JP2002180622A - 太陽電池パネルシステム - Google Patents

太陽電池パネルシステム

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JP2002180622A
JP2002180622A JP2000381978A JP2000381978A JP2002180622A JP 2002180622 A JP2002180622 A JP 2002180622A JP 2000381978 A JP2000381978 A JP 2000381978A JP 2000381978 A JP2000381978 A JP 2000381978A JP 2002180622 A JP2002180622 A JP 2002180622A
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JP
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roof
solar cell
angle
line
panels
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JP2000381978A
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English (en)
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Masaharu Ohori
正春 大堀
Takeshi Doi
全 土井
Yoshihiko Kishizoe
義彦 岸添
Yukio Shinoda
幸雄 篠田
Hiroyoshi Takigawa
浩良 瀧川
Masaaki Chito
正明 千藤
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Mitsubishi Electric Corp
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
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Publication date
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    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02BCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B10/00Integration of renewable energy sources in buildings
    • Y02B10/10Photovoltaic [PV]
    • YGENERAL 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
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

Landscapes

  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 屋根の上に太陽電池パネルを配置
する際に屋根の勾配に合わせて幾種類ものパネルを用意
する必要があった 【解決手段】 パネルを設置する区画の横幅を基
準として、これに対応する縦幅を決めることで、屋根の
勾配が変化しても規則正しく並べられるようにした。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽電池パネル
システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来の太陽電池パネルの配置方法とし
て、例えば、図10に示すような特開平11−3506
83号公報の太陽電池パネルがある。これは、図10
(b)に示すように傾斜角度θの屋根に取付けられる長
方形太陽電池モジュールの一辺の長さYを建物のモジュ
ール寸法に対して整数分の1とし、他の一辺を概ねY/
cosθとしている。このようにした太陽電池モジュー
ルを図10(a)のように傾斜屋根に無駄なく取付ける
構成としている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、このような太
陽電池モジュールを、特に寄棟屋根のように複数の異な
る勾配を有する屋根上に規則正しく並べるには、傾斜角
度毎に太陽電池モジュールを用意する必要のある点が問
題であった。
【0004】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、屋根角度に関わらず、太陽電池パ
ネルを規則正しく設置した太陽電池パネルシステムを提
供することを目的とする。
【0005】
【課題を解決するための手段】降り棟と、それぞれ相当
する太陽電池パネルの頂点を結ぶ線とが平行になるよう
に太陽電池パネルを配置した。
【0006】横幅がmで縦幅がm/2×tanαの長方
形の区画を千鳥格子状に割付け、この区画に太陽電池パ
ネルを配置した。
【0007】横幅がmで縦幅がm/2×tanα(但
し、α<β)の長方形の区画を、縦にm/2×(tan
β−tanα)の間を空けて千鳥格子状に割付け、この
区画に太陽電池パネルを配置した。
【0008】また、太陽電池パネルの間には取付部材が
配置されている。
【0009】横幅がmで縦幅がm×tanγの長方形の
区画を格子状に割付け、この区画に太陽電池パネルを配
置した。
【発明の実施の形態】実施の形態1.図1から図9は、
この発明の実施の形態を示しており、図1は寄棟屋根の
外観図、図2は角度αの屋根への長方形の割付け方法を
示す平面図、図3は角度βの屋根への長方形の割付け方
法を示す平面図、図4は角度αの屋根への三角形の割付
け方法を示す平面図、図5は角度βの屋根への三角形の
割付ける区画の作成後の平面図、図6は台形、平行四辺
形の屋根への長方形の割付け方法を示す平面図、図7は
角度βの屋根に割付けた長方形と三角形を角度αの屋根
に割付ける方法を示す平面図、図8は角度βの屋根に割
付けた長方形を角度αの屋根に割付ける方法を示す平面
図、図9は格子配置に長方形を割付ける方法を示す平面
図である。
【0010】図1(a)は寄棟屋根の外観を示してお
り、この寄棟屋根は本棟1と軒2と降り棟3とにより形
成される三角屋根部分4と台形屋根部分5とを有する。
また、(b)は寄棟屋根を展開し上方から見た平面図で
ある。この図の寄棟屋根は軒2と降り棟6との成す角
(以下、屋根角度)がαである。さらに、(c)は
(b)とは角度が異なる寄棟屋根を展開し上方から見た
平面図であり、軒2と降り棟8との成す角がβである。
これらαとβはα<βの関係となっている。
【0011】図2の屋根角度αの屋根の平面図の作成手
順について説明する。まず、降り棟6に対して平行な仮
想線6aと、降り棟7に対して平行な仮想線7aとを引
く。これらの仮想線は太陽電池パネルの設置可能領域の
境界となる。
【0012】次に、太陽電池パネルの横幅からこれを設
置するために必要な一区画の横幅mを求め、仮想線6a
と仮想線7aと交わり、長さmである水平な線分を引
き、仮想線6aとの交点をA、仮想線7aとの交点をB
とする。
【0013】次に、仮想線6aと平行で点Bを通る仮想
線6bを引き、同じように、仮想線7aと平行で点Aを
通る仮想線7bを引く。この時仮想線6bと仮想線7b
との交点をCとする。
【0014】次に、点Cを通り、線分ABに平行な水平
線を引き、仮想線6aとの交点をD、仮想線7aとの交
点をEとする。この時、線分DEは線分ABの2倍とな
り、点Aから下した垂線と線分DEとの交点をFとすれ
ば、線分DFと線分FCは等しい。同様に点Bから下し
た垂線と線分DEとの交点をGとすれば、線分CGと線
分GEは等しい。
【0015】次に、仮想線6aと平行で点Eを通る仮想
線6cを引き、同じように、仮想線7aと平行で点Dを
通る仮想線7cを引く。この時、仮想線6cと仮想線7
bとの交点をH、仮想線7cと仮想線6bとの交点をI
とする。
【0016】次に、点H及び点Iを通り、線分ABに平
行な水平線を引き、仮想線6aとの交点をJ、仮想線7
aとの交点をKとする。この時、線分JKは線分ABの
3倍となり、点Dから下した垂線と線分JKとの交点を
Lとすれば、線分JLと線分LIは等しい。同様に点C
から下した垂線、点Eから下した垂線と線分JKとの交
点をそれぞれM、Nとすれば、線分IM、線分MH、線
分HN、線分NKはそれぞれ等しい。
【0017】このように作図することで、2辺の長さが
いずれもmである合同な長方形を、例えば四角形ABG
Fと四角形DCMLと四角形CENM、作ることが可能
である。また、これら長方形は規則正しい千鳥格子とな
り、仮想線と仮想線上に必ず両端の長方形の頂点が位置
することになる。つまり、図中の各区画の頂点A、D、
Jを結ぶ線、F、Lを結ぶ線、B、C、Iを結ぶ線、
G、Mを結ぶ線が降り棟6と平行であることから、各区
画に設置される太陽電池パネルの頂点を結ぶ線も降り棟
6と平行となる。同様に、B、E、Kを結ぶ線、G、N
を結ぶ線、A、C、Hを結ぶ線から、降り棟7に対して
も各区画に設置される太陽電池パネルの頂点を結ぶ線は
平行となる。
【0018】図2(b)は(a)を部分的に拡大した図
である。(b)中、長方形ABGFの縦幅をnとする
と、縦幅nはn=m/2tanαで表され、横幅mと屋
根角度αで決定される。また、仮想線7aと仮想線7b
との距離をxとすると距離xはx=msinαで表され
る。
【0019】次に、このような配置の長方形を屋根角度
βを有する三角形屋根に用いた場合について図3の平面
図を用いて説明する。(a)では図2の屋根角度αの屋
根と屋根角度βの屋根とを重ね合わせた時の長方形の位
置関係を表している。
【0020】ここで、屋根角度βの屋根の降り棟8と降
り棟9とをもとに、降り棟8と平行で点Aを通る仮想線
8aと、降り棟9と平行で点Bを通る仮想線9aとを引
き、仮想線8aと線分DLとの交点をO、仮想線9aと
線分ENとの交点をPとする。また、仮想線8aと点J
から降ろした垂線との交点をQ、仮想線9aと点Kから
降ろした垂線との交点をRとする。
【0021】この線分DOの距離をsとすれば、線分J
Qの距離は距離sの2倍となる。線分EP、線分KRに
ついても同様である。
【0022】これから、線分ABを距離sだけ下方に移
動し、線分DEを距離sの2倍だけ下方に移動し、線分
JKを距離sの3倍だけ下方に移動したのが(b)の右
側の状態である。このようにすることで、屋根角度αの
屋根で作成した長方形が屋根角度βの屋根でも規則正し
い千鳥格子で、降り棟の平行線上に長方形の頂点を配置
できる。
【0023】なお、(b)で線分を距離sだけ移動させ
ることで仮想線8aと仮想線9a上に線分の端点が位置
することになることから、これは角度βの屋根の降り棟
に平行に縦幅n+sで横幅mの長方形を並べたこととな
るので、n+s=m/2×tanβとなり、先ほどの式
と組み合わせると、s=m/2×(tanβ−tan
α)となる。
【0024】このようにして、角度αの屋根で降り棟と
頂点が平行となるように密に配置した区画と同一の区画
で、角度βの屋根でも降り棟と長方形の頂点を平行に配
置することが可能である(α<β)。この時、角度βの
屋根では各区画間の縦方向に一定間隔の隙間が必要とな
る。
【0025】次に、角度αの屋根の長方形の頂点と降り
棟との間に生じる三角形について図4をもとに説明す
る。図中、10が三角形である。このように、角度αの
屋根については、三角形10は全て合同であるため一種
類の形状で足りる。
【0026】続いて、角度βの屋根の長方形の頂点と降
り棟との間に生じる三角形について図5をもとに説明す
る。これは図3(b)の考え方にしたがって長方形を全
て平行移動した後の図であるが、図4の三角形は長方形
の横幅mの1/2を底辺とする直角三角形であるから、
長方形の横に設置することで三角形の頂点を降り棟8や
降り棟9と平行に配置できる。
【0027】以上のような考え方で異なる角度αとβを
有する屋根であっても同一の三角形を用いて三角形の頂
点と屋根の降り棟とを規則正しく配置することが可能で
ある(α<β)。
【0028】これにより、図1から図5における長方形
の区画あるいは三角形の区画に合わせた太陽電池パネル
を使用すれば、角度が異なる屋根であってもそれぞれ一
種類の太陽電池パネルでまかなうことが可能であるた
め、コストダウンが図れる。
【0029】また、太陽電池パネルを降り棟に沿って規
則正しく配置することができるため、太陽電池パネルを
取り付けることにより美観を損ねることはない。
【0030】また、角度βの屋根で生じる隙間も一定の
幅であるため、取付部材の種類も減らすことができる。
【0031】なお、寄棟屋根などに見られるように、屋
根の形状には台形形状や平行四角形形状もあるが、これ
らも図6に示すように各形状の辺を延長して三角形とす
ることで、これまでの考え方にしたがって降り棟と平行
に整然と太陽電池パネルを配置することが可能である。
図中、(a)は台形形状の屋根であり、11、12は作
図上の基準となる台形形状の屋根の降り棟である。ま
た、(b)は平行四辺形形状の屋根であり、13は作図
上の基準となる平行四辺形形状の屋根の降り棟である。
いずれにおいても、降り棟に沿って太陽電池パネルを配
置することが可能である。
【0032】次に、これまでとは逆に角度βの屋根を基
準とした場合について図7を基に説明する。図7(a)
は角度βの屋根の降り棟8、降り棟9にそれぞれ平行な
仮想線8a、仮想線9aに沿って長方形を密に割付けた
状態に、角度αの屋根の降り棟に平行な仮想線6a及び
仮想線7aを重ねることで、角度αの屋根の降り棟に対
して長方形の頂点が規則正しく並ばないことを示してい
る。
【0033】しかし、(b)のように、角度αの屋根に
割付ける場合に一定間隔2tで隙間を設ければ整然と並
べることが可能である。この間隔2tを求めるには図7
の(a)から(b)へ移行する間に図8に示すような配
置を考えれば求めることができる。すなわち、全ての区
画の両側に幅t相当の余裕を持たせた仮の区画を考え、
これが屋根角度αの屋根で千鳥格子となるようなtを求
める。すると間隔tはt=m×(tanβ−tanα)
/tanαとなり、これから一定間隔2tは求まる。
【0034】次に、太陽電池パネルを千鳥格子ではなく
格子とする方法を、図9を用いて説明する。図9におい
て、14、15は屋根角度γを有する屋根の降り棟、1
4aは降り棟14に平行な仮想線、15aは降り棟15
に平行な仮想線、Zは長方形の縦幅である。また、m、
xは図2と同様である。
【0035】この図で、長方形(太陽電池パネル)は格
子状に配置されているが、この時の長方形の縦幅Zは、
図2におけるnの2倍である。つまり、千鳥格子配置に
おいて長方形の数が偶数となる段を抜き、奇数配列のみ
として、長方形の縦幅を2倍(m×tanγ)にして間
を補完することで、このような格子配置となる。
【0036】このように、縦幅を2倍とすることで太陽
電池パネルを千鳥格子配置ばかりでなく、格子配置する
ことも可能であり、屋根デザインの多様性が得られる。
【0037】
【発明の効果】降り棟と、それぞれ相当する太陽電池パ
ネルの頂点を結ぶ線とが平行になるように太陽電池パネ
ルを配置したので、規則正しく割付けられた太陽電池パ
ネルシステムを得ることが可能である。
【0038】横幅がmで縦幅がm/2×tanαの長方
形の区画を千鳥格子状に割付け、この区画に太陽電池パ
ネルを配置したので、太陽電池パネルが千鳥格子状に規
則正しく割付けられた太陽電池パネルシステムを得るこ
とが可能である。
【0039】横幅がmで縦幅がm/2×tanα(但
し、α<β)の長方形の区画を、縦にm/2×(tan
β−tanα)の間を空けて千鳥格子状に割付け、この
区画に太陽電池パネルを配置したので、軒と降り棟が成
す角が異なる屋根に対しても同一の太陽電池パネルを千
鳥格子状に規則正しく割付けることが可能である。
【0040】また、太陽電池パネルの間には取付部材が
配置されているので、太陽電池パネルと取付部材とが一
体感をもって規則正しく割付けることが可能である。
【0041】横幅がmで縦幅がm×tanγの長方形の
区画を格子状に割付け、この区画に太陽電池パネルを配
置したので、太陽電池パネルを格子状に規則正しく割付
けることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の実施の形態1における寄棟屋根の
外観図である。
【図2】 この発明の実施の形態1における三角形屋根
への千鳥格子配置の割付け方法を示す平面図である。
【図3】 この発明の実施の形態1における三角形屋根
への千鳥格子配置の割付け方法を示す平面図である。
【図4】 この発明の実施の形態1における三角形屋根
への千鳥格子配置の割付け方法を示す平面図である。
【図5】 この発明の実施の形態1における三角形屋根
への千鳥格子配置の割付け方法を示す平面図である。
【図6】 この発明の実施の形態1における台形及び平
行四辺形屋根への千鳥格子配置の割付け方法を示す平面
図である。
【図7】 この発明の実施の形態1における三角形屋根
への千鳥格子配置の割付け方法を示す平面図である。
【図8】 この発明の実施の形態1における三角形屋根
への千鳥格子配置の割付け方法を示す平面図である。
【図9】 この発明の実施の形態1における三角形屋根
への格子配置の割付け方法を示す平面図である。
【図10】 従来技術における屋根への太陽電池モジュ
ールの割付けを示す平面図である。
【符号の説明】
1 本棟、 2 軒、 3 降り棟、 4 三角屋根部
分、 5 台形屋根部分、 6、7、8、9 降り棟、
6a、6b、6c、7a、7b、7c、8a、9a
仮想線、 10 三角形、 11、12、13、14、
15 降り棟、14a、15a 仮想線。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸添 義彦 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 篠田 幸雄 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 瀧川 浩良 東京都千代田区丸の内二丁目2番3号 三 菱電機株式会社内 (72)発明者 千藤 正明 東京都千代田区大手町二丁目6番2号 三 菱電機エンジニアリング株式会社内 Fターム(参考) 2E108 KK01 LL01 5F051 BA03 JA09

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】軒と降り棟とを有する屋根上に長方形の太
    陽電池パネルを複数敷詰めた太陽電池パネルシステムに
    おいて、前記降り棟と、それぞれ相当する前記太陽電池
    パネルの頂点を結ぶ線とが平行になるように前記太陽電
    池パネルを配置したことを特徴とする太陽電池パネルシ
    ステム。
  2. 【請求項2】軒と降り棟とを有し前記軒と前記降り棟と
    の成す角がαである屋根上に長方形の太陽電池パネルを
    複数敷詰めた太陽電池パネルシステムにおいて、横幅が
    mで縦幅がm/2×tanαの長方形の区画を千鳥格子
    状に割付け、前記区画に前記太陽電池パネルを配置した
    ことを特徴とする太陽電池パネルシステム。
  3. 【請求項3】軒と降り棟とを有し前記軒と前記降り棟と
    の成す角がβである屋根上に長方形の太陽電池パネルを
    複数敷詰めた太陽電池パネルシステムにおいて、横幅が
    mで縦幅がm/2×tanα(但し、α<β)の長方形
    の区画を、縦にm/2×(tanβ−tanα)の間を
    空けて千鳥格子状に割付け、前記区画に前記太陽電池パ
    ネルを配置したことを特徴とする太陽電池パネルシステ
    ム。
  4. 【請求項4】太陽電池パネルの間には取付部材が配置さ
    れていることを特徴とする請求項3記載の太陽電池パネ
    ルシステム。
  5. 【請求項5】軒と降り棟とを有し前記軒と前記降り棟と
    の成す角がγである屋根上に長方形の太陽電池パネルを
    複数敷詰めた太陽電池パネルシステムにおいて、横幅が
    mで縦幅がm×tanγの長方形の区画を格子状に割付
    け、前記区画に前記太陽電池パネルを配置したことを特
    徴とする太陽電池パネルシステム。
JP2000381978A 2000-12-15 2000-12-15 太陽電池パネルシステム Pending JP2002180622A (ja)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009019365A (ja) * 2007-07-10 2009-01-29 Panasonic Electric Works Co Ltd 太陽光発電システムの屋根構造
JP2011086129A (ja) * 2009-10-15 2011-04-28 Sharp Corp 配置設計装置および配置設計方法ならびにプログラムおよびこれを記録した記録媒体

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009019365A (ja) * 2007-07-10 2009-01-29 Panasonic Electric Works Co Ltd 太陽光発電システムの屋根構造
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Effective date: 20040701