JP3230983U - 発電システム及び発電システム付構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】商用電源を使用せず、太陽光により発電した電気を蓄えて電気製品に供給する発電システム及びこの発電システムを備えた構造物を提供する。
【解決手段】発電システム８０及び発電システム付構造物１００は、太陽光発電ユニット３０によって発電した電力で蓄電ユニット４０を充電し蓄える。構造物１０内で電気製品を使用する際には、蓄電ユニットに蓄積された電力をインバータ５０により商用電源と同等の交流電力に変換して供給する。このため、商用電源が接続していない構造物でも市販の電気製品の使用が可能となる。また、蓄電ユニットに電力が蓄積されていれば雨天時や夜間でも電気製品の使用が可能となる。商用電源を必要とせず、電力会社への手続きや商用電源の引き込み工事が不要となり、構造物の設置後、直ちに電気製品を使用することができる。
【選択図】図１

Description

本考案は、太陽光により発電した電気を蓄えて構造物内に供給する発電システム及びこの発電システムを備えた構造物に関するものである。

近年、二酸化炭素排出削減の観点から再生可能エネルギー、特に太陽光を利用した発電システムの利用が推進されている。しかしながら、太陽光発電システムは日光の当たらない夜間には発電しないため、昼間に発電した電力を蓄えて夜間等に使用することが可能な蓄電池を備えた太陽光発電システムが注目を集めている。ここで、下記［特許文献１］には、このような蓄電池を備えた太陽光発電システムに関する発明が開示されている。

特開２０２０−０１０５３１号公報

ところで、工事現場等では作業者の簡易的な休憩所としてプレハブ小屋等を設置する場合がある。このようなプレハブ小屋では扇風機やエアコン等の冷暖房設備や湯沸かしポット等の電気製品が使用可能なことが好ましい。しかしながら、商用電源の引き込みには時間を要し、特に工期の短い現場では商用電源の引き込み工事が間に合わなかったり、実質的な使用期間が短くコストや労力に見合わないという問題点がある。また、商用電源が整備されていない山間部等では、そもそも商用電源の引き込み自体が行えないという問題点がある。尚、ガソリンや軽油を燃料とした従来の発電機の使用は、特に市街地において騒音問題、排ガス問題が生じることに加え、二酸化炭素の排出削減に逆行するものであり、好ましいものではない。

本考案は上記事情に鑑みてなされたものであり、商用電源を使用せず、太陽光により発電した電気を蓄えて電気製品に供給する発電システム及びこの発電システムを備えた構造物の提供を目的とする。

本考案は、
（１）光が照射されることで発電する太陽光発電ユニット３０と、前記太陽光発電ユニット３０で発電した電力を蓄える蓄電ユニット４０と、前記蓄電ユニット４０が蓄えた電力を所定の電圧の交流電力に変換するインバータ５０と、を有し、
前記インバータ５０が変換した交流電力を商用電源の供給の無い独立した構造物１０に供給することを特徴とする発電システム８０を提供することにより、上記課題を解決する。
（２）商用電源の供給が無い独立した構造物１０と、光が照射されることで発電する太陽光発電ユニット３０と、前記太陽光発電ユニット３０で発電した電力を蓄える蓄電ユニット４０と、前記蓄電ユニット４０が蓄えた電力を所定の電圧の交流電力に変換し前記構造物１０内に供給するインバータ５０と、を有することを特徴とする発電システム付構造物１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（３）構造物１０が、プレハブ小屋もしくは簡易建築物であることを特徴とする上記（２）記載の発電システム付構造物１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（４）構造物１０が、トレーラーハウスもしくはキャンピングカーであることを特徴とする上記（２）記載の発電システム付構造物１００を提供することにより、上記課題を解決する。
（５）構造物１０が、オートキャンプ場もしくはキャンプ場に設置されたテント、バンガロー、ターフ、車両、トイレ、共同炊事場、イベントスペース、場内施設、給電設備であることを特徴とする上記（２）記載の発電システム付構造物１００を提供することにより、上記課題を解決する。

本考案に係る発電システム８０及び発電システム付構造物１００は、太陽光によって発電した電力で蓄電ユニット４０を充電し蓄える。そして、構造物１０内で電気製品を使用する際には、蓄電ユニット４０に蓄積された電力を商用電源と同等の交流電力に変換して供給する。このため、商用電源が接続していない構造物１０であっても市販の電気製品の使用が可能となる。また、蓄電ユニット４０に電力が蓄積されていれば雨天時や夜間でも電気製品の使用が可能となる。このため、商用電源を必要とせず、構造物１０の設置後、直ちに電気製品を使用することができる。また、商用電源が整備されていない山間部や島等でも電気製品の使用が可能となる。また、本考案に係る発電システム８０及び発電システム付構造物１００は太陽光により発電を行うため、従来のガソリンや軽油を燃料とした発電機のように騒音や排ガス、二酸化炭素を発生することがない。このため、市街地でも問題無く使用することができる。

本考案に係る発電システム及び発電システム付構造物をプレハブ小屋に適用した例を示す概略構成図である。 本考案に係る発電システム及び発電システム付構造物をトレーラーハウスに適用した例を示す概略構成図である。

本考案に係る発電システム８０及び発電システム付構造物１００の実施の形態を図面に基づいて説明する。ここで、図１（ａ）、（ｂ）は本考案に係る発電システム８０及び発電システム付構造物１００をプレハブ小屋に適用した例を示す概略構成図である。また、図２は本考案に係る発電システム８０及び発電システム付構造物１００をトレーラーハウスに適用した例を示す概略構成図である。先ず、本考案に係る発電システム８０は、光が照射されることで発電する太陽光発電ユニット３０と、この太陽光発電ユニット３０で発電した電力を蓄える蓄電ユニット４０と、この蓄電ユニット４０が蓄えた電力を所定の電圧の交流電力に変換するインバータ５０と、このインバータ５０で変換された交流電力を構造物１０の室内に供給する周知のコンセント５２と、を有している。尚、ここでの構造物とは商用電源の供給が無い独立したものであり、例えば工事期間に作業現場に設置され終了とともに撤去されるプレハブ小屋や、商用電源が開通していない山間部、島等でのプレハブ小屋や山小屋、待合室、休憩所、テント、バンガロー等の簡易的な建築物が挙げられる。また、図２に示すように、トレーラーハウスやキャンピングカー等の車両としても良い。さらに、オートキャンプ場もしくはキャンプ場に設置されたトイレ、共同炊事場、イベントスペース、バンガロー、その他の場内施設、及び、テントサイト等に設けられた給電設備、オートキャンプ場もしくはキャンプ場に設営もしくは停車したテント、ターフ、車両（一般車両、キャンピングカー等）としても良い。尚、本考案に係る発電システム付構造物１００は、上記の発電システム８０と、これを備えた上記の構造物１０とで構成される。

また、本考案に用いる太陽光発電ユニット３０は、光の照射により発電する周知の太陽光発電パネル３２と、この太陽光発電パネル３２で発電した電力を蓄電ユニット４０への充電に適した電力に変換するパワーコントローラ３４とで主に構成されている。尚、本考案に用いる太陽光発電ユニット３０のパワーコントローラ３４は、直流を交流に変換する一般的なパワーコンディショナとは異なり、直流を直流のまま変換する所謂ＤＣ−ＤＣコンバータの機能を有するものである。また、太陽光発電パネル３２の設置場所は、図１（ａ）に示すように、構造物１０の屋根とすることが最も好ましい。ただし、構造物１０の設置場所が日陰等で日照条件が悪い場合や、構造物１０の屋根への設置が困難な場合には、図１（ｂ）、図２に示すように、日照条件の良い他の場所に設けるようにしても良い。

また、本考案に用いる蓄電ユニット４０に関しては特に限定はなく、周知の蓄電ユニット４０を用いることができる。ただし、満充電でエアコンを数時間以上使用可能な容量を有するものが好ましく、具体的には２０時間率の容量が６０Ａｈ〜２００Ａｈ程度のものを用いることが好ましい。また、インバータ５０は前述のように蓄電ユニット４０が蓄えている電力を所定の電圧の交流電力に変換してコンセント５２に出力するものである。尚、ここでの所定の電圧の交流電力とは基本的に商用電源で用いられている５０Ｈｚもしくは６０Ｈｚの１００Ｖの交流電力である。また、構造物１０によっては事業用の商用電源である２００Ｖの交流電力としても良い。

次に、本考案に係る発電システム８０及び発電システム付構造物１００の使用方法を説明する。尚、ここでは工事現場の休憩室として使用されるプレハブ小屋を構造物１０とした発電システム８０及び発電システム付構造物１００を例に用いて説明を行う。

先ず、構造物１０としてのプレハブ小屋を所定の場所に設置する。この際、構造物１０の設置場所が開けた日照条件が良い場所の場合、太陽光発電パネル３２を構造物１０（プレハブ小屋）の屋根に可能な限り南方を向けて設置する。また、構造物１０の設置場所の日照条件が悪い場合、太陽光発電パネル３２を日照条件の良い場所に設置する。次に、発電システム８０を起動する。

そして、太陽光発電パネル３２に日光が照射すると、太陽光発電パネル３２は発電し、この電力はパワーコントローラ３４によって適切な電圧に変換され蓄電ユニット４０に出力される。これにより、蓄電ユニット４０は充電され、発電ユニット３０で発電した電力が蓄えられる。また、インバータ５０は蓄電ユニット４０に蓄えられている電力を商用電源と同等の例えば１００Ｖの交流電力に変換してコンセント５２に供給する。

次に、作業者が休み時間等で休憩室としての構造物１０に入り、コンセント５２に接続した例えば冷暖房エアコン３等の電気製品をオンする。これにより、コンセント５２から電気製品に電力が供給され、電気製品としての冷暖房エアコン３が動作する。このとき、太陽光発電パネル３２に日光が照射している場合には、太陽光発電ユニット３０は蓄電ユニット４０に電力を供給し続け、太陽光発電ユニット３０の発電量よりも構造物１０内の電気製品の電力消費量が小さい場合には、その余剰の電力は蓄電ユニット４０の充電にあてられる。また、太陽光発電ユニット３０の発電量よりも構造物１０内の電気製品の電力消費量が大きい場合には、その不足分は蓄電ユニット４０に蓄積された電力が補う。尚、本考案に係る発電システム８０及び発電システム付構造物１００は前述のように蓄電ユニット４０を備えているため、日没後等で太陽光発電ユニット３０が発電しない状態でも蓄電ユニット４０に蓄積された電力によって電気製品への電力供給を行うことができる。そして、休み時間等が終了すると作業者は電気製品をオフする。これにより、構造物１０の電力消費量はゼロもしくは微量となる。そして、このとき太陽光発電パネル３２に日光が照射している場合には、太陽光発電ユニット３０は蓄電ユニット４０に電力を出力し続け、蓄電ユニット４０に対する充電が行われる。

以上のように、本考案に係る発電システム８０及び発電システム付構造物１００は、太陽光によって発電した電力で蓄電ユニット４０を充電し蓄える。そして、構造物１０内で電気製品を使用する際には、蓄電ユニット４０に蓄積された電力を商用電源と同等の交流電力に変換して供給する。このため、商用電源が接続していない構造物１０であっても市販の電気製品の使用が可能となる。また、蓄電ユニット４０に電力が蓄積されていれば雨天時や夜間でも電気製品の使用が可能となる。このため、商用電源を必要とせず、電力会社への手続きや商用電源の引き込み工事が不要となり、構造物１０の設置後、直ちに電気製品を使用することができる。また、商用電源が整備されていない山間部や島等でも構造物１０内での電気製品の使用が可能となる。さらに、自然災害等で長期の停電が発生している場合でも電気製品の使用が可能となる。

また、本考案に係る発電システム８０及び発電システム付構造物１００は太陽光により発電を行うため、従来のガソリンや軽油を燃料とした発電機のように騒音や排ガス、二酸化炭素を発生することがない。このため、市街地でも問題無く使用することができる。また、燃料の補給が不要なため、特に山間部や島等への燃料輸送の手間を省くことができる。

そして、太陽光発電ユニット３０及び蓄電ユニット４０を最適化することで、長時間の冷暖房エアコン３の使用も可能となる。特に、本考案に係る発電システム８０及び発電システム付構造物１００を工事現場等での休憩所として使用する場合には、１日の使用時間が比較的短いため十分な充電時間が確保可能となり、休憩時間での冷暖房エアコン３の使用を問題無く行うことができる。

尚、上記に示した発電システム８０及び発電システム付構造物１００の形状、構成、デザイン、動作、配置等は一例であるから、上記の例に限定されるわけでは無く、本考案は本考案の要旨を逸脱しない範囲で変更して実施することが可能である。

１０ 構造物
３０ 太陽光発電ユニット
４０ 蓄電ユニット
５０ インバータ
８０ 発電システム
１００ 発電システム付構造物

Claims (5)

1. 光が照射されることで発電する太陽光発電ユニットと、
   前記太陽光発電ユニットで発電した電力を蓄える蓄電ユニットと、
   前記蓄電ユニットが蓄えた電力を所定の電圧の交流電力に変換するインバータと、を有し、
   前記インバータが変換した交流電力を商用電源の供給の無い独立した構造物に供給することを特徴とする発電システム。
2. 商用電源の供給が無い独立した構造物と、
   光が照射されることで発電する太陽光発電ユニットと、
   前記太陽光発電ユニットで発電した電力を蓄える蓄電ユニットと、
   前記蓄電ユニットが蓄えた電力を所定の電圧の交流電力に変換し前記構造物内に供給するインバータと、を有することを特徴とする発電システム付構造物。
3. 構造物が、プレハブ小屋もしくは簡易建築物であることを特徴とする請求項２記載の発電システム付構造物。
4. 構造物が、トレーラーハウスもしくはキャンピングカーであることを特徴とする請求項２記載の発電システム付構造物。
5. 構造物が、オートキャンプ場もしくはキャンプ場に設置されたテント、バンガロー、ターフ、車両、トイレ、共同炊事場、イベントスペース、場内施設、給電設備であることを特徴とする請求項２記載の発電システム付構造物。

Images