JPH0893159A - 太陽電池の取付け方法 - Google Patents

太陽電池の取付け方法

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JPH0893159A
JPH0893159A JP6227494A JP22749494A JPH0893159A JP H0893159 A JPH0893159 A JP H0893159A JP 6227494 A JP6227494 A JP 6227494A JP 22749494 A JP22749494 A JP 22749494A JP H0893159 A JPH0893159 A JP H0893159A
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roof
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cell module
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Makoto Kawai
河合　　誠
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

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  • Photovoltaic Devices (AREA)
  • Roof Covering Using Slabs Or Stiff Sheets (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 木造住宅等の屋根面の防水防火処理が従来の
仕様で容易に施工でき、太陽電池の昇温による発電効率
の低下を防止でき、施工が簡便で、太陽電池モジュール
の点検交換等メインテナンスが容易で、且つ、建屋の美
観を妨げることのない太陽電池の取付け方法を提供す
る。 【構成】 従来仕様の防水防火処理を施した屋根面に太
陽電池モジュール２の取付け台として木質の桟木１７を
スクリューネイル等で固定し、太陽電池モジュール２と
屋根面との間隔及び太陽電池モジュール２，２相互に間
隔を保持した状態に、前記桟木１７に対して個々の太陽
電池モジュール２をネジ止め手段で着脱可能に取り付
け、前記桟木１７部分を除いて従来通り彩色石綿板２４
等屋根葺き材による屋根葺きを行い、さらに、太陽電池
モジュール２からのコードも屋根頂部に外設した屋根付
の棟包みを経由して小屋裏内に引き込むようにする。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は木質系住宅あるいは屋根
の野地を木質系材料で葺いた住宅等の屋根における太陽
電池の取付け方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】太陽電池は、例えばガリウム・砒素単結
晶等の薄い光半導体を利用し、内部の光効果を利用する
ことにより、太陽の光エネルギーを比較的高い効率で直
接電気エネルギーに変換するものであり、この太陽電池
を利用する太陽光発電システムは、太陽電池アレイ、集
電箱、電力変換装置、分電盤、逆潮流用電力量計等の機
器により構成され、発生電力を自家用電力として使用
し、また、昼間の発電時の余剰電力を電力会社へ売電す
ることをも可能とするものである。
【０００３】このシステムにおいて、太陽電池アレイ
は、多数の太陽電池を収裝したパネルに枠体を施してな
る太陽電池モジュールを集合的に組合せ、必要な電力の
出力容量が得られるようにしたもので、この太陽電池ア
レイからの配線は集電箱に集められ、この集電箱からイ
ンバータを主体とする電力変換装置に直流電力が供給さ
れる。電力変換装置においては、供給される直流電力を
商用電力と同じ位相及び周波数の交流電力に変換する機
能を有すると共に電力系統の異常検出機能を備え、自動
的に運転開始や停止を行う機能をも有する。分電盤はこ
の交流電力を自家用各電気機器に分配するものでブレー
カを備えており、逆潮流用電力計は売電のため電力会社
へ逆潮流する余剰電力を計量するもので、一般の電力会
社電力計と共に設置される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、一般
に、太陽電池モジュールは、例えば、被設置架台を設
け、この被設置架台に直接的に取付け金具を接合し、こ
れにアングル材を組み合わせて取付け台を形成し、この
取付け台に太陽電池モジュールを載置状に取り付けるな
ど、太陽電池モジュールの設置方法に基準はなく、利用
者の便宜的な任意の方法によって取付けが行われている
が、太陽電池は太陽光自身の照射熱と発電時における発
熱とによる昇温により発電効率が低下するので、この昇
温を避ける冷却手段を配慮し、また、風等による飛来物
によって破損した場合には交換しなければならない等メ
インテナンスについても考慮する必要があり、比較的低
地において場所をとる等利便性に欠ける問題があった。
【０００５】一般の住宅についても、これまで太陽電池
の利用を図った例は殆どなく、日照の点を配慮して屋根
面に固定するにしても、例えば木造建物躯体のたる木を
利用して太陽電池モジュールの取付け金具を固定しよう
とすれば、従来の屋根構造における防水防火性を含めた
屋根機能を損なうことになり、防水防火のために新たな
手段を必要とし、屋根面の施工が面倒になり、また、建
屋特に屋根部の美観を損なう等の問題があった。
【０００６】このような状況に鑑み、本発明は、建物の
日照率のよい屋根面を利用し、防水防火性を含めた従来
の屋根面の機能を損なうことなく簡便に施工でき、太陽
電池の発電効率に支障なく、太陽電池モジュールの交換
等メインテナンスが容易で、且つ、美観を損なうことの
ない太陽電池取付け方法の提供を目的とするものであ
る。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、野地板上に桟木を屋根の勾配に沿って固
定し、前記桟木を含む屋根面に防水紙による防水処理を
施すと共に前記桟木には金属板による防火処理を施し、
前記桟木部分を除く屋根面を屋根葺き材で葺き、太陽電
池パネルに枠体を施してなる太陽電池モジュールの枠体
を、隣合う太陽電池モジュールと相互に間隔をおいた状
態で、取付け用アングル金具を介して前記桟木にネジ止
め手段により着脱可能に固定するところの太陽電池の取
付け方法を、また、建屋の頂部に棟木に沿う空間部を有
する屋根付の棟包みを外設し、太陽電池モジュールから
の配線を該棟包みを経由して屋内に導入する太陽電池の
取付け方法を提案するものである。
【０００８】
【作用】建屋の屋根構造は、野地板の上にアスファルト
ルーフィング等防水紙を施しあるいは施すことなく、桟
木をこの野地板に直接あるいは野地板を介してたる木又
はたる木に代えて配設した桟木受けにスクリューネイル
等手段で固定し、さらに、桟木部分を含めて屋根全面を
防水紙で被覆すると共に、前記桟木には金属板を被覆し
て太陽電池モジュールの取付け台とし、次いで、該桟木
部分を除く屋根面を彩色石綿板等屋根葺き材で被覆する
ことにより、桟木部分を含む屋根全体についてアスファ
ルトルーフィング等防水紙による防水と、金属板及び屋
根葺き材による防火処理が行われる。予め、太陽電池モ
ジュールの枠体には取付け用アングル金具をネジ止めし
ておき、太陽電池モジュール取付け台とする前記桟木上
の所定位置に前記太陽電池モジュールを載置し、前記取
付け用アングル金具部分を前記桟木にネジ止めすること
により前記太陽電池モジュールを着脱可能に前記桟木に
固定することができる。所定枚数の太陽電池モジュール
を、相互間隔を保持した状態に、順次、桟木上にアレン
ジしてネジ止め固定することにより、太陽電池アレイを
形成できる。
【０００９】太陽電池アレイの太陽電池モジュールに太
陽光が当たると、埋設太陽電池の光効果により直流電気
が発生する。太陽電池アレイは直列接続した太陽電池モ
ジュールの枚数分に見合う電圧の直流電気を発生し、並
列接続した太陽電池アレイはその配列分に見合う量の電
流を発生する。前記太陽電池モジュールを取り付ける桟
木部分を除く屋根面を瓦或いは彩色石綿板等屋根葺き材
で屋根葺きすることにより屋根全体を美麗に仕上げるこ
とができ耐久性を向上させることができる。さらに、太
陽電池モジュールからの配線は、建屋の棟部に屋根付の
棟包みを外設し、この棟包みを通して屋内に引き込み、
あるいは、既存形式のルーフ換気棟を利用して引き込ん
で集電箱等に接続することにより、屋根面を美麗に仕上
げることができる。
【００１０】
【実施例】以下、実施例を示す図面により本発明の太陽
電池の取付け方法を説明する。図１は、本発明の太陽電
池の取付け方法を適用して取り付けられた太陽電池発電
システムを示す木造住宅の略斜視図、図２は太陽電池モ
ジュールの平面図、図３は太陽電池モジュールの取付け
前の屋根の状況を示す部分斜視図、図４〜６はそれぞ
れ、太陽電池モジュールの取付け状況を示す屋根の部分
断面図である。
【００１１】本発明の取付け方法に係る太陽電池発電シ
ステムは、図１に示すように、木造住宅Ａの屋根Ｂ上に
配置されるパネル状の太陽電池モジュール２の集合体即
ち太陽電池アレイ１と、この太陽電池モジュール２で発
生した直流電気をコード３によってルーフ換気棟４及び
ジョイントボックス５を経由してまとめる集電箱６と、
この直流電気を適切な交流電気に変換すると共に自動的
に運転開始や停止を行う機能を備える電力変換装置７
と、この電力変換装置７に順次接続される住宅分電盤８
と、屋側開閉器９と、逆潮流用電力量計１０と、電力会
社電力量計１１とからなっており、電力会社電力量計１
１を外部への引込み線１２に接続させてある。
【００１２】太陽電池モジュール２は、図２の平面図に
２枚を併置して示すように、多数の図示しない太陽電池
を内部に収裝し且つ背面側に接続端子筐１３を埋設した
電池パネル１４の外周縁にアルミ合金による枠体１５を
取り付けて構成され、この枠体１５にボルト止めによ
り、取付け用アングル金具１６を取り付けてある。な
お、取付け用アングル金具１６は、太陽電池モジュール
２をその取付け台として屋根Ｂに固定した桟木１７上に
配置した時、隣り合う取付け用アングル金具１６同士が
ぶつからないように左右側面における取付け位置をずら
せてある。
【００１３】この太陽電池モジュール２の枠体１５を含
めた寸法は、縦が１０００ｍｍ、横が８７８ｍｍ、厚さ
即ち枠体１５の高さが３５ｍｍであり、発電直流電圧は
最大で４３Ｖのものである。この実施例においては、６
枚の太陽電池モジュール２を１ユニットとして太陽電池
アレイ１を形成させると共に、コードを直列に接続さ
せ、さらに、５ユニットの太陽電池アレイ１を電気的に
並列させ、合計３０枚の太陽電池モジュール２による太
陽電池発電システムが構成されるようにしてあり、最大
出力が３．１８ＫＷ、最大出力動作直流電流が１５．２
Ａ、最大出力動作電圧は２０８．８Ｖとし、一般住宅の
需要に略見合う電圧と電流が得られるようにしてある。
【００１４】太陽電池モジュール２を取り付ける屋根Ｂ
は、図３〜図６に示すように、枠組壁工法によって施工
された小屋組の野地合板１８上の全面に防水紙１９を敷
裝し、この防水紙１９を介して、小屋組のたる木２０に
重なる位置に、且つ、屋根面の勾配に沿って、前記桟木
１７を配置し、たる木２０に対して長いスクリューネイ
ル２１を用いて固定してある。この桟木１７は、寸法形
式２０４の構造用製材を用い、太陽電池モジュール２の
配設に応じた配列と長さに配置してある。なお、太陽電
池モジュール２の配置に応じ、たる木に代わる桟木受け
を小屋組に適宜配設して前記たる木２０を補うようにし
てある。
【００１５】また、桟木１７には、さらに防水紙１９ａ
を被覆し、その上に水切り用として側縁を折り曲げた捨
板板金２２を防火材を兼ねて被覆してあり、そのあと、
この桟木１７部分を除く屋根Ｂの全面にわたって新たな
防水紙２３と共に彩色石綿板２４を屋根葺き材として止
め付け、桟木１７の捨板板金２２と彩色石綿板２４との
接触隅角部にはシーリング材２５を施してある。屋根葺
き材としては、彩色石綿板の他、従来の日本瓦、カラー
鉄板、ガルバリウム鋼板等耐火性のものが使用できる。
【００１６】太陽電池モジュール２は、上下左右に隣り
合う太陽電池モジュール２と適当な間隔をもって配置す
る。即ち、これらの太陽電池モジュール２は、図４のよ
うに、前記取付け用アングル金具１６をボルト２６で取
り付けた状態で、順次、屋根Ｂの桟木１７上の所定位置
に配置し、モジュール取付けビス２７によりこの桟木１
７に固定してある。さらにまた、左右に隣合う太陽電池
モジュール２間の縦方向の溝状間隙部分には、上方から
カバープレート２８を止め付けビス２９で桟木１７に止
め付け、アングル金具取付け部分を被覆してある。この
ように、太陽電池モジュール２は、厚さ４０ｍｍの桟木
１７を介して屋根Ｂと間隔を保つと共に適当な相互間隔
を保って設置され、十分の通気状態を保持できる。
【００１７】太陽電池モジュール２，２間を接続するコ
ード３は、太陽電池モジュール２，２間の間隙を這わ
せ、太陽電池アレイ１毎に可撓管３０にまとめ、図６の
ように、屋根頂部に棟木３１に沿って形設された既存形
式のルーフ換気棟４を引き込み用の棟包みとして利用
し、この棟包みを経由して小屋裏内に導入し、ジョイン
トボックス５（図１）に接続させるようにしてある。即
ち、ルーフ換気棟４の側壁部に保持させた可撓管コネク
タ３２を介し、ルーフ換気棟４の内部の水切りボックス
３３部分から小屋裏内に導入させることにより、コード
３を、屋根面の例えば穿孔等の加工やその耐水処理等を
要することなく、また、屋根面の美観を損ねることな
く、屋内に取り込むことができる。
【００１８】なお、このルーフ換気棟は、さらに簡便
に、例えば屋根頂部において笠木３４を複数に重ね、屋
根部を設けて棟包みに形成し、その側部に前記可撓管コ
ネクタ３２を保持できるように構成したものも利用でき
る。
【００１９】以上の実施例においては、桟木は野地合板
を介してたる木又はたる木に代わる桟木受けにスクリュ
ーネイルで固定するようにしたが、たる木を使用しない
屋根工法もあり、例えば、たる木を利用することなく、
野地板として木質系構造用板材にポリスチレンフォーム
等を組み合わせたパネルを棟木や母屋等に直接取り付け
る工法の場合においては、桟木をスクリューネイル又は
接着剤とスクリューネイルとの併用手段により直接的に
このパネルに固定することができる。
【００２０】また、本発明の太陽電池の取付け方法は、
対象として木質系住宅に限ることなく、例えば、従来の
軽量鉄骨造建物においても、木質系野地板を利用するこ
とにより好適に採用し得るものである。
【００２１】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、次の効果を奏する。 (1) 木質の桟木を従来構造の屋根面の野地板にスクリュ
ーネイル等手段により取り付け、太陽電池モジュール取
付け台としたので、住宅の屋根面の防水防火処理が従来
の仕様で容易に施工できる。 (2) 電池パネルと屋根面との間隔を、少なくとも桟木の
厚さだけ、保持させ、且つ、太陽電池モジュールの相互
間隔を保持させるようにしたので、自然通気による太陽
電池の空気冷却が順調に行われ、太陽電池の昇温による
発電効率の低下を防止できる。 (3) 上記のように、従来の屋根下地構造をそのまま利用
した状態で桟木を取り付けるようにしたので、施工が簡
便に行える。 (4) 桟木に対して個々の太陽電池モジュールをネジ止め
等手段により着脱可能に取り付けるようにしたので、太
陽電池モジュールの点検交換等メインテナンスが容易で
ある。 (5) 屋根面から突出する桟木部分を除いて従来通り屋根
葺き等屋根面の仕上げを行え、太陽電池モジュールから
の配線も、モジュール間間隔を利用して這わせ、屋根頂
部の棟包みに引き込む仕様とすることにより、建屋の美
観を妨げることなく施工できる。 (6) 木質系住宅に限らず軽量鉄骨造住宅や鉄骨軸組構造
住宅にも容易に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の太陽電池の取付け方法を適用して取り
付けられた太陽電池発電システムを示す木造住宅の略斜
視図である。
【図２】図１の木造住宅における太陽電池モジュールの
平面図である。
【図３】図１の木造住宅における太陽電池モジュールの
取付け前の状況を示す屋根の部分斜視図である。
【図４】図１の木造住宅における太陽電池モジュールの
取付け状況を示す屋根の部分縦断面図である。
【図５】図１の木造住宅における太陽電池モジュールの
取付け状況を示す屋根の部分横断面図である。
【図６】図１の木造住宅における太陽電池モジュールの
取付け状況を示す屋根上部の横断面図である。
【符号の説明】
Ａ 木造住宅 １ 太陽電池アレイ ２ 太陽電池モジュール ３ コード ４ ルーフ換気棟 ６ 集電箱 ７ 電力変換装置 ８ 住宅分電盤 ９ 屋側開閉器 １０ 逆潮流用電力量計 １１ 電力会社電力量計 １４ 電池パネル １５ 枠体 １６ 取付け用アングル金具 １７ 桟木 １８ 野地合板 １９ 防水紙 ２０ たる木 ２２ 捨板板金 ２３ 防水紙 ２４ 彩色石綿板 ２８ カバープレート ３０ 可撓管 ３２ 可撓管コネクタ ３３ 水切りボックス ３４ 笠木

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 野地板上に桟木を屋根の勾配に沿って固
    定し、前記桟木を含む屋根面に防水紙による防水処理を
    施すと共に前記桟木には金属板による防火処理を施し、
    前記桟木部分を除く屋根面を屋根葺き材で葺き、太陽電
    池パネルに枠体を施してなる太陽電池モジュールの枠体
    を、隣合う太陽電池モジュールと相互に間隔をおいた状
    態で、取付け用アングル金具を介して前記桟木にネジ止
    め手段により着脱可能に固定することを特徴とする太陽
    電池の取付け方法。
  2. 【請求項２】 建屋の頂部に棟木に沿う空間部を有する
    屋根付の棟包みを外設し、該棟包みに前記太陽電池モジ
    ュールからの配線を導入することを特徴とする請求項１
    に記載の太陽電池の取付け方法。
JP6227494A 1994-09-22 1994-09-22 太陽電池の取付け方法 Pending JPH0893159A (ja)

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