太陽(yáng)能發(fā)電面板單元以及太陽(yáng)能發(fā)電裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明提供一種太陽(yáng)能發(fā)電面板單元。在第1面板(102)的寬度方向兩側(cè)配置第2面板(103)和第3面板(104)，各面板的長(zhǎng)度相同且彼此平行，在第1面板與第2面板或第3面板之間具有間隙且設(shè)有高低差，將第1面板寬度設(shè)為第2面板寬度的3倍以上以及第3面板寬度的3倍以上，將第1～第3面板寬度的合計(jì)即面板單元整體寬度設(shè)為1，將第1面板表面與第2面板表面間的高低差比率設(shè)為0.05至0.1。
【專(zhuān)利說(shuō)明】太陽(yáng)能發(fā)電面板單元以及太陽(yáng)能發(fā)電裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及在搭載了將太陽(yáng)能能量變換為電能量的模塊的發(fā)電面板單元以及發(fā)電裝置中降低風(fēng)的影響的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元以及太陽(yáng)能發(fā)電裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]基于太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的發(fā)電效率，在太陽(yáng)朝向面板的法線方向時(shí)為最大。因此，雖然在面板固定時(shí)，無(wú)法改變面板的朝向，但即使在可改變面板的朝向時(shí)，也會(huì)只要不超過(guò)為了裝置的安全而要進(jìn)行退避動(dòng)作的風(fēng)速，而如果處于能夠通過(guò)太陽(yáng)照射來(lái)發(fā)電的狀態(tài)，則即使風(fēng)在吹，也不會(huì)改變面板的朝向。
[0003]因此，為了提高裝置的安全性，需要減小在面板上受到的風(fēng)荷載。
[0004]在從垂直的方向向面板面吹風(fēng)的情況下，面板受到的力為最大。此時(shí)，若將面板受到的風(fēng)荷載設(shè)為F，將空氣的密度設(shè)為P，將風(fēng)速設(shè)為V，將面板的面積設(shè)為S，將阻抗系數(shù)設(shè)為C，則有公式I的關(guān)系。
[0005](公式I)
[0006]F = 1/2 P V2SC-(式 I)
[0007]由于從太陽(yáng)能照射的每單位面積的能量已確定，因此，若發(fā)電面板的發(fā)電效率變高，則能夠縮小為了得到相同的發(fā)電量所需要的面板面積S。一般的發(fā)電面板的發(fā)電效率，在是使用娃系材料的發(fā)電面板時(shí)理論發(fā)電效率為27%,相對(duì)于此,聚光型的發(fā)電面板的發(fā)電效率當(dāng)前為40%以上。因此，使用聚光型的發(fā)電面板，能夠縮小面板，能夠降低面板受到的風(fēng)荷載。
[0008]若確定了面板的面積，則為了針對(duì)固定的風(fēng)速V而縮小面板受到的風(fēng)荷載F，只有降低公式I中的阻抗系數(shù)C。該阻抗系數(shù)C取決于面板形狀。
[0009]在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，公開(kāi)有相鄰之間具有間隙地設(shè)置了長(zhǎng)方形狀的多個(gè)面板的構(gòu)造。在該專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，為了改變面板的朝向，在各個(gè)長(zhǎng)方形狀的面板上，分別在長(zhǎng)邊方向上有旋轉(zhuǎn)軸。于是，降低了各個(gè)面板受到的風(fēng)荷載，并降低了對(duì)各個(gè)回旋驅(qū)動(dòng)部施加的荷載。
[0010]在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，公開(kāi)有將長(zhǎng)方形的多個(gè)面板設(shè)為在厚度方向上隔開(kāi)間隔的2列，且相鄰面板之間設(shè)為彼此不同的配置。在專(zhuān)利文獻(xiàn)2內(nèi)的圖中，面板的寬度與間隔是固定的，在面板的側(cè)面形成有冷卻用的散熱片。此外，各個(gè)面板呈一體，且改變面板的朝向的旋轉(zhuǎn)軸是一個(gè)。在聚光型太陽(yáng)能發(fā)電中，發(fā)電模塊整體受光，在2列間通過(guò)使支架彼此重疊，而使來(lái)自光入射側(cè)的面積最小。
[0011]在專(zhuān)利文獻(xiàn)3中，雖然沒(méi)有針對(duì)風(fēng)荷載的記載，但公開(kāi)有相鄰之間在厚度方向上相互不同地三維配置了正方形的面板。專(zhuān)利文獻(xiàn)3也與專(zhuān)利文獻(xiàn)2相同，在聚光型太陽(yáng)能發(fā)電中，使發(fā)電模塊整體受光，通過(guò)使相鄰的發(fā)電模塊的支架彼此重疊，而使面板的面積最小。
[0012]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)[0013]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0014]【專(zhuān)利文獻(xiàn)I】JP特公平4-76233號(hào)公報(bào)
[0015]【專(zhuān)利文獻(xiàn)2】USP2010-0126554號(hào)申請(qǐng)公報(bào)
[0016]【專(zhuān)利文獻(xiàn)3】USP2011-0056540號(hào)申請(qǐng)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0017]發(fā)明要解決的問(wèn)題
[0018]然而，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中，由于從太陽(yáng)側(cè)觀察面板有間隙，因此，存在面板所占的底面積變大的問(wèn)題。此外，由于在各個(gè)面板中有旋轉(zhuǎn)驅(qū)動(dòng)部，因此，存在機(jī)構(gòu)復(fù)雜且裝置變大的問(wèn)題。
[0019]在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中，由于各個(gè)面板的寬度窄，且相鄰的面板彼此不同，因此，需要很多用于連接面板之間的部件，發(fā)電面板部的周邊變重，需要將驅(qū)動(dòng)裝置或支撐的支柱設(shè)得較大。
[0020]專(zhuān)利文獻(xiàn)3也需要很多用于連接面板之間的部件，發(fā)電面板部的周邊變重，需要將驅(qū)動(dòng)部或支撐的支柱設(shè)得較大。
[0021]本發(fā)明的目的在于，提供能夠降低發(fā)電面板受到的風(fēng)荷載的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元以及太陽(yáng)能發(fā)電裝置。
[0022]解決問(wèn)題的手段
[0023]為了解決現(xiàn)有問(wèn)題，本發(fā)明的一方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，具有:
[0024]第I面板；
[0025]第2面板，其被配置在所述第I面板的寬度方向的一側(cè)；
[0026]第3面板，其被配置在所述第I面板的所述寬度方向的與所述一側(cè)相反側(cè)的另一偵U，
[0027]所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，長(zhǎng)度相同且彼此平行，在所述第I面板與所述第2面板之間、以及所述第I面板與所述第3面板之間，分別在與各面板的表面正交的方向上具有間隙且設(shè)有高低差，
[0028]將所述第I面板的寬度設(shè)為所述第2面板的寬度的3倍以上及所述第3面板的寬度的3倍以上，
[0029]若將所述第I面板的寬度、所述第2面板的寬度和所述第3面板的寬度的合計(jì)即面板單元整體的寬度設(shè)為1，則將所述第I面板的表面與所述第2面板的表面之間的高低差的比率設(shè)為從0.05至0.1的值。
[0030]發(fā)明效果
[0031]根據(jù)本發(fā)明所述方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元以及太陽(yáng)能發(fā)電裝置，無(wú)論從面板單元哪一側(cè)吹來(lái)風(fēng)，都能夠降低面板受到的風(fēng)荷載。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0032]本發(fā)明的這些目的和特征，會(huì)從與針對(duì)附圖的優(yōu)選實(shí)施方式所關(guān)聯(lián)的以下的記述中得到闡明。在該附圖中，
[0033]圖1是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電裝置的立體圖。[0034]圖2是表示本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元中使用的發(fā)電模塊部的立體圖。
[0035]圖3是將本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電裝置在支柱跟前沿面板的長(zhǎng)邊方向截?cái)嗪蟮膫?cè)視圖。
[0036]圖4是在圖1中沿垂直方向立起面板后從上方觀察本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的俯視圖。
[0037]圖5是在本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電裝置中，使太陽(yáng)能發(fā)電面板單元朝向太陽(yáng)的方向作業(yè)的方框圖。
[0038]圖6是以向面板的表面垂直吹風(fēng)的風(fēng)向來(lái)比較包括本發(fā)明第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元受到的風(fēng)荷載與中央面板I的寬度的關(guān)系的關(guān)系圖。
[0039]圖7A是以面板的高低差來(lái)比較包含本發(fā)明第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元受到的最大風(fēng)荷載與中央的面板I的寬度的關(guān)系的關(guān)系圖。
[0040]圖7B是在圖7A與圖9中使用的風(fēng)荷載的數(shù)據(jù)的圖。
[0041]圖7C是通過(guò)面板的高低差來(lái)比較太陽(yáng)能發(fā)電面板單元為2軸對(duì)稱(chēng)形時(shí)的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元受到的最大風(fēng)荷載與中央的面板I的寬度的關(guān)系的關(guān)系圖，
[0042]圖8A是表示在本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的附近流動(dòng)的空氣的方向的示意圖。
[0043]圖SB是表示在本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的附近流動(dòng)的空氣的方向的示意圖。
[0044]圖SC是表示在本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的附近流動(dòng)的空氣的方向的示意圖。
[0045]圖8D是用于說(shuō)明本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的高低差與間隙的說(shuō)明圖。
[0046]圖9是以中央的面板I的寬度來(lái)比較包含本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元受到的最大風(fēng)荷載與面板的高低差的關(guān)系的關(guān)系圖。
[0047]圖10是表示包含本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元受到的最大風(fēng)荷載與面板的厚度的關(guān)系的關(guān)系圖。
[0048]圖11是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元中的風(fēng)荷載與風(fēng)速的關(guān)系圖。
[0049]圖12A是在風(fēng)速60m/s下的中央面板比相鄰的面板更位于上風(fēng)時(shí)的流線分布圖。
[0050]圖12B是在風(fēng)速2m/s下的中央面板比相鄰的面板更位于上風(fēng)時(shí)的流線分布圖。
[0051]圖13A是在風(fēng)速60m/s下的中央面板比相鄰的面板更位于下風(fēng)時(shí)的流線分布圖。
[0052]圖13B是在風(fēng)速2m/s下的中央面板比相鄰的面板更位于下風(fēng)時(shí)的流線分布圖。
[0053]圖14A是沿短邊方向截?cái)啾景l(fā)明的第2實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的示意性首1J視圖。
[0054]圖14B是沿短邊方向截?cái)啾景l(fā)明的第2實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的示意性首1J視圖。
[0055]圖15A是沿短邊方向截?cái)啾景l(fā)明的第3實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的示意性剖視圖。[0056]圖15B是沿短邊方向截?cái)啾景l(fā)明的第3實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的示意性首1J視圖。
[0057]圖16是沿短邊方向截?cái)喱F(xiàn)有的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的示意性剖視圖。
[0058]圖17是本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的正視圖。
[0059]圖18是表示在本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元中，從第I面板(第2面板或第3面板)的長(zhǎng)邊方向看到的發(fā)電面板單元的圖。
【具體實(shí)施方式】
[0060]以下，根據(jù)附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式。
[0061]首先，在說(shuō)明本發(fā)明的實(shí)施方式之前，針對(duì)作為本發(fā)明的基礎(chǔ)的思想進(jìn)行說(shuō)明。
[0062]以往，為了降低各發(fā)電面板受到的風(fēng)荷載，需要解決以下問(wèn)題:(1)由于要使各面板朝向接收太陽(yáng)能的方向，因此要減小各面板受到的風(fēng)荷載；(2)由于風(fēng)吹的方向不規(guī)則，因此在各面板受到的風(fēng)荷載成為最大的垂直入射時(shí)，無(wú)論從各面板的表里的哪一側(cè)向面板吹風(fēng)，都要減小風(fēng)荷載。
[0063]在此，針對(duì)面板受到的風(fēng)荷載，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2的情況下，記載有在相鄰配置的面板彼此之間設(shè)置了厚度方向的間隙來(lái)降低風(fēng)荷載。
[0064]因此，針對(duì)專(zhuān)利文獻(xiàn)2，通過(guò)實(shí)驗(yàn)確認(rèn)了風(fēng)荷載是何種程度。
[0065]具體而言，較短的一邊為IOcm且彼此不同地配置的面板91之間的間隙設(shè)為4cm。因此，為了與后面研究的發(fā)明的實(shí)施方式的實(shí)施例相比較，作為比較例而將面板單元整體的大小設(shè)為一邊Im的正方形，間隙尺寸為4cm且彼此不同地配置了厚度3cm、長(zhǎng)度Im的9個(gè)均等寬度的長(zhǎng)方形面板91，對(duì)從與面板91的表面垂直的方向以20m/s速度均勻地吹風(fēng)時(shí)的風(fēng)荷載進(jìn)行了數(shù)值分析。圖16表示構(gòu)成圖。圖16中的箭頭表示風(fēng)向。在此，將面板91的厚度設(shè)為3cm，是為了與后面發(fā)明人研究的實(shí)施例的面板的厚度設(shè)為相同。風(fēng)速20m/s是進(jìn)行發(fā)電動(dòng)作的上限，這是假設(shè)若超過(guò)該風(fēng)速則為了安全而要采取退避姿勢(shì)而設(shè)定的值。使面板單元對(duì)風(fēng)形成對(duì)稱(chēng)形，是因?yàn)榘l(fā)明人認(rèn)為旋轉(zhuǎn)力矩不會(huì)施加于用于支撐面板91的支柱。
[0066]使用分析軟件(株)乂 7卜夕> 4 F' >的SCRYU TETRA,以SSTk-ω模型進(jìn)行了穩(wěn)定分析。
[0067]作為實(shí)驗(yàn)結(jié)果，面板受到的風(fēng)荷載為277Ν。
[0068]另一方面，在面板的一邊為lm、厚度為3cm的平板的情況下，同樣地，當(dāng)風(fēng)從與面板面垂直的方向以20m/s均勻吹來(lái)時(shí)，面板受到的風(fēng)荷載為307N。
[0069]由此可知，即使風(fēng)荷載為專(zhuān)利文獻(xiàn)2的結(jié)構(gòu)，風(fēng)荷載也只降低了平板時(shí)的10%左右。
[0070]因此，本發(fā)明人專(zhuān)心研究之后，發(fā)現(xiàn):若在各而板的寬度、面板單元整體的寬度、以及面板間的高低差之間設(shè)為特定的配置構(gòu)造，則能夠比以往大幅度地降低風(fēng)荷載，實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明。
[0071]以下，在參照附圖詳細(xì)地說(shuō)明本發(fā)明中的實(shí)施方式之前，對(duì)本發(fā)明的各種方式進(jìn)行說(shuō)明。
[0072]本發(fā)明的第I方式，一種太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，具有:[0073]第I面板；
[0074]第2面板，其被配置在所述第I面板的寬度方向的一側(cè)；
[0075]第3面板，其被配置在所述第I面板的所述寬度方向的與所述一側(cè)相反側(cè)的另一偵U，
[0076]所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，長(zhǎng)度相同且彼此平行，在所述第I面板與所述第2面板之間、以及所述第I面板與所述第3面板之間，分別在與各面板的表面正交的方向上具有間隙且設(shè)有高低差，
[0077]將所述第I面板的寬度設(shè)為所述第2面板的寬度的3倍以上及所述第3面板的寬度的3倍以上，
[0078]若將所述第I面板的寬度、所述第2面板的寬度和所述第3面板的寬度的合計(jì)即面板單元整體的寬度設(shè)為1，則所述第I面板的表面與所述第2面板的表面之間的高低差的比率設(shè)為0.05至0.1的值。
[0079]根據(jù)所述方式，無(wú)論從面板單元的哪一側(cè)吹風(fēng)，都能夠降低面板受到的風(fēng)荷載。
[0080]本發(fā)明的第2方式，根據(jù)第I的方式所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，若將所述面板單元整體的寬度設(shè)為1，則將從所述第I面板的表面與所述第2面板的表面之間的高低差中減去所述第I面板的厚度而得到的值、即所述間隙的尺寸的比率設(shè)為0.02至0.07的值。
[0081]根據(jù)所述方式，通過(guò)將相對(duì)于所述面板單元整體的寬度的與所述間隙的尺寸的比率設(shè)為0.02至0.07的值，能夠更可靠地降低面板受到的風(fēng)荷載。
[0082]本發(fā)明的第3方式，根據(jù)第I或2方式所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，若將所述面板單元整體的寬度設(shè)為I，則將各面板的厚度的比率設(shè)為0.01至0.05的值。
[0083]根據(jù)所述方式，通過(guò)將相對(duì)于所述面板單元整體的寬度的各面板的厚度的比率設(shè)為0.01至0.05的值，能夠更可靠地降低面板受到的風(fēng)荷載。
[0084]本發(fā)明的第4方式，根據(jù)第I或2方式所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，相對(duì)于與所述第I面板的所述表面正交并且通過(guò)寬度方向的中心軸的平面，所述第2面板與所述第3面板被對(duì)稱(chēng)配置。
[0085]根據(jù)所述方式，若與所述第I面板的所述表面正交并且沿著寬度方向的中心軸地以支柱等支撐面板單元，則能夠抑制繞中心軸的旋轉(zhuǎn)力矩，能夠更可靠地降低面板受到的風(fēng)荷載。
[0086]本發(fā)明的第5方式，根據(jù)第I?4的任一方式所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，所述面板彼此之間的支撐，設(shè)為所述面板的寬度方向或厚度方向。
[0087]根據(jù)所述方式，由于在所述第I面板與所述第2面板之間、以及所述第I面板與所述第3面板之間不會(huì)妨礙向面板的寬度方向流動(dòng)的空氣，因此，能夠降低風(fēng)荷載。
[0088]本發(fā)明的第6方式，根據(jù)第I?5的任一方式所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，所述各面板由多個(gè)聚光型太陽(yáng)能發(fā)電元件構(gòu)成。
[0089]根據(jù)所述方式，由于能夠作為聚光型的發(fā)電面板單元，因此與聚光型以外的發(fā)電面板單元相比，能夠縮小面板單元。
[0090]本發(fā)明的第7方式，根據(jù)第6方式所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，覆蓋所述聚光型太陽(yáng)能發(fā)電元件的聚光部件，與在與各面板的表面正交的方向上相鄰的面板相互不重疊。
[0091]根據(jù)所述方式，能夠避免太陽(yáng)能發(fā)電的效率降低，并進(jìn)一步降低面板受到的風(fēng)荷載。
[0092]本發(fā)明的第8方式，根據(jù)第6或第7的方式所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，在所述聚光型太陽(yáng)能發(fā)電元件與聚光部件之間不設(shè)置空氣層。
[0093]根據(jù)所述方式，即使是小型的太陽(yáng)能發(fā)電面板，也能夠使面板變薄，因而能夠在面板間形成具有間隙的較低的高低差，因此，能夠降低面板受到的風(fēng)荷載。
[0094]本發(fā)明的第9方式，一種太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，具有:
[0095]第I面板；
[0096]第2面板，其被配置在所述第I面板的寬度方向的一側(cè)；
[0097]第3面板，其被配置在所述第I而板的所述寬度方向的與所述一側(cè)相反側(cè)的另一偵U，
[0098]所述第I面板被配置在所述第2面板以及所述第3面板的上風(fēng)側(cè)，
[0099]所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，長(zhǎng)度相同且彼此平行，在所述第I面板與所述第2面板之間、以及在所述第I面板與所述第3面板之間，分別在與各面板的表面正交的方向上具有間隙且設(shè)有高低差，
[0100]將所述第I面板的寬度設(shè)為所述第2面板的寬度的3倍以上及所述第3面板的寬度的3倍以上，
[0101]入射到所述第I面板的表面的風(fēng)，形成沿著所述第I面板的表面朝向兩側(cè)的空氣流，吹向所述第2面板以及所述第3面板的風(fēng)，在到達(dá)所述第2面板以及所述第3面板之前，與沿著所述第I面板的表面朝向兩側(cè)的所述空氣流分別相碰，使分別吹向所述第2面板以及所述第3面板的風(fēng)分別朝向所述第2面板以及所述第3面板外側(cè)吹跑。
[0102]根據(jù)所述方式，沿著所述第I面板的表面向兩側(cè)的所述空氣流，與分別吹向所述第2面板以及所述第3面板的風(fēng)相碰，能夠分別向所述第2面板以及所述第3面板更外側(cè)吹跑，因此，在第2面板以及第3面板的表面(上風(fēng)面)受到的正壓減小，能夠進(jìn)一步減少面板單元整體受到的風(fēng)荷載。
[0103]本發(fā)明的第10方式，一種太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，具有:
[0104]第I面板；
[0105]第2面板，其被配置在所述第I面板的寬度方向的一側(cè)；
[0106]第3面板，其被配置在所述第I面板的所述寬度方向的與所述一側(cè)相反側(cè)的另一偵U，
[0107]所述第I面板被配置在所述第2面板以及所述第3面板的下風(fēng)側(cè)，
[0108]所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，長(zhǎng)度相同且彼此平行，在所述第I面板與所述第2面板之間、以及所述第I面板與所述第3面板之間，分別在與各面板的表面正交的方向上具有間隙且設(shè)有高低差，
[0109]將所述第I面板的寬度設(shè)為所述第2面板的寬度的3倍以上及所述第3面板的寬度的3倍以上，
[0110]入射到所述第I面板的表面的風(fēng)，形成沿著所述第I面板的表面朝向兩側(cè)的空氣流，所述空氣流分別進(jìn)入所述第I面板與所述第2面板的所述間隙、以及所述第I面板與所述第3面板的所述間隙，形成沿著所述第2面板以及所述第3面板各自的背面的流動(dòng)。
[0111]根據(jù)所述方式，沿著所述第I面板的表面向兩側(cè)的空氣流進(jìn)入所述間隙，形成沿著所述第2面板以及所述第3面板的各個(gè)背面流動(dòng)，因此，第2面板或第3面板的背面(下風(fēng)面)受到的負(fù)壓的絕對(duì)值減小，能夠使面板單元整體受到的風(fēng)荷載減少。
[0112]本發(fā)明的第11方式，一種太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，具有:
[0113]第I面板；
[0114]第2面板，其被配置在所述第I面板的寬度方向的一側(cè)；
[0115]第3面板，其被配置在所述第I面板的所述寬度方向的與所述一側(cè)相反側(cè)的另一偵U，
[0116]所述第I面板被配置在所述第2面板以及所述第3面板的上風(fēng)側(cè)，
[0117]所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，長(zhǎng)度相同且彼此平行，在所述第I面板與所述第2面板之間、以及所述第I面板與所述第3面板之間，分別在與各面板的表面正交的方向上具有間隙且設(shè)有高低差，
[0118]將所述第I面板的寬度設(shè)為所述第2面板的寬度的3倍以上及所述第3面板的寬度的3倍以上，
[0119]入射到所述第I面板的表面的風(fēng)，形成沿著所述第I面板的表面朝向兩側(cè)的空氣流，所述空氣流分別進(jìn)入所述第I面板與所述第2面板的所述間隙、以及所述第I面板與所述第3面板的所述間隙，形成沿著所述第I面板的背面的流動(dòng)。
[0120]根據(jù)所述方式，沿著所述第I面板的表面朝向兩側(cè)的空氣流進(jìn)入所述間隙，形成沿著所述第I面板的背面流動(dòng)，因此，第I面板的背面(下風(fēng)面)受到的負(fù)壓的絕對(duì)值減小，能夠使面板單元整體受到風(fēng)荷載減少。
[0121]本發(fā)明的第12方式，一種太陽(yáng)能發(fā)電裝置，具有:
[0122]根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，
[0123]姿勢(shì)驅(qū)動(dòng)部，其使所述太陽(yáng)能發(fā)電面板單元在仰角和方位角的方向上分別獨(dú)立地移動(dòng)；
[0124]支撐所述所有面板的支柱；和
[0125]控制器，其根據(jù)來(lái)自所述姿勢(shì)驅(qū)動(dòng)部的信息，控制所述姿勢(shì)驅(qū)動(dòng)部，使所述太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的朝向追隨太陽(yáng)的方向。
[0126]根據(jù)所述方式，無(wú)論從面板單元的哪一側(cè)吹風(fēng)，都能夠進(jìn)一步降低面板受到的風(fēng)荷載。此外，由于面板的個(gè)數(shù)變少，并且，面板薄的面板間的高低差也小，因此，連接面板彼此之間的部件也變少，包括面板周邊部在內(nèi)的面板的重量也能夠減輕。因此，不僅能夠使對(duì)支撐面板的支柱的荷載以及力矩減小而使安全性提高，而且還能夠降低用于移動(dòng)面板的能量。
[0127]本發(fā)明的第13方式，根據(jù)第12方式所述的太陽(yáng)能發(fā)電裝置，沿著所述支柱的長(zhǎng)邊方向配置所述第I面板、所述第2面板與所述第3面板各自的長(zhǎng)邊方向。
[0128]根據(jù)所述方式，不僅是使第I面板比第2面板或第3面板更位于支柱側(cè)的構(gòu)造的情況，即使在第2面板或所述第3面板比第I面板位于支柱側(cè)的構(gòu)造的情況下，最接近支柱的是第I面板。而且，與具有第2面板以及第3面板無(wú)關(guān)，由于第2面板以及第3面板難以與支柱接觸，因此，能夠?qū)⒅蚊姘鍐卧倪B接件的旋轉(zhuǎn)中心和面板單元的距離與僅第I面板和支柱的情況相同的長(zhǎng)度，縮短第I面板與支柱的距離。其結(jié)果是，能夠降低與支柱相關(guān)的旋轉(zhuǎn)力矩激增。[0129]本發(fā)明的第14方式，根據(jù)方式12所述的太陽(yáng)能發(fā)電裝置，在從所述第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面板與所述第2面板或所述第3面板的邊界線和所述支柱的長(zhǎng)邊方向交叉的情況下，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]根據(jù)所述方式，最接近支柱的是所述第I面板。因此，能夠降低第2面板面板以及第3面板與支柱進(jìn)行接觸的可能性。此外，能夠縮短第I面板與支柱的距離至與僅第I面板與支柱的情況相同的長(zhǎng)度，因此，能夠降低與支柱相關(guān)的旋轉(zhuǎn)力矩激增。
[0131]以下，針對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式，參照附圖來(lái)進(jìn)行說(shuō)明。
[0132](第I實(shí)施方式)
[0133]圖1是搭載了本發(fā)明的第I實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元101的太陽(yáng)能發(fā)電裝置810的立體圖。
[0134]在圖1中，101是發(fā)電面板單元。發(fā)電面板單元101，由在中央配置的四邊形(作為一例，長(zhǎng)方形)板狀的第I面板102、在第I面板102的寬度方向的兩側(cè)部的外側(cè)相鄰而配置的四邊形(作為一例，長(zhǎng)方形)板狀的第2面板103、和四邊形(作為一例，長(zhǎng)方形)板狀的第3面板104構(gòu)成。
[0135]第I面板102、第2面板103與第3面板104，長(zhǎng)度PL相同(圖17參照)且相互平行。
[0136]在第I面板102與第2面板103之間、以及第I面板102與第3面板104之間，分別在與各面板的表面正交的方向上具有間隙Gl、G2且設(shè)有高低差。即，由支柱107支撐著第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被配置為相對(duì)于第一面板102向下方錯(cuò)開(kāi)一高低差的狀態(tài)。此時(shí)，為了避免太陽(yáng)能發(fā)電的效率降低，配置為第2面板103和第3面板104相對(duì)于第一面板102不重疊。更具體而言，作為一例，在圖1的上部與下部的兩處，由沿著第I面板102的寬度方向(沿著短邊的方向)延伸的梁115連結(jié)并支撐第I面板102與第2面板103，并且連結(jié)并支撐第I面板102與第3面板104。第I面板102，在其背面，如后所述，可旋轉(zhuǎn)地被支柱107支撐。
[0137]此外，細(xì)節(jié)如后所述，將第I面板102的寬度Wl設(shè)為第2面板103的寬度W2的3倍以上、以及第3面板104的寬度W3的3倍以上。此外，若將第I面板102的寬度W1、第2面板103的寬度W2與第3面板104的寬度W3的合計(jì)、即面板單元整體的寬度Wt設(shè)為1，則將第I面板12的表面與第2面板103的表面之間的高低差DL的比率設(shè)為0.05至0.1的值(參照?qǐng)D17)。在此，高低差DL，如圖8d所示，是指第I面板102的表面與第2面板103或第3面板104的表面之間的尺寸。
[0138]此外，3個(gè)面板102、103、104，相對(duì)于第I面板102的長(zhǎng)邊方向的中心軸以及寬度方向的中心軸，分別設(shè)為2高低差的3個(gè)對(duì)稱(chēng)形，且設(shè)為風(fēng)荷載相對(duì)于第I面板102的中心軸呈上下對(duì)稱(chēng)并且左右對(duì)稱(chēng)地起作用。
[0139]此外，各面板的厚度T設(shè)為相同。
[0140]圖2表示第I面板102的一部分即A部的放大圖。在圖2中，105是發(fā)電模塊，106是支撐發(fā)電模塊105的底座。為了易于觀察，發(fā)電模塊105僅表示了 I個(gè)。發(fā)電面板單元101的第I面板102、第2面板103和第3面板104分別由底座106上所配置的多個(gè)發(fā)電面板單元101構(gòu)成。[0141]第I面板102、第2面板103和第3面板104，分別由發(fā)電模塊105、和該發(fā)電模塊105的基底即底座106構(gòu)成。發(fā)電模塊105是聚光型，作為一例，單個(gè)大小為:一邊為5cm的正方形且厚度為2cm。發(fā)電模塊105由聚光部件、將由聚光部件所聚光的光能變換為電能的發(fā)電元件、和與發(fā)電元件連接的電布線構(gòu)成。發(fā)電模塊105中使用的聚光部件，可以是凸透鏡的集合體，也可以是菲涅爾透鏡。因此，配置為第2面板103和第3面板104相對(duì)于第I面板102不重疊，作為一例，是指:覆蓋聚光型太陽(yáng)能發(fā)電元件即發(fā)電模塊105的聚光部件與在與各面板的表面正交的方向上相鄰的面板不重疊。
[0142]由于將發(fā)電模塊105的厚度設(shè)為2cm，因此聚光部件的厚度變得更薄。此時(shí)，由于焦點(diǎn)距離也需要落入發(fā)電模塊105的厚度之中，因此，作為一例，將聚光部件與發(fā)電元件設(shè)為直接連結(jié)。如此構(gòu)成的理由，如下所述。即，由于空氣的折射率為1，因此，若夾著空氣層，則與僅為光學(xué)部件的情況相比，不僅實(shí)際的光路長(zhǎng)度變長(zhǎng)，而且界面數(shù)也增加。因此，由于在界面的反射，會(huì)使入射到發(fā)電元件的光量降低。從提高發(fā)電模塊的組裝精度或剛性的觀點(diǎn)出發(fā)，作為一例，也將聚光部件與發(fā)電元件設(shè)為直接連結(jié)。
[0143]作為一例，底座106以鋁制構(gòu)成，還對(duì)來(lái)自發(fā)電模塊105的熱進(jìn)行散熱，厚度為Icm0因此，作為一例，根據(jù)發(fā)電模塊105和底座106的厚度，面板102、103、104的厚度為3cm。
[0144]由于無(wú)法通過(guò)發(fā)光元件將來(lái)自太陽(yáng)的光能的全部變換為電能，因此，在發(fā)電元件中會(huì)產(chǎn)生熱，發(fā)電元件的溫度會(huì)上升。因此，發(fā)電模塊105，與不通過(guò)聚光部件聚光的情況相t匕，會(huì)需要縮小I個(gè)大小。若設(shè)為這樣的構(gòu)造，則面板102、103、104的形狀的自由度提高。
[0145]圖3表示從橫向觀察發(fā)電面板單元101，且在支柱107跟前縱向截?cái)喟l(fā)電面板單元101后，從支柱107跟前看到的側(cè)視圖。連接件108，在第I面板102的背面固定三角形狀板材的底面，頂部與支柱107可旋轉(zhuǎn)地連接。在連接件108之下，設(shè)置了仰角驅(qū)動(dòng)裝置109，在更下方設(shè)置了方位角驅(qū)動(dòng)裝置110而與支柱107連結(jié)。由仰角驅(qū)動(dòng)裝置109和方位角驅(qū)動(dòng)裝置110構(gòu)成姿勢(shì)驅(qū)動(dòng)部的一例。
[0146]為了易于了解發(fā)電面板單元101和梁115的配置，圖4表示使面板表面沿垂直方向地將發(fā)電面板單元101立起之后從上方觀察到的僅記載了發(fā)電面板單元101和梁115的俯視圖。在此，梁115中間部彎曲，由棒狀的部件構(gòu)成，構(gòu)成為從背面(圖4的下方)支撐形成發(fā)電面板單元101的第I面板102、第2面板103和第3面板104。在如此由梁115支撐的構(gòu)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]仰角驅(qū)動(dòng)裝置109由電動(dòng)機(jī)111、和與電動(dòng)機(jī)111連結(jié)并且使用齒輪的減速機(jī)構(gòu)113構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)111通過(guò)控制器800進(jìn)行正反旋轉(zhuǎn)控制。減速機(jī)構(gòu)113連結(jié)了連接件108和電動(dòng)機(jī)111，通過(guò)控制器800的電動(dòng)機(jī)111的驅(qū)動(dòng)控制，介由減速機(jī)構(gòu)113和連接件108，使發(fā)電面板單元101相對(duì)于水平方向，向上方向傾斜所希望的角度。
[0148]方位角驅(qū)動(dòng)裝置110由電動(dòng)機(jī)112、和與電動(dòng)機(jī)112連結(jié)并且使用齒輪的減速機(jī)構(gòu)114構(gòu)成。電動(dòng)機(jī)112通過(guò)控制器800進(jìn)行正反旋轉(zhuǎn)控制。減速機(jī)構(gòu)114被配置在仰角驅(qū)動(dòng)裝置109和支柱107之間。能夠通過(guò)控制器800的電動(dòng)機(jī)112的驅(qū)動(dòng)控制，介由減速機(jī)構(gòu)114，使仰角驅(qū)動(dòng)裝置109相對(duì)于支柱107，繞支柱107的軸正反旋轉(zhuǎn)所希望的角度。如此，通過(guò)包含仰角方向以及旋轉(zhuǎn)方向地控制電動(dòng)機(jī)111和112，來(lái)變更發(fā)電面板單元101的仰角與方位角，以調(diào)整為使太陽(yáng)來(lái)到相對(duì)于發(fā)電面板單元101的表面的法線方向。因此，形成發(fā)電面板單元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]在圖5中，通過(guò)流程圖表示將發(fā)電面板單元101朝向太陽(yáng)的方向的方法。
[0150]在設(shè)置太陽(yáng)能發(fā)電裝置的最初，存在由于偏移了目標(biāo)的方向而引起的設(shè)置誤差或因自重引起的彎曲等的裝置誤差。此外，隨時(shí)間經(jīng)過(guò)，則會(huì)產(chǎn)生發(fā)電面板單元101的裝置自身隨時(shí)間變化引起的誤差。因此，在調(diào)整時(shí)，按照以下的步驟進(jìn)行。
[0151]太陽(yáng)的位置是根據(jù)日期和時(shí)間與緯度經(jīng)度的位置并使用公式通過(guò)計(jì)算求出的，因此，首先，通過(guò)公式求出仰角和方位角(參照步驟Si)。
[0152]接著，對(duì)在步驟SI中求出的仰角和方位角加入誤差補(bǔ)正量。其中，將誤差補(bǔ)正量的初始值設(shè)為O。
[0153]接著，根據(jù)在步驟S2中求出的仰角和方位角的結(jié)果，由控制器800分別獨(dú)立來(lái)對(duì)仰角驅(qū)動(dòng)裝置109和方位角驅(qū)動(dòng)裝置110進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，使發(fā)電面板單元101的表面的方向朝向太陽(yáng)的方向(參照步驟S3)。
[0154]接著，通過(guò)控制器800，對(duì)仰角驅(qū)動(dòng)裝置109和方位角驅(qū)動(dòng)裝置110進(jìn)行驅(qū)動(dòng)控制，并一邊進(jìn)行以該位置為中心使發(fā)電面板單元101沿仰角方向和方位角方向漸漸移動(dòng)的DISA開(kāi)合式動(dòng)作，一邊通過(guò)發(fā)電量監(jiān)視裝置(未圖示)來(lái)監(jiān)視發(fā)電量(參照步驟S4)。
[0155]然后，求出發(fā)電量為最大位置和由計(jì)算得出的仰角與方位角的誤差量，以作為誤差補(bǔ)正量進(jìn)行存儲(chǔ)(參照步驟S5)。其中，由計(jì)算得到的仰角和方位角的值，要使用發(fā)電量為最大時(shí)刻的值。這是因?yàn)樵贒ISA開(kāi)合式動(dòng)作需要時(shí)間的情況下，要加入由時(shí)間差引起的誤差。
[0156]在之后的通常的工作時(shí)，將根據(jù)太陽(yáng)軌道的公式求出的仰角和方位角分別加入誤差補(bǔ)正量后得到的值作為補(bǔ)正后的仰角和方位角，由控制器800分別獨(dú)立驅(qū)動(dòng)仰角驅(qū)動(dòng)裝置109和方位角驅(qū)動(dòng)裝置110，使發(fā)電面板單元101的表面的方向朝向太陽(yáng)的方向(參照重復(fù)步驟SI?步驟S3)。
[0157]在此，雖然通過(guò)進(jìn)行DISA開(kāi)合式動(dòng)作，并根據(jù)基于面板的發(fā)電量求出太陽(yáng)的方向，而計(jì)算出仰角和方位角的誤差補(bǔ)正量，但另外，也可以使用檢測(cè)太陽(yáng)能的方向的裝置，計(jì)算出仰角和方位角的誤差補(bǔ)正量。
[0158]當(dāng)然，在確認(rèn)太陽(yáng)的方向時(shí)，需要太陽(yáng)正在照射著且發(fā)電面板單元101不背陰。
[0159]作為一例，將各發(fā)電面板102、103、104的長(zhǎng)度設(shè)為lm，設(shè)為厚度3cm的長(zhǎng)方形，第I面板102的寬度設(shè)為0.6m，第2面板103以及第3面板104的寬度分別為0.2m，第I面板102與第2面板103、或與第3面板104的高低差為7cm，針對(duì)第I面板102與第2面板103或與第3面板104的間隙尺寸為4cm的情況，對(duì)風(fēng)速20m/s的均勻流垂直入射各面板的表面時(shí)的風(fēng)荷載進(jìn)行了數(shù)值分析。假設(shè)風(fēng)速20m/s是通常工作時(shí)的最大風(fēng)速。
[0160]發(fā)電面板單元101，由于在發(fā)電中無(wú)法根據(jù)風(fēng)向來(lái)改變發(fā)電面板單元101的方向，因此無(wú)論發(fā)電面板單元101朝向哪一個(gè)方向，都需要減小風(fēng)荷載。因此，針對(duì)從發(fā)電面板單元101的表側(cè)和從背側(cè)雙方的情況，求出對(duì)發(fā)電面板單元101吹風(fēng)的方向。
[0161]第I面板102比第2面板103或第3面板104位于上風(fēng)時(shí)的風(fēng)荷載為249N，風(fēng)向相反時(shí)，風(fēng)荷載為242N。
[0162]其結(jié)果是，可知風(fēng)荷載都小于比較例時(shí)的277N。
[0163]圖6表示由于得到了良好的結(jié)果，因而將發(fā)電面板單元101的個(gè)數(shù)同樣地設(shè)為2階高低差的3個(gè)對(duì)稱(chēng)形，而求出使中央的第I面板102的寬度從0.2m至0.8m每隔0.1m發(fā)生變化時(shí)的風(fēng)荷載的結(jié)果。圖6中的菱形標(biāo)記是中央的第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于上風(fēng)的情況。圖6中的圓形標(biāo)記，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位于下風(fēng)的情況。第2面板103與第3面板104的寬度相同，發(fā)電面板單元整體的寬度為lm，風(fēng)速為20m/s。當(dāng)?shù)贗面板102比其它面板(第2面板103或第3面板104)位于上風(fēng)側(cè)時(shí)，隨著第I面板102的寬度變寬，風(fēng)荷載有降低的傾向。另一方面，當(dāng)?shù)贗面板102比其它面板位于下風(fēng)側(cè)時(shí)，在第I面板102的寬度為0.6m之處風(fēng)荷載有成為最小的傾向。而且，當(dāng)是面板的一邊為lm、厚度為3cm的平板時(shí)，同樣地，風(fēng)從與面板面相垂直的方向，以20m/s均勻吹來(lái)時(shí)，面板受到的風(fēng)荷載為307N。
[0164]其結(jié)果是，可知:通過(guò)將中央的第I面板102的寬度設(shè)在某范圍內(nèi)，從而無(wú)論風(fēng)從發(fā)電面板單元101的哪一側(cè)吹來(lái)，都能夠減小風(fēng)荷載。
[0165]因此，作為其它示例，將各發(fā)電面板102、103、104的長(zhǎng)度設(shè)為lm，設(shè)為厚度為3cm呈2階高低差的3個(gè)對(duì)稱(chēng)形的長(zhǎng)方形，針對(duì)高低差為5Cm、7Cm、9Cm，求出使中央的第I面板102的寬度從0.2m至0.8m每隔0.1m發(fā)生變化時(shí)的風(fēng)荷載。第2面板103和第3面板104的寬度相同，發(fā)電面板單元整體的寬度設(shè)為lm，風(fēng)速設(shè)為20m/s。圖7A中的菱形標(biāo)記是高低差尺寸為5cm,四邊形標(biāo)記是高低差尺寸為7cm,圓形標(biāo)記是高低差尺寸為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位于上風(fēng)時(shí)、和與此相反時(shí)二者的風(fēng)荷載。圖7Aa以及圖7B表示結(jié)果。圖7A以及圖7B的風(fēng)荷載，在從與面板的表背兩面垂直的方向分別吹風(fēng)的這兩種情況之中，選擇了較大的值。
[0166]根據(jù)圖7A以及圖7B的結(jié)果可知:中央的面板的寬度在0.6m以上時(shí)，無(wú)論風(fēng)從面板的哪一方向吹來(lái)，面板受到的風(fēng)荷載都變小。
[0167]這些研究雖然是以沿I軸方向?qū)ΨQ(chēng)的形狀來(lái)進(jìn)行的，但認(rèn)為同樣也適合與正交的2軸方向?qū)ΨQ(chēng)的情況，即:中央的面板是正方形的板，且周?chē)拿姘鍨閷挾裙潭ǖ目谧中偷陌宓那闆r。
[0168]因此，針對(duì)將中央的正方形的周?chē)詫挾裙潭ǖ目谧中偷拿姘灏鼑暮穸葹?cm的2階高低差的形狀進(jìn)行了研究。針對(duì)高低差5Cm、7Cm、9Cm，求出使中央的第I面板的寬度從0.4m至0.Sm每隔0.1m發(fā)生變化時(shí)的風(fēng)荷載。發(fā)電面板單元101整體的寬度設(shè)為lm，風(fēng)速設(shè)為20m/s。圖7C表示求出比中央的第I面板周?chē)拿姘逦挥谏巷L(fēng)時(shí)和與此相反時(shí)二者的風(fēng)荷載并選擇了較大的值的結(jié)果?？芍?沒(méi)有如圖7A那樣突然使風(fēng)荷載降低之處。特別地，當(dāng)中央的面板處于下風(fēng)時(shí)，未發(fā)現(xiàn)面板受到的風(fēng)荷載會(huì)減少的征兆。
[0169]接著，為了明確該現(xiàn)象產(chǎn)生的機(jī)制，調(diào)查了流線分布和面板單元的上風(fēng)面(面板表面)以及下風(fēng)面(面板背面)受到的力。
[0170]圖8A、圖8B、圖8C表示發(fā)電面板單元101附近的風(fēng)的流動(dòng)的示意圖。是發(fā)電面板單元101在長(zhǎng)邊方向的中央部截?cái)嗟钠室晥D。圖8A以及圖8B表示第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于上風(fēng)的情況。圖SC表示第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于下風(fēng)的情況。
[0171]當(dāng)?shù)贗面板102比第2面板103以及第3面板104位于上風(fēng)時(shí)，如圖8A以及圖8B所示，首先，吹到第I面板102的風(fēng)W1，沿著第I面板102的表面，如箭頭ARl那樣，向外側(cè)流動(dòng)。[0172]若逐漸擴(kuò)大第I面板102的寬度(具體而言，若第I面板102的寬度成為0.5m以上)，則如圖8A所示，第I面板102與第2面板103的間隙Gl以及第I面板102與第3面板104的間隙G2中流入的空氣AR2，如箭頭AR3所示，成為沿著第I面板102的背面(下風(fēng)面)而流動(dòng)。其結(jié)果是，第I面板102的背面(下風(fēng)面)受到的負(fù)壓的絕對(duì)值變小，面板單元整體受到的風(fēng)荷載減少。在此，如圖8D所示，第I面板102與第2面板103的間隙G1，是指第I面板102的里面與第2面板103的表面之間的間隔。因此，第I面板102與第2面板103的高低差DL，是指第I面板102的表面與第2面板103的表面之間的尺寸，若換言之，也是第I面板102的厚度與間隙尺寸的合計(jì)尺寸。
[0173]進(jìn)而，若擴(kuò)大第I面板102的寬度(具體而言，若擴(kuò)大到第I面板102的寬度0.7m以上)，則沿著第I面板102的表面向外側(cè)流動(dòng)的空氣ARl的量增加。于是，如圖SB所示，在第I面板102與第2面板103的間隙Gl、以及第I面板102與第3面板104的間隙G2中不再流入空氣，沿著第I面板102的表面的空氣流ARl與朝向第2面板103或第3面板104吹來(lái)的風(fēng)Wl相碰，如箭頭AR4那樣，向外吹跑。其結(jié)果是，第2面板103以及第3面板104的表面(上風(fēng)面)受到的正壓變小，面板單元整體受到的風(fēng)荷載進(jìn)一步減少。
[0174]當(dāng)?shù)贗面板102比第2面板103以及第3面板104處于下風(fēng)時(shí)(第I面板102的寬度與圖8A相同并且第I面板102的寬度在0.4m以上時(shí))，如圖8C所示，吹到第I面板102的風(fēng)Wl沿著第I面板102的表面，如箭頭AR5所示，向外側(cè)流動(dòng)。然后，通過(guò)第I面板102與第2面板103的間隙G1、或第I面板102與第3面板104的間隙G2，如箭頭AR6所示，沿著第2面板103的背面(下風(fēng)面)或第3面板104的背面(下風(fēng)面)，進(jìn)一步向外向流動(dòng)。
[0175]該AR6的流動(dòng)，由于第I面板102和第2面板103的間隙Gl、以及第I面板102和第3面板104的間隙G2較窄，因此會(huì)出現(xiàn)流入間隙的空氣量增多、流速增大。
[0176]若逐漸擴(kuò)大第I面板102的寬度，則沿著第I面板102的表面流動(dòng)的空氣AR5成為沿著第2面板103或第3面板104的背面(下風(fēng)面)流動(dòng)。其結(jié)果是，第2面板103或第3面板104的背面(下風(fēng)面)受到的負(fù)壓的絕對(duì)值變小，面板單元整體受到的風(fēng)荷載減少。
[0177]根據(jù)以上的結(jié)果可知:風(fēng)荷載變小的機(jī)制，是其起因在于，吹至中央的第I面板102的風(fēng)Wl沿著第I面板102的表面流動(dòng)之后，與向相鄰的面板103、104流動(dòng)的風(fēng)Wl相碰；和能夠沿著相鄰的面板103、104的背面(下風(fēng)面)流動(dòng)。
[0178]根據(jù)該結(jié)構(gòu)，即使相鄰的面板102與103或102與104間的間隙Gl或G2相同，若面板的厚度不同，則高低差也不同。如圖8C所示，在第I面板102比第2面板103或第3面板104處于下風(fēng)的配置中，間隙尺寸相同而高低差變大，即，若研究面板變厚的情況，則看不到在圖6及圖7A以及圖7B中所得到的那樣的風(fēng)荷載的降低。若調(diào)查流線分布，則可知:在面板的外壁產(chǎn)生流動(dòng)的剝離而阻抗增大；以及由于在中央的第I面板的表面(上風(fēng)面)上空氣停滯而積存，因此在相鄰的面板間的間隙流動(dòng)的空氣的量也減少，并且沿著面板的背面(下風(fēng)面)，空氣不再流動(dòng)。
[0179]當(dāng)中央面板比周?chē)拿姘逄幱谙嘛L(fēng)時(shí)，與I軸對(duì)稱(chēng)相比，2軸對(duì)稱(chēng)時(shí)，中央的面板的面積較小，且形成中央的面板與周?chē)拿姘宓母叩筒畹闹醒朊姘宓亩诉叺拈L(zhǎng)度比中央面板的面積長(zhǎng)。因此，可知當(dāng)中央面板比周?chē)拿姘逄幱谙嘛L(fēng)時(shí)，吹至中央面板的面的風(fēng)流入周?chē)拿姘宓谋趁娴目諝獾牧浚?軸對(duì)稱(chēng)時(shí)比I軸對(duì)稱(chēng)時(shí)少，因此無(wú)法實(shí)現(xiàn)解消負(fù)壓。
[0180]因此，可知:在發(fā)明人這次創(chuàng)新出的面板單元中無(wú)論風(fēng)從哪一側(cè)吹來(lái)都能夠降低風(fēng)荷載的現(xiàn)象，是配置了中央面板、和在與中央面板的表面正交的方向上空開(kāi)間隙并設(shè)置了較小的高低差地在中央面板的兩側(cè)相鄰的2個(gè)面板的2階高低差的3個(gè)基本的面板構(gòu)造中特有的現(xiàn)象。
[0181]根據(jù)前面所示的機(jī)制，通過(guò)從第I面板10向第2面板103和第3面板104、或從第2面板103和第3面板104向第I面板102，沿面板的寬度方向流動(dòng)空氣，會(huì)產(chǎn)生使風(fēng)荷載減少的效果。因此，面板的支撐如圖4或圖17所示的梁115那樣，需要使面板的寬度方向成為長(zhǎng)邊，而不能將面板的長(zhǎng)度方向設(shè)為長(zhǎng)邊來(lái)阻礙上述面板間的空氣的流動(dòng)。
[0182]圖9以及圖7B表不面板彼此之間的聞低差與風(fēng)荷載的關(guān)系。在圖9以及圖7B中，表示中央的第I面板102的寬度為0.4m、0.5m、0.6m、0.7m的情況。將各發(fā)電面板102、103、104的長(zhǎng)度設(shè)為lm，設(shè)為厚度為3cm呈2階高低差的3個(gè)對(duì)稱(chēng)形的長(zhǎng)方形，面板單元整體的寬度為lm，風(fēng)速為20m/s。作為風(fēng)荷載，從與面板的表面以及背面垂直的方向分別吹風(fēng)的兩種情況之中選擇風(fēng)荷載較大的值。從圖9以及圖7B可知:在面板彼此之間的高低差DL為0.05m至0.1m的情況下，風(fēng)荷載變小。
[0183]接著，圖10表示面板厚度與風(fēng)荷載的關(guān)系。將各面板102、103、104的長(zhǎng)度設(shè)為lm，設(shè)為2階高低差的3個(gè)對(duì)稱(chēng)形的長(zhǎng)方形，相鄰的面板的間隙尺寸設(shè)為4cm，面板102、103、104的寬度為:中央的面板的寬度設(shè)為0.6m，兩側(cè)的面板的寬度設(shè)為0.2m，風(fēng)速設(shè)為20m/s。作為風(fēng)荷載，從與面板的表面和背面垂直的方向分別吹風(fēng)的兩種情況之中選擇風(fēng)荷載較大的值。根據(jù)圖10，面板的厚度為0.0lm至0.05m的情況下，風(fēng)荷載變小。
[0184]至此的面板形狀，針對(duì)將發(fā)電面板單元101的整體寬度設(shè)為lm，將長(zhǎng)度設(shè)為Im的情況進(jìn)行了闡述。在流體力學(xué)中，相似是由形狀比和雷諾茲數(shù)決定。雷諾茲數(shù)是將風(fēng)速與長(zhǎng)度之積除以流體的粘度而得到的無(wú)量綱數(shù)。流體的粘度，若確定了物質(zhì)則被固定。這次是空氣。因此，為了使完全相似成立，而將風(fēng)速與長(zhǎng)度之積設(shè)為固定。
[0185]至此對(duì)風(fēng)速20m/s進(jìn)行了研究,而接下來(lái),要對(duì)風(fēng)速?gòu)?m/s改變至60m/s時(shí)的風(fēng)荷載與流線分布進(jìn)行研究。各面板102、103、104的形狀為:將長(zhǎng)度設(shè)為lm，設(shè)為厚度3cm的長(zhǎng)方形，將第I面板102的寬度設(shè)為0.6m,將第2面板103和第3面板104的寬度分別設(shè)為0.2m,并且將高低差設(shè)為7cm。
[0186]圖11表示改變風(fēng)速時(shí)的風(fēng)速與風(fēng)荷載的關(guān)系。在此，圖11中的菱形標(biāo)記，是中央的第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于上風(fēng)的情況。圖11中的四邊形的標(biāo)記，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位于下風(fēng)的情況。這兩種情況下可知:連結(jié)相鄰的相同標(biāo)記彼此之間的線，都幾乎重疊。此外，圖11中的虛線，是通過(guò)斜率為2的原點(diǎn)的直線。由于各個(gè)標(biāo)記與該直線平行分布，因此可知:連結(jié)相鄰的相同標(biāo)記彼此之間的線的斜率為2，風(fēng)荷載成比例為風(fēng)速的平方。
[0187]接著，針對(duì)流速分布進(jìn)行比較。圖12A以及圖12B表示第I面板102比第2面板103以及第3面板104位于上風(fēng)的情況。在圖12A以及圖12B中，設(shè)為風(fēng)從上向下吹。在此，由于求出穩(wěn)定狀態(tài)，因此，考慮到發(fā)電面板單元101的構(gòu)造的對(duì)稱(chēng)性，而僅表示出發(fā)電面板單元101的構(gòu)造的一半部分的流速分布。左端的線是對(duì)稱(chēng)線。圖12A是風(fēng)速為60m/s的情況，圖12B是風(fēng)速為2m/s的情況。無(wú)論從圖12Aa或圖12B均可知:通過(guò)面板之間的間隙的空氣沿著第I面板102的背面(下風(fēng)面)流動(dòng)。
[0188]圖13表示第I面板102比第2面板103以及第3面板104更位于下風(fēng)的情況。在此，也考慮到發(fā)電面板單元101的構(gòu)造的對(duì)稱(chēng)性，而僅表示出發(fā)電面板單元101的構(gòu)造的一半部分的流速分布。左端的線是對(duì)稱(chēng)線。圖13A是風(fēng)速為60m/s的情況，圖13B是風(fēng)速為2m/s的情況。無(wú)論從圖13A或圖13B均可知:通過(guò)面板之間的間隙的空氣沿著第2面板103以及第3面板104的背面(下風(fēng)面)流動(dòng)。
[0189]根據(jù)以上可知:即使風(fēng)速?gòu)?m/s變化至60m/s，也會(huì)維持本發(fā)明的實(shí)施方式的所述現(xiàn)象的機(jī)制。
[0190]以上是針對(duì)風(fēng)速為20m/s的情況而進(jìn)行的研究，因此風(fēng)速?gòu)?/10倍至3倍的范圍內(nèi)被視為相似。因此，面板的長(zhǎng)度，至少?gòu)?/3倍至10倍被視為相似。
[0191]以上是針對(duì)面板的一邊的長(zhǎng)度和面板單元整體寬度為Im的情況進(jìn)行的研究，因此，長(zhǎng)度從l/3m至IOm都能夠適用。在相似形中，不是指長(zhǎng)度，而是只要比率相同就成立。這是指:至此作為長(zhǎng)度的單位賦予“m”而記述的內(nèi)容，以所取“m”的比率也成立。
[0192]因此，相對(duì)于各面板無(wú)論風(fēng)從哪一方向吹來(lái)風(fēng)荷載都變小是如下情況:中央的第I面板102的寬度是兩側(cè)的第2以及第3面板103、104各自的寬度的3倍以上，在將面板單元整體的寬度設(shè)為I時(shí)，相鄰的面板之間的高低差為0.05至0.1。
[0193]此外，在將面板單元整體的寬度設(shè)為I時(shí)，各面板的厚度可以為0.01至0.05。
[0194]本發(fā)明的第I實(shí)施方式的結(jié)構(gòu)的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元101以及搭載了該發(fā)電面板單元101太陽(yáng)能發(fā)電裝置810，無(wú)論從發(fā)電面板單元101的表背兩面的哪一面向發(fā)電面板單元101吹風(fēng)，都能夠比以往減小各面板受到的風(fēng)荷載。
[0195]此外，由于面板的個(gè)數(shù)少，并且各面板薄且相鄰的面板間的高低差也小，因此，連接面板之間的部件也變少，包括面板的周邊部在內(nèi)的面板的重量也能夠減輕。因此，不僅對(duì)支撐所有面板的支柱107荷載以及力矩減少而使安全性提高，而且還能夠降低用于移動(dòng)第I?第3面板102、103、104的能量。
[0196]若面板的長(zhǎng)度小于lm，則發(fā)電模塊105也會(huì)變薄，聚光部件的厚度也變薄。此時(shí)，焦點(diǎn)距離也需要落入發(fā)電模塊105的厚度之中，作為一例，將聚光部件與發(fā)電元件設(shè)為直接連結(jié)。如此構(gòu)成的理由，如下所述。即，由于空氣的折射率為1，因此，若夾著空氣層，則與僅為光學(xué)部件的情況相比，不僅實(shí)際的光路長(zhǎng)度變長(zhǎng)，而且界面數(shù)也增加。因此，其原因在于，在界面的反射會(huì)使入射到發(fā)電元件的光量降低。從提高發(fā)電模塊的組裝精度或剛性的觀點(diǎn)出發(fā)，作為一例，也將聚光部件與發(fā)電元件設(shè)為直接連結(jié)。
[0197]由透明樹(shù)脂形成聚光部件時(shí)，作為一例，特別是需要聚光部件薄于10mm，且將聚光部件與發(fā)電元件直接連結(jié)。這是由于樹(shù)脂會(huì)吸收IOOOnm以上的材料固有的波長(zhǎng)的光。然而，僅使用透明樹(shù)脂，有時(shí)會(huì)無(wú)法獲得焦點(diǎn)距離，此時(shí)，通過(guò)一并使用折射率接近于透明樹(shù)脂的玻璃，能夠抑制因在界面的反射導(dǎo)致的透過(guò)光量的降低。
[0198]若由透明樹(shù)脂形成聚光部件，則聚光部件的重量減輕，能進(jìn)一步提高面板變小而成為輕量的效果。即，能夠減少用于驅(qū)動(dòng)面板的電動(dòng)機(jī)的消耗電力。
[0199]另一方面，若面板的長(zhǎng)度大于5m,則發(fā)電模塊105的聚光部件也變大。此時(shí),面板變重。因此，由于在聚光部件與發(fā)電元件之間有長(zhǎng)度的余量，因此，盡管存在因在界面的反射導(dǎo)致的效率降低，但通過(guò)設(shè)置空氣層而變輕的方法會(huì)變得較好。[0200](第2實(shí)施方式)
[0201]圖14表示本發(fā)明的第2實(shí)施方式中的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元101-2的在長(zhǎng)邊方向的中央截?cái)嗟钠室晥D。
[0202]在本發(fā)明的第I實(shí)施方式的發(fā)電面板單元101中，雖然是長(zhǎng)方形的2階高低差的3個(gè)，但在本發(fā)明的第2實(shí)施方式的發(fā)電面板單元101-2中，是3階高低差的5個(gè)。S卩，在發(fā)電面板單元101-2中，在相對(duì)于發(fā)電面板單元101的第2面板103而言的與第I面板102相反側(cè)配置了第4面板125，在相對(duì)于發(fā)電面板單元101的第3面板104而言的與第I面板102相反側(cè)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的長(zhǎng)度PL均相同且相互平行。
[0203]此外，第4面板125和第5面板126的寬度為第2面板103和第3面板104的寬度以下。相反而言，內(nèi)側(cè)的面板103、104的寬度為外側(cè)的面板125、126的寬度以上。
[0204]圖14A表示中央的第一階高低差的第I面板102比其它的面板103、104、125、126處于上風(fēng)側(cè)的情況。圖14B表示中央的第一階高低差的第I面板102比其它面板103、104、125、126處于下風(fēng)側(cè)的情況。箭頭表示風(fēng)向。
[0205]將各發(fā)電面板102?126的長(zhǎng)度設(shè)為lm，將面板單元整體寬度設(shè)為lm，設(shè)為各面板的厚度為3cm的長(zhǎng)方形,針對(duì)高低差設(shè)為7cm的情況,對(duì)風(fēng)速為20m/s的均勻流垂直入射面板的表面時(shí)的風(fēng)荷載進(jìn)行了數(shù)值分析。第一階高低差的第I面板102的寬度、第二階高低差的第2面板103以及第3面板104各自的寬度、第三階高低差的第4面板125以及第5面板126各自的寬度，分別設(shè)為0.6m、0.15m、0.05m。此時(shí)，在圖14A的配置中，風(fēng)荷載為220N，在圖14B的配置中，風(fēng)荷載為249N。因此，與高低差階數(shù)為2的情況相同，在高低差階數(shù)為3的情況下，無(wú)論風(fēng)從發(fā)電面板單元101-2的表背兩面的哪一方向吹來(lái)，都表示出比以往低的風(fēng)荷載。
[0206]在該發(fā)電面板單元101-2中，中央側(cè)的第I面板102的寬度比外側(cè)的第2面板103以及第3面板104的寬度寬。第一階高低差的第I面板102的寬度，是第二階高低差的第2面板103以及第3面板104各自的寬度的3倍。此外，若將發(fā)電面板單元101-2的整體寬度設(shè)為1，則相鄰的面板間的高低差的比率是0.07，相鄰的面板間的間隙尺寸的比率是0.04，各面板的厚度的比率是0.03。
[0207]因此，第一階高低差的第I面板102的寬度是第二階高低差的第2面板103以及第3面板104各自的寬度的3倍以上，若將發(fā)電面板單元101-2的整體寬度設(shè)為1，則相鄰的面板間的高低差的比率滿足從0.05至0.1的值的關(guān)系。
[0208]根據(jù)第2實(shí)施方式的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元101-2以及太陽(yáng)能發(fā)電裝置，與高低差階數(shù)為2的第I實(shí)施方式的情況相同，在高低差階數(shù)為3情況下，無(wú)論風(fēng)從發(fā)電面板單元101-2的表背兩面的哪一側(cè)向發(fā)電面板單元101-2吹來(lái)，都能夠比以往降低各面板受到的風(fēng)荷載。
[0209](第3實(shí)施方式)
[0210]圖15表示本發(fā)明的第3實(shí)施方式中的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元101-3的在長(zhǎng)邊方向的中央截?cái)嗟钠拭鎴D。
[0211]在本發(fā)明的第I實(shí)施方式的發(fā)電面板單元101中，雖然是長(zhǎng)方形的2階高低差的3個(gè)，但在本發(fā)明的第3實(shí)施方式的發(fā)電面板單元101-3中，是4階高低差的7個(gè)。S卩，在發(fā)電面板單元101-3中，在相對(duì)于發(fā)電面板單元101-2的第4面板125而言的與第2面板103相反側(cè)配置了第6面板127，在相對(duì)于發(fā)電面板單元101-2的第5面板126而言的與第3面板104相反側(cè)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的長(zhǎng)度PL均相同且相互平行。
[0212]此外，第6面板127和第7面板128的寬度為第2面板103和第3面板104的寬度以下，并且是第4面板125和第5面板126的寬度以下。
[0213]圖15A表示中央的第一階高低差的第I面板102比其它面板103、104、125、126、127、128處于上風(fēng)側(cè)的情況。圖15B表示中央的第一階高低差的第I面板102比其它面板103、104、125、126、127、128處于下風(fēng)側(cè)的情況。箭頭表示風(fēng)向。
[0214]將各發(fā)電面板102?128的長(zhǎng)度設(shè)為lm，將面板單元整體寬度設(shè)為lm，設(shè)為各面板的厚度為3cm的長(zhǎng)方形,針對(duì)高低差設(shè)為7cm的情況,對(duì)風(fēng)速為20m/s的均勻流垂直入射面板的表面時(shí)的風(fēng)荷載進(jìn)行了數(shù)值分析。第一階高低差的第I面板102的寬度、第二階高低差的第2面板103以及第3面板104各自的寬度、第三階高低差的第4面板125以及第5面板126各自的寬度、第四階高低差的第6面板127以及第7面板128各自的寬度，分別設(shè)為0.5m、0.15m、0.05m、0.05m。此時(shí)，在圖15A的配置中，風(fēng)荷載為202N，在圖15B的配置中，風(fēng)荷載為248N。因此，與高低差階數(shù)為2時(shí)以及3時(shí)同樣，在為4時(shí)，無(wú)論風(fēng)從發(fā)電面板單元101-3的表背兩面的哪一方向吹來(lái)，都表示比以往低的風(fēng)荷載。
[0215]在該發(fā)電面板單元101-3中，中央側(cè)的第I面板102的寬度比外側(cè)的第2面板103以及第3面板104的寬度寬。第一階高低差的第I面板102的寬度，是第二階高低差的第2面板103以及第3面板104各自的寬度的3倍以上。此外，若將發(fā)電面板單元101-3的整體寬度設(shè)為1，則相鄰的面板間的高低差的比率是0.07，相鄰的面板間的間隙尺寸的比率為0.04，各面板的厚度的比率是0.03。
[0216]因此，第一階高低差的第I面板102的寬度是第二階高低差的第2面板103以及第3面板104各自的寬度的3倍以上，若將發(fā)電面板單元101-3的整體寬度設(shè)為1，則相鄰的面板間的高低差的比率滿足從0.05至0.1的值的關(guān)系。
[0217]根據(jù)所述的結(jié)果，在該第3實(shí)施方式的發(fā)電面板單元101-3中，與高低差階數(shù)為2以及3的第I以及第2實(shí)施方式的情況相同，高低差階數(shù)為4的情況，無(wú)論風(fēng)從發(fā)電面板單元101-3的表里兩面的哪一方向吹，都得到比以往低的風(fēng)荷載。
[0218]因此，根據(jù)第I?第3實(shí)施方式，當(dāng)高低差階數(shù)為2以上時(shí)，無(wú)論風(fēng)從發(fā)電面板單元101-3的表里兩面的哪一方向吹來(lái)，都得到比以往低的風(fēng)荷載。
[0219](變形例)
[0220]在第I?第3實(shí)施方式中，雖然表示太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的各面板的形狀是角尖呈直角的情況，但角呈圓滑或呈倒角均可。在沒(méi)有角的情況下，從面板表面難以剝離空氣的流動(dòng)，可預(yù)見(jiàn)風(fēng)荷載的降低。作為一例，圖17表示使第I實(shí)施方式的發(fā)電面板單元101的各面板的各角變得圓滑的狀態(tài)。
[0221]此外，雖然從對(duì)支撐各面板的支柱107不施予旋轉(zhuǎn)力矩的觀點(diǎn)出發(fā)，描述了通過(guò)中央的第I面板102的寬度的中心線，相對(duì)于與第I面板102的較寬面上的某表面垂直方向的面呈對(duì)稱(chēng)的形狀，但本發(fā)明的面板單元，若在所述條件內(nèi)，也可以呈不對(duì)稱(chēng)。作為一例，具體而言，作為面板單元，在對(duì)稱(chēng)位置的面板單元彼此之間的尺寸差在不超過(guò)2倍的范圍內(nèi)，也可以呈不對(duì)稱(chēng)。
[0222]在第I?第3實(shí)施方式中，雖然針對(duì)太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的發(fā)電模塊是聚光型的情況進(jìn)行了說(shuō)明，但無(wú)論風(fēng)從面板的表里兩面的哪一側(cè)吹來(lái)風(fēng)荷載都變小的效果，取決于面板單元的構(gòu)造，而不取決于各面板自身是聚光型還是一般型。因此，在一般型的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元中也能夠應(yīng)用。
[0223]在第I?第3實(shí)施方式中，第I面板102?第7面板108，雖然彼此長(zhǎng)度設(shè)為相同，但并不局限于此。例如，考慮到制造上的誤差或經(jīng)過(guò)年代的變化等，第I面板102?第7面板108的長(zhǎng)度，若在±0.01倍的范圍內(nèi)，則可以解釋為彼此長(zhǎng)度相同。
[0224]此外，在第I?第3實(shí)施方式中，雖然第I面板102?第7面板108的厚度T設(shè)為相同，但例如，考慮到制造上的誤差或經(jīng)過(guò)年代的變化等，第I面板102?第7面板108的厚度T，若在±0.005倍的范圍內(nèi)，則可以解釋為彼此厚度相同。
[0225]此外，在第I?第3實(shí)施方式中，第I面板101、第2面板102、以及第3面板103的長(zhǎng)邊方向，與支柱107的長(zhǎng)邊方向具有相同的方向。換言之，從發(fā)電面板單兀101的表面看到的面上，第I面板102與第2面板103或第3面板104的邊界線未和支柱107的長(zhǎng)邊方向交叉。
[0226]當(dāng)從橫向觀察圖2所示的發(fā)電面板單元101時(shí)，雖然第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，只要滿足第I?第3的實(shí)施方式所示的面板的寬度以及高低差的關(guān)系，則也可以被配置在比第I面板102更遠(yuǎn)的位置。
[0227]此外，第I面板101、第2面板102以及第3面板103的長(zhǎng)邊方向有時(shí)會(huì)與支柱107的長(zhǎng)邊方向交叉。圖18表示從第I面板101 (第2面板102或第3面板103)的長(zhǎng)邊方向觀察的發(fā)電面板單元101。
[0228]此時(shí)，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。換言之，從發(fā)電面板單元101的表面看到的面上，第I面板102與第2面板103或第3面板104的邊界線和支柱107的長(zhǎng)邊方向交叉時(shí)，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]當(dāng)然，連接第I面板102、第2面板103和第3面板104而固定的梁115，需要設(shè)置不會(huì)接觸到支柱107以及用于在支柱上固定方位角驅(qū)動(dòng)裝置110的法蘭盤(pán)的距離。
[0230]在不變更第I面板102與支柱107的距離地將第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的位置的情況下，在通過(guò)仰角驅(qū)動(dòng)裝置109驅(qū)動(dòng)了發(fā)電面板單元101時(shí)，第2面板103以及第3面板104有可能與支柱107或用于在支柱107上固定方位角驅(qū)動(dòng)裝置110的法蘭盤(pán)接觸。第I面板102與支柱107的距離，由于會(huì)受到驅(qū)動(dòng)發(fā)電面板單元101時(shí)的力的影響，因此最好要盡量短。因此，通過(guò)將第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，能夠以更小的力驅(qū)動(dòng)發(fā)電面板單元101，并且降低第2面板103以及第3面板104與支柱107等接觸的可能性。
[0231]而且，通過(guò)適當(dāng)組合上述各種實(shí)施方式或變形例之中的任意的實(shí)施方式或變形例，是能夠發(fā)揮各自具有的效果的。
[0232]產(chǎn)業(yè)上的利用可能性
[0233]本發(fā)明的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元以及太陽(yáng)能發(fā)電裝置，無(wú)論從面板單元的哪一側(cè)吹風(fēng)，都能夠降低風(fēng)的影響，作為利用自然能量的太陽(yáng)能的發(fā)電設(shè)備是有用的。
[0234]本發(fā)明，參照附圖對(duì)優(yōu)選的實(shí)施方式充分地進(jìn)行了說(shuō)明，對(duì)本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，會(huì)了解各種變形或修正。這樣的變形或修正，只要不脫離基于權(quán)利要求書(shū)的本發(fā)明的范圍，就應(yīng)該理解為包含于本發(fā)明中。
【權(quán)利要求】
1.一種太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，具有: 第I面板； 第2面板，其被配置在所述第I面板的寬度方向的一側(cè)； 第3面板，其被配置在所述第I面板的所述寬度方向的與所述一側(cè)相反側(cè)的另一側(cè)，所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，長(zhǎng)度相同且彼此平行，在所述第I面板與所述第2面板之間、以及所述第I面板與所述第3面板之間，分別在與各面板的表面正交的方向上具有間隙且設(shè)有高低差， 將所述第I面板的寬度設(shè)為所述第2面板的寬度的3倍以上及所述第3面板的寬度的3倍以上， 若將所述第I面板的寬度、所述第2面板的寬度和所述第3面板的寬度的合計(jì)即面板單元整體的寬度設(shè)為1，則將所述第I面板的表面與所述第2面板的表面之間的高低差的比率設(shè)為從0.05至0.1的值。
2.根據(jù)權(quán)利要 求1所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，其中， 若將所述面板單元整體的寬度設(shè)為1，則將從所述第I面板的表面與所述第2面板的表面之間的高低差中減去所述第I面板的厚度而得到的值、即所述間隙的尺寸的比率設(shè)為從0.02至0.07的值。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，其中， 若將所述面板單元整體的寬度設(shè)為1，則將各面板的厚度的比率設(shè)為從0.01至0.05的值。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，其中， 相對(duì)于與所述第I面板的所述表面正交并且通過(guò)寬度方向的中心軸的平面，所述第2面板與所述第3面板被對(duì)稱(chēng)配置。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，其中， 所述面板彼此之間的支撐，設(shè)為所述面板的寬度方向或厚度方向。
6.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，其中， 所述各面板由多個(gè)聚光型太陽(yáng)能發(fā)電元件構(gòu)成。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，其中， 覆蓋所述聚光型太陽(yáng)能發(fā)電元件的聚光部件、和在與各面板的表面正交的方向上相鄰的面板彼此不重疊。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，其中， 在所述聚光型太陽(yáng)能發(fā)電元件與聚光部件之間不設(shè)置空氣層。
9.一種太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，具有: 第I面板； 第2面板，其被配置在所述第I面板的寬度方向的一側(cè)； 第3面板，其被配置在所述第I面板的所述寬度方向的與所述一側(cè)相反側(cè)的另一側(cè)， 所述第I面板被配置在所述第2面板及所述第3面板的上風(fēng)側(cè)， 所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，長(zhǎng)度相同且彼此平行，在所述第I面板與所述第2面板之間、以及在所述第I面板與所述第3面板之間，分別在與各面板的表面正交的方向上具有間隙且設(shè)有高低差，將所述第I面板的寬度設(shè)為所述第2面板的寬度的3倍以上及所述第3面板的寬度的3倍以上， 入射到所述第I面板的表面的風(fēng)，形成沿著所述第I面板的表面朝向兩側(cè)的空氣流，吹向所述第2面板以及所述第3面板的風(fēng)，在到達(dá)所述第2面板及所述第3面板之前，與沿著所述第I面板的表面朝向兩側(cè)的所述空氣流分別相碰，使分別吹向所述第2面板及所述第3面板的風(fēng)，分別朝向所述第2面板及所述第3面板外側(cè)吹跑。
10.一種太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，具有: 第I面板； 第2面板，其被配置在所述第I面板的寬度方向的一側(cè)； 第3面板，其被配置在所述第I面板的所述寬度方向的與所述一側(cè)相反側(cè)的另一側(cè)， 所述第I面板被配置在所述第2面板以及所述第3面板的下風(fēng)側(cè)， 所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，長(zhǎng)度相同且彼此平行，在所述第I面板與所述第2面板之間、以及所述第I面板與所述第3面板之間，分別在與各面板的表面正交的方向上具有間隙且設(shè)有高低差， 將所述第I面板的寬度設(shè)為所述第2面板的寬度的3倍以上及所述第3面板的寬度的3倍以上， 入射到所述第I面板的表面的風(fēng)，形成沿著所述第I面板的表面朝向兩側(cè)的空氣流，所述空氣流分別進(jìn)入所述第I面板與所述第2面板的所述間隙、以及所述第I面板與所述第3面板的所述間隙，形成沿著所述第2面板及所述第3面板各自的背面的流動(dòng)。
11.一種太陽(yáng)能發(fā)電面板單元，具有: 第I面板； 第2面板，其被配置在所述第I面板的寬度方向的一側(cè)； 第3面板，其被配置在所述第I面板的所述寬度方向的與所述一側(cè)相反側(cè)的另一側(cè)， 所述第I面板被配置在所述第2面板及所述第3面板的上風(fēng)側(cè)， 所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板，長(zhǎng)度相同且彼此平行，在所述第I面板與所述第2面板之間、以及所述第I面板與所述第3面板之間，分別在與各面板的表面正交的方向上具有間隙且設(shè)有高低差， 將所述第I面板的寬度設(shè)為所述第2面板的寬度的3倍以上及所述第3面板的寬度的3倍以上， 入射到所述第I面板的表面的風(fēng)，形成沿著所述第I面板的表面朝向兩側(cè)的空氣流，所述空氣流分別進(jìn)入所述第I面板與所述第2面板的所述間隙、以及所述第I面板與所述第3面板的所述間隙，形成沿著所述第I面板的背面的流動(dòng)。
12.—種太陽(yáng)能發(fā)電裝置，具有: 權(quán)利要求1或2所述的太陽(yáng)能發(fā)電面板單元； 姿勢(shì)驅(qū)動(dòng)部，其使所述太陽(yáng)能發(fā)電面板單元在仰角和方位角的方向上分別獨(dú)立地移動(dòng)； 支撐所述所有面板的支柱；和 控制器，其根據(jù)來(lái)自所述姿勢(shì)驅(qū)動(dòng)部的信息，控制所述姿勢(shì)驅(qū)動(dòng)部，使所述太陽(yáng)能發(fā)電面板單元的朝向追隨太陽(yáng)的方向。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其中， 沿著所述支柱的長(zhǎng)邊方向配置所述第I面板、所述第2面板和所述第3面板各自的長(zhǎng)邊方向。
14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的太陽(yáng)能發(fā)電裝置，其中， 在從所述第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面板與所述第2面板或所述第3面板的邊界線和所述支柱的長(zhǎng)邊方向交叉的情況下，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。
【文檔編號(hào)】H02S20/00GK104011994SQ201380004465
【公開(kāi)日】2014年8月27日 申請(qǐng)日期:2013年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2012年10月25日
【發(fā)明者】井上和夫 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社