JP4451481B2 - 太陽電池モジュール用架台、及び取付構造 - Google Patents
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Description
上記フレームレス太陽電池モジュールを挟み込む間隙が上記取付部の両端に形成されているものとしてもよい。
図1は、本実施形態に係る架台1、及びこの架台1に取り付けられたフレームレス太陽電池モジュール4を示している。架台1は、屋根や屋上等の取付面に敷設される。また、フレームレス太陽電池モジュール4は、架台1に形成されている間隙10に挟み込まれると共に、ボルト12により架台1に固定されている。
太陽電池デバイス41には、シリコン系、化合物半導体系のものなどを用いることができ、この太陽電池デバイス41が太陽光を受光することで電力が発生する。
この基台2は、平板状の台底部21と、台底部21の中央及び支持部23の中央から直角に延び出て、台底部21と支持部23とを繋ぐ支柱部22と、台底部21と平行な平板状の支持部23とから構成される。
また、傾斜部32が基底部31となす傾斜角Dは、少なくとも鋭角であり、30°から90°未満が好適である。かかる好適な角度とすることで、架台1が幅をとり過ぎることがなく、また、フレームレス太陽電池モジュール4の端部を傾斜部32に当接させて、特に、水平方向のフレームレス太陽電池モジュール4の揺動を防ぐことができる。
固定部33は、固定板3を基台2に取り付けた状態において、基台2の支持部23と平行となるように構成されている。また、この固定部33には、雌ネジが切られた孔33aが所定の箇所に設けられており、この孔33aに雄ネジが切られたボルト12を螺合させることで、間隙10に挟み込まれたフレームレス太陽電池モジュール4がボルト12により押止される。
まず、図7に示すように、架台1を取付面上に複数設置する。設置に際しては、架台1同士を、間隙10が向き合うと共に、互いに平行となるように設置する。また、設置間隔は、向かい合う架台1の端部間の長さW1が、フレームレス太陽電池モジュール4の太陽電池デバイス41の短手側の長さW2以上で、かつ、エッジスペースSを含むフレームレス太陽電池モジュール4全体の短手側の長さW3未満とすることで、太陽電池デバイス41が固定部33に覆われることなく、フレームレス太陽電池モジュール4を架台1に取り付けることができる。
この際、図9に示すように、ボルト12とフレームレス太陽電池モジュール4との間と、ボルト12の延長線上であって、フレームレス太陽電池モジュール4と基台2の支持部23との間に緩衝部材13を挟む。これにより、ボルト12がフレームレス太陽電池モジュール4を押圧することによって、フレームレス太陽電池モジュール4を損傷等させるのを防ぐことができる。
また、本実施形態においては、基台2に固定板3を取り付けるに際し、ボルト11によりネジ止めしているが、ナット止め等により取り外し可能に取り付けたり、溶接等により取り外し不可能に取り付ける等してもよく、取付方法や取付構造は特に限定されるものではない。
さらに、本実施形態においては、基台2と固定板3とを別部材により構成しているが、基台2と固定板3とを一体的に構成したものとしてもよい。
本実施形態では、第一の実施形態とは異なり、ボルト12を用いずに架台1にフレームレス太陽電池モジュール4を挟み込んで、フレームレス太陽電池モジュール4を架台1に固定する。
なお、設置間隔は、第一の実施形態におけるのと同様に、向かい合う基台2の端部間の長さが、フレームレス太陽電池モジュール4の太陽電池デバイス41の短手側の長さ以上で、かつ、エッジスペースSを含むフレームレス太陽電池モジュール4全体の短手側の長さ未満とすることで、基台2に固定板3を取り付けた際に、太陽電池デバイス41が固定部33に覆われることがない。
それから、フレームレス太陽電池モジュール4上に固定板3を置くことで、間隙10にフレームレス太陽電池モジュール4のエッジスペースS部分が挟み込まれる。なお、この際にも、固定部33とフレームレス太陽電池モジュール4との間に緩衝部材13を挟み込む。
これにより、フレームレス太陽電池モジュール4が間隙10内に緩衝部材13を挟んで隙間なく支持部23と固定部33とにより固定されると共に、傾斜部22に当接して、この傾斜部22により固定される。
なお、本実施形態においては、間隙10内にフレームレス太陽電池モジュール4を挟み込む際に緩衝部材13を併せて挟み込むものとしたが、これに限らず、予め、間隙10を形成する支持部23の上面と固定部33の下面とに緩衝部材13を取り付けておいてもよい。
また、本実施形態においても、基台2に固定板3を取り付けるに際し、ボルト11によりネジ止めしているが、ナット止め等により取り外し可能に取り付けたり、溶接等により取り外し不可能に取り付ける等してもよく、取付方法や取付構造は特に限定されるものではない。
図12の試験結果は、架台1に取り付けたフレームレス太陽電池モジュール4に対して荷重した風圧と、風圧に対するフレームレス太陽電池モジュール4の水平状態からのたわみ量を表しており、実線はフレームレス太陽電池モジュール4の中央部における値を、破線はフレームレス太陽電池モジュール4の端部における値を示している。
この試験結果によれば、フレームレス太陽電池モジュール4に対して6000Paの風圧荷重をかけた場合であっても、たわみ量は2.0mmにとどまり、荷重に対して強いことが把握される。また、フレームレス太陽電池モジュール4の長手方向の端部を間隙10に挟み込んだことにより、中央部と端部とのたわみ量の差が小さく、風圧に対して安定している。
この試験結果によれば、フレームレス太陽電池モジュール4に対して6000Paの「吹き降ろし荷重」をかけた場合であっても、たわみ量は1.18mmにとどまり、また、6000Paの「吹き上げ荷重」をかけた場合であっても、たわみ量は4.67mmにとどまる。これにより、様々な気象条件や設置条件にかかわらず、風により破損等するおそれがないことが明らかである。
これによれば、風により強度の荷重がかかった場合であっても、出力がほとんど落ちないことが把握され、様々気象条件や設置条件にかかわらず、安定した出力を維持できることが明らかである。
図14に示すように、複数のフレームレス太陽電池モジュール4は、本発明の実施形態に係る架台1a、1b、1c上に固定され、太陽電池アレイ100を形成している。
ここで、架台1a、1b、1cを構成する基台5は、いずれも、図15〜図17に示すように、断面がコの字形状の鋼材からなり、基台を屋根等の取付面に運ぶ作業や、取付面にかかる荷重の軽減に好適なものとなっている。また、この基台5は、取付面が傾斜を有する場合には、当該コの字形状の鋼材の開口側を斜面の下方に向けるように設置することで、雨水等が溜まるのを防ぐことができる。
この架台1aは、太陽電池アレイ100の一側縁部に設置され、一端のみに形成された間隙10にフレームレス太陽電池モジュール4が挟み込まれる。なお、基台5ないし固定部613とフレームレス太陽電池モジュール4の間には、ボルト11を締めることで、フレームレス太陽電池モジュール4に対して固定板61と基台5からかかる圧力を緩衝するための緩衝部材13が挟み込まれており、フレームレス太陽電池モジュール4の損傷等が防止されている。また、取付面が傾斜を有する場合には、この架台1aは棟側に取り付けられ、基台5の開口部に雨水等が溜まるのを防ぐことができる。
この架台1bは、太陽電池アレイ100において、基底部621の両端にある間隙10にフレームレス太陽電池モジュール4を挟み込むことができ、フレームレス太陽電池モジュール4を多段に組むための繋ぎ目の役割を果たすことができる。なお、基台5ないし固定部623とフレームレス太陽電池モジュール4の間には、ボルト11を締めることで、フレームレス太陽電池モジュール4に対して固定板62と基台5からかかる圧力を緩衝するための緩衝部材13が挟み込まれており、フレームレス太陽電池モジュール4の損傷等が防止されている。
この架台1cは、太陽電池アレイ100の一側縁部に設置され、一端のみに形成された間隙10にフレームレス太陽電池モジュール4が挟み込まれる。なお、基台5ないし固定部633とフレームレス太陽電池モジュール4の間には、ボルト11を締めることで、フレームレス太陽電池モジュール4に対して固定板63と基台5からかかる圧力を緩衝するための緩衝部材13が挟み込まれており、フレームレス太陽電池モジュール4の損傷等が防止されている。また、取付面が傾斜を有する場合には、この架台1cは軒側に取り付けられ、基台5の開口部に雨水等が溜まるのを防ぐことができる。
10 間隙
11 ボルト
12 ボルト
13 緩衝部材
2 基台
21 台底部
22 支柱部
23 支持部
23a 孔
3 固定板
31 基底部
31a 孔
32 傾斜部
33 固定部
33a 孔
4 フレームレス太陽電池モジュール
41 太陽電池デバイス
1a 架台
1b 架台
1c 架台
5 基台
61 固定板
611 基底部
612 傾斜部
613 固定部
62 固定板
621 基底部
622 傾斜部
623 固定部
63 固定板
631 基底部
632 傾斜部
633 固定部
100 太陽電アレイ
S エッジスペース
Claims (8)
- 基板ガラスやカバーガラスを外力から保護するための枠のないフレームレス太陽電池モジュールを、取付面上に取り付けるための架台であって、
上記架台は、取付面上に敷設される基台と、当該基台上に取り付けられた固定部材とからなり、
上記基台は、上記フレームレス太陽電池モジュールを支持するモジュール支持部を有し、
上記固定部材は、上記モジュール支持部上に取り付けられる取付部と、当該取付部から上記モジュール支持部と所定の角度をなして斜め上方に延び出した傾斜部と、当該傾斜部の先端から上記モジュール支持部に対して平行に延び出した固定部とからなり、
上記基台のモジュール支持部と上記固定部材の傾斜部及び固定部との間には、上記フレームレス太陽電池モジュールを挟み込むための間隙が形成され、
上記フレームレス太陽電池モジュールが、上記間隙に挟み込まれて、上記架台に固定され、
上記固定部には、上記間隙に挟み込まれ、上記モジュール支持部上に支持されたフレームレス太陽電池モジュールを、上面から押さえつけるボルトを通すための孔が設けられ、上記フレームレス太陽電池モジュールが、上記孔に通されたボルトにより上記架台に固定される、
ことを特徴とする太陽電池モジュール用架台。 - 上記所定の角度は、30度から90度未満の範囲の角度である、
請求項1記載の太陽電池モジュール用架台。 - 上記フレームレス太陽電池モジュールには、基板ガラスの外周に太陽電池デバイスが形成されていない枠状のエッジスペースが設けられており、
上記間隙は、奥行が上記エッジスペースの幅以下に設けられる、
請求項1又は2記載の太陽電池モジュール用架台。 - 上記取付部を中心として、その両端に上記傾斜部と上記固定部とが延び出し、
上記フレームレス太陽電池モジュールを挟み込む間隙が上記取付部の両端に形成されている、
請求項1乃至3いずれかの項に記載の太陽電池モジュール用架台。 - 上記基台と上記固定部材とは、夫々独立した部材により構成され、上記取付部において取り外し可能に取り付けられる、
請求項1乃至4いずれかの項に記載の太陽電池モジュール用架台。 - 上記請求項1乃至5いずれかの項に記載の太陽電池モジュール用架台を用いたフレームレス太陽電池モジュールの取付構造であって、
上記架台は、所定の間隔をおいて、上記間隙を向かい合わせにして複数並行に取付面上に敷設され、
上記フレームレス太陽電池モジュールが、上記向かい合う架台の間隙に挟み込まれる、
ことを特徴とする取付構造。 - 上記間隙に挟み込まれたフレームレス太陽電池モジュールの上面側ないし下面側に、当該フレームレス太陽電池モジュールを挟み込む圧力を緩衝する緩衝部材が併せて挟み込まれている、
請求項6記載の取付構造。 - 上記フレームレス太陽電池モジュールは、平面が矩形形状からなり、
上記間隙には、上記フレームレス太陽電池モジュールの長手側端部が挟み込まれる、
請求項6又は7記載の取付構造。
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