JP3573637B2

JP3573637B2 - Roof with solar cell, method of constructing the same, and relay box used therefor

Info

Publication number: JP3573637B2
Application number: JP00708999A
Authority: JP
Inventors: 義治今野; 友重蔦尾; 博赤松; 循杉田; 秀起吉岡
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 1998-01-13
Filing date: 1999-01-13
Publication date: 2004-10-06
Anticipated expiration: 2019-01-13
Also published as: JPH11310997A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、太陽電池付き屋根及びその施工方法並びにそれに用いられる中継ボックスに係り、詳しくは、個々の屋根瓦基材に対して太陽電池が一体化されてなる瓦型太陽電池モジュールを用いた太陽電池付き屋根及びその施工方法並びにそれに用いられる中継ボックスに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、住宅等の建造物の屋根に太陽電池を設置するものとして、太陽光線の持つ光エネルギを利用することにより、その住宅等における電力消費を補って、消費電力を節約するための太陽電池の応用方法が種々考案されている。このような住宅等の屋根に設置される太陽電池の形態としては、パネル型のものと瓦型のものが知られている。
パネル型の太陽電池モジュールは、建造物の本来の屋根の上に配置されるものであり、屋根そのものの構造に加えて太陽電池の支持構造が必要となり、全体として部品点数が多く、施工工数も大きくなるという問題がある。
【０００３】
これに対して、瓦型の太陽電池モジュールは、個々の屋根瓦基材に対して太陽電池を一体化したものであって、瓦の葺設と太陽電池の設置とを一挙に行うことができ、部品点数が少なく、かつ施工工数も比較的少なくてすむ、という利点がある。瓦型太陽電池モジュールを用いた太陽電池付き屋根は、特開平５−１８０５１号公報や、実開昭６４−４９５２３号公報等に開示されている。
【０００４】
瓦型太陽電池モジュールでは、一般に、所望の電圧出力が得られるように、複数個の瓦型太陽電池モジュールの出力を直列接続する必要があり、複数個の太陽電池モジュールを１つのユニットとして、このユニットの複数組を相互に並列接続して全体としての発電出力を得る。なお、このような接続関係を電気的等価回路で示せば、図１６に示す通りとなる。
【０００５】
上記公報に開示の瓦型太陽電池モジュールを用いた太陽電池付き屋根においては、いずれも、瓦型太陽電池モジュールに出力用の接続端子を設けると共に、その瓦型太陽電池モジュールの葺設面にあらかじめ配線端子を設けて、その配線端子に各瓦型太陽電池モジュールの接続端子を個々に接続するという構造並びに施工方法が採られている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来にあっては、屋根瓦の葺設に際しては、通常、図１７に示すように、屋根瓦を、軒先側の列から棟側の列に向けて、列内では一定の方向に向けて葺いていく。したがって、上記公報記載の従来技術によると、図１８に示すように、その施工に際しては、列状に葺いていく複数個の太陽電池モジュールＭを順次直列接続しながら、所定個数の直列接続を終えるごとに、これら複数個の太陽電池モジュールＭを直列接続してなるユニットＵの出力同士については、相互に並列に接続していくといった作業を行う必要がある。
【０００７】
このため、施工作業が煩雑で長時間を要すると共に、誤配線の可能性が高いばかりでなく、配線のケーブル数が多くなるため、屋根瓦の下に収めにくいという問題がある。加えて、各瓦型太陽電池モジュールを電気的に接続するのを忘れたまま、あるいは、接続不完全のまま、葺設してしまう虞もあった。全ての瓦型太陽電池モジュールの葺設後に、接続忘れや接続不完全に気がつけば、該当する箇所を探す作業が煩雑であり、施工をやり直さなければならないといった事態も生じ得る。
【０００８】
この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、誤配線や接続忘れ等がなく簡易・迅速・確実に施工することのできる太陽電池付き屋根及びその施工方法並びにそれに用いられる中継ボックスを提供することを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１記載の発明は、太陽電池が配設された瓦型太陽電池モジュールを多数葺設してなる太陽電池付き屋根に係り、任意の複数の上記瓦型太陽電池モジュール下の葺設面に複数の中継ボックスが設けられ、各中継ボックスには、任意の複数個によって構成される１組の上記瓦型太陽電池モジュールからの引き出しケーブルが接続されて当該ボックス内で上記１組の瓦型太陽電池モジュールが電気回路として直列接続されていると共に、上記各中継ボックスは正負用の２本の導線を有するケーブルによって相互に接続され、対応する中継ボックスに接続されている上記瓦型太陽電池モジュールの組ごとの直列出力が、相互に並列に接続されていることを特徴としている。
【００１０】
ここで、好適なケーブルとしては、２心ケーブル、同軸ケーブル、２本の単心ケーブルを相互に縒り合わせる等によって一体化したもの等を挙げることができる。
【００１１】
また、請求項２記載の発明は、請求項１記載の太陽電池付き屋根に係り、上記瓦型太陽電池モジュールからの引き出しケーブルが、正負用の２本の導線を有するケーブルであることを特徴としている。
【００１２】
また、請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の太陽電池付き屋根に係り、上記瓦型太陽電池付モジュールの引き出しケーブルと中継ボックスの接続、及び中継ボックス相互の接続は、それぞれコネクタを介して行われていることを特徴としている。このようにすれば、施工性の点で一段と好ましい。
【００１３】
また、請求項４記載の発明は、請求項１，２又は３記載の太陽電池付き屋根に用いられる中継ボックスに係り、上記１組の瓦型太陽電池モジュールの全てが、当該中継ボックスに接続されると、電気回路として直列接続を構成する回路となる両端間に、電気発光素子が介挿されていることを特徴としている。
【００１４】
また、請求項５記載の発明は、請求項４記載の中継ボックスに係り、上記電気発光素子が、発光ダイオードであることを特徴としている。
【００１５】
また、請求項６記載の発明は、請求項１，２又は３記載の太陽電池付き屋根の施工方法に係り、上記瓦型太陽電池モジュールを葺設すべき面に、上記各中継ボックスを相互に接続した状態で所定位置に設置した後、上記各瓦型太陽電池モジュールを葺設しながら、その引き出しケーブルを該当する中継ボックスに接続していくことを特徴としている。
【００１６】
また、請求項７記載の発明は、請求項６記載の太陽電池付き屋根の施工方法に係り、上記瓦型太陽電池モジュールを葺設すべき面に、請求項４又は５記載の各中継ボックスを相互に接続した状態で所定位置に設置した後、上記各瓦型太陽電池モジュールを葺設しながら、その引き出しケーブルを該当する中継ボックスに接続していくにあたって、上記中継ボックスの電気発光素子又は発光ダイオードの点灯により、該中継ボックスに接続すべき全ての瓦型太陽電池モジュールの接続を確認して作業を進めて行くことを特徴としている。
【００１７】
（作用）
この発明の太陽電池付き屋根によれば、複数個の中継ボックスは、それ自体２本の導線を有する１本のケーブルによって直列的に接続されており、これらのケーブルは、電気回路的には、図１６のＰ，Ｎで示される導線を構成する。各中継ボックスに対して、１組の瓦型太陽電池モジュールが接続されているため、屋根全体としての配線は、所定位置に配置された複数の中継ボックスを繋ぐケーブルと、各中継ボックスとその個々の中継ボックスに対して近接配置された所要数の瓦型太陽電池モジュールとを繋ぐケーブルのみとなる。
【００１８】
また、所要の電圧を得るべく相互に直列接続される複数の瓦型太陽電池モジュールは、その各引き出し線同士を直接的に直列接続する必要がなく、各モジュールを中継ボックスに接続するだけで良く、しかも、直列接続されてユニット化された太陽電池モジュール群同士の並列接続は、各中継ボックスを繋ぐケーブルによって行われるため、この発明の施工方法を採用して、ケーブルで繋がれた中継ボックスを適宜位置に固定ないしは仮固定した後、瓦型太陽電池モジュールを葺設しながら、個々の瓦型太陽電池モジュールを、それぞれに近接する中継ボックスに対して接続していけば、配線のための作業工数を大幅に削減でき、誤配線の虞がない。
【００１９】
さらに、請求項４又は５に記載の中継ボックスを用いるようにすれば、規定の枚数の瓦型太陽電池モジュールを全て接続したとき、電気発光素子又は発光ダイオードが点灯するので、誤配線、接続忘れ、接続不完全を確実に防止できる。
なお、直流電圧の大きさに応じて、電気発光素子又は発光ダイオードに抵抗を直列接続するようにしても良い。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、この発明の実施の形態について説明する。説明は、実施例を用いて具体的に行う。
◇第１実施例
図１は、この発明の第１実施例である瓦型太陽電池モジュールの外観構成を示す斜視図、図２は、同瓦型太陽電池モジュールに埋め込まれている太陽電池を裏面側から見た斜視図、図３は、同瓦型太陽電池モジュールに用いられる中継ボックスの斜視図、図４は、同中継ボックス内での配線構成を模式的に示す配線図、図５及び図６は、同瓦型太陽電池モジュールを葺設施工する際の説明図であり、具体的には、図５は、同瓦型太陽電池モジュールの葺設前に中継ボックスを屋根面（葺設面）に配置した状態を示す図、図６は、同瓦型太陽電池モジュールの葺設施工の最中を示す情景図、また、図７は、同瓦型太陽電池モジュールの葺設構造を示す断面図である。
【００２１】
この例の瓦型太陽電池モジュール（以下、太陽電池モジュールともいう）Ａは、図１に示すように、屋根瓦基材１の表面に凹部を形成してそこに太陽電池２を埋め込んで相互に固着した構造を持ち、符号１１は水上側周縁部、１２は水下側周縁部を示し、１３は受け部を構成する右側周縁部、１４は被蓋部を構成する左側周縁部を示している。また、基材１には、水上側周縁部１１及び右側周縁部１３にそれぞれ釘打ち台座１１ａ及び１３ａが形成されており、これらの台座１１ａ，１３ａには釘孔１１ｂ，１３ｂが設けられている。
【００２２】
太陽電池２の基板の裏面には、図２に示すように、太陽電池２の正・負の引き出し線をプラスチックやゴム等の絶縁体で被覆して一体化した２心ケーブルからなる引き出しケーブル２２が、端子ボックス２３を介して導出されており、その引き出しケーブル２２の先端には、コネクタ２４が配されている。
【００２３】
次に、この例の中継ボックス５は、図３に示すように、４個の太陽電池瓦Ａ，Ａ，…を接続できる構成となっていて、偏平なボックス本体５１から、４本の太陽電池連結ケーブル５２，５２，…と、２本の相互連結ケーブル５３，５３を引き出した構造を持ち、２本の相互連結ケーブル５３，５３は互いに対向する２側面から引き出され、また、４本の太陽電池連結ケーブル５２，５２，…は、上記とは別の対向する２側面からそれぞれ２本ずつ引き出されている。
【００２４】
各連結ケーブル５２，５３は、それぞれ２心ケーブルであって、その各先端にはそれぞれコネクタ５４，５５が配されている。これらのコネクタ５４及び５５は、上記した太陽電池瓦Ａの引き出しケーブル２２の先端のコネクタ２４、並びに端子ボックス２３と共に、それぞれ防水構造となっている。
【００２５】
中継ボックス５の内部においては、図４に示すように、２本の相互連結ケーブル５３内の正及び負の各導線は、それぞれに中継ボックス５内部を通じて個別に導通していると共に、各太陽電池モジュール接続ケーブル５２内の正及び負の導線は、それぞれに正と負同士が接続され、その直列接続の両端に相当する正及び負の導線が、相互連結ケーブル５３の正及び負の導線に接続されている。
【００２６】
したがって、中継ボックス５の４個の太陽電池連結５２ケーブルに対して、それぞれ、太陽電池瓦Ａの引き出しケーブル２２を接続した状態で、複数の中継ボックス５，５，…を相互連結ケーブル５３，５３，…で接続した状態では、１つの中継ボックス５に接続されている４個の太陽電池瓦Ａ，Ａ，…が相互に直列接続された状態で、その４個のユニットが相互に並列接続された状態（図１６）となる。
【００２７】
次に、この例の太陽電池付き屋根の葺設施工について述べる。
太陽電池瓦Ａを葺設する前に、まず、中継ボックス５を、相互連結ケーブル５３並びにコネクタ５５を介して複数個を連結した状態で、図５に示すように、屋根の野地板並びにその上面に敷設された防水紙等からなる瓦の葺設面Ｒ上に、各中継ボックス５が適当な位置、つまり、４個の太陽電池瓦Ａの葺設領域に対して、１個の中継ボックス５が位置するように固定し、又はテープ等によって仮固定する。
【００２８】
この状態で、通常の屋根瓦の葺設手順と同様にして、図６に示すように、太陽電池瓦Ａを軒先側から棟部へと向けて、かつ、図７に示すように、太陽電池瓦Ａを野地板並びに防水紙等からなる屋根下地材４１に釘３打ち固定することで、桁方向（水平方向）の列に沿って屋根の左から右へ葺いていく（図１７参照）。このとき、各太陽電池瓦Ａの引き出しケーブル２２の先端のコネクタ２４と、最寄りの中継ボックス５の太陽電池連結ケーブル５２の先端のコネクタ５４とを接続する。これにより、各太陽電池瓦Ａは、図１６に示す回路図のように、導線Ｐ，Ｎ間で４個ずつ直列接続された状態で、それらが相互に並列接続された状態となる。
【００２９】
各太陽電池瓦Ａの葺設状態における中継ボックス５の収まりは、図７に示すように、中継ボックス５は太陽電池瓦Ａの下方に形成される空隙Ｇ内に収まる。
【００３０】
以上の施工方法において特に注目すべき点は、各太陽電池瓦Ａの引き出しケーブル２２は、作業中において相互に接続されるのではなく、最寄りの中継ボックス５の太陽電池連結ケーブル５２のコネクタ５４に対して接続される点と、相互に直列接続された複数（４個）の太陽電池瓦Ａからなるユニット相互の並列接続作業が実質的に不要な点であり、これにより、誤配線を生じる虞が実質的に皆無となる。
【００３１】
また、屋根全体の太陽電池瓦Ａを接続する配線は、各中継ボックス５を相互に連結する１本の２心ケーブルのみであり、配線数が極めて少なく、さらに、上記した実施の形態のように、各太陽電池瓦Ａからの引き出しケーブル２２についても２心ケーブルを用いることにより、配線数はさらに少なくなると同時に、誤配線の虞もより一層少なくなる。
【００３２】
なお、葺設面Ｒ上への各中継ボックス５の固定ないしは仮固定に際して、これらを相互に接続する相互連結ケーブルの配置の形態は、図５に示したように、軒先と棟とを結ぶ上下方向へのジグザグ状とするほか、水平方向へのジグザグ状とする等、特に限定されないことは言うまでもない。
【００３３】
◇第２実施例
次に、この発明の第２実施例について説明する。
図８は、この発明の第２実施例である太陽電池瓦に用いられる中継ボックスの外観構成を示す斜視図、図９は、同太陽電池瓦を葺設施工する際の説明図であり、具体的には、同太陽電池瓦の葺設前に中継ボックスを屋根面に配置した状態を示す斜視図、図１０は、図９に示された軒側第１段目の太陽電池瓦を葺設し、予め桁方向に配線された幹線に結線する段階を示す説明図、また、図１１は、同軒側第１段目の太陽電池瓦の葺設に引き続いて、軒側第２段目の太陽電池瓦を葺設し、上記幹線の軒側第１段目の太陽電池瓦と同一の中継ボックスに結線する段階を示す説明図である。
この第２実施例の構成が、上述の第１実施例のそれと大きく異なるところは、図３に示す中継ボックス５に替えて、図８に示すように、長短２種類の太陽電池連結ケーブル５２１，５２２が配線された中継ボックス５０，５０，…を用いるようにした点、そして、所要個数の中継ボックス５０，５０，…を、予め設計されている配線図に基づき、図９に示すように、屋根面に太陽電池瓦Ａの上下２段毎に桁方向に平行して配列して接続するようにした点である。
【００３４】
この例において、中継ボックス５０の相互連結ケーブル５３，５３が並列接続された幹線に対して、図１０及び図１１に示すように、上下２段の太陽電池瓦Ａを、先に長い太陽電池連結ケーブル５２１のコネクタと軒側の下段の太陽電池瓦Ａの配線コネクタとを接続しながら、桁方向に太陽電池瓦Ａを葺設していき、下段の太陽電池瓦Ａの葺設が終了した後、１段上の太陽電池瓦Ａの短い方の太陽電池連結ケーブル５２１の配線コネクタとを接続しながら、桁方向に太陽電池瓦Ａを葺設し、順次上段に葺設していき、最後に棟瓦を葺設して太陽電池付き屋根を完成させる。
【００３５】
この例による上記中継ボックス５０を用いる太陽電池付き屋根の施工方法は、コネクタ同士の接続数は変わらないが、工数を要する屋根面への幹線の配線距離が略半減するものであるので、上記太陽電池付き屋根の施工工程が簡略化され、工数は大幅に低減できるものであり、したがって、施工ミスも激減した。
また、中継ボックス５０による幹線の方向と太陽電池瓦Ａを葺設する方向が同じであるので、幹線を仮固定しなくてもその位置がズレることがなく、かつ、上記幹線の配線と太陽電池瓦Ａの葺設と上記幹線への接続工程を分離することによって太陽電池瓦Ａの葺設時に中継ボックスやコネクタを太陽電池瓦Ａの裏側に収納する手間が省ける等、上記太陽電池付き屋根の施工工程がさらに簡略化されるものであった。
【００３６】
◇第３実施例
次に、この発明の第３実施例について説明する。
図１２は、この発明の第３実施例に用いられる中継ボックスの斜視図、図１３は、同中継ボックス内での配線構成を模式的に示す配線図、また、図１４は、１組の太陽電池瓦の全てが、中継ボックスに接続された場合の電気的等価回路図である。
この第３実施例の構成が、上述の第１実施例と大きく異なるところは、図１３に示すように、中継ボックス５ａ内に、１組の太陽電池瓦Ａ，Ａ，…の全てが、当該中継ボックス５ａに接続されると、電気回路として直列接続を構成する回路となる両端間に、発光ダイオード６１及び抵抗６５を介挿するようにした点である。
上記以外の点では、第１実施例と略同様の構成であるので、図１３及び図１４において、図３及び図４の構成部分と、同一の各部には、同一の符号を付してその説明を省略又は簡略化する。
【００３７】
この例の太陽電池瓦Ａは、太陽電池２を４個直列に接続して構成され、一枚当たり約１４Ｗ（５０Ｖ，０．２８Ａ）の出力を有するものである。
また、この例の中継ボックス５１ａには、図１２に示すように、発光ダイオード６１の点灯を確認するための確認用孔６２が設けられていて、作業者が、発光ダイオード６１の点灯を見ることができるようになっている。また、図１３に示すように、太陽電池２や発光ダイオード６１を保護するための逆流防止ダイオード６７も設けられている。また、抵抗６５は、例えば、容量２Ｗ、１００ＫΩのものが用いられるが、直流電圧に応じて、適宜大きさを設定できる。
【００３８】
この例の中継ボツクス５ａを用いて太陽電池瓦Ａ，Ａ，…を葺設するには、第１実施例の場合と同じように、中継ボックス５ａを、相互連結ケーブル５３並びにコネクタ５５を介して複数個を連結した状態で、図５に示すように、屋根の野地板並びにその上面に敷設された防水紙等からなる瓦の葺設面Ｒ上に、各中継ボックス５ａが適宜位置、つまり４個の太陽電池瓦Ａの葺設領域に対して１個の中継ボックス５ａが位置するように固定し、又はテープ等によって仮固定する。
【００３９】
この状態で、通常の屋根瓦の葺設手順と同様にして、図６に示すように、太陽電池瓦Ａを軒先側から棟部へと向けて、桁方向（水平方向）の列に沿って屋根の左から右へ葺いていく（図１７）。このとき、各太陽電池瓦Ａの引き出しケーブル２２の先端のコネクタ２４（図２）と、最寄りの中継ボックス５ａの太陽電池連結ケーブル５２の先端のコネクタ５４とを接続していくが、図１２に示すように、１個の中継ボックス５ａに４個の太陽電池瓦Ａ，Ａ，…が接続されて、発光ダイオード６１が点灯したことにより、各太陽電池瓦Ａのコネクタ２４が、中継ボックスのコネクタ５４への接続を忘れることなく、確実に完成したことを確認できる。この確認後、さらに続けて次の中継ボックス５ａへ太陽電池瓦Ａを接続する作業を安心して続行することができる。
もしも、発光ダイオード６１が点灯しない場合は、いずれかの太陽電池瓦Ａのコネクタ２４が、中継ボックス５ａのコネクタ５４へ接続されていないことを作業者に知らせることになり、これにより、作業者は、接続されていないコネクタを探索して発見し、該当する個所のコネクタ接続を行い、発光ダイオードが点灯するのを確認して、次の接続作業を続行していく。
こうして、各太陽電池瓦Ａは、図１６に示す回路図のように導線Ｐ，Ｎ間で４個ずつ直列接続された状態で、それらが相互に並列接続された状態に接続されていく。
【００４０】
このように、この例の構成によれば、中継ボックス５ａ内に配設された電気回路において、各太陽電池瓦Ａを直列接続した回路の両端に発光ダイオード６１を設けたので、発光ダイオードの点灯を確認しながら各太陽電池瓦Ａの葺設作業を行うことができる。それゆえ、接続忘れを防止でき、確実に施工できる。
【００４１】
以上、この発明の実施例を図面により詳述してきたが、具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があってもこの発明に含まれる。
例えば、上述の実施例では、中継ボックスが、４個の太陽電池瓦Ａ，Ａ，…を接続できる場合について述べたが、これに限らず、接続個数は、必要に応じて任意に増減できる。これに伴い、太陽電池連結ケーブルの本数も、４本に限らず、適宜増減できる。相互連結ケーブルの本数も任意である。また、太陽電池連結ケーブルや相互連結ケーブルが、中継ボックス５のどの面から引き出されるかも、任意である。
また、上述の第３実施例では、発光ダイオードを用いたが、これに限らず、他の電気発光素子を用いても良い。また、確認用孔内に発光ダイオードの発光部が収納されるようにしても良く、また、確認用孔から発光ダイオードの発光部が外方に突出していても良い。抵抗６５は適宜省略しても良い。
【００４２】
また、上述の第３実施例では、発光ダイオード６１を中継ボックスの内部に設けたが、変形例として、図１５に示すように、中継ボックス５ａとは別個の差し込みプラグ６８を設け、この差し込みプラグ６８の内部に発光ダイオード６１及び抵抗６５を直列に接続した回路を形成し、そのプラグ部６９を中継ボックス本体５１ａ内の差し込み口７０に差し込み自在に形成することにより、差し込んだときだけ、直列回路が形成されるようにしても良い。
このようにすれば、各太陽電池瓦Ａに発光ダイオード等を設ける必要はなく、１個の差し込みプラグ６８で全ての太陽電池瓦Ａの接続を確認でき、コストを低くできる。また、発光ダイオードの代わりにブザーのような発音要素や振動要素を用いても良く、あるいは発光ダイオードとこれらの何れかとを併用したものでも良い。
【００４３】
また、太陽電池瓦Ａの引き出しケーブル２２については、必ずしも上記の実施の形態のように２心ケーブル等の２本の導線が絶縁体を介して一体化された１本のケーブルとする必要はなく、正及び負のケーブルを個別に引き出しても良い。この場合、中継ボックス５側の太陽電池連結ケーブル５２も、それに合わせて正・負２本とするか、あるいは正・負のターミナルを設けてそれぞれに接続する構造とすれば良い。
【００４４】
さらに、上述の実施例では、中継ボックス５を１個ずつ相互連結ケーブル５３及びコネクタ５５を介して接続した例を示したが、この発明においては、相互連結ケーブル５３によって直接的に複数個の中継ボックス５を接続したものを１つの単位として用い、その１単位ごとの接続は上記の実施の形態と同様にする、といった応用も可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の構成によれば、２心ケーブルや同軸ケーブル等の１本のケーブルで相互に接続された中継ボックスに対して、所要個数の太陽電池瓦を個別に接続することによって、その各太陽電池瓦が中継ボックス内で直列接続され、全体としてその個数ごとのユニットが並列接続されるから、屋根上における太陽電池の接続のための配線数が従来に比して大幅に減少すると同時に、配線作業が極めて容易であり、誤配線や接続忘れ等がなく簡易・迅速・確実に施工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の第１実施例である太陽電池瓦の外観構成を示す斜視図である。
【図２】同太陽電池瓦に埋め込まれている太陽電池を裏面側から見た斜視図である。
【図３】同太陽電池瓦に用いられる中継ボックスの斜視図である。
【図４】同中継ボックス内での配線構成を模式的に示す配線図である。
【図５】同太陽電池瓦を葺設施工する際の説明図であり、具体的には、同太陽電池瓦の葺設前に中継ボックスを屋根面（葺設面）に配置した状態を示す図である。
【図６】同太陽電池瓦を葺設施工する際の説明図であり、具体的には、同太陽電池瓦を葺設施工する最中の様子を示す情景図である。
【図７】同太陽電池瓦の葺設構造を示す断面図である。
【図８】この発明の第２実施例である太陽電池瓦に用いられる中継ボックスの外観構成を示す斜視図である。
【図９】同太陽電池瓦を葺設施工する際の説明図であり、具体的には、同太陽電池瓦の葺設前に中継ボックスを屋根面に配置した状態を示す斜視図である。
【図１０】図９に示された軒側第１段目の太陽電池瓦を葺設し、予め桁方向に配線された幹線に結線する段階を示す説明図である。
【図１１】同軒側第１段目の太陽電池瓦の葺設に引き続いて、軒側第２段目の太陽電池瓦を葺設し、上記幹線の軒側第１段目の太陽電池瓦と同一の中継ボックスに結線する段階を示す説明図である。
【図１２】この発明の第３実施例に用いられる中継ボックスの斜視図である。
【図１３】同中継ボックス内での配線構成を模式的に示す配線図である。
【図１４】１組の太陽電池瓦の全てが中継ボックスに接続された場合の電気的等価回路図である。
【図１５】第３実施例の変形例を説明するための電気回路図である。
【図１６】従来技術を説明するための図で、瓦型太陽電池モジュールを用いる場合の各モジュール相互の接続状態を示す等価回路図である。
【図１７】従来技術を説明するための図で、屋根瓦の一般的な葺設手順を示す説明図である。
【図１８】従来技術を説明するための図で、太陽電池付き屋根の施工手順を示す説明図である。
【符号の説明】
１屋根瓦基材
２太陽電池
２２引き出しケーブル
２４，５４，５５コネクタ
４１屋根下地材
５，５０，５ａ中継ボックス
５２、５２１、５２２太陽電池連結ケーブル
５３相互連結ケーブル
６１発光ダイオード（電気発光素子）
６５抵抗
Ａ瓦型太陽電池モジュール[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a roof with a solar cell, a method of constructing the same, and a relay box used for the same. More specifically, the present invention relates to a solar cell using a tile type solar cell module in which a solar cell is integrated with an individual roof tile base material. The present invention relates to a roof with batteries, a method for constructing the same, and a relay box used for the same.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as solar cells are installed on the roof of a building such as a house, by utilizing the light energy of sunlight, the power consumption in the house or the like is supplemented, and the solar cell for saving power consumption is used. Various application methods have been devised. As a form of the solar cell installed on the roof of such a house or the like, a panel type and a tile type are known.
Panel-type solar cell modules are placed on the original roof of a building, and require a solar cell support structure in addition to the structure of the roof itself. There is a problem that it becomes larger.
[0003]
On the other hand, a tile-type solar cell module is one in which solar cells are integrated with individual roof tile base materials, so that roofing of tiles and installation of solar cells can be performed at once. There is an advantage that the number of parts is small and the number of construction steps is relatively small. A roof with a solar cell using a tiled solar cell module is disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 5-18051, Japanese Utility Model Application Laid-Open No. 64-49523, and the like.
[0004]
In a tiled solar cell module, generally, it is necessary to connect the outputs of a plurality of tiled solar cell modules in series so that a desired voltage output can be obtained. A plurality of sets of units are connected in parallel with each other to obtain a power generation output as a whole. If such a connection relationship is represented by an electrical equivalent circuit, it is as shown in FIG.
[0005]
In any of the roofs with solar cells using the tiled solar cell module disclosed in the above publication, a connection terminal for output is provided on the tiled solar cell module, and a roofing surface of the tiled solar cell module is provided in advance. A structure and a construction method are adopted in which wiring terminals are provided, and connection terminals of each tile type solar cell module are individually connected to the wiring terminals.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, conventionally, when laying roof tiles, as shown in FIG. 17, the roof tiles are usually directed from a row on the eaves side to a row on the ridge side, and in a certain direction in the rows. And thatch. Therefore, according to the prior art described in the above-mentioned publication, as shown in FIG. 18, a predetermined number of series connections are completed while sequentially connecting a plurality of solar cell modules M that are roofed in a row, as shown in FIG. In each case, it is necessary to perform operations such as connecting the outputs of the units U each formed by connecting the plurality of solar cell modules M in series with each other in parallel.
[0007]
For this reason, the construction work is complicated and takes a long time, and there is a problem that not only the possibility of erroneous wiring is high but also the number of wiring cables is increased, so that it is difficult to fit under the roof tile. In addition, there is also a risk that the roof tiles may be laid while forgetting to electrically connect the tile-shaped solar cell modules or with incomplete connection. If, after laying all the tiled solar cell modules, the user forgets to connect or is incompletely connected, the work of searching for the corresponding part is complicated, and the construction may have to be repeated.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides a roof with a solar cell that can be easily, quickly, and reliably installed without erroneous wiring or connection forgetting, a method of installing the same, and a relay box used therefor. It is intended to be.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the invention according to claim 1 relates to a roof with solar cells, in which a number of tile-type solar cell modules on which solar cells are provided are laid, and a plurality of such tile-type solar cells are provided. A plurality of relay boxes are provided on the roofing surface below the battery module, and each relay box is connected to a cable drawn from one set of the tiled solar cell module constituted by an arbitrary number of the relay boxes. The one set of tile type solar cell modules is connected in series as an electric circuit, and the relay boxes are connected to each other by a cable having two positive and negative conductors and connected to the corresponding relay box. The series output of each set of the tiled solar cell modules is connected in parallel with each other.
[0010]
Here, preferable examples of the cable include a two-core cable, a coaxial cable, and a cable in which two single-core cables are integrated by twisting each other.
[0011]
According to a second aspect of the present invention, there is provided the roof with solar cells according to the first aspect, wherein a cable drawn from the tile-type solar cell module is a cable having two positive and negative conductors. I have.
[0012]
The invention according to claim 3 relates to the roof with solar cells according to claim 1 or 2, wherein the connection between the drawer cable and the relay box of the module with the tiled solar cell and the connection between the relay boxes are connectors. It is characterized by being performed through. This is more preferable in terms of workability.
[0013]
The invention according to claim 4 relates to a relay box used for a roof with solar cells according to claim 1, 2, or 3, wherein all of the one set of tile-type solar cell modules is connected to the relay box. Then, an electroluminescent element is interposed between both ends of a circuit constituting a series connection as an electric circuit.
[0014]
According to a fifth aspect of the present invention, there is provided the relay box according to the fourth aspect, wherein the electroluminescent element is a light emitting diode.
[0015]
The invention according to claim 6 relates to the method for constructing a roof with solar cells according to claim 1, 2, or 3, wherein the relay boxes are mutually attached to a surface on which the tiled solar cell module is to be laid. After being installed at a predetermined position in a connected state, the drawer cable is connected to a corresponding relay box while each of the tile type solar cell modules is laid.
[0016]
The invention according to claim 7 relates to the method for constructing a roof with a solar cell according to claim 6, wherein the relay box according to claim 4 or 5 is provided on a surface on which the tile type solar cell module is to be laid. After being installed at a predetermined position in a state where they are connected to each other, while connecting each of the drawer cables to the corresponding relay box while roofing each tile type solar cell module, the electroluminescent element or the light emitting element of the relay box is connected. The feature is that, by turning on the diode, the connection of all the tile-shaped solar cell modules to be connected to the relay box is confirmed and the work proceeds.
[0017]
(Action)
According to the roof with solar cells of the present invention, the plurality of relay boxes are themselves connected in series by one cable having two conductors, and these cables are electrically connected, The conductors indicated by P and N in FIG. 16 are configured. Since one set of tile type solar cell modules is connected to each relay box, the wiring as the entire roof consists of a cable connecting a plurality of relay boxes arranged at predetermined positions, each relay box and its individual Only the cable that connects the required number of tiled solar cell modules arranged in close proximity to the relay box.
[0018]
In addition, a plurality of tiled solar cell modules connected in series with each other to obtain a required voltage need not directly connect the respective lead wires to each other directly, but only need to connect each module to the relay box. In addition, since the parallel connection between the solar cell module groups connected in series and unitized is performed by a cable connecting each relay box, the relay box connected by the cable is adopted by employing the construction method of the present invention. After fixing or temporarily fixing them at appropriate positions and connecting the individual tile-type solar cell modules to the relay boxes adjacent to each other while laying the tile-type solar cell modules, work for wiring can be performed. The number of man-hours can be greatly reduced, and there is no possibility of erroneous wiring.
[0019]
Furthermore, if the relay box according to claim 4 or 5 is used, when all of the specified number of tiled solar cell modules are connected, the electroluminescent element or the light emitting diode is turned on, so that incorrect wiring and connection failure Incomplete connection can be reliably prevented.
Note that a resistor may be connected in series to the electroluminescent element or the light emitting diode according to the magnitude of the DC voltage.
[0020]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. The description will be made specifically using an embodiment.
◇ First embodiment
FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a tiled solar cell module according to a first embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a perspective view of a solar cell embedded in the tiled solar cell module as viewed from the back side. FIGS. 3 and 4 are perspective views of a relay box used in the tile type solar cell module, FIG. 4 is a wiring diagram schematically showing a wiring configuration in the relay box, and FIGS. FIG. 5 is an explanatory view when a roof type solar cell module is laid. Specifically, FIG. 5 shows a state in which a relay box is arranged on a roof surface (roof surface) before the roof type solar cell module is laid. FIG. 6 is a scene view showing the roof construction of the tiled solar cell module, and FIG. 7 is a sectional view showing the roofing structure of the tiled solar cell module.
[0021]
As shown in FIG. 1, a tile type solar cell module A (hereinafter, also referred to as a solar cell module) of this example has a concave portion formed on a surface of a roof tile base material 1 and a solar cell 2 is embedded therein to mutually form a solar cell. Reference numeral 11 denotes a water-side peripheral portion, reference numeral 12 denotes a water-side peripheral portion, reference numeral 13 denotes a right-side peripheral portion forming a receiving portion, and reference numeral 14 denotes a left-side peripheral portion forming a cover portion. . In the base material 1, nailing pedestals 11a and 13a are formed on the waterside peripheral portion 11 and the right peripheral portion 13, respectively, and these pedestals 11a and 13a are provided with nail holes 11b and 13b. .
[0022]
As shown in FIG. 2, on the back surface of the substrate of the solar cell 2, a lead cable 22 composed of a two-core cable in which positive and negative lead wires of the solar cell 2 are covered with an insulator such as plastic or rubber and integrated. Is led out via a terminal box 23, and a connector 24 is provided at the end of the lead-out cable 22.
[0023]
Next, as shown in FIG. 3, the relay box 5 of this example is configured to connect four solar cell roof tiles A, A,. , And two interconnecting cables 53, 53 are drawn out. The two interconnecting cables 53, 53 are pulled out from two opposite sides, and four solar cables are provided. The two battery connection cables 52, 52,... Are respectively drawn from two opposite side surfaces different from the above.
[0024]
Each of the connection cables 52 and 53 is a two-core cable, and connectors 54 and 55 are disposed at the respective ends thereof. These connectors 54 and 55 have a waterproof structure together with the connector 24 and the terminal box 23 at the tip of the above-described lead-out cable 22 of the solar cell tile A.
[0025]
As shown in FIG. 4, inside the relay box 5, the positive and negative conductors in the two interconnecting cables 53 are individually connected to each other through the relay box 5. The positive and negative conductors in the module connection cable 52 are connected to each other positive and negative, and the positive and negative conductors corresponding to both ends of the series connection are connected to the positive and negative conductors of the interconnection cable 53. Have been.
[0026]
Therefore, the plurality of relay boxes 5, 5,... Are connected to each other by connecting the plurality of relay boxes 5, 5,. ,... Are connected in series with the four solar cell tiles A, A,... Connected to one relay box 5, and the four units are connected in parallel with each other. (FIG. 16).
[0027]
Next, the construction of the roof with solar cells of this example will be described.
Before the solar cell tile A is laid, first, in a state where a plurality of relay boxes 5 are connected via the interconnecting cable 53 and the connector 55, as shown in FIG. Each relay box 5 is placed at an appropriate position on a roofing surface R of a tile made of waterproof paper or the like laid on the roof. Is fixed or temporarily fixed with a tape or the like.
[0028]
In this state, the solar cell tile A is turned from the eaves tip side to the ridge as shown in FIG. 6 and the solar cell is turned on as shown in FIG. The roof tiles A are fixed by nails 3 to a roof base material 41 made of a field board, waterproof paper, or the like, so that the roof is laid from left to right along a row in the girder direction (horizontal direction) (see FIG. 17). At this time, the connector 24 at the end of the pull-out cable 22 of each solar cell tile A and the connector 54 at the end of the solar cell connection cable 52 of the nearest relay box 5 are connected. As a result, as shown in the circuit diagram of FIG. 16, each of the solar battery tiles A is in a state of being connected in series by four between the conductors P and N, and in a state of being mutually connected in parallel.
[0029]
As shown in FIG. 7, the relay box 5 fits in the gap G formed below the solar cell tile A when the respective solar cell tiles A are laid.
[0030]
It should be particularly noted in the above construction method that the drawer cables 22 of the respective solar cell tiles A are not connected to each other during the work, but are connected to the connectors 54 of the solar cell connection cable 52 of the nearest relay box 5. This is a point that is substantially unnecessary to perform a parallel connection operation between units connected to each other and a unit including a plurality of (four) solar cell roof tiles A connected in series with each other, which may cause erroneous wiring. Is virtually completely absent.
[0031]
Further, the wiring connecting the solar cell tiles A on the entire roof is only one two-core cable connecting the relay boxes 5 to each other, the number of wirings is extremely small, and furthermore, as in the above embodiment, Also, by using a two-core cable for the lead cable 22 from each solar cell tile A, the number of wirings is further reduced, and the risk of erroneous wiring is further reduced.
[0032]
When fixing or temporarily fixing the relay boxes 5 on the roofing surface R, as shown in FIG. It goes without saying that there is no particular limitation such as a zigzag shape in the horizontal direction and a zigzag shape in the horizontal direction.
[0033]
◇ Second embodiment
Next, a second embodiment of the present invention will be described.
FIG. 8 is a perspective view showing an external configuration of a relay box used for a solar cell tile according to a second embodiment of the present invention, and FIG. 9 is an explanatory view when the solar cell tile is laid. More specifically, a perspective view showing a state in which a relay box is arranged on the roof surface before the roofing of the solar cell tile, and FIG. 10 shows a state in which the first-stage solar cell tile shown in FIG. 9 is roofed. FIG. 11 is an explanatory view showing a stage of connecting to a trunk line wired in advance in a girder direction, and FIG. It is explanatory drawing which shows the stage which lays a solar cell tile and connects to the same relay box as the solar cell tile of the 1st stage of the eaves side of the said trunk line.
The configuration of the second embodiment is largely different from that of the first embodiment in that, instead of the relay box 5 shown in FIG. 3, as shown in FIG. Are used, and a required number of relay boxes 50, 50,... Are connected based on a previously designed wiring diagram, as shown in FIG. The point is that the solar cell tiles A are arranged and connected in parallel in the girder direction at every two upper and lower stages of the solar cell tile A on the roof surface.
[0034]
In this example, as shown in FIG. 10 and FIG. 11, the upper and lower two-stage solar cell tiles A are connected to the trunk line of the relay box 50 to which the interconnecting cables 53, 53 are connected in parallel. After connecting the connector of the cable 521 and the wiring connector of the lower solar cell tile A on the eaves side, the solar cell tile A is laid in the girder direction, and after the lower solar cell tile A is laid, The solar cell tile A is laid in the girder direction while being connected to the wiring connector of the shorter solar cell connection cable 521 of the solar cell tile A on the upper tier, and is sequentially laid on the upper tier. Roof tiles are laid to complete the roof with solar cells.
[0035]
In the method of constructing a roof with solar cells using the relay box 50 according to this example, the number of connections between the connectors does not change, but the wiring distance of the main line to the roof surface requiring man-hours is reduced by almost half. The construction process of the battery-equipped roof was simplified, and the number of steps could be significantly reduced.
Further, since the direction of the trunk line by the relay box 50 is the same as the direction in which the solar cell tile A is laid, the position does not shift even if the trunk line is not temporarily fixed, and the wiring of the trunk line and the solar cell By separating the roofing of the roof tile A from the connection process to the main line, the labor for storing the relay box and the connector on the back side of the solar roof tile A at the time of the roofing of the solar roof tile A can be omitted. The construction process was further simplified.
[0036]
◇ Third embodiment
Next, a third embodiment of the present invention will be described.
FIG. 12 is a perspective view of a relay box used in the third embodiment of the present invention, FIG. 13 is a wiring diagram schematically showing a wiring configuration in the relay box, and FIG. It is an electric equivalent circuit diagram when all of the battery tiles are connected to the relay box.
The configuration of the third embodiment is significantly different from that of the first embodiment in that, as shown in FIG. 13, all of a set of solar cell roof tiles A, A,. When connected to the relay box 5a, a light emitting diode 61 and a resistor 65 are interposed between both ends of a circuit forming a series connection as an electric circuit.
Except for the above points, the configuration is substantially the same as that of the first embodiment. Therefore, in FIG. 13 and FIG. 14, the same components as those in FIG. 3 and FIG. Description is omitted or simplified.
[0037]
The solar cell tile A of this example is configured by connecting four solar cells 2 in series, and has an output of about 14 W (50 V, 0.28 A) per sheet.
Further, as shown in FIG. 12, the relay box 51a of this example is provided with a confirmation hole 62 for confirming the lighting of the light emitting diode 61, so that the worker can see the lighting of the light emitting diode 61. Can be done. Further, as shown in FIG. 13, a backflow prevention diode 67 for protecting the solar cell 2 and the light emitting diode 61 is also provided. The resistor 65 has, for example, a capacity of 2 W and 100 KΩ, but can have an appropriate size according to the DC voltage.
[0038]
In order to lay the solar battery tiles A, A,... Using the relay box 5a of this example, the relay box 5a is connected to the relay box 5a via the interconnecting cable 53 and the connector 55 in the same manner as in the first embodiment. In a state where a plurality of the relay boxes 5a are connected to each other, as shown in FIG. 5, the relay boxes 5a are appropriately positioned on the roofing surface R of the roof and the roofing surface R of the tile made of waterproof paper or the like laid on the upper surface thereof, that is, 4 One relay box 5a is fixed to the roofing area of the solar cell tiles A so as to be positioned, or temporarily fixed with tape or the like.
[0039]
In this state, the solar cell tile A is turned from the eaves side to the ridge along the row in the girder direction (horizontal direction) as shown in FIG. Roof the roof from left to right (Fig. 17). At this time, the connector 24 (FIG. 2) at the end of the pullout cable 22 of each solar cell tile A and the connector 54 at the end of the solar cell connection cable 52 of the nearest relay box 5a are connected as shown in FIG. As shown, four solar cell tiles A, A,... Are connected to one relay box 5a, and the light emitting diodes 61 are turned on, so that the connector 24 of each solar cell tile A is connected to the connector of the relay box. It is possible to confirm that the connection has been completed without forgetting the connection to 54. After this confirmation, the operation of connecting the solar cell roof tile A to the next relay box 5a can be continued with confidence.
If the light emitting diode 61 does not light up, the worker is informed that the connector 24 of any of the solar cell roof tiles A is not connected to the connector 54 of the relay box 5a. Then, an unconnected connector is searched for and found, the corresponding connector is connected, and it is confirmed that the light emitting diode is turned on, and the next connection work is continued.
Thus, each solar cell tile A is connected in a state of being connected in series by four between the conductors P and N as shown in the circuit diagram of FIG.
[0040]
As described above, according to the configuration of this example, in the electric circuit provided in the relay box 5a, the light emitting diodes 61 are provided at both ends of the circuit in which the respective solar cell tiles A are connected in series. The roofing work of each solar cell tile A can be performed while confirming. Therefore, connection can be prevented from being forgotten, and construction can be performed reliably.
[0041]
Although the embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, the specific configuration is not limited to this embodiment, and the present invention is applicable even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. include.
For example, in the above-described embodiment, the case where the relay box can connect four solar cell tiles A, A,... Has been described. However, the present invention is not limited to this, and the number of connections can be arbitrarily increased or decreased as necessary. Along with this, the number of solar cell connection cables is not limited to four, but can be increased or decreased as appropriate. The number of interconnecting cables is also arbitrary. Further, it is optional from which surface of the relay box 5 the solar cell connecting cable or the interconnecting cable is drawn.
In the third embodiment, the light emitting diode is used. However, the present invention is not limited to this, and another electroluminescent element may be used. Further, the light emitting portion of the light emitting diode may be accommodated in the confirmation hole, or the light emitting portion of the light emitting diode may protrude outward from the confirmation hole. The resistor 65 may be omitted as appropriate.
[0042]
In the third embodiment, the light emitting diode 61 is provided inside the relay box. However, as a modified example, as shown in FIG. 15, a plug 68 separate from the relay box 5a is provided. A circuit in which a light emitting diode 61 and a resistor 65 are connected in series is formed inside 68, and a plug portion 69 is formed so as to be freely insertable into an insertion port 70 in the relay box main body 51a. May be formed.
In this way, it is not necessary to provide a light emitting diode or the like for each solar cell tile A, and the connection of all the solar cell tiles A can be confirmed with one plug 68, and the cost can be reduced. Further, a sound emitting element or a vibrating element such as a buzzer may be used instead of the light emitting diode, or a light emitting diode and any one of them may be used in combination.
[0043]
Further, the lead cable 22 of the solar cell tile A need not necessarily be a single cable in which two conductors such as a two-core cable are integrated via an insulator as in the above embodiment. , Positive and negative cables may be individually pulled out. In this case, the solar cell connecting cable 52 on the relay box 5 side may be configured to have two positive and negative cables in accordance with the connection, or a structure in which positive and negative terminals are provided and connected to each other.
[0044]
Further, in the above-described embodiment, an example is shown in which the relay boxes 5 are connected one by one via the interconnecting cable 53 and the connector 55. However, in the present invention, a plurality of relay boxes are directly connected by the interconnecting cable 53. An application is also possible in which the connection of the boxes 5 is used as one unit, and the connection for each unit is the same as in the above embodiment.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the configuration of the present invention, a required number of solar cell tiles are individually connected to a relay box interconnected by one cable such as a two-core cable or a coaxial cable. Each solar cell roof tile is connected in series in the junction box, and the units for each unit are connected in parallel as a whole, so the number of wirings for connecting solar cells on the roof is significantly larger than in the past. At the same time, the wiring work is extremely easy, and there is no erroneous wiring or connection mistakes, and the work can be performed simply, quickly, and reliably.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view showing an external configuration of a solar cell tile according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a solar cell embedded in the solar cell tile viewed from the back side.
FIG. 3 is a perspective view of a relay box used for the solar cell tile.
FIG. 4 is a wiring diagram schematically showing a wiring configuration in the relay box.
FIG. 5 is an explanatory view when the solar cell tile is laid, specifically, a state in which a relay box is arranged on a roof surface (roof surface) before the solar cell tile is laid. FIG.
FIG. 6 is an explanatory diagram when the solar cell tile is laid, and specifically, is a scene diagram showing a state where the solar cell tile is being laid.
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a roofing structure of the solar cell tile.
FIG. 8 is a perspective view showing an external configuration of a relay box used for a solar cell tile according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is an explanatory view when the solar cell tile is laid, specifically, a perspective view showing a state where a relay box is arranged on a roof surface before the solar cell tile is laid.
FIG. 10 is an explanatory view showing a stage in which the first-stage solar cell tile shown in FIG. 9 is laid and connected to a trunk line previously wired in a girder direction.
FIG. 11 is a view showing the construction of the first-stage solar cell tile on the eaves side, followed by the second-stage solar cell tile on the eaves side. It is explanatory drawing which shows the stage which connects to the same relay box.
FIG. 12 is a perspective view of a relay box used in a third embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a wiring diagram schematically showing a wiring configuration in the relay box.
FIG. 14 is an electrical equivalent circuit diagram in a case where all of one set of solar cell tiles are connected to a relay box.
FIG. 15 is an electric circuit diagram for explaining a modification of the third embodiment.
FIG. 16 is a diagram for explaining the prior art, and is an equivalent circuit diagram showing a connection state between the respective modules when a tiled solar cell module is used.
FIG. 17 is a diagram for explaining a conventional technique, and is an explanatory diagram showing a general procedure for laying a roof tile.
FIG. 18 is a view for explaining a conventional technique, and is an explanatory view showing a construction procedure of a roof with a solar cell.
[Explanation of symbols]
1 Roof tile base material
2 solar cells
22 Drawer cable
24, 54, 55 Connector
41 Roof base material
5,50,5a relay box
52, 521, 522 Solar cell connection cable
53 interconnection cable
61 Light Emitting Diodes (Electric Light Emitting Devices)
65 Resistance
A tiled solar cell module

Claims

A roof with solar cells, in which a number of tiled solar cell modules on which solar cells are arranged are laid,
A plurality of relay boxes are provided on a roof surface below any of the plurality of tiled solar cell modules,
Each of the relay boxes is connected to a lead cable from a set of the tile-shaped solar cell modules constituted by an arbitrary number of the relay boxes, and the set of tile-shaped solar cell modules is connected in series as an electric circuit in the box. And each of the relay boxes is connected to each other by a cable having two positive and negative conductors, and a series output of each tile-type solar cell module connected to the corresponding relay box is connected to each other. A roof with solar cells, which is connected in parallel to the roof.

2. The roof with solar cells according to claim 1, wherein the cable drawn from the tile type solar cell module is a cable having two positive and negative conductors.

The roof with a solar cell according to claim 1 or 2, wherein the connection between the drawer cable and the relay box of the tile-type solar cell module and the relay box and the connection between the relay boxes are respectively performed via connectors.

It is a relay box used for the roof with a solar cell according to claim 1, 2, or 3,
When all of the one set of tiled solar cell modules are connected to the relay box, an electroluminescent element is interposed between both ends of a circuit constituting a series connection as an electric circuit. Relay box.

The relay box according to claim 4, wherein the electroluminescent element is a light emitting diode.

It is a construction method of the roof with a solar cell according to claim 1, 2, or 3,
On the surface on which the tile-shaped solar cell module is to be laid, the relay boxes are installed at predetermined positions in a state where they are connected to each other. A method of constructing a roof with solar cells, characterized in that the roof is connected to a relay box.

After installing the relay boxes according to claim 4 or 5 at a predetermined position in a state where they are connected to each other on the surface on which the tile-shaped solar cell module is to be roofed, , When connecting the drawer cable to the corresponding relay box,
7. The solar system according to claim 6, wherein the lighting of the electroluminescent element or the light emitting diode of the relay box confirms the connection of all the tiled solar cell modules to be connected to the relay box and proceeds with the operation. How to install a roof with batteries.