KR20230118285A - 태양광 패널이 결합된 건축 외장재 제조방법 및 건축 외장재 - Google Patents

태양광 패널이 결합된 건축 외장재 제조방법 및 건축 외장재 Download PDF

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Abstract

본 발명은 태양광 패널이 결합된 건축 외장재 제조방법 및 건축 외장재에 관한 것으로서, 더욱 상세히 설명하면 경사면과 도색면이 형성된 지지부를 형성하고, 상기 경사면에는 태양광 패널과 도색면에는 건물주의 취향 및 주변환경과 조화를 이루는 색을 선택하여 도색한 도색부가 일체로 형성된 건축 외장재를 건물 외벽에 부착하면 건물 주변에서 보행하는 보행자가 하늘을 바라보면 태양광 패널은 보이지않고 도색부만 육안으로 확인할 수 있으며, 보행자가 먼거리에서 건물을 바라보면 태양광 패널의 색상과 도색부의 색상이 감산혼합되어 태양광 패널의 어두운 계통의 색상이 아니라 다양한 생상으로 연출이 가능하여 심미감을 높일 수 있는 것을 특징으로 한다.

Description

태양광 패널이 결합된 건축 외장재 제조방법 및 건축 외장재{A EXTERNAL ATTACHING ELEMENT FOR A BUILDING}
본 발명은 전면에 경사면과 도색면이 형성된 지지부를 형성하고, 상기 경사면에는 태양광 패널과 도색면에는 건물주의 취향 및 주변환경과 조화를 이루는 색을 선택하여 도색한 도색부가 일체로 형성된 건축 외장재를 건물 외벽에 부착하면 건물 주변에서 보행하는 보행자가 하늘을 바라보면 태양광 패널은 보이지않고 도색부만 육안으로 확인할 수 있으며, 보행자가 먼거리에서 건물을 바라보면 태양광 패널의 색상과 도색부의 색상이 감산혼합되어 태양광 패널의 어두운 계통의 색상이 아니라 다양한 생상으로 연출이 가능하여 심미감을 높일 수 있는 건축 외장재에 관한 것이다
근래에 화석 연료의 대량 사용으로 인한 지구 온난화와 환경 파괴로 인해 기상 이변이 일어나고 자연 재해의 피해 규모가 증가함에 따라 이를 해소하기 위한 방편으로 대체 에너지의 개발 및 사용이 활발히 진행되고 있다.
그중에서도 무공해 에너지이면서 경제성이 있는 태양 에너지 수집 장치가 각광을 받고 있다.
이러한 태양 에너지를 수집하는 장치로는 태양열을 수집하여 난방이나 온수 급탕에 이용하는 태양열과, 실리콘 반도체 등으로 구성된 태양 전지(Solar Cell)에 태양광이 입사되면 전기가 발생되는 현상을 이용하여 전기를 발전하는 태양광으로 구분된다.
초기에는 주로 태양열을 수집하여 난방 및 온수로 이용하는 태양열 분야에 대한 연구 및 상용화가 이루어졌으나, 최근에는 태양 전지 기술의 발달로 태양광 발전에 대한 연구 및 상용화가 더욱 활발하게 진행되고 있다.
이러한 태양광을 에너지로 수집하기 위해서는 복수의 전지판이 판형으로 배열된 모듈형태의 태양광 패널과, 태양광 패널을 지반이나 건물에 고정하기 위한 설치구조물이 필요하다. 여기서 설치구조물은 북반구에 위치한 한국의 지리적 특성상 태양의 광량이 항상 남쪽에서 가장 우수함에 따라 발전량의 효율을 극대화하기 위해서 태양광 패널을 남쪽을 향해 기울어진 상태로 설치되는 것이 바람직하다.
태양광 패널은, 직렬 또는 병렬로 연결된 복수의 태양 전지와, 태양 전지에 의해 생성된 전기를 모으고 이 전기의 역류를 방지하는 정션 박스를 포함한다.
태양 전지(solar sell)를 구성하는 주된 소재는, 단결정 실리콘(silicon), 다결정 실리콘, 비결정 실리콘,CdTe, CIGS 등 일 수 있다.
이러한 태양 전지는, 화학적 변화나 물리적인 충격으로부터 보호하기 위해, 투광성이 상부 기판에 의해 표면이 보호되도록 패널 또는 모듈 형태로 사용된다. 상부 기판으로는 예컨대, 비닐필름(vinyl film), 강화유리(glass) 또는 내열유리 등이 사용될 수 있다.
종래 주택에 설치되는 태양광 발전 시스템은, 지붕이나 벽에 건축 외장재를 시공한 다음, 태양광 패널 고정을 위한 별도의 구조물을 설치하고, 상기 구조물에 태양광 패널을 결합하는 형태로 설치된다. 이는 시공을 복잡하게 할 뿐만 아니라, 주택의 외관을 해친다는 문제가 있다.
또한, 지붕에 설치되는 경우, 태양광 패널 고정을 위한 구조물의 설치를 위해 기 설치된 지붕재를 뚫어야 하므로, 지붕으로부터 누수가 발생 위험이 높다.
한편, 실용신안등록번호 "20-0420311"호의 "건축 외장용 일체형 복층 유리 PV"는 태양전지(PV:Photovoltaic)를 일체화시킨 건축외장재에 있어서, 태양전지셀을 사이에 두고 양면에 두 장의 판유리로 구성되어진 태양전지 모듈을 포함하며, 상기 태양광 패널(태양전지(PV)) 모듈에 공기로 이루어진 단열층을 두어 이격하고, 상기 단열층의 후면에 또 한 층의 판유리가 추가된다.
상기와 같이 두장의 판유리 내부에 삽입된 태양전지는 전면에 위치한 유리에 먼지를 포함한 이물질에 오염되면 프리즘이 제 기능을 못해 발전효율이 저하되는 문제점이 있다.
또한, 태양광 패널(태양전지)을 수직으로 세워 상ㆍ하부방향으로 적층하여 건물의 외벽에 부착하면, 태양광 패널의 색상때문에 건물 외벽 전체가 검정색 계열로 표현되어 주변환경과 부조화가 발생하여 디자인적 또는 시각적으로 흉물스러우 미려함이 저하되는 문제점이 있다.
한국 특허출원번호 제 10 - 2016 - 0177792 호"적층식 태양광 패널 고정프레임을 구비한 외단열 외벽 시스템" 한국 실용신안등록번호 "20-0420311"호의 "건축 외장용 일체형 복층 유리 PV"
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명은 태양광 패널이 결합된 건축 외장재를 건물의 외벽에 수직방향으로 설치하면 제조사에 상관없이 설치된 외벽전체가 검정색 계열로 표현되어 주변환경과 부조화가 발생하는 것을 방지하기 위하여 보행자가 건물 주변에서 하늘을 쳐다보면 태양광 패널을 보이지않고 도색부가 보이고 멀리서 건물 외벽을 바라보면 감산효과에 의해 흉물스러운 어두운 검정색 계통이 아닌 원하는 색으로 연출하여 주변환경과 조화를 이루어 건축 외장재로 사용할 수 있는 것을 목적으로 한다.
상기 과제의 해결수단으로 본 발명은 태양광 패널이 결합된 건축 외장재에 있어서.
상기 건축 외장재는 하부방향으로 경사진 경사면과 상부방향으로 경사진 도색면이 일체로 형성된 지지부가 상ㆍ하부 방향으로 반복되게 형성되고, 상기 경사면에는 태양광 패널이 부착되고, 도색면에는 건축주가 원하는 색상을 선택하여 도색한 도색부로 이루어진 전면 플레이트와,
상기 전면 플레이트 배면에 결합되어 일측이 건물 외벽에 부착되는 배면 플레이트와 이루어져 보행자가 전면 플레이트를 바라보면 태양광 패널의 색상과 도색부의 색상이 감산혼합되어 심미감이 향상되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 결합된 건축 외장재를 제공한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명 건축 외장재는 전면 플레이트에 태양광 패널과 도색부가 결합된 상태에서 건물 외벽에 부착하면 건물 주변에서 보행자가 하늘을 바라보면 도색부만 육안으로 확인할 수 있으며, 보행자가 먼거리에서 건물을 바라보면 태양광 패널의 색상과 도색부의 색상이 감산혼합되어 건축 외장재의 색상을 다양한 색상으로 연출하여 심미감을 높일 수 있다.
또한, 본 발명은 태양광 패널의 상하 폭을 좁게 형성하면 도색부가 향상됨으로 인해 감산혼합효과를 극대화할 수 있다.
본 발명 샌드위치 조립식 건물을 포함하여 다양한 건물에 설치가 가능하다.
도 1은 본 발명 건축 외장재에서 태양광 패널을 분리해 보인 사시도.
도 2는 본 발명 건축 외장재에서 태양광 패널을 결합해 보인 사시도.
도 3은 본 발명 건축 외장재에서 지지부를 확대해 보인 측면도.
도 4는 본 발명 건축 외장재를 도시해 보인 정면도.
도 5는 본 발명 건축 외장재를 도시해 측면 분리 사시도.
도 6a는 본 발명 건축 외장재를 도시해 보인 측 단면도.
도 6b는 본 발명 건축 외장재는 지지부를 각각 분리하여 도시해 보인 측 단면도.
도 7은 본 발명 건축 외장재의 다른 실시 예를 도시해 보인 측면도.
도 8은 본 발명 건축 외장재의 실시예를 도시해 보인 사시도.
상기와 같은 목적 및 효과를 달성하기 위하여 본 발명은 이하 첨부된 도면에 의해 상세히 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명 건축 외장재에서 태양광 패널을 분리해 보인 사시도이고, 도 2는 본 발명 건축 외장재에서 태양광 패널을 결합해 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명 건축 외장재에서 지지부를 확대해 보인 측면도이고, 도 4는 본 발명 건축 외장재를 도시해 보인 정면도이다.
본 발명 건축 외장재(1)는 건물(7) 외벽에 설치하여 태양광 발전은 물론 설치후 태양광 패널(2)의 색상이 검정색 계열이지만 흉물스럽지않고 건물주가 원하는 색상으로 또는 주변환경과 어울리는 색상으로 연출하여 심미감을 제공하도록 도색부(6)가 일체로 형성된 구성이다.
상기 건축 외장재(1)는 크게 태양광 패널(2) 및 도색부(6)가 형성된 전면 플레이트(3)와 외벽에 부착되는 배면 플레이트(10)로 구성된다.
상기 전면 플레이트(3)는 하부방향으로 경사진 경사면(4)과 상부방향으로 경사진 도색면(5)이 일체로 형성된 지지부(9)가 상ㆍ하부 방향으로 반복되게 형성되고, 상기 경사면(4)에는 태양광 패널(2)이 부착되고, 상기 도색면(5)에는 건축주가 원하는 색상을 선택하여 도색한 도색부(6)로 이루어진다.
한편, 전면 플레이트(3)는 수직선상에서 하부방향으로 20 ~ 25°범위 내에서 경사면(4)을 형성하고, 상기 경사면(4)에서 하부방향으로 직각으로 도색면(5)을 형성한다.
상기 경사면(4)에서 직각으로 도색면(5)을 형성하는 이유는 경사면(4)의 길이보다 도색면(5)을 길이를 짧게 형성하고, 경사면(4)의 끝단에서 90°로 경사지게 도색면(5)이 형성된다.
상기와 같이 도색면(5)을 형성하여 태양광 패널(2)에 그늘이 발생하는 것을 방지하기 위함이다.
상기 경사면(4)의 상하폭을 조정하면 태양광 패널(2)의 폭도 비례하게 조정할 수 있다.
상기 전면 플레이트(3)에 배면 플레이트(10)가 결합되어 건물(7) 외벽에 부착된다.
상기와 같이 전면 플레이트(3)와 배면 플레이트(10)가 결합된 건축 외장재(1)를 지면에서 일정높이로 건물(7) 외벽에 연접되게 반복적으로 설치한 다음, 건물(7) 주변에서 보행자가 하늘을 올려보면 태양광 패널(2)을 보이지않고 도색부(6)만 보이고, 보행자가 건물(7)에서 멀리 떨어져 바라보면 태양광 패널(2)의 색과 도색부(6)의 색이 감산혼합되어기존 태양광 패널(2)의 회일적인 검정색 계통의 색보다는 다른 색을 연출하여 심미감을 향상시킨다.
상기 감산혼합이란 혼합색이 원래의 색보다 명도(明度)가 낮아지도록 색을 혼합하는 것을 말한다.
또한. 도 6b에서 도시한 바와 같이 감산혼합효과를 극대화시키기 위해서는 건축 외장재(1)는 태양광 패널(2)과 도색부(6)로 구성된 지지부(9)를 한개씩 독립된 구성으로 형성한 각각 설치한다.
또한, 경사면(4)의 상하폭에 따라 태양광 패널(2)의 폭도 비례하게 조정할 수 있으며, 경사면(4)의 폭이 좁으면 도색면(5)의 폭도 좁아져 경사면(4)에 부착된 태양광 패널(2)과 도색부(6)의 폭이 좁아진 상태에서 반복됨으로 인해 감산혼합 효과를 극대화할 수 있다.
도 5는 본 발명 건축 외장재를 도시해 측면 분리 사시도이고, 도 6b는 본 발명 건축 외장재를 도시해 보인 측 단면도이다.
본 발명 건축 외장재(1)는 전면 플레이트(3)의 경사면(4)에 태양광 패널(2)을 부착하고, 도색면(5)에 원하는 색상을 도색한 지지부(9)를 반복적으로 형성하고, 태양광 패널(2)의 태양광 전지 크기를 작게 형성한 다음 여러개 부착하는 게 감산혼합에 효과가 더 크다.
도 7은 본 발명 건축 외장재의 다른 실시 예를 도시해 보인 측면도로서, 전면 플레이트(3)와 배면 플레이트(10) 사이 단열재(8)를 충진 또는 삽입하여 결로현상이 발생하는 것을 방지한다.
도 8은 본 발명 건축 외장재의 실시예를 도시해 보인 사시도로서, 건물(7) 외벽에는 지면에서 일정 높이서부터 상부방향으로 건축 외장재(1)를 연접되게 반복적으로 설치하면 태양광 패널(2)과 도색부(6)가 반복되게 설치한다.
상기와 같이 건물(7) 외벽에 건축 외장재(1)를 설치한 다음 보행자가 하늘을 바라보면 도색부(6)만 시각적으로 확인되고, 건물(7)에서 떨어져 건축 외장재를 바라보면 태양광 패널(2)과 도색부(6)에 의해 감산혼합 효과가 발생하여 심미감을 향상시킬 수 있다.
또한, 본 발명 건축 외장재(1)는 건물 외벽에 설치하는 것은 물론 지붕에도 설치할 수 있다.
1: 건축 외장재 2: 태양광 패널
3: 전면 플레이트 4: 경사면
5: 도색면 6: 도색부
7: 건물 8: 단열재
9: 지지부 10: 배면 플레이트

Claims (4)

  1. 태양광 패널(2)이 결합된 건축 외장재에 있어서.
    상기 건축 외장재(1)는 하부방향으로 경사진 경사면(4)과 상부방향으로 경사진 도색면(5)이 일체로 형성된 지지부(9)가 상ㆍ하부 방향으로 반복되게 형성되고, 상기 경사면(4)에는 태양광 패널(2)이 부착되고, 상기 도색면(5)에는 건축주가 원하는 색상을 선택하여 도색한 도색부(6)로 이루어진 전면 플레이트(3); 와
    상기 전면 플레이트(3) 배면에 결합되어 일측이 건물(7) 외벽에 부착되는 배면 플레이트(10)와 이루어져 보행자가 전면 플레이트(3)를 올려다 바라보면 태양광 패널(2)의 색상과 도색부(6)의 색상이 감산혼합되어 심미감이 향상되는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 결합된 건축 외장재.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 건축 외장재(1)는 태양광 패널(2)과 도색부(6)가 구성된 지지부(9)를 한개씩 분할하여 각각 설치하는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 결합된 건축 외장재.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 전면 플레이트(3)는 수직선상에서 하부방향으로 20 ~ 25°로 경사면(4)을 형성하고, 상기 경사면(4)에서 하부방향으로 직각으로 도색면(5)을 형성하고, 상기 경사면(4)의 상하폭을 조정하여 태양광 패널(2)의 폭도 비례하게 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 결합된 건축 외장재.
  4. 태양광 패널(2)이 결합된 건축 외장재(1)의 제조방법에 있어서,
    하부방향으로 경사진 경사면(4)과 상부방향으로 경사진 도색면(5)이 일체로 형성된 지지부(9)가 상ㆍ하부 방향으로 반복되게 전면 플레이트(3)를 형성하는 단계; 와
    상기 도색면(5)에 건축주가 원하는 색상을 선택하여 도색하여 도색부(6)를 형성하는 단계; 와
    상기 경사면(4)에는 태양광 패널(2)을 부착하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 태양광 패널이 결합된 건축 외장재의 제조방법.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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