KR102352348B1 - 베란다 설치형 태양광모듈 - Google Patents
베란다 설치형 태양광모듈 Download PDFInfo
- Publication number
- KR102352348B1 KR102352348B1 KR1020210094070A KR20210094070A KR102352348B1 KR 102352348 B1 KR102352348 B1 KR 102352348B1 KR 1020210094070 A KR1020210094070 A KR 1020210094070A KR 20210094070 A KR20210094070 A KR 20210094070A KR 102352348 B1 KR102352348 B1 KR 102352348B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- solar panel
- reflective
- veranda
- weight
- base member
- Prior art date
Links
- 238000009434 installation Methods 0.000 title claims description 8
- RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 2,2,4,4,6,6-hexaphenoxy-1,3,5-triaza-2$l^{5},4$l^{5},6$l^{5}-triphosphacyclohexa-1,3,5-triene Chemical compound N=1P(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP(OC=2C=CC=CC=2)(OC=2C=CC=CC=2)=NP=1(OC=1C=CC=CC=1)OC1=CC=CC=C1 RNFJDJUURJAICM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 16
- 239000003063 flame retardant Substances 0.000 claims description 16
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 15
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 14
- 230000009970 fire resistant effect Effects 0.000 claims description 14
- 239000010410 layer Substances 0.000 claims description 14
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 claims description 10
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 10
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 10
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 10
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 claims description 9
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 claims description 9
- 239000002775 capsule Substances 0.000 claims description 8
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 8
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 7
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 7
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 7
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 claims description 6
- KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M lithium chloride Chemical compound [Li+].[Cl-] KWGKDLIKAYFUFQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 6
- XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N phosphoric acid;1,3,5-triazine-2,4,6-triamine Chemical compound OP(O)(O)=O.NC1=NC(N)=NC(N)=N1 XFZRQAZGUOTJCS-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 5
- 229920005989 resin Polymers 0.000 claims description 5
- 239000011347 resin Substances 0.000 claims description 5
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 claims description 5
- 239000008107 starch Substances 0.000 claims description 5
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K aluminium hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[OH-].[Al+3] WNROFYMDJYEPJX-UHFFFAOYSA-K 0.000 claims description 4
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 claims description 4
- 239000010439 graphite Substances 0.000 claims description 4
- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 claims description 4
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N Silicium dioxide Chemical compound O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000001035 drying Methods 0.000 claims description 3
- 238000002347 injection Methods 0.000 claims description 3
- 239000007924 injection Substances 0.000 claims description 3
- QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N nonaoxidotritungsten Chemical compound O=[W]1(=O)O[W](=O)(=O)O[W](=O)(=O)O1 QGLKJKCYBOYXKC-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims description 3
- 229910001930 tungsten oxide Inorganic materials 0.000 claims description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 2
- BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N Silver Chemical compound [Ag] BQCADISMDOOEFD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 229910052709 silver Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000004332 silver Substances 0.000 claims 1
- 238000010248 power generation Methods 0.000 abstract description 8
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 2
- 230000001079 digestive effect Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920002261 Corn starch Polymers 0.000 description 1
- 229920002430 Fibre-reinforced plastic Polymers 0.000 description 1
- 240000003183 Manihot esculenta Species 0.000 description 1
- 235000016735 Manihot esculenta subsp esculenta Nutrition 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- 239000003245 coal Substances 0.000 description 1
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 239000011258 core-shell material Substances 0.000 description 1
- 239000008120 corn starch Substances 0.000 description 1
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 1
- 230000003412 degenerative effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000002708 enhancing effect Effects 0.000 description 1
- 238000003912 environmental pollution Methods 0.000 description 1
- 239000011151 fibre-reinforced plastic Substances 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 230000001699 photocatalysis Effects 0.000 description 1
- 239000011941 photocatalyst Substances 0.000 description 1
- 229920001592 potato starch Polymers 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 229920005992 thermoplastic resin Polymers 0.000 description 1
- 229920001187 thermosetting polymer Polymers 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
- 229940100445 wheat starch Drugs 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
- H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A62—LIFE-SAVING; FIRE-FIGHTING
- A62C—FIRE-FIGHTING
- A62C35/00—Permanently-installed equipment
- A62C35/02—Permanently-installed equipment with containers for delivering the extinguishing substance
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L31/00—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
- H01L31/04—Semiconductor devices sensitive to infrared radiation, light, electromagnetic radiation of shorter wavelength or corpuscular radiation and specially adapted either for the conversion of the energy of such radiation into electrical energy or for the control of electrical energy by such radiation; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof adapted as photovoltaic [PV] conversion devices
- H01L31/041—Provisions for preventing damage caused by corpuscular radiation, e.g. for space applications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
- H02S40/20—Optical components
- H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Business, Economics & Management (AREA)
- Emergency Management (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Computer Hardware Design (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Power Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명은 고정식과 대비하여 태양광의 광량에 따라 태양전지판 및 반사판의 각도를 조절가능함으로써 발전효율 뿐만 아니라 채광효율을 증가시킬 수 있는 베란다 설치형 태양광 모듈에 관한 것으로, 태양광을 수광하는 태양전지판(100); 상기 태양전지판(100)을 구동시키는 구동제어부(300); 및 상기 태양전지판(100)과 상부에 이격 배치되어 상기 태양전지판(100)의 전면으로부터 반사되는 태양광을 실내로 전달하도록 구성된 반사판(200)를 포함하며, 상기 구동제어부(300)는 태양광의 양이 최대가 되는 방향각을 결정하는 방향각 결정부(400)에 의해 결정된 방향각으로 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)을 구동시키도록 구성된다.
Description
본 발명은 베란다 설치형 태양광 모듈에 관한 것으로, 보다 상세하게는 고정식과 대비하여 태양광의 광량에 따라 태양전지판 및 반사판의 각도를 조절가능함으로써 발전효율 뿐만 아니라 채광효율을 증가시킬 수 있는 베란다 설치형 태양광 모듈에 관한 것이다.
석탄이나 석유와 같은 화학에너지의 고갈 및 화학에너지 사용에 따른 환경오염 문제로 인해 근자에 들어서는 대체에너지의 개발에 노력을 기울이고 있는데, 그 중에 하나가 태양에너지를 이용한 태양광 발전(photovoltaic)이다.
태양광 발전이라 함은 태양에너지(태양열 또는 태양광)를 전기에너지로 변환시키는 일련의 기술이다.
기본 원리에 대해 간략하게 살펴보면, p-n 접합 반도체로 구성된 태양 전지(solar cell)에 태양광이 조사되면 광 에너지에 의한 전자, 정공 쌍이 생겨나고, 전자가 이동하여 n층과 p층을 가로질러 전류가 흐르게 되는 광기전력 효과에 의해 기전력이 발생함으로써 외부에 접속된 부하에 전류가 흐르는 결과를 이용한다.
이처럼 무한정, 무공해의 태양에너지를 전기에너지로 변환시키기 위해서는 무엇보다도 태양광을 집광하기 위한 태양광 모듈(solar module)에 대한 기술 개발이 요구된다.
한편, 국내의 주거형태는 단독주택보다도 아파트가 휠씬 많은 비중을 차지고하고 있어서 아파트에 태양광모듈을 설치할 공간이 충분하지 못하고, 설사 아파트 내부에 태양광모듈을 설치할 공간이 존재한다 하더라도 베란다와 같은 일부 공간에 설치해야 하는데, 베란다에 태양광모듈을 설치할 경우 다른 목적으로 베란다를 이용하는데 많은 어려움이 발생되었다.
이와 같이 가정용으로 설치되는 태양광발전시스템의 문제점을 해결하기 위해 베란다 또는 발코니의 난간에 태양광 모듈을 설치하여 사용하는 방안으로, KR10-1280641에는 베란다 설치형 태양광모듈 장착장치를 개시하고 있으며, 도 5에 도시된 바와 같이, 아파트 베란다 난간(R)에 설치되는 것으로서, 내부에 결합공간이 구비되며 결합공간의 좌, 우 양측 상부 안쪽에 가이드홈이 형성되는 외곽프레임(1); 외곽프레임(1)의 결합공간에 결합되어 결합공간으로부터 각도의 가변이 가능하도록 인출되는 것으로서 좌, 우 상단에는 외곽프레임의 가이드홈에 결합되어 가이드홈을 따라 이동하는 가이드 돌기가 구비되는 태양광 수집 모듈(S); 태양광 수집 모듈(S)의 하단과 경첩에 의해 연결되는 것으로서, 태양광 수집 모듈의 하단을 전방으로 밀어 태양광 수집 모듈의 하단이 결합공간으로부터 인출되게 함으로써 태양광 수집 모듈의 각도를 조절하는 각도조절장치(T);를 포함하는 구성으로 이루어졌다.
이러한 종래의 베란다 설치용 태양광 수집장치는 기 설치된 베란다 난간에 외곽프레임(1)을 고정하여 설치되기 때문에, 태양광 수집 모듈(S)의 각도가 한 방향으로 고정되므로 아침, 저녁, 계절별로 발전효율이 저하되는 단점이 있었다.
본 발명의 목적은 고정식과 대비하여 태양광의 광량에 따라 태양전지판 및 반사판의 각도를 조절가능함으로써 발전효율 뿐만 아니라 채광효율을 증가시킬 수 있는 베란다 설치형 태양광 모듈을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 본 발명의 실시예에 의해 알게 될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타낸 수단 및 조합에 의해 실현될 수 있다.
본 발명의 일측면에 따르면, 건축물에 구비된 베란다의 난간 구조체에 설치되는 베란다 설치형 태양광모듈로서, 태양광을 수광하는 태양전지판(100); 상기 태양전지판(100)과 상부에 이격 배치되어 상기 태양전지판(100)의 전면으로부터 반사되는 태양광을 실내로 전달하도록 구성된 반사판(200); 및 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)을 구동시키는 구동제어부(300)를 포함하고, 상기 구동제어부(300)는 태양광의 양이 최대가 되는 방향각을 결정하는 방향각 결정부(400)에 의해 결정된 방향각으로 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)을 구동시키고, 상기 방향각 결정부(400)는 음영지수 계산부(410)에서 계산된 음영지수 중에서 최소값에 대응하는 특정 각도를 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)의 방향각으로 결정하며, 상기 음영지수 계산부(410)는 건축물의 위치정보 및 태양의 고도정보에 기초하여 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)에 대한 시간대별 및 회전각도별 음영지수를 계산하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반사판(200)은 반사면을 형성하는 반사층(210)과, 상기 반사층(210) 상에 상호 인접하여 배열되는 다수의 반사구조체(212)를 포함하며, 상기 반사구조체(212)는 6각형상으로 형성되어 태양광을 반사시키는 6개의 반사면(214)을 각각 포함하는 6각 형상의 입체돌기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 반사층(210) 및 상기 반사구조체(212) 상에는 난연성 코팅층이 형성되되, 상기 난연성 코팅층은 상기 반사층(210) 및 상기 반사구조체(212) 상에 난연코팅액을 도포하고 건조시켜 형성되며, 상기 난연코팅액은 수지 바인더 12~14 중량부, 전분 4~6 중량부, 팽창흑연 30~40 중량부, 수산화알루미늄 10~15 중량부 및 멜라민 포스페이트 10~20 중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양전지판(100)의 하부에는 화재시 고온의 열과 화염으로부터 보호하기 내화성 구조체(140)가 추가로 배치형성되고, 상기 내화성 구조체(140)는 다수의 체결공(144)이 형성된 베이스부재(142)와, 상기 베이스부재(142)의 하부면에 직접 접착되는 소화약제가 함유된 미세 크기의 소화캡슐(147)을 포함한 일정 두께를 갖는 소화필름(146)과, 상기 베이스부재(146) 및 소화필름(146) 각각의 끝단부를 지지하여 상기 태양전지판(100)의 하부에 결합시키는 결합용 브라켓(2)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 베이스부재(142)의 일면에는 격자 구조로 다수개의 요홈부(143)가 형성되고, 상기 베이스부재(142)의 체결공(144)에는 각각 중앙에 접착제(7)의 주입을 위한 노즐공(5)이 구비된 볼트수단(4)이 체결되되, 상기 볼트수단(4)의 노즐공(5)을 통해 접착제(7)를 주입하면, 주입된 접착제(7)가 볼트수단(4) 양측면의 배출공(6)을 통해 상기 태양전지판(100)의 하부와 상기 내화성 구조체(140) 사이의 공간으로 배출되면서 상기 베이스부재(142)의 상부면에 형성되어 있는 유체 가이드(142a) 및 상기 유체 가이드(142a)를 서로 연결하는 연결부(142b)를 따라 유동하면서 상기 베이스부재(142)의 전면에 걸쳐 균일하게 도포되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 태양전지판(100)의 상면에는 자기세정성 코팅층이 형성되되, 상기 자기세정성 코팅층은 평균입경이 8~15 nm인 텅스텐산화물 입자 0.5~2 중량부; 평균입경이 50~100㎛인 실리카 입자 0.3~3 중량부; 평균입경이 50~100㎛인 리튬염화물 입자 0.2~2.5 중량부; 및 잔량의 용매를 포함하고, 경화 후 물방울 접촉각이 2~5°인 것을 특징으로 한다.
본 발명의 베란다 설치형 태양광모듈에 의하면, 고정식과 대비하여 태양광의 광량에 따라 태양전지판 및 반사판의 각도를 조절가능함으로써 발전효율 뿐만 아니라 채광효율을 증가시킬 수 있는 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 베란다 설치형 태양광모듈의 전체 구성도이고,
도 2는 본 발명에 따른 구동제어부의 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 반사판의 구성을 나타낸 도면이고,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 내화성 구조체의 구성을 나타낸 도면이며,
도 6은 종래기술에 따른 베란다 설치형 태양광모듈을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 구동제어부의 구성을 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명에 따른 반사판의 구성을 나타낸 도면이고,
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 내화성 구조체의 구성을 나타낸 도면이며,
도 6은 종래기술에 따른 베란다 설치형 태양광모듈을 도시한 도면이다.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시예에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시예를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다.
또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
이하 바람직한 실시예를 도시한 첨부 도면을 통해 본 발명을 상세히 설명한다.
본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 베란다 설치형 태양광모듈의 전체 구성도이고, 도 2는 본 발명에 따른 구동제어부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에 따른 반사판의 구성을 나타낸 도면이며, 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 내화성 구조체의 구성을 나타낸 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 베란다 설치형 태양광모듈은, 태양전지판(100)과, 반사판(200)과, 구동제어부(300)와, 방향각 결정부(400)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 따른 베란다 설치형 태양광모듈은 건축물에 구비된 베란다의 난간 구조체(10)에 설치된다.
태양전지판(100)은 전면에서 태양광을 수광하는 일면 수광형의 다수의 전지셀이 소정 프레임에 장착된 것으로, 일면 수광형 전지셀은 공지된 제품을 사용하므로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
반사판(200)은 상기 태양전지판(100)과 상부에 이격 배치되어 상기 태양전지판(100)의 전면으로부터 반사되는 태양광을 실내로 전달하도록 구성된다.
바람직하게, 반사판(200)은 소정의 회전수단을 매개로 태양전지판(100)의 일측 단부에 구동가능하게 결합될 수 있다.
반사판(200)은 태양전지판(100)의 수광영역을 벗어난 태양광을 태양전지판(100)의 전면으로 반사시킬 수도 있다.
구동제어부(300)는 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)을 구동시킨다.
이때, 사용자는 무선 통신망(도시안됨), 예를 들어 인터넷을 통해서 휴대단말을 이용하여 구동제어부(300)를 원격 조작함으로써 태양전지판(100) 및 반사판(200)의 상하 경사각도 및 좌우 회전 각도 등을 조절할 수도 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 상기 구동제어부(300)는 태양광의 양이 최대가 되는 방향각을 결정하는 방향각 결정부(400)에 의해 결정된 방향각으로 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)을 구동시킬 수 있다.
상기 방향각 결정부(400)는 음영지수 계산부(410)에서 계산된 음영지수 중에서 최소값에 대응하는 특정 각도를 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)의 방향각으로 결정할 수 있다.
여기서, 음영지수 계산부(410)는 건축물의 위치정보 및 태양의 고도정보에 기초하여 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)에 대한 시간대별 및 회전각도별 음영지수를 계산할 수 있다.
일례로, 건축물의 위치정보는 건축물의 주소를 입력하면 해당 건축물의 위치에 관한 위도 및 경도정보가 자동으로 입력될 수 있으며, 태양의 고도정보는 기상청의 기상데이터베이스(도시안됨)로부터 해당 위도 및 경도에 따른 태양의 고도에 관한 값이 자동 로딩되도록 할 수 있다.
예를 들어, 정오가 태양 고도가 가장 높은 때이고, 이때 그늘이 가장 짧게 형성되므로 음영지수는 작아질 수 있으며, 오전 및 오후는 태양 고도가 낮은 때이고, 정오일 때보다 그늘이 길게 형성되므로 음영지수는 커질 수 있다.
음영지수 계산부(410)에서는 기상청의 상기 기상데이터베이스로부터 상기 위치정보에 해당하는 태양 고도에 관한 정보를 로딩하여, 하루 동안 변하는 태양 고도에 따른 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)의 일일 음영지수를 계산한다.
이때, 음영지수 계산부(410)에서는 소정의 시간 간격을 두고, 하루 동안의 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)의 음영지수를 측정함으로써 시간대별 일일 음영지수를 계산할 수 있다.
또한, 음영지수 계산부(410)에서는 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)을 소정의 각도로 회전시키면서 소정의 각도마다 하루 동안의 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)의 음영지수를 측정함으로써 회전각도별 음영지수를 계산할 수 있다.
음영지수 계산부(410)에서 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)을 소정의 각도로 회전시키면서 음영지수를 계산할 때, 사용자는 소정의 각도마다 하루 동안의 음영지수를 계산하도록 설정할 수 있으며, 이는 사용자의 선택에 따라 달라질 수 있고, 소정의 각도 값이 작을수록 좀 더 정확한 방향각이 결정될 수 있다.
반사판(200)은 회전각도를 조절함으로써 태양광이 실내(20)로 반사되도록 할수 있다. 즉, 반사판(200)은 실내로 유입되는 태양광의 유입량을 조절할 수 있다. 예를 들면, 태양의 고도가 높은 여름철에는 강한 태양열을 반사시켜 실내로 유입되지 않도록 차단할 수 있으며, 태양의 고도가 낮은 겨울철에는 태양광이 건물 내부로 깊숙이 유입되도록 할 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 반사판(200)은 반사면을 형성하는 반사층(210)과, 상기 반사층(210) 상에 상호 인접하여 배열되는 다수의 반사구조체(212)를 포함한다.
상기 반사구조체(212)는 6각형상으로 형성되어 태양광을 반사시키는 6개의 반사면(214)을 각각 포함하는 6각 형상의 입체돌기로 이루어질 수 있다.
따라서, 상기 반사판(200)은 상기 반사구조체(212)에 의해 그 광반사특성을 극대화시킬 수 있는 이점이 있다.
다른 실시예에 있어서, 상기 반사판(200)이 합성수지재로 제조되는 경우, 화재에 취약할 수 있으며, 이를 고려하여 상기 반사층(210) 및 상기 반사구조체(212) 상에는 난연성 코팅층이 형성될 수 있다.
여기서, 상기 난연성 코팅층은 상기 반사층(210) 및 상기 반사구조체(212) 상에 난연코팅액을 도포하고 건조시켜 형성되며, 상기 난연코팅액은 수지 바인더 12~14 중량부, 전분 4~6 중량부, 팽창흑연 30~40 중량부, 수산화알루미늄 10~15 중량부 및 멜라민 포스페이트 10~20 중량부로 구성되는 것을 특징으로 한다.
수지 바인더에는 열경화성수지 또는 열가소성수지 등이 이용될 수 있다.
전분은 옥수수전분을 이용하는 것이 원료비용의 면에서 유리하지만, 기타, 감자전분, 소맥전분, 타피오카전분 등을 이용하는 것도 무방하다.
팽창흑연, 수산화알루미늄 및 멜라민 포스페이트는 난연성을 향상시키기 위해 투입된다. 특히, 상기 멜라민 포스페이트는 인체 무해한 난연제로, 본 발명의 난연성 코팅제 조성물에 매우 적합하다 할 것이다.
상기 난연코팅액의 성분 및 비율을 수치 한정하는 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 구성 성분 및 비율에서 최적의 난연 효과를 나타내었기 때문이다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 태양전지판(100)의 하부에는 화재시 고온의 열과 화염으로부터 보호하기 내화성 구조체(140)가 추가로 배치될 수 있다.
특히, 이러한 내화성 구조체(140)는 공동주택의 베란다를 통해 윗층으로 옮겨지는 화재의 불길을 차단하여 화재의 피해가 확산되는 것을 방지하는 점에서 이점이 있을 수 있다.
도 4를 참조하면, 상기 내화성 구조체(140)는 다수의 체결공(144)이 형성된 베이스부재(142)와, 상기 베이스부재(142)의 하부면에 직접 접착되는 소화약제가 함유된 미세 크기의 소화캡슐(147)을 포함한 일정 두께를 갖는 소화필름(146)과, 상기 베이스부재(146) 및 소화필름(146) 각각의 끝단부를 지지하여 상기 케이스 하부에 결합시키는 결합용 브라켓(2)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 소화캡슐(147)은 내부의 코어를 외부의 쉘이 감싸고 있는 형태인 코어-쉘 형태로 형성되어 있다.
소화캡슐(147)의 크기는 1 내지 1,000 ㎛가 바람직하며, 화재 시 특정 온도에서 기화되며, 소화약제의 기화 에너지에 의해 쉘이 파열되듯이 찢어져 반응할 수 있다. 소화캡슐(147) 하나의 크기에는 매우 미량의 소화약제가 분출되지만, 다수의 소화캡슐(147)이 폭발적, 동시다발적으로 반응하여 충분한 양의 기체화된 소화약제를 분출함으로써 신속히 화재를 진압할 수 있다.
여기서, 상기 베이스부재(142)는 강도를 강화함과 동시에 우수한 불연성을 제공하기 위해 섬유 강화 플라스틱 재료로 제조될 수 있다.
상기 베이스부재(142)의 일면에는 격자 구조로 다수개의 요홈부(143)가 형성되고, 상기 베이스부재(142)의 체결공(144)에는 각각 중앙에 접착제(7)의 주입을 위한 노즐공(5)이 구비된 볼트수단(4)이 체결될 수 있다.
여기서, 상기 베이스부재(142)의 일면에 형성된 다수개의 요홈부(143)는 소화필름(146)을 상기 베이스부재(142)에 부착하기 위해 압착할 때 압력이 가해지지 않도록 함으로써 소화필름(146)에 함유된 소화캡슐(147)의 파괴를 최소화하는 역할을 한다.
또한, 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 베이스부재(142)의 상부면에는 유체 가이드(142a) 및 상기 유체 가이드(142a)를 서로 연결하는 연결부(142b)가 형성되어 있다.
이로써, 상기 볼트수단(4)의 노즐공(5)을 통해 접착제(7)를 주입하면, 주입된 접착제(7)가 볼트수단(4) 양측면의 배출공(6)을 통해 상기 케이스(100)와 상기 내화성 구조체(140) 사이의 공간으로 배출되면서 상기 베이스부재(142)의 상부면에 형성되어 있는 유체 가이드(142a) 및 상기 유체 가이드(142a)를 서로 연결하는 연결부(142b)를 따라 유동하면서 상기 베이스부재(142)의 전면에 걸쳐 균일하게 도포될 수 있다.
이와 같이 본 발명에서의 내화성 구조체(140)는 태양전지판(100)의 하부에 소화필름(146) 추가로 제공되어 내화성 및 불연성 특성 이외에도 자동 소화기능을 제공할 수 있다.
한편, 본 발명에 있어서, 상기 태양전지판(100)의 상면에는 광촉매를 포함하는 자기세정성 코팅층이 형성될 수 있어, 광촉매 효과 및 높은 친수성에 의해 각종 오염물질 분해 및 자기 세정력이 뛰어난 이점을 제공한다.
일례로, 상기 자기세정성 코팅층은 평균입경이 8~15 nm인 텅스텐산화물 입자 0.5~2 중량부; 평균입경이 50~100㎛인 실리카 입자 0.3~3 중량부; 평균입경이 50~100㎛인 리튬염화물 입자 0.2~2.5 중량부; 및 잔량의 용매를 포함할 수 있다.
상기 자기세정성 코팅층은 물방울 접촉각이 2~5°범위일 수 있다. 이러한 범위에서 초친수성을 나타낼 수 있다.
상기 자기세정성 코팅층의 성분 및 비율을 수치 한정하는 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 구성 성분 및 비율에서 최적의 자기세정 효과를 나타내었기 때문이다.
상기에서는 본 발명에 따른 실시예를 기준으로 본 발명의 구성과 특징을 설명하였으나 본 발명은 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상과 범위 내에서 다양하게 변경 또는 변형할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자에게 명백한 것이며, 따라서 이와 같은 변경 또는 변형은 첨부된 특허청구범위에 속함을 밝혀둔다.
100 : 태양전지판
140 : 내화성 구조체
200 : 반사판
300 : 구동제어부
400 : 방향각 결정부
410 : 음영지수 계산부
140 : 내화성 구조체
200 : 반사판
300 : 구동제어부
400 : 방향각 결정부
410 : 음영지수 계산부
Claims (6)
- 건축물에 구비된 베란다의 난간 구조체에 설치되는 베란다 설치형 태양광모듈로서,
태양광을 수광하는 태양전지판(100);
상기 태양전지판(100)과 상부에 이격 배치되어 상기 태양전지판(100)의 전면으로부터 반사되는 태양광을 실내로 전달하도록 구성된 반사판(200); 및
상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)을 구동시키는 구동제어부(300)를 포함하고,
상기 구동제어부(300)는 태양광의 양이 최대가 되는 방향각을 결정하는 방향각 결정부(400)에 의해 결정된 방향각으로 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)을 구동시키고,
상기 방향각 결정부(400)는 음영지수 계산부(410)에서 계산된 음영지수 중에서 최소값에 대응하는 특정 각도를 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)의 방향각으로 결정하며,
상기 음영지수 계산부(410)는 건축물의 위치정보 및 태양의 고도정보에 기초하여 상기 태양전지판(100) 및 상기 반사판(200)에 대한 시간대별 및 회전각도별 음영지수를 계산하고,
상기 태양전지판(100)의 하부에는 화재시 고온의 열과 화염으로부터 보호하기 내화성 구조체(140)가 추가로 배치형성되고, 상기 내화성 구조체(140)는 다수의 체결공(144)이 형성된 베이스부재(142)와, 상기 베이스부재(142)의 하부면에 직접 접착되는 소화약제가 함유된 미세 크기의 소화캡슐(147)을 포함한 일정 두께를 갖는 소화필름(146)과, 상기 베이스부재(142) 및 소화필름(146) 각각의 끝단부를 지지하여 상기 태양전지판(100)의 하부에 결합시키는 결합용 브라켓(2)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 베란다 설치형 태양광모듈. - 제1항에 있어서,
상기 반사판(200)은 반사면을 형성하는 반사층(210)과, 상기 반사층(210) 상에 상호 인접하여 배열되는 다수의 반사구조체(212)를 포함하며, 상기 반사구조체(212)는 6각형상으로 형성되어 태양광을 반사시키는 6개의 반사면(214)을 각각 포함하는 6각 형상의 입체돌기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 베란다 설치형 태양광모듈. - 제2항에 있어서,
상기 반사층(210) 및 상기 반사구조체(212) 상에는 난연성 코팅층이 형성되되, 상기 난연성 코팅층은 상기 반사층(210) 및 상기 반사구조체(212) 상에 난연코팅액을 도포하고 건조시켜 형성되며, 상기 난연코팅액은 수지 바인더 12~14 중량부, 전분 4~6 중량부, 팽창흑연 30~40 중량부, 수산화알루미늄 10~15 중량부 및 멜라민 포스페이트 10~20 중량부로 구성되는 것을 특징으로 하는 베란다 설치형 태양광모듈. - 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 베이스부재(142)의 일면에는 격자 구조로 다수개의 요홈부(143)가 형성되고, 상기 베이스부재(142)의 체결공(144)에는 각각 중앙에 접착제(7)의 주입을 위한 노즐공(5)이 구비된 볼트수단(4)이 체결되되, 상기 볼트수단(4)의 노즐공(5)을 통해 접착제(7)를 주입하면, 주입된 접착제(7)가 볼트수단(4) 양측면의 배출공(6)을 통해 상기 태양전지판(100)의 하부와 상기 내화성 구조체(140) 사이의 공간으로 배출되면서 상기 베이스부재(142)의 상부면에 형성되어 있는 유체 가이드(142a) 및 상기 유체 가이드(142a)를 서로 연결하는 연결부(142b)를 따라 유동하면서 상기 베이스부재(142)의 전면에 걸쳐 균일하게 도포되는 것을 특징으로 하는 베란다 설치형 태양광모듈. - 제1항에 있어서,
상기 태양전지판(100)의 상면에는 자기세정성 코팅층이 형성되되, 상기 자기세정성 코팅층은 평균입경이 8~15 nm인 텅스텐산화물 입자 0.5~2 중량부; 평균입경이 50~100㎛인 실리카 입자 0.3~3 중량부; 평균입경이 50~100㎛인 리튬염화물 입자 0.2~2.5 중량부; 및 잔량의 용매를 포함하고, 경화 후 물방울 접촉각이 2~5°인 것을 특징으로 하는 베란다 설치형 태양광모듈.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210094070A KR102352348B1 (ko) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | 베란다 설치형 태양광모듈 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020210094070A KR102352348B1 (ko) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | 베란다 설치형 태양광모듈 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102352348B1 true KR102352348B1 (ko) | 2022-01-18 |
Family
ID=80051884
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020210094070A KR102352348B1 (ko) | 2021-07-19 | 2021-07-19 | 베란다 설치형 태양광모듈 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102352348B1 (ko) |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101280641B1 (ko) | 2011-12-28 | 2013-07-01 | 설상수 | 베란다 설치용 태양광 수집장치 |
| JP2015038905A (ja) * | 2011-12-15 | 2015-02-26 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール及び太陽光発電装置 |
| KR101604630B1 (ko) * | 2015-10-01 | 2016-03-18 | 정미양 | 광투과율 향상과 오염방지 및 자기세정기능을 갖는 태양전지 모듈을 이용한 태양광 발전장치 시스템 |
| KR102001522B1 (ko) * | 2017-11-09 | 2019-07-19 | 대한민국 | 그늘의 세기가 고려된 온실 주향 결정 방법 |
| KR102016951B1 (ko) * | 2018-07-10 | 2019-10-14 | 엑시아 컴퍼니 리미티드 | 추적식 태양광 발전시스템 제어방법 |
| JP6678754B2 (ja) * | 2016-09-12 | 2020-04-08 | 株式会社東芝 | 太陽電池モジュール |
| KR102274039B1 (ko) * | 2020-11-05 | 2021-07-07 | 김성원 | 자연채광 베란다 설치형 태양광모듈 |
-
2021
- 2021-07-19 KR KR1020210094070A patent/KR102352348B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2015038905A (ja) * | 2011-12-15 | 2015-02-26 | シャープ株式会社 | 太陽電池モジュール及び太陽光発電装置 |
| KR101280641B1 (ko) | 2011-12-28 | 2013-07-01 | 설상수 | 베란다 설치용 태양광 수집장치 |
| KR101604630B1 (ko) * | 2015-10-01 | 2016-03-18 | 정미양 | 광투과율 향상과 오염방지 및 자기세정기능을 갖는 태양전지 모듈을 이용한 태양광 발전장치 시스템 |
| JP6678754B2 (ja) * | 2016-09-12 | 2020-04-08 | 株式会社東芝 | 太陽電池モジュール |
| KR102001522B1 (ko) * | 2017-11-09 | 2019-07-19 | 대한민국 | 그늘의 세기가 고려된 온실 주향 결정 방법 |
| KR102016951B1 (ko) * | 2018-07-10 | 2019-10-14 | 엑시아 컴퍼니 리미티드 | 추적식 태양광 발전시스템 제어방법 |
| KR102274039B1 (ko) * | 2020-11-05 | 2021-07-07 | 김성원 | 자연채광 베란다 설치형 태양광모듈 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP5367575B2 (ja) | 太陽エネルギー収集装置 | |
| KR100841573B1 (ko) | 태양전지 모듈 구조물 | |
| US20120060902A1 (en) | System and method for frameless laminated solar panels | |
| EP2018504B1 (en) | Modular multifunctional solar structure (mmss) | |
| JP2003240356A (ja) | 太陽追尾システム | |
| WO2012092446A1 (en) | Solar panel modules having structural properties | |
| US20050229964A1 (en) | Method and system for self-electrical generation, storage, distribution and supply through an interchange between light and electricity | |
| GB2586003A (en) | Solar pipe | |
| CN201011067Y (zh) | 集太阳能风能发电防盗于一体的窗户阳台多功能节能雨篷 | |
| KR102352348B1 (ko) | 베란다 설치형 태양광모듈 | |
| CN206293452U (zh) | 一种光伏组件及光伏幕墙 | |
| Abdul-Rahman et al. | Limitations in current day lighting related solar concentration devices: A critical review | |
| CN208235764U (zh) | 一种太阳能光伏发电幕墙 | |
| FI123879B (en) | Solar collector | |
| KR102221975B1 (ko) | 가동형 다기능 고효율 태양광 패널 | |
| US11859922B2 (en) | Thermal management system | |
| KR102274039B1 (ko) | 자연채광 베란다 설치형 태양광모듈 | |
| US9973143B1 (en) | Solar panel roof modules | |
| AU2009101383A4 (en) | Solar energy reflection plate for suppressing global warming | |
| KR20050040376A (ko) | 한정된 공간을 이용한 태양전지모듈 설치구조 | |
| KR102319732B1 (ko) | 집광 효율이 향상된 건물 일체형 태양광 모듈 | |
| KR0181201B1 (ko) | 태양광 집광기 및 집광광 이용장치 | |
| Kimura | Photovoltaic systems and architecture | |
| CN220908814U (zh) | 光伏幕墙及光伏发电系统 | |
| KR200340282Y1 (ko) | 한정된 공간을 이용한 태양전지모듈 설치구조 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |