KR20150086128A - cleaning method of solar energy solar cell module surface and its apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 태양열 집광판 표면세척방법 및 장치에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE
[문헌1] 특허등록 10-1140684 호(2012. 04. 20)[Patent Document 1] Patent Registration No. 10-1140684 (2012.04.20)
[문헌2] 실용신안등록 20-0246053 호(2001. 08. 29)
[Patent Document 2] Utility Model Registration No. 20-0246053 (Aug. 29, 2001)
태양열 집광(집열)판 표면상에 각종 이물질로 인하여 집열(집광) 효율이 떨어진다. 모듈 오염에 따른 출력저하는 약 9.3%에 달하며 최대 20%까지 감소한다. 그리고 겨울철 눈 및 얼음에 의한 발전량 저하는 약 5-10% 정도 감소한다.Solar collecting (collecting) plate The efficiency of collecting (collecting) light is reduced due to various foreign substances on the surface of the plate. Output degradation due to module contamination amounts to about 9.3% and is reduced by up to 20%. In winter, snow and ice decrease power generation by about 5-10%.
종래 경우 이러한 이물질이 집광판 모듈이 부착되면 수작업으로 닦아 내어야 하는 불편함이 있었다. 비록 이러한 장치가 있다고 하여도 그 장치는 물에 의한 단순ㅈ 세척에 불과하여 지워지지 않는 얼룩은 제거하지 못하고 나뭇잎 같은 것도 제거하기 어렵다.
Conventionally, there has been an inconvenience that such a foreign substance must be manually wiped off when the condenser module is attached. Even if such a device is present, the device is merely a simple washing with water, and it is difficult to remove uneven leaves and leaves.
본 발명은 상기한 점을 감안하여 발명한 것으로, 종래 경우 제거하기 어려운 새똥이나 심한 얼룩, 나뭇잎 등과 같은 이물질을 자동으로 손쉽게 제거하는 장치를 개발하였다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and has developed a device for easily and automatically removing foreign matter such as bird droppings, stains, leaves, etc., which are difficult to remove in the prior art.
본 발명의 주요 구성은, q람집광판 표면에 설치한 온도센서에 의거, 집광판모듈의 표면 온도를 감지하는 단계; 감지한 집광판 모듈의 온도와 다른 감지한 다른 집광판모듈의 온도를 제어장치에서 비교하는 단계; 비교한 집광판 모듈의 온도가 다른 집광판모듈 온도 보다 표준편차 범위를 벗어 날 경우, 거리센서에 의해 이물질을 감지하는 단계; 감지한 이물질에 따라 감지된 집광판모듈에 대하여 물분사, 와이퍼 작동, 바람분사 중 택일하여, 제어장치에서 작동지시를 내리는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 거리센서에 의해 이물질을 감지하는 단계에서 감지한 이물질이 황사, 먼지, 눈, 비로 인한 얼룩일 경우에는 노즐에서 집광판모듈(1)에 대하여 물을 분사하고, 와이퍼(3)의 이동으로 닦는 작동이 이루어지게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기 거리센서에 의해 이물질을 감지하는 단계에서 감지한 이물질이 나뭇잎이나 휴지, 헝겊을 포함하여 바람에 날릴 수 있는 이물질일 경우에는, 집광판모듈(1)에 설치한 노즐에서 바람을 분사하여 제거하도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기 거리센서에 의해 이물질을 감지하는 단계에서 감지한 이물질이, 얼음, 서리일 경우, 집광판모듈(1)에 설치한 노즐에서 열풍과 온수를 분사하여 브러쉬(20)를 작동한 후 노즐에서 바람을 분사하여 건조하는 것에 의하여 제거하도록 구성한 것을 특징으로 하며, 상기 거리센서에 의해 이물질을 감지하는 단계에서 감지한 이물질이, 새똥을 포함하여 액체가 굳어진 형태의 이물질일 경우, 집광판모듈(1)에 설치한 노즐에서 물을 분사하고 브러쉬(20)를 작동한 후 와이퍼로 닦은 후 바람을 분사하는 복합 동작으로 제거하도록 구성한 것을 특징으로 한다.The main structure of the present invention is characterized in that it comprises the steps of: detecting a surface temperature of a light condensing plate module based on a temperature sensor provided on a surface of a light condensing plate; Comparing the sensed temperature of the condenser module with the temperature of the other condenser module sensed by the control device; Detecting a foreign substance by a distance sensor when the temperature of the light-collecting plate module is out of the standard deviation range of the temperature of the light-collecting plate module; And a step of instructing the condensing plate module, which is sensed according to the sensed foreign matter, to perform an operation instruction in the control device by selecting water spraying, wiper operation, or wind spraying on the detected condensate module, The water is sprayed to the
본 발명의 장치적인 특징은 집광판모듈(1)의 한 측부에 설치하는 와이퍼(3)와, 집광판모듈(1)의 한 측부에 설치하여 물, 공기 중 어느 하나를 분사하는 공급파이프(5)와, 집광판모듈(1)의 다른 측부에 설치하여 집광판모듈(1) 표면을 긁어내는 브러쉬(20)와, 공급파이프(5)의 하단부에 설치하여 물 또는 공기 중 어느 하나를 분사하는 노즐(7)과, 노즐(7)에 연결되어 공기를 송풍하는 송풍기(8)와, 노즐(7)에 연결되어 물을 공급하는 물공급펌프(9)와, 물공급펌프(9)에 연결되어 저장된 물을 공급하는 물탱크(10)를 포함하는 것을 특징으로 하며, 상기 와이퍼(3)와, 브러쉬(20)와 그리고 공급파이프(5)는 집광판모듈(1)의 테두리 길이상으로 설치되는 이동레일(4)에 의하여 이동되게 구성한 것을 특징으로 하며, 상기 와이퍼(3)와 공급파이프(5)는 나란히 붙여서 설치하는 것을 특징으로 하며, 상기 공급파이프(5)는 스프링쿨러(2)로 이루어지며, 스프링쿨러 상단에는 너즐을 갖춘 헤드(3)가 형성되어, 물 또는 공기 중 어느 하나를 분사하도록 구성한 것을 특징으로 한다.
A device characteristic of the present invention is that it comprises a wiper (3) installed on one side of a condenser module (1), a supply pipe (5) provided on one side of the condenser module (1) A brush 20 disposed on the other side of the
평균적으로 발전효율을 약 15% 정도 상승시킬 수 있다.
On average, the power generation efficiency can be increased by about 15%.
도 1 은 본 발명에 따른 작동 플로우 챠트
도 2 및 도 3 은 도 1 의 흐름도에 대한 경우의 수에 대한 도면
도 4 는 본 발명의 한 실시 예
도 5 는 본 발명의 다른 실시 예
1 is a flowchart illustrating an operation flow chart
Figures 2 and 3 are diagrams for the number of cases for the flow chart of Figure 1;
Figure 4 shows an embodiment of the invention
Figure 5 is a block diagram of another embodiment
도 1 은 본 발명에 따른 작동 플로우챠트이다.1 is an operation flow chart according to the present invention.
도시한 바와 같이, 본 발명은, 집광판 모듈에서, 특정 집광판 모듈이 다른 집광판 모듈 보다 온도가 낮아, 그 편차가 소정의 범위 내이면 작동하지 않으나 소정의 범위를 벗어나면 이물질 등의 제거를 위한 동작이 작동된다.As shown in the drawing, in the condensing plate module, when the temperature of the specific condensing plate module is lower than that of the other condensing plate modules and the deviation is within a predetermined range, the operation for removing the foreign substances and the like .
그리고 조건이 선택되는데, 도 1 에서 보듯이, 그 조건은, 황사, 먼지 눈, 비 등으로 인한 얼룩인 조건이면, 거리감지 센서가 감지하여 물을 분사하고 와이퍼가 작동되게 작동된다. 황사, 먼지, 눈, 비 등으로 인한 얼룩은 물분사와 와이퍼 등이 필요하다.The condition is selected. As shown in FIG. 1, if the condition is stain due to yellow dust, dust snow, rain, or the like, the distance sensor detects the water spray and operates the wiper to operate. Dirt caused by yellow dust, dust, snow, rain, etc. requires water spray and wipers.
만약 나뭇잎 등의 이물질이 덮힌 경우에는, 나뭇잎 등은 바람에 의해 자연적으로 제거 또는 인위적 송풍으로 제거해야 한다. 따라서 거리감지센서가 이를 감지하여, 강한 바람이 그리고 약한 바람이 불도록 압축 공기를 분사시킨다. If foreign matter such as leaves is covered, leaves or the like should be removed naturally by wind or by artificial ventilation. Therefore, the distance sensor senses it and injects compressed air to blow strong winds and weak winds.
그리고 비 온 후 얼음이나 눈이 온 후 얼음이 발생한 경우엔 눈 및 얼음은 닦는 것으로 부족하고 온수나 스프링쿨러로 얼음을 녹여서 브러쉬한 후 닦아야 한다. 따라서 도 3 에서 보듯이, 거리센서가 감지하여 열품을 분사하고 온수를 분사한다. 온수 분사는 스프링쿨러로 분사하며 그리고 브러쉬가 작동하고 바람이 분사되어 건조되게한다. 열풍 분사와 온수 분사는 타이머로 소정의 시간동안 분사되게 할 수 있다. And, if ice after ice or snow comes after the rain, it is not enough to wipe the eyes and ice, and you should melt the ice with hot water or a sprinkler and brush and wipe it. Therefore, as shown in FIG. 3, the distance sensor senses and injects hot water and hot water. Hot water spray is injected into the sprinkler and the brush is activated and the wind is sprayed to dry. Hot air injection and hot water injection can be made to be jetted for a predetermined time with a timer.
그리고 새똥 등의 액체가 굳어지 형태의 이물질인 경우에는, 물분사, 브러쉬, 와이퍼 등으로 닦아내어야 한다. 따라서 거리센서가 이를 감지하여 물 또는 온수를 분사하고 브러쉬가 작동되고 와이퍼가 작동하며 다시 물 분사 와 바람 분사로 건조시킨다. 상기한 모든 작동 제어는, 제어장치에서 프로그램화되어 작동 제어 가능하다.
If the liquid such as bird poop is hardened, it must be wiped with water spray, brush, wiper, etc. Therefore, the distance sensor senses it and injects water or hot water, the brush is activated, the wiper is activated, and it is dried by water spray and wind spray again. All the above-mentioned operation controls are programmed in the control device and are operable and controllable.
도 5 는 물 분사 바람 분사 등의 작동을 위한 장치의 예를 나타낸다.Fig. 5 shows an example of an apparatus for operation such as water jet blowing.
도시한 바와 같이, 집광판 모듈(1)의 조립체 한 측부에 와이퍼(3)가 이동레일(4)을 타고 좌우 이동 가능하게 한다. 그러면 와이퍼에 의한 닦임 동작이 가능하다. 와이퍼(3)는 천이나 부드러운 고무 기타 연성 재질의 연성체(13)로 만들어 집광판모듈 표면에 스크래치가 발생하지 않토록 한다.As shown in the figure, the
또한 와이퍼(3)에는 공급파이프(5)를 설치하여 이 공급파이프(5)를 통하여 물이나 바람 등을 선택적으로 공급할 수 있게 한다.The
공급파이프(5) 하부로는 노즐(7)을 설치하여 노즐에서 물이나 공기 분사가 이루어지게한다. 공급파이프(5)로는 송풍기(8)에 의한 에어 공급이나 물탱크(10) 및 물공급펌프(9)에 의한 물이 선택적으로 분사되게 한다. 상기 송풍기에 의한 송풍과 물공급펌프에 의한 물 공급이 하나의 공급파이프(5)에서 이루어지지 않고 각각의 공급파이프에서 공급되게 구성할 수도 있다.A nozzle (7) is provided below the supply pipe (5) so that water or air is jetted from the nozzle. The air supply by the
또한 도 5 에서 보듯이, 물의 공급은 집광판모듈(1)의 상부에 물분사관(11)을 설치하고 이곳에 구성된 노즐(12)에 의하여 물이 분사되게 구성할 수도 있다.Also, as shown in FIG. 5, water may be supplied to the water
이러한 구성에서는 물분사관(11)이 이동하지 않고 고정되어, 상부에서 물을 분사하여 물을 흘려 내려주는 방식으로 구성하는데 이 경우 집광판모둘(1)은 경사진 형태로 설치되어 있어야 한다. 비록 경사된 형태로 설치되지 않을 경우에는 분사 노즐(12)이 선회 가능하게 구성되어 분사각이 조절이 되고, 분사 압력이 충분하여 집광판 모듈 표면에 있는 이물질에 대하여 충분히 세척이 이루어 질 정도의 압력이 나와주어야 한다.In this configuration, the
한편, 또 다른 실시 예로, 도 5 에서 보듯이, 집광판모듈 한 측부에 별도의브러쉬(20)를 설치한다. 브러쉬(20)는 새똥 등과 같이 쉽게 이탈되지 못하는 이물질 제거에 효과적이다. 브러쉬(20) 역시 이동레일(4) 등의 수단으로 이동이 가능하게 구성된다. 브러쉬 후에 물의 분사, 공기 분사 등의 후속 공정이 진행된다.In another embodiment, as shown in FIG. 5, a separate brush 20 is installed on one side of the condenser module. The brush 20 is effective in removing foreign matter that can not be easily separated, such as bird shit. The brush 20 is also configured to be movable by means of a moving
집광판 모듈(1)에 물을 분사하는 다른 예는, 도 4 에 보듯이, 집광판의 집광판모듈(1) 사이에 스프링쿨러(2)가 상승하도록 설치되여, 스프링쿨러 헤드(3)에서 물이 분사되도록 한다. 이 경우, 상기 도 5 의 실시 예의 공급파이프(5)는 스프링쿨러(2)로 이루어지며, 스프링쿨러 상단에는 노즐을 갖춘 헤드(3)가 형성되어, 물 또는 공기 중 어느 하나를 분사하도록 구성된다.Another example of spraying water onto the
도 4 와 같이, 스프링쿨러(2)가 상승하여 물이나 공기를 분사하는 경우에는, 물분사나 공기 분사시에만 스프링쿨러(2)가 상승되게 하고 그렇치 않을 경우에는 하강하여야 하여, 와이퍼(3)나 브러쉬(20) 작동시 방해되게 하지 말아야 한다.As shown in FIG. 4, when the
이상과 같은 본 발명에 의하면 수작업이 없이 자동으로 매우 편리하게 집광판표면의 이물질을 제거 가능하고 집광판의 집광 효율을 높일 수 있다.According to the present invention as described above, it is possible to remove foreign matter on the surface of the light collecting plate automatically and to increase the light collecting efficiency of the light collecting plate automatically without manual operation.
또한 종래에는 제거하지 못하던 이물질과 낙엽 등도 제거 가능하여 집광효율을 더욱 높일 수 있다.
In addition, it is possible to remove foreign matter and fallen leaves that have not been removed in the past, and the light collection efficiency can be further increased.
3 와이퍼 4 이동레일
5 공급파이프 7 노즐
8 송풍기 9 물공급펌프
10 물탱크 20 브러쉬3
5 Supply Pipe 7 Nozzle
8
10 water tank 20 brushes
Claims (9)
감지한 집광판 모듈의 온도와 다른 감지한 다른 집광판모듈의 온도를 제어장치에서 비교하는 단계;
비교한 집광판 모듈의 온도가 다른 집광판모듈 온도 보다 표준편차 범위를 벗어 날 경우, 거리센서에 의해 이물질을 감지하는 단계;
감지한 이물질에 따라 감지된 집광판모듈에 대하여 물분사, 와이퍼 작동, 바람분사 중 택일하여, 제어장치에서 작동지시를 내리는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집광판 표면세척방법.Sensing the surface temperature of the condenser module based on the temperature sensor installed on the surface of the condenser;
Comparing the sensed temperature of the condenser module with the temperature of the other condenser module sensed by the control device;
Detecting a foreign substance by a distance sensor when the temperature of the light-collecting plate module is out of the standard deviation range of the temperature of the light-collecting plate module;
And a controller for controlling the operation of the solar collecting plate in accordance with the sensed foreign matter.
상기 거리센서에 의해 이물질을 감지하는 단계에서 감지한 이물질이 황사, 먼지, 눈, 비로 인한 얼룩일 경우에는 노즐에서 집광판모듈(1)에 대하여 물을 분사하고, 와이퍼(3)의 이동으로 닦는 작동이 이루어지게 구성한 것을 특징으로 하는 태양열 집광판 표면세척방법.The method according to claim 1,
When the foreign object sensed in the step of detecting the foreign substance by the distance sensor is stained due to yellow dust, dust, snow, or rain, water is sprayed to the condenser module 1 from the nozzle, and the wiping operation Wherein the surface of the solar heat collecting plate is cleaned.
상기 거리센서에 의해 이물질을 감지하는 단계에서 감지한 이물질이 나뭇잎이나 휴지, 헝겊을 포함하여 바람에 날릴 수 있는 이물질일 경우에는, 집광판모듈(1)에 설치한 노즐에서 바람을 분사하여 제거하도록 구성한 것을 특징으로 하는 태양열 집광판 표면세척방법.The method according to claim 1,
In the case where the foreign object sensed in the step of detecting the foreign object by the distance sensor is a foreign matter that can be blown by the wind including leaves, a toilet paper, and a cloth, wind is sprayed from the nozzle installed in the condenser module 1 Wherein the surface of the solar collecting plate is cleaned.
상기 거리센서에 의해 이물질을 감지하는 단계에서 감지한 이물질이, 얼음, 서리일 경우, 집광판모듈(1)에 설치한 노즐에서 열풍과 온수를 분사하여 브러쉬(20)를 작동한 후 노즐에서 바람을 분사하여 건조하는 것에 의하여 제거하도록 구성한 것을 특징으로 하는 태양열 집광판 표면세척방법.The method according to claim 1,
When the foreign object sensed in the step of detecting foreign objects by the distance sensor is ice or frost, hot air and hot water are sprayed from the nozzle installed in the condenser module 1 to operate the brush 20, And removing the water by spraying and drying.
상기 거리센서에 의해 이물질을 감지하는 단계에서 감지한 이물질이, 새똥을 포함하여 액체가 굳어진 형태의 이물질일 경우, 집광판모듈(1)에 설치한 노즐에서 물을 분사하고 브러쉬(20)를 작동한 후 와이퍼로 닦은 후 바람을 분사하는 복합 동작으로 제거하도록 구성한 것을 특징으로 하는 태양열 집광판 표면세척방법.The method according to claim 1,
When the foreign object sensed in the step of detecting foreign objects by the distance sensor is a foreign substance in the form of solidified liquid including bird shit, water is sprayed from a nozzle installed in the condenser module 1 and the brush 20 is operated Wherein the cleaning is performed by a combined operation of spraying wind after wiping with a wiper.
집광판모듈(1)의 다른 측부에 설치하여 집광판모듈(1) 표면을 긁어내는 브러쉬(20)와,
집광판모듈(1)의 한 측부 또는 배열된 집광판모듈(1)들 사이의 틈새 중 어느 한 곳에 설치하여 물, 공기 중 어느 하나를 분사하는 공급파이프(5)와,
공급파이프(5)에 설치하여 물 또는 공기 중 어느 하나를 분사하는 노즐(7)과,
노즐(7)에 연결되어 공기를 송풍하는 송풍기(8)와,
노즐(7)에 연결되어 물을 공급하는 물공급펌프(9)와,
물공급펌프(9)에 연결되어 저장된 물을 공급하는 물탱크(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양열 집광판 표면세척장치.A wiper 3 installed on one side of the condenser module 1,
A brush 20 installed on the other side of the condenser module 1 to scrape the surface of the condenser module 1,
A supply pipe 5 installed at one side of the condenser module 1 or at a gap between the arranged condenser module 1 to discharge any one of water and air,
A nozzle 7 installed in the supply pipe 5 to inject water or air,
An air blower 8 connected to the nozzle 7 for blowing air,
A water supply pump 9 connected to the nozzle 7 to supply water,
And a water tank (10) connected to the water supply pump (9) and supplying the stored water.
상기 와이퍼(3)와, 브러쉬(20)와 그리고 공급파이프(5)는 집광판모듈(1)의 테두리 길이상으로 설치되는 이동레일(4)에 의하여 이동되게 구성한 것을 특징으로 하는 태양열 집광판 표면세척장치.The method according to claim 6,
Wherein the wiper (3), the brush (20), and the supply pipe (5) are moved by a movable rail (4) installed at an edge of the condenser module (1) .
상기 와이퍼(3)와 공급파이프(5)는 나란히 붙여서 설치하는 것을 특징으로 하는 태양열 집광판 표면세척장치.The method according to claim 6,
Wherein the wiper (3) and the supply pipe (5) are installed side by side.
상기 공급파이프(5)는 스프링쿨러(2)로 이루어지며, 스프링쿨러 상단에는 너즐을 갖춘 헤드(3)가 형성되어, 물 또는 공기 중 어느 하나를 분사하도록 구성한 것을 태양열 집광판 표면세척장치.
The method according to claim 6,
The supply pipe (5) is composed of a sprinkler (2), and a head (3) equipped with a nozzle is formed at the upper end of the sprinkler so as to spray water or air.
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