KR102547498B1 - 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명인 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치는 태양광보트의 전면에 배치되는 물유입구, 상기 물유입구를 통해 운행 중 유입되는 물에서 불순물을 제거하는 여과부, 불순물이 제거된 물을 압축하는 압축부 및 압축된 물을 태양광패널에 분사하는 분사노즐을 포함하여 구성되고, 본 발명인 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법은 태양광보트가 운행을 시작하는 단계, 태양광보트의 전면에 배치되는 물유입구를 통해 물이 유입되는 단계, 상기 물유입구를 통해 운행 중 유입되는 물에서 여과부를 이용하여 불순물을 제거하는 단계, 불순물이 제거된 물을 압축부를 이용하여 압축하는 단계 및 압축된 물을 분사노즐을 통해 태양광패널에 분사하는 단계를 포함하여 구성되어, 수상을 운행하는 태양광보트에 설치된 태양광패널에 적합하고 효율적인 세척을 제공하여 태양광패널의 전력 생산 효율을 향상시키는 효과를 가진다.
Description
본 발명은 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 태양광보트의 운행 중에 태양광패널에 부착될 수 있는 황사나 먼지와 같은 이물질로 인하여 태양광패널의 전력 생산 효율이 떨어지는 문제를 해결하기 위해 전면의 물유입구를 통해 유입된 물을 압축하여 태양광패널을 효과적으로 청소함과 동시에 태양광패널의 온도상승을 방지하여 전력 생산 효율을 향상시키는 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법에 관한 것이다.
현재 에너지 생산에 필요한 석탄이나 석유 등과 같은 화석 연료는 그 사용에 따라 배출되는 이산화탄소가 지구온난화의 주요 원인이 되고 있고, 또한, 화석 연료의 연소로 배출되는 일산화탄소, 질소산화물이나 황산화물 등이 사람의 건강을 해치거나, 삼림을 파괴하는 산성비를 내리게 하는 원인도 되고 있다. 나아가,화석 연료는 그 매장량에 한계가 있고, 인류의 무분멸한 사용에 의해 곧 고갈될 수있다는 보다 근본적인 문제도 존재한다.
이러한 문제를 해결하기 위해서, 화석 연료의 소비를 줄여 지구온난화 위험을 감소시키고, 화석 연료를 대체할 수 있는 자연 에너지를 이용하기 위한 새로운 기술개발이 요구되고 있다. 화석 연료를 대체하기 위한 자연 에너지로서는 태양광 발전, 풍력발전, 수력발전 등이 있다. 특히, 태양광을 이용한 발전은 온실가스의 저감이 크고 에너지 효율의 측면에서 다른 자연 에너지 보다 우수하여 각광을 받고 있다.
일반적으로 태양광을 이용하는 발전은 태양으로부터 발생되는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 바꾸어 주는 발전 방식으로, 에너지원인 태양광이 지구의 모든 곳에 존재하여 장소에 제한이 없으므로 필요한 장소에서 필요한 설비를 설치하여 필요한 양만큼 발전이 가능한 장점이 있다.
또한, 태양광을 이용한 발전은 설비를 구축하거나 건설하는 기간이 짧아 다양한 곳에 용이하게 설치가 가능하고 일시적인 수요 증가에 신속하게 대응이 가능하며, 태양광을 이용한 설비의 유지 보수가 용이하고 인력의 소모를 최소화할 수 있는 장점이 있다.
이러한 태양광발전은 다양한 분야에 접목될 수 있으며, 최근에는 태양광패널을 이용하여 태양광 발전을 수행하고, 이를 동력으로 사용하여 수상을 이동하는 태양광보트까지 출현하기에 이르렀다. 태양광보트는 보트의 지붕에 설치한 태양광패널을 이용하여 태양광으로부터 생산되는 전력으로 태양광보트에 전기를 공급하거나 그 여분을 축전지에 저장하여 추후에 이용할 수 있도록 설계된 보트이다.
태양광 발전에 사용되어 태양광의 에너지를 흡수하는 태양광패널은 먼지 또는 황사 등과 같은 이물질에 의해 쉽게 오염될 수 있으며, 이물질에 의한 오염이 발생하는 경우 태양광 발전량에 저하가 발생할 수 있다. 이에 따라 태양광패널의 표면을 세척하기 위한 새로운 기술들을 개발하려는 노력이 계속되고 있다. 기존의 태양광패널을 세척하는 방법은 세척액 등을 미리 구비하고 오염이 발생하는 경우 세척액을 도포하고 세척을 실시하는 방식으로 이루어진다. 그러나 종래의 태양광패널 세척방법은 육상에 설치된 태양광패널에 대해 세척을 수행하는 방법으로서, 수상을 운행하는 태양광보트에 설치된 태양광패널에 적용하기에는 적합하지 않는 측면이 존재한다.
이에 본 발명자는 수상을 운행하는 태양광보트에 설치된 태양광패널에 적용하기 용이한 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법을 발명하였다.
이와 관련하여 태양광패널 세척과 관련된 선행기술로 한국등록특허 제1330358호(특허문헌 1)가 개시된 바 있다.
특허문헌 1은 태양광 발전장치의 세척 및 냉각 시스템에 관한 것으로, 태양광 발전장치를 세척하거나 냉각하기 위하여 태양광 모듈이 장착되도록 경사지게 배치되는 프레임의 제일 높은 위치에 설치되는 레일 유닛, 레일 유닛에 이동 가능하게 설치되는 대차, 대차에 설치되어 태양광 모듈에 세척액 및 냉각액을 분사하여 태양광 모듈을 세척 및 냉각시키는 노즐유닛, 상기 노즐유닛의 일 측에 설치되어 상기 노즐유닛의 분사각도를 조절하는 분사각도 조절유닛, 상기 분사각도 조절유닛은 그 일단이 상기 노즐유닛에 연결되는 작동로드, 상기 작동로드의 중앙을 회전 가능하게 지지하는 지지축과, 상기 작동로드의 타단에 연결되어 작동로드의 타단을 상하방향으로 왕복 이동시키는 승강축, 상기 승강축을 상하방향으로 왕복 이동시키는 제 2구동장치로 구성되어 태양광 모듈의 표면을 세척함과 동시에 태양광 모듈을 냉각할 수 있는 기술에 관한 것이다.
그러나, 특허문헌 1을 포함하는 종래의 태양광패널 세척 관련 선행기술은 태양광 모듈의 표면에 먼지가 설정치 이상 쌓이면 태양광 모듈의 세척액을 분사하여 태양광 모듈을 청소하고, 태양광 모듈의 온도가 설정온도 이상이 되면 냉각액을 분사하여 태양광 모듈을 냉각함으로써 발전효율을 향상시킬 수 있으며, 태양광 모듈의 세척과 냉각을 동시에 수행하면서도 세척효율과 냉각효율을 월등하게 향상시킬 수 있는 장점이 있으나, 수상을 운행하는 태양광보트에 설치된 태양광패널에 적용하기에는 적합하지 않는 측면이 여전히 존재한다.
본 발명을 지원한 연구개발사업과 관련된 정보는 이하와 같다.
부처명 : (사)전북새만금산학융합원
과제관리(전문)기관명 : (사)전북새만금산학융합원
연구사업명 : 전라북도 조선기자재 사업다각화 생태계 구축사업
연구과제명 : 외부에서 유입되는 유체를 이용하는 태양광보트의 태양광패널 청소장치 및 이를 이용하는 청소방법 개발
기여율 : 70%
과제수행기관명 : ㈜케이마린
연구기간 : 2021.04.16. ~ 2021.12.31.
전술한 문제점을 해소함에 있어서, 본 발명의 목적은 태양광보트의 전면에 배치되는 물유입구를 통해 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용함으로써, 수상을 운행하는 태양광보트에 설치된 태양광패널에 적합하고 효율적인 세척을 제공하여 태양광패널의 전력 생산 효율을 향상시키는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 물유입구에 세척이 필요한 경우에만 개방되는 개폐장치를 포함하여 운행효율을 높이면서 필요한 경우만 세척을 실시하여 태양광패널의 전력 생산 효율을 향상시키는 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 불순물이 제거된 물의 염도를 측정하는 염도측정부와 불순물이 제거된 물의 염도를 조절하는 염도조절부가 여과부에 포함되어 담수와 해수 모두에서 운행 중 세척이 가능하고 태양광패널의 전력 생산 효율을 향상시키는 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 불순물이 제거된 물의 pH를 측정하는 pH측정부와 불순물이 제거된 물의 pH를 조절하는 pH조절부가 여과부에 포함되어 중성의 물을 이용하여 태양광패널을 용이하게 세척하는 것이 가능하고 태양광패널의 전력 생산 효율을 향상시키는 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 압축된 물의 온도를 측정하는 온도측정부와 압축된 물의 온도를 조절하는 온도조절부가가 압축부에 포함되어 주변의 기온에 따라 세척수의 온도를 조절하고 태양광패널의 온도상승을 방지하여 전력 생산 효율을 향상시키는 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은 오염도를 측정하는 오염측정부가 태양광패널에 설치되고 측정된 오염도에 따라 압축의 정도를 조절하는 압축조절부가 압축부에 설치되어, 태양광패널의 오염의 정도에 따라 효율적 세척을 실시하고 전력 생산 효율을 향상시키는 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치는 태양광보트의 전면에 배치되는 물유입구, 상기 물유입구를 통해 운행 중 유입되는 물에서 불순물을 제거하는 여과부, 불순물이 제거된 물을 압축하는 압축부 및 압축된 물을 태양광패널에 분사하는 분사노즐을 포함하여 구성된다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 상기 물유입구에는 세척이 필요한 경우에만 개방되는 개폐장치가 추가로 포함되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 상기 여과부에는 불순물이 제거된 물의 염도를 측정하는 염도측정부와 불순물이 제거된 물의 염도를 조절하는 염도조절부가 추가로 포함되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 상기 여과부에는 불순물이 제거된 물의 pH를 측정하는 pH측정부와 불순물이 제거된 물의 pH를 조절하는 pH조절부가 추가로 포함되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 상기 압축부에는 압축된 물의 온도를 측정하는 온도측정부와 압축된 물의 온도를 조절하는 온도조절부가 추가로 포함되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 상기 태양광패널에는 오염도를 측정하는 오염측정부가, 상기 압축부에는 측정된 오염도에 따라 압축의 정도를 조절하는 압축조절부가 추가로 포함되어 있는 것이 바람직하다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 상기 태양광패널은 상기 분사노즐이 압축된 물을 분사하는 방향으로 하향기울기가 형성되어 있는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법은 태양광보트가 운행을 시작하는 단계, 태양광보트의 전면에 배치되는 물유입구를 통해 물이 유입되는 단계, 상기 물유입구를 통해 운행 중 유입되는 물에서 여과부를 이용하여 불순물을 제거하는 단계, 불순물이 제거된 물을 압축부를 이용하여 압축하는 단계 및 압축된 물을 분사노즐을 통해 태양광패널에 분사하는 단계를 포함하여 구성된다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 상기 불순물을 제거하는 단계 이후에는, 염도측정부가 불순물이 제거된 물의 염도를 측정하고 염도조절부가 불순물이 제거된 물의 염도를 조절하는 단계 또는 pH측정부가 불순물이 제거된 물의 pH를 측정하고 pH조절부가 불순물이 제거된 물의 pH를 조절하는 단계; 중 어느 하나 이상의 단계가 추가로 포함되는 것이 바람직하다.
이 경우, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 상기 압축부를 이용하여 압축하는 단계 이후에는, 온도측정부가 압축된 물의 온도를 측정하고 온도조절부가 압축된 물의 온도를 조절하는 단계 또는 오염측정부가 태양광패널의 오염도를 측정하고 압축조절부가 오염도에 따라 압축의 정도를 조절하는 단계 중 어느 하나 이상의 단계가 추가로 포함되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이, 본 발명에 의한 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법은 태양광보트의 전면에 배치되는 물유입구를 통해 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용함으로써, 수상을 운행하는 태양광보트에 설치된 태양광패널에 적합하고 효율적인 세척을 제공하여 태양광패널의 전력 생산 효율을 향상시키는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 의한 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법은 물유입구에 세척이 필요한 경우에만 개방되는 개폐장치를 포함하여 운행효율을 높이면서 필요한 경우만 세척을 실시하여 태양광패널의 전력 생산 효율을 향상시키는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 의한 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법은 불순물이 제거된 물의 염도를 측정하는 염도측정부와 불순물이 제거된 물의 염도를 조절하는 염도조절부가 여과부에 포함되어 담수와 해수 모두에서 운행 중 세척이 가능하고 태양광패널의 전력 생산 효율을 향상시키는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 의한 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법은 불순물이 제거된 물의 pH를 측정하는 pH측정부와 불순물이 제거된 물의 pH를 조절하는 pH조절부가 여과부에 포함되어 중성의 물을 이용하여 태양광패널을 용이하게 세척하는 것이 가능하고 태양광패널의 전력 생산 효율을 향상시키는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 의한 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법은 압축된 물의 온도를 측정하는 온도측정부와 압축된 물의 온도를 조절하는 온도조절부가가 압축부에 포함되어 주변의 기온에 따라 세척수의 온도를 조절하고 태양광패널의 온도상승을 방지하여 전력 생산 효율을 향상시키는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 의한 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법은 오염도를 측정하는 오염측정부가 태양광패널에 설치되고 측정된 오염도에 따라 압축의 정도를 조절하는 압축조절부가 압축부에 설치되어, 태양광패널의 오염의 정도에 따라 효율적 세척을 실시하고 전력 생산 효율을 향상시키는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 추가의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치가 설치되어 태양광패널의 전면에서 후면으로 세척수가 분사되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치가 설치되어, 태양광패널의 중심에서 세척수가 상부로 분사되고 태앙광패널 쪽으로 하강하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 염도를 조절하는 단계 또는 pH를 조절하는 단계 중 어느 하나 이상이 추가된 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 온도를 조절하는 단계 또는 압축의 정도를 조절하는 단계 중 어느 하나 이상이 추가된 순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 추가의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치가 설치되어 태양광패널의 전면에서 후면으로 세척수가 분사되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치가 설치되어, 태양광패널의 중심에서 세척수가 상부로 분사되고 태앙광패널 쪽으로 하강하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법의 순서도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 염도를 조절하는 단계 또는 pH를 조절하는 단계 중 어느 하나 이상이 추가된 순서도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 온도를 조절하는 단계 또는 압축의 정도를 조절하는 단계 중 어느 하나 이상이 추가된 순서도이다.
본 발명에 있어 첨부된 도면은 종래 기술과의 차별성 및 명료성, 그리고 기술 파악의 편의를 위해 과장된 표현으로 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어로써, 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 기술적 내용을 토대로 내려져야 할 것이다. 한편, 실시예는 본 발명의 청구범위에 제시된 구성요소의 예시적 사항에 불과하고, 본 발명의 권리범위를 한정하는 것이 아니며, 권리범위는 본 발명의 명세서 전반에 걸친 기술적 사상을 토대로 해석되어야 한다.
나아가 본 발명을 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치는 태양광보트의 전면에 배치되는 물유입구(100), 상기 물유입구(100)를 통해 운행 중 유입되는 물에서 불순물을 제거하는 여과부(200), 불순물이 제거된 물을 압축하는 압축부(300) 및 압축된 물을 태양광패널에 분사하는 분사노즐(400)을 포함하여 구성된다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치에서 물유입구(100)는 태양광보트의 전면에 배치되어야 한다. 물유입구(100)가 태양광보트의 전면에 배치됨으로써 별도의 흡입장치 없이 태양광보트의 운행중에 해수 또는 담수가 물유입구(100)를 통해 태양광보트의 내부로 유입될 수 있다. 물유입구(100)의 형상에는 특별한 제한이 존재하지 아니한다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치에는 운행 중 물유입구(100)를 통해 태양광보트의 내부로 유입된 물에서 불순물을 제거하기 위한 여과부(200)가 포함되어야 한다. 본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치가 장착된 태양광보트는 다양한 지역에서 운행될 수 있으며, 오염이 심각하여 불순물이 많이 존재하는 지역을 운행할 수도 있다. 오염이 심각하여 불순물이 많이 존재하는 지역에서 운행하는 경우 여과부(200)가 존재하지 아니하면, 오염된 물로 세척이 이루어져 세척과정에서 오히려 태양광패널(410)이 오염되는 문제가 발생할 수 있다. 경우에 따라서는 상기 여과부(200)에는 물유입구(100)를 통해 태양광보트의 내부로 유입된 물에 존재하는 불순물의 입자크기를 파악하여 맞춤형 여과를 제공하기 위해 입자크기감지장치가 포함되어 있을 수 있다. 불순물의 입자크기가 큰 경우에는 여과부(200)에서 통과가능한 입자크기를 증가시키고, 불순물의 입자크기가 작은 경우에는 여과부(200)에서 통과가능한 입자크기를 감소시키는 방식으로 불순물의 입자크기에 따른 맞춤형 여과가 제공될 수 있다. 이러한 맞춤형 여과를 통해 상기 여과부(200)를 통과하는 물의 속도를 조절할 수 있고, 여과효율을 적절하게 유지할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치에는 불순물이 제거된 물을 압축하는 압축부(300)가 포함되어야 한다. 압축부(300)에 의해 5bar-200bar의 압력이 물에 가해질 수 있으며, 물에 가해지는 압력이 5bar 미만이면 분사노즐(400)에서 분사가 제대로 이루어지지 않는 문제가 발생할 수 있고, 물에 가해지는 압력이 200bar 초과이면 태양광패널(410)에 손상이 발생하는 문제가 발생할 수 있다. 일반적으로 태양광패널(410)의 오염의 정도가 큰 경우에 물에 가해지는 압력을 증가시키고, 오염의 정도가 작은 경우에 물에 가해지는 압력을 감소시킨다. 태양광패널(410)의 오염의 정도가 적고 태양광패널(410)에 대한 냉각의 필요성이 큰 경우에는 5bar의 압력이 가해지고, 분사노즐(400)이 태양광패널(410)에 직접 분사하기 보다는 공중에 분사하여 태양광패널에 낙하하는 방식으로 태양광패널(410)의 냉각이 진행될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치에는 압축된 물을 태양광패널(410)에 분사하는 분사노즐(400)이 포함되어야 한다. 분사노즐(400)에서 5bar-200bar 압력의 물이 태양광패널(410)에 분사됨으로써, 태양광패널(410)의 세척이 이루어질 수 있다. 이 경우 분사노즐(400)은 태양광패널(410)의 전면에 부착되어, 태양광패널(410)의 전면에서 후면으로 5bar-200bar 압력의 물을 직접 또는 간접으로 분사하여 태양광패널(410)의 세척 및 냉각이 이루어질 수 있다. 또한, 분사노즐(400)은 태양광패널(410)의 중앙에 부착되어, 태양광패널(410)의 중앙에서 좌우면으로 5bar-200bar 압력의 물을 직접 또는 간접 분사하여 태양광패널(410)의 세척 및 냉각이 이루어질 수 있다. 태양광패널(410)의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 태양광을 받아 전류를 생산하는 어떠한 수단도 태양광패널(410)에 해당할 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 추가의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치에서 상기 물유입구(100)에는 세척이 필요한 경우에만 개방되는 개폐장치(110)가 추가로 포함되어 있을 수 있다. 태양광보트의 운행 중 태양광패널(410)의 세척이 불필요한 경우에는, 물유입구(100)가 개폐장치(110)에 의해 폐쇄되어 태양광보트의 운행 중 저항을 감소시킬 수 있고, 태양광보트의 운행 중 태양광패널(410)의 세척이 필요한 경우에는, 물유입구(100)가 개폐장치(110)에 의해 개방되어 태양광보트의 운행 중 해수 또는 담수가 물유입구(100)를 통해 태양광보트의 내부로 유입될 수 있다.
도 2에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치에서 상기 여과부(200)에는 불순물이 제거된 물의 염도를 측정하는 염도측정부(210)와 불순물이 제거된 물의 염도를 조절하는 염도조절부(220)가 추가로 포함되어 있을 수 있다. 태양광보트가 바다를 운행하거나 바다와 가까운 하천을 운행하는 경우, 태양광보트의 물유입구(100)를 통해 태양광보트의 내부로 유입된 물에는 염분(NaCl)이 존재할 수 있으며, 염분(NaCl)이 존재하는 물로 세척을 하는 경우에는 태양광패널(410)상에 소금결정이 발생할 수 있다. 태양광패널(410)상에 소금결정이 발생하는 경우에는 태양광패널(410)의 전력 생산 효율에 문제가 발생할 수 있으므로, 태양광패널 세척장치에 포함되는 염도측정부(210)가 불순물이 제거된 물의 염도를 측정하고, 염도조절부(220)가 불순물이 제거된 물의 염도를 조절하여 태양광패널(410)상에 발생할 수 있는 소금결정의 문제를 해결할 수 있다. 염도측정부(210)의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 태양광보트의 내부로 유입되어 불순물이 제거된 물의 염도를 측정할 수 있는 어떠한 장치도 염도측정부(210)에 해당할 수 있다. 또한, 염도조절부(220)의 종류에도 특별한 제한이 없으며, 태양광보트의 내부로 유입되어 불순물이 제거된 물의 염도를 조절할 수 있는 어떠한 장치도 염도조절부(220)에 해당할 수 있다. 일반적으로, 염도조절부(220)는 염분을 가진 물을 담수화하는 과정을 수행하며, 증류법 또는 역삼투압법이 사용될 수 있다. 증류법은 염분을 가진 물을 가열하여 증발시킨 후, 증기를 냉각, 응축시켜 염분이 제거된 물을 얻는 방법을 말하고, 역삼투압법은 염분이 존재하는 고농도 물에 압력을 가하여 삼투막을 통해 염분이 존재하지 않는 저농도 물을 이동시켜 염분이 제거된 물을 얻는 방법을 말한다.
도 2에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치에서 상기 여과부(200)에는 불순물이 제거된 물의 pH를 측정하는 pH측정부(230)와 불순물이 제거된 물의 pH를 조절하는 pH조절부(240)가 추가로 포함되어 있을 수 있다. 태양광보트가 바다, 강 또는 호수를 운행할 때, 태양광보트의 물유입구(100)를 통해 태양광보트의 내부로 유입된 물은 산성 또는 염기성의 성질을 가질수 있으며, 산성 또는 염기성의 성질을 가지는 물로 세척을 진행하는 경우에는 태양광패널(410)에 손상이 발생할 수 있다. 태양광패널(410)에 손상이 발생하는 경우 태양광패널(410)의 전력 생산 효율에 문제가 발생할 수 있으므로, 태양광패널 세척장치에 포함되는 pH측정부(230)가 불순물이 제거된 물의 pH를 측정하고, pH조절부(240)가 불순물이 제거된 물의 pH를 조절하여 태양광패널(410)의 손상 문제를 해결할 수 있다. pH측정부(230)의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 태양광보트의 내부로 유입되어 불순물이 제거된 물의 pH를 측정할 수 있는 어떠한 장치도 pH측정부(230)에 해당할 수 있다. 또한, pH조절부(240)의 종류에도 특별한 제한이 없으며, 태양광보트의 내부로 유입되어 불순물이 제거된 물의 pH를 조절할 수 있는 어떠한 장치도 pH조절부(240)에 해당할 수 있다.
도 2에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치에서 상기 압축부(300)에는 압축된 물의 온도를 측정하는 온도측정부(310)와 압축된 물의 온도를 조절하는 온도조절부(320)가 추가로 포함되어 있을 수 있다. 태양광보트가 열대 또는 온대 지역을 운행할 때, 태양광패널(410)의 온도가 상승할 가능성이 크고 태양광패널(410)의 전력 생산 효율에 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 태양광보트의 물유입구(100)를 통해 태양광보트의 내부로 유입되어 압축된 물의 온도를 온도측정부(310)가 측정하여 태양광패널(410)의 온도 상승 가능성을 판단하고, 압축된 물의 온도가 높아 태양광패널(410)의 온도 상승 가능성이 큰 경우에는 온도조절부(320)가 압축된 물의 온도를 하강시키고, 온도가 하강된 물을 이용하여 태양광패널(410)의 세척을 진행하여 태양광패널(410)의 온도를 하강시켜 태양광패널(410)의 전력 생산 효율 감소의 문제를 해결할 수 있다. 온도측정부(310)의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 태양광보트의 내부로 유입되어 불순물이 제거된 물의 온도를 측정할 수 있는 어떠한 장치도 온도측정부(310)에 해당할 수 있다. 온도조절부(320)의 종류에도 특별한 제한이 없으며, 태양광보트의 내부로 유입되어 불순물이 제거된 물의 온도를 조절할 수 있는 어떠한 장치도 온도조절부(320)에 해당할 수 있다.
도 2에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치에서 상기 태양광패널(410)에는 오염도를 측정하는 오염측정부(420)가 추가로 포함될 수 있으며, 상기 압축부(300)에는 오염도에 따라 압축의 정도를 조절하는 압축조절부(330)가 추가로 포함되어 있을 수 있다. 태양광보트가 오염이 심한 지역을 운행하여 태양광패널(410)에 심한 오염이 발생하는 경우에 분사노즐(400)에서 분사되는 물의 압력이 낮으면, 태양광패널(410)에 대한 적합하고 효율적인 세척을 제공할 수 없고 태양광패널의 전력 생산 효율이 저하되는 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 태양광패널(410)의 오염 정도를 오염측정부(420)가 측정, 판단하고, 태양광패널(410)의 오염 정도가 큰 경우에는 압축조절부(330)가 압축부(300)에서 압축의 정도를 증가시키고, 태양광패널(410)의 오염 정도가 작은 경우에는 압축조절부(330)가 압축부(300)에서 압축의 정도를 감소시켜 태양광패널(410)에 대한 적합하고 효율적인 세척을 제공하고 태양광패널의 전력 생산 효율 저하의 문제를 해결할 수 있다. 오염측정부(420)의 종류에는 특별한 제한이 없으며, 태양광패널(410) 외부의 오염도를 측정할 수 있는 어떠한 장치도 오염측정부(420)에 해당할 수 있다. 압축조절부(330)의 종류에도 특별한 제한이 없으며, 태양광보트의 내부로 유입되어 불순물이 제거된 물의 압력을 조절할 수 있는 어떠한 장치도 압력조절부(330)에 해당할 수 있다.
도 2에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 태양광패널 세척장치에서 상기 태양광패널(410)은 상기 분사노즐(400)이 압축된 물을 분사하는 방향으로 하향기울기가 형성되어 있을 수 있다. 분사노즐(400)이 태양광패널(410)의 전면에 부착되어 태양광패널(410)의 전면에서 후면으로 물을 분사하는 경우에는, 상기 태양광패널(410)은 전면에서 후면으로 하향기울기가 형성될 수 있으며, 분사노즐(400)에서 분사된 물은 전면에서 후면으로의 하향기울기에 의해 전면에서 후면으로 흘러 자연 배수가 진행될 수 있다. 분사노즐(400)이 태양광패널(410)의 중앙에 부착되어 태양광패널(410)의 중앙에서 좌면과 우면으로 물을 분사하는 경우에는, 상기 태양광패널(410)은 중앙에서 좌면과 우면으로 하향기울기가 형성될 수 있으며, 분사노즐(400)에서 분사된 물은 중앙에서 좌면과 우면으로의 하향기울기에 의해 중앙에서 좌면과 우면으로 흘러 자연 배수가 진행될 수 있다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치가 설치되어 태양광패널의 전면에서 후면으로 세척수가 분사되는 모습을 보여주는 도면이다.
도 3에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 분사노즐(400)은 태양광패널(410)의 전면에 부착될 수 있으며, 분사노즐(400)이 태양광패널(410)의 전면에서 후면으로 고압으로 압축된 물을 태양광패널(410)에 직접 분사하여, 태양광패널(410)에 존재하는 심한 오염을 효과적으로 제거할 수 있고 태양광패널(410)에 일시적으로 발생할 수 있는 온도 상승도 효과적으로 제어할 수 있다. 경우에 따라서는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 분사노즐(400)은 태양광패널(410)의 전면에 부착될 수 있으며, 분사노즐(400)이 태양광패널(410)의 전면에서 후면 상부로 압축된 물을 분사하고 태양광패널(410)의 후면 상부로 분사된 물이 자유 낙하하는 방식으로 간접 분사하여, 태양광패널(410)에 존재하는 약한 오염을 효과적으로 제거할 수 있고, 태양광패널(410)에 일시적으로 발생할 수 있는 온도 상승도 효과적으로 제어할 수 있다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치가 설치되어, 태양광패널의 중심에서 세척수가 상부로 분사되고 태앙광패널 쪽으로 하강하는 모습을 보여주는 도면이다.
도 4에 의하면 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 분사노즐(400)은 태양광패널(410)의 중앙에 부착될 수 있으며, 분사노즐(400)이 태양광패널(410)의 중앙에서 상부로 압축된 물을 분사하고 태양광패널(410)의 좌면과 우면으로 분사된 물이 자유 낙하하는 방식으로 간접 분사하여, 태양광패널(410)에 존재하는 약한 오염을 효과적으로 제거할 수 있고, 태양광패널(410)에 일시적으로 발생할 수 있는 온도 상승도 효과적으로 제어할 수 있다. 경우에 따라서는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치에서 분사노즐(400)은 태양광패널(410)의 중앙에 부착될 수 있으며, 분사노즐(400)이 태양광패널(410)의 중앙에서 좌우로 압축된 물을 직접 분사하여, 태양광패널(410)에 존재하는 강한 오염을 효과적으로 제거할 수 있고, 태양광패널(410)에 일시적으로 발생할 수 있는 온도 상승도 효과적으로 제어할 수 있다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법의 순서도이다.
도 5에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법은 태양광보트가 운행을 시작하는 단계, 태양광보트의 전면에 배치되는 물유입구를 통해 물이 유입되는 단계, 상기 물유입구를 통해 운행 중 유입되는 물에서 여과부를 이용하여 불순물을 제거하는 단계, 불순물이 제거된 물을 압축부를 이용하여 압축하는 단계 및 압축된 물을 분사노즐을 통해 태양광패널에 분사하는 단계를 포함하여 구성된다. 태양광보트가 운행을 시작하면, 태양광보트의 전면에 배치되는 물유입구(100)를 통해 물이 자연스럽게 유입된다. 물유입구(100)를 통해 운행 중 유입된 물은 여과부(200)를 이용해 불순물을 제거한다. 불순물이 제거된 물을 압축부(300)를 이용하여 5bar-200bar로 압축시킨다. 태양광패널(410)에 존재하는 약한 오염과 일시적으로 발생할 수 있는 온도 상승에는 5bar-10bar로 압축된 물을 분사노즐(400)을 이용해 태양광패널(410)에 직접적 또는 간접적으로 분사한다. 태양광패널(410)에 존재하는 강한 오염에는 100bar-200bar로 압축된 물을 분사노즐(400)을 이용해 태양광패널(410)에 직접적으로 분사한다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 염도를 조절하는 단계 또는 pH를 조절하는 단계 중 어느 하나 이상이 추가된 순서도이다.
도 6에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 불순물을 제거하는 단계와 압축부(300)를 이용하여 압축하는 단계의 사이에는 염도측정부(210)가 불순물이 제거된 물의 염도를 측정하고 염도조절부(220)가 불순물이 제거된 물의 염도를 조절하는 단계가 추가로 포함될 수 있다. 또한 도 6에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 불순물을 제거하는 단계와 압축부(300)를 이용하여 압축하는 단계의 사이에는 pH측정부(230)가 불순물이 제거된 물의 pH를 측정하고 pH조절부(240)가 불순물이 제거된 물의 pH를 조절하는 단계가 추가로 포함될 수 있다. 나아가 도 6에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 불순물을 제거하는 단계와 압축부(300)를 이용하여 압축하는 단계의 사이에는 염도측정부(210)가 불순물이 제거된 물의 염도를 측정하고 염도조절부(220)가 불순물이 제거된 물의 염도를 조절하는 단계 및 pH측정부(230)가 불순물이 제거된 물의 pH를 측정하고 pH조절부(240)가 불순물이 제거된 물의 pH를 조절하는 단계가 추가로 포함될 수 있다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 온도를 조절하는 단계 또는 압축의 정도를 조절하는 단계 중 어느 하나 이상이 추가된 순서도이다.
도 7에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 압축부(300)를 이용하여 압축하는 단계와 태양광패널(410)에 분사하는 단계의 사이에는 온도측정부(310)가 압축된 물의 온도를 측정하고 온도조절부(320)가 압축된 물의 온도를 조절하는 단계가 추가로 포함될 수 있다. 또한 도 7에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 압축부(300)를 이용하여 압축하는 단계와 태양광패널(410)에 분사하는 단계의 사이에는 오염측정부(420)가 태양광패널(410)의 오염도를 측정하고 압축조절부(330)가 오염도에 따라 압축의 정도를 조절하는 단계가 추가로 포함될 수 있다. 나아가 도 7에 의하면, 본 발명의 실시예에 따른 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척방법에서 불순물을 제거하는 단계와 압축부(300)를 이용하여 압축하는 단계의 사이에는 온도측정부(310)가 압축된 물의 온도를 측정하고 온도조절부(320)가 압축된 물의 온도를 조절하는 단계 및 오염측정부(420)가 태양광패널(410)의 오염도를 측정하고 압축조절부(330)가 오염도에 따라 압축의 정도를 조절하는 단계가 추가로 포함될 수 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 기초로 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해해야 한다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 이하 기술할 청구범위에 의하며, 상술한 발명의 구체적 내용을 토대로 정해져야 할 것이다.
본 발명은 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치 및 이를 이용한 세척방법에 관한 것으로, 태양광패널을 세척하는 산업 분야에 이용 가능하다.
100: 물 유입구
110: 개폐장치
200: 여과부
210: 염도측정부
220: 염도조절부
230: pH측정부
240: pH조절부
300: 압축부
310: 온도측정부
320: 온도조절부
330: 압축조절부
400: 분사노즐
410: 태양광패널
420: 오염측정부
110: 개폐장치
200: 여과부
210: 염도측정부
220: 염도조절부
230: pH측정부
240: pH조절부
300: 압축부
310: 온도측정부
320: 온도조절부
330: 압축조절부
400: 분사노즐
410: 태양광패널
420: 오염측정부
Claims (10)
- 태양광보트의 전면에 배치되는 물유입구;
상기 물유입구를 통해 운행 중 유입되는 물에서 불순물을 제거하는 여과부;
불순물이 제거된 물을 압축하는 압축부: 및
압축된 물을 태양광패널에 분사하는 분사노즐;
을 포함하며,
상기 물유입구에는 세척이 필요한 경우에만 개방되는 개폐장치가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하며,
상기 여과부에는 불순물이 제거된 물의 염도를 측정하는 염도측정부와 불순물이 제거된 물의 염도를 조절하는 염도조절부가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하며,
상기 여과부에는 불순물이 제거된 물의 pH를 측정하는 pH측정부와 불순물이 제거된 물의 pH를 조절하는 pH조절부가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하며,
상기 압축부에는 압축된 물의 온도를 측정하는 온도측정부와 압축된 물의 온도를 조절하는 온도조절부가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하며,
상기 태양광패널에는 오염도를 측정하는 오염측정부가, 상기 압축부에는 측정된 오염도에 따라 압축의 정도를 조절하는 압축조절부가 추가로 포함되어 있는 것을 특징으로 하며,
상기 태양광패널은 상기 분사노즐이 압축된 물을 분사하는 방향으로 하향기울기가 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 운행 중 유입되는 물을 압축하여 세척수로 활용하는 태양광보트의 태양광패널 세척장치.
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