KR20100096945A - 2-axis control device for solar trace - Google Patents
2-axis control device for solar trace Download PDFInfo
- Publication number
- KR20100096945A KR20100096945A KR1020090016054A KR20090016054A KR20100096945A KR 20100096945 A KR20100096945 A KR 20100096945A KR 1020090016054 A KR1020090016054 A KR 1020090016054A KR 20090016054 A KR20090016054 A KR 20090016054A KR 20100096945 A KR20100096945 A KR 20100096945A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- angle
- azimuth
- shaft
- collecting plate
- altitude
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 11
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 abstract 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000005484 gravity Effects 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
- H02S20/32—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment specially adapted for solar tracking
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S30/40—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement
- F24S30/45—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules for rotary movement with two rotation axes
- F24S30/452—Vertical primary axis
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/20—Optical components
- H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F24—HEATING; RANGES; VENTILATING
- F24S—SOLAR HEAT COLLECTORS; SOLAR HEAT SYSTEMS
- F24S30/00—Arrangements for moving or orienting solar heat collector modules
- F24S2030/10—Special components
- F24S2030/13—Transmissions
- F24S2030/134—Transmissions in the form of gearings or rack-and-pinion transmissions
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/40—Solar thermal energy, e.g. solar towers
- Y02E10/47—Mountings or tracking
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Sustainable Development (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Sustainable Energy (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Combustion & Propulsion (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전 시스템의 집광판이 태양의 방위각과 고도각을 추적할 수 있도록 하는 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양의 방위각에 대응하여 집광판의 스윙(swing) 각도를 조절하는 방위각조절부와, 태양의 고도각에 대응하여 집광판의 요잉(yawing) 각도를 조절하는 고도각조절부를 포함하는 태양광추적 2축 제어장치에 관한 것이다. The present invention relates to a control device for tracking the azimuth and the altitude angle of the solar light collecting plate of the photovoltaic system, and more particularly, to adjust the swing angle of the light collecting plate corresponding to the azimuth angle of the sun. The present invention relates to a solar tracking two-axis control apparatus including an altitude angle adjusting unit configured to adjust a yawing angle of a light collecting plate in response to an altitude angle of the sun.
통상적으로, 태양광 추적 장치는 태양의 고도각과 방위각을 측정하거나 시간에 맞추어 미리 프로그램 된 방법에 따라 태양열 집열장치나 태양광 발전장치의 집광판이 태양을 추적하여 집광판에 태양광이 수직방향으로 입사할 수 있도록 하기 위한 장치이다. Typically, the solar tracking device measures the altitude and azimuth angle of the sun, or according to a pre-programmed method according to the time, the solar heat collecting device or solar light collecting plate of the solar tracking device tracks the sun so that the solar light is incident in the vertical direction. It is a device to make it possible.
여기서 집광판은 태양광으로부터 열에너지를 얻는 태양광 집열 판넬이나 태양광으로부터 전기에너지를 얻는 태양광 발전 판넬 등과 같이 태양광을 흡수하기 위한 판형상의 판넬을 모두 포함하는 개념이다.Here, the light collecting plate is a concept including both a panel panel for absorbing sunlight, such as a solar heat collecting panel that obtains thermal energy from sunlight and a solar power generating panel that obtains electrical energy from sunlight.
일반적으로 태양광 추적은 연직 방향의 스윙(swing)축선을 중심으로 집광판 등을 선회시켜 태양의 방위각를 추적하는 태양광 추적 장치의 스윙(swing)작동과 수평 방향(좌우 방향)의 요잉(yawing)축선을 중심으로 집광판 등을 회동시켜 태양의 고도각을 추적하는 태양광 추적 장치의 요잉(yawing) 작동에 의해 이루어진다.In general, solar tracking is a swing operation of a solar tracking device that tracks the azimuth angle of the sun by turning a light collecting plate around a swing axis in a vertical direction, and a yawing axis in a horizontal direction (left and right directions). It is made by yawing operation of a solar tracking device that tracks the altitude angle of the sun by rotating a light collecting plate or the like.
종래의 태양추적장치는 한국 등록실용신안 제 20-0438025호(2008.01.17. 공고)에 개시되어 있다. 개시된 종래의 태양추적장치는 태양의 고도각에 따라 나사회전에 의해 스크류 잭이 동작하여 집광판의 경사각도를 조절하도록 되어 있고, 주축관과 연결된 웜기어가 동작하여 고도각을 제어하도록 되어있다.Conventional solar tracking device is disclosed in Korea Utility Model Model No. 20-0438025 (January 17, 2008). The disclosed solar tracking device is configured to adjust the inclination angle of the light collecting plate by operating the screw jack according to the altitude angle of the sun, and to operate the worm gear connected to the main shaft tube to control the altitude angle.
이러한 구성 및 작동을 하는 종래의 태양광추적장치는 스크류 잭의 조작으로 고도각을 제어하는 방식으로, 집광판의 중량이 스크류 잭 연결지점에 집중되는 문제가 있고, 또한 스크류 잭을 가동시키기 위해서 길이방향으로 나사부가 필요하여 설치상 집광판 지지대가 길어지는 문제점을 가지고 있었다.Conventional solar tracking device having such a configuration and operation has a problem that the weight of the light collecting plate is concentrated at the screw jack connection point in a manner of controlling the altitude angle by the operation of the screw jack, and also to operate the screw jack in the longitudinal direction. As a screw part is required, the light collecting plate support has a long problem in installation.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 감안하여 안출한 것으로서, 종래에 태양광추적장치에서 필요했던 스크류 잭을 없애 집광판의 하중이 구동연결부에 집중되는 문제를 없애고, 집광판 지지대의 길이를 줄여 소형화가 가능하도록 하는 태양광추적 2축 제어 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made in view of the above-mentioned conventional problems, and eliminates the problem of concentrating the load of the light collecting plate on the driving connection by eliminating the screw jack that was conventionally required in the solar tracking device, and reducing the length of the light collecting plate support. It is an object of the present invention to provide a solar tracking two-axis control device to enable it.
본 발명의 다른 목적은 고도각조절부와, 방위각조절부가 독립적으로 형성되어 손쉽게 분해 조립이 가능하도록 함으로써 조립, 정비 및 유지 보수의 편의성을 향상시킨 태양광추적 2축 제어장치를 제공하는데 있다.It is another object of the present invention to provide a solar tracking two-axis control device that improves the convenience of assembly, maintenance and maintenance by allowing the easy-to-decompose assembling is formed independently of the altitude control unit and the azimuth control unit.
본 발명은, 태양광으로부터 에너지를 얻는 집광판; 상기 집광판의 배면에 연결되어 집광판의 요잉(yawing) 각도를 조절하는 고도각조절부; 및 상기 집광판이 연결된 고도각조절부의 스윙(swing) 각도를 조절하는 방위각조절부;를 포함하며,The present invention provides a light collecting plate that obtains energy from sunlight; An elevation angle control unit connected to a rear surface of the light collecting plate to adjust a yawing angle of the light collecting plate; And an azimuth angle adjusting unit for adjusting a swing angle of the altitude angle adjusting unit to which the light collecting plate is connected.
상기 고도각조절부는 상기 집광판의 배면에 고정되는 지지대; 상기 집광판에 평행하게 이격된 상태에서 상기 지지대에 고정되는 고도각조절축; 상기 고도각조절축에 고정되는 제1웜휠과, 상기 제1웜휠에 치합되는 제1웜을 포함하는 고도각웜기어; 상기 제1웜을 구동시키는 고도각조절모터; 및 상기 고도각웜기어와 고도각조절모터를 수용하며, 상기 고도각조절축을 회동가능하게 지지하는 고도각조절하우징;을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광추적 2축 제어장치를 제공한다.The altitude angle control unit is fixed to the back of the light collecting plate; An elevation angle control shaft fixed to the support in a state spaced parallel to the light collecting plate; An elevation angle worm gear including a first worm wheel fixed to the elevation angle adjustment shaft and a first worm meshed with the first worm wheel; An elevation angle control motor for driving the first worm; And an altitude angle adjusting housing accommodating the altitude angle worm gear and the altitude angle adjustment motor and rotatably supporting the altitude angle adjustment shaft.
상기 고도각조절부와 상기 방위각조절부는 주축관으로 탈부착가능하게 연결되는 것이 바람직하며, 상기 고도각조절하우징은 상기 고도각조절축이 회전가능하게 결합되는 축지지대와, 상기 고도각웜기어를 수용하는 기어박스와, 상기 주축관에 탈부착 가능하게 결합되는 베이스플레이트를 포함하는 것이 바람직하다.Preferably, the altitude angle control unit and the azimuth angle control unit are detachably connected to the main shaft tube, and the altitude angle adjusting housing includes an axis support to which the altitude angle adjusting shaft is rotatably coupled, and accommodates the altitude angle worm gear. It is preferable to include a gear box and a base plate detachably coupled to the main shaft pipe.
그리고, 상기 방위각조절부는 상기 고도각조절축에 직교하는 방향으로 회동가능하게 형성되며 상기 고도각조절하우징에 결합되는 방위각조절축; 상기 방위각조절축에 고정되는 제2웜휠과, 상기 제2웜휠에 치합되는 제2웜을 포함하는 방위각웜기어; 상기 제2웜을 구동시키는 방위각조절모터; 및 상기 방위각웜기어와 상기 방위각조절모터를 수용하는 방위각조절하우징;을 포함하는 것이 바람직하다.And, the azimuth angle adjusting portion is formed to be rotatable in a direction orthogonal to the altitude angle adjusting shaft and coupled to the azimuth angle adjusting housing; An azimuth worm gear including a second worm wheel fixed to the azimuth adjustment shaft and a second worm meshed with the second worm wheel; An azimuth adjustment motor for driving the second worm; And an azimuth adjustment housing housing the azimuth worm gear and the azimuth adjustment motor.
본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치는 요잉(yawing) 각도를 제어하는 고도각 조절부에 웜기어를 사용함으로써 요잉(yawing) 각도의 조절범위를 증가시키고, 장비를 소형화할 수 있는 효과가 있다.The solar tracking 2-axis control apparatus according to the present invention has an effect of increasing the adjustment range of the yawing angle and miniaturizing the equipment by using a worm gear in the altitude angle control unit for controlling the yawing angle. .
그리고, 본 발명은 집광판의 하중이 구동연결부에 집중되는 것을 방지하고, 분산될 수 있도록 함으로써 장비의 내구성을 증가시키는 효과를 가져온다.In addition, the present invention has the effect of increasing the durability of the equipment by preventing the load of the light collecting plate to be concentrated on the drive connection, and to be distributed.
또한, 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치는 고도각조절부와, 주축관과, 방위각조절부가 독립적으로 탈부착 가능하게 구성되어 조립, 분해, 정비를 용이하게 해주는 효과도 가져온다.In addition, the solar tracking two-axis control device according to the present invention is configured to be detachably attached to the altitude angle control unit, the main shaft tube, the azimuth angle control unit also has the effect of facilitating assembly, disassembly, maintenance.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치의 실시예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of a solar tracking two-axis control device according to the present invention.
이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다.In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or custom.
그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 태양의 위치에 따른 고도각과 방위각에 대하여 개략적으로 나타낸 것이다.Figure 1 schematically shows the elevation angle and azimuth angle according to the position of the sun.
3차원 상의 태양의 위치를 2차원으로 나타내는 방법에는 여러 가지가 있지만, 가장 쉽게 나타낼 수 있는 방법은 관측자가 밟고 있는 지평선을 중심으로 하는 것이다.There are many ways to represent the sun's position in three dimensions in two dimensions, but the easiest way is to focus on the horizon the observer is on.
이를 지평좌표라 하는데 방위각과 고도로 천체의 위치를 나타낸다. 방위각이란 북점 또는 남점에서 시계방향으로 천체까지 잰 수평각이며, 0~360°범위가 된다(도시된 도면은 북점의 방위각을 0°로 설정한 것임).This is called the horizontal coordinate, which indicates the position of the object in azimuth and elevation. The azimuth is the horizontal angle measured from the north or south to the celestial body in the clockwise direction, and ranges from 0 ° to 360 ° (in the drawing shown, the azimuth angle of the north point is set to 0 °).
고도각은 지평선에서 천체까지 잰 수직각(높이)을 말하며 측정 범위는 0~90°이다. 그런데 태양광추적장치의 경우 고도각을 연속적으로 추적하기 위해서는 0~180°범위로 제어할 수 있어야 한다.Elevation angle is the vertical angle (height) measured from the horizon to the celestial body. The measurement range is 0 to 90 °. However, in the case of the solar tracking device to control the altitude angle continuously, it must be able to control in the range of 0 ~ 180 °.
도 1에서 태양(S)이 도시된 바와 같은 위치에 있을 경우 방위각은 α가 되고, 고도각은 β가 되는 것이다.In FIG. 1, when the sun S is at the position as shown, the azimuth angle becomes α, and the elevation angle becomes β.
방위각을 추적하기 위해서는 지면에 연직방향인 스윙(swing)축을 기준으로 회전하는 각도인 스윙(swing)각도를 조절해야 하고, 고도각을 추적하기 위해서는 수평방향의 요잉(yawing)축을 기준으로 회전하는 각도인 요잉(yawing)각도를 조절해야 한다.To track the azimuth angle, the swing angle, which is the angle of rotation about the swing axis perpendicular to the ground, must be adjusted. To track the altitude angle, the angle of rotation about the yawing axis in the horizontal direction is required. Yawing angle should be adjusted.
본 발명은 방위각조절축의 스윙(swing)각도와 고도각 조절축의 요잉(yawing)각도를 각각 360°범위와, 180°범위에서 독립적으로 제어할 수 있는 태양광추적 2축 제어장치를 제공한다.The present invention provides a solar tracking two-axis control device capable of independently controlling the swing angle of the azimuth control shaft and the yawing angle of the elevation control shaft at 360 ° and 180 °, respectively.
도 2는 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치의 정면 내부구조를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치의 측면 내부구조를 나타낸 구성도이다.Figure 2 is a block diagram showing the front internal structure of the solar tracking 2-axis control device according to the present invention, Figure 3 is a block diagram showing the internal structure of the solar tracking 2-axis control device according to the present invention.
본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치는 상부에 위치하여 태양광을 수광하는 집광판(100)에 태양광이 수직방향으로 입사할 수 있도록 집광판의 스윙(swing)각도와 요잉(yawing)각도를 제어하기 위한 것이다. The solar tracking 2-axis control device according to the present invention is a swing angle and yawing angle of the light collecting plate so that the light is incident in the vertical direction to the
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치는 크게 집광판(100), 고도각조절부(200) 및 방위각조절부(300)의 세 부분으로 구분할 수 있으며, 각각의 부분들은 독립적으로 형성되어 다른 부분들에 간섭을 받지 않고 독립적으로 작동하며, 분해 및 조립 또한 독립적으로 가능하도록 형성된다.Referring to Figure 2, the solar tracking two-axis control device according to the present invention can be largely divided into three parts, the
먼저, 태양광으로부터 열에너지를 얻는 태양광 집열 판넬이나 태양광으로부터 전기에너지를 얻는 발전 판넬 등과 같이 태양광을 수광하는 기능을 수행하며 평판 형상을 가지는 집광판(100)과,First, a
상기 집광판(100)의 배면에 연결되어 상기 집광판(100)이 태양의 고도각을 추적할 수 있도록, 집광판(100)의 요잉(yawing)각도를 조절하는 고도각조절부(200)와,An altitude
상기 집광판(100)이 태양의 방위각을 추적할 수 있도록, 집광판(100)과 연결된 상기 고도각조절부(200)의 스윙(swing)각도를 조절하는 방위각조절부(300)를 포함한다.In order to track the azimuth angle of the sun, the
상기 고도각조절부(200)와 방위각조절부(300)는 주축관(250)으로 연결되는데, 주축관(250)은 집광판(100)의 요잉(yawing)각도 조절시 집광판(100)의 지면에 접촉하거나 간섭되지 않도록 집광판(100)의 높이를 확보해 주는 역할을 수행한다. 또한 주축관(250)은 고도각조절부(200)를 회전시키는 스윙(swing) 축의 역할도 수행한다.The altitude
집광판(100)은 고도각조절부(200)에 연결되어 수직각도(요잉(yawing)각도)가 조절되고, 방위각조절부(300)는 고도각조절부(200)의 수평각도(스윙(swing)각도)를 조절함으로써 그에 연결된 집광판(100)의 수평각도를 조절하는 구조를 제공한다.The
고도각조절부(200)와 방위각조절부(300)는 독립적으로 제어되어, 집광판(100)이 태양의 고도각과 방위각을 추적할 수 있도록 각도를 제어한다.The altitude
먼저, 집광판(100)과 고도각조절부(200)의 연결을 살펴본다. 집광판(100)의 배면에는 지지대(202)가 한 쌍 부착된다. 지지대(202)는 도 2에 도시된 바와 같이 측면에서 보았을 때 삼각형의 형태를 가지는 삼각지지대를 사용할 수 있다. 한 쌍의 삼각지지대를 사용하게 되면 하중 작용지점을 2군데로 분산할 수 있으므로 하중의 집중을 피할 수 있는 장점을 가져온다.First, look at the connection of the
원활한 작동을 위해서 지지대(202)는 집광판(100)의 무게 중심에 대하여 대칭이 되도록 형성되는 것이 바람직하며, 지지대(202)에 연결되는 고도각조절축(210)이 집광판(100)의 무게중심선과 평행하게 고정되도록 형성되면 더욱 바람직하다. 지지대(202)는 집광판(100)의 하중을 양측으로 분산하여 고도각조절축(210)으로 전달한다. 따라서 하중의 집중으로 인한 장비의 고장을 방지할 수 있고 내구성을 증가시키는 효과를 가져온다.For smooth operation, the
지지대(202)는 삼각형의 형상으로 형성되어 삼각형의 일면이 집광판(100)의 배면에 부착되고, 하단부의 모서리에 고도각조절축(210)이 고정된다. 고도각조절축(210)은 지지대(202)에 의하여 집광판(100)의 배면에 평행한 방향으로 고정되며, 집광판(100)의 배면과 소정의 이격거리를 가진 상태로 고정된다. 이격거리를 가지는 이유는 고도각조절축(210)에 연결되는 제1웜휠(222)의 작동공간을 확보하기 위한 것이다.The
여기서, 지지대(202)와 고도각조절축(210)은 회전할 수 없도록 결합되어, 고도각조절축(210)이 회전하면 지지대(202)에 연결된 집광판(100)이 함께 회전하게 된다. 따라서 고도각조절축(210)을 회전시킴으로써 집광판의 요잉(yawing) 각도를 조절할 수 있게 된다.Here, the
지지대(202)와 고도각조절축(210)의 견고한 연결을 위해서, 지지대(202)와 결합되는 부분의 고도각조절축(210) 단면은 사각형, 오각형, 육각형 등의 다각형의 단면 형상을 가지거나, 일부가 절단된 원형의 단면 형상을 가지는 것이 바람직하다. 고도각조절축(210)이 지지대(202)에 원형의 단면을 가지며 결합하게 되면 지지대(202)가 고도각조절축(210)에 대하여 회전할 우려가 있으며, 정확한 방향으로의 고정이 곤란하기 때문이다.In order to securely connect the
그리고, 고도각조절축(210)은 고도각조절하우징(240)과도 연결된다. 그런데, 이 부분은 회전가능하게 연결된다. 즉, 고도각조절축(210)은 고도각조절하우징(240)에는 회전가능하게 연결되는 한편 지지대(202)에는 회전할 수 없도록 고정된다. 따라서, 고도각조절축(12)이 고도각조절하우징(240)에 대하여 회전하게 되면, 그에 고정된 지지대(202)가 함께 회전하며 집광판(100)의 요잉(yawing)각도를 조절하게 된다.In addition, the elevation
고도각조절하우징(240)은 상술한 바와 같이 고도각조절축(210)이 회전가능하게 결합되는 축지지대(244)와, 후술하는 고도각웜기어(220)를 수용하는 기어박스(242)와, 주축관(250)에 탈부착 가능하게 결합되는 베이스플레이트(246)를 포함한다.As described above, the elevation angle control housing 240 includes a shaft support 244 to which the elevation
한편, 고도각조절축(210)은 고도각웜기어(220)에 의하여 회전하게 된다. 보다 상세하게 살펴보면, 고도각웜기어(220)는 고도각조절축(210)에 고정되는 제1웜 휠(222)과, 상기 제1웜휠(222)에 치합되는 제1웜(224)으로 구성되며, 상기 제1웜(224)은 고도각조절모터(도 3의 230)에 연결된다. 제1웜휠(222)과 제1웜(224)의 치합으로 고도각조절축(210)의 요잉(yawing) 각도를 조절하면 정밀한 각도의 제어가 가능하며, 종래의 스크류 잭에 비하여 크기를 작게 할 수 있는 장점이 있다.On the other hand, the elevation
고도각조절모터(230)가 회전하게 되면 그에 연결된 제1웜(224)이 회전하게 되고, 그에 치합된 제1웜휠(222)이 회전하면서 고도각조절축(210)이 회전하여 집광판의 요잉(yawing) 각도가 변경된다.When the elevation
종래의 고도각조절방식은 스크류 잭을 이용하는 것이어서, 조절 각도 범위가 180°에 미치지 못하고, 스크류 잭의 길이 변화를 위해 주축관이 장대하게 형성되어야만 하는 문제점이 있었으나, 본원발명은 제1웜기어(220)를 사용하여 고도각을 제어함으로써 조절 각도 범위를 180°이상으로도 확보할 수 있으며, 그 크기를 소형화 할 수 있다.Conventional elevation angle control method is to use a screw jack, the control angle range is less than 180 °, there was a problem that the main shaft tube must be formed for the change of the length of the screw jack, the present invention is the
고도각조절하우징(240)은 고도각웜기어(220)와 고도각조절모터(230)를 수용하여 외부로부터 보호하는 역할을 수행하며, 또한 고도각조절축(210)을 회동가능하게 지지하는 역할을 수행한다. 다른 한편으로는 고도각조절하우징(240)은 저면의 베이스플레이트(246)가 주축관(250)에 연결되어 방위각조절부(300)에 의하여 회전할 수 있도록 구성된다. 이 때 베이스플레이트(246)와 주축관(250)의 연결은 볼트, 너트와 같이 탈부착이 가능한 체결수단을 이용하여 고정되는 것이 바람직하다.The altitude adjustment housing 240 serves to protect the
또한, 주축관(250)은 상단에 베이스플레이트(246)의 하중을 분산하고 체결을 용이하게 하기 위한 상부플랜지(252)를 형성하는 것이 바람직하다.In addition, the
이하에서는 방위각조절부(300)에 관하여 살펴본다.Hereinafter, the
방위각조절부(300)는 고도각조절부(200)를 수평방향으로 회전시켜 스윙(swing)각도를 조절함으로써, 집광판(100)이 태양의 방위각을 추적할 수 있도록 조절하는 역할을 수행한다.The
방위각조절부(300)는 고도각조절부(200)에 수평방향으로 형성되는 고도각조절축(210)에 수직방향으로 회동가능하게 형성되고, 상기 고도각조절하우징(240)에 결합되는 방위각조절축(310)을 구비하여, 상기 방위각조절축(310)을 회전시킴으로써 고도각조절부(200)와 그에 결합된 집광판(100)의 방위각을 제한다.The
방위각조절축(310)은 지면에 대해서는 수직방향으로 형성되며, 주축관(250)을 거쳐 고도각조절부(200)에 결합된다.The
방위각조절축(310)은 방위각웜기어(320)로 방위각조절모터(330)에 연결된다.The
방위각웜기어(320)는 방위각조절축(310)에 고정되는 제2웜휠(322)과, 제2웜휠(322)에 치합되는 제2웜(324)을 포함하며, 상기 제2웜(324)이 방위각조절모터(330)에 연결된다.The
방위각조절모터(330)가 정방향 또는 역방향으로 회전함에 따라, 제2웜(324)이 제2웜휠(322)을 회전시키게 되고, 제2웜휠(322)에 고정된 방위각조절축(310)이 시계방향 또는 반시계방향으로 회전하게 된다.As the
방위각조절축(310)은 주축관(250)을 거쳐 고도각조절부(200)에 연결되어 있고, 또한 고도각조절부(200)에는 집광판(100)이 연결되어 있으므로, 방위각조절축(310)의 회전에 따라 집광판(100)의 스윙(swing)각도가 조절되어 태양광의 방위각을 추적하게 된다.The azimuth
그런데, 방위각조절축(310)이 그 상부에 연결되는 주축관(250), 고도각조절부(200), 집광판(100)을 회전시키는 것이므로, 방위각조절축(310)으로 많은 하중이 걸리게 된다. 집중되는 하중을 분산시키고 방위각조절축(310)의 회전을 용이하게 하기위하여 방위각조절하우징(340)의 상부면과 주축관(250)의 하부플랜지(254)사이에 베어링부(350)를 구비하는 것이 바람직하다.By the way, since the
상기 베어링부(350)는 축방향의 하중을 지탱하는 스러스트 베어링(thrust bearing)으로 구성됨이 바람직하다. 스러스트 베어링은 방위각조절축(310)이 받는 수직방향의 하중을 분산시키는 역할과, 방위각조절축(310)의 회전마찰력을 감소시키는 역할을 수행하게 된다.The bearing
방위각조절부(300)의 스윙(swing) 각도 제어범위는 0~360°인 것이 바람직하다. 도 1에서 살펴본 바와 같이, 태양의 위치를 방위각과 고도각으로 나타낼 때 방위각의 범위가 0~360° 범위이기 때문이다.The swing angle control range of the
도 4는 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치의 고도각조절부를 나타낸 내부구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치의 방위각조절부와 주축관이 결합된 상태를 나타낸 내부구성도이다.Figure 4 is an internal configuration showing the elevation angle control unit of the solar tracking 2-axis control device according to the present invention, Figure 5 is a state in which the azimuth angle control unit and the main shaft pipe of the solar tracking 2-axis control device according to the invention The internal configuration diagram is shown.
도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치는 고도각조절부(200)와 방위각조절부(300)가 서로 독립적으로 형성되어 있으며, 이들이 주축관(250)에 의하여 결합되어 있다.4 and 5, the solar tracking two-axis control device according to the present invention, the altitude
주축관(250)은 견고한 결합과 하중의 분산을 위해, 상부플랜지(252)와 하부플랜지(254)를 구비한다. 상부플랜지(252)는 고도각조절하우징(240)의 베이스플레이트(246)와 나사결합하고, 하부플랜지(254)는 베어링부(350)에 지지를 받으며 방위각조절축(310)에 결합된다.The
상부플랜지(252)와 베이스플레이트(246)를 분리하게 되면, 위쪽은 도 4에 도시된 바와 같이 고도각조절부(200)가 분리되고, 아래쪽은 도 5에 도시된 바와 같이 주축관(250)과 방위각조절부(300)로 분리된다.When the
이렇게, 고도각조절부(200)와 방위각조절부(300)를 독립적으로 형성하고 탈부착이 용이하게 구성하면, 조립이나 분해가 간편하고, 운반이나 설치도 용이하며, 정비 및 유지 보수 작업이 편리한 효과를 가져온다.Thus, if the altitude
이상에서 본 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어 장치에 의하면 종래에 태양광추적장치에서 필요했던 스크류 잭을 없앰으로써 집광판 지지대의 길이를 감소시킬 수 있게 한다.As described above, according to the solar tracking two-axis control device according to the invention it is possible to reduce the length of the light collecting plate support by eliminating the screw jack conventionally required in the solar tracking device.
또한, 집광판의 배면에 한쌍의 지지대를 배치하여, 하중의 작용지점을 2군데로 분리시킴으로써 집광판 하중을 분산시켜 전달한다. 아울러, 고도각조절축의 단면형상을 다각형 또는 일부가 절단된 원형으로 형성하여 고도각조절축과 지지대 사 이의 미끄러짐을 방지함으로써 안정적인 동력전달을 가능하게 해준다.In addition, a pair of supports are arranged on the rear surface of the light collecting plate, and the load of the light collecting plate is distributed and transmitted by separating the action points of the load into two places. In addition, the cross-sectional shape of the elevation control shaft is formed into a polygon or a circular cut portion to prevent the slip between the elevation control shaft and the support to enable a stable power transmission.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. I will understand.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
도 1은 태양의 위치에 따른 고도각과 방위각을 나타낸 개념도,1 is a conceptual diagram showing the altitude and azimuth according to the position of the sun,
도 2는 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치의 정면 내부구조를 나타낸 구성도,Figure 2 is a block diagram showing the internal structure of the front of the solar tracking 2-axis control device according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치의 측면 내부구조를 나타낸 구성도,Figure 3 is a block diagram showing the internal structure of the solar tracking 2-axis control device according to the invention,
도 4는 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치의 고도각조절부를 나타낸 내부구성도,Figure 4 is an internal configuration showing an altitude angle control unit of the solar tracking 2-axis control device according to the invention,
도 5는 본 발명에 따른 태양광추적 2축 제어장치의 방위각조절부와 주축관이 결합된 상태를 나타낸 내부구성도임.Figure 5 is an internal configuration showing a state in which the azimuth control unit and the main shaft pipe of the solar tracking 2-axis control device according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 관한 부호의 설명 *Explanation of symbols on main parts of the drawings
100 : 집광판 200 : 고도각조절부100: light collecting plate 200: altitude angle control unit
210 : 고도각조절축 220 : 고도각웜기어210: altitude angle control shaft 220: altitude angle worm gear
230 : 고도각조절모터 240 : 고도각조절하우징230: altitude angle adjustment motor 240: altitude angle adjustment housing
250 : 주축관 300 : 방위각조절부250: spindle pipe 300: azimuth control unit
310 : 방위각조절축 320 : 방위각웜기어310: azimuth control shaft 320: azimuth worm gear
330 : 방위각조절모터 340 : 방위각조절하우징330: azimuth adjustment motor 340: azimuth adjustment housing
350 : 베어링부(스러스트 베어링)350: bearing part (thrust bearing)
Claims (9)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090016054A KR101093690B1 (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | 2-Axis control device for solar trace |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090016054A KR101093690B1 (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | 2-Axis control device for solar trace |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20100096945A true KR20100096945A (en) | 2010-09-02 |
KR101093690B1 KR101093690B1 (en) | 2011-12-15 |
Family
ID=43004412
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090016054A KR101093690B1 (en) | 2009-02-25 | 2009-02-25 | 2-Axis control device for solar trace |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR101093690B1 (en) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101034475B1 (en) * | 2010-12-09 | 2011-05-17 | (주)현대에스더블유디산업 | Electric angle controller of solar cell panel |
CN102200784A (en) * | 2011-06-15 | 2011-09-28 | 武汉理工大学 | Novel chain-transmission solar two-dimensional tracking device |
KR101312095B1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-09-25 | 주식회사 엠에스티 | A solar tracking apparatus |
WO2016186225A1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-11-24 | 주식회사 라스테크 | Solar power generation apparatus having shade prevention function |
CN106670807A (en) * | 2017-03-22 | 2017-05-17 | 温州立意机电科技有限公司 | Four-season sunlight receiving rack assembly method |
CN108844241A (en) * | 2018-03-29 | 2018-11-20 | 李培培 | A kind of solar energy equipment convenient for adjusting solar panels |
CN109450350A (en) * | 2018-10-29 | 2019-03-08 | 正信光电科技股份有限公司 | A kind of angle adjusting mechanism for photovoltaic module |
KR20190035004A (en) * | 2017-09-25 | 2019-04-03 | 주식회사 해담에너지 | altitude and azimuth angle concurrent driving type solar tracking apparatus |
CN110611481A (en) * | 2019-10-25 | 2019-12-24 | 姜其常 | Assembled solar cell panel installation frame |
CN111357193A (en) * | 2017-09-15 | 2020-06-30 | 韩国能源技术研究院 | Heliostat with reflector of sandwich structure and tower type solar thermal power generation system comprising same |
CN111756324A (en) * | 2020-07-13 | 2020-10-09 | 广州萧浦科技有限公司 | Efficient heat dissipation solar power system |
CN112902464A (en) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 周早弘 | Enhanced solar heat collection sun-tracking follow-up structure and solar heat collection system |
CN117515931A (en) * | 2024-01-04 | 2024-02-06 | 中电建(西安)港航船舶科技有限公司 | Maintenance-free heliostat driving device |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN106370219A (en) * | 2016-08-25 | 2017-02-01 | 安徽凯达能源科技有限公司 | Photovoltaic assembly outdoor exposure testing rack |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001290537A (en) * | 2000-04-06 | 2001-10-19 | Seiko Epson Corp | Solar power generating device |
-
2009
- 2009-02-25 KR KR1020090016054A patent/KR101093690B1/en active IP Right Grant
Cited By (14)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101034475B1 (en) * | 2010-12-09 | 2011-05-17 | (주)현대에스더블유디산업 | Electric angle controller of solar cell panel |
CN102200784A (en) * | 2011-06-15 | 2011-09-28 | 武汉理工大学 | Novel chain-transmission solar two-dimensional tracking device |
KR101312095B1 (en) * | 2011-12-15 | 2013-09-25 | 주식회사 엠에스티 | A solar tracking apparatus |
WO2016186225A1 (en) * | 2015-05-18 | 2016-11-24 | 주식회사 라스테크 | Solar power generation apparatus having shade prevention function |
CN106670807A (en) * | 2017-03-22 | 2017-05-17 | 温州立意机电科技有限公司 | Four-season sunlight receiving rack assembly method |
CN111357193A (en) * | 2017-09-15 | 2020-06-30 | 韩国能源技术研究院 | Heliostat with reflector of sandwich structure and tower type solar thermal power generation system comprising same |
KR20190035004A (en) * | 2017-09-25 | 2019-04-03 | 주식회사 해담에너지 | altitude and azimuth angle concurrent driving type solar tracking apparatus |
US10404207B2 (en) | 2017-09-25 | 2019-09-03 | Haedam Co., Ltd. | Altitude and azimuth angle concurrent driving type solar tracking apparatus |
CN108844241A (en) * | 2018-03-29 | 2018-11-20 | 李培培 | A kind of solar energy equipment convenient for adjusting solar panels |
CN109450350A (en) * | 2018-10-29 | 2019-03-08 | 正信光电科技股份有限公司 | A kind of angle adjusting mechanism for photovoltaic module |
CN110611481A (en) * | 2019-10-25 | 2019-12-24 | 姜其常 | Assembled solar cell panel installation frame |
CN111756324A (en) * | 2020-07-13 | 2020-10-09 | 广州萧浦科技有限公司 | Efficient heat dissipation solar power system |
CN112902464A (en) * | 2021-01-18 | 2021-06-04 | 周早弘 | Enhanced solar heat collection sun-tracking follow-up structure and solar heat collection system |
CN117515931A (en) * | 2024-01-04 | 2024-02-06 | 中电建(西安)港航船舶科技有限公司 | Maintenance-free heliostat driving device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
KR101093690B1 (en) | 2011-12-15 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR101093690B1 (en) | 2-Axis control device for solar trace | |
CN201523017U (en) | Sun tracking system device | |
KR101593533B1 (en) | Support body for solar panel | |
US20210194417A1 (en) | Elevated dual-axis photovoltaic solar tracking assembly | |
CN104503470A (en) | Oblique uniaxial tracking bracket for photovoltaic power generation | |
KR20110016264A (en) | Tracking type solar power generation apparatus | |
CN203800866U (en) | Rotation support component used for photovoltaic array support frame | |
KR101030773B1 (en) | Solar energy tracker using gps | |
KR20090124594A (en) | Device for supporting solar cell board solar photovoltaic device | |
KR100916629B1 (en) | Solar tracking apparatus | |
CN206743167U (en) | Distributed solar energy photovoltaic generating system | |
KR20090010531A (en) | Tracking photovoltaic system based on location information | |
CN102541088B (en) | Solar tracking oriented one-dimensional driving two-dimensional output robot mechanism | |
KR20120132724A (en) | Sopporting apparatus enable solar cell module to round | |
KR20100132697A (en) | A solar generator having an angle control device | |
CN217849325U (en) | Photovoltaic support with adjustable lead screw transmission angle | |
CN202189280U (en) | High precision solar energy tracker | |
JP2013045934A (en) | Solar tracking device | |
CN204334441U (en) | Photovoltaic bracket used for vehicle | |
KR20140021206A (en) | An apparatus for angle adjustment of photovolatic array | |
KR101211522B1 (en) | Apparatus for adjusting an inclination of solar cell module for positioning above the water | |
KR20080049351A (en) | Photovolatic driving apparaus by solar tracking | |
CN202563143U (en) | Multi-degree of freedom adjustable optical panel support | |
CN203070102U (en) | Solar tracking device | |
CN104699123A (en) | Coupling structure and solar energy single axis tracing system |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant | ||
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20141204 Year of fee payment: 4 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20151207 Year of fee payment: 5 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20161207 Year of fee payment: 6 |
|
FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20171207 Year of fee payment: 7 |