JP2023164215A - Wind proof, solar battery, wind turbine method, green house using solar heat - Google Patents

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國孝 有村
Kunitaka Arimura
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Tsuda Ryujiro
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Tsuda Ryujiro
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Abstract

To provide a wind proof, a solar battery, a wind turbine method, a green house using solar heat for utilizing efficiently, natural energy.SOLUTION: The invention is configured to: by receiving sunlight energy, perform electric power generation or make hot water; use the sunlight energy for a wind proof wall for protecting a structure such as a frail vinyl house or the like, and supply the electric power and heat generated by the sunlight into a facility in the vinyl house, for providing the wind proof wall and supplying the electric power simultaneously. In addition, the invention prevents wind which causes a wind damage and collects the blocked wind, for increasing a speed of wind whose normal wind speed is 2-5 m and for rotating a wind turbine by using the wind, performing electric power generation by the wind turbine for further increasing electric power generation. By integrally forming, a solar battery panel and a sunlight hot water device, heat generated on the sunlight panel is absorbed for cooling the solar battery panel and acquiring hot water. The solar battery panel is used as the wind proof wall and is used as a part of the green house, for utilizing efficiently, electric power and generated heat.SELECTED DRAWING: Figure 30

Description

自然環境を守り、これを利用し、風害を減らし、CO2を減らす植物を快適に守り、環境型社会を構築するためのシステムを構築する。We will build a system to protect and utilize the natural environment, reduce wind damage, comfortably protect plants that reduce CO2, and build an environmentally friendly society.

グリーンハウスやビニールハウスは農業では多く使われているが、強風や台風で飛ばされたり破壊され、被害の80%は風によるものである。太陽光による発電効率は精々20%である。他の80%のエネルギーは利用されず空間に逃げてしまうので勿体ない。自然エネルギーの有効な活用を目的とする。Green houses and plastic greenhouses are widely used in agriculture, but they can be blown away or destroyed by strong winds or typhoons, and 80% of the damage is caused by wind. The power generation efficiency of solar power is at most 20%. The other 80% of the energy is not used and escapes into space, which is a waste. The purpose is to effectively utilize natural energy.

渡辺パイプ株式会社発行誌
Rakuchin
グリーン事業部発行
ビニールハウスの風害対策
株式会社WINPRO
風力発電機の種類
タミヤ製作所
強化ガラス太陽電池
(次頁に続く)
Magazine Rakuchin published by Watanabe Pipe Co., Ltd.
Wind damage measures for greenhouses published by Green Division WINPRO Co., Ltd.
Types of wind power generators Tamiya Seisakusho tempered glass solar cells (continued on next page)

グリーンハウスの代表であり広く用いられているビニールハウスの被害の80%は、風による風害である。
グリーンハウスの中で生産している植物の空調や適温等の環境保全を行う目的もあり、自然エネルギーによる太陽電池を用いているが、グリーンハウスと別の土地を用いて、個別に用いているため、風害は続き、且つ、太陽電池の設置は傾斜がゆるく土地の専有面積が大きくなっているため、設置する土地がとれず制限を受けている。
風害を無くし、太陽電池設置面積を減らし太陽光と正対しすることが望まれる。商用電源が減らすことができたり、電気のない所では独立のエネルギーの利用が出来る。太陽光発電に利用される太陽エネルギーは精々20%以下であるので残りの80%の内の熱損を利用したい。その他、太陽熱や風も利用できればよい。
Wind damage accounts for 80% of the damage to vinyl greenhouses, which are a typical type of greenhouse and are widely used.
The objective is to preserve the environment by providing air conditioning and appropriate temperature for the plants grown in the greenhouse, and solar cells are used to generate natural energy, but they are used separately on land separate from the greenhouse. As a result, wind damage continues, and the installation of solar cells is limited because the slope is gentle and the area of land occupied is large, making it difficult to secure land for installation.
It is desirable to eliminate wind damage, reduce the installation area of solar cells, and directly face sunlight. Commercial power supply can be reduced, and independent energy can be used in places without electricity. Since the solar energy used for solar power generation is at most 20% or less, it is desirable to utilize the heat loss of the remaining 80%. In addition, solar heat and wind can also be used.

グリーンハウスまたはビニールハウスの周囲または一部に風の前面に立つように太陽光パネルを設置し、防風の役目をさせるとともに、パネルに沿った風となるように風の方向を変え、面による風の量を集中させ、風量を集めることにより速度V2’(Vpt)に変え、強力な風力とするとともに風力Pa=ρVpt/2となり、自然の風速V(Vp)による風力(WM)発電より速度の自乗で大きなエネルギーを生む一石二鳥の効果を生み出す。従って風害として嫌われた風を利用し、グリーンハウスまたはビニールハウスを守るのみでなく、風を利用して風車を効率的に回し電力を得ることができ、太陽光発電を含め一石三鳥の効果を生み出すことが出来るようになる。いわば本発明により害を克服して益となすことが出来、自然エネルギーの有効活用と太陽光利用とともに植物によるCO削減に役立つ技術である。また防風壁に太陽熱利用による温水器も設置し、更にグリーンハウスやビニールハウスの温度を快適に保つことができる。
太陽電池は発熱をするので、この熱を単に放熱させるのでなく、温水としたり室内を暖めたりする目的に利用する。尚、太陽電池壁とグリーンハウスを一体化することにより、より堅固な構造となり、熱も逃がさず効率のよいグリーンハウスとなる。
グリーンハウスまたはビニールハウスを含め植物を育生し、食物を作ることであるから、炭酸ガスCOを吸ってグルコースを作ったり窒素を定着したり、有効な成分を生産することができるので更に経済効果を上げることができる。
Solar panels are installed around or in part of a greenhouse or vinyl greenhouse so that they stand in front of the wind to act as a windbreak, and the direction of the wind is changed so that the wind flows along the panels. By concentrating the amount of air and collecting the air volume, the speed is changed to V2' (Vpt), making it a strong wind force and the wind power Pa = ρVpt 2 /2, which is faster than wind power (WM) power generation using the natural wind speed V 1 (Vp). It creates the effect of killing two birds with one stone by generating a large amount of energy by multiplying the speed. Therefore, it is possible to not only protect greenhouses or greenhouses by using the wind, which was previously disliked as a source of wind damage, but also to efficiently run windmills and obtain electricity, which can kill three birds with one stone, including solar power generation. will be able to produce. In other words, the present invention can overcome harm and achieve benefit, and is a technology that is useful for effective utilization of natural energy and sunlight, as well as CO 2 reduction through plants. Additionally, a water heater using solar heat is installed on the windbreak wall, making it possible to maintain a comfortable temperature in the greenhouse or plastic greenhouse.
Solar cells generate heat, so rather than simply dissipating this heat, it is used to heat water and warm the room. Furthermore, by integrating the solar cell walls and the greenhouse, it becomes a more solid structure and a more efficient greenhouse that does not allow heat to escape.
Growing plants, including greenhouses or plastic greenhouses, to make food, and by absorbing carbon dioxide ( CO2 ) to create glucose, fix nitrogen, and produce effective ingredients, it is even more economical. can be raised.

従って風害として嫌われた風を利用し、グリーンハウスまたはビニールハウスを守るのみでなく、風を利用して風車を効率的に回し、電力を得ることができ、太陽光発電を含め一石三鳥の効果を生み出すことが出来るようになる。Therefore, you can not only protect your greenhouse or greenhouse by making use of the wind, which was previously disliked as a form of wind damage, but also use the wind to efficiently rotate windmills and obtain electricity, which can kill three birds with one stone, including solar power generation. Be able to produce effects.

云わば本発明により害を克服して益となすことが出来、自然エネルギーの有効利用とCO削減に役立つ技術である。
グリーンハウスまたはビニールハウスは植物を育成し、食物を作ることであるから、炭酸ガスCOを吸ってグルコースを作ったり窒素を定着したり、有効な成分を生産することができるので更に経済効果を上げることができる。
In other words, the present invention can overcome harm and achieve benefit, and is a technology useful for effective use of natural energy and reduction of CO2 .
Green houses or plastic greenhouses are used to grow plants and produce food, so they can absorb carbon dioxide gas to produce glucose, fix nitrogen, and produce effective ingredients, making them even more economical. can be raised.

発電による売電のみならず、太陽熱を利用し、グリーンハウスやビニールハウスの温度、湿度、CO、窒素、照明等の制御用電力にも用いることが出来、植物に合わせた制御や調整、電力の経済的利用の調整等が可能となることにより更にその価値を増し、一石四鳥の効果が得られる。In addition to selling electricity generated, solar heat can be used to control the temperature, humidity, CO 2 , nitrogen, lighting, etc. of greenhouses and greenhouses, allowing for control, adjustment, and power generation tailored to plants. By making it possible to adjust the economic use of energy, its value will further increase, and the effect of killing two birds with one stone can be achieved.

太陽電池設置場所を別に設け、狭い土地に太陽電池を並べるのではなく、防風壁として利用し、グリーンハウスと一体化することで土地の有効利用ができる。Instead of setting up a separate location for solar cells and lining up solar cells on a small piece of land, you can make effective use of the land by using it as a windbreak and integrating it with the greenhouse.

太陽電池の発熱、太陽熱温水器の発熱等、一体化することにより、ここで発生する熱を空中に散らさずグリーンハウス内で有効に活かすことができる。By integrating the heat generated by solar cells and the heat generated by a solar water heater, the heat generated here can be effectively utilized within the greenhouse without being dissipated into the air.

本発明を図面によって説明する。The present invention will be explained with reference to the drawings.

図1は一般のビニールハウスの斜視図を示す。ビニールハウスはパイプ等の骨組みにビニールを覆ったもので、軽量に出来ており、風に飛ばされ易い。特に横風を受けた時は大きな風圧荷重を受け、比較的簡単に飛ばされてしまう。風圧荷重WはW=CPaSであるので横断面積Savが大きければ大きい程大きな風圧荷重を受け吹き飛ばされてしまう被害が発生している。FIG. 1 shows a perspective view of a typical greenhouse. A vinyl house is made of a frame made of pipes covered with vinyl, and is lightweight and easily blown away by the wind. Especially when it is hit by a crosswind, it is subject to a large wind pressure load and can be blown away relatively easily. Since the wind pressure load W is W=CPaS, the larger the cross-sectional area Sav, the greater the wind pressure load and the damage caused by being blown away.

図2はビニールハウスの約南側に太陽電池パネルを設置し風除けと太陽光受光用に配置した場合を示す。
太陽電池の向きは、日本は北半球にあるので南向きであり、太陽は上方に登るので上向きとなるが垂直に立てると壁としての効果があるが太陽系の受光を考慮すると効率が悪くなり、出来るだけ太陽光と直角となるように太陽電池パネルを設置することが望ましい。そして太陽電池パネルの受光面を出来るだけ広くし、且つ、横から吹き付ける風を上に逃がすことにより、太陽電池パネルで受ける風圧荷重は軽減されPvとなり、上方に誘導される風圧はPpとなる。
後述するように、誘導された風Ppは断面Sが細められ風速Vを増しvptとなり上方に取り付けられた風車を強力に回転させる。風車の軸に取り付けられた発電機EGにより発電を行うことにより風力発電を行い、太陽電池パネルと共に風力発電も行い、風害を無くすばかりか風力を有効に用いることが出来、単に暴風壁として用いるのではなく、風を上方に誘導し、風車を回す力P=1/2ρVpt2はより大きな力を生み出すことが出来る。図中、太陽電池パネルの仰角はもとしている。経済性から考えると太陽電池による発電とともにハウスを守る暴風効果のメリットが大きい。条件等によって異なるが、ビニールハウスの縦断面Swと同等より大きい方が望ましい。
Figure 2 shows a case where a solar panel is installed approximately on the south side of a greenhouse and placed for wind protection and sunlight reception.
Japan is in the Northern Hemisphere, so the solar cells face south, and the sun rises upwards, so they face upwards.If you stand them up vertically, they have the effect of being a wall, but if you take into account the light received by the solar system, the efficiency will be poor, and you can It is desirable to install the solar panel so that it is perpendicular to the sunlight. By making the light-receiving surface of the solar panel as wide as possible and allowing the wind blowing from the side to escape upward, the wind pressure load received by the solar panel is reduced to Pv, and the wind pressure induced upward becomes Pp.
As will be described later, the induced wind Pp has a narrowed cross section S, increases the wind speed V, and becomes vpt, strongly rotating the wind turbine installed above. Wind power is generated by generating electricity with the generator EG attached to the shaft of the wind turbine, and it also generates wind power with solar panels, which not only eliminates wind damage but also makes effective use of wind power, and can be used simply as a storm wall. Instead, the force P=1/2ρVpt2 that guides the wind upward and turns the windmill can produce a larger force. In the figure, the elevation angle of the solar panel is the same as the original one. From an economic point of view, the benefits of generating electricity from solar cells and the storm effect that protects the house are significant. Although it varies depending on conditions, etc., it is desirable that it be larger than the vertical section Sw of the greenhouse.

図2(b)はグリーンハウスやビニールハウスが妻面を南側に持つ場合を示す。ハウスの妻面は一般に側面より短いため、2個建て、3個建てが通常となる。これは畑の大きさや土地の大きさ、形によって異なるが、一般的なハウスの妻面が6~8mであるので、図2(a)には2個建て、図2(b)には3個建ての場合を示す。太陽光発電パネルの考えは図1と同じである。Figure 2(b) shows a case where a green house or vinyl house has its gable side on the south side. The gable of a house is generally shorter than the side, so two or three houses are usually built. This varies depending on the size and shape of the field and land, but the gable side of a typical greenhouse is 6 to 8 m, so Figure 2(a) shows two greenhouses, and Figure 2(b) shows three greenhouses. Indicates the case of an individual building. The idea of the solar power generation panel is the same as in Figure 1.

図3は太陽光を太い白抜きの矢印⇒、風方を黒い矢印→で示す。左側が防風パネル、太陽光は、夏場の昼は真上から射すが、冬になると南下するため下方の向きとなる。従って一年の平均値を考慮し、設置場所だったり、雪や天候に左右されたり、ビニールハウスVHで育てる植物の種類等によっても高さや大きさが異なるため太陽電池パネルWSSBの傾きや大きさが多少異なる。モデルとして左側を南向きとし、ほぼ南向きに太陽電池パネルを設置する。場所によっては完全に南向き取れない場所もある可能性もあるし、側面と表面どちらが南向きとなるかによっても設置条件が異なる。
風が横から吹き、風速vとすると、風圧pは、P=(1/2)ρv2で表され、このベクトルは太陽電池パネルに垂直のコンポーネントと、平行なコンポーネントに分けられ、太陽電池に垂直に働く力は、Pcosθパネルと平行なベクトルPsinθとなる。
パネルを寝かせると仰角θは大きくなり、高さhを保持するためには太陽電池パネルは長くしなければならない。
垂直にした場合には、太陽光の受光面が小さくなり、また風を垂直に受け、受風圧が大きくなり、風が3方に逃げ、風力発電も有効に動作させることにはならない。
日本の中でも緯度によって異なり、夏と冬でも太陽の仰角が異なるが、40~60度を中心とした傾きの一番有効な角度で設置されていると太陽光にも適し、風を逃がすためにも適し、風力発電にも適し、且つ、ビニールハウスVHの風除けにも適した太陽電池パネルとなる。一般の太陽電池の設置が、影を作らないためもありθを大きくし寝かした構造となっている。
太陽電池パネルは半透明のものを用いてもよいし、太陽光が透る透明なパネルに粗に太陽電池セルが張られた構造で一部の太陽光が通過しビニールハウスに充分な太陽光が得られる構造もものを用いるとよい。
太陽電池WSSBとビニールハウスとの距離Gは近い程風除けの効果があるが、太陽電池パネルの蔭の影響も受けるので、設置場所が赤道面に近い程近づけても光が上の方から射し込むのでよいが、北に行くほど斜めからの入射となるので離す必要が出る。しかし透明電極や半透明電極の太陽電池パネルWSSBを用いると設置分離距離Gを特に気にしなくてよい。後述のように上部に設ける方法もある。
また強化ガラス、ポリカーボネート板面に太陽電池セルを載せたものは光を透過するので上面や側面に直接用いることができる。
太陽電池パネルWSSBを支える構造や土台は土地に合わせて適宜行うとよい。北側には防風のための壁WSWを設けている。後述のように、北側にも太陽電池パネルの防風壁を用いてもよい。風で吹き飛ばされないため、アングル等の鉄骨Fを下方に沿わせビニールハウスや北方の防風壁と連結すると土台を田畑に埋めずに上方の建築物のみで済む。太陽電池パネルの下方にはスペースができるので、バッテリーBや充電制御器パワーコンディショナー等の機器を収容したり、場合によっては、動物の飼育を行うこともできる。ビニールハウスの中のスペースをできるだけ有効に使えるようにする。ビニールハウスはガラス、ポリカ等の透明な板を用い点線のような角形の構造となる場合もある。
In Figure 3, sunlight is shown by a thick white arrow ⇒, and wind direction is shown by a black arrow →. On the left side is the windbreak panel.In the summer, sunlight shines directly from above during the daytime, but in the winter, as it travels south, it is directed downwards. Therefore, considering the annual average value, the inclination and size of the solar panel WSSB will vary depending on the installation location, snow and weather, and the type of plants grown in the greenhouse VH. are slightly different. As a model, the left side faces south, and the solar panels are installed approximately facing south. Depending on the location, it may not be possible to completely face south, and the installation conditions will differ depending on whether the side or surface faces south.
If the wind blows from the side and the wind speed is v, the wind pressure p is expressed as P = (1/2) ρv2, and this vector is divided into a component perpendicular to the solar panel and a component parallel to the solar panel. The force acting on is a vector Psinθ parallel to the Pcosθ panel.
When the panel is laid down, the angle of elevation θ increases, and in order to maintain the height h, the solar panel must be made longer.
If it is set vertically, the sunlight receiving surface will be small, the wind will be received vertically, the wind pressure will be large, the wind will escape in three directions, and wind power generation will not operate effectively.
Even in Japan, the angle of elevation of the sun differs depending on the latitude and in summer and winter, but if it is installed at the most effective angle of inclination of 40 to 60 degrees, it will be suitable for sunlight and will allow wind to escape. The solar cell panel is also suitable for wind power generation and as a windbreak for greenhouses VH. In order to prevent the installation of general solar cells from creating shadows, the structure is such that θ is increased and laid down.
The solar panel may be semi-transparent, or it may have a structure in which solar cells are roughly stretched over a transparent panel that allows sunlight to pass through, allowing some sunlight to pass through and providing sufficient sunlight for the greenhouse. It is best to use a structure that provides the following.
The closer the distance G between the solar cell WSSB and the greenhouse, the more effective the windbreak will be, but it will also be affected by the shadow of the solar cell panel, so even if the installation location is closer to the equatorial plane, light will still enter from above. It's good, but the farther north you go, the more oblique the incidence is, so you'll need to move farther away. However, if a solar cell panel WSSB with transparent electrodes or semi-transparent electrodes is used, there is no need to be particularly concerned about the installation separation distance G. There is also a method of providing it at the top as described below.
In addition, solar cells mounted on tempered glass or polycarbonate plates allow light to pass through, so they can be used directly on the top or side surfaces.
The structure and foundation that supports the solar panel WSSB should be designed as appropriate for the land. A windbreak wall WSW is installed on the north side. As will be described later, a windbreak wall for the solar panel may also be used on the north side. To prevent it from being blown away by the wind, by placing a steel frame F such as an angle along the bottom and connecting it to the greenhouse or windbreak wall in the north, the foundation can be built only above without burying it in the field. Since there is a space below the solar panel, it is possible to house equipment such as battery B and a charging controller power conditioner, and in some cases, it is also possible to raise animals. To use the space inside the greenhouse as effectively as possible. Plastic greenhouses sometimes have a rectangular structure as shown by the dotted line, using transparent plates such as glass or polycarbonate.

図4には、風が横から吹いて来た場合、太陽電池パネルWSSBに当って風向が上方に変えられ、且つ、風量が細導線となり、圧縮された分だけ風速が早くなる法則。Sw1Vp-SW2Vpt
SW1>SW2、Vp<Vptとなる原理を示しており、パネル上方では集まった風が早いスピードになり、ここに設置された風車を勢いよく回転させることが出来る原理を利用している。風圧P∝Vpt2となるため、速度の自乗の力が得られる。ここが一般の風車と異なるところである。
また東側や西側、北側にも太陽電池を組み合わせて設置し、東側SPE、西側WPEの風の影響回避するようにしている。
北側の防風壁の南側は太陽電池と太陽熱温水器等として用いることができ、この下部は、機械室、温水タンク、動物飼育用等に南側と同様に利用できる。
Figure 4 shows the law that when wind blows from the side, the direction of the wind is changed upwards when it hits the solar panel WSSB, and the wind volume becomes a thin conductor, and the wind speed increases by the amount of compression. Sw1Vp-SW2Vpt
It shows the principle that SW1>SW2 and Vp<Vpt, and utilizes the principle that the wind that gathers above the panel becomes faster and can rotate the windmill installed here vigorously. Since the wind pressure becomes P∝Vpt2, a force equal to the square of the speed is obtained. This is where it differs from ordinary windmills.
A combination of solar cells will also be installed on the east, west, and north sides to avoid the influence of winds from the east SPE and west WPE.
The south side of the north windbreak wall can be used for solar cells, solar water heaters, etc., and the lower part can be used for machine rooms, hot water tanks, animal breeding, etc. in the same way as the south side.

図5(a)にはビニールハウスVHが2個以上複数個建てられている場合を示すもので個々に対応してもよいが、まとめて何個かビニールハウスVH1H2--をカバーされている場合を示す。
地形にもよるが防風太陽電池WSSBから離れるとまわりや上空から風が回り込んで来るため防風効果が弱くなる。また、WSSBや防風壁の大きさや高さにも関係する。
図5(b)には防風太陽電池パネルを夫々のビニールハウスに設置した場合を示す。南風の場合は図5(b)の方が有利であるが、北風に対しては後述するように、図5(a)の方が、侵入する風を逃がすのに有利である。
何れの場合も防風壁の高さや設置条件、ビニールハウスの強度等によっても条件が異なって来る。北側の壁の代わりに、太陽電池パネルWSSBを同図のように、VH一個の場合でも用いることが出来る。
Figure 5(a) shows a case where two or more vinyl houses VH are built, and although it may be handled individually, if several vinyl houses VH1H2-- are covered at once. shows.
Although it depends on the terrain, the further you move away from the windbreak solar cell WSSB, the wind will come in from around you and from above, making the windbreak effect weaker. It is also related to the size and height of the WSSB and windbreak wall.
FIG. 5(b) shows a case where windproof solar cell panels are installed in each greenhouse. In the case of a southerly wind, FIG. 5(b) is more advantageous, but in the case of a northerly wind, as will be described later, FIG. 5(a) is more advantageous in letting the invading wind escape.
In either case, conditions vary depending on the height of the windbreak wall, installation conditions, strength of the greenhouse, etc. In place of the north wall, a solar battery panel WSSB can be used even in the case of only one VH, as shown in the same figure.

図6には太陽電池パネルを設置する土地の大きさにより、どちらに重きを置くかにより設置角度や大きさが異なることをしめすものである。
太陽電池パネルを縦に立てると高さを確保するには有利であるが、太陽光の受光面積は減少し発電能力は落ちる。
また風もほぼ直角に当たるので大きな受風圧を受け、構造物としては強靭なものを作らなくてはならず、また風車による風の利用も行い難い。また、太陽電池パネルを寝かし過ぎると太陽電池パネルが大きくなりその分土地の占有率も大きくなりビニールハウス等の有効利用が出来なくなる。従って土地の大きさ、利用する目的等によって、太陽電池パネルやビニールハウスあるいはグリーンハウスあるいは建造物の選択に合わせる必要がある。
凡そ40度~60度の仰角となるが、風の強い所ではもっと寝かした方がよい場合がある。
北側の防風壁は図4で説明したように太陽光発電、太陽熱温水器、機械室、動物飼育等に利用できる。
FIG. 6 shows that the installation angle and size vary depending on the size of the land on which the solar panel is installed and which side is more important.
Standing solar panels vertically is advantageous in securing height, but the area that receives sunlight decreases and the power generation capacity decreases.
In addition, since the wind hits the area at almost right angles, it receives a large amount of wind pressure, so the structure must be strong, and it is difficult to utilize the wind through windmills. Furthermore, if the solar battery panel is laid down too much, the solar battery panel will become larger and the land occupation rate will increase accordingly, making it impossible to effectively use the solar panel as a greenhouse. Therefore, it is necessary to select solar panels, vinyl houses, greenhouses, or buildings depending on the size of the land, the purpose of use, etc.
The elevation angle is approximately 40 to 60 degrees, but in windy areas it may be better to lay it down even further.
As explained in Figure 4, the windbreak wall on the north side can be used for solar power generation, solar water heaters, machine rooms, animal breeding, etc.

図7(a)には、東西南側に設置する太陽電池パネルを南側から見た場合を示す。
太陽電池パネルWSSBは短形で説明して来たが、南側に1個設置する場合にはそれでもよいが、東西にも設置する場合には3面が傾斜しているので隙間が出来るのでこの間を別の材料で封じてもよいが太陽電池パネルWSSBを点線のように台形で構成し、各面組み合わせる方法もある。
北側については太陽電池、太陽光の反射、温水器と防風壁について後述する。後方が山や森の場合はそれを利用する。
FIG. 7(a) shows the solar cell panels installed on the east, west and south sides, viewed from the south side.
We have explained the solar panel WSSB in a rectangular form, but if you install one on the south side, that is fine, but if you install it on the east and west sides, the three sides are slanted, so there will be a gap, so please install it between these sides. Although it may be sealed with another material, there is also a method in which the solar cell panel WSSB is configured in a trapezoidal shape as shown by the dotted line and each side is combined.
Regarding the north side, solar cells, sunlight reflection, water heaters, and windbreak walls will be discussed later. If there is a mountain or forest behind you, use it.

図7(b)は(a)のように台形で南、東西の3面を組み合わせるのでなく、東西の壁の傾斜がある場合、角部を3角形のパネルで覆うようにしてもよい。In Fig. 7(b), instead of combining the south, east and west sides of a trapezoid as shown in Fig. 7(a), if the east and west walls are inclined, the corners may be covered with triangular panels.

図8は東西南北の太陽電池パネルの例を示すもので、東西の場合長さが長い場合と短い場合があるので、太陽電池パネルによる防風壁にする必要があるかどうかは設置条件次第である。東西の方向は日が低い方向となるのでそれ程傾斜する必要がなくなりこれを考慮する必要がある。後に述べる壁と屋根一体形の場合も外見は同様となる。Figure 8 shows an example of solar panels in the north, south, east, and west. In the case of east and west, the length may be long or short, so whether or not it is necessary to create a windbreak wall with solar panels depends on the installation conditions. . Since the sun is lower in the east-west direction, there is no need to incline as much, so this needs to be taken into account. The appearance will be the same in the case of integrated walls and roof, which will be described later.

図8(a)(b)の場合は、南向きのパネルと東西のパネルの仰角(傾斜)を変えて示してある。
東西のパネルを節約して大きくせず、ほぼ垂直に建て、日昇と日没の日が低くなって来る場合に対応して建てた場合の例を示す。図(b-2)は上面から防風壁を見た場合で南面のみ太陽光の傾角と風を逃がすために傾斜を与えている。
北側の壁は、鉄骨でも木材でも土手でもガラス、プラスチック、金属等で構成してよい。前例のように北壁パネルを有効に利用することが望ましい。
In the case of FIGS. 8(a) and 8(b), the south-facing panel and the east-west panel are shown with different elevation angles (inclinations).
An example is shown in which the east and west panels are saved and not made large, and they are built almost vertically to cope with the rising and setting sun becoming lower. Figure (b-2) shows the windbreak wall viewed from above, and only the south side is sloped to allow sunlight and wind to escape.
The north wall may be constructed of steel, wood, banks, glass, plastic, metal, etc. It is desirable to make effective use of the north wall panel as in the previous example.

図9は、防風太陽電池パネルWSSBに当った風は先端部に集まり上空に導かれる風と端部で渦巻を作る風とが出来る。端部とハウスが近すぎるとこの渦巻によってビニールハウスの一部が巻き込まれ破壊されることがあるので少し離した方がよい。北部の防風壁については後述する。In FIG. 9, the wind that hits the windproof solar cell panel WSSB gathers at the tip and is guided upward into the sky, and the wind creates a swirl at the end. If the end of the greenhouse is too close to the greenhouse, part of the greenhouse may get caught up in the swirl and be destroyed, so it is better to separate it a little. The northern windbreak wall will be discussed later.

図10には北風により太陽電池パネルの中側に入り込むことにより戻る風が発生し、ビニールハウスを破壊しないようにパネルを下方に隙間をつけ風を逃がすように設置した場合を示す。
パネルの端部においては、一部の空気の分子が風に引き寄せられ薄くなり、薄くなった所に一部の風が入り込むため渦巻が発生する。この渦巻の影響を受けないようにビニールハウスを少し離したり傾斜させたりする必要がある。
この渦巻の風と上空あるいは右横に逃げる風を利用して、後述するように、プロペラあるいは風車を利用して回転を作り、回転軸に発電機を取り付け発電を行い、防風、太陽光発電、風力発電の一石三鳥を行う自然現象を逆に利用する目的となる。北側の壁についても、太陽電池の利用や風力発電、太陽熱の利用、太陽光の反射、太陽熱温水装置等の利用ができる。
殆どの風は南側の太陽電池パネルでさえぎられる。
北側の風の場合には殆んど北側の壁に北風は遮断されるが一部は傾斜した太陽電池パネルに沿って入り込み、下部で跳ね返ってビニールハウスを破壊する可能性がある。北側についても後述する。
従って、下部に隙間を設けこの風の圧力を逃がす構造とする。
Figure 10 shows a case in which the panels are installed with a gap below to allow the wind to escape so as not to destroy the greenhouse due to the return wind generated by entering the inside of the solar cell panel due to the north wind.
At the edges of the panel, some of the air molecules are drawn by the wind and become thinner, and some of the air enters the thinner areas, creating swirls. It is necessary to move the greenhouse a little further away or tilt it so that it is not affected by this swirl.
Utilizing this swirling wind and the wind escaping to the sky or to the right, as described later, a propeller or windmill is used to create rotation, and a generator is attached to the rotating shaft to generate electricity, providing wind protection, solar power generation, The purpose is to take advantage of the natural phenomenon of wind power generation, which kills three birds with one stone. The north wall can also be used for solar cells, wind power generation, solar heat generation, sunlight reflection, solar water heating equipment, etc.
Most of the wind is blocked by the solar panels on the south side.
In the case of wind from the north, most of the north wind is blocked by the north wall, but some of it may enter along the slanted solar panels and bounce off the bottom, potentially destroying the greenhouse. The north side will also be discussed later.
Therefore, a gap is provided at the bottom to release the pressure of this wind.

図10(b)のように北側の壁を傾斜させ上方に風を逃がすことにより南側の壁と同じように風を逃がしながら風力発電を行うことができる。By tilting the north wall to allow the wind to escape upwards as shown in FIG. 10(b), wind power generation can be performed while allowing the wind to escape in the same way as the south wall.

図11は太陽電池パネル(WSSB)による防風壁と防風壁の配置を上部から見たとき、台形あるいは三角形等の多角形で配置することも考えられる。
ビニールハウスの大きさや個数および土地の構造により適宜対応することが望ましい。
FIG. 11 shows the arrangement of windbreak walls and windbreak walls formed by solar cell panels (WSSB) when viewed from above, and it is also possible to arrange them in a polygonal shape such as a trapezoid or a triangle.
It is desirable to take appropriate measures depending on the size and number of greenhouses and the structure of the land.

図11(a)(b)には台形を横にした構造で東西面もできるだけ南側を向き太陽光の受光を大きく取れるように設置した場合を示す。後に述べる一体形構造のものとしてもよい。FIGS. 11(a) and 11(b) show a trapezoidal structure with the east and west sides facing south as much as possible and installed so that a large amount of sunlight can be received. It may also be of an integral structure as described later.

図12(a)(b)には太陽電池防風壁の下方に空隙と補助パネルを作ることによる、北風を外部に誘導することプラス、逆に南風が太陽電池の下をくぐって侵入することを防止する方式を示す。
これを防止するに隙間の前方に遮蔽用補助パネルSW1を空間g2を設けて設置し南風を上空に導き、南風が直接侵入するのを防ぐ。一部でも侵入してきた風は内部の遮蔽用補助パネルSW2で直接ビニールハウスに当らないように遮蔽している。
北風に対しても内部の補助パネルSW2により誘導されはね返ってくる風を防止できる。北側に設置された防風壁パネルは図(b)図(c)のように太陽光の利用とともに北風を上部に逃がし風車を廻し南側の太陽光の利用と同様な効果を発生させることができる。更に北側の壁は後方の陰を作ることを心配しなくてよいので後述のような利用ができるメリットがある。
図(c)の場合のように防風壁と屋根となるビニールシートやガラス板、強化ガラス板、プラスチック板ポリカーボネートと一体化した場合には風による倒壊や破壊を考える必要がなくなる。
Figures 12(a) and (b) show that by creating a gap and an auxiliary panel below the solar cell windbreak wall, north winds are guided to the outside, and on the other hand, south winds pass under the solar cells and enter. We show a method to prevent this.
To prevent this, an auxiliary shielding panel SW1 is installed in front of the gap with a space g2 to guide the south wind to the sky and prevent the south wind from directly invading. Even a portion of the wind that has entered the greenhouse is blocked by an internal shielding auxiliary panel SW2 so that it does not directly hit the greenhouse.
Even against northerly winds, the internal auxiliary panel SW2 guides the wind and prevents the wind from bouncing back. As shown in Figures (b) and (c), the windbreak wall panels installed on the north side can utilize sunlight and allow the north wind to escape to the top to rotate windmills, producing the same effect as using sunlight on the south side. Furthermore, the north wall has the advantage of being able to be used as described below, since there is no need to worry about creating shade behind it.
As in the case of Figure (c), when the windbreak wall and roof are integrated with vinyl sheets, glass plates, reinforced glass plates, or plastic plates and polycarbonate plates, there is no need to worry about collapse or destruction due to wind.

図13には風の通り道に風車を設けた場合の説明図である。
太陽電池防風壁に当った南風はパネルに沿って上空に集められ勢いを増す。この風を利用して、風車WMを回転させ回転軸の回転を直接あるいは間接的に発電機EGを回転させ発電電力を得ることにより、更に太陽光のエネルギーに加えて風力発電を得ることが出来る。横向きの風力のベクトルは仰角θのsinθとなるが、受風面積が大きいので風が集まり大きな力が風車WMを動かすメリットがあるとともに夜太陽光がない時や曇りの時もエネルギーを得ることが出来る。同図には凹型の羽根とねじりにより風を常時均一に受け、抗力で回転する横に寝る構造の風車を実施例として示してある。横形で両サイドや中間が固定されるので縦形の風車と異なり、倒れたり壊れたりする心配もなく大きな電力を得ることができる。
FIG. 13 is an explanatory diagram of a case where a windmill is provided in a wind path.
The southerly wind that hits the solar windbreak wall is gathered into the sky along the panels and increases in force. By using this wind to rotate the wind turbine WM and use the rotation of the rotating shaft to directly or indirectly rotate the generator EG and obtain generated power, it is possible to obtain wind power in addition to solar energy. . The vector of horizontal wind power is sin θ of the elevation angle θ, but since the receiving area is large, the wind gathers and a large force moves the wind turbine WM, which has the advantage of being able to obtain energy even when there is no sunlight at night or when it is cloudy. I can do it. The figure shows an example of a windmill with a structure that lies horizontally and rotates due to drag, constantly receiving wind uniformly through concave blades and twisting. Unlike vertical windmills, because they are horizontal and fixed at both sides and in the middle, they can generate a large amount of electricity without worrying about them falling over or breaking.

図14には太陽電池防風壁面に当った風が上空で集められ風車WMを回転させるのだが、防風壁パネルの高さlh1が風車を回す風の通り道lh2に圧縮されるので単位時間当たりの風の速度を夫々v1とv2とすると風量v1lh1=v2lh2となり風車に当る風の速度v2≒(lh1/lh2)v1となり、強い風速となり、風車の回転力を増し、P=(1/2)ρv2xS2発電を強力に行うことが出来る。本発明の風車は、集風し風のスピードを上げ、常時吹く弱い風にも電力を得、且つ破損にも強いのが特徴となる。In Figure 14, the wind that hits the solar cell windbreak wall surface is collected in the sky and rotates the windmill WM, but since the height lh1 of the windbreak wall panel is compressed by the wind path lh2 that rotates the windmill, the wind per unit time is Let the speeds of be v1 and v2, respectively, then the air volume v1lh1=v2lh2, and the speed of the wind hitting the windmill v2≈(lh1/lh2)v1, which becomes a strong wind speed and increases the rotational force of the windmill, P=(1/2)ρv2 2 Powerful xS2 power generation is possible. The wind turbine of the present invention is characterized by increasing the speed of the collected wind, generating electricity even in weak winds that always blow, and being resistant to damage.

図15には風車の風の侵入口を自動的に制御するための装置の実施例を示す。また冬期、雪害や凍結を予防するため回転軸の中心部に熱線を設け、羽根に付く雪や氷を融かすようにする。
通常に吹いている風は、風速v=2~5m/sec程度であるが強風となると風速v=20~30m/secとなる。
風圧はp=1/2ρvであるから風速の自乗で風圧荷重が増すため風車が壊れたり風圧荷重が上昇してシャフトが折れたり曲がったりする。
例えば風速v=2m/secの風がv=20m/secとなると風圧は自乗となるので100倍となり、とんでもない風圧を受けることななる。この差があっても耐えられる構造とすることが望ましいが、破壊を防止するために風の侵入口を制御し、強風の時は侵入口を小さくすることにより風圧荷重を安定にすることも必要となる。即ち、風圧荷重Wは先にも述べたように受風面S2=hであるからW=1/2ρv となるため風圧荷重を抑えるためにはhを小さくするかlを小さくするか両方共に小さくするかである。回転数を自動的に制御するにはガバナー等を用いているが、これも限度がある。センサーを用い自動的にブレーキを掛けたりギアーを切り換える方法により回転数を変えることも出来る。
実施例としては簡単に行うため風の侵入口の大きさと窓が風の強さにより自動的に回転し風の侵入口の大きさを制御する例を示す。
同図(a)は通常の風2~5m/secの場合、同図(b)は強風となった場合、制御翼CWが下がり、風の取入口が小さくなることが分かる。構造としては、風車の外側に回転する窓を設置し、この窓の大きさを回転する遮蔽板で大きさを調整する構造としている。遮蔽板は風の強さである角度回転することにより、風の侵入口の大きさを調整する。回転する力は腕aに直結された翼CWが風を受けることにより、自動的に下方に押し下げられることにより遮蔽板も廻り、窓の大きさが小さくなる。風が強くなればなるほど翼CWは下方に下げられ図(c)(d)に示すように風車に入る風の量が小さくなる。
風が弱くなるとバネでアームaが持ち上がり、風車に入る風量が大きくなる。
風が吹くことによりバネと翼CWの力により下方に伸ばされる力が交互に発生し、固有振動を起こすのでダンパーを設けたりブレーキを設けて振動を抑える。
揚力型のプロペラと異なり、横に細長く抗力型の翼となるので力が分散し破壊し難い構造となっている。窓の大きさについては取入口の長さεを変えることのみでなく、破線のように等価的にl1も変えるような構造でもよい。回転軸は2重または3重になっていて中央部に熱線を挿入し、回転軸や羽根の凍結を防ぐようにする。
FIG. 15 shows an embodiment of a device for automatically controlling the wind inlet of a wind turbine. In addition, in winter, to prevent snow damage and freezing, a heating wire is installed in the center of the rotating shaft to melt snow and ice on the blades.
Normally blowing wind has a wind speed v of about 2 to 5 m/sec, but when it becomes strong, the wind speed v=20 to 30 m/sec.
Since the wind pressure is p=1/ 2ρv2 , the wind pressure load increases as the square of the wind speed, so the wind turbine breaks or the wind pressure load increases, causing the shaft to break or bend.
For example, if the wind speed v=2 m/sec becomes v=20 m/sec, the wind pressure will be multiplied by the square, so it will be 100 times greater, and you will be exposed to an incredible wind pressure. It is desirable to have a structure that can withstand this difference, but it is also necessary to stabilize the wind pressure load by controlling the wind inlet and making the inlet smaller in strong winds to prevent destruction. becomes. In other words, as mentioned earlier, the wind pressure load W is W = 1/2ρv 2 2 h 2 l 1 since the wind receiving surface S2 = h 2 l 1 , so in order to suppress the wind pressure load, h 2 must be made small. The choice is to make l 1 smaller, or to make both smaller. A governor or the like is used to automatically control the rotation speed, but this also has its limits. It is also possible to change the rotation speed by automatically applying the brakes or changing gears using sensors.
As an example, for the sake of simplicity, an example will be shown in which the size of the wind inlet and the window are automatically rotated depending on the strength of the wind to control the size of the wind inlet.
It can be seen that in the case of normal wind of 2 to 5 m/sec in the figure (a), and in the case of strong wind in the figure (b), the control blade CW is lowered and the air intake becomes smaller. The structure is such that a rotating window is installed on the outside of the windmill, and the size of this window is adjusted using a rotating shielding plate. The size of the wind entrance can be adjusted by rotating the shield plate by an angle that is determined by the strength of the wind. The rotating force is generated when the wings CW directly connected to the arm a receive the wind and are automatically pushed downward, which also rotates the shielding plate and reduces the size of the window. As the wind becomes stronger, the blade CW is lowered downward and the amount of wind entering the wind turbine becomes smaller as shown in Figures (c) and (d).
When the wind weakens, the spring lifts arm a, increasing the amount of air entering the windmill.
When the wind blows, the force of the spring and the wing CW alternately generate downward stretching force, which causes natural vibration, so a damper or brake is installed to suppress the vibration.
Unlike a lift-type propeller, it has a horizontally elongated drag-type blade, which disperses the force and makes it difficult to break. Regarding the size of the window, it is possible to have a structure in which not only the length ε of the intake port is changed, but also l1 is equivalently changed as shown by the broken line. The rotating shaft is double or triple layered, and a heating wire is inserted in the center to prevent the rotating shaft and blades from freezing.

図16にはプロペラ形の高速回転向きの揚力型風車による発電の実施例を示す。風を両側に散らして、後方のグリーンハウスやビニールハウス3に風害を与えないように側方に風を逃がす工夫をしている。特徴としては集まった風を更に凝縮し、揚力形の風車やタービンを回転させ、電力を得られるようにする場合の実施例である。図13,14,15,16の風車については南北、東西適宜設置する。FIG. 16 shows an example of power generation using a propeller-type lifting wind turbine suitable for high-speed rotation. The wind is dispersed to both sides and devised to avoid wind damage to the greenhouse and greenhouse 3 in the rear. The feature is that the collected wind is further condensed to rotate a lift-type windmill or turbine to generate electricity. The wind turbines shown in Figures 13, 14, 15, and 16 will be installed north-south and east-west as appropriate.

図17(a)には風車による発電を示す。横形の風車に発電機を取り付け、発電を行うことを示す。
風車には抗力形と揚力形があるが、どちらを使ってもよい。
Figure 17(a) shows power generation by a windmill. This shows that a generator is attached to a horizontal windmill to generate electricity.
There are two types of windmills: drag type and lift type, and either type can be used.

図17(b)には風車の回転を機械的な回転そのままを利用し、回転軸にウォームギヤーを用いて直角な軸に回転を伝達し、この回転を更に傘型歯車(2-6)(2-7)を用いて室内のファン(2-8)を回す場合の実施例を示す。
ウォームギヤーの場合には減速効果も実施することができる。
In Fig. 17(b), the mechanical rotation of the windmill is used as it is, a worm gear is used as the rotation axis to transmit the rotation to a perpendicular axis, and this rotation is further transferred to the bevel gear (2-6). 2-7) is used to rotate an indoor fan (2-8).
In the case of worm gears, a reduction effect can also be implemented.

図18(a)は特殊な例で後述の防風壁と屋根を形成する太陽電池を南面に設置し、太陽電池を下方に、太陽電池セルを強化ガラス等の透明板にまばらに取り付けた透明形太陽電池を上方に設けた実施例を示す。
図18(b)は南北、東西に太陽電池や透明太陽電池となる強化ガラス、透明プラスチック等による防風壁を設け、内部をグリーンハウスとし屋根をビニールや前記の透明太陽電池、ガラス、透明プラスチックで構築する場合の外観で全体を囲む一体形構造とする。太陽熱温水器で温められた温水を配管してグリーンハウス全体を温め、植物の育生と保温、融雪等に役立つ。
Figure 18(a) is a special example in which the solar cells that form the windbreak wall and roof (described later) are installed on the south side, the solar cells are placed below, and the solar cells are sparsely attached to a transparent plate such as tempered glass. An example in which a solar cell is provided above is shown.
Figure 18(b) shows windbreak walls made of reinforced glass, transparent plastic, etc., which serve as solar cells and transparent solar cells, installed in the north and south, and east and west. When constructed, the exterior appearance will be an integral structure that surrounds the entire building. Hot water heated by a solar water heater is piped to heat the entire greenhouse, which is useful for growing plants, keeping warm, and melting snow.

図19(a)は太陽電池と太陽熱温水器を一体化した実施例を示す。
基本的には太陽光による発電と熱Lossや赤外線による熱および太陽電池の電流による発熱等が加わり、太陽電池そのものも熱が発生する。単結晶による太陽電池は黒色であるので太陽光に当たると熱くなる。太陽電池はPN結合で出来ており半導体であるので熱が異常に高くなると性能が落ちる。積雪地では融雪に役に立つ。
太陽電池セルは約0.5Vの電圧が太陽光のエネルギーに得られるのでセルを直列に接続して電圧を高くすることが出来る。従って基本的には裏面も表面も絶縁しなければならない。市販されている太陽電池は樹脂やプラスチックで絶縁されているのでそのまま後方に金属タンクやパイプをほぼ密着して張りめぐらしてもよい。絶縁体としてセラミック、プラスチック、金属酸化物等を用いることができる。金属酸化物が絶縁体の物もあるので金属表面を酸化物で覆い、この上に太陽電池セルを密着させ固定させることもできる。
図19(a)の表面に太陽電池セルを貼り、裏面に絶縁層Insを介して太陽熱吸収用タンク4を配設した実施例を示す。絶縁層は従来のものでも利用できるが薄い方が熱の伝達効率が良い。前記の通りである。
FIG. 19(a) shows an embodiment in which a solar cell and a solar water heater are integrated.
Basically, solar cells themselves generate heat by adding power generation from sunlight, heat loss, heat from infrared rays, and heat generation from solar cell current. Monocrystalline solar cells are black in color, so they heat up when exposed to sunlight. Solar cells are made of PN bonds and are semiconductors, so if the heat gets too high, their performance will drop. Useful for melting snow in snowy areas.
Since solar cells can obtain a voltage of about 0.5V from the energy of sunlight, the voltage can be increased by connecting the cells in series. Therefore, basically both the back side and the front side must be insulated. Commercially available solar cells are insulated with resin or plastic, so a metal tank or pipe can be stretched almost closely behind them. Ceramic, plastic, metal oxide, etc. can be used as the insulator. Some metal oxides are insulators, so it is also possible to cover the metal surface with the oxide and then attach and fix the solar cell on top of it.
FIG. 19(a) shows an example in which a solar cell is pasted on the front surface and a solar heat absorption tank 4 is disposed on the back surface with an insulating layer Ins interposed therebetween. Conventional insulating layers can be used, but the thinner the insulating layer, the better the heat transfer efficiency. As mentioned above.

図19(b)には図(a)の断面図を示す。
太陽電池セルが左側表面にあり、中間に絶縁層があり、右側裏面に金属で囲まれた温水器がある。電気配線部は湯槽となるタンク下面を配線用にへこましておくとよい。
図には示していないが全体あるいは温水器を真空にするためカラスで覆って伝導と対流を防ぐ構造とすることも出来る。この場合、堅牢な構造となるがコストは上昇する。後方の温水器の熱は、冬期、積雪の場合、太陽電池表面に積もる雪を融かすのに役立ち、冬期の利用も可能となる。場合によっては、お湯は電気等で温めてもよい。
図19(c)には太陽電池の表面に温水装置を配置し、温水を作る図(b)逆の方式を示す。
図19(c)には前方の太陽光透過面にガラスや強化ガラスやまたは透明プラスチック板に挟まれた水を封入し、前面でお湯を作る方式を示す。この構造の断面図による説明図である。水も透明であり太陽光を通し、お湯を供給するときは融雪の役割をなす。
図19(d)には太陽電池の前面あるいは後面に電熱線層を設け、電気による発熱により、融雪や融氷を行う機能を持たせる場合を示す。
FIG. 19(b) shows a cross-sectional view of FIG. 19(a).
There are solar cells on the left side, an insulating layer in between, and a water heater surrounded by metal on the right side. For the electrical wiring section, it is best to make a recess in the bottom of the tank, which will serve as the hot water tank, for wiring.
Although not shown in the figure, it is also possible to cover the whole or the water heater with a glass to prevent conduction and convection in order to create a vacuum. In this case, the structure becomes more robust, but the cost increases. The heat from the water heater at the rear helps melt the snow that accumulates on the surface of the solar cells in the winter, making it possible to use the system in the winter. In some cases, hot water may be heated using electricity or the like.
FIG. 19(c) shows a method opposite to that shown in FIG. 19(b) in which a hot water device is placed on the surface of the solar cell to generate hot water.
Figure 19(c) shows a method in which hot water is produced in the front by enclosing water sandwiched between glass, reinforced glass, or transparent plastic plates on the front sunlight-transmitting surface. FIG. 2 is an explanatory diagram using a cross-sectional view of this structure. The water is also transparent, allowing sunlight to pass through, and when supplying hot water, it plays a role in melting snow.
FIG. 19(d) shows a case in which a heating wire layer is provided on the front or rear surface of the solar cell to provide the function of melting snow or ice by generating heat from electricity.

図20は2次元パラボラ面を反射鏡として太陽光を集め太陽光発電と太陽熱温水発生を同時に行わせる場合を示す。
パラボラ面の直線部は透明なガラスまたはポリカーボネートのようなプラスチックで覆い、風を上部に逃がす構造としてもよい。
図20(a)は斜視図で、図20(b)は断面図である。
図20(c)は受光部の断面図である。
図20(d)は曲面とした場合の図である。
FIG. 20 shows a case where a two-dimensional parabolic surface is used as a reflecting mirror to collect sunlight and simultaneously perform solar power generation and solar hot water generation.
The straight portion of the parabolic surface may be covered with transparent glass or plastic such as polycarbonate to allow wind to escape to the top.
FIG. 20(a) is a perspective view, and FIG. 20(b) is a sectional view.
FIG. 20(c) is a cross-sectional view of the light receiving section.
FIG. 20(d) is a diagram of a curved surface.

図21には、1太陽電池と太陽熱温水器4を同一面に貼り付けた太陽光利用の実施例を示す。
同図(a)は太陽熱温水器の上方に太陽電池を配列したものである。
FIG. 21 shows an example of sunlight utilization in which one solar cell and a solar water heater 4 are attached on the same surface.
Figure (a) shows solar cells arranged above a solar water heater.

図22は、太陽光発電セルと太陽熱温水器一体形ユニットを防風壁として構成した例を示す。
図22(a)は1面を一体形で構成する例で大形となるので難しいので、図22(b)のように一体形のユニットを組み合わせて、面に貼り付け防風壁を作る例を示す。
太陽電池の組み合わせのための配線と太陽熱温水器の送湯パイプの接続については省略する。
図22(b)には一体化したユニットセグメントを配列したもので全体のパネルの大きさに従ってセグメントを組み合わせた場合を示す。
夫々の記号は、1太陽電池、2風車、3グリーンハウスまたはビニールハウス3、太陽熱温水器1,4を示す。
FIG. 22 shows an example in which a solar power generation cell and a solar water heater integrated unit are configured as a windbreak wall.
Figure 22(a) is an example in which one side is made up of one piece, which is difficult due to its large size, so an example of making a windbreak wall by combining integrated units and attaching them to the side as shown in Figure 22(b) is shown. show.
The wiring for the combination of solar cells and the connection of the hot water pipe of the solar water heater will be omitted.
FIG. 22(b) shows a case where integrated unit segments are arranged and the segments are combined according to the size of the entire panel.
Each symbol indicates 1 solar cell, 2 windmills, 3 greenhouses or plastic greenhouses, and solar water heaters 1 and 4.

図23は、1太陽電池の部分と、4太陽熱温水器の部分とを分けて、防風面となる同一傾斜面に取り付けた場合の実施例を示す。
図23(a)は、下方に重い太陽熱温水器を、上方に太陽電池を備えた例を、図23(b)は、反対に上方に太陽熱温水器を下方に太陽電池を備えた場合を示す。蓄水タンクを備える場合には、2風車の脇に一部蓄水タンクを備えてもよい。
FIG. 23 shows an embodiment in which one solar cell part and four solar water heater parts are separated and attached to the same sloped surface that serves as a windproof surface.
Fig. 23(a) shows an example in which a heavy solar water heater is provided below and a solar cell is provided above, and Fig. 23(b) shows an example in which a solar water heater is provided above and a solar cell is provided below. . If a water storage tank is provided, a portion of the water storage tank may be provided beside the two wind turbines.

図24は、図23とほぼ同一目的の実施例であるが、防風面を太陽光発電と太陽熱温水器と別々に設置した場合の実施例である。図24(a)と(b)では殆んど同じであるが風車を防風面全体の長さを使用するか、温水器の貯水器と分けて上部を使用するかの違いである。
図23には太陽電池セルの面1と太陽熱温水器の面4との区画を分けて配列した例で湯槽が重いので下方に置く場合(a)と湯が流れ易いために上部に太陽熱温水装置とタンクを上部に置いた場合を示す。
FIG. 24 is an embodiment having almost the same purpose as FIG. 23, but is an embodiment in which a windproof surface is installed separately for solar power generation and a solar water heater. 24(a) and (b) are almost the same, but the difference is whether the entire length of the windmill is used for the windbreak surface, or the upper part is used separately from the water reservoir of the water heater.
Figure 23 shows an example in which side 1 of the solar cell and side 4 of the solar water heater are arranged separately, and the hot water tank is heavy, so it is placed at the bottom (a), and the solar water heater is placed at the top to make it easier to flow. and shows the case where the tank is placed at the top.

図25は妻面が南側を向いている実施例の一例で、南面は太陽光発電と上部に風力発電し、東西面は太陽電池セルをまばらに配置し、朝夕の低い位置の太陽光をあまり遮らないように透明な防風遮蔽の目的の透明板と風力発電を、北側には陰の心配する必要のない太陽熱温水装置と太陽電池および北風に対する防風壁とともに風力発電を行う実施例である。Figure 25 is an example of an embodiment in which the gable side faces south.The south side generates solar power and wind power is generated on the upper side, and the east and west sides have solar cells sparsely arranged to reduce the amount of sunlight in the lower positions in the morning and evening. This is an example in which wind power generation is carried out with a transparent plate for the purpose of windbreak shielding so as not to block the wind, and on the north side there is a solar water heating system and solar cells that do not need to worry about shade, and a windbreak wall against north winds.

図26は側面が南側を向いている実施例の一例で、南面の防風壁、太陽電池の上部の一部にセルをまばらに配置することにより、太陽光の通りがよく後方のグリーンハウスまたはビニールハウスは影を作らないようにしている。東西面は、朝夕の光の差し込みが低い位置になるので、透明板またはセルの配置を考慮している。北側については前図と同様である。
図25のように両側が妻面となるのが図26のように両側が側面となるかまた風がどの方向から吹くのかによっても防風面の構成や太陽電池、太陽熱温水器、風力発電等の構成が異なってくる。
また防風壁パネル下方の利用の仕方も夫々異なるが今迄のように太陽電池を並べて発電のみに用いて狭い土地を無駄にするのではなく太陽光発電、発熱、温水器の利用、風力の利用等、総合的に利用し発熱した熱を今迄は単に野ざらしにして熱を逃がしていたものと異なり全て利用することが可能となった。
Figure 26 is an example of an embodiment in which the side faces the south, and by sparsely arranging cells on the windbreak wall on the south side and in a part of the upper part of the solar cells, sunlight can easily pass through to the greenhouse or vinyl house in the rear. House tries not to cast any shadows. As the east and west sides are at low locations where sunlight penetrates in the morning and evening, consideration was given to the placement of transparent plates or cells. The north side is the same as the previous figure.
Depending on whether both sides are gables as shown in Figure 25 or side faces as shown in Figure 26, and which direction the wind is blowing from, the configuration of the windbreak surface may differ. The composition will be different.
In addition, the way to use the area below the windbreak wall panel is different, but instead of lining up solar cells and using it only for power generation as in the past, wasting a small amount of land, it can be used for solar power generation, heat generation, water heaters, and wind power. It is now possible to utilize all of the heat generated by comprehensively utilizing the heat, unlike in the past when the heat was simply left out in the open to escape.

図27には一般の農家の田の構成について、つぎのようなグリーンハウスまたはビニールハウスの構成を行うことにより、太陽光の利用や風の利用が最適に行われるかを示す実施例である。
平均的な農家の田の大きさは、300坪で南向き20m東西に50mの長さを持つ面積を有効に使うことである。
このようなサイズの田畑では南向きの長さが約20mであり、この長さに沿って太陽電池セルによる壁面パネルを約45度傾斜させて取り付ける。
この後方に妻面を持つ約2棟~3棟グリーンハウスまたはビニールハウスを間隔Gだけ空けて建設する。ハウスの敷地面は約200坪となり、一棟の妻面の長さは6~8mであるので8×2=16mとするか、6×3=18mとするかは、内部の植物や周囲のパネルの構築物によっても調整する。
図27(a)は、上部から夫々の配置を見たもので、南側の防風壁についてはハウスに陰をできるだけ作らないように防風壁とグリーンハウスの間Gを取るようにする。
一方、東西面の防風壁については、朝夕の太陽は低い仰角となり強い日射とはならないので防風効果を優先し、透明板に太陽電池セルを並べた防風壁をあまり寝かせず縦にして低い位置の太陽光に対して対応する。
北側の防風壁については、北風を遮蔽するとともに北風による風力発電を行うとともに防風壁による陰の弊害を考える必要がないので、太陽電池を太陽熱温水器の設置による発電と温水の両方を得られるような間取りとする。
一般にハウス内のエアコン、空気制御、環境制御器を備えているが、ハウス内の有効利用の邪魔となるので太陽光発電や温水器の下方の空間の利用を行うことにより、有効に空間を利用できるので狭い日本の土地の有効利用ともなる。
下方の空間に鶏等の動物や生物の養殖に利用することもできる。
また、太陽光発電による発熱は一般的には野ざらしで空気を暖め損失となっているのを本発明を用いるとハウス内の温度制御に有効に用いることができ、土地の利用のみでなく太陽光エネルギーを無駄なく有効に利用することができる。
CO2を減らすこと、自然エネルギーを利用することにより、豊かな持続的環境を作ることが望まれているが、太陽による植物の育成により澱粉を得るとともにCO2をグルコースや澱粉に変え、生命維持と活動のエネルギーを得るための環境作りと、保護、更に太陽光による発電、太陽熱の利用、風力の利用あるいは地熱の利用を行うことによる循環型環境、食料の自給を達成することができる。
FIG. 27 is an example showing how the use of sunlight and wind can be optimally performed by configuring a greenhouse or vinyl greenhouse as described below for the configuration of a typical farmer's rice field.
The size of an average farmer's rice field is 300 tsubo, and the area is 20 m facing south and 50 m long from east to west, making effective use of the area.
A field of this size has a southward length of about 20 m, and wall panels made of solar cells are installed along this length at an angle of about 45 degrees.
Approximately 2 to 3 greenhouses or vinyl greenhouses with gable sides will be constructed behind this with a gap G between them. The site area of the house is approximately 200 tsubo, and the length of the gable side of each house is 6 to 8 m, so whether to set it at 8 x 2 = 16 m or 6 x 3 = 18 m depends on the plants inside and the surrounding area. It also adjusts depending on the construction of the panel.
FIG. 27(a) shows the arrangement viewed from the top. Regarding the windbreak wall on the south side, G is placed between the windbreak wall and the greenhouse so as not to shade the greenhouse as much as possible.
On the other hand, regarding the windbreak walls on the east and west sides, the sun in the morning and evening has a low elevation angle and does not produce strong solar radiation, so we prioritized the windbreak effect, so we placed the windbreak walls with solar cells arranged on transparent plates vertically instead of laying them down too much. Respond to sunlight.
Regarding the windbreak wall on the north side, it blocks the north wind and generates wind power from the north wind, and there is no need to consider the negative effects of the windbreak wall, so it is possible to use solar cells to generate both electricity and hot water by installing a solar water heater. The floor plan is appropriate.
Generally, the house is equipped with an air conditioner, air control, and environment controller, but since this interferes with the effective use of the house, the space can be used effectively by solar power generation or by using the space below the water heater. This makes it possible to make effective use of Japan's limited land.
The space below can also be used to farm animals such as chickens and other creatures.
In addition, heat generated by solar power generation is generally lost by heating the air when exposed to the open air, but with the present invention, it can be effectively used to control the temperature inside the greenhouse. Energy can be used effectively without wasting it.
It is desired to create a rich and sustainable environment by reducing CO2 and using natural energy, but by growing plants in the sun, we can obtain starch and convert CO2 into glucose and starch, which helps maintain life and function. It is possible to achieve a circular environment and food self-sufficiency by creating and protecting an environment for obtaining energy, and by using solar power generation, solar heat, wind power, or geothermal energy.

図28はグリーンハウスまたはビニールハウスの壁面の太陽電池パネルとを一体化してしまう方式を示す。
図1に示した横から見た全体の風を受ける断面であるが、ビニールハウスの一番受風圧を受ける部分は平らに垂直に立っている部分で風をまともに受けてしまう。風圧係数は1に近い。丸や三角、風に対して平行な平面になっている屋根の部分3-Rは風が逃げ易く風力係数も低いので風圧荷重は少ない。太陽電池面は受光部を大きく風の抵抗が少なくなるよう斜めに示してあるが、構造物の壁として、発電効率は落ちるが垂直に建ててもよい。従って防風壁をそのまま生かして垂直部のビニールやプラスチック、ガラス、建材をなくし、太陽電池防風壁をハウスの一部としたしっかりした建造物とする。また、太陽電池の利用ができている。東西面については、先にも述べたように朝夕の光は弱く高度が低い位置からの太陽光であるため経済性もあり太陽電池セルをまばらに配置している。
ハウスの制御用機材は南面の太陽電池パネル下方か北面の防風パネルの下方の陰に設置し、ハウス内を有効に利用できる。無駄になる空間も利用でき、且つ、堅牢な構造ができる。熱も有効に利用できる。
風力の利用、温水器の利用等は前述と同じである。温水器で温められたお湯は配管により内部を温め、植物の飼育、融雪、融氷に有効である。
屋根としてはビニールハウスのビニールシートやガラス、透明プラスチック板、透明太陽電池等を用い、屋根3Rを保持するビーム材梁Bとして、パイプ等の従来の材料を用いることができる。
横に渡す屋根を支える梁は、横風による壁にかかる荷重を両側の壁ならびに東西南北の壁で分散補強できるので一面で支えるのと異なり、更に強固な構造となる。図28(a)は、平らな屋根の場合を示し、4面の壁の上方に太陽光が通過する屋根の構造で、この屋根をパイプ等の梁が支える構造であり、壁が受ける上部の風圧荷重によるトルクを前面の壁と後面の壁で支えることができる。
図28(b)はグリーンハウスまたはビニールハウスの従来の形状に沿って太陽電池を配置した場合を示す。
今迄の構造とほぼ同様な形状で仕上がるので違和感もない。
屋根の部分3-Rは同様に光を透過し、風圧もそれ程受けないのでそのままでよい。雪や雹に対してはもう少し頑丈な材料、例えばポリカーボネートや破れ難いプラスチック材料、ガラス等を用いるとよい。
曲線上の屋根は従来の構造と同様であるが、梁Bとなるパイプは屋根材3Rを支えるとともに前後左右の壁を両面あるいは全面で支える構造となり、強固な建造物となり、風害もなく、雪、雨等に耐える構造となる。
図25,26,27と比べて明らかなように、一体化することによる空間の利用は大きく、また、材料も省略でき、風圧荷重も梁と両側の壁で支えることができ、メリットが大きい。
FIG. 28 shows a method of integrating solar battery panels on the wall of a greenhouse or vinyl house.
As shown in Fig. 1, which is a cross-section of the greenhouse viewed from the side that receives the wind, the part of the greenhouse that receives the most wind pressure is the part that stands flat and vertical, and receives the wind directly. The wind pressure coefficient is close to 1. The roof portion 3-R, which is round, triangular, or has a plane parallel to the wind, has a low wind pressure load because the wind can easily escape and the wind force coefficient is low. The solar cell surface is shown diagonally to increase the light receiving area and reduce wind resistance, but it may also be built vertically as a wall of a structure, although the power generation efficiency will be lower. Therefore, the windbreak wall can be used as is, vinyl, plastic, glass, and building materials on the vertical parts can be eliminated, and the solar cell windbreak wall can be used as a part of the house to create a sturdy structure. In addition, solar cells can be used. Regarding the east and west sides, as mentioned earlier, the light in the morning and evening is weak and the sunlight comes from a low altitude, so solar cells are sparsely arranged for economical reasons.
House control equipment can be installed in the shade below the solar panels on the south side or under the windbreak panels on the north side, making effective use of the space inside the house. Wasted space can be utilized and a robust structure can be created. Heat can also be used effectively.
The use of wind power, water heaters, etc. are the same as described above. The hot water heated by the water heater heats the interior through piping, and is effective for raising plants, melting snow, and melting ice.
For the roof, a vinyl sheet for a vinyl house, glass, a transparent plastic plate, a transparent solar cell, etc. can be used, and a conventional material such as a pipe can be used as the beam B for holding the roof 3R.
The beams that support the roof across the roof can be reinforced by distributing the load on the walls due to crosswinds to the walls on both sides, as well as the north, south, east, and west walls, creating a stronger structure than supporting the roof from one side. Figure 28(a) shows the case of a flat roof, where sunlight passes above the four walls.This roof is supported by beams such as pipes, and the upper part of the roof that the walls support Torque due to wind pressure loads can be supported by the front and rear walls.
FIG. 28(b) shows a case where solar cells are arranged along the conventional shape of a greenhouse or vinyl greenhouse.
The finished structure is almost the same as the previous one, so it doesn't feel out of place.
The roof portion 3-R similarly transmits light and does not receive much wind pressure, so it can be left as is. To withstand snow and hail, it is better to use a material that is a little more durable, such as polycarbonate, a tear-resistant plastic material, or glass.
The curved roof has the same structure as the conventional structure, but the pipes that serve as beams B support the roof material 3R and support the front, rear, left, and right walls on both sides or the entire surface, making the structure strong, free from wind damage, and protected from snow. It has a structure that can withstand rain, etc.
As is clear from the comparison with FIGS. 25, 26, and 27, the use of space by integrating is large, materials can be omitted, and the wind pressure load can be supported by the beam and the walls on both sides, which is a great advantage.

図29(a)は、ビルの屋上等に太陽光発電と植物の育生を自給自足や趣味として行う時、太陽光発電パネルの下方に畑として用いる場合を示す。
太陽光発電パネルは前述のように透明形のパネルにセルを配置したものか、軽いシート状の半透明のアモルファス太陽電池シートを用いてもよい。屋上の建造物は軽量に出来た方がよい。骨格としてはアルミ製のアングル、パイプ、チャンネルを使い、アモルファス太陽電池シートを使うと軽量に出来る。風の強いとき等は巻いて収納することができる。風車の利用については適宜行う。
太陽電池パネルの防風壁を屋根に近い南向きに斜めにセットし、屋上なり地上から浮かし、太陽光発電を行うとともに、下方に植物を植えて育てる。
ビルやマンションの人達の憩いの場としても実質的に太陽光発電による電力の利用や売電として利用でき、CO2削減にも役立つのでビルの屋上が役立つし癒しの時間を持つことができる。図a-ロに示すようにアモルファス太陽電池を用いたものは効率が落ちるが軽くでき、巻き込んだりでき収容が可能である。
グリーンハウスそのものを一部透明一部太陽光パネルあるいは半透明の太陽電池パネルで構成し実施例としては、片面傾斜屋根の構成となり全体をカバーした構造であるが、この場合には、太陽電池パネルによるグリーンハウスを構築できる。片面傾斜屋根で覆った場合を示す。
同図は透明形または半透明形の太陽電池パネルを1面で示しているが他の面で同様の構造も実施できる。風は4方に用いてグリーンハウスを構成した場合を示す。
太陽光の直接の利用と太陽電池の電力の利用、風力の利用により夜間や曇り、雨の日、冬場でもハウスの中のエアコンの利用等により適温を保つことができる。
風の利用としては単に風車の断面を利用する風力発電とは異なり、パネルに当った風を集めて逃がすとともにこの風を集めて風力発電を行うので発電能力が大きく得られる特徴がある。
図29(b)は、一般に今迄敷設されてきた従来型太陽電池の敷設方式で隣りの太陽光との隙間は太陽光発電パネルは間があいており、これを利用しガラス、プラスチック板、ビニールシート等の防風断熱材で囲い植物を育てることができる。
太陽電池設備は土地を発電のみのために専有して使用しているため多くの土地が他の目的の農業用地を奪っている。
これを解消し、太陽光発電も可能となり、農業による耕作地や植物等の生産にも役立つように空間を提供できるようにしたい。太陽電池パネルの間隔Gは1m程度あり昼間は太陽光が射し込み周囲も明るくしており、周囲も役に立つ。
植物の活動を阻害せず、且つ、適温を保つために半透明の太陽電池パネルを利用することもできる。
太陽電池は傾斜がゆるやかに設置されており、屋根の代わりとなり、発熱された熱は下方の空間に溜まる。
パネルはユニットとなっているので、このユニットは下方のパイプ等にアルミのふちの枠を介して留められており、パネルの隣り同志の隙間があるのでこの隙間を埋めるためにT形のはめ込み式の金属またはプラスチックで出来たシール材を用いることで密閉し空気の流れや虫の侵入を防ぐことができる。一部を太陽電池発電の電力利用とし、一部を植物の育生に利用できるメリットが発生する。
FIG. 29(a) shows a case where the area below the solar power generation panel is used as a field when generating solar power and growing plants on the rooftop of a building for self-sufficiency or as a hobby.
The solar power generation panel may be a transparent panel in which cells are arranged as described above, or a light sheet-like translucent amorphous solar cell sheet. It is better for rooftop structures to be lightweight. The framework is made of aluminum angles, pipes, and channels, and amorphous solar cell sheets can be used to make it lightweight. It can be rolled up and stored when the wind is strong. Windmills will be used as appropriate.
A solar panel windbreak wall is set diagonally toward the south near the roof, and is suspended from the rooftop or the ground to generate solar power and plant and grow plants below.
It can be used as a place for relaxation for people living in buildings or condominiums, and it can be used to generate electricity from solar power generation or sell electricity.It also helps reduce CO2 emissions, so the roof of a building is useful and allows people to have a relaxing time. As shown in Figures a-b, amorphous solar cells have lower efficiency, but are lighter and can be rolled up and stored.
The greenhouse itself is constructed with partially transparent solar panels or semi-transparent solar panels, and as an example, it has a structure with a sloped roof on one side and covers the entire structure, but in this case, the solar panels You can build a greenhouse by This shows the case covered with a single-sided sloping roof.
Although the figure shows a transparent or translucent solar cell panel on one side, a similar structure can be implemented on other sides. This figure shows the case where the greenhouse is configured with wind in four directions.
By using direct sunlight, power from solar cells, and wind power, it is possible to maintain an appropriate temperature even at night, on cloudy, rainy days, and in winter by using the air conditioner inside the house.
Unlike wind power generation, which simply uses the cross section of a wind turbine, wind power generation systems collect the wind that hits the panels and let it escape, and this wind is then collected to generate wind power, resulting in a large power generation capacity.
Figure 29(b) shows the conventional method of installing solar cells that has been installed up until now, where there is a gap between each solar panel and the adjacent solar panel. Plants can be grown enclosed in windproof and insulating materials such as vinyl sheets.
Because solar cell equipment uses land exclusively for the sole purpose of generating electricity, much of the land is taken away from agricultural land for other purposes.
We would like to solve this problem, make it possible to generate solar power, and provide space that can be used for agriculture to produce arable land and plants. The distance G between the solar panels is about 1m, and during the day the sunlight shines in, brightening the surrounding area and helping the surrounding area as well.
Translucent solar panels can also be used to maintain an appropriate temperature without inhibiting plant activity.
The solar cells are installed at a gentle slope and act as a roof, and the heat generated is collected in the space below.
The panel is a unit, so this unit is fastened to the pipe below via an aluminum edge frame, and since there is a gap between adjacent panels, a T-shaped inset type is used to fill this gap. By using a sealing material made of metal or plastic, it is possible to seal the area and prevent air flow and insect intrusion. This has the advantage of being able to use some of the electricity generated by solar cells and some of it for growing plants.

図30は本発明の太陽光発電を利用したグリーンハウスやビニールハウスの中の植物の環境を整備し、CO2の削減、温度上昇の抑制、持続性社会SDGsの実現等を行うに当っての本発明の具体的な構成を示すブロック図である。
太陽電池パネルの傾斜、防風壁としての構造、この下方の空間の利用等については同図で示されていないが、他の図の説明においても明確に説明している。
左方上方は太陽電池パネル1、中間上方には風車2、右方上方には太陽熱温水装置6、中央部にはグリーンハウスまたはビニールハウス3と太陽光を5に風を6に示し、電力の制御系と送受信をパワーコンディショナー12に、補助発電機を14に充電器を8に電力制御を13に空調機を15に、ハウス内の環境制御器を16、暖房器を4,5に示す。空調機等の大形の機器は場合によってはハウスの防風パネルの下方の空室に備え空気のみ送風を行ってもよい。その他の機器についても同様である。
ハウス3を制御するための太陽電池1の使用のみならず、太陽熱温水器4や風力発電機2、地熱発電10-2、温泉や蒸気等10の利用を加え、発電された電力の利用を空調機や環境制御に用いたり、一方では売電を行ったり、受電を行ったり、充電を行ったり、有効に利用するシステムを示す。
太陽電池1、風力発電2、地熱発電10-2のみでなく、熱そのものを温水等に利用し、暖房や発電、機械的な運動の動力源として用いることが考えられる。
電力の比重として、ガス等による発電装置も備えておくことにより、緊急時の一時的電源として利用できる。
また、とくに南と北の防風壁の下の空間を動物を飼育する部屋として用いたり、更に太陽電池で発生する熱や温水器の熱、一部の太陽光を利用して植物を育ててもよい。
太陽電池を防風壁や屋根としたり、この下部を主に使うに当っては、主となる発電、温水、風力等、適当に組み合わせを考えることにより、効率的な利用ができる。
太陽電池、太陽熱壁を利用しグリーンハウスやビニールハウスの一体化を行うことにより、太陽電池、風力、太陽熱の利用とともにエネルギーの利用を効率的に行うことができる。
Figure 30 is a book on how to improve the environment for plants in greenhouses and plastic greenhouses using the solar power generation of the present invention, reduce CO2, suppress temperature rise, and realize the SDGs of a sustainable society. FIG. 2 is a block diagram showing a specific configuration of the invention.
Although the inclination of the solar panel, the structure as a windbreak wall, the use of the space below, etc. are not shown in this figure, they are clearly explained in the explanations of other figures.
The upper left shows the solar battery panel 1, the upper middle part shows the windmill 2, the upper right part shows the solar water heating system 6, and the middle part shows the green house or plastic greenhouse 3, sunlight 5 and wind 6, and electricity. The control system and transmission/reception are shown at the power conditioner 12, the auxiliary generator at 14, the charger at 8, the power control at 13, the air conditioner at 15, the environment controller in the house at 16, and the heater at 4 and 5. In some cases, large equipment such as an air conditioner may be prepared to blow only air into a vacant room below the windbreak panel of the house. The same applies to other devices.
In addition to using solar cells 1 to control the house 3, we also use solar water heaters 4, wind power generators 2, geothermal power generation 10-2, hot springs, steam, etc. 10, and use the generated electricity for air conditioning. Indicates a system that can be used effectively for equipment and environmental control, as well as for selling, receiving, and charging electricity.
In addition to solar cells 1, wind power generation 2, and geothermal power generation 10-2, it is conceivable to use the heat itself for hot water, etc., and use it as a power source for heating, power generation, and mechanical movement.
By equipping the facility with a generator that uses gas or other electricity, it can be used as a temporary power source in case of an emergency.
In addition, you can use the space under the south and north windbreak walls as a room for breeding animals, and you can also use the heat generated by solar cells, the heat from water heaters, and some sunlight to grow plants. good.
When solar cells are used as a windbreak wall or roof, or when the lower part is mainly used, efficient use can be made by considering appropriate combinations of the main power generation, hot water, wind power, etc.
By integrating a greenhouse or vinyl greenhouse using solar cells and solar walls, energy can be used efficiently in addition to solar cells, wind power, and solar heat.

従来の考え方は太陽電池を広い平地に設置し、太陽光による電力を得ることだけを目的とし、影を作らないように地面とあまり角度を持たせず傾斜を持たせないように設置している。このため防風壁としては利用できない一方、グリーンハウスやビニールハウスは空調等の温度コントロール、空気の循環、CO2のコントロール、太陽光のコントロール等のため電力を必要とするため別途近くの空き地に、グリーンハウスやビニールハウスと関係なく太陽光パネルを敷き詰めて土地を専有していたので多くの土地を要する。
強風が吹くとビニールハウスはむき出しとなっているため、吹き飛ばされたり、破壊されたり、ゆがんだり、災害の80%は風害によるものであり、これを解決することが農業の手助けにもなり、発展にもなり、持続性社会の実現と食料確保、CO2削減の路線であり、太陽光有効利用は正に自然エネルギーの利用と環境保全の理にかない、これによる生産の向上や、グリーンハウス、ビニールハウスの破壊から守ることは無駄をなくし経済性向上にも役立つもので、一石四鳥の効果が上がり、産業上、安全上の利用が期待されるものである。
太陽光のエネルギーは約1kW/mであるが、現在太陽光発電で利用されているのは20%の200W/m以下で150W/m程度である。
80%のエネルギーは熱や反射損となっており熱損の利用もできれば節約となる。
これらを総合的に利用することにより、発電のみに頼らず快適な環境を植物に与えることができればよい。
更に、自然エネルギーの利用として太陽電池パネルが多数設置されているが、このため農地や森林が圧迫されている。
太陽電池の下方の土地や隣りとの空きスペースを農地等、養鶏等に利用できれば更に生産性につなげることができる
The conventional way of thinking is to install solar cells on a wide flat area, with the sole purpose of obtaining electricity from sunlight, and to avoid creating shadows, install the solar cells not at too much an angle with the ground and without slope. . For this reason, it cannot be used as a windbreak wall, while greenhouses and vinyl greenhouses require electricity for temperature control such as air conditioning, air circulation, CO2 control, sunlight control, etc. It takes up a lot of land because solar panels are laid out all over the land regardless of whether it is a greenhouse or a plastic greenhouse.
When strong winds blow, vinyl greenhouses are exposed and can be blown away, destroyed, or distorted. 80% of disasters are caused by wind damage, and solving this problem will help agriculture and promote development. This is the path to realizing a sustainable society, securing food, and reducing CO2 emissions.The effective use of sunlight is a logical way to use natural energy and preserve the environment. Protecting greenhouses from destruction will help eliminate waste and improve economic efficiency, which will have the effect of killing two birds with one stone, and is expected to be used for industrial and safety reasons.
The energy of sunlight is approximately 1 kW/m 2 , but currently only 20% (200 W/m 2 ) or less is used for solar power generation, which is around 150 W/m 2 .
80% of the energy is lost as heat or reflection loss, so if heat loss can be utilized, it will be a savings.
By making comprehensive use of these, we can provide plants with a comfortable environment without relying solely on power generation.
Furthermore, many solar panels have been installed to utilize natural energy, which is putting pressure on farmland and forests.
If the land below the solar cells and the empty space between the neighbors can be used for farmland, etc., or for poultry farming, productivity can be further increased.

図1(a)は、グリーンハウスまたはビニールハウスに風の当たる断面を示す。FIG. 1(a) shows a cross section of a greenhouse or vinyl greenhouse exposed to wind. 図1(b)は、グリーンハウスまたはビニールハウスの側面に太陽電池パネルを置き防風壁とする説明図である。FIG. 1(b) is an explanatory diagram in which a solar battery panel is placed on the side of a greenhouse or vinyl house to serve as a windbreak wall. 図2(a)は、グリーンハウスまたはビニールハウスの妻面に太陽電池パネルを設置し防風壁とする説明図である。FIG. 2(a) is an explanatory diagram of installing a solar battery panel on the gable side of a greenhouse or vinyl house to form a windbreak wall. 図2(b)は、多数のグリーンハウスまたはビニールハウスが並列して建設されている妻面に太陽電池パネルが設置されている場合を示す。FIG. 2(b) shows a case where solar panels are installed on the gable side of a large number of greenhouses or vinyl greenhouses built in parallel. 図3は、南側に風を防ぎ、太陽光を受光するための太陽電池パネルを防風壁とし、グリーンハウスまたはビニールハウスとの組み合わせを説明するとともに、北側の防風壁に反射光面を設置する説明を示す。太い矢印は太陽光5を、黒矢印は風向6を示す。反射鏡は一般の鏡またはアルミ板等を利用する。Figure 3 shows how solar panels are used as a windbreak wall to block wind and receive sunlight on the south side, and is combined with a greenhouse or vinyl greenhouse, and a reflective light surface is installed on the windbreak wall on the north side. shows. Thick arrows indicate sunlight 5 and black arrows indicate wind direction 6. As the reflecting mirror, use a general mirror or an aluminum plate. 図4は、グリーンハウスまたはビニールハウスの周囲に太陽電池パネルによる防風壁を設置した場合を示す。風が上方に導かれるにつれて体積が減り風速が早くなることの説明図である。FIG. 4 shows a case where a windbreak wall made of solar cell panels is installed around a greenhouse or vinyl greenhouse. FIG. 3 is an explanatory diagram showing that as the wind is guided upward, the volume decreases and the wind speed increases. 図5は、グリーンハウスまたはビニールハウスが後方に併設された場合の太陽電池パネルの設置の説明図である。FIG. 5 is an explanatory diagram of the installation of solar battery panels when a green house or a plastic greenhouse is installed at the rear. 図6は、土地の大きさや位置、風の強さ方向により、太陽電池パネルの傾斜を変え、グリーンハウスまたはビニールハウスとの設置関係を適切に設置する説明図である。FIG. 6 is an explanatory diagram for changing the inclination of the solar cell panel depending on the size and position of the land and the direction of the wind strength to appropriately install the solar panel in relation to a greenhouse or a plastic greenhouse. 図7は、太陽電池と防風壁を南側から見た場合を図(a)、東西側から見た場合を図(b)とした説明図である。FIG. 7 is an explanatory diagram in which (a) shows the solar cell and the windbreak wall as seen from the south, and (b) shows the solar cell and the windbreak wall as seen from the east and west sides. 図8は、太陽電池と防風壁を上部から見た場合の例としての説明図である。FIG. 8 is an explanatory diagram as an example of a solar cell and a windbreak wall viewed from above. 図9は、防風壁となる太陽電池パネル1や北側の防風壁7に南風が当たった場合の風の流れと渦を示す説明図である。FIG. 9 is an explanatory diagram showing wind flows and eddies when south wind hits the solar cell panel 1 serving as a windbreak wall and the windbreak wall 7 on the north side. 図10は、太陽電池が施設された南側とは反対の北側から北風が吹いた場合の説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram when the north wind blows from the north side opposite to the south side where the solar cells are installed. 図11は、土地の大きさ、風の方向等によって太陽電池パネル1の設置や防風壁の大きさや形を変えて適宜構成する場合の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram in the case where the installation of the solar cell panel 1 and the size and shape of the windbreak wall are changed and configured as appropriate depending on the size of the land, the direction of the wind, etc. 図12は、南風、北風により風がパネル1に沿って上部に集まり、これにより風速が増し、結果、風車2(WMP)が強く回転するようにするための説明図である。FIG. 12 is an explanatory diagram showing how wind gathers at the top along the panel 1 due to southerly winds and northerly winds, thereby increasing the wind speed and, as a result, causing the wind turbine 2 (WMP) to rotate strongly. 図13は、収束された風が風車2WMPを回転させる例を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing an example in which the converged wind rotates the wind turbine 2WMP. 図14は、4枚羽根、6枚羽根の横長の風車に対し集束された風により回転する風車の説明図を示す。風の速度が断面が小さくなる程早くなる。FIG. 14 shows an explanatory diagram of a horizontally elongated windmill with four blades or six blades that rotates with focused wind. The wind speed increases as the cross section becomes smaller. 図15は、風車の風の取入口を風速vによって可変とし、風速が増したときは取入口を小さくし、風速が遅いときは取入口を広くする制御装置を示す。FIG. 15 shows a control device in which the wind turbine's wind intake port is made variable depending on the wind speed v, and when the wind speed increases, the intake port is made smaller, and when the wind speed is slow, the intake port is made wider. 図16は、上部に集まった風を更に2つに分けて集中させ、揚力形のプロペラで発電する場合の説明図である。FIG. 16 is an explanatory diagram of a case where the wind gathered at the upper part is further divided into two parts and concentrated to generate electricity using a lift-type propeller. 図17は、風車の軸に発電機を取り付け発電を行うことの説明図である。FIG. 17 is an explanatory diagram of attaching a generator to the shaft of a windmill to generate electricity. 図18は、風車の回転を機械的に伝達し、内部のファン等を回転させるための説明図である。FIG. 18 is an explanatory diagram for mechanically transmitting the rotation of the windmill to rotate the internal fan and the like. 図19は、太陽光発電パネルの裏側に電気絶縁部を設け、太陽電池温水装置として、平板による金属蓄水(温)タンクを設けて、太陽熱と太陽電池の発熱の両方を利用して温水を得る方式を示す。Figure 19 shows an electrically insulating section installed on the back side of a solar power generation panel, and a flat metal water storage (warming) tank as a solar battery water heating system, which uses both solar heat and the heat generated by the solar cells to generate hot water. We will show you how to obtain it. 図20は、集光装置として2次元パラボラ面を利用して、太陽光を集め太陽光発電と太陽熱温水両方を得る装置を示す。FIG. 20 shows a device that uses a two-dimensional parabolic surface as a light concentrator to collect sunlight and obtain both solar power generation and solar hot water. 図21は、太陽電池パネルの一部に太陽熱温水器を設置した場合を示す。FIG. 21 shows a case where a solar water heater is installed in a part of the solar panel. 図22は、図19の一体形太陽電池、太陽温水器のユニットを配列した場合を示す。FIG. 22 shows a case where the integrated solar cell and solar water heater units of FIG. 19 are arranged. 図23は、上方や下方に太陽温水器を設置した場合を示す。温水タンクが重くなるのと影を作る場合等で南側のパネルをして使用するか北側のパネルとして使用するかの例を示す。FIG. 23 shows a case where a solar water heater is installed above or below. The following is an example of whether to use the south panel or the north panel in cases where the hot water tank becomes heavy and creates shadows. 図24は、パネルの一部を左右に分けて、太陽電池と太陽温水器を設置した場合を示す。FIG. 24 shows a case where a part of the panel is divided into left and right parts and solar cells and a solar water heater are installed. 図25は、ハウス妻面との周囲に防風として、南側に太陽電池1、妻面に透明形太陽電池、北側に太陽熱温水器と太陽電池を設置した場合を示す。FIG. 25 shows a case where a solar cell 1 is installed on the south side, a transparent solar cell on the gable side, and a solar water heater and solar cells on the north side as a windbreak around the gable side of the house. 図26は、側面が南向きの場合、周囲に防風壁を配置した場合を示す。FIG. 26 shows a case where a windbreak wall is arranged around the side surface facing south. 図27は、平均的農地を本発明の防風パネルで全体も囲んだ場合の一例を示す。FIG. 27 shows an example in which an average farmland is entirely surrounded by windbreak panels of the present invention. 図28は、防風壁となる太陽電池パネルをそのままグリーンハウスやビニールハウスの壁として利用して、ハウスを機能的に利用し、ビニール、ガラス等の建材を節約できるようにするとともに、エネルギの利用も可能に、風害もなくすようにしたものである。Figure 28 shows that solar panels, which serve as windbreak walls, can be used directly as walls in greenhouses and vinyl houses, allowing the greenhouse to be used functionally, saving building materials such as vinyl and glass, and reducing energy use. The design also made it possible to avoid wind damage. 図29は、屋上等に太陽電池を設置する場の植物の育生の利用、従来の太陽光設置のみの目的でなく、空間を農地等に利用するための方式を示す例である。FIG. 29 is an example showing a method for using the space for growing plants in a place where solar cells are installed on a rooftop or the like, and for using the space not only for conventional solar installation but also for farmland or the like. 図30は、太陽電池、風による風車発電、太陽温水装置、地熱、ガスガソリン発電機等を用いて、グリーンハウスまたはビニールハウスの空調や環境設備等を行うシステムを示す説明図である。FIG. 30 is an explanatory diagram showing a system that performs air conditioning and environmental equipment of a greenhouse or vinyl greenhouse using solar cells, wind turbine power generation, solar water heating equipment, geothermal heat, gas gasoline generators, and the like.

1.太陽電池
2-1.風車
2-2.発電機
3.グリーンハウスまたはビニールハウスの全体または天屋
4.温水器
4-2.送水管
4-3.タンク
4-4.バルブ
4-5.温水タンク
5.太陽光
6.風
7.北側の防風壁
7-2.北風を導く傾斜板
8.蓄電池
9.電線
10.地熱の温泉
11.温水
12.パワーコンディショナー
13.電力切換制御器
14.発電機(ガスやガソリン等による発電機)
15.空調機
16.環境制御設備
17.補助翼
α.太陽電池パネルと地面との角度
β.太陽電池パネルと支持棒との角度(α+β=90°)
θ.太陽電パネルの傾角
Bo.機器類
Be.ハウスの梁

Figure 2023164215000002
B.梁
Bs.短い梁
G.壁とハウスの間の空間
h.グリーンハウスの等価高
hr.グリーンハウスの天井の高さ
Figure 2023164215000003
.風車の羽根に当る有効高さ
hs.太陽電池パネルの高さ
.太陽電池パネルの横の長さ
.太陽電池パネルの縦方向の長さ
P.風力(P=1/2ρv
.太陽電池パネルに沿う風力
.太陽電池パネルに垂直な風力
av.建物の風向に対する等価面積(hl
W1.太陽電池パネルの受風面積(h
W2.風車に当たる受風面積
GH.グリーンハウスまたはビニールハウスの側面の長さ
VH.グリーンハウスまたはビニールハウスの妻面の長さ
WSSB. (Wind Shield Solar Battery:防風太陽電池)1. Solar cell 2-1. Windmill 2-2. Generator 3. The entire green house or plastic greenhouse or roof 4. Water heater 4-2. Water pipe 4-3. Tank 4-4. Valve 4-5. Hot water tank5. Sunlight 6. Wind 7. North windbreak wall 7-2. Slanted plate that guides the north wind8. Storage battery9. Electric wire 10. Geothermal hot spring 11. Hot water 12. Power conditioner 13. Power switching controller 14. Generator (generator using gas, gasoline, etc.)
15. Air conditioner16. Environmental control equipment 17. Ailerons α. Angle β between the solar panel and the ground. Angle between solar panel and support rod (α+β=90°)
θ. Inclination angle of solar panel Bo. Equipment Be. house beam
Figure 2023164215000002
B. Liang Bs. Short beam G. Space between wall and house h. Equivalent height of green house hr. Green house ceiling height
Figure 2023164215000003
h2 . Effective height hs. Height of solar panel l 1 . Horizontal length of the solar panel l 2 . The vertical length of the solar panel P. Wind power (P=1/2ρv 2 )
PP . Wind power PV along the solar panel. Wind force S av . perpendicular to the solar panel. Equivalent area of building for wind direction (hl 1 )
SW1 . Wind-blown area of solar panel (h S l 1 )
SW2 . Wind affected area GH. Length of side of green house or greenhouse VH. Length of the gable side of the green house or vinyl house WSSB. (Wind Shield Solar Battery)

Claims (26)

グリーンハウスの南面や東西面に太陽光パネルを設置し、防風壁とすることを特徴とする。It is characterized by installing solar panels on the south, east and west sides of the greenhouse, which serve as windbreak walls. 太陽光パネルを一部あるいは全体に地面や内部を包み込むように組み立て、内部の植物や動物を風や低温から守ることを特徴とする。It is characterized by solar panels being assembled partially or completely so as to enclose the ground or the interior, protecting the plants and animals inside from wind and low temperatures. 太陽光パネルを一部あるいは全体の周囲に設置し、風よけ防風壁とし、内部のグリーンハウスまたはビニールハウスを風から守り、太陽光エネルギーを電気、温水とし、直接、間接にグリーンハウスの温度制御、各種の制御に用いることを特徴とする。Install solar panels partially or completely around the area to create a windbreak and windbreak wall to protect the greenhouse or plastic greenhouse inside from the wind, converting solar energy into electricity and hot water, and directly or indirectly controlling the temperature of the greenhouse. It is characterized by being used for control and various types of control. 太陽光パネルによってさえぎられた風がパネルの傾斜に従って風が集められ、断面が小さくなった分、風速vが上昇することを活かして、風圧荷重P=1/2ρv2が風のスピードvの自乗に比例して大きくなることを利用し、常時でも風車を動かし、この風車のエネルギーも利用することにより風力発電も行うことを特徴とする。The wind blocked by the solar panel is collected along the slope of the panel, and by taking advantage of the fact that the wind speed v increases as the cross section becomes smaller, the wind pressure load P = 1/2 ρv2 becomes the square of the wind speed v. By taking advantage of the proportional increase in size, the windmill can be operated at all times, and the energy of this windmill can also be used to generate wind power. 太陽光パネルの上部の一部を半透明の太陽電池を利用するか、透明なパネルの一部に太陽電池セルを隙間を開けて貼った一体としたパネルを用い、太陽光が全てセルでさえぎられずにグリーンハウスに届くように配置することを特徴とする。Either use semi-transparent solar cells for the top part of the solar panel, or use an integrated panel with solar cells pasted on a part of the transparent panel with gaps between them, so that all sunlight is blocked by the cells. It is characterized by being placed so that it can reach the greenhouse without falling. 太陽電池の側方のはじには左右に風が逃げないように集風翼を取り付けることを特徴とする。A feature is that wind collecting blades are attached to the side edges of the solar cells to prevent wind from escaping to the left and right. 集めた風を利用して発電を行うための風車としては、抗力形または揚力形の風車を用いることを特徴とする。The windmill for generating electricity using the collected wind is characterized by using a drag type or a lift type windmill. パネルがほぼ四角で構成される場合にはパネルの風の方向に沿って横形に風車を設け、風の流れで風車を回転させ、発電するかハウス内部のファンを直接回転させることを特徴とする。When the panel is approximately square, a windmill is installed horizontally along the wind direction of the panel, and the windmill is rotated by the wind flow to generate electricity or directly rotate a fan inside the house. . 太陽光パネルが防風効果となるようグリーンハウスまたはビニールハウスの高さまで届くように斜めに立て設置し防風効果となるように構成することを特徴とする。The solar panel is characterized by being installed diagonally so as to reach the height of the greenhouse or vinyl greenhouse so as to provide a windproof effect. 太陽光パネルはグリーンハウスまたはビニールハウスの南側に設置することを特徴とする。The solar panel is characterized by being installed on the south side of the greenhouse or vinyl greenhouse. 太陽光パネルは、周囲を囲むように東側、西側北面に設置する場合、東西面は南側より、更に立てかけるように設置することを特徴とする。When solar panels are installed on the east side, west side and north side so as to surround the area, the east and west sides are installed so as to lean further than the south side. グリーンハウスの周囲を囲む場合、北側については太陽光発電を行ったり太陽光を反射し内部に光が当たるように反射鏡を設置することを特徴とする。When enclosing a greenhouse, the north side is characterized by the installation of reflective mirrors to generate solar power and reflect sunlight so that the light shines inside. 太陽光温水装置を防風壁として利用することを特徴とする。The feature is that the solar water heating device is used as a windbreak wall. 太陽電池パネルと太陽光温水装置を表裏一体化し平面状に構成し、これを防風壁および発電および温水発生装置として利用することを特徴とする。The solar cell panel and the solar water heating device are integrated into a planar structure, and this is used as a windbreak wall and a power generation and hot water generation device. 防風壁を太陽光発電と太陽光温水装置と組み合わせで構成することを特徴とする。The feature is that the windbreak wall is configured in combination with solar power generation and solar water heating equipment. 防風壁の端部に風車による発電装置を設置することを特徴とする。It is characterized by installing a power generation device using a windmill at the end of the windbreak wall. 太陽光発電、太陽熱温水製造、風力発電、地熱利用を行うことを特徴とする。It is characterized by solar power generation, solar hot water production, wind power generation, and geothermal utilization. 北側の防風壁は有効に利用し、太陽熱利用、太陽光利用の壁面とすることを特徴とする。The windbreak wall on the north side will be used effectively, and the wall will utilize solar heat and sunlight. 太陽光発電セルの面と絶縁部を介して温水器と密着させ、太陽光パネルで発生する熱を温水器を温める熱として利用することを特徴とする。The feature is that the solar cell is brought into close contact with a water heater via an insulating part, and the heat generated by the solar panel is used to heat the water heater. 防風壁に太陽電池パネルと太陽熱温水器を取り付けることを特徴とする。It features solar panels and a solar water heater attached to the windbreak wall. グリーンハウスやビニールハウスを囲む防風壁に太陽光発電パネルや太陽熱温水器や風車を取り付けることを特徴とする。It is characterized by attaching solar power generation panels, solar water heaters, and windmills to the windbreak walls surrounding green houses and greenhouses. 太陽光発電パネルを南側の防風壁として構成し、他の東西面を透明な太陽電池または透明な防風パネルで構成し、北側は受光面、温水装置、防風壁として構成し、上面の屋根面には梁を渡し、前後左右の該壁を支え、ビニールまたはガラス板または透明プラスチック板または透明太陽電池で覆う太陽電池一体化グリーンハウスを特徴とする。The solar power generation panel is configured as a windbreak wall on the south side, the other east and west sides are configured with transparent solar cells or transparent windbreak panels, the north side is configured as a light receiving surface, water heating device, and windbreak wall, and the upper roof surface is configured with a photovoltaic panel as a windbreak wall. It is characterized by a solar cell-integrated greenhouse that spans beams, supports the front, rear, left and right walls, and is covered with vinyl or glass plates, transparent plastic plates or transparent solar cells. 風車の風の取入口の窓の大きさを風の速さvに応じて速さvが大きくなると取入口が小さくなり、速さvが小さくなると取入口が大きくなるような、風の速さvに応じて自動的に制御し、風車の回転を調整する回転式制御装置を特徴とする。The size of the window at the wind turbine's wind intake is determined by the wind speed v, such that as the speed v increases, the intake becomes smaller, and as the speed v decreases, the intake becomes larger. It is characterized by a rotary control device that automatically controls and adjusts the rotation of the wind turbine according to the wind turbine. 太陽電池、太陽熱温水器で温められたお湯をグリーンハウス内で配管し、温め室内環境を改善するだけでなく、付着する雪や氷を融雪させ、太陽光利用が効率よく動作させるようにすることを特徴とする。Hot water heated by solar cells and a solar water heater is piped inside the greenhouse, which not only improves the indoor environment but also melts snow and ice that accumulates, allowing solar power to operate efficiently. It is characterized by 太陽電池セルや太陽電池温水器に付着する雪を融雪させるため電熱線の発熱を利用することを特徴とする。It is characterized by the use of heat generated by heating wires to melt snow that adheres to solar cells and solar water heaters. 風車の回転軸の中央部のパイプに熱線を設置したり、お湯を流したりして、風車の雪害や凍結を防ぐことを特徴とする。The system is characterized by installing a hot wire or running hot water through the pipe in the center of the windmill's rotating shaft to prevent snow damage and freezing of the windmill.
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