JP2016077187A - 温室を利用する太陽電池アレイの設置構造 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】太陽電池セル10を必要枚数配列し屋外で使用できる構成にパッケージ化した太陽電池モジュール100の外周縁をモジュール支持材11で支持させ、同モジュール支持材11へ、温室を覆う被覆シートの留め付部12aを備えた太陽電池モジュール専用のシート留め材12A、12Bを結合して太陽電池アレイ1が構成される。太陽電池モジュール100に専用のシート留め材12A、12Bが、温室の骨格を構成する骨材20へ連結具で固定され、前記温室の骨格を構成する骨材20へ本設のシート留め材、及び太陽電池モジュール専用のシート留め材12A、12Bの被覆シート留め付部12aを利用して、温室の骨格外周面を覆う被覆シートが張り付けられる。
【選択図】図2
Description
因みに、温室を利用した太陽光発電システム及び太陽電池アレイの設置構造に関する先行技術を縦覧すると、およそ下記の数件が散見される程度にすぎない。
しかし、上記特許文献1〜3に開示された発明の場合は、具体的に温室のいかなる構造部をどのように利用してアレイを設置するかの具体性に乏しく、当業者による実施の可能性、容易性に種々な問題点が有ると認められる。
次に、上記特許文献4に開示された発明の場合は、温室の骨組み構造に対するアレイの設置手段が、一見、具体化しているように見える。しかし、例えば図7〜図9に例示された遮光シートの実施例を検討すると、太陽電池モジュールが透明シートの長手方向に沿って取り付けられた構成で、温室の幅方向両端に位置する巻き取りローラで巻き取り可能に構成され、ハウスの天井面及び側壁面に展張される、と説明している。
しかし、同透明シートの幅方向両側縁の雨仕舞い処理をいかに構成するか、という温室にとって本質的、且つ実際上きわめて重要な構造部分について、構成の開示と説明が欠落している。また、太陽電池モジュールを取り付けた遮光シート部分を、太陽の日射しの如何に応じて巻き取り移動させるという技術的思想は、太陽電池セル及びモジュールの構成と機能を考慮すると、首肯しかねるし、操作性の点でも実際上あまりに煩雑で実用性に乏しい、と言わねばならない。
表面に太陽電池セル10を必要枚数配列して屋外で使用できる構成にパッケージ化して成る太陽電池モジュール100の外周縁をモジュール支持材11で支持させ、同モジュール支持材11へ、温室の骨格外周面を覆う被覆シート3の留め付部12aを備えた太陽電池モジュール専用のシート留め材12A、12Bを一体的に結合して太陽電池アレイ1が構成され、
前記太陽電池モジュール100に専用のシート留め材12A、12Bが、温室の骨格を構成する骨材20へ連結具15で固定され、
前記温室の骨格を構成する骨材20へ別途固定された本設のシート留め材30、及び太陽電池モジュール専用のシート留め材12A、12Bそれぞれの被覆シート留め付部12aを利用して、温室の骨格外周面を覆う被覆シート3が張り付けられ、
前記太陽電池モジュール100の裏面へ導き出された端子ケーブル110を接続箱120からパワーコンディショナー130、分電盤140などを通じて電力系統との接続が行われている構成を特徴とする。
上記太陽電池モジュール専用のシート留め材12A、12Bは、太陽電池アレイ1の外周部を支持したモジュール支持材11の取り付け位置よりも外方側位置に、被覆シート留め付部12aが、横断面を温室の骨格外周面の外方に向かって幅狭となる形状の溝として形成されており、
前記被覆シート留め付部12aよりも太陽電池モジュール100寄りの位置に、モジュール支持材11の取り付け部が形成されていることを特徴とする。
太陽電池モジュール専用のシート留め材12Bは、被覆シート留め付部12aよりも太陽電池モジュール100寄りの位置に、モジュール支持材11の取り付け部が一定の段差で下がった段差面12bとして形成され、同段差面12bの下縁部から太陽電池モジュール100の内周側に向かって水受け面板部12cが一連に形成され、更に前記水受け面板部12cの内縁に沿って導水溝部12dが形成されて成り、
当該太陽電池モジュール専用のシート留め材12Aは、温室の骨格外周の流水勾配と同方向に配置され、前記導水溝部12dの末端部に、浸入水の流れを受け取る排水ソケット40が接続され、同排水ソケット40の排水継手40aに接続された排水管41が所定の排水場所に導かれること、
及び前記モジュール支持材11の外側面と、前記段差面12bとの隙間に、コーキング材等による止水処理13が行われていることを特徴とする。
太陽電池モジュール専用のシート留め材12Aは、被覆シート留め付部12aよりも太陽電池モジュール100寄りの位置に、モジュール支持材11の取り付け部が、一定の段差で下がった段差面12bとして形成され、同段差面12bの下縁部から太陽電池モジュール100の内周側に向かって水受け面板部12cが一連に形成されており、 前記段差面12bと水受け面板部12cを利用して、モジュール支持材11の下部が当該太陽電池モジュール専用のシート留め材12Bへ固定化処理されていることを特徴とする。
太陽電池モジュール専用のシート留め材12Aは、太陽電池モジュール100の外周位置を支持したモジュール支持材11の取り付け部として、一定の段差で下がった段差面12b、及び同段差面12bの下縁部から太陽電池アレイ1の内周方向に向けて水受け面板部12cが一連に形成されており、
この太陽電池モジュール専用のシート留め材12Aは、温室の骨格を形成する骨材20に対し直交する向きの配置とされ、
モジュール支持材11は、その垂直壁11bの下端に形成された載置板部11cが、前記太陽電池モジュール専用のシート留め材12Aの水受け面板部12c上に載置され、同載置板部11cと前記水受け面板部12cとがボルト5とナット5aにより一体的に結合されていることを特徴とする。
太陽電池モジュール専用のシート留め材12Aは、温室の骨格を形成する骨材20に対し直交する向きの配置とされ、
当該太陽電池モジュール専用のシート留め材12Aの前記被覆シート留め付部12aは、その横断面形状が、温室の骨格外周面の外方に向かって開口部が幅狭となる形状の溝に形成され、
両者を結合する連結具15の結具本体15Aは、温室の骨格を形成する骨材20を跨ぐコ字形状とされ、その両先端部15a、15aが、前記被覆シート留め付部12aの横断面に側壁の両外面を挟み持つ構成とされ、前記骨材20を跨いだ部位よりも背後側位置に前記骨材20と直交する方向へ楔15Bを貫通させる楔孔15bが設けられており、
前記連結具本体15Aの楔孔15bへ差し通す楔15Bとで連結具15が構成され、
前記楔孔15bへ差し通した楔15Bによる迫り作用でシート留め材12Aが前記骨材20と連結される構成を特徴とする。
温室の骨格を構成する骨材20へ固定された本設のシート留め材30、及び太陽電池モジュール専用のシート留め材12A、12Bのそれぞれに形成された被覆シート留め付部12aをそれぞれ利用して、温室の骨格外周面及び太陽電池モジュール100の外面を共通に覆う被覆シート3が張り付けられ、同被覆シート3のうち、太陽電池モジュール100の上面を覆う部分のみ切除して、太陽電池モジュール100が露出されることを特徴とする。
太陽電池モジュール専用のシート留め材12A、12Bは、太陽電池モジュール100の外周部を支持するモジュール支持材11と一体化した構造とされていることを特徴とする。
太陽電池アレイ1の設置施工は、温室の骨格外周面に対し、比較的自由に位置を選択して簡単な作業で能率的に行える。
温室に対する太陽電池アレイ1の設置施工は、温室外周の水勾配を形成する流れ屋根部(いわゆる垂木方向の部分)はもとより、屋根頂部の天窓部、あるいは妻窓などへも、場所を選ばず、必要に応じて所望位置へ容易に設置できる。その設置に際し、温室への日射の遮蔽率を配慮し、温室内で栽培する作物の生育に支障を来さない配置及び遮蔽率を、いわば自由設計により決めて設置することができる。
温室の骨格外周面を覆う被覆シート3の張り付け施工は、太陽電池アレイ1の設置施工の後の工程として行う。被覆シート3の張り付け施工は、周知の弾性な連続波形状の止め線4を用い、従来周知の止着手法で実施できる。よって、設置作業の平準化ができ、施工の能率を高められるほか、温室の気密精度(密閉度)を高めることにも寄与できる。
太陽電池モジュール100の上面が被覆シート3の汚損により透明性が低下する懸念に対しては、被覆シート3のうち、太陽電池モジュール100の上面を覆う部分3’のみを事前に、又は事後的に切除して対処することができる。
もとより、モジュール支持材11の外面と、前記段差面12bとの隙間には、コーキング材等による止水処理13が施され、雨水の浸入は可及的に防止できる。
ただし、請求項8に記載したように、予め太陽電池モジュール専用のシート留め材12A、12Bとモジュール支持材11とを一体化した構造に製作すると、上記したボルト及びナットにより強固に一体化結合する工程を省けて、一層好都合になる。
なお、太陽電池アレイ1を、図2のように平面的に見て、4隅位置で直角2方向に交わる上記2種のシート留め材12Aと12B同士の結合は、具体的に図示することは省略したが、導水溝部12dを有するシート留め材12B(図3)の水受け面板部12cを下位とし、他のシート留め材12Aの水受け面板部12cを上位に重ね合わせた構成とすることで、両材はリベット留めその他の手段で強固に一体化できる。
その上で、図4のように太陽電池モジュール専用のシート留め材12Aを、連結具15で骨材20と連結すると、太陽電池アレイ1は温室の屋根外周部の所望位置へ簡単、確実に強固に取り付け設置することができる。勿論、逆に解体、撤去する作業も容易である。
太陽電池アレイ1を構成する一方のシート留め材12Aは、温室の骨格を構成する骨材20に対して直交する配置とし、連結具15で強固に固定される(図4)。
他方のシート留め材12Bは、温室の流水勾配と同方向に配置される。このシート留め材12Bは、水受け面板部12cの内縁部に沿って導水溝部12dを備え、前記導水溝部12dの末端部に、浸入水の流れを受け取る排水ソケット40が接続される(図7)。
この排水ソケット40の排水継手40aに接続された排水管41が所定の排水場所に導かれる。また、前記モジュール支持材11の外側面と、前記段差面12bとの隙間には、コーキング材等による止水処理13が行われる(図3)。
前記温室の骨格を構成する骨材20へ固定された本設のシート留め材30、及び太陽電池モジュール専用のシート留め材12A、12Bの被覆シート留め付部12aをそれぞれ共通に利用して、温室の骨格外周面を覆う被覆シート3が張り付けられる(図1)。
太陽電池モジュール100の裏面へ導き出された端子ケーブル110が、接続箱120、パワーコンディショナー130、及び分電盤140などを通じて電力系統との接続が行われる(図5)。
このモジュール支持材11は、垂直壁11bの下端に載置板部11cが太陽電池モジュール100の内周方向に向かって略水平に形成された一種の型材である。このモジュール支持材11は、前記太陽電池モジュール専用のシート留め材12Bに形成された水受け面板部12c上へ載置板部11cが図3に示したように載置される。
因みに、上記蟻溝形状の被覆シート留め付部12aは、図1に示した、温室の棟方向に配置されて直交する配置の骨材(アーチパイプ)20との交点を、公知の連結具で結合される本設のシート留め材30のシート留め溝と共通する形状、寸法に形成されているのが好ましい。その意義は、後述する被覆シート3の留め付け作業の一元化を実現して作業性を良好にするためである。
すなわち、太陽電池モジュール100の外周位置をモジュール受口11aで支持したモジュール支持材11の取り付け部として、一定の段差で下がった段差面12bが形成され、同段差面12bの下縁部からは太陽電池モジュール100の内周側に向かってほぼ水平な水受け面板部12cが一連に形成されている。モジュール支持材11は、その下端の載置板部11cと水受け面板部12c上へ載せかけ、垂直壁部11bを段差部12bへ持たれかけさせて支持させる。
上記水受け面板部12cに沿ってその内縁側位置に導水溝部12dが形成され、この導水溝部12dにより前記水受け面板部12cで受け止めた浸入水を集めて外部へ導く構成とされている。
その故に、上記構成の太陽電池アレイ1における、この太陽電池モジュール専用のシート留め材12Bは、上記水受け面板部12cの働きを前提として、温室屋根における雨水の流れ勾配と同方向の向きに配置される。
更に念の為、上記した水受け面板部12cと導水溝部12dとによる浸入水の排除機能を前提として、前記モジュール支持材11の外側面と前記段差面12bとの間に生ずる隙間には、コーキング材等による止水処理13が行われる。
つまり、モジュール支持材11の下端に形成された載置板11cは、前記水受け面板部12cの上に載置された上で、ボルト5及びナット5aにより強固に一体化結合されるのである。
その上で更に、太陽電池アレイ1を図2のように平面的に見て、四隅位置で直角2方向に交わる上記2種のシート留め材12Aと12B同士が一体的に結合処理される。
その手法としては、上記導水溝部12dを有するシート留め材12B(図3)の水受け面板部12cを下位とし、当該シート留め材12Aの水受け面板部12cを上位に重ね合わせた構成として、双方の面板12c同士はリベット留めその他の手段で強固に一体化結合される。
上述の構成であるから、図4に示したように、太陽電池モジュール専用のシート留め材12Aを、連結具15で骨材20へ連結することにより、太陽電池アレイ1は、温室の屋根外周部の所望位置へ簡単、確実に強固に取り付け設置することができる。勿論、逆に解体、撤去する作業も容易に可能である。
したがって、前記連結具本体15Aの楔孔15bへ楔15Bを差し通すと、楔15Bによる迫り作用で、シート留め材12Aの被覆シート留め付部12aが前記骨材20へ引き付けられて強固に連結、固定の目的が達成される。逆に、前記楔15Bを楔孔15bから引き抜くことにより、前記連結は簡単に解除できる構成である。
温室の骨格外周面及び太陽電池アレイ1(モジュール100)の外面を共通に覆う温室の被覆シート3は、図1に示した本設のシート留め材3、及び上記2種の太陽電池モジュール専用のシート留め材12A、12Bのシート留め付け部12aを利用して張り付けられる。被覆シート3の張り付け作業は、各被覆シート留め付部12aたる溝を利用し、弾性な連続波形状の留め線4を使用して周知の手法で行われる。
また、必要に応じて前記被覆シート3のうち、図3及び図4に2点鎖線で示した、太陽電池モジュール100の上面を覆う部分3’のみを切除して、太陽電池モジュール100を露出させることも実施される。
10 太陽電池セル
100 太陽電池モジュール
11 モジュール支持材
11b 垂直壁
11c 載置板部
12a 被覆シート留め付部
12b 段差面
12c 水受け面板部
12d 導水溝部
12A シート留め材
12B シート留め材
30 シート留め材
3 被覆シート
13 止水処理
15 連結具
15A 連結具本体
15B 楔
20 骨材
40 排水ソケット
40a 排水継手
41 排水管
110 端子ケーブル
120 接続箱
130 パワーコンディショナー
140 分電盤
Claims (8)
- 表面に太陽電池セルを必要枚数配列して屋外で使用できる構成にパッケージ化して成る太陽電池モジュールの外周縁をモジュール支持材で支持させ、同モジュール支持材へ、温室の骨格外周面を覆う被覆シートの留め付部を備えた太陽電池モジュール専用のシート留め材を一体的に結合して太陽電池アレイが構成され、
前記太陽電池モジュールに専用のシート留め材が、温室の骨格を構成する骨材へ連結具で固定され、
前記温室の骨格を構成する骨材へ別途固定された本設のシート留め材、及び太陽電池モジュール専用のシート留め材それぞれの被覆シート留め付部を利用して、温室の骨格外周面を覆う被覆シートが張り付けられ、
前記太陽電池モジュールの裏面へ導き出された端子ケーブルを接続箱からパワーコンディショナー、分電盤などを通じて電力系統との接続が行われている構成を特徴とする、温室を利用する太陽電池アレイの設置構造。 - 太陽電池モジュール専用のシート留め材は、太陽電池アレイの外周部を支持したモジュール支持材の取り付け位置よりも外方側位置に、被覆シート留め付け部が、横断面を温室の骨格外周面の外方に向かって幅狭となる形状の溝として形成されており、
前記被覆シート留め付部よりも太陽電池モジュール寄りの位置に、モジュール支持材の取り付け部が形成されていることを特徴とする、請求項1に記載した温室を利用する太陽電池アレイの設置構造。 - 太陽電池モジュール専用のシート留め材は、被覆シート留め付部よりも太陽電池モジュール寄りの位置に、モジュール支持材の取り付け部が一定の段差で下がった段差面として形成され、同段差面の下縁部から太陽電池モジュールの内周側に向かって水受け面板部が一連に形成され、更に前記水受け面板部の内縁に沿って導水溝が形成されて成り、
当該太陽電池モジュール専用のシート留め材は、温室の骨格外周の流水勾配と同方向に配置され、前記導水溝部の末端部に、浸入水の流れを受け取る排水ソケットが接続され、同排水ソケットの排水継手に接続された排水管が所定の排水場所に導かれること、
及び前記モジュール支持材の外側面と、前記段差面との隙間に、コーキング材等による止水処理が行われていることを特徴とする、請求項1又は2に記載した温室を利用する太陽電池アレイの設置構造。 - 太陽電池モジュール専用のシート留め材は、被覆シート留め付け部よりも太陽電池モジュール寄りの位置にモジュール支持材の取り付け部が一定の段差で下がった段差面として形成され、同段差面の下縁部から太陽電池モジュールの内周側に向かって水受け面板部が一連に形成されており、
前記段差面と水受け面板部を利用して、モジュール支持材の下部が当該太陽電池モジュール専用のシート留め材へ固定化処理されていることを特徴とする、請求項1又は2に記載した温室を利用する太陽電池アレイの設置構造。 - 太陽電池モジュール専用のシート留め材は、太陽電池モジュールの外周位置を支持したモジュール支持材の取り付け部として、一定の段差で下がった段差面、及び同段差面の下縁部から太陽電池アレイの内周方向に向けて水受け面板部が一連に形成されており、
この太陽電池モジュール専用のシート留め材は、温室の骨格を形成する骨材に対し直交する向きの配置とされ、
モジュール支持材は、その垂直壁の下端に形成された載置板部が、前記太陽電池モジュール専用のシート留め材の水受け面板部上に載置され、同載置板部と前記水受け面板部とがボルトとナットにより一体的に結合されていることを特徴とする、請求項4に記載した温室を利用する太陽電池アレイの設置構造。 - 太陽電池モジュール専用のシート留め材は、温室の骨格外周の流水勾配を形成する骨材に対し直交する向きの配置とされ、
当該太陽電池モジュール専用のシート留め材の前記被覆シート留め付け部は、その横断面形状が、温室の骨格外周面の外方に向かって開口部が幅狭となる形状の溝に形成され、
両者を結合する連結具の結具本体は、温室の骨格を形成する骨材を跨ぐコ字形状とされ、その両先端部が、前記被覆シート留め付け部の横断面における側壁の両外面を挟み持つ構成とされ、前記骨材を跨いだ部位よりも背後側位置に前記骨材と直交する方向へ楔を貫通させる楔孔が設けられており、
前記連結具本体の楔孔へ差し通す楔とで連結具が構成され、
前記楔孔へ差し通した楔による迫り作用でシート留め材が前記骨材と連結される構成を特徴とする、請求項4又は5に記載した温室を利用する太陽電池アレイの設置構造。 - 温室の骨格を構成する骨材へ固定された本設のシート留め材、及び太陽電池モジュール専用のシート留め材のそれぞれに形成された被覆シート留め付部をそれぞれ利用して、温室の骨格外周面及び太陽電池モジュールの外面を共通に覆う被覆シートが張り付けられ、同被覆シートのうち、太陽電池モジュールの上面を覆う部分のみ切除して、太陽電池モジュールが露出されることを特徴とする、請求項1に記載した温室を利用する太陽電池アレイの設置構造。
- 太陽電池モジュール専用のシート留め材は、太陽電池モジュールの外周部を支持するモジュール支持材と一体化した構造とされていることを特徴とする、請求項1〜5のいずれか一に記載した、温室を利用する太陽電池アレイの設置構造。
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