JP3497346B2 - 太陽光発電屋根構造 - Google Patents

太陽光発電屋根構造

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JP3497346B2 JP13955197A JP13955197A JP3497346B2 JP 3497346 B2 JP3497346 B2 JP 3497346B2 JP 13955197 A JP13955197 A JP 13955197A JP 13955197 A JP13955197 A JP 13955197A JP 3497346 B2 JP3497346 B2 JP 3497346B2
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)
  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 【0001】 【発明の属する技術分野】本発明は、太陽光発電アレイ
を載置した太陽光発電屋根構造に関するものである。 【0002】 【従来の技術】近年、無尽蔵且つクリーンなエネルギー
源として太陽光発電の期待が高まっており、個人住宅へ
の太陽電池の設置が急速に増大している。図2は太陽光
発電モジュールの斜視図、図3は太陽光発電モジュール
の集合体である太陽光発電アレイの斜視図、図4は太陽
光発電アレイの屋根への載置構造を示す分解斜視図、図
5は太陽光発電アレイを屋根に載置した住宅の外観側面
図である。住宅の屋根に載置して太陽光発電を行う太陽
光発電システムは、最小単位が図2に示す太陽光発電モ
ジュール1からなる。太陽光発電モジュール1は、太陽
電池を強化ガラスでラミネートして耐候性を持たせたも
のである。この太陽光発電モジュール1は、規定の電圧
を得るため、所定の枚数を直並列に接続した集合体であ
る図3に示す太陽光発電アレイ3を構成する。太陽光発
電アレイ3は、図4に示すように屋根パネル5に敷設し
た防水シート7上にレール9を並設し、このレール9に
個々の太陽光発電モジュール1を固定することで屋根に
載置する。なお、図3、図4中の11は換気棟を示す。
このようにして、屋根に太陽光発電アレイ3を載置する
ことで図5に示す太陽光発電住宅が建築される。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】上述した太陽光発電ア
レイは、発電電力量、及び屋根への載置が容易となるよ
うに定めた縦横比により、図6に示す数種類の大きさ及
び形状のバリエーションに分けられている。ところで、
太陽電池は、住宅の火災時に加熱された場合、有毒性の
ガスを放出する。このため、放出された有毒ガスを室内
に侵入させないように、太陽光発電アレイの軒側の先端
部と軒先との間にある決められた勾配長さの間隔を設け
て載置するように要求されている。また、太陽光発電ア
レイの温度上昇による発電量の減少を防止するため、棟
側には換気棟11を設けることが好ましい。更に、太陽
光発電アレイを載置する屋根においても、種々の勾配の
ものが要求される。従って、太陽光発電アレイを載置す
る屋根を設計するには、太陽光発電アレイの異なるバリ
エーション毎に、軒先間隔及び換気棟スペースを加味し
て、しかも、異なる屋根勾配毎に設計を行わなければな
らず、屋根構造の決定が容易に行えない問題があった。
本発明は上記状況に鑑みてなされたもので、太陽光発電
アレイのバリエーションと、異なる屋根勾配との組み合
わせによってその都度設計しなければならなかった屋根
構造を、容易に決定することのできる太陽光発電屋根構
造を提供し、屋根構造決定作業の効率化を図ることを目
的とする。 【0004】 【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明に係る太陽光発電屋根構造は、規定寸法Aの複
数の太陽光発電モジュールから構成した太陽光発電アレ
イを、屋根の軒先から前記太陽光発電アレイの軒側の先
端まで間隔をもって、屋根面に載置した太陽光発電屋根
構造において、前記間隔が屋根面に沿って120mm以
上であり、前記太陽光発電アレイを載置する屋根面の流
れ方向に対する水平長さLを、前記太陽光発電アレイの
長さ及び前記屋根の勾配に応じて定めた長さで形成し、
前記太陽光発電アレイの長さが前記太陽光発電モジュー
ルの長さAの4倍であり、且つ前記屋根の勾配KがK=
1/3であるとき、前記水平長さLを、L≧4.0×A
で形成し、前記太陽光発電アレイの長さが前記太陽光発
電モジュールの長さAの4倍であり、且つ前記屋根の勾
配KがK=1/2であるとき、前記水平長さLを、L≧
3.75×Aで形成し、前記太陽光発電アレイの長さが
前記太陽光発電モジュールの長さAの4倍であり、且つ
前記屋根の勾配KがK=2/3であるとき、前記水平長
さLを、L≧3.5×Aで形成し、前記太陽光発電アレ
イの長さが前記太陽光発電モジュールの長さAの5倍で
あり、且つ前記屋根の勾配KがK=1/3であるとき、
前記水平長さLを、L≧5.0×Aで形成し、前記太陽
光発電アレイの長さが前記太陽光発電モジュールの長さ
Aの5倍であり、且つ前記屋根の勾配KがK=1/2で
あるとき、前記水平長さLを、L≧4.75×Aで形成
し、前記太陽光発電アレイの長さが前記太陽光発電モジ
ュールの長さAの5倍であり、且つ前記屋根の勾配Kが
K=2/3であるとき、前記水平長さLを、L≧4.5
×Aで形成したことを特徴とする。 【0005】このように構成した太陽光発電屋根構造で
は、太陽光発電アレイを載置する屋根面の流れ方向に対
する水平長さが、太陽光発電アレイの長さ及び屋根の勾
配に応じて定めた長さで形成され、太陽光発電アレイ
と、屋根の勾配が定まれば、設計作業によらず屋根面の
流れ方向に対する水平長さが特定される。したがって、
その都度設計を行わなくても太陽光発電アレイを載置す
る屋根の構造が容易に決定可能となり、屋根構造決定作
業の効率化を図ることができる。また、安全のために要
求される太陽光発電アレイの軒側の先端部と屋根の軒先
との間隔も適宜な寸法で同時に確保されることになる。 【0006】 【発明の実施の形態】以下、本発明に係る太陽光発電屋
根構造の好適な実施の形態を図面を参照して詳細に説明
する。図1は本発明に係る太陽光発電屋根構造によって
構成した屋根の部分正面図である。なお、図2乃至図4
で示した部材と同一の部材には同一の符号を付して説明
を行う。屋根パネル5上には図6で示したバリエーショ
ンのうち、例えば4枚の太陽光発電モジュール1で構成
した太陽光発電アレイ3を載置してある。図において、
Aは太陽光発電モジュール1の屋根流れ方向の長さ、L
は太陽光発電屋根の流れ方向に対する水平長さである。
Nは屋根の軒先から太陽光発電アレイ3の軒側の先端ま
での長さであり、実験的に120mm以上有れば火災時
の有毒ガスの侵入を防ぐことができるとされている。E
は太陽光発電アレイ3の棟側に設けた間隔で、太陽光発
電アレイ3の温度上昇による発電量の減少を防止するた
めの換気棟11の設置スペースであり、95mm程度で
ある。 【0007】太陽光発電アレイ3を載置する屋根は、一
般的に切妻構造で構成する。その屋根勾配は、1/3勾
配、1/2勾配及び2/3勾配の3種類のものが使用さ
れる。また、太陽光発電アレイ3は、屋根の流れ方向に
太陽光発電モジュール1を4枚並べたもの又は5枚並べ
たものの2種類である。従って、これらの条件の組み合
わせは、6種類に分けられることになる。 【0008】ここで、本実施形態による太陽光発電屋根
構造では、太陽光発電モジュール1の長さをA、屋根の
勾配をKとした場合、上述の6種類のそれぞれについ
て、屋根の流れ方向に対する水平長さLを以下のように
設定してある。太陽光発電アレイ3の長さが4Aで、屋
根の勾配K=1/3のとき、屋根面の流れ方向に対する
水平長さLは、太陽光発電モジュール1の長さAの4倍
又はそれ以上(L≧4.0A)となるように設定してあ
る。このとき、A=1mとすると、太陽光発電アレイ3
の流れ方向の長さ4Aに対する水平方向の長さXは、相
似関係により3.75mであり、L=4.0mとした場
合、屋根の流れ方向の長さYは相似関係により約4.2
mとなる。従って、太陽光発電アレイ3の長さ4mに対
して0.2m長く、N≧120mmも満足するものとな
る。 【0009】太陽光発電アレイ3の長さが4Aで、屋根
の勾配K=1/2のとき、L≧3.75Aとなるように
設定してある。このとき、A=1mとすると、屋根の流
れ方向の長さYは約4.2mとなり、太陽光発電アレイ
3の長さ4mに対して0.2m長く、N≧120mmも
満足するものとなる。 【0010】太陽光発電アレイ3の長さが4Aで、屋根
の勾配K=2/3のとき、L≧3.5Aとなるように設
定してある。このとき、A=1mとすると、屋根の流れ
方向の長さYは約4.2mとなり、太陽光発電アレイ3
の長さ4mに対して0.2m長く、N≧120mmも満
足するものとなる。 【0011】太陽光発電アレイ3の長さが5Aで、屋根
の勾配K=1/3のとき、L≧5.0Aとなるように設
定してある。このとき、A=1mとすると、屋根の流れ
方向の長さYは約5.27mとなり、太陽光発電アレイ
3の長さ5mに対して0.27m長く、N≧120mm
も満足するものとなる。 【0012】太陽光発電アレイ3の長さが5Aで、屋根
の勾配K=1/2のとき、L≧4.75Aとなるように
設定してある。このとき、A=1mとすると、屋根の流
れ方向の長さYは約5.3mとなり、太陽光発電アレイ
3の長さ5mに対して0.3m長く、N≧120mmも
満足するものとなる。 【0013】太陽光発電アレイ3の長さが5Aで、屋根
の勾配K=2/3のとき、L≧4.5Aとなるように設
定してある。このとき、A=1mとすると、屋根の流れ
方向の長さYは約5.4mとなり、太陽光発電アレイ3
の長さ5mに対して0.4m長く、N≧120mmも満
足するものとなる。 【0014】このように、上述した太陽光発電屋根構造
では、太陽光発電アレイ3の長さと、屋根勾配により、
屋根の流れ方向に対する水平長さが求まり、太陽光発電
アレイ3を載置する屋根構造が容易に決定可能になる。
また、安全上要求される太陽光発電アレイ3の軒側の先
端部と屋根の軒先との間隔も同時に確保されることとな
る。 【0015】 【発明の効果】以上詳細に説明したように、本発明に係
る太陽光発電屋根構造によれば、太陽光発電アレイを載
置する屋根面の流れ方向に対する水平長さを太陽光発電
アレイの長さ及び屋根の勾配に応じて定めた長さで形成
したので、太陽光発電アレイと、屋根の勾配が定まれ
ば、屋根面の流れ方向に対する水平長さが特定でき、そ
の都度設計を行わなくても太陽光発電アレイを載置する
屋根の構造を容易に決定することができる。この結果、
屋根構造決定作業の効率化を図ることができる。また、
安全のために要求される太陽光発電アレイの軒側の先端
部と屋根の軒先との間隔も同時に確保することができ
る。
【図面の簡単な説明】 【図1】本発明に係る太陽光発電屋根構造を示す部分正
面図である。 【図2】太陽光発電モジュール斜視図である。 【図3】太陽光発電モジュールの集合体である太陽光発
電アレイの斜視図である。 【図4】太陽光発電アレイの屋根への載置構造を示す分
解斜視図である。 【図5】太陽光発電アレイを屋根に載置した住宅の外観
側面図である。 【図6】太陽光発電アレイのバリエーションを示す説明
図である。 【符号の説明】 1 太陽光発電モジュール 3 太陽光発電アレイ A 太陽光発電モジュールの長さ L 屋根面の流れ方向に対する水平長さ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H02N 6/00 H01L 31/04 R

Claims (1)

  1. (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 規定寸法Aの複数の太陽光発電モジュー
    ルから構成した太陽光発電アレイを、屋根の軒先から前
    記太陽光発電アレイの軒側の先端まで間隔をもって、
    根面に載置した太陽光発電屋根構造において、前記間隔が屋根面に沿って120mm以上であり、 前記太陽光発電アレイを載置する屋根面の流れ方向に対
    する水平長さLを、前記太陽光発電アレイの長さ及び前
    記屋根の勾配に応じて定めた長さで形成し、 前記太陽光発電アレイの長さが前記太陽光発電モジュー
    ルの長さAの4倍であり、且つ前記屋根の勾配KがK=
    1/3であるとき、前記水平長さLを、L≧4.0×A
    で形成し、 前記太陽光発電アレイの長さが前記太陽光発電モジュー
    ルの長さAの4倍であり、且つ前記屋根の勾配KがK=
    1/2であるとき、前記水平長さLを、L≧3.75×
    Aで形成し、 前記太陽光発電アレイの長さが前記太陽光発電モジュー
    ルの長さAの4倍であり、且つ前記屋根の勾配KがK=
    2/3であるとき、前記水平長さLを、L≧3.5×A
    で形成し、 前記太陽光発電アレイの長さが前記太陽光発電モジュー
    ルの長さAの5倍であり、且つ前記屋根の勾配KがK=
    1/3であるとき、前記水平長さLを、L≧5.0×A
    で形成し、 前記太陽光発電アレイの長さが前記太陽光発電モジュー
    ルの長さAの5倍であり、且つ前記屋根の勾配KがK=
    1/2であるとき、前記水平長さLを、L≧4.75×
    Aで形成し、 前記太陽光発電アレイの長さが前記太陽光発電モジュー
    ルの長さAの5倍であり、且つ前記屋根の勾配KがK=
    2/3であるとき、前記水平長さLを、L≧4.5×A
    で形成したことを特徴とする太陽光発電屋根構造。
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