KR102496068B1 - Photovoltaic module assembly for building exterior and its construction method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 및 그 시공방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 태양전지 모듈과 복수개의 모듈 프레임이 일체로 구성됨으로써 건물, 지붕 또는 구조물의 외벽에 다수의 태양광 모듈 조립체를 연속으로 이음 시공할 수 있는 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 및 그 시공방법에 관한 것이다.The present invention relates to a solar module assembly for building exterior and a construction method thereof, and more particularly, by integrally configuring a solar cell module and a plurality of module frames, a plurality of solar module assemblies are continuously installed on the outer wall of a building, roof or structure. It relates to a solar module assembly for building exterior that can be jointly constructed and a construction method thereof.
일반적으로 태양광발전은 태양전지를 이용하여 직접 전기를 생산하는 기술이다. 태양전지는 광전효과를 이용하여 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 각각이 플러스(+)와 마이너스(-) 극성을 띠는 2장의 반도체 박막으로 구성되며, 다수의 태양전지 셀(cell)들이 직/병렬로 연결되어 사용자가 필요로 하는 전압 및 전류를 발생시키게 되고, 사용자는 이러한 태양전지에서 발생된 전력을 사용할 수 있게 되는 것이다. In general, photovoltaic power generation is a technology that directly produces electricity using solar cells. A solar cell is a semiconductor device that converts light energy into electrical energy using the photoelectric effect, and is composed of two semiconductor thin films each having positive (+) and negative (-) polarities. ) are connected in series/parallel to generate the voltage and current required by the user, and the user can use the power generated by the solar cell.
이러한 태양광발전 시스템은 다른 대체에너지 활용 기술과 달리 시스템 구성이 간단하여 최근 건축분야에 응용하려는 노력이 활발히 시도되고 있으며, 이를 건물 일체형 태양광발전 시스템(Building Integrated Photovoltaic, BIPV)이라 한다.Unlike other alternative energy utilization technologies, this photovoltaic system has a simple system configuration, so efforts to apply it to the building field have been actively attempted recently, and this is called a Building Integrated Photovoltaic (BIPV).
BIPV 시스템(Building Integrated Photovoltaic System)이란, 건물에 통합 적용된 PV 시스템으로서, 태양광 에너지로 전기를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에 건물 일체형 태양광 모듈을 건축물 외장재로 사용하는 태양광 발전 시스템을 말한다.A BIPV system (Building Integrated Photovoltaic System) is a PV system integrated into a building, and refers to a solar power generation system that uses a building-integrated photovoltaic module as a building exterior material in addition to generating electricity from solar energy and supplying it to consumers.
가장 대표적인 것이 기존의 건축자재와 태양전지를 결합시켜 건축재료와 발전 기능을 동시에 발휘하는 것이다. BIPV 시스템은 지난 10년간 BIPV 모듈 및 건물적용 기법에 대한 연구가 활발히 이루어져 왔으며, 현재 및 향후에도 건물의 지붕 및 입면을 활용하여 PV 모듈을 일체화 적용하여, 건축자재로서 역할을 하면서 전기생산을 하는 건물 외피 기술로서 각광받고 있는 기술이다. BIPV 시스템은 설계단계부터 건물에 조화롭게 계획되어 시공되어야 하는데, 건물 유형별로 다양한 적용방법이 있으며, 적용 부위에 따라 지붕 등 건물 상부 요소, 벽면 등 건물 입면 요소, 그리고 차양 또는 채광 요소로 구분할 수 있다. The most representative is combining existing building materials with solar cells to simultaneously demonstrate building materials and power generation functions. For the BIPV system, research on BIPV modules and building application techniques has been actively conducted for the past 10 years, and currently and in the future, buildings that produce electricity while serving as building materials by integrating PV modules using the roof and elevation of the building It is a technology that is in the limelight as a skin technology. The BIPV system must be planned and constructed in harmony with the building from the design stage. There are various application methods for each building type, and depending on the application area, it can be divided into upper building elements such as roofs, building elevation elements such as walls, and awnings or lighting elements.
이러한 BIPV 시스템은 모듈의 프레임 구조에 의한 시공성 절감은 물론 벽체의 프레임 구조에 설치 시 끼칠 영향에 대해서도 고려해야 한다. 따라서, PV 모듈을 설치 시에 시공의 용이성, 공사기간 단축, 누수 방지, 내구성, 안전성 등의 시스템을 계획해야 한다. In this BIPV system, it is necessary to consider not only the reduction of workability due to the frame structure of the module, but also the effect of installation on the frame structure of the wall. Therefore, when installing PV modules, systems such as ease of construction, shortening of construction period, water leakage prevention, durability, and safety should be planned.
최근에는 BIPV 시스템을 건축물의 외벽이나 단창 또는 커튼월, 외벽에 설치하여 효율을 극대화시키는 기술이 개발되고 있다. 그런데, 종래 모듈 프레임의 외벽 시공 시에 많은 불편함과 적용 시 안전성 등의 문제 증가를 초래하고, 시공자의 안전성에 영향을 미치는 문제점이 있으며, 특히 벽체형의 경우 외벽체와 PV 모듈을 연결해주는 구조적 특성에 따라 수밀성 및 시공 용이성, 공사기간 단축 확보가 건축 측면에서 매우 중요한 요소이지만, 기존 시공방식에서 BIPV 모듈을 적용하기에는 여러 가지 문제점이 있으므로 벽체에 설치하는 방식에 혁신적인 BIPV 모듈을 적용하는 기술이 필요하다. Recently, a technology for maximizing efficiency by installing a BIPV system on an outer wall, single window, curtain wall, or outer wall of a building has been developed. However, there is a problem that causes a lot of inconvenience during the construction of the outer wall of the conventional module frame, increases problems such as safety during application, and affects the safety of the constructor. Watertightness, ease of construction, and shortening of the construction period are very important factors in terms of architecture, but there are various problems in applying BIPV modules in existing construction methods, so technology to apply innovative BIPV modules to wall installation methods is needed. .
태양전지를 건물에 일체화하는 기술은 태양전지 모듈을 건축 자재화하여 건물 외벽 또는 지붕에 적용함으로써 경제성은 물론 각종 부가가치를 높여 보다 효율적으로 태양전지 시스템을 보급 활성화시키는 개념이다. 즉, BIPV 시스템을 통해 태양광 에너지로 전기에너지를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에도 건축물의 외장재로 사용됨에 따라 건설비용을 줄이고, 건물의 미려함을 향상시키는데 사용되고 있다. The technology of integrating solar cells into buildings is a concept that converts solar cell modules into construction materials and applies them to the exterior walls or roofs of buildings, thereby increasing economic feasibility as well as various added values to more efficiently supply and activate solar cell systems. In other words, in addition to producing electrical energy with solar energy through the BIPV system and supplying it to consumers, it is used as an exterior material for buildings to reduce construction costs and improve the beauty of buildings.
이러한 기술의 일예가 하기 문헌 1 내지 문헌 2에 개시되어 있다.An example of this technique is disclosed in Documents 1 to 2 below.
특허문헌 1에는 벽체에 고정된 복수의 멀리언; 상기 멀리언과 교차하도록 고정되어, 복수의 입면을 형성하며, 안착부가 형성된 복수의 트랜섬; 및 상기 각 입면에 대응되며, 인접하는 2개의 트랜섬의 안착부에 고정되는 태양전지 모듈 유닛을 포함하되, 상기 태양전지 모듈 유닛은, 태양전지 모듈; 및 상기 태양전지 모듈의 양 종단부에 설치되어, 상기 트랜섬의 안착부에 대응되는 행거 프레임을 포함하는 것을 특징으로 하는 태양전지 모듈 어셈블리에 대해 개시되어 있다.Patent Document 1 includes a plurality of mullions fixed to a wall; A plurality of transoms fixed to intersect the mullion, forming a plurality of elevations, and having seating portions formed thereon; and a solar cell module unit corresponding to each elevation and fixed to a seating portion of two adjacent transoms, wherein the solar cell module unit includes: a solar cell module; and a hanger frame installed at both end portions of the solar cell module and corresponding to a seating portion of the transom.
특허문헌 2에는 태양광 에너지를 전기에너지로 변환하는 태양광발전 패널; 상기 태양광발전 패널의 후면 외곽에 일체 결합되면서 상기 태양광발전 패널의 측부를 감싸는 계단형 단면과 상기 태양광발전 패널의 측부 방향으로 개구되는 단면을 가지는 금속바; 상기 태양광발전 패널과 상기 금속바를 결합시키는 결합체를 포함하되, 상기 금속바는 상기 태양광발전 패널의 측부 방향으로 개구되는 측의 끝단에 상기 태양광발전 패널의 측부로 연장되어 상기 태양광발전 패널의 측부를 상하좌우 방향에서 지지 고정하는 돌기를 가지고, 상기 결합체는 상기 태양광발전 패널과 상기 금속바를 1차 결합시키는 스페이서 폼 테이프(Spacer foam tape)와 상기 스페이서 폼 테이프에 의해 1차 결합된 부위를 제외한 틈을 도포하여 상기 태양광발전 패널과 상기 금속바를 2차 결합시키는 구조용 실리콘으로 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광발전 모듈에 대해 개시되어 있다.Patent Document 2 includes a photovoltaic panel that converts solar energy into electrical energy; a metal bar integrally coupled to the outer surface of the rear surface of the photovoltaic panel and having a stepped cross section surrounding the side of the photovoltaic panel and a cross section opening toward the side of the photovoltaic panel; An assembly combining the photovoltaic panel and the metal bar, wherein the metal bar extends to the side of the photovoltaic panel at an end of a side opening toward the side of the photovoltaic panel It has protrusions for supporting and fixing the side of in the up, down, left and right directions, and the assembly is a spacer foam tape that primarily couples the photovoltaic panel and the metal bar, and a portion primarily coupled by the spacer foam tape. Disclosed is a building-integrated photovoltaic module, characterized in that it is composed of structural silicon for secondarily coupling the photovoltaic panel and the metal bar by applying a gap except for.
상기와 같은 종래의 기술들은 태양전지 모듈 또는 태양광발전 패널들 사이에 형성되는 틈새를 통해 빗물이나 외부 공기가 유입되는 것을 차단하고, 이들이 분리되거나 이탈되는 것을 방지하도록 틈새를 석유화합물의 충전재(코킹)로 밀폐시켜 마감한다. Conventional technologies as described above block rainwater or outside air from entering through gaps formed between solar cell modules or photovoltaic panels, and fill gaps with petroleum compound fillers (caulking) to prevent them from being separated or separated. ) and sealed.
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 기술은 석유화합물의 일종인 충전재(코킹)가 자외선과 태양열, 산성비 등의 외부환경으로 인하여 물성이 기름 성분으로 변하면서 건축 외벽에 기름띠처럼 흘러내려 외관상 보기에도 좋지 않을 뿐만 아니라 코킹이 가지고 있는 내구연한의 한계로 인하여 틈새로 빗물 등이 흘러 들어가 누수 및 결로 등과 같은 문제가 야기되면서 프레임의 부식과 실내 마감재 등을 오염시켜 내구성과 안정성을 약화시키는 문제점이 있다.However, in the conventional technology as described above, the filling material (caulk), which is a type of petroleum compound, changes its physical properties to oily substances due to external environments such as ultraviolet rays, solar heat, and acid rain, and flows down like an oil strip on the outer wall of the building, which is not good for appearance. In addition, due to the limit of the durability of caulking, rainwater flows through the gaps, causing problems such as water leakage and condensation, thereby contaminating the corrosion of the frame and interior finishing materials, thereby weakening durability and stability.
또한, 지진이나 강풍에 의해 건물 또는 구조물 등에 작용하는 횡하중으로 인하여 모듈 프레임 또는 태양전지 모듈의 파손을 발생시킬 수 있으며, 최근 국내에서도 강도가 높은 지진이 발생됨에 따라 BIPV 시스템 분야에서도 내진 성능이 필요한 실정이다.In addition, lateral loads acting on buildings or structures due to earthquakes or strong winds can cause damage to module frames or solar cell modules, and as earthquakes with high intensity have recently occurred in Korea, earthquake resistance is required in the field of BIPV systems as well. am.
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사전에 미리 제작된 태양전지 모듈과 복수개의 모듈 프레임이 일체로 구성된 태양광 모듈 조립체를 스냅 핏(Snap-fit) 방식에 의해 끼움 결합함으로써, 다수의 태양광 모듈 조립체를 연속으로 이음 시공할 수 있고, 코킹 시공을 하지 않아도 되므로 시공이 용이하며, 시공 당시 건축의 미려한 외관을 그대로 유지할 수 있는 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 및 그 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-described problems, and a solar module assembly integrally composed of a pre-manufactured solar cell module and a plurality of module frames is fitted and coupled by a snap-fit method By doing so, a number of solar module assemblies can be connected in succession, construction is easy because there is no need for caulking, and a solar module assembly for building exterior that can maintain the beautiful appearance of the building at the time of construction and its construction method It aims to provide
또한, 전문적인 기술력 없이도 손쉽게 시공할 수 있으므로 시공기간을 단축하고, 시공비용을 절감할 수 있는 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 및 그 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, it is an object of the present invention to provide a solar module assembly for building exterior and a construction method thereof that can shorten the construction period and reduce construction costs because it can be easily constructed without professional technology.
또한, 서로 이음 결합된 태양광 모듈 조립체가 좌우 방향으로 슬라이딩 이동이 가능한 구조로 이루어짐으로써 지진이나 강풍으로 인한 진동을 흡수하여 모듈 프레임 또는 태양전지 모듈이 파손되는 것을 방지할 수 있는 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 및 그 시공방법을 제공하는데 목적이 있다.In addition, since the photovoltaic module assemblies coupled together are made of a structure capable of sliding movement in the left and right directions, it absorbs vibration caused by earthquakes or strong winds to prevent module frames or solar cell modules from being damaged. The purpose is to provide an assembly and its construction method.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체는 태양광을 수광하여 빛 에너지를 전기에너지로 변환하는 태양전지 모듈(100); 상기 태양전지 모듈(100)의 상측에 고정되는 제1 모듈 프레임(200); 및 상기 태양전지 모듈(100)의 하측에 고정되며, 이웃하는 다른 제1 모듈 프레임(200)과 암수 결합되는 제2 모듈 프레임(300);을 포함하며, 상기 제1 모듈 프레임(200)은, 상기 태양전지 모듈(100)의 상단과 후면 상부가 밀착되는 제1 고정부(210); 상기 제1 고정부(210)의 후방으로 연장 형성되며, 길이 방향으로 중공(221)을 갖는 제1 지지부(220); 및 상기 제1 지지부(220)의 상부에 돌출 연장되는 암형 결합부(230);를 포함하고, 상기 암형 결합부(230)는, 상기 제1 지지부(220)의 상부에서 수직으로 돌출되는 결합돌기(231); 상기 결합돌기(231)와 이격 형성되며, 상기 제1 지지부(220)의 후면 상단에서 연장되어 내측으로 절곡되는 이음부재(232);를 포함하며, 상기 제2 모듈 프레임(300)은, 상기 태양전지 모듈(100)의 하단과 후면 하부가 밀착되는 제2 고정부(310); 상기 제2 고정부(310)의 후방으로 연장 형성되며, 길이 방향으로 중공(321)을 갖는 제2 지지부(320); 및 상기 제2 지지부(320)의 하부에 돌출 연장되는 수형 결합부(330);를 포함하고, 상기 수형 결합부(330)는, 상기 제2 지지부(320)의 하부에서 수직으로 돌출되되 상기 제2 고정부(310)와 이격 형성되는 끼움부재(331); 상기 끼움부재(331)와 제2 고정부(310)의 후면에 수평으로 연장되는 리브(333)에 의해 형성되어, 암형 결합부(230)의 결합돌기(231)에 끼움 결합되는 결합홈(332);을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 이음부재(232)는, 상기 제1 지지부(220)의 후면에서 일체로 연장되는 연장부(232a); 상기 연장부(232a)의 상단에서 내측을 향해 다단으로 절곡되는 제1 절곡부(232b); 상기 제1 절곡부(232b)의 단부에서 외측을 향해 절곡되는 제2 절곡부(232c); 및 상기 제2 절곡부(232c)의 단부에서 내측을 향해 절곡되는 제3 절곡부(232d);를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a solar module assembly for building exterior according to the present invention includes a
In addition, the
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또한, 상기 제2 절곡부(232c)에는 길이 방향을 따라 복수의 체결장공(232e)이 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of
본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 시공방법은 외벽에 다수의 수직프레임(400)을 좌우 방향으로 서로 이격되게 배치하는 단계; 상기 수직프레임(400) 사이에 건축 외장용 태양광 모듈 조립체의 암형 결합부(230)와 수형 결합부(330)를 상하에서 각각 암수 대응시켜 이웃한 건축 외장용 태양광 모듈 조립체끼리 상호 끼움 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.A method of constructing a solar module assembly for building exterior according to the present invention comprises the steps of arranging a plurality of
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또한, 상기 수직프레임(400)은 각관 형태이고, 전면 중앙에 길이 방향으로 지지편(410)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the
또한, 상기 건축 외장용 태양광 모듈 조립체를 끼움 결합하는 단계에서, 상기 수직프레임(400)들 사이에 건축 외장용 태양광 모듈 조립체를 끼움 결합한 후, 제2 절곡부(232c)의 체결장공(232e)에 체결부재를 체결하여 수직프레임(400)에 건축 외장용 태양광 모듈 조립체를 고정하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the step of fitting and coupling the building exterior photovoltaic module assembly, after fitting and coupling the building exterior photovoltaic module assembly between the
상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 및 그 시공방법은 다수의 태양광 모듈 조립체를 연속으로 이음 시공할 수 있고, 코킹 시공을 하지 않아도 되므로 시공이 용이하며, 시공 당시 건축의 미려한 외관을 그대로 유지하는 효과가 있다.As described above, the photovoltaic module assembly for building exterior and the construction method thereof according to the present invention can perform joint construction of a plurality of photovoltaic module assemblies in succession, and is easy to construct because it does not require caulking, and is easy to construct at the time of construction. It has the effect of maintaining a beautiful appearance as it is.
또한, 전문적인 기술력 없이도 손쉽게 시공할 수 있으므로 시공기간을 단축하고, 시공비용을 절감하는 효과가 있다.In addition, since it can be easily constructed without the need for professional technology, there is an effect of shortening the construction period and reducing the construction cost.
또한, 서로 이음 결합된 태양광 모듈 조립체가 좌우 방향으로 슬라이딩 이동이 가능한 구조로 이루어짐으로써 지진이나 강풍으로 인한 진동을 흡수하여 모듈 프레임 또는 태양전지 모듈이 파손되는 것을 방지하는 효과가 있다.In addition, since the photovoltaic module assemblies jointed with each other are made of a structure capable of sliding movement in the left and right directions, there is an effect of preventing the module frame or the solar cell module from being damaged by absorbing vibration caused by an earthquake or strong wind.
도 1은 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체의 시공상태를 도시한 사시도.
도 2는 도 1에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체의 시공상태를 도시한 평면도.
도 3은 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체를 도시한 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체를 도시한 분해사시도.
도 5는 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체를 도시한 측면도.
도 6은 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체의 제1 모듈 프레임을 확대하여 도시한 도면.
도 7은 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체의 제2 모듈 프레임을 확대하여 도시한 도면.
도 8은 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체의 암형 결합부와 수형 결합부의 결합상태를 확대하여 도시한 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체의 결합과정을 도시한 사시도.
도 10은 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체의 결합과정을 도시한 예시도.1 is a perspective view showing a construction state of a solar module assembly for building exterior according to the present invention.
Figure 2 is a plan view showing a construction state of the building exterior photovoltaic module assembly according to Figure 1;
Figure 3 is a perspective view showing a solar module assembly for building exterior according to the present invention.
Figure 4 is an exploded perspective view showing a solar module assembly for building exterior according to the present invention.
Figure 5 is a side view showing a solar module assembly for building exterior according to the present invention.
6 is an enlarged view of a first module frame of a photovoltaic module assembly for building exterior according to the present invention.
7 is an enlarged view of a second module frame of a photovoltaic module assembly for building exterior according to the present invention.
8 is an enlarged cross-sectional view of a coupled state of a female coupling part and a male coupling portion of a photovoltaic module assembly for building exterior according to the present invention.
Figure 9 is a perspective view showing a coupling process of the solar module assembly for building exterior according to the present invention.
10 is an exemplary view showing a coupling process of a solar module assembly for building exterior according to the present invention.
이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, the most preferred embodiments of the present invention will be described in detail in order to explain the present invention in detail to the extent that those skilled in the art can easily practice the present invention.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체(이하, 편의상 '태양광 모듈 조립체'라 칭함)는 태양전지 모듈과 복수개의 모듈 프레임이 일체로 구성됨으로써 건물, 지붕 또는 구조물의 외벽에 다수의 태양광 모듈 조립체를 연속으로 이음 시공할 수 있는 것으로, 태양전지 모듈(100), 제1 모듈 프레임(200) 및 제2 모듈 프레임(300)을 포함한다.As shown in FIGS. 1 and 2, the solar module assembly for architectural exterior use (hereinafter, referred to as 'solar module assembly' for convenience) according to the present invention is integrally composed of a solar cell module and a plurality of module frames, so that a building, A plurality of photovoltaic module assemblies can be successively jointed and constructed on a roof or an outer wall of a structure, and includes a
상기 태양전지 모듈(100)은 태양광을 수광하여 빛 에너지를 전기에너지로 변환한다.The
상기 태양전지 모듈(100)은 강화유리, 블랙 마스킹 필름, 에틸렌 비닐 아세테이트 필름, 폴리에틸렌 테레프탈레이트 필름, 에틸렌 비닐 아세테이트 필름, 태양전지 셀, 에틸렌 비닐 아세테이트 필름 및 강화유리 순으로 적층되어 이루어질 수 있으며, 제1 모듈 프레임(200) 및 제2 모듈 프레임(300)에 의해 고정된다.The
상기 태양전지 셀은 단결정 및 다결정 실리콘 태양전지 또는 비정질 실리콘 태양전지 등으로 이루어질 수 있다.The solar cell may be composed of monocrystalline and polycrystalline silicon solar cells or amorphous silicon solar cells.
상기 태양전지 모듈(100)에는 접속 배선 박스(미도시)가 모듈 상부에 배치되며, 이로부터 전선과 커넥터가 연결된다.In the
이러한 태양전지 모듈(100)은 통상적으로 널리 알려진 공지의 기술로서, 이에 대한 구체적인 설명은 생략한다.Since this
도 3 내지 도 6 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제1 모듈 프레임(200)은 상기 태양전지 모듈(100)의 상측에 고정되는 것으로, 제1 고정부(210), 제1 지지부(220) 및 암형 결합부(230)를 포함한다.As shown in FIGS. 3 to 6 and 8 , the
상기 제1 모듈 프레임(200)은 태양전지 모듈(100)이 발전 중에 발열이 발생하여 프레임이 변형되는 것을 방지하도록 알루미늄 등의 금속 또는 내열성 플라스틱으로 이루어질 수 있다.The
상기 제1 고정부(210)는 상기 태양전지 모듈(100)의 상단과 후면 상부가 밀착되며, 접착제 등을 이용하여 고정한다.The
상기 제1 지지부(220)는 상기 제1 고정부(210)의 후방으로 연장 형성되며, 길이 방향으로 중공(221)을 갖는다.The
상기 암형 결합부(230)는 상기 제1 지지부(220)의 상부에 돌출 연장된다. 이러한 암형 결합부(230)는 결합돌기(231)와 이음부재(232)를 포함한다.The
상기 결합돌기(231)는 상기 제1 지지부(220)의 상부에서 수직으로 돌출되어, 후술하는 수형 결합부(330)의 결합홈(332)에 결합된다. The
상기 이음부재(232)는 상기 결합돌기(231)와 이격 형성되며, 상기 제1 지지부(220)의 후면 상단에서 연장되어 내측으로 절곡된다. 상기 이음부재(232)는 다수의 태양광 모듈 조립체를 결합하는 경우, 후술하는 수형 결합부(330)와 밀착되어 상호 일치시키는 기능을 한다. 이러한 기능을 수행하기 위하여 상기 이음부재(232)는 연장부(232a), 제1 절곡부(232b), 제2 절곡부(232c) 및 제3 절곡부(232d)를 포함한다.The
상기 연장부(232a)는 상기 제1 지지부(220)의 후면에서 일체로 연장된다. 즉, 상기 연장부(232a)는 상기 제1 지지부(220)의 상부에서 소정의 높이로 돌출 형성된다.The
상기 제1 절곡부(232b)는 상기 연장부(232a)의 상단에서 내측을 향해 다단으로 절곡되고, 상기 제2 절곡부(232c)는 상기 제1 절곡부(232b)의 단부에서 외측을 향해 절곡된다. 또한, 상기 제3 절곡부(232d)는 상기 제2 절곡부(232c)의 단부에서 내측을 향해 절곡된다.The first
한편, 상기 제2 절곡부(232c)에는 길이 방향을 따라 복수의 체결장공(232e)이 형성된다. 상기 체결장공(232e)을 통해 제1 모듈 프레임(200)의 체결 위치를 조절할 수 있으며, 또한 지진이나 강풍에 의해 건물 또는 구조물 등에 횡하중이 발생하는 경우 태양광 모듈 조립체가 좌우 방향으로 유동할 수 있도록 하여 모듈 프레임 또는 태양전지 모듈의 파손을 방지할 수 있다.Meanwhile, a plurality of
결과적으로, 상기 이음부재(232)는 연장부(232a), 제1 절곡부(232b), 제2 절곡부(232c) 및 제3 절곡부(232d)를 포함하여 이중구조로 구성됨으로써, 수형 결합부(330)와의 결합력을 강화시키고, 사용 중에 발생하는 외력에 대항할 수 있는 구조적 강도를 향상시킬 수 있다.As a result, the
상기 제2 모듈 프레임(300)은 상기 제1 모듈 프레임(200)과 마찬가지로 알루미늄 등의 금속 또는 내열성 플라스틱으로 이루어질 수 있다.Like the
도 3, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 제2 모듈 프레임(300)은 상기 태양전지 모듈(100)의 하측에 고정되며, 이웃하는 다른 제1 모듈 프레임(200)과 암수 결합된다. 이러한 제2 모듈 프레임(300)은 제2 고정부(310), 제2 지지부(320) 및 수형 결합부(330)를 포함한다.As shown in FIGS. 3, 7 and 8, the
상기 제2 고정부(310)는 상기 태양전지 모듈(100)의 하단과 후면 하부가 밀착되며, 접착제 등을 이용하여 고정한다.The
상기 제2 지지부(320)는 상기 제2 고정부(310)의 후방으로 연장 형성되며, 길이 방향으로 중공(321)을 갖는다.The
상기 수형 결합부(330)는 상기 제2 지지부(320)의 하부에 돌출 연장되며, 끼움부재(331)와 결합홈(332)을 포함한다.The
상기 끼움부재(331)는 상기 제2 지지부(320)의 하부에서 수직으로 돌출되되 상기 제2 고정부(310)와 이격 형성된다. 상기 끼움부재(331)는 암형 결합부(230)의 이음부재(232)의 높이와 대응되는 높이로 형성되는 것이 바람직하다.The
상기 결합홈(332)은 상기 끼움부재(331)와 제2 고정부(310)의 후면에 수평으로 연장되는 리브(333)에 의해 형성되어, 암형 결합부(230)의 결합돌기(231)에 끼움 결합된다.The
도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 본 발명의 태양광 모듈 조립체는 사전에 미리 제작된 태양전지 모듈과 복수개의 모듈 프레임이 일체로 구성된 태양광 모듈 조립체를 스냅 핏(Snap-fit) 방식에 의해 끼움 결합함으로써, 다수의 태양광 모듈 조립체를 연속으로 이음 시공할 수 있고, 코킹 시공을 하지 않아도 되므로 시공이 용이하며, 시공 당시 건축의 미려한 외관을 그대로 유지할 수 있다. 또한, 전문적인 기술력 없이도 손쉽게 시공할 수 있으므로 시공기간을 단축하고, 시공비용을 절감할 수 있다.As shown in FIGS. 9 and 10, the solar module assembly of the present invention is a solar module assembly integrally composed of a prefabricated solar cell module and a plurality of module frames in a snap-fit method. By fitting and coupling by, it is possible to continuously joint and construct a plurality of photovoltaic module assemblies, and since caulking is not required, construction is easy, and the beautiful appearance of the building at the time of construction can be maintained as it is. In addition, since it can be easily constructed without professional technology, it is possible to shorten the construction period and reduce the construction cost.
또한, 태양광 모듈 조립체들끼리 결합된 상태에서도 좌우 방향으로 슬라이딩 이동이 가능한 구조로 이루어졌기 때문에 지진이나 강풍으로 인한 진동을 흡수하여 모듈 프레임 또는 태양전지 모듈이 파손되는 것을 방지할 수 있다.In addition, since the solar module assemblies are made of a structure capable of sliding movement in left and right directions even in a state in which they are coupled to each other, it is possible to prevent damage to the module frame or the solar cell module by absorbing vibration caused by an earthquake or strong wind.
이하, 본 발명에 따른 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 시공방법을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a method of constructing a solar module assembly for building exterior according to the present invention will be described.
도 1 내지 도 3 및 도 9에 도시된 바와 같이, 먼저, 외벽에 다수의 수직프레임(400)을 좌우 방향으로 서로 이격되게 배치한다. 상기 수직프레임(400)은 각관 형태이면서, 전면 중앙에 길이 방향으로 지지편(410)이 돌출 형성된다. 이러한 수직프레임(400)은 외벽을 따라 상하로 연장 가능하며, 앵커볼트와 같은 체결부재를 이용하여 외벽에 고정시킨다.As shown in FIGS. 1 to 3 and 9, first, a plurality of
이어서, 상기 수직프레임(400) 사이에 태양광 모듈 조립체를 설치하되, 태양광 모듈 조립체의 암형 결합부(230)와 이웃하는 다른 태양광 모듈 조립체의 수형 결합부(330)를 상하에서 각각 암수 대응시켜 태양광 모듈 조립체끼리 상호 끼움 결합한다.Subsequently, the solar module assembly is installed between the
부연하면, 하나의 태양광 모듈 조립체를 수직프레임(400) 사이에 설치한 후, 다른 태양광 모듈 조립체를 스냅 핏 방식에 의해 끼움 결합한다. 이때, 태양광 모듈 조립체의 제1 모듈 프레임(200)과 제2 모듈 프레임(300) 사이의 측면은 상기 수직프레임(400)의 지지편(410)에 의해 커버된다.In other words, after installing one photovoltaic module assembly between the
상기 수직프레임(400)들 사이에 태양광 모듈 조립체를 끼움 결합한 후, 제2 절곡부(232c)의 체결장공(232e)에 체결부재를 체결하여 수직프레임(400)에 태양광 모듈 조립체를 고정한다. 이러한 구조를 통해, 상기 태양광 모듈 조립체는 시공 시 수직프레임(400)에 견고한 고정상태를 유지하게 되고, 지진이나 강풍으로 인해 진동이 발생되는 경우에는, 좌우 방향으로 슬라이딩 이동이 가능하여 모듈 프레임 또는 태양전지 모듈이 파손되는 것을 방지할 수 있다.After fitting and coupling the solar module assembly between the
상기 태양광 모듈 조립체를 설치한 이후에는 태양전지 모듈(100)로부터 인출된 전선을 전기적으로 연결한다.After installing the photovoltaic module assembly, electrical wires drawn from the
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다. 따라서 본 발명의 범주는 이러한 많은 변형의 예들을 포함하도록 기술된 청구범위에 의해서 해석되어져야 한다.Although the present invention has been described with reference to the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, it is clear that various modifications are possible to those skilled in the art from this description without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the scope of the present invention should be construed by the claims described to include examples of these many variations.
100 : 태양전지 모듈 200 : 제1 모듈 프레임
210 : 제1 고정부 220 : 제1 지지부
221 : 중공 230 : 암형 결합부
231 : 결합돌기 232 : 이음부재
232a : 연장부 232b : 제1 절곡부
232c : 제2 절곡부 232d : 제3 절곡부
232e : 체결장공 300 : 제2 모듈 프레임
310 : 제2 고정부 320 : 제2 지지부
321 : 중공 330 : 수형 결합부
331 : 끼움부재 332 : 결합홈
333 : 리브 400 : 수직프레임
410 : 지지편100: solar cell module 200: first module frame
210: first fixing part 220: first support part
221: hollow 230: female coupling part
231: coupling protrusion 232: joint member
232a:
232c: second
232e: fastening hole 300: second module frame
310: second fixing part 320: second support part
321: hollow 330: male joint
331: fitting member 332: coupling groove
333: rib 400: vertical frame
410: support piece
Claims (10)
상기 태양전지 모듈(100)의 상측에 고정되는 제1 모듈 프레임(200); 및
상기 태양전지 모듈(100)의 하측에 고정되며, 이웃하는 다른 제1 모듈 프레임(200)과 암수 결합되는 제2 모듈 프레임(300);을 포함하며,
상기 제1 모듈 프레임(200)은, 상기 태양전지 모듈(100)의 상단과 후면 상부가 밀착되는 제1 고정부(210);
상기 제1 고정부(210)의 후방으로 연장 형성되며, 길이 방향으로 중공(221)을 갖는 제1 지지부(220); 및
상기 제1 지지부(220)의 상부에 돌출 연장되는 암형 결합부(230);를 포함하고,
상기 암형 결합부(230)는, 상기 제1 지지부(220)의 상부에서 수직으로 돌출되는 결합돌기(231);
상기 결합돌기(231)와 이격 형성되며, 상기 제1 지지부(220)의 후면 상단에서 연장되어 내측으로 절곡되는 이음부재(232);를 포함하며,
상기 제2 모듈 프레임(300)은, 상기 태양전지 모듈(100)의 하단과 후면 하부가 밀착되는 제2 고정부(310);
상기 제2 고정부(310)의 후방으로 연장 형성되며, 길이 방향으로 중공(321)을 갖는 제2 지지부(320); 및
상기 제2 지지부(320)의 하부에 돌출 연장되는 수형 결합부(330);를 포함하고,
상기 수형 결합부(330)는, 상기 제2 지지부(320)의 하부에서 수직으로 돌출되되 상기 제2 고정부(310)와 이격 형성되는 끼움부재(331);
상기 끼움부재(331)와 제2 고정부(310)의 후면에 수평으로 연장되는 리브(333)에 의해 형성되어, 암형 결합부(230)의 결합돌기(231)에 끼움 결합되는 결합홈(332);을 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 외장용 태양광 모듈 조립체.
A solar cell module 100 that receives sunlight and converts light energy into electrical energy;
A first module frame 200 fixed to the upper side of the solar cell module 100; and
A second module frame 300 fixed to the lower side of the solar cell module 100 and coupled to another first module frame 200 adjacent to the second module frame 300,
The first module frame 200 includes a first fixing part 210 in which the top of the solar cell module 100 and the top of the rear surface are in close contact with each other;
a first support part 220 extending rearward from the first fixing part 210 and having a hollow 221 in a longitudinal direction; and
A female coupling part 230 protruding and extending from the upper part of the first support part 220; includes,
The female coupling part 230 includes a coupling protrusion 231 vertically protruding from the top of the first support part 220;
A joint member 232 formed at a distance from the coupling protrusion 231 and extending from the upper end of the rear surface of the first support part 220 and bent inward; includes,
The second module frame 300 includes a second fixing part 310 to which a lower end of the solar cell module 100 and a lower rear surface are in close contact with each other;
a second support part 320 extending to the rear of the second fixing part 310 and having a hollow 321 in a longitudinal direction; and
A male coupling part 330 protruding and extending from the lower part of the second support part 320; includes,
The male coupling part 330 includes a fitting member 331 that protrudes vertically from the bottom of the second support part 320 and is spaced apart from the second fixing part 310;
Coupling groove 332 formed by a rib 333 extending horizontally from the rear surface of the fitting member 331 and the second fixing part 310 and fitted into the coupling protrusion 231 of the female coupling part 230 ); Solar module assembly for building exterior, characterized in that it comprises a.
상기 이음부재(232)는, 상기 제1 지지부(220)의 후면에서 일체로 연장되는 연장부(232a);
상기 연장부(232a)의 상단에서 내측을 향해 다단으로 절곡되는 제1 절곡부(232b);
상기 제1 절곡부(232b)의 단부에서 외측을 향해 절곡되는 제2 절곡부(232c); 및
상기 제2 절곡부(232c)의 단부에서 내측을 향해 절곡되는 제3 절곡부(232d);를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 외장용 태양광 모듈 조립체.
The method of claim 1,
The coupling member 232 includes an extension portion 232a integrally extending from the rear surface of the first support portion 220;
a first bent portion 232b bent in multiple stages from an upper end of the extension portion 232a toward the inside;
a second bent part 232c bent outward from an end of the first bent part 232b; and
A third bent portion (232d) bent inwardly at the end of the second bent portion (232c); photovoltaic module assembly for building exterior, characterized in that it comprises a.
상기 제2 절곡부(232c)에는 길이 방향을 따라 복수의 체결장공(232e)이 형성되는 것을 특징으로 하는 건축 외장용 태양광 모듈 조립체.
The method of claim 4,
A solar module assembly for building exterior, characterized in that a plurality of fastening holes 232e are formed in the second bent portion 232c in the longitudinal direction.
외벽에 다수의 수직프레임(400)을 좌우 방향으로 서로 이격되게 배치하는 단계;
상기 수직프레임(400) 사이에 건축 외장용 태양광 모듈 조립체의 암형 결합부(230)와 수형 결합부(330)를 상하에서 각각 암수 대응시켜 이웃한 건축 외장용 태양광 모듈 조립체끼리 상호 끼움 결합하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 시공방법.
A method of constructing using the photovoltaic module assembly for building exterior of any one of claims 1, 4 or 5,
Arranging a plurality of vertical frames 400 spaced apart from each other in the left and right directions on the outer wall;
Fitting and coupling the adjacent building exterior photovoltaic module assemblies to each other by male-female correspondence of the female coupling part 230 and the male coupling part 330 of the building exterior solar module assembly between the vertical frames 400 from the top and bottom, respectively; Solar module assembly construction method for building exterior, characterized in that it comprises a.
상기 수직프레임(400)은 각관 형태이고, 전면 중앙에 길이 방향으로 지지편(410)이 돌출 형성되는 것을 특징으로 하는 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 시공방법.
The method of claim 8,
The vertical frame 400 is in the form of a square tube, and the support piece 410 protrudes in the longitudinal direction at the center of the front surface.
상기 건축 외장용 태양광 모듈 조립체를 끼움 결합하는 단계에서, 상기 수직프레임(400)들 사이에 건축 외장용 태양광 모듈 조립체를 끼움 결합한 후, 제2 절곡부(232c)의 체결장공(232e)에 체결부재를 체결하여 수직프레임(400)에 건축 외장용 태양광 모듈 조립체를 고정하는 것을 특징으로 하는 건축 외장용 태양광 모듈 조립체 시공방법.The method of claim 8,
In the step of fitting and coupling the building exterior photovoltaic module assembly, after fitting and coupling the building exterior photovoltaic module assembly between the vertical frames 400, a fastening member is attached to the fastening hole 232e of the second bent portion 232c. A solar module assembly construction method for building exterior, characterized in that for fixing the building exterior solar module assembly to the vertical frame (400) by fastening.
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2022
- 2022-02-14 KR KR1020220018591A patent/KR102496068B1/en active IP Right Grant
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