KR101220321B1 - 태양 위치 추적시스템 - Google Patents

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Abstract

태양광을 수광하기 위한 집광판과; 집광판을 2축 방향으로 각각 회동시켜 태양을 추종하도록 하는 구동유닛과; 프로그램을 이용하여 집광판의 위치를 기준으로 태양 위치를 이론적으로 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부와; 집광판의 태양을 기준으로 한 실제 위치(자세)를 측정하기 위한 집광판 위치검출부; 및 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론값에 의해 구동유닛을 구동제어하여 집광판의 위치를 조정하고, 위치 조정된 집광판에 대한 위치 측정값을 집광판 위치검출부로부터 전달받아 이론값과 비교하며, 이론값과 측정값의 차이만큼 집광판의 위치를 보정하여 조정하도록 제어하는 메인 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 위치 추적시스템이 개시된다.

Description

태양 위치 추적시스템{A SUN LOCATION TRACKING SYSTEM}
본 발명은 태양광 위치추적시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광의 위치를 정확하게 감지하여 추종할 수 있는 태양위치 추적시스템에 관한 것이다.
사회가 발전하고 현대화되면서 기존의 에너지원이었던 화석에너지의 사용량 증가로 인한 고유가, 화석에너지의 고갈 등으로 인하여 대체 에너지에 대한 개발이 활발해 지고 있다.
대체에너지 중에서도 무공해이면서 무한하게 사용할 수 있는 태양광 에너지 분야에 큰 관심이 쏠리고 있다. 특히 태양광 발전은 발전 부위가 반도체 소자이고 제어부가 전자부품이므로 기계적인 진동이나 소음이 없고, 태양전지의 수명이 수십년 이상으로 길고, 발전 시스템을 반자동화 또는 자동화가 가능하며, 운전 및 유지관리에 따른 비용을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
또한, 태양광 발전은 대규모 발전설비를 필요로 하지 않고 소규모 발전이 가능하기 때문에 가정용으로도 널리 보급하여 사용할 수 있는 이점이 있다.
한편, 태양은 일출에서 일몰까지의 시간 동안 궤도를 따라 이동하게 되므로 태양열 채광유닛이 소정 위치에서 장시간 고정되어 있을 경우 태양열을 최적의 조건에서 받아들이지 못하게 되어 시스템의 효율을 저하시킨다.
따라서 태양열을 받아들이는 태양전지판을 포함하는 채열장치를 태양의 이동궤도를 따라 추적하게 될 경우, 태양열을 최적의 조건으로 장시간 받아들이게 되어 시스템의 효율을 상승시킬 수 있음은 공지의 사실로 알려져 있다. 이와 같은 이유로 인하여 태양 위치 추적장치의 개발이 활발히 이루어지고 있다.
종래의 태양 추적장치 중 일 예로는, 태양전지판(집광판)에서 태양열을 받아 생산하는 전력의 전류량을 측정하는 전류 측정센서와, 태양전지판 즉, 채열장치를 태양의 궤도를 따라 소정 각도로 회동 구동시키는 구동유닛을 포함한다.
이러한 구성의 경우에 있어서, 전류 측정센서 등은 온도와 기후, 계절 등의 변수에 따라서 그 오차가 크게 발생할 수 있으며, 고장발생시 태양의 위치를 정상적으로 추적하기 힘들다는 문제점이 있다.
또한, 종래에는 날짜 및 시간대별로 태양의 위치를 프로그램으로 산출하고, 그 산출된 태양위치를 추종하도록 태양전지판에 전자나침판 또는 기울기센서 등을 장착하여 태양전지판이 태양광을 최적의 상태에서 받아들이도록 하는 기술이 제안된 바 있으나, 이 경우에는 전자나침판 또는 기울기센서가 고가의 장비에 해당되므로 전체적인 시스템의 설치비용이 증가하고, 전자나침판, 기울기센서 등의 고장 발생시 채열장치의 정상적인 작동을 담보하기 어려운 문제점이 있다.
또한, 전자나침판 및 기울기센서의 경우에는 일몰에서부터 일출이 되는 밤시간에도 태양전지판의 자세를 지속적으로 변경하도록 구동제어하게 됨으로써, 장치의 구동에 따른 에너지소비량이 증가하는 등의 문제점이 있다.
또한, 수광센서를 이용하여 태양의 위치를 추적하는 방법이 사용되기도 하나, 이 경우 수광센서에 먼지 등의 이물질이 묻거나 쌓이게 될 경우, 그 측정값에 오차가 발생하게 됨으로써 태양을 정확하게 추적하기 힘든 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 창안된 것으로서, 간단한 구성에 의해서 태양위치를 정확하게 추적할 수 있도록 개선된 태양 위치 추적시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 태양 위치 추적시스템은, 태양광을 수광하기 위한 집광판과; 상기 집광판을 2축 방향으로 각각 회동시켜 태양을 추종하도록 하는 구동유닛과; 프로그램을 이용하여 상기 집광판의 위치를 기준으로 태양 위치를 이론적으로 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부와; 상기 집광판의 상기 태양을 기준으로 한 실제 위치(자세)를 측정하기 위한 집광판 위치검출부; 및 상기 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론값에 의해 상기 구동유닛을 구동제어하여 상기 집광판의 위치를 조정하고, 위치 조정된 집광판에 대한 위치 측정값을 상기 집광판 위치검출부로부터 전달받아 상기 이론값과 비교하며, 상기 이론값과 측정값의 차이만큼 상기 집광판의 위치를 보정하여 조정하도록 제어하는 메인 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 집광판 위치검출부는, 상기 집광판에서 서로 다른 위치에 각각 설치되며, GPS 위성으로부터 각각의 위치정보를 획득하는 복수의 GPS 수신기와; 상기 복수의 GPS 수신기에서 획득된 좌표값을 근거로 하여 상기 집광판의 실제 위치(자세)를 산출하는 위치산출부;를 포함하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 복수의 GPS 수신기는, 상기 집광판의 중앙에 배치되는 제1GPS 수신기와; 상기 제1GPS 수신기와는 제1축(X) 방향으로는 서로 이격되고 제2축(Y) 방향으로는 상기 제1GPS 수신기와는 동일선상에 위치하도록 상기 집광판에 설치되는 제2GPS 수신기; 및 상기 제1GPS 수신기와는 제1축(X) 및 제2축(Y) 방향 각각으로 이격되고, 상기 제2GPS 수신기와는 제2축(Y) 방향으로만 이격되게 상기 집광판의 모서리부분에 배치되는 제3GPS 수신기;를 포함하는 것이 좋다.
본 발명의 태양 위치 추적시스템에 따르면, 태양 위치를 프로그램을 이용하여 이론적으로 산출한 뒤, 이론값을 근거로 하여 집광판의 위치(자세)를 구동제어할 수 있으며, 이 경우 집광판의 위치에 따라서 일몰시간과 일출시간을 알 수 있으므로, 일몰 후에서 일출 전의 시간까지는 구동유닛, 집광판 및 집광판 위치검출부의 동작을 멈추도록 함으로써, 시스템의 관리비용 및 유지비용을 절감할 수 있으며, 그만큼 시스템의 수명을 연장시킬 수 있는 이점이 있다.
또한, 집광판에 집광판 위치검출부를 설치하여 집광판의 실제 위치(자세)를 측정함으로써, 측정된 집광판의 위치(자세)와 이론값을 비교하여 실제 집광판에 이론값과 일치하는 위치에 위치되어 있는지를 확인하고, 이론값과 측정값이 차이가 있을 경우 측정값이 이론값에 일치하도록 보정함으로써 집광판이 항상 태양을 정확하게 추종하도록 제어할 수 있게 된다.
따라서, 항상 최상의 상태에서 집광판이 태양광을 흡수하도록 하여 태양열을 이용한 발전효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 설명하기 위한 개략적인 블록 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도.
도 3은 도 2에 도시된 집광판의 평면도.
도 4는 도 2의 상태에서 집광판을 X축을 중심으로 회동시킨 상태를 보인 도면.
도 5는 도 3의 상태에서 집광판을 X축을 중심으로 회동시킨 상태를 보인 평면도.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템의 동작을 설명하기 위한 흐름도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 자세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템은, 프로그램을 이용하여 태양위치를 이론적으로 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부(100)와, 집광판(210)과, 집광판(210)이 메인 태양위치 산출부(100)에서 산출된 태양위치를 따라 추종하도록 구동시키는 구동유닛(220)과, 집광판(210)의 실제 태양광에 대한 위치(자세)를 검출하는 집광판 위치검출부(300) 및 메인제어부(400)를 구비한다.
상기 메인 태양위치 산출부(100)는 미리 설정되어 저장된 태양위치 계산 프로그램을 이용하여, 입력부(110)를 통해 입력된 측정날짜, 시간 및 측정위치를 근거로 하여 태양위치를 계산하여 산출한다. 여기서, 상기 태양위치 계산 프로그램을 이용한 태양위치 산출방법은 일반적으로 알려진 것으로서, 컴퓨터 프로그래밍에 의해서 자동 계산될 수 있다.
상기 집광판(210)은 태양열을 이용하여 전기에너지를 발전하도록 태양열(광)을 흡수하기 위한 것으로서, 태양위치에 따라서 태양을 추종하도록 상기 구동유닛(220)에 의해 2축 구동된다. 즉, 집광판(210)은 태양의 고도에 따라서 제2축(Y축)을 회전 중심으로 하여 회동 구동되며, 태양의 방향(경도) 위치에 따라서 제1축(X축)을 회전중심으로 하여 회동 구동됨으로써, 집광판(210)의 집광면이 태양광과 수직상태를 유지하도록 하여 채광효율을 최대의 상태로 유지하도록 하게 된다.
상기 구동유닛(220)은 제1구동부(221)와, 제2구동부(222)를 구비한다. 제1구동부(221)는 집광판(210)을 X축을 중심으로 회동구동시키며, 제2구동부(222)는 집광판(210)을 Y축을 중심으로 회동구동시킨다. 이러한 구동유닛(220)은 메인 제어부(400)에 의해 독립적으로 구동제어된다. 그리고 상기 제1 및 제2구동부(221,222)는 구동모터, 유압실린더 등을 포함하여, 산업전반에서 널리 이용되는 회전구동수단이 적용되어 채용될 수 있으며, 제1 및 제2구동부(221,222)에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
한편, 더욱 구체적으로는 구동유닛(220)은 초기에는 상기 메인 태양위치 산출부(100)에서 산출된 태양위치값에 따라 집광판(210)이 태양을 추종하도록 메인 제어부(400)에 의해 구동제어된다. 그리고, 추후에는 집광판 위치검출부(300)에서 검출된 집광판(210)의 실제 위치(자세)값에 따라서 집광판(210)의 자세를 보정하도록 구동유닛(220)은 메인제어부(400)에 의해 구동제어된다.
상기 집광판 위치검출부(300)는 집광판(210)의 실제 위치 즉, 태양의 위치에 따라 실제 집광판(210)이 취하고 있는 위치(자세)를 측정하기 위한 것이다. 이러한 집광판 위치검출부(300)는 복수의 GPS 수신부(310,320,330)와, 위치산출부(350)를 구비한다. 복수의 GPS수신부는 제1 내지 제3GPS 수신부(310,320,330)를 포함할 수 있으며, 적어도 2개 이상 구비되어 집광판(210)의 동일 평면상에서 서로 다른 위치에 설치된다. 이러한 제1 내지 제3GPS 수신부(310,320,330)는 GPS위성과의 송/수신을 통해서 각각의 위치값 즉, 좌표값을 획득하게 되고, 그 획득된 각각의 X,Y,Z 좌표값은 위치산출부(350)로 전달된다.
그리고 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 제1 및 제2GPS 수신부(310,320)는 X축 방향으로 서로 이격되고, Y축 방향으로는 동일 축 선상에 위치되게 설치된다. 그리고 제3GPS 수신부(330)는 X축 방향으로는 제1GPS 수신부(310)와 이격되고, 제2GPS 수신부(320)와는 동일선상에 위치된다. 그리고 제3GPS 수신부(330)는 Y축 방향으로는 제1 및 제2GPS 수신부(310,320) 각각에 대해 이격되게 배치된다.
따라서 상기 제1 내지 제3GPS 수신부(310,320,330)는 서로 다른 3차원 좌표값을 가지도록 배치된다. 그리고 집광판(210)이 구동유닛(220)의 구동에 의해 위치 즉, 자세가 변하게 되면, 제1 내지 제3GPS 수신부(310,320,330)의 3차원 좌표값들도 변하게 되며, 그 변화된 3차원 좌표값들은 GPS 수신부들(310,320,330) 각각에서 GPS 위성을 통해 획득할 수 있게 된다. 그리고 각 GPS 수신부들(310,320,330)에서 획득된 3차원 좌표값들은 위치산출부(350)로 전송된다.
상기 위치산출부(350)에서는 제1 내지 제3GPS 수신부들(310,320,330) 각각에서 검출된 좌표값들을 근거로 하여 집광판(210)의 실제 위치 즉, 태양 위치를 기준으로 하는 고도 및 경도를 산출하게 된다.
먼저, 집광판(210)이 Y축을 중심으로 회동 될 경우, 위치산출부(350)에서는 제1 및 제2GPS 수신부(310,320)에서 획득된 좌표값들을 가지고 집광판(210)이 취하고 있는 고도값(θ2)을 구하게 된다. 이는 상기 제1 및 제2GPS 수신부(310,320)간의 거리(d)와, 각 GPS 수신부(310,320)의 좌표값을 획득함으로써 상기 고도값(θ2)을 쉽게 계산하여 산출할 수 있다. 상기 고도값(θ2)은 집광판(210)의 회동각도에 대응하여 변하기 때문에, 실제 집광판(210)의 태양에 대한 상대적인 위치(자세)를 산출할 수 있다.
또한, 상기 집광판(210)이 도 2의 상태에서 구동유닛(220)의 제어신호에 의해서 도 4와 같이 제1축(X축)을 중심으로 회전되어 태양의 방향을 추종할 경우(이때는 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론적인 추종값에 따라서 동작됨), 집광판(210)이 초기위치에서 회동한 각도에 따라서 제1 및 제3GPS 수신부(310,330) 간의 방향값(θ3)이 변하게 되고, 그 변화된 방향값(θ3)은 제1 및 제3GPS 수신부(310,330)의 실제 좌표값을 획득하여 산출할 수 있게 된다. 즉, 도 2 및 도 3의 초기 상태에서는 방향값 'θ3 = 0'일 경우, 도 4 및 도 5의 상태에서는 방향값 'θ3 = 측정값 =Ø'이 된다.
이와 같이 집광판(210)에 복수의 GPS 수신기(310,320,330)를 설치함으로써, 실제 집광판(210)의 위치와 자세를 위치산출부(350)를 통해 산출할 수 있게 된다.
그리고 위치산출부(350)에서 산출된 집광판(210)의 실제위치 정보(측정값)는 상기 메인 제어부(400)로 전달된다.
상기 메인 제어부(400)는 초기에는 메인 태양위치 산출부(100)에서 산출된 태양위치값(이론값)을 근거로 하여 집광판(210)이 태양을 최적의 상태로 추종하도록 구동유닛(220)을 구동제어하여 집광판(210)의 위치 즉, 자세를 장소, 날짜 및 시간에 따라 태양위치에 맞게 조정한다.
또한, 메인 제어부(400)는 위치산출부(350)에서 산출되어 전송된 집광판(210)의 실제 위치(자세)에 대한 측정값을 메인 태양위치 산출부(100)에서 산출된 이론값과 비교한다. 그리고 비교 결과 측정값과 이론값에 차이가 있을 경우, 측정값이 이론값과 일치할 수 있도록 구동유닛(220)을 제어하여 집광판(210)의 위치(자세)를 보정하게 된다.
따라서, 집광판(210)이 항상 태양위치를 정확하게 추종하여 위치함으로써, 최상의 상태에서 태양열을 흡수할 수 있도록 할 수 있으며, 구동유닛(220)이 오작동하거나 구동오차가 발생하더라도 집광판 위치 검출부(300)에서 그러한 오작동이나 구동오차로 인한 차이값을 검출하여 이를 보정 할 수 있게 된다.
또한, 집광판 위치 검출부(300)에서 검출된 측정값과 이론값의 차이가 지나치게 날 경우 즉, 기준비율(10%) 이상 차이가 날 경우에는, 메인 제어부(400)는 구동유닛(220)의 고장으로 판단하고, 이에 대한 후속조치가 이루어질 수 있도록 한다. 즉, 메인 제어부(400)는 구동유닛(220)의 고장으로 확인될 경우, 미도시 된 송신부를 통해 관리자의 단말기 또는 관리센터의 관리 서버 등으로 구동유닛의 고장발생 정보를 전송함으로써, 관리자 또는 관리센터에서 이를 인지하여 고장을 수리하거나 교체할 수 있도록 할 수 있게 된다.
상기 구성을 가지는 본 발명의 실시예에 따른 태양 위치 추적시스템을 이용한 태양위치 추적방법을 도 1 내지 도 6을 참조하여 자세히 설명하기로 한다.
먼저, 메인 태양위치 산출부(100)는 프로그램에 의해 태양 위치값을 이론적으로 산출한다(S10).
상기 메인 태양위치 산출부(100)에서 산출된 이론값은 메인 제어부(400)로 전달되고, 메인 제어부(400)는 전달받은 이론값을 근거로 집광판(210)이 태양을 추종하도록 위치 조정한다(S11).
그리고 집광판(210)이 위치조정된 상태에서 상기 집광판 위치검출부(300)에서는 집광판(210)의 실제 위치값을 검출(측정)한다(S12).
그리고 상기 집광판 위치검출부(300)에서 검출한 집광판(210)의 실제 위치값 즉, 측정값은 메인 제어부(400)로 전달되고, 메인 제어부(400)는 상기 이론값과 측정값이 일치하는지 비교판단한다(S13).
상기 단계(S13)에서 비교 결과 이론값과 측정값이 일치하지 않는 경우에는, 메인 제어부(400)는 구동유닛(220)을 구동제어하여 집광판(210)의 실제 위치가 이론값과 동일한 위치 즉, 자세를 갖추도록 위치를 보정한다(S14). 이와 같이 집광판(210)의 위치를 이론값과 일치하도록 보정함으로써, 구동유닛(220)의 고장이나 오동작, 구동유닛(220)의 구동오차가 발생하더라도 집광판(210)이 항상 태양을 정확하게 추종하도록 제어할 수 있게 된다.
또한, 집광판(210)의 설치위치 정보와, 날짜 및 시간 정보를 알 수 있기 때문에, 일출시간부터 일몰시간까지의 정확한 시간이 확보되어 집광판(210) 및 구동유닛(220)의 구동시간을 제한하여 제어함으로써, 일몰시간부터 일출시간 전까지는 구동유닛(220) 및 집광판(210)에 대한 제어를 멈추게 되고, 따라서 그에 따른 관리비용과 유지비용을 절감할 수 있게 된다.
또한, 앞서 설명한 바와 같이, 집광판(210)에 설치되는 집광판 위치검출부(300)를 이용하여 집광판(210)의 실제 위치(자세)를 검출할 수 있게 됨으로써, 측정값과 이론값을 상호 비교하여 실제 집광판(210)이 제어신호에 따라 위치제어되는지 여부를 판단할 수 있으며 차이가 발생할 경우 이를 보정함으로써 집광판(210)이 항상 태양을 정확하게 추종하도록 제어할 수 있게 되며, 태양열을 이용한 전력생산 효율을 극대화할 수 있는 이점이 있다.
이상, 본 발명을 본 발명의 원리를 예시하기 위한 바람직한 실시예와 관련하여 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 그와 같이 도시되고 설명된 그대로의 구성 및 작용으로 한정되는 것이 아니다. 오히려 첨부된 특허청구범위의 사상 및 범위를 일탈함이 없이 본 발명에 대한 다수의 변경 및 수정이 가능함을 당업자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
100..메인 태양위치 산출부 110..입력부
210..집광판 220..구동유닛
300..집광판 위치검출부 310,320,330..제1 내지 제3GPS 수신부
350..위치산출부 400..메인 제어부

Claims (3)

  1. 태양광을 수광하기 위한 집광판과;
    상기 집광판을 2축 방향으로 각각 회동시켜 태양을 추종하도록 하는 구동유닛과;
    프로그램을 이용하여 상기 집광판의 위치를 기준으로 태양 위치를 이론적으로 계산하여 산출하는 메인 태양위치 산출부와;
    상기 집광판의 상기 태양을 기준으로 한 실제 위치(자세)를 측정하기 위한 집광판 위치검출부; 및
    상기 메인 태양위치 산출부에서 산출된 이론값에 의해 상기 구동유닛을 구동제어하여 상기 집광판의 위치를 조정하고, 위치 조정된 집광판에 대한 위치 측정값을 상기 집광판 위치검출부로부터 전달받아 상기 이론값과 비교하며, 상기 이론값과 측정값의 차이만큼 상기 집광판의 위치를 보정하여 조정하도록 제어하는 메인 제어부;를 포함하며,
    상기 집광판 위치검출부는,
    상기 집광판에서 서로 다른 위치에 각각 설치되며, GPS 위성으로부터 각각의 위치정보를 획득하는 복수의 GPS 수신기와;
    상기 복수의 GPS 수신기에서 획득된 좌표값을 근거로 하여 상기 집광판의 실제 위치(자세)를 산출하는 위치산출부;를 포함하는 것을 태양 위치 추적시스템.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수의 GPS 수신기는,
    상기 집광판의 중앙에 배치되는 제1GPS 수신기와;
    상기 제1GPS 수신기와는 제1축(X) 방향으로는 서로 이격되고 제2축(Y) 방향으로는 상기 제1GPS 수신기와는 동일선상에 위치하도록 상기 집광판에 설치되는 제2GPS 수신기; 및
    상기 제1GPS 수신기와는 제1축(X) 및 제2축(Y) 방향 각각으로 이격되고, 상기 제2GPS 수신기와는 제2축(Y) 방향으로만 이격되게 상기 집광판의 모서리부분에 배치되는 제3GPS 수신기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 위치 추적시스템.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102473192B1 (ko) * 2021-06-03 2022-12-01 박찬종 빅데이터를 인공신경망을 이용해 분석함으로써 태양광 트래킹을 제어하는 태양광 발전 시스템

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101336869B1 (ko) * 2012-03-27 2013-12-04 보성파워텍 주식회사 태양광 발전모듈 취부용 브라켓
JP5763109B2 (ja) * 2012-04-23 2015-08-12 太陽光電能源科技股▲ふん▼有限公司Ｂｉｇ Ｓｕｎ Ｅｎｅｒｇｙ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｉｎｃ． 太陽光発電機ユニットの自動太陽追尾調整コントロール装置
CN104238577B (zh) * 2014-09-24 2017-02-15 上海律邦新能源科技有限公司 太阳能发电板组的双轴数控定位方法及系统

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001210116A (ja) 2000-01-28 2001-08-03 Matsushita Electric Works Ltd 採光装置
KR100483291B1 (ko) * 2001-01-04 2005-04-15 박상규 태양열 관련설비의 태양위치 추적 제어방법.
KR20090125995A (ko) * 2008-06-03 2009-12-08 서대호 태양광 추적방법 및 추적장치
JP2010016331A (ja) 2008-07-02 2010-01-21 Sunplus Mmedia Inc 太陽追尾装置およびその追尾方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2001210116A (ja) 2000-01-28 2001-08-03 Matsushita Electric Works Ltd 採光装置
KR100483291B1 (ko) * 2001-01-04 2005-04-15 박상규 태양열 관련설비의 태양위치 추적 제어방법.
KR20090125995A (ko) * 2008-06-03 2009-12-08 서대호 태양광 추적방법 및 추적장치
JP2010016331A (ja) 2008-07-02 2010-01-21 Sunplus Mmedia Inc 太陽追尾装置およびその追尾方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102473192B1 (ko) * 2021-06-03 2022-12-01 박찬종 빅데이터를 인공신경망을 이용해 분석함으로써 태양광 트래킹을 제어하는 태양광 발전 시스템

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