KR101282518B1 - Active sunshade type bipv system and construction method for the same - Google Patents

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템은 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양전지 모듈; 상기 태양전지 모듈을 홀딩하는 홀더 프레임; 상기 홀더 프레임에 체결되어 고정되는 회전축; 직선 운동을 통해 상기 태양전지 모듈의 틸팅(tilting) 각도를 조절하는 리니어 액추에이터; 및 상기 회전축과 체결되고, 상기 리니어 액추에이터로부터의 직선 운동을 회전 운동으로 바꾸어 상기 회전축을 회전시키는 링크 장치를 포함한다.Variable sunshade BIPV system according to an embodiment of the present invention is a solar cell module for producing electricity using sunlight; A holder frame holding the solar cell module; A rotating shaft fastened to and fixed to the holder frame; A linear actuator controlling a tilting angle of the solar cell module through a linear motion; And a linking device engaged with the rotary shaft and rotating the rotary shaft by converting a linear motion from the linear actuator into a rotary motion.

태양광, 태양광 발전, 태양전지, 차양, 가변 차양, 태양광 조절 Photovoltaic, PV, Solar Cells, Shades, Adjustable Shades, Solar Conditioning

Description

가변 차양형 ＢＩＰＶ 시스템 및 그 시공 방법{ACTIVE SUNSHADE TYPE BIPV SYSTEM AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME}ACTIVE SUNSHADE TYPE BIPV SYSTEM AND CONSTRUCTION METHOD FOR THE SAME

본 발명의 실시예들은 가변 차양형 BIPV 시스템 및 그 시공 방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to a variable sunshade BIPV system and a construction method thereof.

일반적으로 태양광 발전이라 함은 태양 전지에 의하여 태양광을 직접 전력으로 변환하는 발전 방식을 말하며, 이러한 태양광 발전은 태양빛으로 전기를 생성하는 반면, 태양열은 태양빛으로 열을 생산하는 점에서 서로 구분된다.Generally, photovoltaic power generation refers to a power generation method that converts sunlight directly into electric power by a solar cell. Such photovoltaic power generates electricity by sunlight, while solar heat produces heat by sunlight. Are distinguished from each other.

태양에너지 발전은 다른 발전에 비해 대기오염, 소음, 발열, 진동 등의 공해가 전혀 없는 청정에너지로서, 연료의 수송 및 발전 설비의 유지 관리가 거의 불필요하며 장치의 수명이 길고 설비 규모의 선택과 설치 공사가 쉽다.Solar power generation is clean energy with no pollution such as air pollution, noise, heat generation and vibration, compared to other power generation, and it is almost unnecessary to maintain fuel transportation and power generation facilities, long life of equipment, and selection and installation of equipment size. Easy to construct

건물 일체형 태양광 발전 시스템(BIPV: Building Integrated Photovoltaic System)은 태양에너지로부터 전기를 생산해 발생된 전력을 소비자에게 공급해 주는 역할 이외에도 건물 일체형 태양광모듈(BIPV용 모듈)을 건축물 외장재로 사용함으 로써, 건설 비용 감소 및 건물의 가치를 높이는 디자인 요소로 사용될 수 있다. 특히, 지상의 설치 가능 면적이 부족한 우리나라의 지형적 특성을 감안할 때, 매우 유용하게 활용될 수 있는 기술이다.Building Integrated Photovoltaic System (BIPV) uses the integrated building solar module (BIPV module) as a building exterior material in addition to providing electricity to consumers by generating electricity from solar energy. It can be used as a design element to reduce costs and increase the value of a building. In particular, considering the topographical characteristics of Korea, which lacks the installable area of the ground, it is a technology that can be very useful.

본 발명의 일 실시예는 태양전지 모듈을 이용하여 건물 실내로 유입되는 직사광선을 차단할 수 있으며, 전력 발전을 통해 건물 내 전기 장치에 전력을 공급할 수 있는 가변 차양형 BIPV 시스템을 제공한다.One embodiment of the present invention can block direct sunlight flowing into the building interior using a solar cell module, and provides a variable shaded BIPV system that can supply power to the electrical device in the building through power generation.

본 발명의 일 실시예는 태양 고도에 따라 태양전지 모듈의 차양 각도를 조절함으로써, 건물 실내로 유입되는 태양광의 양을 조절 가능하며, 경사 고정형 대비 발전 효율을 향상시킬 수 있는 가변 차양형 BIPV 시스템을 제공한다.One embodiment of the present invention by adjusting the sunshade angle of the solar cell module according to the solar altitude, it is possible to adjust the amount of sunlight flowing into the building interior, variable sunshade BIPV system that can improve the power generation efficiency compared to the fixed slope type to provide.

본 발명의 일 실시예는 건축물의 외부 이미지 상승과 쾌적한 환경을 동시에 만족시켜 줄 수 있는 가변 차양형 BIPV 시스템을 제공한다.One embodiment of the present invention provides a variable sunshade BIPV system that can satisfy the external image rise of the building and a comfortable environment at the same time.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제(들)은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problem to be solved by the present invention is not limited to the above-mentioned problem, another task (s) not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템은 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양전지 모듈; 상기 태양전지 모듈을 홀딩하는 홀더 프레임; 상기 홀더 프레임에 체결되어 고정되는 회전축; 직선 운동을 통해 상기 태양전지 모듈의 틸팅(tilting) 각도를 조절하는 리니어 액추에이터; 및 상기 회전축과 체결되고, 상기 리니어 액추에이터로부터의 직선 운동을 회전 운동으로 바꾸어 상기 회전 축을 회전시키는 링크 장치를 포함한다.Variable sunshade BIPV system according to an embodiment of the present invention is a solar cell module for producing electricity using sunlight; A holder frame holding the solar cell module; A rotating shaft fastened to and fixed to the holder frame; A linear actuator controlling a tilting angle of the solar cell module through a linear motion; And a linking device engaged with the rotating shaft and rotating the rotating shaft by converting a linear movement from the linear actuator into a rotating movement.

상기 태양전지 모듈은 상기 태양광이 건물 내부로 입사되는 것을 차단하는 차양막 기능을 제공하고, 상기 리니어 액추에이터는 상기 태양광의 입사를 차단할 수 있도록, 태양의 고도에 따라 상기 태양전지 모듈의 틸팅 각도를 조절할 수 있다.The solar cell module provides a sunshade function that blocks the sunlight from entering the building, and the linear actuator adjusts the tilting angle of the solar cell module according to the altitude of the sun to block the incident of the sunlight. Can be.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템은 상기 태양전지 모듈이 설치되는 위치에 대한 태양의 고도를 시간에 따라 미리 측정한 프로그램을 탑재하고, 상기 프로그램을 실행하여 상기 태양의 고도에 대응하는 제어신호를 발생시키는 컨트롤러를 더 포함하고, 상기 리니어 액추에이터는 상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 구동하여, 상기 태양전지 모듈의 틸팅 각도를 상기 태양의 고도에 대응되게 조절할 수 있다.The variable sunshade BIPV system according to an embodiment of the present invention is equipped with a program that measures the altitude of the sun in advance with respect to the location where the solar cell module is installed, and executes the program to correspond to the altitude of the sun. The controller may further include a controller for generating a control signal, and the linear actuator may be driven according to a control signal from the controller to adjust the tilting angle of the solar cell module to correspond to the altitude of the sun.

상기 리니어 액추에이터는 상기 태양전지 모듈에서 생산된 전기에 의해 구동하거나, 외부 전원에 의해 구동할 수 있다.The linear actuator may be driven by electricity produced by the solar cell module or driven by an external power source.

상기 홀더 프레임은 상기 태양전지 모듈을 홀딩하는 부분이 고무로 패킹될 수 있다.The holder frame may be packed with rubber to hold the solar cell module.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템은 상기 회전축에 체결되어 고정되는 고정 프레임; 및 건물 외벽에 고정되도록 설치되고, 상기 고정 프레임과 체결되어 상기 구성요소들을 지지하는 브라켓을 더 포함할 수 있다.Variable sunshade BIPV system according to an embodiment of the present invention is fixed to the fastening frame is fastened to the rotating shaft; And a bracket installed to be fixed to an outer wall of the building and fastened to the fixing frame to support the components.

상기 브라켓은 상기 태양전지 모듈이 상기 태양광의 입사를 차단하는 차양막으로서의 기능을 수행할 수 있도록, 상기 건물의 창문 위쪽 외벽에 설치되어 고 정될 수 있다.The bracket may be installed and fixed on the outer wall above the window of the building so that the solar cell module functions as a sunshade to block the incident of sunlight.

상기 태양전지 모듈은 결정질 태양전지 모듈, 박막형 태양전지 모듈, 또는 플라스틱형 태양전지 모듈 중 어느 하나를 포함할 수 있다.The solar cell module may include any one of a crystalline solar cell module, a thin film solar cell module, or a plastic solar cell module.

상기 태양전지 모듈은 건물 내부의 전기 장치에 상기 생산된 전기를 공급할 수 있다.The solar cell module may supply the produced electricity to an electric device inside a building.

본 발명의 일 실시예에 따른 건축 외장재는 상기와 같은 구성을 가지는 가변 차양형 BIPV 시스템을 포함한다.Building exterior material according to an embodiment of the present invention includes a variable sunshade BIPV system having the above configuration.

본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템의 시공 방법은 브라켓을 건물 외벽에 고정되도록 설치하는 단계; 회전축을 고정시키기 위한 고정 프레임을 상기 브라켓에 체결하여 고정시키는 단계; 홀더 프레임에 형성된 구멍을 통해 상기 회전축에 상기 홀더 프레임을 껴서 고정시키는 단계; 상기 회전축의 양단에 커플링을 연결하고, 상기 커플링을 통해 상기 회전축을 상기 고정 프레임에 체결하는 단계; 상기 홀더 프레임에 태양전지 모듈을 홀딩시키는 단계; 직선 운동을 회전 운동으로 바꾸어 상기 회전축을 회전시킬 수 있도록, 상기 회전축에 링크 장치를 체결하는 단계; 상기 링크 장치에 상기 직선 운동을 수행하는 리니어 액추에이터를 체결하는 단계; 및 전원 케이블 및 데이터 케이블을 결선하는 단계를 포함한다.Construction method of the variable sunshade BIPV system according to an embodiment of the present invention comprises the steps of installing the bracket to be fixed to the building outer wall; Fastening a fixing frame to the bracket to fix the rotating shaft; Fixing the holder frame to the rotating shaft through a hole formed in the holder frame; Coupling a coupling to both ends of the rotation shaft, and fastening the rotation shaft to the fixed frame through the coupling; Holding the solar cell module in the holder frame; Fastening a link device to the rotating shaft so as to rotate the rotating shaft by converting a linear movement into a rotating movement; Fastening a linear actuator for performing the linear motion to the link device; And connecting the power cable and the data cable.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 첨부 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and the accompanying drawings.

본 발명의 이점 및/또는 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러 나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.Advantages and / or features of the present invention and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in detail in conjunction with the accompanying drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be implemented in various different forms, only the embodiments are to make the disclosure of the present invention complete, and those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. It is provided to fully inform those skilled in the art of the scope of the invention, which is to be defined only by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양전지 모듈을 이용하여 건물 실내로 유입되는 직사광선을 차단할 수 있으며, 전력 발전을 통해 건물 내 전기 장치에 전력을 공급할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, a solar cell module may be used to block direct sunlight flowing into a building, and may supply power to an electric device in a building through power generation.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 태양 고도에 따라 태양전지 모듈의 차양 각도를 조절함으로써, 건물 실내로 유입되는 태양광의 양을 조절 가능하며, 경사 고정형 대비 발전 효율을 향상시킬 수 있다.According to an embodiment of the present invention, by adjusting the sunshade angle of the solar cell module according to the solar altitude, it is possible to adjust the amount of sunlight flowing into the building interior, it is possible to improve the power generation efficiency compared to the fixed slope type.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 건축물의 외부 이미지 상승과 쾌적한 환경을 동시에 만족시켜 줄 수 있다.According to an embodiment of the present invention, it is possible to satisfy both the external image elevation of the building and the comfortable environment at the same time.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV(Buiding Integrated Photovoltaic System) 시스템의 후면 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템의 전면 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템의 측단면도이다.1 is a rear perspective view of a variable sunshade BIPV (Buiding Integrated Photovoltaic System) system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a front exploded perspective view of a variable sunshade BIPV system according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is a side cross-sectional view of a variable sunshade BIPV system according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템(100)은 태양전지 모듈(110), 홀더 프레임(120), 회전축(130), 리니어 액추에이터(140), 링크 장치(150), 고정 프레임(160), 및 브라켓(170)을 포함할 수 있다.1 to 3, the variable sunshade BIPV system 100 according to an embodiment of the present invention includes a solar cell module 110, a holder frame 120, a rotation shaft 130, a linear actuator 140, The link device 150, the fixing frame 160, and the bracket 170 may be included.

상기 태양전지 모듈(110)은 태양광을 이용하여 전기를 생산한다. 즉, 상기 태양전지 모듈(110)은 여러 장의 태양전지를 직렬 및 병렬로 연결하여 구현되며, 상기 여러 장의 태양전지를 통해 전기를 생산한다. 상기 태양전지는 광기전력 효과(Photo Voltanic Effect)를 이용하여 빛 에너지를 직접 전기 에너지로 변환시키는 반도체 소자다.The solar cell module 110 produces electricity using sunlight. That is, the solar cell module 110 is implemented by connecting several solar cells in series and in parallel, and generates electricity through the several solar cells. The solar cell is a semiconductor device that converts light energy directly into electrical energy using a photovoltaic effect.

참고로, 상기 광기전력 효과란 반도체의 P-N 접합부나 정류 작용이 있는 금속과 반도체의 경계 면에 강한 빛을 입사시키면, 반도체 중에 만들어진 전자와 전자핵이 전위차로 인해 분리되어 양쪽 물질에서 서로 다른 종류의 전기가 나타나는 현상을 말한다.For reference, the photovoltaic effect means that when a strong light is incident on a PN junction of a semiconductor or a boundary between a metal having a rectifying action and a semiconductor, electrons and electron nuclei formed in the semiconductor are separated due to potential differences, and thus, The phenomenon of electricity.

상기 태양전지 모듈(110)은 상기와 같이 태양광을 이용하여 전기를 생산하는 기능과 더불어, 상기 태양광이 건물 내부로 입사되는 것을 차단하는 차양막 기능을 제공할 수 있다. 이를 위해, 상기 태양전지 모듈(110)은 건물 외벽의 창문 위쪽에 비스듬하게 경사진 형태로 구현될 수 있다.The solar cell module 110 may provide a sunshade function that blocks electricity from entering the building in addition to a function of producing electricity using sunlight as described above. To this end, the solar cell module 110 may be implemented in an obliquely inclined shape above the window of the outer wall of the building.

상기 태양전지 모듈(110)은 결정질 태양전지 모듈, 박막형 태양전지 모듈, 플라스틱형 태양전지 모듈 등 현존하는 모든 종류의 태양전지 모듈을 포함할 수 있다. 상기 박막형 태양전지 모듈로는 a-Si(아몰포스 실리콘, 비정질 실리콘), CdTe(카드늄, 텔루라이드 화합물), CIGS(구리, 인듐, 갈륨, 셀레늄 화합물) 박막 태양전지 등이 대표적이다.The solar cell module 110 may include all existing solar cell modules, such as crystalline solar cell modules, thin film solar cell modules, and plastic solar cell modules. As the thin film solar cell module, a-Si (amorphous silicon, amorphous silicon), CdTe (cadmium, telluride compound), CIGS (copper, indium, gallium, selenium compound) thin film solar cell and the like are typical.

상기 태양전지 모듈(110)은 건물 내부의 전기 장치에 상기 생산된 전기를 공급할 수 있다. 즉, 상기 태양전지 모듈(110)은 상기 생산된 전기를 DC-DC 컨버터 또는 DC-AC 컨버터를 통해 직류 또는 교류로 변환하여 축전지에 저장한 후에 상기 건물 내부의 전기 장치에 공급할 수 있다.The solar cell module 110 may supply the produced electricity to an electrical device inside a building. That is, the solar cell module 110 may convert the produced electricity into direct current or alternating current through a DC-DC converter or a DC-AC converter, store the same in a storage battery, and then supply the generated electricity to an electric device inside the building.

또한, 상기 태양전지 모듈(110)은 가변 차양형 BIPV 시스템(100) 내부의 전기 장치에 전기를 공급할 수도 있다. 이러한 경우, 상기 가변 차양형 BIPV 시스템(100)은 외부 전원 없이도 자체적으로 동작할 수 있다.In addition, the solar cell module 110 may supply electricity to the electric device inside the variable sunshade BIPV system 100. In this case, the variable sunshade BIPV system 100 may operate by itself without an external power source.

상기 홀더 프레임(holder frame)(120)은 상기 태양전지 모듈(110)을 홀딩(hoding)한다. 이때, 상기 홀더 프레임(120)은 'V' 모양으로 형성되어 상기 태양전지 모듈(110)의 상하부 테두리를 홀딩하도록 구현될 수 있다.The holder frame 120 holds the solar cell module 110. In this case, the holder frame 120 may be formed in a 'V' shape to hold the upper and lower edges of the solar cell module 110.

상기 홀더 프레임(120)은 상기 태양전지 모듈(110)을 홀딩하는 부분이 'ㄷ' 모양으로 형성될 수 있으며, 태양전지 모듈(110)을 홀딩하는 부분, 즉 상기 'ㄷ' 모양의 내부가 고무로 패킹(packing)되어 있을 수 있다. 이에 따라, 상기 태양전지 모듈(110)의 홀딩되는 부분을 보호할 수 있다.The holder frame 120 may have a portion holding the solar cell module 110 in a 'c' shape, and a portion holding the solar cell module 110, that is, the rubber in the 'c' shape. May be packed. Accordingly, the holding portion of the solar cell module 110 may be protected.

상기 회전축(130)은 상기 홀더 프레임(120)에 체결되어 고정된다. 상기 회 전축(130)은 상기 링크 장치(150)의 회전 운동에 의해 회전하여 상기 홀더 프레임(120)을 회전시킴으로써 상기 태양전지 모듈(110)을 상하로 틸팅(tilting)할 수 있게 된다.The rotating shaft 130 is fastened to the holder frame 120 and fixed. The rotating shaft 130 may rotate by the rotational movement of the link device 150 to rotate the holder frame 120 to tilt the solar cell module 110 up and down.

상기 회전축(130)은 상기 태양전지 모듈(110)의 좌우 길이에 맞게 적절한 길이로 형성될 수 있다. 상기 회전축(130)의 양단에는 상기 고정 프레임(160)과의 체결을 위한 커플링(131)이 구비될 수 있다.The rotating shaft 130 may be formed in an appropriate length to fit the left and right length of the solar cell module 110. Coupling 131 for fastening with the fixed frame 160 may be provided at both ends of the rotation shaft 130.

상기 리니어 액추에이터(140)는 직선 운동을 통해 상기 태양전지 모듈(110)의 틸팅 각도를 조절한다. 이를 위해, 상기 리니어 액추에이터(140)는 외부 전원 또는 상기 태양전지 모듈(110)로부터 전기를 공급 받아 직선 운동(왕복 또는 일방향)을 한다.The linear actuator 140 adjusts the tilting angle of the solar cell module 110 through a linear motion. To this end, the linear actuator 140 receives electric power from an external power source or the solar cell module 110 to perform a linear movement (reciprocation or one direction).

이때, 상기 리니어 액추에이터(140)는 상기 태양광이 실내로 입사하는 것을 차단할 수 있도록, 태양의 고도에 따라 상기 태양전지 모듈(110)의 틸팅 각도를 조절할 수 있다.In this case, the linear actuator 140 may adjust the tilting angle of the solar cell module 110 according to the altitude of the sun to block the sunlight from entering the room.

이를 위해, 상기 가변 차양형 BIPV 시스템(100)은 도면에는 도시되지 않았지만 컨트롤러를 더 포함할 수 있다. 상기 컨트롤러는 상기 태양전지 모듈(110)이 설치되는 위치에 대한 태양의 고도를 시간에 따라 미리 측정한 프로그램을 탑재하고, 상기 프로그램을 실행하여 상기 태양의 고도에 대응하는 제어신호를 발생시킬 수 있다.To this end, the variable sunshade BIPV system 100 may further include a controller although not shown in the figure. The controller may be equipped with a program that measures in advance the altitude of the sun with respect to the location where the solar cell module 110 is installed over time, and executes the program to generate a control signal corresponding to the altitude of the sun. .

상기 리니어 액추에이터(140)는 상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 구동하여, 상기 태양전지 모듈(110)의 틸팅 각도(차양 각도)를 상기 태양의 고도에 대응되게 조절할 수 있다.The linear actuator 140 may be driven according to a control signal from the controller to adjust the tilting angle (shade angle) of the solar cell module 110 to correspond to the altitude of the sun.

예를 들면, 상기 리니어 액추에이터(140)는 여름철에는 상기 태양전지 모듈(110)의 차양 각도를 높여 태양광을 차단하여 실내 온도 상승을 방지하고, 겨울철에는 상기 태양전지 모듈(110)의 차양 각도를 낮추어 태양광이 최대한 실내로 유입되도록 할 수 있다.For example, the linear actuator 140 may block the sun by raising the sunshade angle of the solar cell module 110 in summer to prevent room temperature rise, and the sunshade angle of the solar cell module 110 in winter. It can be lowered so that the sun can get into the room as much as possible.

상기 리니어 액추에이터(140)는 상기 태양전지 모듈(110)에서 생산된 전기에 의해 구동하거나, 외부 전원에 의해 구동할 수 있다.The linear actuator 140 may be driven by electricity produced by the solar cell module 110 or may be driven by an external power source.

상기 링크 장치(150)는 상기 회전축(130)과 체결되고, 상기 리니어 액추에이터(140)로부터의 직선 운동을 회전 운동으로 바꾸어 상기 회전축(130)을 회전시킨다.The link device 150 is engaged with the rotation shaft 130, and rotates the rotation shaft 130 by converting the linear movement from the linear actuator 140 into a rotation movement.

상기 고정 프레임(160)은 상기 회전축(130)에 체결되어 고정된다. 이때, 상기 고정 프레임(160)은 상기 회전축(130)의 양단에 구비된 커플링(131)을 통해 상기 회전축(130)과 체결될 수 있다. 상기 고정 프레임(160)은 상기 커플링(131)과 체결되는 부분에 베어링(161)을 구비할 수 있다.The fixing frame 160 is fastened to the rotation shaft 130 and fixed. In this case, the fixing frame 160 may be coupled to the rotation shaft 130 through couplings 131 provided at both ends of the rotation shaft 130. The fixed frame 160 may include a bearing 161 at a portion engaged with the coupling 131.

상기 브라켓(170)은 건물 외벽에 고정되도록 설치되고, 상기 고정 프레임(160)과 체결되어 상기 구성요소들, 즉 상기 태양전지 모듈(110), 홀더 프레임(120), 회전축(130), 리니어 액추에이터(140), 링크 장치(150), 고정 프레임(160) 등을 지지한다.The bracket 170 is installed to be fixed to an outer wall of the building, and is fastened to the fixing frame 160 to form the components, that is, the solar cell module 110, the holder frame 120, the rotating shaft 130, and a linear actuator. 140, the link device 150, the fixing frame 160, and the like.

상기 브라켓(170)은 상기 태양전지 모듈(110)이 상기 태양광의 입사를 차단하는 차양막으로서의 기능을 수행할 수 있도록, 상기 건물의 창문 위쪽 외벽에 설 치되어 고정될 수 있다.The bracket 170 may be installed and fixed on the outer wall above the window of the building so that the solar cell module 110 may function as a sunscreen to block the incident of sunlight.

이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템(100)은 상기 태양전지 모듈(110)을 이용하여 건물 실내로 유입되는 직사광선을 차단할 수 있으며, 전력 발전을 통해 건물 내 전기 장치에 전력을 공급할 수 있다.As such, the variable sunshade BIPV system 100 according to an embodiment of the present invention may block direct sunlight flowing into a building interior using the solar cell module 110, and may be applied to an electric device in a building through power generation. Can supply power

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템(100)은 태양 고도에 따라 상기 태양전지 모듈(110)의 차양 각도를 조절함으로써, 건물 실내로 유입되는 태양광의 양을 조절 가능하며, 경사 고정형 대비 발전 효율을 향상시킬 수 있다.In addition, the variable sunshade BIPV system 100 according to an embodiment of the present invention, by adjusting the sunshade angle of the solar cell module 110 according to the solar altitude, it is possible to adjust the amount of sunlight flowing into the building interior, It is possible to improve the power generation efficiency compared to the inclined fixed type.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템(100)은 건축물의 외부 이미지 상승과 쾌적한 환경을 동시에 만족시켜 줄 수 있다.In addition, the variable sunshade BIPV system 100 according to an embodiment of the present invention can satisfy the external image rise and a comfortable environment of the building at the same time.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템(100)은 건축물의 외벽 등에 사용되는 건축 외장재에 적용될 수 있다.On the other hand, the variable sunshade BIPV system 100 according to an embodiment of the present invention can be applied to the building exterior material used in the outer wall of the building.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템의 설치 예를 도시한 도면이다.4 is a view showing an installation example of a variable shaded BIPV system according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 가변 차양형 BIPV 시스템(100)은 건물 외벽(410)에 설치되되 창문(420) 위쪽에 설치되는 것이 바람직하다. 이에 따라, 상기 가변 차양형 BIPV 시스템(100)은 상기 창문(420)을 통해 건물 내로 유입되는 태양광을 차단할 수 있는 차단막으로서의 기능을 수행하게 된다.As shown in FIG. 4, the variable sunshade BIPV system 100 is preferably installed on the outer wall 410 of the building but installed above the window 420. Accordingly, the variable sunshade BIPV system 100 performs a function as a barrier that can block sunlight flowing into the building through the window 420.

또한, 상기 가변 차양형 BIPV 시스템(100)은 태양의 고도에 따라 태양전지 모듈(110)의 차양 각도를 조절하여 건물 내로 유입되는 태양광의 양을 조절할 수 있으며, 태양 고도를 따라 태양전지 모듈(110)의 각도가 틸팅(tilting)되어 태양광 발전 효율을 향상시킬 수도 있다.In addition, the variable sunshade BIPV system 100 may adjust the amount of sunlight entering the building by adjusting the sunshade angle of the solar cell module 110 according to the altitude of the sun, the solar cell module 110 along the sun altitude. The angle of) can be tilted to improve the photovoltaic efficiency.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템의 시공 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a construction method of a variable shaded BIPV system according to an embodiment of the present invention.

도 2 및 도 5를 참조하면, 먼저 단계(510)에서 브라켓(170)을 건물 외벽에 고정되도록 설치한다. 이때, 상기 브라켓(170)은 태양전지 모듈(110)이 태양광의 입사를 차단하는 차양막으로서의 기능을 수행할 수 있도록, 상기 건물의 창문 위쪽 외벽에 설치되어 고정될 수 있다.2 and 5, in step 510, the bracket 170 is installed to be fixed to the building outer wall. At this time, the bracket 170 may be installed and fixed on the outer wall above the window of the building so that the solar cell module 110 can function as a sunscreen to block the incident of sunlight.

다음으로, 단계(520)에서 고정 프레임(160)을 상기 브라켓(170)에 체결하여 고정시킨다. 상기 고정 프레임(160)은 상기 브라켓(170)과도 체결됨과 더불어, 회전축(130)과도 체결된다. 상기 회전축(130)과의 체결에 대해서는 후술하기로 한다.Next, in step 520, the fixing frame 160 is fastened to the bracket 170 and fixed. The fixing frame 160 is also fastened to the bracket 170 and also to the rotation shaft 130. Fastening with the rotary shaft 130 will be described later.

다음으로, 단계(530)에서 홀더 프레임(120)에 형성된 구멍을 통해 상기 회전축(130)에 상기 홀더 프레임(120)을 껴서 고정시킨다.Next, in step 530 through the hole formed in the holder frame 120 by fixing the holder frame 120 to the rotating shaft 130.

다음으로, 단계(540)에서 상기 회전축(130)의 양단에 커플링(131)을 연결한다.Next, in step 540, the coupling 131 is connected to both ends of the rotation shaft 130.

다음으로, 단계(550)에서 상기 커플링(131)을 통해 상기 회전축(130)을 상기 고정 프레임(160)에 체결한다. 상기 고정 프레임(160)에는 베어링(161)이 형성되어 있어 상기 회전축(130)의 커플링(131)과 체결될 수 있다.Next, in step 550, the rotating shaft 130 is fastened to the fixed frame 160 through the coupling 131. A bearing 161 is formed in the fixed frame 160 to be coupled to the coupling 131 of the rotating shaft 130.

다음으로, 단계(560)에서 상기 홀더 프레임(120)에 태양전지 모듈(110)을 홀딩시킨다. 이때, 상기 홀더 프레임(120)은 'V' 모양으로 형성되어 상기 태양전지 모듈(110)의 상하부 테두리를 홀딩하도록 구현될 수 있다.Next, in step 560, the solar cell module 110 is held in the holder frame 120. In this case, the holder frame 120 may be formed in a 'V' shape to hold the upper and lower edges of the solar cell module 110.

또한, 상기 홀더 프레임(120)은 상기 태양전지 모듈(110)을 홀딩하는 부분이 'ㄷ' 모양으로 형성될 수 있으며, 태양전지 모듈(110)을 홀딩하는 부분, 즉 상기 'ㄷ' 모양의 내부가 고무로 패킹(packing)되어 있을 수 있다. 이에 따라, 상기 태양전지 모듈(110)의 홀딩되는 부분을 보호할 수 있다.In addition, the holder frame 120 may have a portion holding the solar cell module 110 in a 'c' shape, and a portion holding the solar cell module 110, that is, the 'c' shaped interior. May be packed with rubber. Accordingly, the holding portion of the solar cell module 110 may be protected.

다음으로, 단계(570)에서 상기 회전축(130)에 링크 장치(150)를 체결함으로써, 리니어 액추에이터(140)의 직선 운동(왕복 또는 일방향)을 회전 운동으로 바꾸어 상기 회전축(130)을 회전시킬 수 있도록 한다.Next, by fastening the link device 150 to the rotary shaft 130 in step 570, by rotating the linear axis (reciprocating or one direction) of the linear actuator 140 to the rotary motion to rotate the rotary shaft 130. Make sure

다음으로, 단계(580)에서 상기 링크 장치(150)에 상기 직선 운동을 수행하는 리니어 액추에이터(140)를 체결한다.Next, in step 580, the linear actuator 140 that performs the linear motion is fastened to the link device 150.

상기 리니어 액추에이터(140)는 직선 운동을 통해 상기 태양전지 모듈(110)의 틸팅 각도를 조절하는 역할을 한다. 이를 위해, 상기 리니어 액추에이터(140)는 외부 전원 또는 상기 태양전지 모듈(110)로부터 전기를 공급 받아 직선 운동(왕복 또는 일방향)을 한다.The linear actuator 140 serves to adjust the tilting angle of the solar cell module 110 through a linear motion. To this end, the linear actuator 140 receives electric power from an external power source or the solar cell module 110 to perform a linear movement (reciprocation or one direction).

이때, 상기 리니어 액추에이터(140)는 상기 태양광이 실내로 입사하는 것을 차단할 수 있도록, 태양의 고도에 따라 상기 태양전지 모듈(110)의 틸팅 각도를 조절할 수 있다.In this case, the linear actuator 140 may adjust the tilting angle of the solar cell module 110 according to the altitude of the sun to block the sunlight from entering the room.

이를 위해, 상기 가변 차양형 BIPV 시스템(100)에 컨트롤러(controller)(미도시)를 탑재할 수 있다. 상기 컨트롤러는 상기 태양전지 모듈(110)이 설치되는 위치에 대한 태양의 고도를 시간에 따라 미리 측정한 프로그램을 탑재하고, 상기 프로그램을 실행하여 상기 태양의 고도에 대응하는 제어신호를 발생시킬 수 있다.To this end, a controller (not shown) may be mounted in the variable sunshade BIPV system 100. The controller may be equipped with a program that measures in advance the altitude of the sun with respect to the location where the solar cell module 110 is installed over time, and executes the program to generate a control signal corresponding to the altitude of the sun. .

상기 리니어 액추에이터(140)는 상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 구동하여, 상기 태양전지 모듈(110)의 틸팅 각도(차양 각도)를 상기 태양의 고도에 대응되게 조절할 수 있다.The linear actuator 140 may be driven according to a control signal from the controller to adjust the tilting angle (shade angle) of the solar cell module 110 to correspond to the altitude of the sun.

다음으로, 단계(590)에서 전원 케이블 및 데이터 케이블을 결선함으로써, 상기 가변 차양형 BIPV 시스템(100)의 시공 과정을 마무리하게 된다.Next, by connecting the power cable and data cable in step 590, the construction process of the variable sunshade BIPV system 100 is completed.

지금까지 본 발명에 따른 구체적인 실시예에 관하여 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서는 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허 청구의 범위뿐 아니라 이 특허 청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited to the described embodiments, but should be determined by the scope of the appended claims and equivalents thereof.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명 사상은 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, Modification is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only in accordance with the following claims, and all equivalents or equivalent variations thereof are included in the scope of the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템의 후면 사시도이다.1 is a rear perspective view of a variable sunshade BIPV system according to an embodiment of the present invention.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템의 전면 분해 사시도이다.2 is a front exploded perspective view of a variable sunshade BIPV system according to an embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템의 측단면도이다.3 is a side cross-sectional view of a variable shaded BIPV system in accordance with an embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템의 설치 예를 도시한 도면이다.4 is a view showing an installation example of a variable shaded BIPV system according to an embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 가변 차양형 BIPV 시스템의 시공 방법을 설명하기 위해 도시한 흐름도이다.5 is a flowchart illustrating a construction method of a variable shaded BIPV system according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

110: 태양전지 모듈110: solar cell module

120: 홀더 프레임120: holder frame

130: 회전축130: axis of rotation

140: 리니어 액추에이터140: linear actuator

150: 링크 장치150: link device

160: 고정 프레임160: fixed frame

170: 브라켓170: bracket

Claims (11)

태양광을 이용하여 전기를 생산하는 태양전지 모듈;Solar cell module for producing electricity using solar light; 상기 태양전지 모듈을 홀딩하는 홀더 프레임;A holder frame holding the solar cell module; 상기 홀더 프레임에 체결되어 고정되는 회전축;A rotating shaft fastened to and fixed to the holder frame; 직선 운동을 통해 상기 태양전지 모듈의 틸팅(tilting) 각도를 조절하는 리니어 액추에이터;A linear actuator controlling a tilting angle of the solar cell module through a linear motion; 상기 회전축과 체결되고, 상기 리니어 액추에이터로부터의 직선 운동을 회전 운동으로 바꾸어 상기 회전축을 회전시키는 링크 장치; 및A link device which is engaged with the rotary shaft and rotates the rotary shaft by converting a linear motion from the linear actuator into a rotary motion; And 상기 태양전지 모듈이 설치되는 위치에 대한 태양의 고도를 시간에 따라 미리 측정한 프로그램을 탑재하고, 상기 프로그램을 실행하여 상기 태양의 고도에 대응하는 제어신호를 발생시키는 컨트롤러The controller is equipped with a program that measures in advance the altitude of the sun with respect to the position where the solar cell module is installed over time, and executes the program to generate a control signal corresponding to the altitude of the sun 를 포함하고,Including, 상기 리니어 액추에이터는The linear actuator 상기 컨트롤러로부터의 제어신호에 따라 구동하여, 상기 태양전지 모듈의 틸팅 각도를 상기 태양의 고도에 대응되게 조절하는 것을 특징으로 하는 가변 차양형 BIPV(Buiding Integrated Photovoltaic System) 시스템.Driving according to a control signal from the controller, the variable sunshade BIPV (Buiding Integrated Photovoltaic System) system, characterized in that for adjusting the tilting angle of the solar cell module corresponding to the altitude of the sun. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 태양전지 모듈은The solar cell module 상기 태양광이 건물 내부로 입사되는 것을 차단하는 차양막 기능을 제공하고,It provides a sunshade function that blocks the sunlight from entering the building, 상기 리니어 액추에이터는The linear actuator 상기 태양광의 입사를 차단할 수 있도록, 태양의 고도에 따라 상기 태양전지 모듈의 틸팅 각도를 조절하는 것을 특징으로 하는 가변 차양형 BIPV 시스템.Variable sunshade BIPV system, characterized in that for adjusting the tilt angle of the solar cell module according to the altitude of the sun, so as to block the incident of the sunlight. 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 리니어 액추에이터는The linear actuator 상기 태양전지 모듈에서 생산된 전기에 의해 구동하거나, 외부 전원에 의해 구동하는 것을 특징으로 하는 가변 차양형 BIPV 시스템.A variable shade type BIPV system, characterized in that driven by the electricity produced by the solar cell module, or driven by an external power source. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 홀더 프레임은The holder frame 상기 태양전지 모듈을 홀딩하는 부분이 고무로 패킹되어 있는 것을 특징으로 하는 가변 차양형 BIPV 시스템.A variable shade type BIPV system, characterized in that the portion holding the solar cell module is packed with rubber. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 회전축에 체결되어 고정되는 고정 프레임; 및A fixed frame fastened to and fixed to the rotating shaft; And 건물 외벽에 고정되며, 상기 고정 프레임을 상기 건물 외벽으로부터 지지하는 브라켓A bracket fixed to the outer wall of the building and supporting the fixing frame from the outer wall of the building. 을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 차양형 BIPV 시스템.Variable sunshade BIPV system characterized in that it further comprises. 제6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 브라켓은The bracket is 상기 태양전지 모듈이 상기 태양광의 입사를 차단하는 차양막으로서의 기능을 수행할 수 있도록, 상기 건물의 창문 위쪽 외벽에 설치되어 고정되는 것을 특징으로 하는 가변 차양형 BIPV 시스템.Variable solar shade BIPV system, characterized in that the solar cell module is installed and fixed on the outer wall of the window of the building so as to perform a function as a sunscreen to block the incident of sunlight. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 태양전지 모듈은The solar cell module 결정질 태양전지 모듈, 박막형 태양전지 모듈, 또는 플라스틱형 태양전지 모듈 중 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 차양형 BIPV 시스템.A variable sunshade BIPV system comprising any one of a crystalline solar cell module, a thin film solar cell module, or a plastic solar cell module. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 태양전지 모듈은The solar cell module 건물 내부의 전기 장치에 상기 생산된 전기를 공급하는 것을 특징으로 하는 가변 차양형 BIPV 시스템.A variable sunshade BIPV system, characterized in that for supplying the produced electricity to the electrical device inside the building. 제1항, 제2항, 및 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항의 가변 차양형 BIPV 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 외장재.10. A building exterior material comprising the variable sunshade BIPV system of any one of claims 1, 2, and 4-9. 삭제delete
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