KR20060074249A - Solar cell module including a solar tracking device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 광센서로 태양의 동서 및 남북방향을 감지하고 그에 따라 태양전지모듈을 남북 및 동서방향으로 회전하게 하는 태양추적장치를 구비하는 태양전지 모듈에 관한 것으로, 사각형상의 외부프레임(10)과; 상기 외부 프레임(10)에 수직 및 수평방향으로 부착되어 동서 및 남북방향으로 태양광을 각각 감지하는 제1 및 제2 광센서(20a, 20b)와; 상기 제1 광센서(20a)로부터 출력되는 동쪽 광세기 신호와 서쪽 광세기 신호를 비교하는 제1비교부(30a)와; 상기 제2 광센서(20b)로부터 출력되는 남쪽 광세기 신호와 북쪽 광세기 신호를 비교하는 제2비교부(30b)와; 상기 제1 및 제 2 비교부(30a, 30b)의 출력에 따라 동서방향 회전신호 및 남북방향 회전신호를 각각 출력하는 제어부(40)와; 상기 제어부(40)의 동서방향 회전신호를 받아 상기 외부프레임(10)을 동쪽 또는 서쪽으로 회전하는 동/서 회전부(50)와; 상기 제어부의 남북방향 회전신호를 받아 상기 외부프레임(10)의 내부에 설치되는 태양전지패널(12)을 남쪽 또는 북쪽으로 회전하는 남/북 회전부(60)로 구성되어 태양전지모듈을 다수의 패널로 구성하여 패널을 회전시켜 남북 방향 또는 동서 방향으로 회전시키므로 회전반경을 최소화할 수 있다. The present invention relates to a solar cell module having a solar tracking device that detects the east-west and south-west directions of the sun with an optical sensor and accordingly rotates the solar cell module in the north-south and east-west directions. ; First and second optical sensors 20a and 20b attached to the outer frame 10 in the vertical and horizontal directions to detect sunlight in the east, west and north and south directions, respectively; A first comparing unit 30a for comparing the east light intensity signal and the west light intensity signal outputted from the first photosensor 20a; A second comparing unit 30b for comparing a south light intensity signal and a north light intensity signal outputted from the second photosensor 20b; A controller 40 for outputting an east-west direction signal and a north-south direction rotation signal, respectively, according to the outputs of the first and second comparators 30a and 30b; An east / west rotation part 50 which receives the east-west rotation signal of the controller 40 and rotates the outer frame 10 to the east or the west; The solar cell module comprises a plurality of panels comprising a south / north rotating part 60 rotating south or north of the solar panel 12 installed inside the outer frame 10 in response to the north-south rotation signal of the controller. By rotating the panel to rotate in the north-south or east-west direction can be minimized the radius of rotation.
태양전지, 태양전지 모듈, 태양광 추적, 광센서, 워엄기어, 워엄Solar cell, solar module, solar tracking, optical sensor, worm gear, worm
Description
도1은 종래의 태양추적이 가능한 태양전지의 동작 상태도, 1 is a state diagram of a solar cell capable of conventional solar tracking;
도2는 본 발명에 의한 태양추적장치를 구비하는 태양전지 모듈의 구성을 나타내는 블록도,2 is a block diagram showing the configuration of a solar cell module having a solar tracking device according to the present invention;
도3은 본 발명에 의한 태양전지 모듈의 외부 전면을 나타내는 사시도,3 is a perspective view showing an outer front surface of a solar cell module according to the present invention;
도4는 본 발명에 의한 태양전지 모듈의 외부 후면을 나타내는 사시도,Figure 4 is a perspective view showing the outer back of the solar cell module according to the present invention,
도5는 본 발명에 의한 태양전지 모듈의 외부 프레임 후면에 설치되는 남북 회전부를 나타내는 개략적인 모식도,Figure 5 is a schematic diagram showing a north-south rotation unit installed on the rear of the outer frame of the solar cell module according to the present invention,
도6(a)는 건물의 환기를 위하여 설치된 창문에 본 발명에 의한 태양전지모듈을 설치하여 닫혀진 상태도, Figure 6 (a) is a state closed by installing the solar cell module according to the present invention in the window installed for ventilation of the building,
도6(b)는 열려진 창문(70)에서 태양을 추적하여 태양전지패널(12)이 회전하여 태양을 향하고 있는 상태도,6 (b) is a state in which the
도7에 본 발명에 의한 태양전지 모듈에 적용되는 태양추적장치의 다른 실시예의 구성을 나타내는 블록도,7 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of a solar tracking device applied to a solar cell module according to the present invention;
도8에 건물의 지붕에 본 발명에 의한 태양전지모듈을 설치한 상태도이다.8 is a state diagram in which the solar cell module according to the present invention is installed on the roof of a building.
♠도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of the symbols for the main parts of the drawings ♠
10: 외부프레임 11: 단위태양전지모듈10: outer frame 11: unit solar module
12: 태양전지 패널 20a, 20b: 제1, 제2 광센서12:
30a, 30b: 제1 및 제2비교부 40: 제어부30a, 30b: first and second comparison parts 40: control unit
50: 동/서 회전부 60: 남/북 회전부50: east / west rotation part 60: south / north rotation part
51: 모터 52: 워엄기어51: motor 52: worm gear
53: 워엄 54: 동/서 회전축53: worm 54: east / west rotation axis
61: 모터 62: 베벨기어부61: motor 62: bevel gear part
63: 수직 회전축 64: 워엄기어63: vertical axis of rotation 64: worm gear
71a, 71b: 제1 및 제2 광센서 72a, 72b: 제1 및 제2비교부71a, 71b: first and second
73: 제어부 74: 남/북 회전부73: control unit 74: south / north rotation part
75: 동/서 회전부 75: east / west rotation part
본 발명은 태양추적장치를 구비하는 태양전지 모듈에 관한 것으로, 특히 광센서로 태양의 동서 및 남북방향을 감지하고 그에 따라 태양전지모듈을 남북 및 동서방향으로 회전하게 하는 태양추적장치를 구비하는 태양전지 모듈에 관한 것이다. The present invention relates to a solar cell module having a solar tracking device, and more particularly, to a solar cell including a solar tracking device that senses the east-west and south-west directions of the sun with an optical sensor and thereby rotates the solar cell module in the north-south and east-west directions It relates to a battery module.
태양전지는 태양의 빛 에너지를 전기로 변환하는 장치이다. 태양전지의 소재로서는 Si(규소)가 주로 사용되고, PN접합을 가진 다이오드 구조로 되어있다. 또한 단결정 Si 외에 Se(셀렌), CdS를 사용한 태양전지도 있다. 태양전지에서 전기가 발생하려면 빛을 받아들이는 수광면에 빛이 들어와야 한다. 수광면에 빛이 들어오면 태양빛 에너지에 의해 전자, 정공 쌍이 발생하고 전자와 정공이 이동하여 n층과 p층을 가로질러 전류가 흐르게 된다.Solar cells are devices that convert the sun's light energy into electricity. Si (silicon) is mainly used as a material of a solar cell, and it has a diode structure which has a PN junction. In addition to the single crystal Si, there are also solar cells using Se (selenium) and CdS. To generate electricity from solar cells, light must enter the light-receiving surface. When light enters the light-receiving surface, electrons and hole pairs are generated by sunlight energy, and electrons and holes move, and current flows across n and p layers.
따라서 태양전지의 발전효율을 높이기 위해서는 수광면을 항상 태양으로 향하게 하여 빛을 최대로 많이 받을 수 있도록 수광면과 태양이 수직으로 놓이는 것이 필요하다. 이렇게 수광면과 태양이 수직으로 놓이도록 하는 수단으로서는 태양추적장치가 사용되고 있다. Therefore, in order to increase the power generation efficiency of the solar cell, the light receiving surface and the sun should be placed vertically so that the light receiving surface is always directed to the sun to receive the maximum amount of light. As a means for allowing the light receiving surface and the sun to lie vertically, a solar tracking device is used.
종래의 태양추적장치로서 한국 실용신안등록 제0329018호에 도1에 도시되고, 그 구성은 복수개의 태양전지 단위 모듈(1)이 모듈 조립체(2)에 정팔각 형상으로 집속하여 대략적으로 내부원을 형성하고, 태양광 센서(4a, 4b, 4c, 4d)가 모듈조립체(2)의 주변부(3)에 모듈조립체 수평면과 비스듬하게 바람직하게는 약 45도의 각도로 구성되어 태양광으로부터 감지된 광량을 전압으로 변환하여 그 값을 연산부에 보내고 연산부는 상기 전압의 대소를 비교하여 제어부에 보내면, 상기 제어부는 연산부로부터의 결과에 기초하여 상하이동수단 중의 하나인 롤러(6)와 회전수단의 하나인 서보모터(8)를 제어하여 모듈조립체(2)의 방향을 제어한다.A conventional solar tracking device is shown in FIG. 1 in Korean Utility Model Registration No. 0329018, the configuration of which a plurality of solar cell unit modules 1 are focused in a square octagonal shape on the
하지만 종래의 태양전지는 태양빛을 감지하는 센서로 태양의 방향을 감지하고 그 방향에 따라 모듈조립체 전체를 상하 또는 좌우로 회전시켜 태양을 향하게 하였다.However, the conventional solar cell is a sensor for detecting the sun light to detect the direction of the sun and rotate the entire module assembly vertically or vertically or toward the sun according to the direction.
모듈 조립체를 대형으로 제작하는 경우 그 자체의 중량을 견디면서 회전시킬 수 있는 상하 및 좌우 이동장치가 대형화되어 제작비용과 운용비용이 과도하게 소요되는 문제가 있고, 또한 중형으로 제작하는 경우에도 모듈조립체 전체가 회전하기 때문에 회전에 필요한 회전 반경을 좌우 및 상하로 확보해야 하므로 설치사 제약으로 작용하는 문제점이 있었다.When manufacturing the module assembly in large size, there is a problem that the up and down and left and right moving devices that can rotate while bearing its own weight are excessively large, and the manufacturing cost and operating cost are excessively consumed. Since the whole rotates, the radius of rotation necessary for rotation must be secured to the left and right and up and down, thereby causing a problem that acts as a constraint of the installer.
이에 본 발명은 상기와 같은 사정을 감안하여 발명한 것으로, 본 발명의 목적은 태양전지모듈의 수광면을 태양을 향하여 동서 및 남북 방향으로 회전시킬 수 있는 태양추적장치를 구비하는 태양전지모듈을 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a solar cell module having a solar tracking device capable of rotating the light receiving surface of the solar cell module in the east-west and north-south directions toward the sun. It is.
본 발명의 다른 목적은 태양전지모듈의 회전 반경을 남북 방향과 동서 방향으로 분리하고 각 회전반경을 최소화하는 태양추적장치를 구비하는 태양전지모듈을 제공하는 것이다,Another object of the present invention is to provide a solar cell module having a solar tracking device that separates the rotation radius of the solar cell module in the north-south direction and the east-west direction and minimizes each rotation radius.
본 발명의 또 다른 목적은 태양전지모듈의 남북방향과 동서방향 회전 반경을 최소화하여 태양추적장치를 소형화 할 수 있는 태양추적장치를 구비하는 태양전지모듈을 제공하는 것이다.
Still another object of the present invention is to provide a solar cell module including a solar tracking device capable of miniaturizing a solar tracking device by minimizing rotational radius in the north-south and east-west directions of the solar cell module.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 태양추적장치를 구비하는 태양 전지모듈은 사각형상의 외부프레임과; 상기 외부 프레임에 수직 및 수평방향으로 부착되어 동서 및 남북방향으로 태양광을 각각 감지하는 제1 및 제2 광센서와; 상기 제1 광센서로부터 출력되는 동쪽 광세기 신호와 서쪽 광세기 신호를 비교하는 제1비교부와; 상기 제2 광센서로부터 출력되는 남쪽 광세기 신호와 북쪽 광세기 신호를 비교하는 제2비교부와; 상기 제1 및 제 2 비교부의 출력에 따라 동서방향 회전신호 및 남북방향 회전신호를 각각 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 동서방향 회전신호를 받아 상기 외부프레임을 동쪽 또는 서쪽으로 회전하는 동/서 회전부와; 상기 제어부의 남북방향 회전신호를 받아 상기 외부프레임의 내부에 설치되는 태양전지패널을 남쪽 또는 북쪽으로 회전하는 남/북 회전부로 구성된다.Solar cell module provided with a solar tracking device according to the present invention for achieving the above object is a rectangular outer frame; First and second optical sensors attached to the outer frame in the vertical and horizontal directions to detect sunlight in the east, west, and north and south directions, respectively; A first comparing unit comparing the east light intensity signal and the west light intensity signal outputted from the first light sensor; A second comparing unit comparing the south light intensity signal and the north light intensity signal outputted from the second light sensor; A controller for outputting an east-west direction signal and a north-south direction rotation signal, respectively, according to the output of the first and second comparators; An east / west rotation unit which receives the east-west rotation signal of the control unit and rotates the outer frame east or west; Receives a north-south rotation signal of the control unit is composed of a south / north rotation unit for rotating the solar panel installed inside the outer frame to the south or north.
상기 동/서 회전부는 상기 제어부의 제어신호에 따라는 정역 회전하는 모터와; 상기 모터의 정역 회전에 따라 회전하는 웜기어와; 상기 웜기어에 따라 회전하고 상기 외부프레임에 고정되는 웜으로 구성되고,The east / west rotation unit includes a motor for forward and reverse rotation according to a control signal of the controller; A worm gear rotating according to the forward and reverse rotation of the motor; It consists of a worm rotating in accordance with the worm gear and fixed to the outer frame,
남북 회전부는 제어부의 제어신호에 따라 정역방향으로 회전하는 모터와; 상기 모터의 회전력을 수직 회전축에 전달하는 베벨기어부와; 상기 베벨기어부로부터 모터의 회전력을 받아 회전하는 수직회전축과; 상기 회전축에 부착되어 수직회전축의 회전력을 태양전지 패널의 중심축에 부착된 워엄에 전달하는 워엄기어와; 상기 워엄기어의 회전력을 태양전지 패널의 회전력으로 변환하는 워엄으로 구성되는 것을 특징으로 한다.The north-south rotating unit includes a motor rotating in the forward and reverse directions according to a control signal of the controller; Bevel gear portion for transmitting the rotational force of the motor to the vertical axis of rotation; A vertical rotation shaft rotating under the rotational force of the motor from the bevel gear portion; A worm gear attached to the rotating shaft to transmit the rotational force of the vertical rotating shaft to the worm attached to the central axis of the solar cell panel; Characterized in that the worm gear to convert the rotational force of the worm gear to the rotational force of the solar cell panel.
본 발명에 의한 태양추적장치를 구비하는 태양전지모듈의 다른 실시예는 창문의 프레임에 수직 및 수평방향으로 부착되어 동서 및 남북방향으로 태양광을 각 각 감지하는 제1 및 제2 광센서와; 상기 제1광센서로부터 출력되는 동쪽 광세기 신호와 서쪽 광세기 신호를 비교하는 제1비교부와; 상기 제2 광센서로부터 출력되는 남쪽 광세기 신호와 북쪽 광세기 신호를 비교하는 제2비교부와; 상기 제1 및 제 2 비교부의 출력에 따라 동서방향 회전신호 및 남북방향 회전신호를 각각 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 동서방향 회전신호를 받아 동쪽 또는 서쪽으로 회전하는 동/서 회전부와; 상기 제어부의 남북방향 회전신호를 받아 유압을 배출 및 정지하는 유압펌프와, 상기 유압펌프의 유압을 받아 팽창하는 유압실린더와, 상기 제어부의 남북방향 회전신호를 받아 유압실린더의 유압을 개폐하는 유압밸브와, 상기 유압밸브에서 배출되는 유압을 저장하고 상기 유압펌프에 유압을 공급하는 오일저장부로 구성되어 상기 제어부의 남북방향 회전신호를 받아 남쪽 또는 북쪽으로 회전하는 남/북 회전부로 구성된다.Another embodiment of the solar cell module having a solar tracking device according to the present invention is attached to the frame of the window in the vertical and horizontal direction and the first and second optical sensors for sensing the sunlight in the east, west and north and south directions, respectively; A first comparing unit comparing the east light intensity signal and the west light intensity signal outputted from the first light sensor; A second comparing unit comparing the south light intensity signal and the north light intensity signal outputted from the second light sensor; A controller for outputting an east-west direction signal and a north-south direction rotation signal, respectively, according to the output of the first and second comparators; An east / west rotation part which receives east-west rotation signal of the controller and rotates east or west; A hydraulic pump for discharging and stopping the hydraulic pressure in response to the north-south rotation signal of the controller, a hydraulic cylinder for expanding the hydraulic pressure of the hydraulic pump, and a hydraulic valve for opening / closing the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder in response to the north-south rotation signal of the controller. And an oil storage unit for storing the hydraulic pressure discharged from the hydraulic valve and supplying the hydraulic pressure to the hydraulic pump. The oil storage unit includes a south / north rotary unit configured to rotate south or north in response to a north-south rotation signal of the controller.
이하, 본 발명의 실시예를 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도2에 본 발명에 의한 태양추적장치를 구비하는 태양전지 모듈의 구성을 나타내는 블록도가 도시된다.2 is a block diagram showing the configuration of a solar cell module including a solar tracking device according to the present invention.
본 발명에 의한 태양전지 모듈에 적용되는 태양추적장치는 사각형상의 외부프레임(10)과; 상기 외부 프레임(10)에 수직 및 수평방향으로 부착되어 동서 및 남북방향으로 태양광을 각각 감지하는 제1 및 제2 광센서(20a, 20b)와; 상기 제1 광센서(20a)로부터 출력되는 동쪽 광세기 신호와 서쪽 광세기 신호를 비교하는 제1비교부(30a)와; 상기 제2 광센서(20b)로부터 출력되는 남쪽 광세기 신호와 북쪽 광세 기 신호를 비교하는 제2비교부(30b)와; 상기 제1 및 제 2 비교부(30a, 30b)의 출력에 따라 동서방향 회전신호 및 남북방향 회전신호를 각각 출력하는 제어부(40)와; 상기 제어부(40)의 동서방향 회전신호를 받아 상기 외부프레임(10)을 동쪽 또는 서쪽으로 회전하는 동/서 회전부(50)와; 상기 제어부의 남북방향 회전신호를 받아 상기 외부프레임(10)의 내부에 설치되는 태양전지패널(12)을 남쪽 또는 북쪽으로 회전하는 남/북 회전부(60)로 구성된다.The solar tracking device applied to the solar cell module according to the present invention includes a rectangular
도3에 본 발명에 의한 태양전지 모듈의 외부 전면을 나타내는 사시도가 도시된다.3 is a perspective view showing an outer front surface of the solar cell module according to the present invention.
본 발명에 의한 태양전지 모듈(100)은 상하 방향으로 길이가 더 긴 사각형 형상으로 되어 있는 외부 프레임(10)으로 그 외부 테두리가 구성되고, 그 외부 프레임(1)의 내부에 다수의 행으로 되어 있는 태양전지 패널(12)이 좌우로 길게 설치된다. 태양전지패널(12)은 길이방향 중심축이 좌우측면에 설치되어 외부 프레임(10)의 내측면에 형성된 피봇 구멍(15)에 끼워져 상하로 회전이 가능하다.The
제1광센서(20a)는 태양전지 모듈의 외곽을 형성하는 외부 프레임(10)에 수직 방향으로 부착되어 동서방향으로 태양광을 감지하고 제2광센서(20b)는 외부 프레임(10)에 수평방향으로 부착되어 남북방향으로 태양광을 감지한다.The first
제1광센서(20a)에서 동쪽 광세기 신호와 서쪽 광세기 신호가 출력되고, 그 신호들은 제1비교부(30a)에서 비교되어 그 비교결과 신호가 제어부(40)에 입력된다.The east light intensity signal and the west light intensity signal are output from the first
예를 들어, 동쪽 광세기 신호와 서쪽 광세기 신호를 비교한 결과 서쪽 광세기가 더 커서 비교결과 신호 “1”이 제어부(40)에 입력되면, 제어부(40)는 동/서 회전부(50)를 제어하여 태양전지 모듈(100)을 서쪽으로 회전하게 한다.For example, when the east light intensity signal and the west light intensity signal are compared and the west light intensity is greater, and the comparison result signal “1” is input to the
제2광센서(20b)는 남북방향으로 태양광의 세기를 감지하여 남쪽 광세기 신호와 북쪽 광세기 신호를 제2비교부(30b)로 출력하고, 제2비교부(30b)는 남쪽 광세기 신호와 북쪽 광세기 신호를 비교하여 그 비교결과신호를 제어부(40)로 출력한다. 제어부(40)는 그 비교결과신호를 입력받아 남/북 회전부(60)를 회전시킨다.The
도4에 본 발명에 의한 태양전지 모듈의 외부 후면을 나타내는 사시도가 도시된다. Figure 4 is a perspective view showing the outer back of the solar cell module according to the present invention.
외부 프레임(10)의 내부에 좌우로 길게 설치되는 태양전지패널(12)은 길이방향 중심축(13)이 좌우측면에 설치되어 외부 프레임(10)의 내측면에 형성된 피봇 구멍(15)에 끼워져 상하로 회전이 가능하다. The
동/서 회전부(50)는 도4에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 태양전지모듈(100)의 하부 수평프레임의 후면에 설치된다. 여기서, 하부 수평프레임의 후면은 동/서 회전부(50)가 더 잘 보이도록 일부 절체되어 도시된다.East /
동/서 회전부(50)는 제어부(40)의 제어신호에 따라 정역방향으로 회전하는 모터(51)와, 상기 모터(51)의 회전력을 태양전지모듈(100)의 동/서 회전축(54)에 전달하는 워엄기어(52)와, 상기 워엄기어(52)의 회전력을 동/서 회전축(54)에 전달하는 워엄(53)과, 상기 워엄(53)의 회전에 따라 태양전지모듈(100)의 회전중심이 되는 동/서 회전축(54)으로 구성된다.The east /
동서방향으로 태양위치를 감지하는 제1광센서(20a)는 투명재질이고 한면이 정삼각형인 정사면체 케이스로 되어 있다. 도3에 도시된 바와 같이, 제1광센서(20a)는 상기 태양전지모듈(100)의 전면에 대해 그 정삼각형 밑면이 수직하게 설치된다.The first
상기 제1광센서(20a)의 좌우측면의 내부에는 동일한 면적의 광감지 모듈이 설치되어 있어서, 태양이 좌우측면의 중심축에 왔을 때, 태양광에 의해 발생하는 기전력이 동일하다.Light sensing modules having the same area are provided inside the left and right side surfaces of the
그러나, 태양이 동에서 서로 이동하는 경우, 좌측면(서쪽측면)에 태양광이 더 많이 비추므로, 좌측면 내부에 설치된 광감지 모듈에서 발생하는 기전력이 우측면 내부에 설치된 광감지 모듈에서 발생하는 기전력보다 더 크게된다. However, when the sun moves from east to west, more sunlight is emitted on the left side (west side), so that the electromotive force generated by the light sensing module installed inside the left side is generated by the light sensing module installed inside the right side. Becomes bigger than
이렇게 좌우측면의 내부에 설치된 광감지 모듈에서 발생하는 기전력을 제1비교부(30a)에서 비교하여 서쪽 빛이 더 많이 입력되는 것을 표시하는 신호(예를 들면, “1”)를 제어부(40)에 출력하게 된다. 제어부(40)는 비교부(30a)에서 출력되는 비교결과신호에 따라 모터(51)를 정역 회전시키고, 그에 따라 웜기어(52)와 웜(53)을 회전시켜 태양전지모듈(10)을 동/서 회전축(54, 55)를 중심으로 회전하게 한다. 따라서, 외부프레임(10)의 세로길이보다 작은 가로길이의 중심에 동/서 회전축(54, 55)을 설치할 수 있으므로 회전반경을 세로길이로 하는 것보다 더 작게 할 수 있는 효과가 있다. In this way, the electromotive force generated in the light sensing module installed inside the left and right sides is compared with the
또한, 남북 회전부(60)는 도5에 도시된 바와 같이 제어부(40)의 제어신호에 따라 정역방향으로 회전하는 모터(61)와, 상기 모터(61)의 회전력을 수직 회전축(63)에 전달하는 베벨기어부(62)와, 상기 베벨기어부(62)로부터 모터(61)의 회전력을 받아 회전하는 수직회전축(63)과, 상기 회전축(63)에 부착되어 수직회전축(63)의 회전력을 태양전지 패널(12)의 중심축(13)에 부착된 워엄(14)에 전달하는 워엄기어(64)와, 상기 워엄기어(64)의 회전력을 태양전지 패널(12)의 회전력으로 변환하는 워엄(14)으로 구성된다.In addition, the north-
제어부(40)는 제2비교부(30b)로부터 제2광센서(20b)의 남쪽 광세기 신호와 북쪽 광세기 신호에 대한 비교결과신호를 받아 모터(61)을 정회전 또는 역회전하게 한다. The
예를 들면, 계절이 바뀌어 태양의 고도가 높아지거나 낮아질 때, 제2광센서(20b)의 상부 윗면과 하부 윗면 내부에 설치된 광감지 모듈에서 발생하는 기전력이 각각 차이가 생기고, 그 기전력의 차이를 제2비교부(30b)에서 비교하여 그에따른 신호(예를 들면, “1” 또는 “0”)를 제어부(40)로 출력한다.For example, when the season is changed, the altitude of the sun increases or decreases, the electromotive force generated in the light sensing module installed inside the upper and lower upper surfaces of the second
고도가 높아질 때, 제어부(40)는 제2비교부(30b)로부터 “1”의 신호가 입력되면, 북쪽의 태양광세기가 남쪽의 태양광세기보다 큰 것으로 판단하여 모터(61)을 역회전 시킨다. 상기 모터(61)의 역회전은 베벨기어부(62)를 통해 수직회전축(63)을 오른쪽에서 왼쪽으로 회전시킴으로써 워엄(14)를 위에서 아래로 회전시켜 태양전지 패널(12)를 아래에서 위로 회전시켜 고도가 높아진 태양을 향하게 된다.When the altitude increases, the
고도가 낮아질 때는 제어부(40)는 제2비교부(30b)로부터 “0”의 신호가 입 력되고, 남쪽의 태양광세기가 북쪽의 태양광세기보다 큰 것으로 판단하여 모터(61)을 정회전 시킨다. 상기 모터(61)의 정회전은 베벨기어부(62)를 통해 수직회전축(63)을 왼쪽에서 오른쪽으로 회전시키고, 워엄(14)을 아래에서 위로 회전시킴으로써 태양전지 패널(12)를 위에서 아래로 회전시켜 고도가 낮아진 태양을 따라가게 된다.When the altitude is lowered, the
도6(a)에는 건물의 환기를 위하여 설치된 창문(70)에 본 발명에 의한 태양전지모듈을 설치하여 닫혀진 상태가 도시되고, 도6(b)에는 유압장치에 의해 열려진 창문(70)에서 태양을 추적하여 태양전지패널(12)이 회전하여 태양을 향하고 있는 상태가 도시된다.6 (a) shows a closed state by installing a solar cell module according to the present invention in a
도7에 본 발명에 의한 태양추적장치를 구비하는 태양전지 모듈의 다른 실시예의 구성을 나타내는 블록도가 도시된다.7 is a block diagram showing the configuration of another embodiment of a solar cell module including a solar tracking device according to the present invention.
본 발명에 의한 태양추적장치를 구비한 태양전지 모듈의 다른 실시예는 창문(70)의 프레임에 수직 및 수평방향으로 부착되어 동서 및 남북방향으로 태양광을 각각 감지하는 제1 및 제2 광센서(71a, 71b)와; 상기 제1 광센서(71a)로부터 출력되는 동쪽 광세기 신호와 서쪽 광세기 신호를 비교하는 제1비교부(72a)와; 상기 제2 광센서(71b)로부터 출력되는 남쪽 광세기 신호와 북쪽 광세기 신호를 비교하는 제2비교부(72b)와; 상기 제1 및 제 2 비교부(72a, 72b)의 출력에 따라 동서방향 회전신호 및 남북방향 회전신호를 각각 출력하는 제어부(73)와; 상기 제어부(73)의 동서방향 회전신호를 받아 동쪽 또는 서쪽으로 회전하는 동/서 회전부(75)와; 상기 제어부의 남북방향 회전신호를 받아 남쪽 또는 북쪽으로 회전하는 남/북 회전부(74)로 구성된다.Another embodiment of a solar cell module having a solar tracking device according to the present invention is attached to the frame of the
여기서 동/서 회전부(75)는 앞서 설명한 도2의 남/북 회전부(60)를 그대로 사용할 수 있으므로 부호와 명칭만 바꾸어 표시하고 설명은 생략한다.Here, since the east / west rotation unit 75 may use the south /
건물의 창문(70)은 열려지는 각도를 조절하여 태양의 고도에 맞출 수 있도록 창문(70)을 개폐하는 남/북 회전부(74)를 제어하여 창문(70)의 열려지는 각도를 제어부(73)가 제어한다. 창문(70)을 열 때, 제어부(73)는 유압밸브(74c)를 닫아서 유압이 오일저장부(74d)로 빠지지 않도록 한 상태에서, 유압펌프(74a)를 구동하여 유압실린더(74b)에 유압을 공급한다. 유압을 공급받은 유압실린더(74b)는 팽창하여 창문(70)을 열게 된다. The
창문이 태양의 고도와 일치하는 각도로 열려진 경우, 제2광센서(20b)에서 출력되는 남쪽 광세기 신호가 북쪽 광세기 신호보다 크거나 같아지게 되어 제2비교부(30b)에서는 “0”신호를 제어부(40)로 출력한다. “0”신호를 입력받은 제어부(40)는 유압펌프(71)의 동작을 멈추게 하여 유압이 유압 실린더(72)에 공급되지 않게 되어 팽창을 멈추게 된다.When the window is opened at an angle coinciding with the sun's altitude, the south light intensity signal output from the second
창문이 태양의 고도와 일치하는 상태에서, 제1광센서(71a)에서 출력되는 서쪽 광세기 신호가 동쪽 광세기 신호보다 크거나 같아지게 되면 제1비교부(72a)에서는 “1”신호를 제어부(73)로 출력한다. 제1비교부(72a)에서 “1”신호를 입력받은 제어부(73)는 동/서 회전부(75)를 제어하여 태양전지패널(12)의 회전각도를 제어한다.In the state where the window coincides with the altitude of the sun, when the western light intensity signal output from the first
도8에 건물의 지붕에 본 발명에 의한 태양전지모듈을 설치한 상태가 도시된다.8 shows a state in which the solar cell module according to the present invention is installed on the roof of a building.
본 발명에 의한 태양전지모듈(80)은 유압장치에 의해 열려지고 닫혀지며, 앞서의 실시 예와 같이 태양의 고도에 따라 태앙전지모듈(80)의 열려지는 각도를 조절한다. 마찬가지로 태양의 고도에 따라 태앙전지모듈(80)을 열어 놓은 상태에서 도6(b)와 같이 태양전지패널(12)을 회전시켜 동서 방향으로 태양을 추적하게 된다.The
이 경우의 동작도 앞서 창문에 본 발명에 의한 태양전지모듈을 설치한 경우와 다르지 않으므로 설명을 생략한다.In this case, the operation is also different from the case where the solar cell module according to the present invention is installed in the window, and thus description thereof is omitted.
이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 태양전지모듈을 태양을 향하여 동서 및 남북 방향으로 회전시킬 수 있고 태양전지모듈을 다수의 패널로 구성하여 패널을 회전시켜 남북 방향 또는 동서 방향으로 회전시키므로 회전반경을 최소화할 수 있다.As described above, according to the present invention, the solar cell module can be rotated in the east-west and north-south direction toward the sun, and the solar cell module is composed of a plurality of panels to rotate the panel to rotate in the north-south direction or the east-west direction. It can be minimized.
또한, 본 발명의 조명 발광다이오드가 장착된 샤워기에 대한 기술사상을 예시도면에 의거하여 설명했지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 본 발명은 이 기술분야의 통상 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위내에서 다양한 변형및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.In addition, although the technical concept of the shower equipped with an illumination light emitting diode of the present invention has been described based on the exemplary drawings, this is illustrative of the best embodiment of the present invention, it is not intended to limit the present invention. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and imitations can be made without departing from the scope of the technical idea of the present invention.
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