JP2002100795A - 太陽光発電ユニットおよび太陽光発電システム - Google Patents

太陽光発電ユニットおよび太陽光発電システム

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JP2002100795A
JP2002100795A JP2000286107A JP2000286107A JP2002100795A JP 2002100795 A JP2002100795 A JP 2002100795A JP 2000286107 A JP2000286107 A JP 2000286107A JP 2000286107 A JP2000286107 A JP 2000286107A JP 2002100795 A JP2002100795 A JP 2002100795A
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Japan
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power generation
generation unit
solar
cell module
photovoltaic power
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JP2000286107A
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English (en)
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Shinji Yamawaki
信二 山脇
Mutsuhiko Kamiya
睦彦 神谷
Tomohide Yoshida
朋秀 吉田
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
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    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E10/50Photovoltaic [PV] energy

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 太陽光発電の効率を低減することなく、太陽
光発電とともに太陽熱温水生成をも同時に実現すること
のできる、電熱ハイブリッド型の新しい太陽光発電ユニ
ットおよび太陽光発電システムを提供する。 【解決手段】 太陽電池モジュール(11)を有する太
陽光発電ユニット(1)において、太陽電池モジュール
(11)が発する熱を温水生成のために集熱する集熱器
(12)が、当該太陽電池モジュール(11)の裏側に
接するように備えられている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この出願の発明は、太陽光発
電ユニットおよび太陽光発電システムに関するものであ
る。さらに詳しくは、この出願の発明は、太陽光発電と
ともに太陽熱温水生成をも同時に実現する、電熱ハイブ
リッド型の新しい太陽光発電ユニットおよび太陽光発電
システムに関するものである。
【0002】
【従来の技術】エネルギー問題や環境問題への関心の高
まりとともに、太陽エネルギーが注目されており、中で
も太陽光エネルギーを電力に変換する太陽光発電システ
ムの実用化が進められている。この太陽光発電システム
は、通常、太陽電池モジュールを有する複数の太陽光発
電ユニットが住宅等の屋根面上において軒側から棟側へ
複数の列をなして配設されるようにして構築される。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、太陽エネル
ギーのさらなる有効利用を考慮した場合、上記のように
屋根面上に配設した太陽光発電ユニットによって太陽光
エネルギーを利用するだけでなく、太陽熱エネルギーを
も利用することが考えられる。すなわち、同一屋根面上
において、太陽光により電気を作るとともに、太陽熱を
集熱して温水を作るのである。
【0004】しかしながら、従来では、太陽光発電およ
び太陽熱温水生成を同一屋根面上において同時に行うに
は、太陽光発電ユニットとは別体の太陽熱温水装置など
を設置する必要があり、限られた面積の屋根面では当然
に太陽光発電ユニットの配設数を減らさなければならな
いといった問題があった。これでは、せっかくの太陽光
エネルギーの有効利用が阻害されてしまう。
【0005】そこで、この出願の発明は、以上の通りの
事情に鑑みてなされたものであり、従来技術の問題点を
解消し、太陽光発電の効率を低減することなく、太陽光
発電とともに太陽熱温水生成をも同時に実現することの
できる、電熱ハイブリッド型の新しい太陽光発電ユニッ
ト、およびその太陽光発電ユニットを利用した電熱ハイ
ブリッド型の新しい太陽光発電システムを提供すること
を課題としている。
【0006】
【課題を解決する手段】この出願の発明は、上記の課題
を解決するものとして、太陽電池モジュールを有する太
陽光発電ユニットにおいて、太陽電池モジュールが発す
る熱を温水生成のために集熱する集熱器が、当該太陽電
池モジュールの裏側に接するように備えられていること
を特徴とする太陽光発電ユニットを提供する。
【0007】また、この出願の発明は、上記の太陽光発
電ユニットにおいて、集熱器が、左右方向に延びた一対
の横水管とそれら一対の横水管を軒棟方向に連結する複
数の縦水管とを太陽電池モジュールの裏側に接するよう
に備えていることや、屋根面上において左右方向に集熱
器が隣接する場合に各々の横水管が連結可能となってい
ることや、集熱器の裏側にそれを覆う断熱材が備えられ
ていることや、ユニットケース体に集熱器あるいは断熱
材と集熱器、太陽電池モジュール、パッキン、およびカ
バーガラスが順に載置されて、各々が分離可能に一体化
されていることや、パッキンを介して太陽電池モジュー
ルとカバーガラスとの間に空気層が形成されていること
をその態様として提供する。
【0008】さらにまた、この出願の発明は、上記の太
陽光発電ユニットが屋根面上に配設されてなることを特
徴とする太陽光発電システムや、上記の太陽光発電ユニ
ットは軒側最前列に配設され、当該太陽光発電ユニット
から棟側の列には太陽光発電のみを行う通常の太陽光発
電ユニットが配設されてなることを特徴とする太陽光発
電システムをも提供する。
【0009】
【発明の実施の形態】以下に、添付した図面に沿って実
施例を示し、この出願の発明の実施の形態について詳し
く説明する。
【0010】
【実施例】[実施例1]図1および図2は、この出願の
発明の一実施例である太陽光発電ユニットおよび太陽光
発電システムを例示したものである。
【0011】たとえばこれら図1および図2に例示した
ように、この出願の発明の太陽光発電ユニット(1)
は、太陽電池モジュール(11)が発する熱を温水生成
のために集熱する集熱器(12)が、その太陽電池モジ
ュール(11)の裏側に接するように備えられているこ
とを特徴としている。
【0012】すなわち、この太陽光発電ユニット(1)
は、太陽からの直射熱ではなく、太陽電池モジュール
(11)が太陽光発電時に発する熱を温水生成に利用す
るというこの出願の発明の発明者による全く新しい発想
に基づいてなされたものであり、太陽電池モジュール
(11)は通常通り太陽光を受けて発電を行い、その一
方で集熱器(12)が太陽電池モジュール(11)から
伝わる熱を集熱して温水を生成する。これにより、太陽
光発電の効率を低減することなく、太陽光発電とともに
集熱による温水生成が同時に実現されるのである。
【0013】このようなこの出願の発明の太陽光発電ユ
ニット(1)では、当然集熱器(12)による集熱効率
および温水生成効率をできる限り向上させる必要があ
り、そのためにはたとえば、集熱器(12)が、左右方
向に延びた一対の横水管(121)とそれら一対の横水
管(121)を軒棟方向に連結する複数の縦水管(12
2)とを、太陽電池モジュール(11)の裏側に接する
ように備えたものとなっていることが望ましい。これに
より、太陽電池モジュール(11)からの熱が横水管
(121)および縦水管(122)を通る水に効率良く
伝わり、温水化の時間短縮を図ることができる。
【0014】なおこの場合、屋根面上において左右方向
に太陽光発電ユニット(1)が並設されて各々の集熱器
(12)が隣接する際に、各々の横水管(121)が連
結可能となっている、つまり隣接する軒側の横水管(1
21)同士および棟側の横水管(121)同士が連結可
能となっていることが好ましい。これにより配管接続が
容易となり、施工性が向上される。
【0015】また、集熱・温水生成効率のさらなる向上
のために、集熱器(12)の裏側にそれを覆う断熱材
(13)が備えられていることも好ましい態様である。
本実施例では、断熱材(13)は、集熱器(12)との
密着度を高めるために、横水管(121)および縦水管
(122)が嵌まる左右方向に延びた横溝部(131)
および軒棟方向に延びた縦溝部(132)が設けられて
いる。
【0016】なおこの場合、断熱材(13)の反発力に
より集熱器(12)が太陽電池モジュール(11)の裏
側に押圧されて密着するような構成とすることもでき
る。また、集熱器(12)の押圧・密着を補助するため
の昇降自在な押圧用部材を備えていてもよい。もちろ
ん、別途設けた押圧用部材のみによって集熱器(12)
の押圧・密着が実現されるようになっていてもよい。
【0017】ところで、上述したように太陽電池モジュ
ール(11)とともに集熱器(12)や断熱材(13)
を備えていると、施工後のそれぞれのメンテナンス性が
心配される。そこで、この出願の発明では、たとえば、
ユニットケース体(16)に集熱器(12)、太陽電池
モジュール(11)、パッキン(14)、およびカバー
ガラス(15)が順に載置されて、あるいは断熱材(1
3)を具備する場合には断熱材(13)、集熱器(1
2)、太陽電池モジュール(11)、パッキン(1
4)、およびカバーガラス(15)が順に載置されて、
各々が分離可能に一体化されてなる太陽光発電ユニット
(1)とすることで、各々のメンテナンスを容易ならし
めることができる。すなわち、太陽電池モジュール(1
1)と集熱器(12)や断熱材(13)とを容易に分離
分解することが可能となるため、メンテナンスがしやす
く、交換の必要が生じても別個に交換できるのでメンテ
ナンスコストを削減できる。良好なメンテナンス性が実
現されるのである。
【0018】なおこの場合、図2に例示したように、パ
ッキン(14)を介して太陽電池モジュール(11)と
カバーガラス(15)との間に空気層(17)が形成さ
れていることが好ましい。この空気層(17)によっ
て、集熱効率のさらなる向上を図ることができる。
【0019】ユニットケース体(16)は、樹脂成形品
でも金属板金製のものでもよく、特にその材質や製造法
に限定はなく、上記の各構成物を保持できる強度を有し
ていればよい。ただし、図1に例示したように、ユニッ
トケース体(16)の左右側板には、屋根面上への配設
時に左右方向に隣接する集熱器(12)の横水管(12
1)同士を結合可能とすべく、横水管(121)の端部
が貫通する横水管用開口部(161)が設けられている
必要がある。
【0020】そして、以上のようなこの出願の発明の電
熱ハイブリッド型の太陽光発電ユニット(1)(以下、
太陽光発電のみ行う通常の太陽光発電ユニットと区別す
るためにハイブリッド型太陽光発電ユニットと呼ぶこと
とする)を利用することで、電熱ハイブリッド型の太陽
光発電システム(3)を実現できる。すなわち、ハイブ
リッド型太陽光発電ユニット(1)を屋根面上に配設す
ることで、通常通りの太陽光発電とともに太陽熱温水生
成も可能なハイブリッドシステムとすることができるの
である。
【0021】このハイブリッド型太陽光発電システム
(3)では、ハイブリッド型太陽光発電ユニット(1)
を軒側最前列にのみ配設し、それよりも棟側の列には太
陽光発電のみを行う通常の太陽光発電ユニット(ノーマ
ル型太陽光発電ユニット(2)と呼ぶこととする)を配
設するようにしてもよい。ハイブリッド型太陽光発電ユ
ニット(1)は太陽電池モジュール(11)の裏側に備
えた集熱器(12)や断熱材(13)のためにノーマル
型太陽光発電ユニット(2)よりも厚さ寸法が大きくな
るので、ノーマル型太陽光発電ユニット(2)全てをハ
イブリッド型太陽光発電ユニット(1)に換えると屋根
全体の外観性や美観性が損なわれるといった懸念がある
場合には、軒側最前列のみの配設が有効となる。また、
軒側最前列に限定するので、割付設計の簡素化や施工ミ
スの防止を図ることができる。
【0022】なお、ハイブリッド型太陽光発電ユニット
(1)およびノーマル型太陽光発電ユニット(2)は、
軒側から棟側へ、各々の端部を重ね合わせながら配設さ
れていることが好ましい。
【0023】この出願の発明は以上の例に限定されるも
のではなく、細部については様々な態様が可能である。
【0024】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この出願の発
明によって、太陽光発電の効率を阻害することなく、太
陽光発電とともに太陽熱温水生成をも同時に実現するこ
とのできる、電熱ハイブリッド型の新しい太陽光発電ユ
ニット、およびその太陽光発電ユニットを利用した電熱
ハイブリッド型の新しい太陽光発電システムが提供さ
れ、太陽エネルギーのさらなる有効利用を図ることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この出願の発明の一実施例である太陽光発電ユ
ニットおよび太陽光発電システムを例示した要部斜視図
である。
【図2】この出願の発明の太陽光発電ユニットを例示し
た断面図である。
【符号の説明】
1 太陽光発電ユニット、ハイブリッド型太陽光発電ユ
ニット 11 太陽電池モジュール 12 集熱器 121 横水管 122 縦水管 13 断熱材 131 横溝部 132 縦溝部 14 パッキン 15 カバーガラス 16 ユニットケース体 161 横水管用開口部 17 空気層 2 ノーマル型太陽光発電ユニット 3 太陽光発電システム
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 吉田 朋秀 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 Fターム(参考) 5F051 BA03 JA02 JA09 JA18

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池モジュールを有する太陽光発電
    ユニットにおいて、太陽電池モジュールが発する熱を温
    水生成のために集熱する集熱器が、当該太陽電池モジュ
    ールの裏側に接するように備えられていることを特徴と
    する太陽光発電ユニット。
  2. 【請求項2】 集熱器は、左右方向に延びた一対の横水
    管とそれら一対の横水管を軒棟方向に連結する複数の縦
    水管とを太陽電池モジュールの裏側に接するように備え
    ている請求項1の太陽光発電ユニット。
  3. 【請求項3】 屋根面上において左右方向に集熱器が隣
    接する場合に各々の横水管が連結可能となっている請求
    項2の太陽光発電ユニット。
  4. 【請求項4】 集熱器の裏側にそれを覆う断熱材が備え
    られている請求項1ないし3のいずれかの太陽光発電ユ
    ニット。
  5. 【請求項5】 ユニットケース体に集熱器、太陽電池モ
    ジュール、パッキン、およびカバーガラスが順に載置さ
    れて、各々が分離可能に一体化されている請求項1ない
    し3のいずれかの太陽光発電ユニット。
  6. 【請求項6】 ユニットケース体に断熱材、集熱器、太
    陽電池モジュール、パッキン、およびカバーガラスが順
    に載置されて、各々が分離可能に一体化されている請求
    項4の太陽光発電ユニット。
  7. 【請求項7】 パッキンを介して太陽電池モジュールと
    カバーガラスとの間に空気層が形成されている請求項5
    または6の太陽光発電ユニット。
  8. 【請求項8】 請求項1ないし6のいずれかの太陽光発
    電ユニットが屋根面上に配設されてなることを特徴とす
    る太陽光発電システム。
  9. 【請求項9】 請求項1ないし6のいずれかの太陽光発
    電ユニットは軒側最前列に配設され、当該太陽光発電ユ
    ニットから棟側の列には太陽光発電のみを行う通常の太
    陽光発電ユニットが配設されてなることを特徴とする太
    陽光発電システム。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2010505049A (ja) * 2006-09-28 2010-02-18 ビー−ポッズ・ホールディングス・プロプライエタリー・リミテッド 太陽エネルギー収集装置

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