KR102382255B1 - 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 태양전지모듈을 플렉시블한 박막형으로 구성하고 박막형 태양전지모듈이 하우징의 내부공간에 출입될 수 있도록 구성됨으로써, 건물 증개축에 유연하게 대응되고 태양전지모듈 손상이 최소화될 수 있도록 한 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치에 관한 것이다.
이를 위해, 건물의 지붕을 따라 설치된 복수의 박막 태양전지모듈; 일측에는 상기 박막 태양전지모듈이 출입할 수 있는 출입구가 형성되고, 내부에는 중공의 내부공간이 형성된 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 출입구를 통해 상기 박막 태양전지모듈을 내부공간에 출입시키는 동력을 발생하는 동력발생수단을 포함하며, 상기 동력발생수단은 권취롤러를 포함하며, 상기 권취롤러는 상기 내부공간의 높이 방향으로 일측과 타측에 번갈아가며 복수로 설치되되 일측과 타측의 권취롤러는 서로 반대 방향으로 회전되도록 설치되어, 상기 박막 태양전지모듈을 권취하여 내부공간에 적층시킬 수 있도록 구성되며, 상기 동력발생수단은 상기 하우징의 일측에서 타측 또는 상기 하우징의 타측에서 일측으로 순환되는 이송궤도를 포함하며, 상기 이송궤도는 출입구를 통해 지붕의 박막 태양전지모듈을 내부공간으로 인입시켜 상기 권취롤러로 이송시키거나 상기 권취롤러로부터 권출되는 박막 태양전지 모듈을 상기 하우징의 출입구 밖으로 인출시키며, 상기 박막 태양전지모듈은 박막 태양전지모듈 각각의 저면에 설치되어 박막 태양전지모듈을 지지하는 고정부재와, 이웃하는 박막 태양전지모듈의 고정부재를 연결하며 복수의 박막 태양전지모듈을 일체화시키는 연결부재를 포함하며, 상기 일측과 타측에 번갈아가며 설치된 권취롤러는 서로의 중심축 연결선이 지면에 대하여 경사지게 형성되어, 권취롤러에 권취된 박막 태양전지모듈는 평평하게 펴진 상태에서 경사지게 제공되고, 상기 이송궤도에는 박막 태양전지에 마찰력을 제공하기 위한 마찰돌기가 설치된 것을 특징으로 하는 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치를 제공한다.
이를 위해, 건물의 지붕을 따라 설치된 복수의 박막 태양전지모듈; 일측에는 상기 박막 태양전지모듈이 출입할 수 있는 출입구가 형성되고, 내부에는 중공의 내부공간이 형성된 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 출입구를 통해 상기 박막 태양전지모듈을 내부공간에 출입시키는 동력을 발생하는 동력발생수단을 포함하며, 상기 동력발생수단은 권취롤러를 포함하며, 상기 권취롤러는 상기 내부공간의 높이 방향으로 일측과 타측에 번갈아가며 복수로 설치되되 일측과 타측의 권취롤러는 서로 반대 방향으로 회전되도록 설치되어, 상기 박막 태양전지모듈을 권취하여 내부공간에 적층시킬 수 있도록 구성되며, 상기 동력발생수단은 상기 하우징의 일측에서 타측 또는 상기 하우징의 타측에서 일측으로 순환되는 이송궤도를 포함하며, 상기 이송궤도는 출입구를 통해 지붕의 박막 태양전지모듈을 내부공간으로 인입시켜 상기 권취롤러로 이송시키거나 상기 권취롤러로부터 권출되는 박막 태양전지 모듈을 상기 하우징의 출입구 밖으로 인출시키며, 상기 박막 태양전지모듈은 박막 태양전지모듈 각각의 저면에 설치되어 박막 태양전지모듈을 지지하는 고정부재와, 이웃하는 박막 태양전지모듈의 고정부재를 연결하며 복수의 박막 태양전지모듈을 일체화시키는 연결부재를 포함하며, 상기 일측과 타측에 번갈아가며 설치된 권취롤러는 서로의 중심축 연결선이 지면에 대하여 경사지게 형성되어, 권취롤러에 권취된 박막 태양전지모듈는 평평하게 펴진 상태에서 경사지게 제공되고, 상기 이송궤도에는 박막 태양전지에 마찰력을 제공하기 위한 마찰돌기가 설치된 것을 특징으로 하는 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치를 제공한다.
Description
본 발명은 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 하우징에 태양전지모듈이 출입될 수 있도록 한 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치에 관한 것이다.
환경문제와 에너지 고갈에 대한 관심이 높아지면서, 환경오염에 대한 문제가 없고 무한에 가까운 자원량을 가지며, 에너지 효율이 높은 태양에너지를 활용하는 방안에 대한 관심이 높아지고 있다. 이러한 태양에너지를 활용하는 태양전지는, 태양열을 이용하여 터빈을 회전시키는데 필요한 증기를 발생시키는 태양열 전지와, 반도체의 성질을 이용하여 태양빛(photons)을 전기에너지로 변환시키는 태양광 전지로 나눌 수있다. 그 중에서도 태양광을 흡수하여 전자와 정공을 생성함으로써 광 에너지를 전기 에너지로 변환하는 태양광 전지 셀(이하, '태양전지'라고 한다)에 대한 연구가 활발히 행해지고 있다.
태양전지를 활용한 태양광 발전장치는 육상이나 해상 또는 건물의 옥상 및 지붕에 설치되며, 상기 태양전지는 복수로 구성되어 프레임을 통해 통상 사각 형태의 태양전지모듈로 제공된다. 이와 같이 제공된 태양전지모듈은 복수로 제공된 후, 육상이나 해상 또는 건물에 설치됨으로써 태양광 발전장치를 완성시킨다.
이중 건물의 지붕을 활용한 태양광 발전장치는 국토 활용 측면과 주민 수용성 등에서 우수한 사업이다. 지붕형 태양광 발전장치는 별도의 설치 면적이 필요하지 않고 건물의 지붕을 활용한 점과, 지붕 태양광 발전으로 생산된 전력을 건물 내부에서 직접 사용하거나 전력거래가 가능하다는 점에서 상기 지붕형 태양광발전 사업은 많은 주목과 관심을 받고 있다. 이러한 지붕형 태양광 발전장치는 『대한민국 등록특허 제0-1348089호 건물일체형 태양광 발전지붕』을 통해 개시되어 있으며, 이외에도 다양한 타입으로 제공되고 있다.
한편, 상기 지붕형 태양광 발전장치는 다음과 같은 문제가 있다.
첫째, 지붕형 태양광 발전장치는 지붕에 설치되는 특성상, 태양전지모듈의 일부에 주변 구조물의 음영이 발생하여, 핫스팟(hot-spot) 현상을 야기할 수 있는 문제가 있다. 즉, 태양전지모듈의 일부에만 국지적으로 음영이 발생할 경우, 전압 차이를 발생시켜 국부적인 열손상에 의해 태양전지모듈의 수명이 단축되는 문제가 있는 것이다.
둘째, 지붕형 태양광 발전장치는 상기한 바와 같이, 핫스팟 또는 외부 요인에 의해 태양전지모듈 손상 및 파손이 발생할 수 있으며, 이로 인해 작업자를 통한 태양전지모듈 교체 및 보수 작업이 발생하는 바, 이는 지붕 구조로 인한 불편한 작업 여건으로 인해 작업자의 안전사고를 유발할 수 있으며, 태양전지모듈 유지보수 작업 비용이 증가되는 문제가 있다.
셋째, 지붕형 태양광 발전장치는 대부분 건물의 지붕을 임차하여 설치한다는 특수성 때문에, 태양광 발전장치가 지붕에 설치되어 있는 동안(대략 20 ~ 25년) 건물의 증/개축이 이루어지기 어려운 문제가 있다. 이에 따라, 지붕형 태양광 발전사업이 신속하고 원활하게 이루어지기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 지붕에 별도로 설치된 하우징에 태양전지모듈이 출입되도록하여, 태양전지모듈에 발생하는 음영 및 태풍 등의 외부 환경요인에 의한 태양전지모듈 파손을 억제함으로써, 태양전지모듈에 대한 유지보수 작업 발생을 최소화하고, 건물 증개축시 유연하게 대응될 수 있도록 한 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치를 제공하고자 한 것이다.
본 발명은 상기한 목적을 달성하기 위하여, 건물의 지붕을 따라 설치된 복수의 박막 태양전지모듈; 일측에는 상기 박막 태양전지모듈이 출입할 수 있는 출입구가 형성되고, 내부에는 중공의 내부공간이 형성된 하우징; 및 상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 출입구를 통해 상기 박막 태양전지모듈을 내부공간에 출입시키는 동력을 발생하는 동력발생수단을 포함하며, 상기 동력발생수단은 권취롤러를 포함하며, 상기 권취롤러는 상기 내부공간의 높이 방향으로 일측과 타측에 번갈아가며 복수로 설치되되 일측과 타측의 권취롤러는 서로 반대 방향으로 회전되도록 설치되어, 상기 박막 태양전지모듈을 권취하여 내부공간에 적층시킬 수 있도록 구성되며, 상기 동력발생수단은 상기 하우징의 일측에서 타측 또는 상기 하우징의 타측에서 일측으로 순환되는 이송궤도를 포함하며, 상기 이송궤도는 출입구를 통해 지붕의 박막 태양전지모듈을 내부공간으로 인입시켜 상기 권취롤러로 이송시키거나 상기 권취롤러로부터 권출되는 박막 태양전지 모듈을 상기 하우징의 출입구 밖으로 인출시키며, 상기 박막 태양전지모듈은 박막 태양전지모듈 각각의 저면에 설치되어 박막 태양전지모듈을 지지하는 고정부재와, 이웃하는 박막 태양전지모듈의 고정부재를 연결하며 복수의 박막 태양전지모듈을 일체화시키는 연결부재를 포함하며, 상기 일측과 타측에 번갈아가며 설치된 권취롤러는 서로의 중심축 연결선이 지면에 대하여 경사지게 형성되어, 권취롤러에 권취된 박막 태양전지모듈는 평평하게 펴진 상태에서 경사지게 제공되고, 상기 이송궤도에는 박막 태양전지에 마찰력을 제공하기 위한 마찰돌기가 설치된 것을 특징으로 하는 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치를 제공한다.
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또한, 상기 하우징에는 출입구를 통해 인입된 박막 태양전지모듈을 향해 세정액을 분사하는 세정액 분사장치가 설치된 것이 바람직하다.
또한, 상기 박막 태양전지모듈에는 음영센서가 설치되고, 음영센서의 음영 감지를 통해 상기 동력발생수단을 제어하는 제어부가 설치된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치는 동력발생수단을 이용하여 복수의 태양전지모듈을 하우징 내에 인입시키거나 하우징으로부터 인출시킴으로써 지붕에서의 태양전지모듈 설치범위를 가변시킬 수 있도록 하였다. 이에 따라, 본 발명은 태양전지모듈의 노출범위를 조절하면서 이웃하는 구조물의 음영이 태양전지모듈에 발생하는 것을 최소화할 수 있으며, 태풍 등의 외부 요인에 의해 태양전지모듈이 손상되는 것을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
나아가, 본 발명은 태양전지모듈 손상을 최소화할 수 있으므로, 태양전지모듈 유지 보수 작업 발생을 최소화하여, 지붕형 태양광 발전장치 운용에 대한 경제성을 높일 수 있는 효과가 있다.
둘째, 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치는 지붕에서의 탈착이 용이하게 이루어질 수 있으므로, 건물 증개축 작업시 영향을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치가 지붕에 설치된 상태를 나타낸 요부 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치가 지붕에 설치된 상태를 나타낸 요부 측단면도이다.
도 3은 도 2의 "A"부를 확대하여 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치가 지붕에 설치된 상태를 나타낸 요부 측단면도이다.
도 3은 도 2의 "A"부를 확대하여 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 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.
이하, 첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치(이하, '지붕형 태양광 발전장치'라 함)에 대하여 설명하도록 한다.
지붕형 태양광 발전장치는 태양전지모듈을 롤링하면서 복수의 태양전지모듈을 지붕에 노출시키거나, 지붕으로부터 태양전지모듈을 거둬들이는 기술적 특징이 있다. 이에 따라, 핫스팟 현상 또는 외부 요인에 의한 태양전지모듈 파손을 최대한 억제하여 태양전지모듈에 대한 유지 보수 작업을 최소화할 수 있으며, 태양광 발전장치 운용에 대한 효율성을 높일 수 있다.
지붕형 태양광 발전장치는 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 박막 태양전지모듈(100)과, 하우징(200)과, 동력발생수단(300)과, 세정액 분사장치(400)를 포함한다.
박막 태양전지모듈(100)은 태양광을 집광하여 전기를 생산하는 역할을 한다. 전기를 생산하는 원리는 공지된 기술이 적용되며, 상세한 설명은 생략하도록 한다. 박막 태양전지모듈(100)은 플렉시블(flexible)한 재질로 이루어지며, 후술하는 권취롤러를 통해 권취될 수 있도록 제공된다, 박막 태양전지모듈(100) 역시, 공지된 기술로써 상세한 설명은 생략하도록 한다. 박막 태양전지모듈(100)은 복수로 제공되며, 고정부재(110)와 연결부재(120)를 포함한다. 고정부재(110)는 박막 태양전지모듈(100) 각각을 지지하며, 연질의 수지물임이 바람직하다. 즉, 고정부재(110) 역시 박막 태양전지모듈(100)이 권취롤러를 통해 권취되는 과정에서 유연하게 권취될 수 있도록 한 것이다. 연결부재(120)는 고정부재(110)를 통해 고정된 박막 태양전지모듈(100)들을 서로 연결하여 일체화시키는 역할을 한다. 복수의 박막 태양전지모듈(100)은 동력발생수단(300)을 통해 한번에 권취 및 권출되어야 하는바, 연결부재(120)는 복수의 박막 태양전지모듈(100)을 일체화시키는 것이다. 연결부재(120) 역시 권취롤러를 통해 유연하게 권취될 수 있는 재질로 제공됨이 바람직하다. 한편 박막 태양전지모듈(100)에는 음영센서(130)가 설치된다. 음영센서(130)는 박막 태양전지모듈(100)에 발생하는 음영을 감지하는 역할을 하며, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 박막 태양전지모듈(100)의 하단부에 설치됨이 바람직하다. 정확하게는, 음영센서(130)는 박막 태양전지모듈(100)의 고정부재(110)에 설치되며, 공지된 기술이 적용되어도 무방하다.
하우징(200)은 지붕에 노출된 복수의 박막 태양전지모듈(100)을 거둬들이는 역할을 한다. 하우징(200)은 도 2에 도시된 바와 같이 중공(中空)의 내부공간(210)을 갖는 함체로 구성됨이 바람직하다. 즉, 하우징(200)은 박막 태양전지모듈(100)을 외부로부터 보호하기 위하여 수용하거나, 지붕에 박막 태양전지모듈(100)의 설치 범위를 가변시키기 위해 수용하는 역할을 하는 것이다. 또한, 하우징(200)은 박막 태양전지모듈(100)의 세정이 이루어지는 공간을 제공하며, 상세한 설명은 후술하기로 한다. 하우징(200)은 지붕의 상단부에 설치됨이 바람직하며, 하우징(200)의 일측에는 박막 태양전지모듈(100)이 하우징(200)의 내부공간(210)을 출입할 수 있는 출입구(220)가 형성된다. 출입구(220)는 하우징(200)의 하단부에 형성됨이 바람직하다.
동력발생수단(300)은 박막 태양전지모듈(100)을 이송시키는 동력을 발생한다. 동력발생수단(300)은 지붕에 노출된 박막 태양전지모듈(100)을 하우징(200)의 내부공간(210)으로 인입시키거나 하우징(200) 내부공간(210)의 박막 태양전지모듈(100)을 지붕으로 인출시키는 동력을 발생하는 것이다. 동력발생수단(300)은 도 2에 도시된 바와 같이 권취롤러(310)와 이송궤도(320)를 포함한다.
동력발생수단(300)의 권취롤러(310)는 회전동력을 발생하며, 하우징(200)의 내부공간(210) 일측에 설치된다. 권취롤러(310)는 회전동력을 발생하여 박막 태양전지모듈(100)을 하우징(200)의 내부공간으로 인입시키거나 하우징(200)의 내부공간(210)으로부터 인출시키는 역할을 한다. 권취롤러(310)는 내부공간(210)의 높이 방향으로 일측과 타측에 번갈아가며 설치된다. 이때, 일측과 타측에 설치된 권취롤러(310)의 회전은 서로 반대 방향으로 이루어질 수 있도록 설치된다. 권취롤러(310)는 내부공간(210)의 높이 방향으로 복수로 설치되며, 이로 인해 박막 태양전지모듈(100)은 내부공간(210)에 인입되었을 때, 적층된 구성을 갖는다. 일측의 권취롤러(310)와 타측의 권취롤러(310)는 서로 경사지게 설치된다. 즉, 일측의 권취롤러(310)와 타측의 권취롤러(310)는 서로의 중심축 연결선이 지면에 대하여 경사지게 형성되도록 설치된 것이다. 이는 권취롤러(310)에 권취된 박막 태양전지모듈(100)의 적층 상태가 경사지게 이루어지도록 함으로써, 세정액 분사장치(400)로부터 분사되어 도포된 세정액이 박막 태양전지모듈(100)로부터 용이하게 낙하될 수 있도록 하기 위함이다.
동력발생수단(300)의 이송궤도(320)는 권취롤러(310)와 더불어, 박막 태양전지모듈(100)을 하우징(200) 내부공간(210)으로 인입시키거나 하우징(200) 내부공간(210)으로버터 인출시키는 동력을 발생한다. 이송궤도(320)는 내부공간(210)의 일측과 타측에 설치된 이송롤러(321)와, 이송롤러(321) 사이에 설치된 순환부재(322)를 포함한다. 이송롤러(321)는 동일한 방향으로 회전될 수 있도록 설치된다. 순환부재(322)에는 복수의 마찰돌기(322a)가 더 설치된다. 마찰돌기(322a)는 순환부재(322)를 따라 이송되는 박막 태양전지모듈(100)에 마찰력을 제공하여 순환부재(322)에서 박막 태양전지모듈(100)이 미끄러지는 것을 방지하기 위한 구성이다. 상세하게는, 박막 태양전지모듈(100)은 내부공간(210)에 인입되는 과정에서 상방의 세정액 분사장치(400)로부터 분사된 세정액을 흡착하고 있는바, 이러한 박막 태양전지모듈(100)은 순환부재(322)에서 슬립(slip) 현상이 발생할 수 있으므로, 상기 마찰돌기(322a)는 상기 슬립 현상을 방지하기 위한 구성인 것이다.
세정액 분사장치(400)는 출입구(220)를 통해 인입되는 박막 태양전지모듈(100)에 세정액을 분사하여 박막 태양전지모듈(100)을 세척하는 역할을 한다. 세정액 분사장치(400)는 내부공간(210)의 타측 상부에 설치되며, 도 3 및 도 3에 도시된 바와 같이 내부공간(210)의 하부를 향해 세정액이 분사되도록 설치된다. 박막 태양전지 모듈(100)은 장기간 동안 외부에 노출되어 있으므로, 먼지 등이 쌓일 수 있으며 상기 먼지는 박막 태양전지모듈(100)의 집광 효율성을 떨어뜨릴 수 있는바, 세정액 분사장치(400)는 하우징(200)의 내부공간(210)에 박막 태양전지모듈(100)이 인입될 때, 세정액을 분사하여 박막 태양전지모듈(100)에 흡착된 먼지 등 기타 오염물질을 세척하여 박막 태양전지모듈(100)의 집광 효율성이 저하되는 것을 방지할 수 있다. 특히, 본 발명은 세정액 분사장치(400)를 통해 조류의 배설물 등을 신속하게 제거할 수 있으므로, 박막 태양전지모듈(100)의 발전 효율성을 높일 수 있다. 세정액 분사장치(400)의 분사 구성 및 원리는 공지된 기술이 적용되어도 무방하다.
이하, 상기한 구성으로 이루어진 지붕형 태양광 발전장치의 작용에 대하여 설명하도록 한다.
관리자는 하우징(200)으로부터 박막 태양전지모듈(100)을 인출하여 도 1에 도시된 바와 같이, 지붕 위에 배치한다. 이때, 음영센서(130)는 박막 태양전지모듈(100)의 맨 하단부에 위치되어 있으며, 박막 태양전지모듈(100)에 음영이 발생하는 것을 감지한다. 물론, 음영센서(130)의 위치가 반드시 한정되는 것은 아니다. 이와 같은 상태에서, 박막 태양전지모듈(100)은 태양광을 집광하면서 전기를 생산한다.
한편, 박막 태양전지모듈(100)이 전기를 생산하는 과정에서, 주변 구조물의 음영이 발생하는 경우, 음영센서(130)는 이를 감지하고 제어부(미도시)는 동력발생수단(300)을 동작하여 박막 태양전지모듈(100) 일부를 하우징(200)의 내부공간(210)으로 인입시킨다. 이때, 박막 태양전지모듈(100)의 인입길이는 박막 태양전지모듈(100)이 음영을 벗어난 정도이면 무방하다 할 것이다. 이와 같이 박막 태양전지모듈(100)이 음영을 벗어난 상태에서 전기를 생산함에 따라, 핫스팟 현상 발생 없이 전기를 생산할 수 있으므로, 박막 태양전지모듈(100)의 내구성을 높일 수 있다. 이는 박막 태양전지모듈(100)에 대한 유지 보수 작업 소요를 억제할 수 있는 기술적 특징이 있다.
한편, 날씨 변화로 인해, 단순 음영이 아닌 구름이 많아 박막 태양전지모듈(100)의 집광이 불가능한 경우, 또는 태풍 등에 의해 박막 태양전지모듈(100) 물리적 파손이 예견되는 경우, 관리자는 동력발생수단(300)을 임의로 동작하여 박막 태양전지모듈(100)을 하우징(200)의 내부공간(210)으로 인입시킨다.
이송궤도(320)의 이송롤러(321)가 도면상 우측으로 회전하여 순환부재(322)를 회전시킴으로써, 박막 태양전지모듈(100)은 출입구(220)를 통해 인입된다. 이때, 세정액 분사장치(400)는 세정액을 분사하여 박막 태양전지모듈(100)에 묻은 이물질을 세척한다. 이후, 지속적인 동력발생수단(300)의 동작으로 인해, 박막 태양전지모듈(100)은 권취롤러(310)로 이송된다.
박막 태양전지모듈(100)은 일측의 권취롤러(310)를 통해 권취되면서 타측의 권취롤러(310)를 향해 이송된다. 이러한 과정이 반복되면서, 박막 태양전지모듈(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 권취롤러(310)를 따라 적층된다. 박막 태양전지모듈(100)이 권취롤러(310)를 통해 권취되면서 적층될 수 있는 것은, 박막 태양전지모듈(100)의 재질 특성 및 고정부재(110)와 연결부재(120)의 유연한 재질 특성 때문인 것은 이해 가능하다. 이때, 박막 태양전지모듈(100)은 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이 권취롤러(310)에 권취되어 있는 것이 아니라 평평하게 펴진 상태로 경사지게 제공된다.
모든 박막 태양전지모듈(100)이 하우징(200)의 내부공간(210)으로 인입되고, 박막 태양전지모듈(100)은 권취롤러(310)를 통해 내부공간(210)에 적층된 상태에서 세정액에 대한 자연건조가 이루어진다. 이때, 박막 태양전지모듈(100)은 경사진 상태를 유지함에 따라, 박막 태양전지모듈(100)에 묻은 세정액의 자연낙하가 용이하게 이루어짐에 따라, 박막 태양전지모듈(100)의 건조는 신속하게 이루어질 수 있다.
이후, 집광이 가능한 환경으로 변화되면, 관리자는 동력발생수단(300)을 동작하여, 하우징(200)의 내부공간(210)에 적층된 박막 태양전지모듈(100)을 하우징(200) 밖으로 인출시킨다. 이러한 박막 태양전지모듈(100)의 인출 과정은 전술한 박막 태양전지모듈(100) 인입과정을 역순으로 수행한다. 물론, 박막 태양전지모듈(100)이 하우징(200) 밖으로 인출될 때, 세정액 분사장치(400)가 동작하는 것은 아니다.
지금까지 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치는 태양전지모듈을 박막형으로 구성하고, 박막 태양전지모듈(100)을 별도로 마련된 하우징(200)에 출입시킬 수 있도록 구성하였다. 이에 따라, 본 발명은 태양전지모듈에 발생할 수 있는 음영을 최소화하여 핫스팟에 따른 태양전지모듈 손상을 억제할 수 있으며, 태풍 등의 외부요인에 의한 박막 태양전지모듈의 물리적 손상을 억제하여 태양광발전장치에 대한 유지 보수 작업 발생을 최소화할 수 있다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정은 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
100 : 박막 태양전지모듈 110 : 고정부재
120 : 연결부재 130 : 음영센서
200 : 하우징 210 : 내부공간
220 : 출입구 300 : 동력발생수단
310 : 권취롤러 320 : 이송궤도
321 : 이송롤러 322 : 순환부재
322a : 마찰돌기 400 : 세정액 분사장치
120 : 연결부재 130 : 음영센서
200 : 하우징 210 : 내부공간
220 : 출입구 300 : 동력발생수단
310 : 권취롤러 320 : 이송궤도
321 : 이송롤러 322 : 순환부재
322a : 마찰돌기 400 : 세정액 분사장치
Claims (5)
- 건물의 지붕을 따라 설치된 복수의 박막 태양전지모듈;
일측에는 상기 박막 태양전지모듈이 출입할 수 있는 출입구가 형성되고, 내부에는 중공의 내부공간이 형성된 하우징; 및
상기 하우징의 내부에 설치되며, 상기 출입구를 통해 상기 박막 태양전지모듈을 내부공간에 출입시키는 동력을 발생하는 동력발생수단을 포함하며,
상기 동력발생수단은 권취롤러를 포함하며, 상기 권취롤러는 상기 내부공간의 높이 방향으로 일측과 타측에 번갈아가며 복수로 설치되되 일측과 타측의 권취롤러는 서로 반대 방향으로 회전되도록 설치되어, 상기 박막 태양전지모듈을 권취하여 내부공간에 적층시킬 수 있도록 구성되며,
상기 동력발생수단은 상기 하우징의 일측에서 타측 또는 상기 하우징의 타측에서 일측으로 순환되는 이송궤도를 포함하며, 상기 이송궤도는 출입구를 통해 지붕의 박막 태양전지모듈을 내부공간으로 인입시켜 상기 권취롤러로 이송시키거나 상기 권취롤러로부터 권출되는 박막 태양전지 모듈을 상기 하우징의 출입구 밖으로 인출시키며,
상기 박막 태양전지모듈은 박막 태양전지모듈 각각의 저면에 설치되어 박막 태양전지모듈을 지지하는 고정부재와, 이웃하는 박막 태양전지모듈의 고정부재를 연결하며 복수의 박막 태양전지모듈을 일체화시키는 연결부재를 포함하며,
상기 일측과 타측에 번갈아가며 설치된 권취롤러는 서로의 중심축 연결선이 지면에 대하여 경사지게 형성되어, 권취롤러에 권취된 박막 태양전지모듈는 평평하게 펴진 상태에서 경사지게 제공되고,
상기 이송궤도에는 박막 태양전지에 마찰력을 제공하기 위한 마찰돌기가 설치된 것을 특징으로 하는 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 하우징에는 출입구를 통해 인입된 박막 태양전지모듈을 향해 세정액을 분사하는 세정액 분사장치가 설치된 것을 특징으로 하는 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치. - 제1항 또는 제4항에 있어서,
상기 박막 태양전지모듈에는 음영센서가 설치되고, 음영센서의 음영 감지를 통해 상기 동력발생수단을 제어하는 제어부가 설치된 것을 특징으로 하는 롤러블 태양전지모듈을 갖는 지붕형 태양광 발전장치.
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