최근 에너지 수요 증대와 석유 자원의 고갈과 무분별한 화석 연료 사용으로 인한 환경의 직간접적인 오염과, 지구 온난화를 직면하게 되었다. 기후 변화 협약과 교토의정서 등 환경규제에 관련한 국제 규약 등으로 불안전한 화석에너지를 수요를 안정시키려는 등, 환경 친화적인 새로운 대체 에너지 개발이 절실히 요구되고 있는 현실이다. 이에 세계적으로 신생에너지에 대한 관심이 고조 되고 있고 또한 우리나라 또한 많은 관심과 세재 혜택 등 많은 지원을 하고 있는 추세이다. ...
최근 에너지 수요 증대와 석유 자원의 고갈과 무분별한 화석 연료 사용으로 인한 환경의 직간접적인 오염과, 지구 온난화를 직면하게 되었다. 기후 변화 협약과 교토의정서 등 환경규제에 관련한 국제 규약 등으로 불안전한 화석에너지를 수요를 안정시키려는 등, 환경 친화적인 새로운 대체 에너지 개발이 절실히 요구되고 있는 현실이다. 이에 세계적으로 신생에너지에 대한 관심이 고조 되고 있고 또한 우리나라 또한 많은 관심과 세재 혜택 등 많은 지원을 하고 있는 추세이다. 태양광 발전은 태양전지를 이용하여 무한정 무공해의 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환 시키는 기술이다. 태양광 발전은 대기오염이나 소음이 없고, 에너지원의 고갈 위험이 없으며, 태양의 빛이 닿는 곳이면 어디서든지 발전이 가능하고, 연료 공급 없이 20년 동안사용 이 가능한 대체 에너지 자원으로 각광을 받고 있다. 하지만 태양전지의 효율성 문제와 추적형 발전시스템의 고가인 점과 추적 장치의 내구구성 등이 추적형 태양광 시스템의 일반 보급이 꺼려지고 있다. 이 때문에 대부분 고정식의 태양광 발전 시스템이 사용되고 있는 실정이다. 이에 본 논문은 양축형 시스템이 아닌 고도각과 방위각을 각각 시각에 따라 이동시켰을 경우 고정식에 대한 효율성을 비교 하고자 하였다. 따라서 본 논문에서는 태양광 발전 시스템의 원리와 국내·외의 태양광 기술현황 및 실제 건축에서 사용에 사용되는 현황을 살펴보고 태양의 위치에 따른 고도각 이동, 방위각을 추적하여 얻어진 누적량의 전력량을 고정식에 대해 가지는 효율성을 비교 평가하는 것이 본 논문의 목적이다. 연구의 결과는 다음과 같다. 10시부터 3분 간격으로 변화 시켰을 경우 고정식에 비해 고도각을 9.82.%의 효율성을 나타냈고 방위각의 경우는 6.67%의 효율성을 나타냈다. 5분의 간격으로 고도각을 이동 시켰을 경우 5.51%의 효율성을 나타냈고, 방위각은 7.22%의 효율성을 나타냈으며, 10분의 경우는 고도각 6.67%, 방위각의 경우, 6.43%의 효율성을 나타내었다. 30분의 경우 고도각은 4.47%, 방위각은 10.05%의 효율성을 나타냈고, 60분의 간격으로 이동시켰을 경우 고도각은 5.14%의 효율성을 나타내었고, 방위각은 7.14%의 효율성을 나타냈다. 고도각과 방위각을 시각에 따라 이동시켰을 경우 3분, 10분의 경우 고도각을 이동시켰을 경우 평균 전력의 효율이 방위각을 이동시켰을 경우보다 좋았고, 5분, 30분, 60분의 경우는 고도각 변화에 비해 방위각의 효율성이 높은 효율성을 나타내었다. 10분 이내의 간격으로 고도각이나 방위각을 이동시켰을 경우는 방위각을 이동시키기 보다 고도각을 이동시켰을 경우 보다 효율적인 전력량을 얻을 수 있고, 10분 이상의 경우는 방위각을 이동 시켰을 경우는 고도각을 이동 시켰을 때 보다 방위각을 이동시켰을 경우 보다 나은 효율성을 나타내었다. 이는 향후 추적형 태양광 발전 시스템에 보다 효과적인 시스템 구축에 있어 기초 자료가 되리라 사료 된다. 이를 위해서 앞으로 고효율의 구동식 모터와 경제적 시스템의 구축 등의 연구가 필요하고, 국내의 경우 일반적으로 1개의 회적축을 중심으로 시스템을 구동하는 단축 구동형 제어 방식을 채택하여 태양위치 변화에 따른 고도각 또는 시간각만을 추적하고 실정이다. 이로 인해 시간에 따라 변화하는 태양의 방위각을 고려되지 있지 않아 정확한 태양 추적이 어려운 단점을 지고 있고 이를 해결하는 것도 연구 되어야 할 것이다.
최근 에너지 수요 증대와 석유 자원의 고갈과 무분별한 화석 연료 사용으로 인한 환경의 직간접적인 오염과, 지구 온난화를 직면하게 되었다. 기후 변화 협약과 교토의정서 등 환경규제에 관련한 국제 규약 등으로 불안전한 화석에너지를 수요를 안정시키려는 등, 환경 친화적인 새로운 대체 에너지 개발이 절실히 요구되고 있는 현실이다. 이에 세계적으로 신생에너지에 대한 관심이 고조 되고 있고 또한 우리나라 또한 많은 관심과 세재 혜택 등 많은 지원을 하고 있는 추세이다. 태양광 발전은 태양전지를 이용하여 무한정 무공해의 태양에너지를 직접 전기에너지로 변환 시키는 기술이다. 태양광 발전은 대기오염이나 소음이 없고, 에너지원의 고갈 위험이 없으며, 태양의 빛이 닿는 곳이면 어디서든지 발전이 가능하고, 연료 공급 없이 20년 동안사용 이 가능한 대체 에너지 자원으로 각광을 받고 있다. 하지만 태양전지의 효율성 문제와 추적형 발전시스템의 고가인 점과 추적 장치의 내구구성 등이 추적형 태양광 시스템의 일반 보급이 꺼려지고 있다. 이 때문에 대부분 고정식의 태양광 발전 시스템이 사용되고 있는 실정이다. 이에 본 논문은 양축형 시스템이 아닌 고도각과 방위각을 각각 시각에 따라 이동시켰을 경우 고정식에 대한 효율성을 비교 하고자 하였다. 따라서 본 논문에서는 태양광 발전 시스템의 원리와 국내·외의 태양광 기술현황 및 실제 건축에서 사용에 사용되는 현황을 살펴보고 태양의 위치에 따른 고도각 이동, 방위각을 추적하여 얻어진 누적량의 전력량을 고정식에 대해 가지는 효율성을 비교 평가하는 것이 본 논문의 목적이다. 연구의 결과는 다음과 같다. 10시부터 3분 간격으로 변화 시켰을 경우 고정식에 비해 고도각을 9.82.%의 효율성을 나타냈고 방위각의 경우는 6.67%의 효율성을 나타냈다. 5분의 간격으로 고도각을 이동 시켰을 경우 5.51%의 효율성을 나타냈고, 방위각은 7.22%의 효율성을 나타냈으며, 10분의 경우는 고도각 6.67%, 방위각의 경우, 6.43%의 효율성을 나타내었다. 30분의 경우 고도각은 4.47%, 방위각은 10.05%의 효율성을 나타냈고, 60분의 간격으로 이동시켰을 경우 고도각은 5.14%의 효율성을 나타내었고, 방위각은 7.14%의 효율성을 나타냈다. 고도각과 방위각을 시각에 따라 이동시켰을 경우 3분, 10분의 경우 고도각을 이동시켰을 경우 평균 전력의 효율이 방위각을 이동시켰을 경우보다 좋았고, 5분, 30분, 60분의 경우는 고도각 변화에 비해 방위각의 효율성이 높은 효율성을 나타내었다. 10분 이내의 간격으로 고도각이나 방위각을 이동시켰을 경우는 방위각을 이동시키기 보다 고도각을 이동시켰을 경우 보다 효율적인 전력량을 얻을 수 있고, 10분 이상의 경우는 방위각을 이동 시켰을 경우는 고도각을 이동 시켰을 때 보다 방위각을 이동시켰을 경우 보다 나은 효율성을 나타내었다. 이는 향후 추적형 태양광 발전 시스템에 보다 효과적인 시스템 구축에 있어 기초 자료가 되리라 사료 된다. 이를 위해서 앞으로 고효율의 구동식 모터와 경제적 시스템의 구축 등의 연구가 필요하고, 국내의 경우 일반적으로 1개의 회적축을 중심으로 시스템을 구동하는 단축 구동형 제어 방식을 채택하여 태양위치 변화에 따른 고도각 또는 시간각만을 추적하고 실정이다. 이로 인해 시간에 따라 변화하는 태양의 방위각을 고려되지 있지 않아 정확한 태양 추적이 어려운 단점을 지고 있고 이를 해결하는 것도 연구 되어야 할 것이다.
Recently, as the need for energy has increased, oil resources have become exhausted, and fossil fuels have been rapidly used, environment has been contaminated directly and indirectly, and we’ve come to face global warming. In reality, it’s necessary to stabilize unstable fossil energies through int...
Recently, as the need for energy has increased, oil resources have become exhausted, and fossil fuels have been rapidly used, environment has been contaminated directly and indirectly, and we’ve come to face global warming. In reality, it’s necessary to stabilize unstable fossil energies through international agreements, such as Convention on Climate Change and the Kyoto Protocol, and the development of environment-friendly, new alternative energies is in great demand. The interest in the new energy has increased in the world, and Korea is also paying attention to it and supporting it by giving tax breaks, and so on. Photovoltaic system is the technology to use a solar battery to transform the solar energy with no limit or contamination into electricity directly. Photovoltaic system is getting the spotlight as an alternative energy source which doesn’t create any air pollution or noise, nor any danger of exhausted energy source, can work everywhere with solar light and be used for 20 years without being recharged. However, the problem of the efficiency of solar cell, the high price of sun tracking solar system, and the durability of the tracking system have been preventing the spread of tracking type of photovoltaic system to the public. For this reason, a fixed solar system is being used mostly. Therefore, in this research, the efficiency of the fixed type was compared to that transferring an altitude angle and an azimuth angle according to each time, rather than based on double axis system. Accordingly, this thesis aims at examining the theory of photovoltaic system, and the present situation of photovoltaic technology inside and outside of Korea and its actual use in the architecture field, and at comparing and assessing the efficiency of the accumulated electricity quantity, which was calculated by tracing the movement of the altitude angle according to the location of the sun and the azimuth angle to that of fixed type. The study results are as follows When it was transformed at every three minutes from 10, the altitude angle displayed 9.82% of efficiency and the azimuth angle showed 6.67% of efficiency, compared to those of fixed type. In case the altitude angle was moved at five-minute intervals, the efficiency was 5.51%, and that of the azimuth angle was 7.22%. As for ten-minute intervals, the efficiency of the altitude angle was 6.67%, and that of the azimuth angle was proved to be 6.43%. In case of 30 minutes, the efficiency was 4.47% for the altitude angle and 10.05% for the azimuth angle, and with regard to the transfer every 60 minutes, the altitude angle turned out to hold 5.14% of efficiency and the azimuth angle 7.14%. When the altitude angle and the azimuth angle were transferred based on time, the average electricity efficiency of moved altitude angle was higher than that of moved azimuth angle for three- and ten-minute movement, and in case of 5, 30, and 60 minutes, the efficiency of the azimuth angle was better than that of the altitude angle. When the altitude angle or the azimuth angle was transferred at the intervals shorter than 10 minutes, the electricity quantity was bigger with moved azimuth angle than with moved altitude angle. With regard to the case of longer than 10 minutes, the efficiency was better when the azimuth angle was moved than the altitude angle. These results are expected to become the basic data to establish a sun tracking solar system more effectively in the future. For this, more studies need to be carried out on the drive motor of high efficiency and on the construction of economic system. Generally in Korea, only the reduction drive control method, which runs the system centered on one spindle, is being selected to trace just the altitude angle or the hour angle according to the location of the sun. Because of this, this research has the limit that the azimuth angle of the sun changing time by time is not taken into consideration, so it’s difficult to trace the sun exactly, whose problem should be studied on later.
Recently, as the need for energy has increased, oil resources have become exhausted, and fossil fuels have been rapidly used, environment has been contaminated directly and indirectly, and we’ve come to face global warming. In reality, it’s necessary to stabilize unstable fossil energies through international agreements, such as Convention on Climate Change and the Kyoto Protocol, and the development of environment-friendly, new alternative energies is in great demand. The interest in the new energy has increased in the world, and Korea is also paying attention to it and supporting it by giving tax breaks, and so on. Photovoltaic system is the technology to use a solar battery to transform the solar energy with no limit or contamination into electricity directly. Photovoltaic system is getting the spotlight as an alternative energy source which doesn’t create any air pollution or noise, nor any danger of exhausted energy source, can work everywhere with solar light and be used for 20 years without being recharged. However, the problem of the efficiency of solar cell, the high price of sun tracking solar system, and the durability of the tracking system have been preventing the spread of tracking type of photovoltaic system to the public. For this reason, a fixed solar system is being used mostly. Therefore, in this research, the efficiency of the fixed type was compared to that transferring an altitude angle and an azimuth angle according to each time, rather than based on double axis system. Accordingly, this thesis aims at examining the theory of photovoltaic system, and the present situation of photovoltaic technology inside and outside of Korea and its actual use in the architecture field, and at comparing and assessing the efficiency of the accumulated electricity quantity, which was calculated by tracing the movement of the altitude angle according to the location of the sun and the azimuth angle to that of fixed type. The study results are as follows When it was transformed at every three minutes from 10, the altitude angle displayed 9.82% of efficiency and the azimuth angle showed 6.67% of efficiency, compared to those of fixed type. In case the altitude angle was moved at five-minute intervals, the efficiency was 5.51%, and that of the azimuth angle was 7.22%. As for ten-minute intervals, the efficiency of the altitude angle was 6.67%, and that of the azimuth angle was proved to be 6.43%. In case of 30 minutes, the efficiency was 4.47% for the altitude angle and 10.05% for the azimuth angle, and with regard to the transfer every 60 minutes, the altitude angle turned out to hold 5.14% of efficiency and the azimuth angle 7.14%. When the altitude angle and the azimuth angle were transferred based on time, the average electricity efficiency of moved altitude angle was higher than that of moved azimuth angle for three- and ten-minute movement, and in case of 5, 30, and 60 minutes, the efficiency of the azimuth angle was better than that of the altitude angle. When the altitude angle or the azimuth angle was transferred at the intervals shorter than 10 minutes, the electricity quantity was bigger with moved azimuth angle than with moved altitude angle. With regard to the case of longer than 10 minutes, the efficiency was better when the azimuth angle was moved than the altitude angle. These results are expected to become the basic data to establish a sun tracking solar system more effectively in the future. For this, more studies need to be carried out on the drive motor of high efficiency and on the construction of economic system. Generally in Korea, only the reduction drive control method, which runs the system centered on one spindle, is being selected to trace just the altitude angle or the hour angle according to the location of the sun. Because of this, this research has the limit that the azimuth angle of the sun changing time by time is not taken into consideration, so it’s difficult to trace the sun exactly, whose problem should be studied on later.
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