JP6892050B2 - Equipment for tilting the photovoltaic power generation panel on the window glass - Google Patents
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Description
本発明は、太陽光発電パネルを窓ガラスの内側にガラス面に対して傾斜して設置するための器具に関するものである。The present invention relates to an appliance for installing a photovoltaic power generation panel inside a window glass at an angle with respect to a glass surface.
太陽光発電パネルを屋根上や地上に集合して設置するための架台、器具は広く知られているが、発電力が10ワット等の小型の太陽光発電パネルを発電効率の良い南面に向けて窓ガラス等に室内で傾斜設置するための器具は知られていない。
太陽光発電パネルを屋外に設置し、屋内の機器に接続するためには壁に穴を開けて配線をする等の大規模な工事が必要となるが、マンション住宅や賃貸住宅などでは壁への穴開けを実施することが不可能である場合が多い。
このため小規模な太陽光発電を自宅で使用するためには太陽光発電パネルを窓に吊るしたり、床に寝かせて使用せざるを得ない。Although pedestals and appliances for collectively installing photovoltaic power generation panels on the roof or on the ground are widely known, small photovoltaic power generation panels with a power generation capacity of 10 watts, etc. are directed toward the south side where power generation efficiency is good. There is no known device for tilting indoor installation such as window glass.
Large-scale construction such as making holes in the wall and wiring is required to install the photovoltaic power generation panel outdoors and connect it to indoor equipment, but in condominiums and rental houses, it is necessary to install it on the wall. It is often impossible to perform drilling.
Therefore, in order to use small-scale solar power generation at home, the solar power generation panel must be hung on a window or laid on the floor.
窓ガラスを通した太陽光はガラスによる光吸収、散乱のためエネルギーが減衰しており、適切な角度で受光しない場合、十分な太陽光発電を期待できない、という問題がある。また、室内では窓のカーテン、室内の障害物により適切な太陽光発電パネルの設置場所を確保することができないという問題がある。 The energy of sunlight passing through the window glass is attenuated due to light absorption and scattering by the glass, and there is a problem that sufficient photovoltaic power generation cannot be expected unless light is received at an appropriate angle. In addition, there is a problem that an appropriate place for installing a photovoltaic power generation panel cannot be secured indoors due to window curtains and obstacles in the room.
窓ガラスの室内側に太陽光発電パネルを傾斜設置することにより、太陽光に対する適切な角度を保持するように構成した器具を提供する。Provided is an appliance configured to maintain an appropriate angle with respect to sunlight by inclining a photovoltaic power generation panel on the indoor side of a window glass.
カーテンや室内の障害物の影響を受けない小規模太陽光発電システムを構成できる。窓ガラスに対して太陽光発電パネルの1辺を平行に設置することでガラス面からの太陽光発電パネルの室内への膨らみを最低限に抑えることができる。It is possible to configure a small-scale photovoltaic power generation system that is not affected by curtains or obstacles in the room. By installing one side of the photovoltaic power generation panel parallel to the window glass, it is possible to minimize the swelling of the photovoltaic power generation panel from the glass surface into the room.
図1に本器具の構成を示す。
窓ガラスに太陽光発電パネルを太陽方向に傾斜して設置するための器具であって、窓ガラスに前記器具を固定するための複数の固着部1と、前記複数の固着部1を連結する板状の腕部2と、太陽光発電パネルを固定するための台座部3を有し、前記台座部3は台座と前記腕部2との接続角度を固定するための、台座部固定支持部31、台座部角度固定突起部32および太陽光発電パネル保持部33を含む。
太陽光発電パネルが窓ガラスに当たらないように台座部3に接続する腕部2は、接続角度が0度(太陽光発電パネルが窓ガラスと平面平行)から90度(太陽光パネルが窓ガラスに対して直角)の間で可変とし、、台座部固定支持部31、台座部角度固定突起部32および太陽光発電パネル保持部33により両者の角度を固定する。
腕部2と固着部1が搭載する太陽光発電パネルに影を落とさないように基本的には固着部1を台座部3より低い位置にして使用する。
固着部1は吸盤を使用してガラス窓に固定する方法の他、固定位置を変更する可能性が低い場合は粘着テープや接着剤を使用して固定することでも良い。
台座部3は太陽光発電パネルを搭載し固定するため、台座と太陽光発電パネル保持部33を有する。太陽光発電パネル保持部33は、太陽光発電パネルの押えのためのL字の押え溝と把持のためのネジ機構を有する。パネルの把持はばねやゴムを使用した機構、吸盤、粘着テープ、接着剤、ねじ止めなどの公知の固定方法の1つまたは複数の固定機構で構成しても良い。
台座部3と腕部2は太陽光が太陽光発電パネルに効率良く当たるように接続角度の変更を可能とする。台座部3と腕部2はヒンジ(蝶番)のように平面で角度可変とし、ネジ機構や把持機構により両者の角度を固定できるようにする。
このため、前記台座部3は前記腕部2との接続角度を固定するための、台座部固定支持部31、台座部角度固定突起部32および太陽光発電パネル保持部33を含む。この他、台座部3と腕部2の間は円形ボールや、カメラの三脚のような水平方向および垂直方向への回転機構の組み合わせや、フレックスアームなどの公知の方法で台座部3と腕部2の接続角度を水平面および垂直面で可変としても良い。
スマートフォンやカメラ、音楽機器などの小電力の機器は近年USB接続で充電されることが多く、USB充電向けの小型のモバイルバッテリーも多く販売されている。USB向けの5ボルトで発電する太陽光発電パネルは数百グラムで大きさも長辺30センチ以下程度で軽量、小型である。このため太陽光発電パネルとバッテリを近傍に設置できることが利便性の面で良い。
図1ではオプションでバッテリ保持部4を有する。図4はバッテリ保持部4に充電バッテリを設置し、太陽光発電パネルの電源ポート(USB端子)と充電バッテリをUSB接続した状態を示している。これにより配線を簡素化できる。
複数の固着部1の垂直面内での角度(垂直面内での位置の差)、台座部3と腕部2の接続角度は、家の位置する緯度に依存する水平線と太陽南中時の仰角と、窓ガラス面に垂直な線と南方向の成す水平角度から適正角度を求めることができる。
例えば東京では1月の太陽最大仰角は約30度、8月の太陽最大仰角は約80度、年平均の発電最適仰角は約60度であるから真南の窓ガラスに対しては、固着部1を水平(垂直方向の角度0度、つまり同じ高さ)とし、台座部3と腕部2の接続角度をこれら最大仰角の角度となるように設定する。さらに緯度(43度北海道 38度仙台、35度東京、26度沖縄等)を考慮して垂直方向の角度を決定することもできる。 季節により頻繁にこの角度を変えることは一般的には面倒であるので通年の最適仰角60度などにすることでもよい。
また、家の建て位置(窓が向く方向)が真南方向でない場合、窓ガラスが真南に対して成す水平面内の角度により固着部の垂直位置を異ならせて(垂直方向に傾斜して)窓ガラスに設置する。例えば家が真南に対して東に45度傾斜して建設されているとき、日の出から窓に直射日光が射さなくなるまでの時間内で太陽光発電パネルに当たる太陽光を最大化するため垂直方向に台座部を45度前後(太陽光が当たる側に)傾け、さらに台座部3と腕部2の角度を45度前後に固定する。同様に家が真南に対して西に45度傾斜して建設されているときや、東西に30度、60度、90度傾斜しているときなども最適な固着部の垂直位置(2つの固着部が成す垂直方向の角度)と台座部3と腕部2の角度を求めることができる。台座部3の垂直方向の傾斜角を5段階(例えば右上がり70度、右上がり45度、0度(水平)、左上がり45度、左上がり70度)、台座部3と腕部2の角度を4段階(例えば30度、45度、60度、75度)とし、窓ガラスが真南に対して成す水平面内の角度および太陽仰角(緯度、季節等)に対応して、台座部1の垂直方向の角度(高さの差異)、台座部3と腕部2の最適位置にそれぞれにマークや突起を付けることができる。
また、例えば円形ボールを使用した回転機構であれば、太陽仰角と窓が向く方向と南からの水平角度に応じた最適位置に円形ボールにマークや突起をつけることで最適な水平および垂直角度で太陽光発電パネルを台座部3に設置することができるFIG. 1 shows the configuration of this device.
A device for installing a photovoltaic power generation panel on a window glass at an angle toward the sun, and a plate connecting a plurality of fixing
The
Basically, the
The
Since the
The
Therefore, the
In recent years, low-power devices such as smartphones, cameras, and music devices are often charged by USB connection, and many small mobile batteries for USB charging are also on sale. The solar power generation panel that generates electricity with 5 volts for USB is several hundred grams, and the size is about 30 cm or less on the long side, and it is lightweight and compact. Therefore, it is convenient in terms of convenience that the photovoltaic power generation panel and the battery can be installed in the vicinity.
In FIG. 1, a
The angle of the plurality of
For example, in Tokyo, the maximum elevation angle of the sun in January is about 30 degrees, the maximum elevation angle of the sun in August is about 80 degrees, and the annual average optimum elevation angle for power generation is about 60 degrees. 1 is set to be horizontal (the angle in the vertical direction is 0 degrees, that is, the same height), and the connection angle between the
Also, if the building position of the house (the direction in which the window faces) is not in the south direction, the vertical position of the fixed part will be different (tilted in the vertical direction) depending on the angle in the horizontal plane formed by the window glass with respect to the south. Install on the window glass. For example, when a house is built at an angle of 45 degrees east of the south, it is vertical to maximize the amount of sunlight that hits the PV panel within the time between sunrise and no direct sunlight on the windows. The pedestal portion is tilted about 45 degrees (to the side exposed to sunlight), and the angle between the
In addition, for example, in the case of a rotation mechanism using a circular ball, the circular ball can be marked or projected at the optimum position according to the sun elevation angle, the direction in which the window faces, and the horizontal angle from the south to achieve the optimum horizontal and vertical angles. The solar power generation panel can be installed on the
本発明は小規模な太陽光発電パネルを室内で使用するための設置器具に関するもので、窓ガラスに太陽光発電パネルを太陽の方向に最適傾斜で設置することができ、アパートや賃貸住宅等に対する小規模太陽光発電パネルの設置を加速させる効果が期待できる。The present invention relates to an installation device for indoor use of a small-scale photovoltaic power generation panel, and the photovoltaic power generation panel can be installed on a window glass at an optimum inclination in the direction of the sun, for an apartment, a rental house, or the like. The effect of accelerating the installation of small-scale photovoltaic power generation panels can be expected.
1 固着部
2 腕部
3 台座部
31 台座部固定支持部
32 台座部角度固定突起部
33 太陽光発電パネル保持部
4 バッテリ保持部1 Fixing
Claims (3)
The installation structure of the photovoltaic power generation panel installation device according to claim 1, further comprising a battery holding unit 4 for holding a mobile battery for storing the electric power generated by the photovoltaic power generation panel.
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