KR20110045522A - Structure of exterior material for building integrated photovoltaic - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건물 일체형 태양광 외장재 구조에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 건물의 지붕이나 건물의 외벽 및 구조물의 지붕으로 사용되는 외장재에 전기에너지를 생산하는 태양전지모듈을 일체화시키고, 태양전지모듈의 유지 보수가 편리함은 물론 접속 배선함으로부터 인출된 전선을 프레임의 가로부재 또는 세로부재에 설치된 덕트박스에서 배선 및 결선함과 동시에 접속 배선함 및 전선이 외부로 노출되지 않도록 할 수 있는 프레임구조를 가진 건물 일체형 태양광 외장재 구조에 관한 것이다.The present invention relates to a building-integrated solar cladding structure, and more particularly, to integrate the solar cell module for producing electrical energy in the cladding used as the roof of the building or the outer wall of the building and the roof of the structure, the maintenance of the solar cell module In addition to the convenience of repairing, wires drawn from the junction box are wired and connected in the duct box installed on the horizontal or vertical member of the frame and at the same time, the building-integrated structure has a frame structure that prevents the junction box and the wire from being exposed to the outside. It relates to an optical exterior structure.
일반적으로, 태양광발전은 태양전지 셀을 이용하여 직접 전기를 생산하는 태양전지모듈(Photovoltaic Module)로서 다양한 응용분야가 있지만, 그 중에서 태양전지 셀을 건축물 외벽 마감재로 사용하는 건물 일체형 태양전지(BIPV : Building Integrated Photovoltaic)가 세계적으로 각광받고 있다.In general, photovoltaic power generation is a photovoltaic module that directly produces electricity by using a solar cell, but there are various applications. Among them, an integrated solar cell (BIPV) that uses a solar cell as a building exterior wall finishing material. Building Integrated Photovoltaic) is in the spotlight worldwide.
상기 태양전지를 건물에 일체화하는 기술은 태양전지모듈을 건축 자재화하여 건물 외벽에 적용함으로써 경제성은 물론 각종 부가가치를 높여 보다 효율적으로 태양전지 시스템을 보급·활성화시키려는 개념이다. 즉, 건물 일체형 태양전지를 통해 태양광 에너지로 전기에너지를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에도 건축물의 외장재로 사용됨에 따라 건설비용을 줄이고 건물의 미려함을 향상시키는데 사용되고 있다.The technology of integrating the solar cell into a building is a concept to more efficiently spread and activate the solar cell system by increasing the economical value and various added values by applying the solar cell module to the building material and applying it to the exterior wall of the building. In other words, in addition to producing electrical energy from solar energy through a building integrated solar cell and supplying it to consumers, it is used to reduce construction costs and improve the beauty of the building as it is used as an exterior material of buildings.
이러한 건물 일체형 태양광 발전시스템을 이용하여 건축물의 외장재로 적용하는 방법은 건축물의 외벽에 해당하는 부분에 태양전지모듈을 설치하는 커튼월 구조가 대표적으로 사용된다. 이때, 상기한 태양전지모듈을 이용한 커튼월 구조가 이루어지기 위해서는 커튼월(비내력벽)에 요구되는 몇 가지 성능을 만족시켜야하며, 또한 태양전지의 수명이 약 20년이므로 태양전지의 교체주기 시 또는 파손에 의한 교체 시의 용이성을 위하여 태양전지모듈의 설치와 유지보수 및 접속 배선함의 배선처리의 편의성도 동시에 만족시켜야만 한다.As a method of applying an exterior material of a building using the integrated solar power system of the building, a curtain wall structure in which a solar cell module is installed on a portion corresponding to the exterior wall of the building is typically used. In this case, in order to achieve the curtain wall structure using the solar cell module, some performances required for the curtain wall (non-bearing wall) must be satisfied. In addition, since the life of the solar cell is about 20 years, during the replacement cycle of the solar cell or For ease of replacement by damage, convenience of installation and maintenance of solar cell module and wiring process of junction box should be satisfied at the same time.
그러나, 기존에는 건축물의 외벽으로 사용되는 창호를 포함한 커튼월의 구조를 갖도록 이루어져 별도의 구조물 없이 설치되어 사용되고 있으나, 태양전지모듈을 외장재로 사용하기 위한 커튼월 구조에는 태양전지모듈을 지지하기 위한 별도의 구조물이 설치되어야 하며, 또한 건물의 옥상 또는 지붕 등에 설치하기 위해서도 별도의 구조물이 설치되어야 하는 번거로움 및 설치비용이 증가되는 문제점이 있다.However, in the past, it has a structure of a curtain wall including a window that is used as an exterior wall of a building, and is installed and used without a separate structure. However, a curtain wall structure for using a solar cell module as an exterior material has a separate structure for supporting a solar cell module. The structure of the should be installed, and also to install on the roof or roof of the building, there is a problem in that the hassle and installation cost to install a separate structure is increased.
이에 따라, 커튼월 구조를 이용한 태양전지모듈을 건물의 외장재로 사용하기 위한 개발이 이루어지고 있으나, 실·내외에서의 미관이 고려되어야함에도 불구하고, 각각의 태양전지모듈에 설치된 접속 배선함(Junction Box)과 전선들이 노출되 어 건물의 미관이 저감되는 문제점이 있다.Accordingly, although the development for using the solar cell module using the curtain wall structure as an exterior material of the building has been made, although the aesthetics inside and outside should be considered, junction boxes installed in each solar cell module (Junction Box ) And the wires are exposed, there is a problem that the aesthetics of the building is reduced.
또한, 건물의 지붕에 설치하는 경우 특히, 고층의 건물에 설치하는 경우 실내에서 전선의 결선 및 태양전지모듈의 설치가 이루어짐에 따라 설치가 어려우며, 상기 태양전지모듈을 적용한 커튼월을 설치시 태양전지모듈을 지지하기 위한 프레임을 별도로 제작하여야 함으로써, 제조비용이 증가함은 물론 기존 커튼월과 태양전지모듈을 적용한 커튼월의 교체시 그에 맞는 프레임을 함께 교체하여야 함으로 공기(工期)가 증가하는 문제점이 있다.In addition, when installing on the roof of a building, especially in a high-rise building is difficult to install as the wiring of the wires and the installation of the solar cell module in the room, the solar cell when installing the curtain wall applying the solar cell module As the frame supporting the module must be manufactured separately, the manufacturing cost increases and the air frame increases due to the replacement of the existing curtain wall and the frame when the solar cell module is applied. have.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전기에너지를 생산하는 태양전지모듈을 건축물의 외장재 특히, 건물의 지붕으로 사용함에 따라 건축물의 지붕에 설치된 태양전지모듈을 통한 건물 자체 전력 및 보조전력 생산을 통해 에너지 수급 능력을 확보함은 물론 시공성 및 보수의 편의성을 갖춤과 동시에 실내로부터 시야의 장애가 되지 않도록 하며, 접속 배선함 및 전선이 어느 위치에서도 노출되지 않게 처리함으로써 외관상의 미려함과 안정성을 만족시킬 수 있는 건물 일체형 태양광 외장재 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the building itself power through the solar cell module installed on the roof of the building by using the solar cell module for producing electrical energy as a building material, in particular, the roof of the building and The production of auxiliary power ensures energy supply and supply, as well as ease of construction and maintenance, and prevents the view of the room from being disturbed from the room. The object is to provide a building-integrated solar cladding structure that can satisfy.
본 발명의 또 다른 목적은 기존의 건축물의 외장재로 사용되는 커튼월과 태양전지모듈이 구현된 커튼월을 함께 지지할 수 있으며, 프레임의 가로부재 또는 세로부재에 설치된 덕트박스를 통해 건축물의 외부에서 전선을 결선시킬 수 있도록 하여 태양전지모듈의 설치작업과 동시에 전선의 결선이 이루어지도록 함으로써 설치시공의 용이성을 확보할 수 있는 건물 일체형 태양광 외장재 구조를 제공하는데 있다.Another object of the present invention can support the curtain wall used as the exterior material of the existing building and the curtain wall implemented solar cell module, from the outside of the building through a duct box installed on the horizontal member or vertical member of the frame. It is to provide a building-integrated solar cladding structure that can secure the ease of installation by allowing the wires to be connected at the same time as the installation of the solar cell module.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 건물 일체형 태양광 외장재 구조는, 다수의 태양전지 셀이 배열되어 형성되고 측부에 접속 배선함이 마련된 태양전지모듈; 상기 태양전지모듈의 하측에 위치되어 이웃하는 태양전지모듈들을 지지하는 가로부재 및 세로부재를 구비하는 프레임; 및 상기 태양전지모듈의 상측으로부 터 상기 가로부재 또는 세로부재에 설치되어 태양전지모듈을 고정시키는 덕트박스;를 포함하고, 상기 태양전지모듈은 상기 가로부재 또는 세로부재 중 어느 하나를 중심으로 상기 접속 배선함이 서로 마주보도록 배열되고, 상기 접속 배선함이 마주보게 배열된 가로부재 또는 세로부재에는 덕트박스가 설치되어 상기 전선들이 덕트박스를 관통하여 배선 및 결선되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the building-integrated photovoltaic exterior structure of the present invention, the solar cell module is formed by arranging a plurality of solar cells and a junction box provided on the side; A frame having a horizontal member and a vertical member positioned below the solar cell module to support neighboring solar cell modules; And a duct box installed on the horizontal member or the vertical member from the upper side of the solar cell module to fix the solar cell module. The solar cell module includes the horizontal member or the vertical member. The junction box is arranged to face each other, the horizontal member or the longitudinal member is arranged so that the junction box is facing the duct box is installed, characterized in that the wires are connected and connected through the duct box.
바람직하게, 상기 전선들은 접속 배선함이 서로 정면으로 마주보는 방향, 덕트박스의 길이방향 및, 접속 배선함이 서로 마주보는 대각선 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 배선되어 결선되도록 이루어진다.Preferably, the wires are wired in at least one of a direction in which the junction boxes face each other, the longitudinal direction of the duct box, and a diagonal direction in which the junction boxes face each other.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 또 다른 건물 일체형 태양광 외장재 구조는, 다수의 태양전지 셀이 배열되어 형성되고 측부에 접속 배선함이 마련된 태양전지모듈; 상기 태양전지모듈의 하측에 위치되어 이웃하는 태양전지모듈들을 지지하는 가로부재 및 세로부재를 구비하는 프레임; 및 상기 태양전지모듈의 상측으로부터 상기 가로부재 또는 세로부재에 설치되어 태양전지모듈을 고정시키는 덕트박스;를 포함하고, 상기 태양전지모듈은 상기 가로부재 또는 세로부재 중 어느 하나를 중심으로 상기 접속 배선함이 일방향으로 배열되고, 상기 접속 배선함이 일방향으로 배열된 가로부재 또는 세로부재에는 덕트박스가 설치되어 상기 전선들이 덕트박스를 관통하여 배선 및 결선되는 것을 특징으로 한다.Another building integrated solar panel structure of the present invention for achieving the above object, the solar cell module is formed by the arrangement of a plurality of solar cells and the junction box provided on the side; A frame having a horizontal member and a vertical member positioned below the solar cell module to support neighboring solar cell modules; And a duct box installed on the horizontal member or the vertical member from an upper side of the solar cell module to fix the solar cell module, wherein the solar cell module has the connection wiring box centered on any one of the horizontal member or the vertical member. The duct box is installed in the horizontal member or the vertical member which is arranged in one direction and the junction box is arranged in one direction, so that the wires are routed and connected through the duct box.
바람직하게, 상기 덕트박스는, 상기 이웃하는 태양전지모듈들의 상측 일부를 가압하도록 이루어진 지지부; 및 상기 지지부로부터 프레임을 향하여 요입되어 형성되고, 상기 전선들이 요입된 부분에서 결선되도록 관통공이 형성된 함몰부;를 구 비하고, 상기 함몰부는 이웃하는 태양전지모듈 사이에 마련되어 열교차단재에 의하여 상기 트램섬과 연결되고, 상기 함몰부와 태양전지모듈 사이에는 단열층이 형성되어 상기 단열층에 의해 내부와 열적으로 차단된다.Preferably, the duct box, the support portion made to press the upper portion of the neighboring solar cell modules; And a recess formed in the support part toward the frame from the support part and having a through hole formed to connect the wires in the recessed part, wherein the depression part is provided between neighboring solar cell modules by the thermal cross-linking material. It is connected to, and a heat insulation layer is formed between the depression and the solar cell module is thermally blocked from the inside by the heat insulation layer.
바람직하게, 상기 단열층에는 접속 배선함이 위치되며, 상기 단열층을 통해 전선이 배열된다.Preferably, the junction box is located, the wire is arranged through the insulation layer.
바람직하게, 상기 덕트박스의 상측은 개방되어 있고, 상기 개방된 상측에 탈착가능하게 커버가 설치된다.Preferably, the upper side of the duct box is open, the cover is installed detachably on the open upper side.
바람직하게, 상기 관통공에는 상기 전선의 피복이 벗겨지는 것을 방지하기 위한 절연부싱이 설치된다.Preferably, the through hole is provided with an insulating bushing for preventing the covering of the wire from being peeled off.
바람직하게, 상기 태양전지모듈의 측면 중 일부분이 요입되도록 형성되고, 상기 접속 배선함이 상기 요입된 부분에 삽입되어 설치된다.Preferably, a portion of the side surface of the solar cell module is formed to be concave, the junction box is inserted into the concave portion is installed.
본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 구조는 다음과 같은 효과를 가진다.Building integrated solar cladding structure according to the present invention has the following effects.
첫째, 건축물의 지붕으로 사용되되, 별도의 구조물이 필요하지 않기 때문에 시공이 간편하며 설치비용이 감소된다.First, it is used as the roof of the building, because it does not need a separate structure, the construction is simple and the installation cost is reduced.
둘째, 외장재의 시공시 전선의 배선 및 결선을 실외에서 함께 이루어지도록 하여 시공의 편의성을 확보함은 물론, 상기 접속 배선함이 프레임의 가로부재 또는 세로부재 중 어느 하나를 중심으로 서로 마주보도록 배열되거나 일방향으로 배열되어 전선이 배선되도록 함으로써 유지보수가 용이하다.Second, the wiring and wiring of the exterior material to be made together in the outdoors to ensure the convenience of construction, as well as the junction box is arranged so as to face each other centered around either one of the horizontal member or vertical member of the frame Maintenance is easy by arranging wires to be wired.
셋째, 덕트박스 내에서 다양한 전기배선의 구조를 갖도록 하며, 접속 배선함 및 전선을 외부로 노출되지 않도록 할 수 있어 건물의 미려함이 향상된다.Third, to have a structure of a variety of electrical wiring in the duct box, it is possible to prevent the junction box and wires to be exposed to the outside, thereby improving the beauty of the building.
넷째, 건물의 외벽을 이루는 외장재 또는 건물의 지붕을 이루는 외장재에 전기에너지를 생산하는 태양전지모듈을 일체화시킴으로써 태양전지모듈을 통한 건물 자체 전력 및 보조전력 생산을 통해 에너지 수급 능력을 확보할 수 있다.Fourth, by integrating the solar cell module for producing electrical energy in the exterior material of the building or the exterior material of the building roof can be secured energy supply capacity through the production of the building itself and auxiliary power through the solar cell module.
다섯째, 기존의 건축물의 외장재로 사용되는 커튼월과 태양전지모듈이 구현된 커튼월을 함께 지지할 수 있도록 이루어져 각각의 커튼월들을 지지하는 프레임의 제조비용을 줄일 수 있다.Fifth, it is possible to support the curtain wall used as the exterior material of the existing building and the curtain wall implemented solar cell module can reduce the manufacturing cost of the frame supporting each curtain wall.
여섯째, 충격에 의하여 접속 배선함이 태양전지모듈로부터 이격되는 것을 방지하도록 이루어짐에 따라 안정성이 확보되며, 이에 따라 유지 보수의 불편함을 방지할 수 있다.Sixth, as the connection junction box is prevented from being spaced apart from the solar cell module by the impact, stability is secured, thereby preventing inconvenience of maintenance.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 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. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있 을 수 있음을 이해하여야 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms or words used in the specification and claims should not be construed as having a conventional or dictionary meaning, and the inventors should properly explain the concept of terms in order to best explain their own invention. Based on the principle that can be defined, it should be interpreted as meaning and concept corresponding to the technical idea of the present invention. Therefore, the embodiments described in the specification and the drawings shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention and do not represent all of the technical idea of the present invention, various modifications that can be replaced at the time of the present application It should be understood that there may be equivalents and variations.
본 발명의 건물 일체형 태양광 외장재 구조는 건축물의 외벽 특히, 건축물의 지붕으로 사용되는 것으로서, 태양전지모듈이 구현된 외장재를 용이하게 설치함은 물론, 외장재의 설치시 전선의 배선 및 결선을 동시에 할 수 있으며, 건물의 외부에서 전선이 결선되도록 하여 설치시공의 용이성을 확보할 수 있고, 태양전지모듈을 지지하는 프레임의 가로부재와 세로부재 중 어느 하나에 설치된 덕트박스에서 전선을 결선할 수 있는 것에 그 특징이 있다. 이때, 상기 '결선'이라 함은 서로 반대극을 갖는 전선들이 전기적, 기계적으로 연결된 상태를 의미한다.Building integrated solar panel structure of the present invention is used as the outer wall of the building, in particular, the roof of the building, as well as easily install the exterior material implemented solar cell module, as well as the wiring and connection of the wire at the time of installation of the exterior material. It can be connected to the outside of the building to secure the ease of installation, and to connect the wire in the duct box installed on any one of the horizontal member and the vertical member of the frame supporting the solar cell module. It has its features. In this case, the term "connection" means a state in which wires having opposite poles are electrically and mechanically connected to each other.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 구조를 개략적으로 나타내는 평면도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도이며, 도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도이다.1 is a plan view schematically showing the structure of a building integrated solar panel according to a preferred embodiment of the present invention, FIG. 2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 1, and FIG. 3 is III-III' of FIG. Sectional view along the line.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 상기 건물 일체형 태양광 외장재 구조(이하, 'BIPV 외장재 구조'라 한다)(100)는 다수의 태양전지모듈(110), 상기 태양전지모듈들(110)을 지지하는 프레임(120) 및, 상기 프레임(120)에 설치되어 태양전지모듈(110)을 고정하는 덕트박스(130)를 구비한다.1 to 3, the building integrated solar cladding structure (hereinafter, referred to as a 'BIPV cladding structure') 100 supports a plurality of
한편, 상기 '외장재'는 커튼월, 판넬, 창호 등을 포함하는 의미로 해석되어야 한다. 즉, 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 구조는 커튼월, 판넬 및, 창호의 구조 중 어느 하나로 이루어질 수 있으며, 이러한 구조를 건물의 지붕이나 구조물의 지붕으로 사용할 수 있다. 아래에서는 건물의 지붕에 설치되는 커튼월 구조인 것으로 설명하기로 한다.On the other hand, the 'exterior material' should be interpreted to include curtain walls, panels, windows and the like. That is, the building integrated solar cladding structure according to the present invention may be made of any one of a structure of a curtain wall, a panel, and a window and may be used as a roof of a building or a roof of a structure. Below it will be described as a curtain wall structure installed on the roof of the building.
여기서, BIPV 외장재 구조(100)는 도 1에 도시된 바와 같이, 건물의 지붕에 설치되는 것을 나타낸 것으로서, 태양전지모듈(110)이 5행 2열로 배열된 것으로 도시되었으나, 이는 일예로서 다양한 행과 열을 갖도록 설치되어 건물의 지붕으로 사용될 수 있음은 자명하다. 이하에서는, 태양전지모듈(110)이 5행 2열로 배열된 형태를 갖는 BIPV 외장재 구조(100)에 대하여 설명하기로 한다.Here, the BIPV
상기 태양전지모듈(110)은 중심에 공기층(113)이 형성된 복층타입의 유리부재(111a)(111b)와, 상기 유리부재(111a)(111b) 중 적어도 어느 일면에 장착되는 판유리(114) 및, 상기 판유리(114)와 상기 판유리(114)가 장착된 유리부재(111a)(111b) 사이에 배열되어 형성된 다수의 태양전지 셀(115)을 구비한다. 이때, 도 2 및 도 3에서는 복층의 유리부재(111a)(111b)에 각각 판유리(114)가 더 장착된 것으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 복층의 유리부재(111a)(111b)와 판유리(114) 사이에 태양전지 셀(115)이 부착된다면 어떠한 구조로 이루어지더라도 채용가능하다.The
상기 복층타입의 유리부재(111a)(111b)는 그 사이에 흡습제가 포함된 스페이서(112)를 두어 단열성능을 갖는 공기층(113)을 형성한 공지의 복층타입의 유리부재(111a)(111b)이다. 여기서, 복층타입의 유리부재(111a)(111b) 중 실외를 향하는 유리부재(111a)와 실내를 향하는 유리부재(111b)로 구분하여 설명한다. 이러한 유리부재(111a)(111b)의 일면 즉, 실외를 향하는 유리부재(111a)에 판유리(114)가 장착되고, 상기 판유리(114)와 유리부재(111a) 사이에 다수의 태양전지 셀(115)이 배열되어 부착되는 것이 바람직하다.The
한편, 상기 태양전지모듈(110)에는 양극(+)과 음극(-)의 전선(117)이 각각 인출되는 접속 배선함(116)이 마련된다. 상기 접속 배선함(116)은 태양전지모듈(110)의 측부에 설치된다. 이러한 접속 배선함(116)의 전선들(117)은 태양전지모듈(110) 사이에서 배선 및 결선되도록 이루어진다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이, 태양전지모듈(110)의 접속 배선함(116)이 서로 마주보도록 배열되어 태양전지모듈(110) 사이에서 전선(117)의 배선 및 결선이 이루어진다. (또한, 상기 태양전지모듈(110)의 접속 배선함(116)이 일방향으로 배열되어 전선(117)의 배선 및 결선이 이루어질 수 있다.) 상기 전선(117)이 배선되는 구조에 대해서는 후술할 프레임(120) 및 덕트박스(130)에서 상세히 설명하기로 한다.On the other hand, the
여기서, 각 접속 배선함(116)으로부터 인출된 양극과 음극의 전선(117)은 서로 반대극을 갖는 전선(117)끼리 결선되도록 전선(117)의 끝단에 커넥터(118)가 설치된다.Here, the connector 118 is provided at the end of the
상기 프레임(120)은 가로방향으로 배열되는 가로부재(121)와 세로방향으로 배열되는 세로부재(125)를 구비한다. 상기 프레임(120)은 상기 태양전지모듈(110)의 하측에 위치되어 이웃하는 태양전지모듈들(110)을 지지하며 접속 배선함(116)으로부터 인출된 전선들(117)이 태양전지모듈들(110) 사이에서 결선되도록 이루어진다. 예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 전선들(117)은 프레임(120)의 세로부재(125)를 중심으로 결선된다. 이는 한 방향에서 모듈의 전선(117)이 결선되도록 함으로써 설치작업의 용이성 및 유지보수가 용이하도록 하기 위함이다.The
한편, 전술한 바와 같이, BIPV 외장재 구조(100)는 건물의 지붕에 설치되는 것으로서, 태양전지모듈(110)의 하측은 실내를 향하는 부분을 의미하며, 상측은 실외를 향하는 부분을 의미하는 것으로 이해되어야 한다. 즉, BIPV 외장재 구조(100)를 건물의 외벽에 설치시에도 동일한 의미로 해석되어야 한다.On the other hand, as described above, the
상기 가로방향으로 설치된 가로부재(121)는, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 각 열의 행으로 배열된 태양전지모듈(110) 사이에 설치되어 태양전지모듈(110)의 하측을 지지한다. 이때, 상기 가로부재(121)에는 이웃하는 태양전지모듈(110) 사이에 위치하는 돌기부(122)가 형성된다. 상기 돌기부(122)에는 그 양측에 각각 실링재(22) 및 상기 실링재(22)의 외측으로 마감 처리된 실리콘 코킹(23)이 형성된다. 또한, 상기 가로부재(121)와 마주보는 태양전지모듈(110) 사이에는 노튼 테이프(24)와 상기 노튼 테이프(24)의 외측에 마감처리된 실리콘 코킹(23)이 형성된다. 이와 같이, 가로부재(121)는 이웃하는 태양전지모듈(110)을 연결하며 보다 안정적으로 태양전지모듈(110)을 지지할 수 있음은 물론, 외장재의 기밀 및 수밀 성능을 확보할 수 있게 된다.The
상기 세로방향으로 설치된 세로부재(125)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 각 열로 배열된 태양전지모듈(110) 사이에 설치되어 태양전지모듈(110)의 하측을 지지한다. 상기 세로부재(125)는 접속 배선함(116)이 서로 마주보도록 마련된 태양전지모듈(110) 사이에서 태양전지모듈(110)의 측부의 일부분을 지지하며 후술할 덕트박스(130)와 결합되도록 이루어진다. 즉, 태양전지모듈(110) 사이에 덕트박스(130)가 일부분 삽입되어 세로부재(125)와 결합되도록 이루어짐에 따라 태양전지모듈(110)은 소정간격 이격되어야 한다. 여기서 소정간격이란 서로 마주보는 접속 배선함들(116)이 덕트박스(130)에 접촉되지 않는 정도의 거리를 의미한다. 즉, 덕트박스(130)가 설치됨에 따라 태양전지모듈(110)과 덕트박스(130) 사이에 형성된 단열층(137)을 의미한다. 이러한 세로부재(125)의 길이방향을 따라 전선들(117)이 단열층(137)을 통해 배선된다.The
상기 덕트박스(130)는 상기 태양전지모듈(110)의 사이에서 그 상측으로부터 프레임(120)에 설치되어 태양전지모듈(110)을 고정시키는 역할을 수행한다. 보다 구체적으로, 덕트박스(130)는 세로부재(125)의 길이방향을 따라 설치되고, 이웃하는 태양전지모듈(110) 사이에서 태양전지모듈(110)의 상측 일부분을 가압하며 설치된다. 이러한 덕트박스(130)는 태양전지모듈(110)의 상측 일부분을 가압하도록 이루어진 지지부(132)와, 상기 지지부(132)로부터 프레임(120)을 향하여 요입되어 형성되고, 상기 전선들(117)이 요입된 부분에서 결선되도록 관통공(133)이 형성된 함몰부(134) 및, 상기 덕트박스(130)의 개방된 상측에 탈착가능하게 설치된 커버(136)를 구비한다.The
상기 지지부(132)는 그 상측(실외를 향하는 부분)이 개방되고, 태양전지모듈(110) 사이에서 태양전지모듈(110)의 상측 일부분과 마주보도록 위치된다. 상기 지지부(132)와 마주보는 태양전지모듈(110) 사이에는 실링재(22)가 마련되고, 상기 실링재(22)의 외측으로 실리콘 코킹(23)이 마감처리되어 외장재의 기밀 또는 수밀 성능을 확보할 수 있게 된다.The support part 132 is opened so that its upper side (part facing toward the outside) is open and faces the upper part of the
상기 함몰부(134)는 이웃하는 태양전지모듈(110) 사이에 위치되어 그 하측이 세로부재(125)과 볼트(B)에 의해 결합된다. 상기 함몰부(134)는 지지부(132)로부터 프레임(120) 방향으로 요입되어 형성된다. 이러한 함몰부(134)는 지지부(132)로부터 절곡된 양측벽 사이에 공간부(135)가 형성되고, 상기 양측벽에는 전선(117)이 통과하는 관통공(133)이 형성된다. 즉, 상기 접속 배선함(116)으로부터 인출된 전선들(117)은 관통공(133)을 통하여 공간부(135)에서 배선 및 결선된다.The depression 134 is located between the neighboring
이에 따라, 외부 및 실내로부터 전선(117)이 노출되지 않으며, 지지부(132)의 개방부를 통해 함몰부(134)에 수용되어 배선된 전선(117)의 결선 작업을 용이하게 할 수 있게 된다. 이때, 상기 지지부(132)의 개방단 상측부에 탈착가능하게 설치된 커버(136)를 선택적으로 개방시켜 전선의 배선 및 결선 작업을 실시한 후, 작업이 완료되면 커버(136)를 닫아 밀폐시키게 된다. 따라서, 결선된 전선(117)에 문제가 발생시 커버(136)만 분리하여 문제를 해결하도록 이루어짐으로써 전선(117)의 유지보수를 용이하게 할 수 있다.Accordingly, the
한편, 함몰부(134)가 세로부재(125)에 설치됨에 따라 함몰부(134)와 태양전지모듈(110) 사이에는 단열층(137)이 형성된다. 또한, 상기 세로부재(125)와 함몰부(134) 사이에는 우레탄 폼 등의 재질로 이루어진 열교차단재(25)가 마련된다. 즉, 외장재는 상기 단열층(137) 및 열교차단재(25)에 의하여 태양전지모듈(110)의 설치방향으로 단열라인이 형성됨에 따라 내부와 열적으로 차단되어 우수한 단열 성능을 확보할 수 있게 된다.On the other hand, as the depression 134 is installed in the
부가적으로, 상기 관통공(133)에는 절연 부싱(21)이 더 설치된다. 이는 관통공(133)의 날카로운 주변과 전선(117)이 접촉되어 전선(117)의 피복이 벗겨지게 되는 것을 방지하기 위함이다.In addition, the through
그러면, 상기 전선들(117)이 세로방향을 중심으로 배열되어 결선된 상태에 대하여 설명하기로 한다. 여기서, 상기 각 열로 배열된 태양전지모듈(110)은 접속 배선함(116)이 서로 마주보도록 배열된다. 이때, 상기 전선들(117)은 서로 반대극끼리 접속 배선함(116)이 서로 정면으로 마주보는 방향, 덕트박스(130)의 길이방향 및, 접속 배선함(116)이 서로 마주보는 대각선 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 배선되어 결선되도록 이루어진다.Then, a state in which the
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 각 행에 배열된 2열의 태양전지모듈(110)은 각 행 별로 덕트박스(130)의 길이방향으로 전선들(117)이 배선되어 결선된다. 즉, 전선들(117)은 세로방향을 중심으로 배선되어 결선된다. 이때, 태양전지모듈(110)에 기재된 '1-1, 2-1, 3-1, …, 3-2, 4-2, 5-2'에서 앞의 아라비아 숫자는 행을 의미하고, 뒤의 아라비아 숫자는 열을 의미하는 것으로 이해하여야 한다. 즉, 1행 1열의 태양전지모듈(110)로부터 인출된 음극의 전선(117)은 이웃하는 2행 1열의 태양전지모듈(110)의 반대극인 양극의 전선(117)과 결선된다. 이러한 구조로 순차적으로 5행 1열까지 서로 반대극끼리 연결되고, 제1행 1열의 양극의 전선(117)과 제5행 1열의 음극의 전선(117)이 세로방향으로 배선되어 결선된다. 이러한 연결구조는 각 열 별로 이루어지며, 접속 배선함(116)이 마주보도록 마련된 태양전지모듈들(110)의 각 전선들(117)은 덕트박스(130)의 길이방향인 세로방향을 중심으로 배열되어 결선된다. 이때, 전술한 바와 같이, 각 전선들(117)은 덕트박스(130)의 함몰부(134)에서 배선 및 결선된다.For example, as shown in FIG. 1, the two-column
또한, 도 4는 BIPV 외장재 구조(100')의 전선(117')이 접속 배선함(116)이 서로 정면으로 마주보는 방향과 접속 배선함(116)이 마주보는 대각선 방향으로 전선(117)이 배선되어 결선된 것을 나타내는 도면이다. 도면을 참조하면, 서로 마주보도록 마련된 1열 및 2열의 태양전지모듈들(110)이 서로 엮여지도록 결선된 것을 알 수 있다. 즉, 1행 1열의 양극의 전선(117')과 1행 2열의 음극의 전선(117')이 연결되고, 1행 1열의 음극의 전선(117')과 2행 2열의 양극의 전선(117')이 대각선 방향으로 연결되며, 2행 1열의 양극의 전선(117')이 1행 2열의 음극의 전선(117')과 대각선 방향으로 연결된다. 즉, 1행 1열과 1행 2열의 최외측에 위치한 반대극 및 5행 1열과 5행 2열의 최외측에 위치한 반대극 사이에 배열된 태양전지모듈들(110)은 서로 반대극끼리 대각선 방향으로 연결되어 결선된다.In addition, FIG. 4 illustrates that the
한편, 도 5는 BIPV 외장재 구조(100")의 전선(117")이 접속 배선함(116)이 서로 정면으로 마주보는 방향, 덕트박스(130)의 길이방향 및, 접속 배선함(116)이 서로 마주보는 대각선 방향으로 배선되어 결선된 상태를 나타내는 도면이다. 즉, 전술한 바와 마찬가지로, 각 행의 열로 배열된 태양전지모듈(110)이 서로 반대극과 결선되도록 배선된다면 어떠한 구조로 연결되더라도 무방하며, 접속 배선함(116)으로부터 인출된 전선(117")이 덕트박스(130)의 함몰부(134)에서 결선되도록 이루어진다면 어떠한 구조로 이루어지더라도 채용가능하다.Meanwhile, FIG. 5 shows a direction in which the
한편, 상기 전술된 각 실시예들은 각 열로 배열된 태양전지모듈(110)의 접속 배선함(116)이 서로 마주보도록 배열된 것을 나타낸 것으로서, 이에 한정되지 않으며, 각 열로 배열된 태양전지모듈(110)의 접속 배선함(116)이 일방향으로 배열되어 서로 반대극과 결선되도록 이루어질 수 있다. 예컨대, 도 6에 도시된 바와 같이, BIPV 외장재 구조(100"')는 각 열로 배열된 태양전지모듈(110)의 접속 배선함(116)이 일방향으로 배열된다. 이때, 태양전지모듈(110)의 접속 배선함(116)이 배열된 방향 즉, 각 세로방향으로 덕트박스가 설치되어 함몰부에서 전선(117"')의 배선 및 결선이 이루어져 유지보수가 용이하도록 이루어지는 것은 자명하다.On the other hand, each of the above-described embodiments are shown that the
결과적으로, BIPV 외장재 구조(100)(100')(100")(100"')는 태양전지모듈(100)에 마련된 접속 배선함(116)이 서로 마주보는 방향이나 일방향으로 배열되어 덕트박스(130)에서 전선(117)(117')(117")(117"')이 배선 및 결선됨에 따라 접속 배선함(116) 및 전선(117)(117')(117")(117"')을 외부로부터 노출시키지 않으며 용이하게 결선할 수 있으며, 결선된 전선(117)(117')(117")(117"')에 문제가 발생시 커버(136)만 분리하여 문제를 해결하도록 이루어짐으로써 전선(117)(117')(117")(117"')의 유지보수를 용이하게 할 수 있다. 즉, 접속 배선함이 배열된 방향으로 덕트박스(130)를 설치함으로써 전선(117)(117')(117")(117"')의 배선 및 결선과 유지 보수를 용이하게 구현할 수 있게 된다.As a result, the
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 구조를 나타내는 단면도이다.7 is a cross-sectional view showing a building integrated solar panel structure according to another preferred embodiment of the present invention.
도면을 참조하면, BIPV 외장재 구조(200)는 일부분이 요입되어 요입된 부분에 접속 배선함(116)이 삽입되어 설치된 다수의 태양전지모듈(210) 및, 상기 태양전지모듈들(210)을 지지하는 프레임(120) 및 상기 태양전지모듈(210)을 고정하며 프레임(120)에 설치되는 덕트박스(130)를 구비한다. 즉, 상기 BIPV 외장재 구조(200)의 구성요소 중에서 프레임(120)과 덕트박스(130)는 도 2에 도시된 프레 임(120) 및 덕트박스(130)와 동일하므로 여기서는 설명을 생략하기로 한다. 또한, 도 7의 참조부호 중에서 도 2의 참조부호와 동일한 것은 동일한 구성요소를 나타낸다.Referring to the drawing, the
상기 태양전지모듈(210)은 복층타입의 유리부재(211a)(211b) 중 일부분이 요입되도록 이루어진다. 예컨대, 두 개의 유리부재(211a)(211b) 중 어느 하나의 유리부재가 짧은 길이를 갖도록 이루어진다. 이때, 상기 실외를 향하는 유리부재(211a)가 짧은 길이를 갖도록 이루어지는 것이 바람직하다. 여기서, 짧은 길이를 갖는 유리부재(211a)는 접속 배선함(116)이 태양전지모듈(210)의 측부로 돌출되지 않는 정도의 길이를 갖는 것을 의미한다. 즉, 실외를 향하는 유리부재(211a)에는 요입되어 형성된 단차부(219)가 형성된다. 이때, 상기 유리부재(211a)의 상측부분만 단차지게 이루어진다. 따라서, 단차부(219)에 접속 배선함(116)이 위치되어 안정적으로 설치될 수 있다. 즉, 접속 배선함(116)이 태양전지모듈(210)의 표면에 돌출되지 않도록 설치된다. 이는 외장재의 시공시 충격에 의하여 접속 배선함(116)이 태양전지모듈로부터 쉽게 떨어져 보다 안정적으로 설치하기 위함이다.The
상기와 같이 접속 배선함(116)이 복층의 유리부재(211a)(211b)의 단차부(219)에 안정적으로 설치된 구조를 갖는 태양전지모듈(210)은 앞서 설명된 전선의 배선구조에 대한 모든 실시예들을 포함하여 실시될 수 있음은 자명하다.As described above, the
결과적으로, 종래에는 태양전지모듈이 구현된 커튼월 및 기존 복층 유리타입의 커튼월을 건물의 외벽에 설치하기 위하여 각각 다른 구조를 갖는 커튼월 프레임을 제조하여 사용하여야 하지만, 본 발명의 BIPV 외장재 구 조(100)(100')(100")(100"')(200)는 종래와는 다르게 태양전지모듈이 구현되거나 구현되지 않는 커튼월 모두를 지지할 수 있도록 설계되어 사용될 수 있다는 장점을 갖는다.As a result, in the prior art, the curtain wall frame having a different structure should be manufactured and used to install the curtain wall in which the solar cell module is implemented and the curtain wall of the existing multilayer glass type on the outer wall of the building. The
또한, 프레임(120)을 지지하며 실외 측으로 노출되도록 덕트박스(130)를 설치하고, 전선들(117)(117')(117")(117"')이 프레임(120)의 가로부재(121)와 세로부재(125) 중 어느 하나에 설치된 덕트박스(130)에서 배선 및 결선되게 이루어져 태양전지모듈(110)의 설치시 전선(117)(117')(117")(117"')을 함께 배선 및 결선함으로써 시공이 편리하며, 보다 안정적이고 용이하게 태양전지모듈(110)을 고정할 수 있다.In addition, the
아울러, 덕트박스(130)의 커버(136)가 탈착가능하도록 설치되어 결선된 전선(117)(117')(117")(117"')에 문제가 발생하더라도 커버(136)만 분리하여 문제를 해결하도록 이루어짐으로써 전선(117)(117')(117")(117"')의 유지보수가 용이하다는 장점이 있다.In addition, even if a problem occurs in the
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능함은 물론이다.As described above, although the present invention has been described by way of limited embodiments and drawings, the present invention is not limited thereto and is intended by those skilled in the art to which the present invention pertains. Of course, various modifications and variations are possible within the scope of equivalents of the claims to be described.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 구조를 개략적으로 나타내는 평면도.1 is a plan view schematically showing the structure of a building integrated solar panel according to a preferred embodiment of the present invention.
도 2는 도 1의 Ⅱ-Ⅱ'선에 따른 단면도.2 is a cross-sectional view taken along line II-II 'of FIG. 1;
도 3은 도 1의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도.3 is a cross-sectional view taken along line III-III ′ of FIG. 1.
도 4는 본 발명의 바람직한 다른 실시예에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 구조에 구비된 전선들의 배선 및 결선 구조를 나타내는 평면도.Figure 4 is a plan view showing the wiring and wiring structure of the wires provided in the building integrated solar cladding structure according to another embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 구조에 구비된 전선들의 배선 및 결선 구조를 나타내는 평면도.Figure 5 is a plan view showing the wiring and wiring structure of the wires provided in the building integrated solar cladding structure according to another embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 구조에 구비된 전선들의 배선 및 결선 구조를 나타내는 평면도.Figure 6 is a plan view showing the wiring and wiring structure of the wires provided in the building-integrated solar cladding structure according to another embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 바람직한 또 다른 실시예에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 구조를 나타내는 단면도.7 is a cross-sectional view showing a building integrated solar panel structure according to another embodiment of the present invention.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020090102132A KR20110045522A (en) | 2009-10-27 | 2009-10-27 | Structure of exterior material for building integrated photovoltaic |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020090102132A KR20110045522A (en) | 2009-10-27 | 2009-10-27 | Structure of exterior material for building integrated photovoltaic |
Publications (1)
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