JP6933715B2 - Solar power system - Google Patents
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Description
本発明は、複数の太陽電池パネルが載置される太陽電池架台と、前記太陽電池パネルが電気的に接続される電気機器の設置部と、を備えた太陽光発電システムに関し、特に、前記電気機器の設置の仕方に係る。 The present invention relates to a photovoltaic power generation system including a solar cell mount on which a plurality of solar cell panels are mounted and an installation portion of an electric device to which the solar cell panels are electrically connected. It relates to how to install the equipment.
近年、環境負荷の低いクリーンエネルギの一つとして太陽光発電システムの普及が進められているが、降雪量の多い地域では冬季に太陽電池パネル上に雪が積もり、その受光量が低下したり、太陽電池パネルやその架台などが積雪の重みなどによって損傷したりするおそれがある。そのため、降雪量の多い地域向けの太陽光発電システムでは、前記のような問題を回避するための工夫がなされている。 In recent years, photovoltaic power generation systems have been widely used as one of the clean energies with low environmental load. However, in areas with heavy snowfall, snow accumulates on the solar cell panels in winter, and the amount of light received decreases or the sun. The battery panel and its mount may be damaged by the weight of snow. Therefore, in the photovoltaic power generation system for areas with a large amount of snowfall, measures have been taken to avoid the above-mentioned problems.
一例として、特許文献1、2に開示されているものでは、太陽電池架台の載置台の傾斜角を調整可能な構造を有している。これにより、冬季以外の季節においては太陽電池パネルの受光量を多くするために、載置台の傾斜角は小さくされる。一方、冬季には、太陽電池パネル上に降り積もる雪が少なくなり、さらに降り積もった雪も滑落し易くなるように、載置台の傾斜角は大きくされる。
As an example, those disclosed in
ところで、一般的に太陽電池パネルには例えばパワーコンディショナーなどの電気機器が接続され、その収納箱を例えば太陽電池架台の10〜20台に1台くらいの割合で設置する場合がある。また、それ以外に例えば接続箱、集電箱などを太陽電池架台に設置する場合もあるが、前記のように降雪量の多い地域では、これらの箱をどこに設置するのかが問題になる。 By the way, in general, an electric device such as a power conditioner is connected to a solar cell panel, and a storage box thereof may be installed at a ratio of about 1 in 10 to 20 of the solar cell mounts, for example. In addition to this, for example, a junction box, a current collector box, etc. may be installed on the solar cell mount, but in an area with a large amount of snowfall as described above, where to install these boxes becomes a problem.
すなわち、例えばパワーコンディショナーの場合、その収納箱が雪に埋もれてしまうと、適切な換気ができなくなって、熱が籠もりやすくなるとともに、その熱によって雪が融け、水が収納箱の中に侵入することもあり、これにより種々の不具合が発生するおそれがある。また、収納箱が雪に埋もれてしまうと、メンテナンスに支障をきたすことは言うまでもない。 That is, in the case of a power conditioner, for example, if the storage box is buried in snow, proper ventilation cannot be performed, heat tends to be trapped, and the heat melts the snow and water enters the storage box. In some cases, this may cause various problems. Needless to say, if the storage box is buried in snow, maintenance will be hindered.
そこで、これら電気機器の収納箱を例えば太陽電池架台の下方に設置して雪除けとすることは考えられるが、前記従来例のように載置台を傾斜させていると、その下方に雪が吹き込み易いので、十分な効果は期待できない。なお、太陽電池架台とは別の場所に設置しようとすると、そのために余分なスペースが必要になるだけでなく、別途、雪に埋もれないような対策も必要になる。 Therefore, it is conceivable to install a storage box for these electric devices under the solar cell stand, for example, to protect the snow. Therefore, a sufficient effect cannot be expected. If you try to install it in a place other than the solar cell mount, not only will it require extra space, but you will also need to take additional measures to prevent it from being buried in the snow.
本発明は、かかる諸点を考慮してなされたものであり、その目的は、太陽電池パネルへの積雪を抑制することができる太陽光発電システムにおいて、電気機器の好適な設置スペースを確保することにある。 The present invention has been made in consideration of these various points, and an object of the present invention is to secure a suitable installation space for electrical equipment in a photovoltaic power generation system capable of suppressing snow accumulation on a solar cell panel. be.
発明に係る太陽光発電システムは、複数の太陽電池パネルが載置される太陽電池架台と、前記太陽電池パネルが電気的に接続される電気機器の設置部と、を備えており、前記太陽電池架台は、それぞれに太陽電池パネルが載置されるとともに連結部で互いに回動可能に連結された一対の載置部と、この一対の載置部を支柱に対して保持する保持部とを備え、当該一対の載置部が前記連結部を頂部とする山形に屈曲するように折り畳み可能に構成されている。 The photovoltaic power generation system according to the present invention includes a solar cell mount on which a plurality of solar cell panels are mounted, and an installation portion of an electric device to which the solar cell panels are electrically connected. The gantry is provided with a pair of mounting portions on which the solar cell panel is mounted and rotatably connected to each other at the connecting portion, and a holding portion for holding the pair of mounting portions with respect to the support column. , The pair of mounting portions are configured to be foldable so as to bend in a chevron shape with the connecting portion as the top.
そして、前記設置部は、屈曲した状態の前記一対の載置部の下方に、上方から見て前記太陽電池パネルおよび前記載置部に覆われるようにして前記電気機器を設置する位置に設けられている。なお、「前記太陽電池パネルおよび前記載置部に覆われるようにして」という記載は、上方から見て電気機器が完全に、即ち隙間なく覆われている状態を意味するのではなく、隙間から電気機器が見える状態も含む意味である。 Then, the installation portion is provided at a position where the electric device is installed below the pair of mounting portions in a bent state so as to be covered with the solar cell panel and the above-mentioned mounting portion when viewed from above. ing. It should be noted that the description "so as to be covered with the solar cell panel and the above-mentioned mounting portion" does not mean that the electric device is completely covered, that is, without a gap when viewed from above, but from the gap. It also means that the electrical equipment can be seen.
そのように構成された太陽光発電システムによれば、太陽電池パネルに接続されるパワーコンディショナー等の電気機器への積雪による影響を効果的に抑制できる、当該電気機器の設置部を提供することができる。 According to the photovoltaic power generation system configured in this way, it is possible to provide an installation part of the electric device capable of effectively suppressing the influence of snow accumulation on the electric device such as a power conditioner connected to the solar cell panel. can.
〔実施形態1〕
本発明の一実施形態について、まず、図1〜図4を用いて本実施形態に係る太陽光発電システムの太陽電池架台1の構成を説明する。図1は太陽電池架台1を斜め下側から見た斜視図であり、図2はその正面図である。また、図3の(a),(b)は、太陽電池架台1の展開状態および折り畳み状態を示す斜視図であり、図4の(a)〜(c)は、さらに折り畳み途中の状態も示す側面図である。[Embodiment 1]
Regarding one embodiment of the present invention, first, the configuration of the
図1、2に表れているように太陽電池架台1は、太陽電池パネルが載置される載置台(一対の載置部10A,10B)と、この載置台を支柱30に対して変位可能に保持する載置台保持部(メインシャフト40および複数のアーム50)とを備えている。載置台はその中央で一対の載置部10A,10Bに分割され、その分割部位において回動機構部60(連結部)によって連結されており、その上面に複数の太陽電池パネルからなる太陽電池アレイ80A,80Bが載置されている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
すなわち、前記一対の載置部10A,10Bが回動機構部60における回動中心線Xの周りを回動し、図3(b)や図4(b),(c)に示すように、回動機構部60を頂部とする山形に屈曲して、折り畳まれるようになっている。このように載置台が一対の載置部10A,10Bに分割されているのに対応して、本実施形態ではそれぞれの載置部10A,10Bに太陽電池アレイ80A,80Bが載置されている。
That is, the pair of
詳しくは図1に表れているように、一対の載置部10A,10Bはそれぞれ縦桟20Aおよび横桟20Bを格子状に組み合わせたものであり、本実施形態では、回動中心線Xの方向に延びる2本の横桟20B,20Cと、これに直交する4本の縦桟20Aとが組み合わされている。なお、図示の例では4本の縦桟20Aおよび1本の横桟20Bは、その上面や下面に対して、太陽電池パネルを固定する固定具や桟などを取り付けできる形状とされた鋼材であり、残りの1本の横桟20Cはアングル材を用いている。
More specifically, as shown in FIG. 1, the pair of
そして、それぞれの載置部10A,10Bを構成する4本の縦桟20Aの一端部が、個別に回動機構部60に連結されている。すなわち、回動機構部60は、載置台保持部を構成するメインシャフト40の上方に並設された丸棒状のサブシャフト61を備えており、このサブシャフト61に、前記載置部10A,10Bの縦桟20Aの一端部に設けられた丸穴がそれぞれ外挿されて、回動可能に連結されている。
Then, one end portions of the four
なお、載置部10A側の縦桟20Aと載置部10B側の縦桟20Aとは、サブシャフト61の延びる方向(回動中心線Xの方向)において互いに位置をずらして連結されている。このことで、載置部10A,10Bをそれぞれサブシャフト61の周りに回動させたときに両者の縦桟20A同士が接触せず、一対の載置部10A,10Bを、それらのなす角度がかなり小さく(例えば10〜20°)なるように回動機構部60で載置台を屈曲させることができる。
The
そのように屈曲可能とされた載置台(一対の載置部10A,10B)を保持する載置台保持部は、支柱30の上端部に固定され、前記回動中心線Xの方向に延びるメインシャフト40と、その長手方向に離間して配設され、それぞれ斜め上方に向かって延びて、一対の載置部10A,10Bをそれぞれ支持する複数(本実施形態では8本)のアーム50とを備えている。
The mounting table holding portion for holding the mounting table (a pair of mounting
図2に表れているように支柱30は、太陽電池架台1の設置される地面に概ね鉛直に立てられているが、メインシャフト40は地面に対してやや傾斜しており、この傾斜に沿うように載置台も地面に対して傾斜している。具体的には太陽電池アレイ80A,80Bが南中したときの太陽の方角を向くように、メインシャフト40は地面に対して10度未満の傾斜角で南側方向に下り傾斜して固定される。これにより太陽光の受光量を増大させ、発電量を向上させることができる。
As shown in FIG. 2, the
そうして支柱30の上端部から概ね水平に(やや傾斜して)延びるメインシャフト40は矩形閉断面構造とされ、十分な強度および剛性を有するとともに、さらに支柱30との間に角型鋼材のブレース31が斜めに設けられている。そして、前述したようにメインシャフト40から斜め上方の載置部10A,10Bに向かって半分ずつ(本実施形態では4本ずつ)、アーム50が延びている。
The
すなわち、図1に表れているようにメインシャフト40には、その長手方向に離間する4カ所においてそれぞれ、一方の載置部10Aに向けて延びるアーム50と、他方の載置部10Bに向けて延びるアーム50とが一組となって設けられている。各アーム50の下端部はそれぞれ上下に回動可能にメインシャフト40に連結され、上端部はそれぞれ上下に回動可能に縦桟20Aに連結されている。
That is, as shown in FIG. 1, the
この構成により、前記の如く載置台(一対の載置部10A,10B)が屈曲するときには、これに連動して対をなす2本のアーム50が逆向きに回動し、互いのなす角度(開き角)が変化する。例えば、図4のように側方から(正確には回転中心線Xの方向に)見ると明らかなように、載置台が屈曲していくに連れて2本のアーム50の開き角が小さくなり、これに伴い載置台の回動機構部60の位置が高くなってゆく。
With this configuration, when the mounting bases (a pair of mounting
つまり、本実施形態において載置台は、一対の載置部10A,10Bが1つの面を形成するように展開された展開状態から、回動機構部60を頂部とする山形を形成する屈曲状態へと変形する。そして、このような載置台の屈曲に連動して、載置台保持部(メインシャフト40、アーム50)が載置台の屈曲部である回動機構部60を展開状態よりも高い位置に移動させるとともに、回動機構部60とは逆側の一対の載置部10A,10Bの端部を展開状態よりも低い位置に移動させることで、太陽電池アレイ80A,80Bの傾斜角度を大きくするようになっている。
That is, in the present embodiment, the mounting table is changed from a deployed state in which a pair of mounting
そうして載置台の屈曲に連れて高さが変化するサブシャフト61と、メインシャフト40と間には、このメインシャフト40に対してサブシャフト61を案内するガイド機構が設けられている。すなわち、図1〜4に表れているようにサブシャフト61の両端部にはそれぞれ、角型鋼材からなる長尺のガイドバー62(ガイド部材)が回動可能に取り付けられて、ほぼ鉛直下向きに延びている。
A guide mechanism for guiding the sub-shaft 61 with respect to the
一方、メインシャフト40の端部には、前記ガイドバー62の挿通可能な矩形断面を有する角筒状のガイドレール63が取り付けられており、ここに挿通されたガイドバー62を上下方向にスライド可能に支持している。これにより、前述したように載置台の屈曲に連動してアーム50が回動し、当該載置台の高さ(即ちサブシャフト61および回動機構部60の高さ)が変化するときに、ガイドレール63によってガイドバー62の動きが高さ方向のみに制限されることで、ガイドバー62が接続されたサブシャフト61の動きも規制され、その高さ方向の動作が安定する。
On the other hand, a square
なお、ガイドレール63は必ずしも必要でなく、例えばガイドバー62に長手方向に沿って直線状の溝を形成し、メインシャフト40の端部に前述した溝に挿入できる凸部が設けられ、その凸部によってガイドバー62の動きが高さ方向に規制されるようにすることもできる。また、メインシャフト40の端部に特別な構造を備えていなくても、ガイドバー62に設けられた長手方向に沿った直線状の溝がメインシャフト40の端部をそのまま挿入できるようにされていてもよい。
The
−太陽電池架台1の動作−
以下に、主に図4を参照して太陽電池架台1の動作を説明する。なお、図4の(a)〜(c)は太陽電池架台1の側面図であるが、載置台の屈曲による一対の載置部10A,10Bや対をなすアーム50の位置の変化が見易いように、太陽電池架台1を水平方向ではなく、載置部10A,10Bの回転中心線Xの方向に見ている。-Operation of solar cell mount 1-
Hereinafter, the operation of the
まず、降雪期を除く通常期には図4(a)に示すように、太陽電池架台1を展開状態として、一対の載置部10A,10Bおよび太陽電池アレイ80A,80Bを平板状に保持する。これにより最も効率的に受光させることができる。このとき、対をなす2本のアーム50の開き角は最大になる。
First, in the normal period excluding the snowfall period, as shown in FIG. 4A, the
その展開状態から載置台を屈曲させ、一対の載置部10A,10Bがサブシャフト61を頂部とする山形をなすように折り畳んでゆくと、図4(b)に示すように対をなす2本のアーム50の開き角は小さくなってゆき、その上端部に連結された縦桟20Aの位置が高くなってゆく。これにより、メインシャフト40およびアーム50は載置台の回転機構部60の位置を、図4(a)に示す展開状態よりも高い位置に移動させていく。
When the mounting table is bent from the unfolded state and folded so that the pair of mounting
そして、図4(c)に示すように降雪期には、載置台(一対の載置部10A,10B)を最大限に屈曲させ、太陽電池架台1を折り畳み状態とする。こうすると、回転機構部60の位置が最も高くなることで、一対の載置部10A,10Bが図4(b)に比べて急峻な山形をなし、対をなす2本のアーム50の開き角は最小になる。この結果、一対の載置部10A,10B上にそれぞれ載置された太陽電池アレイ80A、80Bの傾斜角度が大きくなり、それによって太陽電池パネル上に降る雪が滑落し易くなる。
Then, as shown in FIG. 4C, during the snowfall season, the mounting bases (a pair of mounting
さらに、そうして太陽電池アレイ80A,80Bの傾斜角度を大きくすることで、太陽電池パネルの受光面が地面からの反射光を受けやすい向きになるので、太陽電池架台1の周辺に積もった雪からの散乱光を太陽電池アレイ80A、80Bが受光し易くなる。こうして散乱光を発電に利用することによって発電量を高めることができる。
Further, by increasing the inclination angle of the
そこで、本実施形態では一例として、傾斜角が80°くらいの状態を、太陽電池架台1の折り畳み状態(載置台の最大限に屈曲した状態)とし、降雪期においては太陽電池架台1をこの折り畳み状態とするようにしているが、傾斜角はそれに限定されるものではなく、例えば60°〜90°(垂直)の範囲で任意に選択することができる。傾斜角が大きいほど積雪の影響を抑えることができ、傾斜角が小さいほど太陽からの直接日射をより多く受けられるので、積雪が無い場合の発電量を大きくすることができる。
Therefore, in the present embodiment, as an example, a state in which the inclination angle is about 80 ° is set as a folded state of the solar cell pedestal 1 (a state in which the mounting table is bent to the maximum), and the
−パワーコンディショナーの設置−
上述したように本実施形態の太陽電池架台1は、降雪期において折り畳み状態とされ、一対の載置部10A,10Bを最大限に屈曲させて、太陽電池アレイ80A、80Bの受光面の傾斜角を80°くらいにしている。これにより、周囲の地面に雪が降り積もっていても、太陽電池アレイ80A、80B上には雪が積もりづらくなるため、より長い時間、発電するようになり、積雪期であっても各太陽電池アレイ80A,80Bに接続されたパワーコンディショナー(以下、PCSとも呼ぶ)に電流が流れる期間を長くすることができる。-Installation of power conditioner-
As described above, the
本実施形態では、比較的小容量のPCSを太陽電池架台1の10〜20台に1台くらいの割合で設置して、いわゆる分散型の太陽光発電システムを構築している。また、それ以外に例えば接続箱、集電箱などを太陽電池架台1に設置する場合もあるが、降雪量の多い地域においては、降り積もった雪にPCSの収納箱や接続箱、集電箱などが埋もれないようにするために、どこに設置するのかが問題になる。
In the present embodiment, a so-called distributed photovoltaic power generation system is constructed by installing relatively small-capacity PCSs at a ratio of about 1 in 10 to 20 of the
すなわち、例えばPCSの場合、その収納箱が雪に埋もれて冷却ファンの排気口が塞がってしまうと、適切に換気することができなくなって熱が籠もりやすくなり、熱による動作不良が発生する恐れがある。また、その熱によって収納箱の周囲の雪が融けて水になり収納箱の中に侵入することがあり、これにより漏電や腐食などの種々の不具合が発生するおそれがある。また、収納箱が雪に埋もれてしまうと、メンテナンスに支障をきたすことは言うまでもない。 That is, in the case of PCS, for example, if the storage box is buried in snow and the exhaust port of the cooling fan is blocked, proper ventilation cannot be performed and heat tends to be trapped, which may cause malfunction due to heat. There is. In addition, the heat may melt the snow around the storage box and turn it into water, which may enter the storage box, which may cause various problems such as electric leakage and corrosion. Needless to say, if the storage box is buried in snow, maintenance will be hindered.
このような実状を考慮して本発明の発明者は、上述した折り畳み式の太陽電池架台1を実際に降雪量の多い地域に設置して実験、検討を繰り返した結果、山形に折り畳まれた載置台(一対の載置部10A,10B)が雪除けとして効果的に機能することを見出した。すなわち、図6、7を参照して後述するように、折り畳まれた一対の載置部10A,10Bの下方には雪が降り積もらず、空洞のようなスペースSが形成されるのである。
In consideration of such an actual situation, the inventor of the present invention installed the above-mentioned foldable
かかる知見に基づいて本実施形態では、図5〜7に示すように例えばPCSの収納箱70(接続箱や集電箱であってもよい)を折り畳み状態の載置台(一対の載置部10A,10B)の下方に、上方から見てそれら一対の載置部10A,10Bに覆われるように設置している。なお、図5は、太陽電池パネルを一部省略して、PCSの設置状態を示す太陽電池架台1の斜視図であり、図6、7は同じくPCSの設置状態を示す太陽電池架台1の正面図および側面図である。
Based on this knowledge, in the present embodiment, for example, as shown in FIGS. 5 to 7, a PCS storage box 70 (which may be a connection box or a current collector box) is folded into a mounting table (a pair of mounting
それら各図に表れているように本実施形態では、PCSの収納箱70は横長の直方体状とされ、メインシャフト40から下方に延びる2本のステー71によって吊り下げられている。これら2本のステー71は、それぞれ一対の帯状の鉄板を組み合わせたもので、上端部がメインシャフト40の長手方向に離間した2カ所において、その側面に重ね合わされて締結されている。
As shown in each of these figures, in the present embodiment, the
そして、メインシャフト40から下方に延びるステー71の下端部において、対をなす鉄板が反対向きに折り曲げられてそれぞれL字状をなしており、この折り曲げ部分がPCSの収納箱70の天井面に重ね合わされて締結されている。このように収納箱70を吊り下げる2本のステー71によって、メインシャフト40(載置台保持部)に設けられたPCSの設置部が構成されている。
At the lower end of the
図6に明らかなようにPCSの収納箱70は、その底面が地面から所定間隔H(例えば30cmくらい)を空けるように設置される。このように地面から十分に離して設置することで、少量の雪が積もったり霜が降りたりしても収納箱70には錆などの影響が生じ難くなる。また、PCSの配線やメンテナンスのためのスペースも確保できる。同様の理由で収納箱70と支柱30との間にも所定間隔Dが空けられている。
As is clear from FIG. 6, the
さらに、本実施形態では折り畳まれた一対の載置部10A,10Bにおける横桟20Bよりも下方に、収納箱70を設置している。こうすると、図5、7に明らかなように、横桟20Bが収納箱70の上方を覆うようになり、さらに上方に位置するメインシャフト40とともに、一対の載置部10A,10Bの隙間から吹き込む雪を遮って、収納箱70に積もらないようにしている。
Further, in the present embodiment, the
すなわち、図7には太陽電池架台1を側方から見て示すように、折り畳み状態では一対の載置部10A,10Bおよび太陽電池アレイ80A、80Bが急峻な山形となり、その上に降った雪が滑落して図の左右に雪溜まりを形成しているが、それら一対の載置部10A,10Bの下方には雪が積もっておらず、ここには、雪に埋もれないようにPCSの収納箱70を設置することができるスペースSが形成される。
That is, as shown in FIG. 7 when the
なお、図4などを参照して上述したように一対の載置部10A,10Bは、それを屈曲させて折り畳むときに、連動してそれら載置部間にある回動機構部60が位置が高くなってゆくように構成されている。このため、前記の折り畳み状態では一対の載置部10A,10Bの下部がメインシャフト40よりも下方に延びていても、一対の載置部10A,10Bの下方に収納箱70が設置できるスペースを確保できるようになっている。
As described above with reference to FIG. 4 and the like, the pair of mounting
しかも、そうして折り畳まれた一対の載置部10A,10Bの下方にスペースを確保する上では、本実施形態のようにメインシャフト40が水平でなく、やや傾斜していることも有利になる。すなわち、上述したようにメインシャフト40は支柱30の南側(図2や図5、6の右側)がやや低く、反対に北側(同左側)がやや高くなっており、この高くなっている方、即ち地面との間隔が大きい方では、低い方に比べて折り畳んだ状態で一対の載置部10A,10Bの下方により大きなスペースを確保できるので、こちらのスペースを設置部としてPCSの収納箱70が設置されることがメンテナンス時の作業性等の点でより好ましい。
Moreover, in order to secure a space below the pair of mounting
加えて本実施形態では、折り畳まれた一対の載置部10A,10Bにおける最外位置の縦桟20Aよりも内側(メインシャフト40の長手方向について内側)に、収納箱70を設置している。言い換えると、そうなるように2本のステー71をメインシャフト40に取り付ける位置を設定している。そして、それら最外位置の縦桟20Aのさらに外側にガイドバー62およびガイドレール63が設けられている。
In addition, in the present embodiment, the
すなわち、図6に明らかなようにPCSの収納箱70は、一対の載置部10A,10Bのそれぞれの最外位置の縦桟20A、ガイドバー62およびガイドレール63よりも内側に設置されており、ガイドバー62やガイドレール63が架台の側方から吹き込む雪を遮るようになっている。これにより、図6には太陽電池架台1を正面から見て示すように、その側方には雪が降り積もっていても、一対の載置部10A,10Bの下方には雪がほとんど積もっておらず、雪に埋もれないようにPCSの収納箱70を設置することができるスペースSが形成される。
That is, as is clear from FIG. 6, the
以上のように、本実施形態の太陽光発電システムにおいて太陽電池架台1は、まず、一対の載置部10A,10Bを折り畳み、急峻な山形として太陽電池アレイ80A,80Bの傾斜角度を大きくすることで、降雪量の多い地域において太陽電池アレイ80A,80Bへの積雪を抑制することができる。また、一対の載置部10A,10Bが山形に屈曲するときに、アーム50の回動に伴って一対の載置部10A,10B間の連結部である回動機構部が持ち上げられて高い位置に移動することで、太陽電池アレイ80A,80Bの傾斜角度を大きくしても、下り傾斜した太陽電池アレイの最下位置と地面との間に一定距離を確保でき、太陽電池アレイ80A、80Bが架台周辺の地面に積もった雪に埋もれ難くなる。
As described above, in the photovoltaic cell stand 1 of the present embodiment, first, the pair of mounting
また、太陽電池アレイ80A、80Bの傾斜角度が大きくなることで太陽電池パネルの受光面が地面に積もった雪からの散乱光を受光しやすくなるので、散乱光も効果的に発電に利用することができる。
Further, since the tilt angle of the
さらに、そうして折り畳まれ、急峻な山形となった一対の載置部10A,10Bの下方には雪の積もらないスペースSが形成され、ここにPCSの収納箱70を設置することで、それが雪に埋もれてしまうことがない。よって、収納箱70の排熱口が雪で塞がってしまい、適切な換気ができなることで熱が籠もりやすくなり動作不良を起こしたり、その熱によって雪が融けて水が収納箱70内に侵入して腐食や漏電の原因になったりするといった種々の不具合を抑制できる。
Further, a space S in which snow does not accumulate is formed below the pair of mounting
特に本実施形態では、前記のように山形となった一対の載置部10A,10Bの最下位置の横桟20Bの下方に、PCSの収納箱70を設置することで、一対の載置部10A,10Bの間の上方の隙間から吹き込む雪を遮ることができる。また、それら載置部10A,10Bの最外位置の縦桟20Aおよびガイドバー62などよりも内側に収納箱70を設置することで、側方から吹き込む雪も遮ることができる。
In particular, in the present embodiment, by installing the
なお、本実施形態では設置部に設置される電気機器としてPCSを例示しているが、本発明に採用される電気機器はPCSに限定されるものではなく、温度センサや湿度センサなどのセンサ類、PCSが集電機能を持たない場合に別途必要となる複数の太陽電池アレイの出力を集電する集電箱や接続箱、太陽電池パネルの故障や発電状況等の情報を検出する監視装置や保安装置、そのような情報を発電所の管理システムに送信する通信機器など、様々な機器を採用することができる。また、それらの機器においては、PCSと同様に収納箱を有するものと収納箱を有さないものがあるが、本発明は収納箱が無い場合にも適用でき、さらに、前述した機器の複数を集約して収納箱に収納して設置することもできる。 In the present embodiment, the PCS is exemplified as the electric device installed in the installation portion, but the electric device adopted in the present invention is not limited to the PCS, and sensors such as a temperature sensor and a humidity sensor are used. , A current collector box or junction box that collects the output of multiple solar cell arrays that are required separately when the PCS does not have a current collection function, and a monitoring device that detects information such as solar cell panel failures and power generation status. Various devices can be adopted, such as security devices and communication devices that transmit such information to the management system of the power plant. Further, among these devices, there are some having a storage box and some having no storage box as in the case of PCS, but the present invention can be applied even when there is no storage box, and moreover, a plurality of the above-mentioned devices can be used. It can also be aggregated and stored in a storage box for installation.
〔実施形態2〕
本発明の他の実施形態について説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態1にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。まず、実施形態2では、図示はしないが、太陽電池架台1はガイドバー62およびガイドレール63を備えておらず、これにより軽量化およびコストの低減が図られている。この場合もPCSの収納箱70は、前記実施形態1と同様に最下位置の横桟20Bの下方に設置するとともに、最外位置の縦桟20Aよりも内側に設置するのが好ましい。[Embodiment 2]
Other embodiments of the present invention will be described below. For convenience of explanation, the same reference numerals will be added to the members having the same functions as the members described in the first embodiment, and the description thereof will be omitted. First, in the second embodiment, although not shown, the
〔実施形態3〕
実施形態3では、図示はしないが、太陽電池架台1メインシャフト40にPCSの収納箱70を吊り下げるステー71を設けず、その代わりに、支柱30から横向きに伸ばしたステーによって収納箱70を支持している。また、これに代えて、或いはこれに加えて、地面に設けた基礎から上方に延びて、収納箱70を下方から支持するように支柱部材を設けてもよい。[Embodiment 3]
In the third embodiment, although not shown, the
〔実施形態4〕
実施形態4では、図示はしないが、太陽電池架台1の載置台を構成する一対の載置部10A,10Bにおいて横桟は1本の横桟20Bのみとし、例えば、前記実施形態1の2本の横桟20B,20Cの間の位置に配置する。この場合、太陽電池アレイ80A,80Bは縦桟20Aの上に載置する。或いは、各載置部10A,10Bにおいて縦桟20Aを1本のみとし、太陽電池アレイ80A,80Bは縦桟20A上に位置する横桟20B,20Cの上に載置するようにしてもよい。[Embodiment 4]
In the fourth embodiment, although not shown, the pair of mounting
〔実施形態5〕
前記実施形態1の太陽電池架台1は、一対の載置部10A,10Bの縦桟20Aの一端部をサブシャフト61に回動可能に連結して、1つの回動機構部60を構成しているが、これに限らず、複数の回動機構部60を備えていてもよい。例えば、隣接する縦桟20Aの間に、それぞれ1つの回動機構部60が配置されていてもよい。この構成では、回動機構部60を境に分離した複数の太陽電池パネルがそれぞれ回動することによって、載置台が屈曲するようになる。[Embodiment 5]
The
〔まとめ〕
本発明の態様1に係る太陽光発電システムは、複数の太陽電池パネル(80A,80B)が載置される太陽電池架台(1)と、それら太陽電池パネルが電気的に接続される電気機器(PCS)の設置部(71)と、を備えており、前記太陽電池架台は、それぞれに太陽電池パネルが載置されるとともに連結部(60)で互いに回動可能に連結された一対の載置部(10A,10B)と、この一対の載置部を支柱(30)に対して保持する保持部(40,50)とを備え、当該一対の載置部が前記連結部を頂部とする山形に屈曲するように折り畳み可能に構成されている。そして、前記設置部は、屈曲した状態の前記一対の載置部の下方に、上方から見て前記太陽電池パネルおよび前記載置部に覆われるようにして前記電気機器を設置する位置に設けられている。〔summary〕
The photovoltaic power generation system according to the first aspect of the present invention includes a solar cell mount (1) on which a plurality of solar cell panels (80A, 80B) are mounted, and an electric device (1) to which the solar cell panels are electrically connected. A pair of mounting portions (71) of the PCS) are provided, and the solar cell mounts are mounted on each of the solar cell mounts and rotatably connected to each other by the connecting portion (60). A chevron having a portion (10A, 10B) and a holding portion (40, 50) for holding the pair of mounting portions with respect to the support column (30), and the pair of mounting portions having the connecting portion as a top. It is configured to be foldable so that it bends. Then, the installation portion is provided at a position where the electric device is installed below the pair of mounting portions in a bent state so as to be covered with the solar cell panel and the above-mentioned mounting portion when viewed from above. ing.
かかる構成の太陽光発電システムによれば、太陽電池架台において太陽電池パネルの載置される一対の載置部を、山形に屈曲するよう折り畳み可能に構成したことで、降雪量の多い地域において太陽電池パネルへの積雪を抑制することができるとともに、そうして屈曲した一対の載置部の下方に形成されるスペースに、例えばPCSのような電気機器を設置することで、それが雪に埋もれてしまうことによる不具合を効果的に抑制できる。 According to the photovoltaic power generation system having such a configuration, the pair of mounting portions on which the solar cell panels are mounted on the solar cell mount are configured to be foldable so as to bend in a mountain shape, so that the sun can be used in areas with a large amount of snowfall. Snow accumulation on the battery panel can be suppressed, and by installing an electric device such as a PCS in the space formed below the pair of bent mounting portions, it is buried in the snow. It is possible to effectively suppress the trouble caused by the accident.
本発明の態様2に係る太陽光発電システムは、前記態様1における前記設置部を、前記電気機器の底面が地面から離間した状態で設置する構成とする。すなわち、設置部は例えば太陽電池架台や地面に設けてもよいが、前記のように地面から十分に離して設置することで、少量の雪が積もったり霜が降りたりしても錆などが生じ難くなる。また、電気機器の配線やメンテナンスのためのスペースも確保できる。 The photovoltaic power generation system according to the second aspect of the present invention is configured to install the installation portion in the first aspect in a state where the bottom surface of the electric device is separated from the ground. That is, the installation portion may be provided on, for example, a solar cell mount or the ground, but if it is installed sufficiently away from the ground as described above, rust is unlikely to occur even if a small amount of snow accumulates or frost falls. Become. In addition, a space for wiring and maintenance of electrical equipment can be secured.
本発明の態様3に係る太陽光発電システムは、前記態様2における前記太陽電池架台の保持部を、前記一対の載置部の回動中心線の方向に延びるメインシャフト(40)と、このメインシャフトにそれぞれ回動可能に連結され、斜め上方に延びる複数のアーム(50)とを備え、これら複数のアームのそれぞれの上端部が前記載置部に回動可能に連結されている構成とする。そして、前記設置部は、電気機器を前記メインシャフトの下方に設置するものとする。こうすると、一対の載置部が屈曲するときにその位置が高くなるので、メインシャフトの下方に電気機器の設置スペースを確保し易い。また、メインシャフトによって上方からの雪を遮ることができる。 In the photovoltaic power generation system according to the third aspect of the present invention, the holding portion of the solar cell pedestal in the second aspect is the main shaft (40) extending in the direction of the rotation center line of the pair of mounting portions, and the main shaft (40). A plurality of arms (50) rotatably connected to the shaft and extending diagonally upward are provided, and an upper end portion of each of the plurality of arms is rotatably connected to the above-described mounting portion. .. Then, the installation unit shall install the electric device below the main shaft. In this way, when the pair of mounting portions are bent, their positions are raised, so that it is easy to secure an installation space for electrical equipment below the main shaft. In addition, the main shaft can block snow from above.
本発明の態様4に係る太陽光発電システムは、前記態様3における前記太陽電池架台の一対の載置部を、その回動中心線(X)の方向に延びる横桟(20B,20C)と、これに交差する縦桟(20A)とが格子状に組み合わされた構成とする。そして、前記設置部は、屈曲した状態の前記一対の載置部における前記横桟の最も低い位置よりも下方に、電気機器を設置するものとする。こうすれば、メインシャフトとともに横桟によっても、上方からの雪を遮ることができる。 In the photovoltaic power generation system according to the fourth aspect of the present invention, the pair of mounting portions of the solar cell mount according to the third aspect are provided with horizontal rails (20B, 20C) extending in the direction of the rotation center line (X). The vertical rails (20A) intersecting with the vertical rails (20A) are combined in a grid pattern. Then, the installation portion shall install the electric device below the lowest position of the cross rail in the pair of mounting portions in the bent state. In this way, the snow from above can be blocked by the cross rail as well as the main shaft.
本発明の態様5に係る太陽光発電システムは、前記態様3または態様4における前記太陽電池架台の一対の載置部を、その回動中心線の方向に延びる横桟と、これに交差する縦桟とが格子状に組み合わされた構成とする。そして、前記設置部によって電気機器を、前記回動中心線の方向における前記縦桟の最も外側の位置よりも内側に設置するようにする。こうすれば、縦桟によって側方からの雪も遮ることができる。 In the photovoltaic power generation system according to the fifth aspect of the present invention, the pair of mounting portions of the solar cell pedestal according to the third aspect or the fourth aspect are formed by a cross rail extending in the direction of the rotation center line and a vertical crossing thereof. The structure is such that the crosspieces are combined in a grid pattern. Then, the installation portion installs the electric device inside the outermost position of the vertical rail in the direction of the rotation center line. In this way, the vertical rail can block the snow from the side.
本発明の態様6に係る太陽光発電システムは、前記態様3〜5のいずれかにおいて、前記太陽電池架台の一対の載置部の連結部が、前記メインシャフトの上方に並設されたサブシャフト(61)を備え、このサブシャフトに前記一対の載置部が回動可能に連結された構成とする。また、前記サブシャフトの端部に下方に延びるように取り付けられた長尺のガイド部材(62)を備え、前記ガイド部材は前記メインシャフトの端部に上下にスライド可能に係合している。 In the photovoltaic power generation system according to the sixth aspect of the present invention, in any one of the third to fifth aspects, a sub-shaft in which a connecting portion of a pair of mounting portions of the solar cell mount is arranged in parallel above the main shaft. (61) is provided, and the pair of mounting portions are rotatably connected to the sub-shaft. Further, a long guide member (62) attached to the end portion of the sub-shaft so as to extend downward is provided, and the guide member is slidably engaged with the end portion of the main shaft.
その上で前記設置部は、前記メインシャフトの延びる方向について前記ガイド部材よりも前記載置部の内側に、前記電気機器を設置するものとする。こうすれば、縦桟とともにガイド部材によっても、側方からの雪を遮ることができる。 On that basis, the installation unit shall install the electric device inside the installation unit described in advance of the guide member in the extending direction of the main shaft. In this way, the snow from the side can be blocked by the guide member as well as the vertical rail.
本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。 The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made within the scope of the claims, and the embodiments obtained by appropriately combining the technical means disclosed in the different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, new technical features can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.
本国際出願は、2017年9月1日に出願された日本国特許出願第2017−168850号に基づく優先権を主張するものであり、日本国特許出願第2017−168850号の全内容を参照により本国際出願に援用する。 This international application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2017-168850 filed on September 1, 2017, with reference to the entire contents of Japanese Patent Application No. 2017-168850. Incorporated for this international application.
1 太陽電池架台
10A,10B 一対の載置部(載置台)
20A 縦桟
20B,20C 横桟
30 支柱
40 メインシャフト(載置台保持部:保持部)
50 アーム部(載置台保持部:保持部)
60 回動機構部(連結部)
61 サブシャフト
62 ガイドバー(ガイド部材)
70 収納箱
71 ステー(設置部)
80A,80B 太陽電池アレイ(太陽電池パネル)
X 回動機構部における回動中心線1 Solar cell stand 10A, 10B A pair of mounting parts (mounting stand)
50 Arm part (mounting stand holding part: holding part)
60 Rotation mechanism (connecting part)
61 Sub-shaft 62 Guide bar (guide member)
70
80A, 80B solar cell array (solar cell panel)
X Rotation center line in the rotation mechanism
Claims (4)
前記太陽電池架台は、それぞれに前記太陽電池パネルが載置されるとともに連結部で互いに回動可能に連結された一対の載置部と、前記一対の載置部を支柱に対して保持する保持部とを備え、前記一対の載置部が前記連結部を頂部とする山形に屈曲するように折り畳み可能に構成され、
前記設置部は、屈曲した状態の前記一対の載置部の下方に、上方から見て前記太陽電池パネルおよび前記載置部に覆われるようにして前記電気機器を設置する位置に設けられており、
前記保持部は、前記一対の載置部の回動中心線の方向に延びるメインシャフトと、前記メインシャフトにそれぞれ回動可能に連結され、斜め上方に延びる複数のアームとを備え、前記複数のアームのそれぞれの上端部が前記載置部に回動可能に連結されており、
前記設置部は、前記電気機器を前記メインシャフトの下方に設置するものであり、
前記一対の載置部の連結部は、前記メインシャフトの上方に並設されたサブシャフトを備え、前記サブシャフトに前記一対の載置部が回動可能に連結されており、
前記サブシャフトの端部に下方に延びるように取り付けられた長尺のガイド部材を備え、
前記ガイド部材は前記メインシャフトの端部に上下にスライド可能に係合しており、
前記設置部は、前記メインシャフトの延びる方向について前記ガイド部材よりも前記載置部の内側に、前記電気機器を設置するものであることを特徴とする太陽光発電システム。 A photovoltaic power generation system including a solar cell mount on which a plurality of solar cell panels are mounted and an installation portion of an electric device to which the solar cell panels are electrically connected.
The solar cell mount holds a pair of mounting portions on which the solar cell panel is mounted and rotatably connected to each other at a connecting portion, and a holding portion that holds the pair of mounting portions with respect to a support column. It is configured to be foldable so that the pair of mounting portions bends in a chevron shape with the connecting portion as the top.
The installation portion is provided at a position where the electric device is installed below the pair of mounting portions in a bent state so as to be covered with the solar cell panel and the above-mentioned mounting portion when viewed from above. ,
The holding portion includes a main shaft extending in the direction of the rotation center line of the pair of mounting portions, and a plurality of arms rotatably connected to the main shaft and extending diagonally upward. Each upper end of the arm is rotatably connected to the previously described placement.
The installation unit installs the electric device below the main shaft.
The connecting portion of the pair of mounting portions includes a sub-shaft arranged in parallel above the main shaft, and the pair of mounting portions is rotatably connected to the sub-shaft .
A long guide member attached to the end of the sub-shaft so as to extend downward is provided.
The guide member is slidably engaged up and down with the end of the main shaft.
The photovoltaic power generation system is characterized in that the installation portion installs the electric device inside the installation portion described in advance of the guide member in the extending direction of the main shaft.
前記設置部は、屈曲した状態の前記一対の載置部における前記横桟の最も低い位置よりも下方に、前記電気機器を設置するものである、請求項1または2に記載の太陽光発電システム。 The pair of mounting portions is a combination of a horizontal rail extending in the direction of the rotation center line of the pair of mounting portions and a vertical rail intersecting the horizontal rail in a grid pattern.
The photovoltaic power generation system according to claim 1 or 2 , wherein the installation portion installs the electric device below the lowest position of the cross rail in the pair of mounting portions in a bent state. ..
前記設置部は、前記回動中心線の方向における前記縦桟の最も外側の位置よりも内側に、前記電気機器を設置するものである、請求項1から3のいずれか1項に記載の太陽光発電システム。 The pair of mounting portions is a combination of a horizontal rail extending in the direction of the rotation center line of the pair of mounting portions and a vertical rail intersecting the horizontal rail in a grid pattern.
The sun according to any one of claims 1 to 3 , wherein the installation portion installs the electric device inside the outermost position of the vertical rail in the direction of the rotation center line. Photovoltaic system.
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