매우 간단한 태양 궤도 추적?

고정식 태양광 시스템과 가변식 즉, 3차원 공간 안에서 태양광 패널의 각도를 수시로 조정하며 태양의 남중궤도에 정확히 일치시키는 발전시스템의 효율은 극명하게 갈립니다. 그리하여, 수평축과 수직축 두 개를 적절히 조합 통제하는 태양 추적형 시스템의 도입이 검토되고 있습니다.

태양 궤적 추적의 원리는 매우 간단합니다.

매우 저렴하고 효과적인 황화카드뮴셀(CdS) 또는 기타의 감광 소자를 PCB 수평면에 4개 배치하고, 마이크로컨트롤러 ADC로 변화값을 읽어온 다음, 벡터연산 프로그램 루틴을 돌리면 됩니다. 그 결과를 가지고 따로 준비된 2개 모터를 돌려서, 적절한 지향각을 설정합니다. 센서는 매우 저렴하고 제어보드도 매우 저렴합니다. 강한 토크를 만들어내는 기어드 모터는 시중에 널려 있습니다. 기어드 모터를 구동하는 칩이다 독립 보드도 시중에서 구하기 쉽습니다. 심지어, 편하게 다축 제어를 하라며 모든 것을 집약한 패키지 제품을 판매하기도 합니다.

“매우 쉽다”는, 논리만 그렇습니다.

빠른 모터 가감속 제어, 적절한 구동 전류 제어, 외력이나 운동 중 오차에 대한 변위 보정, 외부 환경에 노출되기 때문에 모든 금속 부품과 모든 전자부품은 쉽게 손상된다는 사실까지 고려하는 철저한 노화 대책 등이 모여서, 종합 성능과 시스템적 내구성을 만들어 냅니다. 20년 동안 무리 없이 구동되고 고장도 없는, 산업용 시스템으로서의 내성을 확보하는 일은 결코 쉽지 않습니다. 반대로,

(개념상 똑같은 일을 한다고 해도) 화력/원자력 발전소와 거대 화학 플랜트 설비의 센서-모터-통합 제어 시스템이 가정용 또는 중소 공장용 또는 탁자 위 학습용 시스템에 비해 현격히 비싼 것은 분명한 이유가 있습니다.