KR20220006343A - 수직 적층형 태양광 발전 시스템 - Google Patents

수직 적층형 태양광 발전 시스템 Download PDF

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KR20220006343A
KR20220006343A KR1020200084191A KR20200084191A KR20220006343A KR 20220006343 A KR20220006343 A KR 20220006343A KR 1020200084191 A KR1020200084191 A KR 1020200084191A KR 20200084191 A KR20200084191 A KR 20200084191A KR 20220006343 A KR20220006343 A KR 20220006343A
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Abstract

본 발명은 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 관한 것이다. 상기 수직 적층형 태양광 발전 시스템은, 복수 개의 적층형 솔라셀 블록들이 수직 방향을 따라 적층되어 구성된 것을 특징으로 하며, 상기 적층형 솔라셀 블록은, 육면체 형상으로 이루어지되 수직 방향을 따라 적층가능한 형상으로 이루어지고, 정면에 형성된 패널 부착면을 구비하는 블록 하우징; 상기 블록 하우징의 패널 부착면에 장착된 태양광 패널; 상기 태양광 패널의 단자들과 연결되도록 구성되어 상기 블록 하우징의 상부면에 형성된 제1 단자부; 및 상기 제1 단자부와 연결되도록 구성되어 상기 블록 하우징의 하부면에 형성된 제2 단자부;를 구비하고, 상기 블록 하우징의 패널 부착면은 일정한 기울기를 가지면서 블록 하우징의 정면으로부터 돌출되도록 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

수직 적층형 태양광 발전 시스템{Vertical and stackable solar power generating system using vertical and stackable solar cell block}
본 발명은 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 솔라 셀 모듈들이 일표면에 탑재된 솔라 셀 블록들을 수직 방향으로 적층하여 서로 연결할 수 있도록 구성하고, 이러한 수직 적층형 솔라셀 블록들을 이용함으로써 좁은 공간에서도 발전 효율을 최대화시킬 수 있도록 구성된 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 관한 것이다.
인구가 증가하고 산업이 발달하면서 화석 연료에 대한 수요가 늘고 있어 자원의 고갈과 함께 화석 연료인 석유나 석탄 등의 국제 가격이 상승하는 등의 문제가 나타나고 있다. 아울러, 화석 연료가 지구 온난화를 일으키는 원인으로 인식되면서 그 사용량이 많은 국가에게는 불이익을 주는 등의 화석 연료의 사용을 줄이려는 움직임이 활발해지고 있다.
이와 같이, 화석 연료가 고갈될 뿐만 아니라 이산화탄소 등에 의한 지구온난화가 심각해지는 현실에서, 환경 보호를 위하여 환경 오염 물질이 발생되지 않는 청정 에너지인 신재생 에너지에 대한 연구 개발 및 사용이 증가하고 있다. 신재생 에너지는 기존의 화석 연료를 재활용하거나 재생 가능한 에너지를 변환시켜 이용하는 에너지로서, 태양 에너지, 지열 에너지, 해양 에너지, 바이오 에너지, 풍력 에너지 등이 있다.
풍력 에너지를 위한 풍력 발전, 지열 에너지를 위한 지열 발전, 해양 에너지 생성을 위한 발전 장치들은 설치 위치가 매우 제한적이며, 동식물의 유기물을 분해하여 얻는 바이오 에너지는 원료를 확보해야 등의 문제가 있으나, 태양광 발전은 상대적으로 설치 위치가 제한적이지 않기 때문에, 가장 널리 개발될 뿐만 아니라 가장 널리 사용되고 있다.
태양광 발전 시스템은 태양광 발전 패널을 통해 태양광을 집광하여 태양 에너지를 전기 에너지로 바꾸고 이를 부하에 공급하거나 변환하여 축전기 등에 저장하도록 구성된다. 따라서, 태양광 발전 시스템은 태양광 발전 패널을 설치하여야 되며, 태양광 발전 패널을 설치하기 위한 부지가 필요하며, 발전량을 증대시키기 위하여는 넓은 부지가 필요하게 되는 단점이 있다. 이러한 태양광 발전 시스템은 발전 효율을 극대화시키기 위하여, 단위 면적당 많은 태양광 발전 패널을 설치하기 위한 다양한 형태의 방안들이 제안되거나, 태양광 발전 패널로 입사되는 태양광을 최대화시키기 위하여 태양광 발전 패널이 태양의 이동을 추종하도록 하는 등의 다양한 방안들이 제안되고 있다.
한국등록특허공보 제 10-1907638호 한국공개특허공보 제 10-2020-0036518호
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은 솔라셀 블록들을 수직 방향으로 적층할 수 있도록 구성하여 작은 공간에도 설치가능한 태양광 발전 시스템을 제공하는 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템은, 복수 개의 적층형 솔라셀 블록들이 수직 방향을 따라 적층되어 구성된 것을 특징으로 하며,
상기 적층형 솔라셀 블록은, 육면체 형상으로 이루어지되 수직 방향을 따라 적층가능한 형상으로 이루어지고, 정면에 형성된 패널 부착면을 구비하는 블록 하우징; 상기 블록 하우징의 패널 부착면에 장착된 태양광 패널; 상기 태양광 패널의 단자들과 연결되도록 구성되어 상기 블록 하우징의 상부면에 형성된 제1 단자부; 및 상기 제1 단자부와 연결되도록 구성되어 상기 블록 하우징의 하부면에 형성된 제2 단자부;를 구비하고, 상기 블록 하우징의 패널 부착면은 일정한 기울기를 가지면서 블록 하우징의 정면으로부터 돌출되도록 구성된다.
전술한 특징에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 적층형 솔라셀 블록의 블록 하우징의 패널 부착면은 제1 및 제2 패널 부착면으로 이루어지며, 상기 제1 패널 부착면은 일정한 기울기를 가지면서 블록 하우징의 상부면의 모서리로부터 돌출되도록 구성되며, 상기 제2 패널 부착면은 일정한 기울기를 가지면서 블록 하우징의 하부면의 모서리로부터 돌출되도록 구성된 것을 특징으로 하며,
상기 태양광 패널은, 상기 제1 패널 부착면에 창작된 제1 태양광 패널; 및 상기 제2 패널 부착면에 장착된 제2 태양광 패널;로 이루어진 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 복수 개의 적층형 솔라셀 블록들은, 적층 구조물의 가장 하단부에 배치되는 베이스 솔라셀 블록; 적층 구조물의 가장 상단부에 배치되는 탑 솔라셀 블록; 상기 베이스 솔라셀 블록과 상기 탑 솔라셀 블록의 사이에 수직 방향을 따라 적층되도록 구성된 하나 또는 둘 이상의 미들 솔라셀 블록;을 포함하는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템은, 태양광의 입사 방향에 따라 사전 설정된 각도 범위내를 회전하도록 구성된 태양광 추적용 회전판을 더 구비하고, 상기 태양광 추적용 회전판의 상부에 상기 적층형 솔라셀 블록들을 수직 방향을 따라 적층시키는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템은, 상기 적층형 솔라셀 블록들을 수직 방향으로 따라 탑재할 수 있는 공간이 마련된 랙을 더 구비하고, 상기 랙의 각 공간에 상기 적층형 솔라셀 블록들을 탑재하는 것이 바람직하다.
전술한 특징에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 상기 적층형 솔라셀 블록들의 태양광 패널들은 제1 및 제2 단자부에 대해 병렬로 연결된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템은, 솔라셀 블록들을 수직 방향을 따라 적층하도록 구성함으로써, 좁은 공간에도 설치 가능할 뿐만 아니라 단위 면적당 설치 가능한 솔라셀의 개수를 최대화시킬 수 있게 된다.
또한, 본 발명에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템은 설치 면적 대비 발전 효율을 최대화시킬 수 있게 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템을 도시한 사시도이다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 베이스 솔라셀 블록(10)을 도시한 사시도, 단면도 및 내부 회로도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 베이스 솔라셀 블록(10)의 다른 실시 형태를 도시한 사시도 및 단면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 미들 솔라셀 블록(20)을 도시한 사시도, 단면도 및 내부 회로도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 탑 솔라셀 블록(30)을 도시한 사시도, 단면도 및 내부 회로도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 적층된 솔라셀 블록들과 인버터들 간의 내부 회로도에 대한 일 실시형태를 도시한 것이다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 적층된 솔라셀 블록들과 인버터들 간의 내부 회로도에 대한 다른 실시형태를 도시한 것으로서, 병렬 연결된 상태 및 직렬 연결된 상태를 도시한 것이다.
도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, (a)는 랙을 도시한 사시도이며, (b)는 랙(rack)을 이용하여 설치된 상태를 예시적으로 도시한 상태도이다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템 있어서, 원형 솔라셀 블록을 도시한 사시도이다.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템을 전체적으로 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템의 구조 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템을 도시한 사시도이다. 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템(1)은 수직 방향을 따라 적층된 복수 개의 적층형 솔라셀 블록들(10, 20, 30) 및 적층 구조물의 하단에 설치된 태양광 추적용 회전판(40)을 구비한 것을 특징으로 한다. 전술한 특징에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템은, 솔라셀 블록들을 모듈화하고 필요에 따라 수직 방향을 따라 적정 개수의 솔라셀 블록들을 적층할 수 있게 됨에 따라, 주변 상황에 따라 단위 면적당 발전량을 최대화시킬 수 있도록 구성할 수 있게 된다. 또한, 상기 태양광 추적용 회전판(40)은 태양의 방향을 추적하면서 360도 또는 일정 각도 범위내에서 회전하도록 구성됨으로써, 솔라셀 블록들이 태양을 따라 회전하도록 하여 태양광 발전 효율을 최대화시킬 수 있게 된다. 이하, 수직 적층형 태양광 발전 시스템을 구성하는 솔라셀 블록들의 구조에 대하여 구체적으로 설명한다.
상기 복수 개의 적층형 솔라셀 블록들은, 적층 구조물의 가장 하단부에 배치되는 베이스 솔라셀 블록(10), 적층 구조물의 가장 상단부에 배치되는 탑 솔라셀 블록(30) 및 상기 베이스 솔라셀 블록과 상기 탑 솔라셀 블록의 사이에 수직 방향을 따라 적층되도록 구성된 하나 또는 둘 이상의 미들 솔라셀 블록(20)으로 이루어진다. 상기 적층형 솔라셀 블록들은, 육면체 형상으로 이루어지되 수직 방향을 따라 적층가능한 형상으로 이루어지고, 정면에 형성된 패널 부착면을 구비하는 블록 하우징, 상기 블록 하우징의 패널 부착면에 장착된 태양광 패널, 상기 태양광 패널의 단자들과 연결되도록 구성되어 상기 블록 하우징의 상부면에 형성된 제1 단자부, 및 상기 제1 단자부와 연결되도록 구성되어 상기 블록 하우징의 하부면에 형성된 제2 단자부를 구비한다. 상기 블록 하우징의 패널 부착면은 일정한 기울기를 가지면서 블록 하우징의 정면으로부터 돌출되도록 구성됨으로써, 상기 패널 부착면에 장착된 태양광 패널들은 일정한 기울기를 가지면서 블록 하우징의 전면에 탑재된다.
특히, 블록 하우징의 정면은 상부면의 모서리 및 하부면의 모서리로부터 돌출됨으로써, 정면의 상부 영역과 하부 영역은 서로 반대 방향의 기울기를 가지게 된다. 따라서, 정면의 상부 영역에는 제1 패널 부착면이 형성되고, 정면의 하부 영역은 제2 패널 부착면이 형성되며, 제1 패널 부착면 및 제2 패널 부착면에 각각 태양광 패널들을 장착하게 된다. 또한, 정면의 상부 영역에 형성된 제1 패널 부착면에는 일부 광을 반사시킬 수 있도록 구성된 반사형 태양광 패널을 장착할 수 있다. 이 경우 반사형 태양광 패널은 입사광을 상부에 적층된 솔라셀 블록으로 반사시키게 됨으로써, 태양광 패널을 태양으로부터 많은 양의 광이 입사될 수 있을 뿐만 아니라, 일부는 상부에 적층된 솔라셀 블록의 태양광 패널로 반사시키게 되며, 그 결과 광 흡수 효율을 최대화시킬 수 있게 된다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 베이스 솔라셀 블록(10)을 도시한 사시도, 단면도 및 내부 회로도이다. 도 2를 참조하면, 상기 베이스 솔라셀 블록(10)은, 블록 하우징(12), 태양광 패널(14), 제1 단자부(16) 및 제2 단자부(18)를 구비하며, 적층 구조물의 가장 하단에 배치되는 솔라셀 블록으로서, 태양광 추적용 회전판(40)위에 탑재되도록 구성된다.
상기 블록 하우징(12)은 육면체 형상으로 이루어지되, 정면이 일정한 기울기를 가지도록 돌출되어 패널 부착면(120)이 형성된다. 이때, 도 2의 (b)에 도시된 바와 같이, 블록 하우징의 단면이 5각형의 형태로 이루어지게 되며, 돌출된 면들 중 상부의 면만 패널 부착면(120)으로 구성한다. 상기 정면의 패널 부착면(120)에 상기 태양광 패널(14)이 장착된다. 도 2의 (b)를 참조하면, 상기 패널 부착면은 사전 설정된 각도의 기울기를 가지도록 구성되는 것이 바람직하며, 이에 따라 태양광 패널도 해당 각도의 기울기로 장착될 수 있다.
상기 제1 단자부(16)는 블록 하우징의 상부면에 형성되어, 상부면에 적층되는 솔라셀 블록의 제2 단자부와 전기적으로 접촉되도록 구성된다. 상기 제2 단자부(18)는 블록 하우징의 하부면에 형성되어, 인버터의 전원 단자와 전기적으로 연결되도록 구성됨으로써, 솔라셀 블록들에 의해 생성된 전류가 상기 제2 단자부를 통해 인버터로 제공된다. 상기 제1 단자부와 제2 단자부는 전기적으로 연결됨으로써, 적층된 모든 솔라셀 블록들은 병렬 연결되도록 구성된다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 베이스 솔라셀 블록(10)의 다른 실시 형태를 도시한 사시도 및 단면도이다. 도 3을 참조하면, 상기 베이스 솔라셀 블록(10)의 정면은 상부면의 모서리로부터 돌출되되, 하나의 단일면으로 구성하며, 정면 전체를 패널 부착면으로 구성할 수 있다. 그 결과, 하부에 솔라셀 블록이 적층되지 않는 베이스 솔라셀 블록에 탑재되는 태양광 패널의 크기를 최대화시킬 수 있게 됨으로써, 발전량을 증대시킬 수 있게 된다.
이하, 도 4를 참조하여 상기 미들 솔라셀 블록(20)의 구성 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 미들 솔라셀 블록(20)을 도시한 사시도, 단면도 및 내부 회로도이다. 도 4를 참조하면, 상기 미들 솔라셀 블록(20)은 블록 하우징(22), 제1 태양광 패널(24), 제2 태양광 패널(25), 제1 단자부(26) 및 제2 단자부(28)를 구비하며, 전술한 베이스 솔라셀 블록과 탑 솔라셀 블록의 사이에 탑재되도록 구성된다. 상기 미들 솔라셀 블록(20)은 전술한 베이스 솔라셀 블록의 구조와 유사하며, 다만 블록 하우징의 정면에 제1 및 제2 패널 부착면들(220, 222)을 구비하며, 제1 및 제2 패널 부착면들의 각각에 제1 태양광 패널(24) 및 제2 태양광 패널(25)을 장착하는 점에서 차이가 있다.
도 4의 (c)를 참조하면, 제1 태양광 패널과 제2 태양광 패널은 전기적으로 연결되며, 제1 태양광 패널 및 제2 태양광 패널 중 하나가 제2 단자부와 연결되며, 제1 단자부와 제2 단자부를 연결시킴으로써, 제1 태양광 패널과 제2 태양광 패널은 직렬 연결되며, 직렬 연결된 제1 및 제2 태양광 패널은 적층된 솔라셀 블록들과는 병렬 연결된다.
이하, 도 5를 참조하여 상기 탑 솔라셀 블록(30)의 구성 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 5는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 탑 솔라셀 블록(30)을 도시한 사시도, 단면도 및 내부 회로도이다. 도 5를 참조하면, 상기 탑 솔라셀 블록(30)은, 블록 하우징(32), 제1 태양광 패널(33), 제2 태양광 패널(34), 제3 태양광 패널(35) 및 제1 단자부(36)를 구비하며, 전술한 미들 솔라셀 블록의 최상부에 탑재되도록 구성된다.
상기 블록 하우징(32)의 구조는 전술한 베이스 솔라셀 블록 및 미들 솔라셀 블록과 유사하다. 다만, 상기 탑 솔라셀 블록의 블록 하우징은 상부면에 형성된 제1 패널 부착면(322)과 정면에 형성된 제2 및 제3 패널 부착면들(324, 326)을 구비한다. 도 5의 (b) 및 (c)를 참조하면, 제1, 제2 및 제3 패널 부착면들에 각각 제1, 제2 및 제3 태양광 패널들(33,34,35)이 장착되며, 제1, 제2 및 제3 태양광 패널들은 서로 직렬 연결되며, 이들 중 하나의 태양광 패널은 제1 단자부(36)와 연결된다.
상기 제1 단자부는 블록 하우징의 하부면에 형성되어, 탑 솔라셀 블록의 하부에 적층되는 솔라셀 블록의 블록 하우징의 상부면의 단자부와 전기적으로 접촉되도록 구성된다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 적층된 솔라셀 블록들과 인버터들 간의 내부 회로도에 대한 일 실시형태를 도시한 것이다. 도 6을 참조하면, 각 솔라셀 블록들은 병렬 연결되어 인버터로 전원을 제공하게 된다.
도 7 및 도 8은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, 적층된 솔라셀 블록들과 인버터들 간의 내부 회로도에 대한 다른 실시형태를 도시한 것으로서, 도 7은 병렬 연결된 상태를 도시한 것이며 도 8은 직렬 연결된 상태를 도시한 것이다. 도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템은 각 솔라셀 블록의 내부에 제1 단자부와 제2 단자부의 사이에 스위칭 소자(55)를 더 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 본 발명에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템은, 스위칭 소자들의 연결 상태를 변경시킴으로써 각 솔라셀 블록들과 인버터들 간의 연결 상태를 병렬 상태 및 직렬 상태 중 하나로 선택할 수 있게 된다. 도 9는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템에 있어서, (a)는 랙(rack)을 예시적으로 도시한 사시도이며, (b)는 랙(rack)을 이용하여 설치된 상태를 예시적으로 도시한 상태도이다. 도 9에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템은, 수직 방향을 따라 솔라셀 블록들이 탑재될 수 있는 공간들이 마련된 랙(rack)(70)을 더 구비하고, 랙의 각 공간들에 솔라셀 블록들을 탑재시키도록 구성된다. 이와 같이, 랙을 사용하여 솔라셀 블록들을 수직 방향으로 적층함으로써, 전체 적층 구조물을 안정되게 설치할 수 있을 뿐만 아니라 유지 보수도 원활하게 진행할 수 있게 된다.
이하, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템의 구조 및 동작에 대하여 구체적으로 설명한다.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템 있어서, 원형 솔라셀 블록을 도시한 사시도이며, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템을 전체적으로 도시한 사시도이다. 도 10 및 도 11을 참조하면, 본 발명의 제2 실시예에 따른 수직 적층형 태양광 발전 시스템(8)은 원형의 적층형 솔라셀 블록들(80)이 수직 방향을 따라 적층되어 구성된 것을 특징으로 한다.
본 발명의 제2 실시예에 따른 적층형 솔라셀 블록들은 제1 실시예와 마찬가지로 베이스 솔라셀 블록, 미들 솔라셀 블록 및 탑 솔라셀 블록들로 이루어진다. 도 10에 도시된 미들 솔라셀 블록(80)의 블록 하우징은 상부 표면과 하부 표면을 갖는 원통형 구조로 이루어지되 상부 표면이 하부 표면보다 더 넓게 구성되며 상부 표면에서 하부 표면으로 갈수록 넓이가 점차 감소하는 것을 특징으로 한다. 상부 표면의 중심 및 하부 표면에는 소정 넓이의 적층용 소켓(85)을 구비하고, 상기 상부 표면의 적층용 소켓에는 제1 단자부(86)가 마련되며, 상기 하부 표면의 적층용 소켓(85)는 상부에 적층되는 솔라셀 블록의 적층용 소켓이 탑재될 수 있도록 구성되며 제2 단자부(87)를 구비한다.
상기 상부 표면에서 적층용 소켓(85)을 제외한 나머지 영역에는 태양광 패널(82)을 장착하며, 상부 표면과 하부 표면의 사이의 몸통의 외주면은 입사되는 태양광을 효율적으로 반사시킬 수 있는 반사면(84)으로 이루어지는 것이 바람직하다. 따라서, 도 11에 도시된 바와 같이, 상부의 솔라셀 블록의 반사면에 의해 태양광이 반사되어 하부의 솔라셀 블록의 태양광 패널로 입사됨으로써, 태양광 흡수 효율을 극대화시킬 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
한편, 본 발명의 제2 실시예에 따른 솔라셀 블록들의 연결 방법은 제1 실시예에 따른 솔라셀 블록들의 연결 방법과 동일하게 적용가능하다.
이상에서 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 이는 단지 예시일 뿐 본 발명을 한정하는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성을 벗어나지 않는 범위에서 이상에 예시되지 않은 여러 가지의 변형과 응용이 가능함을 알 수 있을 것이다. 그리고, 이러한 변형과 응용에 관계된 차이점들은 첨부된 청구 범위에서 규정하는 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
1 : 수직 적층형 태양광 발전 시스템
10, 20, 30 : 솔라셀 블록
40 : 태양광 추적용 회전판
12, 22, 32 : 블록 하우징
14, 24, 25, 33, 34, 35 : 태양광 패널
16, 18, 26, 28, 36 : 단자부
70 : 랙

Claims (8)

  1. 복수 개의 적층형 솔라셀 블록들이 수직 방향을 따라 적층되어 구성된 것을 특징으로 하며,
    상기 적층형 솔라셀 블록은,
    육면체 형상으로 이루어지되 수직 방향을 따라 적층가능한 형상으로 이루어지고, 정면에 형성된 패널 부착면을 구비하는 블록 하우징;
    상기 블록 하우징의 패널 부착면에 장착된 태양광 패널;
    상기 태양광 패널의 단자들과 연결되도록 구성되어 상기 블록 하우징의 상부면에 형성된 제1 단자부; 및
    상기 제1 단자부와 연결되도록 구성되어 상기 블록 하우징의 하부면에 형성된 제2 단자부;
    를 구비하고, 상기 블록 하우징의 패널 부착면은 사전 설정된 각도의 기울기를 가지면서 블록 하우징의 정면으로부터 돌출되도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직 적층형 태양광 발전 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 적층형 솔라셀 블록의 블록 하우징의 패널 부착면은 제1 및 제2 패널 부착면으로 이루어지며,
    상기 제1 패널 부착면은 일정한 기울기를 가지면서 블록 하우징의 상부면의 모서리로부터 돌출되도록 구성되며, 상기 제2 패널 부착면은 일정한 기울기를 가지면서 블록 하우징의 하부면의 모서리로부터 돌출되도록 구성된 것을 특징으로 하며,
    상기 태양광 패널은,
    상기 제1 패널 부착면에 창작된 제1 태양광 패널; 및
    상기 제2 패널 부착면에 장착된 제2 태양광 패널;로 이루어진 것을 특징으로 하는 수직 적층형 태양광 발전 시스템.
  3. 제1항에 있어서, 상기 복수 개의 적층형 솔라셀 블록들은,
    적층 구조물의 가장 하단부에 배치되는 베이스 솔라셀 블록;
    적층 구조물의 가장 상단부에 배치되는 탑 솔라셀 블록;
    상기 베이스 솔라셀 블록과 상기 탑 솔라셀 블록의 사이에 수직 방향을 따라 적층되도록 구성된 하나 또는 둘 이상의 미들 솔라셀 블록;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 수직 적층형 태양광 발전 시스템.
  4. 제1항에 있어서, 상기 수직 적층형 태양광 발전 시스템은,
    태양광의 입사 방향에 따라 사전 설정된 각도 범위내를 회전하도록 구성된 태양광 추적용 회전판을 더 구비하고,
    상기 태양광 추적용 회전판의 상부에 상기 적층형 솔라셀 블록들을 수직 방향을 따라 적층시키는 것을 특징으로 하는 수직 적층형 태양광 발전 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 상기 수직 적층형 태양광 발전 시스템은,
    상기 적층형 솔라셀 블록들을 수직 방향으로 따라 탑재할 수 있는 공간이 마련된 랙을 더 구비하고,
    상기 랙의 각 공간에 상기 적층형 솔라셀 블록들을 탑재하는 것을 특징으로 하는 수직 적층형 태양광 발전 시스템.
  6. 제1항에 있어서, 상기 적층형 솔라셀 블록들의 태양광 패널들은 제1 및 제2 단자부에 대해 병렬로 연결된 것을 특징으로 하는 수직 적층형 태양광 발전 시스템.
  7. 복수 개의 적층형 솔라셀 블록들이 수직 방향을 따라 적층되어 구성된 것을 특징으로 하며,
    상기 적층형 솔라셀 블록은,
    상부 표면이 하부 표면보다 넓은 원통형 형상으로 이루어지되 수직 방향을 따라 적층가능한 형상으로 이루어지고, 상부면의 일부 및 하부면에 형성된 적층용 소켓을 구비하고 상부면의 나머지 영역에 형성된 패널 부착면을 구비하는 블록 하우징;
    상기 블록 하우징의 패널 부착면에 장착된 태양광 패널;
    상기 태양광 패널의 단자들과 연결되도록 구성되어 상기 블록 하우징의 상부면의 적층용 소켓에 형성된 제1 단자부; 및
    상기 제1 단자부와 연결되도록 구성되어 상기 블록 하우징의 하부면의 적층용 소켓에 형성된 제2 단자부;
    를 구비하는 것을 특징으로 하는 수직 적층형 태양광 발전 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 적층형 솔라셀 블록의 블록 하우징의 상부 표면과 하부 표면 사이의 몸통의 외주면은 태양광을 반사시킬 수 있는 반사면으로 구성되고,
    상기 반사면으로부터 반사된 태양광은 하부에 적층된 솔라셀 블록의 태양광 패널로 입사되도록 구성된 것을 특징으로 하는 수직 적층형 태양광 발전 시스템.
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KR101907638B1 (ko) 2018-03-16 2018-10-15 유한회사 아이엘에스 건축 외장용 태양광발전 장치
KR20200036518A (ko) 2018-09-28 2020-04-07 주식회사 아이엔오기술 건물 외벽용 태양광 발전 시스템

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