| 논문명 |
음영조건을 고려한 공동주택 옥상 태양광모듈의 배치계획 평가 연구 / Evaluation on the Photovoltaic Module Arrangement Planning Considering Shading Conditions in Apartment Buildings |
| 수록사항 |
대한건축학회논문집 구조계, Vol.35 No.05 (2019-05) |
| 주제어 |
공동주택 ; 태양광 시스템 ; 태양광 발전 시뮬레이션 ; 옥상 계획 ; 단지 계획 ; 부분음영 ; Apartment building ; Photovoltaic system ; PV Simulation ; Roof plan ; Block layout ; Partial shading |
| 요약1 |
본 연구에서는 공동주택 초기 계획단계에서 옥상층에 태양광시스템의 적용을 고려하는 경우, 단지 내 주동 배치 형태 및 방위, 옥상 위 주변 구조물이 태양광시스템의 발전특성에 미치는 영향을 분석함으로써 기존 태양광 패널의 배치계획의 개선방안을 제시하고자 한다. 일반적인 판상형 공동주택 단지에서 주동의 옥상층에 적용되는 옥상 설치형 태양광시스템으로 연구대상을 한정하여 태양광 패널의 배치계획시 고려사항을 도출하고 태양광 해석 프로그램(PVsyst)을 이용하여 옥상층 주변 구조물의 설계조건에 따른 음영 분석 및 발전특성분석을 수행하였으며 이를 토대로 연간 발전효율을 고려한 기존 태양광 패널의 배치계획의 개선방안을 제시하였다. 그 결과, 주동방위가 남향이거나 남서향일 때에는 파라펫의 높이로 인해 음영발생시간이 증가했으며, 주동방위가 동향일 때에는 옥탑층에 의해 음영발생시간이 크게 증가하였다. 또한 1일 일조시간 및 태양광모듈간의 이격거리를 고려하여 태양광모듈을 배치하는 경우, 옥상층 전체 바닥면적에 태양광모듈을 배치하는 경우에 비교하여 연간 발전량이 다소 줄어들게 되지만, 모듈면적당 발전량과 성능비를 크게 개선할 수 있었다. |
| 요약2 |
During the initial design stage of apartment complex, the photovoltaic(PV) system has been considered as an alternative of renewable energy
system and planned to install at the rooftop floor level in general. The electric power generation characteristics can be influenced by the
block layout, building orientation and roof top structure because of azimuth angle, tilt angle, and partial shading. This study aims to
investigate power generation characteristics of photovoltaic system in apartment buildings by considering the partial shading conditions due to
the block layout, building orientation and roof-top structures. For the photovoltaic module arrangement planning in rooftop floor level, shading
areas were firstly analyzed due to the adjacent building structure. And the annual and seasonal power generation of PV system were analyzed
through the PVsyst simulation results. The results show that shading period at the roof top surface can be increased due to the parapet and
water tank. Initial design power capacity can be decreased by considering the daily insolation period and distance between PV modules
through the shading simulation. As the number of PV modules decreases, the annual power generation can be decreased. However annual
power generation per unit area of PV modules can be increased and performance ratio can be increased above 80%. Also the power
generation of PV system can be critically affected by building orientation and the performance ratio can be drastically decreased in
east-oriented buildings due to the shading problems caused by adjacent structures at roof top level such as parapet and water tank. |
