JP2015204645A - 太陽光発電装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】太陽光発電装置1は、矩形状の太陽光発電アレイ20と、太陽光発電アレイ20を傾斜した状態で支持する架台30と、太陽光発電アレイ20の上辺縁21および側辺縁24に上向きに突出して設けられた板状の風制御部40と、を備える。本発明によれば、板状の風制御部40により、太陽光発電アレイ20に作用する風力を十分に低減して、太陽光発電アレイ20の損傷を防止できる。また、風制御部40は簡易な構造であるので、製造容易であるうえに、架台30の剛性をそれほど高める必要はないので、低コストとなる。
【選択図】図1
Description
ここで、この太陽光発電アレイは、受光面積を極力増大させるために、南側の辺縁が北側の辺縁よりも下がった状態で配置される。
そこで、以下のような対策が提案されている。
また、このような北から北西の風に抵抗するために、架台の寸法や重量を大きく必要があり、太陽光発電装置の建設費用が高額となるおそれがあった。
また、風制御部は簡易な構造であるので、製造容易であるうえに、支持部の剛性をそれほど高める必要はないので、低コストとなる。
〔第1実施形態〕
図1は、本発明の第1実施形態に係る太陽光発電パネル構造としての太陽光発電装置1の斜視図である。図2は、太陽光発電装置1の側面図である。
この太陽光発電装置1は、太陽光発電パネル10の集合体である矩形平板状の太陽光発電アレイ20と、この太陽光発電アレイ20を傾斜した状態で支持する支持部としての架台30と、太陽光発電アレイ20の上辺縁21および側辺縁24に上向きに突出して設けられた板状の風制御部40と、を備える。
太陽光発電アレイ20は、太陽光発電パネル10を縦方向に9列、横方向に4列並べたものである。
この矩形状の太陽光発電アレイ20の4つの辺縁は、北側の辺縁21、東側の辺縁22、南側の辺縁23、および西側の辺縁24で構成される。
このうち、この太陽光発電アレイ20は、受光面積を極力増大させるために、南側の辺縁23が北側の辺縁21よりも下がった状態で配置される。
したがって、北側の辺縁21は、上辺縁であり、南側の辺縁23は、下辺縁であり、東側の辺縁22および西側の辺縁24は、側辺縁となる。
つまり、北から南に向かう風は風向き0°であり、南から北に向かう風は風向き180°とする。
さらに、風制御部40の高さは30cm、風制御部40の上辺縁21に沿った長さは2m、側辺縁24に沿った長さは2mである。
以下、本発明の比較例および実施例について、風圧実験を行った。
上述の太陽光発電アレイ20の1/40の縮小模型を製作した。つまり、太陽光発電アレイ20の縮小模型の大きさを、100mm×225mmとした。また、風制御部40の長さは、50mm(実大寸法で2m相当)とした。また、風制御部40の高さは、7.5mm(実大寸法で30cm相当)、あるいは、5mm(実大寸法で20cm相当)とした。また、太陽光発電アレイ20の傾斜角度は、30°とした。
また、太陽光発電アレイ20の上辺縁21のみに風制御部40を設けたものを、比較例2とした(図6参照)。この比較例2では、風制御部の長さは、50mm(実大寸法で2m相当)とし、高さは7.5mm(実大寸法で30cm相当)とした。
このうち、実施例1では、風制御部40の上辺縁21に沿った長さは、225mm(実大寸法で9m相当)、側辺縁24に沿った長さは、50mm(実大寸法で2m相当)とした(図7参照)、風制御部40の高さは、7.5mm(実大寸法で30cm相当)とした。
風力係数とは、風力の大きさを示す係数であり、プラスは下向きの風、マイナスは上向きの風を意味する。この風力係数がゼロに近いほど、風力が小さいことを意味する。
なお、これら図5〜図8では、風力係数を100倍して表示している。
図9は、比較例1、実施例2、および実施例3について、風圧実験により得られる風力係数の負のピークの風向変化を示す図である。
したがって、実施例3は、実施例2に比べて、風力係数の最大値が18%程度大きい。よって、風制御部40の高さが7.5mm(実大寸法で30cm相当)である実施例2は、風制御部40の高さが5mm(実大寸法で20cm相当)である実施例3よりも、風力を低減できることが判る。
また、無孔壁では、この無孔壁の高さの10倍以上も風下側まで風速低減効果が及ぶことが判っている(「ビル風の基礎知識」、鹿島出版会、2005年12月10日発行、PP.74〜PP.79)。したがって、実施例2のように、無孔壁である風制御部40の高さが実大寸法で30cm程度であれば、十分な風力低減効果を得られると推定される。
(1)板状の風制御部40により、北西からの風のように、矩形状の太陽光発電アレイ20に対して斜め方向から吹き付ける風に対して、太陽光発電アレイ20に作用する風力を十分に低減して、太陽光発電パネル10の損傷を防止できる。
また、風制御部40は簡易な構造であるので、製造容易であるうえに、架台30の剛性をそれほど高める必要はないので、低コストとなる。
図10は、本発明の第2実施形態に係る太陽光発電装置1Aの斜視図である。
本実施形態では、風制御部40Aの構造が、第1実施形態と異なる。
すなわち、風制御部40Aは、所定間隔おきに設けられた複数の支柱41と、これら支柱41同士の間に回転軸43で回転可能に設けられた回転板42と、を備える。
回転板42は、太陽光発電アレイ20の上辺縁21および側辺縁24に略平行な方向を回転軸として、回転可能である。
(2)風制御部40Aを、太陽光発電アレイ20の辺縁21、24に略平行な方向を回転軸として回転可能とした。したがって、風制御部40Aが回転することで、太陽光発電パネル風の勢いを弱めて、太陽光発電アレイ20に作用する風力をより低減できる。
10…太陽光発電パネル
20…太陽光発電アレイ
21…上辺縁
22、24…側辺縁
23…下辺縁
25…出隅部
30…架台(支持部)
40、40A…風制御部
41…支柱
42…回転板
43…回転軸
Claims (4)
- 矩形状の太陽光発電パネルと、
当該太陽光発電パネルを傾斜した状態で支持する支持部と、
前記太陽光発電パネルの上辺縁および側辺縁に上向きに突出して設けられた板状の風制御部と、を備えることを特徴とする太陽光発電装置。 - 前記風制御部は、前記太陽光発電パネルの辺縁に略平行な方向を回転軸として回転可能であることを特徴とする請求項1に記載の太陽光発電装置。
- 前記風制御部は、前記太陽光発電パネルの上辺縁と側辺縁とが交差する出隅部に、所定長さに亘って設けられることを特徴とする請求項1または2に記載の太陽光発電装置。
- 前記風制御部の高さは、前記太陽光発電パネルの側辺縁の長さの1/15以上であることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の太陽光発電装置。
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