KR102385469B1 - 태양광발전 패널상의 오물제거 방법과 시스템 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 바닷가 갯벌이나 해수면이나 호수면이나 황무지나 농지에 구축한 태양광발전패널에 새떼가 몰려와 새똥이나 분비물을 패널에 뿌릴시 패널에 접착되어 쉽게 분리되지 않으며 패널의 발전 효율을 저해하여 대규모 태양광 발전소 건립에 장애가 되고 있으므로 사람이 아닌 다관절 AI 로봇으로 자율주행하면서 발전소 전체의 태양광발전패널에 대한 새떼들이 접근을 자율 인식하여 패널에 뿌려진 조류 분비물을 무인 자율 제거하는 솔루션을 제공한다.
더욱 상세하게는 해수면이나 호수면이나 갯벌이나 황무지나 농지에 설치한 태양광발전 패널에 조류의 분비물이나 낙엽, 눈 등의 오물이 패널의 발전효율 저하시키는 문제점을 해소하기 위하여 다수개의 태양광패널을 연접하여 구축한 태양광 패널 집합구성체 간의 사이 통로에 자율주행전동차 운행을 위한 레일을 구축하고 자율주행전동차에 콤푸레셔와 펌프와, 세척제 탱크와 물탱크와 지능형 다관절 AI로봇을 설치하여 전동차가 특정구간별로 매일 24시간 자율주행하면서 새떼나 오물 인식되면 다관절 AI 로봇암(팔)에 구성된 노즐로 물이나 세척제를 연화시켜 에어노즐과 전동브러쉬로 배설물이나 오물 자율 제거하는 효과적인 오물제거 방법과 시스템 장치를 제공한다
아울러, 본 발명은 광활한 대규모 태양광발전단지에서 패널에 대한 새떼의 배설물이나 오물을 인력으로 제거하는데 소요되는 막대한 비용을 획기적으로 절감하는 유용한 자율형 시스템 구축기술을 제공한다.
더욱 상세하게는 해수면이나 호수면이나 갯벌이나 황무지나 농지에 설치한 태양광발전 패널에 조류의 분비물이나 낙엽, 눈 등의 오물이 패널의 발전효율 저하시키는 문제점을 해소하기 위하여 다수개의 태양광패널을 연접하여 구축한 태양광 패널 집합구성체 간의 사이 통로에 자율주행전동차 운행을 위한 레일을 구축하고 자율주행전동차에 콤푸레셔와 펌프와, 세척제 탱크와 물탱크와 지능형 다관절 AI로봇을 설치하여 전동차가 특정구간별로 매일 24시간 자율주행하면서 새떼나 오물 인식되면 다관절 AI 로봇암(팔)에 구성된 노즐로 물이나 세척제를 연화시켜 에어노즐과 전동브러쉬로 배설물이나 오물 자율 제거하는 효과적인 오물제거 방법과 시스템 장치를 제공한다
아울러, 본 발명은 광활한 대규모 태양광발전단지에서 패널에 대한 새떼의 배설물이나 오물을 인력으로 제거하는데 소요되는 막대한 비용을 획기적으로 절감하는 유용한 자율형 시스템 구축기술을 제공한다.
Description
본 발명은 출원인이 2017년 06원 21일 출원하여 등록한 한국특허등록 제10-2009941호와 2020년 10월 14일. 출원하여 등록한 한국 특허등록 제10-0132555호 및 PCT/KR2018/007699의 개량특허이다.
본 발명은 바닷가 해수면이나 호수면이나 갯벌이나 황무지나 농지를 이용하여 구축한 솔라셀 발전소의 태양광패널에 새떼들로 인한 새똥이나 배설물 등의 오물을 인력이 아니라 AI 로봇으로 24시간 감시하며 로봇에 의하여 자동 제거하는 효과적인 오물 제거 방법과 시스템 장치를 제공한다.
더욱 상세하게는 해수면이나 호수면이나 갯벌이나 황무지나 농지에 태양광패널을 구축할시 새떼들이 패널에 몰려와 새똥이나 오물을 배설하여 태양광 패널의 효율을 저하시키는 문제점을 해소하기 위하여 다수개의 태양광패널을 연접하여 구축된 태양광 패널 집합 구성체 간의 사이 통로에 전동차운행을 위한 레일을 구축하고 전동차에 새떼들의 접근을 감시하는 센서와 콤푸레사와 세척제 탱크와 물탱크와 지능형(AI)다관절 로봇을 설치하여 전동차가 특정구간별로 24시간 왕복하면서 새떼를 인식하면 신속히 접근하여 새떼를 몰아내고 다관절 지능형 AI 로봇암(팔)의 에어노즐과 세척제노즐로 새똥이나 오물이 패널에 붙어 고착되기 전에 제거하는 효과적인 오물제거 시스템 장치를 제공한다.
해수면이나 호수면이나 갯벌이나 황무지 나 농지에 태양광 발전패널을 구축할 시 새떼들이 몰려와 새똥이나 분비물을 태양광발전 패널에 뿌리게 되고 패널에 접착되어 쉽게 분리되지 아니하여 패널의 발전 효율을 저해하는 문제점이 심각하므로 해수면이나 호수면이나 갯벌이나 황무지나 농지에 대규모 태양광 발전 패널을 구축할 수 없게 되어 태양광발전소 건립에 장애가 되고 있다.
기존의 솔라셀 패널을 크리닝하는 방법은 태양광패널 먼지제거용 청소 로봇장치를 패널에 따라 이동시키면서 청소로봇을 패널에 탈착시켜 로봇의 가동 모터에 의하여 패널표면을 왕복하면서 패널의 먼지를 제거하는 기술이 한국공개특허공보 10-2017-0079459호로 공개되었으나 이 방법은 청소로봇을 탑제하여 일일이 패널에 접착시키는 탑제장치가 필요하여 대규모 태양광 패널단지에 부적합하며 먼지외 패널에 붙어있는 새똥이나 새의 분비물을 제거할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 한국특허등록 제10-1623460호에서 태양전지 패널 청소 로봇장치로 패널 청소하는 기술이 공개되어 있으나, 이동수단으로 청소로봇을 태양전지 패널에 정착시켜 가동모터와 회전모터로 패널 전체를 청소하는 구성이며, 패널에 고착된 새똥이나 새의 분비물을 제거할 수 없는 문제점이 있다.
또한, 한국특허등록 제10-2313507호에서 태양광 패널의 오토크리닝 장치와 방법이 공개되어 있으나, 이 방법은 태양광패널마다 스마트센서가 구성된 클리닝 모듈을 설치하여 스마트센서의 제어로 에어나 회전 브러쉬로 먼지나 낙엽을 제거하는 구성이므로 새똥이나 새의 분비물을 제거할 수 없는 문제점이 있으며 태양광 패널마다 오토클리닝 장치를 구성하여 함으로 비경제적이라는 문제점이 있다.
또한, 미국특허 US9,126,341 B1에서 솔라패널 크리닝 시스템이 공개되어 있으나, 이 방식은 솔라패널 마다 로봇시스템을 구축하여 통제센터의 컴퓨터로 솔라패널 설치지역의 환경데이터(Environmental data)를 수집하여 크리닝 여부를 판단한후 각 솔라패널의 로봇시스템을 제어하여 패널 청소하는 시스템일 뿐이고 패널상의 새똥이나 분비물을 효과적으로 제거하는 솔루션을 제공하지 못하고 있다.
한국을 예로 들면, 갯벌의 면적이 2,482km²이며(한국정부 2019자료), 태양광 발전 1MW에 1ha의 토지가 필요하므로, 한국에서 버려진 갯벌을 이용하여 태양광 발전설비를 구축할시 248,200MW의 전력을 생산할 수 있으므로 1,400MW 규모 원자력 발전소나 화력발전소 248개를 대치할 수 있다.
1954년 벨연구소에서 실리콘(Si)솔라셀 로 4%의 효율을 기록하였으나 재료의 순도를 높이고 제조공정기술을 개선하여 지금은 양산셀의 효율이 15%내외로 개선되었고 2012년 등장한 페로브스카이트라 부르는 금속산화물로 양산효율을 22%이상 향상시킬수 있게 되어 1KW의 전기를 생산하는데 필요한 태양광발전비용과 화석연료를 사용해 생산한 일반전력 생산비용이 같아지는 그리드 패리티(Grid Parity)에 이미 도달하였으나, 대단위 토지확보가 어려워 대규모 태양광발전소 건립에 어려움이 있다.
뿐만 아니라, 세계각국이 2050년 까지 탄소중립목표를 선언 하고 있으므로 탄소절감을 위하여 방치된 해수면이나 호수면이나 갯벌이나 황무지나 농지의 기능을 해하지 않고 그 위에 대단위 태양광발전설비를 구축하는 기술의 개발이 긴요한 시점 이다.
세계 각국에서 핵분열방식의 원자력발전은 지진이나 해일에 취약하고 전시에는 폭격으로 원전이 폭파되면 원자탄 규모의 피해를 초래하므로 이스라엘에서는 원전을 원초적으로 설치하지 않고 있으며, 전쟁이나 테러의 위험이 있는 국가에서 원전을 기피하는 경향이 증대되고 있다.
또한 석탄을 이용하는 화력발전은 공해로 인하여 각국이 발전시설을 폐쇄하고 있으므로 향후 원전이나 화력발전을 대체하는 산업적 태양광발전 기술과 발전코스트를 획기적으로 저감할 수 있는 친환경 발전시스템의 개발이 필요하다.
본 발명에서 태양광 패널 또는 솔라셀 패널(Solar-Cell Panel)이라함은 태양전지(Solar-Cell 또는 Photovoltaic)의 최소 단위인 모듈 간을 결합하여 실제 전기를 생산하는 태양광 발전 어레이(Array)를 통칭하며, 어레이 보호용 프레임을 포함하여 태양광 발전 패널, 태양광 패널 또는 솔라셀 패널이라 칭한다.
본 발명은 바닷가 갯벌이나 해수면이나 호수면이나 황무지나 농지에 태양광 발전패널을 구축할 시 새떼들이 몰려와 새똥이나 분비물을 태양광발전 패널에 뿌릴시 패널에 접착되어 쉽게 분리되지 아니하여 패널의 발전 효율을 저해하는 문제점이 심각하여 태양광발전소 건립에 장애가 되고 있으므로 사람이 아니라 AI 로봇으로 태양광패널에 대한 새때들이 접근을 24시간 감시하며 .태양광발전 패널에 뿌려진 새똥이나 분비물을 인력이 아니라 로봇으로 효과적으로 제거하는 클리닝 방법과 시스템 장치를 제공하는 것이 목적이다.
기존의 해수면이나 호수면에 설치된 태양광 발전소의 경우 대부분 부유식이므로 패널의 클리닝 방식은 배를 타고 접근하여 수동으로 새똥이나 분비물을 제거하는 방식이므로 많은 인력과 비용이 소요되어 지극히 비경제적이다.
한국 새만금 태양광발전 프로젝트의 경우, 2,100MW 급 수상 태양광 발전에 소요되는 면적이 28Km²이고 약 520만장의 태양광패널을 구축하여야 하며, 이를 매일 인력으로 배(보트)를 타고 가서 관리하여 새똥 등의 조류 배설물을 제거하려면 1인이 하루에 52장의 패널 청소한다 하더라도 10만명의 인력과 10인이 1개의 보트를 공유한다면 1만척의 보트가 필요할 뿐만 아니라 20년 이상 유지 관리하는 인건비 등의 비용이 발전소 건설비용의 5배 이상 소요되어 현실적으로 불가능하므로 인력과 보트 대체할 지능형 자율 AI 로봇의 등장은 필연적이다.
또한, 해수를 이용하여 오물제거하고 패널 세척하는 방식은 해수 증발시 소금이 패널에 붙게 되어 현실적으로 해수를 이용한 세척방식도 불가능하다.
화학적 세척제를 분무하는 방식은 세척 후 바다를 오염시키는 문제점이 있으므로 친환경 발전을 하려는 취지에 어긋나는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 새떼가 몰려오면 즉시 이를 센싱하여 레일을 이용하는 전동차로 신속히 접근, 새떼를 몰아내고 그 동안 뿌린 새똥이나 분비물이 패널에 붙어 고착되기 전에 전동차에 구성된 다관절 로봇암의 에어노즐로 강력한 고압 에어를 분사하여 새똥이나 분비물을 제거하는 전자동 자율형 청소방법을 제공한다.
상기 로봇을 지능형 다관절 AI 로봇으로 구성함으로써 다관절 로봇암이 오물에 접근, 오물 센싱하여 AI 로봇에 설정된 프로그램에 따라 최적의 방법과 방향으로 강력한 에어를 분하는 것이고, 그럼에도 오물이 제거되지 아니 할 시에는 세척제 노즐로 먼저 물을 분사하여 제거하며 그럼에도 제거되지 아니한 경우 부득이 물을 세척제로 바꾸어 분무하여 오물의 형태를 연화시켜 제거하며, 그럼에도 로봇암의 센서가 오물 제거되지 아니한 것으로 인식되면 전동 브러쉬 수단으로 브로슁(BRUSHING)하면서 동시에 에어노즐로 강력한 에어를 분사하여 오물을 제거하도록 구성함으로서 화학적 세척제의 사용을 최소화하는 특징이 있다.
본 발명은 다수개 태양광 패널이 연결되어 구성된 패널의 집합체사이 통로에 레일을 설치하여 전동차가 설정된 구간을 24시간 왕래하면서 태양광패널에 대한 새떼들의 접근을 근본적으로 방지하는 지능형시스템을 제공한다..
본 발명은 다관절 AI 로봇을 탑재한 무인자율전동차가 자율 주행 하다가 레일 좌우측에 구축된 패널에 새떼나 조류배설물이나 오물이 인식되면 지능형 다관절 로봇암으로 접근하여 배설물이 패널에 고착되기 전에 먼저 공해가 없는 강력한 에어로 제거하므로 친환경적이고 바다를 오염시키지 아니하는 효과가 있다.
그럼에도 배설물이나 오물이 제거되지 아니할시 로봇암이 인식하여 세척제 노즐을 작동시켜 강력한 수압으로 오물제거 하면서 동시에 에어노즐로 오물 제거능력을 향상시키므로 역시 친환경적인 효과가 있다.
그럼에도, 로봇암이 배설물이나 오물이 제거되지 아니하였다고 인식되면, ㅈ전동 브러슁 수단으로 브러슁 하면서 동시에 강력한 에어노줄로 오물 제거하는 구성이 가능하므로 본 발명의 자율 주행 전동차가 별도의 물이나 세척제 보충없이 매일 24시간 자율 주행하면서 오물 제거하는 효과적인 솔루션을 제공하며 화학제 사용을 억제하는 효과가 있다.
결론적으로, 사람대신 지능형 AI로봇이 24시간 잠들지 아니하고 태양광발전 패널에 대한 조류의 접근을 감시하고 배설물이나 오물을 로봇이 자율적으로 제거하는 것이므로 경제적이고 효과적인 패널 크리닝 솔루션을 제공한다.
도1은 본 발명의 시스템의 블럭도이다.
도2는 본 발명의 시스템구성의 3D사시도이다.
도3은 본 발명의 시스템 구성 평면도이다.
도2는 본 발명의 시스템구성의 3D사시도이다.
도3은 본 발명의 시스템 구성 평면도이다.
이하 본 발명의 첨부 도면에 의하여 상세히 설명한다.
도1, 도2, 도3에 의하는 바와 같이 본 발명의 시스템은 다수개 태양광패널을 종방향 또는 횡방향으로 연속하여 구축한 태양광 패널의 집합 구성체 사이 간격에 구축한 자율 전동차 운행용 레일(12)과, 상기 레일에 연하여 프로그램된 레일 구간을 매일 왕복 주행하며 차량 전원으로 작동는 콤프레셔(6-1)와 차량전원으로 작동하는 펌프(9)와, 세정제 탱크(6-2)와 물탱크(6-3)를 장착하고, 다수개의 태양광발전 패널(1-1. 1-2, 1-3, 1-n)에 대한 새떼들의 접근을 감시하는 주야간 복합 TDN(True Day & Night) 이미지센서(2-1)와 비, 눈, 안개 등으로 감시가 어려운 경우에 예비적으로 작동하는 감시용 레이더(2-2)와, 물이나 세척제를 선택적으로 분사하는 세척제노즐(5-3)과, 콤프레셔의 강력한 에어 분사하는 에어노즐(5-2)이 다관절 로봇암(팔)에 구성된 AI 로봇(4)과, 위 각 수단의 기능을 중앙제어하는 콘트롤러(3)가 장착되어 자율 주행하면서 새떼나 오물 감지되면 물이나 세척제 분사하거나 강력한 에어노즐로 자율 제거하는 자율주행전동차(8)로 구성된다. 전동차(8)가 자율주행하면서 주행중 조류의 접근을 센싱하는 수단을 레이더(RADAR)와 다양한 광학카메라 이미지 센서의 장단점을 고려하여 위의 수단을 조합하거나 또는 단독으로 구성할 수 있으며, 자율주행자동차가 채택한 센서와 기술을 원용할 수 있다.
위와 같이 콘트롤러가 24시간 새떼의 접근을 센싱하여 새떼가 인식되면 전동차가 신속히 접근하여 새떼를 몰아내고 그 동안 배설한 오물이 고착화되기 전에 로봇암의 에어노즐로 제거하는 구성이므로 물이나 세척제의 사용을 최소화하는 효과가 있다.
에어노즐로 제거되지 아니한 오물을 세척제나 물과 동시에 강력한 에어 노즐로 분사하여 제거하며, 필요시 로봇암에 전동 브러슁수단을 부가 구성할 수 있으므로 사람이 인력으로 제거 가능한 모든 조류배설물이나 눈이나 낙역 등의 오물을 사람의 손대신 다관절 로봇암으로 자율 제거할 수 있으므로 막대한 인건비를 절감하는 효과가 있다
위와 같이 전동차 레일에 연하여 특정 프로그램된 구간과 시간에 매일 무인전동차가 자율 주행하면서 새떼를 몰아내고,‘배설물이나 오물이 태양광 패널에 붙어 고착화되기 전에’강력한 에어노즐로 제거하며 필요시 에어와 전동 브러슁수단을 함께 사용하여 오물 제거하므로서 화학제 사용으로 인한 환경 훼손을 줄일 수 있으며, 전동차 운행 구간별로 매일 자율주행전동차를 24시간 운행하도록 프로그램 설정하더라도 콤푸레셔의 강력한 에어와 전력으로 청소가능하므로 별도의 물이나 세척제 공급없이 장기 운영할 수 있는 목적을 달성한다.
또한, 갯벌이나 해수면이나 연약한 지반에 본 발명의 시스템을 구축하려면, 태양광 패널 설치면적에 격자형으로 구획하여 콘크리트 파일을 박은 후, 파일 상단에 횡방향 거치대를 구축하고 상기 횡방향 거치대위에 전동차 운행용 레일과, 태양광패널 설치하는 다수개의 종방향 레일을 구축할 수 있으며, 상기 다수개 레일간의 사이에서 레일과 태양광 패널의 좌우상하 4축 단자 간에 길이 가변형 연결수단으로 연결하여 연결수단의 길이가변으로 패널의 기울기를 360도 방향으로 가변하여 솔라셀 패널을 설치하면 태양광 집관 효율을 향상시키며, 태풍에도 안전한 시스템 장치를 제공한다.
또한, 자율주행전동차에 소형 크레인을 부가 구성하면 태양광패널 설치, 교체, 해체 및 보수유지관리가 용이하여 태양광발전소의 수명을 반영구적으로 향상 시킬 수 있다.
또한, 자율주행전동차의 콘트롤러에 ID와 전자제어장치를 부설하여 중앙관제센터에서 수집한 조류접근 정보나 패널의 오염정보를 해당지역 자율주행전동차의 콘트롤러에 전송하여 전동차의 조류접근 제어 및 오염 제거 기능을 중앙관제센터(7)에서 원격 제어하도록 구성할 수 있다. 이 경우 중앙관제센터에서 모든 패널의 상태를 실시간으로 확인 할 수 있으며, 특정 자율주행전동차 시스템에 오작동이나 고장이 발생하면 신속히 대응할 수 있다.
또한, 본 발명에서 태양광 패널이 구축된 전체면적을 격자형으로 구획하고 구획된 격자구역내의 다수개 패널이 거치된 중심부에 새들의 접근을 감지하는 센서와 사이렌이 장착된 LED 경광등과 새들이 싫어하는 음파 발진 장치를 부가 구성하면 새들이 접근할시 굉음 발진하여 새떼를 스스로 몰아내도록 프로그램 설정할 수 있다.
또한, 본 발명의 태양광 패널에 새떼 접근을 인식하는 센서를 부가 구성하여 새떼 접근시 태양광 패널에서 새들이 싫어하는 냄새 분무 장치를 가동하도록 프로그램 설정할 수도 있다.
또한, 전동차 운행을 위한 레일을 철제파이프로 구성할 수 있으며, 이 경우 굴곡이 심한 지역에 효과적인 전동차 운행수단을 제공한다.
콘트롤러에 일자와 시간과 패널을 특정하여 패널전체를 세척제노즐이나 에어노즐로 세척하도록 프로그램 설정할 수 있으며, 물이나 세척제로 세척한 다음 에어노즐로 패널 근조시키도록 프로그램 설정하면 패널을 정기적으로 청소하는 유용한 수단을 제공한다.
또한, 다수개 태양광패널을 종방향 또는 횡방향으로 연속하여 구축한 태양광 패널의 집합 구성체 사이 통로에 특정 구간별로 콘크리트파일을 박고 그 위에 전동차 레일을 구성하면, 해수면이나 호수면이나 갯벌에 설치된 부유식 패널을 배가 아니라 전동차로 효과적으로 관리하는 시스템장치를 제공한다.
도1, 도2, 도3에 의하는 바와 같이 본 발명의 목적을 달성하는 방법은 (1) 해수면이나 호수면에 횡방향 또는 종방향으로 부력 또는 파일로 구축한 태양광 패널 거치대를 연결 구성한 다수개 태양광패널의 집합체 간의 사이 통로에 특정한 간격으로 콘크리트파일을 박고 그 위에 전동차 운행용 레일을 구축하는 단계와, (2) 상기 레일 상에서 운행하는 전동차에 차량 전원으로 작동하는 콤푸레사와 펌프와, 패널 세척제와 물을 저장하는 1개 이상의 탱크를 장착하는 단계와, (3) 상기 전동차에 장착한 컨트롤러에 의하여 작동하는 전천후 이미지 감시센서나 감시용 레이더를 선택적으로 이용한 태양광 조류 접근 센싱수단과 지능형 다관절 AI로봇을 설치하는 단계를 포함하는 방법으로, 상기 콘트롤러에 구성한 전천후 TDN센서나 감시 레이더 로 태양광패널상의 새떼나 오물이 감지되면 전동차로 신속하게 접근하여 새떼를 몰아내고 다관절 로봇암의 센서에 의하여 새떼가 배설한 오물에 접근하여 ‘오물이 굳어 고착화되기 전에’에어노즐의 강력한 풍력으로 오물을 제거하는 방법으로 구성된다.
위의 방법에서 전동차의 콘트롤러에 설정한 프로그램에 의하여 매일 설정한 시간 동안 전동차가 레일에 연하여 설정한 구간을 왕복하면서 새떼를 감지하면 운행 스케줄을 변경하여 신속히 접근, 새떼를 몰아내고 로봇암으로 오물 제거하도록’프로그래밍 할 수 있게 된다.
로봇암에 세정제나 물을 고압 분사하는 노즐을 부가 구성하여 에어노즐로 제거되지 아니한 오물을 세정제나 물로 회석시켜 강력한 에어로 제거하는 효과적인 방법을 제공한다.
위의 방법에서 전동차 레일을 해수면에 부력 또는 파일로 구축한 다수개 태양광 패널 거치대를 연결한 거치대간의 사이 통로에 별도의 거치대를 구성하여 설치하더라도 동일한 효과를 얻을 수 있다.
아울러, 전체 태양광 패널 구축된 지역을 분할하여 새떼 감지센서와 사이렌 장착된 LED경광등과 새들이 싫어하는 음파나 굉음을 발진하는 수단을 부가 구성하면 새떼 접근시 굉음으로 새떼를 몰아내고 그 사이에 전동차가 특정구간에 도착하여 새똥이나 배설물 등의 오물이 패널에 고착화되기 전에 다관절 로봇암으로 우물 제거하는 유용한 방법을 제공한다.
본 발명에서 해수면이나 호수면이나 갯벌에서 전동차 운행을 위한 레일을 설치하기 위하여 콘크리트파일을 박는 것은 해수에 부식되지 아니하는 특성 때문이며, 고강도 PHC파일이나 철제파일이나 모노파일이나 원목에 방수 처리하여 파일을 구성할 수 있다.
따라서 본 발명의 기술적 사상이나 주요한 특징으로부터 일탈하지 않는 범위 내에서 다른 여러 가지 형태로 이용할 수 있으므로 본 발명의 특허 청구범위의 균등 범위에 속하는 변형이나 변경은 모두 본 발명의 범위에 속한다.
본 발명으로 태양광패널에서 새똥이나 배설물 등의 오물을 효과적으로 제거할수 있게 되어 버려진 해수면이나 호수면이나 갯벌이나 황무지나 농지에서 대규모 태양광 발전소를 구축할 수 있는 유용한 기술을 제공한다.
또한, 기존의 부유식 태양광발전 장치에서 패널에 부착된 새똥이나 낙엽이나 눈 등의 오물을 제거하기 위하여 보트를 타고 많은 작업인력을 투입해야 하는 문제점이 있어 현실적으로 불가능하였으나 본 발명은 무인자율주행 전동차에 의한 효과적인 무인자율 청소 시스템 장치를 제공함으로서 태양광 발전 패널 보수 유지 산업에 이용할 수 있다.
1-1, 1-2, 1-3, 1-n ; 태양광 발전 패널(솔라패널)
2-1; TDN센서
2-2; 감시 레이더
3; 콘트롤러
4; 지증형 AI 로봇암(팔)
5-1; 이미지 센서
5-2; 에어노즐
5-3; 세척제노즐
6-1; 콤푸레사
6-2 세척제 탱크
6-3; 물탱크
7; 중앙관제센터 컴퓨터
8; 전동차
9; 고압 펌프
10; 횡방향거치대
11; 솔라셀 패널 거치용 레일
12; 궤도작업차 가동용 레일
13; 솔라셀 패널
14; 연결수단
15; 콘크리트 파일 지주
2-1; TDN센서
2-2; 감시 레이더
3; 콘트롤러
4; 지증형 AI 로봇암(팔)
5-1; 이미지 센서
5-2; 에어노즐
5-3; 세척제노즐
6-1; 콤푸레사
6-2 세척제 탱크
6-3; 물탱크
7; 중앙관제센터 컴퓨터
8; 전동차
9; 고압 펌프
10; 횡방향거치대
11; 솔라셀 패널 거치용 레일
12; 궤도작업차 가동용 레일
13; 솔라셀 패널
14; 연결수단
15; 콘크리트 파일 지주
Claims (20)
- 태양광발전 패널 오물제거 시스템 장치에 있어서
(1) 다수개 태양광패널을 종방향 또는 횡방향으로 연속하여 구축한 태양광 패널의 집합 구성체 사이 통로에 구축한 자율주행전동차 레일과,
(2) 상기 자율주행전동차 레일의 특정구간을 특정한 시간동안 매일 운행하면서, 자율주행전동차 레일 좌우측 태양광 패널에 대한 조류접근을 감지하는 전천후 센싱수단과, 물이나 세척제를 선택적으로 분사하는 세척제노즐과 에어노즐을 다관절암(팔)에 구성한 AI로봇과, 전동차의 전원으로 작동하는 콤푸레셔와 전동차 전원으로 작동하는 펌프와, 물탱크와, 세척제탱크와 위의 각 수단을 중앙제어하는 콘트롤러로 구성된 자율주행전동차를 포함하는 구성으로,
자율주행전동차가 특정구간을 주행하면서 자율주행전동차 레일 좌우측 태양광 패널에 접근하는 새때를 인식하면, 신속히 접근하여 다관절 로봇암(팔)의 센서에 의하여 에어나 물이나 세척제에서 선택한 분사수단으로 배설물이나 오물 자율 제거하도록 AI로봇에 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치
- 청구항 1에 있어서,
다관절 로봇암의 에어노즐로 새의 분비물이 제거되지 아니하면, 세정제노즐로 물을 분사하면서 동시에 에어노즐의 풍압에 의하여 배설물이나 오물 제거하며, 그럼에도 제거되지 않을시 세척제를 분무하고 에어로 제거하도록 AI로봇에 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 1에 있어서,
다관절 로봇암에 전동 브러쉬수단을 부가 구성하여 태양광패널에 붙어 고착된 조류분비물이나 오물을 로봇암의 노즐로 물이나 세척제 분무하여 연화시킨 후 에어노즐과 전동 브러쉬 수단으로 제거하도록 AI로봇에 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 3에 있어서
다관절 로봇암에 전동브러쉬수단과 에어노즐로 장기간 물이나 세척제 보충없이 차량의 전원만으로 배설물이나 오물 제거하도록 AI로봇에 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템장치 - 청구항 1에 있어서,
태양광 패널 설치할 전체 면적에 격자형으로 구획하여 콘크리트 파일을 타설한 후 콘크리트 파일 상단에 횡방향 거치대를 구축하고 상기 횡방향 거치대 위에 자율주행전동차 레일과, 자율주행전동차 레일 좌우측에 태양광패널 설치하는 다수개의 레일을 자율주행전동차 레일과 나란히 구축한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 5에 있어서,
상기 다수개 레일간의 사이에서 자율주행전동차 레일과 태양광 패널의 좌우상하 4축 단자 간에 길이 가변형 연결수단으로 각축의 길이가변으로 패널4축의 기울기를 360도 방향으로 가변하여 솔라셀 패널의 방향을 임의 설정하는 구성을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 1에 있어서,
자율주행전동차에 소형 크레인을 부가 구성하여 태양광패널 설치, 교체, 해체 및 보수유지 관리가 용이하도록 구성한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 1에 있어서,
자율주행전동차의 콘트롤러에 ID와 전자제어장치를 부설하여 중앙관제센터에서 수집한 조류접근 정보나 패널의 오염정보를 상기 자율주행전동차의 콘트롤러에 전송하여 자율주행전동차의 기능을 중앙관제센터에서 실시간으로 감시하고 원격 제어하도록 구성한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 1에 있어서,
태양광패널 설치한 전체면적을 격자형으로 구획하여 구획된 구역의 중앙부에 새떼 접근 사실을 감지하는 센서와 새들이 싫어하는 굉음 발진 장치를 부가 구성하여 새들의 접근하면 굉음으로 스스로 새떼를 몰아내도록 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템장치 - 청구항 9에 있어서,
새때들이 싫어하는 음파발생 사이렌 장착된 LED경광등 부가 구성하여 새떼 접근시 설정된 자율주행전동차와 중앙관제센터에 자동 통보하고 경광등 가동하여 새떼 몰아 내 도록 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 1에 있어서
자율주행전동차의 콘트롤러에 자율주행전동차 레일 좌우측방의 태양광패널에 대한 조류접근감시수단을 부가 구성한 것을 특징으로 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 1에 있어서
자율주행전동차 운행을 위한 자율주행전동차 레일을 모노레일이나 철제파이프로 구성한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 1에 있어서,
해수면이나 호수면이나 갯벌에서 다수개 태양광패널을 종방향 또는 횡방향으로 연속하여 구축한 태양광 패널의 집합 구성체 사이 통로에 특정 구간별로 콘크리트파일을 타설하고 그 위에 자율주행전동차 레일을 구성한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 1에 있어서,
자율주행전동차의 콘트롤러에 작업일자와 시간과 패널을 특정하여 다관절 로봇암에 구성된 노즐과 전동 브라슁수단으로 전체 태양광발전 패널을 순차 정기적으로 세척하도록 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 청구항 14에 있어서,
물이나 세척제로 세척한 다음 에어노즐로 패널 근조시키도록 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 시스템 장치 - 해수면이나 호수면이나 갯벌에 설치한 태양광패널의 오물 제거하는 방법에 있어서,
(1) 해수면이나 호수면에 부력 또는 파일로 다수개의 태양광 패널 거치대를 종방향 또는 횡방향으로 연결 구성한 태양광 패널 집합 구성체 간의 사이 통로에 콘크리트파일을 타설하고 그 위에 자율주행전동차 레일을 구축하는 단계와,
(2) 상기 자율주행전동차 레일 상에서 운행하는 자율주행전동차에 차량 전원으로 작동하는 콤푸레셔와 차량전원으로 작동하는 펌프와, 세척제와 물을 저장하는 1개 이상의 탱크를 장착하는 단계와,
(3) 상기 자율주행전동차에 태양광발전패널에 대한 조류접근을 센싱하는 전천후 센싱수단과 물이나 세척제를 선택적으로 분사하는 세척제노즐과 에어노즐을 다관절암(팔)에 구성한 AI로봇 설치하는 단계를 포함하는 방법으로,
상기 센싱수단으로 태양광 패널상에 대한 조류의 접근을 감지하면 신속히 접근하여 다관절 AI로봇암(팔)의 센서에 의하여 로봇암에 구성된 물이나 세척제를 선택적으로 분사하는 세척제노즐과 에어노즐로 자율 제거하는 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물 제거 방법 - 청구항 16에 있어서,
상기 자율주행전동차의 컨트롤러에 자동차 자율주행장치의 이미지 감지 센서를 부가 구성하여 자율주행전동차 레일 좌우측 태양광발전패널에 대한 새떼를 감지하여 배설물이나 오물 제거하도록 프로그래밍 한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물 제거방법 - 청구항 16에 있어서,
다관절 로봇암에 전동 브러쉬를 부가 구성하여 패널에 고착된 배설물이나 오물을 로봇암의 노즐로 물이나 세척제 분무하여 연화시킨 후 전동브러쉬와 에어노즐의 풍압으로 제거하도록 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 방법 - 청구항 16에 있어서,
해수면이나 호수면에 부력 또는 파일로 다수개의 태양광 패
널 거치대를 종방향 또는 횡방향으로 연결 구성한 태양광 패널 집합 구성체 간의 사이 통로에서 패널 거치대간을 연결한 별도의 거치대를 구성하여 자율주행전동차 레일을 구성한 것을 특징으로 하는 태양광발전패널 오물제거 방법 - 청구항 16에 있어서,
태양광패널이 구축된 전체면적을 격자형으로 구획하고 구획된 태양광 패널설치 지역의 중심부에 새들이 접근할시 이를 인식하는 센서와 LED경광등과 새들이 싫어하는 음파 발진수단을 부가 구성하여 새떼 접근시 LED경광등과 음파발진수단으로 새떼를 몰아내는 동시에 새떼접근 사실을 자율주행전동차와 중앙관제센터에 자동 통보하도록 프로그램 설정한 것을 특징으로 하는 태양광 발전 패널 오물제거 방법
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