JP2012233315A - Installation structure of solar cell module - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、太陽電池モジュールを設置するための構造に関する。 The present invention relates to a structure for installing a solar cell module.
太陽電池モジュールは、太陽光を電力へ直接変換する装置である。太陽電池モジュールは、十分な発電を可能とするために、設置面積を広く確保することが望ましい。また、例えば浄水場のろ過池には、藻の繁殖防止や異物の投げ込みへの対策として、覆蓋を設置することがある。従来、浄水場では、この覆蓋構造の上に太陽電池モジュールを設置することによる太陽光発電が試みられている。 The solar cell module is a device that directly converts sunlight into electric power. The solar cell module desirably has a large installation area in order to enable sufficient power generation. Moreover, for example, a cover may be installed in a filter pond of a water purification plant as a countermeasure against algae breeding prevention or throwing in foreign objects. Conventionally, in a water purification plant, solar power generation has been attempted by installing a solar cell module on the cover structure.
例えば、特許文献1には、互いに隣り合う覆蓋の大きさに差を持たせ、一方の覆蓋(上覆蓋部)の覆蓋内側に他方の覆蓋(下覆蓋部)を入り込ませる機構により開閉可能とされた太陽光発電覆蓋装置が提案されている。
For example,
従来の技術によると、下覆蓋部に設置される太陽電池モジュールは、上覆蓋部の下方に下覆蓋部を入り込ませるために、上覆蓋部に対して低い位置とされる。このため、上覆蓋部と下覆蓋部とを隣り合わせると、下覆蓋部の太陽電池モジュールには、上覆蓋部の影がかかる場合がある。太陽電池モジュールは、影のかかり方によっては、影がかかった面積相当分のみならず、影がかかっていない太陽電池や、他の太陽電池モジュールによる出力へも影響を及ぼし発電量の大幅な低下を引き起こすことがある。影がかかる部分を避けて太陽電池モジュールを設置すると、設置面積が少なくなる分、発電量が低下することとなる。 According to the conventional technique, the solar cell module installed in the lower cover lid is placed at a lower position than the upper cover lid so that the lower cover lid enters the lower cover lid. For this reason, when the upper cover part and the lower cover part are adjacent to each other, the solar cell module of the lower cover part may be shaded by the upper cover part. Depending on how the solar cell module is shaded, not only the area corresponding to the shaded area, but also the solar cell that is not shaded and the output from other solar cell modules are affected, resulting in a significant reduction in power generation. May cause. If the solar cell module is installed avoiding the shadowed part, the amount of power generation is reduced as the installation area is reduced.
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、開閉可能とする覆蓋構造において、太陽電池モジュールの設置面積を広く確保するとともに、覆蓋構造上の太陽電池モジュール全体による発電量を向上可能とする太陽電池モジュールの設置構造を得ることを目的とする。 The present invention has been made in view of the above, and in the cover structure that can be opened and closed, it is possible to secure a large installation area of the solar cell module and improve the power generation amount by the entire solar cell module on the cover structure. It aims at obtaining the installation structure of the solar cell module to perform.
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、覆蓋対象とする施設の上方を覆蓋可能に構成され、太陽電池モジュールが載置される第1覆蓋部および第2覆蓋部を有し、前記第1覆蓋部および前記第2覆蓋部は、前記第1覆蓋部および前記第2覆蓋部の少なくとも一方の移動により、前記第1覆蓋部の覆蓋内側に前記第2覆蓋部が収納されて前記施設の少なくとも一部を上方に開放させた開放状態と、前記第1覆蓋部および前記第2覆蓋部によって前記施設全体を上方にて閉止させた閉止状態と、に移行可能であって、前記第2覆蓋部は、前記太陽電池モジュールを上下に変位させるための上下変位機構を備えることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems and achieve the object, the present invention is configured to cover the upper part of the facility to be covered, and includes a first cover part and a second cover part on which the solar cell module is placed. The first cover part and the second cover part are accommodated inside the cover of the first cover part by movement of at least one of the first cover part and the second cover part. And at least a part of the facility is opened upward, and can be shifted to a closed state where the entire facility is closed upward by the first cover portion and the second cover portion. The second cover portion includes a vertical displacement mechanism for vertically displacing the solar cell module.
本発明によれば、第1覆蓋部および第2覆蓋部からなる覆蓋構造は、上下変位機構により第2覆蓋部の太陽電池モジュールを持ち上げ可能とすることで、第2覆蓋部の太陽電池モジュールに第1覆蓋部の影がかかることを抑制させる。また、覆蓋構造は、上下変位機構により持ち上げた太陽電池モジュールを元の高さにまで引き下げ可能とすることで、第1覆蓋部の内側に第2覆蓋部を入り込ませることを可能とする。これにより、覆蓋構造は、開閉可能な構成において太陽電池モジュールの設置面積を広く確保するとともに、発電量を向上させることができる。 According to the present invention, the cover structure including the first cover portion and the second cover portion can lift the solar cell module of the second cover portion by the vertical displacement mechanism, so that the solar cell module of the second cover portion can be lifted. The shadow of the first cover portion is suppressed. Further, the cover structure allows the second cover part to be inserted inside the first cover part by enabling the solar cell module lifted by the vertical displacement mechanism to be lowered to the original height. Thereby, the cover structure can improve the power generation amount while ensuring a large installation area of the solar cell module in a configuration that can be opened and closed.
以下に、本発明にかかる太陽電池モジュールの設置構造の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。 Hereinafter, embodiments of a solar cell module installation structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the present invention is not limited to the embodiments.
実施の形態.
図1は、本発明の実施の形態にかかる太陽電池モジュールの設置構造を適用する太陽光発電システムの概略構成を示す斜視図である。太陽光発電システムは、太陽電池モジュールの設置構造である覆蓋装置と、太陽電池モジュール4とを備える。
Embodiment.
FIG. 1 is a perspective view showing a schematic configuration of a solar power generation system to which a solar cell module installation structure according to an embodiment of the present invention is applied. The solar power generation system includes a cover device that is a solar cell module installation structure, and a
覆蓋装置は、第1覆蓋部1、第2覆蓋部2および架台3を含めて構成されている。第1覆蓋部1および第2覆蓋部2は、覆蓋対象とする施設の上方を覆蓋可能に構成されている。覆蓋装置による覆蓋対象とする施設は、例えば、浄水場のろ過池等とする。
The cover device includes a
本実施の形態において、覆蓋装置は、二つの第1覆蓋部1と二つの第2覆蓋部2とを備えるものとしている。図1に示す第1覆蓋部1および第2覆蓋部2は、施設上方を閉止させた閉止状態であるものとする。閉止状態において、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2は、一列となって交互に配置されている。なお、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2の数は、それぞれ二つである場合に限られず、いくつであっても良いものとする。
In the present embodiment, the cover device includes two
第1覆蓋部1および第2覆蓋部2は、屋根状の傾斜面をなす二つの天板5と、天板5を支持する二つの支持部6とを備える。架台3は、第2覆蓋部2の天板5上に取り付けられている。第2覆蓋部2の二つの支持部6の間隔は、第1覆蓋部1の二つの支持部6の間隔に比べて狭くされている。また、第2覆蓋部2の高さは、第1覆蓋部1に比べて全体的に低くされている。これにより、第2覆蓋部2は、第1覆蓋部1の覆蓋内側に収納可能とされている。
The
第2覆蓋部2は、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2の並列方向について移動可能とされている。第1覆蓋部1および第2覆蓋部2は、第2覆蓋部2の移動によって、施設の少なくとも一部を上方に開放させた開放状態と、施設全体を上方にて閉止させた閉止状態とに移行可能とされている。覆蓋装置は、第1覆蓋部1の覆蓋内側に第2覆蓋部2を移動させることにより、閉止状態において第2覆蓋部2が覆蓋していた領域を開放させる。第2覆蓋部2の移動には、例えば、支持部6を摺動させるレール構造(図示省略)を使用する。レール構造は、例えば、ろ過池の辺縁部に沿って敷設されている。第2覆蓋部2の移動は、自動および手動のいずれによるものであっても良いものとする。
The
架台3は、太陽電池モジュール4を上下に変位させるための上下変位機構として機能する。太陽電池モジュール4は、第1覆蓋部1の天板5上と、第2覆蓋部2の架台3上に載置されている。本実施の形態において、覆蓋装置は、例えば、天板5ごとに三枚の太陽電池モジュール4を設置している。なお、架台3は、天板5ごとに取り付けられ、三枚の太陽電池モジュール4を一括して上下に変位可能とされている。太陽電池モジュール4は、天板5に三枚ずつ設置される場合に限られない。太陽電池モジュール4は、各天板5上のできるだけ広範囲に設置されていれば良く、数や配置態様を適宜変更しても良い。
The
架台3は、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2を閉止状態から開放状態へ移行させる際には、第2覆蓋部2上の太陽電池モジュール4を下方へ変位させる。また、架台3は、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2を開放状態から閉止状態へ移行させる際には、第2覆蓋部2上の太陽電池モジュール4を上方へ変位させる。
When the
図1に示すように、架台3は、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2を閉止状態としている間、第2覆蓋部2上の太陽電池モジュール4を、第1覆蓋部1に載置されている太陽電池モジュール4と略同じ高さにおいて支持する。ここで、略同じ高さとは、第1覆蓋部1上の複数の太陽電池モジュール4と第2覆蓋部2上の複数の太陽電池モジュール4とのうち、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2の並列方向において隣り合う太陽電池モジュール4同士が略同じ高さにあることをいうものとする。
As shown in FIG. 1, the
覆蓋装置は、第1覆蓋部1上の太陽電池モジュール4と第2覆蓋部2上の太陽電池モジュール4とを略同じ高さとすることで、第2覆蓋部2上の太陽電池モジュール4に第1覆蓋部1の影がかかることを抑制させることができる。
The covering device sets the
図2は、図1に示す状態から第2覆蓋部上の太陽電池モジュールを下方に変位させた状態を示す図である。図3は、第1覆蓋部の覆蓋内側に第2覆蓋部を収納した状態を示す図である。図1に示す閉止状態における第2覆蓋部2を第1覆蓋部1側へ移動させるのに先立ち、架台3は、第2覆蓋部2上の太陽電池モジュール4を、第1覆蓋部1より低い位置にまで引き下げる。
FIG. 2 is a diagram illustrating a state in which the solar cell module on the second cover portion is displaced downward from the state illustrated in FIG. 1. FIG. 3 is a diagram illustrating a state where the second cover portion is housed inside the cover portion of the first cover portion. Prior to moving the
覆蓋装置は、第2覆蓋部2上の太陽電池モジュール4を第1覆蓋部1より低い位置にまで変位させることで、第2覆蓋部2上の太陽電池モジュール4を第1覆蓋部1に接触させること無く、第1覆蓋部1の覆蓋内側に第2覆蓋部2を収納することができる。覆蓋装置は、第1覆蓋部1の覆蓋内側に第2覆蓋部2を収納することで、開放状態となる。
The covering device displaces the
図4は、太陽電池モジュールを下方へ変位させる前の架台の状態を示す平面図である。図5は、太陽電池モジュールを下方へ変位させた後の架台の状態を示す平面図である。架台3は、太陽電池モジュール4を上下に変位させるとともに、変位させた高さにて太陽電池モジュール4を支持する。本実施の形態において、架台3は、ジャッキ機構とする。なお、架台3は、ジャッキ機構を採用するものに限られず、太陽電池モジュール4を上下に変位可能とするいずれの機構を採用するものであっても良い。
FIG. 4 is a plan view showing a state of the gantry before the solar cell module is displaced downward. FIG. 5 is a plan view showing a state of the gantry after the solar cell module is displaced downward. The
覆蓋装置は、図3に示す状態の第2覆蓋部2を第1覆蓋部1の覆蓋内側から移動させることで、閉止状態へと移行する。覆蓋装置が閉止状態となるのに伴い、架台3は、第2覆蓋部2上の太陽電池モジュール4を、第1覆蓋部1上の太陽電池モジュールと略同じ高さにまで持ち上げる。
The cover apparatus moves to the closed state by moving the
架台3は、天板5ごとに太陽電池モジュール4を一括して変位可能である場合に限られない。架台3は、例えば、太陽電池モジュール4ごとに取り付けられ、太陽電池モジュール4を個別に変位させるものであっても良い。上下変位機構は、第2覆蓋部2の天板5上に設置されたものに限られず、例えば、第2覆蓋部2の天板5全体を上下に変位させるものであっても良い。
The
上下変位機構による太陽電池モジュール4の変位は、自動および手動のいずれによるものであっても良い。また、覆蓋装置は、第2覆蓋部2の移動に連動して太陽電池モジュール4を変位させるように上下変位機構を駆動することとしても良い。これにより、覆蓋装置は、太陽電池モジュール4を下方へ変位させないまま第2覆蓋部2を移動させてしまうことで第1覆蓋部1に太陽電池モジュール4が接触する事態を抑制させることが可能となる。
The displacement of the
図6は、太陽電池モジュールの概略構成を示す平面模式図である。太陽電池モジュール4は、複数枚の太陽電池7を直列に接続して構成されている。プラス側電極ケーブル8aは、太陽電池モジュール4のうち最もプラス側に配置されている太陽電池7に接続されている。マイナス側電極ケーブル8bは、太陽電池モジュール4のうち最もマイナス側に配置されている太陽電池7に接続されている。通常、直列に接続された太陽電池7はいくつかの直列群単位に分けられ、それぞれに並列にバイパスダイオード9が接続されている。
FIG. 6 is a schematic plan view showing a schematic configuration of the solar cell module. The
ここで、バイパスダイオード9の役割について説明する。例えば、太陽電池モジュール4の受光面上の一部に、太陽光を遮蔽する遮蔽物A、例えば落ち葉等が載ってしまったとする。遮蔽物Aによって太陽光を遮られた太陽電池7は、受光量が激減することで発電電流を流すことができなくなる。遮蔽物Aの下の太陽電池7における電流量の低下により、太陽電池モジュール4全体として、発電量が抑えられてしまうこととなる。
Here, the role of the
バイパスダイオード9は、遮蔽物Aによって電流量が低下した太陽電池7が含まれる直列群をバイパスするように電流を迂回させる。このようなバイパスダイオード9の機能により、太陽電池モジュール4は、正常な直列群の太陽電池7については遮蔽物Aによる影響を及ぼさずに発電電力を取り出すことができる。
The
図7は、上覆蓋部に対して低い位置の下覆蓋部に太陽電池モジュールを設置する従来の設置構造において、下覆蓋部上の太陽電池モジュールに上覆蓋部の影がかかった状態を表す図である。上覆蓋部による影Bは、下覆蓋部上の太陽電池モジュール4のうち上覆蓋部側の端部からある範囲について一様にかかることが想定される。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which a shadow of the upper cover part is applied to the solar cell module on the lower cover part in a conventional installation structure in which the solar cell module is installed in the lower cover part at a lower position than the upper cover part. It is. It is assumed that the shadow B by the upper cover portion is uniformly applied to a certain range from the end portion on the upper cover portion side of the
例えば、太陽電池モジュール4上の各直列群に、影Bがかかった太陽電池7が含まれる状態となった場合、全ての直列群について電流量が低下することとなる。当該太陽電池モジュール4による発電電量の低下は、太陽電池7のうち影Bがかかった面積相当分のみならず、他の太陽電池7からの出力へも影響を及ぼすこととなる。さらに、当該太陽電池モジュール4に他の太陽電池モジュール4が直列に接続されている場合は、他の太陽電池モジュール4からの出力へも影響を及ぼすこととなる。
For example, when the
本実施の形態にかかる太陽電池モジュールの設置構造は、このような影Bを抑制可能とすることで、各太陽電池モジュール4による発電量の大幅な低下を抑制させることが可能となる。また、太陽電池モジュールの設置構造は、影Bに相当する領域を避けることなく第2覆蓋部2における太陽電池モジュール4の設置面積を十分確保することができる。これにより、太陽電池モジュールの設置構造は、開閉可能とする覆蓋構造において、太陽電池モジュールの設置面積を広く確保するとともに、覆蓋構造上の太陽電池モジュール全体による発電量を向上させることができる。
The installation structure of the solar cell module according to the present embodiment makes it possible to suppress such a shadow B, thereby suppressing a significant decrease in the amount of power generated by each
また、本実施の形態にかかる太陽電池モジュールの設置構造は、第1覆蓋部1と第2覆蓋部2とで太陽電池モジュール4の高さを揃えることが可能となることで、メンテナンス時等に各太陽電池モジュール4の状態の確認が容易になることや、外観を良くするという利点もある。
Moreover, the installation structure of the solar cell module according to the present embodiment makes it possible to align the height of the
第2覆蓋部2上の太陽電池モジュール4については、架台3によって持ち上げることで、放熱性が向上し、発電量の向上も期待できる。第1覆蓋部1および第2覆蓋部2について同等の日射条件にできることから、太陽光発電システムは、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2のそれぞれの回路構成についての条件付けが不要となる。このため、太陽光発電システムは、回路構成の自由度を高くでき、配線長の短縮等を考慮した設計が可能となる。
About the
太陽電池モジュールの設置構造は、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2のうち第2覆蓋部2を移動させるものである場合に限られない。太陽電池モジュールの設置構造は、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2の少なくとも一方の移動により、第1覆蓋部1および第2覆蓋部2が開放状態と閉止状態とに移行可能であれば良い。
The installation structure of the solar cell module is not limited to the case where the
太陽電池モジュールの設置構造は、浄水場のろ過池を覆蓋対象とするものに限られず、日射条件が良好で、かつ太陽電池モジュール4の設置面積を確保可能ないずれの施設を覆蓋対象とするものであっても良い。
The installation structure of the solar cell module is not limited to the filter pond of the water treatment plant, but covers any facility that has good solar radiation conditions and can secure the installation area of the
1 第1覆蓋部
2 第2覆蓋部
3 架台
4 太陽電池モジュール
5 天板
6 支持部
7 太陽電池
8a プラス側電極ケーブル
8b マイナス側電極ケーブル
9 バイパスダイオード
DESCRIPTION OF
Claims (4)
前記第1覆蓋部および前記第2覆蓋部は、前記第1覆蓋部および前記第2覆蓋部の少なくとも一方の移動により、前記第1覆蓋部の覆蓋内側に前記第2覆蓋部が収納されて前記施設の少なくとも一部を上方に開放させた開放状態と、前記第1覆蓋部および前記第2覆蓋部によって前記施設全体を上方にて閉止させた閉止状態と、に移行可能であって、
前記第2覆蓋部は、前記太陽電池モジュールを上下に変位させるための上下変位機構を備えることを特徴とする太陽電池モジュールの設置構造。 The upper part of the facility to be covered is configured to be able to cover, and has a first cover part and a second cover part on which the solar cell module is placed,
The first cover portion and the second cover portion are configured such that the second cover portion is accommodated inside the cover of the first cover portion by movement of at least one of the first cover portion and the second cover portion. It is possible to transition to an open state in which at least a part of the facility is opened upward and a closed state in which the entire facility is closed upward by the first cover portion and the second cover portion,
The solar cell module installation structure, wherein the second cover portion includes a vertical displacement mechanism for vertically displacing the solar cell module.
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