JP5582857B2 - 太陽電池アレイの施工方法 - Google Patents
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Description
また、太陽電池アレイを形成する場合、限られたスペースに太陽電池モジュールを敷き詰めるためには、余分なスペースは極力少ないほうが良い。
さらに、傾斜屋根上などの危険な場所でも設置が行われることから、その作業は出来る限りシンプルである方がよい。
ここで連設方向とは、架台上において、太陽電池モジュールが太陽電池モジュール用取付金具を介して順次配置される方向をいう。
図1及び図2は、本実施形態に係る太陽電池アレイの施工方法により、太陽電池モジュール1を敷設した状態を示している。
敷設面である傾斜のついた屋根上には、複数の架台2が、水下側から水上側に長さ方向を向けて互いに平行に取り付けられている。
なお、以下においては説明の便宜のため、連設方向xに一列に敷設された一群の太陽電池モジュール1について、水下側から順に第1太陽電池モジュール1、第2太陽電池モジュール1・・・第n太陽電池モジュール(nは2以上の自然数)と称することがある。
これに対して、第1太陽電池モジュール1以外の第2から第n太陽電池モジュール1の水下側端部は、直接的には架台2上に固定されていない。第2から第n太陽電池モジュール1の水下側端部は、図2、図3(b)、及び図6に示されるように、架台2上に載置されない部分において、フレーム12の基底部124が、太陽電池モジュール用取付金具3の押え部33によって上面から押さえ付けられると共に、この太陽電池モジュール用取付金具3の当接部36が隣り合う水下側の太陽電池モジュール1の基底部124に下面から当接している。これによって、太陽電池モジュール1は上方への動きを規制されている。
以上のように架台2上に取り付けられる各太陽電池モジュール1は、連設方向x(架台2の長さ方向)に沿って、水下側端部に取り付けた太陽電池モジュール1に連設される太陽電池モジュール1において、固定端と自由端とが交互にくるように敷設されている。
太陽電池モジュール1は、図8(a)に示されるように、中空枠状のフレーム12と、このフレーム12の枠内に取り付けられた太陽電池サブモジュール11を有している。
太陽電池サブモジュール11は、少なくとも受光により発電する太陽電池素子を備え、適宜これを保護するカバーガラス等を積層した基板である。
本実施形態に適用される太陽電池素子は、シリコン結晶系(単結晶シリコン、多結晶シリコン)、非結晶系(アモルファスシリコン)、化合物系(CIS、CdTe、GaAsなど)、あるいは有機系の太陽電池素子等いずれのものであってもよく、その種類は特に限定されない。
この架台2は、亜鉛めっき鋼板などにより形成されており、図9に示されるように、その下端部が開口した縦長中空の四角柱状に形成されている。また、太陽電池モジュール1を載置する上面部には、長孔2aと締結孔2bが形成され、側面部の水下側端部近傍には一対の締結孔2cが形成されている。
締結孔2bは、架台2上において、太陽電池モジュール1の幅と同じ間隔ごとに、押え金具6の締結孔61aに対応して設けられている。
締結孔2cは、第1太陽電池モジュール1を架台2上に取り付けるための固定金具4(図10により後述)を取り付けるため、固定金具4の締結孔46aに対応して形成された孔である。この締結孔2cには、取付金具4の締結孔46aに差し込まれた締結ボルト41bが挿通される。
押え金具6は、亜鉛めっき鋼板などからなり、一枚の板状の金属板を所定の箇所で折曲した形状からなる。
この押え金具6は、架台2上に取り付けられ、架台2の上面と平行な板状の取付部61、取付部61の端部から直角に立ち上がった立設部62、立設部62の端部から、架台2の上面と平行に、且つ、水上側(取付部61とは反対の向き)に延び出した押え部63、押え部63の端部から水上側に斜め上方に延び出した斜設部64、斜設部64の端部から、架台2と直行する向きに上方へ延び出した当接部65とから形成される。
架台2上に押え金具6を取り付ける場合にはまず、架台2上の締結孔2bと、押え金具6の取付部61上の締結孔61aとを対応させて、押え金具6の取付部61を架台2上に載置する。
それから、締結ネジ61bを、締結孔61aと締結孔2bとに挿通させ、ナットに螺合する。これにより架台2と押え金具6とは一体化し、架台2の上面と押え金具6の押え部63の下面との間に、太陽電池モジュール1の基底部124を差し込むための差込部6aが形成される。
この差込部4aには、第1太陽電池モジュール1の水下側の基底部124が差し込まれ、差し込まれた基底部124は、押え部43と延出部45とによって挟持される。
この差込部3aには、第2太陽電池モジュール1から第n太陽電池モジュール1の水下側の基底部124が差し込まれ、差し込まれた基底部124は、押え部33と延出部35とによって挟持される。
この太陽電池モジュール用取付金具3が、図6に示されるように、水下側の太陽電池モジュール1と水上側の太陽電池モジュール1との間に取り付けられると、水上側の太陽電池モジュール1の水下側基底部124が押え部33によって上方から押さえ付けられると共に、太陽電池モジュール用取付金具3の当接部36が、水下側の太陽電池モジュール1の水上側基底部124に下面から当接する。この結果、自由端である、水上側の太陽電池モジュール1の水下側端部の上方への動きが規制される。
まず、図13に示されるように、第1太陽電池モジュール1に固定金具4を取り付ける。
この工程は、固定金具4の差込部4aに第1太陽電池モジュール1の水下側の基底部124を差し込みながら、第1太陽電池モジュール1の水下側の支持部123の内側に、固定金具4の接着部41を当接させる。これにより、両面接着テープ41aによって、支持部123の内側の面と接着部41とが接着し、第1太陽電池モジュール1に固定金具4が取り付けられる。
この工程は、架台2の締結孔2cと、固定金具4の締結孔46aとを対応するようにして、架台2の水下側端部を、固定金具4の一対の側面部46で挟み込む。これと同時に、架台2の水上側端部において、押え金具6の差込部6aに、第1太陽電池モジュール1の水上側基底部124を水上側から差し込む。
それから、図4に示されるように、締結孔46aと締結孔2cに締結ネジ46bを挿通させて、ナットに螺合させる。
これにより、第1太陽電池モジュールの水下側端部と水上側端部とが架台2上に固定される。
まず、第2太陽電池モジュール1について、図15に示されるように、水下側端部に太陽電池モジュール用取付金具3を取り付ける。
この工程は、太陽電池モジュール用取付金具3の差込部3aに、第2太陽電池モジュール1の水下側基底部124を差し込みながら、第2太陽電池モジュール1の水下側の支持部123の内側の面に、太陽電池モジュール用取付金具3の接着部31を当接させる。これにより、両面接着テープ31aによって、接着部31が支持部123の内側の面に接着し、太陽電池モジュール用取付金具3が第2太陽電池モジュール1に取り付けられる。
これにより、第2太陽電池モジュール1の自由端である水下側端部は、図6に示されるように、太陽電池モジュール1用取付金具3の押え部33によって水下側基底部124を上面から押さえつけられており、これと併せて、太陽電池モジュール用取付金具3の当接部36が第1太陽電池モジュール1の基底部124に下面から当接することによって、第2太陽電池モジュールの上方への動きが規制される。
また、第2太陽電池モジュール1の水上側端部は、押え金具6によって架台2上に固定されて固定端を構成する。
この工程は、第n太陽電池モジュール1の水上側支持部123の外側に固定金具5の立設部51の外側を当接させると共に、固定金具5の基底部52を架台2上に載置する。そして、基底部52上に穿設されている締結孔52a、及び架台2上の締結孔2bに締結ネジ52bを挿通させ、ナットに螺合させる。
これにより、太陽電池モジュール用取付金具1が架台2上に取り付けられると共に、第n太陽電池モジュール1の水上側(連設方向x)への動きが規制される。また、この結果、全ての太陽電池モジュール1の自由端は、上方及び水上側への動きが規制され、架台2上に固定されることとなる。
図19乃至図21に示されるように、太陽電池モジュール用取付金具7は、アルミニウムやステンレス等の一枚の板状の金属板を所定の箇所で折り返した形状からなり、第1太陽電池モジュール1から第n太陽電池モジュール1の水下側の支持部123と平行で、この支持部123に内側から接着する板状の接着部71と、この接着部71の下端から、各太陽電池モジュール1の基底部124側へ斜め下方に延び出した板状の斜設部72と、斜設部72の端部から基底部124と水平に内側(接着部71と対向する側)へ折曲して延び出した板状の押え部73と、押え部73の端部から下方へ直角に折曲して延び出した立設部74と、立設部74の下端から、押え部73と平行に外側(接着部71側)へ直角に折曲して、接着部71が接着する太陽電池モジュール1の基底部124の下面に延び出した延出部75と、延出部45の端部からさらに、連設方向xと対向する向きへ延び出し、隣り合う水下側の太陽電池モジュール1の水上側基底部124の下面へ延び出して、この隣り合う水下側の太陽電池モジュール1の水上側基底部124の下面に当接する付勢部76とからなる。
この差込部7aには、第2太陽電池モジュール1から第n太陽電池モジュール1の水下側の基底部124が差し込まれる。
この付勢部76は、隣り合う太陽電池モジュール1間に太陽電池モジュール用取付金具7が取り付けられた際、水下側の太陽電池モジュール1の水上側基底部124を下面から上方へ押し上げるように付勢する。一方、太陽電池モジュール用取付金具7が取り付けられた水上側の太陽電池モジュール1側からみた場合には、付勢部76と延出部75の厚みの差の分だけ、押え部73により、水下側基底部124が上面から下方へ押し下げられるように力がかかる。
まず予め、第一の実施形態におけるのと同様に、太陽電池モジュール用取付金具7を、第2から第n太陽電池モジュール1の水下側端部に取り付ける。
この工程は、図20に示されるように、太陽電池モジュール用取付金具7の差込部7aに、太陽電池モジュール1の水下側基底部124を差し込ませると共に、接着部71を太陽電池モジュール1の水下側支持部123の内側の面に当接させる。これにより、両面接着テープ71aによって、接着部71と、水下側支持部123の内側の面とが接着し、太陽電池モジュール用取付金具7が太陽電池モジュール1に取り付けられる。
なお、太陽電池モジュール用取付金具7の取り付けられた太陽電池モジュール1の水上側端部は、第一の実施形態と同様、架台2上に載置される部分において、水上側基底部124が押え金具6の差込部6aに差し込まれて固定端を構成する。
図22及び図23に示されるように、太陽電池モジュール用取付金具8は、アルミニウムやステンレス等の一枚の板状の金属板を所定の箇所で折り返した形状からなり、第1太陽電池モジュール1から第n太陽電池モジュール1の水下側の支持部123と平行で、この支持部123に内側から接着する板状の接着部81と、この接着部81の下端から、各太陽電池モジュール1の基底部124側へ斜め下方に延び出した板状の斜設部82と、斜設部82の端部から基底部124と水平に内側(接着部81と対向する側)へ折曲して延び出した板状の押え部83と、押え部83の端部から下方へ直角に折曲して延び出した立設部84と、立設部84の下端から、押え部83と平行に外側(接着部71側)へ直角に折曲して、接着部81が接着する太陽電池モジュール1の基底部124の下面に延び出した延出部85と、延出部85の端部からさらに、連設方向xと対向する向きへ延び出し、隣り合う水下側の太陽電池モジュール1の水上側基底部124の下面へ延び出して、この隣り合う水下側の太陽電池モジュール1の水上側基底部124の下面に当接する当接部86と、当接部86の端部から上方へ直角に突出した係合爪87とからなる。
この差込部8aには、第2太陽電池モジュール1から第n太陽電池モジュール1の水下側の基底部124が差し込まれる。
まず予め、第一の実施形態におけるのと同様に、太陽電池モジュール用取付金具8を、第2から第n太陽電池モジュール1の水下側端部に取り付ける。この工程は、図22に示されるように、太陽電池モジュール用取付金具8の差込部8aに、太陽電池モジュール1の水下側基底部124を差し込ませると共に、接着部81を太陽電池モジュール1の水下側支持部123の内側の面に当接させる。これにより、両面接着テープ81aによって、当接部81と、水下側支持部123の内側の面とが接着し、太陽電池モジュール1に太陽電池モジュール用取付金具8が取り付けられる。
この際、係合爪87は、隣り合う水下側の太陽電池モジュール1の水上側基底部124の内側の縁辺部に係合する。
なお、太陽電池モジュール用取付金具8の取り付けられた太陽電池モジュール1の水上側端部は、第一の実施形態と同様、架台2上に載置される部分において、水上側基底部124が押え金具6の差込部6aに差し込まれて固定端を構成する。
図24に示されるように、太陽電池モジュール用取付金具8による係合を解除する際には解除板88を用いる。
解除板88は、平板状の薄板であり、木材や金属などからなる。
延出部85ないし当接部86を一定程度押し下げると、図24(b)に示されるように、係合爪87の上端が、太陽電池モジュール1の基底部124の下面より下方に押し下げられ、係合が解除される。この状態で、水上側の太陽電池モジュール1を水上方向へ引くと、連設されていた太陽電池モジュール1が分離される。
図25に示されるように、架台2の別の例に係る架台9は、既述した架台2と同様、亜鉛めっき鋼板などにより形成されており、その下端部が開口した縦長中空の四角柱状に形成されている。
この架台9の上面部には長孔9aが形成され、側面部の軒側端部近傍には締結孔9bが形成されている。長孔9a、締結孔9bは夫々、既述した架台2における長孔2a、締結孔2cと同様のものである。
この係合片91は、架台9の上面部を切り起こすことで上側に突出させて形成されている。したがって、係合片91は、架台9の上端面から立ち上がって水上側に開口し、架台9の上面との間にわずかな隙間ができるようになっている。この隙間には、太陽電池モジュール1の基底部124を差し込むことができ、これにより、太陽電池モジュール1を架台9上に固定することができる。
また、本例では、太陽電池モジュール用取付金具3、7、8を太陽電池モジュール1に接着させる際、太陽電池モジュール1の支持部123と、太陽電池モジュール用取付金具3、7、8の接着部31、71、81とを、両面接着テープ31a、71a、81aにより接着させたが、これに限らず、接着剤を用いて接着させてもよい。また、接着させる箇所についても、太陽電池モジュール1の基底部124と、押え部33、73、83、立設部34、74、84、ないしは延出部35、75、85とを両面接着テープや接着剤により接着させるものとしてもよいし、差込部3a、7a、8aに充填剤を充填させて、太陽電池モジュール1の基底部124と太陽電池モジュール用取付金具3、7、8とを接着させてもよい。さらに、固定金具4についても同様に、接着剤を用いて接着させてもよいし、太陽電池モジュール1の基底部124と、押え部43、立設部44、ないしは延出部45とを両面接着テープや接着剤により接着させるものとしてもよい。
また、本例では、隣り合う太陽電池モジュール1の間に、三つの太陽電池モジュール用取付金具3、7、8を取り付けているが、特に数は限定されない。
11 太陽電池サブモジュール
12 フレーム
12a 条溝
121 上面側挟持部
122 下面側挟持部
123 支持部
124 基底部
2、9 架台
2a、9a 長孔
2b 締結孔
2c、9b 締結孔
3、7、8 太陽電池モジュール用取付金具
3a、7a、8a 差込部
31、71,81 接着部
31a、71a、81a 両面接着テープ
32、72、82 斜設部
33、73、83 押え部
34、74、84 立設部
35、75、85 延出部
36、76、86 当接部
4 固定金具
4a 差込部
41 接着部
41a 両面接着テープ
42 斜設部
43 押え部
44 立設部
45 延出部
46 側面部
46a 締結孔
46b 締結ネジ
5 固定金具
51 立設部
52 基底部
52a 締結孔
52b 締結ネジ
6 押え金具
6a 差込部
61 取付部
61a 締結孔
61b 締結ネジ
62 立設部
63 押え部
64 斜設部
65 当接部
87 係合爪
88 解除板
9 架台
9a 長孔
9b 締結孔
91 係合片
Claims (10)
- 敷設面上に設置され、太陽電池モジュールが載置される上面に、当該太陽電池モジュールを固定するための固定部が所定の間隔おいて形成された架台と、
受光して発電する太陽電池サブモジュールと、当該太陽電池サブモジュールを枠状に囲う枠体、当該枠体の側縁のうち、上記架台上の連設方向において対向する二側縁から夫々、上記架台側に延び出した板状の支持部、及び、当該支持部の下端から内側に向かって延び出し、上記架台上に載置されると共に、上記架台の固定部により上記架台上に固定される板状の基底部、を備えたフレームと、からなる太陽電池モジュール、において、
上記太陽電池モジュールを上記架台上に固定する金具であって、一枚の板状の金属板を所定の箇所で折り返した形状からなり、上記太陽電池モジュールの基底部を上面から押さえ込む押え部と、上記押え部の一端部から外側へ折曲して、上記基底部の下面側に延び出した延出部と、上記延出部の端部から上記隣り合う太陽電池モジュール側へ延び出し、上記隣り合う太陽電池モジュールの基底部に下面から当接する当接部と、を有する太陽電池モジュール用取付金具により、
上記架台上に複数の上記太陽電池モジュールを取り付けるための施工方法であって、
上記架台上に第一の太陽電池モジュールを載置すると共に、当該第一の太陽電池モジュールの一の基底部を上記架台の固定部により固定する工程と、
上記架台上の連設方向において、上記第一の太陽電池モジュールの固定された基底部側に、第二の太陽電池モジュールを、上記支持部同士を隣り合わせにして連設させる際、上記第一の太陽電池モジュールの固定された基底部に、上記第二太陽電池モジュールの一の基底部に取り付けられた上記太陽電池モジュール用取付金具の当接部を下面側から当接させると共に、上記架台の固定部により、上記第二の太陽電池モジュールの他の基底部を上記架台上に固定する工程と、を有する、
ことを特徴とする太陽電池アレイの施工方法。 - 上記第一の太陽電池モジュールに上記第二の太陽電池モジュールを連設させる際、予め、上記第二の太陽電池モジュールの一の基底部を、上記太陽電池モジュール用取付金具の押え部と延出部とに挟持させて、上記太陽電池モジュール用取付金具を上記第二の太陽電池モジュールに取り付ける工程、をさらに有する、
請求項1記載の太陽電池アレイの施工方法。 - 上記太陽電池モジュール用取付金具は、上記押え部の一端部から上方へ延び出し、上記太陽電池モジュールの支持部に接着する接着部、をさらに有し、
上記太陽電池モジュール用取付金具を上記第二の太陽電池モジュールに取り付ける工程において、接着テープあるいは接着剤を介して、上記接着部を上記支持部に接着させる、
請求項2記載の太陽電池アレイの施工方法。 - 上記太陽電池モジュール用取付金具を上記第二の太陽電池モジュールに取り付ける工程において、上記延出部と上記押え部との間に、接着剤を充填させて、上記太陽電池モジュール用取付金具を上記太陽電池モジュールに接着させる、
請求項2又は3記載の太陽電池アレイの施工方法。 - 上記太陽電池モジュールは、上記フレームの支持部の外側の面が平滑に形成されており、
上記第一の太陽電池モジュールに上記第二の太陽電池モジュールを連設させる際、上記第一の太陽電池モジュールと上記第二の太陽電池モジュールの支持部同士を隙間なく当接させる、
請求項1乃至4いずれかの項に記載の太陽電池アレイの施工方法。 - 上記架台は、上記固定部が、上記基底部を差し込み可能な係合片を構成しており、
上記第一の太陽電池モジュールないしは上記第二の太陽電池モジュールの基底部を上記架台の固定部により固定する際、当該基底部を、上記係合片に差し込んで係合させる、
請求項1乃至5いずれかの項に記載の太陽電池アレイの施工方法。 - 上記敷設面は傾斜しており、
上記第一の太陽電池モジュールの一の基底部を上記架台上に固定する工程は、上記第一の太陽電池モジュールの水上側の基底部を、上記架台の固定部により上記架台上に固定し、
上記架台の固定部により、上記第二の太陽電池モジュールの他の基底部を上記架台上に固定する工程は、上記架台上の連設方向において、上記第一の太陽電池モジュールの固定された基底部側に、第二の太陽電池モジュールを、上記支持部同士を隣り合わせにして連設させる際、上記第一の太陽電池モジュールの固定された基底部に、上記第二の太陽電池モジュールの水下側の基底部に取り付けられた上記太陽電池モジュール用取付金具の延出部を下面側から当接させる、
請求項1乃至6いずれかの項に記載の太陽電池アレイの施工方法。 - 上記太陽電池モジュール用取付金具の当接部の先端には、上記隣り合う太陽電池モジュールの固定された基底部の端部に係合する係合爪が形成されており、
上記第一の太陽電池モジュールの固定された基底部の端部に、上記第二太陽電池モジュールの一の基底部に取り付けられた上記太陽電池モジュール用取付金具の係合爪を係合させる工程、をさらに有する、
請求項1乃至7いずれかの項に記載の太陽電池アレイの施工方法。 - 上記第一の太陽電池モジュールを上記架台上に取り付ける際、上記第一の太陽電池モジュールの端部の内、連設方向において上記第二の太陽電池モジュールと反対側に位置する基底部を上記架台上に固定する工程、をさらに有する、
請求項1乃至8いずれかの項に記載の太陽電池アレイの施工方法。 - 順次太陽電池モジュールを連設させ、末端に連設される太陽電池モジュールを上記架台上に取り付ける際、上記架台上に取り付けられると共に、当該末端に連設された太陽電池モジュールの連設方向の端部に外側から当接して、上記太陽電池モジュールの連設方向への動きを規制する金具を取り付ける工程、をさらに有する、
請求項1乃至9いずれかの項に記載の太陽電池アレイの施工方法。
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