KR101603532B1 - 태양광 패널 청소 및 냉각장치 - Google Patents

태양광 패널 청소 및 냉각장치 Download PDF

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한국건설기술연구원
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Abstract

본 발명의 일 측면에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치는 태양광 패널과 일정거리 이격되도록 상기 태양광 패널의 상하부에 각각 구비되는 레일과, 상기 레일에 양단이 연결되어 상기 레일을 통해 상기 태양광 패널 표면의 좌우방향으로 이동하고, 상기 태양광 패널 표면을 냉각하는 드라이빙 카트와, 상기 드라이빙 카트에 연결되어 상기 드라이빙 카트를 통해 상기 태양광 패널 표면의 상하방향으로 이동하고, 상기 태양광 패널의 표면을 청소하는 헤드와, 상기 레일의 일단에 구비되어 상기 드라이빙 카트가 위치할 시 상기 드라이빙 카트 및 상기 헤드에 전력 또는 물을 공급하는 스테이션을 구비할 수 있다.

Description

태양광 패널 청소 및 냉각장치{APPARATUS FOR CLEANING AND COOLING SOLAR PANEL}
본 발명은 태양광 패널 청소 및 냉각장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양광 패널의 표면을 청소 및 냉각하여 태양광 발전의 효율을 최적화하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치에 관한 것이다.
외부에 노출된 상태로 20~25년을 사용수명으로 하는 태양광 발전 패널은 먼지, 눈, 염분, 교통공해, 새의 배설물 등의 각종 오염원과 여름철(고온 지역)의 발전 패널의 과열로 인해 발전 효율이 저하되는 문제점이 있다.
이러한 외부 요인에 따른 태양광 발전 효율 저하는 태양광 발전시스템 전체의 경제성에 영향을 미친다.
이를 해결하기 위한 방법 중에 하나로 태양광 패널의 온도 상승에 대하여 노즐을 이용해 물을 분사함으로써 열을 식혀주는 수냉식이 있다. 그러나, 이러한 방법은 태양광 패널 상부에 대하여 물을 골고루 분사해 줄 수 없으며 물의 소모량이 많다는 문제점이 있다.
또한, 이외에도 많은 태양광 패널을 청소하고 냉각하는 방법들이 존재하지만 필요 시 반복적이고 즉각적인 기능수행이 불가능하며 태양광 패널의 다양한 설치 환경과 설치 방법에 따른 비용, 시간 및 인력이 소모되고, 에너지(물, 전기에너지)추가적으로 소비된다는 문제점이 있으여, 대용량 발전 시스템에 적용하는 데에 한계가 있다.
한국공개특허 제10-2010-0020346호(2010.02.22)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 태양광 패널 표면의 오염 상태 및 온도 상승에 대하여 청소 및 냉각할 수 있는 태양광 패널 청소 및 냉각장치를 제공하는 것이다.
그리고, 태양광 발전 시스템의 발전 효율 저하를 최소화하며 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 태양광 패널 청소 및 냉각장치를 제공하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치는 태양광 패널과 일정거리 이격되도록 상기 태양광 패널의 상하부에 각각 구비되는 레일과, 상기 레일에 양단이 연결되어 상기 레일을 통해 상기 태양광 패널 표면의 좌우방향으로 이동하고, 상기 태양광 패널 표면을 냉각하는 드라이빙 카트와, 상기 드라이빙 카트에 연결되어 상기 드라이빙 카트를 통해 상기 태양광 패널 표면의 상하방향으로 이동하고, 상기 태양광 패널의 표면을 청소하는 헤드와, 상기 레일의 일단에 구비되어 상기 드라이빙 카트가 위치할 시 상기 드라이빙 카트 및 상기 헤드에 전력 또는 물을 공급하는 스테이션을 구비할 수 있다.
상기 드라이빙 카트는 몸체부와, 상기 몸체부의 길이방향 따라 구비되어 상기 헤드를 상하방향으로 가이드하는 가이드부와, 상기 몸체부의 너비방향 양단에 구비되고 상기 레일과 연결되어 상기 드라이빙 카트가 좌우방향으로 이동되도록 하는 구동부와, 상기 몸체부에 구비되어 상기 태양광 패널 표면에 물을 분사하는 노즐부를 구비할 수 있다.
상기 스테이션에는 상기 드라이빙 카트를 상기 스테이션에 연결하는 도킹장치가 구비될 수 있다.
상기 드라이빙 카트는 상기 도킹장치에 의해 상기 스테이션과 연결되어 상기 스테이션으로부터 공급된 전력을 저장하는 충전용 배터리부와, 상기 스테이션으로부터 공급된 물을 저장하는 저수부를 구비할 수 있다.
상기 태양광 패널은 상기 태양광 패널의 표면 온도를 감지하는 온도감지센서를 구비할 수 있다.
상기 드라이빙 카트는 상기 온도감지센서에서 감지된 온도를 분석하여 상기 드라이빙 카트 및 상기 헤드가 자동으로 작동되도록 제어하는 제어부를 구비할 수 있다.
상기 노즐부는 상기 몸체부의 길이방향 일측에 다수개의 제1분사노즐을 구비할 수 있다.
상기 구동부에는 상기 레일을 따라 상기 구동부의 좌우에 각각 구비되어 상기 드라이빙 카트가 이동할 시 상기 레일에 쌓여 있는 이물질을 제거하는 이물질 제거장치가 구비될 수 있다.
상기 이물질 제거장치는 일단이 상기 구동부와 연결되는 연결부재와, 상기 연결부재의 타단에 연결되어 상기 레일에 존재하는 이물질을 제거하는 날과, 상기 날의 일단에 구비되어 이물질이 제거된 상기 레일을 닦는 이물질 제거 브러쉬를 구비할 수 있다.
상기 구동부는 상기 레일과 접촉하는 롤러와, 상기 롤러와 결합하여 상기 롤러를 지지하는 지지부재와, 상기 지지부재 내부에 구비되어 상기 롤러가 탄력적으로 움직이도록 하는 탄성부재를 구비할 수 있다.
상기 헤드는 본체와, 상기 본체의 상기 드라이빙 카트 측 일면의 중앙에 구비되어 상기 가이드부를 따라 상기 헤드가 상하방향으로 이동되도록 하는 이동장치와, 상기 본체의 상기 드라이빙 카트 측 일면에 구비되어 상기 헤드에 구동력을 전달하는 헤드 모터와, 상기 본체의 상기 태양광 패널 표면 측 일면의 일단에 구비되어 상기 태양광 패널 표면에 물을 분사하는 제2분사노즐과, 상기 제2분사노즐의 하부에 고정되도록 구비되어 상기 태양광 패널 표면의 이물질을 제거하는 제1브러쉬와, 상기 본체의 상기 태양광 패널 표면 측 일면의 타단에 회전하도록 구비되어 상기 태양광 패널 표면의 이물질을 제거하는 제2브러쉬와, 상기 제2브러쉬의 일측에 구비되어 상기 제2브러쉬에 묻은 이물질을 제거하는 브러쉬 클리너를 구비할 수 있다.
상기 제1브러쉬와 제2브러쉬 사이에 구비되어 겨울철 상기 태양광 패널 표면에 쌓인 눈을 제거하는 제3브러쉬를 더 구비할 수 있다.
상기 제3브러쉬는 상기 본체에 고정되는 고정부와, 일측에 절곡부가 형성되어 상기 절곡부를 통해 상기 태양광 패널 표면에 쌓인 눈을 제거하는 날개부와, 상기 고정부와 상기 날개부 사이에 구비되어 상기 날개부가 상기 고정부에 고정되도록 하는 연결부를 구비할 수 있다.
상기 레일은 상기 태양광 패널 상하부와 각각 대응되는 위치에 구비되어 상기 드라이빙 카트가 상기 태양광 패널의 표면 상을 이동하도록 하는 이동레일, 상기 이동레일에서 일측으로 연장되어 미사용시 상기 드라이빙 카트가 상기 태양광 패널의 표면상에 위치하지 않도록 상기 드라이빙 카트를 위치시키는 연장레일을 구비할 수 있다.
상기 레일은 상기 레일의 하부에 구비되어 상기 레일을 지지하는 지지대와, 상기 지지대의 일단에 구비되어 상기 지지대를 받치는 받침대와, 상기 지지대와 상기 받침대를 연결하여 구조적 안전성을 향상시키는 보강대를 구비할 수 있다.
본 발명의 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치에 의하면, 태양광 패널 표면의 오염 상태 및 온도 상승에 대하여 청소 및 냉각할 수 있는 것이다.
그리고, 태양광 발전 시스템의 발전 효율 저하를 최소화하며 에너지 효율을 향상시킬 수 있는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치가 설치된 모습의 정면도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치가 설치된 모습의 측면도.
도 3은 도 1에 도시된 A부분을 나타낸 도면.
도 4는 도 1에 도시된 B부분을 나타낸 도면.
도 5는 도 4에 도시된 구동부에 이물질 제거장치가 구비된 모습의 도면.
도 6은 도 2에 도시된 C부분을 나타낸 도면.
도 7은 도 6에 도시된 제3브러쉬를 나타낸 도면.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치에 대해 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치가 설치된 모습의 정면도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치가 설치된 모습의 측면도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치(10)는 레일(100), 드라이빙 카트(200), 헤드(300) 및 스테이션(400)을 구비할 수 있다.
레일(100)은 태양광 패널(20)과 일정거리 이격된 상태로 태양광 패널(20)의 상부와 하부에 각각 구비될 수 있다. 태양광 패널(20)은 지면으로부터 일정거리 이격된 상태에서 일정방향으로 경사지도록 기울어진 형태로 구비된다. 따라서, 레일(100)은 이러한 태양광 패널(20)의 설치형태에 맞춰 태양광 패널(20)의 상부와 하부에 구비되기 위해 레일(100)의 하부에 구비되어 레일(100)을 지지하는 지지대(130), 지지대(130)의 일단에 구비되어 지지대(130)를 받치는 받침대(140) 및 지지대(130)와 받침대(140)를 연결하여 구조적 안전성을 향상시키는 보강대(150)를 구비하여 레일(100)이 지면에 지지된 상태에서 태양광 패널(20)의 상부와 하부의 적합한 위치에 구비될 수 있다. 상기와 같은 구성을 구비함으로써 태양광 패널(20)의 설치형태에 맞게 레일(100)을 설치할 수 있다. 상기의 지지대(130), 받침대(140) 및 보강대(150)는 패널이 지면으로부터의 거리 등에 의해 길이나 크기가 결정될 수 있다.
한편, 레일(100)은 태양광 패널(20) 상부 및 하부와 각각 대응되는 위치에 구비되는 이동레일(110)과 이동레일(110)의 일측으로 연장되는 연장레일(120)을 구비할 수 있다. 이동레일(110)은 상기의 드라이빙 카트(200)가 실질적으로 태양광 패널(20)의 표면 상을 이동하도록 하는 것으로서 이동레일(110)을 따라 이동하면서 드라이빙 카트(200) 및 헤드(300)가 태양광 패널(20) 표면의 청소 및 냉각을 위해 사용될 수 있다. 반면에 연장레일(120)은 드라이빙 카트(200) 및 헤드(300)를 미사용할 시 드라이빙 카트(200)가 위치하도록 하는 것으로서 드라이빙 카트(200)가 태양광 패널(20) 표면상에 위치하지 않도록 할 수 있다. 이에 따라, 드라이빙 카트(200) 및 헤드(300)의 미사용시 드라이빙 카트(200) 또는 헤드(300)에 의해 태양광 패널(20) 표면에 생기는 그림자에 의해 태양광 패널(20)의 발전 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 드라이빙 카트(200)는 상기의 레일(100)에 양단이 연결되어 레일(100)을 통해 좌우방향으로 태양광 패널(20) 표면 상을 이동할 수 있다. 그리고, 드라이빙 카트(200)는 태양광 패널(20) 표면 상을 이동하면서 태양광 패널(20) 표면을 냉각함으로써 여름철 태양광 패널(20) 표면의 온도 상승으로 인해 발전 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다. 드라이빙 카트(200)에 대해서는 추후에 자세히 설명하도록 한다.
한편, 헤드(300)는 드라이빙 카트(200)에 연결되어 드라이빙 카트(200)를 통해 상하방향으로 태양광 패널(20) 표면 상을 이동할 수 있다. 그리고, 헤드(300)는 태양광 패널(20) 표면 상을 이동하면서 태양광 패널(20) 표면에 존재하는 먼지, 새의 배설물 등의 이물질을 청소함으로써 표면에 존재하는 이물질에 의한 발전 효율이 저하되는 것을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다. 헤드(300)에 대해서는 추후에 자세히 설명하도록 한다.
상기에서와 같이, 레일(100), 드라이빙 카트(200) 및 헤드(300)를 구비함으로써 빠짐없이 태양광 패널(20)의 표면을 청소하거나 냉각할 수 있다. 예를 들어, 도면상의 좌측 최하단에 위치하는 태양광 패널(20)의 표면을 청소하고자 할 경우, 우선 드라이빙 카트(200)가 레일(100)을 따라 좌측으로 이동한 후 헤드(300)를 드라이빙 카트(200)의 최하단으로 이동시킴으로써 좌측 최하단에 위치하는 태양광 패널(20)의 표면 상에 헤드(300)를 위치시킬 수 있다.
한편, 스테이션(400)은 상기의 레일(100)의 일단 즉, 태양광 패널(20)의 상부와 하부에 구비되는 연장레일(120)에 양단이 각각 위치하도록 구비될 수 있다. 스테이션(400)은 드라이빙 카트(200) 및 헤드(300)를 미사용함에 따라 연장레일(120)로 이동하여 스테이션(400)에 위치할 시 드라이빙 카트(200) 및 헤드(300)에 전력과 물을 공급할 수 있다. 그리고, 스테이션(400)에는 스테이션(400)과 드라이빙 카트(200) 및 헤드(300)를 연결하는 도킹장치(410)가 구비되어 자동으로 연결됨으로써 전력과 물을 공급할 수 있다. 이때, 드라이빙 카트(200)에는 도킹장치(410)에 의해 스테이션(400)과 연결되어 스테이션(400)으로부터 공급된 전력을 저장하는 충전용 배터리부(250)와 스테이션(400)으로부터 공급된 물을 저장하는 저수부(260)를 구비할 수 있다. 그리고, 도면에는 도시하지 않았지만, 충전용 배터리부(250)와 저수부(260)에 각각 공급된 전력과 물은 헤드(300)와 연결된 별도의 설비를 통해 헤드(300)에도 공급될 수 있다. 드라이빙 카트(200)가 충전용 배터리부(250)와 저수부(260)를 구비함에 따라, 전력 및 물의 휴대가 가능하게 됨으로써 전력과 물을 공급하기 위한 전기선이나 호스를 드라이빙 카트(200) 또는 헤드(300)가 이동할 때마다 함께 이동시켜야하는 불편함을 해소할 수 있다. 뿐만 아니라, 미사용시 스테이션(400)을 통해 자동으로 전력 및 물이 공급됨에 따라, 즉각적인 청소 또는 냉각 기능 요구에 신속하게 대응할 수 있는 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 태양광 패널(20)은 태양광 패널(20)의 표면 온도를 감지하는 온도감지센서(21)를 구비할 수 있다. 온도감지센서(21)는 도 1에서와 같이, 전체 태양광 패널(20)의 일측에 구비될 수 있고, 태양광 패널(20) 각각에 구비될 수 있다. 이때, 드라이빙 카트(200)는 온도감지센서(21)에서 감지된 온도를 분석하여 미리 설정되어 있는 태양광 패널(20)의 표면 온도보다 높을 시 드라이빙 카트(200) 및 헤드(300)가 자동으로 작동되도록 하는 제어부(270)를 구비할 수 있다. 따라서, 여름철 태양광 패널(20) 표면의 온도 상승에 즉각적인 대처를 통해 온도 상승에 의한 태양광 패널(20) 발전 효율 저하를 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치(10)의 드라이빙 카트(200)에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 3은 도 1에 도시된 A부분을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치(10)의 드라이빙 카트(200)는 몸체부(210), 가이드부(220), 구동부(230) 및 노즐부(240)를 구비할 수 있다.
몸체부(210)는 드라이빙 카트(200)의 전체적인 형태를 이루는 것으로서, 태양광 패널(20)의 상하부 방향으로 길게 형성될 수 있으며, 상기에서 언급한 충전용 배터리부(250), 저수부(260) 및 제어부(270)가 설치될 수 있다. 몸체부(210)는 적어도 복수개 이상의 몸체판(211)이 서로 결합하여 구비될 수 있다.
가이드부(220)는 몸체부(210)의 길이방향 양측에 구비되어 헤드(300)가 상하방향으로 움직이도록 가이드 하는 역할을 할 수 있다. 헤드(300)는 드라이빙 카트(200)의 가이드부(220)와 연결되어 가이드부(220)를 따라 태양광 패널(20) 표면 상을 이동할 수 있다.
구동부(230)는 몸체부(210)의 너비방향 양단에 각각 구비되어 태양광 패널(20)의 상부와 하부에 각각 구비되는 레일(100)과 연결될 수 있다. 구동부(230)는 몸체부(210)와 용접을 통해 일체화되어 구조적 강성을 높일 수 있다. 구동부(230)가 구비됨에 따라, 드라이빙 카트(200)가 레일(100)을 따라 태양광 패널(20) 표면 상을 용이하게 이동할 수 있다. 구동부(230)에 대해서는 추후에 자세하게 설명하도록 한다.
노즐부(240)는 상기의 충전용 배터리부(250), 저수부(260) 및 제어부(270)와 마찬가지로 몸체부(210)에 구비되어 태양광 패널(20) 표면에 물을 분사할 수 있다. 이때, 노즐부(240)는 도 3에서와 같이, 몸체부(210)의 길이방향 일측에 다수개의 제1분사노즐(241)을 구비할 수 있다. 다수개의 제1분사노즐(241)은 태양광 패널(20)의 상부에서 하부까지의 길이보다 길게 구비되어 태양광 패널(20)의 상부에서 하부까지 빠짐없이 물이 태양광 패널(20) 표면에 분사되도록 할 수 있으며, 드라이빙 카트(200)가 레일(100)을 통해 좌우방향으로 움직임에 따라 지속적인 분사를 할 수 있다.
상기에서와 같이, 드라이빙 카트(200)는 헤드(300)가 태양광 패널(20) 표면 상을 상하방향으로 이동하도록 할 뿐만 아니라 레일(100)을 따라 태양광 패널(20)의 표면 상을 이동하면서 태양광 패널(20) 표면에 물을 분사하여 여름철 태양광 패널(20) 표면의 온도 상승에 의한 태양광 패널(20) 발전 효율 저하를 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
다음은 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치(10)의 드라이빙 카트(200)의 구동부(230)에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 4는 도 1에 도시된 B부분을 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치(10)의 드라이빙 카트(200)의 구동부(230)는 롤러(232), 지지부재(233) 및 탄성부재(234)를 구비할 수 있다.
롤러(232)는 구동부(230) 중에서 실질적으로 레일(100)과 접촉하는 것으로 복수개 이상이 일정간격을 유지하도록 구비될 수 있다.
그리고, 지지부재(233)는 롤러(232)와 결합하여 롤러(232)를 지지하고, 지지부재(233)의 내부에는 탄성부재(234)가 구비될 수 있다. 탄성부재(234)는 지지부재(233) 내부에 구비되어 롤러(232)가 탄력적으로 움직이도록 할 수 있다.
여기서, 태양광 패널(20)은 좌우방향으로 설치되는 길이가 길어질수록 태양광 패널(20) 자체의 직진도가 구성되기 힘들다. 이로 인해, 태양광 패널(20) 표면의 청소 또는 냉각을 위해 드라이빙 카트(200) 또는 헤드(300)를 구동할 시 태양광 패널(20)의 상부와 하부에 각각 구비되는 레일(100)의 직진도도 기대하기 어렵다. 그러나, 상기에서와 같이, 지지부재(233) 내부에 탄성부재(234)를 구비함으로써 롤러(232)에 장력이 발생하게 되어 태양광 패널(20)의 상부와 하부에 각각 구비되는 레일(100) 상호 간의 간격이 좁아지거나 넓어지더라도 탄력적으로 대응할 수 있어 롤러(232)가 레일(100)에서 탈선하는 것을 방지할 수 있다. 따라서, 좌우방향으로 설치되는 태양광 패널(20)의 길이가 길어지더라도 드라이빙 카트(200)와 헤드(300)가 청소 및 냉각 기능을 안전하게 수행하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 실시 예에서는 몸체부(210)의 하단에 구비되는 구동부(230)를 예를 들어 설명하였으나, 몸체부(210)의 상단에 구비되는 구동부(230) 또한 동일하게 구비될 수 있다.
다음은 상기의 구동부(230)에 구비되는 이물질 제거장치(231)에 대해 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 5는 도 4에 도시된 구동부에 이물질 제거장치가 구비된 모습의 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치(10)의 드라이빙 카트(200)의 구동부(230)에는 이물질 제거장치(231)가 구비될 수 있다.
이물질 제거장치(231)는 구동부(230)의 좌우에 각각 구비되어 드라이빙 카트(200)가 이동할 시 레일(100)에 존재하는 이물질을 제거할 수 있다. 이를 위해, 이물질 제거장치(231)는 일단이 구동부(230)와 연결되는 연결부재(231a), 연결부재(231a)의 타단에 연결되어 레일(100)에 쌓여 있는 이물질을 제거하는 실리콘 재질의 날(231b) 및 날(231b)의 일단에 구비되어 이물질이 제거된 레일(100)을 닦는 이물질 제거 브러쉬(231c)를 구비할 수 있다. 먼저, 날(231b)을 통해 레일(100) 상에 달라붙어 있거나 쌓여있는 이물질을 제거한 후, 이물질 제거 브러쉬(231c)를 이용하여 한번 더 레일(100) 상에 쌓여있는 이물질을 제거하거나 이물질이 제거된 레일(100)을 닦아냄으로써 레일(100)에 존재하는 이물질을 제거할 수 있다.
상기에서와 같이, 이물질 제거장치(231)를 통해 레일(100) 상에 존재하는 이물질을 제거함으로써 이물질에 의해 구동부(230)가 레일(100) 상에서 미끄러지거나 이탈하는 것을 방지할 수 있어 드라이빙 카트(200)가 레일(100)을 따라 원활하게 이동하도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 실시 예에서는 이물질 제거장치(231)가 몸체부(210)의 하단에 구비되는 구동부(230)에 설치된 것을 예를 들어 설명하였으나, 이물질 제거장치(231)는 몸체부(210)의 상단에 구비되는 구동부(230)에 동일하게 설치될 수 있다.
다음은 본 발명의 태양광 패널 청소 및 냉각장치(10)의 헤드(300)에 대해 보다 상세하게 설명하도록 한다. 이하의 설명에서는 상술한 실시 예와 서로 다른 부분만을 상세하게 설명하며 동일하거나 극히 유사한 부분에 대해서는 상세한 설명을 생략한다.
도 6은 도 2에 도시된 C부분을 나타낸 도면이고, 도 7은 도 6에 도시된 제3브러쉬를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치(10)의 헤드(300)는 본체(310), 이동장치(320), 헤드 모터(330), 제2분사노즐(340), 제1브러쉬(350), 제2브러쉬(360) 및 브러쉬 클리너(370)를 구비할 수 있다.
본체(310)는 상기의 이동장치(320), 헤드 모터(330), 제2분사노즐(340), 제1브러쉬(350), 제2브러쉬(360) 및 브러쉬 클리너(370)가 결합하는 것으로서, 본체(310)에 결합하는 상기의 구성들에 따라 다양한 형태와 크기로 구비될 수 있다.
이동장치(320)는 본체(310)의 드라이빙 카트(200) 측 일면의 중앙에 구비되어 드라이빙 카트(200)에 구비되는 가이드부(220)와 연결되어 가이드부(220)를 따라 헤드(300)가 상하방향으로 이동되도록 할 수 있다. 이동장치(320)에는 다수개의 바퀴(321)가 구비되어 가이드부(220)와 접촉하는 면적을 증가시켜 더욱 안전하게 이동장치(320)가 가이드부(220)를 따라 상하방향으로 이동하도록 할 수 있다.
헤드 모터(330)는 본체(310)의 드라이빙 카트(200) 측 일면에 구비되어 헤드(300)에 구동력을 전달할 수 있다.
제2분사노즐(340)은 본체(310)의 태양광 패널(20) 표면 측 일면의 일단에 구비되어 태양광 패널(20) 표면에 물을 분사할 수 있다. 제2분사노즐(340)을 통해 분사된 물은 태양광 패널(20) 표면을 냉각하는 효과를 발휘함과 동시에 태양광 패널(20) 표면에 쌓여있는 이물질을 제거하거나 태양광 패널(20) 표면에 달라붙어 있는 이물질이 보다 쉽게 제거되도록 하는 효과를 발휘할 수 있다.
제1브러쉬(350)는 제2분사노즐(340)에 하부에 고정되도록 구비되어 태양광 패널(20) 표면에 존재하는 이물질이나 제2분사노즐(340)을 통해 분사된 물을 태양광 패널(20) 표면에서 태양광 패널(20) 표면 밖으로 제거할 수 있다. 그리고, 본체(310)의 태양광 패널(20) 표면 측 일면의 타단에 제2브러쉬(360)를 구비하여 제1브러쉬(350)에 의해 미쳐 제거되지 못한 이물질이나 물을 한번 더 제거할 수 있다. 여기서, 제2브러쉬(360)는 중앙에 구비되는 힌지(361)를 축으로 회전하는 회전 브러쉬로, 헤드(300)가 가이드부(220)를 따라 상하방향으로 이동함에 따라 회전하면서 태양광 패널(20) 표면에 존재하는 이물질이나 물기를 제거할 수 있다. 이와 같이, 이중으로 제1브러쉬(350)와 제2브러쉬(360)를 구비함으로써 태양광 패널(20) 표면을 청소한 후 이물질이나 물기가 태양광 패널(20) 표면에 잔존하지 않도록 함으로써 원활한 태양광 패널(20) 발전이 되도록 할 수 있다.
브러쉬 클리너(370)는 제2브러쉬(360)의 일측에 구비되어 제2브러쉬(360)에 묻은 이물질을 제거할 수 있다. 브러쉬 클리너(370)는 일단이 상시 제2브러쉬(360)와 맞대어져 있으므로 제2브러쉬(360)가 회전함과 동시에 제2브러쉬(360)의 표면과 지속적인 마찰을 일으킬 수 있다. 따라서, 제2브러쉬(360)가 태양광 패널(20) 표면의 이물질을 제거함과 동시에 제2브러쉬(360)에 존재하는 이물질을 제거하여 제2브러쉬(360)의 이물질 제거 성능을 증대하는 효과를 발휘할 수 있다.
한편, 제1브러쉬(350)와 제2브러쉬(360) 사이에는 제3브러쉬(380)가 구비될 수 있다. 제3브러쉬(380)는 겨울철 태양광 패널(20) 표면에 쌓인 눈을 제거하기 위한 것으로, 본체(310)에 고정되는 고정부(381), 태양광 패널(20) 표면에 쌓인 눈을 제거하는 날개부(382) 및 고정부(381)와 날개부(382) 사이에 구비되어 날개부(382)가 고정부(381)에 고정되도록 하는 연결부(383)를 구비할 수 있다.
여기서, 날개부(382)는 실리콘 재질로 제작되며 태양광 패널(20) 표면과 접촉되는 일측에 절곡부(382a)가 형성되고 절곡부(382a)를 통해 태양광 패널(20) 표면에 쌓인 눈을 제거할 수 있다. 제3브러쉬(380)가 절곡부(382a)를 통해 눈을 제거함으로써 제거 시 태양광 패널(20) 표면에 흠집 등이 생겨 태양광 패널(20) 발전 효율을 저하시키는 것을 방지하는 효과를 발휘할 수 있다.
본 실시 예에서는 제3브러쉬(380)가 겨울철 태양광 패널(20) 표면에 쌓인 눈을 제거하기 위해 헤드(300)에 구비되는 것을 보였으나, 제3브러쉬(380)는 제1브러쉬(350) 및 제2브러쉬(360)와 함께 태양광 패널(20) 표면에 존재하는 이물질을 더욱 효과적으로 제거하기 위해 평상 시에도 헤드(300)에 구비될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 일 실시 예에 따른 태양광 패널 청소 및 냉각장치에 대해 설명하였으나, 본 발명의 사상은 본 명세서에 제시되는 실시 예에 제한되지 아니한다. 그리고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 구성요소의 부가, 변경, 삭제, 추가 등에 의해서 다른 실시 예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본 발명의 사상범위 내에 든다고 할 것이다.
10: 태양광 패널 청소 및 냉각장치 20: 태양광 패널
100: 레일 200: 드라이빙 카트
300: 헤드 400: 스테이션

Claims (15)

  1. 태양광 패널과 일정거리 이격되도록 상기 태양광 패널의 상하부에 각각 구비되는 레일과,
    상기 레일에 양단이 연결되어 상기 레일을 통해 상기 태양광 패널 표면의 좌우방향으로 이동하고, 상기 태양광 패널 표면을 냉각하는 드라이빙 카트와,
    상기 드라이빙 카트에 연결되어 상기 드라이빙 카트를 통해 상기 태양광 패널 표면의 상하방향으로 이동하고, 상기 태양광 패널의 표면을 청소하는 헤드와,
    상기 레일의 일단에 구비되어 상기 드라이빙 카트가 위치할 시 상기 드라이빙 카트 및 상기 헤드에 전력 또는 물을 공급하는 스테이션을 구비하고,
    상기 스테이션에는 상기 드라이빙 카트를 상기 스테이션에 연결하는 도킹장치가 구비되고,
    상기 드라이빙 카트는 상기 도킹장치에 의해 상기 스테이션과 연결되어 상기 스테이션으로부터 공급된 전력을 저장하는 충전용 배터리부와, 상기 스테이션으로부터 공급된 물을 저장하는 저수부를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 드라이빙 카트는 몸체부와,
    상기 몸체부의 길이방향 따라 구비되어 상기 헤드를 상하방향으로 가이드하는 가이드부와,
    상기 몸체부의 너비방향 양단에 구비되고 상기 레일과 연결되어 상기 드라이빙 카트가 좌우방향으로 이동되도록 하는 구동부와,
    상기 몸체부에 구비되어 상기 태양광 패널 표면에 물을 분사하는 노즐부를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 태양광 패널은 상기 태양광 패널의 표면 온도를 감지하는 온도감지센서를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 드라이빙 카트는 상기 온도감지센서에서 감지된 온도를 분석하여 상기 드라이빙 카트 및 상기 헤드가 자동으로 작동되도록 제어하는 제어부를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  7. 제 2항에 있어서,
    상기 노즐부는 상기 몸체부의 길이방향 일측에 다수개의 제1분사노즐을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  8. 제 2항에 있어서,
    상기 구동부에는 상기 레일을 따라 상기 구동부의 좌우에 각각 구비되어 상기 드라이빙 카트가 이동할 시 상기 레일에 쌓여 있는 이물질을 제거하는 이물질 제거장치가 구비되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  9. 제 8항에 있어서,
    상기 이물질 제거장치는 일단이 상기 구동부와 연결되는 연결부재와,
    상기 연결부재의 타단에 연결되어 상기 레일에 존재하는 이물질을 제거하는 날과,
    상기 날의 일단에 구비되어 이물질이 제거된 상기 레일을 닦는 이물질 제거 브러쉬를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  10. 제 2항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 레일과 접촉하는 롤러와,
    상기 롤러와 결합하여 상기 롤러를 지지하는 지지부재와,
    상기 지지부재 내부에 구비되어 상기 롤러가 탄력적으로 움직이도록 하는 탄성부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  11. 제 2항에 있어서,
    상기 헤드는 본체와,
    상기 본체의 상기 드라이빙 카트 측 일면의 중앙에 구비되어 상기 가이드부를 따라 상기 헤드가 상하방향으로 이동되도록 하는 이동장치와,
    상기 본체의 상기 드라이빙 카트 측 일면에 구비되어 상기 헤드에 구동력을 전달하는 헤드 모터와,
    상기 본체의 상기 태양광 패널 표면 측 일면의 일단에 구비되어 상기 태양광 패널 표면에 물을 분사하는 제2분사노즐과,
    상기 제2분사노즐의 하부에 고정되도록 구비되어 상기 태양광 패널 표면의 이물질을 제거하는 제1브러쉬와,
    상기 본체의 상기 태양광 패널 표면 측 일면의 타단에 회전하도록 구비되어 상기 태양광 패널 표면의 이물질을 제거하는 제2브러쉬와,
    상기 제2브러쉬의 일측에 구비되어 상기 제2브러쉬에 묻은 이물질을 제거하는 브러쉬 클리너를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  12. 제 11항에 있어서,
    상기 제1브러쉬와 제2브러쉬 사이에 구비되어 겨울철 상기 태양광 패널 표면에 쌓인 눈을 제거하는 제3브러쉬를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 제3브러쉬는 상기 본체에 고정되는 고정부와,
    일측에 절곡부가 형성되어 상기 절곡부를 통해 상기 태양광 패널 표면에 쌓인 눈을 제거하는 날개부와,
    상기 고정부와 상기 날개부 사이에 구비되어 상기 날개부가 상기 고정부에 고정되도록 하는 연결부를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 레일은 상기 태양광 패널 상하부와 각각 대응되는 위치에 구비되어 상기 드라이빙 카트가 상기 태양광 패널의 표면 상을 이동하도록 하는 이동레일,
    상기 이동레일에서 일측으로 연장되어 미사용시 상기 드라이빙 카트가 상기 태양광 패널의 표면상에 위치하지 않도록 상기 드라이빙 카트를 위치시키는 연장레일을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 레일은 상기 레일의 하부에 구비되어 상기 레일을 지지하는 지지대와,
    상기 지지대의 일단에 구비되어 상기 지지대를 받치는 받침대와,
    상기 지지대와 상기 받침대를 연결하여 구조적 안전성을 향상시키는 보강대를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 청소 및 냉각장치.
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