JP2013183110A - Installation of photovoltaic generation device - Google Patents
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
Abstract
Description
本発明は、積雪地域においての、太陽光発電装置の設置器具に関する。 The present invention relates to a solar power generation apparatus installation tool in a snowy area.
本発明は、火山灰降灰地域においての、太陽光発電装置の設置器具に関する。 The present invention relates to an installation device for a photovoltaic power generation apparatus in a volcanic ash fall area.
本発明は、太陽光発電装置を支持する角度制御システムの、機構、回路、ソフトウェアに関する。 The present invention relates to a mechanism, a circuit, and software of an angle control system that supports a photovoltaic power generation apparatus.
本発明は、塗布施工による太陽光発電層を塗布された平面に関する。
The present invention relates to a plane coated with a photovoltaic power generation layer by coating construction.
平面状太陽光発電装置の一般的な設置角度は、方角は真南へ、水平面に対する角度は設置箇所の北緯角(例えば東京都およそ35.7°、青森県およそ41°)とすることで、通年での太陽光の受光効率が最大となる。さらに夏季の太陽光強度を重視する場合にはより水平に近い角度(北緯角から23.4°を差し引いた角度を最小とする)にすることで年間総合の発電量を向上することができる。一般家屋においては屋根の表面に設置するとこの範囲の角度を得ることができる。図2にこれらの状態を示す。 The general installation angle of a planar solar power generation device is that the direction is to the south, and the angle to the horizontal plane is the north latitude of the installation location (for example, approximately 35.7 ° in Tokyo, approximately 41 ° in Aomori Prefecture) Throughout the year, the efficiency of receiving sunlight is maximized. Furthermore, when importance is attached to the sunlight intensity in summer, the annual total power generation amount can be improved by setting the angle closer to horizontal (the angle obtained by subtracting 23.4 ° from the north latitude). In a general house, if it is installed on the surface of a roof, an angle in this range can be obtained. FIG. 2 shows these states.
ところが積雪地域でこの範囲の角度に設置すると、積雪時期にあっては太陽光発電装置の受光面に積雪し、発電できなくなる。また積雪地は一般に冬季の晴天率が低いため、直射日光は得がたい。 However, if it is installed at an angle within this range in a snowy area, snow will accumulate on the light-receiving surface of the photovoltaic power generation device during the snowy season, and power generation will not be possible. In addition, snowy areas generally have a low winter sunny rate, so it is difficult to obtain direct sunlight.
これに対し電気熱により融雪をすると、晴天率が低い箇所にあっては発電量が消費量を下回る。またそれを制御する回路をも要する。 On the other hand, when snow is melted by electric heat, the power generation amount is less than the consumption amount at a place where the fine weather rate is low. Also, a circuit for controlling it is required.
特許文献2においては、太陽光発電装置を垂直設置することで積雪を回避する。
In
特許文献1においては、垂直面に対し受光面を前傾にすることで受光面への積雪を回避し、太陽光は反射鏡によって受光面に導く。受光面は北側に向くことになる。しかしこの方法では反射鏡への積雪を免れることは出来ない。また反射鏡が曲面であるため製作が容易でなく、また反射鏡を設置するための土地を別途に要する。この状態を図3に示す。
In
一方、年間を通じて火山灰の降灰を被る地域にあっては、背景技術0005に示す角度で太陽光発電装置を設置した場合、受光面に積もった降水によって火山灰が水分を含むと容易に除去できない。高所に設置した場合には除去作業は特に困難である。 On the other hand, in an area where volcanic ash falls over the year, when the solar power generation apparatus is installed at an angle shown in the background art 0005, it cannot be easily removed if the volcanic ash contains moisture due to precipitation accumulated on the light receiving surface. Removal work is particularly difficult when installed in high places.
太陽光発電装置の受光面への積雪・降灰を回避でき、かつ太陽光発電装置の設置器具のほかは別途の構造物を用いず、天然の積雪面からの反射散乱光を発電に利用できるような、太陽光発電装置の設置方法を提供する。 It is possible to avoid snowfall and ash fall on the light receiving surface of the solar power generator, and to use the reflected scattered light from the natural snow cover for power generation without using a separate structure other than the installation equipment of the solar power generator A solar power generation apparatus installation method is provided.
太陽光発電装置の受光面が垂直面に対し0°を超え90°以下の範囲で前傾するよう、太陽光発電装置を設置する。設置器具を、これ以外の角度にも変更できる構造とするのは使用者の任意である。 The solar power generation device is installed so that the light receiving surface of the solar power generation device tilts forward in the range of more than 0 ° and not more than 90 ° with respect to the vertical plane. It is up to the user to make the installation tool a structure that can be changed to other angles.
太陽光発電装置の受光面を設置する高さは、設置する箇所において積雪時にあっても太陽光発電装置のすべてまたは一部が露出する高さとする。 The height at which the light-receiving surface of the solar power generation device is installed is a height at which all or a part of the solar power generation device is exposed even when there is snow in the installation location.
積雪がない状態のときに積雪表面の代替となるような反射面を、別途に設ける。ただし必須ではない。反射面は散乱面または光沢面のいずれの場合をも含む。
A separate reflective surface is provided to replace the snow surface when there is no snow. However, it is not essential. The reflective surface includes either a scattering surface or a glossy surface.
受光面への積雪をなくすことが出来る。従って積雪によって発電不能となることを避けることができる。太陽光発電装置とその設置器具のほかは反射鏡その他構造物を用いないのでそれらへの積雪はなく、受光面への光の入射を妨げるものはない。 Snow on the light receiving surface can be eliminated. Therefore, it can be avoided that power generation becomes impossible due to snow accumulation. Apart from the solar power generation device and its installation equipment, no reflectors or other structures are used, so there is no snow on them, and nothing impedes the incidence of light on the light receiving surface.
太陽光発電装置に要する土地の占有面積は、ほとんどの場合において、背景技術技術0002に示す一般的な設置の場合に比して少なくて済む。また、既存の構造物を利用して設置することもできる。 In most cases, the area occupied by the solar power generation device is smaller than that of a general installation shown in the background art 0002. It can also be installed using existing structures.
受光面を前傾に設置することで、積雪表面からの反射散乱光を効果的に受光面に導くことができる。反射面となる地形や既存構造物に合わせて設置角度を決定することで、上空からの光に加え、反射散乱光を発電に利用できるため、垂直面に設置した場合(特許文献2)より発電効率の向上が見込める。積雪表面は光学的にほぼ完全な反射散乱面であるため、受光面の前側に広がるあらゆる範囲の面から光線を受けることになる。晴天ではない状態のとき、上空の光源は定かではないのに対し、反射散乱面たる積雪表面は受光面のごく至近にあるため、より強い光を受けることができる。平地、傾斜面にかかわらず利用できる反射面に応じて、もっとも発電を得られる角度に設置すればよい。 By installing the light receiving surface forwardly, the reflected scattered light from the snow surface can be effectively guided to the light receiving surface. By determining the installation angle according to the terrain and the existing structure as the reflection surface, reflected and scattered light can be used for power generation in addition to the light from the sky, so power generation from a vertical surface (Patent Document 2) Expected to improve efficiency. Since the snow cover surface is an optically almost perfect reflection / scattering surface, it receives light rays from the entire surface extending in front of the light receiving surface. When the sky is not clear, the light source in the sky is not clear, but the snow-covered surface, which is a reflection / scattering surface, is very close to the light-receiving surface, so that it can receive stronger light. What is necessary is just to install in the angle which can produce electric power most according to the reflective surface which can be utilized regardless of a flat ground and an inclined surface.
反射面として利用するのは自然状態のあらゆる積雪表面であり別途の構造物を要しないため、太陽光発電装置使用者の管理する土地でなくてもよい。たとえば、隣家の屋根の積雪面の反射光を利用するために、受光面を最適な角度に設置することが可能である。公園や道路などの公共の土地からの反射光を利用することも可能である。 The surface used for the reflection is any snow surface in the natural state and does not require a separate structure, so it does not have to be the land managed by the user of the solar power generation device. For example, it is possible to install the light receiving surface at an optimum angle in order to use the reflected light of the snowy surface of the roof of a neighboring house. It is also possible to use reflected light from public land such as parks and roads.
積雪のない状態であっても、通常の地面または構造物は零ではない有限の反射率を持つため、光の反射面として利用できる。コンクリート面や砂利敷は特に有効な反射面である。また既存の構造物を明るい色に塗装すれば、より効果的に反射散乱光を利用することが可能となる。この場合であっても、別途の構造物を設置するより安価である。
Even when there is no snow, a normal ground or structure has a finite reflectance that is not zero, and can be used as a light reflecting surface. Concrete surfaces and gravel floors are particularly effective reflective surfaces. Moreover, if the existing structure is painted in a bright color, the reflected scattered light can be used more effectively. Even in this case, it is cheaper than installing a separate structure.
本発明をもっとも特徴づけるものは太陽光発電装置の設置器具である。すなわち、符号2の、受光面が前傾になるよう設置できる器具である。ただし、本発明によらない従来の一般的な設置であっても、何がしかの設置器具は必要である。そのため、本発明のための設置器具を製作するに当たり、特殊な技法を要するものではない。符号1の太陽光発電装置は一般的に流通する製品を使用することが可能である。
What characterizes the present invention most is an installation device for a photovoltaic power generation apparatus. That is, it is an instrument that can be installed so that the light receiving surface is inclined forward. However, even in a conventional general installation not according to the present invention, some kind of installation tool is necessary. Therefore, no special technique is required to manufacture the installation tool for the present invention. The photovoltaic power generation apparatus of the code |
季節、時期によっては太陽からの直射日光に対し受光面を向けることが発電効率最大となる場合が充分に考えられる。従って段階的に受光面の角度を選択できるような設置器具の場合は、使用者において容易に変更しうる構造であることがのぞましい。 Depending on the season and time, it is fully conceivable that the power generation efficiency is maximized by directing the light-receiving surface against direct sunlight from the sun. Therefore, in the case of an installation tool that can select the angle of the light receiving surface in stages, it is preferable that the structure be easily changed by the user.
受光面の角度制御を行う設置器具にあっては、太陽軌跡の範囲外、特に水平面より俯角範囲に対しても光量検知および駆動範囲を設けることで、本発明を実施できる。 In the installation tool for controlling the angle of the light receiving surface, the present invention can be implemented by providing a light amount detection and drive range outside the range of the sun trajectory, particularly in the depression range from the horizontal plane.
積雪のない状態にて積雪表面の代替となる反射面を得るため、地面をコンクリート敷にする、白い砂利を敷く、構造物を白色や銀色などの明るい色に塗装する、等の方法がある。 In order to obtain a reflective surface that can replace the snow surface in the absence of snow, there are methods such as placing the ground in concrete, laying white gravel, and painting the structure in a bright color such as white or silver.
図4に本発明の夏季における実施例を示す。太陽光発電装置に直射日光が当たらない場合には、符号3の反射板を任意で設けることにより発電効率は向上する。積雪表面の代替として使用するものであるから、冬季にこの反射板の表面に雪が付着しても支障は無い。特許文献1との差異は、直射日光を利用し得ることと、反射板と受光面との距離である。冬季は太陽高度が低く、太陽光発電装置のつくる日陰の範囲が長いため、特許文献1における反射面はこれより遠方に設置しなければならない。
FIG. 4 shows an embodiment of the present invention in summer. When the solar power generation device is not exposed to direct sunlight, the power generation efficiency is improved by providing an
晴天率が低い積雪地域であっても、通年の発電が可能である。 Even in snowy areas where the clear sky rate is low, year-round power generation is possible.
土地面積を広く得ることができない箇所であっても、太陽光発電装置を設置し発電することが可能である。壁面や柵など既存の構造物を利用して設置することも可能である。 Even in places where a large land area cannot be obtained, it is possible to generate power by installing a solar power generation device. It can also be installed using existing structures such as walls and fences.
太陽光発電装置全体に対して除雪の労を要しないため、立ち入りが困難な場所にも太陽光発電装置を設置し、発電することが可能である。 Since it does not require snow removal for the entire photovoltaic power generation apparatus, it is possible to generate power by installing the photovoltaic power generation apparatus in a place where entry is difficult.
1 太陽光発電装置、または太陽光発電層を塗布した平面
2 太陽光発電装置の設置器具
3 反射板
DESCRIPTION OF
太陽光発電装置に要する土地の占有面積は、ほとんどの場合において、背景技術0002に示す一般的な設置の場合に比して少なくて済む。また、既存の構造物を利用して設置することもできる。 In most cases, the area occupied by the land required for the solar power generation apparatus is smaller than that of a general installation shown in the background art 0002. It can also be installed using existing structures.
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Citations (3)
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JPS60138980A (en) * | 1983-12-27 | 1985-07-23 | Agency Of Ind Science & Technol | Method for setting solar cell panel |
JPS6316681A (en) * | 1986-07-08 | 1988-01-23 | Mitsubishi Electric Corp | Optical power generator |
JP2004278062A (en) * | 2003-03-13 | 2004-10-07 | Sekisui Jushi Co Ltd | Wind and snow protection fence |
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2012
- 2012-03-03 JP JP2012047456A patent/JP2013183110A/en active Pending
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