太阳能发电系统用反射体的制作方法

文档序号:30976361发布日期:2022-08-02 23:24阅读:131来源:国知局
太阳能发电系统用反射体的制作方法

1.本发明涉及一种太阳能发电系统用反射体。


背景技术:

2.以往,作为太阳能发电系统,有将大量的太阳能发电板在地面上排列来进行大规模发电的称为百万瓦级太阳能发电站(mega solar)的系统。
3.该百万瓦级太阳能发电站如下述专利文献1、2所示的那样在广大的场地上设置大量的太阳能发电板,各太阳能发电板分别以倾斜为规定的角度的状态来借助架台进行配置。
4.这种由大量的太阳能发电板构成的太阳能发电系统被设置于室外的广大的场地,因此需要极大的工作量来进行维护,即,例如需要抑制发生从太阳能发电板下面的场地表面长出杂草的作业等以使得不导致发电效率降低。
5.现有技术文献专利文献专利文献1:特开2015-228736号公报专利文献2:特开2015-216766号公报专利文献3:特开2019-068795号公报。


技术实现要素:

6.发明要解决的问题如上所述的从场地表面长出的杂草因生长变长而发生覆盖了太阳能发电板的不良情况,即存在遮挡太阳光而使太阳光向发电面的入射量减少的问题,对此进行的杂草的去除由于通过手动排除即拔除作业、或撒播除草剂来进行(即需要作业者),因此具有其施工作业需要极大的时间的问题。另外,由于杂草不能简单地灭绝而是会再次生长,因此必须多次进行除草作业,作为维护作业而言是非常繁杂的。并且,使用除草剂有还使周边的自然破坏的风险。而且,为了减轻这种作业,还进行了在除草后用混凝土覆盖场地表面的方法、对地面敷设阻碍杂草发育的防草薄片的方法等,但是都是繁杂的施工作业,寻求经费的削减。
7.另一方面,在广大的场地上设置大量的太阳能发电板在确保充分的发电量方面是必要的,为了设置具有输出为1mw(1兆瓦=1000kw)以上的发电量的大规模发电设施,需要一块区域且场地表面平坦。为此,正在探索要实现例如每单位场地面积的发电效率高的设置状态。为了这样的发电效率的提高,也存在将如上述专利文献3那样的反射性多层薄片铺设于地面并使用在背面也具有发电功能的太阳能发电板来将来自地面的反射光利用于发电的方法,但是对于上述的杂草对策而言虽然针对繁茂生长的情况进行抑制,但是只是使太阳光难以到达而不能免除杂草的排除或拔除作业,需要维护成本,从而期望进一步的改进。另外,反射性多层薄片的场地表面侧由树脂膜构成,因此在设置于不平坦的地面的情况下
薄片的反射面也变得不平坦,因此反射率降低,存在向太阳能发电板的背面入射的光减少的风险。并且,在向不平坦的地面的设置中还存在薄片破损的风险。
8.本发明是鉴于上述状况而完成的,其目的在于提供一种提高发电效率、还能够削减场地面积、并能够在削减构建、维护等的成本的同时使发电量增加的太阳能发电系统用反射体。另外,在于提供一种具有优良的耐候性的太阳能发电系统用反射体。
9.用于解决问题的方案接着,参照与实施方式对应的附图来说明用于解决上述问题的方案。
10.本发明权利要求1记载的具备双面入射型太阳能发电板2的太阳能发电系统所使用的反射体4,该太阳能发电板2以借助架台3来使上表面的发电面6朝向太阳光入射方向倾斜为规定角度的方式而被设置多个,所述太阳能发电系统用反射体特征在于:该反射体4由如下构成:反射层14,其具有由使太阳光的直射光以及散射光朝向所述太阳能发电板2的下表面发电面12反射的光反射率高的颜色的薄片素材形成的光反射面;以及由防草薄片材料形成的防草层15,所述反射层14与所述防草层15被以层叠方式形成为一体,所述反射体4的厚度为1.0mm以上。
11.在该太阳能发电系统用反射体中,通过具备光反射率高的薄片材料的反射体4使太阳光的直射光以及散射光反射而入射到双面入射型太阳能发电板2的下表面的发电面12,因此能够提高发电效率。另外,通过在反射体4具备防草层15来抑制从场地表面产生杂草,由此削减维护作业并且削减其成本。
12.此外,根据该反射体4,即使在设置于不平坦的地面的情况下,也由于反射面成为平坦面或接近平坦的小坡度面而不使反射率降低,入射到太阳能发电板的下表面的发电面12的光不减少。
13.根据权利要求1记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求2记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,所述光反射面为白色。
14.在该太阳能发电系统用反射体中,通过使光反射面构成为白色,从而能够使太阳光的直射光、散射光中的发电所使用的波长的光作为反射光良好地入射到下表面发电面12,能够提高发电效率。
15.根据权利要求1记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求3记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,所述光反射面由金属层形成。
16.在该太阳能发电系统用反射体中,通过使光反射面由金属层构成,从而能够使太阳光的直射光、散射光作为反射光良好地入射到下表面发电面12,能够提高发电效率。
17.根据权利要求1~3中任一项记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求4记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,所述光反射面对太阳光中500nm~1000nm波长的光反射率为70%以上,并且对5000nm~20000nm波长的平均光反射率为15%以下。
18.在该太阳能发电系统用反射体中,使太阳光中的可见光~短波长侧的近红外区的
光反射,远红外区侧的光反射率低,因此能够防止太阳能发电板的温度上升,不会使发电效率降低。
19.根据权利要求1~4中任一项记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求5记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,构成所述反射体4的反射层的正面具有阻水性,将该反射体4的阻水系数设为1.0
×
10-11
m/sec以下。
20.在该太阳能发电系统用反射体中,通过在敷设于场地表面的反射体的反射层正面具备阻水性,从而成为使雨水不在反射体4的正面停留而引导到反射体的外侧。由此成为反射层14的正面不易被污染而抑制维护的频度。
21.根据权利要求1~4中任一项记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求6记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,所述反射体4具有透水性,将该反射体4的透水系数设为1.0
×
10-5
m/sec~1.0m/sec。
22.在该太阳能发电系统用反射体中,通过在敷设于场地表面的反射体4具有透水性,从而使雨水通过而引导到场地表面,变成雨水不停留在反射体4的正面。由此,不会使发电效率降低。
23.根据权利要求1~6中任一项记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求7记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,在所述反射层的正面具有紫外线劣化防止层。
24.在该太阳能发电系统用反射体中,能够通过紫外线劣化防止层来防止反射层的紫外线劣化,即能够防止因太阳光中含有的紫外线区域的光的照射所致的劣化而延长反射体的寿命,延长更换间隔、维护间隔。
25.根据权利要求2记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求8记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,所述反射层由热可塑性树脂和白色颜料构成。
26.在该太阳能发电系统用反射体中,使光反射层构成为白色,能够使太阳光的直射光、散射光中的发电所使用的波长的光作为反射光良好地入射到下表面发电面,能够提高发电效率。
27.另外,即使在设置于不平坦的地面的情况下,也由于薄片的反射面是平坦的而不使反射率降低,入射到太阳能发电板的背面的光不减少。
28.根据权利要求8记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求9记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,所述热可塑性树脂由烯烃系树脂构成。
29.在该太阳能发电系统用反射体中,反射层成为机械强度方面优良的结构。
30.根据权利要求9记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求10记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,所述烯烃系树脂由低密度聚乙烯和直链状低密度聚乙烯中的至少一种构成。
31.在该太阳能发电系统用反射体中,能够将反射层的结构设为即使在乙烯系树脂薄片当中也在柔软性/施工性方面优良的结构。
32.根据权利要求2记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求11记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,所述防草层由热可塑性树脂和黑色颜料构成。
33.在该太阳能发电系统用反射体中,通过使防草层由黑色的薄片体构成,从而与无纺布相比密度能够更大,能够高效地对杂草给与单位体积的重量压力,促使杂草枯死。
34.根据权利要求11记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求12记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,所述热可塑性树脂由烯烃系树脂构成。
35.在该太阳能发电系统用反射体中,防草层成为机械强度方面优良的结构。
36.根据权利要求12记载的太阳能发电系统用反射体,本发明权利要求13记载的太阳能发电系统用反射体特征在于,所述烯烃系树脂由低密度聚乙烯和直链状低密度聚乙烯中的至少一种构成。
37.在该太阳能发电系统用反射体中,能够将防草层的结构设为即使在乙烯系树脂薄片当中也在柔软性/施工性方面优良的结构。
38.发明的效果根据本发明权利要求1记载的太阳能发电系统用反射体,针对双面入射型太阳能发电板的下表面的发电面,通过具备光反射率高的薄片材料的反射体来使太阳光的直射光以及散射光反射而入射到该发电面,因此具有能够提高发电效率且使发电量提高的效果。而且,由于发电量的提高,能够削减太阳能发电板的设置数量,成为能够促进场地表面的削减。
39.另外,通过在反射体具备与场地表面接触的防草层,从而成为抑制从场地表面产生杂草,由此能够削减杂草的拔除等维护作业以及削减维护作业的成本。
40.此外,根据该反射体,即使在设置于不平坦的地面的情况下,也由于反射面成为平坦面或接近平坦的小坡度面而不使反射率降低,入射到太阳能发电板的下表面的发电面的光不减少。
41.根据本发明权利要求2记载的太阳能发电系统用反射体,通过使光反射面构成为白色,从而能够使太阳光的直射光、散射光中的发电所使用的波长的光作为反射光良好地入射到下表面发电面,能够提高发电效率。
42.根据本发明权利要求3记载的太阳能发电系统用反射体,通过使光反射面由金属层构成,从而能够使太阳光的直射光、散射光作为反射光良好地入射到下表面发电面,能够提高发电效率。
43.根据本发明权利要求4记载的太阳能发电系统用反射体,由于使太阳光中可见光~短波长侧的近红外区的光反射,远红外区侧的光反射率低,因此能够防止太阳能发电板的温度上升,能够获得不使发电效率降低的效果。
44.根据本发明权利要求5记载的太阳能发电系统用反射体,通过在反射体的正面具备阻水性,从而能够使雨水不在反射体的正面停留而引导到反射体的外侧,由此成为反射层的正面不易被污染,能够抑制维护的频度。
45.根据本发明权利要求6记载的太阳能发电系统用反射体,通过在敷设于场地表面的反射体具备透水性,从而使雨水通过而引导到场地表面,变成雨水不停留在反射体的正
面。由此能够获得不使发电效率降低的效果。
46.根据本发明权利要求7记载的太阳能发电系统用反射体,能够通过紫外线劣化防止层来防止反射层的紫外线劣化,即能够防止因太阳光中含有的紫外线区域的光的照射所致的劣化而延长反射体的寿命,延长更换间隔、维护间隔。
47.根据本发明权利要求8记载的太阳能发电系统用反射体,成为使光反射层构成为白色,能够使太阳光的直射光、散射光中的发电所使用的波长的光作为反射光良好地入射到下表面发电面,能够提高发电效率。
48.根据本发明权利要求9记载的太阳能发电系统用反射体,反射层成为机械强度方面优良的结构。
49.根据本发明权利要求10记载的太阳能发电系统用反射体,能够将反射层的结构设为即使在乙烯树脂薄片当中也在柔软性/施工性方面优良的结构。
50.根据本发明权利要求11记载的太阳能发电系统用反射体,通过使防草层由黑色的薄片体构成,从而与无纺布相比密度能够更大,能够高效地对杂草给与单位体积的重量压力,促使杂草枯死。
51.根据本发明权利要求12记载的太阳能发电系统用反射体,防草层成为机械强度方面优良的结构。
52.根据本发明权利要求13记载的太阳能发电系统用反射体,能够将防草层的结构设为即使在乙烯系树脂薄片当中也在柔软性/施工性方面优良的结构。
附图说明
53.图1是本发明的第一实施方式的太阳能发电系统的概要立体图。
54.图2是本发明的第二实施方式的太阳能发电系统的概要立体图。
55.图3是太阳能发电系统的局部放大侧视图。
56.图4是示出太阳能发电系统的作用的局部放大概要侧视图。
57.图5是示出反射薄片的一个示例中的分光反射测定的试验结果即波长与光反射率的关系的线图。
具体实施方式
58.下面参照附图说明本发明的第一实施方式。
59.图1是示出本发明的实施方式的太阳能发电系统的概要的立体图。
60.本实施方式的太阳能发电系统1具有太阳能发电板2、架台3以及反射体4作为主要结构。
61.太阳能发电板2是将多个太阳电池单元进行一体化并进行模块化而构成的,在本实施方式中,由在正面和背面两个面设置太阳电池单元且发电面为两个表面的双面入射型太阳能发电板构成。
62.如图1所示,太阳能发电板2被纵横地排列多个,并且在横向上连结成长尺寸,通过被载置于后述的架台3来构成太阳电池阵列5,该太阳电池阵列5在纵深方向上形成为多列地配置于期望的广大的场地上。该太阳电池阵列的列构成所谓的百万瓦级太阳能发电站(大规模太阳能发电),即成为至少能够获得1mw以上的输出的数量的太阳能发电板群。
63.各太阳电池阵列5彼此隔开规定间隔地配置。该间隔设为使得设置成多列的各太阳电池阵列5的太阳能发电板2的上表面发电面6不对彼此产生太阳光的直射光的阴影、且在维护等时作业者能充分通过的间隔。
64.作为太阳能发电板2,虽然有各种结构的太阳能发电板,但是例如优选使用晶科能源(jinko solar)公司制造的swan系列、晶澳太阳能(ja solar)公司制造的mbb双面perc半片双玻组件、天合光能(trina solar)公司制造的duomax twin、阿特斯太阳能(canadian solar)公司制造的hiku5系列、隆基乐叶(longi solar)公司制造的lr4-72hbd系列、韩华新能源(hanwha q cells)公司制造的q.peak duo、东方日升新能源(risen energy)公司制造的双玻双面发电单晶体perc组件、协鑫(golden concord holdings limited,gcl)制造的gcl-m6/72gd等,均是通过作为背面的下表面发电面12的发电从而每一片的发电量增加大约20%。
65.图3是太阳能发电系统的局部放大侧视图。
66.太阳电池阵列5由上述的太阳能发电板2、以及将该太阳能电池板2载置于上部的架台3构成,被配设于场地表面7。
67.架台3由支柱8、横梁构件9以及连结托架10等构成,分别通过螺钉、焊接等手段被连结固定。另外,架台3被通过设置于地面7的基座11固定。
68.架台3利用连结托架10来固定太阳能发电板2,将太阳能发电板2的发电面设置成从水平起倾斜为例如30
°
左右。该倾斜角度根据设置场所的纬度、环境等条件来考虑并决定,例如在日本等北半球的高纬度地区,以使上表面的发电面6向南倾斜的方式固定于架台3。
69.架台3的高度被设定为使从场地表面7到倾斜的板2的下端缘2a的高度为0.8m以上,在架台3的下部确保了足够的空间。该空间成为用于太阳能发电板2的下表面发电面12的光通过空间13。
70.反射体4在架台3的下部且以与太阳能发电板2的下表面发电面12相向的方式配设于场地表面7。
71.反射体4呈薄片状,由成为上表面的反射层14和成为下表面的防草层15构成,成为将这些各层一体化而得到的层叠结构。
72.在第一实施方式中,构成反射体4的反射层14的正面具有阻水性。
73.反射层14由使太阳光的直射光以及散射光中发电所使用的波长的光反射的光反射率高的颜色的薄片素材形成,在本实施方式中设为将正面构成为白色的反射薄片。该反射薄片由厚度为0.5mm~3.0mm、优选为1.0mm、1.5mm的树脂制薄片、橡胶薄片等柔软素材形成,例如,作为树脂制薄片的素材,设为聚乙烯树脂、聚酯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯树脂、氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、氟树脂、尼龙树脂等。而且,正面被设为白色,设为作为反射薄片自身的素材的白色或者使正面为白色的涂膜等。
74.具备该阻水性的反射薄片将阻水系数设为1.0
×
10-11
m/sec以下,能够良好地将雨水、水滴从正面引导到外侧。在此,“阻水系数”是日本阻水工程协会规定的阻水薄片的自愿性标准中的“透水系数”,但是在本发明中存在与后述的透水系数混淆的风险,因此记载为“阻水系数”。该阻水系数是遵照jis z 0208“防湿包装材料的透湿度试验方法(杯法)”求出透湿度之后利用“阻水工程技术管理指南”(日本阻水工程协会发行;2019年5月版)的“6.4.8透水系数的计算”中记载的计算式而得到的,根据上述的数值可知,透水性低,即阻水性高。
75.反射薄片的正面优选具备防水性,通过具有防水性,从而弹挡雨水,成为易于将水滴从反射薄片正面导出到外侧。另外,反射薄片优选具有耐化学药品、耐热、防火防热、不易燃、耐寒、耐辐射线、热传导率、磨损、摩擦、防带电等功能。并且,也可以在正面设置透明的保护层。具有防水性的反射片的结构如下。例如,第一种方法是在反射片中加入防水剂。第二种方法是将由防水剂制成的表面处理剂施加到反射片的表面。
76.在此,关于上述的反射薄片正面为光反射率高的白色这一点,更具体地说,虽然太阳能发电板2的发电面通过被照射有太阳光而发电,但是对于发电面而言不需要接收太阳光的全波长范围的光,设为不需要红外区。另一方面,红外区的太阳光成为对于太阳能发电板2而言产生发热现象、当发电面超过50℃时使发电效率降低的原因。
77.因此,优选的是在反射薄片的正面使太阳光中的可见光~短波长侧的近红外区的光反射,例如将反射薄片正面设为白色,并且在该正面设置红外线去除膜,例如设置去除或吸收1000nm以上的区域的近红外线、远红外线的滤波器那样的膜,设为不使红外区的光向太阳能发电板2反射的结构。
78.另外,由于反射薄片易于因太阳光中含有的紫外线而劣化,因此也可以设为在反射薄片的表层搭配紫外线吸收剂、或者实施紫外线劣化防止的涂布来设置紫外线劣化防止层的结构。
79.此外,作为如上所述的反射薄片,例如优选具备如下特性的薄片:对太阳光中500nm~1000nm波长的光反射率为70%以上且对2300nm以上的波长的光反射率低;并且对5000nm~20000nm波长的平均光反射率为15%以下;优选地对5000nm~20000nm波长的平均光反射率低至10%以下;不对短波长红外线~中波长红外线以及长波长红外线(热红外线)、被称为远红外线的范围的光进行反射,另外,例如,也可以设为如下的结构:将反射薄片正面设为白色,并且在该正面设置红外线去除膜,优选地设置去除或吸收1000nm以上的区域的近红外线、远红外线的滤波器那样的膜,不使红外区的光向太阳能发电板2反射。
80.作为具体的反射薄片,例如优选使用通过由正面具有白色颜料的白色层、背面具有黑色颜料的黑色层组成的烯烃系树脂构成的takiron-ci.株式会社制造的mlldpe/mlpsls(日文:
ビノンメタロバリアー
)(商品名)。在这种情况下,反射薄片自身的遮光率也为99%左右,也能够期待防草效果。
81.下面示出通过遵照jis r 1693-2∶2012的傅立叶变换红外分光光度计(ftir)对该反射薄片(mlldpe/mlpsls(商品名))的分光反射测定的试验结果。
82.[试验装置]
·
ftir装置(铂金埃尔默(perkin elmer)制造的system2000型)
·
积分球(蓝菲光学(labsphere)制造的rsa-pe-200-id)球内部用金涂布
·
积分球入射口径:
ϕ
16mm
·
测定部口径:
ϕ
24mm。
[0083]
[测定条件]
·
测定区域:370cm-1
~7800cm-1
(有效范围400cm-1
~6000cm-1
)
·
累计次数:200次
·
光源:mir
·
检测器mir-tgs
·
分辨率:16cm-1
·
分束器(beam splitter):经优化(optimized)kbr
·
使n2气体充满从光源到检测器的光路来进行吹扫。
[0084]
[条件]
·
在室温下测定了反射谱。
[0085]
此外,积分球的使用,遵照jis r 1693-2∶2012。
[0086]
[测定结果]在图5中将室温下的分光反射率谱以线图的形式示出为波长与光反射率的关系。如该图5所示那样,可以获知如下特性:对5000nm~20000nm波长的平均光反射率低至10%以下,不对短波长红外线~中波长红外线、长波长红外线(热红外线)、被称为远红外线的范围的光进行反射。
[0087]
防草层15由遮光性高的防草薄片形成,例如使用无纺布。
[0088]
形成该防草层15的防草薄片是对杂草给予热压力、重量压力、因阻碍光合成产生的压力这样的环境压力来促使杂草枯死的薄片材料。
[0089]
关于这样的防草薄片,作为具体的素材,将聚酯纤维等长纤维无纺布、聚乙烯纤维、聚酰胺纤维、芳纶纤维、丙烯纤维、碳纤维、聚氨酯纤维、棉线、毛线、丝线、麻、羊毛等设为素材,设为利用它们来以单体或者组合两种以上来进行形成。另外,也可以将不具有透水性的树脂制薄片用于防草薄片。在将反射体4设置到不平坦的地面的情况下,更优选地使用缓冲性高的织布、无纺布以使得不因地面的凹凸而使反射层14破损。
[0090]
作为如上所述的防草薄片,例如优选为无纺布并且设为在波长400nm以上且700nm以下的范围内每1nm测定出的各波长的光透过率为10%以下、刺穿阻力为10n~30n、单位面积重量为100g/m2~400g/m2。
[0091]
作为不具有透水性的树脂制薄片,由厚度为0.5mm~3.0mm、优选为1.0mm、1.5mm的树脂制薄片、橡胶薄片等柔软的素材形成,例如,作为树脂制薄片的素材,设为聚乙烯树脂、聚酯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、氟树脂、尼龙树脂等。
[0092]
作为具体的防草薄片,例如,作为无纺布而列举下面的三种。
[0093]
《例1》例如,优选使用具有如下的特性数据的东丽(toray)株式会社制造的axtar mantle防草薄片(商品名):每单位面积的质量为150g/m2~260g/m2,厚度为0.4mm~0.6mm,密度为0.4g/cm3,拉伸强度纵向为290n/5cm~790n/5cm,拉伸强度横向为190n/5cm~500n/5cm,伸长率纵向为15%~30%,伸长率横向为15%~25%,撕裂强度纵向为80n,撕裂强度横向为100n,透水系数为8.0
×
10-5
m/sec~1.0
×
10-4
m/sec,刺穿阻力为17n~20n,遮光率为95%。
[0094]
《例2》另外,作为该防草薄片,一般设为遮挡太阳光的能力即遮光率为95%以上的薄片,例如优选使用由如下的无纺布形成的东洋纺织株式会社制造的9321n(商品名):该无纺布
设为重量约为310g/m2,以0.7kpa按压时的厚度约为3.8mm,以2kpa按压时的厚度约为3.5mm,拉伸强度纵向约为1200n/5cm,拉伸强度纬向约为920n/5cm,纵向伸长率约为70%,横向伸长率约为80%,撕裂强度纵向为250n,撕裂强度横向约为240n,水温15℃下的透水系数为4.4
×
10-3
m/sec,破裂强度约为3200kpa。
[0095]
《例3》如下那样的防草薄片是优选的:单位面积重量设为2kg/m2以上,对杂草给予重量压力,在波长400nm以上且800nm以下的范围内每1nm测定出的各波长的光透过率为10%以下,吸收太阳光来抑制除草薄片下面的杂草的光合成,吸收太阳光来使防草薄片自身的温度上升,对防草薄片下面的杂草给予热压力。
[0096]
而且,将作为反射层14的反射薄片设为正面且将作为防草层15的防草薄片设为背面来进行一体化,以层叠结构的形式得到薄片状的反射体4。
[0097]
作为反射薄片与防草薄片的一体化,设为通过使用挤压成型装置将两个薄片共挤压成型为两层一体的工序来得到反射体4的方法、通过使用层压装置进行热层压来将反射薄片与防草薄片层叠一体化的方法等。并且,也可以为通过热压装置将反射薄片与防草薄片进行热压接的方法,或者使用粘接剂等将反射薄片与防草薄片进行整面粘接、点状或线状粘接等来粘贴成一体而设为反射体4。
[0098]
该薄片状的反射体4例如形成为宽度1.0m~2.5m、长度10m~100m,被以卷绕状态等进行制造、保管以及运输。而且,在敷设反射体4时,将反射体4自卷绕状态卷回,在场地表面7上展开,还在宽度方向上排列多个并相互连接进行固定,由此成为无间隙地覆盖场地表面7。
[0099]
接着,参照图2来说明本发明的第二实施方式。
[0100]
图2是本发明的第二实施方式的太阳能发电系统的概要立体图。
[0101]
在第二实施方式中,太阳能发电板2和架台3能够使用与第一实施方式同样的太阳能发电板和架台。
[0102]
在第二实施方式中,构成反射体4的反射层14具有透水性。
[0103]
通过反射层14具有透水性,从而成为能够使雨水迅速地渗透到场地表面。对于具有这样的透水功能的反射薄片,使用织布或无纺布、或者在具有阻水性的树脂制薄片、橡胶薄片上贯通形成大量的穿孔部16的结构。通过形成穿孔部16,从而反射薄片成为在其厚度方向上具有透水性的构造。穿孔部16设为具有输水性良好的内径的贯通孔,被形成于局部或整个面。
[0104]
反射层14由使太阳光的直射光以及散射光中发电所使用的波长的光反射的光反射率高的颜色的薄片材料形成。
[0105]
作为具体的无纺布的素材,将聚酯纤维等长纤维无纺布、聚乙烯纤维、聚酰胺纤维、芳纶纤维、丙烯纤维、碳纤维、聚氨酯纤维、棉线、毛线、丝线、麻、羊毛等设为素材,设为利用它们来以单体或者组合两种以上来进行形成。
[0106]
另外,优选地设为在波长400nm以上且700nm以下的范围内每1nm测定出的各波长的光透过率为10%以下、刺穿阻力为10n~30n、单位面积重量为100g/m2~400g/m2。
[0107]
作为具备上述的穿孔部16的具有阻水性的薄片,由厚度为0.5mm~3.0mm、优选为1.0mm、1.5mm的树脂制薄片、橡胶薄片等柔软的材料形成,例如,作为树脂制薄片的素材,设
为聚乙烯树脂、聚酯树脂、聚丙烯树脂、聚对苯二甲酸乙二醇酯、氯乙烯树脂、聚苯乙烯树脂、氟树脂、尼龙树脂等。
[0108]
防草层15优选使用遮光性高的防草薄片,例如使用无纺布。
[0109]
作为具体的素材,将聚酯纤维等长纤维无纺布、聚乙烯纤维、聚酰胺纤维、芳纶纤维、丙烯纤维、碳纤维、聚氨酯纤维、棉线、毛线、丝线、麻、羊毛等设为素材,设为利用它们来以单体或者组合两种以上来进行形成。
[0110]
除了无纺布以外,还能够将压花型立体构造薄片、网等立体网状体作为排水芯材来与无纺布一体化并进行使用。
[0111]
为了得到充分的防草效果,优选地为了遮光性而使构成防草层的至少一个层构成为黑色等深颜色。不过,在反射层的遮光性充分的情况下,防草薄片无需具有遮光性。
[0112]
作为具体的防草薄片,例如,作为无纺布而列举下面三种。
[0113]
《例1》例如,优选使用具有如下的特性数据的东丽(toray)株式会社制造的axtar mantle防草薄片(商品名):每单位面积的质量为150g/m2~260g/m2,厚度为0.4mm~0.6mm,密度为0.4 g/cm3,拉伸强度纵向为290n/5cm~790n/5cm,拉伸强度横向为190n/5cm~500n/5cm,伸长率纵向为15%~30%,伸长率横向为15%~25%,撕裂强度纵向为80n,撕裂强度横向为100n,透水系数为8.0
×
10-5
m/sec~1.0
×
10-4
m/sec,刺穿阻力为17n~20n,遮光率为95%。
[0114]
《例2》另外,作为该防草薄片,一般设为遮挡太阳光的能力即遮光率为95%以上的薄片,例如优选使用由如下的无纺布形成的东洋纺织株式会社制造的9321n(商品名):该无纺布设为重量约为310g/m2,以0.7kpa按压时的厚度约为3.8mm,以2kpa按压时的厚度约为3.5mm,拉伸强度纵向约为1200n/5cm,拉伸强度纬向约为920n/5cm,纵向伸长率约为70%,横向伸长率约为80%,撕裂强度纵向为250n,撕裂强度横向约为240n,水温15℃下的透水系数为4.4
×
10-3
m/sec,破裂强度约为3200kpa。
[0115]
《例3》如下那样的防草薄片是优选的:单位面积重量设为2kg/m2以上,对杂草给予重量压力,在波长400nm以上且800nm以下的范围内每1nm测定出的各波长的光透过率为10%以下,吸收太阳光来抑制除草薄片下面的杂草的光合成,吸收太阳光来使防草薄片自身的温度上升,对防草薄片下面的杂草给予热压力。
[0116]
而且,将作为反射层14的反射薄片设为正面且将作为防草层15的防草薄片设为背面来进行一体化,以层叠结构的形式得到薄片状的反射体4。
[0117]
作为反射薄片与防草薄片的一体化,也可以通过使用层压装置进行热层压来将反射薄片与防草薄片层叠一体化的方法、利用热压装置将反射薄片与防草薄片进行热压接的方法、使用粘接剂等将反射薄片与防草薄片进行整面粘接、点状或线状粘接等来粘贴成一体的方法、或者利用针刺法等进行一体化的方法来得到反射体4。
[0118]
该薄片状的反射体4例如形成为宽度1.0m~2.5m、长度10m~100m,被以卷绕状态等进行制造、保管以及运输。而且,在敷设反射体4时,将反射体4自卷绕状态卷回,在场地表面7上展开,还在宽度方向上排列多个并相互连接进行固定,由此成为无间隙地覆盖场地表
面7。
[0119]
本实施方式中的反射体4作为整体需要一定的透水性。能够将从反射体4的正面向背面的透水性表示为透水系数,设为1.0
×
10-5
m/sec~1.0m/sec,成为将雨水等良好地引导到薄片下面。并且透水系数优选地设为5.0
×
10-5
m/sec~1.0m/sec。如果透水系数为下限值以上,则将雨水引导到薄片下面的效果提高。另外,如果透水系数为上限值以下,则反射体的重量压力得以充分地发挥,能够获得良好的防草效果,并且还能够获得对于地面的凹凸的缓冲性。该透水系数能够利用遵照jis a 1218“土的透水试验方法”的方法进行测定。
[0120]
在该反射体4中能够使用将黑色的压花型立体构造薄片作为排水芯材、将长纤维纺粘无纺布作为保护材料来以层状构成为一体的输水性、耐化学药品性优良的薄片材料,例如daipla株式会社制造的geoflow(日文:
ジオフロー
)(商品名)等薄片材料。另外,也可以将利用无纺布上下夹持网等立体网状体而构成的薄片作为基材来进行构成。
[0121]
接着,说明本发明的第三实施方式。
[0122]
另外,在该第三实施方式中,在与上述第一实施方式中示出的部位等同的构件处添加相同的符号并且参照图1进行说明。
[0123]
与上述第一实施方式同样,在该第三实施方式中,反射体4在架台3的下部与太阳能发电板2的下表面的发电面12相向地配设于场地表面7。
[0124]
反射体4是薄片状的,由成为上表面的反射层14和成为下表面的防草层15构成,这些各个层成为一体化的层叠结构。
[0125]
反射层14由使太阳光的直射光和散射光中发电所使用的波长的光反射的光反射率高的白色等颜色的素材构成,被设为由树脂制薄片、橡胶薄片等柔软素材构成的反射薄片。
[0126]
另外,防草层15具备阻水性、遮光性,由例如黑色的素材构成,被设为由树脂制薄片、橡胶薄片等柔软素材构成的防草薄片。
[0127]
而且,这些反射薄片和防草薄片被以层叠方式一体化而设为一张薄片材料并构成反射体4。
[0128]
反射体4的厚度被设为1.0mm~2.0mm,优选地被设为1.0mm~1.3mm,其厚度中成为反射层14的厚度优选地为0.4mm左右。
[0129]
在该第三实施方式中,构成反射体4的反射层14的正面也成为具有阻水性的结构,阻水系数被设为1.0
×
10-11
m/sec以下,成为能够良好地将雨水、水滴从正面引导到外部。另外,反射层14和防草层15均具有遮光性,成为能够获得防草效果。
[0130]
作为构成该第三实施方式的反射层14的树脂素材,是将热可塑性树脂、烯烃系树脂和白色颜料按规定的重量%配合而成的素材。
[0131]
作为热可塑性树脂,设为烯烃系树脂、氯乙烯树脂、聚酯树脂、橡胶、热可塑性弹性体、聚苯乙烯树脂、氟树脂、尼龙树脂等,优选地是烯烃系树脂,更优选地是低密度聚乙烯、直链状低密度聚乙烯。
[0132]
作为烯烃系树脂,设为低密度聚乙烯、使用齐格勒催化剂的直链状低密度聚乙烯、使用茂金属催化剂的直链状低密度聚乙烯等乙烯系树脂、乙烯—乙酸乙烯共聚物、均质聚丙烯、丙烯随机共聚物等丙烯树脂。特别是优选使用至少一种以上的使用茂金属催化剂的直链状低密度聚乙烯。
[0133]
作为白色颜料,设为氧化钛、氧化锆、碳酸钙、硫酸钙、氧化锌、硫酸钡、碳酸钡、氧化硅、氧化铝、白陶土、粘土、滑石粉、灰浆、氢氧化铝、碳酸镁、白色中空树脂乳胶等,优选地设为氧化钛。
[0134]
此外,除了上述树脂、颜料之外,在该反射层14中还配合有耐候剂,例如紫外线吸收剂、光稳定剂。
[0135]
作为构成防草层15的树脂素材,是将热可塑性树脂、烯烃系树脂和黑色颜料以规定的重量%配合而成的素材。
[0136]
关于热可塑性树脂和烯烃系树脂,设为与构成上述反射层14的树脂素材相同。
[0137]
作为黑色颜料,设为炉黑、灯黑、乙炔黑、槽法炭黑等碳黑类、铜氧化物、铁氧化物等金属类、苯胺黑等有机颜料等,优选地设为碳黑类。
[0138]
而且,使成为反射层14的反射薄片为正面并将成为防草层15的防草薄片设为背面来进行一体化,作为层叠构造而获得薄片状的反射体4。一体化的反射体4成为正面为白色、背面为黑色的薄片材料。
[0139]
作为反射薄片和防草薄片的一体化,设为如下的方法等:使用挤压成型装置,利用以成为两层一体的方式对两个薄片进行共同挤压成型的工序来获得为反射体4的方法;利用使用层压装置的热层压来使反射薄片和防草薄片层叠一体化的方法。此外,也可以设为利用热压装置将反射薄片和防草薄片进行热压接的方法、或者使用粘接剂等将反射薄片与防草薄片进行整面粘接、点状或线状粘接等来粘贴并一体化,来设为反射体4。
[0140]
该薄片状的反射体4例如形成为宽度1.0m~2.5m、长度10m~100m,被以卷绕状态等进行制造、保管以及运输。而且,在敷设反射体4时,将反射体4自卷绕状态卷回,在场地表面7上展开,还在宽度方向上排列多个并相互连接进行固定,由此成为无间隙地覆盖场地表面7。
[0141]
另外,作为防草层15,还可以与第一实施方式同样地设为层叠无纺布的结构。在这种情况下,优选使用设为如下的无纺布:其重量约为310g/m2,以0.7kpa按压时的厚度约为3.8mm,以2kpa按压时的厚度约为3.5mm,拉伸强度纵向约为1200n/5cm,拉伸强度纬向约为920n/5cm,纵向伸长率约为70%,横向伸长率约为80%,撕裂强度纵向为250n,撕裂强度横向约为240n,水温15℃下的透水系数为4.4
×
10-3
m/sec,破裂强度约为3200kpa。在构成由该无纺布形成的防草层的情况下,与上述第一实施方式同样,使反射层14为正面并将无纺布设为背面,作为接合方法,使用热压法、热模压粘接法、利用热溶粘接剂的粘接、超声波粘接法、高频粘接法等来粘贴并一体化,作为层叠构造而获得薄片状的反射体4。
[0142]
第三实施方式即反射薄片和防草薄片被以层叠方式一体化而成的一张薄片材料即反射体优选地具有以下物质性质。
[0143]
反射体优选地为撕裂强度为60n以上300n以下,更优选地为70n以上250n以下。另外,进一步优选为90n以上200n以下。通过将撕裂强度设为下限值以上,从而能够获得难以因冲击而被破坏的反射体。通过将撕裂强度设为上限值以下,从而反射体具有柔软性,即使在设置于不平坦的地面的情况下,反射面也平坦或者能够成为接近平坦的小坡度面。
[0144]
虽然使反射体如上述那样宽度方向的端部彼此重合而设为熔接接合体来进行使用,但是优选的是该反射体彼此的接合部剪切强度为70n/cm以上400n/cm以下。进一步地更优选为100n/cm以上300n/cm以下。通过使该接合部剪切强度为下限值以上,从而抑制在施
工时薄片从重合部分彼此剥离。另外,通过将接合部剪切强度设为上限值以下,从而重合部分具有柔软性,即使在设置于不平坦的地面的情况下,反射面也平坦或者能够成为接近平坦的小坡度面。
[0145]
反射体优选地为拉伸强度为140n/cm以上1000n/cm以下,更优选地为200n/cm以上800n/cm以下。通过使拉伸强度为下限值以上,从而反射体具有充分的强度,施工性优良。另外,通过使拉伸强度为上限值以下,从而反射体具有柔软性,即使在设置于不平坦的地面的情况下,反射面也平坦或者能够成为接近平坦的小坡度面。
[0146]
进一步地,优选为在长时间使用该反射体的状态下即长期耐候之后的拉伸强度为100n/cm以上1000n/cm以下,更优选地为200n/cm以上800n/cm以下。通过使长期耐候之后的拉伸强度为上述范围,从而反射体具有充分的耐候性,成为能够经长时间地保持强度和柔软性的平衡,能够降低更换频度。
[0147]
反射体优选地为拉伸断裂时的伸长为300%以上1000%以下,更优选地为400%以上900%以下。进一步优选为600%以上800%以下。通过使拉伸断裂时的伸长为下限值以上,从而反射体具有柔软性,即使在设置于不平坦的地面的情况下,反射面也平坦或者能够成为接近平坦的小坡度面。另外,通过使拉伸强度为上限值以下,从而反射体具有充分的强度,施工性优良。
[0148]
进一步地,优选为在长时间使用该反射体的状态下即长期耐候之后的拉伸断裂时的伸长为250%以上1000%以下,更优选地为400%以上900%以下。进一步优选为500%以上800%以下。通过使长期耐候之后拉伸断裂时的伸长为上述范围内,从而反射体具有充分的耐候性,成为能够经长时间地保持强度和柔软性的平衡,能够降低更换频度。
[0149]
反射体优选地为在长时间使用的状态下即长期耐候之后的可见光反射率为55%以上,更优选地为65%以上。进一步优选地为70%以上。通过将长期耐候之后的可见光反射率设为上述数值以上,从而反射体具有充分的耐候性,能够经长时间地以良好的效率使反射光入射到太阳能发电板的下表面的发电面,能够维持发电效率。
[0150]
反射体优选地为在使用前后即成为长期耐候状态之前以及长期耐候之后的红外线反射率为1%以上15%以下,更优选地为3%以上10%以下。通过使长期耐候前后的红外线反射率为上述范围之内,从而能够抑制由红外线区域的波长的光所致的太阳能发电板发热,防止发电效率降低。
[0151]
以下说明第三实施方式的实施例。
[0152]
此外,在以下说明的实施例中,关于分别构成反射层14和防草层15的配合剂,将热可塑性树脂简略为pe1、将烯烃系树脂简略为pe2、将白色颜料简略为w-mb、将黑色颜料简略为b-mb、并且将耐候剂简略为uv-mb进行说明。
[0153]
[配合剂]在实施例中使用的配合剂为以下所述。
[0154]

pe1=熔点:98
º
c、mfr:2.0g/10min(jis k 7210-1、温度190
º
c、承重2.16kg)、密度:0.908g/cm3的茂金属直链状低密度聚乙烯

pe2=熔点:111
º
c、mfr:0.35g/10min(jis k 7210-1、温度190
º
c、承重2.16kg)、密度:0.922g/cm3的高压法低密度聚乙烯,作为物质性质项目,基本物质性质的mfr为0.35g/10min(jis k 7210-1、温度190
º
c、承重2.16kg)、密度:0.922g/cm3、作为机械性质,拉伸破
坏应力为20mpa、拉伸破坏伸长为650%、拉伸冲击强度为470kj/m2、弯曲刚性率为225mpa、硬度计硬度为55d、环境应力龟裂抗性为9hr,作为热性质,设为维卡软化温度为97
ꢀº
c、熔化温度(dsc)为111
ꢀº
c,具有无添加、高强度的特征

w-mb =密度:2.5g/cm3的含有83w%二氧化钛的聚乙烯母料

uv-mb=熔点:110
ꢀº
c、密度:0.995g/cm3的含有20w%受阻胺系光稳定剂(二甲基琥珀酸

1-(2羟基乙基)-4-羟基-2,2,6,6-四甲基-4-哌啶重缩合物)的聚乙烯母料

b-mb=含有40w%碳黑的低密度聚乙烯母料[制造程序]《实施例1》作为反射层14将pe1按59重量%、pe2按27重量%、w-mb按9重量%、uv-mb按5重量%进行混合,作为防草层15将pe1按75重量%、pe2按19重量%、b-mb按6重量%进行混合。将其分别投入到各自的挤压机,利用共挤压法制造反射层14为0.40mm、防草层15为0.74mm即总厚度为1.14mm的反射体。
[0155]
《实施例2》按照与上述同样的程序,将pe1设为45重量%、pe2设为36重量%、w-mb设为9重量%、uv-mb设为10重量%,制造反射层14为0.40mm、防草层15为0.74mm即总厚度为1.14m的反射体。
[0156]
《实施例3》按照与上述同样的程序,将pe1设为73重量%、pe2设为18重量%、w-mb设为9重量%、未配合有uv-mb,制造反射层14为0.31mm,pe1设为74重量%、pe2设为18重量%、b-mb设为8重量%,防草层15为1.19mm,即总厚度为1.5m的反射体。
[0157]
在表1中示出这些实施例各自的配合。
[0158]
表1[评价]根据下述项目评价按照上述制造程序制造的三个实施例的反射体。在表2中示出
评价结果。
[0159]
《试验项目1:撕裂强度》使用各实施例的反射体,根据“阻水工程技术施工管理指南”(日本阻水工程协会发行:2019年5月版)的“6. 合成橡胶和刚性树脂系阻水薄片试验方法”记载的“6.6撕裂试验”来测定撕裂强度。
[0160]
《试验项目2:薄片彼此的接合部剪切强度》分别准备两张在各实施例中制造的反射体,将这些两张的反射体的端部彼此以120mm的重合部宽度重叠,使用莱丹(leister)公司制作的twinny型自动熔接机,在以500
ꢀº
c热风烘烤的同时利用辊(具有15mm
×
2列的按压部)进行加压,获得熔接接合体。之后冷却到室温。使用在该重合部位置处以重合部为中心在重叠方向上裁剪成长度250mm、宽度25mm而获得的带状的按每个实施例的样品,测定拉伸速度200mm/min的断裂时的最大承重。
[0161]
通过下式计算拉伸强度作为薄片彼此的接合部剪切强度。
[0162]
拉伸强度(n/cm)=最大承重(n)
÷
样品片的宽度(cm)《试验项目3:拉伸强度,试验项目4:拉伸断裂时的伸长》使用各实施例的反射体,根据“阻水工程技术施工管理指南”(日本阻水工程协会发行:2019年5月版)的“6. 合成橡胶和刚性树脂系阻水薄片试验方法”记载的“6.5拉伸试验”来测定拉伸强度和拉伸断裂时的伸长。
[0163]
此外,在暴露试验(长期耐候试验)的前后采取样品来分别进行测定。暴露试验如以下所述。
[0164]
暴露试验:使用suga试验机股份公司制作的日光天气测量仪(型号:日光天气测量仪s80bbr),根据jis a 1415-1999和jis k 7350-4-1996在下述条件下进行试验。
[0165]

试验条件黑板温度:63
±3ꢀº
c相对湿度:50
±
5%样品正面的辐射照度:255
±
10%w/m2(波长范围300nm~700nm)水喷雾循环:水喷射18
±
0.5分钟,水喷射停止102
±
0.5分钟照射时间:3000小时。
[0166]
《试验项目5:可见光(360nm~830nm)反射率》使用将对各实施例的反射体进行上述暴露试验而得到的样品裁剪成20mm
×
20mm所获得的样品并使用日立高新技术公司制作的分光光度计(uh4150),使用积分球测定反射层14在波长190nm~2500nm范围内的全反射率。将氧化铝(al2o3白板)作为标准试料对波长范围360nm~830nm的全反射率取平均并将其作为可见光反射率。测定是以n=3来实施的(可见光反射率测定的使用装置)

使用φ60mm积分球,内表面涂覆特氟龙

波长范围:109nm~2500nm

扫描速度:600nm/min

狭缝宽度:5nm

采样间隔:5nm

测定环境:室温(25
ꢀº
c),大气中

使用机器:日立分光光度计:uh4150(日立高新技术公司制作)。
[0167]
《试验项目6:红外线(3.2μm~19.8μm)反射率》使用将各实施例的反射体裁剪成20mm
×
20mm而获得的样品并使用珀金埃尔默(perkin elmer japan)制作的傅立叶变换红外分光分析装置(spotlight400),以金镜为标准测量相对反射率,由此测定反射层在波长1.3μm ~20.0μm的范围内的正反射率。对红外线区域3.2μm ~19.8μm中的正反射率取平均并将其作为红外线反射率。测定是以n=3来实施的。此外,在上述暴露试验前后采取样品,分别进行测定(红外线反射率的使用装置)

以金镜为标准测量相对反射率测定(正反射率测定)

入射角度:23度

扫描次数:64次

波长范围:1.3μm ~20.0μm(7800cm-1
~500cm-1
)

光源:mir

检测器:mct

分束器:optkbr

采样间隔:2cm-1

测定环境:室温(20
ꢀº
c),大气中

使用机器:ft-ir spotlight400(珀金埃尔默公司(perkin elmer)制作)。
[0168]
《试验项目7:反射层的外观》作为对各实施例的反射体进行上述暴露试验而得到的样品进行使用,利用显微镜以50倍的倍率对反射层14进行观测,评价产生裂缝以及产生剥离的情形

:未发现产生裂缝〇:产生了裂缝但是未发生反射层剥离
×
:产生较多裂缝,发生反射层剥离在表2中示出了各实施例的反射体的上述各评价结果。
[0169]
表2
作为暴露后的结果,与未配合有耐候剂(uv-mb)的实施例3相比可知配合有耐候剂的实施例1和实施例2的反射体的拉伸强度、拉伸断裂时的伸长、可见光反射率、红外线反射率均未降低,在耐候性方面优良。另外,在可见光反射率中,在利用放大照片确认3000小时后的劣化促进状况的情况下,在实施例3中作为正面的状态虽然确认产生了裂缝,但是未发生反射层14的剥离,任意的反射体均在使用上不存在问题。
[0170]
另一方面,在实施例1和实施例2中未出现显著的裂缝,由此能够获知由于耐候剂的配合而抑制了劣化并抑制光反射率降低。即获得了优选作为太阳能发电系统所使用的反射体4的结果。
[0171]
此外,在上述的反射体的结构中,虽然通过将构成作为正面的反射层的反射薄片的正面设为白色的示例进行了说明,但是作为构成该反射薄片的使太阳光的直射光以及散射光反射的光反射率高的颜色的薄片素材,也可以在正面形成金属层。该带金属层的反射薄片被设为正面由于金属层而有金属光泽颜色。
[0172]
例如,也可以构成为在正面形成铝箔等金属箔的带金属箔的反射薄片。在该带金属箔的反射薄片中,作为其基材,例如设为上述的树脂制薄片,在成为该基材即树脂制薄片的一个面的正面形成厚度为0.5mm~1.0mm的金属箔来构成。
[0173]
此外,在设为金属箔的情况下,由于使太阳光全反射,因此如上述那样红外区的光也进行反射,因此需要热对策。基于该情形,为了不成为光泽即镜面那样的正反射而进行消光,优选为实施涂布、对正面进行褶皱加工等形成为粗糙面、或者与上述同样地具备去除或吸收红外线的滤波器、涂层。
[0174]
另外,除了金属箔以外,也可以设为将金属覆膜成膜于树脂薄片的结构,还可以通过蒸镀、涂装、电镀等方法形成反射面。
[0175]
并且,除了上述的铝以外,也可以将从氧化钛、氧化铝、滑石、碳酸钙、氧化锌、二氧化硅、云母粉、玻璃粉、镍粉、铝粉等粉末中选择的至少一种光反射剂形成为膜状并以从银色至接近白色的色调进行构成。
[0176]
另外,也可以通过涂布来在上述的金属层等的正面形成透明的保护膜。该保护膜
例如由树脂素材、例如聚乙烯树脂等形成,设为涂膜等,成为对于为了具备防水性、防污染性而言也优选的结构。
[0177]
接着,说明上述的太阳能发电系统1的设置过程。
[0178]
此外,下面说明的过程成为已经构建了以往的太阳能发电系统、将其置换为本发明的太阳能发电系统1并再次利用其场地以及架台的所谓改建的过程。
[0179]
首先,进行场地内的除草。在场地内,在太阳能发电板的下部、架台的下部存在生长有杂草的情况,因此对杂草进行割除等来执行去除作业。
[0180]
接着,去除杂草的根部。杂草可以从根部再次生长,因此应尽可能去除土壤中的根部。另外,在此也可以设为撒播除草剂。
[0181]
接着,进行将反射体4朝向架台3的下方敷设。
[0182]
如果是构成架台3的基座11埋设在地下的状态,则与该基座11的部分对应地打通薄片状的反射体4,在使反射体4避开基座11的同时对场地表面7进行敷设。此时,反射体4以除草层15朝下、反射层14朝上的方式覆盖现场面7,尽可能地紧贴。另外,反射器4配置在比设置架台3的部分及其最外周更靠外侧约2m的宽度。以规定的间隔使销状卡扣器具17贯通反射体4而将反射体4固定于地面。此外,如果反射体4如上述那样为卷绕状态,则一边卷回一边铺设,以在宽度方向上相互接合的方式通过粘接、焊接来进行固定。
[0183]
接着,进行已有的太阳能发电板的拆除。
[0184]
将连接并固定于架台3的已有的太阳能发电板从架台3拆下并进行完全拆除。此时,电连接的部分也被拔掉。
[0185]
接着,安装本实施方式的太阳能发电板即双面入射型太阳能发电板2。由于已经装配有架台3,因此向架台3载置新的太阳能发电板2并依次进行连结固定。此时,如果需要改变倾斜角度,则调整该角度并进行固定。
[0186]
之后,进行各太阳能发电板2的电连接等而成为完成。
[0187]
接着,说明上述结构的作用。
[0188]
在本实施方式的太阳能发电系统1中,将已有的仅单面的太阳能发电板置换为双面入射型发电板2,在场地表面7敷设使太阳光的直射光、散射光反射的反射体4,由此成为能够使发电量增加。
[0189]
即,在已有的太阳能发电系统的太阳能发电板的发电面仅为单面、每一张的发电量为250w的情况下,为了获得1000kw(1mw)而需要4000张,但是在本实施方式的情况下,如果是每一张通过双面能够获得320w的发电量的双面入射型太阳能发电板2,则通过设置相同的4000张而能够获得1280kw的发电量,进行额定输出发电量的比较则成为增加1.28倍的发电量。
[0190]
由此,为了与置换以前同样地获得1000kw的发电量,在本实施方式中的太阳能发电系统1的情况中在上述的太阳能发电板2的情况下成为利用3125张能够获得,也就是说,由于太阳能发电板2的每一张的大小(尺寸)为大致相同的尺寸,因此作为太阳能发电板2整体的合计面积成为能够减少约22%。
[0191]
即,在再构建时,成为能够减少设置面积以及太阳能发电板2的张数并构成与以前相同的发电量,成为能够构建能够缩减以前的场地来获得相同程度的发电量的太阳能发电系统1。
[0192]
太阳能发电板能够将实际照射的太阳光能量多大程度上转换为电能、即其比例表示为转换效率。
[0193]
例如,作为已有的单面发电型的太阳能发电板,在sanix公司制造的srm296p-72n(下面称为板a)的情况下额定输出为296w,转换效率为15.2%,作为双面发电型的太阳能发电板,在天合光能(trinasolar)公司制造的tsm-440deg17m(下面称为板b)的情况下额定输出为440w,转换效率为19.9%。由此可知,与板a相比,板b一方的转换效率提高,每单位面积m2的发电量多,就单体来看也判明能寻求省空间化,即成为能够抑制并削减用于构建的成本。
[0194]
当将这些太阳能发电板(上述的板a和板b)以使合计的输出数大体同等来进行比较时,板a为18张,板b为12张,利用板a的话有5328w,利用板b的话有5280w。虽然这些数值存在48w的差异,但是当为了比较每板输出的发电量而将板a的实际的发电量2361w对照板b来对其进行换算时,发电量为5280
÷
5328
×
2361=2339w。当将该板a的发电量=2339w与板b的实际的发电量3374w进行比较时,通过3374
÷
2339可知提高了144.2%。
[0195]
在板b的情况下,是背面也发电的产品,通过包括本发明的反射体4的结构,进一步提高了发电效率,因此能够进一步寻求省空间化,成为实现成本的削减。
[0196]
与仅单面发电的太阳能发电板相比,双面入射型太阳能发电板通过双面的发电面而能够使发电量提高30%~50%左右。
[0197]
由此,作为太阳能发电系统1,能够增加发电电力的售电收入。
[0198]
例如,在斜面日照量为3.5小时的情况下每1mw的年发电量仅上表面的发电面就有1,277,500kwh的情况下,当fit(固定价格买电制度)设为40日元时,估计售电收入为51,100,000日元。
[0199]
而且,当本发明的太阳能发电系统1即双面具备发电面6、12且具备反射体4的系统中的发电量增加30%时,成为66,430,000日元的售电收入,年收益增加15,330,000日元的差额。
[0200]
在该系统剩余15年的售电期间的情况下,售电增加约2.3亿日元。
[0201]
图4是示出太阳能发电系统的作用的局部放大概要侧视图。
[0202]
像这样,在本实施方式的太阳能发电系统1中,太阳光的直射光向所设置的双面入射型太阳能发电板2的上表面的发电面6入射,由反射层14反射的太阳光的直射光以及散射光的反射光以高反射率向下表面的发电面12入射,通过这两个面的发电面6、12来发电。通过将反射体4敷设于架台3的下部的光通过空间13、所配置的架台3的外侧周围的场地表面7从而反射光经由规定的距离空间良好地照射到太阳能发电板2的下表面发电面12,成为促使该下表面发电面12进行发电。
[0203]
由此,根据本实施方式的太阳能发电系统1,能够通过双面入射型太阳能发电板2来相比于以往提高发电量,在有限的场地空间获得尽可能多的发电量的情况下也是有效的,能够构建考虑到环境的太阳能发电系统1。
[0204]
另外,根据本实施方式的太阳能发电系统1的反射体4,通过防草层15来抑制场地表面7的杂草的产生,能够削减为了去除杂草所需要的费用、用人经费等用于其维护的时间、费用,由于不产生以往那样的杂草对发电面的影响,因而不会引起发电量降低,成为大幅地削减成本。
[0205]
此外,作为上述的本实施方式的反射体4的结构,即使设为仅单独使用单纯白色的防草薄片,也无法使太阳光的直射光、散射光良好地反射,不能获得充分的发电量。另外,为了获得充分的防草效果,如果不构成为黑色等深颜色,则无法促使杂草枯死。即,即使在单层中使用防杂草片作为反射器,也不能反射有效量的太阳光。因此,单层防草片不可能兼作本发明的反射层。另外,简单的防草薄片不是还能够充分地获得防污染性的结构,当考虑到维护时,无法使用于本发明那样的太阳能发电系统。
[0206]
本发明并不限定于上述的实施方式,将实施方式的各结构相互组合、本领域技术人员基于说明书的记载以及周知的技术进行变更、应用也是本发明所设想的,包含于要求保护的范围内。
[0207]
例如,在上述的结构例中,虽然说明了将已有的太阳能发电系统即由单面型太阳能发电板构成的系统置换为本发明的结构的情况,但是在该太阳能发电系统1的情况下,也可以是新设置的情况。
[0208]
在该情况下,能够从向场地表面7敷设反射体4开始施工,通过架台3的设置、双面入射型太阳能发电板2的安装这样的过程来完成设置。
[0209]
此时,对于所设置的场地7,根据需要的发电量进行计算,计算出太阳能发电板2的张数即可,本发明的太阳能发电系统1的发电量与以往相比增加,因此能够减少场地面积来进行构成。
[0210]
另外,虽然设为使反射体4的正面为白色的示例,但是作为该反射层14的颜色,并不限定于上述的颜色,也可以是淡灰色、明度高的颜色、色调等,只要能够设为使太阳光的直射光、散射光良好地反射即光反射率高的颜色即可。例如,如果设为明亮的绿色、或以绿色为基础的颜色、色调、或迷彩色等有图案的颜色,则减少给周围有树木等的环境带来的违和感同时能够使太阳光的直射光、散射光良好地反射,对于太阳能发电板2的下表面的发电面12是有效的。
[0211]
并且,虽然记述了将构成反射层14的反射薄片设为以树脂薄片为基材并在正面形成金属层的示例,但是只要光反射良好即可,因此并不限定于此,例如,只要是纤维浸渍有光泽剂的织布、将所添加的织布、经纱、纬纱与有光泽的纤维编织构成的织布、使用了这样的纤维的无纺布等形成为薄片状即可。
[0212]
因而,根据本实施方式的太阳能发电系统1,能够提高发电量,能够削减、缩小场地面积,能够削减构建成本。另外,由于进行杂草的抑制,因此还能够削减维护成本。
[0213]
符号的说明1:太阳能发电系统;2:双面入射型太阳能发电板(太阳能发电板);3:架台;4:反射体;6:上表面发电面;7:场地表面;12:下表面发电面;13:光通过空间;14:反射层;15:防草层;16穿孔部。
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