KR101469962B1

KR101469962B1 - Apparatus for cleaning photovoltaic module

Info

Publication number: KR101469962B1
Application number: KR1020130005152A
Authority: KR
Inventors: 안관식; 박명석; 김명수; 박기주; 김임배; 이동준; 노진아
Original assignee: 한국남부발전 주식회사; 주식회사 케이디파워
Priority date: 2013-01-16
Filing date: 2013-01-16
Publication date: 2014-12-08
Also published as: KR20140092731A

Abstract

본 발명은 본 발명은 태양광 모듈의 세정장치에 관한 것으로서, 가변형 분사노즐을 다단으로 구성하고 분사각도를 조절하여 태양광 모듈의 전체에 골고루 분사되도록 할 뿐만 아니라 다양한 분사방식으로 분사되도록 하여 세정능력 및 냉각효과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 세정장치의 작동상태를 모바일 기기를 통해 모니터링하고 제어할 수 있어 현장에 가지 않더라도 세정장치의 작동상태를 확인할 수 있으며, 태양광 모듈의 상태를 기반을 작동된 후 설정된 시간 주기로 반복 작동되도록 제어되는 CBM방식과 TBM방식이 복합되어 작동상태 및 사용자 설정 등 복합적인 조건으로 과도한 작동을 줄이고, 불필요한 작동을 최소화할 수 있다. The present invention relates to a cleaning apparatus for a solar module, and more particularly, it relates to a cleaning apparatus for a solar module, which comprises a plurality of variable injection nozzles, And the cooling effect can be improved. Moreover, the operation state of the cleaning device can be monitored and controlled through the mobile device, so that the operating state of the cleaning device can be confirmed even if the user does not go to the field. The combination of the CBM method and the TBM method, which are controlled to be repeatedly operated at a predetermined time period, can reduce excessive operation and minimizes unnecessary operation due to complex conditions such as operation state and user setting.

Description

[0001] APPARATUS FOR CLEANING PHOTOVOLTAIC MODULE [0002]

본 발명은 태양광 모듈의 세정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 분사노즐을 다단으로 구성하여 태양광 모듈의 전체에 골고루 분사되도록 할 뿐만 아니라 다양한 분사방식으로 분사되도록 하여 세정 능력을 향상시킬 수 있도록 한 태양광 모듈의 세정장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a cleaning device for a solar cell module, and more particularly, to a cleaning device for a solar cell module, in which a plurality of spray nozzles are formed so as to uniformly spray the entirety of a solar cell module, To a cleaning device for a solar module.

최근 화석자원의 고갈과 환경오염에 대처하기 위해 태양력 등의 청정에너지에 대한 관심이 고조되면서, 태양에너지를 이용하는 방법이 크게 주목 받고 있다. In recent years, interest in clean energy such as solar power has been increasing in order to cope with the depletion of fossil resources and environmental pollution, and a method of using solar energy has been attracting much attention.

태양에너지를 이용하는 방법은 크게 태양열을 이용하는 방법과 태양광을 이용하는 방법으로 구분된다. 태양열을 이용하는 방법은 태양에 의해 데워진 물 등을 이용하여 난방 및 발전을 하는 방법이며, 태양광을 이용하는 방법은 태양의 빛을 이용하여 전기를 발생시킴으로써 이 전기로 각종 기계 및 기구를 작동시킬 수 있도록 하는 방법으로 태양광 발전이라고 한다. The method of using solar energy is classified into a method using solar heat and a method using sunlight. The method of using solar heat is a method of heating and generating electricity by using water heated by the sun, and a method of using sunlight is a method of generating electricity by using sunlight, It is called solar power generation.

태양광 발전은 실리콘 결정 위에 n형 도핑을 하여 p-n접합을 한 태양광 전지판에 태양광을 조사하면 광 에너지에 의해 전자-정공에 의한 기전력이 발생하게 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 전기를 발생시킨다. Photovoltaic power generation uses a photovoltaic effect, which is the photovoltaic effect generated by the photovoltaic energy generated by the photovoltaic energy, when the photovoltaic panel with the n-type doping on the silicon crystal is pn- .

이를 위하여 태양광을 집광하기 위한 태양전지(solar cell), 태양전지의 집합체인 태양광 모듈(photovoltaic module) 및 태양전지를 일정하게 배열한 태양광 어레이(solar array) 등이 요구된다. For this purpose, a solar cell for collecting sunlight, a photovoltaic module as an aggregate of solar cells, and a solar array for uniformly arranging solar cells are required.

일례로, 외부에서 빛이 태양광 모듈에 입사되면 p형 반도체의 전도대(conduction band)의 전자(electron)가 입사된 광에너지에 의해 가전자대(valance band)로 여기되고, 이렇게 여기된 전자는 p형 반도체 내부에 한 개의 전자-정공쌍(electron hole pair; EHP)을 형성하게 되며, 이렇게 발생된 전자-정공쌍 중 전자는 p-n 접합 사이에 존재하는 전기장(electron field)에 의해 n형 반도체로 넘어가게 되어 외부에 전류를 공급하게 된다. For example, when light enters the solar module from the outside, the electrons in the conduction band of the p-type semiconductor are excited into the valence band by the incident light energy, Hole pairs (EHP) within the semiconductor, and electrons in the electron-hole pairs are transferred to the n-type semiconductor by an electron field existing between the pn junctions And supplies current to the outside.

태양광은 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없다. 또한 여타 풍력이나 해수력과 달리 태양광 발전설비는 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다. Unlike existing energy sources such as fossil raw materials, sunlight is a clean energy source that does not have the danger of global warming, such as greenhouse gas emissions, noise, environmental destruction, etc., and there is no fear of depletion. Unlike other types of wind and seawater, solar power generation facilities are free from installation and maintenance costs.

하지만, 가장 널리 사용되고 있는 실리콘 태양전지의 경우 태양광 모듈의 온도가 올라갈 경우 1℃ 당 0.5%의 출력 감소가 발생한다. 이러한 특성에 따라 태양광 발전의 출력은 태양이 가장 긴 여름이 아닌 봄과 가을에 최고치를 기록한다. 이러한 온도 상승은 태양광 발전의 발전 효율을 저하시키는 주요 원인이 되고 있다. However, in the case of the most widely used silicon solar cell, when the temperature of the photovoltaic module is increased, a power reduction of 0.5% per 1 ° C occurs. According to these characteristics, the output of photovoltaic power is highest in spring and autumn, not the longest summer. Such a temperature rise is a major cause of deteriorating the power generation efficiency of the photovoltaic power generation.

따라서, 태양광 모듈에 냉각수를 분사하여 태양광 모듈의 온도를 낮춤으로써 태양광 발전설비의 효율을 향상시키는 유지장치가 이용된다. Therefore, a holding device that improves the efficiency of the solar power generation facility by lowering the temperature of the solar module by injecting cooling water to the solar module is used.

한편, 태양광 모듈은 과열에 의한 효율 저하 뿐만 아니라, 외부에 노출되어 있기 때문에 빗물, 조류 분비물, 꽃가루, 황사, 기타 미세먼지, 물때 등에 의해 광투과도가 떨어지고 이에 따라 효율이 저하되게 된다. On the other hand, since the solar module is not only deteriorated in efficiency due to overheating but also exposed to the outside, the light transmittance is lowered due to rainwater, algae secretion, pollen, yellow dust, other fine dusts,

태양광 모듈의 오염에 의한 효율 저하를 방지하기 위하여, 수작업으로 태양광 모듈을 세척하고 있으나, 세척 작업을 위하여 막대한 시간 및 인건비가 소요되고, 지나치게 많은 양의 물이 소요되며, 안전사고 발생의 문제가 있었다. 또한, 세척제를 적시에 제거하지 못해 오히려 세척제 의해 태양광 모듈이 손상되거나 오염이 가중되는 등의 문제가 있었다. In order to prevent the deterioration of the efficiency due to the pollution of the solar module, the solar module is manually cleaned. However, it takes a lot of time and labor to clean the solar module, an excessive amount of water is required, . Further, since the cleaning agent can not be removed in a timely manner, there is a problem that the solar module is damaged or the pollution is increased by the cleaning agent.

따라서, 태양광 모듈의 세척에 소요되는 시간 및 비용을 절감하고, 보다 효과적으로 태양광 모듈을 세척할 수 있으며, 안전사고를 예방할 수 있고, 세척제에 의한 태양광 모듈의 손상을 방지할 수 있는 방안의 마련이 절실히 요구된다.Accordingly, it is possible to reduce the time and cost required for cleaning the photovoltaic module, to more effectively clean the photovoltaic module, to prevent safety accidents, and to prevent damage to the photovoltaic module caused by the cleaning agent It is urgently required.

본 발명의 배경기술은 대한민국 공개특허 10-2010-0091056호(2010.08.18.) "솔라 패널의 클리닝 장치"에 개시되어 있다.
The background art of the present invention is disclosed in Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0091056 (Aug. 18, 2010) "Cleaning Apparatus for Solar Panels".

본 발명은 분사노즐을 다단으로 구성하여 태양광 모듈의 전체에 골고루 분사되도록 할 뿐만 아니라 다양한 분사방식으로 분사되도록 하여 세정 능력을 향상시킬 수 있도록 한 태양광 모듈의 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다. It is an object of the present invention to provide a cleaning device for a solar module in which the spray nozzles are formed in multiple stages so that the spray nozzles are uniformly sprayed over the entire solar module, .

또한, 본 발명은 분사노즐의 각도를 조절할 수 있는 가변형 분사노즐을 통해 태양광 모듈의 분사위치를 조절하여 분사효율을 높일 수 있도록 하는 태양광 모듈의 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide a cleaning device for a solar module which can increase the injection efficiency by adjusting the injection position of the solar module through the variable injection nozzle capable of adjusting the angle of the injection nozzle.

또한, 본 발명은 세정장치의 작동상태를 모바일 기기를 통해 모니터링하고 제어할 수 있도록 하는 태양광 모듈의 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다. It is another object of the present invention to provide a cleaning device for a solar module that can monitor and control the operating state of the cleaning device through a mobile device.

또한, 본 발명은 태양광 모듈의 상태를 기반을 작동된 후 설정된 반복주기로 반복 작동되도록 제어되어 복합적인 조건에 따라 작동되는 태양광 모듈의 세정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
It is another object of the present invention to provide a cleaning device for a solar module, which is controlled to be repeatedly operated at a predetermined repetition cycle after being operated based on the state of the solar module, and is operated according to a complex condition.

본 발명의 일 측면에 따른 태양광 모듈의 세정장치는 물탱크의 수위를 감지하는 물 수위센서; 세정액탱크의 수위를 감지하는 세정액 수위센서; 물탱크와 세정액탱크를 선택하는 펌프 제어기; 펌프 제어기를 통해 선택된 물탱크와 세정액탱크의 물과 세정액을 펌핑하여 공급하는 워터펌프; 물과 세정액을 고압으로 분사하기 위한 공기압축기; 분사각도가 조절되는 다수의 가변형 분사노즐이 다단으로 설치되어 공기압축기의 압력으로 워터펌프에서 공급된 물과 세정액이 혼합된 세정수를 태양광 모듈의 특정영역으로 분사하는 분사노즐부; 다수의 가변형 분사노즐을 독립적으로 선택하여 세정수가 독립적으로 분사되도록 하는 노즐선택부; 일사량, 모듈의 표면온도, 환경상태 및 발전상태를 감지하는 센서부; 수동제어를 위한 제어명령을 입력하고 자동제어를 위한 조건과 설정값을 입력하는 키입력부; 물 수위센서, 세정액 수위센서, 센서부를 통한 감지결과를 입력받아 키입력부의 조건에 따라 감지결과를 기반으로 펌프제어기를 제어하여 워터펌프와 공기압축기를 작동시키고 노즐선택부를 제어하는 제어부; 및 제어부의 작동상태와 감지결과를 표시하는 표시부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided a cleaning device for a solar module, comprising: a water level sensor for sensing a level of a water tank; A rinsing liquid level sensor for sensing a rinsing liquid tank level; A pump controller for selecting a water tank and a rinse solution tank; A water pump for pumping and supplying the selected water tank and the rinsing liquid in the rinsing liquid tank through the pump controller; An air compressor for injecting water and cleaning liquid at high pressure; A plurality of variable injection nozzles, each having a variable injection angle, installed in a plurality of stages, and injecting washing water mixed with water supplied from a water pump by a pressure of an air compressor into a specific region of the solar module; A nozzle selection unit for independently selecting a plurality of variable injection nozzles so that the washing water is sprayed independently; A sensor unit for sensing a solar radiation amount, a surface temperature of the module, an environmental condition, and a power generation status; A key input unit for inputting a control command for manual control and inputting a condition and a set value for automatic control; A water level sensor, a cleaning liquid level sensor, and a sensor unit, and controls the pump controller based on the detection result according to the condition of the key input unit to operate the water pump and the air compressor and to control the nozzle selection unit. And a display unit for displaying an operation state and a detection result of the control unit.

본 발명에서 가변형 분사노즐은 분사구 지지대에 회동 가능하게 설치되어 조절손잡이를 통해 분사노즐의 각도를 조절하고 톱니구조로 고정되는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the variable-size injection nozzle is rotatably installed on the injection port support, and the angle of the injection nozzle is adjusted through the adjustment knob and is fixed in a saw-tooth structure.

본 발명에서 분사노즐부는 태양광 모듈의 근거리 영역으로 분사각도가 조절된 제 1단 분사노즐부; 및 태양광 모듈의 원거리 영역으로 분사각도가 조절된 제 2단 분사노즐부를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the injection nozzle unit includes a first stage injection nozzle unit having a spray angle adjusted to a near region of the solar module; And a second stage injection nozzle unit having a spray angle adjusted to a remote range of the solar module.

본 발명에서 환경상태는 외기온도, 습도, 풍속, 우천상태, 오염상태를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present invention, the environmental condition includes an outside temperature, a humidity, a wind speed, a rainfall condition, and a polluted condition.

본 발명은 모바일 기기로 제어부의 작동상태와 감지결과를 출력하고 모바일 기기로부터 제어명령을 입력받아 제어부로 제공하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention further includes a communication unit for outputting an operation state and a detection result of the control unit to the mobile device, receiving a control command from the mobile device, and providing the control command to the control unit.

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본 발명은 분사노즐을 다단으로 구성하여 태양광 모듈의 전체에 골고루 분사되도록 할 뿐만 아니라 다양한 분사방식으로 분사되도록 하여 세정능력 및 냉각효과를 향상시킬 수 있다. The present invention is not limited to the above embodiments, and may be modified in various ways.

또한, 본 발명은 분사노즐의 각도를 조절할 수 있는 가변형 분사노즐을 통해 태양광 모듈의 분사위치를 조절하여 분사효율을 높일 수 있다. Further, the present invention can increase the injection efficiency by adjusting the injection position of the solar module through the variable injection nozzle capable of adjusting the angle of the injection nozzle.

또한, 본 발명은 세정장치의 작동상태를 모바일 기기를 통해 모니터링하고 제어할 수 있어 현장에 가지 않더라도 세정장치의 작동상태를 확인할 수 있으며, 이상 발생시 빠른 대응이 이루어질 수 있다. In addition, the present invention can monitor and control the operating state of the cleaning device through the mobile device, so that the operating state of the cleaning device can be checked even if the user does not go to the field, and quick response can be made when an error occurs.

또한, 본 발명은 태양광 모듈의 상태를 기반을 작동된 후 설정된 시간 주기로 반복 작동되도록 제어되어 작동상태 및 사용자 설정 등 복합적인 조건으로 과도한 작동을 줄이고, 불필요한 작동을 최소화할 수 있다.
Further, the present invention controls the state of the solar module to be repeatedly operated in a set period of time after being operated, thereby reducing excessive operation and minimizing unnecessary operation under complex conditions such as operation state and user setting.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치를 나타낸 블록구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치에 적용된 가변형 분사노즐을 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치의 표시부를 나타낸 예시화면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치에 접속된 모바일 기기를 통해 제공되는 예시화면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 1 is a block diagram showing a cleaning apparatus for a solar module according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing a state in which a cleaning apparatus of a solar module according to an embodiment of the present invention is installed.
FIG. 3 is a view showing a variable injection nozzle applied to a cleaning apparatus of a solar module according to an embodiment of the present invention.
4 is an exemplary view illustrating a display unit of a cleaning apparatus for a solar cell module according to an embodiment of the present invention.
5 is an exemplary view provided through a mobile device connected to a cleaning device of a solar module according to an embodiment of the present invention.
6 is a flowchart illustrating a method of controlling a cleaning apparatus of a solar module according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 태양광 모듈의 세정장치의 일 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, an embodiment of a cleaning apparatus for a solar module according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. In this process, the thicknesses of the lines and the sizes of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of explanation. In addition, the terms described below are defined in consideration of the functions of the present invention, which may vary depending on the intention or custom of the user, the operator. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치를 나타낸 블록구성도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치가 설치된 상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치에 적용된 가변형 분사노즐을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치의 표시부를 나타낸 예시화면이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치에 접속된 모바일 기기를 통해 제공되는 예시화면이다. FIG. 1 is a block diagram showing a cleaning device for a solar cell module according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a state in which a cleaning device for a solar cell module according to an embodiment of the present invention is installed, 3 is a view illustrating a variable injection nozzle applied to a cleaning apparatus for a solar cell module according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is an exemplary view illustrating a display unit of a cleaning apparatus for a solar cell module according to an embodiment of the present invention And FIG. 5 is an exemplary view provided through a mobile device connected to a cleaning device of a solar module according to an embodiment of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치는 물 수위센서(12), 세정액 수위센서(22), 펌프 제어기(30), 워터펌프(40), 공기압축기(80), 분사노즐부(70), 노즐선택부(60), 센서부(90), 키입력부(100), 제어부(110) 및 표시부(120)를 비롯하여 통신부(130)를 포함한다. 1, a cleaning apparatus for a solar module according to an embodiment of the present invention includes a water level sensor 12, a cleaning liquid level sensor 22, a pump controller 30, a water pump 40, And a communication unit 130 including a nozzle unit 80, a spray nozzle unit 70, a nozzle selection unit 60, a sensor unit 90, a key input unit 100, a control unit 110 and a display unit 120.

물 수위센서(12)는 물탱크(10)의 수위를 감지하여 출력하고, 세정액 수위센서(22)는 세정액탱크(20)의 수위를 감지하여 출력한다. The water level sensor 12 senses the level of the water tank 10 and outputs the sensed level. The level sensor 22 senses the level of the rinse liquid tank 20 and outputs the sensed level.

펌프 제어기(30)는 물탱크(10)와 세정액탱크(20)를 선택한다. The pump controller 30 selects the water tank 10 and the cleaning liquid tank 20.

즉, 펌프 제어기(30)는 물로만 세정하고자 선택된 경우에는 물탱크(10)만 선택하고, 세정액과 함께 세정하고자 선택된 경우에는 물탱크(10)와 세정액탱크(20)가 모두 선택한다. That is, the pump controller 30 selects only the water tank 10 when it is selected for cleaning with water only, and selects both the water tank 10 and the cleaning liquid tank 20 when it is selected for cleaning together with the cleaning liquid.

이렇게 펌프 제어기(30)를 통해 물탱크(10)와 세정액탱크(20)를 선택함으로써 하나의 워터펌프(40)를 통해 물과 세정액을 펌핑하여 공급할 수 있게 된다. By selecting the water tank 10 and the cleaning liquid tank 20 through the pump controller 30, it is possible to pump and supply the water and the cleaning liquid through one water pump 40.

워터펌프(40)는 펌프 제어기(30)를 통해 선택된 물탱크(10)와 세정액탱크(20)의 물과 세정액을 펌핑하여 공급한다. The water pump 40 pumps and supplies the water and the cleaning liquid of the selected water tank 10 and the cleaning liquid tank 20 through the pump controller 30.

공기압축기(80)는 물과 세정액의 혼합 세정수를 고압으로 분사하기 위해 가압한다. The air compressor (80) pressurizes the mixed wash water of the water and the rinse liquid to inject it at a high pressure.

분사노즐부(70)는 도 2에 도시된 바와 같이 태양광 모듈(150)의 상부에 다수의 가변형 분사노즐(75)을 태양광 모듈(150)의 근거리 영역으로 분사각도가 조절된 제 1단 분사노즐부(71)와 태양광 모듈(150)의 원거리 영역으로 분사각도가 조절된 제 2단 분사노즐부(72)로 설치된다. As shown in FIG. 2, the injection nozzle unit 70 includes a plurality of variable injection nozzles 75 on the upper side of the solar module 150, And a second stage injection nozzle unit 72 whose injection angle is adjusted to a remote range of the injection nozzle unit 71 and the solar module 150.

따라서, 워터펌프(40)에서 공급된 물과 세정액이 혼합기(50)에서 혼합된 세정수를 공기압축기(80)의 압력으로 태양광 모듈(150)의 근거리 영역과 원거리 영역에 선택적으로 분사할 수 있게 된다. The water supplied from the water pump 40 and the washing liquid mixed in the mixer 50 can be selectively sprayed to the near region and the remote region of the solar cell module 150 with the pressure of the air compressor 80 .

이와 같이 분사각도가 다른 분사노즐(75)을 다단으로 설치하여 태양광 모듈(150)의 하단에까지 골고루 세정수가 분사되도록 하여 세정능력 뿐 아니라 냉각효과까지 높일 수 있으며, 하단에 몰려있는 태양광 모듈(150)의 세척 후 잔여물까지 깨끗하게 세척이 되어 오물로 인한 태양광 모듈(150)의 부식까지 방지할 수 있다.In this manner, the spray nozzles 75 having different spray angles are installed in multiple stages to uniformly spray the washing water to the lower end of the solar module 150, so that not only the cleaning ability but also the cooling effect can be increased, and the solar modules 150 to clean the residue to prevent the solar module 150 from being corroded by dirt.

이때 가변형 분사노즐(75)은 도 3에 도시된 바와 같이 분사구 지지대(74)에 회동 가능하게 설치되어 조절손잡이(73)를 통해 분사노즐(75)의 각도를 조절하고 톱니구조로 고정되는 구조를 갖는다. 3, the variable injection nozzle 75 is rotatably installed on the injection port support 74 so as to adjust the angle of the injection nozzle 75 through the adjustment knob 73, .

즉, 조절손잡이(73) 가운데 위치한 "PUSH" 버튼을 누르게 되면 조절손잡이(73)가 분사구 지지대(74)와 분리가 되면서 사이에 잡고 있던 톱니구조의 고정이 해제 되면, 이때 조절손잡이(73)를 돌려 분사노즐(75)의 각도를 조절하여 다시 고정시킴으로써 분사각도를 조절할 수 있다. 이와 같이 분사각도를 조절할 경우 제 1단 분사노즐부(71)나 제 2단 분사노즐부(72) 전체가 동시에 조절되도록 한다. That is, when the "PUSH" button located in the center of the adjustment handle 73 is depressed, the adjustment handle 73 is disengaged from the jetting support support 74 and the fixing of the sawteeth structure held between them is released. The injection angle can be adjusted by adjusting the angle of the spin injection nozzle 75 and fixing it again. When the injection angle is adjusted as described above, the first stage injection nozzle unit 71 and the second stage injection nozzle unit 72 are all controlled at the same time.

노즐선택부(60)는 다수의 가변형 분사노즐(75)을 독립적으로 선택하여 세정수가 독립적으로 분사되도록 한다. The nozzle selecting unit 60 independently selects a plurality of variable injection nozzles 75 so that the washing water is sprayed independently.

즉, 제 1단 분사노즐부(71) 전체를 선택하거나 제 2단 분사노즐부(72) 전체를 각각 선택할 수도 있고, 제 1단 분사노즐부(71)와 제 2단 분사노즐부(72) 전체를 선택할 수도 있으며, 제 1단 분사노즐부(71)와 제 2단 분사노즐부(72)의 각각의 분사노즐(75)을 개별적으로 선택하여 분사되도록 할 수도 있다. The first stage injection nozzle unit 71 and the second stage injection nozzle unit 72 can be individually selected and the first stage injection nozzle unit 71 and the second stage injection nozzle unit 72 can be selected, And the injection nozzles 75 of the first stage injection nozzle unit 71 and the second stage injection nozzle unit 72 may be individually selected and injected.

따라서, 1단 분사 후 2단 분사, 1, 2단 동시분사, 제 1단 분사노즐부(71)와 제 2단 분사노즐부(72)를 개별적으로 선택하여 좌측에서 우측 또는 우측에서 좌측으로 순차적으로 분사하는 1, 2단 파도분사 등 다양한 분사방식으로 세정액을 분사할 수도 있다. Accordingly, the first-stage injection nozzle unit 71 and the second-stage injection nozzle unit 72 are individually selected from the left to the right or from the right to the left sequentially Or the first and second-stage wave spraying may be performed by various spraying methods.

센서부(90)는 일사량, 모듈의 표면온도, 환경상태 및 발전상태를 감지한다. The sensor unit 90 senses the solar radiation amount, the surface temperature of the module, the environmental condition, and the power generation status.

이때 환경상태는 외기온도, 습도, 풍속, 우천상태, 오염상태 등 태양광 모듈(150)이 설치된 주변 환경상태를 측정한다. At this time, the environmental condition measures a surrounding environment condition in which the solar module 150 is installed, such as outside temperature, humidity, wind speed, rain condition, and polluted condition.

발전상태는 태양광 모듈(150)을 통해 발전되는 발전량을 측정한다. The power generation state measures a power generation amount generated through the solar module 150.

키입력부(100)는 수동제어를 위한 제어명령을 입력하고 자동제어를 위한 조건과 설정값을 입력한다. The key input unit 100 receives a control command for manual control and inputs a condition and a set value for automatic control.

도 4에 도시된 바와 같이 키입력부(100)는 수동제어를 위해 냉각시스템과 세정시스템의 운전을 직접선택할 수도 있고, 자동제어를 위한 일사량의 기준일사량, 모듈의 표면온도의 기준온도와 현재습도 및 전력량을 설정할 수 있다. As shown in FIG. 4, the key input unit 100 may directly select the operation of the cooling system and the cleaning system for manual control, and may also include a reference solar radiation amount for automatic control, a reference temperature and a current humidity of the surface temperature of the module, The amount of power can be set.

또한, 냉각제어와 세정제어를 위한 반복주기를 설정할 수 있다. Further, it is possible to set a repetition cycle for cooling control and cleaning control.

반복하기 위한 반복주기는 30분, 60분 또는 120분 주기로 선택할 수 있다. The repetition period for repeating can be selected in a cycle of 30 minutes, 60 minutes or 120 minutes.

제어부(110)는 물 수위센서(12)로부터 물 수위를 입력받고, 세정액 수위센서(22)로부터 세정액 수위를 입력받으며, 센서부(90)를 통한 일사량, 모듈의 표면온도 및 환경상태와 발전상태를 입력받는다. 그리고, 키입력부(100)에서 설정된 조건에 따라 입력받은 감지결과를 기반으로 펌프 제어기(30)를 제어하여 물탱크(10)와 세정액탱크(20)를 선택하고 워터펌프(40)와 공기압축기(80)를 작동시켜 세정수를 분사노즐부(70)를 통해 분사한다. The control unit 110 receives the water level from the water level sensor 12 and receives the level of the rinsing liquid from the rinsing liquid level sensor 22. The control unit 110 controls the amount of solar radiation through the sensor unit 90, . The controller 30 controls the pump controller 30 based on the sensing result inputted in accordance with the set condition in the key input unit 100 to select the water tank 10 and the washing liquid tank 20 and controls the water pump 40 and the air compressor 80) to spray the washing water through the spray nozzle unit (70).

이때 노즐선택부(60)를 제어하여 1단 분사 후 2단 분사인 경우 제 1단 분사노즐부(71)를 선택하여 세정수를 분사한 후 제 2단 분사노즐부(72)를 선택하여 세정수를 분사하여 태양광 모듈(150)을 세척한다. At this time, the nozzle selecting unit 60 is controlled to select the first stage injection nozzle unit 71 to spray the washing water in the case of two-stage injection after the first stage injection, and then the second stage injection nozzle unit 72 is selected, The photovoltaic module 150 is washed.

그리고, 1, 2단 동시분사인 경우 제 1단 분사노즐부(71)와 제 2단 분사노즐부(72)를 동시에 선택하여 태양광 모듈(150)을 세척하고, 1, 2단 파도분사인 경우 제 1단 분사노즐부(71)와 제 2단 분사노즐부(72)를 개별적으로 선택하여 좌측에서 우측 또는 우측에서 좌측으로 순차적으로 분사하여 파도가 휩쓸고 가는 것과 같이 태양광 모듈(150)을 씻어 내리면서 세척한다. In the case of the first and second stage simultaneous jetting, the first stage jetting nozzle unit 71 and the second stage jetting nozzle unit 72 are simultaneously selected to clean the solar module 150, The first stage spray nozzle unit 71 and the second stage spray nozzle unit 72 are individually selected and sprayed sequentially from the left side to the right side or from the right side to the left side to sweep the solar module 150 Wash and wash.

표시부(120)는 도 4에 도시된 바와 같이 상태표시부, 제어선택부, 냉각제어부, 세정제어부, 수동제어부로 나눌 수 있으며, 키입력부(100)와 하나의 터치스크린 모듈로 구성하여 제어부(110)의 작동상태와 감지결과를 표시한다. The display unit 120 can be divided into a status display unit, a control selection unit, a cooling control unit, a cleaning control unit, and a manual control unit as shown in FIG. 4. The control unit 110 includes a key input unit 100 and a single touch screen module, And the result of the detection.

따라서, 키입력부(100)에서도 표시부(120)에 표시되는 작동상태와 감지결과를 확인하면서 별도의 키보드나 마우스를 사용하지 않고 제어선택부, 냉각제어부, 세정제어부, 수동제어부를 통해 조건을 입력하고 설정할 수 있다. Accordingly, the key input unit 100 also inputs conditions through the control selection unit, the cooling control unit, the cleaning control unit, and the manual control unit without using a separate keyboard or a mouse while checking the operation status and the detection result displayed on the display unit 120 Can be set.

이때 냉각제어부는 물만을 이용한 세정방식을 설정하고, 세정제어부는 물과 세정액을 함께 분사하여 세정방식을 설정한다. At this time, the cooling control unit sets a cleaning method using only water, and the cleaning control unit sets a cleaning method by spraying water and a cleaning liquid together.

상태 표시부는 센서부(90)에서 측정된 일사량, 모듈의 표면온도, 현재습도, 전력량을 나타낸다. The status display unit indicates the solar radiation amount measured by the sensor unit 90, the surface temperature of the module, the current humidity, and the power amount.

또한, 태양광 모듈(150)의 세정장치는 통신부(130)를 더 포함하여 모바일 기기(140)로 제어부(110)의 작동상태와 감지결과를 출력하고 모바일 기기(140)로부터 제어명령을 입력받아 제어부(110)로 제공하여 세정장치를 제어할 수 있도록 한다. The cleaning device of the solar module 150 further includes a communication unit 130 to output an operation state and a detection result of the control unit 110 to the mobile device 140 and receive a control command from the mobile device 140 The control unit 110 can control the cleaning device.

즉, 도 5에 도시된 바와 같이 모바일 기기(140)를 통해 현장에 직접 나가지 않고도 태양광 발전 상태, 발전정보, 기상정보, 효율정보 등을 확인할 수 있으며, 현장에서 발생되는 이상상태에 대해 빠른 대응이 이루어질 수 있다. That is, as shown in FIG. 5, it is possible to confirm the state of solar power generation, generation information, weather information, efficiency information, and the like without going directly to the site through the mobile device 140, Can be achieved.

모바일 기기(140)를 통해 물탱크(10)의 수위를 확인하고, 펌프 제어기(30)의 제어상태 및 현재 작동상태를 비롯하여 일사량, 모듈의 표면온도 등도 확인할 수 있다. 그리고, 모바일 기기(140)를 통해 펌프 제어기(30)의 작동을 선택하고, 제어부(110)의 조건이나 설정값을 변경할 수도 있고, 세정장치의 작동시키고 정지시킬 수도 있다. The water level of the water tank 10 can be checked through the mobile device 140 and the control status and the current operation status of the pump controller 30 as well as the solar radiation amount and the surface temperature of the module can be confirmed. Then, the operation of the pump controller 30 can be selected through the mobile device 140, the condition and the set value of the control unit 110 can be changed, and the cleaning device can be operated and stopped.

이와 같이 본 발명에 의한 태양광 모듈의 세정장치에 따르면, 가변형 분사노즐을 다단으로 구성하고 분사각도를 조절하여 태양광 모듈의 전체에 골고루 분사되도록 할 뿐만 아니라 다양한 분사방식으로 분사되도록 하여 세정능력 및 냉각효과를 향상시킬 수 있을 뿐만 아니라 세정장치의 작동상태를 모바일 기기를 통해 모니터링하고 제어할 수 있어 현장에 가지 않더라도 세정장치의 작동상태를 확인할 수 있으며, 이상 발생시 빠른 대응이 이루어질 수 있다.
According to the cleaning apparatus for a solar module according to the present invention, the variable injection nozzle is constituted in multiple stages and the injection angle is adjusted to uniformly spray the whole of the solar module, It is possible not only to improve the cooling effect but also to monitor and control the operation state of the cleaning device through the mobile device so that the operation state of the cleaning device can be checked even if the user does not go to the field and quick response can be made when an abnormality occurs.

도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치의 제어방법을 설명하기 위한 흐름도이다. 6 is a flowchart illustrating a method of controlling a cleaning apparatus of a solar module according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 모듈의 세정장치의 제어방법은 CMB(Condition Based Maintenance)방식과 TBM(Time Based Maintenance)방식의 복합적인 제어방법으로 먼저, CBM방식으로 동작한 후 세정장치가 동작된 이후에는 TBM방식으로 동작하는 것을 특징으로 한다. A control method of a cleaning apparatus of a solar module according to an embodiment of the present invention is a complex control method of a CMB (Condition Based Maintenance) method and a TBM (Time Based Maintenance) method. First, And operates in the TBM mode after the operation.

도 6에 도시된 바와 같이 먼저, 제어부(110)가 CBM방식에 따라 센서부(90)의 입력상태가 일사량이 기준일사량을 초과하는가 판단한다(S10). As shown in FIG. 6, first, the control unit 110 determines whether the input state of the sensor unit 90 exceeds the reference insolation amount according to the CBM method (S10).

이때 일사량이 기준일사량을 초과할 경우 모듈의 표면온도가 기준온도를 초과하는가 판단한다(S20). At this time, if the solar radiation amount exceeds the reference solar radiation amount, it is determined whether the surface temperature of the module exceeds the reference temperature (S20).

이와 같이 설정조건을 판단하여 일사량과 모듈의 표면온도가 만족될 경우 물 수위센서(12)로부터 입력된 물 수위가 기준수위를 초과하는가 판단한다(S30). When the solar radiation amount and the surface temperature of the module are satisfied, it is determined whether the water level inputted from the water level sensor 12 exceeds the reference level (S30).

이때, 물 수위가 기준수위 미만일 경우 수위경고를 출력할 수도 있다(S80). At this time, if the water level is below the reference water level, a water level warning may be output (S80).

이렇게 물 수위가 기준수위를 초과할 경우에는 공기압축기(80)와 워터펌프(40)를 가동시켜 분사노즐부(70)를 통해 세정수가 분사될 수 있도록 한다(S40). When the water level exceeds the reference water level, the air compressor 80 and the water pump 40 are operated to allow the washing water to be sprayed through the spray nozzle unit 70 (S40).

이때 세정수의 분사는 키입력부(100)의 설정상태에 따라 노즐선택부(60)의 선택으로 제 1단 분사노즐부(71)와 제 2단 분사노즐부(72)가 선택적으로 분사될 수 있다. At this time, according to the setting state of the key input unit 100, the first stage injection nozzle unit 71 and the second stage injection nozzle unit 72 can be selectively ejected by the selection of the nozzle selection unit 60 have.

이렇게 공기압축기(80)와 워터펌프(40)를 설정시간 동안 가동시킨다(S50). Thus, the air compressor 80 and the water pump 40 are operated for the set time (S50).

이후 TBM방식에 따라 반복주기의 도래여부를 판단하여 설정된 반복주기가 도래한 경우 물 수위가 기준수위를 초과하는가 판단하고 공기압축기(80)와 워터펌프(40)를 설정시간 동안 가동시키는 과정을 반복한다(S70). Then, it is determined whether or not the repetition period comes in accordance with the TBM system, and if the set repetition period arrives, it is determined whether the water level exceeds the reference water level and the air compressor 80 and the water pump 40 are operated for the set time (S70).

이와 같이 반복주기에 따라 반복하면서 하루가 지난 경우 종료되면서 초기조건으로 CBM방식에 따라 센서부(90)의 입력상태가 설정조건에 만족되는지 판단하는 단계로 초기화된다(S60). If it is determined that the input condition of the sensor unit 90 is satisfied according to the CBM scheme, the initialization is completed (S60).

이와 같이 본 발명에 의한 태양광 모듈의 세정장치의 제어방법에 따르면, 태양광 모듈의 상태를 기반을 작동된 후 설정된 반복주기로 반복 작동되도록 제어되는 CBM방식과 TBM방식이 복합되어 작동상태 및 사용자 설정 등 복합적인 조건으로 과도한 작동을 줄이고, 불필요한 작동을 최소화할 수 있다.
According to the control method of the cleaning apparatus of the solar module according to the present invention, the CBM system and the TBM system, which are controlled so as to be repeatedly operated at predetermined repetition cycles after the operation of the state of the solar module, Etc., can reduce excessive operation and minimize unnecessary operation.

본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. I will understand. Accordingly, the technical scope of the present invention should be defined by the following claims.

10 : 물탱크 12 : 물 수위센서
20 : 세정액탱크 22 : 세정액 수위센서
30 : 펌프 제어기 40 : 워터펌프
50 : 혼합기 60 : 노즐선택부
70 : 분사노즐부 71 : 제 1단 분사노즐부
72 : 제 2단 분사노즐부 73 : 조절손잡이
74 : 분사구 지지대 75 : 분사노즐
80 : 공기압축기 90 : 센서부
100 : 키입력부 110 : 제어부
120 : 표시부 130 : 통신부
140 : 모바일 기기 150 : 태양광 모듈10: water tank 12: water level sensor
20: rinse solution tank 22: rinse solution level sensor
30: pump controller 40: water pump
50: mixer 60: nozzle selector
70: jet nozzle part 71: first end jet nozzle part
72: second stage injection nozzle unit 73: regulating knob
74: jet nozzle support 75: jet nozzle
80: air compressor 90: sensor part
100: key input unit 110:
120: display unit 130:
140: Mobile device 150: Solar module

Claims

A water level sensor for sensing the level of the water tank;
A rinsing liquid level sensor for sensing a rinsing liquid tank level;
A pump controller for selecting the water tank and the washing liquid tank;
A water pump for pumping and supplying water and a cleaning liquid of the water tank and the cleaning liquid tank selected through the pump controller;
An air compressor for injecting the water and the cleaning liquid at a high pressure;
A plurality of variable injection nozzles having a plurality of variable injection nozzles whose injection angles are adjusted are installed in a plurality of stages, and a washing water mixed with the water and the washing liquid supplied from the water pump by the pressure of the air compressor is injected into a specific region of the solar module, ;
A nozzle selection unit for independently selecting a plurality of variable injection nozzles to independently spray the washing water;
A sensor unit for sensing a solar radiation amount, a surface temperature of the module, an environmental condition, and a power generation status;
A key input unit for inputting a control command for manual control and inputting a condition and a set value for automatic control;
And a controller for controlling the pump controller based on the detection result according to the condition of the key input unit to operate the water pump and the air compressor, A control unit for controlling the unit; And
And a display unit for displaying an operation state of the controller and a detection result.

The cleaning apparatus of claim 1, wherein the variable injection nozzle is rotatably installed on an injection port support and is fixed in a sawtooth configuration by adjusting the angle of the variable injection nozzle through an adjustment handle.

2. The apparatus according to claim 1, wherein the injection nozzle portion
A first stage injection nozzle unit having a spray angle adjusted to a near region of the solar module; And
And a second stage injection nozzle unit having an injection angle adjusted to a remote range of the solar module.

The cleaning device of a photovoltaic module according to claim 1, wherein the environmental condition includes an outside temperature, a humidity, a wind speed, a rainfall condition, and a pollution condition.

The apparatus of claim 1, further comprising a communication unit for outputting an operation state and a detection result of the control unit to the mobile device, and receiving a control command from the mobile device and providing the control command to the control unit.

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