JP3922863B2

JP3922863B2 - Solar panel array

Info

Publication number: JP3922863B2
Application number: JP2000040741A
Authority: JP
Inventors: 直人山田; 正雄田中; 尚志早川; 一彦福地; 昌則奥山; 尚子大山; 智章市川; 孝次松本
Original assignee: JFE Steel Corp; Sharp Corp; Shimizu Corp
Current assignee: JFE Steel Corp; Sharp Corp; Shimizu Corp
Priority date: 1999-02-18
Filing date: 2000-02-18
Publication date: 2007-05-30
Anticipated expiration: 2020-02-18
Also published as: JP2000303639A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、太陽電池パネルアレイに関し、詳しくは、重ね折板式の屋根に適応した太陽電池パネルアレイに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＣＯ₂の増加による温室効果で地球の温暖化が危惧され、非化石燃料への要求がますます高まっている。また、ＣＯ₂を排出しない原子力発電も依然としてその安全性確保には課題が多く、より安全性の高いクリーンな自然エネルギーの活用が望まれている。
【０００３】
将来的に普及展開が期待される自然エネルギーの活用方法の中でも、特に太陽光発電はそのクリーンさと安全性の点から期待が大きい。
また、工場、倉庫、集合住宅等の建築物はその規模が大きく、太陽電池を設置できる屋根や壁の面積が大きいことから、太陽電池の普及展開を図る上で非常に重要な建物である。
【０００４】
太陽電池の中でも単結晶及び多結晶シリコンウエハ太陽電池モジュール（結晶系モジュール）はセルが衝撃に弱いので、表面にガラスを設置し、セルとガラスの間にＥＶＡ（エチレン−酢酸ビニル共重合ポリマー）を接着剤兼充填材として挿入して保護し、ガラスの周囲をアルミニウム材などの補強枠で補強している。ガラス基板上に形成された非晶質シリコン太陽電池モジュール（薄膜系モジュール）も、結晶系モジュールと同様に表面をガラスで保護されている。
【０００５】
従来、このような太陽電池モジュールでは、重量が平方メートル当たり12〜13kgとなり、屋根や壁に取り付ける際の作業性が悪いばかりでなく、16ｍ以上の高所に設置する場合にモジュールに作用する風圧力が大きくなり、その結果、保護ガラスの厚さやモジュールを支持する架台が大きくなるので、結果的に不経済なシステムとなっていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
屋根に太陽電池パネルを設置する従来技術としては、例えば、特開平６−85302 号公報に、屋根の突起物に固定可能であり、かつ、太陽電池パネルの端部を装着可能な固定フレームに、太陽電池パネルを装着保持したことを特徴とする太陽電池パネルアレイが開示されている。
【０００７】
しかし、この太陽電池パネルアレイは、固定フレームと屋根の接合部分が不明で具体性に欠けている。また、前記公報（とくにその図４（ｂ），（ｃ））によれば固定フレーム間に太陽電池モジュールを密に配置し、モジュール下部に空気層を設けているので、吹き上げ風によるモジュールの負担荷重が大きくなり、モジュール及び固定フレームのたわみや応力が許容値を超える可能性がある。また、固定フレームを屋根の一部に固定するとあるが、固定する部分の詳細や間隔が不明である。
【０００８】
さらに、補強枠で周囲を固定し表面を強化ガラスで保護したモジュールを太陽電池として屋根に設置した場合、飛来物による損傷、熱割れなどによってモジュールの交換が必要となる。とくに、屋根面積の大きな建物の屋根全面に上記モジュールを設置した場合、屋根上にモジュール交換のためのメンテナンス通路がないとメンテナンスが非常に困難となることが予想される。
【０００９】
また、特開昭54−127118号公報には、太陽熱利用の屋根が開示されているが、採熱板及び集熱板の取り付け方法並びに当該取り付け方法で構成される屋根に関するものであり、メンテナンス性を考慮した太陽光発電パネルの取り付け方法に言及するものではない。
一方、壁に太陽電池パネルを設置する技術の面では、参考となるようなものは従来に見当たらない。
【００１０】
これらのことから、設置の作業性に優れ、高さ16ｍ以上の高所でも容易に設置が可能で、配線工事及び設置後のメンテナンスが容易な、壁あるいは屋根向けの太陽電池パネルアレイの開発が強く要望されていた。
本発明はかかる要望に応えるもので、その目的は、設置の作業性に優れ、配線工事及び設置後のメンテナンスが容易であり、建築デザインとの調和を図ることのできる太陽電池パネルアレイを提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
工場、倉庫、集合住宅、事務所ビル等の屋根あるいは壁は、高さ16ｍ以上の高所に設置されることが多く、高所に太陽電池パネルアレイを設置する場合にはモジュールの保護ガラスの厚さを厚くする、架台を強固なものにして構造骨組に緊結する等が必要となり、結果として不経済なシステムとなっていた。また、重ね折板式の屋根や壁は、一定間隔のピッチでタイトフレームやセルフタッピンネジにより、折板同士の山を重ねて構造骨組に緊結された構造であり、山高さ×山ピッチの組合せとしては様々なものがある。
【００１２】
例えば、重ね折板屋根（重ね折板式の屋根）では、通常、図７に示すように、長手方向に周期的な山形をなすタイトフレーム10と呼ばれる部分を上端にもつ構造骨組９が長手方向を桁行方向としてスパン方向に所定の間隔で複数本設けられ、タイトフレーム10の山頂には剣先ボルト11と呼ばれる屋根材固定用のボルトが植設されている。折板１の山はタイトフレーム10の山形に合わせて成形され、剣先ボルト11の通し孔が空けられており、取り付け時には隣接する折板１の山を重ねてタイトフレーム10の山形に乗せ、通し孔に剣先ボルト11を通し、ナット12で締めつけて折板１をタイトフレーム10に固定する。一方、タイトフレーム10間に位置する折板部分の山の重なり部にも通し孔が空けられており、この孔に緊結ボルト（ブラインドボルトともいう）13と呼ばれる止め金具を通して締めつけることにより、タイトフレーム10間の折板１同士の山を重ねて連結する。山高さ×山ピッチの組み合わせとしては、86mm×200mm 、148mm ×250mm 、173mm ×300mm などがある。
【００１３】
本発明者らは、このような重ね折板の壁あるいは屋根や、コンクリート、プレキャストコンクリート、ＡＬＣの壁に設置する際の作業性に優れ、配線工事及び設置後のメンテナンスが容易であり、建築デザインとの調和を図ることのできる太陽電池パネルアレイおよびその設置方法を鋭意検討した結果、本発明を完成した。
【００１４】
参考発明(1)は、配線ボックスに兼用される長尺の架台と、所定寸法の太陽電池モジュールを擁し周縁部に取り付けプレートをもつ太陽電池パネルとを有し、前記架台が壁または屋根上に並列に配置されて支持金物で固定され、前記太陽電池パネルが前記架台間に架台長手方向に隙間を空けて配列され前記取り付けプレートを介して架台に固定されていることを特徴とする太陽電池パネルアレイである。
【００１５】
本発明は、重ね折板屋根上にあって折板の２山以上を幅で覆うように所定の間隔で折板に固定された長尺の架台と、所定幅の太陽電池モジュールを架台長手方向に該太陽電池モジュール間に隙間を空けて配置し該太陽電池モジュールの幅両端部をフレームで支持してなる太陽電池パネルとを有し、該太陽電池パネルが前記架台間に装着保持されてなることを特徴とする太陽電池パネルアレイである。
【００１６】
前記隙間は、太陽電池モジュールの保護ガラスに作用する風圧力が隙間なしの場合に比べて低減されるように設定するのが好ましい。
前記架台は風圧力に耐え、配線スペースを確保できるだけの空間をもつもの、例えばアルミ押出し成形材、軽量形鋼（例えば軽量リップ溝形鋼）などからなることが好ましい。
【００１７】
前記太陽電池パネルおよび前記架台は面一に設置され、前記太陽電池モジュールは電気的にユニット化されていることが好ましい。
参考発明(1)において、前記取り付けプレートは太陽電池モジュールに作用する風圧力を前記架台に伝達可能なものであることが好ましく、また、前記支持金物は前記架台に作用する風圧力を壁または屋根の構造骨組に伝達可能なものであることが好ましい。
【００１８】
本発明において、前記太陽電池パネルが、前記フレームを前記架台側面にセルフタッピンネジで固定することにより、前記架台間に装着保持されていることが好ましい。
また、参考発明(2)は、壁材または屋根材に太陽電池モジュールを配列して、壁材または屋根材と一体化した太陽電池パネルアレイの設置方法であって、所定の面積を有する壁材または屋根材に、配線ボックスに兼用される長尺の架台を間隔をおいて並行に配列するように取り付け、前記太陽電池モジュールを前記架台の長手方向に隙間が空くように配列して、前記架台に固定し、配列した太陽電池モジュール同士を結線して太陽電池パネルアレイとなし、該太陽電池パネルアレイを建物の構造骨組に取り付けることを特徴とする太陽電池パネルアレイの設置方法である。
【００１９】
ここで、前記壁材または屋根材が重ね折板式の壁材または屋根材であり、前記壁材または屋根材を構成する折板と一体化した太陽電池パネルアレイを構造骨組上のタイトフレームに固定することが好ましい。
また、架台に太陽電池モジュールを固定する際には、個々の太陽電池モジュールに取り付けプレートを設けて太陽電池パネルとなし、この太陽電池パネルの取り付けプレートをボルト、ナット等により架台に固定するようにしてもよいし、複数の太陽電池モジュールをひとつのフレームに隙間を空けて取り付けて太陽電池パネルとなし、この太陽電池パネルのフレームをボルト、ナット等により架台に固定するようにしてもよい。
【００２０】
また、参考発明(3)は、壁材または屋根材に太陽電池モジュールを配列して、壁材または屋根材と一体化した太陽電池パネルアレイの設置方法であって、建物の構造骨組に壁材または屋根材を施工し、施工された壁または屋根に、配線ボックスに兼用される長尺の架台を間隔をおいて並行に配列するように取り付け、前記太陽電池モジュールを前記架台の長手方向に隙間が空くように配列して、前記架台に固定し、配列した太陽電池モジュール同士を結線して太陽電池パネルアレイとなすことを特徴とする太陽電池パネルアレイの設置方法である。
【００２１】
ここで、建物の構造骨組に予め支持金物を取り付け、該支持金物を介して、前記架台を前記壁または屋根に取り付けることが好ましい。
また、前記壁材または屋根材が、重ね折板式の壁材または屋根材であり、該壁材または該屋根材を構成する折板上に前記架台を固定するようにしてもよい。
【００２２】
【発明の実施の形態】
参考発明(1)に係る太陽電池パネルアレイは、例えば図１に組立図を示すように建物の重ね折板壁（重ね折板屋根でも同様）を構成する折板31の外面に設置される。この太陽電池パネルアレイは、配線ボックスに兼用される長尺の架台34と、所定寸法の太陽電池モジュール35を擁し周縁部に取り付けプレート38をもつ太陽電池パネル36とを有する。前記架台34は壁面上に並列に配置されて、支持金物33を介して構造骨組、例えば胴ぶち32に固定されており、前記太陽電池パネル36は前記並列した架台34間に架台長手方向に隙間37を空けて配列され、取り付けプレート38と架台34とを例えばボルト等で締結することで、架台34に固定されている。
【００２３】
また、図１において、39は架台34の配線工事用開口を封鎖するための蓋であり、40は折板31に設けた支持金物貫通孔41からの水侵入を防ぐ止水パッキンである。なお、止水パッキンの代わりにシーラントを用いてもよい。
図２は図１の要部を拡大して示す断面図である。支持金物33は止め板部と止めねじ部とからなり止め板部はボルトで胴ぶち32に固定される。止めねじ部は折板31を止水パッキン40ともどもナット43でその中間部分に固定し、かつ断面Ｃ字形状の架台34のＣ字中央部をナット43でその先端部分に固定する。架台34のＣ字両端部をなすフランジには、太陽電池パネル36に結合する取り付けプレート38、およびＣ字両端間の配線工事用開口を封鎖する蓋39が適当な連結金物を介してボルト42で固定されている。
【００２４】
参考発明(1)では、図１、図２に示すように、太陽電池パネル裏面の適切な位置に取り付けプレート38を取り付け、ボルト42で架台34に固定するのが、作業能率上、また設置後のメンテナンス上、好ましい。なお、太陽電池モジュールに作用する荷重を十分架台に伝達するためには、取り付けプレートの厚さ、あるいはボルトの本数、太さを適切に設計すればよい。
【００２５】
本発明に係る太陽電池パネルアレイは、図３に示すように、重ね折板屋根上にあって、折板１の２山以上を幅で覆うように所定の間隔で配列され、例えば剣先ボルト11および緊結ボルト13を用いて、折板１に固定された断面Ｃ字型の長尺の架台３と、所定幅（前記所定の間隔以下の幅）の太陽電池モジュール２を架台長手方向に太陽電池モジュール２間に隙間８を空けて配置し太陽電池モジュール２の幅両端部を、好ましくはアルミニウム製の、フレーム４（注：補強用に太陽電池モジュール２の四周に初めから付属している補強枠とは別のもの）で支持してなる太陽電池パネル６とを有し、該パネル６が前記架台３間に装着保持されてなる。架台３のＣ字両端部には、Ｃ字両端間の配線工事用開口を封鎖する蓋５がセルフタッピンネジ７で固定されている。
【００２６】
参考発明(1)に係る太陽電池パネルアレイの設置対象には、重ね折板屋根もしくは壁、コンクリート、プレキャストコンクリート、ＡＬＣの壁などがある。参考発明 (1) および本発明に共通の設置対象である重ね折板屋根のなかでは、特に強度的に有利な金属屋根が適する。
参考発明 (1) および本発明では、架台が配線ボックスに兼用されるので、設置工事を簡易なものとすることができ、屋根や壁へ設置する際のコストが低減される。
【００２７】
また、太陽電池モジュール間に隙間が設けられるから、この隙間が太陽電池モジュールに作用する風圧力を低減する。この隙間の大きさは、等圧効果を考慮して、風圧力が隙間なしの場合に比べて低減されるように設定するのがよい。これにより、太陽電池モジュールおよび架台の強度、剛性はより小さくて足りるので、太陽電池モジュールの保護ガラスの厚みや、架台の断面を小さくすることができ、さらに軽量化できる。
【００２８】
なお、本発明では、図３に示したように、太陽電池パネル６が、架台の列間隔以下の幅の太陽電池モジュール２を架台長手方向に太陽電池モジュール２間に隙間８をもたせて配置し太陽電池モジュール幅両端部をフレーム４で支持して構成されるから、太陽電池モジュールの構成部材をさらに少なくすることができ、屋根への設置作業が容易になる。
【００２９】
また、参考発明 (1) および本発明では、架台は長尺で、太陽電池モジュールの配線を収容できるだけのスペースを有するから、太陽電池モジュール裏面に煩雑な配線を施す必要はなく、すっきりとしたデザインが可能である。このような配線収容用のボックスとしても利用できる架台としては、アルミ押出し成形材、軽量形鋼などが好適である。
【００３０】
とくに、壁への設置の場合、アルミ押出し成形材が最適である。アルミ押出し成形材であれば、太陽電池モジュールや壁のサイズに合わせて自由に形状を設計することができ、成形後の穴あけ加工等も容易に行える。なお、配線工事終了後の配線ボックス部に蓋をするときの蓋の固定は、設置工事および設置後メンテナンス工事の容易性の面から、ボルトによるのが有利である。
【００３１】
また、参考発明 (1) および本発明では、意匠性、施工容易性の面から、太陽電池パネルおよび前記架台は面一に設置されていることが好ましい。
また、太陽電池モジュールは電気的にユニット化（個々の発生電圧が一定レベルに統一）されていることが好ましい。所定の電圧は複数の太陽電池モジュールを直列あるいは並列につないで発生させるから、個々の発生電圧が一定レベルに統一されていれば、そうでない場合に必要である誤結線歯止め策が不要となって、施工の省力化を実現できる。
【００３２】
参考発明(1)の太陽電池パネルアレイが設置された壁や屋根、および本発明の太陽電池パネルアレイが設置された重ね折板屋根では、長尺の架台と折板が一体化されているので、架台が補強材となって全体の剛性が向上し、強風時に起こる振動やたわみが低減する。
本発明では、架台は長尺で折板の２山以上を覆うだけの幅を有するから、これを安全に歩行可能なメンテナンス通路として利用することができる。このように人が歩ける通路として利用でき、また配線収納用の溝としても利用できる架台としては、軽量リップ溝形鋼が最適である。軽量リップ溝形鋼であれば、リップ部を上にして折板上に配置することにより直ちに溝内に配線を収納でき、リップ部を重ね代として蓋を固定するだけで容易にメンテナンス通路を形成することができる。なお、配線工事終了後のリップ部への蓋の固定はセルフタッピンネジによるのが能率的である。
【００３３】
図３において、架台３および蓋５の素材としては、ステンレス鋼板、ガルバリウム鋼板、亜鉛めっき鋼板などが適している。架台３および蓋５でとくに発錆の予想される部分には、予め耐候性の高い塗料などで塗装しておくことが望ましい。
また、剣先ボルト11及び緊結ボルト13の孔位置における架台３と折板１との間には、防水性の高いパッキンを施しておく、あるいはシーラントを施しておくことが望ましい。
【００３４】
パネル６を架台３間で装着保持する仕方は、図４（ａ）に拡大して示すように、フレーム４を架台３側面にセルフタッピンネジ７で固定するのが作業能率上好ましい。セルフタッピンネジ７は、架台３として軽量リップ溝形鋼を使用することで、その溝内側からフレーム４側に容易に通すことができる。なお、作用荷重を十分架台３に伝達するためにはフレーム４の厚さ、あるいはセルフタッピンネジ７の本数を適切に設計すればよい。
【００３５】
なお、側面のみのセルフタッピンネジ７止めでは強度不足が懸念される場合には、図４（ｂ）に示すように、フレーム７の架台３側の面にリップ部19に重なるような突起部20を設け、蓋５の固定時にリップ部19と突起部20を同時にセルフタッピンネジ７で止めることによって補強すればよい。
パネル６の形状は、スパン方向に曲率を有する屋根形状に沿った形状でも、フラットな形状でもよい。屋根形状に沿った曲率をもつパネルを用いる場合は、架台をパネルに合わせて加工するか、パネル裏面に金属板を絶縁処理して貼り付けることで対応すればよい。
【００３６】
また、設置角度に関しては、フラットなパネルを用いる場合には、屋根に平行であることを前提とし、発電効率を大きくするためには、屋根下部の構造骨組の傾斜角度を変えるようにするのが望ましい。屋根の傾斜角度と違う角度でパネルを設置しようとすると、架台及び架台を支持する部品が多くなりメンテナンス負荷が増すからである。
【００３７】
参考発明 (1)および本発明の太陽電池パネルアレイは参考発明(2)の設置方法により設置することができる。
図１、図２に示される参考発明(1)を設置する際に、参考発明(2)を適用する場合、まず、折板31に架台34を間隔を置いて並行に配列するように取り付ける。架台34を折板31に固定する際には、支持金物33のボルトおよびナット43により固定する。そして、太陽電池モジュール35および取り付けプレート38を有する太陽電池パネルを、架台の長手方向に沿って隙間を空けて配列し、架台に固定する。架台の固定には、取り付けプレート38をボルト42で固定する。そして、配列した太陽電池モジュールを結線する。ここで、配線は架台に収納し、蓋39をボルト42により架台に固定する。以上の工程により、壁材と一体化した太陽電池パネルアレイが完成する。そして、支持金物33を構造骨組である胴ぶち32にボルトで取り付けて、建物への太陽電池パネルアレイの設置が終了する。
【００３８】
本発明を参考発明(2)を適用して設置する場合には、まず、折板１に複数の架台３を所定の間隔を空けて並行に配列するように固定する。次に、複数の太陽電池モジュールを該太陽電池モジュール間に隙間８を空けて配列するようにフレーム４に設置されている太陽電池パネル６を架台３にセルフタッピンネジ７で固定する。そして、太陽電池モジュール同士を結線し、配線は架台３に収納して蓋５を架台３に被せる。以上の工程により屋根材と一体化した太陽電池パネルアレイが完成する。そして、この太陽電池パネルアレイの折板１を構造骨組のタイトフレーム10（図７参照）に剣先ボルト11とナット12にて固定することにより、太陽電池パネルアレイの設置が終了する。
【００３９】
また、参考発明 (1)および本発明の太陽電池パネルアレイは、参考発明(3)の設置方法によっても設置することができる。
図１および図２に示す、太陽電池パネルアレイを参考発明(3)の設置方法を適用して設置する場合には、まず、構造骨組である胴ぶち32に折板31を支持金物33およびナット43を用いて固定し、壁材の施工を完了させる。ここで、支持金物33のボルトは、折板31の支持金物貫通孔41から突出した状態としておく。そして、架台34を支持金物33のボルトおよびナット43により、壁材に固定する。架台34は、長手方向に並行して配列するように、壁材に対して固定する。その後に、取り付けプレート38を有する太陽電池パネル36を長手方向に隙間37を空けて配列し、取り付けプレート38を架台34にボルト、ナットで固定する。最後に、個々の太陽電池パネルの太陽電池モジュール同士を結線して、配線を架台34に収納し、蓋39を架台34に被せれば、太陽電池パネルアレイの設置終了となる。
【００４０】
また、図３に示す、太陽電池パネルアレイを参考発明(3)の設置方法を適用して設置する場合には、まず、折板１をタイトフレーム10に設置して屋根材の施工を完了させる。そして、施工した屋根上に架台３を所定の間隔を空けて長手方向に並行して配列し、折板１に剣先ボルト等を用いて固定する。その後に、フレーム４に複数の太陽電池モジュール２を太陽電池モジュール２間に隙間８を設けて取り付けた太陽電池パネル６のフレーム４を、架台３にセルフタッピンネジ７で固定する。最後に太陽電池モジュール２同士を結線し、配線を架台３に収納して蓋５を被せて、太陽電池パネルアレイの設置を終了する。
【００４１】
本発明の太陽電池パネルアレイを設置するにあたっては、上述した参考発明(2),(3) のいずれの設置方法を採用してもよい。特に、参考発明(2)によれば、地上で重ね折板屋根材、架台、太陽電池パネルを一体化して太陽電池パネルアレイとなし、これを一度に建物に取り付けることができるので、設置コストを低減することができる。また、参考発明(3)によれば、既に重ね折板屋根を施工済の建物に新規に太陽電池パネルアレイを設置することも可能となる。
【００４２】
【実施例】
〔参考例〕
参考例では、参考発明(1)に係る太陽電池パネルアレイを壁へ設置した。
うち第１例では、図５に立面図で示すように、建物の折板壁に太陽電池パネルアレイ100 を設置した。この太陽電池パネルアレイの出力は28kWである。図示の設置様式は、建築デザインに最も調和した形を検討した結果の産物である。
【００４３】
設置方法は参考発明(3)に準拠した。すなわち、支持金物を予め胴ぶちに設置しておき、壁材としての折板を取り付けた後、架台を取り付け、太陽電池パネルを取り付けた。架台にはアルミ押出し成形材を使用した。架台の胴ぶちへの固定は、施工誤差を吸収できるように、長孔を２ヵ所設けた支持金物33（図２）により行った。太陽電池パネルの取り付けはその四隅に設けた取り付けプレート38（図２）を架台に緊結する方式にて行った。
【００４４】
第２例では、プレキャストコンクリートとＡＬＣの壁に太陽電池パネルアレイを設置した。設置方法は参考発明(2)に準拠した。すなわち、地上にて図６に示すように壁材（プレキャストコンクリートまたはＡＬＣ）45、架台34、太陽電池パネル36を一体化した後、この一体化した壁材にて建物の壁施工を行った。支持金物33としては壁材45に植設できる植設ボルトを用いた。
【００４５】
第１例（図２）、第２例（図６）を比較して明らかなように、両者は支持金物の一端側（建物への固定側）が異なる以外は同一の形態であり、参考発明(2),(3)のいずれの設置方法によっても、架台が配線ボックスを兼ねるので施工の省力化を推進でき、設置後も配線ボックスの蓋を外すことで太陽電池パネル（あるいは太陽電池モジュール）を交換することができるのでメンテナンスが容易である。
【００４６】
〔実施例〕
実施例では、本発明に従い、表１に示す規模の建物を想定し、屋根の折板形状を３種類（山高さ×山ピッチ＝86mm×200mm （Ａ），148mm×250mm （Ｂ），173mm×300mm （Ｃ））として、所定サイズの結晶系太陽電池モジュールを最大限設置する場合並びに同太陽電池モジュールで出力100kW を得る場合について、最も有利な配列形態及び架台サイズを計算により検討した。なお、架台には軽量リップ溝形鋼を使用し、架台の折板への固定は剣先ボルトと緊結ボルトにより行い、太陽電池モジュール幅両端部をアルミニウム製のフレームで支持することとした。計算結果を表２に示す。
【００４７】
ここでは、太陽電池モジュールに作用する風圧力を低減するため、建物のスパン方向に配置される太陽電池モジュール間には一定の隙間を設けている。なお、局部風圧を考慮すべき範囲は建設省告示１０９号に示される方法で算出し、スパン方向の太陽電池モジュール間の隙間の大きさは同方向太陽電池モジュール長さの数％とした。
【００４８】
表２に示すように、本発明によれば、太陽電池モジュールサイズ（あるいは太陽電池パネルサイズ）と折板形状がわかれば、設置想定建物において期待できる太陽電池の総出力および架台の必要サイズを算出することができ、最も経済的な太陽電池パネルアレイの構成と設置方法とを提案することができる。この点については参考発明(1)でも同様である。
【００４９】
また、架台が配線ボックスとメンテナンス通路のベースを兼ねているので、故障、破損時の太陽電池パネル（あるいは太陽電池モジュール）交換を、極めて容易にかつ安全に行うことができる。
なお、参考例、実施例では結晶系太陽電池モジュールについての例を示したが、薄膜系太陽電池モジュールであっても同様に太陽電池パネルアレイの最適形態を導出できることはいうまでもない。
【００５０】
【表１】

【００５１】
【表２】

【００５２】
【発明の効果】
かくして本発明によれば、重ね折板屋根に少量、軽量の部材で太陽電池パネルを設置できるとともにメンテナンス性に優れる太陽電池パネルアレイが実現し、これによって、既存の大面積の重ね折板屋根への太陽電池パネルアレイの設置が容易にできるようになり、最も経済的な設置方法も提案でき、さらには、軽量でかつ剛性の高い架台を設計し、所定の面積を有する重ね折板屋根材と架台とを予め地上で一体化し、太陽電池パネルを装着保持させてパネル同士を結線しユニット化したうえで一度に構造骨組に設置することができるから、設置コストを低減することができるという種々格段の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考発明(1)に係る太陽電池パネルアレイの一例を示す組立図である。
【図２】図１の要部を拡大して示す断面図である。
【図３】本発明に係る太陽電池パネルアレイの一例を示す（ａ）は平面図、（ｂ）は桁行方向の断面図である。
【図４】本発明に係る太陽電池パネルの装着保持の仕方を示す断面図である。
【図５】建築デザインに調和させた太陽電池パネルアレイ設置様式（参考例第１例）を示す立面図である。
【図６】地上で太陽電池モジュールと一体化した壁材の例（参考例第２例）を示す断面図である。
【図７】通常の重ね折板屋根の構造を示す（ａ）は平面図、（ｂ），（ｃ）はそれぞれ（ａ）のＡＡ断面図，ＢＢ断面図である。
【符号の説明】
１、31 折板
２、35 太陽電池モジュール
３、34 架台
４フレーム
５、39 蓋
６、36 太陽電池パネル
７セルフタッピンネジ
８、37 隙間
９構造骨組
10 タイトフレーム
11 剣先ボルト
12、43 ナット
13 緊結ボルト
19 リップ部
20 突起部
32 胴ぶち
33 支持金物
38 取り付けプレート
40 止水パッキン
41 支持金物貫通孔
42 ボルト
45 壁材（プレキャストコンクリートまたはＡＬＣ）
100 太陽電池パネルアレイ[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to a solar panel array.IFor details, see the folding plate typeOn the roofAdapted solar panel arrayIRelated.
[0002]
[Prior art]
In recent years, CO₂The global warming due to the increase in the global warming is a concern and the demand for non-fossil fuels is increasing. CO₂Nuclear power generation that does not emit energy still has many issues to ensure its safety, and the use of clean natural energy with higher safety is desired.
[0003]
Among the methods of utilizing natural energy that are expected to spread in the future, solar power generation is particularly expected from the viewpoint of cleanliness and safety.
In addition, buildings such as factories, warehouses, and apartment houses are large in size, and have a large area for roofs and walls on which solar cells can be installed.
[0004]
Among solar cells, single crystal and polycrystalline silicon wafer solar cell modules (crystalline modules) have a cell that is vulnerable to impact, so glass is placed on the surface, and EVA (ethylene-vinyl acetate copolymer) is placed between the cells. Is inserted and protected as an adhesive and filler, and the periphery of the glass is reinforced with a reinforcing frame such as an aluminum material. The surface of an amorphous silicon solar cell module (thin film module) formed on a glass substrate is also protected with glass, like the crystal module.
[0005]
Conventionally, in such a solar cell module, the weight is 12 to 13 kg per square meter, and not only the workability when mounting on a roof or a wall is bad, but also the wind pressure acting on the module when installed in a high place of 16 m or more. As a result, the thickness of the protective glass and the frame for supporting the module are increased, resulting in an uneconomic system.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
As a conventional technique for installing a solar cell panel on a roof, for example, in JP-A-6-85302, a fixing frame that can be fixed to a protrusion on a roof and to which an end of the solar cell panel can be attached, A solar cell panel array characterized by mounting and holding a solar cell panel is disclosed.
[0007]
However, this solar cell panel array is lacking in specificity because the joint between the fixed frame and the roof is unknown. Further, according to the publication (particularly, FIGS. 4 (b) and 4 (c)), the solar cell modules are densely arranged between the fixed frames and the air layer is provided at the lower part of the module. The load becomes large, and the deflection and stress of the module and the fixed frame may exceed the allowable values. In addition, although the fixed frame is fixed to a part of the roof, details and intervals of the fixed part are unknown.
[0008]
Furthermore, when a module whose periphery is fixed by a reinforcing frame and whose surface is protected by tempered glass is installed on the roof as a solar cell, the module needs to be replaced due to damage or thermal cracking due to flying objects. In particular, when the module is installed on the entire roof surface of a building having a large roof area, it is expected that maintenance will be very difficult if there is no maintenance passage for module replacement on the roof.
[0009]
JP-A-54-127118 discloses a roof using solar heat, but relates to a method for attaching a heat collecting plate and a heat collecting plate, and a roof constituted by the attachment method, and is easy to maintain. It does not mention the method of installing the photovoltaic power generation panel in consideration of the above.
On the other hand, in terms of technology for installing solar cell panels on the wall, there is no reference that can be found in the past.
[0010]
  Because of these, it is excellent in installation workability, can be easily installed even at a height of 16m or more, and is easy to perform wiring work and maintenance after installation.Lee'sThere was a strong demand for development.
  The present invention responds to such a demand, and its purpose is to provide a solar panel array that is excellent in installation workability, is easy to perform wiring work and maintenance after installation, and can be harmonized with architectural design.IIt is to provide.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
The roofs or walls of factories, warehouses, apartment houses, office buildings, etc. are often installed in high places with a height of 16m or more. It was necessary to increase the thickness, to secure the frame, and to tie it to the structural framework, resulting in an uneconomic system. In addition, the stacked folding plate type roof and wall are structures that are piled up with piles of folded plates with tight frames and self-tapping screws at a fixed pitch and fastened to the structural framework. As a combination of mountain height × mountain pitch, There are various things.
[0012]
For example, in a folded folded roof (a folded folded roof), as shown in FIG. 7, a structural frame 9 having a portion called a tight frame 10 having a periodic chevron shape in the longitudinal direction at the upper end is generally arranged in the longitudinal direction. A plurality of bolts are provided at predetermined intervals in the span direction as the crossing direction, and a bolt for fixing a roof material called a sword bolt 11 is planted at the top of the tight frame 10. The pile of the folded plate 1 is formed in accordance with the mountain shape of the tight frame 10, and the through hole of the sword bolt 11 is opened. When mounting, the piles of the adjacent folded plate 1 are stacked on the mountain shape of the tight frame 10 and passed through. The sword bolt 11 is passed through the hole and fastened with a nut 12 to fix the folded plate 1 to the tight frame 10. On the other hand, a through hole is also made in the overlapping portion of the folded plate portions located between the tight frames 10, and the tight frame is tightened through a fastener called a fastening bolt (also called a blind bolt) 13 in this hole. 10 piles of folded plates 1 are stacked and connected. The combinations of mountain height x mountain pitch include 86 mm x 200 mm, 148 mm x 250 mm, and 173 mm x 300 mm.
[0013]
The present inventors have excellent workability when installing on the wall or roof of such folded sheets, concrete, precast concrete, and ALC walls, and are easy to perform wiring work and maintenance after installation. As a result of intensive studies on a solar cell panel array and its installation method that can be harmonized with each other, the present invention has been completed.
[0014]
  referenceinvention(1)Has a long pedestal that is also used as a wiring box, and a solar cell panel that has a solar cell module of a predetermined size and has a mounting plate at the periphery, and the pedestal is arranged in parallel on the wall or roof. A solar cell panel array, wherein the solar cell panel is fixed with a support metal, and the solar cell panel is arranged between the gantry with a gap in the gantry longitudinal direction and is fixed to the gantry via the mounting plate.
[0015]
  BookThe present invention provides a long base fixed on a folded plate at a predetermined interval so as to cover two or more folds of the folded plate with a width, and a solar cell module having a predetermined width in the longitudinal direction of the base.Between the solar cell modulesA solar cell panel that is arranged with a gap and supports both ends of the solar cell module with a frame, and the solar cell panel is mounted and held between the mounts. Panel array.
[0016]
The gap is preferably set so that the wind pressure acting on the protective glass of the solar cell module is reduced as compared to the case where there is no gap.
The pedestal is preferably made of a material that can withstand wind pressure and has enough space to secure a wiring space, such as an aluminum extruded material, a lightweight steel (for example, a lightweight lip groove).
[0017]
  It is preferable that the solar cell panel and the mount are installed on the same plane, and the solar cell module is electrically unitized.
  referenceinvention(1)The mounting plate is preferably capable of transmitting wind pressure acting on the solar cell module to the gantry, and the support hardware transmits wind pressure acting on the gantry to the structural frame of the wall or roof. Preferably it is possible.
[0018]
  BookIn the invention, it is preferable that the solar cell panel is mounted and held between the gantry by fixing the frame to a side surface of the gantry with a self-tapping screw.
  Also,referenceinvention(2)Is a method of installing a solar cell panel array in which solar cell modules are arranged on a wall material or a roof material and integrated with the wall material or the roof material, and a wiring box is attached to the wall material or the roof material having a predetermined area A long base that is also used as a base is attached so as to be arranged in parallel at intervals, and the solar cell modules are arranged so that there is a gap in the longitudinal direction of the base, fixed to the base, and the arranged solar A solar cell panel array installation method characterized in that battery modules are connected to form a solar cell panel array, and the solar cell panel array is attached to a structural framework of a building.
[0019]
Here, the wall material or the roof material is a laminated folding plate type wall material or roof material, and the solar cell panel array integrated with the folded plate constituting the wall material or the roof material is fixed to the tight frame on the structural frame. It is preferable to do.
In addition, when fixing the solar cell module to the gantry, a mounting plate is provided on each solar cell module to form a solar cell panel, and the solar cell panel mounting plate is fixed to the gantry with bolts, nuts, etc. Alternatively, a plurality of solar cell modules may be attached to one frame with a gap therebetween to form a solar cell panel, and the frame of the solar cell panel may be fixed to a pedestal with bolts, nuts, or the like.
[0020]
  Also,referenceinvention(3)Is a method of installing a solar panel array in which solar cell modules are arranged on a wall material or a roof material and integrated with the wall material or the roof material, and the wall material or the roof material is applied to the structural framework of the building, A long base that is also used as a wiring box is attached to the constructed wall or roof so as to be arranged in parallel at intervals, and the solar cell modules are arranged so that there is a gap in the longitudinal direction of the base. The solar cell panel array installation method is characterized in that the solar cell modules fixed to the frame and connected are connected to form a solar cell panel array.
[0021]
Here, it is preferable that a support hardware is attached in advance to the structural framework of the building, and the mount is attached to the wall or the roof via the support hardware.
Further, the wall material or the roof material may be a folded folding plate type wall material or a roof material, and the frame may be fixed on the folded plate constituting the wall material or the roof material.
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
  referenceinvention(1)The solar cell panel array according to FIG. 1 is installed on the outer surface of a folded plate 31 that constitutes a folded folded wall of a building (as is the case with a folded folded roof) as shown in FIG. This solar cell panel array includes a long base 34 also used as a wiring box, and a solar cell panel 36 having a solar cell module 35 of a predetermined size and having a mounting plate 38 at the periphery. The gantry 34 is arranged in parallel on the wall surface, and is fixed to a structural frame, for example, the trunk 32 through a support metal 33, and the solar battery panel 36 is spaced between the gantry 34 in the longitudinal direction of the gantry. 37 are arranged, and are fixed to the gantry 34 by fastening the attachment plate 38 and the gantry 34 with, for example, bolts.
[0023]
In FIG. 1, reference numeral 39 denotes a lid for sealing the wiring work opening of the gantry 34, and reference numeral 40 denotes a waterproof seal that prevents water from entering from the support metal through-hole 41 provided in the folded plate 31. Note that a sealant may be used instead of the water-stop packing.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG. The support hardware 33 is composed of a stop plate portion and a set screw portion, and the stop plate portion is fixed to the trunk 32 with bolts. The set screw part fixes the folded plate 31 to the middle part with the water seal 40 and the nut 43, and fixes the C-shaped central part of the C-shaped frame 34 to the tip part with the nut 43. On the flanges forming both ends of the C-shape of the gantry 34, a mounting plate 38 coupled to the solar cell panel 36 and a lid 39 for sealing the wiring work opening between the both ends of the C-shape are connected with bolts 42 through appropriate connecting hardware. It is fixed.
[0024]
  referenceinvention(1)Then, as shown in FIGS. 1 and 2, it is preferable in terms of work efficiency and maintenance after installation to attach the mounting plate 38 to an appropriate position on the back surface of the solar cell panel and fix the mounting plate 38 with the bolt 42. . In order to sufficiently transmit the load acting on the solar cell module to the mount, the thickness of the mounting plate or the number and thickness of the bolts may be appropriately designed.
[0025]
  BookAs shown in FIG. 3, the solar cell panel array according to the present invention is on a folded folded plate roof, and is arranged at a predetermined interval so as to cover two or more peaks of the folded plate 1 with a width. Using a fastening bolt 13, a long pedestal 3 having a C-shaped cross section fixed to the folded plate 1 and a solar cell module 2 having a predetermined width (a width equal to or less than the predetermined interval) are arranged in the longitudinal direction of the pedestal.Between solar cell modules 2The solar cell module 2 is arranged with a gap 8 between the width ends of the solar cell module 2, preferably made of aluminum, and the frame 4 (note: different from the reinforcement frame attached to the four circumferences of the solar cell module 2 from the beginning for reinforcement. The solar cell panel 6 is supported by the object, and the panel 6 is mounted and held between the gantry 3. At both ends of the C-shape of the gantry 3, a lid 5 that seals a wiring work opening between both ends of the C-shape is fixed with self-tapping screws 7.
[0026]
  referenceinvention(1)Examples of the installation target of the solar cell panel array include a stacked folded plate roof or wall, concrete, precast concrete, and an ALC wall.Reference invention (1) andAmong the folded folded plate roofs that are common installation targets in the present invention, a metal roof that is particularly advantageous in terms of strength is suitable.
  Reference invention (1) andIn the present invention, since the gantry is also used as the wiring box, the installation work can be simplified, and the cost for installation on the roof or wall is reduced.
[0027]
Further, since a gap is provided between the solar cell modules, the gap reduces the wind pressure acting on the solar cell module. The size of the gap is preferably set so that the wind pressure is reduced in comparison with the case where there is no gap in consideration of the isobaric effect. Thereby, since the intensity | strength and rigidity of a solar cell module and a mount frame are smaller, the thickness of the protection glass of a solar cell module and the cross section of a mount frame can be made small, and also it can reduce in weight.
[0028]
  In addition,BookIn the invention, as shown in FIG. 3, the solar cell panel 6 has a solar cell module 2 having a width equal to or smaller than the column interval of the gantry in the gantry longitudinal direction.Between solar cell modules 2Gap8Since the solar cell module width ends are supported by the frame 4, the constituent members of the solar cell module can be further reduced, and the installation work on the roof is facilitated.
[0029]
  Also,Reference invention (1) andIn the present invention, since the gantry is long and has enough space to accommodate the wiring of the solar cell module, it is not necessary to provide complicated wiring on the back surface of the solar cell module, and a clean design is possible. As a pedestal that can also be used as such a box for accommodating a wiring, an aluminum extrusion-molded material, a lightweight shape steel, or the like is suitable.
[0030]
In particular, in the case of installation on a wall, an aluminum extrusion molding material is optimal. If it is an aluminum extrusion molding material, the shape can be freely designed according to the size of the solar cell module and the wall, and drilling after molding can be easily performed. In addition, it is advantageous to use a bolt to fix the lid when the wiring box portion is covered after the wiring work from the viewpoint of the ease of the installation work and the maintenance work after the installation.
[0031]
  Also,Reference invention (1) andIn this invention, it is preferable that the solar cell panel and the said stand are installed flush | planar from the surface of design property and construction ease.
  Moreover, it is preferable that the solar cell module is electrically unitized (each generated voltage is unified at a certain level). Since the predetermined voltage is generated by connecting a plurality of solar cell modules in series or in parallel, if the individual generated voltages are unified at a certain level, the erroneous connection restraint measures that are necessary otherwise are not necessary. , Labor saving in construction can be realized
[0032]
  referenceinvention(1)Walls and roofs with solar panel arraysAnd the folded folded plate roof on which the solar panel array of the present invention is installedThen, since the long pedestal and the folded plate are integrated, the pedestal serves as a reinforcing material to improve the overall rigidity, and to reduce vibrations and deflections caused by strong winds.
  BookIn the invention, since the gantry is long and has a width that covers two or more ridges of the folded plate, it can be used as a maintenance passage that can be safely walked. Lightweight lip channel steel is the most suitable as a pedestal that can be used as a passage for people to walk in this way and also as a groove for storing wiring. With lightweight lip channel steel, wiring can be immediately stored in the groove by placing it on the folded plate with the lip part facing up, and a maintenance passage can be easily formed simply by fixing the lid with the lip part as the overlap. can do. Note that it is efficient to use a self-tapping screw to fix the lid to the lip after completion of the wiring work.
[0033]
In FIG. 3, a stainless steel plate, a galvalume steel plate, a galvanized steel plate or the like is suitable as a material for the gantry 3 and the lid 5. It is desirable that the portions of the gantry 3 and the lid 5 that are particularly expected to rust be painted in advance with a highly weather-resistant paint or the like.
Further, it is desirable to provide a highly waterproof packing or a sealant between the mount 3 and the folded plate 1 at the hole positions of the sword tip bolt 11 and the tightening bolt 13.
[0034]
As a method of mounting and holding the panel 6 between the gantry 3, as shown in an enlarged view in FIG. 4A, it is preferable in terms of work efficiency to fix the frame 4 to the side surface of the gantry 3 with a self-tapping screw 7. The self-tapping screw 7 can be easily passed from the inside of the groove to the frame 4 side by using a lightweight lip channel steel as the mount 3. In order to sufficiently transmit the acting load to the gantry 3, the thickness of the frame 4 or the number of self-tapping screws 7 may be appropriately designed.
[0035]
When there is a concern about insufficient strength with the self-tapping screw 7 only on the side surface, as shown in FIG. 4 (b), a projection 20 that overlaps the lip 19 on the surface of the frame 7 on the frame 3 side is provided. It may be provided by reinforcing the lip portion 19 and the projecting portion 20 simultaneously with the self-tapping screw 7 when the lid 5 is fixed.
The shape of the panel 6 may be a shape along a roof shape having a curvature in the span direction or a flat shape. In the case of using a panel having a curvature along the roof shape, it is only necessary to process the gantry according to the panel, or to insulate and attach a metal plate to the back surface of the panel.
[0036]
Also, regarding the installation angle, when using a flat panel, it is assumed that it is parallel to the roof, and in order to increase power generation efficiency, the inclination angle of the structural framework at the bottom of the roof should be changed. desirable. This is because if the panel is installed at an angle different from the inclination angle of the roof, the gantry and the parts supporting the gantry increase and the maintenance load increases.
[0037]
  Reference invention (1)AndBookThe solar panel array of the invention isreferenceinvention(2)It can be installed according to the installation method.
  As shown in FIG. 1 and FIG.referenceinvention(1)When installingreferenceinvention(2)First, the gantry 34 is attached to the folded plate 31 so as to be arranged in parallel at intervals. When the gantry 34 is fixed to the folded plate 31, it is fixed by the bolts and nuts 43 of the support hardware 33. Then, the solar cell panel having the solar cell module 35 and the mounting plate 38 is arranged with a gap along the longitudinal direction of the gantry and fixed to the gantry. To fix the gantry, the mounting plate 38 is fixed with bolts 42. And the arranged solar cell module is connected. Here, the wiring is housed in the gantry, and the lid 39 is fixed to the gantry with bolts 42. Through the above steps, a solar cell panel array integrated with the wall material is completed. Then, the support hardware 33 is attached to the trunk 32, which is a structural frame, with bolts, and the installation of the solar cell panel array in the building is completed.
[0038]
  BookInventionreferenceinvention(2)First, a plurality of mounts 3 are fixed to the folded plate 1 so as to be arranged in parallel at a predetermined interval. Next, multiple solar cell modulesBetween the solar cell modulesThe solar cell panel 6 installed on the frame 4 is fixed to the gantry 3 with a self-tapping screw 7 so that the gaps 8 are arranged. Then, the solar cell modules are connected to each other, the wiring is stored in the gantry 3, and the lid 5 is put on the gantry 3. The solar cell panel array integrated with the roof material is completed through the above steps. And the installation of a solar cell panel array is complete | finished by fixing the folding plate 1 of this solar cell panel array to the tight frame 10 (refer FIG. 7) of a structural frame with the sword tip bolt 11 and the nut 12. FIG.
[0039]
  Also,Reference invention (1)AndBookThe solar panel array of the invention isreferenceinvention(3)It can also be installed by the installation method.
  The solar cell array shown in FIG. 1 and FIG.referenceinvention(3)When the installation method is applied, first, the folded plate 31 is fixed to the trunk 32, which is a structural frame, using the support metal 33 and the nut 43, and the construction of the wall material is completed. Here, the bolts of the support hardware 33 are projected from the support metal through holes 41 of the folded plate 31. Then, the gantry 34 is fixed to the wall material by the bolts and nuts 43 of the support hardware 33. The gantry 34 is fixed to the wall material so as to be arranged in parallel in the longitudinal direction. Thereafter, the solar cell panel 36 having the mounting plate 38 is arranged with a gap 37 in the longitudinal direction, and the mounting plate 38 is fixed to the gantry 34 with bolts and nuts. Finally, the solar cell modules of the individual solar cell panels are connected to each other, the wiring is accommodated in the gantry 34, and the lid 39 is put on the gantry 34, thereby completing the installation of the solar cell panel array.
[0040]
  Moreover, the solar cell panel array shown in FIG.referenceinvention(3)When the installation method is applied, the folded plate 1 is first installed on the tight frame 10 to complete the construction of the roofing material. And the mount frame 3 is arranged in parallel with the longitudinal direction at a predetermined interval on the constructed roof, and fixed to the folded plate 1 using a sword tip bolt or the like. Thereafter, a plurality of solar cell modules 2 are mounted on the frame 4Between solar cell modules 2The frame 4 of the solar battery panel 6 attached with a gap 8 is fixed to the gantry 3 with a self-tapping screw 7. Finally, the solar cell modules 2 are connected to each other, the wiring is accommodated in the gantry 3 and the lid 5 is covered, and the installation of the solar cell panel array is completed.
[0041]
  Solar cell array of the present inventionBefore installingMentioned abovereferenceinvention(2), (3) Any ofHow to installThe lawIt may be adopted. In particular,referenceinvention(2)According to the groundFolded plateSince the roof material, the gantry, and the solar cell panel are integrated into a solar cell panel array and can be attached to the building at a time, the installation cost can be reduced. Also,referenceinvention(3)According to alreadyFolded plateIt is also possible to newly install a solar panel array in a building where a roof has already been constructed.
[0042]
【Example】
  [Reference example]
  Reference exampleThenreferenceinvention(1)A solar cell panel array according to was installed on the wall.
  Among them, in the first example, as shown in an elevation view in FIG. 5, the solar cell panel array 100 was installed on the folded plate wall of the building. The output of this solar panel array is 28kW. The installation style shown in the figure is the result of studying the form most harmonized with the architectural design.
[0043]
  How to installreferenceinvention(3)Compliant with. That is, the support hardware was previously installed on the trunk, the folded plate as the wall material was attached, the mount was attached, and the solar cell panel was attached. An aluminum extrusion molding material was used for the mount. The frame was fixed to the rim of the frame using a support metal 33 (FIG. 2) provided with two long holes so that construction errors could be absorbed. The solar cell panel was attached by attaching the attachment plates 38 (FIG. 2) provided at the four corners to the frame.
[0044]
  In the second example, solar cell panel arrays were installed on the walls of precast concrete and ALC. How to installreferenceinvention(2)Compliant with. That is, as shown in FIG. 6, the wall material (precast concrete or ALC) 45, the gantry 34, and the solar cell panel 36 were integrated on the ground, and then the wall of the building was constructed with the integrated wall material. As the support hardware 33, a planting bolt that can be planted on the wall material 45 was used.
[0045]
  As is clear by comparing the first example (FIG. 2) and the second example (FIG. 6), both are the same form except that one end side (fixed side to the building) of the support hardware is different.referenceinvention(2), (3)With any of these installation methods, since the mount also serves as a wiring box, labor saving can be promoted, and after installation, the solar cell panel (or solar cell module) can be replaced by removing the lid of the wiring box. Easy maintenance.
[0046]
  [ImplementationExample]
  ImplementationIn the exampleIs,BookAccording to the invention, assuming the building of the scale shown in Table 1, there are three types of folded plate shapes (mountain height x mountain pitch = 86mm x 200mm (A), 148mm x 250mm (B), 173mm x 300mm (C)) As a result, the most advantageous arrangement form and gantry size were examined by calculation in the case where the maximum number of crystal solar cell modules of a predetermined size were installed and the case where an output of 100 kW was obtained with the solar cell module. In addition, lightweight lip channel steel was used for the gantry, and the gantry was fixed to the folded plate with a sword tip bolt and a tightening bolt, and both ends of the solar cell module width were supported by an aluminum frame. The calculation results are shown in Table 2.
[0047]
Here, in order to reduce the wind pressure acting on the solar cell module, a certain gap is provided between the solar cell modules arranged in the span direction of the building. In addition, the range which should consider local wind pressure was computed by the method shown by Ministry of Construction Notification 109, and the magnitude | size of the clearance gap between the solar cell modules of a span direction was made into several% of the length of the solar cell module of the same direction.
[0048]
  As shown in Table 2,BookAccording to the invention, if the solar cell module size (or solar cell panel size) and the folded plate shape are known, the total output of the solar cell and the required size of the gantry that can be expected in the assumed building can be calculated, which is the most economical. A configuration and installation method of a simple solar cell panel array can be proposed. About this pointreferenceinvention(1)But the same is true.
[0049]
  Further, since the pedestal serves as the wiring box and the base of the maintenance passage, the replacement of the solar cell panel (or the solar cell module) at the time of failure or damage can be performed very easily and safely.
  In addition,Reference example, ImplementationIn the exampleHowever, it is needless to say that the optimum form of the solar cell panel array can be derived even if it is a thin-film solar cell module.
[0050]
[Table 1]

[0051]
[Table 2]

[0052]
【The invention's effect】
Thus according to the present inventionOn the roofA solar panel array that can be installed with a small amount of light weight material and has excellent maintainability has been realized.Folded plateThe solar panel array can be easily installed on the roof, the most economical installation method can be proposed, and a lightweight and rigid frame is designed to have a predetermined area.Folded plateSince the roofing material and the pedestal are integrated on the ground in advance, the solar cell panels are mounted and held, and the panels are connected and unitized, so that it can be installed on the structural frame at a time, so the installation cost can be reduced There are various special effects.
[Brief description of the drawings]
[Figure 1]referenceinvention(1)It is an assembly drawing which shows an example of the solar cell panel array which concerns on.
FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of FIG.
[Fig. 3]Book(A) which shows an example of the solar cell panel array which concerns on invention is a top view, (b) is sectional drawing of a column direction.
[Fig. 4]BookIt is sectional drawing which shows the method of mounting | wearing holding | maintenance of the solar cell panel which concerns on invention.
[Fig.5] Solar panel array installation style harmonized with architectural design (Reference exampleIt is an elevational view showing a first example.
FIG. 6 shows an example of a wall material integrated with a solar cell module on the ground (Reference exampleIt is sectional drawing which shows a 2nd example.
7A is a plan view showing a structure of a normal folded folded roof, and FIGS. 7B and 7C are an AA sectional view and a BB sectional view, respectively, of FIG.
[Explanation of symbols]
1, 31 Folded plate
2, 35 Solar cell module
3, 34 frame
4 frames
5, 39 lid
6, 36 Solar panel
7 Self-tapping screws
8, 37 Clearance
9 Structural framework
10 Tight frame
11 Sword bolt
12, 43 nut
13 Tightening bolt
19 Lip part
20 Protrusion
32 Torso
33 Support hardware
38 Mounting plate
40 still water packing
41 Support hardware through hole
42 volts
45 Wall material (precast concrete or ALC)
100 solar panel array

Claims

And frame long which is fixed to the folded plate at a predetermined interval so as to cover a width of two or more crests folding plate be in superposed folded plates on a roof, the solar cell of the solar cell module having a predetermined width in the stand longitudinally A solar cell panel that is arranged with a gap between the modules and supports both ends of the solar cell module with a frame, and the solar cell panel is mounted and held between the mounts. Solar panel array.

The solar panel, by fixing the self-tapping screws to the frame sides of the frame, the solar cell panel array as claimed in claim 1, wherein the mounted held between the cradle.

Solar panel array as claimed in claim 1 or 2, wherein the frame is made of aluminum extruded material or lightweight shape steel.

The solar cell panel array according to any one of claims 1 to 3 , wherein the solar cell panel and the mount are installed flush with each other, and the solar cell module is electrically unitized.