(57)【要約】      （修正有）【課題】コストの大幅増がなく、又採算の取れる土地スペースで成立する高効率の太陽光発電装置を提供する。【解決手段】太陽光発電装置は太陽光パネル１を回転シャフト３に結合して、コントローラー７により制御されたモーターセット４が回転して太陽光パネル１を所定の位置に設定し、太陽光パネル１は角度が１５〜４５度の範囲で固定され、太陽光パネル１の位置のみ回転して太陽光パネル１を時間に合わせた位置に設定することにより太陽光の採光効率を改善する構造とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１の太陽光パネルを３の回転シャフトに結合して７のコントローラーにより制御された４のモーターセットが回転して１のパネルを所定の位置に設定し、１の太陽光パネルは角度が１５〜４５度の範囲で固定され、パネルの位置のみ回転して太陽光の採光効率を改善するよう考案された高効率太陽光発電装置の考案と構造。
【請求項２】
年間と日々の太陽の方位を分析して、その変位のパターンが一定である事を発見して、太陽光パネルを太陽を追尾させる必要がなく太陽光パネルを時間に合わせた位置に設定すれば、太陽光発電装置の発電量を増量出来る事を発見した考案
この考案は室内照明用太陽光採光装置にも適用されるものとする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、既存の太陽光発電装置の持つ太陽の採光効率の不安定な事による電圧変動の防止や太陽光のエネルギー交換率を改善する為の考案である。
【背景技術】
【０００２】最近テレビの報道で新設の太陽光発電装置において、電圧変動が大きすぎて電力会社と契約できない事案が増加しているとの報道があった。
太陽光パネルによる発電量は太陽光の照度、採光量、日本の気候等に左右されるのであるが、一般的に現在の太陽光発電装置はパネルが平置き又は少しの角度をつけて、単に並べられているに過ぎない。その為に日本の気候や太陽の動きをまったく配慮した設計になっていないので当然、太陽光発電装置の発電効率は非常に低く、助成金なくては成立しない、自然エネルギーの利用策となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】前記の様に、現在の太陽光発電装置は日本の気候や太陽の動きをまったく配慮していないと述べた。日本は諸外国に比べ日照時間が短い、米国や東南アジア等では年間３、０００時間を超えるが、日本では平均２、０００時間しかない。
又湿度が高く、空気中の水分が多いので太陽光照度も低下する。しかも日本は夏は亜熱帯気候、冬は寒冷地となり太陽光照度は夏期１００、０００ルクス、冬期５０，０００ルクスと照度の変動も大きいのである。
しかも、梅雨、雪、台風等、太陽光エネルギーの利用には不利な条件が備わっている。このような自然環境の中で太陽光を利用する為には、日本の太陽の動きや気候の特徴等を理解して、太陽光発電装置が計画されなければならない
しかし、現在は気候も太陽の動きも異なる諸外国とまったく同じ装置が採用されている。又一日の太陽の高度と方位の変化も日本には日本の特徴がある。
太陽光を利用するのは日の出後であるが、人々が活動する時間を朝８時頃とすると、この時の太陽高度は１０〜１５度くらいしかない。その後太陽は高度を上げ、夏最も高い高度で７８度、冬は３８〜４５度位の高度に達し午後は日没迄、午前中と同じ高度を逆に辿って、１６時頃に太陽の高度は１０〜１５度に低下して日没となる。
このように、太陽光を採光出来る時間は午前８時〜午後４時頃であるが（季節により増減する）もし太陽光パネルを平置きで同じ位置に置くと一日中、太陽光は斜めからパネルに入光する。太陽光がパネルに正体して入光する場合と比較すると、その入光量は数分の一でしかない。
又太陽の方位の一日の変動は南を０、東をー、西を＋とすると。夏季―１１０度から＋１１０度、冬季―８０度から＋８０度であるから、やはり固定したパネルへの入光は大半が斜光となり、従って太陽光パネルの採光量が低下する。このように太陽の高度、方位の動きを無視した現在の太陽光発電装置は当然、発電効率が低く、電圧変動も大きく、又採算性も低い。
本考案は前記の問題を解決する為に、日本独自の気候や太陽の動きを装置に取り込んだ太陽光発電装置の考案である。【０００４】前記の問題の解決策として既存の技術は太陽光追尾方式がある。
この装置では採光効率は約２倍に改善するが、日本では下記の問題があり普及していない。
（１）太陽光を追尾すると、パネル角度は朝太陽高度が低い間は７５度位迄高くなる。その場合、次列目以降のパネルへの入光が阻害され影となる為、設置には広大な土地を必要とするので、国土の狭い日本の国土にはなじまない。従いこの装置はメガソーラ等の大規模設備には不適で小規模発電用である。
（２）太陽光追尾装置は設備コストが高い。【０００５】  本発明は前記事情を考慮し、既存の問題点を解決し、コストの大幅増がなく、又採算の取れる土地スペースで成立する高効率の太陽光発電装置を考案したものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】本発明は前述した既存製品の問題点を解決する為の、高効率発電装置で図１に述べるように考案した。
太陽光追尾方式は太陽の高度、方位を追尾して太陽光パネルを常に太陽に正体させる。
本発明はパネルの角度を１５〜４５度（土地スペースにより変える）に固定して、パネルは太陽の高度を追尾しない。パネルは自動でその方位のみを一日の中で設定した、５パターンの位置に固定するのみである。太陽の一日の方位の動きは同じパターンを繰り返しているのでパネルは太陽を追尾させる必要がない。一例として、
午前８〜９時は方位―９０度に向け、９〜１０時は方位―４５度、１０時〜午後１時迄は０度に固定する、午後はその逆に１時〜２時は＋４５度
２時から日没までは＋９０度に固定する。
従い、パネル駆動機構は回転のみで簡単になる。又パネルの位置設定はプログラミングによりモーターを駆動するので。このコストも太陽光追尾方式より低く抑えられる。
【発明の効果】
【０００７】    本発明により太陽光発電装置の採光効率を約５０％改善すると共に日本の土地事情も考慮した、据え付けが可能になり、太陽光発電装置の問題点、採算性や電圧変動を改善するものである。
【図面の簡単な説明】
【００８】
【図１】高効率太陽光発電装置の構造
【発明を実施するための形態】
【００９】  以下図１、２を参照して本発明に関わる高効率太陽光発電装置について説明する。
【００１０】  図１に記述の如く、本装置の基本部品は下記にて構成される。
１、太陽光パネル  ２、コントロールボックス  ３、回転シャフト
４．モーターセット、５、ギヤーセット    ６、ベアリング
７、コントローラー
（１）作動説明：
太陽光パネルの角度は前述したように、１５〜４５度の範囲で固定されている。７のコントローラーには時間とパネル位置５点を制御するようプロミングされ且つ４のモーターの回転を制御する。
７のコントローラーにより制御され、モーターが回転する事で３の回転シャフトが回り、時間の経過と共に設定された５か所の位置に太陽光パネル１がセットされる。午後６時（日没）後はパネルは自動的に午前８時の位置に戻る。
（２）図２に示すのは、前述したパネルの移動及び固定パターンの説明図である。既に述べた様に太陽の方位は一年間、又一日を通して同じパターンを繰り返す、このパターンを解析する事により、太陽光を完全に追尾しなくても、パネルの方位を毎日、その時間帯に応じた位置に設定するだけで、従来の太陽光発電装置に比し、大幅な採光量改善、従って発電量改善が可能となる。
以下、そのパターンを図２で説明する。
図中Ａは午前８〜９時の位置を示す。同じくＢは午前９時〜１０時の位置、Ｃは午前１０時〜午後１時、Ｄは午後１時〜２時
Ｄは午後２時以降で、ここでパネルは１８０度回転する事になる。
日没後はパネルは自動的にＡの位置に戻る。
（３）台風対策：本考案の場合はパネル角度が４５度以下なので台風の風圧による破損の心配はないので考慮不要である。
【産業上の利用可能性】
【００１１】  前述したように、現在起こっている電圧変動の問題を太陽高度の低い朝から日没までの太陽光採光効率を改善し、従い発電量を増加する事で解決できる。又年間を通じた発電量が増加する事により発電コストを下げ、太陽光発電装置の採算性を改善して自然エネルギー利用を促進する事が出来る。
【先行技術の開示及び対比説明】
【００１２】（１）文献名：
文献１：ウエブサイト：
ｈｔｔｐｓ：／／ｊａ−ｗｉｋｉｐｅｄｉａ．ｃｏｗｉｋｉ／太陽光発電
文献２：添付資料、太陽高度、方位
（２）対比説明
既存の大半の太陽光発電装置は平置き（少し角度をつけている）である。
前述したように、時間毎、季節毎に変動する太陽光は常に斜光として採光しており、従って総合的に発電量が低く、又夏期や日々の太陽が高度の高い南中では、むしろ発電量が余る。逆に午前、午後や冬期は発電量が低下する。
本発明は既存の装置の欠点である太陽高度が低い時間帯や太陽の方位が−１１０度などとなってパネルが斜光を受ける場合の発電量の低下を改善して総合的な発電量を向上させるものである。
【符号の説明】
【００１３】１、太陽光パネル
、２、コントロールボックス
３．回転シャフト
４．モーターセット、
５、ギヤーセット
６、ベアリング
７、コントローラー
【図１】
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【図２】
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【手続補正書】
【提出日】平成27年9月25日(2015.9.25)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００８】
【図１】  高効率太陽光発電装置の構造
【図２】  パネルの移動パターン説明図