WO2023085647A1 - 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템 - Google Patents

전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템 Download PDF

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WO2023085647A1
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solar system
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이인호
이동기
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한솔테크닉스(주)
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    • Y02B10/00—Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10—Photovoltaic [PV]

Definitions

  • the present invention relates to a solar system in which an image is displayed in a front direction while being supplied with driving power by solar power generation.
  • Renewable energy is recognized as a clean energy source that does not emit hazardous substances such as pollutants, warming, and radioactivity, and does not require reprocessing facilities. Although there are various types of renewable energy sources such as wind power, wave power, solar heat, and geothermal heat, solar power is the most used because it has the highest convenience in scale diversity, installation and operation.
  • the photovoltaic system is a building envelope technology that generates electricity while serving as a building material while installing a photovoltaic module (PV) module in a building. It is used as an exterior material.
  • PV photovoltaic module
  • a structure in which a PV module is disposed on the front side and a display device is disposed on the rear side of the PV module cannot constitute the outer wall of a building at all.
  • the technical problem of the present invention is to secure electrical energy by efficiently collecting solar energy through the PV module by configuring the PV module to be displayed on the front of the PV module when installing the PV module in the building, while increasing the amount of power generation. It is intended to provide a photovoltaic system capable of displaying a front image so that various types of images can be displayed to the outside through electrical energy.
  • a photovoltaic system capable of displaying a front image which is a technical solution of the present invention, includes a module frame fixed to a building; A PV module mounted on the module frame and generating electricity by collecting solar energy; An LED module arranged in multiple stages at the rear of the PV module and outputting a light source so that an image is displayed in a forward direction of the PV module using electricity generated from the PV module as a driving power source; A module driving unit for driving the LED module to turn on or off or blink; And, a controller for outputting a signal for controlling whether or not to supply electricity produced from the PV module and a driving pattern of turning on or off or flickering of the LED module to the module driver; is to include
  • the PV module a transparent front cover fixed to the module frame; a transparent back cover fixed to the module frame; and, solar cell cells arranged in multiple stages while maintaining a predetermined interval so that a light source outlet is formed between the front cover and the back cover, and electrically connected to a junction box through a cable; is to include
  • a protective sheet is laminated on both sides of the solar cell.
  • the solar battery cell is a single-sided or double-sided battery cell.
  • cables connected to the junction box electrically connected to the solar cell are connected by a cable jack.
  • a pattern unit for expanding a reflective area and a heat dissipation area is formed on one surface of the back cover.
  • the pattern portion is embossed protrusions.
  • the pattern part is a protruding structure bent in any one shape among a V-shape, a-shape, a c-shape, and a U-shape.
  • the LED module, the lamp fixing portion is fixed to the other surface of the back cover and forms a box-shaped structure opened in the direction of the PV module; a substrate accommodated in the lamp fixing unit; At least one or more LED elements mounted on the substrate; And, a transparent cover window coupled to the opening of the lamp fixing unit and guiding the light source to be discharged to the outside through the back cover, the light source outlet, and the front cover when the LED device is turned on or off; is to include
  • the lamp fixing part is adhesively fixed to the other surface of the back cover by a transparent adhesive layer formed on the transparent cover window.
  • the transparent adhesive layer is a silicone adhesive or an adhesive sheet.
  • the transparent adhesive layer is formed on the transparent cover window by a lamination method or a hot press method.
  • the module drive unit is molded for waterproofing and moisture-proofing with at least one or more board structures detachable from the side of the module frame through a fastening member, and the board structure includes a driving circuit including a DC-DC converter. will be installed.
  • controller is communicatively connected to the module driver.
  • a battery for supplying driving power to the LED module and the module driver while being charged by electricity generated from the PV module is mounted on the module frame.
  • the present invention is a photovoltaic system capable of displaying an image on the front of the PV module when the PV module is installed in a building. Through this, it is possible to expect the effect of displaying various types of images to the outside through the secured electrical energy while increasing the amount of power generation, such as securing electrical energy through efficient heat collection of solar energy through the PV module.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a solar system capable of displaying a front image according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a perspective view showing the structure of a photovoltaic system capable of displaying a front image according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 3 is an exploded view showing the structure of a solar system capable of displaying a front image according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a front view showing the structure of a photovoltaic system capable of displaying a front image according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 5 is a schematic cross-sectional view showing a state in which the LED module is adhesively fixed to the PV module as an embodiment of the present invention.
  • FIG. 6 is a front view showing a state in which an image is displayed in a single photovoltaic system according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 7 is a front view showing a state in which images are displayed in a plurality of photovoltaic systems according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 1 is a schematic block diagram of a solar system capable of displaying a front image according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 is a perspective view showing the structure of a solar system capable of displaying a front image according to an embodiment of the present invention
  • Figure 3 is an exploded view showing the structure of a solar system capable of displaying a front image according to an embodiment of the present invention
  • Figure 4 is a front view showing the structure of a solar system capable of displaying a front image according to an embodiment of the present invention
  • Figure 5 is a cross-sectional schematic diagram showing a state in which the LED module is adhesively fixed to the PV module as an embodiment of the present invention.
  • the photovoltaic system capable of displaying a front image can be installed in a building, and includes a module frame 10, a PV module 20, and an LED module ( 30), a module drive unit 40, a controller 50, and/or a battery 60 and an inverter 70.
  • the module frame 10 is a rectangular frame-shaped frame structure installed in an outer wall or an opening of an outer wall to block the inside of a building from the outside.
  • a coupling groove (not shown) into which the PV module 20 is fitted, and a junction box JB electrically connected to the PV module 20 and the inverter connected thereto 70 and a lead-out path (not shown) in which the cable C1 is disposed may also be formed.
  • the PV module 20 is a rectangular panel structure that generates electricity by collecting solar energy while both ends are fitted into the module frame 10 constituting a square frame shape, which includes a front cover 21 and a back cover ( 22), and a solar battery cell 23.
  • the front cover 21 is a plate-shaped structure made of transparent glass or synthetic resin material, and is fixed to the front side of the module frame 10 .
  • the back cover 22 is a plate-shaped structure made of transparent glass or synthetic resin material, and is fixed to the rear side of the module frame 10 while maintaining a predetermined gap with the front cover 21 .
  • the solar cell 23 is arranged in multiple stages while maintaining a predetermined interval so that a light source outlet 23a is formed in the gap maintained between the front cover 21 and the back cover 22, and the junction box JB and/or electrically connected to the inverter 70 through the cable C1.
  • the solar cell 23 may be a single-sided or double-sided battery cell, and the cable connected to the junction box JB electrically connected to the solar cell 23 and/or the inverter 70 ( C1) can be connected by a cable jack (J1).
  • a protective sheet may be laminated on both sides of the solar cell 23, and the protective sheet may include fine particles containing ethylene vinyl acetate (hereinafter referred to as "EVA”) resin as a main component. It can be done.
  • EVA ethylene vinyl acetate
  • front cover 21 and the back cover 22 have been described as transparent materials, they may also be made of translucent or polymer materials (eg ETFE, etc.).
  • the front cover 21 transmits solar energy to the solar cell 23 .
  • a pattern portion may be formed on one surface of the back cover 22 to expand a reflection area and a heat dissipation area.
  • the pattern portion may be embossed protrusions or a protruding structure bent into any one of a V-shape, a-shape, a-shape, and a U-shape.
  • the back cover 22 may reflect some of the solar energy that passes through the solar cell 23 without being collected when collecting solar energy from the solar cell 23 in the PV module 20 to the solar cell 23. . Therefore, it is possible to increase the electricity production strategy while increasing the heat collection performance of the solar cell 23 . Therefore, it is preferable that the solar cell 23 has a double-sided cell structure rather than a single-sided cell structure.
  • the LED module 30 is arranged in multiple stages on the back cover 22 included in the PV module 20 and uses electricity generated from the PV module 20 as a driving power source to move the PV module 20 forward. To output the light source so that the image is expressed in, which includes a lamp fixing part 31, a substrate 32, an LED element 33, and a transparent cover window 34.
  • the lamp fixing part 31 is bonded and fixed to the other surface of the back cover 22 with a transparent adhesive layer 25 to form a box-shaped structure opened in the direction of the PV module 20 .
  • the substrate 32 is a substrate made of a flexible material that is accommodated and fixed to the lamp fixing part 31 .
  • the LED element 33 is at least one chip LED mounted on the substrate 32 and is protected by the transparent cover window 34 .
  • the transparent cover window 34 is coupled to the opening of the lamp fixing part 31, and the light source when the LED element 33 is turned on or off is connected to the back cover 22 and the light source outlet 23a and It guides water to be discharged to the outside through the front cover 21 .
  • the transparent adhesive layer 35 described above is formed on the transparent cover window 34, and is for adhesively fixing the lamp fixing part 31 to the other surface of the back cover 22.
  • the transparent adhesive layer 35 is a silicone adhesive or adhesive sheet, which can be formed on the transparent cover window 34 by a lamination method or a hot press method.
  • the transparent adhesive layer 35 is an EVA (Ethylene Vinyl Acetate) resin and is formed on the transparent cover window 34 formed in the opening of the lamp fixing part 31 by a hot press method or a lamination method. It can be.
  • EVA Ethylene Vinyl Acetate
  • the module driver 40 drives the LED module 30 to turn on or off or blink. Therefore, at least one or more than one board structure detachable from the side of the module frame 10 through a fastening member may be molded for waterproofing and moisture-proofing. Although not shown in the drawings, a driving circuit including a DC-DC converter may be mounted on the board structure.
  • the controller 50 outputs a signal for controlling the supply of electricity produced from the PV module 20 and the driving pattern of lighting, turning off or blinking of the LED module 30 to the module driving unit 40
  • the controller 50 is connected to the module drive unit 40 through a wired or wireless communication network.
  • the battery 60 is mounted on the module frame 10, and can supply driving power to the LED module 30 and the module driving unit 40 while being charged by electricity produced from the PV module 20. There is.
  • a photovoltaic system capable of displaying a front image according to an embodiment of the present invention is a single photovoltaic system P1 as in FIG. 6 attached to a building or a photovoltaic system P1 as in FIG. As such, at least one or more photovoltaic systems (P1, ..., P6) are continuously installed using one main frame.
  • Rectangular PV modules 20 arranged in multiple stages as cell units in the photovoltaic system P1 or P1, ..., P6 collect solar energy to produce electricity.
  • the generated electricity may be used as driving power for the LED module 30 and the module driver 40 .
  • the module driver 40 transmits a signal for controlling a driving pattern of lighting, turning off or flickering of the LED module 30 constituting a multi-stage from the controller 50 that is communicatively connected to the module driving unit 40 through a wired or wireless communication network. ) is sent to Then, the module driver 40 drives the LED module 30 according to the control signal. Therefore, in the single photovoltaic system P1 or at least one or more photovoltaic systems P1, ..., P6, an image can be displayed according to the driving pattern of turning on or off or blinking the LED element 33.
  • the light source generated from the lighting or flashing of the LED element 33 passes through the back cover 22 included in the PV module 20 and then the light source outlet 23a formed between the solar cells 23 While passing through, it can penetrate the front cover 21 again.
  • the light source of the LED element 33 which is turned on, turned off, or flashed according to the driving pattern control signal of the controller 50 , does not affect the solar energy collection of the solar cell 23 . Accordingly, on the front side of the PV module 20, a predetermined still image or moving image that people can watch from the outside can be displayed.
  • the present invention it is possible to increase power generation while securing electrical energy by efficiently collecting solar energy through a PV module, and to display various types of images to the outside through the secured electrical energy.

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Abstract

본 발명은 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템을 개시한다. 이러한 본 발명은 건축물에 PV모듈을 설치시 PV모듈의 전면으로 영상 표출이 가능하도록 구성한 것이고, 이에 따라 PV모듈을 통한 태양광 에너지의 효율적인 집열로 전기 에너지를 확보하는 등 발전량을 증대시키면서도 확보된 전기 에너지를 통해 건축물 외부로 다양한 종류의 영상을 표출시키는 것이다.

Description

전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템
본 발명은 태양광 발전으로 구동전원을 공급받으면서 전면 방향으로의 영상 표출이 이루어지는 태양광 시스템에 관한 것이다.
신재생 에너지는 오염물질, 온난화, 방사능과 같이 위험물질을 배출하지 않으며, 재처리 시설 등을 필요로 하지 않는 청정 에너지원으로 인식되고 있다. 신재생 에너지원은 풍력, 파력, 태양열, 지열과 같은 다양한 형태가 존재하지만, 규모의 다양성, 설치 및 운영에 있어서 태양광이 가장 높은 편의성을 가지고 있기 때문에 가장 많이 이용되고 있다.
최근에는 범 세계적으로 온실가스의 배출 감소를 위해 탄소 배출권 같은 제도가 시행되고 있어, 신재생 에너지가 더욱 중요하게 여겨지고 있다. 때문에, 신재생 에너지에 의한 발전량을 증가시키기 위한 다양한 방법이 적극적으로 시도되고 있다. 특히, 상기와 같은 시도가 다른 발전 방식에 비해 높은 편의성을 가지는 태양광에 집중되고 있으며, 이에 종래에는 건축물을 활용하여 채광, 통풍, 환기 등의 목적으로 사용되는 태양광 시스템을 구현하기에 이르렀다.
즉, 상기 태양광 시스템은 건물에 PV모듈(Photovoltaic Module)을 설치하면서, 건축자재로서 역할을 하면서도 전기를 생산하는 건물 외피 기술로, 이는 태양광 에너지로 전기를 생산하여 소비자에게 공급하는 것 외에 건축물 외장재로 사용하는 것이다.
한편, 상기와 같은 종래의 태양광 시스템을 건물 벽면 등에 적용하면서 영상 표출이 가능하도록 구성하기도 하였다.
그러나, 상기와 같은 태양광 시스템에 영상 표출이 가능한 표시장치를 적용하는 경우, 종래에는 태양광 에너지의 집열 효율이 저하되지 않도록 태양광 에너지를 투과시키는 표시장치를 전면에 배치한 상태에서, 상기 표시장치의 후면에 PV모듈을 배치하는 관계로, 상기 PV모듈에서의 태양광 집열이 제대로 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.
더불어, PV모듈을 전면에 배치하고, 상기 PV모듈의 후면에 표시장치를 배치하는 구조는 건물의 외벽 구성이 전혀 이루어질 수는 없는 것이다.
본 발명의 기술적 과제는, 건축물에 PV모듈을 설치시 PV모듈의 전면으로 영상 표출이 가능하도록 구성함으로써, PV모듈을 통한 태양광 에너지의 효율적인 집열로 전기 에너지를 확보하는 등 발전량을 증대시키면서도 확보된 전기 에너지를 통해 외부로 다양한 종류의 영상을 표출시킬 수 있도록 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템을 제공하려는 것이다.
본 발명의 기술적 해결방법인 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템은, 건축물에 고정되는 모듈 프레임; 상기 모듈 프레임에 장착되며 태양광 에너지를 집열하여 전기를 생산하는 PV모듈; 상기 PV모듈의 후방에 다단 배치되면서 상기 PV모듈로부터 생산되는 전기를 구동전원으로 하여 상기 PV모듈의 전방 방향에서 영상이 표출되도록 광원을 출수하는 LED모듈; 상기 LED모듈을 점등이나 소등 또는 점멸 구동시키는 모듈 구동부; 및, 상기 PV모듈로부터 생산되는 전기 공급 여부, 그리고 상기 LED모듈의 점등이나 소등 또는 점멸의 구동패턴을 제어하는 신호를 상기 모듈 구동부로 출력하는 컨트롤러; 를 포함하는 것이다.
또한, 상기 PV모듈은, 상기 모듈 프레임에 고정되는 투명의 전면커버; 상기 모듈 프레임에 고정되는 투명의 백커버; 및, 상기 전면커버와 상기 백커버 사이에 광원 출수구가 형성되도록 소정간격을 유지하면서 다단 배열되며, 정션박스와 케이블을 통해 전기적으로 접속되는 태양 전지셀; 을 포함하는 것이다.
또한, 상기 태양 전지셀의 양면에는 각각 보호시트가 적층되는 것이다.
또한, 상기 태양 전지셀은 단면 또는 양면형 전지셀인 것이다.
또한, 상기 태양 전지셀과 전기적으로 접속되는 상기 정션박스에 연결되는 상기 케이블들은 케이블 잭에 의해 연결되는 것이다.
또한, 상기 백커버의 일면에는 반사 면적과 방열 면적 확장을 위한 패턴부가 형성되는 것이다.
또한, 상기 패턴부는 엠보싱 형태의 돌기들인 것이다.
또한, 상기 패턴부는 V자, ㄱ자, ㄷ자, U자 형상 중에서 어느 하나의 형상으로 벤딩된 돌출 구조물인 것이다.
또한, 상기 LED모듈은, 상기 백커버의 타면에 고정되며 상기 PV모듈 방향으로 개구된 박스형 구조를 이루는 램프 고정부; 상기 램프 고정부에 수용되는 기판; 상기 기판에 실장되는 적어도 하나 이상의 LED소자; 및, 상기 램프 고정부의 개구부에 결합되며, 상기 LED소자의 점등이나 점멸시의 광원이 상기 백커버와 상기 광원 출수구 및 상기 전면커버를 통해 외부로 출수되도록 가이드하는 투명 덮개창; 을 포함하는 것이다.
또한, 상기 램프 고정부는 상기 투명 덮개창에 형성되는 투명 접착층에 의해 상기 백커버 타면에 접착 고정되는 것이다.
또한, 상기 투명 접착층은 실리콘 접착제 또는 접착 시트인 것이다.
또한, 상기 투명 접착층은 라미네이션 공법 또는 핫 프레스 공법에 의해 상기 투명 덮개창에 형성되는 것이다.
또한, 상기 모듈 구동부는 상기 모듈 프레임의 측부에서 체결부재를 통해 탈부착이 가능하는 적어도 하나 또는 하나 이상의 보드 구조물로 방수 및 방습을 위해 몰딩 처리되며, 상기 보드 구조물에는 DC-DC 컨버터를 포함하는 구동회로가 실장되는 것이다.
또한, 상기 컨트롤러는 상기 모듈 구동부와 통신 연결되는 것이다.
또한, 상기 모듈 프레임에는 상기 PV모듈로부터 생산되는 전기에 의해 충전되면서 상기 LED모듈과 상기 모듈 구동부에 구동전원을 공급하는 배터리가 장착되는 것이다.
본 발명은 건축물에 PV모듈을 설치시 PV모듈 전면으로 영상 표출이 가능한 태양광 시스템이다. 이를 통해 PV모듈을 통한 태양광 에너지의 효율적인 집열로 전기 에너지를 확보하는 등 발전량을 증대시키면서도 확보된 전기 에너지를 통해 외부로 다양한 종류의 영상을 표출시키는 효과를 기대할 수 있는 것이다.
본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 실시예로 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템에 대한 개략적인 블럭 구성도.
도 2는 본 발명의 실시예로 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템의 구조를 보인 사시도.
도 3은 본 발명의 실시예로 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템의 구조를 보인 분해도.
도 4는 본 발명의 실시예로 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템의 구조를 보인 정면도.
도 5는 본 발명의 실시예로 PV모듈에 LED모듈이 접착 고정된 상태를 보인 단면 개략도.
도 6은 본 발명의 실시예로 단일의 태양광 시스템에서 영상이 표출되는 상태를 보인 정면도.
도 7은 본 발명의 실시예로 복수의 태양광 시스템에서 영상이 표출되는 상태를 보인 정면도.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 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 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명 기술적 사상의 실시예에 있어서 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한, 본 명세서에서 기술하는 실시예들은 본 발명의 이상적인 예시도인 단면도 및/또는 평면도들을 참고하여 설명될 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예들은 도시된 특정 형태로 제한되는 것이 아니라 필요한 형태의 변화도 포함하는 것이다. 예를 들면, 직각으로 도시된 영역은 라운드 지거나 소정 곡률을 가지는 형태일 수 있다. 따라서, 도면에서 예시된 영역들은 개략적인 속성을 가지며, 도면에서 예시된 영역들의 모양은 장치의 영역의 특정 형태를 예시하기 위한 것이며 발명의 범주를 제한하기 위한 것이 아니다.
명세서 전문에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 따라서, 동일한 참조 부호 또는 유사한 참조 부호들은 해당 도면에서 언급 또는 설명되지 않았더라도, 다른 도면을 참조하여 설명될 수 있다. 또한, 참조 부호가 표시되지 않았더라도, 다른 도면들을 참조하여 설명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예로 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템에 대한 개략적인 블럭 구성도이고, 도 2는 본 발명의 실시예로 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템의 구조를 보인 사시도이며, 도 3은 본 발명의 실시예로 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템의 구조를 보인 분해도이고, 도 4는 본 발명의 실시예로 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템의 구조를 보인 정면도이며, 도 5는 본 발명의 실시예로 PV모듈에 LED모듈이 접착 고정된 상태를 보인 단면 개략도를 도시한 것이다.
첨부된 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템은 건축물에 설치될 수 있는 것으로, 모듈 프레임(10), PV모듈(20), LED모듈(30), 모듈 구동부(40), 컨트롤러(50), 및/또는 배터리(60)와 인버터(70)를 포함하는 것이다.
상기 모듈 프레임(10)은 건물 내부를 외부와 차단시키기 위해 외벽 또는 외벽의 개구부(開口部) 등에 설치되는 사각틀 형상의 프레임 구조물인 것이다.
상기 모듈 프레임(10)의 양측부에는 상기 PV모듈(20)이 끼움 결합되는 결합홈(미도시), 그리고 상기 PV 모듈(20)과 전기적으로 접속되는 정션박스(JB)와 이에 연결되는 상기 인버터(70) 및 케이블(C1)이 배치되는 인출로(미도시)도 형성될 수 있는 것이다.
상기 PV모듈(20)은 사각틀 형상을 이루는 상기 모듈 프레임(10)에 양단이 끼움 결합되면서 태양광 에너지를 집열하여 전기를 생산하는 직사각형의 패널형 구조물로, 이는 전면커버(21), 백커버(22), 태양 전지셀(23)를 포함하는 것이다.
상기 전면커버(21)는 투명한 유리 또는 합성수지재로 이루어진 판형의 구조물로서, 상기 모듈 프레임(10)의 전방측에 고정되는 것이다.
상기 백커버(22)는 투명한 유리 또는 합성수지재로 이루어진 판형의 구조물로서, 상기 전면커버(21)와 일정 갭을 유지하면서 상기 모듈 프레임(10)의 후방측에 고정되는 것이다.
상기 태양 전지셀(23)은 상기 전면커버(21)와 상기 백커버(22) 사이에 유지되는 갭에 광원 출수구(23a)가 형성되도록 소정간격을 유지하면서 다단 배열되는 것이며, 정션박스(JB) 및/또는 인버터(70)와 케이블(C1)을 통해 전기적으로 접속되는 것이다.
여기서, 상기 태양 전지셀(23)은 단면 또는 양면형 전지셀일 수 있고, 상기 태양 전지셀(23)과 전기적으로 접속되는 상기 정션박스(JB) 및/또는 인버터(70)에 연결되는 상기 케이블(C1)들은 케이블 잭(J1)에 의해 연결될 수 있는 것이다.
상기 태양 전지셀(23)의 양면에는 도면에는 도시하지 않았지만 보호시트가 적층될 수 있으며, 상기 보호시트는 에틸렌비닐아세테이트(Ethylene Vinyl Acetate, 이하 "EVA" 라고 한다) 수지를 주성분으로 하는 미립자를 포함할 수 있는 것이다.
상기 전면커버(21)와 상기 백커버(22)는 투명 재질로 설명하였지만, 반투명 또는 폴리머 소재(예; ETFE 등)로 구성될 수도 있다. 상기 전면커버(21)는 태양광 에너지를 상기 태양 전지셀(23)에 전달하는 것이다.
상기 백커버(22)의 일면에는 도면에는 도시하지 않았지만 반사 면적과 방열 면적 확장을 위한 패턴부가 형성될 수 있다. 상기 패턴부는 엠보싱 형태의 돌기들이거나, 또는 V자, ㄱ자, ㄷ자, U자의 형상 중에서 어느 하나의 형상으로 벤딩된 돌출 구조물일 수 있는 것이다.
상기 백커버(22)는 상기 PV모듈(20)내 상기 태양 전지셀(23)에서 태양광 에너지를 집열시 집열되지 않고 일부 통과되는 태양광 에너지를 상기 태양 전지셀(23)로 반사시킬 수 있다. 따라서 상기 태양 전지셀(23)의 집열 성능을 높이면서 전기 생산략을 늘릴 수 있다. 그러므로 상기 태양 전지셀(23)은 일면 셀 구조보다는 양면 셀 구조로 형성됨이 바람직하다.
상기 LED모듈(30)은 상기 PV모듈(20)에 포함되는 상기 백커버(22)에 다단 배치되면서 상기 PV모듈(20)로부터 생산되는 전기를 구동전원으로 하여 상기 PV모듈(20)의 전방 방향에서 영상이 표출되도록 광원을 출수하는 것이며, 이는 램프 고정부(31), 기판(32), LED소자(33), 투명 덮개창(34)을 포함하는 것이다.
상기 램프 고정부(31)는 상기 백커버(22)의 타면에 투명 접착층(25)으로 접착 고정되면서 상기 PV모듈(20) 방향으로 개구된 박스형 구조를 이룬 것이다.
상기 기판(32)은 상기 램프 고정부(31)에 수용되어 고정되는 플렉시블한 재질의 기판인 것이다.
상기 LED소자(33)는 상기 기판(32)에 실장되는 적어도 하나 이상의 칩 LED로서, 상기 투명 덮개창(34)에 의해 보호되는 것이다.
상기 투명 덮개창(34)은 상기 램프 고정부(31)의 개구부에 결합되는 것으로, 상기 LED소자(33)의 점등이나 점멸시의 광원이 상기 백커버(22)와 상기 광원 출수구(23a) 및 상기 전면커버(21)를 통해 외부로 출수되도록 가이드하는 것이다.
상기에서 설명하는 상기 투명 접착층(35)은 상기 투명 덮개창(34)에 형성되는 것으로, 이는 상기 램프 고정부(31)를 상기 백커버(22)의 타면에 접착 고정하기 위함인 것이다.
상기 투명 접착층(35)은 실리콘 접착제 또는 접착 시트로, 이는 라미네이션 공법 또는 핫 프레스 공법에 의해 상기 투명 덮개창(34)에 형성될 수 있는 것이다.
상기 투명 접착층(35)은 EVA(Ethylene Vinyl Acetate) 수지로서 핫 프레스(Hot Press) 공법 또는 라미네이션(Lamination) 공법으로 상기 램프 고정부(31)의 개구부에 형성되는 상기 투명 덮개창(34)에 형성될 수 있는 것이다.
상기 모듈 구동부(40)는 상기 LED모듈(30)을 점등이나 소등 또는 점멸 구동시키는 것이다. 따라서 상기 모듈 프레임(10)의 측부에서 체결부재를 통해 탈부착이 가능하는 적어도 하나 또는 하나 이상의 보드 구조물로서 방수 및 방습을 위해 몰딩 처리될 수 있다. 상기 보드 구조물에는 도면에는 도시하지 않았지만 DC-DC 컨버터를 포함하는 구동회로가 실장될 수 있는 것이다.
상기 컨트롤러(50)는 상기 PV모듈(20)로부터 생산되는 전기의 공급 여부, 그리고 상기 LED모듈(30)의 점등이나 소등 또는 점멸의 구동패턴을 제어하는 신호를 상기 모듈 구동부(40)로 출력하는 것으로, 상기 컨트롤러(50)는 상기 모듈 구동부(40)와 유선 또는 무선의 통신망을 통해 통신 연결되는 것이다.
상기 배터리(60)는 상기 모듈 프레임(10)에 장착되는 것으로, 상기 PV모듈(20)로부터 생산되는 전기에 의해 충전되면서 상기 LED모듈(30)과 상기 모듈 구동부(40)에 구동전원을 공급할 수 있는 것이다.
본 발명의 실시예에 따른 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템은 첨부된 도 1 내지 도 7에서와 같이, 건축물에 첨부된 도 6에서와 같은 단수의 태양광 시스템(P1) 또는 첨부된 도 7에서와 같이 하나의 메인 프레임을 이용하여 적어도 하나 이상인 복수의 태양광 시스템(P1,…,P6)을 연속 설치하여둔다.
상기 태양광 시스템(P1 또는 P1,…,P6)에 각각 셀 단위로서 다단 배열되는 직사각 형태의 PV모듈(20)은 태양광 에너지를 집열하여 전기를 생산하게 된다. 생산된 전기는 LED모듈(30)과 모듈 구동부(40)의 구동전원으로 활용될 수 있다.
상기 모듈 구동부(40)와 유선 또는 무선의 통신망을 통해 통신 연결되는 컨트롤러(50)에서 다단을 이루는 상기 LED모듈(30)의 점등이나 소등 또는 점멸의 구동패턴을 제어하는 신호를 상기 모듈 구동부(40)에 전송한다. 그러면 상기 모듈 구동부(40)는 상기의 제어신호에 따라 상기 LED모듈(30)을 구동시키게 된다. 따라서 단수의 태양광 시스템(P1) 또는 적어도 하나 이상인 복수의 태양광 시스템(P1,…,P6)에서는 LED소자(33)의 점등이나 소등 또는 점멸의 구동패턴에 따라 영상이 표출될 수 있는 것이다.
즉, 상기 LED소자(33)의 점등 또는 점멸로부터 발생하는 광원은 상기 PV모듈(20)에 포함되는 백커버(22)를 투과한 후 태양 전지셀(23) 사이에 형성되는 광원 출수구(23a)를 통과하면서 다시 전면커버(21)를 투과할 수 있는 것이다.
상기 컨트롤러(50)의 구동패턴 제어신호에 따라 점등이나 소등 또는 점멸 동작으로 출수되는 상기 LED소자(33)의 광원은 상기 태양 전지셀(23)의 태양광 에너지 집열에 영향을 주지 않게 된다. 이에따라 상기 PV모듈(20)의 전방측에서는 외부에서 사람들이 시청할 수 있는 소정의 정지 영상 또는 동영상 표출이 이루어질 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명의 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다.
따라서, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와같은 변경은 청구범위 기재의 범위내에 있게 된다.
본 발명은 PV모듈을 통한 태양광 에너지의 효율적인 집열로 전기 에너지를 확보하면서 발전량을 증대시키고, 확보된 전기 에너지를 통해 외부로 다양한 종류의 영상을 표출시킬 수 있는 것이다.

Claims (15)

  1. 건축물에 고정되는 모듈 프레임;
    상기 모듈 프레임에 장착되며 태양광 에너지를 집열하여 전기를 생산하는 PV모듈;
    상기 PV모듈의 후방에 다단 배치되면서 상기 PV모듈로부터 생산되는 전기를 구동전원으로 하여 상기 PV모듈의 전방 방향에서 영상이 표출되도록 광원을 출수하는 LED모듈;
    상기 LED모듈을 점등이나 소등 또는 점멸 구동시키는 모듈 구동부; 및,
    상기 PV모듈로부터 생산되는 전기 공급 여부, 그리고 상기 LED모듈의 점등이나 소등 또는 점멸의 구동패턴을 제어하는 신호를 상기 모듈 구동부로 출력하는 컨트롤러; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 PV모듈은,
    상기 모듈 프레임에 고정되는 투명의 전면커버;
    상기 모듈 프레임에 고정되는 투명의 백커버; 및,
    상기 전면커버와 상기 백커버 사이에 광원 출수구가 형성되도록 소정간격을 유지하면서 다단 배열되며, 정션박스와 케이블을 통해 전기적으로 접속되는 태양 전지셀; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 태양 전지셀의 전면과 후면에는 각각 보호시트가 적층되는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  4. 제 2 항에 있어서,
    상기 태양 전지셀은 단면 또는 양면형 전지셀인 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  5. 제 2 항에 있어서,
    상기 태양 전지셀과 전기적으로 접속되는 상기 정션박스에 연결되는 상기 케이블들은 케이블 잭에 의해 연결되는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  6. 제 2 항에 있어서,
    상기 백커버의 일면에는 반사 면적과 방열 면적 확장을 위한 패턴부가 형성되는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  7. 제 6 항에 있어서,
    상기 패턴부는 엠보싱 형태의 돌기들인 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 패턴부는 V자, ㄱ자, ㄷ자, U자 형상 중에서 어느 하나의 형상으로 벤딩된 돌출 구조물인 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  9. 제 2 항에 있어서,
    상기 LED모듈은,
    상기 백커버의 타면에 고정되며 상기 PV모듈 방향으로 개구된 박스형 구조를 이루는 램프 고정부;
    상기 램프 고정부에 수용되는 기판;
    상기 기판에 실장되는 적어도 하나 이상의 LED소자; 및,
    상기 램프 고정부의 개구부에 결합되며, 상기 LED소자의 점등이나 점멸시의 광원이 상기 백커버와 상기 광원 출수구 및 상기 전면커버를 통해 외부로 출수되도록 가이드하는 투명 덮개창; 을 포함하는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 램프 고정부는 상기 투명 덮개창에 형성되는 투명 접착층에 의해 상기 백커버 타면에 접착 고정되는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  11. 제 10 항에 있어서,
    상기 투명 접착층은 실리콘 접착제 또는 접착 시트인 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  12. 제 11 항에 있어서,
    상기 투명 접착층은 라미네이션 공법 또는 핫프레스 공법으로 상기 투명의 덮개창에 형성되는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  13. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 구동부는 상기 모듈 프레임의 측부에서 체결부재를 통해 탈부착이 가능하는 적어도 하나 또는 하나 이상의 보드 구조물로 방수 및 방습을 위해 몰딩 처리되며, 상기 보드 구조물에는 DC-DC 컨버터를 포함하는 구동회로가 실장되는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  14. 제 13 항에 있어서,
    상기 컨트롤러는 상기 모듈 구동부와 통신 연결되는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 모듈 프레임에는 상기 PV모듈로부터 생산되는 전기에 의해 충전되면서 상기 LED모듈과 상기 모듈 구동부에 구동전원을 공급하는 배터리가 장착되는 것을 특징으로 하는 전면 영상 표출이 가능한 태양광 시스템.
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