太陽光発電と屋根設置

質問

環境問題が深刻化していますので、自宅屋根に太陽光発電設置を検討しています。しかし古い屋根で大きな荷重を乗せることには問題があります。もっとも軽量な製品を探しています。薄膜型は軽量だと思ったのですが、ホンダの薄膜太陽電池の装置でも2kWで荷重は220kgを超えることがカタログから判明しました。屋根に負担をかけず、軽量なものご存じの方よろしくご教示下さい。

回答No.1

007MUKADE · ベストアンサー

太陽光発電パネルの重量は・・・軽い方です。
１枚が 畳１畳程の重さです。２２０ＫＧと云えば 屋根瓦で 約１００枚程度の重さとなります。

パネルを屋根に設置するときは ”重量 ”よりも 風に対する抵抗力が
大きなポイントとなってきます。

飛行機の翌のように 風が吹いたときに ”揚力 ”（負圧と云います）をどれだけ押さえられるか？
が検討事項となるのです。パネルが風で浮かないように 屋根材を貫通して
垂木に８本ほどの コーチボルトを止めないと 台風に耐えられません。

面積がそこそこ大きくて（畳状態）軽くなれば成る程 風には弱くなってくるのです。

このあたりの計算は パネルメーカー各社で 設計して 独自のマニュアルを造ってます。
”パネルの下側になる 現存の屋根の寿命・・・”が大きな検討事項と成ってくるのです。

”屋根に負担をかけず、軽量なも ” としては 屋根材自体が 発電素子となってる物が有ります。
トータル的な重量は 瓦よりも軽く、カラーベストよりも 重い程度です。
発電パネルの寿命は ２０年と仮定すれば ２０年間は 屋根のメンテナンスが出来ないので
古い屋根は ２０年は大丈夫なように 補強するか　葺き替えるか 新しい屋根と交換するか
の選択肢が出て来ます。

屋根材自体が発電素子なら パネルと屋根の耐用年数は同じですので要らぬ心配は無くなります。
ただし、まだまだ開発途上のシステムですので 非常に高価に付きます。

以上 参考にして 検討して下さい。

お礼

大変貴重なご意見を詳細に教えて頂きありがとうございます。風による揚力対策も考えて、屋根材を貫通して固定することまでは考えておりませんでした。すると古くて作りの良くない家の場合はシートを壁にはりつける、有機薄膜型の太陽電池の開発を待つ必要があるという事でしょうか。

補足

富士電機システムから、非常に軽量でフレキシブルなアモルファス薄膜太陽電池製品があることが判明しました。ただしまだ一般住宅用には市販せず、公共施設用となっているようです。この製品が一般市販されるのを待ってみようと思います。地球温暖化に伴う気候激変で、竜巻など過酷な環境を考慮すると、発電効率より安全性をより重視したいと思います。

回答No.2

007MUKADE

太陽光発電パネルの発電効率は 真上（垂直）に受光した時が最高と成ります。
東京～九州北部が およそ 北緯 ３５度前後ですので パネルを ”３５度 ”程度の傾斜を
付けるのが 効率よく発電できます。

３５度の傾斜とすると 勾配は ７寸勾配が理想的な角度と成るのです。
７数勾配の屋根となると 屋根全面に足場を掛けないと登れない勾配ｄすので
一般に ”６寸勾配 ”なら プロの方なら何とか 足場無しでも 登れるので・・・
　　但し 労働安全法では 足場が必要です。実際長時間作業では 簡単な作業台を
　　プロでも仮説します。
通常は ”６寸勾配屋根で南向きが最適 ”と云われて居るのです。

＞”シートを壁にはりつける・・・
では 発電効率が低下します。発電量だけを考慮すると 折角の光を半分も利用できない事となります。
ただ、パネルに 偏光プリズム（プラスチックの板で製作可能）を貼り付けて
光の入射角を ３５度には出来ますが、此でも 朝と夕方の 太陽の位置
で 角度が変わり
発電効率は落ちてきます。
この装置は 造ろうと思えば 造れますが 非常に高価になりますので
もっと需要が伸びないと 安く出来ないと思ってます。

それだけの費用がだせるなら ランニングコストも考えて ”屋根葺き替え丈夫にする ”
法が 今は 得策だと 思います。

このサイトでも 多数の Ｑ＆Ａ がヒットしますが・・・
　まだ時期尚早で ４～５年先で 改めて検討するのが 得策との回答が多い様です。

極平均的な家庭で 電気代が 月に １万～１万２千円ほどの 節約と成るようですので
年間 １２～１３万円となると ２００万円を投資しても ２０年程しないと元が
取れない状況です。
せめて・・・１０年以内 理想は ７年ほどで 改修できれば・・・って思ってます。

・・・・既設住宅に 発電パネルを設置する事で 某メーカーさんのサポートを経緯した結果です。

以上　参考にして下さい。

お礼

大変明解なご回答を再び頂いて感謝します。足場のことも考えておりませんでした。自宅は図面では30度傾斜で屋根は東西に広がっています。そこで屋根の天頂東西に太陽電池パネルを1.5kWずつ左右対称に横長に一列に並べて合計3kWとすることも考えています。パネルの荷重負荷や風による悪影響も天頂左右一列であれば小さくなるようにも思いますが如何でしょうか。