KR100888395B1 - 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템 - Google Patents

태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템 Download PDF

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전용석
윤호경
박종혁
이승엽
강만구
김종대
오수영
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한국전자통신연구원
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Abstract

태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템이 제공된다. 이 시스템은 태양 전지 패널의 광 발전값을 측정하는 측정부, 기준값을 제공하는 기준부, 측정부에서 측정된 광 발전값과 기준부에서 제공된 기준값을 비교하여 태양 전지 패널의 청소를 명령하는 제어부 및 태양 전지 패널의 표면을 청소하기 위한 청소 장치를 가동하는 구동부를 포함한다. 제어부는 태양 전지 패널의 표면의 오염으로 광 발전값이 감소하는 경우에만 태양 전지 패널의 청소를 명령하는 것을 특징으로 한다.
Figure R1020070098827
태양광, 발전, 태양 전지, 패널, 표면 청소

Description

태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템{System for Cleaning Surface of Solar Cell Panel}
본 발명은 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 더 구체적으로 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템에 관한 것이다.
본 발명은 정보통신부 및 정보통신연구진흥원의 IT신성장동력핵심기술개발사업의 일환으로 수행한 연구로부터 도출된 것이다[과제관리번호: 2006-S-006-02, 과제명: 유비쿼터스 단말용 부품 모듈].
태양 전지(solar cell)의 발전 효율은 태양 전지의 표면에 집적되는 먼지 등과 같은 이물질에 의한 빛의 차단에 큰 영향을 받는다. 태양 전지의 발전 효율을 저하하는 이러한 이물질은 태양 전지의 표면에 집적될 때마다 제거해주는 것이 바람직하다. 그러나 대규모의 태양광 발전 설비의 경우에는, 전체 태양 전지 패널(panel)들의 표면들이 항상 동시에 깨끗하게 유지되도록 청소되는 것은 비효율적이다. 이는 태양 전지 패널들의 표면들을 청소하는 청소 장치의 기계적 마모 및 청소에 소용되는 에너지 손실이 크기 때문이다. 특히, 사막 지역이나 황사 등에 의한 먼지 발생이 많은 지역 등과 같이 기상 상황에 따른 먼지 발생량의 변화가 심한 지 역에서는 청소 장치의 노후화 및 에너지 손실이 더욱더 커질 수 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 태양 전지 패널의 표면을 효율적으로 청소하여 태양 전지 패널의 광 발전 효율 및 청소 장치의 구동 효율을 높일 수 있는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템을 제공한다. 이 시스템은 태양 전지 패널의 광 발전값을 측정하는 측정부, 기준값을 제공하는 기준부, 측정부에서 측정된 광 발전값과 기준부에서 제공된 기준값을 비교하여 태양 전지 패널의 청소를 명령하는 제어부 및 태양 전지 패널의 표면을 청소하기 위한 청소 장치를 가동하는 구동부를 포함할 수 있다. 제어부는 태양 전지 패널의 표면의 오염으로 광 발전값이 감소하는 경우에만 태양 전지 패널의 청소를 명령하는 것을 특징으로 할 수 있다.
측정부는 태양 전지 패널의 광 발전값을 측정하기 위한 전류계, 전압계, 전력계 및 전력량계 중에서 선택된 적어도 하나를 포함할 수 있다.
기준부는 표면이 청결한 상태인 기준 태양 전지일 수 있다.
기준부는 표면의 청결도에 의한 광 발전값의 오차 범위가 10% 이내로 관리되는 일조량 측정계일 수 있다. 기준부는 날짜, 시각, 위도 및 경도에 따른 태양의 고도에 대한 정보를 제공하는 태양 고도계, 풍향과 풍속에 대한 정보를 제공하는 풍향/풍속계, 대기 중 먼지 농도에 대한 정보를 제공하는 대기 먼지 측정계, 구름 의 양에 대한 정보를 제공하는 운량계 또는 강우량에 대한 정보를 제공하는 강우계 중에서 선택된 적어도 하나를 더 포함할 수 있다.
광 발전값의 감소가 태양 전지 패널의 표면의 오염에 의한 것이 아닌 경우, 제어부로부터 경고 신호를 받는 관리부를 더 포함할 수 있다.
제어부는 청소 장치의 가동 전/후의 태양 전지 패널의 광 발전값을 비교하여, 청소 장치의 추가적인 가동 지시 여부 또는 관리부에 경고 신호 전달 여부 중 하나를 선택하는 기능을 더 포함할 수 있다.
청소 장치는 와이퍼 또는/및 브러시에 의한 왕복 운동, 회전 운동 및 병진 운동 중에서 선택된 적어도 하나의 기계적 힘을 이용할 수 있다.
청소 장치는 정전기적 인력 또는 반발력을 이용할 수 있다.
또한, 상기한 과제를 달성하기 위하여, 본 발명은 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 구동 방법을 제공한다. 이 방법은 태양 전지 패널의 광 발전값을 측정하는 단계, 측정된 광 발전값과 기준값을 비교하는 단계, 비교된 광 발전값과 기준값의 차가 오차 범위 이상이면 구동부가 가동되는 단계 및 구동부의 가동에 의해 태양 전지 패널의 표면을 청소 장치로 청소하는 단계를 포함할 수 있다. 청소 장치는 태양 전지 패널의 표면의 오염으로 광 발전값이 감소하는 경우에만 작동되는 것을 특징으로 할 수 있다.
광 발전값을 측정하는 단계는 전류계, 전압계, 전력계 및 전력량계 중에서 선택된 적어도 하나를 사용하여 측정하는 것일 수 있다.
기준값은 표면이 청결한 상태인 기준 태양 전지로부터 측정되는 것일 수 있 다.
기준값은 표면의 청결도에 의한 광 발전값의 오차 범위가 10% 이내로 관리되는 일조량 측정계로부터 측정되는 것일 수 있다. 기준값은 태양 고도계로부터 날짜, 시각, 위도 및 경도에 따른 태양의 고도에 대한 정보, 풍향/풍속계로부터 풍향과 풍속에 대한 정보, 대기 먼지 측정계로부터 대기 중 먼지 농도에 대한 정보,운량계로부터 구름의 양에 대한 정보 또는 강우계로부터 강우량에 대한 정보 중에서 선택된 적어도 하나의 정보를 더 제공받아 추산될 수 있다.
청소 장치의 가동 전/후의 태양 전지 패널의 광 발전값을 비교하는 단계 및 청소 장치의 가동 전/후의 태양 전지 패널의 광 발전값이 기대값 이하이면, 구동부가 추가로 가동되는 단계를 더 포함할 수 있다.
청소 장치의 추가적인 가동 전/후의 태양 전지 패널의 광 발전값을 비교하는 단계 및 청소 장치의 추가적인 가동 전/후의 태양 전지 패널의 광 발전값이 기대값 이하이면, 경고 신호를 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 과제 해결 수단에 따르면 태양 전지 패널의 표면을 효율적으로 청소함으로써, 태양 전지 패널의 광 발전 효율이 증대될 수 있다. 또한, 청소 장치의 구동 효율이 높아질 수 있다. 이에 따라, 대규모의 태양광 발전 설비의 발전 효율이 증대되는 동시에, 청소 장치의 노후화 및 에너지 손실이 최소화됨으로써, 보다 효율적으로 태양광 발전 설비를 관리할 수 있으며, 특히 사막 지역이나 황사 등에 의한 먼지 발생이 많은 지역 등과 같이 기상 상황에 따른 먼지 발생량의 변화가 심한 지역에서의 태양광 발전 설비를 관리하는 데 유용할 수 있다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예는 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 또한, 바람직한 실시예에 따른 것이기 때문에, 설명의 순서에 따라 제시되는 참조 부호는 그 순서에 반드시 한정되지는 않는다. 따라서 도면에서의 요소의 형상은 보다 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장된 것이다. 도면들에 있어서, 동일한 기능을 수행하는 구성요소에 대해서는 동일한 참조번호가 병기되어 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도이다.
도 1을 참조하면, 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템은 측정부(110), 기준부(130), 제어부(120), 구동부(140), 태양 전지 패널(150) 및 관리부(160)를 포함할 수 있다.
태양 전지 패널(150)은 표면으로 입사되는 태양광을 전기로 변환시킬 수 있다. 복수의 태양 전지 패널들(150)이 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 측정부(110) 및 구동부(140)에 연결될 수 있다.
측정부(110)는 태양 전지 패널(150)의 광 발전값을 측정할 수 있다. 측정부(110)는 태양 전지 패널(150)의 광 발전값을 측정하기 위한 전류계(111), 전압계(112), 전력계(113) 및 전력량계(114) 중에서 선택된 적어도 하나의 측정 장치를 포함할 수 있다. 바람직하게는, 측정부(110)는 태양 전지 패널(150)로 입사된 광에 의해 발생하는 광 전류값을 측정하기 위한 전류계(111)일 수 있다.
기준부(130)는 기준값을 제공할 수 있다. 기준부(130)는 표면이 청결한 상태인 기준 태양 전지 또는 표면의 청결도에 의한 광 발전값의 오차 범위가 10% 이내로 관리되는 일조량 측정계일 수 있다. 기준부(130)는 다양한 형태의 운용이 가능할 수 있다. 유인 발전 시스템에 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템이 적용될 경우에는 유인 발전 시스템이 설치된 지역에 위치하는 적어도 하나 이상의 기준 태양 전지를 기준부(130)로 사용할 수 있다. 이는 인력에 의해 기준부(130)로 사용되는 기준 태양 전지의 표면이 이물질이 없는 청결한 상태로 관리될 수 있기 때문이다. 무인 발전 시스템에 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템이 적용될 경우에는 무인 발전 시스템이 설치된 지역에 위치하는 일조량 측정계를 기준부(130)로 사용할 수 있다. 이는 무인 발전 시스템에서는 기준 태양 전지의 표면이 이물질이 없는 청결한 상태로 관리될 수 없기 때문이다. 이에 따라, 일조량 측정계로부터 측정된 일조량으로부터 추산된 광 발전값의 기대값이 기준부(130)의 기준값으로 사용될 수 있다.
기준부(130)로 일조량 측정계를 사용하는 경우, 일조량 측정계로부터 추산된 광 발전값의 기대값을 더 정밀하게 제공하기 위해, 기준부(130)는 태양 고도 계(131), 풍향/풍속계(anemoscope/anemometer, 132), 대기 먼지 측정계(133), 운량계(nephometer, 134) 및 강우계(rainfall meter, 135)를 더 포함할 수 있다. 이러한 다양한 측정계들을 포함하는 기준부(130)를 갖는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템은 모래 바람이 많고, 구름의 양이 많지 않은 사막 지역에서 건설된 태양광 발전 설비에 특히 유용하게 사용될 수 있다.
태양 고도계(131)는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 운영 시점인 날짜 및 시각, 및 운영 위치인 위도 및 경도에 따른 태양의 고도에 대한 정보를 기준부(130)에 제공할 수 있다. 풍향/풍속계(132)는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 운영 위치에 따른 풍향과 풍속에 대한 정보를 기준부(130)에 제공할 수 있다. 대기 먼지 측정계(133)는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 운영 위치에 따른 대기 중 먼지 농도에 대한 정보를 기준부(130)에 제공할 수 있다. 운량계(134)는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 운영 위치에 따른 구름의 양에 대한 정보를 기준부(130)에 제공할 수 있다. 강우계(135)는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 운영 위치에 따른 강우량에 대한 정보를 기준부(130)에 제공할 수 있다. 이와 같은 다양한 기상 상황이 일조량 측정계에 적용됨으로써, 기준부(130)가 제어부(120)에 제공하는 기준값이 더 정밀해질 수 있다.
제어부(120)는 측정부(110)에서 측정된 태양 전지 패널(150)의 광 발전값과 기준부(130)에서 제공된 기준값을 비교하여 태양 전지 패널(150)의 표면에 대한 청소를 명령할 수 있다. 제어부(120)에서 비교한 광 발전값과 기준값의 차가 오차 범위 이상이면, 제어부(120)는 구동부(140)에 태양 전지 패널(150)의 표면에 대한 청 소를 명령할 수 있다.
구동부(140)는 제어부(120)에서 내려온 태양 전지 패널(150)의 표면에 대한 청소 명령에 따라 청소 장치를 가동할 수 있다. 이에 따라, 태양 전지 패널(150)의 표면이 청소될 수 있다. 청소 장치는 와이퍼(wiper) 또는/및 브러시(brush)에 의한 왕복 운동, 회전 운동 및 병진 운동 중에서 선택된 적어도 하나의 기계적 힘을 이용할 수 있다. 또는, 청소 장치는 정전기적 인력 또는 반발력을 이용할 수 있다.
태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템은 관리부(160)를 더 포함할 수 있다. 관리부(160)는 제어부(120)로부터 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 이상에 대한 경고 신호를 받을 수 있다.
특정 또는 전체 태양 전지 패널(150)에서 측정되는 광 발전값이 감소하는 경우에는, 제어부(120)는 광 발전값이 감소하는 시점의 날짜, 시간 또는/및 기상 상황 등과 같은 데이터를 분석하여 광 발전값의 감소 원인을 판단할 수 있다. 예를 들어서, 광 발전값의 감소 원인이 단순한 태양의 고도 변화 또는 일몰, 또는/및 기상 상황의 변화에 의한 것이라고 분석되는 경우에는, 제어부(120)는 태양 전지 패널(150)의 표면의 이물질을 제거하는 청소 장치의 가동을 위한 명령을 구동부(140)에 지시하지 않을 수 있다. 이와는 달리, 광 발전값의 감소 원인이 모래 바람 등에서 오는 이물질이 과도하게 태양 전지 패널(150)의 표면에 집적된 것에 의한 것이라고 분석되는 경우에는, 제어부(120)는 미리 입력된 데이터를 분석하여 최적화된 회수 및 강도로 태양 전지 패널(150)의 표면에 집적된 이물질을 제거하는 청소 장치의 가동을 위한 명령을 구동부(140)에 지시할 수 있다. 또한, 모래 바람이 일시 적으로 강하게 진행되어 멈추지 않고 있는 경우에는, 태양 전지 패널(150)의 표면에 대한 청소 효율이 떨어지므로, 제어부(120)는 모래 바람의 세기가 일정 수준 이하로 떨어지기 전까지 청소 장치의 가동을 위한 명령을 구동부(140)에 지시하지 않을 수 있다. 즉, 청소 장치는 태양 전지 패널(150)의 표면의 오염으로 광 발전값이 감소하는 경우에만 작동될 수 있다. 이에 따라, 청소 장치의 가동으로 인한 에너지 손실 및 청소 장치의 노후화를 최소화할 수 있다.
이에 더하여, 구동부(140)는 태양 전지 패널들(150) 각각의 표면을 청소할 수 있는 청소 장치를 가동시키도록 구성되어 있으므로, 이물질이 집적된 태양 전지 패널(150)의 표면만을 선택적으로 청소할 수 있다. 이에 따라, 청소 장치의 가동으로 인한 에너지 손실 및 청소 장치의 노후화를 최소화할 수 있다.
제어부(120)는 청소 장치의 가동 전/후의 태양 전지 패널(150)의 광 발전값을 비교하여, 청소 장치의 추가적인 가동 지시를 할 수 있다. 이러한 청소 장치의 추가적인 가동은 태양 전지 패널(150)의 표면이 청소 장치에 의해 청소되었음에도, 광 발전값의 증가가 기대값에 미치지 못할 경우에 수행될 수 있다.
또한, 제어부(120)는 청소 장치의 추가적인 가동 전/후의 태양 전지 패널의 광 발전값을 비교하여, 관리부(160)에 경고 신호를 전달할 수 있다. 이러한 경고 신호의 전달은 청소 장치의 추가적인 가동에 의해서도 광 발전값의 증가가 기대값에 미치지 못할 경우에 수행될 수 있다. 이는 광 발전값의 증가가 기대값에 미치지 못하는 이유가 태양 전지 패널(150)의 표면에 집적된 이물질에 의한 광 발전 효율의 저하가 아닌 다른 원인에 의한 것이기 때문이다. 이에 따라, 제어부(120)는 청 소 장치의 추가적인 가동을 멈추고, 관리부(160)에 경고 신호를 전달할 수 있다.
상기와 같은 구조를 갖는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템은 청소 장치의 가동 효율을 높임으로써, 태양 전지 패널의 광 발전 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 청소 장치의 노후화 및 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 2를 참조하면, 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 구동 방법은 태양 전지 패널의 광 발전값을 측정부가 측정하는 단계(S110), 측정부에서 측정된 측정값과 기준부에서 제공된 기준값을 제어부가 비교하는 단계(S120), 제어부에서 비교된 측정값과 기준값의 차가 오차 범위 이상이면 구동부가 가동되는 단계(S130) 및 구동부의 의해 태양 전지 패널의 표면이 청소 장치의 가동에 의해 청소되는 단계(S140)를 포함할 수 있다.
측정부가 태양 전지 패널의 광 발전값을 측정하는 단계(S110)는 측정부에 포함된 태양 전지 패널의 광 발전값을 측정하기 위한 전류계, 전압계, 전력계 및 전력량계 중에서 선택된 적어도 하나의 측정 장치에 의해 수행될 수 있다. 바람직하게는, 측정부에 포함된 전류계가 태양 전지 패널로 입사된 광에 의해 발생하는 광 전류값을 측정하는 것일 수 있다. 태양 전지 패널은 표면으로 입사되는 태양광을 전기로 변환시킬 수 있다. 복수의 태양 전지 패널들이 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 측정부 및 구동부에 연결될 수 있다.
제어부가 측정부에서 측정된 측정값과 기준부에서 제공된 기준값을 비교하는 단계(S120) 및 구동부가 가동되는 단계(S130)는 제어부에서 비교한 측정값과 기준값의 차가 오차 범위 이상이면, 제어부가 구동부에 태양 전지 패널의 표면에 대한 청소를 명령하거나, 제어부에서 비교한 측정값과 기준값의 차가 오차 범위 이내이면, 제어부는 구동부에 태양 전지 패널의 표면에 대한 청소를 명령하지 않는 것일 수 있다.
기준부에서 제공된 기준값은 표면이 청결한 상태인 기준 태양 전지 또는 표면의 청결도에 의한 광 발전값의 오차 범위가 10% 이내로 관리되는 일조량 측정계로부터 측정된 값일 수 있다. 기준부는 다양한 형태의 운용이 가능할 수 있다. 유인 발전 시스템에 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템이 적용될 경우에는 유인 발전 시스템이 설치된 지역에 위치하는 적어도 하나 이상의 기준 태양 전지를 기준부로 사용할 수 있다. 이는 인력에 의해 기준부로 사용되는 기준 태양 전지의 표면이 이물질이 없는 청결한 상태로 관리될 수 있기 때문이다. 무인 발전 시스템에 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템이 적용될 경우에는 무인 발전 시스템이 설치된 지역에 위치하는 일조량 측정계를 기준부로 사용할 수 있다. 이는 무인 발전 시스템에서는 기준 태양 전지의 표면이 이물질이 없는 청결한 상태로 관리될 수 없기 때문이다. 이에 따라, 일조량 측정계로부터 측정된 일조량으로부터 추산된 광 발전값의 기대값이 기준부의 기준값으로 사용될 수 있다.
기준부로 일조량 측정계를 사용하는 경우, 일조량 측정계로부터 추산된 광 발전값의 기대값을 더 정밀하게 제공하기 위해, 기준부는 태양 고도계, 풍향/풍속계, 대기 먼지 측정계, 운량계 및 강우계로부터 다양한 정보를 더 제공받을 수 있 다. 이러한 다양한 측정계들을 포함하는 기준부를 갖는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템은 모래 바람이 많고, 구름의 양이 많지 않은 사막 지역에서 건설된 태양광 발전 설비에 특히 유용하게 사용될 수 있다.
태양 고도계는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 운영 시점인 날짜 및 시각, 및 운영 위치인 위도 및 경도에 따른 태양의 고도에 대한 정보를 기준부에 제공할 수 있다. 풍향/풍속계는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 운영 위치에 따른 풍향과 풍속에 대한 정보를 기준부에 제공할 수 있다. 대기 먼지 측정계는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 운영 위치에 따른 대기 중 먼지 농도에 대한 정보를 기준부에 제공할 수 있다. 운량계는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 운영 위치에 따른 구름의 양에 대한 정보를 기준부에 제공할 수 있다. 강우계는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 운영 위치에 따른 강우량에 대한 정보를 기준부에 제공할 수 있다. 이와 같은 다양한 기상 상황이 일조량 측정계에 적용됨으로써, 기준부가 제어부에 제공하는 기준값이 더 정밀해질 수 있다.
청소 장치의 가동에 의해 태양 전지 패널의 표면을 청소하는 단계(S140)는 제어부에서 내려온 태양 전지 패널의 표면에 대한 청소 명령에 따라 구동부가 청소 장치를 가동하는 것일 수 있다. 이에 따라, 태양 전지 패널의 표면이 청소될 수 있다. 청소 장치는 와이퍼 또는/및 브러시에 의한 왕복 운동, 회전 운동 및 병진 운동 중에서 선택된 적어도 하나의 기계적 힘을 이용할 수 있다. 또는, 청소 장치는 정전기적 인력 또는 반발력을 이용할 수 있다.
구동부는 태양 전지 패널들 각각의 표면을 청소할 수 있는 청소 장치를 가동 시키도록 구성되어 있으므로, 이물질이 집적된 태양 전지 패널의 표면만을 선택적으로 청소할 수 있다. 이에 따라, 청소 장치의 가동으로 인한 에너지 손실 및 청소 장치의 노후화를 최소화할 수 있다.
이에 더하여, 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 구동 방법은 제어부가 청소 장치의 가동 전/후의 태양 전지 패널의 광 발전값을 비교하는 단계 및 청소 장치의 추가적인 가동을 지시하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 청소 장치의 추가적인 가동은 태양 전지 패널의 표면이 청소 장치에 의해 청소되었음에도, 광 발전값의 증가가 기대값에 미치지 못할 경우에 수행될 수 있다.
또한, 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 구동 방법은 제어부가 청소 장치의 추가적인 가동 전/후의 태양 전지 패널의 광 발전값을 비교하는 단계 및 관리부에 경고 신호를 전달하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 경고 신호의 전달은 청소 장치의 추가적인 가동에 의해서도 광 발전값의 증가가 기대값에 미치지 못할 경우에 수행될 수 있다. 관리부는 제어부로부터 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 이상에 대한 경고 신호를 받을 수 있다. 이는 광 발전값의 증가가 기대값에 미치지 못하는 이유가 태양 전지 패널의 표면에 집적된 이물질에 의한 광 발전 효율의 저하가 아닌 다른 원인에 의한 것이기 때문이다. 이에 따라, 제어부는 청소 장치의 추가적인 가동을 멈추고, 관리부에 경고 신호를 전달할 수 있다.
특정 또는 전체 태양 전지 패널에서 측정되는 광 발전값이 감소하는 경우에는, 제어부는 광 발전값이 감소하는 시점의 날짜, 시간 또는/및 기상 상황 등과 같은 데이터를 분석하여 광 발전값의 감소 원인을 판단할 수 있다. 예를 들어서, 광 발전값의 감소 원인이 단순한 태양의 고도 변화 또는 일몰, 또는/및 기상 상황의 변화에 의한 것이라고 분석되는 경우에는, 제어부는 태양 전지 패널의 표면의 이물질을 제거하는 청소 장치의 가동을 위한 명령을 구동부에 지시하지 않을 수 있다. 이와는 달리, 광 발전값의 감소 원인이 모래 바람 등에서 오는 이물질이 과도하게 태양 전지 패널의 표면에 집적된 것에 의한 것이라고 분석되는 경우에는, 제어부는 미리 입력된 데이터를 분석하여 최적화된 회수 및 강도로 태양 전지 패널의 표면에 집적된 이물질을 제거하는 청소 장치의 가동을 위한 명령을 구동부에 지시할 수 있다. 또한, 모래 바람이 일시적으로 강하게 진행되어 멈추지 않고 있는 경우에는, 태양 전지 패널의 표면에 대한 청소 효율이 떨어지므로, 제어부는 모래 바람의 세기가 일정 수준 이하로 떨어지기 전까지 청소 장치의 가동을 위한 명령을 구동부에 지시하지 않을 수 있다. 즉, 청소 장치는 태양 전지 패널의 표면의 오염으로 광 발전값이 감소하는 경우에만 작동될 수 있다. 이에 따라, 청소 장치의 가동으로 인한 에너지 손실 및 청소 장치의 노후화를 최소화할 수 있다.
상기와 같은 방법으로 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 청소 장치가 효과적으로 가동됨으로써, 태양 전지 패널의 광 발전 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 청소 장치의 노후화 및 에너지 손실을 최소화할 수 있다.
상기한 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템을 사용하여 태양 전지 패널의 표면을 청소함으로써, 태양 전지 패널의 광 발전 효율을 증대시킬 수 있다. 또한, 태양 전지 패널의 표면을 청소하는 청소 장치의 구동 효율이 높아질 수 있다. 이에 따라, 대규모의 태양광 발전 설비의 발전 효율을 증대 시키는 동시에, 청소 장치의 노후화 및 에너지 손실을 최소화할 수 있는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템이 제공될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템을 설명하기 위한 개략적인 구성도;
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템의 구동 방법을 설명하기 위한 순서도.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
110 : 측정부 111 : 전류계
112 : 전압계 113 : 전력계
114 : 전력량계 120 : 제어부
130 : 기준부 131 : 태양 고도계
132 : 풍향/풍속계 133 : 대기 먼지 측정계
134 : 운량계 135 : 강우계
140 : 구동부 150 : 태양 전지 패널
160 : 관리부

Claims (9)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 태양 전지 패널의 광 발전값을 측정하는 측정부;
    기준값을 제공하는 기준부;
    상기 측정부에서 측정된 상기 광 발전값과 상기 기준부에서 제공된 상기 기준값을 비교하여 상기 태양 전지 패널의 청소를 명령하는 제어부;
    상기 태양 전지 패널의 표면을 청소하기 위한 청소 장치를 가동하는 구동부; 및
    상기 제어부로부터 경고 신호를 받는 관리부를 포함하되, 상기 제어부는 상기 태양 전지 패널의 상기 표면의 오염으로 상기 광 발전값이 감소하는 경우에만 상기 태양 전지 패널의 청소를 명령하고, 그리고 상기 광 발전값의 감소가 상기 태양 전지 패널의 상기 표면의 오염에 의한 것이 아닌 경우에는 상기 경고 신호를 상기 관리부로 보내는 것을 특징으로 하는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 청소 장치의 가동 전/후의 상기 태양 전지 패널의 상기 광 발전값을 비교하여, 상기 청소 장치의 추가적인 가동 지시 여부 또는 상기 관리 부에 상기 경고 신호 전달 여부 중 하나를 선택하는 기능을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양 전지 패널의 표면 청소용 시스템.
  8. 삭제
  9. 삭제
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