JP2005009286A

JP2005009286A - 太陽光発電システム

Info

Publication number: JP2005009286A
Application number: JP2003205209A
Authority: JP
Inventors: Keiji Nakagawa; 啓志中川; Tetsuyuki Shirai; 哲之白井
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2003-04-21
Filing date: 2003-07-31
Publication date: 2005-01-13

Abstract

【課題】屋根上への設置可能面積を減少させることなく、十分な発電量を得られ、しかも特別な屋根への固定手段を必要とせずに負圧荷重や横方向への振動による動きを防止するとともに、設置、着脱が容易で、作業工数が少なく施工作業が簡単な太陽光発電装置を提供すること。
【解決手段】太陽電池モジュールの一辺が対辺より高いところに位置し、水平面に対して所定の角度に傾けるように支持部材に支持された太陽光発電装置の周縁部側面を前記支持部材で覆うとともに、前記太陽光発電装置を複数個配設し、それぞれの太陽光発電装置の水平位置が高い辺からなる頭頂辺同士、水平位置が低い辺からなる谷辺同士をそれぞれ固定カバーにて連結したことを特徴とする太陽光発電装置。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽エネルギーを利用して発電を行う太陽電池モジュールを、建物の屋根上等の平面上に設置して成る太陽光発電装置を用いて、これらを複数個配列してなる太陽光発電システムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、自然エネルギーを利用した新エネルギー技術のひとつとして太陽光発電装置が注目され、住宅への普及が加速されてきている。
【０００３】
太陽光発電装置は、その主要な構成要素である太陽電池により太陽光エネルギーを電力に変換して利用することで、家庭の電気負荷を低減させるものである。住宅においては、家屋の屋根上に太陽電池モジュールを配設して利用されることが多いため、屋根上への太陽電池モジュールの取付け構造も種々考案されている。
【０００４】
一般にこのような産業用、家電用の太陽電池は、複数枚の太陽電池素子を直列や並列に接続し、これをガラスや樹脂などの透光性基板に一体的に構成して太陽電池モジュールとして使用される。この太陽電池モジュールの設置方法においては、地面など平面上に架台と呼ばれる台座を設けて設置する方法や、屋根上に桟と呼ばれるレール状架台を配して取り付ける方法、また、屋根材と一体構造として部品点数削減や屋根への荷重の軽減、外観向上などを果たすものもある。
【０００５】
一方、このような設置で共通する問題として風や振動によって太陽電池モジュールが飛ばされたり脱落したり、架台ごと転倒するなどの事故があり、これを防止するために、地面上や地下にコンクリートや鉄筋で作った基礎を設けたり、屋根の鉄骨や垂木といった構造材に釘やボルトで固定するといった対策がなされているが、このために施工においては基礎や架台の設置や、屋根、架台への太陽電池モジュールの取り付けといった作業を行なわなければならなかった。
【０００６】
そこで、図１１に示すような太陽電池３０をコンクリートなどの重量物４０ａと一体的に構成して傾斜付き太陽電池モジュールＪ１とし、太陽電池モジュール自体の自重によって設置場所から動かないようにすることで平面屋根上に容易に設置することができるものや、太陽電池と一体的に取り付けられた架台内に液体が注入されるタンクを設け、タンク内を満たすことによって重量を増加させるものがある（特許文献１を参照）。
【０００７】
また、図１２に示すように、前記のような重量物４０ｂに太陽電池を組み込んだ太陽電池モジュールＪ２として屋根４５上に配し、さらに太陽電池モジュール裏面に断熱材４４を配して屋根４５内部からの放熱や、外気の温度変化による影響を軽減させて室内の保温効果を向上させたものもある（特許文献２を参照）。
【０００８】
【特許文献１】
特開２００３−６９０６２号公報
【０００９】
【特許文献２】
特開２００１−８５７２８号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特許文献１に開示されたような技術では、屋根上に傾斜付き太陽電池モジュールを設置しようとした場合、図１３に示すように、太陽光４９を受光させようとすると受光側にある前段の太陽電池モジュールＪ３によって太陽光が遮られる部分が生じるため、太陽電池モジュールＪ４の出力を良好な状態とするためには影となる部分に応じた設置間隔４８を設けて、太陽電池モジュールＪ４上に影がかからないようにしなくてはならないが、設置間隔分だけ屋根上の太陽電池モジュール設置可能面積が削られることになり、同一面積比では発電量を減少させることになる。
【００１１】
また、図１４に示すように、設置間隔を設けることにより風の巻き込みが起こり易く、太陽電池モジュール上への砂等の堆積を招くことになる。
【００１２】
さらに、図１５に示すように、頭頂辺４２のある側面は風を受ける面積が大きいために負圧荷重も大きくなるので、風により動かされないようにより自重を重くするか、図１６のように風が通過しやすいような構造にしなくてはならない。
【００１３】
また、太陽電池モジュールの出力ケーブルを引き回す際にも、直接風雨や太陽光等に晒される部分が多くなるので、出力ケーブルの大部分を耐候性の高いものにしておく必要が生じる。
【００１４】
一方、特許文献２に開示されたような技術では、平面型の太陽電池モジュールを屋根面が傾斜している屋根上へ設置する場合は問題ないが、前述のような屋根面が平坦な屋根へ使用すると、傾斜が得られないために太陽電池モジュール表面に雨水や砂、埃などの滞留、堆積を招き、出力が低下するので、定期的な清掃を行なう必要があるなどの問題が生じる。
【００１５】
以上述べた他に特許文献１に開示されたような技術において、コンクリート等の重量物に太陽電池を一体的に取り付けた構造とした場合には、太陽光によって加熱される太陽電池の温度上昇を放熱することができないため、太陽電池の発電効率は低下するといった問題が生じる。
【００１６】
この問題は特許文献２に開示されたような技術において太陽電池モジュール裏面に断熱材を配した場合も同様である。
【００１７】
さらに、風による負圧荷重に耐えられるだけの自重を有していても、地震や工事等の振動による生じる横方向への動きを防止するには屋根と太陽電池モジュール底面との摩擦抵抗を大きくする必要があるといった対策が必要である。
【００１８】
本発明の目的は、上記欠点に鑑み案出されたもので、その目的は屋根上への設置可能面積を減少させることなく、十分な発電量を得られ、しかも特別な屋根への固定手段を必要とせずに負圧荷重や横方向への振動による動きを防止するとともに、設置、着脱が容易で、作業工数が少なく施工作業が簡単な太陽光発電システムを提供することにある。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
本発明の太陽光発電システムは、矩形状の太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールを固定する支持部材により水平面に対し傾斜するように配置した複数の太陽光発電装置を、隣接する太陽光発電装置の双方の高辺部同士が連結し、かつ隣接する太陽光発電装置の双方の低辺部同士が連結するように配列せしめたことを特徴とする。
【００２０】
本発明の他の太陽光発電システムは、前記太陽光発電装置の双方の高辺部同士もしくは双方の低辺部同士を固定カバーにより連結したことを特徴とする。
【００２１】
本発明のさらに他の太陽光発電システムは、前記太陽電池モジュールと支持部材とが着脱自在であることを特徴とする。
【００２２】
また、本発明の更なる他の太陽光発電システムは、前記太陽光発電装置の双方の高辺部同士もしくは双方の低辺部同士を固定カバーにより連結するとともに、前記低辺部側の固定カバーにＵ字型の溝部を設け、このＵ字型の溝部の底面を太陽光発電装置が設置される床面に接着固定したことを特徴とする。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る太陽光発電システムを図面により詳述する。
【００２４】
図１は本発明に係る太陽光発電装置を複数個連結し、太陽電池アレイとした状態の太陽光発電システムを示す斜視図であり、図２は本発明の太陽光発電装置の構造を示す斜視図であり、図３は本発明の太陽光発電装置の構成を示す分解斜視図であり、図４は本発明の太陽光発電装置の組み立てを模式的示した分解斜視図である。
【００２５】
図２に示す太陽光発電装置Ｓにおいて、太陽電池モジュールの１辺Ａ（高辺部）と、その向い側の１辺Ｂ（低辺部）とを異なる高さの支持部材で支持することにより太陽光発電装置Ｓの水平位置が高い辺である頭頂辺２と水平位置が低い辺である谷辺３を形成している。太陽光発電装置Ｓの周縁部側面１４ａ〜１４ｄは支持部材４（４ａ〜４ｄ）自身、もしくは支持部材に取り付けられた平板状の覆い（図示せず）で覆われており、外気の変化が太陽光発電装置内の空気に短時間で影響を及ぼさないようにしている。後記するように太陽光発電装置内には風などの負圧荷重に耐えられるように重りが配され、屋根上の設置面にその質量によって屋根に対する特別な固定手段なしで動かないようにしている。
【００２６】
図１に示すように、複数個の太陽光発電装置Ｓ１〜Ｓ９は頭頂辺同士、および谷辺同士を向かい合わせた状態で配置し、前記頭頂辺同士を頭頂辺固定カバー５、および谷辺同士を谷辺固定カバー６にて連結し、太陽電池アレイ状の太陽光発電装置Ｐを構成する。一般に住宅用の２〜３ＫＷの太陽光発電システムに使用される太陽電池アレイ状の太陽光発電装置には、図２に示すような太陽光発電装置がおよそ３０〜６０個使用される。
【００２７】
また、図３に示すように、頭頂辺を構成する支持部材４ｃと谷辺を構成する支持部材４ａを側面の支持部材４ｂ、４ｄで連結して太陽光発電装置Ｓの枠４となる。支持部材４ａ〜４ｄは耐候性を有する表面処理を施したアルミニウム合金や鋼材などの金属、樹脂等で構成される。支持部材４ａと４ｃは内部の温度が外気温に対して極端に高温にならないように排熱口１０を設けている。また、支持部材４ａと４ｃが重り８を抱えるように下部が内部に向かって張り出しており、ここに重り８を載せることによって重り８の自重が働き、太陽光発電装置Ｓは外力によって動かされにくくなる。重りは鉄などの金属やコンクリートなどの石材が好適であり、設置空間の範囲に応じて大きさを変えて重量を可変できるようにしている。太陽光発電装置Ｓの枠４の内部底面には断熱材２４を配置している。このとき、図４に示すように断熱材２４が重り８の動き止めとなるようにすると良い。また、断熱材２４が太陽電池モジュール１５との間に空間を設けている。これらの配置が完了した後、太陽光発電装置Ｓの枠４の上部に太陽電池モジュール１５を押えカバー１６で押圧固定する。このとき、排水性や砂や埃の堆積を考慮し、押圧金具１７のような各ポイントでの支持の構造にしてもよいし、特に図示しないが、太陽電池モジュール１５の外周に簡易枠を設けて直接ねじ止めできるようにしてもよい。このようにして太陽光発電装置Ｓが完成する。
【００２８】
次に前述した太陽光発電装置を複数個連結してアレイ状の太陽光発電システムＰにする方法について図５〜図７を用いて説明する。
【００２９】
図５は本発明の太陽光発電システムの頭頂辺間を示す概略断面図であり、図６は本発明の太陽光発電システムの谷辺間を示す概略断面図であり、図７は本発明の太陽光発電システムの全体構成及び風と熱の流れを模式的に示す概略断面図である。
【００３０】
図５に示すように、隣り合う太陽光発電装置Ｓ１とＳ４の頭頂辺同士が向かい合うように配置されており、その間には太陽電池で発電された電力を送電する出力ケーブル１２が通される。この出力ケーブル１２は前述の図１に示すように連なる太陽光発電装置（たとえば、Ｓ１とＳ４、Ｓ２とＳ５、Ｓ３とＳ６）の頭頂辺間を連絡通路として太陽光発電装置を電気的に連結できる電気配管としての役割を持っており、頭頂辺固定カバー５を締結ねじ１３で締結することにより太陽光が遮られ、出力ケーブル１２の紫外線劣化や外部からの衝撃による損傷から保護されるので、配管スペース１８内に配される出力ケーブル１２の耐候性の向上や、グレードを低く設定できるなどのメリットがある。
【００３１】
また、頭頂辺固定カバー５で太陽光発電装置が締結されると、上下左右いずれの方向に太陽光発電装置を動かそうとする力が働いたとしても、連結された太陽光発電装置がトータルの質量で固定されているので、安定度が増し、耐久性が向上する。また、頭頂辺固定カバー５を複数個の太陽光発電装置にまたがって固定するように長くすれば、多数の太陽光発電装置が支えあうことになり、より耐久性が向上する。
【００３２】
また、頭頂辺固定カバー５は太陽光発電装置Ｓ１、Ｓ４の頭頂辺を密閉するようには配されておらず、少し浮き上がった位置にある。これにより太陽光発電装置内部で上昇した温度を排熱口１０から外に排熱する事ができ、密閉状態の様に極端な温度上昇が生じることを防止することができるので、太陽電池の温度上昇による発電効率の低下を少なくできるとともに、後記するように断熱材の屋根面と太陽光発電装置内の温度差を少なくして断熱材の保温効果を向上させる。
【００３３】
同様にして、図６に示すように、隣り合う太陽光発電装置Ｓ４とＳ７の谷辺同士が向かい合うように配置される場合も、谷辺固定カバー６を締結ねじ１３で太陽光発電装置Ｓ４、Ｓ７の谷辺に締結することにより、前述した図１に示すように連なる太陽光発電装置Ｓ４とＳ７、Ｓ５とＳ８、Ｓ６とＳ９を締結することができ、上下左右いずれの方向に太陽光発電装置を動かそうとする力が働いたとしても、連結された太陽光発電装置のトータルの質量で固定されているので容易に動かされることはない。特に、最も風を逃しにくく負圧荷重を大きく受ける側面１４ｂ、１４ｄにおいては谷辺も連結されることによる浮き上がり防止効果は著しい。さらに、図７に示すように、太陽光発電装置Ｓ４、Ｓ７、Ｓ１０を頭頂辺固定カバー５と谷辺固定カバー６で連結することにより風４９は矢印のように表面に沿ってスムーズに流れるようになるので、風に砂や埃が混じっていたとしても一緒に流れていってしまい、太陽光発電装置上に堆積しないといった堆積防止効果も奏するようになる。
【００３４】
図８は本発明の太陽光発電装置の固定カバーの構成の他の一例を説明する概略断面図であり、図９の（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る太陽電池を各方位に対応して設置する方法の一実施例を示す側面図であり、図１０は本発明に係る太陽電池の方位による出力電力量の例を示す比較グラフである。
【００３５】
図８に示すように、太陽光発電装置Ｓ１とＳ４を連結する頭頂辺固定カバー５ａの頭頂辺からのはみ出し高さを抑えるようにすれば、風の抵抗をより少なくすることができる。このとき、頭頂辺固定カバー５ａの両端は太陽光発電装置の頭頂辺９と間隔が空けられるようにして、熱の排出を行なう排出口とするとよい。
【００３６】
一方、このように頭頂辺同士を合わせた配置とした場合、同一設置面積下での発電電力量を増やすことができる反面、通常であれば太陽光の照射される側に設置された太陽光発電装置の影がおちて発電に影響を及ぼすことや、背を向けた側の太陽電池では受光部表面で光が反射されて発電効率が極端に低下することが知られている。そこで、図９（ａ）〜（ｃ）に示すように頭頂辺を合わせた太陽電池を水平設置（ａ）、東西向き（ｂ）、北東−南西（北西−南東と等価）（ｃ）に設置し、傾斜角度を変化させて発電電力量を測定したところ、図１０に示すように０°（水平）〜５°の傾斜角度では傾斜角度を大きくするほど出力の低下が生じるがほとんど出力に差が生じなかった。そこで排水性も考慮して太陽光発電装置の受光面の傾斜角度を２°〜５°程度とすることにより、どの方角に向けて設置しても最も良好な発電が得られ、しかも傾斜によって太陽電池が屋根上などの設置面に対する占有面積が小さくできるので、屋根上により多くの太陽電池を配する事ができるようになる。なお、前述した傾斜角度は年間を通じた総発電量の推移から検証したものであり、設置地域の緯度や、発電量のピークを特定の季節（太陽高度）や時間帯に限定するような設置を選択する場合はこの限りではなく、その場合に太陽高度に合わせて傾斜角を設定すればよい。
【００３７】
ところで、図７に示すように、屋根上に太陽光発電システムを設置した場合、屋根４５と外気との間には太陽光発電装置Ｓ７が存在するので、外気温度もしくは屋根温度（家屋内の室内温度を含む）が太陽光発電装置Ｓ７を通じて熱交換することとなる。よって、太陽光発電装置の保温性能が高いほど屋根温度を安定させて、家屋内からの熱の流出を抑えて冷暖房の効率を高くすることができる。そこで、太陽光発電装置Ｓ７内が四方を覆われていることを利用し、断熱材２４を配して第１の断熱層とし、屋根からの熱交換（家屋内からの熱の放出もしくは外気からの加熱・冷却）が少なくなるようにしている。断熱材２４と太陽電池モジュール１５との間には空気層７が設けられており、外気と空気層７との間で第２の断熱層を形成することによって、断熱材２４の裏表面の温度差を軽減させ、断熱効果を向上させるとともに断熱材の薄型化を可能としている。図中重り８の部分には断熱材がないが、重り８の下もしくは上に配するようにしてもよいし、重り８に断熱効果を有する材質を用いて断熱材の代わりに配してもよい。一方、前記空気層７は太陽電池モジュール１５を冷却するための通路としての役割も果たしており、日射や外気温の上昇による太陽電池の温度上昇を、太陽電池裏面の空気層７内の空気に放熱し、その熱せられた空気を排熱口１０から排出することで太陽電池の冷却を行なう。これにより、太陽電池の裏面に断熱材を密着させた場合に生じる太陽電池の温度上昇を助長させてしまう現象を回避し、また、断熱材も熱せられないので断熱効果が低下しない。
【００３８】
しかも、以上のようにアレイ状の太陽光発電装置とした後においても、頭頂辺固定カバー、谷辺固定カバーの取り外しにより出力ケーブルへすぐにアクセスできるので、メンテナンス時の配線チェックや出力測定が容易である。また、太陽電池の支持部材からの取り外し、もしくは太陽光発電装置の着脱が容易に行なえるので、部品交換も簡単である。
【００３９】
図１７は本発明に係る太陽光発電システムの連結状態を示す一実施例の配置図であり、図１８は本発明に係る他の太陽光発電システムの連結状態を示す一実施例の配置図であり、図１９は本発明に係る他の実施例の太陽光発電システムの谷辺間構造を示す概略断面図であり、図２０は本発明に係る他の実施例の太陽光発電システムの固定ねじを用いた実装における谷辺間を示す概略断面図であり、図２１は本発明に係る他の実施例の太陽光発電システムの固定ねじを用いない実装における谷辺間を示す概略断面図であり、図２２は本発明に係る他の実施例の太陽光発電システムの谷辺間を示す斜視図であり、図２３は本発明に係る他の実施例の太陽光発電システムの谷辺間を示す概略断面図である。
【００４０】
ところで、太陽光発電装置を連結することにより単一でいた時よりも大きな外力でなければ動かされないように安定度が増しているが、大きな地震などが生じた場合にはアレイ状の太陽光発電装置全体が同時に動かされるために、例えば図１７に示すように太陽光発電装置Ｓ１〜Ｓ１２は頭頂辺固定カバー５と谷辺固定カバー６で連結されたアレイ状のまま矢印のような横方向への移動に対して抵抗力が少なく位置ずれが生じやすい。また、図６で示したように太陽光発電装置の底辺部同士を谷辺固定カバー６で連結すると、風に砂や埃が混じっていたとしても大半は流れていくが、そのうちの幾ばくかが残って徐々に堆積してしまうこともある。そこで図１９に示すように谷辺固定カバーを溝部２２を有する谷辺固定カバー１９とし、前記溝部２２の底面と屋根４５との間には接着部材２１を配する。このようにすることにより図２０に示すように、谷辺固定カバー１９を締結ねじ１３で連結固定することで太陽光発電装置Ｓ４、Ｓ７が連結されるとともに締結ねじ１３を締め付けることで溝部２２が屋根４５に押し付けられることとなり、底面の接着部材２１が接着に適した状態となり、谷辺固定カバー１９が屋根４５に接着される。そして谷辺固定カバー１９が屋根上に接着固定されることで、例えば図１８に示すように太陽光発電装置Ｓ１〜Ｓ１２はアレイ状で屋根上に固定されることとなり、地震等により生じる振動に遭っても縦方向への振動に対しても引き戻そうとする力が働くので横ずれが抑止される。また、通常時にも横方向の移動に対しても抑制が働くので太陽光発電装置の自重だけに頼るよりも横ずれに対する抵抗力が増す。そこで、その補強された分だけ重り８の重量を軽くして屋根への負担を軽減させることも可能となる。また、太陽光発電装置上の砂や埃を溝部へ落とし込んで排出することができるので、堆積物による発電効率の低下などの問題を生じさせない。なお、溝部２２に落とし込んだ砂や埃は一旦溝部に堆積した後、雨等で外部に排出される。また、図２１に示すように谷辺固定カバー１９が十分な重さを持つ場合には固定ねじを用いずともよい。また、接着が完了するまでの間だけ仮の重りを置くようにしたのでもよく、部品点数の削減とねじ固定作業の削減ができる。また、図２２に示すように溝部に通気用の孔を設けて太陽光発電装置内の冷却効果を高めるようにしても良い。具体的には例えば図２３に示すように、谷辺固定カバー１９に通気孔２３を設け、太陽光発電装置Ｓ７の排熱口１０に外気が流入し易いようにする。このとき通気孔２３の孔位置は排熱口１０と同じでなくてもよいが、外気流入と砂や埃が排熱口１０に吸い込まれないようにするための間隙２５を設けて、溝部２２に堆積した砂や埃が太陽光発電装置の排熱口１０に流れ込まないようにするのが好ましい。このようにすることで谷辺固定カバー１９から十分な外気を取り込むことができ、太陽光発電装置Ｓ４やＳ７の内部に外気が入り、中の熱せられた空気が矢印のように太陽光発電装置の高い側へ押しやられるようになり、図７で説明した高辺部での熱の排出がよりスムーズに行なわれる。また、特に図示しないが、谷辺固定カバーが接着されたままの状態でも、高辺部固定カバーを外すことにより太陽光発電装置を後ろにずらして谷辺固定カバーから外すことができるので、メンテナンス性が失われることはない。
【００４１】
また、太陽光発電装置の支持部材を導電性の材料で構成するようにすれば、同様に導電性の固定カバー（頭頂辺、谷辺）を使用することにより固定カバーで連結を行なうことにより、自動的に太陽光発電装置間がアース接続されるので、施工作業やアース部材の削減ができ、屋根上での作業を減らして作業者の安全性も向上する。
【００４２】
なお、本実施例では支持部材を連結した太陽光発電装置の枠４に太陽電池モジュールを押えカバー６で押圧固定するもので説明したが、これに限定されるものではなく、モジュール枠にスリットを設け、太陽電池を直接モジュール枠に嵌め込み固定するようにしたものにも適用が可能である。
【００４３】
また、本発明は上述の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々の変更、改良等が可能である。
【００４４】
【発明の効果】
以上のとおり、本発明の太陽光発電装置によれば、屋根上にその質量によって屋根に対する特別な固定手段なしで動かないように設置できるとともに、頭頂辺固定カバーで太陽光発電装置が締結されると、上下左右いずれの方向に太陽光発電装置を動かそうとする力が働いたとしても、連結された太陽光発電装置を合わせた質量で固定されることになるので、安定度が増し、耐久性が向上する。また、頭頂辺固定カバーを複数個の太陽光発電装置にまたがって固定されるように長くすれば、多数の太陽光発電装置が支えあうことになり、より耐久性を向上させることができる。また、谷辺固定カバーにより隣接する太陽光発電装置の集団も締結することで、上下左右いずれの方向に太陽光発電装置を動かそうとする力が働いたとしても、連結された太陽光発電装置全てを合わせた質量で固定されているので容易に動かされることはない。特に、最も風を逃しにくく負圧荷重を大きく受ける側面において浮き上がり防止効果は著しい。さらに、谷辺固定カバーを屋根面等に接着固定することとすれば地震等によるずれへの抵抗力が一層向上するとともに、抵抗力の向上分を自重を軽くすることに振り向けて屋根への負担を軽減させることも可能とできる。
【００４５】
また、太陽光発電装置を連結することにより頭頂辺間を連絡通路として太陽光発電装置を電気的に連結する電気配管のスペースとすることにより、太陽光が遮られ、出力ケーブルの紫外線劣化や外部からの衝撃による損傷から保護されるので、出力ケーブルの耐候性の向上や、グレードを低く設定できる。
【００４６】
また、風が太陽光発電装置の表面に沿ってスムーズに流れるようになるので、風に砂や埃が混じっていたとしても一緒に流れていってしまい、太陽光発電装置上に堆積しないといった堆積防止効果も奏する。さらに、谷辺固定カバーに砂や埃を落とし込む溝部を設けるようにすれば、風で流されきらない砂や埃、大粒の砂や石を落とし込んで排出することができ、より堆積防止効果を向上させることができる。
【００４７】
また、どの方角に向けて設置しても最も良好な発電が得られ、しかも傾斜によって太陽電池が屋根上などの設置面にたいする占有面積が小さくできるので、屋根上により多くの太陽電池を配する事ができる。
【００４８】
また、本発明によれば、固定カバーの取り外しにより出力ケーブルへすぐにアクセスできるので、メンテナンス時の配線チェックや出力測定が容易である。また、太陽電池の支持部材からの取り外し、もしくは太陽光発電装置の着脱が容易に行なえるので、部品交換も簡単である。さらに、谷辺固定カバーを屋根面への接着部とすることにより太陽光発電装置自身を接着した場合よりも移設、交換が容易である。
【００４９】
さらにまた、本発明によれば、断熱材と太陽電池との間に空気層が設けられており、外気と空気層との間で第２の断熱層を形成するので、断熱材の裏表面の温度差を軽減させ、断熱効果を向上させるとともに断熱材の薄型化を可能としている。日射や外気温の上昇による太陽電池の温度上昇を、太陽電池裏面の空気層７内の空気に放熱し、その熱せられた空気を排熱口１０から排出することで太陽電池の冷却を行なう。このとき、谷辺固定カバーに通気孔を設けるようにすれば太陽電池裏面の空気流通がよくなり、太陽光発電装置内の冷却効果が向上するので、発電効率や断熱性能を向上させることができる。
【００５０】
しかも、本発明によれば、太陽光発電装置を固定カバーで連結することにより、自動的に太陽電池モジュールを筐体アースすることとできるので、施工作業やアース部材の削減ができ、屋根上での作業を減らして作業者の安全性も向上する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る太陽光発電装置を複数個連結し、太陽電池アレイとした状態の太陽光発電システムを示す斜視図である。
【図２】本発明に係る太陽光発電装置の構造を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る太陽光発電装置の構成を示す分解斜視図である。
【図４】本発明に係る太陽光発電装置の組み立てを模式的示した分解斜視図である。
【図５】本発明に係る太陽光発電システムの頭頂辺間を示す概略断面図である。
【図６】本発明に係る太陽光発電システムの谷辺間を示す概略断面図である。
【図７】本発明に係る太陽光発電システムの全体構成及び風と熱の流れを模式的に示す概略断面図である。
【図８】本発明に係る太陽光発電装置の固定カバーの構成の他の一例を説明する概略断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｃ）は本発明に係る太陽電池を各方位に対応して設置する方法の一実施例を示す側面図である。
【図１０】本発明に係る太陽電池の方位による出力電力量の例を示す比較グラフである。
【図１１】従来技術における太陽電池モジュールを屋根上に設置する一実施例を模式的に示す斜視図である。
【図１２】従来技術における太陽電池モジュールを屋根上に設置する一実施例を模式的に示す概略斜視図である。
【図１３】従来技術における太陽電池モジュールを屋根上に設置した時の太陽光の状態を模式的に示す側面図である。
【図１４】従来技術における太陽電池モジュールを屋根上に設置した時の風の流れの状態を模式的に示す側面図である。
【図１５】従来技術における太陽電池モジュールを屋根上に設置した時の他の風の流れの状態を模式的に示す側面図である。
【図１６】従来の太陽電池モジュールを屋根上に設置する一実施例を模式的に示す斜視図である。
【図１７】本発明に係る太陽光発電システムの連結状態を示す一実施例の配置図である。
【図１８】本発明に係る他の太陽光発電システムの連結状態を示す一実施例の配置図である。
【図１９】本発明に係る他の実施例の太陽光発電システムにおける谷辺間構造を示す概略断面図である。
【図２０】本発明に係る他の実施例の太陽光発電システムの固定ねじを用いた実装における谷辺間を示す概略断面図である。
【図２１】本発明に係る他の実施例の太陽光発電システムの固定ねじを用いない実装における谷辺間を示す概略断面図である。
【図２２】本発明に係る他の実施例の太陽光発電システムの谷辺間を示す斜視図である。
【図２３】本発明に係る他の実施例の太陽光発電システムの谷辺間を示す概略断面図である。
【符号の説明】
２・・・頭頂辺
３・・・谷辺
４、４ａ〜４ｄ・・・支持部材
５、５ａ・・・頭頂辺固定カバー
６・・・谷辺固定カバー
７・・・空気層
８・・・重り
９・・・頭頂辺
１０・・・排熱口
１２・・・出力ケーブル
１３・・・締結ねじ
１４ａ〜１４ｄ・・・側面部
１５・・・太陽電池
１６・・・押えカバー
１７・・・押圧金具
１８・・・配管スペース
１９・・・谷辺固定カバー
２１・・・接着部材
２２・・・溝部
２３・・・通気孔
２４・・・断熱材
３０・・・太陽電池
４０ａ、４０ｂ・・・重量物
４２・・・頭頂辺
４４・・・断熱材
４５・・・屋根
４８・・・設置間隔
４９・・・風
Ｊ１〜Ｊ４・・・太陽電池モジュール
Ｐ・・・太陽電池アレイ
Ｓ、Ｓ１〜Ｓ９、Ｓ１０・・・太陽光発電装置

Claims

矩形状の太陽電池モジュールを、該太陽電池モジュールを固定する支持部材により水平面に対し傾斜するように配置した複数の太陽光発電装置を、隣接する太陽光発電装置の双方の高辺部同士が連結し、かつ隣接する太陽光発電装置の双方の低辺部同士が連結するように配列せしめた太陽光発電システム。
前記太陽光発電装置の双方の高辺部同士もしくは双方の低辺部同士を固定カバーにより連結したことを特徴とする請求項１記載の太陽光発電システム。
前記太陽電池モジュールと支持部材とが着脱自在であることを特徴とする請求項１または２記載の太陽光発電システム。
前記太陽光発電装置の双方の高辺部同士もしくは双方の低辺部同士を固定カバーにより連結するとともに、前記低辺部側の固定カバーにＵ字型の溝部を設け、このＵ字型の溝部の底面を太陽光発電装置が設置される床面に接着固定したことを特徴とする請求項１ないし３記載の太陽光発電システム。