KR102641435B1 - 태양광 모듈의 자동 세정 장치 - Google Patents
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Abstract
게시된 내용은 건물의 옥상 또는 외벽에 설치되어 상시 노출되는 태양광 모듈(BIPV;building intergrated photovoltaic system)의 태양 전지판의 표면에 쌓인 이물질을 자동으로 세척 및 세정에 의해 제거하기 위한 태양광 모듈의 자동 세정 장치에 관한 것으로,
본 명세서의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 자동 세정 장치는
건물의 옥상 또는 외벽에 설치되는 태양광 모듈의 태양 전지판의 표면에 쌓인 이물질을 세척하여 제거시키는 세정 장치에 적용되고,
옥상 바닥에 길이방향으로 고정되는 프레임에 임의높이를 유지하여 설치되는 단열 커튼월에 장착되고, 태양광 집광에 의해 생산되는 전기를 축적하기 위한 태양 전지판을 포함하는 태양광 모듈;
상기 태양광 모듈의 길이방향을 따라 양측으로 대칭되게 설치되는 한 쌍의 랙기어;
상기 랙기어와 각각 맞물려 왕복운동하고 회전축에 연결되는 피니언기어를 회전시키도록 정역 방향으로 회전되는 구동모터가 양측에 내설되고, 이동 및 회전시 상기 태양 전지판의 표면에 접촉되어 세척 및 세정하기 위한 세척도구가 표면에 형성되는 회전체;
상기 회전체를 수용하고, 상기 구동모터의 회전축에 양측이 이탈되지않도록 고정되고, 펌프 구동에 의해 세척수 분사노즐을 통해 상기 태양 전지판의 표면에 분사되는 세척수가 수용되는 세척수 탱크가 장착되는 커버;
상기 회전체를 회전시키도록 상기 구동모터에 제어신호를 인가시키고, 상기 세척수 탱크와 세척수 분사노즐 사이의 세척수 공급관을 개폐시키도록 설치되는 제1개폐밸브에 제어신호를 인가시키는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 자동 세정 장치를 제공한다.
본 명세서의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 자동 세정 장치는
건물의 옥상 또는 외벽에 설치되는 태양광 모듈의 태양 전지판의 표면에 쌓인 이물질을 세척하여 제거시키는 세정 장치에 적용되고,
옥상 바닥에 길이방향으로 고정되는 프레임에 임의높이를 유지하여 설치되는 단열 커튼월에 장착되고, 태양광 집광에 의해 생산되는 전기를 축적하기 위한 태양 전지판을 포함하는 태양광 모듈;
상기 태양광 모듈의 길이방향을 따라 양측으로 대칭되게 설치되는 한 쌍의 랙기어;
상기 랙기어와 각각 맞물려 왕복운동하고 회전축에 연결되는 피니언기어를 회전시키도록 정역 방향으로 회전되는 구동모터가 양측에 내설되고, 이동 및 회전시 상기 태양 전지판의 표면에 접촉되어 세척 및 세정하기 위한 세척도구가 표면에 형성되는 회전체;
상기 회전체를 수용하고, 상기 구동모터의 회전축에 양측이 이탈되지않도록 고정되고, 펌프 구동에 의해 세척수 분사노즐을 통해 상기 태양 전지판의 표면에 분사되는 세척수가 수용되는 세척수 탱크가 장착되는 커버;
상기 회전체를 회전시키도록 상기 구동모터에 제어신호를 인가시키고, 상기 세척수 탱크와 세척수 분사노즐 사이의 세척수 공급관을 개폐시키도록 설치되는 제1개폐밸브에 제어신호를 인가시키는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 자동 세정 장치를 제공한다.
Description
본 명세서는 태양광 모듈의 세정 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로 설명하면, 건물의 옥상 또는 외벽에 설치되어 노출되는 태양광 모듈(BIPV;building intergrated photovoltaic module)의 태양 전지판의 표면에 쌓인 이물질(오물)을 자동으로 세척 및 세정에 의해 제거하기 위한 태양광 모듈의 자동 세정 장치에 관한 것이다.
본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.
일반적으로, 태양광 모듈로 사용되는 실리콘 태양 전지판의 경우 태양광 모듈의 온도가 올라갈 경우 1℃ 당 0.4%∼ 0.5%의 출력 감소가 발생된다. 특히 하절기에는 태양광 모듈의 온도가 70℃ 이상까지 상승하게 되면서 출력이 15∼20% 까지 감소하는 문제점이 있다.
이러한 특성에 따라 태양광 발전의 출력은 태양이 가장 긴 여름이 아닌 봄과 가을에 최고치를 기록하게 된다.
이러한 온도 상승은 태양광 발전의 발전 효율을 저하시키는 주요 원인으로 지적된다.
또한, 태양광 모듈은 옥외에 설치되고 상시 노출되는 특성상 태양 전지판에 황사, 조류의 배설물, 꽃가루, 악천후 등의 기상현상 등에 의해 오물(이물질)이 표면에 쉽게 쌓일 수 있는 단점을 갖는다.
태양광 모듈의 태양 전지판 표면에 오물이 쌓일 경우 태양 전지판의 집광 흡수율이 현저히 떨어지므로 발전 효율 또한 저하될 수 있다.
또한, 동절기에 비 또는 눈 등으로 인한 발전 효율의 저하를 방지하기 위해서는 태양광 모듈의 태양 전지판을 주기적으로 세척할 필요성이 있다.
도면에는 미 도시 되었으나, 종래에 태양광 모듈의 태양 전지판을 수작업에 의해 세척수를 분사노즐을 통해 분사시켜 세척할 경우, 세척 작업을 위해 많은 작업시간 및 인건비가 소요되고, 많은 양의 세척수가 필요이상으로 소요되며, 태양 전지판을 적시에 세척하지 못할 경우에 태양 전지판이 손상되거나 표면이 오염될 수 있게 된다.
이로 인해, 최대한 짧은 시간내에 최소한의 인력으로 태양광 모듈의 태양 전지판을 세척 또는 세정할 수 있는 세척장치의 개발이 절실하게 요구되고 있는 실정이다.
BIPV이란, 건물에 통합적용된 PV시스템으로서, 태양광 에너지로 전기를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에 건물 일체형 태양광 모듈을 건축물 외장재로 사용하는 태양광 발전 시스템을 의미한다.
최근에는 BIPV 시스템을 건축물의 외벽이나 단창 또는 커튼월에 설치하여 태양전지에 의한 태양광 집광 효율을 극대화시키는 기술이 개발되고 있다.
대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-1038243호에 궤도 위를 왕복 이동하는 태양광발전 어레이 관리 장치가 등록공고되어 있다.
본 명세서의 실시예는, 건물의 옥상 또는 외벽에 설치되어 상시 노출되는 태양광 모듈(BIPV)의 태양 전지판의 표면에 쌓인 이물질(황사, 낙엽, 조류 배설물, 눈 또는 비로 인한 얼룩 등)을 자동으로 세척 및 세정시킴에 따라 태양 전지판의 발전효율을 향상시킬 수 있도록 한, 태양광 모듈의 자동 세정 장치와 관련된다.
본 명세서의 실시예는, 건물의 옥상 또는 외벽에 설치되는 태양광 모듈의 태양전지판의 표면을 주기적으로 세척 및 세정하여 태양 전지판을 효율적으로 유지관리할 수 있도록 한, 태양광 모듈의 자동 세정 장치와 관련된다.
본 명세서의 실시예는, 태양 전지판의 표면이 오염되어 광투과도가 저하된 상태로 육안 또는 센서에 의해 판단되는 경우 태양 전지판을 적시에 자동으로 세척 또는 세정할 수 있도록 한, 태양광 모듈의 자동 세정 장치와 관련된다.
상기 및 기타 본 명세서의 목적을 달성하기 위하여 본 명세서의 일 실시예에 따르면,
건물의 옥상 또는 외벽에 설치되는 태양광 모듈의 태양 전지판의 표면에 쌓인 이물질을 세척하여 제거시키는 세정 장치에 적용되고,
옥상 바닥에 길이방향으로 고정되는 프레임에 임의높이를 유지하여 설치되는 단열 커튼월에 장착되고, 태양광 집광에 의해 생산되는 전기를 축적하기 위한 태양 전지판을 포함하는 태양광 모듈;
상기 태양광 모듈의 길이방향을 따라 양측으로 대칭되게 설치되는 한 쌍의 랙기어;
상기 랙기어와 각각 맞물려 왕복운동하고 회전축에 연결되는 피니언기어를 회전시키도록 정역 방향으로 회전되는 구동모터가 양측에 내설되고, 이동 및 회전시 상기 태양 전지판의 표면에 접촉되어 세척 및 세정하기 위한 세척도구가 표면에 형성되는 회전체;
상기 회전체를 수용하고, 상기 구동모터의 회전축에 양측이 이탈되지않도록 고정되며, 펌프 구동에 의해 세척수 분사노즐을 통해 상기 태양 전지판의 표면에 분사되는 세척수가 수용되는 세척수 탱크가 장착되는 커버;
상기 회전체를 회전시키도록 상기 구동모터에 제어신호를 인가시키고, 상기 세척수 탱크와 세척수 분사노즐 사이의 세척수 공급관을 개폐시키도록 설치되는 제1개폐밸브에 제어신호를 인가시키는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 자동 세정 장치를 제공한다.
전술한 구성을 갖는 본 명세서의 실시예에 따른 단열기능을 포함한 건물 일체형 태양광 모듈은 아래와 같은 이점을 갖는다.
건물의 옥상 또는 외벽에 설치되어 노출되는 태양광 모듈(BIPV)의 태양 전지판의 표면에 쌓인 이물질을 자동으로 세척 및 세정시킴에 따라 태양광 모듈의 집광효율 저하 및 과열로 인해 성능 저하되는 것을 방지하여 태양 전지판의 발전효율을 대폭 향상시킬 수 있게 된다.
또한, 건물의 옥상 또는 외벽에 설치되는 태양광 모듈의 태양 전지판의 표면을 주기적으로 자동 세척 및 세정하여 태양 전지판의 사용수명을 연장하고, 작업자가 태양광 전지판을 직접 세척 및 세정시 발생되는 안전사고를 예방할 수 있게 된다.
또한, 태양 전지판의 표면이 오염되어 광투과도가 저하된 상태로 육안 또는 센서에 의해 판단되는 경우 태양 전지판을 적시에 자동으로 세척 또는 세정시킴에 따라 태양 전지판의 사용수명을 연장할 수 있게 된다.
도 1은 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 태양광 모듈이 건물 옥상에 설치된 것을 나타내는 개략도,
도 2는 도 1에 도시된 태양광 모듈의 자동 세정 장치에서, 태양 전지판을 세척하는 회전체를 이동시키는 이동수단의 도면,
도 3은 도 1에 도시된 태양광 모듈의 자동 세정 장치에서, 태양 전지판의 집광에 의해 건물의 옥상에 열 전달되는 것을 차단할 수 있도록 커튼월에 장착되는 것을 나타내는 도면,
도 4는 도 1에 도시된 태양광 모듈의 자동 세정 장치에서, 태양 전지판을 세척하는 회전체의 확대도,
도 5는 도 1에 도시된 태양광 모듈의 자동 세정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1에 도시된 태양광 모듈의 자동 세정 장치에서, 태양 전지판을 세척하는 회전체를 이동시키는 이동수단의 도면,
도 3은 도 1에 도시된 태양광 모듈의 자동 세정 장치에서, 태양 전지판의 집광에 의해 건물의 옥상에 열 전달되는 것을 차단할 수 있도록 커튼월에 장착되는 것을 나타내는 도면,
도 4는 도 1에 도시된 태양광 모듈의 자동 세정 장치에서, 태양 전지판을 세척하는 회전체의 확대도,
도 5는 도 1에 도시된 태양광 모듈의 자동 세정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 명세서의 바람직한 실시예에 따른 태양광 모듈의 자동 세정 장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 명세서의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 자동 세정 장치는
건물의 옥상 또는 외벽에 설치되는 태양광 모듈의 태양 전지판의 표면에 쌓인 이물질을 세척하여 제거시키는 세정 장치에 적용되고,
옥상 바닥에 길이방향으로 고정되는 프레임(8)에 임의높이를 유지하여 설치되는 단열 커튼월(9)에 장착되고, 태양광 집광에 의해 생산되는 전기를 축적하기 위한 태양 전지판(15) 및 축전지(미 도시)를 포함하는 태양광 모듈(10)(일 예로서, BIPV를 말함);
태양광 모듈(10)의 길이방향을 따라 양측으로 대칭되게 설치되는 한 쌍의 랙기어(11,12);
랙기어(11,12)와 각각 맞물려 직선왕복운동하며 회전축(17a)에 연결되는 피니언기어(13)를 회전시키도록 정역 방향으로 회전되는 구동모터(14)가 양측에 내설되고, 이동 및 회전시 태양 전지판(15)의 표면에 접촉되어 세척 및 세정하기 위한 세척도구(16)(일 예로서, 태양 전지판(15)의 표면 손상을 방지하기 위하여 극세사의 브러쉬, 천연 가죽 등의 유연성을 갖는 소재, 또는 고무재 와이퍼가 사용될 수 있고, 이들로 한정되는 것을 의미하지는 않는다)가 표면에 형성되는 롤러 형태의 회전체(17);
회전체(17)를 수용하고, 구동모터(14)의 회전축(17a)에 양측이 이탈되지않도록 고정되며, 펌프(28) 구동에 의해 세척수 분사노즐(18)을 통해 태양 전지판(15)의 표면에 분사되는 세척수가 수용되는 세척수 탱크(19)가 장착되는 커버(20);
회전체(17)를 회전시키도록 구동모터(14)에 제어신호를 인가시키고, 세척수 탱크(19)와 세척수 분사노즐(18) 사이의 세척수 공급관(21)을 개폐시키도록 설치되는 제1개폐밸브(22)에 제어신호를 인가시키는 제어부(23);를 구비하는 것을 특징으로 한다.
더욱 바람직한 실시예에 의하면, 전술한 태양 전지판(15)의 표면과 대향되도록 커버(20)의 바닥면 임의위치에 장착되고, 태양 전지판(15)의 표면 오염 정도를 검출하여 검출신호를 제어부(23)에 전송하는 광투과도 검출센서(24);를 구비함에 따라, 광투과도 검출값이 설정값 이하 라고 판단될 경우 제어부(23)로부터 구동모터(14)에 인가되는 제어신호에 의해 회전체(17)를 이동 및 회전시키도록 한 것을 특징으로 한다.
도면에는 미 도시 되었으나, 태양 전지판(15)의 표면 오염정도를 관리자가 육안으로 오염된 것으로 판단될 경우 관리자가 직접 입력스위치(키입력부 등)를 통해 제어부(23)에 제어신호를 입력시킬 수 있다.
전술한 커버(20)의 외측면 전방 및 후방 임의위치에 장착되고, 회전체(17) 이동시 세척수 분사노즐(18)에 의해 세척수를 분사시켜 세척도구(16)에 의해 태양 전지판(15) 표면의 이물질을 세척한 후, 태양 전지판(15)의 표면에 잔류되는 잔류세척수 및 얼룩을 제거하기 위해 공기 압축기(33)로부터 토출되는 에어를 분사시키는 제1,2에어 분사노즐(32)과 공기 압축기(33)에 연결되는 에어 공급관(29)(일예로서, 내부에 열선을 구비할 경우 에어 분사노즐(32)로 공급되는 공기를 가열하여 태양 전지판(15)을 건조시키는 건조효율을 높일 수 있게 된다)에 개폐가능하게 설치되는 제2,3개폐밸브(30,31);를 구비하는 것을 특징으로 한다.
전술한 제1,2,3개폐밸브(22,30,31)는
제어부(23)로부터 제어신호 인가시 개방상태로 절환되는 플런저에 의해 세척수 공급관(21) 및 에어 공급관(29)을 개폐시키는 솔레노이드밸브(미 도시)가 사용되는 것을 특징으로 한다.
전술한 커버(20)의 외측면 임의위치에 장착되고, 태양 전지판(15)을 따라 이동되는 회전체(17)의 임의설정된 시작점 및 종료점에 이동되는 것을 검출하여 제어부(23)에 검출신호를 전송함에 따라 구동모터(14)에 의해 회전체(17)의 이송방향을 변경시키기 위한 리미트스위치(26);를 구비하는 것을 특징으로 한다.
도면중 미 설명부호 34는 세척수 공급관(21) 일측에 설치되고, 펌프(28) 구동에 의해 세척수 탱크(19)로부터 토출되는 세척수에 포함된 이물질(일 예로서, 돌가루, 쇠가루 등)을 여과시킨 후 세척수 분사노즐(18)을 통해 태양 전지판(15)에 분사(살수)시킴에 따라, 이물질로 인해 세척수 분사노즐(18)이 막히는 것을 방지하고, 또한 태양 전지판(15)의 표면이 이물질로 인해 스크래치 발생되는 것을 방지할 수 있는 필터부이고, 35는 회전축(17a) 외주연에 형성되는 요홈(미 도시)에 각각 장착되고 회전체(17) 이동시 피니언기어(13)가 랙기어(11,12)로부터 들뜸을 방지하기 위한 무게추(weight)이다.
이하에서, 본 명세서의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 자동 세정 장치를 첨부도면에 따라 설명한다.
도 1 내지 도 6에서와 같이, 건물의 옥상 또는 외벽에 설치되는 태양광 모듈(BIPV)(10)의 태양 전지판(15) 표면에 쌓인 이물질(일 예로서, 황사, 낙엽, 각종 조류 배설물, 꽃가루, 눈 또는 비로 인한 얼룩 등을 말함)을 주기적으로 자동 세척 및 세정처리할 수 있다.
이를 상세하게 설명하면, 옥상 바닥에 체결부재(7)(일 예로서, 앙카볼트가 사용됨)에 의해 고정되는 프레임(8)에 장착되고, 태양 전지판(15)에 의해 태양광 집광으로 인해 옥상 바닥에 열 전달되는 것을 차단하기 위해 임의높이를 갖는 단열 커튼월(9)(즉 태양광 모듈(10)과 옥상 바닥사이에 공기가 순환될 수 있는 공기이동통로가 형성된다)에 태양광 모듈(10)의 태양 전지판(15)을 안착시켜 고정수단을 이용하여 외력(바람 등을 말함)에 의해 분리되지않도록 고정한다.
전술한 태양광 모듈(10)의 길이방향을 따라 양측으로 한 쌍의 랙기어(11,12)를 대칭되게 설치한다. 회전체(17)의 이동 및 회전시 태양 전지판(15)의 표면에 접촉되어 세척수 분사로 태양 전지판(15)의 냉각, 세척 및 세정하기 위한 세척도구(16)가 롤러 형태의 회전체(17) 표면에 형성되고, 회전체(17) 양단에 정역 방향으로 구동모터(14)를 내설하되 랙기어(11,12)와 각각 맞물려 직선왕복운동하는 피니언기어(13)를 구동모터(14)의 회전축(17a)에 연결한다.
이때, 구동모터(14)를 구동시키는 전원은 태양 전지판(15)의 집광에 의해 생성되어 축전지(미 도시)에 축전된 전기를 사용할 수 있게 된다.
회전체(17)를 외부로부터 보호하기 위해 커버(20)를 씌우되, 펌프(28) 구동에 의해 세척수 분사노즐(18)을 통해 태양 전지판(15)의 표면에 분사되는 세척수가 수용되는 세척수 탱크(19)(내부에 수위를 검출하여 검출신호를 제어부(23)에 전송하는 수위센서(19a)가 구비된다)를 커버(20)의 외측면 일측에 장착한다.
또한, 태양 전지판(15)의 표면을 세척수 분사 및 세척도구(16)에 의해 세척한 후, 태양 전지판(15)의 표면의 잔류세척수 및 얼룩을 공기압을 토출시켜 제거할 수 있도록 에어 분사노즐(32)에 공기압을 공급하는 통상의 공기 압축기(에어컴프레서를 말함)(33)를 커버(20)의 외측면 타측에 장착한다.
이때, 펌프(28) 구동에 의해 세척수를 태양 전지판(15)에 분사시키는 세척수 분사노즐(18)을 세척수 탱크(19)에 연결되는 세척수 공급관(21)에 커버(20) 바닥면에 설치하되, 세척수 공급관(21)(일 예로서, 통상적인 호스가 사용될 수 있다) 일측에 설치된 제1개폐밸브(22)에 제어부(23)로부터 제어신호 인가시 내부의 플런저가 절환됨에 따라 세척수 공급관(21)을 개폐시킬 수 있다.
따라서, 전술한 구동모터(14) 구동으로 회전축(17a)을 통해 피니언기어(13)를 회전시킬 경우, 피니언기어(13)와 각각 치합된 랙기어(11,12)에 의해 피니언기어(13)를 랙기어(11,12)를 따라 직선운동시키게 된다.
이로 인해, 피니언기어(13)에 회전축(17a)을 통해 연결된 회전체(17)를 태양 전지판(15)을 따라 이동 및 회전시킬 수 있다.
회전체(17)의 이동 및 회전시 외측면에 장착된 세척도구(16)(일 예로서, 브러쉬가 사용됨)에 의해 태양 전지판(15)의 표면에 누적되어 쌓인 오물을 제거할 수 있게 된다.
이때, 커버(20)에 장착된 세척수 탱크(19)에 연결된 세척수 공급관(21)에 형성된 세척수 분사노즐(18)을 통해 태양 전지판(15)에 세척수를 먼저 분사시키게 된다.
도면에는 미 도시 되었으나, 세척수 탱크(19)에 연통되는 별도의 린스액 탱크(미 도시)에 수용되는 세정액(통상적인 세제, 또는 화확 약품이 사용될 수 있다)을 세척수 탱크(19)에 혼합시켜 세척수 분사노즐(18)을 통해 태양 전지판(15)에 분사시킬 경우 효과적인 세척 및 세정 효과를 갖게 된다.
전술한 바와 같이 회전체(17)의 이동 및 회전시 세척수 분사노즐(18)을 통해 세척수가 분사되고 세척도구(16)에 의해 태양 전지판(15)의 표면에 쌓인 오물을 세척하여 제거시킬 경우, 커버(20) 상면에 장착된 공기 압축기(33)로부터 토출되는 공기압을 커버(20)의 전방 및 후방에 형성된 에어 분사노즐(32)을 통해 태양 전지판(15) 표면에 분사시켜 세척 잔류수 또는 얼룩을 제거할 수 있게 된다.
이때, 에어 분사노즐(32)은 회전체(17)가 구동모터(14)의 정방향(시계 방향)으로 회전됨에 의해 전방으로 이동될 경우 커버(20)의 후방에 설치된 에어 분사노즐(32)을 통해 공기압을 태양 전지판(15)에 토출시키게 된다(이때, 커버(20) 전방에 설치된 에어 분사노즐(32)은 제어부(23)로부터 제2개폐밸브(30)에 인가되는 제어신호에 의해 폐쇄된 상태를 유지하게 된다).
이와 반대로, 회전체(17)가 구동모터(14)의 역방향(반시계 방향)으로 회전됨에 의해 초기위치로 이동(복귀)될 경우 커버(20)의 전방에 설치된 에어 분사노즐(32)을 통해 공기압을 태양 전지판(15)에 토출시키게 된다(이때, 커버(20) 후방에 설치된 에어 분사노즐(32)은 제어부(23)로부터 제3개폐밸브(31)에 인가되는 제어신호에 의해 폐쇄된 상태를 유지하게 된다).
전술한 바와 같이 태양 전지판(15) 표면에 세척수 분사노즐(18)을 통해 세척수를 분사시키고 세척도구(16)에 의해 이물질을 제거할 경우, 태양 전지판(15)의 표면에 살수된 물이 증발하면서 냉각 효과를 부수적으로 갖게 된다(특히, 하절기에고온에 따른 태양광 모듈(10)의 열화현상을 방지할 수 있다).
한편, 태양 전지판(15) 표면의 오물을 세척도구(16)에 의해 세척한 후, 커버(20)의 바닥면 임의위치에 태양 전지판(15)의 표면과 대향되도록 장착된 광투과도 검출센서(24)에 의해 태양 전지판(15)의 표면 오염 정도를 검출하여 검출신호를 제어부(23)에 전송한다.
따라서, 제어부(23)에 의해 광투과도 검출값이 설정값 이하라고 판단될 경우 제어부(23)로부터 구동모터(14)에 인가되는 제어신호에 의해 회전체(17)를 이동 및 회전시켜 태양 전지판(15)을 세척 및 세정시킬 수 있게 된다.
이때, 전술한 광투과도 검출센서(24)에 의해 태양 전지판(15) 표면의 오염 정도를 검출하여 검출신호를 제어부(23)에 전송하는 기술내용은 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것과 실질적으로 동일하게 적용되므로 이들의 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략한다.
전술한 태양광 모듈(10)은 결정질 태양전지 모듈, 박막형 태양전지 모듈, 플라스틱형 태양전지 모듈 등이 사용될 수 있고, 태양광 모듈(10)에 의해 생산된 전기를 DC-DC 컨버터, 또는 DC-AC 컨버터를 통해 직류 또는 교류로 변환하여 축전지에 저장한 후 건물 내부의 전기 장치에 공급하는 기술내용은 본 명세서가 속하는 기술분야에서 통상적으로 사용되는 것이므로 이들의 구성 및 기능에 대한 상세한 설명은 생략한다.
여기에서, 전술한 본 명세서에서는 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 명세서의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 명세서를 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
8; 프레임
9; 단열 커튼월
10; 태양광 모듈
11,12; 랙기어
13; 피니언기어
14; 구동모터
15; 태양 전지판
16; 세척도구
17; 회전체
18; 세척수 분사노즐
19; 세척수 탱크
20; 커버
21; 세척수 공급관
22; 제1개폐밸브
23; 제어부
24; 광투과도 검출센서
26; 리미트스위치
27; 가압판
28; 펌프
29; 에어 공급관
30; 제2개폐밸브
31; 제3개폐밸브
32; 에어 분사노즐
33; 공기 압축기
34; 필터부
35; 무게추
9; 단열 커튼월
10; 태양광 모듈
11,12; 랙기어
13; 피니언기어
14; 구동모터
15; 태양 전지판
16; 세척도구
17; 회전체
18; 세척수 분사노즐
19; 세척수 탱크
20; 커버
21; 세척수 공급관
22; 제1개폐밸브
23; 제어부
24; 광투과도 검출센서
26; 리미트스위치
27; 가압판
28; 펌프
29; 에어 공급관
30; 제2개폐밸브
31; 제3개폐밸브
32; 에어 분사노즐
33; 공기 압축기
34; 필터부
35; 무게추
Claims (5)
- 건물의 옥상 또는 외벽에 설치되는 태양광 모듈의 태양 전지판의 표면에 쌓인 이물질을 세척하여 제거시키는 세정 장치에 적용되고,
옥상 바닥에 길이방향으로 고정되는 프레임에 임의높이를 유지하여 설치되는 단열 커튼월에 장착되고, 태양광 집광에 의해 생산되는 전기를 축적하기 위한 태양 전지판을 포함하는 태양광 모듈;
상기 태양광 모듈의 길이방향을 따라 양측으로 대칭되게 설치되는 한 쌍의 랙기어;
상기 랙기어와 각각 맞물려 왕복운동하고 회전축에 연결되는 피니언기어를 회전시키도록 정역 방향으로 회전되는 구동모터가 양측에 내설되고, 이동 및 회전시 상기 태양 전지판의 표면에 접촉되어 세척 및 세정하기 위한 세척도구가 표면에 형성되는 회전체;
상기 회전체를 수용하고, 상기 구동모터의 회전축에 양측이 이탈되지않도록 고정되고, 펌프 구동에 의해 세척수 분사노즐을 통해 상기 태양 전지판의 표면에 분사되는 세척수가 수용되는 세척수 탱크가 장착되는 커버;
상기 회전체를 회전시키도록 상기 구동모터에 제어신호를 인가시키고, 상기 세척수 탱크와 세척수 분사노즐 사이의 세척수 공급관을 개폐시키도록 설치되는 제1개폐밸브에 제어신호를 인가시키는 제어부;
상기 태양 전지판의 표면과 대향되도록 상기 커버의 바닥면 임의위치에 장착되고, 광투과도 검출값을 통해 상기 태양 전지판의 표면 오염 정도가 검출될 수 있도록 상기 광투과도 검출값을 상기 제어부에 전송함에 따라 광투과도 검출값이 설정값 이하라고 판단될 경우 상기 제어부로부터 상기 구동모터에 인가되는 제어신호에 의해 상기 회전체가 이동 및 회전될 수 있도록 하는 광투과도 검출센서; 및
상기 커버의 외측면 임의위치에 장착되고, 상기 태양 전지판을 따라 이동되는 상기 회전체의 임의설정된 시작점 및 종료점에 이동되는 것을 검출하여 상기 제어부에 검출신호를 전송함에 따라 상기 구동모터에 의해 상기 회전체의 이송방향을 변경시키기 위한 리미트스위치를 포함하는 태양광 모듈의 자동 세정 장치. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 커버에 장착되는 공기 압축기; 상기 커버의 외측면 전방 및 후방 임의위치에 장착되고 상기 태양 전지판에 공기압을 분사시켜 잔류 세척수 및 얼룩을 제거하기 위한 제1,2에어 분사노즐; 상기 공기 압축기와 제1,2에어 분사노즐 사이의 에어 공급관에 개폐가능하게 설치되는 제2,3개폐밸브;를 더 구비하되,
상기 구동모터의 정방향으로 회전됨에 의해 상기 회전체가 전방으로 이동시 상기 커버의 후방에 장착된 에어 분사노즐을 통해 상기 태양전지판의 표면에 공기압을 토출시키고,
상기 구동모터의 역방향으로 회전됨에 의해 상기 회전체가 초기위치로 이동시 상기 커버의 전방에 장착된 에어 분사노즐을 통해 상기 태양 전지판의 표면에 공기압을 토출시킬 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 자동 세정 장치. - 제3항에 있어서,
상기 제1,2,3개폐밸브는
상기 제어부로부터 제어신호 인가시 개방상태로 절환되는 플런저에 의해 상기 세척수 공급관 및 에어 공급관을 각각 개폐시키기 위한 솔레노이드밸브가 사용되는 것을 특징으로 하는 태양광 모듈의 자동 세정 장치. - 삭제
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