KR20130109357A - 건물 일체형 태양광 발전 모듈 및 이를 적용한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 태양전지 셀에 외부로 돌출되게 접지 라인을 부착하여 누설전류를 방출함으로써 누설전류에 의한 위험성을 사전에 예방하도록 한 건물 일체형 태양광 발전 모듈 및 이를 적용한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호에 관한 것으로서, 제 1 유리와, 상기 제 1 유리와 일정한 갭을 갖고 형성되는 제 2 유리와, 상기 제 1 유리와 제 2 유리 사이에 형성되는 태양전지 셀과, 상기 태양전지 셀에 연결되어 상기 태양전지 셀로부터 발생된 누설전류를 외부로 전달하는 접지라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
Description
본 발명은 건물 일체형 태양광 발전 모듈에 관한 것으로, 특히 누설 전류의 위험성을 사전에 예방하도록 한 건물 일체형 태양광 발전 모듈 및 이를 적용한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호에 관한 것이다.
최근 태양에너지를 이용하여 전력을 생산할 수 있는 태양광 발전설비의 사용이 점차 보편화되고 있다. 이러한 태양에너지를 이용하는 태양전지는 석탄이나 석유와 같은 화석연료를 사용하지 않고, 무공해이며 무한의 에너지원인 태양광을 이용하므로 미래의 새로운 대체 에너지원으로서 각광을 받고 있고, 현재에는 태양광 발전소나 건축물, 자동차 등의 발전 전력을 얻는데 이용되고 있다.
일반적으로, 태양광발전은 태양전지(PV : Photovoltaic)를 이용하여 직접 전기를 생산하는 기술이다. 태양전지는 광전효과를 이용하여 빛 에너지를 전기에너지로 변환시키는 반도체 소자로서, 각각이 플러스(+)와 마이너스(-) 극성을 띠는 2장의 반도체 박막으로 구성되며, 다수의 태양전지 셀(cell)들이 직/병렬로 연결되어 사용자가 필요로 하는 전압 및 전류를 발생시키게 되고, 사용자는 이러한 태양전지에서 발생된 전력을 사용할 수 있게 되는 것이다.
이러한 태양광발전 시스템은 다른 대체에너지 활용 기술과 달리 시스템 구성이 간단하여 최근 건축분야에 응용하려는 노력이 활발히 시도되고 있으며, 이를 건물 일체형 태양광발전 시스템(BIPV; Building Integrated PV)이라한다.
가장 대표적인 것이 기존의 건축자재와 태양전지를 결합시켜 건축재료와 발전 기능을 동시에 발휘하는 것이다. 건물 일체형 태양광발전 즉, BIPV는 PV모듈을 건축자재화하여 건물 외피에 적용하고 있다.
이러한 건물 일체화 기술은 기존의 건축물 외피를 단순히 외적 자극의 보호의 개념의 관점에서 탈피하여 에너지 창출의 도구로 활용하기 위한 보다 적극적인 기술로서, 태양전지 수급의 일익을 담당할 수 있어 기존의 태양전지 시스템 설치에 소요되는 비용을 절감하는 이중효과를 기대할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건물 일체형 태양광발전 모듈을 개략적으로 나타낸 도면이다.
종래 기술에 의한 건물 일체형 태양광발전 모듈(10)은 도 1에 도시한 바와 같이, 일정한 모양으로 형성된 제 1 강화유리(1) 및 상기 제 1 강화유리(1)에 강화유리접착용 제 1 에바 필름(2)을 부착하고, 상기 부착된 제 1 에바 필름(2)의 윗면에 태양전지 셀(Solar Cell)(3)을 접착시킨 후에, 상기 태양전지 셀(3)에 강화유리접착용 제 2 에바 필름(4)을 다시 접착시키고, 상기 제 2 에바 필름(4)의 윗면에 제 2 강화유리(5)를 부착시키고 있다.
도 2는 도 1의 건물 일체형 태양광발전 모듈을 적용한 건물 일체형 태양광발전 시스템의 태양전지 창호를 개략적으로 나타낸 정면도이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래 기술에 의한 건물 일체형 태양광발전 시스템의 태양전지 창호는 전면에 다수의 태양전지 셀(3)이 부착된 태양광 발전 모듈(10)과, 전기적으로 연결되며 전력공급대상물(미도시)에 전선(30)으로 연결되는 단자부(40)와, 상기 태양광 발전 모듈(10)의 외측단부를 지지하는 지지프레임(50)을 포함하여 구성된다.
이러한 종래 기술에 의한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호는 상기 태양전지 셀(3)에 집광된 태양광에너지가 전기에너지로 변환되고, 변환된 전기에너지는 단자부(40)를 통해 외부에 구비된 전력공급대상물로 인가된다.
그러나 상기와 같이 구성된 종래 기술에 의한 건물 일체형 태양광발전 모듈 및 이를 이용한 태양전지 창호는 다음과 같은 문제점이 있었다.
즉, 유리와 유리 사이에 구성된 태양전지 셀의 전기적 특성으로 전원이 공급되고 남은 나머지 전기 잔류가 유리 공간에 남아 상업용도 건물 혹은 주택건물 적용시 내부 생활공간에 태양전지모듈이 항상 노출된 상태이므로 누설 전류의 위험성이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제를 해결하기 위한 것으로 태양전지 셀에 외부로 돌출되게 접지 라인을 부착하여 누설전류를 방출함으로써 누설전류에 의한 위험성을 사전에 예방하도록 한 건물 일체형 태양광 발전 모듈 및 이를 적용한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 의한 건물 일체형 태양광 발전 모듈은 제 1 유리와, 상기 제 1 유리와 일정한 갭을 갖고 형성되는 제 2 유리와, 상기 제 1 유리와 제 2 유리 사이에 형성되는 태양전지 셀과, 상기 태양전지 셀에 연결되어 상기 태양전지 셀로부터 발생된 누설전류를 외부로 전달하는 접지라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호는 일정한 갭을 갖고 형성되는 제 1 유리 및 제 2 유리와, 상기 제 1 유리와 제 2 유리 사이에 형성되는 태양전지 셀과, 상기 태양전지 셀에 연결되어 상기 태양전지 셀로부터 발생된 누설전류를 외부로 전달하는 접지라인을 포함하는 태양광 발전 모듈과, 상기 태양전지 셀과 전기적으로 연결되고 전력공급대상물에 전선으로 연결되는 단자부가 구비된 태양광 발전 모듈의 외측단부를 지지하면서 상기 접지라인과 접하는 지지프레임 조립체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명에 의한 건물 일체형 태양광 발전 모듈 및 이를 적용한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호는 다음과 같음 효과가 있다.
첫째, 태양전지 셀에 외부로 돌출되게 접지 라인을 부착하고 접지라인과 창호가 접하도록 구성하여 누설전류를 방출함으로써 누설전류에 의한 위험성을 사전에 예방할 수 있다.
둘째, 선택적으로 개방되는 전선배선공간을 통하여 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라 배선의 설치와 유지보수 작업이 용이하게 할 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 건물 일체형 태양광발전 모듈을 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 도 1의 건물 일체형 태양광발전 모듈을 적용한 건물 일체형 태양광발전 시스템의 태양전지 창호를 개략적으로 나타낸 정면도
도 3은 본 발명에 의한 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 나타낸 정면도
도 4는 도 3의 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 나타낸 측면도
도 5는 도 3의 건물 일체형 태양광 발전 모듈의 A 부분을 확대한 단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 건물 일체형 태양광 발전 모듈의 A부분을 확대한 단면도
도 7은 도 5 또는 도 6의 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 적용한 건물장착형 태양전지 창호를 나타낸 사시도
도 8은 도 7의 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 적용한 건물장착형 태양전지 창호를 나타낸 분해 사시도
도 9는 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 1 지지 프레임을 확대하여 나타낸 사시도
도 10은 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 1 지지 프레임을 나타낸 단면도
도 11은 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 2 지지 프레임을 확대하여 나타낸 사시도
도 12는 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 2 지지 프레임을 나타낸 단면도
도 2는 도 1의 건물 일체형 태양광발전 모듈을 적용한 건물 일체형 태양광발전 시스템의 태양전지 창호를 개략적으로 나타낸 정면도
도 3은 본 발명에 의한 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 나타낸 정면도
도 4는 도 3의 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 나타낸 측면도
도 5는 도 3의 건물 일체형 태양광 발전 모듈의 A 부분을 확대한 단면도
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 건물 일체형 태양광 발전 모듈의 A부분을 확대한 단면도
도 7은 도 5 또는 도 6의 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 적용한 건물장착형 태양전지 창호를 나타낸 사시도
도 8은 도 7의 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 적용한 건물장착형 태양전지 창호를 나타낸 분해 사시도
도 9는 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 1 지지 프레임을 확대하여 나타낸 사시도
도 10은 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 1 지지 프레임을 나타낸 단면도
도 11은 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 2 지지 프레임을 확대하여 나타낸 사시도
도 12는 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 2 지지 프레임을 나타낸 단면도
이하, 첨부된 도면들을 참고하여 본 발명에 의한 건물 일체형 태양광 발전 모듈 및 이를 적용한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 3은 본 발명에 의한 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 나타낸 정면도이고, 도 4는 도 3의 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 나타낸 측면도이며, 도 5는 도 3의 건물 일체형 태양광 발전 모듈의 A 부분을 확대한 단면도이다.
본 발명에 의한 건물 일체형 태양광 발전 모듈(100)은 도 3 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 광촉매 코팅된 제 1 강화유리(110), 태양전지 셀(Solar cell)(130), 광촉매 코팅된 제 2 강화유리(150)가 순차적으로 적층되며, 상기 태양전지 셀(130)에 연결되어 상기 태양전지 셀(130)로부터 발생된 누설전류를 외부로 전달하는 접지라인(160)을 포함하여 구성되어 있다.
여기서, 상기 제 1 강화유리(110)과 태양전지 셀(130) 사이 및 제 2 강화유리(150)와 태양전지 셀(130) 사이에는 각각 EVA(Ethyl Vinyl Acetate) 필름(도시되지 않음)이 형성되어 있다.
상기 태양광 발전 모듈(100)은 대략 직사각형 형상의 플레이트 형상으로 형성되고, 전면에 다수의 태양전지 셀(130)이 부착되는 것으로서, 상기 태양전지 셀(130)의 설치공간을 제공하는 역할을 한다.
또한, 상기 태양광 발전 모듈(100)에는 접속 배선 박스(230)가 모듈 상부에 배치되도록 설치되어 있으며 이로부터 전선(260)과 커넥터(도시되지 않음)가 연결되어 구성된다.
상기 태양광 발전 모듈(100)은 건물의 커튼월 입면 크기에 따라 서로 동일한 크기 및 발전 용량을 갖도록 구성되거나, 또는 서로 다른 크기 및 발전 용량을 갖도록 구성할 수 있다. 이때, 태양광 발전 모듈(100)의 크기 및 발전 용량에 따라 후술하는 지지프레임 조립체(200)의 크기도 상이하게 조절할 수 있다.
상기 태양광 발전 모듈(100)은 복층의 유리 타입 태양광 발전 모듈(100)이 적용될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 G/G 타입의 태양광 발전 모듈(100) 및 복층 유리 타입의 태양광 발전 모듈(100)이 모두 적용 가능하다.
상기 태양광 발전 모듈(100)을 이루는 태양전지 셀(130)은 단결정(MonoCrystalline) 및 다결정(PolyCrystalline) 실리콘 태양 전지, 비정질(Amorphous)실리콘 태양 전지 등으로 이루어질 수 있으며 특히, 건물의 비젼부를 이루는 태양광 발전 모듈(100)은 박막 필름형 아몰포스 계열의 태양 전지 모듈인 것을 포함할 수 있다.
박막 필름형 아몰포스 계열의 태양 전지 모듈은 현재 상용화된 태양전지들을 이용하여 제작된 태양광 발전 모듈(100) 가운데 커튼월의 비젼부의 유리를 대체하여 발전, 채광 및 조망 기능을 제공할 수 있는 것으로, 결정계 판형 모듈에 비해 효율은 낮지만 투명 및 반투명의 모듈로써 건축과의 통합 유연성이 큰 특징을 갖는다.
이때, 상기 태양광 발전 모듈(100)은 건물 외벽에 설치시 온도 상승으로 인한 효율의 감소를 충분히 고려하여 환기 문제 등에 신경을 써야 되며, 중량을 최소화하고 부식을 방지함과 동시에, 건물과 밀착된 공간에서의 열을 최대한 방열함으로서 태양광 발전 모듈의 전기적 특성이 감소되는 것을 최소화한다.
또한, 상기 접지라인(160)은 누설전류의 전달을 용이하게 하기 위해 도전성 재료인 알루미늄을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 제 1 강화유리(110)는 상기 제 2 강화유리(150)보다 좁은 폭을 갖고 상기 태양전지 셀(130)은 상기 제 2 강화유리(150)와 동일한 폭을 가지면서 상기 태양전지 셀(130)의 일부가 노출된다.
상기 태양전지 셀(130)의 노출된 부분에 상기 접지라인(160)의 일측을 접하도록 하고 상기 접지라인(160)과 상기 제 1 강화유리(110) 및 제 2 강화유리(150)에 실리콘 재질(181)을 이용하여 밀봉하여 상기 태양전지 셀(130)을 상기 태양전지 셀(130)에 밀착 및 고정한다.
한편, 상기 접지라인(160)은 도 3에서와 같이, 제 1 강화유리(110)와 제 2 강화유리(150)의 각 코너부분에 구성되어 상기 태양전지 셀(130)로부터 발생된 누설전류를 외부로 전달하게 된다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 건물 일체형 태양광 발전 모듈의 A부분을 확대한 단면도이다.
본 발명의 다른 실시예에 건물 일체형 태양광 발전 모듈은 도 6에 도시한 바와 같이, 도 5의 단면도와 비교하여 단열 효과를 극대화시키기 위해 제 3 강화유리(170)를 부착한 것을 제외하면 동일하다.
즉, 제 2 강화유리(150)와 일정한 간격을 갖으면서 사이에 공기층(180)을 구비하고, 상기 제 1 강화유리(110)와 동일한 폭으로 형성되는 제 3 강화유리(170)를 갖는다.
이때 상기 제 2 강화유리(150)와 제 3 강화유리(170) 사이에 일정한 갭을 갖도록 그 사이의 일정영역에는 간봉(190)이 형성되어 있다
한편, 상기 접지라인(160)은 상기 제 3 강화유리(170)의 내부 측면을 따라 외부로 돌출되어 상기 태양전지 셀(130)에서 발생된 누설전류를 외부로 보내게 된다.
도 7은 도 5 또는 도 6의 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 적용한 건물장착형 태양전지 창호를 나타낸 사시도이고, 도 8은 도 7의 건물 일체형 태양광 발전 모듈을 적용한 건물장착형 태양전지 창호를 나타낸 분해 사시도이다.
본 발명에 의한 건물 일체형 태양광 발전 모듈(100)을 적용한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호는 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 외부로 돌출되게 접지라인(160)을 갖는 태양광 발전 모듈(100)과, 상기 태양광 발전 모듈(100)을 지지하되 선택적으로 개방되는 전선배선공간(330A,430A)을 가지는 지지프레임 조립체(200)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 태양광 발전 모듈(100)은 대략 직사각형 형상의 플레이트 형상으로 형성되고, 전면에 다수의 태양전지 셀(110)이 부착되는 것으로서, 태양전지 셀(110)의 설치공간을 제공하는 역할을 한다.
상기 지지프레임 조립체(200)는 태양광 발전 모듈(100)의 외측단부에 결합되어 태양광 발전 모듈(100)이 설치대상지역에 용이하게 설치되도록 함과 동시에 선택적으로 개방되는 전선배선공간(330A,430A)을 가지고 있는데, 이러한 지지프레임 조립체(200)는 도 8 내지 도 12를 참조하여 상세하게 설명한다.
도 9는 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 1 지지 프레임을 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 10은 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 1 지지 프레임을 나타낸 단면도이며, 도 11은 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 2 지지 프레임을 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 12는 도 7에 도시된 건물장착형 태양전지 창호의 제 2 지지 프레임을 나타낸 단면도이다.
도 9 내지 도 12에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 지지프레임 조립체(200)는 복수의 태양광 발전 모듈(100)이 격자형으로 결합될 수 있도록 복수의 제 1 지지 프레임(300)과 제 2 지지 프레임(400)이 서로 교차되어 조립되는 형상으로서 제 1 지지 프레임(300)과 제 2 지지 프레임(400)의 내부에는 선택적으로 개방되는 전선배선공간(330A,430A)을 구비하고 있다.
이러한 지지프레임 조립체(200)는 창호(11)를 지지하는 프레임으로서 간격을 유지하며 수직방향으로 배치되는 복수의 제 1 지지 프레임(300)과, 창호(11)를 지지하는 프레임으로서 간격을 유지하며 복수의 제 1 지지 프레임(300)의 사이에서 수평방향으로 배치되는 복수의 제 2 지지 프레임(400)을 포함하여 구성된다.
즉, 상기 지지프레임 조립체(200)는 제 1 지지 프레임(300)이 수평방향으로 일정한 제1간격을 두고 나란하게 배치되고, 제 2 지지 프레임(400)이 상기 제 1 지지 프레임(300)의 제 1 간격에 끼워지도록 수직방향으로 제 2 간격을 두고 나란하게 배치되는데, 이러한 상기 제 1 지지 프레임(300)과 제 2 지지 프레임(400)은 고정볼트와 같은 체결수단(500)을 통하여 고정되어 전체적으로 격자형으로 이루어질 수 있다.
한편, 상기 지지 프레임 조립체(200)의 제 1 지지 프레임(300)은 3개가 배치될 수 있는데, 도 7에 도시된 창호(11)의 후방을 기준으로 가장 왼쪽에 배치된 것을 제 1A 지지 프레임(300A)이라 하고, 제 1A 지지 프레임(300A)에 인접하게 배치된 것을 제 1B 지지 프레임(300B)이라고 하고, 가장 오른쪽에서 제 1B 지지 프레임(300B)에 인접하게 배치된 것을 제 1C 지지 프레임(300C)이라 한다.
상기 제 1A 지지 프레임(300A), 제 1B 지지 프레임(300B), 제 1C 지지 프레임(300C) 중 적어도 어느 하나에는 창호(11)의 외부로 노출되는 전선(260)을 깔끔하게 정리하기 위해 제 1 전선배선공간(330A)을 형성하도록 제 1 프레임 본체(310)에 착탈 가능하게 결합되는 프레임 커버(330)를 포함할 수 있다.
설명의 편의상, 상기 제 1 전선배선공간(330A)을 형성하기 위한 프레임 커버(330)는 제 1 지지 프레임(300) 가운데 가장 오른쪽에 배치된 제 1C 지지 프레임(300C)에만 구비되는 것으로 하여 설명한다.
상기 제 1A 및 제 1B 지지 프레임(300A,300B)은 알루미늄과 같은 금속재질로 제작될 수 있으며, 외곽부분은 대략적인 사각형태를 이루면서 내부는 공간부로 형성된 구조를 가질 수 있다.
상기 제 1C 지지 프레임(300C)은 외관을 형성하는 제 1 프레임 본체(310)와, 태양광 발전 모듈(100)을 지지하기 위하여 제 1 프레임 본체(310)에서 전방으로 돌출 형성되는 제 1 지지돌기(320)와, 상기 제 1 프레임 본체(310)에 착탈 가능하게 결합되어 제 1 전선배선공간(330A)을 가지도록 하는 제 1 프레임 커버(330)와, 제 1 프레임 본체(310)의 내부에 형성되어 제 1 프레임 본체(310)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 제 1 내부격벽(340)을 포함하여 구성된다.
상기 제 1 프레임 본체(310)는 내부에 공간부를 가지는 사각형 프레임을 포함할 수 있다. 이러한 제 1 프레임 본체(310)는 전방면(311), 후방면(312), 전방면(311)과 후방면(312)을 연결하는 양측 벽면(313,314)으로 구성되어 있다. 여기서, 제 1 프레임 본체(310)의 양측 벽면(313,314) 중 적어도 일측 벽면(313)에는 후술하는 제 2 지지 프레임(400)의 개방된 단부를 형성하는 개방부(415)가 결합된다.
상기 제 1 프레임 본체(310)의 전방면(311)에는 고무와 같은 연성의 재질로 이루어진 가스킷 부재가 결합되는 가스켓 조립부(311A)가 구비될 수 있다.
상기 사각형 프레임의 후방면(312)과 일측 벽면(313)에는 태양광 발전 모듈(100)의 전선(260)이 인입 및 인출되도록 하는 제 1A 배선공(312A)과 제 1B 배선공(313A)이 구비되어 있다. 상기 제 1A 배선공(312A)과 제 1B 배선공(313A)은 각각 태양광 발전 모듈(100)의 단자부(230)에 연결된 전선(260)이 제 1 프레임 본체(310)로부터 인출되게 하거나 제 1 프레임 본체(310)로 인입되게 하기 위한 구성이다.
이러한 제 1A 배선공(312A)과 제 1B 배선공(313A)은 제 2 지지 프레임(400)에 대응되는 위치에서 사각형 프레임의 수직방향을 따라서 복수로 형성되어 있다.
상기 제 1 프레임 본체(310)의 전방면(311)에는 제 1 지지돌기(320)가 일체로 돌출 형성되어 있다. 이러한 제 1 지지돌기(320)는 상기 태양광 발전 모듈(100)의 접지라인(160)을 포함하여 외측단부를 지지하기 위한 것으로 제 1 프레임 본체(310)의 전방면(311) 중앙부에서 평판형으로 수직방향을 따라서 연속적으로 길게 형성될 수 있다.
상기 제 1 프레임 본체(310)의 후방면(312) 양단부에는 각각 제 1 고정돌기(312B)가 연속적으로 길게 구비되어 있다. 제 1 고정돌기(312B)는 사각형 프레임의 후방면(312) 양단부에 각각 구비되며, 이러한 제 1 고정돌기(312B)에는 제1프레임 커버(330)가 착탈 가능하게 결합되어 있다.
상기 제 1 프레임 커버(330)는 제 1 프레임 본체(310)와 결합되어 제 1 전선배선공간(330A)을 형성함으로써 제 1 프레임 본체(310) 후방면(312)의 제 1A 배선공(312A)에서 인출되어 배선된 전선(260)을 덮어 전선(260)을 보호하고 외관이 수려하게 보이도록 하는 역할을 한다.
이러한 상기 제 1 프레임 커버(330)는 일측면이 개방된 사각 파이프 형상으로 이루어질 수 있고, 양측 벽면(313,314)의 일측으로 수직방향을 따라서 사각형 프레임의 후방면(312)에 구비된 제 1 고정돌기(312B)와 착탈 가능하게 결합되는 제 1 연결돌기(331)가 구비되어 있다.
따라서, 상기 제 1 프레임 커버(330)는 사각형 프레임과의 사이에서 제 1 전선배선공간(330A)을 형성하여 제 1 전선배선공간(330A)에 복수로 배선된 전선(260)이 수납되게 함으로써 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라, 상기 제 1 프레임 커버(330)를 제 1 프레임 본체(310)와 분리하여 배선의 유지보수 작업을 용이하도록 한다.
한편, 도면에서는 상기 제 1 프레임 커버(330)가 제 1 프레임 본체(310)의 수직방향 길이에 대응되는 길이를 가지는 것으로 도시되어 있으나, 제 1 프레임 본체(310)의 수직방향 길이에 대응되도록 분리하여 제작될 수 있음은 물론이다.
상기 제 1 프레임 본체(310)의 내부에는 제 1 프레임 본체(310)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 사각형 프레임을 지지하는 제 1 내부격벽(340)이 구비되어 있다.
상기 제 1 내부격벽(340)은 제 1 프레임 본체(310)의 수직방향을 따라서 연속적으로 길게 형성되는 제 1A 내부격벽(340A)과, 제 1 프레임 본체(310)의 일측 벽면과 제 1A 내부격벽(340A)의 사이에서 라운드진 면을 가지도록 만곡된 형상으로 이루어져제 1 프레임 본체(310)의 수직방향을 따라서 연속적으로 길게 형성되는 제 1B 내부격벽(340B)을 포함하여 구성된다.
상기 제 1A 내부격벽(340A)은 제 1 프레임 본체(310)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 제 1 프레임 본체(310)를 지지하는 역할을 한다. 이러한 제 1A 내부격벽(340A)은 제 1 프레임 본체(310)의 양측 벽면(313,314)에 대응되게 평판형으로 이루어질 수 있다.
상기 제 1B 내부격벽(340B)은 제 1 프레임 본체(310) 일측 벽면(313)의 제 1B 배선공(313A)에서 인입된 전선(260)이 제 1 프레임 본체(310) 후방면(312)의 제 1A 배선공(312A)으로 원활히 인출되게 하도록 가이드하는 역할을 한다.
즉, 제 1B 내부격벽(340B)은 제 1A 배선공(312A)과 제 1B 배선공(313A)을 향해 개방되어 있으므로 제 1B 배선공(313A)으로 인입되는 전선(260)이 만곡된 형상의 라운드진 면에 부딪혀 자연스럽게 제1A배선공(312A)으로 인출되게 한다. 따라서, 상기 제 1B 내부격벽(340B)은 제 1A 배선공(312A)과 제 1B 배선공(313A)을 통과하는 전선(260)의 배선 설치작업이 용이하게 되게 한다.
그리고, 제 1A 지지프레임(300A), 제 1B 지지프레임(300B), 제 1C 지지프레임(300C)의 사이에는 제 2 지지 프레임(400)이 상하로 걸쳐 구비되어 있다.
예를 들어, 상기 제 2 지지 프레임(400)은 제 1A 지지프레임(300A), 제 1B 지지프레임(300B), 제 1C 지지프레임(300C)에 상단부, 중앙부, 하단부에 각각 수평방향으로 6개가 구비되는데, 이렇게 구비는 6개의 제 2 지지 프레임(400)은 서로 동일한 구조를 가질 수 있다.
이러한 상기 제 2 지지프레임(400)은 외관을 형성하는 제 2 프레임 본체(410)와, 태양광 발전 모듈(100)을 지지하기 위하여 제 2 프레임 본체(410)에서 전방으로 돌출 형성되는 제 2 지지돌기(420)와, 제 2 프레임 본체(410)의 상부면에 회동 가능하게 결합되어 제 2 전선배선공간(430A)을 가지도록 하는 제 2 프레임 커버(430)와, 제 2 프레임 본체(410)의 내부에 형성되어 제 2 프레임 본체(410)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 제2내부격벽(440)을 포함하여 구성된다.
상기 제 2 프레임 본체(410)는 내부에 공간부를 가지는 사각 프레임을 포함할 수 있다. 이러한 제 2 프레임 본체(410)는 전방면(411), 후방면(412), 상부면(413), 하부면(414), 양단 개방부(415,416)로 구성되어 있다. 여기서, 제 2 프레임 본체(410)의 양단 개방부(415,416)는 개방되어 있는 상태로 제 1 프레임 본체(310)의 양측 벽면(313,314)과 결합되어 있다.
제 2 프레임 본체(410)의 전방면(411)에는 태양광 발전 모듈(100)의 전선(260) 인입되도록 하는 제 2 배선공(411A)이 구비되어 있다. 제 2 배선공(411A)은 태양광 발전 모듈(100)의 단자부(130)에 연결된 전선(260)이 제 2 프레임 본체(410)으로 인입되게 하기 위한 구성이다.
즉, 태양광 발전 모듈(100)의 단자부(130)에 연결된 전선(260)은 제 2 프레임 본체(410)의 제 2 배선공(411A)으로 인입된 다음 제 2 프레임 본체(410)의 개방된 일측 벽면(313)을 통과하며, 이렇게 통과된 전선(260)은 제 1 프레임 본체(310)의 일측 벽면(313)에 형성된 제1B배선공(313A)을 통과하여 제 1 프레임 본체(310)으로 인입되어 제1B배선공(313A)을 통과하여 제 1 프레임 본체(310)의 후방면(312)에 형성된 제 1 전선배선공간(330A)에 수납되게 된다.
상기 제 2 프레임 본체(410)의 전방면(411)에는 고무와 같은 연성의 재질로 이루어진 가스킷 부재가 결합되는 가스켓 조립부(411B)가 구비될 수 있다.
그리고, 상기 제 2 프레임 본체(410)의 전방면(411)에는 제 2 지지돌기(420)가 일체로 돌출 형성되어 있다. 이러한 제 2 지지돌기(420)는 태양광 발전 모듈(100)의 외측단부를 지지하기 위한 것으로 제 2 프레임 본체(410)의 전방면(411) 중앙부에서 평판형으로 수평방향을 따라서 연속적으로 길게 형성될 수 있다.
상기 제 2 프레임 본체(410)의 상부면(413)은 일부가 절개되어 개방되어 있으며, 이렇게 개방된 제 2 프레임 본체(410)의 상부면(413)에는 제 2 프레임 커버(430)가 회동 가능하게 결합되어 있다. 그리고, 상기 제 2 프레임 본체(410)의 상부면(413)에는 수평방향으로 길게 돌출 형성되는 힌지축(413A)이 구비되어 있다. 또한, 제 2 프레임 본체(410)의 상부면(413)에는 힌지축(413A)과 마주하도록 걸림턱(413B)이 구비되어 있다.
제 2 프레임 커버(430)는 제 2 프레임 본체(410)과 결합되어 제 2 전선배선공간(430A)을 형성함으로써 제 2 프레임 본체(410) 전방면(411)의 제 2 배선공(411A)에서 인입되어 배선된 전선(260)을 덮어 전선(260)을 보호하고 외관이 수려하게 보이도록 하는 역할을 한다.
이러한 제 2 프레임 커버(430)는 전체적으로 평판형으로 이루어질 수 있다. 평판형의 제 2 프레임 커버(430)의 일단에는 제 2 프레임 본체(410)의 힌지축(413A)에 결합되기 위하여 오목한 호형상의 회전 안내홈(431)이 형성되도록 상하로 돌출 형성되는 제2A돌출부(432)가 구비되어 있다.
그리고, 평판형의 제 2 프레임 커버(430)의 타단에는 제 2 프레임 본체(410)의 걸림턱(413B)에 고정되기 위하여 탄성 변형이 가능한 제 2B 돌출부(433)가 구비되어 있다.
따라서, 평판형의 제 2 프레임 커버(430)는 제 2 프레임 본체(410)과의 사이에서 제 2 전선배선공간(430A)을 형성하여 제 2 전선배선공간(430A)에 복수로 배선된 전선(260)이 수납되게 함으로써 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라, 제 2 프레임 커버(430)를 제 2 프레임 본체(410)에 개방시켜 배선의 유지보수작업을 용이하도록 한다.
상기 제 2 프레임 본체(410)의 내부에는 제 2 프레임 본체(410)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하며 제 2 프레임 본체(410)를 지지하는 제 2 내부격벽(440)이 구비되어 있다.
상기 제 2 내부격벽(440)은 제 2 프레임 본체(410)의 전방면(411)과 후방면(412)에 대응되게 평판형으로 이루어져 제 2 프레임 본체(410)의 수평방향을 따라서 연속적으로 길게 형성되어 있다.
상기 제 2 내부격벽(440)은 제 2 프레임 본체(410)의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 제 2 프레임 본체(410)의 내부공간 지지하는 역할을 하는데, 이러한 제 2 내부격벽(440)은 제 2 프레임 본체(410)의 내부공간에 수용된 전선(260)이 너무 깊은 깊이에 수용되면 배선작업이 곤란한 것을 보완할 수 있도록 한다. 따라서, 제 2 내부격벽(440)은 제 2 프레임 본체(410)에 수납되는 전선(260)의 배선작업이 용이하게 이루어지도록 하는 적당한 높이에 구비될 수 있다.
다음, 본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호의 배선 설치 작업에 대하여 살펴본다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 지지프레임 조립체(200)의 의해 형성되는 창호(11)에 복수의 태양광 발전 모듈(100)을 부착하는데, 이때 복수의 태양광 발전 모듈(100)의 단자부(230)의 전선(260)이 아래쪽을 위치하도록 태양광 발전 모듈(100)을 부착한다.
그리고, 복수의 태양광 발전 모듈(100)의 단자부(230)의 전선(260)을 각각 수평방향으로 배치된 제 2 지지 프레임(400)의 제 2 배선공(411A)으로 인입시킨다.
즉, 4개의 태양광 발전 모듈(100)의 단자부(230)의 전선(260)은 각각 아래쪽에 위치하는 제 2 지지 프레임(400)에 구비된 제 2 배선공(411A)으로 인입시켜 각각 선택적으로 개방 가능한 제 2 지지 프레임(400)의 제 2 전선배선공간(430A)에 수납되도록 한다.
그리고, 복수의 제 2 전선배선공간(430A)에 각각 수납된 전선(260)의 일부는 어느 개방부(416)를 통하여 인접한 다른 태양광 발전 모듈(100)과의 접속되며, 전선(260)의 나머지는 다른 개방부(415)으로 모은 다음 가장 오른쪽에 배치된 제 1C 지지프레임(300C)의 일측 벽면(313)의 제 1B 배선공(313A)에 끼워 넣는다.
여기서, 상기 제 2 지지 프레임(400)의 다른 개방부(415)에 모인 전선(260)을 제 1C 지지프레임(300C)의 제 1B 배선공(313A)에 끼워 넣는 과정에서 전선(260)은 제 1C 지지프레임(300C)의 라운드진 제 1B 내부격벽(340B)에 부딪혀 자연스럽게 제 1A 배선공(312A)으로 인출되는데, 이렇게 전선(260)이 제 1A 배선공(312A)으로 인출되면서 선택적으로 개방 가능한 제 1 전선배선공간(330A)에 수납될 수 있게 된다.
따라서, 선택적으로 개방가능한 제 1 전선배선공간(330A)이 형성된 제 1C 지지프레임(300C)과 제 2 전선배선공간(430A)이 형성된 제 2 지지 프레임(400)을 통하여 배선의 설치 작업을 깔끔하게 할 수 있을 뿐만 아니라 배선의 유지보수작업이 보다 수월하게 되는 효과가 있다.
한편, 상기 제 1 지지 프레임(300)과 제 2 지지 프레임(400)이 알루미늄 재질로 이루어지고, 상기 태양광 발전 모듈(100)에 형성된 접지라인(160)과 접하면서 상기 태양광 발전 모듈(100)의 태양전지 셀(130)에서 발생된 누설전류를 효과적으로 전달함으로써 누설전류에 의한 감전의 위험을 사전에 예방할 수가 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 건물장착형 태양전지 창호의 지지프레임 조립체 및 이를 이용한 건물장착형 태양전지 창호는 선택적으로 개방되는 전선배선공간을 통하여 배선정리를 깔끔하면서도 효율적으로 할 수 있을 뿐만 아니라 배선의 설치와 유지보수 작업이 용이하게 하는 것을 기본적인 기술적 사상으로 하고 있음을 알 수 있다. 따라서, 본 발명의 기본적인 기술적 사상의 범주 내에서 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.
10...건물장착형 태양전지 창호 100...태양전지패널
160...전선 200...지지프레임 조립체
300...제1지지프레임 330...제1프레임 커버
330A...제 1 전선배선공간 400...제2지지프레임
430...제2프레임 커버 430A...제 1 전선배선공간
160...전선 200...지지프레임 조립체
300...제1지지프레임 330...제1프레임 커버
330A...제 1 전선배선공간 400...제2지지프레임
430...제2프레임 커버 430A...제 1 전선배선공간
Claims (14)
- 제 1 유리와,
상기 제 1 유리와 일정한 갭을 갖고 형성되는 제 2 유리와,
상기 제 1 유리와 제 2 유리 사이에 형성되는 태양전지 셀과,
상기 태양전지 셀에 연결되어 상기 태양전지 셀로부터 발생된 누설전류를 외부로 전달하는 접지라인을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 모듈. - 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유리 및 제 2 유리는 강화유리인 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 모듈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유리 및 제 2 유리는 광촉매가 코팅되어 있는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 모듈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접지라인은 알루미늄으로 이루어져 있는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 모듈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 접지라인은 상기 제 1 유리 및 제 2 유리의 각 꼭지점에 연장되어 형성되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 모듈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 2 유리와 일정한 간격을 갖으면서 사이에 공기층을 구비하는 제 3 유리와, 상기 제 2 유리와 제 3 유리 사이에 일정한 갭을 갖도록 그 사이의 일정영역에 형성되는 간봉을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 모듈.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 유리와 태양전지 셀 사이 및 제 2 유리와 태양전지 셀 사이에 각각 형성되는 EVA 필름을 더 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 모듈.
- 일정한 갭을 갖고 형성되는 제 1 유리 및 제 2 유리와, 상기 제 1 유리와 제 2 유리 사이에 형성되는 태양전지 셀과, 상기 태양전지 셀에 연결되어 상기 태양전지 셀로부터 발생된 누설전류를 외부로 전달하는 접지라인을 포함하는 태양광 발전 모듈과,
상기 태양전지 셀과 전기적으로 연결되고 전력공급대상물에 전선으로 연결되는 단자부가 구비된 태양광 발전 모듈의 외측단부를 지지하면서 상기 접지라인과 접하는 지지프레임 조립체를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호. - 제 8 항에 있어서, 상기 지지프레임 조립체는 제 1 간격을 유지하며 수직방향으로 배치되는 복수의 제 1 지지 프레임과, 제 2 간격을 유지하며 복수의 제 1 지지 프레임과 서로 교차되도록 수평방향으로 배치되는 복수의 제 2 지지 프레임을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호.
- 제 9 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 지지 프레임 중 적어도 어느 하나는 외관을 형성하는 프레임 본체와, 상기 프레임 본체에 회동 가능하게 결합되어 전선배선공간을 가지도록 하는 프레임 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호.
- 제 10 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 지지 프레임은 사각형의 프레임 본체와, 상기 프레임 본체의 내부에 전선배선공간을 형성하기 위하여 상기 프레임 본체의 상부면에 회동 가능하게 결합되는 평판형의 프레임 커버를 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호.
- 제 10 항에 있어서,
상기 제 1 및 제 2 지지 프레임은 상기 태양광 발전 모듈을 지지하기 위하여 상기 프레임 본체에서 전방으로 돌출 형성되는 지지돌기와, 상기 프레임 본체의 내부에 형성되어 상기 프레임 본체의 내부공간을 다수의 공간으로 구획하여 지지하는 내부격벽을 포함하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호. - 제 11 항에 있어서, 상기 프레임 본체는 일부가 절개 형성된 상부면을 가지되 상기 상부면의 단부에는 수평방향으로 길게 힌지축이 구비되며, 상기 프레임 커버는 상기 힌지축에 결합되기 위하여 오목한 호형상이 회전 안내홈이 형성되도록 상하로 돌출 형성되는 돌출부를 구비하는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호.
- 제 11 항에 있어서, 상기 프레임 본체의 전방면에는 상기 태양전지패널 단자부의 전선이 인입되도록 하는 배선공이 구비되는 것을 특징으로 하는 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020120031028A KR20130109357A (ko) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | 건물 일체형 태양광 발전 모듈 및 이를 적용한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020120031028A KR20130109357A (ko) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | 건물 일체형 태양광 발전 모듈 및 이를 적용한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20130109357A true KR20130109357A (ko) | 2013-10-08 |
Family
ID=49631588
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020120031028A KR20130109357A (ko) | 2012-03-27 | 2012-03-27 | 건물 일체형 태양광 발전 모듈 및 이를 적용한 건물 일체형 태양광 발전 시스템의 태양전지 창호 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20130109357A (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2019027102A1 (ko) * | 2017-08-03 | 2019-02-07 | (주)비에이에너지 | 태양광 패널 일체형 단열 외장재 |
| WO2019183663A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Jack Lyons | Multifunctional solar panel |
| KR102145756B1 (ko) * | 2019-10-04 | 2020-08-19 | 주식회사 아톤테크 | 누설절감 bipv 태양전지 |
-
2012
- 2012-03-27 KR KR1020120031028A patent/KR20130109357A/ko not_active Application Discontinuation
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| WO2019183663A1 (en) * | 2018-03-29 | 2019-10-03 | Jack Lyons | Multifunctional solar panel |
| KR102145756B1 (ko) * | 2019-10-04 | 2020-08-19 | 주식회사 아톤테크 | 누설절감 bipv 태양전지 |
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