KR101912784B1 - 솔라 패널 관리 장치 - Google Patents

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KR101912784B1
KR101912784B1 KR1020180060159A KR20180060159A KR101912784B1 KR 101912784 B1 KR101912784 B1 KR 101912784B1 KR 1020180060159 A KR1020180060159 A KR 1020180060159A KR 20180060159 A KR20180060159 A KR 20180060159A KR 101912784 B1 KR101912784 B1 KR 101912784B1
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Abstract

본 발명의 솔라 패널 관리 장치는 솔라 패널이 제1 방향을 따라 연장될 때, 상기 제1 방향을 따라 이동하는 이동 유니트; 상기 이동 유니트에 탑재되고 상기 솔라 패널을 관리하는 관리 유니트;를 포함하고, 상기 관리 유니트는 상기 제1 방향을 따라 움직이면서 상기 솔라 패널의 온도를 조절하거나, 상기 솔라 패널에 쌓인 먼지를 제거할 수 있다.

Description

솔라 패널 관리 장치{APPARATUS FOR MANAGING SOLAR PANEL}
본 발명은 솔라 패널을 청소하는 관리 장치에 관한 것이다.
태양광 발전에서는 태양빛을 솔라셀(solar cell) 또는 태양광모듈(photovoltaic module)에 집광시켜 전력을 생산한다. 여기서, 태양광 모듈은 태양광 전지판의 일종으로 솔라 모듈 등으로 호칭 되며, 태양광 발전을 하는데 있어서 빛에너지를 전기에너지로 변환하는 중요한 역할을 한다.
따라서, 태양광 발전을 위해서는 태양광 모듈 패널이 해가 잘 드는 양지에 설치되어야 하고 깨끗하게 청소되어야 한다. 왜냐하면, 기존 태양광 발전의 모든 방식이 솔라셀 한 곳이라도 그늘이 진다면 셀 하나의 발전효율이 저하되는 것이 아니라 직렬로 연결된 모듈 전체의 발전효율이 급격히 저하될 수 있으며, 겨울철 눈이 내리면 눈이 녹을 때까지 발전을 할 수 없고, 비둘기와 같은 조류 및 유기 동물들이 태양광 전지판에 앉아 배설물을 남기게 되면 이런 배설물을 깨끗하게 청소할 때까지 오염된 태양광 셀의 전력 생산 효율뿐만 아니라 태양광 전지판 전체의 전력 생산 효율이 매우 낮아지게 되고, 봄철 황사나 꽃가루 및 가을철 낙엽 등이 태양광전지판에 쌓이면 이것 또한 상기 태양광 전지판에 연결된 전체 태양광 모듈의 전력 생산이 아주 저하되는 원인이기 때문이다.
따라서, 종래에는 작업자가 적절한 청소도구(살수기 포함)를 사용하여 태양광 모듈 패널을 청소하고 있었다.
그러나, 작업자에 의해 수동 청소 방식에 따르면, 큰 규모의 태양광 모듈 패널의 청소가 사실상 불가능한 문제가 있다.
한국등록특허공보 제1127536호에는 브러시를 이용해서 태양광 모듈 패널을 청소하는 기술이 나타나 있다.
한국등록특허공보 제1127536호
본 발명은 솔라 패널을 훼손하지 않으면서 솔라 패널을 청소할 수 있는 솔라 패널 관리 장치를 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 솔라 패널 관리 장치는 솔라 패널이 제1 방향을 따라 연장될 때, 상기 제1 방향을 따라 이동하는 이동 유니트; 상기 이동 유니트에 탑재되고 상기 솔라 패널을 관리하는 관리 유니트;를 포함하고, 상기 관리 유니트는 상기 제1 방향을 따라 움직이면서 상기 솔라 패널의 온도를 조절하거나, 상기 솔라 패널에 쌓인 먼지를 제거할 수 있다.
본 발명의 솔라 패널 관리 장치는 솔라 패널을 따라 이동하면서, 솔라 패널에 쌓인 먼지를 제거하거나 솔라 패널의 온도를 설정 범위 내로 유지할 수 있다.
먼지 제거를 통한 입수 광량의 증가, 설정 온도 유지를 통한 광변환 효율의 개선을 통해, 솔라 패널의 전기 생산량이 개선될 수 있다.
본 발명의 솔라 패널 관리 장치는 솔라 패널로부터 이격된 위치에서 솔라 패널을 향해 기체 또는 액체를 분사하므로, 스크래치와 같은 솔라 패널의 훼손을 방지할 수 있다.
본 발명의 솔라 패널 관리 장치는 특정 솔라 패널의 청소시 먼저 고압의 기체를 분사한 후 고압의 액체를 분사할 수 있다. 기체의 분사를 통해 커다란 이물질이 먼저 제거된 후, 액체의 분사를 통해 먼지가 제거될 수 있다. 깃털 등의 이물질이 솔라 패널 상에 존재하는 상태에서 바로 액체가 분사되면, 해당 이물질은 솔라 패널 상에 들러붙을 우려가 있다. 그러나, 본 발명에 따르면, 특정 청소 위치에 대해 먼저 기체가 분사된 후 액체가 분사되므로, 이물질이 솔라 패널 상에 들러붙는 현상이 방지될 수 있다.
또한, 본 발명의 솔라 패널 관리 장치는 솔라 패널을 향해 분사되는 기체의 온도를 자유롭게 조절할 수 있다. 자유롭게 조절되는 기체의 온도에 따르면, 솔라 패널의 표면 온도를 설정값에 맞춰 쉽게 유지할 수 있는 장점이 있다.
본 발명의 솔라 패널 관리 장치는 길이가 수십 미터 내지 수백 미터에 이르는 솔라 패널을 대상으로 적용될 수 있다. 이 경우, 솔라 패널을 관리하는 솔라 패널 장치와 각종 자원을 제공하는 소스 간의 거리가 수십, 수백 미터까지 증가되고, 소스와 솔라 패널 관리 장치를 연결하는 케이블의 자중 등에 의해 솔라 패널 관리 장치의 정상 동작이 제한될 수 있다.
본 발명에 따르면, 케이블의 가운데를 지지하는 별도의 지지부가 마련되므로, 케이블의 자중 또는 꼬임 등에 기인한 솔라 패널 관리 장치의 오동작이 방지될 수 있다.
도 1은 본 발명의 솔라 패널 관리 장치를 나타낸 개략도이다.
도 2는 공급부를 나타낸 개략도이다.
도 3은 관부를 나타낸 측면도이다.
도 4는 관리 유니트를 나타낸 개략도이다.
도 5는 본 발명의 지지부를 나타낸 개략도이다.
도 6은 본 발명의 다른 지지부를 나타낸 개략도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 구성요소의 크기나 형상 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시될 수 있다. 또한, 본 발명의 구성 및 작용을 고려하여 특별히 정의된 용어들은 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 한다.
도 1은 본 발명의 솔라 패널 관리 장치를 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시된 솔라 패널 관리 장치는 이동 유니트(110), 관리 유니트(200)를 포함할 수 있다.
솔라 패널(10)이 제1 방향 ①을 따라 연장될 때, 이동 유니트(110)는 제1 방향 ①을 따라 이동할 수 있다. 솔라 패널(10)은 복수의 솔라 셀이 배열된 것일 수 있다. 솔라 셀은 태양광을 받아 전기로 변환할 수 있다. 제1 방향 ①은 솔라 패널(10)의 길이 방향과 일치할 수 있다.
솔라 셀의 전기 생산 효율을 개선하기 위해서는, 태양광이 정상적으로 조사되어야 하고, 설정 온도로 유지되는 것이 좋다. 일 예로, 솔라 셀 상에 깃털 등의 각종 이물질이 존재하거나, 먼지가 쌓이면 솔라 셀은 태양광을 정상적으로 받아들일 수 없다. 또한, 솔라 셀은 25℃를 초과하면, 태양광을 전기로 변환하는 광변환 효율이 급감되는 특성을 갖는다.
따라서, 솔라 패널(10)의 전기 생산량을 정상적으로 유지하거나 개선하기 위해서는, 솔라 셀 상에 존재하는 이물질, 먼지의 제거가 필요하고, 설정 온도로 솔라 셀을 유지하는 것이 중요하다.
관리 유니트(200)는 이동 유니트(110)에 탑재되고 솔라 패널(10)을 자동으로 관리할 수 있다. 일 예로, 관리 유니트(200)는 제1 방향 ①을 따라 움직이면서 솔라 패널(10)의 온도를 조절하거나, 솔라 패널(10)에 쌓인 먼지를 제거할 수 있다.
관리 유니트(200)는 솔라 패널(10) 전체를 한꺼번에 관리하기 어렵다. 왜냐하면, 솔라 패널(10)의 면적이 매우 크기 때문이다. 따라서, 관리 유니트(200)는 이동 유니트(110)에 의해 제1 방향 ①을 따라 이동하면서, 제1 방향에 기울어진 제2 방향 ②를 따라 솔라 패널(10)을 스캔하는 방식으로 솔라 패널(10)을 관리할 수 있다. 제2 방향 ②는 제1 방향 ①에 수직할 수 있다. 이동 유니트(110)는 제1 방향 ①을 따라 서로 이격된 제1 위치와 제2 위치를 왕복할 수 있다. 제1 위치는 제1 방향 ① 상으로 솔라 패널(10)의 일측 단부에 대면되는 위치일 수 있다. 제2 위치는 제1 방향 ① 상으로 솔라 패널(10)의 타측 단부에 대면되는 위치일 수 있다.
이동 유니트(110)에는 제1 위치 또는 제2 위치를 감지하는 리미트 스위치(limit switch)가 마련될 수 있다. 이동 유니트(110)는 리미트 스위치에 의해 제1 위치와 제2 위치를 왕복하고, 제2 방향 ②를 따라 연장되는 관리 유니트(200)에 의해 솔라 패널(10) 전체 면적이 관리될 수 있다. 이동 유니트(110)는 설정 주기마다 제1 위치와 제2 위치를 왕복할 수 있다. 일 예로, 이동 유니트(110)는 30분에서 1시간 범위 내의 단위 주기마다 제1 위치와 제2 위치를 왕복할 수 있다.
도 2는 공급부(290)를 나타낸 개략도이다.
이동 유니트(110)에는 제1 방향을 따라 이동하는 이동부(111) 및 이동부(111)에 전기를 공급하는 공급부(290)가 마련될 수 있다. 이동부(111)는 솔라 패널(10) 주변에 형성된 레일(30)을 따라 이동할 수 있다. 레일(30)은 제1 방향 ①을 따라 연장될 수 있다. 레일(30)은 솔라 패널(10)의 폭 방향 상으로 솔라 패널(10)의 양단부 중 적어도 한 곳에 형성될 수 있다.
이동부(111)는 전기에 의해 동작하는 모터를 포함할 수 있다.
공급부(290)는 태양광을 전기로 변환해서 모터에 공급할 수 있다. 즉, 공급부(290) 역시 태양광을 전기로 변환하는 솔라 셀을 포함할 수 있다. 솔라 패널(10)은 태양광을 잘 받을 수 있는 위치에 형성될 수 있다. 따라서, 솔라 패널(10) 상에 형성된 공급부(290) 역시 태양광을 잘 받는 위치에 형성된 셈이 된다. 솔라 셀이 마련된 공급부(290)는 판 형상으로 형성되고, 솔라 패널(10)에 평행하게 형성될 수 있다. 솔라 패널(10)에 평행하게 형성된 공급부(290)는 이동부(111)를 구동시키는데 충분한 전기를 생산할 수 있다. 필요에 따라, 공급부(290)에는 솔라 셀에서 생산된 전기를 저장하는 배터리가 마련될 수 있다.
한편, 외부 소스(109)로부터 전기를 공급받는 경우, 공급부(290)는 배제될 수 있다.
도 3은 관부를 나타낸 측면도이다.
관리 유니트(200)에는 솔라 패널(10)의 표면에 물리적으로 접촉되면서, 솔라 패널(10)을 청소하는 브러시가 배제될 수 있다. 브러시의 배제를 통해 솔라 패널(10)의 표면이 스크래칭되거나 깨지는 현상이 방지될 수 있다.
브러시를 대신해서, 관리 유니트(200)에는 솔라 패널(10)에 대면하게 형성된 관부(210, 230)가 마련될 수 있다. 관부는 제2 방향 ②를 따라 연장될 수 있다.
솔라 패널(10)에 대면되는 관부의 일면에는 솔라 패널(10)을 향해 유체를 분사하는 노즐이 형성될 수 있다. 노즐은 제2 방향 ②를 따라 설정 간격마다 형성될 수 있다.
노즐은 솔라 패널(10)로부터 이격된 위치에 배치되고, 유체의 분사압을 이용해 솔라 패널(10)에 쌓인 먼지를 제거할 수 있다. 본 발명의 솔라 패널 관리 장치에 따르면, 솔라 패널(10)의 표면에 물리적으로 접촉되는 요소가 배제될 수 있다. 따라서, 관부와 솔라 패널(10) 간의 접촉, 노즐과 솔라 패널(10) 간의 접촉에 의해 솔라 패널(10)이 훼손될 염려가 없다.
한편, 솔라 패널(10)로부터 이격된 위치에서 솔라 패널(10)을 향해 분사되는 유체의 분사압만으로는 솔라 패널(10) 상의 먼지를 효과적으로 제거하기 어려울 수 있다. 예를 들어, 물 등의 액체를 솔라 패널(10) 상에 분사하면, 솔라 패널(10) 상에 존재하는 새의 깃털, 보풀 등이 솔라 패널(10)의 표면에 들러붙을 수 있다. 표면에 들러붙은 이물질로 인해 광전력 변환 효율이 저하될 수 있다. 또한, 이물질에 가려진 먼지의 제거 역시 어렵다.
솔라 패널(10)을 향해 분사되는 유체만을 이용해서, 솔라 패널(10)의 표면에 존재하는 이물질 및 먼지를 효과적으로 제거하는 방안이 마련될 수 있다.
일 예로, 관리 유니트(200)에는 조절 관부(210) 및 청소 관부(230)가 마련될 수 있다.
조절 관부(210)는 솔라 패널(10)에 대면하게 형성되고 기체가 흐를 수 있다. 기체는 공기를 포함할 수 있다.
조절 관부(210)는 제1 방향 ① 상으로 서로 이격된 위치에 배치된 제1 관부(211) 및 제2 관부(212)를 포함할 수 있다. 제1 관부(211) 및 제2 관부(212)에는 솔라 패널(10)을 향해 기체를 분사하는 제1 노즐(201)이 마련될 수 있다.
청소 관부(230)는 솔라 패널(10)에 대면하게 형성되고 액체가 흐를 수 있다. 액체는 물을 포함할 수 있다.
청소 관부(230)에는 솔라 패널(10)을 향해 액체를 분사하는 제2 노즐(202)이 마련될 수 있다. 청소 관부(230)는 제1 관부(211)와 제2 관부(212)의 사이에 배치될 수 있다.
조절 관부 및 청소 관부는 이동 유니트에 의해 제1 방향을 따라 이동되는 도중에 각 유체를 연속적으로 분사할 수 있다.
제1 관부(211), 제2 관부(212), 청소 관부(230)는 제1 방향 ①에 기울어진 방향을 따라 연장될 수 있다. 일 예로, 제1 관부(211), 제2 관부(212), 청소 관부(230)는 서로 평행하게 제2 방향 ②를 따라 연장될 수 있다.
제1 관부(211), 제2 관부(212), 청소 관부(230)는 솔라 패널(10)의 폭 방향 상으로 솔라 패널(10)의 처음부터 끝까지 연장될 수 있다. 제1 관부(211) 및 제2 관부(212)를 따라 흐르는 기체는 솔라 패널(10)의 폭 방향 상으로 솔라 패널(10)의 전구간에 걸쳐 분사될 수 있다. 청소 관부(230)를 따라 흐르는 액체는 솔라 패널(10)의 폭 방향 상으로 솔라 패널(10)의 전구간에 걸쳐 분사될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 방향 ①을 따라 제1 관부(211), 청소 관부(230), 제2 관부(212)가 순서대로 배열될 수 있다. 따라서, 이동 유니트(110)가 제1 방향 ①을 따라 정방향으로 이동하거나 역방향으로 이동하는 여부에 상관없이, 솔라 패널(10) 상의 특정 위치에 대해 항상 기체가 먼저 분사된 후 액체가 분사되고, 액체의 분사 후 다시 기체가 분사될 수 있다.
일 예로, 이동 유니트(110)가 제1 방향 ①의 정방향(도 1의 경우, 좌에서 우로 이동하는 방향))으로 이동하는 경우, 제1 관부(211), 청소 관부(230), 제2 관부(212)가 순서대로 솔라 패널(10) 상의 특정 위치를 경유하게 된다. 이 경우, 제1 관부(211)의 기체가 특정 위치에 분사된 후, 청소 관부(230)의 액체가 특정 위치에 분사될 수 있다. 액체가 분사된 후 제2 관부(212)의 기체가 특정 위치에 분사될 수 있다.
일 예로, 이동 유니트(110)가 제1 방향 ①의 역방향(도 1의 경우, 우에서 좌로 이동하는 방향)으로 이동하는 경우, 제2 관부(212), 청소 관부(230), 제1 관부(211)가 순서대로 솔라 패널(10) 상의 특정 위치를 경유하게 된다. 이 경우, 제2 관부(212)의 기체가 특정 위치에 분사된 후, 청소 관부(230)의 액체가 특정 위치에 분사될 수 있다. 액체가 분사된 후 제1 관부(211)의 기체가 특정 위치에 분사될 수 있다.
특정 위치에 대해 먼저 분사되는 공기 등의 기체는 특정 위치에 존재하는 깃털, 모래 등의 각종 이물질 또는 먼지 일부를 제거할 수 있다. 다음으로, 특정 위치에 분사되는 물 등의 액체는 특정 위치에 잔존하는 먼지를 제거할 수 있다. 다음으로, 특정 위치에 다시 분사되는 기체는 특정 위치에 잔존하는 먼지 또는 액체를 제거할 수 있다. 청소 관부(230)로부터 분사된 액체가 솔라 패널(10) 상에 잔존하면, 먼지가 쉽게 묻을 수 있다. 본 발명에 따르면, 솔라 패널(10) 상의 특정 위치에 잔존하는 액체가 기체에 의해 제거될 수 있다.
도 4는 관리 유니트(200)를 나타낸 개략도이다.
관리 유니트(200)에는 솔라 패널(10)을 향해 기체를 분사하는 조절 관부(210), 기체의 온도를 조절하는 조절부(220)가 마련될 수 있다.
솔라 패널(10)의 온도를 측정하는 온도 센서(251)가 관리 유니트(200) 또는 이동 유니트(110)에 마련될 수 있다. 온도 센서(251)는 이동 유니트(110)와 함께 제1 방향 ①을 따라 이동하면서, 솔라 패널(10)의 표면 온도를 측정할 수 있다.
한편, 솔라 패널(10) 상의 먼지를 감지하는 먼지 감지 센서(253)가 관리 유니트(200) 또는 이동 유니트(110)에 마련될 수 있다. 먼지 감지 센서(253)는 이동 유니트(110)와 함께 제1 방향 ①을 따라 이동하면서, 솔라 패널(10) 표면에 존재하는 이물질 또는 먼지를 감지할 수 있다.
온도 센서(251)의 측정값이 제1 구동값을 만족하거나, 먼지 감지 센서(253)의 측정값이 제2 구동값을 만족하면, 이동 유니트(110) 및 관리 유니트(200)는 자동으로 동작할 수 있다.
조절부(220)는 솔라 패널(10)의 온도를 측정하는 온도 센서(251)의 측정값에 따라, 솔라 패널(10)을 향해 분사되는 기체의 온도를 조절할 수 있다. 본 발명의 관리 유니트(200)는 솔라 패널(10)을 향해 분사되는 기체의 온도 조절을 통해, 솔라 패널(10)의 온도를 설정 범위로 유지할 수 있다.
일 예로, 조절부(220)는 볼텍스 튜브(221)(vortex tube), 제1 밸브(223), 제2 밸브(225)를 포함할 수 있다.
볼텍스 튜브(221)는 보통의 압축공기(Compressed Air :3-10kg/㎠)가 공급되면 전기나 어떤 약품도 필요없이 스스로 냉, 온 두 가지 공기 기류로 분리해내는 열교환 장치이다. 압축 공기가 배관을 통해 볼텍스 튜브(221)로 공급되면 해당 공기는 일차적으로 볼텍스(와류)회전실에 투입되어 1,000,000RPM으로 초고속 회전을 하게 된다.
이 회전공기(1차 볼텍스)는 온기 출구(제2 단부) 쪽으로 향하다가 일부는 조절 밸브에 의해 온기 출구로 배출(30℃~90℃)되고 나머지 공기는 조절 밸브에서 회송되어 2차 볼텍스를 형성하면서 냉기 출구(제1 단부) 쪽으로 나가게 된다. 이때 2차 볼텍스의 흐름은 1차 볼텍스의 흐름의 안쪽에 있는 보다 낮은 압력의 지역을 통과하면서 열량을 잃고 냉기 출구 쪽으로 향하게 된다.
회전하는 두 개의 공기흐름(동일 방향, 동일 각속도 회전)에 있어서 내부 흐름의 공기 입자는 바깥 흐름의 공기 입자와 1회전하는 시간이 동일(동일 각속도)하므로 실제 운동 속도는 바깥 흐름보다 낮다.
이 운동 속도의 차이는 운동 에너지가 줄었음을 의미하며 이 상실된 운동에너지는 열로 변환되어 바깥 기류의 공기 온도를 상승시키고 내부 기류의 공기 온도를 하강시킨다.
결국, 볼텍스 튜브(221)는 고압의 기체가 주입되면, 제1 단부를 통해 차가운 제1 기체(COLD AIR)를 출력하고 제2 단부를 통해 따뜻한 제2 기체(HOT AIR)를 출력할 수 있다. 볼텍스 튜브(221)로 공급되는 기체의 온도는 15~20℃일 수 있다.
제1 밸브(223)는 볼텍스 튜브(221)의 제1 단부에 연결되고, 제1 단부로부터 출력되는 제1 기체의 양을 조절할 수 있다.
제2 밸브(225)는 볼텍스 튜브(221)의 제2 단부에 연결되고, 제2 단부로부터 출력되는 제2 기체의 양을 조절할 수 있다.
제1 밸브(223)를 통과한 제1 기체 및 제2 밸브(225)를 통과한 제2 기체는 서로 합쳐진 후 조절 관부(210)로 제공될 수 있다. 제1 기체 및 제2 기체가 혼합된 혼합 기체는 제1 관부(211) 및 제2 관부(212)로 제공될 수 있다. 제1 관부(211)로 제공되는 혼합 기체의 압력과 제2 관부(212)로 제공되는 혼합 기체의 압력이 서로 같도록, 제1 관부(211) 및 제2 관부(212)는 서로 병렬로 연결될 수 있다.
관리 유니트(200)에는 기체 센서(280), 제어부(270)가 추가로 마련될 수 있다.
기체 센서(280)는 제1 기체와 제2 기체가 혼합된 혼합 기체의 온도를 측정할 수 있다. 제어부(270)는 기체 센서(280)의 출력값을 이용해서 제1 밸브(223) 및 제2 밸브(225)를 조절할 수 있다. 기체 센서(280) 및 제어부(270)에 따르면, 혼합 기체의 온도가 피드백 제어될 수 있다.
또한, 제어부(270)는 솔라 패널(10)의 온도를 측정하는 온도 센서(251)의 측정값을 입수하고, 해당 측정값의 온도를 나타내는 솔라 패널(10)이 설정 온도 범위를 유지하도록 제1 밸브(223) 및 제2 밸브(225)를 제어할 수 있다. 제어부(270)의 제어에 의해 솔라 패널(10)의 온도를 하강시키거나 상승시키는 혼합 기체가 조절 관부(210)를 통해 출력될 수 있다.
일 예로, 솔라 패널(10)의 온도가 설정 범위보다 낮아지는 동절기에는 솔라 패널(10)의 온도를 상승시키는 온도를 갖는 뜨거운 혼합 기체가 출력될 수 있다. 뜨거운 혼합 기체는 솔라 패널(10)에 적층된 눈, 이물질, 먼지 등을 청소할 수 있다. 아울러, ㄷ뜨거운 혼합 기체는 설정 범위를 만족하도록 솔라 패널(10)의 표면 온도를 상승시킬 수 있다. 동파 방지를 위해 액체를 분사하는 청소 관부(230)는 동절기에 동작하지 않을 수 있다.
솔라 패널(10)의 온도가 설정 범위보다 높아지는 하절기에는 솔라 패널(10)의 온도를 하강시키는 온도를 갖는 차가운 혼합 기체가 출력될 수 있다. 차가운 혼합 기체는 솔라 패널(10)에 적층된 이물질, 먼지 등을 청소할 수 있다. 또한, 차가운 혼합 기체는 설정 범위를 만족하도록 솔라 패널(10)의 표면 온도를 하강시킬 수 있다.
관리 유니트(200)의 정상 동작을 위해서는 기체 및 액체가 외부 소스(109)로부터 공급될 필요가 있다. 경우에 따라서, 이동 유니트(110)의 구동 전력이 외부 소스(109)로부터 제공될 수 있다. 외부 소스(109)는 기체를 공급하는 기체 펌프, 액체를 공급하는 액체 펌프, 전기를 공급하는 전원부를 포함할 수 있다.
관리 유니트(200)와 외부 소스를 연결하거나, 이동 유니트(110)와 외부 소스를 연결하는 케이블이 마련될 수 있다.
솔라 패널(10)의 길이가 수십 미터 이상으로 형성된 경우, 외부 소스와 각 유니트를 연결하는 케이블의 자중이 문제되거나, 케이블의 꼬임이 문제될 수 있다.
일 예로, 외부 소스에 해당하는 기체 펌프와 관리 유니트(200)를 연결하는 제1 케이블(70)이 마련될 수 있다. 해당 제1 케이블(70)은 조절부(220)에 연결될 수 있다.
외부 소스에 해당하는 액체 펌프와 관리 유니트(200)를 연결하는 제2 케이블(90)이 마련될 수 있다. 해당 제2 케이블(90)은 청소 관부(230)에 연결될 수 있다. 청소 관부(230)와 제2 케이블(90) 사이에는 액체 밸브(240)가 마련돌 수 있다. 액체 밸브(240)는 제어부(270)에 의해 제어될 수 있다.
제1 케이블(70)과 제2 케이블(90)이 꼬이게 되면, 기체 또는 액체의 흐름이 제한될 수 있다. 외부 소스로부터 이동 유니트(110)가 멀어지면, 제1 케이블(70)과 제2 케이블(90)의 길이가 길어지고, 각 케이블의 자중이 증가된다. 자중이 증가된 케이블로 인해 이동 유니트(110)의 정상적인 움직임이 어려울 수 있다.
도 5는 본 발명의 지지부를 나타낸 개략도이다.
케이블의 자중 문제 및 꼬임 문제를 해소하기 위해, 지지부가 마련될 수 있다.
지지부는 솔라 패널(10)에 대면되게 형성되거나, 솔라 패널(10)을 지지하는 트레이(60)에 대면되게 형성될 수 있다.
이동 유니트(110) 또는 관리 유니트(200)에 연결된 케이블의 단부는 이동 유니트(110) 또는 관리 유니트(200)에 끌려다닐 수 있다. 이때, 지지부는 케이블의 가운데를 지지할 수 있다. 지지부에 의해 가운데가 지지된 케이블은 꼬임이 방지되고, 이동 유니트(110)의 부하로 작용하는 자중이 줄어들 수 있다.
일 예로, 지지부는 제1 방향 ①을 따라 연장되는 봉(40), 봉(40)을 따라 슬라이딩되는 복수의 고리(41)를 포함할 수 있다. 이때, 각 고리는 케이블의 서로 다른 부위에 고정 연결될 수 있다.
봉을 따라 슬라이딩되는 고리에 따르면, 제1 방향 ① 상으로 케이블의 길이 변화가 가능하다. 또한, 케이블의 자중 대부분이 각 고리 및 봉에 인가될 수 있다. 이동 유니트(110) 또는 관리 유니트(200)에 인가되는 케이블의 자중은 복수의 고리 중 관리 유니트(200) 측 말단에 위치한 말단 고리와 관리 유니트(200) 사이의 길이 구간 정도에 불과하다.
도 6은 본 발명의 다른 지지부를 나타낸 개략도이다.
소스 측에는 케이블이 감기는 롤러(50)가 마련될 수 있다. 롤러(50)는 가상의 회전축 O를 중심으로 회전 가능하게 형성될 수 있다.
롤러(50)는 이동 유니트(110)가 롤러(50)를 향해 움직이면 케이블을 감을 수 있다. 이동 유니트(110)가 롤러(50)로부터 멀어지는 방향으로 움직이면, 롤러(50)는 케이블을 풀 수 있다.
롤러(50)로부터 풀린 케이블의 가운데는 지지부(40, 60)에 지지될 수 있다.
복수의 케이블이 롤러(50)에 감기는 경우, 롤러(50)의 가운데에는 각 케이블이 감기는 영역을 구분하는 구분판(51)이 형성될 수 있다.
이동 유니트(110) 또는 관리 유니트(200)에 대면되는 가이드부(60)가 마련될 수 있다.
이동 유니트(110) 또는 관리 유니트(200)에 대면되는 가이드부(60)의 일면에는 제1 방향을 따라 연장되는 제1 트렌치(61), 제2 트렌치(62), 제3 트렌치(63)가 형성될 수 있다.
제1 트렌치(61)에는 기체 펌프와 관리 유니트(200)를 연결하는 제1 케이블(70)이 수용될 수 있다. 제1 케이블(70)은 기체 펌프와 관리 유니트(200) 간의 거리 변화에 의해 제1 트렌치(61)를 따라 슬라이딩될 수 있다.
제2 트렌치(62)에는 액체 펌프와 관리 유니트(200)를 연결하는 제2 케이블(90)이 수용될 수 있다. 제2 케이블(90)은 액체 펌프와 관리 유니트(200) 간의 거리 변화에 의해 제2 트렌치(62)를 따라 슬라이딩될 수 있다.
제3 트렌치(63)에는 전원부와 이동 유니트(110)를 연결하는 제3 케이블(80)이 수용될 수 있다. 제3 케이블(80)은 전원부와 이동 유니트(110) 간의 거리 변화에 의해 제3 트렌치(63)를 따라 슬라이딩될 수 있다.
이동 유니트(110)에 공급부(290)가 설치된 경우, 제3 케이블(80) 및 제3 트렌치(63)는 배제되어도 무방하다.
이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 다음의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.
10...솔라 패널 30...레일
40...봉 41...고리
50...롤러 51...구분판
60...가이드부 61...제1 트렌치
62...제2 트렌치 63...제3 트렌치
70...제1 케이블 80...제3 케이블
90...제2 케이블 108...트레이
109...소스 110...이동 유니트
111...이동부 200...관리 유니트
201...제1 노즐 202...제2 노즐
210...조절 관부 211...제1 관부
212...제2 관부 220...조절부
223...제1 밸브 225...제2 밸브
230...청소 관부 240...액체 밸브
251...온도 센서 253...먼지 감지 센서
270...제어부 280...기체 센서
290...공급부

Claims (11)

  1. 솔라 패널이 제1 방향을 따라 연장될 때, 상기 제1 방향을 따라 이동하는 이동 유니트;
    상기 이동 유니트에 탑재되고 상기 솔라 패널을 관리하는 관리 유니트;를 포함하고,
    상기 관리 유니트에는 상기 솔라 패널을 향해 기체를 분사하는 조절 관부, 상기 기체의 온도를 조절하는 조절부가 마련되고,
    상기 조절부는 볼텍스 튜브(vortex tube), 제1 밸브, 제2 밸브를 포함하며,
    상기 볼텍스 튜브는 고압의 기체가 주입되면, 제1 단부를 통해 차가운 제1 기체를 출력하고 제2 단부를 통해 따뜻한 제2 기체를 출력하며,
    상기 제1 밸브는 상기 볼텍스 튜브의 제1 단부로부터 출력되는 상기 제1 기체의 양을 조절하고,
    상기 제2 밸브는 상기 볼텍스 튜브의 제2 단부로부터 출력되는 상기 제2 기체의 양을 조절하며,
    상기 제1 밸브를 통과한 상기 제1 기체 및 상기 제2 밸브를 통과한 상기 제2 기체는 서로 합쳐진 후 상기 조절 관부로 제공되는 솔라 패널 관리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 유니트에는 상기 제1 방향을 따라 이동하는 이동부 및 상기 이동부에 전기를 공급하는 공급부가 마련되며,
    상기 이동부는 상기 전기에 의해 동작하는 모터를 포함하고,
    상기 공급부는 태양광을 상기 전기로 변환해서 상기 모터에 공급하는 솔라 셀을 포함하며,
    상기 공급부는 상기 솔라 패널에 평행한 판 형상으로 형성된 솔라 패널 관리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 관리 유니트에는 상기 솔라 패널에 대면하게 형성된 관부가 마련되고,
    상기 관부는 제2 방향을 따라 연장되며,
    상기 솔라 패널에 대면되는 상기 관부의 일면에는 상기 솔라 패널을 향해 유체를 분사하는 노즐이 설정 간격마다 형성되고,
    상기 노즐은 상기 솔라 패널로부터 이격된 위치에 배치되고, 상기 유체의 분사압을 이용해 상기 솔라 패널에 쌓인 먼지를 제거하는 솔라 패널 관리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 관리 유니트에는 상기 솔라 패널에 대면하게 형성되고 기체가 흐르는 상기 조절 관부, 상기 솔라 패널에 대면하게 형성되고 액체가 흐르는 청소 관부가 마련되고,
    상기 조절 관부는 상기 제1 방향 상으로 서로 이격된 위치에 배치된 제1 관부 및 제2 관부를 포함하며,
    상기 제1 관부 및 상기 제2 관부에는 상기 솔라 패널을 향해 상기 기체를 분사하는 제1 노즐이 마련되고,
    상기 청소 관부에는 상기 솔라 패널을 향해 상기 액체를 분사하는 제2 노즐이 마련되며,
    상기 청소 관부는 상기 제1 관부와 상기 제2 관부의 사이에 배치되는 솔라 패널 관리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 조절부는 상기 솔라 패널의 온도를 측정하는 온도 센서의 측정값에 따라 상기 기체의 온도를 조절하는 솔라 패널 관리 장치.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제1 기체와 상기 제2 기체가 혼합된 혼합 기체의 온도를 측정하는 기체 센서가 마련되고,
    상기 기체 센서의 출력값을 이용해서 상기 제1 밸브 및 상기 제2 밸브를 조절하는 제어부가 마련된 솔라 패널 관리 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 솔라 패널에 대면되게 형성되거나, 상기 솔라 패널을 지지하는 트레이에 대면되게 형성된 지지부가 마련되고,
    상기 이동 유니트 또는 상기 관리 유니트와, 소스를 연결하는 케이블이 마련되며,
    이동 유니트 또는 상기 관리 유니트에 연결된 상기 케이블의 단부는 상기 이동 유니트 또는 상기 관리 유니트에 끌려 다니고,
    상기 지지부는 상기 케이블의 가운데를 지지하는 솔라 패널 관리 장치.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 소스 측에는 상기 케이블이 감기는 롤러가 마련되고,
    상기 롤러는 상기 이동 유니트가 상기 롤러를 향해 움직이면 상기 케이블을 감으며, 상기 이동 유니트가 상기 롤러로부터 멀어지는 방향으로 움직이면 상기 케이블을 풀고,
    상기 롤러부터 풀린 상기 케이블의 가운데는 상기 지지부에 지지되는 솔라 패널 관리 장치.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 이동 유니트 또는 상기 관리 유니트에 대면되는 상기 지지부의 일면에는 상기 제1 방향을 따라 연장되는 제1 트렌치, 제2 트렌치가 형성되고,
    상기 제1 트렌치에는 기체 펌프와 상기 관리 유니트를 연결하는 제1 케이블이 수용되며,
    상기 제2 트렌치에는 액체 펌프와 상기 관리 유니트를 연결하는 제2 케이블이 수용되는 솔라 패널 관리 장치.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 이동 유니트는 상기 제1 방향을 따라 서로 이격된 제1 위치와 제2 위치를 왕복하고,
    상기 이동 유니트에는 상기 제1 위치 또는 상기 제2 위치를 감지하는 리미트 스위치가 마련되며,
    상기 이동 유니트는 설정 주기마다 상기 제1 위치와 상기 제2 위치를 왕복하는 솔라 패널 관리 장치.
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