KR20120070332A - 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템에 관한 것이다. 본 발명의 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템은, 필터를 통해 필터링된 냉각수를 펌프와 밸브를 경유하여 냉각수 분사수단을 통해 태양광 모듈로 분사함으로써 태양광 모듈의 효율을 유지, 향상시키는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템으로서, 상기 펌프 및 밸브의 동작을 제어하는 제어기; 및 상기 제어기를 유무선 통신을 이용하여 원격에서 제어하는 통합관리서버를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템에 따르면, 기상 조건, 계절, 태양광 모듈의 상태 등에 따라 적절히 냉각수의 분사를 조절함으로써 태양광 발전설비 효율향상장치를 효율적으로 제어할 수 있다. 아울러, 원격 제어을 이용하여 원거리에서 태양광 발전설비 효율향상장치를 관리하므로, 다수의 태양광 발전설비 효율향상장치를 통합 관리할 수 있고 효율향상장치의 관리에 소요되는 비용을 크게 절감할 수 있다. 나아가, 사용자를 대신하여 태양광 발전설비 효율향상장치를 관리해 주거나 사용자가 용이하게 관리할 수 있는 환경을 제공함에 따른 새로운 수익원 창출이 가능하다.

Description

태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템{SYSTEM OF MANAGING EFFICIENCY ENHANCEMENT EQUIPMENT FOR SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER FACILITIES}
본 발명은 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템에 대한 것으로, 더욱 상세하게는 다수의 태양광 발전설비 효율향상장치를 효과적으로 통합 관리할 수 있으며, 편리하고 용이하게 태양광 발전설비 효율향상장치를 모니터링하고 원격 관리할 수 있는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템에 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.
태양광은 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없다. 또한 여타 풍력이나 해수력과 달리 태양광 발전설비는 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다.
하지만, 가장 널리 사용되고 있는 실리콘 태양전지의 경우 태양광 모듈의 온도가 올라갈 경우 1℃ 당 0.5%의 출력 감소가 발생한다. 이러한 특성에 따라 태양광 발전의 출력은 태양이 가장 긴 여름이 아닌 봄과 가을에 최고치를 기록한다. 이러한 온도 상승은 태양광 발전의 발전 효율을 저하시키는 주요 원인이 되고 있다.
또한, 태양광 모듈은 태양 전지판에 황사, 악천후 등의 기상현상 등에 의해 오물이 쉽게 쌓일 수 있다는 단점을 갖는다. 태양광 모듈에 오물이 쌓일 경우 태양광 모듈은 광흡수율이 현저히 떨어지므로 발전효율 또한 저하될 수 있다.
또한, 겨울철에 비나 눈 등이 태양 전지판에 내릴 경우 발전효율의 저하가 발생할 수 있다. 이러한 오물, 눈, 비로 인한 발전효율의 저하의 방지를 위해 태양광 발전설비 유지장치가 사용된다.
태양광 발전설비 효율향상설비(유지설비)는 태양광 모듈의 온도를 식혀주는 냉각 작용과 태양 전지판에 쌓인 오물, 눈, 비 등을 세척, 제설 등을 함으로써 태양광 모듈이 일정한 출력의 발전을 수행할 수 있도록 태양광 발전설비를 유지관리하는 기능을 한다.
이처럼 태양광 발전설비 효율향상설비는 태양광 모듈의 냉각 및 세척을 위하여 상당한 부피의 냉각수(기능상 냉각수, 세척수, 제설수 등으로 표현될 수 있으나, 이하 통칭하여 냉각수라 함)를 사용하게 된다. 입지에 따라 지하수, 수돗물, 강물 등을 냉각수로 사용하게 되는데, 충분한 냉각수의 공급이 어려운 지역이 많고, 냉각수의 공급 및 분사를 위해 사용되는 전기 또한 전체적으로 태양광 발전설비의 효율을 감소시키는 요인이 되므로, 냉각수의 효율적인 사용은 태양광 발전설비 유지장치의 설계에 있어 가장 중요한 요인 중의 하나이다.
따라서, 냉각수의 효율적인 사용을 위해 기상 조건, 계절 및 태양광 모듈의 상태 등에 따라 적절하게 냉각수가 분사되도록 할 수 있는 관리 시스템의 도입이 절실히 요구된다.
본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로서, 본 발명의 목적은 기상 조건, 계절, 태양광 모듈의 상태 등에 따라 적절히 냉각수의 분사를 조절함으로써 태양광 발전설비 효율향상장치를 효율적으로 제어할 수 있으며, 원격 제어를 통해 편리하고 용이하게 다수의 태양광 발전설비 효율향상장치를 통합하여 관리할 수 있는 통합 관리 시스템을 제공하는 데 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 필터를 통해 필터링된 냉각수를 펌프와 밸브를 경유하여 냉각수 분사수단을 통해 태양광 모듈로 분사함으로써 태양광 모듈의 효율을 유지, 향상시키는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템으로서, 상기 펌프 및 밸브의 동작을 제어하는 제어기; 및 상기 제어기를 유무선 통신을 이용하여 원격에서 제어하는 통합관리서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템을 제공한다.
상기 제어기는, 상기 밸브를 구동하는 밸브구동유닛, 상기 펌프를 구동하는 펌프구동유닛, 상기 태양광 발전설비 및 효율향상장치의 상태에 관한 정보를 감지 및 측정하고 상기 감지 및 측정된 정보에 기초하여 데이터를 생성하는 센서유닛을 포함할 수 있다. 또한, 상기 통합관리서버는 상기 밸브구동유닛 및 상기 펌프구동유닛을 제어하고, 상기 센서유닛으로부터 상기 데이터를 수신하여 상기 센서유닛을 모니터링할 수 있다.
상기 센서유닛은, 상기 필터의 전단 및 후단에 각각 설치되는 제1 및 제2 압력센서; 상기 태양광 모듈의 온도, 냉각수의 온도 또는 기온을 측정하는 온도센서; 상기 태양광 모듈의 광투과도를 측정하는 광량센서; 상기 태양광 모듈의 오염도를 측정하는 오염도센서; 비가 내리고 있는지를 판단하는 우적센서; 및 상기 태양광 발전설비 또는 상기 효율향상장치의 도난 여부를 감지하는 도난감지센서를 포함할 수 있다.
태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템은 상기 통합관리서버에 접속하여 상기 효율향상장치를 모니터링하고 제어하는 무선통신단말기를 포함할 수 있다.
상기 무선통신단말기는 예를 들어 스마트폰, 아이패드 또는 컴퓨터일 수 있다.
상기 밸브구동유닛, 상기 펌프구동유닛, 상기 센서유닛 및 상기 통합관리서버 간의 신호의 송수신은 유무선 랜, CDMA를 포함하는 이동통신, 와이브로 및 전력선통신으로 이루어진 군에서 선택되는 통신 네트워크를 통해 이루어질 수 있다.
상기 통합관리서버와 상기 무선통신단말기 간의 신호의 송수신은 이동통신망, 무선 렌 및 와이브로로 이루어진 군에서 선택되는 통신 네트워크를 통해 이루어질 수 있다.
상기 밸브구동유닛은 상기 통합관리서버로부터 밸브제어신호를 수신하는 신호수신회로 및 상기 신호수신회로에 의해 수신된 상기 밸브제어신호에 응답하여 구동력을 발생시켜 상기 밸브를 개폐하는 밸브 액추에이터를 포함할 수 있다.
상기 펌프구동유닛은 상기 통합관리서버로부터 펌프제어신호를 수신하고 상기 수신된 펌프제어신호에 응답하여 상기 펌프로의 전력의 공급 및 전력공급을 중단시킴으로써 상기 펌프를 기동 및 정지시키는 전자회로를 포함할 수 있다.
상기 필터는 냉각수 중의 이물질을 필터링하는 장치이거나, 냉각수를 연화시키는 연수장치일 수 있다.
본 발명에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템에 따르면, 기상 조건, 계절, 태양광 모듈의 상태 등에 따라 적절히 냉각수의 분사를 조절함으로써 태양광 발전설비 효율향상장치를 효율적으로 관리할 수 있다.
아울러, 원격 제어를 이용하여 원거리에서 태양광 발전설비 효율향상장치를 관리하므로, 다수의 태양광 발전설비 효율향상장치를 통합 관리할 수 있고 효율향상장치의 관리에 소요되는 비용을 크게 절감할 수 있다. 또한, 웹 기반의 클라우드 컴퓨팅을 적용하여 관리자가 보다 편리하고 용이하게 태양광 발전설비 효율향상장치를 관리할 수 있다.
나아가, 사용자를 대신하여 태양광 발전설비 효율향상장치를 관리해 주거나 사용자가 용이하게 관리할 수 있는 환경을 제공함에 따른 새로운 수익원 창출이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치 및 관리 시스템의 개념도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템의 구성을 나타낸 개략적인 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 본 명세서 및 특허청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적 의미로 한정되어 해석되지 아니하며, 본 발명의 기술적 사항에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시 예이며, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것이 아니므로, 본 출원 시점에서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치 및 관리 시스템를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치(1)는 저장탱크(10), 펌프(20), 밸브(30), 냉각수 분사수단(40), 필터(8), 제어기(50), 통합관리서버(60) 및 무선통신단말기(70)를 포함한다. 또한 태양광 발전설비 효율향상장치는 필터(8), 저장탱크(10), 펌프(20), 밸브(30), 및 냉각수 분사수단(40)을 상호 연결하여 냉각수를 전달하는 냉각수 공급관을 더 포함한다.
상기 저장탱크(10)는 냉각수 분사수단(40)에 공급할 냉각수를 저장한다. 저장탱크(10)는 외부로부터 수돗물 또는 지하수 등의 냉각수를 공급 받는다.
냉각수 분사수단(40)은 태양광 모듈(7) 각각에 대응하도록 설치되어 냉각수를 공급 받아 태양광 모듈(7)로 냉각수를 분사하는 수단이다. 본 실시예에서는 냉각수 분사수단(40)이 태양광 모듈(7)과 1 대 1로 대응하도록 설계되어 있으나, 태양광 모듈(7)의 면적 및 냉각수 분사수단(40)의 분사 면적을 고려하여, 1개의 냉각수 분사수단(40)에 2개 이상의 태양광 모듈(7)이 대응하거나, 2개 이상의 냉각수 분사수단(40)에 1개의 태양광 모듈(7)이 대응하도록 할 수도 있다.
펌프(20)는 저장탱크(1)에 저장된 냉각수를 펌핑하여 냉각수 공급관을 통해 냉각수를 냉각수 분사수단(40)으로 공급하며, 밸브(30)는 냉각수 공급관을 개폐하여 냉각수 분사수단(40)을 통해 냉각수 분사를 조절한다.
필터(8)는 냉각수의 필터링을 위한 수단으로서 냉각수 중의 이물질을 필터링하는 장치 또는 냉각수를 연화시키는 연수장치일 수 있다.
필터(8)가 연수장치로 구성될 경우, 필터(8)는 양이온교환수지를 포함하여 이루어질 수 있다. 연수장치는 냉각수 중의 칼슘 이온 및 마그네슘 이온을 제거하여 태양광 모듈 및 냉각수 공급관에 물때가 쌓이는 것을 방지할 수 있다. 연수장치는 양이온교환수지 외에 인산나트륨, 붕산나트륨, 탄산나트륨, 수산화암모늄, 수산화나트륨 및 수산화칼륨 등과 같은 연화제를 공급하는 연화제 공급부로 대체될 수도 있다.
필터(8)는 펌프(25)의 전단(냉각수의 흐름을 기준으로 냉각수를 먼저 전달 받는 위치)에 배치되어 냉각수가 필터링된 후 펌프(25)로 전달되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 저장탱크(1)의 앞에 배치되거나, 저장탱크(1)와 펌프(25) 사이에 배치될 수 있다. 이와 같이 필터(8)를 펌프(25)의 전단에 배치함으로써 펌프(25) 내부에 이물질 또는 물때가 쌓이는 것을 방지하여 냉각수의 원활한 흐름을 가능하게 한다.
제어기(50)는 펌브(20) 및 밸브(30)의 동작을 제어하며, 이를 위하여 상기 밸브를 구동하는 밸브구동유닛(51) 및 상기 펌프를 구동하는 펌프구동유닛(52)를 포함한다. 아울러, 태양광 발전설비 및 효율향상장치의 상태에 관한 정보를 감지 및 측정하고 감지 및 측정된 정보에 기초하여 데이터를 생성하는 센서유닛(53)을 포함한다.
통합관리서버(60)는 제어기(50)를 유무선 통신을 이용하여 원격에서 제어하는 장치로서, 밸브구동유닛(51) 및 펌프구동유닛(52)을 제어하고, 센서유닛(53)으로부터 상기 데이터를 수신하여 센서유닛(53)을 모니터링한다. 이를 통하여 통합관리서버(60)는 다수의 태양광 발전설비 효율향상장치를 통합하여 관리할 수 있다.
통합관리서버(60)와 밸브구동유닛(51), 펌프구동유닛(52), 및 센서유닛(53)간의 신호의 송수신은 유무선 랜, CDMA등의 이동통신, 와이브로, 전력선통신 등 기존의 알려진 다양한 통신형태로 구현 가능하지만 이로써 제한되지는 않고 데이터의 송수신이 가능한 어떠한 형태의 통신을 이용하여서도 구현될 수 있다.
이와 같은 구성의 관리 시스템에 따라 관리자는 다양한 지역에 위치한 태양광 발전설비 효율향상설비에 대하여 원격지에서 통합하여 관리가 가능하고 관리운용에 대한 전문적인 기술력을 제공함으로써 효율적인 관리운용이 가능하고 새로운 수익원을 창출할 수 있다.
무선통신단말기(70)는 통합관리서버(60)에 접속하여 태양광 발전설비 효율향상장치를 모니터링하고 제어하는 장치로서, 무선통신단말기(70)를 이용함으로써 통합관리서버(60)가 위치한 공간 이외의 다양한 장소에서 태양광 발전설비 효율향상장치를 편리하고 용이하게 모니터링하고 제어할 수 있다.
관리자는 상기 통합관리서버에 직접 접속하여 태양광 효율향상설비들을 관리운용할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 통합관리서버에 접속하여 상기 효율향상장치를 모니터링하고 제어하는 무선통신단말기를 이용하여 태양광 효율향상설비들을 관리운용할 수도 있다.
무선통신단말기(70)는 통합관리서버와 무선 통신이 가능한 모든 기기가 사용될 수 있다. 예를 들어, 무선통신단말기(70)로는 스마트폰, 아이패드 등과 같은 휴대용 무선 단말기와 테스크탑 또는 테이블 컴퓨터, 노트북, 벽걸이 컴퓨터, 테블릿 PC 등의 각종 컴퓨터가 사용될 수 있다.
통합관리서버와 무선통신단말기 간의 신호의 송수신은 예들 들어 3G망 등의 이동통신망, 와이파이(Wireless Fidelity) 등과 같은 무선 렌 또는 와이브로를 통해 이루어질 수 있다.
본 발명의 관리 시스템은 클라우드 컴퓨팅을 태양광 발전설비 효율향상장치의 제어에 적용함으로써, 장소적 제약 없이 태양광 발전설비 효율향상장치를 모니터링하고 제어할 수 있다.
또한, 무선통신단말기(70), 즉 클라이언트 PC는 그 사양이 웹을 실행할 정도이면 충분하고 저장 공간 역시 필요하지 않으므로 휴대성을 높일 수 있으며, 초기 구입 비용도 낮출 수 있다. 또한, 다양한 기기를 단말기로 사용할 수 있고 서비스를 통해 일치된 사용자 환경을 구현할 수 있다. 나아가, 사용자의 데이터를 신뢰성 높은 서버에 보관함으로써 보다 안전하게 보관할 수 있는 장점이 있다.
한편, 통합관리서버(60)는 태양광 발전설비 및 효율향상장치의 현 상태에 대한 정보 뿐만 아니라 그와 같은 상태에서의 대처법에 대한 전문화된 정보를 무선통신단말기(70)에 제공할 수 있고, 무선통신단말기(70)로부터 받은 제어명령에 대하여 발생할 수 있는 문제점을 제공할 수 있으며, 도난, 고장, 강설, 강우, 냉각수 부족, 냉각수 동결 등 비상사태 발생시에는 무선통신단말기(70)의 제어명령을 받기 전에 통합관리서버(60)가 직접 응급 처치를 할 수 있으므로, 사용자가 보다 용이하고 편리하게 태양광 발전설비 효율향상장치를 제어할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치의 원격 제어 시스템의 구성을 나타낸 개략적인 블록도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 원격 제어 시스템은 제어기(50), 통합관리서버(60) 및 무선통신단말기(70)를 포함하며, 상기 제어기(50)는 밸브구동유닛(51), 펌프구동유닛(52) 및 센서유닛(53)을 포함한다.
상기 밸브구동유닛(51)은 통합관리서버(60)로부터의 밸브제어신호를 수신하여 밸브(30)를 구동한다. 통합관리서버(60)에서 송신되는 밸브제어신호는 밸브(30)의 개폐명령을 포함할 수 있다. 밸브구동유닛(51)은 통합관리서버(60)로부터 밸브제어신호를 수신하는 신호수신회로 및 신호수신회로에 의해 수신된 밸브제어신호에 따라 구동력을 발생시켜 밸브(30)를 개폐하는 밸브 액추에이터를 포함할 수 있다. 여기서, 밸브 액추에이터는, 예컨대, 전기 모터로 구현될 수 있다.
상기 펌프구동유닛(52)은 통합관리서버(60)로 부터의 펌프제어신호, 즉 펌프(20)를 기동 또는 정지시키는 명령을 수신하고 이에 응답하여 펌프(20)를 동작시키거나 정지시킬 수 있다. 이러한 펌프구동유닛(52)은 통합관리서버(60)로 부터 펌프제어신호를 수신하고 이에 따라 각각의 펌프에 전력을 공급 또는 중단시킴으로써 펌프를 기동시키고 정지시킬 수 있는 전자회로로 구현될 수 있다.
상기 센서유닛(53)은 태양광 발전설비 및 효율향상설비의 상태에 관한 다양한 정보를 감지 및 측정할 수 있도록 다수의 센서를 포함할 수 있다. 예를 들어, 센서유닛(53)은 온도센서(81), 광량센서(82), 오염도센서(83), 우적센서(84), 도난감지센서(85), 제1 압력센서(86) 및 제2 압력센서(87) 등을 포함할 수 있다.
온도센서(81)는 태양광 모듈(7)의 온도, 냉각수의 온도 또는 기온을 측정하고, 측정된 데이터를 통합관리서버(60)로 제공한다. 통합관리모듈(60)은 이러한 온도 데이터를 통해 태양광 모듈(7)의 온도를 적정값 이하로 낮추기 위해 소요될 냉각수 분사량 등을 예측할 수 있으며, 이를 통해 저장탱크(10)에 공급되어야 할 냉각수의 양을 계산할 수 있다.
광량센서(82)는 태양광의 량을 측정하는 센서로서 날씨의 맑고 흐린 정도에 따라 태양광의 량이 달라지므로 이를 측정하게 되며, 측정된 데이터를 통합관리서버(60)로 제공한다.
오염도센서(83)는 태양광 모듈의 오염도를 측정하고, 측정된 데이터를 통합관리서버(60)로 제공한다. 오염도센서(83)는 태양광 모듈(7)을 통과하는 빛의 양을 측정하거나 태양광 모듈에서 반사되어 나오는 빛의 양을 측정하여 태양광 모듈(7)의 오염 상태, 예를 들어 오물에 의해 오염되어 있는지 또는 눈이 쌓여 있는지를 측정한다. 오물이 쌓여 있는 경우 세척액을 함께 분사하여 세척 효율을 높이도록 할 수 있으며, 세척액의 공급을 위하여 별도의 세척액 공급부가 효율향상설비에 추가로 구성될 수 있다.
우적센서(84)는 비가 내리고 있는지를 판단하며, 판단된 결과를 통합관리서버(60)로 제공한다. 우적센서(84)에서 비가 내리고 있는 것으로 판단될 경우, 불필요한 냉각수의 소비를 막기 위하여 냉각수의 분사를 정지시킬 수 있다.
도난감지센서(85)는 태양광 발전설비 또는 효율향상장치의 도난 여부를 감지하며, 감지된 결과를 통합관리서버(60)로 제공한다. 도난감지센서(85)는 예컨데 구성요소가 분리되는 경우 신호를 발생시키도록 할 수 있으며, 이를 구현하기 위하여 태양광 모듈 등의 각 구성요소에 연결된 통신선이 끊어졌을 경우 신호를 발생하게 할 수 있다. 아울러, 외부인의 접촉이 있는 경우 신호를 발생하는 접촉센서로 구현될 수도 있다.
제1 및 제2 압력센서(86, 87)는 각각 필터(8)의 전단 및 후단에 위치하여 냉각수 공급관의 수압을 측정하여 통합관리서버(60)로 제공한다. 통합관리서버(60)는 제1 압력센서(86) 및 제2 압력센서(87)에서 측정된 압력의 차이를 모니터링하여 필터의 교체시기를 알려 준다. 즉, 필터(8)에 이물질이나 물때가 쌓이지 않거나 적게 쌓인 경우 제1 및 제2 압력센서(86, 87)의 압력 차이는 작게 나타날 것이나, 이물질 또는 물때가 쌓일수록 위 압력 차가 증가하게 되므로 정해진 압력 차가 되면 통합관리서버(60)는 이를 알려 준다. 필터(8)의 교체 시기로 설정되는 압력 차는 필터(8)의 용량 및 냉각수의 상태 등을 고려하여 적절히 설정될 수 있다.
또한, 통합관리서버(60)는 제1 및 제2 압력센서(86, 87)에서 측정된 압력이 설정된 소정 압력 범위를 벗어날 경우 효율향상설비의 기동을 종료할 수 있다. 측정된 압력이 설정된 압력 범위의 최대값을 초과하는 경우는 냉각수 공급관 내에 냉각수의 동결이 발생하는 등의 문제가 발생한 경우이고, 측정된 압력이 설정된 압력 범위의 최소값에 미달하는 경우 냉각수 공급관에 누수가 발생하는 등의 문제가 발생한 경우이므로, 이를 통해 설비의 고장을 막고 냉각수를 보다 효율적으로 사용할 수 있다. 한편, 냉각수 공급관 내의 동결 또는 누수와 같은 사고 상황을 보다 효과적으로 판단하기 위하여, 제1 및 제2 압력센서(86, 87) 외에 추가적인 압력센서를 냉각수 공급관의 다른 위치에 배치시킬 수 있다.
통합관리서버(60)는 센서유닛(53)으로부터 감지된 신호를 수신하고 저장하며 이를 무선통신단말기(70)에 전달한다. 또한, 수신된 신호로부터 태양광 발전설비 및 효율향상설비의 현 상태를 파악하여 그에 따라 펌프(20)의 구동 및 밸브(30)의 개폐를 조절하며, 이때 통합관리서버(60)는 무선통신단말기(70)의 제어명령에 따르게 되며, 태양광 발전설비 및 효율향상설비의 현 상태에 따라 적절한 제어법을 무선통신단말기(70)에 제시할 수 있다. 또한, 비상 상황 발생시에는 무선통신단말기(70)의 제어명령을 받기 전에 응급 처치를 실시할 수 있다.
한편, 통합관리서버(60)는 타이머를 포함하여 무선통신단말기(70)의 제어 명령에 의해 설정된 구동 시간 동안만 냉각수가 분사되도록 할 수 있으며, 시간에 따라 냉각수의 분사량을 조절할 수 있다. 예컨데, 정해진 구동개시시각부터 구동종료시각까지 소정 간격으로 냉각수를 분사하게 할 수 있으며, 태양광 모듈(7)의 온도가 최고가 될 것으로 예상되는 시각까지는 냉각수 분사량을 점점 증가시키고, 그 이후로는 냉각수의 분사량을 점점 감소시킬 수 있다. 냉각수 분사향 조절을 위하여, 냉각수가 분사되는 분사시간, 냉각수 분사가 정지하는 정지시간 또는 냉각수의 분사속도를 조절할 수 있다.
또한, 통합관리서버(60)는 기상청의 기상 정보를 수신 받아 이를 무선통신단말기(70)에 전달하여 그에 따라 냉각수의 분사량 또는 저장탱크(10)의 냉각수 저장량 등을 조절할 수 있게 할 수 있다.
상술한 본 발명에 따른 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템에 따라, 기상 조건, 계절, 태양광 모듈의 상태 등에 따라 적절히 냉각수의 분사를 조절함으로써 태양광 발전설비 효율향상장치를 효율적으로 제어할 수 있으며, 웹 기반의 클라우드 컴퓨팅을 적용하여 관리자가 보다 편리하고 용이하게 태양광 발전설비 효율향상장치를 관리할 수 있다.
이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이고 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.
7: 태양광 모듈 8: 필터
10: 저장탱크 20: 펌프
30: 밸브 40: 냉각수 분사수단
50: 제어기 51: 밸브구동유닛
52: 펌프구동유닛 53: 센서유닛
60: 통합관리서버 70: 무선통신단말기
81:온도센서 82: 광량세서
83: 오염도센서 84: 우적센서
85: 도난감지센서 86: 제1 압력센서
87: 제2 압력센서

Claims (11)

  1. 필터를 통해 필터링된 냉각수를 펌프와 밸브를 경유하여 냉각수 분사수단을 통해 태양광 모듈로 분사함으로써 태양광 모듈의 효율을 유지, 향상시키는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템으로서,
    상기 펌프 및 밸브의 동작을 제어하는 제어기; 및
    상기 제어기를 유무선 통신을 이용하여 원격에서 제어하는 통합관리서버를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어기는,
    상기 밸브를 구동하는 밸브구동유닛,
    상기 펌프를 구동하는 펌프구동유닛,
    상기 태양광 발전설비 및 효율향상장치의 상태에 관한 정보를 감지 및 측정하고 상기 감지 및 측정된 정보에 기초하여 데이터를 생성하는 센서유닛을 포함하며,
    상기 통합관리서버는 상기 밸브구동유닛 및 상기 펌프구동유닛을 제어하고, 상기 센서유닛으로부터 상기 데이터를 수신하여 상기 센서유닛을 모니터링하는 것을 특징으로 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서유닛은,
    상기 필터의 전단 및 후단에 각각 설치되는 제1 및 제2 압력센서;
    상기 태양광 모듈의 온도, 냉각수의 온도 또는 기온을 측정하는 온도센서;
    상기 태양광 모듈의 광투과도를 측정하는 광량센서;
    상기 태양광 모듈의 오염도를 측정하는 오염도센서;
    비가 내리고 있는지를 판단하는 우적센서; 및
    상기 태양광 발전설비 또는 상기 효율향상장치의 도난 여부를 감지하는 도난감지센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 통합관리서버에 접속하여 상기 효율향상장치를 모니터링하고 제어하는 무선통신단말기를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 무선통신단말기는 스마트폰, 아이패드 또는 컴퓨터인 것을 특징으로 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
  6. 제2항에 있어서,
    상기 밸브구동유닛, 상기 펌프구동유닛, 상기 센서유닛 및 상기 통합관리서버 간의 신호의 송수신은 유무선 랜, CDMA를 포함하는 이동통신, 와이브로 및 전력선통신으로 이루어진 군에서 선택되는 통신 네트워크를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 통합관리서버와 상기 무선통신단말기 간의 신호의 송수신은 이동통신망, 무선 렌 및 와이브로로 이루어진 군에서 선택되는 통신 네트워크를 통해 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
  8. 제2항에 있어서,
    상기 밸브구동유닛은 상기 통합관리서버로부터 밸브제어신호를 수신하는 신호수신회로 및 상기 신호수신회로에 의해 수신된 상기 밸브제어신호에 응답하여 구동력을 발생시켜 상기 밸브를 개폐하는 밸브 액추에이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
  9. 제2항에 있어서,
    상기 펌프구동유닛은 상기 통합관리서버로부터 펌프제어신호를 수신하고 상기 수신된 펌프제어신호에 응답하여 상기 펌프로의 전력의 공급 및 전력공급을 중단시킴으로써 상기 펌프를 기동 및 정지시키는 전자회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 필터는 냉각수 중의 이물질을 필터링하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
  11. 제1항에 있어서,
    상기 필터는 냉각수를 연화시키는 연수장치인 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비 효율향상장치의 관리 시스템.
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