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エクセルギーハウス技術開発研究所

エクセルギーなLife&Housingラボ(NPO準備) 自然の循環性に生きる生活と住まい方:営みの提案交流ブログ

ソーラ‐発電普及先進国ドイツに負けるな! 日本の家屋にあった独自の設置台の製品化を

用材の選定と設計の実際

 

大手メーカ‐が現行でやっている〈鋼材での屋根固定設置法〉はとらないで,以下のようにして工夫する. その二つの方法A;パイプ利用とB;アングルレール利用を紹介する.

★木材の利用も侮っていけない.今回の設計では,屋根に直にパネルを連結・固定しない代わりに,重石として角材を利用する.木材は,屋根を傷つけず,大きさが選択でき,防腐塗装すれば,耐久性もある.

 

 

A:パイプを利用した組み立て;  φ30㎜のパイプを用いて行う.

     傾斜角度を可換方式でやることができる.

パネルの長方形対辺をパネル枠幅に合わせたアングルレールを用意する.例えば,幅40㎜の場合, 【横穴40㎜・長さ1800㎜】を使う.

※横穴・縦穴は,パネルの穴の位置を見て決める必要がある.

★パネル設置台は,次の材料で作る.

【ヤザキイレクター社製】φ30㎜パイプの最適な用材が売られている.

メタリックパイプ2000mm.HPS-2000958円/,  同900mmHPS-900427円/

この製品シリーズでは,これらの接合の部品が豊富に用意されている. 特に自在クランプに最適なものがある. HJ-7661円/

    ※このクランプの使い方には注意が必要である;パイプ通し側のジョイントが噛み合わせ入れ構造となっている.これをキチンとはめ込んでボルト締めをしていないと,パイプに固定されない. 固定できてなくて使っては,破壊事故につながる.

パイプキャップ,φ30㎜用キャップあり.

 

このパイプ利用の方法は,見た目も綺麗で,一押しのお勧めである.

シーズン対応で,パネル傾斜角度を容易に変換できる

※必要全部品のトータル材料費が11,290円となり, 当初目標の1万円を超えてしまった.

 

 

B:アングルレールを利用した組み立て

  傾斜角度固定, あるいは2シーズン方式で

アングルレールの利点と利用法

1)       現在パネルの規格がなされていない現状では,これを架台に連結するには,アングルレールは,L字形状の鋼材に縦に多数の穴が空いていて,これにフレキシブルに対応できて,利点がある.

     特に外国製のソーラー発電パネルを利用するときは,パネル製造と設置台は全く無関係に形状設計がされているので,注意が必要である.実際の架台設計では取り寄せた個々の製品を見て,それに合わせる必要がある.

2)     2本のレール接合が,ボルトナットで簡単にでき, またこの2本の交叉部分の角度がフレキシブルにできるところがいい.シーズンに対応した傾斜角度の変換,大風の時の避難など,外して再組み立てのときに,ユーズナブルでやり易い.

 

     アングルは,幅によって幾つかある.200Wパネルの場合,これを囲うようにして固定するにはパネル枠の幅と同じ長さで,【幅40㎜・長さ1800㎜】1300円/本がいいが,他の部品も含めて,架台全部の梁をこれにする必要はない.他の部分は,【幅30㎜・縦穴・長さ2種類】が適当である.

     ※パネルの長方形対辺を支持するアングルレールだけは,幅をパネルと合わせないといけない.

 

3)     レール同士の接合外側2面を面で合わせて,ボルト・ナットで固定.穴が大きいので,必ず,座金・ばね座金を入れること.

4)     木材との接合レールの1面が平面であり,木材と木ねじで固定できる.この場合も①アングル側に座金を入れて,②木ネジの長さ.・太さは,耐風・耐久性を考えて充分深く入れること.

5)     アングル,あるいはパイプなどの金属材料が,屋根に直接触れる形の場合は,レールの角で傷つけないように,ゴムクッションを必ず入れること.この方法で,一番手っ取り早くて手軽・格安にできるやり方は,バイクの古タイヤを適当に切って利用する方法である.劣化もせず,耐久性もあり,10年20年は軽く持つ.

6)     土台錘となる90㎜正方角材,及び,90x45長方角材とこれへのアングルの固定ボルトの購入も忘れないこと.斜めの架すかいの木部への固定は,L字金具の折れ角度を変形しないと合わせられないので注意のこと.

7)      材料費はパネル4台連結で,トータルで,        円となった. この方法でも,目標のパネル2台当りの材料費1万円目標が実現できた.

8)     アングル利用で組み立てるに当り,幾つかの“絶対必要な金具”というものがある.これメーカ‐は,必ず作ってほしいものである.くれぐれも言っておきたい.

 

日本家屋独自のソーラ‐発電パネルの製品化を

 

ソーラ‐発電パネルの設置台では,ドイツでは,【クラニヒ・ソーラ‐社】のように,独自設計によって,製品化して世界に売り出している.この点でも,‘ソーラ‐発電普及先進国’ドイツに遅れをとっている.日本でも,ソーラ‐発電パネルの架台レールを規格化して製造すべきである.

この設計にあたって,日本の自然条件,及び家屋は,ドイツとは異なるということが大事である;

自然条件:

多雨・年何回かの暴風という温帯モンスーン地帯である.加えて大事なことは,日本の緯度は,中緯度であり(東京地方で北緯35度),ソーラ‐発電パネルの設置角度の創意が求められる.それは,夏と冬の南中高度度差が大きいということである.だから,少なくとも年2シーズンでパネルの傾斜角度の変換がほしい.

家屋条件;

日本の住居家屋の多くが,木造・2階屋根・屋根建材の多様さ・1階屋根あり・軒ありである.これにフィットした設置台がほしい.

 

規格化した製品で最高の設置台がほしい

その第一の求める課題は設置台の汎用性である.

それは上記の日本家屋の特徴である,屋根の多様性にある.屋根の形・建材,設置場所によって,規格製品化した架台は,この多様性に合わせてフレキシブルに対応できるものであること求められる.

そして第二の求める課題は1階屋根・軒設置型では,年2回のシーズンに合わせた傾斜角度の変換ができる工夫である.

これは“家屋の模様替え”のように年2回シーズンになったら行うということ,この営みは,この国に住いて何千年も続けてきた住生活の知恵である.

この課題で一番いいのは,

アングルレールで架台を規格製品化することである.

これが今回のソーラ‐発電パネルの設置台の試行実験の結論である.

     費用は,2台連結方式で,連結1万円以内で材料費が納められ,

     工事はソーラ‐発電受講電気工事士が1時間以内で設置できるようにしたい.