KR101279427B1 - 태양열 발전기의 태양 추적 장치 - Google Patents

태양열 발전기의 태양 추적 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 태양 추적 장치는 풍속 및 강우량 등의 주변 기상 상황과 일사량 그리고 일사량의 변화량에 따라 자동으로 환경 제어 추적 모드, 프로그램 추적 모드, 광센서 추적 모드의 다양한 태양 추적 모드를 자동으로 변환되어 태양 위치 추적 성능 향상과 더불어 불필요한 전력소모를 줄여 태양열/태양광 발전의 발전 효율을 증가시킨다.

Description

태양열 발전기의 태양 추적 장치{Sun tracking device of Sun heat generator}
본 발명의 태양열 발전기의 태양 추적 장치에 관한 것이며 구체적으로는 이중 모드 추적 시스템을 갖는 태양 추적 장치에 관한 것이다.
종래의 태양을 추적하는 방식은 광센서를 통해 입력된 값을 서로 비교하여 태양의 위치를 추적하는 광센서 추적 방식과, 태양의 위치를 계산하여 천문학에서 정의된 운동관계식을 이용하여 태양의 위치를 실시간으로 연산 또는 미리 정의된 테이블에 의해 추적 장치를 구동하는 프로그램 추적 방식이 있다. 이 중 광센서 추적 방식은 광도전 센서를 사용하여 태양의 위치를 추적하는데 동, 서, 남, 북, 중앙에 위치한 광센서를 통해 입력된 값은, 동-서, 남-북-중앙의 센서값 비교를 통해 태양의 위치를 추적한다. 그러나 이 광센서 추적 방법은 광센서에 입력된 값을 비교하여 태양의 위치를 추적함으로써 광센서에 먼지나 낙엽과 같은 이물질이 붙는 상황 등이 발생할 경우 태양의 위치를 추적하지 못하며, 가상조건에 의해 일사량이 급변할 경우 불필요한 추적동작으로 인해 전력손실이 발생하는 문제점이 있었다. 또한, 프로그램 추적 방식은, 기존 시스템에 정보를 미리 입력하여 그 정보에 따라 일정한 각도로 움직이면서 태양의 위치를 추적한다. 그러나 이러한 추적 방식은 관리자가 일정기간 주기적으로 추적 시스템에 정보를 입력해야 하거나 1년 평균 태양 위치를 데이터화하여 항상 동일한 위치를 반복적으로 지정해야 하므로 실제 태양의 위치와 일치하지 않는 경우가 있었다. 또한 이러한 프로그램 추적 방식은 일사량에 관계없이 지속적으로 태양의 위치를 추적함으로서 낮은 일사량으로 태양의 위치를 추적할 필요가 없을 경우에도 태양의 위치를 추적하여 불필요한 추적 시스템 동작에 따른 전력손실이 발생하여 발전효율이 저하되는 문제점을 가지고 있었다.
본 발명은 태양열 발전의 발전효율을 향상하기 위하여 프로그램 추적 방식과 광센서 추적방식을 자동으로 변경하게 할 수 있는 이중모드 추적 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 낮은 일사량이나 기상 악화로 태양열 발전 장치를 보호하고자 하는 경우 발전 장치의 피해를 최소화하도록 동작하게 하는 태양 추적 장치를 제공하는데 있다.
앞서 설명한 바와 같은 본 발명의 목적들은, 본 발명의 태양 추적 장치가 일사량계를 통해 입력받은 일사량과 일사량의 변화 값을 이용하여 일사량이 적을 경우에는 환경제어 추적 방식으로 동작하고, 일사량이 큰 경우에는 일사량의 변화 값을 계산하여 일사량 변화 값이 적을 경우 광센서 추적방식으로 동작하고 일사량 변화 값이 큰 경우에는 프로그램 추적 방식으로 자동으로 변경되는 다중모드 방식의 태양 추적 장치를 통해 달성된다.
본 발명의 다른 특징에 따르면, 태양열 또는 태양광 발전을 위해 태양광을 추적하여 집열/집광기로 태양광을 모으는 기능을 수행하는 태양 추적 장치는, 소정 시간 간격으로 일사량 및 일사량의 변화를 측정하는 일사량 측정부; 일사량이 제1 소정값 이하인 경우 작동되며, 풍속이 강할 경우 바람의 영향을 적게 받기 위해 상기 집열/집광기를 지면과 수평으로 동작시키고, 강우량이 높은 경우 상기 집열/집광기를 보호하기 위해 상기 집열/집광기를 지면에 수직방향으로 동작시키는 환경 제어 추적부; 상기 일사량이 상기 제1 소정값 이상이며, 상기 일사량의 변화 값이 제2 소정값 이상인 경우 작동되며, 천문학을 통해 정해진 지구와 태양 사이의 운동관계에 기초하여 태양의 위치를 계산하여 계산된 태양의 위치를 추적하도록 동작시키는 프로그램 추적부; 상기 일사량이 상기 제1 소정값 이상이며, 상기 일사량의 변화 값이 상기 제2 소정값 이하인 경우 작동되며, 정확한 태양의 위치를 광센서를 통해 추적하는 광 센서 추적부;를 포함한다.
바람직하게는 태양 추적 장치는 사용자의 입력을 통해 상기 추적 장치의 태양 추적을 정지시키는 사용자 긴급 정지부 및/또는 풍속 및 강우량을 측정하고, 기상 상태가 악화되어 풍속이 소정 값 이상이거나 강우량이 소정 값 이상을 경우, 상기 환경 제어 추적부를 통해 상기 태양 추적 장치를 동작시키도록 하는 주변 기상 판단부를 더 포함할 수 있다.
상기 제1 소정값은 상기 일사량 측정부의 동작유무를 체크하여 상기 일사량 측정부가 동작할 수 있는 최저 일사량 값으로 결정되거나, 상기 집열/집광기의 온도가 발전이 가능하게 할 수 있는 온도가 되는 일사량의 최저 값으로 결정될 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 태양열 또는 태양광 발전을 위해 태양광을 추적하여 집열/집광기로 태양광을 모으는 기능을 수행하는 태양열 발전 장치의 태양 추적 방법은, 소정 시간 간격으로 일사량 측정부로 일사량 및 일사량의 변화를 측정하는 제1 단계; 상기 일사량이 제1 소정값 이하인 경우, 풍속이 강할 경우 바람의 영향을 적게 받기 위해 상기 집열/집광기를 지면과 수평으로 동작시키고, 강우량이 높은 경우 상기 집열/집광기를 보호하기 위해 상기 집열/집광기를 지면에 수직방향으로 동작시킬 수 있도록 환경 제어 추적하는 제2 단계; 상기 일사량이 상기 제1 소정값 이상이며, 상기 일사량의 변화 값이 제2 소정값 이상인 경우, 천문학을 통해 정해진 지구와 태양 사이의 운동관계에 기초하여 태양의 위치를 계산하여 계산된 위치를 추적하는 방향으로 동작시킬 수 있도록 프로그램 추적하는 제3 단계; 상기 일사량이 상기 제1 소정값 이상이며, 상기 일사량의 변화 값이 상기 제2 소정값 이하인 경우, 정확한 태양의 위치를 광센서를 통해 추적할 수 있도록 광 센서 추적하는 제4 단계;를 포함한다.
본 발명의 태양 추적 장치 및 방법은 다양한 태양 추적 모드를 갖고 프로그램 추적 모드, 광센서 추적 모드, 환경 제어 추적 모드 등을 일사량과 주변 기상 상황에 따라 자동으로 변경하여 태양 위치 추적 성능 향상과 더불어 불필요한 전력소모를 줄여 태양열/태양광 발전의 발전 효율을 증가시키는 효과를 갖게 한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양 발전 장치의 전체 구성도를 나타낸다.
도 2는 본 발명에 따른 태양 추적 방법을 나타낸 흐름도이다.
본 발명과 본 발명의 동작성의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명함으로써, 본 발명을 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.
도 1은 본 발명에 따른 태양 발전 장치의 전체 구성도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 태양열 발전 장치는 태양 추적 장치(100), 구동부(107), 집열/집광기(108), 스털링엔진(109) 또는 발전기(109)를 포함한다.
태양 추적 장치(100)는 사용자에 의한 태양 추적 비상 정지이외에, 프로그램 추적 모드, 광센서 추적 모드 및 환경 제어 추적 모드의 3가지 모드로 태양을 추적하게 하는 장치이다. 구동부(107)는 태양 추적 장치(100)의 태양 추적 명령에 의해 태양열 집열/집광기(108)의 방향을 구동하게 하는 기능을 한다. 이러한 구동부(107)는 서모보터로 구성될 수 있으며, 태양 추적 장치(100)로부터 위치 및 속도 제어 명령을 입력받아 동작할 수 있다.
집열/집광기(108)는 태양열 또는 태양광을 집광하기 위한 장치이며, 구동부(107)의 구동을 통해 일사량이 충분한 경우 태양을 향하여 빛과 열을 모아 전달하는 기능을 한다. 또한 스털링엔진(109) 또는 발전기(109)는 집열/집광기(108)를 통해 모은 태양광 또는 태양열을 통해 에너지를 생성하는 기능을 한다.
태양 추적 장치(100)는 일사량 측정부(101), 환경제어 측정부(102), 프로그램 추적부(103), 광센서 추적부(104), 사용자 긴급 정지부(105), 주변기상 판단부(106)를 포함한다.
일사량 측정부(101)는 소정 간격으로 일사량 및 일사량의 변화량을 측정하여, 태양 추적 장치(100)가 어떤 모드로 동작할 지를 결정하게 하는 기초 정보를 제공한다. 한편, 일사량 측정부(101)는 낮 시간 대에는 소정 간격으로 측정하도록 구동되고 밤 시간 대에는 자동으로 측정을 하지 않도록 설정하는 것이 바람직할 것이다.
환경 제어 추적부(102)는 일사량 측정부(101)에서 측정된 일사량이 소정값(제1 소정값) 이하인 경우에 풍속이 강할 경우 바람의 영향을 적게 받기 위해 태양열/태양광 발전기의 집열/집광기(108)를 지명과 수평 방향으로 유지하게 동작시키고, 강우량이 높은 경우 집열/집광기(108)를 보호하기 위해 집열/집광기(108)를 지면에 수직방향으로 동작시키는 환경 제어 추적 모드를 처리하는 기능을 한다.
한편, 이 소정값은 일사량 측정부(101)의 동작 유무를 체크하여 일사랑 측정부(101)가 동작할 수 있는 최저 일사량 값으로 설정할 수도 있으며, 또한 집열/집광기(108)의 온도가 발전이 가능하게 할 수 있는 온도나 일사량이 되는 일사량의 최저 값으로 설정할 수도 있다. 이 소정값은 주변 환경이나, 설치되는 장소, 계절에 따라 사용자에 의해 달리 설정될 수 있고, 일 예로 200W/m2 값으로 고정 설정할 수도 있을 것이다.
프로그램 추적부(103)는 일사량이 제1 소정값 이상이며, 일사량의 변화 값이 제2 소정값 이상이 경우에 천문학을 통해 정해진 지구와 태양 사이의 운동 관계에 기초하여 태양의 위치를 계산하여 미리 계산된 태양의 위치를 추적하도록 하는 프로그램 추적 모드를 처리하는 기능을 한다. 즉 일사량은 충분한 상황에서 구름, 먼지, 낙엽 등으로 일사량 측정부로 측정되는 일사량의 변화 값이 급변할 경우 일반적인 광센서 추적 모드로 동작하게 되면 불필요한 태양 추적 동작을 하게 되고, 이에 따라 태양 추적 장치가 고장이 나는 원인이 되기도 한다. 따라서 일사량의 변화 값이 설정값(제2 소정값)보다 클 경우 태양의 위치를 미리 계산된 천문학 정보에 따라 동작하는 프로그램 추적 모드를 사용하여 태양을 추적하게 된다.
광센서 추적부(104)는 광센서 추적 모드를 수행하는 기능을 한다. 광센서 추적 모드는 일사량이 제1 소정값 이상으로 충분하고, 일사량의 변화 값도 제2 소정값 이하로 큰 변화가 없는 경우에는 정확한 태양의 위치 추적을 위해 광센서로 태양의 위치를 추적하는 모드이다. 한편, 광센서 추적부(104)는 프로그램 추적부(103)에서 제공하는 태양의 대략적인 위치 정보를 전달받아 태양 추적에 이용할 수 있다. 이 경우, 계산된 태양 위치와 광센서로부터 입력되는 태양 위치를 복합적으로 이용하여 태양을 추적하게 된다.
긴급 사용자 정지부(105)는 사용자의 입력을 통해 태양 추적 장치(100)의 추적 동작을 정지시키는 기능을 수행한다.
주변 기상 판단부(106)는 태양 발전 장치 주변의 풍속 및 강우량을 측정하고, 기상 상태가 악화되어 풍속이 소정 값 이상이거나 강우량이 소정 값 이상이라고 판단되면, 상기 환경 제어 추적 모드로 동작하게 하여 태양 집열/집광기의 피해가 최소화되도록 하는 기능을 수행한다.
이와 같이 본 발명에서는 일사량과 일사량의 변화 값에 따라 태양열/태양광 발전의 발전효율 향상을 위해 3가지 모드를 사용하는 태양 추적 시스템을 제시한다. 본 발명의 3가지 추적 모드를 이용한 태양 추적 장치는 사용자 긴급 정지 모드 이외에, 환경 제어 추적 모드, 프로그램 추적 모드, 광센서 추적 모드로 구성된다. 우선 본 발명의 태양 추적 장치는 일사량에 따라 일사량이 적으면 환경 제어 추적 모드로 일사량이 많으면 프로그램 추적/광센서 추적 모드로 자동 변환되어 동작한다. 그리고 일사량이 많은 경우 일사량의 변화 값에 따라 변화가 없으면 광센서 추적 모드로 동작하고 변화가 많으면 프로그램 추적모드로 자동 변환하여 동작하게 된다.
기존의 태양 추적 장치에서 광센서 추적 모드로 동작할 때에, 구름, 먼지, 낙엽 등의 이물질로 인해 광센서의 동작에 오류가 생기면 정확한 태양 추적이 어렵고 불필요한 추적 동작을 반복하는 문제가 있으며, 또한 프로그램 추적 모드만으로는 실제 태양의 위치와 일치하지 않는 경우가 많아 태양열/태양광 발전의 효율이 떨어졌었다. 그러나 본 발명에 따른 3가지 모드 추적 시스템을 이용하면, 태양열/태양광 발전을 하지 못하는 경우에는 집열/집광기가 외부의 기상 악화에 피해가 없도록 동작할 수 있고, 발전이 가능한 경우에는 일사량이나 기타 주변 상황 변화에 따라 자동으로 태양 추적 모드가 변경되게 하여, 발전 효율을 극대화할 수 있도록 할 수 있다.
도 2는 본 발명에 따른 태양 추적 방법을 나타낸 흐름도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 태양 추적 방법은 우선 일사량 측정부에서 일사량 및 일사량의 변화량을 판단한다(S201). 그리고 외부에서 사용자에 의해 긴급 정지 명령이 입력되었는지를 확인한다(S202). 만일 사용자 긴급 정지 명령이 있다면 태양 추적 장치는 추적 동작을 정지하게 된다(S203). 사용자 긴급 정지 명령이 없는 경우에는 태양 발전 장치 주변의 기상 상황이 나쁜지 즉, 바람이 너무 세게 불거나 비가 너무 많이 와서 피해가 발생될 정도의 상황인지를 판단한다(S204). 기상 상황이 악화되어 강수량이 미리 정해진 양 이상이거나 풍속이 미리 정해진 속도 이상이라고 판단되면 환경 제어 추적 모드로 집열판/집광판을 구동시킨다(S205). 환경 제어 추적 모드는 풍속이 강할 경우 바람의 영향을 적게 받기 위해 태양열/태양광 발전기의 집열/집광기(108)를 지명과 수평 방향으로 유지하게 동작시키고, 강우량이 높은 경우 집열/집광기(108)를 보호하기 위해 집열/집광기(108)를 지면에 수직방향으로 동작시키는 모드이다.
만일 기상이 나쁜 상황이 아니라면 일사량이 미리 정해진 소정값(제1 소정값) 보다 큰지 작은지 여부를 판단한다(S206). 만일 일사량이 상기 제1 소정값보다 작다면, 태양 발전(태양열 발전, 태양열 스털링 엔진 발전, 또는 태양광 발전 등)이 가능하기에 접합한 환경이 아니기 때문에 환경 제어 추적 모드로 집열판/집광판을 구동시킨다(S205). 이 경우 일사량이 적고, 강우량도 적고, 풍속도 작은 편이라면, 집열판/집광판의 구동 자체를 정지시키게 할 수도 있을 것이다.
이 제1 소정값은 일사량 측정부(101)의 동작 유무를 체크하여 일사랑 측정부(101)가 동작할 수 있는 최저 일사량 값으로 설정할 수도 있으며, 또한 집열/집광기(108)의 온도가 발전이 가능하게 할 수 있는 온도나 일사량이 되는 일사량의 최저 값으로 설정할 수도 있다. 이 소정값은 주변 환경이나, 설치되는 장소, 계절에 따라 사용자에 의해 달리 설정될 수 있고, 일 예로 200W/m2 값으로 고정 설정할 수도 있을 것이다.
한편. 일사량이 미리 정해진 소정값(제 1 소정값) 보다 크다면, 일사량의 변화량이 미리 정해진 다른 소정값(제2 소정값)보다 큰지 여부를 판단한다(S207). 만일 일사량의 변화량이 제2 소정값보다 작다면 광센서 추적 모드로 동작하고(S209), 일사량의 변화량이 제2 소정값보다 크다면 프로그램 추적 모드로 동작한다(S210). 광센서 추적 모드는 정확한 태양의 위치 추적을 위해 광센서로 태양의 위치를 추적하는 추적 모드이며, 프로그램 추적 모드는 문학을 통해 정해진 지구와 태양 사이의 운동 관계에 기초하여 태양의 위치를 계산하여 미리 계산된 태양의 위치를 추적하도록 하는 추적 모드이다.
이와 같은 다양한 태양 추적 모드를 갖는 본 발명은, 프로그램 추적 모드, 광센서 추적 모드, 환경 제어 추적 모드 등을 일사량과 주변 기상 상황에 따라 자동으로 변경하여 태양 위치 추적 성능 향상과 더불어 불필요한 전력소모를 줄여 태양열/태양광 발전의 발전 효율을 증가시키는 효과를 갖게 한다.
본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
100 : 태양 추적 장치 101 : 일사량 측정부
102 : 환경 제어 추적부 103 : 프로그램 추적부
104 : 광센서 추적부 105 : 사용자 긴급 정지부
106 : 주변 기상상황 판단부 107 : 구동부
108 : 집열/집광기 109 : 스털링엔진/발전기

Claims (11)

  1. 태양열 또는 태양광 발전을 위해 태양광을 추적하여 집열/집광기로 태양광을 모으는 기능을 수행하는 태양 추적 장치에 있어서,
    소정 시간 간격으로 일사량 및 일사량의 변화를 측정하는 일사량 측정부;
    일사량이 사용자가 설정 및 변경 가능한 제1 소정값 이하인 경우 작동되며, 사용자가 설정 및 변경 가능한 소정 풍속 이상으로 풍속이 강할 경우 바람의 영향을 적게 받기 위해 상기 집열/집광기를 지면과 수평으로 동작시키고, 사용자가 설정 및 변경 가능한 소정 강우량 이상으로 강우량이 높은 경우 상기 집열/집광기를 보호하기 위해 상기 집열/집광기를 지면에 수직방향으로 동작시키는 환경 제어 추적부;
    상기 일사량이 상기 제1 소정값 이상이며, 상기 일사량의 변화 값이 사용자가 설정 및 변경 가능한 제2 소정값 이상인 경우 작동되며, 천문학을 통해 정해진 지구와 태양 사이의 운동관계에 기초하여 태양의 위치를 계산하여 계산된 태양의 위치를 추적하도록 동작시키는 프로그램 추적부;
    상기 일사량이 상기 제1 소정값 이상이며, 상기 일사량의 변화 값이 상기 제2 소정값 이하인 경우 작동되며, 정확한 태양의 위치를 광센서를 통해 추적하는 광 센서 추적부;
    사용자의 입력을 통해 상기 추적 장치의 태양 추적을 정지시키는 사용자 긴급 정지부; 및
    풍속 및 강우량을 측정하고, 기상 상태가 악화되어 풍속이 상기 소정 풍속 이상이거나 강우량이 상기 소정 강우량 이상을 경우, 상기 환경 제어 추적부를 통해 상기 태양 추적 장치를 동작시키도록 하는 주변 기상 판단부;를 포함하는 태양 추적 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 소정값은 상기 일사량 측정부의 동작유무를 체크하여 상기 일사량 측정부가 동작할 수 있는 최저 일사량 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 태양 추적 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1 소정값은 상기 집열/집광기의 온도가 발전이 가능하게 할 수 있는 온도가 되는 일사량의 최저 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 태양 추적 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 4 항의 태양 추적 장치와, 태양열을 이용한 스털링 엔진, 태양열을 모으기 위한 태양열 집열/집광기, 상기 태양열 집열/집광기의 태양 추적을 위한 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 추적형 태양열 발전 장치.
  7. 태양열 또는 태양광 발전을 위해 태양광을 추적하여 집열/집광기로 태양광을 모으는 기능을 수행하는 태양열 발전 장치의 태양 추적 방법에 있어서,
    소정 시간 간격으로 일사량 측정부로 일사량 및 일사량의 변화를 측정하는 제1 단계;
    상기 일사량이 사용자가 설정 및 변경 가능한 제1 소정값 이하인 경우, 사용자가 설정 및 변경 가능한 소정 풍속 이상으로 풍속이 강할 경우 바람의 영향을 적게 받기 위해 상기 집열/집광기를 지면과 수평으로 동작시키고, 사용자가 설정 및 변경 가능한 소정 강우량 이상으로 강우량이 높은 경우 상기 집열/집광기를 보호하기 위해 상기 집열/집광기를 지면에 수직방향으로 동작시킬 수 있도록 환경 제어 추적하는 제2 단계;
    상기 일사량이 상기 제1 소정값 이상이며, 상기 일사량의 변화 값이 사용자가 설정 및 변경 가능한 제2 소정값 이상인 경우, 천문학을 통해 정해진 지구와 태양 사이의 운동관계에 기초하여 태양의 위치를 계산하여 계산된 위치를 추적하는 방향으로 동작시킬 수 있도록 프로그램 추적하는 제3 단계; 및
    상기 일사량이 상기 제1 소정값 이상이며, 상기 일사량의 변화 값이 상기 제2 소정값 이하인 경우, 정확한 태양의 위치를 광센서를 통해 추적할 수 있도록 광 센서 추적하는 제4 단계;를 포함하며,
    사용자의 입력을 통해 상기 추적 장치의 태양 추적을 정지시키는 사용자 긴급 정지단계; 및
    기상 상태가 악화되어, 풍속이 상기 소정 풍속 이상이거나 강우량이 상기 소정 강우량 이상을 경우, 상기 추적 장치의 보호를 위해 환경 제어 추적하는 제2 단계로 태양을 추적하게 하는 기상 악화 판단 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 추적 방법.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 소정값은 일사량 측정부의 동작유무를 체크하여 일사량 측정부가 동작할 수 있는 최저 일사량 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 태양 추적 방법.
  11. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1 소정값은 상기 집열/집광기의 온도가 발전이 가능하게 할 수 있는 온도가 되는 일사량의 최저 값으로 결정되는 것을 특징으로 하는 태양 추적 방법.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100369897B1 (ko) * 1999-12-27 2003-01-30 한국에너지기술연구원 집광식 태양열 집열기를 위한 혼합식 태양추적제어장치
JP2008091670A (ja) 2006-10-03 2008-04-17 Gyoseiin Genshino Iinkai Kakuno Kenkyusho 混合式追跡制御装置付きの光学追跡設備
KR20090113797A (ko) * 2008-04-28 2009-11-02 (주)대양테크 일사량 변화에 따른 태양광 발전장치 및 그 방법
KR100959078B1 (ko) 2009-09-11 2010-05-20 주식회사 지성에너텍 광센서와 태양위치계산프로그램을 병행한 하이브리드방식에 의한 태양 위치 추적장치 및 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100369897B1 (ko) * 1999-12-27 2003-01-30 한국에너지기술연구원 집광식 태양열 집열기를 위한 혼합식 태양추적제어장치
JP2008091670A (ja) 2006-10-03 2008-04-17 Gyoseiin Genshino Iinkai Kakuno Kenkyusho 混合式追跡制御装置付きの光学追跡設備
KR20090113797A (ko) * 2008-04-28 2009-11-02 (주)대양테크 일사량 변화에 따른 태양광 발전장치 및 그 방법
KR100959078B1 (ko) 2009-09-11 2010-05-20 주식회사 지성에너텍 광센서와 태양위치계산프로그램을 병행한 하이브리드방식에 의한 태양 위치 추적장치 및 방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102160893B1 (ko) 2020-03-12 2020-09-28 김태우 온수제조용 태양열발전기의 설치장치 및 이를 이용한 온수제조용 태양열발전기의 설치방법

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