KR200441732Y1 - 태양광발전 모듈의 고정장치 - Google Patents

태양광발전 모듈의 고정장치 Download PDF

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Abstract

본 고안은 건물옥상이나 지붕을 포함한 유휴공간을 활용하여 태양광발전 모듈을 고정하기 위한 고정장치에 관한 것으로;
건물옥상이나 지붕을 포함한 유휴공간에 배치되는 다수개의 세로서포트(10)와, 상기 세로서포트(10)의 양단에 각각 결합되는 다수개의 조인트(30), 상기 조인트(30)의 상부결합부에 고정되어 상기 세로서포트(10)의 상부측에 위치하며 그 상면에 경사면을 형성한 각각의 모듈서포트(20) 및, 상기 조인트(30)의 측면결합부에 고정되어 상기 세로서포트(10)와 수직방향으로 위치하는 각각의 가로서포트(50)로 구성된 경량구조물(100) 및; 상기 경량구조물(100)의 상부측에 일정간격을 두고 체결된 다수개의 체결수단(60)를 통해 상기 모듈서포트(30)의 경사면과 대응하는 방향으로 장착된 각각의 태양광모듈(200)로 이루어져;
상기 경량구조물에 의해 태양광모듈이 고정되므로, 태양광발전을 위해 요구되었던 부지구입비나 토목공사비와 같은 별도비용이 필요없이 건물옥상이나 지붕 등의 유휴공간을 활용할 수 있도록 한 것이다.
태양광모듈, 경량구조물, 가로/세로/모듈서포트, 조인트, 체결수단,

Description

태양광발전 모듈의 고정장치 {Device for fixing the solar photovoltatic power generation module}
도 1은 본 고안에 따른 태양광발전 모듈의 설치상태를 도시한 사시도,
도 2는 본 고안에 따른 태양광발전 모듈의 설치상태를 도시한 정단면도,
도 3은 본 고안에 따른 태양광발전 모듈의 고정기구를 도시한 분해사시도,
도 4는 본 고안에 따른 태양광발전 모듈의 고정기구를 도시한 조립사시도,
도 5는 본 고안에 따른 태양광발전 모듈의 고정상태를 도시한 부분확대도.
* 도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명 *
100 : 경량구조물 10 : 세로서포트
20 : 모듈서포트 30 : 조인트
50 : 가로서포트 60 : 체결수단
200 : 태양광모듈
본 고안은 건물옥상이나 지붕을 포함한 유휴공간을 활용하여 태양광발전 모듈을 설치하기 위한 고정장치에 관한 것으로, 특히 태양광발전 모듈의 설치 및 분리에 따른 편리성을 향상시킬 뿐만 아니라 풍압 등의 외력에 의한 손상을 방지시킬 수 있도록 한 태양광발전 모듈의 고정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 태양광발전 모듈(이하, 태양광모듈이라 함)은 태양에너지를 전기에너지로 바꾸는 장치로서, 무공해, 무소음, 무한 공급에너지 등의 장점을 가지고 있어, 교토의정서가 발효된 시점에서 에너지의 95%를 수입하는 우리나라에서 대체 에너지원의 하나로 자리 잡고 있다.
특히, 각 지방자치단체에서 태양광 발전을 환경친화적인 발전사업으로 인지하기 시작한 후 기업과 연계하여 경쟁적으로 태양광 발전소를 유치하려고 하는 시점이며, 일반 주택 건물의 지붕이나 유리창에 태양광모듈을 설치하려는 등 국가 정책 차원에서도 지원이 이루어지고 있다.
하지만, 태양광 발전사업은 대부분 일정 규모 이상의 토지에 토목공사를 한 후 태양광모듈을 설치하여 발전사업을 수행하므로 그 공간을 15년 이상 태양광 모듈을 세워 놓는 방법 외엔 활용할 수 없다는 단점이 있으며, 태양광모듈을 건물옥상에 설치하기 위해서는 건물완공 후 다시 태양광 모듈을 재설치해야 하는 등 각종 재시공 작업을 수행하는 문제점이 있었다.
더욱이, 태양광모듈의 고정장치들은 크기가 대형이고 무게가 많이 나가 설치공사를 하기가 쉽지 않을 뿐더러 시공비가 많이 소요되어 태양광 발전을 하기 위한 초기 투자비가 많이 들어가는 문제점이 있었다.
이는, 태양광 발전 사업비용의 증가로 인해 초기 투자비가 커지기 때문에 태양광 발전소를 건설하려는 사업자에게 원금 회수 기간이 길어지게 되는 이유가 되어, 이를 회수하는데 있어서 더욱 많은 시간이 필요로 하게 되는 만큼 발전 사업자에게는 투자를 꺼리게 되는 요소가 되고 있다.
한편, 최근에는 기존 건물의 옥상이나 지붕 등 유휴공간을 활용한 장소에 중소용량의 태양광 발전 구조물을 설치하는 것이 관심을 끌고 있으나 태양광 발전 구조물이 일반 건물 등의 옥상에 설치시 풍압으로 인해 구조물의 크기가 커지게 되며, 이로 인해 도시의 외적 미관도 좋지않을 뿐더러 건축 구조의 안전성에 영향을 줄 수 있는 소지가 있는 문제점이 있었다.
그리고, 현재 건물의 지붕에 설치되는 태양광 모듈은 수평 및 수직의 형강을 격자모양이 되게 조립한 후 설치되게 하고 있는데, 이러한 경우 작업공간이 협소하여 설치가 용이하지 않게 되는 문제점이 있다.
그리고, 태양광 모듈의 구조물이 무거워 작업하중 및 작업공정수가 증대되어 설치비용이 상승되는 문제점이 있었다.
이에, 본 고안은 상기와 바와 같은 제 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 태양광발전 모듈의 설치 및 분리에 따른 편리성을 향상시킬 뿐만 아니라 풍압 등의 외력에 의한 손상을 방지시킬 수 있도록 한 태양광발전 모듈의 고정장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 고안은; 건물옥상이나 지붕을 포함한 유휴공간에 배치되는 다수개의 세로서포트와, 상기 세로서포트의 양단에 각각 결합되는 다수개의 조인트, 상기 조인트에 상부결합부에 고정되어 세로서포트의 상부측에 위치하며 그 상면에 경사면을 형성한 각각의 모듈서포트 및, 상기 조인트의 측면결합부에 고정되어 세로서포트와 수직방향으로 위치하는 다수개의 가로서포트로 구성된 경량구조물 및; 상기 경량구조물의 상부측에 체결된 다수개의 체결수단를 통해 상기 모듈서포트의 경사면과 대응하는 방향으로 장착된 태양광모듈로 이루어진다.
이하, 본 고안에 따른 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 고안에 따른 태양광발전 모듈의 설치상태를 도시한 사시도이며, 도 2는 본 고안에 따른 태양광발전 모듈의 설치상태를 도시한 정단면도이고, 도 3은 본 고안에 따른 태양광발전 모듈의 고정기구를 도시한 분해사시도이며, 도 4는 본 고안에 따른 태양광발전 모듈의 고정기구를 도시한 조립사시도이고, 도 5는 본 고안에 따른 태양광발전 모듈의 고정상태를 도시한 부분확대도이다.
건물옥상이나 지붕을 포함한 유휴공간에 배치되는 다수개의 세로서포트(10)와, 상기 세로서포트(10)의 양단에 각각 결합되는 다수개의 조인트(30), 상기 조인트(30)의 상부결합부에 고정되어 상기 세로서포트(10)의 상부측에 위치하며 그 상면에 경사면을 형성한 각각의 모듈서포트(20) 및, 상기 조인트(30)의 측면결합부에 결합되면서 상기 세로서포트(10)와 수직방향으로 위치하는 다수개의 가로서포트(50)로 구성된 경량구조물(100) 및; 상기 경량구조물(100)의 상부측에 체결된 다수개의 체결수단(60)를 매개로 하여 모듈서포트(30)의 경사면과 대응하는 방향으로 장착된 각각의 태양광모듈(200)로 이루어진다.
먼저, 본 고안에 따른 고정장치는, 일반 및 공공건물의 옥상이나 지붕이나 휴게소 및 주유소의 캐노피 등 도심 건물상의 유휴공간을 태양광 발전장소로 이용하기 위한 것으로서, 유휴공간에 고정되는 경량구조물(100) 및, 상기 경량구조물(100)의 상부측에 경사지게 고정되는 태양광모듈(200)로 구성된다.
그리고, 경량구조물(100)은, 건물지붕 등과 같은 야외에 고정되는 삼각기둥형태의 구조물로서, 설치장소에 폭방향으로 안착되는 다수개의 세로서포트(10)와, 상기 세로서포트(10)의 상부에 상기 조인트(30)를 통해 고정되는 다수개의 모듈서포트(20) 및, 상기 세로서포트(10)의 측면에 상기 조인트(30)를 통해 길이방향으로 고정되는 다수개의 가로서포트(50)로 구성된다.
또한, 세로서포트(10)와 모듈서포트(20)와 가로서포트(50)는 가능한 직선봉 형태로 성형함이 바람직하며, 특히 모듈서포트(20)는 그 일측부에 직각면을 형성하면서 그 상부측에 경사면을 형성함이 바람직하다.
또한, 조인트(30)는, 세로서포트(10)와 가로서포트(50)와 모듈서포트(20)를 상호 연결함은 물론 태양광모듈(200)의 각도를 세팅하는 것으로서, 그 하부측에 상기 세로서포트(10)가 연결되는 하부결합부가 형성되고, 그 양측부에 상기 가로서포트(50)가 연결되는 측면결합부가 형성되며, 그 상부측에 상기 모듈서포트(20)가 연결되는 상부결합부가 형성된다.
이때, 조인트(30)는 경량구조물(100)의 양단부에 위치하는 조인트를 제외한 나머지의 경우 사방향조인트를 사용함이 바람직하다.
즉, 조인트(30)는, 그 양측부에 상기 가로서포트(50)가 각각 연결되는 측면결합부가 형성되면서, 그 중심부에 세로서포트(10)가 연결되는 하부결합부가 형성되며, 그 상부측에 일정각도로 경사지는 방향으로 상기 모듈서포트(20)의 일단부가 연결되는 상부결합부가 형성된다.
그리고, 태양광모듈(200)은, 상기 경량구조물(100)의 상면에 비스듬한 방향으로 장착되어 태양광에너지를 전기에너지로 변환하는 것으로서, 상기 경량구조물(100)의 상면 바람직하게는, 상기 모듈서포트(20)의 경사면에 일정간격을 두고 체결된 다수개의 체결수단(60)를 통해 고정된다.
따라서, 경량구조물(100)은 건물 옥상이나 지붕 혹은 주유소의 캐노피 위에 설치한 후 그 위에 태양광모듈(200)을 올려놓고 고정시키며, 특히 경량구조물(100)의 모듈서포트(20)가 수평면을 기준으로 30±5°의 경사각도로 기울어져 있는 특징이 있기 때문에, 태양광모듈(200)이 남쪽방향을 향하게 되어 태양광을 쉽게 받을 수 있는 최적의 환경을 만들어 준다.
또한, 경량구조물(100)은 서포트(10,20,50)들의 결합에 의해 구성되므로, 건물옥상의 면적에 구애받지 않고 서포트(10,20,50)의 간격조절에 의해 면적이 정해지므로 태양광모듈(200)을 최대로 설치할 수 있다.
또한, 경량구조물(100)의 제조과정에서 모든 구성요소(10,20,30,50)의 표면에 아연도금을 수행하여 부식으로 방지하도록 한다.
또한, 세로서포트(10)와 모듈서포트(20)는 직각방향과 대각방향으로 만나는 부분이 조인트(30)와 결합된 상태이므로, 조인트(30)의 내경을 세로서포트(10)와 모듈서포트(20)보다 크게 형성함이 바람직하고, 이로 인해 세로서포트(10)와 모듈서포트(20)를 감싸안는 모양이 된다.
또한, 조인트(30)의 결합부분에 세로/가로서포트(10,50)와 모듈서포트(20)를 삽입하고 볼트와 너트로 체결함이 바람직하며, 특히 볼트와 너트는 부식방지수단으로 스테인리스스틸로 성형하여 사용함이 바람직하다.
따라서, 도 5에서와 같이, 경량구조물(100)에 아연도금한 체결수단(60)을 나사체결하고 그 위에 태양광모듈(200)을 나사체결하면, 태양광모듈(200)의 설치에 따른 일련의 작업공정이 완료되는 것이다.
이때, 체결수단(60)으로는 C형강을 사용함이 바람직하다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 고안에 의한 태양광발전 모듈의 고정장치에 의하면 다음과 같은 다수개의 장점이 있다.
첫째, 태양광모듈이 가로서포트와 세로서포트와 모듈서포트를 결합한 경량구조물에 의해 고정되므로, 태양광발전 모듈의 설치를 위해 요구되었던 부지구입비나 토목공사비 등과 같은 별도비용이 필요없이 단지 일반 및 공공건물의 옥상, 지붕, 휴게소 및 주유소의 캐노피 등 도심 건물상의 유휴공간을 활용할 수 있어 경제적인 효과가 있다.
둘째, 태양광모듈의 전체높이가 경량구조물에 의해 낮아짐으로써 풍압 등과 같은 외부하중에 의한 손상이 방지되는 효과가 있다.
셋째, 경량구조물의 분해 및 조립에 따른 편리성이 증대되므로, 태양광모듈의 설치 및 수리에 따른 작업하중 및 작업공정이 절감될 뿐만 아니라 경량구조물을 부분적으로 수리할 수 있어 경제적인 효과가 있다.
넷째, 경량구조물의 결합구조가 단순화되어 운반비용과 인건비를 포함한 경비를 절약할 수 있기 때문에, 개인 또는 법인사업자의 금전적 부담을 덜어줌으로써, 태양광 발전 사업을 유도할 수 있는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 건물옥상이나 지붕을 포함한 유휴공간의 바닥면에 놓여지는 조인트(30)의 측부와 일측부에 가로서포트(50)와 세로서포트(10)를 각각 결합하여 지지부를 구성하고, 상기 조인트(30)의 상부에 30±5°의 경사각도를 갖는 모듈서포트(20)를 결합하여 경사부를 구성한 경량구조물(100) 및;
    상기 경량구조물(100)의 상부측에 일정간격을 두고 체결되는 다수개의 체결수단(60)를 매개로 하여 상기 모듈서포트(30)의 경사면과 대응하는 방향으로 장착된 각각의 태양광모듈(200);로
    이루어진 것을 특징으로 하는 태양광발전 모듈의 고정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제 1항에 있어서, 상기 체결수단(60)은, C형강인 것을 특징으로 하는 태양광발전 모듈의 고정장치.
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