KR102461637B1 - Ess 화재 초기 진압용 자동소화방법 및 자동소화시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광으로 부터 전기를 생산하기 위한 다수의 태양광 판넬(1)들과, 상기 태양광 판넬들로 부터 발전된 전력을 저장하기 위해 ESS(2)와, 상기 ESS에 설치되고 다수의 배터리유닛(30)들을 각각 구비한 복수개의 랙(21,22,23,24)들을 구비한 ESS 화재 초기 진압용 자동소화방법 및 시스템에 관한 것으로, 복수의 센서들의 감지 신호들로 부터 화재 발생 여부를 판단하는 화재발생 판단단계(S1)와, 상기 단계(S1)에서 화재 발생으로 판단된 경우에 소화장치의 펌프를 제 1 설정시간 동안 가동하여 노즐을 통해 약제를 해당 랙의 배터리유닛(30)들에 분사하는 소화단계(S21)와, 담당자가 화재 진압을 확인하고 단계(S31)에서 전원을 오프시키거나 단계(S32)의 리셋단계에서 리셋버튼을 '온'시켜 방재작업을 종료시키는 종료단계(S3), 및 상기 종료단계(S3)의 전원 오프 단계(S31)에서 담당자에 의해 수동으로 전원이 오프되지 않고 리셋단계(S32)에서의 리셋버튼이 '온' 상태로 되지 않은 경우에 재발화 여부를 감시하여 재발화로 판단될 때, 재발화 소화 과정을 수행하는 재발화 방재단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 하여 구성됨으로써, 화재발생 여부와 진압후의 재발화 여부를 신속하고 정확하게 판단하여 재발화시의 화재를 신속하게 진압하여 화재에 따른 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다

Description

ESS 화재 초기 진압용 자동소화방법 및 자동소화시스템{AUTOMATIC EARLY FIRE EXTINGUISHING SYSTEM AND CONTROLLING METHOD FOR ESS}
본 발명은 ESS(Energy Storage System:에너지 저장시스템) 화재 초기 진압용 자동소화방법 및 자동소화시스템에 관한 것으로, 특히 다수의 배터리 랙들을 구비하는 축전장치에서의 화재 발생을 감지하여 자동적으로 소화를 수행하고, 자동리셋모드에서 재발화로 인한 이차적인 화재 발생을 오류 없이 정확히 감지하여 재발화의 소화를 자동으로 수행하여 전체 설비의 소실을 방지하도록 개선된 ESS 화재 초기 진압용 자동소화방법에 관한 것이다.
본 발명은 또한 상기한 태양광 발전설비용 방재방법을 수행하기 위하여 가스감지센서와 온도센서 및 연기감지센서를 포함하여 미리 프로그램된 바에 따라 화재발생으로 판단되는 경우에 노즐을 통해 소화약재를 분사하여 소화한 후, 온도감지센서 만으로 재발화 여부를 감지하여 소화약재 분사에 의한 소화기능을 수행하여 화재에 의한 배터리유닛들의 소실을 최소화하도록 개선된 ESS 화재 초기 진압용 자동소화시스템에 관한 것이다.
최근 태양광 발전설비는 태양광이 조사될 때 광전효과에 의한 광기전력이 발생되는 반도체 소자를 포함하는 태양전지를 이용하여 전력을 생산하는 것으로, 공해를 유발하지 않는 청정에너지를 생산하는 점에서 태양광을 이용한 전력 생산 설비가 확대되고 있다.
일반적으로 단위 태양전지에서 발생되는 전기 에너지의 양은 매우 작기 때문에 통상적으로는 다수의 태양전지를 패널(모듈)로 제작하며, 또한 복수개의 태양광 패널을 하나의 그룹으로 구성하는 방식으로 다수의 태양전지패널 그룹들을 병렬로 연결하여 필요한 전력을 얻도록 한다.
ESS(에너지 저장장치)는 이와 같이 태양광발전설비에서 생산된 전력을 저장해 두었다가 일시적으로 전력이 부족할 때 송전해주기 위한 저장장치를 말하며, 최근 들어서는 대규모 ESS 장치를 소형으로 구성하여 빌딩, 공장, 가정 등의 일반 수용가에서 정전 대비용 또는 피크 전력 감축용으로 사용하는 경우가 늘고 있다.
이러한 ESS는 다수의 태양전지들에서 전기를 생성하고, 상기 태양전지들에서 발전된 직류 전원을 인버터에 의해 교류전원으로 변환한 전기에너지를 축전지에 저장하게 되는데, 단위 배터리유닛들의 용량이 제한되기 때문에 다수의 배터리유닛들을 랙에 설치하여 전기에너지를 저장하고, 교류 배전반에 의해 승압되어 전력계통 또는 수용가에 공급된다.
이와 같은 태양광 발전설비의 배터리 랙들에는 다수의 배터리유닛들이 밀집 상태로 설치되어 있어서 화재 발생시에 화염이 인접 배터리들로 쉽게 전파될 수 있으므로, 이에 대한 대비책이 요망되었다.
이에 대하여, 한국 등록특허 제10-0314511호(2001년10월30일)에는 적층된 축전지의 방화용 층간 격판과 셀간 격판의 설치 및 누출된 절연유를 집유조로 회수하는 축전지의 화재방지 장치로 구성된 전력축전지의 화재 확산 방지장치가 개시되어 있으며, 상기한 종래 특허에서는 절연유의 누출에 의한 화재 확산을 방지하도록 되어 있지만, 화재 발생시의 배터리유닛들의 손실을 최소화하기 위한 구성이 미흡하였다.
다른 예로서, 한국 공개특허공보 제10-2013-0032162호(공개일자 2013년04월01일)에 개시된 화재감지장치는 열 감지센서; 연기 감지센서; 불꽃 감지센서; 각 센서들로부터 신호를 입력받아 감지신호를 생성하는 신호변환기; DC 선로와 연결되어 화재 수신기로부터 DC 전원과 호출신호를 입력받고 응답신호를 DC 선로측으로 전달하는 브리지회로; DC 선로에 포함된 호출신호를 수신받아 지정부호를 출력하는 호출신호 수신부; 상기 호출신호 수신부를 통해 입력되는 지정부호에 상기 신호변환기의 감지신호를 다중화하는 다중화부; 상기 다중화부에 의해 다중화된 신호를 변환하여 응답신호를 송신하는 응답신호 송신부; 및 상기 브리지 회로의 입력전원을 안정화시켜 인쇄회로기판에서 요구되는 Vcc전원을 제공하는 전원칩으로 구성되어 DC 선로를 통해 화재 수신기로부터 호출신호가 수신되면 지정부호를 판별하여 자신에게 할당된 지정부호이면 감지신호로 응답신호를 생성하여 화재 수신기로 응답신호를 전송하는 양방향 통신을 수행하도록 구성되어 있다.
그러나, 상기한 종래 특허의 화재감지장치에 의해서는 소화작업후에도 연기와 열이 잔류되어 있으므로 감지센서들에 의해 재발화 여부를 정확히 인식하기 어려운 문제가 있었으며, 이와 같이 일차적인 소화처리 후에도 재발화로 인하여 밀집된 배터리유닛들 전체가 소실될 수 있어 큰 손실의 위험이 있었다.
한국 등록특허 제10-0314511호(2001년10월30일) 한국 공개특허공보 제10-2013-0032162호(공개일자 2013년04월01일)
본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여, 가스센서와 온도센서 및 연기감지센서를 포함하여 미리 프로그램된 바에 따라 화재발생으로 판단되는 경우에 노즐을 통해 소화약재를 분사하여 소화하되, 오류가 발생될 수 있는 가스센서와 연기감지센서를 배제하고 온도센서만으로 재발화 여부를 판단하여 소화기능을 수행하여 화재에 의한 배터리유닛들의 소실을 최소화하도록 개선된 ESS 화재 초기 진압용 자동소화방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 상기한 ESS 화재 초기 진압용 자동소화방법을 수행하기 위한 ESS 화재 초기 진압용 자동소화시스템을 제공하는 것이다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일면에 따른 ESS 화재 초기 진압용 자동소화방법은, 태양광으로 부터 전기를 생산하기 위한 다수의 태양광 판넬들과, 상기 태양광 판넬들로 부터 발전된 전력을 저장하기 위해 ESS와, 상기 ESS에 설치되고 다수의 배터리유닛들을 각각 구비한 복수개의 랙들을 구비한 ESS 화재 초기 진압용 자동소화방법 방재방법에 있어서,
복수의 센서들의 감지 신호들로 부터 화재 발생 여부를 판단하는 화재발생 판단단계(S1)와,
상기 단계(S1)에서 화재 발생으로 판단된 경우에 소화장치의 펌프를 제 1 설정시간 동안 가동하여 노즐을 통해 소화약제를 해당 랙의 배터리유닛(30)들에 분사하는 소화단계(S21)와,
담당자가 화재 진압을 확인하고 단계(S31)에서 전원을 오프시키거나 단계(S32)의 리셋단계에서 리셋버튼을 '온'시켜 방재작업을 종료시키는 종료단계(S3), 및
상기 종료단계(S3)의 전원 오프 단계(S31)에서 담당자에 의해 수동으로 전원이 오프되지 않고 리셋단계(S32)에서의 리셋버튼이 '온' 상태로 되지 않은 경우에 재발화 여부를 감시하여 재발화로 판단될 때, 재발화 소화 과정을 수행하는 재발화 방재단계(S4)를 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 단계(S1)에서의 화재발생 여부의 판단은, 단계(S11)로서 가스감지센서(40)로 부터 가스 감지신호가 서브 제어부에서 메인 제어부로 전송된 경우에, 단계(S12)에서 연기감지센서(45)로 부터의 연기 감지신호가 있는지를 확인하고, 이때, 연기감지센서(45)의 감지 신호가 있는 경우에는 화재가 발생된 것으로 판단하도록 구성된다.
상기 단계(S11)에서 가스감지센서(40)로 부터의 가스 감지신호가 없는 경우에는, 단계(S13)에서 온도센서(43)에서 감지된 온도가 미리 설정한 온도설정치 이상으로 되고, 단계(S12)에서 연기감지센서(45)에서의 연기감지 신호가 있는 경우에 화재가 발생된 것으로 판단하도록 구성된다.
상기 단계(S12)에서 연기감지센서(45)로 부터의 연기감지 신호가 없는 경우, 상기 단계(S13)의 앞으로 복귀되어 단계(S13)에서 온도센서(43)의 감지 온도가 미리 설정한 설정치 보다 낮은 경우에는 상기 단계(S11)의 앞으로 복귀된다.
상기 재발화 방재단계(S4)에서는 담당자에 의해 수동조작에 의해 전원모드가 오프되거나 리셋버튼이 '온' 으로 되지 않은 경우, 메인 제어부는 자동리셋모드(단계 S41)로 되어, 온도센서의 온도 감지신호가 미리 설정된 온도 설정치 이상으로 되는지를 체크하여(단계 S42), 온도센서에서 감지된 온도가 미리 설정된 온도 설정치 이상으로 상승되면, 재발화가 발생된 것으로 판단하여 소화장치의 펌프를 미리 설정된 제 2 설정시간동안 가동시켜 소화 약제 탱크의 약제를 노즐들을 통해 해당 서브 랙의 배터리유닛들에 살포하여 재발화된 화재를 진압하고(S43), 동일한 제 2 설정시간 동안 경보장치로서 경광등과 경보기도 작동시킨(S44) 다음, 단계(S31)의 앞으로 복귀하도록 구성된다.
본 발명의 다른 면에 따라, 태양광으로 부터 전기를 생산하기 위한 다수의 태양광 판넬들과, 상기 태양광 판넬들로 부터 발전된 전력을 저장하기 위해 ESS와, 상기 ESS에 설치되고 다수의 배터리유닛들을 각각 구비한 복수개의 랙들을 구비하고, 센서의 신호에 응답하여 약제를 살포하여 방재하도록 된 ESS 화재 초기 진압용 자동소화시스템에 있어서,
상기 랙들 각각의 상부에 설치된 가스감지센서, 온도센서 및 연기감지센서들로 부터의 감지신호를 입력받아 전송하도록 각각의 랙들에 제공된 서브 제어부,
상기 랙들에서의 배터리유닛들에서의 화재를 소화시키기 위한 소화약재를 분사하는 약제 분사장치, 및
상기 서브 제어부에서 전송된 가스감지센서와 온도센서 및 연기감지센서로 부터의 감지신호들로 부터 메인 제어부에 미리 프로그램된 바에 따라 각각의 랙들의 배터리유닛들에서의 화재 발생 여부를 판단하고 화재 발생으로 판단될 때 해당 랙의 배터리유닛들에 소화 약제를 분사하도록 된 약제 분사장치를 포함하는 것을 특징으로 하여 구성된다.
상기 메인 제어부는 가스감지센서와 온도센서 및 연기감지센서들중 적어도 두개의 센서들로 부터의 감지신호들로 부터의 신호가 있는 경우에 화재 발생으로 판단하도록 프로그램되어 있다.
또한, 화재의 재발화에 대하여 발생된 잔류 가스와 연기로 인한 센서의 신호에 의한 소화장치의 오작동을 방지하도록 가스감지센서와 연기감지센서로 부터의 감지신호를 배제하고, 온도센서에서 감지된 온도가 미리 설정된 설정치 이상으로 상승되었는지에 따라 재발화 여부를 판단하고, 재발화로 판단될 때 약제 분사장치의 펌프를 가동시켜 소화 약제를 노즐을 통해 해당 랙의 배터리유닛들에 분사하도록 프로그램되어 있다
상기 메인 제어부는 담당자의 수동조작에 의해 전원모드를 오프시키거나 리셋버튼이 '온' 으로 될 때까지, 온도센서의 온도 감지신호가 미리 설정된 온도 설정치 이상으로 되는지를 체크하여 재발화 여부의 판단을 반복적으로 수행하도록 되는 것이 바람직하다.
또한, 상기 약제 분사장치는 소화 약제 탱크와, 상기 탱크의 약제를 펌핑하는 펌프 및 상기 펌프에 의해 각 랙들의 배터리유닛들로 분사하도록 배치된 노즐을 포함하며, 상기 노즐은 배터리유닛들의 전면 양측에 배치된 전면 노즐들과 배면측에서 배터리유닛 내부에 삽입되어 배치된 배면 노즐을 포함하여 구성된다.
본 발명에 따라, 메인 제어부에 의해 가스센서와 온도센서 및 연기감지센서의 감지신호들중 적어도 2개의 감지신호로 부터 미리 프로그램된 바에 따라 화재발생 여부를 신속하고 정확하게 판단할 수 있고 소화시스템의 구성을 단순화할 수 있는 효과가 있으며, 화재 진압후에도 재발화 여부를 온도센서의 감지 온도만으로 판단하여 화재 진압후 잔류된 가스와 연기에 의한 가스센서와 연기센서의 신호의 오류로 인한 문제점이 해소하고, 재발화 여부를 정확하게 판단하여 재발화시의 화재를 신속하게 진압하여 화재에 따른 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다. 또한, 전면 노즐(65)들이 분기관(63)에 의해 각 배터리유닛(30)들의 전면측의 양측에 각각 배치되고 배면 노즐(66)은 배면측에서 배터리유닛(30) 내부에 삽입되어 배치됨으로써, 배터리유닛에서의 발화를 보다 확실하게 진화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 태양광 발전설비를 개략적으로 도시하고 있다.
도 2는 도 1의 발전설비의 ESS의 랙들의 개략적인 구성도.
도 3은 도 2의 ESS의 복수의 랙들중에서 하나의 랙에 다수의 배터리유닛들이 설치되고 감지센서들과 소화장치의 노즐들이 양측에 설치된 상태를 보여주는 각 랙의 화재 초기 진압용 자동소화시스템의 개략적인 구성도.
도 4는 도 3의 각각의 랙의 후방에서 배터리유닛들 사이에 소화장치의 노즐이 배치된 상태를 보여주는 개략적인 자동소화시스템의 구성도.
도 5는 도 3의 배터리유닛에서 감지센서들의 신호로 부터 화재 발생 여부를 판단하고, 소화기능을 수행한 후, 재발화 여부를 감지하여 이차적인 소화기능을 수행하는 ESS 화재 초기 진압용 자동소화방법의 흐름도.
도 6은 각각의 랙에 제공된 서브 제어부들과 메인 제어부 및 모니터링 서버의 네트웍 구성을 보여주는 개략적인 구성도.
이하에서는 본 발명의 실시예를 도시한 첨부 도면을 참고하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.
일반적으로 태양광 발전설비는 도 1에 개략적으로 도시된 바와 같이, 다수의 태양광 판넬(1)들이 설치되어 그로 부터 발전된 전력을 개략적으로 도시된 ESS(에너지 저장장치)(2)에 설치된 다수의 배터리유닛들에 충전하여 도면에 미도시된 전력계통이나 수용가로 공급하도록 되어 있다.
상기 ESS(2)는 도 2와 3에 개략적으로 도시된 바와 같이 상하로 이격되어 형성된 수평지지부(25)들 위에 배터리유닛(30)들이 설치된 복수개의 랙(21,22,23,24)들과, 상기 랙(21,22,23,24)들 각각의 상부에 설치된 가스감지센서(40), 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들 및 상기 랙들에서의 가스감지센서(40), 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)로 부터의 감지신호를 입력받아 전송하도록 각각의 랙(21,22,23,24)들에 제공된 서브 제어부(50), 상기 랙(21,22,23,24)들에서의 배터리유닛(30)들에서의 화재를 소화시키기 위한 약재를 분사하는 약제 분사장치(60) 및 상기 서브 제어부(50)에서 전송된 가스감지센서(40)와 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)로 부터의 감지신호들로 부터 메인 제어부(70)에 미리 프로그램된 바에 따라 각각의 랙(21,22,23,24)들의 배터리유닛(30)들에서의 화재 발생 여부를 판단하고 화재 발생으로 판단될 때 해당 랙(21,22,23,24)에 소화 약제를 분사하도록 된 약제 분사장치(60)를 포함한다.
상기 가스감지센서(40)는 랙에 설치된 배터리유닛(30)들에서의 화재가 발생되기전에 배터리 소재의 과열에 의해 발생되는 가스를 감지하며, 온도센서(43)는 배터리유닛(30)의 온도를 감지하고, 연기감지센서(45)는 배터리유닛(30)에서의 화재에 의해 발생되는 연기를 감지하여, 각각 감지 신호를 해당 랙의 서브 제어부(50)로 전송한다.
상기 메인 제어부(70)는 서브 제어부(50)를 통해 전송된 가스감지센서(40)와 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들로 부터의 감지신호들을 조합하여 화재 발생 여부를 미리 프로그램된 바에 따라 판단하고, 소화장치를 제어한다.
상기 약제 분사장치(60)는 도 4에 도시된 바와 같이, 소화 약제 탱크(61)의 약제를 펌프(62)에 의해 각 랙(21,22,23,24)들의 배터리유닛(30)들의 양측에 배치된 전면 노즐(65)들과 배면 노즐(66)을 통해 분사하여 화재 발생을 진화한다. 상기 전면 노즐(65)들은 분기관(63)에 의해 각 배터리유닛(30)들의 전면측의 양측에 각각 배치되고 배면 노즐(66)은 배면측에서 배터리유닛(30) 내부에 삽입되어 배치됨으로써, 배터리유닛에서의 발화를 보다 확실하게 진화하도록 하는 것이 바람직하지만, 이와 달리 노즐들을 배치할 수도 있음은 쉽게 이해할 수 있을 것이다.
랙에 설치된 배터리유닛(30)들에서의 화재 발생에 대한 판단은, 메인 제어부(70)에서 가스감지센서(40)와 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들중 적어도 두개의 센서들로 부터의 감지신호들로 부터의 신호가 있는 경우에 화재 발생으로 판단하도록 프로그램되어 있으며, 재발화된 화재에 대해서는 발생된 잔류 가스와 연기로 인한 센서의 신호에 의한 소화장치의 오작동을 방지하기 위해 온도센서의 온도 감지신호만으로 재발화 여부를 판단하도록 프로그램되어 있다.
상기 메인 제어부(70)는 도 5의 플로어챠트에 도시된 바와 같은 단계들을 통해 화재 발생 및 재발화 여부를 판단하고, 화재가 발생된 것으로 판단되는 경우에는 소화장치와 경보장치가 작동하도록 제어한다.
상기 메인 제어부(70)에 의해 제어되는 본 발명에 의한 ESS 화재 초기 진압용 자동소화방법은 복수의 센서들의 감지 신호들로 부터 화재 발생 여부를 판단하는 화재발생 판단단계(S1)와, 상기 단계(S1)에서 화재 발생으로 판단된 경우에 소화장치의 펌프를 제 1 설정시간 동안 가동하고(소화단계 S21), 또한 제 1 설정시간 동안 경보기를 작동시키는(경보단계 S22) 소화/경보단계(S2), 담당자가 화재 진압을 확인하고 단계(S31)에서 전원을 오프시키거나 단계(S32)의 리셋단계에서 리셋버튼을 '온'시켜 방재작업을 종료시키는 종료단계(S3), 및 상기 종료단계(S3)의 전원 오프 단계(S31)에서 전원이 오프되지 않고 리셋단계(S32)에서의 리셋버튼이 '온' 상태로 되지 않은 경우에 재발화 여부를 감시하여 재발화로 판단될 때 재발화 소화 과정을 수행하는 재발화 방재단계(S4)를 포함한다.
상기 단계(S1)에서의 화재발생 여부의 판단은, 단계(S11)로서 가스감지센서(40)로 부터 가스 감지신호가 서브 제어부에서 메인 제어부로 전송된 경우에, 단계(S12)에서 연기감지센서(45)의 연기 감지신호가 있는지를 확인하고, 이때, 연기감지센서(45)의 감지 신호가 있는 경우에는 화재가 발생된 것으로 판단한다.
또한, 상기 단계(S1)에서 가스감지센서(40)로 부터의 감지 신호가 없는 경우에는 단계(S13)에서 온도센서(43)에서 감지된 온도가 미리 설정한 예를들어 50~200℃의 설정치 이상으로 되고, 연기감지센서(45)에서의 연기감지 신호가 있는지를 확인하여 연기감지신호가 있는 경우에 화재가 발생된 것으로 판단한다.
또한, 상기 단계(S12)에서 연기감지센서(45)로 부터의 연기감지 신호가 없고, 상기 단계(S13)에서 온도센서(43)의 감지 온도가 미리 설정한 설정치 보다 낮은 경우에는 상기 단계(S11)의 앞으로 복귀되어 전술한 과정을 반복하여 수행한다.
상기 단계(S1)에서 화재가 발생된 것으로 판단된 경우에, 소화단계(S21)에서 메인 제어부(70)의 제어하에 펌프(62)에 의해 소화장치의 약제 탱크로 부터 약제를 제 1 설정시간 동안 노즐(65,66)들을 통해 화재가 발생된 랙의 배터리유닛(30)들에 분사하고, 제 1 설정시간 동안 경광등과 알람과 같은 경보기를 작동시킨다(경보단계 S22).
상기 소화단계(S21)에서 펌프(62)는 예를들어 1분동안 가동되어 소화 약제 탱크(61)의 약제를 노즐(65,66)들을 통해 해당 서브 랙의 배터리유닛(30)에 살포하여 화재를 진압함과 동시에 경보장치로서 경광등과 경보기도 펌프와 동일한 시간 동안 작동시킨다. 그러나 상기 경보장치의 작동시간은 소화 약재 살포 시간 보다 연장된 시간동안 작동시키도록 설정될 수도 있다.
소화단계(S2)에서 미리 설정된 시간동안 약제 살포와 함께 경보장치의 가동후에는 화재가 진화된 것으로 판단하고, 종료단계(S3)로서, 담당자가 화재 발생에 대응하여 전원을 오프시켰는지를 확인하고(단계S31), 전원이 오프되지 않았다면, 다시 단계(S32)에서 담당자에 의해 리셋버튼이 '온'되었는지를 확인한다. 상기 리셋버튼은 메인 제어부(70)에 화재가 발생된 랙의 센서들의 설정을 리셋시키도록 제공되며, 전원이 오프되는 경우에는 모든 랙에서의 센서들에 대한 설정이 모두 삭제되어 화재가 발생되지 않은 랙의 센서들도 화재가 진압된 다음에 재가동을 위해 다시 설정해야 하는 불편을 방지하도록 화재가 발생된 랙의 센서들에 대한 설정을 리셋하도록 한다.
담당자가 화재 진압을 확인하고 화재가 발생된 랙에서 더 이상 방재를 위한 메인 제어부의 제어가 필요하지 않게 되어 수동조작으로 전원을 오프시키거나(단계 S31), 리셋버튼을 '온' 상태로 하면(단계 S31), 메인 제어부(70)에 의한 방재 제어과정이 종료한다.
그러나, 위 단계(S31,S32)에서 담당자에 의해 전원이 오프되거나 또는 리셋버튼이 '온' 상태로 되지 않았다면, 아직 화재 발생의 상태가 종료되지 않은 것으로 판단하고 메인 제어부(70)에서는 재발화 방재단계(S4)에서 재발화 여부를 확인하고, 재발화시 소화 과정을 수행한다. 이러한 재발화 방재단계(S4)는 상기 종료단계(S3)에서 종료가 확인될 때까지 반복 수행된다.
상기 재발화 방재단계(S4)는 상기 종료단계(S3)에서 방재 과정이 종료되었다는 신호, 즉 담당자에 의해 수동조작에 의해 전원모드가 오프되거나 리셋버튼이 '온' 으로 되지 않은 경우, 메인 제어부(70)는 자동리셋모드(단계 S41)로 되어 진화된 화재의 재발화를 감시하고 재발화시에 소화를 제어하도록 한다.
이를 위하여 자동리셋모드에서는 단계(S42)에서 온도센서(43)의 온도 감지신호가 미리 설정된 온도 설정치 이상으로 되는지를 체크하여 진화된 화재가 다시 재발화되는지를 감시하게 되며, 그 이유는 화재가 발생되었던 랙에서는 연기가 완전히 제거되지 않은 상태로 유지될 가능성이 높고 배터리유닛에서 발생된 가스가 잔류될 수도 있어서 가스감지센서와 연기감지센서의 감지신호의 오류가 발생될 가능성이 매우 높기 때문이다.
단계(S42)에서 온도센서(43)에서 감지된 온도가 미리 설정된 온도, 예를들어 60~70℃ 이상으로 상승되면, 재발화가 발생된 것으로 판단하여 단계(S43)에서 소화장치의 펌프(62)를 미리 설정된 시간동안, 예를들어 30초 동안 가동시켜 소화 약제 탱크(61)의 약제를 노즐(65,66)들을 통해 해당 서브 랙의 배터리유닛(30)들에 살포하여 재발화된 화재를 진압함과 함께 동일한 설정시간 동안 경보장치로서 경광등과 경보기도 작동시키며(S44), 상기 경보장치의 작동시간은 소화 약재 살포 시간 보다 연장된 시간동안 작동시키도록 설정될 수도 있다.
상기 단계(S44)에서의 설정 시간이 경과된 다음에는 전원이 오프되었는지를 확인하는 단계(S31)의 앞으로 복귀되어 담당자에 의해 화재 발생에 대한 상태가 종료되었는지를 확인하고, 종료되지 않은 경우에는 단계(31) 이하의 과정들을 계속하여 수행하게 된다. 한편, 상기 단계(S42)에서 온도센서에서 감지된 온도가 미리 설정한 설정치의 온도 보다 낮으면 단계(S41)의 앞으로 복귀되어 상기 종료단계(S3)D에서 종료될 때까지 대기 상태를 유지하게 된다.
도 6에 개략적으로 도시된 바와 같이, 본 발명에 의한 방재장치의 개략적인 구성도에서 볼 수 있듯이, ESS(2)의 랙(21,22,23,24)들 각각에 제공된 서브 제어부(50)들은 가스감지센서(40)와 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들로 부터 받은 신호를 통신선(74)을 통한 캔(CAN) 통신으로 메인 제어부(70)로 전송하고, 상기 메인 제어부(70)는 센서들로 부터의 감지신호들로 부터 미리 프로그램된 바에 따라 화재 발생 여부를 판단하여, 화재 발생으로 판단되는 경우에는 통신모뎀(75)을 통해 미리 입력된 담당자의 휴대단말기(90)로 화재 발생 문자를 전송하여 신속한 대처를 할 수 있도록 한다.
또한, 상기 메인 제어부(70)에서 수행한 모든 단계들에서의 제어수행 이력들과 센서들의 감지신호들에 대하여 원격의 관리부서에 설치된 모니터링 서버(95)로 자동 전송하여 해당 태양광 발전설비의 ESS의 랙들에서의 센서들의 신호 데이터와 방재과 관련된 모든 이력들의 데이타를 보관하도록 하여 태양광 발전설비의 관리에 이용하도록 한다. 상기 모니터링 서버(95)와 메인 제어부(70)는 이더넷을 통해 연결되어 있다.
본 발명은 다수의 태양광 패널들로 부터 발전된 전기를 저장하는 ESS에서의 화재 발생 여부를 모니터링하고 방재하도록 이용될 수 있다.
1 : 태양광 판넬 2 : ESS
21,22,23,24 : 랙 25 : 수평지지부
30 : 배터리유닛 40 : 가스감지센서
43 : 온도센서 45 : 연기감지센서
50 : 서브 제어부 60 : 약제 분사장치
61 : 소화 약제 탱크 62 : 펌프
65 : 전면 노즐 66 : 배면 노즐
70 : 메인 제어부 90 : 휴대단말기
95 : 모니터링 서버

Claims (10)

  1. 태양광으로 부터 전기를 생산하기 위한 다수의 태양광 판넬(1)들과, 상기 태양광 판넬들로 부터 발전된 전력을 저장하기 위해 ESS(에너지 저장장치)(2)와, 상기 ESS에 설치되고 다수의 배터리유닛(30)들을 각각 구비한 복수개의 랙(21,22,23,24)들을 구비한 태양광 발전설비에서,
    상기 랙(21,22,23,24)들 각각의 상부에 설치된 가스감지센서(40), 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들의 감지 신호들로 부터 화재 발생 여부를 판단하는 화재발생 판단단계(S1)와, 상기 단계(S1)에서 화재 발생으로 판단된 경우에 소화장치의 펌프를 제 1 설정시간 동안 가동하여 노즐을 통해 약제를 해당 랙의 배터리유닛(30)들에 분사하는 소화단계(S21)와, 담당자가 화재 진압을 확인하고 단계(S31)에서 전원을 오프시키거나 단계(S32)의 리셋단계에서 리셋버튼을 '온'시켜 방재작업을 종료시키는 종료단계(S3), 및 재발화 여부를 감시하여 재발화로 판단될 때, 재발화 소화 과정을 수행하는 재발화 방재단계(S4)를 포함하는, 태양광 발전설비용 방재방법에 있어서,
    상기 단계(S1)에서의 화재발생 여부의 판단은, 단계(S11)로서 가스감지센서(40)로 부터 가스 감지신호가 서브 제어부에서 메인 제어부로 전송된 경우에, 단계(S12)에서 연기감지센서(45)로 부터의 연기 감지신호가 있는지를 확인하고, 이때, 연기감지센서(45)의 감지 신호가 있는 경우에는 화재가 발생된 것으로 판단하며,
    상기 단계(S11)에서 가스감지센서(40)로 부터의 가스 감지신호가 없는 경우에는, 단계(S13)에서 온도센서(43)에서 감지된 온도가 미리 설정한 온도설정치 이상으로 되고, 단계(S12)에서 연기감지센서(45)에서의 연기감지 신호가 있는 경우에 화재가 발생된 것으로 판단하고,
    상기 단계(S12)에서 연기감지센서(45)로 부터의 연기감지 신호가 없는 경우, 상기 단계(S13)의 앞으로 복귀되어 단계(S13)에서 온도센서(43)의 감지 온도가 미리 설정한 설정치 보다 낮은 경우에는 상기 단계(S11)의 앞으로 복귀되며,
    상기 종료단계(S3)의 전원 오프 단계(S31)에서 담당자에 의해 수동으로 전원이 오프되지 않고 리셋단계(S32)에서의 리셋버튼이 '온' 상태로 되지 않은 경우에 재발화 여부를 감시하여 재발화로 판단될 때, 재발화 소화 과정을 수행하는 재발화 방재단계(S4)를 포함하고,
    상기 재발화 방재단계(S4)에서는 담당자에 의해 수동조작에 의해 전원모드가 오프되거나 리셋버튼이 '온' 으로 되지 않은 경우, 메인 제어부(70)는 자동리셋모드(단계 S41)로 되고, 화재의 재발화에 대하여 잔류 가스와 연기로 인한 센서의 신호에 의한 소화장치의 오작동을 방지하도록 가스감지센서(40)와 연기감지센서(45)로 부터의 감지신호를 배제하고, 온도센서(43)에서 감지된 온도가 미리 설정된 설정치 이상으로 상승되었는지를 체크하여(단계 S42), 온도센서(43)에서 감지된 온도가 미리 설정된 온도 설정치 이상으로 상승되면, 재발화가 발생된 것으로 판단하여 소화장치의 펌프(62)를 미리 설정된 제 2 설정시간동안 가동시켜 소화 약제 탱크(61)의 약제를 노즐(65,66)들을 통해 해당 서브 랙의 배터리유닛(30)들에 살포하여 재발화된 화재를 진압하고(S43), 동일한 제 2 설정시간 동안 경보장치로서 경광등과 경보기도 작동시킨(S44) 다음, 단계(S31)의 앞으로 복귀하도록 된 것을 특징으로 하는 ESS 화재 초기 진압용 자동소화방법.
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  6. 태양광으로 부터 전기를 생산하기 위한 다수의 태양광 판넬(1)들과, 상기 태양광 판넬들로 부터 발전된 전력을 저장하기 위해 ESS(2)와, 상기 ESS에 설치되고 다수의 배터리유닛(30)들을 각각 구비한 복수개의 랙(21,22,23,24)들, 상기 랙(21,22,23,24)들에서의 배터리유닛(30)들에서의 화재를 소화시키기 위한 약재를 분사하는 약제 분사장치(60), 상기 랙(21,22,23,24)들 각각의 상부에 설치된 가스감지센서(40), 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들로 부터의 감지신호를 입력받아 메인 제어부(70)로 전송하도록 각각의 랙(21,22,23,24)들에 제공된 서브 제어부(50), 미리 프로그램된 바에 따라 각각의 랙(21,22,23,24)들의 배터리유닛(30)들에서 가스감지센서(40)와 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들의 신호를 서브 제어부(50)에서 전달받아 화재 발생 여부를 판단하고 화재 발생으로 판단될 때 소화 약제 탱크(61)와 그 탱크의 약제를 펌핑하는 펌프(62) 및 노즐을 구비하는 약제 분사장치(60)를 제어하여 약제를 분사하도록 된 메인 제어부(70)를 포함하고,
    상기 메인 제어부(70)는 가스감지센서(40)와 온도센서(43) 및 연기감지센서(45)들중 적어도 두개의 센서들로 부터의 감지신호들로 부터의 신호가 있는 경우에 화재 발생으로 판단하여 상기 펌프에 의해 해당 랙(21,22,23,24)들의 배터리유닛(30)들로 분사하도록 배치된 노즐을 통해 소화 약제를 분사하도록 되고,
    상기 노즐은 배터리유닛(30)들의 전면 양측에 배치된 전면 노즐(65)들과 배면측에서 배터리유닛(30) 내부에 삽입되어 배치된 배면 노즐(66)을 포함하여 방재하도록 된 ESS 화재 초기 진압용 자동소화시스템에 있어서,
    상기 메인 제어부(70)는 화재발생 여부의 판단을 위하여, 서브 제어부에서 메인 제어부로 가스감지센서(40)로 부터의 가스 감지신호와 연기감지센서(45)로 부터의 연기 감지신호가 전송된 경우와, 온도센서(43)에서 감지된 온도가 미리 설정한 온도설정치 이상이고 연기감지센서(45)에서의 연기감지 신호가 메인제어부로 전송된 경우에 화재가 발생된 것으로 판단하도록 구성되고,
    상기 메인 제어부(70)는 또한 화재의 재발화에 대하여 발생된 잔류 가스와 연기로 인한 센서의 신호에 의한 소화장치의 오작동을 방지하도록 가스감지센서(40)와 연기감지센서(45)로 부터의 감지신호를 배제하고, 온도센서에서 감지된 온도가 미리 설정된 설정치 이상으로 상승되었는지에 따라 재발화 여부를 판단하고, 재발화로 판단될 때 약제 분사장치(60)의 펌프(62)를 가동시켜 소화 약제를 노즐을 통해 해당 랙(21,22,23,24)의 배터리유닛들에 분사하도록 프로그램되어 있으며,
    상기 메인 제어부(70)는 담당자의 수동조작에 의해 전원모드를 오프시키거나 리셋버튼이 '온' 으로 될 때까지, 온도센서(43)의 온도 감지신호가 미리 설정된 온도 설정치 이상으로 되는지를 체크하여 재발화 여부의 판단을 반복적으로 수행하도록 된 것을 특징으로 하는 ESS 화재 초기 진압용 자동소화시스템.
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