KR101202474B1

KR101202474B1 - Solar cell module assembly

Info

Publication number: KR101202474B1
Application number: KR1020080084460A
Authority: KR
Inventors: 최철준; 노동훈
Original assignee: (주)엘지하우시스
Priority date: 2008-08-28
Filing date: 2008-08-28
Publication date: 2012-11-16
Also published as: KR20100025777A

Abstract

The present invention relates to a solar cell module assembly for fixedly installing a solar cell module on the inclined roof of the structure, and more specifically, to integrate the solar cell module to the structure, such as buildings using building materials and to maintain a special in photovoltaic power generation It relates to a solar cell module assembly that continuously generates electrical energy using solar light without management, pollution and material corrosion.

The present invention includes a frame assembly for fixing a mullion for fixing to the roof bottom surface and a solar cell module coupled to the upper part of the mullion, the frame assembly includes a support frame having a plurality of supports, and It includes a fixing frame having a plurality of pressing portion coupled to the upper and fixed to the solar cell module.

Mullion, Fixed Frame, Support Frame, Shock Absorber

Description

Solar cell module assembly

본 발명은 경사 지붕을 갖는 지붕에 건물 통합형 태양전지 모듈을 설치하기 위한 태양전지 모듈 어셈블리에 관한 것으로, 보다 구체적으로 태양전지 모듈을 건축물의 건축자재로 이용하여 건출물에 일체화 시켜, 태양광발전을 통해 전기에너지를 지속적으로 창출하며, 건축물과 조화를 이루어 익스테리어 효과를 연출하는 태양전지 모듈 어셈블리에 관한 것이다.The present invention relates to a solar cell module assembly for installing a building integrated solar cell module on a roof having an inclined roof, and more specifically, using a solar cell module as a building material of a building, integrated into a building, through solar power generation. The solar cell module assembly continuously generates electrical energy and creates an exterior effect in harmony with buildings.

일반적으로 태양광발전은 반도체의 성질을 이용하여 빛 에너지를 전기 에너지로 변환시키는 장치로서 태양전지에서 생산되는 직류(DC)전류를 교류(AC)로 변환시켜 가정에 필요한 전력을 공급할 수 있도록 되어 있다.In general, photovoltaic power generation is a device that converts light energy into electrical energy using the properties of a semiconductor, and converts direct current (DC) current produced from a solar cell into alternating current (AC) to supply power for homes. .

상기와 같은 태양광발전은 그 기전력이 작기 때문에, 다수의 단위 태양전지 모듈을 연결하여 적정 기전력을 갖도록 판상의 형태로 구성되며, 건물이나 주택 등에 태양전지를 설치하는 경우에는 태양의 일사(日射) 강도가 높은 지붕 위에 설치하는 것이 대부분이다.Since the photovoltaic power generation as described above is small in electromotive force, it is configured in the form of a plate so as to have a suitable electromotive force by connecting a plurality of unit solar cell modules, and in the case of installing solar cells in buildings or houses, solar radiation Most of them are installed on a strong roof.

그러나, 상기 태양전지 모듈을 건축물의 외면에 고정시키기 위한 종래의 고 정프레임은 그 구조가 불합리하여 건축물에 자유로운 설치 및 해체가 어려워 그 유지관리와 보수가 제대로 이루어질 수 없어 태양전지 모듈의 효율성이 떨어지게 된다.However, the conventional fixed frame for fixing the solar cell module to the outer surface of the building is unreasonable structure and difficult to freely install and dismantle the building, so that the maintenance and repair can not be made properly, so that the efficiency of the solar cell module is reduced. do.

통상적으로 지붕에 태양전지 모듈을 설치하기 위해서는 별도의 일체화된 고정프레임(1)에 별도의 지지구조물(2)을 설치하여 그 위에 태양전지 모듈(M)을 설치하는 것으로 도 1에서와 같이 지붕에 결합하는 고정프레임(1)과, 상기 고정프레임(1)에 태양전지 모듈(M)을 설치하기 위한 지지구조물(2)을 구성하는 것으로, 다수개의 태양전지 모듈이 지지구조물에 결합하여 일정간격으로 설치되고, 지지구조물에 의해 비스듬한 각도로 세워져 태양에너지를 최대한 많이 받을 수 있게 설치된다.In general, in order to install a solar cell module on the roof to install a separate support structure (2) in a separate fixed fixing frame (1) to install a solar cell module (M) on it to the roof as shown in FIG. Combining the fixed frame (1) and the support structure (2) for installing the solar cell module (M) on the fixed frame (1), a plurality of solar cell modules are coupled to the support structure at regular intervals It is installed at an oblique angle by the support structure and installed to receive as much solar energy as possible.

전술한 종래의 태양전지 모듈 설치방법에 따르면, 태양전지 모듈이 고정프레임에 의해 연결됨으로써, 태양전지 모듈 사이에 틈이 형성되며 이러한 틈에 의해 방수성이 떨어지는 문제점으로 인하여 태양전지 모듈을 외감재로 사용할 수 없다.According to the above-described conventional solar cell module installation method, the solar cell module is connected by a fixed frame, a gap is formed between the solar cell module and due to the problem that the waterproofness is inferior by this gap to use the solar cell module as an outer material. Can't.

또한 태양전지 모듈의 설치는 주로 건물을 건축할 때 일체로 설치되도록 설계하는 경우가 대부분이었으므로, 이미 지붕 공사가 완료된 기존의 건물에는 태양전지 모듈의 설치 작업이 상당히 까다롭고 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라 경우에 따라서는 지붕이 손상되는 등의 폐단이 발생되었다.In addition, the installation of the solar cell module is mostly designed to be installed integrally when building the building, so the installation of the solar cell module is quite difficult and time-consuming in the existing building where the roof construction is completed. In some cases, a closed end such as a damaged roof was generated.

아울러, 기존의 건물에 태양전지 모듈을 설치하는 경우에는 주로 지붕의 일부를 개량하여 태양전지 모듈을 설치함에 따라 상당한 공사비용이 지출되는 등의 문제점이 발생되었다.In addition, in the case of installing a solar cell module in an existing building, there is a problem in that a considerable construction cost is spent by installing a solar cell module mainly by improving a part of a roof.

이에 본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제공된 것으로,Accordingly, the present invention is provided to solve the above problems,

본 발명의 일 측면에 따르면, 구조물의 경사 지붕에 이격 고정된 복수의 멀리언; 상기 2 개의 멀리언에 수평 고정되어, 상기 멀리언과 매트릭스 형태로 복수의 입면을 형성하며, 길이방향을 따라 상부 및 하부에 형성된 제 1 및 제 2 지지부를 갖는 복수의 지지프레임; 상기 어느 한 입면에 대응되며, 그 입면을 이루는 상부 지지프레임의 제 2 지지부와 하부 지지프레임의 제 1 지지부에 양 종단부가 각 각 안착되는 태양전지 모듈; 및 상기 각 지지프레임에 고정되며, 길이방향을 따라 상부 및 하부에 상기 각 지지부에 대응되도록 형성된 제 1 및 제 2 누름부를 갖는 복수의 고정 프레임을 포함하는 태양전지 모듈 어셈블리가 제공된다.According to one aspect of the invention, a plurality of mullions spaced apart fixed to the inclined roof of the structure; A plurality of support frames fixed horizontally to the two mullions to form a plurality of elevations in the form of the mullions and the matrix, and having first and second support portions formed in upper and lower portions along a longitudinal direction thereof; A solar cell module corresponding to any one of the elevation surfaces, each of which has both ends mounted on a second support portion of the upper support frame and a first support portion of the lower support frame constituting the elevation; And a plurality of fixing frames fixed to each of the supporting frames and having first and second pressing portions formed on upper and lower portions thereof in the length direction to correspond to the supporting portions, respectively.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명에 따른 태양전지 모듈 어셈블리는 평탄도가 고르지 못한 지붕에 수평으로 설치할 수 있으며, 태양전지 모듈에 가해지는 풍하중을 감소시켜주고, 태양전지 모듈과 연결되는 케이블을 프레임 조립체 내부에 설치하여 전선의 부식방지 및 미려한 외관을 연출할 수 있다.As described above, the solar cell module assembly according to the present invention can be installed horizontally on an uneven roof, reduce the wind load applied to the solar cell module, the cable assembly is connected to the solar cell module frame assembly It can be installed inside to prevent the corrosion of wires and create a beautiful appearance.

또한, 기존의 독립형 태양전지 모듈 시스템과 같이 설치공간을 위한 별도의 부지확보가 필요 없기 때문에 더욱 경제적 측면에서 유리하며, 건물의 외피재료로서의 새로운 기능을 추가함으로서 비용을 절감하는 이중효과를 기대할 수 있다.In addition, it is more economical because there is no need for a separate site for the installation space like the existing stand-alone solar cell module system, and it can be expected to have a dual effect of reducing cost by adding a new function as a building envelope material. .

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하기 위한 방법은 첨부되는 도면과 함께 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해 질 것이다.Advantages and features of the present invention, and methods for achieving them will become apparent with reference to the embodiments described below in conjunction with the accompanying drawings.

본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라, 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려 주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명의 권리범위는 특허청구범위의 범 주에 의해 정의될 뿐이다.The present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but may be embodied in various different forms, and only the present embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and the general knowledge in the art to which the present invention pertains. It is provided to fully inform those having the scope of the invention, and the scope of the present invention is defined only by the scope of the claims.

첨부된 도 2내지 도 5는 본 발명의 일 실시예를 설명하기 위한 도면들로서, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈 어셈블리의의 분해사시도이고, 도 3은 도 2의 A부 분해 사시도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈 어셈블리의 결합사시도이며, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈 어셈블리의 단면도이다.2 to 5 are views for explaining an embodiment of the present invention, Figure 2 is an exploded perspective view of a solar cell module assembly according to an embodiment of the present invention, Figure 3 is part A of Figure 2 4 is an exploded perspective view, FIG. 4 is a perspective view of a combination of a solar cell module assembly according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a cross-sectional view of a solar cell module assembly according to an embodiment of the present invention.

본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈 어셈블리는, 구조물의 경사 지붕에 이격 고정된 복수의 멀리언(100)과 태양전지 모듈(M) 및 상기 태양전지 모듈(M)의 수직방향의 양 종단부를 수용 고정하는 프레임 조립체(200)를 포함한다.Solar cell module assembly according to an embodiment of the present invention, the plurality of mullion 100 and the solar cell module (M) and the both ends of the vertical direction of the solar cell module (M) fixed to the inclined roof spaced apart from the structure. And a frame assembly 200 for receiving and fixing the portion.

여기서, 상기 프레임 조립체(200)는 상기 2 개의 멀리언(100)에 수평 고정되어, 상기 멀리언(100)과 매트릭스 형태로 복수의 입면을 형성하며, 길이방향을 따라 상부 및 하부에 형성된 제 1 및 제 2 지지부(211)를 갖는 복수의 지지프레임(210) 및 상기 각 지지프레임(210)에 고정되며, 길이방향을 따라 상부 및 하부에 상기 각 지지부(211)에 대응되도록 형성된 제 1 및 제 2 누름부(221)를 갖는 복수의 고정 프레임(220)을 포함한다.Here, the frame assembly 200 is horizontally fixed to the two mullions (100) to form a plurality of elevations in matrix form with the mullion (100), the first formed in the upper and lower along the longitudinal direction And a plurality of support frames 210 having a second support portion 211 and fixed to the respective support frames 210 and formed to correspond to the support portions 211 at upper and lower portions along a longitudinal direction. And a plurality of fixed frames 220 having two pressing portions 221.

이때, 제 1 지지부 및 제 1 누름부 사이의 공간 및 제 2 지지부 및 제 2 누름부 사이의 공간에 태양전지 모듈의 일 종단이 수용 고정된다.At this time, one end of the solar cell module is accommodated and fixed in the space between the first support and the first pressing portion and the space between the second support and the second pressing portion.

상기 멀리언(100)은 지붕 바닥면(S)에 설치되는 것으로, 지붕 바닥면(S)에 다수 개의 브라켓(300)을 설치하고, 상기 브라켓(300)에 멀리언(100)을 결합하여 종방향으로 설치되며, 이처럼 다수 개의 브라켓을 매개로 멀리언을 설치하는 것은 각각의 멀리언(100)이 고르지 못한 바닥면으로부터 이격되어 평행하게 설치될 수 있도록하기 위함이다.The mullion 100 is to be installed on the roof bottom surface (S), install a plurality of brackets 300 on the roof bottom surface (S), by coupling the mullion 100 to the bracket 300 It is installed in the direction, and installing the mullions through the plurality of brackets as described above is to allow each mullion 100 to be installed in parallel and spaced apart from the uneven bottom surface.

또한, 상기 멀리언(100)은 층과 층사이에 수직으로 설치되어 태양전지 모듈(M)에 가해지는 풍하중을 받아 주는 것이다.In addition, the mullion 100 is installed vertically between the layers to receive the wind load applied to the solar cell module (M).

한편, 상기 멀리언(100)에 결합되는 프레임 조립체(200)를 구체적으로 살펴보면, 지지프레임(210)은 상기 멀리언(100)과 결합되는 플렌지부(212)와 상기 플렌지부(212)의 일단에 수직 연장되어 태양전지 모듈(M)을 지지하는 "L"형상의 제 1 및 제 2 지지부(211)를 갖으며, 상기 각 지지부(211)에서 수직 연장되어 고정프레임(220)과 결합하는 끼움돌기(214)가 형성된 상부측(213)과 상기 상부측(213)의 타단에 상기와 같은 지지부(211)와 플렌즈부(212)가 대응되게 형성되는 것이다.Meanwhile, referring to the frame assembly 200 coupled to the mullion 100 in detail, the support frame 210 has one end of the flange portion 212 and the flange portion 212 coupled to the mullion 100. It has a first and second support portion 211 of the "L" shape extending vertically to support the solar cell module (M), the vertical extension from each of the support portion 211 is fitted to engage with the fixed frame 220 The support part 211 and the fleece part 212 are formed on the other end of the upper side 213 and the upper side 213 on which the protrusion 214 is formed.

또한 상기 지지부(211)는 어느 한쪽의 높이가 낮으며, 상기 멀리언과 결합할 때 상기 지지부(211)의 높이가 낮은 쪽이 지붕(S)의 경사가 낮은 쪽으로 위치하는 것이 바람직하다.In addition, the height of one of the support portion 211 is low, and when combined with the mullion, the lower the height of the support portion 211 is preferably located toward the lower slope of the roof (S).

이는 제 1 각도로 기울어진 경사 지붕면에 대하여, 제 1 각도와 다른 제 2 각도로 태양전지 모듈을 배치함으로써, 기왓장을 배치한 것과 같은 미려한 외관을 연출하기 위함이다.This is to produce a beautiful appearance as if the solar cell module is arranged at a second angle different from the first angle with respect to the inclined roof surface inclined at the first angle.

한편, 지지부에는 태양전지 모듈(M)과 연결되는 케이블선이 통과할 수 있도록, 지지부의 내측으로 삽입하는 관통공(215)이 형성되어 태양전지 모듈(M)에 연결되는 케이블선이 외부로 노출되는 것을 방지하고, 비, 눈, 바람, 태양열에 의한 케이블의 파손을 방지하도록 된 것이며, 또한 케이블선을 내부로 감추어 외관을 미려하게 하는 역할을 한다.On the other hand, the support part is formed with a through hole 215 inserted into the support part so that the cable line connected to the solar cell module (M) can pass through, and the cable line connected to the solar cell module (M) is exposed to the outside. It prevents the cable from being damaged by rain, snow, wind, and solar heat, and also plays a role of concealing the cable line by hiding the inside.

고정프레임(220)은 "ㄴ"형상의 제 1 및 제 2 누름부(221)가 형성되고, 각 누름부(221) 상단에 수직으로 절곡된 상부측(222)이 형성되어 상부측(222) 타단에 상기와 같은 누름부(221)가 대응되게 형성된 것이다. The fixed frame 220 is formed with the first and second pressing portions 221 having a “b” shape, and an upper side 222 bent vertically at the upper end of each pressing portion 221 to form an upper side 222. The other end of the pressing portion 221 is formed to correspond.

또한 상부측(222)의 밑면은 상기 지지프레임(210)에 형성된 끼움돌기(214)와 끼워맞춤 결합하는 결합홈(223)이 형성되는 것이다.In addition, the bottom surface of the upper side 222 is to form a coupling groove 223 to fit the fitting protrusion 214 formed in the support frame 210.

따라서, 상기 각 지지부(211)에 태양전지 모듈(M)이 안착되며, 상기 태양전지 모듈(M)의 상부측을 각 누름부(221)가 눌러 상기 태양전지 모듈(M)을 고정 하는 것으로, 상기 각 누름부(221)는 각 지지부(211)의 높낮이와 대응되도록 형성하는 것이 바람직하다.Therefore, the solar cell module M is seated on each of the support parts 211, and each pressing part 221 presses the upper side of the solar cell module M to fix the solar cell module M, Each pressing portion 221 is preferably formed to correspond to the height of each support 211.

한편, 상기 지지부(211)와 태양전지 모듈(M) 및 누름부(221)가 견고히 고정되기 위해서는 히부프레임(210)과 고정프레임(220)을 피스나사로 결합하는 것이 바람직하며, 이때, 피스나사의 머리가 외부로 노출되는 것을 방지하기 위해 상기 고정프레임(220)의 상부측(222) 상면은 하면에 형성된 결합홈(223)과 대응되는 요홈(224)이 형성되는 것이다. On the other hand, in order for the support part 211 and the solar cell module (M) and the pressing part 221 to be firmly fixed, it is preferable to combine the bottom frame 210 and the fixed frame 220 with a piece of screw, in this case, In order to prevent the head from being exposed to the outside, the upper side 222 of the fixing frame 220 is formed with a recess 224 corresponding to the coupling groove 223 formed on the lower surface.

또한, 상기 고정프레임(220)의 상부측(222) 양측면에 요홈(225)이 형성되고, 상기 요홈(225)에 끼움결합하는 "ㄷ"형상의 커버프레임(230)이 더 구성된다. In addition, grooves 225 are formed on both side surfaces of the upper side 222 of the fixing frame 220, and the cover frame 230 having a “c” shape fitted to the grooves 225 is further configured.

상기 커버프레임은 지지프레임(210)과 고정프레임(220)을 나사 결합할 때 미세한 틈이 생기게 되고 그 틈으로 물기가 스며들어 태양전지 모듈의 케이블선 또는 구조물의 노화를 촉진시키는 것을 방지하는 것이며, 또한, 외장재로써 미관을 미려 하게 할 뿐만 아니라 탈부착이 용이하여 유지보수가 수월하다.When the cover frame is screwed to the support frame 210 and the fixing frame 220, a minute gap is generated to prevent water from penetrating into the gap to promote the aging of the cable line or structure of the solar cell module, In addition, the exterior material is not only beautiful appearance, but also easy to remove and easy to maintain.

한편, 지지부(211)와 태양전지 모듈(M) 사이 및 누름부(221)의 사이에 완충재(240)가 개재된 것으로 상기 완충재(240)는 태양전지 모듈(M)을 고정할 때 외부적인 힘으로 발생하는 파손과, 풍하중으로 발생하는 모듈(M)의 떨림현상을 방지하기 위한 것으로, 상기 완충재(240)는 고무, 실리콘 또는 합성수지 탄성체와 테이프(양면접착형 또는 일면접착형)로 대체 가능한 것이다.On the other hand, the buffer member 240 is interposed between the support portion 211 and the solar cell module (M) and the pressing portion 221, the buffer member 240 is an external force when fixing the solar cell module (M) To prevent the breakage caused by the shaking and the shaking of the module (M) generated by the wind load, the buffer 240 is a rubber, silicone or synthetic resin and tape (double-sided adhesive or one-sided adhesive) that can be replaced .

이상에서 설명한 바와 같이 평탄도가 고르지 못한 지붕에 수평으로 설치할 수 있으며, 태양광발전 모듈에 가해지는 풍하중을 감소시켜주고, 태양전지 모듈에 연결하는 케이블을 고정프레임 내부에 설치하여 전선의 부식을 방지하며, 지붕의 마감재료로서 건물의 미관을 미려하게 하는 것이다.As described above, the flatness can be installed horizontally on the roof, reducing the wind load on the photovoltaic module, and installing the cable connected to the solar cell module inside the fixing frame to prevent corrosion of wires. As a finishing material of the roof, the beauty of the building is beautiful.

도 1은 종래 태양전지 모듈의 설치구조를 도시한 사시도,1 is a perspective view showing an installation structure of a conventional solar cell module,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈 어셈블리의 분해사시도,2 is an exploded perspective view of a solar cell module assembly according to an embodiment of the present invention;

도 3은 도 2의 A부 확대 사시도,3 is an enlarged perspective view of a portion A of FIG.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 태양전지 모듈 어셈블리의 결합사시도,4 is a perspective view of the combination of the solar cell module assembly according to an embodiment of the present invention,

도 5는 본 발명에 따른 태양전지 모듈 어셈블리의 결합단면도이다.5 is a cross-sectional view of the combination of the solar cell module assembly according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

M: 태양전지 모듈 S: 지붕M: solar module S: roof

100: 멀리언 200: 프레임 조립체100: mullion 200: frame assembly

210: 지지프레임 211: 지지부210: support frame 211: support

212: 플렌지부 213, 222: 상부측212: flange portions 213, 222: upper side

214: 결합돌기 215: 관통공214: engaging projection 215: through hole

220: 고정프레임 221: 누름부220: fixed frame 221: pressing part

223, 225: 결합홈 224: 요홈223, 225: coupling groove 224: groove

230: 커버프레임 240: 완충재230: cover frame 240: cushioning material

Claims

A plurality of mullions spaced apart and fixed to the inclined roof of the structure;

A plurality of support frames which are horizontally fixed to the mullion, forming a plurality of elevations in the form of a matrix with the mullion, and having first and second supports formed in upper and lower portions along a longitudinal direction thereof;

A solar cell module corresponding to the elevation, and having both ends mounted on the second support of the upper support frame and the first support of the lower support frame constituting the elevation; And

A plurality of fixing frames fixed to the respective supporting frames and having first and second pressing portions formed on upper and lower portions thereof corresponding to the supporting portions in a length direction thereof,

The support frame is a solar cell module assembly, characterized in that the first and second support portions are formed to have different heights with respect to the inclined roof.

delete

The method of claim 1,

Each of the support portion is formed of a stepped end structure, the solar cell module assembly, characterized in that to suppress the flow of the solar cell module.

The method of claim 1,

The support frame is formed with a coupling protrusion,

The fixed frame is a solar cell module assembly, characterized in that the coupling groove is formed in which the coupling projection is fitted.

The method of claim 1,

The solar cell module assembly further comprises a buffer material interposed between the support and the solar cell module and between the pressing portion and the solar cell module.

6. The method of claim 5,

The buffer member is a solar cell module assembly, characterized in that the rubber, silicone or synthetic elastomer.

The method of claim 1,

Further comprising a cover frame covering the fixed frame,

The fixing frame is a solar cell module assembly, characterized in that the groove is formed to be detachably coupled to the cover frame.

The method of claim 1,

The solar cell module assembly further comprises a gap maintaining member for connecting the mullion and the inclined roof.