WO2017077592A1 - ソーラーパネル用架台 - Google Patents

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龍治 山本
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株式会社高揚
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    • H02S40/00—Components or accessories in combination with PV modules, not provided for in groups H02S10/00 - H02S30/00
    • H02S40/20—Optical components
    • H02S40/22—Light-reflecting or light-concentrating means
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    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00—Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
    • Y02E10/52—PV systems with concentrators

Definitions

  • a solar panel is a panel formed by collecting a plurality of solar cells (solar cells) that convert light energy into electric power.
  • the solar panel is placed on a pedestal, but in order to increase power generation efficiency, it is necessary to allow sunlight to strike the solar cell at an angle close to vertical. For this reason, the gantry is also tilted according to the altitude of the sun. However, if the angle is adjusted every time and time, both labor and cost are increased. Therefore, as described in Patent Document 1, an invention in which power generation efficiency is improved by reflecting light on the back surface of a solar cell panel mount is also disclosed.
  • the solar panel pedestal is characterized in that the reflector has a curved surface with its center recessed with respect to both ends.
  • the solar panel pedestal is attached to the back plate by passing a fastener through a slide groove formed in the curved surface of the reflector, and the tilt is adjusted by sliding the curved surface. To do.
  • the solar panel gantry is characterized in that the reflector has irregularities in whole or in part.
  • the solar panel gantry is characterized in that the unevenness of the reflector is in the form of a Fresnel lens.
  • the present invention can drastically improve the power generation efficiency by effectively irradiating the back solar cell with sunlight reflected on the back side of the gantry.
  • FIG. 1 is a perspective view of a solar panel mount.
  • the solar panel mount 100 includes a plurality of mounts 200 arranged side by side in the front-rear and left-right directions. Solar power generation is performed by the solar panel 300 mounted on each gantry 200, and the electric energy is collected in a junction box, and electricity is supplied after being converted from direct current to alternating current by a power conditioner.
  • the gantry 200 includes an upper plate 210 on which the solar panel 300 is placed, a front leg 220 and a rear leg 221 that support the upper plate 210, a rear plate 400 disposed on the rear side of the rear leg 221, and sunlight attached to the rear plate 400. And a reflecting plate 500 that reflects.
  • the upper plate 210 is inclined in the direction of the sun, and the angle is adjusted by the length of the front leg 220 and the rear leg 221. Since the relative position of the sun changes with time, when the solar energy becomes the strongest, it may be perpendicular to the sunlight.
  • the upper plate 210 may be a flat plate, or may be a frame having a part opened for weight reduction.
  • the front leg 220 is attached with bar-like members at least on the left and right ends of the front side of the gantry 200
  • the rear leg 221 is attached with bar-like members on at least the left end and the right end of the rear side of the gantry 200.
  • the front leg 220 and the rear leg 221 may be extendable and the length may be adjusted for each installation location.
  • the back plate 400 is a plate disposed on the back side of the gantry 200 and is provided for attaching the reflection plate 500. If the rear plate 400 is arranged from the left end rear leg 221 to the right end rear leg 221, there may be resistance such as strong winds, so that air permeability may be secured by opening a gap.
  • FIG. 2 is a side sectional view of the rear part of the solar panel mount.
  • the solar panel 300 is held by the upper plate 300, and a rear leg 221 is attached at a position slightly inside the rear end of the upper plate 300.
  • the back plate 400 is suspended.
  • the solar panel 300 may have its lower surface in contact with the upper plate 300 or may be held in a state of being lifted from the upper plate 300 by adjusting the height with a mounting bracket or the like.
  • the reflection plate 500 is attached to the back plate 400.
  • the upper half can reflect sunlight backward, and the lower half is highly likely to be reflected to the ground.
  • the reflection plate 500 may be attached to at least the upper half.
  • the back plate 400 may be of a size that allows the reflection plate 500 to be attached.
  • the upper half is an upper portion when the back surface of the gantry 200 is divided into upper and lower portions at an arbitrary height, and the lower half is the remaining portion.
  • FIG. 3 is a perspective view of the back plate of the solar panel mount
  • FIG. 4 is a front view of the back plate of the solar panel mount. That is, since the back plate 400 is disposed on the back side of the gantry 200, it is a view seen from the back of the gantry 200.
  • the reflection plate 500 may be a single metal plate, or a plurality of metal plates may be used side by side.
  • two metal plates may be arranged one above the other, and as shown in FIGS. 3 and 4, a plurality of metal plates may be arranged in the horizontal direction in the upper and lower stages. Further, it may be multistage in the vertical direction.
  • a frame member 420 or the like may be used as an auxiliary.
  • the metal plate may have a mirror shape, but it is sufficient if it can reflect sunlight or the like.
  • the plurality of reflecting plates 500 may all face the same direction, but the direction and angle of the reflecting plate 500 may be changed.
  • the metal plate arranged in the upper stage may be inclined slightly downward from the vertical
  • the metal plate arranged in the lower stage may be inclined slightly upward from the vertical.
  • the angle may be adjusted so as to face the center toward the left end or the right end.
  • the reflection plate 500 may be flat or may be curved with the center recessed relative to both ends. By forming the curved surface 510 on the reflecting plate 500, it is condensed into one point or a line when sunlight is reflected.
  • the reflection plate 500 is fixed to the back plate 400 by, for example, penetrating the horizontally long slide grooves 520 at the upper and lower positions of the reflection plate 500, and the fastener 530 from the upper surface side to the lower surface of the slide groove 520. It is threaded into the frame member 420 through the side. At this time, the frame member 420 may be provided so as to pass from the left end to the right end of the back plate 400 to a position where the slide groove 520 is opened.
  • FIG. 5 is a perspective view when an unevenness is provided in the center of the reflector of the solar panel gantry
  • FIG. 6 is a perspective view when the reflector of the solar panel gantry is processed into a Fresnel lens shape
  • FIG. 7 is a perspective view when the center of the reflector of the solar panel mount is processed into a Fresnel lens shape.
  • the reflector 500a is formed with a mountain-shaped unevenness 540a in a part such as near the center.
  • the unevenness 540a may be formed in a uniform mountain shape, or the height and width of the mountain may be changed according to the position from the center. Further, it may be projected in a mountain shape, or a groove may be dug in a valley shape. Furthermore, the shape may be other than a mountain.
  • the unevenness 540a may be formed on the reflecting plate 500a while suppressing the bending of the reflecting plate 500a, or the bending of the reflecting plate 500a and the formation of the unevenness 540a may be used in combination.
  • Fresnel lens-shaped irregularities 540c are formed on the entire reflector plate 500c. You may form so that not only the center vicinity but a saw-shaped protrusion or a groove
  • Example of this invention was described, it is not limited to these.
  • lenticular projections and depressions in which ridge-like protrusions and grooves are arranged on the reflector may be formed, or cylindrical lens projections and depressions may be formed by cutting out part of the side surface of the cylinder.

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  • Photovoltaic Devices (AREA)

Abstract

　架台の背面側で反射させた太陽光を後方の太陽電池に効果的に照射することで発電効率を飛躍的に向上させることのできるソーラーパネル用架台を提供する。ソーラーパネル用架台は、ソーラーパネルを載せる上板と、前記上板支える前脚及び後脚と、前記後脚の後側に配した背面板と、前記背面板に取り付けた太陽光を反射する反射板と、を有する架台であって、前記反射板は、上下に複数段かつ左右に複数枚がそれぞれ傾きを調整可能に配置され、前記架台は、前後に並べて複数配置され、一の架台で太陽光を受けた各反射板がそれぞれ他の架台のソーラーパネルに向けて反射する、ことを特徴とする。

Description

ソーラーパネル用架台
　本発明は、ソーラーパネルを載置すると共に、太陽光を効率良く利用するソーラーパネル用架台に関する。
　ソーラーパネルは、光エネルギーを電力に変換する太陽電池（ソーラーセル）を複数集めてパネル状にしたものである。ソーラーパネルは、架台に載せて設置する場合があるが、発電効率を上げるためには、太陽光が太陽電池に対して垂直に近い角度で当たるようにする必要がある。そのため、架台も太陽の高度に合わせて傾斜させた状態にするが、時期や時間ごとに角度を調節するとなると、手間もコストも大きくなる。そこで、特許文献１に記載されているように、太陽電池パネル用架台の背面部で光反射させることにより発電効率を高めた発明も公開されている。
特開２０１３－１１０２６６号公報
　ソーラーパネルを架台に載せて設置する場合、複数の架台が縦横に並んだ状態で配置される。特許文献１に記載の発明では、架台の背面側で単に太陽光を反射させているだけなので、後方の太陽電池に照射されるものは、ほんの一部である。
　そこで、本発明は、架台の背面側で反射させた太陽光を後方の太陽電池に効果的に照射することで発電効率を飛躍的に向上させることのできるソーラーパネル用架台を提供することを目的とする。
　上記の課題を解決するために、本発明であるソーラーパネル用架台は、ソーラーパネルを載せる上板と、前記上板を支える前脚及び後脚と、前記後脚の後側に配した背面板と、前記背面板に取り付けた太陽光を反射する反射板と、を有する架台であって、前記反射板は、上下に複数段かつ左右に複数枚がそれぞれ傾きを調整可能に配置され、前記架台は、前後に並べて複数配置され、一の架台で太陽光を受けた各反射板がそれぞれ他の架台のソーラーパネルに向けて反射する、ことを特徴とする。
　前記ソーラーパネル用架台は、前記反射板が両端に対して中央を凹ました湾曲面を有する、ことを特徴とする。
　前記ソーラーパネル用架台は、前記反射板が前記湾曲面に空けたスライド溝に留具を通すことにより前記背面板に取り付けられ、前記湾曲面をスライドさせることで傾きを調整する、ことを特徴とする。
　前記ソーラーパネル用架台は、前記反射板が全体又は一部に凹凸を有する、ことを特徴とする。
　前記ソーラーパネル用架台は、前記反射板の凹凸がフレネルレンズ状である、ことを特徴とする。
 
　本発明は、架台の背面側で反射させた太陽光を後方の太陽電池に効果的に照射することで発電効率を飛躍的に向上させることができる。
本発明であるソーラーパネル用架台の斜視図である。 本発明であるソーラーパネル用架台の後部における側面断面図である。 本発明であるソーラーパネル用架台の背面板の斜視図である。 本発明であるソーラーパネル用架台の背面板の正面図である。 本発明であるソーラーパネル用架台の反射板の中央に凹凸を設けた場合の斜視図である。 本発明であるソーラーパネル用架台の反射板をフレネルレンズ状に加工した場合の斜視図である。 本発明であるソーラーパネル用架台の反射板の中央をフレネルレンズ状に加工した場合の斜視図である。
　以下に、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。なお、同一機能を有するものは同一符号を付け、その繰り返しの説明は省略する場合がある。
　まず、本発明であるソーラーパネル用架台の構造について詳細に説明する。図１は、ソーラーパネル用架台の斜視図である。ソーラーパネル用架台１００は、複数の架台２００が前後左右に並べて配置される。各架台２００に搭載されたソーラーパネル３００で太陽光発電を行い、それらの電気エネルギーは接続箱に集められ、パワーコンディショナで直流から交流に変換した上で電気が供給される。
　ソーラーパネル用架台１００においては、一の架台２００の反射板５００で太陽光を反射させて、一の架台２００の後方にある他の架台２００ａのソーラーパネル３００ａに向けて照射する。他の架台２００ａにおいては、太陽から直接的に受けた太陽光エネルギーと、前方にある一の架台２００から間接的に受けた太陽光エネルギーを、ソーラーパネル３００ａで電力に変換する。
　架台２００は、ソーラーパネル３００を載せる上板２１０と、上板２１０を支える前脚２２０及び後脚２２１と、後脚２２１の後側に配した背面板４００と、背面板４００に取り付けた太陽光を反射する反射板５００と、を有する。
　上板２１０は、太陽の方向に傾けられ、前脚２２０と後脚２２１の長さで角度を調整する。太陽の相対的な位置は時間と共に変わるので、最も太陽光エネルギーが強くなるときに、太陽光に対して垂直となるようにすれば良い。上板２１０は、平面の板でも良いし、軽量化のために一部が空いた枠状のものでも良い。
　前脚２２０は、少なくとも架台２００の前側の左端及び右端に棒状の部材を取り付けられ、後脚２２１は、少なくとも架台２００の後側の左端及び右端に棒状の部材を取り付けられる。前脚２２０及び後脚２２１を伸縮可能にして設置箇所ごとに長さを調整するようにしても良い。
　背面板４００は、架台２００の背面側に配置する板であり、反射板５００を取り付けるために設けられる。左端の後脚２２１から右端の後脚２２１にかけて背面板４００を配置すると、強風などの抵抗となる場合があるので、隙間を空けるなどして通気性を確保しても良い。
　図２は、ソーラーパネル用架台の後部における側面断面図である。図２に示すように、架台２００においては、ソーラーパネル３００が上板３００に保持されており、上板３００の後端より若干内側の位置に後脚２２１が取り付けられ、上板３００の後端に背面板４００が吊り下げられる。ソーラーパネル３００は、下面が上板３００に接していても良いし、取付金具等で高さを調整して上板３００から浮かせた状態で保持しても良い。
　背面板４００には反射板５００が取り付けられるが、背面板４００が下垂に近い状態であるので、太陽光を後方に反射可能なのは上半分であり、下半分は地面に反射する可能性が高いため、反射板５００は少なくとも上半分に取り付ければ良い。また、背面板４００についても反射板５００が取り付けられるサイズであれば良い。なお、上半分は、架台２００の背面を任意の高さの位置で上下に分けた場合の上側の部分であり、下半分はその残りの部分である。
　背面板４００の下端が地面より高い位置の場合、背面板４００を架台２００から吊り下げた状態であっても良いが、強風などにより揺れ動かないように、背面板４００から支持部材４１０を前方に延ばして筋交い状に後脚２２１に固定しても良いし、背面板４００から支持部材４１１を下方に延ばして杭状に地面に固定しても良い。さらに、支持部材４１０の場合は、伸縮可能にして背面板４００の角度を調整しても良い。
　図３は、ソーラーパネル用架台の背面板の斜視図であり、図４は、ソーラーパネル用架台の背面板の正面図である。すなわち、背面板４００は、架台２００の背面側に配置されるので、架台２００の後方から見た図である。
　背面板４００において、反射板５００は、１枚の金属板を使用しても良いが、複数の金属板を並べて使用しても良い。例えば、２枚の金属板を上下に並べても良いし、さらに、図３や図４に示すように、上下段に分けて上段及び下段にそれぞれ複数枚の金属板を横方向に並べても良いし、さらに縦方向に多段になっても良い。複数の反射板５００を背面板４００に配置するために、補助的に枠材４２０などを用いても良い。なお、金属板は、鏡面状でも良いが、太陽光などを反射できれば良い。
　複数の反射板５００は、全てを同じ方向を向いていても良いが、反射板５００の向きや角度をそれぞれ変えても良い。例えば、上段に配置された金属板を垂直より若干だけ下方に傾け、下段に配置された金属板を垂直より若干だけ上方に傾けても良い。また、左端又は右端に行くほど中央を向くように角度を調整しても良い。
　反射板５００は、平面状にしても良いし、両端に対して中央を凹まして湾曲状にしても良い。反射板５００に湾曲面５１０を形成することにより、太陽光を反射させたときに一点又はライン状に集光させる。
　反射板５００の背面板４００への固定は、例えば、反射板５００の上寄りの位置及び下寄りの位置にそれぞれ横長のスライド溝５２０を貫通させ、留具５３０をスライド溝５２０の上面側から下面側に通して枠材４２０に螺合等する。このとき、枠材４２０は、背面板４００の左端から右端にかけて、スライド溝５２０を空けた位置に渡すように設ければ良い。
　スライド溝５２０の中心に留具５３０を通したとき、反射板５００で反射させた太陽光が、中央付近に集光するように湾曲する角度を調整する。留具５３０を緩め、スライド溝５２０に沿って反射板５００を左方向又は右方向に回動させれば、反射光が集光する向きが変わる。
　このように、ソーラーパネル用架台１００によれば、架台２００の背面側で反射させた太陽光を後方の太陽電池に効果的に照射することで発電効率を飛躍的に向上させることができる。
　次に、反射板の形状のバリエーションについて説明する。図５は、ソーラーパネル用架台の反射板の中央に凹凸を設けた場合の斜視図であり、図６は、ソーラーパネル用架台の反射板をフレネルレンズ状に加工した場合の斜視図であり、図７は、ソーラーパネル用架台の反射板の中央をフレネルレンズ状に加工した場合の斜視図である。
　図５に示すように、反射板５００ａには、中央付近など一部に山状の凹凸５４０ａが形成される。凹凸５４０ａは、全て均一な山状にしても良いし、中央からの位置に応じて山の高さや幅を変動させても良い。また、山状に突出させても良いし、谷状に溝を掘っても良い。さらに、山以外の形状にしても良い。反射板５００ａに凹凸５４０ａを形成することで、太陽光の反射効率が変わる。反射板５００ａの湾曲を抑えて反射板５００ａに凹凸５４０ａを形成しても良いし、反射板５００ａの湾曲と凹凸５４０ａの形成を併用しても良い。
　図６に示すように、反射板５００ｂには、中央付近など一部にフレネルレンズ状の凹凸５４０ｂが形成される。フレネルレンズのうちリニアフレネルレンズは、中央から端側に向かって鋸状の突起又は溝が平行直線状に並ぶように形成したものであり、太陽光が直線状に集光する。
　図７に示すように、反射板５００ｃには、全体にフレネルレンズ状の凹凸５４０ｃが形成される。中央付近だけでなく、全体的に鋸状の突起又は溝が並ぶように形成しても良い。フレネルレンズ状にすることで、太陽光の反射効率が向上する。
　反射板５００の表面形状を変えることにより、架台２００の背面側で反射させた太陽光を後方の太陽電池により効果的に照射することが可能となり、発電効率を飛躍的に向上させることができる。
　以上、本発明の実施例を述べたが、これらに限定されるものではない。例えば、反射板に蒲鉾状の突起や溝が並んだレンチキュラー状の凹凸を形成しても良いし、円柱の側面の一部を切り出したシリンドリカルレンズ状の凹凸を形成しても良い。
　１００：ソーラーパネル用架台
　２００、２００ａ：架台
　２１０：上板
　２２０：前脚
　２２１：後脚
　３００、３００ａ：ソーラーパネル
　４００：背面板
　４１０、４１１：支持部材
　４２０：枠材
　５００、５００ａ、５００ｂ、５００ｃ：反射板
　５１０：湾曲面
　５２０：スライド溝
　５３０：留具
　５４０ａ、５４０ｂ、５４０ｃ：凹凸

 

Claims (5)

  1. 　ソーラーパネルを載せる上板と、前記上板を支える前脚及び後脚と、前記後脚の後側に配した背面板と、前記背面板に取り付けた太陽光を反射する反射板と、を有する架台であって、
    　前記反射板は、上下に複数段かつ左右に複数枚がそれぞれ傾きを調整可能に配置され、
    　前記架台は、前後に並べて複数配置され、一の架台で太陽光を受けた各反射板がそれぞれ他の架台のソーラーパネルに向けて反射する、
    　ことを特徴とするソーラーパネル用架台。
  2. 　前記反射板が両端に対して中央を凹ました湾曲面を有する、
    　ことを特徴とする請求項１に記載のソーラーパネル用架台。
  3. 　前記反射板が前記湾曲面に空けたスライド溝に留具を通すことにより前記背面板に取り付けられ、前記湾曲面をスライドさせることで傾きを調整する、
    　ことを特徴とする請求項２に記載のソーラーパネル用架台。
  4. 　前記反射板が全体又は一部に凹凸を有する、
    　ことを特徴とする請求項１乃至３の何れか一に記載のソーラーパネル用架台。
  5. 　前記反射板の凹凸がフレネルレンズ状である、
    　ことを特徴とする請求項４に記載のソーラーパネル用架台。

     
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