KR-20260061773-A - Solar power generation system with washing function

Abstract

본 발명은 무한 에너지인 태양광을 이용하여 안정적으로 전기를 생산할 수 있도록 구현한 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 태양광 발전 패널을 이용하여 전기를 생산하는 태양광 발전부;를 포함한다.

Inventors

• 이흥수

Assignees

• 주식회사 동양쏠라텍

Dates

Publication Date

20260506

Application Date

20241028

Claims (3)

1. 태양광 발전 패널을 이용하여 전기를 생산하는 태양광 발전부; 및 상기 태양광 발전부에 의한 전기 생산 효율을 유지시킬 수 있도록 상기 태양광 발전 패널에 연결 설치되어 상기 태양광 발전 패널에 부착되어 있는 이물질을 제거하는 태양광 패널 세척부;를 포함하며, 상기 태양광 패널 세척부는, 상기 태양광 발전 패널의 상측면을 따라 회전하는 동시에 이동하면서 상기 태양광 발전 패널에 부착되어 있는 이물질을 제거하는 청소 롤러부; 상기 청소 롤러부의 상부에 연결 설치되며, 상기 청소 롤러부를 회전시키는 동시에 상기 태양광 발전 패널의 상측 테두리를 따라 이동하는 제1 체결 이동부; 및 상기 청소 롤러부의 하부에 연결 설치되며, 상기 청소 롤러부를 회전시키는 동시에 상기 태양광 발전 패널의 하측 테두리를 따라 이동하는 제2 체결 이동부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 체결 이동부는, 상기 청소 롤러부의 상부에 연결 설치되며, 상기 태양광 발전 패널을 따라 회전하면서 이동하는 흡착 회전부; 상기 흡착 회전부의 회전축에 연결 설치되며, 상기 태양광 발전 패널의 상측면 및 후면을 체결할 수 있도록 "ㄴ" 형태로 절곡 형성되는 체결 프레임; 상기 태양광 발전 패널의 상측면을 따라 밀착되어 이동할 수 있도록 상기 태양광 발전 패널의 상측면과 대향하는 상기 체결 프레임의 내측면에 연결 설치되는 제1 지지 롤러; 및 상기 태양광 발전 패널의 후면을 따라 밀착되어 이동할 수 있도록 상기 태양광 발전 패널의 후면과 대향하는 상기 체결 프레임의 내측면에 연결 설치되는 제2 지지 롤러;를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 발전 시스템.
3. 제1항에 있어서, 상기 흡착 회전부는, 원통 형태로 형성되어 상기 청소 롤러부의 상부에 연결 설치되어 상기 청소 롤러부와 함께 회전하는 회전 원통; 상기 회전 원통의 둘레를 따라 동일한 간격으로 서로 이격되어 다수 개가 형성되는 안착홈; 상기 안착홈 마다 설치되는 다수 개의 지지 스프링; 및 하부가 상기 안착홈에 삽입되어 상기 지지 스프링에 의해 지지되며, 상기 태양광 발전 패널과 밀착되어 회전할 수 있도록 상부가 상기 회전 원통의 외주면으로부터 이격되어 원호를 형성하는 다수 개의 지지 프레임;을 포함하며, 상기 지지 프레임은, 상기 안착홈에 삽입되어 상기 지지 스프링에 의해 지지되는 지지 바아; 아치 형태로 둥글게 절곡되어 연장 형성되며, 상기 안착홈의 외부로 노출된 상기 지지 바아의 상부에 설치되는 원호 프레임; 상기 원호 프레임의 상부를 따라 서로 동일한 간격으로 이격되어 형성되는 다수 개의 설치홈; 상기 설치홈 마다 설치되는 다수 개의 보조 스프링; 상기 설치홈 마다 설치되어 상기 보조 스프링에 의하여 지지되는 다수 개의 밀착 바아; 상기 설치홈의 외부로 노출된 상기 밀착 바아의 상부에 설치되며, 빨판 형태로 형성되어 상기 태양광 발전 패널에 부착되어 체결되는 다수 개의 흡착판; 상기 태양광 발전 패널에 부착된 상기 흡착판으로 공기를 전달하여 상기 흡착판의 체결이 해제될 수 있도록 상기 밀착 바아의 일측으로부터 상기 밀착 바아의 상측까지 연통되어 형성되는 다수 개의 공기 유입 통로; 및 상기 공기 유입 통로로 공기를 공급할 수 있도록 상기 원호 프레임의 일측으로부터 상기 설치홈의 벽면에 밀착되어 있는 상기 유입 통로의 입구까지 연동되어 형성되는 공기 공급 통로;를 포함하는 태양광 발전 시스템.

Description

세척 기능이 구비된 태양광 발전 시스템{Solar power generation system with washing function} 본 발명은 세척 기능이 구비된 태양광 패널를 포함하는 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 태양광 패널에 부착되는 이물질을 효과적으로 제거하는 태양광 발전 시스템에 관한 것이다. 최근에 화석 연료를 대체하기 위한 태양광 발전 기술이 급속히 발전하고 있다. 태양광 발전은 빛을 태양광 발전 패널에 집광시켜 태양열 에너지를 전기에너지로 변환하여 전기를 얻는 기술이다. 일반적으로, 태양광 발전을 위해 태양광 발전 패널은 빛이 잘 드는 옥외의 양지에 설치된다. 건물의 외부에 설치된 패널의 표면에는 빗물과 대기 중에 포함된 원치 않는 불순물이 자연적으로 누적되고, 불순물은 패널로 유입되어야 할 빛을 차단하여 집광 효율을 떨어뜨린다. 따라서, 태양광 발전 패널의 집광 효율을 유지하기 위해 주기적으로 패널 청소가 실시되어야 하는데, 작업자에 의한 태양광 패널 청소는 인건비가 과다 지출되어 유지보수 비용이 증가한다는 문제점이 있다. 특히, 최근에는, 황사, 미세먼지 및 초미세먼지 등에 의해 태양광 패널 청소가 빈번하게 요구되어 전술한 문제가 더욱 부각되고 있다. 태양광패널이 태양광발전에 영향을 미치는 5가지 요소 중에는, 패널오염(2~35%), 과열(6~22%), 설치각도·방향(15~25%), PID(Potential Induced Degradation, 0.3~0.5%), 패널자체 성능저하(Yearly 0.5~0.8%)가 있으며, 이중 패널의 오염이 중대한 영향을 미친다. 예를 들어, 태양광패널에 눈이 쌓일 경우 이를 제거하는 작업은 상당히 어려우며, 많은 시간이 소요된다. 특히 계속해서 눈이 내리는 경우에는 제설이 거의 불가능하다. 또한, 야간에 계속해서 눈이 내리는 경우에는 태양광 패널의 지지대가 이를 지탱하지 못하고 무너지는 경우가 발생하게 되기도 한다. 이에 따라, 이러한 문제를 해결하고자 태양광패널 상하부 프레임에 고정레일 혹은 이동식 기계장치를 설치하여 세척·제설 시도하고 있다. 하지만, 종래의 세척·제설 장치의 경우, 기계장치의 과도한 크기와 중량으로 인하여, 외부충격에 취약한 태양광 패널에 직접적으로 설치된 장치들에 의해 파손 등의 2차적인 문제가 발생될 우려가 있다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다. 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다. 도 3은 도 2의 제1 체결 이동부를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3의 흡착 회전부의 일 실시예를 보여주는 도면이다. 도 5는 도 4의 지지 프레임의 다른 실시예를 보여주는 도면이다. 도 6 및 도 7은 다른 실시예에 따른 지지 프레임과 태양광 발전 패널 간의 부착 및 분리를 설명하는 도면들이다. 도 8은 본 발명의 제3 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다. 도 9는 도 8의 추가 지지부를 보여주는 도면이다. 도 10은 도 9의 지지 바디를 보여주는 도면이다. 도 11 및 도 12는 도 10의 전단 지지부의 다른 실시예를 보여주는 도면들이다. 후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예와 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭한다. 이하, 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 보다 상세하게 설명하기로 한다. 도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(10)은, 태양광 발전부(100)를 포함한다. 태양광 발전부(100)는, 태양광 패널 설치용 프레임 구조체부(400)에 의하여 지지되고 있는 태양광 발전 패널(P)을 이용하여 전기를 생산한다. 도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양광 발전 시스템의 개략적인 구성이 도시된 도면이다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양광 발전 시스템 (20)은, 태양광 발전부(100) 및 태양광 패널 세척부(200)를 포함한다. 여기서, 태양광 발전부(100)는, 도 1의 구성요소와 동일하므로 그 설명을 생략하기로 한다. 태양광 패널 세척부(200)는, 태양광 발전부(100)에 의한 전기 생산 효율을 유지시킬 수 있도록 태양광 발전 패널(P)에 연결 설치되어 태양광 발전 패널(P)에 부착되어 있는 이물질을 제거한다. 일 실시예에서, 태양광 패널 세척부(200)는, 청소 롤러부(210), 제1 체결 이동부(220) 및 제2 체결 이동부(230)를 포함할 수 있다. 청소 롤러부(210)는, 상부에 연결 설치되는 제1 체결 이동부(220)와 하부에 연결 설치되는 제2 체결 이동부(230)에 의해 태양광 발전 패널(P)에 설치되며, 태양광 발전 패널(P)의 상측면을 따라 회전하는 동시에 좌우 방향으로 이동하면서 태양광 발전 패널(P)에 부착되어 있는 이물질을 제거한다. 제1 체결 이동부(220)는, 청소 롤러부(210)의 상부에 연결 설치되며, 청소 롤러부(210)를 회전시키는 동시에 태양광 발전 패널(P)의 상측 테두리를 따라 이동한다. 제2 체결 이동부(230)는, 청소 롤러부(210)의 하부에 연결 설치되며, 청소 롤러부(210)를 회전시키는 동시에 태양광 발전 패널(P)의 하측 테두리를 따라 이동한다. 상술한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명의 제2 실시예에 따른 태양광 발전 시스템(20)은, 태양광 패널(P)을 안정적으로 지지하고 태양광 패널에 부착되는 이물질을 효과적으로 제거함으로써, 태양광 발전에 의한 전기 생산 효율성을 향상시킬 수 있다. 도 3은 도 2의 제1 체결 이동부를 보여주는 도면이다. 도 3을 참조하면, 제1 체결 이동부(220)는, 흡착 회전부(221), 체결 프레임(222), 제1 지지 롤러(223) 및 제2 지지 롤러(224)를 포함한다. 여기서, 제2 체결 이동부(230)는, 후술하는 제1 체결 이동부(220)와 대칭구조로서 제1 체결 이동부(220)의 구성요소가 동일하게 적용될 수 있는 것으로서, 설명의 중복을 피하기 위해 그 설명을 생략하기로 한다. 흡착 회전부(221)는, 청소 롤러부(210)의 상부에 연결 설치되며, 태양광 발전 패널(P)을 따라 회전하면서 이동하며, 상측으로 노출되는 회전축(2211)이 체결 프레임(222)에 연결 설치된다. 체결 프레임(222)은, 흡착 회전부(221)의 회전축(2211)에 연결 설치되며, 태양광 발전 패널(P)의 상측면 및 후면을 체결할 수 있도록 "ㄴ" 형태로 절곡 형성된다. 제1 지지 롤러(223)는, 태양광 발전 패널(P)의 상측면을 따라 밀착되어 이동할 수 있도록 태양광 발전 패널(P)의 상측면과 대향하는 체결 프레임(222)의 내측면에 연결 설치된다. 제2 지지 롤러(224)는, 태양광 발전 패널(P)의 후면을 따라 밀착되어 이동할 수 있도록 태양광 발전 패널(P)의 후면과 대향하는 체결 프레임(222)의 내측면에 연결 설치된다. 상술한 바와 같은 구성을 가지는 제1 체결 이동부(220)는, 태양광 패널(P)에 청소 롤러부(210)를 안정적으로 체결할 수 있음은 물론이며, 태양광 패널(P)에서 청소 롤러부(210)의 안정적인 이동이 가능하도록 할 수 있다. 도 4는 도 3의 흡착 회전부의 일 실시예를 보여주는 도면이다. 도 4를 참조하면, 일 실시예에 따른 흡착 회전부(221)는, 회전 원통(2211), 안착홈(2212), 다수 개의 지지 스프링(2213) 및 다수 개의 지지 프레임(2214)을 포함한다. 회전 원통(2211)은, 원통 형태로 형성되어 청소 롤러부(210)의 상부에 연결 설치되어 청소 롤러부(210)와 함께 회전하며, 둘레를 따라 안착홈(2212)이 형성된다. 안착홈(2212)은, 회전 원통(2211)의 둘레를 따라 동일한 간격으로 서로 이격되어 다수 개가 형성되며, 하측으로부터 지지 스프링(2213)과 지지 프레임(2214)이 차례로 설치된다. 지지 스프링(2213)은, 안착홈(2212) 마다 설치되어 지지 프레임(2214)을 탄성력을 이용하여 지지하여 지지 프레임(2214)으로부터 전달되는 진동이나 충격 등을 감쇄시켜 준다. 지지 프레임(2214)은, 하부가 안착홈(2212)에 삽입되어 지지 스프링(2213)에 의해 지지되며, 태양광 발전 패널(P)과 밀착되어 회전할 수 있도록 상부가 회전 원통(2211)의 외주면으로부터 이격되어 원호를 형성한다. 도 5는 도 4의 지지 프레임의 다른 실시예를 보여주는 도면이다. 도 5를 참조하면, 다른 실시예에 따른 지지 프레임(300)은, 지지 바아(310), 원호 프레임(320), 다수 개의 설치홈(330), 다수 개의 보조 스프링(340), 다수 개의 밀착 바아(350), 다수 개의 흡착판(360), 다수 개의 공기 유입 통로(370) 및 공기 공급 통로(380)를 포함한다. 지지 바아(310)는, 안착홈(2212)에 삽입되어 지지 스프링(2213)에 의해 지지되며, 태양광 발전 패널(P)과 밀착됨에 따라 안착홈(2212)으로 삽입되고, 태양광 발전 패널(P)로부터 멀어짐에 따라 지지 스프링(2213)의 탄성력에 의해 안착홈(2212)으로부터 배출된다. 원호 프레임(320)은, 아치 형태로 둥글게 절곡되어 연장 형성되며, 안착홈(2212)의 외부로