I.　主な機能

「3Dモデル」タブでは、PVモジュールやPVアレイ、建物やサイト周辺地形などを3Dモデルエリアに配置し、PVストリングを作成します。また、影や反射光の遷移を確認することもできます。全てのモデルは、下図赤枠のエリアに配置します。

II.　3Dモデルタブの基本

1.　PVモジュール配置とPVアレイ配置

HelioBase®には、PVモジュールを配置する方法が2つあります。一つは「PVモジュール配置」で、もう一方は「PVアレイ配置」です。
「PVモジュール配置」はPVモジュール単位で配置します。PVモジュールを1枚ずつ配置するか、配置平面にPVモジュールを敷き詰めるかのどちらかの方法を使用します。
左図は、建物の屋根にPVモジュールを配置しているところです。

 

 

「PVアレイ配置」はPVアレイ単位で配置します。PVアレイの数を指定して配置するか、境界線内にPVアレイを敷き詰めるかのどちらかの方法を使用します。
左図は、地面にPVアレイを配置しているところです。

 

 

一般的に、住宅などの小規模サイトや複雑な配置面を持つサイトなど、PVアレイ単位では配置できない場合には、「PVモジュール配置」を使用し、PVアレイ単位で配置されているサイトは「PVアレイ配置」を使用する方が、効率よく配置できます。

「PVモジュール配置」と「PVアレイ配置」それぞれについての詳細は、後述します。

2.　コマンド

3Dモデルエリアに何らかの操作を行う場合、3Dモデル操作アイコンと3Dモデルエリアの間の領域に、“コマンド”が表示されます。コマンドには3Dモデルを操作するにあたり、設定すべき項目や、次に実行するべきアクションの指示、実行ボタン、キャンセルボタンなどが表示されます。コマンドは、該当の操作が完了したり、キャンセルされると、表示されなくなります。
図は、「境界線定義（ピック）」アイコンをクリックし、コマンドが表示されたところです。

3.　オービット/パン/ズーム

マウスの左ボタンドラッグの挙動を、「オービット」ボタン、「パン」ボタン、「ズーム」ボタンで設定することができます。どのモードを選択しても、マウス操作とキーボード操作の組み合わせで、オービット、パン、ズーム操作が行えます。

＜オービットモード時＞
「Shift」キーを押下しながらドラッグ ・・・ パン表示
「Ctrl」キーを押下しながらドラッグ ・・・ W軸（垂直軸）回りで回転
マウスのホイールを回転 ・・・ ズームイン・ズームアウト

＜パン表示モード時＞
「Shift」キーを押下しながらドラッグ ・・・ オービット
右ドラッグ ・・・ オービット
「Ctrl」キーを押下しながらドラッグ ・・・ W軸（垂直軸）回りで回転
マウスのホイールを回転 ・・・ ズームイン・ズームアウト

＜ズームモード時＞
「Shift」キーを押下しながらドラッグ ・・・ パン表示
マウスのホイールを回転 ・・・ ズームイン・ズームアウト

4.　ビュー

HelioBase®には、マウス操作によるオービット/パン/ズームのほかに、3Dモデルエリアの視点を変更する方法が用意されています。

「標準ビュー/平面」ボタンを押すと、全体を真上から見た平面図が表示されます。キーボードのF8キーを押しても同じです。

「全体表示」ボタンを押すと、配置したモデルすべてが表示されるようにズームインもしくはズームアウトします。

「中心移動」ボタンを押すと、コマンドが表示され、3Dモデルエリアのピックした位置を中心に表示されます。

また、メニューの「カメラ」からも標準ビューと全体表示機能は使用できます。

 

5.　最大化

3Dモデルエリアの表示を最大化することができます。3Dモデルタブの最大化ボタンを押すことで3Dモデルエリアの表示を最大表示に切り替わります。

5.　STLファイルの読み込み

3Dモデルの配置エリアに、STL形式の3Dオブジェクトを読み込むことができます。
メニューの 「モデルビュー」⇒「STLファイルの読み込み」を選択し、STLファイルを指定するか、3Dモデル配置エリアにSTLファイルをドロップすれば、STLファイルを読み込み、表示されます。

6.　地面テクスチャの配置

3Dモデルエリアに、Googleマップ画像または、画像ファイルをテクスチャとして貼り付けることができます。貼り付けられたテクスチャは、発電量計算には影響を及ぼしません。

テクスチャは、3Dモデルエリア上部のコマンドにある、「テクスチャ」アイコンをクリックして表示されるメニューによって操作することができます。以下に各メニューを説明します。

 

 

・地面テクスチャ/テクスチャファイルの読み込み：独自で用意した画像ファイルをテクスチャとして読み込むことができます。 対応ファイル形式は、.gif、.jpg、.jpeg、.tif、.tiff、.png、.bmpです。
・地面テクスチャ/テクスチャイメージの貼り付け：スクリーンショットなどクリップボードに画像がコピーされている場合、テクスチャとして貼り付けが実行されます。
・地面テクスチャ/スケール設定（2点ピック）：読み込まれたテクスチャのスケールを距離の明確な2点をピックすることで設定します。
・地面テクスチャ/スケール設定（ピクセル-距離）：読み込まれたテクスチャのスケールをピクセルあたりの距離を入力することによって設定します。
・地面テクスチャ/原点設定：読み込まれたテクスチャで、原点に設定したい点をピックすることによって原点を設定します。
・地面テクスチャ/回転（2点ピック）：ピックした2点を結ぶ直線から設定した角度分、原点を中心にテクスチャを回転します。
・地面テクスチャ/削除：読み込まれたテクスチャを削除します。

Googleマップ画像の貼り付け

テクスチャは、画像ファイルを読み込む方法のほかに、「ロケーション」タブのGoogleマップをキャプチャする方法もあります。

「ロケーション」タブを表示し、Googleマップタブの「イメージをキャプチャ」ボタンを押します。

 

 

 

「3Dモデル」タブを表示すると、3Dモデルエリアに先ほどキャプチャしたGoogleマップ画像が表示されています。
またキャプチャ画像は縮尺が自動調整された状態で、配置されています。

 

7.　境界線の配置

境界線は、PVモジュールやPVアレイの配置エリアとして使用したり、境界線エリアに高さを与え、簡単な立体オブジェクトを生成することもできます。

以下に、3Dモデルエリアに境界線を配置/削除する方法を説明します。

境界線を配置/削除するには、左図の「境界線定義（ピック）」アイコンと「境界線削除」アイコンを使用します。

「境界線定義（ピック）」アイコンをクリックすると、境界線定義（ピック）コマンドが表示されます。

3Dモデルエリアで境界線の頂点を順次ピックすることによって、境界線が描画されていきます。
終点と始点を結線したい場合は、Enterキーを押すか、実行ボタン（ 境界線定義（ピック）コマンド内の緑色のボタン）を押してください。
ピック中にBackspaseキーを押すと直近の頂点が削除されます。ピックのやり直し等に使用してください。

 

また、境界線はコマンドにある、「オフセット高さ」を設定することにより、原点の高さ（z=0）からの高さを指定して境界線を配置することができます。
オフセット高さは数値（mm）を直接入力できます。
オフセット高さを、近くのビルの屋上と同じ高さにしたい場合などには、オブジェクトをピックし、 ピック点の高さを取得する方法と、ピック点から最も近い端点の高さを取得する方法を選択できます。
境界線を配置し確定する直前で、コマンドにある「1点ピック」アイコンをクリックし、アイコンの右側に表示されるコンボボックスで「ピック点」もしくは「端点」を選択し、オブジェクトをピックすると、取得した数値がオフセット高さに設定されます。

 

 

 

 

「境界線削除」ボタン を押すと、コマンドが表示されます。消去したい境界線の内側をピックすると、境界線が青⇒赤に変わります。この状態で、実行ボタンを押すと境界線が消去されます。

8.　立体生成

HelioBase®は、簡単な3Dモデルの生成機能を持っています。以下の方法で、立体を生成できます。

１．境界線を配置します。
２．「立体生成」ボタンを押し、コマンドを表示させます。
３．コマンドの「掃引高さ」を指定します。生成する立体は境界線の高さを基点とします。
４．境界線の内側をピックすると、境界線が赤色に変わります。
５．実行ボタンを押すと立体が生成されます。

9.　影・反射光を確認する

3Dモデルエリアにて、3Dモデルの影、反射光を確認することができます。影、反射光は、時間や日を指定することができ、連続（アニメーション）表示も可能です。また、遷移のコマ静止画や動画を出力することもできます。

影、反射光の表示は、メニューの「表示」⇒「影」で切り替えることができます。

 

 

・「影なし」をチェックすると、影の描画がOFFになります。
・「影あり」をチェックすると、影の描画がONになります。
・「影+反射」をチェックすると、影と反射の描画がONになります。
・「影線描画」をチェックすると、3Dモデルの頂点からの影線描画がONになります。 「影あり」、「影+反射」の何れかがチェックされている必要があります。 ・「反射線描画」をチェックすると、PVモジュール配置平面の頂点もしくはPVモジュールの頂点からの反射線描画がONになります。下のコンボボックスで「配置絵平面を反射面とする」か「PVモジュールを反射面とする」かを選択してください。「影+反射」がチェックされている必要があります。

 

 

10.　3DモデルのShape型とLandForm型

3DモデルエリアにSTLファイルでインポートした3Dモデルや、立体生成によって作成した3Dモデルは、“Shape型”もしくは“LandForm型”の何れかのタイプを設定できます。

HelioBase®では、発電量計算のオプションとして影の影響を考慮する場合、PVモジュールやPVアレイ上の影チェック点において、他の3Dモデルから影の影響を受けるかチェックします。このとき、3Dモデルが複雑であるほど計算量が増大してしまいます。特に、地形などの3Dモデルは、起伏があり、3Dモデル自体も大きいため、計算量の増大は免れません。

このような計算量の増大を回避するため、発電量計算時の影チェックにおいて、Shape型の3Dモデルからのみ影の影響をチェックし、LandForm型の3Dモデルはチェック対象としない方式を採用しています。

また、多くの場合、地形による影の影響は、PVモジュールやPVアレイ近傍に設置される建物などの影に比較して、小さく、その影響も日の出、日の入り付近の時間に限定されます。 このため、LandForm型の3Dモデルは、影チェックはされないものの、日の出を遅らせる、もしくは、日の入りを早める時刻計算に使用されます。

以下に、3Dモデルに対し、Shape型あるいはLandForm型を設定する方法を説明します。

１．「オブジェクト/モデル選択」ボタンを押すと、コマンドが表示されます。
２．3Dモデルをクリックもしくは範囲選択し、選択状態にします。
３．3Dモデルを選択状態のまま「プロパティ」ボタンを押すと、プロパティタブが表示されます。
４．プロパティタブには選択されている3Dモデルのプロパティが表示されており、「タイプ」項目に“Shape”もしくは“LandForm”が表示されています。
５．“Shape”もしくは“LandForm”の表示を右クリックすると、タイプ変更のメニューが表示されるので、選択すると、Shape⇒LandFormまたはLandForm⇒Shapeと切り替わります。

III.　PVモジュール配置

3Dモデルエリアに、PVモジュールを配置する方法を説明します。

1.　PVモジュール配置準備

   

 

 

１．配置するPVモジュールを選択：図中の「PVモジュール」エリアから、配置するPVモジュールを選択します。
２．モジュール設置方式を選択：PVモジュールの設置方式を「架台設置形」、「屋根置き形」、「屋根材形（裏面通風）」から選択します。
３．PV配置平面を指定：PVモジュールは、必ずPV配置平面上に配置します。
3Dモデルの屋上や屋根、壁面などPVモジュールを設置したい平面をPV配置平面として登録する必要があります。
「PV配置平面指定」ボタンを押すと、コマンドが表示されます。PVモジュールを設置したい3Dモデルの面をピックすると、その面が、黄色または黄緑または水色の枠で囲われ、PV配置平面として登録されます。（黄色：架台設置形、黄緑：屋根置き形、水色：屋根材（裏面通風））
４．PVモジュールを追加するPVストリングを選択：図中の「PVストリングエリア」で選択したPVストリングに、配置するPVモジュールが追加されます。ただし、あらかじめPVストリングが追加されている必要があります。PVストリングが追加されていない場合は、“ID=—”のストリングが選択され、追加されたPVモジュールはどのストリングにも属しません。

2.　PVモジュールを自動配置

「PVモジュール自動配置」ボタンを押すとコマンドが表示されます。
縦置き/横置き、スキL、スキW、外周オフセット量[mm]を設定し、PV配置平面をピックすると、PVモジュールがPV配置平面に敷き詰められます。

スキL、スキW、外周オフセット量[mm]は左図の値です。

3.　PVモジュールを手動配置

「PVモジュール配置・配置解除」ボタンを押すとコマンドが表示されます。
横置き/縦置き、分割数、スキL、スキWを設定し、PV配置平面をピックすると、PVモジュールが一枚配置されます。
配置平面ピック毎に、ピック点から最も近いPVモジュールを基点に、スキ設定に従ってL方向もしくはW方向に順次配置されていきます。
配置したPVモジュールは、ドラッグすることによって移動することができます。1ドラッグで移動できる距離は、以下の通りです。
L方向移動の場合⇒モジュールのL方向長さ/分割数
W方向移動の場合⇒PVモジュールのW方向長さ/分割数
左図は、“分割数=2”を選択した場合の、PVモジュール移動です。

4.　PVモジュールを削除

「PVモジュール配置・配置解除」ボタンによって、PV配置・配置解除コマンドが表示されているときに、Ctrlキーを押しながらPVモジュールをピックすると、ピックしたモジュールが削除されます。また、CｔｒｌキーとShiftキーを押しながらPVモジュールをピックすると、配置したPVモジュールすべてが削除されます。

IV.　PVアレイ配置

3Dモデルエリアに、PVアレイを配置する方法を説明します。

1.　PVアレイ配置準備

１．配置するPVモジュールを選択：図中の「PVモジュール」エリアから、配置するPVモジュールを選択します。

２．直列PVモジュール数を設定：「直列PVモジュール数」を設定すると、PVストリングのVpmaxとVocを確認することができます。また、ここで設定した値が、PVアレイの列数もしくは段数の約数になっている場合、PVストリングの自動設定機能が使用できます。

 

３．PVアレイパラメータを設定：「PVアレイパラメータ」エリアにて、縦置き/横置き、列数、列間スキ[mm]、段数、段間スキ[mm]、傾斜角度、下端高さを設定します。

４．PVモジュール設置方式を設定：PVモジュールの設置方式を「架台設置形」、「屋根置き形」、「屋根材形（裏面通風）」から選択します。
 

５．PVアレイ配置パラメータを設定：「PVアレイ配置パラメータエリア」にて、配置平面角度、左右スキ距離、前後スキ距離を設定します。
左図は、配置平面角度を45°に設定し、PVアレイを配置したものです。
「影倍率から計算」ボタンを押すと、冬至の10：00～14：00において、前後のアレイの影がかからない距離を計算し、前後スキ距離に設定します。

2.　PVアレイ配置（境界線指示）

「PVアレイ配置（境界線指示）」ボタンを押すと、コマンドが表示されます。（3Dモデルエリアに境界線が配置されている必要があります。）

オフセット高さを設定すると、境界線が配置されている高さから、設定高さ[mm]分のオフセットを持って配置されます。左図は、5mの3Dモデルの屋上に、5000mmのオフセット高さを設定して、PVアレイ配置（境界線指示）を実行したものです。

外周オフセット量を設定すると、 境界線を中心に設定[mm]分のオフセット領域が設定されます。境界線の太さが設定[mm]となるイメージです。

はみ出しアレイ数を設定すると、境界線と交差するPVアレイを含め、設定個数分境界線よりはみ出して配置されます。左図は、はみ出し数を1に設定し、PVアレイ配置（境界線指示）を実行したものです。

境界線内に敷き詰めるPVアレイの、最大PVアレイ数もしくは最大システム容量を指定することもできます。コマンド内のコンボボックスで「最大PVアレイ数」もしくは「最大システム容量[kW]」を選択し、右側に最大PVアレイ数もしくは最大システム容量を入力します。

コマンドにある設定項目を設定し、境界線内をピックすると、PVアレイが境界線内に敷き詰められます。

3.　PVアレイ配置（位置指定）

「PVアレイ配置（位置指定）」ボタンを押すと、コマンドが表示されます。

オフセット高さを設定すると、配置位置ピック点から、設定高さ[mm]分のオフセットを持って配置されます。左図は、10000mmのオフセット高さを設定して、PVアレイ配置（位置指定）を実行したものです。

 

 

左右アレイ数と前後アレイ数を指定すると、複数のアレイを整列させて配置させることができます。左図は、左右アレイ数を4、前後アレイ数を5に設定し、PVアレイ配置（位置指定）を実行したものです。

 

 

コマンドにある設定項目を設定し、配置点をピックすると、PVアレイが配置されます。
この時、配置の基点を選択することが出来ます。

4.　PVアレイの選択

配置したPVアレイを選択するには、「オブジェクト/PVアレイ選択」もしくは、「PVアレイ選択（境界線）」を使用します。

「オブジェクト/PVアレイ選択」ボタンを押すと、コマンドが表示され、PVアレイをピックすると、PVアレイ全体がピンクの枠で囲われ、選択状態になります。

コマンドが表示されている状態で、Shftキーを押しながら、他のPVアレイを選択すると、複数選択ができます。

 

5.　PVアレイの削除

３Dモデルエリアに配置したPVアレイを削除する方法として、「PVアレイ削除（境界線）」、「PVアレイ削除（全て）」と「選択オブジェクトの削除」があります。

「PVアレイ削除（境界線）」ボタンを押すと、コマンドが表示され、PVアレイが配置された境界線内をピックすると、その境界線内のPVアレイは全て削除されます。

「PVアレイ削除（全て）」ボタンを押すと、コマンドが表示され、実行ボタンを押すと、3Dモデルエリアに配置されたPVアレイは全て削除されます。

PVアレイが1台もしくは複数台選択された状態で、「選択オブジェクトの削除」ボタンを押すとコマンドが表示され、実行ボタンを押すと、選択されているPVアレイが削除されます。

V.　PVストリング

PVストリングタブは、PVストリングリストとPVストリング設定操作ボタンで構成されています。
PVストリングリストの、IDが“—”の列は、どのストリングにも属していないPVモジュールを表示しています。
また、多くのPVストリング操作は、PVストリングリストの選択されたPVストリングに対して行われます。PVストリングは、ShiftキーまたはCtrlキーと組み合わせて選択することにより、複数選択が可能です。

PVストリング追加

「PVストリング追加」ボタンを押すと、PVストリングリストに、空のストリングが追加されます。

PVストリング削除

空のストリングが選択された状態で、「PVストリング削除」ボタンを押すと、選択されているPVストリングが、PVストリングリストから削除されます。

PVストリング併合

ShiftキーやCtrlキーで複数PVストリングを選択し、「PVストリング併合」ボタンを押すと、コマンドが表示され、実行ボタンを押すと、選択PVストリングに設定されているPVモジュールが全て、1ストリングに集約されます。集約されたPVストリング以外の選択PVストリングは、空になります。

PVストリング解除

「PVストリング解除」ボタンを押すと、コマンドが表示され、選択されているPVストリングに設定されているPVモジュールが解除され、PVストリングは空になります。解除されたPVモジュールは、ID=“—”の列に戻ります。

PVストリング設定

「PVストリング設定」ボタンを押すと、コマンドが表示されます。コマンドの領域選択もしくは、PVモジュールをクリックで選択（Shiftキー+クリックで複数選択できます。）し、実行ボタンを押すと、マーカーの付いたPVストリングにPVモジュールが追加されます。また、追加されたPVモジュールは、PVストリングの色が付きます。

PVストリング設定（PVアレイ）

「PVストリング設定（PVアレイ）」ボタンを押すと、コマンドが表示されます。コマンドで「段方向接続」か「列方向接続」を選択し、PVアレイをピックすると、PVストリングを自動で追加・設定します。ただし、この機能を使用するには、以下を満たしている必要があります。

• 対象はPVアレイのみ
• PVアレイ設置時に、想定PVストリングエリアの直列PVモジュール数の値が、PVアレイ列数あるいはPVアレイ段数の約数になっていること
• PVアレイの分割やPVアレイ上のPVモジュールが削除されていないこと