WO2014119830A1 - 태양광 패널 커튼장치 - Google Patents

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WO2014119830A1
WO2014119830A1 PCT/KR2013/006702 KR2013006702W WO2014119830A1 WO 2014119830 A1 WO2014119830 A1 WO 2014119830A1 KR 2013006702 W KR2013006702 W KR 2013006702W WO 2014119830 A1 WO2014119830 A1 WO 2014119830A1
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solar panel
panel curtain
roll housing
panel
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PCT/KR2013/006702
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김재일
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합자회사 주안에너지
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    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to a solar panel curtain device, and more particularly, by installing a curtain device that can automatically cover the solar panel, to protect the solar panel from meteorological phenomena such as snow, yellow dust or external foreign matters It relates to a solar panel curtain device that can maximize the life span and power generation efficiency of the panel.
  • the method of using solar energy is largely divided into a method using solar heat and a method using solar light.
  • the method of using solar heat is to heat and generate electricity using water heated by the sun, and the method of using solar light can generate electricity by using the light of the sun to operate various machines and appliances. It is called solar power.
  • Photovoltaic power generation in the above-described method is the photovoltaic photovoltaic energy generated by the electron-hole generated by the light energy when irradiated with sunlight to the photovoltaic panel 'p-n' junction by 'n' doping on the silicon crystal Electricity is generated using the photovoltaic effect.
  • a solar cell for condensing sunlight a photovoltaic module that is an assembly of solar cells, and a solar array in which the solar cells are constantly arranged are required.
  • the efficiency of the photovoltaic module used in the photovoltaic system is the most important factor that determines the economic feasibility of the photovoltaic power generation in the range of about 16% to 18% of the polycrystalline silicon material that is currently mainstream. In order to continuously improve such power generation efficiency, maintenance and repair through various devices is essential.
  • an efficiency improving device of a photovoltaic power generation facility includes a method of washing a solar panel by a mechanical driving force such as a brush of a vehicle, an upper part of a solar panel. There is a method of washing the solar panel by connecting the water hose to the water flow, and a water jet type for washing the solar panel by spraying water with strong water pressure through a separate nozzle.
  • the method of using the brush has to make a separate brush suitable for maintaining the photovoltaic power generation equipment, and there is a disadvantage that it does not provide a special way to cool it when the solar panel is overheated.
  • Flowing method has the disadvantage that it does not have a great effect on dirt removal or snow removal.
  • the number of nozzles for cooling and washing increases in proportion to this, so that limited water resources are injected by spraying water toward the photovoltaic module at an appropriate water pressure without dropping the space spatially.
  • the amount of power generated is significantly reduced, thereby reducing power generation efficiency.
  • the present invention has been made to improve the prior art as described above, by installing a curtain device that can automatically cover the solar panel, by protecting the solar panel from meteorological phenomena such as snow, yellow dust or external foreign matters It is an object of the present invention to provide a solar panel curtain device that can maximize the lifespan and power generation efficiency of the panel.
  • the solar panel curtain device is installed by tilting at a predetermined angle with respect to the earth surface corresponding to the incident angle of sunlight; Is installed at the bottom of the solar panel, the first rotation axis and the solar panel curtain receiving space is formed therein, the solar panel curtain on one side so as to enter into the inner receiving space or to enter from the inner receiving space.
  • a second roll housing installed at an upper end of the solar panel and having a second rotation shaft formed therein;
  • First and second rails which are in contact with both ends of the first rotation shaft and both ends of the second rotation shaft to rotate in both sides of the solar panel;
  • end portions at both sides thereof contact with the first rail and the second rail, respectively, and are mounted in the inner accommodating space of the first roll housing according to the rotational movement of the first rail and the second rail, or the solar panel. It includes a panel curtain operative to cover.
  • the solar panel curtain device is installed spaced apart by a predetermined distance on the upper end of the first roll housing, the panel curtain in the first rail and the second rail area And a scraper for guiding the slot to be transferred to the inner receiving space area of the first roll housing.
  • At least one solar panel curtain device is installed at both ends of the solar panel so as to be in contact with the lower end of the first rail and the lower end of the second rail, respectively.
  • a load sensor for measuring a load transmitted from a rail and the second rail, respectively;
  • a motor for applying power to the first rotation shaft; And comparing the measured load value with a predetermined reference range, and when the load value falls within the reference range, the panel curtain passes through the slot according to the rotation of the first rail and the second rail.
  • a motor controller for controlling the motor to enter the accommodation space inside the first roll housing.
  • the solar panel curtain device for applying power to the first rotating shaft; And a motor connected to an external server for providing weather information or an external terminal through a communication network and controlling the motor so that the panel curtain covers the solar panel in response to the received weather information. It further comprises a motor controller for controlling the motor to enter the inner receiving space.
  • the solar panel curtain device of the present invention it is possible to obtain the effect of maximizing the power generation efficiency by protecting the solar panel from external foreign matters such as snow or yellow dust through a panel curtain that can cover the solar panel.
  • the snow loaded on the panel curtain through the scraper installed with the panel curtain to be swept automatically to the ground surface with the sliding operation of the panel curtain to automatically The effect that snow removal is performed can be obtained.
  • the panel curtain automatically covers the solar panel according to the weather information received from the weather information providing server, thereby responding to the weather conditions without the need for the administrator's work
  • the effect is that the panel can be optimally protected.
  • the solar panel curtain device of the present invention by measuring the pressure generated by the snow loaded on the panel curtain to notify the administrator or to perform the snow removal automatically, the solar panel more efficiently from the weather situation The effect of protecting can be obtained.
  • FIG. 1 is a view showing the shape of a solar panel curtain device according to the present invention.
  • FIG. 2 is a view illustrating a state in which a panel curtain of the solar panel curtain device according to an embodiment of the present invention is covered.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an operation of removing snow accumulated on an upper end of a panel curtain according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of a solar panel curtain device according to an embodiment of the present invention.
  • the solar panel curtain device according to the present invention can be operated so that the panel curtain covers the top of the solar panel.
  • the curtain operation of the solar panel curtain device may be implemented to protect the solar panel from external debris such as various snow or dust dust.
  • the solar panel curtain device according to the present invention may be implemented to protect the solar panel from various external environments.
  • the solar panel curtain device will be described as an example of protecting the solar panel from snow and automatically performing snow removal in a snowy weather situation.
  • FIG. 1 is a view showing the shape of a solar panel curtain device according to the present invention.
  • the solar panel curtain device 100 includes a panel curtain 110, a motor 120, a load sensor 150, a first roll housing 160, a first slot 170, and a scraper 180. , A solar panel 190, a first rail 200, a second rail 210, a second roll housing 220, a second slot 230, a frame 240, and a blocking film 250. .
  • the panel curtain 110 may be formed to have a width of a predetermined length and may cover up to the edge of the frame 240.
  • a blocking film 250 may be formed at one end of the panel curtain 110.
  • the blocking layer 250 may be formed to have a width of a predetermined length and may correspond to the length of the first slot 170 formed in the first roll housing 160.
  • the frame 240 surrounds the edge of the solar panel 190, and one or more mounting tables may be formed on the bottom surface thereof.
  • the first roll housing 160 may be installed at the bottom of the frame 240.
  • the panel curtain 110 may enter and exit the inside of the first roll housing 160 through the first slot 170 formed at one side of the first roll housing 160.
  • First rails 200 and second rails 210 may be formed at ends of both sides of the first roll housing, respectively.
  • the panel curtain 110 may be in contact with the upper surfaces of the first rail 200 and the second rail 210.
  • One or more load sensors 150 may be installed on the lower surfaces of the first rail 200 and the second rail 210.
  • the scraper 180 may be installed on one side of the first roll housing 160 and the bottom surface of the panel curtain 110. A cross section of the scraper 180 may be formed to correspond to one side of the first roll housing 160 and may have a predetermined length.
  • the motor 120 may be installed at one side of the first roll housing 160.
  • the operation of covering the panel curtain 110 according to the operation of the motor 120 will be described in more detail with reference to FIGS. 2 and 3.
  • the second roll housing 220 may be installed at an upper end of the solar panel 190.
  • the panel curtain 110 may enter and exit the inside of the second roll housing 230 through the second slot 230 formed at one side of the second roll housing 220.
  • First rails 200 and second rails 210 may be formed at ends of both sides of the second roll housing 220, respectively.
  • FIG. 2 is a view illustrating a state in which a panel curtain of the solar panel curtain device according to an embodiment of the present invention is covered.
  • the motor 120 may be installed at one side of the first roll housing 160.
  • the motor 120 applies power to the rotation shaft 121.
  • the rotating shaft 121 rotates by the applied power.
  • the first rail 200 and the second rail 210 contacting both ends of the rotation shaft 121 may be disposed between the first roll housing 160 and the second roll housing 220. It can be operated to ellipse movement.
  • the panel curtain 110 may be transferred from the first roll housing 160 toward the second roll housing 220.
  • the motor 120 may be rotated in the direction of 1 and the panel curtain 110 may be moved in the direction of 3.
  • the panel curtain 110 transferred in the direction of 3 may advance to the inlet of the second slot 230 slotted in a predetermined length on one side of the second roll housing 220.
  • the length of the panel curtain 110 is such that when the panel curtain 110 is conveyed from the first roll housing 160 in the direction of the second roll housing 220, the end thereof is conveyed to the inlet of the second slot 230. It can be implemented with a length to be.
  • the panel curtain 110 may be transferred from the second roll housing 220 toward the first roll housing 160. At this time, the motor 120 is rotated in the direction 2, the panel curtain 110 may be moved in the direction 4. When transferred from the second roll housing 220 toward the first roll housing 160, the panel curtain 110 may be partially accommodated into the internal space of the first roll housing 160 through the first slot 170. Can be.
  • the second roll housing 220 may be installed at an upper end of the solar panel 190.
  • the panel curtain 110 may enter and exit the inside of the second roll housing 230 through the second slot 230 formed at one side of the second roll housing 220.
  • First rails 200 and second rails 210 may be formed at ends of both sides of the second roll housing 220, respectively.
  • FIG 3 is a view illustrating an operation of removing snow loaded on a panel curtain according to an embodiment of the present invention to the ground surface.
  • the rotating shaft 121 may be accommodated in the first roll housing 160, and the motor 120 may be accommodated in the rotating shaft 121.
  • the panel curtain 110 may be accommodated in the inner space of the first roll housing 160 in a form of surrounding the rotation shaft 121 according to the rotation movement of the rotation shaft 121. have.
  • the rotation direction of the rotation shaft 121 is a clockwise direction
  • the panel curtain 110 is separated from the rotation shaft 121 that was wrapped according to the rotational movement of the rotation shaft 121 to separate the first rail 200 and the second rail ( Along the 210 may be transferred toward the second roll housing 220 which is the upper direction of the solar panel 190.
  • the scraper 180 may be implemented with a first arc 181, a second arc 182, and a third arc 183. That is, the side of the scraper 180 may be implemented to have a shape in which three arcs are coupled to each other.
  • the panel curtain 110 may be stacked on top of the scraper 180.
  • the panel curtain 110 includes the first rail 200 and the second rail ( May be conveyed to the lower end along 210 and received into the inner space of the first roll housing 160 via the first arc 181, the second arc 182, and the third arc 183 of the scraper 180. have.
  • the end of the panel curtain 110 is positioned at the top of the third arc 183 at the first point 184.
  • the length of the panel curtain 110 can be cut to be located at.
  • the first point 184 may be set to a point where the solar panel 190 terminates with respect to the lower frame 240 direction. Therefore, when the panel curtain 110 is accommodated as an interior space of the first roll housing 160, the light collecting efficiency of the solar panel 190 is maximized by eliminating overlapping spaces between the solar panel 190 and the panel curtain 110. can do.
  • the eyes 111 stacked on the panel curtain 110 may be transferred to the bottom according to the movement of the panel curtain 110.
  • the eye 111 passing through the first point 184 may fall to the ground surface via the third arc 183 and the second arc 182.
  • the load sensor 150 may be installed on the frame 240 at both ends of the solar panel 190.
  • the load sensor 150 may measure the pressure applied from the eyes stacked on the top of the frame.
  • the snow removal operation according to the operation of the panel curtain 110 may be performed according to the measured pressure. This will be described in detail with reference to FIG. 4.
  • FIG. 4 is a block diagram showing that the solar panel curtain device is controlled according to an embodiment of the present invention.
  • Solar panel curtain device 100 is a roll housing 160, the rotating shaft 121, the motor 120, the first rail 200, the second rail 210, the load sensor ( 150), and may include a motor controller 130.
  • the operation of the motor 120 may be operated by various inputs. For example, it may be operated according to the input of the manager, may be operated according to the load applied to the panel curtain 110, or may be operated according to information received from the outside.
  • the load sensor 150 may measure the pressure applied to the solar panel 190 by the eye 111 when the eye 111 is stacked on the solar panel 190.
  • the motor 120 may operate according to the pressure.
  • the motor controller 130 may compare the measured pressure with a predetermined reference range value. As a result of the comparison, when the measured pressure is within the reference range value, the motor controller 130 may control the motor 120 to operate so that the panel curtain 110 is transferred to the lower end. Accordingly, the snow loaded on the panel curtain 110 may fall to the ground surface.
  • the motor controller 130 may be connected to the external weather server 140 or the manager terminal 141 through the communication network 142.
  • the communication network 140 may be implemented as a mobile communication network such as CDMA, GSM, LTE, or a wired or wireless Internet network.
  • the motor controller 130 moves the panel curtain 110 to the top to cover the solar panel 190. You can control the operation.
  • the pressure measured from the load sensor 150 is more than the reference value or receives weather information, such as heavy snow advisory from the weather server 140, a message including information on this may be transmitted to the manager terminal 141.

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Abstract

본 발명은 일실시예에 따른 태양광 패널 커튼장치는, 태양광의 입사각에 대응하여 지표면에 대해 선정된 각도로 틸팅되어 설치되는 태양광 패널; 상기 태양광 패널의 하단에 설치되고, 내부에 제1 회전축 및 태양광 패널 커튼 수용공간이 형성되며, 일측에 태양광 패널 커튼이 상기 내부 수용공간으로 진입하거나 및 상기 내부 수용공간으로부터 진출할 수 있도록 하는 슬롯(slot)이 형성되는 제1 롤 하우징(roll housing); 상기 태양광 패널의 상단에 설치되고, 내부에 제2 회전축이 형성되는 제2 롤 하우징; 상기 제1 회전축의 양 종단 및 상기 제2 회전축의 양 종단과 각각 접촉되어 상기 태양광 패널의 양 측에서 회전 운동하는 제1 레일 및 제2 레일; 및 양측의 종단이 각각 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일과 접촉되고, 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일의 회전 운동에 따라 상기 제1 롤 하우징의 상기 내부 수용공간에 적재되거나 상기 태양광 패널을 커버하도록 동작하는 패널 커튼을 포함한다.

Description

[규칙 제26조에 의한 보정 22.08.2013]　태양광 패널 커튼장치
본 발명은 태양광 패널 커튼장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광 패널을 자동으로 커버할 수 있는 커튼장치를 설치함으로써, 눈, 황사와 같은 기상현상이나 외부 이물질 등으로부터 태양광 패널을 보호하여 패널의 수명과 발전효율을 극대화할 수 있는 태양광 패널 커튼장치에 관한 것이다.
일반적으로 태양에너지를 이용하는 방법은 크게 태양열을 이용하는 방법과 태양광을 이용하는 방법으로 구분된다. 태양열을 이용하는 방법은 태양에 의해 데워진 물 등을 이용하여 난방 및 발전을 하는 방법이며, 태양광을 이용하는 방법은 태양의 빛을 이용하여 전기를 발생시킴으로써 이 전기로 각종 기계 및 기구를 작동시킬 수 있도록 하는 방법으로 태양광 발전이라고 한다.
상술한 방법 중 태양광 발전은 실리콘 결정 위에 'n'형 도핑을 하여 'p-n'접합을 한 태양광 전지판에 태양광을 조사하면 광 에너지에 의해 전자-정공에 의한 기전력이 발생하게 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 전기를 발생시킨다.
이를 위하여 태양광을 집광하기 위한 태양전지(solar cell), 태양전지의 집합체인 태양광 모듈(photovoltaic module) 및 태양전지를 일정하게 배열한 태양광 어레이(solar array) 등이 요구된다.
일례로, 외부에서 빛이 태양광 모듈에 입사되면 'p'형 반도체의 전도대(conduction band)의 전자(electron)가 입사된 광(光)에너지에 의해 가전자대(valance band)로 여기되고, 상기 여기된 전자는 'p'형 반도체 내부에 한 개의 전자-정공쌍(electron hole pair;EHP)을 형성하게 되며, 이렇게 발생된 전자-정공쌍 중 전자는 'p-n' 접합 사이에 존재하는 전기장(electron filed)에 의해 'n'형 반도체로 넘어가게 되어 외부에 전류를 공급하게 된다.
한편, 태양광 발전 시스템에 사용되는 태양광 발전 모듈의 효율은 현재 주류를 이루고 있는 다결정 실리콘 소재의 경우, 약 16% 내지 18%의 범위로 태양광 발전의 경제성을 결정짓는 가장 중요한 요인이다. 이러한 발전효율을 지속적으로 향상하기 위해서는 다양한 장치를 통한 유지, 보수가 필수적이다.
그런데 태양광을 집광하기 위한 태양전지, 태양광 모듈 및 태양광 어레이 등은 실외에 설치되므로 외부 환경에 그대로 노출되어 비산먼지, 조류 분비물, 황사 및 기타 오염물질이 부착되고, 그에 따라 집광량이 감소하여 발전효율이 저하된다.
특히, 겨울철에는 태양전지, 태양광 모듈, 및 태양광 어레이에 눈이 쌓여 이물질이 부착된 것과 마찬가지로 집광량을 감소시키고, 이에 따라 출력이 떨어져 발전효율을 저하시킨다. 나아가, 태양광에 장시간 노출됨으로써 온도가 상승하고 이를 통해 기전력이 감소되면서 발전 효율이 떨어지게 된다.
따라서, 최근에는 이러한 문제를 해결하기 위해 태양광 발전설비의 효율향상장치가 사용되고 있는데, 이러한 효율향상장치로는 차량의 브러쉬(brush)와 같이 기계적인 구동력으로써 태양 전지판을 세척하는 방식, 태양 전지판 상부에 물호스를 연결하여 물을 흘려보냄으로써 태양 전지판을 세척하는 방식, 그리고 별도의 노즐을 통해 강한 수압으로 물을 분사하여 태양 전지판을 세척하는 물 분사식 등이 있다.
브러쉬를 이용하는 방식은 태양광 발전설비유지장치에 적합한 별도의 브러쉬를 제작하여야 하고 태양 전지판이 과열되었을 경우에는 이를 식혀주기 위한 특별한 방법을 제공하지 못한다는 단점이 있으며, 물호스를 통해 중력에 의해 물을 흘려주는 방식은 오물 제거나 제설에 큰 효과가 없다는 단점이 있다.
따라서, 최근 노즐을 통해 수압을 갖는 냉각수를 분사하여 태양 전지판을 냉각, 세척하는 물 분사식의 이용이 시도되고 있다. 이러한 효율향상장치는 일반적으로 물을 분사하는 분사 노즐 부분이 고정된 형태로 회전 조절이 불가능하기 때문에 태양광 발전 어레이의 면적이 넓을 경우, 다수의 노즐이 필요하기 때문에 냉각과 세척에 요구되는 수압을 유지하는데 고가의 설비비와 운전비용이 요구된다.
또한, 고정된 형태의 노즐로 무작위로 분사하는 경우, 원하는 면적에 분사하기가 힘들어 이에 따른 대량의 수자원의 낭비가 발생한다. 아울러 노즐의 분사각도를 조절하기 위한 배관에 의해 태양광발전 어레이 상으로 그림자가 생기는 경우가 많아, 이로 인한 태양광발전 효율의 저하가 발생하거나 태양광발전 어레이 간의 거리가 멀어져 추가 면적이 필요하다. 태양광발전 모듈 상의 일부 그림자는 모듈 내 직렬 연결된 태양전지의 출력을 급락시키는 열점효과(hot spot effect)를 야기시켜 반드시 피해야 하는 사항이다.
특히, 대규모 태양광발전 어레이의 경우, 이에 비례하여 냉각, 세척용 노즐의 개수가 급증하므로, 공간적으로 그림자가 드리우지 않으면서, 적정한 수압으로 태양광발전 모듈을 향해 물을 분사함으로써, 한정된 수자원을 효율적으로 이용하면서도 충분한 제설, 냉각, 및 세척 효율을 얻어야 하는 과제를 안고 있다. 특히, 겨울철에 상기 태양광발전 어레이의 상단에 눈이 쌓이게 되면 발전량이 현저하게 줄어들어 발전효율이 감소하는 문제점을 안고 있다.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 태양광 패널을 자동으로 커버할 수 있는 커튼장치를 설치함으로써, 눈, 황사와 같은 기상현상이나 외부 이물질 등으로부터 태양광 패널을 보호하여 패널의 수명과 발전효율을 극대화할 수 있는 태양광 패널 커튼장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기의 목적을 이루고 종래기술의 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 커튼장치는, 태양광의 입사각에 대응하여 지표면에 대해 선정된 각도로 틸팅되어 설치되는 태양광 패널; 상기 태양광 패널의 하단에 설치되고, 내부에 제1 회전축 및 태양광 패널 커튼 수용공간이 형성되며, 일측에 태양광 패널 커튼이 상기 내부 수용공간으로 진입하거나 및 상기 내부 수용공간으로부터 진출할 수 있도록 하는 슬롯(slot)이 형성되는 제1 롤 하우징(roll housing); 상기 태양광 패널의 상단에 설치되고, 내부에 제2 회전축이 형성되는 제2 롤 하우징; 상기 제1 회전축의 양 종단 및 상기 제2 회전축의 양 종단과 각각 접촉되어 상기 태양광 패널의 양 측에서 회전 운동하는 제1 레일 및 제2 레일; 및 양측의 종단이 각각 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일과 접촉되고, 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일의 회전 운동에 따라 상기 제1 롤 하우징의 상기 내부 수용공간에 적재되거나 상기 태양광 패널을 커버하도록 동작하는 패널 커튼을 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 커튼장치는, 상기 제1 롤 하우징의 상단에 선정된 거리만큼 이격되어 설치되고, 상기 패널 커튼이 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일 영역에서 상기 슬롯을 통해 상기 제1 롤 하우징의 상기 내부 수용공간 영역으로 이송되도록 가이드하는 스크레이퍼(scraper)를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 커튼장치는, 상기 제1 레일의 하단 및 상기 제2 레일의 하단과 각각 접촉되도록 상기 태양광 패널의 양 종단에 하나 이상 설치되고, 상기 제1 레일과 상기 제2 레일로부터 각각 전달되는 하중(load)을 측정하는 하중 센서; 상기 제1 회전축에 동력을 인가하는 모터; 및 상기 측정된 하중 값을 선정된 레퍼런스 범위와 비교하고, 상기 비교결과 상기 하중 값이 상기 레퍼런스 범위에 속하는 경우, 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일의 회전에 따라 상기 패널 커튼이 상기 슬롯을 통해 상기 제1 롤 하우징 내부 수용공간으로 진입되도록 상기 모터를 제어하는 모터 제어기를 더 포함한다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 커튼장치는, 상기 제1 회전축에 동력을 인가하는 모터; 및 기상정보를 제공하는 외부 서버나 외부 단말기와 통신망을 통해 접속되고, 수신하는 기상정보에 대응하여 상기 패널 커튼이 상기 태양광 패널을 커버하도록 상기 모터를 제어하거나 상기 패널 커튼이 상기 제1 롤 하우징 내부 수용공간으로 진입되도록 상기 모터를 제어하는 모터 제어기를 더 포함한다.
본 발명의 태양광 패널 커튼장치에 따르면, 태양광 패널을 커버할 수 있는 패널 커튼을 통해 태양광 패널을 눈이나 황사먼지 등과 같은 외부 이물질로부터 보호하여 발전효율을 극대화하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 태양광 패널 커튼장치에 따르면, 패널 커튼과 함께 설치되는 스크레이퍼를 통해 상기 패널 커튼에 적재된 눈이 패널 커튼의 슬라이딩 동작과 함께 지표면으로 자동으로 쓸려나가도록 하여 태양광 설비에 대한 자동 제설이 수행되도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 태양광 패널 커튼장치에 따르면, 기상정보 제공 서버로부터 수신하는 기상정보에 따라 패널 커튼이 태양광 패널을 자동으로 커버하도록 함으로써, 관리자의 작업을 요하지 않고도 기상상황에 대응하여 태양광 패널을 최적의 상태로 보호할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 태양광 패널 커튼장치에 따르면, 패널 커튼에 적재된 눈에 의해 발생되는 압력을 측정하여 이를 관리자에게 통보하거나 제설작업을 자동으로 실시함으로써, 태양광 패널을 기상상황으로부터 보다 효율적으로 보호할 수 있도록 하는 효과를 얻을 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널 커튼장치의 형상을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 커튼장치의 패널 커튼이 덮여 있는 상태를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 패널 커튼의 상단에 쌓인 눈이 제거되는 동작을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 커튼장치의 구성을 도시한 블록도이다.
본 발명에 따른 태양광 패널 커튼장치는 패널 커튼이 태양광 패널 상단을 커버하도록 동작할 수 있다. 상기 태양광 패널 커튼장치의 상기 커튼 동작은 상기 태양광 패널을 각종 눈이나 황사먼지 등과 같은 외부 이물질로부터 보호하도록 구현될 수 있다. 이와 같이 본 발명에 따른 태양광 패널 커튼장치는 다양한 외부 환경으로부터 태양광 패널을 보호하도록 구현될 수 있다. 다만, 본 명세서에서는 설명의 편의를 위하여 태양광 패널 커튼장치가 눈이 내리는 기상상황에서 태양광 패널을 눈으로부터 보호하고 자동으로 제설작업을 수행하는 경우를 예로 들어 설명한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 태양광 패널 커튼장치의 형상을 도시한 도면이다.
본 발명에 따른 태양광 패널 커튼장치(100)는, 패널 커튼(110), 모터(120), 하중 센서(150), 제1 롤 하우징(160), 제1 슬롯(170), 스크레이퍼(180), 태양광 패널(190), 제1 레일(200), 제2 레일(210), 제2 롤 하우징(220), 제2 슬롯(230), 프레임(240), 및 차단막(250)을 포함한다.
패널 커튼(110)은 선정된 길이의 폭으로 형성되고, 프레임(240)의 테두리까지 커버될 수 있다. 패널 커튼(110)의 일측 종단에는 차단막(250)이 형성될 수 있다. 차단막(250)은 선정된 길이의 폭으로 형성되고, 제1 롤 하우징(160)에 형성된 제1 슬롯(170)의 길이와 대응될 수 있다. 게다가, 패널 커튼(110)의 상면에 눈이 떨어지는 차단시켜줄 수 있다. 프레임(240)은 태양광 패널(190)의 테두리를 감싸고, 하면에는 하나 이상의 설치대가 형성될 수 있다. 프레임(240)의 하단에는 제1 롤 하우징(160)이 설치될 수 있다. 제1 롤 하우징(160)의 일측에 형성된 제1 슬롯(170)을 통해서 패널 커튼(110)은 제1 롤 하우징(160)의 내부에 진입 및 진출될 수 있다. 제1 롤 하우징 양측의 종단에는 제1 레일(200) 및 제2 레일(210)이 각각 형성될 수 있다.
제1 레일(200) 및 제2 레일(210)의 상면에는 패널 커튼(110)이 접촉될 될 수 있다. 제1 레일(200) 및 제2 레일(210)의 하면에는 하나 이상의 하중 센서(150)이 설치될 수 있다. 패널 커튼(110)이 태양광 패널(190)을 커버하고 있을 경우, 하나 이상의 하중 센서(150)를 통해서 패널 커튼(110)의 상면에 쌓이는 눈의 중량이 실시간으로 측정될 수 있다. 제1 롤 하우징(160)의 일측 및 패널 커튼(110)의 하면에는 스크레이퍼(180)가 설치될 수 있다. 스크레이퍼(180)의 단면은 제1 롤 하우징(160)의 일측과 대응되어 형성되고, 선정된 길이로 형성될 수 있다.
제1 롤 하우징(160)의 일측에는 모터(120)가 설치될 수 있다. 모터(120)의 동작에 따른 패널 커튼(110)이 커버되는 동작은 도 2 및 도 3에서 좀더 상세히 설명하도록 한다. 태양광 패널(190)의 상단에는 제2 롤 하우징(220)이 설치될 수 있다. 제2 롤 하우징(220)의 일측에 형성된 제2 슬롯(230)을 통해서 패널 커튼(110)은 제2 롤 하우징(230)의 내부에 진입 및 진출될 수 있다. 제2 롤 하우징(220) 양측의 종단에는 제1 레일(200) 및 제2 레일(210)이 각각 형성될 수 있다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 커튼장치의 패널 커튼이 덮여 있는 상태를 도시한 도면이다.
제1 롤 하우징(160)의 일측에는 모터(120)가 설치될 수 있다. 모터(120)는 회전축(121)으로 동력을 인가한다. 회전축(121)은 상기 인가되는 동력에 의해 회전 운동한다. 회전축(121)의 상기 회전 운동에 따라, 회전축(121)의 양단과 접촉되는 제1 레일(200) 및 제2 레일(210)은 제1 롤 하우징(160) 및 제2 롤 하우징(220) 사이를 타원 운동하도록 동작할 수 있다.
제1 레일(200) 및 제2 레일(210)의 동작에 따라 패널 커튼(110)은 제1 롤 하우징(160)으로부터 제2 롤 하우징(220) 방향으로 이송될 수 있다. 이때, 모터(120)는 ①번 방향으로 회전되고, 패널 커튼(110)은 ③번 방향으로 이동될 수 있다. ③번 방향으로 이송된 패널 커튼(110)은 제2 롤 하우징(220)의 일측에 선정된 길이로 슬롯팅(slotting)된 제2 슬롯(230)의 입구까지 진출될 수 있다. 따라서, 패널 커튼(110)의 길이는 패널 커튼(110)이 제1 롤 하우징(160)으로부터 제2 롤 하우징(220) 방향으로 이송되는 경우, 끝단이 제2 슬롯(230)의 입구까지 이송되도록 하는 길이로 구현될 수 있다.
패널 커튼(110)은 제2 롤 하우징(220)으로부터 제1 롤 하우징(160) 방향으로 이송될 수 있다. 이 때, 모터(120)가 ②번 방향으로 회전되고, 패널 커튼(110)은 ④번 방향으로 이동될 수 있다. 제2 롤 하우징(220)으로부터 제1 롤 하우징(160) 방향으로 이송되는 경우, 패널 커튼(110)은 제1 슬롯(170)을 통해 제1 롤 하우징(160)의 내부 공간으로 일부가 수용될 수 있다. 태양광 패널(190)의 상단에는 제2 롤 하우징(220)이 설치될 수 있다. 제2 롤 하우징(220)의 일측에 형성된 제2 슬롯(230)을 통해서 패널 커튼(110)은 제2 롤 하우징(230)의 내부에 진입 및 진출될 수 있다. 제2 롤 하우징(220) 양측의 종단에는 제1 레일(200) 및 제2 레일(210)이 각각 형성될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 패널 커튼에 적재된 눈을 지표면으로 제설하는 동작을 도시한 도면이다.
제1 롤 하우징(160) 내부에는 회전축(121)이 수용되고, 회전축(121) 내부에는 모터(120)가 수용될 수 있다. 회전축(121)의 회전 방향이 반시계 방향인 경우, 패널 커튼(110)은 회전축(121)의 회전 운동에 따라 회전축(121)을 감싸는 형태로 제1 롤 하우징(160) 내부 공간에 수용될 수 있다. 또한, 회전축(121)의 회전 방향이 시계 방향인 경우, 패널 커튼(110)은 회전축(121)의 회전 운동에 따라 감싸고 있던 회전축(121)으로부터 분리되어 제1 레일(200) 및 제2 레일(210)을 따라 태양광 패널(190)의 상단 방향인 제2 롤 하우징(220)을 향해 이송될 수 있다.
스크레이퍼(180)는 제1 아크(181) 제2 아크(182), 및 제3 아크(183)로 구현될 수 있다. 즉, 스크레이퍼(180)의 측면은 세 개의 아크가 서로 결합된 형상을 갖도록 구현될 수 있다.
패널 커튼(110)은 스크레이퍼(180)의 상단에 적층될 수 있다. 회전축(121)이 반시계 방향으로 회전 운동하여 태양광 패널(190)을 덮고 있던 패널 커튼(110)이 하단으로 이송되는 경우, 패널 커튼(110)은 제1 레일(200) 및 제2 레일(210)을 따라 하단으로 이송되고 스크레이퍼(180)의 제1 아크(181) 제2 아크(182), 및 제3 아크(183)를 경유하여 제1 롤 하우징(160)의 내부 공간으로 수용될 수 있다.
이 때, 제1 롤 하우징(160) 내부 공간에 패널 커튼(110)이 최대로 수용되는 경우, 패널 커튼(110)의 종단이 제3 아크(183)보다 상단에 위치하는 제1 지점(184)에 위치하도록 패널 커튼(110)의 길이가 재단될 수 있다. 제1 지점(184)은 태양광 패널(190)이 하단 프레임(240) 방향에 대하여 종단되는 지점으로 설정될 수 있다. 따라서, 패널 커튼(110)이 제1 롤 하우징(160) 내부 공간으로 수용되는 경우, 태양광 패널(190)과 패널 커튼(110)의 중첩 공간을 없애 태양광 패널(190)의 집광 효율을 극대화할 수 있다.
이와 같이, 패널 커튼(110)이 하단으로 이송되는 경우, 패널 커튼(110)에 적층되어 있던 눈(111)은 패널 커튼(110)의 이동에 따라 하단으로 이송될 수 있다. 제1 지점(184)를 통과한 눈(111)은 제3 아크(183), 제2 아크(182)를 경유하여 지표면으로 낙하될 수 있다.
태양광 패널(190)의 양 종단의 프레임(240)에는 하중 센서(150)가 설치될 수 있다. 하중 센서(150)는 프레임 상단에 적층되는 눈으로부터 가해지는 압력을 측정할 수 있다. 상기 측정된 압력에 따라 패널 커튼(110)의 동작에 따른 제설작업이 수행될 수 있다. 이는 도 4를 참조하여 상세히 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 커튼장치가 제어되는 것을 도시한 블록도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 태양광 패널 커튼장치(100)는 롤 하우징(160), 회전축(121), 모터(120), 제1 레일(200), 제2 레일(210), 하중센서(150), 모터 제어기(130)을 포함할 수 있다.
모터(120)의 동작은 다양한 입력에 의해 동작될 수 있다. 예를 들어, 관리자의 입력에 따라 동작될 수도 있고, 패널 커튼(110)에 가해지는 하중에 따라 동작될 수도 있으며, 외부로부터 수신하는 정보에 따라 동작될 수도 있다.
상술한 바와 같이, 하중센서(150)는 태양광 패널(190)에 눈(111)이 적층되는 경우, 눈(111)에 의해 태양광 패널(190)에 가해지는 압력을 측정할 수 있다. 상기 압력에 따라 모터(120)가 동작할 수 있다. 이를 위하여, 모터 제어기(130)는 상기 측정된 압력과 선정된 레퍼런스 범위 값을 비교할 수 있다. 상기 비교결과, 상기 측정된 압력이 상기 레퍼런스 범위 값 이내에 속하는 경우, 모터 제어기(130)는 상기 모터(120)가 동작하여 패널 커튼(110)이 하단으로 이송되도록 제어할 수 있다. 이에 따라, 패널 커튼(110)에 적재된 눈이 지표면으로 낙하되도록 할 수 있다.
또한, 모터 제어기(130)는 통신망(142)을 통해 외부의 기상서버(140)나 관리자 단말기(141)와 접속될 수 있다. 통신망(140)은 CDMA, GSM, LTE 등의 이동통신망이나 유무선 인터넷 네트워크 등으로 구현될 수 있다. 기상서버(140)로부터 대설주의보나 대설경보 등의 기상정보를 수신하는 경우, 모터 제어기(130)는 패널 커튼(110)이 상단으로 이송되어 태양광 패널(190)을 커버하도록 모터(120)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 하중 센서(150)로부터 측정된 압력이 기준치 이상이거나 대설주의보 등의 기상정보를 기상서버(140)로부터 수신하는 경우, 이에 대한 정보를 포함하는 메시지를 관리자 단말기(141)로 전송할 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

Claims (4)

  1. 태양광의 입사각에 대응하여 지표면에 대해 선정된 각도로 틸팅되어 설치되는 태양광 패널;
    상기 태양광 패널의 하단에 설치되고, 내부에 제1 회전축 및 태양광 패널 커튼 수용공간이 형성되며, 일측에 태양광 패널 커튼이 상기 내부 수용공간으로 진입하거나 및 상기 내부 수용공간으로부터 진출할 수 있도록 하는 슬롯(slot)이 형성되는 제1 롤 하우징(roll housing);
    상기 태양광 패널의 상단에 설치되고, 내부에 제2 회전축이 형성되는 제2 롤 하우징;
    상기 제1 회전축의 양 종단 및 상기 제2 회전축의 양 종단과 각각 접촉되어 상기 태양광 패널의 양 측에서 회전 운동하는 제1 레일 및 제2 레일; 및
    양측의 종단이 각각 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일과 접촉되고, 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일의 회전 운동에 따라 상기 제1 롤 하우징의 상기 내부 수용공간에 적재되거나 상기 태양광 패널을 커버하도록 동작하는 패널 커튼
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 커튼장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1 롤 하우징의 상단에 선정된 거리만큼 이격되어 설치되고, 상기 패널 커튼이 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일 영역에서 상기 슬롯을 통해 상기 제1 롤 하우징의 상기 내부 수용공간 영역으로 이송되도록 가이드하는 스크레이퍼(scraper)
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 커튼장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제1 레일의 하단 및 상기 제2 레일의 하단과 각각 접촉되도록 상기 태양광 패널의 양 종단에 하나 이상 설치되고, 상기 제1 레일과 상기 제2 레일로부터 각각 전달되는 하중(load)을 측정하는 하중 센서;
    상기 제1 회전축에 동력을 인가하는 모터; 및
    상기 측정된 하중 값을 선정된 레퍼런스 범위와 비교하고, 상기 비교결과 상기 하중 값이 상기 레퍼런스 범위에 속하는 경우, 상기 제1 레일 및 상기 제2 레일의 회전에 따라 상기 패널 커튼이 상기 슬롯을 통해 상기 제1 롤 하우징 내부 수용공간으로 진입되도록 상기 모터를 제어하는 모터 제어기
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 커튼장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제1 회전축에 동력을 인가하는 모터; 및
    기상정보를 제공하는 외부 서버나 외부 단말기와 통신망을 통해 접속되고, 수신하는 기상정보에 대응하여 상기 패널 커튼이 상기 태양광 패널을 커버하도록 상기 모터를 제어하거나 상기 패널 커튼이 상기 제1 롤 하우징 내부 수용공간으로 진입되도록 상기 모터를 제어하는 모터 제어기
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 커튼장치.
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