KR20150145628A - 태양전지의 전력차를 이용한 태양추적장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 수직방향 회전부와 수평방향 회전부 그리고 고정부로 구성된 태양전지의 전력차를 이용한 태양추적장치에 관한 것이다.
수직방향 회전부는 태양을 추적하기 위한 전기를 발생하기 위한 한 쌍의 일정한 대칭 각도를 가진 태양전지로 구성된 태양추적부와 수평방향과 수직방향으로 태양을 추적하기 위한 전기를 발생시키기 위한 2개의 태양추적부와 태양광 발전을 위한 태양전지나 가열장치용으로 사용될 볼록렌즈, 프레넬 렌즈가 부착될 수 있는 작업부로 구성되어 있어서 태양을 수직 방향으로 추적하게 된다.
수평방향 회전부는 수직방향 회전부를 장착하고 수직방향 회전 모터부가 장착되어 있어서 태양을 수평 방향으로 추적하게 된다.
수직방향 회전부를 장착한 수평방향 회전부가 장착되고 수평방향 회전 모터부가 장착되어 있는 고정부는 지면에 안정되게 배치되어 있다.
태양추적부를 구성하는 두 개의 태양전지의 플러스 단자와 마이너스 단자가 교차되어 모터와 연결되어서, 태양추적부가 정확하게 태양을 향하는 경우에는 모터를 구동하기 위한 전기가 발생하지 않고 태양추적부가 정확하게 태양을 향하지 않으면 두 개의 태양전지에서 발생하는 순방향과 역방향 전력의 차가 생기므로 모터를 구동하기 위한 전기가 발생하는 원리를 이용한 태양추적장치이다.
따라서, 본 발명에 따르면, 별도의 제어 장치나 프로그램이 없이도 태양을 추적할 수 있으므로 기존의 태양추적장치에 비해서 저비용으로 제작이 가능하고 제어장치와 프로그램을 구동하기 위한 전력의 소비가 없으므로 경제적이다.
또한, 별도의 추적장치를 부착하기 어려운 소형의 장치로 구성하기에 편리하고 부품 수가 적으므로 고장 가능성도 현저하게 저하된다.

Description

태양전지의 전력차를 이용한 태양추적장치{Solar tracking system using the electric power difference between solar cells}

본 발명 태양추적장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지의 전력차를 이용한 태양추적장치에 관한 것이다.

일반적으로, 태양추적장치는 프레임과 전동 모터, 제어장치 그리고 제어장치를 동작시키는 프로그램으로 구성되어 있다.

태양을 추적하는 방식은 태양광 센서를 이용하는 방식과 프로그램을 이용하는 방식을 주로 많이 적용하고 있다.

태양광 센서를 이용하는 방식은 일반적으로 많이 사용되는 방식으로 센서를 이용하여 쉽게 태양을 추적할 수 있지만 날씨의 변화에 따라서 태양광을 일정기간 추적하지 못하면 추적 범위를 벗어나서 정확한 태양 추적을 못하는 경우도 발생할 수 있다. 태양은 항상 시기에 따라서 일정한 궤도로 움직이므로 이를 정확하게 프로그래밍하여 태양을 추적하는 방법도 많이 사용되고 있다. 정밀한 태양추적을 위해서 두가지 방법을 서로 보완해서 사용하는 경우도 있다.

태양을 추적하는 기존에 사용되는 방식은 별도의 제어장치나 프로그램이 필요하므로 이를 구성하는데 비용이 수반되고 고장의 가능성도 늘 존재한다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 별도의 제어장치나 프로그램을 사용하지 않고 모터를 구동하기 위한 태양전지만을 이용하여 태양을 추적하는 장치를 제공하는 것을 본 발명의 목적으로 한다.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은, 수평방향과 수직방향으로 회전할 수 있도록 프레임과 모터를 구성하고 수평방향과 수직방향으로 일정한 각도를 가진 두 개의 태양전지로 구성된 태양추적부를 각각 설치한다. 태양추적부의 태양전지는 일정한 각도를 가진 대칭형태로 구성되고 한쪽 태양전지의 플러스 단자와 다른 태양전지의 마이너스 단자를 교차로 모터에 연결하여서 태양을 향하면 양쪽 태양전지에서 발생하는 순방향과 역방향의 전력이 동일하므로 전기는 발생하지 않아서 모터는 동작하지 않고 태양을 향하지 않으면 상대적으로 한쪽의 태양전지에서 발생하는 전력이 커지므로 모터가 구동하여 태양을 추적하는 태양추적장치를 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 별도의 제어장치와 프로그램이 없으므로 기존의 태양추적장치에 비해서 저비용으로 제작이 가능하고 제어장치와 프로그램을 구동하기 위한 전력의 소비가 없으므로 경제적이다.

또한, 본 발명에 따르면, 별도의 추적장치를 부착하기 어려운 소형의 장치로 구성하기에 편리하고 부품 수가 적으므로 고장 가능성도 현저하게 저하된다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양추적장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양추적장치의 수직방향 회전부의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양추적장치의 수평방향 회전부의 사시도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양추적장치의 고정부의 사시도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양추적장치의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양추적장치에 있어서, 태양추적부를 강조하여 보 기위한 상태의 사시도이다.
도 7는 본 발명의 태양추적부의 배선도이다.

이하에서는 도면을 참조로 하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양추적장치의 사시도로서, 도2에 도시된 태양추적장치의 수직방향 회전부와 도3에 도시된 수평방향 회전부 그리고 도4에 도시된 고정부로 구성된 태양전지의 전력차를 이용한 태양추적장치의 완성된 형태를 도시하고 있다.

도 2에 도시된 수직방향 회전부는 도3에 도시된 수평방향 회전부에 장착되고 수직방향 회전 모터부(7)에 의해서 태양을 수직방향으로 추적하게 된다.

도 3에 도시된 수평방향 회전부는 도4에 도시된 고정부에 장착되고 수평방향 회전 모터부(8)에 의해서 태양을 수평방향으로 추적하게 된다.

도 4에 도시된 고정부는 수직방향 회전부가 장착된 수평방향 회전부를 고정하는 장치이다.

본 발명을 태양광 발전기로 사용할 경우에는 도 1에 도시된 작업부(5)에 태양전지를 장착하여 태양광 발전을 하고 가열장치로 사용할 경우에는 작업부(5)에 프레넬렌즈나 볼록렌즈를 장착하고 도5에 도시된 태양광 초점위치에 장착된 가열부(6)에 조리기나 온수기 등을 장착하여서 사용한다.

도 1과 도 6에 도시된 바와 같이, 수직방향으로 두 개의 태양전지(1, 2) 그리고 수평방향으로 두 개의 태양전지(3, 4)가 일정한 각도로 대칭으로 배치되어 있고 도 7에 도시된 바와 같이, 두 개의 태양전지의 플러스단자와 마이너스단자가 구동모터에 반대로 연결되어 있는 두 개의 태양추적부에 의해서 수직방향과 수평방향으로 태양을 추적하기 위한 모터의 구동 전력이 발생한다.

태양추적장치가 정확하게 태양의 고도나 방위각를 향하고 있는 경우에는 태양추적부를 구성하는 두 개의 태양전지에서 발생하는 순방향 전력과 역방향 전력이 동일하므로 모터에 인가되는 전력은 0이 된다. 그리고 태양추적장치가 정확하게 태양의 고도나 방위각를 향하고 있지 않는 경우에는 두 개의 태양전지에서 발생하는 순방향 전력과 역방향 전력에 차이가 발생하므로 모터가 회전하면서 태양을 추적하게 된다.

1, 2 : 수직방향추적용 태양전지
3, 4 : 수평방향추적용 태양전지
5 : 작업부 6 : 가열부
7 : 수직방향 회전 모터부 8 : 수평방향 회전 모터부

Claims (2)

1. 태양을 추적하기 위한 전기를 발생하기 위한 한 쌍의 일정한 대칭 각도를 가진 태양전지로 구성된 태양추적부;
   수평방향과 수직방향으로 태양을 추적하기 위한 전기를 발생시키기 위한 2개의 태양추적부와 태양광 발전을 위한 태양전지나 가열장치용으로 사용될 볼록렌즈, 프레넬 렌즈가 부착될 수 있는 작업부로 구성된 수직방향 회전부;
   수직방향 회전부를 장착하고 수직방향으로 수직방향 회전 모터부가 장착된 수평방향 회전부;
   수직방향 회전부를 장착한 수평방향 회전부가 장착되고 수평방향 회전 모터부가 장착된 고정부; 및 모터와 구동용 태양전지를 연결하는 배선을 포함하는 태양추적장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 태양추적부를 구성하는 두 개의 태양전지의 플러스 단자와 마이너스 단자가 교차되어서 모터와 연결되어서, 태양추적부가 정확하게 태양을 향하는 경우에는 모터를 구동하기 위한 전기가 발생하지 않고 태양추적부가 정확하게 태양을 향하지 않으면 모터를 구동하기 위한 전기가 발생하여 태양을 추적하는 태양추적장치.
   

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