JPH06301420A - 太陽光追尾装置 - Google Patents
太陽光追尾装置Info
- Publication number
- JPH06301420A JPH06301420A JP11409593A JP11409593A JPH06301420A JP H06301420 A JPH06301420 A JP H06301420A JP 11409593 A JP11409593 A JP 11409593A JP 11409593 A JP11409593 A JP 11409593A JP H06301420 A JPH06301420 A JP H06301420A
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- JP
- Japan
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- solar
- solar panel
- working fluid
- tracking device
- heat receiving
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Abstract
(57)【要約】
【構成】 架台２上に載置したソーラパネル１を太陽の
動きに応じて追従させる太陽光追尾装置において、ソー
ラパネル１の南・北方向に伸びる回転軸１１を軸として
回動し得るように架台２上に支持する軸受１２と、作動
液を充満した密閉容器からなる受熱槽４と太陽光の輻射
熱を受けて膨張する受熱槽４内の作動液の圧力によって
ピストンロッド３１が動作するピストン３とからなる主
アクチュエータ５とを設け、主アクチュエータ５の動作
によりソーラパネル１を東・西方向に傾動するようにし
たものである。 【効果】 太陽光発電システムで発電した電力を消費す
ることがなく、太陽光発電システムの総合発電効率を高
める。
動きに応じて追従させる太陽光追尾装置において、ソー
ラパネル１の南・北方向に伸びる回転軸１１を軸として
回動し得るように架台２上に支持する軸受１２と、作動
液を充満した密閉容器からなる受熱槽４と太陽光の輻射
熱を受けて膨張する受熱槽４内の作動液の圧力によって
ピストンロッド３１が動作するピストン３とからなる主
アクチュエータ５とを設け、主アクチュエータ５の動作
によりソーラパネル１を東・西方向に傾動するようにし
たものである。 【効果】 太陽光発電システムで発電した電力を消費す
ることがなく、太陽光発電システムの総合発電効率を高
める。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、太陽光エネルギを電力
に変換する太陽電池を使用した太陽光発電システム等に
用いられる太陽光追尾装置に関する。
に変換する太陽電池を使用した太陽光発電システム等に
用いられる太陽光追尾装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、太陽光追尾装置は、太陽電池を平
板状に配列したソーラパネルを常に太陽に対して直角に
維持して、発電能力を最大にするするために、ソーラパ
ネルの表面に垂直な遮蔽体を設けるとともに、遮蔽体の
周囲に複数箇所に光センサを設け、太陽の方向によって
生じる遮蔽体の影によって各光センサの出力が等しくな
るように、ソーラパネルをサーボモータにより傾動する
ようにしたものが開示されている（例えば、特開平１−
７９８１６号）。
板状に配列したソーラパネルを常に太陽に対して直角に
維持して、発電能力を最大にするするために、ソーラパ
ネルの表面に垂直な遮蔽体を設けるとともに、遮蔽体の
周囲に複数箇所に光センサを設け、太陽の方向によって
生じる遮蔽体の影によって各光センサの出力が等しくな
るように、ソーラパネルをサーボモータにより傾動する
ようにしたものが開示されている（例えば、特開平１−
７９８１６号）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところが、従来技術で
は、ソーラパネルをサーボモータにより傾動するため、
太陽光で発電した貴重な電力を消費することになり、太
陽光発電システムの発電効率を低下させるという欠点が
あった。本発明は、電力を使用せずにソーラパネルが太
陽光を追尾するようにして、太陽光発電システムの発電
効率を高めることを目的とするものである。
は、ソーラパネルをサーボモータにより傾動するため、
太陽光で発電した貴重な電力を消費することになり、太
陽光発電システムの発電効率を低下させるという欠点が
あった。本発明は、電力を使用せずにソーラパネルが太
陽光を追尾するようにして、太陽光発電システムの発電
効率を高めることを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記問題を解決するた
め、本発明は、架台上に載置したソーラパネルを太陽の
動きに応じて追従させる太陽光追尾装置において、前記
ソーラパネルの南・北方向に伸びる軸を回転軸として回
動し得るように前記架台上に支持する軸受と、作動液を
充満した密閉容器からなる受熱槽と、太陽光の輻射熱を
受けて膨張する前記受熱槽内の前記作動液の圧力によっ
てピストンロッドが動作するピストンとからなる主アク
チュエータを設け、前記主アクチュエータの動作により
前記ソーラパネルを東・西方向に傾動するようにしたも
のである。
め、本発明は、架台上に載置したソーラパネルを太陽の
動きに応じて追従させる太陽光追尾装置において、前記
ソーラパネルの南・北方向に伸びる軸を回転軸として回
動し得るように前記架台上に支持する軸受と、作動液を
充満した密閉容器からなる受熱槽と、太陽光の輻射熱を
受けて膨張する前記受熱槽内の前記作動液の圧力によっ
てピストンロッドが動作するピストンとからなる主アク
チュエータを設け、前記主アクチュエータの動作により
前記ソーラパネルを東・西方向に傾動するようにしたも
のである。
【０００５】
【作用】上記手段により、太陽光が受熱槽に当たる前の
状態は、受熱槽の作動液の温度が低いため、作動液が収
縮してピストンロッドは下方に下がって、ソーラパネル
は東側に傾斜している。太陽が上昇して受熱槽に太陽光
が当たり出すと、太陽からの入射熱量が増え、作動液の
温度が上昇して膨張する。したがって、ピストンロッド
のストロークが伸びてソーラパネルの東側は押し上げら
れ、ソーラパネルは東側への傾斜角を小さくし、水平の
位置から更に西側へ傾斜して太陽光に追従する。主アク
チュエータの動作時定数を数時間以上に設定してあるの
で、ソーラパネルは全日照時間を通じて、ほぼ太陽の方
位を向くことになる。
状態は、受熱槽の作動液の温度が低いため、作動液が収
縮してピストンロッドは下方に下がって、ソーラパネル
は東側に傾斜している。太陽が上昇して受熱槽に太陽光
が当たり出すと、太陽からの入射熱量が増え、作動液の
温度が上昇して膨張する。したがって、ピストンロッド
のストロークが伸びてソーラパネルの東側は押し上げら
れ、ソーラパネルは東側への傾斜角を小さくし、水平の
位置から更に西側へ傾斜して太陽光に追従する。主アク
チュエータの動作時定数を数時間以上に設定してあるの
で、ソーラパネルは全日照時間を通じて、ほぼ太陽の方
位を向くことになる。
【０００６】
【実施例】以下、本発明を図に示す実施例について説明
する。図１は本発明の実施例を示す斜視図である。図に
おいて、ソーラパネル１を南向きに太陽光に対してほぼ
垂直に配置し、西側の一辺に回動軸１１を設けて、回動
軸１１を軸として回動し得るように軸受２１を介して架
台２の上に支持してある。ソーラパネル１の東側の一辺
には、架台２に設けたピストン３のピストンロッド３１
の先端をピン連結してある。ピストン３の近傍の太陽光
を受け易いところに、作動液を充満した密閉容器からな
る受熱槽４を設け、受熱槽４からピストン３に作動液を
送出する送出管４１を設けてある。これにより、受熱槽
４内の作動液が太陽光の輻射熱によって膨張し、受熱槽
４からの作動液の圧力によってピストンロッド３１が直
線運動する、太陽熱アクチュエータである主アクチュエ
ータ５を形成している。なお、作動液は熱膨張係数が大
きく、凍結や蒸発がしにくく、熱によって変質しにくい
ものであればよく、例えば、四塩化炭素、マシン油、テ
レピン油などが使用される。また、受熱槽４が透明の容
器である時は、作動液を着色することにより、輻射熱を
吸収し易くして作動液の温度上昇を高くすることができ
る。また、ソーラパネル１は、作動液の温度が外気と同
じ冷却状態で東側に傾くように設定してあり、主アクチ
ュエータ５の動作時定数を数時間以上に設定してある。
ここで、動作を説明すると、太陽光が受熱槽４に当たる
前の状態は、受熱槽４の作動液の温度が低いため、作動
液が収縮してピストン３のピストンロッド３１は下方に
下がって、図２（ａ）に示すように、ソーラパネル１は
東側に傾斜している。太陽が上昇して受熱槽４に太陽光
が当たり出すと、図４（ａ）に示すように、太陽からの
入射熱量が増え、作動液の温度が上昇して膨張する。し
たがって、ピストンロッド３１のストロークは、図４
（ｃ）に示すように伸びてソーラパネル１の東側は押し
上げられ、図２（ｂ）に示すように、ソーラパネル１は
東側への傾斜角を小さくし、水平の位置から更に西側へ
傾斜して太陽光に追従する。主アクチュエータ５の動作
時定数を数時間以上に設定してあるので、ソーラパネル
１は全日照時間を通じて、ほぼ太陽の方位を向くことに
なる。
する。図１は本発明の実施例を示す斜視図である。図に
おいて、ソーラパネル１を南向きに太陽光に対してほぼ
垂直に配置し、西側の一辺に回動軸１１を設けて、回動
軸１１を軸として回動し得るように軸受２１を介して架
台２の上に支持してある。ソーラパネル１の東側の一辺
には、架台２に設けたピストン３のピストンロッド３１
の先端をピン連結してある。ピストン３の近傍の太陽光
を受け易いところに、作動液を充満した密閉容器からな
る受熱槽４を設け、受熱槽４からピストン３に作動液を
送出する送出管４１を設けてある。これにより、受熱槽
４内の作動液が太陽光の輻射熱によって膨張し、受熱槽
４からの作動液の圧力によってピストンロッド３１が直
線運動する、太陽熱アクチュエータである主アクチュエ
ータ５を形成している。なお、作動液は熱膨張係数が大
きく、凍結や蒸発がしにくく、熱によって変質しにくい
ものであればよく、例えば、四塩化炭素、マシン油、テ
レピン油などが使用される。また、受熱槽４が透明の容
器である時は、作動液を着色することにより、輻射熱を
吸収し易くして作動液の温度上昇を高くすることができ
る。また、ソーラパネル１は、作動液の温度が外気と同
じ冷却状態で東側に傾くように設定してあり、主アクチ
ュエータ５の動作時定数を数時間以上に設定してある。
ここで、動作を説明すると、太陽光が受熱槽４に当たる
前の状態は、受熱槽４の作動液の温度が低いため、作動
液が収縮してピストン３のピストンロッド３１は下方に
下がって、図２（ａ）に示すように、ソーラパネル１は
東側に傾斜している。太陽が上昇して受熱槽４に太陽光
が当たり出すと、図４（ａ）に示すように、太陽からの
入射熱量が増え、作動液の温度が上昇して膨張する。し
たがって、ピストンロッド３１のストロークは、図４
（ｃ）に示すように伸びてソーラパネル１の東側は押し
上げられ、図２（ｂ）に示すように、ソーラパネル１は
東側への傾斜角を小さくし、水平の位置から更に西側へ
傾斜して太陽光に追従する。主アクチュエータ５の動作
時定数を数時間以上に設定してあるので、ソーラパネル
１は全日照時間を通じて、ほぼ太陽の方位を向くことに
なる。
【０００７】以上の実施例では、ピストン３のストロー
クは作動液の熱時定数に基づいた指数関数的に変化する
ため、図４（ａ）に示すように、午前中に比べて午後の
動作が緩慢になる傾向を示し、追従動作の直線性が悪く
なるおそれがある。図３はこの問題を解決する第２の実
施例を示す斜視図で、受熱槽４の東側部分４２と西側部
分４３に分け、西側部分４３が東側部分４２より輻射熱
吸収能力が大きくなるようにしたものである。例えば、
東側部分４２の表面に太陽の輻射熱を減少させるように
着色したり、東側部分４２の表面積を西側部分４３より
小さくしたりすることにより、西側部分４３の輻射熱吸
収能力を大きくすることができる。これにより、午前中
は東側部分４２が受ける輻射熱によって作動液の温度が
上昇し、輻射熱吸収能力が緩慢になり始めた正午頃から
西側部分４３が東側部分４２より大きい輻射熱吸収能力
によって輻射熱を吸収して作動液の温度を上げる。した
がって、作動液が受ける入射熱量は、図４（ｂ）に示す
ように、午後から更に増加して、ピストン３のストロー
クは午後になっても緩慢になることなく変化し、主アク
チュエータ５の追従動作の直線性を改善する。ところ
で、上記実施例の構成では、気温の高い夏期では、受熱
槽内の作動液は午前中でも膨張しているため、ソーラパ
ネルは西向き加減になる。また、気温の低い冬期には午
後になっても大きく膨張しないため、ソーラパネルは東
向き加減になる。図５は季節によって変わる気温の影響
を受けないようにした第３の実施例を示す斜視図であ
る。太陽からの輻射熱を受けず、周囲温度のみによって
作動液が膨張・収縮するようにした補助受熱槽６と、補
助受熱槽６から作動液によって作動するピストン７から
なる第２の太陽熱アクチュエータである補助アクチュエ
ータ８を設け、ソーラパネル１の一方の辺に設けた回動
軸１１の一端を、補助アクチュエータ７によって上下さ
せて、南・北方向に傾動するようにしたものである。こ
れにより、回動軸１１側が夏期は上昇し、冬期は下降し
て季節によって生じる主アクチュエータ５の東西方向の
特性変動を補償している。また、補助アクチュエータ８
の動作は、夏期はソーラパネル１の仰角を大きくし、冬
期は仰角を小さくするので、南北方向の太陽光を追従す
ることになり、太陽光の受熱効率が更に向上する。な
お、上記実施例ではいずれも、ソーラパネル１の西側の
一辺を回動し得るように支持し、東側の一辺を主アクチ
ュエータ５により上下させる場合について説明したが、
ソーラパネル１の東側の一辺を回動し得るように支持
し、西側の一辺を主アクチュエータ５により上下させる
ようにしてもよい。
クは作動液の熱時定数に基づいた指数関数的に変化する
ため、図４（ａ）に示すように、午前中に比べて午後の
動作が緩慢になる傾向を示し、追従動作の直線性が悪く
なるおそれがある。図３はこの問題を解決する第２の実
施例を示す斜視図で、受熱槽４の東側部分４２と西側部
分４３に分け、西側部分４３が東側部分４２より輻射熱
吸収能力が大きくなるようにしたものである。例えば、
東側部分４２の表面に太陽の輻射熱を減少させるように
着色したり、東側部分４２の表面積を西側部分４３より
小さくしたりすることにより、西側部分４３の輻射熱吸
収能力を大きくすることができる。これにより、午前中
は東側部分４２が受ける輻射熱によって作動液の温度が
上昇し、輻射熱吸収能力が緩慢になり始めた正午頃から
西側部分４３が東側部分４２より大きい輻射熱吸収能力
によって輻射熱を吸収して作動液の温度を上げる。した
がって、作動液が受ける入射熱量は、図４（ｂ）に示す
ように、午後から更に増加して、ピストン３のストロー
クは午後になっても緩慢になることなく変化し、主アク
チュエータ５の追従動作の直線性を改善する。ところ
で、上記実施例の構成では、気温の高い夏期では、受熱
槽内の作動液は午前中でも膨張しているため、ソーラパ
ネルは西向き加減になる。また、気温の低い冬期には午
後になっても大きく膨張しないため、ソーラパネルは東
向き加減になる。図５は季節によって変わる気温の影響
を受けないようにした第３の実施例を示す斜視図であ
る。太陽からの輻射熱を受けず、周囲温度のみによって
作動液が膨張・収縮するようにした補助受熱槽６と、補
助受熱槽６から作動液によって作動するピストン７から
なる第２の太陽熱アクチュエータである補助アクチュエ
ータ８を設け、ソーラパネル１の一方の辺に設けた回動
軸１１の一端を、補助アクチュエータ７によって上下さ
せて、南・北方向に傾動するようにしたものである。こ
れにより、回動軸１１側が夏期は上昇し、冬期は下降し
て季節によって生じる主アクチュエータ５の東西方向の
特性変動を補償している。また、補助アクチュエータ８
の動作は、夏期はソーラパネル１の仰角を大きくし、冬
期は仰角を小さくするので、南北方向の太陽光を追従す
ることになり、太陽光の受熱効率が更に向上する。な
お、上記実施例ではいずれも、ソーラパネル１の西側の
一辺を回動し得るように支持し、東側の一辺を主アクチ
ュエータ５により上下させる場合について説明したが、
ソーラパネル１の東側の一辺を回動し得るように支持
し、西側の一辺を主アクチュエータ５により上下させる
ようにしてもよい。
【０００８】
【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、太
陽光発電システムで発電した電力を消費することなく、
ソーラパネルをおおむね太陽に向けることができ、さら
に季節によって生じる東西方向の特性変動を補償すると
共に、南北方向の太陽光の追従も可能となるので、太陽
光発電システムの総合発電効率を高める効果がある。
陽光発電システムで発電した電力を消費することなく、
ソーラパネルをおおむね太陽に向けることができ、さら
に季節によって生じる東西方向の特性変動を補償すると
共に、南北方向の太陽光の追従も可能となるので、太陽
光発電システムの総合発電効率を高める効果がある。
【図１】本発明の実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の動作を示す説明図である。
【図３】本発明の第２の実施例を示す斜視図である。
【図４】本発明の特性を示すグラフである。
【図５】本発明の第３の実施例を示す斜視図である。
１ ソーラパネル、１１ 回転軸、１２ 軸受、２ 架
台、３ ピストン、３１ ピストンロッド、４ 受熱
槽、４１ 送出管、４２ 東側部分、４３ 西側部分、
５ 主アクチュエータ、６補助受熱槽、８ 補助アクチ
ュエータ
台、３ ピストン、３１ ピストンロッド、４ 受熱
槽、４１ 送出管、４２ 東側部分、４３ 西側部分、
５ 主アクチュエータ、６補助受熱槽、８ 補助アクチ
ュエータ
Claims (3)
- 【請求項１】 架台上に載置したソーラパネルを太陽の
動きに応じて追従させる太陽光追尾装置において、前記
ソーラパネルの南・北方向に伸びる軸を回転軸として回
動し得るように前記架台上に支持する軸受と、作動液を
充満した密閉容器からなる受熱槽と太陽光の輻射熱を受
けて膨張する前記受熱槽内の前記作動液の圧力によって
ピストンロッドが動作するピストンとからなる主アクチ
ュエータとを設け、前記主アクチュエータの動作により
前記ソーラパネルを東・西方向に傾動するようにしたこ
とを特徴とする太陽光追尾装置。 - 【請求項２】 前記受熱槽の西側部分が東側部分より輻
射熱吸収能力が大きくなるようにした請求項１記載の太
陽光追尾装置。 - 【請求項３】 内部に充満した作動液が周囲温度のみに
よって膨張・収縮するようにした補助受熱槽と、前記作
動液によって作動するピストンからなる補助アクチュエ
ータとを設け、前記補助アクチュエータにより前記ソー
ラパネルを南・北方向に傾動するようにした請求項１ま
たは２記載の太陽光追尾装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11409593A JPH06301420A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 太陽光追尾装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11409593A JPH06301420A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 太陽光追尾装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06301420A true JPH06301420A (ja) | 1994-10-28 |
Family
ID=14628990
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11409593A Pending JPH06301420A (ja) | 1993-04-16 | 1993-04-16 | 太陽光追尾装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06301420A (ja) |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6617506B2 (en) * | 2001-03-29 | 2003-09-09 | Keiji Sasaki | Power generation equipment using sunlight |
| KR100656139B1 (ko) * | 2004-12-27 | 2006-12-12 | (주)에타솔라 | 태양추적장치를 구비하는 태양전지 모듈 |
| KR100780571B1 (ko) * | 2007-03-05 | 2007-11-30 | 주식회사 비제이 피앤에스 | 현가장치를 이용한 태양 추적장치 |
| JP2008243374A (ja) * | 2007-03-23 | 2008-10-09 | Furukawa Electric Co Ltd:The | 太陽方位追尾装置、太陽光集光装置及びそれを用いた太陽光照明システム |
| CN101814865A (zh) * | 2010-05-20 | 2010-08-25 | 鸿金达能源科技股份有限公司 | 追日聚光的电能产生装置 |
| JP2011220447A (ja) * | 2010-04-09 | 2011-11-04 | Daikin Industries Ltd | アクチュエータユニット及びそれを用いたシステム |
| WO2012073487A1 (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | ダイキン工業株式会社 | 太陽パネルユニット |
| JP2012253079A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Daikin Ind Ltd | 太陽光パネルユニット |
| WO2013179608A1 (ja) | 2012-05-31 | 2013-12-05 | ダイキン工業株式会社 | 太陽光パネルユニット、太陽光発電システム、及び太陽光発電システムの設置方法 |
| EP4356515A4 (en) * | 2021-06-14 | 2025-04-30 | New-Tech AS | SYSTEM FOR AUTOMATIC DIRECTIONAL ADJUSTMENT OF A CONSOLE RELATIVE TO THE POSITION OF THE SUN |
-
1993
- 1993-04-16 JP JP11409593A patent/JPH06301420A/ja active Pending
Cited By (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| KR100656139B1 (ko) * | 2004-12-27 | 2006-12-12 | (주)에타솔라 | 태양추적장치를 구비하는 태양전지 모듈 |
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| CN101814865B (zh) | 2010-05-20 | 2011-10-12 | 鸿金达能源科技股份有限公司 | 追日聚光的电能产生装置 |
| CN101814865A (zh) * | 2010-05-20 | 2010-08-25 | 鸿金达能源科技股份有限公司 | 追日聚光的电能产生装置 |
| WO2012073487A1 (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-07 | ダイキン工業株式会社 | 太陽パネルユニット |
| JP2012117273A (ja) * | 2010-11-30 | 2012-06-21 | Daikin Ind Ltd | 太陽パネル駆動システム、及び給湯システム |
| CN103222067A (zh) * | 2010-11-30 | 2013-07-24 | 大金工业株式会社 | 太阳板机组 |
| EP2648226A4 (en) * | 2010-11-30 | 2017-06-07 | Daikin Industries, Ltd. | Solar panel unit |
| JP2012253079A (ja) * | 2011-05-31 | 2012-12-20 | Daikin Ind Ltd | 太陽光パネルユニット |
| WO2013179608A1 (ja) | 2012-05-31 | 2013-12-05 | ダイキン工業株式会社 | 太陽光パネルユニット、太陽光発電システム、及び太陽光発電システムの設置方法 |
| EP4356515A4 (en) * | 2021-06-14 | 2025-04-30 | New-Tech AS | SYSTEM FOR AUTOMATIC DIRECTIONAL ADJUSTMENT OF A CONSOLE RELATIVE TO THE POSITION OF THE SUN |
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