JP2009295836A - Solar cell integrating device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は太陽電池パネルの性能を損ねることなくユニット化し設置面積を大幅に縮小した太陽電池集積装置であってユニット単体使用、複数使用等用途に応じて設置使用するものである。 The present invention is a solar cell integrated device in which the unit area is greatly reduced without impairing the performance of the solar cell panel. The solar cell integrated device is installed and used according to applications such as single unit use or multiple use.
太陽電池パネルに使用されるセルとその周辺技術は年を追う毎に進化し光電変換効率を高めながら徐々に普及を重ね化石燃料代替エネルギーとしての役割を確立している。その一方で設置方法は太陽電池パネルが登場して以来平置きにして受光する形態のままである。このことは大電力を得ようとする際に広大な設置面積が必要になる欠点がある。また一般家庭での利用では屋根に負担がかかる問題があった。
改善策として支持金物、架台の工夫、軽量化がなされてきた。
しかしながらこれらの方法は全て太陽電池パネルの平置き設置が前提であって集積についての考慮がなされなかった。
The cells used in solar panels and their peripheral technologies have evolved over the years, and have gradually become widespread while improving photoelectric conversion efficiency, establishing a role as fossil fuel alternative energy. On the other hand, the installation method has remained in the form of receiving light flatly since the appearance of the solar cell panel. This has the disadvantage that a large installation area is required when high power is to be obtained. In addition, there is a problem that the roof is burdened when used in a general household.
As measures for improvement, support hardware, devise of the mount, and weight reduction have been made.
However, all of these methods are based on the assumption that the solar cell panel is installed horizontally, and no consideration was given to integration.
特許文献1〜3には太陽光発電システムと設置方法及び集積装置が記載されている。
特許文献1で開示された「太陽光発電システム」では太陽光の短波長領域の光で発電する第一の太陽光発電パネル、赤外線吸収機能を持った材料から構成された集光器、および、主に前記第一の太陽光発電パネルでの発電に使用されない波長領域の光で発電する第二の太陽光発電パネルからなり、第一の太陽光発電パネルを透過した光を前記集光器によって集光し、第二の太陽光発電パネルに照射し発電させることを特徴とするとしている。 In the “solar power generation system” disclosed in Patent Document 1, a first solar power generation panel that generates power with light in the short wavelength region of sunlight, a concentrator made of a material having an infrared absorption function, and It consists mainly of a second photovoltaic power generation panel that generates power with light in a wavelength region that is not used for power generation in the first photovoltaic power generation panel, and the light transmitted through the first photovoltaic power generation panel is transmitted by the collector. The light is condensed and irradiated to the second photovoltaic power generation panel to generate power.
さらに太陽光の短波長領域の光で発電する第一の太陽光発電パネルおよび前記第一の太陽光発電パネルでの発電に使用されない波長領域の光で発電する第二の太陽光発電パネルは二層で構成され年間を通じて太陽光効率のよい方向に向けて設置される。このことで設置面積の縮小と発電効率の向上を図るとしている。 Furthermore, there are two types of solar power generation panels: a first solar power generation panel that generates power using light in the short wavelength region of sunlight and a second solar power generation panel that generates power using light in a wavelength region that is not used for power generation in the first solar power generation panel. It is composed of layers and is installed in a direction with good solar efficiency throughout the year. This aims to reduce the installation area and improve power generation efficiency.
ここで開示されているのは2層で構成された太陽電池の集積方法であって照射する太陽光の波長に工夫を凝らし単位面積あたりの発電量の向上を図るもので従来の設置方法よりは高効率に発電力を得られる旨が記載されている。 What is disclosed here is an integration method of solar cells composed of two layers, which is designed to improve the amount of power generation per unit area by devising the wavelength of sunlight to irradiate, rather than the conventional installation method. It is described that power generation can be obtained with high efficiency.
特許文献2で開示された「太陽光発電システム及びその設置方法」では両面受光太陽電池を使用しておもて面受光による年間発電量と裏面受光による年間発電量の和が最大となる傾斜角で設置するとしている。 In the “photovoltaic power generation system and its installation method” disclosed in Patent Document 2, the inclination angle that maximizes the sum of the annual power generation by surface light reception and the annual power generation by backside light reception using a double-sided light receiving solar cell. It is supposed to be installed at.
この方式による年間発電量は片面受光南向き最適傾斜付き設置に比較して両面受講太陽電池では120%(地点により変化)と大きくなり、且つ、設置方位依存性が殆どない太陽光発電設備が実現できる。このことでビル等の屋上を有効に利用することが可能になるとしている。 The annual power generation with this method is 120% (changes depending on the location) for solar cells with double-sided solar cell installation compared to single-sided light receiving south-facing installation with optimum inclination, and a photovoltaic power generation facility with little installation orientation dependency is realized. it can. This makes it possible to effectively use the rooftop of a building or the like.
さらに従来の太陽電池はおもて受光面からの受光で発電する片面受光モジュールを南向き最適傾斜角で設置する方式が一般的であって、この方式では、設置方位角が南向きからずれるに従って年間発電量は小さくなり、東面または西面を向くと南面設置時の約70%程度まで低下する。従って、ビル屋上等に太陽電池を架台設置する場合、ビル等の向きの制限を受け、設置方位が南向きからずれるし、また南向きに拘った場合は設置モジュール数が制限されるうえ景観上も不利になるとしている。 In addition, conventional solar cells generally use a single-sided light receiving module that generates electricity by receiving light from the light receiving surface at an optimum south-facing inclination angle. In this method, annual installation azimuth is shifted from the south. The amount of power generation becomes small, and when it faces the east or west, it decreases to about 70% of that at the south. Therefore, when installing solar cells on the rooftop of a building, etc., the orientation of the building, etc. is restricted, and the installation orientation deviates from the south. Is also going to be disadvantageous.
この両面受光太陽電池を降雪地域に適用した場合、太陽電池モジュールへの積雪を防止できる傾斜角は約60°となっているが、最適傾斜角はこの角度と同等又はそれ以上となることから、太陽電池への積雪を防止しながら、片面受光太陽電池に対して125%程度の年間発電量を得ることが可能となるとしている。 When this double-sided light receiving solar cell is applied to a snowfall area, the inclination angle that can prevent snow accumulation on the solar cell module is about 60 °, but the optimum inclination angle is equal to or greater than this angle, It is said that it is possible to obtain an annual power generation amount of about 125% for a single-sided light receiving solar cell while preventing snow accumulation on the solar cell.
上記のように両面受光太陽電池とその設置方法を述べたうえで設置占有面積の縮小化と発電量の増大を可能にする旨が記載されている。 After describing the double-sided light receiving solar cell and its installation method as described above, it is described that the installation occupation area can be reduced and the power generation amount can be increased.
特許文献3で開示された「太陽光発電システム及び設置方法」においては多数枚の長尺の太陽電池モジュールを,装置コストの上昇を招くことなく且つ設置スペースの縮小化が可能な太陽電池モジュールの積層保管装置を提供するとしている。 In the “photovoltaic power generation system and installation method” disclosed in Patent Document 3, a large number of long solar cell modules are installed in a solar cell module capable of reducing the installation space without increasing the device cost. It is supposed to provide a stacked storage device.
さらに従来の片面受光太陽電池の最適傾斜設置(例えば30°)では、設置方位が南からずれると年間発電量は低下するので両面受光太陽電池を使用して表面受光による年間発電量と裏面受光による年間発電量の和が最大となる傾斜角で設置するとしている。 Furthermore, in the conventional optimum installation of single-sided light receiving solar cells (for example, 30 °), annual power generation decreases when the installation direction deviates from the south. It is supposed to be installed at an inclination angle that maximizes the sum of annual power generation.
このことで装置の年間発電量は片面受光南向き最適傾斜付き設置に比較して120%(地点により変化)と大きくなり、且つ、設置方位依存性が殆どない太陽光発電設備が実現できるしこれにより、ビル等の屋上を有効に利用することが可能としている。またこの両面受光太陽電池モジュールを備える太陽光発電システムにおいて、施設場所の周囲にフェンス一体形または手摺一体形両面受光モジュールを垂直設置するとしている。 As a result, the annual power generation amount of the device is 120% (changes depending on the location) compared to the single-side light receiving south-facing installation with optimum inclination, and a photovoltaic power generation facility having almost no installation orientation dependency can be realized. This makes it possible to effectively use the rooftop of a building or the like. Further, in the solar power generation system including the double-sided light receiving solar cell module, the fence-integrated type or the handrail-integrated double-sided light receiving module is vertically installed around the facility location.
この積層保管装置は、太陽電池モジュールを搬入あるいは搬出するための搬入搬出口を有する筐体内に上下方向に複数段設けられていて太陽電池モジュールと管棚を有する保管装置本体との上下2段で構成されていて各種装置を持って保管装置本体と搬入・搬出装置とを相対移動可能にして、搬入・搬出装置に太陽電池モジュールを搭載した状態で搬入・搬出装置が保管装置本体内に進入あるいは退出可能にするものである。 In this stacked storage device, a plurality of stages are provided in the vertical direction in a casing having a carry-in / out port for carrying in or carrying out the solar cell module, and the two-stage upper and lower stages of the solar cell module and the storage device body having a tube shelf. The storage device body and the loading / unloading device can be moved relative to each other by holding various devices, and the loading / unloading device enters the storage device body with the solar cell module mounted on the loading / unloading device. It is what makes it possible to leave.
上記のように2段構成の積層保管装置で太陽電池モジュールを垂直に設置して設置占有面積の縮小と発電効率の向上を実現する旨記載されている。 As described above, it is described that a solar cell module is vertically installed in a two-stage stacked storage device to reduce the installation area and improve the power generation efficiency.
しかしながら特許文献1から3のいずれの装置も縮小可能な設置面積は従来の約1/2前後であり想定発電量は最大でも約2倍にしかならないのである。このことをもって大幅な効率化を達成したとは言いがたい。 However, the installation area that can be reduced in any of the devices of Patent Documents 1 to 3 is about ½ of the conventional one, and the estimated power generation amount is only about twice as much as the maximum. It is hard to say that this has significantly improved efficiency.
本発明は太陽電池集積装置を用いることで従来は面で構成されていた太陽電池パネルを透過性樹脂と交互に挟み込むことで多層化し各モジュール感光面に透過性樹脂を経由して太陽光を当てて発電することを目的としている。 The present invention uses a solar cell integrated device to stratify a solar cell panel, which has conventionally been constituted by a surface, by sandwiching it alternately with a transparent resin so as to apply sunlight to each module photosensitive surface via the transparent resin. The purpose is to generate electricity.
使用する太陽電池はここでは便宜上フィルムタイプのアモルファス太陽電池をモジュールとして解説をする。フィルムタイプは極薄で挟み込んで使用するには最適である。さらに金属フレーム、固定金具、太陽熱を遮断するための断熱材は使用しないことも合わせて最適である。さらに挟み込んで使用するので汚れが付着することもなく従来必要であった感光面を保護するガラスは使用しないので清掃が不要である。また放光板に用いる透過性樹脂とはここでは有機ガラスとも称されるアクリル板を代表的素材として解説をする。 Here, for convenience, the solar cell used will be described as a module of a film type amorphous solar cell. The film type is extremely thin and is optimal for use. In addition, it is optimal to use no metal frame, fixtures, or heat insulation to block solar heat. Further, since it is used while being sandwiched, no glass is used to protect the photosensitive surface, which does not adhere to dirt and protects the photosensitive surface. The transparent resin used for the light-emitting plate is explained here using an acrylic plate, also called organic glass, as a representative material.
片面発電モジュールの発電素子側をおもてとし射光用として表面を切削加工したアクリル面に貼り付け裏側にアースを兼ねた放熱板を貼り付けさらにその放熱板にモジュール裏面を貼り付ける。このモジュールのおもてにアクリル板を貼り付ける。以上の順に貼り合わせをくり返しユニットを構成する。こうしてできた1ユニットの中には従来のモジュールを数十枚か又はそれ以上必要に応じて格納することになる。このことで設置面積は大幅に軽減される。モジュールの各出力端子は本装置の固定用ベースに具備する端子台で結線し固定用ベースの一部に総合出力端子を設ける。 The power generation element side of the single-sided power generation module is used as the front, and the heat sink is attached to the acrylic surface whose surface has been cut for irradiation, and the heat sink serving as the ground is attached to the back side, and the module back surface is attached to the heat release plate. Acrylic board is attached to the front of this module. The unit is repeatedly formed in the above order. In one unit thus formed, several tens or more conventional modules are stored as required. This greatly reduces the installation area. Each output terminal of the module is connected by a terminal block provided in the fixing base of the apparatus, and a total output terminal is provided in a part of the fixing base.
上記のうちアースを兼ねた放熱板はその一部を本装置の放熱羽根としてベース内に露出し外気に触れさせ放熱するし固定ベースの一部に具備するアース端子で接地することによりアースとしての役割をする特徴を持つ。 Of the above, a part of the heat sink that also serves as ground is exposed to the outside air as a heat radiating blade of this device, exposed to the outside air to dissipate heat, and grounded by a ground terminal provided in a part of the fixed base. Has a characteristic to play a role.
本発明はこのように1ユニットで完結する装置でありユニット同士を並列設置、直列設置して結線、連結することで総合出力電力を容易に増減するので大容量充電器に電力を蓄えながら使用するうえで従来の太陽電池の平面設置と比較して設置面積が大幅に削減される上に大型化も簡易に実施できる特徴を持つ。 The present invention is a device that can be completed in one unit as described above. The units can be installed in parallel, connected in series, connected and connected, and the total output power can be easily increased / decreased. In addition, the installation area is significantly reduced compared to the conventional flat installation of solar cells, and the size can be easily increased.
本発明は放光板に透過性樹脂を用いる。代表的透過性樹脂のアクリル板表面にモジュールを貼り付けるか葉緑素等で作成された増感型太陽電池を塗料の形状で塗布するがその接着面は採光のために切削加工を施している。
また底辺を除く他の辺も採光効率向上のために面取り加工を施すとしている。
放光板面の切削加工は小さなプリズム状、三角錘状、レンズ状、山形溝状であってこのことでモジュールを挟み込み集積して地面に垂直に立てアクリル板の断面にあたる辺を太陽方向に向けると辺から入った太陽光は切削加工した面からモジュール表面に直角に射光しモジュールが起電し発電する。さらには放光板として表面切削加工をしたアクリル板にフィルム型の太陽電池を貼り付けるか光電変換効率が約3パーセント前後しかない葉緑素太陽電池を貼るか塗料の状態で塗布してアクリルと一緒に海苔巻き状に巻き込むことで平面設置では必要となる設置面積を広げることなく円筒状にすることで形成して平面設置と同等かそれ以上の発電量をたやすく得る。特に葉緑素太陽電池ではそれ自体が半透明で透過性を持っているので光電変換効率の低さを補って余りある量を巻き込むことで十分な電力を得る。また切削した窪みには透明アクリル樹脂嫌気性接着剤を塗布し放光板面と切削部分との表面を同一にして窪みの部分ではレンズの役目を持たせるとともにフィルム型太陽電池との接着剤を兼ねる。切削する窪みの高い部分はセルと同面積、同形状とし窪み部分の形状を等辺山形、三角錐、四角錘、多角形錘、または円錐状とする。このことで透過性樹脂を通った光がセルに対して直角に照射されるので本装置が太陽電池集積装置としての性能を発揮する特徴を持つ。
In the present invention, a transparent resin is used for the light-emitting plate. A module is attached to the surface of a typical transparent resin acrylic plate or a sensitized solar cell made of chlorophyll or the like is applied in the form of a paint, but the adhesive surface is cut for lighting.
In addition, chamfering is performed on the other sides except for the bottom to improve the lighting efficiency.
The processing of the light-emitting plate surface is a small prism shape, triangular pyramid shape, lens shape, chevron groove shape, so that when the module is sandwiched and accumulated, it stands vertically on the ground and the side corresponding to the cross section of the acrylic plate faces in the sun direction Sunlight entering from the side shines perpendicularly to the module surface from the cut surface, and the module generates electricity to generate electricity. In addition, a film-type solar cell is attached to an acrylic plate that has been surface-cut as a light-emitting plate, or a chlorophyll solar cell having a photoelectric conversion efficiency of only about 3% is applied, or it is applied in the state of paint and laver together with acrylic. By winding it in a winding shape, it can be formed in a cylindrical shape without increasing the installation area required for flat installation, and the amount of power generation equal to or higher than that of flat installation can be easily obtained. In particular, since a chlorophyll solar cell itself is translucent and transmissive, sufficient electric power can be obtained by making up an excessive amount to compensate for the low photoelectric conversion efficiency. In addition, a transparent acrylic resin anaerobic adhesive is applied to the cut recess so that the surface of the light emitting plate and the cut portion are the same, and the concave portion serves as a lens and also serves as an adhesive with the film type solar cell. . The high portion of the hollow to be cut has the same area and shape as the cell, and the shape of the hollow portion is an equilateral mountain, a triangular pyramid, a quadrangular pyramid, a polygonal weight, or a cone. Thus, since the light passing through the transmissive resin is irradiated at right angles to the cell, the present device has a feature of exhibiting performance as a solar cell integrated device.
本発明の太陽電池集積装置は貼り合わせたアクリル板と太陽電池パネル及びアースを兼ねた放熱板に対して表面を切削加工したアクリル樹脂の円柱状丸棒で貫通して連結し保持するとともに放光板に射光するものである。 The solar cell integrated device of the present invention is connected to and held by an acrylic resin cylindrical round bar whose surface is cut with respect to a bonded acrylic plate, a solar cell panel and a heat sink that also serves as a ground, and a light-emitting plate It shines on.
この円柱状丸棒はユニットを貫通した後両先端を半球状に加工して太陽光を受けて採光し切削加工した丸棒表面からアクリル板表面を切削してモジュールを貼った面に太陽光を伝送する装置を兼ねるものである。 This cylindrical round bar penetrates the unit, then both ends are processed into a hemisphere, sunlight is received and cut, the acrylic plate surface is cut from the round bar surface that has been cut, and the module is attached to the sun. It also serves as a transmission device.
ユニットは集積層が縦に見えるように設置する。また集積層が見える辺を国内では東西方向に設置し張り合わせた側面で採光装置の先端の方向を南北に設置することで季節により南北に振れる太陽の位置変化に対応する。設置方向の基本は春分の日、秋分の日の南中時に太陽が真上で日の出、日の入りの方向に集積層の辺の形状が見える東西方向位置である。なおユニット下部は本装置の固定ベースであるが設置場所によって微妙に異なる日昇、日没方向に対する微調整のために可動式である。 The unit is installed so that the accumulation layer can be seen vertically. In addition, the side where the accumulation layer can be seen is installed in the east-west direction in the country, and the tip of the daylighting device is installed in the north-south direction to cope with the change in the position of the sun swinging north-south depending on the season. The basic installation direction is the east-west direction where the shape of the side of the accumulation layer can be seen in the direction of sunset and sunrise when the sun is directly above and during the south and middle of Equinox. The lower part of the unit is a fixed base of the apparatus, but is movable for fine adjustment in the direction of rising and falling slightly depending on the installation location.
太陽電池集積装置はユニット全体を耐熱ガラスで覆い内部に窒素ガスを充填するか真空状態とすることで太陽熱が本体内部に蓄積しないうえに結露防止とアクリル板の軟化防止、アクリル板とモジュールの剥離防止に対応する特徴を持つ。 The solar cell integrated device covers the entire unit with heat-resistant glass and is filled with nitrogen gas or in a vacuum state so that solar heat does not accumulate inside the main body and prevents condensation and softening of the acrylic plate, peeling of the acrylic plate and module It has features corresponding to prevention.
本発明の太陽電池集積装置はその外周部に防水施工を施すことで水中、土中を選ばず設置場所の制限を受けることなくあらゆる場所に設置できる。このことはモジュールに対する射光が透過性樹脂を介在する間接光で可能にしたことに由来している。本装置から遠隔なところから太陽光採光装置、光ファイバー、光ダクト等で太陽光を伝送し射光することによって発電する特徴を持つ。 The solar cell integrated device of the present invention can be installed at any location without being restricted by the installation location regardless of whether it is in the water or in the soil by applying waterproofing to the outer peripheral portion thereof. This is due to the fact that the light incident on the module is made possible by indirect light through a transparent resin. It has the characteristic of generating electricity by transmitting sunlight from a remote place from this device through a sunlight lighting device, an optical fiber, an optical duct, and the like.
本発明の太陽電池集積装置に使用する放光板の表面は多様な形状の切削加工を施すとしている。モジュールに使用されるセルの形状、配列方向に合わせてセルに対して太陽光が直角に近く射光されるようにアクリル板表面をレーザー光によって切削加工する。使用する板の厚みの中心方向に傾斜をつけて裏、表を切削するものであって微細に削るほど射光効率が向上する特徴を持つ。 The surface of the light-emitting plate used in the solar cell integrated device of the present invention is subjected to various shapes of cutting. The surface of the acrylic plate is cut with laser light so that sunlight is emitted at a right angle to the cells in accordance with the shape and arrangement direction of the cells used in the module. The back and front surfaces are cut by inclining the thickness direction of the plate to be used, and the light emission efficiency improves as the surface is finely cut.
従来の太陽電池パネルは戸建、マンション、ビル等の施設その他にかかわらず設置面積を広く取らないとその有効性が発揮できなかったが本装置ではそれらの課題を解決した。 Conventional solar panels could not be effective unless a large installation area was taken regardless of the facilities such as detached houses, condominiums, buildings, etc. However, this device solved these problems.
従来の太陽電池パネル設置におけるフレーム枠、設置架台が不要で設置時の作業の専門性等を含めて費用対効果を圧倒的に改善した。 It eliminates the need for a frame frame and installation stand for conventional solar panel installation, and has dramatically improved cost effectiveness, including expertise in installation work.
屋根置き型では太陽に対する設置角度に大きな制限があり、ともすればせっかく設置しても太陽光の照射時間が不足することになる問題を解決した。 In the case of the roof type, the installation angle with respect to the sun is greatly limited.
採光装置、光ファイバー等で太陽光を間接的に照射することで、本装置は設置場所を選ぶことなく、土中、暗渠、真空中に設置できる。漏水対策を施すことで水中にも対応する。 By indirectly irradiating sunlight with a daylighting device, an optical fiber, etc., this device can be installed in the soil, in a culvert, or in a vacuum without selecting an installation location. Applicable to underwater by taking measures against water leakage.
風力発電装置において年間の平均風速が6m以上であることが設置条件の一つであるが年間平均6m以下または微風のときは発電機能を果たさないものが大半である。また回転ローターの羽根が落下する事例もあり発電量不足と羽根の落下事故に関しては損害賠償等訴訟の対象になる事例もある。また羽根の回転により鳥が衝突し死亡することで自然保護団体からの設置反対運動の対称になる事例もある。そこで本装置を風力発電装置の直近に設置する。風力発電装置は海辺や小高い丘などに鉄塔をたてその上に設置される事例が多く設置場所周辺は遊休地状態の箇所が多数存在する。そこで羽根を撤去して発電機を下ろして採光装置を設置するか風力発電機用支柱最上部に採光装置取り付け用の支持金物を取り付けそれに採光装置を取り付けて支柱鉄塔下部に太陽電池集積装置を設置する。朝日が昇ると同時に採光した光は鉄塔の一部に開口した窓から太陽電池集積装置に照射する。そこで得られた電力でモーターを回し駆動装置を介在させ風力発電機のローターを回すことによって起電させ電力を得る。風力発電機のモーターは低回転でも発電するので太陽電池で回すモーターは小型でも変速機ギアー比で調整しチェーン、ベルト、ギアー等で風力発電機と連結して実用に供する。 One of the installation conditions is that the average wind speed of the wind power generator is 6 m or more per year, but most of them do not perform the power generation function when the average wind speed is 6 m or less per year or a breeze. In addition, there are cases where the blades of the rotating rotor fall, and there are cases where it is subject to lawsuits such as damage compensation for the power generation shortage and the blade falling accident. In addition, there are cases in which the movement against the installation from the nature conservation group becomes symmetrical due to the bird colliding and dying due to the rotation of the blade. Therefore, this device is installed in the immediate vicinity of the wind turbine generator. There are many cases where wind turbines are installed on the seaside or small hills, and there are many cases where there are idle areas around the installation site. Therefore, the blades are removed and the generator is lowered to install the daylighting device, or the support hardware for attaching the daylighting device is attached to the top of the column for the wind power generator, and the daylighting device is attached to it, and the solar cell integrated device is installed at the bottom of the column tower To do. At the same time when the morning sun rises, the sunlight collected is applied to the solar cell integrated device through a window opened in a part of the tower. Then, the electric power is obtained by rotating the motor with the obtained electric power and turning the rotor of the wind power generator through the drive device. Since the motor of the wind power generator generates electricity even at a low speed, the motor driven by the solar battery is small, but it is adjusted by the gear ratio of the transmission and connected to the wind power generator with a chain, belt, gear, etc. for practical use.
宇宙ステーション、人工衛星等船外に大きく広げた太陽電池パネルが不要で宇宙ゴミ及び浮遊物の衝突による破損、破壊リスクが軽減される。このことは破損によって発生する乗組員の船外修理活動リスクの軽減に貢献する。 There is no need for solar panels that are widely spread outside the ship, such as space stations and satellites, reducing the risk of damage and destruction caused by collisions of space debris and suspended matter. This contributes to reducing the risk of crew outboard repair activities caused by damage.
以下、本発明の最良の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。 Hereinafter, the best mode of the present invention will be specifically described with reference to the drawings.
図1は本発明の外観斜視図である。1は耐熱性強化ガラスである。2は太陽電池集積装置の集積部である。3は放光板である。4は放光板3の接着面である。5は貼り合わせを固定するボルトである。6は装置の貼り合わせを固定することを兼ねた採光装置である。7は太陽電池集積装置の固定ベースである。13はユニットの出力端子である。28は感電防止用ダミープラグである。 FIG. 1 is an external perspective view of the present invention. 1 is a heat resistant tempered glass. Reference numeral 2 denotes a stacking unit of the solar cell stacking apparatus. 3 is a light emission plate. Reference numeral 4 denotes an adhesive surface of the light-emitting plate 3. Reference numeral 5 denotes a bolt for fixing the bonding. A daylighting device 6 also serves to fix the bonding of the devices. Reference numeral 7 denotes a fixed base of the solar cell integrated device. Reference numeral 13 denotes an output terminal of the unit. 28 is a dummy plug for preventing electric shock.
図2は本発明の1ユニット分の展開図である。 FIG. 2 is a development view of one unit of the present invention.
図3は本発明の透過性樹脂の放光板3、モジュール8、放熱板9の形状と取り付け位置関係の詳細と分解斜視図である。10はモジュールからの出力端子。14は放光板切削面である。15は固定ボルト貫通穴で16は採光装置貫通穴である。 FIG. 3 is an exploded perspective view showing details of the shape and mounting position of the transparent resin light emitting plate 3, the module 8, and the heat radiating plate 9 of the present invention. 10 is an output terminal from the module. Reference numeral 14 denotes a light-emitting plate cutting surface. 15 is a fixing bolt through hole, and 16 is a daylighting device through hole.
図4は各モジュールからの出力端子10を繋ぐ内部連結端子台11を内蔵する固定ベースである。12はアース端子、13はユニットとしての総合出力端子であって連結端子で結線された電力の取り出し口である。 FIG. 4 shows a fixed base incorporating an internal connection terminal block 11 for connecting the output terminals 10 from the respective modules. Reference numeral 12 denotes a ground terminal, and reference numeral 13 denotes a total output terminal as a unit, which is a power outlet connected by a connecting terminal.
図5は本装置を用いた太陽光発電システムの全体の概略図である。17はチャージコントローラーである。直流開閉器を内蔵し電流の逆流防止直流開閉器を内蔵し電流の逆流防止と突発的な過電流を防止する。18は充電器である。19はAC/DCインバータである。発電した直流電力を交流に変換しシステム全体の運転を自動管理する。20はパワーコンデショナーである。21は電力会社から供給を受ける際の電力計に接続し本装置で発電した電力を売買する際の切替え装置である。 FIG. 5 is an overall schematic diagram of a photovoltaic power generation system using this apparatus. Reference numeral 17 denotes a charge controller. Built-in DC switch to prevent backflow of current Built-in DC switch prevents backflow of current and sudden overcurrent. Reference numeral 18 denotes a charger. Reference numeral 19 denotes an AC / DC inverter. The generated DC power is converted to AC and the entire system operation is automatically managed. Reference numeral 20 denotes a power conditioner. Reference numeral 21 denotes a switching device that is connected to a power meter for receiving supply from an electric power company and buys and sells the electric power generated by this device.
図6は風力発電機への本装置の実施例1である。本図では風力発電装置27の羽根を撤去し風力発電機27を地上に降ろして設置し太陽電池集積装置24によって得られた電力でモーター25を回しその動力で風力発電機27をまわして起電させるものである。22は採光装置である。23は太陽光照射用開口。光ファイバー、反射鏡等で太陽電池集積装置24の放光板3に太陽光を照射する。25は風力発電機27を駆動するための風力発電機駆動用モーターである。26は駆動用モーターの回転を風力発電機27に伝える変速機であってギアーかベルトもしくはチェーンによって風力発電機27を駆動する。日没後は充電器18の電力によってモーターを回転させ起電する。 FIG. 6 is Example 1 of this apparatus for a wind power generator. In this figure, the blades of the wind power generator 27 are removed, the wind power generator 27 is lowered and installed on the ground, the motor 25 is rotated by the power obtained by the solar cell integrated device 24, and the wind power generator 27 is rotated by the power to generate electricity. It is something to be made. Reference numeral 22 denotes a daylighting device. 23 is an opening for sunlight irradiation. Sunlight is irradiated to the light emission plate 3 of the solar cell integrated device 24 with an optical fiber, a reflecting mirror, or the like. Reference numeral 25 denotes a wind power generator driving motor for driving the wind power generator 27. A transmission 26 transmits the rotation of the driving motor to the wind power generator 27 and drives the wind power generator 27 by a gear, a belt or a chain. After sunset, the motor is rotated by the electric power of the charger 18 to generate electricity.
図7は風力発電機への本装置の実施例2である。本図では風力発電装置27を降ろすことなく太陽電池集積装置24を併設設置使用する。太陽光採光装置22において終日日照状況が良好な場所でなおかつ適度な風力が得られるときには売電をする。また風力発電機の稼動運転時は夜間も含めて既存の設備にて売電をする。 FIG. 7 shows a second embodiment of the present apparatus for a wind power generator. In this figure, the solar cell integrated device 24 is installed and used without taking down the wind power generator 27. In the solar lighting device 22, power is sold when a suitable wind force is obtained in a place where the daylight condition is good all day. In addition, during the operation of wind power generators, power is sold using existing facilities, including at night.
図8はビル屋上に本装置を並列設置した実施例3である。通常ビル屋上には高架水槽32、受変電設備33、非常用電源装置34、空調室外機35等各種装置が設置されているし場合によっては太陽電池パネル36が設置されている。いずれにしても本装置の設置スペースを確保する。 FIG. 8 shows a third embodiment in which the present apparatus is installed in parallel on the building roof. Usually, various devices such as an elevated water tank 32, a power receiving / transforming facility 33, an emergency power supply 34, an air conditioner outdoor unit 35, etc. are installed on the roof of the building, and in some cases, a solar cell panel 36 is installed. In any case, the installation space for this device is secured.
図9は太陽電池集積装置24の巻き込み型形状である。採光装置6と一部でつながったモジュール接着面4でモジュールを巻き込むか増感型電池の塗布を施す。 FIG. 9 shows a winding shape of the solar cell integrated device 24. The module is wound on the module adhesion surface 4 connected in part with the daylighting device 6 or the sensitized battery is applied.
図10は本装置を球状とし支柱30で上空に設置し採光場所の日照時間を増やそうとするものである。 FIG. 10 shows an apparatus in which the device is spherical and is installed above the support 30 to increase the sunshine time at the daylighting place.
図11は本装置のうち太陽電池集積部部の貼り合わせている材料である放光板3、切削面14、モジュール8、放熱板9の積層断面詳細である。 FIG. 11 is a detailed cross-sectional view of the light emitting plate 3, the cutting surface 14, the module 8, and the heat radiating plate 9, which are materials bonded to the solar cell integrated portion of the present apparatus.
1 耐熱性強化ガラス 2 太陽電池集積部
3 放光板 4 放光板接着面
5 装置の固定ボルト 6 採光装置
7 固定用ベース 8 モジュール
9 放熱板 10 モジュール出力端子
11 出力端子用端子台 12 アース端子
13 ユニットの出力端子 14 放光板切削面
15 固定ボルト貫通穴 16 採光装置貫通穴
17 チャーヂコントローラー 18 充電器
19 DC・ACインバーター 20 パワーコンデショナー
21 買電・売電切替え装置 22 外部採光装置
23 太陽光射光用開口 24 太陽電池集積装置
25 風力発電機駆動用モーター 26 変速機
27 風力発電機 28 感電防止ダミープラグ
30 集積装置用支柱 31 光ダクト
32 高架水槽 33 受変電設備
34 非常用電源装置 35 空調室外機
36 太陽電池パネル 37 透明アクリル樹脂嫌気性接着剤
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Heat-resistant tempered glass 2 Solar cell integration part 3 Light emission board 4 Light emission board adhesion surface 5 Fixing bolt of apparatus 6 Daylighting device 7 Fixing base 8 Module 9 Heat sink 10 Module output terminal 11 Output terminal terminal block 12 Ground terminal 13 Unit Output terminal 14 Light-emitting plate cutting surface 15 Fixing bolt through-hole 16 Daylighting device through-hole 17 Charge controller 18 Charger 19 DC / AC inverter 20 Power conditioner 21 Power purchase / selling switching device 22 External lighting device 23 For sunlight Opening 24 Solar cell integrated device 25 Motor for driving wind power generator 26 Transmission 27 Wind power generator 28 Electric shock prevention dummy plug 30 Pillar for integrated device 31 Optical duct 32 Elevated water tank 33 Power receiving / transforming equipment 34 Emergency power supply device 35 Air conditioner outdoor unit 36 Solar panel 37 Transparent acrylic resin Temper adhesive
Claims (6)
Of the above, the cutting of the surface of the light-emitting plate has the same area as the module, and the incident light from the cutting surface is nearly perpendicular to the module along the arrangement direction and shape of the cells used in the module so that the light emission efficiency is improved. Apply laser processing from the front and back to the center of the thickness of the transparent resin that is the light-emitting plate, and apply a transparent acrylic resin anaerobic adhesive and attach the module, or directly to the transparent acrylic resin anaerobic adhesive The cell is attached and the light-emitting plate itself becomes a module, which is laminated and laminated to form a solar cell integrated device.
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