KR20200016562A - Tracking type solar panel - Google Patents

Tracking type solar panel Download PDF

Info

Publication number
KR20200016562A
KR20200016562A KR1020180091799A KR20180091799A KR20200016562A KR 20200016562 A KR20200016562 A KR 20200016562A KR 1020180091799 A KR1020180091799 A KR 1020180091799A KR 20180091799 A KR20180091799 A KR 20180091799A KR 20200016562 A KR20200016562 A KR 20200016562A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar panel
tracking
solar
light
unit
Prior art date
Application number
KR1020180091799A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102145196B1 (en
Inventor
임용택
Original Assignee
주식회사 젬
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 젬 filed Critical 주식회사 젬
Priority to KR1020180091799A priority Critical patent/KR102145196B1/en
Publication of KR20200016562A publication Critical patent/KR20200016562A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102145196B1 publication Critical patent/KR102145196B1/en

Links

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
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00—Control of position or direction
    • G05D3/10—Control of position or direction without using feedback
    • G05D3/105—Solar tracker
    • 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
    • H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • 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

Abstract

The present invention relates to a tracking type solar panel. More specifically, the tracking type solar panel comprises: a light tracking unit configured in a solar panel and tracking a solar incident angle; a driving unit controlling the angle of the solar panel; and a control unit controlling the angle of the solar panel by operating the driving unit so that the solar panel faces the solar incident angle tracked by the light tracking unit. A position of sunlight can be tracked through an improved tracking method so as to greatly increase light collection efficiency of the solar panel, and also, each solar panel is minutely controlled to be perpendicular to the solar incident angle in a place in which the solar panel is installed at a large scale so as to implement maximum power generation efficiency.

Description

추적식 태양광패널{Tracking type solar panel}Tracking solar panel {Tracking type solar panel}

본 발명은 태양광패널에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양의 고도와 방위각을 정확하게 추적하여, 태양광패널이 향하는 방향을 태양광 입사각에 직교시켜 집광효율을 높여주도록 구성되는 추적식 태양광패널에 관한 것이다.The present invention relates to a solar panel, and more particularly, to accurately track the altitude and azimuth of the sun, the tracking solar panel is configured to increase the condensing efficiency by orthogonal to the solar incident angle of the solar panel facing direction It is about.

태양에너지는 지속 가능하며 가장 풍부한 청정한 에너지 자원 중에 하나이다.Solar energy is one of the most abundant and cleanest sources of energy.

태양에너지는 점차 고갈되어 가는 천연 화석 에너지의 문제를 일부 해결하는 동시에 화석연료의 사용에 따라 발생되는 지구 온난화 현상의 진행을 억제시킬 수 있는 친환경적인 청정에너지이다.Solar energy is an environmentally friendly clean energy that can solve some of the problems of natural fossil energy, which is gradually being exhausted, and at the same time suppress the progress of global warming caused by the use of fossil fuels.

태양에너지의 응용분야는 태양의 열에너지를 이용하여 물을 데우고 가정, 회사, 빌딩, 관공서 등에 난방 및 온수를 공급하는 분야와 태양의 광 에너지에 의한 광전효과를 이용하여 발전에 응용하는 태양광 발전 분야이다.Applications of solar energy are to heat water using solar heat energy, supply heating and hot water to homes, companies, buildings, and government offices, and apply to photovoltaic power generation using photoelectric effects by solar energy. to be.

이중, 태양광 발전 분야는 청정에너지로서 무제한 사용이 가능한 이점이 있기는 하나 설비 비용과 많이 들어 초기투자 비용에 관한 부담이 높고, 설치장소가 한정적이며, 설치 장소 및 지역에 따른 일사량 편차가 심해 발전효율이 일정치 못한 단점이 있다.Of these, solar power generation has the advantage of unlimited use as clean energy, but the burden on facility cost and initial investment cost is high, installation place is limited, and solar radiation varies considerably according to installation place and region. The disadvantage is that the efficiency is not constant.

태양광 발전에서의 발전 효율은 태양전지의 개발을 통해 향상되게 하는 것이 가장 근본적인 문제를 해결하는 방법이기는 하나 현실적으로 그 문제를 해결하는데에는 많은 시간과 투자가 필요하다.Although the power generation efficiency in photovoltaic power generation is improved through the development of solar cells, the most fundamental problem is solved, but it takes a lot of time and investment to solve the problem.

따라서, 현재의 기술을 통해 발전 효율을 극대화할 수 있는 방법을 강구하는 것이 가장 이상적이라 할 수 있는데 이를 위해 시도되고 있는 방법이 태양광 추적 기술의 개선이다.Therefore, it is ideal to find a way to maximize the power generation efficiency through the current technology. The method being attempted for this is the improvement of the solar tracking technology.

태양광 발전 효율을 높이는 데 있어서 발전 효율을 가장 많이 향상시킬 수 있는 것은 태양광을 가장 많이 수용할 수 있도록 하는 것이다.In improving photovoltaic efficiency, the greatest improvement in power generation efficiency is to accommodate the most sunlight.

이를 위해서 태양광 발전 분야에서는 다양한 태양광 추적 방법이 제시되고 있는데 특허등록 제1029086호(2011.04.06. 명칭:태양광 추적 장치 및 그 운용방법)가 그 예이다.To this end, various solar tracking methods have been proposed in the photovoltaic field. For example, Patent Registration No. 1029086 (April 06, 2011. Name: Solar Tracking Device and Operation Method thereof) is an example.

종래기술의 특허에서 태양광을 추적하는 방법으로는 복수의 포토다이오드를 구비하는 추적센서를 집광판 측으로 구비되도록 하여 이 추적센서를 통해 감지되는 태양광의 광량에 따라 태양의 위치를 추적하여 태양전지판이 태양의 궤도와 고도를 추적하도록 하는 것이다.In the patent of the prior art, a method of tracking solar light is provided with a tracking sensor having a plurality of photodiodes on the light collecting plate side to track the position of the sun according to the amount of sunlight detected by the tracking sensor. It is to track the orbit and altitude.

하지만, 종래기술의 특허에서 명시한 추적센서는 어느 정도의 추적은 가능하나 태양광의 정확한 위치 설정에는 다소 미흡한 문제가 있다.However, the tracking sensor specified in the patent of the prior art can be tracked to some extent, but there is a problem that is insufficient for accurate positioning of sunlight.

즉, 종래기술의 특허에서는 제1 추적센서를 통해 태양의 방향을 잡고 제2 추적센서를 통해서 비로소 정확하게 태양광과 직각이 되도록 하는 것이나, 제1 추적센서를 통해 태양의 방향을 잡기에는 그 범위가 너무 넓고, 제2추적센서에서는 집광렌즈와 함께 바닥면 중앙에 부착한 포토센서를 통해 광량을 체크하게 되므로 그 추적 범위가 지나치게 넓어 정확한 추적 제어가 곤란한 문제가 있다.In other words, the patent of the prior art is to orient the sun through the first tracking sensor and to be precisely perpendicular to the sunlight through the second tracking sensor, but the range to orient the sun through the first tracking sensor Too wide, because the second tracking sensor checks the amount of light through the photosensor attached to the center of the bottom surface together with the condensing lens, the tracking range is too wide, so that accurate tracking control is difficult.

대한민국 특허등록 제10-1029086호Republic of Korea Patent Registration No. 10-1029086

본 발명은 상기한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 향상된 추적방식을 통해 태양의 위치 추적이 정확히 이뤄지도록 하여 집광효율이 향상되도록 구성되는 추적식 태양광패널을 제공하고자 함이다.The present invention has been made to solve the above problems, and to provide a tracking solar panel configured to improve the condensing efficiency by accurately tracking the position of the sun through an improved tracking method.

본 발명에 따른 추적식 태양광패널은 태양광패널에 구성되며 태양광 입사각을 추적하는 광추적부; 태양광패널의 각도를 제어하는 구동부; 및 상기 광추적부에서 추적한 태양광 입사각에 상기 태양광패널이 대면하도록 상기 구동부를 작동시켜 상기 태양광패널의 각도를 조절하는 제어부;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Tracking solar panel according to the present invention is configured in the solar panel and the light tracking unit for tracking the incident angle of sunlight; A driver for controlling the angle of the solar panel; And a controller configured to adjust the angle of the solar panel by operating the driving unit to face the solar panel incident angle tracked by the light tracer.

이때, 상기 광추적부는, 상기 태양광패널에 평행하게 설치되는 베이스판; 상기 베이스판에서 '十(십)'자 형태로 돌출되어 베이스판의 중심을 기준으로 사분면을 구획시키는 구획판; 상기 구획판에 의해 구획된 사분면 상에 각각 구성되어 태양광이 직접 조사되는 태양광영역과 태양광이 상기 구획판에 가려져 생성되는 그림자영역을 감지하는 센싱부재;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.At this time, the light tracking unit, the base plate is installed in parallel to the solar panel; A partition plate protruding from the base plate in a shape of 'twelve' to divide a quadrant based on the center of the base plate; And a sensing member configured on each of the quadrants partitioned by the partition plate to sense a solar region directly irradiated with sunlight and a shadow region generated by the sunlight being covered by the partition plate. .

또한, 상기 제어부는 상기 구동부를 구동시켜 상기 센싱부재에 생성되는 그림자영역이 최소화되도록 상기 태양광패널의 각도를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The control unit may be configured to adjust the angle of the solar panel so as to minimize the shadow area generated in the sensing member by driving the driving unit.

일례로써, 상기 광추적부는 상기 베이스판을 회전시키는 회동부가 더 구성되고, 상기 회동부는 상기 제어부에 의해 회전 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.As an example, the light tracking unit is further configured to rotate the base plate, the rotation unit is characterized in that the rotation control by the control unit.

아울러, 상기 제어부는, 상기 회동부를 제어하여 상기 베이스판을 일측으로 회전시키되, 사분면 상에 각각 구성되는 센싱부 중 2개 사분면에만 그림자영역이 생성될 때 상기 베이스판의 회전을 정지시킨 후, 상기 구동부를 제어하여 상기 태양광패널을 2개 사분면에 생성되는 그림자영역의 대향측으로 각 변위 시키도록 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the control unit rotates the base plate to one side by controlling the pivoting unit, and stops the rotation of the base plate when the shadow area is generated only in two quadrants of the sensing unit respectively configured on the quadrant, And controlling the driving unit to angularly displace the solar panel toward the opposite side of the shadow area generated in the two quadrants.

한편, 상기 구획판은 중심이 가장 높고 각 끝단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 구성되는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the partition plate is characterized in that it is configured in the form that the center is the highest and the height is lowered toward each end.

본 발명에 따른 추적식 태양광패널은 향상된 추적방식을 통해 태양의 정확한 위치 추적이 가능하여 태양광패널의 집광효율을 크게 향상시키는 장점이 있다.Tracking solar panel according to the present invention has the advantage that it is possible to accurately track the position of the sun through the improved tracking method to greatly improve the light collecting efficiency of the solar panel.

또한, 대규모로 태양광패널이 설치되어 있는 곳에서도 각 태양광패널별로 태양광입사각과 수직이 되는 각도로 미세하게 제어할 수 있어 최대의 발전 효율을 구현할 수 있는 장점이 있다.In addition, even when the solar panel is installed on a large scale, it can be finely controlled at an angle perpendicular to the solar incident angle for each solar panel, thereby achieving the maximum power generation efficiency.

도 1은 본 발명에 따른 추적식 태양광패널를 개략적으로 나타낸 도면.
도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 구성인 광추적부가 태양광패널에 적용되는 실시 예를 나타내는 도면.
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 구성인 광추적부의 실시 예들을 나타내는 도면.
도 4는 도 3a의 작동상태를 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 구성인 광추적부의 다른 실시 예를 나타내는 도면.
도 6a 및 도 6b는 도 5의 작동상태를 나타내는 도면.1 is a view schematically showing a tracking solar panel according to the present invention.
2a and 2b is a view showing an embodiment in which the light tracking unit of the configuration of the present invention is applied to the solar panel.
3A and 3B are views illustrating embodiments of the light tracer, which is one configuration of the present invention.
4 is a view showing the operating state of Figure 3a.
5 is a view showing another embodiment of the light tracking unit of one configuration of the present invention.
6a and 6b show an operating state of FIG.

본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.In describing the present invention, the term or word used in the present specification and claims is based on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his or her invention in the best way. It should be interpreted as meanings and concepts corresponding to the technical idea of

이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 설명한다.Hereinafter, with reference to the drawings will be described a preferred embodiment of the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 추적식 태양광패널를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2a 및 도 2b는 본 발명의 일 구성인 광추적부가 태양광패널에 적용되는 실시 예를 나타내는 도면이며, 도 3a 및 도 3b는 본 발명의 일 구성인 광추적부의 실시 예들을 나타내는 도면이다. 그리고 도 4는 도 3a의 작동상태를 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 일 구성인 광추적부의 다른 실시 예를 나타내는 도면이며, 도 6a 및 도 6b는 도 5의 작동상태를 나타내는 도면이다.1 is a view schematically showing a tracking photovoltaic panel according to the present invention, Figures 2a and 2b is a view showing an embodiment in which the light tracking unit of the configuration of the present invention is applied to the solar panel, Figures 3a and Figure 3B is a diagram illustrating embodiments of the light tracing unit, which is one configuration of the present invention. And Figure 4 is a view showing the operating state of Figure 3a, Figure 5 is a view showing another embodiment of the light tracer which is one configuration of the present invention, Figures 6a and 6b is a view showing the operating state of FIG.

본 발명에 따른 추적식 태양광패널은 '十(십)'자 형태로 돌출되는 구획판(120)의 그림자를 이용하여 태양의 고도 및 방위각을 추적하고 이를 토대로 태양광패널(10)이 향하는 방향을 태양광이 입사되는 각도에 수직하게 대면하도록 제어하여 집광효율을 높여주도록 구성된다.The tracking solar panel according to the present invention tracks the altitude and azimuth of the sun by using the shadow of the partition plate 120 protruding in the form of a 'twenty' shape, and the direction toward which the solar panel 10 is directed. It is configured to increase the condensing efficiency by controlling to face perpendicular to the angle at which the sunlight is incident.

이러한 본 발명에 따른 추적식 태양광패널은 도 1에 도시된 바와 같이 광추적부(100), 구동부(200) 및 제어부(300)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.The tracking solar panel according to the present invention is characterized in that it comprises a light tracking unit 100, the driving unit 200 and the control unit 300 as shown in FIG.

먼저, 상기 광추적부(100)는 태양광패널(10)에 구성되는 것으로 태양광에 의해 생성되는 그림자를 이용하여 태양광의 입사각을 추적하는 원리로 구성되는 것으로 이하에서 다양한 실시 예들에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.First, the light tracking unit 100 is configured on the solar panel 10 and is configured on the principle of tracking the incident angle of sunlight using shadows generated by sunlight. Let's explain.

그리고 상기 구동부(200)는 도 1에서와 같이 태양광패널(10)에 연결되어 태양광패널(10)의 상하 각도와 좌우 회전을 제어할 수 있게 된다.In addition, the driving unit 200 is connected to the solar panel 10 as shown in FIG. 1 to control the vertical angle and the left and right rotation of the solar panel 10.

이때, 상기 구동부(200)는 태양광패널(10)의 각도를 상하좌우 등 다양한 각도로 제어하도록 구성되는 종래 다양한 기술이 적용 가능한 것으로, 그에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.At this time, the driving unit 200 is applicable to a variety of conventional techniques configured to control the angle of the solar panel 10 to various angles, such as up, down, left, and right, a detailed description thereof will be omitted.

이어서 상기 제어부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 광추적부(100) 및 구동부(200)에 연결되어 광추적부(100)에서 추적한 태양광이 입사되는 입사각에 상기 태양광패널(10)이 수직으로 대면하도록 상기 구동부(200)를 작동시켜 상기 태양광패널(10)의 각도를 조절하도록 구성된다.Subsequently, as illustrated in FIG. 1, the control unit 300 is connected to the light tracking unit 100 and the driving unit 200 so that the solar panel is incident on an incident angle at which the sunlight tracked by the light tracking unit 100 is incident. It is configured to operate the driving unit 200 to face the vertically to adjust the angle of the solar panel (10).

한편, 상기 광추적부(100)는 도 2a 내지 도 2b에 도시된 바와 같이 태양광패널(10)의 평면에 수평하게 배치되는 것으로, 도 2a에서와 같이 태양광패널(10)의 중심에 배치될 수 있다.Meanwhile, the light tracer 100 is disposed horizontally on the plane of the solar panel 10 as shown in FIGS. 2A to 2B, and is disposed at the center of the solar panel 10 as shown in FIG. 2A. Can be.

이때, 광추적부(100)가 태양광패널(10)의 중심에 배치될 경우 광추적부(100)가 배치된 영역만큼 집광모듈(부호미도시)에 공백이 발생하여 집광효율이 저하될 수 있는 바, 바람직하게는 도 2b에서와 같이 태양광패널(10)의 외측영역에 배치되도록 구성할 수도 있다.In this case, when the light tracking unit 100 is disposed at the center of the solar panel 10, spaces may be generated in the light collecting module (not shown) as much as the area where the light tracking unit 100 is disposed, and thus the light collecting efficiency may be reduced. As shown in FIG. 2B, it may be configured to be disposed outside the solar panel 10.

이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여 본 발명의 일 구성인 광추적부(100)에 대해 보다 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the light tracer 100 that is one configuration of the present invention will be described in more detail with reference to FIGS. 3 to 6.

먼저, 본 발명에 따른 광추적부(100)는 도 3a 및 도 3b에 도시된 바와 같이 베이스판(110), 구획판(120) 및 센싱부재(130)를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.First, the light tracking unit 100 according to the present invention is characterized in that it comprises a base plate 110, partition plate 120 and the sensing member 130 as shown in Figs. 3a and 3b.

상기 베이스판(110)은 도 2 등에서 나타낸 바와 같이 상기 태양광패널(10)에 평행하게 설치된다.The base plate 110 is installed parallel to the solar panel 10 as shown in FIG.

또한, 상기 구획판(120)은 상기 베이스판(110)에서 돌출되는 것으로, 제1판(121), 제2판(122), 제3판(123) 및 제4판(124)이 동일한 지점으로부터 각각 4 방향을 향해 연장되어 '十(십)'자 형태를 이루도록 구성되는 것으로, 도 3 내지 도 4에서와 같이 제1판(121), 제2판(122), 제3판(123) 및 제4판(124)에 의해 베이스판(110)의 중심을 기준으로 사분면이 구획될 수 있게 된다.In addition, the partition plate 120 protrudes from the base plate 110, and the first plate 121, the second plate 122, the third plate 123, and the fourth plate 124 are the same points. Are configured to extend in four directions from each other to form a 'twelve' shape, and as shown in FIGS. 3 to 4, the first plate 121, the second plate 122, and the third plate 123. And the quadrant is divided by the fourth plate 124 based on the center of the base plate 110.

즉, 상기 구획판(120)에 의해 상기 베이스판(110)은 제1사분면(Ⅰ), 제2사분면(Ⅱ), 제3사분면(Ⅲ) 및 제4사분면(Ⅳ)으로 구획되게 된다.That is, the base plate 110 is divided into a first quadrant (I), a second quadrant (II), a third quadrant (III), and a fourth quadrant (IV) by the partition plate 120.

이때, 상기 구획판(120)은 도 3a에서와 같이 제1판(121), 제2판(122), 제3판(123) 및 제4판(124)이 각각 직각 3각형 형태로 구성될 수 있으며, 경우에 따라서는 도 3b에서와 같이 제1판(121), 제2판(122), 제3판(123) 및 제4판(124)이 각각 사각형 형태로 구성되어도 무방하다.In this case, as shown in FIG. 3A, the partition plate 120 may include a first plate 121, a second plate 122, a third plate 123, and a fourth plate 124 each having a right triangle shape. In some cases, as illustrated in FIG. 3B, the first plate 121, the second plate 122, the third plate 123, and the fourth plate 124 may be formed in a rectangular shape.

이어서, 상기 센싱부재(130)는 상기 구획판(120)에 의해 구획된 사분면 상에 각각 구성되는 것으로, 해당 사분면에 태양광이 직접 조사되는 태양광영역과 태양광이 상기 구획판(120)에 가려져 생성되는 그림자영역(S)을 구분하여 감지하도록 구성되는 것으로, 이때, 상기 센싱부재(130)로는 조도센서 등이 적용될 수 있다.Subsequently, the sensing member 130 is configured on each of the quadrants partitioned by the partition plate 120, and the solar region and the solar light directly radiated to the partition plate 120 are applied to the partition plate 120. It is configured to separate and detect the shadow area S generated by being masked. In this case, an illumination sensor or the like may be applied to the sensing member 130.

상기와 같은 구성에 의해 상기 광추적부(100)에서는 구획부에 의해 생성되는 그림자를 토대로 태양이 이동하는 방향을 감지할 수 있으며, 상기 제어부(300)에서는 구동부(200)를 구동시켜 상기 센싱부재(130)에 생성되는 그림자영역(S)이 최소화되도록 상기 태양광패널(10)의 각도를 조절함으로써 태양광패널(10)이 태양광 입사각에 항상 수직관계를 유지하도록 제어할 수 있게 되는 것이다.By the above configuration, the light tracking unit 100 may detect a direction in which the sun moves based on the shadow generated by the partition unit, and the control unit 300 drives the driving unit 200 to sense the sensing member. By adjusting the angle of the photovoltaic panel 10 to minimize the shadow area S generated at 130, the photovoltaic panel 10 may be controlled to always maintain a perpendicular relationship to the incident angle of sunlight.

이러한 광추적부(100)의 기작을 더욱 구체적으로 살펴보면, 광추적부(100)가 도 4에서와 같이 배치된 상태에서 태양광 입사각이 광추적부(100)에 수직상태로 조사되다가 제2사분면(Ⅱ) 측으로 이동할 경우, 그림자는 도면에서와 같이 제1사분면(Ⅰ), 제3사분면(Ⅲ), 제4사분면(Ⅳ)에만 생성되므로, 센싱부재(130)는 이를 감지한 감지신호를 제어부(300)에 전달함으로써, 제어부(300)에서는 구동부(200)를 구동시켜 태양광패널(10)의 각도를 그림자가 생성되지 않는 제2사분면(Ⅱ) 측(도면의 좌측 상단에 표시한 화살표 방향)으로 조절하여 태양광 입사각과 태양광패널(10)을 수직관계로 유지시킬 수 있으며 그에 따라 태양광패널(10)의 집광효율을 향상시킬 수 있게 되는 것이다.Looking at the mechanism of the light tracer 100 in more detail, in the state in which the light tracer 100 is arranged as shown in Figure 4 the solar incident angle is irradiated perpendicular to the light tracer 100 and the second quadrant When moving to the (II) side, the shadow is generated only in the first quadrant (I), the third quadrant (III), and the fourth quadrant (IV) as shown in the drawing, so that the sensing member 130 controls the sensing signal detected therein. By transmitting to 300, the control unit 300 drives the driving unit 200 to change the angle of the photovoltaic panel 10 to the second quadrant (II) side where no shadow is generated (arrow direction indicated on the upper left of the drawing). The solar light incident angle and the solar panel 10 can be maintained in a vertical relationship, thereby improving the light collecting efficiency of the solar panel 10.

이때, 제2사분면(Ⅱ) 측은 도면 상 90°와 180°범위에 해당되는 것으로 태양이 도면상 θ1 방향으로 이동한다면 그와 일치하는 도면의 좌측 상단에 표시한 화살표 방향으로 태양광패널(10)이 각변위 된다면 태양광입사각과 태양광패널(10) 간 수직관계가 유지될 수 있다.At this time, the second quadrant (II) side corresponds to the range of 90 ° and 180 ° in the drawing, and if the sun moves in the θ1 direction in the drawing, the solar panel 10 is in the direction of the arrow shown in the upper left of the drawing corresponding thereto. If the angular displacement can be maintained a vertical relationship between the solar incident angle and the solar panel 10.

그러나 만약 태양이 도면 상 90°와 180°범위 내에서 θ1보다 작은 θ2 또는 θ1보다 큰 θ3 방향으로 이동한다면, 그 경우에도 제1사분면(Ⅰ), 제3사분면(Ⅲ), 제4사분면(Ⅳ)에 그림자가 생성되므로, 단순히 태양광패널(10)의 각도를 제2사분면(Ⅱ) 측(도면의 좌측 상단에 표시한 화살표 방향)으로 조절할 경우 태양광입사각과 태양광패널(10) 간 정확하게 수직관계를 유지하지 못하게 된다.However, if the sun moves in the 90 ° and 180 ° ranges in the drawing in the direction of θ2 less than θ1 or θ3 greater than θ1, then the first quadrant (I), third quadrant (III) and fourth quadrant (IV) Since the shadow is generated on the surface of the photovoltaic panel, the angle between the photovoltaic panel 10 and the photovoltaic panel 10 is precisely adjusted by simply adjusting the angle of the photovoltaic panel 10 to the second quadrant (II) side (the direction of the arrow shown at the upper left of the drawing). You will not be able to maintain the vertical relationship.

이러한 문제점을 보완하기 위해 본 발명에서는 도 5에서와 같이 상기 광추적부(100)에 상기 베이스판(110)을 회전시키는 회동부(140)가 더 마련될 수 있으며 이때, 회동부(140)는 상기 제어부(300)에 의해 회전제어되도록 구성할 수 있다.In order to compensate for this problem, in the present invention, as shown in FIG. 5, a rotating part 140 for rotating the base plate 110 may be further provided on the light tracking part 100. The controller 300 may be configured to control rotation.

즉, 상기 제어부(300)는 도 6a에서와 같이 태양광입사각과 태양광패널(10) 간 수직관계가 벗어나 구획판(120)에 의해 제1사분면(Ⅰ) 내지 제4사분면(Ⅳ) 중 3개의 사분면에 그림자가 생성될 경우 상기 회동부(140)를 제어하여 상기 베이스판(110)을 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시켜, 도 6b에서와 같이 그림자가 제1사분면(Ⅰ) 내지 제4사분면(Ⅳ) 중 2개의 사분면에만 생성되는 순간 상기 회동부(140)의 구동을 정지시키게 된다.That is, the control unit 300 is out of the vertical relationship between the solar incident angle and the solar panel 10 as shown in FIG. 6A and is separated by the partition plate 120 to form three of the first quadrant I through the fourth quadrant IV. When the shadows are generated in the four quadrants, the pivot unit 140 is controlled to rotate the base plate 110 in a clockwise or counterclockwise direction, so that the shadows are formed in the first quadrant (I) to the fourth as shown in FIG. 6B. As soon as only two quadrants of the quadrant IV are generated, the driving of the rotating unit 140 is stopped.

이후, 제어부(300)에서는 도 6b에 도시된 바와 같이 구동부(200)를 제어하여 상기 태양광패널(10)을 2개 사분면에 생성되는 그림자영역(S)의 대향측(도면의 좌측 상단에 표시한 화살표 방향)으로 각 변위 시킴으로써, 태양의 위치 변위에 따른 태양광패널(10)의 각변위가 정확하게 이루어질 수 있어 즉, 태양광입사각과 태양광패널(10) 간 정확한 보다 수직관계가 이뤄질 수 있게 되는 것이다.Subsequently, the controller 300 controls the driving unit 200 as shown in FIG. 6B to display the photovoltaic panel 10 on the opposite side of the shadow area S generated in two quadrants (upper left side of the drawing). By angular displacement in the direction of one arrow, the angular displacement of the solar panel 10 according to the positional displacement of the sun can be made precisely, that is, the more accurate vertical relationship between the solar incident angle and the solar panel 10 can be achieved. It will be.

즉, 도 6b에서와 같이 그림자영역(S)이 제3사분면(Ⅲ)과 제4사분면(Ⅳ)에만 생성되는 경우 제어부(300)에서는 구동부(200)를 작동시켜 태양광패널(10)을 그림자영역(S)의 공동된 대향측인 제2판(122) 측(도면의 좌측상단에 표시된 화살표 방향)으로 변위시키게 되면 어느 지점에서 모든 사분면에 그림자영역(S)이 사라지게 되고 그때 제어부(300)는 구동부(200)의 작동을 정지시켜 태양광 입사각과 태양광패널(10) 간 완벽한 수직관계를 갖도록 제어할 수 있게 된다.That is, as shown in FIG. 6B, when the shadow area S is generated only in the third quadrant III and the fourth quadrant IV, the control unit 300 operates the driving unit 200 to shadow the solar panel 10. When displaced toward the second plate 122 side (the arrow direction shown in the upper left of the drawing), which is the common opposite side of the region S, the shadow region S disappears in all quadrants at some point, and then the control unit 300 By stopping the operation of the driving unit 200 can be controlled to have a perfect vertical relationship between the solar light incident angle and the solar panel 10.

한편, 상기 구획판(120)은 도 3a에 도시된 바와 같이 중심이 가장 높고 각 끝단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 구성시킴이 바람직한 바, 이는 도 4, 도 6, 도 6b에서와 같이 태양광 입사각이 태양광패널(10)과 수직관계가 아닐 경우 그림자가 구획판(120)의 끝단에서부터 점점 면적이 커지는 형태로 생성되게 되므로 상기 센싱부재(130)에서는 그림자 생성여부를 보다 정확하게 인지할 수 있게 되는 것이다.Meanwhile, as shown in FIG. 3A, the partition plate 120 is preferably configured to have the highest center and lower height toward each end, which is illustrated in FIGS. 4, 6, and 6B. If the angle of incidence is not perpendicular to the solar panel 10, the shadow is generated in the form of a larger area from the end of the partition plate 120, so that the sensing member 130 can more accurately recognize whether the shadow is generated. It will be.

즉, 태양광이 각 판에 가려져 그림자가 생성될 때, 그림자는 도면에서와 같이 구획판(120)의 끝단에서부터 점점 면적이 커지는 삼각형 형태로 일정한 패턴을 갖게 되므로 상기 센싱부재(130)는 각 사분면에서 그림자의 생성 유무를 보다 명확하게 파악할 수 있게 되는 것이다.That is, when sunlight is hidden by each plate to generate a shadow, the shadow member has a constant pattern in the form of a triangle gradually increasing from the end of the partition plate 120 as shown in the drawing, so the sensing member 130 is each quadrant This will make it easier to see if shadows are being generated.

다시 말해, 태양의 고도 또는 방위각이 변하여 태양광 입사각이 태양광패널(10)과 수직관계에서 멀어질수록 그림자의 형태는 삼각형 형태를 유지하되, 그 높이와 면적이 점점 커지는 형태가 되므로, 센싱부재(130)에서는 그림자의 높이와 면적을 토대로 태양의 이동거리를 가늠할 수 있게 되므로, 태양광 입사각과 수직관계를 갖기 위한 태양광패널(10)이 진행할 각도 변위에 대한 보다 정확한 데이터를 추론할 수 있게 되는 것이다.In other words, as the altitude or azimuth of the sun changes and the angle of incidence of the solar light moves away from the vertical relationship with the solar panel 10, the shadow shape is maintained in a triangular shape, but the height and area of the sun are gradually increased. At 130, the distance of the sun can be estimated based on the height and area of the shadow, so that the solar panel 10 can have a more accurate data on the angular displacement to be progressed by the solar panel 10 to have a vertical relationship with the incident angle of the sun. It will be.

만약 제1판(121) 내지 제4판(124)의 형태가 본 실시 예에서와 같이 끝단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태가 아닌 일반적인 판 형태 구성된다면 제1사분면(Ⅰ) 내지 제4사분면(Ⅳ)에 생성되는 그림자의 형태가 일정치 않게 형성되며 태양의 이동 시 그림자의 형태 변화가 규칙적이지 않아 센싱부재(130)에서는 단순히 각 사분면에 대한 그림자의 유무만을 감지할 수 있어 태양의 이동거리를 정확히 추적할 수 없게 된다.If the shape of the first plate 121 to the fourth plate 124 is formed in a general plate shape rather than a shape that is lowered toward the end as in this embodiment, the first quadrant (I) to the fourth quadrant (IV) ), The shape of the shadow is not formed uniformly and the shape of the shadow does not change regularly during the movement of the sun, so the sensing member 130 can detect the presence or absence of shadows for each quadrant, so that the movement distance of the sun can be accurately determined. It becomes untraceable.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims are also provided. It belongs to the scope of right.

10 : 태양광패널 100 : 광추적부
110 : 베이스판 120 : 구획판
130 : 센싱부재 140 : 회동부
200 : 구동부 300 : 제어부10: solar panel 100: light tracer
110: base plate 120: partition plate
130: sensing member 140: rotating part
200: driving unit 300: control unit

Claims (6)

태양광패널에 구성되며 태양광 입사각을 추적하는 광추적부;
태양광패널의 상하 각도와 좌우 회전을 제어하는 구동부;
상기 광추적부에서 추적한 태양광 입사각에 상기 태양광패널이 대면하도록 상기 구동부를 작동시켜 상기 태양광패널의 각도와 방향을 조절하는 제어부;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 추적식 태양광패널.
A light tracer configured on the solar panel and tracking the incident angle of sunlight;
A driver for controlling the vertical angle and the left and right rotation of the solar panel;
A controller configured to adjust the angle and direction of the solar panel by operating the driving unit to face the solar panel incident angle tracked by the light tracer;
Traceable solar panel, characterized in that configured to include.
제 1항에 있어서,
상기 광추적부는,
상기 태양광패널에 평행하게 설치되는 베이스판;
상기 베이스판에서 '十(십)'자 형태로 돌출되어 베이스판의 중심을 기준으로 사분면을 구획시키는 구획판;
상기 구획판에 의해 구획된 사분면 상에 각각 구성되어 태양광이 직접 조사되는 태양광영역과 태양광이 상기 구획판에 가려져 생성되는 그림자영역을 감지하는 센싱부재;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 추적식 태양광패널.
The method of claim 1,
The light tracking unit,
A base plate installed in parallel with the solar panel;
A partition plate protruding from the base plate in a shape of 'twelve' and partitioning the quadrant based on the center of the base plate;
Sensing members configured on each of the quadrants partitioned by the partition plate to detect a solar region directly irradiated with sunlight and a shadow region generated by the sunlight being covered by the partition plate;
Traceable solar panel, characterized in that configured to include.
제 2항에 있어서,
상기 제어부는 상기 구동부를 구동시켜 상기 센싱부재에 생성되는 그림자영역이 최소화되도록 상기 태양광패널의 각도를 조절하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 추적식 태양광패널.
The method of claim 2,
The control unit is configured to drive the driving unit tracking solar panel, characterized in that configured to adjust the angle of the solar panel to minimize the shadow area generated in the sensing member.
제 2항에 있어서,
상기 광추적부는 상기 베이스판을 회전시키는 회동부가 더 구성되고,
상기 회동부는 상기 제어부에 의해 회전 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 추적식 태양광패널.
The method of claim 2,
The light tracking unit is further configured to rotate the base plate,
The rotating unit is a tracking solar panel, characterized in that configured to be rotationally controlled by the control unit.
제 4항에 있어서,
상기 제어부는, 상기 회동부를 제어하여 상기 베이스판을 일측으로 회전시키되, 사분면 상에 각각 구성되는 센싱부 중 2개 사분면에만 그림자영역이 생성될 때 상기 베이스판의 회전을 정지시킨 후, 상기 구동부를 제어하여 상기 태양광패널을 2개 사분면에 생성되는 그림자영역의 대향측으로 각 변위 시키도록 구성되는 것을 특징으로 하는 추적식 태양광패널.
The method of claim 4, wherein
The control unit rotates the base plate to one side by controlling the rotating unit, and stops the rotation of the base plate when the shadow area is generated only in two quadrants of the sensing units respectively configured on the quadrant, and then the driving unit Tracking to control the solar panel, characterized in that configured to displace each side to the opposite side of the shadow area generated in the two quadrants.
제 2항에 있어서,
상기 구획판은 중심이 가장 높고 각 끝단으로 갈수록 높이가 낮아지는 형태로 구성되는 것을 특징으로 하는 추적식 태양광패널.


The method of claim 2,
The partition plate is a tracking solar panel, characterized in that the center is configured in the form that the height is lowered toward each end.


KR1020180091799A 2018-08-07 2018-08-07 Tracking type solar panel KR102145196B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180091799A KR102145196B1 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Tracking type solar panel

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020180091799A KR102145196B1 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Tracking type solar panel

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200016562A true KR20200016562A (en) 2020-02-17
KR102145196B1 KR102145196B1 (en) 2020-08-19

Family

ID=69670728

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020180091799A KR102145196B1 (en) 2018-08-07 2018-08-07 Tracking type solar panel

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102145196B1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20210764A1 (en) * 2021-06-14 2022-12-15 New Tech As System for automatic directional adjustment of a console relative to the sun's position

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060058924A (en) * 2004-11-26 2006-06-01 김응헌 Position tracking device to use solar energy
KR100959078B1 (en) * 2009-09-11 2010-05-20 주식회사 지성에너텍 The appatatus and method of sun location tracking
KR101029086B1 (en) 2009-08-04 2011-04-13 (주) 파루 Solar tracking device and its operation method
KR20130014986A (en) * 2011-08-01 2013-02-12 엘지이노텍 주식회사 Solar cell apparatus and method of fabricating the same

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20060058924A (en) * 2004-11-26 2006-06-01 김응헌 Position tracking device to use solar energy
KR101029086B1 (en) 2009-08-04 2011-04-13 (주) 파루 Solar tracking device and its operation method
KR100959078B1 (en) * 2009-09-11 2010-05-20 주식회사 지성에너텍 The appatatus and method of sun location tracking
KR20130014986A (en) * 2011-08-01 2013-02-12 엘지이노텍 주식회사 Solar cell apparatus and method of fabricating the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
NO20210764A1 (en) * 2021-06-14 2022-12-15 New Tech As System for automatic directional adjustment of a console relative to the sun's position
WO2022265514A1 (en) * 2021-06-14 2022-12-22 New-Tech As System for automatic directional adjustment of a console relative to the sun's position
NO347313B1 (en) * 2021-06-14 2023-09-11 New Tech As System for automatic directional adjustment of a console relative to the sun's position

Also Published As

Publication number Publication date
KR102145196B1 (en) 2020-08-19

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20070277868A1 (en) Apparatus able to track sunlight by three angles for photovoltaic power generation
JP5337961B2 (en) Solar tracking module device
US8481906B2 (en) Tilting/tracking system for solar devices
CN106130456A (en) A kind of solar panel radiation direction automatic following system
CN203689162U (en) Solar automatic tracking device
CN101674033A (en) High-effective concentration photovoltaic solar tracking device and method
CN101943915B (en) Sunlight reflector closed-loop control system based on reference mirror and method thereof
US9070806B2 (en) Self-powered solar tracker
KR101802370B1 (en) Apparatus for solar energy generation
CN102354222A (en) Shadow-free tracking method for double-axis solar photovoltaic array power generation system
WO2017187445A1 (en) Sun position detector and method of sensing sun position
KR100970961B1 (en) Sun tracking and driving sensor
CN105843264A (en) Photoelectric induction tracking device for movement tracks of the sun
KR101122617B1 (en) Solar generator having solar tracking system
WO2015113447A1 (en) Solar tracker and solar energy collection system
JP6867771B2 (en) Fixed-mounted tracking solar panels and methods
US20160301357A1 (en) Solar tracker and solar energy collection system
KR20200016562A (en) Tracking type solar panel
CN109857154A (en) Reflecting mirror sun tracing method and device in a kind of Fresnel solar-thermal generating system
CN205680004U (en) Solar energy automatic tracking sensor and device of solar generating
CN105605806B (en) A kind of sun tracker
CN102590983B (en) Reflector adjusting device
KR20160095532A (en) Solar sensor and solar tracker including the solar sensor
JP3128040U (en) Light source tracking device
CN105322874A (en) Tracking solar panel

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