■太陽電池と建物の美観

• 屋根の形状と太陽電池
  
  
• 切妻屋根
  
  
• 入母屋と寄棟屋根
  
  
• 陸屋根
  
  
• 屋根一体型、建材一体型
  
  
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「さぁ、太陽電池を設置しよう！」という方にも設置した後の美観については心配になるものです。かつての屋根置き型温水器のように威圧的に、しかもでたらめな配列で屋根に陣取っている姿はあまり上品とは言えませんものね。
屋根の美観を考える場合に、見逃せない注意点をお話しましょう。
屋根瓦よりも大きなものを屋根に載せるのですから、屋根形状によっては積載できる太陽電池モジュールの枚数が大きく異なるのは当然です。しかも太陽電池は各々一枚で必要な出力をしている訳ではなく、複数枚が直列にまとまった形で一回路を成しますので縦横の枚数がぴっちりと合ったきれいな設置になるとは限りません。
たとえば、横に８枚、縦に4枚並ぶ広さの南面屋根があるとしましょう。つまり屋根に32枚の太陽電池を並べるとピシッとして格好が良いわけです。そして、たまたま選んだメーカーの太陽電池が１０〜１４直列を一回路として用いるタイプだとします。ところが、このメーカーのパネルでは１０直列を3回路作るだけしかできず、屋根には2枚分のスペースが余っていわゆる”歯欠け”の配列になるわけです。
また、寄棟や入母屋の屋根ですと、三角のスペースが余ることで建物外観に違和感を感じることも多いでしょう。
こうした問題に対応するために、回路構成と設置枚数の問題はダミーのモジュールで外観を整えたりすることが成されましたが、今ではシャープのように”マルチパワーコンディショナ”と言って、直列枚数の異なる回路を混在させるパワーコンディショナも登場し、異なった直列枚数の回路構成で太陽電池を設置することもできるようになってきました。先ほどの例では１０直列を一回路、１１直列を二回路といった構成によって綺麗な配列が可能なのです。
また、三角部分を持つ屋根には昭和シェル石油が三角太陽電池モジュール（トップページの写真とイラスト）を作っています。
家の景観を保持しながら太陽電池モジュールを設置するには施主様の側にも十分な注意が必要です。まずは、下記の屋根形状を見て、自宅の屋根がどれに該当し、どのような注意が必要なのかをお確かめください。

切妻屋根の例です。もっとも素直な設置方法が採れます。したがって太陽電池モジュールメーカーの選択肢も最も多いと言っていいでしょう。太陽電池モジュールはその多くが正方形または長方形に近い形状ですからレイアウトに無理がありません。
設計も工事も美観への配慮も最も容易くすすめることができます。
また、屋根材一体型の太陽電池モジュールの美観が映えるのもこの屋根形状ならではです。

上段が入母屋、下段が寄棟の屋根です。
レイアウト検討の仕方はどちらも同様です。三角の余白をどうするかが課題です。上段の入母屋の設置例では三角の余白よりも矩形の入り込みを配慮し、長方形の太陽電池モジュールを用いたレイアウトとしています。
下段は三角の余白がもっとも大きくなりやすい寄棟屋根に三角形の太陽電池モジュールを適切にレイアウトすることですっきりした外観が得られた例です。

陸屋根の場合、屋根勾配が水平に近いので屋根に沿わせて設置するだけではベストな日射量が得られません。したがって架台の予算が許す限り、太陽電池アレイ全体を南向きに起こす必要があります。架台は半ば本格的な鋼構造物となり大掛かりですが年間発電効率のもっとも高い勾配にすることができ、換気も良いのでもっとも発電量にすぐれます。
また、かつてはこの架台は一軒一軒の家にあわせて設計、製作していたので高かったのですが、今では太陽電池モジュールメーカーの供給するキット物があって随分安くなりました。
公共建築物並に大仰な設備になりますが、「太陽電池をやってるぞ！」というアピールにはうってつけです。
美観については好みのわかれるところでしょうか。

写真は昭和シェル石油（左）と三菱電機（右）の例です。
ちょうどこの施主様は屋根の葺き替えと太陽光発電システムの設置を希望していましたので太陽電池で屋根を葺こうと相成ったのです。
メーカーは多くの場合、屋根を葺いてから太陽電池を設置するよりも屋根一体型の太陽電池で屋根を葺いた方が格安の材料費と工賃で済むといいます。
が、実際にはまだ流通量が少なく、太陽電池モジュールの価格が高いのが現実です。
もちろん、屋根上は太陽電池と屋根の取り合いの段差が小さい分、すっきりした外観になります。
問題点としては、万が一にも太陽電池モジュールが一枚破損した場合には複数の太陽電池を取り外さない限り交換ができない点です。(簡単に交換できるメーカーや型番も一部あります）
また換気性能が陸屋根や屋根置き太陽電池アレイに比べて悪い分、定格出力あたりの発電量が劣ります。

また、住宅メーカーが住宅とセット販売する太陽電池の多くは建材型です。
製品形状は一般品と酷似していますが屋根側の工夫により美観上の調和が取れています。
中でもアモルファスタイプの屋根材一体型は太陽電池が設置してあることすらわからないものもあり、興味深いものです。（旧キャノン、クボタなど）