KR20240026612A - 태양광 패널 세척 장치 - Google Patents

태양광 패널 세척 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20240026612A
KR20240026612A KR1020220104657A KR20220104657A KR20240026612A KR 20240026612 A KR20240026612 A KR 20240026612A KR 1020220104657 A KR1020220104657 A KR 1020220104657A KR 20220104657 A KR20220104657 A KR 20220104657A KR 20240026612 A KR20240026612 A KR 20240026612A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
solar panel
cleaning device
driving
blade
driving member
Prior art date
Application number
KR1020220104657A
Other languages
English (en)
Inventor
심종범
Original Assignee
건국대학교 글로컬산학협력단
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 건국대학교 글로컬산학협력단 filed Critical 건국대학교 글로컬산학협력단
Priority to KR1020220104657A priority Critical patent/KR20240026612A/ko
Publication of KR20240026612A publication Critical patent/KR20240026612A/ko

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/10—Cleaning arrangements
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/10—Cleaning by methods involving the use of tools characterised by the type of cleaning tool
    • B08B1/14—Wipes; Absorbent members, e.g. swabs or sponges
    • B08B1/143—Wipes
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B08—CLEANING
    • B08B—CLEANING IN GENERAL; PREVENTION OF FOULING IN GENERAL
    • B08B1/00—Cleaning by methods involving the use of tools
    • B08B1/30—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface
    • B08B1/32—Cleaning by methods involving the use of tools by movement of cleaning members over a surface using rotary cleaning members
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

본 발명의 태양광 패널 세척 장치는, 풍력에 의해 회전하는 블레이드; 태양광 패널을 세척하는 와이퍼; 및 상기 블레이드의 회전력을 와이퍼로 전달하는 구동수단; 이 포함되는 것을 특징으로 한다.
이에 따라, 풍력에 의해 회전하는 블레이드와, 블레이드의 회전력을 전달받아 태양광 패널을 세척하는 와이퍼에 의해 별도의 전원공급 없이 풍력을 통해 태양광 패널을 세척하여 태양광 패널의 발전효율을 증대시키는 효과가 있다.

Description

태양광 패널 세척 장치{cleaning device for solar panel}
본 발명은 태양광 패널 세척 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 태양광 패널에 쌓인 먼지와 황사와 같은 이물질을 세척하는 태양광 패널 세척 장치에 관한 것이다.
최근 각광을 받고 있는 신재생 에너지에 대한 관심 증가에 따라 시스템 구조가 단순하여 유지 보수가 간단하고 수명이 20년 내지 30년 정도로 긴 태양광 발전 시스템의 수요가 증가하고 있다.
이러한 태양광 발전은 화석 연료 등의 기존 에너지원과 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없고, 또한 여타 풍력이나 해수력과 달리 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점이 있다.
하지만, 태양광 모듈은 태양광 패널에 황사, 악천후 등의 기상현상 등에 의해 이물질이 쉽게 쌓일 수 있다는 단점을 갖는데, 태양광 패널에 이물질이 쌓일 경우 태양광 패널은 광 흡수율이 현저히 떨어지고 결과적으로 발전효율이 저하되는 문제점이 발생한다. 또한, 비나 눈 등이 태양광 패널에 내릴 경우 발전효율의 저하가 발생할 수 있다.
따라서 이러한 오물, 눈, 비 등으로 인한 발전효율의 저하를 방지하기 위해서 태양광 패널을 주기적으로 세척할 필요가 있다.
한편, 넓은 면적에 많은 수로 설치되는 태양광 패널을 일일이 수작업으로 세척하는 것은 많은 시간과 인력을 필요로 한다. 또한, 태양광 패널 특성상 높은 위치에 설치되어 있어 작업자의 안정성 확보를 담보하기 어렵고 태양광 패널의 파손 피해가 우려된다.
따라서, 최근에는 태양광 패널을 세척하기 위한 세척장치가 개발되어, 필요에 따라 자동으로 태양광 패널을 세척할 수 있도록 하고 있다.
그러나, 종래의 선행문헌들은 대부분 태양광 패널을 세척하기 위해 펌프, 모터 및 실린더 등의 구동원이 구비되며, 구동원은 전원공급이 필요하므로 신재생(대체) 에너지의 취지와 달리 전력 소비가 높은 문제점이 있었다.
더욱이, 구동원 설치 구조와 구동원의 동력전달을 위한 구조가 매우 복잡하고, 이를 위한 설계 및 제조로 인한 비용이 많이 들며 유지관리가 어려운 문제점이 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-2360131호 (2022.02.03.) 대한민국 등록특허공보 제10-2385258호 (2022.04.06.) 대한민국 등록특허공보 제10-2387016호 (2022.04.12.)
본 발명은 전술한 종래의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 별도의 전원공급 없이 풍력을 통해 태양광 패널을 세척할 수 있는 태양광 패널 세척 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속한 기술분야의 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명의 태양광 패널 세척 장치는, 풍력에 의해 회전하는 블레이드; 태양광 패널을 세척하는 와이퍼; 및 상기 블레이드의 회전력을 와이퍼로 전달하는 구동수단; 이 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동수단은, 상기 블레이드와 함께 회전하도록 태양광 패널에 설치된 구동풀리와, 태양광 패널에 설치된 종동풀리 및 상기 구동풀리와 종동풀리를 연결하며 상기 와이퍼가 설치된 벨트로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동풀리와 구동축에 의해 결합되며 상기 블레이드와 함께 회전하는 구동부재가 더 포함되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동풀리와 구동부재 중 하나는 정방향으로만 동력을 전달하는 라쳇 파울 구조의 프리휠로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동풀리와 구동부재 중 하나는 정방향으로만 동력을 전달하는 원웨이 베어링으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부재를 역방향으로 복귀시키는 리턴 스프링이 더 구비된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 구동부재에 형성된 걸림턱과, 상기 걸림턱과 접촉하며 상기 구동부재의 역방향 회전을 제한하는 스토퍼가 더 구비된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 태양광 패널 세척 장치는, 풍력에 의해 회전하는 블레이드와, 블레이드의 회전력을 전달받아 태양광 패널을 세척하는 와이퍼에 의해 별도의 전원공급 없이 풍력을 통해 태양광 패널을 세척하여 태양광 패널의 발전효율을 증대시키는 효과가 있다.
특히, 와이퍼 구조를 통해 비가 오는 날씨에 세척 효율이 상승한다.
또한, 구조가 간단하여 사용의 편의성을 향상시키고, 저렴한 비용으로 태양광 패널의 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있으며, 유지 관리가 용이한 효과가 있다.
또한, 풍력을 사용함에 따라 태양광 패널 세척 비용을 줄일 수 있는 장점이 있으며, 신재생(대체) 에너지의 취지에도 부합한다.
본 개시의 기술적 사상에 따른 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널 세척 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 패널 세척 장치를 도시한 측면도이다.
도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 태양광 패널 세척 장치의 동작 상태를 도시한 측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 게시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 게시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
또한, 본 명세서에서 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함될 수 있다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자는 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널 세척 장치를 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 태양광 패널 세척 장치를 도시한 측면도이며, 도 3 내지 도 5는 본 발명에 따른 태양광 패널 세척 장치의 동작 상태를 도시한 측면도이다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 태양광 패널 세척 장치(C)는, 풍력에 의해 회전하는 블레이드(100)와, 태양광 패널(P)을 세척하는 와이퍼(200) 및 블레이드(100)의 회전력을 와이퍼(200)로 전달하는 구동수단(300)으로 구성된다.
먼저, 블레이드(100)는 그 중심으로 풍력이 집중되도록 호형 단면으로 형성된다.
또한, 블레이드(100)는 풍력에 의한 진자 운동이 이루어지도록 회전 중심과 연결되는 한 쌍의 연결부재(110)가 구비된다.
이와 같이, 블레이드(100)와 연결부재(110)의 결합 형상은 'ㄷ' 자로 형성된다. 이에 따라 브레이드(100)는 작은 풍력에도 지렛대의 원리로 인해 회전이 이루어진다.
그리고, 와이퍼(200)는 고무로 된 얇은 날로, 태양광 패널(200)에 부착된 이물질을 닦는다. 이때, 와이퍼(200)는 둘 이상이 구비된다.
한편, 구동수단(300)은 태양광 패널(P)의 양측에 각각 한 쌍이 구비된다.
또한, 구동수단(300)은, 블레이드(100)와 함께 회전하도록 태양광 패널(P)에 설치된 구동풀리(310)와, 태양광 패널(P)에 설치된 종동풀리(320) 및 구동풀리(310)와 종동풀리(320)를 연결하며 와이퍼(200)가 설치된 벨트(330)로 구성된다.
이때, 구동풀리(310)는 제1브라켓(P1)에 의해 태양광 패널(P)에 고정설치되며, 종동풀리(320)는 제2브라켓(P2)에 의해 태양광 패널(P)에 고정설치된다.
이러한 구동풀리(310), 종동풀리(320) 및 벨트(330)는 V-벨트 중 하나이며 구동손실이 없는 타이밍 벨트로 구성됨이 바람직하다.
그리고, 전술한 벨트(330)를 타이밍 벨트로 구성한다고 설명하였지만, 이를 특별히 한정하는 것은 아니며 공지의 평-벨트, V-벨트, 스프라켓-체인 구조로 대체할 수 있다.
한편, 구동풀리(310)와 구동축(311)에 의해 결합되며 블레이드(100)와 함께 회전하는 구동부재(340)가 더 구비된다. 이때, 구동부재(340)는 블레이드(100)의 연결부재(110)와 결합되며 블레이드(100)의 회전중심으로서 함께 구동된다.
또한, 구동풀리(310)와 구동부재(340) 중 하나는 정방향으로만 동력을 전달하는 라쳇 파울 구조의 프리휠(freewheel)로 구성된다. 프리휠로 구성되지 않은 구동풀리(310)와 구동부재(340) 중 다른 하나는 구동축(311)과 정역방향으로 함께 회전한다.
그리고, 구동풀리(310)와 구동부재(340) 중 하나는 정방향으로만 동력을 전달하는 원웨이 베어링으로 구성된다. 원웨이 베어링으로 구성되지 않은 구동풀리(310)와 구동부재(340) 중 다른 하나는 구동축(311)과 정역방향으로 함께 회전한다.
즉, 도 3과 같이 풍력에 의해 블레이드(100)는 정방향으로 회전하고, 블레이드(100)의 회전은 구동부재(340)로 전달되어 구동축(311)과 함께 회전하며, 프리휠 또는 원웨이 베어링으로 구성된 구동풀리(310) 또한 구동축(311)의 회전에 의해 정방향으로 회전한다.
이에 따라, 구동풀리(310)는 동력을 벨트(330)로 전달하여 와이퍼(200)를 이동하며 태양광 패널(P)에 부착된 이물질을 제거한다.
반면, 도 4와 같이 블레이드(100)의 역방향 회전시, 프리휠 또는 원웨이 베어링인 구동풀리(310)는 구동축(311)의 회전에도 동력을 전달하지 않으며 구동축(311)만 구동풀리(310) 내에서 자전한다. 결국, 와이퍼(200)는 이동하지 않는다.
도 4에서 블레이드가 정방향으로 회전하면 도 5와 같이 와이퍼(200)는 다시 이동한다. 즉, 와이퍼(200)는 일 방향으로만 이동하고, 타 방향으로 이동은 제한된다.
이와 같이 한 방향으로만 동력을 전달하는 라쳇과 파울 구조의 프리휠과 락킹볼로 구성된 원웨이 베어링은 공지의 동력전달요소이므로 상세한 설명은 생략한다.
한편, 구동부재(340)를 역방향으로 복귀시키는 리턴 스프링(350)이 더 구비된다. 즉, 풍력에 의해 정방향으로 회전된 블레이드(100)를 리턴 스프링(350)의 탄성 복원력에 의해 복귀시킨다.
또한, 구동부재(340)에 형성된 걸림턱(360)과, 걸림턱(360)과 접촉하며 구동부재(340)의 역방향 회전을 제한하는 스토퍼(370)가 더 구비된다.
즉, 블레이드(100)의 역방향 회전 범위를 걸림턱(360)과 스토퍼(370)에 의해 제한한다.
본 발명에 따르면, 풍력에 의해 회전하는 블레이드(100)와, 블레이드(100)의 회전력을 전달받아 태양광 패널(P)을 세척하는 와이퍼(200)에 의해 별도의 전원공급 없이 풍력을 통해 태양광 패널(P)을 세척하여 태양광 패널(P)의 발전효율을 증대시키는 효과가 있다.
특히, 와이퍼(200) 구조를 통해 비가 오는 날씨에 세척 효율이 상승한다.
또한, 구조가 간단하여 사용의 편의성을 향상시키고, 저렴한 비용으로 태양광 패널의 이물질을 보다 효과적으로 제거할 수 있으며, 유지 관리가 용이한 효과가 있다.
또한, 풍력을 사용함에 따라 태양광 패널 세척 비용을 줄일 수 있는 장점이 있으며, 신재생(대체) 에너지의 취지에도 부합한다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 상세히 설명하였으나, 본 발명의 기술적 범위는 전술한 실시 예에 한정되지 않고 특허청구범위에 의하여 해석되어야 할 것이다. 이때, 이 기술분야에서 통상의 지식을 습득한 자라면, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않으면서도 많은 수정과 변형이 가능함을 고려해야 할 것이다.
P - 태양광 패널
P1 - 제1브라켓 P2- 제2브라켓
C - 세척 장치
100 - 블레이드 200 - 와이퍼
300 - 구동수단 310 - 구동풀리
320 - 종동풀리 330 - 벨트
340 - 구동부재 350 - 리턴 스프링
360 - 걸림턱 370 - 스토퍼

Claims (7)

  1. 풍력에 의해 회전하는 블레이드;
    태양광 패널을 세척하는 와이퍼; 및
    상기 블레이드의 회전력을 와이퍼로 전달하는 구동수단;
    이 포함되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 세척 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동수단은,
    상기 블레이드와 함께 회전하도록 태양광 패널에 설치된 구동풀리와, 태양광 패널에 설치된 종동풀리 및 상기 구동풀리와 종동풀리를 연결하며 상기 와이퍼가 설치된 벨트로 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 패널 세척 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 구동풀리와 구동축에 의해 결합되며 상기 블레이드와 함께 회전하는 구동부재가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 세척 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 구동풀리와 구동부재 중 하나는 정방향으로만 동력을 전달하는 라쳇 파울 구조의 프리휠로 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 패널 세척 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 구동풀리와 구동부재 중 하나는 정방향으로만 동력을 전달하는 원웨이 베어링으로 구성된 것을 특징으로 하는 태양광 패널 세척 장치.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 구동부재를 역방향으로 복귀시키는 리턴 스프링이 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양광 패널 세척 장치.
  7. 제 6항에 있어서,
    상기 구동부재에 형성된 걸림턱과, 상기 걸림턱과 접촉하며 상기 구동부재의 역방향 회전을 제한하는 스토퍼가 더 구비된 것을 특징으로 하는 태양광 패널 세척 장치.
KR1020220104657A 2022-08-22 2022-08-22 태양광 패널 세척 장치 KR20240026612A (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220104657A KR20240026612A (ko) 2022-08-22 2022-08-22 태양광 패널 세척 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220104657A KR20240026612A (ko) 2022-08-22 2022-08-22 태양광 패널 세척 장치

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR20240026612A true KR20240026612A (ko) 2024-02-29

Family

ID=90041547

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220104657A KR20240026612A (ko) 2022-08-22 2022-08-22 태양광 패널 세척 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR20240026612A (ko)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102360131B1 (ko) 2020-02-28 2022-02-08 주식회사 향수정보통신 태양광 패널 이물질 제거장치
KR102385258B1 (ko) 2020-03-25 2022-04-11 한양대학교 산학협력단 태양광 패널 클리닝 시스템
KR102387016B1 (ko) 2020-08-27 2022-04-15 송성곤 태양광 패널 청소장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102360131B1 (ko) 2020-02-28 2022-02-08 주식회사 향수정보통신 태양광 패널 이물질 제거장치
KR102385258B1 (ko) 2020-03-25 2022-04-11 한양대학교 산학협력단 태양광 패널 클리닝 시스템
KR102387016B1 (ko) 2020-08-27 2022-04-15 송성곤 태양광 패널 청소장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101676728B1 (ko) 눈쌓임 방지용 태양전지판 레일을 이동하는 대용량 태양전지 청소용 로봇
WO2014185082A1 (ja) 洗浄装置
WO2014097679A1 (ja) 洗浄装置
KR101383787B1 (ko) 세척장치를 포함하는 태양광 발전장치
CN110918529B (zh) 清扫机器人
CN105032804A (zh) 一种光伏组件的自动清洗装置
WO2014203560A1 (ja) 洗浄装置
CN205518706U (zh) 一种用于光伏组件的自动清扫机构
WO2016052071A1 (ja) 太陽電池パネルの清掃装置
JP2014121680A (ja) 洗浄装置
KR20140034590A (ko) 태양광 모듈 세척 장비
KR20240026612A (ko) 태양광 패널 세척 장치
JPH09165723A (ja) 清掃装置付標識体
KR101038243B1 (ko) 궤도 위를 왕복 이동하는 태양광발전 어레이 관리 장치
KR20090114848A (ko) 노즐을 이용한 태양광 발전 설비 유지 장치
KR20140090771A (ko) 태양광 모듈 세척 장비
CN112252605A (zh) 一种楼宇除雪机器人
CN211523671U (zh) 一种便于清洁的光电幕墙
KR20240009704A (ko) 태양광 패널 세척 장치
KR102099967B1 (ko) 터널형 방음벽 지붕용 제설 기능을 포함하는 클리닝장치
WO2015146270A1 (ja) 洗浄装置
WO2022019735A1 (fr) Dispositif pour le nettoyage du panneau photovoltaïque autonome
CN204892446U (zh) 一种光伏组件的自动清洗装置
CN106049322A (zh) 路标清洗器
CN217830906U (zh) 一种用于光伏组件双开环牵引式自动清扫机构