JP2017099248A - 第七ハイブリット発電 - Google Patents
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Abstract
【課題】太陽光ソーラーパネルと完全密閉遮光ボックスを一体化しＣＯ２を全く発生することなく太陽光とＬＥＤ光を利用しての第七ハイブリット発電方式で２４時間安定電力を提供する【解決手段】太陽光ソーラーパネルＢと完全密閉遮光ボックスＡを一体化し、太陽光ソーラーパネルＢ、完全密閉遮光ボックスＡ、ソーラーパネルＣ、ソーラーパネルＤ、ＬＥＤ球８〜１１を取り付けた透明プラスチック板Ｅの５点セットで、ＬＥＤ球と透明プラスチック板Ｅの上面下面をピラミット型に、太陽光ソーラーパネルＢで発電した電気をＬＥＤ発光用電源としてＬＥＤ球に通電しＬＥＤ光をソーラーパネルＣ、Ｄに照射し発電した電気を利用する。【選択図】図４
Description
本発明は完全密閉遮光ボックス内の上面と下面にソーラーパネルを設置し、ソーラーパネルとソーラーパネルの中間にＬＥＤ球取り付け部以外は、上面と下面をピラミット構造にした透明板を取り付け、太陽光で発電した直流電気をＬＥＤ球に流し発光させて完全密閉遮光ボックス内ソーラーパネルに照射し発電させる第七ハイブリット発電方法である。
現在のソーラーパネルは太陽光のみで発電させるため、設置場所の制約や設置角度、夜間、雨天、曇天、積雪等による、太陽光不足、季節による太陽軌道変化による日照時間の変化等のさまざまな気象条件により発電量の不安定さが、大きな問題であった。
現発電方法として、原子力、火力、水力、地熱発電方法があり、他の発電方法として、風力、太陽光、バイオ発電等あるが、サブ的なものでしかなく、安定的でないのが現実である。
原子力、水力、地熱発電でのＣＯ２排出量は少ないが、火力発電においては、莫大なＣＯ２が排出されるため、世界的問題になっている。
クリーン発電である風力、太陽光発電は、さまざまな気象条件に左右されるため、不安定さが、大きな問題であり、現時点では、常に安定的電力を得るには、絶対無理なのが現状である。
本発明は雨天曇天積雪等による日照不足、季節による太陽軌道変化での発電量の不安定さや夜間では全く発電しなかったソーラーパネルを完全密閉遮光ボックス内の上面、下面にソーラーパネルを設置し中間にピラミット型ＬＥＤ球を取り付けた透明板を配置して、２４時間安定した電力を発電させ使用するものである。
完全密閉遮光ボックス内の上面、下面に各１組のソーラーパネルを設置 中間にはピラミット型ＬＥＤ球を取り付けた透明板を配置し、上面、下面のソーラーパネルにＬＥＤ光を照射し発電させるものであり、１個の完全密閉遮光ボックスと２組のソーラーパネル、ピラミット型ＬＥＤ球を取り付けた透明板１組の計４点構成である。
少ないＬＥＤ球で発電効率を良くするため、光の受光効率を良くするための工夫として、ソーラーパネルに使用するセル１枚１枚全てを湾曲にすると受光率がアップする。
ピラミット型ＬＥＤ球を取り付けた透明板は、ピラミット型ＬＥＤ球取り付け部以外は、光の拡散状態を良くするために、透明板の上面、下面をピラミット形状にする。
完全密閉遮光ボックス内で使用するソーラーパネルは、粉塵、水の害、紫外線の影響を全く受けないのでセル保護用ガラスカバーや反射防止膜は不必要となり、セル保護用ガラスカバーや反射防止膜なしで使用することによって受光量が多くなり、発電量がセル保護用ガラスカバーや反射防止膜を施されたセルよりも発電量が多くなる。
完全密閉遮光ボックス内で使用するソーラーパネルは、粉塵、水の害、紫外線の影響を全く受けないのでソーラーパネルの使用期間と発電量高効率期間が長くなり、ＣＯ２も全くでないため、環境にとってもやさしい発電方法である。
季節による太陽軌道の変化、雨曇り、雪等で日照時間がなくても、夜間でも、停電時間が長くても省電力で発光し発熱も少なく長寿命のＬＥＤ球を完全密閉遮光ボックス内で、上面下面に設置したソーラーパネルにＬＥＤ光を照射し昼夜季節に関係なく安定した電力を得ることができる。
現在のソーラーシステムには色々な設置条件や制約が多々あるが、完全密閉遮光ボックス内で発電させるため、設置場所を全く選ばず、東西南北のどの屋根上でも壁面であっても、現在の設置方法以外での設置ができる。
完全密閉遮光ボックス内発電なので、全ての季節条件と気象条件をクリアーし、多様な設置方法で安定電力を得ることができる。
本発明は大規模な発電システムやスペースを必要としないため従来通りのシステムで管理ができ、直かつ各システム（ＬＥＤ球やソーラーパネル）が正常作動しているかどうかが、完全密閉遮光ボックス外部に取り付けた確認用ＬＥＤ球で確認をすることができる。
完全密閉遮光ボックス内で使用しているソーラーパネルは、粉塵や雨水や紫外線による劣化が少ないので使用期間と発電期間が長くなる。
本発明はソーラーパネルにＬＥＤ光を照射して発電させる方法なので、オゾン層を破壊するＣＯ２が全くでないため地球環境にとってもやさしい第七ハイブリット発電方法である。
現ソーラーパネルの最大課題はあたりまえだが、太陽光がないと発電しなくなり、日中でも天候による諸条件の問題で発電量の不安定さである。
蓄電池に充電された電気であっても使用量に制約があり、発電しない日が、数日間続いた場合、システム自体作動しなくなるのが現実である。
本発明は夜間、雨天、曇天 積雪、季節による太陽光軌道の変化等で発電量が不安定だったが、完全密閉遮光ボックス内にソーラーパネルとＬＥＤ球を組み込みソーラーパネルにＬＥＤ光を照射し、太陽光不足でも夜間であっても、安定した電力を得ることができ２４時間使用することができる。
本発明の最大特徴はＣＯ２が全く発生しないことと、設置場所を選ばないことであり、ソーラーパネルは太陽光のみで発電させるという概念をすてさり、太陽光以外の光で発電させる方法があっても良いんじゃないかという考えから発明したものである。
本発明は現在のソーラーパネルは太陽光のみで発電させるという固定概念を覆し完全密閉遮光ボックス内にソーラーパネルとＬＥＤ球を組み込み、ソーラーパネルにＬＥＤ光を照射し、発電させることにより、夜間や天候不順や季節に全く関係なく２４時間安定電力を使用することができるのと通常の太陽光で発電するソーラーパネルと完全密閉遮光ボックスとの組み合せに第七ハイブリット型発電について詳細にわたり説明していく
図１は基本である完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼本体の全体図である
図２は完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼本体の横断面図であり、上面にソーラーパネル▲Ｃ▼と下面にソーラーパネル▲Ｄ▼と中間には上面ソーラーパネル照射用ピラミット型ＬＥＤ球▲１０▼と下面ソーラーパネル照射用ピラミット型ＬＥＤ球▲１１▼壁面照射用ピラミット型ＬＥＤ球▲８▼▲９▼を取り付け、上面、下面をピラミット柱にした透明板▲Ｅ▼の４点構造である
図３は完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼と太陽光で発電するソーラーパネル▲Ｂ▼を一体化にした第七ハイブリット型の組み合せである
図４は完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼と太陽光で発電するソーラーパネル▲Ｂ▼本体のハイブリット型横断面図全体である
完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内で使用するピラミット型ＬＥＤ球▲８▼▲９▼▲１０▼▲１１▼用電源は太陽光で発電したソーラーパネル▲Ｂ▼で発電した直流電気が送電線▲２０▼を通って接続箱▲ａ▼に送られ、接続箱▲ａ▼から送電線▲１７▼を通ってピラミット型ＬＥＤ球▲８▼▲９▼▲１０▼▲１１▼に送電される
日中は太陽光ソーラーパネル▲Ｂ▼で発電した電気と完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内で発電した電気で使用量は多いが、夜間や天候不順においては完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内で発電した電気のみなので使用量は少なくなるが、一定量の電気は毎日使用することができる
太陽光ソーラーパネル▲Ｂ▼で発電した直流電気は接続箱▲ａ▼に送られ接続箱▲ａ▼から完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内のピラミット型ＬＥＤ球の発光電源用として使われる
完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内のピラミット型ＬＥＤ球が全て点灯すれば完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内の上面ソーラーパネル▲Ｃ▼と下面ソーラーパネル▲Ｄ▼はＬＥＤ光を受け発電する
完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内で発電した電気と太陽光ソーラーパネル▲Ｂ▼で発電された電気は接続箱▲ａ▼に送られ接続箱▲ａ▼からパワーコンディショナー▲Ｄ▼に送られて、直流から交流に変換され一般に使用することができる
夜間や天候不順等で太陽光ソーラーパネル▲Ｂ▼での発電がなくても、完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内で発電した電気は接続箱▲ａ▼に送られＬＥＤ球を発光させる電気の必要な分だけ再びＬＥＤ発光用として使われるが、回転継続性により、２４時間使用することができる
図８は完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内で使用するソーラーパネルの横断面図であり、図１０はセル１枚の拡大図である
現在のセル１枚１枚には、雨や鳥の糞、粉塵等からセルを保護するために保護ガラスと反射防止膜で保護されているが本発明では完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内で使用するセル１枚１枚全て、保護ガラスと反射防止膜は一切使用せず、裸セルの状態で使用することにより発電量が多くなる
図９は太陽光ソーラーパネルの横断面図であり、図１１はセル１枚分の拡大図である
通常１枚１枚のセルには保護ガラスと反射防止膜の３層構造で１枚が型成されていて、全て平面使用だが本発明は図１１の通り湾曲にしてあり、３層構造は同じであるが、反射防止膜に限っては、ピラミット型反射防止膜▲２２▼▲２１▼は保護ガラス▲２３▼はセルである
太陽光が保護ガラス▲２１▼とピラミット型反射防止膜▲２２▼を通過してセル▲２３▼にあたり反射光としてピラミット型反射防止膜▲２２▼保護ガラス▲２１▼を通過して外部へ放出されるが、セル▲２３▼からの反射光はピラミット型反射防止膜▲２２▼のピラミット部で光が拡散されセル▲２３▼に再度直光として照射され同じ太陽光であっても発電効率が良くなる
現在のソーラーパネルは基本固定設置のため、太陽高度の高い時には、発電量は多いが朝夕の太陽光が低い時には発電量が少なく、季節による太陽の軌道変化や太陽光の強弱によって発電量の変化が大きいが、本発の湾曲型セル図１１のようにすることにより、早朝から夕刻までさらに季節による軌道変化があっても発電量が多くなることが湾曲型セル図１１の様にする意味がある
完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内で使用する上面ソーラーパネル▲Ｃ▼と下面ソーラーパネル▲Ｄ▼のセルは雨水、粉塵混入紫外線や他の悪影響を全く受けないためセル１枚１枚の発電量が多くなり、太陽光で使用するセルよりも発電効率が良く劣化速度も遅いため太陽光ソーラーパネルよりもソーラーパネルの使用年数が長くなり経済的である
完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内で点灯したＬＥＤ光は上面ソーラーパネル▲Ｃ▼と下面ソーラーパネル▲Ｄ▼に照射され発電するがＬＥＤ光が完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼外に全く漏れないため完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内で光の拡散状態が起こり発電効率が良くなる
完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内中間の透明プラスチック板▲Ｅ▼には、等間隔を置いてＬＥＤ球を上面照射用、下面照射用に取り付けているが壁面照射用ＬＥＤ球▲８▼▲９▼も取り付けている
完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内側面▲１３▼〜▲１４▼の間は、ＬＥＤ光を内部拡散させるために鏡面仕上げにすることにより、ＬＥＤ光がボックス内奥へ反射光として送られる
完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内側面▲１３▼〜▲１４▼の間は鏡面仕上げにしてあるが、一部を湾曲面▲１５▼にすることにより、側面照射用ＬＥＤ球から照射されたＬＥＤ光は湾曲面▲１５▼にぶつかり、ボックス内部へと反射される
現在のソーラーパネルに不具合が生じた場合、エネルギーモニターで発電量の確認をするが、日々の日照変化により発電量が変化するので、数十枚も連結したソーラーパネルのどのソーラーパネルが不良なのかを見極めるのは難しいが、本発明は、太陽光ソーラーパネル１枚１枚に不具合を確認できるよう、太陽光ソーラーパネル外面部に発電確認用ＬＥＤ球▲４▼をもうけることにより不具合を外部から目視確認をすることができる
図５は完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内の中間部で使用する透明プラスチック板▲Ｅ▼の上面から見たＬＥＤ球取り付け配線図である
ＬＥＤ球は省電力、長寿命であるが完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内透明プラスチック板▲Ｅ▼に取り付けてるＬＥＤ球点灯用配線は直列配線にしているため、ＬＥＤ球が１個でも球切れが生じた場合、ＬＥＤ球全てが消灯してしまい発電しなくなるので外部からＬＥＤ球切れを目視確認できるようＬＥＤ球切れ確認用ＬＥＤ球▲１▼をもうけ、消灯している場合ＬＥＤ球切れであるのを目視確認できる
外部ＬＥＤ球▲２▼は完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内上面ソーラーパネル▲Ｃ▼が発電しているかどうかを目視確認するためのＬＥＤ球▲２▼であり点灯している場合は正常発電しているが、消灯している場合は上面ソーラーパネル▲Ｃ▼の不良である
外部ＬＥＤ球▲３▼は完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼内下面ソーラーパネル▲Ｄ▼が発電しているかどうかを目視確認するためのＬＥＤ球▲３▼であり点灯している場合は正常発電しているが、消灯している場合は下面ソーラーパネル▲Ｃ▼の不良である
図６は完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼と同じだが−−−−部を説明するための図である
図７は図６−−−−部の断面図であり、完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼の開閉スライドバー▲Ｆ▼である
完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼は屋外で使用するため開閉スライドバー▲Ｆ▼は、雨水や粉塵が内部進入しないような形状にしてある
図１２は完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼と太陽光ソーラーパネル▲Ｂ▼を組み合せたハイブリット型の連結図である
図１３は完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼と太陽光ソーラーパネル▲Ｂ▼を組み合せたハイブリット型と完全密閉遮光ボックス▲Ａ▼本体の連結図である
Ａ 完全密閉遮光ボックス本体
Ｂ 太陽光ソーラーパネル本体
Ｃ 完全密閉遮光ボックス内上面ソーラーパネル
Ｄ 完全密閉遮光ボックス内下面ソーラーパネル
Ｅ 完全密閉遮光ボックス内中間部使用ＬＥＤ球取り付け用透明プラスチック板
Ｆ 完全密閉遮光ボックス開閉用スライドバー
Ｂ 太陽光ソーラーパネル本体
Ｃ 完全密閉遮光ボックス内上面ソーラーパネル
Ｄ 完全密閉遮光ボックス内下面ソーラーパネル
Ｅ 完全密閉遮光ボックス内中間部使用ＬＥＤ球取り付け用透明プラスチック板
Ｆ 完全密閉遮光ボックス開閉用スライドバー
１ 完全密閉遮光ボックス内ピラミット型ＬＥＤ球発光確認用ＬＥＤ球
２ 完全密閉遮光ボックス内上面ソーラーパネル発電確認用ＬＥＤ球
３ 完全密閉遮光ボックス内下面ソーラーパネル発電確認用ＬＥＤ球
４ 太陽光ソーラーパネル発電確認用ＬＥＤ球
５ 太陽光ソーラーパネル
６ 完全密閉遮光ボックス内使用セル
７ 電極
８ 完全密閉遮光ボックス内側面照射用ピラミット型ＬＥＤ球
９ 完全密閉遮光ボックス内側面照射用ピラミット型ＬＥＤ球
１０ 完全密閉遮光ボックス内上面照射用ピラミット型ＬＥＤ球
１１ 完全密閉遮光ボックス内下面照射用ピラミット型ＬＥＤ球
１２ 完全密閉遮光ボックス内透明プラスチック板ピラミット型柱
１３ 完全密閉遮光ボックス内鏡面仕上げ側面
１４ 完全密閉遮光ボックス内鏡面仕上げ側面
１５ 完全密閉遮光ボックス内鏡面仕上げ湾曲面
１６ 完全密閉遮光ボックス開閉用スライドバー止めネジ
１７ 完全密閉遮光ボックス内ピラミット型ＬＥＤ球用送電線
１８ 完全密閉遮光ボックス内上面ソーラーパネル用送電線
１９ 完全密閉遮光ボックス内下面ソーラーパネル用送電線
２０ 太陽光パネル送電線
２１ セル保護用ガラス
２２ ピラミット型太陽光反射防止膜
２３ セル
２４ 図７断面図説明用点線
２ 完全密閉遮光ボックス内上面ソーラーパネル発電確認用ＬＥＤ球
３ 完全密閉遮光ボックス内下面ソーラーパネル発電確認用ＬＥＤ球
４ 太陽光ソーラーパネル発電確認用ＬＥＤ球
５ 太陽光ソーラーパネル
６ 完全密閉遮光ボックス内使用セル
７ 電極
８ 完全密閉遮光ボックス内側面照射用ピラミット型ＬＥＤ球
９ 完全密閉遮光ボックス内側面照射用ピラミット型ＬＥＤ球
１０ 完全密閉遮光ボックス内上面照射用ピラミット型ＬＥＤ球
１１ 完全密閉遮光ボックス内下面照射用ピラミット型ＬＥＤ球
１２ 完全密閉遮光ボックス内透明プラスチック板ピラミット型柱
１３ 完全密閉遮光ボックス内鏡面仕上げ側面
１４ 完全密閉遮光ボックス内鏡面仕上げ側面
１５ 完全密閉遮光ボックス内鏡面仕上げ湾曲面
１６ 完全密閉遮光ボックス開閉用スライドバー止めネジ
１７ 完全密閉遮光ボックス内ピラミット型ＬＥＤ球用送電線
１８ 完全密閉遮光ボックス内上面ソーラーパネル用送電線
１９ 完全密閉遮光ボックス内下面ソーラーパネル用送電線
２０ 太陽光パネル送電線
２１ セル保護用ガラス
２２ ピラミット型太陽光反射防止膜
２３ セル
２４ 図７断面図説明用点線
ａ 接続箱
ｂ パワーコンディショナー
ｃ 分電盤
ｄ 太陽光発電システム対応住宅分電盤
ｅ 電力会社
ｆ 蓄電池
ｇ 完全密閉遮光ボックス内ピラミット型ＬＥＤ球用電源接断スイッチ
ｂ パワーコンディショナー
ｃ 分電盤
ｄ 太陽光発電システム対応住宅分電盤
ｅ 電力会社
ｆ 蓄電池
ｇ 完全密閉遮光ボックス内ピラミット型ＬＥＤ球用電源接断スイッチ
Claims (1)
- （イ）太陽光ソーラーパネルと完全密閉遮光ボックスを組み合せた第七ハイブリット発電方式
（ロ）完全密閉遮光ボックス内の上面下面にソーラーパネルを中間にＬＥＤ球を取り付けた透明プラスチック板に設置し太陽光ソーラーパネルで発電した電気をＬＥＤ球に通電し上面下面のソーラーパネルにＬＥＤ光を照射しての発電方式
（ハ）ＬＥＤ球は全てピラミット型に透明プラスチック板の上面下面もピラミット型にする
（ニ）太陽光ソーラーセルと完全密閉遮光ボックス内ソーラーセルは全て湾曲面で使用する
（ホ）太陽光ソーラーセルの反射防止膜はピラミット構造にする
（ヘ）完全密閉遮光ボックス内ソーラーセルは保護ガラスと反射防止膜を使用しない裸セルで使用する
（ト）太陽光ソーラーパネルの発電確認完全密閉遮光ボックス内上面下面ソーラーパネルの発電確認ＬＥＤ球の球切れ確認用として発電発光確認用ＬＥＤ球を各ボックス外部に設ける
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015257798A JP2017099248A (ja) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | 第七ハイブリット発電 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2015257798A JP2017099248A (ja) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | 第七ハイブリット発電 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2017099248A true JP2017099248A (ja) | 2017-06-01 |
Family
ID=58817643
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2015257798A Pending JP2017099248A (ja) | 2015-11-25 | 2015-11-25 | 第七ハイブリット発電 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2017099248A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021057324A (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-08 | 直男 久保田 | 正反射を利用した集光発電 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004320976A (ja) * | 2003-04-01 | 2004-11-11 | Tokuo Hashimoto | Ｌｅｄを利用した発電装置 |
-
2015
- 2015-11-25 JP JP2015257798A patent/JP2017099248A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004320976A (ja) * | 2003-04-01 | 2004-11-11 | Tokuo Hashimoto | Ｌｅｄを利用した発電装置 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2021057324A (ja) * | 2019-09-27 | 2021-04-08 | 直男 久保田 | 正反射を利用した集光発電 |
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