JP2018046204A - 太陽光発電ユニットと太陽電池モジュールの補修方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】太陽光発電ユニットは、太陽電池モジュール4を複数配列した太陽電池アレイを傾斜した取付部材10に沿って固定した。太陽電池アレイにおける太陽電池モジュール4の一部が故障した場合、故障した太陽電池モジュール4Aの受光面4b中央付近に新設の太陽電池モジュール4Pを設置した。これら故障した太陽電池モジュール4A及び新設の太陽電池モジュール4Pの対向する2辺に各2組の固定金具13を取り付けた。固定金具13の第一固定部13aで新設の太陽電池モジュール4Pの枠部4cを押圧し、第二固定部13bの下面で故障した太陽電池モジュール4Aの枠部4dを押圧し、枠部4dの下面にねじをねじ込んで固定した。
【選択図】図4
Description
太陽電池モジュールは一般的に屋外に多数配列して設置されており、風雨等の自然環境にさらされたり経年劣化したりするために一部のセルが故障したりすることがあった。この場合、単位ユニットの太陽電池モジュール全体を架台から取り外して新たな太陽電池モジュールに交換することが一般的であるが、交換作業に手間とコストがかかり経済的でなかった。
本発明によれば、故障等した既設の太陽電池モジュールを取り外すことなく受光面に新設の太陽電池モジュールを設置して、固定器具で既設の太陽電池モジュールと新設の太陽電池モジュールを係止させて固定することで、既設の太陽電池モジュールを交換することなく容易に新設の太陽電池モジュールを取り付けることができる。
故障等した既設の太陽電池モジュールより小型で受光面積の小さい新設の太陽電池モジュールを既設の太陽電池モジュールの受光面上に設置することで取り付け作業が一層容易になる。
既設の太陽電池モジュールの枠部と新設の太陽電池モジュールの枠部に固定金具を取り付けて固定すると共に対向する位置に固定金具を設置することで、新設の太陽電池モジュールに挟み込む方向の締め付けトルクをかけることができる。
本発明の実施形態による太陽光発電ユニット1は、図1及び図2に示すように、例えば地表面等の設置面2に設置された架台3の上部に複数の太陽電池モジュール4を配列した太陽電池アレイ5を配設して構成されている。本実施形態では太陽電池アレイ5は東西方向に傾斜する傾斜面からなる板状に形成され、二組の太陽電池アレイ5は互いに傾斜方向が東方向と西方向に異なる山型または屋根型に設置されているが、同一方向に傾斜していてもよい。
保守スペース12において、上端部5bの高さは例えば180cm〜230cm程度、支持部材8Bの高さは例えば100cm〜150cm程度、一対の支持部材8B間の距離は例えば150cm程度である。また、下端部5aは上端部5bよりかなり高さが低く、設置面2から例えば37cm程度の高さを有している。
そのため、既設の太陽電池モジュール4Aは、図3に示すように断面略コの字状の取付部材10の上部裏面から枠部4dの下面4daにねじ14を捩じ込むことで固定されている。しかも、複数枚の太陽電池モジュール4が取付部材10に縦横方向に配列固定されて太陽電池アレイ5を構成している。なお、取付部材10の上面部と枠部4dの下面4daには予め所定間隔でねじ穴が形成されているが、捩じ込み時に形成してもよい。
この固定金具13は、新設の太陽電池モジュール4Pの枠部4cの上面と側面に当接する断面略L字状の第一固定部13aと、故障した太陽電池モジュール4Aの枠部4dの側面と下面4daに当接する略L字状の第二固定部13bと、第一及び第二固定部13a、13bを連結する連結部13cとで一体形成されている。
また、固定金具13の第一固定部13aにも新設の太陽電池モジュール4Pの枠部4cのネジ穴(図示せず)にねじ14を捩じ込んで固定してもよい。
図2に示す太陽光発電ユニット1における山型をなす一対の太陽電池アレイ5の既設の太陽電池モジュール4のいずれかに故障が発生した場合、図4に示すように、故障した太陽電池モジュール4Aの受光面4b上に新設の太陽電池モジュール4Pを設置する。
ついで、第二固定部13bの下面から枠部4dのネジ穴にねじ14を捩じ込むことで故障した太陽電池モジュール4Aの上に新設の太陽電池モジュール4Pを固定できる。
しかも、太陽電池モジュール4の修理に際して、固定金具13をねじ14で故障した太陽電池モジュール4Aと新設の太陽電池モジュール4Pとに取り付けて一体に固定するだけであるから、接着剤等でセルを固定する場合と比較して取り付けが容易で低コストになる。
図6において、比較的小型の新設の太陽電池モジュール4Pが故障した太陽電池モジュール4Aの受光面4bに載置され、その四辺の枠部4c、4dにそれぞれ固定金具13が取り付けられている。
各固定金具13の固定に際して上述の実施形態と同様に例えば第二固定部13bの下面がねじ14で故障した太陽電池モジュール4Aの枠部4dの下面4daに固定されている。
本変形例によれば、新設の太陽電池モジュール4Pが故障した太陽電池モジュール4Aの各四辺の枠部4c、4dに固定金具13を固定するため、より堅固に固定できる。
また、固定金具13は4枚に限定されるものではなく、太陽電池モジュール4の大きさに応じて適宜の枚数を取り付けできる。
或いは、故障した太陽電池モジュール4Aの上に新設の太陽電池モジュール4Pを設置した状態で、両者の枠部4c、4dのネジ穴にねじ14をねじ込んで固定してもよい。
この場合でも、簡単且つ低コストで故障した太陽電池モジュール4Aの修理を行える。
図8は既設の太陽電池モジュール4Aの取付部材10への取り付け構造を示す要部断面図である。図8において、既設の太陽電池モジュール4Aの枠部18は、略板状の太陽電池モジュール本体の四辺の端部を嵌合するための断面略コの字状の受け部18aと、受け部18aの下側に形成した中空枠部18bと、中空枠部18bの下面を内側に延長させたねじ挿通穴を有する載置部18cとからなる断面形状で四辺が形成されている。載置部18cは取付部材10の上に設置され、取付部材10の上面部の裏側から載置部18cにねじ14を締め込むか、或いはナット15に締め込むことで固定されている。
新設の太陽電池モジュール4Pの対向する枠部19と故障した太陽電池モジュール4Aの対向する枠部18にはそれぞれ固定金具20が嵌め込まれている。この固定金具20は、新設の太陽電池モジュール4Pの枠部19の受け部19a及び中空枠部19bに当接する断面略L字状の第一固定部20aと、故障した太陽電池モジュール4Aの枠部18の受け部18a及び中空枠部18b及び載置部18cに当接する略L字状の第二固定部20bと、第一及び第二固定部20a、20bを連結する連結部20cとで一体形成されている。
また、上述した実施形態では、固定器具として固定金具13を設けたが、これに限定されることなくねじ14、樹脂製固定具等を用いてもよい。
3 架台
4 太陽電池モジュール
4A 故障した太陽電池モジュール
4P 新設の太陽電池モジュール
4c、4d、18,19 枠部
5 太陽電池アレイ
8,8A,8B 支持部材
10 取付部材
13、20 固定金具
14 ねじ
Claims (4)
- 太陽電池モジュールを取り付けた太陽光発電ユニットにおいて、
既設の太陽電池モジュールと、
前記既設の太陽電池モジュールの受光面上に設置した新設の太陽電池モジュールと、
前記既設の太陽電池モジュールに新設の太陽電池モジュールを固定する固定器具とを備えたことを特徴とする太陽光発電ユニット。 - 前記新設の太陽電池モジュールは前記既設の太陽電池モジュールより小さく形成されている請求項1に記載された太陽光発電ユニット。
- 前記固定器具は前記新設の太陽電池モジュールの枠部に取り付けた第一固定部と既設の太陽電池モジュールの枠部に取り付けた第二固定部とを有していて、前記新設の太陽電池モジュールの対向する位置にそれぞれ設置した請求項1または2に記載された太陽光発電ユニット。
- 既設の太陽電池モジュールの受光面に新設の太陽電池モジュールを設置する工程と、
前記既設の太陽電池モジュール及び前記新設の太陽電池モジュールの枠部に固定器具を取り付ける工程と、
を備えたことを特徴とする太陽電池モジュールの補修方法。
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