KR101131625B1 - 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치 - Google Patents

태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치 Download PDF

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KR101131625B1 KR1020110095012A KR20110095012A KR101131625B1 KR 101131625 B1 KR101131625 B1 KR 101131625B1 KR 1020110095012 A KR1020110095012 A KR 1020110095012A KR 20110095012 A KR20110095012 A KR 20110095012A KR 101131625 B1 KR101131625 B1 KR 101131625B1
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이의용
한종희
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주식회사 창성에이스산업
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Abstract

본 발명은 태양광모듈의 일측과 타측에 평행하게 설치되는 한 쌍의 이동축과 상기 이동축과 기계적으로 결합한 수평모터에 의해 상기 이동축을 따라 수평으로 왕복 운동하는 이동부; 상기 이동부에 결합하여 상기 태양광모듈의 상면을 따라 이동하며 상기 태양광모듈 표면의 오염물질을 제거하는 클리닝부; 를 포함하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따르면, 브러쉬의 상태나 종류 그리고 태양광모듈의 종류 등의 다양한 청소 환경에 따라 청소에 접합한 높낮이를 선택하여 보다 효율적으로 태양광모듈을 보호하며 청소를 수행할 수 있는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치를 제공할 수 있다.

Description

태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치{.}
본 발명은 태양광모듈의 효율 향상을 위하여 모듈 표면을 냉각, 설정, 제설을 자동으로 수행하는 청소 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 태양광모듈은 그 특성상 대면적인 모듈이 야외에 노출되어 설치되는데, 이로 인한 여름철 고온에 따른 모듈 열화현상 그리고 황사, 조류 분비물, 대기중 불순물등에 의한 모듈 표면 오염, 또한 겨울철 적설에 따른 모듈 성능 저하 등으로 인하여 본래 태양광모듈이 가지고 있는 발전효율보다 훨씬 낮은 발전율을 보이게 된다. 이러한 손실을 막고 태양광 발전의 효율을 최대한 끌어올리기 위한 냉각, 세정, 제설을 자동으로 수행하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치에 관한 것이다.
본 발명은 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치에 관한 것이다.
태양광을 이용한 발전설비는 탄소배출량 등의 지구 환경문제와 연결하여 전 세계적으로 각광받는 대체에너지이다. 하지만 현재까지 태양광발전 기술은 그 발전 효율이 낮아 단위 전력당 발전 단가가 기존의 화석연료에너지보다 비싼 것이 현실이다. 이에 정부는 화석연료에너지를 이용한 발전단가와의 차액을 태양광 발전사업자에 지원하는 형식으로 태양광 사업을 지원, 독려하고 있다. 이러한 현실에서 실제 태양광 발전소의 발전효율은 중요한 의미를 갖고 있으며, 이는 곧 태양광 산업의 성패와도 직결된다 할 수 있다.
현재 태양광 발전모듈 (이하 모듈)은 그 특성상 대면적의 모듈이 특별한 보호장치 없이 야외에 설치되게 되는데 이로 인하여, 여름철 고온에 따른 모듈 열화현상 그리고 황사, 조류 분비물, 대기중 불순물등에 의한 모듈 표면 오염 또한, 겨울철 적설에 따른 모듈 성능 저하등으로 인하여 본래 태양광모듈이 가지고 있는 발전효율보다 훨씬 낮은 발전율을 보이게 된다. 업계에 따르면, 열화현상으로 연평균 5~15% 오염으로 인하여 4~10%의 발전 출력이 저하되게 되며, 겨울철 적설상태가 지속될 경우 또한 출력 저하가 불가피한 상황이다.
상술한 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 이동부에 수평모터뿐만 아니라 수직모터를 더 포함하여 태양광모듈로부터 브러쉬 등 청소 부품의 높이를 자유롭게 조절할 수 있도록 구성함으로써, 브러쉬의 상태나 종류 그리고 태양광모듈의 종류 등의 다양한 청소 환경에 따라 청소에 접합한 높낮이를 선택하여 보다 효율적으로 태양광모듈을 보호하며 청소를 수행할 수 있도록 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치를 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 클리닝부에 회전하는 브러쉬는 물론 분무관과 송풍관을 더 포함함으로써, 세척액을 이용한 브러쉬 청소와 건조 기능을 동시에 효과적으로 수행할 수 있도록 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 클리닝부의 송풍관에 열선을 더 포함함으로써, 겨울의 추운 날씨 속에서 태양광모듈 표면에 존재하게 되는 눈 또는 얼음 등을 쉽게 제거하여 쏠라셀의 기능을 유지하고 태양광모듈의 청소를 효율적으로 수행할 수 있도록 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치를 제공하기 위함이다.
또한, 본 발명의 또 다른 목적은 인버터에서 측정되는 발전효율값이 미리 설정된 발전효율값보다 낮으면, 발전효율값보다 낮게 측정된 인버터에 연결되어 있는 셀에 세척수가 분사되어 태양광모듈의 셀의 발전효율을 높일 수 있는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치를 제공하기 위함이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 태양광모듈의 일측과 타측에 평행하게 설치되는 한 쌍의 이동축과 상기 이동축과 기계적으로 결합한 수평모터에 의해 상기 이동축을 따라 수평으로 왕복 운동하는 이동부; 상기 이동부에 결합하여 상기 태양광모듈의 상면을 따라 이동하며 상기 태양광모듈 표면의 오염물질을 제거하는 클리닝부; 를 포함하고, 상기 클리닝부는 회전모터, 상기 회전모터에 연동하여 회전하는 회전 샤프트, 상기 회전 샤프트 외주면에 결합하여 상기 태양광모듈의 표면을 청소하는 브러쉬, 상기 태양광모듈의 표면에 세척수를 분사하는 분무관, 송풍기 및 상기 송풍기에서 공급되는 공기를 상기 태양광모듈의 표면에 분사하는 송풍관을 포함하며, 상기 송풍관 내부에는 열선이 포함되어 상기 송풍관으로 공급되는 공기를 가열할 수 있는 것을 특징으로 하며, 상기 이동축의 일측에 설치되어 세척수를 고압으로 살수하는 살수펌프와 일단과 타단이 각각 상기 살수펌프와 연결되어 상기 살수펌프에서 고압으로 살수되는 세척수를 상기 분무관으로 공급하는 호스를 더 포함하고, 상기 살수펌프와 호스 사이 또는 호스와 분무관 사이에 설치되어 상기 살수펌프에서 분무관으로 공급되는 세척수에 포함된 이물질을 필터링하여 제거하는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이동부는 수직축과 상기 수직축과 기계적으로 결합하여 상기 수직축을 따라 상하로 왕복 운동하는 트랜스포터를 더 포함하고, 상기 클리닝부는 상기 트랜스포터에 결합하여 상기 트랜스포터와 함께 수평 또는 상하 운동하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이동부는 수직모터를 더 포함하고, 상기 트랜스포터는 상기 수직축과 수직모터에 기계적으로 결합하여 상하 왕복 운동하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 브러쉬는 상기 회전 샤프트 외주면에 나선형의 형태로 결합되는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 클리닝부는 상기 분무관에 세정제를 공급하는 세정제 공급부가 더 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 분무관에는 세척수가 분무되는 분무구가 복수 개 형성된 것을 특징으로 한다.
삭제
삭제
또한, 상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 상기 살수펌프와 분무관의 거리에 따라 상기 호스를 감거나 풀어주는 호스 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 송풍관에는 상기 송풍기에서 공급되는 공기를 상기 태양광모듈 상에서 일정한 방향으로 분사되도록 형성된 송풍구가 형성된 것을 특징으로 한다.
삭제
또한, 상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 상기 열선에 전압을 인가할 수 있는 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 상기 이동부와 클리닝부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 상기 이동부와 클리닝부 및 상기 전원 공급부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 상기 태양광모듈의 셀에 각각 연결되어 상기 셀의 발전효율을 측정하는 인버터를 포함하고, 상기 제어부는 인버터에서 측정되는 발전효율값이 미리 설정된 발전효율값보다 낮으면, 발전효율값보다 낮게 측정된 인버터에 연결되어 있는 상기 셀에 세척수가 분사되도록 이동부와 클리닝부를 제어하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 태양광모듈을 촬영하는 적외선 열상카메라를 더 포함하고, 상기 제어부는, 태양광모듈의 오염, 균열, 기포, 단선에 의한 발열지점을 상기 적외선 열상카메라로 촬영되는 적외선 영상으로 상기 발열지점의 위치를 파악하는 것을 특징으로 한다.
이상 살펴본 바와 같은 본 발명에 따르면, 브러쉬의 상태나 종류 그리고 태양광모듈의 종류 등의 다양한 청소 환경에 따라 청소에 접합한 높낮이를 선택하여 보다 효율적으로 태양광모듈을 보호하며 청소를 수행할 수 있는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 세척액을 이용한 브러쉬 청소와 건조 기능을 동시에 효과적으로 수행할 수 있는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 겨울의 추운 날씨 속에서 태양광모듈 표면에 존재하게 되는 눈 또는 얼음 등을 쉽게 제거하여 쏠라셀의 기능을 유지하고 태양광모듈의 청소를 효율적으로 수행할 수 있는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치를 제공할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면 인버터에서 측정되는 발전효율 값이 미리 설정된 발전효율값보다 낮으면, 발전효율값보다 낮게 측정된 인버터에 연결되어 있는 셀에 세척수가 분사되어 태양광모듈의 셀의 발전효율을 높일 수 있는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치의 전체 구성을 나타내기 위한 블록 구성도이다.
도 2는 클리닝부의 블록 구성도이다.
도 3은 이동부의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명에 의한 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치의 구성을 나타내기 위한 사시도이다.
도 5는 일측의 이동축에 설치되는 이동부와 클리닝부의 구성과 결합관계를 나타내기 위한 사시도이다.
도 6은 분무관의 구성도이다.
도 7은 송풍관의 구성도이다.
도 8은 송풍관 내부에 설치된 열선의 구성도이다.
도 9는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치의 구성도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.
그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다
이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치를 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 의한 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치의 전체 구성을 나타내기 위한 블록 구성도이고, 도 2는 클리닝부의 블록 구성도이며, 도 3은 이동부의 블록 구성도이고, 도 4는 본 발명에 의한 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치의 구성을 나타내기 위한 사시도이며, 도 5는 일측의 이동축에 설치되는 이동부와 클리닝부의 구성과 결합관계를 나타내기 위한 사시도이고, 도 6은 분무관의 구성도이며, 도 7은 송풍관의 구성도이며, 도 8은 송풍관 내부에 설치된 열선의 구성도이고, 도 9는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치의 구성도이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는 태양광모듈(100)의 일측과 타측에 평행하게 설치되는 한 쌍의 이동축(110)과 상기 이동축(110)과 기계적으로 결합한 수평모터(220)에 의해 상기 이동축(110)을 따라 수평으로 왕복 운동하는 이동부(200)와, 상기 이동부(200)에 결합하여 상기 태양광모듈(100)의 상면을 따라 이동하며 상기 태양광모듈 표면의 오염물질을 제거하는 클리닝부(300)를 포함한다.
즉, 본 발명의 의한 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는 이동축(110)과, 태양광모듈(100)과 이동부(200) 및 클리닝부(300)를 포함한다.
상기 이동축(110)은 레일 형태로서, 상기 태양광모듈(100)의 일측과 타측에 각각 하나씩 한 쌍이 서로 평행하게 설치된다.
상기 이동축(210)을 따라서 상기 이동부(200)가 상기 태양광모듈(100)의 양 측에서 왕복 운동 하게 된다.
상기 이동부(200)는 수평모터(220)를 포함한다.
상기 수평모터(220)는 상기 이동축(110)과 기계적으로 결합되어 상기 이동부(200)를 상기 이동축(110)을 따라 왕복 운동 시키는 역할을 수행한다.
상기 수평모터(220)가 상기 이동축(110)과 기계적으로 결합하여 상기 이동부(200)를 이동시키는 수단은, 타이밍 벨트(미도시)에 의한 이동 또는 체인에 의한 이동 또는 일반 벨트에 의한 이동 등 각종 방법이 사용될 수 있고 그에 따라 필요한 기어가 사용될 수 있으며, 바람직하게는 타이밍 벨트가 사용된다. 다만 이에 관한 기술 내용은 본 발명이나 일반 동력 전달에 관한 기술 분야에서 이미 널리 공지된 사항이므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 클리닝부(300)는 상기 이동부(200)에 결합하여 상기 이동부(200)와 함께 이동하게 된다.
즉, 상기 클리닝부(300)는 상기 이동부(200)에 의해 상기 태양광모듈(100) 상을 왕복 운동하며 상기 태양광모듈(100) 표면의 오염물질 등을 청소하게 된다.
상기 이동부(200)는 수직축(240)과 상기 수직축(240)과 기계적으로 결합하여 상기 수직축(240)을 따라 상하로 왕복 운동하는 트랜스포터(241)를 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 클리닝부(300)는 상기 트랜스포터(241)에 결합하여 상기 트랜스포터(241)와 함께 수평 또는 상하 운동하게 된다.
즉, 상기 이동부(200)는 상기 수평모터(220)에 의해 상기 이동축(110)을 따라 이동하며 상기 클리닝부(300)를 함께 이동시키며 상기 태양광모듈(100)의 표면을 청소할 수 있도록 한다.
이때, 상기 태양광모듈(100)의 표면에 눈이나 얼음 등이 쌓여 있거나 또는 클리닝부(300)에서 회전하는 브러쉬의 크기 내지 종류 등의 다양한 이유에 따라 상기 태양광모듈(100) 위에 위치하는 상기 클리닝부(300)의 높이가 조절될 필요가 있으며, 그러한 필요에 따라 상기 클리닝부(300)가 결합되는 상기 트랜스포터(241)를 상기 수직축(240)을 따라 상하 이동시켜 클리닝부(300)의 적절한 높이를 조절할 수 있게 된다.
즉, 상기 트랜스포터(241)은 상기 수평모터(220)에 의해 상기 이동축(110)을 따라 수평 이동하고 동시에 상기 수직축(240)을 따라 상하 위치가 조절될 수 있다.
이때, 상기 이동부(200)는 수직모터(230)를 더 포함하게 된다.
상기 수직모터(230)는 상기 트랜스포터(241)를 상기 수직축(240)을 따라 상하 이동시키기 위한 수단으로서, 상기 트랜스포터(241)는 상기 수직축(240)과 수직모터(230)에 기계적으로 결합하여 상기 수직축(240)을 따라 상하 위치 이동이 가능하게 된다.
이때, 상기 수직모터(240)에 의한 상기 트랜스포터(241)의 상하 위치 이동에 관한 구체적인 이동수단은 상기 상기 수평모터(220)가 상기 이동축(110)과 기계적으로 결합하여 상기 이동부(200)를 이동시키는 수단의 경우와 동일하므로 이에 관한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.
상기 클리닝부(300)는 회전모터(311)와 상기 회전모터(311)에 연동하여 회전하는 회전 샤프트(312) 및 상기 회전 샤프트(312) 외주면에 결합하여 상기 태양광모듈의 표면을 청소하는 브러쉬(313)를 포함한다.
즉, 클리닝부(300)는 회전모터(311), 회전 샤프트(312) 및 브러쉬(313)을 포함한다.
상기 회전모터(311) 역시 상기 트랜스포터(241)와 함께 수평 또는 상하 이동하고, 상기 회전 샤프트(312)를 회전시키는 기능을 수행한다.
즉, 상기 회전 샤프트(312)는 상기 회전모터(311)의 회전에 연동하여 회전하고, 이때 상기 회전 샤프트(312)는 상기 일단과 타단이 상기 양 이동축(110) 상에 각각 배치되어 상기 태양광모듈(100)의 표면 위를 가로지르며 배치되게 된다.
상기 회전 샤프트(312)의 외주면에는 브러쉬(313)가 결합된다.
상기 브러쉬(313)는 상기 회전 샤프트(312)와 함께 상기 태양광모듈(100) 상에서 회전하며 상기 태양광모듈(100) 상의 오염 물질 등을 청소하는 역할을 수행한다.
즉, 상기 회전모터(311)에 연동하여 회전하는 회전 샤프트(312)가 상기 이동부(200)에 의하여 상기 태양광모듈(100) 위를 이동하며 회전하고, 상기 회전 샤프트(312)와 함께 회전하는 브러쉬(313)가 상기 태양광모듈(100)의 표면을 청소하게 된다.
이때, 상기 브러쉬(313)는 상기 회전 샤프트(312)의 외주면에 나선형의 형태로 결합되는 것이 바람직하다.
회전하는 브러쉬(313)가 나선 형태로 회전하며 상기 태양광모듈(100)의 표면을 청소하도록 함으로써 태양광모듈(100)의 표면에 존재하는 오염 물질 등을 보다 효과적으로 청소할 수 있게 된다.
상기 클리닝부(300)는 상기 태양광모듈(100)의 표면에 세척수를 분사하는 분무관(323)을 더 포함할 수 있다.
상기 분무관(323)이 상기 회전 샤프트(312)와 브러쉬(313)에 앞서 위치하도록 함으로써, 상기 분무관(323)에서 세척수를 분무하고 그 뒤에 회전 샤프트(312)와 함께 회전하는 브러쉬(313)가 상기 태양광모듈(100)의 표면을 청소하도록 함으로써 보다 효과적으로 태양광모듈(100)을 청소할 수 있게 된다.
이때, 상기 클리닝부(300)에는 상기 분무관(313)에 세정제를 공급하는 세정제 공급부(800)가 더 포함될 수 있다.
즉, 세척수가 공급되는 분무관(323)으로 세정제 공급부(800)에서 세정제를 투입함으로써 보다 더 효과적으로 상기 태양광모듈(100) 표면의 오명 물질 등을 청소할 수 있게 된다.
이때, 상기 분무관(323)에는 일정한 방향으로 상기 세척수가 상기 태양광모듈(100)의 표면으로 분무되도록 하기 위한 분무구(325)가 복수 개 형성될 수 있다.
상기 분무구(325)에 의하여 상기 태양광모듈(100) 표면으로 분무되는 세척수가 태양광모듈의 표면에 고르게 분사되도록 함으로써 태양광모듈(100) 표면의 청소를 효과적으로 수행할 수 있게 된다.
본 발명에 의한 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 상기 이동축(110)의 일측에 설치되어 세척수를 고압으로 살수하는 살수펌프(400)와 일단과 타단이 각각 상기 살수펌프(400)와 분무관(323)에 연결되어 상기 살수펌프(400)에서 고압으로 살수되는 세척수를 상기 분무관(323)으로 공급하는 호스(324)를 더 포함할 수 있다.
상기 살수펌프(400)는 고압으로 세척수 공급할 수 있는 펌프로서, 상기 이동축(110)의 일측단에 고정 설치되는 것이 바람직하다.
상기 살수펌프(400)에서 고압으로 공급되는 세척수는 호스(324)를 통해 상기 분무관(323)으로 전달된다.
즉, 상기 호스(324)의 일단과 타단은 각각 상기 살수펌프(400)와 분무관(323)의 일측에 연결되어 상기 살수펌프(400)에서 고압으로 공급되는 세척수를 상기 분무관(323)으로 전달하게 된다.
본 발명에 의한 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는 상기 살수펌프(400)와 호스(324) 사이 또는 호스(324)와 분무관(323) 사이에 설치되어 상기 살수펌프(400)에서 분무관(323)으로 공급되는 세척수에 포함된 이물질을 필터링하여 제거하는 필터부(700)를 포함한다.
상기 필터부(700)는 상기 살수펌프(400)에서 호스(324)를 통해 분무관(323)으로 세척수를 공급할 때, 공급되는 세척수의 이물질을 제거함으로써, 분무관(323)의 분무구(325)가 이물질로 막히지 않도록 하여 세척수를 고압으로 공급하는 살수펌프(400)의 관리를 용이하게 할 수 있다.
즉, 상기 분무관(323)의 분무구(325)가 막히게 되면 다른 분무구(325)로 배출되는 압력이 강해지면서 살수펌프(400)가 정상적인 작동이 이루지지 않을 수 있으며, 막힌 분무구(325)에서 세척수가 배출되지 않아 그 부위만 세척이 되지 않기 때문에 세척수에 포함된 이물질을 제거할 수 있는 필터부(700)를 형성하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 이동부(200)의 이동에 의해 상기 클리닝부(300)의 위치가 이동됨에 따라 상기 호스(324)기 늘어지게 되는 경우가 발생하게 된다.
상기 살수펌프(321)과 상기 분무관(323)의 거리에 따라서 상기 호스(324)를 감거나 풀어주는 역할을 수행하는 호스 롤러(322)가 더 포함되는 것이 바람직하다.
즉, 상기 이동부(200)의 이동에 의해 상기 살수펌프(400)와 상기 분무관(323)의 거리가 멀어지면 상기 호스 롤러(322)가 회전하며 상기 호스(324)를 풀어주고, 반대로 상기 이동부(200)의 이동에 의해 상기 살수펌프(321)와 상기 분무관(323)의 거리가 가까워지면 상기 호스 롤러(322)가 반대 방향으로 회전하여 상기 호스(324)를 감아 주도록 한다.
본 발명에 의한 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는 송풍기(331)와 상기 송풍기(331)에서 공급되는 공기를 상기 태양광모듈(100)의 표면에 분사하는 송풍관(332)을 더 포함할 수 있다.
즉, 상기 클리닝부(300)에 송풍기(331)와 송풍관(332)을 더 포함함으로써, 상기 브러쉬(313)의 회전에 의해 청소된 상기 태양광모듈(100)의 표면 상에 남아 있는 수분 등을 효과적으로 제거할 수 있게 된다.
즉, 상기 송풍기(331)에서 강한 세기의 바람을 상기 송풍관(332)으로 공급하고 상기 송풍관(332)을 통해 일정한 기울기를 갖는 방향, 즉 상기 태양광모듈에 대한 청소 진행 방향으로 일정한 기울기를 갖도록 바람을 분사함으로써, 상기 브러쉬(313)가 청소하고 지나간 자리에 남아 있는 물기 등을 깨끗이 한번에 제거할 수 있다.
이때, 상기 송풍관에는 상기와 같이 일정한 기울기를 갖는 방향으로 상기 송풍기에서 공급되는 공기를 상기 태양광모듈 상에서 분사되도록 하는 송풍구(335)를 형성하는 것이 바람직하다(도 8 참조).
또한, 상기 송풍관(332) 내부에는 열선(338)이 포함되도록 함으로써, 송풍관(332) 내부에서 가열된 공기가 상기 태양광모듈(100) 표면으로 분사되도록 할 수 있다.
이를 위해 상기 열선(338)은 하술하는 전원 공급부(미도시)와 전기적으로 연결되어 상기 열선(338)에 전압이 인가되도록 할 수 있다.
상기 열선(338)에 의하여 상기 태양광모듈(100) 표면에 눈이나 얼음 등이 존재하는 경우, 상기 이동부(200)의 수평 및 상하 이동과 함께 뜨거운 공기를 이용하여 상기 눈이나 얼음 등을 제거할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의한 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 상기 이동부(200)와 클리닝부(300)에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함한다.
즉, 상기 전원 공급부는 상기 수평모터(220), 수직모터(230), 회전모터(311), 살수펌프(321), 송풍기(331) 등에 필요한 전력을 공급하는 역할을 수행한다.
또한, 본 발명에 의한 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 상기 이동부와 클리닝부 및 상기 전원 공급부의 작동을 제어하는 제어부(500)를 더 포함한다.
상기 제어부(500)은 상기 이동부(200)의 수평모터(220)와 수직모터(230) 등의 작동을 제어하고 또한 상기 클리닝부(300)의 회전모터(311)와 송풍기(331), 살수펌프(321) 등의 작동을 제어하는 역할을 수행한다.
도 9를 참조하면, 인버터(600)는 상기 태양광모듈의 셀(102)에 각각 연결되어 상기 셀(102)의 발전효율을 측정한다.
상기 제어부(500)는 인버터(600)에서 측정되는 발전효율값이 미리 설정된 발전효율값보다 낮으면, 발전효율값보다 낮게 측정된 인버터(600)에 연결되어 있는 셀에 세척수가 분사되도록 이동부(200)와 클리닝부(300)를 제어한다.
예를 들어, 태양광모듈에 5개의 셀(102)이 있다고 가정할 때, 각각의 셀(102)에 인버터(600)가 각각 연결되어 있고, 첫번째 셀(102)의 발전효율값이 인버터(600)에 형성된 계기판에 디지털로 표시되고, 나머지 2 내지 5번째의 셀(102)도 상기 계기판에 발전효율값이 표시된다.
이때, 계기판에 표시되는 발전효율값이 미리 설정된 발전효율값보다 떨어지면 살수펌프(400)를 제어하여 분무관에 세척수를 공급하도록 하고 태양광모듈에 세척수가 분무되도록 한다.
여기서, 셀(102)의 효율이 떨어지는 이유중에 하나는 셀이 과열되기 때문에 셀(102)에 세척수를 분무함으로써, 과열된 셀(102)의 열을 식혀 발전효율을 높일 수 있는 것이다.
태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 적외선 열상카메라(800)를 더 포함한다.
적외선 열상카메라(800)는 태양광모듈의 좌우에 설치되며, 태양광모듈을 촬영한다.
즉, 제어부는, 태양광모듈의 오염, 균열, 기포, 단선에 의한 발열지점을 적외선 열상카메라(800)로 촬영되는 적외선 영상으로 발열지점의 위치를 파악한다.
따라서, 태양광모듈 발열지점의 위치를 적외선 열상카메라(800)가 촬영하여 파악하면, 크리닝부(300)를 통해 태양광모듈의 발열지점을 청소할 수 있으므로, 태양광모듈의 발전효율을 높일 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 태양광모듈 102: 셀
110: 이동축 200: 이동부
220: 수평모터 230: 수직모터
240: 수직축 241: 트랜스포터
300: 클리닝부 311: 회전모터
312: 회전 샤프트 313: 브러쉬
322: 호스 롤러 323: 분무관
325: 분무구 331: 송풍기
332: 송풍관 335: 송풍구
338: 열선 400: 살수펌프
500: 제어부 600: 인버터
700: 필터부 800: 적외선 열상카메라

Claims (19)

  1. 태양광모듈의 일측과 타측에 평행하게 설치되는 한 쌍의 이동축과 상기 이동축과 기계적으로 결합한 수평모터에 의해 상기 이동축을 따라 수평으로 왕복 운동하는 이동부; 및 상기 이동부에 결합하여 상기 태양광모듈의 상면을 따라 이동하며 상기 태양광모듈 표면의 오염물질을 제거하는 클리닝부;를 포함하고,
    상기 클리닝부는 회전모터, 상기 회전모터에 연동하여 회전하는 회전 샤프트, 상기 회전 샤프트 외주면에 결합하여 상기 태양광모듈의 표면을 청소하는 브러쉬, 상기 태양광모듈의 표면에 세척수를 분사하는 분무관, 송풍기 및 상기 송풍기에서 공급되는 공기를 상기 태양광모듈의 표면에 분사하는 송풍관을 포함하며,
    상기 송풍관 내부에는 열선이 포함되어 상기 송풍관으로 공급되는 공기를 가열할 수 있는 것을 특징으로 하고,
    상기 이동축의 일측에 설치되어 세척수를 고압으로 살수하는 살수펌프와 일단과 타단이 각각 상기 살수펌프와 연결되어 상기 살수펌프에서 고압으로 살수되는 세척수를 상기 분무관으로 공급하는 호스를 더 포함하며,
    상기 살수펌프와 호스 사이 또는 호스와 분무관 사이에 설치되어 상기 살수펌프에서 분무관으로 공급되는 세척수에 포함된 이물질을 필터링하여 제거하는 필터부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동부는 수직축과 상기 수직축과 기계적으로 결합하여 상기 수직축을 따라 상하로 왕복 운동하는 트랜스포터를 더 포함하고,
    상기 클리닝부는 상기 트랜스포터에 결합하여 상기 트랜스포터와 함께 수평 또는 상하 운동하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 이동부는 수직모터를 더 포함하고,
    상기 트랜스포터는 상기 수직축과 수직모터에 기계적으로 결합하여 상하 왕복 운동하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 브러쉬는 상기 회전 샤프트 외주면에 나선형의 형태로 결합되는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 클리닝부는 상기 분무관에 세정제를 공급하는 세정제 공급부가 더 포함된 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 분무관에는 세척수가 분무되는 분무구가 복수 개 형성된 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  9. 삭제
  10. 삭제
  11. 제 1항에 있어서,
    상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는, 상기 살수펌프와 분무관의 거리에 따라 상기 호스를 감거나 풀어주는 호스 롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  12. 삭제
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 송풍관에는 상기 송풍기에서 공급되는 공기를 상기 태양광모듈 상에서 일정한 방향으로 분사되도록 형성된 송풍구가 형성된 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  14. 삭제
  15. 제 1항에 있어서,
    상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는,
    상기 열선에 전압을 인가할 수 있는 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  16. 제 1항 내지 제 3항, 제 5항, 제 7항, 제 8항, 제 11항, 제 13항 및 제 15항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는,
    상기 이동부와 클리닝부에 전원을 공급하는 전원 공급부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  17. 제 16항에 있어서,
    상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는,
    상기 이동부와 클리닝부 및 상기 전원 공급부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  18. 제 17항에 있어서,
    상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는,
    상기 태양광모듈의 셀에 각각 연결되어 상기 셀의 발전효율을 측정하는 인버터를 포함하고,
    상기 제어부는 인버터에서 측정되는 발전효율값이 미리 설정된 발전효율값보다 낮으면, 발전효율값보다 낮게 측정된 인버터에 연결되어 있는 상기 셀에 세척수가 분사되도록 이동부와 클리닝부를 제어하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
  19. 제 17항에 있어서, 상기 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치는,
    태양광모듈을 촬영하는 적외선 열상카메라를 더 포함하고,
    상기 제어부는, 태양광모듈의 오염, 균열, 기포, 단선에 의한 발열지점을 상기 적외선 열상카메라로 촬영되는 적외선 영상으로 상기 발열지점의 위치를 파악하는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 효율 향상을 위한 청소 장치.
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