KR20170029683A - 태양광 발전설비의 효율 향상 장치 - Google Patents

태양광 발전설비의 효율 향상 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20170029683A
KR20170029683A KR1020150126225A KR20150126225A KR20170029683A KR 20170029683 A KR20170029683 A KR 20170029683A KR 1020150126225 A KR1020150126225 A KR 1020150126225A KR 20150126225 A KR20150126225 A KR 20150126225A KR 20170029683 A KR20170029683 A KR 20170029683A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
module
snow
power generation
snow removal
hot water
Prior art date
Application number
KR1020150126225A
Other languages
English (en)
Inventor
유상필
정성대
오에녹
Original Assignee
(주)하이레벤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)하이레벤 filed Critical (주)하이레벤
Priority to KR1020150126225A priority Critical patent/KR20170029683A/ko
Priority to PCT/KR2016/009984 priority patent/WO2017043844A1/ko
Publication of KR20170029683A publication Critical patent/KR20170029683A/ko

Links

Images

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00—Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02—Cleaning by the force of jets or sprays
    • 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
    • H02S30/00—Structural details of PV modules other than those related to light conversion
    • 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
    • H02S40/12—Means for removing snow
    • 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
    • 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

본 발명은 발전 부지(敷地)에 대하여 일정 각도로 경사를 이루며 배치된 복수의 PV(photovoltaic) 모듈의 하단부 가장자리와 각각 인접한 상기 발전 부지에 설치되며, 내부에 온수가 흐르는 유로를 형성하는 제설 배관 모듈; 및 상기 온수로부터 발생되는 증기 또는 별도로 생성된 증기가 상기 PV 모듈의 표면에 분사되는 노즐을 포함하는 분사 제설 모듈을 포함하며, 상기 제설 배관 모듈 및 상기 분사 제설 모듈은 상기 발전 부지로부터 상기 PV 모듈 각각의 상면에 걸쳐 쌓인 눈을 융해시키는 것을 특징으로 하여, 폭설로 태양광의 집광 자체가 불가능할 정도로 쌓인 눈을 신속하게 제거함으로써 발전 효율을 최대한으로 유지할 수 있도록 한 태양광 발전설비의 효율 향상 장치에 관한 것이다.

Description

태양광 발전설비의 효율 향상 장치{EFFICIENCY ENHANCEMENT APPARATUS FOR SOLAR PHOTOVOLTAIC POWER FACILITIES}
본 발명은 태양광 발전설비의 효율 향상 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 폭설로 태양광의 집광 자체가 불가능할 정도로 쌓인 눈을 신속하게 제거함으로써 발전 효율을 최대한으로 유지할 수 있도록 한 태양광 발전설비의 효율 향상 장치에 관한 것이다.
태양광은 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없음은 물론, 여타 풍력이나 해수력과 달리 태양광 발전설비는 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다.
하지만, 가장 널리 사용되고 있는 실리콘 태양전지의 경우 태양광 모듈의 온도가 x특히, 겨울철에 눈이 태양 전지판에 내릴 경우 발전효율의 저하가 발생할 수 있다.
이러한 눈으로 인한 발전효율의 저하의 방지를 위해 태양광 발전설비의 효율향상설비(유지설비)가 사용된다.
태양광 발전설비의 효율향상설비는 태양광 모듈의 온도를 식혀주는 냉각 작용과 태양 전지판에 쌓인 오물, 눈 등을 세척, 제설함으로써 태양광 모듈이 일정한 출력의 발전을 수행할 수 있도록 태양광 발전설비를 유지관리하는 기능을 한다.
만약, 태양광 발전설비의 효율향상설비의 태양광 모듈에 대한 냉각 작용이 원활하지 않거나 태양 전지판의 세정 작용이 원할하지 않으면 태양광 모듈의 출력이 저하될 수 있다.
이러한 관점에서 본 출원인인 기출원한 등록특허 제10-0914965호의 "태양광 발전설비의 효율향상장치"(이하 '선행1')와, 등록특허 제10-1326240호의 "이상 유동 발생 노즐 및 그를 이용한 태양광 발전설비의 효율향상설비"(이하 '선행2')와 같은 것을 들 수 있다.
그러나, 선행1 및 선행2는 강설량이 그다지 많지 않은 곳에서는 사용이 가능하지만, 강설량이 많은 기후 조건을 가진 지역에 설치될 경우 노즐로부터 쌓인 눈을 제거하기 위한 유체를 분사하는 것 자체가 불가능한 문제에 직면하게 되는 것이다.
따라서, 태양광의 집광 자체가 불가능할 정도로 폭설이 자주 내리는 기후 조건을 가진 지역에서도 적용하여 운용 가능한 장치의 개발이 절실한 것이다.
등록특허 제10-0914965호 등록특허 제10-1326240호
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 발명된 것으로, 폭설로 태양광의 집광 자체가 불가능할 정도로 쌓인 눈을 신속하게 제거함으로써 발전 효율을 최대한으로 유지할 수 있도록 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치를 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 발전 부지(敷地)에 대하여 일정 각도로 경사를 이루며 배치된 복수의 PV(photovoltaic) 모듈의 하단부 가장자리와 각각 인접한 상기 발전 부지에 설치되며, 내부에 온수가 흐르는 유로를 형성하는 제설 배관 모듈; 및 상기 온수로부터 발생되는 증기 또는 별도로 생성된 증기가 상기 PV 모듈의 표면에 분사되는 노즐을 포함하는 분사 제설 모듈을 포함하며, 상기 제설 배관 모듈 및 상기 분사 제설 모듈은 상기 발전 부지로부터 상기 PV 모듈 각각의 상면에 걸쳐 쌓인 눈을 융해시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치를 제공할 수 있다.
여기서, 상기 제설 배관 모듈은, 상기 PV 모듈이 배치된 방향을 따라 일측에서 타측으로 상기 온수가 흐르는 제1 유로를 형성하는 배출 배관부와, 상기 배출 배관부가 형성하는 상기 제1 유로와 연결되며 상기 타측에서 상기 일측으로 상기 온수가 되돌아가는 제2 유로를 형성하는 복귀 배관부를 포함하며, 상기 배출 배관부와 상기 복귀 배관부의 일부는 각각 상기 복수의 PV 모듈의 하단부 가장자리와 인접한 상기 발전 부지에 설치되고, 상기 온수는 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 순환하며, 상기 분사 제설 모듈은 상기 배출 배관부 또는 상기 복귀 배관부와 연결되거나, 별도의 배관과 연결되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 제설 배관 모듈은, 상기 발전 부지의 제1 위치에 배치되어 상기 온수가 수용되고, 상기 배출 배관부의 일단부 및 상기 복귀 배관부의 타단부가 각각 연결되는 제1 탱크와, 상기 발전 부지의 제2 위치에 배치되어 상기 온수가 수용되고, 상기 배출 배관부의 타단부 및 상기 복귀 배관부의 일단부가 각각 연결되는 제2 탱크를 더 포함하며, 상기 분사 제설 모듈은 상기 제1 탱크 또는 상기 제2 탱크와 연결되거나, 상기 별도의 배관과 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제1 위치는 상기 제2 위치보다 높거나 같은 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 분사 제설 모듈은, 상기 복수의 PV 모듈의 상단부 가장자리에 각각 설치되며, 상기 제설 배관 모듈 또는 별도의 배관과 배관 연결되어 내부에 상기 증기 또는 상기 별도로 생성된 증기가 흐르고, 상기 노즐이 배치되는 적어도 하나 이상의 본체부를 포함하며, 상기 노즐로부터 상기 증기가 분사되는 방향은 상기 복수의 PV 모듈의 상기 상단부로부터 상기 하단부측을 향하여 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 본체부는 상기 제설 배관 모듈의 배출 배관부 또는 복귀 배관부와 배관 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 본체부는 상기 제설 배관 모듈의 제1 탱크 또는 제2 탱크와 배관 연결되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 태양광 발전설비의 효율 향상 장치는, 상기 본체부 각각과 배관 연결되어 상기 별도로 생성된 증기를 생성하기 위한 물이 수용되는 적어도 하나 이상의 리저버 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 제설 배관 모듈에 의하여 상기 발전 부지상에 쌓인 눈이 융해되면, 상기 분사 제설 모듈이 가동되어 상기 PV 모듈의 상면에 쌓인 눈을 향하여 상기 노즐로부터 상기 증기 또는 상기 별도로 생성된 증기가 분사되는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 분사 제설 모듈은, 상기 복수의 PV 모듈의 상단부 가장자리에 설치되고, 상기 복수의 PV 모듈의 상단부 가장자리에 대하여 상기 본체부를 회동시키는 회동 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
그리고, 상기 노즐은 상기 본체부의 상측에 구비되며, 상기 본체부의 상측은 상기 본체부의 하측에 대하여 정, 역회전 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양광 발전설비의 효율 향상 장치는, 상기 발전 부지 및 상기 복수의 PV 모듈에 각각 구비되어 눈이 쌓이는 것을 감지하는 센서와, 상기 발전 부지의 일측에 배치되어 상기 센서와 상기 제설 배관 모듈 및 상기 분사 제설 모듈과 전기적으로 연결되며, 상기 센서로 감지된 적설 정보에 따라 상기 제설 배관 모듈 및 상기 분사 제설 모듈의 가동 및 정지를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.
우선, 본 발명은 복수의 PV 모듈의 하단부 가장자리와 인접한 상기 발전 부지에 설치되어 내부에 온수가 흐르는 유로를 형성하는 제설 배관 모듈과, PV 모듈의 상단부 가장자리에 구비되어, 온수로부터 발생되는 증기 또는 별도로 생성된 증기를 PV 모듈의 상면으로 분사하는 분사 제설 모듈을 포함하는 구조로부터, 폭설로 태양광의 집광 자체가 불가능할 정도로 쌓인 눈을 신속하게 제거함으로써 발전 효율을 최대한으로 유지할 수 있게 된다.
특히, 본 발명은 제설 배관 모듈과 함께 분사 제설 모듈을 가동시킴으로써, PV 모듈 각각의 상면에 쌓인 눈 전부를 확실하고 깨끗하게 제거할 수 있게 되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치의 전체적인 구조를 나타낸 측면 개념도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도
도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도
도 5 내지 도 7은 본 발명의 다양한 기타 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도
도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치를 이용하여 제설하는 과정을 순차적으로 나타낸 것으로, 도 8(a)는 본 발명의 주요부인 제설 배관 모듈을 가동시키기 전에 눈이 발전 부지와 PV 모듈 전체에 걸쳐 쌓인 상태를, 도 8(b)는 제설 배관 모듈의 가동에 의하여 발전 부지 상의 쌓인 눈이 녹으며 분사 제설 모듈이 가동되는 상태를, 도 9(a)는 PV 모듈 상에 쌓인 눈이 분사 제설 모듈에 의하여 미끄러져내려 제설 배관 모듈 및 발전 부지 상에 흘러내려 쌓인 상태를, 도 9(b)는 본 발명의 주요부인 제설 배관 모듈에 의하여 쌓인 눈이 전부 녹은 상태를 각각 나타낸 측면 개념도
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다.
그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예로 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이다.
본 명세서에서 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
그리고 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
따라서, 몇몇 실시예에서, 잘 알려진 구성 요소, 잘 알려진 동작 및 잘 알려진 기술들은 본 발명이 모호하게 해석되는 것을 피하기 위하여 구체적으로 설명되지 않는다.
또한, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭하고, 본 명세서에서 사용된(언급된) 용어들은 실시예를 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다.
본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함하며, '포함(또는, 구비)한다'로 언급된 구성 요소 및 동작은 하나 이상의 다른 구성요소 및 동작의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다.
또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 정의되어 있지 않은 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명한다.
참고로, 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도이다.
그리고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치의 전체적인 구조를 나타낸 측면 개념도이다.
그리고, 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도이다.
그리고, 도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도이다.
그리고, 도 5 내지 도 7은 본 발명의 다양한 기타 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치의 전체적인 구조를 나타낸 사시도이다.
그리고, 도 8 및 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치를 이용하여 제설하는 과정을 순차적으로 나타낸 것으로, 도 8(a)는 본 발명의 주요부인 제설 배관 모듈(200)을 가동시키기 전에 눈(500)이 발전 부지(300)와 PV 모듈(100) 전체에 걸쳐 쌓인 상태를, 도 8(b)는 제설 배관 모듈(200)의 가동에 의하여 발전 부지(300) 상의 쌓인 눈(500)이 녹으며 분사 제설 모듈(700)이 가동되는 상태를 각각 나타낸 측면 개념도이다.
또한, 도 9(a)는 PV 모듈(100) 상에 쌓인 눈(500)이 분사 제설 모듈(700)에 의하여 미끄러져내려 제설 배관 모듈(200) 및 발전 부지(300) 상에 흘러내려 쌓인 상태를, 도 9(b)는 본 발명의 주요부인 제설 배관 모듈(200)에 의하여 쌓인 눈(500)이 전부 녹은 상태를 각각 나타낸 측면 개념도이다.
참고로, 도 5 내지 도 7에서는, 도면 이해의 편의상 도 3 및 도 4에 도시되었던 분사 제설 모듈(700)과 제설 배관 모듈(200) 또는 리저버 탱크(800) 등과의 연결 구조를 생략하였다.
본 발명은 도시된 바와 같이, 발전 부지(敷地)(300)에 대하여 일정 각도로 경사를 이루며 배치된 복수의 PV(photovoltaic) 모듈(100)의 하단부 가장자리와 각각 인접한 발전 부지(300)에 설치되며 내부에 온수가 흐르는 유로를 형성하는 제설 배관 모듈(200)와, 온수로부터 발생되는 증기 또는 별도로 생성된 증기가 PV 모듈(100)의 표면에 분사되는 노즐(720)을 포함하는 분사 제설 모듈(700)을 포함하는 구조임을 파악할 수 있다.
여기서, 제설 배관 모듈(200) 및 분사 제설 모듈(700)은 발전 부지(300)로부터 PV 모듈(100) 각각의 상면에 걸쳐 쌓인 눈을 융해시킬 수 있게 된다.
따라서, 본 발명은 폭설로 태양광의 집광 자체가 불가능할 정도로 쌓인 눈을 신속하게 제거함으로써 발전 효율을 최대한으로 유지할 수 있게 된다.
본 발명은 상기와 같은 실시예의 적용이 가능하며, 다음과 같은 다양한 실시예의 적용 또한 가능함은 물론이다.
우선, 제설 배관 모듈(200)은, PV 모듈(100)이 배치된 방향을 따라 일측에서 타측으로 온수가 흐르는 제1 유로(P1)를 형성하는 배출 배관부(210)와, 배출 배관부(210)가 형성하는 제1 유로(P1)와 연결되며 타측에서 일측으로 온수가 되돌아가는 제2 유로(P2)를 형성하는 복귀 배관부(220)를 포함한다.
여기서, 배출 배관부(210)와 복귀 배관부(220)의 일부는 각각 복수의 PV 모듈(100)의 하단부 가장자리와 인접한 발전 부지(300)에 설치되고, 온수는 제1 유로(P1) 및 제2 유로(P2)를 순환한다.
이때, 후술할 분사 제설 모듈(700)은 노즐(720)을 통한 증기의 분사를 위하여 도 3과 같이 배출 배관부(210) 또는 복귀 배관부(220)와 연결되거나, 도 4와 같이 별도의 배관(CP)과 연결될 수 있다.
한편, 분사 제설 모듈(700)은, 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 살펴보면, 복수의 PV 모듈(100)의 상단부 가장자리에 각각 설치되며, 제설 배관 모듈(200) 또는 별도의 배관(CP)과 배관 연결되어 내부에 증기 또는 별도로 생성된 증기가 흐르고, 노즐(720)이 배치되는 적어도 하나 이상의 본체부(710)를 포함하는 것을 알 수 있다.
여기서, 노즐(720)로부터 증기가 분사되는 방향은 복수의 PV 모듈(100)의 상단부로부터 하단부측을 향하여 하향 경사지게 형성되는 것을 파악할 수 있다.
이때, 본체부(710)는 도 3과 같이 후술할 제설 배관 모듈(200)의 배출 배관부(210) 또는 복귀 배관부(220)와 배관 연결되거나, 후술할 제설 배관 모듈(200)의 제1 탱크(230) 또는 제2 탱크(240)와 배관 연결될 수도 있다.
그리고, 본 발명은 도 4와 같이 본체부(710) 각각과 별도의 배관(CP)으로 연결되어 별도로 생성된 증기를 생성하기 위한 물이 수용되는 적어도 하나 이상의 리저버 탱크(800)를 더 구비할 수도 있음은 물론이다.
또한, 도 3 및 도 4에서 도시된 본체부(710)를 포함한 분사 제설 모듈(700)과 제설 배관 모듈(200)의 배출 배관부(210)와 복귀 배관부(220)와 제1, 2 탱크(230, 240)각각과의 연결 배치 및 연결 구조는 도시된 것에 국한되는 것이 아니며, 하나의 예시로서 도시된 것이 불과한 것임은 당업자에 있어서 자명하다.
또한, 분사 제설 모듈(700)은 다시 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 살펴보면, 복수의 PV 모듈(100)의 상단부 가장자리에 설치되고, 다양한 각도와 범위에 걸쳐 온수가 분사될 수 있도록, 복수의 PV 모듈(100)의 상단부 가장자리에 대하여 본체부(710)를 회동시키는 회동 브라켓(730)을 더 구비하는 것이 바람직하다.
여기서, 노즐(720)은 다양한 각도와 범위에 걸쳐 온수가 분사될 수 있도록, 본체부(710)의 상측에 구비되며, 본체부(710)의 상측은 본체부(710)의 하측에 대하여 정, 역회전 가능하게 응용 및 변형 설계될 수도 있음은 물론이다.
이때, 제설 배관 모듈(200)은, 전술한 제1 유로(P1) 및 제2 유로(P2)를 순환하는 온수가 일시 저장되는 공간의 제공이 가능하도록, 제1, 2 탱크(230, 240)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
제1 탱크(230)는 발전 부지(300)의 제1 위치(T1)에 배치되어 온수가 수용되고, 배출 배관부(210)의 일단부 및 복귀 배관부(220)의 타단부가 각각 연결되는 것이다.
제2 탱크(240)는 발전 부지(300)의 제2 위치(T2)에 배치되어 온수가 수용되고, 배출 배관부(210)의 타단부 및 복귀 배관부(220)의 일단부가 각각 연결되는 것이다.
후술할 분사 제설 모듈(700)은 노즐(720)을 통한 증기의 분사를 위하여 도 3과 같이 제1 탱크(230) 또는 제2 탱크(240)와 연결되거나, 도 4와 같이 별도의 배관(CP)과 연결될 수 있다.
여기서, 제1 위치(T1)는, 온수가 제1 유로(P1)를 통하여 중력 방향으로 흘러갈 수 있도록 제2 위치(T2)보다 높을 수 있다.
이때, 제1 위치(T1)는 온수로부터 증기가 생성되는 것에는 일정 정도의 구배가 굳이 필요없으므로, 제2 위치(T2)와 같아도 무방함은 물론이다.
그리고, 제설 배관 모듈(200)은, 도 5와 같이 복귀 배관부(220) 상에 적어도 하나 이상 구비되어 온수를 배출 배관부(210)측으로 되돌리는 제1 유체 펌프(250)를 더 구비할 수 있다.
즉, 발전 부지(300)는 도 5와 같이 일측에서 타측으로 갈수록 점차 하향 경사지게 형성된 지형 조건을 갖거나, 배출 배관부(210) 및 복귀 배관부(220)는 일측에서 타측으로 갈수록 점차 하향 경사지게 배치되도록 할 수 있다.
따라서, 배출 배관부(210) 내의 온수는 중력 방향으로 자연스레 이송될 수 있는 것이다.
한편, 제설 배관 모듈(200)은, 도 6과 같이 발전 부지(300)가 구배가 거의 없는 평지일 경우, 복귀 배관부(220) 상에 적어도 하나 이상 구비되어 온수를 배출 배관부(210)측으로 이송시키는 제1 유체 펌프(250)와, 배출 배관부(210) 상에 적어도 하나 이상 구비되어 온수를 복귀 배관부(220)측으로 이송시키는 제2 유체 펌프(260)를 더 구비할 수도 있을 것이다.
여기서, 분사 제설 모듈(700)은 제1 탱크(230) 또는 제2 탱크(240)와 연결될 수 있다.
한편, 제설 배관 모듈(200)은, 도 5 내지 도 7을 참조하면, 제1 탱크(230)의 외측면 하부에 구비되어 배출 배관부(210)의 일단부와 연결되는 제1 배출 포트(231)와, 제1 탱크(230)의 외측면 상부에 구비되어 복귀 배관부(220)의 타단부와 연결되는 제1 복귀 포트(232)를 더 구비할 수 있다.
또한, 제설 배관 모듈(200)은, 제2 탱크(240)의 외측면 하부에 구비되어 복귀 배관부(220)의 일단부와 연결되는 제2 배출 포트(241)와, 제2 탱크(240)의 외측면 상부에 구비되어 배출 배관부(210)의 타단부와 연결되는 제2 복귀 포트(242)를 더 구비할 수도 있다.
제1, 2 배출 포트(231, 241)와 제1, 2 복귀 포트(232, 242)의 위치가 도시된 바와 같이 서로 다른 높이에 배치되도록 한 것은, 후술할 히터(이하 미도시) 등의 가동 및 가열 부하를 줄여줄 수 있도록 하기 위함이다.
즉, 제1, 2 탱크(230, 240) 내부의 온수 보충은 통상적으로 제1, 2 탱크(230, 240) 각각의 상부로부터 이루어지는데, 보통 냉수를 보충하게 된다.
따라서, 제1, 2 복귀 포트(232, 242)로부터 복귀된 일정 정도 하강된 온도의 온수가 보충된 냉수와 혼합되어 냉수의 온도가 일정 정도 상승하게 되므로, 냉수를 바로 사용 온도의 온수로 가열하기 위한 히터의 가동 및 가열 부하를 줄여줄 수 있게 되는 것이다.
한편, 배출 배관부(210)는, 도 5 내지 도 7을 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 복수의 PV 모듈(100)의 하단부 가장자리와 인접한 발전 부지(300)에 각각 설치되는 제1 융해부(211)와, 복수의 제1 융해부(211) 각각의 일단부 또는 타단부를 상호 연결하는 제1 연결부(212)를 포함하는 것을 알 수 있다.
그리고, 배출 배관부(210)는, 제1 탱크(230)와 가장 가깝게 배치된 제1 융해부(211)와 제1 배출 포트(231)를 상호 연결하는 제1 시작부(213)와, 제2 탱크(240)와 가장 가깝게 배치된 제1 융해부(211)와 제2 복귀 포트(242)를 상호 연결하는 제1 경유부(214)를 포함하는 것 또한 파악할 수 있다.
한편, 복귀 배관부(220)는, 도 5 내지 도 7을 참조하여 더욱 구체적으로 살펴보면, 복수의 PV 모듈(100)의 하단부 가장자리와 인접한 발전 부지(300)에 각각 설치되는 제2 융해부(221)와, 복수의 제2 융해부(221) 각각의 일단부 또는 타단부를 상호 연결하는 제2 연결부(222)를 포함하는 것을 알 수 있다.
또한, 복귀 배관부(220)는, 제2 탱크(240)와 가장 가깝게 배치된 제2 융해부(221)와 제2 배출 포트(241)를 상호 연결하는 제2 시작부(223)와, 제1 탱크(230)와 가장 가깝게 배치된 제2 융해부(221)와 제1 복귀 포트(232)를 상호 연결하는 제2 경유부(224)를 포함하는 것 또한 파악할 수 있다.
한편, 제설 배관 모듈(200)은 경우에 따라, 도 6 및 도 7과 같이 제1, 2 복귀 포트(232, 242)측으로 온수가 원활하게 복귀될 수 있도록 제1, 2 유체 모터(270, 280)를 더 구비하는 것이 바람직하다.
제1 유체 모터(270)는 복귀 배관부(220)의 타단부측, 즉 제2 경유부(224)에 구비되어 제1 복귀 포트(232)측으로 온수를 끌어올리는 역할을 하게 된다.
그리고, 제2 유체 모터(280)는 배출 배관부(210)의 타단부측, 즉 제1 경유부(214)에 구비되어 제2 복귀 포트(242)측으로 온수를 끌어올리는 역할을 하게 된다.
한편, 본 발명은 특별히 도시하지 않았으나, 제1 탱크(230) 및 제2 탱크(240)에 각각 구비되어 온수의 온도를 실시간으로 감지하는 온도 센서(이하 미도시)와, 온도 센서와 전기적으로 연결되며, 제1 탱크(230) 및 제2 탱크(240)에 각각 구비되어 온수의 온도가 일정 온도 이하로 하강하면 가열시키는 히터(이하 미도시)를 더 구비할 수 있다.
한편, 본 발명은 도 7과 같이 발전 부지(300) 및 복수의 PV 모듈(100)에 각각 구비되어 눈(500)이 쌓이는 것을 감지하는 센서(이하 미도시)와, 발전 부지(300)의 일측에 배치되어 센서와 제설 배관 모듈(200) 및 분사 제설 모듈(700)과 전기적으로 연결되며, 센서로 감지된 적설 정보에 따라 제설 배관 모듈(200) 및 분사 제설 모듈(700)의 가동 및 정지를 제어하는 컨트롤러(400)를 더 구비할 수 있다.
전술한 센서는, 적설센서, 광센서, 하중센서, 압력센서 중 하나 또는 적어도 하나 이상의 조합일 수 있다.
또한, 본 발명은 특별히 도시하지 않았으나, 제1 탱크(230) 및 제2 탱크(240)에 각각 구비되어 온수의 온도를 실시간으로 감지하는 온도 센서(이하 미도시)와, 온도 센서와 전기적으로 연결되며, 제1 탱크(230) 및 제2 탱크(240)에 각각 구비되어 온수의 온도가 일정 온도 이하로 하강하면 가열시키는 히터(이하 미도시)를 더 구비할 수 있다.
컨트롤러(400)는 전술한 히터와 전술한 센서, 그리고 온도 센서와, 히터와, 제1 유체 펌프(250)와, 제2 유체 펌프(260)와, 제1 유체 모터(270)와, 제2 유체 모터(280) 및 분사 제설 모듈(700) 등의 가동을 제어할 수 있다.
따라서, 본 발명은 제설 배관 모듈(200)에 의하여 발전 부지(300)상에 쌓인 눈이 융해되면, 분사 제설 모듈(700)이 가동되어 PV 모듈(100)의 상면에 쌓인 눈을 향하여 노즐(720)로부터 증기 또는 별도로 생성된 증기가 분사됨으로써, 확실한 제설이 이루어지게 되는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 다양한 실시예에 따른 태양광 발전설비의 효율 향상 장치를 이용하여 제설하는 과정에 대하여 도 8 및 도 9를 참조하여 간략히 살펴보고자 한다.
참고로, 도 8 및 도 9에서 표시되지 않은 도면의 부호는 도 1 내지 도 7을 참조한다.
우선, 제설 배관 모듈(200)을 가동시키기 전에는, 도 8(a)와 같이 폭설로 인하여 눈(500)이 발전 부지(300)와 PV 모듈(100) 전체에 걸쳐 쌓여 있다.
이러한 상태에서는 눈(500)이 PV 모듈(100)의 집광 자체를 불가능하게 하므로, 발전 자체 또한 불가능하다.
이때, 적설 센서 또는 광 센서가 발전 부지(300)와 PV 모듈(100) 전체에 걸쳐 쌓인 눈(500)으로 인하여 PV 모듈(100)의 정상적인 집광에 따른 발전 자체가 불가능한 것을 감지하게 되면, 제설 배관 모듈(200)의 가동을 위한 신호를 컨트롤러(400)에 전달하게 된다.
이후, 제설 배관 모듈(200)의 제1, 2 융해부(211, 221)를 통하여 흐르는 온수에 의하여 도 8(b)와 같이 발전 부지(300) 상의 쌓인 눈(500)이 녹으면, 컨트롤러(400)는 분사 제설 모듈(700)에 가동 신호를 전달하게 되며, 분사 제설 모듈(700)의 분사 노즐(720)로부터 분사되는 증기는 PV 모듈(100) 상면의 눈(500)이 경사지게 형성된 PV 모듈(100)의 상면을 따라 흘러내리도록 제거하게 된다.
계속하여, 흘러내린 눈(500)이 도 9(a)와 같이 중력 방향을 따라 미끄러져내려 제설 배관 모듈(200) 및 발전 부지(300)상에 흘러내려 쌓이면, 제설 배관 모듈(200)이 계속 가동되어 도 9(b)와 같이 쌓인 눈(500)을 전부 녹임으로써 PV 모듈(100)이 정상적으로 발전할 수 있는 상태를 만들게 되는 것이다.
이와 동시에, 분사 제설 모듈(700)은 가동을 중지함으로써 모든 제설 작업이 완료되는 것이다.
이상과 같이 본 발명은 폭설로 태양광의 집광 자체가 불가능할 정도로 쌓인 눈을 신속하게 제거함으로써 발전 효율을 최대한으로 유지할 수 있도록 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치를 제공하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다.
100...PV 모듈
200...제설 배관 모듈
210...배출 배관부
211...제1 융해부
212...제1 연결부
213...제1 시작부
214...제1 경유부
220...복귀 배관부
221...제2 융해부
222...제2 연결부
223...제2 시작부
224...제2 경유부
230...제1 탱크
231...제1 배출 포트
232...제1 복귀 포트
240...제2 탱크
241...제2 배출 포트
242...제2 복귀 포트
250...제1 유체 펌프
260...제2 유체 펌프
270...제1 유체 모터
280...제2 유체 모터
300...발전 부지
400...컨트롤러
500...눈
700...분사 제설 모듈
710...본체부
720...노즐
730...회동 브라켓
800...리저버 탱크
CP...별도의 배관
P1...제1 유로
P2...제2 유로
T1...제1 위치
T2...제2 위치

Claims (12)

  1. 발전 부지(敷地)에 대하여 일정 각도로 경사를 이루며 배치된 복수의 PV(photovoltaic) 모듈의 하단부 가장자리와 각각 인접한 상기 발전 부지에 설치되며, 내부에 온수가 흐르는 유로를 형성하는 제설 배관 모듈; 및
    상기 온수로부터 발생되는 증기 또는 별도로 생성된 증기가 상기 PV 모듈의 표면에 분사되는 노즐을 포함하는 분사 제설 모듈을 포함하며,
    상기 제설 배관 모듈 및 상기 분사 제설 모듈은 상기 발전 부지로부터 상기 PV 모듈 각각의 상면에 걸쳐 쌓인 눈을 융해시키는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제설 배관 모듈은,
    상기 PV 모듈이 배치된 방향을 따라 일측에서 타측으로 상기 온수가 흐르는 제1 유로를 형성하는 배출 배관부와,
    상기 배출 배관부가 형성하는 상기 제1 유로와 연결되며 상기 타측에서 상기 일측으로 상기 온수가 되돌아가는 제2 유로를 형성하는 복귀 배관부를 포함하며,
    상기 배출 배관부와 상기 복귀 배관부의 일부는 각각 상기 복수의 PV 모듈의 하단부 가장자리와 인접한 상기 발전 부지에 설치되고,
    상기 온수는 상기 제1 유로 및 상기 제2 유로를 순환하며,
    상기 분사 제설 모듈은 상기 배출 배관부 또는 상기 복귀 배관부와 연결되거나, 별도의 배관과 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 제설 배관 모듈은,
    상기 발전 부지의 제1 위치에 배치되어 상기 온수가 수용되고, 상기 배출 배관부의 일단부 및 상기 복귀 배관부의 타단부가 각각 연결되는 제1 탱크와,
    상기 발전 부지의 제2 위치에 배치되어 상기 온수가 수용되고, 상기 배출 배관부의 타단부 및 상기 복귀 배관부의 일단부가 각각 연결되는 제2 탱크를 더 포함하며,
    상기 분사 제설 모듈은 상기 제1 탱크 또는 상기 제2 탱크와 연결되거나, 상기 별도의 배관과 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 제1 위치는 상기 제2 위치보다 높거나 같은 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 분사 제설 모듈은,
    상기 복수의 PV 모듈의 상단부 가장자리에 각각 설치되며, 상기 제설 배관 모듈 또는 별도의 배관과 배관 연결되어 내부에 상기 증기 또는 상기 별도로 생성된 증기가 흐르고, 상기 노즐이 배치되는 적어도 하나 이상의 본체부를 포함하며,
    상기 노즐로부터 상기 증기가 분사되는 방향은 상기 복수의 PV 모듈의 상기 상단부로부터 상기 하단부측을 향하여 하향 경사지게 형성되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 본체부는 상기 제설 배관 모듈의 배출 배관부 또는 복귀 배관부와 배관 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  7. 청구항 5에 있어서,
    상기 본체부는 상기 제설 배관 모듈의 제1 탱크 또는 제2 탱크와 배관 연결되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  8. 청구항 5에 있어서,
    상기 태양광 발전설비의 효율 향상 장치는,
    상기 본체부 각각과 배관 연결되어 상기 별도로 생성된 증기를 생성하기 위한 물이 수용되는 적어도 하나 이상의 리저버 탱크를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  9. 청구항 5에 있어서,
    상기 제설 배관 모듈에 의하여 상기 발전 부지상에 쌓인 눈이 융해되면, 상기 분사 제설 모듈이 가동되어 상기 PV 모듈의 상면에 쌓인 눈을 향하여 상기 노즐로부터 상기 증기 또는 상기 별도로 생성된 증기가 분사되는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  10. 청구항 5에 있어서,
    상기 분사 제설 모듈은,
    상기 복수의 PV 모듈의 상단부 가장자리에 설치되고, 상기 복수의 PV 모듈의 상단부 가장자리에 대하여 상기 본체부를 회동시키는 회동 브라켓을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  11. 청구항 5에 있어서,
    상기 노즐은 상기 본체부의 상측에 구비되며, 상기 본체부의 상측은 상기 본체부의 하측에 대하여 정, 역회전 가능한 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 태양광 발전설비의 효율 향상 장치는,
    상기 발전 부지 및 상기 복수의 PV 모듈에 각각 구비되어 눈이 쌓이는 것을 감지하는 센서와,
    상기 발전 부지의 일측에 배치되어 상기 센서와 상기 제설 배관 모듈 및 상기 분사 제설 모듈과 전기적으로 연결되며, 상기 센서로 감지된 적설 정보에 따라 상기 제설 배관 모듈 및 상기 분사 제설 모듈의 가동 및 정지를 제어하는 컨트롤러를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전설비의 효율 향상 장치.
KR1020150126225A 2015-09-07 2015-09-07 태양광 발전설비의 효율 향상 장치 KR20170029683A (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150126225A KR20170029683A (ko) 2015-09-07 2015-09-07 태양광 발전설비의 효율 향상 장치
PCT/KR2016/009984 WO2017043844A1 (ko) 2015-09-07 2016-09-06 태양광 발전설비의 효율 향상 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150126225A KR20170029683A (ko) 2015-09-07 2015-09-07 태양광 발전설비의 효율 향상 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20170029683A true KR20170029683A (ko) 2017-03-16

Family

ID=58240071

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150126225A KR20170029683A (ko) 2015-09-07 2015-09-07 태양광 발전설비의 효율 향상 장치

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR20170029683A (ko)
WO (1) WO2017043844A1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108980976A (zh) * 2018-07-23 2018-12-11 河南牧业经济学院 太阳能综合利用发电、供暖及制冷系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100914965B1 (ko) 2009-05-27 2009-09-02 (주)하이레벤 태양광 발전설비의 효율향상장치
KR101326240B1 (ko) 2011-12-28 2013-11-11 (주)하이레벤 이상 유동 발생 노즐 및 그를 이용한 태양광 발전설비의 효율향상설비

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100982953B1 (ko) * 2008-05-02 2010-09-17 유흥수 태양광 발전 유지설비 제어 시스템
US20100043851A1 (en) * 2008-08-22 2010-02-25 Maximized Solar, Inc Automated system for cleaning a plurality of solar panels
ES1069495U (es) * 2009-01-09 2009-04-01 Solar Bright, S.L. Vehiculo autonomo para la limpieza de placas solares.
US20120120641A1 (en) * 2010-11-13 2012-05-17 Fathy Yassa Automatic maintenance and cleaning of solar energy receptors
KR101431525B1 (ko) * 2013-03-18 2014-08-20 주식회사 신진에너텍 냉온수 살수방법을 통한 태양광 집열판의 유지 및 제어 방법

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100914965B1 (ko) 2009-05-27 2009-09-02 (주)하이레벤 태양광 발전설비의 효율향상장치
KR101326240B1 (ko) 2011-12-28 2013-11-11 (주)하이레벤 이상 유동 발생 노즐 및 그를 이용한 태양광 발전설비의 효율향상설비

Also Published As

Publication number Publication date
WO2017043844A1 (ko) 2017-03-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100982953B1 (ko) 태양광 발전 유지설비 제어 시스템
KR101751254B1 (ko) 태양광발전장치
WO2009139586A2 (ko) 물제트를 이용한 태양광 모듈 관리 시스템
KR100986706B1 (ko) 태양광 발전설비의 효율향상설비
KR20110053610A (ko) 태양광 발전설비의 효율향상장치
KR101603782B1 (ko) 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템
KR20060095903A (ko) 태양광 발전기 냉각 시스템
JP2015178088A (ja) 洗浄装置
KR101148020B1 (ko) 효율향상을 위한 태양광 모듈의 냉각시스템
CN104776615A (zh) 基于二次反射聚光系统的直接吸热式太阳能集热装置
KR101688565B1 (ko) 지열을 이용한 태양광 패널 냉난방 세정장치 및 그 방법
CN109167565A (zh) 用于光伏光热装置的除尘系统及其控制方法
KR20170029683A (ko) 태양광 발전설비의 효율 향상 장치
KR101038243B1 (ko) 궤도 위를 왕복 이동하는 태양광발전 어레이 관리 장치
KR100983783B1 (ko) 태양광 발전설비의 효율향상설비
KR101381949B1 (ko) 태양광 모듈의 냉각방법 및 태양광 모듈의 냉각장치
KR101981222B1 (ko) 태양열 난방 장치 및 시스템
CN207308423U (zh) 太阳能光伏组件清洁系统
KR101431525B1 (ko) 냉온수 살수방법을 통한 태양광 집열판의 유지 및 제어 방법
KR20170128879A (ko) 지열을 이용한 지붕 융설 시스템
JP2012256823A (ja) 太陽光発電パネル冷却システム
EP2589765B1 (en) Solar plant for enhanced oil recovery
JP6529218B2 (ja) 熱媒排出装置および熱媒排出方法
JP2013206998A (ja) 流体制御システム
KR101088773B1 (ko) 경사지에 설치된 태양광 발전설비의 냉각장치

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right