JP2007208213A - Power-generating system utilizing solar cell and mounting method for solar cell - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、外壁または屋上スラブに太陽電池を設置する太陽電池利用の発電システム及びその太陽電池の取付け方法に関する。 The present invention relates to a power generation system using a solar cell in which a solar cell is installed on an outer wall or a roof slab, and a method for mounting the solar cell.
これまで、外壁乃至は屋上スラブに太陽光電池を設置する時は、耐風、耐震のため強固な取付け架台の上にパネル状の多結晶シリコンや単結晶シリコンの太陽電池を設置している。また、太陽電池からの排熱のためにパネル裏面に空間を設けている。また、発電効率を上げるために、パネルに角度をつけている(特許文献1参照)。また、少なくとも一部分に可撓性をもつ部分もしくは折りたたみが可能な部分を有し、光起電力素子の非受光面側に耐炎性能を持つ耐炎層が充填材により接着された太陽電池モジュールを屋根や外壁の端に配置することが提案されている(特許文献2参照)。さらに、アルミニウム製ハニカムコアに面板を固着してなるハニカムパネルの面板に太陽電池モジュールを一体に設置し、屋根、外壁などを構成するに十分な強度、剛性をそなえ、取り付けに際して補強材が不要で、建物などの躯体や基礎構造体に直接取り付けることによって、屋根、外壁などを構成することができ、また、大型化が可能で、施工工数を少なくすることができる軽量の太陽光発電機能付き建材も提案されている(特許文献3参照)。
しかしながら、上記の強固な又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。また、可撓性、耐炎性能を持つ太陽電池モジュールの提案には、壁面、屋根面の状況に応じた貼着構成の開示は無い。太陽光発電機能付き建材の提案には、当然ながら壁面、屋根面の活用の配慮は無い。一方で、高温高圧蒸気養生された軽量気泡コンクリートパネル(ALCパネル)建材は、その耐火性能、断熱性能、軽量性、揮発性有機化合物(VOC)も一切含んでいない等から、外壁乃至は屋上スラブとして、広く使用されてきている。 However, the above-mentioned strong and inclined gantry leads to an increase in installation cost. Moreover, in the proposal of the solar cell module having flexibility and flame resistance, there is no disclosure of a sticking configuration according to the situation of the wall surface and the roof surface. Naturally, the proposal of building materials with a solar power generation function does not consider the use of wall surfaces and roof surfaces. On the other hand, lightweight aerated concrete panel (ALC panel) building materials cured by high-temperature and high-pressure steam do not contain any fire resistance, heat insulation performance, light weight, and volatile organic compounds (VOC). As has been widely used.
そこで、本発明の課題は、外壁乃至は屋上スラブを活用し、耐風、耐震性を得られ、設置コストの少ない、太陽電池利用の発電システムを得ることにある。 Accordingly, an object of the present invention is to obtain a power generation system using a solar cell that can obtain wind resistance and earthquake resistance by using an outer wall or a roof slab and has low installation costs.
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シート防水層を介して外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版上に接着剤にて貼着し、前記フィルム形太陽電池を電源とする太陽電池利用の発電システムとする。これによって、広く利用されている外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版を活用し、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版上にフィルム形太陽電池を接着剤にて貼着するため、耐風、耐震性に優れ、設置コストの少ない太陽電池利用の発電システムとできる。さらに、シート防水層を介することにより、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版の防水性能を補強し、シート防水層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ALC版の差による歪を吸収する。 In order to solve the above-mentioned problems, in the present invention, a film-type solar cell is adhered to an ALC plate for an outer wall or an ALC plate for a roof slab through at least a sheet waterproof layer, and the film-type solar cell is powered. A power generation system using solar cells. By using the widely used ALC plate for the outer wall or the ALC plate for the roof slab, the film-type solar cell is adhered to the ALC plate for the outer wall or the roof slab with an adhesive. It can be a solar power generation system with excellent earthquake resistance and low installation costs. Furthermore, the waterproof performance of the ALC plate for the outer wall or the ALC plate for the roof slab is reinforced through the sheet waterproof layer, and the flexible property of the sheet waterproof layer is different between the film-type solar cell and the ALC plate due to the difference in thermal expansion coefficient. Absorbs distortion caused by differences.
また、フィルム形太陽電池を少なくとも断熱材層、シート防水層を順に介して外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版上に接着剤にて貼着し、前記フィルム形太陽電池を電源とする太陽電池利用の発電システムとすれば、広く利用されている外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版を活用し、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版上にフィルム形太陽電池を接着剤にて貼着するため、耐風、耐震性に優れ、設置コストの少ない太陽電池利用の発電システムとできる。さらに、断熱材層とシート防水層を介することにより、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版の断熱性能、防水性能を補強し、シート防水層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ALC版の差による歪を吸収する。 Further, a film-type solar cell is attached to an ALC plate for an outer wall or an ALC plate for a roof slab with an adhesive through at least a heat insulating material layer and a sheet waterproof layer, and the film-type solar cell is used as a power source. If the power generation system to be used is used, the widely used ALC plate for outer walls or ALC plates for roof slabs is used, and film-type solar cells are attached to the ALC plates for outer walls or roof slabs with an adhesive. Therefore, it is possible to obtain a power generation system using a solar cell having excellent wind resistance and earthquake resistance and low installation cost. Furthermore, through the heat insulating material layer and the sheet waterproof layer, the heat insulation performance and waterproof performance of the ALC plate for outer wall or the ALC plate for roof slab are reinforced, and the flexible characteristic of the sheet waterproof layer is a film due to the difference in thermal expansion coefficient. Absorbs strain caused by the difference between the solar cell and the ALC plate.
また、前記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。 Moreover, if it is set as the power generation system which used the commercial power supply as a power supply with the said film-type solar cell, it can respond to a bigger electric power and the range of utilization of a power generation system will spread.
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、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版上にシート防水層を接着剤にて貼着し、該シート防水層上にフィルム形太陽電池を接着剤にて貼着する太陽電池の取付け方法とすれば、シート防水層を介することにより、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版の防水性能を補強し、シート防水層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ALC版の差による歪を吸収するため、貼着強度の優れた太陽電池の取付け方法とできる。 And a solar cell mounting method in which a sheet waterproof layer is adhered to the outer wall ALC plate or the roof slab ALC plate with an adhesive, and a film solar cell is adhered to the sheet waterproof layer with an adhesive. Then, the waterproof performance of the ALC plate for the outer wall or the ALC plate for the roof slab is reinforced through the sheet waterproof layer, and the flexible characteristic of the sheet waterproof layer is a film-type solar cell and the ALC plate due to the difference in thermal expansion coefficient. In order to absorb the distortion due to the difference between the two, a solar cell mounting method with excellent adhesion strength can be obtained.
また、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版上に断熱材層、シート防水層を順に接着剤にて貼着し、該シート防水層上にフィルム形太陽電池を接着剤にて貼着する太陽電池の取付け方法とすれば、断熱材層とシート防水層を介することにより、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版の断熱性能、防水性能を補強し、シート防水層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ALC版の差による歪を吸収するため、貼着強度の優れた太陽電池の取付け方法とできる。 In addition, a heat insulating material layer and a sheet waterproof layer are sequentially adhered with an adhesive on the outer wall ALC plate or the roof slab ALC plate, and a film-type solar cell is adhered on the sheet waterproof layer with an adhesive. With the battery mounting method, the heat insulation performance and waterproof performance of the ALC plate for outer walls or the ALC plate for roof slabs are reinforced through the heat insulating material layer and the sheet waterproof layer. Since the distortion due to the difference between the film-type solar cell and the ALC plate due to the difference in expansion coefficient is absorbed, the solar cell can be attached with a superior adhesion strength.
上記の本発明によれば、広く利用されている外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版を活用し、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版上にフィルム形太陽電池を接着剤にて貼着するため、耐風、耐震性に優れ、設置コストの少ない太陽電池利用の発電システムとできる。さらに、シート防水層を介することにより、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版の防水性能を補強し、シート防水層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ALC版の差による歪を吸収する。また、省エネを図るシステムを実現し、地球温暖化対策に寄与することができる。 According to the present invention, a widely used ALC plate for an outer wall or an ALC plate for a roof slab is used, and a film-type solar cell is adhered to the ALC plate for an outer wall or an ALC plate for a roof slab with an adhesive. Therefore, it is possible to obtain a power generation system using a solar cell having excellent wind resistance and earthquake resistance and low installation cost. Furthermore, the waterproof performance of the ALC plate for the outer wall or the ALC plate for the roof slab is reinforced by the sheet waterproof layer. Absorbs distortion caused by differences. In addition, it can contribute to global warming countermeasures by realizing an energy saving system.
また、シート防水層を介することにより、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版の防水性能を補強し、シート防水層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ALC版の差による歪を吸収するため、貼着強度の優れた太陽電池の取付け方法とできる。 In addition, the waterproof performance of the ALC plate for the outer wall or the ALC plate for the roof slab is reinforced by the sheet waterproof layer, and the flexible property of the sheet waterproof layer is different between the film-type solar cell and the ALC plate due to the difference in thermal expansion coefficient. Since the strain due to the difference is absorbed, the solar cell can be attached with excellent adhesion strength.
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利用の発電システムの構成図を示し、太陽電池利用の発電システム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 a solar cell as an embodiment of the present invention. The connection box 3 that electrically connects the
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5の電力を補充し、太陽光の無い夜には商用電源5の電力で負荷7を駆動する。
In this way, the power of the commercial power supply 5 is supplemented during the daytime when sunlight is present, and the
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。ここでのフィルム形太陽電池2は、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)等を着けた状態のものである。さらに、見栄えと保護のためのラミネート仕上げを施すことものぞましい。
The film-type
図3には上記のフィルム形太陽電池を屋上スラブ用ALC版上に貼着配置した状態を示す部分の縦断面図である。 FIG. 3 is a longitudinal sectional view of a portion showing a state in which the above-described film-type solar cell is adhered and arranged on the ALC plate for roof slab.
ここでは屋上スラブ用ALC版50A上にウレタンボードから成る断熱材層44をエチレンビソールアセテート(EVA)などの接着剤46により貼着する。次に、シート防水層40を同様な接着剤45にてその上に貼着する。ここでのシート防水層40は、表面材41をEPDMシート(エチレン−プロピレン−ジエンゴムのシート)、裏面材42をポリエステル不織布で作成し、接着剤などにより張り合わせたものである。シート防水層40上にはフィルム形太陽電池2を接着剤27にて貼着する。
Here, a heat insulating
こうして、広く利用されている屋上スラブ用ALC版50Aを活用し、屋上スラブ用ALC版50A上にフィルム形太陽電池2を接着剤27にて貼着するため、耐風、耐震性に優れ、設置コストの少ない太陽電池利用の発電システムとできる。さらに、断熱材層44とシート防水層40を介することにより、屋上スラブ用ALC版50Aの断熱性能、防水性能を補強し、シート防水層40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と屋上スラブ用ALC版50Aの差による歪を吸収する。
Thus, the widely used
図4は、図2に示したフィルム形太陽電池を外壁用ALC版上に貼着配置した例を示す建造物の外観斜視図である。図5は、図4の建造物のフィルム形太陽電池の外壁用ALC版上への貼着配置を示す縦断面図である。 FIG. 4 is an external perspective view of a building showing an example in which the film type solar cell shown in FIG. 2 is disposed on an ALC plate for an outer wall. FIG. 5 is a longitudinal sectional view showing an arrangement of sticking on the ALC plate for the outer wall of the film type solar cell of the building of FIG.
建造物15の外壁用ALC版50B上には、フィルム形太陽電池2を貼着配置している。フィルム形太陽電池2の外壁用ALC版50B上への貼着配置の詳細は、図4と図5には示されていないが、貼着配置の詳細は、図3の屋上スラブ用ALC版50Aに替えて、単に外壁用ALC版50Bとしただけの、シート防水層40と断熱材層44とが介在した構成とできる。さらに図3の断熱材層44をはずし、フィルム形太陽電池2の下が、外壁用ALC版50B上へ接着剤45により貼着されたシート防水層40とすることもできる。
On the
さらに、図6には、フィルム形太陽電池を自立型の電源として用る太陽電池利用の発電システムを、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が接続されている。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. 6 shows another embodiment of a solar cell-based power generation system that uses a film-type solar cell as a self-supporting power source. This is a film-type
以上に示した実施の形態のように、広く利用されている外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版を活用し、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版上にフィルム形太陽電池を接着剤にて貼着するため、耐風、耐震性に優れ、設置コストの少ない太陽電池利用の発電システムとできる。また、シート防水層を介することにより、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版の防水性能を補強し、シート防水層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ALC版の差による歪を吸収する。さらに、断熱材層を介することにより、外壁用ALC版又は屋上スラブ用ALC版の断熱性能を補強できる。 As in the above-described embodiment, the widely used ALC plate for the outer wall or the ALC plate for the roof slab is utilized, and the film solar cell is used as an adhesive on the ALC plate for the outer wall or the ALC plate for the roof slab. Therefore, it can be a solar power generation system with excellent wind and earthquake resistance and low installation costs. In addition, the waterproof performance of the ALC plate for the outer wall or the ALC plate for the roof slab is reinforced by the sheet waterproof layer. Absorbs distortion caused by differences. Furthermore, the heat insulation performance of the ALC plate for outer walls or the ALC plate for roof slabs can be reinforced through the heat insulating material layer.
上記のように、本発明による太陽電池による発電システム及びその太陽電池の取付け方法は、設置の手間とコストを節減でき、貼着強度の優れた太陽電池の取付け方法を実現でき、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 solar cell power generation system and the solar cell mounting method according to the present invention can save the labor and cost of installation, realize a solar cell mounting method with excellent adhesion strength, and prevent global warming. The industrial applicability is great as a contribution to
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、15 建造物、22 プラスチックフィルム、40 シート防水層、41 表面材、42 裏面材、44 断熱材層、27,45,46 接着剤、50A 屋上スラブ用ALC版、50B 外壁用ALC版。
DESCRIPTION OF
Claims (6)
A heat insulating material layer and a sheet waterproof layer are sequentially attached with an adhesive on an ALC plate for an outer wall or an ALC plate for a roof slab, and a film type solar cell is attached on the sheet waterproof layer with an adhesive. A method for installing solar cells in a power generation system using solar cells.
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