KR101530979B1 - Sensor Unit for Tracking Sunlight - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 태양광 추적 센서 유닛은 감지 가능한 최대 값을 감소시키기 위하여 일부가 차단된 조도센서를 포함한다.
이때, 상기 태양광 추적 센서 유닛은, 베이스, 상기 베이스 상에 구비되어 상호 이격되도록 복수 구비되어 태양광의 방위각 및 고도를 측정하는 조도센서 및 상기 조도센서의 감지 가능한 최대값을 감소시키기 위하여 상기 조도센서의 일부를 차단주는 차단부를 포함한다.The solar tracking sensor unit according to the present invention includes an illuminance sensor partly blocked to reduce the maximum detectable value.
The solar tracking sensor unit includes a base, an illuminance sensor provided on the base and spaced apart from each other to measure an azimuth and an altitude of sunlight, and an illuminance sensor for measuring the altitude of the sunlight, And a shielding part for shielding a part of the shielding part.
Description
본 발명은 태양광 추적 센서 유닛에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양의 고도각 및 방위각을 정밀하게 추적하여 태양광 추적효율 및 집적효율을 향상 시킬 수 있는 태양광 추적 센서 유닛에 관한 것이다.Field of the Invention [0002] The present invention relates to a solar tracking sensor unit, and more particularly, to a solar tracking sensor unit capable of precisely tracking altitude and azimuth angle of the sun to improve solar tracking efficiency and integration efficiency.
최근 주로 사용하고 잇는 화석 에너지는 환경오염 및 지구온난화의 주원인으로 인식되고 있으며, 국제적으로 점차 규제가 구체화되고 있어, 태양광 발전과 같은 친환경적인 신재생에너지의 개발과 보급의 확대가 절실히 요구되고 있다. Fossil energy, which is mainly used in recent years, is recognized as a major cause of environmental pollution and global warming. Regulations are gradually being formulated internationally, and the development and dissemination of environmentally friendly new renewable energy such as solar power generation is urgently required .
일반적으로 태양광 발전은 태양광을 전기에너지로 변환시키는 기술로써, 빛이 조사되면 광전효과에 의해 광기전력을 발생하는 태양전지를 이용한 발전방식이다. 태양광 발전시스템은 태양전지판, 축전지 및 전력변환장치로 구성된다. 그리고 태양전지는 금속과 반도체의 접촉을 이용한 셀렌 광전지 및 아황산구리 광전지, 반도체 pn접합을 사용한 실리콘 광전지 등이 있다. Generally, photovoltaic generation is a technology to convert sunlight into electric energy. When the light is irradiated, the photovoltaic effect generates photovoltaic power. Solar power generation systems consist of solar panels, batteries and power conversion devices. The solar cell is a selenium photovoltaic cell and a sulfurous copper photovoltaic cell using metal and semiconductor contact, and a silicon photovoltaic cell using semiconductor pn junction.
종래에는 환경오염 및 지구온난화를 방지할 수 있는 에너지 원천으로서 태양전지모듈을 이용한 태양광 발전시스템이 주목 받았으나, 근래에는 화석에너지 등의 종래의 발전수단에 대해 경제성 등에 대해서도 경쟁력을 가질 수 있는 고효율 저가의 태양전지모듈의 개발에 중점이 되고 있다. Conventionally, a photovoltaic power generation system using a solar cell module has attracted attention as an energy source that can prevent environmental pollution and global warming. In recent years, however, a high efficiency low cost Has become a focus on the development of solar cell modules.
집광식 태양광발전시스템은 태양광의방향과 태양전지셀에 태양을 집광하는 집광렌즈, 집광반사경 등의 집광수단의 광축이 일치하지 않는 경우 태양광의 초점이 태양전지셀로부터 벗어나 발전효율이 크게 저하되는 문제점이 있다. When the optical axis of the condensing means such as the condensing lens and the condensing reflector for condensing the sun on the solar cell and the direction of the sunlight does not coincide with each other, the focus of the sunlight is deviated from the solar cell and the power generation efficiency is greatly lowered There is a problem.
태양광의 방향과 집광수단의 광축을 일치시키기 위하여 태양광을 정밀하게 추적 가능한 고효율 집광용 태양광 추적장치 및 그 방법들이 제안되고 있다. 이러한 고효율 집광용 태양광 추적장치의 경우에는 태양광 감지기를 통해 태양광을 개략적으로 1차 추적하는 태양광 감지기와, 태양광 감지기를 통해 1차 추적된 태양광을 2차 추적하는 태양광 추적센서가 포함되어 구성된다. There has been proposed a highly efficient light collecting solar tracking device and methods thereof capable of precisely tracking sunlight in order to align the direction of sunlight with the optical axis of the light collecting means. In the case of such a high efficiency light collecting solar tracking device, there is a solar photodetector for roughly firstly tracking sunlight through a solar photodetector, a solar tracking sensor for secondarily tracking sunlight firstly tracked through a solar photodetector .
하지만, 종래의 태양광 감지기와 태양광 추적센서가 별도의 모듈로 제공되어 제조비용이 상승되고, 각각 별도로 설치함에 따라 설치작업이 번거로워 시공이 어려운 문제점이 있다.However, since the conventional solar photodetector and the solar ray tracking sensor are provided as separate modules, the manufacturing cost is increased, and installation is troublesome due to installation separately.
일반적인 태양광 추적 장치에는 복수의 조도센서가 구비되어 복수의 조도센서의 조도값이 모두 동일한 값의 측정값을 갖는 위치가 태양광 추적 장치가 태양광과 수직한 위치가 되어 태양광 발전의 최대 효율을 얻을 수 있다. 이러한 태양광 추적 장치에 사용되는 일반적인 조도센서의 최대 측정값은 1024럭스(lux)이다. 하지만, 이와 같이 최대 값이 높은 경우에는 조도센서 상에 그림자가 드리워지더라도 태양의 빛산란, 자외선, 적외선 또는 복사열 등으로 인해 조도센서의 최대 측정값인 1024 럭스로 인식될 수 있어, 정확한 조도 값을 측정하기 어렵고 이로 인해, 태양광의 추적이 용이하지 않은 문제점이 있다.A general sunlight tracking device is provided with a plurality of illuminance sensors so that the positions where the illuminance values of the plurality of illuminance sensors have the same value are all positioned perpendicular to the sunlight, Can be obtained. The maximum measurement value of a general illuminance sensor used in such a solar tracking device is 1024 lux. However, in the case where the maximum value is high as described above, even though the shadow is projected on the illuminance sensor, it can be recognized as the maximum measurement value of the illuminance sensor of 1024 lux due to sun light scattering, ultraviolet rays, infrared rays or radiant heat, It is difficult to track the sunlight.
따라서, 본 발명은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로서, 태양의 고도각 및 방위각을 정밀하게 추적하여 태양광 추적효율 및 집적효율을 향상 시킬 수 있는 태양광 추적 센서 유닛을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, it is an object of the present invention to provide a solar tracking sensor unit capable of precisely tracking altitude and azimuth angle of sun and improving sunlight tracking efficiency and integration efficiency.
본 발명의 목적은 여기에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The objects of the present invention are not limited thereto, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위한 태양광 추적 센서 유닛은 감지 가능한 최대 값을 감소시키기 위하여 일부가 차단된 조도센서를 포함한다. In order to achieve the object of the present invention as described above, the solar tracking sensor unit includes an illuminance sensor that is partially blocked to reduce the maximum detectable value.
이때, 상기 태양광 추적 센서 유닛은, 베이스, 상기 베이스 상에 구비되어 상호 이격되도록 복수 구비되어 태양광의 방위각 및 고도를 측정하는 조도센서 및 상기 조도센서의 감지 가능한 최대값을 감소시키기 위하여 상기 조도센서의 일부를 차단주는 차단부를 포함한다.The solar tracking sensor unit includes a base, an illuminance sensor provided on the base and spaced apart from each other to measure an azimuth and an altitude of sunlight, and an illuminance sensor for measuring the altitude of the sunlight, And a shielding part for shielding a part of the shielding part.
또한, 상기 차단부는 기둥형상이다. Further, the blocking portion has a columnar shape.
또한, 상기 차단부는 상기 조도센서의 소정면적을 차단할 수 있도록, 상기 조도센서의 일부를 덮도록 구비된다.In addition, the blocking unit is provided to cover a part of the illuminance sensor so as to block a predetermined area of the illuminance sensor.
또한, 상기 차단부의 상단면에는 제1보조센서가 더 구비된다.In addition, a first auxiliary sensor is further provided on the upper surface of the blocking portion.
또한, 상기 차단부의 상면 중심 일측에 형성되는 관통공 및 상기 관통공과 수직한 바닥면에 구비되는 제2보조센서를 더 포함한다. The apparatus further includes a through hole formed at one side of the center of the upper surface of the blocking portion and a second auxiliary sensor provided at a bottom surface perpendicular to the through hole.
또한, 상기 관통공 및 상기 제2보조센서를 연결하는 관형상의 광 가이드부가 더 구비된다.In addition, a tubular light guide portion for connecting the through hole and the second auxiliary sensor is further provided.
또한, 상기 차단부의 측면에는 상기 조도센서를 보호하기 위해 상기 조도센서와 대응되는 위치에 상기 조도센서를 감싸는 보호부가 더 구비된다.Further, on the side surface of the cut-off portion, a protective portion for covering the illuminance sensor is provided at a position corresponding to the illuminance sensor to protect the illuminance sensor.
본 발명의 태양광 추적 센서 유닛은 다음과 같은 효과가 있다.The solar tracking sensor unit of the present invention has the following effects.
첫째, 조도 센서의 일부를 차단부로 덮어줌으로써 조도 센서의 최대 측정값을 감소시켜, 태양광의 빛산란, 자외선, 적외선 또는 복사열등에 의해 조도 센서의 오류를 최소화시켜 태양광 추적의 최대 효율을 얻을 수 있는 효과가 있다.First, by covering a part of the illuminance sensor with the blocking part, the maximum measurement value of the illuminance sensor is reduced, and the error of the illuminance sensor is minimized by the light scattering of sunlight, ultraviolet ray, infrared rays or radiant heat, It is effective.
둘째, 차단부가 복수의 조도센서의 일부를 덮을 수 있는 위치에 구비되어 그림자 생성 및 조도센서의 차단을 동시에 수행함으로써 구성이 단순해져 제조 비용이 감소하고, 제조가 용이한 효과가 있다.Secondly, the blocking unit is provided at a position where a part of the plurality of illuminance sensors can be covered, and the shadow is generated and the illuminance sensor is simultaneously blocked, thereby simplifying the structure, reducing the manufacturing cost and facilitating the manufacture.
셋째, 차단부의 상부에 구비된 보조센서가 태양광의 유무를 판단함으로써 태양광이 없는 경우에는 태양광 추적장치의 구동을 차단하여 불필요한 동력의 사용을 제한할 수 있는 효과가 있다.Third, the auxiliary sensor provided at the upper part of the blocking part determines the presence or absence of sunlight, thereby blocking the driving of the solar tracking device when there is no sunlight, thereby restricting the use of unnecessary power.
넷째, 복수의 조도센서가 각각 방위각 및 고도각을 측정하여 제어함으로써 정밀한 추적이 가능한 효과가 있다.Fourth, there is an effect that a plurality of illuminance sensors can precisely track by controlling azimuth and elevation angles respectively.
다섯째, 차단부의 상단면에 형성된 관통공을 통해 유입되는 태양광을 이용하여 차단부의 바닥면에 형성된 보조센서를 통해 보다 정밀한 추적이 가능한 효과가 있다.Fifth, there is an effect that more precise tracking can be performed through the auxiliary sensor formed on the bottom surface of the blocking portion by using sunlight flowing through the through hole formed in the top surface of the blocking portion.
본 발명의 효과들은 상기 언급한 효과에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The effects of the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.
본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 아니 된다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 추적 센서 유닛의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 태양광 추적 센서 유닛의 분해 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 태양광 추적 센서 유닛의 평면도; 및
도 4는 본 발명에 따른 태양광 추적 센서 유닛의 종단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are incorporated in and constitute a part of the specification, illustrate preferred embodiments of the invention and, together with the description, serve to further the understanding of the technical idea of the invention, And shall not be interpreted.
1 is a perspective view of a solar tracking sensor unit according to the present invention;
2 is an exploded perspective view of a solar tracking sensor unit according to the present invention;
3 is a plan view of a solar tracking sensor unit according to the present invention; And
4 is a longitudinal sectional view of a solar tracking sensor unit according to the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
태양광 추적 센서 유닛의 구성Configuration of solar tracking sensor unit
도 1은 본 발명에 따른 태양광 추적 센서 유닛의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광 추적 센서 유닛의 분해 사시도이다. 본 발명에 따른 태양광 추적 센서 유닛(10)은 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 베이스(100), 복수의 조도센서(210, 220, 230, 240) 및 차단부(300)로 구성된다.FIG. 1 is a perspective view of a solar tracking sensor unit according to the present invention, and FIG. 2 is an exploded perspective view of a solar tracking sensor unit according to the present invention. 1 and 2, the solar
베이스(100)는 태양광 추적 센서 유닛(10)을 집광형 태양광 발전 장치에 부착하고, 상부에 조도센서(210, 220, 230, 240) 및 차단부(300)가 안착될 수 있는 공간을 제공하는 장치이다. 이러한 베이스(100)의 내부에는 조도센서(210, 220, 230, 240)의 측정 값을 전달 받는 기판 등이 내부에 안착될 수도 있다. The
도 3은 본 발명에 따른 태양광 추적 센서 유닛의 평면도이다. 조도센서(210, 220, 230, 240)는 베이스(100) 상에 복수 구비되어 각각의 조도센서(210, 220, 230, 240)에서 측정되는 조도 값에 의해 태양광 집광장치의 고도각 및 방위각을 조절할 수 있도록 데이터를 제공하는 장치이다. 이러한 조도센서(210, 220, 230, 240)는 베이스(100) 상에 태양의 고도 및 방위를 측정할 수 있도록 복수로 배치되고, 이러한 조도센서(210, 220, 230, 240)의 배치는 한정적이지는 않지만, 바람직하게는 도 3에 도시된 바와 같이, 베이스(100)의 중심을 기준으로 방사상으로 구비되거나, 격자 형상으로 구비되는 것이 좋다. 3 is a plan view of the solar tracking sensor unit according to the present invention. A plurality of
이와 같이, 복수로 구비된 조도센서(210, 220, 230, 240) 중 일부는 태양광의 고도를 추적하게 되고, 일부는 태양광의 방위각을 추적하게 된다. 이러한 태양광의 추적방법은 후술하는 태양광 추적 센서 유닛(10)의 사용양태에서 보다 상세하게 설명하기로 한다. In this way, a plurality of
차단부(300)는 태양광이 비치는 각도에 따라 생성되는 그림자로 인해, 조도센서(210, 220, 230, 240)의 측정 값을 변경하고, 조도센서(210, 220, 230, 240)의 일부를 차단하여 조도센서(210, 220, 230, 240)가 감지 가능한 최대 값을 감소시키는 장치이다. The
이러한 차단부(300)는 태양광에 의해 그림자를 형성할 수 있도록 베이스(100)에서 소정의 높이를 갖는 기둥 형상으로 형성되고, 방사상 또는 격자 형상으로 배치된 복수의 조도센서(210, 220, 230, 240)의 일측을 덮을 수 있는 위치에 구비된다. 이와 같이, 차단부(300)를 통해 조도센서(210, 220, 230, 240)의 일부를 덮음으로써 조도센서(210, 220, 230, 240)의 조도센서(210, 220, 230, 240)에 입력되는 태양광의 조도는 감소되어 감지된다. 즉, 사용한 조도센서(210, 220, 230, 240)의 전면적에 입력되는 조도 값이 1000 럭스인 경우, 차단부(300)를 통해 조도센서(210, 220, 230, 240)의 전체 면적 중 50%를 차단하는 경우 조도센서(210, 220, 230, 240)의 측정되는 값은 오차가 발생하겠지만, 이론 상으로는 약 500럭스로 감소된다. The
만약, 조도센서(210, 220, 230, 240)의 최대 측정값을 1000이라고 가정하고, 태양광의 실제 조도값이 1000이 넘어가는 경우에는 측정이 불가능하다. Assuming that the maximum measured value of the
설명의 편의를 위하여 4개의 센서를 각각 제1조도센서(210) 내지 제4조도센서(240)으로 명명하기로 한다. For convenience of explanation, the four sensors will be referred to as a
센서Exposed front
sensor
가려진 센서50% of the area
Obscured sensor
[표 1]에 나타난 바와 같이, 태양이 너무 강하거나, 빛 산란, 자외선 또는 적외선 등의 요인으로 인하여 센서의 일부분에 그림자가 발생하여도 태양의 조도 값이 센서의 최대 측정값인 1000 럭스를 넘어가는 경우가 있을 수 있다. As shown in [Table 1], if the sun is too strong, or a shadow occurs on a part of the sensor due to factors such as light scattering, ultraviolet rays or infrared rays, the illuminance of the sun exceeds the maximum measurement value of 1000 lux There may be cases.
이러한 경우에는 [표1]에 나타난 바와 같이, 조도센서(210, 220, 230, 240)의 위치에 따라 분명한 조도값의 차이가 발생하지만, 센서에서는 최대 측정값인 1000럭스로 모두 인식하여 태양광의 고도각 및 방위각이 태양광과 수직한 것으로 인식하여 태양광의 집광효율이 떨어질 수 있다.In this case, as shown in [Table 1], a clear difference in illuminance values occurs depending on the positions of the
하지만, 본 발명의 조도센서(210, 220, 230, 240)와 같이, 조도센서(210, 220, 230, 240)의 전체 면적 중 50%에 해당하는 면적이 차단부(300)에 의해 가려진 경우에는, 조도센서(210, 220, 230, 240)로 입력되는 태양광의 조도값이 반으로 줄어들게 되어 조도센서(210, 220, 230, 240)의 측정 범위 내로 인식된다. 이와 같이, 조도값의 차이가 있기 때문에 이를 보정하기 위하여 태양광 추적장치의 고도각 및 방위각을 조절하여 복수의 조도센서(210, 220, 230, 240)에서 측정되는 값이 동일하게 하여 태양광과 수직하게 조절할 수 있다. However, when the area corresponding to 50% of the total area of the
이와 같이, 전면적이 개방된 조도센서는 0~1000 럭스까지 밖에 태양광의조도를 측정할 수 없지만, 조도센서(210, 220, 230, 240)의 면적이 50%가 차단된 경우에는 0~2000럭스까지의 태양광을 측정할 수 있다. As described above, the illuminance sensor with the full openness can measure the illuminance of the sunlight only from 0 to 1000 lux, but when the area of the
이와 같이, 조도센서(210, 220, 230, 240)의 일부분을 차단함으로써 태양광의 측정 조도값의 범위가 향상되고, 이로 인해 보다 정밀한 태양광의 추적이 가능하다.In this manner, by blocking a portion of the
즉, 최대 측정 조도 값이 1000 럭스인 경우, 0럭스 내지 1000럭스까지는 전면이 노출되거나, 50%가 가려진 조도센서(210, 220, 230, 240)에서 큰 차이가 없지만, 태양광이 너무 강력하거나, 빛 산란, 자외선 또는 적외선 등으로 인해 최대 측정값인 1000럭스를 넘어가는 경우에는 전면이 노출된 조도센서에서는 측정이 불가하다. That is, when the maximum measured illuminance value is 1000 lux, there is no significant difference between the
하지만, 50%가 가려진 조도센서(210, 220, 230, 240) 에서는 입사되는 태양광이 반으로 감소되어 조도센서(210, 220, 230, 240)의 측정값이 2000럭스까지 향상되기 때문에 보다 넓은 범위의 조도를 측정할 수 있다. However, since the sunlight incident on the
보다 고가의 센서를 사용하면 넓은 범위의 조도값을 측정할 수 있지만, 본 발명과 같이 센서의 일측을 차단하는 조도센서(210, 220, 230, 240)를 사용하게 되면, 종래와 동일한 센서를 사용하더라도 보다 넓은 조도 범위의 측정이 가능하다.However, when the
도면에서는 차단부(300)가 그림자를 형성하여 태양광의 고도 및 방위에 따라 조도센서(210, 220, 230, 240)에 그림자를 형성하도록 하는 한편, 차단부(300)가 복수의 조도센서(210, 220, 230, 240)의 일부를 덮는 위치에 구비되어 조도센서(210, 220, 230, 240)의 일부를 감싸도록 형성하였지만, 사용양태에 따라서는 그림자를 형성하는 기둥 형상의 제1차단부(300) 및 제1차단부(300)와 인접한 위치에 구비된 복수의 복수의 조도센서(210, 220, 230, 240)의 일부 면적을 차단하는 차단막 등의 제2차단부(300)로 분리되어 구성될 수도 있다. In the drawing, the blocking
또한, 차단부(300)의 상부면 일측에는 태양광의 유무를 판단하기 위한 제1보조센서(410)가 구비된다. 이러한 조도센서(210, 220, 230, 240)는 태양광의 고도 및 방위각 등을 판단하는 것이 아닌 조도센서(210, 220, 230, 240)의 측정 값에 따라 태양광의 유무를 판단하는 장치이다. In addition, a first
또한, 관통공(310)을 통해 차단부(300)의 내부로 태양광이 유입될 수 있도록 차단부(300)의 상부면 중심 일측에는 관통공(310)이 형성되고, 차단부(300)의 내부 바닥면에는 관통공(310)과 대응되는 위치에 제2보조센서(420)가 구비된다. 관통공(310) 및 제2보조센서(420)는 동일 수직 중심축을 갖도록 구비되는 것이 좋다. A through
제2보조센서(420)는 조도센서(210, 220, 230, 240)에 의해 방위각 및 고도각이 정확하게 조절되었는지 검사하기 위한 장치로, 관통공(310)을 통해 차단부(300) 내부로 유입된 태양광이 제2보조센서(420)에 검출되면 방위각 및 고도각이 정확하게 조절된 것으로 판단한다. The second
제2보조센서(420)의 측정율을 보다 향상시키기 위하여 관통공(310) 및 제2보조센서(420)를 연결하는 관 형상의 광 가이드부(350)가 구비된다. 이러한 광 가이드부(350)는 태양광이 관통공(310)을 통해 수직하게 입사되는 경우에만 제2보조센서(420)에 태양광이 검출되도록 하는 장치이다. 즉, 태양광이 관통공(310)을 통해 비스듬하게 입사되는 경우에는 광 가이드부(350)의 벽면에 태양광이 비추게되어 제2보조센서(420)는 태양광을 감지하지 못한다. A tubular
만약, 광 가이드부(350)가 없는 경우에는 관통공(310)을 통해 수직에 가까운 각도로 태양광이 입사되는 경우 제2보조센서(420)의 일부분에만 태양광이 접촉할 수 있고, 이러한 경우에도 방위각 및 고도각이 정확하게 조절된 것으로 판단될 수 있다. 하지만, 광 가이드부(350)가 설치되면 이러한 방위각 및 고도각의 오차범위를 감소할 수 있기 때문에 보다 높은 효율의 태양광을 얻을 수 있는 고도각 및 방위각을 설정할 수 있다. In the absence of the
차단부(300)의 외주면 일측, 바람직하게는 복수의 조도센서(210, 220, 230, 240)와 대응되는 차단부(300)의 외주면에는 조도센서(210, 220, 230, 240)가 먼지, 낙엽 등의 이물질에 의해 오염되거나, 파손되는 것을 방지하기 위한 보호부(500)가 더 구비된다. 이러한 보호부(500)는 도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 타원형의 파이프 형상으로 이루어지거나, 반구 형상으로 이루어질 수 있으며, 조도센서(210, 220, 230, 240)의 측정을 방해하지 않으면서 외부 요인으로부터 조도센서(210, 220, 230, 240)를 보호할 수 있는 것이라면 어떠한 형상으로 이루어져도 무방하다.
The
태양광 추적 센서 유닛의 사용양태Usage of Solar Tracking Sensor Unit
본 발명에 따른 태양광 추적 센서 유닛(10)을 태양광 집광장치의 집광판 일측에 설치한다. The solar
도 3에 도시된 바와 같이 태양광 추적 센서 유닛(10)이 설치되었다면, 차단부(300)의 좌, 우 양측에 위치한 제1조도센서(210) 및 제3조도센서(230)는 태양의 방위각을 측정하게되고, 차단부(300)의 상, 하 양측에 위치한 제2조도센서(220) 및 제4조도센서(240)는 태양의 고도각을 측정하게 된다. 이는 태양광 추적 센서 유닛(10)의 설치 방향에 따라 변경되는 것이지, 도면과 같이 한정되는 것은 아니다. 3, the
집광판에 설치된 태양광 추적 센서 유닛(10)은 차단부(300)의 상단면에 구비된 제1보조센서(410)에 의해 태양광의 유, 무를 파악한다. 즉, 제1보조센서(410)에서 태양광에 의해 조도 값이 측정되면 태양광이 입사되는 것으로 판단하고, 추적을 시작하게 된다. The sunlight
태양광의 추적은 제1조도센서(210) 내지 제4조도센서(240)에서 측정된 조도 값에 의해 이루어진다. 제1조도센서(210) 내지 제4조도센서(240)는 차단부(300)에 의해 발생되는 그림자에 따라 각각 조도 값이 달라진다. 이러한 원리를 이용하여, 차단부(300)에 의해 발생되는 그림자가 최대한 발생하지 않도록 태양광 추적장치의 고도 및 방위각을 조절하도록 한다. The tracking of the sunlight is performed by the illuminance values measured by the
전술한 과정을 통해 태양광 추적장치의 고도각 및 방위각을 조절하여 태양광과 집광판이 거의 수직방향을 이루게 되면, 제1조도센서(210) 내지 제4조도센서(240)에서 측정된 조도 값이, 동일하게 측정된다. 하지만, 미세한 각도의 차이가 발생할 수 있기 때문에 이를 관통공(310) 및 제2보조센서(420)를 통해서 일치시킬 수 있다. When the altitude and azimuth angles of the solar tracking device are adjusted through the above-described process so that the sunlight and the condenser plate are substantially perpendicular to each other, the illuminance values measured by the
즉, 관통공(310)을 통해 입사되는 태양광의 각도가 수직이 아닌 경우에는 광 가이드부(350)의 내측면으로 태양광이 입사되고, 제2보조센서(420)에는 태양광이 입사되지 않거나, 일부만 입사되게 된다. 이러한 경우에는 태양광 추적 센서 유닛(10)의 오차가 있는 것으로 판단하고, 이러한 오차를 줄이기 위하여 태양광 추적장치를 보다 정밀하게 조작하여 집광판과 태양광이 수직이 될 수 있도록 한다. That is, when the angle of the sunlight incident through the through
이러한 조작을 통해 관통공(310) 및 광 가이드부(350)를 통과하여 입사된 태양광이 제2보조센서(420)에 도달하게 되면 태양광 추적장치는 최강의 집광 효율을 얻을 수 있다. When the sunlight passing through the through
전술한 과정을 반복하여 태양광을 추적하는 중 제1보조센서(410)에 입력되는 조도 값이 없다면, 태양광이 구름에 가려지거나, 해가져서 태양광이 발생하지 않으므로, 태양광의 추적을 정지하여 태양광 추적유닛을 구동하기 위한 동력을 소모하지 않을 수 있다.
If there is no illuminance value input to the first
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.As described above, those skilled in the art will understand that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be construed as being included within the scope of the present invention.
10 : 태양광 추적 센서 유닛
100 : 베이스
210 : 제1조도센서
220 : 제2조도센서
230 : 제3조도센서
240 : 제4조도센서
300 ; 차단부
310 : 관통공
350 : 광 가이드부
410 : 제1보조센서
420 : 제2보조센서
500 : 보호부10: Solar tracking sensor unit
100: Base
210: 1st illuminance sensor
220: Second illuminance sensor
230: Section 3 Sensor
240: Section 4 Level Sensor
300; Blocking portion
310: Through hole
350: light guide portion
410: first auxiliary sensor
420: Second auxiliary sensor
500: Protection section
Claims (8)
상기 베이스 상에 구비되어 상호 이격되도록 복수 구비되어 태양광의 방위각 및 고도를 측정하는 조도센서;
상기 조도센서의 감지 가능한 최대값을 감소시키기 위하여 상기 조도센서의 소정면적을 차단할 수 있도록, 상기 조도센서의 일부를 덮도록 구비되는 기둥형상의 차단부;
상기 차단부의 상단면에는 제1보조센서;
상기 차단부의 상면 중심 일측에 형성되는 관통공; 및
상기 관통공과 수직한 바닥면에 구비되는 제2보조센서; 및
상기 관통공 및 상기 제2보조센서를 연결하는 관형상의 광 가이드부;
를 포함하는 태양광 추적 센서 유닛.Base;
An illuminance sensor provided on the base and provided to be spaced apart from each other to measure an azimuth angle and an altitude of sunlight;
A columnar blocking portion provided to cover a part of the illuminance sensor so as to block a predetermined area of the illuminance sensor in order to reduce the maximum detectable value of the illuminance sensor;
A first auxiliary sensor on the upper surface of the blocking portion;
A through hole formed on one side of the center of the upper surface of the blocking portion; And
A second auxiliary sensor provided on a bottom surface perpendicular to the through hole; And
A tubular light guide portion connecting the through hole and the second auxiliary sensor;
The solar tracking sensor unit comprising:
상기 차단부의 측면에는 상기 조도센서를 보호하기 위해 상기 조도센서와 대응되는 위치에 상기 조도센서를 감싸는 보호부가 더 구비되는 태양광 추적 센서 유닛.3. The method of claim 2,
And a protection unit surrounding the illumination sensor at a position corresponding to the illumination sensor for protecting the illumination sensor.
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- 2013-09-23 KR KR1020130112578A patent/KR101530979B1/en active IP Right Grant
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