KR20190015674A - 태양광 패널 일체형 단열 외장재 - Google Patents

태양광 패널 일체형 단열 외장재 Download PDF

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Abstract

태양광 패널 일체형 단열 외장재에 관한 발명이다. 본 발명의 태양광 패널 일체형 단열 외장재는 프레싱 가공에 의해 다수의 프레싱 돌출부가 전방으로 돌출되게 마련되는 외장재 본체; 상기 프레싱 돌출부들 중에서 선택된 적어도 어느 한 프레싱 돌출부 내에 마련되는 태양광 패널; 및 상기 외장재 본체의 후면에 마련되는 인슐레이터를 포함한다.

Description

태양광 패널 일체형 단열 외장재{Insulation wall panel with solar panel}
본 발명은, 태양광 패널 일체형 단열 외장재에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 태양광 패널이 일체로 마련된 건축 자재이기 때문에 건물의 외벽을 비롯한 다양한 시설에 벽체 대신 적용이 가능하며, 이로 인해 경제성은 물론 각종 부가가치를 높여 보다 효율적으로 친환경적인 태양광 발전을 보급 또는 활성화시킬 수 있는 태양광 패널 일체형 단열 외장재에 관한 것이다.
태양광 발전은 친환경적인 발전 방식으로서 여러 개의 태양 전지들이 붙어있는 태양광 패널을 이용한다.
최근 들어 재생가능 에너지에 대한 수요가 증가하는 실정에 맞게 태양광 패널의 생산과 적용이 늘어나는 추세이다. 이러한 태양광 패널은 도로의 가로등처럼 전기 공급이 원활하지 않은 장소에 전자제품과 연결되어 사용되는 경우가 잦다.
한편, 건물의 시공 시 외벽에는 단열을 위해 외장재가 사용될 수 있는데, 만약 태양광 패널을 외벽에 적용할 수만 있다면 단열 외장재가 건물의 벽체 기능은 그대로 수행하면서도 외벽을 통해 친환경적인 태양광 발전을 제공할 수 있다는 점에서 이에 대한 기술개발이 필요한 실정이다.
대한민국특허청 출원번호 제10-2016-0177792호
본 발명의 목적은, 태양광 패널이 일체로 마련된 건축 자재이기 때문에 건물의 외벽을 비롯한 다양한 시설에 벽체 대신 적용이 가능하며, 이로 인해 경제성은 물론 각종 부가가치를 높여 보다 효율적으로 친환경적인 태양광 발전을 보급 또는 활성화시킬 수 있는 태양광 패널 일체형 단열 외장재를 제공하는 것이다.
전술한 목적을 위해 본 발명에서는 아래와 같은 구성으로 이루어지는 태양광 패널 일체형 단열 외장재를 제공한다.
프레싱 가공에 의해 다수의 프레싱 돌출부가 전방으로 돌출되게 마련되는 외장재 본체;
상기 프레싱 돌출부들 중에서 선택된 적어도 어느 한 프레싱 돌출부 내에 마련되는 태양광 패널; 및
상기 외장재 본체의 후면에 마련되는 인슐레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 일체형 단열 외장재.
이때, 상기 다수의 프레싱 돌출부는,
상기 태양광 패널이 삽입되는 다수의 제1 프레싱 돌출부; 및
상기 제1 프레싱 돌출부보다 작은 사이즈를 가지고 상기 제1 프레싱 돌출부의 주변에 배치되되 장식패널을 형성하는 다수의 제2 프레싱 돌출부를 포함할 수 있다.
상기 제1 프레싱 돌출부에 삽입되는 상기 태양광 패널은 플렉시블(flexible)한 태양광 패널인 것이 바람직하다.
상기 태양광 패널의 전면에 배치되어 상기 태양광 패널을 보호하는 유리판을 더 포함할 수 있다.
이때, 상기 유리판의 두께가 상기 태양광 패널의 두께보다 두껍게 제작될 수 있다.
상기 태양광 패널의 배면에 배치되어 상기 태양광 패널들을 전기적으로 연결시키는 연결판을 더 포함할 수 있다.
상기 인슐레이터가 마감되기 전에 상기 연결판과 상기 인슐레이터 사이에 배치되며, 상기 태양광 패널에 의해 동작되는 건물벽체 내장용 에너지 자립형 무선 통신 파워 컨트롤 유닛을 더 포함할 수 있다.
상기 건물벽체 내장용 에너지 자립형 무선 통신 파워 컨트롤 유닛은 외부로 노출되게 마련될 수 있다.
본 발명에 따르면, 태양광 패널이 일체로 마련된 건축 자재이기 때문에 건물의 외벽을 비롯한 다양한 시설에 벽체 대신 적용이 가능한 효과가 있다. 또한 경제성은 물론 각종 부가가치를 높여 보다 효율적으로 친환경적인 태양광 발전을 보급 또는 활성화시킬 수 있는 효과가 있다. 그리고 태양광 발전을 제공하는 기능 외에도 외장재로 사용됨에 따라 건설비용을 줄이고 건물의 미려함을 향상시킬 수 있는 효과가 있다. 또한 기존에 태양광 발전과 건축 벽체가 분리된 개념에서 빌트인 개념으로 미래 건축의 새로운 패러다임으로 제로 에너지 빌딩 사업에 기여할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 일체형 단열 외장재의 사시도이다.
도 2는 도 1의 평면도이다.
도 3은 도 1의 정면도이다.
도 4는 도 1의 배면도이다.
도 5는 도 1의 측면도로서 일부분을 확대한 구조도이다.
도 6은 건물벽체 내장용 에너지 자립형 무선 통신 파워 컨트롤 유닛에 대한 제어블록도이다.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 바람직한 실시예를 통해 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 태양광 패널 일체형 단열 외장재의 사시도, 도 2는 도 1의 평면도, 도 3은 도 1의 정면도, 도 4는 도 1의 배면도, 도 5는 도 1의 측면도로서 일부분을 확대한 구조도, 그리고 도 6은 건물벽체 내장용 에너지 자립형 무선 통신 파워 컨트롤 유닛에 대한 제어블록도이다.
이들 도면을 참조하면, 본 실시예에 따른 태양광 패널 일체형 단열 외장재(100)는 태양광 패널(120)이 일체로 마련된 건축 자재이기 때문에 건물의 외벽을 비롯한 다양한 시설에 벽체 대신 적용이 가능하며, 이로 인해 경제성은 물론 각종 부가가치를 높여 보다 효율적으로 친환경적인 태양광 발전을 보급 또는 활성화시킬 수 있도록 한 것이다.
이러한 태양광 패널 일체형 단열 외장재(100)는 도 1처럼 블록 구조의 제품으로 제작이 가능하다. 따라서 건물의 외벽을 비롯한 다양한 시설에 벽체 대신 적용이 가능하다. 참고로, 태양광 패널 일체형 단열 외장재(100)는 380mm ㅧ 600mm 사이즈의 제품일 수 있으나 이의 수치에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
본 실시예에 따른 태양광 패널 일체형 단열 외장재(100)는 외장재 본체(110)를 구비한다. 이때, 외장재 본체(110)에는 프레싱 가공에 의해 전방으로 돌출되게 다수의 프레싱 돌출부(111,112)가 마련된다.
다수의 프레싱 돌출부(111,112)는 다수의 제1 프레싱 돌출부(111)와, 제1 프레싱 돌출부(111)보다 작은 사이즈를 가지고 제1 프레싱 돌출부(111)의 주변에 배치되는 다수의 제2 프레싱 돌출부(112)를 포함할 수 있다.
본 실시예의 경우, 상대적으로 사이즈가 큰 제1 프레싱 돌출부(111)들에 태양광 패널(120)이 삽입된다. 그리고 제2 프레싱 돌출부(112)들은 모양을 내기 위한 외장재 패턴일 수 있다.
이처럼 태양광 패널(120)은 제1 프레싱 돌출부(111)에 마련될 수 있는데, 외장재 본체(110)에 태양광 패널(120)이 마련되기 때문에 벽체로서의 기능 외에도 태양광 패널(120)에 의한 전력을 통해 다양한 활용이 가능한 장점을 제공할 수 있다.
태양광 패널(120)이 제1 프레싱 돌출부(111)에 삽입되는 형태로 마련되기 때문에 본 실시예에서 태양광 패널(120)은 플렉시블(flexible)한 태양광 패널(120)로 적용되는 것이 바람직하다. 태양광 패널(120)의 두께는 약 2.2t일 수 있다.
한편, 플렉시블 태양광 패널(120)은 강도가 약하기 때문에 태양광 패널(120)의 전면에 태양광 패널(120)을 보호하는 유리판(130)이 마련될 수 있다. 유리판(130)은 강도 보강을 위해 마련되기 때문에 태양광 패널(120)보다는 두께가 두껍게 즉 대략 3t 정도의 두께를 갖는 것이 바람직할 수 있다.
그리고 태양광 패널(120)은 6V를 직렬로 연결해서 사용할 수 있기 때문에 이를 위해 연결판(140)이 마련된다. 즉 연결판(140)은 태양광 패널(120)의 배면에 배치되어 다수의 태양광 패널(120)들을 전기적으로 연결시키는 역할을 한다. 이때의 연결판(140)은 대략 0.8t 정도의 두께로 제작될 수 있다.
연결판(140)의 후방에는 인슐레이터(150)로 마감됨으로써 본 실시예에 따른 태양광 패널 일체형 단열 외장재(100)의 외형을 잡아주는 한편 벽체로서의 단열기능을 제공한다.
한편, 본 실시예에 따른 태양광 패널 일체형 단열 외장재(100)에는 건물벽체 내장용 에너지 자립형 무선 통신 파워 컨트롤 유닛(160)이 더 마련될 수 있다. 이러한 파워 컨트롤 유닛(160)은 인슐레이터(150)가 마감되기 전에 연결판(140)과 인슐레이터(150) 사이에 배치될 수 있다.
파워 컨트롤 유닛(160)은 태양광 패널(120)에서 제공하는 전력으로 동작될 수 있으며, 도 6처럼 다양한 기능을 제공할 수 있다.
도 6을 참조하여 건물벽체 내장용 에너지 자립형 무선 통신 파워 컨트롤 유닛(160)에 대해 간략하게 알아본다. 물론, 도 6의 경우, 하나의 예일 뿐이며, 이러한 사항에 본 발명의 권리범위가 제한되지 않는다.
건물벽체 내장용 에너지 자립형 무선 통신 파워 컨트롤 유닛(160)은 마이콤(180), 다수의 센서(191~194), 그리고 무선 통신 모듈(195)을 포함할 수 있다.
마이콤(180)은 실질적인 컨트롤 모듈이다. 태양광 패널(120)에서 발생되는 전력을 이용해서 마이콤(180)이 구동될 수 있다. 따라서 별도의 전기선이 필요치 않는다.
이때, 태양광 패널(120)은 태양이 존재하는 낮에 구동되고 밤에는 구동되지 않기 때문에 태양광 패널(120)에서 발생되는 전력이 저장되기 위해 배터리(185)가 마련된다.
배터리(185)는 태양광 패널(120)에서 발생되는 전력이 저장되는 장소를 이루며, 또한 마이콤(180)으로 저전력을 공급하는 역할을 한다. 물론, 배터리(185)와 마이콤(180) 사이에는 전력을 변환하기 위한 컨버터가 갖춰질 수 있다.
마이콤(180)은 다수의 센서(191~194) 및 무선 통신 모듈(195)과 연결된다.
다수의 센서(191~194)는 건물에 적용되는 환기 시스템(173) 또는 건물 에너지 관리 시스템(BEMS, Building Energy Management System, 174)이 마이콤(180)에 의해 컨트롤되도록 마이콤(180)으로 소정의 정보를 제공한다.
이때의 정보는 다양할 수 있다. 본 실시예에서는 건물 내에 잔존 가능한 미세먼지의 양 및 이산화탄소의 양에 대한 정보, 그리고 건물 내의 온도 및 습도에 대한 정보를 마이콤(180)으로 전송하는 것으로 본다. 하지만, 이 이외의 정보가 더 추가될 수도 있다.
이러한 정보를 감지하여 마이콤(180)으로 전송하기 위해 다수의 센서(191~194)는 건물 내의 미세먼지의 양을 감지하는 미세먼지 감지 센서(191), 건물 내의 이산화탄소의 양을 감지하는 이산화탄소 감지 센서(192), 건물 내의 온도를 감지하는 온도 감지 센서(193), 그리고 건물 내의 습도를 감지하는 습도 감지 센서(194)를 포함할 수 있다.
무선 통신 모듈(195)은 마이콤(180)과 연결되되 무선 통신이 가능하도록 하는 역할을 한다. 즉 무선 통신 모듈(195)을 통해 소정의 정보가 모니터링 어플(171) 또는 스마트 홈 서비스(172)로 통신되게 한다.
한편, 본 실시예에서 마이콤(180)은 다수의 센서(191~194)로부터의 건물 내에 잔존 가능한 미세먼지의 양 및 이산화탄소의 양에 대한 정보, 그리고 건물 내의 온도 및 습도에 대한 정보를 받아 건물에 적용되는 환기 시스템(173) 또는 건물 에너지 관리 시스템(174)이 동작되게 컨트롤한다.
뿐만 아니라 본 실시예에서 마이콤(180)은 무선 통신 모듈(195)을 통해서 소정의 정보, 즉 다수의 센서(191~194)로부터의 정보 혹은 관리되고 있는 상태의 정도 등이 모니터링 어플(171) 또는 스마트 홈 서비스(172)로 통신되게 한다.
이러한 역할을 수행하는 마이콤(180)은 중앙처리장치(181, CPU), 메모리(182, MEMORY), 그리고 서포트 회로(183, SUPPORT CIRCUIT)를 포함할 수 있다.
이상 설명한 바와 같은 구조와 작용을 갖는 본 실시예에 따르면, 태양광 패널이 일체로 마련된 건축 자재이기 때문에 건물의 외벽을 비롯한 다양한 시설에 벽체 대신 적용이 가능하며, 이로 인해 경제성은 물론 각종 부가가치를 높여 보다 효율적으로 친환경적인 태양광 발전을 보급 또는 활성화시킬 수 있게 된다.
이와 같이 본 발명은 기재된 실시예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형할 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정예 또는 변형예들은 본 발명의 청구범위에 속한다 하여야 할 것이다.
100: 단열 외장재 110: 외장재 본체
111: 제1 프레싱 돌출부 112: 제2 프레싱 돌출부
120: 태양광 패널 130: 유리판
140: 연결판 150: 인슐레이터
160: 건물벽체 내장용 에너지 자립형 무선 통신 파워 컨트롤 유닛

Claims (8)

  1. 프레싱 가공에 의해 다수의 프레싱 돌출부가 전방으로 돌출되게 마련되는 외장재 본체;
    상기 프레싱 돌출부들 중에서 선택된 적어도 어느 한 프레싱 돌출부 내에 마련되는 태양광 패널; 및
    상기 외장재 본체의 후면에 마련되는 인슐레이터를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 일체형 단열 외장재.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 다수의 프레싱 돌출부는,
    상기 태양광 패널이 삽입되는 다수의 제1 프레싱 돌출부; 및
    상기 제1 프레싱 돌출부보다 작은 사이즈를 가지고 상기 제1 프레싱 돌출부의 주변에 배치되되 장식패널을 형성하는 다수의 제2 프레싱 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 일체형 단열 외장재.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제1 프레싱 돌출부에 삽입되는 상기 태양광 패널은 플렉시블(flexible)한 태양광 패널인 것을 특징으로 하는 태양광 패널 일체형 단열 외장재.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 패널의 전면에 배치되어 상기 태양광 패널을 보호하는 유리판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 일체형 단열 외장재.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 유리판의 두께가 상기 태양광 패널의 두께보다 두껍게 제작되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 일체형 단열 외장재.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 태양광 패널의 배면에 배치되어 상기 태양광 패널들을 전기적으로 연결시키는 연결판을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 일체형 단열 외장재.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 인슐레이터가 마감되기 전에 상기 연결판과 상기 인슐레이터 사이에 배치되며, 상기 태양광 패널에 의해 동작되는 건물벽체 내장용 에너지 자립형 무선 통신 파워 컨트롤 유닛을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 일체형 단열 외장재.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 건물벽체 내장용 에너지 자립형 무선 통신 파워 컨트롤 유닛은 외부로 노출되게 마련되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널 일체형 단열 외장재.
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