KR102161108B1 - Solar power connected heated glass window system - Google Patents

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KR102161108B1
KR102161108B1 KR1020200051677A KR20200051677A KR102161108B1 KR 102161108 B1 KR102161108 B1 KR 102161108B1 KR 1020200051677 A KR1020200051677 A KR 1020200051677A KR 20200051677 A KR20200051677 A KR 20200051677A KR 102161108 B1 KR102161108 B1 KR 102161108B1
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KR1020200051677A
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박재성
오명환
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(재)한국건설생활환경시험연구원
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Abstract

The present invention relates to a solar power connected type heating glass window system and, more specifically, to a solar power connected type heating glass window system, which first uses electricity produced in sunlight (a meaning of a solar module and a solar panel) to be stored in a battery and secondarily uses commercial power when the battery is discharged, wherein the battery uses 12V, 24V and 36V and the power of 220V of the commercial power is supplied by being converted into a low voltage through a DC inverter, thereby optimizing the amount of electricity in a level for preventing a heat loss so that heating glass can be driven by the low electricity.

Description

태양광 연계형 발열유리 창호 시스템{SOLAR POWER CONNECTED HEATED GLASS WINDOW SYSTEM}Solar power connected heating glass window system {SOLAR POWER CONNECTED HEATED GLASS WINDOW SYSTEM}

본 발명은 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar-connected heating glass window system.

구체적으로는, 태양광(태양광모듈, 태양광패널 의미)에서 생산되어 배터리에 저장된 전력을 1차적으로 활용하고, 배터리 방전시 2차적으로 상용전원을 활용하되, 배터리는 12V, 24V, 36V를 사용하며, 상용전원의 220V의 전력은 DC인버터를 통해 저전압으로 변환하여 공급함으로써 열손실을 방지할 수 있는 수준의 전력량으로 최적화하여 발열유리가 저전력으로 구동될 수 있도록 하는, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템에 관한 것이다.Specifically, the power produced from solar light (meaning solar modules, solar panels) and stored in the battery is primarily used, and when the battery is discharged, commercial power is used secondarily, but the battery uses 12V, 24V, 36V. It is used, and 220V of commercial power is converted to a low voltage through a DC inverter and supplied, so that the heating glass can be operated with low power by optimizing the amount of power to prevent heat loss. It relates to a window system.

최근 실내 공간 활용에 대한 사용자의 욕구가 증대됨에 따라 아파트 등의 발코니를 실내 공간으로 확장하는 사례가 늘고 있다. 그런데, 이러한 발코니의 확장으로 발코니와 실내 공간 사이의 창호가 철거되고 발코니를 따라 창호가 설치됨에 따라 동절기 실내의 난방 효율이 저하되는 문제점이 발생하고 있다.Recently, as users' desire to use indoor spaces increases, there are increasing cases of extending balconies such as apartments into indoor spaces. However, as the windows between the balcony and the indoor space are removed due to the expansion of the balcony and windows are installed along the balcony, there is a problem that the heating efficiency of the indoor room in winter is deteriorated.

그리고, 실외와 실내 공간을 구분하는 유리 창호에 있어서 실내 공간과 실외의 온도 및 습도차로 인해 실내측 유리창 표면에 결로 현상에 의한 성에가 생성될 수 있다. 이러한 성에는 사용자의 시야를 가리게 되며, 결로수가 창틀을 타고 내려와 실내의 창호 주변에 곰팡이 등이 발생하여 위생상 문제를 유발한다.In addition, in a glass window that separates an outdoor and an indoor space, frost due to condensation may be generated on the surface of the indoor window due to a difference in temperature and humidity between the indoor space and the outdoor. In such a castle, the user's view is obscured, and condensation water descends down the window frame and molds are generated around the indoor windows, causing hygiene problems.

이를 극복하기 위하여 발열유리가 착안되엇는데, 발열유리란 내, 외부의 온도차이와 습도로 인하여 유리의 표면에 자연발생적으로 생기는 이슬맺힘 현상을 최소화하기 위해서 유리의 표면에 인위적으로 발열을 유도하여 이슬맺힘을 최소화하거나 건조시키는 구성을 가지는 유리이다.In order to overcome this, a heating glass was conceived. In order to minimize the condensation phenomenon that occurs naturally on the surface of the glass due to the temperature difference and humidity inside and outside, the heating glass is artificially inducing heat on the surface of the glass. It is a glass that has a composition that minimizes condensation or dries.

이러한 발열유리는 발열을 위한 별도의 전력이 필요한데, 종래에는 상용전원을 이용하도록 한다.This heating glass requires separate power for heat generation, but conventionally, a commercial power source is used.

그러나, 근래에는 태양광 기술이 발전되어 왔기 때문에, 이러한 태양광 발전을 이용하여 발열유리를 구동할 수도 있다.However, since solar technology has been developed in recent years, it is also possible to drive the heating glass using such solar power generation.

태양광 발전을 이용한 창호 기술에 관련하여, 등록특허공보 제10-1005597호에는 태양광 발전 창호가 기재되어 있다.Regarding the window technology using solar power generation, Patent Publication No. 10-1005597 discloses solar power generation windows.

상기 기술은, 창틀과, 창틀의 외면을 따라 결합되는 태양광 모듈 및 태양광 모듈과 전기적으로 연결되고 창틀 사이에 결합되는 발열 유리패널을 포함하는 태양광 발전 창호로서, 태양광 발전을 통해 창호를 이루는 유리패널을 가열하여 실내공간의 난방 효율을 높일 수 있는 태양광 발전 창호를 기재하고 있다.The technology is a solar power generation window including a window frame, a solar module coupled along the outer surface of the window frame, and a heating glass panel electrically connected to the solar module and coupled between the window frames, and It describes solar power generation windows that can increase the heating efficiency of indoor spaces by heating the glass panels that form.

또한, 등록특허공보 제10-2028445호에는 자가 발전형 스마트 발열유리 및 이의 제조방법이 기재되어 있다.In addition, Korean Patent Publication No. 10-2028445 discloses a self-powered smart heating glass and a manufacturing method thereof.

상기 기술은, 카본소재를 열처리 하는 단계; 및 열처리가 완료된 카본소재에 폴리이미드 고분자를 첨가하여 혼합한 후, 임펠라 분산 및 3 롤밀(3 roll mill) 분산을 순차적으로 수행하여 페이스트를 제조하는 단계를 포함하는 면상발열체의 제조방법; 및 상기 본 발명의 면상발열체를 유리 기판위에 프린팅하는 단계; 및 유리 기판위에 프린팅된 면상발열체와 태양광 셀을 연결 및 합지시키는 단계를 포함하는 자가 발전형 스마트 발열유리의 제조방법을 기재하고 있다.The technology includes the steps of heat-treating the carbon material; And adding and mixing the polyimide polymer to the heat-treated carbon material, and then sequentially performing impeller dispersion and 3-roll mill dispersion to prepare a paste. And printing the planar heating element of the present invention on a glass substrate. And it describes a method of manufacturing a self-powered smart heating glass comprising the step of connecting and laminating the planar heating element and the solar cell printed on the glass substrate.

한편, 발열유리에 관련되지는 않지만 유리 구조에 관련된 기술로서는, 등록특허공보 제10-1506590호에는 태양전지 및 면상발열체가 구비된 복층유리가 기재되어 있다.On the other hand, although not related to the heating glass, as a technology related to the glass structure, Patent Publication No. 10-1506590 discloses a multilayer glass provided with a solar cell and a planar heating element.

상기 기술은, 전면유리에의 후면에는 태양전지가 부착되고, 후면유리에는 면상발열체가 증착(蒸着) 형성되어 태양광(太陽光)에 의한 전기를 생산하는 한편 실내의 난방이 이루어져 복합기능 갖는 복층유리에 관한 것으로서,In the above technology, a solar cell is attached to the rear side of the front glass, and a planar heating element is formed on the rear glass to generate electricity by solar light, while heating the indoor space to create a multi-layered glass. As for,

전면유리(11)와 후면유리(12)들의 사이에 스페이서(13)가 끼워지고, 스페이서(13)의 둘레에 밀폐부재(14)가 접착되어 내부가 밀폐되는 복층유리(10); 상기 전면유리(11)의 후면에 부착되어 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시켜 전기를 생산하며, 솔라 셀(21)들의 결합으로 이루어진 태양전지 모듈(20); 상기 후면유리(12)에서 발열물질의 증착(蒸着)에 의한 발열막(31)을 형성하는 면상발열체(30); 상기 태양전지 모듈(20)에 접속된 전선(23) 및 면상발열체(30)의 양측 단자(32)에 접속된 전선(33)이 스페이서(13)와 밀폐부재(14)를 관통하여 외부로 인출되도록 구성한 것을 기재하고 있다.A multilayer glass 10 in which a spacer 13 is fitted between the front glass 11 and the rear glass 12, and a sealing member 14 is adhered around the spacer 13 to seal the inside; A solar cell module 20 attached to the rear surface of the windshield 11 to generate electricity by converting solar energy into electric energy, and consisting of a combination of solar cells 21; A planar heating element (30) forming a heating film (31) by deposition of a heating material on the rear glass (12); The electric wire 23 connected to the solar cell module 20 and the electric wire 33 connected to both terminals 32 of the planar heating element 30 pass through the spacer 13 and the sealing member 14 and are drawn out to the outside. What is structured as possible is described.

또한, 유리에 관련되지 않지만, 유사한 기술분야로서, 공개특허공보 제10-2019-0125729호에는 발열 필름 및 태양광 모듈이 구비된 비닐하우스가 기재되어 있다.Further, although not related to glass, as a similar technical field, Korean Patent Publication No. 10-2019-0125729 discloses a green house equipped with a heating film and a solar module.

상기 기술은, 비닐하우스 내부에 재배되는 작물의 생육 환경을 최적으로 유지하기 위한 발열 필름 및 태양광 모듈이 구비된 비닐하우스에 관한 것으로, 아치형태로 형성되는 프레임; 상기 프레임에 덮어져 씌워지는 벽체용 제1피복재 및 천장용 제2피복재; 상기 제1피복재 및 제2피복재 내측면에 형성되고 전원 인가시 발열되는 발열 필름; 상기 천장용 제2피복재의 상부에 설치되고, 태양광을 전기에너지로 변환시키기 위한 전기 생성부;를 구비하는 것을 기재하고 있다.The technology relates to a green house equipped with a heating film and a solar module for optimally maintaining a growing environment of crops grown inside the green house, comprising: a frame formed in an arch shape; A first covering for a wall and a second covering for a ceiling covered with the frame; A heating film formed on inner surfaces of the first and second covering materials and generating heat when power is applied; It is provided on the top of the second covering for the ceiling, and an electricity generating unit for converting sunlight into electric energy.

이처럼 자가발전에 관련된 창호 유사 기술이 다양하게 기재되어 있으나, 본 출원발명과 같은 제어 알고리즘을 제공할 수 없다.As described above, a window-like technology related to self-generation has been described in various ways, but the control algorithm as in the present invention cannot be provided.

등록특허공보 제10-1005597호(2010.01.05. 공고)Registered Patent Publication No. 10-1005597 (2010.01.05. Announcement) 등록특허공보 제10-2028445호(2019.10.04. 공고)Registered Patent Publication No. 10-2028445 (announced on Oct. 04, 2019) 등록특허공보 제10-1506590호(2015.04.07. 공고)Registered Patent Publication No. 10-1506590 (2015.04.07. Announcement) 공개특허공보 제10-2019-0125729호(2019.11.07.)Unexamined Patent Publication No. 10-2019-0125729 (2019.11.07.)

본 발명의 목적은, 태양광(태양광모듈, 태양광패널 의미)에서 생산되어 배터리에 저장된 전력을 1차적으로 활용하고, 배터리 방전시 2차적으로 상용전원을 활용하되, 배터리는 12V, 24V, 36V를 사용하며, 상용전원의 220V의 전력은 DC인버터를 통해 저전압으로 변환하여 공급함으로써 열손실을 방지할 수 있는 수준의 전력량으로 최적화하여 발열유리가 저전력으로 구동될 수 있도록 하는, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템을 제공하는데 있다.It is an object of the present invention to primarily utilize the power produced from solar light (meaning solar modules, solar panels) and stored in a battery, and secondaryly utilize commercial power when the battery is discharged, but the battery is 12V, 24V, 36V is used, and 220V of commercial power is converted into a low voltage through a DC inverter and supplied, so that the heating glass can be driven with low power by optimizing the amount of power to prevent heat loss. It is to provide a heating glass window system.

상술된 목적을 달성하기 위하여 안출된 것으로 본 발명에 따른 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템은,The solar-linked heating glass window system according to the present invention as devised to achieve the above-described object,

소정의 형상을 가지는 창호와, 상기 창호에 결합된 발열유리와, 상기 창호의 외측에 결합된 태양광모듈과, 배터리, 컨트롤러 및 DC인버터를 내설할 수 있도록 창호 일측에 구비된 내부공간과, 상용전원을 공급받는 전기선과, 창호 주변부의 외기온도를 측정하는 온도센서를 포함하도록 구성된, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템에 있어서,A window having a predetermined shape, a heating glass coupled to the window, a solar module coupled to the outside of the window, a battery, a controller, and an internal space provided on one side of the window so that the DC inverter can be installed. In the solar-linked heating glass window system, configured to include an electric wire to be supplied with power and a temperature sensor for measuring the outside temperature around the window,

상기 배터리, 컨트롤러 및 DC인버터는 전기적으로 연결되며, 상기 배터리는 태양광모듈로부터 발전된 전력을 충전하도록 구성되고, 상용전원을 공급받는 전기선은 DC인버터에 연결되며, 컨트롤러를 통해 공급이 제어되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.The battery, the controller and the DC inverter are electrically connected, the battery is configured to charge the power generated from the solar module, the electric line receiving commercial power is connected to the DC inverter, and the supply is controlled through the controller. It features.

이때, 상기 컨트롤러는,At this time, the controller,

상기 태양광모듈을 통해 발전되어 충전된 배터리의 전력과 상용전원의 전력을 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 한다.It characterized in that the control so as to selectively use power of a battery generated and charged through the solar module and power of a commercial power source.

또한, 상기 DC인버터는, In addition, the DC inverter,

220V의 상용전원을 12V, 24V 또는 36V의 전압으로 변환하여 10W/m2 ~ 30W/m2의 전력이 발열유리로 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.It is characterized by converting 220V commercial power into a voltage of 12V, 24V or 36V so that 10W/m 2 ~ 30W/m 2 of power is supplied to the heating glass.

또한, 상기 컨트롤러는,In addition, the controller,

온(On)/오프(Off)제어부를 포함하여 상기 온도센서에 의해 감지된 외기온도가 10℃ 이하의 온도로 측정되는 경우, 발열유리가 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Including an on/off control unit, when the outside temperature sensed by the temperature sensor is measured at a temperature of 10°C or less, the heating glass is controlled to operate.

또한, 상기 컨트롤러는,In addition, the controller,

RTC(Real Time Clock) 기반의 타이머를 더 포함하여 특정 계절, 특정시간 및 특정계절의 특정시간 중 선택된 어느 하나의 조건에서만 발열유리가 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 한다.Including a timer based on an RTC (Real Time Clock), the heating glass is controlled to operate only under any one condition selected from a specific season, a specific time, and a specific time of a specific season.

또한, 상기 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템은,In addition, the solar-linked heating glass window system,

① 발열유리가 오프(Off) 제어된 상태에서 외기온도가 10℃ 이하로 측정되지 않으면 오프 제어 상태를 유지하나, 10℃ 이하의 온도로 측정되면,① In the off-controlled state of the heating glass, if the outside temperature is not measured below 10℃, the off-control state is maintained, but if the temperature is measured below 10℃,

② 타이머에 기반한 구동시기인지 확인하여 구동시기가 아니라면 오프 제어 상태를 유지하나, 구동시기가 맞다면 시간을 확인하도록 하여.② Check if it is a timer-based driving time, and if it is not the driving time, maintain the off control state, but check the time if the driving time is correct.

③ 시간대가 아니라면 오프 제어 상태를 유지하나, 시간대가 맞다면.③ If it is not the time zone, it maintains the off control state, but if the time zone is correct.

④ 배터리에 충전된 태양광 전력을 이용하되,④ Use the solar power charged in the battery,

⑤ 배터리의 전력량이 소정의 양을 충족한다면, 배터리를 이용하여 발열유리가 온(On) 제어되도록 제어하며.⑤ If the amount of power in the battery meets a predetermined amount, the heating glass is controlled to be turned on using the battery.

⑥ 배터리의 전력량이 소정의 양 미만이라면, 상용전원을 사용하되 DC인버터를 통해 전압을 변환시켜 발열유리가 온(On) 제어되도록 제어되는 것을 특징으로 한다.⑥ If the amount of power in the battery is less than a predetermined amount, commercial power is used, but the heating glass is controlled to turn on by converting the voltage through a DC inverter.

본 발명에 따른 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템에 의하면,According to the solar-connected heating glass window system according to the present invention,

태양광(태양광모듈, 태양광패널 의미)에서 생산되어 배터리에 저장된 전력을 1차적으로 활용하고, 배터리 방전시 2차적으로 상용전원을 활용하되, 배터리는 12V, 24V, 36V를 사용하며, 상용전원의 220V의 전력은 DC인버터를 통해 저전압으로 변환하여 공급함으로써 열손실을 방지할 수 있는 수준의 전력량으로 최적화하여 발열유리가 저전력으로 구동될 수 있도록 한다.Produced from solar light (solar module, solar panel meaning), the power stored in the battery is used primarily, and when the battery is discharged, the commercial power is used secondarily, but the battery uses 12V, 24V, 36V, and The 220V power of the power source is converted to a low voltage through a DC inverter and supplied, so that the heating glass can be driven with low power by optimizing the amount of power to a level that can prevent heat loss.

이에 따라, 부가적으로는 발열유리의 표면온도를 실내온도보다 높여 실내 온기가 외부로 손실되지 않음에 따라, 건축물 난방효율을 향상시킬 수 있고 난방에너지를 저감시킬 수 있는 효과를 가질 수 있다.Accordingly, as the surface temperature of the heating glass is additionally raised above the indoor temperature so that indoor warmth is not lost to the outside, it is possible to improve building heating efficiency and reduce heating energy.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템을 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템의 작동 알고리즘을 흐름도로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 따른 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템의 창호구조를 나타낸 것이다.
1 shows a solar-linked heating glass window system according to the present invention.
Figure 2 is a flow chart showing the operation algorithm of the solar-connected heating glass window system according to the present invention.
Figure 3 shows the window structure of the solar-connected heating glass window system according to the present invention.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Terms and words used in this specification and claims should not be construed as being limited to their usual or dictionary meanings, and that the inventor can appropriately define the concept of terms in order to describe his own invention in the best way. Based on the principle, it should be interpreted as a meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시 예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiments of the present invention, and do not represent all the technical ideas of the present invention, and various equivalents that can replace them at the time of application And it should be understood that there may be variations.

이하, 도면을 참조하여 설명하기에 앞서, 본 발명의 요지를 드러내기 위해서 필요하지 않은 사항 즉 통상의 지식을 가진 당업자가 자명하게 부가할 수 있는 공지 구성에 대해서는 도시하지 않거나, 구체적으로 기술하지 않았음을 밝혀둔다.Hereinafter, prior to the description with reference to the drawings, matters that are not necessary to reveal the gist of the present invention, that is, known configurations that can be obviously added by those skilled in the art are not shown or specifically described. Make the note clear.

본 발명은 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a solar-connected heating glass window system.

구체적으로는, 태양광(태양광모듈, 태양광패널 의미)에서 생산되어 배터리에 저장된 전력을 1차적으로 활용하고, 배터리 방전시 2차적으로 상용전원을 활용하되, 배터리는 12V, 24V, 36V를 사용하며, 상용전원의 220V의 전력은 DC인버터를 통해 저전압으로 변환하여 공급함으로써 열손실을 방지할 수 있는 수준의 전력량으로 최적화하여 발열유리가 저전력으로 구동될 수 있도록 하는, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템에 관한 것이다.Specifically, the power produced from solar light (meaning solar modules, solar panels) and stored in the battery is primarily used, and when the battery is discharged, commercial power is used secondarily, but the battery uses 12V, 24V, 36V. It is used, and 220V of commercial power is converted to a low voltage through a DC inverter and supplied, so that the heating glass can be operated with low power by optimizing the amount of power to prevent heat loss. It relates to a window system.

이러한 본 발명에 따른 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템을 첨부된 도면을 통해 설명하도록 한다.The solar-linked heating glass window system according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템을 나타낸 것이다.1 shows a solar-linked heating glass window system according to the present invention.

첨부된 도면의 도 1에 따른 본 발명은, 소정의 형상을 가지는 창호와, 상기 창호에 결합된 발열유리와, 상기 창호의 외측에 결합된 태양광모듈과, 배터리, 컨트롤러 및 DC인버터를 내설할 수 있도록 창호 일측에 구비된 내부공간과, 상용전원을 공급받는 전기선과, 창호 주변부의 외기온도를 측정하는 온도센서를 포함하도록 구성된다.The present invention according to Figure 1 of the accompanying drawings, a window having a predetermined shape, a heating glass coupled to the window, a solar module coupled to the outside of the window, a battery, a controller and a DC inverter can be installed. It is configured to include an internal space provided on one side of the window, an electric line receiving commercial power, and a temperature sensor measuring the outside air temperature around the window.

이때, 배터리, 컨트롤러 및 DC인버터는 전기적으로 연결되며, 상기 배터리는 태양광모듈로부터 발전된 전력을 충전하도록 구성되고, 상용전원을 공급받는 전기선은 DC인버터에 연결되며, 컨트롤러를 통해 공급이 제어되도록 구성된다.At this time, the battery, the controller and the DC inverter are electrically connected, the battery is configured to charge the power generated from the solar module, and the electric line receiving commercial power is connected to the DC inverter, and the supply is controlled through the controller. do.

또한, 상기 배터리가 태양광모듈에 연결되기 위하여 창호 일측에 구멍을 천공할 수 있으나(도 3 참조), 이는 천공이 필요없는 경우라면 천공없이 해결할 수도 있고, 통상의 기술자의 전문지식에 기반하도록 한다.In addition, in order to connect the battery to the photovoltaic module, a hole may be drilled on one side of the window (see Fig. 3), but this may be solved without drilling if the hole is not required, and it is based on the expertise of a skilled person. .

또한, 상기 발열유리는 널리 공지·공용되고 있는 발열유리를 사용하는 것으로, ITP, FTO 등이 투명전도막으로 코팅된 것을 사용하도록 한다.In addition, as the heating glass, a heating glass that is widely known and commonly used is used, and an ITP, FTO, or the like is coated with a transparent conductive film.

상기 컨트롤러는 DC인버터를 통해 변환된 12V~36V의 전압이 발열유리로 공급되도록 하여 발열유리가 통상의 기능을 하도록 하며, 이때, 상기 컨트롤러는 배터리의 전력과 상용전원의 전력을 선택적으로 사용할 수 있는 스위칭 구성을 포함하도록 한다. 이때, 전력의 공급을 위한 스위칭 기술은, 특정 회로 도면이 없더라도 통상의 기술자라면 자명하게 설계될 수 있을 것이다.The controller allows the voltage of 12V to 36V converted through the DC inverter to be supplied to the heating glass so that the heating glass performs a normal function.At this time, the controller can selectively use the power of the battery and the power of the commercial power supply. Include a switching configuration. At this time, the switching technology for supplying power may be clearly designed by a person skilled in the art even if there is no specific circuit diagram.

즉, DC인버터에 의해 배터리의 12V, 24V, 36V 전원 또는 220V의 상용전원이 10W/m2 ~ 30W/m2의 저전력으로 발열유리로 공급할 수 있도록 한다.That is, the 12V, 24V, 36V power or 220V commercial power of the battery can be supplied to the heating glass with low power of 10W/m 2 ~ 30W/m 2 by the DC inverter.

상기 컨트롤러는 온(On)/오프(Off)제어부를 포함하여 상기 온도센서에 의해 감지된 외기온도가 10℃ 이하의 온도로 측정되는 경우, 발열유리가 작동하도록 제어하고, RTC(Real Time Clock) 기반의 타이머를 더 포함하여 특정 계절, 즉 동절기(11월 ~ 3월)에만 작동하도록 제어할 수 있다.The controller includes an on/off control unit to control the heating glass to operate when the outside temperature sensed by the temperature sensor is measured at a temperature of 10°C or less, and RTC (Real Time Clock) It can be controlled to operate only during certain seasons, that is, winter season (November to March) by further including a timer based.

또한, 타이머에 기반하여 해당 계절 중에서도 일사가 없는 오후 7시부터 오전7시까지 작동하도록 하여 하절기나 온도가 높은 중간기, 일사 에너지가 있는 낮 시간대에는 에너지가 불필요하게 소모되는 것을 방지하도록 한다.In addition, based on a timer, the operation is performed from 7 pm to 7 am when there is no solar radiation among the corresponding seasons to prevent unnecessary consumption of energy during the summer season, the middle period when the temperature is high, and the day time when there is solar energy.

상술된 온(On)/오프(Off)제어부에 의한 제어 알고리즘은 첨부된 도면의 도 2를 참조할 수 있다.For a control algorithm by the on/off control unit described above, reference may be made to FIG. 2 of the accompanying drawings.

도 2는 본 발명에 따른 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템의 작동 알고리즘을 흐름도로 나타낸 것이다.Figure 2 is a flow chart showing the operation algorithm of the solar-connected heating glass window system according to the present invention.

첨부된 도면의 도 2에 따르면, ① 발열유리가 오프(Off) 제어된 상태에서 외기온도가 10℃ 이하로 측정되지 않으면 오프 제어 상태를 유지하나, 10℃ 이하의 온도로 측정되면, ② 타이머에 기반한 구동시기인지 확인하여 구동시기가 아니라면 오프 제어 상태를 유지하나, 구동시기가 맞다면 시간을 확인하도록 하여, ③ 시간대가 아니라면 오프 제어 상태를 유지하나, 시간대가 맞다면, ④ 배터리에 충전된 태양광 전력을 이용하되, ⑤ 배터리의 전력량이 소정의 양을 충족한다면, 배터리를 이용하여 발열유리가 온(On) 제어되도록 제어하며, ⑥ 배터리의 전력량이 소정의 양 미만이라면, 상용전원을 사용하되 DC인버터를 통해 전압을 변환시켜 발열유리가 온(On) 제어되도록 제어한다.According to FIG. 2 of the attached drawing, ① if the outside temperature is not measured below 10℃ while the heating glass is off, the off-control state is maintained, but when measured at a temperature below 10℃, ② the timer If it is not the driving time, keep the off-control state, but if the driving time is correct, check the time. ③ If it is not in the time zone, keep the off-control state, but if the time zone is correct, ④ the sun charged in the battery Optical power is used, but ⑤ if the amount of power in the battery meets a predetermined amount, the heating glass is controlled to be turned on by using the battery. ⑥ If the amount of power in the battery is less than a predetermined amount, use a commercial power source. By converting the voltage through a DC inverter, the heating glass is controlled to be turned on.

상기 태양광모듈은 태양광 발전을 위하여 창호의 외측에 설치되도록 구성되는데, 이는 첨부된 도면의 도 3을 참조할 수 있다.The solar module is configured to be installed outside the window for solar power generation, which may be referred to FIG. 3 of the accompanying drawings.

도 3은 본 발명에 따른 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템의 창호구조를 나타낸 것이다.Figure 3 shows the window structure of the solar-connected heating glass window system according to the present invention.

첨부된 도면의 도 3에 따른 태양광모듈(도 3의 태양광)은 창호의 외측 방향 일면에 결합, 부착 또는 지지기둥(설치기둥) 사용 등을 이용하여 구성되도록 한다.The photovoltaic module according to FIG. 3 of the accompanying drawings (solar light of FIG. 3) is configured using a combination, attachment, or use of a support column (installation column) on one side of the window in the outer direction.

이때, 태양광모듈은 창호에 구성될 수 있는 크기로 적정 설계되면 충분하며, 이는 소형 태양광모듈이 종래 다양하게 개발되어 있으므로 이를 활용하면 충분하다.In this case, it is sufficient if the solar module is properly designed to have a size that can be configured on a window, and this is sufficient to utilize it since small-sized solar modules have been developed in various ways.

다만, 태양광모듈은 태양의 방향에 따라 추적식으로 구동되어 태양광 발전의 효율을 증가시키도록 발전되어 왔다. 특히, 건물의 주변 구조물 상황 등에 따라 태양광모듈의 발전 각도를 조절할 필요가 있을 것이다.However, solar modules have been developed to increase the efficiency of solar power generation by being driven in a tracking manner according to the direction of the sun. In particular, it will be necessary to adjust the power generation angle of the solar module according to the situation of the surrounding structures of the building.

이는 건물이 건출된 이후에 주변 건물의 상황이 상시 변할 수 있기 때문에 필수적으로 대안이 필요하다고 할 수 있다.It can be said that an alternative is necessary because the situation of the surrounding buildings can always change after the building is constructed.

이를 위하여, 본 발명에서는 [표 1]과 같이 태양광모듈의 각도 조절이 건물 내측에서 가능하도록 하는 구조를 제안하고자 한다.To this end, in the present invention, as shown in [Table 1], an attempt is made to propose a structure in which the angle of the solar module can be adjusted inside the building.

표 1은 본 발명에 따른 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템의 창호구조의 다른 일예를 나타낸 것이다.Table 1 shows another example of the window structure of the solar-connected heating glass window system according to the present invention.

Figure 112020043979716-pat00001
Figure 112020043979716-pat00001

[표 1]에 따르면, 태양광모듈의 일측으로 축에 의해 결합되어 축을 기준으로 회전되는 기어를 포함한다.According to [Table 1], one side of the solar module includes a gear that is coupled by an axis and rotates about the axis.

또한, 창호의 일측 중, 기어에 인접한 일측으로는 창호를 기준으로 건물의 내측과 외측이 관통되도록 하는 홀을 포함하며, 상기 홀의 내측 일면에는 브러쉬가 결합되도록 구성된다.In addition, one side of the window and one side adjacent to the gear includes a hole for passing through the inside and the outside of the building based on the window, and a brush is coupled to the inner side of the hole.

이때, 상기 홀은 [표 1]과 같이 'ㅂ'자 단면을 가지는 창호의 일측으로 2개 구성됨이 바람직한다. 이는 창호에 발열유리가 결합되기 위하여 가지는 구조의 특징 상 [표 1]에 기반한 구조가 바람직하다. 다만 상기 홀이 1개의 의미를 내포하여 기재되더라도, 창호의 구조를 이해하는 통상의 기술자라면 2개 구성됨을 충분히 이해할 수 있을 것이다.At this time, it is preferable that the two holes are composed of one side of the window having a'ㅂ'-shaped cross section as shown in [Table 1]. This is preferably a structure based on [Table 1] due to the characteristics of the structure that the heating glass has to be bonded to the window. However, even if the hole is described with the meaning of one, it will be sufficiently understood that a person of ordinary skill in the art who understands the structure of the window is composed of two.

이러한 홀에는 소정의 길이를 가지는 막대형상의 가이드가 관통된다. 이러한 가이드의 길이방향 일면에는 상기 태양광모듈에 구비된 기어 외면의 기어산에 맞물리는 기어산(또는 나사산)이 형성됨에 의해, 상기 가이드는 홀을 관통하되, 홀의 기밀성과 벌레 또는 이물질 등의 침입을 방지하기 위하여 홀 내면에 1개 이상 부착되어 결합된 브러쉬에 의해 감싸진 상태로 홀을 관통하도록 한다.A rod-shaped guide having a predetermined length is passed through these holes. On one side of the guide in the longitudinal direction, by forming a gear thread (or thread) that meshes with the gear thread on the outer surface of the gear provided in the solar module, the guide passes through the hole, but the airtightness of the hole and the penetration of insects or foreign matters In order to prevent this, at least one is attached to the inner surface of the hole so that it penetrates the hole while being wrapped by a combined brush.

이에 따라, 가이드를 조작함으로써, 태양광모듈의 기어와 맞물려 태양광모듈이 소정의 각도만큼 회전하도록 할 수 있다.Accordingly, by operating the guide, it is possible to rotate the solar module by a predetermined angle by meshing with the gear of the solar module.

이를 위해. [표 1]에서는 도시하지 않았지만, 태양광모듈([표 1]의 태양광)은 창호에 회전을 위한 힌지(또는 경첩) 구성을 통해 결합될 수 있을 것이고, 이러한 구서을 통해 태양광모듈이 회전되는 구성은 통상의 기술자에게 자명하므로 구체적으로 기재하지 않는다.for teeth. Although not shown in [Table 1], the photovoltaic module (photovoltaic in [Table 1]) may be coupled to the window through a hinge (or hinge) configuration for rotation, and the photovoltaic module is rotated through this phrase. The configuration is obvious to a person skilled in the art, so it is not described in detail.

이때, 창호 외측에 위치되어 이물질 등이 흡착된 가이드 외면은 브러쉬를 통해 청소될 수 있으므로, 창호 또는 건물 내부에 가이드를 따라 유입되는 이물질 등의 오염물질을 차단할 수 있게 된다.At this time, since the outer surface of the guide, which is located outside the window and adsorbed with foreign matter, can be cleaned through a brush, it is possible to block contaminants such as foreign matter flowing into the window or the building along the guide.

또한, 상기 가이드는 별도의 구성없이도, 홀 내에서 브러쉬를 통해 억지끼움으로 고정되도록 할 수도 있으나, 작동의 편의성을 위하여 상술된 기어 내지 가이드의 구성을 태양광모듈의 양측면에 구성하여 가이드를 2개로 구성하고, 2개의 가이드 사이를 별도의 손잡이 구조물로 연결하여 밀고 당길 수 있도록 구성할 수도 있다.In addition, the guide may be fixed by force fitting through a brush in the hole without a separate configuration, but for convenience of operation, the configuration of the gears or guides described above is configured on both sides of the solar module to form two guides. And it may be configured to be pushed and pulled by connecting the two guides with a separate handle structure.

혹은, 별도의 모터와 컨트롤러를 포함하는 커버를 더 포함하되, 상기 모터의 회전축에 기어를 형성하고 상기 회전축의 기어를 가이드의 기어산에 맞물린 상태로, 상기 커버는 창호의 내측 방향에 위치되면서 가이드의 실내 방향 단부를 함께 포함하도록 구성하여, 컨트롤러에 의해 조작되는 모터의 회전에 기반하여 태양광모듈의 각도가 조절되도록 할 수도 있다. 이때, 컨트롤러는 별도의 리모콘 또는 단말기 앱(App)을 통해 제어되거나, 커버 일측에 구비된 버튼 인터페이스를 조작하여 제어되도록 할 수도 있다. 혹은, 상술된 바와 같이, 계절 또는 시간별로 자동으로 제어되도록 할 수도 있다.Alternatively, the cover further includes a cover including a separate motor and a controller, wherein a gear is formed on the rotation shaft of the motor, and the gear of the rotation shaft is engaged with the gear mountain of the guide, and the cover is positioned in the inner direction of the window and the guide By configuring to include the end of the indoor direction together, the angle of the solar module may be adjusted based on the rotation of the motor operated by the controller. In this case, the controller may be controlled through a separate remote control or a terminal app, or may be controlled by manipulating a button interface provided on one side of the cover. Alternatively, as described above, it may be automatically controlled by season or time.

상기에서 도면을 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도면의 구성에 한정되는 것이 아님은 자명하다.What has been described with reference to the drawings above is a description of only the main matters of the present invention, and it is obvious that the present invention is not limited to the configuration of the drawings as various designs are possible within the technical scope.

Claims (6)

소정의 형상을 가지는 창호와, 상기 창호에 결합된 발열유리와, 상기 창호의 외측에 결합된 태양광모듈과, 배터리, 컨트롤러 및 DC인버터를 내설할 수 있도록 창호 일측에 구비된 내부공간과, 상용전원을 공급받는 전기선과, 창호 주변부의 외기온도를 측정하는 온도센서를 포함하도록 구성된, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템에 있어서,
상기 배터리, 컨트롤러 및 DC인버터는 전기적으로 연결되며, 상기 배터리는 태양광모듈로부터 발전된 전력을 충전하도록 구성되고, 상용전원을 공급받는 전기선은 DC인버터에 연결되며, 컨트롤러를 통해 공급이 제어되도록 구성되되,
상기 태양광모듈은, 일측으로 축에 의해 결합되어 축을 기준으로 회전하는 기어를 포함하고, 상기 창호와 회전을 위한 구성을 통해 결합되며,
상기 창호는, 그의 일측 중, 기어에 인접한 일측으로는 창호를 기준으로 건물의 내측과 외측이 관통되도록 하는 홀을 포함하며, 상기 홀의 내측 일면에는 브러쉬가 결합되도록 구성되고,
상기 홀은 창호를 기준으로 내/외측에 각각 2개 구성되며, 각 홀에는 소정의 길이를 가지는 막대형상의 가이드가 관통되되, 상기 가이드의 길이방향 일면에는 상기 태양광모듈에 구비된 기어 외면의 기어산에 맞물리는 기어산이 형성되고, 상기 가이드는 홀에 결합된 브러쉬에 의해 감싸진 상태로 홀을 관통함으로써,
상기 가이드를 조작하여 태양광모듈이 소정의 각도만큼 회전할 수 있도록 하면서, 동시에 창호 외측에 위치되면서 이물질이 흡착된 가이드의 외면을 브러쉬를 통해 세척할 수 있어서 창호 또는 건물 내부에 가이드를 따라 유입되는 이물질을 차단하는 것을 특징으로 하는, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템.
A window having a predetermined shape, a heating glass coupled to the window, a solar module coupled to the outside of the window, a battery, a controller, and an internal space provided on one side of the window so that the DC inverter can be installed. In the solar-linked heating glass window system, configured to include an electric wire to be supplied with power and a temperature sensor for measuring the outside temperature around the window,
The battery, the controller and the DC inverter are electrically connected, the battery is configured to charge the power generated from the solar module, and the electric line receiving commercial power is connected to the DC inverter, and the supply is controlled through the controller. ,
The solar module includes a gear that is coupled to one side by an axis and rotates about the axis, and is coupled through a configuration for rotation with the window,
The window includes a hole through which the inside and the outside of the building are penetrated on the basis of the window on one side of the window adjacent to the gear, and a brush is coupled to the inner side of the hole,
The hole is composed of two inside/outside each with respect to the window, and a rod-shaped guide having a predetermined length is passed through each hole, and the outer surface of the gear provided in the solar module is provided on one side of the guide in the longitudinal direction A gear mountain meshed with the gear mountain is formed, and the guide passes through the hole while being wrapped by a brush coupled to the hole,
By manipulating the guide, the photovoltaic module can rotate by a predetermined angle, and at the same time, the outer surface of the guide to which foreign matters are adsorbed while being positioned outside the window can be cleaned with a brush. A solar-linked heating glass window system, characterized in that blocking foreign substances.
청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 태양광모듈을 통해 발전되어 충전된 배터리의 전력과 상용전원의 전력을 선택적으로 사용할 수 있도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템.
The method according to claim 1,
The controller,
A solar-linked heating glass window system, characterized in that controlling to selectively use power of a battery generated and charged through the solar module and power of a commercial power source.
청구항 1에 있어서,
상기 DC인버터는,
220V의 상용전원을 12V, 24V 또는 36V의 전압으로 변환하여 10W/m2 ~ 30W/m2의 전력이 발열유리로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템.
The method according to claim 1,
The DC inverter,
Solar-connected heating glass window system, characterized in that by converting 220V of commercial power into a voltage of 12V, 24V, or 36V to supply 10W/m 2 to 30W/m 2 of power to the heating glass.
청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는,
온(On)/오프(Off)제어부를 포함하여 상기 온도센서에 의해 감지된 외기온도가 10℃ 이하의 온도로 측정되는 경우, 발열유리가 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템.
The method according to claim 1,
The controller,
Including an on/off control unit, when the outside temperature sensed by the temperature sensor is measured at a temperature of 10°C or less, the heating glass is controlled to operate. Glass window system.
청구항 1에 있어서,
상기 컨트롤러는,
RTC(Real Time Clock) 기반의 타이머를 더 포함하여 특정 계절, 특정시간 및 특정계절의 특정시간 중 선택된 어느 하나의 조건에서만 발열유리가 작동하도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템.
The method according to claim 1,
The controller,
Solar-connected heating glass window, characterized in that the heating glass is controlled to operate only under any one condition selected from a specific season, a specific time, and a specific time of a specific season, including a timer based on RTC (Real Time Clock). system.
청구항 1 내지 5 중 선택된 어느 한 항에 있어서,
상기 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템은,
① 발열유리가 오프(Off) 제어된 상태에서 외기온도가 10℃ 이하로 측정되지 않으면 오프 제어 상태를 유지하나, 10℃ 이하의 온도로 측정되면,
② 타이머에 기반한 구동시기인지 확인하여 구동시기가 아니라면 오프 제어 상태를 유지하나, 구동시기가 맞다면 시간을 확인하도록 하여.
③ 시간대가 아니라면 오프 제어 상태를 유지하나, 시간대가 맞다면.
④ 배터리에 충전된 태양광 전력을 이용하되,
⑤ 배터리의 전력량이 소정의 양을 충족한다면, 배터리를 이용하여 발열유리가 온(On) 제어되도록 제어하며.
⑥ 배터리의 전력량이 소정의 양 미만이라면, 상용전원을 사용하되 DC인버터를 통해 전압을 변환시켜 발열유리가 온(On) 제어되도록 제어되는 것을 특징으로 하는, 태양광 연계형 발열유리 창호 시스템.
The method according to any one of claims 1 to 5,
The solar-connected heating glass window system,
① In the off-controlled state of the heating glass, if the outside temperature is not measured below 10℃, the off-control state is maintained, but if the temperature is measured below 10℃,
② Check if it is a timer-based driving time, and if it is not, maintain the off control state, but check the time if the driving timing is correct.
③ If it is not the time zone, it maintains the off control state, but if the time zone is correct.
④ Use the solar power charged in the battery,
⑤ If the amount of power in the battery meets a predetermined amount, the heating glass is controlled to be turned on using the battery.
⑥ If the amount of power in the battery is less than a predetermined amount, a commercial power source is used, but the heating glass is controlled to be turned on by converting the voltage through a DC inverter.
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