KR102553869B1 - 태양광 발전 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 발전 구조물에 관한 것으로, 태양광 모듈이 설치된 플레이트가 일정 각도로 결합된 프레임부; 및 상기 플레이트의 양측에 이동 가능하게 결합되고, 이동됨에 따라 상기 태양광 모듈 표면을 세척하는 세척부;를 포함한다. 이러한 구성으로, 태양광 모듈이 설치된 플레이트가 일정 각도로 배치되고, 플레이트에 와이퍼와 같은 세척유닛이 일정 각도로 회동된 상태로 이동되도록 하여 세척유닛에 의해 세척된 이물질이 플레이트와 와이퍼의 경사에 의해 안내되도록 함으로써, 플레이트와 세척유닛의 경사를 통해 세척유닛에 의해 세척된 이물질을 플레이트 단부로 제거하여 태양광 모듈에 스크래치가 발생되는 것을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

Description

태양광 발전 구조물{STRUCTURES FOR SOLAR POWER GENERATION}

본 발명은 태양광 발전 구조물에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양에너지를 통해 전기에너지로 변환시키기 위해 사용되는 태양광 발전 구조물에 관한 것이다.

일반적으로 태양전지(Solar Battery)라 함은 태양 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 역할을 하는 광전지인데, 그 응용분야는 전자시계, 라디오, 무인등대, 무인중계기, 부표등, 인공위성, 로켓 등의 전력원으로 이용되고 있다.

또한 태양열 난방을 위한 주택, 도로상에서 안개가 끼었을 때 운전자에게 경보를 알려주는 안개경보등 및 송전탑 등의 구조물에 설치되는 항공장애등도 태양전지의 이용분야로써 활용되고 있다.

이와 같은 이용분야에서 사용되는 태양전지는 셀(Cell, 태양전지 1개를 뜻함.)과 셀을 필요한 수만큼 직병렬로 연결하여 태양전지판을 제작하고, 다시 이 태양전지판을 필요한 수만큼 직병렬로 연결하여 이용한다.

한편 이러한 태양전지는 태양광선을 받을 수 있는 주간에는 직접 발생된 전력을 그대로 이용할 수 있으나, 야간에는 전력이 생산되지 못하므로 전력을 지속적으로 얻어 쓰려면 회로를 구성하여 주간에 축전지에 일단 충전시켜 두었다가 이용하여야 한다.

종래의 태양광 발전장치는 태양전지셀을 필요한 만큼 직 병렬로 연결한 태양전지판이 정남향을 향해 대략 35도의 각도로 고정설치된다. 이는 고정된 상태에서 태양광의 입사각과 태양전지판이 직각 상태를 이루도록 하여 최대의 전력을 생산하기 위한 것이다.

또한, 근래에는 대기오염문제가 심각해지면서 공기 중에 황사나 미세먼지 등이 많아 태양광모듈 표면에 달라붙게 되면서 태양광모듈 표면의 광투과 및 광흡수율이 현저히 저하되면서 태양광모듈에서 발생되는 고열과 더불어 태양광발전 효율을 더욱 크게 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.

따라서, 위와 같은 요인으로 인해 태양광발전 효율이 저하되는 것을 방지하기 위해 태양광모듈 표면을 와이퍼를 통해 세척하는 기술이 제시되고 있다.

이러한 세척 기술은 태양광모듈 표면에 와이퍼로 세척할 경우 와이퍼의 이동에 따라 세척된 이물질이 함께 이동되면서 태양광모듈 표면에 스크래치가 발생되어 광흡수율이 저하되는 문제점이 있다.

대한민국특허청 등록번호 제10-2267672호 대한민국특허청 등록번호 제10-1751254호 대한민국특허청 등록번호 제10-2265876호 대한민국특허청 등록번호 제10-1302224호

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로 태양광모듈 표면의 세척 시 스크래치가 발생되지 않도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 구조물은, 태양광 모듈이 설치된 플레이트가 일정 각도로 결합된 프레임부; 및 상기 플레이트의 양측에 이동 가능하게 결합되고, 이동됨에 따라 상기 태양광 모듈 표면을 세척하는 세척부;를 포함한다.

또한, 상기 세척부는, 상기 플레이트의 일측에 형성된 구동레일을 따라 이동 가능하게 결합된 구동부재, 상기 플레이트의 타측에 형성된 가이드레일을 따라 이동 가능하게 결합된 가이드부재 및, 양측이 상기 구동부재 및 가이드부재에 결합되고 상기 구동부재의 이동에 따라 이동되며 상기 태양광 모듈의 표면을 세척하는 세척유닛을 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 세척유닛의 일측에는 상기 구동부재가 회동 가능하게 결합되고, 타측에는 상기 가이드부재가 유동 가능하게 결합되도록 가이드공이 형성되며, 상기 세척유닛은 상기 구동부재 이동 시 일측이 먼지 이동되고 타측이 상기 가이드부재가 상기 가이드공 내에서 유동된 후 따라 이동되어, 상기 세척유닛이 일정 각도로 회동된 상태로 이동되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 가이드레일의 내부에는 길이 방향으로 배수로가 형성되고, 상기 배수로에는 상기 세척유닛에 의해 세척된 이물질이 상기 태양광 모듈과 세척유닛의 경사에 의해 안내되어 배수되는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 의한 태양광 발전 구조물에 따르면, 태양광 모듈이 설치된 플레이트가 일정 각도로 배치되고, 플레이트에 와이퍼와 같은 세척유닛이 일정 각도로 회동된 상태로 이동되도록 하여 세척유닛에 의해 세척된 이물질이 플레이트와 세척유닛의 경사에 의해 안내되도록 함으로써, 플레이트와 세척유닛의 경사를 통해 세척유닛에 의해 세척된 이물질을 플레이트 단부로 제거하여 태양광 모듈에 스크래치가 발생되는 것을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 구조물의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세척유닛이 하방에 위치한 플레이트의 평면도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 2의 세척유닛의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세척유닛이 중앙에 위치한 플레이트의 평면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 4의 세척유닛의 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세척유닛이 상방에 위치한 플레이트의 평면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 6의 세척유닛의 단면도이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.

이하, 본 발명의 실시예들에 의하여 태양광 발전 구조물을 설명하기 위한 도면들을 참고하여 본 발명에 대해 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전 구조물의 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세척유닛이 하방에 위치한 플레이트의 평면도, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 2의 세척유닛의 단면도, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세척유닛이 중앙에 위치한 플레이트의 평면도, 도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 4의 세척유닛의 단면도, 도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세척유닛이 상방에 위치한 플레이트의 평면도, 도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 도 6의 세척유닛의 단면도이다.

이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양광 발전 구조물은 태양광 모듈에 스크래치 발생을 최소화할 수 있는 특징이 있다.

이러한 효과를 제공할 수 있는 본 실시예에 따른 태양광 발전 구조물(100)은, 프레임부(110) 및 세척부(120)를 포함한다.

상기 프레임부(110)는 지면에 설치되는 설치대(111), 상기 설치대(111)에 일정 각도로 기울어지도록 설치된 플레이트(112)를 포함한다.

여기서, 상기 플레이트(112)는 전단부가 하방에 위치되도록 배치된다.

상기 플레이트(112)의 일측면에는 태양에너지를 전기에너지로 변환시키기 위한 태양광 모듈(113)이 설치된다.

상기 플레이트(112)의 일측면에는 일측에 구동레일(112a)이 형성되고, 타측에 가이드레일(112b)이 형성된다.

상기 구동레일(112a) 및 가이드레일(112b) 각각은 상기 플레이트(112)에 인입되도록 형성되고 각 상면이 개방되도록 형성된다.

상기 구동레일(112a)은 후단부가 상방으로 갈수록 외측에 위치되도록 밴딩되거나 경사지도록 형성된다.

예컨대, 상기 구동레일(112a)은 별도의 구동모터에 의해 구동되는 컨베이어나 체인으로 형성될 수 있다.

상기 가이드레일(112b)의 내부 하면에는 길이 방향을 따라 배수로(112c)가 형성된다.

상기 세척부(120)는 상기 플레이트(112)에 이동 가능하게 설치되어 상기 태양광 모듈(113)의 표면을 세척하는 것으로, 상기 구동레일(112a)에 이동 가능하게 결합되는 구동부재(121), 상기 가이드레일(112b)에 이동 가능하게 결합되는 가이드부재(122) 및, 양측이 상기 구동부재(121) 및 가이드부재(122)에 결합되어 상기 구동부재(121)의 이동에 따라 이동되며 상기 태양광 모듈(113)의 표면을 세척하는 세척유닛(123)을 포함한다.

상기 구동부재(121)는 하부가 상기 구동레일(112a)에 삽입되어, 상기 구동레일(112a)의 구동에 따라 맞물려 함께 이동된다.

상기 구동부재(121)는 상부가 상방으로 돌출되도록 형성된다.

상기 가이드부재(122)는 하부가 상기 가이드레일(112b)에 삽입되어, 상기 가이드레일(112b)에 이동 가능하게 결합된다.

상기 가이드부재(122)는 상부가 상방으로 돌출되도록 형성된다.

상기 세척유닛(123)은 일측이 상기 구동부재(121)와 회동 가능하게 결합되고, 타측이 상기 가이드부재(122)와 유동 가능하게 결합된다.

구체적으로, 상기 세척유닛(123)의 일측에는 상기 구동부재(121)의 상부가 회동 가능하게 결합되도록 회동공(123a)이 형성된다.

상기 세척유닛(123)의 타측에는 상기 가이드부재(122)의 상부가 유동, 즉 회동 및 이동 가능하게 결합되도록 가이드공(123b)이 형성된다.

예컨대, 상기 세척유닛(123)은 상기 태양광 모듈(113)의 표면을 세척할 수 있도록 브러쉬나 와이퍼로 형성될 수 있다.

또한, 상기 세척부(120)에는 별도의 세척수 공급수단이 구비될 수도 있다.

또한, 상기 세척유닛(123)의 타단부에는 중량체(124)가 결합된다.

이때, 상기 세척유닛(123)은 타단부가 상기 가이드부재(122) 또는 상기 플레이트(112)의 타단보다 타측, 즉 외측으로 연장되는 것이 바람직하다.

이는, 상기 중량체(124)의 하중에 의해 상기 세척유닛(123)의 타단이 하방으로 회동되도록 하기 위함이다.

이하, 본 발명의 태양광 발전 구조물(100)의 작용에 대해 설명한다.

상기 세척유닛(123)은 상기 구동부재(121) 및 가이드부재(122)이 상기 구동레일(112a) 및 가이드레일(112b)의 하단에 배치되어 종 방향으로 배치된다.

상기 구동부재(121)는 상기 구동레일(112a)의 구동에 따라 상기 구동레일(112a)의 하방에서 상방으로 이동된다.

상기 세척유닛(123)은 상기 구동부재(121)가 상방으로 이동됨에 따라 일측이 상방으로 이동되면서 일정 각도로 기울어진다.

이때, 상기 가이드부재(122)는 상기 가이드공(123b) 내 일측에서 타측으로 유동된다.

상기 세척유닛(123)은 상기 구동부재(121)가 상방으로 이동 시 상기 가이드부재(122)가 상기 가이드공(123b) 내 일측에서 타측으로 이동될 때 까지는 일측만 상승되다, 상기 가이드부재(122)가 상기 가이드공(123b) 내 타측에 위치 시 일정 각도를 유지하며 타측도 함께 상승된다.

그리고, 상기 세척유닛(123)은 상기 구동부재(121)가 상기 구동레일(112a)의 상방으로 이동 시 상기 구동레일(112a)의 밴딩된 부분에 진입 시 상기 세척유닛(123)의 일측이 당겨지면서 타측이 점차 일측과 평행하게 위치되도록 상승된다.

여기서, 상기 세척유닛(123)은 상기 구동부재(121)가 상기 구동레일(112a)의 최상단에 위치 시 타측도 평행하게 위치되어 다시 종방향으로 위치된다.

이때, 상기 가이드부재(122)는 상기 가이드공(123b) 내 타측에서 일측으로 위치된다.

한편, 상기 세척유닛(123)이 기울어진 상태로 상승되다 다시 평행하게 위치되도록 상승됨에 따라 상기 세척유닛(123)에 의해 세척된 이물질이 상기 플레이트(112) 및 세척유닛(123)의 경사에 의해 상기 가이드레일(112b)로 안내되어 배수로(112c)로 배출된다.

또한, 상기 세척유닛(123)은 상기 플레이트(112)의 상방에 위치된 상태에서 상기 구동부재(121)가 하방으로 이동 시 상기 구동레일(112a)의 밴딩된 부분과 상기 중량체(124)의 하중에 의해 타측이 하방에 위치되며 이동된다.

본 발명에 의한 태양광 발전 구조물에 따르면, 태양광 모듈이 설치된 플레이트가 일정 각도로 배치되고, 플레이트에 와이퍼와 같은 세척유닛이 일정 각도로 회동된 상태로 이동되도록 하여 세척유닛에 의해 세척된 이물질이 플레이트와 와이퍼의 경사에 의해 안내되도록 함으로써, 플레이트와 세척유닛의 경사를 통해 세척유닛에 의해 세척된 이물질을 플레이트 단부로 제거하여 태양광 모듈에 스크래치가 발생되는 것을 최소화할 수 있는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구의 범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구의 범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 태양광 발전 구조물 110: 프레임부
111: 설치대 112: 플레이트
112a: 구동레일 112b: 가이드레일
112c: 배수로 113: 태양광 모듈
120: 세척부 121: 구동부재
122: 가이드부재 123: 세척유닛
123a: 회동공 123b: 가이드공
124: 중량체

Claims (4)

1. 태양광 모듈이 설치된 플레이트가 일정 각도로 결합된 프레임부; 및
   상기 플레이트의 양측에 이동 가능하게 결합되고, 이동됨에 따라 상기 태양광 모듈 표면을 세척하는 세척부;를 포함하고,
   상기 세척부는,
   상기 플레이트의 일측에 형성된 구동레일을 따라 이동 가능하게 결합된 구동부재,
   상기 플레이트의 타측에 형성된 가이드레일을 따라 이동 가능하게 결합된 가이드부재 및,
   양측이 상기 구동부재 및 가이드부재에 결합되고 상기 구동부재의 이동에 따라 이동되며 상기 태양광 모듈의 표면을 세척하는 세척유닛을 포함하며,
   상기 세척유닛의 일측에는 상기 구동부재가 회동 가능하게 결합되고, 타측에는 상기 가이드부재가 유동 가능하게 결합되도록 가이드공이 형성되며,
   상기 세척유닛은 상기 구동부재 이동 시 일측이 먼지 이동되고 타측이 상기 가이드부재가 상기 가이드공 내에서 유동된 후 따라 이동되어,
   상기 세척유닛이 일정 각도로 회동된 상태로 이동되되고,
   상기 가이드레일의 내부에는 길이 방향으로 배수로가 형성되고,
   상기 배수로에는 상기 세척유닛에 의해 세척된 이물질이 상기 태양광 모듈과 세척유닛의 경사에 의해 안내되어 배수되며,
   상기 구동레일은 후단부가 상방으로 갈수록 외측으로 밴딩되도록 형성되고,
   상기 세척유닛의 타단부에는 중량체가 결합되며,
   상기 세척유닛은 타단부가 상기 플레이트의 외측으로 연장되도록 형성되고,
   상기 세척유닛은 일측이 이동 시 타측이 상기 중량체의 하중에 의해 하방에 위치되고, 일측이 상기 구동레일의 밴딩된 부분을 따라 외측으로 이동 시 타측이 상방으로 이동되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 구조물.
   
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