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

ナンデこんなに高く売りつけているのか ソーラ‐発電パネル設置台

市販されている現行のパネル設置方法の難点

 

★ソーラー発電システムの大手メーカ‐のやり方は,その多くは,屋根に穴を開け,梁に鋼材で接合するという設置法である.このやり方は,2階屋根向きではいいが,1階屋根では,余りにも工事が大変で,だから設置工事代が,高額すぎて,大衆化できない.

※例えばT社の場合で,200Wパネル8枚1.6kWのスレート屋根搭載で,設置料は152万円であり,1kW当り95万円にもなっている.

★一方で通販で多くが売り出されているものは,〈パイプに脚付き〉で,セイゼイ庭置き用としてしか使えない.そういう感じのつくりである.耐風性がなく,とてもでないが1階屋根・ベランダ等の設置でも使えない.「工作遊び」程度と揶揄されても仕方があるまい.

  ※例えばD社の場合で,200W1台の搭載設置台が,47,000円であるが,耐風設計は全くなされてない.

 

 

設計の課題

 

) 200Wパネル1台当りの設置費用1万円以内での実現

★エアコンを使うならその電力は自前でやる.ソーラー発電は,パネルの設置も含めて,エアコン並みの設置工事でできるようにする.この課題を実現できるような,最も合理的な設計プランを考え出す.

) 建築基準法で求められる耐風性・安全性を求める.

すなわち屋根の耐風性と同じ強度で造られること. そして少なくともパネル耐久年数と同じ耐年性を確保すること.

) 屋根を傷めないで, 設置型で造る.

現在 多くのメーカーの設置方法は,屋根・瓦に穴を開けて固定する方法である.2階屋根では,こうしたことが必要であろうが, 1階屋根・軒張りでは,もっと別の方法がある.それを工夫することである.日本の多くの住居家屋は,1階に屋根があり,あるいは軒がある構造となっている.そして2階の外壁をもっている.こうした特長を生かして設置を工夫することである.

) シーズン対応で,パネル傾斜角度を変換できるようにする

このことで,受光量:モジュール変換効率は,パネル傾斜角度年間固定制よりも,かなりよくなろう.単純計算でも,10%の効果量アップとなる.パネルの基幹となっている半導体機構の製品開発と同時に,この工夫が大事である.

5)パネル裏面は必ず,風が通るようにして,冷却する必要がある.

ソーラー発電パネルの設置で大事なことは,パネル裏面は必ず,風が通るようにして,冷却する必要があるということ. これはシリコン光電気変換原理に関わることである.この考慮がされてない設置方法が,大手メーカーでも往々にして見受けられる.

以上の条件で,パネル設置台を,ホームセンターに置いてある製品で作ってみよう.

 

     集合住宅(低層マンション)では,屋上の陸屋根利用だけでなく,外壁は,ソーラー発電パネルを設置できるように,ポケットを付けさせるようにしたい.最近は,壁に鋼材メッシュを張ってそこに植物を伝われせる工夫が見られるが,これをソーラー発電パネル設置にすればいいだろう.だから,集合住宅は,3階建てが,いいのである.

     そもそも家を建てるときには, 2階屋根は,太陽光受光量最大角度(緯度による)の傾斜で建てるようにしたい. これはおそらく過って,ガラス窓が住居建築に取り入れられるようになったとき, 窓の開口部を南に広くして採光・暖房をする建て方となった時代と同じである. 東京地方の場合,南向き屋根が35度である三角屋根の家が普通にしたい.そういう町風景である.

     そして,新築工事にあっては,2階屋根上に,ソーラ‐パネル固定用の金具を設置してほしい.これは,1階屋根・軒にも求めたい.ここまでの建築設計配慮がほしい.

 

ソーラー発電パネル形状にかかわった現行の問題点

) 取り寄せたパネルは,中国製で,1580x870㎜(製品表示は1615x838x50となっている)重量は16.5kgである.

※それぞれのパネルは,大きさが規格化されていないので,必ずその製品ごとに実測のこと,

※パネルのサイズの規格化を国がすべきである.

) 更に加えてこれらのソーラー発電パネルは,その設置台と連携した設計となっていないのである. どのような設置台に,どのような方法で連結して,耐風性構造を持たせるかが,全く考慮されていない. したがって, 実際に設置設計するにあたっては,実測されたパネルの寸法と形状に対応して設計することが必要である.

  ※今回の試行では,アングルレールを利用してこの解決を図った.

 

耐風性を如何に確保するか

設計に当たっての最大の課題

200Wパネルは,かなり重いが,パネル面を斜めに設置するとなると,耐風性が問題となる.

大事な指針は, 家自身は建築基準法で建てられているのであり,その家屋の構造に依拠して設置することである.

 

その解決の方法は次の通り

1)       パネル架台背面からの風の吹込みをさせない.

冬・春秋は,背面に〈吹き入れブロック・フード板〉を張って,2階外壁に近接して設置する.

   夏シーズンは,傾斜を20度(屋根傾斜とあわせるとそれと平行でいい.)以内とする.

) 同時に,パネルの後ろ縦の梁を,90x90x1800正方角材でつくり,これを屋根壁側に置いて,重りにして,これに固定する.※壁側の位置は,均等に長く,屋根桟に重量を掛けても家を傷めない.

★三角形パネルの上横梁を2階壁の柱に固定金具を使って固定したい.

) 風速35m/sec以上の暴風との時は,パネルを折って,パネル面を屋根にくっつけるようにして避難させることも考慮する.

) レール・パイプの長さ方向の耐性強度を生かして,梁の形状は,三角形に作る.