KR20100114849A - Solar development system solar location tracking system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양의 움직임(궤적)에 대응되게 집광판(솔라 셀;Solar Cell)을 포함한 태양 발전시스템의 각도를 조절가능하도록 하여 집광효율을 높이고 아울러 각도절을 위한 장치비 제작비용을 절감시킬 수 있도록 한 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a solar position tracking device for a solar power system, and more particularly, to control the angle of the solar power generation system including a light collecting plate (Solar Cell) to correspond to the movement (trajectory) of the sun. The present invention relates to a solar position tracking device for a solar power generation system that can increase the cost and reduce the manufacturing cost of the angular joint.
일반적으로 태양광 에너지를 이용하는 발전시스템은, 고정식과 태양위치 추적방식으로 분류된다.In general, power generation systems using solar energy are classified into fixed and solar tracking methods.
상기한 고정식과 태양위치 추적방식으로 대분된 태양광 발전시스템은 그 활용 효율을 최대한 증대시키기 위하여 판상으로 되어 있는 발전 모듈이나 집열판이 태양을 정면으로 향하고 있어야 그 효율을 극대화시킬 수 있다. In the photovoltaic power generation system divided into the fixed type and the solar position tracking method, in order to maximize the utilization efficiency, the plate-shaped power generation module or the heat collecting plate must face the sun to maximize its efficiency.
특히, 상기한 태양위치 추적방식으로 구성된 태양광 발전시스템은 태양이 동쪽에서 떠오르기 시작할 때부터 서쪽으로 기울때까지 항상 태양을 정면으로 향하고 있어야 하며, 이러한 태양의 위치(궤적)을 자동으로 추적하여 태양을 정면으로 향할 수 있도록 제어장치가 구비되어 있다. In particular, the photovoltaic power generation system composed of the above-described solar position tracking method should always face the sun from the time when the sun starts to rise in the east to the west, and automatically tracks the position (trajectory) of the sun. The control device is provided to face the sun.
상기한 태양의 위치는 동쪽에서 떠오르는 경우 가장 낮은 고도에서 시작하여 점차 서쪽으로 이동하며 남중 시각에 최고도의 높은 고도를 지나며 서쪽으로 질때까지 서서히 고도가 낮아지며 지게된다. When the sun rises from the east, the sun starts at the lowest altitude and gradually moves to the west, passing the highest altitude at the southern midnight, and gradually lowers until it reaches the west.
따라서 발전 모듈이나 집열판은 좌,우로 회전이 가능하여야 하며 동시에 상하로 회전이 가능한 2축 제어의 형태로 제작되어 설치되어 왔다. Therefore, the power generation module or the heat collecting plate should be able to rotate left and right and at the same time has been manufactured and installed in the form of two-axis control that can be rotated up and down.
종래의 기술은 이러한 논리에 따라 발전시스템이나 집열시스템이 설치되는 위치의 경도와 위도를 입력시키면 제어장치에서 자동으로 태양의 궤적을 계산하여 태양을 추적할 수 있도록 설계되어 있다. The conventional technology is designed to track the sun by automatically calculating the sun's trajectory by inputting the longitude and latitude of the location where the power generation system or the heat collecting system is installed according to this logic.
그러나, 이러한 방식은 시스템이 설치되는 위치의 경도와 위도는 동일하다 하더라도 시스템이 설치되는 높이 즉, 설치 고도에 따라 태양을 향하는 발전 모듈이나 집열판의 각도에서 오차가 발생될 수밖에 없었다. However, in this method, even though the hardness and latitude of the system installation location are the same, an error may inevitably occur in the height of the installation system, that is, the angle of the power generation module or the heat collecting plate facing the sun according to the installation altitude.
이러한 문제점을 해소하기 위하여 많은 연구자들은 태양광 센서를 자체적으로 개발하여 적용함으로서 일부 문제를 해결할 수 있었다. In order to solve this problem, many researchers have been able to solve some problems by developing and applying solar sensors in-house.
그러나 그 가격이 매우 고가(태양 발전 시스템의 경우 센거부, 제어부 및 구동부의 가격이 전체 시스템 가격의 약 20% 이상)이며, 일정 크기 이상의 시스템에만 적용될 수 있다는 점에서 많은 문제점이 있어 왔으며 특히 동절기의 경우 외부 온도가 급격히 낮아져 센서의 감지 기능이 저하되어 발생되는 오차 때문에 그 효율이 떨어지는 근본적인 문제점이 있었다.
However, there are many problems in that the price is very high (in the case of solar power system, the price of the sensor unit, the control unit, and the driving unit is about 20% or more of the total system price), and it can be applied only to a system of a certain size or more. In this case, there is a fundamental problem in that the efficiency is lowered due to an error caused by a decrease in the sensing function of the sensor due to a sudden decrease in external temperature.
이에, 본 발명은 상술한 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 태양궤적 추적장치에서 나타난 문제점을 근본적으로 해결하기 위해 저가격의 센서를 구비하는 것에 의해 외부 온도의 변화에 영향받지 않으므로 보다 안정적으로 감지기능을 발휘할 수 있으며, 계속적으로 제어 및 운영됨으로써 발생하는 구동부의 과부하 제거 및 유지보수의 편리성을 확보가능함과 아울러 집광효율을 향상시킬 수 있도록 한 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치를 제공함에 그 목적이 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and because the low-cost sensor is provided to fundamentally solve the problems shown in the solar trajectory tracking device, it is not affected by the change in the external temperature, so that the sensing function is more stable. The purpose of the present invention is to provide a solar position tracking device for a solar power generation system that can improve the condensing efficiency as well as the convenience of overload removal and maintenance of the driving unit caused by continuous control and operation. have.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 태양의 위치 뿐만 아니라 고도에 대응되게 태양광집열판을 회동시켜 태양광을 집열가능하도록 하는 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치에 있어서, 일단이 고정된 앵커볼트의 타단을 관통시켜 너트를 매개로 고정가능하게 구비되는 고정부재와, 상기 고정부재의 상부에 설치되어 태양의 위치(궤적)를 따라 태양과 정면을 향하면서 회동가능하게 구비되는 태양광 위치추적수단과, 상기 태양광 위치추적수단의 상부에 설치되어 태양의 고도에 대응되게 회동하여 태양과 항상 일직선상에 위치가능하도록 구비되는 태양광 고도추적수단과, 상기 태양광 고도추적수단의 상부에 고정판넬을 매개로 고정되어 태양광을 집열가능하도록 구비되는 태양광집열판과, 상기 태양광집열판의 전면에 고정되어 태양의 위치 및 고도에 따라 태양광을 센싱가능하도록 구비되는 태양광센싱수단과, 상기 태양광센싱수단으로부터 센싱된 신호를 인가받아 예입력된 제어값과 비교하여 태양광집열판이 항상 태양에 일직선상의 정면을 향할 수 있도록 상기 태양광 위치추적수단과 태양광 고도추적수단을 제어가능하도록 구비되는 제어부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
The present invention for achieving the above object is a solar position tracking device for a solar power generation system that can collect solar light by rotating the solar heat collecting plate corresponding to the altitude as well as the position of the sun, one end of the anchor bolt fixed A fixing member provided through the other end so as to be fixed through a nut, and a solar position tracking means installed on the fixing member and rotatably provided toward the sun and the front along the position (trace) of the sun; And a solar altitude tracking means installed at an upper portion of the solar position tracking means so as to rotate in correspondence with the altitude of the sun so that the solar altitude tracking means is always in line with the sun, and a fixed panel on the upper portion of the solar altitude tracking means. And a solar heat collecting plate fixed to each other so as to collect solar light, and the position of the sun fixed to the front of the solar heat collecting plate. Solar sensing means provided to be able to sense the sunlight according to the altitude, and the solar heat collecting plate is always facing the sun in a straight line in comparison with the control value input by receiving a signal sensed from the solar sensing means. And a control unit provided to control the solar location tracking means and the solar elevation tracking means.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치에 따르면, 태양의 위치(궤적)와 고도를 저가격의 태양광센싱수단을 구비하는 것에 의해 추적이 이루어질 수 있도록 하여, 외부 온도의 변화에 의해 태양광센싱수단이 영향받지 않아 보다 안정적으로 감지기능을 발휘할 수 있는 효과와 함께, 계속적으로 제어 및 운영됨으로써 발생하는 태양광 위치추적수단과 태양광 고도추적수단의 과부하 제거 및 유지보수의 편리성을 확보할 수 있어 비용을 현저하게 낮출 수 있는 효과가 있다.According to the solar position tracking device for a solar power system according to the present invention as described above, the position (trace) and altitude of the sun can be traced by having a low-cost solar sensing means, the change of the external temperature As the solar sensing means is not affected by the solar cell, it is possible to exhibit a more stable sensing function, and it is convenient to remove the overload and maintain the solar position tracking means and the solar altitude tracking means that are generated by continuous control and operation. As it is possible to secure the sex, the cost can be significantly reduced.
또한, 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치에 따르면 상기한 바와 같이 태양의 위치(궤적)와 고도를 저가격의 태양광센싱수단을 구비하는 것에 의해 추적이 이루어질 수 있도록 함으로써, 태양광집열판은 항상 태양과 일직선상에 위치하게 되므로 보다 높은 집광효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.
In addition, according to the solar position tracking device for solar power generation system according to the present invention as described above, by tracking the position (trajectory) and altitude of the solar by having a low-cost solar sensing means, the solar heat collecting plate Since is always in line with the sun there is an effect to obtain a higher light collecting efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치를 도시한 분해사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치를 도시한 일부 결합 단면이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치의 태양광센싱수단을 도시한 분해도이다.
도 4는 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치의 사용 상태를 도시한 도면이다.1 is an exploded perspective view showing a solar position tracking device for a solar power system according to the present invention.
2 is a partial cross-sectional view showing a solar position tracking device for solar power system according to the present invention.
Figure 3 is an exploded view showing the solar sensing means of the solar position tracking device for solar power system according to the present invention.
4 is a view showing a state of use of the solar position tracking device for solar power system according to the present invention.
이하에서는, 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치의 일실시예를 들어 상세하게 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the solar position tracking device for solar power generation system according to the present invention will be described in detail.
우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다. First, it should be noted that in the drawings, the same components or parts denote the same reference numerals as much as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.
첨부된 도면 도 1은 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치를 도시한 분해 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치의 일부를 도시한 결합 단면도이며, 도 3은 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치의 태양광센싱수단을 도시한 분해 도면이다.1 is an exploded perspective view showing a solar position tracking device for a solar power system according to the present invention, Figure 2 is a combined cross-sectional view showing a part of the solar position tracking device for a solar power system according to the invention, 3 is an exploded view showing the solar sensing means of the solar position tracking device for solar power system according to the present invention.
도시된 바와 같이 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치(100)는, 지면(또는 옥상)에 일단이 고정된 앵커볼트(도면부호 생략)의 타단을 돌출되게 관통시키도록 모서리부에는 관통홀(도면부호 생략)이 형성되어 구비되는 베이스부재(110)와, 상기 베이스부재(110)의 상면에 안착되는 것에 의해 앵커볼트의 타단을 관통시켜 너트(도면부호 생략)를 매개로 고정가능하게 구비되는 고정부재(120)와, 상기 고정부재(120)의 상부에 설치되어 태양의 위치(궤적)를 따라 태양과 정면을 향하면서 회동가능하게 구비되는 태양광 위치추적수단(130)과, 상기 태양광 위치추적수단(130)의 상부에 설치되어 태양의 고도에 대응되게 회동하여 태양과 항상 일직선상에 위치가능하도록 구비되는 태양광 고도추적수단(140)과, 상기 태양광 고도추적수단(140)의 상부에 고정판넬(151)을 매개로 고정되어 태양광을 집열가능하도록 구비되는 태양광집열판(150)과, 상기 태양광집열판(150)의 전면에 고정되어 태양의 위치 및 고도에 따라 태양광을 센싱가능하도록 구비되는 태양광센싱수단(160)과, 상기 태양광센싱수단(160)으로부터 센싱된 신호를 인가받아 예입력된 제어값과 비교하여 태양광집열판(150)이 항상 태양에 일직선상의 정면을 향할 수 있도록 상기 태양광 위치추적수단(130)과 태양광 고도추적수단(140)을 제어가능하도록 구비되는 제어부(170)를 포함하여 이루어진다.
As shown, the solar
이하에서 상기한 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치에 대하여 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the solar position tracking device for a solar power generation system according to the present invention described above will be described in more detail.
먼저, 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치(100)의 고정부재(120)는, 베이스부재(110)의 상면에 안착되는 것에 의해 앵커볼트의 타단을 관통시키도록 모서리부에는 관통홀(121)이 형성되고, 상면에는 태양광 위치추적수단(130)의 저면을 제1베어링(122)을 개재시켜 회전가능하게 안착시킬 수 있도록 중앙부에 관통공(123)이 형성된 돌출부(124)가 일체로 구비된다.First, the
또한, 상기한 고정부재(120)의 저면에는 후술할 태양광 위치추적수단(130)의 태양광 위치추적용구동모터 설치와 감속기어부의 설치를 위한 설치판(125)이 스크류를 매개로 고정가능하게 구비된다.In addition, on the bottom of the
상기한 태양광 위치추적수단(130)은, 고정부재(120)의 상면에 회동가능하게 안착되어 태양의 위치(궤적) 즉, 태양의 일출부터 일몰까지 태양광센싱수단(160)으로부터 센싱된 신호를 인가받아 제어하는 제어부(170)의 제어에 대응되게 태양광 고도추적수단(140)의 상부에 설치되는 태양광집열판(150)을 회동시킬 수 있도록 구성된다.The solar position tracking means 130 is seated rotatably on the upper surface of the
즉, 상기한 태양광 위치추적수단(130)은 고정부재(120)의 내부에 내설되어 제어부(170)의 제어에 대응되게 전원이 인가되어 정,역구동가능하게 구동축(도면부호 생략)을 갖추어 고정브라켓(도면부호 생략)을 매개로 고정가능하게 구비되는 태양광 위치추적용 구동모터(131)와, 상기 태양광 위치추적용 구동모터(131)의 구동축에 연결되어 회전가능하게 구비되는 회전기어(132)와, 상기 고정부재(120)의 상면에 제1베어링(122)을 개재시켜 안착되는 것에 의해 저면은 돌출부(124)의 중앙부에 형성된 관통공(123)을 관통하여 돌출된 삽입부(134a)가 형성되되, 삽입부(134a)의 저면에는 상기 회전기어(132)와 기어 물림되어 감속 회전가능하도록 감속기어(133)가 용접 또는 다수의 스크류를 매개로 고정된 태양광 위치추적용 회동부재(134)를 포함하여 구성된다.That is, the solar position tracking means 130 is installed in the interior of the
여기서, 상기한 삽입부(134a)가 돌출부(124)의 관통공(123)에 삽입시 회전이 보다 용이하게 이루어질 수 있도록 제2베어링(135)을 개재시켜 삽입된다.Here, the
상기한 태양광 고도추적수단(140)은, 첨부된 도면 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 상기 태양광 위치추적수단(130)의 상부에 안착 설치되어 태양광센싱수단(160)으로부터 태양의 고도에 대응되게 센싱된 신호를 인가받아 제어하는 제어부(170)의 제어에 의해 회동가능하게 구비된다.The solar altitude tracking means 140 is installed on the upper portion of the solar position tracking means 130, as shown in Figures 1 and 2 of the accompanying drawings is installed from the solar sensing means 160 of the sun It is provided to be rotatable by the control of the
즉, 상기한 태양광 고도추적수단(140)은, 태양의 고도에 대응되게 태양광집열판(150)을 회동시킬 수 있도록 저면 중앙부에는 공간부(141a)가 형성되고, 외주면 선단부에는 상기 태양광 위치추적수단(130)의 태양광 위치추적용 회동부재(131) 상면에 볼트 및 너트를 매개로 고정가능하도록 고정연결홀(도면부호 생략)을 갖는 플랜지부(141b)가 연장 형성되되, 양측면에는 제3베어링(142)이 개재되어 구비되는 태양광고도추적용 고정부재(141)와, 상기 태양광고도추적용 고정부재(141)의 상부에 안착되는 것에 의해 상면에는 태양광집열판(150)을 고정시키고 양단은 하향 연장된 연장편(144a)이 형성되어 회동력전달바(143)를 매개로 상기 태양광고도추적용 고정부재(141)에 대하여 태양의 고도 방향으로 회동가능하게 구비되는 태양광고도추적용 회동부재(144)와, 상기 공간부(141a)가 형성된 태양광고도추적용 고정부재(141)의 저면에 고정되어 태양광센싱수단(160)으로부터 센싱된 태양의 고도에 대응되게 제어부(170)가 제어하는 것에 의해 전원이 인가되어 정역구동가능하게 축(도면부호 생략)을 갖추어 구비되는 고도추적용구동모터(145)와, 상기 고도추적용구동모터(145)의 축에 고정되는 동력전달기어(146)와, 상기 동력전달기어(146)에 물림되도록 상기 태양광고도추적용 회동부재(144)의 양측면과 태양광고도추적용 고정부재(141)에 개재된 제3베어링(142)을 관통하여 구비된 회동력전달바(143)상에 구비되는 동력전달감속기어(147)를 포함하여 구성된다.That is, the solar altitude tracking means 140, a
여기서, 상기한 태양광고도추적용 고정부재(141)의 양측면에는 도 1에 도시된 바와 같이 태양광고도추적용 회동부재(144)가 회동시 회동을 안내하도록 안내홈(141c)이 더 형성되고, 상기 태양광고도추적용 회동부재(144)의 연장편(144a) 양내측면에는 상기 안내홈(141c)에 삽입되어 이동되는 가이드돌기(144a)가 더 형성되어 구비된다.Here,
또한, 상기한 태양광고도추적용 회동부재(144)의 연장편(144a) 하부에는 회동력전달바(1432)를 관통시키도록 회동력전달바용 홀(도면부호 생략)이 각각 형성되며, 어느 하나의 연장편에는 회동력전달바(143)를 볼트 및 너트를 매개로 고정시키도록 고정홀(도면부호 생략)이 다수개 더 형성된다.In addition, a rotation force transmission bar hole (not shown) is formed at each of the lower portions of the
상기한 회동력전달바(143)는 도 3에 도시된 바와 같이 태양광고도추적용 회동부재(144)의 연장편(144a)에 형성된 회동력전달바용 홀과 태양광고도추적용 고정부재(141)에 개재된 제3베어링(142)을 각각 관통하여 너트를 매개로 일단이 고정되도록 일단 외주면에는 나사부(143a)가 형성되고 타단에는 태양광고도추적용 회동부재(144)의 연장편(144a)에 형성된 고정홀에 볼트 및 너트를 매개로 고정되도록 연결홀(도면부호 생략)이 형성된 연장편(143b)이 더 형성된다.The rotational
상기한 태양광센싱수단(160)은 태양광집열판(150)의 전면에 설치되어 태양광을 센싱 즉, 태양광의 위치(궤도)와 고도를 센싱하여 제어부(170)측으로 인가가능하는 것에 의해 상기 제어부(170)가 태양광 위치추적수단(130)과 태양광 고도추적수단(140)을 제어가능하도록 구비된다.The solar sensing means 160 is installed on the front surface of the solar
즉, 상기한 태양광센싱수단(160)은 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 설치용홀(150a)이 형성된 태양광집열판(150)의 저면에 다수의 스크류를 매개로 고정되어 태양광이 없을 때와 태양광이 가장 강할 때(하절기 맑은 날 내양광이 남중시각에 수직으로 입력될 때)를 기준으로 0볼트(V)에서 5볼트(V)싸지 증폭하여 제어부측으로 송부가능하도록 구비되는 회로기판(161)과, 상기 회로기판(161)의 상면에 고정되는 것에 의해 설치용홀(150a) 내측에 위치되어 태양광의 위치(궤도)와 고도에 대응되게 태양광을 각각 센싱가능하여 제어부(170)측으로 센싱된 신호를 인가가능하도록 다수개로 구비되는 태양광센서(162)와, 상기 설치용홀(150a)에 일단이 삽입되어 회로기판(161)과 다수의 스크류를 매개로 고정되는 것에 의해 상기 다수개의 태양광센서(162)를 내측으로 수용하여, 태양의 위치(궤도)와 고도의 위치에 대응되게 태양광을 내측으로 유입시켜 다수개의 태양광센서(162)가 태양광을 각각 센싱할 수 있도록 구비되는 비투광체의 태양광안내부재(163)와, 상기 태양광안내부재(163)의 상면에 고정되어 빛물의 유입과 이물질의 유입을 방지하고, 태양광의 투과가 가능하도록 구비되는 투명체의 덮개(164)로 구성된다.That is, the solar sensing means 160 is fixed to the bottom surface of the solar
여기서, 상기한 태양광센서(162)는 도 2에 도시된 바와 같이 태양광이 태양광안내부재(163) 내측으로 유입시 태양의 위치(궤적)를 따라 센싱하도록 회로기판(161)에 횡방향으로 소정 거리 이격되어 한 쌍으로 구비되는 태양위치센서(162a)와, 상기 한 쌍의 태양위치센서(162a)로부터 서로 동일한 거리에 위치하도록 회로기판(161)에 종방향으로 고정되어 태양의 고도를 따라 센싱가능하도록 한 쌍으로 구비되는 태양고도위치센서(162b)로 구성된다.Here, the
한편, 상기한 태양광안내부재(163)는 그 길이가 너무 길 경우 태양광의 유입이 이루어질 수 없어 태양광센서(162)가 태양광을 센싱할 수 없게 되고, 또한 길이가 너무 짧을 경우 태양광센서(162) 모두가 동시에 태양광을 센싱하게 되므로 바람직하게는 태양위치센서(162a)와 태양고도위치센서(162b)의 설치 길이에 4배~6배의 길이로 구성하는 것이 바람직하다.On the other hand, when the length of the
상기한 제어부(170)는 태양광센싱수단(160)의 태양위치센서(162a)와 태양고도위치센서(162b)로부터 인가돤 신호를 받아 예입력된 데이터(태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치가 설치되는 위치의 위도와 경도)와 비교하여 태양광 위치추적수단(130)과 태양광 고도추적수단(140)을 제어하는 것에 의해 태양광집열판(150)의 각도를 조절가능하도록 구성된다.The
즉, 상기한 제어부(170)의 제어는 예입력된 데이터에 대응되게 태양광집열판(150)은 태양의 위를 추적하게 되고, 아울러 태양광센싱수단(160)에 의해 보다 정밀한 태양의 위치 및 고도를 추적가능하도록 구성된다.
That is, the control of the
이와 같이 이루어진 본 발명에 따른 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치를 통하여 태양광을 집광시키게 되면, 첨부된 도면 도 1 내지 도 4에 도시된 바와아 같이 태양광집열판(150)은 제어부(170)에 예입력된 테이터 즉, 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치(100)가 설치되는 위치의 위도와 경도에 의해 일출 방향을 향하고 있는 상태에서 태양이 일출되면 태양광을 집열시키게 된다.When condensing sunlight through a solar position tracking device for a solar power system according to the present invention made as described above, as shown in Figure 1 to Figure 4 attached to the
이후, 태양의 궤적에 대응되게 제어부(170)는 태양광 위치추적수단(130)과 태양광 고도추적수단(140)을 제어하는 것에 의해 태양광집열판(150)은 태양의 궤적을 추적하면서 집열하게 된다. Subsequently, the
상기와 같이 태양광집열판(150)이 제어부(170)의 제어에 대응되게 태양의 궤적을 따라 추적하는 중에 태양광집열판(150)에 설치된 태양광센싱수단(160)에서 센싱된 신호가 제어부(170)로 인가되면, 상기 제어부(170)는 인가된 신호에 대응되게 태양광 위치추적수단(130)과 태양광 고도추적수단(140)을 제어하여 태양광집열판(150)이 태양과 일직선상에 위치하도록 제어하게 된다.As described above, while the solar
즉, 상기 태양광집열판(150)이 태양의 궤적을 따라 추적하는 중에 태양광집열판(150)에 설치된 태양광센싱수단(160)의 태양위치센서(162a) 중 회로기판(161)의 상면 왼쪽(도 3 참조)에 위치한 태양위치센서(162a)로부터 센싱 신호가 미약하게 인가되면, 제어부(170)는 태양광 위치추적수단(130)을 제어하게 된다.That is, while the
상기 제어부(170)의 제어로 태양광 위치추적수단(130)의 태양광 위치추적용 구동모터(131)는 구동하게 되고 그로 인하여 회전기어(132)가 회전하게 된다.Under the control of the
상기 회전기어(132)의 회전으로 기어가 맞물려 있는 감속기어(133)가 회전하게 되고 그로 인하여 고정부재(120)의 상면에 제1베어링(122)을 개재시며 회전가능하게 구비된 태양광 위치추적용 회동부재(134)가 왼쪽방향으로 회동하게 된다.The rotational position of the
상기 태양광 위치추적용 회동부재(134)의 회동으로 태양광집열판(150)은 태양과 일직선이 되게 회동되고 그로 인하여 집열효율이 상승하게 된다.The solar
또한, 상기 태양광집열판(150)이 태양의 궤적을 따라 추적하는 중에 태양광집열판(150)에 설치된 태양광센싱수단(160)의 태양고도위치센서(162b) 중 회로기판(161)의 상부측(도 3 참조)에 위치한 태양고도위치센서(162b)로부터 센싱 신호가 미약하게 인가되면, 제어부(170)는 태양광 고도추적수단(140)을 제어하게 된다.In addition, the upper side of the
상기 제어부(170)의 제어로 태양광 고도추적수단(140)의 고도추적용구동모터(145)는 구동하게 되고 그로 인하여 동력전달기어(146)가 회전하게 된다.The altitude
상기 동력전달기어(146)의 회전으로 기어가 맞물려 회동력전달바(143)상에 구비된 동력전달감속기어(147)이 회전하게 되고 그로 인하여 상기 회동력전달바(143)에 고정된 태양광고도추적용 회동부재(144)가 태양광고도추적용 고정부재(141)의 상부에서 상방향으로 회동하게 된다.The gear is engaged by the rotation of the
상기 태양광고도추적용 회동부재(144)의 회동으로 태양광집열판(150)은 태양과 일직선이 되게 회동되고 그로 인하여 집열효율이 상승하게 된다.The solar
이와 같이 구성된 본 발명의 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치는 태양의 궤도 뿐만 아니라 도고에 대응되게 즉, 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치의 설치 장소에 상관 없이 태양광집열판(150)을 항상 태양과 일직선상에 위치시키게 되므로 높은 집열효율을 얻을 수 있다.The solar position tracking device for a solar power generation system of the present invention configured as described above corresponds to not only the orbit of the sun, that is, the
이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.
It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be clear to those who have knowledge of.
100 ; 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치
110 ; 베이스부재
120 ; 고정부재
130 ; 태양광 위치추적수단
140 ; 태양광 고도추적수단
150 ; 태양광집열판
160 ; 태양광센싱수단
170 ; 제어부100; Solar position tracking device for solar power system
110; Base member
120; Fixing member
130; Solar location tracking means
140; Solar altitude tracking means
150; Solar panels
160; Solar sensing means
170; Control
Claims (9)
일단이 고정된 앵커볼트의 타단을 관통시켜 너트를 매개로 고정가능하게 구비되는 고정부재(120)와;
상기 고정부재(120)의 상부에 설치되어 태양의 위치(궤적)를 따라 태양과 정면을 향하면서 회동가능하게 구비되는 태양광 위치추적수단(130)과;
상기 태양광 위치추적수단(130)의 상부에 설치되어 태양의 고도에 대응되게 회동하여 태양과 항상 일직선상에 위치가능하도록 구비되는 태양광 고도추적수단(140)과;
상기 태양광 고도추적수단(140)의 상부에 고정되어 태양광을 집열가능하도록 구비되는 태양광집열판(150)과;
상기 태양광집열판(150)의 전면에 고정되어 태양의 위치 및 고도에 따라 태양광을 센싱가능하도록 구비되는 태양광센싱수단(160)과;
상기 태양광센싱수단(160)으로부터 센싱된 신호를 인가받아 예입력된 제어값과 비교하여 태양광집열판(150)이 항상 태양에 일직선상의 정면을 향할 수 있도록 상기 태양광 위치추적수단(130)과 태양광 고도추적수단(140)을 제어가능하도록 구비되는 제어부(170)를
포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치.
In the solar position tracking device for a solar power system to rotate the solar heat collecting plate corresponding to the altitude as well as the position of the sun to collect solar light,
A fixing member 120 having one end penetrated through the other end of the anchor bolt fixed thereto to be fixed through a nut;
A solar position tracking means (130) installed on the fixing member (120) and rotatably provided facing the sun along the position (trace) of the sun;
Solar altitude tracking means 140 is installed on top of the solar position tracking means 130 so as to be rotated to correspond to the altitude of the sun so that the solar position tracking means is always in line with the sun;
A solar heat collecting plate 150 fixed to an upper portion of the solar height tracking means 140 and configured to collect solar light;
A photovoltaic sensing means (160) fixed to the front surface of the solar heat collecting plate (150) and configured to sense sunlight according to the position and altitude of the sun;
The photovoltaic position tracking means 130 and the solar heat collecting means 150 so that the solar heat collecting plate 150 always faces in a straight line with the sun by receiving the signal sensed from the photovoltaic sensing means 160 and comparing it with a pre-input control value. The control unit 170 is provided to control the solar altitude tracking means 140
Solar position tracking device for a solar power system, characterized in that made.
상기 고정부재(120)는, 앵커볼트의 타단을 관통시키도록 모서리부에는 관통홀(121)이 형성되고, 상면에는 태양광 위치추적수단(130)의 저면을 제1베어링(122)을 개재시켜 회전가능하게 안착시킬 수 있도록 중앙부에 관통공(123)이 형성된 돌출부(124)가 일체로 구비된 것을 특징으로 하는 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치.
The method of claim 1,
The fixing member 120, the through hole 121 is formed in the corner portion so as to pass through the other end of the anchor bolt, the upper surface of the solar position tracking means 130 through the first bearing 122 through A solar position tracking device for a solar power generation system, characterized in that the projection 124 is formed integrally with the through hole 123 is formed in the center to be rotatably seated.
상기 태양광 위치추적수단(130)은 고정부재(120)의 내부에 내설되어 제어부(170)의 제어에 대응되게 전원이 인가되어 정,역구동가능하게 구동축을 갖추어 고정브라켓을 매개로 고정가능하게 구비되는 태양광 위치추적용 구동모터(131)와, 상기 태양광 위치추적용 구동모터(131)의 구동축에 연결되어 회전가능하게 구비되는 회전기어(132)와, 상기 고정부재(120)의 상면에 제1베어링(122)을 개재시켜 안착되는 것에 의해 저면은 돌출부(124)의 중앙부에 형성된 관통공(123)을 관통하여 돌출된 삽입부(134a)가 형성되되, 삽입부(134a)의 저면에는 상기 회전기어(132)와 기어 물림되어 감속 회전가능하도록 감속기어(133)가 용접 또는 다수의 스크류를 매개로 고정된 태양광 위치추적용 회동부재(134)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치.
The method according to claim 3 or 3,
The solar position tracking means 130 is built in the interior of the fixing member 120 is applied to the power corresponding to the control of the control unit 170 is equipped with a drive shaft to enable forward and reverse driving to be fixed via the fixing bracket A solar position tracking drive motor 131 provided, a rotary gear 132 rotatably connected to a drive shaft of the solar position tracking drive motor 131, and an upper surface of the fixing member 120 As the bottom surface is seated through the first bearing 122, an insertion part 134a protruding through the through hole 123 formed at the center of the protrusion part 124 is formed, and a bottom surface of the insertion part 134a is formed. In the sun is characterized in that the reduction gear 133 is configured to include a rotating gear 132, the position of the rotation gear 134 is fixed by welding or a plurality of screws so as to rotate the gear and the rotation gear 132. Solar Location Tracking for Power Generation Systems Value.
상기 태양광 고도추적수단(140)은, 태양의 고도에 대응되게 태양광집열판(150)을 회동시킬 수 있도록 저면 중앙부에는 공간부(141a)가 형성되고, 외주면 선단부에는 태양광 위치추적수단(130)의 태양광 위치추적용 회동부재(131) 상면에 고정가능하도록 고정연결홀을 갖는 플랜지부(141b)가 연장 형성되되, 양측면에는 제3베어링(142)이 개재되어 구비되는 태양광고도추적용 고정부재(141)와, 상기 태양광고도추적용 고정부재(141)의 상부에 안착되는 것에 의해 상면에는 태양광집열판(150)을 고정시키고 양단은 하향 연장된 연장편(144a)이 형성되어 회동력전달바(143)를 매개로 상기 태양광고도추적용 고정부재(141)에 대하여 태양의 고도 방향으로 회동가능하게 구비되는 태양광고도추적용 회동부재(144)와, 상기 공간부(141a)가 형성된 태양광고도추적용 고정부재(141)의 저면에 고정되어 태양광센싱수단(160)으로부터 센싱된 태양의 고도에 대응되게 제어부(170)가 제어하는 것에 의해 전원이 인가되어 정역구동가능하게 축을 갖추어 구비되는 고도추적용구동모터(145)와, 상기 고도추적용구동모터(145)의 축에 고정되는 동력전달기어(146)와, 상기 동력전달기어(146)에 물림되도록 상기 태양광고도추적용 회동부재(144)의 양측면과 태양광고도추적용 고정부재(141)에 개재된 제3베어링(142)을 관통하여 구비된 회동력전달바(143)상에 구비되는 동력전달감속기어(147)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치.
The method of claim 1,
The solar altitude tracking means 140, a space portion 141a is formed in the center of the bottom surface so as to rotate the solar heat collecting plate 150 corresponding to the altitude of the sun, and the solar position tracking means 130 at the tip of the outer peripheral surface. A flange portion 141b having a fixed connection hole is extended to be fixed to an upper surface of the rotation member 131 for tracking the position of the solar cell, and a third bearing 142 is interposed on both sides of the solar advertisement tracking application. The fixing member 141 and the solar collector plate 150 are fixed to the upper surface by being seated on the upper portion of the fixing member 141 for tracking the solar advertisement tracking. The solar advertising tracking tracking member 144 and the space unit 141a which are provided to be rotatable in the direction of the sun with respect to the solar advertising tracking tracking fixing member 141 through the power transmission bar 143. Formed solar advertising tracking tracking member (141) Fixed to the bottom and the altitude tracking drive motor 145 is provided with a power supply is applied by the control unit 170 is controlled to correspond to the altitude of the sun sensed from the solar sensing means 160 to be forward and backward driving Power transmission gear 146 fixed to the shaft of the altitude tracking driving motor 145 and both sides and the solar advertising diagram of the solar advertisement tracking tracking member 144 so as to be bitten by the power transmission gear 146. A solar power generation system comprising a power transmission reduction gear 147 provided on a rotational force transmission bar 143 provided through a third bearing 142 interposed in a tracking fixing member 141. Solar position tracker.
상기 태양광고도추적용 고정부재(141)의 양측면에는 태양광고도추적용 회동부재(144)가 회동시 회동을 안내하도록 안내홈(141c)이 더 형성되고, 상기 태양광고도추적용 회동부재(144)의 연장편(144a) 양내측면에는 상기 안내홈(141c)에 삽입되어 이동되는 가이드돌기(144a)가 형성되며, 상기 태양광고도추적용 회동부재(144)의 연장편(144a) 하부에는 회동력전달바(1432)를 관통시키도록 회동력전달바용 홀이 각각 형성됨과 아울러, 어느 하나의 연장편에는 회동력전달바(143)를 고정시킬 수 있도록 고정홀이 다수개 더 형성되어 구비된 것을 특징으로 하는 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치.
The method of claim 5,
On both sides of the solar advertising tracking tracking member 141, a guide groove 141c is further formed to guide rotation when the solar advertising tracking tracking member 144 rotates, and the solar advertising tracking tracking member 141 On both inner side surfaces of the extension piece 144a of the 144, guide protrusions 144a are inserted into the guide grooves 141c and moved to the lower side of the extension piece 144a of the solar advertisement tracking pivot member 144. Each of the rotational force transmission bar holes is formed to penetrate the rotational force transmission bar 1432, and any one extension piece is provided with a plurality of fixing holes to fix the rotational force transmission bar 143. Solar position tracking device for a solar power system, characterized in that.
상기 회동력전달바(143)는 태양광고도추적용 회동부재(144)의 연장편(144a)에 형성된 회동력전달바용 홀과 태양광고도추적용 고정부재(141)에 개재된 제3베어링(142)을 각각 관통하여 너트를 매개로 일단이 고정되도록 일단 외주면에는 나사부(143a)가 형성되고 타단에는 태양광고도추적용 회동부재(144)의 연장편(144a)에 형성된 고정홀에 볼트 및 너트를 매개로 고정되도록 연결홀이 형성된 연장편(143b)이 더 형성된 것을 특징으로 하는 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치.
The method according to claim 4 or 5,
The rotational force transmission bar 143 is a third bearing (3) interposed in the rotational force transmission bar hole formed in the extension piece 144a of the solar advertising tracking tracking member 144 and the solar advertising tracking tracking member 141. Screws 143a are formed on the outer circumferential surface thereof so that one end thereof is fixed through the nut 142, and the other end is fixed to the fixing holes formed in the extension pieces 144a of the solar advertising tracking pivot member 144 on the other end thereof. Solar position tracking device for a solar power system, characterized in that the extension piece (143b) formed with a connection hole to be fixed through the further formed.
상기 태양광센싱수단(160)은 설치용홀(150a)이 형성된 태양광집열판(150)의 저면에 고정되어 태양광이 없을 때와 태양광이 가장 강할 때를 기준으로 0볼트(V)에서 5볼트(V)싸지 증폭하여 제어부측으로 송부가능하도록 구비되는 회로기판(161)과, 상기 회로기판(161)의 상면에 고정되는 것에 의해 설치용홀(150a) 내측에 위치되어 태양광의 위치(궤도)와 고도에 대응되게 태양광을 각각 센싱가능하여 제어부(170)측으로 센싱된 신호를 인가가능하도록 다수개로 구비되는 태양광센서(162)와, 상기 설치용홀(150a)에 일단이 삽입되어 회로기판(161)과 다수의 스크류를 매개로 고정되는 것에 의해 상기 다수개의 태양광센서(162)를 내측으로 수용하여, 태양의 위치(궤도)와 고도의 위치에 대응되게 태양광을 내측으로 유입시켜 다수개의 태양광센서(162)가 태양광을 각각 센싱할 수 있도록 구비되는 비투광체의 태양광안내부재(163)와, 상기 태양광안내부재(163)의 상면에 고정되어 빛물의 유입과 이물질의 유입을 방지하고, 태양광의 투과가 가능하도록 구비되는 투명체의 덮개(164)로 구성된 것을 특징으로 하는 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치.
The method according to claim 1 or 4,
The solar sensing means 160 is fixed to the bottom surface of the solar heat collecting plate 150 on which the installation hole 150a is formed, and 5 volts from 0 volts (V) based on the absence of sunlight and the strongest sunlight. (V) a circuit board 161 provided to be able to be amplified and sent to the control unit, and fixed to an upper surface of the circuit board 161 so as to be positioned inside the installation hole 150a and position (orbit) and altitude of sunlight. The solar sensor 162 is provided in a plurality so as to be able to sense each of the sunlight to be applied to the control unit 170 and the one end is inserted into the installation hole 150a to correspond to the circuit board 161. And the plurality of solar sensors 162 are accommodated inward by being fixed through a plurality of screws, and the solar light is introduced inward to correspond to the position (orbit) and the altitude of the sun. Sensor 162 senses sunlight each Solar guide member 163 of the non-transmissive body provided to be able to be fixed to the upper surface of the solar guide member 163 to prevent the inflow of light and foreign matters, and the transparent body provided to enable the transmission of sunlight Solar position tracking device for a solar power system, characterized in that consisting of a cover (164).
상기 태양광센서(162)는 태양광안내부재(163) 내측으로 유입시 태양의 위치(궤적)를 따라 센싱하도록 회로기판(161)에 횡방향으로 소정 거리 이격되어 한 쌍으로 구비되는 태양위치센서(162a)와, 상기 한 쌍의 태양위치센서(162a)로부터 서로 동일한 거리에 위치하도록 회로기판(161)에 종방향으로 고정되어 태양의 고도를 따라 센싱가능하도록 한 쌍으로 구비되는 태양고도위치센서(162b)로 구성된 것을 특징으로 하는 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치.
The method of claim 7, wherein
The solar sensor 162 is provided with a pair of solar position sensors spaced apart a predetermined distance in the horizontal direction to the circuit board 161 so as to sense along the position (trace) of the sun when introduced into the solar guide member 163. 162a and a solar altitude position sensor which is fixed to the circuit board 161 in a longitudinal direction so as to be located at the same distance from the pair of solar position sensors 162a so as to be sensed along the altitude of the sun. Solar position tracking device for a solar power system, characterized in that consisting of (162b).
상기 태양광안내부재(163)는 태양위치센서(162a)와 태양고도위치센서(162b)의 설치 길이에 4배~6배의 길이로 형성하여 구비된 것을 특징으로 하는 태양 발전시스템용 태양 위치 추적장치.
The method of claim 8,
The solar guide member 163 is a solar position tracking for the solar power generation system, characterized in that formed by four to six times the length of the installation position of the solar position sensor 162a and the solar altitude position sensor 162b. Device.
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