KR101603782B1 - 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템 - Google Patents

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길종석
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Abstract

본 발명은 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템에 관한 것으로서, 태양전지모듈과; 상기 태양전지모듈에 설치되어 상기 태양전지모듈의 온도를 측정하는 온도측정부와; 상기 태양전지모듈의 과열을 방지하기 위한 냉각수를 공급하는 냉각부와; 상기 태양전지모듈에 쌓인 눈을 제거하기 위한 온수를 공급하는 제설부와; 상기 냉각부 또는 상기 제설부로부터 공급되는 냉각수 또는 온수를 상기 태양전지모듈로 분사하는 분사부와; 상기 온도측정부에서 측정된 온도에 따라 상기 냉각부와 상기 제설부의 동작을 각각 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 여름철 태양전지모듈에 축적되는 열을 효과적으로 방출시키면서, 겨울철 태양전지모듈에 쌓이는 눈을 신속하게 제거함으로써 태양전지모듈의 발전 효율을 효과적으로 유지 및 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.

Description

냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템{Solar power system with the snow melting and cooling function}
본 발명은 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양전지모듈에 축적되는 열과, 적설에 의한 태양전지모듈의 발전효율이 떨어지는 것을 방지할 수 있도록 냉각수단과 융설수단을 구비하는 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템에 관한 것이다.
일반적으로 태양에너지를 이용하는 방법은 크게 태양열을 이용하는 방법과 태양광을 이용하는 방법으로 구분된다. 태양열을 이용하는 방법은 태양열에 의해 데워진 물 등을 이용하여 난방 및 발전을 하는 방법으로 태양열 발전이라 하고, 태양광을 이용하는 방법은 태양의 빛을 이용하여 전기를 생산 및 생산된 전기로 각종 기계 및 기구를 작동시킬 수 있도록 하는 방법으로 태양광 발전이라 한다.
상술한 방법 중 태양광 발전은 실리콘 결정 위에 n형 도핑을 하여 p/n접합을 한 태양전지에 태양광을 조사하면 광 에너지에 의해 전자/정공에 의한 기전력이 발생하게 되는 광기전력 효과(photovoltaic effect)를 이용하여 전기를 발생시킴으로써, 화석원료 등의 기존 에너지원과는 달리 지구 온난화를 유발하는 온실가스 배출, 소음, 환경파괴 등의 위험성이 없는 청정 에너지원이며 고갈의 염려도 없다. 또한 여타 풍력이나 해수력과 달리 태양광 발전설비는 설치가 자유롭고 유지비용이 저렴하다는 장점을 갖는다.
태양광 발전은 태양광을 집광하기 위한 태양전지(solar cell), 태양전지의 집합체인 태양전지모듈(photovoltaicmodule) 및 태양전지들을 일정하게 배열한 태양전지어레이(solar array) 등이 요구된다.
그러나, 현재 가장 널리 사용되고 있는 실리콘 태양전지의 경우 태양전지모듈의 온도가 올라갈 경우 1℃ 당 0.5%의 출력 감소가 발생한다. 이러한 특성에 따라 태양광 발전의 출력은 태양이 가장 긴 여름이 아닌 봄과 가을에 최고치를 기록한다. 이러한 온도 상승은 태양광 발전의 발전 효율이 저하되는 주요 원인이 되고 있다. 또한, 태양전지모듈에 황사, 악천후 등의 기상현상 등에 의해 오물이 쉽게 쌓일 수 있다는 단점을 갖는다. 태양전지모듈에 오물이 쌓일 경우 태양전지모듈은 광투과 및 광흡수율이 현저히 떨어지므로 발전효율이 저하되며, 겨울철에 비나 눈 등이 태양 전지판에 내릴 경우 발전효율의 저하가 발생한다.
따라서, 이러한 오물, 눈, 비로 인한 발전효율의 저하의 방지를 위해 태양광 발전설비 유지장치가 사용된다.
태양광 발전의 효율을 향상시키기 위한 설비는 태양전지모듈의 온도를 식혀주는 냉각 작용과 태양전지모듈에 쌓인 오물, 눈, 우수 등을 세척, 제설 등을 함으로써 태양전지모듈이 일정한 출력의 발전을 수행할 수 있도록 태양광 발전설비를 유지관리하는 기능을 한다.
이처럼 태양광 발전의 효율을 향상시키기 위한 설비는 태양전지모듈의 냉각 및 세척을 위하여 냉각수, 세척수 등을 사용하게 된다. 입지에 따라 지하수, 수돗물, 강물 등을 냉각수로 사용하게 되는데, 충분한 냉각수의 공급이 어려운 지역이 많고, 냉각수의 공급 및 분사를 위해 사용되는 전기 또한 전체적으로 태양광 발전설비의 효율을 감소시키는 요인이 되므로, 냉각수의 효율적인 사용은 태양광 발전설비 유지장치의 설계에 있어 가장 중요한 요인 중의 하나이다.
따라서, 태양광 발전의 효율을 효과적으로 유지 및 향상시킴과 함께 냉각수를 효율적으로 활용할 수 있는 태양광 발전의 효율을 향상시키기 위한 설비의 개발이 절실히 요구된다.
종래의 태양전지모듈에 대한 냉각에 관련된 기술은 태양전지모듈의 표면으로 냉각수를 흘러내려 주거나, 공중을 향해 냉각수를 발사하여 태양전지모듈표면에 뿌려줌으로써 증발에 의한 잠열을 통해 냉각시키는 방법이 있다. 또한, 태양전지모듈에 대한 냉각에 관련하여, 태양전지모듈에 방열구조 내 냉매를 주입하여 태양전지모듈의 방열을 강화한 방법도 있다.
그러나 이러한 종래의 태양전지모듈을 세척하는데 있어서, 기존의 브러쉬를 이용하는 방법은 장기간 운전시 태양전지모듈 표면에 손상을 야기하여 집광량을 훼손할 수 있는 가능성이 있다. 또한, 거친 외부환경에서 장시간 운전시, 브러쉬의 마모와 브러쉬를 구동하는 구동부의 내구성이 문제가 될 수 있다. 또한 냉각수를 공중으로 흩뿌려주는 기존의 방법은 세척과 냉각을 동시에 가능하지만, 풍량이 일정 수준 이상일 때면, 태양전지모듈 전체에 대한 살수가 어렵고, 태양전지모듈에 대한 세척효과 및 제설기능이 미약한 단점이 있다.
KR 20-2007-0001305 U JP 2002-273351 A
본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 여름철 태양전지모듈에 축적되는 열을 효과적으로 방출시키면서, 겨울철 태양전지모듈에 쌓이는 눈을 신속하게 제거함으로써 태양전지모듈의 발전 효율을 효과적으로 유지 및 향상시킬 수 있는 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 태양전지모듈과; 상기 태양전지모듈에 설치되어 상기 태양전지모듈의 온도를 측정하는 온도측정부와; 상기 태양전지모듈의 과열을 방지하기 위한 냉각수를 공급하는 냉각부와; 상기 태양전지모듈에 쌓인 눈을 제거하기 위한 온수를 공급하는 제설부와; 상기 냉각부 또는 상기 제설부로부터 공급되는 냉각수 또는 온수를 상기 태양전지모듈로 분사하는 분사부와; 상기 온도측정부에서 측정된 온도에 따라 상기 냉각부와 상기 제설부의 동작을 각각 제어하는 제어부;를 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 냉각부는 냉각수를 저장하는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 냉각수를 흡입하여 배출하는 펌핑부와, 상기 펌핑부에서 배출되는 냉각수를 상기 분사부로 공급하도록 상기 펌핑부와 상기 분사부 사이에 연장된 제1공급관을 포함하고, 상기 제설부는 상기 저장탱크 내에 설치되어 상기 저장탱크 내의 냉각수를 가열하는 제1히터를 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도측정부에서 측정된 온도가 설정된 상한온도 이상이면 상기 펌핑부를 가동되게 제어하여 상기 저장탱크 내의 냉각수를 상기 분사부를 통해 상기 태양전지모듈에 분사되게 하고, 상기 온도측정부에서 측정된 온도가 설정된 하한온도 미만이면 상기 제1히터를 가동되게 제어하여 상기 저장탱크 내의 냉각수를 가온시키고 상기 펌핑부를 가동되게 제어하여 상기 제1히터에 의해 가온된 상기 저장탱크 내의 온수를 상기 분사부를 통해 상기 태양전지모듈에 분사되게 하는 것을 특징으로 한다.
상기 제설부는 송풍기와, 상기 송풍기로부터 상기 분사부로 공기를 공급할 수 있도록 상기 송풍기로부터 상기 제1공급관으로 연장된 제2공급관과, 상기 제2공급관에 설치되어 상기 분사부로 공급되는 공기를 가열하는 제2히터 및 상기 제2공급관 상에 설치되는 밸브를 더 포함하며, 상기 제어부는 상기 온도측정부에서 측정된 온도가 설정된 하한온도 미만이면, 상기 제1히터와, 상기 제2히터와, 상기 송풍기를 가동되게 제어하며, 상기 분사부를 통해 온수를 설정된 시간 동안 분사되도록 한 뒤 온풍이 분사되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
상기 분사부에서 분사된 냉각수 또는 온수를 회수하여 상기 저장탱크로 공급하는 회수부;를 더 구비하고, 상기 회수부는 상기 태양전지모듈의 일 측에 설치되어 상기 태양전지모듈을 따라 흘러 지면으로 낙하하는 냉각수 또는 온수를 회수하는 회수통과, 상기 회수통에 회수된 냉각수 또는 온수를 여과하는 필터 및 상기 필터를 통과한 냉각수 또는 온수를 상기 저장탱크로 공급하도록 연장된 회수관을 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 여름철 태양전지모듈에 축적되는 열을 효과적으로 방출시키면서, 겨울철 태양전지모듈에 쌓이는 눈을 신속하게 제거함으로써 태양전지모듈의 발전 효율을 효과적으로 유지 및 향상시킬 수 있는 장점을 가진다.
도 1은 본 발명의 제1실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템의 개략도.
도 2는 본 발명의 제2실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템의 개략도.
도 3은 본 발명의 제3실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템의 개략도.
도 4는 도 1 내지 조 3에 도시된 분사부의 발췌사시도.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1에는 본 발명의 제1실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템에 도시되어 있다. 도 1을 참조하면, 본 발명의 제1실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 태양전지모듈(10)과, 온도측정부(20)와, 냉각부(30)와, 제설부(40)와, 분사부(50)와, 제어부(60)를 구비한다.
상기 온도측정부(20)는 상기 태양전지모듈(10)의 온도를 실시간으로 측정할 수 있도록 태양전지모듈(10) 상에 설치되어 있으며, 측정된 온도를 후술하는 제어부(60)로 송출할 수 있도록 제어부(60)와 유선 또는 무선통신가능하게 되어 있다.
상기 냉각부(30)는 상기 태양전지모듈(10)의 과열을 방지하기 위한 냉각수를 공급하는 것으로서, 냉각수를 저장하는 저장탱크(31)와, 상기 저장탱크(31)의 냉각수를 흡입하여 배출하는 펌핑부(33)와, 상기 펌핑부(33)에서 배출되는 냉각수를 상기 분사부(50)로 공급하도록 상기 펌핑부(33)와 상기 분사부(50) 사이에 연장된 제1공급관(35)을 포함한다.
상기 저장탱크(31)는 여름철 냉각수가 직사광선에 의해 가온되지 않으면서, 겨울철 외기에 의해 어는 것을 방지하기 위해 외측에 보온재 또는 단열재(미도시)를 설치하거나, 지중에 매설할 수도 있다.
상기 펌핑부(33)는 저장탱크(31)와 후술하는 분사부(50) 사이에 설치되어 내의 냉각수를 흡입하여 분사부(50)로 공급하도록 되어 있다.
상기 제1공급관(35)은 펌핑부(33)에 의해 저장탱크(31)로부터 흡입된 냉각수를 분사부(50)로 공급하도록 연장되어 있으며, 냉각부(30)의 동작시에는 냉각수가 이동하는 경로를 제공하고, 제설부(40)의 동작시에는 온수가 이동하는 경로를 제공한다. 상기 제1공급관(35)은 겨울철 동파 또는 내부에 잔재하는 물이 어는 것을 방지할 수 있도록 보온재 및 단열재를 설치할 수 있다.
상기 제설부(40)는 상기 태양전지모듈(10)에 쌓인 눈을 제거하기 위한 온수를 공급하는 것으로서, 상기 제설부(40)는 상기 저장탱크(31) 내에 설치되어 상기 저장탱크(31) 내의 냉각수를 가열하는 제1히터(41)를 포함한다.
상기 분사부(50)는 상기 냉각부(30) 또는 상기 제설부(40)로부터 공급되는 냉각수 또는 온수를 상기 태양전지모듈(10)로 분사하는 것으로서, 경사지게 설치된 태양전지모듈(10)의 상측 부분에 설치되어 있다.
상기 분사부(50)는 태양전지모듈(10)의 길이방향을 따라 연장되어 있으며, 태양전지모듈(10)의 상면으로 냉각수 또는 온수를 분사할 수 있도록 다수의 분사노즐(51A)들이 설치되어 있다. 상기 분사부(50)는 'ㄱ'자 형상으로 형성된 제1지지브라켓(50A)에 의해 태양전지모듈(10)에 지지되어 있다.
상기 제어부(60)는 상기 온도측정부(20)에서 측정된 온도에 따라 상기 냉각부(30)와 상기 제설부(40)의 동작을 각각 제어하는 것으로서, 상기 온도측정부(20)에서 측정된 온도가 설정된 상한온도 이상이면 상기 펌핑부(33)를 가동되게 제어하여 상기 저장탱크(31) 내의 냉각수를 상기 분사부(50)를 통해 상기 태양전지모듈(10)에 분사되게 한다.
또한, 상기 제어부(60)는 상기 온도측정부(20)에서 측정된 온도가 설정된 하한온도 미만이면 상기 제1히터(41)를 가동되게 제어하여 상기 저장탱크(31) 내의 냉각수를 가온시키고 상기 펌핑부(33)를 가동되게 제어하여 상기 제1히터(41)에 의해 가온된 상기 저장탱크(31) 내의 온수를 상기 분사부(50)를 통해 상기 태양전지모듈(10)에 분사되게 한다.
상기 제어부(60)는 상한온도와 하한온도 정보가 미리 저장된 메모리 및 시간을 설정할 수 있도록 된 타이머를 구비하고 있으며, 상기 온도측정부(20)에서 측정된 온도와 상한온도의 비교는 여름철에 수행하고, 상기 온도측정부(20)에서 측정된 온도와 하한온도와의 비교는 겨울철에 수행하도록 설정되어 있으며, 태양광이 없는 밤중에는 상술한 바와 같은 제어를 행하지 않도록 설정되어 있다.
일 예로, 상기 제어부(60)는 온도측정부(20)에서 측정된 태양전지모듈(10)의 온도가 35℃ 이상이면, 상기 펌핑부(33)를 가동되게 제어하여 저장탱크(31) 내의 냉각수를 태양전지모듈(10)에 공급되게 함으로써 태양전지모듈(10)을 냉각시킬 수 있다.
또 다른 예로, 상기 제어부(60)는 온도측정부(20)에서 측정된 태양전지모듈(10)의 온도가 0℃ 미만이면, 상기 제설부(40)의 제1히터(41)를 가동시켜 저장탱크(31) 내의 냉각수를 가열하여 가열된 냉각수 즉, 온수를 펌핑부(33)와 제1공급관(35)을 통해 분사부(50)로 공급하여 태양전지모듈(10)에 분사되게 함으로써 태양전지모듈(10) 상에 발생하는 성에 또는 눈을 제거할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 냉각수와 온수를 선택적으로 분사함으로써 여름철 태양전지모듈(10)의 과열을 방지함으로써 태양전지모듈(10)의 발전효율을 높이면서, 겨울철 태양전지모듈(10)에 쌓이는 눈이나 표면상에 발생하는 성에 등을 제거함으로써 태양광 투과율을 높여 태양전지모듈(10)의 발전효율을 높일 수 있는 장점이 있다.
한편, 도 2에는 본 발명의 제2실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템이 도시되어 있다. 도 2를 참조하면, 본 발명의 제2실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 태양전지모듈(10)과, 온도측정부(20)와, 냉각부(30)와, 제설부(40)와, 분사부(50)와, 제어부(60)를 구비한다.
본 실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 태양전지모듈(10)과, 온도측정부(20)와, 냉각부(30)와, 제설부(40)와, 분사부(50)와, 제어부(60)를 구비하며, 상기 제설부(40)는 온풍을 공급할 수 있도록 되어 있다.
상기 태양전지모듈(10)과, 온도측정부(20)와, 냉각부(30)와, 분사부(50)는 도 1을 참조하여 설명한 바와 동일한 구성을 적용하므로 중복설명은 생략한다.
도 2를 참조하면, 상기 제설부(40)는 상기 저장탱크(31) 내부에 설치되어 저장탱크(31) 내부의 냉각수를 가열하는 제1히터(41)와, 송풍기(43)와, 상기 송풍기(43)로부터 상기 분사부(50)로 공기를 공급할 수 있도록 상기 송풍기(43)로부터 상기 제1공급관(35)으로 연장된 제2공급관(45)과, 상기 제2공급관(45)에 설치되어 상기 분사부(50)로 공급되는 공기를 가열하는 제2히터(47) 및 상기 제2공급관(45) 상에 설치되는 밸브(49)를 더 포함한다.
상기 송풍기(43)는 공기를 분사부(50)에서 분출시킬 수 있도록 상기 제1공급관(35)의 중간에 단부가 연결된 제2공급관(45)을 통해 상기 분사부(50)로 공기를 공급하도록 되어 있다.
그리고, 상기 제2히터(47)는 상기 분사부(50)에서 온풍이 분사될 수 있도록 상기 제2공급관(45) 상에 설치되어 상기 제1공급관(35) 및 분사부(50)로 공급되는 공기를 가열시킨다. 상기 송풍기(43)와 상기 제2히터(47)는 온풍을 공급할 수 있는 드라이기와 같이 일체로 형성할 수 있다.
상기 제어부(60)는 상기 온도측정부(20)에서 측정된 온도가 설정된 하한온도 미만이면, 상기 제1히터(41)와, 상기 제2히터(47)와, 상기 송풍기(43)를 가동되게 제어한다. 바람직하게, 상기 제어부(60)는 상기 온도측정부(20)에서 측정된 온도가 설정된 하한온도 미만이면, 상기 제1히터(41) 및 펌핑부(33)를 가동되게 제어하여 분사부(50)를 통해 온수를 먼저 설정된 시간 동안 분사되게 한 후, 설정된 시간이 지난 후에는 상기 송풍기(43)와 상기 제2히터(47)를 가동되게 제어하여 태양전지모듈(10)의 표면에 잔재하는 물기를 온풍을 통해 제거함으로써 태양전지모듈(10)의 표면에 얼음이나 성에가 발생하는 것을 방지할 수 있다.
그리고, 온수가 먼저 분사되는 동안에는 제2공급관(45)에 구비된 밸브(49)를 잠가 송풍기(43) 측으로 온수가 공급되는 것을 차단하며, 제1공급관(35)에 별도의 보조밸브(미도시)를 설치함으로써 온풍이 공급되는 동안에 온풍이 펌핑부(33)로 공급되는 것을 차단하도록 할 수 있다.
한편, 상기 제어부(60)는 상기 온도측정부(20)에서 측정된 온도가 설정된 상한온도 이상이면, 상기 송풍기(43)를 가동되게 제어하여 상기 분사부(50)를 통해 상기 냉각수와 공기를 함께 분사되게 할 수도 있다.
한편, 도 3에는 본 발명의 제3실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템에 도시되어 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 제3실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 태양전지모듈(10)과, 온도측정부(20)와, 냉각부(30)와, 제설부(40)와, 분사부(50)와, 제어부(60)를 구비한다.
본 실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 태양전지모듈(10)과, 온도측정부(20)와, 냉각부(30)와, 제설부(40)와, 분사부(50)와, 제어부(60)를 구비하며, 별도의 회수부(70)를 더 구비한다.
상기 태양전지모듈(10)과, 온도측정부(20)와, 냉각부(30)와, 제설부(40)와, 분사부(50)와, 제어부(60)는 본 발명의 제2실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템에서 설명하고 있는 바와 동일하므로 중복설명은 생략한다.
상기 회수부(70)는 상기 분사부(50)에서 분사된 냉각수 또는 온수를 회수하여 상기 저장탱크(31)로 공급하는 것으로서, 회수통(71)과, 필터(73) 및 회수관(75)을 포함하여 구성되어 있다.
상기 회수통(71)은 상기 태양전지모듈(10)의 일 측에 설치되어 상기 태양전지모듈(10)을 따라 흘러 지면으로 낙하하는 냉각수 또는 온수를 회수할 수 있도록 상부가 개방되고 내측에 수용부가 마련되어 있으며, 하부는 밀폐되어 있다. 도면에 도시되어 있지 않지만, 상기 회수통(71)의 개방된 상부에는 물은 통과시킬 수 있되 나뭇가지, 나뭇잎과 같은 이물질이 내부로 유입되는 것을 방지하도록 망 형태의 덮개를 더 구비할 수 있다.
상기 회수통(71)은 상기 분사부(50)에서 분사되어 태양전지모듈(10)을 따라 흐르는 냉각수 또는 온수를 받을 수 있도록 경사지게 설치된 태양전지모듈(10)의 하측에 배치되어 있다. 그리고, 회수통(71)은 'ㄱ'자 형상으로 형성된 제2지지브라켓(70A)에 의해 태양전지모듈(10)에 지지되어 있다.
상기 필터(73)는 상기 회수통(71)에 회수된 냉각수 또는 온수를 여과하는 것으로서, 태양전지모듈(10)을 따라 흐르면서 태양전지모듈(10)에 묻은 먼지나, 오물 등 기타 이물질을 제거하도록 되어 있다.
상기 회수관(75)은 상기 필터(73)를 통과한 냉각수 또는 온수를 상기 저장탱크(31)로 공급하도록 연장되어 있다. 도면에 도시되어 있지 않지만, 상기 회수관(75) 상에는 펌프를 더 설치하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 회수부(70)를 구비한 본 발명에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 회수부(70)를 통하여 태양전지모듈(10)로 분사된 냉각수 또는 온수를 회수함으로써 저장탱크(31)에 별도로 냉각수 충전 빈도를 줄일 수 있어 유지보수가 용이한 장점을 가진다.
도 4에는 본 발명의 제1 내지 제3실시 예에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템의 분사부(50)가 상세하게 도시되어 있다.
도 4를 참조하면, 상기 분사부(50)는 내부에 공간부를 갖되, 중앙에는 상기 공간부를 각각 상하방향으로 제1공간부(52)와 제2공간부(53)로 구획하는 격벽(54)이 형성된 몸체(51)와, 상기 몸체(51)에 구비된 분사노즐(51A)들을 포함한다.
상기 격벽(54)은 상기 몸체(51)의 상기 공간부를 저장탱크(31)로부터 공급되는 냉각수 또는 온수가 수용되는 제1공간부(52)와, 송풍기(43)로부터 공급되는 공기나 온풍이 수용되는 제2공간부(53)로 구획한다.
상기 몸체(51)의 일 측에는 제1공급관(35)과 제2공급관(45)의 단부가 각각 결합되어 있으며, 상기 제1공급관(35)은 제1공간부(52)로 냉각수 또는 온수를 공급하도록 몸체(51)의 상측에 결합되어 있고, 제2공급관(45)은 제2공간부(53)로 온풍 또는 공기를 공급하도록 몸체(51)의 하측에 결합되어 있다.
상기 몸체(51)의 외측에는 다수의 분사노즐(51A)들이 설치되어 있다. 더욱 상세하게 상기 제1공간부(52)와 대응하는 몸체(51)의 외측에는 제1공간부(52) 내부에 수용되는 냉각수 또는 온수를 외부로 분사할 수 있도록 결합된 제1분사노즐(51A)들이 몸체(51)의 길이방향을 따라 소정간격 이격되게 배치되어 있고, 제2공간부(53)와 대응하는 몸체(51)의 외측에는 제2공간부(53) 내부에 수용되는 온풍 또는 공기를 외부로 분사시킬 수 있도록 결합된 제2분사노즐(51A)들이 몸체(51)의 길이방향을 따라 소정간격 이격되게 배치되어 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 냉각 및 융설 기능을 구비한 태양광발전시스템은 도면에 도시된 일 예를 참조하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호의 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
10 : 태양전지모듈
20 : 온도측정부
30 : 냉각부
31 : 저장탱크
33 : 펌핑부
35 : 제1공급관
40 : 제설부
41 : 제1히터
43 : 송풍기
45 : 제2공급관
47 : 제2히터
50 : 분사부
51 : 몸체
54 : 격벽
60 : 제어부
70 : 회수부
71 : 회수통
73 : 필터
75 : 회수관

Claims (4)

  1. 태양전지모듈과;
    상기 태양전지모듈에 설치되어 상기 태양전지모듈의 온도를 측정하는 온도측정부와;
    상기 태양전지모듈의 과열을 방지하기 위한 냉각수를 공급하는 냉각부와;
    상기 태양전지모듈에 쌓인 눈을 제거하기 위한 온수를 공급하는 제설부와;
    상기 냉각부 또는 상기 제설부로부터 공급되는 냉각수 또는 온수를 상기 태양전지모듈로 분사하는 분사부와;
    상기 온도측정부에서 측정된 온도에 따라 상기 냉각부와 상기 제설부의 동작을 각각 제어하는 제어부와;
    상기 분사부에서 분사된 냉각수 또는 온수를 회수하여 저장탱크로 공급하는 회수부;를 구비하고,
    상기 냉각부는 냉각수를 저장하는 저장탱크와, 상기 저장탱크의 냉각수를 흡입하여 배출하는 펌핑부와, 상기 펌핑부에서 배출되는 냉각수를 상기 분사부로 공급하도록 상기 펌핑부와 상기 분사부 사이에 연장된 제1공급관을 포함하고,
    상기 제설부는 상기 저장탱크 내에 설치되어 상기 저장탱크 내의 냉각수를 가열하는 제1히터와, 송풍기와, 상기 송풍기로부터 상기 분사부로 공기를 공급할 수 있도록 상기 송풍기로부터 상기 제1공급관으로 연장된 제2공급관과, 상기 제2공급관에 설치되어 상기 분사부로 공급되는 공기를 가열하는 제2히터 및 상기 제2공급관 상에 설치되는 밸브를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 온도측정부에서 측정된 온도가 설정된 상한온도 이상이면, 상기 펌핑부를 가동되게 제어하여 상기 저장탱크 내의 냉각수를 상기 분사부를 통해 상기 태양전지모듈에 분사되게 하고, 상기 온도측정부에서 측정된 온도가 설정된 하한온도 미만이면, 상기 제1히터를 가동되게 제어하여 상기 저장탱크 내의 냉각수를 가온시키고 상기 펌핑부를 가동되게 제어하여 상기 제1히터에 의해 가온된 상기 저장탱크 내의 온수를 상기 분사부를 통해 상기 태양전지모듈에 분사되게 하며, 상기 온도측정부에서 측정된 온도가 설정된 하한온도 미만이면, 상기 제1히터와, 상기 제2히터와, 상기 송풍기를 가동되게 제어하되, 상기 분사부를 통해 온수를 설정된 시간 동안 분사되도록 한 뒤 온풍이 분사되도록 제어하며,
    상기 회수부는 상기 태양전지모듈의 일 측에 설치되어 상기 태양전지모듈을 따라 흘러 지면으로 낙하하는 냉각수 또는 온수를 회수하는 회수통과, 상기 회수통에 회수된 냉각수 또는 온수를 여과하는 필터 및 상기 필터를 통과한 냉각수 또는 온수를 상기 저장탱크로 공급하도록 연장된 회수관을 포함하며,
    상기 저장탱크는 여름철 직사광선에 의해 가온되는 것을 방지하면서, 겨울철 어는 것을 방지하기 위한 단열재가 더 구비되고,
    상기 제1공급관에는 겨울철 동파 방지를 위한 단열재가 더 구비되며,
    상기 회수통의 상부에는 물은 통과시키되, 이물질이 내부로 유입되는 것을 방지하기 위한 덮개가 더 구비되고,
    상기 분사부는 내부에 공간부를 갖는 몸체와, 상기 몸체의 공간부를 상기 저장탱크로부터 공급되는 냉각수 또는 온수가 수용되는 제1공간부와 송풍기로부터 공급되는 공기나 온풍이 수용되는 제2공간부로 각각 구획하는 격벽을 구비하는 것을 특징으로 하는 냉각 및 제설 기능을 구비한 태양광발전시스템.
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