JP2011529322A - 太陽光収集器取り付けシステム - Google Patents

Abstract

ソーラーパネル取り付けシステムが開示される。一実施形態によれば、本システムは、第１ソーラーパネルを有する。第１プラグが第１ソーラーパネルに電気的に接続される。第２プラグが第１ソーラーパネルに電気的に接続される。
【選択図】図１２Ａ

Description

[0001]本発明は太陽光エネルギーに関し、特に、太陽光エネルギー収集器取り付けシステムおよびそのシステムのための方法に関する。

[0002]地球温暖化の懸念およびエネルギーコストの増大につれて、小型の太陽光エネルギー収集システム（住居の屋根上のものなど）の人気が高まってきている。

体積が増加すると、太陽光収集ハードウェハおよびシリコンのコストは下がり始めるであろう。しかし、導入コストは大きくは変わらない。従来の太陽光システムは高価であり、また修理が困難であり、そのため屋根修理が困難であり、また、新しい技術にアップデートするのが高価である。

[0003]ソーラーパネル取り付けシステムが開示される。一実施形態によれば、このシステムは、第１ソーラーパネルを有する。第１プラグが第１ソーラーパネルに電気的に接続される。第２プラグが、第１ソーラーパネルに電気的に接続される。

[0004]明細書で説明される特徴および利点は、限定的なものではなく、多くの追加の特徴や利点が図面および明細書から当業者に明らかになるであろう。さらに、明細書で用いられる文言は、主に読みやすさおよび説明的な目的のために選択されており、本発明の主題を境界つけるために選択されているのではないことに注意されたい。

[0005]本願は、２００８年６月３日に出願された「Solar Collector Mounting System」という表題の米国仮出願第６１／０５８４７２号の優先権の利益を主張する。この内容は参照により本明細書に組み込まれる。また、本願は、２００８年１０月３日に出願された「Solar Energy Collector Mounting System」という表題の米国仮出願第６１／１９５２５７号の優先権の利益を主張する。この内容は参照により本明細書に組み込まれる。

[0006]本願の一部をなす添付図面は、上述の一般的な説明および以下の好ましい実施形態の詳細な説明とともに、本発明の好ましい実施形態を図示し、本発明を説明しまた原理を説明する。

一実施形態による、ソーラーエネルギー収集器のためのソケット列の一例を示す図である。 他の実施形態による、例示的なソケットの上面図である。 一実施形態による、例示的なソケットアセンブリの図である。 一実施形態による、屋根板屋根内に取り付けられる例示的なソケットアセンブリの図である。 一実施形態による、垂直および水平のスペーサを備える例示的なソケットアセンブリの図である。 一実施形態による、オフセットグリッドのための例示的なソケットアセンブリの図である。 一実施形態による、例示的な取り付けられたソケットアセンブリの図である。 一実施形態による、屋根板の第２列を備える取り付けられたソケットアセンブリの図である。 他の実施形態による、例示的な取り付けられたソケットアセンブリの図である。 一実施形態による、ソケットアセンブリの上面図である。 一実施形態による、ソケットを接続するための例示的なワイヤ線図である。 一実施形態による、例示的なソケットのワイヤ線図である。 一実施形態による、例示的な結合されたソーラー収集器とソケットの組み合わせの図である。 一実施形態による、例示的な、１つのジョイントを備えるフリップアップソーラー収集器の図である。 一実施形態による、例示的な、２つのジョイントを備えるフリップアップソーラー収集器の図である。 一実施形態による、線形ワイパーを備える例示的なソーラーパネルアセンブリの図である。 一実施形態による、アーキングワイパーを備える例示的なソーラーパネルアセンブリの図である。 一実施形態による、連結部を備えるアーキングワイパーを備える例示的なソーラーパネルアセンブリの図である。 一実施形態による、軌道に追従する連結部を備えるアーキングワイパーを備える例示的なソーラーパネルシステムの図である。 一実施形態による、例示的な、連鎖的に（デージーチェイン（daisy chain fashion）状に）結合されたソーラーパネルシステムの図である。 一実施形態による、例示的な、連鎖的に（デージーチェイン（daisy chain fashion）状に）結合されたソーラーパネルシステムの図である。 一実施形態による、直列および並列の接続部の両者を備える例示的なソーラーパネルシステムの図である。 一実施形態による、ソーラーパネルシステムの例示的なワイヤ線図である。 一実施形態による、例示的な取り付けブラケットの図である。 一実施形態による、屋根に取り付けられた例示的なソーラーパネルシステムの図である。 一実施形態による、底部のブラケットを使用する例示的なソーラーパネル取り付けの図である。 一実施形態による、上部ブラケットおよびラッチを使用する例示的なソーラーパネル取り付けの図である。 一実施形態による、上部ブラケットに取り付けられた例示的なラッチ機構の図である。 一実施形態による、例示的なラッチ機構のプレートの図である。 一実施形態による、例示的な自動電力伝達システムの図である。

[0022]ソーラーパネル取り付けシステムが開示される。一実施形態によれば、このシステムは第１ソーラーパネルを有する。第１ソーラーパネルに第１プラグが電気的に接続される。第２プラグが第１ソーラーパネルに電気的に接続される。

[0023]本明細書において、「一実施形態」または「ある実施形態」との語は、その実施形態に関して説明される特定の特徴、構造または特質が少なくとも１つの実施形態に含まれることを意味する。本明細書の様々な箇所で登場する「一実施形態において」との語は、必ずしも同一の実施形態を参照しているわけではない。

[0024]本明細書を通じて、住宅応用のための太陽光起電性収集器およびソーラーパネルが説明される。これは、説明の明確さの目的のためである。本システムはまた、商業的、工業的、および実用的スケールのソーラー設備に応用でき、また、光起電性であることは本願の範囲を限定するものではない。ソーラーパネルは、ソーラーエネルギーを集め、他の形態のエネルギー（たとえば電気）に変換する任意の装置とすることができる。さらに、本明細書で説明されるブラケットは、ソーラーパネルを取り付けるものに限定されず、熱収集器、コンデンサ、ウィンドミルなどを含む他の装置のための使用されるものでもよい。

[0025]本明細書を通じて屋根が参照される。当業者は、ソーラーパネルがデッキ、芝、外壁、および他の表面に取り付けることができることを認識するであろう。屋根との語は例示的な目的で使用されており、本システムのあの用途への応用を制限するものではない。

[0026]住居用のグリッド結合光起電性発電機の存在する解決策は、複雑でありまた高価である。典型的には、新しい設備は、ソーラー会社の専門家に要求されるレベルが必要である。専門的なソーラー会社は、その場所を何度か訪問し、現地調査、システムデザイン、取り付けなどをする。取り付けは屋根での作業を含み、住居や会社の主電力パネルに対する電気的な工事であり。これらの会社は、時間により支払請求をし、結果として有意な作業コストを生じさせる。さらに、典型的には、全作業は、販売、マーケティング、在庫等による必要とされるコストによる有意な加算額があり、これらの会社から請求されることになる。

[0027]典型的な設置は大きなソーラーパネルを含む。これらのパネルの取り扱いおよび設置は２から３人の人員を必要とし、時にはパネルの寸法、重量、および脆さによりクレーンが必要になる。ソーラーパネルは、屋根（特別なラック上にまたはブラケットを介して屋根に直接的に）に物理的に取り付けられる必要があり、電気技術者により互いにワイヤ接続される必要がある。電気技術者はパネルをインバータにワイヤ接続し、インバータはパネルを家の電気サービスおよび電源グリッドに接続する。これらのパネルが設置されると、２０年から３０年屋根の上に維持されることが想定されている。

[0028]パネルの維持に関する考慮は提供されない。パネルが損傷すると（たとえば、木の枝がパネル上に落ちた場合）、パネルは除去され、再配置される必要がある。設置方法の詳細に依存して、これは１つまたはそれ以上のパネルの除去を含み、他のパネルを損傷する危険にさらし多大のコストがかかる。さらに、１０年または１５年存在したパネルに外観的および電気的に適合するパネルを購入できる見込みは低い。

[0029]屋根の維持に関する考慮は提供されない。たとえば、ソーラーパネルの下の屋根が漏れると、その下の屋根にアクセスするために１つまたはそれ以上のパネルを取り除く必要がある。設置方法の詳細に依存して、これは、多数のパネルの除去および再配置を含むことがあり、これらのパネルを取り扱うときのにこれらを損傷する危険を高める。同様に、屋根の再配置の仕事は、ソーラーパネルの除去および再配置を必要とすることがある。

[0030]いくつかのソーラーパネルのためのブラケットの設置は、特別なコーキングによりシールされた屋根の貫通を形成する。これらのコーキングは限定的な寿命であり、２０年から３０年のパネルの使用期間に屋根の漏れの危険を増加させる。

[0031]住宅のソーラー発電の経済性は、ソーラー光起電システムの最初の設置後に新たなコストを生じさせないことに依存している。実際、あらゆる屋根のメンテナンスまたはパネルのメンテナンスは、システム全体の除去および再設置を必要とすることがあり、新たな光起電システムのコストを超えるコストが必要になることがあり、このシステムの計画された経済性を崩壊させることがある。

[0032]パネルは、ソーラー収集システムにおける利用できる形態の唯一のものではない。家の他の屋根板とともに設置するソーラー屋根板が利用できる。また、個別の屋根板を覆う、ピールアンドスティック（peel-and-stick）収集器を利用できる。これらの製品は、上述のソーラーパネルの問題に対処しておらず、また、実際、ソーラーパネルの場合よりも、より設置専門性をより必要とし、また、メンテナンスが困難である。

[0033]ソーラー収集器のための取り付けシステムが説明され、これは、ソケットおよび／またはブラケットを含み、ソケットおよび／またはブラケットは、特別な光起電性ソーラーエネルギー収集モジュールを受け入れる。ソケットおよび／またはブラケットは、屋根の上に、規則的なグリッドパターンまたはオフセットしたグリッドパターンで取り付けられ、モジュールの機械的および／または電気的な接続を提供する。

[0034]本システムは、「ソーラー準備（”solar ready”）」の家を可能にする。これは、ソーラー収集器を取り付けるための、および、これらが家の電気システムに電気的に接続するための装備が設置された家である。ソーラーパワーの発電は、ただソーラー収集モジュールの取り付けを必要とし、いくつかの実施形態ではインバータおよび電気的な安全ハードウェハの取り付けを必要とする。ゴールは、できるだけ簡単且つ安価に家を「ソーラー準備」からソーラーにアップグレードすることであり、理想的には、道具や特別な技術を用いずにソーラー収集モジュールを設置するだけにすることである。

[0035]一実施形態において、ソーラー収集器を電気的および／または機械的に設置することを可能にする装置は、屋根に予め設置される。ソケットは家に取り付けられる装置を指し、ソーラー収集器の機械的な取り付けポイントおよび／またはソーラー収集器の電気的接続ポイントを提供する。

[0036]家に予め設置されたソケットのグループは、後にソーラー収集器を設置するための能力を提供する。ソーラー収集器は、メンテナンス、屋根の交換などのために、容易にソケットから取り外すことができる。

[0037]本システムの一実施形態において、ソーラー収集器は互いに電気的に相互接続される。一実施形態において、ソーラー収集器は、ケーブルおよびプラグの構成を介して相互接続される。本構成内の１つのケーブルおよびプラグは、隣の受け入れ部内に接続される。一実施形態において、ソーラー収集器は、隣接するパネルの設置のときに自動的に相互接続されるコネクタを介して相互接続される。

[0038]一実施形態において、受け入れ部は家に設置され、これは１つのソーラー収集器を家の電気システムに接続できるようにする。たとえば、受け入れ部は、ソーラー収集器のブラケットの幾つかの比較の屋根のひさしの下に含まれるようにすることができる。

[0039]一実施形態において、ソケットはバー、レール、スロット、リッジ、またはソーラー収集器の他の線形の部材に取り付けられ、ブラケットとソーラー収集器との間の正確なアライメントの必要をなくす。一実施形態において、本構成は逆であり、ソケットの一部としてバー、レール、スロット、リッジ、またはの他の線形特徴を備える。

[0040]図１は、一実施形態によるソーラーエネルギー収集器のソケット列の例を示す。ソケット列１００は、ソーラーエネルギー収集器を自動的に所望のように離間させる。一実施形態において、ソケット列１００は、ソケットの水平列を提供し、これは、金属の単一部材から形成される。爪領域１１０は、標準的な屋根爪を用いて屋根板の下に取り付けられる。また、ソケット列１００は、支持領域１２０および支持領域１３０を備え、これらは、爪領域１１０に対して所定の角度にある。

[0041]一実施形態において、ソケットは、標準的な電球ソケットに類似しており、ここで、ソーラー収集器はソケット内にねじ込まれ、ソケットの底部および／またはネジを介して、電気的な接続部が設けられている。一実施形態において、ソケットは、３方向電球ソケット（3-way light bulb sockets）に類似しており、各ソケットの底部に設けられた複数の電気接続部を備える。

[0042]一実施形態において、ソケットは、ソケット内の電気的に活性な領域に人が触れるのを防止することができる構成を含む（たとえば、スロットを介して片側に押す動作を必要とする保護プレート）。

[0043]一実施形態において、ソケットは、標準的な住宅電源ラインの脚と、ニュートラル（neutral）との両者を含む。
[0044]一実施形態において、ソーラー収集器モジュールとソケットとの間の電気接続は、連結されたＡＣまたはパルスＤＣ場を介して誘導的に提供される。

[0045]図２は、他の実施形態による例示的なソケットの上面図を示す。ソケット２００は、同心状にねじ切りされた領域を備え、これは電気的に活性な領域であるが触れることができない領域である。触れることができないのは、ネジ内に触れるのに必要なギャップが、人間の指がソケット２００内に挿入するには狭すぎるからである。これは、感電の危険を減少させる。

[0046]一実施形態において、ソケットは屋根カバーシステムの一部として製造され、たとえば、屋根板の一部として製造される。
[0047]一実施形態において、ソケットは、屋根板から分離されるが、屋根板屋根に設置できるように設計される。

[0048]図３は一実施形態による例示的なソケットアセンブリを示す。ソケットアセンブリ３００は、ソーラー収集パネルに接続するためのソケット３１０を含む。また、ソケットアセンブリ３００は、ソケットアセンブリ３００を屋根に取り付けるための取り付けフランジ３２０を備える。

[0049]当業者は、多くのフランジの構成が可能であることを認識するであろう。実際、異なるスタイルの屋根（スペイン式タイルまたはスレート）は、異なるフランジを必要とするであろう。また、当業者は、フランジ無しのソケットが幾つかの状況において必要になることを認識するであろう。本願を通じて、「ソケットアセンブリ」との語は、あらゆる可能なフランジまたは他の取り付け機構を備えるものまたは備えないものの任意の構成を意味している。

[0050]ソケットアセンブリの屋根への取り付けは、限定するわけではないが、以下の技術を含むことができる。
ａ．フランジ内の穴および／またはスロット。ここを通してソケットアセンブリは、屋根に爪留めまたはネジ留めされる。
ｂ．材料から形成されるフランジ。ここを通して、爪またはネジが任意の位置で留められる。設置は、このフランジを通して、爪またはネジを直接的に押し入れることでなされ、または、フランジが、フランジの上の層から爪またはネジにより捕獲された材料のスタックの一部になるようにすることによりなされる（たとえば、フランジの頂部上にかぶさる屋根板内に押し入れる）。
ｃ．ソケットアセンブリを屋根に保持するためのスパイクとして機能する、曲がったエッジを持つフランジ。
ｄ．クリップとして機能するフランジ。たとえば、適切に曲げられることにより屋根板のエッジを捕らえる。
ｅ．材料に従う曲げ部を備えるフランジ。たとえば、Ｔ−１１１羽目板（T-111 siding）の隣接するシートを防水加工するために「Ｚ」フラッシング（”Z” flashing）が用いられる。いくつかの用途において、フランジのための同一のＺプロファイルは、屋根または羽目板材料を平坦にするのに望ましい。他の例は、スペイン式タイルの屋根であり、これは特別な形状のフランジが必要である。

[0051]ソケットアセンブリ３００の実施形態は、あらゆる形態の屋根に用いることができ、限定するわけではないが、屋根は、アスファルト屋根板、建築屋根板、金属、タール砂利、ゴム膜、木製屋根板、タイル、およびスレートなどを含む。取り付けシステムは、特定の種類の屋根に取り付ける他の部材に用いられる取り付けシステムを模倣するように構成される。一実施形態において、グルーダウンソケット（glue-down sockets）が、適切な屋根への使用のために利用可能である（たとえば膜屋根）。一実施形態において、フランジが、タール砂利屋根に埋め込まれるように設計される。一実施形態において、平坦な屋根または芝やデッキのような他の平坦な表面に使用するために、非永続性の重量ベース構成が提供される。

[0052]一実施形態において、ソケットアセンブリの実施形態は、存在する屋根に設置するように形成される。この実施形態は、存在する屋根板の下にスライドすることを可能にして爪が存在することを避け、および／または、ソケットアセンブリを所定位置に保持するのを助けるシート金属内に曲げ部を提供する。

[0053]図４は、一実施形態による、屋根板屋根に設置される例示的なソケットアセンブリを示す。ソケットアセンブリ４００は、フランジ４３０を備え、フランジ４３０は、天候による屋根の緊密さに影響を与えずに屋根に固定される（たとえばネジまたは爪により）。固定具は羽根板に保護される。

[0054]一実施形態において、ソケットアセンブリは標準的なアウトレットボックス内に設置される。
[0055]一実施形態において、ソケットアセンブリは、水平スペーサを用いて互いに接続される。一実施形態において、これらのスペーサは、ソケットのグループに統合された一部である。たとえば、ソケットアセンブリは、スペーサにより水平に相互接続された８ソケットの組として製造されたものとすることができる。一実施形態において、スペーサおよびソケットアセンブリは、分離され、現場でカスタム構成するように互いに取り付けられる。

[0056]一実施形態において、水平スペーサは、１つまたはそれ以上の取り付けフランジを含む。一実施形態において、取り付けフランジは、ソケットが存在するすべての位置に存在する。一実施形態において、フランジはソケットが存在する位置のサブセット内に存在し、または、ソケットが存在する場所以外の所定の位置に存在する。

[0057]一実施形態において、垂直スペーサを用いてソケットアセンブリは互いに接続される。一実施形態において、これらのスペーサは、ソケットのグループに統合された一部である。たとえば、ソケットアセンブリは、スペーサにより垂直に相互接続された８ソケットの組として製造されたものとすることができる。一実施形態において、これらのスペーサは、現場でソケットアセンブリに取り付けられる。

[0058]一実施形態において、垂直および／または水平のスペーサは、各端部に低い区域を備え、これは、ある種のスペーサが屋根板の上になることを可能にし、屋根板の下または屋根板レベルにある他の部品に取り付けられる。

[0059]一実施形態において、ソケットアセンブリは、垂直および／または水平のスペーサを用いて互いに接続される。たとえば、８ソケットのグループは、垂直および水平に相互接続された４ソケット×２ソケットのユニットとして構成できる。一実施形態において、スペーサは、水平および垂直に現場で取り付けることができ、たとえば４の幅×２の高さのような所望の任意の構成を実現できる。

[0060]図５は、一実施形態による、垂直および水平のスペーサを備える例示的なソケットアセンブリを示す。ソケットアセンブリ５００は、水平スペーサ５２０および垂直スペーサ５３０を含み、こられはコネクタを用いてソケット５１０に取り付けられる。ソケットアセンブリ５００は、ソケット５１０が水平および垂直に整合した、規則的なグリッド構成を可能にする。

[0061]一実施形態において、水平および／または垂直のスペーサのコネクタは、異なる高さにあり、一方向において屋根板の下の延び、他方向において屋根板の上に延びることを可能にする。

[0062]図６は、一実施形態による、オフセットグリッドの例示的なソケットアセンブリを示す。一実施形態において、水平スペーサ６２０のコネクタは、各ソケット６１０の片側または両側に含まれる。さらに、各ソケット５１０は、垂直スペーサ６３０の接続部を備えることができ、これは、各ソケット６１０の頂部および／または底部にある。一実施形態において、他の垂直接続部は、各水平スペーサの中心の頂部および底部の一方または両方に含まれる。これは、各水平の列が隣からオフセットしているオフセットグリッドの構築を可能にする。

[0063]図７Ａは、一実施形態による、例示的な設置されたソケットアセンブリを示す。ソケットアセンブリは、屋根板７４０の頂部上に設置される。水平スペーサ７２０は、ソケット７１０間の所定の距離を確保する。垂直スペーサ７３０を使用することもできる。図７Ｂは、一実施形態による、屋根板の第２列に設置されたソケットアセンブリを示す。屋根板の第２列７５０は、垂直スペーサ７３０が見えないように、ソケットアセンブリの頂部に設置される。

[0064]図７Ｃは、他の実施形態による、例示的な設置されたソケットアセンブリを示す。ソケットアセンブリ７８０は、屋根板７４０の頂部に設置される。ソケットアセンブリ７８０は、ソケット７１０間の所定の距離を確保する水平スペーサ７７０を備える。また、ソケットアセンブリは垂直スペーサ７６０を備え、水平スペーサ７７０に噛み合うコネクタとともに使用できる。ソケットアセンブリ７８０は、水平スペーサ７７０および垂直スペーサ７６０が屋根板７５０の第２列により隠されることを可能にする。ソケット７１０は、屋根板７５０の第２列のエッジの直下にアクセス可能である。他の実施形態において、水平スペーサは、フラッシング（flashing）として機能し、水の流れを防止し、または水の流れを方向付ける。他の実施形態において、ソケット７１０は、屋根板７４０の第２列のスリット７９０の間に突き出す。

[0065]図７Ａから図７Ｃに示されるソケットアセンブリは、予め組み立てることができ、予め構築されたユニットとすることができ（たとえば一列に４つのソケット）、また、現場で設置できる構成とすることができる。

[0066]一実施形態において、いくつかまたは全てのスペーサは、電気的な相互接続機能を提供する。この電気的な相互接続は、一方向または双方向のパワー、データ、および／または制御信号を含むことができる。一実施形態において、電気的な接続は、スペーサが係合部材（ソケットアセンブリまたは他のスペーサ）に接続されたときに自動的に形成される。一実施形態において、この接続は防水である。一実施形態において、この接続の位置は、屋根板の下のような天候から保護される空間内に位置する。

[0067]一実施形態において、ソケットは電気的に並列に接続され、各ソケットに取り付けられるソーラー収集器により発生する電流が加算される。
[0068]一実施形態において、ソケットは電気的に直列に接続され、各ソケットに取り付けられるソーラー収集器により発生する電圧が加算される。

[0069]図７Ｄは、一実施形態によるソケットアセンブリ７９９の上面図を示す。ソケットアセンブリ７９９は、ソーラーパネルのための取り付けポイントである高くなった領域を備える。コネクタ７９２および７９４は水平延長部を受け入れ、または、他のソケットアセンブリ７９９に直接的に接続するようにしてもよい。また、ソケットアセンブリ７９９は、ソーラーパネルのための電気コネクタ７９１を含む。平坦な領域７９３は、屋根板の下に嵌り、また、屋根に取り付けられるようにしてもよい。

[0070]図８Ａは、一実施形態による、ソケットの接続のための例示的なワイヤ線図を示す。共通ワイヤがソケット８０５、左共通コネクタ８１０、および右共通コネクタ８１１に接続される。ソケット８０５のライブコネクタが右コネクタ８１４および左コネクタ８１３に接続される。一実施形態において、ソケットは、並列および直列を組み合わせて電気的に接続される。一実施形態において、ワイヤ接続は、ソケット内の装置によって形成される並列または直列の構成を可能にするように各ソケットに実行される。

[0071]図８Ｂは、一実施形態によるソケットの例示的なワイヤ線図を示す。直列ソケット８５１はノード８５４とノード８５５との間にソーラーパネル８５３を含む。並列ソケット８５２は回路８６０を含み、これはソーラーパネルとすることができ、または、ソーラーパネルおよびインバータの両者を含むことができ、ノード８６１とノード８６２とに並列に接続される。一実施形態において、並列および直列のワイヤ接続は、幾何学的構成により決定され、たとえば、システムは、水平相互接続が直列になり垂直相互接続が並列になるように構成される。一実施形態において、並列および直列のワイヤ接続は、ソケットアセンブリの構成により決定される。たとえば、ソケットアセンブリは、並列か直列かを決定するスイッチを備える。他の実施形態は、ソケットアセンブリに複数のコネクタを備え、並列か直列かはいずれのコネクタが使用されるかにより決定される。当業者は、並列および直列の決定に他の機構を用いることができることを認識するであろう。

[0072]一実施形態において、材料がソケットアセンブリ内または頂部に埋め込まれ、および／またはスペーサに埋め込まれ、屋根板の下に保持し、前記部品の頂部の上に静置する。一実施形態において、この材料は、熱に敏感であり、暑いおよび／または晴れの日に屋根板からの熱および圧力により駆動される。

[0073]一実施形態において、複数のソケットは、同一の屋根板内に形成され、また、屋根板内に電気的に相互接続される。
[0074]一実施形態において、ビルトインソケットを備える屋根板は、屋根に設置されるときに互いに相互接続される。相互接続システムは、ビルトインソケットを備える屋根板と、ソケットを含む屋根板間の電気接続のための水平および／垂直導管として機能する屋根板との両者を含む。

[0075]当業者は、屋根板に結合されるソケットに、ソケットアセンブリのための任意の相互接続スキームを同様に適用できることを認識するであろう。
[0076]一実施形態において、ソケットアセンブリは、屋根に直接には取り付けられず、代わりに、屋根に取り付けられるラックに取り付けられる。一実施形態において、ソケットはラックに統合された一部である。一実施形態において、ラックは予めワイヤ接続されている。一実施形態において、ラックは、全体または一部が上方にそる（swing）ように設計され、下にある屋根にアクセスできるようにし、ソーラー収集器モジュールをより簡単に設置およびメンテナンスできるようにする。ラックは、任意の物理的構成とすることができ、限定するわけではないが、パイプ、ロッド、プレート、または木材の中実台、プラスチック、または他の材料からなる空間フレームなどを含む。

[0077]一実施形態において、ヒューズ、可融性リンク、回路ブレーカー、または他の過電流安全装置がソケットアセンブリ内および／またはスペーサ内に含まれ、過電流保護を提供する。

[0078]一実施形態において、各ソーラーコネクタモジュールは、モジュール内のソーラー光起電性セルから発生するＤＣ電圧を直接的に出力する。一実施形態において、ソーラーコネクタモジュールは、モジュール内のソーラー光起電性システムから発生するＤＣ電圧とは異なるＤＣ電圧を出力し、ＤＣ−ＤＣコンバータの使用を通してその電圧に変換される。

[0079]一実施形態において、ソーラー収集器モジュールは、モジュール内のソーラー光起電性システムから発生したＤＣ電圧から変換されたＡＣ電圧を出力する。好ましい実施形態において、ＡＣ信号は、パラメータに従いおよび／または家の主回路パネルに直接的に相互接続するのに必要な安全基準に適合するように各モジュール内から生成され、また補助的追加的な安全装置を通ってグリッドに到る。換言すれば、グリッド接続されたシステムに使用される標準的なソーラーパワーインバータの機能（または機能の一部）は、ソーラー収集器モジュール内に分配および収容される。

[0080]一実施形態において、他のタイプのソーラーエネルギーインバータ、レギュレータ、コンバータ、チェンジャー、および／またはソーラーエネルギーシステムとともに使用される任意のタイプの電子機器の機能（または機能の一部）は、ソーラー収集器モジュール内に分配および収容される。

[0081]一実施形態において、いくつかのソーラー収集器モジュールからのパワーは、モジュールおよび／またはソケットにビルトインされた物理的または電気的スイッチにより、スイッチオフすることができる。

[0082]一実施形態において、安全特徴がソーラー収集器モジュール内に存在し、これは動作するソーラーパワーシステム内に適切に設置および構成されていない限り発電する能力を除去する。この機能は、「アンチアイランディング（anti-islanding）」と呼ばれる。一実施形態において、ソーラー収集器モジュールは、特別な制御信号が存在するときにだけパワーを出力する。この信号は、（限定するわけではないが）ネットワークを通って送られる信号とすることができ、および／またはモジュール接続ポイントにおける外部パワーの存在とすることができる。

[0083]一実施形態において、データは、いくつかまたは全てのソーラー収集器モジュールと他のデータの消費者または発生者との間で通信される。データの消費者および発生者は、限定するわけではないが、以下のものを含むことができる。
ａ． 同一の屋根上の他のソーラー収集器モジュール
ｂ． 家内のエネルギーの発生および／または消費を監視および／または表示および／または管理するハウスコントローラ
ｃ． ソーラー収集器モジュールとインターネット接続を提供する装置のような他の装置とを接続するゲートウェイ装置
ｄ． ＰＣおよびＰＣの任意のソフトウェア
ｅ． サーモスタットのような家に取り付けられる他の装置
ｆ． ローカル電力会社のようなインターネット上の情報源および／またはプロバイダー [0084]一実施形態において、このデータは以下の１つまたはそれ以上の機能を実行するために用いられる。
ａ． エネルギー生成および／または使用のデータを表示する。
ｂ． ソーラーエネルギー生成に考慮される請求書を生成する。
ｃ． ソーラー収集器の適切な機能および／または絶縁障害を監視する。
ｄ． ソケットアセンブリおよび／またはソーラー収集器モジュールの適切な設置を確認する。
ｅ． ユーティリティースケール負荷バランスを許可する。
ｆ． 家の中の負荷バランスを許可する。
ｇ． 高いソーラーパワー発生のときにだけ生じるようにするために、大きな電気負荷（エアコンの始動など）を制限することによりピークエネルギー使用を減らす。
ｈ． アンチアイランディングを実行するのに用いられる信号を提供し、ここで、外部装置が外部パワーの存在を監視し、ソーラーパネルに存在を通知する。

[0085]一実施形態において、パワーワイヤから分離されているワイヤが、ソケットおよび／またはソケット内に差し込まれた装置からまたはそれらへデータを伝送するのに用いられる。

[0086]一実施形態において、ワイヤレスネットワークが、ソケットおよび／またはソケット内に差し込まれた装置からまたはそれらへデータを伝送するのに用いられる。
[0087]一実施形態において、データ信号がパワーワイヤに重ねられるキャリア電流技術が、ソケットおよび／またはソケット内に差し込まれた装置からまたはそれらへデータを伝送するのに用いられる。好ましい実施形態において、このキャリア電流の方法にイーサネット（登録商標）プロトコル（Ethernet（登録商標） protocols）が用いられる。

[0088]一実施形態において、シリアル番号が各ソーラー収集器モジュールに関連付けられる。一実施形態において、シリアル番号が各ソケットに関連付けられる。ソケットシリアル番号およびモジュールシリアル番号は、一致してもしなくてもよい。一実施形態において、シリアル番号は、ソケットアセンブリおよび／またはソーラー収集器モジュール上のバーコード（または他の機械読取可能なコードシステムを用いたコード）である。

[0089]一実施形態において、シリアル番号は、ネットワーク上の装置により必要とされる。
[0090]一実施形態において、ネットワーク内の装置（たとえば、他のソーラー収集器モジュール）は、設置されるときに全てのシリアル番号の存在を記録する。一実施形態において、ネットワーク上の各装置は、定期的に適切に機能していることを示す「動作している」という信号を送る。一実施形態において、ネットワーク上の（他のソーラー収集器モジュールのような）任意の動作装置は、シリアル番号付きの任意の装置の故障を記録し（装置は故障信号または「動作している」信号を停止することで自分自身で故障を報告する）。動作装置は、（限定するわけではないが）以下の動作の１つ以上を実行することができる。
ａ．可聴アラームを鳴らす。
ｂ．（ＬＥＤのフラッシュのような）可視アラームを提供する。
ｃ．ネットワーク上の装置またはインターネットにネットワーク信号を送信する。
ｄ．ｅ−ｍａｉｌを送信する。
ｅ．ネットワーク上の（家のサーモスタットまたはＰＣのような）他の装置に故障を示させる。

[0091]一実施形態において、ネットワーク接続を介して他の情報が入手可能である。この情報は限定するわけではないが以下を含む。
ａ．モジュールにより瞬間的に発生されたパワー（ボルトおよび／またはアンペア）
ｂ．モジュールから生成されたパワー履歴（平均、ヒストグラム、パワー対１日の時間など）
ｃ．パワーの周波数
ｄ．故障
[0092]一実施形態において、家のパワーへの相互接続の成功のために必要な情報は、ソーラー収集器モジュールのへのデータネットワークを介して提供される。この情報は、限定するわけではないが、電圧、位相、周波数の情報を含むことができる。

[0093]一実施形態において、データネットワークから集められる情報は、ソーラーパワーを最適化するのに用いられる。たとえば、屋根のある領域内のモジュールが１日のある時間に屋根の他の部分のモジュールに対して減少した太陽光を受け取ったら、家主に、その時間において屋根に影を形成する木や他の障害物を確認することを示すメッセージを家主に送信する。

[0094]一実施形態において、特定のソケットおよび／またはソーラー収集器モジュールを屋根上の特定の物理的位置に関連付けるために、ＧＰＳ技術が用いられる。
[0095]一実施形態において、ソケットおよび／またはソーラー収集器モジュールのトポグラフマップを形成するために、タイムドメインリフレクトメトリが用いられる。このマップは、正しい設置を確認するため、または、システムのワイヤ接続または他の故障を監視するために用いることができる。

[0096]図９は、本発明による例示的な結合されたソーラー収集器とソケットとの組み合わせ９００を示す。ソーラー収集器モジュール９１０は接続部９１１を含み、これは、モジュール９１０が設置時間に太陽光を収集するベストな方向に向くことを可能にする。

[0097]一実施形態において、ソーラー収集器モジュールは、最大効率のために太陽を追跡することができる。この追跡は、１次元（典型的には、一日の推移の間における太陽位置を追跡するのに用いられ）または２次元（これにより季節にわたって追跡することが可能になる）で実行することができる。

[0098]一実施形態において、追跡は、太陽の位置の検出のために電子検出器を用いる。
[0099]一実施形態において、追跡は、太陽により加熱されるバイメタルストリップを用いる。バイメタルストリップは、温度により曲がりまたはまっすぐになる。このストリップは、加熱による曲げがソーラー収集器モジュールの方向を変化させるように構成される。モジュールの光学系および幾何学配置は、太陽からの熱がストリップを変形させて、ソーラー収集器モジュールが太陽の方向を維持するように設計される。

[00100]一実施形態において、追跡は、タイマー（１日の時間）および／またはカレンダーに基づく。一実施形態において、時間および／または日付は、前述のデータ通信機能を用いて離れたデータソースからダウンロードされる。

[00101]一実施形態において、経度、緯度、および基線向きは、太陽の位置を測定し日付および時間と比較する電子センサを用いて決定される。一実施形態において、単一のソーラー収集器モジュールは必要なセンサを含み、また、他のソーラー収集器モジュールに必要な情報を伝えるためにネットワークを使う。設置されるソーラー収集器モジュールの１つにセンサシステムが存在すればよいので、これはシステムコストを低減する。

[00102]一実施形態において、ソーラー収集器モジュールはソーラー集中技術を用いる。
[00103]当業者は、ソケットとソーラー収集器モジュールとの間の機能分割は任意であることを認識し、また、一方で説明された任意の機能を他の装置またその逆にできることを認識するであろう。本願で一方で説明されていることは、本願が他方にその機能が構成されたシステムを適用できないことを意味するのではなく、また、本願は、ソケットの機能とソーラー収集器モジュールの機能を統合することもできる。

[00104]一実施形態において、ソーラー収集器モジュールは、多数の異なる形状で入手でき、限定するわけではないが、四角形、三角形、台形、六角形、および／または円形を含む。

[00105]図１０Ａは、一実施形態による例示的な１つの結合部を備えるフリップアップソーラー収集器を示す。フリップアップソーラー収集器１０００は、ソケット１０１０に物理的に接続される。ソーラーパネル１０４１は、結合部１０２０を介して固定部材１０４０に接続される。図１０Ｂは、一実施形態による、例示的な２つの結合部を備えるフリップアップソーラー収集器を示す。フリップアップソーラー収集器１０５０は、ソケットに物理的に接続される。ソーラーパネル１０５１は、結合部１０２０を介して可動部材に接続される。可動部材１０６０は、結合部１０３０に接続される。一実施形態において、ソーラー収集器モジュールの頂部表面は、設置および／または屋根のメンテナンスを容易にするためにフリップアップすることができる。

[00106]一実施形態において、ソケットは、インターフェースモジュールを介して家の電気システムに接続される。このインターフェースモジュールは、（限定するわけではないが）以下の機能の１つ以上を提供する。
ａ．監視
ｂ．安全（回路ブレーカーなど）
ｃ．インバータ
ｄ．ネットワークからの信号または携帯電話ネットワークを通じた信号を含む（これらの限定しない）外部信号を通じて、ソーラーエネルギー収集システムを遠隔操作で使用可能および／または使用不可能にする能力
ｅ．試験／確認
ｆ．システムの他の機能の制御
[00107]一実施形態において、インターフェースモジュールの機能のいくつかまたは全ては、以下のフォームファクタ内に含まれるユニットにより実行される。
ａ．分離したエンクロージャー
ｂ．標準的な電気パネル内の回路ブレーカーと同一のフォームファクタ
ｃ．ソーター収集器内に一体化される
ｄ．ソケットアセンブリ、スペーサ、または屋根システムの他の部品内に一体化される
ｅ．導管内に一体化される
[00108]一実施形態において、インターフェースモジュールは、家の電気パネルの近くに位置し、電気技術者を必要としないモジュラープラグ結合システムを用いてソケットアセンブリにワイヤ接続される。一実施形態において、このインターフェースモジュールエンクロージャーはモジュラーであり、いくつかの部品無しで設置できる。この実施形態において、これらの部品は後に追加することができる。ソケットを設置するときに設置される部品が電気的でなく機械的（たとえばエンクロージャー）であるので、これは設置時におけるコストを抑制するのに都合がよく、また資格のある電気技術者の必要性を排除する。

[00109]一実施形態において、全てのソケットが互いにまたは家の電気サービスにワイヤ接続されるわけではない。これらのワイヤ接続されていないソケットは、電気的な接続を提供することなしに、ソーラー収集器モジュールへの機械的支持を提供する。これらのワイヤ接続されていないソケットは、ワイヤ接続されたソケットと同一の物理的フォームファクタおよび／またはソーラー収集器モジュールの取り付けシステムを備えても備えなくてもよい。ワイヤ接続されないソケットが用いられる場合、ソーラー収集器モジュールは、ソケットから互いに外部的に相互接続される。一実施形態において、ソーラー収集器モジュールは、物理的な相互接続スキームを用いて互いに相互接続され、これは、（限定するわけではないが）係合コネクタまたは隣接するソーラー収集器モジュールを互いに取り付けるのに用いられる部品を含む。一実施形態において、ソーラー収集器モジュールは、誘導の技術を用いて互いに電気的に相互接続される。

[00110]一実施形態において、装置は単一のソケットを複数のソケットに変換するものとして入手できる。たとえば、装置は、１つのソケットにねじ込むものであり、ワイヤ付きおよび正しい物理空間をそなえる３つのソケットを提供するものとして入手できる。この装置の取り付けポイントおよび電気接続ポイントとして機能するソケットの数に制限はない。たとえば、装置は４ソケットにねじ込まれ８ソケットを適切な空間配置で提供する。

[00111]一実施形態において、ソーラー収集器モジュールは、取り付けの強固さを増強するために機械的に互いに相互接続される。この相互接続は、物理的な相互接続の形態（たとえば、ラッチ、ボルト、ネジ、接着剤、接着パッドなど）とすることができ、または、（磁石のような）他の手段を介して行うことができる。

[00112]一実施形態において、ソケットアセンブリは、モジュールの機械的安定性を増強する機械的な特徴を含む。これらの特徴は、（限定するわけではないが）締めひも、支えワイヤ、取り付けを制限するクレードル台、収集器を静置させるアウトリガー構造、パッド、磁気取り付けポイントなど、を含む。

[00113]一実施形態において、他のタイプのソーラー収集器は、ソケットシステムに取り付けられる。特に、標準的な矩形のソーラーパネルを任意の標準的な取り付けシステムを用いて屋根に取り付けることができ、また、ソケットを介して家に電気的に取り付けることができる。一実施形態において、アダプタ部品が提供され、フラットパネルがソケットシステムに機械的に取り付けられるようにする。

[00114]一実施形態において、使用されないソケットは、キャップに覆われ、ソケットを保護しおよび／またはソケットが屋根に融和するのを助ける。
[00115]一実施形態において、ソケット、キャップ、および／またはソーラー収集器モジュールの一部としてインジケータが含まれ、これは、他のソケットおよび／または家の電気システムへの相互接続の成功を指示する。好ましい実施形態において、このインジケータは、屋根の下の地上から見えるようにソケットおよび／またはキャップ上に位置決めされる。好ましい実施形態において、このインジケータはＬＥＤであり、これは、ソケットに標準的な家の電圧が提供されたときに光るように、直列にワイヤ接続され抵抗が備えられる。一実施形態において、このインジケータはソーラーパネル上に含まれる。

[00116]一実施形態において、装置または特徴がソケットから家の電気システムへの相互接続システムに提供され、これは、家の電流のオン−オフシーケンスがソケットに提供されることを可能にする。これは、ソケットのフラッシュまたはキャップインジケータの点灯を可能にし、システムの適切な設置を確認するのに都合がよい。一実施形態において、この特徴はソーラーパネルに含まれる。

[00117]一実施形態において、ソケットおよび／またはソーラーパネルアセンブリは、ネットワークを通じてアドレスされる１つ以上の表示ライトを含む。これは、たとえば、収集器が、ネットワークを通じて制御される、クリスマスアニメーション光ディスプレイになることを可能にする。

[00118]一実施形態において、ソケットは、絶縁材料（たとえばプラスチックシェル）に接続される、シート金属の２つのピースを打ち抜くことで形成される。シート金属の１つのピースは打ち抜かれ、ソケットの１つの接続部および相互接続コネクタの各々の１つのピンを形成し、シート金属の他のピースは打ち抜かれて、ソケットの他の接続部および相互接続コネクタの各々の第２ピンを形成する。

[00119]一実施形態において、電気接続部の代わりまたはそれに追加して、ソケットは２方向の水接続を提供する。ソケットの相互接続部は、電気相互接続のために必要な全ての構成を含むが、代わりに、液体の相互接続部を含む。本システムは、電気と組み合わせられる可能性をもった、家庭的な空間、水、またはスイミングプールの加熱のために用いることができる。

[0114]一実施形態は以下の部品を備える。
ａ．３タブアスファルト屋根板屋根のフランジを備えるソケットアセンブリ、これは２つの同一平面の水平接続部および２つの高くなった垂直接続部を含む。
ｂ．屋根板の下に設置されるように設計された統合された電気ワイヤを備える水平スペーサ。これらのスペーサは、中心に２つの高くなった垂直接続部を含む。
ｃ．統合された電気ワイヤを備える垂直スペーサ。
ｄ．円いソーラー起電性収集器、これはソケットにねじ込まれ、ビルトインされた家の電気システムと調和するのに必要な全ての電子機器を備える。
ｅ．垂直スペーサプラグが標準的な防水導管に接続するのを可能にするアダプタ。
ｆ．ブランド電気パネルのための回路ブレーカーのフォームファクタで実現される家の主ブレーカーパネルに差し込まれるインターフェースユニット。
ｇ．家内の任意のプラグ差込口に挿入され、キャリア電流イーサネット（登録商標）を標準的なＲＪ−４５イーサネット（登録商標）に適合させる、キャリア電流イーサネット（登録商標）アダプタ。

[0115]一実施形態にいおいて、ソケットおよびソケットの設置は、低い価格で家主に提供され、または、ソーラー収集器を家に設置するときに、家主が特定のブランドおよび／またはタイプのソーラー収集器および／または特定のベンダーおよび／または設置業者を用いるように自由に変更できるようにする。

火災安全システム
[0116]本システムは、屋根に取り付けられるソーラー発電システムの火災安全を改良する新規な特徴および機構に関し、これは、限定するわけではないが、光起電性パネルおよび集中する光起電性物を含む。

[0117]ソーラー発電が取り付けられたビルは、不動産所有者および、クリーンで再生可能なソーラーパワーにより形成される全ての公衆にとって非常に望ましい。ソーラーパネルをビルに取り付けることに関連する挑戦に関する多くの安全がある。１つの挑戦は、火災安全の能力に関係し、また、ビルの外部電源（グリッド）へのアクセスが切断されたときに活動している電気ラインに不注意に接触する恐れなく、ソーラーパネルが取り付けられた領域に迅速且つ容易にアクセスできる人員の緊急応答に関係する。

[0118]緊急時において、火災安全員または緊急応答人員は、熱および／またはガスを逃がすために、屋根または屋根の切削穴を通じてビルの内部にアクセスすることが要求される。現在、ソーラーは、特別な道具、特別な知識、および取り外すのにかなりの時間を要するように屋根の頂部に取り付けられる。さらに、個別の収集器は直列に接続され、および収集器パネルのＤＣ出力は、システムのＤＣ出力を６０ＨｚＡＣに変換するインバータを通して供給される。ビルへの電気接続部は、緊急時には火災安全員または緊急応答人員により切断され、インバータのＡＣ出力も停止されるが、ソーラーパネルのＤＣ出力およびインバータのＤＣ側は依然として活動している。

[0119]今日、火災安全員または緊急応答人員は、ソーラーパネル付きのビルの屋根を通じて切断することを望み、また、ソーラーパネルの下の屋根の部分を通じたアクセスを獲得することを望み、活動しているＤＣワイヤへの接触することによる感電の恐れなく穴を掘削することを望む場合、緊急時に屋根に迅速にアクセスすることを可能にするのは２つの方法に限られる。それは、
（１）規制により、ソーラーパネルにより覆われる屋根の頂部の領域を制限する、または（２）ソーラーパネルを備える屋根の頂部を回避すること、である。これらの方法の両者は、ビルの所有者にとって厄介である。第１の方法において、ビルの所有者は、不動産の完全な使用を妨げられ、また、再生可能なエネルギー生成の方法の有用性が有意に損なわれる。第２の方法において、不動産所有者は、クリーンで再生可能なエネルギーへのアクセスを持つこと、あるいは、緊急応答サービスの利用の全範囲へのアクセスを持つことの選択を強いられる。

[0120]したがって、ソーラーを屋根の頂部に取り付ける方法の改良が強く望まれ、屋根のソーラーシステムの部品の電気相互接続の改良が強く望まれる。従来のシステムにより特に解決されていない１つの領域は、ソーラー部品の屋根頂部のソーラーシステムへおよびそこからの容易且つ迅速な接続および切断を提供する能力である。

[0121]本明細書を通じて金属ビームが参照される。当業者は、金属ビームは一般的な建築材料であることを認識するであろう。ビームは、主に曲げ抵抗による負荷に耐えることができる構造的な素子である。ビームは、プロファイル（断面形状）、一般に断面に垂直な寸法に大きい長さ、および材料により特徴付けられる。ビームおよび金属ビームとの語は、例示的な意味で用いられており、本発明の用途を限定することを意図していない。

[0122]本明細書の目的において、ビームプロファイルは、当業者に一般にしられているものを含み、限定するわけではないが、（１）Ｉ−ビーム、（２）Ｈ−ビーム、（３）幅広フランジビーム、（４）ユニバーサルビーム、（５）ＨＳＳ−形状（中空構造セクション、Hollow structural section）またはＳＨＳ（構造中空セクション、structural hollow section）ビーム、正方形、長方形、円形（管）、および楕円断面積を含む、（６）曲がった、またはＬ形状断面ビーム、（７）チャネルまたはＣ形状断面のＣ−チャネルビーム、（８）ティーまたはＴ形状断面ビーム、（９）レールプロファイルまたは非対称Ｉビーム、ただし鉄道路線レール、Vignolesレール、Groovedレール、Flanged Tレールに限定しない、（１０）バー（矩形断面ビーム）、（１１）ロッド（円または方形ビーム）、（１２）開放ウェブジョイスト（Open web joist）、（１３）ＵＮＩＲＡＩＬ （登録商標）またはＵＮＩＳＴＲＵＴ（登録商標）のようなビーム形状。

[0123]ビーム材料は、金属、合金、および構造材料としてい一般に使用される材料を含み、限定するわけではないが、鋼鉄、アルミニウム、カーボン鋼、ステンレス鋼、マレージング鋼、チタン、およびカーボンファイバなどを含む。

[0124]住居用および小さな商業用の屋根にソーラーを取り付けるための存在する方法および材料は、複雑で時間がかかる。典型的には、設置には特別な訓練や道具が必要な専門家レベルを要する。さらに、必要な道具は、取り付けハードウェハの特別なブランドに関する商標製品または特別なものを必要とするかもしれない。ソーラーパネルの屋根からの取り外しは、設置の時と同様の道具が必要であり、また、同様の時間がかかる。これは、最低でもパネルごとに数１０分である。しかし、火災の時には、建物への適切なアクセスまたは適切な排気の１分の遅れが、怪我や重篤な結果を生じさせることが有りえる。

[0125]存在する方法および実務において、たとえば光起電性パネルのようなソーラーシステム部品の火災安全人員による取り外しのための考慮がなされていない。消防士は、ソーラーシステム部品の下の屋根に到るために、一般には１インチまたはそれ以上の厚さのアルミニウムフレームのガラスおよびシリコンからなる部品を斧で壊す必要がある。唯一の他のオプションは、ソーラーシステムのしたの屋根を貫通させる任意の試みに単に先んずることである。

[0126]光起電性パネルのようなソーラー部品のための本願の取り付けシステムは、特別な道具または訓練を必要とせずに、迅速かつ簡単に取り外しまたは移動させることができる部品への機械的および／または電気的な接続部を含み、現在一般的に火災安全人に使用されるもの以外の道具または訓練を必要としない。

[0127]好ましい実施形態において、屋根へのソーラー部品の取り付けは、容易に認識できるハンドル、グリップまたはラッチを含む迅速開放装置を含み、これは移行「ハンドル」と言及される。好ましい実施形態はさらに、ハンドル操作により、部品が屋根または取り付けシステムから引き離される、または取り付けを弱める機構を提供し、比較的小さな努力で部品を屋根から取り外すことができる。

[0128]上述の実施形態において、取り外しは、部品の屋根または屋根の取り付け装置へのいくつかまたは全ての取り付けポイントを壊すことを意味し、限定するわけではないが、取り付け装置は、（１）脚部、フランジ、または柱により支持される金属ビーム、（２）金属脚部、フランジ、柱、または屋根に直接的に取り付けられたビーム、（３）金属ブラケット、を含む。本開示の目的のために、リリースにより壊される部品の取り付けの任意の点は、「取り付けポイント」と言及される。ビームは、限定するわけではないが、（１）Ｉ−ビーム、（２）Ｈ断面ビーム、（３）幅広フランジビーム、（４）ユニバーサルビーム、（５）ＨＳＳ形状（中空構造セクション,Hollow structural section）またはＳＨＳ（構造中空セクション,structural hollow section）ビーム、これは正方形、長方形、円形（パイプ）、および楕円断面のビームを含む語である、（６）角度付きまたはＬ字断面ビーム、（７）チャネルまたはＣ形状断面のＣチャネルビーム、（８）ティー、またはＴ字断面ビーム、（９）レールプロファイルまたは非対称Ｉビーム、これは限定するわけではないが、鉄道レール、Vignolesレール、Groovedレール、Flanged Ｔレールを含む、（１０）バー（四角形断面ビーム）、（１１）ロッド（円形または四角形ビーム）、（１２）オープンウェブジョイント、（１３）ＵＮＩＲＡＩＬ（登録商標）またはＵＮＩＳＴＲＵＴ（登録商標）のような商標ビーム形状、を含む。さらに、「金属」との語は、限定するわけではないが、デルリン（ＤＥＬＲＩＮ，登録商標）、ポリカーボネート、ファイバーガラス、およびカーボンファイバプラスチックおよび複合材料などとともに、鋼鉄、アルミニウム、アルミニウム合金、カーボン鋼、ステンレス鋼、マレージング鋼、およびチタンを含む。

[0129]以下のパネル解放アクションは、（１）全ての取り付けポイントから部品の完全な取り外しにより、部品を持ち上げまたは屋根から下ろすことができるようにすること、（２）全てではなく、１つまたはそれ以上の取り付けポイントからの取り外しにより、部品が、残りの取り付けポイントの回りで、ヒンジ動作、ピボット動作または回動するようにすること、（３）全てではなく１つまたはそれ以上の取り付けポイントからの取り外しにより、部品の下の屋根にアクセスできるように２つまたはそれ以上の部品が折りたたまれるようにすること、を含む。

[0130]一実施形態において、２つの部品は、バネまたはヒンジにより接続される隣接する側部の部品上の取り付けポイントから取りはずされ、１つの部品上の残りの取り付けポイントが、水平に自由に移動できる。取り外された部品の水平の圧力は、ヒンジを上に移動させ、屋根から離れるようにする。

[0131]一実施形態において、ハンドル解放の動作は、部品が自由に移動できるように、恒久的に取り付け機構をゆがませる。解放ハンドルを用いることにより、部品、取り付けブラケット、および／または解放ハンドルは、再度使うことができないように変形する。この一例は、レールをクランプするブレースとすることができ、駆動されるときにハンドルが恒久的にブレースを変形させてレールをもはやクランプできないようにするハンドルを含む。

[0132]一実施形態において、解放ハンドルは、明るい色であり且つ上述の部から視覚可能である。さらに、ハンドルの形状は、当業者に知られたいくつかのものの１つとすることができ、限定するわけではないが、ラッチ、ワイヤプル、スプリングバー、およびトリガーとすることができる。ハンドルの運動は、部品の表面に直交する方向とすることができ、屋根の垂直軸において部品の表面に平行な方向とすることができ、屋根に水平軸において部品の表面に平行な方向にすることができ、螺旋状またはねじり運動、または上述の運動の２つまたはそれ以上の組み合わせとすることができる。

[0133]屋根頂部のソーラー部品は、全体のシステムの電気的な接地を適用する目的のために、法律により、部品のフレームに直接接続する連続な低いゲージ（大きな直径）の伝導ワイヤにより接続されることが求められる。好ましい実施形態において、上述の接地ワイヤは、十分な力が加えられたときに接地ワイヤを変形および解放するように設計されたＵ形状ワッシャによりソーラー部品に保持される。

[0134]好ましくは、上述のＵ形状ワッシャは、７５ポンドから５ポンドの間の破壊強さを備え、より好ましくは５０ポンドから２６ポンドの間の破壊強さを備え、最も好ましくは３７．５ポンドから２７．５ポンドの間の破壊強さを備える。

[0135]好ましい実施形態において、接地ワイヤの接触ポイントは、銅ワッシャ、タブ、ビア、または他のコネクタを用い、これらは、部品のフレームに、クリンプされ、溶接され、または他の方法で恒久的に固定される。好ましくは、接地ワイヤへの接続ポイントにおいて、銅接続部は、７５ポンドから５ポンドの間の破壊強さを備え、より好ましくは５０ポンドから２５ポンドの間の破壊強さを備え、最も好ましくは３７．５ポンドから２７．５ポンドの間の破壊強さを備える。

[0136]ソーラー発電システムは、発電から建物の電気システムへパワーを伝達する電気相互接続を必要とする。屋根頂部のソーラーシステムの隣接する部品は、一般に、電気ワイヤまたはケーブルにより接続される。部品間の露出される接続部は、３５ポンドより小さくない破壊強さを備えることが規制により必要とされる。

[0137]好ましい実施形態において、電気ワイヤ、ケーブル、または相互接続は、部品の下面上の破壊接続部を含む。好ましくは、接続部の破壊部分は、２０ポンドよりも小さくく、且つ４０ポンドより大きくない破壊強さを備える。

[0138]一実施形態において、電気ワイヤ、ケーブル、または相互接続は、ケーブル、ワイヤ、または相互接続部が、パネルの下側のマイクロインバータまたはジャンクションボックスに接続される位置に、破壊接続部を含む。破壊接続部は、一対の噛み合うコネクタからなる。一実施形態において、電気接続部の破壊接続部を用いる方法は、「不可逆」であり、すなわち、ケーブル、ワイヤ、または相互接続部は、新しい部品、特別な能力、特別な道具、またはこれら３つ全部を必要とせずに再接続することができない。好ましい実施形態において、電気接続部の破壊接続部を用いる方法は、コネクタおよび以下の取り外し部を破壊せずに、ケー釣りが特別な道具、特別な能力、または両者を必要とせずに再接続できる。

[0139]一実施形態において、電気的な、ワイヤ接続部、ケーブル接続部、または相互接続部は、ケーブル、ワイヤ、相互接続部が、パネルの下側のマイクロインバータまたはジャンクションボックスに接続される場所において破壊接続部を含む。ワイヤ接続は、部品フレーム内のスロット、タブ、または穴からなるガイドを通して延びることにより所定位置に保持される。好ましい実施形態において、上述のガイドは、フレームの残りの部分より薄い底部エッジを備えるスロットまたは穴を備える。好ましくは、フレームの穴またはスロットの薄い区域は、７５ポンドから５ポンドの間の破壊強さを備え、より好ましくは５０ポンドから２５ポンドの間の破壊強さを備え、最も好ましくは３７．５ポンドから２７．５ポンドの間の破壊強さを備える。

[0140]一実施形態において、解放機構は、バネ機構、バネ付勢ラッチ、取り付けポイントへの直接のラッチ、解放ハンドルの動作により破壊されるタブのような構造素子、回転接続部、またはねじ機構とすることができる。解放機構は、部品を取り付けポイントから直接取り外し、または、部品フレームの一部を取り外し、または、取り付けポイントへのコネクタから分離する。

[0141]一実施形態において、解放動作またはラッチの係合動作は、たとえばナイフ状の構成物を用いて電気接続部を物理的に切断する。一実施形態において、このラッチは、ソーラーパネルを物理取り付け部から解放するラッチと同一である。

ワイパー／流体システム
[0142]よごれやほこりはソーラーパネル出力を１５％から２５％減らし得る。小さな住居用の設置において、清掃サービスは周辺的な経済的に唯一の実行可能なものである。たとえば、各清掃コストが＄７５であれば、６ヶ月ごとの清掃は、５ｋｗのシステムの効率を平均１５％向上させ、電気代が１５セント／ｋｗ−ｈであるならば、清掃は＄１８０／年の余剰電力を生じさせ、清掃サービスのコストが＄１５０／年を超えることはめったにない。

[0143]一実施形態において、ソーラーパネルのワイパーおよび流体ポンプは、定期的にソーラーパネルを清掃し（タイマーで制御される）、または不定期に清掃される（ほこりまたは雨のセンサにより制御され、または、効率が下がるかどうかパネルの出力を監視し、できればインターネットベースの日照データと比較することにより制御される）。

[0144]一実施形態において、ワイパーブレードおよび流体は所有者またはサービス会社により交換可能である。想定されるコストは、通常の清掃（１回の訪問あたり＄７５）より少し高いが、より長い期間でみれば、たとえば５年など、より経済的になるであろう。

[0145]一実施形態において、物理的なワイパーは存在しない。代わりに、自己洗浄流体がソーラーパネル上に噴霧され、または、空気と流体の組み合わせがソーラーパネル上に噴霧される。空気は流体に同伴してもよく、または流体の後に噴霧されてもよい。これらのアイテムは、固定されたスプレーヘッドから噴霧することができ、または移動アームから噴霧してもよい。１つまたはそれ以上のノズルがあってもよい。

[0146]一実施形態において、雨水は、ソーラーパネルを清掃するのに使用するためにシステムにより制御される。収集される雨水は、ソーラーパネルを洗浄するために洗剤と混合される。洗剤は固体でも液体でもよい。

[0147]一実施形態において、流体は交換可能なカートリッジ内に収容される。一実施形態において、流体は交換可能なバッグに収容される。一実施形態において、流体は、再充填可能なリザーバ内に収容される。一実施形態において、流体容器はパネル間で相互接続される。

[0148]一実施形態において、交換可能なワイパーブレードは、ワイパーブレードの使用寿命に足る十分な流体を含む一体的な容器を含む。
[0149]一実施形態において、流体ノズルは交換可能である。ノズルは、交換可能なワイパーおよび／または上述の流体部品と一体的にすることができる。

[0150]一実施形態において、葉などの大きなゴミを除去するために空気ブロワーが取り付けられる。
[0151]一実施形態において、流体リザーバは、建物に存在する水供給部を、パイプ、ホースまたは他の接続具を介して接続することにより充填することができる。一実施形態において、装置の動作に必要な水は、パイプ、ホースまたは他の接続具を介して建物に存在する水供給部から直接的に取られる。

[0152]図１１Ａは、一実施形態による、線形ワイパーを備える例示的なソーラーパネルアセンブリを示す。ソーラーパネルアセンブリ１１１０は、ソーラーパネル１１０１を含む。ソーラーパネル１１０１を洗浄するために、ワイパー１１０２を直線運動させるようにモーターが駆動する。

[0153]図１１Ｂは、一実施形態による、例示的なアーキングワイパーを備えるソーラーパネルアセンブリを示す。ソーラーパネルアセンブリ１１２０はソーラーパネル１１０１を含む。ソーラーパネル１１０１を洗浄するために、回転ワイパー１１２２を円弧運動させるようにモーター１１２１が駆動する。

[0154]図１１Ｃは、一実施形態による、リンク機構を備えるアーキングワイパーを備える例示的なソーラーパネルアセンブリを示す。ソーラーパネルアセンブリ１１３０はソーラーパネル１１０１を含む。モーター１１３１はリンク機構１１３３を回転させるように駆動する。リンク機構１１３３は、ソーラーパネル１１０１の面にわたって所定の角度で移動することを維持する。ソーラーパネルアセンブリ１１３０は、ワイパー１１３２およびリンク機構１１３３を、運動の限界の両端において、ソーラーパネル１１３２の頂部および底部において備える。

[0155]図１１Ｄは、一実施形態による、軌道に追従するリンク機構を備えるアーキングワイパーを備える例示的なソーラーアセンブリを示す。ソーラーパネルアセンブリ１１４０はソーラーパネル１１０１を含む。モーター１１４１はリンク機構１１４３を回転させるように駆動する。リンク機構１１４３は、トラック１１４４と組み合わせて、ワイパー１１４２が所定の角度でソーラーパネル１１０１の面にわたって移動することを維持する。

ワイヤおよびケーブルシステム
[0156]図１２は、一実施形態による、デイジーチェイン様（daisy chain fashion）に互いに差し込まれた隣接するパネルを備える例示的なソーラーシステムを示す。ソーラーシステム１２００は、ソーラーパネルアセンブリ１２２０に隣接するソーラーパネルアセンブリ１２１０を備える。ソーラーパネルアセンブリ１２１０は、ソーラーパネルアセンブリ１２２０のプラグおよびソケット１２３２に電気的に接続する、プラグおよびソケット１２３１を備える。

[0157]プラグおよびソケット１２３１、１２３２は、それぞれオスおよびメスであり、またはそれらは中性的である。ソーラーシステム１２００は、プラグおよびソケット１２３１、１２３２がそれぞれケーブルに接続される構成であるが、当業者は、この構成は、一方がソーラーパネル上のパネル取り付け接続部であっても同様に機能することを認識するであろう。

[0158]一実施形態において、接続されていないときにプラグがソーラーパネルに向かって引っ込むようにワイヤはバネ付勢される。
[0159]一実施形態において、ワイヤ１２４０は、接続後に、プラグ１２３１、１２３２がソーラーパネル収集器１２５０、１２６０に向かって引っ込むようにバネ付勢される。

[0160]図１２Ｂは、一実施形態による、接続されていないパネルを備える例示的なソーラーシステムを示す。一実施形態において、ソーラーシステム１２９９は、接続されていないプラグおよびソケット１２３１、１２３２を備える。ソケット１２３１、１２３２は、ソーラーパネルアセンブリ１２５０、１２６０から突き出ており、ソケット１２３１、１２３２のＩＤを形成し、また、ソケット１２３１、１２３２の接続を容易にする。ワイヤはソーラーパネルアセンブリ１２５０、１２６０内に引っ込んでいる。

[0161]一実施形態において、ワイヤが互いに接続されるとき、ワイヤは９０度回転し、ワイヤがソーラーパネルの下の位置に配置されまたはバネにより引っ込むことを可能にする。

[0162]当業者はあらゆるワイヤ接続アクセサリが利用可能であり、また必要とされ得ることを認識するであろう。これらは、異なる列にあるソーラーパネルアセンブリ、または屋根の異なる部分にあるソーラーパネルアセンブリを接続できるようにする延長コードを含み、また、Ｙコネクタ、オスメス変換器、電気パネルに接続するための特別なケーブルなどを含む。

[0163]一実施形態において、コードは電波パネルに接続される。コードは、ソーラーパネルアセンブリに噛み合うコネクタを備える端部を備え、また、電気パネル内の接続のためのむき出しのワイヤを備える。一実施形態において、ケーブルは、保護されていない場所における野外ワイヤ接続のための電気コード標準に適合するように、堅固なまたは可撓性の金属導管によりシールドされる。

[0164]一実施形態において、コネクタシステムは両性であり、電気パネルへの接続に同一のケーブルをソーラーパネルアセンブリの上の他のコネクタに接続することができる。
[0165]一実施形態において、ソーラーパネルアセンブリの互いの接続列は、ソーラーパネルから完全に伸びたケーブルの長さは、列から列へ到達するのに十分な長さであるから延長ケーブルを必要としない。

[0166]ソーラーパネルアセンブリは、互いに直列にワイヤ接続され（これはパネルの直接のＤＣ出力が望まれる場合に用いられる）、または、互いに並列にワイヤ接続される（これは、パネルパワーが内部的にＡＣまたは標準化されたいくつかのＤＣの形態に変換される場合に用いられる）。ワイヤ接続のスキームは各々多少異なるが、この電気システムは両者の状況に適合する。

[0167]図１３は、一実施形態による、直列および並列の両者の接続部を備えるソーラーパネルを備える例示的なソーラーシステムを示す。ソーラーシステム１３００は、ソーラーパネルアセンブリ１３０１−１３０５を備える。ソーラーパネルアセンブリ１３０１およびソーラーパネルアセンブリ１３０２は、直列接続部１３１０を備える。ソーラーパネルアセンブリ１３０２およびソーラーパネルアセンブリ１３０４は、並列接続部１３２０を備える。したがって、ソーラーパネルアセンブリグループ１およびソーラーパネルアセンブリグループ２は、並列接続部１３２０を用いて接続される。一実施形態において、２つの分離したコネクタシステムが用いられ、一方は直列接続のため、他方は並列接続のためとされる。この実施形態において、ソーラーパネルアセンブリのグループは互いに直列に接続され、直列接続されたパネルアセンブリのグループは互いに並列に接続される。

[0168]図１４は、一実施形態による、ソーラーシステムの例示的なワイヤ接続ダイアグラムを示す。ソーラーシステム１４００は、ソーラーパネルアセンブリ１４０１−１４０３を備える。各ソーラーパネルアセンブリ１４０１−１４０３はソーラーセル１４１０を備える。ソーラーパネルアセンブリ１４０１−１４０３は、コネクタ１４２０を用いて電気的に直列構成に接続される。コネクタ１４２０は、既述のようにプラグおよびソケットとすることができる。ソーラーパネルアセンブリ１４０１はインバータ１４３０を備え、ソーラーパネルアセンブリ１４０２、１４０３はインバータを備えない。コネクタ１４２１は、パネルの回路を完成させるためにショートさせることができる。他の実施形態において、インバータ１４３０はコネクタ１４２１を通して負荷に接続するためにコネクタ１４２１にスイッチされる。コネクタ１４２２は、コネクタ１４２２がプラグ接続されていないときに自動的にショートされる。

[0169]一実施形態において、同一のコネクタは、直列接続部および並列接続部の両者を保持する。内部インバータを備えないソーラーパネルアセンブリは、それぞれを通じて並列接続部を単純に通過する。

[0170]米国national electrical code（NEC）は、ソーラーパネルが、「連続グラウンド（continuous ground）」を備えることを要求している。多くの検査官はこれを、電気パネルまたは接地ロッドから各ソーラーパネルまで切断されていない接地ワイヤ（通常、全体のグループを通じてパネル間で切断されずに延びる単一のワイヤ）が必要であると解釈している。一実施形態において、ソーラーパネルアセンブリのセットから電気パネルに延びるワイヤは、ソーラーパネルに取り付けられたコネクタから出現する接地ワイヤを含む。この接地ワイヤは、取り付けられた全てのソーラーパネルアセンブリの周りを通るのに十分な長さである。

[0171]火災安全のため、ソーラーパネルアセンブリは簡単に取り外すことができることが望ましい。一実施形態において、電気ケーブルは分離され、パネルアセンブリの電気ケーブルは、引き離されたときに接続部を破壊するであろう。

[0172]一実施形態において、接地ワイヤは十分な力で引かれたときにソーラーパネルアセンブリから解放される。一実施形態において、これは、ワイヤをパネルに保持するための、電気ワイヤに適合する柔らかい金属のワッシャを用いて実現される（たとえば銅）。

実際的な機械的構成
[0173]図１５は、一実施形態による例示的な取り付けブラケットを示している。取り付けブラケット１５００は、屋根の膨張および収縮に適応する屋根取り付けブラケットである。取り付けブラケット１５００は、膨張破断部１５１０を含む。

[0174]屋根上の垂木に取り付けるのを容易にするために、ネジ穴１５２０は、簡単な周期構成で形成される。例示は、限定するわけではないが、垂木の間隔に適合するように、１６インチ間隔または２４インチ間隔でネジ留めされる。一実施形態において、ネジ穴１５２０は、幾何学的に繰り返しパターンでまたは繰り返さないパターンで物理的に据え付けられ、周期的な設置の必要を容易にする。

[0175]このような構成を用いて、１つの垂木が配置されたら、続く全ての垂木が単に後のネジを正しい位置に配置することにより配置される。たとえば、垂木が１６インチ中心であり、且つ、ネジが中心の垂木の下の３番目の穴に配置される場合、右の４つのグループのグループ内の３番目の穴は、垂木を打つ。

[0176]一実施形態において、設置プロセスは、
ａ． 垂木を打ちそうな穴にネジをねじ込む。これは、垂木を打つ前のネジからの距離の測定に基づくことができ、または、ジョイスト検出器を用いてもよく、または他の方法によってもよい。
ｂ． ２つの隣接する穴にネジをねじ込む。

[0177]このプロセスは、１．５インチの公差で垂木が目標間隔（中心間で１６インチまたは２４インチ）に適合している限り、各グループ内の３つのネジの少なくとも１つが垂木を打つことを保障する。（垂木のような荒いフレームの場合は典型的な建築公差は１／４インチである）。

[0178]取り付けブラケット１５００は、ブラケット１５００の後ろに水または凍りのたまりが形成されるの避けるために、スロット１５３０を含む。
[0179]図１６は、好ましい実施形態による、例示的な屋根に設置されたソーラーシステムを示す。ソーラーシステム１６００は、屋根１６０１に取り付けられたソーラーパネルアセンブリ１６１０を備える。ソーラーパネルアセンブリ１６１０は、上方ブラケット１６２０および下方ブラケット１６３０を用いて屋根１６０１に取り付けられる。ブラケット１６２０、１６３０は、屋根板の列間に設置される。ソーラーパネルアセンブリ１６１０は、電気コネクタ１６４０を含む、ブラケット１６２０、１６３０は、垂木１６６０に接続される。

[0180]図１７は、一実施形態による、下ブラケットを用いた例示的なソーラーパネル設置を示す。ソーラーパネルアセンブリ１７００は、下ブラケット１７２０に取り付けられたソーラーパネル１７１０を備える。ブラケット１７２０は、屋根に取り付けられ、また、ブラケット−屋根締結具が隠されて屋根板１７４０の列の下で保護されるように、屋根板１７３０と１７４０との間の列に設置される。ソーラーパネル１７１０は、ソーラーパネル１７１０が所定位置で回転されるときに、ブラケット１７２０を把持する指部１７５１を備えるブラケット接続機構１７５０を備える。

[0181]図１８Ａは、一実施形態による、頂部ブラケットおよびラッチを使用した例示的なソーラーパネル設置を示す。ソーラーパネルアセンブリ１８００は、ラッチ機構１８６０を用いて上ブラケット１８２０に取り付けられたソーラーパネル１８１０を備える。ソーラーパネルアセンブリ１８００は、電気コネクタ１８２１を備え、これは既述のプラグおよびソケットとすることができる。上ブラケット１８２０は、屋根板１８４０により覆われる締結具を用いて垂木１８７０に取り付けられる。ラッチ機構１８６０は、記述の迅速解放機構である。ラッチ機構１８６０により、消防士は、感電の危険なく緊急時にソーラーパネル１８１０を迅速に取り外すことができる。ラッチ機構１８６０は、救出人員を支援するために明るい色により容易に同定可能である。

[0182]図１８Ｂは、一実施形態による、上ブラケットに取り付けられる例示的なラッチ機構を示す。ラッチ機構１８９９は、ラッチ機構１８６０を不明瞭にするソーラーパネルおよび他のアイテムが無い状態でソーラーパネルアセンブリを示している。ラッチ機構１８６０は、ブラケット１８２０に取り付けられるプレート１８６１、１８６２を備える。プレート１８６２は、ソーラーパネル１８１０を所定位置にしっかりと固定するために、ブラケット１８２０のリップ部に噛み合うリップ部を備える。

[0183]図１９は、一実施形態による、例示的なラッチ機構のプレートを示している。プレート１８６１の駆動の詳細が示される。プレートおよびブラケットのアセンブリ１９００を参照すると、ラッチＢがピンＡ上でピボット動作し、これは図示しないブラケットを通じてソーラーパネルに固く取り付けられている。回転ラッチＢは、プレートＤのスロットＦ内のアーチを通してピンＣを動かす。アーチ形状の運動は、プレートＤを前方および後方（図示では上および下）に移動させ、屋根ブラケットＥの把持および解放を可能にする。プレート１８６２は、反対方向に同様の方法で駆動される。

[0184]上述のラッチシステムは以下に適合する。
ａ．頂部ブラケットおよび底部ブラケットにおいて同一平面にない屋根
ｂ．完全に平行ではないブラケット
ｃ．異なる露出を備える屋根板。５インチおよび５と５／８インチの列の２つの露出距離が一般に用いられている。

自動伝達スイッチシステム
[0185]グリッドパワーが利用できないときに発電を中止するために、電気安全規制によりグリッド接続光起電性ソーラーシステムが必要とされる。これは、電気会社の修理工が送電されていないと予期するワイヤ内に電気を注入することを避けるためである。

[0186]日中の電力不足の間、家庭のソーラーシステムにより発電された電気が用いられることが望まれる。家にワイヤ接続された発電機は、ソーラー停電時に同様の安全問題を生じさせる。これらの発電機は、伝達スイッチを用いて家に接続されることが要求され、伝達スイッチは家の負荷を電力会社からの電気から切断し、発電機により発電された電気へスイッチする。

[0187]従来の伝達スイッチが手動装置または自動装置（これは電力停止中に自動的にスイッチする）として利用できる。これらは、全て大きく且つ設置するの比較的高価である。

[0188]しばしば、望まれる負荷は、完全な家の負荷の部分集合である。たとえば、冷蔵庫、水源、および排出ポンプは発電機に接続されて、一方、エアコン、温水器などは接続されないことがある。家の電気パネルを完全に新しい電気パネルの可能性に再度ワイヤ接続することが、これを達成するために必要とされることがある。

[0189]バッテリーバックアップを含まないソーラーパワーの負荷伝達はより複雑である。バッテリーバックアップなしでは、ソーラーシステムは、瞬間的な出力において、そのときにパワーが生成されている限定される。取り扱うことができる負荷の数は、瞬間毎に変化する。

[0190]図２０は、一実施形態による、例示的な自動パワー伝送システムを示す。パワー伝送システム２０００は、主パワーおよびソーラー入力を備える標準的な家の電気パネル２０３０に統合することができる。パワー伝送システム２０００は、主パワーとソーラーパワー入力との間をスイッチさせる自動転送スイッチ２０１０を備える。自動伝送スイッチ２０１０は回路ブレーカーを含むことができる。パワー伝送システム２０００は、以下を備える。
ａ．自動伝送スイッチ２０１０。好ましい実施形態において、自動伝送スイッチ２０１０は電気パネル内の主回路ブレーカーモジュールに適合する形態および機能であり、電気工事士が、単に、元の回路ブレーカーをこの新しい回路ブレーカーにスイッチすることを必要とする。
ｂ．スマート回路ブレーカー２０２１−２０２３。これらの回路ブレーカーは、自動伝送スイッチ２０１０への通信パスを備える。通常のパワーのときに、これらは、従来の回路ブレーカーとして機能し、過電流が検出されるまで負荷に電気を供給する。ソーラーパワーへの移動時は、これらは制御ソフトウェアを使用して知能的に動作する。好ましい実施形態において、スマート回路ブレーカー２０２１−２０２３は、標準的な回路ブレーカーの形態、適合性、および機能を備え、電気工事士は単に標準的な回路ブレーカーをこれらの特別な回路ブレーカーのために交換するだけでよい。
ｃ．制御ソフトウェア。このソフトウェアは、スマート回路ブレーカー２０２１−２０２３を制御する。これは、優先設定を含み（たとえば、第１優先が水ためポンプにあり、第２優先を水源にし、第３優先を冷蔵庫にする）、これを通してどの回路ブレーカーをオンおよびオフにするかを選択する。スマート回路ブレーカー２０２１−２０２３は、電流測定機能を含むことができ、ここで、ブランチ回路に必要とされるパワーを測定する。また、ソーラーパネルは電流測定機能を含むことができ、ここで利用可能なパワーを測定する。この制御ソフトウェハは、この情報を運転を最適化するのに用いることができる。（たとえば、水ためポンプが第１優先であり、そのための十分なパワーが無い場合、パワーを十分なパワーである冷蔵庫に向け直す。）
[0191]制御ソフトウェアは、より複雑な優先設定を含むことができる。たとえば、ある種の負荷は、迅速なパワーサイクルに十分に応答しない（冷蔵庫およびエアコン）。他のタイプの負荷は、時間の総量に高い優先度を備えるが、与えられた瞬間においては低い優先度を備えるようにすることができる（冷蔵庫はこのカテゴリーに入る。冷蔵庫は、時間の３０％を受け取る限り中身を冷たく保持しする。ただし、この３０％の時間というのは任意である）。

エネルギー監視システム
[0192]一実施形態において、本ソーラーシステムは、壁に取り付けられたエネルギー監視ディスプレイを備える。存在するシステムのパワーおよびデータを取得することは、避けることが望ましいであろう高価な旧型の作業を必要とする。

[0193]一実施形態において、エネルギーモニターは、ワイヤレスデータ（ZigBeeまたはWifi）およびバッテリーパワーを使用する。一実施形態において、表示を変更するときにだけパワーを必要とするディスプレイを用いることにより、または、タッチスクリーン、運動検出器、または表示可能な他の類似の検出器を使用することにより、十分なバッテリ寿命が達成される。ディスプレイがオフのとき、ワイヤレスデータサービスもオフにすることができる。

[0194]一実施形態において、表示を変更するときにだけパワーを使用するディスプレイは、近隣の検出器と組み合わせられる。この実施形態において、ディスプレイは、近隣が無いときに、ときどきのリフレッシュを必要とする情報を示し（月毎のパワー節約のような）、また、近隣があるときに実時間データアップデートを示す。

[0195]センサ／制御ユニットは、ソーラーシステムおよび／またはインターネットベースのデータソースからデータを受け取りおよび表示し、これは電気料金、天候などを含むことができる。一実施形態において、ソーラーシステムおよびインターネットベースのデータソースからのデータを融合および処理することは、家の中で発生し、たとえば、センサ／制御ユニット内で発生する。一実施形態において、データの融合および処理は、インターネット上に位置する処理リソースにおいて遠隔的に実行される。

ソフトウェアシステム
[0196]一実施形態によれば、ソフトウェアは、本ソーラーシステムの設置を支援する。このソフトウェハは、一日の太陽の軌跡、および、影が家の屋根上をどのように移動するのかをアニメーションで示すために、ウェブベースのアプリケーションを含むことができる。

[0197]このアプリケーションのデータは、衛星画像（真上からの画像および南、西、東からの画像を含む）の組み合わせからのものとすることができ、また、距離検出する衛星からの、地上物の高さを直接測定する（ライダー、ＬＩＤＡＲを使用する）。

[0198]一実施形態において、木および他の影を形成する障害物の高さを決定するのに、グーグルストリートヴューまたは他の類似の機構らかのデータが用いられる。
[0199]一実施形態において、画像処理アルゴリズムは、屋根上のパイプの位置および他の障害物の位置を決定し、これはソーラーパネルの可能な配置を決定する。

[0200]一実施形態において、屋根上のパイプや他の障害物と組み合わされた影のデータを解析することにより、パネルの配置は自動的に決定される。
[0201]一実施形態において、データは自動的にモジュールに供給される。モジュールはソーラーシステム相場（quote）を生成し、また、自動的に地域のコミュニティへの建物許可申し込みを生成し（建物のレイアウトの許可は、地域のコミュニティへデータデータベースにより送信されてもよい）、また、割戻し申し込みおよび相互接続同意を生成する（これもデーターベース駆動のフォーマットとすることができる）。

敷地輸送のためのパッケージング（Packaging For Site Delivery）
[0202]本パッケージングは、屋根に取り付けられたソーラー発電システムおよび部品のパッケージング、およびコンベアベルト、フォークリフト、またはリフトトラックを介した屋根への配送のための新規な特徴および機構に関連し、これは、限定するわけではないが、光起電性パネルおよび集中光光起電性物を含む。この方法は、爪または屋根板のような頑丈な屋根材料の一般的な運搬方法である。

[0203]ソーラー発電機（ソーラー）が取り付けられた建物は、不動産所有者およびあらゆる公衆の両者にとって非常に望まれ、クリーンで再生可能なソーラーパワーを形成する。ソーラーを建物に取り付けることに関連する多くの挑戦がある。ソーラーが物理的に取り付けられる領域に部品およびシステムを運搬する能力に関する１つの挑戦は、破損による損失の恐れなく、屋根板および爪のような繊細でない材料の運搬に道具および方法を用いることである。

[0204]多くの住居用ソーラー設置において、システム部品、一般にソーラーパネルまたはソーラーパネルアセンブリは、２つの方法のうち１つで所定の場所に運搬される。これらは、場所の住所にクーリエにより配達されてクーリエにより地上に配置され、手動でこの部品を屋根に移動させる設置人員を必要とし、または、設置者により住所の場所に配達されて、クレーンで屋根の所定の場所に手動で移動させる。ソーラーシステムおよび部品の配達のあまり一般的でない方法は、可搬性のコンベアベルトシステムを用いる。これは、荒い扱いに関連し、高価な部品の破損を生じさせやすく、現在の使用におけるパッケージ材料および方法がクーリエによる配送のために設計されているという事実によるためである。しかし、コンベアベルト配達システムは、屋根上ソーラーのマーケットが増加するにつれて成長している。したがって、コンベアベルト配達システムの使用のために特に設計された光起電性パネルのパッケージの新しい方法が望まれ、また必要である。

[0205]一実施形態において、２つまたはそれ以上のソーラーパネルまたはソーラーパネルアセンブリは、コンベアベルトの輸送のためにパッケージの重量が１２５ポンドを超えないようにパッケージされる。好ましくは、パッケージの重量は１００ポンドを超えない。最も好ましくは、パッケージの重量は７５ポンドを超えない。

[0206]一実施形態において、２つのソーラーパネルまたはソーラーパネルアセンブリは、パネルの動作状態で太陽に露出される面（上方の面）、たとえば両方のパネルの面が、互いに面するようにパッケージされる。他の実施形態において、下方の面（上方の面の反対側の面）が互いに面するようにされる。他の実施形態において、全てのパネルが全て同一の方向に向くようにされ、１つのパネルの上方の面が次のパネルの下方の面に面するようにされる。

[0207]一実施形態において、ボックスは２つまたはそれ以上のソーラーパネルまたはソーラーパネルアセンブリを収容することができる。好ましくは、ボックスはヒンジ付きの蓋を備える。代替的に、蓋は完全に取り外し可能である。いずれの実施形態においても、蓋は所定位置にロックすることができ、特別な道具、キー、コード、またはそれらの組み合わせによりよってのみ開けることができるようにされる。

[0208]一実施形態において、ボックスは、蓋を取り外す際に開口部に平行な寸法において５２インチ幅より大きくない。より好ましくは、この寸法において４８インチよりも長くない。

[0209]一実施形態において、ソーラーパネルまたはソーラーパネルアセンブリは、蓋の取り外しの際に形成される開口部に平行な平面に横にされるように挿入される。好ましくは、この場合、ソーラーパネルまたはソーラーパネルアセンブリは、平面内に置かれる。

[0210]一実施形態において、ソーラーパネルまたはソーラーパネルアセンブリにコーナーブロックが取り付けられ、想定されるよりも荒い扱いを可能にする。これらのブロックは、ポリスチレンのような発泡性の材料から形成することができ、または、厚紙のようなセルロースベースの材料から形成することができる。これらのコーナーブロックは、接着テープ、ストラップ、スリーブ、またはコーナーブロックを確実に取り付けることができる他の方法で取り付けることができる。これらのコーナーブロックは、箱の内部または外部とすることができ、または、他の包装材料、荷造り材料とすることができる。

[0211]一実施形態において、輸送プロセスは以下を含む。
ａ．地上レベルで、ソーラーパネルまたはソーラーパネルアセンブリをコンベアベルトに配置する。
ｂ．コンベアベルトを使用して、ソーラーパネルまたはソーラーパネルアセンブリを屋根に運ぶ。
ｃ．コンベアベルトから屋根にソーラーパネルまたはソーラーパネルアセンブリを降ろす。

[0212]特定の実施形態および用途が図示および説明されたが、本発明は本明細書で開示された正確な構成および部品に限定されないことを理解されたい。また、本発明の実施形態の装置および方法において、本発明の趣旨および範囲から逸脱することなく、様々な修正、変形、変化が可能であることを理解されたい。

Claims (25)

1. システムであって、前記システムは、
   第１ソーラーパネルと、
   前記第１ソーラーパネルに電気的に接続される第１プラグと、
   前記第１ソーラーパネルに電気的に接続される第２プラグと、を有する、システム。
2. 請求項１に記載のシステムであって、さらに、
   屋根に取り付けられる第１ブラケットと、
   屋根に取り付けられ、且つ、前記第１ソーラーパネルに接続される、第２ブラケットと、
   前記第１ソーラーパネルを前記第１ブラケットに取り付けるラッチ機構と、を有する、システム。
3. 請求項１に記載のシステムであって、さらに、
   第２ソーラーパネルと、
   前記第２ソーラーパネルおよび前記第１ソーラーパネルの前記第２プラグに電気的に接続される第３プラグと、を有する、システム。
4. 請求項３に記載のシステムであって、さらに、前記第２プラグが前記第３プラグに接続されていないときに、前記第２プラグを前記第１ソーラーパネルに向けて引っ込める引っ込め機構を有する、システム。
5. 請求項４に記載のシステムであって、前記引っ込め機構は、前記第２プラグが引っ込められているときに、前記第２プラグが前記第１ソーラーパネルから突き出すことを可能にする、システム。
6. 請求項３に記載のシステムであって、前記第１ソーラーパネルの前記第１プラグは、短絡回路の検出により、自動的に統合されたブレーカーにトリップする、システム。
7. 請求項１に記載のシステムであって、さらに、
   前記第１ソーラーパネルに取り付けられるインバータを有する、システム。
8. 装置であって、前記装置は、
   実質的に矩形のシートを有し、前記シートは、
   天候に耐える表面の第１層と第２層との間に嵌合するように構成される第１領域と、
   天候に耐える前記表面の前記第１層および前記第２層から突き出すように構成される第２領域と、を有し、前記第２領域は、１つまたはそれ以上のソーラーパネルを取り付けるための取り付け領域を含む、装置。
9. 請求項８に記載の装置であって、前記第２領域はさらに、
   前記実質的に矩形のシートの膨張を可能にする溝を有する、装置。
10. 請求項８に記載の装置であって、前記第１領域はさらに、
    穴の第１グループを有し、前記穴の第１グループの少なくとも１つの穴は、ブラケットを屋根のジョイストに取り付けるための取り付け具を受け入れる、装置。
11. 請求項８に記載の装置であって、前記第２領域はさらに、
    １つまたはそれ以上のソーラーパネルに噛み合うように構成される、前記第２領域の長い長さに沿ってリップ部を有する、装置。
12. 請求項８に記載の装置であって、前記第２領域はさらに、水が通過できる少なくとも１つの穴を有する、装置。
13. 請求項８に記載の装置であって、前記第１領域は、１つまたはそれ以上の屋根板により実質的に覆われる、装置。
14. 請求項１０に記載の装置であって、前記穴の第１グループは、前記実質的に矩形のシートに関して対角に延びる、装置。
15. 請求項１０に記載の装置であって、前記取り付け具は、ネジ、爪、ステープル、およびコーキングの１つまたはそれ以上を含む、装置。
16. 装置であって、前記装置は、
    ソーラーパネルと、
    前記ソーラーパネルに接触する取り付け機構と、
    前記ソーラーパネルが設置される表面に接触するブラケットと、を有し、
    前記取り付け機構は、道具を使用することなく前記ブラケットに係合および脱係合する、装置。
17. 請求項１６に記載の装置であって、前記取り付け機構は、第１位置および第２位置を備えるハンドルを含むラッチを有する、装置。
18. 前記ハンドルを前記第１位置から前記第２位置へ移動させることによりブラケットに係合する、装置。
19. 請求項１７に記載の装置であって、前記ラッチはさらに、
    前記ハンドルに接続される第１プレートと、
    前記ハンドルに接続される第２プレートと、を有する、装置。
20. 請求項１９に記載の装置であって、前記第１プレートおよび前記第２プレートは、前記ハンドルが前記第１位置にあるときに、前記ブラケット上でクランプする、装置。
21. 請求項１９に記載の装置であって、前記第１プレートおよび前記第２プレートは、前記ハンドルが前記第２位置にあるときに分離する、装置。
22. 請求項１９に記載の装置であって、前記第１プレートは、前記ハンドルが前記第１位置にあるときに、前記ブラケットのリップ部の外表面に接触するように構成される、装置。
23. 請求項２２に記載の装置であって、前記第２プレートは、前記ハンドルが前記第１位置にあるときに、前記ブラケットの前記リップ部の内表面に接触するように構成される、装置。
24. 請求項２２に記載の装置であって、前記第２プレートは、前記ブラケットの前記リップ部に噛み合う指部を含む、装置。
25. 請求項１８に記載の装置であって、前記ハンドルは、前記第１位置と前記第２位置との間を回転する、装置。