KR20150122843A - 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 돌출 부위를 최소화하여 경사를 형성할 수 있으며, 슬라이딩에 의해 더욱 용이하게 조립될 뿐만 아니라 태풍이나 충격에도 결딜 수 있도록 견고히 결합되는 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈에 관한 것이다.
종래의 발코니용 태양광 모듈은 설치구조가 복잡하여 설치시간 및 설치비용이 상승할 뿐만 아니라, 결합구조가 견고하지 않아 태풍이나 충격에 의해 결합부위가 파손되는 문제점이 있는데, 이를 해결하기 위하여 본 발명은 복수의 비아이피브이 모듈(BIPV module)이 발코니의 난간에 상하 방향으로 결합되되, 상기 비아이피브이 모듈의 전면에는 복수의 솔라셀이 태양광을 효율적으로 수집할 수 있도록 일정한 각도를 이루는 경사부가 형성되고, 비아이피브이 모듈의 상측 및 하측에는 다른 비아이피브이 모듈과 결합하기 위한 상측결합부 및 하측결합부가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈을 제안한다.
따라서 본 발명은 비아이피브이 모듈의 양측에는 수직결합부가 형성되고, 상측에는 수평결합부가 결합되어 있어 난간의 수직프레임 및 수평프레임에 슬라이딩에 의해 결합됨으로써 조립이 더욱 용이하고, 상측결합부 및 하측결합부, 지지대에 의해 수직프레임에 견고히 결합됨으로써 태풍이나 심한 충격에도 결합부위가 분리되거나 파손되는 것을 방지할 수 있어 유지관리가 더욱 용이한 효과가 있다.

Description

개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈{BIPV module installed in the balcony for independent installation }
본 발명은 주택 및 아파트 등의 발코니 난간에 설치되어 태양광을 수집하는 태양광 발전장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 돌출 부위를 최소화하여 경사를 형성할 수 있으며, 슬라이딩에 의해 더욱 용이하게 조립될 뿐만 아니라 태풍이나 충격에도 결딜 수 있도록 견고히 결합되는 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈에 관한 것이다.
최근에는 에너지 소비를 절감하기 위한 방안으로 건물 내의 조명 부하를 저감하거나 대체에너지로서 태양에너지와 같은 자연에너지를 이용하고자 하는 노력이 시도되고 있다. 상기한 태양에너지 중에서도 태양광을 활용하는 태양광 발전시스템은 건축물의 외벽 중 일조량이 많은 곳에 태양전지 셀을 설치하고, 태양전지 셀에서 태양광을 집광한 후 집광된 태양광을 전기에너지로 변환하여 변환된 전
기에너지를 건축물 내부에서 사용되는 전기에너지에 일부를 공급하게 된다.
그러나, 종래의 태양광 발전시스템은 건축물의 자재 외에 태양전지 셀을 별도로 설치해야 하는 것으로써 태양전지 셀을 설치하기 위한 별도의 설치공간이 요구됨은 물론 별도의 태양광 발전시스템을 구축하기 위한 시공시간과 인력비용이 증대됨에 따라 막대한 시간과 비용이 소용되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 태양광 발전시스템은 태양전지 셀로부터 발생되는 전기를 외부의 전기공급대상물에 공급하기 위한 수단으로서, 일측이 태양전지 셀의 통전수단과 연결되고 타측이 전기공급대상물과 연결된 전선과 연결되는 단자함이 외부로 노출됨으로써 외관이 미려하지 못할 뿐 아니라 외부요인에 의해 단자함이 손상 또는 파손되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 극복하고자 등록특허공보 제10-0923219호에서는 발코니에 설치되어 태양광을 수집함으로써 발전을 행하는 태양광 모듈이 제안되었다.
그러나 이러한 발코니용 태양광 모듈은 설치구조가 복잡하여 설치시간 및 설치비용이 상승할 뿐만 아니라, 결합구조가 견고하지 않아 태풍이나 충격에 의해 결합부위가 분리되거나 파손되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 발코니형 비아이피브이 모듈을 상하 방향으로 설치할 때에는 태양광의 수집량이 적어 출력이 저하되고, 경사를 이루며 설치할 때는 별도의 구조물을 설치해야 하기 때문에 과도한 돌출로 인해 건물의 미관을 훼손하는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 슬라이딩에 의해 용이하게 조립되며 더욱 견고한 결합이 이루어질 뿐만 아니라, 최소한의 돌출로 경사를 형성하여 발전효율을 높일 수 있는 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명에 의한 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈은 복수의 비아이피브이 모듈(BIPV module)이 발코니의 난간에 상하 방향으로 결합되되, 상기 비아이피브이 모듈의 전면에는 복수의 솔라셀이 태양광을 효율적으로 수집할 수 있도록 일정한 각도를 이루는 경사부가 형성되고, 비아이피브이 모듈의 상측 및 하측에는 다른 비아이피브이 모듈과 결합하기 위한 상측결합부 및 하측결합부가 각각 형성된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈에 의하면, 비아이피브이 모듈의 양측에는 수직결합부가 형성되고, 상측에는 수평결합부가 결합되어 있어 난간의 수직프레임 및 수평프레임에 슬라이딩에 의해 결합됨으로써 조립이 더욱 용이한 효과가 있다.
또한, 상측결합부 및 하측결합부, 지지대에 의해 수직프레임에 견고히 결합됨으로써 태풍이나 심한 충격에도 결합부위가 분리되거나 파손되는 것을 방지할 수 있어 유지관리가 더욱 용이한 효과가 있다.
또한, 비아이피브이 모듈에 경사부를 형성함으로써 기존의 구조물을 이용한 경사가 불필요하게 됨에 따라 돌출이 최소화되어 건물의 미관이 훼손되는 것을 방지할 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈의 정면도.
도 2는 본 발명에 의한 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈의 배면도.
도 3은 본 발명의 비아이피브이 모듈을 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 의한 비아이피브이 모듈의 결합상태를 나타낸 평단면도.
도 5는 본 발명에 의한 비아이피브이 모듈의 결합상태를 나타낸 측단면도.
본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.
본 발명의 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈은 도 1 및 도 2에서 나타낸 바와 같이, 주택 및 아파트 등의 발코니에 설치되어 태양광을 수집함으로써 자가발전을 행할 수 있도록 구성된 태양광 수집장치로서, 발코니의 난간에 용이하게 결합할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명의 비아이피브이 모듈(BIPV module)(30)은 복수의 수직프레임(10)(10a)과, 상기 수직프레임(10)(10a)의 상측에 결합된 수평프레임(20)에 결합되어 전면에 구비된 복수의 솔라셀(32)이 태양광을 수집하게 된다.
여기서 BIPV 시스템(Building Integrated Photovoltaic System)(건물일체형 태양광발전시스템)이란 건물 외피에 전지판을 설치하여 태양광을 이용하는 발전시스템으로서, 최근에는 태양광에너지로 전기를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에 건물일체형 태양광모듈을 건축물 외장재로 사용하여 건설비용을 줄이고 건물의 가치를 높이는 디자인요소로도 쓰이기도 한다.
또한, BIPV 모듈은 솔라셀(Solar cell)을 전기적으로 연결하기 용이하도록 배선하며, 외부 환경으로부터 보호하기 위해 충진재 및 유리 등과 압축한 모듈로서, 솔라셀 당 약 0.5V 전압과 4.5A 이상의 전류를 발생하게 되므로, 원하는 전압 또는 전류 값을 위해 복수가 직렬로 연결된다.
이때, 상기 솔라셀은 전장용 전자기기(battlefield electronics)에 사용되는 소형 광기전 모듈(photo-voltaic module)과 기본 개념이 동일하므로, 이하에서는 솔라셀이라 통칭하여 사용한다.
상기 복수의 솔라셀(32)로 이루어진 비아이피브이 모듈(30)의 상측은 수평결합부(40)에 의해 수평프레임(20)에 결합되며, 복수가 수직프레임(10)(10a)에 상하 방향으로 결합된다.
상기 비아이피브이 모듈(30)의 배면에는 도 2에서와 같이 마이크로 인버터(60)가 결합되어 있으며, 상기 수직프레임(10)(10a)에는 복수의 지지대(50)를 볼트, 핀 등의 결합수단(J)에 의해 비아이피브이 모듈(30)과 함께 결합함으로써 안정되게 지지한다.
본 발명은 모듈별로 개별설치가 가능하도록 구성된 제품이므로, 종래 3KW의 전력을 제어하는 주택용 인버터를 사용할 수 없으며, 소용량인 300∼400W의 전력을 제어할 수 있도록 구현된 전압전류변환장치인 마이크로 인버터(60)를 사용하게 된다.
이때, 비아이피브이 모듈(30)의 설치 상태에 따라 전력생산량이 달라지게 되므로, 본 발명의 상기 마이크로 인버터(60)는 단위 모듈당 전력생산량이 300∼400W 범위내에서 개별적으로 설치된다.
상기 비아이피브이 모듈(30)은 도 3에서 나타낸 바와 같이 횡방향으로 형성되어 배면이 난간의 수직프레임(10)에 밀착 결합되는데, 전면에는 태양광을 최대한 수집할 수 있도록 일정한 각도를 이루는 경사부(31)가 형성되어 있으며, 상기 경사부(31)에는 복수의 솔라셀(32)이 간격을 이루며 길이 방향으로 결합되어 있다.
상기 경사부(31)는 기존의 구조물에 경사를 형성하고 모듈을 결합한 방식을 개선하여 비아이피브이 모듈(30)에 직접 일정한 각도를 형성함으로써 태양광을 효율적으로 수집을 수집함과 동시에, 돌출을 최소화하여 건물의 미관을 훼손하는 것을 방지할 수 있다.
상기 비아이피브이 모듈(30)의 상측과 하측에는 상측결합부(33) 및 하측결합부(34)가 각각 형성되어 있는데, 상기 상측결합부(33) 및 하측결합부(34)는 복수의 비아이피브이 모듈(30)을 상하 방향으로 수직프레임(10)에 견고히 결합하기 위한 것이다.
즉, 상기 상측결합부(33)는 상측에 위치한 비아이피브이 모듈(30)의 하측결합부(34) 배면에 밀착하여 결합수단(J)에 의해 수직프레임(10)에 결합되고, 상기 하측결합부(34)는 하측에 위치한 비아이피브이 모듈(30)의 상측결합부(33) 전면에 밀착되어 결합수단(J)에 의해 수직프레임(10)에 결합된다.
따라서 하측결합부(34) 및 상측결합부(33)가 서로 밀착 결합됨으로써 복수의 비아이피브이 모듈(30)이 수직프레임(10)에 상하 방향으로 견고히 결합되는 것이다.
상기 비아이피브이 모듈(30)의 양측에는 수직으로 형성된 수직결합부(35)가 형성되어 있으며, 상기 수직결합부(35)는 도 4에서 나타낸 바와 같이 나선형으로 형성되어 수직프레임(10a)에 형성된 안내부(11)에 슬라이딩에 의해 결합된다.
상기 수직프레임(10a)은 비아이피브이 모듈(30)의 양 끝단이 결합되는 부위에 한 쌍이 설치되는 것으로서, 신축건물의 계획단계에서 적용하는 것이 바람직 하며, 추후에 기존의 수직프레임(10)을 제거하고 설치할 수도 있다.
상기 수직프레임(10a)에는 수직결합부(35)에 대응하는 형상의 안내부(11)가 형성되어 있으며, 상기 안내부(11)의 후측에는 전선홀(12)이 형성되어 있다.
상기 비아이피브이 모듈(30)은 수직결합부(35)를 이용하여 안내부(11)에 슬라이딩에 의해 결합한 후 상측결합부(33) 및 하측결합부(34)을 이용하여 수직프레임(10)에 견고히 결합하는 것이다.
이때 상기 수직결합부(35)의 후측에는 전선홀(36)이 형성되어 있어 수직프레임(10a)을 통해 연장된 전선이 각각의 전선홀(12)(36)을 통과하여 마이크로 인버터(60)에 연결됨으로써 전선이 외부로 노출되어 건물의 미관을 해치는 것을 방지할 수 있다.
한편, 난간의 제일 상측에 결합되는 비아이피브이 모듈(30)의 상측에는 도 5에서 나타낸 바와 같이 길이 방향으로 수평결합부(40)가 결합되며, 상기 수평결합부(40)는 수평프레임(20)에 슬라이딩에 의해 결합된다.
상기 수평결합부(40)는 별도로 제작하여 결합할 수도 있으며, 비아이피브이 모듈(30)과 일체로 형성할 수도 있다.
따라서 본 발명의 비아이피브이 모듈(30)의 양측에는 수직결합부(35)가 형성되고, 상측에는 수평결합부(40)가 결합되어 있어 난간의 수직프레임(10a) 및 수평프레임(20)에 슬라이딩에 의해 결합됨으로써 조립이 더욱 용이한 효과가 있다.
또한, 상측결합부(33) 및 하측결합부(34), 지지대(50)에 의해 수직프레임(10)에 견고히 결합됨으로써 태풍이나 심한 충격에도 결합부위가 분리되거나 파손되는 것을 방지할 수 있어 유지관리가 더욱 용이한 효과가 있다.
또한, 태양광을 최대한 수집할 수 있도록 솔라셀(32)이 결합된 부위에 경사부(31)가 형성되어 있어 발전효율을 최대한 높일 수 있는 장점이 있다.
또한, 수직프레임(10a) 및 비아이피브이 모듈(30)에는 내측으로 전선이 통과할 수 있도록 전선홀(12)(36)이 형성되어 있어 전선이 외부로 노출되지 않아 건물의 미관을 해치는 것을 방지할 수 있다.
상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.
10,10a : 수직프레임 11 : 안내부
12,36 : 전선홀 20 : 수평프레임
30 : 비아이피브이 모듈(BIPV module) 31 : 경사부
32 : 솔라셀 33 : 상측결합부
34 : 하측결합부 35 : 수직결합부
40 : 수평결합부 50 : 지지대
60 : 마이크로 인버터 J : 결합수단

Claims (4)

  1. 복수의 비아이피브이 모듈(BIPV module)(30)이 발코니의 난간에 상하 방향으로 결합되되,
    상기 비아이피브이 모듈(30)의 전면에는 복수의 솔라셀(32)이 태양광을 효율적으로 수집할 수 있도록 일정한 각도를 이루는 경사부(31)가 형성되고,
    비아이피브이 모듈(30)의 상측 및 하측에는 다른 비아이피브이 모듈(30)과 결합하기 위한 상측결합부(33) 및 하측결합부(34)가 각각 형성된 것을 특징으로 하는 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 비아이피브이 모듈(30)의 양측에는 수직결합부(35)가 형성되고, 상기 수직결합부(35)는 난간의 수직프레임(10a)에 형성된 안내부(11)에 슬라이딩에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 비아이피브이 모듈(30)의 상측에는 수평결합부(40)가 결합되고, 상기 수평결합부(40)는 난간의 수평프레임(20)에 슬라이딩에 의해 결합되는 것을 특징으로 하는 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 수직프레임(10) 및 비아이피브이 모듈(30)에는 마이크로 인버터(60)와 연결되는 전선홀(12)(36)이 각각 형성되고,
    상기 마이크로 인버터(60)는 단위 모듈당 전력생산량이 300∼400W 범위내에서 개별적으로 설치되는 것을 특징으로 하는 개별설치가 가능한 발코니형 비아이피브이 모듈.
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