JP2007120237A - Power generation system - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、屋上スラブ上に太陽電池を設置した発電システムに関する。 The present invention relates to a power generation system in which solar cells are installed on a roof slab.
太陽光発電を考えたときに設置場所は屋上が最適であるが、強風、耐震対策などのために屋上に太陽光電池を設置するときは強固な取付け架台が必要で、強固な架台の上にパネル上の太陽電池を設置している、また、発電効率を上げるため、傾斜をつけた架台を用いている(特許文献1参照)。
しかしながら、上記の強固な傾斜をつけた架台は、設置コストのアップに繋がっている。 However, the gantry with the above-mentioned strong inclination leads to an increase in installation cost.
そこで、本発明の課題は、強風に強く、設置コストの少ない、屋上スラブ上に太陽電池を設置した発電システムを得ることにある。 Therefore, an object of the present invention is to obtain a power generation system in which a solar cell is installed on a roof slab, which is resistant to strong winds and has a low installation cost.
上記課題を解決するため、本発明では、フィルム形太陽電池を少なくとも弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池を電源とした発電システムとする。これによって、屋上スラブに接着剤にて貼着するため、強風に強く、設置コストの少ない、発電システムとできる。また、フィルム形太陽電池を弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着することにより、弾性モルタルのフレキシブルな特性が、熱膨張率の差によるフィルム形太陽電池と屋上スラブなどとの差による歪を吸収する。 In order to solve the above problems, in the present invention, a film-type solar cell is attached to a roof slab with an adhesive via at least an elastic mortar, and a power generation system using the film-type solar cell as a power source is provided. Thereby, since it adheres to a roof slab with an adhesive, it can be made into a power generation system that is strong against strong winds and low in installation cost. In addition, by attaching a film-type solar cell to the roof slab with an adhesive through an elastic mortar, the flexible characteristics of the elastic mortar are different from those of the film-type solar cell and the roof slab due to the difference in thermal expansion coefficient. Absorbs distortion caused by
また、フィルム形太陽電池を少なくとも弾性モルタル、防水工事用アスファルトを順に介して屋上スラブに接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池を電源とした発電システムとすれば、屋上スラブに接着剤にて貼着するため、強風に強く、設置コストの少ない、発電システムとできる。また、フィルム形太陽電池を弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着することにより、弾性モルタルのフレキシブルな特性が、熱膨張率の差によるフィルム形太陽電池と屋上スラブなどとの差による歪を吸収する。防水工事用アスファルトは、防水性能を向上する。 In addition, if a film-type solar cell is attached to a roof slab with an adhesive through at least elastic mortar and asphalt for waterproofing construction in order, and the power generation system using the film-type solar cell as a power source, the adhesive to the roof slab Because it is attached at, it can be a power generation system that is strong against strong winds and low in installation costs. In addition, by attaching a film-type solar cell to the roof slab with an adhesive through an elastic mortar, the flexible characteristics of the elastic mortar are different from those of the film-type solar cell and the roof slab due to the difference in thermal expansion coefficient. Absorbs distortion caused by Waterproofing asphalt improves waterproof performance.
また、前記防水工事用アスファルトをアスファルトルーフィングにて設置し、その長手方向に前記フィルム形太陽電池の長手方向を合わせた発電システムとすれば、アスファルトルーフィングは、主に長手方向に伸び縮みを行うので、フイルム型太陽電池もアスファルトルーフィングの長手方向に併せて貼ることにより、無理な歪を防止できる。 Moreover, if the asphalt roofing is installed in asphalt roofing and the power generation system has the longitudinal direction of the film-type solar cell aligned with the longitudinal direction, the asphalt roofing mainly expands and contracts in the longitudinal direction. Film-type solar cells can also be applied in the longitudinal direction of asphalt roofing to prevent excessive distortion.
また、フィルム形太陽電池を少なくとも弾性モルタル、防水工事用アスファルト、断熱材を順に介して屋上スラブに接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池を電源とした発電システムとすれば、屋上スラブに接着剤にて貼着するため、強風に強く、設置コストの少ない、発電システムとできる。また、フィルム形太陽電池を弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着することにより、弾性モルタルのフレキシブルな特性が、熱膨張率の差によるフィルム形太陽電池と屋上スラブなどとの差による歪を吸収する。防水工事用アスファルトは、防水性能を向上し、断熱材は断熱性能を向上する。 Further, if the film-type solar cell is attached to the roof slab with an adhesive via at least an elastic mortar, waterproof asphalt, and a heat insulating material in this order, and the film-type solar cell is used as a power generation system, the roof slab Because it is attached with an adhesive, it can be a power generation system that is strong against strong winds and low in installation costs. In addition, by attaching a film-type solar cell to the roof slab with an adhesive through an elastic mortar, the flexible characteristics of the elastic mortar are different from those of the film-type solar cell and the roof slab due to the difference in thermal expansion coefficient. Absorbs distortion caused by Asphalt for waterproofing construction improves waterproofing performance, and insulation improves thermal insulation performance.
また、前記断熱材を片勾配付き又は両勾配付きとし発電システムとすれば、勾配付きの屋根による水溜まり等、防水劣化現象の解消に寄与でき、、勾配付きの断熱材を採用しているため、フィルム型太陽電池の発電効率の向上・汚れ防止効果を得ることが可能となる。 In addition, if the heat insulating material with a single slope or both slopes is used as a power generation system, it can contribute to the elimination of waterproof deterioration phenomenon such as a water pool due to a sloped roof, and since a heat insulating material with a slope is adopted, It becomes possible to improve the power generation efficiency of the film-type solar cell and to prevent dirt.
また、前記弾性モルタルの弾性を、フィルム形太陽電池の弾性と同じにした発電システムとすれば、フィルム形太陽電池の歪の減少に繋がる。 In addition, if the power generation system has the same elasticity as that of the film-type solar cell, the distortion of the film-type solar cell is reduced.
また、前記弾性モルタルに、防水性能を付加した発電システムとすれば、防水工事用アスファルトの上に防水性を付与した弾性モルタルを付加していることによる二重防水効果による防水性能の向上を図ることができる。 In addition, if the power generation system with waterproof performance is added to the elastic mortar, the waterproof performance is improved by the double waterproof effect due to the addition of the waterproof mortar to the waterproof construction asphalt. be able to.
また、前記該フィルム形太陽電池とともに、商用電源を電源とした発電システムとすれば、より大きな電力に対応が可能で、発電システムの利用の幅が広がる。 In addition, if the power generation system uses a commercial power source as a power source together with the film type solar cell, it is possible to deal with a larger amount of power, and the range of use of the power generation system is expanded.
また、前記フィルム形太陽電池に充放電コントローラを介して蓄電池を接続した発電システムとすれば、自立型の安定した電源とすることができる。 Moreover, if it is set as the electric power generation system which connected the storage battery via the charge / discharge controller to the said film-type solar cell, it can be set as a self-supporting stable power supply.
また、前記フィルム形太陽電池が鋼板と一体型とされている発電システムとすれば、フィルム形太陽電池の取扱いが容易となる。 Further, if the film type solar cell is a power generation system integrated with a steel plate, the film type solar cell can be handled easily.
上記の本発明によれば、フィルム形太陽電池を屋上スラブに接着剤にて貼着するため、強風に強く、設置コストの少ない、発電システムとできる。また、フィルム形太陽電池を弾性モルタルを介して屋上スラブに接着剤にて貼着することにより、弾性モルタルのフレキシブルな特性が、熱膨張率の差によるフィルム形太陽電池と屋上スラブなどとの差による歪を吸収できる。また、省エネを図るシステムであり、地球温暖化対策に寄与することができる。 According to the present invention, since the film-type solar cell is attached to the roof slab with an adhesive, the power generation system can be made strong against strong winds and low in installation cost. In addition, by attaching the film-type solar cell to the roof slab with an adhesive through the elastic mortar, the flexible characteristics of the elastic mortar are different from those of the film-type solar cell and the roof slab due to the difference in coefficient of thermal expansion. Can absorb distortion caused by. In addition, it is an energy saving system that can contribute to global warming countermeasures.
以下本発明の実施の形態を図示例を伴い説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明による一実施の形態としての太陽電池による発電システムの構成図を示し、太陽電池による発電システム1は、フィルム形太陽電池2,2,2と、これらのフィルム形太陽電池2,2,2をまとめて電気的に接続する接続箱3と、この接続箱3は、パワーコンディショナー4を介し商用連系点6を通じて、商用電源5及び負荷7に接続される。この接続箱3は、設けることが望ましいが、パワーコンディショナー4との接続により、設置を省略することも可能である。
FIG. 1 shows a configuration diagram of a power generation system using solar cells as an embodiment according to the present invention. A power generation system 1 using solar cells includes film
パワーコンディショナー4は、フィルム形太陽電池2の発電電圧が高いときには、商用連系点6を通じて負荷7に電力を供給し、発電電圧が低いときには、商用連系点6には電力供給をしないための調整を行う。
The power conditioner 4 supplies power to the
このように太陽光がある昼間は商用電源の電力を補充し、太陽光の無い夜には商用電源の電力で負荷を駆動する。 In this way, the power of the commercial power supply is supplemented during the daytime when sunlight is present, and the load is driven by the power of the commercial power supply at night when there is no sunlight.
フィルム形太陽電池2は、図2に外観図を示すように、プラスチックフィルム22上に形成したフレキシブルな太陽電池で剛体の太陽電池より軽量である。
The film-type
この実施の形態では、図3に平面図、図4に断面図を示すように、取扱いの便宜のため鋼板と一体型とされる。すなわち、図3に示すように4枚直列、2枚並列8枚の太陽電池からなるフィルム形太陽電池2の単位モジュールとする。図3、図4に示すように、このフィルム形太陽電池2の単位モジュールは、薄い鋼板25に接着剤26で貼り付け、表面をコート材27でコートし、鋼板一体型単位モジュール20とする。ここでは、鋼板25は0.8mm厚のフッ素樹脂を塗装したガルバリウム鋼板であり、接着剤26は、エチレンビソールアセテート(EVA)である。またコート材27は、エチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)である。なお、鋼板25の裏側にはフィルム形太陽電池2からの導電端子28が端子箱24、コネクタ23へと伸びている。
In this embodiment, as shown in a plan view in FIG. 3 and a cross-sectional view in FIG. 4, it is integrated with a steel plate for convenience of handling. That is, as shown in FIG. 3, it is set as the unit module of the film-type
このような鋼板一体型単位モジュール20とすることにより、太陽電池の取扱いは容易となり、耐気候性のすぐれたものとなる。フィルム形太陽電池シート2を用いていることから鋼板更には敷設後の変形にも耐えられるものとなる。
By using such a steel plate integrated
図5には上記のフィルム形太陽電池の鋼板一体型単位モジュール20を屋上スラブに貼着配置した状態を示す縦断面図、図6には、図5のフィルム形太陽電池の貼着配置状態の主要部を示す縦断面図を、図7には、図6に対応したフィルム形太陽電池の貼着配置状態の主要部を示す平面図を示す。
FIG. 5 is a longitudinal cross-sectional view showing a state in which the steel sheet integrated
しかし、上記のフィルム形太陽電池の鋼板一体型単位モジュール20は取扱いが容易であるが、この実施の形態では、鋼板一体型単位モジュールでなく、太陽電池セルの上下面をエチレンテトラフルオロエチレン(ETFE)で覆い下面に接着剤のエチレンビソールアセテート(EVA)等を着けた状態のフィルム形太陽電池を用いることが望ましい場合もある。両者の単位モジュールを配慮しつつ、フィルム形太陽電池との表現で、以下説明する。
However, although the steel sheet integrated
図5乃至図7において、コンクリート屋根の屋上スラブ90の上には、コーキング材94、アスファルト防水層92、押さえモルタル91と塗りまたは重ねられる。なお、押さえモルタル91間には、歪防止のため伸縮目地が狭入されている。屋上の縁の内壁は、ラス張りモルタル仕上げ93とされる。さらに、ブレキャストコンクリート笠石95などが屋上の縁には接着配置される。
5 to 7, a
押えモルタル91の上にはフォームポリスチレン、硬質ウレタンフォーム等からなる断熱材83をここでは敷設貼着する。この断熱材83は建物の断熱性能の向上のために入れるもので、省略も可能である。ここでは、さらに上に、フェルトにアスファルトを浸透させ防水層を作るためのシートを用いたアスファルトルーフィングにより形成された防水工事用アスファルト82が貼着配置される。ここまでは、既存の屋上スラブの構成である。
Here, a
さらに、この実施の形態では、フィルム形太陽電池2の鋼板一体型単位モジュール20の裏打ち材すなわち貼付け下地として、防水性能を付加した弾性モルタル81を防水工事用アスファルト82上に貼着配置する。鋼板一体型単位モジュール20はアスファルトルーフィングの長手方向に併せて貼るのがよい、なぜなら、アスファルトルーフィングは、主に長手方向に伸び縮みを行うので、フィルム形太陽電池もアスファルトルーフィングの長手方向に併せて貼るのが、フィルム形太陽電池2の引っ張り力の影響を軽減できるからである。
Furthermore, in this embodiment, an
この弾性モルタル81は、厚さ約3〜5mm、その膨張率をフィルム形太陽電池2と同じとする。これによって、アスファルトルーフィングの伸び縮みに対応が可能となる。弾性モルタル81の採用により、屋根スラブコンクリート及び押さえモルタルの亀裂に対応可能となるため、フィルム形太陽電池への引っ張り力の影響を低減できる。また、弾性モルタル81は、防水性を付加しているため、既存屋根防水性の向上に寄与できる。すなわち、防水工事用アスファルト82の上に、更に防水性を付与した弾性モルタル81を付加しているため、二重防水効果による防水性能の向上に寄与できる。なお、弾性モルタル81の隙は補強シート84により接続される。
This
この実施の形態では、フィルム形太陽電池2を少なくとも弾性モルタル81を介して屋上スラブ90に接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池2を電源とした発電システムとすることによって、屋上スラブに接着剤にて貼着するため、強風に強く、設置コストが少なくでき、フィルム形太陽電池2を弾性モルタル81を介して屋上スラブ90に接着剤にて貼着することにより、弾性モルタル81のフレキシブルな特性が、熱膨張率の差によるフィルム形太陽電池2と屋上スラブ90などとの差による歪を吸収する。
In this embodiment, the film-type
また、フィルム形太陽電池2を少なくとも弾性モルタル81、防水工事用アスファルト82を順に介して屋上スラブ90に接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池2を電源としたことによって、さらに防水工事用アスファルト82は、防水性能を向上する。
Further, the film-type
また、前記防水工事用アスファルト82をアスファルトルーフィングにて設置し、その長手方向に前記フィルム形太陽電池の長手方向を合わせた発電システムとすれば、アスファルトルーフィングは、主に長手方向に伸び縮みを行うので、フィルム型太陽電池2もアスファルトルーフィングの長手方向に併せて貼ることにより、無理な歪を防止できる。
Also, if the
また、フィルム形太陽電池2を少なくとも弾性モルタル81、防水工事用アスファルト82、断熱材83を順に介して屋上スラブ90に接着剤にて貼着し、該フィルム形太陽電池2を電源とした発電システムとすれば、さらに断熱材83により断熱性能を向上できる。
Further, the film-type
また、前記断熱材83を片勾配付き又は両勾配付きとした発電システムとすれば、勾配付きの屋根による水溜まり等、防水劣化現象の解消に寄与でき、勾配付きの断熱材を採用するため、フィルム形太陽電池の発電効率の向上・汚れ防止効果を得ることが可能となる。
Also, if the
また、前記弾性モルタル81に、防水性能を付加した発電システムとすれば、防水工事用アスファルト82の上に防水性を付与した弾性モルタルを付加していることによる二重防水効果による防水性能の向上を図ることができる。
Further, if the power generation system with waterproof performance is added to the
また、前記弾性モルタル81の弾性を、フィルム形太陽電池2の弾性と同じにした発電システムとすれば、フィルム形太陽電池の歪の減少に繋がる。
Further, if the power generation system is configured so that the elasticity of the
また、フィルム形太陽電池2とともに、商用電源5を電源とした発電システムとすれば、より大きな電力に対応が可能で、発電システムの利用の幅が広がる。
Moreover, if it is set as the power generation system which used the
さらに、図8に自立型の電源としたフィルム形太陽電池を用いた発電システムを他の実施の形態として示す。これはフィルム形太陽電池2,2,2に、これらをまとめて電気的に接続する接続箱3、充放電コントローラ8を介して蓄電池9を接続し、自立型の安定した電源としたものである。充放電コントローラ8には、さらに光センサ10、負荷7が接続される。この接続箱3は、設けることが望ましいが、充放電コントローラ8との接続により、設置を省略することも可能である。
Further, FIG. 8 shows another embodiment of a power generation system using a film-type solar cell as a self-supporting power source. This is a film-type
以上のように屋上スラブ上にフィルム形太陽電池を貼着することで、従来の太陽光パネルの取付け架台が不要になり、設置の手間を節減できコストダウンをはかることができる。またフィルム型太陽電池を屋上スラブに貼付けることで耐風力性を容易に得ることができる。また、フィルム形太陽電池を防水性能を付加した弾性モルタルにより貼着すればフィルム形太陽電池への引っ張り力の影響を低減でき、弾性モルタルに防水性を付加して既存屋根防水性の向上に寄与できる。 As described above, by attaching a film-type solar cell on the roof slab, a conventional solar panel mounting base is not required, and installation can be saved and costs can be reduced. Moreover, wind resistance can be easily obtained by sticking a film type solar cell to a roof slab. If film-type solar cells are attached with elastic mortar with waterproof performance, the influence of tensile force on film-type solar cells can be reduced, and waterproofing is added to the elastic mortar, contributing to improvement of existing roof waterproof performance. it can.
上記のように、本発明によるフィルム形太陽電池による発電システムは、設置の手間とコストを節減でき、地球温暖化対策にも寄与するものとして産業上の利用可能性は大きい。 As described above, the power generation system using the film-type solar cell according to the present invention can save labor and cost for installation, and has great industrial applicability as a contribution to global warming countermeasures.
1 発電システム、2 フィルム形太陽電池、3 接続箱、4 パワーコンディショナー、5 商用電源、6 商用連系点、7 負荷、8 充放電コントローラ、9 蓄電池、10 光センサ、20 鋼板一体型単位モジュール、22 プラスチックフィルム、23 コネクタ、24 端子箱、25 鋼板、26 接着剤、27 コート材、28 導電端子、81 弾性モルタル、82 防水工事用アスファルト、83 断熱材、84 補強シート、90 屋上スラブ、91 押さえモルタル、92 アスファルト防水層、93 ラス張りモルタル仕上げ、94 コーキング材、95 ブレキャストコンクリート笠石。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Power generation system, 2 Film type solar cell, 3 Junction box, 4 Power conditioner, 5 Commercial power supply, 6 Commercial connection point, 7 Load, 8 Charge / discharge controller, 9 Storage battery, 10 Optical sensor, 20 Steel plate integrated unit module, 22 plastic film, 23 connector, 24 terminal box, 25 steel plate, 26 adhesive, 27 coating material, 28 conductive terminal, 81 elastic mortar, 82 asphalt for waterproofing construction, 83 heat insulating material, 84 reinforcement sheet, 90 roof slab, 91 presser Mortar, 92 asphalt waterproofing layer, 93 lacquered mortar finish, 94 caulking material, 95 Breccast concrete gangue.
Claims (10)
The power generation system according to any one of claims 1 to 9, wherein the film-type solar cell is integrated with a steel plate.
Priority Applications (1)
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2005
- 2005-10-31 JP JP2005316720A patent/JP2007120237A/en active Pending
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