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太陽光発電効率と屋根の形状の親密な関係について

太陽光発電を設置するなら屋根の形状の種類を押さえておこう

「家屋の屋根」と、一口にいっても、そのタイプは様々です。太陽光発電率は「屋根の形状」「設置時の方角」などによって大きく異なります。しっかりと把握しておきましょう。

屋根の形状

①切妻(きりづま)

日本の住宅に、最も多いとされる屋根の形状が「切妻」です。この形状は、への字型になっているものから、左右対象になっているものなど、幅広い形状があります。

屋根が二面逆方向を向いているので、「太陽光パネルを設置しやすい」という特徴を持っています。そのため、この形状の屋根は、太陽光発電に向いている屋根といえるでしょう。

②片流れ

近年、日本でも増えてきてるタイプの形状が「片流れ」です。この屋根は「切妻」と違い「太陽光パネルを設置しづらい」という傾向にあります。

ちなみに、北面に傾斜が向いているのであれば、太陽光パネルの設置ができないこともあるので、注意しましょう。

太陽は東から昇り、西へ沈みます。そのため、東か西に向いていれば、発電効率が非常に高くなるのです。つまり、「片流れ」は東か西のどちらかに向かって屋根があれば、とても高い発電効率が見込める良い形状だとされています。

③陸屋根

屋根の軽症が平面であるため、太陽の位置を気にする必要がほとんどありません。このことについて、非常に良い点だと考えることができますが、もしこれから住宅を作るのであれば、わざわざ「陸屋根」にせず、東か西に合わせて「片流れ」の形状で作った方が良いです。

陸屋根は、「太陽が昇る場所」や「沈む場所」など、方角で悩むことはありません。しかし、陸屋根には、太陽光発電に必要な「傾斜」がないのです。

太陽光発電の効率を最大化させるためには、ある程度の「傾斜」が必須だとされています。そのため、「陸屋根」の場合はパネルを設置する際に、角度をつけるための架台の設置が必要になるので、設置費用が少し高くなるのがネックです。

④寄棟(よせむね)

三角形と台形が2枚ずつ混じった屋根です。傾斜が4方向にあるため、すべての部分に太陽光パネルを設置することができます。しかし、少し問題になるのが「台形の部分」と「三角形の部分」が存在するということです。

一昔前であれば、この形に太陽光パネルの形状が対応できなかったため、デッドスペースとなっていました。しかし、最近ではこの問題が改善されてきました。「台形」や「三角形」の太陽光パネルが開発され、デッドスペースがなくなったのです。そのことにより、「寄棟」での発電効率が向上しています。

屋根の形状別太陽光発電設置コスト

屋根の形状には、「切妻屋根」「片流れ」「陸屋根」「寄棟」など様々あります。これらの屋根に、太陽光パネルを設置するという人も少なくありません。

「切妻屋根」や「片流れ屋根」は、太陽光パネルの設置だけで、設置コストはごくごく普通と呼ばれる範囲内で収まります。

ところが、「寄棟」や「陸屋根」はそうはいきません。「陸屋根」や「寄棟」は通常とは違う設置方法が用いられます。

「寄棟」の場合だと、「台形」や「三角形」になった太陽光パネルを使用することがあるのです。もちろんこれは、任意になるのですが、少し特殊な形状を使うため設置費用が少し高くなります。

また、「陸屋根」の場合は、太陽光パネルが効率良く発電できる程の「傾斜」がありません。そのため、必要な傾斜「約30度」をつけるために、架台を設置します。これは、太陽光パネルにプラスアルファした費用が発生するため、設置コストが通常よりも高くなっているのです。

設置してくれるメーカーによって、「工法」や「太陽光パネルの費用」が変わるため、事前にチェックし、できるだけコストを低く抑え設置できるように、事前に手を打っておく必要があります。

屋根の形状別にみる太陽光発電の方位と角度

発電効率は、「屋根の形状」によって変化します。

また、「屋根が向いている方角」も、発電効率に関わってくる重要な要素です。

方角と太陽光発電率

太陽光による電力の発電効率は、方角によって変わります。

以下が「方角ごとの発電効率の割合」になるのでチェックしておきましょう。

  • 【南】太陽光発電効率(100%)
  • 【東】太陽光発電効率(85%)
  • 【西】太陽光発電効率(85%)
  • 【北】太陽光発電効率(60%)

すでに、ご存知の方も多いかもしれませんが、太陽光発電効率は「日射量の多い方角」によって、発電量が決まります。この中で、最も発電効率が良いのが「南」です。そして、一番良くないのが「北」となっています。

他にも、方角を細かく分けて話すと、「西南」が96%、「東南」が96%です。できるだけこのパーセンテージが高い場所を選び、太陽光パネルの設置をしましょう。

屋根が4面あるのであれば、その中でも発電効率の良い方角3面に、太陽光パネルを設置するようにしましょう。

ちなみに、太陽光パネルは高額です。ですから、設置コストを削減するために、あえて北側には設置しないのが無難な判断といえます。

また、太陽光パネルの設置角度は「30度」で発電効率が最大化するので、それを踏まえた上で設置するようにして下さい。

太陽光発電と屋根の角度が関係している理由

太陽光パネルの設置で「角度」が重要視されることには、理由があります。その理由とは、発電効率にあるのです。

太陽光は、屋根に直角に当たるのが最も良いとされています。そのため、太陽光を直角に当てるためには、太陽光パネルの設置の際に「角度」を合わせる必要があるのです。

また、場所によっては、太陽光の「角度」に差があります。ですから、地域によってベストとされる「角度」が異なるのです。

例えば、北海道なら「40度」さらに、端っこの沖縄では「25度」がベストな「角度」とされています。その中間地点に存在する埼玉は、平均的な「20度~30度」が理想です。

屋根に太陽光発電を設置する際のチェックポイント

太陽光パネルの重さは、1システムあたりおおよそ「200キロ~300キロ」あります。これを屋根に載せるので、屋根はその重量に耐えるだけの「耐久性」がなければいけません。

もし、「耐久性」に問題がある場合は、「安全性」を考慮して設置しないという選択をおすすめします。「安全性」に不安がある場合は「耐久性」を向上させるための工事を行うと、太陽光パネルを安心して設置できます。

太陽光パネルは、「安全性」最優先に考えた上で、設置の有無を判断するようにしましょう。

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