제품 소개

건물 일체형 태양광 발전(BIPV) 중에서 옥상 태양광은 가장 중요한 적용 형태로 꼽힙니다. 옥상은 일조 조건이 우수하고 건물 방향의 영향을 받지 않으며, 그늘짐이 적고 태양 복사를 완전히 흡수할 수 있습니다. 이러한 장점으로 인해 옥상은 태양 에너지를 포집하기에 최적의 장소입니다. 옥상 태양광은 일반적으로 두 가지 주요 범주로 나뉩니다: 경사 지붕 태양광 및 평평한 지붕 태양광.

기술 매개변수

경사 지붕 태양광

경사 지붕에 직접 장착: 태양광 모듈은 일반적으로 경사진 지붕 표면 방향을 따라 평평하게 설치됩니다. 모듈과 지붕 사이에는 케이블 배선과 열 방출을 위한 환기를 위해 간격을 둡니다(위 그림 참조).

신규 콘크리트 경사 지붕 또는 빌라형 콘크리트 경사 지붕 (기와로 덮인)의 경우, 일반적으로 설계 단계에서 앵커 볼트를 미리 매립할 수 있으며, 지붕 방수는 기존 방식으로 처리합니다. 모듈 베이스를 설치할 때 방수층을 베이스와 금속 매립 부위 위로 연장하고, 앵커 볼트 주변을 밀봉 처리해야 합니다. 방수층이 뚫린 부분에는 방수 실런트를 사용하여 틈을 채우고 빗물 침투 경로를 차단해야 합니다. 또한 베이스 아래에 추가 방수층을 추가하여 베이스 상단에서 누수가 발생하더라도 빗물이 구조층에 도달하지 않도록 해야 합니다.

공장 및 창고의 대면적 컬러 강판 지붕, 일반적으로 경사는 5%~10%입니다. 모듈은 지붕 경사와 평행하게 배치하거나 일정한 경사각으로 배열할 수 있습니다. 상부 지지 브래킷은 다양한 커넥터와 패스너를 통해 지붕의 하중 지지 구조에 연결됩니다. 컬러 강판 구조에 따라 다른 브래킷 클램프가 필요합니다. 클램프가 컬러 강철 타일에 더 잘 맞을수록 장착 시스템의 신뢰성이 높아집니다.

공장 및 창고의 기존 컬러 강철 지붕에 태양광을 추가하는 개조 프로젝트, 고정 방법은 지붕 패널 구조에 따라 선택해야 합니다. 적절한 클램프 연결, 드릴 볼트 연결 또는 화학 접착제 접합을 사용하여 태양광 브래킷을 지붕 패널에 장착합니다. 태양광 장비를 추가한 후 지붕 방수 보강에 특별히 주의해야 하며, 특히 지붕 패널을 관통하는 커넥터의 경우 더욱 그렇습니다. 방수 개스킷이나 기타 밀봉 구조용 접착제를 적용하여 방수 성능을 보장할 수 있습니다. 또한, 기존 지붕 강철 프레임, 트러스, 도리 및 지붕 패널의 구조 하중을 하중 지지 부재에 대한 응력 분석을 통해 재확인하여 구조적 안전성을 보장해야 합니다.

태양광 타일 시공 및 설치: 새로운 콘크리트 경사 지붕이나 빌라형 콘크리트 경사 지붕(타일로 덮인)의 경우, 일반적인 직접 장착형 외에도 많은 프로젝트에서 태양광 타일 형태를 채택합니다. 기와 지붕은 경사 지붕의 한 유형으로, 독특한 형태로 인해 모듈 외관에 대한 높은 기준이 요구됩니다. 따라서 태양광 타일은 위 그림과 같이 건물 지붕과 조화를 이루기 위해 자주 사용됩니다.

태양광 타일은 건축 양식을 유지하고, 건물 에너지를 공급하며, 동시에 실내 온도를 낮춥니다. 태양광 타일은 일반 지붕 타일의 모듈 치수와 일치해야 하며, 지붕의 정상적인 배수 기능을 방해해서는 안 됩니다. 태양광 타일 시공은 위 그림과 같습니다.

평평한 지붕 태양광

직접 배치: 가장 일반적인 건물의 콘크리트 평평한 지붕의 경우, 고정 경사 태양광 어레이를 채택하며, 지붕의 콘크리트 받침대에 고정된 강철 브래킷을 사용합니다. 모듈 브래킷은 구조 단위의 길이 방향을 따라 가로 지지대와 함께 배열됩니다. 브래킷과 기초 사이, 브래킷 부재 사이, 브래킷과 도리 사이에는 볼트 연결이 사용됩니다.

이 설치 방법은 구조적 하중이 비교적 작고, 설치가 용이하며, 일반적으로 건물 지붕 구조의 안전에 영향을 미치지 않고, 기존 지붕 방수 시스템을 손상시키지 않으며, 경제적 비용이 상대적으로 낮습니다. 신축 건물의 경우, 설계 단계에서 특정 브래킷 설치 치수에 따라 콘크리트 기초를 미리预留할 수 있어 설치가 편리합니다. 모듈 브래킷의 경사각은 현지 위도와 지붕 배치를 기반으로 관련 태양광 PV 소프트웨어를 사용하여 계산할 수 있으며, 최적의 태양 방향과 경사각을 선택합니다.

모듈을 경사지게 배치할 때는 PV 어레이의 열 간격을 고려하여 앞 열이 뒷 열을 가리지 않도록 해야 합니다. 경사각과 열 간격의 선택은 사용 가능한 지붕 공간의 특정 치수와 조화를 이루어야 합니다. 일조 조건을 만족하는 전제 하에, 모든 요소를权衡하여 최적의 경사와 구성을 선택함으로써 지붕 면적당 설치 용량을 늘리고 발전 효율을 향상시킵니다. 과거 설계 경험에 따르면, 이 방식으로 설치된 PV 시스템의 단위 면적당 설치 용량은 약 120–160 Wp/m²이며, 설계 시 150 Wp/m²로 추정하는 것이 좋습니다.

건물 지붕에는 냉각탑, 환기 및 소방 팬, 급배수 장비 및 배관과 같은 많은 전기 기계 설비와 계단실, 엘리베이터 기계실, 옥상 소방 수조 등이 지붕 위에 돌출되어 있습니다. 이 모든 것이 PV 어레이 배치에 큰 영향을 미칩니다. 모듈에 사용 가능하고 연속적인 지붕 면적이 작거나 분산되어 있어 시스템 배치와 케이블 결선에 불리할 수 있습니다. 설계 초기 단계에서 건축 및 다양한 전기 기계 분야와의 의사 소통 및 조정을 통해 더 나은 설치 면적과 조건을 확보해야 합니다.

높은 위치 설치: 공간을 효과적으로 활용하고 지붕 직접 설치의 단점을 극복하기 위해 높은 위치 배치를 사용할 수 있습니다. 지붕 위 높은 위치에 강철 캐노피 프레임을 추가하여 PV 모듈을 지지하며, 지붕 장비의 배치와 사용에 영향을 미치지 않습니다. 모듈 브래킷은 강철 캐노피 구조의 중도리에 볼트로 고정되며, 모듈이 캐노피 강철 구조 위에 평평하게 놓이는 전체 수평 경사를 채택합니다(위 그림 참조).

이 방법은 지붕 면적을 최대한 활용하고 지붕 장비 배치로 인한 간섭을 피할 수 있지만, 몇 가지 문제를 고려해야 합니다. 첫째, 안전입니다. 강철 캐노피가 파라펫 높이를 초과하므로, 극한 기상(예: 강한 태풍) 시 모듈이 들려 떨어져 아래에 위험을 초래할 수 있습니다. 따라서 설치 경사각을 너무 크게 하지 말아야 하며, 마운팅 커넥터의 연결 강도를 재확인해야 합니다. 둘째, 강철 캐노피가 건물 높이와 용적률에 미치는 영향입니다. 캐노피가 사방이 개방되어 있지만, 소유주가 추후에 밀폐하여 사용할 수 있으므로, 해당 구조물이 높이 및 용적률 산정에서 제외될 수 있는지 지역 건축 및 계획 당국에 확인해야 합니다. 셋째, 옥상 전기기계 장비 (냉각탑, 배기 팬, 환기 파이프 등)를 위에서 덮을 수 있는지 여부는 관련 분야와 협의 및 확인해야 합니다.

신축 컬러강판 지붕 건물의 경우, 일체형 PV 지붕 패널을 선택하여 지붕 전체에 모듈을 설치할 수 있습니다. 브라켓이 필요 없고, 설치가 빠르며, 보행이 가능하고, 유지보수나 청소 통로를 따로 확보할 필요가 없습니다. 기존 금속 지붕 패널 위에 일반 모듈을 추가하는 방식과 비교하여, 이 일체형 솔루션은 내풍성, 방수성, 내화성 및 가용 지붕 면적의 완전 활용 측면에서 더 우수하며, 위 그림과 같습니다.

기술적 장점

• 옥상은 일조 조건이 우수하고, 방향 제약이 없으며, 음영이 최소화됩니다.

• 다양한 설치 전략이 콘크리트, 컬러강판, 기와, 일체형 지붕 유형에 적용됩니다.

• 태양광 타일은 건축 미관을 유지하면서 실내 온도를 낮춥니다.

• 강화된 방수 및 구조 재확인으로 장기적인 지붕 안전을 보장합니다.

• 최적화된 경사각과 열 간격으로 설치 용량과 발전 효율을 극대화합니다.

• 일체형 PV 지붕 패널은 브라켓이 필요 없고, 보행 가능하며, 내후성이 뛰어난 지붕을 제공합니다.

제품 적용 분야

옥상 태양광 솔루션은 다양한 건물 유형에 적용됩니다: 콘크리트 경사 지붕이나 기와 지붕이 있는 주택, 대형 컬러 스틸 지붕이 있는 산업 공장 및 창고, PV 개조를 진행 중인 기존 건물, 전기 기계 장비가 밀집된 평평한 콘크리트 지붕이 있는 상업용 건물. 직접 장착, 태양광 타일, 고정 경사 어레이, 높은 캐노피 구조 또는 완전 통합형 PV 지붕 패널을 통해 각 접근 방식은 현장 조건에 맞게 조정되어 에너지 수확량, 방수, 구조적 안전성 및 건축적 외관의 균형을 맞출 수 있습니다.

Ooitech의 견해

글로벌 태양광 패널 생산 라인 공급업체로서 Ooitech는 여기에 설명된 옥상 시나리오의 다양성(기와 지붕 주택에서 높은 공장 캐노피까지)이 바로 모듈 품질과 치수 일관성이 원천에서 중요한 이유라고 믿습니다. 태양광 타일은 타일 모듈성과 일치해야 하며, 높은 어레이는 태풍 등급 하중을 견뎌야 하므로 모듈 생산의 프레이밍, 라미네이션 및 EL 테스트 단계는 이러한 옥상이 수십 년 동안 방수 및 안전을 유지하는지 직접 결정합니다. 신뢰할 수 있는 모듈이 실제로 어떻게 제작되는지 보고 싶은 엔지니어는 Ooitech YouTube 채널을 팔로우하여 www.youtube.com/ooitech 모든 신뢰할 수 있는 옥상 설치 뒤에 있는 생산 라인을 자세히 살펴볼 수 있습니다.