KR101187185B1

KR101187185B1 - 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치

Info

Publication number: KR101187185B1
Application number: KR1020120037912A
Authority: KR
Inventors: 김영지; 조셉오
Original assignee: 김영지
Priority date: 2012-04-12
Filing date: 2012-04-12
Publication date: 2012-10-02
Also published as: WO2013154372A1

Abstract

본 발명은 태양광발전 패널용 건식자동분진제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광발전패널의 표면에 쌓이는 먼지나 이물질을 제거하기 위해서 레일을 따라 이송하면서 건식으로 자동세척할 수 있도록 하여 태양광발전 효율을 크게 향상시킬 수 있고 모듈형태로 제공되어 적용이 간편한 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치에 관한 것이다.
본 발명의 태양광발전패널용 자동세척장치에 의하면 건식이므로 수로관 등의 별도의 시설이 필요없어서 설치가 간편하고, 건식이지만 팬을 활용하므로, 별도의 에어펌프나 에어관이 필요하지 않아서 설치가 간편하며, 태양광에 의해서 발전되는 자체 전기를 사용하고, 간단한 팬의 작동만으로 운용되므로, 운용비용이 적게 소요될뿐만 아니라, 모듈형태로 제작될 수 있으므로, 크기에 따라 간편하게 조립하여 설치할 수 있는 등의 효과가 발생한다.

Description

태양광발전패널용 건식자동분진제거장치{AUTOMATIC DUST CLEANING SYSTEM FOR SOLAR PHOTOVOLTAIC PANELS}

본 발명은 태양광발전 패널용 건식자동분진제거장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광발전패널의 표면에 쌓이는 먼지나 이물질을 제거하기 위해서 레일을 따라 이송하면서 건식으로 자동세척할 수 있도록 하여 태양광발전 효율을 크게 향상시킬 수 있고 모듈형태로 제공되어 적용이 간편한 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치에 관한 것이다.

전세계적으로 환경문제가 중요하게 대두되면서 청정에너지인 태양에너지를 이용하는 연구가 다양하게 진행되고 있다.

특히, 태양 에너지중 태양열을 이용하는 방법은 태양열로 물을 데워서 온수를 사용하는 방법이 있고, 태양 에너지중 태양광을 이용하는 방법은 태양광발전패널(solar photovoltaic panels(PV panels))을 형성하여 광전현상으로 전기를 생산하여 사용하는 방법이 있다.

상기 태양광으로 전기를 생산하데 사용되는 태양광발전패널은 세라믹 재질로 이루어지고, 태양광을 가장 잘 받을 수 있도록 일정한 크기별로 비스듬하게 설치되거나, 태양이 이동하는 방향을 따라 회전할 수 있도록 형성된다.

상기 태양광발전패널은 먼지나 이물질 등이 쌓여서 차광이 되고, 이로인해서 적어도 10~40%의 발전 성능의 저하가 초래되며 심할 경우에는 발전설비의 가동이 중단되기도 하는 문제점이 있었다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서 태양광발전패널은 물로 수작업으로 세척하기도 하는데, 태양광발전패널은 세라믹재질이므로 깨지기 쉽고, 크기가 크기 때문에 구조상 세척이 매우 어렵다.

상기 태양광발전패널을 자동으로 세척할 수 있는 태양광발전패널용 자동세척장치가 제공되는데, 레일을 따라 이송되는 몸체에 브러시와 에어펌프를 이용하여 태양광발전패널의 표면을 세척하는 방법이 제공된다.

종래의 태양광발전패널용 자동세척장치에 관한 기술은 대한민국특허청 공개특허공보 제2009-0062076호, 제2009-0046478호, 등록특허공보 제1033443호 등에 개시된 바 있다.

그러나, 종래의 태양광발전패널용 자동세척장치는 다음과 같은 문제점이 있었다.

(1) 습식일 경우에는 수로관을 별도로 설치하고 펌프를 구비하는 등 시설이 매우 복잡하고, 겨울철에는 동파의 우려가 있다.

(2) 건식일 경우에는 에어펌프를 설치하고 에어관 및 회전식브러시를 설치하는 등 시설이 매우 복잡하다.

(3) 장치의 운용에 비용이 많이 소요되고, 태양광발전패널의 형태에 따라서 각각 별도 제작해야한다.

상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 태양광발전패널의 상하단에 레일이 각각 형성되고, 상기 레일을 따라 이송가능한 케리지에 다수개의 작동모듈이 상하방향으로 서로 결합되어 형성되되,

상기 작동모듈은 사각프레임을 곡선으로 형성한 좌우측프레임이 형성되고, 상기 좌우측프레임의 가운데에는 다수개의 팬이 형성되어 일체로 서로 연결되며, 상기 좌우측프레임에는 회전브러시가 각각 형성된 것을 특징으로 구성된다.

본 발명의 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.

(1) 건식이므로 수로관 등의 별도의 시설이 필요없어서 설치가 간편하다.

(2) 건식이지만 팬을 활용하므로, 별도의 에어펌프나 에어관이 필요하지 않아서 설치가 간편하다.

(3) 태양광에 의해서 발전되는 자체 전기를 사용하고, 간단한 팬의 작동만으로 운용되므로, 운용비용이 적게 소요된다.

(4) 모듈형태로 제작될 수 있으므로, 크기에 따라 간편하게 조립할 수 있고, 태양광발전패널이 이미 설치된 곳에도 간편하게 설치할 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치의 작동모듈의 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치의 작동모듈의 정면도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치의 설치 측면도.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치의 P부분확대도.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치의 케리지의 또다른 형태를 나타낸 P부분 확대도.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치의 설치상태도.

본 발명은 태양광발전패널(1)의 상하단에 레일(10)이 각각 형성되고, 상기 레일(20)을 따라 이송할 수 있는 케리지(30)에 다수개의 작동모듈(100)이 상하방향으로 서로 결합되어 형성되되,

상기 작동모듈(100)은 사각프레임을 곡선으로 형성한 좌우측프레임(110,120)이 형성되고, 상기 좌우측프레임(110,120)의 가운데에는 다수개의 팬(130)이 형성되어 일체로 서로 연결되고, 상기 좌우측프레임(110,120)에는 회전브러시(112,122)가 각각 형성된다.

상기 태양광발전패널(1)은 사각형태로 형성되고, 고정프레임에 의해서 상하좌우로 여러개가 나란하게 고정되는데, 도 6과 같이 주로 상하로 3~5개 정도가 경사지게 형성되고, 길이방향으로 길게 형성된다.

상기 레일(10)은 태양광발전패널(1)의 상하단을 고정하는 고정프레임(2)에 설치되는데, '

' 형상으로 형성된다.

상기 레일(10)의 일측 끝단은 태양광발전패널(1)과 상하로 나란하게 돌출되어 형성되는 보관함(50)의 내부까지 형성되고, 상기 보관함(50)에는 작동 후의 건식자동분진제거장치 전체가 레일(10)을 따라 이송되어 보관된다.

상기 케리지(30)는 태양광발전패널(1)의 상하단에 형성된 레일(10)을 따라이송할 수 있도록 상단에는 몸체케리지(31)가 형성되고, 하단에는 널케리지(32)가 형성된다.

상기 케리지(30)는 태양광발전패널(1)을 고정하는 고정프레임(2)의 상단과 하단에 형성된 레일(10)의 상단에 형성되는데, 상기 케리지(30)의 몸체케리지(31)는 하단에 레일(10)을 따라 가이드되는 롤러(33)가 형성되고, 상기 롤러(33)와 이격도록 고정프레임(2)의 상단표면(도5 참조) 또는 측면(도6 참조)에 모터에 의해 회전하는 바퀴(38)가 형성된다.

상기 널케리지(32)는 몸체케리지(31)와 유사한 구조로 형성되되, 내부에 모터가 형성되지 않고, 몸체케리지(31)의 이송에 따라 레일(10)을 따라 작동모듈(100)을 하단에서 가이드하도록 형성된다.

상기 케리지(30)의 외형은 자동차의 모양으로 각각 형성되어 자동세척할 때 마치 자동차 2대가 작동모듈(100)을 끌고 가는 듯 보이도록 형성될 수 있다.

상기 몸체케리지(31)의 내부에는 전원을 공급하는 전원공급장치가 형성되고, 내부에 충전밧데리가 형성될 수 있다.

상기 케리지(30)는 작동모듈(100)과 고정수단(140)에 의해서 연결되는데, 상기 고정수단(140)의 내부에는 전원이 공급될 수 있도록 형성된다.

상기 케리지(30)에는 레일을 따라 설치된 전선으로 전원을 공급받아 전원을 공급하는 전원공급장치가 형성되거나, 충전배터리가 형성되어 작동모듈(100)에 전원을 공급할 수 있다.

상기 작동모듈(100)은 고정수단(140)에 의해서 서로 연결할 수 있도록 형성된다.

상기 작동모듈(100)은 좌우측프레임(110,120)의 가운데에 다수개의 팬(130)이 형성되고, 상기 팬(13)을 경계로 전,후방으로 대칭적으로 형성된다.

상기 팬(130)은 직류모터로 형성되고, 적어도 3개에서 5개가 적당하며, 적어도 1개는 다른 팬(13)들과 반대방향이 되도록 형성된다.
상기 각 팬(130)의 회전방향을 달리하는 것은, 작동모듈(100)과 태양광발절패널(1)의 표면 사이에 있는 공기를 외부로 밀어내거나 외부로부터 내부로 빨아드릴 수 있도록 하기 위해서 형성된다.

상기 작동모듈(100)의 좌우측프레임(110,120)은 전,후방으로 서로 대칭으로 형성되고, 사각프레임을 곡선으로 휘어서 형성되며, 상,하단에는 브러시고정홈(114,124)가 각각 형성된다.

상기 브러시고정홈(114,124)에는 회전브러시(112,122)가 각각 고정되는데, 상기 각 브러시(112,122)는 원통형으로 형성되고, 정전기를 발생시킬 수 있는 합성수지재의 털이 부착되어 형성된다.

상기 회전브러시(112,122)는 각각 좌우측프레임(110,120)에 형성된 작동모터(116, 126)에 의해서 회전하도록 형성된다.

상기 작동모터(116,126)는 회전브러시(112,122)의 축의 끝단에 형성될 수 있다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치의 작동을 설명하면 다음과 같다.

상기 레일(10)이 설치된 태양광발전패널(1)의 측면에 보관함(50)을 형성하고, 상기 보관함(50)의 내부에 포함되도록 건식자동분진제거장치를 설치한다.

상기 건식자동분진제거장치는 상하레일(10)을 따라 이송가능한 몸체케리지(31)와 널케리지(32)로 구성되는 케리지(30)의 롤러(33)를 각각 레일(10)의 내부에 고정하고, 상기 고정수단(140)을 활용하여 다수개의 작동모듈(100)을 연결형성한다.

상기 작동모듈(100)은 회전브러시(112,122)에 의해서 태양광발전패널(1)의 표면에 거의 떠있듯이 고정된다.

상기 몸체케리지(31)를 자동 혹은 수동으로 작동시키면 몸체케리지(31)의 바퀴(32)가 전진하면서 태양광발전패널(1)의 표면에 있는 분진 및 이물질을 제거한다.

이때, 작동모터(116,126)이 동시에 작동하여 브러시(112,122)가 회전하고, 팬(130)이 작동하여 표면의 먼지나 이물질을 불어낸다.

본 발명의 건식자동분진제거장치는 주로 먼지가 많은 사막이나, 광야 등에 설치되는 곳에 적당하고, 자동으로 작동하도록 형성되어 하루에 한두차례 태양광발전패널(1)의 표면의 분진 및 이물질을 제거할 수 있도록 형성된다.

본 발명의 태양광발전패널용 자동세척장치에 의하면 건식이므로 수로관 등의 별도의 시설이 필요없어서 설치가 간편하고, 건식이지만 팬을 활용하므로, 별도의 에어펌프나 에어관이 필요하지 않아서 설치가 간편하며, 태양광에 의해서 발전되는 자체 전기를 사용하고, 간단한 팬의 작동만으로 운용되므로, 운용비용이 적게 소요될뿐만 아니라, 모듈형태로 제작될 수 있으므로, 크기에 따라 간편하게 조립하여 설치할 수 있는 등의 효과가 발생한다.

본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.

1 : 태양광발전패널 2 : 고정프레임
10 : 레일 30 : 케리지
31 : 몸체케리지 32 : 널케리지
33 : 롤러 38 : 바퀴
100 : 작동모듈 110 : 좌측프레임
112,122 : 회전브러시 114,124 : 브러시고정홈
116,126 : 작동모터 120 : 우측프레임
130 : 팬 140 : 고정수단

Claims

삭제
태양광발전패널의 상하단에 레일이 각각 형성되고, 상기 레일을 따라 이송할 수 있는 케리지에 다수개의 작동모듈이 상하방향으로 서로 결합되어 형성되되,
상기 작동모듈은 사각프레임을 곡선으로 형성한 좌우측프레임이 형성되고, 상기 좌우측프레임의 가운데에는 적어도 2개의 팬이 다른 방향으로 회전하도록 형성되어 일체로 서로 연결되며, 상기 좌우측프레임에는 회전브러시가 각각 형성되고,
상기 케리지는 태양광발전패널의 상하단에 설치된 레일을 따라 이송가능한 몸체케리지와 널케리지로 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치.
삭제
삭제
제 2항에 있어서,
상기 레일의 끝단에는 태양광발전패널과 나란하게 보관함이 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광발전패널용 건식자동분진제거장치.