LOGO!로 전자동 태양열 판 청소 제어 - News

LOGO!로 전자동 태양열 판 청소 제어
먼지 한 톨 없이 모두 제거

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지붕에 설치된 태양열 시스템은 전기를 생산하거나 온수난방을 지원한다. 태양이 아무 저항 없이 태양열 판에 도달하고 수집기가 깨끗하면 발전량도 많다. SunBrush는 LOGO!로 제어되는 전자동 청소 시스템이다.
독일에서는 현재 약 4TWh (Terawatt-hour)의 전기가 태양광 전지로 생산되고 있고 점점 증가하는 추세이다. 이로 인한 CO2 배출 감소량은 연간 약 270만 톤에 이른다. 독일은 태양광 발전기(전기) 및 태양 수집기(온수)를 위한 공간은 충분하다. 건물의 지붕, 정면 및 다른 장소에 태양열 시스템을 설치할 수 있는 공간은 총 2,300km2이다. 현재 독일에는 약 170만 개의 태양광 및 태양열 시스템이 설치되어 있다.
작은 태양광 전지를 조합하여 더 큰 태양과 모듈을 만들 수 있다. 태양광 전지들은 태양 복사에서 전기 에너지를 만든다. 모듈에 도달하는 빛의 양이 늘어나면 발전량도 늘어난다. 직사광 뿐 아니라 산란광도 발전에 활용될 수 있다. 태양광 시스템의 효율은 15~18%, 태양열 시스템의 효율은 최대 20%이다. 하지만 태양광 및 태양열 시스템의 에너지 수율이 감소하는 경우가 있다. 일반적인 공기 오염, 그을음, 꽃가루, 기타 상업 및 농업 배출물, 새똥, 이끼 등이 태양광 모듈에 층층이 쌓이면 가끔 예상보다 에너지 수율이 대폭 감소한다. 최악의 경우 최대 60%까지 감소하고 조립 후 1~2년 후에 이런 문제가 발생하는 경우도 자주 있다. 일부 먼지는 바람이나 비에 의해 제거되지만 바람이나 비가 새 입자를 몰고 와 영구적으로 쌓이고 설치 2년 후부터 시스템의 효율성이 감소할 수 있다. 코팅이 손상되면 태양광 모듈 자체가 손상될 수도 있다. 태양열 판을 정기적으로 청소하면 이런 문제를 예방할 수 있다. 청소 방법은 다양하다. 기계를 이용하거나 계면 활성제, 탈염수 등을 사용할 수도 있다.

전자동 SunBrush

독일 Unterallgau에 있는 작은 마을에서 태양광 시스템을 판매하고 있는 Franz Ehleuter와 Stefan Bar는 축사에서 나오는 배기가스로 인한 오염의 심각성을 누구보다 잘 알고 있다. 가축의 땀, 먼지, 사료 등이 뒤섞인 이 배기 가스가 응결로 인해 태양열 판에 쌓이게 되면 긁어내는 것 외에는 제거할 수 있는 방법이 없다.
전자동 청소 시스템인 SunBrush를 개발하게 된 이유도 바로 그 때문이다.
컴퓨터로 제어되는 이 전자동 청소 시스템은 눈이나 비가 오면 태양열 판이 있는 지붕을 청소하고 눈이 쌓이지 않도록 치운다. 시제품 설치 결과 그 효과가 바로 입증됐다.
그 즉시 유틸리티 모델로 등록된 이 청소 시스템은 세차용 브러시에서 착안하여 개발한 특수 세척 브러시로 들러붙은 먼지와 얼어붙은 눈도 확실하게 쓸어낸다. 롤러처럼 두 레일에 고정된 브러시가 태양열 판 또는 태양광 판에 설치된 지붕 위를 이동하며 먼지나 눈을 치운다. 이 전자동 시스템을 제어하는 것이 바로 LOGO!이다.
지붕에 설치된 강우 센서는 강우량 또는 강설량을 기록하여 LOGO!에 펄스를 전송한다. 사전 설정된 프로그램에 따라 3, 5 또는 5 펄스 후에 지붕에 설치된 롤러가 1번, 2번 또는 여러 번 태양열 판 위를 이동하며 쓸면서 청소하고 빗물로 표면을 닦는다. 프레임에 설치된 모듈 역시 양방향에서 깨끗하게 청소하고 이끼와 침전물도 제거한다. SunBrushRK 전자동으로 지붕 위를 이동하며, 비와 눈을 청소한다.

빗물을 이용한 청소

SunBrush는 청소에 빗물을 이용한다. 빗물은 깨끗하고 석회가 없는 연수이기 때문에 태양광 모듈에 잔여물을 남기지 않는다.
독일의 경우 1m2당 약 1,000리터의 빗물을 사용하기 때문에 별도의 펌프나 물탱크가 필요하지 않다. 따라서 SunBrush는 화학약품을 전혀 사용하지 않는 100% 친환경 제품이라고 할 수 있다.
이동식 세척 시스템과 달리 사용자가 원하는 때 몇 번이건 청소를 할 수 있다. LOGO! 외에도 드라이브와 모터 역시 Siemens 제품이다. 이 제품을 개발한 Franz Ehleuter는 Siemens의 우수한 품질과 서비스를 믿었고 이를 자신의 고객들도 경험하게 해주고 싶어서 Siemens 제품을 선택했다고 한다.
SunBrush는 기존 태양열 시스템에도 아무 문제없이 설치할 수 있다.

SunBrush SunBrushRK 전자동으로 지붕 위를 이동하며, 비와 눈을 청소한다.

개발자인 Franz Ehleuter와 Stefan Bar는 LOGO! 외에도 드라이브와 모터 역시 지멘스 제품을 선택했다.