KR102131077B1 - 시스템 창호형 태양광 발전 시스템 - Google Patents

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최남택
강훈희
유봉길
이진혁
포파나 가심
송진경
권정아
강병환
이훈섭
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염기훈
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Abstract

본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템은 건물의 창호로 사용하는 태양 전지판을 구비하여 전력을 생산하는 동시에 태양 전지판의 외곽에 설치된 채광 채널을 통해서 태양광 일부를 건물 실내 쪽으로 유도하여 실내에서 충분한 채광을 확보함은 물론 채광 방향을 조절하거나 차단이 가능하다.
본 발명은 건물의 창호로 사용하는 태양 전지판을 구비하여 전력을 생산하는 동시에 태양 전지판의 외곽에 설치된 채광 채널을 통해서 태양광 일부를 건물 실내 쪽으로 유도하여 실내에서 충분한 채광을 확보함은 물론 블라인드를 이용하여 채광 방향 조절과 선택적으로 차단이 가능하다.
또한, 본 발명은 반사부재를 구비하여 채광 채널을 통해서 유도된 태양광을 건물의 실내 쪽으로 반사시키되, 태양 전지판의 후면에 일정 간격을 유지하고 설치함으로써, 채광 효율성을 높이고 태양 전지판의 방열(放熱)을 향상시킬 수 있다.

Description

시스템 창호형 태양광 발전 시스템{WINDOW SYSTEM TYPE PHOTOVOLTAIC SYSTEM }
본 발명은 시스템 창호형 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 좀 더 구체적으로 건물의 창호(窓戶)로 사용하는 태양 전지판을 구비하여 전력을 생산하는 동시에 태양 전지판의 외곽에 설치된 프레임의 내부에 채광 채널이 설치되고, 그 채광 채널을 통해서 태양광 일부를 건물 실내 쪽으로 유도하여 실내에서 충분한 채광 및 일조량을 확보함은 물론 채광 방향을 조절하거나 일부 개방이나 차단이 가능한 시스템 창호형 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
지구 온난화에 따른 이산화탄소의 배출 규제, 에너지 다소비 건물의 에너지 사용량 제한에 대한 해결 방안으로 신·재생 에너지의 중요도가 날로 높아지고 있다. 특히, 국가 저탄소 녹색성장 정책의 하나로 정부 및 지방자치단체의 신·재생 에너지의 의무 사용은 이미 법제화되었으며, 이를 바탕으로 정부청사 등에서는 신·재생 에너지를 적용하여 설치·운용 중이다.
태양전지란 태양 에너지를 전기 에너지로 변환할 수 있는 장치를 통틀어 말한다. 태양전지의 원리를 간단히 살펴보면, P-N 접합면을 가지는 반도체 접합 영역에 에너지보다 큰 에너지의 빛이 조사되면 전자와 정공이 발생하여 기전력을 발생시킨다.
PV 모듈의 기본구조는 태양전지 셀을 직·병렬 연결한 스트링을 중심으로 전 후면에는 EVA(Ethylene Vinyl Acetate)를 부착하여 완충재 역할을 담당하고, 전면 상층에는 저 철분 강화유리, 후면 최하층에는 Back Sheet 순으로 적층(Lamination) 한 후, 진공 상태에서 열을 가하여 라미네이션 공정 후, 프레임을 측면에 부착하고, 후면에 단자박스를 접속하여 완성된다.
공동주택 및 민간 건물 인허가 시에도 인허가 조건에 의거하여 신·재생에너지를 의무화하고 있는 추세이다. 현재 건물에는 신·재생에너지 중 본래 기능인 전기에너지 생산은 물론 건물의 건축 구성요소인 지붕재, 창호, 파사드(Facade), 그리고 차양 등에 이용되고 있는 건물 일체형 태양광 발전시스템(Building Integrated Photovoltaic system : 이하 BIPV)이 가장 많이 적용되고 있다.
또한, 유리의 접합 방식에 따라 PV모듈의 양면에 유리를 사용하는 투광형 G to G 타입(Glass to Glass)과 전면에 투명유리를 사용하고, 후면에 불투명 금속체를 접합한 불투광형인 G to T 타입(Glass to Teddlar)으로 구분된다.
BIPV 시스템(Building. Integrated Photovoltaic system)이란 태양광 에너지로 전기를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에 태양전지 모듈을 건물 외장재나 창호로 사용하는 건물일체형 태양광 발전 시스템이다.
건물 일체형 태양발전 시스템은 기존에 넓은 평지나 지붕에 태양발전 시스템을 설치하는 것과 달리 건물의 외벽, 창호 등에 설치하는 것이 가장 큰 특징이다.
따라서 태양전지가 하나의 건축자재로 활용되며, 태양전지에서 생산된 전기에너지를 바로 건물 내부로 공급하여 사용할 수 있는 것 또한 BIPV의 장점이다.
그러나 종래 건물 일체형 태양광 발전 시스템에서는 태양전지 모듈의 태양광 전지를 통해서 전력을 생산하는 반면에, 태양광이 차단되어 실내 채광이 어렵게 되고, 일부 채광되는 빛이 극히 제한적이어서 충분한 채광확보를 할 수 없는 문제점이 있다.
국내 등록번호 제10-1502719호
본 발명은 건물의 창호로 사용하는 태양 전지판을 구비하여 전력을 생산하는 동시에 태양 전지판의 외곽에 설치된 프레임의 내부에 채광 채널이 설치되고, 그 채광 채널을 통해서 태양광 일부를 건물 실내 쪽으로 유도하여 실내에서 충분한 채광 및 일조량을 확보함은 물론, 방향조절 및 회전 각도 조절 가능한 블라인드를 이용하여 채광 방향 조절과 선택적 채광 차단이 가능한 시스템 창호형 태양광 발전 시스템을 제공한다.
또한, 본 발명은 태양 전지판 후면에 반사부재를 구비하며, 채광 채널을 통해서 유도된 태양광을 건물의 실내 쪽으로 반사시키되, 태양 전지판의 후면에 일정 간격을 유지하고 반사부재를 설치함으로써, 채광 효율성을 높이고 태양 전지판의 방열(放熱) 효율성을 향상시킬 수 있는 시스템 창호형 태양광 발전 시스템을 제공한다.
전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템은 건물의 창호로서 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하기 위한 태양 전지판을 구비하는 시스템 창호형 태양전지 모듈; 태양 전지판의 외곽에 설치되는 프레임; 태양광의 일부를 태양 전지판의 후방 쪽으로 유도할 수 있도록 프레임의 내측에 설치되는 채광 채널; 태양광의 광로(光路)를 전환하기 위하여 상기 채광 채널 내부에 설치되는 프리즘; 상기 채광 채널을 통해서 유도된 태양광을 상기 건물의 실내 쪽으로 반사시키기 위하여 상기 태양 전지판의 배면에 일정 간격을 유지하고 고정 설치되는 반사부재; 상기 반사부재에 반사되는 태양광의 방향을 조절하기 위하여 상기 반사부재와 일정 간격을 두고 설치되는 각도조절 블레이드; 및 상기 각도조절 블레이드를 통과한 태양광을 선택적으로 차단하기 위하여 상기 각도조절 블레이드와 일정 간격을 두고 설치되는 블라인드 모듈을 포함한다.
상기 반사부재는 아래에서 위로 보호층, UV 차단층, 형광층, 증폭층, 확산층, 반사층이 순차적으로 적층되어 구성될 수 있다.
상기 블라인드 모듈은 각도조절 가능하게 설치되는 다수의 블라인드; 상기 블라인드의 각도조절을 제어하기 위한 루프 와이어; 및 상기 루프 와이어의 끝단에 연결되는 손잡이; 상기 루프 와이어를 가이드 하는 가이드 롤러를 포함한다.
상기 반사부재의 사이드에는 상기 채광 채널을 통해서 유도된 태양광이 외부로 유출되지 않도록 하기 위하여 반사 유리판이 각도조절 가능하게 설치될 수 있다.
한편, 본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템의 운전방법은 태양전지 모듈을 구동하여 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하고 저장하는 단계; 태양광의 일부를 채광 채널 안으로 유도하는 단계; 프리즘을 통해서 입사한 태양광을 반사부재 후면에 반사하는 단계; 각도조절 블레이드의 조절봉을 작동하여서, 상기 반사부재 후면에서 반사되는 태양광의 방향을 조절하는 단계; 및 블라인드 모듈을 구동하여서 상기 각도조절 블레이드를 통과한 태양광을 선택적으로 차단하거나 실내 쪽으로 유입(입사)하는 단계를 포함한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 건물의 창호로 사용하는 태양 전지판을 구비하여 전력을 생산하는 동시에 태양 전지판의 외곽에 설치된 프레임의 내부에 채광 채널이 설치되고, 그 채광 채널을 통해서 태양광 일부를 건물 실내 쪽으로 유도하여 실내에서 충분한 채광 및 일조량을 확보함은 물론 각도조절 블레이드와 블라인드를 이용하여 채광 방향 조절하거나 선택적으로 차단이 가능하다.
또한, 본 발명은 태양 전지판 후면에 반사부재를 구비하며, 채광 채널을 통해서 유도된 태양광을 건물의 실내 쪽으로 반사시키되, 태양 전지판의 후면에 일정 간격을 유지하고 반사부재를 설치함으로써, 채광 효율성을 높이고 태양 전지판의 방열(放熱) 효율성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시스템 창호형 태양광 발전 시스템을 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시스템 창호형 태양광 발전 시스템을 도시한 정면도
도 3은 도 2의 A-A선 단면도로서, 본 발명의 블라인드 모듈에서 블라인드가 태양광을 차단하는 것을 보인 도면
도 4는 본 발명의 블라인드 모듈에서 블라인드가 태양광을 일부 차단하는 것을 보인 도면
도 5는 본 발명의 블라인드 모듈에서 블라인드가 태양광을 전부 실내 쪽으로 통과하도록 개방된 것을 보인 도면
도 6은 본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템의 운전방법을 설명하는 블록도
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시스템 창호형 태양광 발전 시스템 및 그 시스템 창호형 태양광 발전 시스템의 운전방법에 대하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시스템 창호형 태양광 발전 시스템을 도시한 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시스템 창호형 태양광 발전 시스템을 도시한 정면도, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도로서, 본 발명의 블라인드 모듈에서 블라인드가 태양광을 차단하는 것을 보인 도면, 도 4는 본 발명의 블라인드 모듈에서 블라인드가 태양광을 일부 차단하는 것을 보인 도면, 및 도 5는 본 발명의 블라인드 모듈에서 블라인드가 태양광을 전부 실내 쪽으로 통과하도록 개방된 것을 보인 도면이다.
위 도면을 참조하면, 본 발명의 시스템 창호형 태양전지 모듈(110)은 건물의 창호로서 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하기 위한 태양 전지판(111)을 구비하는 시스템 창호형 태양전지 모듈(110); 태양 전지판(111)의 외곽에 설치되는 프레임(F); 태양광의 일부를 태양 전지판(111)의 후방 쪽으로 유도할 수 있도록 프레임(F)의 내측에 설치되는 채광 채널(120); 태양광의 광로(光路)를 전환하기 위하여 채광 채널(120) 내부에 설치되는 프리즘(130); 채광 채널(120)을 통해서 유도된 태양광을 건물의 실내 쪽으로 반사시키기 위하여 태양 전지판(111)의 배면에 일정 간격을 유지하고 고정 설치되는 반사부재(140); 반사부재(140)에 반사되는 태양광의 방향을 조절하기 위하여 반사부재(140)와 일정 간격을 두고 설치되는 각도조절 블레이드(150); 및 각도조절 블레이드(150)를 통과한 태양광을 선택적으로 차단하기 위하여 각도조절 블레이드(150)와 일정 간격을 두고 설치되는 블라인드 모듈(160)을 포함한다.
본 실시 예에서 프리즘이라는 용어는 채광 채널 안으로 입사된 태양광을 굴절하기 위한 장치로서 반사경이나 그 밖의 태양광을 반사부재(140) 쪽으로 굴절하기 위한 부재를 포괄하는 개념으로 정의한다.
또한, 본 실시 예의 프레임(F)은 알루미늄이나 합성수지, 엔지니어링 플라스틱 등으로 제작되어 부식을 방지하고 내구성을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 예에서는 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하기 위한 태양 전지판(111)을 구비하는 시스템 창호형 태양전지 모듈(110)이 상부에만 설치된 싱글형만을 도시하고 설명하였으나, 시스템 창호형 태양전지 모듈(110)이 상부 및 하부에 함께 설치된 더블형도 가능함은 물론이다. 시스템 창호형 태양전지 모듈(110)이 더블형으로 구성될 경우, 설치조건이 완화되고 채광성을 더욱 높일 수 있다.
이하, 좀 더 구체적으로, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 시스템 창호형 태양광 발전 시스템에 대하여 설명한다.
본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템은 태양 전지판(111)을 구비하는 시스템 창호형 태양전지 모듈(110)을 구비한다.
본 발명의 태양전지 모듈(110)은 건물의 창호나 지붕 등에 설치될 수 있다.
본 발명의 태양전지 모듈(110)은 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하기 위한 태양 전지판(111)을 구비함은 물론 태양 전지판(111)과 각각 전기적으로 연결되어 태양 전지판(111)에서 생산되는 전기를 인버터(inverter)나 배터리(battery)에 제공하는 역할을 하는 정션박스(junction box)를 더 구비한다.
정션박스는 태양전지판 구조에서 공지 기술에 해당하므로 이에 대한 도면과 설명은 생략하기로 한다.
태양 전지판(111)의 외곽에는 프레임(F)이 설치된다. 프레임(F)은 태양 전지판(111)의 외곽을 둘러 감싸며 알루미늄, 스틸, 플라스틱 등으로 제조될 수 있다.
태양 전지판(111)과 채광 채널(120)의 전면에는 투명의 강화유리(G)가 설치되는 데, 강화유리(G)는 태양전지 모듈(110)을 외부 충격으로부터 보호하는 역할을 한다.
본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템은 태양광의 일부를 태양 전지판(111)의 후방 쪽으로 유도할 수 있도록 프레임(F)의 내측에 채광 채널(120)을 구비한다.
채광 채널(120)은 덕트 구조로 구성되며, 태양 전지판(111)의 전면(前面)에서 비치는 빛을 태양 전지판(111)의 후방 쪽, 즉 건물의 실내 쪽으로 유도할 수 있도록 태양광을 채광하는 역할을 한다.
더 나아가. 채광 채널(120)의 끝단부에는 각도 조절부(121)가 힌지(121a)를 중심으로 회동 가능하게 설치될 수 있다. 도면에 도시하지는 않았으나, 각도 조절부(121)는 모터에 의해서 회동 각도를 조절하도록 구성될 수 있다.
또한, 프리즘(130)은 태양광의 광로(光路)를 전환하기 위하여 채광 채널(120) 내부에 고정 설치된다. 프리즘(130)의 반사각도 및 형상은 설계 조건에 따라 다양하게 변경될 수 있다.
또한, 반사부재(140)는 채광 채널(120)을 통해서 유도된 태양광을 건물의 실내 쪽으로 반사시키기 위하여 태양 전지판(111)의 배면에 일정 간격을 유지하고 고정 설치된다. 일정 간격을 유지하기 위하여 이격패드(P) 등을 사용할 수 있다. 이격패드(P)는 일정 간격을 유지하면서도 충격을 흡수하는 역할을 할 수 있다.
반사부재(140)는 채광 채널(120)을 통해서 유도된 태양광을 건물의 실내 쪽으로 반사시키되, 이격패드(P)에 의해서 태양 전지판(111)의 배면에서 일정 간격을 유지하여서 방열효과를 향상시킬 수 있다. 즉, 태양 전지판(111)의 배면에 일정 간격을 유지하여서 방열효과를 향상시킴으로써, 과열(過熱)로 인한 태양 전지판(111)의 성능 저하를 사전에 방지할 수 있다.
반사부재(140)는 아래에서 위로 보호층, UV 차단층, 형광층, 증폭층, 확산층, 반사층이 순차적으로 적층되어 구성될 수 있다.
보호층, UV 차단층, 형광층, 증폭층, 확산층, 반사층은 하나의 패키지로 구성될 수 있다. 하나의 패키지로 구성될 경우, 조립성은 물론 내구성이 향상될 수 있다.
반사층은 빛을 반사하며, 증폭층, 확산층은 채광 채널(120)을 통해서 유도된 빛이 미약할 경우, 예를 들어 야간에 불빛이 약한 경우, 이러한 미약한 빛을 증폭하고 확산시키는 역할을 하며, 형광층은 야간에도 약한 불빛에도 발광을 하도록 하며, 보호층은 반사부재(140) 전체를 외부로부터 보호하는 역할을 하며, UV 차단층은 자외선을 차단하여 자외선이 실내로 유입(입사)되지 않도록 하는 역할을 한다.
또한, 각도조절 블레이드(150)는 반사부재(140)에 반사되는 태양광의 입사 방향을 조절하기 위하여 반사부재(140)와 일정 간격을 두고 설치된다.
도면상에서, 조절봉(151)을 좌우로 움직임으로써, 각도조절 블레이드(150)의 방향을 조절할 수 있다. 즉, 각도조절 블레이드(150)는 힌지(150a)를 기준으로 회동하도록 구성되어, 실내로 입사되는 빛의 방향을 조절하도록 구성된다.
또한, 블라인드 모듈(160)은 각도조절 블레이드(150)를 통과한 태양광을 선택적으로 차단하기 위하여 각도조절 블레이드(150)와 일정 간격을 두고 설치된다.
블라인드 모듈(160)은 각도조절 가능하게 설치되는 다수의 블라인드(161); 블라인드(161)의 각도조절을 제어하기 위한 루프 와이어(162); 및 루프 와이어(161)의 끝단에 연결되는 손잡이(163); 및 루프 와이어(162)를 가이드하는 가이드 롤러(164)를 포함한다.
블라인드 모듈(160)에서는 손잡이(163) 측의 한쪽 또는 루프 와이어(162)를 당기면, 블라인드 축(161a)을 기준으로 블라인드(161)가 정역방향으로 회동하면서, 블라인드(161)의 각도 조절이 가능하도록 구성된다.
또한, 반사부재(140)의 사이드에는 채광 채널(120)을 통해서 유도된 태양광이 외부로 유출되지 않도록 하기 위하여 반사 유리판(170)이 각도조절 가능하게 설치될 수 있다. 반사 유리판(170)은 힌지(171)를 중심으로 회동될 수 있도록 구성될 수 있다.
한편, 도 6은 본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템의 운전방법을 설명하는 블록도이다.
도 6을 참조하면, 본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템의 운전방법은 태양전지 모듈(110)을 구동하여 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하고 저장하는 단계(S10); 태양광의 일부를 채광 채널(120) 안으로 유도하는 단계(S20); 프리즘(130)을 통해서 입사한 태양광을 반사부재(140) 후면에 반사하는 단계(S30); 각도조절 블레이드(150)의 조절봉(151)을 작동하여서, 반사부재(140) 후면에서 반사되는 태양광의 방향을 조절하는 단계(S40); 및 블라인드 모듈(160)을 구동하여서 각도조절 블레이드(150)를 통과한 태양광을 선택적으로 차단하거나 실내 쪽으로 유입(입사)하는 단계(S50)를 포함한다.
본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템의 운전방법은, 단계(S10)에서 태양전지 모듈(110)을 구동하여 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하고 저장한다. 태양 전지판(111)에서 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하며, 태양 전지판(111)에서 생산되는 전기를 인버터(inverter)나 배터리(battery)에 제공한다. 단계(S20)에서 태양광의 일부를 채광 채널(120) 안으로 유도하되, 단계(S30)에서 프리즘(130)을 통해서 입사한 태양광을 반사부재(140) 후면에 반사한다.
그 다음, 단계(S40)에서 각도조절 블레이드(150)의 조절봉(151)을 작동하여서, 반사부재(140) 후면에서 반사되는 태양광의 방향을 조절한다.
그 다음, 단계(S50)에서 블라인드 모듈(160)을 구동하여서 각도조절 블레이드(150)를 통과한 태양광을 선택적으로 차단하거나 실내쪽으로 유입(입사)한다.
이와 같이 구성된 본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템의 작동에 대하여 좀더 구체적으로 설명한다.
본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템에서, 태양 전지판(111)을 구비하는 태양전지 모듈(110)은 건물의 창호나 지붕 등에 설치된다.
태양 전지판(111)은 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하는 데, 태양 전지판(111)에서 생산한 전기는 인버터를 거쳐서 배터리(battery)에 저장되며, 저장된 전기는 건물 내부의 전기 수요처, 예를 들어 전원공급장치, 공조장치 등에 공급된다.
본 발명의 시스템 창호형 태양광 발전 시스템에서는, 태양광의 일부가 채광 채널(120) 안으로 입사되어 태양 전지판(111)의 후방 쪽으로 유도된다. 이때, 프리즘(130)은 태양광의 광로(光路)를 전환하여 반사부재(140) 후면에 반사한다.
반사부재(140) 후면에 반사된 태양광은 실내 쪽으로 반사되며, 사용자는 각도조절 블레이드(150)의 조절봉(151)을 작동하여서 태양광의 방향을 조절할 수 있다.
즉, 조절봉(151)을 좌우로 당기거나 밀어서 태양광의 방향을 좌우로 조절할 수 있다. 이때, 힌지(151a)를 기준으로 조절봉(151)이 회동될 수 있다.
그 다음, 사용자는 블라인드 모듈(160)을 구동하여서 각도조절 블레이드(150)를 통과한 태양광을 선택적으로 차단하거나 실내 쪽으로 유입(입사)할 수 있다.
즉, 손잡이(163) 측의 일측 또는 타측 루프 와이어(162)를 당기면, 가이드 롤러(164)가 루프 와이어(162)를 가이드하며, 루프 와이어(162)의 당김에 의해서 다수의 블라인드(161)가 각도 조절된다.
좀 더 구체적으로, 도 3에 도시된 바와 같이, 일측 루프 와이어(162)가 완전히 당겨져서 블라인드(161)가 태양광을 차단할 수 있거나, 도 4에 도시된 바와 같이, 일측 루프 와이어(162)가 일부만 당겨져서 블라인드(161)가 태양광 일부만을 차단하거나, 도 5에 도시된 바와 같이, 타측 루프 와이어(162)가 완전히 당겨져서 블라인드(161)가 완전 개방되어 실내 쪽으로 유입되는 태양광을 적절하게 조절할 수 있다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 건물의 창호로 사용하는 태양 전지판을 구비하여 전력을 생산하는 동시에 태양 전지판의 외곽에 설치된 채광 채널을 통해서 태양광 일부를 건물 실내 쪽으로 유도하여 실내에서 충분한 채광을 확보함은 물론 블라인드 모듈을 이용하여 채광 방향을 조절하거나 선택적으로 차단이 가능하다.
또한, 본 발명은 반사부재를 구비하여 채광 채널을 통해서 유도된 태양광을 건물의 실내 쪽으로 반사시키되, 태양 전지판의 후면에 일정 간격을 유지하고 설치함으로써, 채광 효율성을 높이고 태양 전지판의 방열(放熱)을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당해 업계 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형 및 응용 또한 가능함은 물론이다. 예를 들어, 이격패드 및 스페이서는 투명재질로 구성되어 채광에 간섭이나 장애가 되지 않도록 하는 것이 바람직하다.
110: 창호 시스템형 태양전지 모듈
111: 태양 전지판
120: 채광 채널
130: 프리즘
140: 반사부재
141: 보호층
142: UV 차단층
143: 형광층
144: 증폭층
145: 확산층
146: 반사층
150: 각도조절 블레이드
150a: 힌지
160: 블라인드 모듈
161: 블라인드
161a: 블라인드 축
162: 루프 와이어
163: 손잡이
164: 가이드 롤러
170: 반사 유리판
171: 힌지
F: 프레임

Claims (5)

  1. 건물의 창호로서 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하기 위한 태양 전지판(111)을 구비하는 시스템 창호형 태양전지 모듈(110); 상기 태양 전지판(111)의 외곽에 설치되는 프레임(F); 태양광의 일부를 상기 태양 전지판(111)의 후방 쪽으로 유도할 수 있도록 상기 프레임(F)의 내측에 설치되는 채광 채널(120); 태양광의 광로를 전환하기 위하여 상기 채광 채널(120) 내부에 설치되는 프리즘(130); 상기 채광 채널(120)을 통해서 유도된 태양광을 상기 건물의 실내 쪽으로 반사시키기 위하여 상기 태양 전지판(111)의 후면에 일정 간격을 유지하고 고정 설치되는 반사부재(140); 상기 반사부재(140)에 반사되는 태양광의 방향을 조절하기 위하여 상기 반사부재(140)와 일정 간격을 두고 설치되는 각도조절 블레이드(150); 및 상기 각도조절 블레이드(150)를 통과한 태양광을 선택적으로 차단하기 위하여 상기 각도조절 블레이드(150)와 일정 간격을 두고 설치되는 블라인드 모듈(160);을 포함하며,
    상기 반사부재(140)는 아래에서 위로 보호층, UV 차단층, 형광층, 증폭층, 확산층, 및 반사층이 순차적으로 적층되어 구성하되, 조립성 및 내구성 향상을 위하여 상기 보호층, 상기 UV 차단층, 상기 형광층, 상기 증폭층, 상기 확산층, 상기 반사층은 하나의 패키지로 구성되며,
    상기 블라인드 모듈(160)은, 각도조절 가능하게 설치되는 다수의 블라인드(161); 상기 블라인드(161)의 각도조절을 제어하기 위한 루프 와이어(162); 상기 루프 와이어(162)의 끝단에 연결되는 손잡이(163); 및 상기 루프 와이어(162)를 가이드 하는 가이드 롤러(164);를 포함하며,
    상기 반사부재(140)의 사이드에는 상기 채광 채널(120)을 통해서 유도된 태양광이 외부로 유출되지 않도록 하기 위하여 반사 유리판(170)이 각도조절 가능하게 설치되되, 상기 반사 유리판(170)은 힌지(171)를 중심으로 회동되도록 구성되며,
    상기 태양 전지판(111)과 상기 채광 채널(120)의 전면에는 투명의 강화유리(G)가 설치되어 상기 태양전지 모듈(110)을 외부 충격으로부터 보호하도록 구성하며,
    상기 채광 채널(120)의 끝단부에는 각도 조절부(121)가 힌지(121a)를 중심으로 회동 가능하게 설치되고,
    상기 반사부재(140)는 상기 채광 채널(120)을 통해서 유도된 태양광을 건물의 실내 쪽으로 반사시키기 위하여 상기 태양 전지판(111)의 배면에 일정 간격을 유지하고 고정 설치되며, 일정 간격을 유지하고 충격을 흡수하기 위하여 이격패드(P)를 사용하도록 구성하며,
    상기 각도조절 블레이드(150)는 힌지(150a)를 기준으로 회동하도록 구성되어, 실내로 입사되는 빛의 방향을 조절하도록 구성되며,
    상기 블라인드 모듈(160)에서는 손잡이(163) 측의 한쪽 또는 루프 와이어(162)를 당기면, 블라인드 축(161a)을 기준으로 상기 블라인드(161)가 정역방향으로 회동하면서, 상기 블라인드(161)의 각도 조절이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 시스템 창호형 태양광 발전 시스템.
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Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000170466A (ja) * 1998-12-03 2000-06-20 Sanyo Electric Co Ltd 採光窓
KR20110016923A (ko) * 2008-05-14 2011-02-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 태양광 집광 거울
JP2014053491A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Ohbayashi Corp 太陽光発電システム
KR20150014732A (ko) * 2013-07-30 2015-02-09 한국교통대학교산학협력단 가동식 창호거치 태양광발전 광선반 장치
KR101502719B1 (ko) 2014-01-10 2015-03-13 주식회사 신성솔라에너지 건물일체형 태양광 발전 시스템
KR20150138620A (ko) * 2014-06-02 2015-12-10 썬파크 주식회사 다수개의 슬랫을 포함하는 블라인드 시스템
JP2016069970A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 大日本印刷株式会社 光制御具

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000170466A (ja) * 1998-12-03 2000-06-20 Sanyo Electric Co Ltd 採光窓
KR20110016923A (ko) * 2008-05-14 2011-02-18 쓰리엠 이노베이티브 프로퍼티즈 컴파니 태양광 집광 거울
JP2014053491A (ja) * 2012-09-07 2014-03-20 Ohbayashi Corp 太陽光発電システム
KR20150014732A (ko) * 2013-07-30 2015-02-09 한국교통대학교산학협력단 가동식 창호거치 태양광발전 광선반 장치
KR101502719B1 (ko) 2014-01-10 2015-03-13 주식회사 신성솔라에너지 건물일체형 태양광 발전 시스템
KR20150138620A (ko) * 2014-06-02 2015-12-10 썬파크 주식회사 다수개의 슬랫을 포함하는 블라인드 시스템
JP2016069970A (ja) * 2014-09-30 2016-05-09 大日本印刷株式会社 光制御具

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