JP2007311635A - 融雪型太陽電池モジュール - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽電池モジュール上の雪を低消費電力で確実に溶解することができる構造を有する、融雪型太陽電池モジュールを提供する。
【解決手段】太陽電池モジュール本体１０と対向させて炭素繊維とグラスファイバとの織布に導体を織り込み、絶縁シートにより挟み付けた輻射発熱体１４と断熱体１３を配設し、この輻射発熱体１４に通電して赤外線を出力させる。この輻射熱により太陽電池モジュール本体１０が効率的に加熱され、適度に昇温することで、太陽電池モジュール本体１０上の雪を確実に溶かすことができる。
【選択図】図１
【解決手段】太陽電池モジュール本体１０と対向させて炭素繊維とグラスファイバとの織布に導体を織り込み、絶縁シートにより挟み付けた輻射発熱体１４と断熱体１３を配設し、この輻射発熱体１４に通電して赤外線を出力させる。この輻射熱により太陽電池モジュール本体１０が効率的に加熱され、適度に昇温することで、太陽電池モジュール本体１０上の雪を確実に溶かすことができる。
【選択図】図１
Description
本発明は、豪雪地帯に設置可能な融雪型の太陽電池モジュールに関する。
住居、その他の建物の屋根に、太陽電池モジュールを設置し、太陽光を光電変換して利用することが一般的に行われている。
ところで、豪雪地帯では、太陽電池モジュール上に積雪が生じるため、その普及を図ることが困難であった。
そこで、従来は、下記特許文献に示すように、太陽電池モジュールの受光面側に抵抗発熱線を設け、又は裏面に線状ヒータを設けることが提案されている。
特開平８−２６０６３８号公報
ところで、豪雪地帯では、太陽電池モジュール上に積雪が生じるため、その普及を図ることが困難であった。
そこで、従来は、下記特許文献に示すように、太陽電池モジュールの受光面側に抵抗発熱線を設け、又は裏面に線状ヒータを設けることが提案されている。
しかし、太陽電池モジュールの受光面側に抵抗発熱体を設けた場合、発熱体と直接的に接触する雪は溶かすことが可能であるが、この溶解により生じた空間の空気が断熱作用を有しているため、受光面上の雪を溶かすことは困難である。
また、太陽電池モジュールの裏面に線状ヒータを設ける場合、受光面側のガラス板等を充分に加熱するためには大きな電力が必要となる上に線状ヒータが高温化するためモジュールが短期間で劣化する虞れがある。
本発明は、モジュール上の雪を低消費電力で確実に溶解することができる構造を有する融雪型太陽電池モジュールを提供することを目的とする。
本発明は上記課題を解決するために次の構成を備える。
即ち、本発明は、太陽電池モジュールのモジュール本体の非受光面に対向して配され、通電によりモジュール本体に赤外線を出射するシート状の輻射発熱体を設けたこと、を特徴とする。
モジュール本体としては、電池セルを有しないダミー構造としてもよく、この場合にはこのモジュール本体を太陽光の日当たりの少ない北側等の屋根に設置する。
輻射発熱体としては、赤外線以外に近赤外線や遠赤外線を出射するものでよく、例えば、炭素繊維とグラスファイバの織布から形成して通電により赤外線等を出射する構造が可能である。
輻射発熱体としては、赤外線以外に近赤外線や遠赤外線を出射するものでよく、例えば、炭素繊維とグラスファイバの織布から形成して通電により赤外線等を出射する構造が可能である。
本発明によれば、モジュール本体に対向させてシート状の輻射発熱体を設けたので、低消費電力でありながらモジュール本体上の雪を確実に溶かすことができる太陽電池モジュールを提供できる。
また、本発明では、太陽電池モジュールの取付構造に単に輻射発熱体を組み込むだけなので、特別な工事等を行う必要がない。
図１は本発明に係る融雪型太陽電池モジュールの要部断面図であり、図２は同モジュールの分解斜視図である。
この融雪型太陽電池モジュールは、モジュール本体１０を備えている。このモジュール本体１０は、電池セルをエチレンビニルアセテート等により強化ガラスに接着した構造を有している。モジュール本体１０の縁部はアルミフレーム１１の嵌合部に嵌入されて図示しない充填材により固着されている。太陽電池モジュールはアルミフレーム１１の取付板１１Ａ等を利用して、図示しない建物の屋根に従来と同様に固定的に取り付けられる。
取付板１１Ａには複数の固定バー１２の両端が横架してリベット止めされている。これら固定バー１２上には断熱体１３が配されている。この断熱体１３にはアルミ箔が形成され、接着材を介して輻射発熱体１４に固着されている。
輻射発熱体１４は、炭素繊維とグラスファイバとの織布に更に導体を織り込み、これらを絶縁シートにより挟み付けた構成を有し（特許第２７５９３１２号）、通電により赤外線を出射する。
以上の構成を有する融雪型太陽電池モジュールにおいて、輻射発熱体１４に通電すると、赤外線を出射するので、モジュール本体１０が全体的に輻射熱により効率的に加熱され、その結果モジュール本体１０が輻射熱を出射する。従って、モジュール本体１０の出射輻射熱によりモジュール本体１０上の雪を確実に溶かすことができ、雪下ろしが必要なくなる。この場合、輻射発熱体１４とモジュール本体１０との間には開放空気が存在するので、その対流熱伝達断熱作用によりモジュール本体１０が高温に加熱されず、適温に全体的に加熱されることになる。
また、本実施例によれば、断熱体１３にアルミ箔が形成されているので、輻射発熱体１４から出力される赤外線をアルミ箔により反射させて該発熱体１４及びその周囲を加熱することができ、これによりモジュール本体１０を更に効率的に加熱することができる。
本発明の太陽電池モジュールを対流熱の影響を除くために縦方向に配置し、上記輻射発熱体１４に１００Ｖ−０．４２Ａの電力（４３Ｗ）を供給し赤外線を出射させた。この場合、輻射発熱体１４の表面温度は約５５℃、輻射発熱体１４から２５ｍｍ離間しているモジュール本体１０の表面温度は約４０℃（室内温度２４℃）であった。
一方、本発明の太陽電池モジュールを図１に示すように水平方向に配置した場合、モジュール本体１０の表面温度は約６５℃であった。これは輻射発熱体１４から出力される赤外線が対流熱を保持して該発熱体１４及び周囲の空気を高温化したことによると考えられる。
ところで、屋根の北側に設置するモジュール本体としては、太陽光が当たらず、電池セルが不要であることから、色付鉄板等から形成した安価な構成のダミーモジュールを用いる。
尚、輻射発熱体としては、近赤外線、遠赤外線、赤外線を出射する構成であればよい。
尚、輻射発熱体としては、近赤外線、遠赤外線、赤外線を出射する構成であればよい。
１０ モジュール本体
１１ アルミフレーム
１１Ａ 取付板
１２ 固定バー
１３ 断熱体
１４ 輻射発熱体
１１ アルミフレーム
１１Ａ 取付板
１２ 固定バー
１３ 断熱体
１４ 輻射発熱体
Claims (4)
- モジュール本体を備える太陽電池モジュールであって、前記モジュール本体の非受光面に対向して配され、通電により該モジュール本体に赤外線を出射するシート状の輻射発熱体を含むことを特徴とする融雪型太陽電池モジュール。
- 前記モジュール本体は、非受光位置に配するために電池セルを有しないダミー構造を含むことを特徴とする請求項１記載の融雪型太陽電池モジュール。
- 前記赤外線は、近赤外線又は遠赤外線を含むことを特徴とする請求項１記載の融雪型太陽電池モジュール。
- 前記輻射発熱体は、炭素繊維及びグラスファイバの織布を含むことを特徴とする請求項１記載の融雪型太陽電池モジュール。
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| JP2006140426A JP2007311635A (ja) | 2006-05-19 | 2006-05-19 | 融雪型太陽電池モジュール |
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-
2006
- 2006-05-19 JP JP2006140426A patent/JP2007311635A/ja active Pending
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