KR20230095207A - 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체 - Google Patents

양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이웃 설치된 태양광 패널 구조체의 패널 배면에 반사광을 조사함으로써 태양광 발전효율을 향상시킬 수 있게 하는 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체에 관한 것이다. 그의 구성은, 태양광을 수광하여 발전을 일으키는 양면모듈용 태양광패널; 상기 태양광패널의 저면을 지지하기 위한 거더; 상기 거더가 지면에서 경사진 상태로 이격시켜 고정하기 위한 지지체; 상기 거더의 선단에서 상기 태양광패널의 전방을 향해 연장되도록 상기 거더의 선단에 연결되는 연장프레임; 및 상기 연장프레임 상에 설치되는 것으로서 상방향을 향해 태양광을 반사하는 반사체를 포함하되; 상기 반사체는 앞에 설치되어 있는 이웃하는 태양광패널의 배면에 상기 반사체에 의한 반사광이 조사되도록 설치되는 것을 특징으로 한다.

Description

양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체{Bifacial Module Solar Pannel Being Unified With Reflective Body}
본 발명은 태양광패널 구조체에 관한 것으로서, 좀 더 구체적으로는 이웃 설치된 태양광패널 구조체의 패널 배면에 반사광을 조사함으로써 태양광 발전효율을 향상시킬 수 있게 하는 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체에 관한 것이다.
청정에너지의 개발 및 보급이 시급한 상황에서 태양광 발전소가 널리 보급 설치되고 있다. 태양광 발전소는 설치비용 및 유지 보수비용이 적게 소요되며 발전효율도 높아서 일조량이 많은 곳에서는 다른 청정에너지에 비해 효용성이 크다.
태양광발전을 하기 위한 태양광패널 구조체는 패널본체 및 패널본체를 지면에 경사지게 설치하기 위한 프레임을 포함한다. 그리고 태양광발전소는 다수의 태양광패널 구조체가 종횡으로 배열되도록 설치되는 것이 일반적이다. 그리고 태양광패널 구조체는 빛을 가리지 않도록 앞뒤로 간격을 두고 설치된다.
본 발명은 다수의 태양광패널 구조체를 구비하고 있는 태양광 발전소의 발전효율을 제고하기 위한 것이다.
종래에도 태양광 발전효율을 높이기 위한 여러 방면의 노력이 있어 왔다. 예를 들어, 태양의 일주운동에 따라 태양광패널의 방향을 조정할 수 있는 태양광 추적시스템이 제안된 바 있다. 또한 반사판을 다양한 방식으로 설치하여 좀 더 많은 빛을 수득하도록 하는 방안도 제안된 바 있다(대한민국 등록특허 제 10-0990752호 참조).
종래에 빛반사를 이용한 태양광발전설비가 제안된 바 있었으나 이는 대부분 패널의 앞면에 반사광을 조사하기 위한 것이었다. 그러나 이러한 작용을 실현시키기 위해서는 장치가 복잡하고 거대해지는 문제가 있다.
대한민국 등록특허 제10-0990752호 대한민국 공개특허 제10-2021-0101407호
위와 같은 문제에 대한 본 발명의 목적은, 빛반사를 이용하여 태양광 발전소의 발전효율을 증대시키는 것에 있다. 좀 더 구체적으로는 태양광패널 구조체의 구조를 복잡하거나 거대해지지 않게 함으로써 비용을 크게 증대시키지 않고, 유지보수의 비용을 과도하게 증가시키지 않으면서 태양광 발전효율을 높이는 방안을 제공하는 것에 본 발명의 목적이 있다.
그리고 근래에는 전력생산을 극대화하기 위한 노력으로 양면에서 전력을 생산할 수 있는 양면모듈이 제안되고 있는데, 본 발명은 배면으로부터 얻는 전력생산량을 더욱 높이기 위한 것이다.
위와 같은 목적은, 태양광을 수광하여 발전을 일으키는 양면모듈용 태양광패널; 상기 태양광패널의 저면을 지지하기 위한 거더; 상기 거더가 지면에서 경사진 상태로 이격시켜 고정하기 위한 지지체; 상기 거더의 선단에서 상기 태양광패널의 전방을 향해 연장되도록 상기 거더의 선단에 연결되는 연장프레임; 상기 연장프레임 상에 설치되는 것으로서 상방향을 향해 태양광을 반사하는 반사체를 포함하되;
상기 반사체는 앞에 설치되어 있는 이웃하는 태양광패널의 배면에 상기 반사체에 의한 반사광이 조사되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 양면모듈용 사체 일체형 태양광패널 구조체에 의해 달성된다.
본 발명의 특징에 의하면, 상기 연장프레임은 상기 거더와 일체형으로 되어 있는 것일 수 있다.
본 발명의 특징에 의하면, 상기 연장프레임은 브래킷을 매개로 상기 거더의 선단에 조립 설치되는 것일 수 있다.
여기서 상기 브래킷은 상기 거더와 결합하는 제1결합부와 상기 연장프레임과 결합하는 제2결합부로 구성되되; 상기 제1결합부와 제2결합부 간의 사이각은 130 ~ 230°일 수 있다.
본 발명의 또 다른 특징에 의하면, 반사체는 부직포 또는 합성수지로 된 지지시트 및 상기 지지시트의 표면에 부착된 반사필름으로 구성되는 것일 수 있다.
위와 같은 구성에 의하면, 다수의 태양광패널구조체로 구성되어 있는 태양광 발전소에 있어서, 앞에 설치되어 있는 양면모듈용 태양광패널의 배면에 반사광이 조사되도록 하는 태양광패널 구조체가 제공된다. 이러한 구성에 의하면, 태양전지의 수광량이 향상됨으로써 발전량을 증대시킬 수 있게 된다. 또한 태양광패널 구조체의 하부, 즉 낮은 위치에 반사판이 설치됨으로써 반사판을 설치하거나 유지보수하는 것이 용이하게 되며, 태양광패널 구조체의 구조가 크게 변화되지 않기 때문에 구조가 복잡하거나 거대해지지 않게 된다.
도 1은 본 발명의 실시예에 의한 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 의한 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체의 측면도이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 의한 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체의 결합 사시도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 의한 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체의 측면도이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 의한 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체의 사용상태도이다.
이하, 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명한다. 도 1 내지 도 5를 동시에 참조하여 본 발명의 실시예를 설명한다. 다만 필요한 곳에서는 특정 도면을 인용하기로 한다.
본 발명의 반사체 일체형 태양광패널 구조체는 태양광을 수광하여 발전을 일으키는 태양광패널(10), 태양광패널(10)을 지지하기 위한 프레임(20) 및 프레임(20)에 설치되는 반사모듈(30)을 포함한다. 여기서 태양광패널(10)은 양면에서 발전을 일으킬 수 있는 양면모듈로 되어 있다.
본 발명의 특징에 의하면 반사모듈(30)은 다수의 태양광패널구조체로 구성되어 있는 태양광 발전소에 있어서, 앞에 설치되어 있는 태양광패널(10')의 배면(10a) 전체에 반사광(R)이 조사되도록 하는 설치된다(도 5 참조).
프레임(20)은 태양광패널(10)의 저면을 지지하기 위한 거더(25)와, 거더(25)가 지면에서 소정의 각도(K)로 경사진 상태로 이격시켜 고정하기 위한 지지체를 포함한다.
지지체는 수평면에 대해 직각으로 설치되는 포스트(21)와, 일단은 포스트(21)에 연결되고 타단은 거더(25)에 연결되는 버팀대(23,24)를 포함할 수 있다. 포스트(21)는 태양광패널(10)의 전방과 후방에 각각 설치될 수도 있다. 포스트(21)의 하단은 지면에 고정되는데, 이를 위해 포스트(21)의 하단에는 앵커수단 내지 베이스판(22)이 설치된다.
반사모듈(30)은 태양광패널(10)의 가장 낮은 부분, 즉 태양광패널(10)의 선단에 연결 설치된다. 그러므로 설치 및 유지보수가 용이하게 되는 것이며, 강풍이 불어도 위험이 덜하게 되는 것이다.
반사모듈(30)은 거더(25)의 선단에서 태양광패널(10)의 전방을 향해 연장되도록 거더(25)의 선단에 연결되는 연장프레임(26)과, 연장프레임(26) 상에 설치되는 반사체(31)를 포함한다. 반사체(31)는 상방향을 향해 태양광을 반사하도록 설치된다.
특히 반사체(31)는 도 5에 도시된 바와 같이, 앞에 설치되어 있는 이웃하는 태양광패널(10')의 배면(10a)에 반사광(R)이 조사되도록 설치된다. 태양광패널 구조체 간의 앞뒤 간격, 설치면의 경사도, 거더(25)의 설치각도 등에 따라서 반사체(31)의 설치각도가 결정될 수 있다.
연장프레임(26)의 길이(L)는 반사체(31)의 반사면에 대응되는 것으로서, 앞에 설치된 태양광패널(10')의 전체 면적에 반사광(R)이 조사될 수 있도록 결정되는 것이 바람직하다.
도 1 내지 도 2에 도시된 바에 의하면, 연장프레임(26)은 거더(25)와 일체형으로 되어 있다. 거더의(25) 길이를 더 길게 연장하는 것만으로 연장프레임(26)을 설치할 수 있는 것이다. 이 경우에는 거더(25)와 연장프레임(26)의 사이각은 180°가 될 것이다.
반사체(31)는 부직포 또는 합성수지로 된 지지시트 및 지지시트의 표면에 부착된 반사필름으로 구성되는 것일 수 있다. 반사체(31)는 가요성이며 롤형태로 권취될 수 있는 소재가 적합하다. 설치 및 교체가 용이하도록 하기 위한 것이다. 반사체(31)는 소정의 틀체(32)에 의해 연장프레임(26)에 팽팽하게 고정될 수 있다. 특히 도시된 바와 같이 반사체(31)는 4개의 단위시트로 분할 구성되어 있으며 그중 어느 하나에 문제가 있을 경우 문제있는 것만을 개별적으로 교체할 수 있도록 구성된다.
반사체(31)로는 난반사용 타이벡(tyvek. 상표명)과 같이 고밀도 폴리에틸렌 섬유 소재가 사용될 수 있다. 또한 직반사용으로서 태양광 반사매트가 사용될 수도 있고 알루미늄 코일 합지 등이 사용될 수도 있다.
이하, 도 3 내지 도 4를 참조하여 다른 실시예를 설명한다.
본 실시예는 연장프레임(26)을 거더(25)에 설치하는 방식에 관한 것이다. 본 실시예에 의하면, 연장프레임(26)은 브래킷(40)과 장볼트(42) 등을 매개로 거더(25)의 선단에 조립 설치되는 것일 수 있다.
여기서 브래킷(40)은 평판 형태로 되어 있으며, 거더(25)와 결합하는 제1결합부(43)와 연장프레임(26)과 결합하는 제2결합부(44)로 구성된다. 제1결합부(43)와 제2결합부(44) 간의 사이각은 130 ~ 230°일 수 있다.
거더(25)와 연장프레임(26)은 한쌍의 브래킷(40)이 양측면에 덧대어진 다음 장볼트(42)와 너트를 체결하여 고정될 수 있다. 거더(25)와 연장프레임(26)에는 장볼트(42)가 결합되는 볼트공(41)이 각각 마련된다.
제1,2결합부(43,44)가 이루는 각도는 반사체의 설치각도(L')에 해당하며, 태양광발전소의 설치상황에 따라 결정될 수 있다.
본 발명자의 연구 및 실험에 의하면 태양광패널의 배면에 반사광(R)을 조사함으로써 발전효율을 10% 이상 높일 수 있음을 확인하였다. 반사체(31)의 반사율에 의해 발전효율은 더 향상될 수 있을 것이다.
이상에서 설명된 것들은 본 발명의 기술적 사상에 의거한 몇가지 예시에 불과하다. 당업자는 청구범위를 통해 표현되는 본 발명의 기술적 사상의 범위를 넘지 않는 선에서 예시된 바를 활용하여 다양한 변형실시를 할 수 있을 것이다. 예를 들어 위에 설명된 모든 실시예들은 당업자에 의해 자유롭게 조합되어 실시될 수 있으며 어떠한 조합이든지 본 발명의 권리범위에 포함된다고 해석되어야 한다.
10 : 태양광패널 20 : 프레임
21 : 포스트 22 : 베이스판
23,24 : 버팀대 25 : 거더
26 : 연장프레임 30 : 반사모듈
31 : 반사체 32 : 틀체
40 : 브래킷 41 : 끼움공
42 : 장볼트 43,44 : 제1,2결합부
50 : 지지대 51,52 : 제1,2힌지
R : 반사광

Claims (5)

  1. 태양광을 수광하여 발전을 일으키는 양면모듈용 태양광패널;
    상기 태양광패널의 저면을 지지하기 위한 거더;
    상기 거더가 지면에서 경사진 상태로 이격시켜 고정하기 위한 지지체;
    상기 거더의 선단에서 상기 태양광패널의 전방을 향해 연장되도록 상기 거더의 선단에 연결되는 연장프레임; 및
    상기 연장프레임 상에 설치되는 것으로서 상방향을 향해 태양광을 반사하는 반사체를 포함하되;
    상기 반사체는 앞에 설치되어 있는 이웃하는 태양광패널의 배면에 상기 반사체에 의한 반사광이 조사되도록 설치되는 것을 특징으로 하는 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 연장프레임은 상기 거더와 일체형으로 되어 있는 것을 특징으로 하는 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 연장프레임은 브래킷을 매개로 상기 거더의 선단에 조립 설치되는 것을 특징으로 하는 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 브래킷은 상기 거더와 결합하는 제1결합부와 상기 연장프레임과 결합하는 제2결합부로 구성되되; 상기 제1결합부와 제2결합부 간의 사이각은 130 ~ 230°인 것을 특징으로 하는 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 반사체는 부직포 또는 합성수지로 된 지지시트 및 상기 지지시트의 표면에 부착된 반사필름으로 구성되는 것을 특징으로 하는 양면모듈용 반사체 일체형 태양광패널 구조체.
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