KR20150006207A - The Washing Device Of Solar Generator System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양광 발전 시스템의 세척장치에 관한 것으로, 특히 태양전지패널의 표면을 세척하여 발전 효율을 향상시키도록 한 태양광 발전 시스템의 세척장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a cleaning apparatus for a photovoltaic power generation system, and more particularly, to a cleaning apparatus for a photovoltaic power generation system for cleaning a surface of a solar cell panel to improve power generation efficiency.
최근, 화석연료의 지속적인 가격 상승, 화석연료 사용에 따른 환경오염, 원자력 에너지의 불안전성으로 인해 신재생 에너지에 관심이 집중되고 있다. 이러한 신재생 에너지 중 태양광은 풍력, 파력, 조력, 지열발전에 비해 설치 및 운영이 용이하고, 발전효율이 우수하여 이용이 크게 증가하고 있다.Recently, renewable energy is attracting attention due to the continuous price increase of fossil fuels, environmental pollution caused by the use of fossil fuels, and insecurity of nuclear energy. Among these renewable energies, photovoltaic power is easier to install and operate than wind, wave, tidal power, and geothermal power generation, and its use is greatly increased due to its excellent power generation efficiency.
이러한 태양광 발전은 여러 개의 태양전지패널을 여러개 연결하여 태양전지 어레이를 구성하고, 이 태양전지 어레이로부터 발생된 직류 전력을 변압하거나, 교류 전력으로 변환하여 이용한다.Such a photovoltaic power generation system constitutes a solar cell array by connecting a plurality of solar cell panels, transforms direct current power generated from the solar cell array, or converts the direct current power into alternating current power.
이와 같은 태양전지패널의 발전전력량은 태양전지패널 면에 입사되는 광의 양에 절대적으로 의존한다. 때문에, 기존의 태양광 발전 시스템은 발전전력량이 최대가 되도록 태양전지패널의 입사면을 고정하여 사용하거나, 태양전지패널 면이 태양을 향하도록 추적형 장치로 사용하기도 한다.The amount of generated power of the solar cell panel depends on the amount of light incident on the surface of the solar cell panel. Therefore, the existing solar power generation system may be used as a tracking type device in which the incidence plane of the solar cell panel is fixed so as to maximize the power generation amount, or the solar cell panel surface faces the sun.
이러한 태양광 발전 시스템은 태양전지패널 면에 입사되는 광의 양에 발전전력량이 크게 좌우되기 때문에, 태양전지패널 면의 오염시에도 발전전력량이 크게 저하된다. 때문에 기존의 태양광 발전 시스템에서는 태양전지패널 면을 주기적 또는 오염 발생시에 세척하는 시스템을 병행하여 운영하거나, 인력에 의해 태양전지 면을 청소하여 오염에 의한 발전전력량의 저하를 방지하고 있다.Such a photovoltaic power generation system largely depends on the amount of light to be incident on the surface of the solar cell panel, so the amount of generated power is significantly reduced even when the surface of the solar cell panel is contaminated. Therefore, in the conventional solar power generation system, the system for cleaning the solar cell panel surface periodically or in case of pollution is operated in parallel, or the surface of the solar cell is cleaned by manpower to prevent the reduction of the power generation amount due to the pollution.
기존의 세척시스템은 태양전지패널 면을 솔에 의해 단순히 털어주는 형태로 태양전지패널 면을 청소하거나, 물로 표면을 세척하면서 솔로 씻는 형태로 이용된다.The conventional cleaning system is used to clean the surface of the solar cell panel by simply brushing the surface of the solar cell panel with a brush, or to wash the surface of the solar cell panel while washing with water.
이러한 기존의 태양광 발전 시스템의 세척방법 중 전자의 경우 세척으로 인한 발전효율의 저하가 적고, 굵은 입자의 이물질은 비교적 제거가 잘되는 장점은 있다. 하지만, 솔과 태양전지패널 면의 마찰로 인한 정전기가 작은 크기의 이물질을 태양전지패널 면에 재흡착시켜 세척이 완벽하게 이루어지지 않으며, 후에 이를 제거하기 위한 별도의 세척 과정이 필요한 단점이 있다.Among the conventional cleaning methods of the photovoltaic power generation system, the deterioration of the power generation efficiency due to washing is less in the case of electrons, and the coarse particles are relatively easily removed. However, since the static electricity due to the friction between the sole and the solar cell panel surface is reabsorbed on the solar cell panel surface due to the foreign substances having a small size, the washing is not completely performed and a separate cleaning process is required to remove the foreign matter thereafter.
또한, 후자와 같이 태양광 발전 시스템의 세척시 물로 세척을 하는 경우 전자에 비해 세척이 효율적으로 이루어지는 장점은 있지만, 세척수를 이용하는 동안 그리고 세척수가 건조되는 동안 광의 산란이 발생하여 태양전지패널의 발전효율을 저하되는 문제점이 있다.In addition, when the solar cell system is washed with water as in the latter case, it is advantageous that the solar cell is cleaned more efficiently than the former cell. However, scattering of light occurs during the use of the washing water and during the drying of the washing water, .
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 태양전지패널의 표면에 쌓여진 먼지는 물기를 머금은 세척장치를 이용하여 세척함으로써 먼지의 날림을 미연에 방지하면서 발전 효율을 향상시키도록 한 태양광 발전 시스템의 세척장치를 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a solar power generation system for improving the power generation efficiency by preventing the dust accumulated on the surface of the solar cell panel by using a cleaning device, And to provide a cleaning device for the cleaning device.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 세척장치는 외부의 태양광 에너지를 입사받아 전기 에너지를 생산하는 태양전지패널과, 상기 태양전지패널에 결합되어 상기 태양전지패널을 지지하는 지지 프레임과, 상기 태양전지패널의 면을 따라 이동 및 회전하면서 상기 태양전지패널의 표면을 세척하는 브러쉬를 포함하여 구성되는 세척부를 포함하고, 상기 세척부는 구동력을 생산하는 하나 이상의 모터를 갖는 구동부와, 상기 구동부의 구동력에 의해 상기 세척부를 상기 태양전지패널의 평행한 두 변을 따라 이송시키는 이송 조립체와, 상기 구동력에 의해 회전하는 브러쉬를 포함하는 회전체를 포함하며, 상기 회전체의 내부에 물을 채워져 있고, 상기 브러쉬가 상기 회전체의 내부까지 연장되어 브러쉬에 물이 젖어 있는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a cleaning apparatus for a solar photovoltaic power generation system including a solar cell panel for receiving external solar energy to produce electric energy, And a cleaning unit configured to clean the surface of the solar cell panel while moving and rotating along the surface of the solar cell panel, wherein the cleaning unit has one or more motors for producing a driving force And a rotating body including a rotating assembly and a brush rotated by the driving force, wherein the rotating assembly includes a driving assembly, a transfer assembly for transferring the washing section along two parallel sides of the solar cell panel by a driving force of the driving section, And the brush extends to the inside of the rotating body so that the brush is wet with water And that is characterized.
본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 세척장치는 다음과 같은 효과가 있다.The cleaning device of the solar power generation system according to the present invention has the following effects.
첫째, 강우센서를 부착하여 강우시 자동으로 태양전지패널의 표면을 세척함으로써 발전 효율을 향상시킬 수 있다.First, by attaching a rainfall sensor, the surface of the solar cell panel can be automatically cleaned at the time of rainfall, thereby improving power generation efficiency.
둘째, 태양전지패널의 표면에 쌓여진 먼지는 물기를 머금은 세척장치를 이용하여 세척함으로써 먼지의 날림을 미연에 방지하면서 발전 효율을 향상시킬 수 있다.Second, the dust accumulated on the surface of the solar cell panel can be cleaned by using a cleaning device having a watery structure, thereby improving the power generation efficiency while preventing the dust from leaking.
도 1은 본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 세척장치를 개략적으로 나타낸 사시도
도 2는 본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 세척장치를 나타낸 평면도
도 3은 본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 세척장치에서 회전체의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도1 is a perspective view schematically showing a cleaning apparatus of a solar power generation system according to the present invention;
2 is a plan view showing a cleaning apparatus for a solar power generation system according to the present invention.
3 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the rotating body in the cleaning apparatus of the solar power generation system according to the present invention
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 설명하기로 한다. 첨부된 도면들에서 구성에 표기된 도면번호는 다른 도면에서도 동일한 구성을 표기할 때에 가능한 한 동일한 도면번호를 사용하고 있음에 유의해야 한다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. It should be noted that the drawings denoted by the same reference numerals in the drawings denote the same reference numerals whenever possible, in other drawings.
또한, 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지의 기능 또는 공지의 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고 도면에 제시된 어떤 특징들은 설명의 용이함을 위해 확대 또는 축소 또는 단순화된 것이고, 도면 및 그 구성요소들이 반드시 적절한 비율로 도시되어 있지는 않다. 그러나 당업자라면 이러한 상세 사항들을 쉽게 이해할 것이다.In the following description of the present invention, a detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear. And certain features shown in the drawings are to be enlarged or reduced or simplified for ease of explanation, and the drawings and their components are not necessarily drawn to scale. However, those skilled in the art will readily understand these details.
도 1은 본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 세척장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 세척장치를 나타낸 평면도이다.FIG. 1 is a perspective view schematically showing a cleaning apparatus for a solar power generation system according to the present invention, and FIG. 2 is a plan view showing a cleaning apparatus for a solar power generation system according to the present invention.
본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 세척장치는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 외부의 태양광 에너지를 입사받아 전기 에너지를 생산하는 다수의 태양전지패널(110)과, 상기 태양전지패널(110)에 결합되어 상기 태양전지패널(110)을 지지하는 지지 프레임(120)과, 상기 태양전지패널(110)의 면을 따라 이동 및 회전하면서 상기 태양전지패널(110)의 표면을 세척하는 브러쉬(131)를 포함하여 구성되는 세척부(130)와, 상기 세척부(130)에 설치되어 강우를 감지하는 강우센서(140)를 포함하고, 상기 강우센서(140)를 통해 일정량 이상의 강우가 감지되면 상기 세척부(130)를 가동한다.1 and 2, a cleaning apparatus for a solar photovoltaic power generation system according to the present invention includes a plurality of
여기서, 상기 태양전지패널(110)은 태양광 에너지를 전기 에너지로 변환하여 출력하고, 복수의 단위 셀들의 집합으로 구성한다. 이러한 단위 셀은, 일반적으로 0.5V ~ 0.6V의 전압 즉, 약 3W ~ 4W의 전력을 생성(또는, 생산)하고, 복수의 단위 셀들로 구성된 상기 태양전지패널(110)은 태양전지패널을 구성하는 단위 셀의 개수에 따라 차이는 있으나, 일반적으로 약 16V ~ 26V, 120W ~ 200W의 출력을 갖는다.Here, the
일 예로, 상기 태양전지패널(110)은 54개의 단위 셀들로 구성되며, 이러한 단위 셀들은 18개의 셀이 직렬 연결되어 하나의 그룹을 형성하고, 3개의 그룹이 병렬로 연결되어 하나의 태양전지패널(110)을 형성한다. 이때 상기 태양전지패널(110)은 용량에 따라 그 설계를 달리할 수 있다.For example, the
여기서, 상기 세척부(130)는 구동력을 생산하는 하나 이상의 모터를 갖는 구동부(132)와, 상기 구동부(132)의 구동력에 의해 상기 세척부(130)를 상기 태양전지패널(110)의 평행한 두 변을 따라 이송시키는 이송 조립체(133)와, 상기 구동력에 의해 회전하는 브러쉬(131)를 포함하는 회전체(134)를 구성한다.The
상기 회전체(134)는 상기 구동부(132)의 구동력에 의해 일방향으로 회전하면서 부드러운 재질로 이루어진 브러쉬(131)가 상기 태양전지패널(110)의 표면과 접하여 표면에 쌓인 이물질을 제거하게 된다. The
이때 상기 브러쉬(131)는 상기 태양전지패널(110)의 표면과 접하는 부분이므로 상기 태양전지패널(110)의 표면에 데미지(damage)가 가해지는 것을 최소화하기 위하여 솜이나 면 재질과 같이 부드러운 재질을 상기 회전체(134)에 부착하여 사용한다.In order to minimize the damage to the surface of the
상기 이송 조립체(133)는 가이드 레일로 구성되어 상기 구동부(132)를 구성하는 모터의 구동력에 의해 바퀴 또는 체인 방식으로 상하 또는 좌우로 이동하게 된다.The
상기 이송 조립체(133)의 일측과 타측 끝단에는 각각 동작센서(135)와 정지센서(136)를 구비하고 있다. 상기 동작센서(135)와 정지센서(136)는 상기 회전체(134)의 동작과 정지를 각각 검출하게 된다.The
상기 강우센서(140)는 비가 내릴 경우에 이를 감지하여 상기 세척부(130)를 자동으로 구동하여 태양전지패널(110)을 세척하게 된다. 상기 세척부(130)의 회전체(134)는 일방향으로 회전하면서 상기 회전체(134)에 붙여진 브러쉬를 통해 상기 태양전지패널(110)의 표면을 세척하게 된다.The
따라서 본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 세척장치는 별도의 물 저장탱크가 필요없고 비가 내릴 때만 빗물을 이용하여 태양전지패널(110)을 세척하기 때문에 설치 비용을 줄일 수가 있고, 발전 효율을 향상시킬 수가 있다. Therefore, the cleaning device of the solar power generation system according to the present invention does not require a separate water storage tank and the
일반적인 태양광 발전 시스템의 세척장치는 물 저장탱크를 설치하고 펌프와 분사 노즐을 이용하여 물을 분사하는 경우에는 세척수를 이용하는 동안 그리고 세척수가 건조되는 동안 광의 산란이 발생하여 태양전지패널의 발전효율을 저하되는 문제가 있지만, 본 발명은 비가 내릴 때에만 세척을 하기 때문에 발전 효율을 향상시킬 수가 있다.In general, when a water storage tank is installed and water is sprayed by using a pump and a spray nozzle, scattering of light occurs during the use of the washing water and during the drying of the washing water, However, the present invention can improve the power generation efficiency because the cleaning is performed only when the rain is lowered.
한편, 상기 강우센서(140)는 강우가 일정량 이상일 때만 상기 세척부(130)를 가동한다.On the other hand, the
즉, 상기 세척부(130)는 상기 강우센서(140)에서 강수량이 일정량 이상일 때만 동작되게 함으로써 상기 세척부(130)의 반복적인 동작을 줄일 수가 있고 충분한 강수량을 이용하여 태양전지패널(110)을 세척할 수가 있다.That is, the
도 3은 본 발명에 의한 태양광 발전 시스템의 세척장치에서 회전체의 다른 실시예를 개략적으로 나타낸 단면도이다.3 is a cross-sectional view schematically showing another embodiment of the rotating body in the cleaning apparatus of the solar power generation system according to the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 회전체(134)의 내부에 물을 채워져 있고, 브러쉬(131)가 상기 회전체(134)의 내부까지 연장되어 브러쉬(131)에 물이 젖어 있도록 구성되어 있다.3, the
이와 같은 회전체(134)는 비가 내리지 않고 태양전지패널(110)의 표면에 쌓여진 먼지를 제거할 때 사용하게 되는데, 일반적인 브러쉬의 경우에 회전하면서 먼지를 제거하고 이때 인접한 태양전지패널에 다시 먼지가 쌓이게 되는 문제가 있었다.The
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 물이 브러쉬에 젖어 있기 때문에 태양전지패널에 쌓여진 먼지를 제거할 때 날리는 것을 미연이 방지하면서 세척할 수 있다.Accordingly, in order to solve the above-mentioned problem, the present invention is capable of cleaning the dust that is accumulated on the solar cell panel while preventing the dust from being accumulated on the brush.
한편, 이상에서 설명한 본 발명은 상술한 실시 예 및 첨부된 도면에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 종래의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Will be apparent to those of ordinary skill in the art.
110 : 태양전지패널 120 : 지지 프레임
130 : 세척부 131 : 브러쉬
132 : 구동부 133 : 이송 조립체
134 : 회전체 135 : 동작센서
136 : 정지센서 140 : 강우센서110: solar cell panel 120: support frame
130: Cleaning part 131: Brush
132: driving part 133:
134: rotating body 135: motion sensor
136: Stop sensor 140: Rain sensor
Claims (5)
상기 태양전지패널에 결합되어 상기 태양전지패널을 지지하는 지지 프레임과,
상기 태양전지패널의 면을 따라 이동 및 회전하면서 상기 태양전지패널의 표면을 세척하는 브러쉬를 포함하여 구성되는 세척부를 포함하고,
상기 세척부는 구동력을 생산하는 하나 이상의 모터를 갖는 구동부와, 상기 구동부의 구동력에 의해 상기 세척부를 상기 태양전지패널의 평행한 두 변을 따라 이송시키는 이송 조립체와, 상기 구동력에 의해 회전하는 브러쉬를 포함하는 회전체를 포함하며,
상기 회전체의 내부에 물을 채워져 있고, 상기 브러쉬가 상기 회전체의 내부까지 연장되어 브러쉬에 물이 젖어 있는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템의 세척장치.A solar cell panel that receives external sunlight energy to produce electric energy,
A support frame coupled to the solar cell panel to support the solar cell panel,
And a cleaning unit including a brush for cleaning the surface of the solar cell panel while moving and rotating along the surface of the solar cell panel,
The cleaning unit includes a driving unit having at least one motor for generating a driving force, a transfer assembly for transferring the cleaning unit along two parallel sides of the solar cell panel by a driving force of the driving unit, and a brush rotated by the driving force And,
Wherein the rotating body is filled with water and the brush extends to the inside of the rotating body so that the brush is wet with water.
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