• 제목/요약/키워드: Solar tracker

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풍하중을 받는 태양광 추적 구조물의 응력해석 (Stress Analysis on a Structure of Solar Tracker Subjected to Wind Load)

  • 김용우;김원봉
    • 한국생산제조학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.747-754
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    • 2012
  • A solar power generator is usually installed outdoors and it is exposed to extreme environments such as snow weight and wind loading. The solar tracker structure should be designed to have sufficient stiffness and strength against such loads. In this paper, simulations are performed by varying the parameters such as wind directions, wind speeds and the pose of the solar panel to evaluate the effects of extreme wind on solar tracker. As the effects of wind load, maximum displacement and maximum equivalent stress in the solar tracker are calculated. Finite element stress analysis is carried out by using the pressure distribution that is obtained by prior wind load analysis due to the flow around the solar tracker. The stress analysis of solar tracker to check and/or improve structural robustness provides some useful instructions for structural design or revision of solar tracker.

바람에 기인하는 태양광추적구조물의 안정성 해석 (Stability Analysis on Solar Tracker Due to Wind)

  • 김용우;이승열
    • 한국생산제조학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.216-222
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    • 2013
  • A solar power generator is usually installed outdoors and it is exposed to extreme environments such as heavy fall of snow and high speed wind. Therefore, the solar tracker structure should be designed to have sufficient static and dynamic stiffness against such environmental conditions. In this paper, eigenvalue analysis of the solar tracker is carried out by varying the pose of the solar panel and unsteady flow analysis around a single tracker or multi-trackers arranged in a line is performed by varying the parameters such as wind directions, wind speeds and the pose of the solar panel to evaluate whether there exists an instability of resonance due to vortex shedding. Finite element eigenvalue analysis shows that natural frequencies and modes are almost not influenced by the pose of the solar panel and the finite element flow analysis shows that there does not exist periodic vortex shedding due to the flow around single tracker or multiple solar trackers in a line.

태양전지를 이용한 LED 가로등의 태양광 추적 장치 설계 (A Design of the Solar Tracker for LED Streetlight in Using Solar Cell)

  • 이옥재
    • 조명전기설비학회논문지
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    • 제27권12호
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    • pp.1-9
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    • 2013
  • A standalone LED lighting system in using solar energy has been used usually less than 70W of lighting power because of a troublesome installation and maintenance. In this system, as more and more LED lighting power increases, the capacity of photovoltaic panel does proportionally, and to improve the charging efficiency of solar energy, MPPT(Maximum Power Point Tracking) techniques is used frequently, but the solar tracker is not. In this paper, a solar tracker which traces the light of the sun in varying hour to hour is studied to apply to the standalone LED lighting system. This solar tracker consists of twin axis for tracing the azimuth and altitude respectively, and it has a robust structure with safe mode to stand a strong wind. As a result of analysis, generating efficiency of the traced type has improved on the fixed one 28.84% on average.

태양광 추적장치용 1층 구조의 극좌표 운동기구 개발 및 평가 (Development and Evaluation of 1 Layer Polar Motion Control System for Solar Tracker)

  • 김선호;김병철
    • 한국기계가공학회지
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    • 제9권1호
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    • pp.67-73
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    • 2010
  • Finding sufficient supplies of clean energy for future is one of the society's most important challenges according to technologies. Alternative renewable energy source such as sun energy can be substituted for exceeding human energy need. The main factor affect to solar performance is a collective intensity. To enhance intensity, suitable equipment is a solar tracker. This paper presents design and evaluation of 1 layer polar motion control system for solar tracker suitable for building integrated system. To evaluation of tracking accuracy and adaptability, solar tracker with 64 links is implemented. In experimental results, the accuracy of tracking has under ${\pm}0.0287^{\circ}$ and the thickness has under 140mm.

CPU 없는 자가 동력 태양광 트랙커 시스템 (Self-Powered Solar Tracker System without CPU)

  • 이재진;최우진;김석민;박준영;이교범
    • 전기전자학회논문지
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    • 제21권3호
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    • pp.211-218
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    • 2017
  • 본 논문에서는 CPU가 없는 자가동력 태양광 트랙커 시스템을 제안한다. 기존의 태양광 트랙커 시스템은 CPU를 사용하기 때문에 비용과 내구성의 문제가 발생한다. 또한, 기존의 태양광 트랙커 시스템은 설치 장소 및 환경의 영향을 받기 때문에 높은 발전효율을 기대하기 힘들다. 제안하는 태양광 트랙커 시스템은 광 추적센서와 모터의 연동회로를 이용하여 최대의 태양광을 추적하기 때문에 고효율 운전이 가능하고 아날로그 소자들로만 구성되어 있기 때문에 수동소자만큼의 시스템 수명이 보장된다. 또한, CPU를 사용하지 않기 때문에 프로그램 오류로 인한 오작동이 없으며, 설치 이후 유지 및 보수가 간단하다. 제안하는 태양광 트랙커 시스템의 타당성은 1년 동안의 실증 실험 결과를 통해 검증하였다.

태양광조명장치용 고정밀 태양위치 검출시스템 (Sun point detector for daylight system)

  • 김선호;김병철
    • 한국기계가공학회지
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    • 제9권4호
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    • pp.26-31
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    • 2010
  • Finding sufficient supplies of clean energy for future is one of the society's most important challenges according to technologies. Alternative renewable energy source such as solar energy can be substituted for exceeding human energy need. The main factor affect to solar performance is a collective intensity. To enhance intensity, suitable equipment is a solar tracker. The solar tracker consists of sun point detector module, mechanical mechanism module with actuator and control system module. This paper presents sun point detector for solar tracker of daylight system. To evaluate the detecting accuracy, an experimental device is implemented. In experimental results, the accuracy of development system has under 0.11%/0.5deg.

LabVIEW 적용 임베디드 태양추적장치 개발 (Development of an Embedded Solar Tracker using LabVIEW)

  • 오승진;이윤준;김남진;오원종;천원기
    • 에너지공학
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    • 제19권2호
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    • pp.128-135
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    • 2010
  • 본 연구에서는 LabVIEW를 활용한 임베디드 태양추적장치가 개발되었다. 이 시스템은 LabVIEW로 작성된 소프트웨어, CompactRIO, C-계열의 모션 인터페이스 모듈, 아날로그 수집 모듈(DAQ:Data Acquisition), 스텝 드라이브, 스텝 모터, 피드백디바이스 그리고 기타 부품들로 구성되어져 있다. CompactRIO는 내부에 리얼타임 프로세서를 내장하고 있으며 이는 태양추적장치가 외부 제어없이도 자동으로 작동이 가능하게 한다. 태양 추적장치의 정확도를 높이기 위하여 천문학적인 방법과 광학적인 방법을 통합하여 개발하였다. 광학적인 방법에서는 피드백디바이스가 사용되었는데 4개의 CdS를 사용하여 지속적으로 피드백 신호를 컨트롤러로 공급하여 문제 발생시에도 태양을 지속적으로 추적한다. 태양의 고도 및 방위각의 데이터베이스는 미국의 Naval Observatory의 데이터와 비교하였다.

지능형 제어기법을 이용한 태양추적시스템에 관한 연구 (A study on the Photovoltaic Tracker System Using Method of Intelligent control)

  • 김평호;백형래;조금배
    • 한국태양에너지학회 논문집
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    • 제25권1호
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    • pp.1-10
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    • 2005
  • In this paper, 150W photovoltaic system using neural network tracker is proposed, the system designed as the normal line of the solar cell always runs parallel the ray of the sun. This design can minimize the cosine loss of the system output results of solar cell are sensitive to the change of weather and insolation condition don't react rapidly to parameter condition change such as system circumstance and deterioration. To achieve precise operation of photovoltaic tracker system using method of intelligent control, Neural Network is used in the design of the photovoltaic tracker system drive. The control performance of this system drive influenced by the environment parameter such as weather condition and motor parameter variations. we used synchronous motor in this tracker and the experimental results show that the fixing system shows 10,159[Wh] and tracking system shows 12,360[Wh] electricity.

고립원격지 동굴 전원용 태양광발전 광 추적 시스템 (Tracking System for Optimum Solar Power System of Widely Separated Cave)

  • 서오지;소대화
    • 동굴
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    • 제89호
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    • pp.27-33
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    • 2008
  • Solar energy is most green and clean, unlimited and sustainable energy source on the earth. It is almost 97% of imported consumer energy in Korea. Because of resource poor nation, it is necessary to do their best to make alternative energy to allot their deficiency of the matter in hand of energy resources of petroleum. In a point of view of this problems, the natural solar energy should be improved by any methods as much, possible as we need. Photovoltaic generation with solar tracking system for obtaining optimal power is one of most benefit equipment to improve power of solar-cell panel producing clean electric power efficiently. Solar tracker is a device for orienting a solar photovoltaic panel toward the sun perpendicularly to sunlight, especially in widely separated place. For this reason, we are very interested in developing the equipment system of tracker, specially in solar cell applications, obtaining a high degree of accuracy to ensure that the optimal sunlight could be directed precisely against to the powered device. As a result, it was obtained of 12.46 volts at 90$^\circ$toward solar panel and 9.44 volts at 45$^\circ$, furthermore, improved efficiency more than 30% of average output voltage between tracker system (12.41V) and fixed system (8.55V), respectively. It is also very useful for optimum power system of widely separated cave.

AC 모터 및 CdS 센서를 이용한 태양 추적 장치 제어 방법에 관한 연구 (Study on Solar Tracker Control Method using AC Motor and CdS Sensor)

  • 김보헌;김황래
    • 한국산학기술학회논문지
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    • 제17권11호
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    • pp.294-301
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    • 2016
  • 최근 태양 에너지의 효율을 높이기 위해 사용되는 태양 추적 장치의 태양 추적 방법으로는 센서 방식, 프로그램 방식, 센서와 프로그램을 결합한 프로그램 혼합식으로 나눌 수 있다. 센서 방식 태양 추적 방법에서 AC 모터 및 CdS 센서를 이용한 태양 추적 장치는 저렴한 가격으로 제작이 가능하지만 모터 정지 시 발생하는 관성에 의한 오차 및 태양 빛의 산란에 의한 오차로 인해 위치 정밀도가 낮은 문제가 있다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 논문에서는 태양의 위치를 판단하는 CdS 센서 모듈 설계 방법과 추적 시 발생하는 오차를 미리 측정하여 그 값을 추적 제어 시 이용하는 제어 방법을 통해 위치 정밀도를 높이는 방법에 대해 제안하였다. 또한, 태양 추적 장치의 성능을 평가하기 위해 태양열 온수기를 구현하여 효율 향상 측면과 위치 정밀도 측면에서 실험을 진행하였다. 실험 결과, 위치 정밀도 실험에서는 ${\pm}2mm$의 위치 정밀도를 나타내 태양열 온수기의 허용 오차인 ${\pm}15mm$를 만족하였으며, 효율 향상 실험에서는 국내 온수기 인증 기준인 KSB8202 대비 32%의 효율 향상을 가져왔다.