KR101777670B1

KR101777670B1 - A Building Information Modeling library development system for photovoltaic system

Info

Publication number: KR101777670B1
Application number: KR1020160116398A
Authority: KR
Inventors: 안재호; 전현우; 최규혁
Original assignee: 주식회사비아이엠에스
Priority date: 2015-09-25
Filing date: 2016-09-09
Publication date: 2017-09-13
Also published as: KR20170037817A

Abstract

본 발명은 BIM 시스템을 이용하여 태양광 발전설비(BIPV)의 라이브러리를 생성하는, BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템에 관한 것으로서, 실체모형(Mock-up)에 태양광 발전설비(BIPV)를 설치하여, 태양광 발전설비(BIPV)의 성능요소를 측정한 실측데이터를 저장하되, 기준 방위각과 기준 경사각에 따라 각각 데이터를 실측하고 각 기준 방위각과 기준 경사각에 따른 성능요소로 저장하는 실측데이터 저장부; 상기 태양광 발전설비의 형상을 작성하여 패밀리를 형성하되, 상기 기준 방위각과 기준 경사각에 따라 각기 다른 패밀리로 생성하는 형상모델 생성부; 상기 태양광 발전설비의 패밀리의 속성을 정하는 매개변수를 추가하되, 기준 경사각, 기준 방위각, 실제 경사각, 실제 방위각, 기준 성능요소, 추정 성능요소, 보정계수를 나타내는 매개변수를 추가하는 매개변수 추가부; 상기 태양광 발전설비 패밀리의 속성에 속성값을 설정하되, 기준 경사각과 기준 방위각의 속성은 생성될 때의 기준 경사각과 기준 방위각으로 설정하고, 실제 방위각과 실제 경사각의 속성은 각각 상기 기준 경사각과 기준 방위각에 따라 그 범위가 한정되도록 설정하고, 상기 추정 성능요소의 속성은 상기 기준 성능요소와 상기 보정계수, 상기 기준 경사각과 기준 방위각, 상기 실제 경사각과 실제 방위각에 의해 설정하는 속성 반영부; 및, 상기 태양광 발전설비 패밀리를 라이브러리로 생성하는 라이브러리 생성부를 포함하는 구성을 마련한다.
상기와 같은 시스템에 의하면, 태양광 발전설비의 라이브러리에 태양광 발전의 성능요소에 대한 매개변수 및 그 실측값을 설정함으로써, BIM 시스템으로 건물에 태양광 발전설비를 설계할 때, 설계된 태양광 발전설비에 의한 발전량 등 성능요소를 시뮬레이션할 수 있다.The present invention relates to a BIM-based photovoltaic facility library development system for generating a library of photovoltaic power generation facilities (BIPV) using a BIM system, and a photovoltaic power generation facility (BIPV) (BIPV), and the data is measured according to the reference azimuth angle and the reference inclination angle, and the measured data is stored as the performance factor corresponding to each reference azimuth angle and the reference inclination angle. part; A shape model generation unit that generates a shape of the solar power generation facility to form a family, wherein the shape model generation unit generates a different family according to the reference azimuth angle and the reference inclination angle; A parameter adding unit for adding a parameter for determining a property of the family of the photovoltaic power generation equipment and adding parameters indicating a reference inclination angle, a reference azimuth angle, an actual inclination angle, an actual azimuth angle, a reference performance factor, ; Wherein an attribute value of the solar power generation facility family is set to a reference inclination angle and a reference azimuth angle when the reference inclination angle and the reference azimuth angle are generated and an attribute of the actual azimuth angle and the actual inclination angle is set to a reference inclination angle and a reference azimuth angle, Wherein the attribute of the estimated performance element is set by the reference performance element, the correction coefficient, the reference inclination angle and the reference azimuth angle, the actual inclination angle and the actual azimuth angle; And a library generation unit for generating the photovoltaic power generation facility family as a library.
According to the above-described system, by setting the parameter and the measured value of the performance factor of the photovoltaic power generation in the library of the photovoltaic power generation facility, when designing the photovoltaic power generation facility in the building with the BIM system, It is possible to simulate the performance factors such as the amount of power generation by the facility.

Description

[0001] The present invention relates to a BIM-based photovoltaic power generation system library development system,

본 발명은 BIM(Building Information Modeling) 시스템에서 사용할 수 있는 태양광 발전설비(BIPV, Building Intergrated Photovoltaic System)의 패밀리(또는 객체)를 구성하여 태양광 발전설비의 라이브러리를 개발하되, 상기 태양광 발전설비의 라이브러리는 태양광 발전설비를 구비하는 건물을 설계할 때 이용되는, BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템에 관한 것이다.The present invention develops a library of photovoltaic power generation facilities by constructing a family (or object) of a photovoltaic power generation facility (BIPV) that can be used in a BIM (Building Information Modeling) system, Is a BIM-based photovoltaic facility library development system used when designing buildings equipped with photovoltaic power generation facilities.

전세계적으로 에너지절감에 대한 관심이 높아짐에 따라, 지구상의 에너지 소비 부분에서 높은 비율을 차지하는 건축물의 에너지 절감 기술이 각광받고 있다. 그 중 태양광을 이용하는 건물일체형 태양광 시스템인 BIPV(Building Intergrated Photovoltaic System)에 대한 관심이 증가되고 있으며, 이에 대한 연구와 개발이 활성화 되고 있다.As energy conservation is increasing worldwide, energy conservation technologies for buildings that occupy a high percentage of the world's energy consumption are attracting attention. Among them, interest in BIPV (Building Integrated Photovoltaic System), which is an integrated photovoltaic system using solar photovoltaic, has been increasing, and research and development are being actively promoted.

이러한 BIPV의 설치확대 및 소비자의 요구에도 불구하고, 실제 BIPV 적용시 발전성능 및 안전성이 검증되지 못하고 있고, 건축설계 단계부터 BIPV를 반영하는데 어려움을 겪고 있다. 이에 차세대 건축설계 기술인 BIM을 활용하여 BIPV 적용 건물 설계를 위한 개발이 필요하게 되었으며, BIPV의 실증 데이터가 탑재된 BIM 기반의 BIPV 라이브러리 개발이 중요해진 시점이다.In spite of the expansion of installation of BIPV and the demand of consumers, power generation performance and safety are not verified when actual BIPV is applied, and it is difficult to reflect BIPV from the architectural design stage. Therefore, it has become necessary to develop a BIPV-based BIPV library equipped with BIPV empirical data.

구체적으로, BIM(Building Information Modeling)은 다차원 가상공간에 기획, 설계, 엔지니어링(구조, 설비, 전기 등), 시공 더 나아가 유지관리 및 폐기까지 가상으로 시설물을 모델링하는 과정을 말한다. 최근 국제적으로 BIM의 적용범위를 건축분야뿐만 아니라 모든 건조환경을 대상으로 하기 때문에 유럽과 미국에서는 토목 및 플랜트 분야에서도 많이 사용되고 있다.Specifically, BIM (Building Information Modeling) refers to the process of modeling a facility in a multi-dimensional virtual space such as planning, design, engineering (structure, facility, electricity, etc.), construction, further maintenance and disposal. In recent years, the application of BIM has been widely used in civil and plant fields in Europe and the US because it covers all construction environments as well as construction environments.

특히, BIM은 건물설계에 필요한 모든 요소를 사전에 패밀리라고 하는 객체를 만드는 것에서 출발한다. 따라서 프로젝트의 규모에 관계없이 효율적인 설계업무를 위해서는 풍부한 패밀리를 보유하여야 한다. 또한, 표준으로 사용하려는 패밀리의 작성과 관리가 필요하며, 필요한 라이브러리를 지속적으로 생산하여야 한다.In particular, BIM starts with building objects called families, all of which are necessary for building design. Therefore, regardless of the size of the project, it is necessary to have a rich family for effective design work. In addition, it is necessary to create and manage the family to be used as a standard, and to continuously produce the necessary libraries.

설계자는 이러한 지원이 충분치 않을 때 본인이 스스로 패밀리를 만들기도 하며, 외부에서 패밀리를 구매하기도 한다. 패밀리에는 형상을 결정하는 매개변수 외에도 성능, 재료, 색상 등 다양한 형태의 매개변수들이 속성을 구성한다. 건설업 특성 상 발주사, 협력사와의 관계, 사업의 수행단계에 따라 다양한 형태의 매개변수와 여기에 할당된 값을 관리해야 한다.When the designer does not have enough support, he or she builds the family on their own, or purchases the family from the outside. In addition to the parameters that determine the shape, the family consists of various types of parameters such as performance, material, and color. Due to the characteristics of the construction industry, various types of parameters and values assigned to them should be managed according to the contractor, the relationship with the supplier, and the stages of the project.

특히, 관리자 또는 개발자는 건물 설계에 필요한 자재 및 부품에 대하여 패밀리를 사전에 모델링하여 구성하고, 설계자는 이미 제작되어 구성된 패밀리를 가져다가 실제 건물을 설계한다. 또한, 실제로 모델링한(또는 설계한) 건축물이 오류를 체크하는 기술들이 제시되고 있다[특허문헌 1,2].In particular, an administrator or a developer pre-models and constructs a family of materials and components necessary for building design, and the designer designs an actual building by bringing the family that has already been manufactured and configured. In addition, techniques for checking errors in structures actually modeled (or designed) have been proposed (Patent Documents 1 and 2).

따라서 BIM 시스템에서 건물 설계시 태양광 발전설비를 일체형으로 설계할 수 있도록, 태양광 발전설비에 대한 라이브러리를 제공하는 것이 필요하다. 또한, 태양광 발전설비를 건물에 일체형으로 설계할 때, 태양광 발전설비의 설치 형태, 즉, 경사도나 방위(방향) 등에 따라 발전량 등 에너지 분석이 필요하다. 상기와 같이 보다 편리한 설계와, 설치후의 태양광 발전설비의 에너지 분석 등을 효과적으로 할 수 있는 BIM 시스템의 태양광 발전설비 라이브러리 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to provide a library for photovoltaic power generation facilities so that the BIM system can design the photovoltaic power generation facilities in an integrated manner when the building is designed. In addition, when designing a solar power generation facility as a single unit in a building, it is necessary to analyze the energy such as the generation amount depending on the installation type of the solar power generation facility, that is, the inclination and the orientation (direction). It is necessary to develop a library of photovoltaic power generation facilities of the BIM system that can more effectively perform the above-mentioned convenient design and energy analysis of the photovoltaic power generation facility after installation.

한국 등록특허공보 제10-1380127호(2014.04.02.공고)Korean Registered Patent No. 10-1380127 (issued on April 04, 2014) 한국 등록특허공보 제10-1117232호(2012.02.28.공고)Korean Registered Patent No. 10-1117232 (issued on February 28, 2012)

본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, BIM(Building Information Modeling) 시스템에서 사용할 수 있는 태양광 발전설비(BIPV, Building Intergrated Photovoltaic System)의 패밀리(또는 객체)를 구성하여 태양광 발전설비의 라이브러리를 개발하는, BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The object of the present invention is to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to construct a family (or object) of a solar photovoltaic system (BIPV) that can be used in a BIM (Building Information Modeling) And to provide a system for developing a BIM-based photovoltaic power generation facility library for developing a library of power generation facilities.

또한, 본 발명의 목적은 형상 생성 모듈에서 3차원의 태양광 발전설비(BIPV)의 패밀리를 제작하고, 매개변수 생성 모듈에서 태양광 발전의 성능요소를 각 패밀리의 매개변수로 탑재하고, 실증 모듈에서 태양광 발전설비(BIPV)의 성능요소의 매개변수값을 실측 데이터로 설정하는, BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템을 제공하는 것이다.It is also an object of the present invention to provide a configuration generation module for building a family of three-dimensional photovoltaic power generation equipment (BIPV), to mount a performance factor of solar power generation as a parameter of each family in a parameter generation module, The present invention provides a BIM-based photovoltaic facility library development system that sets parameter values of performance factors of a photovoltaic power generation facility (BIPV) as actual measurement data.

상기 목적을 달성하기 위해 본 발명은 BIM 시스템을 이용하여 태양광 발전설비(BIPV)의 라이브러리를 생성하는, BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템에 관한 것으로서, 실체모형(Mock-up)에 태양광 발전설비(BIPV)를 설치하여, 태양광 발전설비(BIPV)의 성능요소를 측정한 실측데이터를 저장하되, 기준 방위각과 기준 경사각에 따라 각각 데이터를 실측하고 각 기준 방위각과 기준 경사각에 따른 성능요소로 저장하는 실측데이터 저장부; 상기 태양광 발전설비의 형상을 작성하여 패밀리를 형성하되, 상기 기준 방위각과 기준 경사각에 따라 각기 다른 패밀리로 생성하는 형상모델 생성부; 상기 태양광 발전설비의 패밀리의 속성을 정하는 매개변수를 추가하되, 기준 경사각, 기준 방위각, 실제 경사각, 실제 방위각, 기준 성능요소, 추정 성능요소, 보정계수를 나타내는 매개변수를 추가하는 매개변수 추가부; 상기 태양광 발전설비 패밀리의 속성에 속성값을 설정하되, 기준 경사각과 기준 방위각의 속성은 생성될 때의 기준 경사각과 기준 방위각으로 설정하고, 실제 방위각과 실제 경사각의 속성은 각각 상기 기준 경사각과 기준 방위각에 따라 그 범위가 한정되도록 설정하고, 상기 추정 성능요소의 속성은 상기 기준 성능요소와 상기 보정계수, 상기 기준 경사각과 기준 방위각, 상기 실제 경사각과 실제 방위각에 의해 설정하는 속성 반영부; 및, 상기 태양광 발전설비 패밀리를 라이브러리로 생성하는 라이브러리 생성부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention relates to a BIM-based photovoltaic facility library development system for generating a library of photovoltaic power generation facilities (BIPV) using a BIM system, (BIPV) is installed to measure the performance factors of the photovoltaic power generation equipment (BIPV), and data are measured according to the reference azimuth angle and the reference inclination angle, and the performance factors according to the reference azimuth angle and the reference inclination angle An actual data storage unit for storing the actual data; A shape model generation unit that generates a shape of the solar power generation facility to form a family, wherein the shape model generation unit generates a different family according to the reference azimuth angle and the reference inclination angle; A parameter adding unit for adding a parameter for determining a property of the family of the photovoltaic power generation equipment and adding parameters indicating a reference inclination angle, a reference azimuth angle, an actual inclination angle, an actual azimuth angle, a reference performance factor, ; Wherein an attribute value of the solar power generation facility family is set to a reference inclination angle and a reference azimuth angle when the reference inclination angle and the reference azimuth angle are generated and an attribute of the actual azimuth angle and the actual inclination angle is set to a reference inclination angle and a reference azimuth angle, Wherein the attribute of the estimated performance element is set by the reference performance element, the correction coefficient, the reference inclination angle and the reference azimuth angle, the actual inclination angle and the actual azimuth angle; And a library generation unit for generating the photovoltaic power generation facility family as a library.

또, 본 발명은 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템으로서, 상기 성능요소는 상기 태양광 발전설비의 발전량, 일사량, 온도, 최대출력점 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is a BIM-based photovoltaic power generation facility library development system, wherein the performance factor includes at least one of power generation amount, solar radiation amount, temperature, and maximum power point of the photovoltaic power generation facility.

또, 본 발명은 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템으로서, 상기 실측데이터는 태양광 발전설비의 태양전지 종류, 설치형태, 방위각과 경사각에 따라 각각 실측된 성능요소 데이터인 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is a BIM-based photovoltaic power generation facility library development system, wherein the actual data is performance element data measured in accordance with a solar cell type, a mounting type, an azimuth angle, and a tilt angle of a solar power generation facility.

또, 본 발명은 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템으로서, 상기 속성 반영부는 상기 태양광 발전설비의 패밀리의 실제 경사각과 실제 방위각의 속성값을 각각 해당 패밀리의 기준 경사각과 기준 방위각의 값 이하이고, 해당 패밀리의 기준 경사각과 기준 방위각 보다 작으면서 가장 큰 기준 경사각과 기준 방위각 보다 큰 값 보다는 크도록 범위를 제한하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a system for developing a BIM-based photovoltaic power generation facility library, wherein the property reflection unit is configured to set the actual inclination angle and the actual azimuth angle property value of the family of the photovoltaic power generation facility to be equal to or less than a reference inclination angle and a reference azimuth angle value, , The range is limited such that the reference inclination angle of the corresponding family and the reference inclination angle are smaller than the reference inclination angle and larger than the reference inclination angle and the reference azimuth angle, respectively.

또, 본 발명은 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템으로서, 상기 속성 반영부는 다음 수식 1에 의하여 상기 추정 성능요소를 산출하는 것을 특징으로 한다.Further, the present invention is a BIM-based photovoltaic facility library development system, wherein the property reflector calculates the estimated performance factor according to Equation (1).

[수식 1][Equation 1]

Z = α-{(b-X)×β} - {(d-Y)×γ}Z = α - {(b-X) × β} - {(d-Y) × γ}

단, Z는 추정 성능요소의 값이고, X와 Y는 각각 실제 방위각과 실제 경사각이고, 각각 a≤X≤b, c≤Y≤d 의 범위에 속해 있을 경우이며, b와 d는 해당 패밀리의 기준 방위각과 기준 경사각이고, a와 c는 b와 d 보다 작으면서 가장 큰 기준 방위각과 기준 경사각이고, α는 기준 방위각 b와 기준 경사각 d일 때의 기준 성능요소이고, β는 실제 방위각 X, 기준 경사각 d의 보정계수이고, γ는 실제 경사각 Y, 기준 방위각 b의 보정계수임.Where Z is the value of the estimated performance factor and X and Y are the actual azimuth angle and the actual tilt angle, respectively, if they are in the ranges a≤X≤b and c≤Y≤d, and b and d are the values of the corresponding family A is the reference azimuth and the reference inclination angle, and a and c are the reference azimuth and reference inclination angles that are smaller than b and d, and the reference azimuth angle b and the reference inclination angle d, Is a correction coefficient of the inclination angle d, and? Is an actual inclination angle Y and a correction coefficient of the reference azimuth angle b.

또, 본 발명은 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템으로서, 상기 라이브러리 개발 시스템은, 상기 라이브러리를 포함하는 프로젝트 템플릿을 생성하고, 상기 프로젝트 템플릿에서 건물의 성능요소를 산출하는 일람표를 생성하되, 각 패밀리 별로 성능요소를 표시하고, 전체 패밀리의 성능요소의 합계 또는 평균을 표시하는 일람표를 생성하는 템플릿 작성부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a BIM-based photovoltaic power generation facility library development system, wherein the library development system generates a project template including the library, and generates a table for calculating a performance factor of the building from the project template, Further comprising a template creating unit for displaying a performance element for each family and generating a table indicating a sum or an average of performance elements of the entire family.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템에 의하면, 태양광 발전설비의 라이브러리에 태양광 발전의 성능요소에 대한 매개변수 및 그 실측값을 설정함으로써, BIM 시스템으로 건물에 태양광 발전설비를 설계할 때, 설계된 태양광 발전설비에 의한 발전량 등 성능요소를 시뮬레이션할 수 있는 효과가 얻어진다.As described above, according to the BIM-based photovoltaic power generation facility library development system according to the present invention, by setting parameters and actual measured values of performance factors of photovoltaic power generation in a library of photovoltaic power generation facilities, It is possible to simulate the performance factors such as the power generation amount by the designed solar power generation facility when the solar power generation facility is designed.

특히, 본 발명에 따른 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템에 의하면, 태양광 발전설비의 패밀리를 각 설치 방향(경사각 및 방위)에 따라 별도로 구성하여, 각 방향(경사각과 방위)에 따른 발전 에너지 성능요소의 실증된 실측값을 넣어줌으로써, 설계자가 설계된 BIM의 에너지 해석에서 보다 높은 신뢰성을 가질 수 있는 효과가 얻어진다.Particularly, according to the BIM-based photovoltaic power generation facility library development system according to the present invention, a family of photovoltaic power generation facilities is separately constructed according to each installation direction (inclination angle and azimuth), and power generation energy By putting the actual measured value of the performance factor into consideration, the designer can obtain higher reliability in the energy analysis of the designed BIM.

도 1은 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템의 구성에 대한 블록도.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 작성된 패밀리가 선택되면 속성 정보를 보여주는 팝업 창에 대한 예시도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전설비(BIPV)에 대한 구성도.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 솔라셀의 종류를 나타낸 표.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 태양전지 종류에 따른 예시도로서, (a) 결정형 태양전지, (b) 박막(비정질) 태양전지, (c) 염료감응형 태양전지, (d) CIGS 태양전지에 대한 예시도.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전설비(BIPV)의 설치형태의 분류를 나타낸 표.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 실제 모형(Mock-up)에 태양광 발전설비(BIPV)를 설치하여 실측데이터를 측정하는 것을 나타낸 표.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템의 구성에 대한 블록도.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따라 실체모형(Mock-up)에서 측정된 각 태양광 발전설비(BIPV)를 방위와 각도(경사각)에 따라 측정되는 기준을 나타낸 표.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전설비(BIPV)에 대하여 측정된 실측데이터에 대한 예시도.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 방위각 1도에 대한 발전량 및 일사량 적용 기준을 나타낸 표.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 경사각 1도에 대한 발전량 및 일사량 적용 기준을 나타낸 표.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 실체모형에서 실측한 3월 평균 발전량 데이터를 나타낸 표.
도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 방위각 보정계수를 나타낸 표.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 경사각 보정계수를 나타낸 표.
도 15는 본 발명의 일실시예에 따른 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템의 구성에 대한 블록도.
도 16은 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전설비(BIPV)의 형상에 대한 예시도.
도 17은 본 발명의 일실시예에 따른 각 태양광 발전설비의 상세 내용을 입력하기 위한 매개변수들로 추가된 패밀리의 속성에 대한 예시도.
도 18은 본 발명의 일실시예에 따른 발전설비 패밀리에 접속 정보에 의해 다운로드 받을 수 있는 내용들에 대한 예시도.
1 is a block diagram of a configuration of an overall system for implementing the present invention;
FIG. 2 is an exemplary pop-up window showing attribute information when a created family is selected according to an embodiment of the present invention; FIG.
3 is a block diagram of a photovoltaic power generation facility (BIPV) according to an embodiment of the present invention.
4 is a table showing kinds of solar cells according to an embodiment of the present invention.
(B) a thin film (amorphous) solar cell, (c) a dye-sensitized solar cell, (d) a CIGS solar cell, An example of a solar cell.
6 is a table showing the classification of the installation type of the photovoltaic power generation equipment (BIPV) according to the embodiment of the present invention.
7 is a table showing actual measurement data by installing a photovoltaic power generation facility (BIPV) in an actual model (Mock-up) according to an embodiment of the present invention.
8 is a block diagram of a configuration of a system for developing a BIM-based photovoltaic power generation facility library according to an embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a table showing criteria measured according to the azimuth and angle (inclination angle) of each photovoltaic power generation facility (BIPV) measured in a mock-up according to an embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an exemplary view of measured data measured for a photovoltaic power generation facility (BIPV) according to an embodiment of the present invention; FIG.
FIG. 10 is a table showing a power generation amount and a solar radiation application standard for an azimuth angle of 1 degree according to an embodiment of the present invention; FIG.
11 is a table showing the power generation amount and the irradiation amount application criterion with respect to the inclination angle 1 degree according to an embodiment of the present invention.
12 is a table showing the average power generation amount data of March measured in the actual model according to an embodiment of the present invention.
13 is a table showing azimuth correction coefficients according to an embodiment of the present invention.
14 is a table showing inclination angle correction coefficients according to an embodiment of the present invention;
15 is a block diagram of a configuration of a system for developing a BIM-based photovoltaic power generation facility library according to an embodiment of the present invention.
16 is an exemplary view of a shape of a photovoltaic power generation facility (BIPV) according to an embodiment of the present invention;
17 is an exemplary view of a property of a family added with parameters for inputting details of each PV system according to an embodiment of the present invention;
18 is an exemplary view of contents that can be downloaded by the connection information to a power generation facility family according to an embodiment of the present invention;

이하, 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 도면에 따라서 설명한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

또한, 본 발명을 설명하는데 있어서 동일 부분은 동일 부호를 붙이고, 그 반복 설명은 생략한다.In the description of the present invention, the same parts are denoted by the same reference numerals, and repetitive description thereof will be omitted.

먼저, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템의 구성을 도 1을 참조하여 설명한다.First, a configuration of an overall system for carrying out the present invention will be described with reference to FIG.

도 1에서 보는 바와 같이, 본 발명을 실시하기 위한 전체 시스템은 BIM 시스템(20) 및, 라이브러리 개발 시스템(30)으로 구성된다. 또한, 라이브러리(10)는 BIM의 패밀리(또는 객체)들을 저장하는 데이터베이스로서, BIM 시스템(20)에 의해 생성 수정되거나 참조된다. 또한, 실측데이터(40)는 태양광 발전설비(BIPV)를 실제로 설치하여 측정된 실측 데이터의 데이터베이스이다.As shown in FIG. 1, the overall system for practicing the present invention comprises a BIM system 20 and a library development system 30. The library 10 is also a database for storing the family (or objects) of the BIM, which is created or modified or referenced by the BIM system 20. The actual data 40 is a database of actual data measured by actually installing the photovoltaic power generation equipment (BIPV).

BIM 시스템(20)은 BIM(Building Information Modeling)에 따라 가상으로 시설물을 모델링하기 위한 상용 소프트웨어를 말한다. 즉, BIM 시스템(20)은 3차원 전용 설계 소프트웨어로서, BIM 툴(or BIM 소프트웨어), 모델링 툴(또는 모델링 소프트웨어), 저작툴(Authoring tool), 객체지향 CAD(Computer Aided Design), 3D CAD(Computer Aided Design) 등으로 불린다. 바람직하게는, BIM 시스템(20)은 오토데스크 (Autodesk) 사에서 개발한 레빗(Revit, 상표명), 그래피소프트(Graphisoft) 사의 아키캐드(ArchiCAD, 상표명) 프로그램으로서, 컴퓨터 단말(미도시) 등에 설치되어 수행되는 프로그램 시스템이다.The BIM system 20 refers to commercial software for modeling facilities in accordance with BIM (Building Information Modeling). In other words, the BIM system 20 is a three-dimensional exclusive design software, which can be used as a BIM tool or a BIM software, a modeling tool (or modeling software), an authoring tool, an object- Aided Design). Preferably, the BIM system 20 is an ArchiCAD (trademark) program of Graphisoft, developed by Autodesk, installed in a computer terminal (not shown) or the like It is the program system to be executed.

BIM 시스템(20)은 건물설계에 필요한 요소를 사전에 패밀리라고 하는 객체로 생성(또는 정의)할 수 있다. BIM 시스템(20)은 생성된 객체(또는 패밀리)들을 가져다 구성하여 전체 건물 등 시설물을 모델링할 수 있다. 즉, BIM 시스템(20)은 3차원 설계(BIM Modeling) 소프트웨어에서 지원하는 구성요소(패밀리: 벽, 창, 바닥, 기둥 등) 단위로 건축물을 3차원적으로 구축한다.The BIM system 20 can create (or define) elements necessary for building design as objects called families in advance. The BIM system 20 can take the created objects (or families) and construct them to model facilities such as the entire building. That is, the BIM system 20 constructs buildings three-dimensionally in units of components (families: walls, windows, floors, pillars, etc.) supported by the BIM Modeling software.

각 패밀리는 타입 별로 다시 구분된다. 그리고 작성된 패밀리는 기본적으로 부재를 시각적으로 표현하는 형상과 그 형상에 대한 각종 정보를 표현하는 속성(Properties)을 구비한다. 속성은 매개변수에 의해 정의되고, 매개변수는 먼저 정의된 후에 이용된다. 따라서 사용자의 필요에 의하여 패밀리에 새로운 속성 또는 속성값을 넣어주기 위해서, 새로운 속성에 해당하는 매개변수를 추가한 후 패밀리에서 해당 매개변수로 속성을 추가해야 한다.Each family is further subdivided by type. Then, the created family basically has a shape that visually expresses the member and properties that express various information about the shape. The attributes are defined by the parameters, and the parameters are used after they are defined first. Therefore, to add a new attribute or attribute value to the family according to the user's need, add the parameter corresponding to the new attribute, and then add the attribute to the corresponding parameter in the family.

BIM 시스템(20)은 이러한 패밀리의 형상을 표현하고, 속성들을 보여주거나 수정하기 위한 인터페이스를 제공한다. BIM 시스템(20)의 인터페이스는 통상의 GUI(Graphic User Interface)로서, 도 2에 도시되는 바와 같다.The BIM system 20 provides an interface for representing the shape of such a family and for displaying or modifying properties. The interface of the BIM system 20 is a normal GUI (Graphic User Interface), as shown in FIG.

도 2a에서 도시되는 바와 같이, 작성된 벽(wall) 객체(형상)가 선택되면 속성(Properties)정보를 보여주는 팝업 창이 열린다. 또한, 도 2b와 같이, 선택된 객체(형상)의 구체적 속성정보를 나타내는데, BIM 시스템(20)에서 지원하는 구성요소(패밀리: 벽, 창, 바닥, 기둥 등)는 패밀리 단위에 공통으로 적용되는 속성(Properties)값과, 타입(Type)별로 구분되는 속성(Properties)값을 갖는다. 도 2b에 도시된 바와 같이 속성 팝업 창의 '편집 유형(Edit Type)'버튼이 입력(클릭)되면, 타입 속성(Type Properties) 정보를 보여주는 팝업창이 열린다. 사용자는 도 2에 도시된 속성 팝업창을 통해, 해당 객체(예: 벽(wall))의 속성값을 입력하여 변경할 수 있다.As shown in FIG. 2A, when a created wall object (shape) is selected, a popup window showing properties information is opened. 2B, the component (family: wall, window, floor, column, and the like) supported by the BIM system 20 is a property that is commonly applied to the family unit A property value, and a property value classified by a type. As shown in FIG. 2B, when the 'Edit Type' button of the property pop-up window is input (clicked), a pop-up window showing the type property information is opened. The user can change the attribute value of the corresponding object (e.g., wall) through the attribute pop-up window shown in FIG.

또한, BIM 시스템(20)은 매개변수 또는 패밀리의 속성들, 속성값들을 추가하거나 수정하기 위한 API(application programming interface) 함수를 제공한다. API 함수는 다른 프로그램의 호출에 따라, 요청되는 작업을 수행하는 프로그램 함수(function)이다. 즉, API 함수는 앞서 속성 팝업 창을 이용하지 않고, 프로그램을 이용하여 속성 또는 속성값들을 입력하거나 수정할 수 있다.The BIM system 20 also provides API (application programming interface) functions for adding or modifying parameters or family properties, attribute values. An API function is a program function that performs a requested operation according to a call of another program. That is, the API function can input or modify property or attribute values using a program without using the property pop-up window.

특히, BIM 시스템(20)은 이하에서 설명할 라이브러리(10)를 로드하여, 라이브러리(10) 내에 등록된 패밀리들을 사용할 수 있다.In particular, the BIM system 20 can load the library 10 to be described below and use the families registered in the library 10.

다음으로, 라이브러리(10)는 BIM 시스템(20)에 의해 생성된 패밀리(또는 객체)들을 묶어놓은 집합체로서, 별도의 파일로 존재할 수 있고 BIM 시스템(20)의 시스템 상으로 로드될 수 있다. 예를 들어, 개발자가 다양한 형태의 태양광 발전설비(BIPV)들을 각각 패밀리 객체로 생성하여, 이들을 하나의 라이브러리(10)로 묶어 저장할 수 있다. 사용자는 이미 개발된 의자 관련 라이브러리를 자신의 BIM 시스템(20)으로 로드하여, 이미 만들어진 태양광 발전설비 패밀리들을 자신의 건축물 구축에 이용할 수 있다.Next, the library 10 is a bundle of families (or objects) generated by the BIM system 20, and may exist as a separate file and be loaded onto the system of the BIM system 20. [ For example, a developer can generate various types of photovoltaic power generation equipment (BIPV) as family objects, and store them in a single library 10. The user can load already-developed chair-related libraries into his BIM system 20, and use existing solar power generation facilities families to build their own buildings.

따라서 개발자는 패밀리들을 유사 분야별로 카테고리화하여 각각을 라이브러리로 제공할 수 있다. 또는 서로 다른 분야별 패밀리들을 묶어 하나의 라이브러리로 제공할 수도 있다. 그리고 사용자들은 자신이 필요하는 분야의 라이브러리를 가져와서 시스템 상에 로드하고, 로드된 라이브러리 내의 패밀리들을 이용하여 보다 빠르게 자신의 시설물 등을 모델링할 수 있다.Therefore, the developer can categorize the families into similar categories and provide them to the library. Alternatively, you can bundle different disciplines into one library. Users can then import libraries of the areas they need, load them onto the system, and use the families in the loaded library to model their facilities and the like more quickly.

다음으로, 라이브러리 개발 시스템(30)은 BIM 시스템(20)을 통하여, 태양광 발전설비(BIPV)의 패밀리의 형상을 생성하고, 각 태양광 발전설비 패밀리(또는 태양광 패밀리)의 매개변수들을 생성하고, 생성된 매개변수에 태양광의 성능요소의 실측값들, 즉, 실측데이터(40)를 변수값으로 설정하는 시스템이다. 특히, 라이브러리 개발 시스템(30)은 BIM 시스템(20)과는 별도의 프로그램 시스템으로서, 컴퓨터 단말(미도시) 등에 설치되어 수행되는 프로그램 시스템이다.Next, the library development system 30 generates the shape of the family of photovoltaic power generation equipment (BIPV) through the BIM system 20 and generates the parameters of each photovoltaic power generation family (or solar family) And sets the measured values of the performance factor of the sunlight, that is, the measured data 40 as the variable values, in the generated parameters. In particular, the library development system 30 is a program system separate from the BIM system 20, and is a program system installed and executed on a computer terminal (not shown).

바람직하게는, 라이브러리 개발 시스템(30)은 BIM 시스템(20)의 API 함수를 통해 BIM 시스템(20)과 인터페이스를 수행하거나, BIM 시스템(20)의 사용자 인터페이스를 직접 사용하여 수행한다. 즉, 최초 사용자 인터페이스는 라이브러리 개발 시스템(30)에 의해 제공되나, 패밀리 형상 생성 작업 등을 수행할 때에는 BIM 시스템(20)에 의해 제공되는 사용자 인터페이스로 컨트롤이 옮겨진다.Preferably, the library development system 30 performs an interface with the BIM system 20 through an API function of the BIM system 20 or directly using the user interface of the BIM system 20. [ That is, the initial user interface is provided by the library development system 30, but control is transferred to the user interface provided by the BIM system 20 when performing a family shape creation operation or the like.

한편, BIM 시스템(20)은 매개변수를 추가하거나 그 내용을 변경하는 API 함수를 제공하고, 또한, 패밀리에 속성을 추가하거나 그 값을 변경하는 API 함수들을 제공한다. 또한, BIM 시스템(20)은 패밀리들의 속성 또는 속성값들을 추출하는 API 함수들도 제공한다. 따라서 라이브러리 개발 시스템(30)은 이와 같은 BIM 시스템(20)의 API 함수들을 호출하여, 매개변수 또는 패밀리의 속성들을 설정하는 작업을 수행할 수 있다.On the other hand, the BIM system 20 provides an API function for adding parameters or changing the contents thereof, and also provides API functions for adding or changing properties to or from the family. The BIM system 20 also provides API functions for extracting attributes or attribute values of families. Thus, the library development system 30 can invoke API functions of such a BIM system 20 to set parameters or properties of the family.

구체적으로, 라이브러리 개발 시스템(30)은 태양광 발전설비에 대하여 설치 방향(경사각과 방위) 등 설치 상태에 따른 실증 데이터 또는 실측데이터(40)를 (데이터베이스, 엑셀파일, 텍스트 파일 등으로) 입력받아, 해당 실측데이터(40)를 BIM 시스템(20)의 각 패밀리의 속성에 일괄적으로 추가하거나 수정한다. 즉, 데이터베이스(40)에 저장된(또는 입력받은) 패밀리의 속성 또는 속성값들을 읽어와서 해당 값들로 BIM 시스템(20)의 시스템 상의 태양광 발전설비 패밀리 또는 매개변수의 내용을 자동으로 추가하거나 생성한다. 실측데이터의 데이터베이스(40)에는 사전에 실측된 데이터가 저장되거나, 사전에 설정된 데이터가 저장된다.Specifically, the library development system 30 receives the demonstration data or the actual data 40 (in a database, an excel file, a text file, etc.) corresponding to the installation direction (inclination angle and orientation) , The corresponding measured data 40 is added or modified to the attributes of each family of the BIM system 20 collectively. That is, the attribute or property values of the family stored (or received) in the database 40 are read and the contents of the photovoltaic generation facility family or parameters on the system of the BIM system 20 are automatically added or created with the corresponding values . The actually measured data is stored in the actual data database 40 or pre-set data is stored.

또한, 라이브러리 개발 시스템(30)은 태양광 패밀리의 형상을 제작하여 생성하되, 이때에는 사용자 인터페이스를 직접 BIM 시스템(20)으로 옮기게 하여, BIM 시스템(20) 상에서 직접 패밀리의 형상을 생성하도록 제어한다.In addition, the library development system 30 controls the generation of the shape of the solar family, in which the user interface is directly transferred to the BIM system 20 so as to generate the shape of the family directly on the BIM system 20 .

또한, 라이브러리 개발 시스템(30)은 라이브러리(10)를 BIM 시스템(20)으로 로드하거나 BIM 시스템(20)에서 생성하게 한다. 태양광 발전설비의 패밀리(또는 객체)는 생성되어, 태양광 설비(또는 태양광 발전설비) 라이브러리에 등록된다. 즉, 태양광 라이브러리 내에 각각의 태양광 발전설비의 패밀리들이 등록된다.The library development system 30 also allows the library 10 to be loaded into the BIM system 20 or created in the BIM system 20. A family (or object) of a photovoltaic facility is created and registered in a photovoltaic (or photovoltaic) facility library. That is, the families of each solar power plant are registered in the solar library.

다음으로, 실측데이터(40)는 태양광 발전설비(BIPV)의 발전량 등 성능요소에 대한 데이터로서, 실제로 태양광 발전설비(BIPV)를 설치하여, 태양전지(솔라셀)의 종류 및, 설치형태, 설치 방향(방위나 경사각)에 따라 각각 측정된 값이다.Next, the actual data 40 is data on the performance factors such as the power generation amount of the solar power generation facility BIPV, and actually the solar power generation facility BIPV is installed so that the type of the solar cell (solar cell) , And installation direction (bearing or inclination angle).

여기서, 태양광 발전설비(BIPV)는 태양전지 종류, 설치형태, 설치방향으로 구분된다. 태양전지 종류는 태양광 발전설비(BIPV)의 태양전지(solar cell) 종류에 따라 구분된다. 또한, 설치형태는 건물에 태양광 발전설비(BIPV)가 설치되는 형태에 의해 구분되는 것을 말하고, 설치방향은 태양광 발전설비가 실제로 설치되는 방위와 경사각을 나타낸다.Here, the photovoltaic power generation equipment (BIPV) is classified into the type of solar cell, the installation type, and the installation direction. The type of solar cell is classified according to the type of solar cell of the photovoltaic power generation equipment (BIPV). In addition, the installation type refers to the type of installation in which a photovoltaic power generation facility (BIPV) is installed in the building, and the installation direction indicates the orientation and inclination angle at which the photovoltaic power generation facility is actually installed.

실측데이터(40)는 라이브러리 개발 시스템(30)에 의해 참조되어, 태양광 발전설비(BIPV)의 패밀리의 속성값(변수값)으로 입력된다. 추후, 태양광 발전설비의 패밀리들을 이용하여 건물 모델이 생성되면, 건물에 설치된 태양광 발전설비의 발전량 등 성능요소를 실측데이터(40)의 변수값에 의하여 전체적으로 산출할 수 있다.The actual data 40 is referenced by the library development system 30 and is input as the attribute value (variable value) of the family of the photovoltaic power generation facility (BIPV). When a building model is created using the families of photovoltaic power generation facilities, it is possible to calculate the performance factors such as the power generation amount of the photovoltaic power generation facilities installed in the buildings as a whole by the variable values of the measured data 40. [

한편, 실측데이터(40)는 실제 성능요소를 추정하기 위한 보정계수 값을 사전에 설정하여 저장한다. 보정계수는 이하에서 설명한다.On the other hand, the actual data 40 presets and stores correction coefficient values for estimating actual performance factors. The correction coefficients are described below.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전설비(BIPV)의 구성에 대하여 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다. 태양광 발전설비(BIPV)는 태양광 에너지로 전기를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에 건물 일체형 태양광 모듈을 건축물 외장재로 사용하는 태양광 발전 시스템을 말한다.Next, the construction of a photovoltaic power generation equipment (BIPV) according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. Solar power generation equipment (BIPV) refers to solar power generation system that uses building integrated solar module as building exterior material in addition to supplying electricity to solar power generation to consumers.

도 3에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 태양광 발전설비(BIPV)는 격자 형태로 배열된 다수의 태양전지 또는 솔라셀(110)을 구성하고, 태양전지(110)를 전기적으로 연결하기 위한 동 부스바(copper bus)(120)를 구비한다. 각 태양전지(110)가 태양광 발전을 하여 전력을 생산한다.3, a photovoltaic power generation system (BIPV) according to an embodiment of the present invention includes a plurality of solar cells or solar cells 110 arranged in a lattice form, and electrically connects the solar cells 110 to each other And a copper bus 120 for connection. Each solar cell 110 generates solar power to produce electric power.

또한, 격자로 구성된 태양전지(110)의 앞과 뒤에는 각각 제1 EVA(ethylene-vinyl acetate copolymer)(131)와 제2 EVA(132)가 밀착되어 결합된다. 특히, 태양전지(110)의 전면에 설치되는 제1 EVA(131)는 투명한 EVA(clear EVA)로 구성되어, 태양광이 차단없이 태양전지(110)에 도달하도록 구성된다.In addition, a first EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) 131 and a second EVA 132 are closely attached to the front and back of the solar cell 110 formed by the lattice. In particular, the first EVA 131 installed on the front surface of the solar cell 110 is composed of a transparent EVA (clear EVA), and is configured to reach the solar cell 110 without interruption of sunlight.

또한, 제1 및 제2 EVA(131,132)에 각각 제1 강화유리(141), 제2 강화유리(142), 제3 강화유리(143)이 밀착되어 구성된다. 특히, 태양전지 또는 솔라셀(110)의 후방에 밀착되는 제2 강화유리(142) 및 제3 강화유리(143) 사이에는 에어갭(air-gap) 프레임(151)이 설치된다. 그리고 제3 강화유리(143)에는 조인트 박스(J-Box)(153)이 결합된다. 또한, 전체적인 둘레에는 창호 프레임(152)이 구성된다.The first tempered glass 141, the second tempered glass 142, and the third tempered glass 143 are closely attached to the first and second EVA 131 and 132, respectively. In particular, an air-gap frame 151 is provided between the second tempered glass 142 and the third tempered glass 143 that are closely attached to the rear of the solar cell or the solar cell 110. A joint box (J-Box) 153 is coupled to the third tempered glass 143. In addition, a window frame 152 is formed around the entire periphery.

한편, 태양전지(110)는 태양광 발전설비(BIPV)의 태양광 모듈로서, 구성 재료나 구성 방식에 따라 여러가지 종류로 구분된다. 도 4 및 도 5는 태양전지(110)의 종류에 대하여 예시한 표이다.Meanwhile, the solar cell 110 is a photovoltaic module of a photovoltaic power generation facility (BIPV), and is classified into various types according to a constituent material and a construction method. Figs. 4 and 5 are tables illustrating the types of the solar cell 110. Fig.

도 4에서 보는 바와 같이, 솔라셀 또는 태양전지(110)는 결정질 실리콘(c-Si), 비정질 실리콘(a-Si), CIGS(Copper indium gallium selenide), 염료감응형(DSSC), 유기소재(OPV) 등으로 구분된다. 태양전지 종류에 따라 설치형태가 달라질 수 있고, 태양발전 효율 등이 결정된다. 또한, 도 5와 같이, 태양전지(110)의 종류에 따라 그 형상도 서로 다르다.As shown in FIG. 4, the solar cell or the solar cell 110 may be formed of a material selected from the group consisting of crystalline silicon (c-Si), amorphous silicon (a-Si), CIGS (Copper indium gallium selenide) OPV). Depending on the type of solar cell, the type of installation can be changed, and the solar power efficiency is determined. Also, as shown in Fig. 5, the shapes of the solar cells 110 are different from each other.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따라 태양광 발전설비(BIPV)의 설치형태에 의한 구분에 대하여 도 6을 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Next, the division of the installation mode of the photovoltaic power generation equipment (BIPV) according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to FIG.

도 6에서 보는 바와 같이, 태양광 발전설비(BIPV)는 건물 일체형으로 설치되는데, 건물에 설치되는 형태에 따라 다양하게 구분될 수 있다. 즉, 태양광 발전설비(BIPV)는 설치부위에 따라 설치 형태가 다르고, 각 설치부위에서 설치되는 형태도 더 세분화될 수 있다. 일반적인 태양광 발전설비(BIPV)의 주 설치 부위는 벽면과 차양시설이 대부분이다. 설치부위가 벽면인 경우, 스팬드럴, 벽면 외장형, 커튼월형 순으로 주로 적용된다. 또한, 차양시설인 경우에는, 캐노피형, 차양형 순으로 주로 적용된다. As shown in FIG. 6, the photovoltaic power generation equipment (BIPV) is installed in a building-integrated manner, and can be variously classified according to the type installed in the building. That is, the installation type of the photovoltaic power generation equipment (BIPV) differs depending on the installation site, and the type installed at each installation site can be further subdivided. Most of the main installation sites of general photovoltaic power generation facilities (BIPV) are the walls and sunshades. If the installation site is a wall, it is mainly applied in the following order: spandrel, wall exterior, curtain wall. In the case of a canopy facility, canopy type and car type are mainly applied.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 실측데이터(40)를 구하는 방법에 대하여 도 7 내지 도 9를 참조하여 보다 구체적으로 설명한다.Next, a method for obtaining the measured data 40 according to an embodiment of the present invention will be described in more detail with reference to Figs. 7 to 9. Fig.

도 7에서 보는 바와 같이, 실체모형(Mock-up)에 태양광 발전설비(BIPV)를 설치하여, 태양광 발전설비(BIPV)의 발전량 및 일사량, 온도 등(또는 성능요소)을 모니터링하여 기록한다. 측정된 데이터를 누적하여 실체데이터(40)를 구축한다.As shown in FIG. 7, a photovoltaic power generation facility (BIPV) is installed in a mock-up to monitor and record power generation amount, solar radiation amount, temperature (or performance factor) of the photovoltaic power generation facility (BIPV) . And accumulates the measured data to construct the entity data 40.

이때, 실체모형(Mock-up)에는 태양광 발전설비(BIPV)를 태양전지 종류, 설치형태, 설치 방향(방위와 경사각)별로 설치하여, 각각의 경우마다 발전량 등 성능요소를 모두 실제로 측정한다. 특히, 설치 방향은 남향 기준으로 다수의 방위, 및, 수평대지를 기준으로 다수의 각도(또는 경사각)로 구분된다. 즉, 설치방향, 또는 방위와 각도는 이산적(discrete)으로 사전에 정해진 방위와 각도 별로 측정된다. 이때, 설정된 방위나 경사각을 각각 기준 방위나 기준 경사각이라 부르기로 한다.In this case, the solar power generation equipment (BIPV) is installed in the mock-up for each kind of solar cell, installation type, installation direction (bearing and inclination angle) and actually measures all the performance factors such as power generation amount in each case. In particular, the installation direction is divided into a plurality of angles (or inclination angles) based on a plurality of orientations and horizontal grounds on the southward reference. That is, the installation direction, or the azimuth and the angle are discrete, and are measured by the predetermined azimuth and angle. At this time, the set bearing and the tilt angle will be referred to as a reference bearing or a reference tilt angle, respectively.

예를 들어, 기준 방위는 남향 기준으로 5개의 방위로 구분한다. 또한, 커튼윌의 설치형태인 경우, 90°, 75°, 30°단위로 기준 경사각을 구분하고, 지붕 또는 천장형인 경우, 15°, 3°로 구분한다. For example, the reference azimuth is divided into five azimuth directions by the southward reference. In the case of the curtain wale installation type, the reference inclination angle is divided into 90 °, 75 ° and 30 ° units, and when it is a roof or ceiling type, it is divided into 15 ° and 3 °.

도 8은 실체모형(Mock-up)에서 측정된 각 태양광 발전설비(BIPV)를 방위와 경사각에 따라 측정되는 기준을 나타내고 있다. 즉, 방위와 경사각을 각각 5방 5각으로 구분하여, 각각을 측정하였다.FIG. 8 shows the criteria for measuring the solar power generation equipment (BIPV) measured in the mock-up according to the bearing and the tilt angle. That is, the bearing and the tilt angle were divided into five and five angles, respectively.

또한, 실체모형(Mock-up)에 설치된 태양광 발전설비(BIPV)에 대하여, 성능 요소 및 환경 요소를 측정한다. 성능요소는 태양광 발전에 의한 발전량, 발전효율, 최대출력점(MPP)의 전압 또는 전류 등이다. 또한, 절연전압, 접지연속성 등 전기안전 성능 데이터도 포함한다. 또한, 환경요소는 일사량, 온도, 풍속 등의 외부 환경요소나, 실내온도, 창호 온도 등의 내부 환경요소 등이다. 이하에서 성능요소와 환경요소를 모두 성능요소로 부르기로 한다.In addition, performance factors and environmental factors are measured for photovoltaic installations (BIPV) installed in the mock-up. The performance factor is the generation amount by solar power generation, the power generation efficiency, the voltage or current of the maximum output point (MPP), and so on. It also includes electrical safety performance data such as insulation voltage and ground continuity. The environmental factors include external environmental factors such as solar radiation amount, temperature and wind speed, and internal environmental factors such as room temperature and window temperature. Hereinafter, both the performance element and the environmental element are referred to as a performance element.

도 9는 태양광 발전설비(BIPV)에 대하여 측정된 실측데이터(40)의 예를 도시한 것이다.Fig. 9 shows an example of the measured data 40 measured for the photovoltaic power generation equipment (BIPV).

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 발전량 등 성능요소를 추정하는 방법을 도 10 내지 도 14를 참조하여 설명한다.Next, a method for estimating performance factors such as power generation amount according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 10 to 14. FIG.

앞서, 태양광 발전설비(BIPV)에 대하여 측정된 실측데이터는 기준 경사각과 기준 방위에서 측정된 데이터들이다. 예를 들어, 실측을 위한 기준 경사각이 45°인데, 프로젝트에 의해 모델링된 발전설비의 경사각이 43°일 수 있다. 이 경우, 기준 경사각에서 측정된 발전량 등 성능요소를 그대로 사용할 수 없다. 따라서 모델링된 발전설비의 발전량 등 성능요소를 실측된 성능요소 값(기준 경사각이 45°인 경우의 성능요소 값)으로부터 추정해야 한다.The measured data measured for the photovoltaic power generation facility (BIPV) are the data measured at the reference inclination angle and the reference azimuth. For example, the reference inclination angle for actual measurement is 45 [deg.], But the inclination angle of the power plant modeled by the project may be 43 [deg.]. In this case, the performance factor such as the power generation amount measured at the reference inclination angle can not be used as it is. Therefore, it is necessary to estimate the performance factors such as the power generation amount of the modeled power generation facility from the measured performance factor values (performance factor values when the reference inclination angle is 45 °).

먼저, 도 10과 도 11과 같이, 각 방위 또는 경사각의 변동에 따른 발전량 및 일사량 등 성능요소의 추정 값들을 설정한다. 도 10은 방위 변동 1°에 발전량 및 일사량 등 성능요소의 적용 기준 표이고, 도 11은 경사각 변동 1°에 대한 발전량 및 일사량 등 성능요소의 적용 기준 표이다.First, as shown in Fig. 10 and Fig. 11, estimation values of performance factors such as a power generation amount and a solar radiation amount due to variations of respective azimuths or inclination angles are set. FIG. 10 is a table for applying the performance factors such as power generation amount and irradiation amount to the azimuth variation of 1 °, and FIG. 11 is a table for applying the performance factors such as the generation amount and the solar radiation amount to the inclination angle variation 1 °.

즉, 도 10은 방위의 변동값 1°에 대한 발전량 및 일사량 등 성능요소의 보정계수를 나타내고, 도 11은 경사의 변동값 1°에 대한 발전량 및 일사량 등 성능요소의 보정계수를 뜻한다. 상기 도면의 표와 같이, 보정계수는 사전에 설정하여 저장된다. 바람직하게는 실측데이터(40)에 저장된다.That is, FIG. 10 shows correction factors of performance factors such as power generation amount and irradiation amount with respect to a variation value 1 of azimuth, and FIG. 11 shows correction factors of performance factors such as power generation amount and irradiation amount with respect to a variation value 1 of inclination. As shown in the table in the figure, correction coefficients are preset and stored. And is preferably stored in the measured data 40.

따라서 실제 발전설비가 설치되었을 때(모델링되었을 때)의 방위와 경사각이 각각 X와 Y인 경우, 다음 수학식 1과 같이 성능요소를 추정한다. 임의의 방위 X와 경사 Y에 대한 발전량 및 일사량의 추정값 Z는 다음과 같은 계산식을 통해 산출한다.Therefore, when the azimuth angle and the inclination angle when the actual power generation facility is installed (when modeled) are X and Y, respectively, the performance factor is estimated as shown in the following equation (1). The power generation amount and the estimated value Z of the solar radiation amount for arbitrary azimuths X and Y are calculated through the following equation.

[수학식 1][Equation 1]

Z = α-{(b-X)×β} - {(d-Y)×γ}Z = α - {(b-X) × β} - {(d-Y) × γ}

이때, X와 Y가 각각 a≤X≤b, c≤Y≤d 의 범위에 속해 있을 경우이며, α는 방위각 b와 경사각 d일 때의 실측 값(기준 성능요소 값)이고, β는 방위각 X, 경사각 d의 방위 변동 계수이고, γ는 경사각 Y, 방위각 b의 방위 변동 계수이다.In this case, when X and Y belong to a range of a? X? B and c? Y? D,? Is a measured value (reference performance element value) at an azimuth angle b and an inclination angle d, , The azimuth angle d, and γ is the azimuth angle Y and azimuth angle b.

도 12는 실체모형(Mock-up)에서 측정된 3월 평균 발전량 데이터이다. 또한, 도 13과 도 14는 각각 방위와 경사각 보정계수를 나타낸 표이다.Figure 12 is the average power generation data for March measured in a mock-up. 13 and 14 are tables showing the azimuth and tilt angle correction coefficients, respectively.

일례로서, 3월달의 실측 데이터(40)를 기준으로 방위각 47°와 경사각 17°로 설계된 발전설비(BIPV)의 예상 발전량을 산출하면, 다음과 같다.As an example, the expected power generation amount of a power generation facility (BIPV) designed with an azimuth angle of 47 degrees and an inclination angle of 17 degrees based on the actual data 40 of March is calculated as follows.

먼저, 방위와 경사각의 범위는 각각 45≤47≤90 이고, 15≤17≤30 이다.First, the ranges of the orientation and the tilt angle are 45? 47? 90 and 15? 17? 30, respectively.

따라서 이에 해당하는 실측 데이터와, 각 보정계수는 다음과 같다.Accordingly, the corresponding measured data and the respective correction coefficients are as follows.

α = 3068.08α = 3068.08

β = -9.20β = -9.20

γ = -0.19? = -0.19

따라서 추정치는 다음과 같이 산출된다.Therefore, the estimate is calculated as follows.

추정값 = 3068.08 - { ( 90 - 47 ) × -9.20 } - { ( 30 - 17 ) × -0.19 }Estimated value = 3068.08 - {(90-47) x -9.20} - {(30-17) x -0.19}

= 3466.02 = 3466.02

상기와 같이, BIPV 설치시 고려하지 않는 북측 방위를 제외한 방위와 경사각의 발전량과 일사량을 실측 값을 기반으로 산출할 수 있다. 또한, BIPV 라이브러리에 BIPV 실측 데이터와 위의 계산식을 적용하여, 실측 데이터가 없는 각도와 방위에 대해서도 예상 발전량 및 일사량 등 성능요소 또는 환경요소를 산출할 수 있다.As described above, it is possible to calculate the power generation amount and the solar radiation amount of the azimuth and the inclination angle excluding the north side direction which is not considered in the BIPV installation based on the measured values. Also, by applying the BIPV actual data and the above calculation formula to the BIPV library, it is possible to calculate performance factors or environmental factors such as the expected power generation amount and the solar radiation amount for angles and orientations without actual measurement data.

다음으로, 본 발명의 일실시예에 따른 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템의 구성을 도 15를 참조하여 설명한다.Next, a configuration of a BIM-based photovoltaic facility library development system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

도 15에서 보는 바와 같이, 본 발명에 따른 BIM 기반 태양광 발전설비 라이브러리 개발 시스템(30)은 실측데이터(40)를 저장하는 실측데이터 저장부(36), 태양광 발전설비(BIPV)의 패밀리 형상을 작성하는 형상모델 생성부(31), 태양광 발전설비(BIPV)의 패밀리 속성에 새로 추가하고자 하는 매개변수를 생성하고 추가하는 매개변수 추가부(32), 매개변수에 해당하는 발전설비 패밀리의 속성에 속성값을 입력하거나 수정하는 속성 반영부(33), 및, 태양광 발전설비의 패밀리들을 라이브러리로 생성하는 라이브러리 생성부(34)로 구성된다. 추가적으로, 생성된 태양광 발전설비의 라이브러리를 이용하여 프로젝트 템플릿을 작성하는 템플릿 작성부(35)를 더 포함하여 구성된다.15, the BIM-based photovoltaic facility library development system 30 according to the present invention includes an actual data storage unit 36 for storing actual data 40, a family shape of a photovoltaic power generation facility (BIPV) A parameter addition unit 32 for creating and adding a parameter to be newly added to the family property of the photovoltaic power generation equipment BIPV, An attribute reflecting unit 33 for inputting or modifying an attribute value in the attribute, and a library generating unit 34 for generating families of photovoltaic power generation facilities as a library. In addition, the system further includes a template creating unit 35 for creating a project template using the library of the generated photovoltaic power generation facility.

먼저, 실측데이터 저장부(36)는 실체모형(Mock-up)에 태양광 발전설비(BIPV)를 설치하여, 태양광 발전설비(BIPV)의 발전량 및 일사량, 온도 등 성능요소(또는 환경요소)를 모니터링하여 기록한 데이터(실측데이터)를 저장한다.First, the actual data storage unit 36 installs a photovoltaic power generation facility (BIPV) in a mock-up, and calculates a power generation amount and a performance factor (or an environmental factor) of the photovoltaic power generation facility (BIPV) And stores recorded data (actual data).

실측데이터(40)는 발전설비의 태양전지 종류, 설치형태, 설치방향에 따라 각각 실측된 성능요소 데이터이다. 또한, 각 성능요소 데이터는 기준 방위각과 기준 경사각에 따라 실측한 데이터이다.The actual data 40 is performance element data actually measured according to the types of solar cells, installation types, and installation directions of the power generation facilities. In addition, each performance element data is data measured based on the reference azimuth and the reference inclination angle.

다음으로, 형상모델 생성부(31)는 태양광 발전설비(BIPV)의 형상을 작성하여 패밀리를 생성한다. 즉, BIM 시스템(20)를 이용하여 태양광 발전설비(BIPV)의 패밀리를 생성한다. 이때, BIM 시스템(20)의 사용자 인터페이스로 패밀리의 형상을 작성한다. 즉, 패밀리의 형상 작성은 BIM 시스템(20)에 의해 수행된다.Next, the shape model generation unit 31 creates the shape of the solar power generation facility (BIPV) to generate the family. That is, the BIM system 20 is used to generate a family of photovoltaic power generation facilities (BIPV). At this time, the shape of the family is created with the user interface of the BIM system 20. That is, the shape of the family is created by the BIM system 20.

특히, 형상모델 생성부(31)는 태양광 발전설비(BIPV)에 해당하는 태양전지 종류, 설치형태, 및, 설치방향에 따라 각각 서로 다른 패밀리로 생성한다. 바람직하게는, 동일한 종류의 태양광 발전설비(BIPV)라도 설치방향에 따라 서로 다른 패밀리로 작성한다. 기준이 되는 설치방향, 즉, 각 기준 방위와 기준 경사각에 따라 서로 다른 패밀리로 생성한다. 다시 말하면, 기준 경사각과 기준 방위가 서로 다르면, 서로 다른 패밀리로 생성된다. 앞서의 예에서, 커튼윌의 설치형태인 경우, 90°, 75°, 30°단위로 기준 경사각을 구분하고 기분 방위를 5개로 구분한다. 이 경우, 기준 경사각 및 방위가 모두 3×5 = 10 경우수가 나오므로, 이들 경우 수만큼 각기 다른 패밀리를 생성한다.In particular, the shape model generation unit 31 generates a different family according to the types of solar cells, the installation type, and the installation direction corresponding to the photovoltaic power generation equipment (BIPV). Preferably, even the same kind of photovoltaic power generation equipment (BIPV) is prepared in different families according to the installation direction. Are generated in different families in accordance with the reference installation direction, that is, the respective reference orientations and the reference inclination angles. In other words, if the reference inclination angle and the reference orientation are different from each other, they are generated as different families. In the previous example, in the case of a curtain-wired installation, the reference inclination angle is divided into five angles by 90 °, 75 ° and 30 °. In this case, since the number of cases in which the reference inclination angle and the azimuth are both 3 × 5 = 10 are generated, in this case, the number of different families is generated.

한편, 형상모델 생성부(31)는 태양광 발전설비의 패밀리로서, 각 태양광 모듈과 인버터와 접속반 등을 생성한다. 태양광 모듈은 다수의 태양전지가 격자로 배열되어 구성된 태양광 패널의 단위 구성을 말한다. 즉, 태양광 발전설비는 태양광 모듈, 인버터, 접속반 등으로 구분된다. 그러나 본 발명에서는 주로 태양광 모듈에 대한 기술이므로, 태양광 발전설비로서 태양광 모듈만 설명하기로 한다.On the other hand, the shape model generation unit 31 is a family of photovoltaic power generation facilities, and generates respective solar modules, inverters, connection modules, and the like. A solar module refers to a unit configuration of a solar panel in which a plurality of solar cells are arranged in a grid. That is, the photovoltaic power generation facilities are classified into a photovoltaic module, an inverter, and a connection panel. However, since the present invention mainly relates to a solar cell module, only a solar cell module is described as a solar cell generation facility.

도 16은 태양광 발전설비(BIPV)의 형상들을 나타내고 있다. Fig. 16 shows the shapes of a photovoltaic power generation facility (BIPV).

다음으로, 매개변수 추가부(32)는 태양광 발전설비(BIPV)의 패밀리 속성에 새로 추가하고자 하는 매개변수를 생성하고 추가한다. 새로운 매개변수의 생성 및 추가, 또한, 패밀리 속성에 해당 매개변수를 입력하는 과정은 BIM 시스템(20)을 통해 수행된다.Next, the parameter adding unit 32 creates and adds a parameter to be newly added to the family property of the photovoltaic generator (BIPV). The creation and addition of new parameters, and also the process of entering the corresponding parameters in the family properties, is performed via the BIM system 20.

먼저, 매개변수 추가부(32)는 태양광 발전설비(BIPV)의 패밀리의 새로 추가하고자 하는 매개변수를 입력한다. 즉, 패밀리의 속성은 이미 정의된 매개변수 중에서 정의될 수 있다. 따라서 패밀리의 속성을 새로 추가하기 위해서는 먼저 매개변수를 정의하여 설정해두어야 한다. 이를 위해, 매개변수 추가부(32)는 선택된 패밀리의 속성에 새로 추가하고자 하는 매개변수를 입력한다. 또한, 매개변수가 이미 정의된 경우에는 별도로 매개변수를 추가하여 정의하지 않을 수도 있다.First, the parameter adding unit 32 inputs a parameter to be newly added to the family of the photovoltaic power generation equipment (BIPV). That is, the attributes of the family can be defined from among the already defined parameters. Therefore, in order to add a new property of the family, the parameter must be defined and set first. To this end, the parameter adding unit 32 inputs a parameter to be newly added to the attribute of the selected family. In addition, if a parameter is already defined, it may not be defined by adding a parameter separately.

또한, 매개변수 추가부(32)는 태양광 발전설비 패밀리에 새로운 매개변수로 속성을 추가한다. 매개변수는 사용자 인터페이스를 통해 직접 입력받을 수 있고, 또는 파일 등으로 일괄적으로 입력받을 수 있다.In addition, the parameter adding unit 32 adds the property as a new parameter to the photovoltaic generation facility family. The parameters can be input directly through the user interface, or can be input in a batch, such as a file.

특히, 매개변수 추가부(32)는 BIM 시스템(20) 내에 설정된 태양광 발전설비 패밀리의 데이터들(매개변수 속성)을 갱신하도록 요청하고, BIM 시스템(20)에서 패밀리의 내용(또는 매개변수)이 갱신된다.In particular, the parameter adding unit 32 requests to update the data (parameter attribute) of the photovoltaic generation facility family set in the BIM system 20, and the contents (or parameters) of the family in the BIM system 20, Is updated.

한편, 매개변수는 실측데이터(40)들을 입력하기 위한 매개변수(또는 속성), 또는 각 태양광 발전설비의 세부정보를 위한 매개변수 등으로 구성된다. 도 17는 각 패밀리에 추가된 매개변수를 나타내고 있다. 구체적으로, 매개변수는 세부정보에 대한 매개변수(속성)과, 태양광 발전 성능요소에 대한 매개변수, 태양광 발전 환경요소에 대한 매개변수를 포함한다. 특히, 태양광 발전의 성능요소 및 환경요소는 앞서 실측데이터(40)가 입력되는 속성(또는 매개변수)과 관련된다.On the other hand, the parameters consist of parameters (or attributes) for inputting the measured data 40, or parameters for details of each PV facility. Figure 17 shows the parameters added to each family. Specifically, the parameters include parameters (attributes) for details, parameters for solar power performance factors, and parameters for solar PV elements. In particular, the performance and environmental factors of the photovoltaic generation are related to the attributes (or parameters) into which the actual data 40 is input.

특히, 패밀리의 속성 또는 매개변수는 방위, 경사각, 보정계수를 나타내는 매개변수를 포함한다. 방위 및 경사각은 기준 방위 및 경사각과, 실제 방위와 경사각으로 구분될 수 있다. 기준 방위 및 기준 경사각은 앞서 실체모형(Mock-up)에서의 방위와 경사각을 말한다. 매개변수(또는 속성)인 실제 방위와 실제 경사각은 해당 패밀리가 프로젝트(또는 건물) 내에서 구현될 때의 방위와 경사각의 값을 갖는다. 예를 들어, 지면과 45° 경사를 가진 패밀리는 프로젝트의 건물에 모델링될 때 경사각이 43°일 수 있다. 이때, 기준 경사각이 45°이고, 실제 경사각이 43°이다.In particular, the properties or parameters of the family include parameters indicating bearing, tilt angle, and correction factor. The bearing and the tilt angle can be divided into the reference bearing and the tilt angle, and the actual bearing and the tilt angle. The reference bearing and the reference tilting angle refer to the bearing and the tilting angle in the previous model (Mock-up). The actual bearing and actual tilt angle, which are parameters (or properties), have values of bearing and tilt when the family is implemented in the project (or building). For example, a family with a ground and a 45 ° tilt may have an inclination angle of 43 ° when modeled on a building in a project. At this time, the reference inclination angle is 45 占 and the actual inclination angle is 43 占.

또한, 패밀리의 속성(또는 매개변수)은 기준 성능요소(또는 환경요소)와, 추정 성능요소(또는 환경요소)를 나타내는 매개변수를 포함한다. 기준 성능요소는 앞서 실체모형(Mock-up)에서 실험에 의해 측정된 실측 성능요소 값(발전량, 일사량)을 나타낸다. 또한, 추정 성능요소는 실제 경사각과 실제 방위일 때의 성능요소를 추정한 값을 가지는 매개변수(또는 속성)을 나타낸다.Also, the properties (or parameters) of the family include a reference performance factor (or environmental factor) and a parameter indicating an estimated performance factor (or environmental factor). The reference performance factor represents the actual performance factor value (power generation amount, solar radiation amount) measured by the experiment in the above-mentioned mock-up. In addition, the estimated performance factor represents a parameter (or attribute) having a value obtained by estimating a performance factor when the actual tilt angle is the actual orientation.

또한, 성능요소(또는 환경요소)를 추정하기 위한 보정계수의 매개변수도 포함한다.It also includes parameters of the correction factor for estimating the performance factor (or environmental factor).

다음으로, 속성 반영부(33)는 태양광 발전설비 패밀리의 속성값을 입력하거나 갱신한다. 속성 반영부(33)는 BIM 시스템(20) 내에 패밀리의 속성 데이터들을 갱신하도록 API 함수 등을 통해 요청하고, 실제로, BIM 시스템(20)에서 패밀리의 속성 내용이 갱신된다.Next, the attribute reflecting unit 33 inputs or updates an attribute value of the photovoltaic generation facility family. The attribute reflecting unit 33 requests the BIM system 20 to update the attribute data of the family through an API function or the like and actually updates the attribute content of the family in the BIM system 20.

한편, 속성 반영부(33)는 실측데이터(40)를 입력받아, 각 실측데이터(40)를 각 패밀리의 속성(또는 속성값)을 입력시킨다. 위와 같이 패밀리의 속성, 즉, 속성값들이 반영된다. 앞서 본 도 17와 같이, 각 태양광 발전설비의 상세 내용을 입력하기 위한 매개변수들이 속성으로 추가되었다.On the other hand, the attribute reflecting unit 33 receives the actual data 40 and inputs the actual data 40 to the attributes (or attribute values) of each family. As described above, the attributes of the family, that is, the attribute values are reflected. As shown in FIG. 17, parameters for inputting details of each photovoltaic power generation facility are added as attributes.

일례로서, 패밀리의 각 속성값으로 해당 발전설비의 도면파일(CAD 등), 관련법규 문서, 에너지공단 설치단가, 시험성적서, 자재특기 시방서 등에 대한 접속정보(다운로드 정보) 등을 포함한다. 도 18은 발전설비 패밀리에 접속 정보에 의해 다운로드 받을 수 있는 내용들을 예시한 것이다.As an example, each attribute value of the family includes the drawing file (CAD, etc.) of the power generation facility, the related legal document, the energy facility installation unit price, test report, access information (download information) for the material specialty specification, and the like. FIG. 18 illustrates contents that can be downloaded by the power generation facility family according to the connection information.

또한, 속성 반영부(33)는 해당 패밀리의 기준 경사각과 기준 방위의 속성을 설정한다. 기준 경사각과 기준 방위는 각각 개발자에 의해 입력되는 값이다. 기준 경사각과 기준 방위에 따라 실측 데이터(40)의 해당되는 기준 성능요소 값을, 해당 기준 성능요소 속성의 속성값으로 설정한다. 예를 들어, 해당 패밀리의 기준 발전량과 기준 일사량은 실측데이터(40)에 저장된 값을 가져와서 설정하되, 기준 경사각과 기준 방위에 해당하는 기준 발전량이나 기준 일사량을 가져온다.In addition, the attribute reflecting unit 33 sets attributes of the reference inclination angle and the reference azimuth of the corresponding family. The reference inclination angle and the reference orientation are values input by the developer, respectively. The corresponding reference performance element value of the measured data 40 is set as an attribute value of the reference performance element attribute according to the reference inclination angle and the reference azimuth. For example, the reference power generation amount and the reference solar radiation amount of the corresponding family are obtained by setting the value stored in the actual data 40, and the standard power generation amount or the reference solar radiation amount corresponding to the reference inclination angle and the reference bearing is obtained.

또한, 속성 반영부(33)는 기준 경사각과 기준 방위에 해당하는 보정계수의 속성을 설정한다. 보정계수도 실측데이터(40)에서 가져오되, 기준 경사각과 기준 방위에 해당하는 보정계수를 가져와서 설정한다.In addition, the attribute reflecting unit 33 sets the attribute of the correction coefficient corresponding to the reference inclination angle and the reference orientation. The correction coefficient is also taken from the measured data 40, and a correction coefficient corresponding to the reference inclination angle and the reference bearing is taken and set.

또한, 속성 반영부(33)는 실제 경사각과 실제 방위각의 속성값은 패밀리의 지면이나 프로젝트(또는 프로젝트 템플릿)의 방위에 연동되도록 변수를 이용하여 설정한다. 따라서 발전설비 패밀리가 실제 프로젝트나 프로젝트 템플릿 내에 모델링되면, 실제 경사각과 실제 방위각이 자동으로 계산되어 속성값을 갖는다.In addition, the attribute reflecting unit 33 sets the attribute values of the actual tilt angle and the actual azimuth angle by using variables so as to be linked to the orientation of the family or the direction of the project (or the project template). Therefore, when a generation facility family is modeled in a real project or project template, the actual tilt angle and actual azimuth are automatically calculated and have attribute values.

또한, 속성 반영부(33)는 실제 경사각과 실제 방위각의 범위를 한정하도록 설정한다. 범위는 인접한 기준 경사각이나 방위각으로 설정한다. 앞서 기준 경사각이 30°, 75°, 90°등으로 구분되는 경우, 기준 경사각이 90°인 패밀리의 실제 경사각은 75°초과 90°이하로 그 범위를 한정시킨다.In addition, the property reflecting unit 33 sets the range of the actual tilt angle and the actual azimuth angle to be limited. The range is set to the adjacent reference inclination angle or azimuth angle. When the reference inclination angle is divided into 30 °, 75 °, 90 °, and the like, the actual inclination angle of the family having the reference inclination angle of 90 ° is limited to 75 ° or more and 90 ° or less.

또한, 속성 반영부(33)는 추정 성능요소(또는 추정 환경요소)를 앞서 수학식 1과 같은 추정값으로 설정한다. 즉, 기준 성능요소의 속성값은 기준 성능요소의 값과, 기준 경사각과 방위, 실제 경사각과 방위, 변동계수(또는 보정계수)에 의해 결정된다.In addition, the attribute reflecting unit 33 sets the estimated performance factor (or the estimated environment factor) to the estimated value as in Equation (1). That is, the attribute value of the reference performance element is determined by the value of the reference performance element, the reference inclination angle and azimuth, the actual inclination angle and azimuth, and the variation coefficient (or correction coefficient).

따라서 패밀리가 프로젝트 등에서 실제로 모델링되면, 추정 성능요소나 추정 환경요소(발전량이나 일사량 등)들은 자동으로 산출된다.Therefore, when the family is actually modeled in a project, the estimated performance factors and estimated environmental factors (such as power generation and solar radiation) are automatically calculated.

다음으로, 라이브러리 생성부(34)는 BIM 시스템(20) 내에서 생성되고 속성값이 입력된 태양광 발전설비 패밀리를 라이브러리로 생성한다. 즉, 라이브러리 생성부(34)는 API 함수를 통해 BIM 시스템(20)에 요청하여, 라이브러리(10) 내의 패밀리를 저장하도록 한다.Next, the library generation unit 34 generates a library of photovoltaic power generation facilities generated in the BIM system 20 and to which the property values are input. That is, the library generation unit 34 requests the BIM system 20 through the API function to store the family in the library 10. [

또한, 라이브러리 생성부(34)는 패밀리의 속성값이 변경되는 경우, 변경된 패밀리를 라이브러리(10)에 저장한다.Further, when the attribute value of the family is changed, the library generation unit 34 stores the changed family in the library 10.

다음으로, 템플릿 작성부(35)는 생성된 태양광 발전설비의 라이브러리를 포함하는 프로젝트 템플릿을 생성하고, 템플릿에서 건물의 성능요소를 산출하는 일람표를 작성한다.Next, the template creating unit 35 creates a project template including the library of the generated photovoltaic power generation facility, and creates a schedule for calculating the performance element of the building from the template.

프로젝트는 태양광 발전설비가 설치된 건물에 대한 설계 데이터 및, 설계환경 데이터들로 구성된 파일이다. 설계 데이터는 건물의 형상, 재질, 정보 등 건물에 대한 데이터이고, 설계환경 데이터는 BIM 시스템(20)에서 해당 건물을 설계하기 위한 환경에 대한 데이터이다.The project is a file composed of the design data and the design environment data for the building in which the photovoltaic power generation facility is installed. The design data is data on the building such as the shape, material, and information of the building, and the design environment data is data on the environment for designing the building in the BIM system 20.

또한, 프로젝트 템플릿은 태양광 발전설비의 건물에 대한 기초적인 설계 데이터 및, 설계환경 데이터들로 구성된 파일이다. 즉, 프로젝트 템플릿은 태양광 발전설비의 건물을 설계하기 위한 공통적인(또는 많이 사용되는) 설계 데이터나 설계환경 데이터를 사전에 구성하여 생성된 파일이다. 따라서 설계자는 프로젝트 템플릿으로부터 하나의 건물을 작성하는 프로젝트를 수행함으로써, 많이 사용되는 설계 데이터를 작성하거나 설계 환경을 설정하지 않고 자신의 프로젝트를 보다 편리하게 시작할 수 있다.In addition, the project template is a file composed of basic design data and design environment data for a building of a photovoltaic power generation facility. That is, the project template is a file generated by pre-configuring common (or frequently used) design data or design environment data for designing a building of a photovoltaic power generation facility. Thus, designers can create a single building from a project template, so that they can start their own project more conveniently without creating a lot of design data or setting up a design environment.

또한, 템플릿 작성부(35)는 태양광 발전설비의 프로젝트 템플릿을 건물을 모델링하기 위한 프로젝트 템플릿으로 설정한다. 또한, 프로젝트 템플릿에 발전설비의 라이브러리를 로딩하도록 설정하고, 해당 라이브러리의 패밀리를 사용할 수 있도록 설정한다.Further, the template creating unit 35 sets the project template of the photovoltaic power generation facility as a project template for modeling the building. Also, it is set to load the library of the power generation facility in the project template, and the family of the library is made available.

또한, 템플릿 작성부(35)는 태양광 발전설비의 프로젝트 템플릿에 건물의 성능요소를 산출하는 일람표를 작성한다. 이때, 일람표는 각 패밀리의 추정 성능요소 값들에 대한 일람표를 나타내도록 설정한다. 즉, 일람표에는 각 패밀리 별의 추정 성능요소와, 각 패밀리의 추정 성능요소에 대한 합계 또는 평균 등을 산출하여 표시하도록 설정한다.Further, the template creating unit 35 creates a table for calculating the performance factor of the building in the project template of the photovoltaic power generation facility. At this time, the schedule is set to show a list of the estimated performance element values of each family. That is, the estimated performance factors of each family and the total or average of the estimated performance factors of each family are calculated and displayed in the table.

일람표는 BIM 시스템(20)에서 각 패밀리 등 설계의 구성요소들을 요약하기 위한 도구로서, 표 형식으로 각 요소의 값을 산출하여 표시한다.The table is a tool for summarizing the components of the design such as each family in the BIM system 20, and displays the values of each element in tabular form.

또한, 템플릿 작성부(35)는 BIPV 템플에 발전설비(BIPV)의 매개변수 중 정보에 대한 매개변수를 기반으로 도면, 시방서 등을 일람표 등에서 일괄적으로 참조할 수 있도록 설정한다.The template creating unit 35 sets the BIPV template so that drawings, specifications, and the like can be collectively referred to in a table or the like based on parameters of information among parameters of the power generation facility (BIPV).

이상, 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

10 : 라이브러리 20 : BIM 시스템
30 : 라이브러리 개발 시스템 31 : 패밀리 선택부
32 : 매개변수 추가부 33 : 패밀리 저장부
34 : 속성 추출부 35 : 속성 작성부
36 : 속성 반영부 10: library 20: BIM system
30: library development system 31: family selection unit
32: Parameter addition unit 33: Family storage unit
34: Attribute extraction unit 35: Attribute creation unit
36:

Claims

In a BIM-based photovoltaic facility library development system for generating a library of photovoltaic power generation facilities (BIPV) using a BIM system,
(BIPV) is installed in an actual model (Mock-up) to store the measured data of the performance factors of the photovoltaic power generation equipment (BIPV), and data is measured according to the reference azimuth and the reference inclination angle An actual data storage unit storing the performance factors according to the respective reference azimuth angles and reference inclination angles;
A shape model generation unit that generates a shape of the solar power generation facility to form a family, wherein the shape model generation unit generates a different family according to the reference azimuth angle and the reference inclination angle;
A parameter adding unit for adding a parameter for determining a property of the family of the photovoltaic power generation equipment and adding parameters indicating a reference inclination angle, a reference azimuth angle, an actual inclination angle, an actual azimuth angle, a reference performance factor, ;
Wherein an attribute value of the solar power generation facility family is set to a reference inclination angle and a reference azimuth angle when the reference inclination angle and the reference azimuth angle are generated and an attribute of the actual azimuth angle and the actual inclination angle is set to a reference inclination angle and a reference azimuth angle, Wherein the attribute of the estimated performance element is set by the reference performance element, the correction coefficient, the reference inclination angle and the reference azimuth angle, the actual inclination angle and the actual azimuth angle; And
And a library generation unit for generating the photovoltaic power generation facility family as a library.

The method according to claim 1,
Wherein the performance factor includes at least one of a power generation amount, a solar radiation amount, a temperature, and a maximum power point of the photovoltaic power generation facility.

The method according to claim 1,
Wherein the actual data is performance element data measured according to a solar cell type, an installation type, an azimuth angle, and a tilt angle of a solar power generation facility.

The method according to claim 1,
Wherein the property reflecting unit is configured to determine that the actual inclination angle and the actual azimuth angle of the family of the photovoltaic power generation system are equal to or less than the reference inclination angle and the reference azimuth angle of the corresponding family and that the reference inclination angle and the reference azimuth angle, And the reference azimuth is larger than a value larger than a value larger than a reference azimuth angle.

The method according to claim 1,
Wherein the property reflection unit calculates the estimated performance factor according to Equation (1). &Lt; EMI ID = 1.0 >
[Equation 1]
Z = α - {(bX) × β} - {(dY) × γ}
Where Z is the value of the estimated performance factor and X and Y are the actual azimuth angle and the actual tilt angle, respectively, if they are in the ranges a≤X≤b and c≤Y≤d, and b and d are the values of the corresponding family A is the reference azimuth and the reference inclination angle, and a and c are the reference azimuth and reference inclination angles that are smaller than b and d, and the reference azimuth angle b and the reference inclination angle d, Is a correction coefficient of the inclination angle d, and? Is an actual inclination angle Y and a correction coefficient of the reference azimuth angle b.

The library development system according to claim 1,
Generating a schedule for calculating a performance factor of a building from the project template, displaying a performance factor for each family, and displaying a sum or an average of performance factors of the entire family, Wherein the BIM-based photovoltaic power generation equipment library includes a plurality of photovoltaic cells.