JP2019056276A - Solar power generation unit system - Google Patents

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博之 福家
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Abstract

To provide a solar power generation unit system which can be installed easily and simply even in a place where construction conditions are severe such as a roof of a building with a limited area and which can perform efficient solar power generation by minimizing a load on an installation target such as a building and securing a large-capacity installation area.SOLUTION: There is provided a solar power generation unit system comprising a solar power generation panel, and a base frame member disposed in contact with an installation surface and supporting the solar power generation panel. The solar power generation panel is configured with the base frame member so as to be inclined at a predetermined angle. A front end cover, a rear end cover, and side covers, which seal respectively between the solar power generation panel and the installation surface, are provided respectively at a front end where a height position of the solar power generation panel is low, a rear end where a height position is high, and both side edges of the front end and the rear end. The front end cover and the rear end cover are respectively inclined outward, and the side covers are not inclined.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、建物の屋上など限られた面積で施工条件の厳しい場所でも簡易且つ簡便に設置でき、しかも建物等の設置対象に対する負荷を最小限に抑えて大容量の設置面積を確保して効率的な太陽光発電を行うことができる太陽光発電ユニットシステムに関するものである。   The present invention can be installed easily and easily in a limited area such as a rooftop of a building, where the construction conditions are severe, and it is efficient to secure a large capacity installation area by minimizing the load on the installation target such as a building. The present invention relates to a photovoltaic power generation unit system that can perform typical photovoltaic power generation.

太陽光発電システムは再生可能エネルギーの注目度の向上と共に注目されている。近年では特に従来設置に即して発電ユニットのための基礎設置等が困難であった建物の屋上などの場所にも、デッドスペースの有効活用と再生可能エネルギーの有効活用の観点から、設置が検討されている。
そこで、基礎を設置しなくても太陽光発電の設置が可能なユニットシステムの開発が検討されており、種々提案されている。
たとえば、特許文献1には、中上層階の7階建て以上のビル屋上にも太陽光発電パネルの設置が可能で、作業性の良い太陽光発電パネル設置台を提供することを目的として、南側に傾斜する太陽光発電パネル設置台で、架台、横支持金具、前記架台上に傾斜して配置される傾斜金具を具備し、前記架台上に配置される石板を有し、太陽光発電パネル設置台では、前記横支持金具上に9枚の太陽光発電パネルが設置されるユニットシステムが提案されている。
また特許文献2には、軽量で設置作業を合理化することができ、しかも、軽量でありながら強風に対して極めて安定性のある太陽光発電モジュール用架台システムとして、フレームを組み合わせた架台を水平設置面に設置し、該架台に発電モジュールを装着する架台システムを設け、水平設置面に複数本の架台を平行に載置し、該架台の上に1台又は複数台の発電モジュールを設置し、架台に設置された発電モジュールの側面部から設置面まで開いた隙間を覆うカバー体を形成し、該カバー体を架台の周囲に装着し、発電モジュールに吹付ける風圧によって発電モジュールを設置面に押圧固定してなるシステムが提案されている。
Photovoltaic power generation systems are attracting attention as the degree of attention of renewable energy increases. In recent years, especially on the rooftops of buildings where it was difficult to install foundations for power generation units in line with conventional installations, considering installation from the viewpoint of effective use of dead space and effective use of renewable energy Has been.
Therefore, development of a unit system capable of installing solar power generation without installing a foundation has been studied and various proposals have been made.
For example, in Patent Document 1, a solar power generation panel can be installed on a rooftop of a seven-story building or more on the middle upper floor, and the south side is provided for the purpose of providing a solar power panel installation table with good workability. A photovoltaic power generation panel installation table that is inclined to the frame, includes a frame, a horizontal support bracket, and an inclined bracket that is arranged to be inclined on the frame, and has a stone plate that is arranged on the frame, and has a photovoltaic panel installation In the stand, a unit system is proposed in which nine photovoltaic power generation panels are installed on the lateral support bracket.
Patent Document 2 discloses that a frame-combined frame is horizontally installed as a frame system for a photovoltaic power generation module that is lightweight and can be rationalized, and that is lightweight but extremely stable against strong winds. A mounting system for mounting a power generation module on the mounting base, and mounting a plurality of mounting bases in parallel on the horizontal mounting surface, and installing one or a plurality of power generation modules on the mounting base; A cover body is formed to cover the gap that opens from the side surface of the power generation module installed on the gantry to the installation surface, the cover body is attached around the gantry, and the power generation module is pressed against the installation surface by the wind pressure blown to the power generation module. A fixed system has been proposed.

実登3186568公報Noto 3186568 特開2012―87560号公報JP 2012-87560 A

しかしながら、特許文献1及び2の提案にかかるシステムでは、未だに大容量の設置面積を確保して効率的な太陽光発電を行うことはできず、また施工に際しても単にシステムを設置するだけでは十分ではなく、補強のための設置工事を行う必要があった。
要するに、建物の屋上などの限られた面積の場所において、特別な設置工事を必要とせず、大容量の設置面積を確保できる太陽光発電システムの開発が要望されている。
However, in the systems according to the proposals of Patent Documents 1 and 2, it is not possible to secure a large capacity installation area and perform efficient solar power generation, and it is not sufficient to simply install the system during construction. There was no need for installation work for reinforcement.
In short, there is a demand for the development of a solar power generation system that can secure a large-capacity installation area without requiring special installation work in a limited area such as the rooftop of a building.

したがって、本発明の目的は、建物の屋上など限られた面積で施工条件の厳しい場所でも簡易且つ簡便に設置でき、しかも建物等の設置対象に対する負荷を最小限に抑えて大容量の設置面積を確保して効率的な太陽光発電を行うことができる太陽光発電ユニットシステムを提供することにある。   Accordingly, the object of the present invention is to enable easy and simple installation in a limited area such as a rooftop of a building, where the construction conditions are severe, and to minimize the load on the installation target such as a building and to reduce the installation area of a large capacity. The object is to provide a photovoltaic power generation unit system that can secure and perform efficient photovoltaic power generation.

本発明者らは、上記課題を解消すべく鋭意検討した結果、太陽光発電パネルの前後左右の領域にカバーを配置した場合に、前後方向のみに傾斜を設けた方がより風の揚力を防ぎ、押圧力を効率的に利用できて、大面積化が可能であることを知見し、本発明を完成するに至った。
すなわち、本発明は以下の各発明を提供するものである。
As a result of intensive studies to solve the above-mentioned problems, the inventors of the present invention can prevent wind lift by providing a slope only in the front-rear direction when covers are disposed in the front-rear and left-right regions of the photovoltaic power generation panel. The inventors have found that the pressing force can be used efficiently and the area can be increased, and the present invention has been completed.
That is, the present invention provides the following inventions.

1.太陽光発電パネルと、設置面に接触して配置され、上記太陽光発電パネルを支持する基礎フレーム部材とを具備し、
上記太陽光発電パネルは、所定角度をもって傾斜されるように基礎フレーム部材が構成されており、
太陽光発電パネルにおける高さ位置が低い前端と、高さ位置が高い後端と、該前端及び該後端の両側縁とにはそれぞれ太陽光発電パネルと設置面との間を封止する、前端カバー、後端カバー、及び側面カバーがそれぞれ設けられており、
上記前端カバー及び上記後端カバーはそれぞれ外方に向けて傾斜されており、上記側面カバーは傾斜されていない、
ことを特徴とする太陽光発電ユニットシステム。
2.上記太陽光発電パネルは、複数の太陽光発電パネルの集合体であり、上記前端は該集合体の前端であり、上記後端は該集合体の後端であり、上記両側縁は該集合体の両側縁である1記載の太陽光発電ユニットシステム。
3.上記前端カバーの傾斜角度と前記後端カバーの傾斜角度とは、いずれも130〜140°である、1記載の太陽光発電ユニットシステム。
4.上記前端カバー、上記後端カバー、及び上記側面カバーは、それぞれ、カバー本体とそれらの下端縁に設けられた、設置面とカバー本体との隙間を封止するための弾性材料からなる封止部材とを具備してなる1記載の太陽光発電ユニットシステム。
5.上記カバー本体はその下端に折り返し部が設けられており、上記封止部材は該折り返し部に設けられている4記載の太陽光発電ユニットシステム。
1. A solar power generation panel and a base frame member that is disposed in contact with the installation surface and supports the solar power generation panel;
The solar power generation panel has a basic frame member configured to be inclined at a predetermined angle,
The solar power generation panel has a low front end, a high rear end, and the front end and both side edges of the rear end are sealed between the solar power generation panel and the installation surface, respectively. Front end cover, rear end cover, and side cover are provided respectively.
The front end cover and the rear end cover are each inclined outward, and the side cover is not inclined.
A solar power generation unit system characterized by that.
2. The photovoltaic power generation panel is an aggregate of a plurality of photovoltaic power generation panels, the front end is a front end of the aggregate, the rear end is a rear end of the aggregate, and both side edges are the aggregate. The solar power generation unit system of 1 which is the both-sides edge of.
3. 2. The photovoltaic power generation unit system according to 1, wherein an inclination angle of the front end cover and an inclination angle of the rear end cover are both 130 to 140 degrees.
4). Each of the front end cover, the rear end cover, and the side cover is a sealing member made of an elastic material for sealing a gap between the installation surface and the cover main body, provided at the lower end edge of the cover main body. The solar power generation unit system of 1 which comprises these.
5. The photovoltaic power generation unit system according to 4, wherein the cover body is provided with a folded portion at a lower end thereof, and the sealing member is disposed at the folded portion.

本発明の太陽光発電ユニットシステムは、建物の屋上など限られた面積で施工条件の厳しい場所でも簡易且つ簡便に設置でき、しかも建物等の設置対象に対する負荷を最小限に抑えて大容量の設置面積を確保して効率的な太陽光発電を行うことができるものである。   The photovoltaic power generation unit system of the present invention can be easily and easily installed in a limited area such as a rooftop of a building where the construction conditions are severe, and it can be installed in a large capacity while minimizing the load on the installation target such as a building The area can be secured and efficient solar power generation can be performed.

図1は、本発明の太陽光発電ユニットシステムの1実施形態を模式的に示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view schematically showing one embodiment of a photovoltaic power generation unit system of the present invention. 図2は、図1に示す太陽光発電ユニットシステムの内部構造を示すA方向透視側面図である。FIG. 2 is a transparent side view in the A direction showing the internal structure of the photovoltaic power generation unit system shown in FIG. 図3は、図1に示す太陽光発電ユニットシステムの後端側をその側面カバーを外した状態を示すA方向斜視図である。FIG. 3 is a perspective view in the A direction showing a state in which the side cover is removed from the rear end side of the photovoltaic power generation unit system shown in FIG. 図4は、太陽光発電パネルの取付金具の1実施態様を示す図3に示す太陽光発電ユニットシステムのB部拡大図である。4 is an enlarged view of part B of the photovoltaic power generation unit system shown in FIG. 3 showing one embodiment of the mounting bracket for the photovoltaic power generation panel. 図5は、本発明の太陽光発電ユニットシステムの前端カバーの一部を外した状態で内部を示す一部斜視図である。FIG. 5 is a partial perspective view showing the inside of the photovoltaic power generation system of the present invention with a part of the front end cover removed. 図6は、図1に示す太陽光発電ユニットシステムの全体がわかるように俯瞰した状態で示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view of the photovoltaic power generation unit system shown in FIG. 図7は、図6のvii部拡大断面図である。FIG. 7 is an enlarged cross-sectional view of the vii portion of FIG. 図8は、図6のviii部拡大断面図である。FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of part viii of FIG. 図9は、図6のix部拡大断面図である。FIG. 9 is an enlarged cross-sectional view of the ix portion of FIG. 図10は、開口に取り付け可能な部材を示す斜視図である。FIG. 10 is a perspective view showing a member that can be attached to the opening.

1 太陽光発電ユニットシステム;10 太陽光発電パネル; 10a 個別太陽光発電パネル;12 前端;14 後端;16 両側縁;20 基礎フレーム部材;20a 基台ユニット;22 基礎フレーム; 22a,22b 基礎フレーム22の両端;24 傾斜フレーム;24a,24b 傾斜フレーム24の両端;26 保持部;25 連結部;28 支持フレーム;27 横断フレーム;30 前端カバー;30a 個別前端カバー;30b 連結部;40 後端カバー;50 側面カバー;50−1 個別側面カバー;50−2 個別側面カバー;50c 空気穴;50d カバーフード;50e 折り曲げ部;32,42,52 カバー本体;34,44,54 折り返し部;36,46,56 封止部材;60 連結金具;62 ボルト;64 ナット;66 カバー部材;67 押さえ金具;68 ワッシャー;70L字状の金具 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photovoltaic unit system; 10 Photovoltaic power generation panel; 10a Individual photovoltaic power generation panel; 12 Front end; 14 Rear end; 16 Both-sides edge; 20 Base frame member; 20a Base unit; 22 Base frame; 24 both ends of 22; 24 inclined frame; 24a, 24b both ends of inclined frame 24; 26 holding portion; 25 connecting portion; 28 support frame; 27 transverse frame; 30 front end cover; 30a individual front end cover; 30b connecting portion; 50 side cover; 50-2 individual side cover; 50-2 individual side cover; 50c air hole; 50d cover hood; 50e bent part; 32, 42, 52 cover body; 34, 44, 54 folded part; , 56 sealing member; 60 connecting bracket; 62 bolts; 4 nut; 66 cover member; 67 retainer member; 68 washers; 70L-shaped bracket

以下、本発明の実施形態を、図面を参照してさらに詳細に説明する。
<全体構造>
本実施形態の太陽光発電ユニットシステム1は、図1〜3に示すように、太陽光発電パネル10と、設置面Aに接触して配置され、太陽光発電パネル1を支持する基礎フレーム部材20とを具備する。
以下詳述する。
<太陽光発電パネル>
本実施形態において太陽光発電パネル10(以下単に「パネル」と言う場合もある)は、太陽光を受けて発電を行うパネルであって、公知の太陽光発電パネルを特に制限なく用いることができる。
本実施形態においては長方形状の個別太陽光発電パネル10aを9つ(縦3列×横3列)並べて設置している。すなわち、本実施形態において太陽光発電パネル1は、複数の個別太陽光発電パネルの集合体であり、この集合体の前端12、後端14及び両側縁16が本発明における「太陽光発電パネルの前端」、「太陽光発電パネルの後端」及び「太陽光発電パネルの両側縁」を構成している。
また、本実施形態における各個別太陽光発電パネル10aの大きさは1000mm(前後方向)×1600mm(横方向)である。前端12の高さは200mm、後端14の高さは450mmであり、太陽光発電パネルの傾きは約5°である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
<Overall structure>
As shown in FIGS. 1 to 3, the photovoltaic power generation unit system 1 of the present embodiment is disposed in contact with the photovoltaic power generation panel 10 and the installation surface A, and supports the photovoltaic power generation panel 1. It comprises.
This will be described in detail below.
<Solar power generation panel>
In the present embodiment, the photovoltaic power generation panel 10 (hereinafter sometimes simply referred to as “panel”) is a panel that receives sunlight to generate power, and a known photovoltaic power generation panel can be used without particular limitation. .
In this embodiment, nine rectangular individual photovoltaic power generation panels 10a (vertical 3 rows × horizontal 3 rows) are arranged side by side. That is, in this embodiment, the photovoltaic power generation panel 1 is an aggregate of a plurality of individual photovoltaic power generation panels, and the front end 12, the rear end 14, and both side edges 16 of the aggregate are “ It constitutes “front end”, “rear end of solar power generation panel” and “both side edges of solar power generation panel”.
Moreover, the size of each individual photovoltaic power generation panel 10a in this embodiment is 1000 mm (front-rear direction) × 1600 mm (lateral direction). The height of the front end 12 is 200 mm, the height of the rear end 14 is 450 mm, and the inclination of the photovoltaic power generation panel is about 5 °.

<基礎フレーム部材>
太陽光発電パネル10が所定角度をもって傾斜されるように基礎フレーム部材20が構成されている。
基礎フレーム部材20は、図2及び3に示すように、設置面Aに接触して位置する基礎フレーム22と、基礎フレーム22よりも上方において所定の角度で傾斜して設置される傾斜フレーム24と傾斜フレーム24を基礎フレーム22の上方に傾斜した状態で保持する保持部26とを備えており、これらの各部材で基台ユニット20aを構成している。さらに、傾斜フレーム24に平行に且つ傾斜フレーム24よりも上方に太陽光発電パネル固定用の支持フレーム28が設置されている。また、この支持フレーム28は、傾斜フレーム24を連結するように傾斜フレーム24の上に設けられた横断フレーム27を介して傾斜フレーム24に固定されている。
基台ユニット20aは、複数個平行に並べて設置されており、各傾斜フレーム24を横過するように各傾斜フレーム24に設けられた連結部(図示せず)により連結固定されている。
基礎フレーム22は、特に図示しないが、断面コの字状の金属製フレームであり、後述する前端カバー及び後端カバーの存在を考慮し、且つ安定性を考慮して、その両端22a(図4では後端側のみ示すが前端側も同様に構成されている)が傾斜フレーム24の両端24aよりも外方に位置する長さとされている。
保持部26は、設置される各個別太陽光発電パネル10aの端縁位置に対応するように3か所設けられており、それぞれ長さを異にすることにより傾斜フレーム24が所定角度で傾斜するようにしている。
傾斜フレーム24と基礎フレーム22とは上述のように保持部26を介して連結されているが、両者は前端12側においては直接接触されて連結されている。このため、横断フレーム27の高さにより前端の高さを保持しており、この高さを保持することで後述する前端カバー30の傾斜角度を保持している。
傾斜フレーム24は基礎フレーム22の直上に設けられているが、本実施形態においては、支持フレーム28は傾斜フレーム24とは少し位置をずらして配置されている。このように支持フレーム28は用いる太陽光発電パネル10aの大きさに合わせて配置位置を調整できるように、横断フレーム27を介して傾斜フレーム24に連結する構成を採用している。
なお、各部やフレームはそれぞれ、特に個別に図示して示さないが、本実施形態においてはそれぞれビス若しくはボルト―ナット等の締結部材を用いて連結されている。
支持フレーム28と横断フレーム27とは、それぞれ個別太陽光発電パネル10aの端縁及び側縁に沿って配置されており、それぞれ図4に示す連結金具60を用いて、太陽光発電パネルが支持フレーム及び横断フレームに固定されている。横断フレーム27は、図4に示すように、横断フレーム27の上部にはパネルを押さえるための突起部27aがフレームの長さ方向に沿って且つフレーム全長に亘って配されており、また横断フレーム27の上部にはフレームの長さ方向に沿った空洞27bが設けられており、金具を保持するために先端が鉤状になされている押さえ部27cが形成されている。そして連結金具60は、図4に示すボルト62とナット64とからなる金具60によりお別太陽光発電パネル10aが固定される。この金具60は、ボルト62とパネル10aとの間に、パネル10aに直接当接する弾性体からなる帯状のカバー部材66と、カバー部材66を押さえる押さえ金具67と2つのワッシャー68とを挟んで締結されている。
なお、各パネルの間には隙間が生じるが、防水の観点からは各パネル間にシリコンシーリング材などを注入して封止するのが好ましい。
また、支持フレーム28においては必要に応じて図5に示すL字状の金具70介してパネルを固定しており、金具70の上面には帯状のカバー部材が敷設されて各パネル間の隙間をなくしている。
<Fundamental frame member>
The basic frame member 20 is configured so that the photovoltaic power generation panel 10 is inclined at a predetermined angle.
2 and 3, the base frame member 20 includes a base frame 22 positioned in contact with the installation surface A, and an inclined frame 24 installed at a predetermined angle above the base frame 22. A holding portion 26 that holds the inclined frame 24 in an inclined state above the basic frame 22 is provided, and the base unit 20a is configured by these members. Further, a support frame 28 for fixing the photovoltaic power generation panel is installed in parallel to the inclined frame 24 and above the inclined frame 24. The support frame 28 is fixed to the inclined frame 24 via a transverse frame 27 provided on the inclined frame 24 so as to connect the inclined frame 24.
A plurality of base units 20a are arranged in parallel, and are connected and fixed by connecting portions (not shown) provided on the inclined frames 24 so as to cross the inclined frames 24.
The base frame 22 is a metal frame having a U-shaped cross section, although not particularly illustrated. Both ends 22a (FIG. 4) are considered in consideration of the presence of a front end cover and a rear end cover, which will be described later, and stability. In this figure, only the rear end side is shown, but the front end side is also configured in the same manner), but the length is positioned outward from both ends 24 a of the inclined frame 24.
The holding portions 26 are provided at three positions corresponding to the edge positions of the individual photovoltaic power generation panels 10a to be installed, and the inclined frame 24 is inclined at a predetermined angle by having different lengths. I am doing so.
The inclined frame 24 and the base frame 22 are connected via the holding portion 26 as described above, but both are connected in direct contact on the front end 12 side. For this reason, the height of the front end is held by the height of the transverse frame 27, and the inclination angle of the front end cover 30 described later is held by holding this height.
Although the inclined frame 24 is provided immediately above the base frame 22, in the present embodiment, the support frame 28 is arranged with a slight shift from the inclined frame 24. Thus, the support frame 28 employs a configuration in which the support frame 28 is connected to the inclined frame 24 via the transverse frame 27 so that the arrangement position can be adjusted according to the size of the photovoltaic power generation panel 10a to be used.
Each part and frame are not particularly illustrated and shown individually, but in the present embodiment, they are connected using fastening members such as screws or bolts and nuts.
The support frame 28 and the transverse frame 27 are respectively disposed along the end edge and the side edge of the individual photovoltaic power generation panel 10a, and the photovoltaic power generation panel is supported by the connecting metal fitting 60 shown in FIG. And fixed to the transverse frame. As shown in FIG. 4, the transverse frame 27 is provided with a projection 27a for holding the panel on the upper part of the transverse frame 27 along the length direction of the frame and over the entire length of the frame. A cavity 27b is provided in the upper portion of the frame 27 along the length direction of the frame, and a holding portion 27c having a hook-like tip is formed to hold the metal fitting. The separate photovoltaic power generation panel 10a is fixed to the connecting metal fitting 60 by a metal fitting 60 comprising a bolt 62 and a nut 64 shown in FIG. The metal fitting 60 is fastened by sandwiching a belt-like cover member 66 made of an elastic body that directly contacts the panel 10a, a holding metal fitting 67 that holds the cover member 66, and two washers 68 between the bolt 62 and the panel 10a. Has been.
In addition, although a clearance gap arises between each panel, it is preferable to inject | pour and seal a silicon sealing material etc. between each panel from a waterproof viewpoint.
Further, in the support frame 28, a panel is fixed through an L-shaped metal fitting 70 shown in FIG. 5 as necessary, and a band-shaped cover member is laid on the upper surface of the metal fitting 70 so that a gap between the panels is formed. It is lost.

<カバー>
本実施形態の太陽光発電ユニットシステム1は、図1〜3及び6に示すように、太陽光発電パネル10における高さ位置が低い前端12と、高さ位置が高い後端14と、該前端12及び該後端14の両側縁16とに、それぞれ太陽光発電パネルと設置面との間を封止する、前端カバー30、後端カバー40、及び側面カバー50がそれぞれ設けられている。
なお、前端カバー30、後端カバー40、及び側面カバー50における「封止する」とは、完全に密閉するように封止することまで意味するものではなく、太陽光発電ユニットシステム内部に外部の風が吹き込まない程度に隙間が生じない状態とする程度のことを意味する。
前端カバー30、後端カバー40及び側面カバー50は、それぞれ、カバー本体32,42,52とそれらの下端縁に設けられた、設置面Aとカバー本体32,42,52との隙間を封止するための弾性材料からなる封止部材36,46,56とを具備する。また、カバー本体32,42,52はその下端に折り返し部34,44,54が設けられており、封止部材36,46,56は折り返し部34,44,54の設置面側において全面に亘って設けられている。この封止部材36,46,56(図7〜9参照)が設けられていることにより設置面側の隙間から風が吹き込んで風の揚力によりシステムの位置がずれる、破損する、飛ぶ等の弊害がなくなる。折り返し部34,44,54の幅は通常2〜3cm程度である。
前端カバー30及び後端カバー40はそれぞれ各パネルの大きさに準じた大きさの個別前端カバー30a及び個別後端カバー40aからなり、本実施形態においてはパネルの設置個数に応じて個別前端カバー30a及び個別後端カバーはそれぞれ3つ設けられている。それぞれの個別前端カバー30a及び個別後端カバーは、相互に重ねあわせるための連結部(図示せず)が形成されており、連結部を重ねあわせてビスなどの締結部材により連結されている。連結部30bの幅は通常2〜3cm程度である。
また、側面カバー50は前端側の個別側面カバー50−1と後端側の個別側面カバー50−2との2つからなり、個別側面カバー50−2には3つ空気穴50cが形成されている。空気穴50cが設けられていることにより太陽光発電ユニットシステム1内部に熱がこもることを防止すると共に、風圧による押圧力を妨げることなく、側面にかかる風圧を適度に逃がすことが可能となり、本発明の所望の効果をより向上させることができる。なお、空気穴50cには、図10に示すカバーフード50dを設けるのが、雨水が入るのを避ける意味で、また風の揚力による影響を極力なくす意味で好ましい。
側面カバー50と前端カバー30又は後端カバー40との連結部分は、側面カバー50に連結用の折り曲げ部(図示せず)が設けられており、前端カバー30の連結部と折り曲げ部とを重ねあわせてビスなどの締結部材で連結している。折り曲げ部の幅は通常2〜3cm程度である。
そして、本実施形態においては、前端カバー30及び後端カバー40はそれぞれ外方に向けて傾斜されている。これに対して、側面カバー50は傾斜されておらず、設置面に対してほぼ鉛直方向に向けて立設されている。
ここで、前端カバーの傾斜角度(図2のθ)と後端カバーの傾斜角度(図2のθ)とは、いずれも130〜140°であるのが好ましい。この角度の範囲内とすることにより本実施形態の太陽光発電ユニットシステムに対して風が吹き付けた場合における風圧による押圧力を最大限に活用して設置個所に定着させることが可能となる。
また、「側面カバー50は傾斜されておらず」とは、設置面と側面カバーとの設置角度が90°±5°、特に好ましくは90°±2°の範囲内にあることを意味する。
<Cover>
As shown in FIGS. 1 to 3 and 6, the solar power generation unit system 1 of the present embodiment includes a front end 12 having a low height position, a rear end 14 having a high height position, and the front end in the solar power generation panel 10. 12 and both side edges 16 of the rear end 14 are respectively provided with a front end cover 30, a rear end cover 40, and a side cover 50 that seal between the photovoltaic power generation panel and the installation surface.
Note that “sealing” in the front end cover 30, the rear end cover 40, and the side cover 50 does not mean that the front end cover 30, and the side cover 50 are completely sealed. It means that the gap is not generated so that the wind is not blown.
The front end cover 30, the rear end cover 40, and the side cover 50 seal the gap between the installation surface A and the cover main bodies 32, 42, 52 provided at the lower ends of the cover main bodies 32, 42, 52, respectively. Sealing members 36, 46, and 56 made of an elastic material. Further, the cover main bodies 32, 42, 52 are provided with folded portions 34, 44, 54 at their lower ends, and the sealing members 36, 46, 56 cover the entire surface of the folded portions 34, 44, 54 on the installation surface side. Is provided. Due to the provision of the sealing members 36, 46, 56 (see FIGS. 7 to 9), wind blows in through the clearance on the installation surface side, and the position of the system is shifted, damaged, or flies by the lift of the wind. Disappears. The width of the folded portions 34, 44, 54 is usually about 2 to 3 cm.
The front end cover 30 and the rear end cover 40 include an individual front end cover 30a and an individual rear end cover 40a each having a size corresponding to the size of each panel. In the present embodiment, the individual front end cover 30a corresponds to the number of installed panels. Three individual rear end covers are provided. Each of the individual front end cover 30a and the individual rear end cover is formed with a connecting portion (not shown) for overlapping each other, and the connecting portions are overlapped and connected by a fastening member such as a screw. The width of the connecting portion 30b is usually about 2 to 3 cm.
The side cover 50 is composed of two individual side covers 50-1 on the front end side and individual side cover 50-2 on the rear end side, and three air holes 50c are formed in the individual side cover 50-2. Yes. By providing the air hole 50c, it is possible to prevent heat from being accumulated inside the photovoltaic power generation unit system 1, and to appropriately release the wind pressure applied to the side surface without interfering with the pressing force by the wind pressure. The desired effect of the invention can be further improved. In addition, it is preferable to provide a cover hood 50d shown in FIG. 10 in the air hole 50c in order to prevent rainwater from entering and to minimize the influence of wind lift.
A connecting portion between the side cover 50 and the front end cover 30 or the rear end cover 40 is provided with a connecting bent portion (not shown) on the side cover 50, and the connecting portion and the bent portion of the front end cover 30 are overlapped. In addition, they are connected with fastening members such as screws. The width of the bent portion is usually about 2 to 3 cm.
In the present embodiment, the front end cover 30 and the rear end cover 40 are each inclined outward. On the other hand, the side cover 50 is not inclined and is erected substantially vertically with respect to the installation surface.
Here, the inclination angle of the front end cover (θ in FIG. 2) and the inclination angle of the rear end cover (θ in FIG. 2) are both preferably 130 to 140 °. By setting the angle within this range, it is possible to make maximum use of the pressing force caused by the wind pressure when the wind blows against the photovoltaic power generation unit system of the present embodiment, and fix it at the installation location.
Further, “the side cover 50 is not inclined” means that the installation angle between the installation surface and the side cover is within a range of 90 ° ± 5 °, particularly preferably 90 ° ± 2 °.

<素材・製造>
上述の基礎フレーム部材20は、この種のパネル設置に際して用いられる素材を特に制限なく用いることができ、具体的には、ステンレスやアルミなどの金属材を用いることができる。また、前端カバー30、後端カバー40及び側面カバー50も同様である。
封止部材36,46,56は、各種ゴムやウレタン材等の弾性材料を用いることができる。
パネル間に配置されるカバー部材は、ウレタン材などの弾性材料を用いるのが好ましい。
上述の各部材は通常この種のフレームやパネルの製造と同様にして製造でき、設置場所において各部材を連結する作業を行い、本実施形態の太陽光発電ユニットシステムを組み立てることができる。
<Material / Manufacturing>
The above-mentioned basic frame member 20 can use a material used for installing this type of panel without any particular limitation, and specifically, a metal material such as stainless steel or aluminum can be used. The same applies to the front end cover 30, the rear end cover 40, and the side cover 50.
The sealing members 36, 46, and 56 can use elastic materials such as various rubbers and urethane materials.
The cover member disposed between the panels is preferably made of an elastic material such as a urethane material.
Each of the above-described members can usually be manufactured in the same manner as this type of frame or panel, and the solar power generation unit system of this embodiment can be assembled by performing an operation of connecting the respective members at the installation site.

<作用効果>
本実施形態の太陽光発電ユニットシステム1は、上述のように前端カバー30と後端カバー40とが所定角度で傾斜されているのに対して、側面カバー50は傾斜されていないので、従来のものよりも風の押圧力を利用することができると共に、側面カバーの傾斜がないことにより、設置面の面積を有効に活用して、大容量化することが可能となる。また、この際に所定の傾斜角度を上述の特定の範囲内とすることにより、更に押圧力を最大化することが可能となる。また、各カバー30,40,50の下端には折り返し部34,44,54が設けられていると共に封止部材36,46,56が設けられているので、特にユニットシステム1の内部に風が吹き込んで、その揚力の作用が働くことがないので、上述の本発明の作用効果がさらに良好に発揮される。また、この封止部材36,46,56が設けられているので、防水構造としての機能も発揮され、設置面が雨水により痛むことを防止できる。
<Effect>
In the photovoltaic power generation unit system 1 of the present embodiment, the front end cover 30 and the rear end cover 40 are inclined at a predetermined angle as described above, whereas the side cover 50 is not inclined. It is possible to use the pressing force of the wind rather than the thing, and it is possible to increase the capacity by effectively utilizing the area of the installation surface because the side cover is not inclined. In this case, the pressing force can be further maximized by setting the predetermined inclination angle within the above-mentioned specific range. In addition, since the folded portions 34, 44, 54 are provided at the lower ends of the covers 30, 40, 50 and the sealing members 36, 46, 56 are provided, the wind is particularly generated inside the unit system 1. Since the effect of the lift force is not exerted by blowing, the above-described operational effects of the present invention are more satisfactorily exhibited. Further, since the sealing members 36, 46 and 56 are provided, the function as a waterproof structure is also exhibited, and the installation surface can be prevented from being damaged by rainwater.

なお、本実施形態の太陽光発電ユニットシステム1については、風の揚力に負けないだけの重量を付与しているのが好ましいが、太陽光発電パネルと基礎フレーム部材とだけでは不十分な場合があるので、その場合には別途おもりを付与するのが好ましい。
この際、付与すべきおもりの重量は実用新案登録3186568記載の計算法により算出することができる。その一例を以下に示す。
(揚力計算と設置台の形状。重量の決定)
まず、本願考案者は、中上階以上(7階建て以上)のビル屋上に太陽光発電パネルを設置するとして、使用する太陽光発電パネルの寸法及び重量から、本考案に係る太陽光発電パネル設置台に掛かる風力による揚力及び当該揚力に対抗する設置台総重量を求め、その結果に基づいて、本実施例1に係る本考案に係る太陽光発電パネル設置台の形状・重量等を決定した。
In addition, about the photovoltaic power generation unit system 1 of this embodiment, it is preferable to give the weight not to be defeated by the wind lift, but the photovoltaic power generation panel and the base frame member may not be sufficient. In this case, it is preferable to add a weight separately.
At this time, the weight of the weight to be given can be calculated by the calculation method described in Utility Model Registration 3186568. An example is shown below.
(Calculation of lift and shape of installation base. Determination of weight)
First, the inventor of the present application assumes that a photovoltaic power generation panel is installed on a building roof of a middle upper floor or higher (7 floors or higher), and from the size and weight of the solar power generation panel to be used, The lift by the wind force applied to the installation base and the total weight of the installation base against the lift are obtained, and based on the result, the shape, weight, etc. of the photovoltaic power generation panel installation base according to the present invention according to Example 1 are determined. .

(A)風荷重計算
この計算は、基本的には、「太陽電池アレイ用指示物設計標準(JIS C 8955)」及び風洞実験結果の値を使用する。
(A) Wind load calculation This calculation basically uses the values of the “design standard for solar cell array indicator (JIS C 8955)” and wind tunnel test results.

(B)入力パラメータ
(a)太陽光発電パネル9枚を設置する際の当該パネルに掛かる揚力を検討する。
寸法:4990(W)×3690(D)×450(H)(単位mm)
重量:150(kg)
(b)設置地上高:H=45m(架台最頂部):15階建てビル屋上相当
(c)設計用基準風速:Vo=34(m/s)
設計用基準風速とは、建設地点の地法における過去の台風の記録に基づく風害の程度その他の風の性状に応じて定められる30m/s〜46m/sの範囲内の値であり(JIS C 8955)、東京都23区を想定し、34(m/s)とした。
(d)地表面粗度区分:III
地表面粗度区分とは、風圧力を算出するための「地表面粗度区分(I〜IV)」(平成12年5月31日建設省告示第1454号)に基づいて定められる区分であり、通常の市街地は、(区分=III)とされる。
(e)用途係数:I=1.0
用途係数とは、風圧荷重又は地震荷重を算出するときに,その用途に応じて考慮しなければならない係数であり、通常は、1.0で足りるが、極めて重要なものの場合には、1.32とされる。
(f)風力係数:Cw=0.193
風力係数とは、風洞実験により定まる単体の太陽光発電パネルに作用する風圧の係数であり、メーカー測定値は、0.193であったが、本発明の太陽光発電ユニットシステムは、上述のように、上記前端カバー及び上記後端カバーはそれぞれ外方に向けて傾斜されており、上記側面カバーは傾斜されていない、構成とされているので風洞実験による風圧の係数の測定値がより低いものとなり、0.160程度に低下する。
(B) Input parameters
(a) Examine the lift on the panel when installing nine photovoltaic panels.
Dimensions: 4990 (W) x 3690 (D) x 450 (H) (unit: mm)
Weight: 150 (kg)
(b) Ground clearance: H = 45m (top of mount): Equivalent to the roof of a 15-story building
(c) Design standard wind speed: Vo = 34 (m / s)
The standard wind speed for design is a value within the range of 30 m / s to 46 m / s determined according to the degree of wind damage and other wind properties based on the past typhoon records in the construction site law (JIS C 8955), assuming 23 wards of Tokyo, 34 (m / s).
(d) Ground surface roughness classification: III
Ground surface roughness classification is a classification determined based on the “Surface roughness classification (I to IV)” (May 31, 2000, Ministry of Construction Notification No. 1454) for calculating wind pressure. The normal urban area is classified as (Division = III).
(e) Application factor: I = 1.0
The application factor is a factor that must be considered according to the application when calculating wind pressure load or seismic load, and 1.0 is usually sufficient. 32.
(f) Wind coefficient: Cw = 0.193
The wind power coefficient is a coefficient of wind pressure acting on a single solar power generation panel determined by a wind tunnel experiment, and the manufacturer's measured value was 0.193. However, the solar power generation unit system of the present invention is as described above. In addition, since the front end cover and the rear end cover are inclined outward, and the side cover is not inclined, the measured value of the coefficient of wind pressure by the wind tunnel experiment is lower. And falls to about 0.160.

(C)速度圧(q)の算出
速度圧(q)=0.6×E×Vo2×I(N/m2)で求められる。
ここで、E=Er2×Gf
Er=1.7×(Zb/ZG)α
:HがZb以下の場合
Er=1.7×(H/ZG)α
:HがZbを越える場合
Eは、風圧荷重を算出するときに,設置場所の高さ及び建設地点周辺の地形・地物などの状況に応じて考慮する環境係数であり、Erは、平均風速の高さ方向の分布を表す係数、Gfは、突風成分を考えた平均風速を割り増すガスト影響係数、Zb、ZG及びαは、前記地表面粗度区分に応じた値であり、設置地上高H=45m、地表粗度区分=IIIの場合には、それぞれ、Zb=5、ZG=450、α=0.20、Gf=2.10の値となる。
この条件での上記Er、E、qを求めると、Er=1.07、E=2.42、q=1675.82(N/m)となる。
(C) Calculation of velocity pressure (q) Velocity pressure (q) = 0.6 × E × Vo 2 × I (N / m 2 )
Where E = Er2 × Gf
Er = 1.7 × (Zb / ZG) α
: When H is less than Zb
Er = 1.7 × (H / ZG) α
: When H exceeds Zb E is an environmental factor to consider depending on the height of the installation location and the topography and features around the construction site when calculating the wind pressure load. Er is the average wind speed The coefficient representing the distribution in the height direction, Gf is a gust influence coefficient that increases the average wind speed considering the gust component, Zb, ZG, and α are values according to the ground surface roughness classification, When H = 45 m and the surface roughness classification = III, the values are Zb = 5, ZG = 450, α = 0.20, and Gf = 2.10.
When Er, E, and q are obtained under these conditions, Er = 1.07, E = 2.42, and q = 1675.82 (N / m 2 ).

(D)揚力計算(kg)
上記の結果、太陽光発電パネル(
寸法:4990(W)×3690(D)×457(H)(単位mm)
重量:150(kg)
)に加わる揚力は次式から求められる。
揚力(W)=風力係数(Cw)×速度圧(q)×受風面積
ここに、風力係数(Gw)=0.160、受風面積=18.4m
であるから、
揚力(W)=4934(N)=503kgとなる。
安全率を1.3程度に考慮して、揚力(W)×安全率=653.9kgとなる。
また、太陽光発電パネルの重量は、およそ150kg、この種の設置台の重量は300kg程度であるから、200kg程度の重りを配置して、上記揚力に対抗できるようにしておくことが好ましことになる。
また、折り返し部34,44,54における設置面との接触面に粘着剤や粘着両面テープなどを敷設することにより、太陽光発電ユニットシステムの定着力を強化して、重りの重量を低減させることも可能であり、その場合、用いる粘着剤や粘着テープの種類により風力係数が変動するが、通常の剥がしやすいタイプの粘着テープを用いても風力係数を1.3〜1.4程度に低減することが可能であり、それにより重りを100kg以下に低減することが可能である。
(D) Lift calculation (kg)
As a result of the above,
Dimensions: 4990 (W) x 3690 (D) x 457 (H) (unit: mm)
Weight: 150 (kg)
The lift applied to) is obtained from the following equation.
Lift (W) = wind force coefficient (Cw) × speed pressure (q) × wind receiving area where wind force coefficient (Gw) = 0.160, wind receiving area = 18.4 m 2
Because
Lift (W) = 4934 (N) = 503 kg.
Considering a safety factor of about 1.3, lift (W) × safety factor = 653.9 kg.
Moreover, since the weight of the photovoltaic power generation panel is about 150 kg, and the weight of this type of installation base is about 300 kg, it is preferable to arrange a weight of about 200 kg so that the above lift force can be countered. become.
In addition, by laying an adhesive or double-sided adhesive tape on the contact surface with the installation surface in the folded portions 34, 44, 54, the fixing power of the photovoltaic power generation unit system can be strengthened and the weight of the weight can be reduced. In that case, the wind power coefficient fluctuates depending on the type of adhesive and adhesive tape used, but the wind power coefficient is reduced to about 1.3 to 1.4 even if an ordinary easy-to-peel type adhesive tape is used. It is possible to reduce the weight to 100 kg or less.

なお、本発明は上述した実施形態に何ら制限されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。   The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

以下、本発明を実施例によりさらに具体的に説明するが、本発明はこれらに何ら制限されるものではない。
〔実施例1〕
前端と設置面との角度を135°、後端と設置面との角度を135°として、図1に示す構成の太陽光発電ユニットシステム(ただし大きさは1/7スケールとした)を製造し、仮想ビル屋上として風洞実験施設に載置した。載置した風洞実験施設にて風速15m/sの風を10秒間吹き付けたところ、特に設置位置の移動は見られなかった。また、この際の結果から、風速50mの風で且つ現物のスケールに換算して、風による太陽光発電ユニットシステムの浮力を計算したところ、浮力の最大値が97.8kgf、後ろ向きに動く力が39kgfであった。これは、実際の太陽光発電ユニットシステムの実際の重量250kgに対して設置状態に影響のあるものではなかった。
〔実施例2〕
前端と設置面との角度を150°、後端と設置面との角度を150°とした以外は実施例1と同様にして1/7スケールの太陽光発電ユニットシステムを製造し、仮想ビル屋上として風洞実験施設に載置した。載置した施設にて風速15m/sの風を10秒間吹き付けたところ、設置位置の移動はほとんど見られなかったが、全体的に横方向に位置が1cm程度ずれていた。
〔実施例3〕
前端と設置面との角度を120°、後端と設置面との角度を120°とした以外は実施例1と同様にして1/7スケールの太陽光発電ユニットシステムを製造し、仮想ビル屋上として風洞実験施設に載置した。載置した施設にて風速15m/sの風を10秒間吹き付けたところ、設置位置の移動はほとんど見られなかったが、前後方向に位置が1cm程度ずれていた。


Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to examples, but the present invention is not limited thereto.
[Example 1]
A photovoltaic power generation unit system (with a size of 1/7 scale) having the configuration shown in FIG. 1 is manufactured with the angle between the front end and the installation surface being 135 ° and the angle between the rear end and the installation surface being 135 °. It was placed in the wind tunnel experiment facility as a virtual building rooftop. When wind at a wind speed of 15 m / s was blown for 10 seconds at the installed wind tunnel experimental facility, no particular movement of the installation position was observed. Also, from the results at this time, the buoyancy of the solar power generation unit system due to the wind was calculated by converting it to a wind scale of 50 m and the actual scale. The maximum value of the buoyancy was 97.8 kgf, and the backward moving force was 39 kgf Met. This did not affect the installation status for the actual weight of the actual photovoltaic unit system of 250 kg.
[Example 2]
A 1/7 scale photovoltaic power generation unit system was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the angle between the front end and the installation surface was 150 °, and the angle between the rear end and the installation surface was 150 °. Was installed in the wind tunnel experimental facility. When the wind at a wind speed of 15 m / s was blown for 10 seconds at the installed facility, the installation position was hardly moved, but the position was shifted by about 1 cm in the lateral direction as a whole.
Example 3
A 1/7 scale photovoltaic power generation unit system was manufactured in the same manner as in Example 1 except that the angle between the front end and the installation surface was 120 °, and the angle between the rear end and the installation surface was 120 °. Was installed in the wind tunnel experimental facility. When the wind at a wind speed of 15 m / s was blown for 10 seconds at the installed facility, the installation position was hardly moved, but the position was shifted by about 1 cm in the front-rear direction.


Claims (5)

太陽光発電パネルと、設置面に接触して配置され、上記太陽光発電パネルを支持する基礎フレーム部材とを具備し、
上記太陽光発電パネルは、所定角度をもって傾斜されるように基礎フレーム部材が構成されており、
太陽光発電パネルにおける高さ位置が低い前端と、高さ位置が高い後端と、該前端及び該後端の両側縁とにはそれぞれ太陽光発電パネルと設置面との間を封止する、前端カバー、後端カバー、及び側面カバーがそれぞれ設けられており、
上記前端カバー及び上記後端カバーはそれぞれ外方に向けて傾斜されており、上記側面カバーは傾斜されていない、
ことを特徴とする太陽光発電ユニットシステム。
A solar power generation panel and a base frame member that is disposed in contact with the installation surface and supports the solar power generation panel;
The solar power generation panel has a basic frame member configured to be inclined at a predetermined angle,
The solar power generation panel has a low front end, a high rear end, and the front end and both side edges of the rear end are sealed between the solar power generation panel and the installation surface, respectively. Front end cover, rear end cover, and side cover are provided respectively.
The front end cover and the rear end cover are each inclined outward, and the side cover is not inclined.
A solar power generation unit system characterized by that.
上記太陽光発電パネルは、複数の太陽光発電パネルの集合体であり、上記前端は該集合体の前端であり、上記後端は該集合体の後端であり、上記両側縁は該集合体の両側縁である請求項1記載の太陽光発電ユニットシステム。
The photovoltaic power generation panel is an aggregate of a plurality of photovoltaic power generation panels, the front end is a front end of the aggregate, the rear end is a rear end of the aggregate, and both side edges are the aggregate. The photovoltaic power generation unit system according to claim 1, wherein the photovoltaic power generation unit system is a side edge of each of the two.
上記前端カバーの傾斜角度と前記後端カバーの傾斜角度とは、いずれも130〜140°である、請求項1記載の太陽光発電ユニットシステム。
2. The photovoltaic power generation unit system according to claim 1, wherein an inclination angle of the front end cover and an inclination angle of the rear end cover are both 130 to 140 degrees.
上記前端カバー、上記後端カバー、及び上記側面カバーは、それぞれ、カバー本体とそれらの下端縁に設けられた、設置面とカバー本体との隙間を封止するための弾性材料からなる封止部材とを具備してなる請求項1記載の太陽光発電ユニットシステム。
Each of the front end cover, the rear end cover, and the side cover is a sealing member made of an elastic material for sealing a gap between the installation surface and the cover main body, provided at the lower end edge of the cover main body. The photovoltaic power generation unit system according to claim 1 comprising:
上記カバー本体はその下端に折り返し部が設けられており、上記封止部材は該折り返し部に設けられている請求項4記載の太陽光発電ユニットシステム。

The photovoltaic power generation unit system according to claim 4, wherein the cover body is provided with a folded portion at a lower end thereof, and the sealing member is disposed at the folded portion.

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