KR102568729B1 - 화재 감지 기능이 구비된 창문형 bipv 시스템 - Google Patents

화재 감지 기능이 구비된 창문형 bipv 시스템 Download PDF

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Abstract

화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템 이 개시된다. 다수의 태양광 패널을 구비하고, 상기 태양광 패널의 대향 각도를 실시간 변경하여 구동하거나 실시간 개방하는 창문형 BIPV 장치; 화재를 실시간 감지하는 화재 감지 장치; 공공 데이터 서버로부터 공공 데이터를 수신하고, 수신된 공공 데이터를 이용하여 상기 태양광 패널이 발전량을 최대화할 수 있도록 하는 상기 태양광 패널의 대향 각도를 실시간 산출하여 상기 태양광 패널을 실시간 구동 제어하고, 상기 화재 감지 장치에서 화재가 실시간 감지되는 경우 해당 태양광 패널을 실시간 개방 제어하는 BIPV 장치 제어 서버를 구성한다. 상술한 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템에 의하면, 화재나 연기, 유해 가스가 감지되는 경우, 해당 공간에 설치된 창문형 BIPV 장치의 태양광 패널을 완전히 개방하도록 제어하고, 창호의 외면 유리가 있는 경우에는 이를 즉시 파쇄하도록 구성됨으로써, 해당 공간이 완벽하게 통풍되도록 하여 화재나 연기로 인한 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다. 간접적으로는 외면 유리가 파쇄된 곳이 화재나 연기가 있는 곳으로 외부에서 쉽게 인할 수도 있는 효과가 있다.

Description

화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템{WINDOW TYPE BUILDING-INTEGRATED PHOTOVOLTAIC SYSTEM EQUIPPED WITH FIRE DETECTION FUNCTION}
본 발명은 창문형 BIPV(building-integrated photovoltaic) 시스템에 관한 것으로서, 구체적으로는 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템에 관한 것이다.
최근에는 BIPV(building integrated photovoltaic) 태양광 패널에 관한 관심이 높아지고 있다. BIPV 태양광 패널은 창호나 건축 외벽에 설치되어 별도의 공간을 마련하지 않고서도 태양광 발전을 할 수 있는 점에서 매우 매력적이다.
그러나, BIPV의 경우 아직까지 매우 고가이고 태양광 발전 효율도 낮은 편이다. 시야를 확보할 수 있도록 제조되면서 태양광 발전 성능도 높여야 하므로, 여러가지 기술적 제약이 따를 수밖에 없다.
특히, 빌딩 숲과 같은 음영 지역에서는 태양광 패널이 직접받는 일사량이 적어 발전 효율이 현저하게 떨어지는 문제점이 있다. 건물 외벽이나 건물 창호의 경우에는 수직으로 태양광 패널이 주로 수직으로 설치되기 때문에 태양광의 입사각이 비스듬하게 되어 발전 효율이 급격히 낮아지게 된다.
또한, 건물 창호에 설치하는 경우, 통풍이 되지 않을 수 있다는 문제점이 있다. 화재 등이 발생하는 경우에는 유해 가스가 외부로 배출되지 않기 때문에 인명 사고율이 더 높아지게 된다.
이러한 여러가지 문제점을 해소할 수 있는 수단이 필요하다.
등록특허공보 10-2269991 공개특허공보 10-2013-0102287
본 발명의 목적은 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템을 제공하는 데 있다.
상술한 본 발명의 목적에 따른 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템은, 다수의 태양광 패널을 구비하고, 상기 태양광 패널의 대향 각도를 실시간 변경하여 구동하거나 실시간 개방하는 창문형 BIPV 장치; 화재를 실시간 감지하는 화재 감지 장치; 공공 데이터 서버로부터 공공 데이터를 수신하고, 수신된 공공 데이터를 이용하여 상기 태양광 패널이 발전량을 최대화할 수 있도록 하는 상기 태양광 패널의 대향 각도를 실시간 산출하여 상기 태양광 패널을 실시간 구동 제어하고, 상기 화재 감지 장치에서 화재가 실시간 감지되는 경우 해당 태양광 패널을 실시간 개방 제어하는 BIPV 장치 제어 서버를 포함하도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 공공 데이터는, 태양 남중 고도 및 기상 정보를 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 창문형 BIPV 장치는, 태양 남중 고도를 향한 대향 각도가 조절되는 다수의 태양광 패널; 상기 태양광 패널의 태양광 발전량을 실시간 감지하는 태양광 발전량 감지 센서; 상기 태양광 패널에서 발전된 태양광 전력이 저장되는 구동 배터리; 상기 구동 배터리에 저장된 태양광 전력을 이용하여 상기 태양광 패널의 태양을 향한 대향 각도를 실시간으로 자동 조절하는 대향 각도 실시간 자동 조절 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 창문형 BIPV 장치는, 상기 태양광 발전량 감지 센서에서 실시간 감지되는 태양광 패널의 태양광 발전량이 최대가 되도록 상기 태양광 패널의 대향 각도를 기준으로 소정 각도 범위 내에서 자동 틸팅하여 조정하도록 제어하는 자동 틸팅 제어 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 창문형 BIPV 장치는, 상기 태양광 패널이 삽입되는 창호 틀에 구비되는 한 쌍의 외면 유리; 상기 외면 유리를 파쇄하는 외면 유리 파쇄 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 화재 감지 장치는, 화재를 실시간 감지하는 화재 감지 센서; 연기를 실시간 감지하는 연기 감지 센서; 유해 가스를 실시간 감지하는 유해 가스 감지 센서를 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 BIPV 장치 제어 서버는, 상기 공공 데이터 서버로부터 태양 남중 고도를 실시간 수신하는 태양 남중 고도 실시간 수신 모듈; 상기 태양 남중 고도 실시간 수신 모듈에서 실시간 수신된 태양 남중 고도가 저장되는 태양 남중 고도 저장 모듈; 상기 태양 남중 고도 저장 모듈에 저장된 현재의 태양 남중 고도를 이용하여 각 태양광 패널의 태양을 향한 대향 각도를 실시간 산출하는 대향 각도 실시간 산출 모듈; 상기 대향 각도 실시간 산출 모듈에서 실시간 산출된 대향 각도에 따라 상기 각 태양광 패널의 대향 각도를 실시간으로 자동 제어하는 대향 각도 실시간 자동 제어 모듈을 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 BIPV 장치 제어 서버는, 상기 각 태양광 패널의 태양광 발전량을 실시간 모니터링하는 태양광 발전량 실시간 모니터링 모듈; 상기 태양광 발전량 실시간 모니터링 모듈에서 실시간 모니터링되는 각 태양광 패널의 태양광 발전량이 동기화되어 저장되는 BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스; 상기 BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스에 동기화되어 저장된 각 태양광 패널의 태양광 발전량을 실시간 대비하는 태양광 발전량 실시간 대비 모듈; 상기 태양광 발전량 실시간 대비 모듈에서 실시간 대비된 태양광 발전량을 이용하여 각 태양광 패널에 대한 음영 정보를 실시간 생성하는 음영 정보 생성 모듈; 상기 음영 정보 생성 모듈에서 실시간 생성된 각 태양광 패널의 음영 정보가 날짜와 시간에 따라 동기화되어 저장되는 BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스; 상기 BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스에 날짜와 시간에 따라 동기화되어 저장된 각 태양광 패널의 음영 정보를 상기 대향 각도 실시간 자동 제어 모듈의 자동 제어에 실시간 반영하는 음영 정보 실시간 반영 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 BIPV 장치 제어 서버는, 상기 공공 데이터 서버로부터 기상 정보를 실시간 수신하는 기상 정보 수신 모듈; 상기 기상 정보 수신 모듈에서 실시간 수신된 기상 정보가 저장되는 기상 정보 저장 모듈; 상기 BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스에 저장된 태양광 발전량을 상기 태양 남중 고도 저장 모듈에 저장된 태양 남중 고도, 상기 기상 정보 저장 모듈에 저장되는 기상 정보 및 상기 BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스에 저장된 음영 정보에 기반하여 빅데이터 분석을 수행하는 태양광 발전량 빅데이터 분석 모듈; 상기 태양광 발전량 빅데이터 분석 모듈에서 수행된 빅데이터 분석 결과에 기반하여 각 태양광 패널의 태양광 발전량을 예측하는 태양광 발전량 예측 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
그리고 상기 BIPV 장치 제어 서버는, 상기 화재 감지 장치에서 실시간 감지되는 화재를 모니터링하는 화재 모니터링 모듈; 상기 창문형 BIPV 장치의 공간 정보가 저장되는 BIPV 장치 공간 정보 데이터베이스; 상기 BIPV 장치 공간 정보 데이터베이스를 참조하여 상기 화재 모니터링 모듈에서 모니터링되는 화재의 공간 정보 및 해당 공간 내의 창문형 BIPV 장치를 실시간 확인하고, 상기 실시간 확인된 창문형 BIPV 장치의 각 태양광 패널을 상기 대향 각도 실시간 자동 조절 모듈이 즉시 개방하도록 제어하고, 상기 실시간 확인된 창문형 BIPV 장치의 외면 유리를 상기 외면 유리 파쇄 모듈이 즉시 파쇄하도록 제어하는 BIPV 장치 개방 제어 모듈을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
상술한 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템에 의하면, 태양 남중 고도를 향해 실시간으로 태양광 패널의 각도를 조절하도록 구성됨으로써, 태양광 발전 효율을 최대화할 수 있는 효과가 있다.
또한, 태양 남중 고도에 따른 각 태양광 패널의 대향 각도를 기준으로 소정 각도 범위에서 자동 틸팅하면서 최대 발전을 하는 각도를 찾아내어 고정하도록 구성됨으로써, 건물의 층수나 위치마다 조금씩 달라질 수 있는 대향 각도를 정밀하게 자동 보정할 수 있는 효과가 있다.
그리고 화재나 연기, 유해 가스가 감지되는 경우, 해당 공간에 설치된 창문형 BIPV 장치의 태양광 패널을 완전히 개방하도록 제어하고, 창호의 외면 유리가 있는 경우에는 이를 즉시 파쇄하도록 구성됨으로써, 해당 공간이 완벽하게 통풍되도록 하여 화재나 연기로 인한 피해를 줄일 수 있는 효과가 있다. 간접적으로는 외면 유리가 파쇄된 곳이 화재나 연기가 있는 곳으로 외부에서 쉽게 인할 수도 있는 효과가 있다.
또한, 각 태양광 패널의 실시간 발전량을 분석하여 날짜와 시간에 따라 발생하는 건물 외면의 음영 영역을 파악하도록 구성됨으로써, 태양광 발전량을 정확하게 파악하고 예측할 수 있는 효과가 있다. 또한, 각 태양광 패널에 음영이 발생되는 날짜와 시간에는 태양광 패널의 각도를 조절하지 않도록 할 수 있으며, 태양광 패널을 수동으로 개방하거나 폐쇄하여 실내 통풍이나 실내 온도 조절 등을 하는 데 이용할 수 있는 효과가 있다.
그리고 태양광 발전량을 태양 남중 고도, 기상 정보, 음영 정보 등을 이용하여 빅데이터 분석을 하도록 구성됨으로써, 태양과 발전량에 대한 예측의 정확도를 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 창문형 BIPV 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 창문형 BIPV 장치의 측단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템의 블록 구성도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다.
제1, 제2, A, B 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함한다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 창문형 BIPV 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 창문형 BIPV 장치의 측단면도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 창문형 BIPV 장치(100)는 창호 틀에 구비될 수 있으며, 창문형 BIPV 장치(100)에는 다수의 태양광 패널(101)이 태양광 패널 프레임(101a)에 구비되어 태양 남중 고도를 향한 대향 각도가 조절되도록 구성될 수 있다.
즉, 태양을 향해 태양광 패널(101)의 각도를 변경하여 태양광 발전 효율을 높일 수 있다.
한편, 창문형 BIPV 장치(100)의 전방과 후방에는 창호 틀에 한 쌍의 외면 유리(106)가 구비될 수 있다. 여기서, 외면 유리(106)가 구비되지 않는 경우에는, 태양광 패널(101)의 각도 조절에 의해 실내 통풍 조절이 될 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템의 블록 구성도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템은 창문형 BIPV 장치(100), 화재 감지 장치(200), BIPV 장치 제어 서버(300), 화재 모니터링 서버(400), 사용자 단말(500)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
창문형 BIPV 장치(100)는 다수의 태양광 패널(101)을 구비하도록 구성될 수 있다.
창문형 BIPV 장치(100)는 태양광 패널(101)의 대향 각도를 실시간 변경하여 구동하거나 실시간 개방하도록 구성될 수 있다. 여기서, 실시간 변경하여 구동되는 경우는 태양 남중 고도를 향해 각도가 변경되는 것이고, 실시간 개방은 화재 발생 시에 통풍을 위해 이루어지는 것이다.
창문형 BIPV 장치(100)는 태양광 패널(101), 태양광 발전량 감지 센서(102), 구동 배터리(103), 대향 각도 실시간 자동 조절 모듈(104), 자동 틸팅 제어 모듈(105), 외면 유리(106), 외면 유리 파쇄 모듈(107)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
태양광 패널(101)은 태양 남중 고도를 향한 대향 각도가 조절되도록 구성될 수 있다.
태양광 발전량 감지 센서(102)는 태양광 패널(101)의 태양광 발전량을 실시간 감지하도록 구성될 수 있다. 전류와 전압의 측정에 의해 감지될 수 있다.
구동 배터리(103)는 태양광 패널(101)에서 발전된 태양광 전력이 저장되도록 구성될 수 있다. 여기서, 대부분의 태양광 발전 전력은 태양광 전력 저장 장치(20)에 저장되며, BMS(battery management system)(30)의 제어 하에 인버터(inverter)(40)를 통해 부하(50)로 공급될 수 있다.
구동 배터리(103)는 태양광 발전 전력 중 일부의 전력이 저장되는 것이며, 구동 배터리(103)의 전력을 이용하여 태양광 패널(101)의 대향 각도 조절이나 외면 유리 파쇄 모듈(107)의 구동을 하도록 구성될 수 있다. 화재가 발생한 경우라면, 전력 차단 등에 의해 태양광 패널(101)의 각도 조절이나 외면 유리(106)의 파쇄가 되지 않아 연기나 유해 가스를 외부로 내보낼 수 없기 때문에 별도의 구동 배터리(103)에 항상 전력을 충전해 놓도록 구성될 수 있다.
대향 각도 실시간 자동 조절 모듈(104)은 구동 배터리(103)에 저장된 태양광 전력을 이용하여 태양광 패널(101)의 태양을 향한 대향 각도를 실시간으로 자동 조절하도록 구성될 수 있다. 이때, 대향 각도는 태양 남중 고도를 향한 각도라고 볼 수 있다.
자동 틸팅 제어 모듈(105)은 태양광 발전량 감지 센서(102)에서 실시간 감지되는 태양광 패널(101)의 태양광 발전량이 최대가 되도록 태양광 패널(101)의 대향 각도를 기준으로 소정 각도 범위 내에서 자동 틸팅하여 조정하도록 제어할 수 있다. 태양 남중 고도를 향한 대향 각도가 설정되더라도, 건물이 높은 경우 각 층마다 각 위치마다 대향 각도에 약간씩의 오차가 발생될 수 있다. 이에, 자동 틸팅 제어 모듈(105)은 각 태양광 패널(10)에 대해 대향 각도를 기준으로 소정 각도 범위 내에서 자동 틸팅하면서 최대 발전을 하는 각도를 찾아서 조정하도록 구성될 수 있다.
외면 유리(106)는 태양광 패널(101)이 삽입되는 창호 틀에 구비될 수 있다. 외면 유리(106)는 한 쌍으로 구비될 수 있다. 외면 유리(106)가 구비되지 않는 경우에는 태양광 패널(101)의 각도 조절에 의해 실내 통풍 조절이 될 수 있다.
외면 유리 파쇄 모듈(107)은 외면 유리(106)를 파쇄하도록 구성될 수 있다. 외면 유리 파쇄 모듈(107)은 구동 배터리(103)의 전력을 이용하여 동작할 수 있으며, 모터를 이용하여 외면 유리에 압력이나 충격, 진동 등을 가하여 파쇄하도록 구성될 수 있다. 이러한 외면 유리(106)의 파쇄는 화재 발생 시 연기나 유해 가스를 신속하게 외부로 내보내는 데 있어서 매우 유용하다.
화재 감지 장치(200)는 화재를 실시간 감지하도록 구성될 수 있다.
화재 감지 장치(200)는 화재 감지 센서(201), 연기 감지 센서(202), 유해 가스 감지 센서(203)를 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
화재 감지 센서(201)는 화재를 실시간 감지하도록 구성될 수 있다. 화재 감지 센서(201)는 불꽃 감지, 적외선 영상, 화재 온도 감지 등 등 다양한 방식으로 화재를 감지할 수 있다.
연기 감지 센서(202)는 연기를 실시간 감지하도록 구성될 수 있다.
유해 가스 감지 센서(203)는 유해 가스를 실시간 감지하도록 구성될 수 있다.
BIPV 장치 제어 서버(300)는 공공 데이터 서버(10)로부터 공공 데이터를 수신하고, 수신된 공공 데이터를 이용하여 태양광 패널(101)이 발전량을 최대화할 수 있도록 하는 태양광 패널(101)의 대향 각도를 실시간 산출하여 태양광 패널(101)을 실시간 구동 제어할 수 있다.
여기서, 공공 데이터는 태양 남중 고도 및 기상 정보를 포함할 수 있다.
이 외에도 화재 감지 장치(200)는 각종 전기 설비에 대한 과전류 감지 센서(미도시), 부하 전류 감지 센서(미도시), 저항성 누설 전류 감지 센서(미도시), 영상 전류 감지 센서(미도시), 용량성 누설 전류 감지 센서(미도시) 등을 더 포함하도록 구성될 수 있다.
또한, BIPV 장치 제어 서버(300)는 화재 감지 장치(200)에서 화재가 실시간 감지되는 경우 해당 태양광 패널(101)을 실시간 개방 제어하도록 구성될 수 있다. 이로 인해 연기나 유해 가스가 외부로 빠르게 유출될 수 있다. 그리고 외부에서도 화재가 발생하거나 연기나 유해 가스가 발생한 층수나 공간을 쉽게 인식할 수 있다.
BIPV 장치 제어 서버(300)는 태양 남중 고도 실시간 수신 모듈(301), 태양 남중 고도 저장 모듈(302), 대향 각도 실시간 자동 산출 모듈(305), 대향 각도 실시간 자동 제어 모듈(303), 태양광 발전량 실시간 모니터링 모듈(305), BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스(306), 태양광 발전량 실시간 대비 모듈(307), 음영 정보 생성 모듈(308), BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스(309), 음영 정보 실시간 반영 모듈(310), 기상 정보 실시간 수신 모듈(311), 기상 정보 저장 모듈(312), 태양광 발전량 빅데이터 분석 모듈(313), 태양광 발전량 예측 모듈(314), 화재 모니터링 모듈(315), BIPV 장치 공간 정보 데이터베이스(316), BIPV 장치 개방 제어 모듈(317)을 포함하도록 구성될 수 있다.
이하, 세부적인 구성에 대하여 설명한다.
태양 남중 고도 실시간 수신 모듈(301)은 공공 데이터 서버(10)로부터 태양 남중 고도를 실시간 수신하도록 구성될 수 있다.
태양 남중 고도 저장 모듈(302)은 태양 남중 고도 실시간 수신 모듈(301)에서 실시간 수신된 태양 남중 고도가 저장되도록 구성될 수 있다.
대향 각도 실시간 자동 산출 모듈(305)은 태양 남중 고도 저장 모듈(302)에 저장된 현재의 태양 남중 고도를 이용하여 각 태양광 패널(101)의 태양을 향한 대향 각도를 실시간 산출하도록 구성될 수 있다. 대향 각도 실시간 자동 산출 모듈(305)은 현재 건물의 위치나 좌표 등을 이용하여 태양 남중 고도를 향한 방위각과 고각을 산출하고, 그에 따른 대향 각도를 산출하도록 구성될 수 있다.
대향 각도 실시간 자동 제어 모듈(303)은 대향 각도 실시간 산출 모듈(305)에서 실시간 산출된 대향 각도에 따라 각 태양광 패널(101)의 대향 각도를 실시간으로 자동 제어하도록 구성될 수 있다.
태양광 발전량 실시간 모니터링 모듈(305)은 각 태양광 패널(101)의 태양광 발전량을 실시간 모니터링하도록 구성될 수 있다.
BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스(306)는 태양광 발전량 실시간 모니터링 모듈(305)에서 실시간 모니터링되는 각 태양광 패널(101)의 태양광 발전량이 동기화되어 저장되도록 구성될 수 있다.
태양광 발전량 실시간 대비 모듈(307)은 BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스(306)에 동기화되어 저장된 각 태양광 패널(101)의 태양광 발전량을 실시간 대비하도록 구성될 수 있다. 각 태양광 패널(101)은 동일한 시각에는 태양광 발전량이 유사해야 하지만, 빌딩 숲 음영에 의해 태양광 패널(101)마다 태양광 발전량의 편차가 크게 나타날 수 있다. 이에, 태양광 발전량의 실시간 대비를 통해 음영 영역의 태양광 패널(101) 군과 비음영 영역의 태양광 패널(101) 군으로 구분될 수 있다.
음영 정보 생성 모듈(308)은 태양광 발전량 실시간 대비 모듈(307)에서 실시간 대비된 태양광 발전량을 이용하여 각 태양광 패널(101)에 대한 음영 정보를 실시간 생성하도록 구성될 수 있다. 즉, 음영 정보 생성 모듈(308)은 위와 같은 음영 영역의 태양광 패널(101) 군과 비음영 영역의 태양광 패널(101) 군으로 구분하여 각 태양광 패널(101)의 음영 정보를 날짜와 시간에 따라 실시간 생성할 수 있다. 즉, 날짜와 시간을 기준으로 음영이 발생하는 태양광 패널(101)에 대한 정보를 파악해낼 수 있다.
BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스(309)는 음영 정보 생성 모듈(308)에서 실시간 생성된 각 태양광 패널(101)의 음영 정보가 날짜와 시간에 따라 동기화되어 저장되도록 구성될 수 있다.
음영 정보 실시간 반영 모듈(310)은 BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스(309)에 날짜와 시간에 따라 동기화되어 저장된 각 태양광 패널(101)의 음영 정보를 대향 각도 실시간 자동 제어 모듈(303)의 자동 제어에 실시간 반영하도록 구성될 수 있다. 이러한 반영을 통해 음영이 발생하는 날짜와 시간에는 해당 태양광 패널(101)을 대향 각도에 따라 구동을 할 필요가 없다. 대향 각도에 따라 구동을 하더라도 태양광 발전량이 높아질 수 없기 때문이다. 이로 인해 불필요한 전력 소모가 발생되고, 실내 통풍이나 실내 온도 조절에 제한이 생길 수 있기 때문이다. 주변의 건물이나 광고판과 같은 구조물에 의해 생기는 음영 정보는 연중 날짜와 시간에 따라 거의 일정하다고 볼 수 있다.
기상 정보 실시간 수신 모듈(311)은 공공 데이터 서버(10)로부터 기상 정보를 실시간 수신하도록 구성될 수 있다.
기상 정보 저장 모듈(312)은 기상 정보 수신 모듈(311)에서 실시간 수신된 기상 정보가 저장되도록 구성될 수 있다.
태양광 발전량 빅데이터 분석 모듈(313)은 BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스(306)에 저장된 태양광 발전량을 태양 남중 고도 저장 모듈(302)에 저장된 태양 남중 고도, 기상 정보 저장 모듈(311)에 저장된 기상 정보 및 BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스(309)에 저장된 음영 정보에 기반하여 빅데이터 분석을 수행하도록 구성될 수 있다.
태양광 발전량 예측 모듈(314)은 태양광 발전량 빅데이터 분석 모듈(313)에서 수행된 빅데이터 분석 결과에 기반하여 각 태양광 패널(101)의 태양광 발전량을 예측하도록 구성될 수 있다. 날짜와 시간 그리고 남중 고도는 물론 음영 정보도 반영하기 때문에 태양광 발전량의 예측 정확도가 매우 높다고 볼 수 있다. 음영 정보가 태양광 발전량에 많은 영향을 미치기 때문이다.
여기서, 태양광 패널 고장 예측 모듈(미도시)은 태양광 발전량 예측 모듈(314)에서 예측된 각 태양광 패널(101)의 태양광 발전량과 태양광 발전량 실시간 모니터링 모듈(305)에서 실시간 모니터링되는 각 태양광 패널(101)의 태양광 발전량을 대비하도록 구성될 수 있다. 그리고 그 대비 결과 소정 기준 이상의 오차가 나는 경우에는 해당 태양광 패널(101)이 고장임을 예측하도록 구성될 수 있다.
화재 모니터링 모듈(315)은 화재 감지 장치(200)에서 실시간 감지되는 화재를 모니터링하도록 구성될 수 있다.
BIPV 장치 공간 정보 데이터베이스(316)는 창문형 BIPV 장치(100)의 공간 정보가 저장되도록 구성될 수 있다.
BIPV 장치 개방 제어 모듈(317)은 BIPV 장치 공간 정보 데이터베이스(316)를 참조하여 화재 모니터링 모듈(315)에서 모니터링되는 화재의 공간 정보 및 해당 공간 내의 창문형 BIPV 장치(100)를 실시간 확인하도록 구성될 수 있다.
BIPV 장치 개방 제어 모듈(317)은 실시간 확인된 창문형 BIPV 장치(100)의 각 태양광 패널(101)을 대향 각도 실시간 자동 조절 모듈(104)이 즉시 개방하도록 제어할 수 있다.
그리고 BIPV 장치 개방 제어 모듈(317)은 실시간 확인된 창문형 BIPV 장치(100)의 외면 유리(106)를 외면 유리 파쇄 모듈(107)이 즉시 파쇄하도록 제어할 수 있다.
한편, 여름철 에어컨디셔너(air-conditioner)를 동작시키는 경우, 외면 유리(106)가 없는 창문형 BIPV 장치(100)에서는 태양광 패널(101)을 폐쇄시켜 외기의 유입을 차단시킬 수 있다. 이때, BIPV 장치 제어 서버(300)는 각 공간의 에어컨디셔너 동작 정보를 자동 수집하여 창문형 BIPV 장치(100)의 태양광 패널(101)을 자동 폐쇄시킬 수 있다.
화재 모니터링 서버(400)는 화재 감지 장치(200)로부터 화재 감지 정보, 연기 감지 정보, 유해 가스 감지 정보, 과전류 감지 정보, 부하 전류 감지 정보, 저항성 누설 전류 감지 정보, 영상 전류 감지 정보, 용량성 누설 전류 감지 정보 등을 수신하고 모니터링하도록 구성될 수 있다.
화재 모니터링 서버(400)는 화재 감지는 물론 다양한 전기 설비 감지 정보를 이용하여 화재 예측을 수행하도록 구성될 수 있다.
사용자 단말(500)은 화재 모니터링 서버(400)로부터 화재 감지나 화재 예측에 대한 정보를 수신하여 조회하도록 구성되고, 화재가 감지되거나 화재가 예측되면 알람을 출력하도록 구성될 수 있다.
이상 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 창문형 BIPV 장치
101: 태양광 패널
102: 태양광 발전량 감지 센서
103: 구동 배터리
104: 대향 각도 실시간 자동 조절 모듈
105: 자동 틸팅 제어 모듈
106: 외면 유리
107: 외면 유리 파쇄 모듈
200: 화재 감지 장치
201: 화재 감지 센서
202: 연기 감지 센서
203: 유해 가스 감지 센서
300: BIPV 장치 제어 서버
301: 태양 남중 고도 실시간 수신 모듈
302: 태양 남중 고도 저장 모듈
305: 대향 각도 실시간 자동 산출 모듈
303: 대향 각도 실시간 자동 제어 모듈
305: 태양광 발전량 실시간 모니터링 모듈
306: BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스
307: 태양광 발전량 실시간 대비 모듈
308: 음영 정보 생성 모듈
309: BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스
310: 음영 정보 실시간 반영 모듈
311: 기상 정보 실시간 수신 모듈
312: 기상 정보 저장 모듈
313: 태양광 발전량 빅데이터 분석 모듈
314: 태양광 발전량 예측 모듈
315: 화재 모니터링 모듈
316: BIPV 장치 공간 정보 데이터베이스
317: BIPV 장치 개방 제어 모듈
400: 화재 모니터링 서버
500: 사용자 단말

Claims (10)

  1. 다수의 태양광 패널을 구비하고, 상기 태양광 패널의 대향 각도를 실시간 변경하여 구동하거나 실시간 개방하는 창문형 BIPV 장치;
    화재를 실시간 감지하는 화재 감지 장치;
    공공 데이터 서버로부터 공공 데이터를 수신하고, 수신된 공공 데이터를 이용하여 상기 태양광 패널이 발전량을 최대화할 수 있도록 하는 상기 태양광 패널의 대향 각도를 실시간 산출하여 상기 태양광 패널을 실시간 구동 제어하고, 상기 화재 감지 장치에서 화재가 실시간 감지되는 경우 해당 태양광 패널을 실시간 개방 제어하는 BIPV 장치 제어 서버를 포함하며,
    상기 창문형 BIPV 장치는,
    상기 태양광 패널이 삽입되는 창호 틀에 구비되는 한 쌍의 외면 유리;
    상기 외면 유리를 파쇄하는 외면 유리 파쇄 모듈을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 공공 데이터는,
    태양 남중 고도 및 기상 정보를 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 창문형 BIPV 장치는,
    태양 남중 고도를 향한 대향 각도가 조절되는 다수의 태양광 패널;
    상기 태양광 패널의 태양광 발전량을 실시간 감지하는 태양광 발전량 감지 센서;
    상기 태양광 패널에서 발전된 태양광 전력이 저장되는 구동 배터리;
    상기 구동 배터리에 저장된 태양광 전력을 이용하여 상기 태양광 패널의 태양을 향한 대향 각도를 실시간으로 자동 조절하는 대향 각도 실시간 자동 조절 모듈을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 상기 창문형 BIPV 장치는,
    상기 태양광 발전량 감지 센서에서 실시간 감지되는 태양광 패널의 태양광 발전량이 최대가 되도록 상기 태양광 패널의 대향 각도를 기준으로 소정 각도 범위 내에서 자동 틸팅하여 조정하도록 제어하는 자동 틸팅 제어 모듈을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서, 상기 화재 감지 장치는,
    화재를 실시간 감지하는 화재 감지 센서;
    연기를 실시간 감지하는 연기 감지 센서;
    유해 가스를 실시간 감지하는 유해 가스 감지 센서를 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템.
  7. 제1항에 있어서, 상기 BIPV 장치 제어 서버는,
    상기 공공 데이터 서버로부터 태양 남중 고도를 실시간 수신하는 태양 남중 고도 실시간 수신 모듈;
    상기 태양 남중 고도 실시간 수신 모듈에서 실시간 수신된 태양 남중 고도가 저장되는 태양 남중 고도 저장 모듈;
    상기 태양 남중 고도 저장 모듈에 저장된 현재의 태양 남중 고도를 이용하여 각 태양광 패널의 태양을 향한 대향 각도를 실시간 산출하는 대향 각도 실시간 산출 모듈;
    상기 대향 각도 실시간 산출 모듈에서 실시간 산출된 대향 각도에 따라 상기 각 태양광 패널의 대향 각도를 실시간으로 자동 제어하는 대향 각도 실시간 자동 제어 모듈을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 BIPV 장치 제어 서버는,
    상기 각 태양광 패널의 태양광 발전량을 실시간 모니터링하는 태양광 발전량 실시간 모니터링 모듈;
    상기 태양광 발전량 실시간 모니터링 모듈에서 실시간 모니터링되는 각 태양광 패널의 태양광 발전량이 동기화되어 저장되는 BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스;
    상기 BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스에 동기화되어 저장된 각 태양광 패널의 태양광 발전량을 실시간 대비하는 태양광 발전량 실시간 대비 모듈;
    상기 태양광 발전량 실시간 대비 모듈에서 실시간 대비된 태양광 발전량을 이용하여 각 태양광 패널에 대한 음영 정보를 실시간 생성하는 음영 정보 생성 모듈;
    상기 음영 정보 생성 모듈에서 실시간 생성된 각 태양광 패널의 음영 정보가 날짜와 시간에 따라 동기화되어 저장되는 BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스;
    상기 BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스에 날짜와 시간에 따라 동기화되어 저장된 각 태양광 패널의 음영 정보를 상기 대향 각도 실시간 자동 제어 모듈의 자동 제어에 실시간 반영하는 음영 정보 실시간 반영 모듈을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 상기 BIPV 장치 제어 서버는,
    상기 공공 데이터 서버로부터 기상 정보를 실시간 수신하는 기상 정보 수신 모듈;
    상기 기상 정보 수신 모듈에서 실시간 수신된 기상 정보가 저장되는 기상 정보 저장 모듈;
    상기 BIPV 장치 태양광 발전량 데이터베이스에 저장된 태양광 발전량을 상기 태양 남중 고도 저장 모듈에 저장된 태양 남중 고도, 상기 기상 정보 저장 모듈에 저장되는 기상 정보 및 상기 BIPV 장치 음영 정보 데이터베이스에 저장된 음영 정보에 기반하여 빅데이터 분석을 수행하는 태양광 발전량 빅데이터 분석 모듈;
    상기 태양광 발전량 빅데이터 분석 모듈에서 수행된 빅데이터 분석 결과에 기반하여 각 태양광 패널의 태양광 발전량을 예측하는 태양광 발전량 예측 모듈을 더 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 상기 BIPV 장치 제어 서버는,
    상기 화재 감지 장치에서 실시간 감지되는 화재를 모니터링하는 화재 모니터링 모듈;
    상기 창문형 BIPV 장치의 공간 정보가 저장되는 BIPV 장치 공간 정보 데이터베이스;
    상기 BIPV 장치 공간 정보 데이터베이스를 참조하여 상기 화재 모니터링 모듈에서 모니터링되는 화재의 공간 정보 및 해당 공간 내의 창문형 BIPV 장치를 실시간 확인하고, 상기 실시간 확인된 창문형 BIPV 장치의 각 태양광 패널을 상기 대향 각도 실시간 자동 조절 모듈이 즉시 개방하도록 제어하고, 상기 실시간 확인된 창문형 BIPV 장치의 외면 유리를 상기 외면 유리 파쇄 모듈이 즉시 파쇄하도록 제어하는 BIPV 장치 개방 제어 모듈을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 화재 감지 기능이 구비된 창문형 BIPV 시스템.
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