JP2002147865A - 太陽電池用熱交換パネルユニット - Google Patents

太陽電池用熱交換パネルユニット

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JP2002147865A
JP2002147865A JP2000348219A JP2000348219A JP2002147865A JP 2002147865 A JP2002147865 A JP 2002147865A JP 2000348219 A JP2000348219 A JP 2000348219A JP 2000348219 A JP2000348219 A JP 2000348219A JP 2002147865 A JP2002147865 A JP 2002147865A
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panel
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solar cell
heat exchange
pipe
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JP2000348219A
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Hiroshi Yamagishi
浩 山岸
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Toyox Co Ltd
Original Assignee
Toyox Co Ltd
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    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E10/00Energy generation through renewable energy sources
    • Y02E10/40Solar thermal energy, e.g. solar towers

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 簡単な装置で、熱交換効率が良く、既存の太
陽電池パネルにも簡単に取り付け可能な太陽電池用熱交
換パネルユニットを提供する。 【解決手段】 太陽電池が設けられた太陽電池パネル1
2の裏面側に密接される集熱パネル14を有する。この
集熱パネル14には、熱交換用流体の供給側のメインパ
イプ32と、同様の形状に形成され熱交換用流体の戻り
側のメインパイプ34と、各メインパイプ32,34間
に連通する複数の細い熱交換パイプ26とからなるパイ
プユニット25を備える。集熱パネル14を太陽電池パ
ネル12の裏面に当接させる当接手段16を設ける。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、太陽光を利用し
て発電する太陽電池から熱を回収する太陽電池用熱交換
パネルユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】従来、太陽光から電気エネルギーと熱エ
ネルギーを回収するいわゆる光熱ハイブリッドパネルと
して、特開2000−130858号公報等に開示され
ている装置が提案されている。この光熱ハイブリッドパ
ネルは、太陽電池が設けられた太陽電池パネルの裏面
に、通水管とヘッダー管を備えた集熱パネルを積層した
構造である。この太陽電池パネルと集熱パネルは、互い
にホットメルト樹脂を用いて接合され一体化されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術の場
合、太陽電池パネルと集熱パネルを樹脂の溶融接合によ
り予め一体化されたものであり、既存の太陽電池パネル
に集熱パネルを取り付けることができるものではなかっ
た。また、装置が複雑で高価になり、集熱パネルの熱を
効率的に安価な装置で回収することができるものではな
かった。
【0004】この発明は、上記従来の技術の問題点に鑑
みてなされたもので、簡単な装置で、熱交換効率が良
く、既存の太陽電池パネルにも簡単に取り付け可能な太
陽電池用熱交換パネルユニットを提供することを目的と
する。
【0005】
【課題を解決するための手段】この発明は、太陽電池が
設けられた太陽電池パネルの裏面側に密接される集熱パ
ネルが設けられ、この集熱パネルには、熱交換用流体の
供給側のメインパイプと、同様の形状に形成され熱交換
用流体の戻り側のメインパイプと、上記各メインパイプ
間に連通する複数の細い熱交換パイプとからなるパイプ
ユニットが設けられ、上記集熱パネルを上記太陽電池パ
ネル裏面に当接させる当接手段を備えた太陽電池用熱交
換パネルユニットである。上記当接手段は、上記集熱パ
ネルを上記太陽電池パネル裏面に密接させるように押し
付けるパネル押さえ具が好ましい。たとえば、上記パネ
ル押さえ具は、板状の押さえ板により上記集熱パネル裏
面を押さえている。
【0006】上記メインパイプと熱交換パイプは樹脂に
より形成され、互いに管路が連通して溶着されている。
また、上記各メインパイプは、貯水槽に設けられた熱交
換機に接続され、上記太陽電池パネルの熱を吸収し、給
湯、暖房に利用するものである。また、上記集熱パネル
には上記熱交換パイプに接した金属薄板が上記太陽電池
パネル側に設けられていてもよい。
【0007】この発明の太陽電池用熱交換パネルユニッ
トは、太陽電池パネルの裏面に集熱パネルを後付けによ
り密接させ、太陽電池パネルの熱を吸収し、太陽電池の
発電効率の低下を防止し、回収した熱を熱交換機で給
湯、暖房用に利用可能とするものである。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、この発明の実施の形態につ
いて、図面に基づいて説明する。図1〜図6は、この発
明の一実施形態の太陽電池用熱交換パネルユニットを示
す。この実施形態の太陽電池用熱交換パネルユニット1
0は、半導体の太陽電池が設けられた太陽電池パネル1
2の裏面側に着脱自在に設けられた集熱パネル14を有
する。集熱パネル14は、太陽電池パネル12の裏面に
密着して設置され、集熱パネル14には、集熱パネル1
4を太陽電池パネル12の裏面に押さえ付ける押さえ具
16が所定間隔で複数配置されている。
【0009】押さえ具16は、図3〜図5に示すよう
に、集熱パネル14の裏面に当接して集熱パネル14を
太陽電池パネル12側に付勢する細長い板状の押さえ板
18と、押さえ板18を保持した調整ボルト20を備え
る。調整ボルト20は、屋根50に固定部材22を介し
て固定された固定板24に固着されたナット23に螺合
している。
【0010】集熱パネル14は、図2、図6に示すよう
に、太陽電池パネル12側に対面した熱交換パイプユニ
ット25を有する。熱交換パイプユニット25は、互い
に平行に配置された複数の細い熱交換パイプ26を備
え、集熱パネル14の表面側に熱交換パイプ26が露出
している。集熱パネル14の裏面側には、断熱材28が
設けられている。また、熱交換パイプ26の表面には、
アルミ箔等の金属薄板を設けても良い。これにより、よ
り効率的に熱収集が可能となる。熱交換パイプ26は、
各々熱交換用流体の供給側のメインパイプ32と、同様
の形状に形成され熱交換用流体の戻り側のメインパイプ
34にその両端が接続されている。メインパイプ32,
34と熱交換パイプ26は樹脂により形成され、互いに
管路が連通して熱交換パイプ26の両端が各メインパイ
プ32,34の側面に溶着されている。熱交換流体は水
や不凍液等適宜設定可能である。
【0011】各メインパイプ32,34は、室外の所定
位置に設置された貯水槽36内に設けられた熱交換機3
8に接続されている。熱交換機38は、パイプユニット
25と同様に構成され、太陽電池パネル12の熱を貯水
槽36内の水に吸収可能に設けられている。熱交換機3
8は、複数の細い熱交換パイプ40と、各々熱交換用流
体の供給側のメインパイプ42と、同様の形状に形成さ
れ熱交換用流体の戻り側のメインパイプ44とからな
る。熱交換流体の供給側のメインパイプ42は集熱パネ
ルのメインパイプ32に配管43を介して接続され、集
熱パネル14のメインパイプ34は、熱交換機38のメ
インパイプ44に配管45を介して接続されている。メ
インパイプ42,32管には熱交換流体を圧送するポン
プ46が設けられている。
【0012】太陽電池パネル12の出力は、接続装置5
2を介してインバータ54に接続され、電力計56,分
電盤58を経て家庭内の電気器具60に接続されてい
る。また、余剰電力は商用電源の系統に売電される。
【0013】この実施形態の太陽電池用熱交換パネルユ
ニット10は、屋根50に設置された太陽電池パネル1
2の裏面に押さえ具16を用いて、後付けすることがで
きる。集熱パネル14は樹脂製のパイプユニット25と
断熱材28からなり、極めて軽量であるので、小さい力
で太陽熱パネル12に集熱パネル14を押し付けること
が可能である。押し付け圧や押さえ板18の位置調節は
調整ボルト20を回動させて行う。
【0014】この実施形態の太陽電池用熱交換パネルユ
ニット10によれば、太陽電池パネル12の裏面に集熱
パネル14を設け、太陽電池パネル12の熱を吸収する
ようにしたので、太陽電池パネル12の温度を下げるこ
とができ、発電効率の低下を防止することができる。例
えば、太陽電池パネル12は、夏場には50℃以上の温
度となり、25℃の場合と比較して約80%にまで発電
効率が低下する。これに対して、この実施形態の集熱パ
ネル14を取り付けることにより、太陽電池パネル12
を常時40℃以下に抑えることができ、効率的な発電を
可能とする。また、集熱パネル14から得られる太陽熱
エネルギーは、熱交換機38により貯水槽36の水に蓄
えられ、温水として給湯、暖房に利用可能である。
【0015】なお、この発明の太陽電池用熱交換パネル
ユニットは、上記実施形態に限定されるものではなく、
パイプユニットの配置や形状は適宜設定可能なものであ
り、金属薄板のないタイプのものでも良い。また、集熱
パネルを太陽電池パネル裏面に当接させる当接手段は、
パネル押さえ具以外に、集熱パネルを太陽電池パネル裏
面に当接させる接合剤でも良い。さらに、この発明のパ
ネル押さえ具も、太陽電池パネル、太陽電池パネルを屋
根に固定する固定部材、または固定板の配置や形状によ
り適宜設定可能なものである。取り付け方法は、後付け
以外に太陽電池パネルを新設する場合等においては、予
め太陽電池パネルと一体に形成して屋根に取り付けても
良い。
【0016】
【発明の効果】この発明の太陽電池用熱交換パネルユニ
ットは、太陽電池の発電効率の低下を防止することがで
き、熱エネルギーの回収も可能であり、太陽エネルギー
を効率的に利用することができるものである。しかも、
既存の太陽電池パネルに簡単に取り付け可能であり、軽
量であり、コストも安価である。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の太陽電池用熱交換パネルユニットの
一実施形態の取り付け状態を示す概略図である。
【図2】この発明の太陽電池用熱交換パネルユニットの
一実施形態を示す概略斜視図である。
【図3】この発明の太陽電池用熱交換パネルユニットの
一実施形態の取り付け状態の垂直方向縦断面図である。
【図4】この発明の太陽電池用熱交換パネルユニットの
一実施形態の垂直方向横断面図である。
【図5】この発明の太陽電池用熱交換パネルユニットの
一実施形態の押さえ具の拡大縦断面図である。
【図6】この発明の太陽電池用熱交換パネルユニットの
パイプユニットの正面図(a)、A−A線断面図
(b)、B−B線断面図(c)である。
【符号の説明】
10 太陽電池用熱交換パネルユニット 12 太陽電池パネル 14 集熱パネル 16 押さえ具 18 押さえ板 20 調整ボルト 22 固定部材 23 ナット 25 パイプユニット 26,40 熱交換パイプ 32,34,42,44 メインパイプ

Claims (5)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 太陽電池が設けられた太陽電池パネルの
    裏面側に密接される集熱パネルが設けられ、この集熱パ
    ネルには、熱交換用流体の供給側のメインパイプと、同
    様の形状に形成され熱交換用流体の戻り側のメインパイ
    プと、上記各メインパイプ間に連通する複数の細い熱交
    換パイプとからなるパイプユニットが設けられ、上記集
    熱パネルを上記太陽電池パネル裏面に当接させる当接手
    段を備えた太陽電池用熱交換パネルユニット。
  2. 【請求項2】 上記当接手段は、上記集熱パネルを上記
    太陽電池パネル裏面に押し付けるパネル押さえ具である
    請求項1記載の太陽電池用熱交換パネルユニット。
  3. 【請求項3】 上記メインパイプと熱交換パイプは樹脂
    により形成され、互いに管路が連通して溶着されている
    請求項1記載の太陽電池用熱交換パネルユニット。
  4. 【請求項4】 上記パネル押さえ具は、板状の押さえ板
    により上記集熱パネル裏面を押さえている請求項2また
    は3記載の太陽電池用熱交換パネルユニット。
  5. 【請求項5】 上記各メインパイプは、貯水槽に設けら
    れた熱交換機に接続され、上記太陽電池パネルの熱をこ
    の熱交換機により吸収するものである請求項1,2,3
    または4記載の太陽電池用熱交換パネルユニット。
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