KR20090103367A - Building integrated photovoltaic system with double skin facade - Google Patents
Building integrated photovoltaic system with double skin facadeInfo
- Publication number
- KR20090103367A KR20090103367A KR1020080028926A KR20080028926A KR20090103367A KR 20090103367 A KR20090103367 A KR 20090103367A KR 1020080028926 A KR1020080028926 A KR 1020080028926A KR 20080028926 A KR20080028926 A KR 20080028926A KR 20090103367 A KR20090103367 A KR 20090103367A
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- building
- module
- outer window
- window
- power generation
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Ceased
Links
- 238000010248 power generation Methods 0.000 claims abstract description 26
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims abstract description 20
- 230000005611 electricity Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 24
- 239000005340 laminated glass Substances 0.000 claims description 3
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 11
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 6
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 5
- 238000009413 insulation Methods 0.000 description 4
- 238000013084 building-integrated photovoltaic technology Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000007792 addition Methods 0.000 description 1
- 230000003139 buffering effect Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 230000002349 favourable effect Effects 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005065 mining Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/20—Supporting structures directly fixed to an immovable object
- H02S20/22—Supporting structures directly fixed to an immovable object specially adapted for buildings
- H02S20/26—Building materials integrated with PV modules, e.g. façade elements
-
- H—ELECTRICITY
- H02—GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
- H02S—GENERATION OF ELECTRIC POWER BY CONVERSION OF INFRARED RADIATION, VISIBLE LIGHT OR ULTRAVIOLET LIGHT, e.g. USING PHOTOVOLTAIC [PV] MODULES
- H02S20/00—Supporting structures for PV modules
- H02S20/30—Supporting structures being movable or adjustable, e.g. for angle adjustment
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02A—TECHNOLOGIES FOR ADAPTATION TO CLIMATE CHANGE
- Y02A30/00—Adapting or protecting infrastructure or their operation
- Y02A30/60—Planning or developing urban green infrastructure
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
- Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
- Y02B10/10—Photovoltaic [PV]
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Architecture (AREA)
- Civil Engineering (AREA)
- Structural Engineering (AREA)
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 이중외피로 구현된 건물통합형 태양광 발전시스템은 PV모듈이 건물 외피를 구성하도록 시공하여 태양광 에너지로부터 전기를 생산하도록 완성되는 건물통합형 태양광 발전시스템에서, 상기 건물 외피가, 상단부·중단부·하단부의 3단으로 분리 구획되며 상기 상단부 및 하단부는 PV모듈로 구성되면서 상기 중단부는 싱글유리로 구성되며 상기 상단부 및 하단부를 포함한 부분이 정방향 틸트(tilt)식으로 개폐되도록 구성된 외측창; 단열유리로 제작되면서 자유롭게 개폐되도록 구성된 내측창; 및, 상기 외측창과 내측창의 사이 공간으로 빈 공간으로 통합 형성된 중공층;을 포함하여 구성된다는데 특징이 있다.Building integrated photovoltaic power generation system implemented with a double skin according to the present invention is constructed in the PV module is configured to construct a building envelope to produce electricity from solar energy, the building shell, the upper part of the building shell Outer window which is divided into three stages of middle part and bottom part, and the upper part and the lower part are composed of PV modules, while the stop part is composed of single glass, and the part including the upper part and the lower part is opened and closed in a forward tilt manner. ; An inner window configured to be opened and closed freely while being made of insulating glass; And a hollow layer formed integrally with the empty space as a space between the outer window and the inner window.
Description
본 발명은 건물 외피와 일체형으로 PV모듈을 설치하여 태양광 에너지로부터 전기를 생산하도록 완성되는 건물통합형 태양광 발전시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 건물 외피를 내·외측창과 그 사이의 중공층으로 이루어진 이중외피로 구성하되 외측창 상·하단부를 PV모듈로 구성하는 한편 정방향 틸트식으로 개폐가능하도록 구성한 건물통합형 태양광 발전시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a building integrated photovoltaic power generation system that is completed to produce electricity from solar energy by installing a PV module integrally with the building envelope, and more particularly, the building envelope as an inner and outer window and a hollow layer therebetween. The present invention relates to a building-integrated photovoltaic power generation system, which is composed of a double skin, but is configured to be opened and closed by a forward tilt method while forming upper and lower ends of the outer window with PV modules.
건물통합형 태양광 발전시스템(Building Integrated Photovoltaic System, BIPV시스템)은 태양열을 에너지원으로 이용하는 시스템 중의 하나로, 건물 외피에 PV모듈을 설치하여 태양광 에너지로부터 전기를 생산하도록 한 시스템이다. 이와 같은 건물통합형 태양광 발전시스템은 도 1에서와 같이 PV모듈의 설치방법에 따라 독립형 방식, 부착형 방식, 일체형 방식으로 세분할 수 있으며, 이때 PV모듈은 도 2에서와 같이 우리나라와 같이 중위도 지역의 경우 정남향으로 30°의 경사각으로 설치될 때 일사획득이 가장 유리하여 에너지 생산효율이 가장 좋다.Building Integrated Photovoltaic System (BIPV System) is one of the systems that use solar heat as an energy source. It is a system that installs PV modules on the building envelope to produce electricity from solar energy. Such integrated building photovoltaic power generation system can be subdivided into a stand-alone method, an attached method, and an integrated method according to the PV module installation method as shown in FIG. 1, and the PV module is located in the mid-latitude region as shown in FIG. 2. In this case, the solar energy gain is the most favorable when installed at an inclination angle of 30 ° toward the south, so the energy production efficiency is the best.
독립형 방식은 도 1(a)에서와 같이 건물 외피와는 구별되는 별도의 구조물에 PV모듈을 설치한 시스템으로, 건물 외피의 구성과는 무관하게 PV모듈을 설치하기 때문에 도 2에서와 같은 최적의 방향과 경사각을 확보할 수 있어 에너지 생산효율 면에서 유리하나 별도의 설치비용이 부담되는 한편 시각적으로 좋지 못한 인상을 준다는 점이 단점으로 지적된다.The stand-alone system is a system in which a PV module is installed in a separate structure that is distinct from the building envelope as shown in FIG. 1 (a), and thus, the PV module is installed regardless of the structure of the building envelope. It is pointed out that it is advantageous in terms of energy production efficiency because it can secure the direction and inclination angle, but it costs additional installation cost and gives a visually bad impression.
독립형 방식을 개선하고자 제안된 방식이 도 1(b)에서와 같은 부착형 방식이다. 부착형 방식은 PV모듈을 건물 외피에 건물 외피와는 별도로 평행하게 설치한 시스템으로, PV모듈 설치에 따라 건물 외관이 크게 달라지는 것이 아니어서 독립형 방식에 비해 시각적인 인상이 좋으나 여전히 별도의 설치비용이 부담되는 단점이 있다. 또한, PV모듈을 건물 외벽에 부착하는 경우에는 PV모듈이 수직으로 설치될 것이므로 특히 남향의 경우 태양입사각이 높아짐으로 인해 에너지 생산효율이 떨어진다는 문제가 있으며, 아울러 PV모듈의 배면으로 통풍이 원활하게 이루어지지 않기 때문에 PV모듈의 온도상승에 따른 성능저하가 우려된다.The proposed method to improve the standalone method is an attached method as in FIG. 1 (b). The attachment type is a system in which the PV module is installed in parallel to the building envelope separately from the building envelope, and the appearance of the building does not change significantly according to the installation of the PV module. There is a disadvantage. In addition, in the case of attaching the PV module to the outer wall of the building, the PV module will be installed vertically, especially in the south side, there is a problem that the energy production efficiency decreases due to the increase of the solar incidence angle. Because it is not made, the performance degradation due to the temperature rise of the PV module is concerned.
부착형 방식을 개선하고자 제안된 방식이 도 1(c)에서와 같은 일체형 방식이다. 일체형 방식은 PV모듈을 건물의 지붕 또는 외벽의 마감재료로 채택하여 PV모듈이 건물 외피를 구성하도록 완성한 시스템으로, PV모듈 설치에 따라 건물 외관이 크게 달라지지 않을 뿐만 아니라 외장재 대신에 PV모듈을 채택하는 것이어서 경제성이 우수하다는 이점이 있다. 하지만, 일체형 방식은 주로 커튼월로 마감되는 건물에서 커튼월을 대신하여 PV모듈을 설치하는 방법으로 적용되기 때문에 PV모듈의 합리적 태양입사각 확보가 어려워 에너지 생산효율이 떨어진다는 문제를 여전히 내재하며, 또한 온도상승에 따른 성능저하를 고려할 때 PV모듈을 단열구조로 마련한다는 것은 곤란하기 때문에 단열성이 요구되는 주거용 건물에 적용하기 어렵다는 한계가 있다.The proposed method to improve the attached method is an integrated method as in Fig. 1 (c). The integrated system adopts the PV module as the finishing material of the roof or exterior wall of the building, so that the PV module constitutes the building envelope. The appearance of the building does not change significantly depending on the installation of the PV module. There is an advantage in that the economy is excellent. However, since the integrated method is mainly applied as a method of installing PV modules in place of curtain walls in buildings closed with curtain walls, it is difficult to secure rational solar incidence of PV modules, and the energy production efficiency is still low. Considering the deterioration in performance due to the temperature rise, it is difficult to provide a PV module as an insulation structure, so it is difficult to apply to residential buildings that require insulation.
이에, 본 발명자들은 건물통합형 태양광 발전시스템에서 일체형 방식이 갖는 장점을 그대로 유용하면서도 단점을 해결하기 위한 대책을 강구하게 되었으며, 그 결과 이중외피시스템과 연동하여 구현한 건물통합형 태양광 발전시스템을 개발하기에 이르렀다.Accordingly, the present inventors came up with measures to solve the disadvantages while still using the advantages of the integrated method in the integrated building solar power system, and as a result, developed the integrated building solar power system implemented in conjunction with the double skin system. It came to the following.
본 발명은 상기한 종래의 문제를 개선하고자 개발된 것으로서, PV모듈의 원활할 배면환기를 가능케 하는 것은 물론 합리적인 태양입사각의 확보를 가능케 하며, 또는 나아가 싱글창으로 구현되는 일반적인 개방형 BIPV가 개방될 경우 발생하게 되는 창기능 상실에도 적절하게 대응할 수 있으며, 나아가 자연환기 및 단열성 확보가 중요한 주거용 건물에도 유용하게 BIPV을 적용할 수 있도록 이중외피시스템과 연동하여 구현한 건물통합형 태양광 발전시스템을 제공하는데 기술적 목적이 있다.The present invention was developed to improve the above-mentioned conventional problems, to enable a smooth back ventilation of the PV module as well as to secure a reasonable solar incidence angle, or even when a general open BIPV implemented in a single window is opened. It is possible to respond appropriately to the loss of window function that occurs, and furthermore, to provide a building integrated solar power generation system implemented in conjunction with a double skin system so that BIPV can be usefully applied to residential buildings where natural ventilation and insulation are important. There is a purpose.
상기한 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명은 PV모듈이 건물 외피를 구성하도록 시공하여 태양광 에너지로부터 전기를 생산하도록 완성되는 건물통합형 태양광 발전시스템에서, 상기 건물 외피가, 상단부·중단부·하단부의 3단으로 분리 구획되며 상기 상단부 및 하단부는 PV모듈로 구성되면서 상기 중단부는 싱글유리로 구성되며 상기 상단부 및 하단부를 포함한 부분이 정방향 틸트(tilt)식으로 개폐되도록 구성된 외측창; 단열유리로 제작되면서 자유롭게 개폐되도록 구성된 내측창; 및, 상기 외측창과 내측창의 사이 공간으로 빈 공간으로 통합 형성된 중공층;을 포함하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 이중외피로 구현된 건물통합형 태양광 발전시스템을 제공한다.In order to solve the above technical problem, the present invention provides a building integrated solar power generation system in which a PV module is constructed to construct a building envelope to produce electricity from solar energy, wherein the building envelope is provided at an upper end, a middle end, and a lower end. An outer window configured to be divided into three stages, wherein the upper end and the lower end are constituted by a PV module, and the interruption part is composed of a single glass, and the part including the upper end and the lower end is opened and closed in a forward tilt manner; An inner window configured to be opened and closed freely while being made of insulating glass; And, a hollow layer formed integrally with the empty space into the space between the outer window and the inner window.
본 발명에 따르면 다음과 같은 효과가 기대된다.According to the present invention, the following effects are expected.
첫째, 일체형 방식의 건물통합형 태양광 발전시스템에서 건물 외피가 내·외측창과 그 사이의 중공층으로 이루어진 이중외피로 구성되면서 외측창 상·하단부를 PV모듈로 구성되는 한편 정방향 틸트식으로 개폐가능하게 구성되기 때문에 창호의 개방을 통해 일사획득에 요구되는 PV모듈의 경사각을 자연스럽게 확보할 수 있는 것은 물론 창호 개방시 자연스럽게 PV모듈의 배면이 외기에 노출되면서 PV배면으로 원활한 환기가 가능해져 PV모듈의 온도상승을 억제할 수 있게 되며, 그 결과 건축비용의 과다한 상승없이도 PV모듈의 효율성을 향상시키면서 태양광 발전에 의한 에너지 생산효율을 증대시킬 수 있게 된다. First, in the integrated building integrated photovoltaic power generation system of the building type, the building envelope is composed of a double skin consisting of inner and outer windows and a hollow layer between them, and the upper and lower ends of the outer window are composed of PV modules, and can be opened and closed in a forward tilting manner. Since the window is opened, the angle of inclination of the PV module required for solar radiation can be secured naturally, and when the window is opened, the back side of the PV module is naturally exposed to the outside air, which enables smooth ventilation to the PV back surface. The increase can be suppressed, and as a result, it is possible to increase the energy production efficiency by photovoltaic power generation while improving the efficiency of the PV module without excessively increasing the construction cost.
둘째, PV모듈이 외측창의 일부로 구성되면서 내측창 전체가 단열유리로 마련하기 때문에 PV모듈의 경사각 확보를 위해 외측창이 개방된 상태에서도 단열유리로 구성된 내측창이 창호의 기능을 수행하면서 충분한 단열성을 발휘할 수 있게 되며, 그 결과 주거용 건물에도 일체형 방식의 건물통합형 태양광 발전시스템을 적용할 수 있게 된다.Second, since the entire inner window is made of insulating glass while the PV module is composed of a part of the outer window, even if the outer window is open to secure the inclination angle of the PV module, the inner window made of insulating glass performs the function of the window and can exhibit sufficient insulation. As a result, it is possible to apply an integrated building integrated solar power generation system to residential buildings.
도 1은 통상적인 건물통합형 태양광 발전시스템을 도시한다.1 illustrates a conventional building integrated photovoltaic power generation system.
도 2는 경사각에 따른 태양광 집열효율을 도시한다.Figure 2 shows the solar heat collection efficiency according to the inclination angle.
도 3a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 이중외피로 구현된 건물통합형 태양광 발전시스템을 도시한다.Figure 3a to 5b shows a building integrated photovoltaic power generation system implemented as a double skin according to the present invention.
도 6은 본 발명에 이용되는 PV모듈을 도시한다.6 shows a PV module used in the present invention.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
10: 외측창 20: 내측창10: outer window 20: inner window
10a, 20a: 상단부 10c, 20c: 하단부10a, 20a: upper part 10c, 20c: lower part
10b: 중단부10b: interruption
100: PV모듈 110: PV셀100: PV module 110: PV cell
120: 싱글유리 130: 이중접합유리120: single glass 130: double laminated glass
이하, 첨부한 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명은 태양광 에너지로부터 전기를 생산하도록 완성되는 태양광 발전시스템을 기술적 분야로 하나 통상적인 태양광 발전시스템의 발전방식과 통일하기 때문에 구체적인 발전방식에 대해서는 생략한다. 즉, 본 발명에서 태양광 발전시스템의 설비적인 구성은 종래의 태양광 발전시스템과 동일하므로 생략하며, 단지 본 발명의 특징적인 구성이라 할 수 있는 PV모듈의 설치방식을 중심으로 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, the present invention uses a photovoltaic power generation system that is completed to produce electricity from solar energy as a technical field, but the specific power generation method is omitted because it is unified with the power generation method of a conventional photovoltaic power generation system. That is, in the present invention, the structural configuration of the photovoltaic power generation system is omitted because it is the same as the conventional photovoltaic power generation system, and only the PV module installation method, which is a characteristic configuration of the present invention, will be described.
도 3a 내지 도 5b는 본 발명에 따른 건물통합형 태양광 발전시스템을 도시하며, 도시하고 있는 바와 같이 본 발명은 건물통합형 태양광 발전시스템이 구현되는 건물에서 건물 외피를 내·외측창(10)과 그 사이의 중공층으로 이루어진 이중외피로 구성하면서 동시에 외측창 상·하단부(10a, 10c)를 PV모듈(100)로 구성하는 한편 정방향 틸트식으로 개폐가능하게 구성한다는데 특징이 있다. 여기서 정방향 틸트식의 개폐는 수직의 건물 외피를 기준으로 +기울기를 가지도록 개폐된다는 것을 의미한다.Figures 3a to 5b shows an integrated building solar system according to the present invention, as shown in the present invention the building shell in the building is implemented building integrated solar power generation system and the inner and outer windows (10) and The outer shell upper and lower ends 10a and 10c are composed of the PV module 100 while being composed of a double shell made of a hollow layer therebetween, while being configured to be opened and closed in a forward tilting manner. Here, the forward tilt opening and closing means that the opening and closing to have a + tilt relative to the vertical building envelope.
이중외피의 외측 외피에 해당하는 외측창(10)은 상단부(10a)·중단부(10b)·하단부(10c)의 3단으로 분리 구획되는데, 상기 상단부(10a) 및 하단부(10c)는 PV모듈(100)로 구성되면서 상기 중단부(10b)는 싱글유리로 구성되며, 상기 상단부(10a) 및 하단부(10c)를 포함한 부분이 정방향 틸트(tilt)식으로 개폐되도록 구성된다. 여기서, 상·하단부의 PV모듈(100)은 태양광 발전시스템을 실현하는 구성이 되며, 중단부(10b)의 싱글유리는 채광과 중공층의 예열을 위한 구성이 된다. 외측창 중단부(10b)의 싱글유리를 통해서만 채광과 함께 시야 확보가 가능해지므로 이를 감안하여 중단부(10b)의 크기를 결정하도록 한다. 특히, 외측창(10)은 PV모듈(100)로 구성된 상·하단부(10c)를 포함한 부분이 정방향 틸트식으로 개폐되기 때문에 외측창(10)의 개방각도로서 일사획득에 유리한 PV모듈(100)의 경사각을 자연스럽게 확보할 수 있게 되며, 그 결과 PV모듈(100)의 효율성을 증대시킬 수 있게 된다. 또한, 외측창의 개방으로 PV모듈 후면이 외기에 노출되기 때문에 PV모듈 후면으로 원활한 배면환기가 이루어지며, 그 결과 PV모듈의 온도상승이 억제되어 PV모듈의 효율저하가 예방된다. 한편, 상기 외측창(10)은 도 3a에서와 같이 그 전체가 개폐가능하도록 구성되거나 도 4a에서와 같이 PV모듈(100)로 구성된 상·하단부(10c)만을 각각 구별하여 개폐가능하도록 구성될 수 있으며, 개방각도는 위도별 태양의 입사각을 고려함과 동시에 중공층에서의 통풍량을 고려하여 결정하는 것이 바람직하다. 다만 PV모듈의 최대효율만을 의도한다면 30°의 개방각도가 가장 유리할 것이나, 안전을 함께 고려한다면 15~17°의 개방각도가 바람직하겠다. The outer window 10 corresponding to the outer shell of the double shell is divided into three stages of the upper end 10a, the middle end 10b, and the lower end 10c, wherein the upper end 10a and the lower end 10c are PV modules. While being composed of 100, the stop portion 10b is composed of a single glass, the portion including the upper end 10a and the lower end 10c is configured to open and close in a forward tilt (tilt) type. Here, the upper and lower PV modules 100 are configured to realize a photovoltaic power generation system, and the single glass of the stop 10b is configured for mining and preheating the hollow layer. Since only a single glass of the outer window stop portion (10b) can be secured with the view of the sky, in consideration of this to determine the size of the stop portion (10b). Particularly, since the outer window 10 is opened and closed in a forward tilting manner, a portion including the upper and lower ends 10c constituted by the PV module 100 is advantageous, the PV module 100 having an open angle as the opening angle of the outer window 10. It is possible to secure the inclination angle of the naturally, as a result it is possible to increase the efficiency of the PV module (100). In addition, since the rear of the PV module is exposed to the outside air by opening the outer window, a smooth rear ventilation is performed to the rear of the PV module. As a result, the temperature rise of the PV module is suppressed, thereby preventing the efficiency of the PV module from decreasing. On the other hand, the outer window 10 may be configured to open and close the whole as shown in Figure 3a or as shown in Figure 4a can be configured to be opened and closed separately distinguishing only the upper and lower end (10c) consisting of the PV module 100. In addition, the opening angle is preferably determined in consideration of the angle of incidence of the sun by latitude and at the same time considering the ventilation amount in the hollow layer. However, if the intention is to maximize the efficiency of the PV modules, the opening angle of 30 ° will be most advantageous, but if the safety is taken into consideration, an opening angle of 15 ~ 17 ° would be preferable.
이중외피의 내측 외피에 해당하는 내측창(20)은 단열유리로 제작되면서 자유롭게 개폐되도록 구성된다. 이와 같이 내측창(20)이 단열유리로 마련된 결과 건물의 단열성 확보가 가능해져 본 발명은 주거용 건물에도 유리하게 적용할 수 있게 된다. 상기 내측창(20)은 도 3b에서와 같이 그 전체가 하나로 개폐되어도 무방하나, 도 4b에서와 같이 상단부(20a)와 하단부(20c)의 2단으로 구분되면서 상·하단부(20a, 20c)가 각각 구별하여 개폐되도록 구성하는 것도 가능하다. 다만, 상기 내측창(20)이 2단으로 구분된 것이라면, 계절 및 기후에 따라 개폐방법을 다르게 하는 것만으로 어느 정도 예열된 상태의 외기를 실내로 유입하면서 자연환기를 유도할 수 있게 된다. 본 발명에서는 실시예를 통해 틸트앤턴 방식으로 개폐되는 내측창(20)을 구성할 것을 제안하고 있으나 다른 방식으로 개폐되는 것도 가능하다.The inner window 20 corresponding to the inner sheath of the double sheath is configured to be opened and closed freely while being made of insulating glass. As a result, the inner window 20 is made of insulating glass, so that the heat insulating property of the building can be secured, and the present invention can be advantageously applied to residential buildings. The inner window 20 may be opened and closed as one as shown in FIG. 3B, but the upper and lower ends 20a and 20c are divided into two stages of the upper end 20a and the lower end 20c as shown in FIG. 4B. It is also possible to configure to open and close separately. However, if the inner window 20 is divided into two stages, it is possible to induce natural ventilation while introducing the outdoor air in a pre-heated state to a room by changing the opening and closing method according to the season and climate. The present invention proposes to configure the inner window 20 to be opened and closed in a tilt and turn manner through the embodiment, but can also be opened and closed in other ways.
중공층은 상기 외측창(10)과 내측창(20)의 사이 공간으로, 빈 공간으로 통합 형성된다. 외측창(10)이 개방되면 중공층으로 외기가 유입되면서 통풍이 이루어지기 때문에 PV모듈(100)의 온도상승을 억제할 수 있게 된다. 다만, 상기 중공층은 15㎝이상의 폭으로 마련하는 것이 바람직한데, 이는 PV모듈(100)의 배면 환기를 통한 온도상승 억제효과를 효과적으로 실현하기 위함이다. 또한, 본 발명에서 상기 중공층은 외부 기후에 대한 열적 완충작용을 하게 된다. 즉, 상기 중공층에서는 일사량 변화와 외기상황에 따라 기류가 조절되는 것이다. 다시 말해, 외측창 중단부(10b)의 싱글유리를 통한 일사에 의해 중공층의 공기가 데워지게 될 텐데, 이 경우 외측창(10)을 개방함과 동시에 내측창의 상단부(20a)를 개방하면 외기와 중공층 사이의 온도차에 의해 기류가 형성되기 때문에 실내로는 외기가 중공층에서 순환조절된 상태로 유입되며, 이로써 겨울철 외기의 직접적인 유입을 억제하면서 자연환기를 유도하는 것이 가능해진다. 물론, 봄, 가을과 같이 순환조절된 외기의 유입이 필요치 않은 경우라면 외측창(10)과 함께 내측창의 하단부(20c)를 개방하여 외기를 실내로 직접 유입할 수도 있다. 한편, 상기 중공층에는 외측창(10)에 근접하게 블라인드를 설치하는 것이 바람직하며, 이는 외측창의 중단부(10b)를 통한 직달일사를 효과적으로 제어하기 위함이다. 블라인드는 대부분의 일사를 흡수한 후 열로 방사하는데, 이렇게 방사된 열은 개방된 외측창(10)을 통해 방출시킬 수 있기 때문에 PV모듈(100)의 온도상승으로 이어지지 않는다. The hollow layer is formed as a space between the outer window 10 and the inner window 20 and is integrated into an empty space. When the outer window 10 is opened, it is possible to suppress the temperature rise of the PV module 100 because ventilation is performed while the outside air is introduced into the hollow layer. However, the hollow layer is preferably provided with a width of more than 15 cm, which is to effectively realize the effect of suppressing the temperature rise through the back ventilation of the PV module 100. In addition, the hollow layer in the present invention is a thermal buffering effect against the external climate. That is, in the hollow layer, the airflow is controlled according to the change in the amount of solar radiation and the external air condition. In other words, the air in the hollow layer will be warmed by the solar radiation through the single glass of the outer window stop 10b. In this case, when the outer window 10 is opened and the upper end 20a of the inner window is opened, Since the air flow is formed by the temperature difference between the hollow layer and the indoor air, the outdoor air flows in a circulated state in the hollow layer, thereby enabling natural ventilation while suppressing the direct inflow of outdoor air in winter. Of course, if it is not necessary to enter the circulation-controlled outside air, such as spring, autumn may open the lower end (20c) of the inner window together with the outer window 10 may be introduced directly into the room. On the other hand, it is preferable to install a blind close to the outer window 10 in the hollow layer, which is to effectively control the direct solar radiation through the interruption portion 10b of the outer window. The blind absorbs most of the solar radiation and then radiates into heat. Since the radiated heat can be emitted through the open outer window 10, the blind does not lead to a temperature rise of the PV module 100.
상기 내·외측창 및 중공층의 구성으로 완성되는 본 발명을 이중외피시스템의 관점에서만 본다면 그 원리와 기능은 특허 제10-0770969호(자연환기를 위한 외피전면개방형 기능성 이중외피구조 및 이의 제어시스템)와 상통한다.If the present invention completed in the configuration of the inner and outer windows and the hollow layer only from the perspective of the double skin system, its principle and function is Patent No. 10-0770969 (Front surface open type functional double skin structure for natural ventilation and its control system) )
도 3a과 도 3b는 건물 외피를 그 전체가 일체형으로 개폐되는 외측창(10)과 상·하단부(20a, 20c)의 2단으로 구분되어 개폐되는 내측창(20)의 이중외피로 구성하고, 외측창(10)과 내측창(20)을 하나의 일체형 창호시스템으로 마련한 형태이다. 도 4a와 도 4b는 건물 외피를 상·하단부(10a, 10c)가 구별하여 개폐되면서 중단부(10b)가 고정되는 외측창(10)과 상·하단부(20a, 20c)의 2단으로 구분되어 개폐되는 내측창(20)의 이중외피로 구성하고, 외측창(10)과 내측창(20)을 하나의 창호시스템으로 마련한 형태이다. 도 5a와 도 5b는 건물 외피를 그 전체가 일체형으로 개폐되는 외측창(10)과 상·하단부(20a, 20c)의 2단으로 구분되어 분리 개폐되는 내측창(20)의 이중외피로 구성하고, 외측창(10)과 내측창(20)을 각각 분리한 별개의 창호시스템으로 마련한 형태이다.3a and 3b is composed of a double skin of the inner window 20 is divided into two stages of the outer window 10 and the upper and lower ends (20a, 20c) that the building envelope is integrally opened and closed, The outer window 10 and the inner window 20 are provided in one integrated window system. 4A and 4B are divided into two stages of the outer window 10 and the upper and lower ends 20a and 20c to which the stop part 10b is fixed while the upper and lower ends 10a and 10c are opened and closed separately. Consists of a double skin of the inner window 20 to be opened and closed, the outer window 10 and the inner window 20 is provided in one window system. 5a and 5b is composed of a double skin of the inner window 20 is divided into two stages of the outer window 10 and the upper and lower ends (20a, 20c) is opened and closed as a whole integrally the building envelope. In addition, the outer window 10 and the inner window 20 is a form provided as a separate window and door system each separated.
도 4a와 도 4b에서와 같이 외측창의 상·하단부(10a, 10c)를 각각 구별하여 개폐할 수 있는 경우가 외측창(10)을 전체로서 개폐할 수 있는 경우(도 3a와 도 3b 및 도 5a와 도 5b)에 비해 다양한 개폐방법을 가질 수 있어 더욱 유리하며, 다만 이 경우 외측창(10) 배면의 중공층에서 통풍이 원활히 이루어지게 하여 PV모듈의 온도상승을 효과적으로 억제하기 위해서 각각 구별하여 개폐되는 외측창의 상·하단부(10a, 10c)는 그 개방각도를 최대화하여야 한다.When the upper and lower ends 10a and 10c of the outer window can be opened and closed separately as shown in FIGS. 4A and 4B, the outer window 10 can be opened and closed as a whole (FIGS. 3A and 3B and 5A). 5b) can have a variety of opening and closing method is more advantageous, but in this case, the ventilation is smoothly made in the hollow layer on the back of the outer window 10 to distinguish the opening and closing separately to effectively suppress the temperature rise of the PV module The upper and lower ends 10a and 10c of the outer window should maximize their opening angles.
도 6은 본 발명에 이용되는 PV모듈(100)의 예로서, 유리를 이용하여 PV모듈(100)을 제작한 예이다. 물론, 본 발명에는 패널 형태의 PV모듈(100)도 채택가능하나, 유리를 이용한 PV모듈(100)은 외측창 중단부(10b)의 싱글유리와 하나의 프레임을 공통으로 이용할 수 있어 미려한 미관 확보에 유리하다. 도 6(a)는 싱글유리(120) 내측면에 PV셀(110)이 부착되도록 제작된 PV모듈(100)을 보여주며, 도 6(b)는 이중접합유리(130) 사이에 PV셀(110)이 매설되도록 제작된 PV모듈(100)을 보여준다. 다만, 외측창(10)이 지속적으로 개폐되어 외측창(10) 내측면이 외기에 노출되는 것을 감안하면, 도 6(b)의 PV셀 매설형 PV모듈(100)이 더욱 바람직하겠다.6 is an example of manufacturing a PV module 100 using glass as an example of the PV module 100 used in the present invention. Of course, the present invention can also adopt a panel-shaped PV module 100, the PV module 100 using the glass can be used in common with a single glass and one frame of the outer window stop (10b) to secure a beautiful aesthetic It is advantageous to Figure 6 (a) shows a PV module 100 is made so that the PV cell 110 is attached to the inner surface of the single glass 120, Figure 6 (b) shows a PV cell (between the double laminated glass 130) 110 shows the PV module 100 is made to be embedded. However, considering that the outer window 10 is continuously opened and closed so that the inner surface of the outer window 10 is exposed to the outside air, the PV cell embedded PV module 100 of FIG. 6 (b) will be more preferable.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한 것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.Although the present invention has been described in detail with reference to the described embodiments, those skilled in the art to which the present invention pertains will be capable of various substitutions, additions and modifications without departing from the technical spirit described above. It is to be understood that such modified embodiments also fall within the protection scope of the present invention as defined by the appended claims below.
Claims (8)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080028926A KR20090103367A (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Building integrated photovoltaic system with double skin facade |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020080028926A KR20090103367A (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Building integrated photovoltaic system with double skin facade |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20090103367A true KR20090103367A (en) | 2009-10-01 |
Family
ID=41532913
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020080028926A Ceased KR20090103367A (en) | 2008-03-28 | 2008-03-28 | Building integrated photovoltaic system with double skin facade |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20090103367A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101023167B1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-03-18 | 한국건설기술연구원 | Easy to replace, versatile solar power window system |
| KR101023748B1 (en) * | 2009-12-18 | 2011-03-25 | 한국건설기술연구원 | Sunshade triple glass window structure |
| CN117633981A (en) * | 2023-11-30 | 2024-03-01 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | Cadmium telluride photovoltaic and building integrated design method based on digital simulation |
-
2008
- 2008-03-28 KR KR1020080028926A patent/KR20090103367A/en not_active Ceased
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101023748B1 (en) * | 2009-12-18 | 2011-03-25 | 한국건설기술연구원 | Sunshade triple glass window structure |
| KR101023167B1 (en) * | 2010-04-28 | 2011-03-18 | 한국건설기술연구원 | Easy to replace, versatile solar power window system |
| CN117633981A (en) * | 2023-11-30 | 2024-03-01 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | Cadmium telluride photovoltaic and building integrated design method based on digital simulation |
| CN117633981B (en) * | 2023-11-30 | 2024-06-11 | 北京城建设计发展集团股份有限公司 | Cadmium telluride photovoltaic and building integrated design method based on digital simulation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Yu et al. | A review on developments and researches of building integrated photovoltaic (BIPV) windows and shading blinds | |
| Peng et al. | An experimental study of the thermal performance of a novel photovoltaic double-skin facade in Hong Kong | |
| CN101294426B (en) | Solar Photovoltaic Glass Curtain Wall | |
| KR200446074Y1 (en) | Eco-Friendly Energy Saving Automatic Control Window System | |
| CN103362255B (en) | Intelligence skylight, a kind of solar energy list slope | |
| CN101787849A (en) | Solar driven vertical louver solar protection device | |
| EP1920120B1 (en) | Double-skin and moveable- sunshade facade system | |
| KR101103720B1 (en) | Integrated multi-glass composite window with temperature control of hollow layer by natural ventilation | |
| KR101027773B1 (en) | Easy to replace photovoltaic panel system | |
| KR101600974B1 (en) | Multi-function facade module and building construction using the same | |
| KR102014864B1 (en) | Photovoltaic system integrated double window system | |
| KR20090103367A (en) | Building integrated photovoltaic system with double skin facade | |
| KR200458057Y1 (en) | Sky and window systems with sun shades for solar condensing and control | |
| Hachem et al. | Design of curtain wall facades for improved solar potential and daylight distribution | |
| CN215106266U (en) | Novel building external sunshade photovoltaic wall module | |
| CN204804112U (en) | Novel curtain | |
| CN102493574A (en) | Solar heat insulation wall | |
| KR102476637B1 (en) | Window integrated louver type photovoltaic system | |
| KR20180011939A (en) | Multi-functional bipv windows system | |
| CN206189584U (en) | A multifunctional sun room | |
| KR101424632B1 (en) | Eco-friendly buildings capable of natural lightings | |
| KR101210516B1 (en) | combinded window frame having a shutter with awning | |
| Kalogirou | Building integrated solar thermal systems—a new era of renewables in buildings | |
| CN202144717U (en) | Outer sunshade roller shutter | |
| CN110924561B (en) | A double-row louvered heat collection wall device and its usage method |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| PA0109 | Patent application |
Patent event code: PA01091R01D Comment text: Patent Application Patent event date: 20080328 |
|
| PA0201 | Request for examination | ||
| PG1501 | Laying open of application | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| PE0902 | Notice of grounds for rejection |
Comment text: Notification of reason for refusal Patent event date: 20091123 Patent event code: PE09021S01D |
|
| E601 | Decision to refuse application | ||
| PE0601 | Decision on rejection of patent |
Patent event date: 20100608 Comment text: Decision to Refuse Application Patent event code: PE06012S01D Patent event date: 20091123 Comment text: Notification of reason for refusal Patent event code: PE06011S01I |