JP6110920B2 - 太陽光発電集熱システム - Google Patents

Description

本発明は、太陽光発電集熱システムに関する。

太陽エネルギーを利用して、発電と集熱の両方を行うことができる太陽光発電集熱システムの一例として、特許文献１に記載のものが知られている。この太陽光発電集熱システムは、屋根面に複数の太陽光発電モジュールが配設され、これら太陽光発電モジュールの上方に透光性部材が少なくとも前記太陽光発電モジュールの上方を覆うようにして設けられ、前記透光性部材と前記屋根面との間に空気流通層が形成され、この空気流通層に伝熱手段が接続され、太陽光によって加熱された空気流通層内の空気を伝熱手段によって、床下に配置された蓄熱手段に蓄熱して、床暖房として利用するものである。

特開２００５−２２６９７８号公報

前記太陽光発電集熱システムの空気流通層で加熱された空気を利用して、より快適な居住環境を形成したいという要望があった。

本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、太陽光発電集熱システムの空気流通層で加熱された空気を利用し、建物の温熱環境を調整して、より快適な居住環境を形成できる太陽光発電集熱システムを提供することを課題としている。

請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図８に示すように、建物１に備えられた太陽光発電集熱システムにおいて、
前記建物１は、建物本体３の上に棟５を持った切妻の屋根４を備えており、
前記屋根４は、屋根面４２と、この屋根面４２の上方にある空気流通層Ｓと、を有し、当該空気流通層Ｓは、前記屋根面４２の前記棟５側に複数形成されて屋根裏に通じる開口部４２４と連通する管状の空気流通路１３に接続されており、
前記空気流通路１３は、当該空気流通路１３を通じて前記空気流通層Ｓ内の空気を建物１内に送るためのものであり、複数種類のダクト、チャンバーボックス１３ｄ、ファンを備えたファンユニット１３ｅを使用しており、
前記複数種類のダクトは、
一端部が前記屋根面４２に形成された前記開口部４２４に接続され、他端部が前記チャンバーボックス１３ｄに接続される第一ダクト１３ａと、
一端部が前記チャンバーボックス１３ｄに接続され、他端部が前記ファンユニット１３ｅに接続される第二ダクト１３ｂと、を含んでおり、
互いに接続される前記開口部４２４と前記第一ダクト１３ａは、前記第二ダクト１３ｂの数よりも多く用いられており、
前記チャンバーボックス１３ｄは前記屋根４の前記棟５の方向に長尺な筒状のもので、外周部に前記第一ダクト１３ａが接続され、一方の端部は前記建物本体３の妻壁に設けられた換気ガラリに接続されることで屋外に排気可能とされており、他方の端部は閉塞されており、
前記チャンバーボックス１３ｄ内には、当該チャンバーボックス１３ｄと前記第二ダクト１３ｂとの接続部を開閉する第１電動ダンパと、当該チャンバーボックス１３ｄの前記一方の端部を開閉する第２電動ダンパとが設けられていることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の太陽光発電集熱システムにおいて、
前記空気流通層Ｓは、前記屋根面４２と、前記屋根面４２の上方に設けられる複数のシースルー型太陽電池モジュール８との間に介在していることを特徴とする。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の太陽光発電集熱システムにおいて、
前記複数種類のダクトは、
一端部が前記ファンユニット１３ｅに接続されたうえで、建物１内に床や壁を貫通して導入される縦ダクト１３ｃと、
前記縦ダクト１３ｃから分岐して横方向に延出する横ダクト１３ｈと、をさらに含んでいることを特徴とする。

請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽光発電集熱システムにおいて、
前記第１電動ダンパおよび前記第２電動ダンパは、コントローラに接続され、このコントローラに、前記空気流通層Ｓに設置された温度センサが接続されており、
前記第１電動ダンパおよび前記第２電動ダンパは、前記空気流通層Ｓ内の温度変化に伴って、前記コントローラによって自動的に開閉されるようになっていることを特徴とする。

本発明によれば、建物の屋根面に、シースルー型太陽電池モジュールが前記屋根面との間に空気流通層を介在させた状態で設けられているので、太陽熱がシースルー型太陽電池モジュールを透過して空気流通層内の空気に伝達されることによって、その空気が加熱される。この空気流通層内の空気を、空気流通路を通じて建物内に送ることで、建物の温熱環境を調整できる。これによって、建物内に、より快適な居住環境を形成できる。

図１は本発明に係る太陽光発電集熱システムの一例を示すもので、この太陽光発電集熱システムを備えた建物の一例を示す分解斜視図である。 同、太陽光発電集熱システムの概略構成を示す図である。 同、太陽光発電集熱システムを備えた建物の一例を示す要部の縦断面図である。 同、太陽光発電集熱システムを備えた建物の１階の平面図である。 同、太陽光発電集熱システムの濯機置場を示す正面図である。 同、太陽光発電集熱システムを備えた建物の屋根を示すもので、棟と平行な鉛直面で切断した要部断面図である。 同、棟と直交する鉛直面で切断した要部断面図である。 同、図７の要部拡大図である。

以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係る太陽光発電集熱システムを備えた建物の一例を示す分解斜視図、図２は太陽光発電集熱システムの概略構成を示す図、図３は、太陽光発電集熱システムを備えた建物の一例を示す要部の縦断面図、図４は太陽光発電集熱システムを備えた建物の１階の平面図、図５は洗濯機置場を示す正面図である。

図１〜図３に示す建物１は、基礎２上に構築された建物本体３と、この建物本体３の上に形成された屋根４とを備えたものである。屋根４は、複数の屋根パネル４１が桁方向に配列されてなり、屋根パネル４１は、図６に示すように框材を矩形枠状に組み立てるとともに、この矩形枠の内部に補強用の桟材を縦横に組み付けて枠体４１aを構成し、枠体４１aの上面に野地板等の面材４１bが設けられてなる。そして、屋根パネル４１が複数配列されることによって、棟５の両側に棟５から軒先に向かって下り勾配を有する屋根面４２が形成されている。

これら棟５の両側に形成された屋根面４２のうちの片側の屋根面４２には、複数のシースルー型太陽電池モジュール８が前記屋根面４２との間に空気流通層Ｓを介在させた状態で設けられている。
シースルー型太陽電池モジュール８は、矩形薄板状をなすものであり、単結晶シリコンのＰＶセルを強化ガラス（上面）と透明バックシート（下面）との間に、EVA樹脂を使って封入したものであり、ＰＶセルとＰＶセルとの間に照射された太陽光が透明バックシートを透過することによって、採光性を確保するようになっている。

図６〜図８に示すように、上記のようなシースルー型太陽電池モジュール８（以下、太陽電池モジュール８と略称する。）の周縁部には、該周縁部を囲む四角枠状のフレーム９が設けられている。
フレーム９は、屋根４の傾斜方向に沿って左右に配置される一対の縦枠部９Ａと、これら縦枠部９Ａの上下端部を接続し、かつ、屋根４の桁方向に沿って配置される上枠部９Ｂ及び下枠部９Ｃとを備えている。これら縦枠部９Ａ、上枠部９Ｂ及び下枠部９Ｃによって太陽電池モジュール８の防水及び補強がなされている。

上枠部９Ｂは、図８に示すように、アルミニウムの押出成形等により一体成形された長尺部材であって、断面四角筒状の枠本体９１Ｂと、この枠本体９１Ｂの上部から屋根４の傾斜方向に沿って斜め上方に設けられた断面略Ｌ字型の当接片９２Ｂ（なお、図８では図面の関係上、当接片９２Ｂは左方向に延びている）とを備えている。また、枠本体９１Ｂの下部には、太陽電池モジュール８が嵌め込まれる一対の突出片９３Ｂが設けられている。

下枠部９Ｃは、図８に示すように、アルミニウムの押出成形等により一体成形された長尺部材であって、断面Ｌ字型の筒状の枠本体９１Ｃと、この枠本体９１Ｃの下部から屋根４の傾斜方向に沿って斜め下方へ突出した鍔部９２Ｃ（なお、図８では図面の関係上、鍔部９２Ｃは右方向に突出している）と、この鍔部９２Ｃの下面から下方へ垂れ下がる水切部９３Ｃと、この水切部９３Ｃの中間部分と枠本体９１Ｃの側面とを連結する中間連結部９４Ｃとを備えている。また、枠本体９１Ｃの上部には、太陽電池モジュール８が嵌め込まれる一対の突出片９５Ｃが設けられている。

一方、縦枠部９Ａは、図６に示すように、断面略Ｌ字型の長尺部材であって、屋根４の傾斜方向に沿って左右に配置される一対の縦枠部９Ａは、屋根面４２上に取り付けられる支持レール１０にそれぞれ固定される。各縦枠部９Ａは、その上部に上述した上枠部９Ｂ及び下枠部９Ｃと同様の太陽電池モジュール８が嵌め込まれる一対の突出片９１Ａと、支持レール１０に固定される固定片９２Ａとを備えている。また、左右に配置される一対の縦枠部９Ａは、その上面に開口Ｋが形成され、該開口Ｋにはカバー部材９３ＡがビスＢ２により取り付けられるようになっている。

周縁部に上記のようなフレーム９が設けられた太陽電池モジュール８は支持レール１０によって屋根面４２との間に空気流通層Ｓを介在させた状態で支持されている。
支持レール１０は、屋根面４２に屋根４の軒先から棟に向けて延在する長尺なものであり、該支持レール１０は、棟方向に所定間隔で複数設けられ、隣り合う支持レール１０，１０によって太陽電池モジュール８が支持されている。
支持レール１０は、図６に示すように、内部が中空で縦枠部９Ａの固定片９２Ａを受けてビスＢ３で固定される縦枠受部１０１と、この縦枠受部１０１を支持し、屋根面４２上にビスＢ４で固定される縦枠支持部１０２とを備えている。縦枠受部１０１の長手方向に沿った両端には、太陽電池モジュール８及びカバー部材９３Ａとの間から万が一侵入してきた雨水等が屋根面４２上に落ちることを防ぐ止水部１０３が形成されている。

上記のように構成された太陽電池モジュール８は以下のように屋根面４２に取り付けられている。
すなわち、太陽電池モジュール８には、その周縁部が縦枠部９Ａ、上枠部９Ｂ及び下枠部９Ｃの一対の突出片９１Ａ、９３Ｂ、９５Ｃ内に嵌め込まれることによってフレーム９が取り付けられている。また、図６に示すように、屋根面４２上には、支持レール１０がその縦枠支持部１０２がビスＢ４で固定されることによって取り付けられており、この支持レール１０に縦枠部９Ａが支持されることによって太陽電池モジュール８が取り付けられている。
具体的には、上下方向に互いに隣接する太陽電池モジュール８は、図５及び図６に示すように、下方に配置される太陽電池モジュール８の上枠部９Ｂと上方に配置される太陽電池モジュール８の下枠部９Ｃとにおいて、下枠部９Ｃの鍔部９２Ｃが上枠部９Ｂの枠本体９１Ｂの上面に当接するとともに、上枠部９Ｂの当接片９２Ｂが下枠部９Ｃの枠本体９１Ｃの側面に当接することによって、互いに遊嵌している。
また、左右方向に互いに隣接する太陽電池モジュール８は、右側に配置される太陽電池モジュール８の縦枠部９Ａと左側に配置される太陽電池モジュール８の縦枠部９Ａとにおいて、支持レール１０の縦枠受部１０１に各縦枠部９Ａの固定片９２ＡがビスＢ３でそれぞれ固定されている。さらに、これら両縦枠部９Ａの上面に形成された開口Ｋには、ビスＢ２によりカバー部材９３Ａが取り付けられている。つまり、左右に隣接する太陽電池モジュール８どうしの間に、カバー部材９３Ａが配置されている。
このようにして太陽電池モジュール８が、前記屋根面４２との間に空気流通層Ｓを介在させた状態で設けられている。
なお、図１に示すように、太陽電池モジュール８は屋根４の傾斜方向に複数枚設置されるが、棟近傍には、太陽電池モジュール８に代えて、ＰＶセルがないことを除いて太陽電池モジュール８と同様の構造の透明ガラスモジュール８ａが設置される。これによって、空気流通層Ｓの温度上昇と日照量向上を図ることができる。なお、透明ガラスモジュール８ａの納まりは、太陽電池モジュール８と同様である。

また、空気流通層Ｓは、図７に示すように、太陽電池モジュール８の軒先側に取り付けられた面戸４６の隙間４２３と、屋根面４２の棟５側に形成されて屋根裏に通じる開口部４２４とに連通している。また、開口部４２４には、管状の空気流通路１３が接続されている。
ここで、空気流通路１３を屋根面４２の棟５側に形成された開口部４２４に接続したのは、空気流通層Ｓ内で加熱された空気を屋根４の棟５側からそのまま空気流通路１３に伝達することができるためである。つまり、温度の高い空気は屋根４の棟５側に上昇し易いことから、空気流通路１３を棟５側に設けた方が軒先側に設ける場合よりも集熱率が高くなるため好ましい。

前記空気流通路１３は、ダクト１３ａ、１３ｂ，１３ｃ、チャンバーボックス１３ｄ、ファンを備えたファンユニット１３ｅを使用している。
ダクト１３ａは、一端部が前記屋根面４２に形成された開口部４２４に接続され、他端部が前記チャンバーボックス１３ｄに接続されたものである。開口部４２４は屋根の棟方向に沿って複数設けられており、各開口部４２４にそれぞれダクト１３ａが接続されている。

チャンバーボックス１３ｄは、屋根の棟方向に長尺な筒状のものであり、その一方の端部は建物本体３の妻壁に設けられた換気ガラリに接続されており、他方の端面は閉塞され、さらに外周部に前記複数のダクト１３ａが軸方向に所定間隔で接続されている。
ダクト１３ｂは、一端部が前記チャンバーボックス１３ｄに接続され、他端部が前記ファンユニット１３ｅに接続されたものである。ファンユニット１３ｅは複数あり、各ファンユニット１３ｅにそれぞれダクト１３ｂが接続されている。
ダクト１３ｃは、その一端部がファンユニット１３ｅに接続されたうえで、建物内に床や壁を貫通して導入されている。
そして、空気流通層Ｓ内の加熱された空気は、ファンユニット１３ｅのファンによって、空気流通層Ｓから吸い込まれ、ダクト１３ａ、チャンバーボックス１３ｄ、ダクト１３ｂ、ダクト１３ｃを流通するようになっている。

また、前記チャンバーボックス１３ｄ内には、このチャンバーボックス１３ｄとダクト１３ｂとの接続部を開閉する図示しない第１電動ダンパと、チャンバーボックス１３ｄの一方の端部を開閉する図示しない第２電動ダンパとが設けられており、夏季の日中は第１電動ダンパを閉じるとともに、第２電動ダンパを開けることによって、空気流通層Ｓ内の加熱された空気を妻壁の換気ガラリから自然排気できるようになっている。
第１および第２電動ダンパは、図示しないコントローラに接続され、このコントローラに、前記透明ガラスモジュール８ａの近傍の空気流通層Ｓに設置された図示しない温度センサが接続されている。
そして、第１および第２電動ダンパは、空気流通層Ｓの温度変化に伴って、前記コントローラによって自動的に開閉されるようになっている。例えば、夏季の日中は、第１電動ダンパを閉じるとともに、第２電動ダンパを開けることによって、空気流通層Ｓ内の加熱された空気を妻壁の換気ガラリから自然排気し、夏季の夜間は、第１電動ダンパを開けるとともに、第２電動ダンパを閉じることによって、夜間の冷気を空気流通層Ｓに取り込み、屋根面４２や太陽電池モジュール８の表面からの放射冷却も作用させ、ダクト１３ａ、チャンバーボックス１３ｄ、ダクト１３ｂ、ダクト１３ｃを流通させ、後述する蓄熱手段１２、３５に蓄冷させることができる。
また、冬季の日中は、第１電動ダンパを開けるとともに、第２電動ダンパを閉じることによって、空気流通層Ｓで加熱された空気を、ダクト１３ａ、チャンバーボックス１３ｄ、ダクト１３ｂ、ダクト１３ｃを流通させ、後述する蓄熱手段１２、３５に蓄熱させることができ、冬季の夜間は第１電動ダンパを閉じるとともに、第２電動ダンパを開けることによって、空気流通層Ｓ内の冷気を妻壁の換気ガラリから自然排気することができる。

前記建物本体３は、２階建てのものであり、２階の中間位置には中間床１５が設けられている。中間床１５は２階床１６の一部の上方に配置されており、２階床１６からの高さは０．９ｍ〜１．４ｍ程度になっている。
中間床１５と２階床１６との間は収納空間１７となっている。収納空間１７と２階床上の部屋１８ａ，１８ｂとは隣接しており、この部屋１８ａ，１８ｂから収納空間１７に出入りできるようになっている。

前記中間床１５の直下には天井２０が設けられており、この天井２０と前記中間床１５との間の天井裏空間２１に前記ダクト１３ｃが接続されている。すなわち、ダクト１３ｃは２階の天井２２を貫通したうえで、さらに中間床１５と天井２０を貫通している。ダクト１３ｃには、吹出管１３ｆが接続されており、この吹出管１３ｆが天井裏空間２１に配置され、該天井裏空間に開口している。
なお、前記ダクト１３ｃは複数本あるが、図３においては、１本だけ図示している。また、ダクト１３ｃは、図３に示すように、２階の天井２２を貫通したうえで、中間床１５上の部屋２７、中間床１５、２階床１６を貫通しているが、２階の天井を貫通したうえで、２階の内壁２８内を貫通して、２階床１６を貫通してもよい。この場合、前記吹出管１３ｆは、中間床１５を構成する床パネルの框材を貫通させて、天井裏空間２１に接続すればよい。

前記天井裏空間２１には、蓄熱手段１２が設けられている。この蓄熱手段１２としては、蓄熱容量を比較的大きくすることができ、蓄熱効果を高める点で、例えば潜熱を利用して蓄熱する潜熱蓄熱材が好ましい。この潜熱蓄熱材とは、単体、共融混合物、又は凝固点降下物質の融解と凝固の潜熱によって蓄熱と放熱とが行われるものである。具体的には、硫酸ナトリウム１０水塩をポリプロピレン性の容器に充填したものや、パラフィンを特殊樹脂加工したアルミシートで封印したもの等を有効に用いることができる。このような蓄熱手段１２は、前記天井２０より上方に設けた支持部材によって天井２０との間に隙間をもって支持されている。したがって、蓄熱手段１２と天井２０との間には空気流通路２３が設けられている。
前記支持部材としては例えば、桟材を水平面内で縦横に組んだものが使用されており、この支持部材は中間床１５を構成する床パネルの框材に固定されている。なお、床パネルは框材を矩形枠状に組み立てるとともに、この矩形枠の内部に補強用の桟材を縦横に組み付けて枠体を構成し、枠体の上面に合板等からなる面材を取り付けてなるものである。

また、前記天井２０の裏面側に、この天井２０より断熱効果の高い断熱材が設けられている。この断熱材２４は例えばポリスチレンホームで板状に形成されており、この断熱材２４と蓄熱手段１２との間に、前記空気流通路２３が設けられている。
また、前記中間床１５の部屋１８ａ側の端部と、天井２０の部屋１８ａ側の端部との間には、図３に示すように、吹出口２５が設けられ、中間床１５には、図２に示すように、上下に貫通する吹出孔２６が設けられている。

前記ダクト１３ｃは、２階床１６を貫通したうえで、１階の部屋（例えば玄関ホール）２９を貫通し、さらに、１階床３０を貫通して、床下３１に接続されている。
ダクト１３ｃには、吹出口１３ｇが設けられている。この吹出口１３ｇは玄関ホール２９に開口しており、この吹出口１３ｇから暖気（加熱された空気）を玄関ホール２９に吹き出すようになっている。
さらに、ダクト（縦ダクト）１３ｃには、分岐ダクト（横ダクト）１３ｈが、２階床１６とその直下の天井１６ａとの間の天井裏空間１６ｂにおいて、水平に接続され、さらに下方に曲げられて、図５に示すように、天井１６ａに設けられた吹出口１６ｃに接続されている。吹出口１６ｃは筒状に形成されており、その先端部（下端部）に環状のフランジ部が形成されている。そして、この吹出口１６ｃは天井１６ａに形成された孔に嵌めこまれており、フランジ部は天井１６ａの下面に当接している。
吹出口１６ｃの上端部は天井１６ａの上面から突出しており、この上端部開口に分岐ダクト１３ｈの先端部が挿入されている。吹出口１６ｃの下端開口は天井１６ａの下面に開口しており、分岐ダクト１３ｈを流通してきた温風が吹出口１６ｃから下方に向けて吹き出されるようになっている。
なお、図３では、ダクト１３ｃから分岐する分岐ダクト１３ｈを天井１６ａの下面に開口したが、これに限ることなく、例えば、図１および図２に示すように、複数のダクト１３ｃのうちの１本のダクト１３ｃを直接天井１６ａの下面に開口してもよい。

前記天井１６ａの下方には、洗濯機置場１９ａが設けられており、この洗濯機置場１９ａの上方に物干しスペース１９ｂが設けられている。この物干しスペース１９ｂに面して前記天井１６ａが設けられている。また、洗濯機置場１９ａには洗濯機１９ｃが設置されている。
洗濯機置場１９ａおよび物干しスペース１９ｂは、図４に示すように、洗面室３６内に配置されている。
この洗面室３６に隣接して浴室３７が設けられており、この浴室３７と洗面室３６とを仕切る壁３８に出入口３８ａが形成されている。また、洗面室３６を形成する壁または天井には、図示しない換気扇を備えた換気口が設けられている。
前記洗濯機置場１９ａおよび物干しスペース１９ｂは、平断面コ字型の壁３９によって囲まれており、この平断面コ字型の壁３９の開口が洗面室３６の内側に向いている。なお、平断面コ字型の壁３９の一部は、階段室を構成する壁の一部を構成している。
また図５に示すように、物干しスペース１９ｂにおいて平断面コ字型の壁３９の、対向する壁３９ａ，３９ａ間には、物干し竿４０が配置され、この物干し竿４０の両端部が前記壁３９ａ，３９ａに支持されている。物干し竿４０はその両端部を壁３９ａ，３９ａにビス等によって固定してもよいし、その両端部を壁３９ａ，３９ａに圧接することによって固定してもよい。

また、床下３１の地盤Ｇ上には防湿土間コンクリート３３が打設されており、基礎２の立上部の床下３１側を向く側面には断熱材３４が設けられている。
防湿土間コンクリート３３の表面には、川砂を所定の厚さで敷き詰められてなる蓄熱手段３５が設けられており、この蓄熱手段３５にダクト１３ｃが接続されている。すなわち、ダクト１３ｃの下端部は分岐して、略水平に配置されたうえで、蓄熱手段３５内に埋設されており、蓄熱手段３５内に埋設されたダクト１３ｃの外周部には、軸方向に所定間隔で吹出口が形成されている。そして、この吹出口から暖気を吹き出し、蓄熱手段３５に暖気の熱を蓄熱するようになっている。したがって、蓄熱手段３５に蓄熱された熱を１階床３０の部屋の床暖房に利用できる。
また、１階床３０を構成する床パネルには、吹出孔が形成されており、この吹出孔から暖気を１階の部屋に吹き出すようにもなっている。

本実施の形態によれば、太陽熱がシースルー型太陽電池モジュール８を透過して空気流通層Ｓ内の空気に伝達されることによって、その空気が加熱され、加熱された空気（温風）が空気流通路１３を流通し、物干しスペース１９ｂに面する天井１６ａに設けられた吹出口１６ｃから吹き出される。したがって、太陽光発電集熱システムの空気流通層Ｓで加熱された空気を利用して衣類等を乾燥できる。
また、吹出口１６ｃに接続される空気流通路１３が、縦ダクト１３ｃと、この縦ダクト１３ｃから分岐する横ダクト１３ｈを備えているので、物干しスペース１９ｂに面する天井１６ａに設けられた吹出口１６ｃの位置に応じて、横ダクト１３ｈの長さや延出方向を適宜設定することによって、この横ダクト１３ｈの先端部を吹出口１６ｃに容易に接続できる。
また、縦ダクト１３ｃは前記天井１６ａとその直上にある床１６とを貫通しているので、縦ダクト１３ｃを床下３１まで延出することによって、縦ダクト１３ｃを流通する温風を床暖房として利用できる。

さらに、洗濯機置場１９ａは洗面室３６内に配置されているので、前記吹出口１６ｃから吹き出される温風を、洗面室３６の乾燥にも利用できる。また、洗面室３６と浴室３７とを仕切る壁３８に出入口３８ａが形成されているので、洗面室３６内の温風が出入口３８ａを通って浴室３７にも行き渡り、この浴室３７の乾燥にも利用でき、さらに、温風は浴室３７の壁や天井に設けられた換気扇を備えた換気口から排出されるので、洗面室３６、浴室３７を効果的に乾燥できる。
また、物干しスペース１９ｂを、換気扇を備えた換気口が設けられた浴室３７に隣接する洗面室３６に設けたことで、衣類乾燥に伴う水分（湿気）が他の居室に流れ込むことを防ぐことができ、結露防止につながる。
また、洗濯機置場１９ａおよび物干しスペース１９ｂが、平断面コ字型の壁３９によって囲まれているので、物干しスペース１９ｂにおいてコ字型の壁３９の、対向する壁３９ａ，３９ａに物干し竿４０を容易に固定できるとともに、吹出口１６ｃから吹き出される温風を物干し竿４０にかけられた衣類等に効果的に当てることができる。また、この温風を洗濯機置場１９ａに設置された洗濯機１９ｃにも効果的に当てることができ、洗濯機１９ｃの湿気を除去できる。
また、平断面コ字型の壁３９の開口が洗面室３６の内側に向いているので、吹出口１６ｃから吹き出される温風を洗面室３６に行き渡らせることができる。

また、空気流通路１３を構成するダクト１３ｃが玄関ホール２９を上下に貫通して、床下まで延出されているので、このダクト１３ｃを流通する温風を床暖房として利用できる。
また、前記ダクト１３ｃに吹出口１３ｇが玄関ホール２９に向けて設けられているので、この吹出口１３ｇから吹き出される温風によって玄関ホール２９を暖房できる。

また、太陽電池モジュール８と屋根面４２との間に空気流通層Ｓが形成されており、この空気流通層Ｓに空気流通路１３が接続されているので、太陽熱が太陽電池モジュール８を透過して空気流通層Ｓ内の空気に伝達されることによって、その空気が加熱され、加熱された空気が空気流通路１３を介して、建物の２階にある中間床１５とその直下に設けられた天井２０との間の天井裏空間２１に流入し、加熱された空気の熱が天井裏空間２１に設けられた蓄熱手段１２に蓄熱される。
その結果、蓄熱手段１２に蓄熱された熱を中間床上の部屋２７の床暖房に利用できるとともに、天井２０に、この天井２０より断熱効果の高い断熱材２４が設けられているので、蓄熱手段１２から下方に向けて放出された熱は断熱材２４でその大部分が断熱される。したがって、蓄熱手段１２に蓄熱された熱を中間床上の部屋２７の床暖房として効率よく使用できる。また、中間床１５には吹出孔２６が形成されており、この吹出孔２６から暖気が吹出すので、中間床上の部屋２７の暖房として利用できる。

また、断熱材２４を透過した一部の熱によって天井２０が加熱され、その下の収納空間１７の暖房として使用できる。つまり、収納空間１７は居室に比べて床面（２階の床面）から天井２０までの高さが低いので、加熱された天井２０によってある程度収納空間１７を暖めることができる。収納空間１７は、冬場は居室ほど暖める必要がないが、ある程度暖めて一定の温度に保持しておくことによって、収納物の維持管理に役立つ。
さらに、空気流通層Ｓ内で加熱された空気は、空気流通路１３を介して、１階の床下３１に流入し、加熱された空気の熱が床下３１に設けられた蓄熱手段３５に蓄熱される。その結果、蓄熱手段３５に蓄熱された熱を１階の床暖房に利用できる。

また、２階床上の部屋１８ａが、収納空間１７と隣接しており、中間床１５の部屋１８ａ側の端部と、天井２０の部屋１８ａ側の端部との間に吹出口２５が設けられているので、蓄熱手段１２から放出された熱によって暖められた暖気が吹出口２５から放出され、２階床上の部屋１８ａの暖房として利用できる。
また、蓄熱手段１２と天井２０との間に空気流通路２３が形成されているので、蓄熱手段１２から下方に向けて放出される熱によって暖められた暖気が空気流通路２３を通って天井裏空間２１に行き渡るので、床暖房として有効利用できる。
さらに、蓄熱手段１２が潜熱蓄熱材であるので、蓄熱容量を比較的大きくすることができ、また、蓄熱温度が安定するので蓄熱効果を高めることができる。

また、建物１の屋根面４２に、太陽電池モジュール８が屋根面４２との間に空気流通層Ｓを介在させた状態で設けられているので、空気流通層Ｓを形成するための従来のような透光性部材を必要としない。
したがって、太陽電池モジュール８の設置作業だけで、太陽電池モジュール８の設置とともに、空気流通層Ｓを形成できる。したがって、施工が容易となるとともに、透光性部材が不要となるので、その分部品点数を軽減できる。
さらに、空気流通路１３が、屋根４の棟側において空気流通層Ｓに接続されているので、空気流通層Ｓ内で加熱された空気を屋根４の棟側からそのまま空気流通路１３に伝達することができる。つまり、温度の高い空気は屋根４の棟側に上昇し易いことから、空気流通路１３を棟側に設けた方が軒先側に設ける場合よりも集熱率が高くなるため好ましい。

また、太陽電池モジュール８は屋根面４２に設けられた支持レール１０によって支持されているので、太陽電池モジュール８を屋根面４２に該屋根面４２との間に空気流通層Ｓを介在させた状態で容易かつ確実に設置することができる。
また、屋根４の軒先から棟に向けて延在する支持レール１０が棟方向に所定間隔で複数設けられており、空気流通路１３が屋根の棟側において空気流通層Ｓに接続されているので、空気流通層Ｓ内で加熱された空気が支持レール１０の延在方向に沿ってスムーズに流れて、空気流通路１３に至る。

１ 建物
４ 屋根
８ シースルー型太陽光発電モジュール
１３ 空気流通路
１３ｃ 縦ダクト
１３ｈ 分岐ダクト（横ダクト）
１３ｇ 吹出口
１６ 床
１６ａ 天井
１６ｂ 天井裏空間
１６ｃ 吹出口
１９ａ 洗濯機置場
１９ｂ 物干しスペース
３６ 洗面室
３７ 浴室
３８ 壁
３８ａ 出入口
３９ 平断面コ字型の壁
４２ 屋根面
Ｓ 空気流通層

Claims (4)

1. 建物に備えられた太陽光発電集熱システムにおいて、
   前記建物は、建物本体の上に棟を持った切妻の屋根を備えており、
   前記屋根は、屋根面と、この屋根面の上方にある空気流通層と、を有し、当該空気流通層は、前記屋根面の前記棟側に複数形成されて屋根裏に通じる開口部と連通する管状の空気流通路に接続されており、
   前記空気流通路は、当該空気流通路を通じて前記空気流通層内の空気を建物内に送るためのものであり、複数種類のダクト、チャンバーボックス、ファンを備えたファンユニットを使用しており、
   前記複数種類のダクトは、
   一端部が前記屋根面に形成された前記開口部に接続され、他端部が前記チャンバーボックスに接続される第一ダクトと、
   一端部が前記チャンバーボックスに接続され、他端部が前記ファンユニットに接続される第二ダクトと、を含んでおり、
   互いに接続される前記開口部と前記第一ダクトは、前記第二ダクトの数よりも多く用いられており、
   前記チャンバーボックスは前記屋根の前記棟の方向に長尺な筒状のもので、外周部に前記第一ダクトが接続され、一方の端部は前記建物本体の妻壁に設けられた換気ガラリに接続されることで屋外に排気可能とされており、他方の端部は閉塞されており、
   前記チャンバーボックス内には、当該チャンバーボックスと前記第二ダクトとの接続部を開閉する第１電動ダンパと、当該チャンバーボックスの前記一方の端部を開閉する第２電動ダンパとが設けられていることを特徴とする太陽光発電集熱システム。
2. 請求項１に記載の太陽光発電集熱システムにおいて、
   前記空気流通層は、前記屋根面と、前記屋根面の上方に設けられる複数のシースルー型太陽電池モジュールとの間に介在していることを特徴とする太陽光発電集熱システム。
3. 請求項１または２に記載の太陽光発電集熱システムにおいて、
   前記複数種類のダクトは、
   一端部が前記ファンユニットに接続されたうえで、建物内に床や壁を貫通して導入される縦ダクトと、
   前記縦ダクトから分岐して横方向に延出する横ダクトと、をさらに含んでいることを特徴とする太陽光発電集熱システム。
4. 請求項１〜３のいずれか一項に記載の太陽光発電集熱システムにおいて、
   前記第１電動ダンパおよび前記第２電動ダンパは、コントローラに接続され、このコントローラに、前記空気流通層に設置された温度センサが接続されており、
   前記第１電動ダンパおよび前記第２電動ダンパは、前記空気流通層内の温度変化に伴って、前記コントローラによって自動的に開閉されるようになっていることを特徴とする太陽光発電集熱システム。

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