JP2003322418A - 集光・追尾型太陽光発電兼温水供給装置 - Google Patents
集光・追尾型太陽光発電兼温水供給装置Info
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- Y02E10/50—Photovoltaic [PV] energy
- Y02E10/52—PV systems with concentrators
Abstract
ることは周知のことである。集光式、追尾装置、太陽光
発電セルの冷却、温水の確保の全てを満たすものが非常
に少ないのが現状である。しかし、動く太陽に対してレ
ンズの位置をそのままにしておけば、焦点が合わなくな
り高熱を得ることはできないなどの問題があった。 【解決手段】 集光盤2と支持台部3から構成され、集
光盤2はソーラーセルシート2Cとレンズ板2Eから構
成され、ソーラーセルシートのセルが発する熱をソーラ
ーセルシートの一方側で冷却すると共に、ソーラーセル
シートのセルが発する熱に対してソーラーセルシートの
他方側に水あるいは冷却媒体を供給するよう構成され、
支持台部3は集光盤2を常時太陽に対して向いた状態で
支持するよう構成されている。
Description
る集光・追尾型太陽光発電兼温水供給装置に関するもの
である。
を得ることは周知のことである。集光式、追尾装置、太
陽光発電セルの冷却、温水の確保の全てを満たすものは
非常に少ないのが現状である。
のにあっては、下記のような問題点を有していた。動く
太陽に対してレンズの位置をそのままにしておけば、焦
点が合わなくなり高熱を得ることはできなかった。集光
式スポットを固定化し更に追尾型にすることで、日の出
より日没まで完全に太陽光を得ることができる。太陽電
池セルの効率を落とさない(セル面は温度が上がるほど
効率が落ちる)ため、直接または間接に水で冷却するこ
とで温水を得る。
問題点に鑑みなされたものであり、その目的とするとこ
ろは、上述の問題を解決できるものを提供しようとする
ものである。
に、本発明は下記のようになるものである。すなわち、
請求項1記載の発明は、集光盤2と支持台部3から構成
され、集光盤2は、ソーラーセルシート2Cと、ソーラ
ーセルシートの上面に配されたレンズ板2Eから構成さ
れ、ソーラーセルシートのセルが発する熱を当該ソーラ
ーセルシートの上面において外気により冷却すると共
に、ソーラーセルシートのセルが発する熱に対して当該
ソーラーセルシートの下面に水あるいは冷却媒体を供給
するよう構成され、支持台部3は、集光盤2を常時太陽
に対して向いた状態で支持するよう構成されていること
を特徴としている。
部3から構成され、集光盤2は、枠底板2Aと、枠底板
の上面に積層された水流動用枠2Bと、水流動用枠の上
面に積層されたソーラーセルシート2Cと、ソーラーセ
ルシートの上面に積層された空気流動用枠2Dと、空気
流動用枠の上面に積層されたレンズ板2Eから構成さ
れ、ソーラーセルシートのセルが発する熱に対して水流
動用枠2Bに水あるいは冷却媒体を供給するよう構成さ
れていると共に、ソーラーセルシートのセルが発する熱
を空気流動用枠2Dにおいて外気により冷却するよう構
成され、支持台部3は、集光盤2を常時太陽に対して向
いた状態で支持するよう構成されていることを特徴とし
ている。
台部3から構成され、集光盤21は、ソーラーセルシー
ト21Cと、ソーラーセルシートの上面に配されたレン
ズ板21Eから構成され、ソーラーセルシートのセルが
発する熱に対して当該ソーラーセルシートの上面と下面
に水あるいは冷却媒体を供給するよう構成され、支持台
部3は、集光盤21を常時太陽に対して向いた状態で支
持するよう構成されていることを特徴としている。
台部3から構成され、集光盤21は、枠底板21Aと、
枠底板の上面に積層された下方水流動用枠21Bと、下
方水流動用枠の上面に積層されたソーラーセルシート2
1Cと、ソーラーセルシートの上面に積層された上方水
流動用枠21Dと、上方水流動用枠の上面に積層された
レンズ板21Eから構成され、ソーラーセルシートのセ
ルが発する熱に対して下方水流動用枠21Bと上方水流
動用枠21Dに水あるいは冷却媒体を供給するよう構成
され、支持台部3は、集光盤2を常時太陽に対して向い
た状態で支持するよう構成されていることを特徴として
いる。
例にもとづき図面を参照して説明する。1は第1発明の
集光・追尾型太陽光発電兼温水供給装置で、集光盤2と
支持台部3から構成されている。
上面に積層された水流動用枠2Bと、水流動用枠の上面
に積層されたソーラーセルシート2Cと、ソーラーセル
シートの上面に積層された空気流動用枠2Dと、空気流
動用枠の上面に積層されたレンズ板2Eから構成されて
いる。 a.枠底板2Aは、平面左右に長い方形に構成された板
体2A1と、板体の中央部に設けられた冷水供給パイプ
の連結口2A2と、冷水供給パイプの連結口の近傍に設
けられた左右の温水供給パイプの連結口2A3、2A3
と、これら連結口の近傍に設けられたソーラーセルリー
ド線の引出口2A4とが形成されている。 そして、冷水供給パイプの連結口2A2には冷水供給パ
イプPの先端が連結され、左右の温水供給パイプの連結
口2A3、2A3には、左右の温水供給パイプP1、P
1の先端が連結されている。 b.水流動用枠2Bは、枠底板2Aの外周に沿って起立
連設された外周枠2B1と、外周枠2B1内に配設され
た内部仕切り2B2から構成されている。内部仕切り2
B2は、冷水供給パイプの連結口2A2から流入した水
あるいは冷却媒体が外周枠内を流動したのち、左の温水
供給パイプの連結口2A3と右の温水供給パイプの連結
口2A3に分れて流出するよう構成されている。
枠2Bの上面を覆い積層するよう構成されたFRPなど
でなる基板2C1に太陽電池素子2C2、2C2..を
埋込んで構成されている。この場合、ソーラーセルシー
ト2Cから引出されたソーラーセルリード線2C3は、
ソーラーセルリード線の引出口2A4を貫通して集光盤
2の底面中央から引出されている。 d.空気流動用枠2Dは、ソーラーセルシート2Cの外
周に沿って起立連設された外周枠2D1と、外周枠2D
1内に配設された平面格子状の内部仕切り2D2と、内
部仕切り2D2で形成された空気室2D3、2D3..
と、各空気室2D3、2D3..の側壁に開設された空
気流動用穴2D4、2D4..から構成されている。 e.レンズ板2Eは、空気流動用枠2Dの上面を覆い積
層するよう構成された板体2E1に各太陽電池素子2C
2、2C2..に焦点が合う状態で集光レンズ2E2、
2E2..が取付けられている。 f.1Aは支持台部3で支持された状態の集光盤2の上
面中央に配設された太陽光位置センサーである。
対して向いた状態で支持するよう構成されている。すな
わち、ベース部3Aと脚部3Bと、支持アーム部3C
と、仰角シリンダー部3Dから構成されている。 a.ベース部3Aは、下向きコ字状に構成されている。 b.脚部3Bは、べース部3Aの中心に起立された縦パ
イプ状の固定軸3B1と、固定軸3B1の上端に取付け
られた固定ギヤ3B2と、固定軸の外周に回転自在に装
着された旋回パイプ3B3と、旋回パイプの側壁におけ
る背面上端に添設された方位モーター3B4と、方位モ
ーターに取付けられた固定ギヤと噛合う駆動ギヤ3B5
から構成されている。 c.支持アーム部3Cは、旋回パイプ3B3の側壁にお
ける正面上端に添設されたアーム3C1と、集光盤2の
底面の下面中央に添設されたブラケット3C2と、アー
ムとブラケットを連結する水平状態のピン3C3から構
成されている。 d.仰角シリンダー部3Dは、旋回パイプ3B3の側壁
にアーム3C1の下方位置をもって添設された第1ブラ
ケット3D1と、集光盤2の底面にブラケット3C2の
下方位置をもって添設された第2ブラケット3D2と、
第1ブラケット3D1と第2ブラケット3D2との間に
張設されたシリンダー3D3から構成されている。
兼温水供給装置で、集光盤21と支持台部3から構成さ
れている。
板の上面に積層された下方水流動用枠21Bと、下方水
流動用枠の上面に積層されたソーラーセルシート21C
と、ソーラーセルシートの上面に積層された上方水流動
用枠21Dと、上方水流動用枠の上面に積層されたレン
ズ板21Eから構成されている。 a.枠底板21Aは、平面左右に長い方形に構成された
板体21A1と、板体の中央部に設けられた冷水供給パ
イプの連結口21A2と、冷水供給パイプの連結口の近
傍に設けられた左右の温水供給パイプの連結口21A
3、21A3と、これら連結口の近傍に設けられたソー
ラーセルリード線の引出口21A4とが形成されてい
る。そして、冷水供給パイプの連結口21A2には冷水
供給パイプPの先端が連結され、左右の温水供給パイプ
の連結口21A3、21A3には、左右の温水供給パイ
プP1、P1の先端が連結されている。 b.下方水流動用枠21Bは、枠底板21Aの外周に沿
って起立連設された外周枠21B1と、外周枠21B1
内に配設された内部仕切り21B2から構成されてい
る。内部仕切り21B2は、冷水供給パイプの連結口2
1A2から流入した冷水が外周枠内を流動したのち、左
の温水供給パイプの連結口21A3と右の温水供給パイ
プの連結口21A3に分れて流出するよう構成されてい
る。
流動用枠21Bの上面を覆い積層するよう構成されたF
RPなどでなる基板21C1に太陽電池素子21C2、
21C2..を埋込んで構成されている。そして、基板
21C1中央部には冷水供給用の貫通口21C3が、ま
た、冷水供給用の貫通口の近傍には左右の温水供給用の
貫通口21C4、21C4が形成されている。この場
合、上述冷水供給用の貫通口21C3と、温水供給用の
貫通口21C4、21C4は、枠底板21Aにおける冷
水供給パイプの連結口21A2と、左右の温水供給パイ
プの連結口21A3、21A3に対応するよう構成され
ている。また、ソーラーセルシート21Cから引出され
たソーラーセルリード線21C5は、ソーラーセルリー
ド線の引出口21A4を貫通して集光盤21の底面中央
から引出されている。 d.上方水流動用枠21Dは、ソーラーセルシート21
Cの外周に沿って起立連設された外周枠21D1と、外
周枠21D1内に配設された内部仕切り21D2から構
成されている。内部仕切り21D2は、冷水供給用の貫
通口21C3から流入した水あるいは冷却媒体が外周枠
内を流動したのち、左の温水供給用の貫通口21C4と
右の温水供給用の貫通口21C4に分れて流出するよう
構成されている。 e.レンズ板21Eは、上方水流動用枠21Dの上面を
覆い積層するよう構成された板体21E1に各太陽電池
素子21C2、21C2..に焦点が合う状態で集光レ
ンズ21E2、21E2..が取付けられている。 f.11Aは支持台部3で支持された状態の集光盤21
の上面中央に配設された太陽光位置センサーである。
に対して向いた状態で支持するよう構成されている。す
なわち、ベース部3Aと脚部3Bと、支持アーム部3C
と、仰角シリンダー部3Dから構成されている。 a.ベース部3Aは、下向きコ字状に構成されている。 b.脚部3Bは、べース部3Aの中心に起立された縦パ
イプ状の固定軸3B1と、固定軸3B1の上端に取付け
られた固定ギヤ3B2と、固定軸の外周に回転自在に装
着された旋回パイプ3B3と、旋回パイプの側壁におけ
る背面上端に添設された方位モーター3B4と、方位モ
ーターに取付けられた固定ギヤと噛合う駆動ギヤ3B5
から構成されている。 c.支持アーム部3Cは、旋回パイプ3B3の側壁にお
ける正面上端に添設されたアーム3C1と、集光盤21
の底面の下面中央に添設されたブラケット3C2と、ア
ームとブラケットを連結する水平状態のピン3C3から
構成されている。 d.仰角シリンダー部3Dは、旋回パイプ3B3の側壁
にアーム3C1の下方位置をもって添設された第1ブラ
ケット3D1と、集光盤21の底面にブラケット3C2
の下方位置をもって添設された第2ブラケット3D2
と、第1ブラケット3D1と第2ブラケット3D2との
間に張設されたシリンダー3D3から構成されている。
で次に記載する効果を奏する。 A.本発明のものではレンズとその焦点距離を固定する
ことで、焦点は半永久的に確保できる。すなわち、地上
より支持台部を立て、集光盤を上下、左右、自由に動か
すことのできる手段で支持し、太陽光に反応するセンサ
ーを取付け、アームと連動させているので、常にレンズ
板を太陽に対し直角にさせることができる。この結果、
太陽とレンズ板を常に直角にできれば、焦点において、
太陽が出ている限り常に太陽光と高熱を確保できる。こ
れにより日中の太陽はもちろんであるが、日の出直後、
日没直前の低い位置での太陽も捕えることができるよう
になる。 B.センサーの働きで常にレンズ板を太陽光の角度と直
角になるようアームを移動させ、太陽が出ている限り常
に集光盤に数百度の熱を集め、太陽光発電、暖房、給
湯、熱を無限かつ多目的に使うことも可能である。この
ように自然エネルギーを使うことでCO2 の削減がで
き、地球温暖化防止になる。 C.ビルの屋上などに設置した場合、太陽光発電、ビル
の暖房、冷房、給湯などに使うことも可能である。エネ
ルギー不足の場合は、数台用いればよく、比較的小さな
面積で大容量の高熱を得ることができる。 D.このほか、安価に製造できる、部品点数が少ないの
で組立が容易である、経済的である、などの効果をも有
するものである。
の構成を説明する要部拡大断面図である。
る。
る。
の構成を説明する要部拡大断面図である。
る。
る。
置 21 集光盤
Claims (4)
- 【請求項1】 集光盤(2)と支持台部(3)から構成
され、集光盤(2)は、ソーラーセルシート(2C)
と、ソーラーセルシートの上面に配されたレンズ板(2
E)から構成され、ソーラーセルシートのセルが発する
熱を当該ソーラーセルシートの上面において外気により
冷却すると共に、ソーラーセルシートのセルが発する熱
に対して当該ソーラーセルシートの下面に水あるいは冷
却媒体を供給するよう構成され、支持台部(3)は、集
光盤(2)を常時太陽に対して向いた状態で支持するよ
う構成されていることを特徴とする集光・追尾型太陽光
発電兼温水供給装置。 - 【請求項2】 集光盤(2)と支持台部(3)から構成
され、集光盤(2)は、枠底板(2A)と、枠底板の上
面に積層された水流動用枠(2B)と、水流動用枠の上
面に積層されたソーラーセルシート(2C)と、ソーラ
ーセルシートの上面に積層された空気流動用枠(2D)
と、空気流動用枠の上面に積層されたレンズ板(2E)
から構成され、ソーラーセルシートのセルが発する熱に
対して水流動用枠(2B)に水あるいは冷却媒体を供給
するよう構成されていると共に、ソーラーセルシートの
セルが発する熱を空気流動用枠(2D)において外気に
より冷却するよう構成され、支持台部(3)は、集光盤
(2)を常時太陽に対して向いた状態で支持するよう構
成されていることを特徴とする集光・追尾型太陽光発電
兼温水供給装置。 - 【請求項3】 集光盤(21)と支持台部(3)から構
成され、集光盤(21)は、ソーラーセルシート(21
C)と、ソーラーセルシートの上面に配されたレンズ板
(21E)から構成され、ソーラーセルシートのセルが
発する熱に対して当該ソーラーセルシートの上面と下面
に水あるいは冷却媒体を供給するよう構成され、支持台
部(3)は、集光盤(21)を常時太陽に対して向いた
状態で支持するよう構成されていることを特徴とする集
光・追尾型太陽光発電兼温水供給装置。 - 【請求項4】 集光盤(21)と支持台部(3)から構
成され、集光盤(21)は、枠底板(21A)と、枠底
板の上面に積層された下方水流動用枠(21B)と、下
方水流動用枠の上面に積層されたソーラーセルシート
(21C)と、ソーラーセルシートの上面に積層された
上方水流動用枠(21D)と、上方水流動用枠の上面に
積層されたレンズ板(21E)から構成され、ソーラー
セルシートのセルが発する熱に対して下方水流動用枠
(21B)と上方水流動用枠(21D)に水あるいは冷
却媒体を供給するよう構成され、支持台部(3)は、集
光盤(2)を常時太陽に対して向いた状態で支持するよ
う構成されていることを特徴とする集光・追尾型太陽光
発電兼温水供給装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002126929A JP3877637B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 集光・追尾型太陽光発電兼温水供給装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002126929A JP3877637B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 集光・追尾型太陽光発電兼温水供給装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
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JP2003322418A true JP2003322418A (ja) | 2003-11-14 |
JP3877637B2 JP3877637B2 (ja) | 2007-02-07 |
Family
ID=29541200
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2002126929A Expired - Fee Related JP3877637B2 (ja) | 2002-04-26 | 2002-04-26 | 集光・追尾型太陽光発電兼温水供給装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3877637B2 (ja) |
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