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하이브리드방식에 의한 추적형 태양광발전시스템에 관한 연구

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Author(s)
朴政國
Issued Date
2004
Abstract
태양에너지 이용시스템은 에너지시스템의 다양화에 대응한 에너지 공급시스템의 하나로서 지구 환경문제 관점에서도 유망한 공급 수단으로 인정되고 있다. 태양광발전은 태양의 빛에너지를 직접 전기에너지로 변환하는 시스템으로서 무한하고 청정한 태양을 에너지원으로 사용하므로 연료가 필요 없다.
태양전지의 출력 효율을 높이기 위하여 일반적으로 태양전지 셀 자체의 효율을 높이거나 태양광발전 제어용 전력변환시스템의 변환효율 및 MPPT 제어를 하여 높이는 방법, 태양이 항상 법선을 이루면서 태양전지 모듈에 입사되게 하는 추적식 방법 등을 이용하고 있다.
본 논문에서는 태양추적장치는 변화하는 태양의 위치에 따라서 태양전지의 법선 방향이 항상 직달 태양광선과 평행하게 함으로써 두 성분의 불일치에서 생기는 코사인 손실을 최소화 시켜 보다 많은 태양광발전을 얻을 수 있도록 하는 150W 급 프로그램과 센서방식을 복합한 하이브리드방식에 의한 추적형 태양광발전시스템을 제안하였으며 시스템의 실제 운전을 통하여 제안한 시스템의 우수성을 입증하고자 한다.
Nowaday, almost of practical energy comes from the fossil fuel, such as coal, oil and gas. But those methode causes the environmental pollution. Photovoltaic systems are considered as a alternative energy source to overcome the shortage of electricity in the future.
Solar cell converts sunlight into the electricity that one of the most versatile forms of energy. It has been developed and applied on residental electric power system by urbanized countries as a alternative energy source to overcome energy problem after oil shock.
Photovoltaic system is easier to operate and maintain than the other power generating system since it generally contains no moving parts, operate silently and require very little maintenance.
In order to increase the efficiency of Photovoltaic system, it is generally used three methods just like increasing the efficiency of solar cell, energy conversion system included maximum power point(MPPT) control algorithm and using sun tracking system.
Nowaday, the efficiency of solar cell is maximum 24[%], but it pulls up a unit coast in electrical generation system to increase the efficiency of a cell.
In solar tracking system, it is used DC motors, special motors like step motors, servo motors, real time actuators etc. to operate moving parts. DC motors are normally used to operate system but it is difficult to maintain and repair.
In this paper, it is proposed 150[W] solar tracking system, the system designed as the normal line of the solar cell always runs parallel the ray of the sun. This design can minimize the cosign loss of the system.
The fixing and tracking photovoltaic system were compared with experimental method.
The experimental results show that the fixing system shows 10,159[Wh] and tracking system shows 12,360[Wh] electricity. And another solar tracking system designed with program and sensor also shows that the tracking system was clearly superior to the fixing system. Following the experimental data, the tracking system increased 21[%] electricity than the fixing system.
Alternative Title
A Study on the Tracking Photovoltaic System by Hybrid Type
Alternative Author(s)
Piao, Zheng-Guo
Affiliation
朝鮮大學校 大學院
Department
산업대학원 전기공학과
Advisor
曺錦培
Awarded Date
2005. 2
Table Of Contents
목차
ABSTRACT
Ⅰ. 서론 = 1
Ⅱ. 태양전지의 이론 및 특성 = 4
A. 태양전지의 구조 및 특성 = 4
1. 원리 및 구조 = 4
2. 태양전지의 동작특성 = 7
B. 태양전지의 전기적 특성 = 14
C. 태양전지의 직ㆍ병렬연결 특성 = 19
1. 병렬연결 특성 = 19
2. 직렬연결 특성 = 22
Ⅲ. 하이브리드방식에 의한 태양추적시스템 = 25
A. 태양위치 추적방식 = 25
1. 센서에 의한 방식 = 26
2. 프로그램에 의한 방식 = 28
3. 하이브리드방식 = 31
B. 추적시스템 구동축 배열방식 = 32
Ⅳ. 추적장치 제작 = 34
A. 시스템 구성 = 34
1. 태양전지 모듈 = 36
2. 지지구조물 제작 = 38
3. 모터 선정 = 41
4. 센서의 제작 = 44
C. 태양위치 추적기 회로도 = 47
D. 제어회로 및 프로그램 = 48
1. 제어 알고리즘 = 49
2. 제어 회로도 = 51
Ⅴ. 실험 및 결과고찰 = 55
A. 태양추적성능 특성 = 55
B. 추적형 태양광발전시스템 출력특성 = 58
Ⅵ. 결론 = 63
참고문헌 = 65
부록 = 68
Degree
Master
Publisher
朝鮮大學校 大學院
Citation
朴政國. (2004). 하이브리드방식에 의한 추적형 태양광발전시스템에 관한 연구
Type
Dissertation
URI
https://oak.chosun.ac.kr/handle/2020.oak/1894
Appears in Collections:
Engineering > Theses(Master)(산업기술창업대학원)
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