KR101256188B1 - 태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치 - Google Patents

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Abstract

하부 챔버에 배열된 다수의 열판에 로딩된 다수의 태양 전지로 이루어진 태양 전지 모듈이 라미네이팅 처리된 후 상기 다수의 열판이 외부 공기에 노출되면 상기 다수의 열판 중 중앙 부분에 위치하는 열판에서 양측 부분에 위치하는 열판으로 갈수록 길어지는 방식으로 다수의 열판에 대한 가열 동작 시간을 제어하는 태양 전지 모듈용 라이네이터의 가열 제어 장치가 제공된다. 다수의 온도 센서는 라미네이터의 하부 챔버에 배열된 다수의 열판에 설치되어 상기 다수의 열판에 로딩된 다수의 태양 전지로 이루어진 태양 전지 모듈이 라미네이팅 처리된 후 상기 다수의 열판이 외부 공기에 노출되도록 상부 챔버가 상기 하부 챔버로부터 상승하면 상기 노출된 다수의 열판의 온도를 각각 검출한다. 다수의 가열부는 상기 다수의 온도 센서에 의해 검출된 상기 다수의 열판의 온도 각각이 라미네이팅 준비 온도로 될 때까지 상기 다수의 열판을 각각 가열한다. 제어부는 상기 다수의 온도 센서에 의해 검출된 상기 다수의 열판의 온도에 따라 상기 다수의 가열부의 가열 동작 시간을 각각 제어한다.
태양 전지 모듈, 라미네이터

Description

태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치{HEATING CONTROLLER OF LAMINATOR FOR PHOTOVOLTAIC MODULE}
본 발명은 태양 전지(photovoltaic; PV) 모듈용 라미네이터에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양 전지 모듈용 라미네이터를 가열 제어하는 장치에 관한 것이다.
액화 천연 가스와 석유 등과 같은 화석 연료는 전세계에서 에너지 원으로서 가장 널리 사용되고 있다. 이러한 화석 연료는 공업화 및 산업화에 큰 영향을 미치고 있으나, 최근들어 이 화석 연료의 고갈에 대한 염려와 함께 환경 오염 등 심각한 문제가 대두되어 이를 대체할 연료에 대한 연구가 많이 진행되고 있다.
여러가지 대체 연료 중에서 태양 에너지는 무공해, 무한정, 무진동, 무소음의 특성이 있기 때문에 미래의 대체 에너지로서 많은 연구가 행해지고 있으며, 근래에 들어 태양 에너지를 축적하여 사용하는 태양 전지가 많이 선보이고 있다.
이러한 태양 전지의 제조 방법은 이미 여러가지 문헌에 많이 기재되어 있으며, 수명이 최소 20년 이상으로 길고 발전 시스템을 반자동화 또는 자동화가 용이하며 작동 및 유지 관리에 따른 비용을 최소화할 수 있는 장점이 있다.
상기 태양 전지는 전지를 셀 형태로 제조하여 태양 에너지를 흡수할 수 있도록 외부에 노출시켜 사용하게 되는데, 이때 자연 환경, 즉 비와 눈, 바람이나 안개 그리고 우박 등의 주위 환경에 잘 견딜 수 있도록 후 공정으로서 태양 전지의 표면에 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylen vinyl acetate: EVA)를 코팅하는 라미네이션 처리 과정을 거치게 된다.
종래의 라미네이터에서는, 태양 전지 모듈이 라미네이티 처리후 상부 챔버가 하부 챔버로부터 상승함에 따라 하부 챔버 상에 배열된 다수의 챔버가 외부 공기에 노출된다. 이 때, 열판의 위치에 따라 외부 공기에 노출되는 양이 다르므로, 위치에 따라 온도가 상이하여 라미네이팅 처리 시에 태양 전지의 성능이 저하하는 문제가 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 하부 챔버에 배열된 다수의 열판에 로딩된 다수의 태양 전지로 이루어진 태양 전지 모듈이 라미네이팅 처리된 후 상기 다수의 열판이 외부 공기에 노출되면 상기 다수의 열판 중 중앙 부분에 위치하는 열판에서 양측 부분에 위치하는 열판으로 갈수록 길어지는 방식으로 다수의 열판에 대한 가열 동작 시간을 제어하는 태양 전지 모듈용 라이네이터의 가열 제어 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치는 라미네이터의 하부 챔버에 배열된 다수의 열판에 설치되어 상기 다수의 열판에 로딩된 다수의 태양 전지로 이루어진 태양 전지 모듈이 라미네이팅 처리된 후 상기 다수의 열판이 외부 공기에 노출되도록 상부 챔버가 상기 하부 챔버로부터 상승하면 상기 노출된 다수의 열판의 온도를 각각 검출하는 다수의 온도 센서; 상기 다수의 온도 센서에 의해 검출된 상기 다수의 열판의 온도 각각이 라미네이팅 준비 온도로 될 때까지 상기 다수의 열판을 각각 가열하는 다수의 가열부; 및 상기 다수의 온도 센서에 의해 검출된 상기 다수의 열판의 온도에 따라 상기 다수의 가열부의 가열 동작 시간을 각각 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
바람직하게는, 상기 라미네이팅 준비 온도는 상기 다수의 열판으로 하여금 상기 태양 전지 모듈의 라미네이팅 처리용 코팅 소재를 용해하도록 하는 온도이다.더욱 바람직하게는, 상기 다수의 열판에 대한 상기 가열부의 가열 동작 시간은 상기 다수의 열판 중 중앙 부분에 위치하는 열판에서 양측 부분에 위치하는 열판으로 갈수록 길어진다. 가장 바람직하게는, 상기 중앙 부분에 위치하는 열판 및 상기 양측 부분에 위치하는 열판에 대한 상기 가열부의 가열 동작 시간은 각각 상기 태양 전지 모듈의 라미네이팅 처리후 상기 상부 챔버의 상승에 따른 상기 다수의 열판의 외부 공기 노출시 부터 다수의 후속 태양 전지 모듈이 상기 다수의 열판 상에 로딩되기 전까지의 시간의 전체 및 일부이다.
본 발명에 따르면, 하부 챔버에 배열된 다수의 열판에 로딩된 다수의 태양 전지로 이루어진 태양 전지 모듈이 라미네이팅 처리된 후 상기 다수의 열판이 외부 공기에 노출되면 상기 다수의 열판 중 중앙 부분에 위치하는 열판에서 양측 부분에 위치하는 열판으로 갈수록 길어지는 방식으로 다수의 열판에 대한 가열 동작 시간을 제어함으로써 상기 다수의 열판의 온도가 동일한 온도로 유지하도록 하여 동일한 온도 조건에서 태양 전지들이 라미네이팅 처리될 수 있도록 한다.
이하, 첨부된 예시 도면에 의거하여 본 발명의 실시예에 따른 PV 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PV 모듈용 라미네이터 시스템을 나타낸 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 라미네이터를 나타낸 사시도이다. 도 3은 도 2에 도시된 다수의 열판이 하부 챔버에 배열된 상태를 나타낸 평면도이다. 도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치는 다수의 온도 센서(410), 다수의 가열부(420), 및 제어부(430)를 포함한다.
다수의 온도 센서(410)는 하부 챔버(210)에 배열된 다수의 열판(220)에 각각 설치되어 상기 다수의 열판(220)에 로딩된 다수의 태양 전지로 이루어진 태양 전지 모듈(도시안됨)이 라미네이팅 처리된 후 상기 다수의 열판(220)이 외부 공기에 노출되도록 상부 챔버(230)가 상기 하부 챔버(210)로부터 상승하면 상기 노출된 다수의 열판(220)의 온도를 각각 검출한다.
다수의 가열부(420)는 상기 다수의 온도 센서(410)에 의해 검출된 상기 다수의 열판(220)의 온도 각각이 라미네이팅 준비 온도로 될 때까지 상기 다수의 열판(220)을 각각 가열한다. 상기 라미네이팅 준비 온도는 상기 다수의 열판(220)으로 하여금 상기 태양 전지 모듈의 라미네이팅 처리용 코팅 소재를 용해하도록 하는 온도인 것이 바람직하다. 상기 다수의 열판(220)에 대한 상기 다수의 가열부(420) 의 가열 동작 시간은 상기 다수의 열판(220) 중 중앙 부분에 위치하는 열판에서 양측 부분에 위치하는 열판으로 갈수록 길어지는 것이 바람직하다. 비록 설명을 단순화하기 위하여 도 3에는 온도 센서 및 가열부가 1개만 도시되어 있지만, 본 발명의 실시예에는 다수의 온도 센서 및 다수의 가열부가 적용된다.
제어부(430)는 상기 다수의 온도 센서(410)에 의해 검출된 상기 다수의 열판(220)의 온도에 따라 상기 다수의 가열부(420)의 가열 동작 시간을 각각 제어한다.
상기 중앙 부분에 위치하는 열판 및 상기 양측 부분에 위치하는 열판에 대한 상기 다수의 가열부(420)의 가열 동작 시간은 각각 상기 태양 전지 모듈의 라미네이팅 처리후 상기 상부 챔버(230)의 상승에 따른 상기 다수의 열판(220)의 외부 공기 노출시 부터 다수의 후속 태양 전지 모듈이 상기 다수의 열판(220) 상에 로딩되기 전까지의 시간의 전체 및 일부인 것이 바람직하다.
이하, 본 발명의 실시예에 따른 PV 모듈 라미네이팅 공정을 설명한다.
먼저 라미네이터(110)를 초기화하고 다수의 태양 전지를 구비한 태양 전지 모듈을 준비한다.
로딩부(120)는 제어부(430)의 제어 하에 상기 태양 전지 모듈을 상기 라미네이터(110)의 열판(220) 상에 로딩한다.
다수의 가열부(420)는 상기 로딩부(120)에 의해 상기 다수의 태양 전지가 상기 다수의 열판(220)에 로딩되면, 상기 다수의 열판을 라미네이터 준비 온도까지 각각 가열한다.
이와 동시에, 유압승강부(250)는 하부에 다이아프램(240)이 부착되어 있는 상부 챔버(230)를 하강시키고, 펌핑 동작에 의해 하부 챔버(210)를 진공 상태로 만들고 제어 밸브(도시안됨)를 이용하여 상기 다이아프램(240)을 하강시킨다. 상기 다이아프램(240)의 하강이 에틸렌 비닐 아세테이트(ethylen vinyl acetate: EVA)와 같은 코팅 소재를 눌러 상기 태양 전지의 표면에 코팅 처리가 되도록 가압하게 되어 PV 모듈 라미네이팅 처리가 완료하게 된다.
PV 모듈 라미네이팅 처리가 완료되면, 펌핑 동작에 의해 상부 챔버(230)의 다이아프램(240)을 상승시킨 후, 상기 제어 밸브를 이용하여 하부 챔버(210)를 대기압 상태로 만든다.
그 후, 유압승강부(250)는 상부 챔버(230)를 상승시키고, 라미네이티 처리된 PV 모듈은 언로딩부(130)에 의해 외부로 언로딩된다.
상기 상부 챔버(230)가 상승하면, 상기 다수의 열판(220)은 외부 공기에 노출된다.
이때, 상기 다수의 열판(220)은 위치에 따라 외부 공기에 노출되는 양이 다르므로, 위치에 따라 온도가 상이하다. 즉, 하부 챔버(210)의 중앙 상부에 위치하는 열판에 비해 하부 챔버(210)의 외측 상부에 위치하는 열판이 더욱 빨리 낮은 온도로 감소한다. 따라서, 동일한 특성의 태양 전지로 라미네이티 처리를 하기 위해서는 상기 다수의 열판(220)의 온도가 동일한 온도로 유지하도록 제어하여야 한다.
제어부(430)는 상기 다수의 온도 센서(410)에 의해 검출된 상기 다수의 열판(220)의 온도 각각이 상기 설정 온도로 이를때까지 상기 다수의 가열부(420)의 가열 동작 시간을 제어하는 제어 신호를 출력한다.
이 경우, 상기 다수의 열판(220)에 대한 상기 다수의 가열부(420)의 가열 동작 시간은 제어부(430)의 제어 하에 상기 다수의 열판(220) 중 중앙 부분에 위치하는 열판에서 양측 부분에 위치하는 열판으로 갈수록 길어지는 것을 제어된다.
이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 특허 청구의 범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형이 가능할 것이다.
본 발명에 따른 태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치는 태양 전지 모듈을 라미네이팅하는데 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 PV 모듈용 라미네이터 시스템을 나타낸 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 라미네이터를 나타낸 사시도이다.
도 3은 도 2에 도시된 다수의 열판이 하부 챔버에 배열된 상태를 나타낸 평면도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치를 나타낸 블록도이다.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>
110: 라미네이터
120: 로딩부
130: 언로딩부
210: 하부 챔버
220: 열판
230: 상부 챔버
240: 다이아프램
250: 유압승강부
410: 온도 센서
420: 가열부
430: 제어부

Claims (4)

  1. 라미네이터의 하부 챔버에 배열된 다수의 열판에 설치되어 상기 다수의 열판에 로딩된 다수의 태양 전지로 이루어진 태양 전지 모듈이 라미네이팅 처리된 후 상기 다수의 열판이 외부 공기에 노출되도록 상부 챔버가 상기 하부 챔버로부터 상승하면 상기 노출된 다수의 열판의 온도를 각각 검출하는 다수의 온도 센서;
    상기 다수의 온도 센서에 의해 검출된 상기 다수의 열판의 온도 각각이 라미네이팅 준비 온도로 될 때까지 상기 다수의 열판을 각각 가열하는 다수의 가열부; 및
    상기 다수의 온도 센서에 의해 검출된 상기 다수의 열판의 온도에 따라 상기 다수의 가열부의 가열 동작 시간을 각각 제어하는 제어부를 포함하는 태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치.
  2. 제1 항에 있어서, 상기 라미네이팅 준비 온도는 상기 다수의 열판으로 하여금 상기 태양 전지 모듈의 라미네이팅 처리용 코팅 소재를 용해하도록 하는 온도인 태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치.
  3. 제1 항에 있어서, 상기 다수의 열판에 대한 상기 가열부의 가열 동작 시간은 상기 다수의 열판 중 중앙 부분에 위치하는 열판에서 양측 부분에 위치하는 열판으로 갈수록 길어지는 태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치.
  4. 제3 항에 있어서, 상기 중앙 부분에 위치하는 열판 및 상기 양측 부분에 위치하는 열판에 대한 상기 가열부의 가열 동작 시간은 각각 상기 태양 전지 모듈의 라미네이팅 처리후 상기 상부 챔버의 상승에 따른 상기 다수의 열판의 외부 공기 노출시 부터 다수의 후속 태양 전지 모듈이 상기 다수의 열판 상에 로딩되기 전까지의 시간의 전체 및 일부인 태양 전지 모듈용 라미네이터의 가열 제어 장치.
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