KR20110045523A - 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법 - Google Patents

건물 일체형 태양광 외장재 설치방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법은, 태양전지모듈이 구비된 외장재를 설치하는 방법으로서, (a) 가로프레임 및 세로프레임을 준비하여 건물의 외벽, 건물의 지붕, 구조물의 지붕 중 어느 하나에 설치하는 단계; (b) 상기 가로프레임과 세로프레임에 다수의 태양전지모듈을 배열하며 안착시키는 단계; (c) 상기 가로프레임과 세로프레임 중 어느 하나에 태양전지모듈 사이로 가압부재를 체결하는 단계; 및 (d) 상기 태양전지모듈의 접속 배선함으로부터 인출된 전선을 상기 가압부재를 관통시켜 배선 및 결선하는 단계;를 포함한다.
태양전지모듈, 프레임, 접속 배선함, 전선

Description

건물 일체형 태양광 외장재 설치방법{Installation method of exterior material for building integrated photovoltaic}
본 발명은 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전기에너지를 생산하는 태양전지모듈의 유지 보수가 편리함은 물론 접속 배선함으로부터 인출된 전선을 가로프레임 또는 세로프레임 어느 하나에 설치된 가압부재에서 배선 및 결선하여 건물의 외벽, 건물의 지붕, 구조물의 지붕 등에 용이하게 설치할 수 있는 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법에 관한 것이다.
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.
상기 태양전지를 건물에 일체화하는 기술은 태양전지모듈을 건축 자재화하여 건물 외벽 또는 지붕에 적용함으로써 경제성은 물론 각종 부가가치를 높여 보다 효율적으로 태양전지 시스템을 보급·활성화시키려는 개념이다. 즉, 건물 일체형 태양전지(이하, 'BIPV'라 한다)를 통해 태양광 에너지로 전기에너지를 생산하여 소비 자에게 공급하는 것 외에도 건축물의 외장재로 사용됨에 따라 건설비용을 줄이고 건물의 미려함을 향상시키는데 사용되고 있다.
상기 BIPV를 이용하여 건물에 설치하는 방법은 통상적으로 건물의 외벽면에 설치하는 구조를 이용한 방법과 건물의 지붕에 설치하는 구조를 이용한 방법으로 구분된다. 이러한 BIPV를 이용한 설치방법은 태양전지의 수명이 약 20년이므로 태양전지의 교체주기 시 또는 파손에 의한 교체 시의 용이성을 위하여 태양전지모듈의 설치와 유지보수 및 접속 배선함의 배선처리의 편의성을 고려하여야 한다.
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.
이에 따라, 태양전지모듈 자체를 건물의 외벽이나 건물의 지붕의 외장재로 사용하기 위한 개발이 이루어지고 있으나, 실·내외에서의 미관이 고려되어야함에도 불구하고, 각각의 모듈에 설치된 접속 배선함(Junction Box)과 전선들이 노출되어 건물의 미관이 저감되는 문제점이 있다.
특히, 고층의 건물에 설치하는 경우 실내에서 전선의 배선 및 결선이 이루어짐에 따라 설치가 어려우며, 특히 각 태양전지모듈로부터 인출된 전선들이 태양전지모듈의 설치위치에 따라 복잡하게 연결되어 전선의 배선 및 결선이 어려우며, 전 선이 배선되기 위한 공간이 불필요하게 마련되어야함에 따라 효과적으로 태양전지모듈을 설치하기가 어렵다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로서, 전기에너지를 생산하는 태양전지모듈을 건물의 외벽이나 건물의 지붕으로 사용할 수 있는 커튼월 구조로 구현함에 따라 별도의 설치구조물이 필요없이 용이하게 설치할 수 있음은 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 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 가로프레임 또는 세로프레임에 설치된 가압부재를 통해 가압부재의 길이방향에서 전선의 배선 및 결선이 이루어지도록 함으로써 전선의 배선 및 결선이 필요한 공간을 최소화하며, 태양전지모듈의 설치작업과 동시에 전선의 결선이 이루어지도록 하여 시공의 편이성을 확보할 수 있는 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법은, 태양전지모듈이 구비된 커튼월을 설치하는 방법으로서, (a) 가로프레임 및 세로프레임을 준비하여 건물의 외벽, 건물의 지붕, 구조물의 지붕 중 어느 하나에 설치하는 단계; (b) 상기 가로프레임과 세로프레임에 다수의 태양전지모듈을 배열하며 안착시키는 단계; (c) 상기 가로프레임과 세로프레임 중 어느 하나에 태양전 지모듈 사이로 가압부재를 체결하는 단계; 및 (d) 상기 태양전지모듈의 접속 배선함으로부터 인출된 전선을 상기 가압부재를 관통시켜 배선 및 결선하는 단계;를 포함한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 또 다른 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법은, 태양전지모듈이 구비된 커튼월을 설치하는 방법으로서, (a) 가로프레임 및 세로프레임을 준비하여 건물의 외벽, 건물의 지붕, 구조물의 지붕 중 어느 하나에 설치하는 단계; (b) 상기 가로프레임과 세로프레임 중 어느 하나에 가압부재를 체결하는 단계; (c) 상기 가로프레임과 세로프레임에 다수의 태양전지모듈을 배열하며 안착시키는 단계; 및 (d) 상기 태양전지모듈의 접속 배선함으로부터 인출된 전선을 상기 가압부재를 관통시켜 배선 및 결선하는 단계;를 포함한다.
바람직하게, 상기 태양전지모듈을 상기 가로프레임 또는 세로프레임 중 어느 하나를 중심으로 상기 접속 배선함이 서로 마주보도록 안착시키고, 상기 접속 배선함이 마주보게 안착된 가로프레임 또는 세로프레임에는 가압부재가 설치되어 상기 전선들이 가압부재를 관통하여 배선 및 결선하도록 이루어진다.
바람직하게, 상기 태양전지모듈을 상기 가로프레임 또는 세로프레임 중 어느 하나를 중심으로 상기 접속 배선함이 일방향으로 배열되도록 안착시키고, 상기 접속 배선함이 배열된 가로프레임 또는 세로프레임에는 가압부재가 설치되어 상기 전선들이 가압부재를 관통하여 배선 및 결선하도록 이루어진다.
바람직하게, 상기 가압부재는 그 상측이 개방되어 있고, 상기 태양전지모듈의 상측으로부터 상기 가로프레임 또는 세로프레임에 설치되어 태양전지모듈을 고 정하도록 이루어지며, 상기 (d)단계 이후에 상기 가압부재의 개방된 부분을 덮도록 상기 개방된 상측에 캡을 설치하는 단계를 더 포함한다.
바람직하게, 상기 가압부재에는 태양전지모듈로부터 인출된 전선들이 가압부재를 관통하여 상기 가압부재 내에서 결선되도록 소정 공간부가 형성되고, 상기 가압부재는 태양전지모듈을 상기 각 프레임들에 안착시키며 전선을 상기 공간부에서 배선 및 결선이 이루어지도록 한다.
바람직하게, 상기 가압부재를 통해 전선을 삽입하기 전 상기 가압부재에 형성된 관통공에 전선의 피복이 벗겨지는 것을 방지하는 절연부싱을 끼워 고정하는 단계를 더 포함하여 진행한다.
바람직하게, 상기 가압부재에 전선을 배선 및 결선시 상기 전선들을 접속 배선함이 서로 정면으로 마주보는 방향, 가압부재의 길이방향 및, 접속 배선함이 서로 마주보는 대각선 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 배선되어 결선되도록 이루어진다.
본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 태양전지모듈을 가로프레임과 세로프레임에 설치시 전선의 배선 및 결선을 함께 진행하도록 이루어짐에 따라 설치의 편의성을 확보할 수 있다. 또한, 전선의 배선 및 결선은 가압부재의 상부 즉, 실외측에서 작업하도록 이루어져 작업의 용이성을 확보할 수 있게 된다.
둘째, 전선들이 가로프레임 또는 세로프레임 중 어느 하나를 중심으로 가압부재의 길이방향으로 배선되도록 이루어짐에 따라 배선 및 결선의 용이성 및 문제가 발생시 편리하게 문제를 해결할 수 있는 유지보수의 용이성 등의 장점을 확보할 수 있다.
셋째, 건물의 외벽, 건물의 지붕, 구조물의 지붕 중 어느 하나로 사용되어 별도의 구조물이 필요하지 않기 때문에 시공이 간편하며 설치비용이 감소된다.
넷째, 전선들이 가압부재의 내부에 위치함에 따라 실내 및 실외에서 노출되지 않아 미려함이 향상된다.
다섯째, 건물의 외벽, 건물의 지붕, 구조물의 지붕 등을 이루는 외장재에 전기에너지를 생산하는 태양전지모듈을 일체화시킴으로써 태양전지모듈을 통한 건물 자체 전력 및 보조전력 생산을 통해 에너지 수급 능력을 확보할 수 있다.
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.
본 발명의 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법은 건물의 외벽, 건물의 지붕, 구조물의 지붕 등에 태양전지모듈을 용이하게 설치하는 것으로서, 태양전지모듈을 설치하면서 전선의 배선 및 결선을 동시에 할 수 있으며, 건물의 외부에서 결선되도록 하여 시공의 용이성을 확보할 수 있고, 태양전지모듈을 지지하는 가로프레임 또는 세로프레임 중 어느 하나에 설치된 가압부재를 관통하여 상기 가압부재의 길이방향으로 태양전지모듈의 전선을 결선시킬 수 있는 것에 그 특징이 있다. 이때, 상기 '결선'이라 함은 서로 반대극을 갖는 전선들이 전기적, 기계적으로 연결된 상태를 의미한다.
한편, 상기 '외장재'는 커튼월, 판넬, 창호 등을 포함하는 의미로 해석되어야 한다. 또한, 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법은 건물의 외벽, 건물의 지붕, 구조물의 지붕 등 어느 하나에 설치될 수 있으나, 아래에서는 건물의 지붕에 설치하는 것으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 1에 도시된 바에 따르면, 먼저, 가로프레임 및 세로프레임을 준비하여 건물의 지붕에 설치한다(S10 단계). 이후, 상기 (S10) 단계에서 설치된 가로프레임 및 세로프레임 위에 다수의 태양전지모듈을 배열하며 안착시킨다(S20 단계). 이어서, 상기 가로프레임과 세로프레임 중 어느 하나를 중심으로 태양전지모듈 사이로 가압부재를 체결한다(S30 단계). 상기 태양전지모듈의 접속 배선함으로부터 인출된 전선을 상기 가압부재를 관통시켜 배선 및 결선한다(S40 단계). 마지막으로, 상기 태양전지모듈이 가로프레임 및 세로프레임에 긴밀히 고정되도록 마감처리한다(S50 단계).
상기와 같은 단계를 거쳐 건물 일체형 태양광(이하 'BIPV'라 한다) 외장재를 설치하는 방법에 대해 도 2 및 도 3을 참조하여 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
이하, 상기 BIPV 외장재(100)를 설치하는 공정에 대하여 설명하기 전 태양전지모듈(110)에 대해 간략히 설명하면, 상기 태양전지모듈(110)은 복층 타입의 유리부재에 태양전지 셀이 부착되고, 일측면에 양극(+)과 음극(-)의 전선이 각각 인출되는 접속 배선함(116)이 마련된 통상의 태양전지모듈(110)이다. 이러한 태양전지모듈(110)은 서로 이웃하는 태양전지모듈(110)과 전선(117)으로 연결되어 사용자의 목적에 따라 선택적으로 설치될 수 있다.
먼저, 건물의 지붕에 태양전지모듈(110)을 설치하기 위하여 가로프레임(121) 및 세로프레임(125)을 준비하여 건물의 지붕에 설치한다(S10 단계). 상기 가로프레임(121)과 세로프레임(125)은 설치하고자 하는 사용자의 목적에 따라 배열되어 설치될 수 있다. 예컨대, 도 2에 도시된 바와 같이, 세로방향으로 태양전지모듈(110)이 배열되도록 이루어짐에 따라 가로프레임(121)은 세로프레임(125)의 길이방향으로 일정간격 이격되어 설치된다. 이때, 상기 가로프레임(121)의 설치 간격은 태양전지모듈(110)의 양측 가장자리를 지지할 수 있는 간격으로 이해되어야 한다.
한편, 상기 태양전지모듈(110)을 설치하기 위한 각 프레임들(121)(125)이 상기 세로프레임(125)을 기준으로 설치되는 것으로 도시되었으나, 이는 일예로서 가 로프레임(121)을 기준으로 가로프레임(121)의 길이방향을 따라 세로프레임(125)을 일정간격으로 설치하거나, 가로프레임(121)과 세로프레임(125) 중심 사이를 지나는 방향 즉, 대각선 방향으로 프레임(미도시)을 설치하여 태양전지모듈(110)을 안착시킬 수 있다. 이하에서는, 세로프레임(125)을 중심으로 설치되는 것으로 설명하기로 한다.
부가적으로, 상기 가로프레임(121)은 가로방향으로 배열되고, 세로프레임(125)은 세로방향으로 배열되는 것으로서, 각각의 가로프레임(121)과 세로프레임(125)의 상측 가장자리에는 노튼 테이프(142)가 마련된다. 상기 노튼 테이프(142)는 양면에 접착성을 갖는 것으로서, 일면을 각 프레임(121)(125)에 부착하고, 타면을 (S20) 단계에서 안착되는 태양전지모듈(110)의 일부에 부착하여 상기 태양전지모듈(110)을 가로프레임(121) 및 세로프레임(125)에 고정시키는 역할을 한다.
또한, 세로프레임(125)의 상측 중심부에는 열교차단재(141)가 마련된다. 상기 열교차단재(141)는 단열성능을 위해 마련된 것으로서 우레탄 폼의 재질로 이루어진다. 또한, 상기 열교차단재(141)가 마련된 부분을 통해 (S30) 단계에서의 가압부재(130)와 설치되게 이루어진다.
이어서, 상기 가로프레임(121)과 세로프레임(125)이 설치되면, 그 프레임들(121)(125) 상에 태양전지모듈(110)을 안착시킨다(S20 단계). 이때, 접속 배선함(116)이 세로프레임(125) 중심으로 서로 마주보도록 태양전지모듈(110)을 설치한다. 이는, 태양전지모듈(110)로부터 인출된 전선들(117)을 한 방향 즉, 세로프레임 의 길이방향으로 배선 및 결선하도록 하여 설치작업의 용이성 및 유지보수가 용이하도록 하기 위함이다. 이러한 태양전지모듈(110)은 가로프레임(121)과 세로프레임(125)에 마련된 노튼 테이프(142)에 의해 부착되어 1차적으로 고정된다.
계속해서, 가로프레임(121)과 세로프레임(125) 중 어느 하나에 가압부재(130)를 체결한다(S30 단계). 이 과정에서, 상기 가압부재(130)는 전술한 바와 같이, 상기 태양전지모듈(110)의 접속 배선함(116)이 서로 마주보도록 설치된 세로프레임(125)에 설치되어야 한다. 즉, 접속 배선함(116)이 배열된 부분에 가압부재(130)가 설치된다. 이때, 가압부재(130)의 설치는 볼트(B)를 사용하여 상기 가압부재(130)를 세로프레임(125)의 열교차단재(141)가 마련된 부분을 통해 세로프레임(125)에 설치시킨다.
이러한 가압부재(130)에는 태양전지모듈(110)의 각 전선(117)이 관통되어 배선되도록 양측에 관통공(131)이 형성된다. 또한, 가압부재(130)에는 상기 관통공(131)을 통해 삽입된 전선(117)이 배선되도록 소정 공간부(135)가 형성된다. 이에 따라, 관통공(131)을 통하여 삽입된 전선(117)을 가압부재(130) 내에서 가압부재(130)의 길이방향으로 배선 및 결선시킨다(S40 단계).
부가적으로, 상기 전선들(117)을 보다 용이하게 배선 및 결선할 수 있도록 상기 가압부재(130)의 상부가 개방된 형태로 제공된다. 즉, 상기 가압부재(130)의 개방된 상부를 통하여 전선들(117)을 배선 및 결선시킨 다음, 가압부재(130)의 개방된 상부를 폐쇄하도록 캡(132)을 설치한다. 상기 캡(132)은 전선들(117)을 외부로부터 노출시키지 않으며 보호하기 위한 것으로서 선택적으로 탈착가능하게 설치 된다. 따라서, 전선(117)의 배선 및 결선의 문제가 발생시 캡(132)만을 분리하여 문제를 해결하도록 이루어짐으로써 설치작업의 편의성 및 유지보수의 용이성을 확보할 수 있게 된다.
또한, 상기 전선들(117)이 가압부재(130)의 내부에 배선 및 결선됨에 따라 실외와 실내로부터 접속 배선함(116) 및 전선들(117)이 외부로 노출되지 않도록 이루어져 미려함을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 관통공(131)을 통해 삽입되는 전선들(117)의 피복이 벗겨지는 것을 방지하기 위해서, 상기 관통공(131)에는 절연부싱(145)이 끼워져 고정된다. 이는 통상 관통공(131)의 테두리가 날카롭게 형성됨에 따라서 관통공(131)의 날카로운 주변과 전선(117)이 접촉되어 전선(117)의 피복이 벗겨지게 되는 것을 방지하기 위함이다.
부가적으로, 상기 (S40) 단계와 관련하여, 상기 전선들(117)은 상기 접속 배선함(116)이 서로 정면으로 마주보는 방향, 가압부재(130)의 길이방향 및, 접속 배선함(116)이 서로 마주보는 대각선 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 배선되어 결선되도록 이루어진다. 여기서, 각 접속 배선함(116)으로부터 인출된 양극과 음극의 전선(117)의 끝단에는 커넥터(118)가 설치되어 서로 반대극을 갖는 전선(117)끼리 결선시킬 수 있다.
그러면, 상기 전선들(117)이 가압부재(130)에서 배열되어 결선된 상태에 대하여 설명하기로 한다.
예를 들면, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 각 열로 배열된 태양전지모 듈(110)은 접속 배선함(116)이 서로 마주보도록 배열된 상태로서, 각 열에 배열된 5행의 태양전지모듈(110)을 각 열 별로 가압부재(130)의 길이방향으로 전선들을 배선 및 결선시킨다. 즉, 전선들(117)을 세로방향을 중심으로 배선시켜 결선한다. 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)을 이웃하는 2행 1열의 태양전지모듈(110)의 반대극인 양극의 전선(117)과 결선시킨다. 이러한 구조로 순차적으로 5행까지 서로 반대극끼리 연결시키고, 제1행 1열의 양극의 전선(117)과 제5행 1열의 음극의 전선(117)을 가압부재(130)의 길이방향으로 배선시켜 결선한다. 이러한 배선 및 결선은 각 열 별로 이루어지며, 접속 배선함(116)이 마주보도록 마련된 태양전지모듈(110)은 일 방향인 세로프레임(125)을 중심으로 배열되어 결선된다. 이때, 전술한 바와 같이, 각 전선들(117)은 가압부재(130)의 공간부(135)에서 배선 및 결선된다.
또한, 도 5는 BIPV 외장재(100')의 전선(117')이 접속 배선함(116)이 서로 정면으로 마주보는 방향과 접속 배선함(116)이 마주보는 대각선 방향으로 배선되어 결선된 것을 나타내는 도면이다. 도 5를 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')을 연결시키고, 1행 1열의 음극의 전선(117')과 2행 2열의 양극의 전선(117')을 대각선 방향으로 연결시키며, 2행 1열의 양극의 전선(117')을 2행 1열의 음극의 전선(117')과 대각선 방향으로 연결시킨다. 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 연결시킨다.
한편, 도 6은 BIPV 외장재(100")의 전선(117")이 접속 배선함(116)이 서로 정면으로 마주보는 방향, 가압부재(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 가압부재(130)의 공간부(135)에서 결선되도록 이루어진다면 어떠한 구조로 이루어지더라도 채용가능하다.
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 7에 도시된 바와 같이, BIPV 외장재(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 가압부재(130)가 설치되어 상기 가압부재(130)에서 전선(117"')의 배선 및 결선이 이루어질 수 있다.
마지막으로, 상기 전선들(117)(117')(117")(117"')의 배선 및 결선이 이루어지면 상기 태양전지모듈(110)을 가로프레임(121) 및 세로프레임(125)에 고정하도록 마감처리한다(S50 단계). 이 과정에서, 태양전지모듈(110)과 가압부재(130) 사이에 실링재(144) 또는 가스켓(미도시) 등을 설치하고, 상기 실링재(144) 또는 가스켓이 설치된 부분의 외측으로 실란트(143)로 마감처리하여 태양전지모듈(110)을 긴밀하게 고정시킨다. 이러한 마감처리에 의하여 우수한 기밀 또는 수밀 성능을 확보할 수 있게 된다. 또한, 상기 가로프레임(121)과 세로프레임(125)에 마련된 노튼 테이프(142)의 외측에도 실란트(143)로 마감처리하는 것이 바람직하다.
한편, 상기와 같은 과정 중 상기 태양전지모듈(110)을 먼저 설치한 후, 가압부재(130)를 설치하여 전선(117)을 배선 및 결선시키는 것으로 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 태양전지모듈(110)보다 가압부재(130)를 먼저 설치한 후, 태양전지모듈(110)을 가로프레임(121)과 세로프레임(125)에 안착시키며 전선들(117)을 가압부재(130)의 관통공(131)을 통해 가압부재(130)의 공간부(135)에서 결선하도록 공정을 진행할 수도 있다.
결과적으로, 상기와 같은 공정을 통하여 태양전지모듈(110)을 가로프레임(121)과 세로프레임(125)에 설치시 전선(117)의 배선 및 결선을 함께 진행하도록 이루어짐에 따라 설치의 편의성을 확보할 수 있으며, 상기 전선(117)의 배선 및 결선은 가압부재(130)의 상부 즉, 실외측에서 작업하도록 이루어져 작업의 용이성을 확보할 수 있게 된다. 아울러, 상기 전선들(117)이 가로프레임(121) 또는 세로프레임(125)에 설치된 가압부재(130)의 길이방향에 위치되어 배선됨으로써 전선(117)의 유지보수를 용이하게 실시할 수 있으며, 전선들(117)이 배선되기 위한 공간을 최소화할 수 있다.
한편, BIPV 외장재(100)(100')(100")(100"')를 건물의 지붕에 설치하는 것으로 도시하고 설명되었으나, 이에 한정되지 않으며, 전술한 바와 같이, 건물의 외벽 또는 구조물의 지붕에도 동일한 방법으로 태양전지모듈을 설치할 수 있음은 자명하다.
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.
도 1은 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 2는 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법에 의해 건물의 지붕에 설치된 건물 일체형 태양광 외장재를 개략적으로 나타내는 평면도이다.
도 3은 도 2의 Ⅲ-Ⅲ'선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 2의 Ⅳ-Ⅳ'선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법의 전선의 배선 및 결선 구조의 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법의 전선의 배선 및 결선 구조의 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법의 전선의 배선 및 결선 구조의 또 다른 변형예를 나타내는 평면도이다.

Claims (8)

  1. 태양전지모듈이 구비된 외장재를 설치하는 방법에 있어서,
    (a) 가로프레임 및 세로프레임을 준비하여 건물의 외벽, 건물의 지붕, 구조물의 지붕 중 어느 하나에 설치하는 단계;
    (b) 상기 가로프레임과 세로프레임에 다수의 태양전지모듈을 배열하며 안착시키는 단계;
    (c) 상기 가로프레임과 세로프레임 중 어느 하나에 이웃하는 태양전지모듈 사이로 가압부재를 체결하는 단계; 및
    (d) 상기 태양전지모듈의 접속 배선함으로부터 인출된 전선을 상기 가압부재를 관통시켜 배선 및 결선하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법.
  2. 태양전지모듈이 구비된 외장재를 설치하는 방법에 있어서,
    (a) 가로프레임 및 세로프레임을 준비하여 건물의 외벽, 건물의 지붕, 구조물의 지붕 중 어느 하나에 설치하는 단계;
    (b) 상기 가로프레임과 세로프레임 중 어느 하나에 가압부재를 체결하는 단계;
    (c) 상기 가로프레임과 세로프레임에 다수의 태양전지모듈을 배열하며 안착시키는 단계; 및
    (d) 상기 태양전지모듈의 접속 배선함으로부터 인출된 전선을 상기 가압부재를 관통시켜 배선 및 결선하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 태양전지모듈을 상기 가로프레임 또는 세로프레임 중 어느 하나를 중심으로 상기 접속 배선함이 서로 마주보도록 안착시키고, 상기 접속 배선함이 마주보게 안착된 가로프레임 또는 세로프레임에는 가압부재가 설치되어 상기 전선들이 가압부재를 관통하여 배선 및 결선하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 태양전지모듈을 상기 가로프레임 또는 세로프레임 중 어느 하나를 중심으로 상기 접속 배선함이 일방향으로 배열되도록 안착시키고, 상기 접속 배선함이 배열된 가로프레임 또는 세로프레임에는 가압부재가 설치되어 상기 전선들이 가압부재를 관통하여 배선 및 결선하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가압부재는 그 상측이 개방되어 있고, 상기 태양전지모듈의 상측으로부 터 상기 가로프레임 또는 세로프레임에 설치되어 태양전지모듈을 고정하도록 이루어지며,
    상기 (d)단계 이후에 상기 가압부재의 개방된 부분을 덮도록 상기 개방된 상측에 캡을 설치하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법.
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가압부재에는 태양전지모듈로부터 인출된 전선들이 가압부재를 관통하여 상기 가압부재 내에서 결선되도록 소정 공간부가 형성되고, 상기 가압부재는 태양전지모듈을 상기 각 프레임들에 안착시키며 전선을 상기 공간부에서 배선 및 결선이 이루어지도록 하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 가압부재를 통해 전선을 삽입하기 전 상기 가압부재에 형성된 관통공에 전선의 피복이 벗겨지는 것을 방지하는 절연부싱을 끼워 고정하는 단계를 더 포함하여 진행하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법.
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 가압부재에 전선을 배선 및 결선시 상기 전선들을 접속 배선함이 서로 정면으로 마주보는 방향, 가압부재의 길이방향 및, 접속 배선함이 서로 마주보는 대각선 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 배선되어 결선되도록 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 외장재 설치방법.
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