投稿者「cherry」のアーカイブ

太陽光発電システム設置工事の状況(架台の設置)

屋根の上では、架台の設置準備が着々と行われています。

瓦の一時撤去状況

瓦の一時撤去状況

架台の設置のため、ベース固定位置周辺の瓦が部分的にはがされはじめました。こういった作業はお天気のいい日に限りますね。瓦はそれぞれで野地板に釘で固定されているので、綺麗にはがすのは手間が掛かるように思います。新築時のアスファルトのルーフィングがところどころ見えますが、これまでにおける劣化も見られず問題ない状態のようです。

架台取付金物用補強合板

架台取付金物用補強合板

架台のベースの取り付けをサポート(補強)する合板(厚さ12mm)が仕込まれていきます。この合板は最低2本の垂木と数本のビスで接合されることとなり、架台のベースはこの合板に5本のビスで固定されることになりますから、ベースの保持強度を確保するには充分と考えられます。なお、ベースは瓦の屋根面の上まで立ち上がってくることになりますから、瓦を部分的に切りかぐこととなります(もちろん防水の面で問題を起こさない下側の位置です)。なお、固定ビスの周辺その他にもコーキングが行われ防水面での心配はなさそうです。

太陽光架台の設置状況(垂木方向)

太陽光架台の設置状況(垂木方向)

合板に固定されたベースに垂木方向の架台部材が固定されました。強度面では申し分なく、また、瓦のおさまりも綺麗です(←これは重要だと思います。もしも部分的にひずみがあれば将来的な漏水の原因になりかねませんから)。

太陽光架台の設置状況(完了)

太陽光架台の設置状況(完了)

垂木とは直角方向に水平部材が取り付けられました。主に部材は2種類あり、ひとつが太陽光パネルの中央付近を鉛直方向に支えるもの、もうひとつがパネルの端を固定するもののようです。共に、垂木方向(傾斜方向)に水平部材を自由に移動及び固定することができるようです。


太陽光発電システム設置工事の状況(使用材料の確認)

太陽光パネルの設置工事は、パワーコンディショナーや各種配線類の設置を含めても概ね一日で終わります。

太陽光架台部材

太陽光架台部材

最初に行われるのが、太陽光パネルのベースとなる架台の設置です。架台はほぼ金属製の直線部材で構成されていて、屋根の垂木方向(傾斜方向)が鉄をベースとして防錆のため溶融亜鉛めっきをかけた強度の高い部材(上の写真の下側半分にある銀色のもの)が使用されます。板厚も結構あり、少々のことでは曲がってしまうこともないと思われます(少なくとも屋根面よりも強そうです)。また、屋根の棟方向(水平方向)はアルミニウムをベースとした軽量な部材(上の写真の上側半分にある黒色のもの)が使用されます。意匠面の配慮もあるようで、むらのない綺麗な表面の仕上げです。

これらの材料の確認については、主に外観上の問題(例えば大きなキズやめっきのはがれ等)がなければ良いです。強度については適切な施工方法を守ればメーカーが保証してくれるでしょうし、数量については業者さんにお任せで良いです(不足があればきちんと完成しないでしょうから)。

太陽光パネル(ソーラーフロンティア)梱包状態

太陽光パネル(ソーラーフロンティア)梱包状態

太陽光パネルについては、同じものが大量に準備されていました(当然のことですが・・・)。一つのパッケージに2枚づつ重ねて入っています。2枚で16kgの質量ですから1枚あたり8kg。ちなみに定格の発電出力は1枚あたり100Wです。

太陽光パネル(ソーラーフロンティア)

太陽光パネル(ソーラーフロンティア)

パネルは外観のキズの有無を中心に確認します。性能面は運転を開始しないことには容易にはわかりませんからね。外寸としての厚みは27mmですが、パネル部の厚みは6.5mmととても薄いです。CIS系の太陽電池で、ほぼ黒一色の落ち着いた印象です。

電線管(PF複層管)

電線管(PF複層管)

最後に、ケーブル類を束ねて格納する電線管です。写真の通りのPF管複層(ダブル)のものが最低限必要だと思います(もっともこれでも10年以上持つかは解りません)。複層があるからには単層(シングル)のものもありますが、対候性(耐久性)の面で問題があります(屋根面は強烈な紫外線と高温にさらされますから数年でぼろぼろになりそうです)。また、同様なものでCD管(色はオレンジ色)というものもありますがこれは燃えやすく危険です。このCD管は通常、燃える恐れのない箇所(例えばコンクリートへの打ち込み)で使われます。なお、PF管は自己消火性があり安全です。


太陽光発電システム設置工事の状況(仮設足場の構築)

無事に契約が終わり、業者さんによる材料手配や作業員確保の目途が立ち、ついに設置工事の段階へと入ってきました。工事の山となる太陽光パネル設置の数日前に、前段取りとして仮設足場の構築が行われました。

設置工事の状況(仮設足場)

設置工事の状況(仮設足場)

設置工事を少しでも安く上げるために足場を省略するようなことが時折見られるように思います(そういった提案をしてくる業者も実際にあるようです)。もっとも仮設足場(リース)代として、数万円~十万円程度(規模による)掛かるのは事実ですが、足場を設置すればその金額以上の効果が得られると私は考えます

まずは、「安全確保」に貢献するということです。自宅の工事中に事故が発生してしまうのは絶対に避けたいことです。後々までずっと尾を引くようにも思います。

もっとも梯子のみでも屋根に上がれないことはないです。詰まった雨どいの清掃程度の簡易な作業ならそれもありうることだと思います。しかしながら階段の設置された足場は昇降が容易でとても安心感があります。それは作業者の疲労軽減にもつながり、ひいては正確で丁寧な設置工事(施工品質の向上)につながるようにも思います。

荷の上げ下ろしの際に、付帯させた昇降装置の活用が充分に行えます。パネルの設置架台はいざしらず、太陽光発電パネルそのものは薄くて広いため、とてもデリケートな取り扱い(曲げやキズの防止)が要求されます。しかもそこそこの重量があります。こういったものの搬入にはやはり機械装置を活用すべきです。

そして最後になりますが、「施主によるチェック」も安全にそして容易に行えます。もちろん、ヘルメットと安全帯の着用と作業者に対する配慮は必須ですが、屋根に乗ることなく、足場の上から設置の状況確認が行えます。


太陽光接続箱を設置すべき位置

接続箱は、屋根上に設置した複数のパネルから出てくる複数の電線を束ね、パワーコンディショナ(パワコン)へ送り出す機器です。内部は比較的簡易な構造で開閉器が数個設置されています。外形寸法は300mm角で厚さ100mmくらい。質量は3kg程度と小ぶりな分電盤といった印象です。簡易な構造なのであまり壊れるおそれはないように思います。

太陽光接続箱

太陽光発電システム接続箱

設置場所の選定としては、屋外の外壁面か、屋内(小屋裏)が考えられるのですが、仮に小屋裏に設置した場合はパネルから出てくる複数の電線が外壁を通過(貫通)しなければならない(外壁に大きな穴を開けるのは防水の面で心配)ことと、周囲環境の劣悪さ(小屋裏はとっても暑くなるため開閉器の故障が心配)から外壁面に設置することになりました。

ところで、外壁に取り付ける場合は頻繁に操作するものではないとはいえ、故障発生時などに容易に点検できる位置であることが必要だと思います。それに加え経年劣化や不具合発生防止の観点から、直射日光があまり当たらないこと、雨も直接当たらないこと(軒下)が満たすべき条件になってくると考えられます。

加えて小屋裏内での配線の取り回しを考慮して、2階の窓からなんとか手の届く北東面としました。あまり目立つ位置ではないため、意匠上も問題がないようです。


パワーコンディショナ(パワコン)を設置すべき位置!

パワーコンディショナ(略してパワコン)は、太陽光パネルから出力される直流電力を交流電力に変換して電力会社の電力網と連係接続する重要な機器です。構造が複雑なので太陽光発電システムの中で最もデリケートなものとも言えるでしょう。それだけに期待寿命も一番短いのではないかと思います(概ね10~15年くらいで交換が必要なようです)。

パワーコンディショナ(パワコン)

パワーコンディショナ設置状況

実はとっても頭を悩ませたのがこのパワコンの設置場所でした。パワコンは一言で言えば「電気の変電所」みたいなものです。導入するパワコンは定格出力4kWのものですが、大きさは概ねランドセル2個分くらい。質量は15kg程度になります。小ぶりのエアコンの室内機くらいに相当しそうですね。

パワコンは電力を変換するものですから作動する(発電している)時に、熱、音(振動)、電界(電磁波)を発生します。本質的には居住空間から離して屋外などに設置すべきなのでしょうが、今回の場合、メーカーの仕様で屋内設置のものと決まっております。ちなみに屋内に設置する場合ほとんどの方は住宅の分電盤の近くに設置されているようです。電力ロスの最小化といえば聞こえがいいのですが、こういった位置に設置する最大の理由は「工事の容易さ」にあると思います。したがって、分電盤のある位置、すなわち洗面脱衣所や廊下に設置されるケースが多くなるようです。

私の住宅の場合、洗面脱衣所に隣接する廊下に分電盤を設置しております。その分電盤の隣は一つの候補となりえるのでしょうが、外壁に面さない中廊下なだけに夏場はとても熱がこもりそうです。

さてここで、パワコンの発生する熱量がどれくらいになるか見積もってみることにしました。パネルの定格出力が3.6kWですから、晴天時は概ね連続で3kW程度発電すると仮定します。パワコンの効率が95%とカタログにありますから発生するロス(すなわち熱)は発電量の5%に相当します。3kW×5%で、150Wとなります。

数値としては電球数個分なのでドライヤーなどに比べれば大きくはありませんが、昼間の比較的長時間に渡り熱を発生するので周囲はとても暑くなりそうです。パワコン自身にとっても周囲が暑いのは絶対好ましくないはずです

そこで廊下よりも空間がひらけている洗面脱衣所はどうかと考えました。外壁に面しているため換気がとりやすく熱がこもることはなさそうですが、電気機器であるがゆえに風呂場からの湿気がとても気になります

お風呂に入る夜の時間帯においては太陽光は発電しませんのでパワコンは停止しているはずです。放熱性能がとても重要なパワコンですから深夜になれば冷え切ってしまっているはずです。そこに湯気が当たれば当然結露してしまいそうです(実際、冬場の洗面台の鏡は風呂の扉の開け閉めでよく結露していますからね・・・)。

以上を踏まえて、パワコン設置にふさわしい条件は、

  • 熱がこもらないこと(すなわち空気が循環すること)
  • 湿気の影響を受けないこと
  • 居住空間から離れていること(音、振動、電磁波)

これらの条件の中から出した設置したい位置は玄関もしくは階段部分(吹き抜け)です。分電盤からの距離と配線の施工可否を踏まえ階段部分の壁面(ちょうど階段の1段目の頭上)に取り付けることとしました。この位置は2階へ吹き抜けていますから熱の心配はなしですし、階段は居住空間でもありませんし、湿気の問題もありません。また、分電盤までの距離も4m程度ですから電力ロスもそれほど大きくないと判断しました。梁の通っている高さですから、機器の固定にも申し分なしです。