the inclination angle adjustment handle 127 is engaged with the first guide portion 121 of the fixed support 150, the other side of the screw portion of the inclination angle adjustment handle 127 is the rotating plate 123 Is inserted into the guide groove of the second guide portion 125 of the,
    상기 데이터베이스에는 계절에 따라 변하는 태양의 고도에 따른 집광부(110)의 경사각도(Y)가 입력되어 있고,The inclination angle (Y) of the light collecting unit 110 according to the altitude of the sun that changes with the season is input to the database,
    상기 제어부는, 상기 데이터베이스에서 계절에 따라 변하는 태양의 고도에 따른 집광부(110)의 경사각도(Y) 정보를 입력받아 경사각도 조절모터에 경사각도(Y) 제어신호를 송신하도록 상기 경사각도 조절모터와 연결된 태양광 추적 집광장치.The control unit adjusts the inclination angle so as to receive the inclination angle Y information of the condenser 110 according to the altitude of the sun that changes with the season in the database and transmit the inclination angle Y control signal to the inclination angle adjustment motor. Solar tracking concentrator connected to the motor.
  2. 삭제delete
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  4. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 집광부(110)의 복수의 빔 채널(111) 중 어느 하나는 상기 회동판(123)에 회전가능하게 결합된 회전축으로 형성되며,Any one of the plurality of beam channels 111 of the light collecting unit 110 is formed of a rotating shaft rotatably coupled to the rotating plate 123,
    상기 회전각도 조절부는,The rotation angle adjustment unit,
    상기 회동판(123)에 결합되며, 상기 제어부의 회전각도(R) 제어신호를 수신하도록 상기 제어부와 연결된 회전각도 조절모터(RM);A rotation angle control motor (RM) coupled to the rotating plate 123 and connected to the control unit so as to receive a rotation angle (R) control signal of the control unit;
    상기 회전축의 외주면에 형성된 제1기어(G1); 및 A first gear G1 formed on an outer circumferential surface of the rotation shaft; And
    상기 회전각도 조절모터(RM)에 의해 회전되며, 상기 제1기어(G1)에 치합된 제2기어(G2)를 포함하는 태양광 추적 집광장치.The solar tracking light collecting device is rotated by the rotation angle control motor (RM), and includes a second gear (G2) meshed with the first gear (G1).
  5. 제4항에 있어서, The method of claim 4, wherein
    상기 제1기어(G1) 및 제2기어(G2)의 회전중심축은 상호 수직한 것을 특징으로 하는 태양광 추적 집광장치.The center of rotation of the first gear (G1) and the second gear (G2) axis of the solar tracking light collecting device, characterized in that perpendicular to each other.
  6. 삭제delete
  7. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 태양전지패널(113)은 상호 이격되어 상기 프레임에 결합되는 것을 특징으로 하는 태양광 추적 집광장치.The solar panel 113 is a solar tracking light collecting device, characterized in that coupled to the frame spaced apart from each other.
  8. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    상기 고정지지대(150)는 3점 지지되는 것을 특징으로 하는 태양광 추적 집광장치.The fixed support 150 is a solar tracking light collecting device, characterized in that supported by three points.
  9. 제1항에 있어서,The method of claim 1,
    풍속을 감지하는 풍속감지센서를 더 포함하며, 상기 풍속감지센서는 감지된 풍속정보를 상기 제어부에 송신하도록 상기 제어부와 연결된 것을 특징으로 하는 태양광 추적 집광장치.And a wind speed sensor for sensing wind speed, wherein the wind speed sensor is connected to the controller to transmit the detected wind speed information to the controller.
  10. 복수의 빔 채널(111)이 체결된 프레임에 태양전지패널(113)이 결합된 집광부(110);A condenser 110 having the solar panel 113 coupled to a frame to which the plurality of beam channels 111 are fastened;
    계절에 따라 변하는 태양의 남중고도에 대응하여 상기 집광부(110)의 경사각도(Y)를 조절하는 경사각도 조절부;An inclination angle adjusting unit for adjusting an inclination angle Y of the light concentrator 110 in response to a south-high altitude of the sun that changes according to a season;
    상기 태양이 시간에 따라 이동하는 일주운동에 대응하여 상기 집광부(110)의 회전각도(R)를 조절하는 회전각도 조절부;A rotation angle adjusting unit configured to adjust a rotation angle R of the condenser 110 in response to a circumferential movement of the sun in time;
    시간에 따른 상기 집광부(110)의 회전각도(R) 정보 및 태양의 고도에 따른 집광부(110)의 경사각도(Y) 정보가 입력된 데이터베이스;A database in which rotation angle (R) information of the light collecting unit 110 and the tilt angle (Y) information of the light collecting unit 110 according to the altitude of the sun are inputted according to time;
    상기 데이터베이스에서 회전각도(R) 정보를 입력받아 상기 회전각도 조절부를 제어하고, 상기 데이터베이스에서 경사각도(Y) 정보를 입력받아 상기 경사각도 조절부를 제어하는 제어부; 및A control unit which receives the rotation angle (R) information from the database to control the rotation angle adjusting unit, and receives the tilt angle (Y) information from the database to control the tilt angle adjusting unit; And
    상기 집광부(110)를 지지하는 고정지지대(150)를 포함하며,It includes a fixed support 150 for supporting the light collecting unit 110,
    상기 경사각도 조절부는 상기 집광부(110)를 형성하는 평면의 1축을 따라서 기울기 운동(A방향)을 하도록 결합되고, 상기 회전각도 조절부는 상기 집광부(110)를 형성하는 평면의 1축과 수직을 이루는 2축을 따라서 기울기 운동(B방향)을 하도록 결합되며,The inclination angle adjusting unit is coupled to perform an inclination motion (A direction) along one axis of the plane forming the light collecting unit 110, and the rotation angle adjusting unit is perpendicular to one axis of the plane forming the light collecting unit 110. It is combined to make a tilt movement (B direction) along two axes forming
    상기 고정지지대(150)의 일측에는 상기 집광부(110)를 형성하는 평면의 1축을 따라서 기울기 운동(A방향)가능하고 내주면에 암나사가 형성된 제1가이드부(131)가 결합되고,One side of the fixing support 150 is coupled to the first guide portion 131 capable of tilting movement (A direction) along one axis of the plane forming the light collecting portion 110 and having a female screw formed on an inner circumferential surface thereof.
    상기 경사각도 조절부는,The inclination angle adjusting unit,
    하부가 상기 고정지지대(150)에 힌지결합되며, 상부에 상기 집광부(110)의 프레임이 결합되는 회동판(123);A rotating plate 123, the lower portion of which is hinged to the fixed support 150, to which the frame of the light collecting portion 110 is coupled;
    상기 회동판(123)의 일측에 상기 집광부(110)를 형성하는 평면의 1축을 따라서 기울기 운동(A방향)가능하게 결합되며 가이드홈이 형성된 제2가이드부(125); 및 A second guide part 125 coupled to one side of the pivoting plate 123 so as to be inclined (A direction) along one axis of a plane forming the light collecting part 110 and having a guide groove; And
    외주면에 수나사가 형성된 나사부와, 상기 나사부와 결합되어 상기 나사부를 회전시키는 조절부를 구비하며, 경사각도 조절모터에 결합되어 회전하는 경사각도 조절핸들(127)을 포함하고,A screw portion having a male thread formed on an outer circumferential surface thereof, and an adjusting portion coupled to the screw portion to rotate the screw portion, and including an inclination angle adjusting handle 127 coupled to the tilt angle adjusting motor to rotate.
    상기 경사각도 조절핸들(127)의 나사부의 일측은 상기 고정지지대(150)의 제1가이드부(121)에 치합되고, 상기 경사각도 조절핸들(127)의 나사부의 타측은 상기 회동판(123)의 제2가이드부(125)의 가이드홈에 삽입되며,One side of the screw portion of the inclination angle adjustment handle 127 is engaged with the first guide portion 121 of the fixed support 150, the other side of the screw portion of the inclination angle adjustment handle 127 is the rotating plate 123 Is inserted into the guide groove of the second guide portion 125 of the,
    상기 데이터베이스에는 계절에 따라 변하는 태양의 고도에 따른 집광부(110)의 경사각도(Y)가 입력되어 있고,The inclination angle (Y) of the light collecting unit 110 according to the altitude of the sun that changes with the season is input to the database,
    상기 제어부는, 상기 데이터베이스에서 계절에 따라 변하는 태양의 고도에 따른 집광부(110)의 경사각도(Y) 정보를 입력받아 경사각도 조절모터에 경사각도(Y) 제어신호를 송신하도록 상기 경사각도 조절모터와 연결된 태양광 추적 집광장치의 제어방법에 있어서,The control unit adjusts the inclination angle so as to receive the inclination angle Y information of the condenser 110 according to the altitude of the sun that changes with the season in the database and transmit the inclination angle Y control signal to the inclination angle adjustment motor. In the control method of the solar tracking light collecting device connected to the motor,
    계절에 따라 변화는 태양의 고도에 대응하여, 상기 집광부(110)의 평면을 형성하는 1축을 따라서 기울기 운동(A방향)하도록 상기 경사각도 조절부를 구동하여 상기 집광부(10)의 경사각도(Y)를 조절하는 경사각도 조절단계;The change according to the season corresponds to the altitude of the sun, driving the inclination angle adjusting unit to tilt the inclined motion (A direction) along one axis forming the plane of the condenser 110, the inclination angle of the condenser 10 Y) adjusting the inclination angle to adjust;
    상기 태양이 시간에 따라 이동하는 일주운동에 대응하여, 상기 집광부(110)의 평면을 형성하는 1축과 수직을 이루는 2축을 따라서 기울기 운동(B방향)을 하도록 상기 회전각도 조절부를 구동하여 상기 집광부(110)의 회전각도(R)를 조절하는 회전각도 조절단계; 및 In response to the circumferential motion of the sun moving with time, the rotation angle adjusting unit is driven to perform an inclination motion (B direction) along two axes perpendicular to one axis forming a plane of the light collecting part 110. Rotation angle adjustment step of adjusting the rotation angle (R) of the light collecting unit 110; And
    풍속감지센서에서 감지된 풍속이 일정속도 이상인 경우 집광부(110)의 경사각도(Y) 및 회전각도(R)를 0도로 제어하는 단계; Controlling the inclination angle Y and the rotation angle R of the light collecting unit 110 to 0 degrees when the wind speed detected by the wind speed sensor is equal to or greater than a predetermined speed;
    를 포함하는 태양광 추적 집광장치의 제어방법.Control method of a solar tracking light collecting device comprising a.
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