太阳能发电面板单元以及太阳能发电装置制造方法
【专利摘要】本发明提供一种太阳能发电面板单元。在第1面板(102)的宽度方向两侧配置第2面板(103)和第3面板(104)，各面板的长度相同且彼此平行，在第1面板与第2面板或第3面板之间具有间隙且设有高低差，将第1面板宽度设为第2面板宽度的3倍以上以及第3面板宽度的3倍以上，将第1～第3面板宽度的合计即面板单元整体宽度设为1，将第1面板表面与第2面板表面间的高低差比率设为0.05至0.1。
【专利说明】太阳能发电面板单元以及太阳能发电装置
【技术领域】
[0001]本发明涉及在搭载了将太阳能能量变换为电能量的模块的发电面板单元以及发电装置中降低风的影响的太阳能发电面板单元以及太阳能发电装置。
【背景技术】
[0002]基于太阳能发电面板单元的发电效率，在太阳朝向面板的法线方向时为最大。因此，虽然在面板固定时，无法改变面板的朝向，但即使在可改变面板的朝向时，也会只要不超过为了装置的安全而要进行退避动作的风速，而如果处于能够通过太阳照射来发电的状态，则即使风在吹，也不会改变面板的朝向。
[0003]因此，为了提高装置的安全性，需要减小在面板上受到的风荷载。
[0004]在从垂直的方向向面板面吹风的情况下，面板受到的力为最大。此时，若将面板受到的风荷载设为F，将空气的密度设为P，将风速设为V，将面板的面积设为S，将阻抗系数设为C，则有公式I的关系。
[0005](公式I)
[0006]F = 1/2 P V2SC-(式 I)
[0007]由于从太阳能照射的每单位面积的能量已确定，因此，若发电面板的发电效率变高，则能够缩小为了得到相同的发电量所需要的面板面积S。一般的发电面板的发电效率，在是使用娃系材料的发电面板时理论发电效率为27%,相对于此,聚光型的发电面板的发电效率当前为40%以上。因此，使用聚光型的发电面板，能够缩小面板，能够降低面板受到的风荷载。
[0008]若确定了面板的面积，则为了针对固定的风速V而缩小面板受到的风荷载F，只有降低公式I中的阻抗系数C。该阻抗系数C取决于面板形状。
[0009]在专利文献I中，公开有相邻之间具有间隙地设置了长方形状的多个面板的构造。在该专利文献I中，为了改变面板的朝向，在各个长方形状的面板上，分别在长边方向上有旋转轴。于是，降低了各个面板受到的风荷载，并降低了对各个回旋驱动部施加的荷载。
[0010]在专利文献2中，公开有将长方形的多个面板设为在厚度方向上隔开间隔的2列，且相邻面板之间设为彼此不同的配置。在专利文献2内的图中，面板的宽度与间隔是固定的，在面板的侧面形成有冷却用的散热片。此外，各个面板呈一体，且改变面板的朝向的旋转轴是一个。在聚光型太阳能发电中，发电模块整体受光，在2列间通过使支架彼此重叠，而使来自光入射侧的面积最小。
[0011]在专利文献3中，虽然没有针对风荷载的记载，但公开有相邻之间在厚度方向上相互不同地三维配置了正方形的面板。专利文献3也与专利文献2相同，在聚光型太阳能发电中，使发电模块整体受光，通过使相邻的发电模块的支架彼此重叠，而使面板的面积最小。
[0012]现有技术文献[0013]专利文献
[0014]【专利文献I】JP特公平4-76233号公报
[0015]【专利文献2】USP2010-0126554号申请公报
[0016]【专利文献3】USP2011-0056540号申请公报
【发明内容】
[0017]发明要解決的问题
[0018]然而，在专利文献I中，由于从太阳侧观察面板有间隙，因此，存在面板所占的底面积变大的问题。此外，由于在各个面板中有旋转驱动部，因此，存在机构复杂且装置变大的问题。
[0019]在专利文献2中，由于各个面板的宽度窄，且相邻的面板彼此不同，因此，需要很多用于连接面板之间的部件，发电面板部的周边变重，需要将驱动装置或支撑的支柱设得较大。
[0020]专利文献3也需要很多用于连接面板之间的部件，发电面板部的周边变重，需要将驱动部或支撑的支柱设得较大。
[0021]本发明的目的在于，提供能够降低发电面板受到的风荷载的太阳能发电面板单元以及太阳能发电装置。
[0022]解决问题的手段
[0023]为了解决现有问题，本发明的一方式的太阳能发电面板单元，具有:
[0024]第I面板；
[0025]第2面板，其被配置在所述第I面板的宽度方向的一侧；
[0026]第3面板，其被配置在所述第I面板的所述宽度方向的与所述一侧相反侧的另一侦U，
[0027]所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，长度相同且彼此平行，在所述第I面板与所述第2面板之间、以及所述第I面板与所述第3面板之间，分别在与各面板的表面正交的方向上具有间隙且设有高低差，
[0028]将所述第I面板的宽度设为所述第2面板的宽度的3倍以上及所述第3面板的宽度的3倍以上，
[0029]若将所述第I面板的宽度、所述第2面板的宽度和所述第3面板的宽度的合计即面板单元整体的宽度设为1，则将所述第I面板的表面与所述第2面板的表面之间的高低差的比率设为从0.05至0.1的值。
[0030]发明效果
[0031]根据本发明所述方式的太阳能发电面板单元以及太阳能发电装置，无论从面板单元哪一侧吹来风，都能够降低面板受到的风荷载。
【专利附图】
【附图说明】
[0032]本发明的这些目的和特征，会从与针对附图的优选实施方式所关联的以下的记述中得到阐明。在该附图中，
[0033]图1是表示本发明的第I实施方式的太阳能发电装置的立体图。[0034]图2是表示本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元中使用的发电模块部的立体图。
[0035]图3是将本发明的第I实施方式的太阳能发电装置在支柱跟前沿面板的长边方向截断后的侧视图。
[0036]图4是在图1中沿垂直方向立起面板后从上方观察本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元的俯视图。
[0037]图5是在本发明的第I实施方式的太阳能发电装置中，使太阳能发电面板单元朝向太阳的方向作业的方框图。
[0038]图6是以向面板的表面垂直吹风的风向来比较包括本发明第I实施方式的太阳能发电面板单元受到的风荷载与中央面板I的宽度的关系的关系图。
[0039]图7A是以面板的高低差来比较包含本发明第I实施方式的太阳能发电面板单元受到的最大风荷载与中央的面板I的宽度的关系的关系图。
[0040]图7B是在图7A与图9中使用的风荷载的数据的图。
[0041]图7C是通过面板的高低差来比较太阳能发电面板单元为2轴对称形时的太阳能发电面板单元受到的最大风荷载与中央的面板I的宽度的关系的关系图，
[0042]图8A是表示在本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元的附近流动的空气的方向的示意图。
[0043]图SB是表示在本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元的附近流动的空气的方向的示意图。
[0044]图SC是表示在本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元的附近流动的空气的方向的示意图。
[0045]图8D是用于说明本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元的高低差与间隙的说明图。
[0046]图9是以中央的面板I的宽度来比较包含本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元受到的最大风荷载与面板的高低差的关系的关系图。
[0047]图10是表示包含本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元受到的最大风荷载与面板的厚度的关系的关系图。
[0048]图11是本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元中的风荷载与风速的关系图。
[0049]图12A是在风速60m/s下的中央面板比相邻的面板更位于上风时的流线分布图。
[0050]图12B是在风速2m/s下的中央面板比相邻的面板更位于上风时的流线分布图。
[0051]图13A是在风速60m/s下的中央面板比相邻的面板更位于下风时的流线分布图。
[0052]图13B是在风速2m/s下的中央面板比相邻的面板更位于下风时的流线分布图。
[0053]图14A是沿短边方向截断本发明的第2实施方式的太阳能发电面板单元的示意性首1J视图。
[0054]图14B是沿短边方向截断本发明的第2实施方式的太阳能发电面板单元的示意性首1J视图。
[0055]图15A是沿短边方向截断本发明的第3实施方式的太阳能发电面板单元的示意性剖视图。[0056]图15B是沿短边方向截断本发明的第3实施方式的太阳能发电面板单元的示意性首1J视图。
[0057]图16是沿短边方向截断现有的太阳能发电面板单元的示意性剖视图。
[0058]图17是本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元的正视图。
[0059]图18是表示在本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元中，从第I面板(第2面板或第3面板)的长边方向看到的发电面板单元的图。
【具体实施方式】
[0060]以下，根据附图详细地说明本发明的实施方式。
[0061]首先，在说明本发明的实施方式之前，针对作为本发明的基础的思想进行说明。
[0062]以往，为了降低各发电面板受到的风荷载，需要解决以下问题:(1)由于要使各面板朝向接收太阳能的方向，因此要减小各面板受到的风荷载；(2)由于风吹的方向不规则，因此在各面板受到的风荷载成为最大的垂直入射时，无论从各面板的表里的哪一侧向面板吹风，都要减小风荷载。
[0063]在此，针对面板受到的风荷载，在专利文献2的情况下，记载有在相邻配置的面板彼此之间设置了厚度方向的间隙来降低风荷载。
[0064]因此，针对专利文献2，通过实验确认了风荷载是何种程度。
[0065]具体而言，较短的一边为IOcm且彼此不同地配置的面板91之间的间隙设为4cm。因此，为了与后面研究的发明的实施方式的实施例相比较，作为比较例而将面板单元整体的大小设为一边Im的正方形，间隙尺寸为4cm且彼此不同地配置了厚度3cm、长度Im的9个均等宽度的长方形面板91，对从与面板91的表面垂直的方向以20m/s速度均匀地吹风时的风荷载进行了数值分析。图16表示构成图。图16中的箭头表示风向。在此，将面板91的厚度设为3cm，是为了与后面发明人研究的实施例的面板的厚度设为相同。风速20m/s是进行发电动作的上限，这是假设若超过该风速则为了安全而要采取退避姿势而设定的值。使面板单元对风形成对称形，是因为发明人认为旋转力矩不会施加于用于支撑面板91的支柱。
[0066]使用分析软件(株)乂 7卜夕> 4 F' >的SCRYU TETRA,以SSTk-ω模型进行了稳定分析。
[0067]作为实验结果，面板受到的风荷载为277Ν。
[0068]另一方面，在面板的一边为lm、厚度为3cm的平板的情况下，同样地，当风从与面板面垂直的方向以20m/s均匀吹来时，面板受到的风荷载为307N。
[0069]由此可知，即使风荷载为专利文献2的结构，风荷载也只降低了平板时的10%左右。
[0070]因此，本发明人专心研究之后，发现:若在各而板的宽度、面板单元整体的宽度、以及面板间的高低差之间设为特定的配置构造，则能够比以往大幅度地降低风荷载，实现了本发明。
[0071]以下，在参照附图详细地说明本发明中的实施方式之前，对本发明的各种方式进行说明。
[0072]本发明的第I方式，一种太阳能发电面板单元，具有:[0073]第I面板；
[0074]第2面板，其被配置在所述第I面板的宽度方向的一侧；
[0075]第3面板，其被配置在所述第I面板的所述宽度方向的与所述一侧相反侧的另一侦U，
[0076]所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，长度相同且彼此平行，在所述第I面板与所述第2面板之间、以及所述第I面板与所述第3面板之间，分别在与各面板的表面正交的方向上具有间隙且设有高低差，
[0077]将所述第I面板的宽度设为所述第2面板的宽度的3倍以上及所述第3面板的宽度的3倍以上，
[0078]若将所述第I面板的宽度、所述第2面板的宽度和所述第3面板的宽度的合计即面板单元整体的宽度设为1，则所述第I面板的表面与所述第2面板的表面之间的高低差的比率设为0.05至0.1的值。
[0079]根据所述方式，无论从面板单元的哪一侧吹风，都能够降低面板受到的风荷载。
[0080]本发明的第2方式，根据第I的方式所述的太阳能发电面板单元，若将所述面板单元整体的宽度设为1，则将从所述第I面板的表面与所述第2面板的表面之间的高低差中减去所述第I面板的厚度而得到的值、即所述间隙的尺寸的比率设为0.02至0.07的值。
[0081]根据所述方式，通过将相对于所述面板单元整体的宽度的与所述间隙的尺寸的比率设为0.02至0.07的值，能够更可靠地降低面板受到的风荷载。
[0082]本发明的第3方式，根据第I或2方式所述的太阳能发电面板单元，若将所述面板单元整体的宽度设为I，则将各面板的厚度的比率设为0.01至0.05的值。
[0083]根据所述方式，通过将相对于所述面板单元整体的宽度的各面板的厚度的比率设为0.01至0.05的值，能够更可靠地降低面板受到的风荷载。
[0084]本发明的第4方式，根据第I或2方式所述的太阳能发电面板单元，相对于与所述第I面板的所述表面正交并且通过宽度方向的中心轴的平面，所述第2面板与所述第3面板被对称配置。
[0085]根据所述方式，若与所述第I面板的所述表面正交并且沿着宽度方向的中心轴地以支柱等支撑面板单元，则能够抑制绕中心轴的旋转力矩，能够更可靠地降低面板受到的风荷载。
[0086]本发明的第5方式，根据第I?4的任一方式所述的太阳能发电面板单元，所述面板彼此之间的支撑，设为所述面板的宽度方向或厚度方向。
[0087]根据所述方式，由于在所述第I面板与所述第2面板之间、以及所述第I面板与所述第3面板之间不会妨碍向面板的宽度方向流动的空气，因此，能够降低风荷载。
[0088]本发明的第6方式，根据第I?5的任一方式所述的太阳能发电面板单元，所述各面板由多个聚光型太阳能发电元件构成。
[0089]根据所述方式，由于能够作为聚光型的发电面板单元，因此与聚光型以外的发电面板单元相比，能够缩小面板单元。
[0090]本发明的第7方式，根据第6方式所述的太阳能发电面板单元，覆盖所述聚光型太阳能发电元件的聚光部件，与在与各面板的表面正交的方向上相邻的面板相互不重叠。
[0091]根据所述方式，能够避免太阳能发电的效率降低，并进一步降低面板受到的风荷载。
[0092]本发明的第8方式，根据第6或第7的方式所述的太阳能发电面板单元，在所述聚光型太阳能发电元件与聚光部件之间不设置空气层。
[0093]根据所述方式，即使是小型的太阳能发电面板，也能够使面板变薄，因而能够在面板间形成具有间隙的较低的高低差，因此，能够降低面板受到的风荷载。
[0094]本发明的第9方式，一种太阳能发电面板单元，具有:
[0095]第I面板；
[0096]第2面板，其被配置在所述第I面板的宽度方向的一侧；
[0097]第3面板，其被配置在所述第I而板的所述宽度方向的与所述一侧相反侧的另一侦U，
[0098]所述第I面板被配置在所述第2面板以及所述第3面板的上风侧，
[0099]所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，长度相同且彼此平行，在所述第I面板与所述第2面板之间、以及在所述第I面板与所述第3面板之间，分别在与各面板的表面正交的方向上具有间隙且设有高低差，
[0100]将所述第I面板的宽度设为所述第2面板的宽度的3倍以上及所述第3面板的宽度的3倍以上，
[0101]入射到所述第I面板的表面的风，形成沿着所述第I面板的表面朝向两侧的空气流，吹向所述第2面板以及所述第3面板的风，在到达所述第2面板以及所述第3面板之前，与沿着所述第I面板的表面朝向两侧的所述空气流分别相碰，使分别吹向所述第2面板以及所述第3面板的风分别朝向所述第2面板以及所述第3面板外侧吹跑。
[0102]根据所述方式，沿着所述第I面板的表面向两侧的所述空气流，与分别吹向所述第2面板以及所述第3面板的风相碰，能够分别向所述第2面板以及所述第3面板更外侧吹跑，因此，在第2面板以及第3面板的表面(上风面)受到的正压减小，能够进一步减少面板单元整体受到的风荷载。
[0103]本发明的第10方式，一种太阳能发电面板单元，具有:
[0104]第I面板；
[0105]第2面板，其被配置在所述第I面板的宽度方向的一侧；
[0106]第3面板，其被配置在所述第I面板的所述宽度方向的与所述一侧相反侧的另一侦U，
[0107]所述第I面板被配置在所述第2面板以及所述第3面板的下风侧，
[0108]所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，长度相同且彼此平行，在所述第I面板与所述第2面板之间、以及所述第I面板与所述第3面板之间，分别在与各面板的表面正交的方向上具有间隙且设有高低差，
[0109]将所述第I面板的宽度设为所述第2面板的宽度的3倍以上及所述第3面板的宽度的3倍以上，
[0110]入射到所述第I面板的表面的风，形成沿着所述第I面板的表面朝向两侧的空气流，所述空气流分别进入所述第I面板与所述第2面板的所述间隙、以及所述第I面板与所述第3面板的所述间隙，形成沿着所述第2面板以及所述第3面板各自的背面的流动。
[0111]根据所述方式，沿着所述第I面板的表面向两侧的空气流进入所述间隙，形成沿着所述第2面板以及所述第3面板的各个背面流动，因此，第2面板或第3面板的背面(下风面)受到的负压的绝对值减小，能够使面板单元整体受到的风荷载减少。
[0112]本发明的第11方式，一种太阳能发电面板单元，具有:
[0113]第I面板；
[0114]第2面板，其被配置在所述第I面板的宽度方向的一侧；
[0115]第3面板，其被配置在所述第I面板的所述宽度方向的与所述一侧相反侧的另一侦U，
[0116]所述第I面板被配置在所述第2面板以及所述第3面板的上风侧，
[0117]所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，长度相同且彼此平行，在所述第I面板与所述第2面板之间、以及所述第I面板与所述第3面板之间，分别在与各面板的表面正交的方向上具有间隙且设有高低差，
[0118]将所述第I面板的宽度设为所述第2面板的宽度的3倍以上及所述第3面板的宽度的3倍以上，
[0119]入射到所述第I面板的表面的风，形成沿着所述第I面板的表面朝向两侧的空气流，所述空气流分别进入所述第I面板与所述第2面板的所述间隙、以及所述第I面板与所述第3面板的所述间隙，形成沿着所述第I面板的背面的流动。
[0120]根据所述方式，沿着所述第I面板的表面朝向两侧的空气流进入所述间隙，形成沿着所述第I面板的背面流动，因此，第I面板的背面(下风面)受到的负压的绝对值减小，能够使面板单元整体受到风荷载减少。
[0121]本发明的第12方式，一种太阳能发电装置，具有:
[0122]根据权利要求1或2所述的太阳能发电面板单元，
[0123]姿势驱动部，其使所述太阳能发电面板单元在仰角和方位角的方向上分别独立地移动；
[0124]支撑所述所有面板的支柱；和
[0125]控制器，其根据来自所述姿势驱动部的信息，控制所述姿势驱动部，使所述太阳能发电面板单元的朝向追随太阳的方向。
[0126]根据所述方式，无论从面板单元的哪一侧吹风，都能够进一步降低面板受到的风荷载。此外，由于面板的个数变少，并且，面板薄的面板间的高低差也小，因此，连接面板彼此之间的部件也变少，包括面板周边部在内的面板的重量也能够减轻。因此，不仅能够使对支撑面板的支柱的荷载以及力矩减小而使安全性提高，而且还能够降低用于移动面板的能量。
[0127]本发明的第13方式，根据第12方式所述的太阳能发电装置，沿着所述支柱的长边方向配置所述第I面板、所述第2面板与所述第3面板各自的长边方向。
[0128]根据所述方式，不仅是使第I面板比第2面板或第3面板更位于支柱侧的构造的情况，即使在第2面板或所述第3面板比第I面板位于支柱侧的构造的情况下，最接近支柱的是第I面板。而且，与具有第2面板以及第3面板无关，由于第2面板以及第3面板难以与支柱接触，因此，能够将支撑面板单元的连接件的旋转中心和面板单元的距离与仅第I面板和支柱的情况相同的长度，缩短第I面板与支柱的距离。其结果是，能够降低与支柱相关的旋转力矩激增。[0129]本发明的第14方式，根据方式12所述的太阳能发电装置，在从所述第I面板、所述第2面板以及所述第3面板的表面看到的面中的、所述第I面板与所述第2面板或所述第3面板的边界线和所述支柱的长边方向交叉的情况下，所述第I面板被配置在比所述第2面板以及所述第3面板更接近所述支柱的位置。
[0130]根据所述方式，最接近支柱的是所述第I面板。因此，能够降低第2面板面板以及第3面板与支柱进行接触的可能性。此外，能够缩短第I面板与支柱的距离至与仅第I面板与支柱的情况相同的长度，因此，能够降低与支柱相关的旋转力矩激增。
[0131]以下，针对本发明的实施方式，参照附图来进行说明。
[0132](第I实施方式)
[0133]图1是搭载了本发明的第I实施方式的太阳能发电面板单元101的太阳能发电装置810的立体图。
[0134]在图1中，101是发电面板单元。发电面板单元101，由在中央配置的四边形(作为一例，长方形)板状的第I面板102、在第I面板102的宽度方向的两侧部的外侧相邻而配置的四边形(作为一例，长方形)板状的第2面板103、和四边形(作为一例，长方形)板状的第3面板104构成。
[0135]第I面板102、第2面板103与第3面板104，长度PL相同(图17参照)且相互平行。
[0136]在第I面板102与第2面板103之间、以及第I面板102与第3面板104之间，分别在与各面板的表面正交的方向上具有间隙Gl、G2且设有高低差。即，由支柱107支撑着第I面板102、第2面板103和第3面板104，以使第2面板103和第3面板104被配置为相对于第一面板102向下方错开一高低差的状态。此时，为了避免太阳能发电的效率降低，配置为第2面板103和第3面板104相对于第一面板102不重叠。更具体而言，作为一例，在图1的上部与下部的两处，由沿着第I面板102的宽度方向(沿着短边的方向)延伸的梁115连结并支撑第I面板102与第2面板103，并且连结并支撑第I面板102与第3面板104。第I面板102，在其背面，如后所述，可旋转地被支柱107支撑。
[0137]此外，细节如后所述，将第I面板102的宽度Wl设为第2面板103的宽度W2的3倍以上、以及第3面板104的宽度W3的3倍以上。此外，若将第I面板102的宽度W1、第2面板103的宽度W2与第3面板104的宽度W3的合计、即面板单元整体的宽度Wt设为1，则将第I面板12的表面与第2面板103的表面之间的高低差DL的比率设为0.05至0.1的值(参照图17)。在此，高低差DL，如图8d所示，是指第I面板102的表面与第2面板103或第3面板104的表面之间的尺寸。
[0138]此外，3个面板102、103、104，相对于第I面板102的长边方向的中心轴以及宽度方向的中心轴，分别设为2高低差的3个对称形，且设为风荷载相对于第I面板102的中心轴呈上下对称并且左右对称地起作用。
[0139]此外，各面板的厚度T设为相同。
[0140]图2表示第I面板102的一部分即A部的放大图。在图2中，105是发电模块，106是支撑发电模块105的底座。为了易于观察，发电模块105仅表示了 I个。发电面板单元101的第I面板102、第2面板103和第3面板104分别由底座106上所配置的多个发电面板单元101构成。[0141]第I面板102、第2面板103和第3面板104，分别由发电模块105、和该发电模块105的基底即底座106构成。发电模块105是聚光型，作为一例，单个大小为:一边为5cm的正方形且厚度为2cm。发电模块105由聚光部件、将由聚光部件所聚光的光能变换为电能的发电元件、和与发电元件连接的电布线构成。发电模块105中使用的聚光部件，可以是凸透镜的集合体，也可以是菲涅尔透镜。因此，配置为第2面板103和第3面板104相对于第I面板102不重叠，作为一例，是指:覆盖聚光型太阳能发电元件即发电模块105的聚光部件与在与各面板的表面正交的方向上相邻的面板不重叠。
[0142]由于将发电模块105的厚度设为2cm，因此聚光部件的厚度变得更薄。此时，由于焦点距离也需要落入发电模块105的厚度之中，因此，作为一例，将聚光部件与发电元件设为直接连结。如此构成的理由，如下所述。即，由于空气的折射率为1，因此，若夹着空气层，则与仅为光学部件的情况相比，不仅实际的光路长度变长，而且界面数也增加。因此，由于在界面的反射，会使入射到发电元件的光量降低。从提高发电模块的组装精度或刚性的观点出发，作为一例，也将聚光部件与发电元件设为直接连结。
[0143]作为一例，底座106以铝制构成，还对来自发电模块105的热进行散热，厚度为Icm0因此，作为一例，根据发电模块105和底座106的厚度，面板102、103、104的厚度为3cm。
[0144]由于无法通过发光元件将来自太阳的光能的全部变换为电能，因此，在发电元件中会产生热，发电元件的温度会上升。因此，发电模块105，与不通过聚光部件聚光的情况相t匕，会需要缩小I个大小。若设为这样的构造，则面板102、103、104的形状的自由度提高。
[0145]图3表示从横向观察发电面板单元101，且在支柱107跟前纵向截断发电面板单元101后，从支柱107跟前看到的侧视图。连接件108，在第I面板102的背面固定三角形状板材的底面，顶部与支柱107可旋转地连接。在连接件108之下，设置了仰角驱动装置109，在更下方设置了方位角驱动装置110而与支柱107连结。由仰角驱动装置109和方位角驱动装置110构成姿势驱动部的一例。
[0146]为了易于了解发电面板单元101和梁115的配置，图4表示使面板表面沿垂直方向地将发电面板单元101立起之后从上方观察到的仅记载了发电面板单元101和梁115的俯视图。在此，梁115中间部弯曲，由棒状的部件构成，构成为从背面(图4的下方)支撑形成发电面板单元101的第I面板102、第2面板103和第3面板104。在如此由梁115支撑的构造中，第I面板102的表面、第2面板103的表面和第3面板104的表面相互平行。
[0147]仰角驱动装置109由电动机111、和与电动机111连结并且使用齿轮的减速机构113构成。电动机111通过控制器800进行正反旋转控制。减速机构113连结了连接件108和电动机111，通过控制器800的电动机111的驱动控制，介由减速机构113和连接件108，使发电面板单元101相对于水平方向，向上方向倾斜所希望的角度。
[0148]方位角驱动装置110由电动机112、和与电动机112连结并且使用齿轮的减速机构114构成。电动机112通过控制器800进行正反旋转控制。减速机构114被配置在仰角驱动装置109和支柱107之间。能够通过控制器800的电动机112的驱动控制，介由减速机构114，使仰角驱动装置109相对于支柱107，绕支柱107的轴正反旋转所希望的角度。如此，通过包含仰角方向以及旋转方向地控制电动机111和112，来变更发电面板单元101的仰角与方位角，以调整为使太阳来到相对于发电面板单元101的表面的法线方向。因此，形成发电面板单元101的第I面板102、第2面板103和第3面板104需要相互平行。
[0149]在图5中，通过流程图表示将发电面板单元101朝向太阳的方向的方法。
[0150]在设置太阳能发电装置的最初，存在由于偏移了目标的方向而引起的设置误差或因自重引起的弯曲等的装置误差。此外，随时间经过，则会产生发电面板单元101的装置自身随时间变化引起的误差。因此，在调整时，按照以下的步骤进行。
[0151]太阳的位置是根据日期和时间与纬度经度的位置并使用公式通过计算求出的，因此，首先，通过公式求出仰角和方位角(参照步骤Si)。
[0152]接着，对在步骤SI中求出的仰角和方位角加入误差补正量。其中，将误差补正量的初始值设为O。
[0153]接着，根据在步骤S2中求出的仰角和方位角的结果，由控制器800分别独立来对仰角驱动装置109和方位角驱动装置110进行驱动控制，使发电面板单元101的表面的方向朝向太阳的方向(参照步骤S3)。
[0154]接着，通过控制器800，对仰角驱动装置109和方位角驱动装置110进行驱动控制，并一边进行以该位置为中心使发电面板单元101沿仰角方向和方位角方向渐渐移动的DISA开合式动作，一边通过发电量监视装置(未图示)来监视发电量(参照步骤S4)。
[0155]然后，求出发电量为最大位置和由计算得出的仰角与方位角的误差量，以作为误差补正量进行存储(参照步骤S5)。其中，由计算得到的仰角和方位角的值，要使用发电量为最大時刻的值。这是因为在DISA开合式动作需要時间的情况下，要加入由時间差引起的误差。
[0156]在之后的通常的工作时，将根据太阳轨道的公式求出的仰角和方位角分别加入误差补正量后得到的值作为补正后的仰角和方位角，由控制器800分别独立驱动仰角驱动装置109和方位角驱动装置110，使发电面板单元101的表面的方向朝向太阳的方向(参照重复步骤SI?步骤S3)。
[0157]在此，虽然通过进行DISA开合式动作，并根据基于面板的发电量求出太阳的方向，而计算出仰角和方位角的误差补正量，但另外，也可以使用检测太阳能的方向的装置，计算出仰角和方位角的误差补正量。
[0158]当然，在确认太阳的方向时，需要太阳正在照射着且发电面板单元101不背阴。
[0159]作为一例，将各发电面板102、103、104的长度设为lm，设为厚度3cm的长方形，第I面板102的宽度设为0.6m，第2面板103以及第3面板104的宽度分别为0.2m，第I面板102与第2面板103、或与第3面板104的高低差为7cm，针对第I面板102与第2面板103或与第3面板104的间隙尺寸为4cm的情况，对风速20m/s的均匀流垂直入射各面板的表面时的风荷载进行了数值分析。假设风速20m/s是通常工作时的最大风速。
[0160]发电面板单元101，由于在发电中无法根据风向来改变发电面板单元101的方向，因此无论发电面板单元101朝向哪一个方向，都需要减小风荷载。因此，针对从发电面板单元101的表侧和从背侧双方的情况，求出对发电面板单元101吹风的方向。
[0161]第I面板102比第2面板103或第3面板104位于上风时的风荷载为249N，风向相反时，风荷载为242N。
[0162]其结果是，可知风荷载都小于比较例时的277N。
[0163]图6表示由于得到了良好的结果，因而将发电面板单元101的个数同样地设为2阶高低差的3个对称形，而求出使中央的第I面板102的宽度从0.2m至0.8m每隔0.1m发生变化时的风荷载的结果。图6中的菱形标记是中央的第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于上风的情况。图6中的圆形标记，相反地，表示中央的第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于下风的情况。第2面板103与第3面板104的宽度相同，发电面板单元整体的宽度为lm，风速为20m/s。当第I面板102比其它面板(第2面板103或第3面板104)位于上风侧时，随着第I面板102的宽度变宽，风荷载有降低的倾向。另一方面，当第I面板102比其它面板位于下风侧时，在第I面板102的宽度为0.6m之处风荷载有成为最小的倾向。而且，当是面板的一边为lm、厚度为3cm的平板时，同样地，风从与面板面相垂直的方向，以20m/s均匀吹来时，面板受到的风荷载为307N。
[0164]其结果是，可知:通过将中央的第I面板102的宽度设在某范围内，从而无论风从发电面板单元101的哪一侧吹来，都能够减小风荷载。
[0165]因此，作为其它示例，将各发电面板102、103、104的长度设为lm，设为厚度为3cm呈2阶高低差的3个对称形的长方形，针对高低差为5Cm、7Cm、9Cm，求出使中央的第I面板102的宽度从0.2m至0.8m每隔0.1m发生变化时的风荷载。第2面板103和第3面板104的宽度相同，发电面板单元整体的宽度设为lm，风速设为20m/s。图7A中的菱形标记是高低差尺寸为5cm,四边形标记是高低差尺寸为7cm,圆形标记是高低差尺寸为9cm。此外,求出了中央的第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于上风时、和与此相反时二者的风荷载。图7Aa以及图7B表示结果。图7A以及图7B的风荷载，在从与面板的表背两面垂直的方向分别吹风的这两种情况之中，选择了较大的值。
[0166]根据图7A以及图7B的结果可知:中央的面板的宽度在0.6m以上时，无论风从面板的哪一方向吹来，面板受到的风荷载都变小。
[0167]这些研究虽然是以沿I轴方向对称的形状来进行的，但认为同样也适合与正交的2轴方向对称的情况，即:中央的面板是正方形的板，且周围的面板为宽度固定的口字型的板的情况。
[0168]因此，针对将中央的正方形的周围以宽度固定的口字型的面板包围的厚度为3cm的2阶高低差的形状进行了研究。针对高低差5Cm、7Cm、9Cm，求出使中央的第I面板的宽度从0.4m至0.Sm每隔0.1m发生变化时的风荷载。发电面板单元101整体的宽度设为lm，风速设为20m/s。图7C表示求出比中央的第I面板周围的面板位于上风时和与此相反时二者的风荷载并选择了较大的值的结果。可知:没有如图7A那样突然使风荷载降低之处。特别地，当中央的面板处于下风时，未发现面板受到的风荷载会减少的征兆。
[0169]接着，为了明确该现象产生的机制，调查了流线分布和面板单元的上风面(面板表面)以及下风面(面板背面)受到的力。
[0170]图8A、图8B、图8C表示发电面板单元101附近的风的流动的示意图。是发电面板单元101在长边方向的中央部截断的剖视图。图8A以及图8B表示第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于上风的情况。图SC表示第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于下风的情况。
[0171]当第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于上风时，如图8A以及图8B所示，首先，吹到第I面板102的风W1，沿着第I面板102的表面，如箭头ARl那样，向外侧流动。[0172]若逐渐扩大第I面板102的宽度(具体而言，若第I面板102的宽度成为0.5m以上)，则如图8A所示，第I面板102与第2面板103的间隙Gl以及第I面板102与第3面板104的间隙G2中流入的空气AR2，如箭头AR3所示，成为沿着第I面板102的背面(下风面)而流动。其结果是，第I面板102的背面(下风面)受到的负压的绝对值变小，面板单元整体受到的风荷载减少。在此，如图8D所示，第I面板102与第2面板103的间隙G1，是指第I面板102的里面与第2面板103的表面之间的间隔。因此，第I面板102与第2面板103的高低差DL，是指第I面板102的表面与第2面板103的表面之间的尺寸，若换言之，也是第I面板102的厚度与间隙尺寸的合计尺寸。
[0173]进而，若扩大第I面板102的宽度(具体而言，若扩大到第I面板102的宽度0.7m以上)，则沿着第I面板102的表面向外侧流动的空气ARl的量增加。于是，如图SB所示，在第I面板102与第2面板103的间隙Gl、以及第I面板102与第3面板104的间隙G2中不再流入空气，沿着第I面板102的表面的空气流ARl与朝向第2面板103或第3面板104吹来的风Wl相碰，如箭头AR4那样，向外吹跑。其结果是，第2面板103以及第3面板104的表面(上风面)受到的正压变小，面板单元整体受到的风荷载进一步减少。
[0174]当第I面板102比第2面板103以及第3面板104处于下风时(第I面板102的宽度与图8A相同并且第I面板102的宽度在0.4m以上时)，如图8C所示，吹到第I面板102的风Wl沿着第I面板102的表面，如箭头AR5所示，向外侧流动。然后，通过第I面板102与第2面板103的间隙G1、或第I面板102与第3面板104的间隙G2，如箭头AR6所示，沿着第2面板103的背面(下风面)或第3面板104的背面(下风面)，进一步向外向流动。
[0175]该AR6的流动，由于第I面板102和第2面板103的间隙Gl、以及第I面板102和第3面板104的间隙G2较窄，因此会出现流入间隙的空气量增多、流速增大。
[0176]若逐渐扩大第I面板102的宽度，则沿着第I面板102的表面流动的空气AR5成为沿着第2面板103或第3面板104的背面(下风面)流动。其结果是，第2面板103或第3面板104的背面(下风面)受到的负压的绝对值变小，面板单元整体受到的风荷载减少。
[0177]根据以上的结果可知:风荷载变小的机制，是其起因在于，吹至中央的第I面板102的风Wl沿着第I面板102的表面流动之后，与向相邻的面板103、104流动的风Wl相碰；和能够沿着相邻的面板103、104的背面(下风面)流动。
[0178]根据该结构，即使相邻的面板102与103或102与104间的间隙Gl或G2相同，若面板的厚度不同，则高低差也不同。如图8C所示，在第I面板102比第2面板103或第3面板104处于下风的配置中，间隙尺寸相同而高低差变大，即，若研究面板变厚的情况，则看不到在图6及图7A以及图7B中所得到的那样的风荷载的降低。若调查流线分布，则可知:在面板的外壁产生流动的剥离而阻抗增大；以及由于在中央的第I面板的表面(上风面)上空气停滞而积存，因此在相邻的面板间的间隙流动的空气的量也减少，并且沿着面板的背面(下风面)，空气不再流动。
[0179]当中央面板比周围的面板处于下风时，与I轴对称相比，2轴对称时，中央的面板的面积较小，且形成中央的面板与周围的面板的高低差的中央面板的端边的长度比中央面板的面积长。因此，可知当中央面板比周围的面板处于下风时，吹至中央面板的面的风流入周围的面板的背面的空气的量，在2轴对称时比I轴对称时少，因此无法实现解消负压。
[0180]因此，可知:在发明人这次创新出的面板单元中无论风从哪一侧吹来都能够降低风荷载的现象，是配置了中央面板、和在与中央面板的表面正交的方向上空开间隙并设置了较小的高低差地在中央面板的两侧相邻的2个面板的2阶高低差的3个基本的面板构造中特有的现象。
[0181]根据前面所示的机制，通过从第I面板10向第2面板103和第3面板104、或从第2面板103和第3面板104向第I面板102，沿面板的宽度方向流动空气，会产生使风荷载减少的效果。因此，面板的支撑如图4或图17所示的梁115那样，需要使面板的宽度方向成为长边，而不能将面板的长度方向设为长边来阻碍上述面板间的空气的流动。
[0182]图9以及图7B表不面板彼此之间的闻低差与风荷载的关系。在图9以及图7B中，表示中央的第I面板102的宽度为0.4m、0.5m、0.6m、0.7m的情况。将各发电面板102、103、104的长度设为lm，设为厚度为3cm呈2阶高低差的3个对称形的长方形，面板单元整体的宽度为lm，风速为20m/s。作为风荷载，从与面板的表面以及背面垂直的方向分别吹风的两种情况之中选择风荷载较大的值。从图9以及图7B可知:在面板彼此之间的高低差DL为0.05m至0.1m的情况下，风荷载变小。
[0183]接着，图10表示面板厚度与风荷载的关系。将各面板102、103、104的长度设为lm，设为2阶高低差的3个对称形的长方形，相邻的面板的间隙尺寸设为4cm，面板102、103、104的宽度为:中央的面板的宽度设为0.6m，两侧的面板的宽度设为0.2m，风速设为20m/s。作为风荷载，从与面板的表面和背面垂直的方向分别吹风的两种情况之中选择风荷载较大的值。根据图10，面板的厚度为0.0lm至0.05m的情况下，风荷载变小。
[0184]至此的面板形状，针对将发电面板单元101的整体宽度设为lm，将长度设为Im的情况进行了阐述。在流体力学中，相似是由形状比和雷诺兹数决定。雷诺兹数是将风速与长度之积除以流体的粘度而得到的无量纲数。流体的粘度，若确定了物质则被固定。这次是空气。因此，为了使完全相似成立，而将风速与长度之积设为固定。
[0185]至此对风速20m/s进行了研究,而接下来,要对风速从2m/s改变至60m/s时的风荷载与流线分布进行研究。各面板102、103、104的形状为:将长度设为lm，设为厚度3cm的长方形，将第I面板102的宽度设为0.6m,将第2面板103和第3面板104的宽度分别设为0.2m,并且将高低差设为7cm。
[0186]图11表示改变风速时的风速与风荷载的关系。在此，图11中的菱形标记，是中央的第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于上风的情况。图11中的四边形的标记，相反地，表示中央的第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于下风的情况。这两种情况下可知:连结相邻的相同标记彼此之间的线，都几乎重叠。此外，图11中的虚线，是通过斜率为2的原点的直线。由于各个标记与该直线平行分布，因此可知:连结相邻的相同标记彼此之间的线的斜率为2，风荷载成比例为风速的平方。
[0187]接着，针对流速分布进行比较。图12A以及图12B表示第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于上风的情况。在图12A以及图12B中，设为风从上向下吹。在此，由于求出稳定状态，因此，考虑到发电面板单元101的构造的对称性，而仅表示出发电面板单元101的构造的一半部分的流速分布。左端的线是对称线。图12A是风速为60m/s的情况，图12B是风速为2m/s的情况。无论从图12Aa或图12B均可知:通过面板之间的间隙的空气沿着第I面板102的背面(下风面)流动。
[0188]图13表示第I面板102比第2面板103以及第3面板104更位于下风的情况。在此，也考虑到发电面板单元101的构造的对称性，而仅表示出发电面板单元101的构造的一半部分的流速分布。左端的线是对称线。图13A是风速为60m/s的情况，图13B是风速为2m/s的情况。无论从图13A或图13B均可知:通过面板之间的间隙的空气沿着第2面板103以及第3面板104的背面(下风面)流动。
[0189]根据以上可知:即使风速从2m/s变化至60m/s，也会维持本发明的实施方式的所述现象的机制。
[0190]以上是针对风速为20m/s的情况而进行的研究，因此风速从1/10倍至3倍的范围内被视为相似。因此，面板的长度，至少从1/3倍至10倍被视为相似。
[0191]以上是针对面板的一边的长度和面板单元整体宽度为Im的情况进行的研究，因此，长度从l/3m至IOm都能够适用。在相似形中，不是指长度，而是只要比率相同就成立。这是指:至此作为长度的单位赋予“m”而记述的内容，以所取“m”的比率也成立。
[0192]因此，相对于各面板无论风从哪一方向吹来风荷载都变小是如下情况:中央的第I面板102的宽度是两侧的第2以及第3面板103、104各自的宽度的3倍以上，在将面板单元整体的宽度设为I时，相邻的面板之间的高低差为0.05至0.1。
[0193]此外，在将面板单元整体的宽度设为I时，各面板的厚度可以为0.01至0.05。
[0194]本发明的第I实施方式的结构的太阳能发电面板单元101以及搭载了该发电面板单元101太阳能发电装置810，无论从发电面板单元101的表背两面的哪一面向发电面板单元101吹风，都能够比以往减小各面板受到的风荷载。
[0195]此外，由于面板的个数少，并且各面板薄且相邻的面板间的高低差也小，因此，连接面板之间的部件也变少，包括面板的周边部在内的面板的重量也能够减轻。因此，不仅对支撑所有面板的支柱107荷载以及力矩减少而使安全性提高，而且还能够降低用于移动第I?第3面板102、103、104的能量。
[0196]若面板的长度小于lm，则发电模块105也会变薄，聚光部件的厚度也变薄。此时，焦点距离也需要落入发电模块105的厚度之中，作为一例，将聚光部件与发电元件设为直接连结。如此构成的理由，如下所述。即，由于空气的折射率为1，因此，若夹着空气层，则与仅为光学部件的情况相比，不仅实际的光路长度变长，而且界面数也增加。因此，其原因在于，在界面的反射会使入射到发电元件的光量降低。从提高发电模块的组装精度或刚性的观点出发，作为一例，也将聚光部件与发电元件设为直接连结。
[0197]由透明树脂形成聚光部件时，作为一例，特别是需要聚光部件薄于10mm，且将聚光部件与发电元件直接连结。这是由于树脂会吸收IOOOnm以上的材料固有的波长的光。然而，仅使用透明树脂，有时会无法获得焦点距离，此时，通过一并使用折射率接近于透明树脂的玻璃，能够抑制因在界面的反射导致的透过光量的降低。
[0198]若由透明树脂形成聚光部件，则聚光部件的重量减轻，能进一步提高面板变小而成为轻量的效果。即，能够减少用于驱动面板的电动机的消耗电力。
[0199]另一方面，若面板的长度大于5m,则发电模块105的聚光部件也变大。此时,面板变重。因此，由于在聚光部件与发电元件之间有长度的余量，因此，尽管存在因在界面的反射导致的效率降低，但通过设置空气层而变轻的方法会变得较好。[0200](第2实施方式)
[0201]图14表示本发明的第2实施方式中的太阳能发电面板单元101-2的在长边方向的中央截断的剖视图。
[0202]在本发明的第I实施方式的发电面板单元101中，虽然是长方形的2阶高低差的3个，但在本发明的第2实施方式的发电面板单元101-2中，是3阶高低差的5个。S卩，在发电面板单元101-2中，在相对于发电面板单元101的第2面板103而言的与第I面板102相反侧配置了第4面板125，在相对于发电面板单元101的第3面板104而言的与第I面板102相反侧配置第5面板126。第4面板125、第5面板126、第I面板102、第2面板103和第3面板104的长度PL均相同且相互平行。
[0203]此外，第4面板125和第5面板126的宽度为第2面板103和第3面板104的宽度以下。相反而言，内侧的面板103、104的宽度为外侧的面板125、126的宽度以上。
[0204]图14A表示中央的第一阶高低差的第I面板102比其它的面板103、104、125、126处于上风侧的情况。图14B表示中央的第一阶高低差的第I面板102比其它面板103、104、125、126处于下风侧的情况。箭头表示风向。
[0205]将各发电面板102?126的长度设为lm，将面板单元整体宽度设为lm，设为各面板的厚度为3cm的长方形,针对高低差设为7cm的情况,对风速为20m/s的均勻流垂直入射面板的表面时的风荷载进行了数值分析。第一阶高低差的第I面板102的宽度、第二阶高低差的第2面板103以及第3面板104各自的宽度、第三阶高低差的第4面板125以及第5面板126各自的宽度，分别设为0.6m、0.15m、0.05m。此时，在图14A的配置中，风荷载为220N，在图14B的配置中，风荷载为249N。因此，与高低差阶数为2的情况相同，在高低差阶数为3的情况下，无论风从发电面板单元101-2的表背两面的哪一方向吹来，都表示出比以往低的风荷载。
[0206]在该发电面板单元101-2中，中央侧的第I面板102的宽度比外侧的第2面板103以及第3面板104的宽度宽。第一阶高低差的第I面板102的宽度，是第二阶高低差的第2面板103以及第3面板104各自的宽度的3倍。此外，若将发电面板单元101-2的整体宽度设为1，则相邻的面板间的高低差的比率是0.07，相邻的面板间的间隙尺寸的比率是0.04，各面板的厚度的比率是0.03。
[0207]因此，第一阶高低差的第I面板102的宽度是第二阶高低差的第2面板103以及第3面板104各自的宽度的3倍以上，若将发电面板单元101-2的整体宽度设为1，则相邻的面板间的高低差的比率满足从0.05至0.1的值的关系。
[0208]根据第2实施方式的太阳能发电面板单元101-2以及太阳能发电装置，与高低差阶数为2的第I实施方式的情况相同，在高低差阶数为3情况下，无论风从发电面板单元101-2的表背两面的哪一侧向发电面板单元101-2吹来，都能够比以往降低各面板受到的风荷载。
[0209](第3实施方式)
[0210]图15表示本发明的第3实施方式中的太阳能发电面板单元101-3的在长边方向的中央截断的剖面图。
[0211]在本发明的第I实施方式的发电面板单元101中，虽然是长方形的2阶高低差的3个，但在本发明的第3实施方式的发电面板单元101-3中，是4阶高低差的7个。S卩，在发电面板单元101-3中，在相对于发电面板单元101-2的第4面板125而言的与第2面板103相反侧配置了第6面板127，在相对于发电面板单元101-2的第5面板126而言的与第3面板104相反侧配置了第7面板128。第6面板127、第7面板128、第I面板102、第2面板103?第5面板126的长度PL均相同且相互平行。
[0212]此外，第6面板127和第7面板128的宽度为第2面板103和第3面板104的宽度以下，并且是第4面板125和第5面板126的宽度以下。
[0213]图15A表示中央的第一阶高低差的第I面板102比其它面板103、104、125、126、127、128处于上风侧的情况。图15B表示中央的第一阶高低差的第I面板102比其它面板103、104、125、126、127、128处于下风侧的情况。箭头表示风向。
[0214]将各发电面板102?128的长度设为lm，将面板单元整体宽度设为lm，设为各面板的厚度为3cm的长方形,针对高低差设为7cm的情况,对风速为20m/s的均勻流垂直入射面板的表面时的风荷载进行了数值分析。第一阶高低差的第I面板102的宽度、第二阶高低差的第2面板103以及第3面板104各自的宽度、第三阶高低差的第4面板125以及第5面板126各自的宽度、第四阶高低差的第6面板127以及第7面板128各自的宽度，分别设为0.5m、0.15m、0.05m、0.05m。此时，在图15A的配置中，风荷载为202N，在图15B的配置中，风荷载为248N。因此，与高低差阶数为2时以及3时同样，在为4时，无论风从发电面板单元101-3的表背两面的哪一方向吹来，都表示比以往低的风荷载。
[0215]在该发电面板单元101-3中，中央侧的第I面板102的宽度比外侧的第2面板103以及第3面板104的宽度宽。第一阶高低差的第I面板102的宽度，是第二阶高低差的第2面板103以及第3面板104各自的宽度的3倍以上。此外，若将发电面板单元101-3的整体宽度设为1，则相邻的面板间的高低差的比率是0.07，相邻的面板间的间隙尺寸的比率为0.04，各面板的厚度的比率是0.03。
[0216]因此，第一阶高低差的第I面板102的宽度是第二阶高低差的第2面板103以及第3面板104各自的宽度的3倍以上，若将发电面板单元101-3的整体宽度设为1，则相邻的面板间的高低差的比率满足从0.05至0.1的值的关系。
[0217]根据所述的结果，在该第3实施方式的发电面板单元101-3中，与高低差阶数为2以及3的第I以及第2实施方式的情况相同，高低差阶数为4的情况，无论风从发电面板单元101-3的表里两面的哪一方向吹，都得到比以往低的风荷载。
[0218]因此，根据第I?第3实施方式，当高低差阶数为2以上时，无论风从发电面板单元101-3的表里两面的哪一方向吹来，都得到比以往低的风荷载。
[0219](变形例)
[0220]在第I?第3实施方式中，虽然表示太阳能发电面板单元的各面板的形状是角尖呈直角的情况，但角呈圆滑或呈倒角均可。在没有角的情况下，从面板表面难以剥离空气的流动，可预见风荷载的降低。作为一例，图17表示使第I实施方式的发电面板单元101的各面板的各角变得圆滑的状态。
[0221]此外，虽然从对支撑各面板的支柱107不施予旋转力矩的观点出发，描述了通过中央的第I面板102的宽度的中心线，相对于与第I面板102的较宽面上的某表面垂直方向的面呈对称的形状，但本发明的面板单元，若在所述条件内，也可以呈不对称。作为一例，具体而言，作为面板单元，在对称位置的面板单元彼此之间的尺寸差在不超过2倍的范围内，也可以呈不对称。
[0222]在第I?第3实施方式中，虽然针对太阳能发电面板单元的发电模块是聚光型的情况进行了说明，但无论风从面板的表里两面的哪一侧吹来风荷载都变小的效果，取决于面板单元的构造，而不取决于各面板自身是聚光型还是一般型。因此，在一般型的太阳能发电面板单元中也能够应用。
[0223]在第I?第3实施方式中，第I面板102?第7面板108，虽然彼此长度设为相同，但并不局限于此。例如，考虑到制造上的误差或经过年代的变化等，第I面板102?第7面板108的长度，若在±0.01倍的范围内，则可以解释为彼此长度相同。
[0224]此外，在第I?第3实施方式中，虽然第I面板102?第7面板108的厚度T设为相同，但例如，考虑到制造上的误差或经过年代的变化等，第I面板102?第7面板108的厚度T，若在±0.005倍的范围内，则可以解释为彼此厚度相同。
[0225]此外，在第I?第3实施方式中，第I面板101、第2面板102、以及第3面板103的长边方向，与支柱107的长边方向具有相同的方向。换言之，从发电面板单兀101的表面看到的面上，第I面板102与第2面板103或第3面板104的边界线未和支柱107的长边方向交叉。
[0226]当从横向观察图2所示的发电面板单元101时，虽然第2面板以及第3面板被配置在比第I面板102更接近支柱的位置，但第2面板以及第3面板，只要满足第I?第3的实施方式所示的面板的宽度以及高低差的关系，则也可以被配置在比第I面板102更远的位置。
[0227]此外，第I面板101、第2面板102以及第3面板103的长边方向有时会与支柱107的长边方向交叉。图18表示从第I面板101 (第2面板102或第3面板103)的长边方向观察的发电面板单元101。
[0228]此时，第I面板102被配置在比第2面板103以及第3面板104更接近支柱107的位置。换言之，从发电面板单元101的表面看到的面上，第I面板102与第2面板103或第3面板104的边界线和支柱107的长边方向交叉时，第I面板102被配置在比第2面板103以及第3面板10更接近支柱107的位置。
[0229]当然，连接第I面板102、第2面板103和第3面板104而固定的梁115，需要设置不会接触到支柱107以及用于在支柱上固定方位角驱动装置110的法兰盘的距离。
[0230]在不变更第I面板102与支柱107的距离地将第2面板103以及第3面板104配置在比第I面板102更接近支柱107的位置的情况下，在通过仰角驱动装置109驱动了发电面板单元101时，第2面板103以及第3面板104有可能与支柱107或用于在支柱107上固定方位角驱动装置110的法兰盘接触。第I面板102与支柱107的距离，由于会受到驱动发电面板单元101时的力的影响，因此最好要尽量短。因此，通过将第I面板102配置在比第2面板103以及第3面板104更接近支柱107的位置，能够以更小的力驱动发电面板单元101，并且降低第2面板103以及第3面板104与支柱107等接触的可能性。
[0231]而且，通过适当组合上述各种实施方式或变形例之中的任意的实施方式或变形例，是能够发挥各自具有的效果的。
[0232]产业上的利用可能性
[0233]本发明的太阳能发电面板单元以及太阳能发电装置，无论从面板单元的哪一侧吹风，都能够降低风的影响，作为利用自然能量的太阳能的发电设备是有用的。
[0234]本发明，参照附图对优选的实施方式充分地进行了说明，对本领域技术人员而言，会了解各种变形或修正。这样的变形或修正，只要不脱离基于权利要求书的本发明的范围，就应该理解为包含于本发明中。
【权利要求】
1.一种太阳能发电面板单元，具有: 第I面板； 第2面板，其被配置在所述第I面板的宽度方向的一侧； 第3面板，其被配置在所述第I面板的所述宽度方向的与所述一侧相反侧的另一侧，所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，长度相同且彼此平行，在所述第I面板与所述第2面板之间、以及所述第I面板与所述第3面板之间，分别在与各面板的表面正交的方向上具有间隙且设有高低差， 将所述第I面板的宽度设为所述第2面板的宽度的3倍以上及所述第3面板的宽度的3倍以上， 若将所述第I面板的宽度、所述第2面板的宽度和所述第3面板的宽度的合计即面板单元整体的宽度设为1，则将所述第I面板的表面与所述第2面板的表面之间的高低差的比率设为从0.05至0.1的值。
2.根据权利要 求1所述的太阳能发电面板单元，其中， 若将所述面板单元整体的宽度设为1，则将从所述第I面板的表面与所述第2面板的表面之间的高低差中减去所述第I面板的厚度而得到的值、即所述间隙的尺寸的比率设为从0.02至0.07的值。
3.根据权利要求1或2所述的太阳能发电面板单元，其中， 若将所述面板单元整体的宽度设为1，则将各面板的厚度的比率设为从0.01至0.05的值。
4.根据权利要求1或2所述的太阳能发电面板单元，其中， 相对于与所述第I面板的所述表面正交并且通过宽度方向的中心轴的平面，所述第2面板与所述第3面板被对称配置。
5.根据权利要求1或2所述的太阳能发电面板单元，其中， 所述面板彼此之间的支撑，设为所述面板的宽度方向或厚度方向。
6.根据权利要求1或2所述的太阳能发电面板单元，其中， 所述各面板由多个聚光型太阳能发电元件构成。
7.根据权利要求6所述的太阳能发电面板单元，其中， 覆盖所述聚光型太阳能发电元件的聚光部件、和在与各面板的表面正交的方向上相邻的面板彼此不重叠。
8.根据权利要求6所述的太阳能发电面板单元，其中， 在所述聚光型太阳能发电元件与聚光部件之间不设置空气层。
9.一种太阳能发电面板单元，具有: 第I面板； 第2面板，其被配置在所述第I面板的宽度方向的一侧； 第3面板，其被配置在所述第I面板的所述宽度方向的与所述一侧相反侧的另一侧， 所述第I面板被配置在所述第2面板及所述第3面板的上风侧， 所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，长度相同且彼此平行，在所述第I面板与所述第2面板之间、以及在所述第I面板与所述第3面板之间，分别在与各面板的表面正交的方向上具有间隙且设有高低差，将所述第I面板的宽度设为所述第2面板的宽度的3倍以上及所述第3面板的宽度的3倍以上， 入射到所述第I面板的表面的风，形成沿着所述第I面板的表面朝向两侧的空气流，吹向所述第2面板以及所述第3面板的风，在到达所述第2面板及所述第3面板之前，与沿着所述第I面板的表面朝向两侧的所述空气流分别相碰，使分别吹向所述第2面板及所述第3面板的风，分别朝向所述第2面板及所述第3面板外侧吹跑。
10.一种太阳能发电面板单元，具有: 第I面板； 第2面板，其被配置在所述第I面板的宽度方向的一侧； 第3面板，其被配置在所述第I面板的所述宽度方向的与所述一侧相反侧的另一侧， 所述第I面板被配置在所述第2面板以及所述第3面板的下风侧， 所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，长度相同且彼此平行，在所述第I面板与所述第2面板之间、以及所述第I面板与所述第3面板之间，分别在与各面板的表面正交的方向上具有间隙且设有高低差， 将所述第I面板的宽度设为所述第2面板的宽度的3倍以上及所述第3面板的宽度的3倍以上， 入射到所述第I面板的表面的风，形成沿着所述第I面板的表面朝向两侧的空气流，所述空气流分别进入所述第I面板与所述第2面板的所述间隙、以及所述第I面板与所述第3面板的所述间隙，形成沿着所述第2面板及所述第3面板各自的背面的流动。
11.一种太阳能发电面板单元，具有: 第I面板； 第2面板，其被配置在所述第I面板的宽度方向的一侧； 第3面板，其被配置在所述第I面板的所述宽度方向的与所述一侧相反侧的另一侧， 所述第I面板被配置在所述第2面板及所述第3面板的上风侧， 所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，长度相同且彼此平行，在所述第I面板与所述第2面板之间、以及所述第I面板与所述第3面板之间，分别在与各面板的表面正交的方向上具有间隙且设有高低差， 将所述第I面板的宽度设为所述第2面板的宽度的3倍以上及所述第3面板的宽度的3倍以上， 入射到所述第I面板的表面的风，形成沿着所述第I面板的表面朝向两侧的空气流，所述空气流分别进入所述第I面板与所述第2面板的所述间隙、以及所述第I面板与所述第3面板的所述间隙，形成沿着所述第I面板的背面的流动。
12.—种太阳能发电装置，具有: 权利要求1或2所述的太阳能发电面板单元； 姿势驱动部，其使所述太阳能发电面板单元在仰角和方位角的方向上分别独立地移动； 支撑所述所有面板的支柱；和 控制器，其根据来自所述姿势驱动部的信息，控制所述姿势驱动部，使所述太阳能发电面板单元的朝向追随太阳的方向。
13.根据权利要求12所述的太阳能发电装置，其中， 沿着所述支柱的长边方向配置所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板各自的长边方向。
14.根据权利要求12所述的太阳能发电装置，其中， 在从所述第I面板、所述第2面板以及所述第3面板的表面看到的面中的、所述第I面板与所述第2面板或所述第3面板的边界线和所述支柱的长边方向交叉的情况下，所述第I面板被配置在比所述 第2面板及所述第3面板更接近所述支柱的位置。
【文档编号】H02S20/00GK104011994SQ201380004465
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2013年6月10日 优先权日:2012年10月25日
【发明者】井上和夫 申请人:松下电器产业株式会社