WO2019044049A1 - 太陽光発電システム - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a solar power generation system including a solar cell mount on which a plurality of solar cell panels are mounted, and an installation part of an electrical device to which the solar cell panels are electrically connected, and in particular, the electric power generation system Be concerned with how to install the equipment.
- an electric device such as a power conditioner is connected to a solar cell panel, and the storage box may be installed at a ratio of about one to 10 to 20 solar cell mounts, for example.
- connection boxes, current collection boxes, etc. are installed on a solar cell mount, but as described above, in areas with a large amount of snowfall, where these boxes are installed becomes a problem.
- the present invention has been made in consideration of these points, and its object is to secure a suitable installation space for electrical devices in a photovoltaic power generation system capable of suppressing snow accumulation on a solar cell panel. is there.
- a solar power generation system includes a solar cell stand on which a plurality of solar cell panels are mounted, and an installation part of an electrical device to which the solar cell panel is electrically connected,
- the gantry includes a pair of mounting portions on which the solar cell panels are mounted and which are rotatably connected to each other by the connecting portion, and a holding portion configured to hold the pair of mounting portions with respect to the columns.
- the pair of mounting portions are configured to be foldable so as to be bent in a mountain shape with the connection portion as a top.
- the installation portion is provided at a position where the electric device is installed under the pair of mounting portions in a bent state so as to be covered by the solar cell panel and the mounting portion as viewed from above. ing.
- the description "as covered by the said solar cell panel and the said mounting part” does not mean the state in which an electric apparatus is covered completely, ie, without a space, seeing from upper direction, ie, from a clearance gap. It is a meaning also including the state where an electric equipment is visible.
- the solar power generation system configured in such a manner, it is possible to provide the installation unit of the electric device capable of effectively suppressing the influence of snow on the electric device such as the power conditioner connected to the solar cell panel. it can.
- FIG. 1 is a front view of a solar cell mount according to a first embodiment.
- (A), (b) is a perspective view which shows the unfolded state of the solar cell mount frame which concerns on Embodiment 1, and a folded state, respectively.
- (A)-(c) is a side view showing the unfolded state of the solar cell mount stand concerning embodiment 1, the state in the middle of folding, and the folded state, respectively.
- FIG. 1 is a perspective view of the solar cell stand 1 as viewed obliquely from below, and FIG. 2 is a front view thereof.
- (A) and (b) of FIG. 3 are perspective views showing the unfolded state and the folded state of the solar cell mount 1, and (a) to (c) of FIG. It is a side view.
- the solar cell frame 1 is capable of displacing the mounting table (a pair of mounting portions 10A and 10B) on which the solar cell panel is mounted, and the mounting table with respect to the column 30. And a mounting table holding unit (main shaft 40 and a plurality of arms 50) to be held.
- the mounting table is divided into a pair of mounting portions 10A and 10B at the center thereof, and is connected by the rotating mechanism 60 (connecting portion) at the divided portions, and a solar cell array consisting of a plurality of solar cell panels on the upper surface thereof 80A and 80B are placed.
- the pair of mounting parts 10A and 10B rotate around the rotation center line X in the rotation mechanism 60, and as shown in FIG. 3 (b) and FIGS. 4 (b) and 4 (c), It is bent in a chevron shape with the pivot mechanism portion 60 at the top, and is folded.
- the solar cell arrays 80A and 80B are mounted on the respective mounting units 10A and 10B in correspondence with the division of the mounting table into the pair of mounting units 10A and 10B in this manner. .
- the pair of mounting portions 10A and 10B are each formed by combining vertical bars 20A and horizontal bars 20B in a grid shape, and in the present embodiment, the direction of the rotation center line X
- the two horizontal bars 20B and 20C extending along the two vertical bars 20A and the four vertical bars 20A orthogonal thereto are combined.
- the four vertical bars 20A and one horizontal bar 20B are steel members having a shape capable of attaching a fixture, crosspiece, etc. for fixing the solar cell panel to the upper and lower surfaces thereof.
- the remaining crosspiece 20C uses an angle material.
- the turning mechanism 60 includes a round rod-like sub-shaft 61 juxtaposed above the main shaft 40 that constitutes the mounting table holding part.
- the round holes provided at one end of the vertical beam 20A are extrapolated and rotatably connected.
- the vertical bars 20A on the side of the mounting portion 10A and the vertical bars 20A on the side of the mounting portion 10B are mutually connected at different positions in the direction in which the subshaft 61 extends (the direction of the rotation center line X).
- the two vertical rails 20A do not contact each other, and the angle formed by the pair of mounting portions 10A and 10B is
- the mounting table can be bent by the rotation mechanism 60 so as to be quite small (for example, 10 to 20 °).
- the mounting table holding part holding the mounting table (pair of mounting parts 10A, 10B) thus made bendable is fixed to the upper end of the support column 30, and the main shaft extends in the direction of the rotation center line X 40 and a plurality of (eight in the present embodiment) arms 50 which are disposed apart from each other in the longitudinal direction and extend obliquely upward and respectively support the pair of mounting portions 10A and 10B. ing.
- the support 30 is generally vertically erected on the ground on which the solar cell rack 1 is installed, but the main shaft 40 is slightly inclined with respect to the ground, and The mounting table is also inclined to the ground. Specifically, the main shaft 40 is inclined downward and fixed in the south direction at an inclination angle of less than 10 degrees with respect to the ground so that the direction of the sun when the solar cell arrays 80A and 80B are in the south is directed. As a result, the amount of received sunlight can be increased, and the amount of power generation can be improved.
- the main shaft 40 extending generally horizontally (slightly inclined) from the upper end of the support 30 has a rectangular closed cross-sectional structure, has sufficient strength and rigidity, and further has a rectangular steel structure between the support 30 and the main shaft.
- Brace 31 is provided obliquely. Then, as described above, the arms 50 extend half by half (four in the present embodiment) from the main shaft 40 toward the placement portions 10A and 10B obliquely upward.
- the main shaft 40 has arms 50 extending toward one of the placement units 10A and four placement units 10B at four locations spaced apart in the longitudinal direction.
- a pair of extending arms 50 is provided.
- the lower end portion of each arm 50 is rotatably connected to the main shaft 40 in the vertical direction, and the upper end portion is connected to the vertical rail 20A in the vertical direction.
- the two arms 50 forming a pair rotate in the opposite direction in conjunction with this, and an angle (an angle)
- the opening angle changes.
- the opening angle of the two arms 50 becomes smaller as the mounting table is bent.
- the position of the rotation mechanism 60 of the mounting table becomes higher.
- the mounting table is changed from the unfolded state in which the pair of mounting portions 10A and 10B are expanded to form one surface, to the bent state forming a chevron having the pivot mechanism portion 60 at the top. And transform. Then, in conjunction with such bending of the mounting table, the mounting table holding portion (main shaft 40, arm 50) moves the rotation mechanism 60, which is a bending portion of the mounting table, to a higher position than in the unfolded state.
- the inclination angle of the solar cell arrays 80A and 80B can be increased by moving the end portions of the pair of mounting portions 10A and 10B opposite to the rotation mechanism 60 to a lower position than in the unfolded state. ing.
- a guide mechanism for guiding the sub shaft 61 with respect to the main shaft 40 is provided. That is, as shown in FIGS. 1 to 4, long guide bars 62 (guide members) made of square steel are rotatably attached to both ends of the sub-shaft 61, so that they are substantially vertically downward. It extends.
- an angular cylindrical guide rail 63 having a rectangular cross section through which the guide bar 62 can be inserted is attached to the end of the main shaft 40, and the guide bar 62 inserted therein can be slid in the vertical direction
- the guide By restricting the movement of the guide bar 62 only in the height direction by the rail 63, the movement of the sub-shaft 61 to which the guide bar 62 is connected is also restricted, and the movement in the height direction is stabilized.
- the guide rail 63 is not necessarily required.
- a linear groove is formed in the guide bar 62 along the longitudinal direction, and a protrusion which can be inserted into the groove described above is provided at the end of the main shaft 40
- the movement of the guide bar 62 may be restricted in the height direction by the unit.
- a linear groove along the longitudinal direction provided in the guide bar 62 allows the end of the main shaft 40 to be inserted as it is. May be
- FIG. (A) to (c) in FIG. 4 are side views of the solar cell frame 1, but it is easy to see the change in the position of the pair of mounting portions 10A and 10B and the pair of arms 50 due to the bending of the mounting table.
- the solar cell mount 1 is viewed not in the horizontal direction but in the direction of the rotation center line X of the placement units 10A and 10B.
- the pair of mounting portions 10A and 10B and the solar cell arrays 80A and 80B are held flat. . This makes it possible to receive light most efficiently. At this time, the opening angle of the pair of arms 50 is maximized.
- the mounting table (the pair of mounting portions 10A and 10B) is bent to a maximum extent, and the solar cell mount 1 is in a folded state.
- the position of the rotation mechanism unit 60 is maximized, and the pair of placement units 10A and 10B have a steep mountain shape compared to FIG. 4B, and the opening angles of the two arms 50 forming a pair Is the smallest.
- the inclination angles of the solar cell arrays 80A and 80B mounted on the pair of mounting portions 10A and 10B, respectively become large, whereby snow falling on the solar cell panel is easily slipped off.
- the amount of power generation can be increased by utilizing the scattered light for power generation.
- the state in which the inclination angle is about 80 ° is the folded state of the solar cell rack 1 (the state in which the mounting table is maximally bent), and the solar cell rack 1 is folded during the snowfall period.
- the inclination angle is not limited thereto, and can be arbitrarily selected, for example, in the range of 60 ° to 90 ° (vertical). As the inclination angle is larger, the influence of snow coverage can be suppressed, and as the inclination angle is smaller, more direct solar radiation from the sun can be received, so that the amount of power generation without snow coverage can be increased.
- the solar cell rack 1 of the present embodiment is in the folded state in the snowfall season, and the pair of mounting portions 10A and 10B are bent maximally, and the inclination angles of the light receiving surfaces of the solar cell arrays 80A and 80B Is about 80 °.
- a power conditioner hereinafter also referred to as PCS
- a so-called distributed solar power generation system is constructed by installing a relatively small capacity PCS at a rate of about 1 to 10 to 20 of the solar cell mount 1.
- PCS connection boxes, current collection boxes, etc.
- connection boxes, current collection boxes, etc. are installed on the solar cell mount 1, but in areas with a large amount of snowfall, PCS storage boxes, connection boxes, current collection boxes, etc. The problem is where to put it in order to prevent it from being buried.
- the inventor of the present invention installs the foldable solar cell mount 1 described above in an area where the amount of snowfall is actually large, and as a result of repeating the experiment and examination, It has been found that the table (a pair of mounting parts 10A, 10B) effectively functions as a snow guard. That is, as will be described later with reference to FIGS. 6 and 7, the snow does not pile down below the folded pair of mounting portions 10A and 10B, and a space S such as a cavity is formed.
- the PCS storage box 70 (which may be a connection box or a current collection box) is in a folded state (a pair of mounting portions 10A , 10B), and is disposed so as to be covered by the pair of mounting portions 10A, 10B as viewed from above.
- FIG. 5 is a perspective view of the solar cell mount 1 showing the installation state of the PCS with the solar cell panel partially omitted
- FIGS. 6 and 7 are front views of the solar cell mount 1 showing the installation state of the PCS. It is a figure and a side view.
- the storage box 70 of the PCS is in the shape of a horizontally long rectangular solid and is suspended by two stays 71 extending downward from the main shaft 40.
- Each of these two stays 71 is a combination of a pair of strip-shaped iron plates, and the upper end portion thereof is overlapped and fastened to the side surface at two places separated in the longitudinal direction of the main shaft 40.
- the two stays 71 for suspending the storage box 70 in this way constitute an installation portion of the PCS provided on the main shaft 40 (mounting table holding portion).
- the PCS storage box 70 is installed so that the bottom surface thereof is spaced from the ground by a predetermined distance H (for example, about 30 cm).
- a predetermined distance H for example, about 30 cm.
- the storage box 70 is installed below the crosspieces 20B in the pair of placement units 10A and 10B folded. Then, as is apparent from FIGS. 5 and 7, the horizontal beam 20B comes to cover the upper side of the storage box 70, and is blown from the gap between the pair of mounting portions 10A and 10B together with the main shaft 40 located further upward. The snow is blocked so as not to be accumulated in the storage box 70.
- the pair of mounting portions 10A and 10B and the solar cell arrays 80A and 80B have a steep mountain shape in the folded state, and snow falling thereon is Although it snows down and forms a snow puddle on the left and right of the figure, no snow is piled under the pair of mounting parts 10A and 10B, so that the PCS storage box 70 is not buried in the snow here. Space S can be set up.
- the position of the rotation mechanism unit 60 between the placement units is interlocked It is configured to get higher. Therefore, even if the lower portions of the pair of mounting portions 10A and 10B extend below the main shaft 40 in the folded state, a space where the storage box 70 can be installed below the pair of mounting portions 10A and 10B is provided. It can be secured.
- the main shaft 40 is not horizontal but slightly inclined as in the present embodiment. . That is, as described above, the main shaft 40 is slightly lower on the south side of the support 30 (right side in FIG. 2 and FIGS. 5 and 6), and on the contrary on the north side (left side) slightly. That is, since a larger space can be secured below the pair of mounting portions 10A and 10B in the folded state in the folded state compared to the lower side when the distance to the ground is larger, the PCS storage box 70 It is more preferable to be installed in terms of workability at the time of maintenance and the like.
- the storage box 70 is installed on the inner side (the inner side in the longitudinal direction of the main shaft 40) than the longitudinal bars 20A at the outermost positions of the pair of mounting portions 10A and 10B folded.
- the positions at which the two stays 71 are attached to the main shaft 40 are set so as to be so.
- a guide bar 62 and a guide rail 63 are provided further outside the vertical bars 20A at the outermost positions.
- the storage box 70 of the PCS is installed inward of the longitudinal bars 20A, the guide bars 62 and the guide rails 63 at the outermost positions of the pair of mounting portions 10A and 10B.
- the guide bar 62 and the guide rail 63 block the snow blown from the side of the mount.
- the solar cell mount 1 is configured to fold the pair of mounting portions 10A and 10B and to make the inclination angles of the solar cell arrays 80A and 80B as steep mountain shapes.
- snowfall on the solar cell arrays 80A and 80B can be suppressed in an area where there is a large amount of snowfall.
- the pivoting mechanism portion which is a connecting portion between the pair of mounting portions 10A and 10B is lifted with the rotation of the arm 50 and is at a high position
- the pivoting mechanism portion which is a connecting portion between the pair of mounting portions 10A and 10B is lifted with the rotation of the arm 50 and is at a high position
- the light receiving surface of the solar cell panel can easily receive scattered light from the snow accumulated on the ground, so that the scattered light is also effectively used for power generation. Can.
- a space S where snow is not accumulated is formed below the pair of placing portions 10A and 10B that are folded and formed into steep mountain shapes, and by installing the storage box 70 of the PCS, a space S is formed. Is never buried in the snow. Therefore, the heat exhaust port of the storage box 70 is blocked by snow, and the heat can be easily accumulated to cause malfunction due to appropriate ventilation being performed, or the snow melts by the heat and water enters the storage box 70 Can prevent various problems such as corrosion and electrical leakage.
- the pair of placement parts 10A and 10B in a mountain shape as described above, the pair of placement parts The snow blown in from the upper gap between 10A and 10B can be blocked.
- the storage box 70 inside the vertical bars 20A at the outermost positions of the mounting portions 10A and 10B, the guide bar 62, and the like, it is possible to block snow blown from the side.
- the PCS is exemplified as the electric device installed in the installation unit, but the electric device employed in the present invention is not limited to the PCS, and sensors such as a temperature sensor and a humidity sensor , A collector box or junction box that collects the outputs of multiple solar cell arrays that are required separately when the PCS does not have a collector function, a monitoring device that detects information such as a solar panel failure or a power generation state, A variety of devices can be employed, such as security devices, communication devices that transmit such information to the power plant management system.
- the present invention can be applied to the case where there is no storage box, and a plurality of the above-described devices may be used. It can be collected and stored in a storage box.
- the solar cell mount 1 is not provided with the guide bar 62 and the guide rail 63, thereby achieving weight reduction and cost reduction.
- the storage box 70 of the PCS is preferably installed below the horizontal bar 20B at the lowermost position as in the first embodiment and at the inner side than the vertical bar 20A at the outermost position.
- the solar cell frame 1 main shaft 40 does not have the stay 71 for suspending the storage box 70 of the PCS, but instead supports the storage box 70 by the stay extended laterally from the support 30 doing.
- a post member may be provided to extend upward from a foundation provided on the ground to support the storage box 70 from below.
- Embodiment 4 in the fourth embodiment, although not shown, in the pair of mounting parts 10A and 10B constituting the mounting table of the solar cell rack 1, only one horizontal cross 20B is used as the horizontal crossbar, for example, two in the first practical example. Of the crosspieces 20B and 20C. In this case, the solar cell arrays 80A and 80B are placed on the vertical bars 20A. Alternatively, only one vertical bar 20A may be provided in each of the mounting portions 10A and 10B, and the solar cell arrays 80A and 80B may be mounted on the horizontal bars 20B and 20C located on the vertical bar 20A.
- one end of the vertical beam 20A of the pair of mounting portions 10A and 10B is rotatably connected to the sub shaft 61 to constitute one rotation mechanism portion 60.
- the present invention is not limited to this, and a plurality of pivoting mechanisms 60 may be provided.
- one rotation mechanism unit 60 may be disposed between the adjacent vertical bars 20A. In this configuration, the plurality of solar cell panels separated at the boundary of the rotation mechanism 60 rotate, so that the mounting table is bent.
- a photovoltaic power generation system comprises a solar cell mount (1) on which a plurality of solar cell panels (80A, 80B) are placed, and an electrical device (the solar cell panels are electrically connected PCS installation portion (71), and the solar cell mounts are a pair of mountings on which a solar cell panel is mounted and which are rotatably connected to each other by a connecting portion (60) Sections (10A, 10B) and holding sections (40, 50) for holding the pair of mounting sections against the support column (30), and the pair of mounting sections has a mountain shape with the connecting section as a top It is configured to be foldable so as to bend.
- the installation portion is provided at a position where the electric device is installed under the pair of mounting portions in a bent state so as to be covered by the solar cell panel and the mounting portion as viewed from above. ing.
- the pair of mounting portions on which the solar cell panel is mounted in the solar cell mount is configured to be foldable so as to be bent in a mountain shape, so that the sun in an area with a large amount of snowfall While it is possible to suppress snow accumulation on the battery panel and install an electrical device such as PCS in the space formed below the pair of bent portions, it is buried in the snow. It is possible to effectively suppress the failure caused by
- the photovoltaic power generation system according to aspect 2 of the present invention is configured such that the installation portion in aspect 1 is installed in a state where the bottom surface of the electric device is separated from the ground. That is, the installation portion may be provided, for example, on a solar cell mount or on the ground, but as described above, installation is sufficiently separated from the ground, so that rust does not easily occur even if a small amount of snow is piled or frosted. Become. In addition, a space for wiring and maintenance of the electric device can be secured.
- a solar power generation system includes a main shaft (40) extending in the direction of the pivoting center line of the pair of mounting portions, and the main shaft (40) of the solar cell mount according to aspect 2
- a plurality of arms (50) rotatably connected to the shaft and extending obliquely upward are provided, and upper ends of the plurality of arms are rotatably connected to the placing portion.
- the said installation part shall install an electric equipment below the said main shaft. In this case, when the pair of mounting portions are bent, the positions thereof become high, so it is easy to secure the installation space of the electric device below the main shaft. In addition, snow from above can be blocked by the main shaft.
- the solar power generation system includes: the pair of mounting portions of the solar cell rack according to aspect 3; and cross bars (20B, 20C) extending in the direction of the rotation center line (X); A longitudinal bar (20A) intersecting this is combined in a grid shape. And the said installation part shall install an electric equipment below the lowest position of the said horizontal bar in the said pair of mounting parts of the state which bent. In this way, the snow from above can be blocked by the crossbar as well as the main shaft.
- a pair of mounting portions of the solar cell stand according to aspect 3 or aspect 4 is provided with a horizontal cross extending in the direction of its rotation center line A crosspiece and a crosspiece are combined in a grid shape. Then, the electric device is installed inside the outermost position of the vertical beam in the direction of the rotation center line by the installation portion. In this way, vertical rails can also block snow from the side.
- a sub-shaft in which a connecting portion of a pair of mounting portions of the solar cell mount is juxtaposed above the main shaft. (61), and the pair of mounting portions are rotatably connected to the sub shaft.
- an elongated guide member (62) attached to the end of the sub shaft so as to extend downward is provided, and the guide member is engaged with the end of the main shaft so as to be vertically slidable.
- the installation unit installs the electric device inside the placement unit more than the guide member in the direction in which the main shaft extends. In this way, the snow from the side can be blocked by the guide member as well as the vertical rail.
Landscapes
- Photovoltaic Devices (AREA)
Abstract
太陽電池架台(1)は、それぞれに太陽電池アレイ(80A,80B)が載置されるとともに、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それらの連結部(60)を頂部とする山形に屈曲するよう、折り畳み可能に構成する。太陽電池パネルに接続された電気機器(PCS)の収納箱(70)を、前記のように屈曲した一対の載置部の下方に、上方から見てそれらに覆われるようにして設置する、設置部(71)を設ける。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
-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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
-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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
〔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。
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。
〔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。
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。
〔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。
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。
〔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。
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。
〔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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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。
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
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
Claims (6)
- 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であって、
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いることを特徴とする太陽光発電システム。 - 前記設置部において、前記電気機器の底面が地面から離間した状態で設置されている、請求項1に記載の太陽光発電システム。
- 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る、請求項2に記載の太陽光発電システム。 - 前記一対の載置部は、前記一対の載置部の回動中心線の方向に延びる横桟と、前記横桟に交差する縦桟とが格子状に組み合わされたものであり、
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3に記載の太陽光発電システム。 - 前記一対の載置部は、前記一対の載置部の回動中心線の方向に延びる横桟と、前記横桟に交差する縦桟とが格子状に組み合わされたものであり、
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3または4のいずれかに記載の太陽光発電システム。 - 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、請求項3~5のいずれか1項に記載の太陽光発電システム。
Priority Applications (1)
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JP2019538965A JP6933715B2 (ja) | 2017-09-01 | 2018-05-14 | 太陽光発電システム |
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---|---|---|---|
PCT/JP2018/018596 WO2019044049A1 (ja) | 2017-09-01 | 2018-05-14 | 太陽光発電システム |
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WO (1) | WO2019044049A1 (ja) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN110112995A (zh) * | 2019-04-15 | 2019-08-09 | 瑞安市展瑞后勤服务有限公司 | 一种便于运输的预制型光伏支撑架 |
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-
2018
- 2018-05-14 WO PCT/JP2018/018596 patent/WO2019044049A1/ja active Application Filing
- 2018-05-14 JP JP2019538965A patent/JP6933715B2/ja active Active
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