KR102197262B1 - 해상 풍력발전 및 해상 태양광 발전을 위한 해상 전기실 모니터링 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 해상 풍력발전 및 해상 태양광 발전을 위한 해상 전기실 모니터링 장치에 관한 것으로, 본 발명에 따른 해상 풍력발전 또는 해상 태양광 발전을 위해 해상에 설치되는 해상 전기실의 모니터링 및 유지를 위한 해상 전기실 모니터링 장치는, 상기 전기실 내부에 설치되어 전기실 내부의 온도를 감지하는 온도센서와; 상기 전기실 내부에 설치되어 전기실 내부의 습도를 감지하는 습도센서와; 상기 전기실 외벽에 설치되어 전기실 외벽을 타고 흐르는 빗물의 염분을 측정하기 위한 염도측정센서와; 상기 온도센서와 상기 습도센서를 통해 측정되는 상기 전기실 내부의 온도 및 습도에 대응하여, 상기 전기실 내부가 미리 정해진 범위의 온도 및 습도로 유지되도록 공기순환을 제어하고, 전기실 외벽의 염분에 의한 내부식성에 대한 자료를 저장하고, 상기 염도측정센서를 통한 염도값이 미리 정해진 최고값을 초과하거나 일정기간동안 측정된 염도값의 평균값이 미리 정해진 평균값을 초과하는 경우 자체 세정을 실시하거나 알람을 발생하는 컨트롤러를 구비한다.
Description
본 발명은 해상 풍력발전 및 해상 태양광 발전을 위한 해상 전기실 모니터링 장치에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 해상에 설치되는 전기실의 내부 온도 및 습도를 일정하게 유지되도록 하고, 전기실 외벽의 세정 및 염분에 따른 부식정도를 모니터링하기 위한 해상 풍력발전 및 해상 태양광 발전을 위한 해상 전기실 모니터링 장치에 관한 것이다.
에너지 수요의 증가에 따라 신재생에너지 분야에 대한 연구 개발이 활발하게 이루어지고 있다.
신재생에너지의 대표적인 것이 태양광발전에 의한 태양광에너지이다. 태양광발전은 무한한 에너지인 태양광을 이용하여 전기에너지를 생성하는 것으로, 신재생 에너지 분야에서 주목을 받고 있다.
태양광발전 시스템은 기본적으로 태양광을 수광하는 복수의 태양광모듈(어레이)과, 태양광모듈에서 생산된 전기를 상용전력으로 변환하여 계통과 연계하거나 부하측에 제공할 수 있도록 전력을 변환하는 인버터 등이 설치된 전기실을 주요 구성으로 하고 있다.
특히, 태양광 발전 시스템에서 전기실은 태양광모듈에서 생산된 전기를 계통 측에 연계하기 위해 인버터, 접속반, 변압기, 발전한 전력을 저장하기 위한 축전지, 생산된 전력의 품질 및 보호기능을 갖는 PCS(Power Conditioning System) 장치 등이 구비되기 마련이다.
이러한 중요 구성이 구비되는 전기실의 내부는 외부 기상이나 내부 장치에서 발생하는 열로 인해 고온 상태가 유지되므로 각 장치들의 기능 유지와 고온에 따른 기능상실 등을 방지하기 위해 전기실 내부의 온도를 일정 온도 이하로 유지시키는 것이 매우 중요하다.
한편, 우리나라는 국토의 70%가 산지조건이며, 산지에 태양광 발전시스템을 설치하는 설치조건이 엄격하고 설치에 어려움이 있다. 이에 따라 대안으로 제시되는 것이 수상에 설치하는 수상태양광 발전시스템이다. 현재 대부분의 수상태양광 발전시스템은 담수에 설치되어 있으며, 전기실을 육상에 설치하거나 보조전기실을 수상에 설치하고 주전기실을 육상에 설치하는 등의 방식으로 전기실이 설치되고 있다.
하지만, 대규모로 수상 태양광 발전시스템이 구축되는 경우에는 담수 뿐 아니라 해상에도 설치되는 해상 태양광 발전시스템이 구축되게 되며, 이 경우 전기실이 해상에 설치될 수 있다.
하지만, 해상에 설치되는 전기실의 경우 또는 바다에 가까운 육지에 설치되는 전기실의 경우에도 설치조건, 내부식성, 유지보수에 대한 정확한 기준 및 설계가 미흡하다.
특히, 전기실은 대부분 무인시스템으로 구축되어 관리되고 있으며, 특히 주택가나 도로에서 비교적 멀리 떨어진 원격지에 설치되어 있는 관계로 관리자가 수시로 방문하여 각종 장치의 정상작동 여부를 확인해야 할 필요성이 제기됨은 물론 전기실 내부가 적정 온도가 유지되고 있는지 여부, 전기실 외벽의 염분에 따른 부식상태 등의 주기적인 점검이 필요하여 유지관리가 어렵다는 문제점이 있다. 이러한 문제점은 해상에 설치되는 풍력발전 시스템의 경우에도 동일하게 적용된다.
따라서, 본 발명의 목적은 상기한 종래의 문제점을 극복할 수 있는 해상 풍력발전 및 해상 태양광 발전을 위한 해상 전기실 모니터링 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 상에 설치되는 전기실의 내부 온도 및 습도를 일정하게 유지되도록 하고, 전기실 외벽의 세정 및 염분에 따른 부식정도를 모니터링하기 위한 해상 풍력발전 및 해상 태양광 발전을 위한 해상 전기실 모니터링 장치를 제공하는 데 있다.
상기한 기술적 과제들의 일부를 달성하기 위한 본 발명의 구체화에 따라, 본 발명에 따른 해상 풍력발전 또는 해상 태양광 발전을 위해 해상에 설치되는 해상 전기실의 모니터링 및 유지를 위한 해상 전기실 모니터링 장치는, 상기 전기실 내부에 설치되어 전기실 내부의 온도를 감지하는 온도센서와; 상기 전기실 내부에 설치되어 전기실 내부의 습도를 감지하는 습도센서와; 상기 전기실 외벽에 설치되어 전기실 외벽을 타고 흐르는 빗물의 염분을 측정하기 위한 염도측정센서와; 상기 온도센서와 상기 습도센서를 통해 측정되는 상기 전기실 내부의 온도 및 습도에 대응하여, 상기 전기실 내부가 미리 정해진 범위의 온도 및 습도로 유지되도록 공기순환을 제어하고, 전기실 외벽의 염분에 의한 내부식성에 대한 자료를 저장하고, 상기 염도측정센서를 통한 염도값이 미리 정해진 최고값을 초과하거나 일정기간동안 측정된 염도값의 평균값이 미리 정해진 평균값을 초과하는 경우 자체 세정을 실시하거나 알람을 발생하는 컨트롤러를 구비한다.
상기 전기실을 구성하는 내부 측벽들 각각의 상측 및 하측에 설치되는 상측 환기창 및 하측 환기창을 더 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 온도센서 및 상기 습도센서를 통해 측정되는 상기 전기실 내부의 온도 및 습도가 정해진 범위보다 높은 경우에, 상기 전기실의 지붕에 설치된 풍향센서로부터 바람의 방향을 파악하여, 바람이 불어오는 방향의 전기실 측벽에 구비된 상측 환기창을 개방하고, 개방된 상측 환기창과 대향하는 측벽에 구비된 하측 환기창을 개방하는 방식으로 상기 전기실 내부의 온도 및 습도를 조절할 수 있다.
상기 전기실의 지붕 및 전기실 주변에 내리는 빗물을 저장하기 위한 빗물 저장탱크와; 상기 빗물 저장탱크로부터 빗물을 공급받아 상기 전기실의 지붕 및 외벽을 향하여 빗물을 분사하기 위한 복수의 분사노즐들을 더 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 빗물저장탱크에 저장된 빗물을 펌프를 이용하여 상기 복수의 분사노즐들에 공급함에 의해 상기 전기실의 지붕 및 외벽의 염분을 제거하는 자체세정을 수행하고, 자체세정이후에도 상기 염도측정센서를 통한 염도값이 미리 정해진 최고값을 초과하거나 일정기간동안 측정된 염도값의 평균값이 미리 정해진 평균값을 초과하는 경우에 알람을 발생할 수 있다.
유입구와 유출구는 전기실 내부에 위치되고 바닷물에 일정깊이 이상 잠긴 상태로 설치되어 바닷물에 의해 냉각된 공기를 전기실 내부에 공급하기 위한 공기소통관을 더 구비하고, 상기 컨트롤러는, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 전기실 내부의 온도가 정해진 범위보다 높은 경우에, 환기팬 또는 에어펌프를 이용하여 상기 전기실 내부의 공기가 상기 유입구를 통해 유입되어 상기 공기소통관을 통과하면서 바닷물에 의해 냉각된 상태로 상기 유출구를 통해 유출되도록 하여, 상기 전기실 내부의 온도를 조절할 수 있다.
상기 전기실 내부에는 전력케이블의 누설전류를 감지하기 위한 누설전류 감지센서를 더 구비하고, 상기 컨트롤러는 상기 전기실 내부의 온도 및 습도가 미리 정해진 범위로 유지되고 있는 경우에도 상기 누설전류 감지센서를 통해 측정되는 누설전류값이 미리 설정된 설정값을 초과하는 경우에는 알람을 발생할 수 있다.
상기 전기실의 외벽에 설치되어 외벽을 타고 흐르는 빗물을 수용하며 개폐 제어가능한 배출구를 가지는 수용용기를 더 구비하고, 상기 염도측정센서는. 상기 수용용기의 내벽 상측에 설치되어 상기 수용용기에 수용된 빗물의 염도를 측정하여 상기 컨트롤러에 제공할 수 있다.
본 발명에 따르면, 해상에 설치되는 전기실의 내부 온도 및 습도를 일정하게 유지되도록 하고, 전기실 외벽의 세정 및 염분에 따른 부식정도를 모니터링하는 것이 가능한 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 태양광 발전설비의 개략도이고,
도 2는 도 1의 전기실의 개략적 블록도이고,
도 3은 본 발명의 해상 전기실 모니터링 장치의 블록도이고,
도 4는 전기실의 외벽에 설치된 염도측정센서의 개략도이고,
도 5는 전기실의 개략적 평단면도이고,
도 6은 전기실의 개략적 측단면도로 환기창의 동작원리를 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 전기실의 환기를 위해 구비되는 공기소통관의 동작도이고,
도 8은 전기실 외벽 세정을 위한 동작원리를 설명하기 위한 개략도이다
도 2는 도 1의 전기실의 개략적 블록도이고,
도 3은 본 발명의 해상 전기실 모니터링 장치의 블록도이고,
도 4는 전기실의 외벽에 설치된 염도측정센서의 개략도이고,
도 5는 전기실의 개략적 평단면도이고,
도 6은 전기실의 개략적 측단면도로 환기창의 동작원리를 설명하기 위한 도면이고,
도 7은 전기실의 환기를 위해 구비되는 공기소통관의 동작도이고,
도 8은 전기실 외벽 세정을 위한 동작원리를 설명하기 위한 개략도이다
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예가, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 철저한 이해를 제공할 의도 외에는 다른 의도 없이, 첨부한 도면들을 참조로 하여 상세히 설명될 것이다.
본 발명은 해상에 설치되는 해상 풍력발전설비 또는 해상에 설치되는 해상 태양광 발전설비를 구성하며, 해상에 설치되는 전기실의 모니터링을 위한 해상 전기실 모니터링 장치에 관한 것으로, 해상 풍력발전설비나 해상 태양광 발전설비의 경우에 전기실의 필수 구성은 동일하기 때문에, 이하에서는 해상 태양광 발전설비에서의 해상 전기실의 모니터링을 위한 해상 전기실 모니터링 장치에 대하여만 설명할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 태양광 발전설비의 개략도이고, 도 2는 도 1의 전기실의 개략적 블록도이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 해상 태양광 발전설비는, 바다의 해수면에 띄워지는 또는 바다 등의 수면에 띄워지는 부유구조체(10)와, 부유구조체(10)가 바람이나 물의 흐름에 따라 수평으로 움직이지 않도록 수면에 고정시키는 계류장치(20)와, 부유구조체(10)의 상부에 설치되는 장착프레임(30)과, 장착프레임(30)에 설치되어 태양에너지로 전력을 생산하는 다수 개의 태양전지모듈(M)들을 포함하는 태양광발전장치(40)와, 해상에 설치되어 태양전지모듈(M)들에서 발전되는 저압직류전력을 교류로 변환시키고 승압시켜 전력회사의 배전계통으로 송전하는 전기실(50)을 포함한다.
상기 태양전지모듈(M)들은 다수 개의 그룹으로 구획하여 각 그룹의 태양전지모듈(M)들이 인버터의 입력전압에 맞추어 직렬로 연결되고, 이 단위태양전지스트링들은 다수 개의 그룹으로 나누어지며 그 각 그룹을 태양전지스트링어레이라 하며, 태양전지스트링어레이의 단위태양전지스트링들에서 출력되는 직류전력은 접속반(65)에서 병합된다. 태양광모듈(M)에서 생산된 전력이 접속반(65)을 경유하여 전기실(50)의 인버터(52)측으로 인입된 후에 변압기(54) 및 수배전반(56)을 거쳐 상용전력 계통으로 송전되는 시스템으로 구성된다.
상기 전기실(50)은 해상에 설치되며, 통상의 기술자에게 잘 알려진 석션버켓 파일 공법을 이용하여 지지 구조물(55)이 설치되고 지지구조물(55) 상에 전기실이 설치될 수 있다. 상기 전기실(50)은 이외에 다양한 공법을 이용하여 해상에 설치된 전기실에도 적용가능하다.
상기 전기실(50)은 도 2에 도시된 바와 같이, 외부에서 생산되어 입력되는 직류전원을 교류전원으로 변환하는 인버터(52)와 승압을 위한 변압기(54)와 수배전반(56)을 포함하며, 기타 필요한 전기기기 등을 포함할 수 있다. 이외에도 통신모듈을 포함하여 전기실(50) 구성에 필요한 다양한 구성이 더 구비될 수 있다.
본 발명에서는 전기실(50)의 모니터링을 위한 모니터링 장치(100)가 더 구비된다.
일반적으로 상기 전기실(50) 내부에는 다수의 전기장치가 밀집되어 밀폐된 공간에 배치되어 있으며, 특히 인버터(52)와 변압기(54) 및 기타 전기기기에서는 많은 열이 발생되기 때문에 밀폐된 전기실(50)의 내부는 각종 전기장치에서 방출되는 열이 축적됨으로 인해서 시간이 지날수록 더욱 빠르게 상승하게 된다.
이러한 전기실(50)은 관리자가 수시로 방문하여 각종 장치의 정상작동 여부나, 전기실 내부가 적정 온도가 유지되고 있는지 여부 등에 대한 확인이 필요하고, 해상에 설치되는 관계로, 전기실 외벽의 염분에 따른 부식상태 등의 주기적인 점검이 필요하게 된다. 그러나, 전기실(50)은 대부분 무인시스템으로 구축되어 관리되고 있으며, 특히 주택가나 도로에서 비교적 멀리 떨어진 원격지에 설치되어 있는 관계로 수시 점검이나 유지관리가 어렵다. 즉 해상에 위치하는 전기실(50)의 경우 해상의 염분, 습도, 온도에 따른 영향을 많이 받게 되므로, 이를 측정하여 전기실에 대한 유지보수를 포함한 모니터링이 필요하게 된다.
이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명의 전기실 모니터링 장치(100)의 구현이 필요하게 된다.
도 3은 본 발명의 해상 전기실 모니터링 장치의 블록도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 해상 전기실 모니터링 장치(100)는 온도센서(110), 습도센서(120), 염도측정센서(130), 컨트롤러(160), 통신모듈(170)을 구비한다.
상기 온도센서(110)는 상기 전기실(50) 내부에 설치되어 전기실 내부의 온도를 감지하여 상기 컨트롤러(160)에 제공하게 된다.
상기 습도센서(120)는 상기 전기실(50) 내부에 설치되어 전기실 내부의 습도를 감지하여 상기 컨트롤러(160)에 제공한다.
상기 염도측정센서(130)는 전기실(50)의 외벽에 수용용기(132)와 함께 설치되어 수용용기에 수용된 빗물의 염도를 측정하여 상기 컨트롤러(160)에 제공하게 된다. 상기 수용용기(132)는 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 전기실(50)의 외벽에 설치되어 외벽을 타고 흐르는 빗물을 수용하며 개폐 제어가능한 배출구(미도시)를 가진다. 상기 염분측정센서(130)는 상기 수용용기(132)의 내벽 상측에 설치되어 상기 수용용기(132)에 수용된 빗물의 염도를 측정한다. 여기서 상기 수용용기(312)는 수용된 빗물이 일정시간이 지나면 배출되도록 하는 개폐를 제어가능한 배출구(미도시)를 가질 수 있다. 빗물이 수용용기(132)에 계속 남아 있으면, 증발된다고 하여도 염분이 농축되게 되므로, 정확한 염도 측정을 위해 수용된 빗물은 일정시간(예를 들면 2시간정도) 수용후 배출한다. 상기 배출구의 개폐제어는 상기 컨트롤러(160)를 통해 수행되거나, 자체적인 개폐제어장치를 통해 수행되는 것이 가능하다.
상기 전기실(50) 외벽을 타고 흐르는 빗물의 염도를 측정하는 이유는 전기실(50) 외벽이나 지붕을 염분에 강한 재질을 사용한다고 하여도 염분에 장시간 노출되는 경우 염분에 의한 부식이 진행되기 때문에, 전기실(50) 외벽의 염도를 측정하고, 염도가 갑작스럽게 증가하거나 일정염도이상으로 일정시간이상 노출되는 경우에 유지보수를 수행하기 위함이다.
이를 위해 상기 컨트롤러(160) 또는 관리서버(160)는 염도에 따른 부식정도에 대한 다양한 데이터를 축적하여 저장할 수 있고, 이들에 대한 통계자료를 통해 부식이 갑자기 심해지는 염도레벨이나, 특정 염도레벨에서 특정시간이상 노출되는 경우 전기실(50) 외벽이 어느 정도 부식이 진행되는 지에 대한 데이터를 구비할 수 있다.
이에 따라, 전기실(50) 외벽의 염분에 의한 내부식성에 대한 자료를 저장하고, 상기 염도측정센서(130)를 통한 염도값이 미리 정해진 최고값(예를 들면, 25‰)을 초과하거나 일정기간동안 측정된 염도값의 평균값이 미리 정해진 평균값을 초과하는 경우 자체 세정을 수행하거나 알람을 발생하게 된다.
그리고, 상기 컨트롤러(160)는 전기실(50) 외벽의 염도를 측정하고, 염도가 갑작스럽게 증가하거나 일정염도이상으로 일정시간이상 노출되는 경우에 전기실(50)외벽에 대한 자체 세정을 수행하거나 알람을 발생하여 통신모듈((170)을 통해 외부에 알려 유지보수가 되도록 할 수 있다. 상기 통신모듈(170)은 통상의 기술자에게 잘 알려진 유선 또는 무선통신모듈이 사용될 수 있다.
상기 컨트롤러(160)는 이외에도, 상기 온도센서(110)와 상기 습도센서(120)를 통해 측정되는 상기 전기실(50) 내부의 온도 및 습도에 대응하여, 상기 전기실(50) 내부가 미리 정해진 범위의 온도 및 습도로 유지되도록 공기순환을 제어할 수 있다.
이외에도 전기실(50) 내의 전력케이블의 누설전류를 감지하여 상기 컨트롤러(160)에 제공하기 위한 누설전류 감지센서(150)가 전기실(50) 내부에 구비될 수 있다. 상기 컨트롤러(160)는 상기 전기실(50) 내의 온도 및 습도가 미리 정해진 범위의 정상범위로 유지되고 있는 경우에도 상기 누설전류 감지센서(150)를 통해 측정되는 누설전류값이 미리 설정된 설정값을 초과하는 경우에는 상기 통신모듈(170)을 통해 알람을 발생하여 점검이 가능하도록 할 수 있다.
추가적으로 상기 전기실(50)의 지붕에 설치되어 풍향을 감지하여 상기 컨트롤러(160)에 제공하는 풍향센서(140)를 더 구비할 수 있다.
이하 상기 컨트롤러(160)를 이용한 전기실(50)의 모니터링(유지보수 포함) 방법을 설명하면 아래와 같다.
도 5 및 도 6은 전기실(50)의 온도 및 습도를 제어하는 동작을 설명하기 위한 전기실(50)의 개략도로, 도 5는 전기실의 개략적 평단면도이고, 도 6은 전기실의 개략적 측단면도로 환기창의 동작원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 5 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 전기실(50)을 구성하는 내부 측벽들 에는 환기창(180)이 구비되며, 이들 환기창(180)은 측벽들의 상측에 설치되는 상측 환기창(180a) 및 하측에 설치되는 하측 환기창(180b)로 구분될 수 있다. 상기 환기창(180)은 상기 컨트롤러(160)에 의해 개폐가 제어되는 구성을 가질 수 있다.
상기 컨트롤러(160)는, 상기 온도센서(110) 및 상기 습도센서를 통해 측정되는 상기 전기실(50) 내부의 온도 및 습도가 정해진 범위보다 높은 경우에, 상기 전기실(50)의 지붕에 설치된 풍향센서(140)로부터 바람의 방향을 파악하여, 바람이 불어오는 방향의 전기실 측벽에 구비된 상측 환기창(180a)을 개방하고, 개방된 상측 환기창(180a)과 대향하는 측벽에 구비된 하측 환기창(180b)을 개방하는 방식으로 공기가 환기되도록 하여 상기 전기실(50) 내부의 온도 및 습도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 상기 컨트롤러는 온도가 40℃ 이상, 습도가 70%RH 이상이 되는 경우에 상기 환기창(180)을 제어하여 온도 및 습도를 조절할 수 있다.
상기 온도센서(110)와 습도센서(120)는 전기실 외부에도 구비될 수 있으며, 이 경우 전기실 내부의 습도와 외부의 습도를 비교하여 내부의 습도가 외부의 습도보다 5%RH 이상 높은 경우에만 상기 환기창(180)을 개방하는 것도 가능하다. 이는 온도의 경우에도 마찬가지로, 외부의 온도보다 내부의 온도가 일정온도이상 높은 경우에만 상기 환기창(180)을 개방하는 것이 가능하다.
다른 실시예로 전기실(50)의 환기를 위해 해수를 이용한 공기소통관을 이용하는 것도 가능하다.
도 7은 전기실의 환기를 위해 구비되는 해수를 이용한 공기소통관의 동작도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 모니터링장치(100)는 공기소통관(190)을 더구비할 수 있다. 상기 공기소통관(190)은 유입구(190a)와 유출구(190b)는 전기실 내부에 위치되고 바닷물에 일정깊이 이상 잠긴 상태로 설치되어 바닷물에 의해 냉각된 공기를 전기실(150) 내부에 공급하게 된다. 상기 공기소통관(190)은 상기 전기실(50)을 지지하기 위해 설치된 석션 버켓 파일공법으로 설치된 지지구조물(55)에 지지되도록 설치될 수 있고, 해수 온도가 일정온도 이하로 유지되는 위치까지 잠기도록 하여, 해수에 잠긴 공기소통관(190) 내부의 공기의 온도가 일정 온도 이하로 낮게 형성되도록 구성하게 된다.
이 경우 상기 컨트롤러(160)는 상기 온도센서(110)를 통해 측정되는 상기 전기실(15) 내부의 온도가 정해진 범위보다 높은 경우에, 환기팬 또는 에어펌프(미도시)를 이용하여 상기 전기실(50) 내부의 공기가 상기 유입구(190a)를 통해 유입되어 해수에 잠긴 상태의 상기 공기소통관(190)을 통과하면서 바닷물에 의해 냉각된 상태로 상기 유출구(190b)를 통해 유출되도록 하여, 상기 전기실(50) 내부의 온도를 조절하는 것이 가능하다.
상기 공기소통관(190)을 통한 전기실(50) 내부의 공기 순환은 상기 환기창(180)을 이용한 공기순환을 수행한 이후에도 전기실(50) 내부의 온도가 내려가지 않을 것으로 예상되는 경우 또는 외부의 온도가 높은 더운 여름에는 상기 공기소통관(190)을 이용한 공기순환을 수행하고, 여름을 제외한 계절에는 상기 환기창(180)을 이용한 공기순환이 수행되도록 하는 것도 가능하다.
도 8은 전기실 외벽 세정을 위한 동작원리를 설명하기 위한 개략도이다
상기 컨트롤러(160)는 상기 전기실(50) 외벽의 염도를 측정하고, 염도가 갑작스럽게 증가하거나 일정염도이상으로 일정시간이상 노출되는 경우에 전기실(50)외벽에 대한 자체 세정을 수행하는 것이 가능하다.
도 8에 도시된 바와 같이, 상기 모니터링 장치(100)는 상기 전기실(50)의 지붕 및 전기실(50) 주변에 내리는 빗물을 저장하기 위한 빗물 저장탱크(195)와, 상기 빗물 저장탱크(195)로부터 빗물을 공급받아 상기 전기실(50)의 지붕 및 외벽을 향하여 빗물을 분사하기 위한 복수의 분사노즐(197)들을 더 구비할 수 있다.
상기 복수의 분사노즐(197)은 상기 전기실(50)의 외부 전체 세정이 가능하도록 전기실(50)의 지붕과 전기실 외벽 등을 포함하여 일정간격마다 설치되는 것이 가능하다.
상기 컨트롤러(160)는 자체세정을 위해, 상기 빗물저장탱크(195)에 저장된 빗물을 펌프(미도시) 또는 기타 펌핑수단을 이용하여 상기 복수의 분사노즐(197)들에 공급함에 의해 상기 전기실(50)의 지붕 및 외벽의 염분을 제거하는 세정을 수행하는 것이 가능하다.
상기 빗물저장탱크(195)에는 수위센서(미도시)가 구비되며, 상기 컨트롤러(160)는 상기 수위센서로부터 빗물저장탱크(195)의 수위정보를 제공받아, 일정레벨(전기실 전체 또는 일부(외벽)를 세정할 정도의 수위) 이상의 수위가 되지 않는 경우에는 자체세정을 실시하지 않으며, 전기실(50)외부 전체에 대한 세정이 가능한 경우에는 분사노즐(197) 전체에 대하여 빗물을 공급하여 분사되도록 하고, 전기실 일부(예를 들면, 지붕을 제외한 외벽)에만 세정이 가능한 수위레벨의 경우에는 전기실 일부에 대한 세정이 가능하도록 해당 위치의 분사노즐(197)에는 빗물이 공급되도록 할 수 있다.
이 경우 상기 수용용기(132)는 빗물이 수용이 되지 않도록 배출하게 되며, 마지막 세정시의 빗물을 수용하여 염도를 측정하는 것이 가능하다. 이를 통해, 상기 컨트롤러(160)는 자체세정이후에도 상기 염도측정센서(130)를 통한 염도값이 미리 정해진 최고값을 초과하는 경우 또는 일정기간동안 측정된 염도값의 평균값이 미리 정해진 평균값을 초과하는 경우에 알람을 발생하여 상기 통신모듈(170)을 통해 외부(관리서버 또는 관리자)에 전달하여 관리자가 점검하도록 하게 된다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 해상에 설치되는 전기실의 내부 온도 및 습도를 일정하게 유지되도록 하고, 전기실 외벽의 세정 및 염분에 따른 부식정도를 모니터링하는 것이 가능한 장점이 있다.
상술한 실시예의 경우 해상 태양광 발전설비에서의 해상 전기실의 모니터링을 위한 해상 전기실 모니터링 장치에 대하여만 설명하고 있으나, 해상 풍력 발전설비에서의 해상 전기실에도 동일하게 적용될 수 있다.
상기한 실시예의 설명은 본 발명의 더욱 철저한 이해를 위하여 도면을 참조로 예를 든 것에 불과하므로, 본 발명을 한정하는 의미로 해석되어서는 안될 것이다. 또한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기본적 원리를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화와 변경이 가능함은 명백하다 할 것이다.
50 : 전기실 110 : 온도센서
120 : 습도센서 130 : 염도측정센서
140 : 풍향센서 150 : 누설전류감지센서
160 : 컨트롤러 170 : 통신모듈
180 : 환기창 190 : 공기소통관
195 : 빗물저장탱크 197 : 분사노즐
120 : 습도센서 130 : 염도측정센서
140 : 풍향센서 150 : 누설전류감지센서
160 : 컨트롤러 170 : 통신모듈
180 : 환기창 190 : 공기소통관
195 : 빗물저장탱크 197 : 분사노즐
Claims (6)
- 해상 풍력발전 또는 해상 태양광 발전을 위해 해상에 설치되는 해상 전기실의 모니터링 및 유지를 위한 해상 전기실 모니터링 장치에 있어서:
상기 전기실 내부에 설치되어 전기실 내부의 온도를 감지하는 온도센서와;
상기 전기실 내부에 설치되어 전기실 내부의 습도를 감지하는 습도센서와;
상기 전기실 외벽에 설치되어 전기실 외벽을 타고 흐르는 빗물의 염분을 측정하기 위한 염도측정센서와;
상기 온도센서와 상기 습도센서를 통해 측정되는 상기 전기실 내부의 온도 및 습도에 대응하여, 상기 전기실 내부가 미리 정해진 범위의 온도 및 습도로 유지되도록 공기순환을 제어하고,
전기실 외벽의 염분에 의한 내부식성에 대한 자료를 저장하고, 상기 염도측정센서를 통한 염도값이 미리 정해진 최고값을 초과하거나 일정기간동안 측정된 염도값의 평균값이 미리 정해진 평균값을 초과하는 경우 자체 세정을 실시하거나 알람을 발생하는 컨트롤러를 구비하며,
상기 전기실을 구성하는 내부 측벽들 각각의 상측 및 하측에 설치되는 상측 환기창 및 하측 환기창을 더 구비하고,
상기 컨트롤러는, 상기 온도센서 및 상기 습도센서를 통해 측정되는 상기 전기실 내부의 온도 및 습도가 정해진 범위보다 높은 경우에, 상기 전기실의 지붕에 설치된 풍향센서로부터 바람의 방향을 파악하여, 바람이 불어오는 방향의 전기실 측벽에 구비된 상측 환기창을 개방하고, 개방된 상측 환기창과 대향하는 측벽에 구비된 하측 환기창을 개방하는 방식으로 상기 전기실 내부의 온도 및 습도를 조절하며,
유입구와 유출구는 전기실 내부에 위치되고 바닷물에 일정깊이 이상 잠긴 상태로 설치되어 바닷물에 의해 냉각된 공기를 전기실 내부에 공급하기 위한 공기소통관을 더 구비하고,
상기 컨트롤러는, 상기 온도센서를 통해 측정되는 상기 전기실 내부의 온도가 정해진 범위보다 높은 경우에, 환기팬 또는 에어펌프를 이용하여 상기 전기실 내부의 공기가 상기 유입구를 통해 유입되어 상기 공기소통관을 통과하면서 바닷물에 의해 냉각된 상태로 상기 유출구를 통해 유출되도록 하여, 상기 전기실 내부의 온도를 조절함을 특징으로 하는 해상 전기실 모니터링 장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 전기실의 지붕 및 전기실 주변에 내리는 빗물을 저장하기 위한 빗물 저장탱크와;
상기 빗물 저장탱크로부터 빗물을 공급받아 상기 전기실의 지붕 및 외벽을 향하여 빗물을 분사하기 위한 복수의 분사노즐들을 더 구비하고,
상기 컨트롤러는, 상기 빗물저장탱크에 저장된 빗물을 펌프를 이용하여 상기 복수의 분사노즐들에 공급함에 의해 상기 전기실의 지붕 및 외벽의 염분을 제거하는 자체세정을 수행하고, 자체세정이후에도 상기 염도측정센서를 통한 염도값이 미리 정해진 최고값을 초과하거나 일정기간동안 측정된 염도값의 평균값이 미리 정해진 평균값을 초과하는 경우에 알람을 발생함을 특징으로 하는 해상 전기실 모니터링 장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 전기실 내부에는 전력케이블의 누설전류를 감지하기 위한 누설전류 감지센서를 더 구비하고,
상기 컨트롤러는 상기 전기실 내부의 온도 및 습도가 미리 정해진 범위로 유지되고 있는 경우에도 상기 누설전류 감지센서를 통해 측정되는 누설전류값이 미리 설정된 설정값을 초과하는 경우에는 알람을 발생함을 특징으로 하는 해상 전기실 모니터링 장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 전기실의 외벽에 설치되어 외벽을 타고 흐르는 빗물을 수용하며 개폐 제어가능한 배출구를 가지는 수용용기를 더 구비하고,
상기 염도측정센서는. 상기 수용용기의 내벽 상측에 설치되어 상기 수용용기에 수용된 빗물의 염도를 측정하여 상기 컨트롤러에 제공함을 특징으로 하는 해상 전기실 모니터링 장치.
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