KR20210050696A - 옥상용 수중 태양광 발전 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 옥상용 수중 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 옥상 바닥의 상부를 덮도록 복수의 태양광 모듈 패널이 수밀로 서로 연결되어 수평으로 설치되고 가장자리에 물막이 벽이 형성되어 태양광 모듈 패널의 상부에 물을 채워 넣음으로써 옥상 바닥에 태양광이 직접 조사되지 않아 옥상의 차열이 이루어지고 태양광 모듈 패널로 덮여진 부분의 옥상 바닥의 경우 우천이나 태양광에 직접 노출되지 않기 때문에 그 부분의 방수 시공 및 유지 보수가 용이해질 뿐만 아니라 태양광 모듈 패널의 상부에 채워진 물에 의한 굴절로 태양광 입사각이 높아지고 그 채워진 물에 의해 태양광 모듈 패널의 냉각이 이루어져 발전 효율을 향상시킬 수 있는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은, 건물 옥상에 설치되는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템에 있어서, 건물 옥상의 바닥 상부에 고정된 지지 프레임과, 상기 건물 옥상의 바닥 상면을 전부 또는 일부를 덮도록 복수의 태양광 모듈 패널이 수평으로 놓여 서로 인접하게 배열되고, 인접한 태양광 모듈 패널 사이의 틈새는 수밀되게 연결되어 상기 지지 프레임에 지지된 패널 조립체와, 상기 패널 조립체의 가장자리를 일주하며 상방으로 돌출된 물막이 벽과, 상기 패널 조립체의 상부로 물을 공급하여 소정의 수심을 갖도록 채워 놓고, 채워진 물의 전부 또는 일부를 배출하는 물 공급 및 배출 수단이 포함된 것을 특징으로 한다.

Description

옥상용 수중 태양광 발전 시스템{UNDERWATER SOLAR ENERGY GENERATING SYSTEM FOR ROOF TOP}
본 발명은 옥상용 수중 태양광 발전 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 옥상 바닥의 상부를 덮도록 복수의 태양광 모듈 패널이 수밀로 서로 연결되어 수평으로 설치되고 가장자리에 물막이 벽이 형성되어 태양광 모듈 패널의 상부에 물을 채워 넣음으로써 옥상 바닥에 태양광이 직접 조사되지 않아 옥상의 차열이 이루어지고 태양광 모듈 패널로 덮여진 부분의 옥상 바닥의 경우 우천이나 태양광에 직접 노출되지 않기 때문에 그 부분의 방수 시공 및 유지 보수가 용이해질 뿐만 아니라 태양광 모듈 패널의 상부에 채워진 물에 의한 굴절로 태양광 입사각이 높아지고 그 채워진 물에 의해 태양광 모듈 패널의 냉각이 이루어져 발전 효율을 향상시킬 수 있는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
화석 연료의 매장량이 유한하고 화석 연료의 사용에 따른 환경 오염이 심각한 문제가 되면서 최근에는 지속 가능한 에너지 공급과 환경 규제 등에 적극적으로 대응할 수 있는 신에너지 및 재생에너지 산업이 각광을 받고 있다.
한국의 경우 신에너지는 연료전지, 석탄액화가스화, 수소에너지 등 3개 분야가 지정되어 있고, 재생에너지는 태양열, 태양광, 바이오매스, 풍력, 소수력, 지열, 해양에너지, 폐기물에너지 등 8개 분야가 지정되어 있다. 이 가운데 본 발명과 관련된 태양광 발전 시스템은 광전효과(photoelectric effect)를 이용하여 태양광 에너지를 전기에너지로 변환시키는 장치이다.
현재 태양광 발전 시스템은 크게 2가지로 구분해서 설치 시 공이 되고 있다. 하나는 토지위에 기초를 설치하고 상부에 구조물 및 태양광 모듈을 설치하는 방식과, 다른 하나는 건물의 옥상과 벽면을 활용하여 설치하는 방식(소위 '건물 일체형 태양광 발전 시스템', Building Integrated Photovoltaic System, BIPV)이다.
건물 일체형 태양광 발전 시스템은 국토면적이 좁은 우리 나라에서 적극 추천하는 형태로서 대부분의 건물 옥상이나 지붕 및 벽면을 활용하고 있다.
벽면을 활용하는 태양광 발전 시스템은 수직인 벽면에 설치되기 때문에 태양광 입사각의 확보가 어렵고, 벽에 부착되는 구조상 태양광 발전시 태양광 모듈 패널에 발생되는 열을 냉각시키기 어려워 발전 효율이 떨어지는 단점이 있다.
따라서 최근에는 한국 등록특허 제10-1444818호(공장 지붕용 태양광 모듈 거치대, 2014.09.19), 한국 공개특허 제10-2015-0131077호(옥상녹화를 이용한 태양광 발전 시스템, 2015.09.16), 한국 등록특허 제10-1986633호(옥상 난간용 태양광 발전 장치, 2019.05.31) 및 한국 등록특허 제10-1982769호(지붕용 태양광 발전 구조물 및 이의 시공 방법, 2019.05.21)에서와 같이 건물 지붕이나 옥상에 태양광 발전 모듈을 설치한 태양광 발전 시스템이 주로 시공되고 있다.
이중 한국 공개특허 제10-2015-0131077호(옥상녹화를 이용한 태양광 발전 시스템, 2015.09.16) 및 한국 등록특허 제10-1986633호(옥상 난간용 태양광 발전 장치, 2019.05.31)는 건물의 옥상에 태양광 모듈 패널을 설치하는 옥상 설치형 태양광 발전 시스템 기존의 옥상 설치형 태양광 발전 시스템은 태양 입사각의 확보를 위해 태양광 모듈 패널을 옥상 상부에 경사지게 설치되는 구조를 갖는다.
그런데, 건축법상 옥상에 설치되는 구조물은 높이에 제한(높이 1.6M 이내)을 받는데, 태양광 모듈 패널을 크게 하여 경사지게 설치하는 경우 제한 높이 이상으로 설치되기 때문에 통상 옥상 설치형 태양광 발전 시스템은 태양광 모듈을 복수의 열로 분할하고 각 열을 경사지게 설치함으로써 낮은 높이를 갖도록 시공된다. 이에 따라 종래의 옥상 설치형 태양광 발전 시스템은 시공이 어려울 뿐만 아니라 태양광 모듈이 복수의 열로 분할된 구조를 가져 옥상이 태양광 모듈 패널로 전체가 가려지지 않고 군데 군데 노출되기 때문에 결과적으로 옥상 전체의 방수가 필요해진다.
또한, 기존의 옥상 설치형 태양광 발전 시스템은 경사진 설치를 위해 분할됨으로써 그 분할된 부분을 통해 옥상 바닥이 태양광에 노출되어 옥상 바닥이 가열되는 것을 막을 수 없어 기존 일반 옥상과 같이 옥상 바닥의 단열을 위한 시공에 많은 비용이 부담되어야 한다.
한편, 태양광 발전은 태양빛을 받아 발전하는 태양광 모듈의 온도가 올라가면 발전 효율이 떨어지는 단점을 가지고 있다. 특히, 일조량이 많은 여름에는 옥상은 태양빛에 직접적으로 노출되어 태양광 모듈의 온도가 고온으로 상승하면서 발전효율이 급격히 감소되는 문제점을 가지고 있다.
한국 등록특허 제10-1444818호(2014.09.19) : 공장 지붕용 태양광 모듈 거치대 한국 공개특허 제10-2015-0131077호(2015.09.16) : 옥상녹화를 이용한 태양광 발전 시스템 한국 등록특허 제10-1986633호(2019.05.31) : 옥상 난간용 태양광 발전 장치 한국 등록특허 제10-1982769호(2019.05.21) : 지붕용 태양광 발전 구조물 및 이의 시공 방법
본 발명은 상기와 같은 점을 인식하여 안출된 것으로 본 발명의 목적은 옥상 바닥의 상부를 덮도록 복수의 태양광 모듈 패널이 수밀로 서로 연결되어 수평으로 설치되고 가장자리에 물막이 벽이 형성되어 태양광 모듈 패널의 상부에 물을 채워 넣음으로써 옥상 바닥에 태양광이 직접 조사되지 않아 옥상의 차열이 이루어지고 태양광 모듈 패널로 덮여진 부분의 옥상 바닥의 경우 우천이나 태양광에 직접 노출되지 않기 때문에 그 부분의 방수 시공 및 유지 보수가 용이해 질 뿐만 아니라 태양광 모듈 패널의 상부에 채워진 물에 의한 굴절로 태양광 입사각이 높아지고 그 채워진 물에 의해 태양광 모듈 패널의 냉각이 이루어져 발전 효율을 향상시킬 수 있는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은, 건물 옥상에 설치되는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템에 있어서, 건물 옥상의 바닥 상부에 고정된 지지 프레임과, 상기 건물 옥상의 바닥 상면을 전부 또는 일부를 덮도록 복수의 태양광 모듈 패널이 수평으로 놓여 서로 인접하게 배열되고, 인접한 태양광 모듈 패널 사이의 틈새는 수밀되게 연결되어 상기 지지 프레임에 지지된 패널 조립체와, 상기 패널 조립체의 가장자리를 일주하며 상방으로 돌출된 물막이 벽과, 상기 패널 조립체의 상부로 물을 공급하여 소정의 수심을 갖도록 채워 놓고, 채워진 물의 전부 또는 일부를 배출하는 물 공급 및 배출 수단이 포함된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은, 상기 물막이 벽은 상부가 외측으로 벌어지는 방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은, 상기 물 공급 및 배출 수단은, 물이 저장되는 탱크와, 상기 탱크와 상기 패널 조립체의 상부 위치로 연결된 공급관 상에 구비되어 상기 탱크로부터 물을 상기 패널 조립체의 상부로 펌핑하는 공급 펌프와, 상기 패널 조립체의 상부에 채워진 물의 수심을 검출하는 수위 감지기와, 상기 패널 조립체의 바닥의 위치에 연결된 배출관 상에 구비되어 상기 배출관을 개폐하는 드레인 밸브와, 미리 설정된 수위 및 상기 수위 감지기에 감지된 수위를 비교하여 수위 감지기에서 감지된 수위가 미리 설정된 수위 이하인 경우 상기 탱크에서 상기 패널 조립체의 상부로 물이 공급되도록 상기 공급 펌프를 작동시키고, 상기 수위 감지기에서 감지된 수위가 미리 설정된 수위보다 높은 경우 상기 패널 조립체의 상부에 채워진 물이 미리 설정된 수위에 도달되는 순간까지 배출되도록 상기 드레인 밸브를 작동시키는 제어부가 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은, 상기 물 공급 및 배출 수단은, 상기 패널 조립체의 상부에 채워진 물의 온도 또는 태양광 모듈 패널의 온도를 감지하는 온도 감지기가 더 구비되어 구성되고, 상기 물 공급 및 배출 수단의 제어부는 미리 설정된 온도와 상기 온도 감지기에서 감지된 온도를 비교하여 상기 온도 감지기에서 감지된 온도가 미리 설정된 온도보다 높은 경우 상기 패널 조립체의 상부에 채워진 물의 전부 또는 일부를 배출하도록 상기 드레인 밸브를 작동시킨 다음 상기 패널 조립체의 상부에 채워진 물이 미리 설정된 수위에 도달되는 순간까지 물이 채워지도록 상기 공급 펌프를 작동시키는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은, 상기 물 공급 및 배출 수단은, 상기 공급관에 연결되어 상기 패널 조립체의 일측 가장자리를 따라 길게 배열되어 설치된 복수의 분사 노즐이 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은, 상기 물 공급 및 배출 수단은, 상기 배출관과 상기 탱크를 연결하는 복귀관과, 상기 복귀관을 통해 상기 배출관으로 배출되는 물을 상기 탱크로 펌핑하는 복귀 펌프와, 상기 복귀관 상에 구비된 정수기가 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의하여 본 발명에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은 옥상 바닥의 상부를 덮도록 복수의 태양광 모듈 패널이 수밀로 서로 연결되어 수평으로 설치되고 가장자리에 물막이 벽이 형성되어 태양광 모듈 패널의 상부에 물을 채워 넣음으로써 옥상 바닥에 태양광이 직접 조사되지 않아 옥상의 차열이 이루어지고 태양광 모듈 패널로 덮여진 부분의 옥상 바닥의 경우 우천이나 태양광에 직접 노출되지 않기 때문에 그 부분의 방수 시공 및 유지 보수가 용이해질 뿐만 아니라 태양광 모듈 패널의 상부에 채워진 물에 의한 굴절로 태양광 입사각이 높아지고 그 채워진 물에 의해 태양광 모듈 패널의 냉각이 이루어져 발전 효율을 향상시킬 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템의 구성을 도시한 도면
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템의 일부 구조물을 도시한 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템의 일부 구조물을 도시한 단면도
이하에서는 도면에 도시된 실시예를 참조하여 본 발명에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템을 보다 상세하게 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템의 구성을 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템의 일부 구조물을 도시한 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템의 일부 구조물을 도시한 단면도이다.
본 발명의 일실시예에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은 옥상 바닥(S)의 상부를 덮도록 복수의 태양광 모듈 패널(21)이 수밀로 서로 연결되어 수평으로 설치된 패널 조립체(20)의 가장자리에 물막이 벽(30)이 형성되어 태양광 모듈 패널(21)의 상부에 물(H)을 채워 넣을 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구조에 의하여 본 발명의 일실시예에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은 옥상 바닥(S)에 태양광이 직접 조사되지 않아 옥상의 차열이 이루어지고 태양광 모듈 패널(21)이 연결된 패널 조립체(20)로 덮여진 부분의 옥상 바닥의 경우 우천이나 태양광에 직접 노출되지 않기 때문에 그 부분의 방수 시공 및 유지 보수가 용이해진다. 또한, 태양광 모듈 패널(21)이 연결된 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물(H)에 의한 굴절로 태양광 입사각이 높아지고 그 채워진 물에 의해 태양광 모듈 패널의 냉각이 이루어져 발전 효율을 향상시킬 수 있게 된다.
상기와 같은 특징을 갖는 본 발명의 일실시예에 따른 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은, 지지 프레임(10), 패널 조립체(20), 물막이 벽(30) 및 물 공급 및 배출 수단(40)이 포함되어 구성된다.
상기 지지 프레임(10)은 상기 패널 조립체(20)를 옥상 바닥(S)에서 떨어뜨려 지지하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 지지 프레임(10)은 상기 옥상 바닥(S)에 연직으로 세워져 상기 옥상 바닥(S)의 상부에 고정된 복수의 기둥 프레임(11)과, 상기 기둥 프레임(11)의 상부에 결합되어 복수개가 길이방향으로 나란하게 배열된 종 프레임(12)과, 기둥 프레임(11)의 상부에 결합되어 복수개가 횡방향으로 나란하게 배열되어 상기 종 프레임(12)과 직교로 교차되는 횡 프레임(13)으로 구성된다. 상기 종 프레임(12)과 횡 프레임(13)은 평면에서 보아 사각의 격자 형태로 연결된 구조를 가지며, 그 상부에 복수의 태양광 모듈 패널(21)이 연결되어 구성된 패널 조립체(20)가 놓여 지지된다. 도면을 참조하면, 상기 패널 조립체(20)를 구성하는 복수의 태양광 모듈 패널(21)의 연결 부위는 상기 종 프레임(12)과 횡 프레임(13)이 가로 놓여진 위치의 상부에 위치되어 서로 수밀이 되게 연결된다.
상기 패널 조립체(20)은 상기 지지 프레임(10)의 상부에 수평으로 놓여 지지되며, 그 상면으로 입사된 태양광 에너지를 전기 에너지로 전환하는 구성이다. 상기 패널 조립체(20)는 복수의 태양광 모듈 패널(21)이 서로 인접하게 배열되어 연결되어 구성되며, 각 태양광 모듈 패널(21) 또는 서로 직병렬로 연결된 수개의 태양광 모듈 패널(21)은 전기적으로 연결박스(51)에 연결된다. 상기 연결박스(51)를 통해 출력된 전력은 그대로 또는 인버터(52)를 통해 교류로 변환되어 에너지 저장 장치(53)나 부하(도면에 미도시)로 출력된다.
본 발명은 상기 패널 조립체(20)에 의해 상기 건물 옥상의 바닥(S) 상면이 전부 또는 일부가 덮이게 된다. 이를 위해서 상기 패널 조립체(20)은 복수의 태양광 모듈 패널(21)이 수평으로 놓여 서로 인접하게 배열되어 서로 연결된다. 특히 본 발명은 상기 패널 조립체(20)의 상부에 물이 채워지는데 채워진 물이 태양광 모모듈 패널(21)의 연결 부위를 통해서 새지 않도록 인접한 태양광 모듈 패널(21) 사이의 틈새는 수밀되어 연결되도록 실링부재(22)로 실링된다.
상기 물막이 벽(30)은 상기 패널 조립체(20)의 상부로 공급된 물(H)이 채워지도록 상기 패널 조립체(20)과 함께 용기 형상을 형성하기 위한 구성이다. 도면을 참조하면, 상기 물막이 벽(30)은 상기 패널 조립체(20)의 가장자리를 일주하며 상방으로 돌출되게 형성되는데, 태양광의 그림자가 태양광 모듈 패널(21)에 생기지 않도록 상기 물막이 벽(30)은 상부가 외측으로 벌어지는 방향으로 경사지게 형성된다.
상기 물 공급 및 배출 수단(40)은 상기 패널 조립체(20)의 상부로 물(H)을 공급하여 상기 패널 조립체(20) 및 물막이 벽(30)에 의해 형성된 용기 공간의 내부에 소정의 수심을 갖도록 채워 놓고, 또한 필요에 따라 채워진 물의 전부 또는 일부를 배출하기 위한 구성이다.
도면을 참조하면, 상기 물 물 공급 및 배출 수단(40)은 탱크(41), 공급 펌프(43), 분사 노즐(43'), 배출관(44), 드레인 밸브(45), 수위 감지기(46), 온도 감지기(47) 및 정수기(48)가 구비되어 구성된다.
상기 탱크(41)는 상기 패널 조립체(20)의 상부로 공급되는 물이 일시적으로 저장되는 구성이다. 물론 상기 탱크(41)는 별도로 설치되지 않고 상수시설로 대체되어 질 수 있다.
상기 공급관(42)는 상기 탱크(41)의 물이 상기 패널 조립체(20)의 상부로 공급되도록 이들을 서로 연결하는 배관이다. 상기 패널 조립체(20)의 상부에 물이 골고루 분사되도록 하고, 상기 패널 조립체(20)의 상부에 퇴적된 이물질을 일방으로 밀어낼 수 있도록 상기 패널 조립체(20)의 상면으로 물을 고압으로 분사하도록 상기 패널 조립체(20)의 일측 가장자리에는 상기 공급관(42)에 연결된 복수의 분사 노즐(42')이 설치된다. 도면을 참조하면, 상기 분사 노즐(42')은 상기 패널 조립체(20)의 상부에서 그 일측 가장자리를 따라 길게 배열되어 설치된다.
상기 공급 펌프(43)는 상기 탱크(41)와 상기 패널 조립체(20)의 상부 위치로 연결된 공급관(42) 상에 구비되어 상기 탱크(41)로부터 물을 상기 패널 조립체(20)의 상부로 펌핑하는 구성이다.
상기 수위 감지기(46)는 상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물(H)의 수심을 검출하는 구성이다.
상기 드레인 밸브(45)는 상기 패널 조립체(20)의 바닥의 위치에 형성된 배수구(44')에 연결된 배출관(44) 상에 구비되어 상기 배출관(44)을 개폐하는 구성이다.
상기 제어부(59)는 상기 공급 펌프(43), 드레인 밸브(45) 및 복귀 펌프(48a)의 작동을 제어하기 위한 구성이다.
상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물(H)은 태양광 모듈 패널(21)을 냉각시키기 위한 것이다. 또한, 상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 상기 물(H)에 의해 상기 물의 표면으로 입사된 태양광(L1)은 입사각이 커진 상태로 굴절되어 그 굴절된 태양광(L2)가 상기 태양광 모듈 패널(21)의 상면으로 입사되게 된다. 즉, 상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물(H)의 수면으로 θ1의 입사각으로 입사된 태양광(L1)은 그 수면에서 θ2의 각도의 태양광(L2)로 굴절되어 상기 태양광 모듈 패널(21)로 입사되는데, 이 과정에서 태양광 모듈 패널(21)의 표면으로의 고도각이 커지게 된다.
한편, 상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물의 수위가 너무 높으면 태양광이 그 물을 통과하면서 감쇄되기 때문에 그 수위는 태양광 모듈 패널(21)의 냉각과 태양광의 굴절이 이루어지는 정도로 유지되는 것이 바람직하다. 이를 위해서 상기 제어부(59)는 상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물의 수위를 조절한다. 즉, 상기 제어부(59)는 미리 설정된 수위 및 상기 수위 감지기(46)에 감지된 수위를 비교하여 수위 감지기(46)에서 감지된 수위가 미리 설정된 수위 이하인 경우 상기 탱크(41)에서 상기 패널 조립체(20)의 상부로 물이 공급되도록 상기 공급 펌프(43)를 작동시킨다. 또한, 상기 제어부(59)는 상기 수위 감지기(46)에서 감지된 수위가 미리 설정된 수위보다 높은 경우 상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물이 미리 설정된 수위에 도달되는 순간까지 배출되도록 상기 드레인 밸브(45)를 작동시킨다.
상기 온도 감지기(47)은 상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물의 온도 또는 태양광 모듈 패널(21)의 온도를 감지하기 위한 구성이다. 상기 온도 감지기(47)에 의해 감지된 온도에 따라 상기 제어부(49)는 상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물의 온도가 높아져 태양광 모듈 패널(21)의 냉각에 효과가 떨어지는 경우 그 물을 교체할 수 있도록 상기 공급 펌프(42) 및 드레인 밸브(45)의 작동을 제어하게 된다. 즉, 상기 제어부(49)는 미리 설정된 온도와 상기 온도 감지기(47)에서 감지된 온도를 비교하여 상기 온도 감지기(47)에서 감지된 온도가 미리 설정된 온도보다 높은 경우 상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물의 전부 또는 일부를 배출하도록 상기 드레인 밸브(45)를 작동시킨 다음 상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물이 미리 설정된 수위에 도달되는 순간까지 물이 채워지도록 상기 공급 펌프(43)를 작동시키게 된다.
상기 패널 조립체(20)의 상부에 채워진 물에 이물질이 많이 포함되어 있는 경우 이를 제거하기 위한 구성이 상기 물 공급 및 배출 수단(40)에 구비된다. 도면을 참조하면, 상기 배출관(44)과 상기 탱크(41)를 연결하는 복귀관(48')이 구비되고, 상기 복귀관(48')을 통해 상기 배출관(44)으로 배출되는 물을 복귀 펌프(48a)에 의해 상기 탱크(41)로 펌핑하는데, 그 펌핑되는 물은 상기 복귀관(48') 상에 구비된 정수기(48)에 의해 정수되어 상기 탱크(41)로 복귀된다.
앞에서 설명되고 도면에 도시된 옥상용 수중 태양광 발전 시스템은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과하며, 본 발명의 기술적 사상을 한정하는 것으로 해석되어서는 안된다. 본 발명의 보호범위는 이하의 특허청구범위에 기재된 사항에 의해서만 정하여지며, 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 개량 및 변경된 실시예는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속한다고 할 것이다.
S 옥상 바닥
W 옥상 안전벽
D 옥상 물 배출구
10 지지 프레임
11 기둥 프레임
12 종 프레임
13 횡 프레임
20 패널 조립체
21 태양광 모듈 패널
30 물막이 벽
40 물 공급 및 배출 수단
41 탱크
42 공급관
42’분사노즐
43 공급 펌프
44 배출관
45 드레인 밸브
46 수위 감지기
47 온도 감지기
48 정수기
48' 복귀관
48a 복귀 펌프
49 제어부
51 연결박스
52 인버터
53 에너지 저장 장치

Claims (6)

  1. 건물 옥상에 설치되는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템에 있어서,
    건물 옥상의 바닥 상부에 고정된 지지 프레임과,
    상기 건물 옥상의 바닥 상면을 전부 또는 일부를 덮도록 복수의 태양광 모듈 패널이 수평으로 놓여 서로 인접하게 배열되고, 인접한 태양광 모듈 패널 사이의 틈새는 수밀되게 연결되어 상기 지지 프레임에 지지된 패널 조립체와,
    상기 패널 조립체의 가장자리를 일주하며 상방으로 돌출된 물막이 벽과,
    상기 패널 조립체의 상부로 물을 공급하여 소정의 수심을 갖도록 채워 놓고, 채워진 물의 전부 또는 일부를 배출하는 물 공급 및 배출 수단이 포함된 것을 특징으로 하는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 물막이 벽은 상부가 외측으로 벌어지는 방향으로 경사지게 형성된 것을 특징으로 하는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 물 공급 및 배출 수단은, 물이 저장되는 탱크와,
    상기 탱크와 상기 패널 조립체의 상부 위치로 연결된 공급관 상에 구비되어 상기 탱크로부터 물을 상기 패널 조립체의 상부로 펌핑하는 공급 펌프와,
    상기 패널 조립체의 상부에 채워진 물의 수심을 검출하는 수위 감지기와,
    상기 패널 조립체의 바닥의 위치에 연결된 배출관 상에 구비되어 상기 배출관을 개폐하는 드레인 밸브와,
    미리 설정된 수위 및 상기 수위 감지기에 감지된 수위를 비교하여 수위 감지기에서 감지된 수위가 미리 설정된 수위 이하인 경우 상기 탱크에서 상기 패널 조립체의 상부로 물이 공급되도록 상기 공급 펌프를 작동시키고, 상기 수위 감지기에서 감지된 수위가 미리 설정된 수위보다 높은 경우 상기 패널 조립체의 상부에 채워진 물이 미리 설정된 수위에 도달되는 순간까지 배출되도록 상기 드레인 밸브를 작동시키는 제어부가 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 물 공급 및 배출 수단은, 상기 패널 조립체의 상부에 채워진 물의 온도 또는 태양광 모듈 패널의 온도를 감지하는 온도 감지기가 더 구비되어 구성되고,
    상기 물 공급 및 배출 수단의 제어부는 미리 설정된 온도와 상기 온도 감지기에서 감지된 온도를 비교하여 상기 온도 감지기에서 감지된 온도가 미리 설정된 온도보다 높은 경우 상기 패널 조립체의 상부에 채워진 물의 전부 또는 일부를 배출하도록 상기 드레인 밸브를 작동시킨 다음 상기 패널 조립체의 상부에 채워진 물이 미리 설정된 수위에 도달되는 순간까지 물이 채워지도록 상기 공급 펌프를 작동시키는 것을 특징으로 하는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템.
  5. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 물 공급 및 배출 수단은, 상기 공급관에 연결되어 상기 패널 조립체의 일측 가장자리를 따라 길게 배열되어 설치된 복수의 분사 노즐이 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 물 공급 및 배출 수단은, 상기 배출관과 상기 탱크를 연결하는 복귀관과,
    상기 복귀관을 통해 상기 배출관으로 배출되는 물을 상기 탱크로 펌핑하는 복귀 펌프와,
    상기 복귀관 상에 구비된 정수기가 더 구비되어 구성된 것을 특징으로 하는 옥상용 수중 태양광 발전 시스템.
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