KR101276069B1 - 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 솔라 패널 설비의 적어도 하나의 표면의 유지관리를 위한 서비스 유닛, 솔라 패널 설비에 대해 서비스 유닛을 안내하기 위한 가이딩 유닛, 및 솔라 패널 설비에 대해 서비스 유닛을 이동시키기 위한 구동 유닛을 포함하는, 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치에 관한 것이며, 서비스 유닛은 제1 맞물림 부분과 제2 맞물림 부분을 포함하며, 가이딩 유닛은 제1 맞물림 부분에 부착 가능하며, 가이딩 유닛은 솔라 패널 설비의 엣지와 직접 맞물림을 위해 구성되며, 구동 유닛은 제2 맞물림 부분에 부착 가능하며, 및 제2 맞물림 부분은 구동 유닛에 의해 제1 맞물림 부분에 대해 변위 가능하다.
Description
본 발명은 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치 및 솔라 패널 설비의 경사진 표면을 청소하기 위한 방법에 관한 것이다.
최근에, 태양 에너지의 수집 및 전기 에너지로 변환을 위한 솔라 패널의 사용이 일반화되었다. 태양광 발전소에서, 다수의 솔라 패널들이 서포팅 캐리어에 설치되며, 서로 이웃하는 긴 열의 솔라 패널들을 통상적으로 형성하는, 어레이와 같은 배열로 배치된다. 수집된 태양 에너지의 TNDBF을 최대화하기 위해, 솔라 패널의 표면은 태양을 향해 정렬되며 그에 따라 수평면에 대하여 경사진다. 경사의 각도는 전체적으로 바람직한 위치에 솔라 패널을 유지하도록, 낮 동안에 고정된 상태로 유지될 수 있거나, 태양을 추적하기 위해 유지될 수 있다. 먼지, 모래, 눈, 식물이 잎과 가지, 및 환경 영향에 기인한 다른 잔류물로 인한 솔라 패널 표면의 오염은 획득되는 전기 에너지의 감소를 야기하는, 알려진 문제점이다. 그러므로, 패널 표면의 주기적인 청소가 높은 레벨의 에너지 생산을 달성하기 위해 필요하다. 이에 더하여, 특히 태양광 발전소에서 솔라 패널의 유지관리를 위한 추가적인 필요가 있으며, 예를 들어 기계적 또는 전기적 결함에 대한 패널의 주기적인 검사이다. 그러나, 다수의 솔라 패널의 청소 또는 검사와 같은 인력을 요하는 유지관리는 시간과 노동의 관점에서 보면 비싸다. 게다가, 솔라 패널 표면의 수동의 청소는 작업자의 육체 피로와 부주의가 수반되는 지루한 작업이며, 결국 청소 및 검사의 품질의 관점에서 불안정에 이르게 된다.
국제특허 WO 2008 058 528 A1은 솔라 콜렉터(solar collectors) 및 솔라 패널을 청소하기 위한 세정 장치를 설명한다. 세정 장치는 그 내부에 세정 노즐들과 브러시들이 솔라 콜렉터의 수집 표면을 청소하기 위해 배치되는, 원호 형상의, 강성이 있는 하우징을 포함한다. 사용 중에, 세정 장치는 수집 표면의 위에서부터 수집 표면에 설치된다. 세정 장치의 하우징은 세정 장치가 솔라 콜렉터의 위에서 직접 길이방향으로 이동 가능한 방법으로 안내되는 것과 같은 방식으로 이의 엣지 영역에서 솔라 콜렉터를 둘러싼다. 이를 위해, 하우징은 청소되는 표면과 맞물리며 표면에 평행한 롤링 축을 가지는 제1 롤러들뿐만 아니라 표면의 엣지와 맞물리며 제1 롤러들의 롤링 축에 수직인 롤링 축을 가지는 제2 롤러들을 포함한다. 설명된 세정 장치의 단점은 하우징이 솔라 패널 엣지들을 둘러싸는 것 때문에, 장치가 단지 열의 자유 단부에서만 솔라 콜렉터들의 열들에 설치될 수 있거나 분리될 수 있으며, 임의의 위치에 장치를 설치하거나 분리하는 것이 불가능하게 된다는 것이다. 다른 단점은 모든 청소가 장치의 하우징의 내부의 한정된 공간에서 일어난다는 사실 때문에 눈이나 잎과 같은 대량의 오염물이 세정 장치에 의해 처리될 수 없다는 것이다. 솔라 패널에 대한 다른 단점은 하우징의 부분들이 청소되는 표면의 엣지를 둘러싸며 그에 의해 솔라 패널의 민감한 배면측을 건드릴 수 있으며, 솔라 패널의 심각한 손상에 이르게 된다.
유럽특허 EP 2 048 455 A2는 솔라 패널을 위한 작동 클리닝 시스템을 설명한다. 시스템은 솔라 패널의 서포팅 구조에 고정되며 청소되는 솔라 패널 설비의 반대쪽에 배치되는 길이방향의 가이드 레일을 포함한다. 시스템은 가이드 레일들에 대해 직교되게 배치되는 클리닝 브러시를 더 포함한다. 구동 유닛이 가이드 레일들을 따라 클리닝 브러시를 이동시키며, 그에 따라 솔라 패널 표면을 청소하기 위해 두 가이드 레일들에 구비된다. 설명된 시스템의 단점은 분리되며, 고정되게 설치되는 가이드 레일들이 필요하며 클리닝 브러시가 가이드 레일들에 고정되게 결합된다는 것이다. 따라서, 다수의 솔라 패널 설비들을 포함하는 태양광 발전소에서, 적절하게 많은 수의 가이드 레일, 구동 유닛 및 클리닝 브러시가 모든 솔라 패널의 청소를 위해 필요하며, 이는 높은 투자 비용에 이르게 한다. 청소 외에, 다른 유지관리는 설명된 시스템으로 실현 불가능하다.
유럽특허 EP 0 538 521 A1은 루프 글레이징(roof glazings)을 위한 클리닝 시스템을 설명한다. 시스템은 삼각형과 사다리꼴 형상의 표면들 및 피라미드와 같은 구조들을 포함하는 아트리움(atrium)과 같은 글레이징을 청소하기 위해 설계된다. 클리닝 시스템은 청소되는 글레이징 표면의 위에 배치되는 제1 가이드 릴 및 클레이징의 아래에 배치되는 제2 가이드 릴을 포함한다. 글레이징의 청소를 위한 연장 가능한 브러시는 제1 가이드 릴과 제2 가이드 링 사이에서 안내된다. 가이드 릴을 따라 브러시의 상응하는 단부를 구동시키기 위한 구동 유닛이 각각의 가이드 레일에 배정된다. 예를 들어 사다리꼴 형상의 윈도우를 청소하기 위해, 청소되는 윈도우 영역은 사각형 영역과 하나 또는 두 개의 삼각형 영역으로 분할될 수 있다. 사각형 영역을 청소하기 위해, 브러시의 양 단부들은 브러시가 가이드 레일들에 대해 수직으로 배향되는 것과 같은 방식으로 가이드 레일을 따라 구동된다. 삼각형 영역을 청소하기 위해, 연장 가능한 브러시의 단부들 중의 하나가 고정 위치에 유지되며, 다른 단부는 삼각형 표면을 커버하기 위해 상응하는 가이드 레일을 따라 구동된다. 이 이동 중에, 연장 가능한 브러시는 그 길이가 변한다. 설명된 시스템의 단점은 이것이 고정되게 설치되는 가이드 레일들을 포함하며 클리닝 브러시가 가이드 레일들에 영구히 결합된다는 것이다.
가장 유사한 종래 기술로 생각되는 독일특허 DE 10 2006 053 704 A1은 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 유닛을 포함하는, 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 장치를 설명하며, 서비스 유닛은 솔라 패널의 전체 폭에 다리를 형성하며 하우징으로 이를 커버한다. 가이딩 유닛이 하우징의 반대쪽 단부들에 구비되며, 각각의 가이딩 유닛은 솔라 패널 설비를 따라 연장되며 솔라 패널 설비의 엣지 및 배면측과 맞물리는 하우징의 길이방향 홈으로 구성된다. 서비스 유닛은 솔라 패널 설비를 따라 서비스 유닛을 이동시키기 위한 구동 유닛을 포함한다.
본 발명의 목적은 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치 및 사용 시에 유연성이 있으며 대량의 먼지 및/또는 눈의 제거를 허용하는 솔라 패널 설비의 경사진 표면을 청소하기 위한 방법을 제공하는 것이다.
이 목적은 청구항 제1항에 따른 서비스 장치 및 청구항 제10항에 따른 경사진 표면을 청소하기 위한 방법에 의해 달성된다.
솔라 패널 설비의 엣지와 직접 맞물리기 위한 가이딩 유닛의 구성 때문에, 서비스 장치는 가이드 레일들 또는 서비스 장치를 서포팅하기 위한 유사한 것을 구비할 필요 없이 어떤 타입의 솔라 패널 설비에도 연결 가능하다. 바람직하게는, 서비스 장치는 솔라 패널 설비의 엣지로 가이딩 유닛을 간단하게 래칭함으로써 솔라 패널 설비에 설치된다. 이는 유리하게도 솔라 패널 설비의 어떤 임의의 위치에 서비스 장치를 설치하는 것을 허용하며, 종래의 서비스 장치들과 비교하여 설치 과정을 크게 단순화시킨다. 이는 나아가 가이딩 유닛을 언래칭하여서 제1 솔라 패널 설비로부터 서비스 장치를 간단하게 분리하고 가이딩 유닛을 제2 설비의 엣지에 래칭하여서 제2 솔라 패널 설비에 서비스 장치를 재설치함으로써 다수의 솔라 패널 설비들에 서비스 장치의 사용을 허용한다. 바람직하게는, 솔라 패널 설비의 엣지는 솔라 패널들 중의 적어도 하나의 상부 엣지에 의해 형성된다. 본 출원과 관련해서, 용어 "상부" 및 "하부"는 중력의 방향을 가리킨다. 수평면에 대해 솔라 패널 표면의 일반적인 경사가 주어지기 때문에, 솔라 패널 설비들의 상부 엣지와 가이드 부분의 맞물림은 서비스 장치에 대한 적절한 서포트를 제공한다. 솔라 패널의 엣지를 직접 맞물기 위해, 패널은 프레임을 가지거나 프레임이 없는 타입일 수 있다. 솔라 패널 설비의 엣지는 또한 솔라 패널 설비의 서포팅 표면의 적당한 부분에 의해 형성될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
서비스 유닛의 제1 맞물림 부분과 제2 맞물림 부분은 유리하게도 서비스 유닛의 단부들이 가이딩 유닛과 구동 유닛 각각에 의해 지지되도록, 모두 서비스 유닛의 각각의 단부에 위치한다.
서비스 유닛의 제1 맞물림 부분에 대한 서비스 유닛의 제2 맞물림 부분의 변위는 유리하게도 솔라 패널 설비와 서비스 장치의 이동의 방향에 대한 서비스 유닛의 정렬을 허용한다. 특히 눈과 같은 대량의 오염물로부터 솔라 패널 표면을 청소하기 위해, 분리된 눈이 중력 때문에 패널 표면에서 떨어져 직접 낙하될 수 있도록, 연직선에 대하여 어떤 각도로 서비스 유닛을 정렬하는 것이 유용하다. 게다가, 가이딩 유닛과 구동 유닛이 패널들의 엣지들에 대하여 적당히 변위되기 때문에, 서비스 유닛의 각도가 형성된 정렬은 하나의 솔라 패널로부터 이웃하는 솔라 패널까지 서비스 장치의 통과를 단순화시킨다.
바람직하게는, 가이딩 유닛은 솔라 패널 설비에 대하여 서비스 유닛을 이동시키기 위한 구동 수단을 포함한다. 서비스 유닛의 맞물림 부분들이 독립적으로 구동 유닛과 가이딩 유닛에 의해 각각 이동 가능하기 때문에, 이는 솔라 패널 설비에 대한 서비스 장치의 확실한 이송 및 서비스 유닛 정렬의 조절을 허용한다. 그 대신으로, 가이딩 유닛은 솔라 패널 설비에 대한 가이딩 유닛의 위치를 고정하기 위한 수단을 포함한다. 이 구성에서, 가이딩 유닛과 구동 유닛의 상대적인 변위는 가이딩 유닛을 고정하며 구동 유닛을 이동시킴으로써 조절될 수 있으며, 서비스 장치의 이동은 가이딩 유닛과 서비스 유닛 사이의 부착 각도를 고정하며 구동 유닛을 이동시킴으로써 달성된다.
유리하게도, 가이딩 유닛들과 서비스 유닛들 중의 적어도 하나는 서비스 유닛의 운동의 방향에 대한 제1 맞물림 부분과 제2 맞물림 부분의 상대적인 변위를 측정하기 위한 수단을 포함하며, 이는 서비스 장치의 운동 중에 서비스 유닛의 정렬의 제어를 허용한다.
바람직한 실시예에서, 상대적인 변위를 측정하기 위한 수단은 서비스 유닛과 가이딩 유닛들 및 구동 유닛들 중의 적어도 하나 사이의 부착 각도를 측정하기 위한 수단을 포함한다. 부착 각도를 측정하기 위한 수단은 특히 홀 센서를 포함할 수 있다.
바람직하게는, 서비스 유닛은 솔라 패널 설비의 표면에 대하여 회전 가능한 브러시, 솔라 패널 설비의 표면에 대하여 고정되는 브러시, 솔라 패널 설비의 표면과 맞물리는 와이퍼, 제설기, 세정제 어플리케이터, 살포 유닛, 세정 유닛, 러빙 유닛, 잔류하는 물 및/또는 세정제를 제거하기 위한 흡입 유닛, 폴리싱 유닛, 광학 및/또는 전자 리더 장치 및 솔라 패널 설비의 검사를 위한 광학 센서를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 서비스 요소를 포함한다. 회전 및/또는 고정 브러시들과 와이퍼는 솔라 패널 표면으로부터 먼지를 분리하거나 제거하는데 특히 유용하다. 게다가, 제설 서비스 요소는 대량의 눈이나 다른 무거운 오염물을 제거할 가능성을 제공한다. 물 및/또는 화학적 및/또는 생물학적 클리닝 용품들을 적용하기 위한 세정제 어플리케이터는 솔라 패널 표면들의 청소를 더욱 향상시킨다. 살포 유닛들, 세정 유닛들 및/또는 러빙 유닛들은 다양한 강도로 상이한 청소 임무를 실행하기 위해 단독으로 또는 조합하여 사용될 수 있다. 유리하게도, 잔류하는 물 및/또는 세정제를 제거하기 위한 흡입 유닛은 잔류하는 유체 및 이에 포함된 오염물의 제거뿐만 아니라 청소된 표면을 건조시키기 위해 사용된다. 폴리싱 유닛은 솔라 패널 표면을 폴리싱하는데 유용하며, 그러므로 전기 에너지의 생산을 향상시키며/향상시키거나 패널 표면에 장기간 지속되는 코팅의 적용을 허용한다. 광학 및/또는 전자 리더 장치는 무엇보다도 솔라 패널 표면에 인쇄되거나 그렇지 않으면 이에 내장된 정보를 읽음으로써 개개의 솔라 패널을 확인하는데 사용될 수 있다. 솔라 패널 설비의 검사를 위한 광학 센서는 솔라 패널의 기계적 및/또는 전기적 결함을 확인하는데 사용될 수 있다. 광학 및/또는 전기 리더 장치로 조합되기 때문에, 각각의 솔라 패널에 대한 개개의 유지관리 정보는 서비스 장치에서 더 재검토하기 위해 컴퓨터로 처리되며 저장될 수 있다.
유리하게도, 서비스 장치는 적어도 하나의 다른 서비스 유닛을 포함할 수 있다. 유리하게도, 서비스 장치들은 단일 작업 단계에서 두 개 이상의 유지관리 기능을 달성하기 위해 두 개 이상의 위에 언급된 서비스 요소들을 결합시킨다.
바람직한 실시예에서, 가이딩 유닛은 솔라 패널 설비의 엣지를 맞무는 가이드 휠들 및 솔라 패널 설비의 표면을 맞물기 위한 트랙션 수단을 포함한다. 트랙션 수단은 구동 휠들, 구동 벨트들, 구동 체인들 및 이와 유사한 것을 포함할 수 있다. 바람직하게는, 서비스 장치의 중량은 부분적으로 가이드 휠들에 의해 운반되며 부분적으로 트랙션 수단과 구동 유닛에 의해 운반된다.
바람직하게는, 서비스 장치는 서비스 유닛의 운동의 방향에 대한 서비스 유닛의 제1 맞물림 부분과 제2 맞물림 부분의 상대적인 변위를 조절하도록 구성되는 제어 시스템을 더 포함한다.
유리하게도, 솔라 패널 설비의 표면은 수평면에 대해 경사질 수 있다.
본 발명에 따르면, 솔라 패널 설비의 경사진 표면을 청소하기 위한 방법은 상부 엣지들이 서비스 유닛의 운동의 방향을 한정하도록 솔라 패널 설비의 솔라 패널 또는 솔라 패널 프레임의 상부 엣지와 서비스 유닛의 상부를 맞물리는 단계, 서비스 유닛과 서비스 유닛의 운동의 방향 사이의 각도를 조절하기 위해 솔라 패널의 표면에 대하여 서비스 유닛의 하부를 변위시키는 단계, 및 운동의 방향에 대한 서비스 유닛의 상부와 하부의 변위가 유지되는 것과 같은 방식으로 한정된 운동 방향으로 서비스 유닛을 구동시키는 단계를 포함한다. 이 방법은 지면으로 직접 분리된 오염물을 낙하시킴뿐만 아니라 특히 검사를 위해 솔라 패널 엣지에 대한 서비스 유닛의 정확한 정렬을 달성함으로써 솔라 패널 표면의 신뢰할만한 청소를 허용한다.
유리하게도, 서비스 유닛과 운동의 방향 사이의 각도는 표면에 있는 퇴적물이 중력의 방향으로 적어도 부분적으로 밀리도록 조절된다.
유리하게도, 서비스 장치는 운동 중에 서비스 장치의 부분이 솔라 패널의 배면과 물리적인 접촉을 하지 않는 것과 같은 방식으로 제어된다. 이에 의해, 솔라 패널의 민감한 배면에 대한 손상이 안전하게 회피된다.
본 방법의 바람직한 제1 실시예에 따르면, 서비스 유닛의 구동은 원격으로 제어된다. 본 방법의 제2의, 대체 실시예에 따르면, 서비스 유닛의 구동은 자율적으로 제어된다.
본 발명의 다른 이점과 특징은 이후에 설명되는 예시적인 실시예들의 상세한 고찰로부터 보다 명백해질 것이다.
본 발명에 따른 서비스 장치의 세 개의 바람직한 예시적인 실시예들이 이후에 서술되며 첨부된 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명된다.
도1은 본 발명에 따른 서비스 장치의 제1 실시예의 개략도를 도시한다.
도2는 도1의 서비스 장치의 사시도를 도시한다.
도3은 도1의 서비스 장치의 가이딩 유닛의 상세도를 도시한다.
도4는 본 발명에 따른 서비스 장치의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.
도5는 도4의 서비스 장치의 사시도를 도시한다.
도6은 본 발명에 따른 서비스 장치의 제3 실시예의 개략도를 도시한다.
도1은 본 발명에 따른 서비스 장치의 제1 실시예의 개략도를 도시한다.
도2는 도1의 서비스 장치의 사시도를 도시한다.
도3은 도1의 서비스 장치의 가이딩 유닛의 상세도를 도시한다.
도4는 본 발명에 따른 서비스 장치의 제2 실시예의 개략도를 도시한다.
도5는 도4의 서비스 장치의 사시도를 도시한다.
도6은 본 발명에 따른 서비스 장치의 제3 실시예의 개략도를 도시한다.
도1 내지 도3은 솔라 패널 설비(2)의 유지관리를 위한 서비스 장치(1)의 제1 실시예를 도시한다. 솔라 패널 설비(2)는 서포팅 캐리어(도시되지 않음)에 설치되는 솔라 패널들(3)을 포함한다. 다수의 솔라 패널들(이들의 오직 제1 솔라 패널(3)만이 도1과 도2에 도시됨)은 솔라 패널 설비(2)를 형성하기 위해 수평 방향으로 열과 같은 방식으로 배치된다. 통상적으로, 몇몇의 이와 같은 솔라 패널들의 열들은 태양광 발전소를 형성한다. 각각의 솔라 패널들(3)은 전기 에너지로의 태양 에너지의 변환을 위해 다수의 솔라 셀들을 포함하며, 솔라 셀들은 솔라 패널(3)의 상향 대면 표면(11)에 위치한다. 솔라 패널(3)은 솔라 패널(3)의 표면이 수평면에 대하여 경사지는 것과 같은 방식으로 배치된다. 따라서, 솔라 패널(3)은 (연직선에 대하여) 상부 엣지(4)와 하부 엣지(5)를 포함한다.
서비스 장치(1)는 가이딩 유닛(6), 구동 유닛(7), 및 회전 가능한 클리닝 브러시로 구성되는 서비스 유닛(8)을 포함한다(도1에서 가장 잘 보여질 수 있으며; 도2에서는, 서비스 유닛(8)은 단지 개략적으로 도시됨). 가이딩 유닛(6)은 솔라 패널(3)의 상부 엣지(4)에 맞물리며 상부 엣지(4)의 측면에 의해 지지되는 한 세트의 세 개의 가이드 롤러들(9) 및 솔라 패널(3)의 상향 대면 표면(11)에 의해 지지되는 트랙션 벨트(10)를 포함한다. 수평면에 대한 솔라 패널(3)의 경사 때문에, 가이드 롤러(9)와 트랙션 벨트(10)은 각각 가이딩 유닛(6)과 서비스 유닛(8)의 중량을 부분적으로 지탱한다. 가이딩 유닛(6)은 트랙션 벨트(10)를 구동시키기 위한 기어 및 구동 시스템(12), 트랙션 벨트(10)를 지지하는 복수의 구동 롤러들(13) 및 트랙션 벨트(10)의 장력을 조절하도록 구성되는 장력 조절부(14)를 더 포함한다. 기어 및 구동 시스템(12)을 작동시킴으로써, 구동 롤러들(13)의 둘레로 순환하는 트랙션 벨트(10)가 주행될 수 있다. 그에 의해, 가이딩 유닛(6)은 솔라 패널(3)의 상부 엣지(4)에 평행한 두 개의 방향들 중의 하나로 선택적으로 이동될 수 있다. 이 과정에서, 가이딩 유닛(6)의 이동이 가이드 롤러들(9)에 의해 안내된다. 비록 도1과 도2에 도시된 가이딩 유닛(6)의 실시예는 한 세트의 세 개의 가이드 롤러들(9)을 포함하지만, 어떤 다른 적당한 구성의 가이드 롤러들 및/또는 예를 들어 롤링 부재들, 슬라이딩 부재들 및 이와 유사한 것과 같은 어떤 다른 적당한 종류의 가이딩 부재들이 솔라 패널(3)의 측면 및/또는 상향 대면 표면의 위에서 가이딩 유닛(6)을 지지하는데 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 한다.
서비스 유닛(8)의 제1 단부에 위치하는 제1 맞물림 부분(15)은 가이딩 유닛(6)에 회전 가능하게 연결된다. 가이딩 유닛(6)은 서비스 유닛(8)에 위치하는 상응하는 수용 요소에 연결되는 원동기(16)를 포함한다. 도1에 도시된 바와 같이 서비스 유닛(8)은 회전 브러시로 구성되며, 브러시의 회전 운동은 원동기(16)에 의해 구동될 수 있다. 가이딩 유닛(6)에 연결되는 서비스 유닛의 종류에 따라, 서비스 유닛을 구동시키기 위한 상이한 시퀀스의 운동이 원동기(16)로부터 서비스 유닛(8)까지 전달될 수 있다. 기어 및 구동 시스템(12)을 작동시킴으로써, 구동 유닛(7)은 솔라 패널(3)의 상부 엣지(4)와 하부 엣지(5)에 평행한 방향으로 선택적으로 이동될 수 있다. 그에 의해 구동 유닛(8)의 궤도는 서비스 유닛(8)과 가이딩 유닛(6)에 의해 적극적으로 제어된다.
서비스 유닛(8)의 제2 단부에 위치하는, 서비스 유닛(8)의 제2 맞물림 부분(17)은 구동 유닛(7)에 회전 가능하게 연결된다. 구동 유닛(7)은 구조적으로 가이딩 유닛(6)에 유사한 방식으로 구성되지만, 가이드 롤러들을 포함하지 않는다. 따라서, 구동 유닛(7)은 트랙션 벨트(10), 기어 및 구동 시스템(12), 트랙션 벨트(10)를 지지하는 복수의 구동 롤러들(13), 장력 조절부(14) 및 서비스 유닛(8)에 연결되는 원동기(16)를 포함한다.
가이딩 유닛(6)과 구동 유닛(7) 모두는 서비스 유닛(8)과 가이딩 유닛(6) 및 구동 유닛(7) 각각의 사이의 부착 각도를 측정하기 위한 측정 장치(도시되지 않음)를 포함한다. 비록 서비스 유닛(8)의 배향을 측정하기 위한 모든 적합한 측정 장치가 사용될 수 있다는 것이 이해되어야 하지만, 측정 장치는 서비스 유닛(8)과 가이딩 유닛(6) 및 구동 유닛(7) 각각의 상대적인 위치를 검출하기 위한 홀 센서를 포함한다. 사용되는 측정 장치가 서비스 유닛(8)과 가이딩 유닛(6) 및 구동 유닛(7) 각각의 사이에서 하나 또는 두 개의 부착 각도들을 측정하도록 구성될 수 있다는 것이 더 이해되어야 한다. 서비스 장치(1)는 독립적으로 가이딩 유닛(6)과 구동 유닛(7)의 이동을 제어하기 위한 제어 장치를 더 포함한다. 무엇보다도, 서비스 유닛(8)과 가이딩 유닛(6) 사이의 측정된 부착 각도는 서비스 장치(1)를 작동하기 위한 입력 신호로 사용된다. 제어 장치는 자율적으로 서비스 장치(1)를 작동시키도록 구성될 수 있거나 원격으로 제어될 수 있다.
서비스 장치(1)는 다음의 방식으로 작동될 수 있다:
솔라 패널 설비(2)의 솔라 패널들(3)을 청소하기 위해, 클리닝 유닛(예를 들어 위에 설명된 바와 같은 회전 가능한 브러시)으로 구성되는 서비스 유닛(8)은 서비스 장치(1)를 형성하기 위해 가이딩 유닛(6)과 구동 유닛(7)에 연결된다. 나중에, 서비스 장치(1)는 가이딩 유닛(6)을 솔라 패널(3)의 상부 엣지(4)에 맞물림으로써 솔라 패널(3)에 설치된다. 가이딩 유닛(6) 및/또는 구동 유닛(7)을 선택적으로 이동시킴으로써, 서비스 유닛(8)의 배향이 조절된다. 예를 들어, 솔라 패널(3)의 표면(11)을 청소하기 위해, 솔라 패널(3)의 상부 엣지(4)에 수직으로 서비스 유닛(8)의 배향이 선택될 수 있다. 나중에, 가이딩 유닛(6)과 구동 유닛(7)을 일정하게 구동시킴으로써, 서비스 유닛(8)은 솔라 패널(3)의 상부 엣지(4)에 평행한 방향으로 이동되며, 솔라 패널(3)의 표면(11)을 청소한다. 그에 의해, 서비스 장치(1)의 전체 이동이 가이딩 유닛(6)의 가이드 롤러들(9)과 솔라 패널(3)의 상부 엣지(4)의 협동에 의해 안내된다. 대량의 먼지, 눈 또는 표면(11)에 퇴적되는 이와 유사한 것의 경우에, 서비스 유닛(8)의 배향이 변경되며: 이 경우에, 구동 유닛(7)은 진행 방향으로 개방되는 솔라 패널(3)의 상부 엣지(4)와 서비스 유닛(8) 사이의 각도가 90도보다 크게 되도록, 가이딩 유닛(6)에 대해 후방으로 변위된다. 그에 의해, 서비스 유닛(8)에 의해 들어올려지는 표면(11)의 오염물은 서비스 장치(1)의 진행 방향으로 이동될 뿐만 아니라, - 중력에 의해 가속되어 - 솔라 패널(3)의 하부 엣지(4)를 향해 추가적으로 이동된다. 청소 결과를 최적화하기 위해, 서비스 유닛(8)의 배향이 완전한 청소 작동 동안 유지된다. 솔라 패널 표면의 청소 후에, 서비스 장치(1)는 솔라 패널 설비(2)로부터 들어올려지며 청소를 계속하기 위해 다른 솔라 패널 설비로 이송될 수 있다. 그 대신으로, 서비스 유닛(8)이 기계적 및/또는 전기적 결함에 대한 검사와 같은 솔라 패널 설비(2)의 다른 유지관리를 위해 상이한 서비스 유닛으로, 예를 들어 광학 센서 유닛으로, 교체될 수 있다.
도4 및 도5는 솔라 패널 설비(102)의 유지관리를 위한 서비스 장치(101)의 제2 실시예를 도시한다. 도1 내지 도3에 도시된 제1 실시예와 비교하여, 유사한 부분들 또는 동등하게 작동하는 부분들의 참조 번호는 100씩 증가된다.
제1 실시예와 비교하여, 제2 실시예에 따른 서비스 장치(101)의 가이딩 유닛(106)은 두 세트의 가이드 롤러들(109)과 두 세트의 구동 장치, 즉 두 개의 트랙션 벨트들(도5에 도시되지 않음)과 두 개의 기어 및 구동 시스템들(112)을 포함한다. 유사하게, 구동 유닛(107)은 두 개의 구동 장치를 포함한다. 그러므로, 가이딩 유닛(106)과 구동 유닛(107) 각각은 이들의 운동 방향으로 훨씬 더 긴 연장부를 제공한다. 특히, 가이딩 유닛(106)과 구동 유닛(107)의 각각의 연장부는 솔라 패널 설비(102)의 이웃하는 솔라 패널들(103) 사이의 틈(120)과 비교하여 크다. 그러므로, 하나의 솔라 패널(103)에서부터 이웃하는 솔라 패널(103)까지 서비스 장치(101)의 안전한 통과가 손쉽게 가능해진다.
도5로부터 가장 잘 볼 수 있는 바와 같이, 제2 실시예에 따른 서비스 장치(101)의 서비스 유닛(108)은 솔라 패널들(3)의 표면을 스캐닝하기 위한 광학 센서로 설계된다. 그러나, 서비스 유닛(108)이 어떤 다른 적당한 서비스 유닛으로, 예를 들어, 클리닝 브러시, 와이퍼, 제설기, 세정제 어플리케이터, 폴리싱 유닛 또는 광학 및/또는 전자 리더 장치로, 교체될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 게다가, 운동 방향에 대한 서비스 유닛(108)의 최적의 정렬은 가이딩 유닛(106)과 구동 유닛(107) 사이의 변위를 조절함으로써 획득될 수 있다.
도6은 솔라 패널 설비(202)의 유지관리를 위한 서비스 장치(201)의 제3 실시예를 도시한다. 도1 내지 도3에 도시된 제1 실시예와 비교하여, 유사한 부분들 또는 동등하게 작동하는 부분들의 참조 번호는 200씩 증가된다.
서비스 장치(201)는 추가적인 유지관리 기능이 하나의 작업 단계, 즉 솔라 패널 설비(200)의 위로 서비스 장치(201)의 한 번의 통과로 달성될 수 있도록, 추가적인 서비스 유닛(228)을 포함한다. 서비스 유닛들(208, 228)은, 예를 들어, 브러싱 유닛과 세정제 어플리케이터를 선택함으로써, 서로를 보완하기 위해 선택될 수 있거나, 하나의 작업 단계에서 상이한 임무들을 얻기 위해 선택될 수 있다. 게다가, 운동 방향에 대한 서비스 유닛들(208 및 228)의 최적의 정렬은 가이딩 유닛(206)과 구동 유닛(207) 사이의 변위를 조절함으로써 얻어질 수 있다.
서비스 장치의 위에 설명된 구조적인 요소들은 설명된 방식뿐만 아니라 본 기술분야에 숙련된 사람에게 명백한 더 많은 방식들로 조합될 수 있다는 것이 이해되어야 한다. 특히, 서비스 장치는 다수의 가이딩 유닛들 및/또는 구동 유닛들 및/또는 서비스 유닛들을 포함할 수 있다. 예를 들어, 큰 수직 거리를 스캐닝하는 서비스 장치를 구성하기 위해, 제1 서비스 유닛은 이의 상단에서 가이딩 유닛과 그리고 이의 하단에서 제1의, 중간 구동 유닛과 맞물릴 수 있다. 나중에, 제2 서비스 유닛은 이의 상단에서 제1의, 중간 구동 유닛과 그리고 이의 하단에서 제2의, 하부 구동 유닛과 맞물린다.
Claims (14)
- 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 적어도 하나의 표면(11, 111, 211)의 유지관리를 위한 서비스 유닛(8, 108, 208, 228),
상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)에 대해 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)을 안내하며, 상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 엣지(4, 104, 204)와 직접 맞물림을 위해 구성되는 가이딩 유닛(6, 106, 206), 및
상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)에 대해 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)을 이동시키기 위한 구동 유닛(7, 107, 207)을 포함하는 상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 유지관리를 위한 서비스 장치에 있어서,
상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)은 제1 맞물림 부분(15, 115, 215) 및 제2 맞물림 부분(17, 117, 217)을 포함하며,
상기 가이딩 유닛(6, 106, 206)이 상기 제1 맞물림 부분(15, 115, 215)에 부착 가능하며,
상기 구동 유닛(7, 107, 207)은 상기 제2 맞물림 부분(17, 117, 217)에 부착 가능하며,
상기 제2 맞물림 부분(17, 117, 217)은 상기 구동 유닛(7, 107, 207)에 의해 상기 제1 맞물림 부분(15, 115, 215)에 대해 변위 가능한 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치. - 제1항에 있어서,
상기 가이딩 유닛(6, 106, 206)은 상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)에 대해 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)을 이동시키기 위한 구동 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가이딩 유닛(6, 106, 206)과 상기 구동 유닛(7, 107, 207) 중의 적어도 하나는 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)의 운동 방향에 대해 상기 제1 맞물림 부분(15, 115, 215)과 제2 맞물림 부분(17, 117, 217)의 상대적인 변위를 측정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치. - 제3항에 있어서,
상기 상대적인 변위를 측정하기 위한 상기 수단은 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)과, 상기 가이딩 유닛(6, 106, 206) 및 상기 구동 유닛(7, 107, 207) 중의 적어도 하나 사이의 부착 각도를 측정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)은 상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 상기 표면(11, 111, 211)에 대하여 회전 가능한 브러시, 상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 상기 표면(11, 111, 211)에 대하여 고정되는 브러시, 상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 상기 표면(11, 111, 211)과 맞물리는 와이퍼, 제설기, 세정제 어플리케이터, 살포 유닛, 세정 유닛, 러빙 유닛, 잔류하는 물 및 세정제를 제거하기 위한 흡입 유닛, 폴리싱 유닛, 광학 리더 장치, 전자 리더 장치 및 상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 검사를 위한 광학 센서를 포함하는 그룹으로부터 선택되는 적어도 하나의 서비스 요소를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
복수의 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 가이딩 유닛(6, 106, 206)은 상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 엣지를 맞무는 가이드 휠들(9, 109, 209) 및 상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 상기 표면(11, 111, 211)을 맞물기 위한 트랙션 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)의 운동의 방향에 대한 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)의 상기 제1 맞물림 부분(15, 115, 215)과 상기 제2 맞물림 부분(17, 117, 217)의 상대적인 변위를 조절하도록 구성되는 제어 시스템을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치. - 제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 상기 표면(11, 111, 211)은 수평면에 대해 경사진 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치. - 제1항에 기재된 솔라 패널 설비의 유지관리를 위한 서비스 장치에 의해 이루어지는 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 경사진 표면(11, 111, 211)을 청소하기 위한 방법에 있어서,
상부 엣지들(4, 104, 204)이 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)의 운동의 방향을 한정하도록 솔라 패널(3, 103, 203)의 상기 상부 엣지(4, 104, 204) 또는 상기 솔라 패널 설비(2, 102, 202)의 솔라 패널 프레임과 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)의 상부를 맞물리게 하는 단계,
상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)과 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)의 운동의 방향 사이의 각도를 조절하기 위해 상기 솔라 패널(3, 103, 203)의 상기 표면(11, 111, 211)에 대하여 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)의 하부를 변위시키는 단계, 및
상기 운동의 방향에 대해 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)의 상부와 하부의 변위가 유지되는 것과 같은 방식으로 한정된 운동의 방향으로 상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)을 구동시키는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 경사진 표면을 청소하기 위한 방법. - 제10항에 있어서,
상기 서비스 유닛(8, 108, 208, 228)과 상기 운동의 방향 사이의 각도는 상기 표면(11, 111, 211)에 있는 퇴적물이 중력의 방향으로 적어도 부분적으로 밀리도록 조절되는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 경사진 표면을 청소하기 위한 방법. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 경사진 표면(11, 111, 211)은 배면을 포함하며, 상기 서비스 장치(1, 101, 201)는 상기 한정된 운동 방향으로 구동하는 중에 상기 배면과 접촉하지 않는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 경사진 표면을 청소하기 위한 방법. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 서비스 장치(1, 101, 201)의 구동은 원격으로 제어되는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 경사진 표면을 청소하기 위한 방법. - 제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 서비스 장치(1, 101, 201)의 구동은 자율적으로 제어되는 것을 특징으로 하는 솔라 패널 설비의 경사진 표면을 청소하기 위한 방법.
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