KR20100020346A - Cooling appatus of solar power plant - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A cooling apparatus of a solar power plant is provided to a foreign material on the surface causing the deterioration of light transmission while suppressing the temperature rise of the solar power generation module. CONSTITUTION: A cooling apparatus of a solar power plant comprises a cooling water supply part and an injector(40). A solar power generation module(170) generates electrical energy by using an incident light. The solar power generation system comprises a plurality of solar power generation modules in a frame. The sunlight cooling unit cools down the solar power generation module. The cooling water supply unit supplies the cooling water through a supply tube(10). The injector sprays the cooling water on the surface of the solar power generation module.

Description

태양광 발전설비의 냉각장치{cooling appatus of solar power plant}Cooling appatus of solar power plant
본 발명은 태양광 발전설비의 냉각장치에 관한 것으로서, 상세하게는 수냉방식으로 태양광 발전모듈을 냉각시킬 수 있도록 된 태양광 발전설비의 냉각장치에 관한 것이다.The present invention relates to a cooling apparatus of a solar power plant, and more particularly, to a cooling apparatus of a solar power plant that can cool a photovoltaic module by a water cooling method.
태양광 발전설비는 다수의 태양전지(solar cell)를 이용하여 태양의 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치를 말한다.Photovoltaic power generation equipment refers to a device that converts light energy of the sun into electrical energy using a plurality of solar cells.
태양광을 이용한 발전은 무한한 청정에너지를 이용하는 장점 때문에 시설 규모를 확장하는 추세이다.Solar power generation is expanding the scale of facilities because of the advantages of using unlimited clean energy.
태양광 발전모듈은 태양과의 고도에 관계없이 위치가 고정되는 고정식이외에도 발전효율을 극대화하기 위해 태양의 직사광선이 항상 태양광 발전모듈의 전면에 수직으로 입사할 수 있도록 동력 또는 기기 조작을 통하여 태양의 위치를 추적해 가는 추적식, 계절 또는 월별로 상하로 위치가 변화되는 반고정식 등이 있다. In addition to the fixed type where the position is fixed irrespective of the altitude with the sun, the solar power module can operate the power or equipment so that the direct sunlight of the sun always enters the front of the solar power module vertically to maximize the power generation efficiency. There are tracking methods that track your location, and semi-fixed meals that change your location up and down each season or month.
이러한 태양광의 추적장치는 이동하는 태양을 추적하면서 집광성을 높이기 위해 태양광 발전모듈을 이동시키는 장치이다. 추적방법은 크게 프로그램 추적과 센서 추적이 있다. The solar tracking device is a device for moving the solar power module to increase the light collecting while tracking the moving sun. The tracking methods are mainly program tracking and sensor tracking.
프로그램 추적은 지구의 자전과 공전에 의한 태양의 이동을 미리 프로그램에 입력하여 수광체를 회전시키는 추적방법이다. 센서 추적은 태양광의 이동을 센서로 감지하여 수광체의 방향을 제어하는 것으로, 각종 관련 요소기술의 진보에 따라 여러 가지 개량이 이루어지고 있다. 추적장치 기술에는 태양위치 검출방법, 추적부재, 추적구동방식, 구동동력 등이 있다. Program tracking is a tracking method in which the light receiver is rotated by inputting the movement of the sun due to the rotation and revolution of the earth to the program in advance. Sensor tracking detects the movement of sunlight with a sensor to control the direction of the light receiver, and various improvements have been made in accordance with various related element technologies. Tracking device technology includes solar position detection method, tracking member, tracking driving method, driving power.
한편, 이러한 태양광 발전설비에 적용되는 태양전지는 반도체 소자로서 온도가 올라가면 에너지 변환 효율이 떨어지는 특성을 갖고 있다. 그런데, 현재의 태양광 발전설비는 대부분 발전효율을 높이기 위해 태양광을 추적하는 기술은 다양하게 개발된 반면, 태양전지의 온도 상승에 의한 발전효율 저하에 대해서는 개선이 크게 이루어지지 않고 있다.On the other hand, a solar cell applied to such a photovoltaic facility has a characteristic of low energy conversion efficiency when the temperature rises as a semiconductor device. By the way, the current photovoltaic power generation facilities have been developed in various ways to track the solar light in order to increase the power generation efficiency, while the improvement of the power generation efficiency caused by the temperature rise of the solar cell has not been greatly improved.
또한, 황사 또는 먼지가 태양광 발전모듈의 표면에 누적되면 광투과 효율이 저하되고, 그에 따른 발전효율도 떨어지게 되며 이에 대한 개선이 요구되고 있다.In addition, when yellow dust or dust accumulates on the surface of the photovoltaic module, light transmission efficiency is lowered, and thus, power generation efficiency is also lowered, and an improvement therefor is required.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 창안된 것으로서, 태양광 발전모듈의 온도상승을 억제시킬 수 있으면서도 광투과를 저해하는 표면의 이물질을 제거할 수 있는 태양광 발전설비의 냉각장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above problems, to provide a cooling apparatus of a solar power plant that can remove the foreign matter on the surface inhibiting the light transmission while suppressing the temperature rise of the photovoltaic module. The purpose is.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 태양광 발전설비의 냉각장치는 입사된 광에 의해 전기에너지를 생성하는 태양광 발전모듈이 프레임에 다수 어레이된 태양광 발전설비의 상기 태양광 발전모듈을 냉각시키기 위한 냉각장치에 있어서, 냉각수를 공급관을 통해 공급하는 냉각수 공급부와; 상기 공급관을 통해 공급된 냉각수를 상기 태양광 발전모듈의 표면으로 분사할 수 있게 설치된 분사기;를 구비한다.In order to achieve the above object, a cooling apparatus of a solar power generation apparatus according to the present invention includes a photovoltaic power generation module of a photovoltaic power generation facility in which a plurality of photovoltaic power generation modules generating electrical energy by incident light are arranged in a frame. A cooling device for cooling, comprising: a cooling water supply unit for supplying cooling water through a supply pipe; And an injector installed to spray the cooling water supplied through the supply pipe to the surface of the solar power module.
본 발명의 일 측면에 따르면, 상기 냉각수 공급부는 상기 냉각수로 이용하기 위한 지하수를 펌핑하는 제1펌프와; 상기 제1펌프를 통해 유출되는 냉각수를 저장하고, 저장된 상기 냉각수를 상기 공급관을 통해 공급할 수 있게 배관된 저장탱크와; 상기 저장탱크의 수위를 검출하는 수위검출센서와; 상기 저장탱크로부터 상기 분사기로 이어지는 상기 공급관 상에 설치된 제2펌프와; 상기 태양광 발전모듈의 온도를 검출하는 온도검출센서와; 상기 수위검출센서로부터 수신된 수위정보를 검출하고, 검출된 수위정보를 이용하여 상기 저장탱크 내에 설정된 범위 내로 수위가 유지되도록 상기 제1펌프의 구동을 제어하고, 상기 온도검출센서로부터 수신된 온 도가 설정된 제1온도에 도달하면 상기 제2펌프를 구동하고, 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 상기 제1온도보다 낮게 설정된 제2온도에 도달하면 상기 제2펌프의 구동이 중단되게 제어하는 제어부;를 구비한다.According to an aspect of the invention, the cooling water supply unit and the first pump for pumping ground water for use as the cooling water; A storage tank piped to store the cooling water flowing out through the first pump and to supply the stored cooling water through the supply pipe; A water level detection sensor detecting a water level of the storage tank; A second pump installed on the supply pipe leading from the storage tank to the injector; A temperature detection sensor detecting a temperature of the solar power module; Detects the water level information received from the water level detection sensor, controls the driving of the first pump to maintain the water level within the range set in the storage tank using the detected water level information, and the temperature received from the temperature detection sensor is A controller configured to drive the second pump when the set first temperature is reached, and stop driving of the second pump when the temperature received from the temperature detection sensor reaches a second temperature set lower than the first temperature; It is provided.
바람직하게는 상기 제2펌프의 구동 가능시간과 구동 정지시간을 설정할 수 있는 타이머를 더 구비하고, 상기 제어부는 상기 타이머에 의해 설정된 구동가능시간에는 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 설정된 제1온도에 도달하면 상기 제2펌프를 구동하고, 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 상기 제1온도보다 낮게 설정된 제2온도에 도달하면 상기 제2펌프의 구동이 중단되게 제어하며, 상기 구동정지시간에는 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도와 관계없이 상기 제2펌프의 구동을 중단시킨다.Preferably, the timer further comprises a timer for setting a driving possible time and a driving stop time of the second pump, and the control unit has a first temperature at which the temperature received from the temperature detection sensor is set at the driving time set by the timer. The second pump is driven when the temperature is reached, and the driving of the second pump is stopped when the temperature received from the temperature detection sensor reaches a second temperature which is set lower than the first temperature. The driving of the second pump is stopped regardless of the temperature received from the temperature detection sensor.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 상기 냉각수 공급부는 상기 냉각수로 이용하기 위한 지하수를 펌핑하는 제1펌프와; 상기 제1펌프를 통해 유출되는 냉각수를 저장하고, 저장된 냉각수를 상기 공공급관을 통해 공급할 수 있게 배관된 저장탱크와; 상기 저장탱크의 수위를 검출하는 수위검출센서와; 상기 저장탱크로부터 상기 분사기로 이어지는 공급관 상에 설치된 제2펌프와; 상기 태양광 발전모듈의 온도를 검출하는 온도검출센서와; 청소모드와 비청소모드 중 어느 하나를 선택할 수 있는 조작부와; 상기 수위검출센서로부터 수신된 수위정보를 검출하고, 검출된 수위정보를 이용하여 상기 저장탱크 내에 설정된 범위 내로 수위가 유지되도록 상기 제1펌프의 구동을 제어하고, 상기 조작부에 의해 비청소모드로 설정된 것으로 판단되면, 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 설정된 제1온도에 도달하면 상 기 제2펌프를 구동하고, 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 상기 제1온도보다 낮게 설정된 제2온도에 도달하면 상기 제2펌프의 구동이 중단되게 제어하며, 상기 조작부에 의해 청소모드로 설정된 것으로 판단되면, 상기 온도검출센서의 온도정보에 관계없이 상기 제2펌프를 구동하는 제어부;를 구비한다.According to another aspect of the invention, the cooling water supply unit and the first pump for pumping ground water for use as the cooling water; A storage tank piped to store the cooling water flowing out through the first pump and to supply the stored cooling water through the public air supply pipe; A water level detection sensor detecting a water level of the storage tank; A second pump installed on a supply pipe leading from the storage tank to the injector; A temperature detection sensor detecting a temperature of the solar power module; An operation unit for selecting any one of a cleaning mode and a non-cleaning mode; Detects the water level information received from the water level detection sensor, controls the driving of the first pump to maintain the water level within the range set in the storage tank using the detected water level information, and is set to the non-cleaning mode by the operation unit When it is determined that the temperature received from the temperature detection sensor reaches the set first temperature, the second pump is driven, and the temperature received from the temperature detection sensor reaches a second temperature set lower than the first temperature. And a control unit for controlling the driving of the second pump to stop, and driving the second pump regardless of the temperature information of the temperature detection sensor when it is determined that the cleaning mode is set to the cleaning mode.
또한, 상기 프레임은 지면에 설치되는 메인프레임과, 상기 메인 프레임에 대해 회동제어가 가능하게 설치되며 상면에 상기 태양광 발전모듈이 장착되는 서브 프레임;을 구비하고, 상기 분사기는 상기 공급관을 상기 태양광 발전모듈의 전방 위치까지 연장되게 설치할 수 있도록 상기 서브 프레임의 저면에서 결합되어 상기 태양광 발전모듈보다 전방으로 연장되게 설치된 브라켓과; 상기 태양광 발전모듈의 표면으로 냉각수를 분사할 있도록 상기 공급관의 종단에 결합되어 공급된 냉각수를 분사하는 분사노즐;을 구비한다.In addition, the frame is provided with a main frame installed on the ground, and the sub-frame is installed to enable the rotation control with respect to the main frame and the solar power module is mounted on the upper surface, the injector is the supply pipe to the A bracket coupled to a bottom surface of the sub-frame so as to extend to a front position of the photovoltaic module and installed to extend forward than the photovoltaic module; And a spray nozzle for spraying the supplied coolant coupled to the end of the supply pipe so as to spray the coolant to the surface of the photovoltaic module.
바람직하게는 상기 분사노즐은 일단은 상기 공급관과 나사결합에 의해 체결될 수 있게 형성되고, 타단은 상기 일단 방향으로 진행할 수 록 상기 공급관과 연동되는 제1 내부 유로의 내경이 점진적으로 좁아지게 콘형상으로 형성된 콘부분을 갖는 제1결합부재와; 상기 제1결합부재의 콘부분내에서 자유회동될 수 있게 외주면이 구형으로 형성되되 중앙에 상기 제1 내부유로와 연통될 수 있는 중공이 관통되게 형성된 볼부재와; 상기 볼부재의 중공과 연통되는 분사유로를 갖으며 상기 볼부재와 결합된 토출부재와; 상기 볼부재를 상기 제1결합부재의 콘부분내로 구속할 수 있게 일단은 상기 제1결합부재의 외주면에 형성된 나사선과 결합되며 타단은 상기 볼부재의 외경보다 작은 내경을 갖는 걸림턱이 형성되어 조임력에 의해 상기 볼부 재의 유로방향을 조정할 수 있는 조임부재;를 구비한다.Preferably, the injection nozzle is formed so that one end can be fastened by screwing with the supply pipe, and the other end is cone-shaped such that the inner diameter of the first internal flow path that is interlocked with the supply pipe gradually narrows as it proceeds in the one direction. A first coupling member having a cone portion formed as; A ball member having an outer circumferential surface having a spherical shape so as to be freely rotatable in the cone portion of the first coupling member, and having a hollow through which a hollow which can communicate with the first inner flow passage is formed; A discharge member having an injection passage communicating with the hollow of the ball member and coupled to the ball member; One end is coupled with a screw thread formed on the outer circumferential surface of the first coupling member so that the ball member can be restrained into the cone portion of the first coupling member, and the other end is formed with a locking step having an inner diameter smaller than the outer diameter of the ball member. And a fastening member capable of adjusting the flow path direction of the ball member.
본 발명에 따른 태양광 발전설비의 냉각장치에 의하면, 태양광 발전모듈의 온도 상승을 억제하고, 표면에 부착된 먼지와 같은 이물질을 세척할 수 있어 발전효율을 안정적으로 유지할 수 있는 장점을 제공한다.According to the cooling device of the photovoltaic power generation equipment according to the present invention, it is possible to suppress the temperature rise of the photovoltaic module, and to wash foreign substances such as dust attached to the surface, thereby providing a stable power generation efficiency. .
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 태양광 발전설비의 냉각장치를 더욱 상세하게 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in more detail the cooling apparatus of the solar power plant according to a preferred embodiment of the present invention.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전설비의 냉각장치를 나타내 보인 도면이다.1 is a view showing a cooling device of a solar power generation equipment according to the present invention.
도 1을 참조하면, 태양광 발전설비의 냉각장치(100)는 냉각수를 공급관(10)을 통해 공급하는 냉각수 공급부와, 공급관(10)을 통해 공급된 냉각수를 태양광 발전모듈(170)의 표면으로 분사할 수 있게 설치된 분사기(40)를 갖는 구조로 되어 있다.Referring to FIG. 1, the cooling device 100 of the photovoltaic power generation facility includes a cooling water supply unit supplying cooling water through a supply pipe 10, and a coolant supplied through the supply pipe 10 to a surface of the photovoltaic module 170. It has a structure which has the injector 40 provided so that injection may be carried out.
냉각수 공급부는 냉각수 공급관(10), 제1펌프(P1)(21), 제2펌프(P2)(22), 저장탱크(25), 수위검출센서(S1)(27), 온도검출센서(29), 조작부(31) 및 제어부(33)를 구비한다.Cooling water supply unit 10, the first pump (P1) 21, the second pump (P2) 22, the storage tank 25, the water level detection sensor (S1) 27, the temperature detection sensor 29 ), An operation unit 31 and a control unit 33.
냉각수 공급관(10)은 냉각수로 이용하기 위한 지하수를 노즐(41)까지 공급할 수 있도록 냉각수 유통경로 상에 설치되어 있고, 이를 구분하면 지하수를 펌핑할 수 있게 지하에 매설되어 저장탱크로 이어지는 급수관(10a), 저장탱크(25)로부터 메인 프레임까지 연장된 메인공급관(10b), 메인 공급관(10b)에서 메인 프레임(111)을 따라 일정 높이까지 연장되어 고정된 제1고정관(10c), 제1고정관(10c)으로부터 후술되는 브라켓(50)까지 연장된 유동관(10d), 유동관(10d)으로부터 연장되어 브라켓(50)에 고정된 제2고정관(10e)으로 되어 있다.Cooling water supply pipe 10 is installed on the cooling water distribution path to supply the ground water for use as cooling water to the nozzle 41, the water supply pipe (10a) buried in the basement to be connected to the storage tank can be divided into the ground water pumping (10a) ), The main supply pipe (10b) extending from the storage tank (25) to the main frame, the first fixing pipe (10c), the first fixing pipe (10c) fixed to extend along a main frame (111) along the main frame (111) from the main supply pipe (10b) It consists of the flow pipe 10d extended from 10c) to the bracket 50 mentioned later, and the 2nd fixed pipe 10e extended from the flow pipe 10d and fixed to the bracket 50. As shown in FIG.
여기서 유동관(10d)은 태양광 발전모듈(170)의 태양광 추적에 따른 이동시 브라켓(50)의 이동에 따라 긴장되지 않고 유동될 수 있게 충분한 길이를 갖는 플렉서블한 관으로 적용되는 것이 바람직하다.Here, the flow tube 10d is preferably applied to the flexible tube having a length sufficient to flow without tension in accordance with the movement of the bracket 50 during the movement according to the solar tracking of the photovoltaic module 170.
메인 공급관(10b)으로부터 다수의 태양광 발전모듈(170)으로의 냉각수 공급을 위해 다수로 분기되는 분기관을 통해 제1고정관(10c)과 연결될 수 있음은 물론이다.Of course, it can be connected to the first fixing pipe (10c) through the branch pipe branched to a plurality for supplying the cooling water from the main supply pipe (10b) to the plurality of photovoltaic module 170.
제1펌프(21)는 냉각수로 이용하기 위한 지하수를 펌핑할 수 있게 급수관(10a)에 설치되어 있다.The first pump 21 is installed in the water supply pipe 10a to pump groundwater for use as cooling water.
저장탱크(25)는 제1펌프(21)를 통해 지하에서 펌핑되어 유출되는 냉각수를 저장하고, 저장된 냉각수를 메인 공급관(10b)을 통해 공급할 수 있게 설치되어 있다.The storage tank 25 is installed to store the cooling water that is pumped out of the basement through the first pump 21 and flows out, and to supply the stored cooling water through the main supply pipe 10b.
수위검출센서(27)는 저장탱크(25) 내에 저수된 냉각수의 수위를 검출하여 제어부(33)에 출력한다.The water level detection sensor 27 detects the water level of the coolant stored in the storage tank 25 and outputs it to the control unit 33.
제2펌프(22)는 저장탱크(25)로부터 분사기(40)로 이어지는 공급관 상에 설치되면 되고 도시된 예에서는 메인 공급관(10b) 상에 설치되어 있다.The second pump 22 may be installed on the supply pipe leading from the storage tank 25 to the injector 40 and in the illustrated example, on the main supply pipe 10b.
온도 검출센서(29)는 태양광 발전모듈(170)의 온도를 검출하여 제어부(33)에 출력한다.The temperature detection sensor 29 detects the temperature of the photovoltaic module 170 and outputs it to the controller 33.
조작부(31)는 청소모드와 비청소모드 중 어느 하나를 선택할 수 있는 모드 선택키(31a)와 타이머(31b) 및 가 마련되어 있다.The operation unit 31 is provided with a mode selection key 31a, a timer 31b, and which can select one of a cleaning mode and a non-cleaning mode.
여기서 타이머(31b)는 제2펌프(22)의 과운전을 억제하기 위해 운전시간을 제한하기 위해 마련된 것으로 구동 가능시간과 구동 정지시간을 설정할 수 있도록 되어 있다.In this case, the timer 31b is provided to limit the operation time in order to suppress the overoperation of the second pump 22, so that the drive possible time and the drive stop time can be set.
제어부(33)는 수위검출센서로부터 수신된 수위정보를 검출하고, 검출된 수위정보를 이용하여 저장탱크(25) 내에 설정된 범위 내로 수위가 유지되도록 제1펌프(21)의 구동을 제어한다.The control unit 33 detects the water level information received from the water level detection sensor, and controls the driving of the first pump 21 to maintain the water level within the range set in the storage tank 25 using the detected water level information.
또한, 제어부(33)는 조작부(31)에 의해 비청소모드로 설정된 것으로 판단되면, 온도검출센서(29)로부터 수신된 온도가 냉각이 필요한 설정된 제1온도에 도달하면 제2펌프(22)를 구동하여 분사기(40)를 통해 냉각수가 분사되게 제어하고, 온도검출센서(29)로부터 수신된 온도가 제1온도보다 낮게 설정된 제2온도에 도달하면 제2펌프(22)의 구동이 중단되게 제어한다.In addition, when it is determined that the control unit 33 is set to the non-cleaning mode by the operation unit 31, when the temperature received from the temperature detection sensor 29 reaches the set first temperature requiring cooling, the control unit 33 operates the second pump 22. Driving to control the coolant to be sprayed through the injector 40 and controlling the driving of the second pump 22 to be stopped when the temperature received from the temperature detection sensor 29 reaches a second temperature which is set lower than the first temperature. do.
또한, 제어부(33)는 조작부(31)에 의해 비청소모드로 설정되어 있고, 운전가능시간과 운전정지시간이 타이머(31b)에 의해 설정된 것으로 판단되면, 운전가능시간에는 온도검출센서(29)로부터 수신된 온도가 냉각이 필요한 설정된 제1온도에 도달하면 제2펌프(22)를 구동하여 분사기(40)를 통해 냉각수가 분사되게 제어하고, 온도검출센서(29)로부터 수신된 온도가 제1온도보다 낮게 설정된 제2온도에 도달하면 제2펌프(22)의 구동이 중단되게 제어하고, 운전정지시간이 되면 온도검출센 서(29)의 정보와 관계없이 제2펌프(22)의 구동을 중단한다. 여기서 타이머(31b)의 운전가능시간 및 운전정지시간은 30분 가동 5분정지와 같이 다양하게 설정될 수 있다.In addition, when it is determined that the control unit 33 is set to the non-cleaning mode by the operation unit 31 and the operation time and the operation stop time are set by the timer 31b, the temperature detection sensor 29 at the operation time. When the temperature received from the temperature reaches the set first temperature which requires cooling, the second pump 22 is driven to control the coolant to be injected through the injector 40, and the temperature received from the temperature detection sensor 29 is the first temperature. When the second temperature is set lower than the temperature is reached to control the operation of the second pump 22 is stopped, and when the operation stop time, the operation of the second pump 22 is driven regardless of the information of the temperature detection sensor 29 Stop. Here, the operation time and the operation stop time of the timer 31b may be variously set, such as 30 minutes of operation and 5 minutes of stop.
또한, 제어부(33)는 조작부(31)의 모드선택키(31b)에 의해 청소모드로 설정된 것으로 판단되면, 온도검출센서(29)의 온도정보에 관계없이 제2펌프(22)를 구동한다.In addition, if it is determined that the controller 33 is set to the cleaning mode by the mode selection key 31b of the operation unit 31, the controller 33 drives the second pump 22 regardless of the temperature information of the temperature detection sensor 29.
한편, 제어부(33)는 청소모드시에도 가동가능시간을 타이머(31b)로 설정해놓을 경우 가동가능시간에만 제2펌프(22)를 구동한다.On the other hand, the control unit 33 drives the second pump 22 only in the movable time when the movable time is set to the timer 31b even in the cleaning mode.
여기서 청소모드는 태양광 발전모듈(170)의 표면이 황사 또는 먼지에 의해 이물질이 누적되어 광투과효율이 저하되는 경우 태양광 발전모듈(170)의 표면을 청소하기 위한 모드이다.Here, the cleaning mode is a mode for cleaning the surface of the photovoltaic module 170 when the surface of the photovoltaic module 170 accumulates foreign matter due to yellow dust or dust and thus the light transmission efficiency is reduced.
이러한 냉각장치는 태양광 발전모듈(170)의 경사각도가 고정된 고정식, 태양광을 추적하는 추적식 모두 에게 적용될 수 있고 도시된 예에서는 태양광 추적식에 적용되었다. Such a cooling device may be applied to both a fixed type and a fixed type of tracking solar tracking type inclination angle of the photovoltaic module 170 and applied to the solar tracking type in the illustrated example.
태양광 발전장치는 입사된 광에 의해 전기에너지를 생성하는 태양전지가 다수 어레이된 태양광 발전모듈(170)이 프레임에 지지되게 설치되어 있다.The photovoltaic device is installed such that a photovoltaic module 170 including a plurality of arrays of solar cells generating electrical energy by incident light is supported on a frame.
태양광 발전장치는 지면 또는 건축물에 수직으로 설치되는 메인프레임(111)과, 메인 프레임(111)에 남북 방향으로 제 1힌지부(120)에 의해 회동 가능하게 설치되는 제1서브 프레임(112)과, 제1서브 프레임(112)에 제2힌지부(130)에 의해 제 1서브 프레임(112)과 평행하며 동서 방향으로 회동 가능하게 설치되는 제2서브 프 레임(113)과, 제2서브 프레임(113)에 설치되는 복수 개의 태양광 발전모듈(170)을 구비한다. The photovoltaic device includes a main frame 111 installed vertically on the ground or a building, and a first sub frame 112 rotatably installed on the main frame 111 by the first hinge part 120 in the north-south direction. And a second sub frame 113 parallel to the first sub frame 112 and rotatably installed in the east-west direction by the second hinge portion 130 on the first sub frame 112, and the second sub frame. It is provided with a plurality of photovoltaic module 170 is installed in the frame 113.
또한, 메인프레임(111)과 제1서브 프레임(112) 사이에 설치되어 메인 프레임(111)에 대해 제1서브 프레임(112)을 회동시키는 제1각도조절부(140)와, 제1서브 프레임(112)과 제2서브 프레임(113)의 사이에 설치되어 제1서브 프레임(112)에 대해 제2서브 프레임(113)을 회동시키는 제2각도조절부(150)를 구비한다. In addition, the first angle control unit 140 and the first sub frame installed between the main frame 111 and the first sub frame 112 to rotate the first sub frame 112 with respect to the main frame 111. It is provided between the 112 and the second sub-frame 113 is provided with a second angle adjustment unit 150 for rotating the second sub-frame 113 with respect to the first sub-frame (112).
이러한 태양광 발전장치의 상세 구성은 국내 등록특허 제0814974호에 개시되어 있어 상세한 설명은 생략한다. 또한, 본 냉각장치(100)는 예시된 태양광 발전장치 이외의 다른 구조에도 적용할 수 있음은 물론이다. The detailed configuration of such a photovoltaic device is disclosed in Korean Patent No. 0814974, and a detailed description thereof will be omitted. In addition, the present cooling device 100 can also be applied to other structures other than the photovoltaic device illustrated.
분사기(40)는 태양광 발전모듈(170)의 태양광 입사영역을 간섭하지 않으면서 즉, 분사기(40)가 태양광 발전모듈(170)에 그림자를 발생시키지 않으면서 태양광 발전모듈(170)에 냉각수를 분사할 수 있도록 제2고정관(10e)을 고정되게 설치할 수 있으면서 분사노즐(41)이 태양광 발전모듈(170) 보다는 전방에 위치할 수 있도록 브라켓(50)이 제2서브프레임(113)에 설치된 구조로 되어 있다.The injector 40 does not interfere with the solar incident region of the photovoltaic module 170, that is, the photovoltaic module 170 does not cause the injector 40 to cast a shadow on the photovoltaic module 170. While the second fixing pipe 10e may be fixedly installed to spray the coolant thereon, the bracket 50 may have the second subframe 113 so that the spray nozzle 41 may be located in front of the photovoltaic module 170. ) Is installed in the structure.
브라켓(50)은 태양광 발전모듈(170)의 이동과 연동되는 제2서브프레임(113) 저부에 고정되어 제2고정관(10e)을 태양광 발전모듈(170)의 전방 위치까지 연장되게 설치할 수 있도록 태양광 발전모듈(170)보다 전방으로 연장되게 설치되어 있다.Bracket 50 is fixed to the bottom of the second sub-frame 113 that is linked to the movement of the photovoltaic module 170 can be installed to extend the second fixing tube (10e) to the front position of the photovoltaic module 170. It is installed to extend in front of the photovoltaic module 170 so as to.
이 경우 브라켓(50)이 태양광 발전모듈(170)의 이동과 연동되는 제2서브프레임(113) 저부에 고정되어 있기 때문에 태양광 발전모듈(170)의 태양광을 추적하는 회동 운동시에도 태양광 발전모듈(170)과 분사노즐(41)의 상대 위치가 그대로 유지 된다.In this case, since the bracket 50 is fixed to the bottom of the second subframe 113 which is linked to the movement of the solar power generation module 170, the solar power is also used during the rotational movement tracking the solar light of the solar power generation module 170. The relative position of the photovoltaic module 170 and the injection nozzle 41 is maintained as it is.
분사노즐(41)은 태양광 발전모듈(170)의 표면으로 냉각수를 분사할 있도록 제2고정관(10e)의 종단에 수직방향을 따라 다수개가 결합되어 공급된 냉각수를 분사한다.The injection nozzle 41 sprays the coolant supplied by combining a plurality of injection nozzles along the vertical direction to the end of the second fixing tube 10e so as to spray the coolant to the surface of the photovoltaic module 170.
도시된 예에서는 수직방향을 두 개의 분사노즐(41)이 상호 이격되게 설치되어 상부의 분사노(41)은 태양광 발전모듈(170)의 상부영역을 커버하고, 하부의 분사노(41)은 태양광 발전모듈(170)의 하부영역을 커버한다.In the illustrated example, the two injection nozzles 41 are vertically spaced apart from each other so that the upper injection furnace 41 covers the upper region of the photovoltaic module 170, and the lower injection nozzle 41 is Covers the lower region of the photovoltaic module 170.
분사노즐(41)의 적용 개수는 분사노즐(41)이 커버 하는 분사영역과 태양광 발전모듈(170) 들의 표면적을 고려하여 결정하면 되고, 이 경우 제2고정관(10e)의 종단에는 수직방향 및 횡방향으로 연결관을 통해 분사노즐(41)을 다수 어레이 시켜 냉각수를 공급할 수 있도록 형성되면 된다.The number of applications of the spray nozzle 41 may be determined in consideration of the spray area covered by the spray nozzle 41 and the surface area of the photovoltaic module 170. In this case, the end of the second fixing tube 10e may be vertically and What is necessary is just to form so that a plurality of injection nozzles 41 may be arrayed through a connecting pipe in a horizontal direction, and it may supply cooling water.
분사노즐(41)의 상세구조는 도 2를 참조하여 설명한다.The detailed structure of the injection nozzle 41 is demonstrated with reference to FIG.
도 2를 참조하면, 분사노즐(41)은 제1결합부재(42), 볼부재(43), 토출부재(44) 및 조임부재(45)를 구비한다. Referring to FIG. 2, the injection nozzle 41 includes a first coupling member 42, a ball member 43, a discharge member 44, and a fastening member 45.
제1결합부재(42)는 일단이 제2고정관(10e)으로부터 연장된 연결관 상에 결합된 티자형 결합관에 나사결합에 의해 체결될 수 있게 형성되어 있고, 타단은 일단 방향으로 진행할 수 록 공급관과 연동되는 제1 내부 유로(42a)의 내경이 점진적으로 좁아지게 콘형상으로 형성된 콘부분(42b)을 갖는 구조로 되어 있다.The first coupling member 42 is formed such that one end can be fastened by screwing to a T-shaped coupling pipe coupled on the connection pipe extending from the second fixing pipe 10e, and the other end can proceed in one direction. The inner diameter of the first inner flow passage 42a interlocked with the supply pipe is formed to have a cone portion 42b formed in a cone shape so as to gradually narrow.
볼부재(43)는 제1결합부재(42)의 콘부분(42b) 내에서 자유회동될 수 있게 외주면이 구형으로 형성되되 중앙에 제1 내부유로(42a)와 연통될 수 있는 중공(43a) 이 관통되게 형성되어 있다.The ball member 43 is a hollow 43a having an outer circumferential surface formed in a spherical shape so as to be freely rotated in the cone portion 42b of the first coupling member 42 and communicating with the first inner flow passage 42a at the center thereof. It is formed to penetrate through.
볼부재(43)의 양단은 중공(43a)의 크기에 대응되게 절단된 형상으로 형성되어 있고, 중공(43a) 내측에는 후술하는 토출부재(44)와 나사결합될 수 있게 나사선이 형성되어 있다.Both ends of the ball member 43 are formed in a shape cut to correspond to the size of the hollow 43a, and a screw thread is formed inside the hollow 43a to be screwed with the discharge member 44 to be described later.
토출부재(44)는 볼부재(43)의 중공(43a)과 연통되는 분사유로(44a)를 갖으며 일측 외주면에 볼부재(43)와 나사 결합될 수 있게 되어 있다.The discharge member 44 has an injection passage 44a in communication with the hollow 43a of the ball member 43, and is capable of being screwed with the ball member 43 on one outer circumferential surface thereof.
도시된 예와 다르게 볼부재(43)와 토출부재(44)는 일체형으로 형성될 수 있음은 물론이다.Unlike the illustrated example, the ball member 43 and the discharge member 44 may be formed integrally.
조임부재(45)는 볼부재(43)를 제1결합부재(42)의 콘부분(42b) 내에서 회동가능하게 구속할 수 있게 일단은 제1결합부재(42)의 외주면에 형성된 나사선과 결합되며 타단은 볼부재(43)의 외경보다 작은 내경을 갖는 걸림턱(45a)이 형성되어 제결합부재(42)와의 조임길이에 따라 볼부재(43)의 유로방향을 조정할 수 있다. 토출부재(44)에서 토출되는 냉각수의 토출방향을 조정하고 할 경우 제1결합부재(42)에 대해 조임부재(45)가 멀어지는 방향으로 회전시켜 조임 상태를 해제한 후 토출부재(44)의 토출 각도를 조정하고 이후 조임부재(45)를 제1결합부재(42)에 대해 조임부재(45)가 가까워지는 방향으로 회전시켜 강하게 조이게 되면 볼부재(43)가 고정상태를 유지하게 된다.Tightening member 45 is engaged with a screw thread formed on the outer peripheral surface of the first coupling member 42 so that the ball member 43 can be constrainably rotatably within the cone portion 42b of the first coupling member 42. The other end is formed with a locking jaw (45a) having an inner diameter smaller than the outer diameter of the ball member 43 can adjust the flow direction of the ball member 43 according to the tightening length with the decoupling member (42). When the discharge direction of the coolant discharged from the discharge member 44 is adjusted, the tightening member 45 is rotated away from the first coupling member 42 to release the tightened state, and then the discharge member 44 is discharged. After adjusting the angle, and then tighten the tightening member 45 in a direction in which the tightening member 45 is closer to the first coupling member 42 to tighten the ball member 43 is maintained in a fixed state.
이러한 분사노줄(41)은 토출각도의 조정이 용이하여 각 분사노즐(41)로부터 부채꼴 형태로 냉각수를 토출되게 각도를 조정하게 되면 태양광발전모듈(170)로의 냉각수를 분사하기 위한 연결관의 길이를 줄일 수 있는 장점을 제공한다.The injection nozzle 41 is easy to adjust the discharge angle is adjusted to the angle to discharge the cooling water in the fan-shaped form from each injection nozzle 41 of the connector for injecting the cooling water to the photovoltaic module 170 It offers the advantage of reducing the length.
이러한 구조의 냉각장치(100)는 태양광 발전모듈(170)이 태양광을 입사받아 전기에너지를 생성하는 과정 또는 주위온도의 상승에 의해 발전효율이 저하될 수 있는 제1온도까지 상승하게 되면, 분사노즐(41)을 통해 냉각수를 분사하여 태양광발전모듈(170)을 냉각시킬 수 있고, 황사에 의해 태양광 발전모듈(170)의 표면이 먼지와 같은 이물질이 낀 경우에도 청소모드로 하여 분사노즐(41)을 통해 냉각수를 분사하여 태양광발전모듈(170)의 표면의 이물질을 제거할 수 있어 발전효율을 안정적으로 유지할 수 있다.When the cooling device 100 having such a structure rises to a first temperature at which the photovoltaic module 170 receives solar light and generates electric energy or increases power generation efficiency due to an increase in ambient temperature, Cooling is sprayed through the injection nozzle 41 to cool the photovoltaic module 170, and even when the surface of the photovoltaic module 170 is caught by dust, such as dust, sprayed in the cleaning mode. By spraying the coolant through the nozzle 41, foreign substances on the surface of the photovoltaic module 170 may be removed, thereby stably maintaining power generation efficiency.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 발전설비의 냉각장치를 나타내 보인 도면이고,1 is a view showing a cooling device of the solar power plant according to the present invention,
도 2는 도 1의 분사노즐을 분리하여 도시한 분리 단면도이다.2 is an exploded cross-sectional view of the injection nozzle of FIG. 1 separately.

Claims (6)

  1. 입사된 광에 의해 전기에너지를 생성하는 태양광 발전모듈이 프레임에 다수 어레이된 태양광 발전설비의 상기 태양광 발전모듈을 냉각시키기 위한 냉각장치에 있어서,In the cooling device for cooling the photovoltaic module of the photovoltaic power generation facility in which a plurality of photovoltaic power generation module for generating electrical energy by the incident light in the frame,
    냉각수를 공급관을 통해 공급하는 냉각수 공급부와;A cooling water supply unit for supplying cooling water through a supply pipe;
    상기 공급관을 통해 공급된 냉각수를 상기 태양광 발전모듈의 표면으로 분사할 수 있게 설치된 분사기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 냉각장치.And an injector installed to spray the coolant supplied through the supply pipe to the surface of the solar power module.
  2. 제1항에 있어서, 상기 냉각수 공급부는 According to claim 1, wherein the cooling water supply unit
    상기 냉각수로 이용하기 위한 지하수를 펌핑하는 제1펌프와;A first pump for pumping groundwater for use as the cooling water;
    상기 제1펌프를 통해 유출되는 냉각수를 저장하고, 저장된 상기 냉각수를 상기 공급관을 통해 공급할 수 있게 배관된 저장탱크와;A storage tank piped to store the cooling water flowing out through the first pump and to supply the stored cooling water through the supply pipe;
    상기 저장탱크의 수위를 검출하는 수위검출센서와;A water level detection sensor detecting a water level of the storage tank;
    상기 저장탱크로부터 상기 분사기로 이어지는 상기 공급관 상에 설치된 제2펌프와;A second pump installed on the supply pipe leading from the storage tank to the injector;
    상기 태양광 발전모듈의 온도를 검출하는 온도검출센서와;A temperature detection sensor detecting a temperature of the solar power module;
    상기 수위검출센서로부터 수신된 수위정보를 검출하고, 검출된 수위정보를 이용하여 상기 저장탱크 내에 설정된 범위 내로 수위가 유지되도록 상기 제1펌프의 구동을 제어하고, 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 설정된 제1온도에 도달하면 상기 제2펌프를 구동하고, 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 상기 제1온도보다 낮게 설정된 제2온도에 도달하면 상기 제2펌프의 구동이 중단되게 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 냉각장치.Detects the water level information received from the water level detection sensor, controls the driving of the first pump so that the water level is maintained within the range set in the storage tank using the detected water level information, and the temperature received from the temperature detection sensor is A controller configured to drive the second pump when the set first temperature is reached, and stop driving of the second pump when the temperature received from the temperature detection sensor reaches a second temperature set lower than the first temperature; Cooling apparatus for photovoltaic power generation equipment characterized in that it comprises a.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2펌프의 구동 가능시간과 구동 정지시간을 설정할 수 있는 타이머를 더 구비하고,According to claim 2, further comprising a timer that can set the drive time and the drive stop time of the second pump,
    상기 제어부는 상기 타이머에 의해 설정된 구동가능시간에는 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 설정된 제1온도에 도달하면 상기 제2펌프를 구동하고, 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 상기 제1온도보다 낮게 설정된 제2온도에 도달하면 상기 제2펌프의 구동이 중단되게 제어하며,The control unit drives the second pump when the temperature received from the temperature detection sensor reaches the set first temperature during the driving time set by the timer, and the temperature received from the temperature detection sensor is greater than the first temperature. When the second temperature is set to low is controlled to stop the driving of the second pump,
    상기 구동정지시간에는 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도와 관계없이 상기 제2펌프의 구동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 냉각장치.Cooling apparatus of the solar power generation facility, characterized in that for stopping the drive of the second pump regardless of the temperature received from the temperature detection sensor during the drive stop time.
  4. 제1항에 있어서, 상기 냉각수 공급부는 According to claim 1, wherein the cooling water supply unit
    상기 냉각수로 이용하기 위한 지하수를 펌핑하는 제1펌프와;A first pump for pumping groundwater for use as the cooling water;
    상기 제1펌프를 통해 유출되는 냉각수를 저장하고, 저장된 냉각수를 상기 공공급관을 통해 공급할 수 있게 배관된 저장탱크와;A storage tank piped to store the cooling water flowing out through the first pump and to supply the stored cooling water through the public air supply pipe;
    상기 저장탱크의 수위를 검출하는 수위검출센서와;A water level detection sensor detecting a water level of the storage tank;
    상기 저장탱크로부터 상기 분사기로 이어지는 공급관 상에 설치된 제2펌프 와;A second pump installed on a supply pipe from the storage tank to the injector;
    상기 태양광 발전모듈의 온도를 검출하는 온도검출센서와;A temperature detection sensor detecting a temperature of the solar power module;
    청소모드와 비청소모드 중 어느 하나를 선택할 수 있는 조작부와;An operation unit for selecting any one of a cleaning mode and a non-cleaning mode;
    상기 수위검출센서로부터 수신된 수위정보를 검출하고, 검출된 수위정보를 이용하여 상기 저장탱크 내에 설정된 범위 내로 수위가 유지되도록 상기 제1펌프의 구동을 제어하고, 상기 조작부에 의해 비청소모드로 설정된 것으로 판단되면, 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 설정된 제1온도에 도달하면 상기 제2펌프를 구동하고, 상기 온도검출센서로부터 수신된 온도가 상기 제1온도보다 낮게 설정된 제2온도에 도달하면 상기 제2펌프의 구동이 중단되게 제어하며, 상기 조작부에 의해 청소모드로 설정된 것으로 판단되면, 상기 온도검출센서의 온도정보에 관계없이 상기 제2펌프를 구동하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 냉각장치.Detects the water level information received from the water level detection sensor, controls the driving of the first pump to maintain the water level within the range set in the storage tank using the detected water level information, and is set to the non-cleaning mode by the operation unit If it is determined that the temperature received from the temperature detection sensor reaches the first set temperature, the second pump is driven, and when the temperature received from the temperature detection sensor reaches a second temperature set lower than the first temperature And controlling the driving of the second pump to be stopped and setting the cleaning mode by the operation unit to drive the second pump regardless of temperature information of the temperature detection sensor. Chiller of solar power plant.
  5. 제2항에 있어서,The method of claim 2,
    상기 프레임은 The frame is
    지면에 설치되는 메인프레임과, 상기 메인 프레임에 대해 회동제어가 가능하게 설치되며 상면에 상기 태양광 발전모듈이 장착되는 서브 프레임;을 구비하고,A main frame installed on the ground, and a sub frame installed to enable the rotation control with respect to the main frame and on which the solar power module is mounted.
    상기 분사기는 The injector
    상기 공급관을 상기 태양광 발전모듈의 전방 위치까지 연장되게 설치할 수 있도록 상기 서브 프레임의 저면에서 결합되어 상기 태양광 발전모듈보다 전방으로 연장되게 설치된 브라켓과;A bracket coupled to a bottom surface of the sub-frame so as to be installed to extend to the front position of the photovoltaic module and extending forward than the photovoltaic module;
    상기 태양광 발전모듈의 표면으로 냉각수를 분사할 있도록 상기 공급관의 종단에 결합되어 공급된 냉각수를 분사하는 분사노즐;을 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 냉각장치.And a spray nozzle for spraying the supplied coolant to be coupled to the end of the supply pipe so as to spray the coolant to the surface of the photovoltaic module.
  6. 제5항에 있어서, 상기 분사노즐은 The method of claim 5, wherein the injection nozzle
    일단은 상기 공급관과 나사결합에 의해 체결될 수 있게 형성되고, 타단은 상기 일단 방향으로 진행할 수 록 상기 공급관과 연동되는 제1 내부 유로의 내경이 점진적으로 좁아지게 콘형상으로 형성된 콘부분을 갖는 제1결합부재와;One end is formed to be fastened by screwing the supply pipe, the other end having a cone portion formed in the shape of a cone so that the inner diameter of the first inner flow path that is interlocked with the supply pipe gradually progressing in the one direction 1 coupling member;
    상기 제1결합부재의 콘부분내에서 자유회동될 수 있게 외주면이 구형으로 형성되되 중앙에 상기 제1 내부유로와 연통될 수 있는 중공이 관통되게 형성된 볼부재와;A ball member having an outer circumferential surface having a spherical shape so as to be freely rotatable in the cone portion of the first coupling member, and having a hollow through which a hollow which can communicate with the first inner flow passage is formed;
    상기 볼부재의 중공과 연통되는 분사유로를 갖으며 상기 볼부재와 결합된 토출부재와;A discharge member having an injection passage communicating with the hollow of the ball member and coupled to the ball member;
    상기 볼부재를 상기 제1결합부재의 콘부분내로 구속할 수 있게 일단은 상기 제1결합부재의 외주면에 형성된 나사선과 결합되며 타단은 상기 볼부재의 외경보다 작은 내경을 갖는 걸림턱이 형성되어 조임력에 의해 상기 볼부재의 유로방향을 조정할 수 있는 조임부재;를 구비하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 냉각장치.One end is coupled with a screw thread formed on the outer circumferential surface of the first coupling member so that the ball member can be restrained into the cone portion of the first coupling member, and the other end is formed with a locking step having an inner diameter smaller than the outer diameter of the ball member. Cooling apparatus for a photovoltaic power generation facility comprising a; fastening member that can adjust the flow direction of the ball member by.
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