KR20120033657A - 태양전지 모듈의 어레이를 위한 고정 구조물 - Google Patents

Abstract

본 발명은 태양광 발전 시스템에서 태양전지의 모듈들을 직.병렬로 연결하는 어레이를 위한 고정 구조물를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 고정 구조물은 판재를, 벤딩공정을 통해 하면이 개구된 사각관체로 성형하여 그 상면에는 외향으로 돌출되는 상면 보강요소를 중앙에 두고 양측으로 상기 모듈이 안치되는 면적부와, 좌.우 양측면 각기에는 내향으로 돌출되는 측면 보강요소들을 구비한 프레임들과, 프레임들 사이와, 프레임들과 모듈들의 사이를 결속요소를 이용해 결합시키는 제1.제2.제3브래킷으로 이룸으로서, 부품의 표준화로 운반 및 시공성은 물론 유지 및 보수가 용이하고 관리성이 우수하게 된다.

Description

태양전지 모듈의 어레이를 위한 고정 구조물{DEFERMENT UNIT ASSEMBLY FOR SUPPORTING MODULE OF SOLAR BATTERY}

본 발명은 태양광 발전 시스템에서 태양전지의 모듈들을 직.병렬로 연결하는 어레이를 위한 고정 구조물에 관한 것이다.

태양전지는 현재까지의 화학전지와는 다른 구조를 가지는 물리전지라 할 수 있는데, 그러한 태양전지는 태양빛의 에너지를 전기에너지로 변환하는 것으로, P형 또는 N형반도체를 사용해 전기를 발전시킨다.

더 상세하게는, 태양전지에 태양빛이 조사되면 전자와 정공이 발생하고, 이렇게 발생된 전하들은 P.N극으로 이동하며 이 현상에 의해 P극과 N극 사이에 전위차 즉, 광기전력이 발생하게 된다. 이때 태양전지에 부하를 연결하면 전류가 흐르게 되는 것이다.

이러한 태양전지를 이용한 태양광 발전시스템은 태양전지들을 직.병렬로 접속하여 원하는 전력으로 만들어 사용하게 되는데, 축전지에 저장하여 필요 시 사용하는 시스템을 개별 또는 독립형 태양광 발전 시스템이라 하며, 전력선과 연계하여 사용하게 되면 계통 연계형 태양광 발전 시스템이라고 한다.

이와 같은 태양광 발전 시스템의 태양전지는 대략 전기를 일으키는 최소 단위의 셀들을 소정의 평면적 상에서 가로 또는 세로방향으로 배열하여 전기를 꺼내는 모듈을 구성하고, 이러한 여러 개의 모듈들을 직렬 또는 병렬로 사방연속적으로 배열하여 어레이시키고 있다.

상기에서와 같은 태양광 발전시스템은 일조량이 많은 노지에 시설되고 있는 것으로, 이러한 태양광 발전시스템에서 특히 태양전지는 대.소의 풍우에 충분히 버틸 수 있는 내구성이 요구되고 있는 것이다.

태양전지의 어레이를 보면, 대략 모듈들을 상기에서 설명한 강한 풍우에 버틸 수 있는 내구성을 가지는 사각틀형태로 이루는 프레임을 이용해 직.병렬로 배열시키고, 이렇게 구성된 태양전지를 별도의 태양광 추적장치에 의해 이동되게 하면서 소기의 태양광 발전이루게 된다.

이러한 태양전지에서 어레이의 외곽을 이루는 프레임은 강한 내구성이 요구되고 있는데, 일반적으로 기성품으로 보급되는 고가의 각종 형강들을 이용해 제조되고 있는데, 이렇게 기성품의 형강은 통상 C형 또는 I 및 H형들로 이룬 프레임들을 대략 소정의 길이로 재단한 후 별도의 용접공정을 통해 형강들을 사각틀형태로 일체로 구성시키고 있다.

그런데 이러한 기성품의 형강은 그 가격이 고가인 것에 반하여 강도가 저조하고, 또 이렇게 제조처에서 소정의 용접공정을 통해 단일체로 제조되어 공급되는 프레임은 그 부피가 커 보관은 물론 운반이 용이하지 못하고, 또한 현장 작업에 많은 불편을 주고 있는 것이다.

또한 프레임과 모듈의 결합을 위한 결속 부품들이 필히 요구되고 있는데, 이러한 부품이나 작업공정이 표준화되어 있지 않아 시공이 용이하지 않고 따라서, 작업시간 및 그 작업을 신속하게 수행하지 못함으로 인한 인건비와 시공비용이 상승함과 동시 시설물의 유지 보수가 용이하지 못한 등의 관리성이 저조한 문제점이 따르고 있는 것이다.

본 발명은 상기와 같은 사정을 고려하여 이루어진 것으로, 그 목적은 일련의 벤딩공정을 통해 제조되어 공용화된 프레임과 브래킷들을 부품단위로 운반하여 현장에서 조립방식으로 설치되게 함으로써, 부품의 표준화로 시공성을 향상시킴과 동시, 원가절감은 물론 보관 및 운반비용을 절감시키어 시공단가를 줄일 수 있는 태양전지 모듈의 어레이를 위한 고정 구조물을 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적은 태양광 발전 시스템에서 태양전지의 모듈들을 직.병렬로 연결하는 어레이를 위한 고정 구조물를 제공함에 의해 달성되게 되는데, 이 고정 구조물은 판재를, 벤딩공정을 통해 하면이 개구된 사각관체로 성형하여 그 상면에는 외향으로 돌출되는 상면 보강요소를 중앙에 두고 양측으로 상기 모듈이 안치되는 면적부와, 좌.우 양 측면 각기에는 내향으로 돌출되는 측면 보강요소들을 구비한 프레임들과, 이들 프레임 사이와, 프레임들과 모듈들의 사이를 결속요소를 이용해 결합시키는 제1.제2.제3브래킷으로 이룸으로서, 부품들의 표준화로 운반 및 시공성은 물론 유지 및 보수가 용이하고 관리성이 우수하게 된다.

본 발명에 따른 태양전지의 모듈의 어레이를 위한 고정 구조물에 의하면, 판재를 일련의 벤딩공정을 통해 소정의 보강요소를 구비하여 제조되는 프레임과, 브래킷들을 이용해 현장에서 조립방식으로 설치되게 함으로써, 부품의 공용화와 표준화로 시공성을 향상시킴과 동시 원가절감은 물론, 보관 및 운반비용을 절감시키어 시공단가를 줄일 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명에 따른 고정 구조물이 적용된 태양전지 모듈의 어레이를 보여 주는 평면도.
도 2는 도 1의 A부분을 확대하여 보여 주는 평면도.
도 3은 도 2의 B-B선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 단면도.
도 4는 도 1의 C-C선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 단면도.
도 5는 도 1의 D-D선 부분을 따라 절단하여 보여 주는 단면도.

다음 본 발명의 일 실시 예를 도면에 의거하여 구체적으로 설명하겠다. 도 1에는 본 발명에 따른 고정 구조물이 적용된 태양전지 모듈의 어레이를 보이고 있다.

도면에서 10은 프레임이다. 이 프레임(10)은 태양전지의 모듈들(12)을 평면상에서 직.병렬로 연결 배치하여 이루는 어레이를 위한 틀을 제공하게 할 것이다.

본 발명 프레임(10)은 판재를, 소정의 벤딩공정을 통해 하면이 개구된 사각관체로 성형된다. 이렇게 관체형상으로 이룬 프레임(10)은 설계에 따라 일정한 길이의 단위로 재단되어 공급될 것이다.

또 상기에서와 같이 벤딩공정을 통하여 제조되는 프레임(10)은 그 상면의 중앙 부분을 그 길이방향을 따라 외향으로 돌출되는 상면 보강요소(14)를 구비하고, 이 상면 보강요소(14)를 중앙에 두고 양측으로 모듈들(12)이 안치되는 면적부들(15a,15b)을 갖는다.

또한 프레임(10)은 그 좌.우 양측면 각기에는 그 길이방향을 따라 내향으로 돌출되는 측면 보강요소들(16a,16b)을 구비하고 있다.

상기에서와 같이 구성된 단위 프레임들(10)을 이용해 태양전지 모듈(12)의 어레이를 위한 사각틀형태로 조립은 도 2 및 도 3에서와 같이 인접하는 프레임들(10) 사이의 상하 측 각기에서 가로건너 설치되는 평판재의 제1브래킷들(20)이 결속요소(30)를 이용해 결속되어 소기의 조립을 이루게 될 것이다.

그리고 프레임들(10)과 태양전지 모듈들(12)은 제2 및 제3브래킷들(22,24)에 의해 고정설치된다.

먼저, 도 4는 도 1에서와 같이 중간 부분에 설치되는 프레임(10)과 태양전지 모듈(12)의 결속모습을 보여 주는 것으로, 프레임(10)의 상면 면적부들(15a,15b) 각기에 모듈(12)이 탑재된 상태에서 제2브래킷(22)이 결속요소(30)를 이용해 결속된다.

이러한 제2브래킷(22)은 프레임(10)의 상면 보강요소(14)와 마주대하는 돌출부(22a)와 태양전지 모듈(12)의 단부를 가압 고정하는 날개부(22b)가 구비되는 계단형으로 이루고 있다.

도 5에는 변두리 측의 프레임(10)과 태양전지 모듈(12)의 결속모습을 보여 주는 것으로, 프레임(10)의 내측 면적부(15a) 상에 태양전지 모듈(12)가 안치된 상태에서 제3브래킷(23)이 결속요소(30)을 이용해 결속된다.

이러한 제3브래킷(23)은 프레임(10)의 외측 면적부(15b)에 일단이 접하고 타단은 태양전지 모듈(12)의 단부를 가압 고정하는 직각 판재형으로 이루고 있는 것이다.

이상에서와 같이 본 발명의 일 실시 예를 설명하였으나, 본 발명은 이에 국한되지 않고 청구범위에 기재된 범위 내에서 변경이 가능할 것이다.

10 :프레임 12 :태양전지 모듈
20 :제1브래킷 22 :제2브래킷
23 :제3브래킷 30 :결속요소

Claims (4)

1. 태양광 발전 시스템에서 태양전지의 모듈들을 직.병렬로 연결하는 어레이를 위한 고정 구조물로서, 다음을 포함하는 것:
   판재를, 벤딩공정을 통해 하면이 개구된 사각관체로 성형하여 그 상면에는 외향으로 돌출되는 상면 보강요소를 중앙에 두고 양측으로 상기 모듈이 안치되는 면적부와, 좌.우 양측면 각기에는 내향으로 돌출되는 측면 보강요소들을 구비한 프레임들;
   상기 프레임들 사이와, 상기 프레임들과 상기 모듈들의 사이를 결속요소를 이용해 결합시키는 제1.제2.제3브래킷으로 이룬 태양전지 모듈의 어레이를 위한 고정 구조물.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1브래킷은 평 판재형으로 이룬 태양전지 모듈의 어레이를 위한 고정 구조물.
3. 제1항에 있어서,
   상기 제2브래킷은 상기 상면 보강요소와 마주대하는 돌출부와 상기 모듈의 단부를 가압 고정하는 날개부가 구비되는 계단형으로 이룬 태양전지 모듈의 어레이를 위한 고정 구조물.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제3브래킷은 직각 판재형으로 이룬 태양전지 모듈의 어레이를 위한 고정 구조물.
   

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