JP2005134046A - Photovoltaic power generation/heat collection laminated type hybrid panel - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は、太陽熱を利用して温水を生成する集熱機能及び太陽光を利用して発電を行う発電機能を兼ね備えた太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルに関する。 The present invention relates to a photovoltaic / heat collecting laminated hybrid panel having a heat collecting function for generating hot water using solar heat and a power generating function for generating electric power using sunlight.
この種の太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルは、図3(a)、(b)に示すように、太陽熱を利用して温水を生成する集熱ユニット51の上に、太陽光を利用して発電を行う発電ユニット56が積層されたものであり、透明板ガラスによって天面が閉塞されたケーシング内に収容した状態で使用される。
As shown in FIGS. 3A and 3B, this type of photovoltaic power generation / heat collection laminated hybrid panel uses sunlight on a
集熱ユニット51は、同図(b)に示すように、往きヘッダー管52及び戻りヘッダー管53と、往きヘッダー管52及び戻りヘッダー管53を接続する連通管54と、下面側に連通管54を把持する把持部55aを備えたアルミニウム製の集熱板55とから構成されており、熱媒が連通管54を通過する際、集熱板55によって集熱された太陽熱で加熱され、温水が生成されるようになっている。
As shown in FIG. 2B, the
発電ユニット56は、同図(b)に示すように、結晶系太陽電池セル57がエチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)等からなる樹脂層58内に封止され、その上面に透明な樹脂フィルム59が積層されたものであり、集熱ユニット51における集熱板55の上面にシリコン系接着剤等を介して積層されている。
As shown in FIG. 2B, the
ところで、上述した結晶系太陽電池セル57は柔軟性を有していないので、こういった結晶系太陽電池セル57を使用した発電ユニット56は、集熱板55のような平坦面にしか積層することができず、往きヘッダー管52部分や戻りヘッダー管53部分を含む集熱ユニット51の占有領域の全域を発電ユニット56の受光領域として使用することができないといった問題がある。
By the way, since the crystalline
かかる問題を解決するためには、往きヘッダー管52の上側や戻りヘッダー管53の上側に、往きヘッダー管52や戻りヘッダー管53を把持する集熱板をそれぞれ配設し、この集熱板の上面に同様の発電ユニットを積層することも考えられるが、その場合は、連通管54部分の集熱板55に積層された発電ユニットと、往きヘッダー管52部分や戻りヘッダー管53部分の集熱板に積層された発電ユニットとを電気的に接続するといった面倒な作業を行わなければならず、太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルを効率よく製造することができないといった問題がある。
In order to solve such a problem, a heat collecting plate for gripping the
そこで、この発明の課題は、集熱ユニットの占有領域の全域を受光領域として使用することができる、生産性に優れた太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルを提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a photovoltaic power generation / heat collection laminated hybrid panel that is excellent in productivity and can use the entire area occupied by the heat collection unit as a light receiving area.
上記の課題を解決するため、請求項1にかかる発明は、太陽熱を利用して温水を生成する集熱ユニットの上に、太陽光を利用して発電を行う発電ユニットが積層された太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルにおいて、前記集熱ユニットは、往きヘッダー管及び戻りヘッダー管と、前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管を接続する連通管と、前記連通管に接触させた状態で、前記連通管の上側に配設された主集熱板と、前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管にそれぞれ接触させた状態で、前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管の上側にそれぞれ配設された一対の副集熱板とを備え、前記発電ユニットは、シート状の薄膜系太陽電池によって形成されており、前記発電ユニットは、前記主集熱板から一対の前記副集熱板にわたって、それらの上面に積層されていることを特徴とする太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルを提供するものである。 In order to solve the above problems, the invention according to claim 1 is a solar power generation in which a power generation unit that generates power using sunlight is stacked on a heat collection unit that generates hot water using solar heat. In the heat collecting laminated hybrid panel, the heat collecting unit is in a state in which the forward header pipe and the return header pipe, the communication pipe connecting the forward header pipe and the return header pipe, and in contact with the communication pipe, The main heat collecting plate disposed on the upper side of the communication pipe and the forward header pipe and the return header pipe, respectively, in contact with the forward header pipe and the return header pipe, respectively. A pair of sub-heat collecting plates, wherein the power generation unit is formed by a sheet-like thin film solar cell, and the power generation unit extends from the main heat collecting plate to the pair of sub-heat collecting plates. Over it, in which to provide a photovoltaic / solar collector multilayer hybrid panels, characterized in that are stacked in their upper surface.
以上のように、請求項1にかかる発明の太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルでは、連通管の上側に配設される主集熱板以外に、往きヘッダー管及び戻りヘッダー管にそれぞれ接触させた状態で、往きヘッダー管及び戻りヘッダー管の上側にそれぞれ配設される一対の副集熱板が設けられており、主集熱板から一対の副集熱板にわたって、それらの上面に発電ユニットが積層されているので、往きヘッダー管部分や戻りヘッダー管部分を含む集熱ユニットの占有領域の全域を発電ユニットの受光領域として使用することができ、太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネル全体の発電量を増大させることができる。 As described above, in the photovoltaic power generation / heat collection laminated hybrid panel of the invention according to claim 1, in addition to the main heat collection plate disposed on the upper side of the communication pipe, the forward header pipe and the return header pipe are in contact with each other. In this state, a pair of sub-heat collecting plates respectively provided on the upper side of the forward header pipe and the return header pipe are provided, and power is generated on the upper surface of the main heat collecting plate and the pair of sub-heat collecting plates. Since the units are stacked, the entire area of the heat collecting unit occupying area including the forward header pipe part and the return header pipe part can be used as the light receiving area of the power generation unit. The total power generation amount can be increased.
しかも、この太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルでは、発電ユニットとして、柔軟性を有するシート状の薄膜系太陽電池を採用しているので、主集熱板の高さ位置と副集熱板の高さ位置とが相互に異なっているような場合であっても、従来の太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルに採用されている、柔軟性のない結晶系太陽電池セルを使用した発電ユニットのように、主集熱板に積層する発電ユニットと、副集熱板に積層する発電ユニットとに分割し、両者を配線で接続するといった煩雑な作業を行う必要がなく、1枚の発電ユニットを、主集熱板から一対の副集熱板にわたって連続的に積層することができるので、太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルの生産性が低下することもない。 In addition, since this solar power generation / heat collection laminated hybrid panel employs a flexible sheet-like thin film solar cell as a power generation unit, the height position of the main heat collection plate and the sub heat collection plate Power generation using inflexible crystalline solar cells, which are used in conventional solar power generation / heat collection laminated hybrid panels, even when the height positions of the solar panels are different from each other Like a unit, there is no need to carry out complicated operations such as dividing the power generation unit to be stacked on the main heat collecting plate and the power generation unit to be stacked on the sub heat collecting plate and connecting them with wiring. Since the units can be continuously laminated from the main heat collecting plate to the pair of sub heat collecting plates, the productivity of the solar power generation / heat collecting laminated hybrid panel is not lowered.
以下、実施の形態について図面を参照して説明する。図1(a)、(b)は、上面開口が透明な板ガラス11によって閉塞されるケーシング10内に、本発明の太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネル20が収容された太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドモジュール1を示している。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. FIGS. 1A and 1B show a photovoltaic power generation / collection in which a photovoltaic power generation / heat collection laminated
この太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネル20は、図1(a)、(b)及び図2に示すように、太陽熱を利用して温水を生成する集熱ユニット21の上に、太陽光を利用して発電を行う発電ユニット28が積層されたものであり、発電ユニット28はアモルファス太陽電池等の柔軟性を有するシート状の薄膜系太陽電池によって形成されている。
As shown in FIGS. 1 (a), 1 (b), and 2, this solar power generation / heat collection laminated
前記集熱ユニット21は、往きヘッダー管22及び戻りヘッダー管23と、往きヘッダー管22及び戻りヘッダー管23を相互に接続する複数本の銅製の連通管24と、下面側に形成された把持部25aによって連通管24を把持した状態で、連通管24の上側に配設されたアルミニウム製の主集熱板25と、下面側に形成された把持部26a、27aによって往きヘッダー管22及び戻りヘッダー管23をそれぞれ把持した状態で、往きヘッダー管22及び戻りヘッダー管23の上側に配設されたアルミニウム製の副集熱板26、27とを備えており、往きヘッダー管22及び戻りヘッダー管23の端部には、ケーシング10の側面から先端部が突出するように、ヘッダー管継手22a、23aがロウ付けされている。
The
往きヘッダー管22及び戻りヘッダー管23の上側にそれぞれ配設された一対の副集熱板26、27は、図2に示すように、連通管24の上側に配設されている主集熱板25よりも高い位置に配設されており、一対の副集熱板26、27における幅方向の内側部が先端に向かって下方側に湾曲している。
As shown in FIG. 2, the pair of sub
シート状の薄膜系太陽電池によって形成された発電ユニット28は、図1(a)及び図2に示すように、主集熱板25から、その両側に位置している一対の副集熱板26、27にわたって、それらの上面にシリコン系接着剤等を介して積層されており、主集熱板25及び副集熱板26、27の全面を覆っている。
As shown in FIGS. 1A and 2, the
以上のように、この太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネル20では、連通管24を把持した状態で、連通管24の上側に配設される主集熱板25以外に、往きヘッダー管22及び戻りヘッダー管23をそれぞれ把持した状態で、往きヘッダー管22及び戻りヘッダー管23の上側にそれぞれ配設される一対の副集熱板26、27が設けられており、主集熱板25部分から一対の副集熱板26、27部分にわたって、それらの上面に発電ユニット28が積層されているので、往きヘッダー管22部分や戻りヘッダー管23部分を含む集熱ユニット21の占有領域の全域を発電ユニット28の受光領域として使用することができ、太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネル20全体の発電量を増大させることができる。
As described above, in this photovoltaic power generation / heat collection laminated
しかも、この太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネル20では、発電ユニット28として、柔軟性を有するシート状の薄膜系太陽電池を採用しているので、上述したように、一対の副集熱板26、27が主集熱板25よりも高い位置に配設される場合であっても、従来の太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネルに採用されている、柔軟性のない結晶系太陽電池セルを使用した発電ユニットのように、主集熱板に積層する発電ユニットと、副集熱板に積層する発電ユニットとに分割し、両者を配線で接続するといった煩雑な作業を行う必要がなく、1枚の発電ユニット28を、主集熱板25から一対の副集熱板26、27にわたって連続的に積層することができるので、太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネル20の生産性が低下することもない。
In addition, in the photovoltaic power generation / heat collection laminated
また、薄膜系太陽電池によって形成された発電ユニット28は、その厚みが薄く、良好な熱伝導性を有しており、しかも、熱伝導性のよいシリコン系接着剤によって、主集熱板25及び副集熱板26、27の上面に積層されているので、集熱ユニット21による太陽熱の集熱効率が大きく低下することがなく、集熱機能及び発電機能の双方を良好に発揮させることができる。
Further, the
なお、上述した実施形態では、薄膜系太陽電池としてアモルファス太陽電池を採用しているが、これに限定されるものではなく、柔軟性を有するシート状のものであれば、種々の薄膜系太陽電池を使用することができる。 In the above-described embodiment, an amorphous solar cell is adopted as the thin film solar cell. However, the present invention is not limited to this, and various thin film solar cells can be used as long as they are flexible sheets. Can be used.
また、上述した実施形態では、連通管24を把持する把持部25aや往きヘッダー管22、戻りヘッダー管23を把持する把持部26a、27aを備えた主集熱板25や副集熱板26、27を使用しているが、これに限定されるものではなく、連通管24や往きヘッダー管22、戻りヘッダー管23との間で十分な接触面積を確保することができる種々の形態の主集熱板や副集熱板を採用することができ、連通管と主集熱板とを一体成形したり、副集熱板と往きヘッダー管や戻りヘッダー管を一体成形することも可能である。
Further, in the above-described embodiment, the main
1 太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドモジュール
10 ケーシング
11 板ガラス
20 太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネル
21 集熱ユニット
22 往きヘッダー管
23 戻りヘッダー管
24 連通管
25 主集熱板
25a 把持部
26、27 副集熱板
26a、27a 把持部
28 発電ユニット
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Photovoltaic power generation / heat collection laminated
Claims (1)
前記集熱ユニットは、
往きヘッダー管及び戻りヘッダー管と、
前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管を接続する連通管と、
前記連通管に接触させた状態で、前記連通管の上側に配設された主集熱板と、
前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管にそれぞれ接触させた状態で、前記往きヘッダー管及び前記戻りヘッダー管の上側にそれぞれ配設された一対の副集熱板と
を備え、
前記発電ユニットは、シート状の薄膜系太陽電池によって形成されており、
前記発電ユニットは、前記主集熱板から一対の前記副集熱板にわたって、それらの上面に積層されていることを特徴とする太陽光発電/集熱積層型ハイブリッドパネル。 In a solar power generation / heat collection stacked hybrid panel in which a power generation unit that generates power using sunlight is stacked on a heat collection unit that generates hot water using solar heat,
The heat collecting unit is
A forward header tube and a return header tube;
A communication pipe connecting the forward header pipe and the return header pipe;
A main heat collecting plate disposed on the upper side of the communication pipe, in contact with the communication pipe;
A pair of sub-heat collecting plates respectively disposed on the forward header pipe and the return header pipe in a state of being in contact with the forward header pipe and the return header pipe,
The power generation unit is formed by a sheet-like thin film solar cell,
The photovoltaic power generation / heat collection laminated hybrid panel, wherein the power generation unit is laminated on the upper surface of the main heat collection plate from the pair of sub heat collection plates.
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GB2446219A (en) * | 2007-02-02 | 2008-08-06 | David Andrew Johnston | Hybrid photovoltaic and solar heat collector panel |
WO2014075127A1 (en) * | 2012-11-19 | 2014-05-22 | Saad Odeh | Hybrid energy apparatus and method forming a hybrid energy apparatus |
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