KR20110053610A - 태양광 발전설비의 효율향상장치 - Google Patents
태양광 발전설비의 효율향상장치 Download PDFInfo
- Publication number
- KR20110053610A KR20110053610A KR1020090110203A KR20090110203A KR20110053610A KR 20110053610 A KR20110053610 A KR 20110053610A KR 1020090110203 A KR1020090110203 A KR 1020090110203A KR 20090110203 A KR20090110203 A KR 20090110203A KR 20110053610 A KR20110053610 A KR 20110053610A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- water
- solar
- solar module
- efficiency improvement
- photovoltaic power
- Prior art date
Links
- 230000006872 improvement Effects 0.000 title claims description 10
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 134
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 8
- 238000004064 recycling Methods 0.000 claims abstract description 4
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 34
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims description 29
- 238000011084 recovery Methods 0.000 claims description 15
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 14
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 claims description 13
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 claims description 11
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 8
- 238000004062 sedimentation Methods 0.000 claims description 6
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 5
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 5
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 claims description 4
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 4
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 4
- 239000011814 protection agent Substances 0.000 claims description 3
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 3
- 238000000151 deposition Methods 0.000 claims 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 abstract description 15
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 3
- 239000007921 spray Substances 0.000 abstract description 2
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 11
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 5
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 3
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 3
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 3
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 3
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003491 array Methods 0.000 description 2
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 2
- 230000008439 repair process Effects 0.000 description 2
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 241000195493 Cryptophyta Species 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000007710 freezing Methods 0.000 description 1
- 230000008014 freezing Effects 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 239000003112 inhibitor Substances 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 239000008204 material by function Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000013021 overheating Methods 0.000 description 1
- 229910021420 polycrystalline silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 239000002244 precipitate Substances 0.000 description 1
- 230000001376 precipitating effect Effects 0.000 description 1
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 1
- 230000028327 secretion Effects 0.000 description 1
- 239000002210 silicon-based material Substances 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 239000008400 supply water Substances 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/10—Cleaning arrangements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/40—Thermal components
- H02S40/42—Cooling means
- H02S40/425—Cooling means using a gaseous or a liquid coolant, e.g. air flow ventilation, water circulation
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
- Cleaning By Liquid Or Steam (AREA)
Abstract
본 발명은 태양광 발전설비 효율향상장치에 관한 것이다. 본 발명의 태양광 발전설비 효율향상장치는, 물을 분사하여 태양광 모듈을 세척, 냉각 또는 제설함으로써 태양광 모듈의 성능을 향상시키는 태양광 발전설비 효율향상장치에 있어서, 태양광 모듈의 세척, 냉각 및 제설용으로 사용된 용수를 집수하는 집수부; 상기 집수부에서 집수된 용수를 여과하는 여과부; 상기 여과부에서 여과된 용수를 저장하는 저수조; 상기 태양광 모듈로 물을 분사하는 물 분사수단; 및 상기 저수조에 저장된 용수를 상기 물 분사수단으로 압송하는 펌프를 포함하여 구성된다.
본 발명은 태양광 발전설비 효율향상장치는 용수 회수장치를 포함하여 태양광 모듈의 세척, 냉각 및 제설용으로 사용되는 용수를 집수하여 재활용함으로써 태양광 발전설비의 효율향상을 위해 소모되는 에너지를 절감하고 수자원을 보호할 수 있다.
태양광 발전설비, 효율향상장치, 태양광 모듈, 집수부, 여과부, 저수조, 용수 회수장치
Description
본 발명은 태양광 발전설비의 효율향상장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 모듈의 세척, 냉각 및 제설용으로 사용되는 용수 또는 비, 눈, 우박 따위의 강수(降水)를 집수하여 재활용함으로써 에너지를 절감하고 수자원을 보호할 수 있는 태양광 발전설비의 효율향상장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양에너지를 이용하는 방법은 크게 태양열을 이용하는 방법과 태양광을 이용하는 방법으로 구분된다. 태양열을 이용하는 방법은 태양에 의해 데워진 물 등을 이용하여 난방 및 발전을 하는 방법이며, 태양광을 이용하는 방법은 태양의 빛을 이용하여 전기를 발생시킴으로써 이 전기로 각종 기계 및 기구를 작동시킬 수 있도록 하는 방법으로 태양광 발전이라고 한다.
상술한 방법 중 태양광 발전은 실리콘 결정 위에 n형 도핑을 하여 p-n접합을 한 태양광 전지판에 태양광을 조사하면 광 에너지에 의해 전자-정공에 의한 기전력이 발생하게 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 전기를 발생시킨다.
이를 위하여 태양광을 집광하기 위한 태양전지(solar cell), 태양전지의 집합체인 태양광 모듈(photovoltaic module) 및 태양전지를 일정하게 배열한 태양광 어레이(solar array) 등이 요구된다.
일례로, 외부에서 빛이 태양광 모듈에 입사되면 p형 반도체의 전도대(conduction band)의 전자(electron)가 입사된 광에너지에 의해 가전자대(valance band)로 여기되고, 이렇기 여기된 전자는 p형 반도체 내부에 한 개의 전자-정공쌍(electron hole pair; EHP)을 형성하게 되며, 이렇게 발생된 전자-정공쌍 중 전자는 p-n 접합 사이에 존재하는 전기장(electron field)에 의해 n형 반도체로 넘어가게 되어 외부에 전류를 공급하게 된다.
한편, 태양광 발전 시스템에 사용되는 태양광 발전 모듈의 효율은 현재 주류를 이루고 있는 다결정 실리콘 소재의 경우, 약 16~18%의 범위로 태양광 발전의 경제성을 결정짓는 가장 중요한 요인이다. 이러한 발전효율을 지속적으로 효율향상하기 위해서는 다양한 장치를 통한 유지, 보수가 필수적이다.
그런데 태양광을 집광하기 위한 태양전지, 태양광 모듈 및 태양광 어레이 등은 실외에 설치되므로 외부 환경에 그대로 노출되어 비산먼지, 조류 분비물, 황사 및 기타 오염물질이 부착되고, 그에 따라 집광량이 감소하여 발전효율이 저하된다. 특히, 겨울철에는 태양전지, 태양광 모듈 및 태양광 어레이에 눈이 쌓여 이물질이 부착된 것과 마찬가지로 집광량을 감소시키고, 이에 따라 출력이 떨어져 발전효율을 저하시킨다.
또한, 태양광 집광에 의한 태양광 모듈의 온도 상승은 실리콘 태양전지의 경 우, 1℃ 상승시 약 0.5%의 출력저하 현상을 불러일으켜 발전효율이 저하된다. 일례로, 발전량은 태양광 집광량이 최대인 여름보다 봄, 가을에 최고치를 갖는다. 즉, 여름에는 일사량이 많아 태양광 모듈이 과열되므로 최대치 대비 20~30%의 발전효율이 저하되기 때문이다.
상술한 문제점을 해결하기 위하여 물제트를 이용한 태양광 모듈 관리 시스템(특허출원번호; 제2008-45065호)이 본 출원인에 의해 출원된 바가 있다.
물제트를 이용한 태양광 모듈 관리 시스템은 태양광 모듈 지지대에 설치된 하나 이상의 노즐을 통해 태양광 모듈 표면으로 고압의 물을 분사하여 충돌제트를 발생시킴으로써 태양광 모듈을 세척 및 냉각하거나 태양광 모듈에 쌓인 눈을 제거한다.
그런데, 상기 시스템을 포함한 종래 태양광 발전설비 효율향상장치는, 태양광 모듈의 세척, 냉각 및 제설용으로 사용되는 물(이하, 용수라고도 함)이 사용 후 그대로 버려짐에 따라 용수의 소비량이 증가하게 되는 단점이 있다. 특히, 대부분의 태양광발전 부지가 물공급이 어려운 오지나 해변에 위치하는 것을 감안할 때 용수의 소비량을 줄이는 문제는 매우 중요하다. 또한, 용수의 소비량은 효율향상장치의 운전비용에 직결되므로 경제성 측면에서도 그 사용량을 줄일 필요성이 크다.
따라서 본 발명은 상술한 제반 문제점을 해결하기 위한 것으로서 태양광 모듈의 세척, 냉각 및 제설용으로 사용되는 용수를 집수하여 재활용함으로써 에너지를 절감하고 수자원을 보호할 수 있는 태양광 발전설비의 효율향상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 태양광 발전설비 효율향상장치는, 물을 분사하여 태양광 모듈을 세척, 냉각 또는 제설함으로써 태양광 모듈의 성능을 향상시키는 태양광 발전설비 효율향상장치에 있어서, 태양광 모듈의 세척, 냉각 및 제설용으로 사용된 용수를 집수하는 집수부; 상기 집수부에서 집수된 용수를 여과하는 여과부; 상기 여과부에서 여과된 용수를 저장하는 저수조; 상기 태양광 모듈로 물을 분사하는 물 분사수단; 및 상기 저수조에 저장된 물을 상기 물 분사수단으로 압송하는 펌프를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 태양광 발전설비 효율향상장치는 상기 물 분사수단에 세척제 또는 동파방지제를 포함하는 기능성 물질을 공급하는 기능성 물질 첨가부를 더 포함할 수 있다.
상기 집수부는 상기 태양광 모듈의 하단에 설치되어 용수를 집수하는 물받이를 포함할 수 있다.
*상기 물받이는 집수된 용수가 상기 여과부로 흐를 수 있도록 기울어지게 설치된 것이 바람직하다.
상기 집수부는 상기 태양광 모듈의 하부에 설치되어 용수를 집수하는 집수조 또는 집수조 및 보호망을 포함할 수 있다.
상기 집수조는 지면에 설치되어 상기 태양광 모듈에서 떨어지는 용수 주변에서 유입되는 강수를 집수하는 것이 바람직하다.
상기 집수조는 배관이 연결되며, 상기 배관은 집수된 용수가 상기 여과부로 흐를 수 있도록 기울어지게 설치된 것이 바람직하다.
상기 여과부는 상기 집수부에서 집수된 용수를 여과하는 필터를 포함할 수 있다.
상기 여과부는 상기 집수부에서 집수된 용수의 이물질을 침전시키는 침전조를 포함할 수 있다.
상기 저수조는 지면 또는 지하에 설치될 수 있다.
상기 펌프의 작동을 제어하기 위한 제어부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 태양광 모듈의 온도가 설정치 이상으로 상승하거나 상기 태양광 모듈의 광투과도가 설정치 이하로 하락하면 상기 펌프를 작동시킬 수 있다.
상기 저수조의 용량은 설치 지역의 평균 강수량과 용수 회수율에 따라 조절되는 것이 바람직하다.
상술한 바와 같이 구성된 본 발명에 의한 태양광 발전설비 효율향상장치는, 용수 회수장치를 포함하여 태양광 모듈의 세척, 냉각 및 제설용으로 사용되는 용수를 집수하여 재활용함으로써 태양광 발전설비의 효율향상을 위해 소모되는 에너지를 절감하고 수자원을 보호할 수 있다.
태양광 발전설비의 성능 효율향상을 위해서는 막대한 양의 물이 사용되나 태양광 발전설비가 설치되는 지역은 용수 공급이 용이하지 않은 곳이 많으므로, 본 발명의 태양광 발전설비 효율향상장치는 태양광 발전설비의 활용도를 크게 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.
첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다. 이하, 본 발명에 따른 실시예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 상세한 설명은 생략한다. 또한, 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어, 동일한 구성요소들에 대해서는 가능한 한 동일한 부호를 부가한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치를 도시하는 개략도이고, 도 2는 본 발명의 태양광 발전설비 효율향상장치 중 집수부의 일 실시예를 도시하는 도면이고, 도 3은 본 발명의 태양광 발전설비 효율향상장치 중 집수부의 다른 실시예를 도시하는 도면이며, 도 4는 본 발명의 태양광 발전설비 효율향상장치 중 집수부의 또 다른 실시예를 도시하는 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 태양광 발전 시스템은 태양광을 집광하여 전기를 발생시키는 위한 태양광 모듈(200)을 포함하여 구성된다.
이러한 태양광 모듈(200)은 표면유리의 광투과도 및 온도에 따라 서로 다른 발전효율을 나타낸다. 즉, 표면유리에 먼지, 황사 등의 오염물질이 부착되거나 눈이 쌓여 광투과도가 저하되면 발전효율 또한 떨어진다. 또한, 태양광 모듈의 온도가 상승할 경우 과열로 인하여 발전효율이 저하된다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 태양광 발전 시스템에는 태양광 모듈을 세척, 냉각 및 제설하기 위한 노즐(300)을 포함하는 세척장치와 용수 회수장치(100)가 설치된다.
상기 태양광 발전 시스템의 용수 회수장치(100, 이하 용수 회수장치라 함)는 상기 태양광 모듈(200)을 세척, 냉각하거나 태양광 모듈(200)에 쌓인 눈을 제거하기 위한 것이다. 그 구성을 살펴보면, 상기 노즐(300)을 통해 분사된 세척, 냉각 및 제설용 용수를 집수하는 집수부(110)와, 상기 집수부(110)에 집수된 용수를 여과하는 여과부(120)와, 상기 여과부(120)에서 여과된 용수를 저장하는 저수조(130)와, 상기 저수조(130)의 물을 노즐(300)로 압송하는 펌프(140)를 포함하여 구성된다. 또한, 상기 펌프(140)의 작동을 제어하기 위한 제어부(150)를 더 포함한다.
상술한 각 구성요소 중 세척, 냉각, 제설용 용수 또는 양수를 집수하는 집수부(110)는, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 태양광 모듈(200)의 하단에 설치되는 물받이(112)와, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 태양광 모듈(200)의 하부에 설치되는 집수조(114)로 구분된다. 또한, 상기 집수부(110)는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 태양광 모듈(200)의 하부에 설치되는 집수조(114) 및 보호망(115)로 구성될 수도 있다.
도 2에 도시된 상기 물받이(112)는 상기 태양광 모듈(200)의 표면유리를 따라 흐르는 용수를 집수할 수 있도록 상부가 개방되며, 집수된 용수가 상기 여과부(120)로 흐를 수 있도록 소정 각도로 기울어지게 설치된다.
또한, 도 3에 도시된 상기 집수조(114)는 상기 태양광 모듈(200)의 표면유리를 따라 흐르는 용수와 주변에서 유입되는 강수를 집수할 수 있도록 형성되고, 상기 집수조(114)의 하단에는 배관(116)이 연결된다. 이때, 상기 배관(116)은 집수조(114)에 집수된 용수를 상기 여과부(120)로 이송하기 위한 수단으로, 용수가 여과부(120)로 흐를 수 있도록 소정 각도로 기울어지게 설치된다. 도 4는 도 3의 실시예에서 집수조(114) 위에 보호망(115)이 추가로 배치되는 구조를 나타낸다. 여기서, 보호망(115)은 배관(116)의 막힘을 방지하고 집수조(114)의 용량이 감소하는 것을 방지하기 위하여 나뭇잎, 쓰레기 등과 같은 오물이 집수조(114)로 유입되는 것을 막아 준다.
이와 같이 상기 물받이(112) 및 배관(116)을 소정 각도로 기울어지게 설치한 이유는 집수된 용수 및 강수가 자연스럽게 여과부(120)로 흐르도록 하기 위함으로, 즉 별도의 동력을 사용하지 않고도 용수 및 강수의 이송이 가능하도록 하기 위함이다. 따라서 용수 및 강수의 이송에 동력이 사용되지 않으므로 용수 회수장치(100)의 효율향상비용을 크게 절감할 수 있다.
상기 집수부(110)에 집수된 용수를 여과하기 위한 여과부(120)는, 용수 및 강수에 포함된 이물질을 침전시키기 위한 침전조(122)와, 상기 침전조(122)를 통해 이물질이 침전된 용수를 여과하는 필터(124)로 이루어진다.
일반적으로 용수에는 많은 이물질이 포함된다. 따라서 이러한 용수를 그대로 사용할 경우 상기 노즐(300) 및 상기 집수부(110), 여과부(120), 저수조(130), 펌프(140)를 연결하는 배관이 막힐 우려가 있다. 또한, 상기 펌프(140)에 이물질이 쌓일 경우 오작동을 일으킬 우려가 있다.
따라서 상술한 바와 같이 여과부(120)를 이용하여 용수에 포함된 이물질을 제거할 경우, 노즐(300) 및 배관의 막힘을 방지하고 상기 펌프(140)를 포함한 각 구성요소 오작동을 방지할 수 있다.
상기 저수조(130)는 지면 또는 지하에 설치될 수 있다. 상기 저수조(130)가 지하에 설치될 경우 외부 기온에 상관없이 거의 일정한 온도를 유지할 수 있으므로, 저수조(130)에 저장된 물은 태양광 모듈의 냉각 및 제설을 위한 용도로 더욱 효과적으로 활용될 수 있다.
상기 저수조(130)는 태양광 발전 시스템이 설치되는 지역의 평균 강수량에 따라 그 용량이 결정될 수 있다. 즉, 강수량이 적은 지역에서는 큰 용량의 저수조(130)를 사용하여 다량의 물을 확보함으로써 물을 안정적으로 사용할 수 있게 한다. 또한, 강수량이 많은 지역에서는 용수의 확보가 용이하므로 작은 용량의 저수조(130)를 사용하는 것이 바람직하다.
또한, 상기 저수조(130)는 용수 회수율에 따라 그 용량이 결정될 수 있다. 여기서, 용수 회수율이란 태양광 모듈의 세척 등을 위해 사용된 용수가 집수되어 회수되는 비율을 나타내는 것으로, 각 지역에 따라 용수의 증발량 등에 차이가 있 으므로 저수조(130) 설계시 용수 회수율을 고려하는 것이 바람직하다.
상기 저수조(130)에는 물 공급을 일정하게 효율향상하기 위한 급수부(미도시)가 연결될 수 있다. 저수조(130)에 저장된 물이 적을 경우 급수부(미도시)를 통해 물을 공급받을 수 있다.
상기 태양광 발전설비 효율향상장치에는 상기 노즐(300)에 세척제 또는 동파방지제을 포함하는 기능성 물질을 공급하는 기능성 물질 첨가부(미도시)가 더 구비될 수 있다. 상기 기능성 물질 첨가부(미도시)는 예를 들어 저수조(130), 급수부(미도시), 배관에 연결되거나 노즐(300)에 직접 연결되어 기능성 물질을 노즐(300)에 공급할 수 있다. 상기 세척제, 동파방지제와 같은 기능성 물질은 액체 또는 고체가루 등의 형태로 공급될 수 있다.
한편, 상기 제어부(150)는 펌프(140)의 작동을 제어하기 위한 수단으로 상기 태양광 발전설비 효율향상장치(100)의 능동적인 제어를 가능하게 하여 태양광 발전설비의 효율향상장치를 무인 자동화할 수 있다.
상기 제어부(150)는 상기 태양광 모듈의 온도가 설정치 이상으로 상승하거나 상기 태양광 모듈의 광투과도가 설정치 이하로 하락하면 상기 펌프를 작동시킬 수 있다. 상기 태양광 모듈의 온도 및 광투과도는 열전대 및 광투과도 측정기를 이용하여 측정할 수 있으며, 이를 제어부(150)에 연결하여 제어부(150)에서 태양광 모듈의 온도 및 광투과도를 모니터링하게 할 수 있다.
이와 같이 태양광 발전 시스템의 효율향상 설비를 무인 자동화할 경우 효율향상보수비용을 절감할 수 있다. 덧붙여 태양광 발전 시스템이 대형화됨에 따라 그 설치 위치가 사람이 접근하기 힘든 곳으로 확산되는 추세이므로, 이러한 무인 자동화에 대한 요구가 더욱 커지고 있는 실정이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치의 용수 회수과정을 도시하는 도면이다.
태양광 모듈(200)의 표면유리에 이물질 또는 눈이 쌓이는 경우 그리고 태양광 모듈(200) 과열되는 경우 노즐(300)을 통해 용수를 분사하여 모듈(200)의 온도를 냉각시키거나 모듈(200)에 쌍인 이물질 또는 눈을 제거한다. 상기 태양광 모듈(200)에는 열전대 및 광투과도 측정기(미도시)가 설치되어, 모듈(200)의 온도가 기 설정된 온도보다 높을 경우 또는 모듈(200)의 광투과도가 기 설정된 광투과도보다 낮을 경우 제어부(150)에 펌프(140)를 작동시켜 용수를 분사하게 한다.
상기 노즐(300)을 통해 고압으로 분사된 용수는 태양광 모듈(200)의 표면유리와의 접촉 시 발생되는 충돌제트에 의해 이물질 및 눈을 제거한다. 지하에 설치된 저수조(130)에 저장된 용수는 일정한 온도를 효율향상하므로 모듈(200)을 냉각하기 위한 용도로 사용될 수 있을 뿐만 아니라 동절기에는 제설을 위한 용도로도 효과적으로 사용될 수 있다.
상기와 같이 세척, 냉각 및 제설용으로 사용된 용수는 집수부(110)에 집수되어 여과부(120)로 이송된다. 이때, 상기 집수부(110), 도 2와 도 3에 도시된 물받이(112)와 집수조(114)의 배관(116)은 소정 각도로 기울어지게 설치되어 용수가 자연스럽게 여과부(120)로 흐르며, 이에 따라 별도의 동력을 사용하지 않고도 용수의 이송이 가능하여 용수 회수장치(100)의 효율향상비용을 크게 절감할 수 있다.
상기 여과부(120)로 이송된 용수는 침전조(122)와 필터(124)를 통해 이물질이 제거된다. 즉, 상기 침전조(122)에서는 용수에 포함된 이물질을 침전시키고, 상기 필터(124)에서는 침전조(122)를 통해 이물질이 침전된 용수 및 강수를 여과하여 이물질을 제거한다.
이와 같이 용수 및 강수를 이중으로 여과함으로써 상기 노즐(300) 및 상기 집수부(110), 여과부(120), 저수조(130), 펌프(140)를 연결하는 배관이 막힐 우려가 없으며, 상기 펌프(140)의 오작동을 방지할 수 있다.
상기 여과부(120)에서 여과된 용수 및 강수는 저수조(130)로 이송되어 저장되고, 필요시 펌프(140)에 의해 노즐(300)로 압송되어 재분사된다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치의 구성 및 용수 회수과정을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치를 도시하는 개략도.
도 2는 본 발명의 태양광 발전설비 효율향상장치 중 집수부의 일 실시예를 도시하는 도면.
도 3은 본 발명의 태양광 발전설비 효율향상장치 중 집수부의 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 4는 본 발명의 태양광 발전설비 효율향상장치 중 집수부의 또 다른 실시예를 도시하는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치의 용수 회수과정을 도시하는 도면.
*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*
100: 용수 회수장치 110: 집수부
112: 물받이 114: 집수조
115: 보호망 116: 배관
120: 여과부 122: 침전조
124: 필터 130: 저수조
132: 가열수단 134: 냉각수단
140: 펌프 150: 제어부
200: 태양광 모듈 300: 노즐
Claims (9)
- 물을 분사하여 태양광 모듈을 세척, 냉각 또는 제설함으로써 태양광 모듈의 성능을 향상시키는 태양광 발전설비 효율향상장치에 있어서,태양광 모듈의 하단에 설치되며, 태양광 모듈의 표면유리를 따라 흐르는 용수를 집수할 수 있도록 상부가 개방되는 물받이;상기 물받이에서 집수된 용수를 여과하는 여과부;상기 여과부에서 여과된 용수를 저장하는 저수조;상기 태양광 모듈로 물을 분사하는 물 분사수단; 및상기 저수조에 저장된 물을 상기 물 분사수단으로 압송하는 펌프를 포함하여 용수를 재활용함으로써 물의 사용을 효율화하고 수자원을 보호하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치.
- 제1항에 있어서,상기 물 분사수단에 세척제 또는 동파방지제를 포함하는 기능성 물질을 공급하는 기능성 물질 첨가부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치.
- 제1항에 있어서,상기 물받이는 집수된 용수가 상기 여과부로 흐를 수 있도록 기울어지게 설치된 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치.
- 제1항에 있어서,상기 여과부는 상기 물받이에서 집수된 용수를 여과하는 필터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치.
- 제4항에 있어서,상기 여과부는 상기 물받이에서 집수된 용수의 이물질을 침전시키는 침전조를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치.
- 제1항에 있어서,상기 저수조는 지면 또는 지하에 설치되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치.
- 제1항에 있어서,상기 펌프의 작동을 제어하기 위한 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치.
- 제7항에 있어서,상기 제어부는 상기 태양광 모듈의 온도가 설정치 이상으로 상승하거나 상기 태양광 모듈의 광투과도가 설정치 이하로 하락하면 상기 펌프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치.
- 제1항에 있어서,상기 저수조의 용량은 설치 지역의 평균 강수량과 용수 회수율에 따라 조절되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090110203A KR20110053610A (ko) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | 태양광 발전설비의 효율향상장치 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090110203A KR20110053610A (ko) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | 태양광 발전설비의 효율향상장치 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR20110053610A true KR20110053610A (ko) | 2011-05-24 |
Family
ID=44363087
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020090110203A KR20110053610A (ko) | 2009-11-16 | 2009-11-16 | 태양광 발전설비의 효율향상장치 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR20110053610A (ko) |
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101231137B1 (ko) * | 2012-07-19 | 2013-02-07 | 주식회사 금강이엔지 | 태양광 모듈 냉각장치 |
CN103223404A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-31 | 内蒙古电力勘测设计院 | 太阳能光伏组件的自动清洗装置和方法 |
KR101371508B1 (ko) * | 2012-02-14 | 2014-03-12 | 주식회사 라온테크 | 태양광 발전장치 |
KR101431525B1 (ko) * | 2013-03-18 | 2014-08-20 | 주식회사 신진에너텍 | 냉온수 살수방법을 통한 태양광 집열판의 유지 및 제어 방법 |
KR101603782B1 (ko) * | 2014-09-26 | 2016-03-28 | 주식회사 탑선 | 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템 |
CN105689313A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-06-22 | 青海黄河上游水电开发有限责任公司 | 光伏电站电池组件自动清洗系统 |
KR20160112416A (ko) * | 2015-03-19 | 2016-09-28 | 최민식 | 자체 발전 시스템을 구비한 제설 장치 |
WO2017043685A1 (ko) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | ㈜하이레벤 | 태양광 발전설비의 효율 향상 장치 |
KR20180132257A (ko) * | 2017-06-02 | 2018-12-12 | 우종수 | 미세먼지를 제거하며 발전효율을 높이는 태양광 발전 장치 |
KR20180136821A (ko) | 2017-06-15 | 2018-12-26 | 한국에너지기술연구원 | 태양광 모듈의 냉각장치 및 이를 포함하는 태양광 어레이 |
KR102032240B1 (ko) * | 2019-01-11 | 2019-11-27 | (주)썬코리아에너지 | 세척 및 냉각 기능이 구비된 태양광 발전 시스템 |
KR102236692B1 (ko) * | 2020-06-24 | 2021-04-06 | 주식회사 푸른솔 | 나노버블수를 이용한 태양광 모듈 패널용 이동형 클리닝 장치 |
KR102501120B1 (ko) * | 2022-10-05 | 2023-02-17 | 하이스트 주식회사 | 빗물 리사이클링·세척용 마이크로나노버블·다공성 압력차 분사로 이루어진 쓰리이펙트형 지붕설치식 태양광패널 스마트세척장치 및 방법 |
-
2009
- 2009-11-16 KR KR1020090110203A patent/KR20110053610A/ko not_active Application Discontinuation
Cited By (13)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101371508B1 (ko) * | 2012-02-14 | 2014-03-12 | 주식회사 라온테크 | 태양광 발전장치 |
KR101231137B1 (ko) * | 2012-07-19 | 2013-02-07 | 주식회사 금강이엔지 | 태양광 모듈 냉각장치 |
KR101431525B1 (ko) * | 2013-03-18 | 2014-08-20 | 주식회사 신진에너텍 | 냉온수 살수방법을 통한 태양광 집열판의 유지 및 제어 방법 |
CN103223404A (zh) * | 2013-04-18 | 2013-07-31 | 内蒙古电力勘测设计院 | 太阳能光伏组件的自动清洗装置和方法 |
KR101603782B1 (ko) * | 2014-09-26 | 2016-03-28 | 주식회사 탑선 | 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템 |
KR20160112416A (ko) * | 2015-03-19 | 2016-09-28 | 최민식 | 자체 발전 시스템을 구비한 제설 장치 |
WO2017043685A1 (ko) * | 2015-09-07 | 2017-03-16 | ㈜하이레벤 | 태양광 발전설비의 효율 향상 장치 |
CN105689313A (zh) * | 2016-04-19 | 2016-06-22 | 青海黄河上游水电开发有限责任公司 | 光伏电站电池组件自动清洗系统 |
KR20180132257A (ko) * | 2017-06-02 | 2018-12-12 | 우종수 | 미세먼지를 제거하며 발전효율을 높이는 태양광 발전 장치 |
KR20180136821A (ko) | 2017-06-15 | 2018-12-26 | 한국에너지기술연구원 | 태양광 모듈의 냉각장치 및 이를 포함하는 태양광 어레이 |
KR102032240B1 (ko) * | 2019-01-11 | 2019-11-27 | (주)썬코리아에너지 | 세척 및 냉각 기능이 구비된 태양광 발전 시스템 |
KR102236692B1 (ko) * | 2020-06-24 | 2021-04-06 | 주식회사 푸른솔 | 나노버블수를 이용한 태양광 모듈 패널용 이동형 클리닝 장치 |
KR102501120B1 (ko) * | 2022-10-05 | 2023-02-17 | 하이스트 주식회사 | 빗물 리사이클링·세척용 마이크로나노버블·다공성 압력차 분사로 이루어진 쓰리이펙트형 지붕설치식 태양광패널 스마트세척장치 및 방법 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR20110053610A (ko) | 태양광 발전설비의 효율향상장치 | |
Moharram et al. | Influence of cleaning using water and surfactants on the performance of photovoltaic panels | |
KR101751254B1 (ko) | 태양광발전장치 | |
KR100986706B1 (ko) | 태양광 발전설비의 효율향상설비 | |
WO2009139586A2 (ko) | 물제트를 이용한 태양광 모듈 관리 시스템 | |
KR101148020B1 (ko) | 효율향상을 위한 태양광 모듈의 냉각시스템 | |
KR101603782B1 (ko) | 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템 | |
CN204244162U (zh) | 一种光伏电池板喷淋装置 | |
US20140060620A1 (en) | Solar photovoltaic panel cooling system and method | |
KR20150118212A (ko) | 태양광 발전설비의 세척 및 냉각장치 | |
KR101431525B1 (ko) | 냉온수 살수방법을 통한 태양광 집열판의 유지 및 제어 방법 | |
KR100983783B1 (ko) | 태양광 발전설비의 효율향상설비 | |
KR101250917B1 (ko) | 태양광발전 효율향상설비의 펌프스테이션 | |
KR101038243B1 (ko) | 궤도 위를 왕복 이동하는 태양광발전 어레이 관리 장치 | |
WO2012011634A1 (ko) | 태양광 발전설비의 효율향상설비 | |
KR101090774B1 (ko) | 태양광 발전설비의 효율향상설비 | |
KR101381949B1 (ko) | 태양광 모듈의 냉각방법 및 태양광 모듈의 냉각장치 | |
KR20090114848A (ko) | 노즐을 이용한 태양광 발전 설비 유지 장치 | |
KR20150087503A (ko) | 물의 충돌제트를 이용한 태양전지 모듈 냉각장치 | |
JP2013219255A (ja) | 太陽光発電システムに用いる散水装置 | |
KR101044712B1 (ko) | 태양광 발전설비의 효율향상설비 | |
KR101107623B1 (ko) | 추적식 태양광 발전설비의 효율향상설비 | |
KR101443041B1 (ko) | 태양광 발전설비의 효율향상설비 | |
KR101228032B1 (ko) | 태양광 발전설비의 효율향상설비 | |
KR101044713B1 (ko) | 태양광 발전설비의 세척을 구현하는 효율향상설비 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |