KR20080091123A - 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈 - Google Patents

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KR20080091123A
KR20080091123A KR1020087015987A KR20087015987A KR20080091123A KR 20080091123 A KR20080091123 A KR 20080091123A KR 1020087015987 A KR1020087015987 A KR 1020087015987A KR 20087015987 A KR20087015987 A KR 20087015987A KR 20080091123 A KR20080091123 A KR 20080091123A
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KR1020087015987A
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마르쿠스 뮌흐
미햐일 양가
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솔라와트 솔라-시스테메 아게
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Abstract

본 발명은 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈, 특히 향상된 안전성 및 강도를 구비한 넓은 면의 솔라모듈에 관한 것이다. 본 발명의 목적은 날씨의 거친 기후적 영향에 민감하지 않고 하부구조로 매우 높은 기계적 하중을 유도하는 패널 형태의 광전지 솔라모듈을 제공하는 것이다. 이를 위해, 본 발명에 따르면 커버쪽 재료(2)와 뒷면 재료(4) 사이에 매립된 솔라셀(3)을 구비한 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈(1)에서 평탄한 또는 아치형 솔라모듈을 위해 바로 뒷면 재료(4) 상에는 납작한 경량 보강 구조체(5)가 부분적으로 접착되어 배치된다. 상기 경량 보강 구조체(5)는 완전히 또는 부분적으로 적어도 두 쪽에서 지지 프레임 구조체(6)로써, 즉 추가로 보강되어 실시된다. 본 발명은 일반적인 모든 패널 형태의 솔라모듈을 위해, 특히 유리-필름-라미네이트에서 제조되는 박벽 솔라모듈 구현을 위해 이용될 수 있다.
솔라모듈, 솔라셀, 보강 구조체

Description

패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈{PANEL FORM PHOTOVOLTAIC FRAMELESS SOLAR MODULE}
본 발명은 주요 청구항의 전제부에 따른 향상된 안정성 및 강도를 갖는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈, 특히 큰 면을 갖는 솔라모듈에 관한 것이다.
광전지 솔라모듈(PV 모듈)은 납작한, 평탄한 또는 약간 구부러진 구조를 가지며, 상기 구조 내에는 솔라셀이 매립되어 있다. 이 납작한 구조는 거친 날씨 영향뿐만아니라 여러 가지 기계적 영향으로부터 솔라셀을 보호한다. 이를 통해 비로소, 지붕, 공터, 차량 등에서의 조립이 가능해진다. 솔라셀로서 오늘날 대략 95%가 결정질 규소로 만들어진 솔라셀이 이용된다. 그러나 비결정질 규소로 만들어진 셀 및 얇은 층 셀도 반도체 재료에 대한 수요가 크지 않기 때문에 특별한 경우에 이용된다.
개별 솔라셀들 간의 연결 및 특히 연결 위치에서의 납땜 연결을 포함한, 매립된 솔라셀은 기계적 하중, 날씨 영향 및 습기에 대해 민감하다. 솔라셀은 더욱 커진다. 즉, 이미 150 곱하기 150 mm 이상의 솔라셀 사용이 증가한다. 상기 솔라셀 은 전형적으로 투명 복합재료 내에 매립되고, 바람직하게는 2 개의 유리판 또는 다른 강성 재료들 사이에 고정되며, 그리고 이로 함께 동시에 보호된다. 상부 덮개는 다른 투명 재료로 구성될 수 있고, 이에 반해 여러 가능한 재료, 예컨대 특히 금속 박판, 플라스틱 플레이트 또는 플라스틱 필름으로 만들어진 하부 덮개를 실시하는 것이 공지되어 있다. 정면의 유리판 및 뒷면의 필름을 구비한 실시는(유리-필름-라미네이트)는 실제로 흔하며, 대부분의 표준 PV 모듈에서 많은 제조사들에 의해 제공된다. 유리-유리-라미네이트와는 달리 유리-필름-라미네이트는 훨씬 더 적은 지지력을 구비하기 때문에, 보강을 위해서는 일반적으로 알루미늄-압출 프로파일로 만들어진 프레임이 배치된다. 태양 에너지를 위한 독일 등록협회에 의해 2004년에 발행된 시장 보고서에는, 프레임된 PV 모듈 중에서 97%의 몫이 알루미늄-압출 프로파일로 만들어진 틀을 구비한 모듈이다. 특수강, 플라스틱 및 폴리머 콘크리트로 만들어진 프레임이 나머지를 차지하나, 상기 프레임은 특별한 목적, 예컨대 지붕 덮개 요소 또는 차량 천창을 위한 작은 PV 모듈의 보강을 위해서만 사용된다. 2 가지의 다른 해결책이 상기 문서에 기술되어 있고, 이 해결책에서 PV 모듈의 보강은 뒤쪽에 부착된 사다리꼴 박판에 의해 실현된다.
모든 알루미늄 프레임에서, PV 모듈과의 연결이 프로파일의 그루브 내의 삽입에 의해 및 추가의 접착 및/또는 나사 고정에 의해 실현되는 것은 동일하다. 프레임된 PV 모듈의 천장 조립은 간단히, 예컨대 클램핑에 의해 실행하는 것이 가능하다. 프레임의 이 유형에서의 단점은 PV 모듈의 특히 에워싸는 선 모양의 틀 및 설치이다. PV 모듈의 점점 더 커지는 치수에서, 중앙에서의 휨이 더욱 심해진다. 이와 함께, 프레임의 지금까지의 방식은 추세에 비해 너무 더욱 커지는데. 왜냐하면 비용이 효율적인 PV 모듈에 반대되기 때문이다.
그 밖의 단점은 PV 모듈 평면의 위쪽에서 프레임의 돌출 에지이다. 에워싸는 이 돌출 에지의 영역에서 오염이 증가되는 것이 그 결과이며, 이는 또다시 에너지 이용을 감소시킨다. 눈의 미끄러져 내림 및 빗물에 의한 자체 세척은 이른바 돌출하는 이 오염 에지에 의해 어려워진다. 이 불리한 효과는 PV 모듈이 장착된 상태에서 더 적게 기울어져 있으면 있을수록 더욱 분명히 드러난다.
특허문서 EP 1 146 297 A1는 한쪽에 에지가 없는 프레임을 구비한 자체 세척의 문제점을 다루고 있다. 이때 부정적인 것은 장착 위치의 공장측 확정이다. 눈의 미끄러져 내림 및 지지력은 계속해서 결함을 갖는데, 왜냐하면 이른바 전체 PV 발전기(여러 PV 모듈의 커플링)와 관련하여 유리 평면의 위쪽에 아직 돌출 에지가 존재하기 때문이다.
실용신안 DE 202 15 462 U1은 PV 모듈을 수용하기 위한 지지 요소를 구비한 프레임 성형부를 기술하고 있다. 납작한 보강부는 지지력에 긍정적으로 작용하고, 오물 에지는 형성되어 있지 않다. 그러나 조립은 접착 가능한 토대에서만 가능하고, 이는 모든 적용 경우를 위한 표준 PV 모듈로서의 사용에 반대한다.
DE 36 11 543 A1에 따른 해결책은 PV 모듈을 기술하고 있고, 여기에서는 사다리꼴 박판이 라미네이팅 공정 및 용해 접착에 의해 라미네이트와 연결되어 있다. 조립에 대해서는 다루고 있지 않고, 따라서 해결되지 않은 채 남아 있다.
그 밖의 공개문헌 DE 40 14 200 A1에는 무엇보다도 PV 모듈의 뒷면에서 그 에지 영역에서 고정 프로파일의 공장측 접착이 기술되어 있다. DE 40 14 200 A1으로부터의 이 고정 프로파일은 뼈대 시스템에의 나사 고정에 사용된다. 이때, 이 고정 프로파일의 에지 형성은 견고히 실시되므로 단지 거기에 붙여 토대와 함께 솔라모듈의 고정이 수행된다. 동시에 이 고정 프로파일을 통해 표면 하중이 수용된다.
본 발명의 목적은 그늘 및 햇빛에 의해 야기된 큰 열적 하중이 전기 부품에서 손상을 일으키지 않도록 날씨의 거친 기후적 영향에 민감하지 않으며, 또한 하부구조로 매우 높은 기계적 하중을 유도하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈을 제공하는 것이다.
상기 목적은 본 발명에 따르면 청구항 제 1 항의 특징에 의해 달성된다. 목적에 부합하는 본 발명의 그 밖의 형태는 종속항의 대상이다. 본 발명에 따르면, 커버쪽 재료(2)와 뒷면 재료(4) 사이에 매립된 솔라셀(3)을 구비한 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈(1)에서는 평탄한 또는 아치형 솔라모듈을 위해 바로 뒷면 재료(4) 상에는 납작한 경량 보강 구조체(5)가 부분적으로 접착되어 배치된다. 이 경량 보강 구조체(5)는 완전히 또는 부분적으로 적어도 두 쪽에서 지지 프레임 구조체(6)로서, 즉 추가로 보강되어 형성된다. 아치형 솔라모듈에서는, 경량 보강 구조체(5) 및 이와 연결된 지지 프레임 구조체(6)는 상응하여 볼록하게 아치형이 된다. 뒷면 재료(4)에 고정 융기부 또는 고정 슬롯을 제공하는 것도 가능하며, 상기 고정 융기부 또는 고정 슬롯과 경량 보강 구조체(5)는 예컨대 연결 볼트 또는 연결 갈고리를 통해 기계적으로 연결되어 실시될 수도 있다.
바람직한 실시에서, 경량 보강 구조체(5) 및 지지 프레임 구조체(6)는 동일한 또는 상이한 재료로 실현될 수 있고, 재료결합으로 또는 형상 끼워맞춤으로 서로 연결되어 배치된다.
지지 프레임 구조체(6.1)는 완전히 별도의 부품으로서, 패널 형태의 납작한 광전지 솔라모듈(1) 및 경량 보강 구조체(5)의 뒷면 재료(4)와 연결되어 배치될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈(1)은, 경량 보강 구조체(5) 및 이와 연결된 지지 프레임 구조체(6)가 정의된 돌출부만큼 솔라모듈(1)의 외부 치수를 넘어 다다르고, 그리고 이와 함께 에워싸는 돌출 에지(8)가 형성되고, 이 에지는 에워싸는 에지 보호를 가능하게끔 치수화된다.
지지 프레임 구조체(6)를 닫힌 지지 프로파일로서, 예컨대 경량금속 또는 플라스틱과 같은 적절한 재료의 일반적인 압축 프로파일로 형성하는 것도 가능하다.
특히 설치 장소에서 광전지 무프레임 솔라모듈(1)의 빠르고 간단한 조립을 위해서는, 지지 프레임 구조체(6.1) 내에는 특별히 형성된 그루브(9)가 배치되고, 상기 그루브에는 상기 그루브의 형태와 상응하는 고정 요소가 맞물리며, 이 고정 요소는 솔라모듈(1)를 지속적으로 고정하면 바람직하다.
지지 프레임 구조체(6)의 유리한 냉각 및 그 밖의 무게감소를 달성할 수 있기 위해서는, 지지 프레임 구조체를 열린 지지 프로파일(6.2)로서, 즉 분할된 또는 개구부가 제공된 압축 프로파일로서 형성할 수 있다.
솔라모듈의 본 발명에 따른 배치의 높은 강도 및 안정성을 달성하기 위해, 납작한 경량 보강 구조체(5) 및 지지 프레임 구조체(6)는 압인된, 여러 가지로 모서리를 둥글게 처리한, 각이 진 경량 금속 프로파일(10)로 형성되는 것이 특히 효과적이다. 이 실시는 일반적인 경량금속 박판, 특히 알루미늄 박판에서 알려져 있는 매끄러운 표면을 갖는 실시보다 더욱 안정되어 있다.
매우 적은 벽두께를 갖는 특별한 강성은, 납작한 경량 보강 구조체(5) 및 지지 프레임 구조체(6)가 압인된, 벌집 모양의 경량금속 박판 구조로 형성되면 달성될 수 있다.
물결 모양의 복합재료로 만들어진 납작한 경량 보강 구조체(5) 및 지지 프레임 구조체(6)의 실시와 함께, 최소화된 재료 이용에서 전체 구조의 필요한 강성이 달성될 수 있다.
극단적인 이용 위치, 예컨대 특히 폭풍 또는 허리케인의 위험을 받는 지역에서는, 납작한 경량 보강 구조체(5) 및/또는 지지 프레임 구조체(6)를 발포 경량금속, 예컨대 발포 알루미늄 재료로 형성하는 것이 바람직하다.
그 밖의 안정성 개선은, 납작한 경량 보강 구조체(5) 및 지지 프레임 구조체(6)가 압인된, 여러 가지로 모서리를 둥글게 처리한, 각이 진 경량 금속 프로파일(11)로부터 그 자체가 다시 한번 또는 여러 번 모서리가 둥글게 처리되고 각이 지게 형성됨으로써 가능하다.
마찬가지로, 납작한 경량 보강 구조체(5) 및 지지 프레임 구조체(6)를 경량금속 및/또는 플라스틱에 기초한 샌드위치 재료 및/또는 섬유 강화된 플라스틱 재료로 형성하는 것이 바람직할 수 있다. 무엇보다도, 적절한 섬유강화된 플라스틱 제료를 구비한 실시에서는, 매우 높은 강성은 동시에 최적화된 경량 구조에서 가능하다.
그 밖의 안정성 향상을 위해, 경량 보강 구조체(5)의 뒷면에 추가로 연결된 보강 재료(7), 예컨대 뒷면과 접착된 얇은 필름이 배치되면 유리하다.
동일한 효과는, 닫힌 결합재료(7) 대신에 격자 또는 단단한 네트(net, 12) 형태의 보강 재료(7.1)가 형성되어 특정 포인트에서 경량 보강 구조체(5)와 연결되어 배치되면 달성될 수 있다. 이때, 강도 특성은 닫힌 실시에 대해 변함이 없는 반면, 뒷면은 그럼에도 불구하고 차가운 공기에 의해 흐름을 받을 수 있다.
패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈(1)의 안정성 개선을 위해서는, 납작한 경량 보강 구조체(5)의 내부에 횡방향 및/또는 종방향 버팀목이 배치될 수도 있다.
본 발명에 따른 해결책은 구부러진 광전지 무프레임 솔라모듈(1)을 위해서도 적합한데, 왜냐하면 납작한 경량 보강 구조체(5) 및 지지 프레임 구조체(6)도 구부러져 형성될 수 있고, 그리고 이와 함께, 구부러진 솔라모듈의 볼록한 아치형은 틈이 없이 맞춰지며, 그 위에 접착될 수 있기 때문이다.
패널 형태의 본 발명에 따른 광전지 솔라모듈(1)과 함께, 장착 위치를 현장에서 자유로이 선택할 수 있다. 솔라모듈 표면은 매우 평탄하고, 균일하며, 눈의 미끄러져 내림, 자기 세척 및 솔라모듈 표면의 통행에 이르기까지 현저히 개선된 특징을 갖는다. 이와 함께, 폭풍 또는 허리케인의 위험을 받는 영역에서도 경량 구조 실시에도 불구하고 필요한 안정성을 보장하는 것이 가능하다. 그럼에도 불구하고 극단적인 강제 작용에 의해 패널 형태의 광전지 솔라모듈이 부서질 경우, 부서진 조각은 경량 보강 구조체에 의해 가능한 한 미끄러져 내려감에 대해 안전하게 되거나 또는 날카로운 에지가 있는 부서진 조각이 적게 생길 것이다.
지지 프레임 구조체를 구비한 납작한 경량 보강 구조체의 이용에 의해, 본 발명은 한편으론 공지의 표준 PV 모듈에 비해 현저한 무게감소를 가능하게 하고 다른 한편으론 예컨대 클램핑 연결을 통한 공지의 표준화된 조립 시스템을 구비한 조립도 가능하게 한다. 신식의 광전지 무프레임 솔라모듈은 지금까지 알려진 무프레임 솔라모듈보다 현저히 높은 지지력을 구비하며, 이때 만일의 경우 나타나는 압축력은 유리하게 분배되고, 또한 그 아래에 놓인 고정 구조 내로 문제없이 도입될 수 있다. 경량 구조에도 불구하고 부서질 위험 없이 표면의 통행 가능성이 가능하다. 이로 인하여, 커버쪽 재료(2)와 뒷면 재료(4) 사이에 매립된 솔라셀(5)을 구비한 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈(1)의 비교적 큰 면의 실시는 평탄한 또는 아치형 솔라모듈을 위해서 실시될 수 있을 뿐만 아니라 간단한 방식으로 시간을 절약하며 조립 및 수리될 수 있다. 결국, 이와 함께 에너지 효율 및 비용-이용 관계가 더욱 개선된다.
도 1 내지 도 5는 본 발명의 각 실시예에 따른 패널 형태의 광전지 무프레임을 나타내는 횡단면도이다.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 패널 형태의 광전지 솔라모듈
2 : 커버쪽 재료
3 : 솔라셀
4 : 뒷면 재료
5 : 납작한 경량 보강 구조체
6 : 보강된 경량 구조의 지지 프레임 구조체
6.1 : 분리된 부품으로서의 지지 프레임 구조체
6.2 : 지지 프로파일
7 : 보강 재료
8 : 에워싸는 돌출 에지
9 : 특별히 형성된 그루브
10 : 모서리를 둥글게 처리하고 각이 진 알루미늄 프로파일
11 : 여러 가지로 그 자체에서 다시 한번 또는 여러 번 모서리를 둥글게 처리하고 각이 진 알루미늄 샌드위치 프로파일
12 : 격자 또는 단단한 네트
이하, 본 발명을 5 개의 도면을 토대로 여러 가지 실시예를 통해 상세히 설명한다.
도 1은 인장 하중 및 압력 하중을 받을 수 있는 평탄한 패널로 만들어진 패널 형태의 본 발명에 따른 광전지 솔라모듈(1) 및 바람직하게는 유리로 만들어진 커버쪽 재료(2)와 바람직하게는 플라스틱 필름으로 만들어진 뒷면 재료(4) 사이에 매립되어 있는 솔라셀(solar cell, 3)의 횡단면을 도시하고 있으며, 상기 솔라셀은 예컨대 라미네이팅 공정에 의해 도포되어 있다. 유리-필름-라미네이트로 만들어진 이 솔라모듈 뒤에는, 본 발명에 따르면 필리그란 용해 횡단면을 갖는 납작한 경량 보강 구조체(5)가 고정되어 있고, 이 경량 보강 구조체는 여기에서 납작하게 접착식으로 결합되어 배치되어 있다. 납작한 경량 보강 구조체(5)와 뒷면 재료(4)의 재료 결합식 접착에 의해, 양 부품의 고유강성을 모두 이용하면서 결합의 안정성을 훨씬 더 높일 수 있다. 경량 보강 구조체(5)가, 에워싸는 돌출 에지(8)로서 그와 연결된 지지 프레임 구조체(6)와 함께 실시되는 새로운 구조를 통해, 모듈 평면의 영역에서 프레임 없이 실시할 수 있다는 장점과 더불어 에워싸는 에지 보호가 생긴다. 이 장점은 본질적으로 눈이 매우 잘 미끄러져 내려갈 수 있고 비가 올 때는 솔라모듈 표면의 맨 바깥쪽 영역의 내부까지 자체 세척이 수행된다는 데에 있다. 특히 눈이 더 이상 그렇게 빨리 달라붙어 있지 않기 때문에, 본 발명에 따른 구조는 겨울에 에너지를 더욱 우수하게 사용할 수 있게 한다. 본 발명에 따르면, 경량 보강 구조체(5)는 바깥쪽으로 지지 프레임 구조체(6)로 다시 한번 보강되어 형성된다. 도 1에는 양쪽에 상기 보강이 2 개의 변형으로 도시되어 있다. 한편으론, 하부구조의 가장자리 외부에서는, 더 안쪽에 배치된 경량 보강 구조체(5)보다 높은 밀도의 재료로 만들어지고 상기 경량 보강 구조체와는 다른 재료로 만들어진 지지 프 레임 구조체(6)가 형성되는 것도 가능하다. 도 1에 따라 도시되어 있는 오른쪽 실시에서는, 경량 보강 구조체(5)의 재료와 다르고 보다 안정된 재료로 만들어진 지지 프레임 구조체(6.1)가 형성된다. 여기에서 이 지지 프레임 구조체(6.1)는 U 모양의 압출 프로파일(extruded profile)로 구성되며, 이 압출 프로파일과 경량 보강 구조체(5)가 맞물린다. 양 재료는 형상 끼워맞춤뿐만 아니라 압력 끼워맞춤으로도 연결될 수 있다. 이때, U, L, T 또는 이중 T 프로파일과 같은 열린 프로파일뿐만 아니라 직사각형 또는 다른 상자 프로파일과 같은 닫힌 프로파일도 사용될 수 있다. 본 발명에 따른 납작한 보강부와 커플링되어, 솔라모듈 평면의 아래의 외부 영역에서 극단적으로 박벽(thin-walled)으로 된 프로파일을 이용할 수 있다는 것이 새롭다. 이는, 다른 경우라면 알루미늄 압축 프로파일로 만들어지고, 에워싸며 덮는 프레임 구조를 구비하고, 표준에 맞게 이용된 솔라모듈에서만 공지되어 있는 것과 동일한 작용을 초래한다. 또한 본 발명에 따라 실시된 솔라모듈(1)은 무게가 현저히 감소됨에도 불구하고, 지붕 또는 공터에 조립할 때 생기는 압축력 또는 하중을 하부구조 내로 신뢰성 있게 유도한다. 본 발명에 따른 패널 형태의 광전지 솔라모듈(1)은 조립 및 수리를 할 때 거리낌없이 사람의 하중을 견뎌낼 수 있다. 또한, 지금까지 일반적이었던 것보다 표면이 더욱 큰 솔라모듈을 제조할 수 있고, 이는 설비된 KW 성능당 설비비용을 감소시킨다. 통틀어, 통상적인 구조와 비교하여 이용되는 재료를 현저히 줄일 수 있고, 이로써 또한 무게도 현저히 감소될 수 있다.
경량 보강 구조체(5)는 도 2에서 알 수 있다시피 예컨대 금속 필름, 삼투 종이 또는 섬유 강화된 플라스틱, 바람직하게는 경량금속 박판(예컨대 알루미늄으로 만들어진) 및 코어 재료, 바람직하게는 경량 금속 벌집, 종이 벌집 또는 아라미드 벌집 또는 화학적으로 처리된 재성장 원료, 예컨대 수직으로 배치된 갈대 줄기 또는 플라스틱관, 발사나무 또는 발포 재료로 만들어진 일측 또는 양측 덮개층 및/또는 중간층을 구비한 샌드위치 패널로서 형성될 수 있다. 이 재료는 바람직하게는 솔라모듈 평면 아래의 외부 영역에서 지지 프레임 구조체(6)의 보강된 경량 구조 내에 통합된다. 예컨대 금속 또는 바람직하게는 경량금속, 섬유 강화된 또는 강화되지 않은 플라스틱면으로 만들어진 직사각형 프로파일, 사다리꼴 프로파일 또는 웨이브 프로파일도 납작한 보강을 떠맡을 수 있다. 이때, 에지 프로파일은 몰딩공정에서 몰딩될 수 있거나 또는 별도로 배치되어 고정될 수 있다. 특히 어려운 이용 위치를 위해서는, 압출 알루미늄, 압출 플라스틱 프로파일 또는 써멀 목재(thermal wood)도 하부구조로의 하중 유도를 더 잘하기 위해 지지 프레임 구조체(6)의 외부 영역에 배치될 수 있다.
도 2에는 지지 프레임 구조체(6.1)의 보강된 경량 구조가 도시되어 있으며, 상기 경량 구조에는 하부구조로의 큰 하중의 유도를 위해, 멀리 내부로 납작한 층 모양으로 만들어진 경량 보강 구조체의 영역 내까지 돌출하며 특별하게 형성되고 경량금속으로 만들어진 압출 프로파일이 배치되어 있다. 지지 프레임 구조체(6.1)의 양쪽에 동일한 이 압출 프로파일에는, 각기 하나의 특별히 형성된 그루브(9)가 배치되어 있고, 상기 그루브에는 상기 그루브의 형태에 상응하여 부합하는 고정 요소가 조립을 위해 맞물린다(도시되어 있지 않음). 경량 보강 구조체(5) 및 이와 연결된 지지 프레임 구조체(6)는, 정의된 돌출부만큼 솔라모듈(1)의 외부 치수를 넘 어 다다르도록 건설된다. 이로 인해, 에워싸는 돌출 에지(8)가 생기고, 이 에지는 운반 및 조립시 에워싸는 에지 보호를 보장한다.
도 3은 압인되어 있고, 여러 가지로 모서리를 둥글게 처리한, 각진 경량금속 프로파일(10)로서, 여기에서는 균일한, 직사각형의, 모서리를 둥글게 처리한, 각이 진 형태의 실시에서, 지지 프레임 구조체(6)의 보강된 경량 구조와 재료결합으로 연결된 납작한 경량 보강 구조체(5)의 횡단면을 도시하고 있다. 닫힌 지지 프레임 구조체(6)가 생기도록, 압인된, 여러 가지로 모서리를 둥글게 처리한, 각이 진 이 지지 프레임 구조체(6)가 지지 프레임 구조체(6)의 보강된 경량 구조의 영역에서 각이 짐으로써, 여기에서도 하중 유도는 요구되는 정도까지 보장될 수 있다. 오른쪽에는, 지지 프레임 구조체가 지지 프로파일(6.2)로서 더 좋은 냉각을 위해 부분적으로 관통되어 실시될 수 있음이 도시되어 있다. 지지 프로파일(6.2)의 이 개구부는 마찬가지로 본 발명에 따른 솔라모듈을 위한 고정 개구부로 쓰일 수 있고, 이 고정 개구부에 또다시 고정 요소가 맞물릴 수 있다.
도 4는 도 3과 유사하게 실시되는 해결책을 도시하고 있다. 그러나 이 바람직한 실시에서는, 납작한 경량 보강 구조체(5) 및, 압인된, 여러 가지로 모서리를 둥글게 처리한, 각이 진 경량 금속 프로파일(11)로 만들어진 지지 프레임 구조체(6)는 다시 한번 여러 번 모서리가 둥글게 처리되고 각이 지게 형성되어 있다. 이는, 이와 같은 형성을 통해 납작한 경량 보강 구조체(5) 및 지지 프레임 구조체(6)의 강성이 재차 향상될 수 있는 장점을 갖는다. 이는 무엇보다도 큰 면의 솔라모듈 실시에 관한 것일 때 유리하다. 이때, 예컨대 설치자의 통행시 하중을 받을 때 솔라모듈의 중앙에서 발생하는 휨을 줄일 수 있다. 여기에서는 추가의 직사각형 구조가 도시되어 있다. 같은 정도로, 추가로 삼각형 또는 물결 모양의 굽힘이 동일한 작용을 갖고 실시될 수 있다.
도 5는 볼록하게 아치형이 되고 프레임이 없는 패널 형태의 광전지 솔라모듈(1), 및 아치형이 된 커버쪽 재료(2)와 아치형이 된 뒷면 재료(4) 사이에 매립되어 있고 일종의 경계에서 굽힘 가능한 솔라셀(3)을 위해(아치형 토대에서의 이용 경우를 위해) 가능한 특별 실시형태를 도시하고 있다. 이때, 뒷면 재료(4) 상에는 마찬가지로 아치형이 된 경량 보강 구조체(5)가 완전히 또는 부분적으로 그의 지지면에 함께 접착되어 있다. 그의 양 종방향 면에는, 지지 프레임 구조체(6)가 전술한 바와 같이 배치되어 있다. 지지 프레임 구조체(6)의 아래뿐만 아니라 납작한 경량 보강 구조체(5)의 아래에도, 추가의 보강 재료(7)가 격자 또는 단단한 네트(12)의 형태로 형성되어 있고, 특정 포인트에서 경량 보강 구조체(5)와 연결된다. 이 특별한 실시에서, 매우 높고 다른 구조에 의해서는 달성될 수 없는 포인트적 표면 하중은 손상 없이, 매립되어 있는 솔라셀(3)을 구비한 솔라모듈의 수명 동안 수행될 수 있다.
본 발명은 상관례적인 모든 패널 형태의 솔라모듈을 위해, 특히 무엇보다도 유리-필름-라미네이트에서 제조되는 박벽 솔라모듈 실시를 위해 이용 가능하다.

Claims (17)

  1. 평탄한 또는 아치형 솔라모듈을 위해 커버쪽 재료(2)와 뒷면 재료(4) 사이에 매립된 솔라셀(3)을 구비한 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈(1)에 있어서,
    상기 뒷면 재료(4) 상에는 납작한 경량 보강 구조체(5)가 완전히 또는 부분적으로 접착되거나 또는 연결되어 배치되어 있고, 이때 상기 경량 보강 구조체(5)는 완전히 또는 부분적으로 둘 이상의 측면에서 지지 프레임 구조체(6)로 형성되는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경량 보강 구조체(5) 및 상기 지지 프레임 구조체(6)는 동일한 또는 상이한 재료로 구성되어 있고, 서로 재료결합으로 또는 형상 끼워맞춤으로 연결되어 배치되는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 지지 프레임 구조체(6.1)는 별도의 부품으로서, 납작한 광전지 솔라모듈(1)의 뒷면 재료(4) 및 경량 보강 구조체(5)와 연결되어 배치되는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경량 보강 구조체(5)는 이와 연결된 지지 프레임 구조체(6)와 함께, 에워싸는 돌출 에지(8)로서 형성되어 있는 것을 특징으로 하는, 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 프레임 구조체(6)는 닫힌 지지 프로파일인 압축 프로파일로서 형성되는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 프레임 구조체(6.1) 내에는 그루브(9)가 배치되어 있고, 상기 그루브에는 상기 그루브의 형태에 부합하는 고정 요소가 조립을 위해 맞물리는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  7. 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 프레임 구조체(6)는 열린 지지 프로파일(6.2)로서, 분할된 또는 개구부가 제공된 압축 프로파일로서 형성되는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경량 보강 구조체(5) 및 상기 지지 프레임 구조체(6)는, 압인되어 있고 다양하게 모서리를 둥글게 처리한 각이 진 경량금속 프로파일(10)로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  9. 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경량 보강 구조체(5) 및 상기 지지 프레임 구조체(6)는 압인된 벌집 모양의 경량금속 박판 구조로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  10. 제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 경량 보강 구조체(5) 및 상기 지지 프레임 구조체(6)는 물결 모양의 복합재료로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  11. 제1항 내지 제10항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 항들 중 어느 한 항에 있어서, 상기 납작한 경량 보강 구조체(5) 및/또는 상기 지지 프레임 구조체(6)는 발포 경량금속으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 납작한 경량 보강 구조체(5) 및 상기 지지 프레임 구조체(6)는 압인되 어 있고 다양하게 모서리를 둥글게 처리한 각이 진 경량금속 프로파일(11)로부터 그 자체가 다시 한번 또는 여러 번 모서리를 둥글게 처리하고 각이 지게 형성되는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 납작한 경량 보강 구조체(5) 및 상기 지지 프레임 구조체(6)는 경량금속 및/또는 플라스틱에 기초한 샌드위치 재료 및/또는 섬유 강화된 플라스틱 재료로 구성되는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 경량 보강 구조체(5)의 뒷면에는 보강 재료(7)가 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  15. 제1항에 있어서,
    상기 보강 재료(7)는 격자 또는 단단한 네트(12)의 형태로 형성되고, 특정 포인트에서 경량 보강 구조체(5)와 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  16. 제1항에 있어서,
    상기 경량 보강 구조체(5)의 내부에는 횡방향 및/또는 종방향 버팀목이 배치 되어 있는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
  17. 제1항에 있어서,
    상기 경량 보강 구조체(5) 및 상기 지지 프레임 구조체(6)는 구부러져 형성되고, 그 위에는 구부러진 솔라모듈(1)이 접착되어 배치되는 것을 특징으로 하는 패널 형태의 광전지 무프레임 솔라모듈.
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KR20180071311A (ko) * 2015-10-19 2018-06-27 매트릭스-모듈 게베알 솔라 모듈을 위한 배면 요소

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