KR20200104056A - Temperature reduction and cleaning system for photovoltaic module - Google Patents

Temperature reduction and cleaning system for photovoltaic module Download PDF

Info

Publication number
KR20200104056A
KR20200104056A KR1020190022477A KR20190022477A KR20200104056A KR 20200104056 A KR20200104056 A KR 20200104056A KR 1020190022477 A KR1020190022477 A KR 1020190022477A KR 20190022477 A KR20190022477 A KR 20190022477A KR 20200104056 A KR20200104056 A KR 20200104056A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
hot water
cooling water
solar module
washing
water
Prior art date
Application number
KR1020190022477A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR102245493B9 (en
KR102245493B1 (en
Inventor
정현철
김영대
박이수
Original Assignee
(주)탑인프라
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)탑인프라 filed Critical (주)탑인프라
Priority to KR1020190022477A priority Critical patent/KR102245493B1/en
Publication of KR20200104056A publication Critical patent/KR20200104056A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102245493B1 publication Critical patent/KR102245493B1/en
Publication of KR102245493B9 publication Critical patent/KR102245493B9/en

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/40Thermal components
    • H02S40/42Cooling means
    • H02S40/425Cooling means using a gaseous or a liquid coolant, e.g. air flow ventilation, water circulation
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/02Cleaning by the force of jets or sprays
    • B08B3/024Cleaning by means of spray elements moving over the surface to be cleaned
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08CLEANING
    • B08BCLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B3/00Cleaning by methods involving the use or presence of liquid or steam
    • B08B3/04Cleaning involving contact with liquid
    • B08B3/10Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration
    • B08B3/106Cleaning involving contact with liquid with additional treatment of the liquid or of the object being cleaned, e.g. by heat, by electricity or by vibration by boiling the liquid
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F28HEAT EXCHANGE IN GENERAL
    • F28DHEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
    • F28D1/00Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/10Cleaning arrangements
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02SGENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S50/00Monitoring or testing of PV systems, e.g. load balancing or fault identification
    • H02S50/10Testing of PV devices, e.g. of PV modules or single PV cells
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P80/00Climate change mitigation technologies for sector-wide applications
    • Y02P80/10Efficient use of energy, e.g. using compressed air or pressurized fluid as energy carrier

Abstract

The present invention relates to a temperature reduction and cleaning system for a photovoltaic module. More specifically, the temperature reduction and cleaning system for a photovoltaic module comprises: one or more heat exchange units installed on the rear surface of a photovoltaic module to cool the heat generated from the photovoltaic module to flow cooling water therein; a cooling water supply means supplying cooling water stored in a cooling water storage tank to the heat exchange units; a hot water storage tank in which the cooling water, which becomes hot through an endothermic reaction while passing through the heat exchange units, is discharged and stored through a cooling water discharge line; a cleaning means including a movable guide rail installed on upper and lower sides or left and right sides on the exterior of top of the photovoltaic module; a cleaning water distribution pipe provided with a plurality of cleaning water spray nozzles to spray cleaning water while moving along the movable guide rail since both ends are movably fixed to both sides of the movable guide rail, and a step motor for controlling movement of the cleaning water distribution pipe; a cleaning water supply means installed between the hot water storage tank and a cleaning water sprinkler pipe since the cleaning of a surface of the photovoltaic module is made by supplying hot water stored in the hot water storage tank to the cleaning water distribution pipe; and a controller unit provided with a microcomputer for controlling an operation of a cleaning means for automatically/passively controlling the cooling water supply means and cleaning the photovoltaic module and controlling supply of the cleaning water of the cleaning water supply means according to a set program.

Description

태양광모듈 온도저감 및 세척시스템{Temperature reduction and cleaning system for photovoltaic module} Temperature reduction and cleaning system for photovoltaic module}

본 발명은 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광발전을 수행하는 태양광모듈이 여름철 고온현상에 의한 발전 효율이 저하되는 것을 예방하고, 태양광모듈 냉각에 사용되어 고온상태가 된 냉각수를 야간에 태양광모듈 세척 및 가정용 온수로 사용할 수 있도록 하는 하는 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a photovoltaic module temperature reduction and cleaning system, and more particularly, a photovoltaic module that performs photovoltaic power generation prevents a decrease in power generation efficiency due to a high temperature phenomenon in summer, and is used for cooling the photovoltaic module. The present invention relates to a solar module temperature reduction and cleaning system that enables cooling water that has become in a high temperature state to be used for cleaning solar modules at night and as hot water for home use.

신재생에너지 분야 중 태양광발전 분야가 그중 가방 활발하게 기술개발 및 상용화가 이루어지고 있다.Among the new and renewable energy fields, solar power generation is actively developing and commercializing technologies.

태양광발전기술은 태양광으로부터 전기를 생산하는 무한·청정기술로, 세계적으로 매년 증가율을 보이고 있으며, 국내 태양광발전소도 지속적인 성장이 이루어지고 있는 추세에 있다.Photovoltaic power generation technology is an infinite and clean technology that produces electricity from sunlight, showing an annual growth rate worldwide, and domestic photovoltaic power plants are also in the trend of continuous growth.

이러한 태양광발전설비 중 특히 상업용 태양광발전 설비는 발전된 전력을 매전(賣電)하여 수익을 올리는 구조이므로, 전기의 발전량 증대가 사업성을 좌우하는 매우 중요한 요소가 되므로, 발전설비를 최적의 상태로 유지, 관리하여 고장발생을 줄일 수 있는 것이 매우 중요하다.Among these photovoltaic power generation facilities, especially commercial photovoltaic power generation facilities are structured to generate profits by selling the generated power, so increasing the amount of electricity generated becomes a very important factor that determines the business feasibility. It is very important to be able to reduce the occurrence of failure by maintaining and managing.

이와 같은 태양광발전설비를 상업용으로 사용하기 위해서는 일반적으로 주변에 높은 건물이 없으면서 계절에 관계없이 태양광의 수광이 용이한 넓은 나대지나, 주변에 키가 큰 나무 등이 없어 그늘이 생기지 않는 개간된 밭이나 임야 등에 대규모로 설치되는 것이 일반적이다.In order to use such photovoltaic power generation facilities for commercial use, in general, there are no tall buildings around, but a wide bare ground where sunlight can be easily received regardless of the season, or a cleared field where there is no shade because there are no tall trees around. It is common to be installed on a large scale in the forest or in the forest.

또한, 근래에는 공장이나 가정에서 사용하는 전기를 태양광발전을 통해 생산된 전기를 이용하고, 남은 전력은 전력회사에 매전(賣電)하는 형태로 일반 공장 및 가정에도 태양광발전 설비가 많이 설치되고 있다.In addition, in recent years, electricity generated through solar power generation is used for electricity used in factories or homes, and the remaining electricity is sold to a power company, so many solar power generation facilities are installed in general factories and homes. Has become.

현재 널리 보급되어 설치되는 태양광모듈은 대부분 실리콘 태양전지의 경우, 태양광을 수광하여 광화학적 반응을 통해 전기를 생산하는 과정에서 많은 열이 발생되고 있으며, 여러개의 태양전지가 모여 하나의 모듈을 구성하는 경우 각 태양광모듈에서는 많은 열이 발생하게 된다.Currently, most of the solar modules widely distributed and installed are silicon solar cells, which generate a lot of heat in the process of generating electricity through photochemical reactions by receiving sunlight, and several solar cells are assembled to form one module. When configured, each solar module generates a lot of heat.

이렇게 태양광모듈에서 전력을 생산하는 과정에서 발생되는 열은 전력생산 효율성을 저하시키는 요인으로 작용하게 되고, 태양광모듈의 온도가 1℃ 상승할때마다 0.4~0.5% 정도의 발전량이 저하되는 것으로 알려져 있다.In this way, the heat generated in the process of generating power in the solar module acts as a factor that lowers the power production efficiency, and when the temperature of the solar module rises by 1℃, the amount of power generation decreases by about 0.4 to 0.5%. Is known.

특히, 여름철과 같이 대기의 온도가 높을 경우 태양광모듈의 온도는 60~80℃까지 상승하여 전력생산효율성을 크게 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.In particular, when the air temperature is high, such as in summer, the temperature of the solar module rises to 60 to 80°C, acting as a factor that greatly reduces power production efficiency.

또한, 근래에는 대기오염문제가 심각해지면서 공기 중에 황사나 미세먼지 등이 많아 태양광모듈 표면에 달라붙게 되면서 태양광모듈 표면의 광투과 및 광흡수율이 현저히 저하되면서 태양광모듈에서 발생되는 고열과 더불어 태양광발전 효율을 더욱 크게 저하시키는 요인으로 작용하고 있다.In addition, as the air pollution problem becomes serious in recent years, as the air contains a lot of yellow dust or fine dust, it adheres to the surface of the solar module, and the light transmission and light absorption rate on the surface of the solar module decrease significantly. It is acting as a factor that further significantly lowers the solar power generation efficiency.

따라서, 태양광발전소를 운영하거나 시공하는 업체에서는 태양광모듈의 전력생산 효율성을 높이기 위해 다양한 노력을 기울이고 있다.Therefore, companies that operate or construct solar power plants are making various efforts to increase the power production efficiency of solar modules.

그 중 태양광모듈 자체에서 발생된 열을 식혀 발전량이 저하되는 것을 예방하기 위한 노력의 일환으로 태양광모듈을 냉각, 세척할 수 있는 냉각장치 및 세척시스템의 개발에 많은 노력을 기울이고 있고, 이와 관련된 다양한 아이디어와 발명이 안출되고 있다.Among them, as part of an effort to cool the heat generated by the photovoltaic module itself and prevent the amount of power generation from deteriorating, much effort is being put into the development of a cooling device and cleaning system that can cool and clean the photovoltaic module. Various ideas and inventions are being devised.

태양광모듈에 적용되고 있는 냉각장치는 고열이 발생되는 태양광모듈의 표면에 냉각수를 뿌려주거나 또는 태양광모듈의 이면에 냉각수(냉매 포함)를 통과시켜 태양광모듈의 온도가 상승하는 것을 방지하도록 하고, 태양광모듈 세척시스템은 태양광모듈 표면에 세척수를 분사하거나 흘러내리도록 하여 태양광모듈 표면에 달라붙은 먼지나 이물질이 씻겨 내리도록 하거나, 별도의 세척부재를 이용하여 세척수를 분사하면서 태양광모듈 표면을 닦아주는 세척장치 등 다양한 형태의 세척 및 냉각장치들이 제시되고 있다.The cooling device applied to the solar module prevents the temperature of the solar module from rising by spraying coolant on the surface of the solar module where high heat is generated or by passing cooling water (including refrigerant) on the back of the solar module. In addition, the solar module cleaning system sprays or flows washing water on the surface of the solar module to wash away dust or foreign matter adhered to the surface of the solar module, or sprays the washing water using a separate cleaning member. Various types of cleaning and cooling devices, such as a cleaning device for wiping the module surface, have been proposed.

이러한 태양광모듈의 세척장치나 냉각시스템은 대부분 대기 온도가 높은 여름철에 주로 활용하게 되는데, 종래에 안출된 태양광모듈 표면에 냉각수를 분사하는 방식은 상온수 또는 상온 이하의 용수를 이용하여 태양광모듈 표면에 분사하는 방식이어서 태양광모듈 표면에 달라붙은 먼지나 이물질을 제거하는데 한계가 있었다.Most of these solar module cleaning devices or cooling systems are mainly used in summer when the atmospheric temperature is high. The conventional method of spraying cooling water on the surface of the solar module is to use room temperature water or water below room temperature. Since it is a spraying method on the surface, there is a limit to removing dust or foreign matter sticking to the surface of the solar module.

또한, 태양광모듈 표면에 세척수를 분사하면서 브러시 등으로 세척하는 방식의 경우, 브러시의 마찰과 이물질의 마찰로 태양광모듈 표면에 스크래치가 발생하면서 광흡수율을 저하시키게 되어 장기간 사용시 발전효율성을 저하시키는 요인이 되었다.In addition, in the case of washing with a brush while spraying washing water on the surface of the solar module, scratches are generated on the surface of the solar module due to the friction of the brush and the friction of foreign substances, thereby lowering the light absorption rate, reducing power generation efficiency during long-term use. It became a factor.

또한, 태양광모듈 이면에 냉각수를 통과시켜면서 간접적으로 태양광모듈의 온도를 저감시키는 냉각시스템은 태양광모듈을 통과하면서 데워진 냉각수를 다시 냉각기를 통과시켜 흡수한 열을 배출시키는 과정을 거쳐야 하기 때문에 냉각시스템을 구성하는 장치가 커지고, 복잡해지며 장치의 설치시 많은 비용이 발생되는 단점이 있었다.In addition, the cooling system that indirectly reduces the temperature of the solar module while passing the cooling water through the back of the solar module has to pass through the coolant again, which has been heated while passing through the solar module, to discharge the absorbed heat. The device constituting the cooling system becomes large and complicated, and there is a disadvantage that a lot of cost is incurred when installing the device.

특히, 이러한 종래의 태양광모듈 냉각장치 및 세척시스템을 각각 별도로 설치할 경우, 그 효율성이 현저히 저하될 수 밖에 없으며, 공장의 지붕이나 주택의 지붕에 소규모로 설치하여 전력을 생산하는 태양광발전장치에 적용하기에는 가성비가 떨어지는 단점이 있었다.In particular, if these conventional solar module cooling devices and washing systems are separately installed, their efficiency will inevitably decrease, and the solar power generation device that generates electricity by installing on a small scale on the roof of a factory or a house There was a drawback of low cost-performance to apply.

- 특허공개 제10-2009-90722호(공개일: 2009.08.26, 발명의 명칭: 태양광모듈 판넬의 청소장치)-Patent Publication No. 10-2009-90722 (Publication date: 2009.08.26, Invention title: Solar module panel cleaning device) - 특허공개 제10-2015-52972호(공개일: 2015.05.15, 발명의 명칭: 태양광모듈용 세정장치)-Patent Publication No. 10-2015-52972 (published date: 2015.05.15, title of invention: cleaning device for solar module) - 특허등록 제10-1381949호(등록일: 2014.03.31, 발명의 명칭: 태양광모듈의 냉각방법 및 태양광 모듈의 냉각장치)-Patent Registration No. 10-1381949 (Registration date: 2014.03.31, Title of invention: Solar module cooling method and solar module cooling device)

본 발명은 종래에 안출된 태양광모듈의 온도저감장치나 태양광모듈세척장치의 단점을 극복하기 위해 안출된 것으로, 주간에 태양광모듈의 냉각에 이용한 냉각수를 온수상태로 저장하여 야간에 태양광모듈 세척에 이용할 수 있도록 함으로써 태양광모듈의 냉각 및 세척장치를 일체로 구성하여 태양광발전소 유지관리설비의 구성을 간단히 하고, 설치비를 저감할 수 있도록 하는 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템을 제공하고자 하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised to overcome the disadvantages of the conventional solar module temperature reduction device or the solar module washing device. The cooling water used for cooling the solar module during the day is stored in a hot water state to provide sunlight at night. To provide a solar module temperature reduction and cleaning system that simplifies the configuration of solar power plant maintenance facilities and reduces installation costs by integrally configuring the cooling and cleaning devices for solar modules by allowing them to be used for module cleaning. It has its purpose.

또한, 본 발명은 태양광모듈 냉각에 이용되어 온수상태로 저장된 세척수를 실내에서 사용하는 온수로 이용할 수 있도록 하여 가정이나 사무실의 난방비를 절약할 수 있도록 하는 태양광모듈 냉각 및 세척시스템을 제공하고자 하는데 또 다른 목적이 있다.In addition, the present invention is to provide a solar module cooling and cleaning system that allows the washing water stored in the hot water state to be used as hot water used indoors to save the heating cost of the home or office. There is another purpose.

상술한 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템은 태양광모듈에서 발생되는 열을 식히도록 태양광모듈의 이면에 설치되어 내부로 냉각수를 흘러 보내는 한 개 이상의 열교환 유닛; 냉각수 저장조에 저장된 냉각수를 상기 열교환 유닛으로 공급하는 냉각수 공급수단; 상기 열교환 유닛을 통과하면서 흡열반응으로 고온상태가 된 냉각수가 냉각수 배출라인을 통해 배출되어 저장되는 온수저장조; 태양광모듈의 상부 외측 상하 또는 좌우로 설치되는 이동가이드레일과, 상기 양측 이동가이드레일에 양단이 이동 가능하게 고정되어 이동가이드레일을 따라 이동하면서 세척수를 분사하도록 복수개의 세척수 분사노즐이 구비된 세척수 분배관 및 상기 세척수 분배관의 이동을 제어하는 스텝모터로 구성되는 세척수단; 컨트롤러부의 제어에 따라 야간에 상기 온수저장조에 저장된 온수를 상기 세척수 살수관으로 공급하여 태양광모듈의 표면 세척이 이루어지도록 상기 온수저장조와 세척수 살수관 사이에 설치되는 세척수 공급수단; 설정된 프로그램에 따라 자동/수동으로 상기 냉각수 공급수단의 제어와 상기 태양광모듈 세척을 위한 세척수단의 동작제어 및 상기 세척수 공급수단의 세척수 공급제어를 수행하기 위한 마이컴이 구비된 컨트롤러부;를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, the solar module temperature reduction and cleaning system according to the present invention is installed on the back side of the solar module to cool the heat generated from the solar module, and one or more heat exchange units that flow cooling water into the inside. ; Cooling water supply means for supplying the cooling water stored in the cooling water storage tank to the heat exchange unit; A hot water storage tank in which the coolant, which has become high temperature due to an endothermic reaction while passing through the heat exchange unit, is discharged and stored through a cooling water discharge line; A movable guide rail installed up and down or left and right on the upper outside of the photovoltaic module, and both ends are movably fixed to the movable guide rails on both sides to move along the movable guide rail to spray the washing water and wash water with a plurality of washing water spray nozzles A washing means comprising a distribution pipe and a step motor for controlling the movement of the washing water distribution pipe; A washing water supply means installed between the hot water storage tank and the washing water sprinkling pipe so that the surface of the solar module is cleaned by supplying the hot water stored in the hot water storage tank to the washing water sprinkling pipe at night under control of the controller unit; Including; a controller unit equipped with a microcomputer for automatically/manually controlling the cooling water supply means, controlling the operation of the washing means for washing the solar module, and controlling the washing water supply of the washing water supply means according to a set program; Done.

또한, 상기 열교환 유닛에서 온수저장조로 냉각수가 배출되는 냉각수 배출라인에는 냉각수 온도를 감지하여 컨트롤러부에 전송하기 위한 온도감지센서가 구비되고, 실내에서 온수 사용시 상기 온수저장조에 있는 온수를 이용할 수 있도록 상기 온수저장조와 실내의 보일러 온수공급라인 사이에 온수배출관이 설치되며, 상기 온수배출관의 말단부에는 온수배출관의 내측과 보일러 온수공급라인의 내부 압력상태를 감지하는 압력감지센서 및 상기 압력감지센서에서 감지된 압력 데이터를 수신한 컨트롤러부의 제어에 따라 상기 온수배출관의 개폐를 단속하는 체크밸브가 포함된 온수공급조절수단이 구비된 구성으로 이루어진다.In addition, the cooling water discharge line through which the cooling water is discharged from the heat exchange unit to the hot water storage tank is provided with a temperature sensor for sensing the temperature of the cooling water and transmitting it to the controller. When using hot water indoors, the hot water in the hot water storage tank can be used. A hot water discharge pipe is installed between the hot water storage tank and the indoor boiler hot water supply line, and at the end of the hot water discharge pipe, a pressure sensing sensor that senses the internal pressure of the hot water discharge pipe and the internal pressure of the boiler hot water supply line, and the pressure sensing sensor sensed by the pressure sensing sensor. It consists of a configuration provided with a hot water supply control means including a check valve that regulates the opening and closing of the hot water discharge pipe according to the control of the controller unit receiving the pressure data.

또한, 상기 컨트롤러부의 마이컴에는 상기 열교환유닛으로 냉각수 공급을 제어하는 냉각수 공급제어부와, 냉각수 저장조에 저장되는 냉각수를 관리하는 냉각수 저장관리부와, 상기 온도감지센서에서 전달된 냉각수의 온도데이터를 토대로 검출된 온도를 설정된 기준 데이터와 비교 판단하는 냉각수온도 검출/판단부와, 상기 세척수 공급수단으로 세척수의 공급을 제어하는 세척수 공급제어부와, 상기 세척수단의 이동을 제어하는 세척수단 이동제어부와, 상기 온수저장조에 저장된 온수를 실내의 온수로 공급할 수 있도록 온수배출을 제어하는 온수배출관리부와, 태양광모듈에서 생산된 전력이 인입되는 인버터측의 전력생산량을 감시하기 위한 발전량감시부가 구비된 구성으로 이루어진다.In addition, the microcomputer of the controller unit includes a cooling water supply control unit that controls the supply of cooling water to the heat exchange unit, a cooling water storage management unit that manages cooling water stored in the cooling water storage tank, and the temperature data of the cooling water transmitted from the temperature sensor. A cooling water temperature detection/determining unit for comparing and determining the temperature with set reference data, a washing water supply control unit for controlling the supply of washing water to the washing water supply unit, a washing means movement control unit for controlling movement of the washing means, and the hot water storage tank A hot water discharge management unit that controls the hot water discharge to supply the hot water stored in the indoor hot water, and a power generation amount monitoring unit to monitor the power generation amount of the inverter side to which the power produced by the solar module is introduced.

특히, 상기 세척수 공급제어부는 태양광모듈 세척을 위해 세척수 살수관으로 공급되는 세척수의 수압을 강약 조절할 수 있도록 구성되되, 상기 세척수 살수관이 태양광모듈의 전체 표면적을 왕복 이동하는 초기동작(1~3회)시에는 공급되는 세척수의 수압을 저압으로 유지시켜 세척수의 점적식 분사로 태양광모듈 표면에 달라붙은 이물질을 불릴 수 있도록 하고, 상기 세척수 살수관의 2차 이동(4~6회)시에는 공급되는 세척수의 수압을 고압으로 유지시켜 태양광모듈 표면에서 불려진 이물질을 분사노즐에서 분사되는 수압으로 탈리시켜 세척이 이루어지도록 구성된다.In particular, the washing water supply control unit is configured to adjust the water pressure of the washing water supplied to the washing water sprinkling pipe for cleaning the solar module, but the initial operation in which the washing water sprinkling pipe reciprocates the entire surface area of the solar module (1~ In the case of 3), the water pressure of the supplied washing water is maintained at a low pressure so that foreign substances sticking to the surface of the solar module can be soaked by drip spraying of the washing water, and the second movement of the washing water sprinkling pipe (4 to 6 times) The water pressure of the supplied washing water is maintained at a high pressure, and foreign matters called from the surface of the photovoltaic module are desorbed by the water pressure sprayed from the spray nozzle to perform cleaning.

이와 더불어, 상기 냉각수 공급제어부는 상기 냉각수 배출라인에 구비된 수온감지센서에서 수신된 온도가 설정된 기준온도 보다 높거나 또는 상기 발전량감시부에서 획득한 발전량데이터가 기준 발전량보다 낮은 전력이 생산되는 경우에 자동으로 냉각수를 공급하여 태양광모듈의 냉각이 이루어지도록 구성된다.In addition, the cooling water supply control unit, when the temperature received from the water temperature sensor provided in the cooling water discharge line is higher than a set reference temperature, or the generation amount data obtained from the generation amount monitoring unit is less than the reference generation amount. It is configured to automatically supply cooling water to cool the solar module.

상술한 구성으로 이루어지는 본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템은 대기의 온도가 높은 주간에 태양광모듈의 온도가 높아징 경우 태양광모듈 이면에 설치된 열교환 유닛으로 냉각수를 공급하여 태양광모듈의 온도를 낮춤으로써 태양광발전효율을 향상시킬 수 있도록 하고, 태양광발전이 중지된 야간에는 낮에 태양광모듈을 냉각하면서 고온의 열을 흡수하여 온수저장조에 저장된 온수를 이용하여 태양광모듈의 표면을 세척하여 태양광모듈의 표면에 달라붙은 먼지나 이물질을 제거하여 태양광의 광투과성 및 광흡수율을 향상시켜 태양광발전효율을 향상시킬 수 있도록 한다.The solar module temperature reduction and cleaning system according to the present invention having the above-described configuration supplies cooling water to the heat exchange unit installed on the back side of the solar module when the temperature of the solar module increases during the day when the atmospheric temperature is high. The solar power generation efficiency can be improved by lowering the temperature of the photovoltaic module. At night when photovoltaic power generation is stopped, the photovoltaic module is cooled by cooling the photovoltaic module during the day and absorbs the high-temperature heat. The surface is cleaned to remove dust or foreign substances stuck to the surface of the solar module to improve the light transmittance and light absorption rate of solar light, thereby improving the solar power generation efficiency.

즉, 본 발명은 주간에 태양광모듈을 냉각하는데 이용된 냉각수를 온수저장조에 저장하여 야간에 태양광모듈세척수단을 이용 온수를 태양광모듈에 분사하여 태양광모듈 표면에 달라붙은 각종 이물질을 깨끗하게 세척할 수 있도록 한다.That is, in the present invention, the cooling water used to cool the solar module during the day is stored in a hot water storage tank, and hot water is sprayed onto the solar module using the solar module cleaning means at night to cleanly remove various foreign substances adhered to the surface of the solar module. Make it washable.

특히, 본 발명은 온수를 이용하여 태양광모듈의 표면에 달라붙은 각종 이물질을 세척하고, 세척수 살수관의 초기 이동시에는 저압으로 세척수 분사가 이루어지면서 태양광모듈 표면에 부착된 이물질을 불릴 수 있도록 하고, 2회차 세척수 살수관의 이동시에는 고압으로 세척수가 분사되도록 하여 태양광모듈 표면에 불려진 이물질을 수압으로 깨끗이 제거할 수 있도록 구성되어 이물질 제거성능을 높일 수 있고, 별도의 브러시와 같은 세척장치를 사용할 필요가 없어 세척수단을 간단하게 구성할 수 있는 장점을 제공한다.In particular, the present invention uses hot water to clean various foreign substances attached to the surface of the solar module, and during the initial movement of the washing water sprinkling pipe, washing water is sprayed at low pressure so that foreign substances attached to the surface of the solar module can be called. , When the second washing water sprinkling pipe is moved, the washing water is sprayed at high pressure so that foreign substances called on the surface of the solar module can be removed cleanly by water pressure, so that foreign substances removal performance can be improved, and a cleaning device such as a separate brush can be used. There is no need to provide the advantage of simply configuring the cleaning means.

또한, 본 발명은 태양광모듈의 세척시 획득한 온수를 실내의 온수로 이용할 수 있도록 하여 보일러의 가동으로 온수를 사용함으로 인해서 발생된 난방비를 절약할 수 있는 유용한 효과를 제공하게 된다.In addition, the present invention provides a useful effect of saving the heating cost generated by using the hot water during the operation of the boiler by allowing the hot water obtained during cleaning of the solar module to be used as indoor hot water.

도 1은 본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템의 개략적인 전체 구성도,
도 2는 본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템 중 태양광모듈의 이면에 설치되는 열교환 유닛의 설치상태도,
도 3은 본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템 중 컨트롤러부의 구성 및 동작기능 블록도이다.
1 is a schematic overall configuration diagram of a solar module temperature reduction and cleaning system according to the present invention,
2 is an installation state diagram of a heat exchange unit installed on the rear surface of the solar module among the solar module temperature reduction and cleaning system according to the present invention;
3 is a block diagram of a configuration and operation function of a controller unit in a solar module temperature reduction and cleaning system according to the present invention.

본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템은 주간에 태양광모듈이 전력을 생산할 때 발생되는 열을 냉각수를 순환시켜 냉각을 진행하고, 태양광모듈 냉각과정에 열을 흡수하여 배출되는 고온의 냉각수를 온수저장조에 저장해두었다가 야간에 온수저장조에 저장된 온수를 세척수공급수단을 통해 태양광모듈 세척수로 공급하여 태양광모듈 표면에 대한 세척이 이루어지도록 구성된다.The solar module temperature reduction and cleaning system according to the present invention performs cooling by circulating cooling water to cool the heat generated when the solar module generates power during the day, and absorbs and discharges heat during the solar module cooling process. The cooling water is stored in the hot water storage tank and then the hot water stored in the hot water storage tank at night is supplied to the solar module washing water through the washing water supply means, so that the surface of the solar module is cleaned.

특히, 본 발명은 온수저장조에 저장된 고온 상태의 온수를 세척수로 공급할 때, 상기 세척수공급수단에서 태양광모듈 세척수단으로 공급되는 세척수의 공급 수압을 강약 조절할 수 있도록 구성되어 태양광모듈 세척수단의 초기 동작시에는 수압을 낮게 하여 태양광모듈 표면에 분사되는 세척수가 점적식으로 분사되어 태양광모듈 표면에 달라붙은 먼지와 이물질을 불릴 수 있도록 한 다음, 2차 세척수를 공급할 때는 세척수 공급압력을 높여 고압의 세척수를 분사하여 1차 세척수 분사시 불려진 각종 이물질이 2차 고압의 세척수 분사 과정에서 깨끗이 씻겨 내리도록 하여 다른 세척장비 필요없이 단순히 세척수 분사만으로 태양광모듈의 표면을 세척할 수 있도록 구성되어 태양광모듈 표면의 스크래치 발생을 줄이면서 태양광의 광흡수성을 향상시켜 발전량을 증대시킬 수 있도록 구성된다.In particular, the present invention is configured to adjust the supply pressure of the washing water supplied from the washing water supply means to the solar module washing means when supplying the hot water stored in the hot water storage tank as washing water. During operation, the water pressure is lowered so that the washing water sprayed on the surface of the solar module is sprayed dropwise so that dust and foreign matter adhered to the surface of the solar module can be soaked. Then, when supplying the secondary washing water, increase the washing water supply pressure to increase the pressure. It is configured to wash the surface of the photovoltaic module simply by spraying the washing water without the need for other washing equipment, by spraying the washing water of the first washing water to wash off various foreign substances that are called during the first washing water injection process. It is configured to increase the amount of power generation by improving the light absorption of sunlight while reducing the occurrence of scratches on the module surface.

또한, 본 발명은 상기 온수저장조의 온수를 실내의 온수로 이용할 수 있도록 하여 보일러 가동시간이나 연료 사용을 줄여 난방비를 절약할 수 있는 장점을 제공할 수 있도록 구성된다.In addition, the present invention is configured to provide an advantage of saving heating costs by reducing boiler operation time or fuel use by allowing the hot water in the hot water storage tank to be used as indoor hot water.

이를 위해, 본 발명은 태양광모듈에서 발생되는 열을 식힐 수 있도록 태양광모듈의 이면에 한 개 이상 설치되어 내부로 흘려 보내는 냉각수의 흡열작용으로 태양광모듈의 온도를 저감시킬 수 있도록 설치되는 열교환 유닛과, 냉각수 저장조에 저장된 냉각수를 상기 열교환 유닛으로 공급하는 냉각수 공급수단과, 상기 열교환 유닛을 통과하면서 흡열반응으로 고온상태가 된 냉각수가 배출라인을 통해 배출되어 저장되는 온수저장조와, 태양광모듈의 상부 외측 상하 또는 좌우로 설치되는 이동가이드레일 및 상기 양측 이동가이드레일에 양단이 이동 가능하게 고정되어 이동가이드레일을 따라 이동하면서 세척수를 분사하도록 복수개의 세척수 분사노즐이 구비된 세척수 분배관으로 구성되는 세척수단과, 상기 온수저장조에 저장된 온수를 상기 세척수 살수관으로 공급하여 따뜻한 온수로 태양광모듈의 표면 세척이 이루어지도록 상기 온수저장조와 세척수 살수관 사이에 설치되는 세척수 공급펌프를 포함하는 세척수 공급수단과, 설정된 프로그램에 따라 자동/수동으로 상기 냉각수공급수단의 냉각수 공급제어와 상기 세척수단의 동작제어 및 상기 세척수 공급수단의 세척수 공급제어를 수행하기 위한 마이컴이 구비된 컨트롤러부;를 포함하는 구성으로 이루어진다.To this end, the present invention is a heat exchanger installed to reduce the temperature of the solar module by absorbing heat from the cooling water that is installed on the rear surface of the solar module to cool the heat generated from the solar module. A unit, a cooling water supply means for supplying the cooling water stored in the cooling water storage tank to the heat exchange unit, a hot water storage tank in which the cooling water which has passed through the heat exchange unit and has become high temperature due to an endothermic reaction is discharged and stored through a discharge line, and a solar module It consists of a movable guide rail installed on the upper outside of the top and bottom or left and right, and a washing water distribution pipe equipped with a plurality of washing water spray nozzles so that both ends are movable and fixed to the movable guide rails on both sides to spray the washing water while moving along the movable guide rail. Washing water supply including a washing means and a washing water supply pump installed between the hot water storage tank and the washing water sprinkling pipe to supply the hot water stored in the hot water storage tank to the washing water sprinkling pipe to wash the surface of the solar module with warm hot water. And a controller unit provided with a microcomputer for automatically/manually controlling the cooling water supply of the cooling water supply means, controlling the operation of the washing means, and controlling the supply of washing water of the washing water supplying means according to a set program; Consists of

특히, 상기 열교환 유닛에서 온수저장조로 냉각수가 배출되는 배출라인에는 냉각수 온도를 체크하기 위한 온도감지센서가 구비되고, 상기 온도감지센서에서 감지된 냉각수 수온 정보는 상기 컨트롤러부로 전송되고, 상기 컨트롤러부에서는 수신된 냉각수 배출온도 데이터를 프로그램에 설정된 기준온도와 비교하여 상기 냉각수 공급수단을 통해 냉각수 공급을 제어하도록 구성되며, 상기 컨트롤러부는 태양광발전이 중지되는 야간에만 상기 세척수 공급수단 및 세척수단을 가동하여 태양광모듈의 표면 세척이 이루어지도록 구성된다.In particular, a temperature sensing sensor for checking a cooling water temperature is provided in a discharge line through which cooling water is discharged from the heat exchange unit to a hot water storage tank, and cooling water temperature information detected by the temperature sensing sensor is transmitted to the controller unit, and the controller unit It is configured to control the supply of cooling water through the cooling water supply means by comparing the received cooling water discharge temperature data with a reference temperature set in the program, and the controller unit operates the washing water supply means and the washing means only at night when solar power generation is stopped. It is configured to perform surface cleaning of the solar module.

또한, 상기 온수저장조에는 실내에서 온수 사용시 상기 온수저장조에 있는 온수를 이용할 수 있도록 실내의 보일러 온수공급라인과 연결되는 온수배출관이 설치되고, 상기 보일러의 온수공급라인에 연결된 온수배출관의 말단부에는 온수공급 조절수단이 구비되고, 상기 온수공급조절수단은 온수배출관의 내외측 압력상태를 감지하여 상기 컨트롤러부로 압력정보를 전송하는 압력감지센서와, 상기 압력감지센서에서 감지된 압력차에 따라 컨트롤러부의 제어를 통해 온수배출관의 개폐를 단속하는 체크밸브를 포함하는 구성으로 이루어진다.In addition, in the hot water storage tank, a hot water discharge pipe connected to the indoor boiler hot water supply line is installed so that hot water in the hot water storage tank can be used when hot water is used indoors, and a hot water discharge pipe connected to the hot water supply line of the boiler is installed at the end of the hot water supply line. A supply control means is provided, and the hot water supply control means detects a pressure state inside and outside the hot water discharge pipe and transmits pressure information to the controller unit, and controls the controller unit according to the pressure difference detected by the pressure sensor. It consists of a configuration including a check valve that regulates the opening and closing of the hot water discharge pipe through.

이와 더불어, 상기 세척수 공급수단은 태양광모듈 세척을 위해 세척수 분배관으로 공급되는 온수의 수압을 강약 조절할 수 있도록 구성되되, 상기 세척수 분배관이 태양광모듈의 전체 표면적을 1회~3회 왕복 이동하는 초기 동작시에는 공급되는 세척수의 수압을 저압으로 유지시켜 세척수의 점적식 분사로 태양광모듈 표면에 달라붙은 이물질을 불릴 수 있도록 하고, 상기 세척수 살수관의 초기 동작 이후 상기 세척수 살수관으로 공급되는 세척수의 수압을 고압으로 유지시켜 태양광모듈 표면에서 불려진 이물질을 세척수 분사노즐에서 분사되는 수압으로 탈리시켜 세척이 이루어지도록 구성된다.In addition, the washing water supply means is configured to adjust the water pressure of hot water supplied to the washing water distribution pipe for cleaning the solar module, and the washing water distribution pipe moves the entire surface area of the solar module once to three times. During the initial operation, the water pressure of the supplied washing water is maintained at a low pressure so that foreign substances adhered to the surface of the solar module can be soaked by drip spraying of the washing water, and supplied to the washing water sprinkling pipe after the initial operation of the washing water sprinkling pipe. It is configured to maintain the water pressure of the washing water at a high pressure to remove foreign substances from the surface of the solar module with the water pressure sprayed from the washing water spray nozzle to perform washing.

이하, 첨부된 도면을 참고하면서 본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템의 바람직한 실시예에 대하여 자세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a solar module temperature reduction and cleaning system according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템(10)의 개략적인 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템(100)에서 태양광모듈(10)의 이면에 설치되는 열교환 유닛(20)의 설치상태를 보여주기 위한 태양광모듈(10)의 이면도를 각각 도시하고 있다.1 is a schematic overall configuration diagram of a solar module temperature reduction and cleaning system 10 according to the present invention, and FIG. 2 is a solar module 10 in the solar module temperature reduction and cleaning system 100 according to the present invention. ) Is shown in the rear view of the solar module 10 for showing the installation state of the heat exchange unit 20 installed on the rear surface of the.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템(100)은 태양광모듈(10)의 이면에 장착되어 태양광모듈(10)에서 발생되는 열을 식히도록 냉각수를 공급하는 복수개의 열교환 유닛(20)이 설치된다.1 and 2, the solar module temperature reduction and cleaning system 100 according to the present invention is mounted on the rear surface of the solar module 10 to cool the heat generated from the solar module 10. A plurality of heat exchange units 20 are installed to supply cooling water.

즉, 도 2에 도시된 바와 같이 상기 열교환 유닛(20)은 태양전지(12)를 고정하는 프레임(15) 사이에 복수개로 분할 구성되어 냉각수 공급관(22)을 통해 연속적으로 소통이 이루어질 수 있는 구조로 설치된다.That is, as shown in FIG. 2, the heat exchange unit 20 is divided into a plurality of frames between the frames 15 for fixing the solar cells 12, so that communication can be made continuously through the cooling water supply pipe 22. It is installed as.

즉, 태양광모듈(10)의 이면 최상단 가로측 제1열에 설치된 열교환 유닛으로 냉각수가 공급되면, 제1 가로열에 설치된 복수개의 열교환 유닛을 순서(우->좌)대로 통과한 냉각수가 제1가로열 말단에서 그 아래쪽 제2 가로열로 설치된 열교환 유닛으로 냉각수가 흘러가고, 제2가로열에 설치된 복수개의 열교환 유닛을 순서(좌->우)대로 통과한 냉각수는 마직막에 설치된 열교환 유닛에서 배출되어 지상에 설치된 온수저장조(50)로 유입되어 저장되도록 구성된다.That is, when cooling water is supplied to the heat exchange unit installed in the first row at the top of the rear surface of the solar module 10, the cooling water passing through the plurality of heat exchange units installed in the first row in order (right->left) Coolant flows from the end of the row to the heat exchange unit installed in the second row below it, and the coolant that has passed through the plurality of heat exchange units installed in the second row in order (left->right) is discharged from the last installed heat exchange unit to the ground. It is configured to flow into the hot water storage tank 50 installed in and store it.

태양광모듈(10)을 냉각시키기 위해 태양광모듈(10) 이면을 지그재그 형태로 통과하여 최종적으로 배출되는 냉각수는 복수개의 열교환 유닛을 통과하면서 태양광모듈(10)에서 발생된 열을 흡수하여 고온상태가 유지되고, 고온상태에서 배출되는 냉각수는 냉각수 배출호스(35)를 통해 단열(보온)상태가 유지되는 온수저장조(50)로 배출되어 저장된다.In order to cool the photovoltaic module 10, the cooling water that is finally discharged by passing through the back surface of the photovoltaic module 10 in a zigzag form passes through a plurality of heat exchange units and absorbs heat generated from the photovoltaic module 10 to achieve high temperature. The state is maintained, and the coolant discharged in the high temperature state is discharged and stored in the hot water storage tank 50 maintained in an insulating (heat insulation) state through the cooling water discharge hose 35.

그리고, 상기 냉각수 배출라인(35)에는 최종적으로 열교환 유닛(20)에서 배출되는 냉각수의 온도를 감지하기 위한 수온감지센서(37)가 설치되어 태양광모듈 의 냉각에 이용되어 배출되는 냉각수의 수온을 실시간 체크하여 컨트롤러부(70)로 온도정보를 전송하도록 구성되어 열교환 유닛(20)에서 배출되는 냉각수의 온도 정보에 따라 냉각수 공급수단(30)의 동작 여부를 제어할 수 있도록 구성된다.In addition, a water temperature sensor 37 is installed in the cooling water discharge line 35 to finally detect the temperature of the cooling water discharged from the heat exchange unit 20, and the water temperature of the cooling water discharged by cooling the solar module is installed. It is configured to transmit temperature information to the controller unit 70 by checking in real time, and is configured to control whether or not the cooling water supply means 30 is operated according to temperature information of the cooling water discharged from the heat exchange unit 20.

즉, 상기 수온감지센서(37)에 감지된 냉각수의 온도 정보는 컨트롤러부(70)로 전송되고, 냉각수 수온 정보를 수신한 컨트롤러부(70)에서는 입력된 냉각수 수온정보를 설정된 프로그램을 통해 기준치보다 높은지 아니면 낮은지를 판단하여 설정된 기준치보다 냉각수 온도가 높다고 판단될 경우, 냉각수 공급수단(30)이 동작될 수 있도록 제어하고, 수온감지센서(37)에서 감지된 온도가 설정된 기준치보다 낮다고 판단될 경우 냉각수 공급수단의 동작을 중지하여 태양광모듈로 공급되는 냉각수를 차단하도록 제어한다.That is, the temperature information of the cooling water detected by the water temperature sensor 37 is transmitted to the controller unit 70, and the controller unit 70 receiving the cooling water temperature information determines the input cooling water temperature information through a set program. If it is determined whether the temperature of the cooling water is higher than the set reference value by determining whether it is high or low, the cooling water supply means 30 is controlled to operate, and when it is determined that the temperature sensed by the water temperature sensor 37 is lower than the set reference value, the cooling water The operation of the supply means is stopped and the cooling water supplied to the solar module is blocked.

그리고, 열교환 유닛(20)으로 냉각수를 공급하는 냉각수 공급수단(30)은 지상 또는 지상에서 일정 높이로 냉각수 저장조(32)와, 상기 냉각수 저장조(32)에 저장된 냉각수를 상기 열교환 유닛(20)으로 공급하는 냉각수 공급펌프(34), 상기 냉각수공급펌프에서 배출되는 냉각수를 상기 열교환 유닛(20)까지 공급하는 냉각수 공급호스(36)가 포함된 구성으로 이루어진다.And, the cooling water supply means 30 for supplying the cooling water to the heat exchange unit 20, the cooling water storage tank 32 at a predetermined height from the ground or above the ground, and the cooling water stored in the cooling water storage tank 32 to the heat exchange unit 20. A cooling water supply pump 34 to be supplied, and a cooling water supply hose 36 for supplying the cooling water discharged from the cooling water supply pump to the heat exchange unit 20 are included.

상기 냉각수 저장조(32)의 내부에는 수위감지센서(도시 생략)가 설치되어, 일정 기준 이하로 냉각수 수위가 낮아질 경우 지하수 또는 별도의 용수 등을 이용한 냉각수가 보충되어 항상 일정 기준 이상의 수위가 유지될 수 있도록 구성된다.A water level detection sensor (not shown) is installed inside the cooling water storage tank 32, so that when the cooling water level is lowered below a certain standard, the cooling water using groundwater or separate water is replenished so that the water level above a certain standard can always be maintained. Is configured to be

상기 냉각수 공급수단(30)의 동작은 후술하는 컨트롤러부(70)의 제어에 따라 전원이 인가되어 동작될 수 있도록 구성되며, 상기 냉각수 공급수단(30) 및 냉각수 저장조(32)에 냉각수를 자동으로 보충하도록 구성되는 기술은 당업자가 공지된 기술을 조합하여 용이하게 구현 가능하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The operation of the cooling water supply means 30 is configured to be operated by applying power according to the control of the controller unit 70 to be described later, and the cooling water is automatically supplied to the cooling water supply means 30 and the cooling water storage tank 32. Since the technology configured to be supplemented can be easily implemented by combining known techniques by a person skilled in the art, a detailed description thereof will be omitted.

그리고, 상기 열교환 유닛(20)에서 배출된 고온의 냉각수가 저장되는 온수저장조(50)는 단열상태가 유지되도록 구성되어 그 내부에 저장된 온수를 후술하는 세척수단(60)을 이용한 태양광모듈(10) 표면 세척에 이용되거나 실내에서 사용하는 온수로 이용할 수 있도록 구성된다.In addition, the hot water storage tank 50 in which the high-temperature cooling water discharged from the heat exchange unit 20 is stored is configured to maintain an adiabatic state, and the hot water stored therein is stored in a solar module 10 using a washing means 60 to be described later. ) It is configured to be used for surface cleaning or as hot water used indoors.

상기 온수저장조(50)에 저장된 온수를 실내에서 이용할 수 있도록 상기 온수저장조(50)와 실내의 보일러에서 생성된 온수가 공급되는 온수공급라인(80) 사이에 온수배출관(52)이 설치된다.A hot water discharge pipe 52 is installed between the hot water storage tank 50 and the hot water supply line 80 supplied with hot water generated by the indoor boiler so that the hot water stored in the hot water storage tank 50 can be used indoors.

그리고, 온수배출관(52)의 말단부에는 압력센서 및 체크밸브가 구비된 온수공급조절수단(54)이 설치되어 실내측 온수공급라인(80)의 압력과 온수배출관(52) 내부의 압력을 실시간으로 압력센서에서 체크하여 컨트롤러부(70)로 전송되고, 컨트롤러부(70)의 제어에 따라 체크밸브의 개폐가 이루어지면서 온수저장조(50)의 온수가 실내로 유입되어 이용할 수 있도록 구성된다.And, at the end of the hot water discharge pipe 52, a hot water supply control means 54 equipped with a pressure sensor and a check valve is installed to measure the pressure of the indoor hot water supply line 80 and the pressure inside the hot water discharge pipe 52 in real time. It is checked by the pressure sensor and transmitted to the controller unit 70, and the check valve is opened and closed according to the control of the controller unit 70 so that the hot water in the hot water storage tank 50 flows into the room and can be used.

한편, 태양광모듈(10)의 상부 외측으로는 태양광모듈(10)을 세척하기 위한 세척수단(60)이 구비되는데, 상기 세척수단(60)은 태양광모듈(10)의 외측 상하 또는 좌우로 설치되는 일정 길이의 이동가이드레일(62))과, 상기 양측 이동가이드레일(62)에 양단이 이동 가능하게 고정되어 이동가이드레일(62)을 따라 이동하면서 세척수를 분사하도록 복수개의 세척수 분사노즐(도시안됨)이 구비된 세척수 분배관(64)과, 상기 세척수 분배관(64)의 좌우 이동을 제어하는 스텝모터(66)를 포함하여 이루어지며, 상기 스텝모터(66)의 회전은 컨트롤러부(70)의 제어를 통해 이루어지게 된다.On the other hand, there is provided a cleaning means 60 for cleaning the solar module 10 on the upper and outside of the solar module 10, the cleaning means 60 is the outer vertical or left and right of the solar module 10 A moving guide rail 62 of a certain length installed as a moving guide rail 62 and a plurality of washing water spray nozzles are fixed at both ends to move along the moving guide rail 62 to spray the washing water while moving along the moving guide rail 62 It comprises a washing water distribution pipe 64 provided with (not shown) and a step motor 66 for controlling the left and right movement of the washing water distribution pipe 64, and the rotation of the step motor 66 is controlled by a controller unit. This is done through the control of (70).

이와 같이 구성된 상기 세척수단(60)의 세척수 분배관(64)으로 상기 온수저장조(50)에 저장된 온수가 공급되어 태양광모듈(10)의 표면을 세척할 수 있도록 구성되는 것으로, 상기 온수저장조(50)와 세척수 분배관(64) 사이에는 세척수 공급라인(44)과, 상기 세척수 공급라인(44)으로 세척수를 공급하는 세척수 공급펌프(42)가 더 구비된 구성으로 이루어지며, 상기 세척수 공급펌프(42)의 동작은 컨트롤러부(70)의 제어에 따라 그 회전수 및 회전량이 제어되도록 구성된다.The hot water stored in the hot water storage tank 50 is supplied to the washing water distribution pipe 64 of the cleaning means 60 configured as described above, and is configured to clean the surface of the solar module 10, and the hot water storage tank ( A washing water supply line 44 and a washing water supply pump 42 supplying washing water to the washing water supply line 44 are further provided between the washing water distribution pipe 64 and the washing water supply pump. The operation of 42 is configured such that the number of rotations and the amount of rotation are controlled according to the control of the controller unit 70.

그리고, 상기 태양광모듈에서 생산된 전력이 인입되는 인버터(90)는 상기 컨트롤러부에 전기적으로 연결되어 태양광모듈에서 생산되어 인입되는 전력생산량을 컨트롤러부에서 자동으로 파악할 수 있도록 구성되어 전력생산량을 통해 태양광모듈 표면의 오염정도를 파악, 태양광모듈의 표면 세척이 이루어지도록 구성된다.In addition, the inverter 90 into which the power produced by the solar module is received is electrically connected to the controller unit and configured so that the controller unit can automatically determine the amount of power produced and received by the solar module. It is configured to determine the level of contamination on the surface of the solar module and clean the surface of the solar module.

한편, 각부를 제어하는 컨트롤러부(70)는 내장된 마이컴()에 저장된 프로그램에 따라 자동/수동으로 상기 냉각수 공급제어와 상기 세척수단(60)의 동작제어 및 상기 세척수 공급수단(40)의 세척수 공급제어 및 실내 난방에 필요한 온수의 공급을 제어하도록 구성된다.On the other hand, the controller unit 70 for controlling each part automatically/manually controls the cooling water supply and controls the operation of the washing means 60 and the washing water of the washing water supply means 40 according to the program stored in the built-in microcomputer. It is configured to control supply control and supply of hot water required for indoor heating.

도 3에는 상기 컨트롤러부(70)의 주요 구성 및 상세 동작내용을 설명하기 위한 블록도가 도시되어 있다.3 is a block diagram illustrating the main configuration and detailed operation of the controller unit 70.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러부(70)에는 소정의 마이컴(71)이 구비되어 있으며, 상기 마이컴(71)에는 각부의 종합적인 제어를 위한 중앙제어부가(72)가 구비된다.As shown in FIG. 3, the controller unit 70 is provided with a predetermined microcomputer 71, and the microcomputer 71 is provided with a central control unit 72 for comprehensive control of each unit.

즉, 상기 마이컴(71)에는 상기 열교환 유닛으로 냉각수 공급을 제어하기 위한 냉각수 공급제어부(73)와, 냉각수 저장조에 저장되는 냉각수를 관리하는 냉각수 저장관리부(74)와, 상기 열교환 유닛의 말단에서 배출되는 냉각수의 수온을 검출하여 프로그램에 설정된 기준 데이터와 비교하기 위한 냉각수온도 검출/판단부(75)와, 상기 세척수 공급수단으로 세척수의 공급을 제어하는 세척수 공급제어부(76)와, 세척수단의 이동을 제어하는 세척수단 이동제어부(77)와, 온수저장조에서 실내측으로 온수공급을 제어하기 위한 온수배출관리부(78)와, 태양광모듈에서 생산된 전력이 인입되는 인버터측과 연결되어 생산된 전력을 파악하기 위한 발전량감시부(79)가 구비된 구성으로 이루어진다.That is, the microcomputer 71 includes a cooling water supply control unit 73 for controlling supply of cooling water to the heat exchange unit, a cooling water storage management unit 74 for managing cooling water stored in the cooling water storage tank, and discharge from the end of the heat exchange unit. The cooling water temperature detection/determining unit 75 for detecting the water temperature of the cooling water to be compared with the reference data set in the program, the washing water supply control unit 76 for controlling the supply of washing water to the washing water supply means, and the movement of the washing means The washing means movement control unit 77 for controlling the, hot water discharge management unit 78 for controlling the supply of hot water from the hot water storage tank to the indoor side, and the power produced by being connected to the inverter side to which the power generated from the solar module is introduced. It consists of a configuration provided with a power generation monitoring unit 79 for grasping.

이를 좀 더 상술하면, 상기 냉각수 공급제어부(73)는 관리자에 의해 설정된 프로그램의 제어명령에 따라 냉각수 공급펌프(34)의 가동 및 가동시간을 제어하는 것으로, 계절이나 기상 조건에 따라 냉각수 공급량 및 냉각수 공급시간의 제어를 통해 태양광모듈의 온도를 신속하게 저감할 수 있도록 냉각수 공급을 제어한다.In more detail, the cooling water supply control unit 73 controls the operation and operation time of the cooling water supply pump 34 according to a control command of a program set by the administrator, and the cooling water supply amount and cooling water according to seasons or weather conditions. Cooling water supply is controlled so that the temperature of the solar module can be quickly reduced through control of the supply time.

물론, 상기 냉각수 공급제어부(73)는 열교환 유닛의 말단에서 배출되는 냉각수의 수온을 통해 냉각수의 공급량이나 공급속도 등이 결정되어 자동으로 냉각수 공급이 이루어지도록 구성되며, 태양광모듈에 별도로 설치된 온도센서에서 계측된 온도정보를 토대로 냉각수 공급이 자동으로 이루어지도록 구성될 수 있다.Of course, the cooling water supply control unit 73 is configured to automatically supply the cooling water by determining the supply amount or supply speed of the cooling water through the water temperature of the cooling water discharged from the end of the heat exchange unit, and a temperature sensor separately installed in the solar module It can be configured to automatically supply the cooling water based on the temperature information measured in.

그리고, 상기 냉각수 저장관리부(74)는 냉각수 저장조에 저장된 냉각수가 항상 적정량 유지될 수 있도록 실시간 냉각수량을 감시하여 냉각수량이 기준치 이하로 낮아질 경우 냉각수 공급펌프나 냉각수 공급라인의 제어를 통해 냉각수가 자동으로 공급되어 냉각수 저장조에 일정량 이상의 냉각수가 저장될 수 있도록 관리하게 되며, 이러한 냉각수의 자동 보충은 냉각수 저장조 내부에 설치된 수위감지센서에서 획득된 정보를 토대로 냉각수 보충이 이루어지게 된다.In addition, the cooling water storage management unit 74 monitors the amount of cooling water in real time so that the cooling water stored in the cooling water storage tank is always maintained, and when the amount of cooling water falls below the reference value, the cooling water is automatically controlled through the control of the cooling water supply pump or the cooling water supply line. The cooling water is supplied to the cooling water storage tank and managed to store more than a certain amount of cooling water. The automatic replenishment of the cooling water is performed based on the information obtained from the water level sensor installed inside the cooling water storage tank.

또한, 상기 냉각수온도 검출/판단부(75)는 냉각수 내출라인에 설치된 냉각수 온도감지센서에서 전송된 신호를 토대로 냉각수 온도를 파악하여 프로그램에 설정된 기준치와 비교, 판단하고, 파악된 냉각수 수온에 따라 상기 중앙제어부(72)에서는 냉각수 공급제어부(73)로 신호를 보내 냉각수 공급이 이루어지도록 제어한다.In addition, the coolant temperature detection/determining unit 75 grasps the coolant temperature based on the signal transmitted from the coolant temperature sensor installed in the coolant discharge line, compares it with the reference value set in the program, and determines the coolant temperature according to the determined coolant temperature. The central control unit 72 sends a signal to the coolant supply control unit 73 to control the supply of coolant.

즉, 검출된 냉각수 온도가 설정된 기준온도 이상으로 검출될 경우 냉각수 공급량이나 공급속도, 냉각수 공급시간 등을 늘려 냉각수의 순환을 가속화하여 태양광모듈의 온도를 최단시간에 저감할 수 있도록 제어하며, 기준온도 이하로 떨어질 경우 냉각수 공급을 중단하거나 냉각수 공급속도를 낮출 수 있도록 한다.In other words, when the detected cooling water temperature is detected above the set reference temperature, the cooling water supply amount, supply speed, cooling water supply time, etc. are increased to accelerate the circulation of cooling water to reduce the temperature of the solar module in the shortest time. If the temperature falls below the temperature, the cooling water supply can be stopped or the cooling water supply rate can be reduced.

그리고, 세척수 공급제어부(76)는 태양광모듈의 표면에 필요한 세척수 공급을 제어하는 것으로, 세척수의 공급량이나 공급압력을 조절하게 된다.In addition, the washing water supply control unit 76 controls the supply of washing water required to the surface of the solar module, and controls the supply amount or supply pressure of the washing water.

즉, 본 발명은 태양광모듈의 전력생산이 정지된 야간에만 태양광모듈 청소가 이루어지도록 구성되는데, 관리자 및 프로그램에 의해 설정된 주기나 시간에 따라 세척수공급제어부(76)는 세척수 공급펌프의 가동을 제어하여 세척수 공급이 이루어지도록 한다.That is, the present invention is configured to clean the solar module only at night when power generation of the solar module is stopped, and the washing water supply control unit 76 operates the washing water supply pump according to a cycle or time set by the manager and the program. Control to ensure that the washing water is supplied.

특히, 상기 세척수 공급제어부(76)는 세척수단 이동제어부(77)에서 출력되는 세척수단 동작 신호와 동시에 세척수 공급이 이루어지도록 세척수 공급을 제어하게 된다.In particular, the washing water supply control unit 76 controls the washing water supply so that the washing water is supplied simultaneously with the washing means operation signal output from the washing means movement control unit 77.

즉, 관리자 및 프로그램에 의해 설정된 주기나 시간에 따라 세척수단 이동제어부(77)에 신호가 전달되면, 상기 세척수단 이동제어부(77)는 태양광모듈 상단부에 설치된 세척수단으로 신호를 보내 세척수 분배관이 이동가이드레일을 따라 이동을 하도록 제어하고, 세척수단 동작신호가 발생함과 동시에 세척수공급제어부(76)에서는 세척수 공급수단으로 세척수 공급신호를 출력하여 세척수공급펌프 가동을 통해 세척수 공급라인 및 세척수 분배관으로 세척수가 공급되도록 한다.That is, when a signal is transmitted to the washing means movement control unit 77 according to a period or time set by the manager and the program, the washing means movement control unit 77 sends a signal to the washing unit installed on the upper part of the solar module to distribute the washing water. The washing water supply control unit 76 outputs a washing water supply signal to the washing water supply means while the washing means operation signal is generated, and the washing water supply line and washing water are divided by operating the washing water supply pump. Make sure that the washing water is supplied through the pipe.

상기 세척수 분배관(64)의 일단에는 스텝모터(66)가 설치되어 세척수단 이동제어부(77)에서 출력된 신호에 따라 그 회전수가 제어되면서 이동가이드레일(62)에 설치된 세척수 분배관(64)의 이동거리나 동작횟수 등을 제어하게 된다.A step motor 66 is installed at one end of the washing water distribution pipe 64 to control the number of rotations according to a signal output from the washing means movement control unit 77, and the washing water distribution pipe 64 installed on the moving guide rail 62 It controls the movement distance or the number of movements.

상기 세척수 분배관(64)의 좌우 이동은 스텝모터(66) 이외에도 이동가이드레일(62)의 양단에 리미트스위치를 설치하여 리미트스위치의 신호에 따라 세척수 분배관(64)의 좌우 이동을 제어하도록 구성될 수 있으며, 리미트스위치의 감지신호는 상기 마이컴(71)으로 전송되어 세척수 분배관(64)의 왕복이동 상태를 파악하고, 그 왕복이동 상태에 따라 세척수 공급제어부(76)에서는 세척수 공급량 및 공급압력을 제어하여 세척수 공급이 이루어지도록 구성될 수도 있다.The left and right movement of the washing water distribution pipe 64 is configured to control the left and right movement of the washing water distribution pipe 64 according to the signal of the limit switch by installing limit switches at both ends of the moving guide rail 62 in addition to the step motor 66 The detection signal of the limit switch is transmitted to the micom 71 to determine the reciprocating state of the washing water distribution pipe 64, and according to the reciprocating state, the washing water supply control unit 76 provides the amount of water supply and the supply pressure. It may be configured to control the washing water supply.

상기 세척수 공급제어부(76)는 세척수단 이동제어부(77)의 제어에 따라 이동되는 상기 세척수단(60)의 초기 이동(좌우 왕복 1~3회)시에는 세척수의 압력 및 세척수량이 비교적 낮거나 적은 상태로 공급되도록 하여 태양광모듈 표면에 세척수가 점적식 분사가 이루어지도록 하고, 초기 이동시에 배출되는 세척수를 이용하여 태양광모듈 표면에 달라붙은 이물질이 불려질 수 있도록 한다.When the washing water supply control unit 76 initially moves (1 to 3 reciprocating left and right) of the washing means 60, which is moved according to the control of the washing means movement control unit 77, the pressure and the amount of washing water are relatively low or It is supplied in a small state so that the washing water is sprayed onto the surface of the solar module, and foreign substances adhered to the surface of the solar module can be soaked by using the washing water discharged during initial movement.

상기 세척수단 이동제어부(77)의 제어에 따라 세척수 분배관의 초기 이동과정이 끝난 후에, 2차 세척시(4~6회)에는 상기 세척수 공급제어부(76)는 공급되는 세척수의 공급압력을 높게 하여 세척수 분배관에서 배출되는 세척수가 태양광모듈 표면에 강하게 분사가 이루어지도록 하고, 이로 인해 태양광모듈 표면에서 불려진 이물질 등이 강한 수압에 의해 깨끗이 씻겨져 내릴 수 있도록 함으로써, 별도의 세척부재 사용없이 세척수 분사만으로 태양광모듈의 표면청소가 깨끗이 이루어지도록 한다.After the initial moving process of the washing water distribution pipe is completed under the control of the washing means movement control unit 77, during the second washing (4 to 6 times), the washing water supply control unit 76 increases the supply pressure of the supplied washing water. Therefore, the washing water discharged from the washing water distribution pipe is strongly sprayed on the surface of the solar module, and thus foreign substances, etc., called from the surface of the solar module can be washed off by strong water pressure. The surface of the photovoltaic module is cleaned by spraying only.

한편, 상기 온수배출관리부(78)는 온수저장조에 저장된 온수가 실내의 온수로 사용될 수 있도록 온수저장조에 저장된 온수의 배출을 단속할 수 있도록 한다.Meanwhile, the hot water discharge management unit 78 regulates the discharge of hot water stored in the hot water storage tank so that the hot water stored in the hot water storage tank can be used as indoor hot water.

즉, 온수배출관(52)의 말단부에 구비된 온수공급조절수단(54)의 압력센서에서 감지된 온수배출관 및 실내측 온수공급라인의 압력신호가 컨트롤러부(70)의 마이컴(71)으로 전송되도록 구성되는데, 실내의 보일러의 가동으로 온수가 생성되어 온수공급라인(80)을 통해 온수가 공급되는 경우, 상기 온수공급라인(80)과 연결된 온수배출관(52)의 말단측 압력센서에서는 체크밸브 내외측의 압력차이를 감지하여 마이컴(71)으로 신호를 보내게 된다.That is, the pressure signal of the hot water discharge pipe and the indoor hot water supply line detected by the pressure sensor of the hot water supply control means 54 provided at the distal end of the hot water discharge pipe 52 is transmitted to the microcomputer 71 of the controller unit 70. Consisting of, when hot water is generated by the operation of the indoor boiler and hot water is supplied through the hot water supply line 80, the pressure sensor at the end of the hot water discharge pipe 52 connected to the hot water supply line 80 is inside the check valve. It detects the pressure difference from the outside and sends a signal to the microcomputer 71.

마이컴(71)에 수신된 압력데이터는 온수배출관리부(78)를 통해 보일러측 온수공급라인과 온수배출관의 압력차이를 파악하여 보일러측 온수공급라인의 압력이 순간적으로 떨어질 경우(실내에서 온수사용으로 보일러측 온수가 공급되는 상태) 상기 온수공급조절수단으로 신호를 보내 체크밸브가 개방되도록 하여 온수저장조의 온수가 온수공급라인으로 공급되도록 한다.The pressure data received by the microcomputer 71 is determined through the hot water discharge management unit 78 to determine the pressure difference between the hot water supply line and the hot water discharge pipe on the boiler side, and when the pressure in the hot water supply line on the boiler drops momentarily (due to the use of hot water inside the room) Boiler-side hot water is supplied) The check valve is opened by sending a signal to the hot water supply control means so that hot water from the hot water storage tank is supplied to the hot water supply line.

또한, 실내에서 온수사용이 중지되면 온수공급라인의 온수이동이 중지되면서 온수공급라인 내부가 일정한 보압상태가 유지되면서 온수공급라인 내부와 온수배출관 내부의 압력이 동일하거나 온수공급라인 내부 압력이 더 높게 되면 상기 체크밸브가 닫히도록 하여 온수저장조에서 온수배출관으로 배출되는 온수 공급이 중단되고, 보일러측 온수가 온수배출관으로 유입되는 것을 차단하도록 제어하게 된다.In addition, when the use of hot water is stopped indoors, the movement of hot water in the hot water supply line is stopped, and the inside of the hot water supply line is maintained in a constant holding pressure, so that the pressure inside the hot water supply line and the inside of the hot water discharge pipe is the same or the pressure inside the hot water supply line is higher. When the check valve is closed, the supply of hot water discharged from the hot water storage tank to the hot water discharge pipe is stopped, and the boiler-side hot water is controlled to be blocked from flowing into the hot water discharge pipe.

이와 같이, 상기 온수배출관리부(78)는 온수배출관(52)의 말단부에 구비된 온수공급조절수단(54)의 압력센서 신호를 통해 체크밸브의 개폐를 제어함으로써 온수저장조의 온수를 실내에 공급하거나 차단하도록 제어하게 된다.In this way, the hot water discharge management unit 78 supplies hot water from the hot water storage tank to the room by controlling the opening and closing of the check valve through the pressure sensor signal of the hot water supply control means 54 provided at the end of the hot water discharge pipe 52 It is controlled to block.

그리고, 상기 발전량감시부(79)는 태양광모듈에서 생산된 전력이 인입되는 인버터측의 발전량을 감시하기 위한 것으로, 발전량감시부(79)에서 계측된 발전량이 기준치 이하로 떨어지는 경우 태양광모듈 표면에 오염물이 쌓였거나 또는 태양광모듈의 온도가 높은 것으로 판단하여 냉각수 공급을 통한 냉각이나 세척수 공급을 통해 태양광모듈 표면 세척이 이루어지도록 태양광모듈에서 생산된 전력량 감시를 통해 태양광모듈의 온도저감과 세척이 이루어지도록 한다.In addition, the generation amount monitoring unit 79 is for monitoring the generation amount of the inverter side to which the power produced by the solar module is introduced, and when the amount of generation measured by the generation amount monitoring unit 79 falls below a reference value, the surface of the solar module Decrease the temperature of the solar module by monitoring the amount of power produced by the solar module so that the surface of the solar module can be cleaned through cooling or washing water supply by determining that contaminants have accumulated in the solar module or the temperature of the solar module is high. Make sure overwashing is done.

즉, 상기 발전량감시부(79)는 인버터로 인입되는 전력생산량 데이터를 파악하여 전력생산량이 설계치의 전력생산량과 일정 기준 이상 차이가 날 경우 중앙제어부(72)로 신호를 보내고, 중앙제어부(72)는 발전량감시부(79)에서 전달된 신호를 토대로 태양광모듈의 냉각 및 세척시기가 도래하였음을 판단하여 상기 냉각수공급제어부와 세척수공급제어부, 세척수단 이동제어부로 신호를 보내 태양광모듈의 냉각과 세척이 이루어지도록 한다.That is, the generation amount monitoring unit 79 detects the power generation amount data introduced into the inverter and sends a signal to the central control unit 72 when the amount of power generation differs from the power generation amount of the design value by more than a certain standard, and sends a signal to the central control unit 72 Determines that the cooling and washing timing of the solar module has arrived based on the signal transmitted from the power generation monitoring unit 79, and sends a signal to the cooling water supply control unit, the washing water supply control unit, and the washing means movement control unit to cool the solar module. Allow cleaning to occur.

상기 태양광모듈의 냉각 및 세척을 판단하기 위한 요소는 상기 열교환유닛에서 배출되는 냉각수의 수온과, 상기 발전량감시부에서 전달된 발전량 감시데이터를 토대로 태양광모듈의 냉각과 세척 여부가 결정된다.The factor for determining the cooling and cleaning of the solar module is whether to cool or clean the solar module based on the water temperature of the cooling water discharged from the heat exchange unit and the power generation monitoring data transmitted from the power generation amount monitoring unit.

즉, 태양광모듈의 청소 여부는 열교환 유닛에서 배출되는 냉각수 수온이 기준치보다 높고 발전량데이터가 기준치 이하로 낮게 생산되는 두가지 인자가 동시에 만족되는 경우 또는 두 가지 인자 중 어느 한쪽의 데이터가 먼저 검출될 경우 태양광모듈 청소가 이루어지도록 할지 여부는 태양광모듈이 설치되는 지리적 여건이나 기후환경, 주변 여건 등 제반 상황을 토대로 프로그램을 통해 적절한 형태로 태양광모듈의 냉각과 청소가 이루어지도록 제어할 수 있다.That is, whether or not to clean the solar module is when two factors are simultaneously satisfied, in which the coolant water temperature discharged from the heat exchange unit is higher than the reference value and the power generation data is produced below the reference value, or when either of the two factors is detected first. Whether or not the solar module is cleaned can be controlled so that the cooling and cleaning of the solar module is performed in an appropriate form through a program based on various circumstances such as geographic conditions, climate environment, and surrounding conditions in which the solar module is installed.

이상, 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템은 태양광모듈 이면에 설치된 열교환 유닛에서 배출되는 냉각수 온도에 따라 냉각수 공급시기 및 공급량을 조절하고, 태양광모듈 냉각에 이용된 고온수를 온수저장조에 보관하고 있다가 태양광발전이 중지된 야간에 태양광모듈 청소가 이루어지도록 하여 태양광모듈 표면에 달라붙은 각종 이물질의 제거가 용이하게 이루어지도록 한다.As described above, in the solar module temperature reduction and cleaning system according to the present invention, the cooling water supply timing and supply amount are adjusted according to the temperature of the cooling water discharged from the heat exchange unit installed on the rear surface of the solar module, and the high temperature used for cooling the solar module. The water is stored in a hot water storage tank, and the solar module is cleaned at night when solar power is stopped, so that various foreign substances sticking to the surface of the solar module can be easily removed.

또한, 본 발명은 주간에 태양광 모듈을 냉각하는데 이용된 냉각수가 고온상태가 유지된 상태로 온수저장조에 보관되어 있다가 실내에서 사용하는 온수로 이용될 수 있도록 하여 실내 온수 생산에 가동되는 보일러의 가동시간을 줄여 연료비와 온수 사용에 따른 물의 소모량을 줄일 수 있는 장점을 제공한다.In addition, the present invention allows the cooling water used to cool the photovoltaic module during the day to be stored in a hot water storage tank while maintaining a high temperature state, and then used as hot water used indoors. By reducing the operating time, it provides the advantage of reducing fuel cost and water consumption due to hot water use.

본 발명의 상세한 설명에서는 첨부된 도면에 도시된 본 발명의 바람직한 일 실시예 위주로 본 발명의 특징부를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 당업자에 의해 본 발명의 기술적사상을 해치지 않은 범위에서 다양한 변형실시가 가능할 것이다.In the detailed description of the present invention, the features of the present invention have been described based on a preferred embodiment of the present invention shown in the accompanying drawings, but the technical idea of the present invention is not impaired by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It will be possible to implement various modifications within the range.

10 : 태양광모듈 12 : 태양전지
15 : 고정프레임
20 : 열교환 유닛 22 : 냉각수 공급관
30 : 냉각수 공급수단 32 : 냉각수 조장조
34 : 냉각수 공급펌프 36 : 냉각수 공급라인
37 : 수온감지센서
40 : 세척수 공급수단 42 : 세척수 공급펌프
44 : 세척수 공급라인
50 : 온수저장조 52 : 온수배출관
54 : 온수공급조절수단
60 : 세척수단 62 : 이동가이드레일
64 : 세척수 살수관 66 : 스텝모터
70 : 컨트롤러부 71 : 마이컴
72 : 중앙제어부 73 : 냉각수공급제어부
74 : 냉각수 저장관리부 75 : 냉각수온도 검출/판단부
76 : 세척수 공급제어부 77 : 세척수단 이동제어부
78 : 온수배출관리부 79 : 발전량감시부
80 : 온수공급라인 90 : 인버터
100 : 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템
10: solar module 12: solar cell
15: fixed frame
20: heat exchange unit 22: cooling water supply pipe
30: cooling water supply means 32: cooling water making tank
34: cooling water supply pump 36: cooling water supply line
37: water temperature sensor
40: washing water supply means 42: washing water supply pump
44: washing water supply line
50: hot water storage tank 52: hot water discharge pipe
54: hot water supply control means
60: washing means 62: moving guide rail
64: washing water sprinkling pipe 66: step motor
70: controller unit 71: microcomputer
72: central control unit 73: cooling water supply control unit
74: coolant storage management unit 75: coolant temperature detection/determining unit
76: washing water supply control unit 77: washing means movement control unit
78: hot water discharge management unit 79: power generation monitoring unit
80: hot water supply line 90: inverter
100: Solar module temperature reduction and cleaning system

Claims (5)

태양광모듈에서 발생되는 열을 식히도록 태양광모듈의 이면에 설치되어 내부로 냉각수를 흘러 보내는 한 개 이상의 열교환 유닛;
냉각수 저장조에 저장된 냉각수를 상기 열교환 유닛으로 공급하는 냉각수 공급수단;
상기 열교환 유닛을 통과하면서 흡열반응으로 고온상태가 된 냉각수가 냉각수 배출라인을 통해 배출되어 저장되는 온수저장조;
태양광모듈의 상부 외측 상하 또는 좌우로 설치되는 이동가이드레일과, 상기 양측 이동가이드레일에 양단이 이동 가능하게 고정되어 이동가이드레일을 따라 이동하면서 세척수를 분사하도록 복수개의 세척수 분사노즐이 구비된 세척수 분배관 및 상기 세척수 분배관의 이동을 제어하는 스텝모터로 구성되는 세척수단;
컨트롤러부의 제어에 따라 야간에 상기 온수저장조에 저장된 온수를 상기 세척수 살수관으로 공급하여 태양광모듈의 표면 세척이 이루어지도록 상기 온수저장조와 세척수 살수관 사이에 설치되는 세척수 공급수단;
설정된 프로그램에 따라 자동/수동으로 상기 냉각수 공급수단의 제어와 상기 태양광모듈 세척을 위한 세척수단의 동작제어 및 상기 세척수 공급수단의 세척수 공급제어를 수행하기 위한 마이컴이 구비된 컨트롤러부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템.
One or more heat exchange units installed on the rear surface of the solar module to cool the heat generated from the solar module to flow cooling water therein;
Cooling water supply means for supplying the cooling water stored in the cooling water storage tank to the heat exchange unit;
A hot water storage tank in which the coolant, which has become high temperature due to an endothermic reaction while passing through the heat exchange unit, is discharged and stored through a cooling water discharge line;
A movable guide rail installed up and down or left and right on the upper outside of the photovoltaic module, and both ends are movably fixed to the movable guide rails on both sides to move along the movable guide rail to spray the washing water and wash water with a plurality of washing water spray nozzles A washing means comprising a distribution pipe and a step motor for controlling the movement of the washing water distribution pipe;
A washing water supply means installed between the hot water storage tank and the washing water sprinkling pipe so that the surface of the solar module is cleaned by supplying the hot water stored in the hot water storage tank at night under the control of the controller unit;
Including; a controller unit equipped with a microcomputer for automatically/manually controlling the cooling water supply means, controlling the operation of the washing means for washing the solar module, and controlling the washing water supply of the washing water supply means according to a set program; Solar module temperature reduction and cleaning system, characterized in that made.
제1항에 있어서,
상기 열교환 유닛에서 온수저장조로 냉각수가 배출되는 냉각수 배출라인에는 냉각수 온도를 감지하여 컨트롤러부에 전송하기 위한 온도감지센서가 구비되고,
실내에서 온수 사용시 상기 온수저장조에 있는 온수를 이용할 수 있도록 상기 온수저장조와 실내의 보일러 온수공급라인 사이에 온수배출관이 설치되고,
상기 온수배출관의 말단부에는 온수배출관의 내측과 보일러 온수공급라인의 내부 압력상태를 감지하는 압력감지센서 및 상기 압력감지센서에서 감지된 압력 데이터를 수신한 컨트롤러부의 제어에 따라 상기 온수배출관의 개폐를 단속하는 체크밸브가 포함된 온수공급조절수단이 구비된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템.
The method of claim 1,
The cooling water discharge line through which the cooling water is discharged from the heat exchange unit to the hot water storage tank is provided with a temperature sensing sensor for sensing the temperature of the cooling water and transmitting it to the controller,
A hot water discharge pipe is installed between the hot water storage tank and the indoor boiler hot water supply line so that hot water in the hot water storage tank can be used when using hot water indoors,
At the distal end of the hot water discharge pipe, the opening and closing of the hot water discharge pipe is regulated under the control of a pressure detection sensor that senses the pressure state inside the hot water discharge pipe and the internal pressure of the boiler hot water supply line, and a controller that receives the pressure data sensed by the pressure detection sensor. Solar module temperature reduction and cleaning system, characterized in that consisting of a configuration provided with a hot water supply control means including a check valve.
제2항에 있어서,
상기 컨트롤러부의 마이컴에는 상기 열교환유닛으로 냉각수 공급을 제어하는 냉각수 공급제어부와, 냉각수 저장조에 저장되는 냉각수를 관리하는 냉각수 저장관리부와, 상기 온도감지센서에서 전달된 냉각수의 온도데이터를 토대로 검출된 온도를 설정된 기준 데이터와 비교 판단하는 냉각수온도 검출/판단부와, 상기 세척수 공급수단으로 세척수의 공급을 제어하는 세척수 공급제어부와, 상기 세척수단의 이동을 제어하는 세척수단 이동제어부와, 상기 온수저장조에 저장된 온수를 실내의 온수로 공급할 수 있도록 온수배출을 제어하는 온수배출관리부와, 태양광모듈에서 생산된 전력이 인입되는 인버터측의 전력생산량을 감시하기 위한 발전량감시부가 구비된 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템.
The method of claim 2,
The microcomputer of the controller unit includes a cooling water supply control unit that controls supply of cooling water to the heat exchange unit, a cooling water storage management unit that manages cooling water stored in the cooling water storage tank, and a temperature detected based on temperature data of the cooling water transmitted from the temperature sensor. A cooling water temperature detection/determining unit that compares with set reference data, a washing water supply control unit that controls the supply of washing water to the washing water supply unit, a washing means movement control unit that controls the movement of the washing means, and stored in the hot water storage tank. A hot water discharge management unit that controls the hot water discharge so that hot water can be supplied to the indoor hot water, and a power generation amount monitoring unit to monitor the power production amount of the inverter side into which the power produced by the solar module is introduced. Solar module temperature reduction and cleaning system.
제3항에 있어서,
상기 세척수 공급제어부는 태양광모듈 세척을 위해 세척수 살수관으로 공급되는 세척수의 수압을 강약 조절할 수 있도록 구성되되,
상기 세척수 살수관이 태양광모듈의 전체 표면적을 왕복 이동하는 초기동작(1~3회)시에는 공급되는 세척수의 수압을 저압으로 유지시켜 세척수의 점적식 분사로 태양광모듈 표면에 달라붙은 이물질을 불릴 수 있도록 하고, 상기 세척수 살수관의 2차 이동(4~6회)시에는 공급되는 세척수의 수압을 고압으로 유지시켜 태양광모듈 표면에서 불려진 이물질을 분사노즐에서 분사되는 수압으로 탈리시켜 세척이 이루어지도록 제어하는 구성으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템.
The method of claim 3,
The washing water supply control unit is configured to adjust the strength and weakness of the water pressure of the washing water supplied to the washing water sprinkling pipe for washing the solar module,
During the initial operation (1~3 times) in which the washing water sprinkling pipe reciprocates the entire surface area of the solar module, the water pressure of the supplied washing water is maintained at a low pressure, and foreign substances adhered to the surface of the solar module are removed by drip spraying of the washing water. In the second movement of the washing water sprinkling pipe (4 to 6 times), the water pressure of the supplied washing water is maintained at high pressure to remove foreign substances from the surface of the solar module with the water pressure sprayed from the spray nozzle, so that cleaning is performed. Solar module temperature reduction and cleaning system, characterized in that consisting of a configuration to be controlled to be made.
제3항에 있어서,
상기 냉각수 공급제어부는 상기 냉각수 배출라인에 구비된 수온감지센서에서 수신된 온도가 설정된 기준온도 보다 높거나 또는 상기 발전량감시부에서 획득한 발전량데이터가 기준 발전량보다 낮은 전력이 생산되는 경우에 자동으로 냉각수가 공급되도록 제어하여 태양광모듈의 냉각이 이루어지도록 구성되는 것을 특징으로 하는 태양광모듈 온도저감 및 세척시스템.
The method of claim 3,
The cooling water supply control unit automatically cools water when the temperature received from the water temperature sensing sensor provided in the cooling water discharge line is higher than a set reference temperature or when the generation amount data obtained from the generation amount monitoring unit is lower than the reference generation amount. A solar module temperature reduction and cleaning system, characterized in that configured to cool the solar module by controlling to be supplied.
KR1020190022477A 2019-02-26 2019-02-26 Temperature reduction and cleaning system for photovoltaic module KR102245493B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190022477A KR102245493B1 (en) 2019-02-26 2019-02-26 Temperature reduction and cleaning system for photovoltaic module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190022477A KR102245493B1 (en) 2019-02-26 2019-02-26 Temperature reduction and cleaning system for photovoltaic module

Publications (3)

Publication Number Publication Date
KR20200104056A true KR20200104056A (en) 2020-09-03
KR102245493B1 KR102245493B1 (en) 2021-04-28
KR102245493B9 KR102245493B9 (en) 2021-08-23

Family

ID=72450258

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190022477A KR102245493B1 (en) 2019-02-26 2019-02-26 Temperature reduction and cleaning system for photovoltaic module

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102245493B1 (en)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113381694A (en) * 2021-06-21 2021-09-10 海容(无锡)能源科技有限公司 Photovoltaic module hot spot detection device and method
CN115459711A (en) * 2022-09-21 2022-12-09 合肥中南光电有限公司 Self-checking system for heat exchange efficiency of solar photovoltaic panel
CN116317917A (en) * 2023-03-30 2023-06-23 中国水利水电第十二工程局有限公司 Photovoltaic power generation device
CN116582081A (en) * 2023-06-02 2023-08-11 广州高新区能源技术研究院有限公司 Cooling efficiency improving device of photovoltaic power station and control method
US11955928B1 (en) * 2022-11-14 2024-04-09 Season Energy Technology Co., Ltd. Solar power generating system

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102388895B1 (en) * 2021-09-08 2022-04-21 주식회사 피치케이블 Cold and hot bench with function for Controlling Spray in accordance Ambient Temforature

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200394344Y1 (en) * 2005-06-10 2005-08-31 박수진 solar hea water separation storage equipment
KR20090090722A (en) 2008-02-22 2009-08-26 정해권 Apparatus for cleaning solar module panel
KR20090115624A (en) * 2008-05-02 2009-11-05 유흥수 Control system of the maintenance facility for the solar photovoltaic power
KR101381949B1 (en) 2011-12-29 2014-04-08 박행원 cooling method and apparatus of solar module
KR20150052972A (en) 2013-11-07 2015-05-15 (주)하이레벤 Washing apparatus for solar photovoltaic module
KR20160142571A (en) * 2015-06-03 2016-12-13 선문대학교 산학협력단 Large scale- solar cell cleaning robot tracking on rail of solar cell

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR200394344Y1 (en) * 2005-06-10 2005-08-31 박수진 solar hea water separation storage equipment
KR20090090722A (en) 2008-02-22 2009-08-26 정해권 Apparatus for cleaning solar module panel
KR20090115624A (en) * 2008-05-02 2009-11-05 유흥수 Control system of the maintenance facility for the solar photovoltaic power
KR101381949B1 (en) 2011-12-29 2014-04-08 박행원 cooling method and apparatus of solar module
KR20150052972A (en) 2013-11-07 2015-05-15 (주)하이레벤 Washing apparatus for solar photovoltaic module
KR20160142571A (en) * 2015-06-03 2016-12-13 선문대학교 산학협력단 Large scale- solar cell cleaning robot tracking on rail of solar cell

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113381694A (en) * 2021-06-21 2021-09-10 海容(无锡)能源科技有限公司 Photovoltaic module hot spot detection device and method
CN115459711A (en) * 2022-09-21 2022-12-09 合肥中南光电有限公司 Self-checking system for heat exchange efficiency of solar photovoltaic panel
CN115459711B (en) * 2022-09-21 2024-03-26 合肥中南光电有限公司 Self-checking system for heat exchange efficiency of solar photovoltaic panel
US11955928B1 (en) * 2022-11-14 2024-04-09 Season Energy Technology Co., Ltd. Solar power generating system
CN116317917A (en) * 2023-03-30 2023-06-23 中国水利水电第十二工程局有限公司 Photovoltaic power generation device
CN116317917B (en) * 2023-03-30 2023-10-20 中国水利水电第十二工程局有限公司 Photovoltaic power generation device
CN116582081A (en) * 2023-06-02 2023-08-11 广州高新区能源技术研究院有限公司 Cooling efficiency improving device of photovoltaic power station and control method
CN116582081B (en) * 2023-06-02 2023-11-17 广州高新区能源技术研究院有限公司 Cooling efficiency improving device of photovoltaic power station and control method

Also Published As

Publication number Publication date
KR102245493B9 (en) 2021-08-23
KR102245493B1 (en) 2021-04-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102245493B1 (en) Temperature reduction and cleaning system for photovoltaic module
KR101340039B1 (en) Photovoltaic system with apparatus for cleaning solar cell
KR101238211B1 (en) Cooling and cleaning apparatus of photovoltaic power generation
WO2016150102A1 (en) Cleaning system for photovoltaic power station
KR100986706B1 (en) Efficiency enhancement equipment for solar photovoltaic power facilities
KR100982953B1 (en) Control system of the maintenance facility for the solar photovoltaic power
CN104160893B (en) There is the energy-saving photovoltaic agricultural greenhouse of self-cleaning function
CN201106902Y (en) Wet wind refrigerated split type single cold air conditioner
WO2009139586A2 (en) Photovoltaic module management system using water jet
CN108036434A (en) A kind of outdoor machine of air-conditioner intelligent cleaning device
KR101148020B1 (en) Cooling system of photovoltaic module for efficiency enhancement
CN204157367U (en) There is the energy-saving photovoltaic agricultural greenhouse of dimming function
CN102080851A (en) Forced circulation and indirect heat exchange type solar water heating system and control method thereof
JP5548824B2 (en) Equipment for improving the efficiency of solar power generation equipment
KR100983783B1 (en) Efficiency enhancement equipment for solar photovoltaic power facilities
KR20160067650A (en) Heating, cooling and cleaning apparatus for photovoltaic panel using geothermal and the method thereof
KR101090774B1 (en) Concentrated jet type efficiency enhancement equipment for solar photovoltaic power facilities
KR101086210B1 (en) Air Cooling System of Solar Photovoltaic Generater
KR20120083022A (en) Pump station of efficiency enhancement equipment for photovoltaic power generation
CN110905234A (en) Photovoltaic-based green house
KR20160119371A (en) Efficiency enhancement equipment for solar photovoltaic power facilities
KR20170025183A (en) Cooling and cleaning equipment for photovoltaic facilities
CN113198754B (en) Solar photovoltaic panel self-cleaning device and method for taking water from air
CN109951151A (en) A kind of intelligent cooling type photovoltaic system
CN205403013U (en) Clean cooling system in roof and building

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
G170 Publication of correction