JP2021044991A - 建物 - Google Patents

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佳介 河野
Keisuke Kono
佳介 河野
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  • Buildings Adapted To Withstand Abnormal External Influences (AREA)
  • Stand-By Power Supply Arrangements (AREA)
  • Supply And Distribution Of Alternating Current (AREA)
  • Charge And Discharge Circuits For Batteries Or The Like (AREA)

Abstract

【課題】小電力で内部の広い空間に居る人の体感温度を下げることができる建物を提供すること。【解決手段】建物１は、太陽電池１０と、太陽電池１０の発電した電力を蓄電する蓄電池２０と、太陽電池１０又は蓄電池２０からの電力によって動作するルーフファン３０とを備え、太陽電池１０の最大発電量が５０００Ｗ以下である。建物１を災害時避難所として用いる場合にも、短期間で太陽電池１０を設置することができ、１５００Ｗ以下の消費電力で動作するルーフファン３０を用いることで。夏季であっても避難者を酷暑から保護することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、小電力で電気機器を動作させ、暑さを緩和することができる建物に関する。
従来より、電力会社等の電力供給設備を介して一般住戸等に定常的に電力が供給されているが、離島や災害時等、電力の確保が困難な場所や状況が存在する。このような場所や状況で電気機器を稼動させるための様々な工夫が行われている。例えば、特許文献１には、国立公園や離島の観光地等において、公衆便所の建物上に設置された太陽電池パネルにより発電された電力を用いて、便所の汚水を汚水処理装置で処理し、便器洗浄水として再利用することが記載されている
災害時に停電が起きた場合にも、避難所に太陽電池を設置して電力を賄うことは可能である。しかしながら、夏季に災害が発生した場合、大勢の人を収容する容積の大きな避難所をクーラーで冷房するだけの電力を、太陽電池で賄うことは困難である。このような問題を解決するために、非特許文献１に記載のルーフファンを用いることも考えられる。ルーフファンによれば、小電力で体感温度を低下させることが可能となる。
特開平１１−０５０５０９号公報
本発明は、小電力で内部の広い空間に居る人の体感温度を下げることができる建物を提供することを課題とする。
また、本発明は、小電力で各種電気機器を動作させることができる建物を提供することを課題とする。
本発明の建物は、
太陽電池と、
前記太陽電池の発電した電力を蓄電する蓄電池と、
前記太陽電池又は前記蓄電池からの電力によって動作するルーフファンとを備え、
前記太陽電池の最大発電量が５０００Ｗ以下であることを特徴とする。
この特徴によれば、最大発電量が５０００Ｗ以下の太陽電池を用いて発電し、太陽電池の発電した電力を蓄電し、太陽電池又は蓄電池からの電力によってルーフファンを動作させることができるため、小電力で建物内の広い空間に居る人の体感温度を下げることができる。
本発明の建物は、
前記ルーフファンは、１５００Ｗ以下の消費電力で動作することを特徴とする。
この特徴によれば、ルーフファンが消費する電力を太陽電池で賄えるように調整することができる。
本発明の建物は、
照明灯を備え、
前記照明灯は前記蓄電池からの電力によって動作することを特徴とする。
この特徴によれば、太陽電池の発電した余剰電力を蓄電池に蓄電しておくことで、蓄電池に蓄電された電力を用いて照明灯を動作させることができる。
本発明の建物は、
前記太陽電池又は前記蓄電池からの電力によって動作する井戸水汲上装置と、
前記井戸水汲上装置によって汲上げられた水を使用する水洗トイレを備えることを特徴とする。
この特徴によれば、太陽電池の発電した余剰電力を蓄電池に蓄電しておくことで、蓄電池に蓄電された電力を用いて井戸水汲上装置を動作させて井戸水を汲み上げ、当該井戸水を水洗トイレに使用することができる。
本発明の建物は、
災害時避難所であることを特徴とする。
この特徴によれば、避難所で各種電気機器を動作させることでき、避難所に居る人の体感温度を下げることができる。
本発明によれば、最大発電量が５０００Ｗ以下の太陽電池を用いて発電し、太陽電池の発電した電力を蓄電し、太陽電池又は蓄電池からの電力によってルーフファンを動作させることができるため、小電力で建物内の広い空間に居る人の体感温度を下げることができる。
図１は、本発明の実施形態に係る建物の構造を説明するための模式図である。
以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明の実施形態に係る建物の構造を説明するための模式図である。建物１は、例えば、災害時に避難所として使用される体育館や公民館である。
建物１の屋根の上には、太陽電池１０が設置されている。この太陽電池１０は、複数枚の太陽光パネルで構成されている。
当該太陽電池１０には、当該太陽電池１０の発電した電力を蓄電する蓄電池２０が接続されている。
建物１の天井には、中心部から放射状に略水平方向に延伸した複数の羽根を有するルーフファン３０が設けられている。ルーフファン３０には太陽電池１０及び蓄電池２０が接続されており、ルーフファン３０は太陽電池１０又は蓄電池２０からの電力によって動作する。例えば、太陽電池１０が太陽光を受けて発電している日中等においては、ルーフファン３０は太陽電池１０からの電力によって動作し、ルーフファン３０で消費しきれなかった太陽電池１０の余剰電力は蓄電池２０に蓄電される。一方、太陽電池１０が発電しない夜間等においては、ルーフファン３０は蓄電池２０からの電力によって動作する。
ルーフファン３０の消費電力はクーラーよりも小さいため、ルーフファン３０を用いることでクーラーを使用するよりも消費電力を抑えることができる。また、ルーフファン３０は扇風機約５０台分の風量を生成することができ、扇風機よりも広範囲に風を送ることができる。したがって、ルーフファン３０からの風を建物１内の空間の広い範囲に行き渡らせることができるため、体育館や公民館のような広い空間を内部に有する建物１であっても、当該空間内に居る大勢の人々の体感温度を下げることができる。
また、建物１の天井には、照明灯４０が設けられている。当該照明灯４０には蓄電池２０が接続されており、照明灯４０は蓄電池２０からの電力によって動作する。
また、建物１には、井戸水汲上装置５０及び水洗トイレ６０が設置されている。井戸水汲上装置５０には蓄電池２０が接続されており、井戸水汲上装置５０は蓄電池２０からの電力によって動作して、井戸水を汲み上げる。井戸水汲上装置５０で汲み上げられた井戸水は水洗トイレ６０のタンクに供給され、便器洗浄水として使用される。
太陽電池１０は、常設して任意の発電量に設計することもできる。しかし、建物１の屋根に太陽電池１０を設置するとすれば、屋根の面積によって発電量が宣言される。特に、災害発生後に短時間で設置される場合を考えると、大掛かりな設備は困難であり、大きさが９０ｃｍ×１８０ｃｍ程度、かつ、最大発電量が２５０Ｗ程度のパネルが最多で２０枚程度配列されて構成されるものと考えられる。したがって、当該太陽電池１０の最大発電量は５０００Ｗ程度となる。そこで、常設する場合と災害発生後に設置する場合の両方に対応すべく、最大発電量５０００Ｗ以下の太陽電池１０で、避難所の暑さを緩和することを考える。
なお、太陽電池１０の最大発電量は、パネルが太陽光をパネルに垂直な方向から受けた場合の値であり、太陽光をパネルの斜めから受けた場合の発電量は垂直方向から受けた場合よりも減少する。したがって、晴れの日であっても、太陽電池１０の１日当りの発電量は、最大発電量（５０００Ｗ）に日照時間を掛け算した値ではなく、最大発電量の８倍程度が上限と考えられる。太陽電池１０の最大発電量を５０００Ｗとすると１日当たりの発電量は５０００Ｗ×８＝４００００Ｗｈ程度と考えられる。消費電力１５００Ｗで動作するルーフファン３０を１日中稼働させた場合、ルーフファン３０の１日当りの消費電力量は１５００Ｗ×２４ｈ＝３６０００Ｗｈとなる。１日当たりの太陽電池１０の発電量４００００Ｗｈからルーフファン３０の１日当りの消費電力量３６０００Ｗｈを差し引いた余剰電力４０００Ｗｈを蓄電池２０に蓄電しておけば、当該蓄電池２０に蓄電した余剰電力を、照明灯４０、井戸水汲上装置５０等の稼働のために使用することができる。なお、日照条件等の影響で、余剰電力が少ないことも考えられる。
このように、太陽電池１０の最大発電量を５０００Ｗ以下とし、ルーフファン３０を１５００Ｗ以下の消費電力で動作するように構成することで、ルーフファン３０の１日の消費電力量を、太陽電池１０の１日の発電量を超えないように調整することができ、蓄電池２０に蓄電した余剰電力を照明灯４０、井戸水汲上装置５０等の各種電気機器の稼働のために使用することができる。したがって、小電力でも避難所の電力を賄うことができ、避難所の環境を快適にすることが可能となる。
本発明に係る建物は、災害時避難所に限らず、工場にも使用することができる。
１ 建物
１０ 太陽電池
２０ 蓄電池
３０ ルーフファン
４０ 照明灯
５０ 井戸水汲上装置
６０ 水洗トイレ

Claims (5)

  1. 太陽電池と、
    前記太陽電池の発電した電力を蓄電する蓄電池と、
    前記太陽電池又は前記蓄電池からの電力によって動作するルーフファンとを備え、
    前記太陽電池の最大発電量が５０００Ｗ以下であることを特徴とする、建物。
  2. 前記ルーフファンは、１５００Ｗ以下の消費電力で動作することを特徴とする、請求項１に記載の建物。
  3. 照明灯を備え、
    前記照明灯は前記蓄電池からの電力によって動作することを特徴とする、請求項１又は２に記載の建物。
  4. 前記太陽電池又は前記蓄電池からの電力によって動作する井戸水汲上装置と、
    前記井戸水汲上装置によって汲上げられた水を使用する水洗トイレを備えることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の建物。
  5. 災害時避難所であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか１項に記載の建物。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN113216445A (zh) * 2021-04-23 2021-08-06 广东职业技术学院 一种感温变色的陶瓷背景墙及其制备方法和应用

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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