KR20170005211A - An apparatus for improving power generation efficiency of a solar boat through automatic cleaning and the method thereof - Google Patents
An apparatus for improving power generation efficiency of a solar boat through automatic cleaning and the method thereof Download PDFInfo
- Publication number
- KR20170005211A KR20170005211A KR1020150093962A KR20150093962A KR20170005211A KR 20170005211 A KR20170005211 A KR 20170005211A KR 1020150093962 A KR1020150093962 A KR 1020150093962A KR 20150093962 A KR20150093962 A KR 20150093962A KR 20170005211 A KR20170005211 A KR 20170005211A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- power
- solar
- amount
- solar cell
- cleaning
- Prior art date
Links
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 title claims abstract description 68
- 238000010248 power generation Methods 0.000 title claims abstract description 53
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 39
- 238000005406 washing Methods 0.000 claims description 55
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 claims description 43
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims description 33
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 17
- 238000005507 spraying Methods 0.000 claims description 8
- 238000005086 pumping Methods 0.000 claims description 5
- 239000007921 spray Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 3
- 239000000428 dust Substances 0.000 description 22
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 10
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 8
- 238000002347 injection Methods 0.000 description 7
- 239000007924 injection Substances 0.000 description 7
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000005611 electricity Effects 0.000 description 4
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 4
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 2
- 239000012780 transparent material Substances 0.000 description 2
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 239000000110 cooling liquid Substances 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 239000005431 greenhouse gas Substances 0.000 description 1
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
- 238000010792 warming Methods 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
- H02S50/00—Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
- H02S50/10—Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R21/00—Arrangements for measuring electric power or power factor
- G01R21/001—Measuring real or reactive component; Measuring apparent energy
-
- 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
-
- 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
Abstract
Description
본 발명은 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 솔라보트에 구비되어 있는 솔라패널이 황사나 먼지와 같은 이물질로 인하여 솔라셀의 전력 생산 효율이 떨어지는 문제를 해결하기 위해서, 이물질로 인한 전력생산량의 감소를 자동으로 탐지하여 솔라패널을 세척함으로써, 전력생산 효율을 증대시키는 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic washing, and more particularly, to a solar panel equipped with a solar boat, in which power generation efficiency of a solar cell is improved due to foreign matter such as dust, The present invention relates to an apparatus and method for increasing power production efficiency by automatically detecting a decrease in electric power production due to foreign matter and cleaning a solar panel.
최근에 들어 화석 에너지의 고갈과 지구 온난화로 인한 이상 기후문제로 인해 신재생 에너지가 큰 각광을 받고 있다.Recently, renewable energy is attracting a great deal of attention due to the depletion of fossil energy and the abnormal climate caused by global warming.
또한 전 세계적으로 신재생 에너지 기술의 확산 등 에너지 지속 가능성을 높이려는 노력이 증대되고 있으며, 특히 태양광 에너지를 이용한 솔라셀 발전 장치는 온실가스의 저감과 에너지 획득 측면에서 다른 신재생 에너지 기술보다 전망이 밝다.In addition, efforts are being made to increase energy sustainability, such as the spread of new and renewable energy technologies around the world. In particular, solar cell power generation systems using solar energy are expected to reduce greenhouse gas emissions This is bright.
일반적으로 태양광 에너지를 이용한 발전장치는 태양으로부터 발생되는 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 바꾸어주는 발전 방식으로, 에너지원인 태양광은 무제한적이며 필요한 장소에서 필요한 양만큼 발전이 가능하다.Generally, the power generation system using solar energy is a power generation system that converts light energy generated from the sun directly into electric energy. It is possible to develop the required amount of solar energy in an unlimited number of places.
또한 태양광 발전은 장비를 구축하거나 건설하는 기간이 짧아 다양한 곳으로부터의 수요 증가에 신속하게 대응이 가능하며, 유지 보수가 용이하고 무인화가 가능한 장점이 있다.In addition, solar power generation has a short period of time for constructing or constructing equipment, so it can respond quickly to increasing demand from various places, and is easy to maintain and unmanned.
또한 태양광 발전은 다양한 기술에 접목될 수 있으며, 근래에는 솔라셀을 이용한 태양광 발전을 동력으로 삼아 레저 스포츠를 이용할 수 있는 솔라보트가 출현하기에 이르렀다.In addition, solar power generation can be applied to a variety of technologies, and in recent years, a solar boat has been able to utilize leisure sports by using a solar cell powered by a solar cell as a power source.
솔라보트는 보트의 지붕에 설치한 솔라셀을 이용하여 태양광으로부터 생산되는 전력으로 보트의 내부에 장착된 전기 장치에 전력을 공급하거나 그 여분을 축전지에 저장하여 항시 전력을 사용할 수 있도록 설계된 보트이다.A solar boat is a boat designed to use electric power generated from solar power using a solar cell installed on the roof of a boat and to supply electric power to the electric device installed in the boat or to store the extra in a battery to use electric power at all times .
최근에는 솔라보트에 장착된 솔라셀을 이용한 발전장치의 발전 효율을 높이기 위한 기술들이 개발되고 시행되고 있는 실정이다.In recent years, technologies for increasing the power generation efficiency of a power generation apparatus using a solar cell mounted on a solar boat have been developed and implemented.
특히, 솔라보트의 지붕에 설치되어 태양광의 에너지를 흡수하는 솔라셀은 먼지 또는 황사 등과 같은 이물질에 솔라셀의 표면이 노출되면 솔라셀의 발전량 저하가 생길 수 있다. 이에 따라 솔라셀의 표면을 세척하기 위한 새로운 기술들을 개발하려는 노력이 증대되고 있다.In particular, a solar cell installed on a roof of a solar boat and absorbing solar energy may cause a decrease in the power generation of the solar cell when the surface of the solar cell is exposed to foreign matter such as dust or dirt. As a result, efforts are being made to develop new technologies for cleaning the surface of solar cells.
기존의 솔라셀의 표면을 세척하기 위한 방법들은 솔라셀을 세척하기 위한 물이나 세척액 등을 미리 구비해 놓고 솔라셀의 표면이 이물질 등에 노출됨을 시각적으로 확인하여 직접 세척하는 방법이 대부분이었다.Most of the conventional methods for cleaning the surface of the solar cell include a method of directly cleaning the surface of the solar cell by visually confirming that the surface of the solar cell is exposed to foreign substances or the like by previously providing water or washing liquid for washing the solar cell.
따라서 본 발명에서는 상기 솔라보트에 장착된 솔라셀의 발전효율의 저하를 막기 위해, 솔라셀들의 발전 상태를 관리하여 솔라보트가 운행하고 있는 지역의 강물을 이용하거나 미리 구비해 놓은 세척액(수)을 사용하여 복수의 솔라셀로 구성된 솔라패널을 세척하고 더 나아가 솔라보트의 전력생산의 효율을 증대 시키기 위한 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법을 제시하고자 한다.Accordingly, in the present invention, in order to prevent the power generation efficiency of the solar cell mounted on the solar boat from deteriorating, it is necessary to manage the power generation state of the solar cells and to use the water in the region where the solar boat is running, The present invention proposes an apparatus and method for increasing the power production efficiency of a solar boat by using an automatic washing method for cleaning a solar panel composed of a plurality of solar cells and further improving efficiency of electric power production of the solar boat.
다음으로 본 발명의 기술 분야에 존재하는 선행기술에 대하여 간단하게 설명하고, 이어서 본 발명이 상기 선행기술에 비해서 차별적으로 이루고자 하는 기술적 사항에 대해서 기술하고자 한다.Next, a brief description will be given of the prior arts that exist in the technical field of the present invention, and technical matters which the present invention intends to differentiate from the prior arts will be described.
먼저 한국등록특허 제1348197호(2013.12.30.)은 태양전지패널 청소용 로봇장치에 관한 것으로, 태양전지패널을 청소하기 위하여 태양전지패널에 부착되는 사각틀 형상의 몸체, 빗물을 수집하여 세척액으로 제공하는 물통과 태양전지패널에 선택적으로 밀착되어 표면을 이동하면서 청소하는 브러쉬가 일체로 결합되는 이동체, 및 이동체를 회전 및 이동하기 위한 동작부를 구비하는 것을 특징으로 한다.Korean Patent Registration No. 1348197 (December 30, 2013) relates to a robot apparatus for cleaning a solar panel. In order to clean a solar panel, a rectangular frame body attached to a solar panel, rainwater collected and provided as a cleaning liquid A movable body integrally coupled to the water tank and the solar panel to selectively clean the movable brush while being moved on the surface thereof, and an operation unit for rotating and moving the movable body.
상기 선행기술은 태양광 발전을 이용하여 전력을 생산하고, 전력을 소비하는 가로등과 같이 한번 설치되면 인력으로 세척하기 곤란한 위치에 설치된 태양전지의 표면을 외부 전력의 소모 없이 빗물을 이용하여 자동으로 청소함으로써, 세척효율을 극대화할 수 있으며 태양전지패널을 효율적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.The above-mentioned prior art produces electric power using solar power generation, and automatically cleans the surface of a solar cell installed in a location where it is difficult to clean by human power once installed, such as a streetlight consuming electric power, by using rainwater without consuming external power The cleaning efficiency can be maximized and the solar panel can be efficiently used.
반면에 본 발명에서는 솔라셀을 청소함에 있어, 빗물을 이용하는 것이 아니라 상기 솔라셀을 장착하여 운영하고 있는 솔라보트가 위치하는 강물을 이용하여 복수의 솔라 셀로 구성된 솔라패널의 표면을 세척하며, 솔라셀들의 발전 상태를 관리하여 솔라셀이 황사 등과 같은 이물질에 노출되어 솔라셀의 발전효율이 떨어지는 경우 솔라셀을 자동으로 청소할 수 있으며, 더 나아가 솔라셀 결함의 발생 유무를 판단할 수도 있다.On the other hand, according to the present invention, in cleaning the solar cell, the surface of the solar panel composed of a plurality of solar cells is cleaned by using a river in which the solar boat is installed by operating the solar cell, not using rainwater, It is possible to automatically clean the solar cell when the solar cell's power generation efficiency is lowered due to the exposure of the solar cell to foreign matter such as yellow dust or the like, and furthermore, the occurrence of the defect of the solar cell can be judged.
또한 한국등록특허 제1330358호(2013.11.11.)는 태양광 발전장치의 세척 및 냉각 시스템에 관한 것으로, 태양광 발전장치를 세척하거나 냉각하기 위하여 태양광 모듈이 장착되도록 경사지게 배치되는 프레임의 제일 높은 위치에 설치되는 레일 유닛, 레일 유닛에 이동 가능하게 설치되는 대차, 대차에 설치되어 태양광 모듈에 세척액 및 냉각액을 분사하여 태양광 모듈을 세척 및 냉각시키는 노즐유닛, 상기 노즐유닛의 일 측에 설치되어 상기 노즐유닛의 분사각도를 조절하는 분사각도 조절유닛, 상기 분사각도 조절유닛은 그 일단이 상기 노즐유닛에 연결되는 작동로드, 상기 작동로드의 중앙을 회전 가능하게 지지하는 지지축과, 상기 작동로드의 타단에 연결되어 작동로드의 타단을 상하방향으로 왕복 이동시키는 승강축, 상기 승강축을 상하방향으로 왕복 이동시키는 제 2구동장치로 구성되어 태양광 모듈의 표면을 세척함과 동시에 태양광 모듈을 냉각할 수 있는 기술이 게시되어 있다.Korean Patent No. 1330358 (Nov. 11, 2013) relates to a cleaning and cooling system for a photovoltaic power generation apparatus, which comprises a solar cell module, A nozzle unit for cleaning and cooling the solar module by spraying a cleaning liquid and a cooling liquid to the solar module, the nozzle unit being installed on one side of the nozzle unit, A spraying angle adjusting unit for adjusting the spraying angle of the nozzle unit, the spraying angle adjusting unit including a working rod having one end connected to the nozzle unit, a support shaft for rotatably supporting the center of the working rod, An elevating shaft connected to the other end of the rod for reciprocating the other end of the actuating rod in the up and down direction, Claim a technique that can cool the solar module consists of a second drive device at the same time also clean the surface of the photovoltaic module and is posted to move.
상기 선행기술은 태양광 모듈의 표면에 먼지가 설정치 이상 쌓이면 태양광 모듈의 세척액을 분사하여 태양광 모듈을 청소하고, 태양광 모듈의 온도가 설정온도 이상이 되면 냉각액을 분사하여 태양광 모듈을 냉각함으로써 발전효율을 향상시킬 수 있으며, 태양광 모듈을 세척할 때와 냉각할 때의 분사압력을 각각 다르게 하여 세척과 냉각을 동시에 수행하면서도 세척효율과 냉각효율을 월등하게 향상시킬 수 있는 장점이 있다.The prior art is to clean the solar module by spraying the cleaning solution of the solar module when the dust builds up on the surface of the solar module and to cool the solar module by spraying the cooling solution when the temperature of the solar module is above the set temperature The efficiency of the power generation can be improved and the cleaning efficiency and the cooling efficiency can be greatly improved while cleaning and cooling are performed at the same time by varying the jetting pressure at the time of cleaning and at the time of cooling the solar module.
반면에 본 발명은 솔라보트에 장착되어지는 복수의 솔라셀로부터 하나의 솔라셀을 특정하여 선택하고, 선택한 솔라셀이 황사와 같은 이물질에 노출되지 않도록 관리하며, 전체 솔라셀의 발전량과 선택한 솔라셀의 발전량을 대비하여 전체 솔라셀의 발전효율이 미리 설정한 임계값을 초과하는 경우, 강물을 이용하여 자동으로 솔라셀을 청소할 수 있다.On the other hand, according to the present invention, one solar cell is selected and selected from a plurality of solar cells mounted on a solar boat, the selected solar cell is controlled not to be exposed to foreign matter such as yellow dust, It is possible to automatically clean the solar cell using a river when the power generation efficiency of the entire solar cell exceeds a preset threshold value.
또한 한국등록특허 제1330358호(2012.06.21.)는 먼지제거수단이 구비된 태양광 발전기에 관한 것으로, 태양광 발전기의 발전효율을 향상시키면서, 솔라패널을 보호할 수 있도록 된 새로운 구조의 먼지제거 수단이 구비된 태양광 발전기에 관한 기술이 구현되어 있다.Korean Patent No. 1330358 (Jun. 21, 2012) is related to a photovoltaic generator equipped with a dust removing means, which is capable of improving the power generation efficiency of a photovoltaic generator and removing a dust having a new structure capable of protecting the solar panel A technique relating to a photovoltaic generator equipped with means is implemented.
상기 선행기술은 솔라패널의 상하단에 솔라패널의 상면을 덮을 수 있도록 된 상하부 커버패널이 구비되어, 비가오거나 바람이 강하게 불 때 또는 발전이 불가능할 정도로 날이 어두워지거나 솔라패널에 물체가 부딪혀 충격이 발생될 경우, 상하부 커버패널을 이용하여 솔라패널의 상면을 덮어 보호할 수 있을 분 아니라, 상하부 커버패널을 폈을 때 상측을 향하는 쪽 면은 반사면으로 구성되어, 태양광이 상기 반사면에 반사되어 솔라패널에 조사되므로, 솔라패널에 더욱 많은 양의 태양광이 조사되어 솔라패널의 발전효율을 향상시킬 수 있는 장점이 있으며, 특히 상기 상하부 커버패널은 전도성이 있는 금속재질로 구성되고 상하부 커버패널에는 정전기 발생장치가 연결되어, 상하부 커버패널이 솔라패널의 상면을 덮도록 닫혔을 때, 상기 정전기 발생장치를 이용하여 상하부 커버패널이 정전기를 띄도록 함으로서, 솔라 패널의 상면에 묻어있는 먼지가 상하부 커버패널에 달라붙도록 하여 제거할 수 있는 장점이 있다.In the prior art, upper and lower cover panels are provided at upper and lower ends of a solar panel to cover the upper surface of the solar panel. When a rain or strong wind is blown or the blades become dark enough to prevent power generation, The upper and lower cover panels can be used to cover and protect the upper surface of the solar panel. In addition, the upper surface of the upper and lower cover panels when viewed in the upward direction is formed as a reflective surface, The upper and lower cover panels are made of a conductive metal material and the upper and lower cover panels are provided with static electricity When the generator is connected and the upper and lower cover panels are closed to cover the upper surface of the solar panel, The upper and lower cover panels are made to have static electricity by using the apparatus so that the dust on the upper surface of the solar panel sticks to the upper and lower cover panels.
상기 선행기술은 솔라패널의 발전 효율을 위하여 솔라패널에 묻어 있는 먼지를 제거하는 점에서 본 발명과 일부분 유사하나, 본 발명은 솔라보트에 장착되어 전기를 발생시키기 위한 솔라셀 중 특정 솔라셀을 관리함으로써, 솔라셀의 발전효율을 모니터링하고, 전체 솔라셀의 발전효율과 특정 솔라셀의 발전효율을 대비하여, 대비한 결과 솔라패널의 세척이 필요하다고 판단되는 경우 솔라셀의 표면에 붙은 이물질을 제거하고 더 나아가 솔라 셀의 표면온도를 낮출 수 있는 기술적 특징에 대해서는 기재하거나 시사하고 있지 않다.The prior art is partially similar to the present invention in that dust removed from a solar panel is removed for power generation efficiency of a solar panel. However, the present invention can be applied to a solar cell, In order to monitor the power generation efficiency of the solar cell and to compare the power generation efficiency of the entire solar cell with the power generation efficiency of the specific solar cell, it is necessary to remove the foreign substances adhered to the surface of the solar cell And further, technical features that can lower the surface temperature of the solar cell are not described or suggested.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창작 된 것으로서, 솔라보트에 설치되어 전력을 발전시키기 위한 복수개의 솔라셀 중에서 특정한 하나의 솔라셀을 선택하여 기준셀로 설정하고, 상기 기준셀과 나머지 솔라셀 간의 발전량을 비교함으로써, 별도의 센서 없이 솔라셀의 표면이 황사 또는 먼지와 같은 이물질에 노출되어 솔라셀의 발전효율이 떨어졌을 경우, 복수의 솔라셀을 포함하여 구성된 솔라패널의 표면을 자동으로 세척 및 냉각할 수 있는 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 여기서 복수의 솔라패널을 단위로 기준 솔라패널 대비 나머지 솔라패널이 생성하는 전력량을 측정하여 그 비율을 바탕으로 세척여부를 결정하는 것도 가능하도록 한다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a solar cell which is installed in a solar boat and selects a specific one of the plurality of solar cells for generating electric power, When the power generation efficiency of the solar cell is lowered due to exposure of the surface of the solar cell to foreign matter such as dust or dirt without a separate sensor, the surface of the solar panel including the plurality of solar cells is automatically cleaned And an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic washing that can be cooled and a method therefor. Here, it is also possible to measure the amount of power generated by the remaining solar panels relative to the reference solar panel in units of a plurality of solar panels, and to decide whether or not to clean based on the ratio.
본 발명의 일 실시예에 따른 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치는 솔라보트의 지붕에 설치된 적어도 하나 이상의 솔라셀을 포함한 복수의 솔라패널로부터 전력생산량을 측정하는 전력측정장치, 상기 복수의 솔라패널을 세척하기 위한 세척액 분사기 및 상기 전력측정장치로부터 전력생산량에 대한 정보를 수집하여, 상기 세척액 분사기를 제어하는 제어장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.The apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat according to an embodiment of the present invention includes a power measurement device for measuring a power production amount from a plurality of solar panels including at least one solar cell installed on a roof of a solar boat, And a controller for controlling the washing liquid injector by collecting information on a power production amount from the washing liquid injector and the power measuring device.
또한 상기 전력측정장치는 상기 복수의 솔라패널 중 어느 하나를 기준 솔라패널로 설정하거나, 상기 솔라패널 중 어느 하나에 포함된 솔라셀을 기준 솔라셀로 설정하여, 전체 솔라패널이 생산하는 전력생산량을 측정하는 제1 전력측정장치와, 상기 기준 솔라패널이나 솔라셀이 생산하는 전력생산량을 측정하는 제2 전력측정장치를 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the power measuring apparatus may set any one of the plurality of solar panels as a reference solar panel, or set a solar cell included in any one of the solar panels as a reference solar cell, And a second power measuring device for measuring a power production amount produced by the reference solar panel or the solar cell.
또한 상기 기준 솔라패널이나 기준 솔라셀은 투명커버로 구성되며, 상기 제어장치가 기준 전력생산량을 측정할 때만 상기 투명커버를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.The reference solar panel or the reference solar cell is composed of a transparent cover, and the control unit controls the transparent cover to be opened only when the reference power production amount is measured.
또한 세척액분사기는 세척액을 여과하는 필터, 상기 필터를 통과하여 파이프로 세척액을 공급하는 펌핑장치 및 상기 솔라보트의 지붕에 설치되어 상기 세척액을 분사하는 분사노즐을 포함하는 것을 특징으로 한다.The washing liquid injector may include a filter for filtering the washing liquid, a pumping device for supplying the washing liquid to the pipe through the filter, and a spray nozzle installed on the roof of the solar boat for spraying the washing liquid.
또한 상기 제어장치는 상기 제1 전력측정장치와 제2 전력측정장치로부터 전력생산량을 수집하는 전력량정보 수집부, 상기 수집한 전력생산량을 비교하여, 그 비율이 임계값을 초과하는지 판단하는 전력량정보 비교부 및 상기 판단에 따라 솔라패널의 세척이 필요하다고 판단되는 경우, 상기 세척액분사기로 세척명령을 전달하는 세척 명령부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control device may further include a power amount information collecting part for collecting a power amount from the first power measuring device and the second power measuring device, a power amount information comparing part for comparing the collected power amount and determining whether the ratio exceeds a threshold value And a washing command unit for transmitting a washing command to the washing liquid injector when it is determined that cleaning of the solar panel is required according to the determination.
또한 제어장치는 상기 전력량정보 수집부를 통해서 주기적으로 전력량 정보를 수집하도록 상기 전력측정장치를 구동하며, 세척이 필요하다고 판단되는 경우 세척액분사기를 가동시키는 기능을 수행하는 것을 특징으로 한다.Further, the control device may be connected to the control unit The power measuring device is driven to collect the energy amount information periodically and the washing liquid injector is operated when it is determined that washing is necessary.
아울러 본 발명의 일실시예에 따른 솔라보트의 전력생산 효율 증대 방법은 솔라보트의 지붕에 설치된 적어도 하나 이상의 솔라셀을 포함한 복수의 솔라패널로부터 전력생산량을 측정하는 복수의 전력측정장치에 주기적으로 전력측정 명령을 전송하는 단계, 상기 복수의 전력측정장치로부터 전력생산량에 대한 정보를 수집하는 단계, 상기 수집한 전력생산량에 대한 정보로부터 세척의 수행 여부를 판단하는 단계 및 상기 판단에 따라 세척액분사기로 세척명령을 전송하여 세척을 수행하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of increasing the power production efficiency of a solar boat according to an exemplary embodiment of the present invention is a method for periodically supplying power to a plurality of power measuring devices for measuring a power production amount from a plurality of solar panels including at least one solar cell installed on a roof of a solar boat The method of claim 1, further comprising the steps of: sending a measurement command; collecting information on the amount of power production from the plurality of power measurement devices; determining whether cleaning is to be performed from the collected information on the amount of power production; And transmitting the command to perform the cleaning.
또한 상기 세척의 수행 여부를 판단하는 단계는 상기 복수의 전력측정장치로부터 수집한 전력생산량에 대한 비율을 계산하여, 상기 비율이 미리 설정한 임계값을 초과하는지 판단하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The step of determining whether or not the cleaning is performed may further include calculating a ratio of the power production amount collected from the plurality of power measurement devices and determining whether the ratio exceeds a preset threshold value do.
본 발명은 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 관한 것으로 기준이 되는 하나의 솔라셀 혹은 솔라패널만을 관리함으로써, 솔라셀의 표면에 황사와 같은 이물질을 별도의 센서구비 없이 청소할 수 있으며, 더 나아가 솔라셀 표면을 냉각시켜, 전력생산 효율을 더욱 높일 수 있는 효과가 있다.The present invention relates to an apparatus and a method for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic washing, and by managing only one standard solar cell or a solar panel as a reference, foreign matter such as yellow dust is formed on the surface of the solar cell Cleaning the surface of the solar cell, further cooling the surface of the solar cell, and further improving the power production efficiency.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 있어서, 솔라 보트의 구성을 나타내고 있는 구성도 이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 있어서, 제어장치의 구성을 나타내고 있는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 있어서, 기준셀 및 투명커버를 설명하기 위한 솔라셀 지붕의 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 있어서, 기준셀이 개방되어 있을 경우를 설명하기 위한 솔라셀 지붕의 구성도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 있어서, 솔라패널을 청소하기 위한 절차를 나타내는 흐름도이다.FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a solar boat in an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic washing according to an embodiment of the present invention and a method thereof.
FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control apparatus in an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic washing according to an embodiment of the present invention and a method thereof.
3 is a schematic view of a solar cell roof for explaining a reference cell and a transparent cover in an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic cleaning according to an embodiment of the present invention and a method thereof.
4 is a schematic view of a solar cell roof for explaining a case where a reference cell is opened in an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic cleaning according to an embodiment of the present invention and a method thereof.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a procedure for cleaning a solar panel in an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic cleaning according to an embodiment of the present invention and a method thereof.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조부호는 동일한 부재를 나타낸다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Like reference symbols in the drawings denote like elements.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 있어서, 솔라보트의 구성을 나타내고 있는 구성도이다.FIG. 1 is a configuration diagram showing a configuration of a solar boat in an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic washing according to an embodiment of the present invention and a method thereof.
우선, 솔라보트에 구비되어 전력을 발생시키는 복수의 솔라셀로 구성된 적어도 하나 이상의 솔라패널이 솔라보트의 지붕에 장착되어있어 외부 환경에 노출되어 있는 것이 특징이며, 이는 날씨, 솔라셀의 표면에 조사되는 태양광의 세기, 솔라셀 표면의 이물질에 대한 노출, 솔라셀 표면의 온도 등과 같은 여려 요인에 의해 솔라셀의 발전효율에 큰 영향을 받는다. 특히, 솔라패널이 황사나 먼지와 같은 이물질에 노출되어 발전효율이 떨어지는 경우가 자주 발생하며, 이를 해결하기 위한 기술들이 다수 개발되어 시행되고 있다.At least one solar panel, which is comprised of a plurality of solar cells provided in a solar boat and generates electric power, is mounted on the roof of a solar boat and is exposed to the external environment. The power generation efficiency of the solar cell is greatly influenced by factors such as the intensity of sunlight, exposure to foreign substances on the surface of the solar cell, and the temperature of the surface of the solar cell. Particularly, the solar panel is often exposed to foreign matter such as dust or dust and the power generation efficiency deteriorates frequently. Many techniques for solving this problem have been developed and implemented.
이에 따라 본 발명인 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법을 게시하고자 한다.Accordingly, an apparatus and method for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic washing according to the present invention will be disclosed.
또한 상기 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치는 솔라셀을 자동으로 세척하기 위해 상기 솔라 셀 들이 생성하는 전체 전력량과 특정한 하나의 솔라셀을 선택하고, 선택한 솔라셀을 기준셀로 설정하여, 상기 설정한 기준셀 이 생성하는 전력량 간의 비율을 계산할 수 있으며, 상기 계산한 비율이 미리 설정한 임계값을 초과하는지에 대한 여부를 판단할 수 있다.Also, the apparatus for increasing the power production efficiency of the solar boat through the automatic washing may select a specific one solar cell and the total amount of power generated by the solar cells to automatically clean the solar cell, set the selected solar cell as a reference cell , A ratio between the amount of power generated by the set reference cell can be calculated, and it can be determined whether or not the calculated ratio exceeds a preset threshold value.
또한 상기 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치는, 판단에 따라 세척이 필요하다고 판단되는 경우, 상기 장치는 솔라패널의 표면이 먼지나 황사와 같은 이물질에 노출되었다고 간주하여 상기 솔라 보트는 강물을 이용하여 상기 솔라패널을 세척할 수 있다. Further, in the apparatus for increasing the power production efficiency of the solar boat through the automatic washing, when it is determined that cleaning is necessary according to the judgment, the apparatus considers that the surface of the solar panel is exposed to foreign matter such as dust or dust, The solar panel can be washed using a river.
또한 상기 강물 뿐 만아니라 따로 구비되어진 세척액을 사용하여 상기 솔라패널을 세척할 수 있음은 당연하다. In addition, it is natural that the solar panel can be cleaned using not only the above-mentioned river but also a separate cleaning liquid.
또한 상기 기준셀은 상기 솔라패널 중 어느 하나에 포함된 솔라셀을 선택하거나 상기 복수의 솔라패널 중 어느 하나를 선택하여 기준셀로 설정할 수 있다.In addition, the reference cell may select a solar cell included in any one of the solar panels, or may select any one of the plurality of solar panels to be a reference cell.
또한 상기 비율 계산은 주기적으로 수행할 수 있으며, 사용자가 요청하는 경우에 수행할 수도 있다.Also, the ratio calculation may be performed periodically, or may be performed when the user requests the ratio.
한편 상기 솔라보트에서 솔라셀을 자동으로 세척하기 위해 상기 솔라셀들이 생성하는 전체 전력량과 기준셀이 생성하는 전력량 간의 비율을 계산하는 것뿐만 아니라, 상기 측정한 전체 전력량에서 솔라셀 단위 당 생성하는 전력의 양과 상기 기준 셀의 전력생산량을 비교하여, 미리 설정한 임계값을 초과하는 경우에도 상기 솔라패널을 자동으로 세척 할 수도 있다.In addition, in addition to calculating the ratio between the total amount of power generated by the solar cells and the amount of power generated by the reference cell to automatically clean the solar cell in the solar boat, the ratio of the power generated per solar cell unit Is compared with the power generation amount of the reference cell, and the solar panel may be automatically cleaned even when the preset threshold value is exceeded.
또한 상기 기준셀은 항상 청정하게 관리하며, 황사나 먼지 같은 이물질에 노출되지 않도록 상기 기준셀을 외부의 환경으로부터 보호할 수 있는 커버를 이용하여 관리할 수 있다. 또한 상기 기준셀 역시 다른 솔라셀과 연결되어 전력을 생산하여야 하므로 커버는 투명한 재질로 되어 있을 수 있다.Also, the reference cell is always managed in a clean manner, and can be managed using a cover that protects the reference cell from external environment so as not to be exposed to foreign matter such as yellow dust or dust. In addition, since the reference cell must be connected to another solar cell to produce electric power, the cover may be made of a transparent material.
한편 상기 솔라셀은 솔라셀의 표면 온도에 의해서도 발전효율에 영향을 받으므로 강물을 이용한 세척방법은 상기 솔라셀의 표면 온도를 냉각시키는 효과가 있다.On the other hand, since the solar cell is affected by the power generation efficiency depending on the surface temperature of the solar cell, the cleaning method using the river has an effect of cooling the surface temperature of the solar cell.
도 1에 도시한 바와 같이 상기 솔라보트는 전력을 생산하기 위한 복수의 솔라셀로 구성된 적어도 하나 이상의 솔라패널이 설치되는 솔라셀 지붕, 상기 솔라패널을 세척하기 위한 세척액 분사기(200), 상기 솔라셀에서 생산되는 전력량을 측정하기 위한 복수의 전력측정장치(300), 상기 복수의 전력측정장치로부터 수신되는 전력량을 이용하여 상기 솔라패널의 세척여부를 판단하여, 상기 솔라패널의 세척을 수행할 수 있도록 하는 제어장치(100)를 포함하여 구성되어 질 수 있다.1, the solar boat includes a solar cell roof in which at least one solar panel composed of a plurality of solar cells for generating electric power is installed, a washing liquid injector 200 for washing the solar panel, A plurality of
또한 상기 솔라셀은 실시간으로 전력을 생성하여 상기 솔라보트 내에 구비되어 지는 다양한 전기 장치에 전력을 공급하고, 공급하고 남은 여분의 전력은 항시 사용되어 질 수 있도록 하기 위해 축전지에 저장할 수 있다.In addition, the solar cell can generate electric power in real time to supply electric power to various electric devices provided in the solar boat, and store the remaining extra electric power in the battery so that the remaining electric power can be always used.
한편 상기 솔라셀 지붕은 상기 솔라패널들에 조사되는 태양광을 다량으로 모을 수 있는 장치와 함께 다양한 형태로 구성되어 질 수 있다. 예를 들어, 솔라 셀의 지붕(200)이 한 개로 구성되어 지는 경우 평면형, 볼록형, 오목형 등의 형태로 구성되어 질 수 있으며, 솔라 셀의 지붕이 두 개로 구성되어 지는 경우 날개형, 계단형 등의 형태로 구성되어 질 수 있다.Meanwhile, the solar cell roof can be configured in various forms together with a device capable of collecting a large amount of sunlight irradiated to the solar panels. For example, when the roof 200 of the solar cell is composed of one roof, it may be formed as a flat, convex, or concave shape. When the roof of the solar cell is composed of two roofs, And the like.
또한 상기 세척액 분사기(200)는 강물을 이용하여 상기 솔라패널을 세척할 경우, 상기 강물에 섞여있는 이물질 등을 여과하기 위한 필터(230), 상기 여과한 강물 또는 미리 구비한 세척을 하기위한 물 등을 상기 솔라패널에 분사하기 위한 적어도 하나 이상의 분사노즐(210) 및 상기 분사노즐로 상기 강물 또는 미리 구비한 세척액 등을 공급하기 위한 펌핑장치(220)를 포함하여 구성되어 질 수 있다.In addition, the washing liquid injector 200 may include a
한편 상기 솔라셀을 세척하기 위해 상기 솔라보트가 운영되고 있는 지역의 강물을 이용하는 경우 해당 강물에 섞여 있는 이물질등에 의해 상기 솔라셀이 상처를 입을 수 있으며, 이는 솔라셀의 발전효율에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 발명에서는 상기 필터(230)를 두어 강물을 여과하여 상기 솔라셀의 세척을 안전하게 할 수 있도록 지원할 수 있다. 한편 상기 솔라패널을 세척하기 위해 사용하는 강물 또는 미리 구비해놓은 세척을 하기 위한 물 등을 통틀어 세척액으로 지칭하도록 한다.On the other hand, when a river in the area where the solar boat is operated is used to clean the solar cell, the solar cell may be damaged by foreign substances mixed in the river, which may affect the power generation efficiency of the solar cell have. Accordingly, in the present invention, the
또한 상기 제어장치(100)는 상기 기준셀(500)이 생성하는 전력량과 상기 솔라셀 전체의 전력량을 주기적으로 측정하여, 상기 솔라패널의 표면이 이물질에 노출되었다고 판단되는 경우, 상기 제어장치(100)는 상기 펌핑장치(220)를 이용하여 상기 분사노즐(210)에 세척액을 공급할 수 있으며 상기 세척액을 공급받은 분사노즐(210)은 상기 제어장치(100)의 제어신호에 따라 세척액의 분사압을 조절하여 세척액을 분사 할 수 있다.The
한편 상술한 바와 같이 상기 솔라보트를 세척하기 위해 상기 전력량을 측정하는 시기는 주기적으로 또는 사용자의 요청에 의해 이루어 질 수 있다.Meanwhile, as described above, the time for measuring the amount of power to clean the solar boat may be periodically or at the request of the user.
또한 상기 분사노즐(210)은 상기 제어장치(100)의 제어신호에 의해 상기 솔라보트에 설치된 솔라셀 지붕의 형태에 따라 단방향 또는 양방향으로 세척액을 분사할 수 있으며, 상기 분사노즐(210)의 분사각도를 조절하여 상기 분사노즐(210)과 거리상 멀리 있는 솔라패널의 세척을 용이하게 할 수 있다.In addition, the
또한 상기 제어장치(100)는 상기 솔라셀의 전력생산량을 측정하기 위한 전력측정장치, 상기 세척액분사기, 상기 투명커버와 연결되어 각각 제어할 수 있다.Also, the
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 있어서, 제어장치의 구성을 나타내고 있는 블록도이다.FIG. 2 is a block diagram showing the configuration of a control apparatus in an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic washing according to an embodiment of the present invention and a method thereof.
도 2에 도시한 바와 같이 상기 제어장치(100)는 상기 전력측정장치(300), 세척액분사기(200) 및 투명커버(400)와 연결되어 각각 제어하기 위한 제어부(110), 상기 전력측정장치(300)로부터 측정된 전력량을 수집하는 전력량정보 수집부(130), 상기 솔라패널의 청소여부를 판단하는 전력량정보 비교부(140), 상기 판단에 따라 솔라패널의 세척이 필요할 경우 상기 세척액분사기(200)로 세척명령을 전달하는 세척 명령부(150) 및 상기 세척 진행에 대한 정보를 표시하는 디스플레이부(110)를 포함하여 구성되어 질 수 있다.2, the
또한 상기 제어장치(100)는 상기 전력량 정보 수집부(130)를 통해서 주기적으로 전력량 정보를 수집하도록 상기 전력측정장치(300)를 구동하여, 상기 솔라셀이 생산하는 전체 전력량과 상기 기준셀이 생산하는 전력량을 수집할 수 있도록 지원할 수 있다.Also, the
또한 상기 전력량정보 비교부(140)는 상기 전력량정보 수집부(130)를 통하여 수집한 전력생산량에 대한 비율을 계산하고, 상기 계산한 비율이 미리 설정한 임계값의 초과 여부를 판단할 수 있다.The power amount information comparing unit 140 may calculate a ratio of the power amount collected through the power amount information collecting unit 130 and determine whether the calculated ratio exceeds a preset threshold value.
또한 상기 세척 명령부(150)는 상기 전력량정보 비교부(140)를 통한 상기 판단에 따라 상기 솔라패널의 세척이 필요하다고 판단되는 경우 세척명령을 상기 세척액분사기(200)로 전달하여 상기 솔라패널의 세척을 수행할 수 있도록 지원할 수 있다.The washing instruction unit 150 transmits a washing instruction to the washing liquid injector 200 when it is determined that washing of the solar panel is required according to the determination through the energy amount information comparison unit 140, Cleaning can be performed.
또한 상기 디스플레이부(110)는 상기 제 1전력측정장치와 제 2적력측정장치에서 측정된 전력생산량, 상기 제어장치에서 계산한 상기 전체 솔라셀과 기준셀(500) 간의 전력생산량에 대한 비율 및 솔라셀의 청소여부를 표시할 수 있다.In addition, the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 있어서, 기준셀 및 투명커버를 설명하기 위한 솔라셀 지붕의 구성도이다.3 is a schematic view of a solar cell roof for explaining a reference cell and a transparent cover in an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic cleaning according to an embodiment of the present invention and a method thereof.
상술한 바와 같이 상기 제어장치(100)는 솔라셀들이 생성하는 전체 전력량과 기준셀이 생성하는 전력량을 비교하여 자동으로 솔라셀 표면을 세척할 수 있다.As described above, the
이 때 기준 셀이 황사와 같은 이물질에 노출되어지지 않도록 항상 청정하게 관리되어 지는 것이 중요하다. At this time, it is important that the reference cell is always kept clean so that it is not exposed to foreign matter such as dust.
따라서 본 발명에서는 투명커버(400)를 이용하여 상기 기준셀(500)이 이물질에 노출되어지지 않도록 지원한다.Therefore, in the present invention, the
또한 상기 기준셀(500)은 평소에 다른 솔라셀들과 연결되어 솔라패널에 조사되는 태양광으로부터 전력을 생산하여야 하므로, 상기 기준셀(500)을 보호하기 위한 상기 투명커버(400)는 태양광이 투과될 수 있도록 투명한 재질로 구성되어 질 수 있다.In addition, since the
또한 상기 솔라셀들의 표면을 청소하기 위해 상기 기준셀(500)의 전력을 측정하여야 할 경우, 상기 투명커버(400)는 제어장치(100)에 의해 제어되어 상기 기준셀(500)을 외부로 개방할 수 있다.When the power of the
이에 따라 상기 제어장치(100)는 상술한 바와 같이 상기 투명커버(400)로부터 개방된 상기 기준셀(500)의 전력생산량과 상기 솔라 셀들의 전체 전력생산량을 주기적으로 측정하여 상기 솔라 셀 패널들의 표면에 대한 청소여부를 판단하고, 세척을 하여야 될 경우, 세척액분사기를 제어하여 상기 솔라패널을 세척할 수 있다.Accordingly, the
한편 상기 축전지는 상기 솔라셀이 생성한 전력을 충전하여, 항시 전력이 필요한 경우 공급할 수 있도록 지원할 수 있다.On the other hand, the storage battery can support the electric power generated by the solar cell to supply power whenever necessary.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 있어서, 기준셀이 개방되어 있을 경우를 설명하기 위한 솔라셀 지붕의 구성도이다.4 is a schematic view of a solar cell roof for explaining a case where a reference cell is opened in an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic cleaning according to an embodiment of the present invention and a method thereof.
상술한 바와 같이 상기 솔라패널을 청소하기 위해 상기 제어장치(100)는 상기 솔라셀 들이 생성하는 총 전력량과 상기 기준셀이 생성하는 전력량의 비율을 구하여 전체 솔라셀의 발전 효율이 원래 발전 효율보다 떨어져 있는 경우, 상기 솔라셀들의 표면이 황사와 같은 이물질에 노출되어 있다고 판단하여 솔라패널의 세척을 수행하게 된다.As described above, in order to clean the solar panel, the
또한 상기 기준셀(500)의 전력을 측정함에 있어, 상기 투명커버(400)를 오픈하여, 상기 기준셀(500)이 외부로 개방 된 상태에서 제2 전력측정장치(320)를 통해서 전력을 측정하게 된다.In measuring the power of the
상기 기준셀(500)은 항시 상기 투명커버(400)를 이용하여 외부 이물질에 대한 노출의 위험성을 최소화였기 때문에 전력을 생성하는 효율을 항상 최대로 유지할 수 있다.Since the risk of exposure to external foreign matter is minimized by using the
이에 따라 전체 솔라셀들의 전력량을 제1 전력측정장치(310)로부터 측정하고, 기준셀의 전력량을 제2 전력측정장치(320)로부터 측정한 후, 상기 측정한 전력량 간의 비율을 구하여 미리 설정한 임계값을 초과하는 경우 상기 솔라셀의 청소를 수행하게 된다.Accordingly, the power amount of all the solar cells is measured from the first
한편 상술한 것과 같이 솔라셀의 전체 전력생산량과 기준셀(500)의 전력생산량의 비율을 구해 청소여부를 판단할 수 있으며, 또한 상기 제1 전력측정장치(310)로부터 측정한 전력량을 단위 당 전력량을 구하여 상기 제2 전력측정장치로(320)부터 측정된 기준셀(500)의 전력량을 비교하여, 상기 비교한 값이 미리 설정한 임계값을 초과할 경우 상기 솔라셀 표면의 청소를 수행할 수 있다. 즉, 하나의 기준셀(500)만을 이용하여 상기 솔라셀들의 발전효율을 관리하고, 상기 솔라셀들의 발전효율에 따라 청소여부를 판단하여 자동으로 솔라셀을 청소 할 수 있다. Meanwhile, as described above, it is possible to determine whether to clean the solar cell by calculating the ratio of the total electric power production amount of the solar cell to the electric power production amount of the
한편 상기 전력생산량이 떨어지는 경우는, 날씨에 의해(예를 들어 흐린 날씨)태양광의 세기가 낮아지거나, 또는 솔라셀의 표면이 이물질에 노출된 경우가 있을 수 있다.On the other hand, when the amount of electric power is lowered, the intensity of sunlight may be lowered due to the weather (for example, cloudy weather), or the surface of the solar cell may be exposed to foreign matter.
기존에는 전력생산량의 감소가 발생하는 경우, 발전량의 감소가 날씨 때문인지 이물질 때문인지를 확인하기 위해 일사량 측정 센서와 같은 외부센서를 따로 설치하여 태양광의 세기를 측정함으로서 확인할 수 있었다.In the past, when a reduction in power generation occurred, an external sensor such as a solar radiation sensor was separately installed to confirm whether the decrease in power generation was caused by weather or foreign matter.
그러나 본 반명에서는 상기 솔라셀들의 전체 전력생산량과 청정하게 관리되어지는 하나의 기준셀(500)의 전력생산량 간의 비율을 주기적으로 계산하여 상기의 문제점을 해결할 수 있다.However, in this case, the above problem can be solved by periodically calculating the ratio between the total power generation amount of the solar cells and the power generation amount of one
예를 들어, 상기 솔라 셀들의 전체 전력생산량과 기준셀(500)의 전력생산량 간의 비율은 날씨에 영향을 받지 않고 일정한 값을 유지하게 된다. 왜냐하면 상기 날씨에 의한 태양광 세기의 변화는 상기 솔라셀들 뿐만 아니라 기준셀(500) 또한 같이 영향을 받기 때문이다.For example, the ratio between the total power output of the solar cells and the power output of the
따라서 상기 계산한 비율이, 미리 설정한 임계값 값을 초과하는 경우 상기 솔라셀들의 표면이 이물질에 노출되었다고 판단할 수 있다. 물론 이때 솔라셀들의 자체적인 결함이나 성능저하로 인한 발전량의 감소는 없다고 가정한다.Therefore, when the calculated ratio exceeds the preset threshold value, it can be determined that the surface of the solar cells is exposed to the foreign substance. At this time, it is assumed that there is no decrease in the power generation due to the self-defect of the solar cells or deterioration of performance.
이에 따라 본 발명에서는 별도의 센서를 구비하지 않고, 기준이 되는 특정 솔라셀 혹은 특정 솔라패널을 선택하여 기준셀(500)로서 설정하고, 나머지 솔라셀들의 발전 상태를 관리함으로써, 상기의 문제점을 해결할 수 있다.Accordingly, in the present invention, a specific solar cell or a specific solar panel as a reference is selected as a
또한 상기 상술한 솔라셀의 표면의 청소여부는 상기 제어장치(100)에서 수행되어지며, 상기 제어장치(100)는 청소가 필요하다고 판단되어 지면 상기 솔라패널의 청소를 수행하게 된다.In addition, whether or not the surface of the solar cell is cleaned is performed by the
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법에 있어서, 솔라 셀의 표면을 세척하기 위한 절차를 나타내는 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a procedure for cleaning a surface of a solar cell in an apparatus for increasing the power production efficiency of a solar boat through automatic washing according to an embodiment of the present invention and a method thereof.
도 5에 도시한 바와 같이, 상기 솔라보트의 솔라셀에 묻은 황사 또는 먼지와 같은 이물질을 청소하기 위한 절차는 우선, 상기 솔라셀들과 연결되어 전력을 생산하고 있는 기준셀(500)을 외부로 개방한다. 즉, 상기 기준셀을 덮고 있는 투명커버(400)를 오픈하여 상기 기준셀(500)을 개방할 수 있다(S110).As shown in FIG. 5, the procedure for cleaning the foreign matter such as dust or dirt on the solar cell of the solar boat is performed by first connecting the
다음으로 상기 기준셀(500)이 개방된 상태에서 솔라셀들이 생성하고 있는 전체 전력량을 제 1전력측정장치(310)를 통하여 측정하여 상기 제어장치(100)로 전송한다(S120).Next, the total amount of power generated by the solar cells in the state where the
한편 상기 기준셀(500)을 개방하여 전체 전력량을 측정하는 이유는 상기 기준셀(500)과 다른 솔라셀들 간의 전력량 측정 환경을 동일화시켜 각 전력생산량을 측정하기 위함이다.On the other hand, the reason why the
다음으로 상기 기준셀(500)이 생산하는 전력량을 상기 제 2전력측정장치(320)를 이용하여 측정한 후 상기 제어장치(100)로 전송한다(S130). 또한 상기 기준셀은 평상시에 상기 투명커버(400)에 의해 외부의 황사와 같은 이물질로부터 보호되고 있으므로, 항상 최상의 전력효율을 유지할 수 있다.Next, the amount of power produced by the
다음으로 상기 전력측정장치(300)로부터 측정된 전력생산량을 상기 전력량정보 수집부(130)를 통해 수집한다(S140).Next, the power generation amount measured from the
다음으로 상기 수집한 전력생산량 간의 비율을 계산하여, 상기 계산한 비율이 미리 설정한 임계값을 비교한 후(S150), 상기 계산한 비율이 상기 임계값을 초과하는지에 대한 여부를 판단한다(S160).Next, the ratio between the collected power production amounts is calculated, and the calculated ratio is compared with a preset threshold (S150), and it is determined whether the calculated ratio exceeds the threshold value (S160 ).
다음으로 상기 계산한 비율이 상기 임계값을 초과하는 경우(S160), 상기 세척 명령부(150)는 상기 세척액분사기(200)에게 세척 명령을 전송한다(S161).Next, when the calculated ratio exceeds the threshold value (S160), the wash command unit 150 transmits a wash command to the wash fluid injector 200 (S161).
한편 상기 계산한 비율은 상기 솔라셀들의 전체 전력생산량과 기준셀(500)의 전력생산량만을 가지고 계산한 것으로, 날씨와 같은 다른 환경요인의 개입 없이 상기 미리 설정한 임계값과 비교하여 상기 솔라패널의 청소 여부를 판단할 수 있다.On the other hand, the calculated ratio is calculated by using only the total power generation amount of the solar cells and the power generation amount of the
다음으로 상기 세척이 완료된 경우, 상기 제어장치(100)는 전체 솔라패널이 생성하는 전력생산량을 재확인하고(162), 세척 전의 전력생산량과 세척 후의 전력생산량을 비교한다(S163).Next, when the washing is completed, the
다음으로 상기 솔라패널의 세척 전후로 상기 솔라패널이 생성하는 전체 전력량이 변화(예를 들어 상기 솔라패널의 세척 후의 전력생산량이 세척 전의 전력생산량보다 증가)가 있는 경우, 상기 솔라패널이 생산하고 있는 전체 전력량과 함께 이물질이 제거되었음을 알리는 세척완료 표시를 상기 디스플레이부(110)를 통해 표시한다(S164).Next, when there is a change in the total amount of power generated by the solar panel before and after the cleaning of the solar panel (for example, when the amount of power generated after washing of the solar panel is greater than the amount of power generated before cleaning) The
한편 상기 솔라패널의 세척 전후로 상기 솔라패널이 생성하는 전체 전력량 변화가 없는 경우를 포함하여 세적 후의 전력생산량이 세척 전의 전력생산량보다 감소한 겨우, 상기 솔라패널의 결함발생, 솔라패널의 생산하고 있는 전체 전력량 및 세척완료 표시를 상기 디스플레이부(110)를 통해 표시한다(S165).If the amount of electric power generated after cleaning is less than the amount of electric power generated before cleaning, including the case where there is no change in the total amount of electric power generated by the solar panel before and after the cleaning of the solar panel, the defectiveness of the solar panel, And the completion of cleaning are displayed on the display unit 110 (S165).
한편 상기 계산한 비율과 미리 설정한 임계값을 비교한 결과 상기 계산한 비율이 임계값을 초과하지 않을 경우, 현재 생산되고 있는 총 전력량을 디스플레이부(110)에 표시(S170)하고, 투명커버를 닫음(S180)으로써 상기 세척 절차를 종료한다.On the other hand, if the calculated ratio is compared with a preset threshold value, if the calculated ratio does not exceed the threshold value, the total amount of electricity currently being produced is displayed on the display unit 110 (S170) Closing (S180) ends the cleaning procedure.
다음으로 상기 세척이 종료한 경우에는 상기 투명커버(600)를 제어하여 상기 개방된 기준 셀(500)을 외부의 이물질로부터 보호할 수 있도록 하고 상기 청소절차를 종료한다(S180).Next, when the cleaning is completed, the transparent cover 600 is controlled to protect the opened
한편 상기 기준셀(500)은 평상시에도 상기 솔라셀들과 연결되어 전력을 생산하므로 상기 투명커버(600)는 태양광이 투과될 수 있는 투명재질로 되어 질 수 있음은 상술한 바와 같다.Meanwhile, since the
또한 본 발명의 일 실시예에 따라 본 발명을 상술함에 따라 상기 분사노즐을 복수로 구성되어 질 수 있으며, 또한 상기 분사노즐은 다양한 형태로 구성되어 상기 솔라보트에 설치되어 질 수 있다.In addition, according to an embodiment of the present invention, a plurality of the injection nozzles may be configured as described above, and the injection nozzles may be formed in various forms and installed in the solar boat.
예를 들어, 상기 솔라 보트 지붕의 상단에 왕복 운행 할 수 있는 레일이 설치되어 하나의 노즐만 이용하여 상기 솔라셀을 청소할 수 있으며, 분사되는 형태 또한, 양방향 또는 회전 등과 같이 다양한 형태로 구성하여 설치되어 질 수 있다.For example, a solar cell can be cleaned by using only one nozzle provided on a top of the roof of the solar boat so that the solar cell can be cleaned. Also, the solar cell can be cleaned in various forms such as bi- .
또한 상기 기준셀(500)은 적어도 하나 이상 선택하여 복수의 기준셀(500)을 설정하여 구성할 수도 있다.Also, the
이상에서 설명하였듯이, 본 발명인 자동세척을 통한 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치 및 그 방법은 다른 외부의 환경 요인과는 상관없이 특정 기준셀(500)만을 청정하게 관리함으로써, 별도의 센서를 구비하지 않고도 상기 솔라셀이 황사 또는 먼지와 같은 이물질에 노출된 경우 자동으로 세척함으로써, 항상 최상의 전력생산을 가능하게 하는 효과가 있다.As described above, the apparatus for increasing the power production efficiency of the solar boat through the automatic washing according to the present invention and the method thereof can cleanly manage only the
상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 위주로 상술하였으나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명의 각 구성요소는 동일한 목적 및 효과의 달성을 위하여 본 발명의 기술적 범위 내에서 변경 또는 수정될 수 있을 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. .
또한, 이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형 실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that various changes and modifications may be made without departing from the spirit and scope of the present invention.
100 : 제어장치 110 : 디스플레이장치
120 : 제어부 130 : 전력량정보 수집부
140 : 전력량정보 비교부 150 : 세척 명령부
200 : 세척액분사기 210 : 분사노즐
220 : 펌핑장치 230 : 필터
300 : 전력측정장치 310 : 제1 전력측정장치
320 : 제2 전력측정장치 400 : 투명커버
500 : 기준셀100: control device 110: display device
120: control unit 130:
140: electric energy information comparison unit 150:
200: cleaning liquid injector 210: injection nozzle
220: pumping device 230: filter
300: power measuring device 310: first power measuring device
320: second power measuring device 400: transparent cover
500: Reference cell
Claims (9)
상기 복수의 솔라패널을 세척하기 위한 세척액분사기; 및
상기 전력측정장치로부터 전력생산량에 대한 정보를 수집하여, 상기 세척액분사기를 제어하는 제어장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치.A power measuring device for measuring a power production amount from a plurality of solar panels including at least one solar cell installed on a roof of a solar boat;
A washing liquid injector for washing the plurality of solar panels; And
And a control device for collecting information on the amount of power production from the power measuring device and controlling the washing liquid injector.
상기 전력측정장치는,
상기 복수의 솔라패널 중 어느 하나를 기준 솔라패널로 설정하거나, 상기 솔라패널 중 어느 하나에 포함된 솔라셀을 기준 솔라셀로 설정하여, 전체 솔라패널이나 전체 솔라셀이 생산하는 전력생산량을 측정하는 제1 전력측정장치와, 상기 기준 솔라패널이나 기준 솔라셀이 생산하는 전력생산량을 측정하는 제2 전력측정장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라 보트의 전력생산 효율 증대 장치.The method according to claim 1,
The power measuring device includes:
A solar cell included in any one of the solar panels is set as a reference solar cell to measure the amount of electric power produced by the entire solar panel or the entire solar cell And a second power measuring device for measuring a power production amount produced by the reference solar panel or the reference solar cell.
상기 기준 솔라패널이나 기준 솔라셀은 투명커버로 구성되며, 상기 제어장치가 기준 전력생산량을 측정할 때만 상기 투명커버를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 솔라 보트의 전력생산 효율 증대 장치.The method of claim 2,
Wherein the reference solar panel or the reference solar cell is constituted by a transparent cover, and the transparent cover is opened only when the control device measures the reference power production amount.
상기 세척액분사기는,
세척액을 여과하는 필터;
상기 필터를 통과하여 파이프로 세척액을 공급하는 펌핑장치; 및
상기 솔라보트의 지붕에 설치되어 상기 세척액을 분사하는 분사노즐;을 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치.The method according to claim 1,
The washing liquid injector includes:
A filter for filtering the washing liquid;
A pumping device which passes the filter and supplies the washing solution to the pipe; And
And a spray nozzle installed on a roof of the solar boat for spraying the washing liquid.
상기 제어장치는,
상기 제1 전력측정장치와 제2 전력측정장치로부터 전력생산량을 수집하는 전력량정보 수집부;
상기 수집한 전력생산량을 비교하여, 그 비율이 임계값을 초과하는지 판단하는 전력량정보 비교부; 및
상기 판단에 따라 솔라패널의 세척이 필요하다고 판단되는 경우, 상기 세척액분사기로 세척명령을 전달하는 세척 명령부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라보트의 전력생산 효율 증대 장치.The method of claim 2,
The control device includes:
A power amount information collection unit for collecting a power amount from the first power measurement unit and the second power measurement unit;
A power amount information comparing unit for comparing the collected power amount and determining whether the ratio exceeds a threshold value; And
And a cleaning command unit for transmitting a cleaning command to the cleaning liquid injector when it is determined that cleaning of the solar panel is required according to the determination.
상기 제어장치는,
상기 전력량정보 수집부를 통해서 주기적으로 전력량 정보를 수집하도록 상기 전력측정장치를 구동하며, 세척이 필요하다고 판단되는 경우 세척액분사기를 가동시키는 기능을 수행하는 것을 특징으로 하는 솔라보트의 전력생상 효율 증대 장치.The method of claim 2,
The control device includes:
Wherein the power measuring device drives the power measuring device to collect the power amount information periodically through the power amount information collecting part and operates the washing liquid injector when it is determined that washing is necessary.
상기 복수의 전력측정장치로부터 전력생산량에 대한 정보를 수집하는 단계;
상기 수집한 전력생산량에 대한 정보로부터 세척의 수행 여부를 판단하는 단계; 및
상기 판단에 따라 세척액분사기로 세척명령을 전송하여 세척을 수행하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라보트의 전력생산 효율 증대 방법.Transmitting a power measurement command periodically to a plurality of power measurement devices that measure power production from a plurality of solar panels including at least one solar cell installed on a roof of a solar boat;
Collecting information on a power generation amount from the plurality of power measurement devices;
Determining whether cleaning is performed from information on the collected power generation amount; And
And performing washing by sending a washing command to the washing liquid injector in accordance with the determination.
상기 전력측정장치는,
상기 복수의 솔라패널 중 어느 하나를 기준 솔라패널로 설정하거나, 상기 솔라패널 중 어느 하나에 포함된 솔라셀을 기준 솔라셀로 설정하여, 전체 솔라패널이나 전체 솔라셀이 생산하는 전력생산량을 측정하는 제1 전력측정장치와, 상기 기준 솔라패널이나 기준 솔라셀이 생산하는 전력생산량을 측정하는 제2 전력측정장치;를 포함하며,
상기 기준 솔라패널이나 기준 솔라셀은 투명커버로 구성되며, 제어장치가 기준 전력생산량을 측정할 때만 상기 투명커버를 개방하도록 제어하는 것을 특징으로 하는 솔라보트의 전력생산 효율 증대 방법.The method of claim 7,
The power measuring device includes:
A solar cell included in any one of the solar panels is set as a reference solar cell to measure the amount of electric power produced by the entire solar panel or the entire solar cell And a second power measurement device for measuring a power production amount produced by the reference solar panel or the reference solar cell,
Wherein the reference solar panel or the reference solar cell comprises a transparent cover and controls the transparent cover to be opened only when the control device measures the reference power production amount.
상기 세척의 수행 여부를 판단하는 단계는,
상기 복수의 전력측정장치로부터 수집한 전력생산량에 대한 비율을 계산하여, 상기 비율이 미리 설정한 임계값을 초과하는지 판단하는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 솔라보트의 전력생산 효율 증대 방법.The method of claim 7,
Wherein the step of determining whether to perform the cleaning includes:
Further comprising: calculating a ratio of the power generation amount collected from the plurality of power measurement devices, and determining whether the ratio exceeds a preset threshold value.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150093962A KR20170005211A (en) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | An apparatus for improving power generation efficiency of a solar boat through automatic cleaning and the method thereof |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020150093962A KR20170005211A (en) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | An apparatus for improving power generation efficiency of a solar boat through automatic cleaning and the method thereof |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20170005211A true KR20170005211A (en) | 2017-01-12 |
Family
ID=57811567
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020150093962A KR20170005211A (en) | 2015-07-01 | 2015-07-01 | An apparatus for improving power generation efficiency of a solar boat through automatic cleaning and the method thereof |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20170005211A (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108680250A (en) * | 2018-05-09 | 2018-10-19 | 山东辰宇稀有材料科技有限公司 | A method of measuring photovoltaic module power |
| KR20220146016A (en) * | 2021-04-23 | 2022-11-01 | 주식회사 케이마린 | Solar panel cleaning device of solar boat using compressed inflowing water during operation as washing water and cleaning method using the same |
-
2015
- 2015-07-01 KR KR1020150093962A patent/KR20170005211A/en not_active Application Discontinuation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108680250A (en) * | 2018-05-09 | 2018-10-19 | 山东辰宇稀有材料科技有限公司 | A method of measuring photovoltaic module power |
| KR20220146016A (en) * | 2021-04-23 | 2022-11-01 | 주식회사 케이마린 | Solar panel cleaning device of solar boat using compressed inflowing water during operation as washing water and cleaning method using the same |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR102162964B1 (en) | Solar module panel cleaning apparatus | |
| KR100982953B1 (en) | Control system of the maintenance facility for the solar photovoltaic power | |
| KR101599420B1 (en) | Solar Power System with Fog Spray Cooling and Cleaning Device for Solar PV Modules | |
| KR101967638B1 (en) | Photovoltaic power generation module management system using drones | |
| KR101041523B1 (en) | Washer system of photovoltaic power generation | |
| CN104307784B (en) | A kind of band rotates the solar panel cleaning Vehicle of shower nozzle | |
| KR20190094502A (en) | Method for detecting surface contamination of solar module panel | |
| WO2009139586A2 (en) | Photovoltaic module management system using water jet | |
| KR100986706B1 (en) | Efficiency enhancement equipment for solar photovoltaic power facilities | |
| KR102245493B1 (en) | Temperature reduction and cleaning system for photovoltaic module | |
| KR20200079762A (en) | Automatic cleaning apparatus of solar panel array and cleaning method thereof | |
| CN202667184U (en) | Washing and cooling system for solar component of photovoltaic grid-connected power plant | |
| CN107171630B (en) | A kind of dust-extraction unit of solar panel | |
| KR101965812B1 (en) | Solar Panel Cooling System | |
| CN113364411A (en) | Novel intelligent snow removing device for solar photovoltaic panel and control method thereof | |
| KR20130088345A (en) | A solar photovoltaic cleaning and cooling system | |
| KR101688565B1 (en) | Heating, cooling and cleaning apparatus for photovoltaic panel using geothermal and the method thereof | |
| KR20170005211A (en) | An apparatus for improving power generation efficiency of a solar boat through automatic cleaning and the method thereof | |
| CN114669569A (en) | Big data-based automatic cleaning system for photovoltaic module | |
| KR20110072085A (en) | Solar module and solar array | |
| KR20200106655A (en) | Monitoring and cleaning device for floating solar panels | |
| CN104320065B (en) | Solar panel cleaning vehicle with waste water recycling device | |
| KR102326839B1 (en) | Waste cleaning system for solar cell panel | |
| KR101387103B1 (en) | Apparatus for maintaining solar cell module and control method thereof | |
| KR100983783B1 (en) | Efficiency enhancement equipment for solar photovoltaic power facilities |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application |