JP2013197374A - 太陽電池モジュールの受光面清浄装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池モジュールの受光面を残すことなく摺拭することができ、受光面の清浄化により発電効率の向上が図れる太陽電池モジュールの受光面清浄装量を提供する。
【解決手段】構造物に取付けた太陽電池モジュール2と、この太陽電池モジュール2に対して上面を移動可能となるよう配置した移動部材4とからなり、移動部材4は、固定部分に設置したガイド3に支持されて太陽電池モジュール2を跨ぐ配置となり、モータ7での駆動によって、太陽電池モジュール2の上下方向又は横方向で、太陽電池モジュール2の上面をガイド3に沿って移動し、前記移動部材4に、この移動部材4の移動時に太陽電池モジュール2の受光面2a上を摺動する摺拭部材5を設けた。
【選択図】図3
【解決手段】構造物に取付けた太陽電池モジュール2と、この太陽電池モジュール2に対して上面を移動可能となるよう配置した移動部材4とからなり、移動部材4は、固定部分に設置したガイド3に支持されて太陽電池モジュール2を跨ぐ配置となり、モータ7での駆動によって、太陽電池モジュール2の上下方向又は横方向で、太陽電池モジュール2の上面をガイド3に沿って移動し、前記移動部材4に、この移動部材4の移動時に太陽電池モジュール2の受光面2a上を摺動する摺拭部材5を設けた。
【選択図】図3
Description
この発明は、太陽光発電装置において、受光面に付着した雨水や挨等の汚れを除去し、受光面を清浄に保つことで発電効率を最適の状態に維持することができるようにした太陽電池モジュールの受光面清浄装置に関する。
一般的な太陽光発電装置は、構造物である建物の屋根等における太陽光を受け易い部分に、複数の太陽電池モジュールを並べて敷設し、各太陽電池モジュールが太陽光を受光することにより発電した電力を、例えば、各種機器や照明等の電源として使用するようになっている。
上記のような太陽光発電装置に用いる太陽電池モジュールは、種類や構造が限定されないが、例えば、周枠内に収めた背面カバーと表面の強化ガラス板の間に、EVA樹脂等の充填材で太陽電池セルを電気絶縁状態及び浮遊状態に支持した構造や、結晶シリコン型太陽電池を用い、屋根の上面に単体又は複数枚を並べて敷設されることになる。
このような太陽電池モジュールによる発電は、いかに太陽光を効率よく受光するかによって発電効率が変化する。このため、設置時に屋根の上面に対する敷設場所や敷設角度に考慮が払われているが、このような太陽光発電装置においては、降雨時の雨水が受光面に付着したままであったり、大気中の挨等が受光面に堆積したりすると、これらが太陽光を遮って受光効率を悪くすることで発電能率が低下することになる。
上記のような受光面の雨水による汚れを防ぐため、従来の太陽電池モジュールの受光面清浄装置としては、受光面の上面に自動車と同じような構造のワイパーを取付け、降雨時に前記ワイパーを揺動させることにより、受光面の水滴を除去するようにした構造が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
しかしながら、自動車のフロントガラスの清掃と同じような構造の揺動式ワイパーは、受光面に対して摺拭する範囲がワイパーの揺動範囲に限られ、受光面における全面を残すことなく摺拭するのが構造的に困難であり、受光面の全面を清浄にすることができないので、その分発電効率の向上が図れないという問題がある。
また、太陽電池モジュールの受光面には、降雨以外に大気中の挨等が堆積することになり、この付着物が太陽光を遮って受光効率を悪くするが、降雨以外にこの付着物を除去するために揺動式ワイパーを作動させると、付着物が受光面を擦ることになり、これにより、太陽電池モジュールの受光面に傷がつくという問題がある。
更に、屋根上には、多数枚の太陽電池モジュールを並べて敷設することになるが、個々の太陽電池モジュールごとに上記のような揺動式ワイパーを取付けると、屋根の見た目の景観が異常な光景となり、その採用に二の足を踏むことになる。
そこで、この発明の課題は、太陽電池モジュールの受光面における全面を残すことなく摺拭することができ、屋根の見た目の景観を低下させることがなく、しかも、多数枚の太陽電池モジュールに対して同時に受光面の清浄化を図ることも可能となり、かつ、太陽電池モジュールの受光面に傷をつけることのない太陽電池モジュールの受光面清浄装置を提供することにある。
上記のような課題を解決するため、この発明は、構造物に取付けた太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールに対して上面を移動可能となるよう配置した移動部材とからなり、前記移動部材に、この移動部材の移動時に太陽電池モジュールの受光面上を摺動する摺拭部材を設けたものである。
上記移動部材は、固定部分に設置したガイドに支持されて太陽電池モジュールを跨ぐ配置となり、モータでの駆動によって太陽電池モジュールの上面をガイドに沿って移動するようになっている構造とすることができる。
上記摺拭部材は、ゴム等の弾性材料を用い、太陽電池モジュールの上下又は横方向の幅に対応する長さを有し、太陽電池モジュールの受光面に下縁が摺接する状態で、上記移動部材の移動方向に長さ方向が対面する配置で移動部材に取付けられているようにすることができる。
上記太陽電池モジュールが傾斜状の配置となり、この太陽電池モジュールの周辺で傾斜方向の上側位置に、前記太陽電池モジュールの上面に対して洗浄水を供給する洗浄水供給手段を配置することができる。
ここで、周枠内に収めた上記太陽電池モジュールは、屋根上に単体又は多数枚が並ぶように敷設し、移動部材は、太陽電池モジュール単体ごとに設ける場合と、多数枚の太陽電池モジュールに対して跨ぐような配置が選択できる。
太陽電池モジュール単体ごとに受光面清浄装置を設ける場合、周枠の上下又は両側にレール状のガイドを平行状態で設置し、移動部材は両端を平行するガイドで支持することにより太陽電池モジュールを跨ぐように配置され、前記ガイドに載る車輸をモータで駆動することにより、太陽電池モジュールの上下若しくは横方向に往復移動するようになっている。
また、受光面清浄装置を多数枚の太陽電池モジュールに対して跨ぐように配置する場合は、屋根上で太陽電池モジュールの並び方向に沿う上下又は両側にレール状のガイドを平行状態で設置し、多数枚の太陽電池モジュールを跨ぐ枠状に形成された移動部材の両端をガイドで支持し、前記ガイドに載る車輪をモータで駆動することにより、太陽電池モジュールの並び方向に沿って上下若しくは横方向に往復移動するようになっている。
この移動部材に取付けた摺拭部材は、ゴム等の弾性材料を用いて板状に形成され、太陽電池モジュール単体ごとに移動部材を設けた場合は、太陽電池モジュール単体の幅に対応する長さのものを使用し、また、移動部材を多数枚の太陽電池モジュールに対して跨ぐように配置した場合は、太陽電池モジュールの並ぶ条件に合わせて複数直列に配置するか、連続する長いものを用い、その下縁が太陽電池モジュールの受光面に対して弾力的に圧接するように取付け、何れにおいても、移動部材の移動により、太陽電池モジュールの受光面上を摺拭部材が摺動するようになっている。
また、上記洗浄水供給手段は、乾燥状態にある太陽電池モジュールの上面を摺拭部材が摺動するとき、砂塵等でガラスの受光面を傷つけないようにするためのものであり、太陽電池モジュールの周辺で傾斜方向の上側位置に給水用配管と接続したノズルを配置し、摺拭部材の移動前に前記太陽電池モジュールの上面に洗浄水を供給することになる。
この洗浄水供給手段は、給水用配管の途中に設けた開閉弁を手動で操作するだけでなく、移動部材の動きと連動し、移動部材の移動前に自動的に所定量の洗浄水を供給するようにしてもよい。
この発明によると、構造物に取付けた太陽電池モジュールに対してその上部を移動可能となる移動部材を配置し、この移動部材に太陽電池モジュールの受光面上を摺動する摺拭部材を設けたので、移動部材を移動させることにより、太陽電池モジュールの受光面の全面に付着する雨水や汚れを摺拭部材で除去することができ、受光面における全面を残すことなく擦拭して清浄化することができ、受光面全面の清浄化により発電効率の回復効率が格段に向上する。
また、太陽電池モジュール単体ごとに取付けた場合と、多数枚の太陽電池モジュールに対して跨るように取付けた場合も、太陽電池モジュールの上部や側部に待機させておけば、外部から目立たない状態となり、全体の構造をシンプルに構成できるので屋根の見た目の景観を低下させることがない。
更に、多数枚の太陽電池モジュールに対して跨ぐような配置として摺拭部材を長くすることで、多数枚の太陽電池モジュールに対して同時に受光面の清浄化が図れ、受光面全面の清浄化が効率よく行えることになる。
また、洗浄水供給手段を組み合わせて使用すると、乾燥状態にある太陽電池モジュールの受光面を摺拭部材で清浄化する場合に、付着物によって太陽電池モジュールのガラス受光面に傷を付けることがない。
以下、この発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。
図示のように、太陽光発電装置1は、建物の屋根a上に並べて取付けた太陽電池モジュール(太陽電池パネル)2からなり、この太陽電池モジュール2の受光面清浄装置は、前記太陽電池モジュール2の上下や両側に設けられたガイド3と、前記ガイド3に支持され、前記太陽電池モジュール2の受光面2a上を跨いだ状態で太陽電池モジュール2の上下や横方向に移動する移動部材4と、前記移動部材4に設けられ、この移動部材4の移動時に太陽電池モジュール2の受光面2a上を摺動する摺拭部材5とで形成されている。
上記太陽電池モジュール2は、種類や構造が限定されないが、例えば、枠体内に収めた背面カバーと表面の透明な強化ガラス板の間に、EVA樹脂等の充填材で太陽電池セルを電気絶縁状態及び浮遊状態に支持した構造や、結晶シリコン型太陽電池を用い、屋根aの上面に複数枚を上下及び横方向に並ぶように敷設されることになる。
この発明の受光面清浄装置は、一枚の太陽電池モジュール単体ごとに設ける場合と、並ベて配置した複数枚の太陽電池モジュールに対して跨ぐように設ける場合が選択できる。
図面に示した受光面清浄装置は、移動部材を複数枚の並べた太陽電池モジュールに対して跨ぐような記置にし、複数枚の太陽電池モジュールに対して同時に清浄化する場合の例を示し、上記ガイド3は、型材やレールを用いて形成され、屋根aの上に並べ太陽電池モジュール2群の上下又は両側、更に必要に応じて隣接する太陽電池モジュール2間の位置に配置され、複数枚が並ぶ太陽電池モジュール2の上下端部間又は両側端部間に達する長さを有している。
上記移動部材4は、ガイド3で支持された状態で複数枚の太陽電池モジュール2の上を跨ぐことのできる長い杆状に形成され、各ガイド3と対応する位置に設けた車輪6がガイド3で支持され、移動部材4に設けたモータ7で車輪6を駆動することにより、太陽電池モジュール2の並び方向、即ち、屋根aの上下方向又は横方向に往復移動するようになっている。
この移動部材4に設けた摺拭部材5は、ゴムや合成樹脂等の弾性材料を用いて板状に形成され、太陽電池モジュール2の単体の幅に対応する長さのものを、太陽電池モジュール2の並ぶ条件に合わせて複数直列に配置するか、連続する長いものを用い、その下縁が太陽電池モジュール2の受光面2aに対して弾力的に圧接するように取付けられ、移動部材4の移動方向に対して長さ方向が対面する配置となり、移動部材4がガイドに沿って移動することにより、太陽電池モジュール2の受光面2a上を摺動するようになっている。
上記太陽電池モジュール2は、傾斜角度をもって屋根a上に敷設配置され、この太陽電池モジュール2の周辺で傾斜方向の上側位置に、前記太陽電池モジュール2の受光面2aに対して洗浄水を供給する洗浄水供給手段8が配置されている。
この洗浄水供給手段8は、太陽電池モジュール2の周辺で傾斜方向の上側位置に配置した所要数のノズル9と、前記ノズル9に地上から圧力水を供給するように接続した給水用配管10とで形成され、給水用配管10の途中に設けた開閉弁を開くことで、前記太陽電池モジュール2の受光面2a上に洗浄水を供給することになる。
この洗浄水供給手段8は、開閉弁を手動で操作する方式だけでなく、移動部材4の動きと運動して開閉弁を制御し、自動的に所定量の洗浄水を供給するようにしてもよい。
また、太陽電池モジュールの受光商清浄装置を一枚の太陽電池モジュール単体ごとに設ける場合を説明する。なお、図1の例と同一部材については、同一符号を付して説明する。
一枚の太陽電池モジュール単体ごとに設ける場合の受光面清浄装置は、全体的に小型化になる以外は基本的な構造は上記と同様であり、周枠で固まれた太陽電池モジュール単体の上下又は両側に前記周枠を利用してガイド3を設け、両端がガイド3で車輪6を介して支持された移動部材4を太陽電池モジュール単体の受光面上を跨いだ状態で太陽電池モジュール単体の上下や横方向に移動するよう配置し、この移動部材4に太陽電池モジュール2の受光面2a上を摺動する摺拭部材5を設け、移動部材4をモータ7で上下又は横移動させることにより、太陽電池モジュール単体の受光面上を摺拭部材5で清浄化するものである。
なお、太陽電池モジュール単体ごとに受光面清浄装置を設けた場合においては、洗浄水供給手段8のノズル9を各太陽電池モジュール単体の上部に配置するようにすればよい。
この発明の太陽電池モジュールの受光面清浄装置は、上記のような構成であり、次に、図1に示した複数枚の太陽電池モジュール2に対して同時に清浄化する場合の例に従って作用を説明する。
通常の状態において、移動部材4は、屋根aの上部又は一方側部の位置に停止した待機位置にあり、移動部材4と摺拭部材5は屋根a上に並べた太陽電池モジュール2の受光面2aを覆うことのないようにしている。
上記太陽電池モジュール2の受光面2aに降雨時の雨水が付着したり、大気中の挨等が堆積することで受光面2aが汚れた場合、建物の適所に設置した始動スイッチをオンするとモータ7への通電となり、車輪6の回転で移動部材4が太陽電池モジュール2の受光面2aを跨ぐようにして、太陽電池モジュール2の並び方向に沿うよう屋根aの上部から下部に向けて又は一方側部から他方側部に向けて移動する。
この移動部材4に取付けた摺拭部材5は、太陽電池モジュール2の受光面2aに対して下縁が弾力的に圧接することにより、受光面2aを擦るように摺動し、この摺動により受光面2aに付着している雨水や挨を掻き落としていく。
移動部材4が屋根aの下部又は他方側部に到達して停止すると、モータ7が逆回転するよう通電が切り換わり、移動部材4は上部又は一方側の待機位置に戻って停止する。
なお、移動部材4が待機位置に戻るとき、摺拭部材5が太陽電池モジュール2の受光面2aを擦ることになり、この戻り時にも受光面2aに残っていた雨水や挨を掻き取っていく。
このように、移動部材4の摺拭部材5が太陽電池モジュール2の受光面2aを摺拭することで清浄化して、受光面2aに付着していた雨水や汚れを取り除くと、太陽電池モジュール2の受光効率が回復し、発電効果の向上が図れることになる。
上記移動部材4の摺拭部材5は、太陽電池モジュール2単体の幅又は複数枚の太陽電池モジュールに対応する長さになっているので、太陽電池モジュール2の受光面2a全面を残すことなく清浄化することができ、これにより受光効率の回復が図れると共に、移動部材4の往復移動だけで、屋根a上に敷設した全太陽電池モジュール2群の受光面2aを一度に清浄化でき、清浄化作業の能率向上が図れることになると共に、屋根a上には移動部材4が待機位置で停止する状態となるので、全体の構造をシンプルに構成でき、屋根aの見た目の景観を低下させることがない。
上記移動部材4とこれに取付けた摺拭部材5の長さは、図示のような複数枚の太陽電池モジュール2を跨ぐだけでなく、太陽電池モジュール2単体の幅に対応した長さに設定するようにしてもよく、また、移動部材4の往復移動の制御は、リミットスイッチやセンサを配置することによって行え、また、移動部材4には、受光面2aの汚れを取るために、受光面2aに対する洗浄水の供給手段を設けるようにしてもよい。
なお、太陽電池モジュール2の受光面2aが乾燥状態にある場合に、前記受光面2aを清浄化するときは、移動部材4の移動前に洗浄水供給手段8を作動させ、そのノズル9から太陽電池モジュール2の受光面2a上に傾斜上側から洗浄水を所定量だけ流し、受光面2a上に付着している砂塵等の図形物を軟化させたり、受光面2a上の傾斜下側に洗い流し、この後、移動部材4を移動させるようにすれば、太陽電池モジュール2の受光面2aを摺拭部材5が摺動するとき、固形物でガラスの受光面2aを傷つけるようなことがなくなると共に、固形物が水分を含むことで剥離性がよくなり、その除去が一段と効率的に行えることになる。
また、上記洗浄水供給手段8の作動と移動部材4の移動は、手動操作によって起動や停止を行うようにしてもよいが、例えば、時開設定や天候反応等の機能を有する制御機構やセンサ機構を用い、洗浄水供給手段8の作動と移動部材4の移動を連動して自動的に行うようにしてもよい。
1 太陽光発電装置
2 太陽電池モジュール
2a 受光面
3 ガイド
4 移動部材
5 摺拭部材
6 車輪
7 モータ
8 洗浄水供給手段
9 ノズル
10 給水用配管
a 屋根
2 太陽電池モジュール
2a 受光面
3 ガイド
4 移動部材
5 摺拭部材
6 車輪
7 モータ
8 洗浄水供給手段
9 ノズル
10 給水用配管
a 屋根
Claims (4)
- 構造物に取付けた太陽電池モジュールと、この太陽電池モジュールに対して上面を移動可能となるよう配置した移動部材とからなり、前記移動部材に、この移動部材の移動時に太陽電池モジュールの受光面上を摺拭する摺拭部材を設けた太陽電池モジュールの受光面清浄装置。
- 上記移動部材は、固定部分に設置したガイドに支持されて太陽電池モジュールを跨ぐ配置となり、モータでの駆動によって太陽電池モジュールの上面をガイドに沿って移動するようになっている請求項1に記載の太陽電池モジュールの受光面清浄装置。
- 上記摺拭部材は、ゴム等の弾性材料を用い、太陽電池モジュールの上下又は横方向の幅に対応する長さを有し、太陽電池モジュールの受光面に下縁が摺接する状態で、上記移動部材の移動方向に長さ方向が対面する配置で移動部材に取付けられている請求項l又は2に記載の太陽電池モジュールの受光面清浄装置。
- 上記太陽電池モジュールが傾斜状の配置となり、この太陽電池モジュールの周辺で傾斜方向の上側位置に、前記太陽電池モジュールの受光面に対して洗浄水を供給する洗浄水供給手段を配置した請求項l乃至3の何れかに記載の太陽電池モジュールの受光面清浄装置。
Priority Applications (1)
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JP2012063771A JP2013197374A (ja) | 2012-03-21 | 2012-03-21 | 太陽電池モジュールの受光面清浄装置 |
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2012
- 2012-03-21 JP JP2012063771A patent/JP2013197374A/ja active Pending
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