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태양열을 집열하는 집열하우징;상기 집열하우징 주위의 조도센서를 통해 태양광을 감지하여 태양의 위치를 추적하고 방위각 모터와 고도각 모터를 이용하여 상기 집열하우징을 제어하는 태양 위치 추적부;상기 조도센서를 통해 입력된 출력 전압값으로부터 태양의 위치를 산출하는 태양 위치 산출부;상기 태양의 태양열복사에너지를 흡수기로 전달하는 헬리오스타트; 및상기 태양 위치 산출부에서 획득한 태양의 위치를 이용하여 상기 헬리오스타트와 상기 흡수기 및 태양 사이의 형상계수를 최대화시켜 상기 헬리오스타트를 제어하는 헬리오스타트 제어부를 포함하며,상기 태양 위치 추적부는,상기 집열하우징 주위에 위치한 복수의 조도센서A와 조도센서B로 태양광을 감지하는 태양광 감지부;상기 조도센서A의 출력 전압값과 상기 조도센서B의 출력 전압값을 아날로그신호에서 디지털신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터;상기 아날로그-디지털 컨버터로부터 입력된 조도센서A의 출력 전압값과 조도센서B의 출력 전압값에 따라 상기 집열하우징의 위치를 제어하는 방위각 모터와 고도각 모터의 구동펄스를 생성하는 구동펄스 산출부; 및상기 구동펄스에 따라 상기 방위각 모터와 고도각 모터를 구동시켜 집열하우징의 위치를 제어하는 모터구동부를 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 장치
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제 2항에 있어서, 상기 태양광 감지부는,상기 조도센서A는 상기 집열하우징의 동쪽 방향에서 태양광을 감지하는 제1 조도센서와 서쪽 방향에서 태양광을 감지하는 제2 조도센서를 포함하고, 상기 조도센서B는 상기 집열하우징의 남쪽 방향에서 태양광을 감지하는 제3 조도센서 및 북쪽 방향에서 태양광을 감지하는 제4 조도센서를 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 장치
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제 2항에 있어서, 상기 구동펄스 산출부는,상기 조도센서A의 출력 전압값 또는 상기 조도센서B의 출력 전압값의 평균 전압값을 산출하는 평균값 산출부와 상기 조도센서A의 출력 전압값 또는 상기 조도센서B의 출력 전압값이 미리 저장되어 있던 흐림 문턱값보다 크고, 상기 평균 전압값보다 작은지를 판단하는 전압값 비교부 및 상기 판단 결과에 따라 상기 방위각 모터와 상기 고도각 모터의 구동펄스를 생성하는 펄스 생성부를 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 장치
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제 4항에 있어서,상기 흐림 문턱값은 태양광 집광이 불가능한 상태에서의 상기 조도센서A의 출력 전압값과 상기 조도센서B의 출력 전압값의 평균값인 것을 특징으로 하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 장치
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제 2항에 있어서, 상기 모터 구동부는,상기 구동펄스에 따라 상기 방위각 모터를 구동시켜 상기 집열하우징을 동-서 방향으로 제어하는 방위각 모터와, 상기 구동펄스에 따라 상기 고도각 모터를 구동시켜 상기 집열하우징을 남-북 방향으로 제어하는 고도각 모터를 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 장치
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태양열을 집열하는 집열하우징;상기 집열하우징 주위의 조도센서를 통해 태양광을 감지하여 태양의 위치를 추적하고 방위각 모터와 고도각 모터를 이용하여 상기 집열하우징을 제어하는 태양 위치 추적부;상기 조도센서를 통해 입력된 출력 전압값으로부터 태양의 위치를 산출하는 태양 위치 산출부;상기 태양의 태양열복사에너지를 흡수기로 전달하는 헬리오스타트; 및상기 태양 위치 산출부에서 획득한 태양의 위치를 이용하여 상기 헬리오스타트와 상기 흡수기 및 태양 사이의 형상계수를 최대화시켜 상기 헬리오스타트를 제어하는 헬리오스타트 제어부를 포함하며,상기 태양 위치 산출부는,상기 방위각 모터의 시간당 구동펄스를 카운트한 결과에 상기 방위각 모터의 펄스당 구동각도를 곱하여 상기 방위각 모터의 총 구동각도를 산출하는 방위각 산출부와, 상기 고도각 모터의 시간당 구동펄스를 카운트한 결과에 상기 고도각 모터의 펄스당 구동각도를 곱하여 상기 고도각 모터의 총 구동각도를 산출하는 고도각 산출부를 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 장치
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제 7항에 있어서, 상기 태양 위치 산출부는,현재 상태 태양의 방위각 및 고도각과 초기 상태 태양의 방위각 및 고도각의 차를 산출하여 모터의 펄스당 구동각도로 나누고 상기 집열하우징의 초기상태 복귀를 위한 구동펄스 수를 산출하는 복귀펄스 산출부를 더 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 장치
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태양열을 집열하는 집열하우징;상기 집열하우징 주위의 조도센서를 통해 태양광을 감지하여 태양의 위치를 추적하고 방위각 모터와 고도각 모터를 이용하여 상기 집열하우징을 제어하는 태양 위치 추적부;상기 조도센서를 통해 입력된 출력 전압값으로부터 태양의 위치를 산출하는 태양 위치 산출부;상기 태양의 태양열복사에너지를 흡수기로 전달하는 헬리오스타트; 및상기 태양 위치 산출부에서 획득한 태양의 위치를 이용하여 상기 헬리오스타트와 상기 흡수기 및 태양 사이의 형상계수를 최대화시켜 상기 헬리오스타트를 제어하는 헬리오스타트 제어부를 포함하며,상기 헬리오스타트 제어부는,상기 태양 위치 산출부를 통해 획득한 태양의 위치를 바탕으로 헬리오스타트의 방위각과 고도각 및 구동펄스를 산출하는 헬리오스타트 위치 산출부와, 상기 구동펄스에 따라 헬리오스타트를 제어하는 모터 구동부를 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 장치
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제 9항에 있어서, 상기 모터 구동부는,방위각 모터와 고도각 모터를 포함하며, 상기 방위각 모터의 회전축에 상기 헬리오스타트의 중심부가 위치하며 상기 고도각 모터와 상기 헬리오스타트는 벨트로 연결되도록 구현하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 장치
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제 9항에 있어서, 상기 모터 구동부는,방위각 모터와 고도각 모터를 포함하며, 상기 방위각 모터의 회전축에 상기 헬리오스타트의 중심부가 위치하며 리니어 모터(linear motor)를 이용하여 상기 고도각 모터를 상기 헬리오스타트의 상부에 연결되도록 구현하고 코사인 제2법칙을 통해 상기 고도각 모터를 구동시키는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 장치
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집열하우징 주위의 조도센서를 통해 입력된 출력 전압값으로 태양의 위치를 추적하고, 상기 출력 전압값을 통해 태양 위치 추적부의 방위각 모터와 고도각 모터를 구동시키는 구동펄스를 생성하여 상기 태양의 위치에 따라 상기 집열하우징의 위치를 제어하는 태양 위치 추적 단계;상기 태양의 방위각 및 고도각을 산출하는 태양 위치 산출 단계; 및상기 태양의 방위각 및 고도각을 이용하여 헬리오스타트의 방위각과 고도각을 산출하고 구동펄스를 생성하여 상기 헬리오스타트의 위치를 제어하는 단계를 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 방법
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제 12항에 있어서, 상기 태양 위치 추적 단계는,태양광 감지부를 통해 상기 집열하우징 주위의 태양광을 감지한 조도센서로부터 출력 전압값을 입력받는 단계;평균값 산출부를 통해 상기 조도센서의 출력 전압값의 평균 전압값을 산출하는 단계;전압값 비교부를 통해 상기 조도센서의 출력 전압값이 미리 저장되어 있던 흐림 문턱값보다 크고 상기 평균 전압값보다 작은지를 판단하는 단계; 및상기 판단 결과에 따라 펄스 생성부를 통해 상기 태양 위치 추적부의 방위각 모터와 고도각 모터를 구동시키는 단계를 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 방법
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제 12항에 있어서, 상기 태양 위치 산출 단계는,상기 태양 위치 추적부의 방위각 모터와 고도각 모터의 시간당 정방향 구동펄스와 역방향 구동펄스를 카운트하고 펄스당 구동각도를 곱하여 상기 태양 위치 추적부의 방위각 모터와 고도각 모터의 정방향 총 구동각도와 역방향 총 구동각도를 산출하는 단계와, 상기 정방향 총 구동각도와 상기 역방향 총 구동각도의 차를 이용하여 상기 방위각 모터의 회전각도와 상기 고도각 모터의 회전각도를 산출하고 초기상태의 방위각 또는 고도각을 더하여 태양의 방위각 및 고도각을 산출하는 단계를 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 방법
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제 12항에 있어서, 상기 태양 위치 산출 단계는,아래의 수학식을 통해 태양의 방위각 과 태양의 고도각 를 산출하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 방법
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제 12항에 있어서, 상기 헬리오스타트 위치 제어 단계는,상기 헬리오스타트 중심에서 태양 방향의 단위벡터(S)와 헬리오스타트의 중심에서 흡수기 방향의 단위벡터(R)를 통해 형상계수를 최대화하는 상기 헬리오스타트의 입사각을 산출하고, 상기 헬리오스타트의 입사각을 통해 상기 헬리오스타트의 방위각과 고도각을 산출하는 단계와, 상기 헬리오스타트의 방위각 모터와 고도각 모터의 구동을 제어하기 위한 구동펄스를 생성하는 단계 및 상기 구동펄스로 상기 헬리오스타트를 제어하는 단계를 포함하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 방법
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제 16항에 있어서, 상기 헬리오스타트의 방위각과 고도각 산출 단계는,상기 태양과 상기 흡수기 및 상기 헬리오스타트를 꼭지점으로 하는 삼각형에서 상기 헬리오스타트의 중심에서 태양 방향의 단위벡터(S)와 상기 헬리오스타트의 중심에서 상기 흡수기 방향의 단위벡터(R) 및 코사인 제2법칙을 이용하여 상기 헬리오스타트에서의 법선 방향 단위벡터(H)를 유도하고 상기 헬리오스타트의 중심에서 태양 방향의 단위벡터(S)와 상기 헬리오스타트의 중심에서 상기 흡수기 방향의 단위벡터(R)의 내적을 이용하여 아래의 수학식과 같이 상기 헬리오스타트에서의 입사각()을 유도하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 방법
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제 17항에 있어서, 상기 헬리오스타트의 방위각과 고도각 산출 단계는,상기 헬리오스타트의 중심에서 태양 방향의 단위벡터(S)와 상기 코사인 제2법칙을 이용한 상기 헬리오스타트에서의 법선 방향 단위벡터(H)를 이용하여 아래의 수학식과 같이 상기 헬리오스타트의 방위각()을 산출하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 방법
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제 17항에 있어서, 상기 헬리오스타트의 방위각과 고도각 산출 단계는,상기 헬리오스타트의 중심에서 태양 방향의 단위벡터(S)와 상기 코사인 제2법칙을 이용한 상기 헬리오스타트에서의 법선 방향 단위벡터(H) 및 상기 헬리오스타트에서의 입사각()을 이용하여 아래의 수학식과 같이 상기 헬리오스타트의 고도각()을 산출하는 하이브리드식 태양추적장치를 이용한 헬리오스타트 제어 방법
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