WO2021054062A1 - 太陽電池モジュールの設置構造および太陽電池モジュールの設置方法 - Google Patents

太陽電池モジュールの設置構造および太陽電池モジュールの設置方法 Download PDF

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澤田　徹
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株式会社カネカ
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    • Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy

Definitions

  • the present invention relates to an installation structure of a solar cell module and a method of installing a solar cell module.
  • Patent Documents 1 to 3 A structure in which a solar cell module is installed two-dimensionally on the wall surface of a structure such as a building is known (see, for example, Patent Documents 1 to 3).
  • the upper frame of the solar cell module is hung on the wall surface of the structure, and the lower frame of the solar cell module is separated from the wall surface with the upper frame as a fulcrum.
  • the module is rotatable. This facilitates the cable connection work on the back side of the solar cell module.
  • An object of the present invention is to provide an installation structure of a solar cell module and a method of installing the solar cell module, which can enhance the ease and safety of cable connection work of the solar cell module.
  • the installation structure of the solar cell module according to the present invention is a structure in which a plurality of solar cell modules are two-dimensionally installed on the wall surface of the structure, and the engaged portion attached to the wall surface and the engagement portion.
  • a plurality of solar cell modules installed on the wall surface by engaging with the joint portion are provided, and each of the plurality of solar cell modules supports the solar cell panel and the peripheral edge portion of the solar cell panel.
  • the frame and the cable for taking out the output of the solar cell panel are provided, and the upper frame portion in the frame has an engaging portion for engaging with the engaged portion, and the upper frame portion in the frame.
  • the portion or the lower frame portion has an opening for pulling out the cable to the outside of the solar cell module, and has an upper frame portion of the lower solar cell module among the vertically adjacent solar cell modules. There is a space for connecting and installing the cable drawn out to the outside of the solar cell module between the lower frame portion of the upper solar cell module of the adjacent solar cell modules.
  • the installation structure of another solar cell module according to the present invention is a structure in which a plurality of solar cell modules are two-dimensionally installed on the wall surface of the structure, and the engaged portion attached to the wall surface and the above-mentioned engaged portion.
  • a plurality of solar cell modules installed on the wall surface by engaging with the engaged portion are provided, and each of the plurality of solar cell modules has a solar cell panel and a peripheral portion of the solar cell panel.
  • a frame to be supported and a cable for taking out the output of the solar cell panel are provided, and an upper frame portion in the frame has an engaging portion for engaging with the engaged portion, and the plurality of solar cells are provided.
  • Each of the battery modules is interposed between the engaged portion of the wall surface and the engaging portion of the solar cell module, and forms a gap for pulling the cable out of the solar cell module. Further provided with two intermediate members, an upper frame portion of the lower solar cell module of the vertically adjacent solar cell modules and a lower frame portion of the upper solar cell module of the adjacent solar cell modules. There is a space between them for connecting and installing the cable drawn out to the outside of the solar cell module.
  • the method of installing the solar cell module according to the present invention is a method of installing a plurality of solar cell modules in a two-dimensional manner on the wall surface of the structure in the above-mentioned installation structure of the solar cell module, and the plurality of solar cell modules.
  • the step of connecting and installing the cable drawn out to the outside of the solar cell module is included.
  • the method of installing another solar cell module is a method of installing a plurality of solar cell modules in a two-dimensional manner on the wall surface of the structure in the above-mentioned installation structure of another solar cell module, and is intermediate.
  • a step of installing the plurality of solar cell modules on the wall surface by engaging the engaging portion of the plurality of solar cell modules with the engaged portion of the wall surface via a member, and the plurality of solar cells.
  • the solar cell In the space between the upper frame portion of the lower solar cell module of the adjacent solar cell modules and the lower frame portion of the upper solar cell module of the adjacent solar cell modules, the solar cell The process of connecting and installing the cable drawn out to the outside of the module is included.
  • the ease and safety of the cable connection work of the solar cell module can be enhanced.
  • FIG. 1 It is a figure which shows the installation structure of the solar cell module which concerns on this embodiment. It is an enlarged perspective view which shows a part of the installation structure of the solar cell module shown in FIG. It is the figure which looked at the enlarged part of the installation structure of the solar cell module shown in FIG. 2 from the front. It is the figure which looked at the enlarged part of the installation structure of the solar cell module shown in FIG. 3 from the top. It is a VV line sectional view of the enlarged part of the installation structure of the solar cell module shown in FIGS. 3 and 4. It is a schematic diagram of an example of the cable connection of the installation structure of the solar cell module which concerns on this embodiment. It is a figure which looked at the enlarged part corresponding to FIG.
  • FIG. 1 is a diagram showing an installation structure of a solar cell module according to the present embodiment.
  • FIG. 2 is an enlarged perspective view showing a part of the installation structure of the solar cell module shown in FIG.
  • FIG. 3 is a front view of an enlarged portion of the installation structure of the solar cell module shown in FIG. 2
  • FIG. 4 is a top view of an enlarged portion of the installation structure of the solar cell module shown in FIG.
  • FIG. 5 is a VV line sectional view of an enlarged portion of the installation structure of the solar cell module shown in FIGS. 3 and 4.
  • the XY Cartesian coordinate system is shown in FIGS. 1 to 5 and the drawings described later.
  • the XY plane is a wall surface of the structure and a surface along the light receiving surface and the back surface of the solar cell module (and the solar cell panel described later), the X direction is the horizontal direction, and the Y direction is the vertical direction.
  • the installation structure 1 of the solar cell module is a structure in which a plurality of solar cell modules 10 are two-dimensionally installed on the wall surface 3 of a structure such as a building (for example, a building).
  • the installation structure 1 of the solar cell module includes a plurality of cross rails (engaged portions) 5 attached to the wall surface 3 and a plurality of solar cell modules 10 attached to the cross rails 5.
  • the cross rail 5 has an L-shaped cross section extending in the horizontal direction (X direction) and intersecting the X direction, and has a hook shape protruding upward.
  • the cross rails 5 are attached to the wall surface 3 apart from each other in the vertical direction (Y direction).
  • the material of the cross rail 5 is not particularly limited, but in consideration of the weight of the solar cell module 10, for example, a metal material can be mentioned.
  • the solar cell module 10 is installed on the wall surface 3 by engaging with the cross rail 5.
  • the solar cell module 10 includes a solar cell panel 11, a frame 12 that supports a peripheral edge of the solar cell panel 11, a terminal box 13 for extracting electric power generated and output by the solar cell panel, and a cable 14.
  • the light receiving surface side and the back surface side of the solar cell are covered with a glass plate or a translucent resin plate and sealed with a resin.
  • the peripheral edge of the solar cell panel 11 is covered with the frame 12.
  • the terminal box 13 is provided on the back side of the solar cell panel 11.
  • the cable 14 extends from the terminal box 13 and is pulled out of the solar cell module 10 through an opening (details will be described later) of the frame 12.
  • the frame 12 supports the upper frame portion 12u that supports the upper edge portion of the solar cell panel 11, the lower frame portion 12l that supports the lower edge portion of the solar cell panel 11, and the left and right edge portions of the solar cell panel 11, respectively. Includes the left and right side frame portions 12s.
  • the material of the frame 12 is not particularly limited, but in consideration of the weight of the solar cell module 10, for example, a metal material can be mentioned.
  • the upper frame portion 12u has an upper engaging portion (engaging portion) 15u for engaging with the cross rail (engaged portion) 5 of the wall surface 3.
  • the lower frame portion 12l has a lower engaging portion 15l for engaging with the cross rail 5 of the wall surface 3.
  • the upper engaging portion 15u has an L-shaped cross section extending in the horizontal direction (X direction) and intersecting the X direction, and has a hook shape protruding downward.
  • the lower engaging portion 15l has an L-shaped cross section extending in the horizontal direction (X direction) and intersecting the X direction, and has a hook shape protruding upward.
  • the material of the upper engaging portion 15u and the lower engaging portion 15l is not particularly limited, but in consideration of the weight of the solar cell module 10, for example, a metal material can be mentioned.
  • the upper engaging portion 15u engages with the cross rail 5 of the wall surface 3 so as to be movable in the horizontal direction via one or a plurality of upper intermediate members (intermediate members) 20u.
  • the lower engaging portion 15l engages with the cross rail 5 of the wall surface 3 so as to be movable in the horizontal direction via one or a plurality of lower intermediate members 20l.
  • the upper intermediate member 20u is interposed between the cross rail 5 of the wall surface 3 and the upper engaging portion 15u of the solar cell module 10.
  • the upper intermediate member 20u extends in the horizontal direction (X direction) and has an S-shaped cross section intersecting the X direction.
  • a plurality of short-shaped intermediate members may be used as shown in FIG. 4, or one long-shaped intermediate member may be used as shown in FIG. 7.
  • the raw material cost of the intermediate member can be reduced.
  • the upper intermediate member 20u has one long shape, workability is improved when the solar cell module 10 is hooked on the cross rail 5 and the solar cell module 10 can be slid horizontally along the wall surface 3. improves.
  • the lower intermediate member 20l is interposed between the cross rail 5 of the wall surface 3 and the lower engaging portion 15l of the solar cell module 10.
  • the lower intermediate member 20l has a U-shape having a cross section extending in the horizontal direction (X direction) and intersecting the X direction.
  • X direction horizontal direction
  • a plurality of short-shaped intermediate members may be used, or one long-shaped intermediate member may be used, as in the case of the upper intermediate member 20u described above.
  • the material of the upper intermediate member 20u and the lower intermediate member 20l is not particularly limited, but in consideration of the weight of the solar cell module 10, for example, a metal material can be mentioned.
  • the upper intermediate member 20u and the upper engaging portion 15u may be fastened by a fixing member such as a screw.
  • the upper intermediate member 20u and the cross rail 5 are not fastened by the fixing member.
  • the lower intermediate member 20l and the lower engaging portion 15l may be fastened by a fixing member such as a screw.
  • the lower intermediate member 20l and the cross rail 5 are not fastened by the fixing member.
  • the solar cell module 10 is movably installed on the wall surface 3 in the horizontal direction (X direction).
  • the upper frame portion 12u has an opening hole 12h for pulling out the cable 14 to the outside of the solar cell module 10.
  • the sun is located between the upper frame portion 12u of the lower solar cell module 10 and the lower frame portion 12l of the upper solar cell module 10.
  • the width of the space S that is, the gap between the solar cell modules 10 and 10 adjacent to each other in the vertical direction (Y direction) in the Y direction is 10 mm or more and 50 mm or less.
  • FIG. 6 is a schematic view of an example of cable connection of the installation structure of the solar cell module according to the present embodiment.
  • four to five solar cell modules 10 arranged in the horizontal direction (X direction) are connected in series.
  • a plurality of unit strings 30 arranged in the vertical direction (Y direction) are connected in parallel.
  • a gap (space) S2 is provided between the unit strings 30 and 30 adjacent to each other in the horizontal direction (X direction), and a common bus wiring 40 extending in the vertical direction (Y direction) is installed to form the unit string 30.
  • the cables 14 of the solar cell modules connected in series may be arranged on the cross rail 5 in the gap between the solar cell modules 10 and 10 adjacent to each other in the vertical direction (Y direction), that is, in the space S. According to this, the cable 14 can be hidden.
  • the cable 14 may be arranged on the upper frame portion 12u of the solar cell module 10.
  • a decorative board that hides the space S may be provided (see, for example, FIGS. 13 to 15 described later).
  • a plurality of cross rails 5 are attached to the wall surface 3 of the structure so as to extend in the horizontal direction (X direction) and are separated in the vertical direction (Y direction).
  • the cable 14 is pulled out from the opening 12h of the upper frame portion 12u to the outside. Specifically, the cable 14 is pulled out to the outside of the solar cell module 10 through the opening 12h of the upper frame portion 12u.
  • the plurality of solar cell modules 10 can be moved in the horizontal direction on the wall surface.
  • Install in 3 the upper engaging portion 15u of the upper frame portion 12u in the solar cell module 10 engages with the cross rail 5 so as to be movable in the horizontal direction via the upper intermediate member 20u, and is below the lower frame portion 12l.
  • the solar cell module 10 is installed on the wall surface 3 so that the side engaging portion 15l engages with the cross rail 5 so as to be movable in the horizontal direction via the lower intermediate member 20l.
  • the solar cell modules are installed on the wall surface in order from the bottom in the vertical direction.
  • the cable 14 is pulled out from the opening 12h of the upper frame portion 12u of the solar cell module 10 and is adjacent to each other in the vertical direction (Y direction).
  • Y direction There is a space S between the solar cell modules 10 and 10.
  • the cable 14 of the solar cell module 10 can be connected and installed (crawled) in the gap (space S) between the solar cell modules 10 and 10 adjacent to each other in the vertical direction (Y direction). That is, it is not necessary to tilt the solar cell module and perform cable connection work on the back surface of the solar cell module.
  • the cross rail 5 of the wall surface 3 and the upper engaging portion 15u of the solar cell module 10 have an L-shaped cross section, a general-purpose sun of a type that can be hooked on the wall surface. The ease of mounting the battery module can be improved.
  • the horizontal rail 5 of the wall surface 3 extends in the horizontal direction, and the solar cell module 10 is installed so as to be movable in the horizontal direction, so that the solar cell module 10 is hooked on the wall surface.
  • the ease of replacement (ie, removal and installation) of the type general purpose solar cell module can be increased.
  • the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications and modifications can be made.
  • the upper frame portion 12u is provided with an opening 12h for pulling out the cable 14 in the solar cell module 10.
  • the feature of the present invention is not limited to this, and an opening 12h for pulling out the cable 14 in the solar cell module 10 may be provided in the lower frame portion 12l.
  • the opening 12h is provided in the upper frame portion 12u of the solar cell module 10 as in the above-described embodiment, when the solar cell module 10 is arranged from the bottom to the top of the wall surface 3, the cable is placed on the upper frame portion 12u. 14 can be placed, and the workability of cable connection is good.
  • the cable 14 hangs down. It is sandwiched between the wall surface 3 and the wall surface 3, and the workability of the cable theory is poor.
  • the cable 14 hangs down toward the front side of the lower solar cell module 10. If the cable 14 is pushed into the gap (space S) between the solar cell modules 10 after connecting the cables, the workability of the cable connection is improved.
  • the upper intermediate member 20u when the upper intermediate member 20u has a plurality of short shapes, it is a gap between these upper intermediate members 20u, and is a gap between the horizontal rail 5 of the wall surface 3 and the upper side of the solar cell module 10.
  • the cable 14 may be pulled out from the gap between the joint portion 15u and the joint portion 15u. In this case, it is not necessary to provide the opening 12h in the upper frame portion 12u.
  • the cross section 5 having an L-shaped cross section is illustrated.
  • the cross section is not limited to this, and as shown in FIG. 9, the cross section intersecting in the X direction may be U-shaped, and as shown in FIG. 10, the cross section intersecting in the X direction is V. It may be in the shape of a letter.
  • the upper intermediate member 20u having an S-shaped cross section is illustrated.
  • the upper intermediate member 20u is not limited to this, and the cross section intersecting in the X direction may be N-shaped.
  • the lower engaging portion 15l in the solar cell module 10 is fixed by the lower intermediate member 20l, but as shown in FIG. 11, the lower engaging portion 15l is lower. It does not necessarily have to be fixed by the side intermediate member 20l. In this case, if the rigidity of the upper intermediate member 20u is high, it is possible to suppress the rotation of the lower frame portion 12l of the solar cell module 10 away from the wall surface. Further, in this case, the cross rail 5 corresponding to the lower engaging portion 15l may have a hook shape protruding downward as shown in FIG. 12, and further, as shown in FIG. 15, a solar cell may be further formed. The structure may support the lower frame portion 12l of the module 10.
  • the lower frame portion 12l of the solar cell module 10 may be fixed to the cross rail 5 by a fixing member 21 having a T-shaped cross section intersecting in the X direction.
  • the lower frame portion 12l of the solar cell module 10 may be fixed to the wall surface 3 by a fixing member 21 having a T-shaped cross section intersecting in the X direction.
  • the fixing member 21 may also serve as a decorative board that hides the space S described above.
  • the upper intermediate member 20u and the upper engaging portion 15u are fastened with screws, but as shown in FIG. 16, the upper intermediate member 20u and the upper engaging portion 15u are different from each other. It does not have to be fastened with screws.
  • the surface Sa of the upper intermediate member 20u in contact with the cross rail 5 may be formed to be more slippery than the surface Sb of the upper intermediate member 20u in contact with the upper engaging portion 15u.
  • the difference in slip between the surface Sa and the surface Sb may be realized by, for example, surface processing, an attachment such as a sheet, or an additive such as a lubricating oil. , It may be realized by means such as a pulley. This facilitates the movement of the solar cell module 10 in the horizontal direction (X direction). This makes it possible to increase the ease of replacement (that is, removal and installation) of the general-purpose solar cell module that is hooked on the wall surface.
  • the lower intermediate member 20l and the lower engaging portion 15l are fastened with screws, but as shown in FIG. 16, the lower intermediate member 20l and the lower engaging portion are engaged. It is not necessary to fasten the joint portion 15l with a screw.
  • the lower engaging portion 15l has a hook shape protruding upward like the upper engaging portion 15u, and the cross section where the lower intermediate member 20l intersects in the X direction like the upper intermediate member 20u has an S-shape. It may be.
  • the surface Sa of the lower intermediate member 20l in contact with the cross rail 5 may be formed to be more slippery than the surface Sb of the lower intermediate member 20l in contact with the lower engaging portion 15l.

Abstract

太陽電池モジュールのケーブル接続作業の容易性および安全性を高めることが可能な太陽電池モジュールの設置構造を提供する。太陽電池モジュールの設置構造は、壁面３に取り付けられた被係合部５と、被係合部５と係合することにより、壁面３に設置される複数の太陽電池モジュール１０とを備え、太陽電池モジュール１０の上側フレーム部１２ｕは、被係合部５と係合するための係合部１５ｕを有し、上側フレーム部１２ｕは、太陽電池モジュール１０のケーブル１４を外部に引き出すための開孔１２ｈを有し、鉛直方向に隣り合う太陽電池モジュール１０，１０のうちの下側の太陽電池モジュール１０の上側フレーム部１２ｕと、上側の太陽電池モジュール１０の下側フレーム部１２ｌとの間には、外部に引き出されたケーブル１４を結線し、設置するための空間Ｓが存在する。

Description

太陽電池モジュールの設置構造および太陽電池モジュールの設置方法
　本発明は、太陽電池モジュールの設置構造および太陽電池モジュールの設置方法に関する。
　建物等の構造物の壁面に太陽電池モジュールが２次元状に設置された構造が知られている（例えば、特許文献１～３参照）。特許文献１～３に記載の太陽電池モジュールの設置構造では、構造物の壁面に太陽電池モジュールの上フレームを掛け、この上フレームを支点として太陽電池モジュールの下フレームが壁面から離れるように太陽電池モジュールを回動可能としている。これにより、太陽電池モジュールの裏側のケーブル接続作業が容易となる。
特許第５７７８０９０号公報 特許第６１９０６１３号公報 特許第６４３３０５８号公報
　特許文献１～３に記載の太陽電池モジュールの設置構造では、大型の太陽電池モジュールを壁面から斜めにした状態で太陽電池モジュールの背面に作業者が入ってケーブル接続作業を行うこととなり、ケーブル接続作業が煩雑であることに加えて、安全性が高いとは言い難い。
　本発明は、太陽電池モジュールのケーブル接続作業の容易性および安全性を高めることが可能な太陽電池モジュールの設置構造および太陽電池モジュールの設置方法を提供することを目的とする。
　本発明に係る太陽電池モジュールの設置構造は、構造物の壁面に複数の太陽電池モジュールが２次元状に設置された構造であって、前記壁面に取り付けられた被係合部と、前記被係合部と係合することにより、前記壁面に設置される複数の太陽電池モジュールと、を備え、前記複数の太陽電池モジュールの各々は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの周縁部を支持するフレームと、前記太陽電池パネルの出力取り出しのためのケーブルとを備え、前記フレームにおける上側フレーム部は、前記被係合部と係合するための係合部を有し、前記フレームにおける前記上側フレーム部または下側フレーム部は、前記ケーブルを前記太陽電池モジュールの外部に引き出すための開孔を有し、鉛直方向に隣り合う太陽電池モジュールのうちの下側の太陽電池モジュールの上側フレーム部と、前記隣り合う太陽電池モジュールのうちの上側の太陽電池モジュールの下側フレーム部との間には、前記太陽電池モジュールの外部に引き出された前記ケーブルを結線し、設置するための空間が存在する。
　本発明に係る別の太陽電池モジュールの設置構造は、構造物の壁面に複数の太陽電池モジュールが２次元状に設置された構造であって、前記壁面に取り付けられた被係合部と、前記被係合部と係合することにより、前記壁面に設置される複数の太陽電池モジュールと、を備え、前記複数の太陽電池モジュールの各々は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの周縁部を支持するフレームと、前記太陽電池パネルの出力取り出しのためのケーブルとを備え、前記フレームにおける上側フレーム部は、前記被係合部と係合するための係合部を有し、前記複数の太陽電池モジュールの各々は、前記壁面の前記被係合部と前記太陽電池モジュールの前記係合部との間に介在し、前記ケーブルを前記太陽電池モジュールの外部に引き出すための隙間を形成する少なくとも２つの中間部材を更に備え、鉛直方向に隣り合う太陽電池モジュールのうちの下側の太陽電池モジュールの上側フレーム部と、前記隣り合う太陽電池モジュールのうちの上側の太陽電池モジュールの下側フレーム部との間には、前記太陽電池モジュールの外部に引き出された前記ケーブルを結線し、設置するための空間が存在する。
　本発明に係る太陽電池モジュールの設置方法は、上記の太陽電池モジュールの設置構造において、構造物の壁面に複数の太陽電池モジュールを２次元状に設置する方法であって、前記複数の太陽電池モジュールにおいて、上側フレーム部または下側フレーム部の開孔から外部に、ケーブルを引き出す工程と、前記複数の太陽電池モジュールの係合部を前記壁面の前記被係合部に係合させることにより、前記複数の太陽電池モジュールを前記壁面に設置する工程と、鉛直方向に隣り合う太陽電池モジュールのうちの下側の太陽電池モジュールの上側フレーム部と、前記隣り合う太陽電池モジュールのうちの上側の太陽電池モジュールの下側フレーム部との間の空間において、前記太陽電池モジュールの外部に引き出された前記ケーブルを結線し、設置する工程と、を含む。
　本発明に係る別の太陽電池モジュールの設置方法は、上記の別の太陽電池モジュールの設置構造において、構造物の壁面に複数の太陽電池モジュールを２次元状に設置する方法であって、前記中間部材を介して前記複数の太陽電池モジュールの係合部を前記壁面の前記被係合部に係合させることにより、前記複数の太陽電池モジュールを前記壁面に設置する工程と、前記複数の太陽電池モジュールにおいて、前記中間部材の間の隙間であって、前記壁面の前記被係合部と前記太陽電池モジュールの前記係合部との間の前記隙間から外部に、ケーブルを引き出す工程と、鉛直方向に隣り合う太陽電池モジュールのうちの下側の太陽電池モジュールの上側フレーム部と、前記隣り合う太陽電池モジュールのうちの上側の太陽電池モジュールの下側フレーム部との間の空間において、前記太陽電池モジュールの外部に引き出された前記ケーブルを結線し、設置する工程と、を含む。
　本発明によれば、太陽電池モジュールのケーブル接続作業の容易性および安全性を高めることができる。
本実施形態に係る太陽電池モジュールの設置構造を示す図である。 図１に示す太陽電池モジュールの設置構造の一部を拡大して示す斜視図である。 図２に示す太陽電池モジュールの設置構造の拡大部分を正面からみた図である。 図３に示す太陽電池モジュールの設置構造の拡大部分を上からみた図である。 図３および図４に示す太陽電池モジュールの設置構造の拡大部分のV-V線断面図である。 本実施形態に係る太陽電池モジュールの設置構造のケーブル接続の一例の模式図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの設置構造の、図４相当の拡大部分を上からみた図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの設置構造の、図４相当の拡大部分を上からみた図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの設置構造の、図５相当の拡大部分の断面図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの設置構造の、図５相当の拡大部分の断面図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの設置構造の、図５相当の拡大部分の断面図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの設置構造の、図５相当の拡大部分の断面図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの設置構造の、図５相当の拡大部分の断面図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの設置構造の、図５相当の拡大部分の断面図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの設置構造の、図５相当の拡大部分の断面図である。 本実施形態の変形例に係る太陽電池モジュールの設置構造の、図５相当の拡大部分の断面図である。
　以下、添付の図面を参照して本発明の実施形態の一例について説明する。なお、各図面において同一または相当の部分に対しては同一の符号を附すこととする。また、便宜上、ハッチングや部材符号等を省略する場合もあるが、かかる場合、他の図面を参照するものとする。
　図１は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの設置構造を示す図である。図２は、図１に示す太陽電池モジュールの設置構造の一部を拡大して示す斜視図である。図３は、図２に示す太陽電池モジュールの設置構造の拡大部分を正面からみた図であり、図４は、図３に示す太陽電池モジュールの設置構造の拡大部分を上からみた図であり、図５は、図３および図４に示す太陽電池モジュールの設置構造の拡大部分のV-V線断面図である。図１～図５、並びに後述する図面には、ＸＹ直交座標系が示されている。ＸＹ平面は、構造物の壁面、および太陽電池モジュール（および後述する太陽電池パネル）の受光面および裏面に沿う面であり、Ｘ方向は水平方向であり、Ｙ方向は鉛直方向である。
　図１～図５に示すように、太陽電池モジュールの設置構造１は、建物（例えばビル）等の構造物の壁面３に複数の太陽電池モジュール１０が２次元状に設置された構造である。具体的には、太陽電池モジュールの設置構造１は、壁面３に取り付けられた複数の横桟（被係合部）５と、横桟５に取り付けられる複数の太陽電池モジュール１０とを備える。
　横桟５は、水平方向（Ｘ方向）に延び、Ｘ方向に交差する断面がＬ字形状であり、上側に突出するフック形状である。横桟５は、鉛直方向（Ｙ方向）に離間して、壁面３に取り付けられる。横桟５の材料としては、特に限定されないが、太陽電池モジュール１０の重量を考慮すると例えば金属材料が挙げられる。
　太陽電池モジュール１０は、横桟５と係合することにより、壁面３に設置される。太陽電池モジュール１０は、太陽電池パネル１１と、太陽電池パネル１１の周縁部を支持するフレーム１２と、太陽電池パネルが発電および出力する電力を取り出すための端子ボックス１３およびケーブル１４とを備える。
　太陽電池パネル１１は、太陽電池セルの受光面側および裏面側を、ガラス板または透光性樹脂板で覆い、樹脂で封止する。太陽電池パネル１１の周縁部はフレーム１２で覆われる。端子ボックス１３は、太陽電池パネル１１の裏側に設けられる。ケーブル１４は、端子ボックス１３から延び、フレーム１２の開孔（詳細は後述する）を介して太陽電池モジュール１０の外部に引き出される。
　フレーム１２は、太陽電池パネル１１の上縁部を支持する上側フレーム部１２ｕと、太陽電池パネル１１の下縁部を支持する下側フレーム部１２ｌと、太陽電池パネル１１の左右縁部を各々支持する左右側フレーム部１２ｓとを含む。フレーム１２の材料としては、特に限定されないが、太陽電池モジュール１０の重量を考慮すると例えば金属材料が挙げられる。
　上側フレーム部１２ｕは、壁面３の横桟（被係合部）５と係合するための上側係合部（係合部）１５ｕを有する。同様に、下側フレーム部１２ｌは、壁面３の横桟５と係合するための下側係合部１５ｌを有する。
　上側係合部１５ｕは、水平方向（Ｘ方向）に延び、Ｘ方向に交差する断面がＬ字形状であり、下側に突出するフック形状である。一方、下側係合部１５ｌは、水平方向（Ｘ方向）に延び、Ｘ方向に交差する断面がＬ字形状であり、上側に突出するフック形状である。上側係合部１５ｕおよび下側係合部１５ｌの材料としては、特に限定されないが、太陽電池モジュール１０の重量を考慮すると例えば金属材料が挙げられる。
　上側係合部１５ｕは、１または複数の上側中間部材（中間部材）２０ｕを介して、水平方向に移動可能に壁面３の横桟５と係合する。同様に、下側係合部１５ｌは、１または複数の下側中間部材２０ｌを介して、水平方向に移動可能に壁面３の横桟５と係合する。
　上側中間部材２０ｕは、壁面３の横桟５と太陽電池モジュール１０の上側係合部１５ｕとの間に介在する。上側中間部材２０ｕは、水平方向（Ｘ方向）に延び、Ｘ方向に交差する断面がＳ字形状である。上側中間部材２０ｕとしては、図４に示すように複数の短尺形状の中間部材が用いられてもよいし、図７に示すように１つの長尺形状の中間部材が用いられてもよい。上側中間部材２０ｕが複数の短尺形状であると、中間部材の原料コストを低減することができる。一方、上側中間部材２０ｕが１つの長尺形状であると、横桟５に太陽電池モジュール１０を引掛けて壁面３に沿って水平方向に太陽電池モジュール１０をスライド可能とする場合に作業性が向上する。
　下側中間部材２０ｌは、壁面３の横桟５と太陽電池モジュール１０の下側係合部１５ｌとの間に介在する。下側中間部材２０ｌは、水平方向（Ｘ方向）に延び、Ｘ方向に交差する断面がコ字形状（Angular U-shape）である。下側中間部材２０ｌとしては、上述した上側中間部材２０ｕと同様に、複数の短尺形状の中間部材が用いられてもよいし、１つの長尺形状の中間部材が用いられてもよい。
　上側中間部材２０ｕおよび下側中間部材２０ｌの材料としては、特に限定されないが、太陽電池モジュール１０の重量を考慮すると例えば金属材料が挙げられる。
　上側中間部材２０ｕと上側係合部１５ｕとは、ビス等の固定部材によって締結されていてもよい。一方、上側中間部材２０ｕと横桟５とは、固定部材によって締結されていない。同様に、下側中間部材２０ｌと下側係合部１５ｌとは、ビス等の固定部材によって締結されていてもよい。一方、下側中間部材２０ｌと横桟５とは、固定部材によって締結されていない。これにより、太陽電池モジュール１０は、水平方向（Ｘ方向）に移動可能に壁面３に設置される。
　また、上側フレーム部１２ｕは、ケーブル１４を太陽電池モジュール１０の外部に引き出すための開孔１２ｈを有する。
　鉛直方向（Ｙ方向）に隣り合う太陽電池モジュール１０，１０において、下側の太陽電池モジュール１０の上側フレーム部１２ｕと、上側の太陽電池モジュール１０の下側フレーム部１２ｌとの間には、太陽電池モジュール１０の外部に引き出されたケーブル１４を結線し、設置する（這わせる）ための空間Ｓが存在する。空間Ｓ、すなわち鉛直方向（Ｙ方向）に隣り合う太陽電池モジュール１０，１０間の隙間のＹ方向の幅は、１０ｍｍ以上５０ｍｍ以下である。
　図６は、本実施形態に係る太陽電池モジュールの設置構造のケーブル接続の一例の模式図である。図６に示すように、例えば、水平方向（Ｘ方向）に並ぶ４個～５個の太陽電池モジュール１０が直列に接続される。直列接続された４個～５個の太陽電池モジュールを単位ストリング３０として、鉛直方向（Ｙ方向）に並ぶ複数の単位ストリング３０が並列に接続される。この際、水平方向（Ｘ方向）に隣り合う単位ストリング３０，３０の間に隙間（空間）Ｓ２を設け、鉛直方向（Ｙ方向）に延びる共通バス配線４０を設置することにより、単位ストリング３０の並列接続を行ってもよい。これによれば、ケーブル接続作業の作業性が向上する。
　一方、直列接続された太陽電池モジュールのケーブル１４は、鉛直方向（Ｙ方向）に隣り合う太陽電池モジュール１０，１０の間の隙間、すなわち空間Ｓにおいて、横桟５に配置されてもよい。これによれば、ケーブル１４を隠すことができる。なお、ケーブル１４は、太陽電池モジュール１０の上側フレーム部１２ｕ上に配置されてもよい。この場合、空間Ｓを隠す化粧板が設けられてもよい（例えば、後述する図１３～図１５参照）。
　次に、本実施形態に係る太陽電池モジュールの設置方法について説明する。まず、構造物の壁面３に、水平方向（Ｘ方向）に延びかつ鉛直方向（Ｙ方向）に離間するように、複数の横桟５を取り付ける。
　次に、複数の太陽電池モジュール１０において、上側フレーム部１２ｕの開孔１２ｈから外部に、ケーブル１４を引き出す。具体的には、上側フレーム部１２ｕの開孔１２ｈを通して、太陽電池モジュール１０の外部にケーブル１４を引き出す。
　次に、複数の太陽電池モジュール１０の上側係合部１５ｕおよび下側係合部１５ｌを壁面３の横桟５に係合させることにより、複数の太陽電池モジュール１０を水平方向に移動可能に壁面３に設置する。具体的には、太陽電池モジュール１０における上側フレーム部１２ｕの上側係合部１５ｕが上側中間部材２０ｕを介して水平方向に移動可能に横桟５と係合し、かつ下側フレーム部１２ｌの下側係合部１５ｌが下側中間部材２０ｌを介して水平方向に移動可能に横桟５と係合するように、太陽電池モジュール１０を壁面３に設置する。このとき、鉛直方向における下から順に太陽電池モジュールを壁面に設置する。
　次に、鉛直方向（Ｙ方向）に隣り合う太陽電池モジュール１０，１０のうちの下側の太陽電池モジュール１０の上側フレーム部１２ｕと、上側の太陽電池モジュール１０の下側フレーム部１２ｌとの間の空間Ｓにおいて、太陽電池モジュール１０の外部に引き出されたケーブルを結線し、設置する（這わせる）。
　以上説明したように、本実施形態の太陽電池モジュールの設置構造１によれば、太陽電池モジュール１０の上側フレーム部１２ｕの開孔１２ｈからケーブル１４が引き出され、鉛直方向（Ｙ方向）に隣り合う太陽電池モジュール１０，１０間に空間Ｓが存在する。これにより、鉛直方向（Ｙ方向）に隣り合う太陽電池モジュール１０，１０間の隙間（空間Ｓ）において、太陽電池モジュール１０のケーブル１４を結線し、設置する（這わせる）ことができる。すなわち、太陽電池モジュールを斜めにし、太陽電池モジュールの背面にてケーブル接続作業を行う必要がない。その結果、壁面に引っ掛けるタイプの汎用太陽電池モジュールのケーブル接続作業の容易性および安全性を高めることができる。
　また、本実施形態の太陽電池モジュールの設置構造１によれば、壁面３の横桟５および太陽電池モジュール１０の上側係合部１５ｕが断面Ｌ字形状であるので、壁面に引っ掛けるタイプの汎用太陽電池モジュールの取り付けの容易性を高めることができる。
　また、本実施形態の太陽電池モジュールの設置構造１によれば、壁面３の横桟５が水平方向に延在し、太陽電池モジュール１０が水平方向に移動可能に設置されるので、壁面に引っ掛けるタイプの汎用太陽電池モジュールの交換（すなわち、取り外しおよび取り付け）の容易性を高めることができる。
　以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されることなく、種々の変更および変形が可能である。例えば、上述した実施形態では、太陽電池モジュール１０においてケーブル１４を引き出すための開孔１２ｈが上側フレーム部１２ｕに設けられた。しかし、本発明の特徴はこれに限定されず、太陽電池モジュール１０においてケーブル１４を引き出すための開孔１２ｈが下側フレーム部１２ｌに設けられてもよい。
　上述した実施形態のように、太陽電池モジュール１０の上側フレーム部１２ｕに開孔１２ｈを設ける形態では、壁面３の下から上に向けて太陽電池モジュール１０を配置すると、上側フレーム部１２ｕ上にケーブル１４を置くことができ、ケーブル接続の作業性が良い。
　一方、太陽電池モジュール１０の下側フレーム部１２ｌに開孔を設ける形態では、ケーブル１４が垂れ下がるので、壁面３の上から下に向けて太陽電池モジュール１０を配置すると、ケーブル１４を太陽電池モジュール１０と壁面３の間に挟んでしまい、ケーブル説測の作業性が悪い。しかし、この形態でも、壁面３の下から上に太陽電池モジュール１０を配置すると、ケーブル１４が下側の太陽電池モジュール１０の手前側に垂れ下がる。ケーブル同士を結線した後で太陽電池モジュール１０間の隙間（空間Ｓ）にケーブル１４を押し込めば、ケーブル接続の作業性が改善する。
　なお、図８に示すように、上側中間部材２０ｕが複数の短尺形状である場合、これらの上側中間部材２０ｕの間の隙間であって、壁面３の横桟５と太陽電池モジュール１０の上側係合部１５ｕとの間の隙間からケーブル１４を引き出してもよい。この場合、上側フレーム部１２ｕに開孔１２ｈを設ける必要がない。
　また、上述した実施形態では、断面Ｌ字形状の横桟５を例示した。しかし、横桟はこれに限定されず、図９に示すように、Ｘ方向に交差する断面がＵ字形状であってもよいし、図１０に示すように、Ｘ方向に交差する断面がＶ字形状であってもよい。
　また、上述した実施形態では、断面Ｓ字形状の上側中間部材２０ｕを例示した。しかし、上側中間部材２０ｕはこれに限定されず、Ｘ方向に交差する断面がＮ字形状であってもよい。
　また、上述した実施形態では、太陽電池モジュール１０における下側係合部１５ｌが下側中間部材２０ｌによって固定される形態を例示したが、図１１に示すように、下側係合部１５ｌは下側中間部材２０ｌによって必ずしも固定されなくてもよい。この場合、上側中間部材２０ｕの剛性が高ければ、太陽電池モジュール１０の下側フレーム部１２ｌが壁面から離れる回動を抑制することができる。また、この場合、下側係合部１５ｌに対応する横桟５は、図１２に示すように、下側に突出するフック形状であってもよいし、図１５に示すように、更に太陽電池モジュール１０の下側フレーム部１２ｌを支持する構造であってもよい。
　或いは、図１３および図１４に示すように、太陽電池モジュール１０の下側フレーム部１２ｌが、Ｘ方向に交差する断面がＴ字形状の固定部材２１によって横桟５に固定されてもよい。或いは、図１５に示すように、太陽電池モジュール１０の下側フレーム部１２ｌが、Ｘ方向に交差する断面がＴ字形状の固定部材２１によって壁面３に固定されてもよい。この場合、固定部材２１は、上述した空間Ｓを隠す化粧板を兼ねてもよい。
　また、上述した実施形態では、上側中間部材２０ｕと上側係合部１５ｕとがビスによって締結された形態を例示したが、図１６に示すように、上側中間部材２０ｕと上側係合部１５ｕとはビスによって締結されなくてもよい。この場合、上側中間部材２０ｕにおける横桟５と接する面Ｓａは、上側中間部材２０ｕにおける上側係合部１５ｕと接する面Ｓｂよりも滑りやすく形成されてもよい。面Ｓａと面Ｓｂとの滑りの違いは、例えば、表面加工によって実現されてもよいし、シート等の添付物によって実現されてもよいし、潤滑油等の添加物によって実現されてもよいし、滑車等の手段によって実現されてもよい。これにより、太陽電池モジュール１０の水平方向（Ｘ方向）への移動が容易となる。これにより、壁面に引っ掛けるタイプの汎用太陽電池モジュールの交換（すなわち、取り外しおよび取り付け）の容易性を高めることができる。
　同様に、上述した実施形態では、下側中間部材２０ｌと下側係合部１５ｌとがビスによって締結された形態を例示したが、図１６に示すように、下側中間部材２０ｌと下側係合部１５ｌとがビスによって締結されなくてもよい。この場合、下側係合部１５ｌが上側係合部１５ｕと同様に上側に突出するフック形状であり、下側中間部材２０ｌが上側中間部材２０ｕと同様にＸ方向に交差する断面がＳ字形状であってもよい。この場合、上述したように、下側中間部材２０ｌにおける横桟５と接する面Ｓａは、下側中間部材２０ｌにおける下側係合部１５ｌと接する面Ｓｂよりも滑りやすく形成されてもよい。
　１　太陽電池モジュールの設置構造
　３　壁面
　５　横桟（被係合部）
　１０　太陽電池モジュール
　１１　太陽電池パネル
　１２　フレーム
　１２ｕ　上側フレーム部
　１２ｌ　下側フレーム部
　１２ｓ　左右側フレーム部
　１３　端子ボックス
　１４　ケーブル
　１５ｕ　上側係合部（係合部）
　１５ｌ　下側係合部
　２０ｕ　上側中間部材（中間部材）
　２０ｌ　下側中間部材
　２１　固定部材
　３０　単位ストリング
　４０　共通バス配線
　Ｓ，Ｓ２　空間

Claims (11)

  1. 　構造物の壁面に複数の太陽電池モジュールが２次元状に設置された構造であって、
    　前記壁面に取り付けられた被係合部と、
    　前記被係合部と係合することにより、前記壁面に設置される複数の太陽電池モジュールと、
    を備え、
    　前記複数の太陽電池モジュールの各々は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの周縁部を支持するフレームと、前記太陽電池パネルの出力取り出しのためのケーブルとを備え、
    　前記フレームにおける上側フレーム部は、前記被係合部と係合するための係合部を有し、
    　前記フレームにおける前記上側フレーム部または下側フレーム部は、前記ケーブルを前記太陽電池モジュールの外部に引き出すための開孔を有し、
    　鉛直方向に隣り合う太陽電池モジュールのうちの下側の太陽電池モジュールの上側フレーム部と、前記隣り合う太陽電池モジュールのうちの上側の太陽電池モジュールの下側フレーム部との間には、前記太陽電池モジュールの外部に引き出された前記ケーブルを結線し、設置するための空間が存在する、
    太陽電池モジュールの設置構造。
  2. 　前記被係合部は、水平方向に延び、鉛直方向に離間して、前記壁面に取り付けられた複数の横桟であり、
    　前記複数の太陽電池モジュールの各々において、水平方向に移動可能に、前記上側フレーム部の前記係合部が前記横桟と係合する、
    請求項１に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
  3. 　前記壁面の前記被係合部は、上側に突出した断面Ｌ字形状、断面Ｕ字形状、または断面Ｖ字形状の横桟であり、
    　前記太陽電池モジュールの前記係合部は、下側に突出した断面Ｌ字形状、断面Ｕ字形状、または断面Ｖ字形状である、
    請求項２に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
  4. 　前記壁面の前記被係合部と前記太陽電池モジュールの前記係合部との間に介在する断面Ｓ字形状または断面Ｎ字形状の１または複数の中間部材を更に備え、
    　前記中間部材における前記被係合部と接する面は、前記中間部材における前記係合部と接する面よりも滑りやすく形成されている、
    請求項３に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
  5. 　構造物の壁面に複数の太陽電池モジュールが２次元状に設置された構造であって、
    　前記壁面に取り付けられた被係合部と、
    　前記被係合部と係合することにより、前記壁面に設置される複数の太陽電池モジュールと、
    を備え、
    　前記複数の太陽電池モジュールの各々は、太陽電池パネルと、前記太陽電池パネルの周縁部を支持するフレームと、前記太陽電池パネルの出力取り出しのためのケーブルとを備え、
    　前記フレームにおける上側フレーム部は、前記被係合部と係合するための係合部を有し、
    　前記複数の太陽電池モジュールの各々は、前記壁面の前記被係合部と前記太陽電池モジュールの前記係合部との間に介在し、前記ケーブルを前記太陽電池モジュールの外部に引き出すための隙間を形成する少なくとも２つの中間部材を更に備え、
    　鉛直方向に隣り合う太陽電池モジュールのうちの下側の太陽電池モジュールの上側フレーム部と、前記隣り合う太陽電池モジュールのうちの上側の太陽電池モジュールの下側フレーム部との間には、前記太陽電池モジュールの外部に引き出された前記ケーブルを結線し、設置するための空間が存在する、
    太陽電池モジュールの設置構造。
  6. 　前記被係合部は、水平方向に延び、鉛直方向に離間して、前記壁面に取り付けられた複数の横桟であり、
    　前記複数の太陽電池モジュールの各々において、水平方向に移動可能に、前記上側フレーム部の前記係合部が前記横桟と係合する、
    請求項５に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
  7. 　前記壁面の前記被係合部は、上側に突出した断面Ｌ字形状、断面Ｕ字形状、または断面Ｖ字形状の横桟であり、
    　前記太陽電池モジュールの前記係合部は、下側に突出した断面Ｌ字形状、断面Ｕ字形状、または断面Ｖ字形状である、
    請求項６に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
  8. 　前記中間部材は、断面Ｓ字形状または断面Ｎ字形状であり、
    　前記中間部材における前記被係合部と接する面は、前記中間部材における前記係合部と接する面よりも滑りやすく形成されている、
    請求項７に記載の太陽電池モジュールの設置構造。
  9. 　請求項１～４のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの設置構造において、構造物の壁面に複数の太陽電池モジュールを２次元状に設置する方法であって、
    　前記複数の太陽電池モジュールにおいて、上側フレーム部または下側フレーム部の開孔から外部に、ケーブルを引き出す工程と、
    　前記複数の太陽電池モジュールの係合部を前記壁面の前記被係合部に係合させることにより、前記複数の太陽電池モジュールを前記壁面に設置する工程と、
    　鉛直方向に隣り合う太陽電池モジュールのうちの下側の太陽電池モジュールの上側フレーム部と、前記隣り合う太陽電池モジュールのうちの上側の太陽電池モジュールの下側フレーム部との間の空間において、前記太陽電池モジュールの外部に引き出された前記ケーブルを結線し、設置する工程と、
    を含む、太陽電池モジュールの設置方法。
  10. 　請求項５～８のいずれか１項に記載の太陽電池モジュールの設置構造において、構造物の壁面に複数の太陽電池モジュールを２次元状に設置する方法であって、
    　前記中間部材を介して前記複数の太陽電池モジュールの係合部を前記壁面の前記被係合部に係合させることにより、前記複数の太陽電池モジュールを前記壁面に設置する工程と、
    　前記複数の太陽電池モジュールにおいて、前記中間部材の間の隙間であって、前記壁面の前記被係合部と前記太陽電池モジュールの前記係合部との間の前記隙間から外部に、ケーブルを引き出す工程と、
    　鉛直方向に隣り合う太陽電池モジュールのうちの下側の太陽電池モジュールの上側フレーム部と、前記隣り合う太陽電池モジュールのうちの上側の太陽電池モジュールの下側フレーム部との間の空間において、前記太陽電池モジュールの外部に引き出された前記ケーブルを結線し、設置する工程と、
    を含む、太陽電池モジュールの設置方法。
  11. 　前記複数の太陽電池モジュールを前記壁面に設置する工程では、鉛直方向における下から順に前記太陽電池モジュールを前記壁面に設置する、請求項９または１０に記載の太陽電池モジュールの設置方法。
PCT/JP2020/031981 2019-09-18 2020-08-25 太陽電池モジュールの設置構造および太陽電池モジュールの設置方法 WO2021054062A1 (ja)

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