JP2016032312A

JP2016032312A - 太陽電池パネル

Info

Publication number: JP2016032312A
Application number: JP2014152612A
Authority: JP
Inventors: 佐登志内藤; Satoshi Naito
Original assignee: NTEC Co Ltd
Current assignee: NTEC Co Ltd
Priority date: 2014-07-28
Filing date: 2014-07-28
Publication date: 2016-03-07

Abstract

【課題】集熱部が、シート状で溝状の凹部を有するものであることから、構造が簡易で軽量であり、コストも抑えることが可能である。【解決手段】太陽電池パネル本体と、シート状で、溝状の凹部を有する集熱部とからなり、集熱部を、凹部の内面が太陽電池パネル本体の裏面側になるように、太陽電池パネル本体の裏面に密着設置し、太陽電池パネル本体の裏面と集熱部の凹部とで、太陽電池パネル本体の裏面に流路を形成したことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本発明は、太陽電池パネル本体から集熱を行う機能を有する太陽電池パネルに関する。

従来より、太陽電池パネル本体は、発電時に発熱し、その熱を除去しないと発電効率を下げてしまうことになる。そのため、太陽電池パネル本体から熱を取り除くための各種の集熱を行う機能や構造が提案されている。例えば、特許文献１の太陽電池パネルの熱回収装置は、銅製の平坦な集熱板と、その集熱板の下面に一体的に取り付けて熱媒体である水を流す銅製の集熱管と、その集熱管を集熱板２に取り付けるアルミテープと、集熱管及び集熱板の下面側を覆う発泡スチロール製の断熱体と、その断熱体の下面を覆う鋼製の裏板と、その裏板とパネル取付鋼材の間に配置して集熱板を太陽電池パネルの裏面に押さえ付ける押さえ具で一体的に構成されている。

特開２０１３−２１３６５１号公報

しかしながら、従来の太陽電池パネルから熱を除去する方法では、銅製の集熱管を用いるなど重量があって、太陽電池パネルの取付構造を頑丈にしないといけなかったりして、高価なものになってしまっていた。

本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、集熱部がシート状で溝状の凹部を有するものであることから、構造が簡易で軽量であり、コストも抑えることが可能な太陽電池パネルを提供することにある。

請求項１記載の太陽電池パネルは、太陽電池パネル本体と、シート状で、溝状の凹部を有する集熱部とからなり、集熱部を、凹部の内面が太陽電池パネル本体の裏面側になるように、太陽電池パネル本体の裏面に密着設置し、太陽電池パネル本体の裏面と集熱部の凹部とで、太陽電池パネル本体の裏面に流路を形成したことを特徴とする。

請求項２記載の太陽電池パネルは、太陽電池パネル本体と、２枚のシートを貼り合わせ、２枚のシートの間に流路が形成された集熱部とからなり、集熱部を、太陽電池パネル本体の裏面に密着設置したことを特徴とする。

請求項３記載の太陽電池パネルは、集熱部が、樹脂製シートからなり、熱による伸縮性を有することを特徴とする。

請求項４記載の太陽電池パネルは、流路が、水を流す水路であることを特徴とする。

請求項５記載の太陽電池パネルは、流路を流れた水を熱源として利用する熱源機としての機能を有することを特徴とする。

請求項６記載の太陽電池パネルは、流路が、空気を流す空気路であることを特徴とする。

請求項７記載の太陽電池パネルは、流路を流れた空気を熱源として利用する熱源機としての機能を有することを特徴とする。

請求項８記載の太陽電池パネルは、流路にミストを流通させることを特徴とする。

本願の発明によれば、集熱部が、シート状で溝状の凹部を有するものであることから、構造が簡易で軽量であり、コストも抑えることが可能である。

本発明に係る太陽電池パネルの組み立て構造の一例を示す説明図である。同太陽電池パネルの裏面外観を示す説明図である。図２のＡ−Ａ線矢視断面の説明図である。本発明に係る太陽電池パネルの使用例を示す説明図である。本発明に係る太陽電池パネルの組み立て構造の他の例を示す説明図である。本発明に係る太陽電池パネルの集熱部の他の例を示す説明図である。

以下、本発明の形態について図面を参照しながら具体的に説明する。図１は、本発明に係る太陽電池パネルの組み立て構造の一例を示す説明図である。図２は、同太陽電池パネルの裏面外観を示す説明図である。図３は、図１のＡ−Ａ線矢視断面の説明図である。図４は、本発明に係る太陽電池パネルの使用例を示す説明図である。図５は、本発明に係る太陽電池パネルの組み立て構造の他の例を示す説明図である。図６は、本発明に係る太陽電池パネルの集熱部の他の例を示す説明図である。

図における太陽電池パネル１は、太陽電池パネル本体１０と、集熱部２０とで構成されている。太陽電池パネル１０は、汎用的な板状のもので、単体で防水構造を有している。集熱部２０は、太陽電池パネル１０のパネル裏面１０ａを面積の多くを覆うことができる大きさのシート状のものである。

集熱部２０は、樹脂製シートであって、面状である接着部２０ａに対して、溝状の凹部２２が形成されている。図１の例では、凹部２２は、集熱部２０の全面に渡って蛇行する一筋の溝になっている。そして、一筋の凹部２２の出発点には、穴である流路入口２４が穿設され、一筋の凹部２２の終着点には、穴である流路出口２６が穿設されされている。尚、この凹部２２の溝状の形状は、後述する集熱の効率等を考慮して任意に定めればよく、明確な凹状でなくとも単にシート状の集熱部２０と太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａとの間で隙間流路が形成されるような形状でもよく、一筋ではなく複数筋で形成してもよいし、幅も任意である。また、集熱部２０の材質も、熱による伸縮性を有する樹脂が望ましいが、樹脂に限定されるものではない。

そして、図１（ｂ）、図２及び図３に示すように、集熱部２０を、凹部２２の内面が太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａ側になるように、太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａに密着設置するようにする。これにより、太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａと集熱部２０の凹部２２とで、太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａに流路を形成した構造になる。この太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａと集熱部２０の凹部２２との間で形成された流路には、後述するように、水や空気を通すことにより、太陽電池パネル本体１０の熱を取り除くことが可能になる。

次に、上記のような構成を有する太陽電池パネル１の使用方法を説明する。太陽電池パネル１が太陽光を適正に受けられるように設置した上で、水や空気を、太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａと集熱部２０の凹部２２との間で形成された流路に流すようする。より具体的には、水や空気を、集熱部２０の流路入口２４から入れ、流路を流し、そして、流路出口２６から排出させるようにする。この流路を流れる水や空気により、太陽電池パネル本体１０の熱が集められ、排出されることになる。尚、水や空気に限らず、他の種類の気体や液体であってもかまわない。水や空気に類似する他の例では、例えば、ミスト（水等の液体を霧状にしたもの）を、流路に流すようにしてもよい。

尚、流路を流れた水や空気を、そのまま廃棄してしまってもよいが、図４に示すような循環システムを構成させ、太陽電池パネル本体１０から集めた熱を、他の熱源機において利用するようにしてもよい。具体的には、流路を流れた水を、熱源である温水として利用する熱源機である温水機として、太陽電池パネル１として使用することができる。図４の例では、集熱部２０の流路を通った水を、循環ポンプ４４を用いて蓄熱槽４６との間で循環させ、集熱部２０で集熱した熱を、水を介して蓄熱槽４６に導いている。そして、蓄熱槽４６に集まった熱を、給湯装置や暖房機等に活用するようにする。尚、熱量が不足した場合は、補助加熱装置４８にて不足分を補うようにする。これは、水に限らず、空気を循環させることで、流路を流れた空気を、熱源である温風として利用する熱源機として構成させるようにしてもよい。また、熱交換器を設け、熱交換器を介して流路を流れた空気と水を熱交換し、昇温した温水を給湯、或いは暖房用放熱器に供してもよい。尚、集熱部２０で、より効率的に熱を集めるために、図５に示すように、集熱部２０の裏側を、発泡スチロールやグラスウール等の保温材４０で覆うようにしてもよい。

このような構造の太陽電池パネル１によれば、集熱部２０が、シート状で溝状の凹部２２を有するものであることから、構造が簡易で軽量であり、コストも抑えることが可能である。このため、太陽電池パネル１自体が重たくならず、太陽電池パネル１を保持・固定するのに強固な土台等が必要なく、設置コストを抑えることが可能になる。

また、太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａと集熱部２０の凹部２２とで、太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａに流路を形成し、この流路に水や空気を流すことで、太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａから直接集熱可能であり、集熱効率が高く、太陽電池パネル本体１０の発熱による温度上昇を少なく抑えられる。それにより、発電効率の低下が少なくなり、太陽電池パネル１は、他の集熱しない一般の太陽電池パネルと比べると高い発電効率を得ることができる。

さらに、集熱部２０を、熱による伸縮性を有する樹脂製シートで形成させることで、太陽電池パネル本体１０と集熱部２０とを一体にした構造であっても、熱による集熱部２０の伸縮が太陽電池パネル本体１０に機械的ストレスとして伝わらないことから、太陽電池パネル本体１０を痛めにくい。

さらに、流路に水を流して水路にしたり、流路に空気を流して空気路にすることで、集熱部２０を単なる放熱板のように使用する場合に比べ、より効率的に集熱することが可能になる。また、流路を流れた水や空気を熱源として利用する熱源機としての機能させることにより、太陽電池パネル本体１０の熱をエネルギーとして活用することが可能になる。特に、集熱部２０により、水や空気が太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａから直接集熱を行うので、より効率よく熱を集めることができる。尚、太陽電池パネル本体１０の熱を取り除くという観点だけで考えれば、集熱部２０が必ずしも水密性、気密性を有する必要はない。

尚、上述の集熱部２０では、集熱部２０が１枚のシート状で、集熱部２０を凹部２２の内面が太陽電池パネル本体１０のパネル裏面１０ａ側になるように密着設置しているが、集熱部２０の構造は、このような構造に限られるものではなく、シート状であれば、例えば、図６に記載のような構造であってもよい。具体的には、図６の集熱部３０は、集熱部２０と同様な構造で、シート状で溝状の凹部３６を有する本体部３４と、単なるシート状のシート部３８とからなり、本体部３４の凹部３６の内面がシート部３８側になるように、本体部３４とシート部３８とを貼り合わせている。このように、集熱部３０を、２枚のシートを貼り合わせ、２枚のシートの間に流路が形成される形状にすることも可能である。

以上のように、本発明によれば、集熱部がシート状で溝状の凹部を有するものであることから、構造が簡易で軽量であり、コストも抑えることが可能な太陽電池パネルを提供することができる。

１・・・・・太陽電池パネル
２・・・・・太陽電池パネル
１０・・・・太陽電池パネル本体
１０ａ・・・パネル裏面
２０・・・・集熱部
２０ａ・・・接着部
２２・・・・凹部
２４・・・・流路入口
２６・・・・流路出口
３０・・・・集熱部
３４・・・・本体部
３６・・・・凹部
３８・・・・シート部
４０・・・・保温材
４４・・・・循環ポンプ
４６・・・・蓄熱槽
４８・・・・補助加熱装置

Claims

太陽電池パネル本体と、シート状で、溝状の凹部を有する集熱部とからなり、
該集熱部を、該凹部の内面が該太陽電池パネル本体の裏面側になるように、該太陽電池パネル本体の裏面に密着設置し、
該太陽電池パネル本体の裏面と該集熱部の凹部とで、該太陽電池パネル本体の裏面に流路を形成したことを特徴とする太陽電池パネル。
太陽電池パネル本体と、２枚のシートを貼り合わせ、該２枚のシートの間に流路が形成された集熱部とからなり、
該集熱部を、該太陽電池パネル本体の裏面に密着設置したことを特徴とする太陽電池パネル。
前記集熱部が、樹脂製シートからなり、熱による伸縮性を有することを特徴とする請求項１又は請求項２記載の太陽電池パネル。
前記流路が、水を流す水路であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の太陽電池パネル。
前記流路を流れた水を熱源として利用する熱源機としての機能を有することを特徴とする請求項４記載の太陽電池パネル。
前記流路が、空気を流す空気路であることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の太陽電池パネル。
前記流路を流れた空気を熱源として利用する熱源機としての機能を有することを特徴とする請求項６記載の太陽電池パネル。
前記流路にミストを流通させることを特徴とする請求項１〜請求項３のいずれかに記載の太陽電池パネル。