KR20200004660A - Device for cooling of solar panel - Google Patents

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KR20200004660A
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김수민
손승규
고성곤
이성기
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한국남동발전 주식회사
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Abstract

The present invention provides a cooling device for a solar panel which generates self-power in accordance with a surface temperature of the solar panel and operates a pump by using the self-power so as to spray cooling water onto a front surface of the solar panel, thereby preventing the temperature of the solar panel from being increased. According to the present invention, the cooling device of a solar panel comprises a power generation unit, an operation control unit, and a spray unit.

Description

태양광 패널의 냉각장치{Device for cooling of solar panel}Device for cooling of solar panel

본 발명은 태양광 발전시스템에서 태양광 패널의 온도가 상승되어 발전 효율이 저하되는 것을 방지할 수 있는 태양광 패널의 냉각장치에 관한 것이다. The present invention relates to a solar panel cooling apparatus capable of preventing the temperature of the solar panel in the photovoltaic power generation system is raised to lower the power generation efficiency.

일반적으로 태양에너지를 이용하는 방법은 크게 태양열을 이용하는 방법과 태양광을 이용하는 방법으로 구분된다. 태양열을 이용하는 방법은 태양열에 의해 데워진 물 등을 이용하여 난방 및 발전을 하는 방법으로 태양열 발전이라 하고, 태양광을 이용하는 방법은 태양의 빛을 이용하여 전기를 생산 및 생산된 전기로 각종 기계 및 기구를 작동시킬 수 있도록 하는 방법으로 태양광 발전이라 한다.Generally, the method of using solar energy is largely divided into a method using solar heat and a method using solar light. The method of using solar heat is the method of heating and generating electricity using water heated by solar heat, and the method of using solar power is the method of using solar power. It's called solar power as a way to make it work.

태양광 발전은 태양전지에 태양광을 조사하면 광 에너지에 의해 전자/정공에 의한 기전력이 발생하게 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 전기를 발생시킴으로써, 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없다. 또한 여타 풍력이나 해수력과 달리 태양광 발전설비는 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다.Photovoltaic power generation generates electricity by using photovoltaic effect, which generates electromotive force by electrons / holes by light energy when irradiated with solar light. Otherwise, it is a clean energy source without the risks of greenhouse gas emissions, noise, and environmental degradation that cause global warming, and there is no fear of exhaustion. In addition, unlike other wind and sea power, solar power plants have the advantage of free installation and low maintenance costs.

현재 실리콘 태양광 패널을 이용하는 태양광 발전이 널리 이용되고 있다. 그러나, 실리콘 태양광 패널은 이에 입사되는 태양광에 의해 패널의 온도가 상승되는 경우에 출력 감소가 발생된다. 이러한 패널의 온도 상승은 태양광 발전의 발전 효율을 저하시키는 주요한 요인이 되고 있다. Currently, photovoltaic power generation using silicon solar panels is widely used. However, in the silicon solar panel, output reduction occurs when the temperature of the panel is raised by the sunlight incident thereto. The increase in temperature of such panels has become a major factor in reducing the power generation efficiency of solar power generation.

본 발명은 태양광 패널의 표면 온도에 따라 자체적인 전력을 생성하고, 이를 이용하여 펌프를 기동시켜 태양광 패널의 전면에 냉각수를 분사함으로써, 태양광 패널의 온도 상승을 방지할 수 있는 태양광 패널의 냉각장치를 제공하고자 하는 데 있다. The present invention generates its own power in accordance with the surface temperature of the solar panel, by using the pump to start the pump by spraying the coolant to the front of the solar panel, a solar panel that can prevent the temperature rise of the solar panel It is to provide a cooling device of.

본 발명의 실시예에 따른 태양광 패널의 냉각장치는, 태양광 패널의 표면 온도에 기초하여 전력을 생산하여 구동전원으로 출력하는 전력생산유닛; 상기 구동전원을 제공받아 동작되며, 상기 태양광 패널의 온도를 감지하여 펌프를 기동할 수 있는 구동신호를 출력하는 기동제어유닛; 및 상기 태양광패널의 상측에 고정되고, 상기 구동신호에 기초하여 기동되는 펌프로부터 냉각수를 제공받아 상기 태양광 패널의 전면에 분사하는 분사유닛을 포함한다. An apparatus for cooling a solar panel according to an embodiment of the present invention comprises: a power production unit for generating electric power based on the surface temperature of the solar panel and outputting the driving power; A start control unit operated by receiving the drive power and outputting a drive signal capable of starting a pump by sensing a temperature of the solar panel; And an injection unit fixed to an upper side of the solar panel and receiving coolant from a pump that is started based on the driving signal and spraying the front surface of the solar panel.

본 발명의 태양광 패널의 냉각장치는, 태양광 패널의 온도 상승을 감지하고, 그에 따라 펌프의 기동을 제어하여 태양광 패널의 전면에 냉각수를 분사시킬 수 있다. 이에 따라, 태양광 패널의 온도 상승을 방지하여 태양광 패널에 의한 발전 효율을 높일 수 있다. The cooling apparatus of the solar panel of the present invention, by detecting the rise of the temperature of the solar panel, it is possible to control the start of the pump to spray the coolant to the front of the solar panel. Accordingly, the temperature rise of the solar panel can be prevented to increase the power generation efficiency of the solar panel.

또한, 본 발명의 냉각장치는 태양광 패널에서 발생되는 온도 차이에 따른 제백 효과를 이용하여 자체적으로 구동전원을 생성하고, 이를 이용하여 펌프 등을 기동시킴으로써, 태양광 패널의 냉각을 위해 외부 전원의 구동전원 공급이 불필요하게 된다. In addition, the cooling apparatus of the present invention generates driving power by itself by using the Seebeck effect according to the temperature difference generated in the solar panel, and starts the pump using the same, thereby cooling the external power source for cooling the solar panel. The driving power supply becomes unnecessary.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치가 구비된 태양광 발전시스템을 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 냉각장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2의 전력생산유닛에 대한 일 실시예를 나타내는 도면이다.
도 4는 도 3을 Ⅲ~Ⅲ'의 선으로 절단한 단면도이다.
도 5는 도 2의 전력생산유닛에 대한 다른 실시예를 나타내는 도면이다.
도 6은 도 1의 분사유닛을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a photovoltaic power generation system with a cooling device according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of the cooling device of FIG.
3 is a diagram illustrating an embodiment of the power generation unit of FIG. 2.
4 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 3.
5 is a view showing another embodiment of the power production unit of FIG.
6 is a view showing the injection unit of FIG.

이하 본 발명의 실시예에 대하여 첨부된 도면을 참고로 그 구성 및 작용을 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation of the embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도면들 중 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.It should be noted that the same elements among the drawings are denoted by the same reference numerals and symbols as much as possible even though they are shown in different drawings. In the following description of the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, when a part is said to "include" a certain component, this means that it may further include other components, except to exclude other components unless otherwise stated.

또한 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자들은 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있으며 본 발명의 범위가 다음에 기술하는 실시예에 한정되는 것은 아니다.In addition, the terms or words used in the specification and claims are not to be interpreted in a conventional, dictionary sense, and the inventors may appropriately define the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configuration shown in the drawings are only preferred embodiments of the present invention, and do not represent all of the technical idea of the present invention. And variations may be present and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 냉각장치가 구비된 태양광 발전시스템을 나타내는 도면이다. 1 is a view showing a photovoltaic power generation system with a cooling device according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 태양광 발전시스템은 태양전지모듈(10) 및 냉각장치(100)를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 1, the photovoltaic power generation system may include a solar cell module 10 and a cooling device 100.

태양전지모듈(10)은 다수의 태양광 패널(11)이 어레이를 이루고, 각 어레이는 지지부(12)에 의해 지면으로부터 소정 높이로 고정되어 배치될 수 있다. 태양전지모듈(10)은 태양광 패널(11)에 입사되는 태양광으로부터 전기에너지를 생산할 수 있다. 이러한 태양전지모듈(10)은 나대지 또는 건물의 옥상에 설치될 수 있으나, 최근 논 또는 밭 등에 설치되는 영농형으로 구성될 수도 있다. In the solar cell module 10, a plurality of solar panels 11 form an array, and each array may be fixed to a predetermined height from the ground by the support 12. The solar cell module 10 may produce electrical energy from sunlight incident on the solar panel 11. The solar cell module 10 may be installed on the roof of a bare land or a building, but may also be configured as a farming type recently installed in rice fields or fields.

냉각장치(100)는 태양전지모듈(10)의 온도 상승을 감지하고, 그에 따라 펌프(200)의 기동을 제어하여 태양전지모듈(10)의 표면, 즉 태양광 패널(11)의 전면에 냉각수를 공급함으로써 태양전지모듈(10)의 표면 온도 상승을 방지할 수 있다. 냉각장치(100)는 펌프(200)의 기동 등을 위해 소정의 구동전원이 요구되며, 본 실시예의 냉각장치(100)는 외부, 예컨대 외부 전원 또는 태양전지모듈(10)로부터 전력을 제공받는 것이 아니라, 자체적으로 구동전원을 생산하여 펌프(200)를 기동시킬 수 있다. The cooling apparatus 100 senses the temperature rise of the solar cell module 10 and controls the start of the pump 200 according to the cooling water on the surface of the solar cell module 10, that is, the front of the solar panel 11. By supplying the surface temperature of the solar cell module 10 can be prevented. The cooling device 100 requires a predetermined driving power for the start of the pump 200, etc., the cooling device 100 of the present embodiment is to receive power from the outside, for example, an external power source or the solar cell module 10. In addition, the pump 200 may be started by producing driving power by itself.

도 2는 도 1의 냉각장치의 구성을 나타내는 도면이다. 2 is a view showing the configuration of the cooling device of FIG.

도 1 및 도 2를 참조하면, 냉각장치(100)는 전력생산유닛(101), 기동제어유닛(103) 및 분사유닛(50)을 포함할 수 있다. 1 and 2, the cooling apparatus 100 may include a power production unit 101, a start control unit 103, and an injection unit 50.

전력생산유닛(101)은 태양전지모듈(10)의 표면 온도에 따라 소정의 전기에너지를 발생시켜 전력을 생산하는 전력생산부(110) 및 상기 전력생산부(110)에서 생성된 전력을 저장하는 축전지(120)를 포함할 수 있다. The power production unit 101 generates a predetermined electric energy in accordance with the surface temperature of the solar cell module 10 to generate power, and a storage battery for storing the power generated in the power production unit 110 ( 120).

전력생산부(110)는 태양광 패널(11)의 적어도 일측에 결합되고, 태양광 패널(11) 전면과 후면의 온도 차이에 따라 전력을 생산할 수 있다. The power generation unit 110 may be coupled to at least one side of the solar panel 11 and may generate electric power according to a temperature difference between the front and rear surfaces of the solar panel 11.

도 3은 도 2의 전력생산유닛에 대한 일 실시예를 나타내는 도면이고, 도 4는 도 3을 Ⅲ~Ⅲ'의 선으로 절단한 단면도이다. FIG. 3 is a diagram illustrating an example of the power generation unit of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 3.

도 2 내지 도 4를 참조하면, 전력생산유닛(101)의 전력생산부(110)는 태양광 패널(11)의 전면 모서리를 따라 접촉되고, 태양광 패널(11)의 표면 온도와 배면 온도 차이에 기초하여 제백 효과(seebeck effect)에 따라 전력을 생산할 수 있다. 전력생산부(110)는 제1금속판(111), 상기 제1금속판(111)의 하부에 구비되는 열전소자(115) 및 열전소자(115)의 하부에 구비되는 제2금속판(113)을 포함할 수 있다. 2 to 4, the power generation unit 110 of the power generation unit 101 is contacted along the front edge of the solar panel 11, and the difference between the surface temperature and the rear temperature of the solar panel 11 varies. Power can be produced based on the seebeck effect. The power generation unit 110 may include a first metal plate 111, a thermoelectric element 115 provided below the first metal plate 111, and a second metal plate 113 provided below the thermoelectric element 115. Can be.

제1금속판(111)은 일측이 태양광 패널(11)의 모서리를 따라 패널 전면에 접촉되고, 타측이 태양광 패널(11)의 외부로 연장될 수 있다. One side of the first metal plate 111 may contact the front surface of the panel along the edge of the solar panel 11, and the other side thereof may extend to the outside of the solar panel 11.

열전소자(115)는 PN접합 반도체로 구성될 수 있다. 열전소자(115)는 제1금속판(111)의 타측 배면, 즉 태양광 패널(11)의 전면에 접촉되지 않는 제1금속판(111)의 배면에 접촉되도록 배치될 수 있다. 열전소자(115)는 일측면과 이에 대향되는 타측면, 즉 제1금속판(111)의 접촉면과 비접촉면의 온도 차이에 따른 제벡 효과를 이용하여 전기에너지를 발생시킴으로써 소정의 전력을 생산할 수 있다. 다시 말해, 열전소자(115)의 일측면에는 태양광 패널(11)의 표면 온도 상승에 따라 발생되는 열이 제1금속판(111)을 통해 제공된다. 따라서, 열전소자(115)의 일측면과 타측면에서는 온도 차이가 발생되고, 이러한 온도 차이로 인해 열전소자(115)는 전자 이동으로 인해 소정의 전기에너지를 발생시키고, 이러한 전기에너지로부터 전력을 생산할 수 있다. 이때, 열전소자(115)의 타측면, 즉 배면에는 온도 차이를 더욱 극명하게 발생시킬 수 있도록 제2금속판(113)이 배치될 수 있다. The thermoelectric element 115 may be formed of a PN junction semiconductor. The thermoelectric element 115 may be disposed to contact the other rear surface of the first metal plate 111, that is, the rear surface of the first metal plate 111 that does not contact the front surface of the solar panel 11. The thermoelectric element 115 may generate a predetermined power by generating electrical energy by using the Seebeck effect according to a temperature difference between one side and the other side opposite thereto, that is, the contact surface and the non-contact surface of the first metal plate 111. In other words, heat generated as the surface temperature of the solar panel 11 rises is provided on one side of the thermoelectric element 115 through the first metal plate 111. Therefore, a temperature difference occurs in one side and the other side of the thermoelectric element 115, and due to the temperature difference, the thermoelectric element 115 generates predetermined electric energy due to electron movement, and generates electric power from the electric energy. Can be. In this case, the second metal plate 113 may be disposed on the other side of the thermoelectric element 115, that is, the rear surface, to more clearly generate a temperature difference.

한편, 상술한 본 실시예에 따른 전력생산부(110)는 태양광 패널(11)의 일측이 아닌 태양광 패널(11)의 배면에 배치될 수도 있다. On the other hand, the power generation unit 110 according to the present embodiment described above may be disposed on the back of the solar panel 11, not one side of the solar panel (11).

도 5는 도 2의 전력생산유닛에 대한 다른 실시예를 나타내는 도면이다. 5 is a view showing another embodiment of the power production unit of FIG.

도 5를 참조하면, 전력생산부(110')는 태양광 패널(11)의 배면 전체에 대응되어 배치될 수 있다. 전력생산부(110')는 제1금속판(111), 열전소자(115) 및 제2금속판(113)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 5, the power generation unit 110 ′ may be disposed to correspond to the entire rear surface of the solar panel 11. The power generation unit 110 ′ may include a first metal plate 111, a thermoelectric element 115, and a second metal plate 113.

제1금속판(111)은 집열판일 수 있다. 이러한 제1금속판(111)은 태양광 패널(11)에 입사되는 태양광에 의한 열을 집열할 수 있다. The first metal plate 111 may be a heat collecting plate. The first metal plate 111 may collect heat due to sunlight incident on the solar panel 11.

제1금속판(111)의 배면에는 열전소자(115)가 배치될 수 있다. 열전소자(115)는 일측면, 즉 제1금속판(111)의 배면에 접촉된 면과 타측면, 즉 제2금속판(113)의 전면에 접촉된 면의 온도 차이에 기초하여 전기에너지를 발생시킴으로써 전력을 생성할 수 있다. The thermoelectric element 115 may be disposed on the rear surface of the first metal plate 111. The thermoelectric element 115 generates electric energy based on a temperature difference between one side, that is, the surface in contact with the rear surface of the first metal plate 111 and the other side, that is, the surface in contact with the front surface of the second metal plate 113. It can generate power.

열전소자(115)의 타측면에는 제2금속판(113)의 배치될 수 있다. 제2금속판(113)은 열전소자(115)에서 버려지는 열을 외부로 방출시키는 방열판일 수 있다. 이러한 제2금속판(113)에 의해 열전소자(115)에서는 일측면과 타측면 간의 온도 차이가 더욱 극명하게 발생될 수 있다. The second metal plate 113 may be disposed on the other side of the thermoelectric element 115. The second metal plate 113 may be a heat sink for dissipating heat discarded by the thermoelectric element 115 to the outside. The temperature difference between one side and the other side of the thermoelectric element 115 may be more clearly generated by the second metal plate 113.

다시, 도 1 및 도 2를 참조하면, 전력생산유닛(101)의 전력생산부(110)에서 생산된 전력을 축전지(120)로 제공되어 저장될 수 있다. 전력생산유닛(101)은 축전지(120)에 저장된 전력을 기동제어유닛(103) 및 후술될 펌프(200)에 구동전원으로 공급하여 이들을 동작시킬 수 있다. Referring back to FIGS. 1 and 2, the power produced by the power generation unit 110 of the power generation unit 101 may be provided and stored in the storage battery 120. The power production unit 101 may supply power stored in the battery 120 to the start control unit 103 and the pump 200 to be described below as driving power to operate them.

기동제어유닛(103)은 전력생산유닛(101)에서 제공되는 구동전원에 따라 동작되고, 태양전지모듈(10)의 온도 상승을 감지하여 펌프(200)의 동작을 제어할 수 있다. 기동제어유닛(103)은 온도센서(130) 및 구동제어부(140)를 포함할 수 있다. The start control unit 103 may be operated according to the driving power provided from the power production unit 101, and may control the operation of the pump 200 by sensing the temperature rise of the solar cell module 10. The start control unit 103 may include a temperature sensor 130 and a drive control unit 140.

온도센서(130)는 태양전지모듈(10)의 전면에 적어도 하나 배치될 수 있다. 온도센서(130)는 태양전지모듈(10)에 입사되는 태양광에 의해 상승되는 태양광 패널(11)의 표면 온도를 감지할 수 있다. At least one temperature sensor 130 may be disposed on the front surface of the solar cell module 10. The temperature sensor 130 may detect the surface temperature of the solar panel 11 that is raised by the sunlight incident on the solar cell module 10.

구동제어부(140)는 온도센서(130)에서 감지된 표면 온도를 설정 온도와 비교할 수 있다. 구동제어부(140)는 비교 결과에 기초하여 펌프(200)를 기동할 수 있는 구동신호를 출력할 수 있다. 이때, 구동제어부(140)는 표면 온도가 설정 온도를 초과하는 경우에 구동신호를 출력할 수 있다. The driving controller 140 may compare the surface temperature detected by the temperature sensor 130 with the set temperature. The driving controller 140 may output a driving signal for starting the pump 200 based on the comparison result. In this case, the driving controller 140 may output a driving signal when the surface temperature exceeds the set temperature.

펌프(200)는 전력생산유닛(101)에서 제공되는 구동전원에 따라 동작될 수 있다. 펌프(200)는 구동제어부(140)에서 출력되는 구동신호에 기초하여 냉각수가 저장된 저장탱크(300)로부터 냉각수를 흡입하여 배출할 수 있다. 펌프(200)는 흡입된 냉각수를 각 태양전지모듈(10)에 구비되는 분사유닛(50)으로 배출할 수 있다. 이를 위하여, 펌프(200)와 저장탱크(300) 사이 및 펌프(200)와 각 분사유닛(50) 사이에는 냉각수의 이동을 위한 관로(250)가 구성될 수 있다. The pump 200 may be operated according to the driving power provided from the power production unit 101. The pump 200 may suck and discharge the coolant from the storage tank 300 in which the coolant is stored based on the drive signal output from the drive controller 140. The pump 200 may discharge the sucked cooling water to the injection unit 50 provided in each solar cell module 10. To this end, a conduit 250 for movement of the coolant may be configured between the pump 200 and the storage tank 300, and between the pump 200 and each injection unit 50.

분사유닛(50)은 다수의 태양전지모듈(10) 각각의 길이 방향을 따라 연장되어 배치될 수 있다. 분사유닛(50)은 펌프(200)로부터 관로(250)를 통해 제공된 냉각수를 태양전지모듈(10)의 전면, 즉 태양광 패널(11)의 전면에 분사시킬 수 있다. 이에 따라, 태양전지모듈(10)의 표면 온도가 낮아지게 되어 태양전지모듈(10)의 발전 효율이 높아질 수 있다. The injection unit 50 may be disposed to extend in the longitudinal direction of each of the plurality of solar cell modules 10. The injection unit 50 may spray the cooling water provided from the pump 200 through the conduit 250 to the front surface of the solar cell module 10, that is, the front surface of the solar panel 11. Accordingly, the surface temperature of the solar cell module 10 is lowered, so that the power generation efficiency of the solar cell module 10 may be increased.

도 6은 도 1의 분사유닛을 나타내는 도면이다. 6 is a view showing the injection unit of FIG.

도 1 및 도 6을 참조하면, 분사유닛(50)은 태양전지모듈(10)의 상측에 설치될 수 있다. 분사유닛(50)은 태양전지모듈(10)의 상측에 지지브라켓(50a)에 의해 고정될 수 있다. 1 and 6, the injection unit 50 may be installed above the solar cell module 10. The injection unit 50 may be fixed to the upper side of the solar cell module 10 by the support bracket 50a.

분사유닛(50)은 몸체(51)와 상기 몸체(51)에 구비된 다수의 분사노즐(55)을 포함할 수 있다. 분사유닛(50)의 몸체(51)는 중공형이며, 내부의 공간(52)에는 펌프(200)를 통해 제공된 냉각수가 수용될 수 있다. 분사유닛(50)의 다수의 분사노즐(55)은 태양전지모듈(10)의 전면, 즉 태양광 패널(11)의 전면을 향해 배치될 수 있다. 다수의 분사노즐(55)은 몸체(51)의 길이 방향을 따라 소정 간격으로 이격되어 배치될 수 있다. The injection unit 50 may include a body 51 and a plurality of injection nozzles 55 provided in the body 51. The body 51 of the injection unit 50 is hollow, and the cooling water provided through the pump 200 may be accommodated in the space 52 therein. The plurality of injection nozzles 55 of the injection unit 50 may be disposed toward the front surface of the solar cell module 10, that is, the front surface of the solar panel 11. The plurality of injection nozzles 55 may be spaced apart at predetermined intervals along the longitudinal direction of the body 51.

상술한 바와 같이, 본 실시예에 따른 냉각장치(100)는 태양전지모듈(10)의 표면 온도 상승을 감지하고, 그에 따라 펌프(200)의 기동을 제어하여 분사유닛(50)을 통해 태양전지모듈(10)의 전면에 냉각수를 분사함으로써, 태양전지모듈(10), 즉 태양광 패널(11)의 온도 상승을 방지할 수 있다. 이로 인해, 태양광 패널(11)의 표면 온도가 낮아지게 되어 태양전지모듈(10)의 발전 효율이 향상될 수 있다. As described above, the cooling device 100 according to the present embodiment senses the surface temperature rise of the solar cell module 10 and accordingly controls the starting of the pump 200 to control the solar cell through the injection unit 50. By spraying cooling water on the front surface of the module 10, it is possible to prevent the temperature rise of the solar cell module 10, that is, the solar panel 11. As a result, the surface temperature of the solar panel 11 is lowered, so that the power generation efficiency of the solar cell module 10 may be improved.

또한, 본 실시예의 냉각장치(100)는 태양광 패널(11)에서 발생되는 온도 차이에 의한 제백 효과를 이용하여 구동전원을 생성하고, 이를 이용하여 펌프(200) 등을 기동함으로써, 태양전지모듈(10)의 냉각을 위해 외부 전원 또는 태양전지모듈(10)로부터 전원 공급이 불필요하게 된다. In addition, the cooling device 100 of the present embodiment generates the driving power by using the Seebeck effect caused by the temperature difference generated in the solar panel 11, by using the pump 200, by starting the solar cell module No power supply is required from the external power source or the solar cell module 10 for cooling the 10.

10: 태양전지모듈 11: 태양광 패널
50: 분사유닛 100: 냉각장치
101: 전력생산유닛 110: 전력생산부
111: 제1금속판 113: 제2금속판
115: 열전소자 120: 축전지
103: 기동제어유닛 130: 온도센서
140: 구동제어부 200: 펌프
250: 관로 300: 저장탱크10: solar cell module 11: solar panel
50: injection unit 100: cooling device
101: power production unit 110: power generation unit
111: first metal plate 113: second metal plate
115: thermoelectric element 120: storage battery
103: start control unit 130: temperature sensor
140: drive control unit 200: pump
250: pipeline 300: storage tank

Claims (7)

태양광 패널의 표면 온도에 기초하여 전력을 생산하여 구동전원으로 출력하는 전력생산유닛;
상기 구동전원을 제공받아 동작되며, 상기 태양광 패널의 온도를 감지하여 펌프를 기동할 수 있는 구동신호를 출력하는 기동제어유닛; 및
상기 태양광패널의 상측에 고정되고, 상기 구동신호에 기초하여 기동되는 펌프로부터 냉각수를 제공받아 상기 태양광 패널의 전면에 분사하는 분사유닛을 포함하는 태양광 패널의 냉각장치.A power production unit for generating electric power based on the surface temperature of the solar panel and outputting the electric power to a driving power source;
A start control unit operated by receiving the drive power and outputting a drive signal capable of starting a pump by sensing a temperature of the solar panel; And
And a spraying unit fixed to an upper side of the solar panel and receiving coolant from a pump that is started based on the driving signal to spray the front surface of the solar panel. 제1항에 있어서,
상기 전력생산유닛은,
일측이 상기 태양광 패널의 모서리를 따라 전면에 접촉되고, 타측이 상기 모서리의 외곽으로 연장된 제1금속판; 및
일측면이 상기 제1금속판의 배면에 접촉되도록 배치된 열전소자를 포함하고,
상기 열전소자는 상기 일측면과 이에 대향되는 타측면의 온도 차이에 따라 전기에너지를 발생시켜 전력을 생산하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 냉각장치.The method of claim 1,
The power production unit,
A first metal plate having one side contacting the front surface along an edge of the solar panel and the other side extending outward of the edge; And
One side includes a thermoelectric element disposed to contact the rear surface of the first metal plate,
The thermoelectric device is a solar panel cooling device, characterized in that to generate electric power by generating electrical energy in accordance with the temperature difference between the one side and the other side opposite thereto. 제2항에 있어서,
상기 전력생산유닛은,
상기 열전소자의 타측면에 접촉되도록 부착된 제2금속판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 냉각장치.The method of claim 2,
The power production unit,
And a second metal plate attached to contact the other side of the thermoelectric element. 제1항에 있어서,
상기 전력생산유닛은,
상기 태양광 패널의 배면 전체에 대응되어 접촉되는 제1금속판;
일측면이 상기 제1금속판의 배면에 접촉되도록 배치된 열전소자; 및
상기 열전소자의 타측면에 대응되어 접촉되도록 부착된 제2금속판을 포함하고,
상기 열전소자는 상기 일측면과 상기 타측면의 온도 차이에 따라 전기에너지를 발생시켜 전력을 생산하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 냉각장치.The method of claim 1,
The power production unit,
A first metal plate corresponding to the entire back surface of the solar panel;
A thermoelectric element disposed at one side thereof in contact with a rear surface of the first metal plate; And
A second metal plate attached to be in contact with the other side of the thermoelectric element,
The thermoelectric device is a solar panel cooling device, characterized in that to generate electric power by generating electrical energy in accordance with the temperature difference between the one side and the other side. 제1항에 있어서,
상기 기동제어유닛은,
상기 태양광 패널에 적어도 하나 배치되어 온도를 감지하는 온도센서; 및
감지된 온도를 비교한 결과에 기초하여 상기 펌프에 상기 구동신호를 출력하는 구동제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 냉각장치.The method of claim 1,
The start control unit,
A temperature sensor disposed on the solar panel to sense a temperature; And
And a driving controller for outputting the driving signal to the pump based on a result of comparing the sensed temperatures. 제5항에 있어서,
상기 펌프는,
상기 구동신호에 기초하여 저장탱크로부터 상기 냉각수를 흡입하여 상기 분사유닛으로 배출하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 냉각장치.The method of claim 5,
The pump,
And cooling the cooling water from the storage tank based on the driving signal and discharging the cooling water to the injection unit. 제1항에 있어서,
상기 분사유닛은,
내부에 공간이 구비된 중공형의 몸체; 및
상기 몸체의 길이방향으로 다수 배치되어 상기 태양광 패널의 전면에 상기 냉각수를 분사하는 다수의 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널의 냉각장치.

The method of claim 1,
The injection unit,
A hollow body having a space therein; And
A plurality of nozzles disposed in the longitudinal direction of the body comprising a plurality of nozzles for injecting the cooling water to the front of the solar panel.

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20230006084A1 (en) * 2021-07-02 2023-01-05 Korea University Research And Business Foundation Energy harvesting system using a solar cell and thermoelectric device
US11699770B2 (en) * 2021-07-02 2023-07-11 Korea University Research And Business Foundation Energy harvesting system using a solar cell and thermoelectric device

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